JP7294212B2 - Cable connection device - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両に用いられて好適なケーブル接続装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cable connection device suitable for use in railway vehicles.
電気機器に適用される機器直結形のケーブル終端接続部であって、分岐するケーブルの数を増設可能な終端接続部が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art There is known a device direct connection type cable termination connector applied to an electrical device, which is capable of increasing the number of branched cables (see, for example, Patent Document 1).
その一方で、鉄道車両においても集電装置を用いて集電した電力を車両の各所へ供給するケーブルが用いられている。鉄道車両用のケーブルを鉄道車両に敷設する際には、電気機器の場合と同様に、ケーブルとケーブル以外の機器とを接続する終端接続部や、ケーブル同士を接続する中間接続部が必要に応じて用いられている。 On the other hand, railway vehicles also use cables that supply electric power collected using current collectors to various parts of the vehicle. When laying cables for railway vehicles in railway vehicles, as in the case of electrical equipment, terminal connections that connect cables to equipment other than cables and intermediate connections that connect cables to each other are installed as necessary. is used in
なお、以降で中間接続部および終端接続部を区別しない場合には単に接続部と表記する。また、接続部はターミネーション(termination)またはジョイント(joint)とも表記される。 In the following, when the intermediate connection portion and the terminal connection portion are not distinguished, they are simply referred to as a connection portion. Also, the connection part is also written as a termination or a joint.
ビルなどの施設に配置される電気機器と比較して、鉄道車両は車両走行による振動および衝撃が発生するという違いがある。特許文献1に開示されている終端接続部では、車両走行による振動および衝撃に対して接続部の機械的な強度が不足するおそれがあった。
Compared to electrical equipment installed in facilities such as buildings, railroad vehicles are different in that vibrations and shocks occur due to running of the vehicles. In the terminal connection portion disclosed in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、鉄道車両に用いることが容易な機械的強度を確保しやすいケーブル接続装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cable connection device that can be easily used in railway vehicles and that can easily ensure mechanical strength.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のケーブル接続装置は、凸形状に形成されるとともに前記凸形状の端面に第1導体が露出された第1接続部および凹形状に形成されるとともに前記凹形状の内面に第2導体が露出された第2接続部と導電可能に接続されるケーブル接続装置であって、前記第1接続部が挿入可能な凹形状を有する第1端子部と、前記第2接続部に挿入可能な凸形状を有する複数の第2端子部と、を少なくとも有する構造体と、前記構造体の内部に配置されるとともに長尺形状に形成された導電性を有する内部導体であって、前記内部導体の側面が前記第1端子部の内面に露出し、前記内部導体の端面が前記第2端子部の端面に露出する内部導体と、前記第1接続部の前記第1導体と前記内部導体の側面とを導電可能に固定する第1固定部と、が設けられている。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
In the cable connection device of the present invention, the first connecting portion is formed in a convex shape and the first conductor is exposed on the end face of the convex shape, and the first connecting portion is formed in a concave shape and the second conductor is on the inner surface of the concave shape. A cable connecting device electrically conductively connected to an exposed second connecting portion, the first terminal portion having a concave shape into which the first connecting portion can be inserted, and a convex portion that can be inserted into the second connecting portion. a structure having at least a plurality of second terminal portions having a shape; and a conductive inner conductor disposed in the structure and formed in an elongated shape, the inner conductor comprising a side surface of the inner conductor. is exposed on the inner surface of the first terminal portion, and the end surface of the internal conductor is exposed on the end surface of the second terminal portion, and the side surface of the first conductor and the internal conductor of the first connection portion and a first fixing portion for conductively fixing.
本発明のケーブル接続装置によれば、内部導体はその側面が第1端子部の第1導体と固定され、第1端子部における第1接続部の端面の位置から、内部導体が複数の第2端子部のそれぞれに向かって延びている。そのため、第2端子部を第1端子部に近づけやすくなり、鉄道車両に用いることが容易な機械的強度を確保しやすくなるという効果を奏する。 According to the cable connecting device of the present invention, the side surface of the inner conductor is fixed to the first conductor of the first terminal portion, and the inner conductor extends from the position of the end surface of the first connection portion in the first terminal portion to the second conductor. extending toward each of the terminal portions. Therefore, it becomes easy to bring the second terminal portion closer to the first terminal portion, and there is an effect that it becomes easy to secure a mechanical strength that is easy to use in a railway vehicle.
この発明の一実施形態に係るケーブル接続装置について、図1から図3を参照しながら説明する。本実施形態ではケーブル接続装置1が、鉄道車両に用いられる例に適用して説明する。具体的には、パンタグラフなどの集電装置を用いて集電した電力を車両の各所へ供給するケーブル(例えば、超高圧ケーブル)の接続に用いられる例に適用して説明する。このケーブルは、鉄道車両の屋根上や、床下や、車両と車両との間の側面などに敷設される。
A cable connecting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. In this embodiment, the
本実施形態のケーブル接続装置1が適用される鉄道車両は、交流電源を用いる鉄道車両である。より具体的には、単相交流電源を用いる鉄道車両である。なお、三相交流電源を用いる鉄道車両であってもよい。
A railway vehicle to which the
交流電源の周波数は50Hzや60Hzの商用周波数であってもよいし、商用周波数以外の周波数であってもよい。交流電源の電圧は20kVや25kVなどを例示することができるが、これらの電圧以外の電圧であってもよい。 The frequency of the AC power supply may be a commercial frequency of 50 Hz or 60 Hz, or may be a frequency other than the commercial frequency. Although 20 kV, 25 kV, etc. can be exemplified as the voltage of the AC power supply, voltages other than these voltages may be used.
ケーブル接続装置1は、図1に示すように、機器50に着脱可能に接続される。また、ケーブル接続装置1には、第1ケーブル60Aおよび第2ケーブル60Bが着脱可能に接続される。機器50は鉄道車両に搭載される機器を例示することができる。第1ケーブル60Aおよび第2ケーブル60Bは、鉄道車両に供給される交流電源の電圧(例えば20kVや25kV)に対応した定格電圧を有するものである。
The
なお、第1ケーブル60Aおよび第2ケーブル60Bにおける導体や、絶縁体や、シールドや、シースなどを含む構成は公知の構成を用いることができる。また、導体や、絶縁体や、シールドや、シースを形成する材料も公知の材料を用いることができる。
A known configuration can be used for the configuration including the conductors, insulators, shields, sheaths, and the like in the
機器50には、壁部51と、基部52と、ケーブル接続装置1との接続に用いられる接続端末(第1接続部)53と、が設けられている。
壁部51は機器50の外形を形成するとともに、基部52や接続端末53などを支持する部材である。基部52は、後述する支持部40が着脱可能に取り付けられる部材である。
The
The
接続端末53はケーブル接続装置1との接続に用いられる部材である。接続端末53は、後述する第1端子部11に挿入される凸形状に形成された端末であり、公知の規格に対応する形状を有している。公知の規格としては、欧州規格(European Norm)のEN50181などを例示することができる。
The
本実施形態では、壁部51から突出して設けられる円筒形状および円錐台形状を足し合わせた形状に形成された端末部54と、端末部54の内部に配置され端末部54の端部に露出する面を有する導体(第1導体)55と、導体55の露出する面に設けられ後述する第1固定部25との固定に用いられるボルト孔56とが、接続端末53に設けられている例に適用して説明する。
In the present embodiment, a
第1ケーブル60Aおよび第2ケーブル60Bには、ケーブル接続装置1との接続に用いられる終端接続部(第2接続部)61A,61Bが設けられている。終端接続部61A,61Bは、後述する第2端子部15A,15Bが挿入される凹形状に形成された端末であり、公知の規格に対応する形状を有している。公知の規格としては、欧州規格(European Norm)のEN50181などを例示することができる。
The
本実施形態では、第1ケーブル60Aまたは第2ケーブル60Bと直交して配置された筒状部材であって、第2端子部15A,15Bと対応する円錐状の内周面を有る接続凹部62が設けられた終端部63と、第1ケーブル60Aまたは第2ケーブル60Bの導体と導電可能であり接続凹部62の端面に露出する接続端子(第2導体)64と、ケーブル接続装置1への固定に用いられる第2固定部21に対応する第2ボルト65とが、終端接続部61A,61Bに設けられている例に適用して説明する。
In the present embodiment, a connection recess 62, which is a cylindrical member arranged perpendicular to the
ケーブル接続装置1には、図1に示すように、構造体10と、内部導体20と、絶縁栓30と、支持部40と、が設けられている。
構造体10は、ケーブル接続装置1の外形を構成する部材である。構造体10の内部には内部導体20が配置されている。構造体10は内部導体20と外部とを絶縁する部材でもある。構造体10を形成する材料としては、絶縁性のエポキシ樹脂を例示することができる。
The
The
構造体10には、第1端子部11と、第2端子部15A,15Bと、開口部17と、キャップ部19と、が設けられている。
第1端子部11は、構造体10に凹形状に形成された部分であり、構造体10における機器50と対向する面に形成されている。第1端子部11は、機器50の接続端末53が着脱される部分である。
The
The
第1端子部11は、接続端末53の外形と対応する円錐台形状の内周面を有する凹形状に形成されている。第1端子部11における内周面には絶縁部12が層状に形成されている。第1端子部11における底部には内部導体20が露出している。
The
構造体10における第1端子部11の周囲には段差が形成され、当該段差には第1端子部11の周囲を囲う遮蔽部13が設けられている。遮蔽部13は、ケーブル接続装置1が機器50に配置された際に、基部52と接触する部材である。遮蔽部13は、基部52と接触することによりケーブル接続装置1の外部から第1端子部11に異物が侵入することを防止するものである。
A step is formed around the
第2端子部15A,15Bは、突出して形成された構造体10の部分であり、終端接続部61A,61Bが着脱される部分である。第2端子部15A,15Bは、終端接続部61A,61Bの接続凹部62の内面形状と対応する円錐台状の形状を有している。第2端子部15A,15Bにおける端面には内部導体20が露出している。
The second
開口部17は、構造体10における内部導体20を跨いだ第1端子部11と反対側に形成され、内部に絶縁栓30が着脱可能に配置される凹部である。開口部17の底面には、内部導体20が露出している。本実施形態では、開口部17は内部導体20に向かって径が小さくなる円錐台状に形成された内面を有している例に適用して説明する。
The
キャップ部19は開口部17の開口を覆う部材である。キャップ部19は、開口部17の開口に応じた形状に形成された板状の部材であり、縁には折り曲げ部が設けられている。本実施形態のようにキャップ部19が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。
The
内部導体20は、構造体10の内部に配置される部材である。内部導体20は導電性を有する材料、例えば銅から形成されている。内部導体20は、第2端子部15A,15Bの間をつないで配置され、側面が第1端子部11の内面に露出している。
The
内部導体20の第2端子部15A,15Bにおける露出面は、終端接続部61A,61Bと導電可能に接触する面である。内部導体20の第2端子部15A,15Bにおける露出面のそれぞれには、終端接続部61A,61Bとの固定に用いられる第2固定部21が設けられている。第2固定部21は、終端接続部61A,61Bの第2ボルト65に対応するボルト孔である。
The exposed surfaces of the second
第1端子部11の内面に露出している内部導体20の側面は、接続端末53の導体55と導電可能に接触する面である。内部導体20には、開口部17および第1端子部11に開口する貫通孔22が設けられている。貫通孔22は、後述する第1固定部25が挿通される孔である。貫通孔22における開口部17側の開口には、径が広がる段差形状を有する座繰りが設けられていてもよい。
The side surface of the
第1固定部25は、内部導体20および導体55を導電可能に接触した状態で固定する部材である。本実施形態では、第1固定部25が、円周面に雄ネジが形成された棒状の部材であって、貫通孔22に挿通され導体55のボルト孔56に螺合されるネジ部材と、ネジ部材に螺合されるナット部材の組合せである例に適用して説明する。
The
絶縁栓30は開口部17に配置される部材であって、開口部17を閉塞する絶縁部材である。絶縁栓30は第1固定部25の周囲を覆う部材でもある。絶縁栓30を形成する材料としては、絶縁性のエポキシ樹脂を例示することができる。
The insulating
支持部40は、基部52に取り付けられた構造体10を支える部材である。支持部40は、基部52に対して着脱可能に固定される構成を有している。支持部40には、構造体10に接触して構造体10を押える第1鍔部41と、基部52に接触して固定に用いられる貫通孔を有する第2鍔部42と、が設けられている。支持部40は一体に形成された部材であってもよいし、複数の部材から構成されるものであってもよい。
The
次に、上記の構成からなるケーブル接続装置1と機器50との接続、ケーブル接続装置1に対する第1ケーブル60Aおよび第2ケーブル60Bの接続について図2および図3を参照しながら説明する。
Next, the connection between the
ケーブル接続装置1は、機器50の接続端末53に接続される。具体的には、接続端末53が第1端子部11に挿入される。このとき接続端末53の導体55が、第1端子部11に露出する内部導体20と導電可能に接触する。
The
第1固定部25が内部導体20の貫通孔22に挿通され、先端がボルト孔56に螺合される。このとき、第1固定部25のナット部は内部導体20の開口部17側に配置されている。内部導体20と導体55とは第1固定部25により固定される。
The
絶縁栓30が開口部17に嵌めこまれ、支持部40により構造体10が支えられる。具体的には、基部52との間に構造体10を挟んで支持部40が配置され、第1鍔部41が構造体10に押し当てられ、第2鍔部42が基部52に押し当てられる。第2鍔部42の貫通孔にボルトが挿通され、当該ボルトが基部52のボルト孔に締め込まれる。その後、開口部17の開口がキャップ部19により閉塞される。
The insulating
また、ケーブル接続装置1に第1ケーブル60Aおよび第2ケーブル60Bが取り付けられる。具体的には、終端接続部61A,61Bの接続凹部62に第2端子部15A,15Bが挿入される。終端接続部61A,61Bの第2ボルト65が内部導体20の第2固定部21に締め込まれる。第1ケーブル60Aおよび第2ケーブル60Bの接続端子64は、内部導体20と導電可能に接触し、第1ケーブル60Aおよび第2ケーブル60Bはケーブル接続装置1に固定される。
Also, a
上記の構成のケーブル接続装置1によれば、第2端子部15A,15Bを第1端子部11に近づけやすくなる。そのため、第2端子部15A,15Bが第1端子部11から離れている場合と比較して、ケーブル接続装置1における振動や衝撃に対する機械的な強度を確保しやすくなる。
According to the
内部導体20は、その側面が第1端子部11の導体55と固定される。第1端子部11における接続端末53の端面の位置から、内部導体20が第2端子部15A,15Bのそれぞれに向かって延びている(言い換えると分岐している。)。
The
当該端面から分岐することにより、接続端末53の端面から離れた位置から分岐している場合と比較して、第2端子部15A,15Bを第1端子部11に近づけて配置しやすくなる。つまり、ケーブル接続装置1における振動や衝撃に対する機械的な強度を確保しやすくなる。
Branching from the end surface makes it easier to dispose the second
ケーブル接続装置1は、2つの第2端子部15A,15Bを有している。そのため、機器50にケーブル接続装置1を接続することにより、並列に接続される他の機器へ分岐する端子を提供することができる。また、鉄道車両の特別高圧システム改造時にケーブル接続装置1を利用することで、増設されるシステムへの電力供給を分岐することができる。
The
内部導体20における開口部17に露出する領域に貫通孔22を設けることにより、接続端末53の導体55と内部導体20との導電可能な固定を行いやすくなる。具体的には、開口部17から第1固定部25を貫通孔22に挿通させる。挿通させた第1固定部25の端部を、第1端子部11に配置された接続端末53の導体55に係合させる。第1固定部25により導体55と内部導体20とを導通可能に接触させ、接触した状態で導体55および内部導体20を固定する。
By providing the through
開口部17を閉塞する絶縁栓30を設けることにより、絶縁栓30を設けない場合と比較して、内部導体20の絶縁を保ち易くなる。さらに、構造体10の外部から開口部17の内部に異物の侵入を防ぎやすくなる。
By providing the insulating
支持部40を設けることにより、基部52に取り付けられた支持部40により構造体10を支持することができる。そのため、支持部40を設けない場合と比較して、ケーブル接続装置1における振動や衝撃に対する機械的な強度をさらに確保しやすくなる。
By providing the
第2固定部21を設けることにより、他の方法で固定する場合と比較して、終端接続部61A,61Bを第2端子部15A,15Bに固定する作業を行いやすくなる。また、構造体10に固定される終端接続部61A,61Bの相対姿勢を、図3に示すように、第2固定部21を中心として回転した所望の相対姿勢に設定しやすくなる。図3では、第1ケーブル60Aが紙面から手前に向かって延びる姿勢とされ、第2ケーブル60Bが紙面から奥に向かって延びる姿勢とされている例が示されている。
By providing the second fixing
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、ケーブル接続装置1には2つの第2端子部15A,15Bが設けられている例に適用して説明したが、3つ以上の第2端子部が設けられてもよく、第2端子部の数を限定するものではない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the
1…ケーブル接続装置、 10…構造体、 17…開口部、 11…第1端子部、 15A,15B…第2端子部、 20…内部導体、 21…第2固定部、 22…貫通孔、 25…第1固定部、 30…絶縁栓、 40…支持部、 53…接続端末(第1接続部)、 61A,61B…終端接続部(第2接続部)
REFERENCE SIGNS
Claims (5)
前記第1接続部が挿入可能な凹形状を有する第1端子部と、前記第2接続部に挿入可能な凸形状を有する複数の第2端子部と、を少なくとも有する構造体と、
前記構造体の内部に配置されるとともに長尺形状に形成された導電性を有する内部導体であって、前記内部導体の側面が前記第1端子部の内面に露出し、前記内部導体の端面が前記第2端子部の端面に露出する内部導体と、
前記第1接続部の前記第1導体と前記内部導体の側面とを導電可能に固定する第1固定部と、
が設けられているケーブル接続装置。 a first connecting portion formed in a convex shape and having a first conductor exposed on the end surface of the convex shape, and a second connecting portion formed in a concave shape and having a second conductor exposed on the inner surface of the concave shape; A cable connection device electrically conductively connected,
a structure having at least a first terminal portion having a concave shape into which the first connection portion can be inserted; and a plurality of second terminal portions having a convex shape into which the second connection portion can be inserted;
A conductive internal conductor disposed in the structure and formed in an elongated shape, wherein the side surface of the internal conductor is exposed to the inner surface of the first terminal portion, and the end surface of the internal conductor is an internal conductor exposed on the end surface of the second terminal portion;
a first fixing portion that electrically fixes the first conductor of the first connection portion and the side surface of the internal conductor;
A cable connection device provided with
前記内部導体には、前記開口部および前記第1端子部に開口するとともに前記第1固定部が挿通可能な貫通孔が設けられ、
前記第1固定部は前記貫通孔に挿通され、前記第1接続部の前記第1導体と前記内部導体とを導電可能に固定する請求項1記載のケーブル接続装置。 An opening exposing a side surface of the internal conductor is provided on the opposite side of the first terminal portion straddling the internal conductor in the structure,
The internal conductor is provided with a through hole that opens to the opening and the first terminal portion and through which the first fixing portion can be inserted,
2. The cable connection device according to claim 1, wherein said first fixing portion is inserted through said through hole and fixes said first conductor and said inner conductor of said first connection portion so as to be electrically conductive.
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