JP2003331998A - 同軸ケーブル用電気連結器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精密な芯合わせを行うことなく、あるいは使
用中に接触不良を起こすおそれのない同軸ケーブル用電
気連結器を実現する。 【解決手段】 外部コンタクト71、81および中心コンタ
クト72、82がいずれも円筒状のメス側コンタクトにピン
状のオス側コンタクトが挿入される構造であって、前記
メス側コンタクトの孔に内径をやや大きくした大径部を
形成するとともに、この大径部の内面につづみ形の接触
用板ばね85、86を挿入したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両や各種産
業機械、一般電気機器において電気回路の接続、切り離
しを行う箇所に使用され、同軸ケーブルの接続、切り離
しを行う同軸ケーブル用電気連結器に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両や各種産業機械、一般電気機器
において、回路の接続、切り離しを効率よく行おうとす
る箇所に、電気連結器が使用されている。車両の連結・
解放を行う編成端部の機械連結器に付設され、機械連結
器に同調して連結・解放を行う電気連結器や、隣接する
車両間のジャンパケーブルの接続部分における栓（プラ
グ）と栓受け（レセプタクル）とで構成される電気連結
器などがその代表例である。

【０００３】図８は実公平７-30449号公報に記載されて
いる機械連結器に付設された電気連結器を示す正面図、
図９は同じく側面図で、１は密着式の機械連結器、２は
電気連結器、21はその箱体、22は正面の蓋、23は押し
棒、24は当て板、25は箱体21の内部に挿入されている絶
縁台、３は絶縁台25の内部に所定の間隔を設けて植え込
まれている複数の接触片（コンタクト）、５は各接触片
３に接続される電気回路のケーブルである。

【０００４】この電気連結器は、箱体21の正面開口内に
複数の接触片３を配置した絶縁台25を収納し、連結時に
は相手方電気連結器の当て板24が押し棒23を押すことに
よって箱体後部上方に退避し、これらの図に示されてい
る非連結状態ではばねによって降下して正面開口をふさ
ぐ円筒状の蓋22を有している。図10は図９に示したもの
と同様の電気連結器の内部を示す断面図で、４は接触片
３に接続される個々の配線である。電気連結器２は機械
連結器１にボルト等で一体に結合され、機械連結器１が
連結されると電気連結器２も相互に接近して接触片３が
接触し、各電気回路が接続される。

【０００５】接続される車両間の電気回路としては、動
力回路、制御回路、信号回路など、高圧、低圧、直流、
交流さまざまであるが、最近になって音声や画像情報な
どを伝達する必要が生じたため、車両間に同軸ケーブル
が配線されるようになり、これら電気連結器に同軸ケー
ブル用のコネクタが組み込まれることとなった。同軸ケ
ーブルは、円断面で棒状のふっ素樹脂等の絶縁材の中心
軸位置に針金状の中心導体を、外側表面に網状の外部導
体を配置して全体を絶縁材の外皮（シース）に収めたも
ので、公称インピーダンスが50Ωのものと75Ωのものの
２種類があるが、いずれの場合もＪＩＳによってコネク
タは挿入式のもののみが規定されている。

【０００６】図11はＪＩＳ対応の同軸ピンコンタクト
７、図12は同じくＪＩＳ対応の同軸ソケットコンタクト
８を示す側面図、図13はこれら両者を示す斜視図で、7
1、81は外部導体用の外部コンタクト、72、82は中心導
体用の中心コンタクトである。このうち同軸ピンコンタ
クト７のメス側の外部コンタクト71には円周方向90度毎
にスリットが入っており、この部分が弾性変形して同軸
ソケットコンタクト８のオス側の外部コンタクト81の内
側に挿入され、一方、同軸ソケットコンタクト８のメス
側の中心コンタクト82にも円周方向90度毎にスリットが
入っていて、この内側に同軸ピンコンタクト７のオス側
の中心コンタクト82が挿入される。

【０００７】ちなみにメス側の外部コンタクト81の内径
は8.8 ｍｍ、オス側の外部コンタクト71の外径は約8.9
ｍｍ、またメス側の中心コンタクト82の内径は約2.0 ｍ
ｍ、オス側の中心コンタクト72の外径は約1.9 ｍｍで、
それぞれのスリットの入った側の弾性変形によって嵌合
し、通電される。図14は同軸ケーブルを組み込んだ機械
連結器に付設される電気連結器２の一例を示す正面図
で、従来一般の接触片３が多数配置されている他、中央
上部に同軸ピンコンタクト７および同軸ソケットコンタ
クト８が配置されている。この電気連結器は機械連結器
の連結・解放操作に連動して遠隔操作で接続・解放され
るため、機械連結器の摩耗、寸法誤差等によって各接触
片を正確に芯合わせできない場合が生じるので、従来一
般の接触片３は寸法誤差を許容できるように突き合わせ
式となっている。ところが、前記したように同軸ケーブ
ル用の接触片はこれまで挿入形式のものしか規定されて
いなかったので、中心部にある中心コンタクトの1.9 ｍ
ｍの孔に挿入するにはそれ以下の寸法精度が必要とな
る。このため、同軸ケーブル用の接触片を植え込む絶縁
台26を周囲の一般用絶縁台25と分離して上下左右からば
ね支持するとともに軸方向に自在継手を挿入し、この絶
縁台26の両端にガイドピン9a、9bを設け、相手側車両の
同じガイドピン9a、9bと嵌合させることによって同軸ケ
ーブル用の接触片７、８が周囲とは独立に高精度で連結
されるようにするという、複雑な構造をとらざるを得な
かった。

【０００８】一方、同じく同軸ケーブルを組み込んだ電
気連結器であるがジャンパ線用の場合の例として、図15
はソケットの例を示す断面図、図16は同じくこれに結合
されるプラグの例を示す断面図である。従来一般の接触
片３のほかにソケットの絶縁台には同軸ピンコンタクト
７が、またプラグの絶縁台には同軸ソケットコンタクト
８が植え込まれている。この場合、26はソケット、プラ
グの両者はケーシング同士が直接嵌合し、カップリング
27によって固定される構造なので、芯合わせの問題はあ
まりない。

【０００９】しかし以上いずれの場合においても、電気
連結器における挿入式の同軸ケーブルの接合はメス側の
スリットの開口によるばね作用によっているため、開口
がせまいと入りにくく連結に時間がかかり、逆に開口が
広すぎると電気的な接触が不十分となる。したがって静
止していることの多い一般電気機器と異なり、衝撃や振
動を絶えず受ける鉄道車両においては、同軸ケーブル回
路が長期にわたって良好な接続状態を維持することが困
難であるという問題点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
鉄道車両における同軸ケーブル接続の問題点を解消し、
連結・解放操作が容易で芯合わせの問題もなく、使用中
に接続不良を起こすおそれのない同軸ケーブル用電気連
結器を実現することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、それぞれ外部コンタクトおよび中心コンタクトを有
する一対の同軸ピンコンタクトおよび同軸ソケットコン
タクトよりなる同軸ケーブル用電気連結器において、前
記外部コンタクトおよび中心コンタクトがいずれも円筒
状のメス側コンタクトにピン状のオス側コンタクトが挿
入される構造であって、前記メス側コンタクトの孔に内
径をやや大きくした大径部を形成するとともに、この大
径部の内面につづみ形の接触用板ばねを挿入したことを
特徴とする同軸ケーブル用電気連結器である。

【００１２】また請求項２に記載の本発明は、それぞれ
外部コンタクトおよび中心コンタクトを有する一対の同
軸ピンコンタクトおよび同軸ソケットコンタクトよりな
る同軸ケーブル用電気連結器において、前記外部コンタ
クトが先端の一方を凸状、他方を凹状とした円筒体であ
り、前記中心コンタクトが先端の一方を凸状、他方を凹
状としたピン体であるとともに、これら外部コンタク
ト、中心コンタクトがそれぞれ外側ばねおよび内側ばね
により突出方向に付勢されていることを特徴とする同軸
ケーブル用電気連結器である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面により説明
する。 実施例１ 図１は第１の実施例における同軸ピンコンタクト７を示
す側面図、図２は同じく相手の同軸ソケットコンタクト
８を示す側面図である。73、83は内部の絶縁台、74、84
は外側の絶縁台に植え込んだときにストッパとなる樹脂
製のクリップである。基本構造は図11、12に示した従来
のものと同一であるから、以下相違点について説明す
る。

【００１４】この実施例では外部コンタクト、中心コン
タクトともに同じ同軸ソケットコンタクト８側がメスと
なっているが、これは必ずしもそうである必要はない。
いずれにせよ、外部コンタクト、中心コンタクトのメス
側の孔に内径をやや大きくした大径部を形成し、この大
径部の内面に接触用板ばね85、86を挿入してある。図２
に示すように、外部コンタクト用が符号85、中心コンタ
クト用が86である。

【００１５】図３は図２から中心コンタクト82を取り出
して示す側面図、また図４は接触用板ばね85、86を示す
側面図である。接触用板ばね85、86は、ベリリウム銅の
薄板（例えば板厚0.125 ｍｍ）に長手方向のスリットを
等間隔に設け、これを円筒状に巻いて中央のくびれたつ
づみ形に成形したもので、これを前記の大径部に挿入す
る。スリットとスリットとの間の残った帯状の部分が内
径側に張り出しているので、この中に相手側のオスのコ
ンタクトが挿入されるとこの張り出し部を介して複数箇
所において電気的な接触が生じ、導通が確実に保持され
る。本実施例では接触用板ばね85、86の良好なばね作用
を利用するので、従来のようなメス側のスリットは設け
る必要がない。

【００１６】なお本実施例ではコンタクトの寸法は従来
のものと同様であるから、芯合わせにおける問題点は従
来のものと同様であり、自動連結器に付設する電気連結
器に使用するときは図14において説明したような独立の
絶縁台やガイドピンが必要である。 実施例２ 図５は第２の実施例の同軸ピンコンタクト7aを示す側面
図、図６は同じく相手の同軸ソケットコンタクト8aを示
す側面図である。このコンタクトは突き合わせ式で、一
方の先端が凸状、他方が凹状となっている。この図の例
では同軸ピンコンタクト7aの外部コンタクト71a が凸
状、同軸ソケットコンタクト8aの外部コンタクト81a が
凹状、同軸ピンコンタクト7aの中心コンタクト72a が凸
状、同軸ソケットコンタクト8aの中心コンタクト82a が
凹状である。そしてそれぞれの外部コンタクト71a 、81
a 、中心コンタクト72a 、82a は軸方向にスライドでき
る。77、87は外部コンタクト用の外側ばね、78、88は中
心コンタクト用の内側ばねである。自由状態では各コン
タクトはこれら外側ばね77、87および内側ばね78、88に
より付勢されて電気連結器の接合面よりも突出してお
り、相互の電気連結器が接近すると両側のコンタクトが
押し合って後退し、ばね力と釣り合ったところで停止す
る。これは従来の接触片における後退機構と同様であ
る。図７はこれら同軸ピンコンタクト7a、同軸ソケット
コンタクト8aの接合状態を示す要部断面図で、25は周囲
の絶縁台である。なお、外側ばね77、87および内側ばね
78、88は外部コンタクトおよび中心コンタクトを付勢す
るが、電気的導通は摺動部分に挿入されている導電ばね
77a 、78a 、87a 、88a により行う。導電ばね77a 、78
a 、87a 、88a は導電性のよいベリリウム銅等のコイル
ばねをリング状にしたものである。

【００１７】この実施例では両側のコンタクトに多少の
芯狂いがあっても、突き合わせ操作により自動的に芯合
わせが行われるので、これまでの一般の接触片と同様の
扱いで連結・解放を行うことができ、図14で説明したよ
うな絶縁台の分離、独自の芯合わせなどの必要がない。
また、各コンタクトはばねによって常に相手に押しつけ
られているから、良好な導通が保持される。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、連結・解放操作が容易
で芯合わせの問題もなく、使用中に接続不良を起こすお
それのない同軸ケーブル用電気連結器が実現し、同軸ケ
ーブル回路の連結・解放が効率化されるという、すぐれ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における同軸ピンコンタ
クトを示す側面図である。

【図２】本発明の第１の実施例における同軸ソケットコ
ンタクトを示す側面図である。

【図３】図２における中心コンタクトを取り出して示す
側面図である。

【図４】本発明の第１の実施例における接触用板ばねを
示す側面図である。

【図５】本発明の第２の実施例における同軸ピンコンタ
クトを示す側面図である。

【図６】本発明の第２の実施例における同軸ソケットコ
ンタクトを示す側面図である。

【図７】図５、図６に示す同軸ピンコンタクトおよび同
軸ソケットコンタクトの接合状態を示す要部断面図であ
る。

【図８】機械連結器に付設された電気連結器の従来例を
示す正面図である。

【図９】機械連結器に付設された電気連結器の従来例を
示す側面図である。

【図10】機械連結器に付設される電気連結器の従来例の
内部を示す断面図である。

【図11】ＪＩＳ対応の同軸ピンコンタクトの従来例を示
す側面図である。

【図12】ＪＩＳ対応の同軸ソケットコンタクトの従来例
を示す側面図である。

【図13】同軸ピンコンタクトおよび同軸ソケットコンタ
クトの従来例を示す斜視図である。

【図14】同軸ケーブルを組み込んだ電気連結器の従来例
を示す正面図である。

【図15】同軸ケーブルを組み込んだジャンバ線用電気連
結器のソケット側の従来例を示す断面図である。

【図16】同軸ケーブルを組み込んだジャンバ線用電気連
結器のプラグ側の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 機械連結器 ２ 電気連結器 ３ 接触片 ４ 配線 ５ ケーブル ７ 同軸ピンコンタクト ８ 同軸ソケットコンタクト ９ ガイドピン 21 箱体 22 蓋 23 押し棒 24 当て板 25、26、73、83 絶縁台 27 カップリング 71、81 外部コンタクト 72、82 中心コンタクト 74、84 クリップ 77、87 外側ばね 78、88 内側ばね 85、86 接触用板ばね 77a 、78a 、87a 、88a 導電ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ外部コンタクト（71、81）およ
   び中心コンタクト（72、82）を有する一対の同軸ピンコ
   ンタクト（７）および同軸ソケットコンタクト（８）よ
   りなる同軸ケーブル用電気連結器において、前記外部コ
   ンタクト（71、81）および中心コンタクト（72、82）が
   いずれも円筒状のメス側コンタクトにピン状のオス側コ
   ンタクトが挿入される構造であって、前記メス側コンタ
   クトの孔に内径をやや大きくした大径部を形成するとと
   もに、この大径部の内面につづみ形の接触用板ばね（8
   5、86）を挿入したことを特徴とする同軸ケーブル用電
   気連結器。
2. 【請求項２】 それぞれ外部コンタクト（71a 、81a)お
   よび中心コンタクト(72a 、82a)を有する一対の同軸ピ
   ンコンタクト（7a）および同軸ソケットコンタクト（8
   a）よりなる同軸ケーブル用電気連結器において、前記
   外部コンタクト（71a 、81a)が先端の一方を凸状、他方
   を凹状とした円筒体であり、前記中心コンタクト (72a
   、82a)が先端の一方を凸状、他方を凹状としたピン体
   であるとともに、これら外部コンタクト（71a 、81a)、
   中心コンタクト (72a 、82a)がそれぞれ外側ばね（77、
   87）および内側ばね（78、88）により突出方向に付勢さ
   れていることを特徴とする同軸ケーブル用電気連結器。