JPH04262377A - 気密電気コネクタ及びその製造方法 - 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】本発明は電気コネクタ、特に水蒸
気その他の気体の侵入を防止する気密構造の電気コネク
タ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】電気コネクタに使用され、
コネクタインサートの移動を制限し且つ振動による劣化
を防止する拡張型環状リテーナ（保持具）は公知である
。

【０００３】例えばＡ．Ｊ．ボービア発明で１９７８年
７月１１日に発行された米国特許第４，０９９，３２３
　号の「電気コネクタの製造方法」にはコネクタのシェ
ルとインサート（挿入）部材間のスペース及びコネクタ
のシェルとウェハ間のスペースに装着されインサート部
材及びウェハをシェル内で相互に組立てられた状態に維
持する変形されたリボン状積層体（ラミネート）を有す
る電気コネクタを説明している。

【０００４】この米国特許に開示する如く、インサート
部材は薄い積層体であって、シェルとインサート間のス
ペースを実質的に完全に充填するよう変形する。この積
層体は例えばワイヤスクリーン等のスクリーン状材料の
マトリクスで製造され、エポキシその他の熱硬化性材料
で覆っている。この米国特許の特定実施例では、黄銅ス
クリーンを有するマトリクス材料で構成されている。

【０００５】上述特許と同じ発明者の発明に係り１９７
７年４月２６日発行の米国特許第４，０１９，７９９　
号の「電気コネクタ」は電気コネクタ内の部材を変形積
層体で巻回し、積層体と組立てられた部材をシェル内に
挿入してコネクタインサートが移動しないように固定す
る電気コネクタを開示している。この後者の特許では、
積層体はエポキシで固めたスクリーン状材料である。こ
の電気コネクタは変形された積層体を開示しており、こ
の積層体はハウジングのインサート内の環状溝を含むス
ペース（空間）を実質的に充填する。この積層体は加圧
工具を使用して端子の挿入前に変形される。

【０００６】Ｄ．Ｏ．ガルーサ等の発明に係る１９８７
年１１月３日発行の米国特許第４，７０３，９８７　号
の「電気コネクタのインサートを保持する装置及び方法
」は電気コネクタの長手カラム内に長手方向に変形され
且つスロットを有する変形プラスチックストリップを開
示している。この米国特許は内壁に環状溝を開示し、且
つコネクタシェル内に配置された外周を有する誘電体イ
ンサートを開示する。これにより環状通路がシェルとイ
ンサート間に形成され、その結果インサートをシェル内
に保持する保持構造を与える。

【０００７】更に、この米国特許のインサート保持部材
は挿入工具を用いてインサートをコネクタシェルと誘電
体インサート間に挿入保持する。この米国特許はプラス
チックの如き誘電体材料を使用して、銅メッシュエポキ
シ積層体又は金属リングステーキングを使用するときイ
ンサート組立体とシェル間の導電路を隔離する。

【０００８】最後に、ステファン・プナコ等の発明に係
り１９８７年７月２８日に発行された米国特許第４，６
８２，８３２　号の「電気コネクタ内へのインサートの
保持」には前端を有する長手カラムを規定する長手方向
にスロットを有する変形プラスチックの管状スリーブを
開示する。コネクタインサートとシェル間に形成された
環状通路は長手カラムがアコーディオン状に畳み込まれ
、通路内のカラムに楔を打ち込んでロッキングしインサ
ートをシェル内に保持可能にする。

【０００９】この米国特許では、金属シェルを有する電
気コネクタはシェルの内壁に環状溝を含み、誘電体イン
サートはシェル内に配置された外周を有し、シェルとイ
ンサート間に環状通路を形成するようにする。

【００１０】この米国特許の保持構造は前面に沿って長
手方向にスロットを有する熱可塑性プラスチック材料の
保持部材を有し、前端で終了する複数の軸方向に弱くし
たカラムを設け、各カラムは１８０　°反転して曲げら
れ対応する各カラムの前端部をロックする。軸方向に弱
くされた各カラムは各カラムメディアム部の前方にあり
、各カラムは折畳めるように弱くされ、前端が通路の端
部で環状溝の軸壁に係合された後に折畳まれる。カール
状に折畳まれたカラム部は環状通路のまわりの通路内に
インターフェースされ且つ楔打込みされてインサートを
シェル内に保持する。

【００１１】電気コネクタ内で絶縁インサートが移動し
てインサートを劣化させ、コネクタを支持する機器の大
きな振動により電気的インターフェース接続を損うこと
が業界で長年の問題であった。

【００１２】堅牢構造である必要のあるコネクタは、例
えばインサートの移動又は劣化は完全に嵌合する相手コ
ネクタとミスアライメントを生じるので、移動がないよ
うにコネクタインサートの一体性を維持することができ
る保持装置を必要とする。しかし、上述した従来の気密
型電気コネクタにあっては、これらの課題を解決するこ
とができなかった。

【００１３】

【課題解決の為の手段及び作用】本発明はハウジングを
有する電気コネクタ用インサート保持気密シールを提供
する。本発明はリセプタクル、プラグ及びカップリング
ナットを含んでいる。ここでリセプタクル及びプラグは
各々電気コネクタハウジング又はシェル内にある絶縁イ
ンサートを有する。電気コネクタハウジングの内面には
環状溝が形成されている。柔らかいアニールされた金属
筒状リングがインサートの周囲のリセプタクル及びプラ
グ用電気コネクタハウジング内、特に環状溝内に挿入さ
れる。

【００１４】本発明の特徴として、高圧下で動作して環
状溝内にあり柔らかい環状金属筒状リングを破壊して膨
張させる筒状工具があり、これにより気密化を図る。

【００１５】本発明は電気コネクタ用インサート用保持
気密シールであって、コネクタに激しい振動が加わる建
設機械等に使用する電気コネクタ内で絶縁インサートの
振動劣化の問題を解決する。

【００１６】更に、本発明はリセプタクルとプラグイン
サートの劣化なく両者の嵌合を維持することが可能な高
振動環境下で使用可能な電気コネクタインサート装置を
提供する。また、電気コネクタ用インサート保持気密シ
ールの製造方法を提供する。

【００１７】

【実施例】以下、添付図を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。本発明は電気コネクタ用インサート保持
気密シールであり、リセプタクル、プラグ及びカップリ
ングナットを有する標準電気コネクタである。このカッ
プリングナットはリセプタクル及びプラグシェルの内壁
内に形成した環状溝を有する。リセプタクル及びプラグ
用インサートは手により各シェル内に挿入され、環状の
アルミニウム等の柔らかい金属製環状リングがリセプタ
クルシェル及びプラグシェルの内面とインサートの外面
間のインサートの周囲を包囲して挿入される。

【００１８】傾斜した筒状工具を高圧下で柔らかい金属
製環状リングに対して押圧してリセプタクル及びプラグ
シェルの内面の溝内に柔らかい金属を押しつぶし膨張さ
せる。溝と、この溝内に押込まれた柔らかい金属と、リ
セプタクル及びプラグシェル内壁との組合せにより、イ
ンサートの周囲の気密シールを構成し、高い振動にさら
されたときインサートに対する安定したサポートとなる
。

【００１９】図１はリセプタクル及びプラグを有するコ
ネクタ５の分解断面図を示す。リセプタクルとプラグと
はインサート保持と協働してカップリングナット１４と
一緒に固定されるリセプタクル及びプラグの気密シール
を構成する。リセプタクルのシェル１０は図１中におい
て頂部１６及び底部１８を有する。リセプタクル１０の
頂部１６から第１リセプタクルインサート２６が突出す
る。このインサート２６は複数のオリフィス（開口）２
７を有し、その中に当該技術分野では周知のピン３８に
接続されたワイヤ（図示せず）が挿入されるよう構成し
ている。第１リセプタクルインサート２６は第２リセプ
タクルインサート２８上に着座される。リセプタクルシ
ェルの内面２４には第１インサート２６及び第２インサ
ート２８が嵌合して連結される位置の内面２４に環状溝
２２が形成される。環状インサート保持リング４４が溝
２２内に取付けられる。この実施例の環状インサート保
持リング４４は柔らかいアニールされたアルミニウム製
である。第３リセプタクルインサート３０が第２リセプ
タクルインサート２８の下側にこれと連結して配置され
る。導電性金属ピン３８が第３リセプタクルインサート
３０から突出する。これら金属ピン３８はプラグのオリ
フィス１０１　内に入り、その中の雌コンタクトと嵌合
する。

【００２０】ワイヤ（図示せず）は第１リセプタクルイ
ンサート２６の開口２７、第１リセプタクルインサート
のキャビティ３２、第２リセプタクルインサートのキャ
ビティ３４及び第３リセプタクルインサートのキャビテ
ィ３６を貫通する。そして、ワイヤ端部は金属ピン３８
に相互接続される。２個の取付けオリフィス１３０　、
１３０’を有する壁取付けフランジ４６が設けられ、リ
セプタクルを固定平面に取付け可能にする。カップリン
グナット１４の内面７８に形成されたねじはリセプタク
ルシェル１０のねじ４２と係合してプラグ及びリセプタ
クルを電気的及び機械的に固定する。底部１８の傾斜内
端はリセプタクルシェルの環状シール手段４８をなし、
リセプタクル及びプラグコネクタの嵌合時にプラグシェ
ルの環状側部フランジ６０と嵌合時に係合する。０−リ
ング９５はリセプタクルシェル１０とプラグシェル１２
間の一次シールとして機能する。

【００２１】図１に示す如く、コネクタの嵌合時に、プ
ラグシェル１２の頂部５２はリセプタクルシェル１０の
底部１８内に嵌合的に適合し、プラグ５６の外面がリセ
プタクルシェル１０の内面２４内に摺動的に嵌合し、キ
ー４３がプラグシェル１２の対応するキー溝に沿って延
びるようにする。リセプタクルコネクタの金属ピン３８
はプラグの第１インサート手段６８内の穴１０１　に入
りプラグの第１インサートのキャビティ７２を通ってそ
の中に保持されている雌形電気コンタクト（図６参照）
と係合するようにする。ワイヤ（図示せず）は雌型電気
コンタクトに取付けられ、プラグの第２インサート７０
及びキャビティ７４を通る。プラグ１２は環状溝６２が
形成された内面５８を有する。プラグ用環状保持リング
６４はインサート６８の安定化を図り、且つプラグの気
密シールを行う。カップリングナット１４は、その外面
７６をリセプタクルシェル１０のねじ４２と係合するリ
ング１４のねじ８０に回転するとき、プラグシェル１２
及びリセプタクルシェル１０と固定的に係合する。

【００２２】図２はリセプタクル環状保持リングをリセ
プタクルの第１インサートの周囲に押込む工具の分解直
角図を示す。このプロセスは環状リングをプラグシェル
内に押込む場合と同様である（ここでは図示しない）。 図２の例では、工具８４は平坦な頂面８６を有して押圧
の便に供し、更に傾斜端９０が形成されたシャンク８８
を有する。この傾斜端９０は第１リセプタクルシェル１
０の内面２４と第１インサート２６の外面間に摺動的に
適合する。環状リング４４はリセプタクルシェル１０の
内面２４内の溝２２に係止する。この溝２２は第１イン
サート２６と第２インサート２８間のリセプタクルシェ
ル１０の内面２４に配置される。工具８４が環状リング
４４に配置された後、それに１００　乃至１５０ｐｓｉ
（ポンド／ｉｎ２　）の圧力が加えられる。この力によ
り、環状リングを溝２２内に押圧する。環状リング４４
で形成された気密シールはリセプタクルシェル１０の内
面２４と一体化される。また、気密シールはインサート
２６、２８間の補強をも行う。

【００２３】図３は工具８４を環状インサート保持気密
シールに押込む工程を示す部分断面図である。特に、リ
セプタクルシェル１０はリセプタクルシェル１０の内面
２４に形成された環状溝２２を有する。環状リング外面
４９及び環状リング内面４７を有する環状リング４４は
環状溝２２内に配置される。環状リング４４の内面４７
はリセプタクルコネクタの第１及び第２インサート２６
、２８に対して押圧され、リング４４の外面４９はリセ
プタクルシェル１０の溝２２内の内面に押圧される。１
００　乃至１５０ｐｓｉの力Ｆが工具８４の傾斜端９０
を介して環状リング４４に印加されると、環状リング４
４とリセプタクルは一体化する。環状リング４４の先端
４５は工具８４の傾斜端９０により溝２２内に押し込ま
れ、第１及び第２インサート２６、２８の固着部３９に
気密シールを行う。 特に第１インサート２６の底部３３は第２インサート２
８の頂部３５に係止する。プラグ及びリセプタクルコネ
クタの第１及び第２インサートは相互に連結される。部
材３０は前方インサートの前部に固着される。

【００２４】図４はリセプタクルコネクタの部分断面図
であり、図５はシールを形成する環状リング４６の拡大
図である。図４から明らかな如く、リセプタクルシェル
１０は内面２４に形成した環状溝２２を有する。この環
状溝はリセプタクルシェル１０の内面２４とインサート
２８の外面間に配置している。第１インサート２６の頂
部１６にはワイヤ（図示せず）を挿入する穴２７を有す
る。このワイヤには、その前端に電気的に接続されたコ
ンタクトピン３８を有し、このピン３８は第１インサー
トのキャビティ３２と第２インサートのキャビティ３４
を介して挿入される。半田接続に成端されたワイヤは端
子がインサートに組込まれる前に成端される。ピン３８
はクリップ保持手段４１により第３インサートキャビテ
ィ３６内の所定位置に保持される。図４に示す如く、コ
ネクタの嵌合中にリセプタクルの底部１８の環状シール
手段４８はシールを形成するプラグ（図７）の環状シー
ル手段５５と係合する。導体ワイヤは挿入後、キャビテ
ィ部３２の縮小直径部によりクランプされて機械的振動
及びシールサポートに供する。リセプタクルシェル１０
の第２ねじ手段４２とプラグシェル１２の対応するキー
溝付きキー４３はリセプタクルシェル１０をプラグシェ
ル１２と位置合せする作用をする。環状リング４４は開
口５１内でリセプタクルシェル１０の内面２４とインサ
ート２６、２８間のシールを行う。

【００２５】図５は図４の押込まれたリセプタクル環状
リングの部分断面図である。リセプタクルシェル１０は
刻み込まれた溝２２を有し、ここに環状リング４４が押
込められる。リセプタクルシェル１１０　の内面２４と
インサート２６により形成されたスペース内の空間領域
５１はリング４４の頂部５３により阻止される。リング
４４を押圧することにより、インサート２８の拡大直径
部に対して前方へリング４４を押圧する。更に、リング
の内面４７をインサートの外面に対して、また外面４９
を環状溝２２の底面に対して押圧する。押圧されたリン
グ４４によりインサートの固着インターフェース３９で
サポートし、第１インサート２６の底部３３は第２イン
サート２８の頂部３５に連結される。環状リング４４は
リセプタクルシェル１０の外面５０と第１ねじ手段４０
に関連して示されている。

【００２６】図６はインサートビュー７を有するカップ
リングナットとコネクタプラグの部分断面図である。こ
のプラグシェル１２は頂部５２及び底部５４を有する。 カップリングナット１４はカップリングナット保持リン
グ８０及びリセプタクル第２ねじ手段４２（図４）によ
りプラグシェル１２に嵌合的に係合して示している。ワ
イヤ（図示せず）は第２プラグインサートキャビティ７
４内に挿入され且つ圧着又は半田付けされた端子を有す
る雌型電気コンタクト１０２　に電気的に接続される。 リセプタクルコネクタは金属ピン３８を有し、プラグコ
ネクタと嵌合するとピン３８から電気信号を伝送する。 このピン３８はプラグのスルーホール１０１　から第１
インサートのキャビティ７２内の雌型コンタクト１０２
　へ挿入される。プラグコネクタ内の気密シールは先ず
プラグシェル１２の内壁５８内に環状溝６２を刻み込む
ことにより達成される。次に、柔らかい金属製の環状プ
ラグリング６４はプラグシェルの内面５８と第２インサ
ート手段７０の周囲に摺動的に適合される。図２の工具
８４と同様の金属工具を用いて刻み込まれた溝６２内に
環状プラグリング６４を押圧及び圧縮し、これにより固
着された第１及び第２インサート６８、７０の機械的サ
ポートを行う。０−リング９５は環状側部フランジ６０
内のプラグとカップリングナット１４間に配置されると
き、二次シールとして機能する。ある種のコネクタでは
０−リング９５をプラグコネクタのシェルの前部に固着
するのが業界標準である。

【００２７】図７は図６のカップリングナットとプラグ
コネクタ間の二次シールの部分断面図である。外面５６
付きプラグシェル１２はプラグシェル１２の環状側部フ
ランジ６０を有する。０−リング９５はフランジ６０内
で、リセプタクルシェル１０の環状シールエッジ４８と
適合し、リセプタクルシェル１０の前方内部とプラグシ
ェル１２の前方の外部間のシールを行う。プラグシェル
１２の内部５８は第１及び第２インサート手段６８、７
０に加圧関係で当接する。この０−リング９５はリセプ
タクルシェル１０及びプラグシェル１２間の嵌合面間の
空間領域１１０　用二次シールとして機能する。

【００２８】これらの図に示すインサートが移動するか
インサート保持リングが振動力によりテンションが加わ
ると、硬化金属の環状リングが完全なコネクタサポート
構体を形成してインサートに対する機械的補強を行う。

【００２９】インサートの保持の為の気密シールを行う
方法は次の工程を含んでいる。リセプタクル及びプラグ
シェルの内面に溝を形成する。インサートの周囲にアル
ミニウム又はその他のアニールされた柔らかい金属の個
別環状リングを挿入する。リセプタクル及びプラグリン
グ内のインサートの周囲に工具を配置する。柔らかいア
ニールされたリングをインサートの周囲位置に押圧して
押しつぶして気密シール及びインサートの支持を提供す
る。完成したシールはリング及びハウジングを一体ユニ
ットのように見える。

【００３０】高い耐久性及び構造上の安定性を有する高
品質コネクタがこのシステムを用いて開発される。

【００３１】尚、本発明の特定実施例を図示し且つ説明
したが、当該技術分野における通常の知識を有する者は
本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形変更が可能
であることが理解できよう。

【００３２】

【発明の効果】インサート保持構造によりシェル内面及
びインサート外面に気密シールが保証される。他の部品
が必要なく、熱及び振動を含む環境的な厳しい条件にも
耐えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コネクタリセプタクル、プラグ及びインサート
保持、気密シールを有するカップリングナットの分解断
面図。

【図２】インサート保持リセプタクル環状リングを環状
溝内に押込む工具の分解図。

【図３】インサート保持環状リング内に押込む工具の傾
斜端の部分断面図。

【図４】インサートビュー５を有するコネクタリセプタ
クルの部分断面図。

【図５】押込まれたインサート保持環状リングの部分断
面図。

【図６】インサートビュー７を有するカップイングナッ
トとコネクタプラグの部分断面図。

【図７】図６のコネクタプラグ及びカップリングナット
間の二次シールの部分断面図。

【符号の説明】

５　　　　　　　　気密電気コネクタ １０、１２　　　　金属シェル ２２、６２　　　　環状溝 ４４、６４　　　　環状リング ８４　　　　　　　　工具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属シェル内に少なくとも１個の端子
   受容キャビティを有するインサートを固定する電気コネ
   クタにおいて、前記金属シェル内面に形成した環状溝と
   、前記金属シェル内面及び前記インサート外面間の環状
   間隙に挿入され一部前記環状溝内に押圧変形される環状
   リングとを具え、前記金属シェル及び前記インサート間
   を気密シールすることを特徴とする気密電気コネクタ。
2. 【請求項２】　　金属シェルの内面に環状溝を形成する
   ことと、金属シェル内面及び該金属シェル内に挿入固定
   されるインサートの外面間の間隙に柔質金属製環状リン
   グを挿入することと、前記間隙から工具を挿入して前記
   環状リングを押圧変形させて一部前記環状溝内に押込む
   こととより成り、前記金属シェル及び前記インサート間
   に気密シールを形成することを特徴とする気密電気コネ
   クタの製造方法。