JP4581947B2

JP4581947B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4581947B2
Application number: JP2005287992A
Authority: JP
Inventors: 泰治郎藤原; 僚一竹内; 寿一山田; 淳史横井川
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: EP1930989A4; EP1930989B1; WO2007040013A1; CN101317304B; JP2007103046A; US20090269958A1; CN101317304A; US7824204B2; EP1930989A1

Description

本発明はコネクタ、特に、ネジ式コネクタおよびバヨネット式コネクタとして共用できるコネクタに関する。

従来、コネクタとしては、例えば、ネジを介して電気ケーブルを同一軸心上に電気接続するネジ式コネクタがある(参考文献１参照)。前記ネジ式コネクタでは、ソケットあるいはプラグを何回も回して相互に接続する必要があるので、接続作業に手間がかかり、作業性が低いとともに、広い作業スペースが必要であり、コネクタの集積密度が低い。さらに、所定の防水性あるいは電気的接続の信頼性を確保しようとすると、常に所定の締め付けトルクが必要である。しかし、前記ネジ式コネクタでは微振動等が加わることによって緩むおそれがあり、トルク管理が常に必要であるので、メンテナンスに手間がかかる。

一方、前述の不具合を解消するコネクタとして、例えば、いわゆるバヨネット式コネクタ(参考文献２参照)がある。しかし、前記バヨネット式コネクタでは、前記ネジ式コネクタに接続することができない。このため、接続作業性を高め、メンテナンス性を改善しようとすると、ネジ式コネクタのプラグおよびソケットのすべてを、バヨネット式コネクタのそれらに交換する必要があり、無駄が多いという問題点がある。
特開２００２−２３７３４８号公報特開２００１−５２８２１号公報

本発明は、前記問題点に鑑み、既存のネジ式コネクタに接続できるとともに、接続作業性および集積密度が高く、メンテナンスが容易なコネクタを提供することを課題とする。

本発明にかかるコネクタは、前記課題を解決すべく、一端部に接続ラインを接続したプラグと、一端部に接続ラインを接続したソケットとを接続一体化して前記接続ラインを接続するコネクタであって、前記プラグが、一端側に接続ラインを相互に接続し、かつ、他端側に嵌合凹所を有するプラグ本体と、前記プラグ本体の外周面に回動自在に抜け止めされた筒状体からなり、その外周面のうち、一端側に雄ネジ部を形成し、一端側縁部から回動操作用環状リブを延在するとともに、前記外周面に軸心方向に少なくとも１本のガイド溝を形成したプラグホルダと、前記プラグ本体に回動自在に嵌合され、かつ、軸心方向に沿って外方に付勢されるリング部からなり、前記リング部から前記ガイド溝に係合可能な少なくとも１つの係合爪を軸心方向と平行に延在し、前記プラグホルダと一体に回動するとともに、軸心方向に単独でスライド可能な抜け止め具と、からなる一方、前記ソケットが、一端部に接続ラインを接続し、かつ、他端部に挿入部を突設したソケット本体と、前記ソケット本体に回動自在に抜け止めされた筒状体からなり、開口縁部側に前記抜け止め具の係合爪と係合可能なＬ字形状の係合溝を設けるとともに、前記ソケット本体と対向する内周面に、前記プラグの雄ネジ部に螺合可能な雌ネジ部を設けたソケットホルダと、からなり、前記プラグ本体の嵌合凹所に前記ソケット本体の挿入部を嵌合するとともに、前記抜け止め具の係合爪の先端に設けた係合突起を前記ソケットホルダの前記係合溝に挿入し、前記プラグホルダと前記ソケットホルダとを相対的に逆回転させることにより、前記係合突起を前記係合溝に沿って係合する構成としてある。

本発明によれば、プラグを構成する抜け止め具の係合爪の係合突起を、ソケットを構成するソケットホルダのＬ字形状の係合溝に係合するので、ロックするためにプラグあるいはソケットを回す角度が従来例よりも少ない。このため、接続作業性が高く、広い作業スペースを必要とせず、メンテナンスが容易なコネクタが得られる。

本発明にかかる実施形態としては、ソケットホルダの内周面に沿って抜け止め具の係合爪と係合可能なＬ字形状の係合溝を設けておいてもよい。
本実施形態によれば、係合溝が外部から目視できず、見栄えがよいとともに、塵埃等の侵入を防止できる。

本発明に係る他の実施形態としては、ソケット本体を同一軸心上に収納して抜け止めした筒状体であり、かつ、前記ソケット本体と対向する内周面に雌ネジ部を設けたソケットホルダを備えたネジ式ソケットを、前記ソケット本体の挿入部をプラグ本体の嵌合凹所に嵌合するとともに、プラグホルダの雄ネジ部に前記ネジ式ソケットの雌ネジ部を螺合することにより、プラグに接続一体化してもよい。
また、プラグ本体の外周面に回動自在に抜け止めした筒状体であり、かつ、外周面の先端側に雄ネジ部を設けたプラグホルダを備えたネジ式プラグを、前記プラグ本体に設けた嵌合凹所にソケット本体の挿入部を嵌合するとともに、前記ネジ式プラグの雄ネジ部をソケットホルダの雌ネジ部に螺合し、ソケットに接続一体化してもよい。

前述の実施形態によれば、本発明にかかるコネクタのプラグおよびソケットを、従来のネジ式ソケットホルダおよびネジ式プラグホルダにそれぞれ接続一体化できる。このため、従来のネジ式コネクタを取り換えるという無駄がなく、使い勝手が良いコネクタが得られる。

本発明にかかる別の実施形態としては、接続ラインは電気ケーブルであってもよい。
本実施形態によれば、ワンタッチで電気接続できるので、接続作業性が高く、広い作業スペースを必要とせず、メンテナンスが容易なコネクタが得られるという効果がある。

本発明にかかる接続構造の実施形態を図１ないし図１６の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図６に示すように、電気接続するためのバヨネット式プラグ１０およびソケット４０からなるコネクタに適用した場合である。

前記バヨネット式プラグ１０は、図１，２に示すように、プラグ本体１１と、プラグホルダ２０と、抜け止め具３０と、コイルバネ３４と、４本のピン端子３５と、電気ケーブル３８と、プラグ用外被部３９と、からなる。

前記プラグ本体１１は円柱状樹脂成形品であり、一端面側に設けた嵌合凹所１２の開口縁部に、後述するプラグホルダ２０を抜け止めする環状リブ１３を設けてある。そして、前記嵌合凹所１２の内周面にはガイド用突条１４（図２参照）が軸心方向に突設してある。一方、前記プラグ本体１１の他端面側には前記嵌合凹所１２に連通する４本の端子孔１５を設けてある。さらに、前記プラグ本体１１の外周面の他端面側縁部には後述するプラグ用外被部３９との接触面積を増大し、脱落を防止するために多数の環状突起１６を形成してある。

プラグホルダ２０は、前記プラグ本体１１に回動自在に嵌合できる円筒形状であり、その外周面の一端側半分に雄ネジ部２１を形成してあるとともに、前記外周面の一端側縁部から回動操作用環状リブ２２を延在してある。そして、前記プラグホルダ２０は、前記回動操作用環状リブ２２の内周面および前記プラグ本体１１の外周面に沿って連通するガイド溝２３を軸心と平行に、かつ、均等のピッチで形成してある。このため、前記ガイド溝２３は後述する抜け止め具３０の係合爪３３が挿通可能となっている。

抜け止め具３０は、前記回動操作用環状リブ２２の内周面に嵌合可能な外周形状を有するリング部３１に、係合爪３２を軸心と平行に、かつ、均等のピッチで突設してある。前記係合爪３２の先端部に係合突起３３が設けられている。

コイルバネ３４は、前記プラグ本体１１に嵌合可能な内径を有し、前記抜け止め具３０を外方に付勢する役目を有している。

ピン端子３５は、その一端側に、後述するソケット端子６０のソケット部６１に挿入できるピン部３６を設けてある一方、その他端側に電気ケーブルのリード線（図示せず）を電気接続できる接続孔３７を設けてある。

電気ケーブル３８は複数本のリード線(図示せず)を樹脂で被覆したものであり、前記リード線は前記ピン端子３５の接続孔３７に半田付け又は圧着してそれぞれ電気接続される。

プラグ用外被部３９は、前記プラグ本体１１と電気ケーブル３８とを一体化するために樹脂で一体成形されている。

したがって、前述の構成部品からなるプラグ１０は、前記ピン端子３５の接続孔３７に電気ケーブル３８のリード線をそれぞれ電気接続した後、前記ピン端子３５をプラグ本体１１の端子孔１５にそれぞれ圧入することにより、ピン部３６がプラグ本体１１の嵌合凹所１２の底面から突出する。そして、前記プラグ本体１１にプラグホルダ２０を嵌合し、ついで、抜け止め具３０の係合爪３３を環状リブ２２のガイド溝２３にそれぞれ挿入してプラグ本体１１に嵌合する。さらに、前記プラグ本体１１にコイルバネ３４を嵌合することにより、前記プラグホルダと抜け止め具３０とが一体に回動可能となる。ただし、前記プラグホルダ２０および抜け止め具３０がコイルバネ３４で外方に付勢されるが、プラグ本体１１の環状リブ１３にプラグホルダ２０の一端部が当接して抜け止めされる。そして、前記プラグ本体１１と電気ケーブル３８との接続部分を樹脂封止するようにプラグ用外被部３９を形成することにより、プラグ１０の組立が完了する。

前記ソケット４０は、図１，２に示すように、ソケット本体４１と、Ｏリング４９と、ソケットホルダ５０と、ソケット端子６０と、電気ケーブル６３と、ソケット用外被体６４と、からなるものである。

前記ソケット本体４１は、外周面の略中央に環状リブ４２を設けた円柱状樹脂成形品であり、一端側を挿入部４３としてあるとともに、両端面に連通する４本の端子孔４４を設けてある。また、前記挿入部４３の外周面にガイド用溝部４５が軸心方向に形成されている。さらに、前記ソケット本体１１の外周面の他端面側縁部には後述するソケット用外被部６４との接触面積を増大し、脱落を防止するために多数の環状突起４６を形成してある。

ソケットホルダ５０は、前記ソケット本体１１を収納可能な筒状体であり、その内周面の中央部に雌ネジ部５１を形成してあるとともに、その他端側縁部に略Ｌ字形のガイド溝５２を形成してある（図６参照）一方、その一端側開口縁部に抜け止め用環状リブ５３を形成してある。

ソケット端子６０は、その他端側に前記ピン端子３５のピン部３６を挿入できるソケット部６１を形成してあるとともに、その一端側に電気ケーブル６３のリード線（図示せず）を半田付け又は圧着して電気接続できる接続孔６２を設けてある。

そして、ソケット本体４１にＯリング４９を装着するとともに、ソケット本体４１の端子孔４４にそれぞれ圧入したソケット端子６０のソケット部６１に電気ケーブル６３のリード線を電気接続する。そして、ソケット本体４１にソケットホルダ５０を嵌合した後、ソケット本体４１と電気ケーブル６３との接続部分を樹脂封止するようにソケット用外被部６４を形成することにより、ソケット４０の組立が完了する。

前述の構造を有するバヨネット式プラグ１０およびソケット４０を接続する場合には、図３に示すように、プラグ本体１１の嵌合凹所１２に設けたガイド用突条１４にソケット本体４１の挿入部４３に設けたガイド用溝部４５を嵌合して位置決めし、押し込むことにより、ピン端子３５のピン部３６をソケット端子６０のソケット部６１に挿入して電気接続する。さらに、プラグホルダ２０およびソケットホルダ５０を相対的に逆方向に回転させることにより、コイルバネ３４のバネ力で外方に付勢されている抜け止め具３０の係合爪３３が、ソケットホルダ５０の内周面に設けた略Ｌ字形状のガイド溝５２に進入し、操作感触が得られる。ついで、前記プラグホルダ２０および／または前記ソケットホルダ５０を回動させることにより、前記係合爪３３の係合突起３３が前記ガイド溝５２に係合し（図６）、ロック状態となり、環状リブ１３，４２がＯリング４９を圧縮，保持し、高い防水性をも確保できる（図５Ｂ）。

第２実施形態は、図７に示すように、多数のバヨネット式ソケット４０を埋設したソケット台７０にバヨネット式プラグ１０を電気接続する場合である。
本実施形態によれば、多数のバヨネット式プラグ１０を接続する場合であっても、バヨネット式ソケット４０に本願のバヨネット式プラグ１０を差し込んで、所定の角度だけ捩って電気接続できる。このため、作業性が良く、集積密度の高いコネクタが得られるという利点がある。
なお、前記バヨネット式プラグ１０およびソケット４０そのものは前述の第１実施形態とほぼ同一であるので、同一部分に同一番号を付して説明を省略する。

第３実施形態は、図８ないし図１１に示すように、本願のバヨネット式プラグ１０を既存のネジ式ソケット７０に接続する場合である。前記バヨネット式プラグ１０は前述の第１実施形態と同一であるので、同一部分に同一番号を付して説明を省略する。

ネジ式ソケット７０は、図１４Ｂ，１５Ｂおよび図１６に示すように、第１実施形態で示したソケット４０とほぼ同様であり、異なる点はソケットホルダ５０の内周面の片側半分に雌ネジ部５１だけを形成した点である。他は第１実施形態にかかる前記バヨネットソケット４０と同一であるので、同一部分に同一番号を附して説明を省略する。

前述の構成からなるバヨネット式プラグ１０およびネジ式ソケット７０を接続する場合には、図８に示すように、プラグ本体１１の嵌合凹所１２に設けたガイド用突条１４にソケット本体４１の挿入部４３に設けたガイド用溝部４５を嵌合して位置決めし、押し込むことにより、ピン端子３５のピン部３６をソケット端子６０のソケット部６１に挿入して電気接続する。さらに、プラグホルダ２０およびソケットホルダ５０を相対的に逆方向に回転させることにより、ソケットホルダ５０の雌ネジ部５１がプラグホルダ２０の雄ネジ部２１に螺合する。このため、ソケットホルダ５０の先端面が抜け止め具の係合突起３３に圧接し、コイルバネのバネ力に抗し、前記抜け止め具３０を押し込んでロック状態となる。これにより、環状リブ１３，４２がＯリング４９を圧縮，保持し、高い防水性を確保できる。

本実施形態によれば、既存のネジ式ソケット７０にも電気接続でき、使用できる範囲が広がり、便利になるという利点がある。

第４実施形態は、図１２および図１３に示すように、第１実施形態で開示したバヨネット式ソケット４０と既存のネジ式プラグ８０とを接続する場合である。既存のネジ式プラグ８０は、図１４Ａ、図１５Ａおよび図１６に示すように、抜け止め具およびコイルバネを有していないとともに、プラグホルダ２０の形状が若干異なる点を除き、第１実施形態のソケット１０とほぼ同様である。特に、図１５Ａに示すように、プラグホルダ２０はプラグ本体１１に回動自在に嵌合できる円筒形状であり、その外周面の一端側に回動操作用環状リブ２２を突設してあるとともに、残る外周面に雄ネジ部２１が形成されている。なお、同一部分には同一番号を付して説明を省略する。

そして、前記ネジ式プラグ８０および前記バヨネット式ソケット４０を接続する場合には、図１２および図１３に示すように、プラグ本体１１の嵌合凹所１２に設けたガイド用突条１４に、ソケット本体４１の挿入部４３に設けたガイド用溝部４５を嵌合して位置決めし、押し込むことにより、ピン端子３５のピン部３６をソケット端子６０のソケット部６１に挿入して電気接続する。さらに、プラグホルダ２０およびソケットホルダ５０を相対的に逆方向に回転させることにより、ソケットホルダ５０の雌ネジ部５１がプラグホルダ２０の雄ネジ部２１に螺合して締め付けることにより、ロック状態となる。このため、環状リブ１３，４２がＯリング４９を圧縮，保持し、高い防水性を確保できる。

前述の実施形態では、一対の電気ケーブルを同一軸心上に直接、電気接続する場合について説明したが、取付板に予め固定したソケットにプラグを介して電気ケーブルを接続してもよい。また、ソケットホルダをソケット本体に装着した場合に、ソケット本体に対して軸心方向に若干の遊びを設けておくことが好ましい。

本発明にかかるコネクタは電気接続だけでなく、気体および液体が流れるパイプを同一軸心上に接続する場合にも適用できる。

本発明にかかるコネクタの第１実施形態を示す分解斜視図である。図１に示したコネクタの断面分解斜視図である。図３Ａおよび図３Ｂは、図１に示したコネクタの接続前を示す斜視図および断面斜視図である。図４Ａおよび図４Ｂは、図１に示したコネクタの接続途中を示す斜視図および断面斜視図である。図５Ａおよび図５Ｂは、図１に示したコネクタの接続後を示す斜視図および断面斜視図である。図５Ａで示したソケットの一部を破断した部分破断斜視図である。図７Ａおよび図７Ｂは本発明にかかるコネクタの第２実施形態を示す斜視図である。図８Ａおよび図８Ｂは本発明にかかる第３実施形態の接続前を示す斜視図および断面斜視図である。図９Ａおよび図９Ｂは図８で示したコネクタの接続途中を示す斜視図および断面斜視図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは図８で示したコネクタの接続後を示す斜視図および断面斜視図である。図１０Ａで示したソケットの一部を破断した部分破断斜視図である。図１２Ａおよび図１２Ｂは本発明にかかる第４実施形態の接続前を示す斜視図および断面斜視図である。図１３Ａおよび図１３Ｂは図１２で示したコネクタの接続後を示す斜視図および断面斜視図である。図１４Ａおよび図１４Ｂは既存のプラグおよびソケットを示す分解斜視図である。図１５Ａおよび図１５Ｂは、図１４Ａおよび図１４Ｂでそれぞれ示した既存のプラグおよびソケットを示す断面分解斜視図である。図１６Ａおよび図１６Ｂは図１４で示したコネクタの接続後を示す斜視図および断面斜視図である。

符号の説明

１０：バヨネット式プラグ
１１：プラグ本体
１２：嵌合凹所
１３：環状リブ
１４：ガイド用突条
１５：端子孔
１７：ピン端子
１８：ピン部
２０：プラグホルダ
２１：雄ネジ部
２２：回動操作用環状リブ
２３：ガイド溝
３０：抜け止め具
３１：リング部
３２：係合爪
３３：係合突起
３４：コイルバネ
３５：ピン端子
３６：ピン部
３７：接続孔
３８：電気ケーブル
３９：プラグ用外被部
４０：バヨネット式ソケット
４１：ソケット本体
４２：環状リブ
４３：挿入部
４４：端子孔
４５：ガイド用溝部
４６：環状突起
４９：Ｏリング
５０：ソケットホルダ
５１：雌ネジ部
５２：ガイド溝
５３：抜け止め用環状リブ
６０：ソケット端子
６１：ソケット部
６２：接続孔
６３：電気ケーブル
７０：ネジ式ソケット
８０：ネジ式プラグ

Claims

一端部に接続ラインを接続したプラグと、一端部に接続ラインを接続したソケットとを接続一体化して前記接続ラインを接続するコネクタであって、
前記プラグが、一端側に接続ラインを相互に接続し、かつ、他端側に嵌合凹所を有するプラグ本体と、前記プラグ本体の外周面に回動自在に抜け止めされた筒状体からなり、その外周面のうち、一端側に雄ネジ部を形成し、一端側縁部から回動操作用環状リブを延在するとともに、前記外周面に軸心方向に少なくとも１本のガイド溝を形成したプラグホルダと、前記プラグ本体に回動自在に嵌合され、かつ、軸心方向に沿って外方に付勢されるリング部からなり、前記リング部から前記ガイド溝に係合可能な少なくとも１つの係合爪を軸心方向と平行に延在し、前記プラグホルダと一体に回動するとともに、軸心方向に単独でスライド可能な抜け止め具と、からなる一方、
前記ソケットが、一端部に接続ラインを接続し、かつ、他端部に挿入部を突設したソケット本体と、前記ソケット本体に回動自在に抜け止めされた筒状体からなり、開口縁部側に前記抜け止め具の係合爪と係合可能なＬ字形状の係合溝を設けるとともに、前記ソケット本体と対向する内周面に、前記プラグの雄ネジ部に螺合可能な雌ネジ部を設けたソケットホルダと、からなり、
前記プラグ本体の嵌合凹所に前記ソケット本体の挿入部を嵌合するとともに、前記抜け止め具の係合爪の先端に設けた係合突起を前記ソケットホルダの前記係合溝に挿入し、前記プラグホルダと前記ソケットホルダとを相対的に逆回転させることにより、前記係合突起を前記係合溝に沿って係合することを特徴とするコネクタ。
ソケットホルダの内周面に沿って抜け止め具の係合爪と係合可能なＬ字形状の係合溝を設けたことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
ソケット本体を同一軸心上に収納して抜け止めした筒状体であり、かつ、前記ソケット本体と対向する内周面に雌ネジ部を設けたソケットホルダを備えたネジ式ソケットを、前記ソケット本体の挿入部をプラグ本体の嵌合凹所に嵌合するとともに、プラグホルダの雄ネジ部に前記ネジ式ソケットの雌ネジ部を螺合することにより、プラグに接続一体化することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
プラグ本体の外周面に回動自在に抜け止めした筒状体であり、かつ、外周面の先端側に雄ネジ部を設けたプラグホルダを備えたネジ式プラグを、前記プラグ本体に設けた嵌合凹所にソケット本体の挿入部を嵌合するとともに、前記ネジ式プラグの雄ネジ部をソケットホルダの雌ネジ部に螺合することにより、ソケットに接続一体化することを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
接続ラインが電気ケーブルであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコネクタ。