JP2005209420A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 人工衛星等への火工品の取付け作業等において、人的被害及び人工衛星等の損傷を防止し、使い勝手のよいコネクタを提供する。
【解決手段】 相手方コネクタ５２と電気的な接続を行う端子を有するコネクタ部１と、コネクタ部１に脱着可能に設けられ、コネクタ部１に装着された際にコネクタ部１の端子１５と導通する端子２１を有するアダプタ部２とを備えるコネクタ５１。コネクタ５１は、人工衛星の火工品５０に接続され、相手方コネクタ５２は、火工品５０の点火回路５４に接続され、アダプタ部２に、コネクタ部１の端子１５と導通する帯電防止抵抗２２を設け、火工品５０を点火回路５４内の帯電防止抵抗５３に接続されるまで、アダプタ部２をコネクタ部１に装着し、火工品５０が点火回路５４内の帯電防止抵抗５３に接続された後にアダプタ部２をコネクタ部１から取り外すと、火工品５０の誤爆を防止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コネクタに関し、特に、人工衛星のインテグレーションで使用する地上試験装置等に用いられるコネクタに関する。

人工衛星には、太陽電池パドル、アンテナ等の機械的展開機構のロックを解除するにあたって火工品が使用される。この火工品が取付け作業中に誤爆すると、人的被害が発生したり、人工衛星に損傷を与えるおそれがある。そのため、静電気による誤爆防止対策として、火工品を点火回路へ接続する前に除電していた。徐電にあたっては、例えば、特許文献１に開示されているように、ショートプラグを用い、接続ピンを通して接地して帯電を除去することができる。

特開平６−５２６５３号公報

しかし、上記特許文献１に記載の技術を人工衛星の火工品に適用して帯電を除去したとしても、点火回路への接続の際に、火工品側は一時的に開回路（オープン）となるため、火工品が再度帯電する可能性を排除することができず、除電後に火工品を点火回路に接続する際には、帯電するおそれがあるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、人工衛星等への火工品の取付け作業において、火工品の除電から点火回路への接続までの間に火工品の帯電を防止し、人的被害及び人工衛星等の損傷を防止することのできるコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、コネクタであって、相手方コネクタと電気的な接続を行うための端子を有するコネクタ部と、該コネクタ部に脱着可能に設けられ、該コネクタ部に装着された際に該コネクタ部の前記端子と導通する端子を有するアダプタ部とを備えることを特徴とする。

そして、本発明によれば、アダプタ部をコネクタ部に装着した状態で種々の作業を行い、作業完了後にアダプタ部を取り外すことにより、コネクタ部を相手方のコネクタと結合させた状態に維持すること等が可能となるため、作業毎にコネクタ部を取り外す必要がなく、使い勝手のよいコネクタを提供することができる。

前記コネクタにおいて、前記アダプタ部は、前記コネクタ部の前記端子と導通するモニタ用端子を備えるように構成することができる。これによって、ブレークアウトボックス等を用いたモニタのための作業を容易に行うことができる。

前記アダプタ部は、前記コネクタ部の前記端子と導通する、該コネクタに接続される装置の保護回路を備えるように構成することができる。これによって、相手方のコネクタとの結合前に本発明にかかるコネクタに接続される装置を保護し、結合後は、アダプタ部をコネクタ部から取り外すだけで済むため、使い勝手がよい。

前記保護回路は、該コネクタに接続される装置の帯電を防止するための抵抗を含むように構成することができる。これによって、相手方のコネクタとの結合前に本発明にかかるコネクタに接続される装置の帯電を防止し、結合後は、アダプタ部をコネクタ部から取り外すだけで済むため、使い勝手がよい。

該コネクタを、宇宙飛翔体に用いることができる。宇宙飛翔体については、本体に電気部品等を接続する際に用いるコネクタの結合及び結合の解除を頻繁に行うことが困難であるため、上記アダプタ部を有するコネクタを有効に利用することができる。

前記コネクタは、人工衛星の火工品に接続され、前記相手方コネクタは、該火工品の点火回路に接続され、前記アダプタ部は、前記コネクタ部の端子と導通する帯電防止抵抗を備えるように構成することができる。

本発明によれば、火工品が点火回路に取り付けられるまで、アダプタ部に設けられた帯電防止抵抗が火工品から断絶することがないため、火工品を点火回路に取り付ける際の火工品の誤爆を防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、人工衛星等への火工品の取付け作業等において、人的被害及び人工衛星等の損傷を防止すること等が可能で、使い勝手のよいコネクタを提供することができる。

図１は、本発明にかかるコネクタを組み立てた状態を示し、コネクタ部１とアダプタ部２とが結合されている。

コネクタ部１は、図２に示すように、外側コネクタシェル１０と、コネクタフランジ１１と、中継端子１２と、固定具１３と、内側コネクタシェル１４と、コネクタコンタクト１５とで構成される。

火工品は、外側コネクタシェル１０側のコネクタコンタクト１５に接続され、火工品点火回路側コネクタは、内側コネクタシェル１４側のコネクタコンタクト（図２（ａ）に示したコネクタコンタクト１５と反対側に位置する）に接続される。本発明にかかるコネクタと、火工品点火回路側コネクタとが結合された後、両者が固定具１３により固定される。

アダプタ部２は、図３に示すように、アダプタ２０と、中継端子ピン／ソケット２１と、帯電防止抵抗２２とで構成される。中継端子ピン／ソケット２１に帯電防止抵抗２２が接続される。中継端子ピン／ソケット２１がコネクタ部１の中継端子１２と接続される。アダプタ部２は、板ばね部２０ａによって外側コネクタシェル１０との接合が固定される。

上記構成により、コネクタ部１とアダプタ部２が結合されると、帯電防止抵抗２２が外側コネクタシェル１０の側のコネクタコンタクト１５を介して図示しない火工品と接続されることとなる。

中継端子１２は、図４に示すように、コンタクト接続片３０と、コンタクト接触部３０ａと、挿入ピン接触部３０ｂと、インシュレータ３１と、挿入ピン挿入部３２とで構成される。コンタクト接続片３０は導通素材で形成され、インシュレータ３１は絶縁素材で形成される。コンタクト接触部３０ａがコネクタコンタクト１５との接合部となる。挿入ピン接触部３０ｂが中継端子ピン／ソケット２１（図１及び図５参照）との接合部となる。

中継端子ピン／ソケット２１は、図５に示すように、外側挿入部４０と、外部端子接続片４１と、外部端子接続部４１ａと、絶縁部４２と、内側挿入部４３とで構成される。外側挿入部４０と、外部端子接続片４１は、導通素材で形成され、絶縁部４２は絶縁素材で形成される。外側挿入部４０が中継端子１２との接合部となる。外部端子接続部４１ａが帯電防止抵抗２２との接合部となる。尚、中継端子ピン／ソケット２１と帯電防止抵抗２２との接合固定には接着剤を用いる。

次に、上記構成を有するコネクタの動作について説明するが、その前に、従来の火工品と点火回路の接続シーケンスについて図８を参照しながら説明する。

まず、図８（ａ）において、コネクタ６１に備えられた帯電防止抵抗６５を用いて火工品６０から除電を実施し、図８（ｂ）に示すように、コネクタ６１から帯電防止抵抗６５を取り外し、最後に、図８（ｃ）に示すように、コネクタ６１とコネクタ６２とを結合する。これによって、火工品６０と火工品点火回路６４とが火工品内帯電防止抵抗６３を介して接続され、人工衛星の打上げ状態となる。しかし、図８（ｂ）の状態の時に、火工品６０が開回路となり、帯電するおそれがある。

そこで、本発明にかかる火工品と点火回路の接続シーケンスでは、図６（ａ）において、コネクタ５１に備えられた帯電防止抵抗２２を用いて火工品５０から除電を実施した後、図６（ｂ）に示すように、火工品５０と帯電防止抵抗２２が接続されている状態でコネクタ５１とコネクタ５２とを結合することにより、火工品５０を火工品点火回路５４内の帯電防止抵抗５３と接続する。この時、火工品５０は、帯電防止抵抗２２と火工品点火回路５４内の帯電防止抵抗５３の２つと接続された状態となる。最後に、図６（ｃ）に示すように、コネクタ５１から帯電防止抵抗２２を取り外し、火工品５０は、火工品点火回路５４内の帯電防止抵抗５３とのみ接続され、人工衛星の打上げ状態となる。以上のように、本発明では、作業中に火工品５０が開回路になることがないため、帯電するおそれがない。

次に、上記火工品と点火回路の接続シーケンスの流れに沿って、本発明にかかるコネクタの動作について説明する。

火工品５０の取付けにあたっては、まず、図２に示すように、中継端子１２を外側コネクタシェル１０の内側に挿入し、中継端子１２とコネクタコンタクト１５とをコンタクト接続片３０（図４参照）のコンタクト接触部３０ａを介して接続し、中継端子１２とコネクタコンタクト１５とを互いに物理的、電気的に結合する。

次に、図１に示すように、アダプタ部２をコネクタ部１の外側コネクタシェル１０に板ばね部２０ａを介して固定する。そして、帯電防止抵抗２２を中継端子ピン／ソケット２１内の外部端子接続片４１（図５参照）の外部端子接続部４１ａ介して中継端子１２に接続する。中継端子ピン／ソケット２１内の外部端子接続片４１は、外側挿入部４０と物理的、電気的に結合され、中継端子ピン／ソケット２１の外側挿入部４０が中継端子１２の挿入ピン挿入部３２より挿入され、中継端子１２の挿入ピン接触部３０ｂによって、中継端子１２と中継端子ピン／ソケット２１とが物理的、電気的に結合される。

次に、火工品５０（図６参照）をコネクタコンタクト１５に接続する。これによって、火工品５０と帯電防止抵抗２２とは、中継端子１２及び中継端子ピン／ソケット２１を介して接続される。

ここで、中継端子１２において、コンタクト接続片３０は、インシュレータ３１の中で結合され、挿入ピン挿入部３２の面には露出していないため、他の導通素材が挿入ピン挿入部３２の面に接触しても、コンタクト接続片３０と導通することはない。一方、中継端子ピン／ソケット２１によって、外側挿入部４０と外部端子接続片４１とは結合され、電気的に導通する。また、外側挿入部４０と外部端子接続片４１とは、絶縁部４２の中で結合され、内側挿入部４３の面には露出していないため、他の導通素材が内側挿入部４３の面に接触しても、外側挿入部４０及び外部端子接続片４１と導通することはない。

最後に、コネクタ部１の内側コネクタシェル１４の側を相手方のコネクタと結合する。この時、固定具１３を用いて相手側コネクタとの接合を固定する。

火工品５０の取外しにあたっては、まず、図６（ｃ）の状態から、コネクタ５１に帯電防止抵抗２２を取り付ける。すなわち、図１に示すように、アダプタ部２をコネクタ部１の外側コネクタシェル１０に板ばね部２０ａを介して固定する。

次に、固定具１３を取り外して、コネクタ部１の内側コネクタシェル１４と相手側コネクタ５２との接合状態を解除する。このとき、火工品５０と帯電防止抵抗２２とは、中継端子１２及び中継端子ピン／ソケット２１を介して接続された状態が維持されているため、火工品５０の帯電を防止することができる。

次に、火工品５０をコネクタ部１のコネクタコンタクト１５から取り外し、アダプタ部２をコネクタ部１の外側コネクタシェル１０から取り外す。最後に、中継端子１２を外側コネクタシェル１０から抜き取る。

尚、上記実施の形態においては、帯電防止抵抗２２が１つの場合について説明したが、１つの中継端子ピン／ソケット２１に２本以上の帯電防止抵抗２２を並列で接続する等、２つ以上の帯電防止抵抗２２を使用することもできる。

また、上記実施の形態においては、コネクタ５２がＤサブコネクタ（９ピン）の場合について説明したが、その他のコネクタにも適用することができる。

さらに、上記実施の形態においては、アダプタ部２に帯電防止抵抗２２を備え、火工品５０の帯電防止を目的とする場合について説明したが、例えば、リップル抑制等を目的として、アダプタ部２に、抵抗以外のコンデンサ等を設け、２つのコネクタを結合した後、アダプタ部２を取り外すような場合についても、本発明を適用することができる。

また、図７に示すように、多重回線ケーブルに接続し、各回線の状態をテストするためのブレークアウトボックス５５を用いて装置のモニタを行う場合についても、アダプタ部２をコネクタ部１に脱着することにより、コネクタ部１をブレークアウトボックス５５に固定具１３を介して固定したまま、取り外さずにモニタを行うことができる。

さらに、上記実施の形態においては、火工品の取付け／取外し作業を行う場合について説明したが、火工品の保管時に、本発明にかかるコネクタとハーネスを接続した状態で保管することで、取付け前の火工品の除電作業を不要とすることもできる。

また、上記実施の形態においては、人工衛星の火工品を対象としたが、人工衛星に限らず、ロケットや航空宇宙機器等の宇宙飛翔体全般についても本発明を適用することができる。

本発明にかかるコネクタのコネクタ部とアダプタ部の結合状態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。 本発明にかかるコネクタのコネクタ部を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明にかかるコネクタのアダプタ部を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。の外観図である。 図２のコネクタ部内の中継端子を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。 図３のアダプタ部内の中継端子ピンを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。 本発明にかかる火工品取付けシーケンス図である。 本発明にかかるコネクタの他の実施の形態を示す概略図である。 従来の火工品取付けシーケンスの一例を示す図である。

符号の説明

１ コネクタ部
２ アダプタ部
１０ 外側コネクタシェル
１１ コネクタフランジ
１２ 中継端子
１３ 固定具
１４ 内側コネクタシェル
１５ コネクタコンタクト
２０ アダプタ
２０ａ 板ばね部
２１ 中継端子ピン／ソケット
２２ 帯電防止抵抗
３０ コンタクト接続片
３０ａ コンタクト接触部
３０ｂ 挿入ピン接触部
３１ インシュレータ
３２ 挿入ピン挿入部
４０ 外側挿入部
４１ 外部端子接続片
４１ａ 外部端子接続部
４２ 絶縁部
４３ 内側挿入部
５０ 火工品
５１ コネクタ
５２ コネクタ
５３ 帯電防止抵抗
５４ 火工品点火回路
５５ ブレークアウトボックス

Claims (6)

1. 相手方コネクタと電気的な接続を行うための端子を有するコネクタ部と、
   該コネクタ部に脱着可能に設けられ、該コネクタ部に装着された際に該コネクタ部の前記端子と導通する端子を有するアダプタ部とを備えることを特徴とするコネクタ。
2. 前記アダプタ部は、前記コネクタ部の前記端子と導通するモニタ用端子を備えることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記アダプタ部は、前記コネクタ部の前記端子と導通する、該コネクタに接続される装置の保護回路を備えることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
4. 前記保護回路は、該コネクタに接続される装置の帯電を防止するための抵抗を含むことを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
5. 該コネクタは、宇宙飛翔体に用いられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコネクタ。
6. 前記コネクタは、人工衛星の火工品に接続され、前記相手方コネクタは、該火工品の点火回路に接続され、前記アダプタ部は、前記コネクタ部の端子と導通する帯電防止抵抗を備えることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。

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