JP6961892B2

JP6961892B2 - 迅速位置決め構造を有するコネクタ

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Publication number: JP6961892B2
Application number: JP2020018093A
Authority: JP
Inventors: 何佳南; 李居▲学▼
Original assignee: Kunshan Amphenol Zhengri Electronics Co Ltd; Amphenol LTW Technology Co Ltd
Current assignee: Kunshan Amphenol Zhengri Electronics Co Ltd; Amphenol LTW Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2040-02-05
Also published as: TWI716194B; US10944211B1; JP2021082569A; TW202121768A; EP3823105B1; EP3823105A1

Description

本発明は、コネクタに関し、特に、迅速に嵌合可能なコネクタに関する。

従来、ケーブルコネクタ同士の嵌合は、クイックリリース、ツイストロック又はねじ山による締め付け螺合などの方式で結合されることが多いが、ツイストロック又はねじ山による締め付け螺合の嵌合方式は、比較的大きなスペースをとるため、スペースが限られた場所に適用することができない。また、クイックリリースの嵌合方式は、便利であるが、外力を受けて引っ張ったり、振動したりすると、容易に外れ離脱するため、嵌合後の接続効果を確保することができない。

さらに、現在市販されているケーブルコネクタには、各種のプラグやレセプタクルがあるが、一種類のプラグは、単一種類のレセプタクルにしか嵌合できない場合が多く、現代化工業の高効率、多機能の要求に合致しない。

上記事情を鑑みて、本発明者等は上記従来技術に対して鋭意研究を行い、学理の応用に合わせて、上記問題点の解決に尽力することは、本発明者等の改良の目標となっている。

本発明の１つの目的は、プラグ構造が位置決めリング体に配置される高さがばらついた複数の係止フックを備え、少なくとも３つの係止フックがレセプタクル構造のねじ山に当接して係止することで、プラグ構造がレセプタクル構造内に迅速に位置決めされ、離脱しないようにする、迅速位置決め構造を有するコネクタを提供することである。

本発明の他の目的は、プラグ構造の係止フックが異なる形態のねじ山に当接して係止可能であり、レセプタクル構造の仕様が異なる場合でも、嵌合するプラグ構造に適用可能であり、本発明の使用時の柔軟性及び実用性を向上させる、迅速位置決め構造を有するコネクタを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタは、ベースと、前記ベースに配置される端子群と、前記ベースに固定され、前記端子群が挿設される内スリーブと、前記内スリーブに外嵌され、軸線方向に垂直な水平面を有する位置決めリング体であって、リング片と、間隔をおいて前記リング片に環状に配列されるように前記リング片に連結される複数の弾性片と、前記水平面までの軸方向距離が互いに等しくない又は部分的に等しくなるように前記複数の弾性片に対応して配置される複数の係止フックとを備える位置決めリング体と、前記内スリーブの外側に配置されており、前記複数の係止フックに対応して複数の溝が設けられた外輪片と、前記外輪片に連結され、前記複数の係止フックを前記複数の溝から突出させるように前記位置決めリング体を外嵌する外輪座とを備える外スリーブと、を含むプラグ構造を含む。

上記他の目的を達成するために、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタは、レセプタクル構造をさらに含み、前記レセプタクル構造は、レセプタクル本体と、前記レセプタクル本体に形成された複数のねじ山とを備え、前記内スリーブは、前記複数の係止フックが前記複数のねじ山に当接して係止するように前記レセプタクル本体に挿入される。

従来に比べて、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタによれば、プラグ構造は、位置決めリング体を有し、位置決めリング体は、間隔をおいて環状に配列される複数の弾性片を有し、これらの弾性片には、高さがばらついた複数の係止フックが対応して配置される。また、プラグ構造とレセプタクル構造が互いに嵌合された後、少なくとも３つの係止フックがレセプタクル構造のねじ山に当接して係止することで、迅速かつ確実に位置決め可能なコネクタを提供することができる。さらに、プラグ構造の係止フックが異なる形態のねじ山に当接して係止することができるので、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの使用時の柔軟な運用性及び実用性を向上させることができる。

本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの概略外観斜視図である。本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの一方向からの概略分解斜視図である。本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの他方向からの概略分解斜視図である。本発明に係る位置決めリング体の側面図である。本発明に係るプラグ構造の組み立て後の要部断面図である。本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み前の状態を示す概略図である。本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み後の状態を示す断面図である。本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み後の状態を示す要部断面図である。本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み後のねじ山と係止フックの相対位置を示す図である。本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの抜き取りを示す概略図である。本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み後のねじ山と係止フックの他の相対位置を示す図である。本発明に係るプラグ構造の他の実施形態を示す斜視図である。本発明に係る位置決めリング体の他の実施態様を示す斜視図である。本発明に係るプラグ構造の他の実施形態を示す要部断面図である。本発明に係るプラグ構造の他の実施形態の応力を示す概略断面図である。

本発明の詳細な説明及び技術的内容については、図面を参照して以下に説明するが、図面は、参考及び説明のためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。

図１は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの概略外観斜視図である。図２は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの一方向からの概略分解斜視図である。図３は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの他方向からの概略分解斜視図である。図１〜図３を参照すると、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタは、プラグ構造１を含み、プラグ構造１は、ベース１０と、端子群２０と、内スリーブ３０と、位置決めリング体４０と、外スリーブ５０とを含む。端子群２０及び内スリーブ３０は、ベース１０上に組み立てられ、位置決めリング体４０及び外スリーブ５０は、内スリーブ３０の外側に組み立てられて、プラグ構造１を形成する。プラグ構造１については、後に詳述する。

端子群２０は、ベース１０に配置されている。端子群２０は、ベース１０に配置される端子台２１と、端子台２１に配置される複数のリード端子２２とを含む。また、端子群２０は、複数のリード端子２２に電気的に接続される複数のリード線２３と、複数のリード線２３に外嵌される絶縁スリーブ２４とを含む。絶縁スリーブ２４の一端は、電子装置を接続するために、ベース１０から突出している。

なお、実際には、プラグ構造１は、複数のリード線２３及び絶縁スリーブ２４を有さずに回路基板上に直接配置されてもよい。また、ベース１０は、絶縁材質で構成されていることが好ましいが、金属材質で構成されていてもよい。

内スリーブ３０は、ベース１０に固定され、端子群２０が挿設されている。また、位置決めリング体４０は、内スリーブ３０に外嵌されている。また、位置決めリング体４０は、リング片４１と、リング片４１に連結される複数の弾性片４２と、複数の係止フック４３とを含む。また、複数の弾性片４２は、間隔をおいてリング片４１に環状に配列されている。複数の係止フック４３は、複数の弾性片４２に対応して配置されている。本実施形態では、係止フック４３が爪状のフック体である。

また、外スリーブ５０は、内スリーブ３０の外側に配置され、外輪座５１と、外輪座５１に連結される外輪片５２とを含む。外輪片５２には、複数の係止フック４３に対応して複数の溝５２０が設けられている。これにより、外輪座５１は、複数の係止フック４３を複数の溝５２０から突出させるように位置決めリング体４０を外嵌することができる。

本発明の一実施形態において、外輪座５１の内壁には、複数のフック部５１１が形成されている。また、外輪片５２の後端には、複数のフック溝５２１が形成されている。外輪座５１と外輪片５２は、複数のフック部５１１を介して複数のフック溝５２１に係合して結合されている。ただし、実際には、外輪座５１と外輪片５２は、一体成形されたものであってもよい。

より詳細には、内スリーブ３０の一端は、複数のリブ３１と、複数の逃げ部３２とを有している。また、複数の逃げ部３２は、隣り合うリブ３１の間にそれぞれ形成されている。逃げ部３２には、少なくとも１つの弾性片４２が挿設されている（図１参照）。これにより、複数の弾性片４２及びその上に設けられた係止フック４３は、逃げ部３２においてわずかな上下揺動が可能となっている。なお、内スリーブ３０が回動すると、複数のリブ３１が複数の弾性片４２の回転を阻止するので、複数のリブ３１を設けることにより、内スリーブ３０の回動を防止することができる。

図４は、本発明に係る位置決めリング体の側面図である。具体的には、位置決めリング体４０は、軸線方向４００と、軸線方向４００に垂直な水平面４０１とを有している。また、複数の係止フック４３は、複数の弾性片４２に対応して配置され、水平面４０１までの軸方向距離が完全には等しくない。本発明の一実施形態において、複数の弾性片４２は、リング片４１から異なる高さで延在することで、その上に位置する複数の係止フック４３の水平面４０１までの軸方向距離が互いに等しくないか、又は部分的に等しくなるように複数の弾性片４２上に配置されている。したがって、複数の弾性片４２上の複数の係止フック４３は、位置の高さが異なる形態を呈することができる。

なお、本実施形態では、各弾性片４２の先端から水平面４０１までの軸方向距離（高さ）が部分的に等しくなるので、各係止フック４３は、それに対応する各弾性片４２の先端までの距離が同じであって、位置の高さがばらついている。ただし、実際には、各弾性片４２の高さは同じに設定されていてもよいが、各係止フック４３は、それに対応する各弾性片４２の先端までの距離が異なる又は部分的に等しく設定されて位置の高さがばらついていてもよい。

具体的には、プラグ構造１は、弾性係止部材６０をさらに含む。弾性係止部材６０は、スプリング６１、係止リング６２、及びＣ型止め輪６３を含む。スプリング６１、係止リング６２及びＣ型止め輪６３の配置については、図５を参照しながら後に詳述する。

図５は、本発明に係るプラグ構造の組み立て後の要部断面図である。図５を参照すると、外輪座５１には、リング溝５１０が形成されている。また、スプリング６１は、リング溝５１０内に配置されており、係止リング６２は、リング溝５１０の一側辺に当接しており、外輪座５１は、係止リング６２に対して移動可能である。

また、内スリーブ３０には、係止リング６２の後側に対応する係止溝３４が設けられている。Ｃ型止め輪６３は、係止リング６２の片側に当接するように、係止溝３４に結合されている。これにより、外輪座５１は、係止リング６２に対してわずかに移動することができる。本実施形態では、外輪座５１は、係止リング６２に対して距離ｄだけ移動可能である。また、外輪座５１に連結される外輪片５２も、外輪座５１に伴って複数の弾性片４２に対して移動する。

図６は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み前の状態を示す概略図である。図７は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み後の状態を示す断面図である。図６に示すように、本発明の迅速位置決め構造を有するコネクタは、プラグ構造を差込可能なレセプタクル構造２をさらに含む。本発明のプラグ構造１は、レセプタクル構造２に迅速に差し込むことができる。レセプタクル構造２は、レセプタクル本体７０と、レセプタクル本体７０内に形成された複数のねじ山７１とを含む。

なお、内スリーブ３０には、複数の挿入片３３が形成されており、レセプタクル本体７０は、複数のガイドポスト７２と、これらのガイドポスト７２の間に形成される複数の位置決め溝７２０とを有している。これにより、プラグ構造１とレセプタクル構造２とを差し込むと、複数の挿入片３３が複数の位置決め溝７２０に対応して挿着されている。

また、図７を参照すると、本発明の一実施形態において、レセプタクル構造２は、レセプタクル本体７０内に配置される防水ワッシャ８０をさらに含み、プラグ構造１の内スリーブ３０は、レセプタクル本体７０に挿入されて防水ワッシャ８０に当接する。また、図８を参照すると、内スリーブ３０がレセプタクル本体７０内に挿入されると、位置決めリング体４０の複数の係止フック４３が複数のねじ山７１に当接して係止することで、プラグ構造１が外れないようにレセプタクル構造２内に位置決めされる。

図８は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み後の状態を示す要部断面図である。図９は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み後のねじ山７１と係止フック４３の相対位置を示す図である。図８に示すように、係止フック４３は、軸方向断面が略三角形状を呈しており、各係止フック４３同士の位置決めリング体４０に垂直な軸線方向４００に設けられた位置が等しくなく、一部の係止フック４３の先端がねじ山７１に当接して係止するようになっている。また、プラグ構造１の内スリーブ３０がレセプタクル本体７０に挿入されると、内スリーブ３０は、防水ワッシャ８０に当接するまでレセプタクル本体７０の内部に延びている。このとき、プラグ構造１において、外スリーブ５０の溝５２０から突出する複数の係止フック４３のうち、少なくとも３つの係止フック４３’が、レセプタクル本体７０のねじ山７１にそれぞれ当接して係止している。

図９には、内スリーブ３０の前進が停止したとき、プラグ構造１の係止フック４３とレセプタクル構造２のねじ山７１との相対位置が示されている。また、図９における複数の係止フック４３は、水平面４０１までの軸方向距離が互いに部分的に等しくなるように、複数の弾性片４２に配置されている。図から分かるように、複数の係止フック４３のうちの少なくとも３つの係止フック４３’の先端は、ちょうど螺旋線７１’に位置し、即ち、これらの係止フック４３’がねじ山７１に係止することにより、プラグ構造１とレセプタクル構造２との相互位置決めが可能になる。

なお、防水ワッシャ８０は、内スリーブ３０に押圧されて変形する。また、防水ワッシャ８０が変形すると、内スリーブ３０は、レセプタクル本体７０の内部にさらに延びることができ、複数のねじ山７１に係止する係止フック４３の位置が変化する。しかし、複数のねじ山７１を係止する係止フック４３の位置が変わっても、少なくとも３つの係止フック４３がねじ山７１に係止するため、相互の位置決め効果を確保することができる。

なお、本発明のプラグ構造１の係止フック４３は、異なる形態のねじ山に当接して係止することができる。したがって、レセプタクル構造２の仕様が異なる場合でも、嵌合するプラグ構造１に適用することができる。これにより、本発明の使用時の柔軟性及び実用性を高めることができる。

図１０は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの抜き取りを示す概略図である。本発明のプラグ構造１は、レセプタクル構造２から迅速に取り外すことができる。図示されるように、プラグ構造１がレセプタクル構造２から取り外されるとき、力は、外輪座５１に加えられ、外輪座５１を係止リング６２に向かって移動させて距離ｄの変位を生じるとともに、外輪片５２は、外輪座５１と共に移動する。このとき、外輪片５２は、複数の係止フック４３を押して複数の弾性片４２を内スリーブ３０の逃げ部３２に向けて下向きに移動させる。このとき、複数の係止フック４３は、複数のねじ山７１の係止から外れる。これにより、プラグ構造１は、レセプタクル構造２から容易に取り外されることができる。

図１１は、本発明に係る迅速位置決め構造を有するコネクタの差し込み後のねじ山と係止フックの他の相対位置を示す図である。本実施形態では、複数の係止フック４３は、水平面４０１までの軸方向距離が等しくないように、複数の弾性片４２に配置されている。同様に、複数の係止フック４３のうちの少なくとも３つの係止フック４３’の先端は、ちょうど螺旋線７１’に位置し、即ち、これらの係止フック４３’がねじ山７１に係合することにより、プラグ構造１とレセプタクル構造２との相互位置決めが可能になる。

図１２は、本発明に係るプラグ構造の他の実施形態を示す斜視図である。図１３は、本発明に係る位置決めリング体の他の実施態様を示す斜視図である。図１２を参照すると、プラグ構造１ａは、ベース１０ａと、端子群２０ａと、内スリーブ３０ａと、位置決めリング体４０ａと、外スリーブ５０ａとを含む。また、本実施形態と前の実施形態との主な相違点は、位置決めリング体４０ａ及び対応する内スリーブ３０ａの構成にある。

図１３に示すように、位置決めリング体４０ａは、リング片４１ａと、複数の弾性片４２ａと、複数の係止フック４３ａとを含む。また、複数の弾性片４２ａは、間隔をおいてリング片４１ａに環状に配列されている。複数の係止フック４３ａは、複数の弾性片４２ａに対応して設けられている。本実施形態では、係止フック４３が舌片状のフック片である。

本実施形態において、弾性片４２ａは、リング片４１ａに連結される連結セグメント４２１ａと、係止フック４３ａが設けられた係止フックセグメント４２２ａとを含む。具体的には、連結セグメント４２１ａの幅は、係止フックセグメント４２２ａの幅より小さく、連結セグメント４２１ａの厚さは、係止フックセグメント４２２ａの厚さより小さい。これにより、弾性片４２ａの変形力を良好にすることができ、弾性片４２ａの寿命を延ばすことができる。

図１４は、本発明に係るプラグ構造の他の実施形態を示す要部断面図である。図１５は、本発明に係るプラグ構造の他の実施形態の応力を示す概略断面図である。図１４に示すように、内スリーブ３０ａは、ベース１０ａに固定され、端子群２０ａが挿設されており、位置決めリング体４０ａは、内スリーブ３０ａに外嵌合されている。また、内スリーブ３０ａは、少なくとも１つの弾性片４２ａが挿設される複数の逃げ部３２ａを有しており、弾性片４２ａ及びその上に設けられた係止フック４３ａは、逃げ部３２ａにおいてわずかに上下に揺動可能となっている。また、外スリーブ５０ａは、外輪座５１ａと外輪片５２ａとを含む。

なお、本実施形態において、内スリーブ３０ａは、逃げ部３２ａの前端に傾斜面３２１ａが形成されており、係止フック４３ａが逃げ部３２ａに挿設されるとき、係止フック４３ａの片側が傾斜面３２１ａに当接して係止する。この傾斜面３２１ａは、係止フック４３ａがよりよい固定性と引張強さを有することを可能にする。

図１５を参照すると、外輪座５１ａに力を加えると、外輪座５１ａは付勢方向に移動する。このとき、外輪片５２ａは、複数の係止フック４３ａを押して逃げ部３２ａにおける弾性片４２ａを下に移動させる。このとき、複数の係止フック４３ａは、係止から外れて取り外すことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、当該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

１、１ａ…プラグ構造
１０、１０ａ…ベース
２０、２０ａ…端子群
２１…端子台
２２…リード端子
２３…導線
２４…絶縁スリーブ
３０、３０ａ…内スリーブ
３１…リブ
３２、３２ａ…逃げ部
３２１ａ…傾斜面
３３…挿入片
３４…係止溝
４０，４０ａ…位置決めリング体
４００…軸線方向
４０１…水平面
４１、４１ａ…リング片
４２，４２ａ…弾性片
４２１ａ…連結セグメント
４２２ａ…係止フックセグメント
４３、４３’、４３ａ…係止フック
５０、５０ａ…外スリーブ
５１、５１ａ…外輪座
５１０…リング溝
５１１…フック部
５２，５２ａ…外輪片
５２０…溝
５２１…フック溝
６０…弾性係止部材
６１…スプリング
６２…係止リング
６３…Ｃ型止め輪
２…レセプタクル構造
７０…レセプタクル本体
７１…ねじ山
７１’…螺旋線
７２…ガイドポスト
７２０…位置決め溝
８０…防水ワッシャ
ｄ…距離

Claims

ベースと、
前記ベースに配置される端子群と、
前記ベースに固定され、前記端子群が挿設される内スリーブと、
前記内スリーブに外嵌され、軸線方向に垂直な水平面を有する位置決めリング体であって、リング片と、間隔をおいて前記リング片に環状に配列されるように前記リング片に連結される複数の弾性片と、前記水平面までの軸方向距離が互いに等しくない又は部分的に等しくなるように前記複数の弾性片に対応して配置される複数の係止フックとを備える位置決めリング体と、
前記内スリーブの外側に配置されており、前記複数の係止フックに対応して複数の溝が設けられた外輪片と、前記外輪片に連結され、前記複数の係止フックを前記複数の溝から突出させるように前記位置決めリング体を外嵌する外輪座とを備える外スリーブと、を含むプラグ構造を含み、
前記内スリーブの一端は、複数のリブと、隣り合うリブの間にそれぞれ形成され、少なくとも１つの弾性片が挿設される複数の逃げ部とを有することを特徴とする迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記端子群は、前記ベースに配置される端子台と、前記端子台に配置される複数のリード端子とを含むことを特徴とする請求項１に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記複数の弾性片は、それぞれ前記リング片から異なる高さで延在しており、
前記複数の係止フックは、それぞれ対応する各前記弾性片の先端までの距離が同じであるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記プラグ構造は、スプリングと係止リングとを備える弾性係止部材をさらに含み、
前記外輪座には、リング溝が形成されており、
前記スプリングは、前記リング溝内に配置されており、
前記係止リングは、前記リング溝の一側辺に当接しており、
前記外輪座は、前記係止リングに対して移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記弾性係止部材は、Ｃ型止め輪をさらに含み、
前記内スリーブには、前記係止リングの後側に対応する係止溝が設けられており、
前記Ｃ型止め輪は、前記係止リングの片側に当接するように前記係止溝に結合されていることを特徴とする請求項４に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記外輪座の内壁には、複数のフック部が形成されており、
前記外輪座の後端には、複数のフック溝が形成されており、
前記外輪座と前記外輪片は、前記複数のフック部を介して前記複数のフック溝に係合して結合されていることを特徴とする請求項１に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記弾性片は、前記リング片に連結される連結セグメントと、前記係止フックが設けられた係止フックセグメントとを有しており、
前記連結セグメントの幅は、前記係止フックセグメントの幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記連結セグメントの厚さは、前記係止フックセグメントの厚さよりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記内スリーブは、逃げ部の前端に傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記係止フックは、舌片状のフック片であり、片側が前記傾斜面に当接して係止することを特徴とする請求項９に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記プラグ構造と、前記プラグ構造を差込可能なレセプタクル構造とを含む迅速位置決め構造を有するコネクタであって、
前記レセプタクル構造は、レセプタクル本体と、前記レセプタクル本体に形成された複数のねじ山とを備え、
前記内スリーブは、前記複数の係止フックが前記複数のねじ山に当接して係止するように前記レセプタクル本体に挿入されることを特徴とする迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記レセプタクル構造は、前記レセプタクル本体内に配置される防水ワッシャをさらに備え、
前記内スリーブは、前記レセプタクル本体に挿入されて前記防水ワッシャに当接することを特徴とする請求項１１に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。
前記レセプタクル本体は、複数のガイドポストと、前記複数のガイドポストの間に形成される複数の位置決め溝とを有し、
前記内スリーブには、前記複数の位置決め溝に対応して挿着するための複数の挿入片が形成されることを特徴とする請求項１１に記載の迅速位置決め構造を有するコネクタ。