JP3265313B2 - 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】本発明は、水滴や粉塵などの生じ
ている周囲環境のよくない場所で使用される、所謂防
滴，防塵形の電気コネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気コネクタには、屋外で使用されたり
粉塵の多い場所で使用されたりするものや、接離する電
気回路の電圧が比較的高く感電の恐れのあるものがあ
る。このような電気コネクタにあっては、互いに嵌合し
ていない状態においても電気コネクタのコンタクトが外
部にと遮断されるよう密閉されていることが要求され
る。このため従来は、電気コネクタが接続されていない
状態、即ちコネクタのプラグとレセプタクルが嵌合して
いない状態における両者の接続部である開口部を密閉す
るための手段として、相手方コネクタとの嵌合のための
開口部に嵌め込み式あるいはねじ込み式のキャップを被
せている。このキャップは互いに嵌合する両方のコネク
タに設けられる。コネクタを接続しようとするときは、
両方のキャップを手で外した上で一方のコネクタを他方
のコネクタに押し込み接続する。また、コネクタの接続
を解除して離脱させたときは、両コネクタは水滴や粉塵
に無防備な状態にあるから、必ず両方のコネクタにキャ
ップを取り付けるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来のキャップ付
のコネクタは、単体のコネクタを手で接続，離脱する場
合には、少しの手間は掛かるもののそれ程の支障はなか
った。しかしながら、近年機械設備の連結，切離しなど
において、遠隔操作により他の機器と共にコネクタの着
脱を行いたいという要求が出されるようになり、前述し
た従来のキャップによる防滴，防塵手段では対応するこ
とが困難な状態にある。即ち、このような遠隔操作によ
るコネクタの自動嵌合においては、従来のキャップ方式
では取扱いが大変難しく、仮にこのキャップ方式で行う
とした場合は、キャップの着脱のために多数のアクチュ
エータをコネクタの周辺に設けなければならず、各種設
備の小形化を要求される近年の機械設備においては現実
的ではないものとなる。本発明では、このような遠隔操
作等による自動嵌合に適した防滴，防塵機能を有する電
気コネクタを提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による電気コネク
タは、円筒状のシェルの内部に複数の棒状のコンタクト
が並行に植設されている一方のコネクタと、円筒状のシ
ェルの内部に前記一方のコネクタの棒状のコンタクトに
接続されるように複数の筒状のコンタクトが並行に植設
されている他方のコネクタとからなる電気コネクタにお
いて、前記一方のコネクタは、前記シェルの開口部の内
周面に沿って棒状のコンタクト側に移動可能にかつ棒状
のコンタクトを通す挿通孔を有するベースシャッター板
と、該ベースシャッター板に対して密接するとともに所
定角度回動可能であってかつ非接続状態においては前記
ベースシャッター板の挿通孔を塞ぐように設けられた前
記棒状のコンタクトを通す挿通孔を有する回動シャツタ
ー板と、内周面の少なくとも１箇所にその開口端から奥
側に傾斜面と縦溝とによる回動溝が形成された前記シェ
ルとを備え、前記他方のコネクタは、前記シェルの開口
部に内側に前記筒状のコンタクトの嵌合口に密接すると
ともに、前記一方のコネクタの回動シャツター板と所定
位置で一体的に所定角度回動可能であって、かつその外
周面の少なくとも１箇所に前記回動溝に係合するガイド
突起と前記棒状のコンタクトを通す挿通孔を有し、更に
非接続状態においては前記筒状のコンタクトの嵌合口を
塞ぐように設けられた回動シャツター板を備え、前記一
方のコネクタに前記他方のコネクタを接続する際に、前
記他方のコネクタの回動シャツター板のガイド突起が前
記一方のコネクタの回動溝に係合させて押込み接続させ
ることによって、前記一方のコネクタと前記他方のコネ
クタの両回動シャツター板を該両回動シャツター板にそ
れぞれ設けられている前記挿通孔が前記棒状のコンタク
トに対応する位置まで一体的に回動せしめた後、前記棒
状のコンタクトと前記筒状のコンタクトとを接続するよ
うにしたものである。以下に本発明をその実施例に基づ
いて詳細に説明する。

【０００５】

【実施例】図１は本発明による電気コネクタのプラグの
一実施例を示すもので、図１（ａ）は側面断面図、図１
（ｂ）は接続側（側面断面図の左側）から見た正面図で
ある。また、図２は図１に示したプラグに接続される本
発明による電気コネクタのレセプタクルの一実施例を示
すもので、図２（ａ）は側面断面図、図２（ｂ）は接続
側（側面断面図の右側）から見た正面図である。図１に
示してあるプラグは、円筒状のシェル１および２の内部
に絶縁インサート３および４とが設けられ、この絶縁イ
ンサート３，４にピンコンタクト５が６本植設固定され
ている。また絶縁インサート３の中心軸上にはシャフト
６が設けられている。このシャフト６の一端は絶縁イン
サート３に抜止めリング７により抜止めが防がれてお
り、その他端には軸合せ用突起８と引留用つば９が形成
されている。また、シェル２のコネクタ接続側である開
口部内周面には、その外周面が密着するするようにベー
スシャツター板１０および回動シャツター板１１がシャ
フト６に軸支されて設けられている。このベースシャツ
ター板１０と回動シャツター板１１は、シャフト６に巻
回されているつる巻ばね１２によりシャフト６の引留用
つば９に押圧されて両者は密接している。

【０００６】ベースシャツター板１０にはピンコンタク
ト５の各々に対応する位置にコンタクト挿通孔１３が設
けられ、この状態でシャフト６の移動とともにシェル２
の内面を位置決め突起１４をガイドとしてスライドする
ようになっている。また、回動シャツター板１１にもピ
ンコンタクト５の各々を通すコンタクト挿通孔１５が設
けられているが、図示の状態（レセプタクルと接続され
ていない状態）ではピンコンタクト５の位置とは一致し
ていない。即ち、図１（ｂ）の正面図から明らかなよう
にベースシャツター板１０のコンタクト挿通孔１３と約
３０度ずれた状態に位置している。そしてこの回動シャ
ツター板１１は、そのコンタクト挿通孔１５がベースシ
ャツター板１０のコンタクト挿通孔１３と一致する位置
まで回動できるようになっているが、ベースシャツター
板１０との間に設けられたぜんまいばね等の回動復帰ば
ね１６により、図示の状態に付勢されている。

【０００７】また、回動シャツター板１１の外側の面に
は、係合凸部１７が２箇所に設けてあり、後述するレセ
プタクル側の回動シャツター板に設けられている係合凹
部と係合するものである。なお、ベースシャツター板１
０のコンタクト挿通孔１３（正面図の点線部分）は係合
凸部１７と同じ位置にあるため、４箇所だけが図面上に
現れている。また、シェル２の図面上における上下２箇
所に、ガイド斜面部１８と縦溝部１９とからなる回動溝
２０が設けられている。この回動溝２０はこのプラグと
レセプタクルとの接続に際して、両者の回動シャツター
板を回動せしめ、そのコンタクト挿通孔とベースシャツ
ター板１０のコンタクト挿通孔１３を一致させる作用を
行わせるもので、図３（ａ）に示したプラグの外観図お
よび図３（ｂ）に示したシェル２の内側方向からの斜視
図より明らかなように、シェル１から突出しているシェ
ル２の途中までガイド斜面部１８が形成され、更にその
先は縦溝部１９が形成されている。その動作の詳細は後
述する。なお、シェル１とシェル２との間に設けられて
いる嵌合溝２１は後述するレセプタクルのシェルの先端
部が嵌合するものである。また、シェル１には、このプ
ラグを機器等に取り付けるための取付穴２２が設けられ
た取付つば部２３が形成されている。

【０００８】次に図２に示したレセプタクルの構造につ
いて説明する。このレセプタクルは図１に示したプラグ
に接続されるもので、円筒状のシェル３１の内部に、前
記プラグのピンコンタクト５に接続されるソケットコン
タクト３２を６個固定した絶縁インサート３３が設けら
れている。そしてこの絶縁インサート３３の中心軸上に
シャフト３４が設けられ、このシャフト３４のコネクタ
接続側（図２（ａ）の右側）先端部には、プラグのシャ
フト６の軸合せ用突起８と係合する軸合せ用穴３５が設
けられている。絶縁インサート３３のコネクタ接続側
（側面断面図の右側）には、回動シャツター板３６が密
接して設けられている、この回動シャツター板３６もプ
ラグ側の回動シャツター板１１と同様に、ピンコンタク
ト５を通すコンタクト挿通孔３７が６個設けられている
が、コネクタが接続されていない状態（図示の状態）で
は、絶縁インサート３３との間に設けられたぜんまいば
ね等の回動復帰ばね３８により付勢され、ソケットコン
タクト３２の嵌合口４４と約３０度ずれた位置に位置決
めされている。この状態は図２（ｂ）の正面図から明ら
かである。

【０００９】また、回動シャツター板３６の表面にはプ
ラグ側の回動シャツター板１１の係合凸部１７に係合す
る係合凹部３９が２箇所に設けられている。また、回動
シャツター板３６の図面上における上下から約３０度ず
れた対角線上の２箇所にガイド突起４０が設けられてい
る。このガイド突起４０は、プラグ側のシェル２に形成
された回動溝２０に係合して、両回動シャツター板３６
および１１を一定角度（約３０度）だけ回動させる機能
を有するものである。なお、図２（ｂ）の正面図からは
ソケットコンタクト３２（点線で表されている箇所）は
４箇所見えるだけであるが、他の２箇所は係合凹部３９
の位置に設けられている。

【００１０】また、シェル３１と絶縁インサート３３と
の間には、その円周に亘ってプラグ側の円筒状のシェル
２の先端部分が挿入されるガイド溝４１が設けられてい
る。また、シェル３１には、プラグ側と同様に機器等に
取り付けるための取付穴４２が設けられた取付つば部４
３が形成されている。以上説明したようにプラグとレセ
プタクルとが接続されていない状態では、プラグのピン
コンタクト５はベースシャッター板１０の外側に密接し
て設けられた回動シャツター板１１により外部と遮断さ
れており、またレセプタクルのソケットコンタクト３２
は絶縁インサート３３に密接して設けられた回動シャツ
ター板３６により外部と遮断されているため、これらコ
ネクタは使用環境に影響を受けることは少ない。

【００１１】次に、プラグとレセプタクルとを接続する
場合の動作状態を説明する。プラグとレセプタクルとを
接続するために、プラグの軸合せ用突起８をレセプタク
ルの軸合せ用穴３５に嵌入すると共に、両者の回動シャ
ツター板１１と３６の係合凸部１７と係合凹部３９をそ
れぞれ係合させ、両回動シャツター板１１，３６が一体
となって回動する状態とする。この状態で接続方向に両
者を左右または一方から押し入れると、例えばレセプタ
クルをプラグ側に押し入れたとすると、プラグに巻回さ
れているつる巻ばね１２に抗してベースシャッター板１
０，回動シャツター板１１およびシャフト６が図面上右
側に移動することになる。このときレセプタクルの回動
シャツター板３６のガイド突起４０は、プラグのシェル
２の回動溝２０のガイド斜面部１８の傾斜面に沿って押
し込まれるため、両回動シャツター板１１，３６は少し
ずつ回動していくことになる。

【００１２】そして更に押し込んでいき、回動シャツタ
ー板３６のガイド突起４０が回動溝２０のガイド斜面部
１８の最終傾斜面に位置した状態で約３０度回動する
と、回動シャツター板１１のコンタクト挿通孔１５はベ
ースシャッター板１０のコンタクト挿通孔１３と一致す
るようになり、またレセプタクルの回動シャツター板３
６はソケットコンタクト３２の嵌合口４４と一致するよ
うになり、ピンコンタクト５，ベースシャッター板１０
のコンタクト挿通孔１３，回動シャツター板１１と３６
のコンタクト挿通孔１５と３７およびソケットコンタク
ト３２はそれぞれ一直線状に位置することになる。

【００１３】この状態で更に押し込んでいくと、回動シ
ャツター板３６のガイド突起４０は、プラグの回動溝２
０の縦溝部１９に沿って直線状に押し込まれるため、ピ
ンコンタクト５は各コンタクト挿通孔を通ってソケット
コンタクト３２に押し込まれ、レセプタクルのシェル３
１の先端部がプラグのシェル１と２とにより形成されて
いる嵌合溝２１に嵌合し、かつレセプタクルのガイド溝
４１の底部にプラグのシェル２の先端が当接した位置で
両者の接続が完了する。このプラグとレセプタクルとの
接続完了状態は、図３に示す状態になる。なお、前述し
た実施例では両回動シャツター板１１，３６を回動せし
めるために回動溝２０に係合させるガイド突起４０をレ
セプタクルの回動シャツター板３６に設けてあるが、こ
のガイド突起はプラグ側の回動シャツター板１１に設け
ても同様な動作を行わせることができる。

【００１４】また、プラグとレセプタクルとの接続を引
き抜きにより離脱させると、プラグ側はシャフト６に設
けられたつる巻ばね１２によって、当該シャフト６とベ
ースシャッター板１０および回動シャツター板１１は開
口部側（図１（ａ）に示す状態）に復帰するとともに、
回動シャツター板１１は回動復帰ばね１６の作用により
約３０度回動してベースシャッター板１０のコンタクト
挿通孔１３を塞ぐ定位置に復帰する。またレセプタクル
側も回動復帰ばね３８の作用により回動シャツター板３
６が約３０度回動して、ソケットコンタクト３２の嵌合
口を塞ぐ定位置に復帰する。

【００１５】次に、本発明の他の実施例を図５に基づい
て説明する。図５はプラグとレセプタクルを接続した状
態を示す側面断面図である。図５において、４５はプラ
グ側のシャフトでその先端部には引留用つば４６が設け
られており、その後端部は絶縁インサート３に止め金具
４７により固定されている。また、４８はレセプタクル
側のシャフトで、このシャフト４８にはプラグ側のシャ
フト４５が挿入される軸合せ用穴４９が設けられてい
る。この各構成部品以外は図４に示された最初の実施例
の構成部品と同じであるためその説明は省略する。この
図５に示した他の実施例の接続動作を説明するに際し
て、最初の実施例の問題点を説明すると、最初の実施例
はプラグとレセプタクルとを接続する際に、プラグ側の
回動シャッター板１１とレセプタクル側の回動シャッタ
ー板３６とが、その係合凸部１７と係合凹部３９との係
合によって一体的となって回動動作すると共に、プラグ
側のシャフト６の引留用つば９がレセプタクル側のシャ
フト３４の軸合せ用穴３５の開口部周縁に押されて軸方
向に後退する構造になっている。従って、最初の実施例
はプラグをシャフト６の後退する距離長さだけプラグの
軸方向の長さを長くする必要が生じ、プラグが長大化す
るという問題がある。

【００１６】そのため、図５に示した本発明の他の実施
例は、プラグ側のシャフト４５を絶縁インサート３に固
定すると共に、レセプタクル側のシャフト４８の軸合せ
用穴４９に挿入し得るようにして、プラグ側の回動シャ
ッター板１１とレセプタクル側の回動シャッター板３６
とが連結され回動しながらシェル２に押込まれて、ピン
コンタクト５とソケットコンタクト３２が接続されると
き、プラグ側のシャフト４５が後退しないようにしたも
のである。従って、レセプタクルの軸方向の長さを変え
ることなく、プラグの軸方向の長さを短くすることがで
きるもので、プラグの小型かを図ることができる。な
お、この他の実施例は、レセプタクル側のシャフト４５
に、プラグ側のシャフト４８の引留用つば４６が挿入し
得る大きい内径の軸合せ用穴４９を設ける必要があるた
め、シャフト４８の外径を大きくしなければならず、外
径方向の大型化を招くことがある。従って、いずれの実
施例の電気コネクタを使用するかは、使用上の外部条件
等によって適宜選択するようにすればよい。

【００１７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の電気
コネクタによれば、プラグとレセプタクルとを接続して
いない状態では、両者の接続部分のピンコンタクトおよ
びソケットコンタクトが外部と遮断される防滴，防塵状
態となり、両者を接続状態にするときに自動的に回動シ
ャツター板が回動して接続を行い得るものであるため、
ロボット，マニュピレータなどで自動接続する場合にも
適用することができ、また手動により接続の離脱を行う
場合にも従来に比較し、著しく操作が単純になり作業能
率の向上が図れるなどの効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気コネクタのプラグ側の一実施
例を示す側面断面図等である。

【図２】本発明による電気コネクタのレセプタクル側の
一実施例を示す側面断面図等である。

【図３】本発明の要部である回動溝の構造を説明するた
めの側面図等である。

【図４】本発明による電気コネクタのプラグとレセプタ
クルを接続した状態の側面断面図である。

【図５】本発明の他の実施例による電気コネクタのプラ
グとレセプタクルを接続した状態の側面断面図である。

【符号の説明】

１，２，３１ シェル ３，４，３３ 絶縁インサート ５ ピンコンタクト ６，３４，４５，４８ シャフト ７ 抜留めリング ８ 軸合せ用突起 ９，４６ 引留用つば １０ ベースシャッター板 １１，３６ 回動シャツター板 １２ つる巻ばね １３，１５，３７ コンタクト挿通孔 １４ 位置決め突起 １６，３８ 回動復帰ばね １７ 係合凸部 １８ ガイド斜面部 １９ 縦溝部 ２０ 回動溝 ２１ 嵌合溝 ２２，４２ 取付孔 ２３，４３ 取付つば部 ３２ ソケットコンタクト ３５，４９ 軸合せ用穴 ３９ 係合凹部 ４０ ガイド突起 ４１ ガイド溝 ４４ 嵌合口 ４７ 止め金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小材 和幸 東京都渋谷区代々木二丁目７番12号 第 一電子工業株式会社内 (72)発明者 大槻 智也 東京都渋谷区代々木二丁目７番12号 第 一電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−7376（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−290826（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−53694（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 13/52

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のシェルの内部に複数の棒状のコ
   ンタクトが並行に植設されている一方のコネクタと、円
   筒状のシェルの内部に前記一方のコネクタの棒状のコン
   タクトに接続されるように複数の筒状のコンタクトが並
   行に植設されている他方のコネクタとからなる電気コネ
   クタにおいて、 前記一方のコネクタは、前記シェルの開口部の内周面に
   沿って棒状のコンタクト側に移動可能にかつ棒状のコン
   タクトを通す挿通孔を有するベースシャッター板と、該
   ベースシャッター板に対して密接するとともに所定角度
   回動可能であってかつ非接続状態においては前記ベース
   シャッター板の挿通孔を塞ぐように設けられた前記棒状
   のコンタクトを通す挿通孔を有する回動シャツター板
   と、内周面の少なくとも１箇所にその開口端から奥側に
   傾斜面と縦溝とによる回動溝が形成された前記シェルと
   を備え、 前記他方のコネクタは、前記シェルの開口部に内側に前
   記筒状のコンタクトの嵌合口に密接するとともに、前記
   一方のコネクタの回動シャツター板と所定位置で一体的
   に所定角度回動可能であって、かつその外周面の少なく
   とも１箇所に前記回動溝に係合するガイド突起と前記棒
   状のコンタクトを通す挿通孔を有し、更に非接続状態に
   おいては前記筒状のコンタクトの嵌合口を塞ぐように設
   けられた回動シャツター板を備え、 前記一方のコネクタに前記他方のコネクタを接続する際
   に、前記他方のコネクタの回動シャツター板のガイド突
   起が前記一方のコネクタの回動溝に係合させて押込み接
   続させることによって、前記一方のコネクタと前記他方
   のコネクタの両回動シャツター板を該両回動シャツター
   板にそれぞれ設けられている前記挿通孔が前記棒状のコ
   ンタクトに対応する位置まで一体的に回動せしめた後、
   前記棒状のコンタクトと前記筒状のコンタクトとを接続
   するようにしたことを特徴とする電気コネクタ。
2. 【請求項２】 前記他方のコネクタの回動シャツター板
   の外周面に設けられれている前記ガイド突起を、前記一
   方のコネクタの回動シャツター板の外周面に設けるよう
   にした請求項１記載の電気コネクタ。
3. 【請求項３】 前記一方のコネクタと前記他方のコネク
   タの両回動シャツター板の接触面の一方の所定位置に係
   合凸部を、他方の所定位置に係合凹部を設け、当該係合
   凸部と係合凹部とを係合させて前記両回動シャツター板
   を一体的に回動せしめるようにした請求項１または２記
   載の電気コネクタ。