JP2005302398A

JP2005302398A - 電気コネクタ

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Publication number: JP2005302398A
Application number: JP2004113882A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Hatai; 雅敏畠井; Yuichi Omori; 裕一大森
Original assignee: DDK Ltd
Current assignee: DDK Ltd
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】本発明は要求される汚染度や過電圧範疇や定格電圧によっても狭小化が可能で、ショート等の発生もなく、部品点数も増えることなく、簡単に加工ができ、コストアップに繋がらない電気コネクタを提供する。
【解決手段】本目的はプラグコネクタ１２とレセプタクルコネクタ１４とを備える電気コネクタ１０であって、プラグコネクタ１２とレセプタクルコネクタ１４とは着脱自在に嵌合し、各コネクタ１２、１４は所要数のコンタクト６０、１１０とコンタクト６０、１１０とが配列・固定される少なくとも１つ以上の絶縁体と絶縁体を覆うシェル４０、１００とを備える電気コネクタ１０において、プラグコネクタ１２の嵌合面側で、レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０が挿入される挿入孔２６の周囲に、沿面距離を長くするための凹部溝を２２設けることにより達成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械やロボット等に使用される電気コネクタに関するものであり、特にプラグコネクタとレセプタクルコネクタとの嵌合時の各コンタクト間の沿面距離を確保する構造に関するものである。

電気コネクタとしては、着脱自在に嵌合するプラグコネクタとレセプタクルコネクタとを備えている。
前記プラグコネクタは、所要数のソケットコンタクトとソケットフロントインサートとソケットリアインサトとプラグシェルとカップリングとリテナーリングとを備えている。
前記ソケットフロントインサートと前記ソケットリアインサートには前記ソケットコンタクトと同数の固定孔や孔が設けられており、これらの固定孔と孔に前記ソケットコンタクトを挿入し、前記ソケットフロントインサートと前記ソケットリアインサートとで挟持することで前記ソケットコンタクトは固定され、該ソケットコンタクトにはケーブルが接続される。また、前記ソケットフロントインサートには前記固定孔に連通し、前記レセプタクルコネクタのピンコンタクトが挿入される挿入孔が設けられており、挿入側には前記ピンコンタクトが挿入し易いように面取りが設けられている。

前記ソケットフロントインサートと前記ソケットリアインサートは、前記リテナーリングと段部への引っ掛けによって前記プラグシェルに固定されている。即ち、前記リテナーリングと段部とで、前記ソケットフロントインサートと前記ソケットリアインサートとを挟持している。
また、前記プラグシェルには、前記レセプタクルコネクタとの嵌合手段である前記カップリングが回動自在に装着されている。

前記レセプタクルコネクタは、所要数のピンコンタクトとピンフロントインサートと中間インサートとピンリアインサートとレセプタクルシェルとリテナーリングとを備えている。
前記中間インサートと前記ピンリアインサートには前記ピンコンタクトと同数の固定孔や孔が設けられており、これらの固定孔と孔に前記ピンコンタクトを挿入し、前記中間インサートと前記ピンリアインサートとで挟持することで前記ピンコンタクトは固定され、該ピンコンタクトにはケーブルが接続される。また、前記ピンフロントインサートにも前記ピンコンタクトと同数の挿入孔が設けられており、該挿入孔に前記ピンコンタクトが圧入され、かつ、前記ピンフロントインサートを弾性材料で作成することで、前記プラグコネクタとの嵌合時の防水構造にしている。

前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ソケットリアインサートは、この順序で前記リテナーリングと段部への引っ掛けによって前記レセプタクルシェルに固定されている。即ち、前記リテナーリングと段部とで、前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ソケットリアインサートとを挟持している。
また、前記レセプタクルシェルには、前記プラグコネクタとの嵌合手段である前記カップリングと螺着するように嵌合側外周にネジ部が設けられている。
沿面距離を確保する方法として、本出願人はすでに特開平１０−２２３２９８号を提案している。本特開平１０−２２３２９８号の要約によると、レセプタクルコネクタの形状を大きくすることなく、沿面距離を長くして耐電圧特性を向上させることを目的とし、その解決手段として、プラグのソケットコンタクトに接続される複数のピンコンタクト１１を有するレセプタクルコネクタにおいて、前記複数の各ピンコンタクト１１の該ピンコンタクト１１に係合するソケットコンタクトとの非接触部外周に、該非接触部外周を覆う絶縁材料からなるコンタクトスリーブ１２を圧入により装着せしめ、前記各ピンコンタクト１１の相互間及び各ピンコンタクト１１とレセプタクルシェル１との間の沿面距離を長くし、絶縁特性を高めるようにしたものが開示されている。請求の範囲には、プラグのソケットコンタクトに接続される複数のピンコンタクトを有するレセプタクルコネクタにおいて、前記複数の各ピンコンタクトの該ピンコンタクトに係合する前記ソケットコンタクトとの非接触部外周に、該非接触部外周を覆う絶縁材料からなるコンタクトスリーブを圧入により装着せしめ、前記各ピンコンタクトの相互間及び各ピンコンタクトとレセプタクルシェルとの間の沿面距離を長くし、絶縁特性を高めたことや、前記各ピンコンタクトのピンインサート係合鍔部形成根元部周面に溝部を設けると共に、前記コンタクトスリーブの前記各ピンコンタクト溝部に係合する端部を該コンタクトスリーブの内径よりも小さく形成して、該コンタクトスリーブを前記各ピンコンタクトに圧入せしめるようにしたものや、前記各ピンコンタクトの前記ソケットコンタクトとの非接触部の外径を、該各ピンコンタクトのプラグとの接触部の外径よりも細い外径とし、該細い外径部分に前記コンタクトスリーブを圧入せしめるようにしたものが開示されている。即ち、レセプタクルコネクタのピンコンタクトの非接触部外周に、絶縁材料からなるスリーブを圧入により装着させることで、各ピンコンタクト間及びピンコンタクトとレセプタクルシェル間の沿面距離を長くしている。上記の沿面距離とは、ピンコンタクトの接触部の外径から最も近い箇所にあるピンコンタクトの接触部の外径までの絶縁体を這う距離またはレセプタクルシェルから最も近い箇所にあるピンコンタクトの接触部の外径までの絶縁体を這う距離のことである。

近年においては、工作機械や制御盤等の小型化の要求がより一層強くなってきており、かつ、環境保護の観点等から製品への規格の要求も高くなってきている。
例えば、欧州安全規格である「ＤＩＮＶＤＥ」では、定格電圧と汚染度と過電圧範疇との関係で最小沿面距離が定められている。過電圧範疇と汚染度はそれぞれ４つに別れ、下記のように定義されている。
汚染度１はエアコンディションされた、または清浄な乾燥した空間内の開かれた保護されていない絶縁（クリーンルーム）であり、汚染度２は住居，販売その他の職業空間，精密機械工場，実験室，試験場，医薬的に利用される空間における開かれた保護されていない絶縁（一般家庭）であり、汚染度３は工業的，工芸的および農業的作業の空間，加熱されない貯蔵空間，作業場，ボイラー室における開かれた保護されていない絶縁（工場）であり、汚染度４は外気または外部空間における開かれた保護されていない絶縁である。
過電圧範疇１の機器は専ら，如何なる過電圧も出現することのない設備の装置または部品における使用のために定められているか，または特別に，例えば過電圧誘導器，フィルターまたは容量により，過電圧に対して保護されており、過電圧範疇２の機器は，電過電圧が考慮されてはならない設備またはその部品における使用のためと定められており、過電圧範疇３の機器は，電過電圧が考慮されてはならないが，機器の安全性および使用可能性の観点で，または此れに関連する配電網により，特別な必要条件を設けられる設備またはその部品における使用のためと定められ、機器自身によって造られる過電圧は過電圧範疇２の値を超えてはならなく、過電圧範疇４の機器は，電過電圧を考慮すべき設備またはその部品における応用のために定められ、機器自身によって造られる過電圧は過電圧範疇２の値を超えてはならない。
工作機械や制御盤等に使用されるこの種のコネクタは、工場で使用されることから汚染度３であり、定格電圧としては４００V乃至５００Vを要求され、過電圧範疇としては３が要求される。すると、この「ＤＩＮＶＤＥ」では最小沿面距離として、４乃至５ｍｍが求められることになる。ちなみに、汚染度が悪く、定格電圧が高い状態で、過電圧範疇が４を要求されると、最小沿面距離は大きくなる。最小沿面距離が４ｍｍ乃至５ｍｍ必要となると、コンタクト間のピッチが４ｍｍ乃至５ｍｍ必要ということになり、これ以上狭小化できないと言った課題があった。即ち、要求される汚染度や定格電圧や過電圧範疇によって、コンタクト間のピッチが決まってしまい、狭小化できないと言った課題があった。また、コンタクト間を狭小化すると、ショートの原因に繋がることも考えられる。
沿面距離を長くすることは、特許文献１のような構造のものでも可能であるが、コンタクトスリーブが必要であり、部品点数が増え、その上前記コンタクトスリーブを圧入する工数が発生するため、コストアップに繋がってしまう。また、部品の仕上がり状態や組立後のクリアランスを考慮して寸法公差を厳しくしないと、前記ピンコンタクトに圧入した前記コンタクトスリーブと前記ピンコンタクトと接触する前記ソケットコンタクトとが干渉する可能性が生じ、仮に干渉すると接触（嵌合）不良や座屈の原因なり、また、干渉しないように各部品の寸法公差を厳しくすると部品製造時の加工工数が増大し、コストアップに繋がってしまう。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、要求される汚染度や過電圧範疇や定格電圧によっても狭小化が可能で、ショート等の発生もなく、部品点数も増えることなく、簡単に加工ができ、コストアップに繋がらない電気コネクタを提供するものである。

上記目的は、プラグコネクタ１２とレセプタクルコネクタ１４とを備える電気コネクタ１０であって、前記プラグコネクタ１２と前記レセプタクルコネクタ１４とは着脱自在に嵌合し、各コネクタ１２、１４は所要数のコンタクト６０、１１０と該コンタクト６０、１１０とが配列・固定される少なくとも１つ以上の絶縁体と該絶縁体を覆うシェル４０、１００とを備える電気コネクタ１０において、前記プラグコネクタ１２の嵌合面側で、前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０が挿入される挿入孔２６の周囲に、沿面距離を長くするための凹部溝を２２設けることにより達成できる。

前記凹部溝２２の外周と前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０の外径との差を０．２５〜２．５ｍｍにする。０．２５ｍｍ以下では沿面距離を長くすることにはならず、２．５ｍｍ以上ではコンタクトピッチ間の距離が大きくなり、コネクタの狭小化に逆行することになる。コネクタの狭小化と沿面距離との関係を考慮すると、理想的には１〜２ｍｍである。
また、前記凹部溝２２の深さを０．５〜２．５ｍｍにする。０．５ｍｍ以下では沿面距離を長くすることにはならず、２．５ｍｍ以上ではコネクタの高さ寸法が大きくなり、コネクタの狭小化に逆行することになる。
またさらに、前記プラグコネクタ１２はケーブルが接続される所要数のソケットコンタクト６０と、該ソケットコンタクト６０が配列・固定される固定孔２４と該固定孔２４と連通する前記レセプタクルコネクタ１４のピンコンタクト１１０が挿入される挿入孔２６とを有するソケットフロントインサート２０と、前記ソケットコンタクト６０が挿入される孔３２と前記固定孔２４に入る突出部３４を有するソケットリアインサート３０と、該ソケットリアインサート３０と前記ソケットフロントインサート２０とが保持されるプラグシェル４０と、前記レセプタクルコネクタ１４との嵌合手段とを備えるようにし、前記レセプタクルコネクタ１４はケーブルが接続される所要数のピンコンタクト１１０と、該ピンコンタクト１１０が配列・固定される固定孔７４と該固定孔７４部分の表裏両面に突出した突起７２、７２とを有するピンフロントインサート７０と、前記ピンコンタクト１１０が挿入される孔８２を有するとともに嵌合面の反対側の前記突起７２が入る凹部８４と該凹部８４の反対側に突出した突起部８６を有する中間インサート８０と、前記ピンコンタクト１１０が入る挿入孔９６と前記突起部８６が入る窪み９２とを有するピンリアインサート９０と、該ピンリアインサート９０と前記中間インサート８０と前記ピンフロントインサート７０とが保持されるレセプタクルシェル１００とを備えるようにする。

以上の説明から明らかなように、本発明の電気コネクタによると、次のような優れた効果が得られる。
（１）プラグコネクタ１２とレセプタクルコネクタ１４とを備える電気コネクタ１０であって、前記プラグコネクタ１２と前記レセプタクルコネクタ１４とは着脱自在に嵌合し、各コネクタ１２、１４は所要数のコンタクト６０、１１０と該コンタクト６０、１１０とが配列・固定される少なくとも１つ以上の絶縁体と該絶縁体を覆うシェル４０、１００とを備える電気コネクタ１０において、前記プラグコネクタ１２の嵌合面側で、前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０が挿入される挿入孔２６の周囲に、沿面距離を長くするための凹部溝２２を設けているので、汚染度や過電圧範疇や定格電圧の要求によってもコンタクト間の狭小化が図れ、ショートや嵌合不良等がなく、容易に製造加工ができ、コストアップにも繋がらない。
（２）前記凹部溝２２の外周と前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０の外径との差を０．２５〜２．５ｍｍにしているので、汚染度や過電圧範疇や定格電圧の要求によってもコンタクト間の狭小化が図れ、確実に求められる沿面距離を確保できる。
（３）前記凹部溝２２の深さを０．５〜２．５ｍｍにしているので、汚染度や過電圧範疇や定格電圧の要求によってもコンタクト間の狭小化が図れ、確実に求められる沿面距離を確保できる。
（４）前記プラグコネクタ１２はケーブルが接続される所要数のソケットコンタクト６０と、該ソケットコンタクト６０が配列・固定される固定孔２４と該固定孔２４と連通する前記レセプタクルコネクタ１４のピンコンタクト１１０が挿入される挿入孔２６とを有するソケットフロントインサート２０と、前記ソケットコンタクト６０が挿入される孔３２と前記固定孔２４に入る突出部３４を有するソケットリアインサート３０と、該ソケットリアインサート３０と前記ソケットフロントインサート２０とが保持されるプラグシェル４０と、前記レセプタクルコネクタ１４との嵌合手段とを備えるようにし、前記レセプタクルコネクタ１４はケーブルが接続される所要数のピンコンタクト１１０と、該ピンコンタクト１１０が配列・固定される固定孔７４と該固定孔７４部分の表裏両面に突出した突起７２、７２とを有するピンフロントインサート７０と、前記ピンコンタクト１１０が挿入される孔８２を有するとともに嵌合面の反対側の前記突起７２が入る凹部８４と該凹部８４の反対側に突出した突起部８６を有する中間インサート８０と、前記ピンコンタクト１１０が入る挿入孔９６と前記突起部８６が入る窪み９２とを有するピンリアインサート９０と、該ピンリアインサート９０と前記中間インサート８０と前記ピンフロントインサート７０とが保持されるレセプタクルシェル１００とを備えるようにしているので、要求される汚染度や過電圧範疇や定格電圧によっても狭小化が可能で、ショート等の発生もなく、部品点数も増えることなく、簡単に加工ができ、コストアップに繋がらない。

図に基づいて、本発明の電気コネクタ１０について説明する。
図１は嵌合側からみたプラグコネクタとレセプタクルコネクタの斜視図である。図２（Ａ）は嵌合側よりみたプラグコネクタを分解したソケットフロントインサート、ソケットリアインサート、プラグシェル、カップリング及びソケットコンタクト、リテナーリングの斜視図であり、（Ｂ）は接続部側よりみたソケットフロントインサート、ソケットリアインサート、プラグシェル、カップリング及びソケットコンタクト、リテナーリングの斜視図である。図３（Ａ）は嵌合側よりみたレセプタクルコネクタを分解したピンフロントインサート、中間インサート、ピンリアインサート、レセプタクルシェル及びピンコンタクト、リテナーリングの斜視図であり、（Ｂ）は接続部側よりみたピンフロントインサート、中間インサート、ピンリアインサート、レセプタクルシェル及びピンコンタクト、リテナーリングの斜視図である。図４（Ａ）はプラグコネクタの断面図であり、（Ｂ）はレセプタクルコネクタの断面図である。
本発明の電気コネクタ１０はプラグコネクタ１２とレセプタクルコネクタ１４とを備えている。前記プラグコネクタ１２はソケットフロントインサート２０とソケットリアインサート３０とプラグシェル４０とカップリング５０とソケットコンタクト６０とリテナーリング１９とを備え、前記レセプタクルコネクタ１４はピンフロントインサート７０と中間インサート８０とピンリアインサート９０とレセプタクルシェル１００とピンコンタクト１１０とリテナーリング１９とを備えている。

構成部品の構造を説明する前に、主な本発明の特徴について説明する。本発明は、規格としての汚染度や過電圧範疇や定格電圧の要求によっても狭小化が可能な電気コネクタ１０を提供することを主な目的とし、前記プラグコネクタ１２の嵌合面側で、前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０が挿入される挿入孔２６の周囲に、沿面距離を長くするための凹部溝２２を設けたものである。即ち、凹部溝２２を設けることで、ピンコンタクト１１０の接触部の外径から最も近い箇所にあるピンコンタクト１１０の接触部の外径までの距離を長くしたものである。

以下、図に基づいて、プラグコネクタ１２とレセプタクルコネクタ１４の構造について説明する。最初に、プラグコネクタ１２側から説明するが、前記両コネクタ１２、１４の共通部品であるリテナーリング１９について説明する。該リテナーリング１９は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作され、これらの材質としては、バネ性や導電性や加工性などを考慮すると、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記リテナーリング１９は略Cリングをしており、その役割は前記プラグコネクタ１２や前記レセプタクルコネクタ１４のそれぞれのシェル４０、１００の溝４４、１０４に嵌り込むことで、ソケットフロントインサート２０とソケットリアインサートを前記プラグシェル４０に、ピンフロントインサート７０と中間インサート８０とピンリアインサート９０を前記レセプタクルシェル１００に、固定し、外れないように装着するためのものである。

次に、本発明のポイントであるソケットフロントインサト２０について説明する。前記フロントインサート２０は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げるとができる。前記フロントインサート２０は略円柱形をしており、また、一方側は相手コネクタである前記レセプタクルコネクタ１４との嵌合部１６を構成し、さらにまた、前記ソケットコンタクト６０が挿入される複数の固定孔２４が設けられ、かつ、該固定孔２４に連通する前記レセプタクルコネクタ１４のピンコンタクト１１０が挿入される挿入孔２６が設けられている。前記固定孔２４の大きさは前記ソケットコンタクト６０より０．２〜０．４ｍｍ程度大きくし、前記挿入孔２６の大きさは前記ピンコンタクト１１０の接触部１１２より０．２〜０．４ｍｍ程度大きくしている。前記固定孔２４や前記挿入孔２６の大きさは、前記ソケットコンタクト６０や前記ピンコンタクト１１０のサイズによって適宜設計するし、サイズは客先の要求や仕様によって変化する。

前記嵌合部１６側で、前記挿入孔２６の周囲に、沿面距離を長くするための凹部溝２２を設けている。該凹部溝２２を設けることで、汚染度や過電圧範疇や定格電圧の要求によって変化する沿面距離をコントロールすることができ、コネクタの狭小化が図れる。前記凹部溝２２の大きさは、前記凹部溝２２の外周と前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０の外径との差を０．２５〜２．５ｍｍにするように、また、前記凹部溝２２の深さを０．５〜２．５ｍｍにするように適宜設計している。前記凹部溝２２の外周と前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０の外径との差は０．２５〜２．５ｍｍにしたが、コネクタの狭小化を考えると１〜２ｍｍ程度が理想的であり、前記凹部溝２２の深さは０．５〜２．５ｍｍにしたが、コネクタの狭小化を考えると１〜２ｍｍ程度が理想的である。即ち、汚染度や過電圧範疇や定格電圧の要求によって変化する沿面距離を、前記凹部溝２２の外周と前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０の外径との差と前記凹部溝２２の深さとで、沿面距離をコントロールしている。コネクタの狭小化を図りつつ、汚染度や過電圧範疇や定格電圧の要求にも対応しつつ、前記凹部溝２２の外周と前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０の外径との差と前記凹部溝２２の深さとを適宜設計し、理想的に前記凹部溝２２の外周と前記レセプタクルコネクタ１４のコンタクト１１０の外径との差を１〜２ｍｍにし、前記凹部溝２２の深さを１〜２ｍｍにしている。

前記凹部溝２２と前記挿入孔２６とのさかいには、前記ピンコンタクト１１０が入り易くするために、本実施例では誘いとしてのC面取りが施されている。
また、前記ソケットフロントインサート２０の外形には、前記ソケットフロントインサート２０を位置決めし、かつ、固定用としての段部２８が所定の位置に設けられている。この所定の位置とは、前記プラグコネクタ１２と前記レゼプタクルコネクタ１４とが嵌合した際に前記ソケットコンタクト６０と前記ピンコンタクト１１０とが接触できる位置ということである。

次に、前記ソケットリアインサート３０について説明する。該ソケットリアインサート３０は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエーテルイミドやこれらの合成材料を挙げることができる。前記ソケットリアインサート３０には前記ソケットコンタクト６０が挿入される孔３２が設けられている。該孔３２の大きさは、前記ソケットコンタクト６０の接続部１１６に繋がる径より０．２〜０．４ｍｍ程度大きくしている。また、前記ソケットリアインサート３０には前記ソケットフロントインサート２０と接触する側（嵌合部１６側）に、前記ソケットフロントインサート２０の固定孔２４に入る突出部３４が設けられ、該突出部３４で前記ソケットコンタクト６０の位置決めをしている。

次に、前記ソケットコンタクト６０について説明する。該ソケットコンタクト６０は金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作され、これらの材質としては、バネ性や導電性や加工性などを考慮すると、純銅や黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記ソケットコンタクト６０は前記ピンコンタクト１１０との接触部６２と固定部６４とケーブルと接続する接続部６６とを備えている。前記接触部６２は略筒状をしており、かつ、その先端は窄まっており、その窄まった筒状内に前記ピンコンタクト１１０の接触部１１２が入ることで接続している。前記ソケットコンタクト６０は、前記ソケットフロントインサート２０と前記ソケットリアインサート３０とで挟み込むことによって固定される。即ち、前記固定部６４としてツバ部６８を設け、前記ソケットリアインサート３０の突出部３４を前記ソケットフロントインサート２０の固定孔２４に挿入し、前記突出部３４と前記ソケットフロントインサート２０とで挟み込むことで固定している。前記接続部６６には、ケーブルの芯線が挿入される孔が設けられ、該孔にケーブルを挿入し半田付けによって接続している。

次に、前記プラグシェル４０について説明する。該プラグシェル４０は金属製であり、公知技術の鋳造によって製作され、これらの材料としては、寸法安定性や加工性や強度などを考慮すると、亜鉛ダイキャストやアルミダイキャスト等を挙げることができる。
前記プラグシェル４０には図２のように前記ソケットフロントインサート２０と前記ソケットリアインサート３０とが装着される挿入部４２が形成されている。前記プラグシェル４０は略筒状をしており、前記挿入部４２は貫通穴になっており、前記挿入部４２には前記ソケットフロントインサート２０と前記ソケットリアインサート３０とが所定の位置に保持されるための前記リテナーリング１９が入る溝４４と前記ソケットフロントインサート２０の段部２８が引っ掛かる段部４６が設けられている。前記溝４４の大きさは、前記リテナーリング１９が入り、２つの前記インサート２０、３０が保持できるように適宜設計されるが、本実施例では深さ０．７ｍｍ程度にした。また、前記段部４６の大きさは２つのインサート２０、３０が２．８以上で保持できるように適宜設計している。

前記プラグコネクタ１２には、前記レセプタクルコネクタ１４との嵌合手段であるカップリング５０が備えられている。該カップリング５０は金属製であり、公知技術の鋳造によって製作され、これらの材料としては、寸法安定性や加工性や強度などを考慮すると、亜鉛ダイキャストやアルミダイキャスト等を挙げることができる。前記カップリング５０は略筒状をしており、前記プラグシェル４０に回動自在に、前記プラグシェル４０とバックシェル（図示せず）又はコンジット（図示せず）とで挟み込むことによって固定され、筒状の内側には前記レセプタクルシェル１００と螺着するための雌ネジ部５２が設けられている。

第二に、前記レセプタクルコネクタ１４側について説明する。
まず、ピンフロントインサト７０について説明する。前記ピンフロントインサート７０は、弾性体であり、公知技術のトランスファー成形やコンプレッション成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、クロロプレンゴムやエチレンプロピレンゴムやシリコンゴムなどを挙げることができる。前記ピンロントインサート７０は略円柱形をしており、また、前記ピンコンタクト１１０が挿入される複数の固定孔７４が設けられている。前記固定孔７４の大きさは、前記ピンコンタクト１１０より０．１〜０．４ｍｍ程度小さくし、前記ピンコンタクト１１０が挿入される前記ピンフロントインサート７０の固定孔７４内に少なくとも１以上のリング状の凸部（図示せず）を設け、前記ピンコンタクト１１０を前記固定孔７４に挿入すると前記ピンコンタクト１１０で前記凸部を潰すことで、前記ピンコンタクト１１０部分を防水構造にしている。前記凸部の大きさは、防水構造の役割や前記ピンコンタクト１１０の挿入のし易さや成形性を考慮して適宜設計するが、本実施例では０．１５〜０．２ｍｍ程度突出させている。前記凸部の数は、確実な防水を行う意味や品質安定のためで本実施例では２本にしている。

前記ピンフロントインサート７０の表裏両側には、前記固定孔７４の周囲に図３のように縁面距離をかせぐために、円柱状に突出させた突起７２、７２が設けられている。該突起７２、７２の大きさはコネクタの狭小化や加工性等を考慮して適宜設計するが、本実施例では径を前記ピンコンタクト１１０の外径より１〜２ｍｍ大きくし、高さを１ｍｍ程度にしている。

次に、前記中間インサート８０について説明する。該中間インサート８０は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記中間インサート８０は略円柱形状をしており、前記ピンコンタクト１１０が挿入される孔８２が設けられている。前記孔８２の大きさは、前記ピンコンタクト１１０より０．０２〜０．１ｍｍ程度大きくしてある。

前記中間インサート８０には、前記孔８２の周囲に、前記ピンフロントインサート７０と接する側に前記ピンフロントインサート７０の突起７２が入る凹部８４を設け、前記ピンリアインサート９０と接する側に突出した突起部８６を設ける。前記凹部８４は前記ピンフロントインサート７０と前記中間インサート８０とを位置決めするものであり、前記凹部８４の大きさは前記ピンフロントインサート７０の突起７２が入る大きさであれば良いが、上述の役割やコネクタの狭小を考慮して適宜設計する。前記突起部８６は前記ピンリアインサート９０の窪み９２に入り、前記中間インサート８０と前記ピンリアインサート９０との位置決めをするためのものである。前記突起部８６の大きさはこの役割とコネクタの狭小化を考慮して適宜設計する。

次に、前記ピンリアインサート９０について説明する。該ピンリアインサート９０は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエーテルイミドやこれらの合成材料を挙げることができる。前記ピンリアインサート９０には前記ピンコンタクト１１０が挿入される挿入孔９６が設けられている。
また、前記ピンリアインサート９０には、前記挿入孔９６の周囲に、前記中間インサート８０と接する側に前記突起部８６が入る窪み９２が設けられている。前記窪み９２の大きさは、前記突起部８６が入れば如何なる大きさでもよく、前記中間インサート８０と前記ピンリアインサート９０との位置決めやコネクタの狭小化を考慮して適宜設計する。

次に、前記ピンコンタクト１１０について説明する。該ピンコンタクト１１０は金属製であり、公知技術のプレス加工又は切削加工によって製作され、これらの材質としては、バネ性や導電性や加工性などを考慮すると、純銅や黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記ピンコンタクト１１０は、主に前記プラグコネクタ１２のソケットコンタクト６０と接触する接触部１１２と固定部１１４とケーブル等に接続する接続部１１６とを具えている。前記ピンコンタクト１１０は、前記中間インサート８０と前記ピンリアインサート９０とで挟み込むことによって配列・保持されている。即ち、前記固定部１１４としてツバ部１１８を設け、前記中間インサート８０の突起部８６と前記ピンリアインサート９０の窪み９２とで前記ピンコンタクト１１０のツバ部１１８を挟み込むことで固定している。前記接続部１１６には、ケーブル１２の芯線が挿入される孔が設けられ、該孔にケーブルを挿入し半田付けによって接続している。

次に、前記レセプタクルシェル１００について説明する。該レセプタクルシェル１００は金属製であり、公知技術の鋳造によって製作され、これらの材料としては、寸法安定性や加工性や強度などを考慮すると、亜鉛ダイキャストやアルミダイキャスト等を挙げることができる。
前記レセプタクルシェル１００には図１（Ａ）のようにプラグコネクタ１２が嵌入される嵌合口１８が形成され、該嵌合口１８内には前記ピンコンタクト１１０の接触部１１２が突出している。前記嵌合口１８は貫通穴になっており、前記嵌合口１８の反対側には３つの各インサート７０、８０、９０が挿入される装着部１０２が形成されており、前記装着部１０２には３つの前記インサート７０、８０、９０が所定の位置に保持されるための前記リテナーリング１９が入る溝１０４と前記ピンフロントインサート７０が引っ掛かる段部Ａ１０６と前記中間インサート８０が引っ掛かる段部Ｂ１０８とが設けられている。前記溝１９の大きさは、前記リテナーリング１９が入り、３つの前記インサート７０、８０、９０が保持できるように適宜設計されるが、本実施例では深さ０．７ｍｍ程度にした。

前記段部Ａ１０６と前記段部Ｂ１０８の大きさは、各インサート７０、８０に引っ掛かればよく、３つの各インサート７０、８０、９０の保持力等を考慮して適宜設計する。
前記レセプタクルシェル１００には機器に取り付けるためのフランジ１０５が設けられ、該フランジ１０５にはネジが挿入される複数の取付孔が設けられている。前記レセプタクルシェル１００の嵌合口１８側の外周にはプラグコネクタ１２のカップリング５０と螺着するための雄ネジ部１０９が設けられている。

前記プラグコネクタ１２と前記レセプタクルコネクタ１４との嵌合時の防水性を高めるために、図４（Ａ）のように、前記プラグシェル４０にガスケット１５を固定し、嵌合時に前記レセプタクルコネクタ１４の前記レセプタクルシェル１００の先端を前記ガスケットに押し付けることで、嵌合時の防水性を高めている。
また、前記レセプタクルコネクタと筐体（図示せず）との防水性を高めるために、図４（Ｂ）のように、前記レセプタクルシェル１００のフランジ１０５にガスケット１５が固定され、ネジ等で前記フランジ１０５を筐体に押し付けることで防水性を高めている。

最後に、アースコンタクト１２０を用いた場合について説明する。該アースコンタクト１２０も金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作され、これらの材質としては、バネ性や導電性や加工性などを考慮すると、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記アースコンタクト１２０も、前述したソケットコンタクト６０やピンコンタクト１１０と同様な構造をしており、相手物（ソケットコンタクト６０やピンコンタクト１１０）と接触する接触部と固定部とケーブル等が接続する接続部とが設けられている。アースコンタクト１２０の固定構造としては、プラグコネクタ１２に使用するものは前記ソケットコンタクト６０と同様になっており、前記レセプタクルコネクタ１４に使用するものは前記ピンコンタクト１１０と同様になっている。前記アースコンタクト１２０の固定部たるツバ部付近には貫通したネジ孔が設けられ、ネジ留めやピン圧入によって各シェル４０、１００に保持され、各前記シェル４０、１００とのアースを取っている。
前記プラグコネクタ１２側の各インサート２０、３０には前記ソケットコンタクト６０と同構造のアースコンタクト１２０が挿入される固定孔や挿入孔や孔等が設けられており、前記レセプタクルコネクタ１４側の各インサート７０、８０、９０には前記ピンコンタクト１１０と同構造のアースコンタクト１２０が挿入される固定孔や挿入孔や孔等が設けられている。
前記プラグシェル４０の前記嵌合部１６の反対側には所定の位置（アースコンタクト１２０がある位置）に前記挿入部に貫通した挿入穴４１が設けられ、該挿入穴４１にネジを挿入し、前記アースコンタクト１２０のネジ孔に螺着することで前記アースコンタクト１２０を固定し、かつ、前記アースコンタクト１２０とのアースをとっている。また、前記レセプタクルシェル１００の前記嵌合口１８の反対側には所定の位置（アースコンタクト１２０がある位置）に前記装着部１０２に貫通した挿入穴１０１が設けら、該挿入穴１０１にネジを挿入し、前記アースコンタクト１２０のネジ孔に螺着することで前記アースコンタクト１２０を固定し、かつ、前記アースコンタクト１２０とのアースをとっている。

本発明の活用例としては、工作機械やロボット等に使用される前記電気コネクタ１０として活用され、特に前記プラグコネクタ１２と前記レセプタクルコネクタ１４との嵌合時の各コンタクト６０、１１０間の沿面距離を確保する構造に関するものである。

嵌合側からみたプラグコネクタとレセプタクルコネクタの斜視図である。（Ａ）嵌合側よりみたプラグコネクタを分解したソケットフロントインサート、ソケットリアインサート、プラグシェル、カップリング及びソケットコンタクト、リテナーリングの斜視図である。（Ｂ）接続部側よりみたソケットフロントインサート、ソケットリアインサート、プラグシェル、カップリング及びソケットコンタクト、リテナーリングの斜視図である。（Ａ）嵌合側よりみたレセプタクルコネクタを分解したピンフロントインサート、中間インサート、ピンリアインサート、レセプタクルシェル及びピンコンタクト、リテナーリングの斜視図である。（Ｂ）接続部側よりみたピンフロントインサート、中間インサート、ピンリアインサート、レセプタクルシェル及びピンコンタクト、リテナーリングの斜視図である。（Ａ）プラグコネクタの断面図である。（Ｂ）レセプタクルコネクタの断面図である。

符号の説明

１０電気コネクタ
１２プラグコネクタ
１４レセプタクルコネクタ
１５ガスケット
１６嵌合部
１８嵌合口
１９リテナーリング
２０ソケットフロントインサート
２２凹部溝
２４、７４固定孔
２６、９６挿入孔
２８段部
３０ソケットリアインサート
３２、８２孔
３４突出部
４０プラグシェル
４１、１０１挿入穴
４２挿入部
４４、１０４溝
４６段部
５０カップリング
５２雌ネジ部
６０ソケットコンタクト
６２、１１２接触部
６４、１１４固定部
６６、１１６接続部
６８、１１８ツバ部
７０ピンフロントインサート
７２突起
８０中間インサート
８４凹部
８６突起部
９０ピンリアインサート
９２窪み
９４凸部
１００レセプタクルシェル
１０２装着部
１０５フランジ
１０６段部Ａ
１０８段部Ｂ
１０９雄ネジ部
１１０ピンコンタクト
１２０アースコンタクト

Claims

プラグコネクタとレセプタクルコネクタとを備える電気コネクタであって、前記プラグコネクタと前記レセプタクルコネクタとは着脱自在に嵌合し、各コネクタは所要数のコンタクトと該コンタクトとが配列・固定される少なくとも１つ以上の絶縁体と該絶縁体を覆うシェルとを備える電気コネクタにおいて、
前記プラグコネクタの嵌合面側で、前記レセプタクルコネクタのコンタクトが挿入される挿入孔の周囲に、沿面距離を長くするための凹部溝を設けたことを特徴とする電気コネクタ。
前記凹部溝の外周と前記レセプタクルコネクタのコンタクトの外径との差を０．２５〜２．５ｍｍにしたことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
前記凹部溝の深さを０．５〜２．５ｍｍにしたことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
前記プラグコネクタは、ケーブルが接続される所要数のソケットコンタクトと、該ソケットコンタクトが配列・固定される固定孔と該固定孔と連通する前記レセプタクルコネクタのピンコンタクトが挿入される挿入孔とを有するソケットフロントインサートと、前記ソケットコンタクトが挿入される孔と前記固定孔に入る突出部を有するソケットリアインサートと、該ソケットリアインサートと前記ソケットフロントインサートとが保持されるプラグシェルと、前記レセプタクルコネクタとの嵌合手段とを備え、前記レセプタクルコネクタは、ケーブルが接続される所要数のピンコンタクトと、該ピンコンタクトが配列・固定される固定孔と該固定孔部分の表裏両面に突出した突起とを有するピンフロントインサートと、前記ピンコンタクトが挿入される孔を有するとともに嵌合面の反対側の前記突起が入る凹部と該凹部の反対側に突出した突起部を有する中間インサートと、前記ピンコンタクトが入る挿入孔と前記突起部が入る窪みとを有するピンリアインサートと、該ピンリアインサートと前記中間インサートと前記ピンフロントインサートとが保持されるレセプタクルシェルとを備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の電気コネクタ。