JP3322210B2 - １極コネクタ - 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、太陽電池モジュー
ルのケーブル等の接続に使用するに適したコネクタに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、太陽電池の発電力を家庭用電気機
器の電源として利用する太陽光発電システムが注目され
ている。この太陽光発電システムは、建屋の屋根等に設
置した太陽電池パネルからの直流電流をインバータ、ト
ランス、蓄電池等を介して各電気機器に供給するように
なっている。

【０００３】上記太陽電池パネルは、複数の太陽電池モ
ジュールを並べて直列に接続したもので、この電気的接
続には専用のコネクタが使用されている。また、この太
陽電池パネルを複数個並列に接続して太陽電池アレイを
構成しているが、この太陽電池パネル相互の接続にも同
様のコネクタが使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記太陽光発電システ
ム等に使用されるコネクタは、プラグ側コネクタとリセ
プタクル側コネクタとで構成され、両者の端部同士を嵌
合して内部の雄端子と雌端子とを接続するようになって
いる。図１３〜図１５は従来のコネクタを例示するもの
で、プラグ側は例えばＰＶＣモールドで形成された円筒
状のハウジングＨ内にプラグ端子（雄端子）Ｐが設けら
れ、該端子の外周部は嵌合部Ｇとなっている。また、リ
セプタクル側は、同様にＰＶＣモールドで形成されたハ
ウジングＨ'の内部にリセプタクル端子（雌端子）Ｒが
設けられ、該端子の外側部分は上記プラグ側のハウジン
グの嵌合部Ｇに挿入される細径の嵌合部Ｇ'となってい
る。

【０００５】このコネクタは、プラグ側とリセプタクル
側の嵌合部Ｇ，Ｇ'を嵌合することにより、雄端子Ｐと
雌端子Ｒが結合接続されるようになっているが、従来の
この種のコネクタは、プラグ側とリセプタクル側の結合
を両者の嵌合部間に作用する静摩擦力によって維持する
構成であったので、何らかの外力が作用した時に外れや
すいという問題点があった。また、嵌合部の摩擦力だけ
で結合を維持するものであるから、嵌合をある程度強く
する必要があり、このため、コネクタの嵌合作業や嵌合
後にコネクタを分離させる必要が生じたときの分離作業
に大きな力が必要であるという問題点もあった。

【０００６】一方、図１６〜図１８に示すように、プラ
グ側とリセプタクル側の嵌合面に波状の突起Ｗを設け、
引き抜き方向の力に対し抵抗力が生じるようにした構成
のものもある。しかしながら、これも完全なロック機構
ではないので、引き抜き方向の力に対して十分に保持力
のあるものではなかった。また、意図的にコネクタの結
合を分離するとき、保持力を高くしておくと分離作業が
困難となり、引き抜き保持力の増加が離脱作業性の低下
をもたらすという矛盾が生じる。しかも、引き抜き保持
力を増大させる構造は、コネクタの挿入力の増大をもた
らすという問題も生じる。

【０００７】また、これらの従来構造はいずれも、嵌合
状態で不測に外れないようにするにはコネクタの挿入力
をかなり大きくせざるを得ないため、挿入力不足により
コネクタ同士が完全嵌合位置まで達しない半嵌合状態と
なり易く、この状態で使用されると電気的な接続不良な
どの問題が生じる。

【０００８】なお、コネクタ同士の接続の確実性等を改
良するものとして、プラグ側とレセプタクル側のハウジ
ングを嵌合し係止位置まで押し込んだ後さらに押し込む
ことにより確実にロックするようにしたもの（特公昭５
３−１１０６８号）の他、各種のロック機構を有するも
のが提案されている（例えば特開昭５８−４２７９号、
実開昭６３−１１４５０３号参照）が、いずれも構造や
外形が複雑となり、実用的に十分に満足できるものとは
言えなかった。

【０００９】そこで、本発明は、プラグ側とリセプタク
ル側の嵌合が容易で、しかも該嵌合状態を確実に保持で
き、かつ、構造が簡単で比較的外形のすっきりした１極
コネクタを提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、筒状ハウジングの内部に雄端子を設けた
プラグ側コネクタと、該プラグ側コネクタの筒状ハウジ
ングの開口部に嵌合する筒状嵌合部を有するとともに内
部に雌端子を設けたリセプタクル側コネクタとからなる
１極コネクタにおいて、上記プラグ側のコネクタの筒状
ハウジングにその開口部から軸方向に沿う係合溝を設
け、該係合溝の一方の側縁部には、ハウジングの内外方
向に弾性変形可能なロック片を設けて該ロック片にロッ
ク用嵌合穴を設けると共に、上記リセプタクル側のコネ
クタの嵌合部には、嵌合操作時に上記係合溝を通って所
定位置まで直進し、さらに上記プラグ側コネクタをリセ
プタクル側コネクタに対し所定方向に相対回転させるこ
とにより、上記ロック片を押し上げつつ円周方向に移動
して上記ロック用嵌合穴に嵌合する突起を設け、上記ロ
ック片が、上記係合溝と該係合溝からハウジングの円周
方向に沿って切り込んだ一対の切り込みとによって形成
され、その中央部に上記ロック用嵌合穴が設けられてい
ることを特徴としている。

【００１１】この構成によると、コネクタの結合に際し
ては、プラグ側コネクタの開口部にリセプタクル側コネ
クタの先端部に設けられている嵌合部を挿入するとき
に、リセプタクル側コネクタの嵌合部に設けられている
突起をプラグ側に形成されている係合溝に係合させ該係
合溝に沿って直進させる。

【００１２】所定位置まで挿入したら、嵌合状態にある
プラグ側コネクタをリセプタクル側コネクタに対し相対
回転させる。すると、該突起が可撓性を有するロック片
を押し上げつつ円周方向に移動し、該ロック片に設けら
れているロック用嵌合穴に嵌合する。この状態では、突
起によって押し上げられていたロック片が弾性により元
の状態に復帰するので、突起がロック用嵌合穴に嵌合し
た状態で固定される。このため、両コネクタを引き離す
方向の力が作用しても両者が分離しない。

【００１３】そして、両コネクタを挿入後に相対回転さ
せることでロックが達成されるので、両コネクタを所定
量嵌合する状態とするための挿入力は小さくてすみ、挿
入力不足により半嵌合状態になるというようなことが生
じ難くなる。

【００１４】また、上記ロック用嵌合穴に上記突起が嵌
合している状態から上記所定方向とは逆方向にプラグ側
コネクタをリセプタクル側コネクタに対して相対回転さ
せることにより上記ロック用嵌合穴と上記突起との離脱
が可能となり、かつ、この離脱に要するトルクが嵌合時
のトルクよりも大きくなるように設定しておくことが好
ましい。このようにすると、コネクタを結合した後に、
意図的にコネクタを分離することは可能であるが、コネ
クタ結合状態での使用中に不用意にコネクタが相対回転
してロック用嵌合穴と突起とが離脱しまうといった事態
が防止される。

【００１５】また、上記両コネクタのハウジングに、両
コネクタが所定量嵌合したときに当接するストッパーを
設けておくことが好ましい。このようにすると、上記ス
トッパーが当接する位置まで両コネクタが嵌合されてか
ら、相対回転されることにより、ロックが確実に行われ
る。そして、ストッパーが当接する位置まで両コネクタ
を嵌合させるための挿入力は比較的小さくしておいて差
し支えないので、挿入力不足で半嵌合状態となることが
防止される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて、この発明を
より具体的に説明する。

【００１７】図１〜図１２は本発明の実施形態を示すも
のであって、図１〜図５はプラグ側コネクタを表してい
る。このプラグ側コネクタ１は、絶縁性を有する樹脂で
作られた円筒状ハウジング２の内部に棒状のプラグ端子
（雄端子）３が設けられている。プラグ端子３の後端部
には導電性ケーブル４が接続されている。

【００１８】ハウジング２の嵌合部５は、先端が開口し
た中空部として形成されている。この開口部７の周縁部
には、内側に段部９ａを有する環状のフランジ部９が設
けられている。

【００１９】ハウジング２の嵌合部５には、開口部から
後方へ該ハウジングの中心線に沿って直線状に切り込ま
れた複数（図示例では４本）の係合溝１０，…が設けら
れている。この係合溝１０の前端部と後端部には円周方
向の切り込み１１，１１が連続しており、これらによっ
て角板状のロック片１５が区画形成されている。

【００２０】ロック片１５の係合溝側端縁部１５ａは若
干薄肉に形成されており、ロック片１５の基部付近には
上記係合溝１０と平行な細いスリット１７が設けられて
該ロック片１５が内外に撓み易くなっている。ロック片
１５のほぼ中央部には角型のロック用嵌合穴２０が設け
られている。図中の１８はゴム製シール材である。

【００２１】図６〜図８はリセプタクル側コネクタ３０
を表すもので、絶縁材（合成樹脂）で作られた円筒状の
ハウジング３２の内部にリセプタクル端子（雌端子）３
３が設けられている。該端子３３の後部にはケーブル３
４が接続されている。

【００２２】このコネクタ３０の先端部は嵌合部３５と
なっており、先端から後部側に向かって次第に径が大き
くなるテーパ部３６と、該テーパ部に連続する円筒部３
７が設けられている。この円筒部３７の外周部の前後ほ
ぼ中央部には、一定の間隔をおいて半径方向に突出する
複数（図示例では４個）の係合突起４０，…が設けられ
ている。

【００２３】係合突起４０は、上記係合溝１０，…に対
向するように配置されており、その幅は係合溝１０内を
通過できる大きさで、その突出高さは、上記ロック片１
５のロック用嵌合穴２０に嵌合したとき該ロック片に十
分係合し、かつコネクタ１の嵌合部外周部から外側へ突
出しない高さである。そして、引き抜き方向には大きな
保持力が得られるように係合突起４０がロック用嵌合穴
２０に嵌合するが、コネクタ１，３０を相対回転させる
方向の力によってロック用嵌合穴２０に対する係合突起
４０の係脱が可能となるように、例えば係合突起４０が
横断面山形状に形成されている。

【００２４】係合片円筒部３７の基部には、上記プラグ
側コネクタ１の開口部に設けられたフランジ部９が当接
する段部４２が設けられている。このフランジ部９と段
部４２とで、両コネクタ１，３０が所定量嵌合したとき
に当接するストッパーが構成されている。

【００２５】このコネクタは、プラグ側コネクタ１とリ
セプタクル側コネクタ３０とが互いに嵌合することによ
り接続される。この嵌合に際しては、プラグ側コネクタ
１の係合溝１０，…にリセプタクル側コネクタ３０の突
起４０，…がそれぞれ嵌り込むように突き合わせて軸方
向に押し込む。すると、各突起４０は係合溝１０に沿っ
て前進し、一方のコネクタ１のフランジ部９が他方のコ
ネクタ３０の段部４２に当接して停止する。このとき、
図１０に示す如く、突起４０はロック片１５のロック用
嵌合穴２０と同一円周上に位置する。

【００２６】フランジ部９と段部４２が当接するまで一
杯に嵌合したら、プラグ側コネクタ１をリセプタクル側
コネクタ３０に対し矢印ａ方向に相対回転させる。する
と、突起４０がロック片１５の下に潜り込んで該ロック
片を押し上げつつ円周方向に移動する。この場合、ロッ
ク片１５の係合溝側端縁部１５ａが若干薄肉に形成され
ているので、比較的小さいトルク（操作力）でこのよう
な動作を行わせることができる。そして、この移動によ
り突起４０がロック用嵌合穴２０の基部側端縁部２０ａ
に当たる位置に達したら、突起４０が該嵌合穴２０に嵌
り込む状態となり、ロック片１５を押し上げなくなるの
で、該ロック片がその弾性により元の状態に復帰する。
このため、突起４０はロック用嵌合穴２０から抜け出す
ことができなくなり、該嵌合穴２０に嵌合した状態で固
定される（図１１参照）。

【００２７】上記説明から明らかなように、両コネクタ
１，３０の結合操作はきわめて簡単である。作業者は、
フランジ部９が段部４２に当たるまで押し込み、突起４
０がロック用嵌合穴２０の基部側縁部に当たるまで回転
させればよいので、特別の注意力を必要としない。この
回転量は、図示例では３０度程度である。

【００２８】また、この結合操作時に受ける抵抗力は、
端子の挿入力と、シール材（プラグ側コネクタ内部のゴ
ムシール１８又はリセプタクル側コネクタに装着するゴ
ムリング）を圧縮する力の分力とを合わせたものであ
り、従来の挿入力（抜けないように十分押し込むため大
きな力が必要）に比べてはるかに小さくてすむ。そし
て、このように挿入力を小さくし得ることから、挿入力
不足によって半嵌合状態となるというようなことが防止
される。

【００２９】両コネクタ１，３０が一旦結合した状態で
は、突起４０がロック用嵌合穴２０に嵌合しているた
め、引き抜き方向の力によって両コネクタを離脱させる
ためには、ロック片１５の基部の破壊、突起４０の破
壊、又は突起４０をロック片１５の下側に潜り込ませる
ことによらねばならず、いずれにしても強力な力が必要
である。したがって、このコネクタの結合保持力はきわ
めて大きく、通常の外力が作用しても離脱することはな
い。

【００３０】結合したコネクタを意図的に分離する場合
は、矢印ａの反対方向に回すことにより、ロック用嵌合
穴２０から突起４０を離脱させる。この場合、前述のよ
うにロック片１５の係合溝側端縁部１５ａが若干薄肉に
形成されていることによりロック方向には比較的小さい
力で回転し得るのに対し、離脱方向の回転はロック方向
の回転よりは大きなトルクが必要となる。このようにし
ているのは、コネクタが結合状態で使用されているとき
に不用意に回転してしまうことを防止するためである。

【００３１】なお、以上の実施形態では、突起４０と係
合溝１０が４個ずつ設けられているが、実用上問題のな
い範囲でこれらの数を増減することができる。

【００３２】図１２は、この１極コネクタを太陽電池モ
ジュールＭの電線の接続に使用する場合を例示するもの
である。従来のコネクタを用いる接続作業では、コネク
タ嵌合時に相互間の摩擦力に打ち勝つだけの大きな力が
必要であるので、作業性が悪く、その割には保持力が弱
かったが、本発明のコネクタを使用すれば、接続作業が
簡単で十分な保持力を得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる１極コネクタは、簡単な操作で結合して十分な
保持力を得ることができるものであり、外形もそれほど
太くする必要がないので、すっきりとした形状のものと
することができる。この１極コネクタを太陽電池モジュ
ール用コネクタ以外の用途に使用できることは言うまで
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるプラグ側コネクタの
外観図である。

【図２】同プラグ側コネクタの開口部正面図である。

【図３】同プラグ側コネクタの縦断面図である。

【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】上記プラグ側コネクタに対応するリセプタクル
側コネクタの要部の外観図である。

【図７】同リセプタクル側コネクタの正面図である。

【図８】同リセプタクル側コネクタの縦断面図である。

【図９】プラグ側コネクタとリセプタクル側コネクタの
説明図である。

【図１０】コネクタ嵌合状態を表す外観図（ａ）及びそ
のＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。

【図１１】ロック状態を表す外観図（ａ）及びそのＤ−
Ｄ断面図（ｂ）である。

【図１２】太陽電池モジュールの電線接続に使用する例
を表す説明図である。

【図１３】従来のプラグ側コネクタの一部断面図（ａ）
及び正面図（ｂ）である。

【図１４】従来のリセプタクル側コネクタの一部断面図
（ａ）及び正面図（ｂ）である。

【図１５】従来のコネクタの結合状態を表す外観図であ
る。

【図１６】上記と異なるプラグ側コネクタの一部断面図
（ａ）及び正面図（ｂ）である。

【図１７】そのリセプタクル側コネクタの一部断面図
（ａ）及び正面図（ｂ）である。

【図１８】その結合状態を表す外観図である。

【符号の説明】

１ プラグ側コネクタ ２ ハウジング ３ プラグ端子 ５ 嵌合部 １０ 係合溝 １５ ロック片 ２０ ロック用嵌合穴 ３０ リセプタクル側コネクタ ３２ ハウジング ３３ リセプタクル端子 ３５ 嵌合部 ４０ 突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 13/20 H01R 13/639

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状ハウジングの内部に雄端子を設けた
   プラグ側コネクタと、該プラグ側コネクタの筒状ハウジ
   ングの開口部に嵌合する筒状嵌合部を有するとともに内
   部に雌端子を設けたリセプタクル側コネクタとからなる
   １極コネクタにおいて、 上記プラグ側のコネクタの筒状ハウジングにその開口部
   から軸方向に沿う係合溝を設け、該係合溝の一方の側縁
   部には、ハウジングの内外方向に弾性変形可能なロック
   片を設けて該ロック片にロック用嵌合穴を設けると共
   に、上記リセプタクル側のコネクタの嵌合部には、嵌合
   操作時に上記係合溝を通って所定位置まで直進し、さら
   に上記プラグ側コネクタをリセプタクル側コネクタに対
   し所定方向に相対回転させることにより、上記ロック片
   を押し上げつつ円周方向に移動して上記ロック用嵌合穴
   に嵌合する突起を設け、 上記ロック片が、上記係合溝と該係合溝からハウジング
   の円周方向に沿って切り込んだ一対の切り込みとによっ
   て形成され、その中央部に上記ロック用嵌合穴が設けら
   れていること を特徴とする１極コネクタ。
2. 【請求項２】 上記ロック用嵌合穴に上記突起が嵌合し
   ている状態から上記所定方向とは逆方向にプラグ側コネ
   クタをリセプタクル側コネクタに対して相対回転させる
   ことにより上記ロック用嵌合穴と上記突起との離脱が可
   能となり、かつ、この離脱に要するトルクが嵌合時のト
   ルクよりも大きくなるように設定されていることを特徴
   とする請求項１記載の１極コネクタ。
3. 【請求項３】 上記両コネクタのハウジングに、両コネ
   クタが所定量嵌合したときに当接するストッパーを設け
   たことを特徴とする請求項１又は２記載の１極コネク
   タ。