JP2009026757A - 電気コネクタおよび電気コネクタ用のカップリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ある種のコネクタにおいて、軸方向および／または半径方向における機械的ストレスからの影響を受けにくくする。
【解決手段】第１電気ケーブルのための第１接続部を有する第１カップリング装置１０と、第２電気ケーブルのための第２接続部を有する第２カップリング装置１２とを備え、これらのカップリング装置が連結されて電気接触するようになっているコネクタで、第２カップリング装置１２は、連結により第１カップリング装置１０と接する第１構成部材１４と、第２接続部を有する第２構成部材１６と、第１構成部材１４を第２構成部材１６と電気的に結合させるためのカップリング装置とを備えており両方の構成部材が、半径方向および／または軸方向に対して互いに柔軟となっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、第１電気ケーブル側の第１接続部を有する第１カップリング装置と、第２電気ケーブル側の第２接続部を有する第２カップリング装置とを備え、これらのカップリング装置が連結して電気接触するコネクタに関するものである。

上述のタイプのコネクタは周知技術であり、 例えば、これらには円形コネクタがある。周知の円形コネクタは、半径方向における調節の許容誤差をほとんど有しておらず、通常は１００分の数ｍｍ程度しかない。その理由は、このような円形コネクタに通常用いられるラメラの部分の弾性がこれ以上の誤差を許容しないからである。このような円形コネクタが半径方向に充填されると、横方向に高い力が発生してしまう。これはラメラの緩和挙動にとって良くない。

公知になっている解決例によれば、軸方向の移動によって大きな摩耗が引き起こされてしまう。

そこで本発明は、軸方向および／または半径方向における機械的なストレスからの影響を受けないか、又はわずかしか影響を受けなくなるように、上述のタイプのコネクタを改良することを目的としている。

本発明によれば、この課題は、第２カップリング装置の構成によって解決される。この第２カップリング装置は、連結によって第１カップリング装置と接する第１構成部材と、第２接続部を有する第２構成部材と、第１構成部材を第２構成部材と電気的に結合させるためのカップリング装置とを備えており、両方の構成部材が半径方向および／または軸方向に対して互いに移動可能な構成となっている。

換言すれば、２つのカップリング装置のうち少なくとも一方は、２つの部分に分割することができ、一方の部分はケーブルを接続する機能を有し、他方の部分は他方のカップリング装置と接続する機能を有している。両方の構成部材が、半径方向および／または軸方向に向かって互いに柔軟となっているので、第１構成部材の例えば軸方向のおよび／または半径方向の移動が、第２構成部材の対応する相対的な移動により吸収される。

ここで、カップリング装置は、第１カップリング装置の電気接続および第２カップリング装置のケーブル接続を実現するように機能する。

本発明によれば、両方の構成部材による半径方向の相対的な移動を事前に決められた第１寸法ｄに制限するように第１制限装置が設けられている。

したがって、全体的な配置は与えられたスペースにより制限される。

本発明にかかる事前に決められた第１寸法は、例えば、０.１ｍｍ≦ｄ≦０.５ｍｍの範囲に含まれ、好ましくは０.２ｍｍ≦ｄ≦０.４ｍｍの範囲に含まれる。

同様に、本発明の他の実施形態によれば、両方の構成部材による軸方向の相対的な移動を事前に決められた第２寸法ｓに制限するため、第２制限装置が設けられている。

好ましくは、第２制限装置は、二つの構成部材による軸方向の相対運動に対して、バネ定数が最大１３Ｎ／ｍｍ、さらに好ましくは最大１１Ｎ／ｍｍによる反対方向の力を提供するようにしてもよい。

本発明にかかる事前に決められた第２寸法は、例えば０.１５ｍｍ≦ｓ≦０.４５ｍｍ、好ましくは０.２ｍｍ≦ｄ≦０.４ｍｍ、より好ましくは０.２５ｍｍ≦ｄ≦０.３５ｍｍの範囲に含まれる。

さらに、好ましくは、本発明によれば、例えば第２制限装置が第１構成部材および第２構成部材に取り付けられ、変形可能となるようにしてもよい。

換言すれば、これら二つの構成部材は、相対的移動を担保するために変形可能となっている永続的な接続を特徴としている。

好ましくは、第２制限装置は少なくとも部分的にストリップ状の形状を有している。

ストリップ形状は、高い引張強さと、圧縮時に抵抗が低いという長所がある。

本発明のある実施形態によれば、第１構成部材および／または第２構成部材には、圧縮された場合の第２制限装置を少なくとも部分的に収容するための内部空間が設けられている。

このことにより、動作中、第２制限装置は、各位置において、確実に、保護された空間内に存在し最適に保護されることになる。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、第２制限装置は導電性を有している。

このことにより、電気の伝達が可能となる（少なくとも上記の事項に加えて）。

全体的な設計を簡略化するために、本発明によれば、第２制限装置とカップリング装置とが一致することがさらに好ましい。

換言すれば、カップリング装置が、たとえば電気接続を提供することと、両方の構成部材の相対的な移動を制限することとの二つの機能を有するのが好ましい。

さらに、好ましくは、本発明にかかるカップリング装置は、第１構成部材および／または第２構成部材の内部に少なくとも部分的に位置づけされている。

このように設計することにより、カップリング装置（第２制限装置と同一であってもよい）の損傷を防ぐことができる。

好ましくは、第１構成部材が停止部を提供しており、第２構成部材が第１カップリング装置に対して軸方向に移動した場合に、この停止部が第２構成部材の第２停止部と当接するようになっている。

この設計では、第２構成部材が軸方向に移動することで、第１構成部材を第１カップリング装置に接続することになる。

さらに、好ましくは、本発明によれば、第１停止部および／または第２停止部がある角度を有して設けられている。

このように設計することにより、第１カップリング装置と第２カップリング装置との間の接触が、カップリング工程中に、確実にかつ力が着実に増大しながら達成される。

本発明によれば、好ましくは、第１制限装置は、半径方向に対して斜めの取付部を第１構成部材または第２構成部材に有しており、この取付部材は第２構成部材または第１構成部材の凹部へクリアランスを有して接続されている。

換言すれば、両方の構成部材はプラグ／ソケット構造で接続されてはいるが、半径方向のクリアランスにより半径方向の相対的な移動がクリアランスにより許容された以上には移動しないようになっている。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、第２制限装置は取付部が凹部からの抜け出しを防ぐようになっている。

換言すれば、第２制限装置は、取付部を凹部内に維持するように機能する。したがって、この点に関しては、両方の制限装置が一体となって働くようになっている。

さらに、好ましくは、第１カップリング装置はソケットであり、第２カップリング装置はこのソケットに適合するプラグである。

ただし、これと反対であってもよい。

本発明には、コネクタ全体に加えて、このようなコネクタの二つのカップリング装置のうちの一つだけ、特に二つの構成部材に分割することができ、これらの二つの構成部材の間にカップリング装置が位置づけされるカップリング装置が含まれる。

したがって、本発明にかかるカップリング装置がプラグである。

以下に、本発明を、好ましい実形態のうちの１つに基づいて、添付の図面を参照しつつさらに詳細に記載する。

図面に示されているコネクタは、カップリング装置１０として説明されているソケットと、カップリング装置１２として説明されているプラグとを備えている。第２カップリング装置１２は、第１構成部材１４と第２構成部材１６とを有している。ソケット１０は、ラメラを有しており、ラメラのうちの一つに参照番号１８が付されている。これは、電気ケーブル（図示せず）用の接続ポイントとして機能する。

同様に、第２カップリング装置のローブ２０、２２が、図示されていないケーブル用の接続部として機能する。ケーブルはローブ２０、２２に溶接されている。第１構成部材の部分２４は、組み立てられた状態において、第２構成部材１６の凹部２５の中へ伸びている。長手方向の軸に対して、部分２４は、テーパ状の停止部２６を有しており、図３の左側に向かって移動すると、第２構成部材１６の面２８に当たるように構成されている。したがって、第２構成部材１６に圧力が加えられると、第１構成部材１４がソケット１０に差し込まれ、力が着実に増大しながらラメラ１８に確実に接触する。

本発明の図面に記載されている実施形態によれば、電導性を有する網目状のリボンからなるホース３０は、第１構成部材１４と第２構成部材１６とを電気的にかつ機械的に結合するように機能する。このホースは、銅から構成されており、例えば９Ｎ／ｍｍの値のバネ定数を有している。図１から分かるように、ホース３０は全体的に柔軟である。例えば、このホースは、軸方向に沿って移動されると膨れる場合があり、図１にはその膨れ３２が示されている。ホース３０は、第１セクション３４が第１構成部材１４の部分２４に圧接しており、第２セクション３６が第２構成部材１６の部分３８に圧接している。この圧接はそれぞれの直径が縮小することにより行われ、このことは、スリット４０、４３を備えた構成部材１４および１６の起伏設計により可能となっている。

ここで、図３のホース３０はその断面図が示されているのではなく、斜線部分が示されていることを指摘しておく。そして、セクション３４、３６と膨らみ３２が図示されている。

ホース３０が軸に沿って移動されているときに膨らみ３２を形成することができるように、第２構成部材にも膨らみができるようにスペース４２が構築されている。

図３には、第１構成部材１４と第２構成部材１６との間の距離「Ｓ」が示されている。図３に示されているように、第２構成部材１６は、ホース３０が引き伸ばされところまで、第１構成部材１４に対して右方向に向かって移動可能となっている。図示されている実施形態では、これは、ｓ＝０.４ｍｍの移動に対応する。

同様のことが半径方向に対しても当てはまる。図３に示されているように、距離「Ｄ」を備えた位置で第２構成部材１６が第１構成部材１４に対して右方向に向かって移動された場合、もはや面２８は停止部２６に当たっていない。したがって、第２構成部材１６は、図３に示されているように、たとえば第１構成部材１４に対してｄ＝０.７ｍｍだけ上方に向かって移動することが可能となる。

本発明によれば、図面に示されているコネクタは、構成部材１４、１６の相対的運動により軸方向のまたは半径方向の機械的ストレスを吸収することができ、これにより悪い影響を完全に排除することができないまでも著しく削減することができる。明細書、特許請求の範囲および図面に記載されているような本発明の特徴は、それら自体でまたはそれらを組み合わせたものにより本発明の様々な実施形態を実現する上で重要である。

本発明にかかるコネクタの好ましい実施形態を示す分解組立図である。 図１に示されたコネクタの２つのカップリング装置を示す拡大斜視図である。 図１に示されたコネクタを長手方向に沿って部分的に示す図である。

Claims (19)

1. 第１電気ケーブルのための第１接続部（１８）を有する第１カップリング装置（１０）と、第２電気ケーブルのための第２接続部（２０、２２）を有する第２カップリング装置（１２）とを備え、これらのカップリング装置が連結されて電気接触を形成する電気コネクタであって、
   前記第２カップリング装置は、連結により前記第１カップリング装置と接触する第１構成部材（１４）と、前記第２接続部を有する第２構成部材（１６）と、前記第１構成部材を前記第２構成部材と電気的に結合するためのカップリング装置（３０）とから構成されており、
   両構成部材が、半径方向および／または軸方向において相互に移動可能となっていることを特徴とする電気コネクタ。
2. 第１制限装置（２４，２５）が、前記二つの構成部材（１４，１６）の半径方向の相対的な移動を事前に決められた距離ｄに制限するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 事前に決められた前記第1距離が、０.１ｍｍ≦ｄ≦０.５ｍｍの範囲に含まれ、好ましくは０.２ｍｍ≦ｄ≦０.４ｍｍの範囲に含まれることを特徴とする請求項１および２に記載のコネクタ。
4. 第２制限装置（３０）が、前記二つの構成部材（１４、１６）の軸方向の相対的な移動を事前に決められた第２距離ｓに制限するように構成されることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
5. 前記第２制限装置（３０）が、前記構成部材（１４、１６）の軸方向の相対運動に対抗して、バネ定数が最大１３Ｎ／ｍｍ、好ましくは最大１１Ｎ／ｍｍによる反対方向の力を提供するように構成されることを特徴とする請求項４に記載のコネクタ。
6. 事前に決められた前記第２寸法が、０.１５ｍｍ≦ｓ≦０.４５ｍｍの範囲、好ましくは０.２ｍｍ≦ｄ≦０.４ｍｍの範囲、より好ましくは０.２５ｍｍ≦ｄ≦０.３５ｍｍの範囲に含まれることを特徴とする請求項４乃至６のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
7. 第２制限装置（３０）が、前記第１構成部材（１４）および前記第２構成部材（１６）に取り付けられ、変形可能であることを特徴とする請求項４または５に記載のコネクタ。
8. 前記第２制限装置（３０）が少なくとも部分的にストリップ状に形成されていることを特徴とする請求項４乃至７のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
9. 前記第１構成部材および／または前記第２構成部材には、圧縮された前記第２制限装置（３０）を少なくとも部分的に収容するための内部空間（４２）が設けられていることを特徴とする請求項４乃至８のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
10. 前記第２制限装置（３０）が導電性を有していることを特徴とする請求項４乃至９のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
11. 前記第２制限装置（３０）がカップリング装置（３０）と一致することを特徴とする請求項４乃至１０のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
12. 前記カップリング装置（３０）が、前記第１構成部材（１４）および／または前記第２構成部材（１６）の内部に少なくとも部分的に位置づけされていることを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
13. 前記第１構成部材（１４）が停止部（２６）を有しており、該停止部が、前記第１カップリング装置（１０）に対して前記第２構成部材（１６）が軸方向に移動する場合に、前記第２構成部材の第２停止部（２８）と当接するように構成されることを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
14. 前記第１停止部（２６）および／または前記第２停止部（２８）が所定の角度をなしていることを特徴とする請求項１３に記載のコネクタ。
15. 前記第１制限装置が、前記第１構成部材（１４）または前記第２構成部材（１６）の半径方向に対して横になった部分（２４）を有し、該部分は、前記第２構成部材または前記第１構成部材の凹部（２５）にクリアランスを有して接続されていることを特徴とする請求項２乃至１４のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
16. 前記第２制限装置（３０）は、部分（２４）が前記第１凹部（２５）からの抜け出しを防ぐように構成されることを特徴とする請求項１５に記載のコネクタ。
17. 前記第１カップリング装置（１０）がソケットであり、前記第２カップリング装置（１２）が前記ソケットに適合するプラグであることを特徴とする請求項１乃至１６のうちいずれか一の項に記載のコネクタ。
18. 請求項１乃至１７のうちいずれか一の項に記載のコネクタのためのカップリング装置（１０、１２）。
19. プラグであることを特徴とする請求項１８に記載のカップリング装置（１２）。

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