JP2013058366A

JP2013058366A - 通電用コネクター

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Publication number: JP2013058366A
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Inventors: Shigejiro Shimizu; 茂治郎清水
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Abstract

【課題】通電用のコネクターを構成する雄コネクター部と雌コネクター部との嵌合や嵌合の解消を行うとき、コネクター内の通電ケーブルに電圧が印加されていると、導電性の液体中では漏電する危険があり、引火性の気体中では放電による火花で引火する危険がある。
【解決手段】密閉室を有する雄コネクター部及び／又は雌コネクター部を用い、その密閉室内で対向する第１の電極と第２の電極を接続させ、また離隔させる。即ち、雌コネクター部はケーシング、該ケーシング内をシールするシール部、ケーシング内に配置される第１及び第２の電極、雌コネクター部が雄コネクター部に対して非嵌合状態で第１及び第２の電極を分離し、嵌合状態で接続する電極接続制御部、を備える
【選択図】図１

Description

本発明は、防水使用、耐圧使用、防爆使用に耐える通電用コネクターに関わる。

防水シールで電極部が保護され、水に接触しない構成の通電用コネクターに関する先行技術が開示されているが（特許文献１）、この技術は、耐圧使用ではないし、電極部が開放状態であり、導電性の液体中ではコネクターを嵌合する時、コネクター周辺に導電性の液体が付着した場合、漏電の原因となる。また、引火性の気体中でコネクターを嵌合する場合、電極は引火性の気体に接する状態であり、仮に放電により火花が発生した場合、引火の危険がある。
本明細書に開示する発明に関連する技術を記載した文献として特許文献２を参照されたい。

特開平５−７４５２１号公報特許第３６８９８７９号公報

通電用のコネクターを構成する雄コネクター部と雌コネクター部との嵌合や嵌合の解消を行うとき、コネクター内の通電ケーブルに電圧が印加されていると、導電性の液体中では漏電する危険があり、引火性の気体中では放電による火花で引火する危険がある。しかし、導電性の液体や引火性の気体と完全に隔離された密閉室内で、通電用の電極の嵌合や嵌合の解消を行えば、漏電が回避できるし、放電による引火の危険も回避でき、防爆性を備えることができる。また、密閉室を耐圧使用にすれば、耐圧性のコネクターにできる。

このため、発明者は、耐圧性のある密閉室を有する雄コネクター部及び／又は雌コネクター部を用い、その密閉室内で対向する通電用電極を接続させ、また分離させる。密閉室には非引火性ガスを充填しておくことが好ましい。通電時にこの密閉室内で通電用電極の接続とその解消を行うため、耐圧性があり漏電の回避ができる防水性の通電用コネクターが提供でき、引火の回避ができる防爆性の通電用コネクターが提供できる。

この発明の第１の局面は次のよう規定される。すなわち、
第１のコネクター部と第２のコネクター部とを嵌合してなる通電用コネクターであって、
第１のコネクター部はケーシング、該ケーシング内をシールするシール部、前記ケーシング内に配置される第１及び第２の電極、前記第１のコネクター部が前記第２のコネクター部に対して非嵌合状態で前記第１及び第２の電極を分離し、嵌合状態で接続する電極接続制御部、を備える通電用コネクター。

このように規定される通電用コネクターによれば、第１のコネクター部と第２のコネクター部の嵌合、分離に応じて、シール性が保たれたケーシング内において第１の電極と第２の電極の接続、分離、即ちオン・オフが行なわれる。よって、コネクターを厳しい環境（引火性雰囲気、導電性雰囲気等）において第１のコネクター部と第２のコネクター部と嵌合したり、分離したりしても、両電極は当該厳しい環境から隔離されているので、当該厳しい環境への漏電が防止される。
また、厳しい環境下においてこの通電用コネクターでコードを連結し、コードへ不可抗力がかかったときに、このコネクターが優先的に外れるようにすれば、コード自体の損傷を未然に防止でき、コードからの漏電を回避できる。

この発明の第２の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面に規定の通電用コネクターにおいて、前記第１のコネクター部と前記第２のコネクター部とが非嵌合状態において、前記第１のコネクター部から前記第１の電極が表出し、前記第２のコネクター部から第３の電極が表出し、
前記電極接続制御部は、前記第１のコネクター部と前記第２のコネクター部との嵌合−非嵌合移行の際に、シール性のある前記ケーシング内で前記第１の電極と前記第３の電極とを接続しておいてその間の通電を、同じく前記ケーシング内で前記第１と第２の電極とを接続又は分離することにより、オン又はオフする。
このように規定される第２の局面の通電用コネクターによれば、外界へ表出される第１の電極と第３の電極とを、シールされたケーシング内において、外界から離隔してかつ電気的に独立した状態で予め接続させておく。そして、第１及び第２のコネクター部を嵌合させる場合には、その後、第１及び第２の電極を接続して第１及び第３の電極間に通電する。他方、第１と第２のコネクター部の嵌合を外す場合には、その後、第１及び第２の電極を離隔して第１及び第３の電極間の通電を遮断する。
このように、第１のコネクター部と第２のコネクター部とが非嵌合状態において、第１のコネクター部と第２のコネクター部からそれぞれ外界に露出する第１の電極２０と第３の電極４８との間に通電が生じる前に、また通電を遮断する前に、第１の電極２０と第３の電極４８が外界から離隔されているので、外界への漏電を確実に防止できる。

この発明の第４の局面は次のように規定される。即ち、第２の局面に規定の通電用コネクターにおいて、前記第１のコネクター部の前記シール部は前記第２のコネクター部に対向する可動シール部と反対側の固定シール部とを備え、
前記可動シール部は前記ケーシングの軸方向へシール性を維持して移動可能であり、該可動シール部に前記第１の電極が取り付けられ、前記固定シール部は前記ケーシングに固定され、該固定シール部に前記第２の電極が取り付けられ、
前記可動シール部と前記固定シール部との間には、前記電極接続制御部として、両者を離隔方向に付勢可能な付勢部材が配置され、
前記第１の電極は前記可動シール部を貫通しており、その表出部分で前記第２のコネクター部と電気的に接続する。

このように規定される第４の局面に規定の通電用コネクターによれば、第１のコネクター部を第２のコネクター部へ嵌合していないとき、第１のコネクター部内において第１の電極と第２の電極とが分離状態にあるので、可動シール部を貫通して表出する第１の電極の表出部分には何ら電圧がかかっていない。つまり、第１の電極の一部が表出していたとしても、これが原因の漏電が生じない。
第１のコネクター部へ第２のコネクター部を嵌合すると、第２のコネクター部に対向する可動シール部はこれに押されてケーシングの奥側へ移動する。これにより、可動シール部が固定シール部に近接し、それぞれに取り付けられていた第１の電極と第２の電極とが接続する。よって、第１の電極が通電状態となり、その表出部を介して第２のコネクター部へ電気的に接続される。
ここに、電極接続制御部として圧縮コイルばね等の付勢部材を固定シール部と可動シール部の間に配置し、これらを相互に離隔する方向に付勢する。これにより、第１のコネクター部と第２のコネクター部との非嵌合状態において、可動シール部と固定シール部との離隔状態が維持され、もって第１の電極の表出部分の非通電状態が確実に維持される。また、嵌合状態から第１のコネクター部と第２のコネクター部とを分離したとき、可動シール部が固定シール部から離隔され、もって第１の電極と第２の電極とが分離される。
可動シール部はケーシングに対してその軸方向へシール性を維持して移動可能であるため、第１の電極及び第２の電極の接触・分離（即ち、オン・オフ）に伴う、外部環境に対する、漏電を確実に防止できる。

この発明の実施の形態の通電用コネクターの構成を示す断面図。第１の電極と第２の電極の接続態様を示す部分拡大図。この発明の他の実施の形態の通電用コネクターの構成を示す断面図。第１の電極と第３の電極との他の接続態様を示す部分拡大図。この発明の他の実施の形態の通電用コネクターの構成を示す模式図。この発明の他の実施の形態の通電用コネクターの構成を示す模式図。この発明の他の実施の形態の通電用コネクターの構成を示す模式図。

以下、この発明の実施の形態を説明する。
図１はこの発明の実施の形態の通電用コネクター１の構造を示す断面図である。
コネクター１は第１のコネクター部としての雌コネクター部１０及び第２のコネクター部としての雄コネクター部４０を備え、雌コネクター部１０には第１の通電用ケーブル２と第１の外側電極（アース５）が接続されている。第２のコネクター部４０には第２の通電用ケーブル３と第２の外側電極（アース６）とが接続されている。通電用ケーブル２及び３はコネクター１の連結先の部品へ電力を供給することはもとより、当該部品への電気信号の送受信も担うことができる。

雌コネクター部１０は円筒状のケーシング１１を備える。このケーシング１１は鋼材等の金属材料で形成される。
ケーシング１１において上端（雄コネクター部４０に対向する側）の内周に第１の可動シール部１５が、ケーシング１１の軸方向へ摺動可能に配設されている。この第１の可動シール部１５の外周面にはオーリング１６が外挿されて、ケーシング１１の内周面との間のシール性を確保している。
ケーシング１１の内側には第１の固定シール部１７が嵌合されており、これにより、第１の固定シール部１７とケーシング１１との間のシール性が確保される。ケーシング１１、第１の可動シール部１５及び第１の固定シール部１７で囲まれる空間は外部環境から遮断される。
図中符号１８はケーシング１１の他端に挿着されるキャップであり、通電用ケーブル２を挿通させる。このキャップ１８も、ケーシング１１の内周及び通電用ケーブル２に対してシール性を確保することが好ましい。

第１の可動シール部１５と第１の固定シール部１７との間には圧縮コイルばね１９が介在される。この圧縮コイルばね１９は無負荷状態で、図１Ａに示すように、第１の可動シール部１５をケーシング１１の端部に位置させる。
圧縮コイルばね１９の代わりに、付勢部材として板ばねや他のばね弾性を有する材料を介在させることもできる。
この付勢部材は雄コネクター部４０が雌コネクター部１０に対して非嵌合状態で第１の固定シール部１７から第１の可動シール部１５を離隔状態として（もって後述の第１の電極２０と第２の電極３０とを非接続状態とし）、雄コネクター部４０が雌コネクター部１０へ嵌合した状態で第１の固定シール部１７に対して第１の可動シール部１５を接近状態とする（もって第１の電極２０と第２の電極３０とを接続状態し）電極接続制御部となる。

第１の電極２０は表出部２１、キャップ部２３及び連結部２５を備えてなる。
表出部２１はプレート状の部材であって、その表面は軟質な導電材料（金属、導電性樹脂等）からなる。この表面に雄コネクター部４０の第３の電極４８の先端部（硬質材料製）４９が押し当てられると、当該先端部４９はこの表面に埋入し、もって当該先端部４９は三次元的に表出部２１の材料に接触する。これにより、表出部３１の表面が異物（泥等）で覆われていても、表出部３１、即ち第１の電極２０と雄コネクター部４０の電極との接続が確保される。

キャップ部２３はケーシング１１の内部に配設されて、第２の電極３０の先端部３２に対向する。図２に詳述するように、キャップ部２３は有底筒状であり、その内径は第２の電極３０の先端部３２より大径に形成されている。その開口周縁部２４は内側に湾曲されて、当該湾曲部の内周径は第２の電極３０の先端部３２の外径より小さい。
これにより、第２の電極３０の先端部３２がキャップ部２３へ挿入されたとき、開口周縁部２４が弾性変形して拡径し、よって第２の電極３０とキャップ部２３との間の電気的接続が確保される。

キャップ部２３は、連結部２５を介して、表出部２１に接続される。連結部２５は第１の可動シール部１５の中心に挿着固定される。連結部２５と第１の可動シール部２５との間にはシール性が維持される。
第２の電極３０は棒状の部材であり、第１の固定シール部１７の中心へシール性を維持して貫通されている。その先端部３２は半球状に形成されキャップ部２３へ円滑に挿入される。
第１の電極２０のキャップ部２３及び第２の電極３０の先端部はともにケーシング１１の軸心に位置し、圧縮コイルばね１９との干渉を避けている。

第２のコネクター部としての雄コネクター部４０は小径部４１と大径部４５を備える。
小径部４１の外周径は雌コネクター部１０のケーシング１１の内径と等しく、更に小径部４１へ取り付けられた絶縁性の合成ゴムからなるオーリング４２により、両者間のシール性が確保される。
小径部４１の内周には絶縁性の合成ゴムからなる第２の固定シール部４３が配設されている。
以上の構成を採用することにより、小径部４１を雌コネクター部１０へ挿入したとき、小径部４１−ケーシング１１−第１の可動シール部１５とで形成される空間が外界から気密かつ液密に離隔され、そのシール性が確保される。

大径部４５は、雌コネクター部１０と同一の外径を有し、小径部４１を雌コネクター部１０へ完全に挿入した状態で、この外経部４５と雌コネクター部１０とは連続体、即ちその外周面が面一となる。
大径部４５の開口部の内側には第３の固定シール部４６がシール性を確保して挿着される。

雄コネクター部４０の第３の電極４８は棒状の金属材料からなり、雌コネクター部１０に対向する電極としてその先端部４９は針状に形成されている。少なくともその先端部４９の材料は第１の電極２０の表出部２１の表面材料より硬いものとする。この第３の電極４８は第２の固定シール部４３の中心にシール性を確保して挿着される。
第３の固定シール部４６の中心には第２の通電用ケーブル３がシール性を確保して挿着される。

このように構成されたコネクター１の動作を図１に基づいて説明する。
なお、この例において、通電用ケーブル２は電源に接続されているが、通電用ケーブル３には電力が供給されていないものとする。
雌コネクター部１０と雄コネクター部４０の分離状態を図１Ａに示す。両コネクター部１０、４０を結合させるに際し、先ずは第３の電極４８の先端部４９が第１の電極２０の表出部２１に当接する（図１Ｂ）。ここに、表出部２１の表面は軟質導電材料で形成されているので、先端部４９は表出部２１へ少し埋入する。しかしながら、この状態では第１の電極２０と第２の電極３０とは分離されているので、第１の電極２０は電気的に独立している。よって、第１の電極２０と第３の電極４８との間で漏電等の問題は生じない。

図１Ｂの状態から、さらに雄コネクター部４０の小径部４１を雌コネクター部１０へ挿入していくと（図１Ｃ：コネクター部の嵌合−非嵌合移行状態）、雄コネクター部４０の力におされて第１の可動シール部１５はケーシング１１の軸方向へ押し込まれている。このとき、圧縮コイルばね１９が圧縮されるので、雄コネクター部４０を挿入するには、圧縮コイル１９の反発力に抗して、徐々に大きな力が必要になる。これにより、第３の電極４８の先端部４９は第１の電極２０の表出部２１へ更に埋入し、第３の電極４８と第１の電極２０との接続状態が確保される。
この図１Ｃの状態において、第１の電極２０と第３の電極４８とはケーシング１１、可動シール部１５及び小径部４１で囲まれて外界から隔離されている。換言すれば、シール性の確保されたケーシング１１内で接続されている。このとき、第１の電極２０と第２の電極３０とは離隔しているので、第１の電極２０は電気的に浮いた状態（独立した状態、絶縁状態）にある。

このように第１の電極２０と第３の電極４８とを、一旦外界から隔離した状態でかつ電気的にも独立した状態に維持し、その後、図１（Ｄ）に示すように、雄コネクター部４０を雌コネクター部１０に対して最終段階まで挿入すると、第２の電極３０の先端部分が第１の電極２０のキャップ部２３へ挿着され、第１の電極２０と第２の電極３０とが通電する。
これにより、第１の電極２０と第３の電極４８との間にも電気が流れ、もって、第１の通電用ケーブル２と第２の通電ケーブル３とが通電状態になる。
上記において、雌コネクター部１０と雄コネクター部４０とがそれぞれ離隔状態にあるとき、外界に露出する第１の電極２０と第３の電極４８との間に通電が生じる前に、第１の電極２０と第３の電極４８とは、図１（Ｃ）の段階でケーシング１１内において一旦外界から離隔されるので、外界への漏電を確実に防止できる。

なお、外界への漏電を防止する見地から、雌コネクター部１０のケーシング１１、雄コネクター部４０の小径部４１及び大径部４５、及び各種シール部１５、１７、１８、４２、４３を絶縁性材料で形成すれば、外界に対する漏電をより確実に防止でき、例えば海水等の環境下でも使用可能となる。
各種シール部は合成ゴム等の絶縁性有機材料を用い、ケーシング部１１並びに小径部４１及び大径部４５は絶縁性の合成樹脂やセラミックス等で形成できる。

他方、図１Ｄの状態から、雄コネクター部４０を雌コネクター部１０から分離するときは、圧縮コイルばね１９が作用して、図１Ｃに示す通り、シール性の維持されたケーシング１１内において、第１の電極２０と第３の電極４８との接続を維持した状態で、第１の電極２０と第２の電極３０とが分離される。
これにより、第１の電極２０と第３の電極４８との間の通電の遮断は、シール性の確保されたケーシング１１内で外界から隔離した状態において、第１の電極２０を電気経路から分離した後、即ち電気的に独立した状態なった後に行なわれる。よって、第１の電極２０と第３の電極４８との間の通電を遮断しても放電が発生することがない。
雌コネクター部１０から雄コネクター部４０が完全に分離した状態（図１（Ａ））において、雌コネクター部１０の第１の可動シール部１５は、圧縮コイルばね１９の作用により、ケーシング１１の先端に位置することとなる。

図３には、他の実施形態のコネクター６０を示す。なお、図３において図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この例では、通電用ケーブル２及び３がともに電源に接続可能とする。
このコネクター６０は雌コネクター部１０と雄コネクター部６１とを備える。
雌コネクター部１０は図１のものと同じである。
雄コネクター部６１は、第２のケーシング６３と第３のケーシング７０を備える。第２のケーシング６３は、図１の雄コネクター部３０から第３の固定シール部４６を取り外した構成である。
第３のケーシング７０も小径部７１と大径部７５を備え、その小径部７１が第２のケーシング６３の大径部４５へシール性を維持して挿入される。小径部７１には第４の電極７７がシール性を維持して貫通され、その先端部には第２のキャップ部７８が取り付けられる。この第２のキャップ部７８も、第１のキャップ部２３と同様に、有底筒状であり、開口周縁部が内側に折り曲げられて、第３の電極４８の端部を挿入可能とするとともに当該第３の電極４８とキャップ部７８との接触を確保する。

小径部７１には第２の圧縮コイルばね８０が外挿される。この第２の圧縮コイルばね８０は、第２のケーシング６３の端部と第３のケーシング７０において小径部７１と大径部７５との段差部の間に介在されて、両者を離隔する方向に付勢する。
この第２の圧縮コイルばね８０のばね定数を第１の圧縮コイルばね１９のばね定数より大きくし、図３のＤ、Ｅに示すように、第１の圧縮コイルばね１９の圧縮が終わった後に、第２の圧縮コイルばね８０の圧縮を開始させることが好ましい。
第２の圧縮コイルばね８０の代わりに、板ばねやその他のばね弾性を有する部材を第２のケーシング６３と第３のケーシング７０との間に介在させることもできる。

第４のケーシング７０の小径部７１の先端側にはオーリング７３が外挿され、当該小径部７１と第２のケーシング６３の大径部４５との間のシール性を確保する。
符号８６は第４の固定シール部であり、第３のケーシング７０の大径部７１の開口部をシールする。この第３の固定シール部８６の中心を通電用ケーブル３が貫通する。

次に、図３に示すコネクター６０の動作を説明する。
図３Ａの状態において、第１の電極２０と第２の電極３０及び第３の電極４８と第４の電極７７とはともに分離状態にある。第２の圧縮コイルばね８０はその無負荷状態で第３のケーシング７０の小径部７１が第２のケーシング６３の大径部４５へ挿入状態とする。
雄コネクター部６１を雌コネクター部１０へ当接させた状態から（図３Ｂ）、更に押し込むと、比較的にばね定数の小さい第１の圧縮コイルばね１９が圧縮されて、第１の可動シール部１５がケーシング１１の奥方向へ移動する（図３Ｃ）。更に押し込むと、シール性が保たれたケーシング１１内において第１の電極２０と第２の電極３０とが接続する（図３Ｄ）。

図３Ｃの状態、即ち、雌コネクター部１０と雄コネクター部６０との嵌合−非嵌合移行状態において、第１の電極２０と第３の電極４８とはシール性のあるケーシング１１内において一旦外界から隔離した状態で接続状態にある。このとき、第１の電極２０と第２の電極３０は分離状態にあるので、第１の電極２０は浮いた状態、即ち電気的に独立した状態にある。同様に、第３の電極４８と第４の電極７７ともシール性のある第２のケーシング６３内において分離されているので、第３の電極４８も電気的に浮いた状態、即ち電気的に独立した状態にある。
次に図３Dの状態で第１の電極２０と第２の電極３０が接続され、また図３Eの状態で第３の電極４８及び第４の電極７７が接続される。これにより、第１の電極２０と第３の電極４８との間に通電がなされる（通電オン）。この通電時に、第１の電極２０と第３の電極４８とはシールされたケーシング１１内において外界から隔離されているので、両電極から漏電の生じることはない。
この例においても、雌コネクター部１０の各構成部品（ケーシング１１、シール部１５、１７、１８）及び雄コネクター部６１の各構成部品（ケーシング６３、７０及びシール部材４２、４３）をそれぞれ絶縁性とすることが好ましい。

雄コネクター部６１を雌コネクター部１０から離隔するときは、先ずはばね定数の大きな第２の圧縮コイルばね８０が作用して、第３の電極４８と第４の電極７７との接触が開放される（図３Ｄ）。次に、第３の電極４８と第１の電極２０との接触が維持された状態で、第１の電極２０と第２の電極３０の接触が開放される（図３Ｃ）。これにより、第１の電極２０と第３の電極４８との通電の遮断は、シール性の確保されたケーシング１１内において第１の電極２０と第３の電極４８とがそれぞれ電気的に独立状態になった後に行なわれる。よって、両電極間の通電を遮断（オフ）しても、放電等が発生することがない。

上記の各実施形態において、第１の電極２０と第２の電極３０の接触空間及び第３の電極４８と第４の電極７７との接触空間に窒素ガス等の不活性ガス、即ち非引火性のガスを充填することができる。
各シール部と各ケーシングの間、及び各シール部と各電極との間にシール性を向上するため第２のシール材を介在させたり、また、接着剤によりシール性を向上させたりすることができる。
図１及び図３に例示したコネクターの構成は、長尺なケーシングの両端に形成することができる。即ち、長尺なケーシングの一端の構造を雌コネクター部１０とし、他端を雄コネクター部４０又は６１とする。これにより、長尺なケーシングを連結する際に、それらの通電用のケーブルを簡易に、安全に、かつ確実に接続可能となる。
雄コネクター部と雌コネクター部において相互に対向する部分の反対側の端部には、他の部材に対する接続部（ネジ等）を形成できる。ここに、他の部材はパイプ、配管等の通電用ケーブルを２、３が通されるものである。
かかる変形態様は、以下に説明する実施形態にも適用可能である。

図４は、雌コネクター部から表出する第１の電極９１と当該第１の電極９０に対応する雄コネクター部の第３の電極９５との他の結合態様を示す。
符号９２は第１の電極９１の表出部であり、その表面層９３は軟質な導電材料で形成されている。
この例では、第３の電極９５は複数の針状電極９６を備える。各針状電極は、第３の電極９５の端面９７の中心を中心として同心円上に等間隔に分配されている。
針状電極９６を複数とすることにより、第１の電極９１と第３の電極９５とを繰返し連結、開放するとき、少なくとも一方の電極（即ちコネクター部）を回転させれば、針状電極９６は軟質な導電材料からなる表層面９３の新鮮な部分へ埋入されるので、両者の間の電気的接続が常に安定する。
針状電極９６を同心円上に配置することにより、各針状電極９６へ均等な力がかかるので針状電極９６の耐久性が向上する。
なお、第１の電極９１側に１又は２以上の針状電極を設け他方第３の電極側に軟質な導電材料からなる表面層を設けてもよい。更には、両者にそれぞれ針状電極と軟質表面層を設けることもできる。

図５に他の実施形態のコネクター９１を示す。なお、図１と同一要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
このコネクター９１は雌コネクター部１００と雄コネクター部１２０とを備える。雌コネクター部１００は有底筒状のケーシング１０１、アース用電極１０５及び同じく有底筒状の絶縁カプセル１１０を備える。
ケーシング１０１及びカプセル１１０は絶縁性の合成樹脂若しくセラミック材料で形成されている。またこれらの形成材料はコネクター９１の使用環境に対する耐性を有することが好ましい。
アース用電極１０５はケーシング１０１の内周に設けられて、カプセル１１０をケーシング１０１の開口部に固定する役目も奏する。この例ではケーシング１０１、アース用電極１０５及びカプセル１１０は密着されており、カプセル１１０の底壁１１１とケーシング１０１の底壁１０５とで規定される空間と外部と間のシール性が確保されている。
カプセル１１０内には第１の可動シール部１５、圧縮コイルばね１９、第１の電極２０、第２の電極３０が備えられ、カプセル１１０の底部１１１に第２の電極３０がシール性を確保して貫通されている。

雄コネクター部１２０は小径部１２１、大径部１３０を備える。小径部１２１の先端部材１２３は絶縁材料で形成され、その中心部へ第３の電極４８がシール性を確保して貫通されている。先端部材１２３はカプセル１１０に嵌合する基部１２４と第３の電極４８を保護するスリーブ１２５とを備える。
大径部１３０は絶縁材料で形成された有底筒状の外側ケーシング部材１３１を備える。その内周に筒状電極１４０が挿着される。この筒状電極１４０は一端側でその径が縮小され、小径部１２０の先端部材１２１のスリーブ１２５へ嵌合する。

このように形成されたコネクター９１の動作を図５に示す。雌コネクター部１００及び雄コネクター部１２０からそれぞれ表出する第１の電極２０及び第３の電極４８は、相互に接触する際及び離脱する際に、第１の電極２０が電気的に浮いた状態にあるので、両者の間から外部に対する漏電は生じない。
更には、図５Ｃ〜Ｄに示される様に、第１の電極２０と第３の電極４８との間に通電し、又は通電を停止する際、第１の電極２０と第３の電極４８とは予め接続されており、当該接続点の雰囲気が、外部に対してシールされかつ絶縁されている。よって、海水中や可燃性ガス中においても安全に雌コネクター部１００と雄コネクター部１２０との脱着を行なうことができる。

図６に他の実施形態のコネクター１６０を示す。図６において図５と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
図６の例では、雄コネクター部１６１が大径部１６２と小径部１７０を備える。大径部１６２は絶縁材料製の有底筒状のケーシング１６３とその内周面に配設される筒状電極１８７を備える。
小径部１７０は基部１７１とカプセル１８０とを備える。基部１７１は絶縁材料で形成され、その外周径は雌コネクター部１００側のカプセル１１０の内周面とほぼ等しく、両者のシール性がオーリング１７３で確保されている。基部１７１の中心には第３の電極４８が挿通されている。第３の電極４８の下端部４９は針状に形成され、その上端部にはキャップ部１８５が設けられている。このキャップ部１８５は雌コネクター部１００のキャップ部２３や図３の例の第２のキャップ部７８と同じ構成である。

カプセル１８０は、ケーシング１６３の開口部に筒状電極１８７を介して固定されている。なお、ケーシング１６３の内周面−筒状電極１８７−カプセル１８０間のシール性が確保されている。
カプセル１８０は絶縁材料で形成された有底筒状の部材であり、その開口部へ基部１７１が軸方向へ移動可能に挿入されている。基部１７１とカプセル１８０の内周面とのシール性はオーリング１７５が担っている。カプセル１８０内には圧縮コイルばね１８３が介在され、基部１７１を離隔方向へ付勢している。符号１８１は第４の電極であり、カプセル１８０の底部へシール性を確保して貫通している。
雄コネクター部１６１において、カプセル１８１の内側は基部１７１により外部に対してシールされている。同様に、ケーシング１６３の内側であって、カプセル１８０と底壁１６４とで仕切られる空間も外部に対してシールされている。

このように形成されたコネクター１６０の動作を図６に示す。雌コネクター部１００及び雄コネクター部１６１からそれぞれ表出する第１の電極２０及び第３の電極４８は、相互に接触する際及び離脱する際に、第１の電極２０及び第３の電極４８が電気的に浮いた状態にあるので、両者の間から外部に対する漏電は生じない。
更には、図６Ｃ〜Ｅにおいて示される様に、第１の電極２０と第３の電極４８との間に通電し、また通電を停止する際、第１の電極２０と第３の電極４８とは予め接続されており、当該接続点の雰囲気が、外部に対してシールされかつ絶縁されている。よって、海水中や可燃性ガス中においても安全に雌コネクター部１００と雄コネクター部１６１との脱着を行なうことができる。

本発明ではコネクターの構造を同心円状にできることから、軸対象のコネクターにすることは容易である。
本発明による他の実施例について図７を用いて説明する。
図７において、符号１００は雄コネクター部を示す。この雄コネクター部１００はケーシング１０１の先端に固定シール部材１０３が嵌合されている。この固定シール部材１０３の中心に導電性の細いパイプないしは細い無垢棒からなる芯線１０５が貫通し、これに電線が接続されている。
他方雌コネクター部は当該芯線１０５を受け入れるスペースがあればよい。
かかる構成を採用することにより通信用の同軸ケーブルが得られる。
同軸ケーブルの外殻を金属製のパイプにすれば曲げに強く、引っ張り強度に耐える強靱な同軸ケーブルにできる。さらに芯線も金属製の無垢棒ないしはパイプとすれば、より強靱となり土木工事の現場等において安全にデータ伝送することができる。同軸ケーブルであれば、電源を供給しつつ周波数を替えて多数の信号を重複伝送できる。また、消費電極が少ない微弱電波によるデータ伝送もできる。
この実施例によるデータの送受信方法については先行特許文献２（特許３６８９８７９号公報）を参照されたい。

本発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。
なお、この発明では、各電極の接続点の雰囲気を外部環境からシールしている。このシールのために必要なオーリングその他のシール材は、外部環境に応じて適宜選択される。

１、６０、９１、１６０コネクター
１０、１００雌コネクター部
１５第１の可動シール部
１７第１の固定シール部
１９、８０圧縮コイルばね
２０第１の電極
２１表出部
３０第２の電極
３２先端部
４０、６１、１２０、１６１雄コネクター部
４１、７１、１２１、１７０小径部
４５、７５、１３０、１６２大径部
６３第２のケーシング
７０第３のケーシング
７７、１８１第４の電極

Claims

第１のコネクター部と第２のコネクター部とを嵌合してなる通電用コネクターであって、
第１のコネクター部はケーシング、該ケーシング内をシールするシール部、前記ケーシング内に配置される第１及び第２の電極、前記第１のコネクター部が前記第２のコネクター部に対して非嵌合状態で前記第１及び第２の電極を分離し、嵌合状態で接続する電極接続制御部、を備える通電用コネクター。
前記第１のコネクター部と前記第２のコネクター部とが非嵌合状態において、前記第１のコネクター部から前記第１の電極が表出し、前記第２のコネクター部から第３の電極が表出し、
前記電極接続制御部は、前記第１のコネクター部と前記第２のコネクター部との嵌合−非嵌合移行の際に、シール性のある前記ケーシング内で前記第１の電極と前記第３の電極とを接続しておいてその間の通電を、同じく前記ケーシング内で前記第１と第２の電極とを接続又は分離することにより、オン又はオフする、請求項１に記載の通電用コネクター。
前記第２の電極に電力が印加される請求項１又は請求項２に記載の通電用コネクター
前記第１のコネクター部の前記シール部は前記第２のコネクター部に対向する可動シール部と反対側の固定シール部とを備え、
前記可動シール部は前記ケーシングの軸方向へシール性を維持して移動可能であり、該可動シール部に前記第１の電極が取り付けられ、前記固定シール部は前記ケーシングに固定され、該固定シール部に前記第２の電極が取り付けられ、
前記可動シール部と前記固定シール部との間には、前記電極接続制御部として、両者を離隔方向に付勢可能な付勢部材が配置され、
前記第１の電極は前記可動シール部を貫通しており、その表出部分で前記第２のコネクター部の第３の電極へ電気的に接続する、
請求項２又は３に記載の通電用コネクター。
前記第１の電極の表出部は軟質導電材料表面を備え、前記第２のコネクター部の第３の電極において前記第１のコネクター部に対向する対向電極部は前記表出部へ埋入可能な針状に形成されている、請求項２〜４のいずれかに記載の通電用コネクター。
第２のコネクター部は第２のケーシング、該第２のケーシング内をシールする第２のシール部、前記第２のケーシング内に配置される第３及び第４の電極、前記第１のコネクター部が前記第２のコネクター部に対して非嵌合状態で前記第３及び第４の電極を分離し、嵌合状態で接続する第２の電極接続制御部を備える、請求項１〜５のいずれかに記載の通電用コネクター
請求項６に記載の通電用コネクターにおいて、
前記第１のコネクター部は雌コネクターであり、前記第２のコネクター部は雄コネクターであり、
前記第２のコネクター部は第２のケーシングと第３のケーシングを備え、
前記第２のケーシングは第２の小径部と第２の大径部を有し、前記第３のケーシングは第３の小径部と第３の大径部とを有し、
前記第２のケーシングの第２の小径部は前記第１のケーシング部へシール性を維持して挿入され、前記第３のケーシングの第３の小径部は前記第２のケーシングの第２の大径部へシール性を維持して嵌合されてその軸方向へ移動可能であり、
前記第２の小径部を第３の電極が貫通し、その表出部が前記針状に形成され、
前記第３の小径部を第４の電極が貫通し、前記第３の電極に接続可能に配置され、
前記第２のケーシングと前記第３のケーシングとの間に両者を離隔する方向に付勢する第２の圧縮コイルばねが介在されて、前記第１のコネクター部が前記第２のコネクター部に対して非嵌合状態で前記第３及び第４の電極を分離し、嵌合状態で接続し、
前記第１のコネクター部と前記第２のコネクター部との嵌合−非嵌合移行の際に、シール性のある前記ケーシング内で接続状態にある前記第１の電極と前記第３の電極との間の通電を、シール性のある前記第２のケーシングの大径部内で前記第３の電極と第４の電極を接続又は分離することにより、オン又はオフする通電用コネクター。
前記第２の圧縮コイルばねのばね定数が前記第１の圧縮コイルばねのばね定数より大きく、前記第２のコネクター部を前記第１のコネクター部へ挿入するとき、前記第１のコネクター部の第１の電極と第２の電極とが接続した後に、前記第２のコネクター部の第３の電極と第４の電極とが接続する、請求項７に記載の通電用コネクター。