JP2009536426A - プラグコネクタ - Google Patents

Abstract

本発明は、１０ｍｍ^２より大きな導体断面積をもついくつかのケーブル対（９７、９８）を取り外し可能に結合するための、特に溶接ロボット用の溶接電流を供給するためのプラグコネクタ（１０）に関する。そこでは、ケーブル（９７、９８）と導体的結合される個々の接触要素（５２および６０）が挟み込み動作で絶縁性プラグハウジング（１１）の中へ差し込まれ、さらに前記プラグハウジング（１１）または端部ハウジング（１２）に保持される。前記ハウジング（１１、１２）内での接触要素（５２および６０）の挟み込み動作は、ハウジング（１１、１２）の弾性変形によって達成される。接触要素の差し込みおよび交換が工具を使用せず達成可能な程度の硬さの材料でハウジング（１１、１２）が作られることで、操作が容易となる。
【選択図】図１６

Description

本発明は、電気的プラグ式結合の分野に関する。それは、請求項１の前文に対応したプラグ式の結合に関する。

ロボット技術、特に、産業用溶接ロボットにおいては、１００アンペア（Ａ）以上の範囲の比較的高電流を、ロボットの基台からアームに沿いロボットアーム端部に取付けられた装置（溶接ツール等）へ導く必要がある。この目的のため、対応する導体断面積（代表的には１０−５０ｍｍ^２）の配線が使用され、この配線にはロボットアームに沿って導かれ、結合部（特に、基台およびアーム端部）での対応するプラグ式の結合を備えている。

溶接ロボットへの適用のため、出願人は、ＴＳＢ／ＴＳＳシリーズ（溶接変圧器用の一次回路プラグ式コネクタ）からのプラグ式の結合をすでに市販している。その結合では、それぞれの接点は、ソケットおよび対応するピンの形で、絶縁部を剥がしたケーブル端部に、ネジ式または圧接結合によって、電気的に結合され、その後、対応する（円筒状）絶縁性ハウジングの中へ導入される（この点に関しては、カタログの ＭＣ Ｒｏｂｏｔｉｃｌｉｎｅ ０７．２００１（ｅｘ Ｈｏ７ｂ）２００１年の第１８、１９および３１頁を参照）。このためには、組立て用取扱説明書 ＭＡ ２００ に従い、ケーブル端部に位置するそれぞれの接点を、このために設けられた絶縁性ハウジングの孔へ押し込むため、および修繕の際で、必要な場合（前記カタログの第４１〜４４頁）それら接点を押し出すためには、特別な工具が必要とされる。

溶接ロボット分野における溶接変圧器の一次回路用の公知のプラグ式結合は、実際にうまくいっていることが検証されている。しかしながら、それぞれの接点を取り込みおよび取り外しするために特別な工具（ピン取り込み工具、ピン取り外し工具、ソケット取り込み工具、ソケット取り外し工具）が必要であり、これら工具は、組立て／分解の場所に保管されることが必要なだけでなく、それらを使用するとき絶縁性ハウジングの特別な取り扱いが要求される。溶接ロボットの場合、関連するケーブルは、パルス状の溶接電流および関連する磁場によるパルス状の機械的負荷を受けるので、そのケーブルは、産業上の環境においてロボットを連続稼動している間頻繁に取替える必要がある。この場合、そうした取替えは、簡単で早く且つ制約されたスペースの下で遂行されることが望まれる。

さらに、新しいタイプのロボットの場合、現在では、これまでロボットアームの外側に沿って導かれていた電力供給および制御用ケーブルあるいはそれらを束ねるケーブル収束具をアームの内側に配置することが行われており、それによって前記ケーブル収束具とロボット旋回範囲の近傍に配置された対象物との間であり得る衝突を防ぎ、またプログラムを簡単にしているのである。ケーブルをロボットアームの内側に配置することによって、同様に制約された条件下では、プラグ式結合の組み立て／分解の単純化が一層重要となる。

さらに、プラグを差し込んだプラグイン状態における接触形成の範囲およびケーブル挿入位置の範囲の両方において、そのプラグ式結合は、簡単な方法で、可能な限り互いに密接状態とされるべきである。（保護等級 ＩＰ６７）

さらに、プラグイン状態にあるプラグ式結合を、意図しない未差込状態とならないよう簡単な方法で保護可能であること、および、簡単な方法で使用位置でのプラグ式結合を固定可能とすることが望まれている。

本発明の目的は、上記使用のための、従来のプラグ式結合の欠点を回避し、特別な支援なしにまた制約された空間的条件下で簡単且つ早く組み立ておよび分解が可能な、プラグ式結合を特定することにある。

この目的は、請求項１の特徴の全体により達成される。この発明の核心は、本発明によるプラグ式結合の場合、ケーブルに導体的に結合され、ラッチされるように絶縁性プラグハウジングおよび／または絶縁性ソケットハウジングの中へ差し込まれ、それぞれが、前記プラグハウジングおよびソケットハウジングの中に取り外し可能に保持される個々の接触要素からなり、前記ハウジング内における接触要素は、ハウジングの弾性変形により達成されるものであり、さらに、それらハウジングは前記接触要素が工具の助けなしに差し込まれ取り出されることを可能にする硬さを有する材料から作られている。ハウジングの材料は、それ故、ケーブル端部に位置しラッチ用具を備える個々の接点が、特別な工具を使用せずに、すなわち、ある程度の抵抗に素手で対抗してハウジング内にこの目的のため設けられた孔の中へ押し込まれ再び引き出されることを可能とするのに十分な柔らかさを持っている。この場合、材料の柔らかさは、要求される弾性変形のレベルを定めているラッチング機構の設計に基づいている。

本発明の構成に従い、プラグハウジングおよび／または、ソケットハウジングは一体的となるよう設計され熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）から作られる。

本発明の更なる構成は、接触要素がプラグハウジングおよび／または、ソケットハウジングの中で、同一平面上に互いに隣接して平行に配置され、さらに、個々の場合、３つの接触要素がハウジング内で互いに隣接配置されるという事実によって特徴付けられる。

機械的な安定性および密封性に関しては、接触要素に結合されるケーブル端部に適応するケーブルスリーブがプラグハウジングおよび／または、ソケットハウジングに配置されており、さらに、ケーブルスリーブ内でケーブルを固定可能な解除式締結手段が設けられているならば、特に利点となる。

好適には、その各締結手段は、外側からケーブルスリーブへの押圧の結果としてケーブルスリーブ内にケーブルを固定してクランプするケーブル張力緩和クランプからなり、前記各ケーブル張力緩和クランプは、ケーブルスリーブを対向した側で囲み互いに結合されることが可能な上部および下部からなり、さらに、前記ケーブルスリーブは、中空円筒状であってある間隔をもって互いに平行に隣接配置され、そしてそれらケーブル張力緩和クランプの上部および下部は、各々が一本の棒状であって、ケーブルスリーブを跨いで横断方向に延び、ケーブルスリーブと対向する面にケーブルスリーブに適合するように切り込み部を備えている。

特に、ケーブル張力緩和クランプの上部および下部はそれらが互いに結合されるため相互に芯だしされた孔を有しており、前記ケーブル張力緩和クランプの上部および下部は、前記孔を貫通して伸び、ケーブルスリーブ上に外からの圧力を作用させる締結用ネジによって互いに結合されている。

もうひとつの構成は、ケーブル張力緩和クランプおよび従ってプラグ式結合の全体が基台上に締結用ネジによって固定して螺着されているという事実によって特徴付けられる。

更なる本発明の構成は、プラグハウジングとソケットハウジングが、互いに引き離されるプラグ式結合に対し、共に差し込まれた前記プラグ式結合の状態で前記ハウジングの中に挿入可能な保護用クリップにより保護されることが可能であり、その場合前記保護用クリップは、好適には、それぞれ端部においてピンが１つの方向に直角に突き出した細長のベースプレートからなり、そして、前記ハウジングにはピンを有する保護用クリップが差し込まれることのできる貫通孔が設けられているという事実によって特徴付けられる。

前記ピンが、その自由端に溝を有し、さらに前記貫通孔の出口でラッチを行うラッチ用ヘッドを備えている場合、および、工具を使用せずに前記保護用クリップをハウジングから引き出すことができる、凹んだ握りが前記保護用クリップに一体に形成されている場合には、特に、その適用が好ましい。特に、前記保護用クリップは一体であるよう設計され、さらに、プラスチック製の射出成形部品として作られる。

ケーブル張力緩和クランプは好適には、プラスチック、特に、繊維強化ポリアミドから作られる。

なお一層、改良されたシール性およびクランプを達成するため、ケーブルスリーブが出口のほうに内側で若干円錐状に傾斜を有しており、さらに、前記切込み部同様に若干円錐状であるならば利点となる。

さらなる本発明の構成に従い、ある間隔で互いに隣接し平行に配置されメス接触要素の接触ソケットを受け入れる、若干円錐状のソケット受容区画がソケットハウジング上に配置され、それに対応する接触保護手段が、プラグ式結合が共に差し込まれているときソケット受容区画を受け入れるプラグハウジング上に配置される。その場合、好適には、密封性を増すために、ソケット受容区画の外側にシール用のビードが形成されている。

他の構成では、ハウジングがそれぞれ接触要素を受け入れる結合チャンバを有しており、各々において、プラグインの方向でラッチ用溝の背後に位置している当該ラッチ用溝を備えた１つのラッチ用タブが結合チャンバに形成されており、さらに、各々において、１つの保持用溝およびラッチ用カラーが前記ラッチ用タブおよびラッチ用溝と接触するように前記接触要素上に設けられている、という事実によって特徴付けられる。挿入方法を容易にするため、この場合ラッチ用カラーはプラグイン側で傾斜した側面を有する。

さらに、操作を改善するため、ハウジングを互いに引き離すための凹んだ握りをハウジングの側に形成することが可能である。

異なる外形寸法のケーブルにおいてプラグ式結合の使用を可能にするため、ケーブルスリーブは、プラグイン方向で縦に配置された２つの区画に分割されるのが有利であり、その場合、外側へさらに位置している区画の内径は他方の区画の内径よりも大きい。

他の構成によると、ケーブルの張力緩和クランプの上部および下部は、ガイドピンによって互いにガイドされ、その場合、好適には、それらガイドピンは、互いに前記部分の向きの明確化のためにコード化されている。

さらに、互いに適切なコード要素が張力緩和クランプ、および関係するプラグまたはソケットハウジングに設けられ、関係するプラグまたはソケットハウジングに関し張力緩和クランプの明確な向きを確実にするならば利点がある。

本発明は、図面と関連付けた典型的な実施例を参照して以下にさらに詳細に説明される。
本発明の好適、典型的実施例に対応した、共に差し込んだプラグ式結合（ケーブル無し）の透視図である。 図１のプラグ式結合を上方からの平面図で示す。 図１のプラグ式結合のソケットハウジングの透視図を示す。 図３のソケットハウジングの長手方向断面の透視図を示す。 図１のプラグ式結合のプラグハウジングの透視図を示す。 図５のプラグハウジングの長手方向断面の透視図を示す。 図３のソケットハウジングへ離脱可能に挿入できるメスの接触要素の長手方向断面の透視図を示す。 図５のプラグハウジングへ離脱可能に挿入できるオスの接触要素の長手方向断面の透視図を示す。 図１の共に差し込まれたプラグ式結合を保護するため図１の保護クリップを上方から見た透視図を示す。 下方からみた透視図における図９の保護クリップを示す。 ２つの従属図（ａ）、（ｂ）において、図９の保護クリップの側面、および２つのピンを通る部分的平面における断面を示す。 ２つの従属図（ａ）、（ｂ）において、図１のケーブル張力緩和クランプの上部を、前方および後方から見た透視図を示す。 ２つの従属図（ａ）、（ｂ）において、図１のケーブル張力緩和クランプの下部を、前方および後方から見た透視図を示す。 図１５のプラグハウジングとの相互作用のためコード化したガイドピンとコード要素を有する、図１２および１３と類似の張力緩和クランプの上部および下部を示す。 図１４の張力緩和クランプとの相互作用のため追加したコード要素を有する、図５のプラグハウジングと類似したプラグハウジングの透視図を示す。 本発明の好適且つ、典型的な実施例に対応し、完全に組み立てられ共に差し込まれたプラグ式結合の長手方向断面を示す。

図１は、本発明の好適且つ、典型的な実施例に対応し、共に差し込まれたプラグ式結合の透視図を再生するものである（接触要素と結合するケーブルは無い）。この例において、プラグ式結合１０は、２本のケーブル対または３本のケーブル対より多い結合も同様に想定可能なように、３本のケーブル対を結合用として設計されている。この例では、プラグ式結合１０は、絶縁性プラグハウジング１１（それぞれ図５および６に例示されている）、絶縁性ソケットハウジング１２（それぞれ図３および４に例示されている）、２つのケーブル張力緩和クランプ１３、１４、および、意図せず非差込状態となることに対し共に差し込まれたハウジング１１、１２を保護する保護クリップ１５とから構成されている。プラグ式結合１０の部分１１、・・１５のすべてはプラスチックで作られている。ハウジング１１、１２は好適には熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）で作られ、その硬さは、図７および８に示される接触要素がハウジング１１、１２の中へ押し込められ、しかも特別な助け（工具）なしでケーブル上に再び引き出されることが可能なように設定されている。図２は、共に差し込まれたプラグ式結合１０を上方からの平面図で示す。

各ケーブル張力緩和クランプ１３、１４は、上部（図１２）と下部（図１３）とからなり、これらはその間に配置しているハウジングの部分（それぞれ、ケーブルスリーブ２７、４５）に外部から所要の押圧力を与えるために、締結ネジ１８、１９によって互いに結合されている。ケーブル歪−開放クランプ１３、１４は、好適には、要求される機械的強度を達成するため、繊維強化ポリアミドから作られる。

図３、４に例示されたソケットハウジング１２は、一体化しているよう設計される。それは、中央部２０を有しており、同中央部は、プラグイン方向に対し横断方向に伸びており、さらに、同中央部を通って２つの垂直方向に貫通した孔２４、２５が互いに隣接して通っており、その孔へ保護クリップ１５の４個のピン（図１０で６９、７０、７５、７６）の内の２個が差し込み可能となっている。プラグインの方向で互いに平行に伸び且つ同一平面に配置された３個のソケットチャンバ２１、・・２３、が前記中央部２０上で一体的に形成されており、そこでは各々は、ソケット受容区画３０の前端で終わり、ケーブルスリーブ２７の後端で終わっている１つの結合チャンバ３２が前記ソケットチャンバ２１、・・２３を貫通している。凹んだ握り２８が中央部２０の側端部に一体的に形成されており、プラグ式結合１０を取り外すとき、その凹んだ握り２８に手を掛けることが可能である。個々のプラグ式結合を同一平面に配置するということは、特に、平坦なプラグ式結合の設計を意味しており、このことは、ロボットにおける関連するケーブルを一体的にするとき有利である。

互いに間隔を設けてそれぞれ形成されたケーブルスリーブ２７は、外側が円筒状に設計されている。その内側では、それらは２つの区画３３、３４に分割され、それぞれはプラグイン方向で互いに縦に配置されており、外側の区画３４は、さらに内側に位置する区画３３よりも大きな内径を有する。これら２つの、異なる内径を持つ区画３３、３４は、異なる外径（異なるシース（被覆）設計）で同一の導体断面積を有するケーブルを受け入れることを可能にする。かくして、例えば、外径が１１ｍｍと１７ｍｍで導体断面積３５ｍｍ^２のケーブルを結合することが想定される。同一の金属部品（図７、８の接触要素５２、６０）は、これらケーブルのすべてに使用される。区画３３、３４において、各ケーブルスリーブ２７は、その内径に関して外方向に向け若干円錐状に傾斜されており、その内壁には同心状のリブが設けられている。そのリブはケーブルスリーブ２７の中でケーブルを機械的に固定すること、およびシールすることの両方に役立つ。それぞれの場合、１つの周辺ビード２６が、ケーブルスリーブ２７の外端部に一体的に形成されており、その周辺ビード２６はケーブルスリーブ２７にケーブル歪−開放クランプ１４を適合させるのを確実にする。

互いに間隔を設けられ、それぞれ形成されたソケット受容区画３０は、その外周面上で、前方に向け若干円錐状に傾斜している。プラグ式結合１０が共に差し込まれたとき、それらは、プラグハウジング１１の対応する接触保護手段６７の中へ差し込まれる（図５）。ソケット受容区画３０は、メスの接触要素５２の接触ソケット（５３）を受け入れる（図７）。２つのハウジング１１および１２の間のプラグ式結合をシールするための２つのシール用ビード２９、３１は、ソケット受容区画３０上にて、それらが外周面で軸方向に間隔を有して形成されている。

ソケットハウジング１２の結合チャンバ３２は図７に示すメスの接触要素５２を受け入れるために設けられている。この目的のため、各々の場合、プラグイン方向でラッチ用タブ３５の背後に配置しているラッチ用溝３６を有し内方に突き出た１つの前記ラッチ用タブ３５が結合チャンバ３２に形成されており、そのラッチ用タブは、接触要素５２上の適合する保持溝５８および適合するラッチ用カラー５７と相互作用をする。ソケットハウジング１２の結合チャンバ３２の中への接触要素５２の差し込みを容易にするため、接触要素５２のラッチ用カラー５７は、プラグイン側に傾斜した側面を有する。結合チャンバ３２から接触要素５２を引き出すのを容易にするため、保持溝５８の側壁は若干の傾斜を持つよう設計される。

接触ソケット５３を案内している接触要素５２が、ケーブルスリーブ２７を経て後部から結合チャンバ３２へ導入されると、それは、初期的には、何らかの実質的抵抗なしに、ラッチ用カラー５７を有するラッチ用タブ３５の後部の周縁（リム）に当たるまで押し込まれることが可能である。それ（接触要素）が、さらにラッチ用カラー５７の傾斜側面に助けられて押し込まれると、ラッチ用タブ３５は、ラッチ用カラー５７の背後の保持溝５８の中へ完全に跳ね返るまで、半径方向の外方へ弾性的に押圧される。そのとき同時にラッチ用カラー５７はラッチ用溝３６の中にラッチしている。接触要素５２の接触ソケット５３は、その後、ソケットハウジング１２の、この目的のために設けられたソケットエリア３７に収まっており、そして意図しない接触を防ぐために接触保護手段４７によってその前側のところでカバーされる。接触要素５２がこの端部位置に達していると、ケーブルのシースはケーブルスリーブ２７の中に達し、ケーブル歪−開放クランプ１４によりそこに固定されることが可能である。（図１６のケーブル９７、９８）

図５および６に示されるプラグハウジング１１の場合、同様な条件が支配的である。プラグハウジング１１は一体的であるよう設計される。それは、プラグインの方向で互いに平行に伸び且つ同一平面に配置された３個のプラグチャンバ３９、・・４１から構成されており、各々は、共通のプラグ受容区画３８の前端で終わり、ケーブルスリーブ４５の後端で終わっている１つの結合チャンバ４８が前記ソケットチャンバ３９、・・４１を貫通している。同様にして、凹んだ握り４６がプラグハウジング１１の側端部に一体的に形成されており、プラグ式結合１０を取り外すとき、その凹んだ握り４６に手を掛けることが可能である。

互いに間隔を設けてそれぞれ形成されたケーブルスリーブ４５は、ケーブルスリーブ２７と同様にソケットハウジング１２上の外側が円筒状に設計されている。その内側では、それらは２つの区画３３、３４に分割され、それぞれは、同心的なリブを有し、プラグイン方向で互いに縦に配置されている。同様に、ケーブルスリーブ４５上でケーブル歪−開放クランプ１３の適合を確保する周縁ビード４４がケーブルスリーブ４５の外方端部に一体的に形成されている。

プラグハウジング１１の結合チャンバ４８は図８に示すオスの接触要素６０を受け入れるために設けられている。この目的のため、各々の場合、プラグイン方向でラッチ用タブ４９の背後に配置しているラッチ用溝５０を有し内方に突き出た１つの前記ラッチ用タブ４９が結合チャンバ４８に形成されており、そのラッチ用タブは、接触要素６０上の適合する保持溝６５および適合するラッチ用カラー６４と相互作用をする。プラグハウジング１１の結合チャンバ４８の中への接触要素６０の差し込みを容易にするため、接触要素６０のラッチ用カラー６４は、プラグイン側に傾斜した側面を有する。結合チャンバ４８から接触要素６０を引き出すのを容易にするため、保持溝６５の側壁はここでは若干の傾斜を持つよう設計される。

ピン６３を案内している接触要素６０が、ケーブルスリーブ４５を経て後部から結合チャンバ４８へ挿入されると、初期的には、それは、何らかの実質的抵抗なしに、ラッチ用カラー６４を有するラッチ用タブ４９の後部周縁に当たるまで押し込まれることが可能である。それが、さらにラッチ用カラー６４の傾斜側面に助けられて押し込まれると、ラッチ用タブ４９は、ラッチ用カラー６４の背後の保持溝６５の中へ完全に跳ね返るまで、半径方向の外方へ弾性的に押圧される。そのとき同時にラッチ用カラー６４はラッチ用溝５０の中にラッチしている。接触要素６０のピン６３は、その後、この目的のために設けられたプラグハウジング１１のプラグエリア５１の中へ突き出し、そして、プラグ式結合１０が共に差し込まれているときにはソケットハウジング１２のソケット受容区画３０に囲まれる。接触要素６０がこの端部位置に達していると、ケーブルのシースはケーブルスリーブ４５に達し、ケーブル張力緩和クランプ１３によりそこに固定されることが可能である。若干円筒形状をしたプラグエリア５１およびソケット受容区画３０と、シール用ビード２９、３１は差し込み状態で、ＩＰ６７に対応する密封度がこの位置で達成されることを確実にする（図１６参照）。

図７に示される好適なメスの接触要素５２は、それ自体公知の方法で、めくら穴５５と肩部５９を備え、押圧ブッシュ５４が押込まれ固定するようはんだ付けされた接触ソケット５３からなる。露出した導体を有するケーブル端部は押圧ブッシュ５４内に押し込まれ圧縮される。環状に曲げられた多重接触式の接触層を受け入れるための環状溝５６がめくら穴５５に設けられており、この多重接触式の接触層は図８のオスの接触要素６０の挿入されたピン６３と電気的な接触を行うものである。オスの接触要素６０は、好適には、後部に配置された肩部６６を有し、その上にプレス用ブッシュ６２が押し付けられ固定するようはんだ付けされた接触プラグ６１からなる。ケーブルはこの場合、図７の接触要素５２と同様な方法で適合される。

すでに上記で詳細に述べたように、各ケーブル張力緩和クランプ１３、１４は、上部１６（図１２）および下部１７（図１３）からなるものであり、これらは、それぞれ、ケーブルスリーブ２７、４５を対向する面で取り囲み、互いに結合可能にされている。ケーブル張力緩和クランプ１３、１４の上部１６および下部１７は、各々が棒状で、ケーブルスリーブ２７、４５を跨いで横方向に伸びており、そして、ケーブルスリーブ２７、４５に向いた面が、ケーブルスリーブ２７、４５に対応するように、略半円柱状のそれぞれ切り込み部（カットアウト）７７、・・、７９および８４、・・、８６を備えている。これらカットアウト７７、・・、７９および８４、・・、８６は、それぞれ、好適には、若干円錐状となるよう設計されており、それにより、ケーブルスリーブ２７、４５における若干円錐状の区画との相互作用で、ＩＰ６７に対応する改善されたクランプと密封度を達成するものである。

ケーブル張力緩和クランプ１３、１４の上部１６および下部１７は、互いにそれらを結合するようにそれぞれ相互に整列した孔８２、８３、および８９、９０を有する。締結ネジ１８、１９は、これら部分１６、１７を互いに結合しケーブルスリーブ２７、４５上で外からの押圧力を与えるために、これらの孔８２、８３、および８９、９０を介してそれぞれ差し込まれる。この目的のため、反対側に対応するナットを配置することが可能である。しかしながら、締結ネジ１８、１９によって、ケーブル張力緩和クランプ１３、１４、および、それ故プラグ式結合１０の全体を１つの基台（搭載プレートまたは同様なもの）に固定的に螺着することも可能である。さらに、クランプ部分を整列するために、ガイドピン８０、８１を上部１６および／または、下部１７に設けることが可能であり、そのガイドピン８０、８１は案内式で下部１７および／または上部１６の対応する孔８７、８８へ入る。

さらに、プラグ式結合１０が引き離されないように差込可能である保護クリップ１５によって、プラグハウジング１１およびソケットハウジング１２を保護することも可能である。この目的（図９〜１１）に適した保護クリップは、細長いベースプレート６８からなり、そこからピン６９、７０および７５、７６が対になって一方向の端部で直角に突き出している。対応する垂直の貫通孔２４、２５および４２、４３がそれぞれ、ハウジング１１、１２に設けられ、それらの貫通孔へ保護クリップ１５のピン６９、７０および７５、７６がそれぞれ差し込み可能である。

ピン６９、７０および７５、７６はそれらの自由端にスロットをもっており、さらに、ラッチ用ヘッドを有し、それにより貫通孔２４、２５および４２、４３の出口のところでそれぞれラッチされる。利点として、凹んだ握り７３、７４は保護クリップ１５の側方に一体的に形成され、その凹んだ握り７３、７４によって保護クリップ１５は、工具を使用せずにハウジング１１、１２から引き出すことが可能である。保護クリップ１５は、好適には、一体的であるよう設計され、プラスチックの成形部品として作られる。

互いに関して張力緩和クランプの２つの部分の明確な割付を確実なものとし、さらに、プラグハウジングまたはソケットハウジングに対し張力緩和クランプの明確な配向を可能にするために、それら部分にコード化手段を配置することが可能である。そのようなコード化手段の事例が図１４および１５に図示される。図１４のケーブル張力緩和クランプは、図１２および１３と類似するように、上部１６’および下部１７’を有しており、共にクランプを形成する。２つの六角形の開口９５、９６は、下部１７’の上方側に見ることができ、それら六角形の開口９５、９６は２つの部分が互いに螺合されるとき対応するナットを受け入れる。２つの部分１６’および１７’は、ガイドピン８０’、８１’により互いに対しガイドされ、この事例ではこれらはコード化されている。すなわち、上部１６’のガイドピン８０’は矩形断面を有し、それは矩形断面を有する下部１７’における孔の矩形断面に対応している。これに対し、上部１６’のガイドピン８１’は、円形断面を有し、それは円形断面を有する下部１７’における孔の円形断面に対応している。他のコード化も同様に考えることが可能である。

さらに、側方に突き出しているタブ形状をしたコード化要素９１、９２は張力緩和クランプの下部１７’上に一体的に形成され、そのコード化要素９１、９２は、もし張力緩和クランプが正しい配向でプラグハウジング１１’に締結されているならば図１５のプラグハウジング１１’の対応する凹部（コード化要素９３、９４）へ入り込む。このことは、張力緩和クランプが所望の方法でプラグ式結合のケーブル端部をクランプすることを確実にする。さらに、接触保護手段６７は異なる開口直径を有することが可能であることが図１５のプラグハウジング１１’上から分かり、これは、挿入過程中、２つのプラグ式コネクタの間に明確な割付があることを可能とするものである。

全体として、本発明によるプラグ式結合の機能的原理は以下のように要約することが可能である。

例えば、断面積が３５ｍｍ^２のケーブル用プラグ式結合が設計される。このケーブルは３つの固定したケーブルタイプであり、その外径は約１１ｍｍから約１７ｍｍに可変である。ケーブルは１つの同一金属部品（接触要素）に向け押し付けられる。その後、ケーブルはその金属部品（接触要素）と一緒に、工具を使用せず、ケーブルスリーブを介して後方から絶縁性のハウジングの中へ、それらが顕著にラッチするまで差し込まれる。

３個の接触子のすべてがラッチされているならば、ケーブル張力緩和クランプはケーブルスリーブ上で差込が可能となる。こうしてケーブル張力緩和クランプは、２本の５ｍｍ（Ｍ５）のネジを用いて、対応するネジ山をもつ搭載プレートに向け螺合可能である。この張力緩和を用いて、絶縁体の中での所要のケーブル保持力が達成される。さらに、ケーブルスリーブについての保護等級ＩＰ６７がそれによって達成される。

さらに、完全なプラグ式結合が搭載プレート上でケーブル張力緩和のネジを介して保持され且つロックされる。

当該装置を分解するための完全なシーケンスが逆の順序で実行される。

１０ プラグ式結合
１１、１１’ プラグハウジング
１２ ソケットハウジング
１３、１４ ケーブル張力緩和クランプ
１５ 保護クリップ
１６、１６’ 上部（ケーブル張力緩和クランプ）
１７、１７’ 下部（ケーブル張力緩和クランプ）
１８、１９ 締結ネジ
２０ 中央部（ソケットハウジング）
２１、・・２３ ソケットチャンバ（ソケットハウジング）
２４、２５ 貫通孔（保護クリップ用）
２６、４４ 周縁ビード
２７、４５ ケーブルスリーブ
２８、４６ 凹んだ握り
２９、３１ シール用ビード
３０ ソケット受容区画
３２、４８ 結合チャンバ
３３、３４ 区画（ケーブル容器）
３５、４９ ラッチ用タブ
３６、５０ ラッチ用溝
３７ ソケットエリア
３８ プラグ受容区画
３９、・・、４１ プラグチャンバ（プラグハウジング）
４２、４３ 貫通孔（保護クリップ用）
４７、６７ 接触保護手段
５１ プラグエリア
５２ 接触要素（メス）
５３ 接触ソケット
５４、６２ 押圧ブッシュ
５５ めくら穴
５６ 溝（接触層）
５７、６４ ラッチ用カラー
５８、６５ 保持溝
５９、６６ 肩部
６０ 接触要素（オス）
６１ 接触プラグ
６３ ピン
６８ ベースプレート
６９、７０ ピン
７１ スロット
７２ ラッチ用ヘッド
７３、７４ 凹んだ握り
７５、７６ ピン
７７、・・、７９ カットアウト
８０、８１ ガイドピン
８０’、８１’ ガイドピン（コード化された）
８２、８３ 孔
８４、・・、８６ カットアウト
８７、８８ 孔
８９、９０ 孔
９１、９２ コード化要素（張力緩和クランプ）
９３、９４ コード化要素（プラグハウジング）
９５、９６ 六角形開口
９７、９８ ケーブル

Claims (28)

1. １０ｍｍ^２より大きな導体断面積をもつ複数のケーブル対（９７、９８）を取り外し可能に結合するための、特に溶接ロボット用の溶接電流を供給するためのプラグ式結合（１０）において、
   前記ケーブルと導体的に結合される個々の接触要素（それぞれ５２および６０）は、絶縁性プラグハウジング（１１、１１’）および／または絶縁性ソケットハウジング（１２）の中でラッチされ取り外し可能に保持されるように、前記絶縁性プラグハウジング（１１、１１’）および／または絶縁性ソケットハウジング（１２）の中へ差し込み可能であり、
   前記ハウジング（１１、１１’、１２）内における接触要素（それぞれ５２および６０）のラッチは、ハウジング（１１、１１’、１２）の弾性変形により達成されるものであり、
   それらハウジング（１１、１１’、１２）は前記接触要素（それぞれ５２および６０）が工具の助けなしに差し込まれ取り外されることを可能にする硬さを有する材料から作られていることを特徴とするプラグ式結合（１０）。
2. 前記ハウジング（１１、１１’、１２）は熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）から作られることを特徴とする請求項１に記載のプラグ式結合。
3. 前記プラグハウジング（１１、１１’）および／またはソケットハウジング（１２）は一体であるよう設計されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラグ式結合。
4. 前記接触要素（それぞれ５２および６０）はプラグハウジング（１１、１１’）および／または、ソケットハウジング（１２）の中で、同一平面上に互いに隣接して平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラグ式結合。
5. 個々の場合、３つの接触要素（５２、６０）が前記ハウジング（１１、１１’、１２）内で互いに隣接配置されていることを特徴とする請求項４に記載のプラグ式結合。
6. 前記接触要素（それぞれ５２および６０）に結合されるケーブル端部に適応するケーブルスリーブ（それぞれ２７および４５）がプラグハウジング（１１、１１’）および／または、ソケットハウジング（１２）に配置されており、さらに、ケーブルスリーブ（それぞれ２７および４５）内で前記ケーブル（９７、９８）を固定可能な解除式締結手段（それぞれ１３および１４）が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のプラグ式結合。
7. 前記締結手段は、外側からケーブルスリーブ（２７、４５）への押圧の結果としてケーブルスリーブ（２７、４５）内にケーブルを固定してクランプするケーブル張力緩和クランプ（１３、１４）からなることを特徴とする請求項６に記載のプラグ式結合。
8. 前記各ケーブル張力緩和クランプ（１３、１４）は、ケーブルスリーブ（２７、４５）を対向した側で囲み互いに結合されることが可能な上部（１６、１６’）および下部（１７、１７’）からなることを特徴とする請求項７に記載のプラグ式結合。
9. 前記ケーブルスリーブ（２７、４５）は、中空円筒状であってある間隔をもって互いに平行に隣接配置され、そしてそれらケーブル張力緩和クランプ（１３、１４）の上部（１６、１６’）および下部（１７、１７’）は、各々が一本の棒状であって、ケーブルスリーブ（２７、４５）を跨いで横断方向に延び、ケーブルスリーブ（２７、４５）と対向する面にケーブルスリーブ（２７、４５）に適合するように切り込み部（それぞれ、７７、・・、７９および８４、・・、８６）を備えていることを特徴とする請求項８に記載のプラグ式結合。
10. 前記ケーブル張力緩和クランプ（１３、１４）の上部および下部（１６、１６’、１７、１７’）はそれらが互いに結合されるため相互に芯だしされた孔（それぞれ、８２、８３、および８９、９０）を有することを特徴とする請求項８または９に記載のプラグ式結合。
11. 前記ケーブル張力緩和クランプ（１３、１４）の上部および下部（１６、１６’、１７、１７’）は、前記孔（それぞれ、８２、８３、および８９、９０）を貫通して伸び、ケーブルスリーブ（２７、４５）上に外からの圧力を作用させる締結用ネジ（１８、１９）によって互いに結合されていることを特徴とする請求項１０に記載のプラグ式結合。
12. 前記ケーブル張力緩和クランプ（１３、１４）および従ってプラグ式結合（１０）の全体が基台上に締結用ネジ（１８、１９）によって固定して螺着されていることを特徴とする請求項１１に記載のプラグ式結合。
13. プラグハウジング（１１、１１’）とソケットハウジング（１２）が、互いに引き離されるプラグ式結合（１０）に対し、共に差し込まれた前記プラグ式結合（１０）の状態で前記ハウジング（１１、１１’、１２）の中に挿入可能な保護用クリップ（１５）により保護可能であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のプラグ式結合。
14. 前記保護用クリップ（１５）は、それぞれ端部においてピン（６９、７０、７５、７６）が１つの方向に直角に突き出した細長のベースプレート（６８）からなり、そして、前記ハウジング（１１、１１’、１２）にはピン（６９、７０、７５、７６）を有する保護用クリップ（１５）が差し込まれることのできる貫通孔（２４、２５；４２、４３）が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のプラグ式結合。
15. 前記ピン（６９、７０、７５、７６）が、その自由端に溝を有し、さらに前記貫通孔（２４、２５；４２、４３）の出口でラッチを行うラッチ用ヘッド（７２）を備えていることを特徴とする請求項１４に記載のプラグ式結合。
16. 工具を使用せずに前記保護用クリップ（１５）をハウジング（１１、１２）から引き出すことができる、凹んだ握り（７３、７４）が前記保護用クリップ（１５）に一体に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のプラグ式結合。
17. 前記保護用クリップ（１５）は一体であるよう設計され、さらに、プラスチック製の射出成形部品として作られることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載のプラグ式結合。
18. 前記ケーブル張力緩和クランプ（１３、１４）はプラスチック、特に、繊維強化ポリアミドから作られることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載のプラグ式結合。
19. 前記ケーブルスリーブ（２７、４５）は出口のほうに内側で若干円錐状に傾斜を有しており、さらに、前記切込み部（それぞれ、７７、・・、７９および８４、・・、８６）は、同様に若干円錐状であることを特徴とする請求項９に記載のプラグ式結合。
20. ある間隔で互いに隣接し平行に配置されメス接触要素（５２）の接触ソケット（５３）を受け入れる、若干円錐状のソケット受容区画（３０）がソケットハウジング（１２）に配置され、それに対応する接触保護手段（６７）が、プラグ式結合（１０）が共に差し込まれているときソケット受容区画（３０）を受け入れるプラグハウジング（１１）に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のプラグ式結合。
21. 前記ソケット受容区画（３０）の外側にシール用のビード（２９、３１）が形成されていることを特徴とする請求項２０に記載のプラグ式結合。
22. 前記ハウジング（１１、１２）がそれぞれ接触要素（５２、６０）を受け入れる結合チャンバ（３２、４８）を有しており、各々において、プラグインの方向でラッチ用溝の背後に位置している当該ラッチ用溝（３６、５０）を備えた１つのラッチ用タブ（３５、４９）が結合チャンバ（３２、４８）に形成されており、さらに、各々において、１つの保持用溝（５８、６５）およびラッチ用カラー（５７、６４）が前記ラッチ用タブ（３５、４９）およびラッチ用溝（３６、５０）と接触するように前記接触要素（５２、６０）に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のプラグ式結合。
23. 前記ラッチ用カラー（５７、６４）はプラグイン側で傾斜した側面を有することを特徴とする請求項２２に記載のプラグ式結合。
24. 前記ハウジング（１１、１１’、１２）を互いに引き離すための凹んだ握り（２８、４６）をハウジング（１１、１１’、１２）の側に形成されることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１項に記載のプラグ式結合。
25. 前記ケーブルスリーブ（２７、４５）は、プラグイン方向で縦に配置された２つの区画（３３、３４）に分割されており、外側へさらに位置している区画（３４）の内径は他方の区画（３３）の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１９に記載のプラグ式結合。
26. 前記ケーブル張力緩和クランプ（１３、１４）の上部（１６、１６’）および下部（１７、１７’）は、ガイドピン（８０、８０’、８１、８１’）によって互いにガイドされることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のプラグ式結合。
27. 前記ガイドピン（８０’、８１’）は、互いに前記部分（１６’、１７’）の向きの明確化のためにコード化されていることを特徴とする請求項２６に記載のプラグ式結合。
28. 互いに適合するコード要素（それぞれ、９１、９２および９３、９４）が前記張力緩和クランプ（１３、１４）、および関係するプラグまたはソケットハウジング（１１’）に設けられ、関係するプラグまたはソケットハウジング（１１’）に関し張力緩和クランプ（１３、１４）の明確な向きを確実にすることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載のプラグ式結合。

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