JPS6122427B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に電気コネクタ結合装置、特に
弾力性コネクタ要素のための継手装置（coupling
assemblies）に関するものである。特に本発明
は、弾力性コネクタ要素を他の嵌合しうるコネク
タ要素に結合するための改良された簡単な継手装
置に関するものであり、ここでは継手装置要素を
協働関係に保持するために、弾力性コネクタ要素
の弾性を利用している。

電気コネクタ要素を相互接続するための多数の
装置であつて、結合リングを用いる種々の継手装
置を有するものが知られている。一般にこのよう
な継手装置は、ネジ山が切られた結合リングを有
している。この結合リングは、一方のコネクタ要
素に回転しうるように取付けられ、第２コネクタ
要素にネジ結合してこれらコネクタ要素を結合
し、これらコネクタ要素によつて担持される接触
部材を係合させる。多くの場合、剛性レセプタク
ル要素に係合する剛性プラグ要素の周りに回転で
きるように結合リングが取付けられる。さらに、
結合リングはコネクタ要素を相互接続するフエノ
ール（ferrule）としてしばしば機能する。

コネクタ要素が堅固に結合された後に、このよ
うな結合リングのゆるみを防止するための多数の
異なる装置が知られている。ある普通の装置は、
継手装置内に組み入れられたワツシヤ・リング上
に設けたかみ合い歯を利用している。他の装置
は、結合ゆるみ（decoupling）に対する抵抗力を
生じさせるために種々のバネ装置を利用してい
る。1975年11月４日に発行され、本願人に譲渡さ
れた米国特許3917373号明細書は、結合ゆるみを
防止するためにラチエツト機構を用いた結合リン
グ継手を開示している。

結合ゆるみを防止するためのこのような継手装
置および手段は、複雑で製造価格が比較的高価で
あつた。さらに、このような継手装置および手段
は剛性材料より作られたコネクタ要素に一般に用
いられており、したがつて組合わされた結合リン
グを剛性コネクタ要素の周りに適切にしつかりと
保持するために追加の構成的要素を必要とする。
これらの追加の構成的要素は、継手の複雑さおよ
び製造価格を増大させる。

いく種類かの電気コネクタ、特に、か酷な環境
で用いられるように作られた電気コネクタは、ゴ
ムまたは他のエラストマー材料のような弾性材料
より作られたコネクタ要素を用いている。このよ
うなコネクタ要素の例は、1976年１月６日に発行
され、本願人に譲渡された米国特許3930705号明
細書に開示されている。上述した継手装置の多く
は、これら継手装置が剛性コネクタ要素自体の重
要部分であるために、弾力性コネクタ要素には用
いることができない。弾力性コネクタ要素または
ある種の要素挿入体に関連した従来の結合リング
は、一般に多数の堅い構成的支持要素を必要とせ
ず、結合リングの構造または作用において弾力性
要素の固有弾性を利用していない。したがつて、
このような継手は、機能かつ維持させるのが複雑
であり製造コストが高くなる。

このため本発明は、従来の継手装置の上述した
欠点を克服し、弾力性コネクタ要素に用いる改良
され簡略化された継手装置に関係している。

特に本発明の目的は、弾力性挿入体を有する第
１コネクタ要素を第２嵌合要素に結合するための
改良した継手装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、弾力性コネクタ要素を、
他の嵌合要素に結合するための改良した継手装置
であつて、継手要素を協働関係に保つために弾力
性コネクタ要素の固有弾性を利用する継手装置を
提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、弾力性コネクタ要
素を他の嵌合要素に結合するための改良した継手
装置であつて、継手要素を協働関係に保持するた
めに追加の構成要素を用いることなしに、前記弾
力性コネクタ要素および他の嵌合要素を結合する
ことのできる継手装置を提供することにある。

さらに本発明の目的は、弾力性コネクタ要素を
他の嵌合要素に結合するための改良した継手装置
であつて、結合されたコネクタ要素の結合ゆるみ
を防止するために弾力性コネクタ要素の固有弾性
を利用する継手装置を提供することにある。

したがつて本発明は、弾力性エラストマー挿入
〓〓〓〓
体を有する第１コネクタ要素を第２嵌合コネクタ
要素に結合するための電気コネクタ継手装置に関
係している。この継手装置は、弾力性挿入体の周
囲に係合し、軸方向に張り出されその一端で円周
状に間隔を置いて配置された複数本のフインガ
（fingers）を有する内筒（shell）を具えるのが好
適である。これらフインガの自由端から半径方向
外側に突出した複数個のラツチ（latch）部材
と、フインガの固定端のすぐ近くで半径方向外側
に突出する複数個の止部材とによつて、フインガ
の外側環状表面の周囲に、かなり堅固な円周状支
承面が定められる。

また、環状結合リングに内側環状フランジを設
ける。このフランジは、内筒の周囲での回転のた
めに支承面と協働的に係合しうる。環状結合リン
グは、第２コネクタ要素への取付けのための手段
を有しており、この手段は剛性材料によつて構成
するのが好適である。結合リングおよび支承面
は、エラストマー挿入体の固有弾性が結合リング
および支承面の協働的係合を保つように形成配置
する。さらに、フインガおよびラツチ部材は、内
筒上への結合リングの軸方向組合わせがラツチ部
材およびフインガを内方へ偏移させて、結合リン
グが支承面の周囲に完全に位置するまで結合リン
グをささえ、挿入体の弾力がフインガおよびラツ
チ部材を偏移されない位置に復帰させてそこに保
持するように適合させる。

第１コネクタ要素および第２コネクタ要素内に
設けられている接触部材が係合するように、弾力
性挿入体と内筒と第２コネクタ要素とを協働的に
配列させるためにキー（key）手段を設ける。好
適な形態では、フインガの少なくとも１本を欠除
させて、弾力性挿入体上に設けらた突出軸方向キ
ー部材と係合する軸方向キースロツトを設ける。
さらに、少なくとも１個のキー突出部をキースロ
ツトと関連するように内筒上に設けて、第２コネ
クタ要素に設けられている協働キー溝と係合する
ようにする。

結合リングを第２コネクタ要素に取付けたとき
に、結合リングの第２コネクタ要素からの結合ゆ
るみを防止するために、交互のフインガの固定端
に近いところに止部材を配置し、これら止部材の
間にギヤツプを設ける。結合リングの環状フラン
ジの一端に沿つて複数個の軸方向に突出するもど
り止を間隔を置いて設け、止部材とかみ合い係合
させるのが好適である。結合リングの結合方向へ
の回転が、もどり止と止部材とがインターフエイ
スするように２個のコネクタ要素を係合したとき
に、エラストマー要素の弾性が、結合に抗する抵
抗力を与える。

以下、本発明結合アセンブリの一実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。

第１図は結合アセンブリの斜視図であり、弾力
性コネクタ要素に係合させた環状部材としての内
筒と結合手段としての環状結合部材とを組合わさ
ない状態で示している。第２図は、組合わさない
状態での結合アセンブリと弾力性コネクタとの側
面図である。

これら第１図および第２図において、継手装置
５は、電気コネクタとしての弾力性コネクタ要素
１０を他の嵌合要素としての第２コネクタ要素１
２に結合するためのものである。この継手装置５
は、内筒１４と中央開口１７を有する環状結合部
材１６とを有している。弾力性コネクタ要素１０
は、ゴム等のような公知のエラストマー材料で作
るのが好適であり、第１図〜第６図に示すような
完全な弾力性コネクタ要素を具えることができ、
あるいは複合コネクタ要素（図示せず）内への挿
入部材の形態とすることもできる。第２コネクタ
要素１２は、剛性外側ハウジングを有する弾性材
料を用いることもできるが、プラスチツクまたは
金属のような剛性材料で作るのが好適である。

第４図〜第６図において、弾力性コネクタ要素
１０は、複数個の軸方向孔１８を有しており、こ
れら孔には作用（active）ピン接触素子２１を有
するのが好適な複数個の電気接触部材２０を設け
る。同じように第２コネクタ要素１２には、複数
個の軸方向孔２２を有しており、これら孔には前
記ピン接触素子２１と嵌合する作用ソケツト接触
素子２５を有するのが好適な複数個の電気接触部
材２４を設ける。電気導体２６を、各接触部材２
０に電気的に接続し、弾力性コネクタ要素１０か
ら外側へ突出させる。図示されている接触部材２
０と２４および導体２６の特定の配置は、本発明
が利用できる技術に対しては公知の異なる種類の
配置のうちの一つにすぎないことに注意すべきで
あり、他の配置例は前述の米国特許3930705号明
細書に示されている。

〓〓〓〓
第１図〜第６図において、弾力性コネクタ要素
１０は、その形状をほぼ円筒状とするのが好適で
あり、その周囲に設けられ嵌合端部３０より離間
された環状溝（以下「溝」と略称する）２８を有
している。嵌合端部３０は、第２コネクタ要素１
２と係合するようになされている。内筒１４は、
端部の開いたかなり堅い管状体とし、この管状体
がその端部に軸方向に張り出され円周状に間隔を
置いて配置された複数個のフインガ３２を具える
のが好適である。図示のように、フインガ３２の
長さは、プラスチツクまたは金属のような堅い材
料で作るのが好適な管状内筒１４の長さの約半分
である。

内筒１４を、フインガ３２の自由端から内径方
向に突出する複数個のフツク部３４によつてコネ
クタ要素１０の周囲にしつかりと係合保持する。
それぞれのフインガ３２が１個のフツク部３４を
具えるのが好適である。フツク部３４は、各フツ
ク部の肩部３６が溝２８の内側環状縁部３８にし
つかりと掛合するようにして溝２８と確実に係合
ような寸法形状とする。フインガ３２は、半径方
向に柔軟性があるように構成するが、弾力性コネ
クタ要素１０により係合されたときに、フインガ
の内側面に沿つてほぼ円筒状にしつかりと支持す
るようにする。

内筒１４上に剛性支承面４０を確定する手段を
設け、この手段は第１環状肩部４２と第２環状肩
部４４とを具えるのが好適であり、これら肩部の
それぞれは支承面４０の直径よりも大きい外径を
有している。第１環状肩部４２は、交互に配置さ
れたフインガの自由端から半径方向外側に突出す
る複数個のラツチ（latch）部材４６により構成
される。各ラツチ部材４６は、以下に詳述するよ
うに、環状結合部材１６とすべり係合するために
長さ方向に対し斜めのカム表面４８を有してい
る。第２肩部４４は、張出しフインガ３２の固定
端のすぐ近くで内筒１４から半径方向外側に突出
する環状に離間して配置された複数個の止部材５
０を具えるのが好適である。好適な形では、ラツ
チ部材４６間に離間して配置された交互のフイン
ガ３２の固定端のすぐ近くに止部材５０を配置し
て、止部材５０間にギヤツプ５１を形成する。

環状結合部材１６は、環状の結合リングの形態
とし、その内面に内側に突出するフランジ５２を
具えるのが好適である。フランジ５２は、環状肩
部４２と４４との間の支承面４０の周囲でしつか
りとした回転係合のできるような寸法形状とす
る。結合リング（以下「リング」と略称する）１
６の嵌合端部５４は、リング１６を第２コネクタ
要素１２に回転結合するためのネジ山５６を具え
ている。ネジ山５６は、フランジ５２の一方の縁
部に近接するリング１６の環状内面に設けるのが
好適である。前述のような回転ができるネジ山ま
たは差込型係合機構等のような、リング１６を第
２コネクタ要素１２に結合するどのような公知の
手段も利用できることに注意すべきである。

本発明継手装置５を弾力性コネクタ要素１０上
で組合わせるためには、最初に、フツク部３４が
環状溝２８に係合するまで、内筒１４を要素１０
上にすべるようにして挿入する。次に、接触部材
２０に接続されている導体２６をリング１６の中
央開口１７に通し、リング１６を内筒１４上にす
べるようにして挿入する。フランジ５２がカム表
面４８と係合すると、ラツチ部材４６およびフイ
ンガ３２は半径方向内側に偏移されて弾力性コネ
クタ要素１０を押圧することにより、フランジ５
２が支承面４０と完全に係合するまで、フランジ
５２がラツチ部材上をすべらすことができる。フ
ランジ５２が支承面４０と完全に係合すると、コ
ネクタ要素１０の固有弾性が、ラツチ部材４６お
よびフインガ３２をコネクタ要素１０の周囲の偏
移されない円筒状位置に強制的に復帰させて、支
承面４０と環状肩部４２，４４とによつて決まる
支承凹部内にフランジ５２を係合保持する。した
がつて、第１の弾力性コネクタ要素１０の弾性が
リング１６および支承面４０を協働係合状態に保
持し、これによりリング１６が支承面４０と係合
してしつかりと保持されるが支承面の周りに自由
に回転して以下に述べる結合機能を与えるよう
に、フランジ５２および支承面４０を形成配置す
る。

特に第１図および第３図において、内筒１４を
弾力性コネクタ要素１０に鎖錠し（keying）か
つ適切に位置合わせする手段が設けられ、これら
手段はコネクタ要素１０の外側表面に沿つて軸方
向に配置された少なくとも１個、好適には複数個
の半径方向外方に突出するキー部材５８と、内筒
１４の長さに沿つて配置され前記キー部材５８に
〓〓〓〓
対して環状に配置された同じ数のキースロツト６
０とを具えている。好適な形態では、キー部材５
８はコネクタ要素１０の同一の弾性材料で作り、
各キースロツト６０はフインガ３２を除去するこ
とによつて間隙を作る。このような配置によつ
て、キー部材５８は位置合わせをし且つ弾力性コ
ネクタ要素１０の周囲に内筒１４を堅固に保持す
る働きをする。

第２コネクタ要素１２に設けられている協働キ
ー溝６１と係合させるために内筒１４の外面に沿
つて軸方向に配置した複数個のキー突出部６２
は、前記キー部材５８およびキースロツト６０と
協働的に関係している。複数個の接触部材２７が
適切に配置されて、コネクタ要素１０と１２とが
結合されたときに複数個の接触部材２４と嵌合す
るように、キー突出部６２はキー部材５８および
キースロツト６０と協働的に関係している。

第４図〜第６図において、弾力性コネクタ要素
１０をプラグまたはレセプタクルの形態とし、第
２コネクタ要素１２を逆の形態にすることができ
る。図示の実施例では、コネクタ要素１０はレセ
プタクルの形態であり、嵌合端部３０は、２個の
コネクタ要素１０と１２とが嵌合させるときにコ
ネクタ要素１２であるプラグ６８に対する摩擦抵
抗を生じさせるための内部弾力性環状リブ６６を
有する管状凹部６４を具えている。凹部６４の底
部の内側弾力面７０は、少なくとも１個、好適に
は複数個の弾力圧縮性ノブ部材７２を有してい
る。ノブ部材は、内側弾力面７０から外方に延在
し接触部材２０の嵌合端部の一部を取り囲むスリ
ーブの形態をなしている。以下、このノブ部材を
「スリーブ」と称する。スリーブ７２は、接触部
材２０と２４との間の内部接触領域を封止するの
を助け、コネクタ要素１０と１２との嵌合に抗す
る変化しうる抵抗力を与えるように機能する。プ
ラグ６８は、堅いプラスチツク材料で作るのが望
ましい。プラグ６８が凹部６４内に挿入され、接
触部材２０と２４とが嵌合すると、プラグ６８の
前面７４はスリーブ７２と接触かつ押圧し、この
ため嵌合に抗する抵抗力が生じる。

円筒状ハウジング７６は、コネクタ要素１２か
ら長さ方向に突出しており、プラグ６８から半径
方向に間隔を置いて設けられており、内筒１４お
よびコネクタ要素１０の嵌合端部３０を受け入れ
るための環状ギヤツプ７７を与える。リング１６
のネジ山とかみ合わせるために、ハウジング７６
の外側表面の周囲に半径方向ネジ山７８を設け
る。したがつてコネクタ要素１０と１２とを結合
するためには、周囲に内筒１４およびリング１６
を設けたコネクタ要素１０の凹部６４内に、コネ
クタ要素１２のプラグ６８を挿入する。プラグ６
８をこのように挿入し、結合リング１６を結合方
向に回転させて、ネジ山５６をネジ山７８にかみ
合わせる。リング１６を結合方向に回転させる
と、接触端子２０と２４とが嵌合するまで、プラ
グ６８は凹部６４内にさらに引き込まれる。プラ
グ６８即ち第２コネクタ要素１２は、キー要素６
２，６１，６０，５８のために適切に位置合わせ
されている。結合に抗する軽い抵抗力は、最初
は、リング１６の結合回転に対する軽い抵抗力を
生ずるように環状リブ６６によつて与えられる。
プラグ６８の前面７４がスリーブ７２と係合する
と、結合に抗するかなりの抵抗力が生じる。弾力
性コネクタ要素１０の弾力性スリーブ７２の圧縮
が大になればなるほど、結合に抗する抵抗力は大
きくなる。スリーブ７２の圧縮、したがつてその
結果生じる抵抗力は、コネクタ要素１０の固有弾
性に基づくものであり、以下に説明するようにリ
ング１６の結合ゆるみを防止するために利用され
る。

コネクタ継手装置のための結合ゆるみ防止機構
は、このようなコネクタがかなりの振動等を受け
る場合に特に望ましい。第２図および第３図に関
し、本願発明は、フランジ５２の縁部８２に沿つ
て円周状に間隔を置いて設けられた複数個の軸方
向に突出するもどり止８０によつて、前記結合ゆ
るみ防止機構を達成している。縁部８２は、弾力
性コネクタ要素１０の嵌合端部３０に最も近い縁
部である。結合リング１６が結合に抗する抵抗力
を受けるときに、止部材５０間のギヤツプ５１に
はまり込むように、もどり止８０を間隔を置いて
設ける。したがつて、結合リング１６を結合方向
に回転しているときに、環状リブ６６によつて与
えられる抵抗力は、止部材５０に対しもどり止８
０をインターフエイスするに十分であり、このた
めコネクタ要素１０と１２との実施の結合からイ
ンターフエーシング（interfacing）が生じる。し
かし、このようなインターフエーシングは軽く、
〓〓〓〓〓
リング１６を結合方向に回転するときにコネクタ
要素１２から引き出される小さな軸方向力によつ
て打ち負かされる。このことは、リング１６のコ
ネクタ要素１２への結合を容易にする。

しかし、プラグ６８が凹部６４に挿入されて、
プラグの前面７４が弾力性のスリーブ７２に係合
して圧縮することにより結合に抗する大きな抵抗
を生じると、かみ合つたもどり止８０と止部材５
０との間の力は十分大きく、結合リングの結合方
向へのそれ以上の回転を制限する。同様に、スリ
ーブ７２の大きな抵抗力によつて生じるもどり止
８０と止部材５０との間のこの同じかみ合い力
は、リング１６の結合ゆるみ方向への回転を阻止
することにより、リング１６のコネクタ要素１２
からの結合ゆるみを阻止し、もどり止８０および
止部材５０は１つのかみ合い位置を保持しようと
する。嵌合されたコネクタ要素１０と１２とを取
りはずすためには、リング１６の結合ゆるみ方向
への回転と共にリング１６へ加えるかなりの軸方
向力によつてのみ加能である。このように、フラ
ンジ５２にもどり止８０を簡単に設けて、これら
もどり止が止部材５０とかみ合うようにすること
により、効果的かつ簡単な結合ゆるみ防止機構が
得られる。

上述ししたところから明らかなように、本発明
は、弾力性コネクタ要素を他の嵌合要素に相互接
続するための効果的かつ簡単で安価な継手装置を
提供することにある。本発明は、継手の係合を保
持し、結合リングと内筒との協働関係を保持する
ために、弾力性コネクタ要素の固有弾性を用いる
ため、従来の継手装置の複雑なデザインおよび構
造を有さない。さらに本発明は、弾力性コネクタ
要素の固有弾性を利用して、結合したコネクタ要
素の結合ゆるみを防止している。

この継手装置はコネクタ要素と一体となつてい
ないために、同じ基本寸法を有する異なる弾力性
コネクタ要素を何個でも用いることができる。

本発明は、本発明の精神から離れることなく、
他の形態で実施できることがわかる。したがつ
て、本発明の実施例はすべての点で例示的であつ
て限定ではなく、本発明はここに述べられた事項
に限定されず、特許請求の範囲に記載されている
事項の範囲内で変形をすることができることは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明継手装置の斜視図であり弾力性
コネクタ要素に係合させた内筒と環状結合部材と
を組合わさない状態で示し、第２図は組合わさな
い状態での本発明継手装置と弾力性コネクタ要素
との側面図、第３図は第２図の３−３線における
断面図、第４図は第１図の４−４線における断面
図、第５図は結合リングを内筒に完全に組合わせ
た第４図に類似した断面図、第６図は弾力性コネ
クタ要素と剛性第２コネクタ要素に係合させた本
発明継手装置とを示す第５図に類似した断面図で
ある。 ５……継手装置、１０……弾力性コネクタ要
素、１２……第２コネクタ要素、１４……内筒、
１６……環状結合部材、２０，２４……電気接触
部材、２８……環状溝、３２……フインガ、４０
……支承面、４６……ラツチ部材、５０……止部
材、５２……フランジ、５６，７８……ネジ山、
５８……キー部材、６０……キースロツト、６１
……キー溝、６２……キー突出部、６６……環状
リブ、６８……プラグ、７２……ノブ部材、８０
……もどり止。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弾力性コネクタ要素を他の嵌合要素に結合す
   るために用いる継手装置において、前記弾力性コ
   ネクタ要素の周囲に係合することができる堅い管
   状の内筒を具え、この内筒の一端に軸方向に張出
   され円周状に間隔を置いて配置し周囲に円周状支
   承面を形成する複数個の可撓性のフインガを設
   け、さらに前記内筒の周囲に回転するように前記
   支承面と係合し前記嵌合要素への取付手段を有す
   る環状結合部材を具え、前記フインガの自由端
   は、前記弾力性コネクタ要素に設けた環状溝に係
   合するための半径方向内側に突出する複数個のフ
   ツク部を有するものとして構成し、これらフツク
   部は前記弾力性コネクタ要素の周囲の適切な位置
   に前記フインガを保持し、前記弾力性コネクタ要
   素が前記フインガの半径方向内側への移動に対し
   て抵抗する構成としたことを特徴とする継手装
   置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の継手装置にお
   いて、前記内筒は、前記弾力性コネクタ要素上に
   設けた突出した軸方向キー部材と係合させるため
   に前記フインガ間に設けた少なくとも１個の軸方
   向キースロツトと、前記嵌合要素に設けた協働キ
   ー溝と係合させるために前記キースロツトに対し
   て周方向に一致する位置で前記内筒上に設けて前
   記キースロツトに対し一直線に整列する少なくと
   も１個のキー突出部とを有するものとして構成し
   たことを特徴とする継手装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の継手装置にお
   いて、前記支承面は、前記フインガの自由端に沿
   つて設けた半径方向外側に突出する複数個のラツ
   チ部材と、前記フインガの固定端のすぐ近くの前
   記内筒の周囲に円周状に間隔を置いて設けた半径
   方向外側に突出する複数個の止部材とによつて、
   前記フインガ上に定めたことを特徴とする継手装
   置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の継手装置にお
   いて、前記ラツチ部材は前記環状結合部材とすべ
   り係合する傾斜カム表面を有するものとして構成
   したことを特徴とする継手装置。 ５ 特許請求の範囲第３項に記載の継手装置にお
   いて、前記止部材を交互のフインガの固定端のす
   ぐ近くに設け、前記環状結合部材は、その内面か
   ら半径方向内側に突出する間隔を置いて環状に配
   置した複数個のもどり止を有するものとして構成
   し、これらもどり止を間隔を置いて配置した前記
   止部材とかみ合い係合可能に構成したことを特徴
   とする継手装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の継手装置にお
   いて、前記嵌合要素と嵌合するようにした前記弾
   〓〓〓〓
   力性コネクタ要素の端面は、端面から軸方向外側
   に突出する複数個の弾力圧縮性ノブ部材を有する
   ものとして構成したことを特徴とする継手装置。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の継手装置にお
   いて、前記各弾力性ノブ部材を、接触部材の端部
   の周囲の前記端面から延在するスリーブにより構
   成したことを特徴とする継手装置。