JP2019140080A - コネクタ - Google Patents
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Abstract
Description
特に、センターピンの周囲に、多数のコネクタピンを配置しなければならない多芯ケーブル用丸型コネクタにおいては、ピン数の増大とコネクタ全体の小径化との両立が困難となっている。
(1)プラグ本体を有するプラグとソケット本体を有するソケットとを互いに軸線方向に差し込むことにより接続するようにしたコネクタにおいて、前記プラグ本体と前記ソケット本体とのいずれか一方を、外周面を円形とした差し込み部を有する雄型本体とし、同じくいずれか他方を、前記雄型本体の差し込み部が回転可能として嵌合しうる円筒部を有する雌型本体とし、前記雄型本体の差し込み部の先端部の外周面の一部に外向きの突部を設け、前記雌型本体の円筒部の内面に、前記突部が軸方向へ挿通しうる溝を形成する複数の内向きの凸条と、前記差し込み部が前記円筒部に軸線方向に差し込まれて、前記突部が摺接することにより、前記雄型本体と前記雌型本体とを相対的に回転させて、互いに中心軸線回りの回転方向の正規の位置に位置決めさせるようにした傾斜カム面とを設け、前記雄型本体と前記雌型本体との対向部に、前記雄型本体が前記雌型本体に中心軸線回りの回転方向の正規の位置に位置決めされた状態で、互いに接続されるようにした複数の電気的、光学的、または流体的な接続手段を設けたものとする。
その後さらにプラグとソケットとを深く差し込み合うと、雄型本体における差し込み部の突部が雌型本体における円筒部の傾斜カム面に当接した後、それに沿って摺動することにより、雄型本体と雌型本体とは、それらの中心軸線回りの正規の位置まで相対回転させられように案内される。
雄型本体と雌型本体とが中心軸線回りの正規の位置まで相対回転させられると、接続手段は、正規の位置関係で適正に接続することができる。
したがって、プラグを、どのような向きでソケットに差し込んでも、プラグ本体とソケット本体とは正規の位置に円滑に案内され、接続手段を間違いなく、適正に接続しうるので、プラグとソケットとの接続個所が視認できなくても、それらの接続作業を、手探りでも、簡単かつ迅速に行うことができる。
しかも、雄型本体における差し込み部の突部が雌型本体における円筒部の傾斜カム面に当接する前に、雄型本体は、突部が雌型本体の円筒部の内面における複数の凸条間に形成されたいずれかの溝に進入した状態で、ある程度雌型本体内に進入し、雄型本体と雌型本体とは相互の傾きが補正された状態で芯合わせされているので、雄型本体の突部は雌型本体の傾斜カム面に常に一定の姿勢で当接することができ、雄型本体と雌型本体との差し込み時の片当たりによる磨耗や折損等が防止される。
さらに、雄型本体における差し込み部の先端面と雌型本体における円筒部の対向面とには、特許文献2に記載されているような大径のセンターピンやピン挿入孔を設ける必要がなく、その対向面全体を接続手段のために使用することができるので、コネクタ全体の外径を小とすることができる。
また、雌型本体の円筒部内における全凸条と傾斜カム面との間隔を小とすることができるので、雌型本体の軸線方向の長さを小とすることができる。
コネクタは、図1および図2に示すように、プラグ1とソケット2とを互いに軸線方向(図1および図2においては、プラグ1とソケット2との中心軸線がともに中心軸線Lに一致するようにして示してある)に差し込むことにより接続するようにしたものである。プラグ1は、円筒形のプラグケース3と、当該プラグケース3内に中間部が回転可能、かつ中心軸線L方向には移動不能として嵌合されたプラグ本体4とを有する。ソケット2は、中間部に拡径鍔部5を有するほぼ円筒形のソケット本体6を有している。
なお、プラグ本体4を雌型本体Bとし、かつソケット本体6を雄型本体Aとすることも可能である。
突部9は、本実施形態においては横断面形状を菱形としてあるが、これに代えて円形、三角形、その他の形状とすることもできるが、その中心軸線L方向の先端部と基端部とは尖先状とするのが好ましい。
プラグ本体4における各ピン挿入孔10内には、図4および図5に示すような受け部材をなす平板状の雌型接触子11が、それぞれの基部がプラグ本体4内の接触子保持部材12により強固に保持されて配設されている。
図4に示すように、各雌型接触子11の先端部は二股状をなしており、この二股部分に、各ピン挿入孔10内に挿入されてきた後述するピン22が差し込まれることにより、弾性変形により拡開してピン22と接触し、電気的な導通が図られるようになっている。
多芯ケーブル13の端末部には、抜け止め金具14が設けられている。
この外装体15の外周面の中間部に形成された小径部15aに、プラグケース3が回転可能、かつ中心軸線L方向に移動不能として外嵌されている。
差し込み部7の基部を所要の間隙をもって覆う外装体15における先端部の内面には、断面形が山形をなす内向き環状突条15bが設けられている。
また、プラグ本体4は、この実施形態においては、差し込み部7、5個の雌型接触子11、接触子保持部材12および外装体15からなるものとしてあるが、実際にはより多数の部材からなっている。
例えば、接触子保持部材12および外装体15は、実際にはそれぞれ複数の部材を結合して形成されているが、ここでは説明を簡単にするため、それらを一体物として説明する。後述するソケット本体6においても同様である。
各凸条17における円筒部8の中心軸線L方向の長さは、後述するような関係で互いにまちまちとしてあるが、それぞれの中心軸線L方向の両端は尖先状としてある(最長の凸条17−1の基端を除く)。
円筒部8の先端部の内面は、各凸条17を含めて、先端に向かって拡開するように面取りしておくのが望ましい。
他の凸条17の中心軸線L方向の長さは、最長の凸条17(17−1)が凹入溝20に嵌合するようにして、内筒19を雌型本体Bの円筒部8内に嵌合して固着したとき、各凸条17と傾斜カム面18との間に、突部9が雌型本体Bの円周方向に挿通しうるだけの中心軸線L方向の間隔が形成されるように定められている。
また、雌型本体Bの円筒部8内における全凸条17と傾斜カム面18との軸線方向の間隔を小とすることができるので、雌型本体Bの軸線方向の長さを小とすることができる。
また、図8に示す円筒部8および内筒19の変形例のように、全ての凸条17と傾斜カム面18との間に、突部9が円筒部8の円周方向に挿通しうるだけの軸線方向の間隔が形成されるようにし、傾斜カム面18における頂部18aの凹入溝20を省略し、傾斜カム面18における頂部18aを尖先状とすることもできる。
円筒部8の基端部には、内筒19の外向き突部23、23が円周方向に係合するようにした1対の凹入溝25、25と、内筒19の外向き係合爪24、24が軸方向へ弾性係合するようにした1対の係合孔26、26とが設けられている。
接続手段は、例えば複数の光ファイバーを備える光ファイバーケーブル(図示略)の接続用の光学的な接続手段(図示略)や、流体用の配管接続用の流体的な接続手段(図示略)と置き換えることもできる。
プラグ1とソケット2とを接続するには、プラグ1のプラグケース3を把持して、プラグ本体4の差し込み部7をソケット2の円筒部8に差し込む。
このとき、円筒部8の内面の先端部が面取りされているので、差し込み部7の先端を円筒部8に差し込み易い。
すなわち、プラグ1とソケット2との中心軸線が図示の中心軸線Lに対してわずかにずれていたり、傾いていたしても、そのずれや傾きが補正されて、差し込み部7は円筒部8内に円滑に進入することができる。
このとき、把持されているプラグケース3は回転することはなく、プラグ本体4のみがプラグケース3内において回転させられる。
また、プラグ本体4の回転により、多芯ケーブル13はわずかに捩られる。
プラグ1がソケット2に完全に差し込まれた状態を、図9および図10に示してある。
その引き始めに、5個のピン22は雌型接触子11から離れて各ピン挿入孔10から離脱し、接続手段の接続状態が解除され、同時に差し込み部7の突部9は傾斜カム面18における進入溝21に沿って中心軸線L方向に摺動する。
このときのプラグ本体4の回転は、差し込み部7の突部9が傾斜カム面18に沿って摺動することにより案内される。
すなわち、プラグ本体4は、突部9が傾斜カム面18に沿って摺動することにより、ソケット本体6に対して回転しつつ抜き出し方向に移動させられる。このとき、プラグケース3は把持したままの状態でよく、回転させる必要はない。プラグケース3内でプラグ本体4が回転するのを許容するだけでよい。
このとき、突部9の基端側は尖先状となっており(突部9は菱形であるので)、かつ各凸条17の基端も尖先状であるので、突部9は円滑にいずれかの溝16に案内される。
図11は、プラグ1とソケット2とを互いに分離した状態の中央縦断面図である。図12は、プラグ1をソケット2に完全に差し込んだ状態の中央縦断面図である。
図13は、プラグ1とソケット2とを互いに分離した状態の中央縦断面図である。図14は、プラグ1をソケット2に完全に差し込んだ状態の中央縦断面図である。
この場合は、プラグ本体4をプラグケース3または円筒管50、70に相対回転不能として嵌合したり、プラグ本体4とプラグケース3とを一体形成してもよい。
すなわち、プラグ本体4とソケット本体6との少なくともいずれか一方を、その外側のケースに対して相対回転可能とすればよい。
いずれかのピン22を、気体または液体を流通させる配管とし、かつそのピン22が差し込まれるピン挿入孔10に管継手を設け、それらによって流体的な接続手段を形成するようにしてもよい。
(6)前記第2、3実施形態においては、プラグ1とソケット2とを互いに最終的に接続する接続構造として、接続部材であるナットを雄ねじ部に螺合する構造(第2実施形態においてはナット102が拡径雄ねじ部61に螺合する構造、第3実施形態においては第1ナット103が拡径雄ねじ部61に螺合する構造)を説明したが、本発明の接続構造は、ナットと雄ねじ部による構成に限定されるものではない。例えば、接続構造をバヨネットロックとする。この場合には、プラグ1またはソケット2のいずれか一方に接続部材である雌部材を回転軸線L回りに回転可能に設け、いずれか他方に接続部材に対して回転軸線L方向に係合可能な突部を設ける。
この場合、電気的な接続手段を、光学的、または流体的な接続手段に置き換えればよい。
L 中心軸線 1 プラグ
2 ソケット 3 プラグケース
4 プラグ本体 5 拡径鍔部
6 ソケット本体 7 差し込み部
8 円筒部 8a外向き環状突条
9 突部 10 ピン挿入孔
11 雌型接触子(受け部材) 11a、11b 突起
12 接触子保持部材 13 多芯ケーブル
13a芯線 14 抜け止め金具
15 外装体 15a小径部
15b 内向き環状突条 16 溝
17 凸条 18 傾斜カム面
18a頂部 18b基底部
19 内筒 19a筒部
19b底壁 20 凹入溝
21 進入溝 22 ピン
22a拡径鍔部 23 突部
24 係合爪 25 凹入溝
26 係合孔 27 切込み溝
41 段差部 50 円筒管
50a 拡径フランジ 51 カラー
61 拡径雄ねじ部 62 縮径雄ねじ部
70 円筒管 71 補助円筒管
71a 拡径フランジ部 71b 環状溝
71c 雄ねじ部 100 ケース
101 ナット 102 ナット
102a 内向きフランジ 103 第1ナット
103a 内向きフランジ 104 第2ナット
Claims (8)
- プラグ本体を有するプラグとソケット本体を有するソケットとを互いに軸線方向に差し込むことにより接続するようにしたコネクタにおいて、
前記プラグ本体と前記ソケット本体とのいずれか一方を、外周面を円形とした差し込み部を有する雄型本体とし、同じくいずれか他方を、前記雄型本体の差し込み部が回転可能として嵌合しうる円筒部を有する雌型本体とし、
前記雄型本体の差し込み部の先端部の外周面の一部に外向きの突部を設け、
前記雌型本体の円筒部の内面に、前記突部が軸方向へ挿通しうる溝を形成する複数の内向きの凸条と、前記差し込み部が前記円筒部に軸線方向に差し込まれて、前記突部が摺接することにより、前記雄型本体と前記雌型本体とを相対的に回転させて、互いに中心軸線回りの回転方向の正規の位置に位置決めさせるようにした傾斜カム面とを設け、
前記雄型本体と前記雌型本体との対向部に、前記雄型本体が前記雌型本体に中心軸線回りの回転方向の正規の位置に位置決めされた状態で、互いに接続されるようにした複数の電気的、光学的、または流体的な接続手段を設けたことを特徴とするコネクタ。 - 円柱状の差し込み部を有するプラグと、
前記差し込み部が軸線方向へ差し込まれることにより、前記プラグに接続されるソケットと、
前記プラグと前記ソケットとのそれぞれの対向部に設けられる電気的、光学的、または流体的な接続手段と、
前記プラグと前記ソケットとの少なくともいずれか一方に、軸線回りに回転可能に接続される円筒管と、を備え、
前記プラグは、
前記差し込み部の外周面の一部から外方へ突出する外向き突部を有し、
前記ソケットは、
前記差し込み部が軸線回りに回転しつつ軸線方向へ差し込み可能な円筒部と、前記円筒部の内周面にあって、前記突部が軸線方向へ挿通可能な溝を形成する複数の内向きの凸条と、前記円筒部の内周面にあって、前記差し込み部が前記円筒部に軸線方向に差し込まれて前記突部が摺接することにより、前記ソケットを前記プラグに対して相対的に回転させて、前記ソケットと前記プラグとを互いに軸線回りの回転方向の正規の位置に位置決めさせる傾斜カム面とを有し、
前記接続手段は、
前記プラグと前記ソケットとが正規の位置に位置決めされることにより互いに接続され、
前記円筒管は、前記接続手段に接続される電気的、光学的、または流体的な導通手段が挿通し得るように軸線方向へ所定の長さを有することを特徴とするコネクタ。 - 前記プラグ本体と前記ソケット本体との少なくともいずれか一方を、円筒形のケースに対してその中心軸線回りに回転可能、かつ中心軸線方向に相対移動不能として設けたことを特徴とする請求項1記載のコネクタ。
- 前記円筒管の先端部に、当該先端部の外周面を軸線回りに回転可能な接続部材を設け、
前記接続部材は、
前記プラグと前記コネクタとが互いに接続された状態で、前記プラグまたは前記コネクタに設けられる係合部に対して軸線方向に係合することを特徴とする請求項2記載のコネクタ。 - 前記各凸条の先端部を尖先状とし、互いに隣接する凸条間に形成される前記溝の先端部を前記雌型本体の円筒部の円周方向に拡開させたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のコネクタ。
- 前記雌型本体の円筒部の内面における前記凸条と前記傾斜カム面との間に、前記突部が前記円筒部の円周方向に通過しうるだけの軸線方向の隙間を設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のコネクタ。
- 前記複数の凸条のうち少なくとも一つの凸条は、前記傾斜カム面における頂部と連続することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のコネクタ。
- 前記接続手段は、前記プラグ本体と前記ソケット本体との対向面のいずれか一方に設けられ、軸線方向を向く1または複数のピンと、前記対向面のいずれか他方に設けられ、前記各ピンと一部が接触するようにした1または複数の受け部材とを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のコネクタ。
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