JP2007179924A

JP2007179924A - コネクタ

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Publication number: JP2007179924A
Application number: JP2005378421A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Takeuchi; 僚一竹内; Taijirou Fujiwara; 泰治郎藤原; Juichi Yamada; 寿一山田; Junji Yokoikawa; 淳史横井川
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP4696907B2

Abstract

【課題】既存のネジ式コネクタにも接続できるとともに、接続作業性および集積密度が高く、メンテナンスが容易なコネクタを提供することにある。
【解決手段】プラグ本体１１の嵌合凹所１２にソケット本体４１の挿入部４３を嵌合する。ついで、ソケットホルダ６０を軸心方向にスライドさせて係合リング５０をスライドさせる。これにより、前記係合リング５０の係合用突起５３がプラグ本体１１の係合用環状溝２１に係合し、前記ソケットホルダ６０の係止用突起６４が前記係合リング５０の抜け止め用突起５６に係合して抜け止めするとともに、前記ソケットホルダ６０の押圧用突条６５が前記係合リング５０の巾広部５２の肩部５２ａに圧接する。
【選択図】図７

Description

本発明はコネクタ、特に、ネジ式コネクタおよびワンプッシュ式コネクタとして共用できるコネクタに関する。

従来、コネクタとしては、例えば、ネジを介して電気ケーブルを同一軸心上に電気接続するネジ式コネクタがある(参考文献１参照)。前記ネジ式コネクタでは、ソケットあるいはプラグを何回も回して相互に接続する必要があるので、接続作業に手間がかかり、作業性が低いとともに、広い作業スペースが必要であり、コネクタの集積密度が低い。さらに、所定の防水性あるいは電気的接続の信頼性を確保しようとすると、常に所定の締め付けトルクが必要である。しかし、前記ネジ式コネクタでは微振動等が加わることによって緩むおそれがあり、トルク管理が常に必要であるので、メンテナンスに手間がかかる。

一方、前述の不具合を解消するコネクタとして、例えば、いわゆるバヨネット式コネクタ(参考文献２参照)がある。しかし、前記バヨネット式コネクタでは、前記ネジ式コネクタに接続することができない。このため、接続作業性を高め、メンテナンス性を改善しようとすると、ネジ式コネクタのプラグおよびソケットのすべてを、バヨネット式コネクタのそれらに交換する必要があり、無駄が多いという問題点がある。
特開２００２−２３７３４８号公報特開２００１−５２８２１号公報

本発明は、前記問題点に鑑み、既存のネジ式コネクタに接続できるとともに、接続作業性および集積密度が高く、メンテナンスが容易なコネクタを提供することを課題とする。

本発明にかかるコネクタは、前記課題を解決すべく、一端部に接続ラインを接続したプラグと、一端部に接続ラインを接続したソケットとを接続一体化して前記接続ラインを接続するコネクタであって、
前記プラグが、
一端側に接続ラインを相互に接続し、かつ、他端側に嵌合凹所を有するプラグ本体と、前記プラグ本体の外周面に回動自在に抜け止めされた筒状体からなり、その外周面のうち、一端側縁部から係合用環状溝および雄ネジ部を順次形成するとともに、他端側縁部に回動操作用環状リブを延在したプラグホルダと、からなる一方、
前記ソケットが、
一端部に接続ラインを接続し、かつ、他端部に挿入部を突設したソケット本体と、複数の巾広部の基部を略コ字形状の連結部を介してそれぞれ連結するとともに、前記巾広部の自由部中央から前記ソケット本体の環状リブに係止する爪部を延在する一方、前記連結部の基部の外周面に抜け止め用突起を突設するとともに、前記巾広部の内周面の両側縁部に係合用突起をそれぞれ突設し、前記ソケット本体に回動自在に嵌合され、軸心方向に単独でスライド可能な係合リングと、前記ソケット本体に回動自在に抜け止めされた筒状体からなり、前記ソケット本体と対向する内周面の開口縁部側に前記プラグの雄ネジ部に螺合可能な雌ネジ部を設けるとともに、前記雌ネジ部を軸心方向に切り欠いて形成した切り欠き部に、前記係合リングの抜け止め用突起に係止する係止用突起を突設する一方、前記内周面に一対の突条を突設して逃げ溝を形成したソケットホルダと、からなり、
前記プラグ本体の嵌合凹所に前記ソケット本体の挿入部を嵌合するとともに、前記ソケットホルダを軸心方向にスライドさせて前記係合リングをスライドさせることにより、前記係合リングの係合用突起をプラグ本体の係合用環状溝に係合し、前記ソケットホルダの係止用突起を前記係合リングの抜け止め用突起に係合して抜け止めするとともに、前記ソケットホルダの押圧用突条で前記係合リングの巾広部を圧接する構成としてある。

本発明によれば、プラグを構成する抜け止め具の係合爪の係合突起を、ソケットを構成するソケットホルダのＬ字形状の係合溝に係合するので、ロックするためにプラグあるいはソケットを回す角度が従来例よりも少ない。このため、接続作業性が高く、広い作業スペースを必要とせず、メンテナンスが容易なコネクタが得られる。

本発明にかかる実施形態としては、ソケットホルダの内周面に沿って連通する切り欠き部および逃げ溝を設けおいてもよい。
本実施形態によれば、ネジ式プラグに本願のワンプッシュ式ソケットを接続する場合に、係合リングの爪部が外側に弾性変形しても、これを妨げることがないので、既存のネジ式プラグを本願のワンプッシュ式ソケットに接続できる。

本発明に係る他の実施形態としては、ソケット本体を同一軸心上に収納して抜け止めした筒状体であり、かつ、前記ソケット本体と対向する内周面に雌ネジ部を設けたソケットホルダを備えたネジ式ソケットを、前記ソケット本体の挿入部をプラグ本体の嵌合凹所に嵌合するとともに、プラグホルダの雄ネジ部に前記ネジ式ソケットの雌ネジ部を螺合することにより、プラグに接続一体化してもよい。
また、プラグ本体の外周面に回動自在に抜け止めした筒状体であり、かつ、外周面の先端側に雄ネジ部を設けたプラグホルダを備えたネジ式プラグを、前記プラグ本体に設けた嵌合凹所にソケット本体の挿入部を嵌合するとともに、前記ネジ式プラグの雄ネジ部をソケットホルダの雌ネジ部に螺合することにより、ソケットに接続一体化してもよい。

前述の実施形態によれば、本発明にかかるコネクタのプラグおよびソケットを、従来のネジ式ソケットホルダおよびネジ式プラグホルダにそれぞれ接続一体化できる。このため、従来のネジ式コネクタを取り換えるという無駄がなく、使い勝手が良いコネクタが得られる。

本発明にかかる別の実施形態としては、接続ラインは電気ケーブルであってもよい。
本実施形態によれば、ワンタッチで電気接続できるので、接続作業性が高く、広い作業スペースを必要とせず、メンテナンスが容易なコネクタが得られるという効果がある。

本発明にかかる接続構造の実施形態を図１ないし図１４の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図９に示すように、電気接続するためのワンプッシュ式プラグ１０およびソケット６０からなるコネクタに適用した場合である。

前記ワンプッシュ式プラグ１０は、図１，２に示すように、プラグ本体１１と、プラグホルダ２０と、４本のピン端子３０と、電気ケーブル３２と、プラグ用外被部３３と、からなる。

前記プラグ本体１１は円柱状樹脂成形品であり、一端面側に設けた嵌合凹所１２の開口縁部に、後述するプラグホルダ２０を抜け止めする環状リブ１３を設けてある。そして、前記嵌合凹所１２の内周面にはガイド用突条１４（図２参照）を軸心方向に突設してある。一方、前記プラグ本体１１の他端面側には前記嵌合凹所１２に連通する４本の端子孔１５を設けてある。さらに、前記プラグ本体１１の外周面の他端面側縁部には後述するプラグ用外被部３３との接触面積を増大させ、脱落を防止するために多数の環状突起１６を形成してある。

プラグホルダ２０は、前記プラグ本体１１に回動自在に嵌合できる円筒形状であり、その外周面の一端側縁部に係合用環状溝部２１を形成してあるとともに、その外周面の中央部に雄ネジ部２２を形成してある。さらに、前記プラグホルダ２０は、その外周面の他端側縁部に回動操作用環状リブ２３を設けてある。

ピン端子３０は、その一端側に、後述するソケット端子のソケット部６１に挿入できるピン部３１を設けてある一方、その他端側に電気ケーブル３２を電気接続できる接続孔３０ａ（図５，６Ｂ，７Ｂ）を設けてある。

電気ケーブル３２は複数本のリード線(図示せず)を樹脂で被覆したものであり、前記リード線は前記ピン端子３０の接続孔３０ａに半田付け又は圧着してそれぞれ電気接続される。

プラグ用外被部３３は、前記プラグ本体１１と電気ケーブル３２とを一体化するために樹脂で一体成形されている。

したがって、前述の構成部品からなるプラグ１０は、前記ピン端子３０の接続孔３０ａに電気ケーブル３２のリード線をそれぞれ電気接続した後、前記ピン端子３０をプラグ本体１１の端子孔１５にそれぞれ圧入することにより、ピン部３１がプラグ本体１１の嵌合凹所１２の底面から突出する。そして、前記プラグ本体１１にプラグホルダ２０を嵌合すると、前記プラグホルダ２０は、その一端部がプラグ本体１１の環状リブ１３に当接して抜け止めされるとともに、位置決めされる。ついで、前記プラグ本体１１と電気ケーブル３２との接続部分を樹脂封止してプラグ用外被部３３を形成することにより、プラグ１０の組立が完了する。

ワンプッシュ式ソケット４０は、図１，２に示すように、ソケット本体４１と、Ｏリング４９と、係合リング５０と、ソケットホルダ６０と、ソケット端子７０と、電気ケーブル７３と、ソケット用外被体７４と、からなるものである。

前記ソケット本体４１は、外周面の略中央に環状リブ４２を設けた円柱状樹脂成形品であり、一端側を挿入部４３としてあるとともに、両端面に連通する４本の端子孔４４を設けてある。また、前記挿入部４３の外周面にガイド用溝部４５が軸心方向に形成されている。さらに、前記ソケット本体４１の外周面の他端面側縁部には後述するソケット用外被部６４との接触面積を増大させ、脱落を防止するために多数の環状突起４６を形成してある。

前記係合リング５０は、図３に示すように、均等のピッチで配置した３本の爪部５１を略コ字形状の連結部５５で環状に連結したものである。前記爪部５１の基部に形成された巾広部５２の内周面の両側縁部には係合用突起５３がそれぞれ突設されている。また、前記連結部５５は、その外周面基部に抜け止め用突起５６が形成されているとともに、内周面の中央縁部に抜け止め用リブ５７を形成してある。

ソケットホルダ６０は、図４に示すように、前記ソケット本体１１を収納可能な筒状体であり、その内周面の一端側開口縁部に雌ネジ部６１を形成してある一方、他端側開口縁部に抜け止め用環状リブ６２を形成してある。さらに、前記ソケットホルダ６０は、前記雌ネジ部６１を軸心方向に切り欠いて形成した切り欠き部６３に、一対の係止用突起６４を突設してある。そして、前記係止用突起６４は、前記雌ネジ部６１の谷部よりも低い高さ寸法を有しているにすぎない。また、前記環状用リブ６２から内周面に沿って一対の押圧用突条６５を軸心方向に平行に延在し、その間に逃げ溝６６を形成してある。

ソケット端子７０は、その他端側に前記ピン端子３０のピン部３１を挿入できるソケット部７１を形成してあるとともに、その一端側に電気ケーブル７３のリード線（図示せず）を半田付け又は圧着して電気接続できる接続孔７２を設けてある。

そして、ソケット本体４１の挿入部４３にＯリング４９を装着するとともに、ソケット本体４１の端子孔４４にそれぞれ圧入したソケット端子７０の接続孔７２に電気ケーブル７３のリード線を電気接続する。そして、ソケット本体４１に係合リング５０およびソケットホルダ５０を順次嵌合した後、ソケット本体４１と電気ケーブル７３との接続部分を樹脂封止してソケット用外被部７４を形成することにより、ソケット４０の組立が完了する。

前述の構造を有するワンプッシュ式プラグ１０およびソケット４０を接続する場合には、図５および図６に示すように、プラグ本体１１の嵌合凹所１２内に設けたガイド用突条１４に、ソケット本体４１の挿入部４３に設けたガイド用溝部４５を嵌合して位置決めし、押し込むと、ピン端子３０のピン部３１をソケット端子７０のソケット部７１に挿入して電気接続する。さらに、係合リング５０の係合用突起５３が、プラグホルダ２０の係合用環状溝部２１に係合して仮止めされる（図６および図８）。さらに、ソケットホルダ６０を軸心方向にスライドさせることにより、ソケットホルダ６０の係止用突起６４が係合リング５０の抜け止め用突起５６に係止し、ソケットホルダ６０を抜け止めする。これと同時に、押圧用突条６５が係合リング５０の巾広部５２の肩部５２ａに乗り上げ、係合リング５０の係合用突起５３がプラグホルダ２０の係合用環状溝部２１から脱落することを阻止し、接続作業が完了する（図７および図９）。

また、プラグ１０からソケット４０を分離する場合には、ソケットホルダ６０を軸心方向に引き戻すことにより、係止用突起６４が係合リング５０の抜け止め用突起５６に対する係止状態を強制的に解除される。これと同時に、押圧用突条６５が係合リング５０の巾広部５２の肩部から離脱し、プラグ１０からソケット４０を分離可能となる。

本実施形態では、ワンプッシュで接続でき、ソケットホルダ６０を回す必要がないので、装着作業が簡便となり、狭い範囲でも多数のコネクタを接続できるという利点がある。

第２実施形態は、図１０および図１１に示すように、本願のワンプッシュ式プラグ１０を既存のネジ式ソケット８０に接続する場合である。前記ワンプッシュ式プラグ１０は前述の第１実施形態と同一であるので、同一部分に同一番号を付して説明を省略する。

ネジ式ソケット８０は、第１実施形態で示したソケット４０とほぼ同様であり、異なる点はソケットホルダ６０の内周面のうち、開口部側の片側半分に雌ネジ部６６だけを形成した点である。他は第１実施形態にかかる前記ワンプッシュ式ソケット４０と同一であるので、同一部分に同一番号を附して説明を省略する。

前述の構成からなるワンプッシュ式プラグ１０およびネジ式ソケット８０を接続する場合には、図１０に示すように、プラグ本体１１の嵌合凹所１２に設けたガイド用突条１４に、ソケット本体４１の挿入部４３に設けたガイド用溝部４５を嵌合して位置決めする。ついで、前記ソケット本体４１を押し込むことにより、ピン端子３０のピン部３１をソケット端子７０のソケット部７１に挿入して電気接続する。さらに、プラグホルダ２０およびソケットホルダ６０を相対的に逆方向に回転させることにより、ソケットホルダ６０の雌ネジ部６６がプラグホルダ２０の雄ネジ部２１に螺合する。このため、ソケットホルダ６０の先端面がプラグホルダ２０の回動作用操作部２３に圧接し、ロック状態となる。これにより、環状リブ１３，４２がＯリング４９を圧縮，保持し、高い防水性を確保できる。

本実施形態によれば、既存のネジ式ソケット８０にも電気接続でき、使用できる範囲が広がり、便利になるという利点がある。

第３実施形態は、図１２ないし図１４に示すように、第１実施形態で開示した本願のワンプッシュ式ソケット４０と既存のネジ式プラグ９０とを接続する場合である。
既存のネジ式プラグ９０は、プラグホルダ２０の外周面のうち、回動操作用環状リブ２３を除く外周面に雄ネジ部２４を形成した点を除き、他は第１実施形態のワンプッシュ式ソケット１０とほぼ同様である。このため、同一部分には同一番号を付して説明を省略する。

そして、前記ネジ式プラグ９０および前記ワンプッシュ式ソケット４０を接続する場合には、図１２ないし図１４に示すように、プラグ本体１１の嵌合凹所１２に設けたガイド用突条１４に、ソケット本体４１の挿入部４３に設けたガイド用溝部４５を嵌合して位置決めし、押し込むことにより、ピン端子３０のピン部３１をソケット端子７０のソケット部７１に仮挿入する。そして、ソケットホルダ６０を軸心方向にスライドさせると、係合リング５０が同時に押し込まれる。このため、係合リング５０の係合用突起５３がネジ式プラグ９０の雄ネジ部２４に乗り上げるので、爪部５１が弾性変形して外側に若干開く。しかし、前記爪部５１は一対の突条６５，６５間の逃げ溝６５内に位置しているので、前記爪部５１は外側に弾性変形でき、前記係合リング５０は前記雄ネジ部２４を乗り越える。そして、プラグホルダ２０およびソケットホルダ６０を相対的に逆方向に回転させることにより、ソケットホルダ６０の雌ネジ部６１がプラグホルダ２０の雄ネジ部２４に螺合して締め付けることにより、ロック状態となる。このため、環状リブ１３，４２がＯリング４９を圧縮，保持し、高い防水性を確保できる。

なお、前述の実施形態では、ソケットホルダをソケット本体に装着した場合に、ソケット本体に対して軸心方向に若干の遊びを設けておくことが好ましい。

本発明にかかるコネクタは電気接続だけでなく、気体および液体が流れるパイプを同一軸心上に接続する場合にも適用できる。

本発明にかかるコネクタの第１実施形態を示す分解斜視図である。図１に示したコネクタの断面分解斜視図である。図３Ａおよび図３Ｂは、図１に示した係合リングを異なる角度で示す斜視図である。図１に示した固定リングの部分断面斜視図である。図５Ａおよび図５Ｂは、図１に示したコネクタの接続前を示す斜視図および拡大断面斜視図である。図６Ａおよび図６Ｂは、図１に示したコネクタの接続途中を示す斜視図および拡大断面斜視図である。図７Ａおよび図７Ｂは、図１に示したコネクタの接続後を示す断面斜視図および部分拡大断面斜視図である。図８Ａおよび図８Ｂは、図１に示したコネクタの接続途中を示す部分断面斜視図および部分拡大断面斜視図である。図９Ａおよび図９Ｂは、図１に示したコネクタの接続後を示す部分断面斜視図および部分拡大断面斜視図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明にかかるコネクタの第２実施形態を示す接続前の斜視図および拡大断面斜視図である。図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明にかかるコネクタの第２実施形態を示す接続後の斜視図および拡大断面斜視図である。図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明にかかるコネクタの第３実施形態を示す接続前の斜視図および拡大断面斜視図である。図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明にかかるコネクタの第３実施形態を示す接続後の斜視図および拡大断面斜視図である。図１３Ａで示した接続後のコネクタを異なる角度で切断した場合を示す拡大断面斜視図である。

符号の説明

１０：プラグ
１１：プラグ本体
１２：嵌合凹所
１３：環状リブ
１４：ガイド用突条
１５：端子孔
２０：プラグホルダ
２１：係合用環状溝部
２２：雄ネジ部
２３：回動操作用環状リブ
２４：雄ネジ部
３０：ピン端子
３０ａ：接続孔
３１：ピン部
３２：電気ケーブル
３３：プラグ用外被部
４０：ソケット
４１：ソケット本体
４２：環状リブ
４３：挿入部
４４：端子孔
４５：ガイド用溝部
４６：環状突起
４９：Ｏリング
５０：係合リング
５１：爪部
５２：巾広部
５２ａ：肩部
５３：係合用突起
５５：連結部
５６：抜け止め用突起
５７：抜け止め用リブ
６０：ソケットホルダ
６１：雌ネジ部
６２：抜け止め用環状リブ
６３：切り欠き部
６４：係止用突起
６５：押圧用突条
６６：逃げ溝
６７：雌ネジ部
７０：ソケット端子
７１：ソケット部
７２：接続孔
７３：電気ケーブル
７４：プラグ用外被部
８０：ネジ式ソケット
９０：ネジ式プラグ

Claims

一端部に接続ラインを接続したプラグと、一端部に接続ラインを接続したソケットとを接続一体化して前記接続ラインを接続するコネクタであって、
前記プラグが、
一端側に接続ラインを相互に接続し、かつ、他端側に嵌合凹所を有するプラグ本体と、前記プラグ本体の外周面に回動自在に抜け止めされた筒状体からなり、その外周面のうち、一端側縁部から係合用環状溝および雄ネジ部を順次形成するとともに、他端側縁部に回動操作用環状リブを延在したプラグホルダと、からなる一方、
前記ソケットが、
一端部に接続ラインを接続し、かつ、他端部に挿入部を突設したソケット本体と、複数の巾広部の基部を略コ字形状の連結部を介してそれぞれ連結するとともに、前記巾広部の自由部中央から前記ソケット本体の環状リブに係止する爪部を延在する一方、前記連結部の基部の外周面に抜け止め用突起を突設するとともに、前記巾広部の内周面の両側縁部に係合用突起をそれぞれ突設し、前記ソケット本体に回動自在に嵌合され、軸心方向に単独でスライド可能な係合リングと、前記ソケット本体に回動自在に抜け止めされた筒状体からなり、前記ソケット本体と対向する内周面の開口縁部側に前記プラグの雄ネジ部に螺合可能な雌ネジ部を設けるとともに、前記雌ネジ部を軸心方向に切り欠いて形成した切り欠き部に、前記係合リングの抜け止め用突起に係止する係止用突起を突設する一方、前記内周面に一対の突条を突設して逃げ溝を形成したソケットホルダと、からなり、
前記プラグ本体の嵌合凹所に前記ソケット本体の挿入部を嵌合するとともに、前記ソケットホルダを軸心方向にスライドさせて前記係合リングをスライドさせることにより、前記係合リングの係合用突起をプラグ本体の係合用環状溝に係合し、前記ソケットホルダの係止用突起を前記係合リングの抜け止め用突起に係合して抜け止めするとともに、前記ソケットホルダの押圧用突条で前記係合リングの巾広部を圧接することを特徴とするコネクタ。
ソケットホルダの内周面に沿って連通する切り欠き部および逃げ溝を設けたことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
ソケット本体を同一軸心上に収納して抜け止めした筒状体であり、かつ、前記ソケット本体と対向する内周面に雌ネジ部を設けたソケットホルダを備えたネジ式ソケットを、前記ソケット本体の挿入部をプラグ本体の嵌合凹所に嵌合するとともに、プラグホルダの雄ネジ部に前記ネジ式ソケットの雌ネジ部を螺合することにより、プラグに接続一体化することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
プラグ本体の外周面に回動自在に抜け止めした筒状体であり、かつ、外周面の先端側に雄ネジ部を設けたプラグホルダを備えたネジ式プラグを、前記プラグ本体に設けた嵌合凹所にソケット本体の挿入部を嵌合するとともに、前記ネジ式プラグの雄ネジ部をソケットホルダの雌ネジ部に螺合することにより、ソケットに接続一体化することを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
接続ラインが電気ケーブルであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコネクタ。