JP5416561B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、例えば太陽光発電システムを構成するパネルユニット同士の接続に利用可能で、プラグコネクタとリセプタクルコネクタを備えるコネクタに関する。

太陽光発電システムを構成する多数のパネルユニット同士を電気的に接続する場合等に用いられる、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとを具備するコネクタの従来技術としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
このコネクタのプラグコネクタ（プラグ）は、開口した挿入用端部を一端に有し、かつ外周部に一対の被係止部を有する筒状のプラグインシュレータと、プラグインシュレータ内に固定した金属製のプラグコンタクト（端子）と、プラグコンタクトに一端が接続し他端がプラグインシュレータの他端からプラグインシュレータ外部に延びてパネルユニットに接続する電線（ケーブル）と、を具備している。一方、リセプタクルコネクタ（ソケット）は、挿入用端部が挿脱可能な開口を有する受容端部を一端に有し、かつ外周部に一対の係止部を有する筒状のリセプタクルインシュレータと、リセプタクルインシュレータ内に固定した金属製のリセプタクルコンタクト（端子）と、リセプタクルコンタクトに一端が接続し他端がリセプタクルインシュレータの他端からリセプタクルインシュレータ外部に延びてパネルユニットに接続する電線（ケーブル）と、を具備している。
プラグインシュレータの挿入用端部をリセプタクルインシュレータの受容端部（の開口）内に挿入し、かつ、一対の係止部を一対の被係止部に係合すればプラグコネクタとリセプタクルコネクタが接続し、プラグインシュレータの開口を通じてプラグコンタクトとリセプタクルコンタクトが接触するので、各パネルユニットで発生した電力を電気機器や電子機器に供給できる。

特開２００９−２３０９２４号公報

上記構造のコネクタの水密性（防水性）を高める必要がある場合は、例えば、プラグコネクタの挿入用端部の外周面に弾性材料からなる環状パッキンを嵌めて、プラグコネクタとリセプタクルコネクタを接続したときに環状パッキンをリセプタクルインシュレータの受容端部の内周面に接触させればよい。
しかし、係止部と被係止部の間には微少な隙間が存在するため、プラグコネクタとリセプタクルコネクタは正規の位置（両者の軸線が完全に一致する位置）からややずれた状態で接続したり、あるいは正規の位置で接続した後に加わった外力（例えば、プラグインシュレータやリセプタクルインシュレータに対する直接的な外力や振動、ケーブルの振れやケーブルに生じる引張モーメント、屋外環境下での熱による各部材の膨張・収縮）の影響によりプラグコネクタとリセプタクルインシュレータの位置がずれてしまう。そして環状パッキンと受容端部の間には摩擦抵抗力が発生するため、この摩擦抵抗力により当該位置ずれ状態が保持されてしまうおそれがある。
このような位置ずれは、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトに不要な応力を伝達して無理な接続状況を招くため、位置ずれ状態が発生するとプラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの間の接触圧力や接触抵抗が変動して不安定さを招いてしまい、所期の接触性能を安定して発揮できなくなる。また屋外等の劣悪な環境下で当該位置ずれ状態が長く続くと、伝達した応力や太陽光による熱の影響等によりプラグコンタクトやリセプタクルコンタクトにクリープ変形が生じるため、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトが所期の接触性能を長期に亘り発揮できなくなる。最悪の場合は、プラグコネクタとリセプタクルコネクタを正規の位置で接続し直しても、所期の性能を得ることができない虞がある。

本発明の目的は、環状パッキンを用いてプラグコネクタとリセプタクルコネクタの水密性を高めた場合にプラグコネクタとリセプタクルコネクタの接続態様が正規の位置から多少ずれた場合であっても、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトが短期的にも長期的にも安定して所期の接触性能を発揮できるコネクタを提供することにある。

本発明のコンタクトは、開口した挿入用端部を一端に有するプラグインシュレータ、及び、該プラグインシュレータ内に収納した金属製のプラグコンタクトを、有するプラグコネクタと、上記挿入用端部が挿脱する開口を有する受容端部を一端に有するリセプタクルインシュレータ、及び、該リセプタクルインシュレータ内に収納した、上記受容端部に挿入用端部を挿入した接続状態となったときに上記開口を通じて上記プラグコンタクトと接触する金属製のリセプタクルコンタクトを、有するリセプタクルコネクタと、を備えるコネクタにおいて、上記プラグインシュレータとリセプタクルインシュレータに形成した、上記プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトを所定の範囲内で相対移動可能としてそれぞれ収納する収納孔と、上記プラグコンタクト及びリセプタクルコンタクトの上記開口側の端部に形成した、互いの板厚方向が略直交する板状の接触部と、該各接触部の先端から相手方コンタクトと反対側に向かって延びる嵌合溝と、該嵌合溝内面の一対の対向面の側縁部に形成した、上記各接触部の板厚方向に対して傾斜し、上記接続状態において自身の上記嵌合溝が相手方コンタクトの嵌合溝と嵌合したときに互いに接触する傾斜接触面と、上記挿入用端部の外周面に嵌めた、上記接続状態において上記受容端部の内周面に接触する弾性材料からなる環状パッキンと、を備えることを特徴としている。

上記プラグインシュレータとリセプタクルインシュレータの一方に形成した、上記開口の外周側に位置する係合孔と、他方に形成した、上記接続状態となったときに該係合孔に係合し該接続状態を保持する、上記開口の外周側に位置する係合爪と、を備えていてもよい。

上記接触部が、上記板厚方向に並んだ、隣り合うものの一方の側縁どうしを弾性変形可能な弾性接続部によって接続した一対の接触片を具備し、上記各嵌合溝の内面の外側の側縁部に上記傾斜接触面を形成してもよい。

上記受容端部に挿入用端部を挿入するとき、上記環状パッキンが上記受容端部の内周面に接触した後に上記プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトが接触するように、上記挿入用端部に対する上記環状パッキンの取付位置を設定してもよい。

上記挿入用端部の外周面及び上記受容端部の内周面が共に円形であってもよい。

上記傾斜接触面が、上記板厚方向に対して約４５°の角度で傾斜しているのが好ましい。

本発明によれば、プラグインシュレータの挿入用端部とリセプタクルインシュレータの受容端部を正規の位置で接続しない場合や、接続した後に相対位置が変化した場合は、環状パッキンと受容端部の内周面との間に生じる摩擦抵抗力によって当該位置ずれ状態が保持されるため、プラグコンタクト（接触部）の傾斜接触面とリセプタクルコンタクト（接触部）の傾斜接触面の間には無理な力が一時的に生じる。しかしこの力によってプラグコンタクト又は（及び）リセプタクルコンタクトが対応する収納孔内で僅かに移動してこの力を吸収するので、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトは互いに傾斜接触面による誘導作用によって互いの傾斜接触面どうしが接触し、双方のコンタクトに不要な負荷が加わらない正規の接触状態となる。従って、環状パッキンによってプラグコネクタとリセプタクルコネクタの水密性を高めつつ、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトに所期の接触性能を確実に発揮させることが可能である。
また、プラグインシュレータの挿入用端部とリセプタクルインシュレータの受容端部の接続時に、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトは互いに傾斜接触面によって所定の相対位置関係となるように誘導されながら接触するので、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトが無理な接触状態となり難い。特に視認性等の作業性の悪い屋外環境下等においては、回転や位置ずれ嵌合する可能性が高いため、誘導されることでコンタクトの破損防止と確実な嵌合作業を実現できる。
さらに、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトが４つの傾斜接触面どうしで接触するとプラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの接触状態は極めて安定するので、その後にプラグインシュレータやリセプタクルインシュレータに外力が掛かっても、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトは４つの傾斜接触面どうしによる接触状態を維持したまま収納孔内を移動するので、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの接触性能が低下することはない。

請求項２記載の発明によれば、係合孔と係合爪を係合することにより、接続完了後のプラグコネクタとリセプタクルコネクタに外力が掛かった場合の両者の位置ずれを最小限に（係合孔と係合爪のクリアランスの範囲内に）止めることが可能になるので、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの接触状態がより安定する。

請求項３記載の発明によれば、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの間に捻れが生じた際に、接続部が弾性変形して対をなす接触片どうしが相対的に平行移動（スライド）することにより、互いに接触する傾斜接触面どうしの面接触状態を維持するので、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの接触信頼性が向上する。

請求項４記載の発明によれば、プラグコネクタとリセプタクルコネクタの嵌合作業の当初から環状パッキンによって水密性を維持でき、しかもプラグコネクタとリセプタクルコネクタが互いに誘導されながら接続するので、プラグコネクタとリセプタクルコネクタの良好な接続作業性と水密性を両立させることができる。

請求項５記載の発明によれば、プラグインシュレータの挿入用端部とリセプタクルインシュレータの受容端部が丸型であり、かつ環状パッキンの応力分布が均一になるので、プラグインシュレータとリセプタクルインシュレータは軸ずれすることなく接続する。さらにプラグコンタクトとリセプタクルコンタクトが誘導されながら接続する（倣って動く）ため、（プラグコンタクト及びリセプタクルコンタクトと収納孔のクリアランスによって決まる）許容角度の範囲内であれば電気的性能及び水密性ついて均一性能を得ることができる。つまり嵌合作業が容易に行え、かつ嵌合作業による性能の偏りを抑えられる。

請求項６記載の発明によれば、プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの４つの傾斜接触面どうしによる接触状態がより安定する。

本発明の一実施形態のコネクタ及び電線を利用して構築した太陽光発電システムの概念図である。 プラグコネクタとリセプタクルコネクタの接続完了時の斜視図である。 プラグコネクタとリセプタクルコネクタの分離状態の斜視図である。 プラグコネクタの分解斜視図である。 プラグコネクタの接続端部側から見た正面図である。 プラグコンタクト及びリセプタクルコンタクトの平面図である。 リセプタクルコネクタの分解斜視図である。 リセプタクルコネクタの接続端部側から見た正面図である。 図２のIX−IX矢線に沿う断面図である。 図９のＸ−Ｘ矢線に沿う断面図である。 プラグコネクタとリセプタクルコネクタの接続作業中における図９と同様の断面図である。 図１０のXII−XII矢線に沿う断面図である。 プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの接触状態を示す斜視図である。 接触状態にあるプラグコンタクトとリセプタクルコンタクトの断面図である。 （Ａ）はコンタクトに捻り力が掛かった場合の図１４と同様の断面図であり、（Ｂ）はコンタクトにさらに大きな捻り力が掛かった場合の図１４と同様の断面図である。 変形例のプラグコンタクト及びリセプタクルコンタクトの斜視図である。 変形例のプラグコンタクト及びリセプタクルコンタクトの平面図である。 変形例の図１４と同様の断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
図１は太陽光発電システム１００を示している。太陽光発電システム１００は多数（図１では２つのみ図示）のパネルユニット１０１同士を電気的に接続したものであり、屋外（例えばビルの屋上など）に配置するものである。パネルユニット１０１は４枚の太陽光発電パネル１０２からなるものであり（各太陽光発電パネル１０２は互いに電気的に接続している）、その中の一つの太陽光発電パネル１０２にはジョイントボックス１０３が設けてある。そして、各パネルユニット１０１に設けたジョイントボックス１０３と、パネルユニット１０１から分離した多数のジョイントボックス１０４との間を、ジョイントボックス１０３、１０４から延びる２本の電線１０５の端部間に設けたコネクタ１０（図１では図示略）を介して互いに接続したり中継することにより、各パネルユニット１０１で発生した電力を電気機器や電子機器（いずれも図示略）に供給している。

続いてコネクタ１０の構造について説明する。コネクタ１０は、大きな構成要素として互いに着脱可能なプラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４を具備している。
まずプラグコネクタ１５の詳しい構造について説明する。プラグコネクタ１５の構成要素はプラグインシュレータ２０、ブッシュ３５、締付キャップ３７、プラグコンタクト４０、及び、環状パッキンＲである。
プラグインシュレータ２０は絶縁性かつ耐候性の合成樹脂料（例えばＰＢＴ、ＰＰＳ、ＡＢＳ等）を射出成形した筒状部材であり、その内部にはプラグインシュレータ２０を軸線方向に貫通する収納孔２０ａが形成してある。プラグインシュレータ２０の一方の端部は円筒形状をなす挿入用端部２１となっており、挿入用端部２１の断面円形をなす外周面には環状溝２２が凹設してある。環状溝２２には弾性材料（例えばゴム）からなる環状パッキンＲが自由状態より伸びた状態で嵌めてある。また、環状溝２２と挿入用端部２１（の端部）の間には表面が曲面である環状凸部２１ａが形成してある。挿入用端部２１の内部には収納孔２０ａの一部を構成する十字孔２３が形成してある。図５に示すとおり十字孔２３の断面形状は十文字形であり、図５において水平をなすプラグコンタクト収納部２４と、正面視においてプラグコンタクト収納部２４の中央部の上下に位置する一対のリセプタクルコンタクト受容部２５と、を有している。図９、図１０に示すように、収納孔２０ａの十字孔２３を除く部分（挿入用端部２１と反対側の部分）は十字孔２３より大径の円形孔であり、該円形孔のプラグコンタクト収納部２４との接続端部は挿入規制面２４ａとなっている。さらに、円形孔のプラグコンタクト収容部２４に対応する内壁にはプラグコンタクト４０の一対の案内突起４６をガイドするガイド溝２４ｂが形成されている（図９参照）。また、一対のリセプタクルコンタクト受容部２５の挿入用端部２１の先端と反対側の端部には、プラグインシュレータ２０の中心軸側に向かって延びる抜止爪２６がそれぞれ突設してある（図１０参照）。プラグインシュレータ２０の中間部の外周面からは弾性変形可能な板状部材である一対の弾性変形腕２７が延びている。一対の弾性変形腕２７は互いに平行であり、その先端部には係合爪２８が突設してある。プラグインシュレータ２０の挿入用端部２１と反対側の端部には、プラグインシュレータ２０の軸線と平行な多数のスリットを入れることにより形成した多数のフィン３０が周方向に並べて形成してある。各フィン３０はその基端部（挿入用端部２１側の端部）を中心にプラグインシュレータ２０の径方向に弾性変形可能である。また、プラグインシュレータ２０の外周面にはフィン３０の挿入用端部２１側に位置する雄ねじ溝３２が形成してある。

円筒部材であるブッシュ３５はゴム製であり、その外径は自由状態にある各フィン３０の内径より僅かに小さい。但し、材質や水密性の要求特性等による設計要件によりフィン３０の内径より大きくしてもよい。
プラグインシュレータ２０と同心をなす筒状部材である締付キャップ３７は絶縁性かつ耐候性の合成樹脂料（例えばＰＢＴ、ＰＰＳ、ＡＢＳ等）を射出成形したものである。締付キャップ３７の内部孔の挿入用端部２１側の部分には雄ねじ溝３２と螺合可能な雌ねじ溝３８が形成してあり、該内部孔の残りの部分は自由状態にある各フィン３０の外径よりやや小径の環状押圧面３９となっている。

プラグコンタクト４０はばね弾性及び高伝導性を有する銅合金（例えばリン青銅、ベリリウム銅、チタン銅など）からなる均一板厚の金板材（板厚ｔ＝０．８mm）を打ち抜き加工した後に曲げ加工した一体成形品であり、表面はニッケルメッキで下地を形成した後に金メッキを施してある。
プラグコンタクト４０は電線接続部（導体接続部）４１と接触部４４とを具備している。
電線接続部４１は、断面半円形をなしかつ互いの基端部どうしが一体化した一対の変形接続片４２を具備しており、電線１０５に接続する前の状態においては略円筒形状をなしている（図４参照）。
一対の変形接続片４２の基端部からは接触部４４が延びている。接触部４４は、変形接続片４２の基端部に連なる第１接触片４５と、第１接触片４５の側方に並んだ状態で位置する第２接触片５１と、第１接触片４５と第２接触片５１を接続する弾性接続部５３と、を具備している。第１接触片４５の基端部（変形接続片４２側の端部）の両側縁部には一対の誘導突起４６が突設してあり、かつ第１接触片４５の先端面には基端側に向かって延びる嵌合溝４７が形成してある。図４、図１４、図１５等に示すように、嵌合溝４７内面の一対の対向面は互いに平行な平面であり、該平面の外側縁部は該平面及び第１接触片４５の板厚方向に対して約４５°の角度で傾斜する傾斜接触面４８となっている。また、第１接触片４５には切り起こしにより外側に向かって突出する抜止片４９が形成してある。
第２接触片５１は第１接触片４５と略同形状かつ第１接触片４５と平行であり、第１接触片４５に形成したのと同一形状の嵌合溝４７及び傾斜接触面４８が形成してある。さらに第２接触片５１にも切りおこしにより抜止片４９が形成してある。
弾性接続部５３は第１接触片４５と第２接触片５１の一方の側縁部同士を接続する部分であり、その幅が第１接触片４５及び第２接触片５１に比べて短いため第１接触片４５及び第２接触片５１に比べて弾性変形し易い。

電線１０５は、多数の導電線（金属線）を束ねた芯線（導体）１０６の表面を絶縁性材料からなる絶縁被覆１０７により被覆したものである。電線１０５の一端にはコネクタ１０やジョイントボックス１０３、１０４等が接続しており、電線１０５（芯線１０６）には太陽光発電パネル１０２が発生した電流が流れる。
一方、一部の電線１０５のジョイントボックス１０３、１０４と反対側の端部（芯線１０６の端部）にはプラグコンタクト４０の電線接続部４１を接続してある。具体的には、芯線１０６の端部を電線接続部４１の内部に挿入した状態で工具を使って一対の変形接続片４２を内周側にかしめて（塑性変形させて）、一対の変形接続片４２を芯線１０６の端部に抜け止めした状態で圧接している。プラグコンタクト４０の元となる金属板は肉厚が薄いので、一対の変形接続片４２のかしめ作業は容易に行うことが可能である。なお、変形接続片４２の形態として、本実施形態のクローズドバレルの他に、オープンバレルやＩＤＣ接続等も対応可能である。また、必要に応じてかしめた後にさらにはんだ付けを行ってもよい。
プラグコネクタ１５を組み立てるには、まずフィン３０の内部にブッシュ３５を嵌合し、電線１０５と一体化したプラグコンタクト４０を締付キャップ３７の内部孔を通してブッシュ３５の内部に挿入する。そして、第１接触片４５、第２接触片５１、及び、一対の案内突起４６を十字孔２３のプラグコンタクト収納部２４に挿入すると、一対の案内突起４６がガイド溝２４ｂによりガイドされ、一対の抜止片４９が弾性変形する抜止爪２６を乗り越えて対応するリセプタクルコンタクト受容部２５内に位置し、かつ、一対の案内突起４６が挿入規制面２４ａに当接するので、ガイド溝２４ｂと案内突起４６によってプラグコンタクト４０の姿勢がほぼ規制されるとともに挿入規制面２４ａと抜止爪２６によってプラグコンタクト４０の十字孔２３からの意図しない脱出は規制される。ただし、挿入規制面２４ａから抜止爪２６までのプラグインシュレータ２０の軸線方向距離は案内突起４６の端面（電線接続部４１側の端面）から抜止片４９の端面（嵌合溝４７側の端面）までの軸線方向距離より長いため、プラグコンタクト４０は収納孔２０ａ内を上記軸線方向に（当該距離の差の範囲内で）相対移動可能である。さらに、プラグコンタクト４０の外面と十字孔２３の内面の間には（プラグインシュレータ２０の径方向の）クリアランスが生じているため、プラグコンタクト４０は収納孔２０ａ内をプラグインシュレータ２０の径方向に該クリアランスの範囲内で相対移動可能である。そして、この後に締付キャップ３７の雌ねじ溝３８を雄ねじ溝３２に螺合させて締付キャップ３７をプラグインシュレータ２０と一体化するとプラグコネクタ１５が完成する。すると締付キャップ３７の環状押圧面３９によって内周側に押圧された各フィン３０の内周面がブッシュ３５に圧接し、該圧接力がブッシュ３５を介して絶縁被覆１０７の外周面に及ぶので、電線１０５のプラグインシュレータ２０（ブッシュ３５）に対する水密性と固定力が得られる。

続いてリセプタクルコネクタ５４の詳しい構造について説明する。リセプタクルコネクタ５４の構成要素はブッシュ３５、リセプタクルインシュレータ５５、締付キャップ６８、及び、リセプタクルコンタクト７０である。
リセプタクルインシュレータ５５は絶縁性かつ耐候性の合成樹脂料（例えばＰＢＴ、ＰＰＳ、ＡＢＳ等）を射出成形した筒状部材であり、その内部にはリセプタクルインシュレータ５５を軸線方向に貫通する収納孔５５ａが形成してある。リセプタクルインシュレータ５５の一方の端部は受容端部５６となっており、受容端部５６の内部には収納孔５５ａの一部を構成する、断面円形で挿入用端部２１の外径と略同径のプラグ受容孔５７が形成してある。さらに収納孔５５ａの中央部はプラグ受容孔５７と連続する十字孔５８となっている。図８に示すとおり十字孔５８の断面形状は十文字形であり、図８において垂直をなすリセプタクルコンタクト収納部５９と、正面視においてリセプタクルコンタクト収納部５９の中央部の左右に位置する一対の抜止部６０と、を有している。図９、図１０に示すように、収納孔５５ａのうちプラグ受容孔５７及び十字孔５８を除く部分（受容端部５６と反対側の部分）は十字孔５８より大径の円形孔であり、該円形孔のリセプタクルコンタクト収納部５９との接続部は挿入規制面５９ａとなっている。さらに、円形孔のリセプタクルコンタクト収納部５９に対応する内壁にはリセプタクルコネクタ５４の一対の案内突起４６をガイドするガイド溝５５ｂが形成されている（図１０参照）。また、一対の抜止部６０のプラグ受容孔５７と反対側の端部には、リセプタクルインシュレータ５５の中心軸側に向かって延びる抜止爪６１がそれぞれ突設してある（図９参照）。リセプタクルインシュレータ５５の受容端部５６側の端部の外周面には一対の係合枠６３が突設してあり、係合枠６３と受容端部５６の間は係合孔６４となっている。またリセプタクルインシュレータ５５の外周面には正面視において一対の係合枠６３とは９０°ずつ角度がずれた一対の支持突部６５が突設してある。さらにリセプタクルインシュレータ５５の支持突部６５と反対側の端部には多数のフィン３０が形成してあり、フィン３０と受容端部５６の間に位置する部分には雄ねじ溝３２が形成してある。

締付キャップ６８は締付キャップ３７と同一仕様である。
リセプタクルコンタクト７０はプラグコンタクト４０と同一仕様（同一形状、同一材質）であり、電線１０５（プラグコネクタ１５とは接続していない電線１０５）の端部のうちジョイントボックス１０３、１０４と反対側の端部（芯線１０６の端部）に対して電線接続部４１をプラグコンタクト４０と同じ要領で接続してある。

リセプタクルコネクタ５４を組み立てるには、まずリセプタクルインシュレータ５５のフィン３０の内部にブッシュ３５を嵌合し、電線１０５と一体化したリセプタクルコンタクト７０を締付キャップ６８の内部孔を通してブッシュ３５の内部に挿入する。そして、第１接触片４５、第２接触片５１、及び、一対の案内突起４６をリセプタクルコンタクト収納部５９及びプラグ受容孔５７に挿入すると、一対の案内突起４６がガイド溝５５ｂによりガイドされ、一対の抜止片４９が弾性変形する抜止爪６１を乗り越えて対応する抜止部６０内に位置し、かつ、一対の案内突起４６が挿入規制面５９ａに当接するので、ガイド溝５５ｂと案内突起４６によってリセプタクルコンタクト７０の姿勢がほぼ規制されるとともに挿入規制面５９ａと抜止爪６１によってリセプタクルコンタクト７０の収納孔５５ａからの意図しない脱出は規制される。ただし、挿入規制面５９ａから抜止爪６１までのリセプタクルインシュレータ５５の軸線方向距離は案内突起４６の端面（電線接続部４１側の端面）から抜止片４９の端面（嵌合溝４７側の端面）までの軸線方向距離より長いため、リセプタクルコンタクト７０は収納孔５５ａ内を上記軸線方向に（当該距離の差の範囲内で）相対移動可能である。さらに、リセプタクルコンタクト７０の外面と十字孔５８の内面の間には（リセプタクルインシュレータ５５の径方向の）クリアランスが生じているため、リセプタクルコンタクト７０は収納孔５５ａ内をリセプタクルインシュレータ５５の径方向に該クリアランスの範囲内で相対移動可能である。そして、この後に締付キャップ６８の雌ねじ溝３８を雄ねじ溝３２に螺合させて締付キャップ６８をリセプタクルインシュレータ５５と一体化するとリセプタクルコネクタ５４が完成する。すると締付キャップ３７の環状押圧面３９によって内周側に押圧された各フィン３０の内周面がブッシュ３５に圧接し、該圧接力がブッシュ３５を介して絶縁被覆１０７の外周面に及ぶので、電線１０５のリセプタクルインシュレータ５５（ブッシュ３５）に対する水密性と固定力が得られる。

組み立てが完了したプラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４を同軸状態で対向させ、かつ、弾性変形腕２７と係合枠６３を互いに対向させた後に、図１１に示すように挿入用端部２１の環状凸部２１ａをプラグ受容孔５７内に大きなクリアランスを持って進入させる（この時まではプラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４は相互に回転自由な状況である）。続いて、プラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４を相対回転させながら係合孔６４内に弾性変形腕２７（係合爪２８）の先端が入り込むように回転方向の位置合せを行う。この際、正規位置に対して直角にずれている状態では、弾性変形腕２７の先端が係合枠６３より端部側に位置する支持突部６５に当接して挿入できなくなるため誤嵌合する虞がない。そしてこの同軸状態を維持したままプラグインシュレータ２０の挿入用端部２１をリセプタクルインシュレータ５５のプラグ受容孔５７内に挿入すると、環状凸部２１ａによりプラグ受容孔５７の内壁に付着している異物や水分等を除去された後に環状パッキンＲが弾性変形しながら受容端部５６の内周面（プラグ受容孔５７の表面）に接触するので環状パッキンＲと受容端部５６の内周面との間に安定した摩擦抵抗力が発生する。次いでリセプタクルコンタクト７０の第１接触片４５及び第２接触片５１が十字孔２３のリセプタクルコンタクト受容部２５に進入すると（リセプタクルコンタクト７０の第１接触片４５及び第２接触片５１の外面とリセプタクルコンタクト受容部２５の内面との間にはプラグインシュレータ２０の径方向のクリアランスが生じる）、プラグコンタクト４０の一対の嵌合溝４７がリセプタクルコンタクト７０の一対の嵌合溝４７と嵌合する。この際プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０の嵌合溝４７の先端部に形成された傾斜面である誘い込み部４７ａどうしが最初に当接するので、対向する接触部４４（嵌合溝４７）どうしは負荷が掛かり難い（嵌合に適した）正規の位置（図１２〜図１４参照）を維持しながら（位置規制されながら）嵌合する。その結果、図１２〜図１４に示すように、各接触部４４を構成する第１接触片４５と第２接触片５１の対向面（内面）どうしが互いに接触し（嵌合前においては両者の間に僅かな隙間が存在する）、かつ、プラグコンタクト４０の傾斜接触面４８とリセプタクルコンタクト７０の対向する傾斜接触面４８同士が互いに面接触するので、互いに接触しあう２つの傾斜接触面４８の間は所謂ガスタイト状態（気体、水分、塵等の侵入が完全に規制された状態）になり、かつ両者の間に不要な力は掛からない。そしてプラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０の嵌合動作完了とほぼ同時にプラグコネクタ１５の一対の弾性変形腕２７がリセプタクルコネクタ５４の一対の係合孔６４を貫通して一対の係合爪２８が係合枠６３の端面に係合し（図２、図１０参照）、プラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４の組み付けが完了する。組付完了状態においてプラグインシュレータ２０の挿入用端部２１に設けた環状パッキンＲが弾性変形しながら受容端部５６の内周面（プラグ受容孔５７の表面）に接触するので、プラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４の外部に位置する気体、水分、塵等の挿入用端部２１と受容端部５６の間からのプラグインシュレータ２０及びリセプタクルインシュレータ５５の内部への侵入は完全に防止される。なお、プラグコネクタ１５が環状パッキンＲを具備しているため、プラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４の嵌合操作力が高くなる傾向にある。よって電線１０５側が傾斜面若しくは曲面にしてある支持突部６５を手で把持することで、プラグコネクタ１５の作業性（嵌合作業性）が向上する。
このようにプラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４を組み付けてコネクタ１０を構成すると、互いに接触するプラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０（接触部４４）の間で太陽光発電パネル１０２が生み出した電流が流れ、該電流が電気機器や電子機器に供給される。さらに、プラグコンタクト４０及びリセプタクルコンタクト７０の接触部４４は剛性が高く弾性変形量が小さいため、プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０を接続したときの傾斜接触面４８同士の嵌合力は高く、意図的に弾性変形腕２７（係合爪２８）を係合孔６４（係合枠６３）から脱出させてプラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４を引き離さない限りプラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０の接触状態は維持される。
また、コンタクト４０、７０、締結キャップ３７、６８、ブッシュ３５はプラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４とで同一のものを利用可能なので、部品数の低減も実現できるとともに、組立作業における部品の組み付けの間違いを防止できる。
さらに、電線１０５とコンタクトとの結線作業は工具を必要とするが、プラグコネクタ１５及びリセプタクルコネクタ５４の組立てとコネクタ１０の組立までの作業は作業現場で簡単に行なうことができる。これにより、電線１０５の引き回しや長さの調整、電線１０５の一端のみのコネクタ交換やパネル交換や修理等の際にコネクタ１０を新たに付け替えることが容易となるので、本実施形態のコネクタ１０の構造は設備上及び作業上有益である。

以上説明した本実施形態のコネクタ１０は以下の顕著な作用効果を奏することが可能である。
即ち、プラグインシュレータ２０とリセプタクルインシュレータ５５は正規の位置、即ちプラグインシュレータ２０とリセプタクルインシュレータ５５の軸線が完全に一致し、かつ、プラグコンタクト収納部２４とリセプタクルコンタクト収納部５９が直交する位置で接続するのが理想的であるが、プラグインシュレータ２０とリセプタクルインシュレータ５５の接続途中で環状パッキンＲと受容端部５６の内面による摩擦抵抗力が発生し、しかも弾性変形腕２７と係合孔６４の間には所定のクリアランスが存在するので、必ずしも正規の位置で接続するとは限らない。また、正規の位置で接続させることができたとしても、その後にコネクタ１０に対して様々な外力が生じるとプラグインシュレータ２０とリセプタクルインシュレータ５５の相対位置（プラグインシュレータ２０、リセプタクルインシュレータ５５の軸線方向位置、径方位置、あるいは軸線周りの回転方向位置）が弾性変形腕２７と係合孔６４のクリアランスの範囲内で変化してしまうことがある。このようにプラグインシュレータ２０とリセプタクルインシュレータ５５が正規の位置とは異なる位置で嵌合すると、環状パッキンＲと受容端部５６の内周面との間に生じる摩擦抵抗力によって当該接続状態が保持されてしまうため、プラグコンタクト４０の傾斜接触面４８とリセプタクルコンタクト７０の傾斜接触面４８の間に無理な力が一時的に生じる。すると、この力によってプラグコンタクト４０又は（及び）リセプタクルコンタクト７０が収納孔２０ａと収納孔５５ａの内部で僅かに移動することによりこの力を吸収するので、プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０は傾斜接触面４８同士の誘導作用によって互いの傾斜接触面４８同士が面接触する正規の接触状態となる。従って、環状パッキンＲによってプラグコネクタ１５とリセプタクルコネクタ５４の水密性を高めつつ、プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０に所期の接触性能を確実に発揮させることが可能である。さらに、屋外環境下での使用によりプラグコンタクト４０及びリセプタクルコンタクト７０が太陽光による熱を長期間に渡って受けたとしても、プラグコンタクト４０やリセプタクルコンタクト７０にクリープ変形が生じることもない。つまり、嵌合作業中や嵌合後に掛かる外力によってコネクタ１０が短期的に非正規状態となったり、長期間に渡って屋外などの劣悪環境下にさらされた場合のいずれも安定した接触性能を維持発揮することができるコネクタ１０を提供できる。

また、プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０の接触部４４を第１接触片４５と第２接触片５１とによって構成することにより、接触部４４の断面積と、互いに接触するプラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０の接触面積を大きくしているので、プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０（傾斜接触面４８）の間の接触抵抗と導体抵抗は小さく、それゆえプラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０の間で大電流を円滑に流すことが可能である。
しかも、接触部４４のみ第１接触片４５と第２接触片５１を重ねて構成してあるので（電線接続部４１は１枚板構造なので）、電線接続部４１と電線１０５の接続作業は容易である一方で、接触部４４全体の剛性は大きい。
さらに、プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０が嵌合した際は傾斜接触面４８の傾斜により、第１接触片４５と第２接触片５１には互いに均等に密着する方向に力が働くので、プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０は電気的性能に加え力学的にも安定することとなる。

また、図１５（Ａ）に示すように、仮に互いに接触するプラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０のうちリセプタクルコンタクト７０に大きな捻り力が掛かった場合は、プラグコンタクト４０の弾性接続部５３が弾性変形することによりプラグコンタクト４０の第１接触片４５と第２接触片５１が水平方向に相対的に平行移動（相対スライド）し、リセプタクルコンタクト７０の接触部４４の上部と下部が水平方向に微少距離だけ相対移動する。そのため、互いに接触する傾斜接触面４８同士の接触信頼性は維持される。
さらに、リセプタクルコンタクト７０に図１５（Ａ）の場合よりさらに大きな捻り力が掛かった場合は、図１５（Ｂ）に示すように、各第１接触片４５、各第２接触片５１に矢印で示した移動力が生じるためリセプタクルコンタクト７０の第１接触片４５と第２接触片５１が垂直方向に相対的に平行移動する。しかし、対向する傾斜接触面４８同士の面接触状態は保持されるので、接触抵抗の変動が極めて少なく接触する傾斜接触面４８同士の接触信頼性は維持される。
また、第１接触片４５と第２接触片５１が相対移動可能であることから、接触部４４に捻りが生じても、接触部４４には捻れた状態から力学的に安定した正対状態（図１５参照）になるようにモーメント（復帰力）が働く。そのため、接触部４４は捻りから復帰し易い、柔軟性に優れた信頼性の高い接触構造である。

以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施しながら実施可能である。
例えば、図１６〜図１８に示すようにプラグコンタクト４０’、リセプタクルコンタクト７０’の接触部４４を一枚板構造にしてもよい。この場合は嵌合溝４７が一つとなるので、図１８に示すように嵌合溝４７の４つの側縁部すべてに傾斜接触面４８を形成する。また、抜止片４９は接触部４４の一方の側面のみに形成する。このように一枚板構造にした場合は接触する傾斜接触面４８同士の誘導作用は２枚板構造に比べてやや低下するが、２枚板構造の場合と同種の作用効果を一定レベルで発揮可能である。
また、プラグコンタクト４０、リセプタクルコンタクト７０の接触部４４を３枚以上の接触片により構成し、隣り合う接触片の一方の側縁部同士を弾性接続部で接続してもよい。
さらに、接触部４４が複数枚構造である場合に、隣り合う接触片（例えば第１接触片４５と第２接触片５１）の対向面同士を最初から（プラグコンタクト４０とリセプタクルコンタクト７０を接続する前から）接触させてもよい。
さらに、電線接続部４１を電線１０５の芯線１０６に対してはんだ付け可能な形状としてもよい。

さらに高度な水密性や防塵性などが求められる場合は、コネクタ１０をジョイントボックス１０３、１０４内に設置したり、組立後の各コネクタ１０の締結キャップ３７、６８周辺やコネクタ１０全体を熱収縮チューブ等で密閉したりすることも可能である。

また、プラグインシュレータ２０側に係合枠６３（係合孔６４）を設け、リセプタクルコネクタ５４側に弾性変形腕２７（係合爪２８）を設けてもよい。
さらに弾性変形腕２７（係合爪２８）と係合枠６３（係合孔６４）を省略してもよい。ただし、この場合は例えば挿入用端部２１と受容端部５６の間に嵌合後の両者の相対回転を微少範囲で規制する回転規制手段を設けるのが好ましい。

１０ コネクタ
１５ プラグコネクタ
２０ プラグインシュレータ
２０ａ 収納孔
２１ 挿入用端部
２１ａ 環状凸部
２２ 環状溝
２３ 十字孔
２４ プラグコンタクト収納部
２４ａ 挿入規制面
２４ｂ ガイド溝
２５ リセプタクルコンタクト受容部
２６ 抜止爪
２７ 弾性変形腕
２８ 係合爪
３０ フィン
３２ 雄ねじ溝
３５ ブッシュ
３７ 締付キャップ
３８ 雌ねじ溝
３９ 環状押圧面
４０ ４０’ プラグコンタクト
４１ 電線接続部
４２ 変形接続片
４４ 接触部
４５ 第１接触片（接触片）
４６ 案内突起
４７ 嵌合溝
４７ａ 誘い込み部
４８ 傾斜接触面
４９ 抜止片
５１ 第２接触片（接触片）
５３ 弾性接続部
５４ リセプタクルコネクタ
５５ リセプタクルインシュレータ
５５ａ 収納孔
５５ｂ ガイド溝
５６ 受容端部
５７ プラグ受容孔
５８ 十字孔
５９ リセプタクルコンタクト収納部
５９ａ 挿入規制面
６０ 抜止部
６１ 抜止爪
６３ 係合枠
６４ 係合孔
６５ 支持突部
６８ 締付キャップ
７０ ７０’ リセプタクルコンタクト
１００ 太陽光発電システム
１０１ パネルユニット
１０２ 太陽光発電パネル
１０３ １０４ ジョイントボックス
１０４ａ 貫通収納孔
１０５ 電線
１０６ 芯線（金属線）（導体）
１０７ 絶縁被覆
Ｒ 環状パッキン

Claims (6)

1. 開口した挿入用端部を一端に有するプラグインシュレータ、及び、該プラグインシュレータ内に収納した金属製のプラグコンタクトを、有するプラグコネクタと、
   上記挿入用端部が挿脱する開口を有する受容端部を一端に有するリセプタクルインシュレータ、及び、該リセプタクルインシュレータ内に収納した、上記受容端部に挿入用端部を挿入した接続状態となったときに上記開口を通じて上記プラグコンタクトと接触する金属製のリセプタクルコンタクトを、有するリセプタクルコネクタと、を備えるコネクタにおいて、
   上記プラグインシュレータとリセプタクルインシュレータに形成した、上記プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトを所定の範囲内で相対移動可能としてそれぞれ収納する収納孔と、
   上記プラグコンタクト及びリセプタクルコンタクトの上記開口側の端部に形成した、互いの板厚方向が略直交する板状の接触部と、
   該各接触部の先端から相手方コンタクトと反対側に向かって延びる嵌合溝と、
   該嵌合溝内面の一対の対向面の側縁部に形成した、上記各接触部の板厚方向に対して傾斜し、上記接続状態において自身の上記嵌合溝が相手方コンタクトの嵌合溝と嵌合したときに互いに接触する傾斜接触面と、
   上記挿入用端部の外周面に嵌めた、上記接続状態において上記受容端部の内周面に接触する弾性材料からなる環状パッキンと、
   を備えることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタにおいて、
   上記プラグインシュレータとリセプタクルインシュレータの一方に形成した、上記開口の外周側に位置する係合孔と、
   他方に形成した、上記接続状態となったときに該係合孔に係合し該接続状態を保持する、上記開口の外周側に位置する係合爪と、
   を備えるコネクタ。
3. 請求項１または２記載のコネクタにおいて、
   上記接触部が、上記板厚方向に並んだ、隣り合うものの一方の側縁どうしを弾性変形可能な弾性接続部によって接続した一対の接触片を具備し、
   上記各嵌合溝の内面の外側の側縁部に上記傾斜接触面を形成したコネクタ。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載のコネクタにおいて、
   上記受容端部に挿入用端部を挿入するとき、上記環状パッキンが上記受容端部の内周面に接触した後に上記プラグコンタクトとリセプタクルコンタクトが接触するように、上記挿入用端部に対する上記環状パッキンの取付位置を設定したコネクタ。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載のコネクタにおいて、
   上記挿入用端部の外周面及び上記受容端部の内周面が共に円形であるコネクタ。
6. 請求項１から５のいずれか１項載のコネクタにおいて、
   上記傾斜接触面が、上記板厚方向に対して約４５°の角度で傾斜するコネクタ。

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