特許 7367593 ケーブル接続装置の閉止具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-16

(45)【発行日】2023-10-24

(54)【発明の名称】ケーブル接続装置の閉止具

(51)【国際特許分類】

   H02G 15/10 20060101AFI20231017BHJP

   H02G 15/04 20060101ALI20231017BHJP

   H02G 1/14 20060101ALI20231017BHJP

   H01R 31/06 20060101ALI20231017BHJP

   H01R 4/70 20060101ALI20231017BHJP

【ＦＩ】

H02G15/10

H02G15/04 030

H02G1/14

H01R31/06 P

H01R31/06 A

H01R4/70 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020063261

(22)【出願日】2020-03-31

(65)【公開番号】P2021164256

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2022-09-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 裕介

(72)【発明者】

【氏名】相島 幸則

(72)【発明者】

【氏名】大田和 健一

【審査官】神田 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０３３５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１６８２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２９９９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３０８０７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｇ １５／１０

Ｈ０２Ｇ １５／０４

Ｈ０２Ｇ １／１４

Ｈ０１Ｒ ３１／０６

Ｈ０１Ｒ ４／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に導体が配置された基部と、前記基部の一方向に突出する接続端末と、前記一方向に対して反対方向に突出する接続端末と、前記一方向に突出する接続端末が挿入される凹形状に形成された終端接続部が設けられているケーブルと、前記反対方向に突出する接続端末に接続されている閉止具とを備えたケーブル接続装置であって、
前記閉止具は、
前記反対方向に突出する接続端末に取り付けられ、前記反対方向に突出する接続端末が挿入可能な凹形状を有する第１開口部と、
前記第１開口部とは前記反対方向に突出する接続端末の挿入方向に対して反対側の領域に凹形状を有する第２開口部と、
前記第１開口部および前記第２開口部の間の壁部に配置される固定端と、接地線が接続される接地部と、を有するとともに、円筒形状又は円柱形状である筺体と、
前記第１開口部に挿入される前記反対方向に突出する接続端末と前記固定端とを固定する固定部と、
前記第２開口部に配置される絶縁性を有する絶縁栓と、を備え、
前記筺体における側面には開口部が形成されていない
ケーブル接続装置。

【請求項2】

固定部は、前記固定端に挿通されるボルトと前記ボルトに螺合されるナットを有し、
前記ボルトにおける前記第１開口部側の端部は、前記反対方向に突出する接続端末の導体に形成されたボルト孔に螺合され、前記第２開口部側には前記ナットが螺合される請求項１記載のケーブル接続装置。

【請求項3】

前記第２開口部の開口を塞ぐキャップ部と、
一方の端部が前記接地部に取り付けられ、他方の端部が前記キャップ部に取り付けられる紐部と、
が設けられている請求項１または２に記載のケーブル接続装置。

【請求項4】

前記接地部は、前記筺体の外周面であって、前記第１開口部と前記第２開口部との間の前記壁部に対応する領域に設けられている請求項１から３のいずれか１項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、鉄道車両に用いられて好適なケーブル接続装置の閉止具に関する。

【背景技術】

【0002】

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。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５９５０７４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【0006】

また、上述の機器に接続される接続部において、予備の端子を予め準備することが考えられる。予備の端子は、機器の補修や保守の際に用いる計測機器の接続に用いることができる。予備の端子は、特許文献１などの接続部を用いて準備することが考えられる。

【0007】

このような予備の端子を閉止する閉止具が知られている。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。ビルなどの施設で使用される閉止具では、振動や衝撃により閉止具における端子への固定が緩む等の不具合が発生し予備の端子の閉止を十分に行えない可能性があるという問題があった。

【0008】

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ケーブル接続装置の閉止具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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の閉止具は、ケーブル接続装置の凸形状に形成された接続部に取り付けられる閉止具であって、前記接続部が挿入可能な凹形状を有する第１開口部と、前記第１開口部とは前記接続部の挿入方向に対して反対側の領域に凹形状を有する第２開口部と、前記第１開口部および前記第２開口部の間の壁部に配置される固定端と、接地線が接続される接地部と、を有する筺体と、前記第１開口部に挿入される前記接続部と前記固定端とを固定する固定部と、前記第２開口部に配置される絶縁性を有する絶縁栓と、が設けられている。

【発明の効果】

【0010】

本発明のケーブル接続装置の閉止具によれば、固定部により導体と固定端とが固定され、他の方法で固定する場合と比較して、振動および衝撃により固定が緩みにくくなり、鉄道車両に用いることが容易になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る閉止具の構成を説明する図である。

【図2】閉止具と接続されるケーブル接続装置の構成を説明する図である。

【図3】ケーブル接続装置と接続されるケーブルの構成を説明する図である。

【図4】ケーブル接続装置とケーブルと閉止具が接続された状態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

この発明の一実施形態に係るケーブル接続装置の閉止具について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態ではケーブル接続装置５０および閉止具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、ケーブル接続装置５０が、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。

【0013】

閉止具１は、このケーブル接続装置５０に用いられるものである。ケーブル接続装置５０に接続されるケーブルは、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。

【0014】

本実施形態のケーブル接続装置５０および閉止具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。

【0015】

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。

【0016】

閉止具１は、後述するケーブル接続装置５０における接続端末６１に取り付けられるものである。また、取り付けられた接続端末６１を保護し、周囲と絶縁するものである。閉止具１には、図１に示すように、筺体１０と、ボルト（固定部）２１およびナット（固定部）２２と、絶縁栓３１と、キャップ部３５とが設けられている。

【0017】

筺体１０は、閉止具１の外形を構成する円筒形状または円柱形状の部材であり、接続端末６１の周囲を覆う部材である。筺体１０の絶縁に関する構造や仕様は、ケーブル７０の接続端子７４の絶縁に関する構造や仕様と同じにすることができる。筺体１０を構成する材料としては、アルミニウム合金を例示することができる。筺体１０には、第１開口部１１と、第２開口部１２と、固定端１４と、接地部１６とが設けられている。

【0018】

第１開口部１１は、円筒形状または円柱形状の筺体１０における一方の端部に設けられた凹形状を有する凹部である。第１開口部１１は、接続端末６１の外形に対応した形状であって、接続端末６１が挿入可能な形状を有している。本実施形態では、第１開口部１１の内面が円錐台形状に形成されている例に適用して説明する。

【0019】

第２開口部１２は、筺体１０における他方の端部に設けられた凹形状を有する凹部である。第２開口部は、絶縁栓３１の外形に対応した形状であって、絶縁栓３１が挿入可能な形状を有している。本実施形態では、第２開口部１２の内面が円錐台形状に形成されている例に適用して説明する。

【0020】

第１開口部１１および第２開口部１２の大きさや形状は、それぞれ接続端末６１および絶縁栓３１に形状に応じて適宜変更することができる。具体的には、第１開口部１１および第２開口部１２の少なくとも一方が円錐台形状に形成されてもよいし、他の形状に形成されてもよい。第１開口部１１および第２開口部１２の大小関係は、図１に示す内容に限定されない。

【0021】

固定端１４は、筺体１０における第１開口部１１および第２開口部１２を区画する壁部１３に配置された部材である。固定端１４は、ボルト２１およびナット２２とともに第１開口部１１に挿入された接続端末６１の固定に用いられる部材である。固定端１４を形成する材料としては、銅を例示することができる。固定端１４には、ボルト２１が挿通される貫通孔１５が設けられている。

【0022】

接地部１６は、閉止具１の接地に用いられる接地線１９が取り付けられることで、接地線１９が電気的に接続される部分である。接地部１６は筺体１０の外周面であって、第１開口部１１および第２開口部１２の間の壁部１３に対応する領域に設けられている。接地部１６は、後述する紐部３６が取り付けられる部分でもある。

【0023】

接地部１６は、筺体１０から突出する台形に形成された板状の部材である。接地部１６には、接地線１９が取り付けられる取付孔１７が設けられている。接地部１６は、筺体１０と一体に形成されてもよいし、別体として形成され筺体１０に取り付けられてもよい。接地線１９は、接地に用いられる公知のワイヤやケーブルを用いることができ、特に限定するものではない。

【0024】

ボルト２１およびナット２２は、固定端１４とともに第１開口部１１に挿入された接続端末６１の固定に用いられる部材である。ボルト２１およびナット２２は、後述するケーブル７０のボルト７５およびナット７６と同じものが用いることができる。

【0025】

ボルト２１およびナット２２を形成する材料としては、炭素を成分に含む鉄である鋼、または、ニッケル、クロム、モリブデン、コバルト、タングステン、バナジウム、タンタルなどを成分に含む合金鋼などを例示することができる。

【0026】

ボルト２１は軸部のみから形成され、軸部の少なくとも両端に雄ネジが形成された部材である。本実施形態では、ボルト２１が軸部の全てに雄ネジが形成された全ねじである例に適用して説明する。

【0027】

ナット２２はボルト２１に螺合可能な雌ネジが形成された部材である。本実施形態では、ナット２２が六角ナットである例に適用して説明する。ナット２２は、第２開口部１２の内部に配置可能が大きさを有している。なお、ナット２２は六角ナット以外のナットであってもよく、形状を特に限定するものではない。

【0028】

絶縁栓３１は絶縁性を有し、第２開口部１２に配置される部材である。絶縁栓３１はボルト２１およびナット２２を保護するとともに外部から絶縁する部材である。絶縁栓３１は、後述するケーブル７０の絶縁栓７７と同じものを用いることができる。絶縁栓３１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。本実施形態では、絶縁栓３１が円錐台形状に形成されている例に適用して説明する。

【0029】

キャップ部３５は、第２開口部１２の開口を塞ぐ蓋であり、第２開口部１２の内部に異物が入り込むことを防止する部材である。キャップ部３５には、接地部１６の取付孔１７に取り付けられる紐部３６が設けられてもよい。

【0030】

次に、閉止具１が取り付けられる対象であるケーブル接続装置５０およびケーブル７０の構成について図２および図３を参照しながら説明する。
ケーブル接続装置５０は、図２に示すように、壁部１３に取り付けられる装置である。ケーブル接続装置５０には、基部５１と、導体５５と、４つの接続端末（接続部）６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄと、が設けられている。なお４つの接続端末６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄを区別する必要が無い場合には、単に接続端末６１とも表記する。

【0031】

基部５１は、壁部５２に取り付けられる部材であり、接続端末６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄが設けられる部材でもある。基部５１の内部には導体５５が配置されている。基部５１には同一方向に突出する２つの接続端末６１Ａ，６１Ｂと、反対方向に突出する２つの接続端末６１Ｃ，６１Ｄが配置されている。

【0032】

導体５５は導電性を有する材料から形成された部材である。導体５５は平行に並ぶ第１部分５６および第２部分５７と、第１部分５６および第２部分５７をつなぐ接続部分５８と、を有するＨ字状に形成されている。

【0033】

第１部分５６は基部５１から突出して、接続端末６１Ａおよび接続端末６１Ｃの内部を延びている。第１部分５６の端部は、接続端末６１Ａおよび接続端末６１Ｃの端面に露出している。

【0034】

第２部分５７は基部５１から突出して、接続端末６１Ｂおよび接続端末６１Ｄの内部を延びている。第２部分５７の端部は、接続端末６１Ｂおよび接続端末６１Ｄの端面に露出している。

【0035】

第１部分５６および第２部分５７における露出している面には、ボルト２１やボルト７５とともに固定に用いられるボルト孔５９が設けられている。接続部分５８は基部５１の内部に配置されている。

【0036】

接続端末６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄは閉止具１やケーブル７０との接続に用いられる部材である。接続端末６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄは、閉止具１やケーブル７０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。本実施形態では、接続端末６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄが円錐台形状に形成されている例に適用して説明する。

【0037】

ケーブル７０は、ケーブル接続装置５０に着脱可能に接続されるものである。ケーブル７０には、図３に示すように、ケーブル接続装置５０との接続に用いられる終端接続部７１が設けられている。終端接続部７１は、ケーブル接続装置５０の接続端末６１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。

【0038】

本実施形態では、ケーブル７０と直交して配置された筒状部材であって、接続端末６１と対応する円錐状の内周面を有る接続凹部７３が設けられた終端部７２と、ケーブル７０の導体と導電可能であり接続凹部７３の端面に露出する接続端子７４と、ケーブル接続装置５０のボルト孔５９に対応するボルト７５と、ボルト７５に対応するナット７６と、ボルト７５およびナット７６を絶縁可能に覆う絶縁栓７７と、が、終端接続部７１に設けられている例に適用して説明する。

【0039】

次に、上記の構成からなるケーブル接続装置５０、閉止具１、および、ケーブル７０における接続について図４を参照しながら説明する。図４では、ケーブル接続装置５０に、３つのケーブル７０と、１つの閉止具１が接続された状態を示している。具体的には、接続端末６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃにケーブル７０が接続され、端末６１Ｄに閉止具１が接続されている状態を示している。

【0040】

ここでは、接続端末６１Ａにケーブル７０が接続される場合について説明する。ケーブル７０が接続端末６１Ｂ，６１Ｃに接続される場合については、接続端末６１Ａに接続される場合と同様であるため、説明を省略する。

【0041】

まず、接続端末６１Ａに終端接続部７１が被せられる。具体的には、終端部７２の接続凹部７３に、接続端末６１Ａが差し込まれる。その後、ボルト７５がボルト孔５９に螺合され、接続端末６１Ａに終端接続部７１が固定される。

【0042】

次に、接続端末６１Ｄに閉止具１が接続される場合について説明する。まず、接続端末６１Ｄに筺体１０が被せられる。具体的には、筺体１０の第１開口部１１に、接続端末６１Ｄが差し込まれる。

【0043】

その後、ボルト２１がボルト孔５９に螺合され、ボルト２１にナット２２が螺合される。これにより、接続端末６１Ｄに閉止具１が固定される。なお、ナット２２を省略し、ボルト２１がボルト孔５９に螺合されることで、接続端末６１Ｄに閉止具１が固定されてもよい。第２開口部１２に絶縁栓３１が嵌めこまれ、第２開口部１２の開口がキャップ部３５により塞がれる。

【0044】

上記の構成の閉止具１によれば、ボルト２１およびナット２２により導体５５と固定端１４とが固定される。言い換えると、ケーブル接続装置５０の接続端末６１と、閉止具１の筺体１０とが固定される。他の方法で固定する場合と比較して、振動および衝撃により固定が緩みにくくなり、鉄道車両に用いることが容易になる

【0045】

ボルト２１およびナット２２を用いて導体５５と固定端１４とを固定するため、固定の際に閉止具１の筺体１０を回転させる必要がない。また、ボルト２１を導体５５のボルト孔５９に締め付ける際に、工具を用いて締め付け度合いを管理することが可能となる。言い換えると、ケーブル接続装置５０に閉止具１を強固に取り付けることが可能となる。

【0046】

筺体１０とボルト２１とが分離しているため、筺体１０とボルト２１が一体に形成された場合と比較して、筺体１０とボルト２１とが剥離するおそれがない。また、筺体１０におけるボルト２１に埋め込まれている部位が破損するおそれがない。

【0047】

閉止具１におけるケーブル接続装置５０への取付け構成を、ケーブル７０の終端接続部７１におけるケーブル接続装置５０への取付け構成と同様の構成としている。例えば、閉止具１のボルト２１およびナット２２と、ケーブル７０のボルト７５およびナット７６とを同じものとすることができる。そのため、閉止具１および終端接続部７１の取付けに同じ工具を用いることができ、取付けの作業要領を共用化できる。

【0048】

また、閉止具１の筺体の絶縁に関する構造や仕様と、ケーブル７０の接続端子７４の絶縁に関する構造や仕様とを同じものとすることができる。そのため、閉止具１および終端接続部７１の電気的な絶縁性能を同等にすることができる。

【0049】

キャップ部３５と接地部１６との間を紐部３６によりつなぐことにより、例えば、キャップ部３５が筺体１０から離脱してもキャップ部３５を紛失しにくくなる。また、閉止具１をケーブル接続装置５０に取り付ける作業や、取り外す作業を行う際に、キャップ部３５を紛失しにくくなる。

【0050】

筺体１０の外周面における壁部１３に対応する領域に接地部１６を設けることにより、他の領域に接地部１６を設ける場合と比較して、接地部１６における外力に対する抵抗力を高めやすい。接地部１６には、接地線１９や紐部３６が取り付けられるため外力が加わりやすい。また、筺体１０から突出して設けられているため、外部とぶつかりやすく外力が加わりやすい。接地部１６を上述の領域に設けることにより、上述の外力に対する抵抗力を高めやすくなり、破損しにくくなる。

【0051】

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、上述の実施形態では閉止具１が接続されるケーブル接続装置５０が、図２に示す構成を有するものに適用して説明したが、閉止具１が接続されるケーブル接続装置の構成は、図２に示す構成以外の構成であってもよく限定するものではない。

【符号の説明】

【0052】

１…閉止具、 １０…筺体、 １１…第１開口部、 １２…第２開口部、 １３…壁部、 １４…固定端、 １６…接地部、 １９…接地線、 ２１…ボルト（固定部）、 ２２…ナット（固定部）、 ３１…絶縁栓、 ３５…キャップ部、 ３６…紐部、 ６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ…接続端末（接続部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】