JP2582715B2 - 内圧防爆型電気コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気配線の接続及び
切り離しに用いられる電気コネクタに係り、詳しくは、
メッキ工程或いは塗装工程等で発生する爆発性ガス雰囲
気中において使用される自動着脱式の内圧防爆型電気コ
ネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】電解脱脂、クロムメッキ等の場合、陰極
から大量の水素ガスと同時にアルカリやクロム酸のミス
トが発生する。水素ガスが室内に充満すると、電気スパ
ーク等で大爆発を起こす。空気中にミストが４．０〜７
４．２％存在すると爆発することが知られている。ま
た、有機溶剤等を取り扱う場合には、これが気化し、室
内に充満すると同様に大爆発を起こす。有機溶剤により
爆発限界は異なるが、例えばキシレンでは室内に１．０
〜６．６％あると爆発することが知られている。

【０００３】このような爆発性ガス雰囲気中で行われる
電気接続に用いられる電気コネクタとしては、容器中の
ガスが爆発しても容器が破壊しない耐圧防爆型のもの
と、電流を規制してショートしても爆発しない構造の本
質安全防爆型のものと、機器内に窒素ガス等の不活性ガ
スを充満させて外部の爆発性ガスを遮断する内圧防爆型
のもの等が知られている。このうち耐圧防爆型のものは
構造上の理由により非常に大型のものとなり自動着脱式
とするために一方或いは双方が移動する取付板に取り付
けるのは非現実的であり、本質安全防爆型のものは、ソ
ケット、プラグ又はケーシング等に静電気を帯びている
と接近時等の放電等により爆発の危険性がある。また、
内圧防爆型の自動着脱式電気コネクタについては、機器
内部に送りこまれた不活性ガスの圧力が所定値を越えた
状態で通電することが要求されるが小型化が可能であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術で述べた内圧防爆型の自動着脱式電気コネクタにつ
いては、プラグとソケットの調芯が確実に行われないと
接続に支障を来し、また、電圧が印加れさていなくとも
静電気等によるアークが発生し、爆発を起こすおそれが
あるという問題点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
を解決するために、接離可能に配置され相対向する一対
の取付板の各々に設けられたケーシング部と、前記どち
らか一方のケーシング部から突出して設けたソケットピ
ンと、他方のケーシング部から突出して設けられて前記
ソケットピンに嵌合するプラグピンと、前記ソケットピ
ン又はプラグピンのどちらか一方の周囲に弾性部材によ
り伸縮自在に設けられ且つ先端にＯリングを固定して対
向する取付板に当接したときの密封を可能とする筒体
と、前記ソケットピンとプラグピンとの接近移動を案内
し且つ接近移動の移動方向と垂直方向に対する両者の相
対的位置ずれを修正する案内機構と、該案内機構の相対
的位置ずれを修正する位置修正機構と、一方のケーシン
グ部に設けられて不活性ガスを供給する不活性ガス供給
口と、他方のケーシング部の下方に設けられた排出口
と、前記取付板の接近動作を検知して不活性ガスを送る
切換弁とを有するものとした。

【０００６】

【作用】上記手段によると、一対の取付板が離反静止位
置にあるときは、不活性ガスを送る切換弁は非開通状態
にあり、不活性ガスは供給されていないが、取付板が接
近動作を始めると、この動作を検知して切換弁が開通状
態に切り替わり、不活性ガスが供給される。

【０００７】この不活性ガスが、一方の取付板に設けら
れたケーシング部内に送られて、ケーシング部内と該ケ
ーシング部内のソケットピン及びプラグピン周囲を囲む
筒体内を充満して外部に放出しながら、他方の取付板に
接近移動し、筒体先端のＯリングが他方の取付板に当接
すると、接近移動は一端停止して不活性ガスが他方の取
付板に設けられたケーシング部の排出口から排出するこ
とにより、一対のケーシング部と筒体で囲まれた空間内
を強制的に換気する。

【０００８】そして、排出口から排出したガスの圧力
が、外部の圧力感知部により所定圧力を越えたことを検
知すると一対の取付板は再び接近移動を始めるが、この
時に位置修正機構により案内機構の相対的位置ずれを修
正した後、案内機構に案内されてプラグピンとソケット
ピンの軸芯を一致させるとともに弾性部材により伸縮自
在の筒体が縮退移動しながら一対の取付板は再び接近移
動を始め、プラグピンとソケットピンとの嵌合が終了し
た時点で一対の取付板の接近移動は停止して接続が完了
し、その後に通電される。

【０００９】また、一対の取付板が離反する場合は、上
記と逆の過程により、まづ通電が絶たれて、一対の取付
板は離反動作に入り、不活性ガスを送りながら離反移動
する。そして、取付板が初期の位置に復帰した時点で切
換弁が非開通状態に切り替わり、不活性ガスの供給を停
止させる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明に係る内圧防爆型電気コネク
タの実施例について、図面に基づいて説明する。

【００１１】この発明に係る実施例は、図１及び図２に
示すように、一対の相対向する取付板１，２は、図外の
壁等に固定されている固定側取付板２と図外の空気圧力
シリンダ等により固定側取付板２に接近及び離反移動可
能に支持されている移動側取付板１とで構成され、各々
の取付板１，２には貫通孔１ａ，２ａが設けられてお
り、貫通孔１ａにはケーシング部３が遊嵌され、貫通孔
２ａにはケーシング部４が嵌合している。

【００１２】一方の移動側取付板１には、図１乃至図３
に示すように、リンク５ａを介してボルト５ｂでプレー
ト６が取付支持されているとともにケーシング部３が固
定されており、このケーシング部３の外径は取付板の貫
通孔１ａの直径より小さくなるように設定してケーシン
グ部３を貫通孔１ａに嵌め込んだ時に隙間Ｘを生じると
ともに、プレート６に設けられたリンクを嵌入する嵌入
孔５ｃの内径（図３のＬ）はリンク５ａの外径（図３の
ｌ）より大きく設定することでリンク５ａを嵌入孔５ｃ
に嵌入した際に間隙Ｙが生じることにより、前記両間隙
Ｘ，Ｙの許容範囲内でプレート６は移動側取付板１に対
してスライド可能となり位置修正機構５が構成されてい
る。

【００１３】また、このプレート６には、複数のソケッ
トピン７ａを有するソケットハウジング７が嵌合し固定
されていると共に、このソケットハウジング７の周囲を
囲むようにして筒体８が取付られている。この筒体８
は、図４によく表れているように、プレート６に固定さ
れて係止部８ａを有する外筒８ｂと、この外筒８ｂの内
側に摺動自在に嵌挿されてパッキン８ｃを有する係止部
８ｄと内壁に鍔部８ｅとを設けた内筒８ｆと、前記鍔部
８ｅとプレート６に当接するコイルバネ８ｇとで構成さ
れ、前記係止部８ｄと前記外筒８ｂの係止部８ａとが係
止して抜脱を防止しているとともにコイルバネ８ｇによ
り内筒８ｆは外筒８ｂに対して突出方向に付勢されてい
る。更に、内筒８ｆの下端面にはＯリング８ｈが固着さ
れており、対向するプレート９と当接したときの密封を
確保している。また、プレート６には、ガスが流通する
透孔１０が設けられ、案内機構１１を構成するガイド筒
体１１ａが固定されている。

【００１４】更に、プレート６に固定されたケーシング
部３には配線管１２が結合されてその配線１２ａが内部
のソケットハウジング７に連結されているとともに不活
性ガスを送り込む不活性ガス供給口１３にガス管１３ａ
が結合されている。このガス管１３ａは図外の壁面等に
設けられた切換弁１４に連結されており、この切換弁１
４は移動側取付板１が離反静止位置（図５の位置）にあ
る時には検知部１４ａが移動側取付板１に押圧されて非
開通状態にあり、不活性ガスの流通を遮断し、移動側取
付板１が離反静止位置から移動しはじめると不活性ガス
を供給するようになっている。

【００１５】他方の固定側取付板２には、プレート９が
２本のボルト１５で高さ調整用パイプ１６を介して取り
付けられており、このプレート９に複数のプラグピン１
７ａを有するプラグハウジング１７を突出するように挿
貫して固定するとともに、上記ガイド筒体１１ａに嵌合
して案内機構１１を構成するガイド軸１１ｂが突設固定
されている。このガイド軸１１ｂの先端にはテーパーが
形成されており、ガイド軸１１ｂの軸芯とガイド筒体１
１ａの軸芯とが一致していない場合には、このテーパー
と、前記位置修正機構５により、プレート６が移動側取
付板１に対してスライド移動することによりガイド軸１
１ｂの軸芯とガイド筒体１１ａの軸芯とを一致させる。
また、プレート９にはガスが流通する貫通孔１８を有す
るとともにケーシング部４が固定されて、このケーシン
グ部４に配線管１９が結合されてこの配線１９ａがプラ
グハウジング１７に連結されているとともにガスを排出
する排出口２０が設けられている。

【００１６】このような構成を有する防爆型電気コネク
タの作動について図５乃至図８を参照して述べる。図５
において、移動側取付板１は固定側取付板２に対して離
反静止位置にあり、切換弁１４の検知部１４ａが移動側
取付板１に当接しており、不活性ガスの供給は遮断され
た状態にある。そして、図６に示すように、移動側取付
板１が固定側取付板２に対して接近移動しはじめ、切換
弁１４が切り替わると不活性ガスの供給が開始され、図
６において矢印で示すように、不活性ガスがケーシング
部３から透孔１０を通じて筒体８に供給し、外部に放出
されながら固定側取付板２に接近移動する。これによ
り、例えば、ソケットピン７ａ或いはプラグピン１７ａ
の先端付近等に静電気等が帯電し、放電等が発生しても
ソケットピン７ａ或いはプラグピン１７ａの周囲が不活
性ガス雰囲気で覆われているので引火することが防止さ
れる。尚、ピン以外の部品（アースピンを除く）はアー
スピンを介してアースされている。

【００１７】そして、図７に示すように、内筒８ｆの先
端のＯリング８ｈが固定側取付板１に当接すると、接近
動作は一端停止し、筒体８の内部を満たした不活性ガス
は固定側取付板１に設けられたプレート９の貫通孔１８
から流出してケーシング部４内に流入したあとケーシン
グ部４の下端に設けられた排出口２０から排出するわけ
であるが、この排出口２０には、図示されていない圧力
検知部に連結されており、排出口２０から排出したガス
の圧力を感知し、所定圧力を越えたことを検知してケー
シング部３，４及び筒体８で囲まれた空間内が確実に換
気された後、内筒８ｆが案内機構１１により案内されて
外筒８ｂに縮退移動しながら移動側取付板１は再び固定
側取付板２に接近移動を始める。そして、図８に示すよ
うに、プラグピン１７ａとソケットピン７ａとの嵌合が
終了した時点で移動側取付板１の接近移動は停止し、通
電される。尚、排出口２０には圧力計及びバルブ等を設
けてガスの流量を調整しておくことが望ましい。

【００１８】また、移動側取付板１が固定側取付板２に
対して離反する場合は、上記と逆の過程により、まづ通
電が絶たれてから移動側取付板１は離反動作を開始し、
不活性ガスが送られながら離反移動する。そして、移動
側取付板１が初期の離反静止位置に復帰した時点で切換
弁１４が非開通状態に切り替わり、不活性ガスの供給を
停止させ離反動作を終了する。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、不活性ガスを送りこみながら接近移動するので、機
器内に電気スパーク等が発生しても確実に引火を防止す
ることができると共に、案内機構と位置修正機構とによ
り確実にソケットピンとプラグピンとの調芯をし、接続
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る内圧防爆型電気コネクタの１実
施例を示す部分断面図。

【図２】この発明に係る内圧防爆型電気コネクタの１実
施例を示す部分欠壊要部斜視図。

【図３】上記実施例の構成要素である位置調整機構を示
す拡大縦断面図。

【図４】上記実施例の構成要素である筒体を示す拡大縦
断面図。

【図５】この発明の実施例に係る内圧防爆型電気コネク
タの離反静止位置を示す概略部分断面図。

【図６】この発明の実施例に係る内圧防爆型電気コネク
タの切換弁が切り替わった状態を示す概略部分断面図。

【図７】この発明の実施例に係る内圧防爆型電気コネク
タの当接状態を示すの概略部分断面図。

【図８】この発明の実施例に係る内圧防爆型電気コネク
タの接合状態を示す概略部分断面図。

【符号の説明】

１ 取付板 ２ 取付板 ３ ケーシング部 ４ ケーシング部 ５ 位置修正機構 ７ａ ソケットピン ８ 筒体 ８ｇ 弾性部材（コイルバネ） ８ｈ Ｏリング １１ 案内機構 １３ 不活性ガス供給口 １４ 切換弁 １７ａ プラグピン ２０ 排出口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接離可能に配置され相対向する一対の取
   付板の各々に設けられたケーシング部と、前記どちらか
   一方のケーシング部から突出して設けたソケットピン
   と、他方のケーシング部から突出して設けられて前記ソ
   ケットピンに嵌合するプラグピンと、前記ソケットピン
   又はプラグピンのどちらか一方の周囲に弾性部材により
   伸縮自在に設けられ且つ先端にＯリングを固定して対向
   する取付板に当接したときの密封を可能とする筒体と、
   前記ソケットピンとプラグピンとの接近移動を案内し且
   つ接近移動の移動方向と垂直方向に対する両者の相対的
   位置ずれを修正する案内機構と、該案内機構の相対的位
   置ずれを修正する位置修正機構と、一方のケーシング部
   に設けられて不活性ガスを供給する不活性ガス供給口
   と、他方のケーシング部の下方に設けられた排出口と、
   前記取付板の接近動作を検知して不活性ガスを送る切換
   弁とを有することを特徴とする内圧防爆型電気コネク
   タ。