JPH11514788A - 電気コネクタ用キーイングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気コネクタ（１０，１６）用のキーイングシステムが開示される。キー部材（１６０，２３４）は嵌合対に設けられ、一方はケーブルコネクタ（１０）に組付けられ、他方は相手方のパネルコネクタ(１６)に組付けられる。キー部材（１６０，２３４）の夫々は、コネクタの開放端に組付けて取付けられ、コネクタ内の誘電体インサート(４４，２１８)のラグ(１８６，２３６)は、キー部材(１６０，２３４)のカムスロット（１７８）に挿入され、次に捻られて所定の位置に錠止される。このキー部材はエンドユーザによって現場で容易に且つ迅速に組付け、或は取外しができる。

Description

【発明の詳細な説明】 電気コネクタ用キーイングシステム 本発明は、各プラグ及びレセプタクル部材の適切な嵌合を保証するための円筒 形の電気コネクタ用キーイングシステムに関する。 電気装置の固定したパネルに配置される相手方のコネクタと嵌合する、電気ケ ーブルの端部に成端されたコネクタは、ケーブルコネクタが間違ったパネルコネ クタに不適切に嵌合しないように通常、キーが付与される。これは、接近してパ ネルコネクタに取り付けられたいくつかのケーブルコネクタがあって、それらす べてが寸法、外観が同様である場合、そしてケーブルコネクタがクリーニングの ため、或いは他の部品に相互接続するなどの為にしばしば取外さなければならな い場合に特に重要である。特別なキー配列が可能な数が限られているので、同じ キー配列を有するパネルコネクタが同じパネルに比較的近接して取り付けられる ことがある。従って、これら２つのコネクタが偶発的に間違って嵌合されるとい う虞れがある。 本発明の目的は、嵌合が間違ったことが分かったとき、現場のエンドユーザが 容易に取り付けることができ、また容易に交換できるコネクタキーイングシステ ムを提供することである。電気コネクタは、清潔な環境で電気導体を成端し、相 手方のコネクタに相互接続するために提供される。電気コネクタ、及び相手方の 電気コネクタは、円筒形状の本体と、コネクタと特定の他のコネクタとの嵌合を 限定する為のキーイングシステムを含む。キーイングシステムはコネクタに取外 し可能に取付けられた円筒形のキーイング部材、及び そこから外方に延び、相手方のコネクタのキーイング部と相互作用して選択され た相手方のコネクタとのみ嵌合するキーイング部を有する。 添付図を参照して例示により本発明について説明する。 図１は、本発明を教示する、電気コネクタの斜視図である。 図２は、図１に示す電気コネクタ用の、パネルに取付け可能な相手方のコネク タの斜視図である。 図３は、図１の３−３線に沿う断面図である。 図４は、図１に示すコネクタを分解した部品図である。 図５は、図１に示すコネクタの錠止リングの斜視図である 図６及び図７は、図６に示す錠止リングの夫々端面図、及び側面図である。 図８は、図１に示すコネクタ用のキー部材の斜視図である。 図９、図１０、及び図１１は、図８に示すキー部材の平面図、側面図及び端面 図である。 図１２は、図１に示すコネクタの破断斜視図である。 図１３は、インサートに組み付けられたキー部材を示す斜視図である。 図１４は、図２の１４−１４線に沿う断面図である。 図１５は、図２及び図１４に示すコネクタの部品を分解した斜視図である。 図１には、オーバーモールドされたストレインリリーフ部１４により、コネク タのシャンクに取り付けられた電気ケーブル１２に成端された電気コネクタ１０ が示される。電気コネクタ１０は、図２に示す相手方のコネクタ１６と嵌合する よう配置される。相手方の コネクタについては以下に説明する。図１、図３、及び図４に最もよく示す如く 、電気コネクタ１０は、内側２２、肩２６を形成する内側縮径部２４、及び内径 ３０を有する拡張端部２８を有する円筒形内側シェル２０を含む。拡張端部２８ は、以下に説明する目的のために角度付きのカム面３２を有する。加えて、拡張 端部の外径は環状の凹み３３を有するが、その目的については以下に説明する。 内側シェル２０の反対端は、バックナット３８のねじ端部３６を受容する内側ね じ径部３４を含む。外径４６及び、外方に向くフランジ４８を有する誘電体イン サート４４は、図３に最もよく示すごとくフランジが肩２６に対向して内側２２ に配置される。複数の電気コンタクト５０は誘電体インサート４４から拡張端部 ２８の方に延び、また反対方向に延びるテール５２を含む。ケーブル１２は内側 ２２に延びる複数の導体５４を含み、各導体は通常の方法で対応するテール５２ に相互接続されている。Ｃ形のスペーサ部材５６は、図４に最もよく示す如く、 その一端に内側に曲げられたフランジ５８と、壁を貫通して形成され、他端から フランジ５８の方に延びる３個の離隔したスロット６０を含む。スペーサ部材５ ６はアーム６０、及び６２の先端が肩２６に対しフランジ４８を保持するように 内側２２に配置される。スロット６０は、わずかに弾性的に撓むことができる４ 個の弾性アーム６２を形成する。アーム６２の端部は、半径方向に外側に延びて 内側２２の内径よりも大きい外径部分を形成する外延部６４を含むので、外延部 ６４は図３に最もよく示す如く弾性アームによって内側シェル２０に対しきつく 保持される。いくつかの片持ち梁の領域６８を有する分割したコレット６６は、 スペーサ部材５６のフランジ５８と当接係合し、領域６８がそこから 延びるように配置される。バックナット３８は、バックナットがねじ径部３４に ねじ込まれると片持ち梁状領域の外縁７２と係合し、それによって分割したコレ ット６６を付勢してスペーサ５６のフランジ５８と固く係合させる傾斜した内面 ７０を含む。バックナット３８が締められると、領域６８の外縁７２は半径方向 内側にカム移動し、ケーブル１２の外側ジャケットを確実に把持する。図３に最 もよく示す如く、バックナット３８はいくつかのリブ７６を有するシャンク７４ を含み、リブ７６にはストレインリリーフ部１４が通常の方法によりオーバーモ ールドされている。図３、及び図４に最もよく示す如く、Ｃ形のスペーサ部材５ ６のフランジ５８は、電気的な接地を行う為に所定の位置にはんだ付けされたシ ールド８０を受容する面７８を有する。アーム６２の外延部６４によりフランジ ５８と内側シェル２０との間に良好な接触がなされ、両者は導電性であるので、 シールド８０と内側シェル２０の間で接地が一体的に形成される。外側シェル９ ０は、図３に最もよく示す如く、内側スリーブ２０の外径９４と緩く滑り係合す る内径９２を有するので、外側シェルは拡張端部２８の方へ接近し、或は離れる ようにいくらか自由に摺動する。いくつかの環状に配置されたアーム領域９６は 、外側シェル９０から拡張端部２８の方へ延びる。図３に示す如く、各アーム領 域９６は先端がこぶ状になっており、それは外側湾曲面９８、及び角度のついた 面２８に向く傾斜面１００を有するが、その目的については以下に説明する。 図１、図３、及び図４に最もよく示す如く、錠止リング１１０は、拡張端部２ ８の内径３０に配置され、それに締り嵌めされている。図５、図６、及び図７に 最もよく示す如く、錠止リング１１０は内 側シェル２０の縮径部２４と同じか、或はそれより大きい内径１１２を含む。一 対の錠止スロット１１４が錠止リングの互いに直径方向に対向する側に形成され る。各スロットは錠止リングの第１端１１６と交差し、次に第２端の方へ浅い角 度で延びて、第１端１１６の方へ僅かに戻るように延びる弧状に終端し凹み１２ ２を形成する。第２端１１８は図３に最もよく示す如く、カム面３２に対向する 拡張端部２８の拡開部分に適合する為に傾斜している。 コネクタが消毒の為に洗浄溶液に浸けられるときに、コネクタ１０の端部をシ ールする為に保護キャップ１３０が取付けられる。保護キャップ１３０は、錠止 リング１１０の内径１１２に受容されるよう寸法決めされた縮径部１３２を有す る。逆向きに配置された１対のラグ１３４は縮径部１３２から外方に延び、錠止 スロット１１４に受容される寸法とされ、縮径部１３２が内径１１２に挿入され るとラグは錠止スロットに侵入する。保護キャップ１３０が反時計回りに捻られ ると、ラグ１３４は傾斜した錠止スロットに従って凹み１２２に入り、それによ って保護キャップはコネクタ１０の端部にきつく係合する。適切なガスケット材 料によるシールリング１３６は、縮径部１３２の下部を切取った環状スロット１ ３８内に配置される。この切取りによって、シールリング１３６が押圧されて拡 張端部２８と封止するように接触する肩１４０が形成されるので、消毒の為に洗 浄液に浸けられている間内側シェル２０の内部２２に洗浄液は侵入することがで きない。保護キャップ１３０は可撓性の紐１４２によりコネクタ１０に保持され るが、この紐１４２はその一端がシールリング１３６に取付けられ、他端はバッ クナット３８のねじ端部３６に密嵌する孔１４６を有する保持シールリング１４ ４に取付けられる。図３に最もよく示すように、保持シールリング１４４はバッ クナット３８の肩１４８と内側シェル２０の端１５０に間に挟持され、その間で 封止係合される。シールリング１３６、紐１４２、及び保持シールリング１４４ は、一体構造でもよく、別体の部品を適切に集合組立てして紐で繋いでもよい。 これらの部品はモールド、板状材料を打抜き、或は他の適切な工程により製造し てもよい。 図３及び図４に示す如く、コンタクト５０を部分的に囲む縮径部２４内に、第 １キー部材１６０が配置される。図８乃至図１１に最もよく示す如く、第１キー 部材１６０は第１端１６４及び第２端１６６を有するリング形ベース１６２を含 む。部分的に円筒形の部分、即ちキー素子１６８は、縦軸１７０に沿って第２端 １６６から延びて端１７２及び２つの対向するエッジ１７４及び１７６で終端す る。図１１に示す如く、本実施形態でキー素子１６８は角度１７７に渡って湾曲 している。角度１７７は、エッジ１７４からエッジ１７６まで１８０°より僅か に小さいが、更に小さい、或は大きい角度に渡って湾曲してもよい。角度が１８ ０°より僅かに小さい理由は、本実施形態では２個のコネクタ１０及び１６が嵌 合する際に、対向するエッジ１７４及び１７６の間に間隙を与える為であり、そ れについては以下に説明する。リング形ベース１６２は、ベースの互いに対向す る側部に形成された１対の錠止スロット１７８を有する。各スロットは、ベース の第１端１６４と交差し、次に浅い角度で第２端１６６の方へ延びて湾曲部１８ ０となり、湾曲部１８０は僅かに第１端１６４の方に戻るように延びて凹み１８ ２が形成される。この凹み１８２は、コネクタ１０内でキー部材１６０を角度的 に位 置決めするので重要である。更に以下に説明するように、キー素子１６８は凹み １８２に対し角度的に位置ずれしてもよい。例えば、図１２Ａに示す如く、キー 素子は反時計方向に約１５°の角度で位置ずれしているが、凹みは図１１に示す 位置に留まる。このような角度的な位置ずれは、適切な程度であることが理解さ れよう。ベース１６２は誘電体インサート４４の外径４６に緩く摺動して嵌まる べく寸法決めされた内径１８４、及び縮径部２４に容易に摺動するよう寸法決め された外径１８８を有する。１対のラグ１８６が直径４６の対向側から延び、錠 止スロット１７８に受容されるよう寸法決めされている。図１２及び図１３に最 もよく示す如く、第１キー部材１６０は軸１７０をコネクタの縦軸に整列させて コネクタ１０に組み付けられ、内径１１２の開口に移動させ、且つ縮径部２４の 内径に移動させると、ベースがインサート４４の外径４６の端部に摺動して被冠 され、ラグ１８６は錠止スロット１７８と係合する。第１キー部材１６０は次に 、その軸１７０の周りに時計方向に回転され、ラグ１８６は角度のついた錠止ス ロット１７８に従い、凹み１８２に侵入し、それによって第１キー部材は、誘電 体インサート４４ときつく係合する。適切な材料の弾性リング１９０はフランジ ４８及びベース１６２の第１端１６４との間に配置される。リング１９０はラグ １８６が錠止スロットに従うにつれ圧縮するのに十分な弾性があり、またラグが 凹み１８２に入ると僅かに圧縮が低減されるが、リング９０は凹み内にラグが保 持されるのに十分なだけ圧縮が維持される。コネクタ１０への第１キー部材１６ ０の組立ては、コネクタのエンドユーザによって現場でなされるよう意図されて いる。更に第１キー部材１６０がコネクタ１０から取外されて、異な る第１キー部材が取付けられてもよい。これについては以下に説明する。 図１４及び図１５に最もよく示す如く、コネクタ１０と嵌合する相手方コネク タ１６は、フランジ２０２、図１４で仮想線で示すパネル２０６の開口を通過し て延びるねじ径部２０４、及びナット２０８を有するハウジング２００を含み、 ナット２０８はねじ径部の上にねじ込まれ、コネクタ１６をパネルに取付ける為 にパネルに対し締め付けられる。ハウジング２００は、外側シェル９０の外径よ り僅かに小さい内径２１０を含むので、コネクタ１０の端部が直径２１０に挿入 されると、アーム９６の湾曲面９８は、内側に僅かに撓められる。内径２１０の 面に溝２１２が形成され、コネクタ１０が相手方コネクタ１６と完全に嵌合する と、アーム９６は弾性的に外側に撓み湾曲面９８は溝内に入る。その目的につい ては後述する。コネクタ１６のフランジ２０２と対向する端部は、肩２１６を形 成する端ぐり２１４を有する。直径２２０及びフランジ２２２を有する誘電体イ ンサート２１８は、図１４に示す如くハウジング２００内に配置され、フランジ ２２は端ぐり２１４にあって肩２１６に対応する。インサート２１８は従来の方 法でハウジング２００の所定の位置に固定される。多数のレセプタクルコンタク ト２２４が誘電体ハウジング２１８の開口に保持されて、２個のコネクタが嵌合 するとコネクタ１０のコンタクト５０と係合するように配置される。ハウジング ２００の内径２１０は、溝２１２の近傍にＥＭＩシールドのばねガスケット２２ ８を含む環状の溝２２６を有する。コネクタ１０がコネクタ１６に嵌合すると、 ばねガスケット２２８は環状の凹み３３が、ばねガスケットと整列し、次に凹み に入って弾性的 に圧縮するまで拡張端部２８の外面により僅かに拡張され、これによりコネクタ を嵌合状態に保持するラッチが形成される。加えて、ばねガスケット２２８によ り、ケーブル１２のシールド８０とハウジング２００の間に接地の一体性が得ら れる。 第１キー部材１６０と嵌合し、それと全ての面で同様な第２キー部材２３４は 、ハウジング２００内に配置され、リング形のベース１６２はインサート２１８ の直径２２０を囲む。対のラグ２３６が直径２２０の対向側から外方に延び、第 ２キー部材の錠止スロット１７８に受容されるよう寸法決めされる。第２キー部 材２３４はその軸１７０をコネクタの縦軸に整列させてコネクタ１６に組み付け 、内径２１０の開口に移動させると、ベースはインサート２１８の外径２２０の 端部の上に摺動し、ラグ２３６は錠止スロット１７８に係合する。第２キー部材 ２３４は次にその軸の周りに時計方向に回転させると、ラグ２３６は傾斜した錠 止スロット１７８に従い、凹み１８２に入るが、これによって第２キー部材は誘 電体インサート２１８ときつく係合する。適切な材料の弾性リング２３８は、イ ンサート２１８の肩２４０と第２キー部材２３４の第１端１６４の間に配置され る。リング１９０と類似したリング２３８はラグ２３６が傾斜した錠止スロット １７８に従動するに従って圧縮するのに十分な弾性を有し、次にラグが凹み１８ ２に入ると僅かに圧縮が軽減されるので、リングはラグを凹み内に維持するのに 十分な圧縮状態を維持する。第１キー部材１６０のように、コネクタ１６への第 ２キー部材２３４の組付けは、コネクタのエンドユーザによって現場でなされる べく意図されている。 第１及び第２キー部材１６０，２３４はコネクタの部品を取外さ ずにコネクタ１０及び１６から外すことができ、例えば装置のパネルの隣接する コネクタのキー配列を変えたい場合、異なる適合対のキー部材が取付けられる。 第１及び第２キー部材１６０及び２３４は、それらの対応するリング形のベース １６２の凹み１８２に対し異なる角度位置に取付けられ、それによって特定のキ ー位置を有するいくつかの異なる適合対が形成されることが理解されよう。要件 は適合した第１及び第２キー部材１６０及び２３４の対は、互いに補完するよう に凹み１８２が角度をつけて位置するキー素子１６８を有することである。即ち コネクタ同士の嵌合はできるが、第１及び第２キー部材のキー素子１６８が相補 型の位置にある同じ適合対の部材でなければ嵌合しない。加えて、各キー素子１ ６８はエッジ１７４からエッジ１７６へ略１８０°の範囲で湾曲してもよい。し かし、キー素子の一つが１８０°より小さく湾曲する場合は、対となった他のキ ー素子は、２つのキー素子が合計で３６０°より僅かに小さくなるように大きく なければならない。合計が３６０°より小さい理由は２つの嵌合するキー素子の 対向するエッジ１７４とエッジ１７６の間に間隙を設ける為である。キー素子１ ６８の角度位置のいかなる組合わせ、及びエッジ１７４からエッジ１７６の湾曲 の範囲も、適合したキー部材１６０及び２３４の特定のキー位置を形成するのに 用いてもよいことが理解できよう。 操作するには、コネクタ１０は、方向決めキー溝に方向付けキーが整列するよ うに拡張端部２８を内径２１０の開口に挿入してコネクタ１６に嵌合される。第 １及び第２キー部材１６０及び２３４のキー素子１６８が互いに通過して挿入さ れると、コンタクト５０はレセプタクルコンタクト２３４と接触する。挿入し続 けると拡張端 部２８の外面はＥＭＩシールドばねガスケット２２８と接触し、且つラッチ係合 し、湾曲面９８はアーム９６の弾性変形により溝２１２内に押圧される。この時 点でコネクタ１０はコネクタ１６に完全に嵌合する。ケーブル１２が不用意に引 き抜かれた場合、内側シェル２０はコネクタ１６から引き抜き力の方向に外れ、 カム面３２は傾斜面１００と係合し、それによってアーム９６は弾性的に外方に 変位されて、湾曲面９８は溝２１２と錠止しコネクタ１０と１６の係合が外れる のが阻止される。２つのコネクタの嵌合を解除したい場合は外側シェル９０を手 で把持してコネクタ１６から離れるように引くと、アーム９６が弾性的に変位し て湾曲面９０は内側に撓み、溝２１２から外れる。そしてコネクタ１０はコネク タ１６と係合が解除される。 本発明の重要な利点は、キー部材がエンドユーザによって現場で、コネクタと 相手方のコネクタに組付けられることである。これによって装置のパネルに見ら れるような隣接するコネクタのグループ間に特定のキー付けが容易になされ、こ れらのコネクタの嵌合不適合が阻止される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリッキンガー、スティーブン エル アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 17036 ハメルスタウン、フォックス メ ドウ ドライブ 7107、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．相手方電気コネクタと相互接続されるコネクタ及び相手方のコネクタの夫々 は、内部キャビティを有する円筒形本体及び前記内部キャビティ内に誘電体イン サートを有する電気コネクタにおいて、 前記コネクタと特定の前記相手方のコネクタとの嵌合を規制するキーイングシ ステムは、前記コネクタに解除可能に固定される少なくとも１個の円筒形キー部 材を有すると共に、そこから外方に延びるキー部を有し、前記相手方コネクタの 相手方キー部と相互作用して嵌合を規制することを特徴とする電気コネクタ。 ２．前記キー部材は凹所を含み、前記コネクタは突起を含み、前記突起及び前記 凹所は解除可能に錠止係合することにより、前記キー部材は前記コネクタに解除 可能に固定されることを特徴とする、請求項１の電気コネクタ。 ３．前記凹所は前記キー部材のエッジに隣接し、且つ前記エッジと交差して、前 記キー部材が前記コネクタに挿入されたとき前記突起を受容する開口を含むこと を特徴とする、請求項２の電気コネクタ。 ４．前記凹所は前記エッジに対し傾斜し、前記開口と交差して、前記突起が前記 カム面にカム係合して、前記キー部材が前記コネクタに固定されるよう配置され たカム面を含むことを特徴とする、請求項３の電気コネクタ。 ５．前記コネクタは環状のフランジを含み、前記キー部材が前記コネクタと錠止 係合したとき前記キー部材は前記フランジと係合することを特徴とする、請求項 ４の電気コネクタ。 ６．前記キーイング部材の前記エッジと前記フランジの間には半硬質の部材を有 することを特徴とする、請求項５の電気コネクタ。 ７．前記突起は前記誘電体インサートの面から延びることを特徴とする、請求項 ５の電気コネクタ。 ８．前記突起は前記コネクタの本体の面から延びることを特徴とする、請求項２ の電気コネクタ。 ９．前記キーイング部は第１エッジ及び第２エッジを有し、前記第１エッジと前 記第２エッジから第１角度の間で湾曲することを特徴とする、請求項２の電気コ ネクタ。 １０．前記相手方のキーイング部は第３エッジ及び第４エッジを有し、前記第３ エッジと前記第４エッジの間の第２角度の間で湾曲し、前記第１角度と前記第２ 角度の合計は３６０°より僅かに小さいことを特徴とする、請求項９の電気コネ クタ。 １１．前記凹所は凹みを有し、前記キー部材が前記コネクタに取外し可能に固定 されたとき、前記突起は前記凹み内に位置することを特徴とする、請求項２の電 気コネクタ。