JP4159725B2

JP4159725B2 - 電気コネクタ

Info

Publication number: JP4159725B2
Application number: JP2000147971A
Authority: JP
Inventors: 健梅木; 芳隆小林; 功小野寺; 昌望田村; 繁遠山
Original assignee: Toshiba Corp; Central Japan Railway Co; SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Central Japan Railway Co; SWCC Corp
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP2001333524A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中高圧電気機器の端子に装着されて使用される電気コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
中高圧電気機器への給電用ケーブルには、その接続工事のスピードアップを計るために、着脱式の端子により端末処理をした電気ケーブルが多用されている（特開平第７−１４３６５２号公報、特開平第７−２５５１２０号公報等）。例えば、リニアモーターカーの軌道に沿う側壁には、浮上させた走行車両に推進力を与えるためのコイルが多数取り付けられる。これらのコイルは互いに多数の電気ケーブルを用いて電気接続される。これらの電気ケーブルの両端には、それぞれ着脱式の端子が取り付けられている（特許第２８６６４７３号、特開平７−２２０８７号公報）。こうした着脱式の端子により、多数の電気ケーブルの接続作業を短期間に終了させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
上記のような従来の電気ケーブルの端子の絶縁耐力を高めるためには、ストレスコーンを使用することが好ましい。また、例えば上記電気ケーブルのように、振動や引っ張り等の外力を受け易い場所では、外力による絶縁耐力の変動を抑制するために、例えば特開平９−９８５３０号公報に紹介されたようなストレスコーンをスプリング等で押圧する形式の端子を採用することが好ましい。しかしながら、この種のケーブルの接続作業は比較的複雑で部品点数の多くなるという問題がある。故に、電気ケーブルの布設と接続工事費用の節減のために、従来紹介されている着脱式の端子であって、接続操作の一層簡便な端子をもつ電気ケーブルの開発が望まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
リニアモーターカーの軌道に沿う側壁において、浮上させた走行車両に推進力を与えるためのコイルを互いに電気接続するための電気ケーブルの両端に設けられる、着脱式の構造であって、電気ケーブルの中心導体の先端に固定された導体接続端子と、前記中心導体の先端近傍を包囲する絶縁体外周を保護するストレスコーンと、このストレスコーンの少なくとも一部を包囲して、開口端が相手方端子孔に固定される保護金具と、この保護金具内部で、前記ストレスコーンを前記相手方端子孔方向に押圧する押圧ユニットと、前記電気ケーブルの端部と前記保護金具のシース側端部を包囲し、電気ケーブル長手方向に伸縮可能な保護カバーとを備え、前記導体接続端子端部と前記絶縁体の切断端の間には、当該絶縁体の外径以上の外径を有するフランジが嵌め込まれており、当該フランジの周辺部にストレスコーンの位置決めをするためのリブが設けられ、前記ストレスコーンの端部は前記フランジのリブに接して位置決めされていることを特徴とする電気コネクタ。
【０００５】
〈構成２〉
構成１に記載の電気コネクタにおいて、前記ストレスコーンの少なくとも一部を包囲して、開口端が相手方端子孔にボールジョイント式接続機構を介して固定される保護金具を備えたことを特徴とする電気コネクタ。
【０００６】
〈構成４〉
構成１乃至２のいずれかに記載の電気コネクタであって、前記フランジは絶縁体であることを特徴とする電気コネクタ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
〈具体例１〉
図１は、具体例１の電気コネクタの具体例を示す縦断面図である。
図の電気ケーブル１は、中心導体２の外周に、絶縁体３、遮蔽層４およびシース５を順に被覆したものである。この中心導体２の先端には、導体接続端子６が圧着固定されている。導体接続端子６は、電気ケーブル１を接続する相手方の機器１０の、受容体１１にその先端を挿入して電気接続されている。この受容体１１の機構自体は既知のものであり、詳細な説明は省略する。
【００１２】
また、中心導体２の先端近傍の絶縁体外周を包囲して保護するように、ストレスコーン７が配置されている。このストレスコーン７の外側を包囲するように、保護金具１２が配置されている。保護金具１２の開口端は相手方機器１０の端子孔に、ワンタッチ接続機構８により固定される。このワンタッチ式接続機構の構成は、例えば特開平７−１４３６５２号公報等により既知のため、詳細な説明は省略する。とくにこの文献に記載し、図面にも図示したようなボールジョイント式の接続機構を採用すると、ネジ等による接続よりも緩みが生じにくいという効果がある。この保護金具１２の内部には、ストレスコーン７を相手方機器１０の端子孔方向に押圧する押圧ユニット１３が設けられている。
【００１３】
押圧ユニット１３は、押し金具１４とその押し金具に一端を固定したピン１５とスプリング１６とから成る。スプリング１６はピン１５に巻き付くように配置され、保護金具１２と押し金具１４の間に挟まれている。これにより、スプリング１６の弾力で、ストレスコーン７を相手方機器１０の端子孔方向に押圧する力が付与される。
【００１４】
一方、電気ケーブル１のシース５の端部と保護金具１２のシース側端部は、保護カバー１７により包囲されている。保護カバー１７は電気ケーブル長手方向に伸縮可能な例えばゴムチューブ等により構成される。電気ケーブル１の遮蔽層４を構成するドレンワイヤ１８の端部は、保護カバー１７と保護金具１２との間に形成された空間１９において、前記保護金具１２に直接電気接続されている。さらに、導体接続端子６は、絶縁体３の切断端において、当該絶縁体３の外径以上の外径のフランジ２１を有する。
【００１５】
なお、導体接続端子６は中心導体２に対し、圧着や溶接等の任意の手段で電気接続されればよい。相手方機器１０の端子孔は、この電気コネクタを接続する相手方機器１０の端子の開口部に設けられた適当な孔である。保護金具１２の開口端は、任意の手段で相手方端子孔に固定されてよい。押圧ユニット１３は、ストレスコーン７を相手方機器１０の端子孔方向に押圧して、ストレスコーン７と相手方端子孔との間の隙間を無くして、絶縁耐力を高める機能を持つ。導体接続端子６が、絶縁体３の切断端において絶縁体３の外径以上の外径を有するようにしたのは、中心導体２に引き抜き力が加わったときの抜けを防止するためである。
【００１６】
電気コネクタを機器１０の端子孔から引き離して導体接続端子６を抜くような力が加わると、導体接続端子６のフランジ２１がストレスコーン７の左端部に衝突する。ストレスコーン７は、保護金具１２と押圧ユニット１３により、機器１０の端子孔側に強く押しつけられている。従って、導体接続端子６の抜けが阻止される。
【００１７】
保護カバー１７が、電気ケーブル１の端部と保護金具１２のシース側端部を包囲するのは、この部分の防水処理のためである。また、保護カバー１７を、電気ケーブル１の長手方向に伸縮可能なものにしたのは、次の理由による。この電気コネクタを機器１０の端子孔に接続するときには、まず、導体接続端子６を受容体１１に挿入する。その後、ストレスコーン７が機器１０の端子孔内壁に接触した後、保護金具をさらに機器１０側に移動させ、スプリング１６を押し縮めながら、ワンタッチ接続機構８に保護金具１２を連結する。
【００１８】
このとき、電気ケーブル１のシース５に対して、保護金具１２が若干機器１０方向に移動する。従って、この移動量を吸収するために保護カバー１７を伸縮可能にしたのである。保護カバー１７と保護金具１２との間に形成された空間において保護金具１２側にドレンワイヤ１８を直接電気接続したのは、保護カバー１７を保護金具１２に被せる直前の工程でドレンワイヤ１８の電気接続処理が可能だからである。保護カバー１７と保護金具１２との間に形成された空間１９において接続したのは、ドレンワイヤ１８が他の部材に接触せず、無理な力が加わらないからである。
【００１９】
以上の構成により、この具体例の電気コネクタは、ワンタッチで接続作業が完了するので、接続操作が容易である。しかも、ストレスコーンと押し金具を用いているから電気的な信頼性が高く、さらに、振動や外力に強いという効果がある。
〈具体例２〉
図２は具体例２の電気コネクタの縦断面図である。
この図の電気ケーブル１は、絶縁体３の外周に半導電層等を含む遮蔽層３０を備えている。その他の部分は図１と同様のため、図１と同一機能の部分には同一の符号を付した。保護金具２５は、図１の保護金具１２と同様の機能を持つが、その後端２５Ａは、電気ケーブル１のシース５の端部を包囲している。また、内面の断部に配置したストッパ２８によりスプリング２７の一端を位置決めし、押し金具２６を図の左方向に押圧する構成になっている。
【００２０】
電気ケーブル１の遮蔽層３０を構成するドレンワイヤ３１の端部は、保護金具２５と押圧ユニット（ここでは押し金具２６とスプリング２７とストッパ２８）との間に形成された空間において、押し金具２６に直接電気接続されている。これにより、ストレスコーン７の遮蔽層が電気ケーブル１の遮蔽層と同電位になる。また、保護金具２５を通じて、接続相手方の機器の遮蔽とも電気接続される。
【００２１】
電気ケーブル１の遮蔽層３０を構成するドレンワイヤ３１は、通常、遮蔽層３０と一体化されている。このドレンワイヤ３１は、このようにストレスコーン７の遮蔽層に電気接続しなければならない。保護金具２５と押圧ユニットとの間に形成された空間において押圧ユニット側に直接電気接続したのは、保護金具２５を被せる直前の工程でドレンワイヤ３１の電気接続処理が可能だからである。保護金具２５と押圧ユニットとの間に形成された空間で接続したのは、押し金具２６の移動をドレンワイヤ３１のたるみにより吸収するためである。
【００２２】
なお、図の例では、保護カバー３２は、電気ケーブル１のシース５と保護金具２５の後端２５Ａを包囲し、その中央に伸縮性の蛇腹３２Ａを備える。保護カバー３２と電気ケーブル１のシース５との間、および、保護カバー３２と保護金具２５との間は、シーリングテープ３３、３４により密封処理されている。保護カバー３２を伸縮性にした理由は、具体例１で説明したとおりである。
【００２３】
以上の構成によっても、具体例１と同様に、接続操作が簡便で電気的に安定な信頼性の高い電気接続が実現する。
【００２４】
〈具体例３〉
図３は、具体例３の電気コネクタの縦断面図である。
この具体例は具体例２と保護金具３５の部分の構成が異なる。また、導体接続端子４０の部分の構成が異なる。その他の部分は具体例２と同様なので、同一部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２５】
図の保護金具３５は、電気ケーブル１のシース５の端部を包囲している後端部３６の内径が、電気ケーブル１のシース５の外径と等しいかもしくはやや大きくなるように選定されている。ドレンワイヤ３１の端部は保護金具３５に設けられた貫通孔３７から、保護カバー３２と保護金具３５との間に形成された空間に引き出されている。
【００２６】
保護金具３５が電気ケーブル１のシース５を包囲している部分の内径を、電気ケーブル１のシース５の外径と等しいかもしくはやや大きくしたのは、両者の間のクリアランスを小さくして強度を高め、がたつきを無くすためである。これにより、振動等の外力に対する強度も高まる。保護金具３５とシース５との間のドレンワイヤ３１端部を、保護金具３５に設けられた貫通孔３７から引き出すのは、保護金具３５とシース５との間のクリアランスが小さく、その隙間からドレンワイヤを引き出せないからである。
【００２７】
一方、この例では、導体接続端子４０と電気ケーブル１の絶縁体３の切断端の間には、絶縁体３の外径以上の外径を有する絶縁体フランジ４１が嵌め込まれている。このフランジ４１は、例えば硬質プラスチックやゴム、磁器等から成る。このフランジ４１は、具体例１や具体例２の導体接続端子６のフランジ２１と同様の機能を持つ。絶縁体によるフランジとしたのは、導体接続端子４０の外径を拡大しないから、より絶縁耐力が向上するためである。このフランジ４１は、単なる円盤状でもよいが、図のように、周辺部にストレスコーン７の位置決めをするためのリブが設けられていると、ストレスコーン７を理想的な位置に配置しつつ、導体接続端子４０に対する引っ張り力に抵抗することができる。
【００２８】
以上のように、この具体例３の電気コネクタも、他の具体例と同様に、接続操作が容易で振動や引っ張りに強く、信頼性の高いものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】具体例１の電気コネクタの縦断面図である。
【図２】具体例２の電気コネクタの縦断面図である。
【図３】具体例３の電気コネクタの縦断面図である。
【符号の説明】
１電気ケーブル
２中心導体
３絶縁体
４遮蔽層
６導体接続端子
７ストレスコーン
８ワンタッチ接続機構
１２保護金具
１３押圧ユニット
１７保護カバー

Claims

リニアモーターカーの軌道に沿う側壁において、浮上させた走行車両に推進力を与えるためのコイルを互いに電気接続するための電気ケーブルの両端に設けられる、着脱式の構造であって、
電気ケーブルの中心導体の先端に固定された導体接続端子と、
前記中心導体の先端近傍を包囲する絶縁体外周を保護するストレスコーンと、
このストレスコーンの少なくとも一部を包囲して、開口端が相手方端子孔に固定される保護金具と、
この保護金具内部で、前記ストレスコーンを前記相手方端子孔方向に押圧する押圧ユニットと、
前記電気ケーブルの端部と前記保護金具のシース側端部を包囲し、電気ケーブル長手方向に伸縮可能な保護カバーとを備え、
前記導体接続端子端部と前記絶縁体の切断端の間には、当該絶縁体の外径以上の外径を有するフランジが嵌め込まれており、当該フランジの周辺部にストレスコーンの位置決めをするためのリブが設けられ、
前記ストレスコーンの端部は前記フランジのリブに接して位置決めされていることを特徴とする電気コネクタ。
請求項１に記載の電気コネクタにおいて、
前記ストレスコーンの少なくとも一部を包囲して、開口端が相手方端子孔にボールジョイント式接続機構を介して固定される保護金具を備えたことを特徴とする電気コネクタ。
請求項１乃至２のいずれかに記載の電気コネクタであって、
前記フランジは絶縁体であることを特徴とする電気コネクタ。