JPH10289751A - 遠隔着脱コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠隔操作によって確実に且つ容易に、短時間
でコネクタの接続・切離しが可能で、しかも接続中に思
わぬ離脱を防止できるようにする。 【解決手段】 複数のコンタクトピン１４を内包する内
殻１６を備えたプラグ１０と、各コンタクトピンが嵌入
可能な複数のソケット１８を内蔵する内殻２０を備えた
レセプタクル１２との組み合わせからなる。両内殻の外
側は互いに嵌合する四角筒形の外殻２２，２４で囲ま
れ、レセプタクル側の外殻の相対向する両側面に板バネ
状で先端に爪部２６を有するラッチロック２８を設け、
プラグ側には外殻後面から複数本のガイドロッド３６を
突設すると共に、ガイドロッドに沿って移動自在のフリ
ーリング３８を取り付ける。ラッチロックの爪部は接続
時にプラグ側の外殻側縁にロックし、フリーリングの押
し込みによりラッチロックの爪部が拡開してロックが外
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マニプレータなど
を用いた遠隔操作によって着脱可能な構造の電気コネク
タに関するものである。更に詳しく述べると本発明は、
プラグ本体とレセプタクル本体の外側に、互いに嵌合可
能な四角筒形の外殻を設け、それらがラッチロック機構
でロックされ、フリーリングの移動でロックを解除でき
るようにした遠隔着脱コネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に機器類の電源供給や各種の信号
の送受などに使用される差込み固定式の電気コネクタ
は、一方向に突出するように規則的に配列された多数の
コンタクトピンを内包するシェルを備えたプラグと、前
記の各コンタクトピンが嵌入可能な多数のソケットを内
蔵するシェルを備えたレセプタクルとの組み合わせから
なる。そして一方のシェルを他方のシェル内に嵌入させ
ることで、各コンタクトピンが対応するソケットに嵌入
して電気的な接続が達成されるようになっている。着脱
操作は、作業員がプラグとレセプタクルを直接取り扱う
ことによって行っている。

【０００３】このような電気コネクタでは、レセプタク
ルのシェル外側の位置合わせキーとプラグ側のシェルに
設けた位置合わせキー溝を、作業員が目視確認すること
によって合致させて、そのまま互いに嵌合させ、プラグ
に取り付けられている結合ナットをレセプタクル外周面
のねじ部にねじ嵌合させることによって機械的及び電気
的な接続を行う。ねじ方式の締結に代えてバヨネット方
式で結合するもの等もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで原子炉等で放
射線が照射された照射済み核燃料物質、あるいは放射性
同位元素を取り扱う各種施設（例えば、再処理施設、使
用施設、廃棄施設など）のセル（遮蔽を施した管理区
域）に設置される各種の機器類にも電気コネクタが使用
されている。このような作業員が立ち入ることができな
い場所で用いられる電気コネクタの接続・切離しは、マ
スタースレーブマニプレータ等の遠隔操作機器によって
行わねばならない。しかし、現在使用されているマスタ
ースレーブマニプレータの動作は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向の直線的運動、及び指先の回転と開閉動作
に限られ、機械的な直線運動を基本としているため、人
間の指先のような微妙な動作は不可能である。

【０００５】そのため、コネクタケーブルが取り付けら
れて引っ張られた状態となっている電気コネクタの接続
にあたっては、まず向きを合わせるために、電気コネク
タのプラグ側とレセプタクル側に付いている位置合わせ
用のキーとキー溝を合わせなければならず、マスタース
レーブマニプレータによるこの位置合わせ作業が非常に
困難である。そして接続時に、プラグ側のコンタクトピ
ンが損傷するなどのトラブルが生じることがある。また
長時間にわたる作業の上、位置合わせができたとして
も、マスタースレーブマニプレータによって結合ナット
を回転させてプラグをレセプタクルに締結する作業は、
マニプレータの直線的な動作機構からみて殆ど不可能で
ある。

【０００６】このため、作業員が立ち入れないセル内で
使用する電気コネクタでは、通常、結合ナットなどの締
結部材を取り外して、単にプラグ本体とレセプタクル本
体との嵌合接続のみとしている。このため、動作中に誤
ってコネクタが外れ、これによる機器の動作停止などが
発生し、取得データの消滅などのトラブルが生じる恐れ
がある。

【０００７】本発明の目的は、遠隔操作によって確実に
且つ容易に、短時間で接続・切離しが可能で、しかも接
続中の思わぬ離脱を防止できる構造の電気コネクタを提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、一方向に突出
するように規則的に配列された複数のコンタクトピンを
内包する内殻を備えたプラグと、前記各コンタクトピン
が嵌入可能な複数のソケットを内蔵する内殻を備えたレ
セプタクルとの組み合わせからなり、一方の内殻を他方
の内殻内に嵌入させることで、各コンタクトピンが対応
するソケットに嵌入して電気的な接続が達成される電気
コネクタである。両内殻の外側は互いに嵌合可能な四角
筒形の外殻で囲まれ、レセプタクル側の外殻の相対向す
る両側面に板バネ状で先端に爪部を有するラッチロック
を設け、プラグ側には外殻後面から複数本のガイドロッ
ドを突設すると共に、該ガイドロッドに沿って移動自在
のフリーリングを取り付ける。このような構成によっ
て、前記ラッチロックの爪部は接続時にプラグ側の外殻
側縁に係止可能であり、フリーリングの押し込みにより
ラッチロックの爪部が拡開して係止が外れるようにな
り、それによって遠隔操作による着脱が可能な構造とな
っている。

【０００９】この遠隔着脱コネクタでは、既存のねじ嵌
合によるコネクタのプラグ本体及びレセプタクル本体の
構造がそのまま利用でき、外側構造のみを変更するだけ
で、位置合わせが容易となり、接続時のコンタクトピン
の破損を防止できる。またラッチロックとフリーリング
の組み合わせによって、ワンタッチで確実に且つ容易に
コネクタの着脱ができるようになる。更に、このような
構成としたことによって、多少の振動や衝撃が作用して
も、プラグが離脱することもなく、安全に機器を稼働さ
せることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】ここでラッチロック機構の動作を
スムーズに行えるようにするため、レセプタクル側のラ
ッチロックの爪部先端はテーパ状内面を有し、プラグ側
の外殻側面先端はテーパ状外面、またフリーリングの先
端もテーパ状外面を有する構造とするのがよい。これに
よって、接続時はラッチロックの爪部がプラグ側の外殻
側面先端のテーパ状外面を容易に乗り越えることができ
て拡開され、その後、爪部がプラグ側の外殻側面後端に
ロックされ、切離し時はフリーリングの押し込みによっ
てフリーリングの先端のテーパ状外面でラッチロックの
爪部が容易に拡開されることでロックが外れるようにな
る。従って、当然のことながらフリーリングの先端形状
は、少なくともラッチロックに対応する位置ではプラグ
側の外殻外形に一致させておく必要がある。なお本発明
において「テーパ状」とは、平面で面取りした場合のみ
ならず、アール面で面取りした場合も含まれる。

【００１１】また両外殻の外側面に、嵌合の向きを合わ
せるための合わせマークを設けるのが好ましい。ラッチ
ロック機構は、四角筒形の対向する２側面のみに設けて
もよいし、４側面の全てに設けてもよい。２側面のみに
設ける場合には、残る２側面に接続確認用窓を設けるこ
ともできる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係る遠隔着脱コネクタの一実
施例を示す斜視図である。また図２はその切離し状態で
の説明図、図３は接続状態での説明図、図４及び図５は
それぞれプラグ及びレセプタクルの接続端側から見た説
明図である。これらの図から分かるように、この遠隔着
脱コネクタは、プラグ１０とレセプタクル１２との組み
合わせからなる。

【００１３】プラグ１０は、一方向に突出するように規
則的に平行に配列された多数のコンタクトピン（雄コン
タクト）１４を内包する円筒状の内殻１６を具備し、他
方、レセプタクル１２は、前記の各コンタクトピン１４
が嵌入可能な多数のソケット（雌コンタクト）１８を内
蔵する円筒状の内殻２０を具備している。各ソケット１
８は、電気絶縁体１９に埋設された状態で所定の配列状
態に保持されている。このような多数のコンタクトピン
１４を内包する内殻１６と多数のソケット１８を内蔵す
る内殻２０は、従来の丸形コネクタの内部構造と同様で
ある。従って、従来の丸形コネクタにおける結合ナット
などの締結部材を除いた構成をそのまま利用することが
できる。基本的には、一方の内殻２０を他方の内殻１６
内に嵌入させることで、各コンタクトピン１４が対応す
るソケット１８に嵌入して電気的な接続が達成されるよ
うになっている。従って、各ソケット１８は、良好な接
触が保てるように、すり割りばね形、クリップばね形な
どの構造になっている。

【００１４】プラグ側の内殻１６の外側は四角筒形の外
殻２２で囲まれ、レセプタクル側の内殻２０の外側もそ
れより一回り大きな四角筒形の外殻２４で囲まれる。こ
れらは、レセプタクル側の外殻２４の内部にプラグ側の
外殻２２が丁度嵌合するような寸法関係とする。レセプ
タクル側の外殻２４の相対向する２側面には板バネ状で
先端に爪部２６を有するラッチロック２８を設け、残る
２側面には接続確認用窓３０を形成する。またレセプタ
クル側の外殻２４の後端面には固定プレート３２を一体
的に設け、それに穿設した４箇所の固定用ボルト穴３４
を利用してボルトによって機器壁面などに固定できるよ
うになっている。他方、プラグ側には外殻２２の後端面
の四隅から４本のガイドロッド３６を突設すると共に、
該ガイドロッド３６に沿って移動自在の四角枠状のフリ
ーリング３８を設ける。このフリーリング３８の先端部
の外面形状は、外殻２２と同じ寸法の四角形状になって
おり、後方部はそれより大きな四角形状であって、全体
が二段型となっている。各ガイドロッド３６は外殻２２
にネジ込みで固定している。なおフリーリング３８は、
ガイドロッド３６の端部に設けた大径ストッパ３７によ
って脱落しないように保持されている。プラグの後部に
はケープル押さえ４０が設けられる。

【００１５】ここで前記ラッチロック２８の爪部２６の
先端はテーパ状内面２６ａを有し、プラグ側の外殻２２
の側面先端はテーパ状外面２２ａを、またフリーリング
３８の先端もテーパ状外面３８ａを有する。

【００１６】接続時は、ラッチロック２８の爪部２６が
プラグ側の外殻２２の側面先端のテーパ状外面２２ａを
乗り越えることで拡開され、その後、該ラッチロック２
８の爪部２６がプラグ側の外殻２２の後端側縁に引っ掛
かりロックされる。切離し時は、フリーリング３８の押
し込み（図３では右向き矢印ｘ方向に移動させる）によ
ってフリーリング３８の先端のテーパ状外面３８ａでラ
ッチロック２８の爪部２６が拡開されて（外向き矢印ｙ
方向）ロックが外れるため、そのままプラグ１０を引き
抜くことができる。

【００１７】この実施例では、プラグ側の外殻２２の一
側面とレセプタクル側のラッチロック２８の外面に、そ
れぞれ合いマーク４２，４４を設けている。これは、接
続に際してレセプタクル１２に対するプラグ１０の向き
を容易に正しく合わせることができるようにする機能を
果たす。

【００１８】接続の際の操作手順と各部の機能について
説明する。レセプタクル１２は、予め４箇所の固定用ボ
ルト穴３４を利用してボルトによって機器壁面などに固
定されている。プラグ１０にはケーブル（図示せず）が
接続され、ケープル押さえ４０で保持されている。まず
マスタースレーブマニプレータでプラグ１０を掴み上げ
る（マスタースレーブマニプレータで掴む場所には特に
指定はないが、ケーブル押さえ４０の部分を掴むのがよ
い）。掴んだプラグ１０の合いマーク４２をレセプタク
ル１２の合いマーク４４に合わせ、プラグ１０の外殻２
２をレセプタクル１２の外殻２４内に挿入する。そし
て、そのままプラグ１０を押し込む。以上の簡単な操作
で接続が完了する。

【００１９】プラグ１０とレセプタクル１２の外殻２
２，２４を四角筒形にしたことによって、マスタースレ
ーブマニプレータ等によって四角の面を合わせるだけで
位置合わせが容易にできるようになる。更に、内殻１
６，２０を挿入する際に、外殻２２，２４がガイドとな
り、接続時のコンタクトピン１４の破損防止を図ること
ができる。

【００２０】プラグ１０を押し込む際に、ラッチロック
２８の爪部２６のテーパ面２６ａがプラグ１０の外殻２
２の先端のテーパ状外面２２ａに当たり、それによって
爪部２６が押し広げられる。そのまま更にプラグ１０を
押し込んでいくと、プラグ側の外殻２２の後端側縁にラ
ッチロック２８の爪部２６が噛み込むことになりロック
される。この位置が、プラグ１０とレセプタクル１２が
完全に締結する位置となる。ラッチロック２８は向かい
合った２側面に設けられているので均等に且つ確実にプ
ラグ１０をロックできる。必要に応じて４側面の全てに
ラッチロックを設けることも可能である。

【００２１】次に切離しの際における操作手順と各部の
機能について説明する。プラグ１０のフリーリング３８
をマスタースレーブマニプレータで掴み、レセプタクル
１２の方向（図３で矢印ｘで示す方向）に移動させる。
このフリーリング３８は、ガイドロッド３６に沿って容
易に移動でき、フリーリング３８の先端のテーパ状外面
３８ａがラッチロック２８の爪部２６のテーパ状内面２
６ａに当たって、該爪部２６を矢印ｙ方向に拡開させ、
それによってプラグ１０とのロック状態が解除される。
その状態のまま、マスタースレーブマニプレータでプラ
グ１０のケーブル押さえ４０を掴み、レセプタクル１２
からプラグ１０を引き抜く。フリーリング３８によっ
て、ラッチロック２８が解除されたままになっているの
で、そのままの状態でプラグ１０を引き抜けば、プラグ
１０をレセプタクル１２から切り離すことができる。

【００２２】このようにプラグ側及びレセプタクル側の
外殻形状を四角筒形にし、側面に合わせマークを付ける
ことで位置合わせが容易となる。またラッチロックとフ
リーリングの組み合わせによって、プラグを押し込むだ
けでロックされ、フリーリングを押し込むだけでロック
を解除できる。つまり、この機構によって、締結をワン
タッチで行えるようになる。なお通常使用している時
は、故意に動かさない限りフリーリングが押し込まれる
ことはないため、プラグが離脱する恐れはない。また、
切離し操作時におけるフリーリングの動きとプラグを抜
き取る動きが逆方向であるため、作業中に誤ってプラグ
を外してしまうこともない。

【００２３】

【発明の効果】本発明では、プラグとレセプタクルの外
殻を四角筒形にしたことにより、マスタースレーブマニ
プレータ等によって四角の面を合わせるだけで位置合わ
せが容易にできるようになり、またラッチロック機構と
フリーリングを設けたことにより、ワンタッチでコネク
タの着脱ができるようになる。そして故意にフリーリン
グを動かさない限りプラグが離脱することはなく、また
ロック解除時のフリーリンクの動きとプラグを抜き取る
動きが逆方向であるため、作業中に誤ってプラグを外し
てしまうこともなくなる。更に、内殻を挿入するための
外殻がガイドとなり、接続時のコンタクトピンの破損防
止を図ることができる。これらのことにより、コネクタ
の着脱に際して遠隔操作機器の操作の熟練度が不要とな
り、簡単に且つ迅速にコネクタの着脱操作が行えるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る遠隔着脱コネクタの一実施例を示
す斜視図。

【図２】本発明に係る遠隔着脱コネクタの切離し状態の
説明図。

【図３】本発明に係る遠隔着脱コネクタの接続状態の説
明図。

【図４】そのプラグの接続端側から見た説明図。

【図５】そのレセプタクルの接続端側から見た説明図。

【符号の説明】

１０ プラグ １２ レセプタクル １４ コンタクトピン １６，２０ 内殻 １８ ソケット ２２，２４ 外殻 ２６ 爪部 ２８ ラッチロック ３６ ガイドロッド ３８ フリーリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方向に突出するように規則的に配列さ
   れた複数のコンタクトピンを内包する内殻を備えたプラ
   グと、前記各コンタクトピンが嵌入可能な複数のソケッ
   トを内蔵する内殻を備えたレセプタクルとの組み合わせ
   からなり、一方の内殻を他方の内殻内に嵌入させること
   で、各コンタクトピンが対応するソケットに嵌入して電
   気的な接続が達成される電気コネクタにおいて、 両内殻の外側は互いに嵌合可能な四角筒形の外殻で囲ま
   れ、レセプタクル側の外殻の相対向する両側面に板バネ
   状で先端に爪部を有するラッチロックを設け、プラグ側
   には外殻後面から複数本のガイドロッドを突設すると共
   に、該ガイドロッドに沿って移動自在のフリーリングを
   取り付け、前記ラッチロックの爪部は接続時にプラグ側
   の外殻側縁に係止可能であり、フリーリングの押し込み
   によりラッチロックの爪部が拡開して係止が外れるよう
   にした遠隔着脱コネクタ。
2. 【請求項２】 ラッチロックの爪部先端はテーパ状内面
   を有し、プラグ側の外殻側面先端はテーパ状外面、また
   フリーリングの先端もテーパ状外面を有していて、接続
   時はラッチロックの爪部がプラグ側の外殻側面先端のテ
   ーパ状外面を乗り越えることで拡開され、切離し時はフ
   リーリングの押し込みによってフリーリングの先端のテ
   ーパ状外面でラッチロックの爪部が拡開されて係止が外
   れるようにした請求項１記載の遠隔着脱コネクタ。
3. 【請求項３】 両外殻の外側面に、嵌合の向きを合わせ
   るための合わせマークを設けた請求項１又は２記載の遠
   隔着脱コネクタ。