JP2833739B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は相互に嵌合可能な１
対のコネクタからなる電気コネクタに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のピンおよびソケットコネクタ組立
体は、ただ１つの特定の向きで結合させることができる
ように全体としてキーにより位置合わせされる。このこ
とは、コネクタの形状が円形または全体として長方形で
あってもそうである。正しくキーにより位置合わせされ
たコネクタ組立体だけを相互に結合できるようにすると
いう要求は、各コネクタ組立体を対応する導体、たとえ
ば多心ケーブルのカラーコード化されている線を相互に
接続することを目的にしているからである。この構造の
従来のコネクタでは、コネクタを適切にキー締めする必
要があるために、結合できないコネクタは別々に成型さ
れた絶縁ハウジングを一般に必要とする。 【０００３】米国特許第3,551,880 号には、別々のハウ
ジングに取付けられた複数のピンとソケットを有するコ
ネクタが開示されている。２つのハウジングが１つの角
度の向きでのみ相互に結合できるように各ハウジングは
他方のハウジングへ独自にキーにより位置合わせされ
る。 【０００４】米国特許第3,901,574 号、米国特許第4,44
3,052 号および米国特許第4,477,022 号にはらせん状の
外部固定環を有する円形のプラスチック製コネクタが示
されている。後の２つの特許においては、平らなベース
から延びたピンを、他方のコネクタハウジング内の通路
内に設けられているソケット内に挿入できる。ハウジン
グは周縁部の舌片と溝キーによりただ１つの角度の向き
でキーにより位置合わせされる。 【０００５】米国特許第3,989,337 号には２つに分けら
れたコネクタ組立体が示されている。各コネクタ半分に
は主体が一体に成型される。それぞれの主体の外側には
回転可能な固定カラーと、結合ピンが設けられる。主体
には円形と長方形のように異なる通路が設けられる。一
方のハウジング内のピン端子が一方の主体の前方から延
び、他方のコネクタ内の通路内にはソケット端子が設け
られる。この端子と通路のパターンがただ１つの向きを
有するように、その独特のパターンは主体の舌片および
溝キーに対して固定される。 【０００６】複数の接点を有する別の円形コネクタが米
国特許第4,090,759 号に開示されている。このコネクタ
においては、２つのコネクタ半分が結合される時に相互
に結合するハウジングポストとハウジング空所内に端子
が設けられる。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き従来の電気コネクタには十分な嵌合の強度を有し、
嵌合状態を保証する十分なものがなかった。また、嵌合
可能な一対のコネクタからなり、一方のコネクタに係合
片を、他方のコネクタにはこの係合片と係合する係合凹
部を設け、両者の係合解除を防止するばね付勢されたス
リーブ部材を有するものも提案されているが、ばねの強
度や耐久性に問題があったり、スリーブ部材のより一層
安定した動作やばねによるバランスの良い付勢に対する
更なる改良が要望される。 【０００８】従って、本発明の目的は、一対のコネクタ
からなる電気コネクタにおいて、嵌合強度がより大き
く、嵌合が外れにくい電気コネクタを提供することにあ
り、更には、スリーブ部材を付勢するばねに強度や耐久
性があり、スリーブ部材のより一層安定した動作やばね
によるバランスの良い付勢が可能な電気コネクタを提供
することにある。さらにまた、部品点数が少なく、組立
作業も容易な電気コネクタを提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の電気コネクタ
は、嵌合可能な一対のコネクタから成り、一方のコネク
タのハウジングは嵌合方向に延びる可撓性の係合片を備
え、該係合片に係合される係合凹部を含む他方のコネク
タには、嵌合方向に摺動可能にばね付勢され嵌合時に前
記係合片に重なって前記係合片と前記係合凹部との係合
解除を阻止するスリーブ部材が設けられた電気コネクタ
であって、前記他方のコネクタは、前記スリーブ部材に
対して回動可能であって回し続けると該スリーブ部材に
係合固定させるハウジングコアを有し、該ハウジングコ
アと前記スリーブ部材間には、ばね付勢のための複数の
圧縮ばねの各々が置かれるばね空所が複数の角度位置に
設けられ、前記ハウジングコアの回動前に前記スリーブ
部材のばね入口穴を通して前記圧縮ばねが前記ばね空所
に挿入され、同回動後には前記ハウジングコアに備えら
れたばねストップが前記ばね空所に整列し、これにより
前記スリーブ部材が前記複数の角度位置に配された前記
圧縮ばねにより付勢されるよう構成されることを特徴と
するものである。係合片および係合凹部は各１個でも構
わないが、好ましくは複数個設けられ、この場合、特定
の係合片位置および係合凹部位置にそれらのかわりにキ
ー手段を設けて嵌合に極性を持たせることもできる。 【００１０】 【発明の効果】本発明の電気コネクタによれば、一対の
コネクタのうちの一方のコネクタのハウジングに設けら
れた係合片が他方のコネクタに設けられた係合凹部と係
合した状態で、他方のコネクタに摺動可能に設けられた
スリーブ部材が両者の係合解除を防止するので、一対の
コネクタの嵌合強度がより大きくなり、嵌合が容易に解
除されることはないという効果を奏するのみならず、ス
リーブ部材が複数の角度位置に配される圧縮ばねによっ
て付勢される構成となっているので、スリーブ部材の動
きがより安定し、かつバランスの良い付勢が可能とな
る、という効果も有する。さらには、ハウジングコアと
スリーブ部材との相対的な回動によってスリーブ部材を
付勢する複数の圧縮ばねを固定できるので、組立作業が
容易であり、特に、部品点数も少なくでき、経済的効果
も大きい。さらにまた、複数の圧縮ばねを収容しつつも
電気コネクタ全体を比較的小型なものとすることができ
る。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態によれ
ば、コネクタハウジングの形状は円形であって、内部体
は、円筒形の外部部材の穴の中に挿入できる円筒形部材
を有する。一方の外部ハウジング部材の前方にたわみ可
能なコレットが設けられて、簡単な長手方向の押し／引
き構造により２つのコネクタの間で係合できるようにす
る。それらのコレットは相手方の隆起および溝に係合
し、ばねにより力を加えられる移動可能なスリーブによ
り所定の場所に保持される。本発明の好適な実施例にお
いては、外部ハウジング部材のためのキー止め手段は、
非対称的に分布されるコレット指を設けることにより達
成される。移動可能なスリーブを有する部材上の隆起し
ているキーは隣接するコレット指の間に挿入できる。 【００１２】図１に示すように、本発明の好適な実施形
態は、第１のケーブル６中の導体を第２のケーブル８中
の導体へ相互に接続するために、第２のコネクタ４へ取
付けられる第１のコネクタ２を有する。通常は、各ケー
ブル中の導体はカラーコードのような従来の手段により
識別できる。第１のケーブル６中の導体は、第２ケーブ
ル８中の順序づけられた導体アレイに対応する第１の順
序づけられたアレイで配置される。コネクタ２はコネク
タ４へ結合できる。図２はコネクタ２と４の結合端部が
示されている。 【００１３】図１と図２の実施形態は第１のコネクタと
第２のコネクタを含む。各コネクタは外部ハウジング殻
100 のような外部ハウジングと中空の円筒形部材200 を
有する。それらの外部ハウジング殻100 と中空の円筒形
部材200 は結合した時に相互に係合可能である。外部ハ
ウジング殻100 と中空の円筒形部材200 の中に交互に挿
入可能である内部体は接触端子10と20を含む（図５参
照）。それらの端子すなわち接点は、第１のケーブル６
と第２のケーブル８のような、第１の順序づけられたア
レイと第２の順序づけられたアレイの別々の導体30へ取
付けられる。外部ハウジングと内部体が独立して結合で
きるようにして、コネクタが結合されると、第１の順序
づけられたアレイ中の導体は第２の順序づけられたアレ
イ中の導体へ正しく取付けられる。本発明の好適な実施
例において用いられる端子は、参考のためにここに示す
米国特許第4,544,220 号に開示されている種類の従来の
ピンおよびソケット端子を備える。 【００１４】図３に示すように、外部ハウジング殻100
は内部ハウジングコア110 と、コア10に対して移動可能
な外部スリーブ150 で構成される。ハウジングコア110
と移動可能なスリーブ150 はバロックス（Valox ）のよ
うな絶縁プラスチックで成型される。バロックス（Valo
x ）はゼネラル・エレクトリック・カンパニー（Genera
l Electric Company）の商標であり、電気コネクタ・ハ
ウジングのために用いられる通常の材料である。ハウジ
ングコア110 の前方部分は、内部体を後述するやり方で
受けるために適当な円筒形の座112 を有する。内部肩11
4 が前方の円筒形座112 をケーブル挿入部118 から分離
する。隆起した相互はめ合いキー位置合わせボス116 が
舌片および溝の相互連結手段の舌片を形成し、かつ肩11
4 から前方へ延びる円筒形の座112 内に配置される。キ
ーにより位置を合わせるボス116の１つが図３に示され
ている。複数の筒状延長部120 がケーブル挿入部118 の
内部に配置され、肩114 から後方へ延びる。各筒状延長
部120 はねじを受けるために適当な穴122 を有する。図
６にもっと明らかに示されているように、それらの筒状
延長部120 はケーブル挿入部118 の内側周縁部から内側
へ突き出る。本発明の好適な実施形態においては、６個
の筒状延長部120 がケーブル挿入部118 内に等間隔で配
置される。ハウジングコア110 の後方に半円筒形のひず
み逃したな124 が設けられる。 【００１５】ハウジングコア110 の外面128 が、ハウジ
ングコア110 の全周縁部の周囲を延長する円筒形隆起部
130 を有する。その隆起部130 は前縁部102 から隣接し
て隔てられる。隆起部130 をこえて半径方向へ延びる安
定化リブ132 が隆起部130 から後方へ隔てられ、直径が
一定の平らな外面を有する。円筒形のストップ肩134が
安定化リブ132 から後方へ隔てられ、かつ安定化リブ13
2 の直径と同じ直径の平らな外面を有する。いくつかの
ばね空所136 の１つが円筒形ストップ肩134 と後方へ隔
てられているばねストップの間を延びる。そのばねスト
ップは、ハウジングコア110 の周囲を延びる一連のリブ
144 の１つでも構成される。 【００１６】第１のキー突出部142 を構成する隆起した
キーが円筒形の隆起部130 に沿って配置される。これが
図２に最もよく示されている。図２にはただ１つの隆起
したキー表面142 が示されているが、第２の類似のキー
表面は図２に示されている図では隠されていることを理
解すべきである。好適な実施例においては、それらの隆
起させられているキー突出部142 は、隆起部130 に沿っ
てハウジングコア110の外周部上で非対称的に隔てられ
る。 【００１７】再度図３によれば移動可能なスリーブ150
がハウジングコア110 を囲む。移動可能なスリーブ150
は拡大前方スリーブ部152 と、内側に勾配を成している
中間スリーブ移行部154 と、より小さい後方スリーブ部
156 とを有する。突き出ているリップ158 で構成されて
いるつかみカラーが、より小さい後方スリーブ部156の
外部の後方で、その外部上に設けられる。この外部の移
動可能なスリーブ150はハウジングコア110 の周縁部を
入れ子式に囲み、移動可能なスリーブ150 の内周縁部
は、安定化リブ132 と円筒形ストップ肩134 との外縁部
に滑動できるようにして係合する。外部スリーブ150 は
ハウジングコア110 に対して軸線方向に移動できる。ハ
ウジングコア110 に対する外部スリーブ150 の回転は、
スリーブ回転阻止ストップ160 と曲ることができる回転
阻止タブ162 により阻止される。図６に示すように、ス
リーブ回転阻止ストップはハウジングコア110 上の回転
阻止ストップ140 に係合し、曲ることができる回転阻止
タブは、内側ハウジングコア110 から外方へ延びる回転
阻止タブ138 の平らな表面139 に係合する。 【００１８】ハウジングコア110 の外部の各ばね空所の
中にばね166 が入れられる。本発明の好適な実施形態に
おいては、ハウジングコア110 と移動可能なスリーブ15
0 の間の個別の角度位置に３個のばね166 が配置され
る。各バネ166 の両端がスリーブばねストップ164 に係
合する。このスリーブばねストップは、前端部に移動可
能なスリーブ150 の内周部上を内側へ延びる円筒形リブ
を有し、ハウジングコア110 の上に外方へ突出する後方
ばねストップ144 に係合する。したがって、ハウジング
コア110 上のばね166 の後方への動きは圧縮して置かれ
ているばね166 により抵抗される。複数のばね入口穴16
8 がスリーブ移行部154 に沿って配置され、各ばね入口
穴は、ハウジングコア110 と移動可能なスリーブ150 の
間に配置される複数のばね166 の１つに整列させられ
る。 【００１９】外部ハウジング殻100 は、まずスリーブ15
0 の中にハウジングコア110 を挿入し、ばね空所136 の
中にばね166 を入れることにより組立てることができ
る。ハウジングコア110 は前方から移動可能なスリーブ
の中に挿入される。ハウジング110 は後方ばねストップ
144 を有する。この後方ばねストップは複数の別々の突
出部を有し、それらの突出部はハウジングコア110 の周
縁部全体を延びることはない。ばねストップ144 は、最
初に挿入された時はばね166 に整列させられない。そう
すると、内側ハウジングコアを、図６において逆時計回
りに回すことができる。内側コア110 の回転中に、入口
穴168 を通って延びる適当な工具によりばね166 を圧縮
させることができる。内側コア110 を回し続けると、曲
ることができるタブ162 が平らな表面に係合するまで、
曲ることができるタブ162 は円筒面136 に沿って動く。
この点でストップ140 はストップ160 に係合し、後方ば
ねストップ144 はばね166 のうしろで動かされる。 【００２０】図４に示すように、中空の円筒形部材200
は外部ハウジング殻100 に結合でき、複数の別々の弾力
のあるコレット指202 を有する。それらのコレット指は
円筒形部材の前縁部から延びる。中空の円筒形部材200
とコレット指202 は一体に成型されたプラスチック部材
を構成する。中空の円筒形部材200 は、電気コネクタハ
ウジングのために一般に用いられる、バロックス(Valo
x) のような適当なエンジニヤリングプラスチックで製
作できる。中空の円筒形部材200 は、中間結合フランジ
206 から後方へ延びる円筒形バレル204 を有する。コレ
ット指202 は中間取付けフランジ206 から後方へ延び、
各コレット指は片持ち式のコレットアーム208 を有し、
拡大されたコレットヘッド210 が各コレットアーム208
の自由端部に配置される。コレット指202 は中空の円筒
形部材200 の周縁部の周囲を不連続かつ非対称的に配置
され、本発明の好適な実施形態においては、２つの別々
の場所における隣接するコレット指202 は離隔されて、
第１のキースロットすなわちキー溝212 と第２のキース
ロットすなわちキー溝214 を含むスロットを形成する。 【００２１】整列用のキー位置合わせボス216 が中空の
円筒形部材の内部に非対称的に配置され、内部肩から延
びる隆起させられた表面を構成する。複数の管状延長部
220が、後方ケーブル保持バレル204 の中をこの後部か
ら後方へ延びる。各管状延長部220 はねじ穴を有し、管
状延長部220 は、外部ハウジング殻100 のケーブル部11
8 の周囲に管状延長部120 が配置されるのと同様にし
て、管状延長部220 はケーブル保持バレル204 の内部の
周囲に配置される。中空の円筒形部材200 中の整列キー
位置合わせボス216 に対する管状延長部220 の向きは、
外部ハウジング殻100 の相互はめ合い整列キー位置合わ
せボス116 に対する管状延長部120 の向きと同じであ
る。ケーブル保持バレル204 の後方にひずみ逃したな22
4 が配置され、そのひずみ逃したな224 の内周部がケー
ブル保持バレル204 の内周部と一緒になる。取付けフラ
ンジ206 に設けられている穴218 を通るボルトによっ
て、中空の円筒形部材200 を通常のやり方でパネル34に
取付けることができる。ポスト型接点保持器300 または
空所型接触点保持器400 のいずれかで構成される内部体
を、外部ハウジング殻100 または中空の円筒形部材200
の中に受けることができる。接点保持器300 と400 のい
ずれかを適切な後方接点保持器500 へ取付けることがで
きる。それらの内部体部材は、外部ハウジングのために
用いるのと同じプラスチック材料で製作できる。 【００２２】ポスト型接点保持器300 と空所型接点保持
器400 をそれぞれ有する２つのコネクタを結合させるた
めに、隆起したキー142 を有する外部キーが結合する外
部ハウジング部材の対応するキースロット212 に整列さ
せられる。結合可能なコネクタが選択されたとすると、
内部ハウジング部材上のポストパターンと空所パターン
が一致する。このようにして、外部ハウジング部材を独
立して結合でき、かつ内部ハウジング部材を独立に結合
できるから、対応するコネクタを結合できる。しかし、
ポストまたは空所のパターンが一致しないとすると、２
つのコネクタを結合することはできない。 【００２３】結合可能なコネクタを選択したと仮定する
と、コネクタは図９(a) 〜図９(e)に示すようにして保
持する。コレット指202 は、円筒形の隆起部130 に係合
した時にカム作用を受ける。結合する外部ハウジング殻
が継続して動くと、コレット指202 の自由端部が移動可
能なスリーブ150 の自由端部に係合させられる。コレッ
ト頭210 が降隆起部130 をこえて動かされると、ばね16
6 がスリーブ150 をコレット指202 上を後方へ押して、
コレット頭210 を隆起部130 のうしろに強く捕える。そ
うするとスリーブ150 は、ばね166 によりコレット指20
2 の上の場所へ移動させられて、２個のコネクタを一緒
にきつく固定する。コレット頭210 と隆起部130 は、係
合中に慣性効果を生ずる傾斜した結合面を有する。コレ
ット指がたわみ、スリーブ150 が移動すると、結合した
時にパチンという音が聞える。２本のケーブルを引っぱ
っただけでは２つのハウジングを切離すことはできな
い。しかし、移動可能なスリーブを初めに後方へ動か
し、コネクタに引っぱり力を加えると、コレット208 が
弾力的に外方へ曲ることができるようにされ、コレット
頭210 を隆起部130 から切離して、２個のコネクタを切
離すことができるようにされる。 【００２４】図７及び図８は、本発明のコネクタ組立体
を形成する２個のコネクタの一方の別の実施形態を示す
ものである。コネクタ600 は、個々に絶縁された複数の
線に使用するのではなくて、印刷回路板に使用するよう
になっている。コネクタ600の外部ハウジングはベース6
04 で構成される。このベースの一方の側から複数のコ
レット指602 が延びる。コレット指602 は円筒形状に配
置される。各コレット指はコレットアーム608 とコレッ
ト頭610 を有する。ベース604 の外部に取付けフランジ
606 が形成される。その取付けフランジ606 の隅には取
付けねじを受けるのに適当な複数の穴618 が設けられ
る。複数の端子受け穴612 がベース604 の中心を貫通
し、複数の半径方向アーム部620 がベース604 の中心か
らフランジ606 の周縁部へ向って外方へ延びる。それら
の半径方向アーム部620 は離隔されて、複数のパイ形部
分すなわち開口部622 を形成する。ベース604 の中心部
分の各パイ形部分622 の頂部に固定肩部624 と固定レリ
ーフ626 が形成される。印刷回路板630 へ取付けるのに
適当なソケット632 を穴612 の中に指示された形状で受
けることができる。 【００２５】ソケット632 を受けるのに適当である内部
体部材700 を外部印刷回路板ハウジング部材600 の中に
位置させることができる。部材700 はベース702 を有
し、そのベース702 の後部から複数の通路704 が延び
る。ベース702 の前端部に複数の空所が設けられる。そ
れらの空所の形は、個々の線のために用いられる空所型
接点保持器400 の形に一致する。したがって、内部体70
0 はポスト型接点保持器300 と結合できる。板のポスト
型内部体部材を、個別線コネクタ用にポスト接点保持器
と空所接点保持器を交換できるのと同じやり方で空所型
内部体部材700 の代りに使用できることを理解すべきで
ある。 【００２６】このようにして外部ハウジング600 と内部
体700 が取付けられると、ソケット632 のピン部を印刷
回路板の適切な穴の中に挿入して、印刷回路板へ電気的
に接続できる。外部ハウジング殻100 と、対応するポス
ト型接点保持器300 または空所型接点保持器400 を含む
結合可能な内部接点保持器とで構成された結合可能なコ
ネクタを、外部体600 と内部体700 で構成されたコネク
タへ取付けることができる。中空の円筒状部材200 につ
いて先に述べたのと同様にして、外部体600 は隣接する
コレットの間にキースロット614 と616 を有する。 【００２７】本発明の好適な実施形態はそれらの目的を
達成する特定の構造を示すものである。他の構造は異な
る形状構成を採用できるが、それでもそれらは次の請求
の範囲の要旨を含むものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の電気コネクタの１対のコネクタの嵌合
状態を示す斜視図 【図２】図１の１対のコネクタの嵌合前の状態を示す斜
視図 【図３】１対のコネクタの内の１つのコネクタの分解縦
断面図 【図４】図３のコネクタの嵌合相手となるコネクタの分
解縦断面図 【図５】図３のコネクタと図４のコネクタとの嵌合状態
を示す縦断面図 【図６】図３中の線８−８に沿う横断面図 【図７】本発明の電気コネクタの他の好適実施形態を示
す部分断面図 【図８】図７の電気コネクタの一方を示す斜視図 【図９】コネクタの嵌合時のコレット指とハウジングコ
アとの係合及びスリーブ部材の作用を示す部分断面図で
あり、(a) は第１段階、(b) は第２段階、(c) は第３段
階、(d) は第４段階、(e) は第５段階を示す図 【符号の説明】 ２，４ コネクタ 100 他方のコネクタハウジング 150 スリーブ部材 166 ばね 200 一方のコネクタハウジング 202 係合片（コレット指）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−5578（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−107590（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−118682（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−110990（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01R 13/62 - 13/64

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．嵌合可能な一対のコネクタから成り、一方のコネク
   タのハウジングは嵌合方向に延びる可撓性の係合片を備
   え、該係合片に係合される係合凹部を含む他方のコネク
   タには、嵌合方向に摺動可能にばね付勢され嵌合時に前
   記係合片に重なって前記係合片と前記係合凹部との係合
   解除を阻止するスリーブ部材が設けられた電気コネクタ
   において、 前記他方のコネクタは、前記スリーブ部材に対して回動
   可能であって回し続けると該スリーブ部材に係合固定さ
   せるハウジングコアを有し、該ハウジングコアと前記ス
   リーブ部材間には、ばね付勢のための複数の圧縮ばねの
   各々が置かれるばね空所が複数の角度位置に設けられ、 前記ハウジングコアの回動前に前記スリーブ部材のばね
   入口穴を通して前記圧縮ばねが前記ばね空所に挿入さ
   れ、同回動後には前記ハウジングコアに備えられたばね
   ストップが前記ばね空所に整列し、これにより前記スリ
   ーブ部材が前記複数の角度位置に配された前記圧縮ばね
   により付勢されるよう構成されることを特徴とする電気
   コネクタ。