JP2013528312A - 電気エネルギーを伝えるためのプラグ型接続構造 - Google Patents

Abstract

電流を通す少なくとも一つのメスコネクタ素子（３）を備えるメスコネクタ側のハウジング（１）と、電流を通す少なくとも一つのオスコネクタ素子（４）を備えるオスコネクタ側のハウジング（２）と、メスコネクタ素子（３）とオスコネクタ素子（４）の間に電気的接触を確立する少なくとも一つの接触素子（５）を有し、メスコネクタ素子（３）とオスコネクタ素子（４）が実質的に中軸（Ｍ）に沿って延設される。メスコネクタ側のハウジング（１）とオスコネクタ側のハウジング（２）、それによってメスコネクタ素子（３）とオスコネクタ素子（４）が、プラグイン動作を通じて相互に接続され、その接続された状態で、メスコネクタ素子（３）とオスコネクタ素子（４）との間に電気的接続が生じる。接触素子（５）がプラグイン動作に対抗する第一の抵抗力（Ｆ１）を生じさせる。さらに、プラグ型接続を自動的にロックするためのセルフロッキング手段（６）を備える。そのロッキング手段（６）はプラグイン動作に対抗する第二の抵抗力（Ｆ２）を生じさせ、ガイド手段（７）がメスコネクタ側のハウジング（１）とオスコネクタ側のハウジング（２）の間に設けられ、そのガイド手段（７）は、二つのハウジング（１、２）の少なくとも一つに対するトルクの付加が、プラグイン動作（Ｓ）の方向に補助力を生成するように形成され、抵抗力（Ｆ１、Ｆ２）の少なくとも一部がこの抵抗力によって克服される。
【選択図】図７

Description

本発明は、請求項１の前文（preamble）に記載されるように、メスコネクタ側とオスコネクタ側を有する、電気エネルギーを伝送するためのプラグ型接続構造に関する。

エネルギー技術分野の先端技術において、ケーブルを接続するための多くのプラグ型接続構造が知られている。この種のプラグ型接続構造は、例えば、停電が発生したとき、ビル内部の非常用発電機と電力会社のエントリーポイントの間に接続を確立するために使用される。

通常、数百アンペアの範囲の電流が、この種の電気ケーブルを通って伝送される。このため、導電部分は、通常４０平方ミリから６００平方ミリの断面を有している。この種の断面は、その大きさのため、プラグ型接続を確立しなければならないユーザにとっては扱いにくい傾向にある。

先端技術から知られるプラグ型接続構造は、それぞれ、オスコネクタ部又はプラグコネクタ部、及びメスコネクタ部を有しており、それらは互いに接続可能になっている。接触フィンなどの接触素子は、例えば、メスコネクタ部の導電部分とプラグコネクタ部の導電部分の間に設けられる。さらに、通常、封止部材がメスコネクタ部とプラグコネクタ部の間に設けられ、湿気、埃、さらには水が接触素子の領域に入り込むことが防止されている。

メスコネクタ部とプラグコネクタ部の間にプラグ型接続を確立するとき、プラグコネクタ部をメスコネクタ部に押し込むために、ユーザは比較的大きな力をかけなくてはならず、その際に、それに対応して軸方向にかかる抵抗力を克服しなければならない。抵抗力の最大は、通常、複数の抵抗力で構成される。まず、第一の抵抗力は、プラグコネクタ部とメスコネクタ部の間の接触素子に係る力を越えるためにかけなくてはならない力である。更なる抵抗力は、封止部材の抵抗力を越えるためにかけなければはならない。その結果、ユーザは上述した抵抗力を克服するために軸方向への挿入力をかけなくてはならない。

すなわち、プラグ型接続を確立しようとするユーザにとって、プラグとソケットの間に接続を確立するためには、中軸（mid-axis）方向に向かって比較的大きな挿入力をかけなければならず、これが大きな弊害となっていた。特に、病院で非常電源システムを接続するような非常時の場合は、オスコネクタ部とメスコネクタ部の間の接続が、非常用電源の発動を遅延させ、非常に大きな障害となり、最悪の場合、人身事故にもつながる可能性があった。

このような従来技術に鑑み、本発明が達成しようとする課題は、プラグ型接続構造についての従来技術が抱える欠点を克服することにある。特に、軸方向へのプラグ型接続を得るためにかけるべき挿入力を減少させ、ユーザがメスコネクタ部をプラグコネクタ部に簡単に接続できるようにする、電気的導通を得るためのプラグ型接続構造を提供するものである。

このような課題は、請求項１に記載のプラグ型コネクタハウジングによって解消される。請求項１によれば、プラグ型接触構造は、電流を導通させる少なくとも一つのメスコネクタ素子を有するメスコネクタ側のハウジングと、電流を導通させる少なくとも一つのオスコネクタ素子を有するオスコネクタ側のハウジングと、メスコネクタ素子及びオスコネクタ素子の間に電気的接触を確立するための少なくとも一つの接触素子とを備えている。メスコネクタ素子及びオスコネクタ素子は、実質的に中軸に沿って延設されている。メスコネクタ側のハウジング及びオスコネクタ側のハウジングと、さらに、メスコネクタ素子及びオスコネクタ素子は、プラグイン動作によって互いに接続可能となっており、接続された状態でメスコネクタ素子とオスコネクタ素子の間に電気的接触が確立される。接触素子は、プラグイン動作に対する第一の抵抗力を生じさせるが、その抵抗力は、プラグイン接続を確立するために克服されなければならない。プラグ型接続構造は、さらに、プラグ型接続構造をロックするための自動的なセルフロッキング手段を備えており、このロッキング手段は、プラグイン動作に対する第二の抵抗力を生じさせる。ガイド手段は、メスコネクタ側のハウジングとオスコネクタ側ハウジングの間に設けられ、このガイド手段が、２つのハウジングのうちの少なくとも一つに対してトルクをかけることによって、プラグイン動作の方向に補助力を発生するように形成されており、その結果、抵抗力の少なくとも一部がこの補助力によって克服されるようになっている。

ユーザがトルクをかけることができることから、プラグ型接続を確立しようとすることは、より人間工学に沿ったものとなる。

一つのメスコネクタ素子と一つのオスコネクタ素子とによる１ピン接続が特に好ましく用いられる。但し、複数のメスコネクタ素子及び複数のオスコネクタ素子が備えられるマルチピン接続も適用可能である。

また、メスコネクタ側のハウジング及びオスコネクタ側のハウジングの間に封止部材を設けることが好ましい。封止部材は、メスコネクタ側のハウジング及びオスコネクタ側のハウジングの間の隙間を封止して、水などの液体や空気が入り込まないようにする。このような封止部材は、プラグイン動作に対する第三の抵抗力を生じさせる。

コネクタの構造によるが、抵抗力は通常は軸方向に働くものであり、換言すれば、中軸方向に働くものである。

ガイド手段は、プラグイン動作が、第一の領域において、中央軸に平行な並進運動に沿って行われ、第二の領域において、回転運動又は回転運動と並進運動の組み合わせが行われるように形成されることが好ましい。

ガイド手段は、一対となるガイドダクト（guide duct）及びガイドダクト内に突出するガイドコーム（guide comb）によって構成されることが好ましい。この場合、ガイドダクトは一方のハウジング、例えば、メスコネクタ側又はオスコネクタ側のハウジングに配置され、ガイドコームは、他方のハウジング、すなわち、オスコネクタ側又はメスコネクタ側のハウジングに設けられる。

ロッキング手段は、プラグイン動作中に一方のハウジングが当接するリミットストップ（limit stop）を有することが好ましい。ロッキング手段は、このリミットストップを介して、一方のハウジングと共に直進状態で移動し、ロッキング手段がハウジングを介して移動するとき、第二の抵抗力がプラグイン動作に作用する。

ガイド手段は、ロッキング手段が二つのハウジングが互いに回転するのを防止するのに対して、二つのハウジングが接続された状態で軸方向に対して移動できるように形成されることが好ましい。

ロッキング手段は、コネクタが接続状態に至ると、ロッキング手段が位置するハウジングから他方のハウジングに向かって、自動的にプラグイン方向と反対の方向に移動する。このとき、ロッキング手段は、ハウジングが互いに回転するのを防止するロック機能を実現する。このロック機能は特に、キャッチング凹部（catching recess）に突出するリミットストップによって実現される。

ロッキング手段は、第二の抵抗力が克服されなければならないときに、補助力が効果的に働くように配置されることが好ましく、及び／又は、封止手段は、第三の抵抗力が克服されなければならないときに、補助力が効果的に働くように設置される。これら二つの補助力又は二つのうちの一つの補助力が働くとき、合計の抵抗力は第一の抵抗力に比較して高くなる。この範囲において、抵抗力が最も高くなるときに、トルクを介して補助力が導入されることが特に有用となる。

ガイド手段は、ガイドダクトと、ガイドダクトに突出する少なくとも一つのガイドコームを備え、ガイドダクトは、プラグ型接続と平行な第一の領域と、プラグイン移動方向に対して傾斜する第二の領域を経由して伸びる経路として形成されることが好ましい。

ロッキング手段は、メスコネクタ側のハウジングか、オスコネクタ側のハウジングのいずれかに、もう一方の部材に対し軸方向に移動可能であって、ばねによって第二の抵抗力が生じるように接続されることが好ましい。

更なる有用な本発明の形態については、従属クレームにおいて特徴づけられている。

本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して以下に記載するが、これらの図面は説明を目的とするものであって、本発明はこれらの図面には限定されない。
プラグ型接続構造のメス型コネクタ側の斜視図である。 図１の側面図である。 図１の断面図である。 プラグ型接続構造のオス型コネクタ側の斜視図である。 図４の側面図である。 図４の断面図である。 プラグ型接続構造の断面図であり、図１から図３によるメス型コネクタ側が、図４から６によるオス型コネクタ側に接続されている状態を示す。 接続直前のオス接続側とメス接続側の斜視図である。 プラグイン工程におけるコネクタの挿入力の分析結果を示す模式図である。

図１から８は、二つの電気ケーブルの間に電気的接触を確立するためのプラグ型接続構造の要部を示す。ケーブルは典型的には４０から６００平方メートル、好ましくは１００から４５０平方メートルの断面を有し、電気エネルギーを伝えるために使用される。公称電圧は１０００ＶＡＣあるいは１５００ＶＤＣであるが、他の電圧であってもよい。

プラグ型接続構造は、基本的に、メスコネクタ側のハウジング１及び電流を流すメスコネクタ素子３を有するメスコネクタ側と、オスコネクタ側のハウジング２及び電流を流すオスコネクタ素子４と、メスコネクタ素子３とオスコネクタ素子４との間に電気的接触を確立する少なくとも一つの接触素子５とを備えている。メスコネクタ側が完全にオスコネクタ側に接続されると、プラグ型接続構造は接続状態となり、それによって、メスコネクタ素子３とオスコネクタ素子４の間に電気的接触が確立される。すなわち、この接続状態では、メスコネクタ側のハウジング１がオスコネクタ側のハウジング２と接続され、メスコネクタ素子３がオスコネクタ素子４と接続されることになる。

メスコネクタ側のハウジング１とオスコネクタ側のハウジング２の間の接続は、ロッキング手段６によってロックされ、プラグ型接続の予期しない接続解除が防止されるようになっている。そのため、ロッキング手段６は、軸方向に働く力を吸収するようになっている。

メスコネクタ側のハウジング１を図１及び２に示す。メスコネクタ側のハウジング１は、中軸（mid-axis）Ｍに沿って延びており、実質的に中空の円筒形状となっており、側壁１０が、内部空間１１の境界を形成している。導電性のメスコネクタ素子３は、図３の断面図を参照しつつ以下に説明するように、内部空間１１内に配置されている。

メスコネクタ側のハウジング１は、ハウジング２をオスコネクタ側でガイドするガイド部１２を有する。ガイド部１２は、ハウジング１の表面部１６において前方に仕切られている。ベアリング部１３は、ガイド部１２に接続されており、ロック手段６を支持している。ケーブル受け部１４は、ベアリング部１３に接続されており、このケーブル受け部は、ケーブル受け部１４を通じて内部空間１１に導かれるケーブルと共に、張力を緩和するクランプ接続（clamped connection）を形成するようになっている。内部空間１１に導かれたケーブルは、メスコネクタ素子３と電気的に接続され、その結果、メスコネクタ素子３とケーブルの一又は複数の導電性部材との間に電気的接続が確立される。

ガイド部１２の領域には、メスコネクタ側のハウジング１にガイド手段７が備えられており、このガイド手段７は、プラグイン工程の間、オスコネクタ側のハウジングをガイドする。本実施形態では、ガイド手段７は、第一のガイドダクト７０及び第二のガイドダクト７５により形成されており、これらガイドダクトに、もう一方のオスコネクタ側のハウジング２に備えられたガイドコーム７１が係合できるようになっている。

図１に明示的に示されるように、ガイドダクト７０，７５は、中軸Ｍに沿って延びる第一の領域７２を有する。第二の領域７３は、第一の領域７２に続いており、この第二の領域は中軸Ｍに対して角度をもって傾斜するように形成されている。この第一の領域７２と第二の領域７３との間の角度は、好ましくは３０度から６０度の範囲、特に好ましくは４５度の範囲にある。第三の領域７４は、第一の領域７２に対して同様に傾斜するようにして、第二の領域７３に連続している。この第三の領域７４は、第一の領域７２に対して直交していることが好ましい。

図３に、メスコネクタ側のハウジング１の断面図を示す。同図を参照しつつ、メスコネクタ素子３と、ハウジング１の内部空間１１におけるその構成を説明する。メスコネクタ素子３は、接続状態においてオスコネクタ素子４が位置するメスコネクタ開口部３０を備える。このメスコネクタ開口部３０は、断面円形状の実質的に中空の円筒形状を有している。環状溝部３１は、メスコネクタ開口部３０内に配置され、本実施形態では接触フィン（contact fin）状の外観を有する接触素子５を保持するようになっている。位置決めピン３２は、同様にメスコネクタ開口部３０に配置されるようになっており、この位置決めピンは、メスコネクタ開口部３０の全体にわたって延設されており、特に好ましくは、メス型コネクタ開口部３０から突出するようになっている。この位置決めピン３２は、コネクタが接続された状態又は接続されようとしている状態において、オスコネクタ素子４をガイドするために使用される。この位置決めピン３５は、その先端領域において、絶縁キャップ３５によって被覆されている。この絶縁キャップは、電流を通さない絶縁性材料により形成され、ユーザが導電性部分と接触できないようになっている。

接触領域３３は、メスコネクタ開口部３０の反対側に配置され、ケーブル受け部１４の領域に接続されるようになっている。この接触領域３３は、例えばクリンプ（crimp）接続を介して接触領域３３及びメスコネクタ素子３に接続されるケーブルの導電性部分を実質的に支持するようになっている。

図３に明示的に示されるように、メスコネクタ素子３は、メスコネクタ側のハウジング１の内部空間１１に配置される。本実施形態では、メスコネクタ素子３は、外部からユーザが触れることがないように配置されるようになっている。また、このメスコネクタ素子３とハウジング１の間には、封止部材３４が配置されている。封止部材３４は、本実施形態では、Ｏリングの形状をなし、内部空間１１とメスコネクタ素子３との間の中間スペースを封止しており、これによって、ケーブル受け部１４からの湿気が接触素子５の領域に到達できないようにしている。

本実施形態では、ガイド部１２の後方の外面に、封止部材８を備えており、この封止部材が、メスコネクタ側のハウジング１とオスコネクタ側のハウジング２との間の中間のスペースを封止している。本実施形態では、封止部材８はＯリングの形状をなし、メスコネクタ側のハウジング１内に延設された溝８０内に配置されるようになっている。

ロッキング手段６は、ベアリング部１３の領域に配置され、ケーシング形状をなし、メスコネクタ側のハウジング１の外周の全周に延設されている。このロッキング手段６は、好ましくは、スリーブ６３によって覆われており、このスリーブを介してユーザはロッキング手段６を良好に把持することが可能となる。ロッキング手段６は、基本的に、オスコネクタ側のハウジング１をメスコネクタ側のハウジング２に接続された状態でロックし、このロックにより、特に２つのハウジング１，２が互いに回転することが防止される。メスコネクタ側のハウジング１は、ベアリング部１３の領域に環状の位置決め面部１５を有しており、この面部に当接する圧力ばね６１が備えられ、この圧力ばねが、位置決め面部１５からガイド部１２に向かってロッキング手段６を押圧する。本実施形態では、ロッキング手段６がオスコネクタ側のハウジング１に接続されており、これによって、中軸Ｍ方向に沿ってロックする位置からロックを開放する位置への限定された移動が可能となっている。ロッキング手段６は、常に圧力ばね６１によってガイド部１２の方向に押圧されており、これがロックする位置に対応している。プラグイン工程において、圧力ばねが圧縮されると、すなわち、図３におけるロッキング手段６は、図３で示す矢印Ｐに沿って図中右方向に押圧される。メスコネクタ側のハウジング１とオスコネクタ側のハウジング２が最終の位置になると、すなわち、コネクタが接続された状態になると、ばね６１は、ロッキング手段６を矢印Ｐ方向とは逆の、元の位置に向かって戻るように作用する。このようなばね６１が備えられることにより、自動的なロッキング手段の動作が実現されるようになる。

ロッキング手段６は、さらに、終端部６２を備えている。この終端部６２は、ロッキング手段６において回転可能に配置され、それ自体の軸の周りに１８０度の範囲で回転可能となっている。そして、この終端部６２が、メスコネクタ側のハウジング１の終端縁部１７に適用され、ロッキング手段６が回転不能にロックされる。これにより、ロッキング手段は、矢印Ｐの方向に相対的に移動しなくなる。

ロッキング手段６は、図示しないガイドを介して、メスコネクタ側のハウジング１に案内されて、ハウジング１とロッキング手段６が回転しないようになる。

オスコネクタ側のハウジング２を、図４から図６に示す。オスコネクタ側のハウジング２は、内部空間２１の境界を形成する側壁２０を有している。オスコネクタ素子４は、内部空間２１に配置される。本実施形態では、内部空間２１は、メスコネクタ側のハウジング１のガイド部１２を保持できるように形成されている。オスコネクタ素子４は、内部空間２１を通って延設されており、コネクタが接続された状態で、メスコネクタ開口部３０に突出する。オスコネクタ側のハウジング２は、さらに、ケーブル受け部２２を備えており、メスコネクタ側のハウジング１のケーブル受け部１４と同様に、オスコネクタ素子４が電気的に接触するケーブルを保持する。オスコネクタ側のハウジング２は、さらに、スリーブ２９によって覆われており、このスリーブを介してユーザはハウジング２を把持できるようになっている。

オスコネクタ素子４は、図６に明示されているように、メスコネクタ開口部３０に位置する円筒状ピン部４０を備えている。この円筒状ピン部４０は、後端側に接触領域４３が接続されており、ケーブルとの電気的接触を確立するようになっている。円筒状ピン部４０は、さらに、中央ガイド開口部４２を備えており、この開口部により、メスコネクタ素子３の位置決めピン３２が受け入れられるようになっている。さらに、円筒状ピン部４０は、先端領域に、電流を通さない絶縁材料により形成される保護部材４５を備えることが好ましい。オスコネクタ素子４は、円筒状ピン部４０の領域において、オスコネクタ側のハウジング２によって外周全体が覆われている。同様に、図６に示すように、本実施形態ではＯリング形状の封止部材２４が、ハウジング２とオスコネクタ素子４との間を封止しており液体の滲入を防いでいる。

ガイドコーム７１は、図６に明示的に示されるように、内部空間２１に配置されている。ガイドコーム７１は、本実施形態では、ガイドダクト７０，７５のそれぞれに対して備えられることが好ましい。ガイドコーム７１は、プラグイン接続がなされ、コネクタが接続状態にあるときに、対応するガイドダクトに突出する。ガイドダクト７０，７５の対を介して、特にガイドダクトの第三の領域７４とガイドコーム７１によって、２つのハウジング１，２の間での軸方向の動きが保証されるようになる。

図７に示される接続状態におけるプラグ型接続構造により、本実施形態においてメスコネクタ側とオスコネクタ側がどのように接続されるのかが容易に理解できる。ここで、「オスコネクタ側」，「メスコネクタ側」という用語は、電気的導通部分について、すなわち、メスコネクタ素子３，オスコネクタ素子４に関連して使用される。

プラグイン工程における典型的なコネクタの挿入力の分析結果を図９に模式的に示す。プラグイン工程においては、メスコネクタ側のハウジング１がオスコネクタ側のハウジングと組み合わされて、メスコネクタ素子３とオスコネクタ素子４の間に電気的導通接続が得られるようになる。

プラグイン工程は、通常、プラグイン動作を伴って行われ、その動作において、メスコネクタ側のハウジング１とオスコネクタ側のハウジング２が、お互いに向かって移動する。このプラグ型接続が確立及び切断される場合に、軸方向に係る挿入に対する抵抗力が克服されて、ハウジング部１，２の双方が、お互いに向かって移動できるようになる。従って、このプラグイン工程において、二つのハウジング部１、２を接続するために、様々な抵抗力が克服される必要がある。

プラグイン工程において克服されるべき抵抗力を図９に示す。図中プラグイン経路がｘ軸上に、それに対応する抵抗力がｙ軸上に示されている。

ＳＲまでの第一の部分においては、他の抵抗力と比較して非常に低い摩擦力ＦＲのみが、二つのハウジング１，２、メスコネクタ素子２及びオスコネクタ素子４、位置決めピン３２及びガイド開口部２５の間に係る抵抗力として克服される必要がある。

オスコネクタ素子４が接触素子５と接触する程度まで移動するとすぐに、プラグイン動作に対抗する第一の軸方向の抵抗力Ｆ１が接触素子５によって働く。プラグイン動作をさらに行うためにユーザによって克服されなければならない抵抗力Ｆ１は、実質的にはＳＲからＳ１にわたって働く。

次のステップで、ハウジングは、その配置構造によって、ばねに付勢されているロッキング手段６、及び／又は、封止部材８のいずれかに接触し、これら２つの要素が同様に抵抗力を生じさせることになる。これら２つの軸方向の抵抗力は、図９において、第二の抵抗力Ｆ２及び第三の抵抗力Ｆ３として示される。当然ながら、第二の抵抗力Ｆ２は、ロッキング手段６により与えられ、第三の抵抗力Ｆ３は封止部材８によって与えられることになる。本実施形態では、プラグイン方向から見て、封止部材８がロッキング手段６の前方に位置することになり、第三の抵抗力Ｆ３が、第二の抵抗力の前に克服されなければならない。逆の配置構成の場合にも同様に考えることができる。また、封止部材８とロッキング手段６を同じ位置に配置させることも可能であり、それによってそれらの抵抗力を同じ位置において同時に克服されるようにすることができる。

図９には、プラグ接続を確立するために、ユーザは、基本的に抵抗力Ｆ１，Ｆ２及びＦ３の合計からなる大きな抵抗力を克服しなくてはならないことが示されている。この力をもって、ユーザは二つのハウジング１，２を接続させなければならないことになる。

プラグ型接続を確立する工程を、図１から８を参照しつつ説明する。図８は、接続すべき二つのパーツの初期位置を示している。

接続を確立するための最初の段階では、メスコネクタ側のハウジング１とオスコネクタ側のハウジング２は、中軸Ｍの方向のプラグイン動作Ｓに沿って、お互いに向かって移動する。この間、ガイドコーム７１は、それぞれ対応するガイドダクト７０，７５に係止する。メスコネクタ素子３内の接触素子５は、メスコネクタ素子内でオスコネクタ素子４と接触するように更に入り込み、接触素子５の第一の抵抗力Ｆ１を克服するための挿入力は増加させなければならないことになる。

オス型コネクタ側のハウジング２がロッキング手段６のリミットストップ部６０の近傍まで近づくと直ちに、ロッキング手段６の第二の抵抗力Ｆ２がプラグイン動作に対抗して働く。このとき、ガイドコーム７１は、ガイドダクト７０，７５の第二の領域７３に位置する。ガイドダクト７０，７５にガイドコーム７１が位置するハウジング１の回転移動を介して、ガイドコーム７１は、ガイドダクトの第二の領域７３の傾斜に沿って移動し、この傾斜部の形状によって回転力（torque）がプラグイン方向に向う補助力に偏向される。従って、この回転移動のために、ユーザは、２つのハウジング１、２の間に相対的に作用するトルクをかけることになる。これによって、ガイド手段７は、二つのハウジング１，２の少なくとも一つにトルクがかけられることで、プラグイン動作Ｓの方向に補助力を生み出すことになるように構成され、その結果、抵抗力Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の少なくとも一部が、この補助力によって克服されることになる。但し、本実施態様に示すように、動作の最後の領域におけるトータルの抵抗力は、補助力とその結果としてトルクによって克服されることが好ましい。

以上のような回転運動は、ユーザがハウジングを回転移動させることにより、ハウジングを長手方向に移動させるよりも容易に軸方向にかかる抵抗力を克服することができる点で非常に有利である。この点において、回転運動はより人間工学に合致しており、コネクタの接続動作により好適に対応するものである。

そして、回転運動又はトルクは更に維持されて、これによって、ガイドコーム７１はガイドダクトの第三の領域７４まで移動して止まる。この位置で、オスコネクタ側のハウジング２の凹部２３と、リミットストップ部６０とが互いに対向し、これによってリミットストップ部６０が凹部２３内に係止して止まることになる。ばね６１が配置されていることにより、ロッキング手段６は、オスコネクタ側のハウジング２の方向に押圧され、これにより、リミットストップ部６０は側壁２０のキャッチング凹部２３によってロックされる。このロックされた接続状態では、メスコネクタ側のハウジング１がオスコネクタ側のハウジング２に向かって回転することが防止される。このように回転が防止されることにより、ガイドコーム７１は、中軸Ｍに直交するガイドトラック部分の第三の領域７４に確実にとどまり、これによって、二つのハウジング１、２は、中軸Ｍの方向に互いに引き離されることがなくなる。

ここで、プラグ型接続が再び切り離される場合には、ロッキング手段６を、ばね６１のばね力に抗して後方、すなわち、オスコネクタ側のハウジング２から離れるように移動させ、これによって、２つのハウジング１，２を互いに回転できるようにする。リミットストップ部６０とキャッチング凹部２３との間のキャッチング係合（catching engagement）が解除されると直ちに、ばね６１の復元力がロッキング手段６に作用し、それはリミットストップ６０を介してオスコネクタ側のハウジング２に働き、接続の解除を補助することになる。ガイドコーム７１は、ばねの力によってガイドダクトの第二の領域７２に向かって押圧される。接続を切り離す際には、接触素子５による第一の抵抗力Ｆ１と、封止手段８による第三の抵抗力Ｆ３を克服しなければならず、そのときに、圧力ばね６１のばね力が補助動作と作用する。さらに、上述したように、回転動作を介して補助力が２つのハウジング１，２の間に順次に作用し、この補助力が接続解除の動作を補助することになる。

終端部は、プラグイン接続が成功裡に確立した後に、選択的に動作させることができ、それによって、プラグ型接続構造が予期せず分離することを防止できるようになる。この目的のため、終端部６２は、１８０度回転することが好ましい。ユーザがプラグ型接続を切り離したい場合には、終端部６２を再度１８０度逆に回転させ、これによってロック状態を解除させることができる。

ここで、ガイドダクト７０，７５をオスコネクタ側のハウジング２上に配置し、ガイドコーム７１をメスコネクタ側のハウジング１上に配置することも可能であり、これによっても上記同様の効果を達成することができる。

ガイドダクト７０には、第一の領域７２において、さらに、横方向に向かう凹部７６を備えることができ、その凹部は、例えば何等かの用途において、操作手段として用いることができる。

メスコネクタ側のハウジング１は、また、オスコネクタ側のハウジング２も、プラスチックのように、電流を通さない材料によって形成されることが好ましい。特に好ましいのは、ポリアミドからなる材料である。

１ メスコネクタ側のハウジング
２ オスコネクタ側のハウジング
３ メスコネクタ素子
４ オスコネクタ素子
５ 接触素子
６ ロッキング手段
７ ガイド手段
８ 封止部材
１０ 側壁
１１ 内部空間
１２ ガイド部
１３ ベアリング部
１４ ケーブル受け部
１５ 位置決め面部
１６ 表面部
１７ 終端縁部
２０ 側壁
２１ 内部空間
２２ ケーブル受け部
２３ キャッチング凹部
２４ 封止部材
２９ スリーブ
３０ メスコネクタ開口部
３１ 環状溝部
３２ 位置決めピン
３５ 絶縁キャップ
４０ 円筒状ピン部
４２ 中央ガイド開口部
４３ 接触領域
４５ 保護部材
６０ リミットストップ部
６１ 圧力ばね
６２ 終端部
６３ スリーブ
７０ 第一のガイドダクト
７１ ガイドコーム
７２ 第一の領域
７３ 第二の領域
７４ 第三の領域
７５ 第二のガイドダクト
７６ 凹部
Ｍ 中軸
Ｓ プラグイン動作
Ｆ１ 第一の抵抗力（接触素子）
Ｆ２ 第二の抵抗力（ロッキング手段）
Ｆ３ 第三の抵抗力（封止部材）

Claims (11)

1. 電流を通す少なくとも一つのメスコネクタ素子（３）を備えるメスコネクタ側のハウジング（１）と、電流を通す少なくとも一つのオスコネクタ素子（４）を備えるオスコネクタ側のハウジング（２）と、メスコネクタ素子（３）とオスコネクタ素子（４）の間に電気的接触を確立する少なくとも一つの接触素子（５）を有し、メスコネクタ素子（３）とオスコネクタ素子（４）が実質的に中軸（Ｍ）に沿って延設され、メスコネクタ側のハウジング（１）とオスコネクタ側のハウジング（２）、それによってメスコネクタ素子（３）とオスコネクタ素子（４）が、プラグイン動作を通じて相互に接続され、その接続された状態で、メスコネクタ素子（３）とオスコネクタ素子（４）との間に電気的接続が生じ、接触素子（５）がプラグイン動作に対抗する第一の抵抗力（Ｆ１）を生じさせるプラグ型接続構造であって、
   さらに、プラグ型接続構造は、
   プラグ型接続を自動的にロックするためのロッキング手段（６）を備え、このロッキング手段（６）は、プラグイン動作（Ｓ）に対抗する第二の抵抗力（Ｆ２）を生じさせ、
   ガイド手段（７）を備え、このガイド手段（７）が、メスコネクタ側のハウジング（１）とオスコネクタ側のハウジング（２）の間に設けられ、このガイド手段（７）は、二つのハウジング（１、２）の少なくとも一つに対するトルクが、プラグイン動作（Ｓ）の方向に補助力を生成するように形成され、抵抗力（Ｆ１、Ｆ２）の少なくとも一部がこの補助力によって克服されることを特徴とするプラグ型接続構造。
2. メスコネクタ側のハウジング（１）とオスコネクタ側のハウジング（２）の間に、更に封止部材（８）が配置され、この封止部材が、メスコネクタ側のハウジング（１）とオスコネクタ側のハウジング（２）の間の間隙を水などの液体や空気から保護し、この封止部材（８）がプラグイン接続に対抗する第三の抵抗力（Ｆ３）を生じさせることを特徴とする、請求項１に記載のプラグ型接続構造。
3. 前記ガイド手段（７）が、前記プラグイン動作が、中軸（Ｍ）に平行な並進運動に沿った第一の領域、及び回転運動又は回転運動と並進運動の組み合わせをもって第二の領域で行われるように形成されることを特徴とする、請求項１又は２記載のプラグ型接続構造。
4. 前記ロッキング手段（６）が、プラグイン動作（Ｓ）の間にハウジング（１，２）の一つが突き当たるリミットストップ（６０）を有し、このロッキング手段（６）が、前記リミットストップを介して一つのハウジング（１，２）と並進するように配置され、当該ロッキング手段（６）がハウジング（１、２）を介して移動したときに、第二の抵抗力（Ｆ２）がプラグイン動作に対抗する、請求項１〜３のいずれか一項記載のプラグ型接続構造。
5. 接続状態になったときに、前記ロッキング手段（６）は、当該ロッキング手段が備えられたハウジング（１、２）からもう一方のハウジング（２、１）に向かって自動的にプラグイン方向（Ｓ）と反対の方向に移動し、ハウジング（１、２）が互いに回転するのを防止するロック手段を備え、このロック手段が、他方のハウジング（２、１）のキャッチング凹部（２３）に突出するリミットストップ（６０）により形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項記載のプラグ型接続構造。
6. 前記ロッキング手段（６）が、前記第二の抵抗力（Ｆ２）も克服されなければならないときに補助力が効果を発生するように配置され、及び／又は、前記封止部材（８）が、前記第三の抵抗力（Ｆ３）も克服されなければならないときに補助力が効果を発生するように配置されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項記載のプラグ型接続構造。
7. 前記ガイド手段（７）が、ガイドダクト（７０）と、このガイドダクト（７０）に突出する少なくとも一つのガイドコーム（７１）を含み、ガイドダクト（７０）が、プラグ型接続と平行な第一の領域（７２）と、プラグイン動作に対して角度をもった第二の領域（７３）とを経由して伸びる経路として形成されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項記載のプラグ型接続構造。
8. 前記ロッキング手段（６）が、メスコネクタ側のハウジング（１）又はオスコネクタ側のハウジング（２）のいずれかに接続され、ばね（６１）が第二の抵抗力（Ｆ２）を付与することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項記載のプラグ型接続構造。
9. 前記ロッキング手段（６）が、ケーシングの形状をしており、このロッキング手段（６）が、前記メスコネクタ側のハウジング（１）又はオスコネクタ側のハウジング（２）のいずれかに接続され、それぞれのハウジング（１、２）の外周全周を覆うことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項記載のプラグ型接続構造。
10. 前記ロッキング手段（６）が、対応するハウジング（１、２）に対する回転を防止することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項記載のプラグ型接続構造。
11. 前記ロッキング手段（６）を回転不能にロックする終端部（６２）を備えることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のプラグ型接続構造。

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