CN105474470A - 连接器和使用了该连接器的工具更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供连接器和使用了该连接器的工具更换装置，其电连接可靠性高、能容易且可靠地进行公端子和母端子的嵌合脱离。所述连接器具备大体圆柱状的公端子和能与公端子嵌合的母端子，所述公端子具有朝前端方向直径逐渐缩小的锥形部，所述母端子在内周面的与所述锥形部抵接的抵接位置具有隆起部。所述锥形部的轴向的直径缩小率可以大体固定，作为所述锥形部的锥角优选1°以上10°以下。所述隆起部只与所述公端子的锥形部抵接。所述隆起部由朝向轴向配置且在中央部向内侧弯曲的多个带状构件形成。所述连接器具备直立设置有所述公端子的公连接器部以及直立设置有所述母端子的母连接器部，所述公连接器部和母连接器部能嵌合。

Description

连接器和使用了该连接器的工具更换装置

技术领域

本发明涉及连接器和使用了该连接器的工具更换装置。

背景技术

在工厂等的工业设备上使用的机器人手臂，通过在前端安装焊接器具等各种工具(手端操作装置)进行生产作业。作为用于容易地进行这种工具更换的装置，有工具更换装置(参照日本专利公开公报特开2008-279566号)。所述工具更换装置由安装在机器人手臂的前端的主盘以及分别安装有各种工具的多个工具盘的组合构成。各工具盘能与主盘嵌合，通过更换工具盘，可以容易地进行机器人手臂的工具的更换。

根据所述工具的形态，有些需要与机器人手臂进行电信号的收发。对于这种工具，将机器人手臂的电信号线与主盘连接，通过主盘和工具盘达成与工具的电信号的收发。此时，主盘和工具盘的电连接，一般采用由公端子(销)和母端子(插口)构成的连接器。

可是，如上所述地，伴随工具的更换，反复进行工具盘和主盘的嵌合脱离。因此，如果公端子和母端子不容易嵌合脱离，则存在工具更换的作业性下降，进而机器人手臂的工作效率下降的问题。此外，在工具具有伺服电机等需要精密的信号控制的机构的情况下，如果不能可靠地进行信号的传递，则存在工具发生错误的问题。

对此，以往使用的连接器在嵌合脱离性和电连接的可靠性方面难以说是充分的，存在进一步改善的余地。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2008-279566号

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是鉴于所述的问题而做出的发明，本发明的目的是提供一种连接器和使用了该连接器的工具更换装置，其电连接的可靠性高，并且能够容器且可靠地进行公端子和母端子的嵌合脱离。

解决技术问题的技术方案

为了解决所述的问题，本发明提供一种连接器，其具备大体圆柱状的公端子以及能与所述公端子嵌合的母端子，所述公端子具有朝前端方向直径逐渐缩小的锥形部，所述母端子在内周面的与所述锥形部抵接的抵接位置具有隆起部。

由于所述连接器的公端子具有朝前端方向直径逐渐缩小的锥形部，因此向母端子的嵌合是容易的。此外，由于所述连接器的母端子在内周面具有与锥形部抵接的隆起部，所以能够可靠地使公端子与母端子接触，并且能够容易地使公端子脱离。即，由于所述连接器的公端子的锥形部与母端子的隆起部抵接，所以能够可靠地使母端子与直径缩小的锥形部接触，电连接的可靠性高。同时，在公端子嵌合脱离时公端子和母端子之间产生的摩擦减小，此外来自母端子的隆起部的应力不是向半径方向和公端子的嵌合方向施加，而是向公端子的脱离方向施加，因此所述连接器的公端子容易从母端子脱离。

优选的是，所述锥形部的轴向的直径缩小率大体固定，所述锥形部的锥角为1°以上10°以下。这样，通过使锥形部的轴向的直径缩小率大体固定，并且使锥角在所述范围内，能够进一步提高母端子和公端子的电连接的可靠性，并且能够使公端子的嵌合脱离更容易且更可靠。

优选的是，所述锥形部的轴向的直径缩小率变化，锥形部的中央纵剖面上的曲率小于隆起部的中央纵剖面上的曲率。这样，通过使锥形部的周向边缘成为曲线状，并使其曲率小于隆起部的曲率，能够确保与隆起部接触的接触面积，并且能够使公端子的嵌合脱离更容易且更可靠。

优选的是，所述隆起部只与所述公端子的锥形部抵接。这样，通过使隆起部只与锥形部抵接，能够进一步提高所述连接器的电连接可靠性、以及公端子与母端子的嵌合脱离容易性。

优选的是，所述公端子在所述锥形部的前端侧还具有直线部。这样，通过使公端子在前端侧具有直径不缩小也不扩大的直线部，由此能够通过所述直线部进行抵接位置的定位，因此能够进一步提高所述连接器的电连接可靠性和嵌合脱离容易性。

优选的是，所述隆起部由朝向轴向配置且在中央部向内侧弯曲的多个带状构件形成。通过由这样的多个带状构件形成隆起部，能够更可靠地使母端子和公端子接触，并且能够使公端子的嵌合脱离更容易且更可靠。

优选的是，所述连接器具备直立设置有所述公端子的公连接器部以及直立设置有所述母端子的母连接器部，所述公连接器部与所述母连接器部能嵌合。通过具备这样的公连接器部和母连接器部，所述连接器能够在适当的嵌合位置固定公端子，并且能够可靠地维持公端子和母端子的连接状态。

因此，通过在主盘和工具盘的一方配置公端子并在另一方配置母端子而具备所述连接器的工具更换装置，能够使公端子和母端子的电连接可靠性高，能够容易且可靠地进行公端子和母端子的嵌合脱离。因此，所述工具更换装置电连接可靠性好，并且能够容易且可靠地进行主盘和工具盘的嵌合脱离。

另外，“轴向的直径缩小率大体固定”是指锥形部的轴向的直径缩小率的偏差在±1％以内。

发明效果

如上所述地，按照本发明的连接器，公端子和母端子的电连接的可靠性高，能够容易且可靠地进行公端子和母端子的嵌合脱离。因此，本发明的连接器能够很好地用于机器人手臂用的工具更换装置。

附图说明

图1是表示公端子和母端子未嵌合状态下的、本发明的一个实施方式的连接器的剖视示意图。

图2是表示图1的连接器的公端子和母端子嵌合状态的剖视示意图。

图3是表示图1的连接器的公端子的剖面示意图。

图4是表示图1的连接器的母端子的剖面示意图。

图5是表示本发明的一个实施方式的工具更换装置的俯视示意图，图5的(a)是从与工具盘嵌合一侧的面观察主盘的一部分的俯视示意图，图5的(b)是从与主盘嵌合一侧的面观察工具盘的一部分的俯视示意图，图5的(c)是从外部连接端子的突出方向观察外部连接部的俯视示意图。

图6是表示与图3不同的实施方式的连接器的公端子的剖面示意图。

附图标记说明

1、11公端子

2母端子

3、13锥形部

4公端子支承部

4a公端子支承部主体

4b凸缘部

4c锥根部

5隆起部

8公连接器部

8a公连接器部主体

8b公端子连接件

8c开口部

8d抵接面

8e连接插口

9母连接器部

9a母连接器部主体

9b母端子连接件

9c母端子套部

9d抵接面

9e连接插口

9f空间

9g开口部

10定位环

101主盘

102工具盘

103主盘主体

104、106外部连接部

105工具盘主体

107外部连接端子

具体实施方式

以下，参照适当的附图，具体说明本发明的连接器的实施方式。

图1和图2的连接器主要具备大体圆柱状的公端子1以及能与所述公端子1嵌合的母端子2。具体地说，所述连接器包括：公连接器部8，从凹部直立设置所述公端子1；以及母连接器部9，从表面突出设置所述母端子2。所述公连接器部8和母连接器部9能嵌合。

<公端子>

如图3所示，所述公端子1具有：锥形部3，向前端方向直径逐渐缩小；以及公端子支承部4，与所述锥形部3的与前端方向相反的一侧连接。公端子1由具有导电性的材质形成。

锥形部3是在图2所示的公端子1与母端子2嵌合的状态下与后述的母端子2的隆起部5抵接的部位。

锥形部3的轴向直径缩小率大体一定。即，通过轴心的锥形部3的剖面的周向边缘形成直线。作为所述锥形部3的锥角的下限，优选1°，更优选2°，进一步优选4°。当锥形部3的锥角小于所述下限时，存在公端子1的嵌合脱离性的提高效果不充分的问题。另一方面，作为锥形部3的锥角的上限，优选10°，更优选8°，进一步优选6°。当锥形部3的锥角超过所述上限时，与母端子2的隆起部5的接触面积减少，存在电连接可靠性的提高效果不充分的问题。

锥形部3的根部的直径(最大直径)没有特别的限定，例如可以为1mm以上5mm以下。此外，锥形部3的长度也没有特别的限定，例如可以为1mm以上10mm以下。

此外，公端子1的前端缘形成圆头。即，在中央纵剖面上锥形部3和公端子1的前端缘通过圆弧相连。作为所述圆弧的直径的下限，优选0.1mm，更优选0.3mm。当所述圆弧的直径小于所述下限时，存在公端子1的嵌合性的提高效果和对母端子2的损伤防止效果不充分的问题。另一方面，作为所述圆弧的直径的上限，优选2mm，更优选1mm。当所述圆弧的直径超过所述上限时，存在锥形部3和公端子1的前端缘不能平滑连接的问题。

所述公端子支承部4具有公端子支承部主体4a、凸缘部4b和锥根部4c，公端子支承部4与锥形部3形成一体。公端子支承部主体4a是与后述的公端子连接件8b电连接的部位，形成为大体圆柱状。凸缘部4b设置在公端子支承部主体4a和锥根部4c之间，是直径比公端子支承部主体4a和锥根部4c的直径更大的圆柱状体，是用于将公端子1卡止于后述公连接器部8的部位。锥根部4c是用于连接凸缘部4b和锥形部3的圆柱状体，锥根部4c的直径与锥形部3的最大直径(根部的直径)相等。

公端子支承部主体4a的直径没有特别的限定，例如可以为1mm以上10mm以下。同样地，凸缘部4b的直径只要大于公端子支承部主体4a和锥根部4c的直径就没有特别的限定，例如可以为2mm以上12mm以下。此外，公端子支承部主体4a、凸缘部4b和锥根部4c的轴向长度也没有特别的限定，例如公端子支承部主体4a的轴向长度可以为1mm以上12mm以下，凸缘部4b的轴向长度可以为0.1mm以上3mm以下，锥根部4c的轴向长度可以为1mm以上10mm以下。

另外，优选的是，公端子支承部主体4a的与锥形部3相反一侧的端部形成锥形，使得与后述的公端子连接件8b的嵌合变得容易。

<公连接器部>

公连接器部8具有公连接器部主体8a和公端子连接件8b。

公连接器部主体8a是将公端子1和公端子连接件8b的一部分内置的构件。公连接器部主体8a具有沿公端子1的轴心方向贯通的、大体圆柱状的空间，公端子1和公端子连接件8b配置在所述空间内。此外，公连接器部主体8a在公端子1的锥形部3的前端侧具有开孔部8c，所述开孔部8c具有大于锥形部3的直径的直径。如图2所示，后述的母连接器部9的母端子套部9c插入所述开口部8c。因此，所述开口部8c的直径被设计为大于母端子套部9c的外径。此外，在公连接器部主体8a的空间中设有以朝向公端子1的嵌合方向内径变小的方式变化的台阶，通过所述台阶防止公端子1向开口部8c侧脱落。另外，公连接器部主体8a由绝缘性的材质形成。

公端子连接件8b是连接与连接插口8e收发电信号等的端子的构件。公端子连接件8b是中心部具有凹部的大体圆筒状体，从所述凹部直立设置有公端子1。另外，在公端子连接件8b的凹部的底面和公端子1的与锥形部3相反一侧的端面之间形成有用于设置公端子1的定位用的间隙的空间。

所述公端子1的凸缘部4b的、与锥形部3相反一侧的平面，与公端子连接件8b的一方的端部(凹部的框部)抵接，锥形部3一侧的平面的一部分与形成于公连接器部主体8a的空间中的所述台阶的端面抵接。由此，公端子1在公连接器部8的内部定位。另外，优选的是，以公端子1的前端位于包括具有公连接器部主体8a的开口部8c的抵接面8d的面内的方式配置公端子1。通过这样配置公端子1，能够使公端子1和母端子2嵌合而不会形成无用空间。

作为公端子连接件8b向公连接器部主体8a固定的固定方法，可以采用通过C型或E型的定位环10将公端子连接件8b的突出部固定于公连接器部主体8a的与开口部8c相反侧的端面的方法。但是，公端子连接件8b向公连接器部主体8a固定的固定方法也可以采用除此以外的方法。

此外，通过在公端子连接件8b上设置向半径方向外侧伸出的凸缘部(未图示)并在公连接器部主体8a上设置卡止所述凸缘部的卡止部(未图示)，可以防止公端子连接件8b的半径方向的偏移。此外，通过在公端子连接件8b上安装O形环(未图示)，可以吸收半径方向和轴向的位置偏移。

<母端子>

如图4所示，所述母端子2具有隆起部5，所述隆起部5形成在内周面中的与所述锥形部3抵接的位置。母端子2由具有导电性的材质形成。

隆起部5是在图2所示的公端子1和母端子2嵌合的状态下与所述公端子1的锥形部3抵接的部位。所述隆起部5仅与公端子1的锥形部3抵接。

隆起部5由朝向轴向配置且在中央部向内侧弯曲的多个带状构件形成。具体地说，隆起部5具有中央部向中心侧隆起的圆筒状，通过将长边方向(延伸方向)的中央部弯曲的带状构件以通过弯曲隆起的面成为圆筒的中心侧的方式以一定间隔配置在一个圆周上而形成所述隆起部5。各带状构件的长边方向与圆筒的轴向一致，所述圆筒的轴向与公端子1的嵌合方向一致。此外，优选的是，所述多个带状构件具有弹性。通过使带状构件具有弹性，能够进一步提高公端子1和母端子2的嵌合脱离性及连接可靠性。

优选的是，隆起部5的轴向(公端子1的嵌合方向)的长度小于所述锥形部3的长度。具体地说，作为隆起部5的轴向长度的上限，优选的是锥形部3的长度的100％，更优选的是95％，进一步优选的是90％。当隆起部5的轴向长度超过所述上限时，存在隆起部5与锥形部3以外接触、公端子1的嵌合脱离性和连接可靠性的提高效果不充分的问题。另一方面，作为隆起部5的轴向长度的下限，优选的是锥形部3的长度的70％，更优选的是75％，进一步优选的是80％。当隆起部5的轴向长度小于所述下限时，存在难以充分地确保隆起部5和锥形部3接触的接触面的问题。

作为隆起部5的隆起高度的下限，优选的是0.1mm，更优选的是0.3mm，进一步优选的是0.5mm。当隆起部5的隆起高度小于所述下限时，存在与锥形部3的接触面积减少而使电连接可靠性的提高效果不充分的问题。另一方面，作为隆起部5的隆起高度的上限，优选的是1mm，更优选的是0.9mm。当隆起部5的隆起高度超过所述上限时，存在公端子1的嵌合脱离性的提高效果不充分的问题。另外，隆起部5的隆起高度是指从隆起部5的最大内径减去隆起部5的最小内径得到的值。

隆起部5的最大内径没有特别的限定，优选的是与锥形部3的最大直径大体相同。

<母连接器部>

母连接器部9是内置有所述母端子2的构件。母连接器部9具有：母连接器部主体9a；母端子连接件9b，内置所述隆起部5；以及母端子套部9c，包围隆起部5和母端子连接件9b的一部分。

母连接器部主体9a具有沿母端子2的轴心方向贯通的大体圆柱状的空间，在所述空间内配置有母端子连接件9b和母端子套部9c的一部分，母端子连接件9b和母端子套部9c的一部分的剩余的部分从母连接器部主体9a的与公连接器部8嵌合侧的表面(母连接器部9的抵接面9d)突出设置。由此，母端子2从母连接器部9的表面突出设置。另外，母连接器部主体9a由绝缘性的材质形成。

此外，在母连接器部主体9a的所述空间中具有以朝向嵌合公端子1的一侧内径变小的方式变化的台阶，通过所述台阶将后述的母端子套部9c的凸缘部卡止，由此母端子套部9c被固定。

母端子连接件9b是连接与连接插口9e进行电信号等的收发的端子的构件。母端子连接件9b是中心具有凹部的大体圆柱状体，母端子2(隆起部5)内置于所述凹部内。在所述凹部的底面侧形成空间9f。在图2所示的公端子1和母端子2嵌合的状态下，所述空间9f是容纳公端子1的前端部的空间。所述空间9f的直径大于锥形部3的最大直径，小于隆起部5的外径。即，在母端子连接件9b的凹部中，在空间9f与容纳隆起部5的空间之间具有通过内径的变化而形成的台阶，通过该台阶，防止隆起部5向凹部的底面侧移动。

母端子套部9c是通过母端子连接件9b覆盖隆起部5的、大体圆筒状的构件。母端子套部9c在公端子1嵌合的一侧具有设置有开口部9g的顶面。所述开口部9g的直径大于锥形部3的最大直径且小于隆起部5的外径。由此，能够容许插入锥形部3，并且能够防止隆起部5向外部脱落。另外，为了使锥形部3容易插入，优选的是，开口部9g的内侧的面呈锥形。

此外，母端子套部9c在与所述顶面相反侧的端部具有向半径方向的外侧伸出的凸缘部。通过所述凸缘部，母端子套部9c的位置在后述的母连接器部主体9a内被固定。

母端子2和母端子套部9c的、从母连接器部9的抵接面9d的突出设置长度被设定为小于从公连接器部8的抵接面8d到公端子1的凸缘部4b为止的轴向(嵌合方向)长度。通过这样做，可以在公连接器部8的抵接面8d和母连接器部9的抵接面9d抵接的位置，完成公连接器部8和母连接器部9的嵌合。由此，除了能准确地决定公端子1和母端子2的嵌合位置，而且由于公端子1和母端子2在轴向上不接触，所以能够防止公端子1和母端子2因嵌合时轴向的插入力而破损。

母端子连接件9b向母连接器部主体9a固定的固定方法，可以与公端子连接件8b向公连接器部主体8a固定的固定方法相同。即，可以利用C型或E型的定位环10，将母端子连接件9b的突出部固定在母连接器部9的与母端子连接件9b突出设置的一侧相反侧的端面上。但是，母端子连接件9b向母连接器部主体9a固定的固定方法也可以采用除此以外的方法。

<优点>

由于所述连接器的公端子1具有向前端方向直径逐渐缩小的锥形部3，因此向母端子2的嵌合容易。此外，由于所述连接器的母端子2在内周面具有与锥形部3抵接的隆起部5，因此能够使公端子1和母端子2的接触可靠，并且能够容易地使公端子1脱离。即，由于所述连接器的公端子1的锥形部3与母端子2的隆起部5抵接，所以能够使母端子2可靠地接触直径缩小的锥形部3，由此使电连接的可靠性高。同时，在公端子1嵌合脱离时公端子1和母端子2之间产生的摩擦减小，而且来自母端子2的隆起部5的应力不是向半径方向和公端子1的嵌合方向施加而是向公端子1的脱离方向施加，因此所述连接器的公端子1容易从母端子2脱离。因此，无需在公连接器部8或母连接器部9上设置脱离用的弹簧和柱塞等，就能够使公端子1从母端子2脱离。

此外，因为所述连接器的公端子1的前端缘为圆形，所以除了能够使公端子1的嵌合更容易，而且能够防止嵌合时损伤母端子2。

此外，由于所述连接器的隆起部5由在公端子1的嵌合方向上延伸的中央部弯曲的多个带状构件形成，所以隆起部5在半径方向上具有弹性，能够更可靠地使公端子1和母端子2接触，并且能够使公端子1的嵌合脱离更容易和更可靠。此外，因为能够比较容易地加工这样的隆起部5，所以所述连接器制的造成本也是优异的。

<工具更换装置>

图5所示的工具更换装置具备：主盘101，安装在机器人手臂的前端部；以及工具盘102，与所述主盘101连接，安装有规定的工具。

(主盘)

如图5的(a)所示，主盘101具有：主盘主体103；多个公端子1，直立设置于所述主盘主体103的、与工具盘102连接的连接面的凹部；以及外部连接部104，突出设置于主盘主体103的侧面(与所述连接面垂直的面)。主盘主体103相当于所述连接器的公连接器部8。

如图5的(c)所示，外部连接部104具有多个外部连接端子107。所述多个外部连接端子107从主盘主体103的侧面垂直地突出设置。此外，多个外部连接端子107在主盘主体103的内部与所述多个公端子1以一对一的方式连接。

此外，主盘101具备用于可靠地与工具盘102的连接的卡止装置(未图示)。作为所述卡止装置，例如可以采用将凸轮机构或钩等与活塞组合的公知的装置。

(工具盘)

如图5的(b)所示，工具盘102具有：工具盘主体105；多个母端子2，垂直地突出设置在所述工具盘主体105的、与主盘101连接的连接面上；以及外部连接部106，突出设置在工具盘主体105的侧面(与所述连接面垂直的面)上。所述多个母端子2配置在与主盘101的多个公端子1对应的位置。工具盘主体105相当于所述连接器的母连接器部9。

如图5的(c)所示，工具盘102的外部连接部106和主盘101的外部连接部104相同，具有从工具盘主体105的侧面垂直地突出设置的多个外部连接端子107。所述多个外部连接端子107，在工具盘主体105的内部与所述多个母端子2以一对一的方式连接。

此外，工具盘102具备与设置在主盘101上的连接用的卡止装置对应的卡合装置(未图示)。

(使用方法)

在所述工具更换装置中，将与机器人手臂进行电信号的收发等的电缆等与主盘101的外部连接部104连接，将与工具进行电信号的收发等的电缆等与工具盘102的外部连接部106连接，将主盘101和工具盘102连接，由此能够在机器人手臂和工具之间进行电信号的收发等。即，通过以使直立设置于主盘主体103的多个公端子1与突出设置于工具盘主体105的多个母端子2分别嵌合的方式连接主盘101和工具盘102，由此在机器人手臂和工具之间形成多个电信号的联络电路。

(优点)

所述的工具更换装置能够使构成所述连接器的公端子1和母端子2的电连接的可靠性高，能够容易且可靠地进行公端子1和母端子2的嵌合脱离。因此，电连接的可靠性好，并且能够容易且可靠地进行主盘101和工具盘102的嵌合脱离。

另外，在所述实施方式中，在主盘101上设置有公端子1，在工具盘102上设置有母端子2，但是也可以在主盘101上设置有母端子2，在工具盘102上设置有公端子1。此外，还可以在一方的盘上设置公端子1和母端子2双方。此外，可以配合所述工具更换装置的用途适当设计公端子1和母端子2的数量。

<其他实施方式>

本发明的连接器不限于所述实施方式。例如，公端子的锥形部的轴向的直径缩小率不限于大体一定，也可以如图6所示的公端子11那样，锥形部13的轴向直径缩小率发生变化。在该情况下，优选的是，将锥形部13的中央纵剖面上的曲率，设计为小于隆起部5的中央纵剖面上的曲率。这样，即使将锥形部13的周向边缘设为2次曲线等曲线状并使其曲率小于隆起部5的周向边缘的曲率，也能够确保与隆起部5的接触面积，并且能够更容易且可靠地进行公端子11的嵌合脱离。

此外，公端子可以在锥形部的前端侧还具有直线部。这样，通过在锥形部的前端侧还设置直径不缩小也不扩大的直线部，可以利用所述直线部进行抵接位置的定位，因此能够防止公端子的位置偏离，能够进一步提高所述连接器的电连接可靠性以及公端子和母端子的嵌合脱离容易性。

此外，公端子的前端缘未形成圆头、在前端具有水平面的连接器也在本发明所保护的范围内。

此外，母端子的隆起部只要能够形成向轴心侧凸出的部位，就不限于由所述的多个带状构件形成的隆起部。但是，从与公端子的锥形部的接触性和嵌合脱离性的观点出发，优选的是，隆起部在半径方向上具有一定的弹性。

实施例

以下，通过实施例进一步具体说明本发明，但是本发明不限于以下的实施例。

[实施例1]

制作了具有图1所示的形状的公端子和母端子的连接器。使公端子的锥形部的最大直径(锥根部的直径)为2.1mm，锥形部的长度为4.5mm，锥角为5°，在中央纵剖面上连接锥形部和公端子的前端缘的圆弧的直径为0.5mm，锥根部的长度为3.0mm。以使母端子的隆起部的轴向(公端子的嵌合方向)的长度为3.4mm、最大内径为2.5mm、最小内径为1.7mm、并使在嵌合状态下母端子的隆起部和公端子的锥形部抵接的方式进行了设计。

[实施例2]

制作了除了公端子的锥形部的最大直径为2.0mm、锥形部的长度为4.0mm、锥根部的长度为3.5mm以外与实施例1为相同尺寸的具有公端子和母端子的连接器。

[实施例3]

制作了除了公端子的锥形部的长度为5.0mm、锥角为3°、锥根部的长度为2.5mm以外与实施例1为相同尺寸的具有公端子和母端子的连接器。

[比较例1]

制作了除了公端子上未设置锥形部且使公端子的与母端子的连接部分为直径2.1mm、长度7.5mm、前端缘的圆弧的直径为1mm无变化的圆筒状以外与实施例1为相同尺寸的具有公端子和母端子的连接器。

[比较例2]

制作了除了使公端子的锥形部的最大直径为2.0mm、锥形部的长度为2.0mm、锥根部的长度为5.5mm、在中央纵剖面上锥形部和前端缘之间未设置圆弧以外与实施例1为相同尺寸的具有公端子和母端子的连接器。另外，以在嵌合状态下与母端子的隆起部不抵接的方式设计了比较例2的锥形部。

[比较例3]

制作了除了使公端子的与母端子的连接部分的直径为2.0mm以外与比较例1为相同的形状和尺寸的具有公端子和母端子的连接器。

[嵌合脱离试验]

针对所述实施例和比较例的连接器，如下所述地进行了嵌合脱离试验。首先，将各连接器的公端子和母端子分别安装在相当于公连接器部和母连接器部的部件上。接着，把安装了母端子的部件(以下称为母部件)固定在水平面上，在使公端子能与母端子嵌合脱离地相对的状态下使安装了公端子的部件(以下称为公部件)在嵌合脱离方向上水平活塞运动，反复进行公端子和母端子的嵌合脱离。所述公部件的活塞运动使用了汽缸反复进行了下述的2秒循环：用0.35秒将公端子嵌入母端子，经过0.65秒后用0.35秒使公端子从母端子脱离，经过0.65秒后再次嵌入。另外，针对各实施例和比较例，分别使用2组连接器进行了试验。

通过所述试验进行了规定次数的嵌合脱离后，确认了公端子的破损情况，用以下的基准进行了评价。其结果表示在表1中。

A：2组都没有破损。

B：有1组发生了破损。

C：2组都发生了破损。

表1

此外，在进行嵌合脱离试验前以及进行了规定次数的嵌合脱离后，使用电阻计(日置电机株式会社的“ミリオームハイテスタ”)对处于嵌合状态的各连接器的电阻值(mΩ)进行了三次测定。计算了所述测定值的平均值，此外计算了2组的平均值。所述测定结果表示在表2中。

表2

从表1和表2可知，实施例1～实施例3的连接器难以发生破损，并且即使反复进行了60万次的嵌合脱离，电阻也在500mΩ以下。特别是使锥角为5°的实施例1和实施例2，即使反复进行了60万次的嵌合脱离后，也确认到2组连接器双方都没有发生破损。

工业实用性

如上所述地，本发明的连接器由于电连接可靠性高并且能够容易且可靠地进行公端子和母端子的嵌合脱离，因此所述连接器能够很好地应用于机器人手臂的工具更换装置。此外，使用了所述连接器的工具更换装置的可靠性和嵌合脱离性好。

Claims (8)

1.一种连接器，其具备大体圆柱状的公端子以及能与所述公端子嵌合的母端子，所述连接器的特征在于，

所述公端子具有朝前端方向直径逐渐缩小的锥形部，

所述母端子在内周面的与所述锥形部抵接的抵接位置具有隆起部。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述锥形部的轴向的直径缩小率大体固定，所述锥形部的锥角为1°以上10°以下。

3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述锥形部的轴向的直径缩小率变化，所述锥形部的中央纵剖面上的曲率小于所述隆起部的中央纵剖面上的曲率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述隆起部只与所述公端子的所述锥形部抵接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述公端子在所述锥形部的前端侧还具有直线部。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述隆起部由朝向轴向配置且在中央部朝内侧弯曲的多个带状构件形成。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，

所述连接器具备直立设置有所述公端子的公连接器部以及直立设置有所述母端子的母连接器部，

所述公连接器部与所述母连接器部能嵌合。

8.一种工具更换装置，其特征在于，所述工具更换装置具备权利要求1至3中任一项所述的连接器。