(57)【要約】【課題】  接続する双方のケーブル接続端部のケーブル軸芯が、相互に芯ずれ状態にある場合、あるいは一方のケーブルの軸芯が傾いた状態にある場合でも、双方のケーブル接続端部の中心軸の芯ずれを、自動的に矯正しながら着脱することが可能な機能を備えたケーブル接続装置を提供する。【解決手段】  オス接触子５を有する第１のケーブル接続端部と、オス接触子５に嵌合して電気的に接続されるメス接触子６を有する第２のケーブル接続端部のそれぞれに、外周面に形成されたテーパ部２ａと摺動リング４を備えたオス摺動端部を有する第１の保護ケース２と、内周面に形成されたテーパ部１ａと摺動リング３を備えたメス摺動端部を有する第２の保護ケース１を設け、第１の保護ケース２と、第２の保護ケース１は、相互にオス・メス嵌合して摺動するときに、第１のケーブル接続端部と第２のケーブル接続端部の中心軸を自動的に自己矯正してケーブル接続装置を構成する。【選択図】図１
2009240107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オス接触子を有する第１のケーブル接続端部と、前記オス接触子に嵌合して電気的に接続されるメス接触子を有する第２のケーブル接続端部と、前記第１及び第２のケーブル接続端部の外側に設けられて相互にオス・メス嵌合する第１及び第２の保護ケースを備えたケーブル接続装置であって、
前記第１及び第２の保護ケースは、オス・メス嵌合するときに摺動して、接続される第１及び第２のケーブルの中心軸を自己矯正する摺動端部を有することを特徴とするケーブル接続装置。
【請求項２】
前記摺動端部は、前記第１の保護ケースの外周面に形成されたテーパ部、及びその端部外周面に設けられた摺動リングを備えたオス摺動端部と、前記第２の保護ケースの内周面に形成されたテーパ部、及びその端部内周面に設けられた摺動リングを備えたメス摺動端部を含むことを特徴とする請求項１に記載のケーブル接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オス接触子を有するケーブル接続端部と、メス接触子を有するケーブル接続端部を、相互に嵌合して電気的に接続するケーブル接続装置、特に、電車あるいは気動車などの、鉄道車両基地における車両編成、または途中駅における車両の増結、車両の切り離しに伴って行われる車両相互間を電気的に連結接続しているケーブル接続端部に、着脱自在な連結機能を備えたケーブル接続装置に関するものである。
【０００２】
新幹線、各種鉄道本線、支線に使用される電車、気動車などの鉄道列車は、路線に応じた特急列車、急行列車、寝台列車、快速列車、普通列車などの車両編成が行われている。
しかも、車両基地における車両の編成替え、鉄道路線の途中における車両の増結、または車両の切り離しに当たっては、電車あるいは気動車などの車両間を連結している電力用、信号用、情報通信用などのケーブルの接続端部を切り離す必要がある。このため、車両相互間のケーブルの接続は、車両の編成替え、車両の増結、または車両の切り離しに応じて、車両相互間のケーブル接続端部を自動的に着脱できる構成のケーブル接続装置が望まれている。
【０００３】
図４は、従来のケーブル接続装置を示す断面説明図である。
図４において、ケーブル接続装置の一方のケーブル接続端部側には、電力ケーブル５１の一方に、筒体５４とケーブル抑え金具５６を有する。筒体５４の一方端とケーブル押え金具５６と電力ケーブル５１とは、筒体５４のフランジ５４ａとケーブル押え金具５６のフランジ５６ａとボルト５９により、予め固定されている。筒体５４は、嵌合して接続する２つのケーブル接続端部の接続用導体５２の外側全体を覆う長さに設けられている。さらに、筒体５４の一方端は、ケーブル抑え金具５６のフランジ５６ａを介して、ボルト８１によって車両の車体固定部８２に固定されている。
【０００４】
図４の電力ケーブル５１は、中心導体５１ａと内部絶縁体５１ｂと外部導体５１ｃと外被５１ｄを有し、中心導体５１ａは、接続用導体５２のプラグ５２ａとソケット５２ｂを差し込んで接続される構成になっている。電力ケーブル５１の内部絶縁体５１ｂと接続用導体５２の周囲には、ゴム部材５３として、半導電性ゴム５３ａ，絶縁ゴム５３ｂ，外層半導電性ゴム５３ｃ及び絶縁ゴムカバー５３ｄが設けられ、半導電性テープ５８ａ，防水用テープ５８ｂ，および埋込金具５７を有し、絶縁ゴムカバー５３ｄはフランジ５６ａに取り付けられている。
【０００５】
また、図４において、他方のケーブル接続端部側には、合わせピン８３を有するケーブル押え金具８５が設けられている。ケーブル押え金具８５は、車両の車体固定部８６に固定されたスプリングユニットケース８７に対してスプリング８８を介して支持されている。さらに、一方のケーブル接続端部側の筒体５４の端には、合わせピン８３が嵌合する嵌合部８４が、合わせピン８３と相互に向い合うように形成されており、嵌合部８４は合わせピン８３に沿って移動することができる。
【０００６】
図４に示した電力ケーブル接続装置よると、その接続は、接続する２つのケーブル接続端部同士を近付けて、筒体５４を合わせピン８３まで導き、合わせピン８３が嵌合部８４に挿入され、合わせピン８３の長さ方向に沿って移動しながら、双方の電力ケーブル５１の中心導体５１ａに装着されたプラグ５２ａとソケット５２ｂを差し込んで接続すると共に、さらに筒体５４は嵌合部８４が合わせピン８３の基端部に届くまで移動させて接続が行われる。接続後の電力ケーブル接続装置は、筒体５４の内部に形成される絶縁用空間５５によって、電力ケーブル５１の電気的な性能が保持される。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１５２４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、接続される側の他方のケーブル接続端部に有する合わせピンと、合わせピンが嵌合する接続する側の一方のケーブル接続端部に有する嵌合部を、相互に向い合う形で嵌合させて、ケーブルを接続する電力ケーブル接続装置においては、ケーブル接続端部同士を近付けて筒体の位置合わせを行いながら合わせピンまで導いてから、合わせピンを嵌合部に挿入しているために、接続しようとするケーブル接続端部の軸芯が、相互に芯ずれしている場合、あるいはケーブル接続端部の一方が傾いた状態になっている場合は、合わせピンを嵌合部に円滑に挿入することが困難になり、電力ケーブルを接続できないという技術的な課題がある。
【０００８】
また、接続する側の一方のケーブル接続端部のケーブル押え金具に固定されている筒体は、ケーブル押え金具の一端だけに支持する片持状態に構成されているために、合わせピンと嵌合部の位置にずれがあると、合わせピンを嵌合部に円滑に挿入できないという問題があった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、ケーブルの接続装置において、接続される側のケーブル接続端部と、接続する側のケーブル接続端部のケーブルの軸芯が、相互に芯ずれ状態にある場合、あるいは一方のケーブルの軸芯が傾いた状態にある場合であっても、双方のケーブル接続端部の中心軸の芯ずれを、自動的に矯正しながら着脱することが可能な機能を備えたケーブル接続装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、車両相互間の接続される側のケーブル接続端部と、接続する側のケーブル接続端部との接続を、車両の編成替え、車両の増結、または車両の切り離しに連動して、車両相互間のケーブル接続端部の中心軸の芯ずれを調整し自動的に着脱できる構成のケーブル接続装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の目的を実現するため、
オス接触子を有する第１のケーブル接続端部と、前記オス接触子に嵌合して電気的に接続されるメス接触子を有する第２のケーブル接続端部と、前記第１及び第２のケーブル接続端部の外側に設けられて相互にオス・メス嵌合する第１及び第２の保護ケースを備えたケーブル接続装置であって、
前記第１及び第２の保護ケースは、オス・メス嵌合するときに摺動して、接続される第１及び第２のケーブルの中心軸を自己矯正する摺動端部を有することを特徴とするケーブル接続装置を提供する。
【００１２】
また、上記の目的を実現するため、本発明は、
前記摺動端部は、前記第１の保護ケースの外周面に形成されたテーパ部、及びその端部外周面に設けられた摺動リングを備えたオス摺動端部と、前記第２の保護ケースの内周面に形成されたテーパ部、及びその端部内周面に設けられた摺動リングを備えたメス摺動端部を含むことを特徴とするケーブル接続装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のケーブル接続装置によると、オス接触子を有する第１のケーブル接続端部の外側に設けられた第１の保護ケースには、外周面に形成されたテーパ部と、摺動リングを備えたオス摺動端部が設けられており、このオス接触子に嵌合して電気的に接続されるメス接触子を有する第２のケーブル接続端部の外側に設けられた第２の保護ケースには、内周面に形成されたテーパ部と、摺動リングを備えたメス摺動端部が設けられているため、第１のケーブル接続端部の第１の保護ケースの外周面のテーパ部と摺動リングを備えたオス摺動端部を、第２のケーブル接続端部の第２の保護ケースの内周面のテーパ部と摺動リングを備えたメス摺動端部に押し込む際に、接続される側のケーブル接続端部と、接続する側のケーブル接続端部のケーブルの軸芯が、相互に芯ずれ状態にある場合、あるいは一方のケーブルの軸芯が傾いた状態にある場合であっても、第１の保護ケースと第２の保護ケースの相互のテーパ部を嵌め合わせて、双方のケーブル接続端部の中心軸の芯ずれを、自動的に矯正しながら連結することができ、着脱自在な連結機能を持つケーブル接続端部を提供できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図１ないし図３に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるケーブル接続装置を示す断面説明図である。
【００１５】
図１のケーブル接続装置は、ケーブル８の第１のケーブル接続端部に、オス接触子５を有し、このオス接触子５に嵌合して電気的に接続されるケーブル８の第２のケーブル接続端部に、メス接触子６を有する。
オス接触子５を有する第１のケーブル接続端部には、外周面に、例えば、ポリアミド系樹脂の摺動リング４を設け、テーパ部２ａが形成されたオス摺動端部を有する、例えば、アルミニウムの第１の保護ケース２を備えている。また、第２のケーブル接続端部には、内周面に例えば、ポリアミド系樹脂の摺動リング３を設け、テーパ部１ａが形成されたメス摺動端部を有する、例えば、アルミニウムの第２の保護ケース１を備えている。
図１の外周面にテーパ部２ａが形成されたオス摺動端部を有する第１の保護ケース２は、外周面に摺動リング４を設け、テーパ部１ａが形成されたメス摺動端部を有する第２の保護ケース１の内側に挿入することにより、第１の保護ケース２のオス摺動端部と、第２の保護ケース１のメス摺動端部は、嵌合できるように構成されている。
【００１６】
図１のケーブル８の接続端部は、ストレスコーン７を有し、第１の保護ケース２と、第２の保護ケース１は、縁切り板９、締付金具１０、ケーブル締付金具１１、ケーブル押え金具１２、ゴムシート１３、Ｏリング１５を介して、ケーブル８およびストレスコーン７に取り付けられている。ケーブル８は、ストレスコーン７とパッキン１４により固定され、接続端部のオス接触子５とメス接触子６が撓まないよう保持される。
【００１７】
図１に示したケーブル接続装置によると、外周面にテーパ部２ａが形成されたオス摺動端部を有する第１の保護ケース２は、内周面にテーパ部１ａが形成されたメス摺動端部を有する第２の保護ケース１の内側に嵌合して接続することができる。オス摺動端部を有する第１の保護ケース２を、メス摺動端部を有する第２の保護ケース１の内側に嵌合するときに、オス摺動端部に形成されたテーパ部２ａと摺動リング４、およびメス摺動端部に形成されたテーパ部１ａと摺動リング３が、相互に機能して、第１の保護ケース２のオス摺動端部と第２の保護ケース１のメス摺動端部のオス・メス嵌合時の摺動が助成される。
【００１８】
その結果、図１に示したケーブル接続装置においては、第１の保護ケース２に把持されている第１のケーブル接続端部の中心軸と、第２の保護ケース１に把持されている第２のケーブル接続端部の中心軸が、相互に自己矯正され、第１の保護ケース２と第２の保護ケース１のオス・メス嵌合を円滑に摺動させることになる。
【００１９】
なお、本発明の実施の形態のケーブル接続装置においては、第１の保護ケース２側にオス接触子５とオス摺動端部を設け、第２の保護ケース１側にメス接触子６とメス摺動端部を設けた場合の好ましい嵌合の構成形態について説明したが、鉄道車両の場合、第１の保護ケース２と第２の保護ケース１のオス・メス嵌合によるケーブル接続装置の着脱は、車両の編成替え、車両の増結、あるいは切り離しの時に行われるため、第１の保護ケース２と第２の保護ケース１におけるオス接触子５とオス摺動端部、メス接触子６とメス摺動端部のオス・メスの組み合わせの配置形態については、適宜種々の実施の形態を選択してもよい。
【００２０】
図２（ａ）は、本発明の実施の形態によるケーブル接続装置を示す図１の正面図である。
図２（ａ）において、他方の第２のケーブル接続端部のケーブル８の周囲に、ゴムシート１３、ケーブル締付金具１１、ケーブル押え金具１２、締付金具１０、保護ケース１を有し、メス摺動端部を有する保護ケース１には、嵌合検知用センサー１６が取り付けられている。また、一方の第１のケーブル接続端部のケーブル８の周囲にも、ゴムシート１３、ケーブル締付金具１１、ケーブル押え金具１２、締付金具１０を介して、保護ケース２を有する。外周面に形成されたテーパ部２ａと摺動リング４を備えたオス摺動端部を有する第１の保護ケース２には、センサー押し用スプリングプランジャ１７が取り付けられている。
【００２１】
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す保護ケースをケーブル締付金具側から見た図。
図２（ｂ）においては、保護ケース１、ケーブル締付金具１１、ケーブル押え金具１２、ゴムシート１３の配置が示されている。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態の図１のケーブル接続装置による接続の動作パターン１及び動作パターン２を示す断面説明図である。
【００２３】
図３の動作パターン１において、
動作パターン１（ａ）は、接続前の断面を示している。
動作パターン１（ｂ）は、接続開始時の断面を示している。
動作パターン１（ｃ）は、接続途中の断面を示している。
動作パターン１（ｄ）は、接続完了時の断面を示している。
動作パターン１では、一方のケーブル接続端部と他方のケーブル接続端部のケーブルの軸芯が、相互に芯ずれ状態で接続されようとしても、中心軸を自己矯正しながら適切に接続されることを示している。
【００２４】
図３の動作パターン２において、
動作パターン２（ａ）は、接続前の断面を示している。
動作パターン２（ｂ）は、接続開始時の断面を示している。
動作パターン２（ｃ）は、接続途中の断面を示している。
動作パターン２（ｄ）は、接続完了時の断面を示している。
【００２５】
動作パターン２では、一方のケーブル接続端部及び保護ケースが傾いて他方のケーブル接続端部に接続されようとしても、中心軸を自己矯正しながら適切に接続されることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のケーブル接続装置によると、電車、気動車などの鉄道車両の車両基地における車両編成替え、車両の増結、または車両の切り離しに際して、車両相互間の接続される側のケーブル接続端部と、接続する側のケーブル接続端部との接続に当たり、車両の移動に連動して、車両相互間のケーブル接続端部の中心軸が自動的に矯正されながら、ケーブル接続端部の着脱を自動的に行わせることができるという効果がある。
この結果、車両相互間のケーブル接続端部の接続時におけるオス接触子とメス接触子の磨耗を低減し、電力ケーブルの接続にあっては、電力供給性能の優れた自動着脱機能を有する電力ケーブルの接続装置を提供でき、信号ケーブルなどの接続にあっては、信頼性の高い自動着脱機能を有する信号ケーブルの接続装置を提供できるという産業上の効果が得られる。
【００２７】
また、本発明のケーブル接続装置によると、１乃至複数の車両を連ねて構成されるグループ編成車両を、複数連結して二つのグループ編成車両を併結して走行する際に、一つ目の編成車両のケーブルと、二つ目の編成車両のケーブルとを接続することにより、一つ目の編成車両と二つ目の編成車両の電力ケーブルまたは信号ケーブルを、相互に接続して、電力あるいは信号を供給することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態によるケーブル接続装置を示す断面説明図。
【図２】図２（ａ）は発明の実施の形態によるケーブル接続装置を示す正面図。図２（ｂ）は図２（ａ）に示す保護ケースをケーブル締付金具側から見た図。
【図３】本発明の実施の形態による図１のケーブル接続装置における接続の動作パターン１及び動作パターン２を示す断面説明図。
【図４】従来の技術によるケーブル接続装置を示す縦断説明図。
【符号の説明】
【００２９】
１  保護ケース
１ａ  テーパ部
２  保護ケース
２ａ  テーパ部
３  摺動リング
４  摺動リング
５  オス接触子
６  メス接触子
７  ストレスコーン
８  ケーブル
９  縁切り板
１０  締付金具
１１  ケーブル締付金具
１２  ケーブル押え金具
１３  ゴムシート
１４  パッキン
１５  Ｏリング
１６  嵌合検知用センサー
１７  センサー押し用スプリングプランジャ
５１  電力ケーブル
５１ａ  中心導体
５１ｂ  内部絶縁体
５１ｃ  外部導体
５１ｄ  外被
５２  接続用導体
５２ａ  プラグ
５２ｂ  ソケット
５３  ゴム部材
５３ａ  半導電性ゴム
５３ｂ  絶縁ゴム
５３ｃ  外層半導電性ゴム
５３ｄ  絶縁ゴムカバー
５４  筒体
５４ａ  フランジ
５５  絶縁用空間
５６  ケーブル押え金具
５６ａ  フランジ
５６ｂ  テープ収容室
５６ｃ  ケーブル挿入口
５７  埋込金具
５８ａ  半導電性テープ
５８ｂ  防水用テープ
５９  ボルト
８１  ボルト
８２  車体固定部
８３  合わせピン
８４  嵌合部
８５  ケーブル押え金具
８６  車体固定部
８７  スプリングユニットケース
８８  スプリング
【図１】
2009240107.tif 000003
【図２】
2009240107.tif 000004
【図３】
2009240107.tif 000005
【図４】
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