JPH04218276A - アンビリカルコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロケット，宇宙往還機，
航空機，電車等で外部雰囲気に直接曝される箇所に使用
されるアンビリカルコネクタ、特にその嵌合・離脱部機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば宇宙ロケットの打上げに際し、機
体と地上施設との間でインターフェース信号を授受する
中継として、アンビリカルコネクタが使用される。これ
は機体側に設けられたレセプタクルと地上側に設けられ
たプラグとを嵌合することにより、機体内部とそれに対
応して地上施設側に配された多数の電線が、同時にそれ
ぞれ導通するようになっている。そしてまた、レセプタ
クルからプラグを離脱し、ロケットを発射した後は、レ
セプタクルの外面が外部雰囲気に曝され、ゴミ，水分，
氷等が付着しても、ロケット内の電気システムを短絡事
故等から保護するために、ロケットの内外を電気的に完
全に遮断する、いわゆるデッド・フェース機構が、自動
的に作動するようになっている。

【０００３】図４はそのような発射前の宇宙ロケットと
その周辺を示す概略図であって、図中（０１）がロケッ
ト発射台（０２）の上に据えられたロケット本体、（０
３）が地上設備としてのアンビリカルマスト、（０１０
）がロケット本体（０１）に搭載されたレセプタクル、
（０３０）　が同レセプタクル（０１０）　に嵌合する
プラグ、（０４）が電気ケーブル、（　０５）が燃料タ
ンクである。

【０００４】従来のアンビリカルコネクタのデッド・フ
ェース機構としては、後方インシュレータが可動するタ
イプと前方インシュレータが可動するタイプの２種類が
ある。

【０００５】図５および図６は従来の後方インシュレー
タ可動タイプコネクタの一例を示す縦断面図で、図５は
プラグ（１３０）　とレセプタクル（１１０）　が離脱
している状態、図６はそれらが嵌合された状態をそれぞ
れ示す。

【０００６】まず図５に示されたレセプタクル（１１０
）　において、前方インシュレータ（１１２）　はロケ
ット本体（１０１）　の外面に配され、ボルト（１１５
）　により外筐（１１１）　に固定されている。後方イ
ンシュレータ（１１４）　は前後に移動可能に上記ボル
ト（１１５）で支持され、スプリング（１１６）　によ
って後方（ロケット内方）に押付けられている。 前方インシュレータ（１１２）　にはソケットコンタク
ト（１１７）が埋設され、後方インシュレータ（１１４
）　にはピンコンタクト（１１９）　が埋設されている
。ソケットコンタクト（１１７）　とピンコンタクト（
１１９）　は、１組だけしか図示されていないが、実際
は多数（例えば２２０　組）　設けられる。 ピンコンタクト（１１９）　の後端には、それぞれ電線
（１２０　）が接続される。後方インシュレータ（１１
４）　にはシアー組立（１２１）　が固定されている。

【０００７】次にプラグ（１３０）　は地上施設に設け
られ、後方インシュレータ（１３３）　がボルト（１３
４）　により外筐（１３１）に固定されている。また前
方インシュレータ（１３２）　が、前後に移動可能に上
記ボルト（１３４）　で持され、スプリング（１３５）
　により前方（レセプタクル側）に押出されている。後
方インシュレータ（１３３）にはピンコンタクト（１３
６）　が埋設され、その後端に電線（１３７）　が接続
されている。前方インシュレータ（１３２）　には、上
記ピンコンタクト（１３６）　が挿入される貫通孔（バ
カ穴）（１３８）　が設けられている。プラグ（１３０
）　には結合離脱金具（１３９）　が設けられている。

【０００８】このようなプラグ（１３０）　とレセプタ
クル（１１０）　とから構成されるコネクタにおいて、
図５に示される離脱状態からプラグ（１３０）　をレセ
プタクル（１１０）　に接近させ、結合離脱金具（１３
９）　をシアー組立（１２１）　に係合させた後、プラ
グ側に設けられた図示しないハンドホイル装置により、
レセプタクル（１１０）　の後方インシュレータ（１１
４）　をプラグ（１３０）　側に引き寄せる。そうする
と、図６に示されるように、ピンコンタクト（１１９）
　，（１３６）　がともにソケットコンタクト（１１７
）　内に接触状態で挿入され、レセプタクル（１１０）
　側とプラグ（１３０）　側の電線（１２０）　，（１
３７）　が互いに電気的導通状態になる。

【０００９】次に、結合離脱金具（１３９）　とシアー
組立（１２１）　との係合を解き、プラグ（１３０）　
をレセプタクル（１１０）　から離脱させると、図５に
示される状態に戻り、レセプタクル（１１０）　の後方
インシュレータ（１１４）　はスプリング（１１６）　
の力によって後方（ロケット内方）　へ押付けられる。 そしてピンコンタクト（１１９）　とソケットコンタク
ト（１１７）　とは完全に離れる。この状態でロケット
を発射すれば、レセプタクル（１１０）　の前方インシ
ュレータ（１１２）　の外面にゴミ，　水分，　氷等が
たとえ付着しても、ロケット内の電気システムが短絡事
故等を起こすことはない。

【００１０】次に図７および図８は従来の前方インシュ
レータ可動タイプコネクタの一例を示す縦断面図で、図
７はプラグ（２３０）　とレセプタクル（２１０）　が
離脱している状態、図８はそれらが嵌合された状態をそ
れぞれ示す。

【００１１】この例においては、レセプタクル（２１０
）　の後方インシュレータ（２１４）　が、外筐（２１
１）　を介してロケット本体（２０１）　に固定されて
いる。そしてロケット本体（２０１）　の外面に配され
た前方インシュレータ（２１２）　が、前後に移動可能
に支持され、スプリング（２１６）　によって前方（ロ
ケット外面側）に押付けられている。前方インシュレー
タ（２１２）　にはソケットコンタクト（２１７）　が
埋設され、後方インシュレータ（２１４）　にはピンコ
ンタクト（２１９）　が埋設されている。ソケットコン
タクト（２１７）とピンコンタクト（２１９）　は、１
組だけ図示されているが、実際は多数（例えば２００　
組）設けられる。ピンコンタクト（２１９）　の後端に
は、それぞれ電線（２２０）　が接続される。 後方インシュレータ（２１４）　には、ボルト（２２２
）　によりシアー組立（２２１）　が固定されている。

【００１２】一方、地上施設側に設けられるプラグ（２
３０）　においては、前方インシュレータ（２３２）　
と後方インシュレータ（２３３）が、ともに前後に移動
可能に、外筐（２３１）　内に支持されている。後方イ
ンシュレータ（２３３）　にはピンコンタクト（２３６
）　が埋設され、その後端に電線（２３７）　が接続さ
れている。前方インシュレータ（２３２）　には、上記
ピンコンタクト（２３６）　が挿入される貫通孔（２３
８）　が設けられている。プラグ（２３０）　には結合
離脱金具（２３９）　が設けられている。なお（２４０
）　は後方インシュレータ固定金具である。

【００１３】このようなプラグ（２３０）　とレセプタ
クル（２１０）　とから構成されるコネクタにおいて、
図７に示される離脱状態からプラグ（２３０）　をレセ
プタクル（２１０）　に接近させ、結合離脱金具（２３
９）　をシアー組立（２２１）　に係合させた後、プラ
グ側に設けられた図示しないハンドホイル装置により、
レセプタクル（２１０）　の後方インシュレータ（２１
４）　をプラグ（２３０）　側に引き寄せる。そうする
と、レセプタクル（２１０）　の後方インシュレータ（
２１４）　は動かないから、逆にプラグ（２３０）　の
方が前進し、図８に示されるように、レセプタクル（２
１０）　の前方インシュレータ（２１２）　は後方へ（
ロケット内部へ）押込まれる。そして、ピンコンタクト
（２１９）　，（２３６）　がともにソケットコンタク
ト（２１７）　内に接触状態で挿入され、レセプタクル
（２１０）　側とプラグ（２３０）　側の電線（２２０
）　，（２３７）　が互いに電気的導通状態になる。

【００１４】結合離脱金具（２３９）　とシアー組立（
２２１）　との係合を解き、プラグ（２３０）　をレセ
プタクル（２１０）　から離脱させると、図７に示され
る状態に戻り、レセプタクル（２１０）　の前方インシ
ュレータ（２１２）　はスプリング（２１６）　の力に
よって前方（ロケット外面側）に押戻される。そしてピ
ンコンタクト（２１９）　とソケットコンタクト（２１
７）　とは完全に接触を断たれる。この状態でロケット
を発射すれば、レセプタクル（２１０）　の前方インシ
ュレータ（２１２）　の外面にゴミ，　水分，　氷等が
付着しても、ロケット内の電気システムが短絡事故等を
起こすことはない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のアンビリカ
ルコネクタのデッド・フェース機構には、次のような解
決すべき課題があった。

【００１６】１）　　後方インシュレータ可動タイプの
場合レセプタクルの外筐内を前後に移動する後方インシ
ュレータにロケット側の電線が接続されているので、こ
の電線も可動にする必要がある。そうすると、ワイヤ束
の自由部分が十分無い場合には、ワイヤ束の撓み、曲げ
力に対する反力が後方インシュレータに作用するので、
デッド・フェース機能に作動不良等の悪影響が生じる。 したがって、ワイヤ束の自由度を確保するため、コネク
タの後方（ロケット内方）に十分なスペースが必要とな
る。 その結果製品の大型化や重量増を招く。

【００１７】これを図面により敷延する。図３（ｂ）　
は、従来の後方インシュレータ可動タイプのレセプタク
ル（１１０）　を、ロケット本体（１０１）　の燃料タ
ンク（１０５）　の近傍に取付けようとした場合を想定
した図である。後方インシュレータ可動タイプでは、レ
セプタクル（１１０）の後方で電気ケーブル（１０６）
　を急に曲げることが構造的にできない。それは、電気
ケーブル（直径約　１００　ｍｍ　）を急に曲げるとそ
の電気ケーブルの曲げモーメントにより、後方インシュ
レータが動かなる可能性があるからである。 したがって、電気ケーブル（１０６）　をレセプタクル
後方へまっすぐ引出す構造とせざるを得ない。そうする
と、図３（ｂ）　図示のように、どうしても電気ケーブ
ル（１０６）　と燃料タンク（１０５）　とが干渉して
しまう。この干渉が生じない位置までレセプタクル（１
１０）の取付位置をずらせると、ロケット構造体の長さ
を例えば　７００　ｍｍ　程度増加させる必要があり、
これによってロケット重量は約　１００　ｋｇ程度増加
する。これは衛星打上げ能力上許容されない値である。

【００１８】後方インシュレータ可動タイプにおいては
更に、ワイヤ束と後方インシュレータ結合可動部にポッ
ティング等の作業が必要であり、そのポッティング材の
漏れによる作動不良等が懸念される。そのため、厳しい
作業工程管理が必要となるので、コストが増大する。

【００１９】２）　　前方インシュレータ可動タイプの
場合インシュレータと外筐とのシール構造が複雑になり
、またプラグの結合機構も全く異なって、コストが高く
、信頼度も低くなる。すなわち、このタイプは、外部の
風圧等の影響または氷結晶，　塵，　傷等の影響で、デ
ッド・フェース機構が作動不良となる可能性がある。ま
た、コネクタ離脱時、シール部が一瞬ノン・シールとな
るので、氷結等による２次災害が懸念される。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、レセプタクルとプラグとから構成
されるコネクタにおいて、上記レセプタクルは、レセプ
タクル外筐にそれぞれ固定されたレセプタクル前方イン
シュレータおよびレセプタクル後方インシュレータと、
それらレセプタクル前方インシュレータおよびレセプタ
クル後方インシュレータの間に配されて前後に移動でき
る中央インシュレータとを具えると同時に、上記プラグ
は、プラグ外筐に固定されたプラグ後方インシュレータ
と、同プラグ後方インシュレータの外方に配されて前後
に移動できるプラグ前方インシュレータとを具え、かつ
上記レセプタクルと上記プラグとが互いに嵌合された時
、上記レセプタクル後方インシュレータに設けられ内部
電線に結合されたピンコンタクトまたはソケットコンタ
クトと、上記プラグ後方インシュレータに設けられ外部
電線に結合されたピンコンタクトまたはソケットコンタ
クトとが、上記中央インシュレータおよび上記レセプタ
クル前方インシュレータにそれぞれ設けられたピンコン
タクト，ソケットコンタクトまたはピン・ソケットコン
タクトを介して、互いに電気的導通状態になるとともに
、上記レセプタクルと上記プラグとが互いに離脱した時
、上記レセプタクル後方インシュレータに設けられたピ
ンコンタクトまたはソケットコンタクトと、上記レセプ
タクル前方インシュレータに設けられたピンコンタクト
，ソケットコンタクトまたはピン・ソケットコンタクト
とが、互いに電気的非導通状態になるようにしたことを
特徴とするアンビリカルコネクタを提案するものである
。

【００２１】

【作用】本発明においては、レセプタクル内のインシュ
レータとして前方、中央および後方の３個を設け、前方
および後方のインシュレータは外筐にそれぞれ固定する
ことにより、シール性を向上させるとともに後方スペー
スを減少し、中央インシュレータを可動とすることによ
り、デッド・フェース機能を果たす。

【００２２】

【実施例】図１および図２は本発明の一実施例を示す縦
断面図であって、図１はプラグ（３０）とレセプタクル
（１０）とが互いに離脱している状態、図２はそれらが
嵌合された状態をそれぞれ示す。

【００２３】まず図１に示されたレセプタクル（１０）
において、前方インシュレータ（１２）および後方イン
シュレータ（１４）は、いずれもボルト（１５）により
、外筐（１１）に固定されている。（１３）は中央イン
シュレータであって、上記前方インシュレータ（１２）
と後方インシュレータ（１４）の間に配され、前後に移
動可能に上記ボルト（１５）で支持されている。そして
、スプリング（１６）によって後方（ロケット内方）に
押付けられている。前方インシュレータ（１２）にはピ
ン・ソケットコンタクト（１８），　中央インシュレー
タ（１３）にはソケットコンタクト（１７），　後方イ
ンシュレータ（１４）にはピンコンタクト（１９）が、
それぞれ埋設されている。ピンコンタクト（１９）はソ
ケットコンタクト（１７）内に挿入された状態になって
いる。ソケットコンタクト（１７），　ピンコンタクト
（１９）およびピン・ソケットコンタクト（１８）は、
１組だけ図示されているが、実際は多数（例えば２２０
組）設けられる。ピンコンタクト（１９）の後端には、
それぞれ電線（２０）が接続される。中央インシュレー
タ（１３）にはシアー組立（２１）　が固定されている
。なお（１）はロケット本体を示す。

【００２４】一方プラグ（３０）においては、後方イン
シュレータ（３３）がボルト（３４）により外筐（３１
）に固定されている。前方インシュレータ（３２）は前
後に移動可能に上記ボルト（３４）で支持され、スプリ
ング（３５）によって前方（レセプタクル側）に押出さ
れている。後方インシュレータ（３３）にはピンコンタ
クト（３６）が埋設され、その後端に電線（３７）が接
続されている。前方インシュレータ（３２）には、上記
ピンコンタクト（３６）が挿入される貫通孔（３８）が
設けられている。プラグ（３０）には結合離脱金具（３
９）が設けられている。

【００２５】このようなプラグ（３０）とレセプタクル
（１０）とから構成されるコネクタにおいて、図１に示
される離脱状態からプラグ（３０）をレセプタクル（１
０）に接近させ、結合離脱金具（３９）をシアー組立（
２１）に係合させた後、プラグ側に設けられた図示しな
いハンドホイル装置により、レセプタクル（１０）の中
央インシュレータ（１３）をプラグ（３０）側に引き寄
せる。そうすると、図２に示されるように、ピンコンタ
クト（３６）がピン・ソケットコンタクト（１８）内に
、ピン・ソケットコンタクト（１８）がソケットコンタ
クト（１７）内に、それぞれ接触状態で挿入される。 またピンコンタクト（１９）はソケットコンタクト（１
７）内から若干抜け出すが、依然として接触状態を保っ
ている。 したがって、レセプタクル（１０）側とプラグ（３０）
側の電線（２０），　（３７）は互いに電気的導通状態
になる。

【００２６】次に、結合離脱金具（３９）とシアー組立
（２１）との係合を解き、プラグ（３０）をレセプタク
ル（１０）から離脱させると、図１に示される状態に戻
り、レセプタクル（１０）の中央インシュレータ（１３
）はスプリング（１６）の力によって後方インシュレー
タ（１４）に押付けられる。そしてピン・ソケットコン
タクト（１８）とソケットコンタクト（１７）とは完全
に離れる。この状態でロケットを発射すれば、たとえレ
セプタクル（１０）の前方インシュレータ（１２）の外
面にゴミ，　水分，　氷等が付着しても、ロケット内の
電気システムが短絡事故等を起こす心配はない。

【００２７】本実施例においては、後方インシュレータ
（１４）が外筺（１１）を介してロケット本体（１）に
固定されているので、これに取付けられた電線（２０）
も動かない。したがって、電線を束ねた電気ケーブル（
図３（ａ）　中の符号（６））の撓み、曲げ力に対する
反力がデッド・フェース機能に及ぼす影響を心配する必
要がなく、レセプタクルの後方に余分なスペースを確保
しなくてすむ。したがってまた、図３（ａ）　に示され
るように、ロケット本体（１）　の燃料タンク（５）　
近傍の狭いスペースにも装着することができ、ロケット
全体の大型化や重量増を避けることができる。

【００２８】本実施例ではまた、前方インシュレータ（
１２）も外筐（１１）を介してロケット本体（１）　に
固定されているので、従来の前方インシュレータ可動タ
イプに見られた問題点、すなわち外部の風圧や氷，　塵
等の影響を受けず、信頼度が高い。

【００２９】本実施例では、レセプタクル（１０）の前
方インシュレータ（１２）にピン・ソケットコンタクト
（１８），　中央インシュレータ（１３）にソケットコ
ンタクト（１７），　後方インシュレータ（１４）にピ
ンコンタクト）１９），　プラグ（３０）の後方インシ
ュレータ（３３）にピンコンタクト（３６）がそれぞれ
埋設されているが、これらピンコンタクト，　ソケット
コンタクト，　ピン・ソケットコンタクト等は、互いに
嵌合した時に電気的導通状態になりさえすればよいので
、必ずしも上記組合せである必要はない。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。

【００３１】１）　コネクタ装着部の周囲関連スペース
が縮少化され、関連機器の重量が軽減される。

【００３２】２）　ポッティング作業が不要なので、管
理費を含む作業工数が低減され信頼性が向上する。

【００３３】３）　シール性が向上するので２次災害の
発生する確率が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例において、プラグとレ
セプタクルとが互いに離脱している状態を示す縦断面図
である。

【図２】図２は上記実施例においてプラグとレセプタク
ルとが嵌合された状態を示す縦断面図である。

【図３】図３は上記実施例と従来の後方インシュレータ
可動タイプのレセプタクルを、ロケット本体の燃料タン
クの近傍に取付けようとした場合を想定した図である。

【図４】図４は発射前の宇宙ロケットとその周辺を示す
概略図である。

【図５】図５は従来の後方インシュレー可動タイプコネ
クタの一例において、プラグとレセプタクルが離脱して
いる状態を示す縦断面図である。

【図６】図６は上記従来の例においてプラグとレセプタ
ルが嵌合された状態を示す縦断面図である。

【図７】図７は従来の前方インシュレータ可動タイプコ
ネクタの一例においてプラグとレセプタクルが離脱して
いる状態を示す縦断面図である。

【図８】図８は上記の従来の前方インシュレータ可動タ
イプコネクタにおいてプラグとレセプタクルが嵌合され
た状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

（０１）　　（１）　（１０１）（２０１）　　ロケッ
ト本体（０２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ロケット発射台（０３）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　アンビリカルマスト（０４）　　　　　　　　
　　　　　　　　　　電気ケーブル（０５）　　（５）
　（１０５）　　　　　　　燃料タンク（６）　（１０
６）　　　　　　　電気ケーブル（０１０）　（１０）
（１１０）（２１０）　　レセプタクル（１１）（１１
１）（２１１）　　外筐（１２）（１１２）（２１２）
　　前方インシュレータ（１３）　　　　　　　　　　
　　中央インシュレータ（１４）（１１４）（２１４）
　　後方インシュレータ（１５）（１１５）　　　　　
　　ボルト（１６）（１１６）（２１６）　　スプリン
グ（１７）（１１７）（２１７）　　ソケットコンタク
ト（１８）　　　　　　　　　　　　ピン・ソケットコ
ンタクト（１９）（１１９）（２１９）　　ピンコンタ
クト（２０）（１２０）（２２０）　　電線（２１）（
１２１）（２２０）　　シアー組立（２２２）　　ボル
ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レセプタクルとプラグとから構成され
   るコネクタにおいて、上記レセプタクルは、レセプタク
   ル外筐にそれぞれ固定されたレセプタクル前方インシュ
   レータおよびレセプタクル後方インシュレータと、それ
   らレセプタクル前方インシュレータおよびレセプタクル
   後方インシュレータの間に配されて前後に移動できる中
   央インシュレータとを具えると同時に、上記プラグは、
   プラグ外筐に固定されたプラグ後方インシュレータと、
   同プラグ後方インシュレータの外方に配されて前後に移
   動できるプラグ前方インシュレータとを具え、かつ上記
   レセプタクルと上記プラグとが互いに嵌合された時、上
   記レセプタクル後方インシュレータに設けられ内部電線
   に結合されたピンコンタクトまたはソケットコンタクト
   と、上記プラグ後方インシュレータに設けられ外部電線
   に結合されたピンコンタクトまたはソケットコンタクト
   とが、上記中央インシュレータおよび上記レセプタクル
   前方インシュレータにそれぞれ設けられたピンコンタク
   ト，ソケットコンタクトまたはピン・ソケットコンタク
   トを介して、互いに電気的導通状態になるとともに、上
   記レセプタクルと上記プラグとが互いに離脱した時、上
   記レセプタクル後方インシュレータに設けられたピンコ
   ンタクトまたはソケットコンタクトと、上記レセプタク
   ル前方インシュレータに設けられたピンコンタクト，ソ
   ケットコンタクトまたはピン・ソケットコンタクトとが
   、互いに電気的非導通状態になるようにしたことを特徴
   とするアンビリカルコネクタ。