JP5953613B2 - パネルマウントコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、屋外に設置される太陽光発電装置等における筐体を形成するパネルのコネクタ取付孔に水密性を維持して取付けるパネルマウントコネクタに関するものである。

従来、パネルマウントコネクタのパネル取付方法は、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、丸型のパネル取付用コネクタの同軸コンタクト２１、丸型コンタクト２２におけるパネル固定方法において、パネルの取付孔に前記コンタクトを装着した後に当該コンタクトが抜け出ないように、環状の凹溝２１ａ，２２ａに嵌合させた収縮可能な係止片２３を用いてワンタッチ式のロック方法となっているものが知られている。前記係止片２３の形状を図１３（Ｃ）に示すように、環状で一部が切欠かれたリングであり、挿入方向に先細くしたテーパ状２３ａに形成されている。

特開２００９−１０３６５５号公報

かかる従来のパネルマウントコネクタにおけるワンタッチ式のロック方法では、図１４（Ａ）に示すように、設計的には、パネル又はケース２４の係合孔２４ａと取付孔２４ｂとの孔径の寸法差で段部が形成され、前記取付孔２４ｂを縮径して通過した係止片２３が弾力で拡径し、この係止片２３の後端壁面と前記段差とが衝突することで、コンタクト２１の抜け出しが防止される。また、図１５（Ａ）に示すように、パネル又はケース２４の取付孔２４ｂを通過した丸型コンタクト２２の係止片２３が縮径状態から弾力で広がり拡径して、この係止片２３の後端壁面と取付孔２４ｂの壁面とが衝突することで、前記丸型コンタクト２２の抜け出しが防止される。

しかしながら、前記同軸コンタクト２１と丸型コンタクト２２とにおいて、いずれも重力により実際には、それぞれ図１４（Ｂ）、図１５（Ｂ）に示すように、係止片２３が切欠き部を上にして下方向に下がる。即ち、前記同軸コネクタ２１の凹溝２１ａと係止片２３の内周面との隙間２５ａおよび前記係合孔２４ａと係止片２３の外周面との隙間２５ｂがあり、これらの隙間２５ａ，２５ｂは均等にあるのでは無く、図１４（Ｂ），図１５（Ｂ）に示すように、上下方向において前記係止片２３が下に移動して、係止片２３の後端壁面の上部と前記段差部若しくは取付孔２４ｂの壁面との引掛かりが無くなってしまう。これにより、同軸コンタクト２１および丸型コンタクト２２の引張力に対する抵抗力が低下し、パネル又はケース２４から抜け落ちるおそれがある。本発明に係るパネルマウントコネクタは、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係るパネルマウントコネクタの上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、コネクタの凹溝若しくはコネクタのコンタクトの凹溝に嵌合され当該コネクタ若しくはコンタクトを取り付ける相手部材の取付孔を縮径されて通過した後に拡径して前記取付孔からのコネクタ抜止め用となり、環状の本体部とその本体部の一部に切欠き部とを有して弾性部材でなる係止片において、前記切欠き部を形成する本体部の対向する両端縁部に、前記本体部の軸線方向の端部に該本体部の端面から前記軸線方向に突出させた突出部をそれぞれ設けると共に、前記凹溝に、前記係止片の突出部を周方向に移動自在にして収容すべく隔壁によって収納部を設け、一方、コネクタの凹溝若しくはコネクタのコンタクトの凹溝においては、前記凹溝の収納部に、前記係止片の拡径の際に前記突出部を該係止片の半径方向外側に移動させるように載せる、段部を設け、前記段部の厚さによって前記係止片が前記相手部材の取付孔を通過して拡径した際に、凹溝に遊嵌した係止片の鉛直方向における下移動を阻止することである。

前記係止片における端縁部の軸線方向の両端側にある突出部同士を連結する突起部が設けられ、該突起部に切欠き部から離隔するように周方向に延設されると共に、凹溝に形成された周方向における隔壁間の幅を超えない範囲内で延設部が設けられ、コネクタの凹溝若しくはコネクタのコンタクトの凹溝が相手部材の取付孔に挿通されている間に、当該コネクタが周方向に自由回転するのを防止することである。

前記突起部の延設部に、係止片の周方向で切欠き部から離隔する側において、前記突起部が相手部材の取付孔を通過する際に当該突起部を周方向で切欠き部側へ窄めるように移動させるテーパ部を延設してなることである。

前記相手部材の取付孔に固定された状態のコネクタにおいて、当該コネクタの凹溝に遊嵌された係止片の切欠き部が外力によって収縮しないように該切欠き部の間に介在される収縮防止突起を有するウエッジが取り付けられていることを含むものである。

本発明のパネルマウントコネクタによれば、凹溝における係止片の突出部が段部によって上方向に移動され、当該係止片による引掛かり部分が全周に存在して、変形外力に対する引張抵抗力が増強され、パネルからの抜け出しが防止される。また、突起部の延設部によって、取付孔に挿通させている時のコネクタ自由回転が阻止され、挿入の方向性が決まり、維持される。更に、前記延設部にテーパ部を設けることで、取付孔に挿通時に自動的に係止片が周方向に窄められる様になり、パネルへの固定作業が効率的で容易になる。ウエッジがあることで、係止片の変形が確実に防止される、と言う数々の優れた効果を奏するものである。

本発明に係るパネルマウントコネクタ１における係止片２の第１実施例にかかる斜視図（Ａ）、第２実施例の係止片２ｅの斜視図（Ｂ）である。 第３実施例にかかる係止片２ｇの前後方向の斜視図とそれをパネルマウントコネクタ１ａに装着した状態の斜視図（Ａ）、平面図（Ｂ）である。 係止片２ｅを金属製で金型成形した状態を示す斜視図（Ａ），（Ｂ）である 同本発明のパネルマウントコネクタ１の、凹溝に係止片２を装着する前の状態の斜視図（Ａ）と、同平面図（Ｂ）と、段部１ｂおよび隔壁１ｃの形状を詳細に示す拡大斜視図（Ｃ）である。 同本発明に係るパネルマウントコネクタ１の、凹溝に係止片２ｅを装着した状態の、斜視図（Ａ）と、同平面図（Ｂ）とである。 図３（Ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図（Ａ）、同Ｂ−Ｂ線に沿った断面図（Ｂ）、パネル３の取付孔３ａの形状を示す正面図（Ｃ）である。 本発明に係るパネルマウントコネクタ１をパネル３の取付孔３ａに装着して固定した状態の斜視図である。 図５の状態のパネルマウントコネクタ１とパネル３との縦断面図で、設計状態を示す縦断面図および引掛かり部分の様子を示す説明図（Ａ）、係止片２が重力で下方向に偏倚した状態の縦断面図及び引掛かり部分の様子を示す説明図（Ｂ）である。 第４実施例にかかるウエッジ５の斜視図である。 第４実施例にかかるウエッジ５の正面図（Ａ）、正面図におけるＡ−Ａ線に沿った断面図（Ｂ）、同背面図（Ｃ）、底面図（Ｄ）である。 本発明に係るパネルマウントコネクタ１の平面図（Ａ）と、パネル３に取付けて更にウエッジ５を装着した状態の平面図（Ｂ）とである。 図９（Ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図（Ａ）、同Ｂ−Ｂ線に沿った断面図（Ｂ）である。 筐体のパネル３の取付孔３ａに固定したパネルマウントコネクタ１とコネクタジャック１ｇとに、筐体内側においてウエッジ５をそれぞれ取り付けて、前記両コネクタの抜け防止を施す様子を順番に説明する説明斜視図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）である。 パネル３で囲まれた筐体内部にシリコン樹脂を注入し防水処理する様子を示す説明斜視図である。 従来例にかかる係止片２３の使用状態を示すもので、同軸コンタクトの凹溝に装着した平面図（Ａ）と、丸型コンタクトの凹溝に装着した斜視図（Ｂ）と、係止片２３の斜視図（Ｃ）とである。 同従来例の係止片２３を使用した場合の同軸コンタクト２１における設計上の引掛かり状態を示す説明図（Ａ）と、実際の引掛かり状態を示す説明図（Ｂ）とである。 同従来例の係止片２３を使用した場合の丸型コンタクト２２における設計上の引掛かり状態を示す説明図（Ａ）と、実際の引掛かり状態を示す説明図（Ｂ）とである。

本発明に係るパネルマウントコネクタ１は、図１−Ａ（Ａ）に示すように、従来の係止片２３（図１３（Ｃ）参照）に対して、パネル取付孔に対する引掛かり部分を減少させる方向への係止片２の凹溝１ａにおける移動、即ち、係止片２の鉛直方向における下移動を阻止するため、切欠き部２ｂを形成する両端縁部の本体部２ｄの軸線方向の端部に該本体部２ｄの端面から前記軸線方向に突出させた突出部２ｃを設ける。

一方、前記コネクタの凹溝１ａ若しくはコネクタのコンタクトの凹溝１ａにおいては、前記係止片２の突出部２ｃを周方向に移動自在にして収容すべく、隔壁１ｃによって収納部１ｅを設ける。そして、前記凹溝１ａの収納部１ｅに、前記係止片２の拡径の際に前記突出部２ｃを該係止片２の半径方向外側に移動させるように載せる、段部１ｂを設ける。こうして、係止片２によるパネル３等の取付孔３ａに対する引掛かり部分を全周に確保するものである。

本発明に係るパネルマウントコネクタ１は、図１−Ａ（Ａ）に示すように、当該コネクタ１の凹溝１ａに装着して嵌合され、当該コネクタ１を取り付ける相手部材（パネル又はケースなど）３の取付孔３ａ（図４（Ｂ），（Ｃ）参照）を、縮径されて通過した後に拡径して前記取付孔３ａからの抜け止め用となる、一部に切欠き部２ｂを有する弾性部材で環状の係止片２がある。

この係止片２の材質としては、弾性を有する合成樹脂製であるが、弾性を有する金属製のものも排除するものでは無い。係止片２を凹溝１ａに装着する対象は、パネルマウントコネクタのほか、丸型コンタクト等があり、この実施例では、パネルマウントコネクタ１（コネクタプラグ）で代表させて説明する。

前記係止片２において、図１−Ａ（Ａ）に示すように、前記切欠き部２ｂを形成する、本体部２ｄの対向する両端縁部に、前記本体部２ｄの軸線ａ方向の端部に該本体部２ｄの端面から前記軸線ａ方向に突出させた突出部２ｃをそれぞれ設ける。

前記両突出部２ｃは、切欠き部２ｂを挟んで一対で対向して全部で４カ所にあるが、取付孔３ａとの引掛かりを確保するのが目的なので、最低限、軸線ａの後端側に突出部２ｃがあれば良いので、後端側のみに、切欠き部２ｂを挟んで対向した２カ所の突出部２ｃとすることも含むものである。

更に、前記突出部２ｃが、係止片２の幅ｂよりも広くして軸線ａ方向に突出しているのは、嵌合相手の凹溝１ａにおいて、係止片２が遊嵌して摺接する範囲内の外周壁面に凸部等の障害物を形成することができないからである。

前記両突出部２ｃが切欠き部２ｂを挟んで一対対向することに対応して、パネルマウントコネクタ１の凹溝１ａには、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、前記係止片２の突出部２ｃを周方向に移動自在にして収容すべく隔壁１ｃによって収納部１ｅが設けられる。

前記凹溝１ａの収納部１ｅに、前記係止片２の拡径の際に前記突出部２ｃを該係止片２の半径方向外側に移動させるように載せる、段部１ｂが設けられる。

前記段部１ｂは、前記係止片２がパネル３の取付孔３ａを通過した際に弾性力で拡径するときに、切欠き部２ｂを挟んで互いに離隔する一対の両突出部２ｃを半径方向外側に移動させるように載せるものである。

これにより、前記段部１ｂの半径方向の厚さで、前記係止片２が前記取付孔３ａを貫通して凹溝１ａにおいて拡径した際の、係止片２の鉛直方向における下移動を阻止する、という作用をする。

前記段部１ｂには、前記両突出部２ｃが弾性力で拡径する際にスムーズに乗り上げるように、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、テーパ状のガイド部１ｆが設けられている。また、前記隔壁１ｃが片側において周方向に一対で対向して配設され、その間に前記係止片２の突出部２ｃが配設される、それにより、前記係止片２の拡径の際に隔壁１ｃに前記突出部２ｃが当接して、それ以上、突出部２ｃが周方向に広がらないように規制される。

なお、実施例１の係止片２においては、図１−Ａ（Ａ）に示すように、係止片２における端縁部の軸線ａ方向の両端側にある突出部２ｃ同士を連結する突起部２ａが設けられている。

第２実施例にかかる係止片２ｅは、図１−Ａ（Ｂ）に示すように、前記突起部２ａに対して、係止片２の幅ｂで周方向に延設部２ｆを設けたものである。この延設部２ｆを有した係止片２ｅにおいて、拡径した状態における対向した延設部２ｆ，２ｆの周方向外側の壁面までの幅ｃは、図２（Ｂ）に示す周方向の一対の隔壁１ｃ，１ｃの間の幅ｄとほぼ等しい。なお、前記延設部２ｆ，２ｆの間隔は、周方向における隔壁１ｃ，１ｃ間の幅を超えない範囲内で設けられるものである。

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、係止片２ｅの延設部２ｆの周方向外側の壁面の位置と、凹溝１ａにおける隔壁１ｃの周方向外側の壁面の位置とがほぼ同じ位置となり、パネル３の取付孔３ａ（図４（Ｃ）参照）に、孔挿入方向の先端側の隔壁１ｃおよび係止片２ｅの延設部２ｆが通過する際、隔壁１ｃが通過するための通過溝３ｃの両側の壁面３ｄ（図４（Ｃ）参照）が、前記隔壁１ｃと延設部２ｆの壁面に当接することになる。

こうして、取付孔３ａに対して、パネルマウントコネクタ１の挿入方向時の周方向の位置が、前記通過溝３ｃによって定まり挿入の方向性が定まる。よって、パネル挿入途中で、パネルマウントコネクタ１が回転するのが阻止される。

第３実施例にかかる係止片２ｇは、図１−Ｂ（Ａ），（Ｂ）に示すように、係止片２ｇの突起部２ａに、当該係止片２ｇの周方向で切欠き部２ｂから離隔する側において、前記突起部２ａが相手部材の取付孔３ａを通過する際に該突起部２ａを周方向に窄めるようにすべく、当該係止片２ｇの軸心ａに沿って後方から先端へ先細になるテーパ部２ｈを延設している。突起部２ａに延設部２ｆを設け、該延設部２ｆに更にテーパ部２ｈを設けたものである。

又、前記テーパ部２ｈは、パネルマウントコネクタ１ａの隔壁１ｃの周方向における外側の側壁面の位置から、周方向外側に突出させている。これにより、前記パネル３の取付孔３ａを前記係止片２ｇが通過する際に、確実にテーパ部２ｈが通過溝３ｃの壁面３ｄに当接することで、挿入時の回転が阻止されて方向性が安定すると共に、図１−Ｂ（Ａ），（Ｂ）に示すように、係止片２ｇの突起部２ａが自動的に周方向において切欠き部２ｂ中心側に移動（矢印で示す）して、係止片２ｇ全体が拡径状態から窄んで縮径する。

図１−Ｃ（Ａ），（Ｂ）に示すように、係止片２等について、バネ用金属製の弾性部材で金型成形した場合を示し、このほか、合成樹脂製とすることもできる。

以上のような係止片２，２ｅ，２ｇを使用して、パネルマウントコネクタ１の凹溝１ａに軸心ａの先端方向側から装着して使用すると、図３（Ａ），（Ｂ）乃至図４（Ａ），（Ｂ）に示すようになる。なお、図４（Ｂ）は、パネル３の取付孔３ａに装着した場合のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示している。

そして、パネル３に前記パネルマウントコネクタ１を装着すると、図５に示すように、取付孔３ａからパネル３筐体の内部に係止片２ｅが進入して、当該取付孔３ａへの挿入途中でその周壁面に当接し押圧されて縮径されていた本体部２ｄが、貫通したことで前記押圧から解放されて、弾性力で拡径する。

拡径した前記係止片２ｅにおいて、図５に示すように、突起部２ａも周方向外側（矢印方向）へと広がり、通過溝３ｃの壁面に突起部２ａの延設部２ｆの壁面が当接する。その際に、突起部２ａの突出部２ｃが、図２（Ｃ）に示すように、段部１ｂの上に乗り上がる。

図５に示すように、前記通過溝３ｃが、鉛直方向における上側にあるから、前記段部１ｂに突出部２ｃが乗り上がるということは、係止片２ｅが上に移動するということである。

図６（Ａ）に示すように、設計的には、係止片２ｅは、凹溝１ａに対して上下に均等な隙間４ａがあるように遊嵌されるが、実際には、重力で上側の間隙４ａの分だけ下に移動する。それが、引掛かり部分が無くなるという従来の欠点であったが、図６（Ｂ）に示すように、凹溝１ａの上側に設けた段部１ｂ（４カ所）により、突起部２ａの両突出部２ｃ（一対で４カ所）が下側の隙間４ａ分だけ上に移動できるので、前記段部１ｂの厚さ分だけ移動する。これにより、係止片２ｅの本体部２ｄの端面とパネル３と引掛かり部分が、上側においても十分に確保される。

図６（Ｂ）において示すように、係止片２ｅの本体部２ｄとパネル３の取付孔３ａとの引掛かり程度を示すものであり、上下方向の最上部は切欠き部２ｂとなっているので、その部分を避けた位置の近傍位置で示している。本発明に係るパネルマウントコネクタ１によるパネル３の取付孔３ａとの引掛かり部分を示す図６（Ｂ）と、従来の引掛かり部分を示す図１４（Ｂ），図１５（Ｂ）とを比較すると、その違いがよく判る。

このように、係止片２，２ｅ、２ｇに、突起部２ｃを設け、凹溝１ａに鉛直方向における上に移動させる段部１ｂを設けたので、パネル３の取付孔３ａとの隙間４（図６（Ａ），（Ｂ）参照）があっても、係止片との引掛かり部分が確保され、パネルマウントコネクタ１にこじられる等の外力が加えられても、これに抵抗する引張り強度を確実に保つことができる。

第４実施例は、図７に示すように、パネルマウントコネクタ１がパネル３に固定された後に、係止片２等の変形を防止して、こじり等の外力に対する抵抗力を増強するものである。このウエッジ５は、合成樹脂製であり、基本形が門型であり、拡径した係止片２の切欠き部２ｂに入り込む収縮防止突起５ａ、固定脚部５ｂ、コンタクト逃げ部５ｃとからなる。

前記ウエッジ５は、図９（Ａ），（Ｂ）乃至図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、パネル３の取付孔３ａに固定されたパネルマウントコネクタ１に対して、図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、上から差し込むように装着する。図１０（Ａ）に示すように、係止片２ｅの切欠き部２ｂに前記収縮防止突起５ａが入り込んで密着する。半円ハウジング１ｈ部分には、固定脚部５ｂが入り込む。このウエッジ５がカバーとなって、シリコン樹脂が筐体内側にあるパネルマウントコネクタ１部分の内部に入り込むのを防止する。

これにより、係止片２ｅが周方向に窄んで縮径する事が無い。よって、パネルマウントコネクタ１にこじり・引張等の外力が加わっても、係止片２ｅが全体的に変形しないので、取付孔３ａ部分における引掛かり部分が維持されて抵抗力が増し、取付孔３ａからパネルマウントコネクタ１が抜け出すようなことが無い。

前記ウエッジ５をパネルマウントコネクタ１，１ｇ等に装着し、プリント基板６にマウントされた電子部品のコンタクトとの電気的接続を図った後、図１２に示すように、パネル３で囲まれた筐体内にシリコン樹脂を注入する。これにより、完全防止を達成する。

本発明に係るパネルマウントコネクタ１は、引張強度を強くし、防水性を高度に維持するコンタクトに広く適用できるものである。

１ パネルマウントコネクタ、 １ａ 凹溝、
１ｂ 段部、 １ｃ 隔壁、
１ｄ コンタクト、 １ｅ 収納部、
１ｆ ガイド部、
１ｇ コネクタジャック、 １ｈ 半円ハウジング、
１ｉ シールリング、
２ 係止片、 ２ａ 突起部、
２ｂ 切欠き部、 ２ｃ 突出部、
２ｄ 本体部、
２ｅ 第２実施例の係止片、 ２ｆ 延設部、
２ｇ 第３実施例の係止片、 ２ｈ テーパ部、
３ 相手部材（パネル又はケース）、
３ａ 取付孔、
３ｂ 凸リング、 ３ｃ 通過溝、
３ｄ 壁面、
４ 隙間、 ４ａ 隙間、
５ ウエッジ、 ５ａ 収縮防止突起、
５ｂ 固定脚部、 ５ｃ コンタクト逃げ部、
６ プリント基板、
２１ 同軸コンタクト、 ２１ａ 凹溝、
２２ 丸型コンタクト、 ２２ａ 凹溝、
２３ 係止片、 ２３ａ テーパ状、
２４ パネル又はケース、 ２４ａ 係合孔、
２４ｂ 取付孔、
２５ａ，２５ｂ 隙間、
２６ 隙間。

Claims (4)

1. コネクタの凹溝若しくはコネクタのコンタクトの凹溝に嵌合され当該コネクタ若しくはコンタクトを取り付ける相手部材の取付孔を縮径されて通過した後に拡径して前記取付孔からのコネクタ抜止め用となり、環状の本体部とその本体部の一部に切欠き部とを有して弾性部材でなる係止片において、
   前記切欠き部を形成する本体部の対向する両端縁部に、前記本体部の軸線方向の端部に該本体部の端面から前記軸線方向に突出させた突出部をそれぞれ設けると共に、
   前記凹溝に、前記係止片の突出部を周方向に移動自在にして収容すべく隔壁によって収納部を設け、
   一方、コネクタの凹溝若しくはコネクタのコンタクトの凹溝においては、前記凹溝の収納部に、前記係止片の拡径の際に前記突出部を該係止片の半径方向外側に移動させるように載せる、段部を設け、
   前記段部の厚さによって前記係止片が前記相手部材の取付孔を通過して拡径した際に、凹溝に遊嵌した係止片の鉛直方向における下移動を阻止すること、
   を特徴とするパネルマウントコネクタ。
2. 係止片における端縁部の軸線方向の両端側にある突出部同士を連結する突起部が設けられ、該突起部に切欠き部から離隔するように周方向に延設されると共に、凹溝に形成された周方向における隔壁間の幅を超えない範囲内で延設部が設けられ、
   コネクタの凹溝若しくはコネクタのコンタクトの凹溝が相手部材の取付孔に挿通されている間に、当該コネクタが周方向に自由回転するのを防止すること、
   を特徴とする請求項１に記載のパネルマウントコネクタ。
3. 突起部の延設部に、係止片の周方向で切欠き部から離隔する側において、前記突起部が相手部材の取付孔を通過する際に当該突起部を周方向で切欠き部側へ窄めるように移動させるテーパ部を延設してなること、
   を特徴とする請求項２に記載のパネルマウントコネクタ。
4. 相手部材の取付孔に固定された状態のコネクタにおいて、当該コネクタの凹溝に遊嵌された係止片の切欠き部が外力によって収縮しないように該切欠き部の間に介在される収縮防止突起を有するウエッジが取り付けられていること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のパネルマウントコネクタ。

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