JP5873344B2 - 分割式コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、分割式コネクタに関し、殊に、装置表面又はケーブル端部に設けられた一対のコネクタの間に着脱可能に介装される分割式コネクタに関する。

配線の接続・分断を重ねて行う部分にはコネクタが配設されるのが通常であり、斯かるコネクタとしては、図６に示すような凹型の接触片３２を有したメスの連結部３ａと凸型の接触片４１を有したオスの連結部４ａの組み合わせになる挿入式コネクタ３，４が周知であり、これらにより挿抜操作だけで配線の接続・分断を容易に行えるものとしている。

しかし、このような挿入式コネクタ３，４は、配線の接続・分断が頻繁に行われる箇所に用いる場合、凹型の接触片３２と凸型の接触片４１との接触部分が挿抜作業に伴う摩耗・変形で接触不良を生じて比較的短期間で交換が必要となりやすく、その都度、挿入式コネクタ３，４の基端側で結線を解いて新たなコネクタを再接続するか内部の接触片３２，４１を交換する作業が必要となる。

一方、例えば電車の編成を連結・開放する部分に用いられる電気連結器等に多用される突き当て式のコネクタも周知である。この突き当て式のコネクタは、その構造上、両接触片が当接する部分で摩耗・変形させる方向の応力が生じにくく摩耗・変形の発生が比較的少ないことから、その部分の寿命が長く交換頻度が少ないという特徴を有している。

しかし、このような突き当て式のコネクタは、その接触片同士が当接する部分において部品の寸法バラツキを吸収して当接位置を一致させる方向に移動可能な構造にする必要があるところ、妨害電磁波から保護するためにコネクタに電磁シールドを設けたり、配線のインピーダンス管理を万全にする目的でコネクタの接触片嵌合部分に誘電体を設けたりする際には、接触片同士が移動可能であることがネックとなりやすく、また両接触片を押圧した状態を維持する機構を要し構造が複雑になってそのコンパクト化も容易ではない。そのため、電磁シールドや誘電体の配設、コンパクト化が容易である点においては挿入式コネクタの方が有利とも言える。

そこで、コネクタの摩耗・変形しやすい部分だけを取り外しやすくした挿入式コネクタが特許第４３８１６０３号公報に提案されている。これにより、必要最小限の部分を交換するだけで、挿抜の繰り返しによる接触不良の発生を回避することができる。しかしながら、この挿入式コネクタは、既設のコネクタを有した装置・ケーブルに適用する場合にその交換作業が必要になることに加え、部分的に交換する場合にもコネクタの分解・組立作業に所定の手間を要してしまう。

特許第４３８１６０３号公報

本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、挿入式コネクタについて、挿抜操作の繰り返しに伴う接触不良の発生を既設品も含めて容易に回避・解消できるようにすることを課題とする。

そこで、本発明は、配線の接続部に配置された一対の挿入式コネクタの各連結部に対し、中間位置で２つに分割された分割体が各々着脱可能に連結されて前記両挿入式コネクタと一体となることでその中間位置にて前記配線を接続・分断させる分割式コネクタであって、前記中間位置に形成された凹型被挿入体と凸型挿入体の組み合わせで一対の連結部を構成してその位置での接続・分断を可能とされており、一端側が一方の挿入式コネクタの連結部に連結・接続可能な連結部とされ他端側がメスの接触片を有する連結部とされた第１の分割体と、一端側が他方の挿入式コネクタの連結部に連結・接続可能な連結部とされ他端側がオスの接触片を有する連結部とされた第２の分割体の組み合わせからなり、両挿入式コネクタ間に介装され第１の分割体他端側の連結部と第２の分割体他端側の連結部が連結してオス・メスの接触片で電気的に接続した状態で使用され、コネクタ位置における通常の接続・分断が第１の分割体と第２の分割体との間の挿抜操作により行われる、ことを特徴とする分割式コネクタとした。

このように、一対の挿入式コネクタ間に中間位置で分割可能な分割式コネクタを着脱可能に介装してその分割位置でコネクタ位置における接続・分断操作を行う方式としたことにより、既設のコネクタにも適用できることに加え、接触片の摩耗・変形時の対応が、第１の分割体又は／及び第２の分割体の部分だけを挿抜して交換するだけで完了するため、接触不良の発生を既設品も含めて簡易な手順だけで回避・解消できるものとなる。

さらに、上述した分割式コネクタは、一端側にオスの接触片を有した第１の分割体と一端側にオスの接触片を有した第２の分割体の組み合わせ、又は一端側にオスの接触片を有した第１の分割体と一端側にメスの接触片を有した第２の分割体の組み合わせ、又は一端側にメスの接触片を有した第１の分割体と一端側にメスの接触片を有した第２の分割体の組み合わせ、のうちいずれかからなることを特徴としたものとすれば、介装対象である挿入式コネクタにおける接触片の組み合わせがメス・メス、メス・オス、オス・オスのいずれであっても対応できるものとなる。

さらにまた、上述した分割式コネクタに、各分割体を挿入式コネクタ側に連結・接続した状態で付設され各分割体の分離方向の動きを規制しながら連結状態を固定する一対の固定用部材を組み合わせてなり、この固定用部材により固定されることで各分割体が挿入式コネクタと一体化した状態で挿抜操作が行われる、ことを特徴とした分割式コネクタセットとすれば、固定用部材で固定されることでそのまま一対の挿入式コネクタとして挿抜操作を行えるとともに、各固定用部材を外せば各分割体の交換が容易に行えるものとなる。

この場合、その一対の固定用部材は、連結操作の際に対の分割体同士が予定した挿入深さに達する位置で互いの対向面が当接することにより、挿入方向の動作を規制するスペーサーとして機能する、ことを特徴としたものとすれば、連結の際や連結後に挿入方向の過剰な圧力が生じても分割体を破損させる心配のないものとなる。

一対の挿入式コネクタの間に２つに分割可能な分割式コネクタを着脱可能に介装し、その分割位置でコネクタにおける接続の分断・再接続を行うものとした本発明によると、挿抜操作の繰り返しに伴う接触不良の発生を既設品も含めて容易に回避・解消できるものである。

本発明における実施の形態の分割式コネクタを分離した状態を示す正面図（一部切り欠き図）。 （Ａ）は図１の分割式コネクタを挿入式コネクタに連結する前の状態を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の分割式コネクタを挿入式コネクタに連結した状態を示す斜視図、（Ｃ）は、（Ａ）とは異なる態様の分割式コネクタを挿入式コネクタに連結する前の状態を示す斜視図、（Ｄ）は（Ｃ）の分割式コネクタを挿入式コネクタに連結した状態を示す斜視図である。 本発明において想定される連結部のオス／メスの接触片の組み合わせの態様を示すものであって、（Ａ）は図２（Ａ），（Ｂ）の態様を示す正面図、（Ｂ）は図２（Ｃ）,（Ｄ）の態様を示す正面図、（Ｃ）はその他の態様を示す正面図である。 図１の分割式コネクタを電気連結器に適用する場合の連結・固定前の状態を示す斜視図である。 図４の状態から、各分割体を電気連結器の挿入式コネクタ側に連結して固定した状態を示す斜視図である。 従来の挿入式コネクタの構成を示す正面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。

図１は、本実施の形態の分割式コネクタ１Ａを分割位置で２つに分離した状態を示している。この分割式コネクタ１Ａは、対の挿入式コネクタ３，３の間に着脱可能に介装されて（図２参照）、これらを連結しながら電気的に接続状態にする仲介部品であり、基本的には挿入式コネクタの一種でもある。

この分割式コネクタ１Ａの中間位置では、２つの分割体１０，１１に分割されており、その分割位置に形成された凹型被挿入体と凸型挿入体の組み合わせによる一対の連結部１０ｂ，１１ａにより、両者が分断・再接続可能とされており、コネクタ位置における通常の接続・分断が分割体１０と分割体１１との間の挿抜操作により行われることを特徴としている。

図２を参照して、（Ａ）は分割式コネクタ１Ａを構成する第１の分割体１０と第２の分割体１１を一対の挿入式コネクタ３，３に各々連結する前の状態を示し、（Ｂ）は分割体１０，１１を一対の挿入式コネクタ体３，３に各々連結した状態を示している。一方、挿入式コネクタ３，３は、図示しない別個の装置表面または図示しない別個のケーブル端部側に各々設けられるが、斯かる挿入式の場合、オスの接触片とメスの接触片の組み合わせで挿抜操作により接続・分断するのが一般的である。

しかし、対の挿入式コネクタ間に別の挿入式コネクタを介装する方式の本発明では、挿入式コネクタの組み合わせは同一形状同士であっても接続可能であることから、凸型挿入体による連結部３ａの内部に凹型のメスの接触片３２，３２，３２，３２を各々備えた挿入式コネクタ３，３（図６参照）を介装対象としている。

図１に示したように、分割体１０は、一端側がオスの接触片１０１，１０１，１０１，１０１を内側に有して一方の挿入式コネクタ３の連結部３ａに連結・接続可能な凹型被挿入体からなる連結部１０ａとされ、リング状のフランジ部１０ｃを挟んだ他端側がメスの接触片１０２，１０２，１０２，１０２を内部に有した凸型挿入体からなる連結部１０ｂとされている。

一方、分割体１１は、一端側がオスの接触片１１２，１１２，１１２，１１２を内側に有して他方の挿入式コネクタ３の連結部３ａに連結・接続可能な凹型被挿入体からなる連結部１１ｂとされ、リング状のフランジ部１１ｃを挟んだ他端側がオスの接触片１１１，１１１，１１１，１１１を内側に有した凹型被挿入体からなる連結部１１ａとされている。

そして、図２（Ｂ）に示すように、分割体１０はその連結部１０ａに一方の挿入式コネクタ３の連結部３ａを嵌挿することで所定の固定力にて連結状態を維持しながらこれと一体となり、分割体１１もその連結部１１ｂに他方のコネクタ３の連結部３ａを嵌挿することで所定の固定力にて連結状態を維持しながらこれと一体となり、その後は分割体１０の連結部１０ｂと分割体１１の連結部１１ａとの間（分割位置）で挿抜操作を行うだけで配線の接続・分断が行えるものとしている。

即ち、配線の接続・分断操作を繰り返し行う部分に配設された従来の挿入式コネクタにおいては、そのオス・メスの接触片同士が接続する部分が摩耗・変形を生じ比較的短期間で交換が必要となり、その交換作業においてコネクタの結線を解いて新しいコネクタを再接続する等の手間を要していたのに対し、本実施の形態では、その交換の必要な部分が挿入式コネクタ３，３に対し着脱容易な分割体１０又は／及び分割体１１であることから、その交換作業が極めて容易に完了するものとなり、且つ、装置やケーブルに既設の挿入式コネクタ３，３であってもほぼそのまま適用できるものである。

図２（Ｃ），（Ｄ）は、（Ａ），（Ｂ）に示した分割式コネクタ１Ａの応用例としての分割式コネクタ１Ｂを示している。この分割式コネクタ１Ｂは、介装対象である一対の挿入式コネクタの連結部が異なる形状の場合であり、凸型挿入体からなる連結部３ａに凹型のメスの接触片３２，３２，３２，３２を備えているコネクタ３と、凹型被挿入体からなる連結部４ａの内側に凸型のオスの接触片４１，４１，４１，４１を備えているコネクタ４の組み合わせに対し、適用可能とした点を特徴としている。

即ち、一方のコネクタ３に連結するのは、前述と同様に凹型被挿入体による連結部１０ａと凸型挿入体による連結部１０ｂを備えた分割体１０であるが、他方の挿入式コネクタ４に連結するのは、分割体１１ではなく分割体１０である点で前述とは異なり、２つの同一部品の組み合わせで前述と同様の機能を発揮することから、交換部品が一種類で済むことになって導入・維持コストが低廉になる点で有利である。

さらに、介装対象である一対の挿入式コネクタの連結部が同一形状の場合として、凹型被挿入体からなる連結部４ａの内側にオスの接触片４１，４１，４１，４１を備えている挿入式コネクタ４，４の組み合わせについても適用可能であり、これら３つの態様における接触片のオス・メスの配列パターンについて記号を付して示したのが図３である。

図３（Ａ）は上述の分割式コネクタ１Ａ、（Ｂ）は上述の分割式コネクタ１Ｂ、（Ｃ）は同一形状の挿入式コネクタ４，４の組み合わせに適用可能とした分割式コネクタ１Ｃを示している。分割式コネクタ１Ｃの場合は、凹型被挿入体による連結部１０ａと凸型挿入体による連結部１０ｂを備えた分割体１０と、凸型挿入体による同一形状の連結部１２ａ，１２ｂを備えた分割体１２の組み合わせとなっている。このように、３種類の分割体１０，１１，１２を適宜組み合わせて用いることで、コネクタ３，４による総ての組み合わせに対応することができる。

図４は、図１に示した分割式コネクタ１Ａを、電車の編成を連結・分離する部分で用いられる一対の電気連結器に適用する場合を示しており、各電気連結器はその一部分である伝送用連結パネル２００，２０１以外は図示を省略している。この場合、各電気連結器の伝送用連結パネル２００，２０１は構成が同一となっており、両者とも挿入式コネクタ３の連結部３ａが３つ並んだ状態でその先端側を露出している。尚、両伝送用連結パネル２００，２０１は実際には向かい合っているが、図の便宜上、互いに直角の向きで示している。

このケースでは、上述の分割式コネクタ１Ａを３つ用いて、一方の伝送用連結パネル２００の連結部３ａ，３ａ，３ａに分割体１１，１１，１１を連結し、他方の伝送用連結パネル２０１の連結部３ａ，３ａ，３ａには分割体１０，１０，１０を連結する方式としている。その際、各分割体１０，１１を連結した状態で、そのフランジ部１０ｃ，１１ｃよりもやや小径で他の総ての連結部は挿通可能な内径を有した挿通孔１５３，１５３，１５３を連結部３ａ，３ａ，３ａの配置間隔と一致するように各々穿設した固定板１５，１５を、ネジ５０，５０，５０，５０で伝送用連結パネル２００，２０１のネジ孔２１０，２１１，２１２，２１３各々に螺入して固定するものとしている。

図５は、各分割体１０，１１の連結と各固定板１５の装着が完了した状態を示している。この固定板１５，１５は、各分割体１０，１１を伝送用連結パネル２００，２０１側に連結・接続した状態で、これらを各挿通孔１５３に挿通させるように外側から被せてネジ止めすることにより、各フランジ部１０ｃ，１１ｃがそれよりも小径の挿通孔１５３の開口部に係止されるため、その分離方向の動きを規制しながら連結状態を固定する固定用部材として機能するものであり、各分割体１０，１１が各挿入式コネクタ３と一体化した状態で挿抜操作を行えるものとしている。

また、固定板１５，１５は、連結操作の際に対の分割体１０，１１同士が予定した挿入深さに達する位置で互いの対向面が当接して、挿入方向の動作を規制するスペーサーとして機能する厚さに設定されており、連結の際や連結後に挿入量・挿入圧力を過剰にさせる動作が生じる状況においても、分割体１０，１１を破損させる心配のないものとしている。

したがって、この状態で両電気連結器を対向させながら両伝送用連結パネル２００，２０１の位置を合わせて密着方向に押し込むだけで、各分割体１０の連結部１０ｂと各分割体１１の連結部１１ａは互いに連結して各配線が接続状態となり、両電気連結器を分離方向に引くだけで各連結部１０ｂ，１１ａは分離して各配線が分断されるものであり、その際に固定板１５，１５が固定力を発揮するため各分割体１０，１１が脱落することはない。

そして、挿抜操作の繰り返しにより接触片が摩耗・変形して分割体１０又は／及び分割体１１の交換が必要になった場合には、各固定板１５を取り外すことで交換作業が容易に行える状態となる。また、この分割式コネクタ１Ａは、対になっている装置の各挿入式コネクタがメスとメスの組み合わせの場合に適用されるものであるが、オスとメスの組み合わせの場合は分割式コネクタ１Ｂ、オスとオスの組み合わせの場合は分割式コネクタ１Ｃを適用することにより、前述と同様の機能を発揮するものであり、且つ、これらは既に装置側に配設されているコネクタに対しても、ほぼそのまま適用することができる。

尚、上述した実施の形態においては、ピン状金属による凸型接触片を備えた連結部と、筒状薄板金属等の凹型接触片を備えた連結部との組み合わせの場合を説明したが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、挿入式の連結部であればあらゆる態様において同様に実施することができる。また、本発明はケーブル端部に設けた対のコネクタに適用できることも言うまでもない。

さらに、本発明の分割式コネクタは、その各連結部分が挿入式を採用していることから、妨害電磁波から保護する目的で連結部分を含めて電磁シールドを連続的に設けることができ、インピーダンス管理を万全にする目的で所定の誘電体を凸型接触片と凹型接触片の距離・相対位置を固定するように設けることもでき、このようにしておくことが推奨されるものである。

以上、述べたように、挿入式コネクタについて、挿抜操作の繰り返しに伴う接触不良の発生を既設品も含めて容易に回避・解消できるようになった。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 分割式コネクタ、３，４ 挿入式コネクタ、３ａ，４ａ，１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ 連結部、１５ 固定板、３２，４１，１０１，１０２，１１１，１１２ 接触片

Claims (4)

1. 配線の接続部に配置された一対の挿入式コネクタの各連結部に対し、中間位置で２つに分割された分割体が各々着脱可能に連結されて前記両挿入式コネクタと一体となることで前記中間位置にて前記配線を接続・分断させる分割式コネクタであって、
   前記中間位置に形成された凹型被挿入体と凸型挿入体の組み合わせで一対の連結部を構成して前記中間位置での接続・分断を可能とされており、一端側が一方の前記挿入式コネクタの連結部に連結・接続可能な連結部とされ他端側がメスの接触片を有する連結部とされた第１の分割体と、一端側が他方の前記挿入式コネクタの連結部に連結・接続可能な連結部とされ他端側がオスの接触片を有する連結部とされた第２の分割体の組み合わせからなり、前記両挿入式コネクタ間に介装され前記第１の分割体他端側の連結部と前記第２の分割体他端側の連結部が連結して前記オス・メスの接触片で電気的に接続した状態で使用され、コネクタ位置における通常の接続・分断が前記第１の分割体と前記第２の分割体との間の挿抜操作により行われる、ことを特徴とする分割式コネクタ。
2. 一端側にオスの接触片を有した前記第１の分割体と一端側にオスの接触片を有した前記第２の分割体の組み合わせ、又は一端側にオスの接触片を有した前記第１の分割体と一端側にメスの接触片を有した前記第２の分割体の組み合わせ、又は一端側にメスの接触片を有した前記第１の分割体と一端側にメスの接触片を有した前記第２の分割体の組み合わせ、のうちいずれかからなることを特徴とした請求項１に記載した分割式コネクタ。
3. 請求項１又は２に記載した分割式コネクタに、前記各分割体を前記各挿入式コネクタ側に連結・接続した状態で付設され前記各分割体の分離方向の動きを規制しながら連結状態を固定する一対の固定用部材を組み合わせてなり、該固定用部材により固定されることで前記各分割体が前記挿入式コネクタと一体化した状態で挿抜操作が行われる、ことを特徴とする分割式コネクタセット。
4. 前記一対の固定用部材は、連結操作の際に前記対の分割体同士が予定した挿入深さに達する位置で互いの対向面が当接することにより、挿入方向の動作を規制するスペーサーとして機能する、ことを特徴とする請求項３に記載した分割式コネクタセット。

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