JP2979386B2 - フレキシブルカップリングコネクタ - 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、例えばロボット等
の回転アーム部に電源を供給したり角度信号を取り出し
たりする際に配線コードの途中に連結し、周囲からコー
ドに加わる捻れ、屈曲、回転等の力に対して自在に対応
して電気的導通を維持し、コードの断線を防止するため
のフレキシブルカップリングコネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図１に従来のコネクタの例を示
す。このコネクタ１は、夫々コード２と３の先端に取り
付けられるプラグ４とジャック５を一組としてなり、図
には表われていないがプラグ４のフロントシェル４ａの
中にはコード２と接続しているピンコンタクトが設けら
れ、またこれに対応してジャック５のシェル５ａの中に
はコード３と接続しているソケットコンタクトが設けら
れている。

【０００３】プラグ４のフロントシェル４ａの外周には
締結ナット６が取り付けられており、一方ジャック５の
シェル５ａの外周面には螺子溝部７が形成されている。
さらにプラグ４のバックシェル４ｂの後部には分割バッ
クシェル４ｃが固定螺子８によって固定されている。

【０００４】そしてプラグ４とジャック５を接続すると
きには、プラグ４のピンコンタクトをジャック５のソケ
ットコンタクトに挿入し、その状態でプラグ４の締結ナ
ット６をジャック５の螺子溝部７に螺合させることによ
りプラグ４とジャック５を締結して固定する構造となっ
ている。

【０００５】また、プラグ４とジャック５から夫々導出
されるコード２と３の根元部分にはゴムブッシング２ａ
と３ａが装着されており、これによってコード２と３の
フレキシブル性を確保している。

【０００６】また図２はＬ字形のプラグを示しており、
即ちこのプラグ４はコードの出す方向を９０°に曲がっ
た方向とするためにＬ字形に屈曲した分割バックシェル
４ｃを有し、固定螺子８を緩めて分割バックシェル４ｃ
を回転させることによりコードの向きを変えることがで
きる構造となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のコネクタでは、プラグとジャックが締結ナ
ットによって締結固定されているため、コードに捻れな
どの外力が加わった場合、コードが捻れて断線するなど
の問題があった。また、コネクタに外部から屈曲、回
転、振動などの力が長期間に亘って加わったためにコー
ドが疲労して断線するなどの問題もあった。本発明は、
このような問題を改善することを目的としてなされたも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、互いに回転可能に連結された一対の保持
体と、一方側の保持体に設けられたスリップリングと、
他方側の保持体に設けられ、スリップリングと摺接する
接点部材と、一対の保持体に夫々回動可能に取り付けら
れた揺動体と、この揺動体に夫々この揺動体の回動方向
と直交する方向に回動可能に取り付けられ、コードが接
続される外部接続用端子を有する端子台と、スリップリ
ングと一方側の端子、及び接点部材と他方側の端子を夫
々接続する接続線と、を備えて構成されるフレキシブル
カップリングコネクタを提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例について詳細に説明する。図３〜図５は本発明
の第１の実施例を示す。図において１０は本発明による
フレキシブルカップリングコネクタを全体として示し、
このフレキシブルカップリングコネクタ１０は、中央に
３６０°以上回転可能な回転自在機構部１１を有し、さ
らに左右両端には二方向の動きを可能としたジンバル機
構部１９，２０を備えて構成されている。

【００１０】先ず回転自在機構部１１について説明する
と、本例のフレキシブルカップリングコネクタ１０にお
いて１２及び１３は中央部に配される一対の保持体とし
ての保持ドラムで、この保持ドラム１２と１３は回転自
在機構部１１を介して３６０°回転可能に連結されてい
る。即ち保持ドラム１２と１３の中心部には連結軸１４
が連通され、その両端部には抜け止め用の係止リング１
５ａ，１５ｂが嵌着されており、この連結軸１４を中心
として保持ドラム１２と１３が互いに回転可能に連結さ
れている。

【００１１】そしてこの回転自在機構部１１において
は、電気的導通手段として、スリップリング１６及びこ
のスリップリング１６と摺接する接点部材１７が設けら
れている。

【００１２】本例では、この回転自在機構部１１におけ
るスリップリング１６と接点部材１７の摺接構造が平面
接触形となっている。即ち、保持ドラム１２と１３の対
向面部において一方の保持ドラム１２側に複数極（本例
では３極）分のスリップリング１６が連結軸１４を中心
とする同心円状に設けられ、これに対応して他方の保持
ドラム１３側には、各スリップリング１６と平面的に摺
接する接点部材１７が固定されている。尚、これらスリ
ップリング１６と接点部材１７は何れも導電性を有する
材質（金属）で出来ているものであることは言うまでも
ない。また接点部材１７は、図では片側（上側）に一
つ、その反対側（下側）に二つが配置されているが、通
常の構造では回転方向に等間隔に取り付けられ、保持ド
ラム１２と１３の間の回転バランスが保たれている。

【００１３】接点部材１７は例えば図５に示すような板
状または線状のバネ材によりなり、その先端部に形成さ
れた接点１７ａにおいてスリップリング１６に摺接され
る。この接点部材１７は、図５Ａに示すように先端部に
半球状の接点１７ａを固着したものや、図５Ｂの如く先
端部を円弧状に屈曲させて接点１７ａを形成したもので
もよい。尚、上記の図５Ａ及びＢでは二つの接点１７ａ
を有する接点部材１７を示しているが、接点１７ａは一
つでもよい。また図５Ｃは四つの接点１７ａを有する接
点部材１７の例であり、この接点部材１７の場合、スリ
ップリング１６との接触をより確実なものとすることが
できる。勿論、接点１７ａの数をこれ以上としてもよい
し、また接点１７ａの形状も図示の形状に限るものでは
ない。

【００１４】次にジンバル機構部１９，２０について説
明すると、このジンバル機構部１９，２０は、夫々保持
ドラム１２，１３に回動可能に取り付けられた揺動体と
しての揺動リング２１，２２と、この揺動リング２１，
２２に夫々この揺動リング２１，２２の回動方向と直交
する方向に回動可能に取り付けられた端子台２５，２６
と、により構成されている。

【００１５】即ち、保持ドラム１２，１３の夫々の外側
面には、互いに１８０°離角して対向する位置に支持腕
部１２ａと１２ｂ、１３ａと１３ｂが突設されており、
この支持腕部１２ａと１２ｂ、１３ａと１３ｂに夫々揺
動リング２１，２２が支軸２３，２４によって回動（揺
動）可能に支持されている。さらにこの揺動リング２
１，２２には、夫々支軸２３，２４と９０°離角した位
置に配された支軸２７，２８によって端子台２５，２６
が、揺動リング２１，２２の回動方向と直交する方向に
回動（揺動）可能に支持されている。

【００１６】端子台２５，２６には夫々スリップリング
１６及び接点部材１７と対応する極数（本例では３極）
分のピン状の外部接続用端子２９，３０が設けられてい
る。そしてフレキシブルカップリングコネクタ１０の内
部においては、各スリップリング１６と一方側の端子台
２５の端子２９とが夫々接続線３１によって電気的に接
続され、また各接点部材１７と他方側の端子台２６の端
子３０とが夫々接続線３２によって電気的に接続されて
いる。尚、これらの接続線３１，３２は、図では夫々保
持ドラム１２，１３を貫通して接続するようになってい
るが、この他にも例えば連結軸１４を中空パイプ状と
し、その中に接続線３１，３２を通した構造としてもよ
い。

【００１７】以上の如く構成される本例のフレキシブル
カップリングコネクタ１０は、端子台２５，２６の夫々
の外面側に突出される端子２９，３０にコードを接続し
て使用される。そしてこの使用時にコードに捻れ、屈
曲、回転、振動などによる外力が加わった場合には、フ
レキシブルカップリングコネクタ１０は中央の回転自在
機構部１１で回転し、また両端のジンバル機構部１９，
２０で二方向に動くことによって上記外力に対し自在に
対応して電気的導通を維持し、このためコードには断線
が生じることはない。

【００１８】図６〜図９は本発明によるフレキシブルカ
ップリングコネクタの第２の実施例を示す。この第２の
実施例のフレキシブルカップリングコネクタ１０は、中
央の回転自在機構部１１の構造が上記第１の実施例と異
なっており、両端のジンバル機構部１９，２０の構造は
第１の実施例と同様である。従って、ここでは回転自在
機構部１１の第１の実施例と相違する部分についてのみ
説明する。

【００１９】本例では、回転自在機構部１１におけるス
リップリング１６と接点部材１７の摺接構造が周面接触
形となっている。即ち本例のフレキシブルカップリング
コネクタ１０においては、一方の保持ドラム１２の小径
ドラム部１２ｃが他方の保持ドラム１３の円筒状部１３
ｃに内蔵される形で保持ドラム１２と１３が連結軸１４
を中心として互いに３６０°回転可能に連結された構造
を有しており、一方の保持ドラム１２の小径ドラム部１
２ｃの周面にスリップリング１６が所定の間隔で並設さ
れ、これに対応して他方の保持ドラム１３の円筒状部１
３ｃには、各スリップリング１６の周面に摺接する接点
部材１７が固定されている。

【００２０】接点部材１７は、例えば図８に示すような
板状または線状のバネ材によりなり、その先端部の接点
（この場合は平面接点）１７ａにおいてスリップリング
１６の周面に摺接される。尚、この接点部材１７は、保
持ドラム１３の円筒状部１３ｃに設けられた一または複
数箇所の穴部３３を通して保持ドラム１３の外側から取
り付けられるようになっている。尚、この場合接点部材
１７は、通常の構造では回転方向に等間隔に取り付けら
れ、保持ドラム１２と１３の間の回転バランスが保たれ
ている。

【００２１】また接点部材１７としては、図９Ａに示す
ように先端部に半球状の接点１７ａを固着したものや、
図９Ｂの如く先端部を円弧状に屈曲させて接点１７ａを
形成したものでもよい。尚、上記の図８及び図９Ａ，Ｂ
では二つの接点１７ａを有する接点部材１７を示してい
るが、接点１７ａは一つでもよい。また図９Ｃは四つの
接点１７ａを有する接点部材１７の例であり、この接点
部材１７の場合、スリップリング１６との接触をより確
実なものとすることができる。勿論、接点１７ａの数を
これ以上としてもよいし、また接点１７ａの形状も図示
の形状に限るものではない。

【００２２】本例のフレキシブルカップリングコネクタ
１０において、以上に説明した回転自在機構部１１以外
の部分は、前述した第１の実施例と同様に構成されてい
る。そして本例のフレキシブルカップリングコネクタ１
０においても、第１の実施例と全く同様の作用効果が得
られるものである。

【００２３】図１０及び図１１は本発明によるフレキシ
ブルカップリングコネクタの第３の実施例を示す。この
第３の実施例のフレキシブルカップリングコネクタ１０
においても、中央の回転自在機構部１１の構造が上記第
１及び第２の実施例と異なっており、両端のジンバル機
構部１９，２０の構造は第１及び第２の実施例と同様で
ある。従って、ここでは回転自在機構部１１の第１及び
第２の実施例と相違する部分についてのみ説明する。

【００２４】本例では、回転自在機構部１１の回転構造
が屈曲形となっている。即ち本例のフレキシブルカップ
リングコネクタ１０においては、保持ドラム１２，１３
の夫々の内側面に甲丸状の突板部１２ｄ，１３ｄが突出
形成されており、この突板部１２ｄと１３ｄとをスペー
サー３４を介して対向させた状態で連結軸１４によって
互いに回転可能に連結してある。連結軸１４の両端部に
は抜け止め用の係止リング１５ａ，１５ｂが嵌着されて
おり、この連結軸１４を中心として保持ドラム１２と１
３が一回転未満で屈曲されるように回転可能に連結され
ている。

【００２５】この回転自在機構部１１における突板部１
２ｄと１３ｄの対向面部には、一方の保持ドラム１２側
にスリップリング１６が連結軸１４を中心とする同心円
状に設けられ、これに対応して他方の保持ドラム１３側
には、各スリップリング１６と平面的に摺接する接点部
材１７が固定されている。尚、この場合接点部材１７
は、通常の構造では回転方向に等間隔に取り付けられ、
保持ドラム１２と１３の間の回転バランスが保たれてい
る。また、接点部材１７としては、第１の実施例と同様
に図５に示すような種々の形状のものを用いることがで
きる。

【００２６】本例のフレキシブルカップリングコネクタ
１０において、以上に説明した回転自在機構部１１以外
の部分は、前述した第１及び第２の実施例と同様に構成
されている。そして本例のフレキシブルカップリングコ
ネクタ１０においては、回転自在機構部１１の回転構造
が屈曲形であるも、第１及び第２の実施例とほぼ同様の
作用効果が得られるものである。

【００２７】図１２〜図１４は、以上の如き第１〜第３
の実施例のフレキシブルカップリングコネクタ１０にお
いて、その周囲を伸縮自在のカバー４０によって被覆し
た例を夫々示している。このカバー４０は例えばゴム・
強化ファイバー等の弾性材によって蛇腹円筒状に形成さ
れ、その両端開口部を夫々端子台２５，２６の外周面に
接着固定してある。

【００２８】このようにフレキシブルカップリングコネ
クタ１０の周囲をカバー４０で被覆した構造では、外部
からフレキシブルカップリングコネクタ１０の中に塵埃
や水滴が浸入することを防止して、電気的導通の安定性
を確保することができる。そしてこのカバー４０は伸縮
自在であるため、フレキシブルカップリングコネクタ１
０の動きを妨げることはない。

【００２９】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。例えば、各実施例では電気的導通の極数は３極であ
るが、これを２極以下あるいは４極以上としてもよいこ
とは勿論である。また回転自在機構部１１におけるスリ
ップリング１６及び接点部材１７も、実施例に示した形
状に限ることなく多種多様のものを用いることができ
る。例えばスリップリング１６を溝形に形成し、その中
に線状の接点部材１７が摺接する形状としてもよい。ま
たコードが接続される端子２９，３０の形状も、ピン状
に限らず例えばターレット状、ラグ状、ソケット状な
ど、種々の形状とすることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明した如く本発明のフレキシブ
ルカップリングコネクタによれば、周囲からコードに加
わる捻れ、屈曲、回転、振動等の外力に対して自在に対
応して電気的導通を維持し、コードの断線を防止するこ
とができる。またフレキシブルカップリングコネクタの
周囲を伸縮自在のカバーによって被覆することにより、
塵埃や水滴の浸入を防止し、電気的導通の安定性を確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例のコネクタの説明図である。

【図２】同、Ｌ字形プラグの説明図である。

【図３】本発明によるフレキシブルカップリングコネク
タの第１の実施例を示す斜視図である。

【図４】同、三面図（左側面図、縦断正面図、右側面
図）である。

【図５】同、接点部材の形状例である。

【図６】本発明によるフレキシブルカップリングコネク
タの第２の実施例を示す斜視図である。

【図７】同、縦断正面図である。

【図８】同、要部の縦断面図である。

【図９】同、接点部材の形状例である。

【図１０】本発明によるフレキシブルカップリングコネ
クタの第３の実施例を示す斜視図である。

【図１１】同、縦断正面図である。

【図１２】上記第１の実施例のフレキシブルカップリン
グコネクタにおいて、周囲をカバーで被覆した例であ
る。

【図１３】上記第２の実施例のフレキシブルカップリン
グコネクタにおいて、周囲をカバーで被覆した例であ
る。

【図１４】上記第３の実施例のフレキシブルカップリン
グコネクタにおいて、周囲をカバーで被覆した例であ
る。

【符号の説明】

１０ フレキシブルカップリングコネクタ １１ 回転自在機構部 １２，１３ 保持ドラム（保持体） １４ 連結軸 １６ スリップリング １７ 接点部材 １９，２０ ジンバル機構部 ２１，２２ 揺動リング（揺動体） ２５，２６ 端子台 ２９，３０ 端子 ３１，３２ 接続線 ４０ カバー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに回転可能に連結された一対の保持
   体と、 一方側の保持体に設けられたスリップリングと、 他方側の保持体に設けられ、上記スリップリングと摺接
   する接点部材と、 上記一対の保持体に夫々回動可能に取り付けられた揺動
   体と、 この揺動体に夫々この揺動体の回動方向と直交する方向
   に回動可能に取り付けられ、コードが接続される外部接
   続用端子を有する端子台と、 上記スリップリングと一方側の端子、及び上記接点部材
   と他方側の端子を夫々接続する接続線と、 を備えて構成されるフレキシブルカップリングコネク
   タ。
2. 【請求項２】 周囲を伸縮自在のカバーによって被覆し
   た構造を有してなる請求項１に記載のフレキシブルカッ
   プリングコネクタ。