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WO2014020780A1 - コネクタおよび建設機械 - Google Patents

コネクタおよび建設機械 Download PDF

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WO2014020780A1
WO2014020780A1 PCT/JP2012/078354 JP2012078354W WO2014020780A1 WO 2014020780 A1 WO2014020780 A1 WO 2014020780A1 JP 2012078354 W JP2012078354 W JP 2012078354W WO 2014020780 A1 WO2014020780 A1 WO 2014020780A1
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WO
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contact
cable
cover plate
side socket
connector
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/078354
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English (en)
French (fr)
Inventor
良雄 野村
倫浩 吉野
太田　一男
Original Assignee
株式会社小松製作所
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Filing date
Publication date
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Priority to US13/813,601 priority patent/US8876542B2/en
Priority to CN201280002162.8A priority patent/CN103733441B/zh
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    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a connector and a construction machine, and for example, relates to an improvement in a power cable connector used in a hybrid construction machine.
  • the generator motor and the hydraulic pump are driven by the engine, and the electric swing motor for rotating the upper swing body is driven by the electric power generated by the generator motor, and the working machine is driven by the pressure oil from the hydraulic pump.
  • a hybrid construction machine configured to drive a hydraulic actuator or a hydraulic motor of a traveling body is known.
  • the mounted electrical devices are electrically connected by a power cable (for example, Patent Document 1).
  • FIG. 6 shows a connector 200 used for connection between the power cable 10 and those electric devices.
  • the connector 200 includes a device-side socket 21 attached to the electric device side and a cable-side plug 220 attached to the power cable 10.
  • the connector 200 is provided with a detection switch 30 for determining the fitting state of the device-side socket 21 and the cable-side plug 220 (FIG. 6 shows a non-fitting state).
  • the detection switch 30 includes a pair of contact terminals 31 and 31 provided in the device-side socket 21 and a contact conductor 221 provided in the cable-side plug 220.
  • the contact terminals 31 and 31 are in contact with the contact surface 221A on the back side of the contact conductor 221 in the drawing, and the electrical contact is made via this contact surface 221A.
  • Conductive Based on the conduction state of the contact terminals 31, 31 at the detection switch 30, it is possible to confirm the fitting state of the connector 200.
  • the contact conductor 221 is attached to the cover plate 223 via the insulating plate 222, and the cover plate 223 is attached to the plug housing 224.
  • the cover plate 223 and the plug housing 224 have conductivity, and the plug housing 224 is electrically grounded by fitting with the device side socket 21. Therefore, since the contact conductor 221 is only insulated by the insulating plate 222 in this state, the insulation distance cannot be obtained, and depending on the situation, the contact conductor 221 is short-circuited to the plug housing 224 via the cover plate 223. End up. Therefore, conventionally, the cover plate 223 and the contact conductor 221 (excluding the contact surface 221A) are covered with the insulating coatings 225 and 226 to improve the insulating performance.
  • the contact conductor 221 and the cover plate 223 are separate members, and the contact conductor 221 is fixed to the cover plate 223 by screws 227. Therefore, it is necessary to surely prevent the contact conductor 221 from being connected to the cover plate 223 through the screw 227, and the work of assembling work takes time, such as a complicated insulation structure and an increased number of parts. End up.
  • the contact conductor 221 is fastened together with the cover plate 223 to the plug housing 224 with a screw 227.
  • the insulation coating 226 may be missing on the back surface of the contact conductor 221 due to the tightening of the screw 227.
  • the contact conductor 221 and the screw 227 are electrically connected via the conductive component deposited from that portion. To do.
  • the contact conductor 221 may be short-circuited to the plug housing 224 via the screw 227, which may cause erroneous detection by the detection switch 30.
  • An object of the present invention is to provide a connector capable of facilitating assembly work and reliably preventing erroneous detection by a detection switch, and a construction machine including the connector.
  • a connector is a connector for connecting a power cable for power transmission to an electric device mounted on a vehicle.
  • the device-side socket attached to the electric device and the device attached to the power cable
  • a cable side plug inserted into and removed from the side socket, and a detection switch electrically connected and disconnected by a mechanical contact provided in the device side socket and the cable side plug.
  • a contact terminal as a mechanical contact of the switch is provided, and the cable side plug is opposed to the device side socket of the plug housing which is electrically grounded by being connected to the device side socket.
  • a cover plate that covers the opening on the side to be insulated.
  • a plate body which includes a contact conductor in contact with the contact terminal as mechanical contact of the detection switch, the plate body and the contact conductor is characterized in that it is integrally molded.
  • the contact conductor is embedded in the plate body so as to face the device-side socket, and is bent with respect to the embedded portion, and is connected to the device-side socket.
  • the protruding portion protruding from the plate body is provided in an L shape, and the protruding portion is provided with a contact surface with which the contact terminal contacts.
  • the cover plate is fixed to the plug housing with a screw, and the insertion hole into which the screw of the cover plate is inserted is made of a metal and cylindrical shape that abuts the head of the screw. The color is arranged.
  • a pin contact having conductivity is attached to the tip of the power cable, and an insulating cylinder into which the end of the power cable is inserted into the plug housing.
  • a cylindrical holder is provided, and the holder includes a projecting hole in which a cylindrical portion is inserted and held through an opening hole provided in the cover plate, and the pin contact is projected.
  • a construction machine is characterized by comprising the connector according to any one of the first to fourth inventions, an electric device and a power cable connected via the connector.
  • the contact conductor is integrally formed with the plate body, the number of parts can be reduced and the assembly work of the connector can be facilitated.
  • the plate body of the cover plate is made of an insulating material (for example, made of synthetic resin), when the cover plate is fixed to the plug housing with a screw, even if the screw is corroded, the screw and the contact point By separating the conductor, the insulation distance can be reliably secured by the plate body made of an insulating material existing between them, the contact conductor can be prevented from being short-circuited to the plug housing, and erroneous detection can be reliably prevented.
  • the contact conductor is provided with a buried portion that is bent with respect to the protruding portion that receives the contact pressure from the contact terminal, and the buried portion is embedded in the plate body, so that a large contact pressure acts.
  • the contact conductor falls off the plate body, and the durability as the cover plate and the reliability of the detection switch can be improved.
  • the metal collar having a high strength is disposed in the screw insertion hole provided in the cover plate, the head bites into the insulating plate body when the screw is tightened.
  • the cover plate can be prevented from being damaged, and the cover plate can be satisfactorily fixed to the plug housing with a larger tightening torque.
  • the conductive pin contact protrudes from the insulating holder, and the holder is similarly held by the insulating cover guide.
  • the insulation performance of the cable-side plug can be improved.
  • FIG. 5 is a sectional view of the component, taken along line VV in FIG. 4. The figure which shows the conventional connector.
  • FIG. 1 is a side view showing a hybrid excavator 1 as a construction machine of this embodiment, and FIG. 2 schematically shows a schematic configuration of a power source used in the construction machine.
  • a hybrid excavator 1 includes a crawler type lower traveling body 2 and an upper revolving body 3 provided on the upper part so as to be freely rotatable.
  • the lower traveling body 2 and a work machine 5 described later are hydraulically driven.
  • the upper revolving unit 3 is configured as a hybrid vehicle that is driven by electric energy.
  • the upper swing body 3 is provided with a box-shaped cab 4 and a work machine 5 on which an operator gets.
  • the work machine 5 includes a boom 5A, an arm 5B, a bucket 5C, and a plurality of hydraulic actuators 5D that drive these.
  • the engine 6 is accommodated in the engine room of the upper swing body 3.
  • a generator motor 7 and a hydraulic pump 8 as electrical devices are connected in series to the output shaft of the engine 6, and both the generator motor 7 and the hydraulic pump 8 are driven by the engine 6.
  • the electric power generated by the generator motor 7 is transmitted to an inverter 11 as an electric device via a power cable 10 for three-phase alternating current.
  • One end of another power cable 10 is connected to the inverter 11, and the other end of the power cable 10 is connected to an electric swing motor 12 as an electric device for driving the upper swing body 3.
  • the inverter 11 is connected to a storage capacitor 13.
  • the electric power generated by the generator motor 7 is stored in the capacitor 13 through the inverter 11, and is supplied from the capacitor 13 to the electric swing motor 12 through the inverter 11 during the turning operation.
  • the pressure oil from the hydraulic pump 8 is supplied to a hydraulic actuator 5D for driving the work machine 5 and a hydraulic motor for driving the lower traveling body 2 via a control valve.
  • a hydraulic actuator 5D for driving the work machine 5
  • a hydraulic motor for driving the lower traveling body 2 via a control valve.
  • FIG. 3 shows a cable-side plug 22 attached to the end of the power cable 10.
  • the cable side plug 22 constitutes the connector 20 by a pair with the device side socket 21 shown in FIG.
  • the device side socket 21 is the same as the conventional one shown in FIG. 6, and a description thereof is omitted here.
  • the cable side plug 22 will be described in detail with respect to differences from the cable side plug 220 shown in FIG. 6, and other configurations will be described in a simplified manner.
  • the cable-side plug 22 is provided on the cable insertion side of the plug housing 41 with a conductive plug housing 41 through which the three cables 10A, 10B, and 10C of the power cable 10 are inserted.
  • a clamp (not shown) that clamps the cables 10A, 10B, and 10C and a rectangular cover plate 43 that covers the opening of the plug housing 41 on the side facing the device side socket 21 (FIG. 6) are provided.
  • the cover plate 43 is fixed to the mounting portion 41A of the plug housing 41 by four screws 44 (only three are shown in FIG. 3).
  • an insulating cylindrical holder 45 into which an end of the cable 10 (cables 10A, 10B, 10C) is inserted is provided in the plug housing 41.
  • the holder 45 has a cylindrical portion inserted and held in an opening hole 43 ⁇ / b> A (FIG. 4) provided in the cover plate 43, and a not-shown collar portion integrally provided in the cylindrical portion is provided on the cover plate 43. Locked to the back.
  • Conductive pin contacts 46 are attached to the ends of the cables 10 ⁇ / b> A, 10 ⁇ / b> B, and 10 ⁇ / b> C inserted into the holder 45, and project from projecting holes 45 ⁇ / b> A provided in the holder 45.
  • the contact surface 41B of the plug housing 41 with the electrical device side is provided with a rectangular annular groove 41C so as to surround the mounting portion 41A, and a seal ring 47 is fitted in the groove 41C.
  • the contact surface 41B of the plug housing 41 and the area around the insertion / extraction opening on the electric equipment side are fixed.
  • the space between the contact surfaces is sealed with a seal ring 47.
  • the seal ring 47 in the present embodiment is provided with a convex portion 47A at an appropriate position of a dividing portion that forms each side of the rectangular shape.
  • the convex portion 47A is pushed into the groove 41C and elastically deformed, whereby the seal ring 47 is held in the groove 41C and is prevented from falling off the groove 41C.
  • the plug housing 41 described above is fixed to the electric device side by a plurality of bolts 48.
  • the plug housing 41 is provided with an insertion hole 41D through which the bolt 48 is inserted.
  • a rubber locking ring 49 is inserted into the bolt 48 inserted into the insertion hole 41D.
  • the locking ring 49 is inserted into the bolt 48 in the insertion hole 41D and locked to prevent the bolt 48 from falling off the plug housing 41 when the cable-side plug 22 is removed from the electrical device. Yes.
  • FIG. 4 is an overall perspective view showing the cover plate 43.
  • 5 is a cross-sectional view of the cover plate 43, and is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
  • the cover plate 43 includes an insulating synthetic resin plate body 51, a contact conductor 52 that contacts the contact terminals 31 and 31 as mechanical contacts of the detection switch 30 (FIG. 6), It is comprised with the metal-made cylindrical collar 53 arrange
  • the plate body 51, the contact conductor 52, and the collar 53 are integrally formed by insert molding. Since the whole plate body 51 has an insulating property, an insulation state between the contact conductor 52 and the plug housing 41 and between the contact conductor 52 and the collar 53 (that is, the screw 44) is ensured.
  • the synthetic resin used for the plate body 51 is PBT (polybutylene terephthalate) in the present embodiment, but may be other synthetic resins frequently used in industrial products. Moreover, since the plate main body 51 should just have insulation, the material is not limited to a synthetic resin, For example, a ceramic etc. may be sufficient.
  • the metal used for the contact conductor 52 is brass (brass) in the present embodiment, but is not limited thereto, and may be copper, stainless steel, or the like as long as it is a metal having conductivity and corrosion resistance. Good.
  • the collar 53 is similarly brass in the present embodiment, but is not particularly required to be electrically conductive, so it has only to have a predetermined strength and corrosion resistance. Further, the contact conductor 52 and the collar 53 may be made to have conductivity and corrosion resistance by surface treatment.
  • the plate main body 51 is provided with a large number of recesses 51A except for the periphery of the opening hole 43A and the periphery of the insertion hole 43B in addition to the edge portion along the outer periphery, thereby reducing the amount of resin material while ensuring the necessary strength. Is planned.
  • the three opening holes 43 ⁇ / b> A are arranged in a line along the long side of the plate body 51. Two of the four insertion holes 43B are arranged along one long side, and the remaining two are arranged along the other long side. These insertion holes 43 ⁇ / b> B are shifted in the long side direction of the plate main body 51 by the size of approximately one opening hole 43 ⁇ / b> A and are alternately positioned on one long side and the other long side.
  • the contact conductor 52 is embedded in the plate main body 51 so as to face the device-side socket 21 (FIG. 6), is bent with respect to the embedded portion 521, and extends from the plate main body 51 to the device-side socket 21. And a projecting portion 522 that projects toward the surface.
  • the embedded portion 521 is embedded between a pair of adjacent opening holes 43A.
  • the protruding portion 522 protrudes from the center position between the insertion holes 43 ⁇ / b> B on both sides on one long side of the plate body 51.
  • arc-shaped notches 523 and 523 are provided corresponding to the shape of the adjacent opening hole 43A. That is, the notches 523 and 523 are provided so that the limited embedded region between the opening holes 43A can be used effectively.
  • the upper surface in FIGS. 4 and 5 is a contact surface 524 that reliably contacts both the contact terminals 31 and 31.
  • the base end side of the protruding portion 522 is covered with a reinforcing portion 511 protruding from the surface of the plate main body 51, and the protruding portion 522 that receives contact pressure in a cantilever state is reinforced to prevent deformation such as bending. It is like that.
  • the collar 53 is disposed in the insertion hole 43 ⁇ / b> B with both axial ends exposed from the front and back surfaces of the plate body 51.
  • a flange 531 with which the head of the screw 44 (FIG. 3) abuts is provided at one end of the collar 53 in the axial direction.
  • the screw 44 is inserted into the collar 53 in the insertion hole 43B, so that the head portion of the screw 44 comes into contact with the flange 531 of the metal collar 53 having high strength. Even if it tightens with torque, there is no fear of damaging the plate body 51, and the tightening torque can be reliably applied to the collar 53, so that the cover plate 43 can be attached to the plug housing 41 in a favorable state.
  • the contact conductor 52 and the collar 53 are formed by integral molding with the plate body 51, the number of parts can be reduced, and the assembly work of the cable side plug 22 and thus the connector can be reduced. 20 assembly operations can be facilitated.
  • the entire plate body 51 is made of an insulating synthetic resin, there is no electrical conduction path not only on the surface of the plate body 51 but also internally. For this reason, even if water droplets enter the collar 53 through the screw 44 and the screw 44 or the collar 53 is corroded by the water droplet, the screw 44 or the collar 53 and the contact conductor 52 are separated from each other to exist. Insulating distance can be ensured with the plate body 51 made of synthetic resin, the contact conductor 52 can be prevented from being short-circuited to the plug housing 41, and erroneous detection by the detection switch 30 can be reliably prevented.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • a hybrid excavator has been described as an example of the construction machine of the present invention.
  • the construction machine is not limited thereto, but a hybrid type wheel loader, bulldozer, motor grader, dump truck Etc.
  • the present invention may be applied not only to hybrid type construction machines but also to electric construction machines.
  • the vehicle on which the connector of the present invention is mounted is not limited to a construction machine, and may be a hybrid type automobile, an agricultural vehicle such as a transport truck, or a tractor.
  • a vehicle is not limited to a hybrid type but may be an electric type.
  • the power cable 100 is for three-phase AC, but the present invention can be applied even to a single-phase DC power cable.
  • the collar 53 is also integrally formed with the plate body 51 like the contact conductor 52, but the collar is not limited thereto. That is, the collar may be attached by press-fitting or bonding into the insertion hole of the molded plate body.
  • the present invention can be used not only for hybrid type construction machines but also for all hybrid type vehicles.
  • SYMBOLS 1 Hybrid excavator which is a construction machine as a hybrid vehicle, 7 ... Generator motor which is electrical equipment, 10 ... Power cable, 11 ... Inverter which is electrical equipment, 12 ... Electric turning motor which is electrical equipment, 20 ... Connector, 21 ... Equipment side socket, 22 ... Cable side plug, 30 ... Detection switch, 31 ... Contact terminal, 41 ... Plug housing, 43 ... Cover plate, 43A ... Opening hole, 43B ... Insertion hole, 44 ... Screw, 45 ... Holder, 45A ... projecting hole, 51 ... plate body, 52 ... contact conductor, 53 ... collar, 521 ... buried part, 522 ... projecting part, 524 ... contact surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

　車両に搭載された電気機器に電力送電用のパワーケーブルを接続するためのコネクタ（２０）において、機器側ソケットと、機器側ソケットに対して挿抜されるケーブル側プラグ（２２）と、機器側ソケットおよびケーブル側プラグ（２２）に設けられた機械式接点により電気的に断続する検出スイッチ（３０）とを備え、機器側ソケットには、検出スイッチ（３０）の接点端子が設けられ、ケーブル側プラグ（２２）には、機器側ソケットに接続されることにより電気的に接地されたプラグハウジング（４１）と、プラグハウジング（４１）の開口を覆うカバープレート（４３）とが設けられ、カバープレート（４３）は、絶縁性を有するプレート本体（５１）と、検出スイッチ（３０）の接点端子と接触する接点導体（５２）とを備え、プレート本体（５１）および接点導体（５２）が一体成形されている。

Description

コネクタおよび建設機械
　本発明は、コネクタおよび建設機械に係り、例えば、ハイブリッド建設機械に用いられるパワーケーブルのコネクタの改良に関する。
　従来、エンジによって発電電動機と油圧ポンプとを駆動するとともに、発電電動機で発電された電力により上部旋回体を旋回させるための電動旋回モータを駆動し、また、油圧ポンプからの圧油によって作業機の油圧アクチュエータや走行体の油圧モータを駆動するように構成したハイブリッド建設機械が知られている。
　このようなハイブリッド建設機械では、発電電動機とインバータとの間、および電動旋回モータとインバータとの間のように、搭載される電気機器間がパワーケーブルにて電気的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。図６には、パワーケーブル１０とそれらの電気機器との接続に用いられるコネクタ２００が示されている。
　コネクタ２００は、電気機器側に取り付けられる機器側ソケット２１と、パワーケーブル１０に取り付けられるケーブル側プラグ２２０とで構成される。コネクタ２００には、機器側ソケット２１およびケーブル側プラグ２２０の嵌合状態を判断するための検出スイッチ３０が設けられている（図６には、非嵌合状態が示されている）。
　検出スイッチ３０は、機器側ソケット２１に設けられた一対の接点端子３１，３１と、ケーブル側プラグ２２０に設けられた接点導体２２１を備えている。機器側ソケット２１およびケーブル側プラグ２２０が嵌合状態にある時、接点端子３１，３１同士は、接点導体２２１の図中の裏側にある接触面２２１Ａと接触し、この接触面２２１Ａを介して電気的に導通する。検出スイッチ３０での接点端子３１，３１の導通状態に基づき、コネクタ２００の嵌合状態を確認することが可能である。
　特許文献１に記載のコネクタ２００としては、接点導体２２１が絶縁プレート２２２を介してカバープレート２２３に取り付けられ、カバープレート２２３がプラグハウジング２２４に取り付けられている。この際、カバープレート２２３およびプラグハウジング２２４は導電性を有し、プラグハウジング２２４が機器側ソケット２１との嵌合により電気的に接地される。従って、このままでは、接点導体２２１が、絶縁プレート２２２にて絶縁されているだけであるから、絶縁距離を稼ぐことができず、状況によっては、カバープレート２２３を介してプラグハウジング２２４に短絡してしまう。そのために従来では、カバープレート２２３と接点導体２２１（接触面２２１Ａを除く）とを絶縁コーティング２２５，２２６で覆い、絶縁性能を向上させている。
特開２０１０－２７２２５４号公報
　特許文献１に記載のコネクタ２００において、接点導体２２１とカバープレート２２３とは別部材であり、接点導体２２１がスクリュー２２７によってカバープレート２２３に固定されている。従って、スクリュー２２７を介しての接点導体２２１のカバープレート２２３への導通を確実に防止する必要があり、そのための絶縁構造が複雑になって部品点数が増えるなど、組立作業にも手間が掛かってしまう。
　また、接点導体２２１は、スクリュー２２７にてカバープレート２２３と一緒にプラグハウジング２２４に共締めされている。このため、スクリュー２２７の締付により、接点導体２２１の裏面に絶縁コーティング２２６の欠落が生じる場合がある。この場合、苛酷な環境での長期使用中に、水滴等がスクリュー２２７を伝って絶縁コーティング２２６の欠落部分に達すると、その部分から析出した導電成分を介して接点導体２２１とスクリュー２２７とが導通する。この結果、接点導体２２１がスクリュー２２７を介してプラグハウジング２２４に短絡してしまい、検出スイッチ３０での誤検出を引き起こすおそれがある。
　本発明の目的は、組立作業を容易にでき、かつ検出スイッチでの誤検出を確実に防止できるコネクタ、およびこのコネクタを備えた建設機械を提供することにある。
　第１発明に係るコネクタは、車両に搭載された電気機器に電力送電用のパワーケーブルを接続するためのコネクタにおいて、前記電気機器に取り付けられる機器側ソケットと、前記パワーケーブルに取り付けられて前記機器側ソケットに対して挿抜されるケーブル側プラグと、前記機器側ソケットおよび前記ケーブル側プラグに設けられた機械式接点により電気的に断続する検出スイッチとを備え、前記機器側ソケットには、前記検出スイッチの機械式接点としての接点端子が設けられ、前記ケーブル側プラグには、前記機器側ソケットに接続されることにより電気的に接地されるプラグハウジングと、前記プラグハウジングの前記機器側ソケットに対向する側の開口を覆うカバープレートとが設けられ、前記カバープレートは、絶縁性を有するプレート本体と、前記検出スイッチの機械式接点として前記接点端子と接触する接点導体とを備え、前記プレート本体および前記接点導体が一体成形されていることを特徴とする。
　第２発明に係るコネクタでは、前記接点導体は、前記機器側ソケットに対向するように前記プレート本体内に埋設された埋設部と、前記埋設部に対して折曲し、かつ前記機器側ソケットに向けて前記プレート本体から突出した突出部とでＬ字形状に設けられ、前記突出部には、前記接点端子が接触する接触面が設けられていることを特徴とする。
　第３発明に係るコネクタでは、前記カバープレートは、前記プラグハウジングにスクリューによって固定され、前記カバープレートの前記スクリューが挿通される挿通孔には、前記スクリューの頭部が当接する金属製で筒状のカラーが配置されていることを特徴とする。
　第４発明に係るコネクタでは、前記パワーケーブルの先端には、導電性を有したピンコンタクトが取り付けられ、前記プラグハウジング内には、前記パワーケーブルの端部が挿入される絶縁性を有した筒状のホルダが設けられ、前記ホルダは、円筒状部分が前記カバープレートに設けられた開口孔に挿通されて保持されているとともに、前記ピンコンタクトが突設される突設孔を備えることを特徴とする。
　第５発明に係る建設機械は、第１発明ないし第４発明のいずれかのコネクタと、前記コネクタを介して接続される電気機器およびパワーケーブルとを備えていることを特徴とする。
　第１発明および第５発明によれば、接点導体をプレート本体と一体成形するので、部品点数を減らすことができ、コネクタの組立作業を容易にできる。
　また、カバープレートのプレート本体が絶縁性を有した材質（例えば、合成樹脂製）であるから、カバープレートをスクリューによりプラグハウジングに固定する場合で、万が一スクリューに腐蝕が生じても、スクリューと接点導体とを離間させることで、その間に存在する絶縁材質のプレート本体にて確実に絶縁距離を確保でき、接点導体がプラグハウジングに短絡するのを防止できて、誤検出を確実に防止できる。
　第２発明によれば、接点導体において、接点端子からの接圧を受ける突出部に対して折曲した埋設部を設け、この埋設部をプレート本体内に埋設させるため、大きな接圧が作用しても接点導体がプレート本体から脱落する心配がなく、カバープレートとしての耐久性、および検出スイッチでの信頼性を向上させることができる。
　第３発明によれば、カバープレートに設けられたスクリュー挿通用の挿通孔に強度の大きい金属製のカラーを配置するので、スクリューを締め上げた際にその頭部が絶縁材質のプレート本体に食い込んだりせず、カバープレートの損傷を防止でき、より大きな締付トルクにてカバープレートをプラグハウジングに良好に固定できる。
　第４発明によれば、導電性を有したピンコンタクトが絶縁性を有したホルダから突設されているうえ、このホルダが同様に絶縁性を有するカバーガイドに保持されているので、ピンコンタクト周りの絶縁性能を確実に確保でき、ケーブル側プラグ全体の絶縁耐力を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る建設機械の外観を示す側面図。 前記実施形態の建設機械に用いられる動力源の概略構成を示す模式図。 前記実施形態のコネクタを構成するケーブル側プラグを示す斜視図。 前記コネクタの構成部品を示す全体斜視図。 前記構成部品の断面図であり、図４のV－V線断面図。 従来のコネクタを示す図。
　以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態の建設機械としてのハイブリッドショベル１を示す側面図であり、図２では、その建設機械に用いられる動力源の概略構成が模式的に示されている。
　図１において、ハイブリッドショベル１は、クローラ式の下部走行体２と、この上部に旋回自在に設けられた上部旋回体３とを備え、下部走行体２および後述の作業機５を油圧で駆動し、上部旋回体３を電気エネルギにて駆動するハイブリッド車両として構成される。
　上部旋回体３には、オペレータが乗り込む箱状のキャブ４および作業機５が設けられている。作業機５は、ブーム５Ａ、アーム５Ｂ、バケット５Ｃ、およびこれらを駆動する複数の油圧アクチュエータ５Ｄにて構成される。上部旋回体３のエンジンルーム内には、図２に示すように、エンジン６が収容されている。エンジン６の出力軸には、電気機器としての発電電動機７および油圧ポンプ８が直列に接続され、発電電動機７および油圧ポンプ８が共にエンジン６によって駆動される。
　発電電動機７で発電された電力は、三相交流用のパワーケーブル１０を介して電気機器としてのインバータ１１に送電される。インバータ１１には別のパワーケーブル１０の一端が接続されており、このパワーケーブル１０の他端が上部旋回体３を駆動するための電気機器としての電動旋回モータ１２に接続されている。また、インバータ１１には、蓄電用のキャパシタ１３が接続されている。発電電動機７で発電された電力は、インバータ１１を通してキャパシタ１３に蓄電され、旋回操作時にキャパシタ１３からインバータ１１を通して電動旋回モータ１２に供給される。
　一方、油圧ポンプ８からの圧油は、図示を省略するが、コントロールバルブを介して作業機５を駆動するための油圧アクチュエータ５Ｄや、下部走行体２を駆動するための油圧モータに供給される。なお、このような油圧システムは、従来からある油圧ショベルと同じであるため、ここでの更なる詳細な説明および図示を省略する。
　図３には、パワーケーブル１０の端部に取り付けられるケーブル側プラグ２２が示されている。ケーブル側プラグ２２は、図６に示す機器側ソケット２１との対によりコネクタ２０を構成する。機器側ソケット２１は、図６に示す従来のものと同じであり、ここでの説明を省略する。また、ケーブル側プラグ２２についても、図６に示すケーブル側プラグ２２０との相違点について詳細に説明することとし、その他の構成については簡略化して説明する。
　図３において、ケーブル側プラグ２２には、パワーケーブル１０の３本のケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが挿通される導電性を有したプラグハウジング４１と、プラグハウジング４１のケーブル挿入側に設けられて当該ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを挟持するクランプ（図示略）と、プラグハウジング４１の機器側ソケット２１（図６）に対向する側の開口を覆う矩形状のカバープレート４３とが設けられている。カバープレート４３は、４本のスクリュー４４（図３に３本のみを図示）により、プラグハウジング４１の取付部４１Ａに固定されている。
　プラグハウジング４１内には、ケーブル１０（ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）の端部が挿入される絶縁性を有した筒状のホルダ４５が設けられている。ホルダ４５は、円筒状部分がカバープレート４３に設けられた開口孔４３Ａ（図４）に挿通されて保持されているとともに、円筒状部分に一体に設けられた図示しない鍔部がカバープレート４３の裏面に係止される。ホルダ４５内に挿入されるケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの先端には導電性を有したピンコンタクト４６が取り付けられ、ホルダ４５に設けられた突設孔４５Ａから突設されている。
　プラグハウジング４１の電気機器側との当接面４１Ｂには、取付部４１Ａの周囲を囲うように矩形環状の溝４１Ｃが設けられ、溝４１Ｃ内にはシールリング４７が嵌め込まれている。ケーブル側プラグ２２が電気機器側の挿抜開口に挿入され、挿抜開口内の機器側ソケット２１に嵌合された際には、プラグハウジング４１の当接面４１Ｂと電気機器側の挿抜開口周りの当接面との間がシールリング４７にてシールされる。ここで、本実施形態でのシールリング４７には、矩形状の各辺を形成する分部の適宜な位置に凸部４７Ａが設けられている。凸部４７Ａが溝４１Ｃ内に押し込められて弾性変形することで、シールリング４７が溝４１Ｃ内に保持され、溝４１Ｃから脱落するのを防止している。
　また、以上に説明したプラグハウジング４１は、複数のボルト４８により電気機器側に固定される。このためにプラグハウジング４１には、ボルト４８が挿通される挿通孔４１Ｄが設けられる。挿通孔４１Ｄに挿通されたボルト４８には、ゴム製の係止リング４９が挿入される。係止リング４９が挿通孔４１Ｄ内でボルト４８に挿入され、係止されることにより、ケーブル側プラグ２２が電気機器から外された場合に、プラグハウジング４１からボルト４８が抜け落ちるのを防止している。
　以下には、図４、図５に基づき、カバープレート４３について詳細に説明する。図４は、カバープレート４３を示す全体斜視図である。図５は、カバープレート４３の断面図であり、図４のＶ－Ｖ線断面図である。
　図４、図５において、カバープレート４３は、絶縁性を有する合成樹脂製のプレート本体５１と、検出スイッチ３０（図６）の機械式接点として接点端子３１，３１と接触する接点導体５２と、スクリュー４４（図３）が挿通される４つの挿通孔４３Ｂ内に配置された金属製で筒状のカラー５３とで構成される。プレート本体５１、接点導体５２、およびカラー５３は、インサートモールド成形により一体成形されている。プレート本体５１全体が絶縁性を有することで、接点導体５２とプラグハウジング４１との間、および接点導体５２とカラー５３（すなわちスクリュー４４）との絶縁状態が保障されている。
　プレート本体５１に用いられる合成樹脂としては、本実施形態ではＰＢＴ（polybutylene terephthalate：ポリブチレンテレフタレート）であるが、工業用製品に多用される他の合成樹脂であってもよい。また、プレート本体５１は絶縁性を有していればよいから、その材質としては合成樹脂に限定されず、例えばセラミック等であってもよい。
　また、接点導体５２に用いられる金属としては、本実施形態では真鍮（黄銅）であるが、これに限らず、銅やステンレス等であってもよく、導電性および耐蝕性を有する金属であればよい。カラー５３については、本実施形態では同様に真鍮であるが、特に導電性を要求されないため、所定の強度と耐食性を有していればよい。また、接点導体５２、カラー５３として、表面処理によって導電性や耐蝕性が得られるようにしたものであってもよい。
　プレート本体５１には、外周に沿った辺縁部分の他、開口孔４３Ａ周り、および挿通孔４３Ｂ周りを除いて多数の凹部５１Ａが設けられ、必要な強度を確保しつつ、樹脂材料量の低減が図られている。３つの開口孔４３Ａは、プレート本体５１の長辺に沿って一列に並設されている。４つの挿通孔４３Ｂのうちの２つは、一方の長辺に沿って配置され、残りの２つが他方の長辺に沿って配置されている。それらの挿通孔４３Ｂは、プレート本体５１の長辺方向において、略１つ分の開口孔４３Ａの大きさだけずれて一方の長辺側と他方の長辺側とに互い違いに位置している。
　接点導体５２は、機器側ソケット２１（図６）に対向するようにプレート本体５１内に埋設された埋設部５２１と、埋設部５２１に対して折曲し、かつプレート本体５１から機器側ソケット２１に向けて突出した突出部５２２とでＬ字形状に設けられている。
　埋設部５２１は、隣接し合う一対の開口孔４３Ａ間に埋設されている。突出部５２２は、プレート本体５１の一方の長辺側において、両側の挿通孔４３Ｂ間の中央位置から突出している。埋設部５２１を有することにより、プレート本体５１での接点導体５２の保持強度を大きくし、接点端子３１との接触により大きな接圧（約６００Ｎ）が作用しても、プレート本体５１から接点導体５２が外れる心配はない。
　埋設部５２１では、近接する開口孔４３Ａの形状に対応させて円弧状の切欠部５２３，５２３が設けられている。つまり、開口孔４３Ａ間の限られた埋設領域を有効に利用できるよう、切欠部５２３，５２３が設けられているのである。
　突出部５２２では、図４、図５中の上側の面が接点端子３１，３１の両方に確実に跨って接触する接触面５２４になっている。突出部５２２の基端側は、プレート本体５１の表面から突起した補強部５１１にて覆われており、片持ち状態で接圧を受ける突出部５２２を補強し、湾曲する等の変形が生じないようになっている。
　カラー５３は、軸方向の両端がプレート本体５１の表裏面から露出した状態で挿通孔４３Ｂ内に配置されている。カラー５３の軸方向の一端には、スクリュー４４（図３）の頭部が当接するフランジ５３１が設けられている。
　カラー５３が設けられていない場合には、スクリュー４４の締付トルクが大きくなると、その頭部が合成樹脂製のプレート本体５１の表面に食い込み、プレート本体５１が損傷しかねない。本実施形態では、スクリュー４４が挿通孔４３Ｂ内のカラー５３に挿通されることで、強度の大きい金属製のカラー５３のフランジ５３１にスクリュー４４の頭部が当接されるから、スクリュー４４を大きなトルクで締め付けてもプレート本体５１が損傷する心配がないうえ、締付トルクをカラー５３に確実に作用させることができ、カバープレート４３のプラグハウジング４１への取付状態を良好にできる。
　以上に説明した本実施形態によれば、接点導体５２やカラー５３は、プレート本体５１と一体成形により作製されているので、部品点数を減らすことができ、ケーブル側プラグ２２の組立作業、ひいてはコネクタ２０の組立作業を容易にできる。
　また、プレート本体５１全体が絶縁性を有した合成樹脂製であるから、プレート本体５１の表面だけでなく、内部的にも電気的な導通経路が存在しない。このため、スクリュー４４を伝ってカラー５３内に水滴が入り込み、この水滴によってスクリュー４４やカラー５３に腐蝕が生じても、スクリュー４４あるいはカラー５３と接点導体５２とを離間させることで、その間に存在する合成樹脂製のプレート本体５１にて確実に絶縁距離を確保でき、接点導体５２がプラグハウジング４１に短絡するのを防止できて、検出スイッチ３０での誤検出を確実に防止できる。
　なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　例えば、前記実施形態では、本発明の建設機械として、ハイブリッドショベルを例に挙げて説明したが、建設機械としてはそれに限定されるものではなく、ハイブリッドタイプのホイールローダ、ブルドーザ、モータグレーダ、ダンプトラック等であってもよい。さらに、ハイブリッドタイプの建設機械に限らず、電動式の建設機械に本発明を適用してもよい。
　また、本発明のコネクタが搭載される車両としては、建設機械に限定されず、ハイブリッドタイプの自動車や、輸送トラック、あるいはトラクター等の農業車両等であってもよい。このような車両に関しても、ハイブリッドタイプに限らず、電動式であってもよい。
　前記実施形態では、パワーケーブル１００が三相交流用であったが、単相直流用のパワーケーブルであっても、本発明を適用できる。
　前記実施形態では、カラー５３についても、接点導体５２と同様、プレート本体５１と一体成形されていたが、カラーについてはこれに限らない。すなわち、成形後のプレート本体の挿通孔内に、圧入や接着等によりカラーを取り付けてもよい。
　本発明は、ハイブリッドタイプの建設機械の他、ハイブリッドタイプの車両全般にも利用できる。
１…ハイブリッド車両としての建設機械であるハイブリッドショベル、７…電気機器である発電電動機、１０…パワーケーブル、１１…電気機器であるインバータ、１２…電気機器である電動旋回モータ、２０…コネクタ、２１…機器側ソケット、２２…ケーブル側プラグ、３０…検出スイッチ、３１…接点端子、４１…プラグハウジング、４３…カバープレート、４３Ａ…開口孔、４３Ｂ…挿通孔、４４…スクリュー、４５…ホルダ、４５Ａ…突設孔、５１…プレート本体、５２…接点導体、５３…カラー、５２１…埋設部、５２２…突出部、５２４…接触面。

Claims (5)

  1. 　車両に搭載された電気機器に電力送電用のパワーケーブルを接続するためのコネクタにおいて、
    　前記電気機器に取り付けられる機器側ソケットと、
    　前記パワーケーブルに取り付けられて前記機器側ソケットに対して挿抜されるケーブル側プラグと、
    　前記機器側ソケットおよび前記ケーブル側プラグに設けられた機械式接点により電気的に断続する検出スイッチとを備え、
    　前記機器側ソケットには、前記検出スイッチの機械式接点としての接点端子が設けられ、
    　前記ケーブル側プラグには、前記機器側ソケットに接続されることにより電気的に接地されるプラグハウジングと、前記プラグハウジングの前記機器側ソケットに対向する側の開口を覆うカバープレートとが設けられ、
    　前記カバープレートは、絶縁性を有するプレート本体と、前記検出スイッチの機械式接点として前記接点端子と接触する接点導体とを備え、
    　前記プレート本体および前記接点導体が一体成形されている
    　ことを特徴とするコネクタ。
  2. 　請求項１に記載のコネクタにおいて、
    　前記接点導体は、前記機器側ソケットに対向するように前記プレート本体内に埋設された埋設部と、前記埋設部に対して折曲し、かつ前記機器側ソケットに向けて前記プレート本体から突出した突出部とでＬ字形状に設けられ、
    　前記突出部には、前記接点端子が接触する接触面が設けられている
    　ことを特徴とするコネクタ。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のコネクタにおいて、
    　前記カバープレートは、前記プラグハウジングにスクリューによって固定され、
    　前記カバープレートの前記スクリューが挿通される挿通孔には、前記スクリューの頭部が当接する金属製で筒状のカラーが配置されている
    　ことを特徴とするコネクタ。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコネクタにおいて、
    　前記パワーケーブルの先端には、導電性を有したピンコンタクトが取り付けられ、
    　前記プラグハウジング内には、前記パワーケーブルの端部が挿入される絶縁性を有した筒状のホルダが設けられ、
    　前記ホルダは、円筒状部分が前記カバープレートに設けられた開口孔に挿通されて保持されているとともに、前記ピンコンタクトが突設される突設孔を備える
    　ことを特徴とするコネクタ。
  5. 　請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のコネクタと、
    　前記コネクタを介して接続される電気機器およびパワーケーブルとを備えている
    　ことを特徴とする建設機械。
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