JP2012132476A - パッキン及び電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 平面方向に力がかかったときにも、溝から脱落しにくいパッキンを提供する。
【解決手段】 パッキン１は、断面形状が十字型であって、縦方向（パッキン溝の深さ方向）の両方向に突出した上突部１１及び下突部１２と、内外方向（パッキン溝の幅方向）の両方向に突出した内突部１３及び外突部１４と、を有する。パッキン１の自由姿勢における幅Ｗは、パッキン溝の幅よりも広い。パッキン１は、溝に収容される際に、周方向に直交する断面が、周方向軸周りに回動して収まる。つまり、パッキン１は、縦方向（溝の深さ方向）の軸Ａが傾斜した姿勢で溝に収容される。このため、パッキン１には、自由姿勢に戻ろうとする、回動方向の弾性復元モーメントを有する。このモーメントの方向は、パッキンに外から内へ向かう力がかかったときの外力の方向と反対方向であるので、パッキンのメクレ外れを自動的に妨げ、溝から脱落しにくい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、対向して当接する平面間のシールに使用される平面固定用のパッキンに関する。特には、両面間の十分なシール性を有するとともに、パッキンに平面に平行な方向の力がかかっても、溝から脱落しにくいパッキン及びそのパッキンを使用した電気コネクタに関する。

電力供給線を結合する電気コネクタなどは、プラグとレセプタクル（又はアダプタ）とからなる。両者の軸方向の連結面間は、一般に平面固定用のパッキンによってシールされている。このようなパッキンとしては、多くの場合、断面形状が円形や楕円形のパッキンが使用される。電気コネクタの場合、パッキンは平面間でつぶし代の分だけ圧縮されるが、この際、平面と平面とは完全に当接しておらず、わずかなスキマが開いているのが一般的である。パッキンはこのような場合でも十分なシール性を有するものであるが、プラグとレセプタクル（又はアダプタ）の場合、両平面を完全に当接させる、あるいは、スキマをできるだけ狭くした方が、両者を固定するためのネジが緩みにくく好ましい。
ただし、パッキンを装着した場合、プラグとレセプタクル（アダプタ）を結合するために、ネジを締めて防水性を保つようにするが、パッキンを潰して対向面を当接させようとすると、締め付けトルクを高くしなければならず、螺合させ難くなることがある。

一方、断面形状がＸ字状のＸリングも使用される（例えば、特許文献１参照）。このＸリングは、対向する面に２個の突部が圧接するが、突部が変形しやすいため、対向面に与える反力が小さく、同面の変形や浮き上がりを防止することができるとされている。また、断面形状が漢字の山の字状のガスケット（パッキン）も提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。これらのガスケットは、上辺の幅方向中央部に、突出したシール部を有するとともに、下辺の幅方向中央部に凹部が形成されている。さらに、ガスケットの幅が溝の幅よりも大きく形成されている。このため、溝に収容された状態では幅方向の圧縮力によって溝から脱落しにくく、幅方向中央のシール部を軸方向へ押し上げるので、高い押圧性が得られるとされている。シール部が圧縮変形した分のゴムの体積は、シール部の下方に形成された凹部内に逃がされる。

上記のようなパッキンの幅を溝幅より狭くした場合は、幅方向の圧縮力によってパッキンは溝から脱落しにくい。しかし、パッキン溝から上に出ているシール部の頭頂部に平面方向（平面に沿った横方向）の力がかかると、パッキンが外れるおそれがある。

特開平２−１３８５７４号公報 実開平５−１９７２９号公報 特開平１０−３１１４３０号公報

本発明は、平面方向に力がかかったときにも、溝から脱落しにくいパッキンを提供することを目的とする。さらには、低い締め付けトルクで、対向する平面間のスキマをなくし当接させる、あるいは、スキマをできるだけ狭くできるパッキンを提供することを目的とする。

本発明のパッキンは、 対向する一対の平面の一方に形成されたパッキン溝に収容されるとともに、該一対の平面の間に挟まれて両面間をシールする、弾性体からなる周状のパッキンであって、 該パッキンの自由姿勢における幅が、前記パッキン溝の幅よりも広く、 前記溝に収容される際に、周方向に直交する断面が、周方向軸周りに回動して収まることを特徴とする。

本発明によれば、溝幅よりも幅広のパッキンを回動させて溝に収容するので、パッキンは幅方向両側でパッキン溝の内壁に接し、両面の摩擦力で固定される。さらに、パッキンは、縦方向（溝の深さ方向）の軸が傾斜した姿勢で溝に収容されるので、自由姿勢（力のかかっていない姿勢、上記平面に対して直交する姿勢）に戻ろうとする、回動方向の弾性復元モーメントを有する。このモーメントの方向を適当に選択することにより、パッキンのメクレ外れを自動的に妨げ、溝から脱落しにくくなる。

本発明においては、 前記パッキンの外周側の部分に、回動支点となる突部が形成されており、 前記パッキンの反溝底側の部分に、力点となる突部が形成されていることが好ましい。

回動支点があると、パッキンを溝に入れる際にパッキンを回動させやすい。また、力点があると、力点を指で押して回動させ易い。

本発明のパッキンの具体的形状は、 断面形状が十字型であって、 縦方向（前記溝の深さ方向）の両方向に突出した上突部及び下突部と、 内外方向（前記溝の幅方向）の両方向に突出した内突部及び外突部と、を有することが好ましい。

パッキンの断面形状を十字型とすると、パッキンが溝に収容された状態において、各突部が圧縮方向に対して斜めになっているので、圧縮時にパッキンが潰れやすい。

本発明においては、 前記回動支点となる突部が前記外突部であって、前記力点となる突部が前記上突部であって、 前記外突部に対して前記上突部を内側かつ下方向に押し下げることにより、周方向に直交する断面が、周方向軸周りに回動して、前記パッキンが前記溝に収まることが好ましい。

詳しくは後述するが、一般に、溝に収容されたパッキンには、もとの径に戻ろうとする、パッキンの周の内側に向かう力がかかっている。このため、溝に収容されたパッキンに外から内へ向かう外力がかかると、この外力の方向がパッキンの縮径方向の力の方向と同じであるので、パッキンがめくれ上がって溝から外れやすくなる。本発明によれば、外突部を内側かつ下方向に押し下げるので、パッキンは縦軸が内側に傾斜した姿勢（図２（Ｃ）参照）で溝に収容される。この姿勢においては、パッキンに元の姿勢に戻ろうとする弾性復元モーメントが生じている。この弾性復元モーメントによる摩擦力の方向は、前述の外力によるめくれ上がりの力と逆の方向であるので、外力がかかった場合のめくれ上がりを防止することができる。

本発明の電気コネクタは、 第１電極及び該第１電極を収容するケーシングを有するプラグと、 前記第１電極と接して電気接続を得る第２電極及び該第２電極を収容するケーシングを有するレセプタクル又はアダプタと、を有し、 電気接続時には、前記プラグと前記レセプタクル又はアダプタとが軸方向に対向して前記プラグケーシングとレセプタクルケーシング又はアダプタケーシングとが係合することにより連結される電気コネクタであって、 前記プラグ、及び、レセプタクル又はアダプタの対向面間に前記のいずれかに記載のパッキンが収容されていることを特徴とする。

本発明によれば、プラグ及びレセプタクルの対向面間の間隔を可能な限り狭くする、あるいは、当接させることができる。このため、両ケーシングのネジが緩みにくく、安定した防水性を保つことができ、さらには確実な導通を維持することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、溝幅よりも幅広のパッキンを回動させて溝に収容するので、パッキンに自由姿勢（力のかかっていない姿勢、上記平面に対して直交する姿勢）に戻ろうとする方向の弾性復元モーメントが生じる。このモーメントの方向を、外から内側に向かう外力によるめくれ上がりの方向と逆の方向とすることにより、外力によるパッキンのめくれ外れを自動的に妨げ、溝から脱落しにくいパッキンを提供できる。
さらに、高い締め付けトルクをかけずに防水性を保てるために、締め付け作業が容易であり、コネクタにかかる負荷が軽減される。

本発明のパッキンの構造を説明する図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は縦断面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）の一部を拡大した図である。 図１のパッキンを溝に収容する手順の一例を示す図であり、図２（Ａ）はパッキンを溝上に載置した状態、図２（Ｂ）はパッキンの回動初期の状態、図２（Ｃ）はパッキンが完全に溝に収容された状態を示す。 電気コネクタ用のＯリングを説明する図であり、図３（Ａ）はＯリングを溝に収容した状態、図３（Ｂ）は溝に収容されたＯリングに外力Ｆがかかった状態を示す。 山型パッキンの一例を説明する図であり、図４（Ａ）は山型パッキンを溝に収容した状態、図４（Ｂ）は溝に収容された山型パッキンに外力Ｆがかかった状態を示す。 溝に収容されたパッキンの外れやすさを説明する図であり、図５（Ａ）は外から内への外力がかかった場合、図５（Ｂ）は内から外への外力がかかった場合を示す。 図１のパッキンを説明する図であり、図６（Ａ）はパッキンを溝に収容した状態、図６（Ｂ）は溝に収容されたパッキンに外力Ｆがかかった状態を示す。 本発明のパッキンの第１の変形例の構造を説明する図であり、図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）は縦断面図、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）の一部を拡大した図である。 図７のパッキンを溝に収容する手順の一例を示す図であり、図７（Ａ）はパッキンを溝上に載置した状態、図７（Ｂ）はパッキンが完全に溝に収容された状態を示す。 本発明のパッキンの第２の変形例の構造を説明する図であり、図９（Ａ）は平面図、図９（Ｂ）は縦断面図、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）の一部を拡大した図である。 図９のパッキンを溝に収容する手順の一例を示す図であり、図１０（Ａ）はパッキンを溝上に載置した状態、図１０（Ｂ）はパッキンが完全に溝に収容された状態を示す。 本発明のコネクタの構造を説明する一部断面側面図である。 図１１のコネクタの導通時のパッキンの状態を示す側断面図である。 図１１のコネクタのプラグに被せられるキャップの構造を説明する一部断面側面図である。 図１１のコネクタのプラグに連結するレセプタクルの構造を説明する一部断面側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るパッキンを説明する。
この例のパッキンは、詳しくは後述するように、プラグとレセプタクルとからなる電気コネクタに使用される。レセプタクルとプラグとには、軸方向に対向する平面が形成されており、レセプタクルの平面には円周状の溝が形成されている。パッキンは、この溝に収容されて、対向するプラグの平面に押し当てられ、両平面間をシールする。
この例では、溝の断面形状が、溝幅（連結平面に平行な方向における長さ）が、深さ（電気コネクタの軸方向における長さ）よりも長い横長の長方形の場合を示す。一例として、適合ケーブル外径１５〜２８ｍｍの型番ＮＷＰＣ−５４のコネクタの場合、溝の内径は５１．５ｍｍであり、溝の幅が３．０ｍｍ、深さが２．４ｍｍである。

パッキン１は、図１（Ａ）に示すように、弾性体からなる周状（リング状）のものである。弾性体としては、例えばシリコンゴムが好ましい。シリコンゴムの他に、クロロプレン・ニトリル・エラストマでもよい。また、硬度は４５°〜６５°が好ましい。

図１（Ｃ）に示すように、パッキン１の縦断面形状（周方向に直交する断面）は、電気コネクタの軸に平行な縦軸Ａに対して対称な十字型であり、一対の上下の突部１１、１２と、一対の内外突部１３、１４とを有する。
なお、上下方向とは、パッキン１の高さ方向（軸方向、パッキン溝の深さ方向）を示す。さらに、下方向とは、パッキン溝の奥方向（底方向）を示し、上方向とはその反対方向を示す。
また、内外方向とは、パッキン１の幅方向（連結平面に平行な方向、パッキン溝の幅方向）を示す。さらに、内方向とはパッキン１の周の内側に向かう方向、外方向とはその反対方向を示す。

上下突部１１、１２の断面形状は同じ半円形であり、各突部１１、１２は中心に頂部Ｐ１、Ｐ２を有する。一方、内外突部１３、１４の断面形状は略方形である。詳しくは、内外突部１３、１４の外周面は、パッキン１の中心を中心とした円の一部をなす円弧状である。このような形状により、内外突部１３、１４は、各々上角部Ｐ３、Ｐ４と下角部Ｐ５、Ｐ６とを有する。

この例では、自由姿勢におけるパッキン１の内径Ｄは４１．４ｍｍである。この寸法は溝の内径よりもやや大きく設定されている。これは、パッキンをやや拡径して溝に収容して、溝の内側壁に対して圧接させるためである。
パッキン１の幅Ｗは３．８ｍｍ、高さＨは３．５ｍｍである。つまり、パッキン１の幅は、溝幅（３．０ｍｍ）よりも広い。また、上下突部１１、１２の半径は０．７ｍｍ、内外突部１３、１４の外周面を形成する円の径は、パッキン１の幅と等しく３．８ｍｍである。さらに、パッキン１の断面積は６．２９ｍｍ^２であり、溝の断面積の８８％である。

次に、本発明のパッキン１を、平面に形成された溝へ収容する方法の一例と収容状態とを図２を参照して説明する。パッキン及び溝の寸法は前述の寸法である。
前述のように、パッキン１の幅は溝幅よりも広いので、自由姿勢のままではパッキン１は溝に収容できない。先行技術に開示されているパッキンは、本発明と同様に幅が溝幅よりも広いものもあったが、これらの例では幅方向に圧縮して溝に収容していた。本発明のパッキンにおいては、パッキンを軸方向に回動させて（倒して）収容する。

図２の各図において、図の左側が内方向（パッキンの周の内側の方向）、右側が外方向を示す。
まず、図２（Ａ）に示すように、溝２０の上方に自由姿勢のパッキン１を置く。パッキン１の幅は溝２０の幅よりも広いので、パッキン１の下突部１２は溝内に入り込むが、内外突部１３、１４の各下角部Ｐ５、Ｐ６が溝２０の内側の縁２１と外側の縁２２に乗った状態となる。次に、図２（Ｂ）に示すように、上突部１１（力点）を中心方向（内方向）かつ溝深さ方向（下方向）（図の左下方向）に押す。すると、パッキン１は、溝２０の外側の縁２２に乗っていた外突部１４の下角部Ｐ６を回動支点として、矢印に示すように溝深さ方向（図２（Ｂ）の反時計回り方向）に回動しようとする。つまり、パッキン１の縦軸Ａが内方向に倒れようとする。そして、溝２０の内側の縁２１に乗っていた内突部１３の下角部Ｐ５は、この押圧力によって溝２０の内側の縁２１から外れて溝２０に入り込んでいく。そして、パッキン１は、さらに回動するとともに溝２０の幅方向に圧縮されながら溝２０に押し込まれていく。最終的には、図２（Ｃ）に示すように、パッキン１の縦軸Ａは、約４５°内側に倒れた状態で溝２０に収容される。実際には、パッキン１は溝の幅方向に圧縮されているので、縦軸Ａは直線ではなくなる。

図２（Ｃ）の収納状態においては、パッキン１の上突部１１と外突部１４の上角部Ｐ４とが、溝２０から突き出ている。突き出ている部分の高さδは、この例では、約０．５９ｍｍである。そして、内突部１３の上角部Ｐ３が溝２０の内側壁２３に接し、内突部１３の下角部Ｐ５と、下突部１２の頂部Ｐ２よりもやや内側の部分Ｐ７が溝２０の底壁２５に接していると考えられる。また、外突部１４の下角部Ｐ６も下方向に押されて、溝２０の外側の縁２２から離れて外側壁２４に接していると考えられる。つまり、少なくとも４か所Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７及びＰ６で、パッキン１が溝２０の内壁に接触している。なお、上突部１１の一部や下突部１２の一部も内壁に接している可能性もある。

比較例として、Ｏリングの溝への収容状態を図３を参照して説明する。
図３（Ａ）に示すように、Ｏリング３０は、溝２０の内側壁２３に最内周部Ｐ３１で接触し、外側壁２４に最外周部Ｐ３２で接触し、底壁２５に最下部Ｐ３３で接触している。なお、通常のＯリングメーカー仕様の平面固定用Ｏリングの場合、溝幅がＯリングの幅よりも相当広くできており、上下に圧縮された場合、Ｏリングはパッキン溝内で左右方向に拡がるようになっている。しかし、電気コネクタの場合、コネクタ脱時のＯリングの外れを防止するため、溝幅をあまり広くしないようにしている。

別の比較例として、断面形状が漢字の山の字状のパッキンの溝への収容状態を図４を参照して説明する。
図４（Ａ）に示すように、山型パッキン４０は、本体部４１と、本体部４１の上辺の幅方向中央部から突出したシール部４２を有し、下辺の幅方向中央部に凹部４３が形成されている。さらに、パッキン４０の幅が溝２０の幅よりも大きく形成されているので、幅方向に圧縮された状態で溝２０に収容されている。図に示すように、パッキン４０は、本体部４１の凹部４３の内側の部分が、溝２０の内側壁２３と底壁２５に接触し、凹部４３の外側の部分が、溝２０の外側壁２４と底壁２５に接触している。

以上の説明から、本発明のパッキン１は他の形状のパッキンと比べて以下の効果を期待できる。
（１）パッキン１は、図２（Ｃ）に示すように、縦軸Ａが約４５°内側に傾斜した姿勢で溝に収容されている。縦軸Ａが約４５°内側に傾斜した姿勢におけるパッキン１の最大幅は約３．３ｍｍであって、溝２０の幅よりも広いので、パッキン１は幅方向にやや圧縮されて溝２０に収容されていることになる。さらに、パッキン１には、元の姿勢（縦軸Ａが垂直な姿勢）に戻ろうとする方向（図２（Ｃ）の時計回り方向）への弾性復元モーメントが働いている。つまり、前述のように、パッキン１は、溝２０の内壁に対して少なくとも４か所Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７及びＰ６で接触しているが、これらの接触部位の各々において、パッキンと溝２０の内壁との間に摩擦力が生じている。詳細には、接触部位Ｐ３には図の上方向への力、接触部位Ｐ５及びＰ７には図の左方向の力、接触部位Ｐ６には図の下方向の力が生じている。これらの幅方向の圧縮力と、各接触部位における弾性復元モーメントによる摩擦力によって、より強い力で溝の内壁に接触させることができる。

（２）このようにパッキン１は溝２０の内壁に少なくとも４か所Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７及びＰ６で接触している。これに対して、図３（Ａ）に示すように、一般的なＯリング３０の場合は、３か所Ｐ３１、Ｐ３２及びＰ３３で接触している。このように、接触箇所を多くしたことによって、溝の内壁との密着性がさらに高まり、脱落防止に効果がある。

（３）前述のように、パッキン１の断面積は溝の断面積の８８％である。Ｏリングを図３（Ａ）のような溝に収めた場合、Ｏリングの断面積は溝の断面積の１０６％程度である。このため、本発明のパッキン１は、つぶし代を確保しつつ連結面間のスキマをゼロとできる（連結面間がメタルタッチする）。したがって、十分な防水性を有するとともに、連結面にスキマが生じてプラグとレセプタクル（又はアダプタ）とのネジが緩む問題が起こりにくい。なお、図４（Ａ）に示した山型パッキンの断面積は、溝の断面積の７８％程度である。

次に、溝に収容されたパッキンに平面に平行な方向の外力がかかった場合について、図５を参照して説明する。
前述のように、一般には、パッキンの内径は溝の内径よりもやや小さく設定されており、パッキンがやや拡径して溝に収容されて、パッキンの内周が溝の内側壁に対して圧接している。つまり、図５（Ａ）に示すように、溝に収容されたパッキンには、もとの径に戻ろうとする、パッキンの周の内側に向かう力Ｓがかかっている。このため、溝に収容されたパッキンに外から内へ向かう外力Ｆがかかると、この力Ｆの方向はパッキンの縮径方向の力Ｓと同じであるので、パッキンはめくれ上がって溝から外れやすくなる。逆に、図５（Ｂ）に示すように内から外へ向かう外力Ｆがかかった場合は、この外力Ｆの方向が、パッキの縮径方向の力Ｓと逆の方向であるので、溝から外れにくい。
そこで、パッキンに外から内へ向かう力がかかった場合について説明する。

図６（Ａ）は、本発明のパッキン１を溝２０に収容した状態を示し、図６（Ｂ）は、溝に収容されたパッキンに、平面に平行な内方向への力がかかっている状態を示す。
図６（Ｂ）に示すように、パッキン１に平面に平行な内側への外力Ｆがかかると、溝２０から突き出している外突部１４が内側に押され、パッキン１は、図の白抜き矢印に示すように、図６（Ａ）の収納姿勢からさらに内側に回動して（傾斜して）、溝２０からめくれあがって外れようとする。このため、溝２０の外側壁２４に接触していた外突部１４の上角部Ｐ６は外側壁２４から離れるが、新たに、上突部１１の頂部Ｐ１のやや内寄りの部分Ｐ８が溝２０の内側壁２３に接触すると予想される。さらに、下突部１２の頂部からやや内寄りの部分Ｐ７は溝２０の底壁２５から離れるが、やや外寄りの部分Ｐ９が溝２０の外側壁２４に接触すると予想される。そして、内突部１３の上角部Ｐ３と下角部Ｐ５は、各々内側壁２３と底壁２５に接触したままである。つまり、外力がかかった場合も溝２０の内壁に４か所で接触している。

各接触部位Ｐ８、Ｐ３、Ｐ５及びＰ９には、外力Ｆによるパッキンの回動方向に沿う力がかかる。詳細には、接触部位Ｐ８及びＰ３には図の下方向への力、接触部位Ｐ５には図の右方向への力、接触部位Ｐ９には図の上方向の力が生じている。しかし、これらの接触部位には、前述のようにパッキンの弾性復元モーメントによる摩擦力が生じている。この摩擦力の方向は、外力によってパッキンがめくれ上がろうとする力の方向と反対方向であるため、パッキン１のめくれ上がりを妨げる。したがって、外力がかかった際にも、パッキン１のめくれを妨げ、溝２０からの脱落を防止することができる。

なお、パッキン１を縦軸Ａが約４５°外側に倒れた状態で溝２０に収容することもできる。しかし、この場合、パッキンの弾性復元モーメントによる摩擦力の方向と、外力によるめくれ上がりの方向とが同じとなる。このため、外から内側に向かう外力がかかると、溝から外れやすくなるおそれがある。このため、パッキンの縦軸Ａが内側に倒れた状態で溝２０に収容することが好ましい。

一方、一般的なＯリングの場合は、図３（Ｂ）に示すように、外力Ｆがかかると、断面形状が楕円形に変形するとともに、溝２０の内壁には３か所Ｐ３１、Ｐ３２及びＰ３３で接触している。このように、本発明のパッキン１よりも接触箇所が少ないので、溝２０から脱落しやすい。

また、山型パッキンの場合は、図４（Ｂ）に示すように、外力Ｆがかかると、突き出たシール部４２とともに、本体部４１の凹部４３から外側の部分の大部分が溝２０から抜け出でるので、溝２０から脱落しやすい。

以上説明したパッキンの寸法や硬度は、前述の寸法と形状の溝に適したものである。溝の形状や寸法が異なった場合には、パッキンのパラメータ（寸法、硬度、つぶし代、断面積など）を選択する必要がある。

一般的なＯリングの寸法と、推奨される溝の寸法を説明する。
Ｏリングの太さ（幅及び高さ）が１．９ｍｍの場合は、溝深さが１．４ｍｍ、溝幅２．５ｍｍである。Ｏリングの太さ（幅及び高さ）が３．５ｍｍの場合は、溝深さが２．７ｍｍ、溝幅が４．７ｍｍである。

本発明のパッキンの断面形状は、前述のように幅Ｗ（３．８ｍｍ）が高さＨ（３．５ｍｍ）よりも大きい横長の形状であるが、これは、断面形状が横長の溝に対応したものである。
パッキンの幅Ｗと高さＨは、以下の条件を満たすように選択することが好ましい。
（１）自然姿勢（図２（Ａ）の姿勢）での幅が溝幅よりも広い、
（２）縦軸が約４５°傾斜した姿勢（図２（Ｃ）の姿勢）での幅が溝幅よりも広く、高さが溝の深さよりも高い、
（３）縦軸が約４５°傾斜した姿勢（図２（Ｃ）の姿勢）における溝から突出した部分の高さδが、溝深さの１０〜３０％程度である（実施例では２４％）、
（４）パッキンの断面積が溝の断面積の８０〜９０％程度である（実施例では８８％）。なお、断面積は、溝の形状・寸法、パッキンの材料の硬度によって変化する。硬度が高い場合（例えば６５°程度）は断面積は狭い方が好ましく、低い場合（例えば４５°程度）は広い方が好ましい。

本発明においては、上記の条件を満たすために、パッキンの断面形状を、前述のような左右対称な十字型とした。つまり、一対の上下の突部１１、１２と、一対の内外突部１３、１４とを有し、上下突部１１、１２の断面形状を同じ半円形とし、内外突部１３、１４の断面形状を略方形とした。

このような十字型とすることにより、以下の利点がある。
（１）回動支点（外突部１４）と力点（上突部１１）とを区別しやすく、パッキン１の縦軸Ａを倒す作業が容易になる。
（２）溝２０に収容された状態で各突部１１、１２、１３及び１４は圧縮方向に対して傾斜しているので変形しやすく、パッキンが潰れやすい。
（３）溝２０に収容された状態では、各突部１１、１２、１３及び１４の４か所で溝２０の内壁に接触する。
（４）上下方向において対称な形状であって、上下方向における方向性がないので、溝に収容するときに上下の位置合わせの必要がない。

次に、本発明のパッキンの第１の変形例を図７、図８を参照して説明する。
図７に示すパッキン１Ａは、断面形状が、図７（Ｃ）に示すように、縦軸Ａに対して非対称であって、上方向及び外方向に、略１／４円状に突出した上外突部１１と、下方向に突出した下突部１２、及び、内方向に突出した内突部１３を有する。

図８（Ａ）は、図７のパッキン１Ａを溝２０に置いた状態を示す。このパッキン１Ａを、図８（Ａ）の矢印で示すように、上外突部１１（力点）を中心方向（内方向）かつ溝深さ方向（下方向）（図の左下方向）に押す。すると、パッキン１Ａは、溝２０の外側の縁２２に乗っていた上外突部１１の下角部を回動支点として、溝深さ方向（図８（Ａ）の反時計回り方向）に回動しようとする（パッキン１Ａの縦軸Ａが内方向に倒れようとする）。そして、図８（Ｂ）に示すように、図１のパッキン１と同様に、縦軸Ａが約４５°内側に倒れた状態で溝２０に収容される。

この収納状態においては、パッキン１Ａの上外突部１１が溝２０から突き出ている。そして、内突部１３の上角部Ｐ３が溝２０の内側壁２３に接し、内突部１３の下角部Ｐ５と、下突部１２の頂部よりもやや内側の部分Ｐ７が溝２０の底壁２５に接していると考えられる。また、上外突部１１の下角部Ｐ１１が外側壁２４に接していると考えられる。このパッキン１Ａにおいても、少なくとも４か所Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７及びＰ１１で、パッキン１が溝２０の内壁に接触している。なお、上外突部１１の一部や下突部１２の一部も内壁に接している可能性もある。

次に、本発明のパッキンの第２の変形例を図９、図１０を参照して説明する。
図９に示すパッキン１Ｂも、断面形状が、図９（Ｃ）に示すように、縦軸Ａに対して非対称であって、上方向及び外方向に突出した上外突部１１と、下方向に突出した下突部１２、及び、内方向に突出した内突部１３を有する。この例では、上外突部１１は断面形状が半円状ではなく、外周が外下方向に直線状に延びる傾斜となっている。この傾斜のほぼ中央には、上外方向に突出した突部１５が形成されている。

図１０（Ａ）は、図９のパッキン１Ｂを溝２０に置いた状態を示す。このパッキン１Ｂを、図１０（Ａ）の矢印で示すように、上外突部１１（力点）を中心方向（内方向）かつ溝深さ方向（下方向）（図の左下方向）に押す。すると、パッキン１Ｂは、溝２０の外側の縁２２に乗っていた上外突部１１の下角部を回動支点として、溝深さ方向（図１０（Ａ）の反時計回り方向）に回動しようとする（パッキン１Ｂの縦軸Ａが内方向に倒れようとする）。そして、図１０（Ｂ）に示すように、図１のパッキン１と同様に、縦軸Ａが約４５°内側に倒れた状態で溝２０に収容される。

この収納状態においては、パッキン１Ｂの上外突部１１が溝２０から突き出ており、同部に形成された突部１５がさらに上方に突き出ている。そして、内突部１３の上角部Ｐ３が溝２０の内側壁２３に接し、内突部１３の下角部Ｐ５と、下突部１２の頂部よりもやや内側の部分Ｐ７が溝２０の底壁２５に接していると考えられる。また、上外突部１１の下角部Ｐ１１が外側壁２４に接していると考えられる。このパッキン１Ｂにおいても、少なくとも４か所Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７及びＰ１１で、パッキン１が溝２０の内壁に接触している。

これらのパッキン１Ａ、１Ｂにおいても、図１等で説明したパッキン１とほぼ同等の効果を期待できる。

次に、図１１、図１２を参照して、本発明の実施の形態に係るコネクタを説明する。
コネクタ５０は、アダプタ６０と、このアダプタ６０に差し込むプラグ８０とを有する。一般に、アダプタ６０は電気機器などに接続される電気ケーブルの末端などに取り付けられ、プラグ８０は電源などに接続される電力ケーブルの末端などに取り付けられる。

アダプタ６０は、複数本（例えば４本）のメスコンタクト６１、これらのメスコンタクト６１を支持する絶縁体６３、及び、絶縁体６３を収容する、円筒中空状の本体ケーシング６５を有する。本体ケーシング６５は、先側の中継金具６６と後側の中継プラグ６７とからなり、両者は止めねじ６８で固定されている。絶縁体６３は、中継金具６６の中空部内にセットスプリング６９で固定されている。中継金具６６の先端面は、軸方向に直交する方向に平坦な環状の面となっている。この先端面には、パッキン溝７１が形成されている。溝７１の寸法と形状は、前述の溝２０（図２参照）の寸法と形状と等しい。この溝７１に、パッキン１が前述の姿勢で収容されている。中継金具６６の先側の外周面にはネジ７３がきられている。

プラグ８０は、結合時にアダプタ６０のメスコンタクト６１と電気接続するオスコンタクト８１、これらのオスコンタクト８１を支持する絶縁体８３、絶縁体８３を収容する中子金具８５、及び、中子金具８５を収容するとともにアダプタ６０のケーシング６５と嵌合する中空の本体ケーシング８７を有する。本体ケーシング８７は、先側のカップリングナット８８と、後側の本体部８９とを有する。カップリングナット８８の径は本体部８９の径よりも大きく、本体部８９に対して抜け止めリング９１によって回動可能に固定されている。本体部８９の先端面９３は、軸方向に直交する方向に平坦な環状の面となっている。カップリングナット８８の内周面にはネジ９５がきられている。このネジ９５は、アダプタ６０の中継金具６６の外周面にきられたネジ７３と螺合する。絶縁体８３は、中子金具８５にセットスプリング９７で固定されている。中子金具８５は、本体部８９の先端内部に螺合している。

プラグ８０をアダプタ６０に連結する際は、まず、プラグ８０のオスコンタクト８１を、アダプタ６０のメスコンタクト６１と位置合わせして、オスコンタクト８１をメスコンタクト６１に差し込む。すると、プラグ８０の中子金具８５は、アダプタ６０の中継金具６６と絶縁体６３との間の空間に挿入され、カップリングナット８８は中継金具６６の先端に被さる。そして、カップリングナット８８のネジ９５を、中継金具６６のネジ７３に螺合させる。これにより、プラグ８０がアダプタ６０側に前進し、オスコンタクト８１がメスコンタクト６１に徐々に差し込まれ、プラグ８０の本体部８９の先端面９３が、アダプタ６０の中継金具６６の先端面に収容されたパッキン１に接近する。図１２に示すように、両ネジ９５、７３を完全に螺合させると、パッキン１は、プラグ８０の本体部８９の先端面９３で押圧されて軸方向に変形する。この際、中継金具６６の先端面と本体部８９の先端面９３との間隔Ｃはゼロである（メタルタッチする）。これにより、両ネジ９５、７３の緩みを防止でき、電気コネクタの耐水性を向上できる。

次に、図１３を参照して、コネクタの変形例として、プラグ８０に装着されてオスコンタクト８１を保護するキャップ１００を説明する。
キャップ１００は、先側の円筒部１０１と後側の円板部１０３とを有する。円筒部１０１の先端面（プラグ側端面）には、環状の溝１０５が形成されている。この溝１０５にはパッキン１が収容されている。また、円筒部１０１外周面にはネジ１０７がきられている。

キャップ１００をプラグ８０に被せる際は、キャップ１００の円筒部１０１を、プラグ８０のカップリングナット８８と中子金具８５との間の空間に差し込み、円筒部１０１の外周面のネジ１０７をカップリングナット８８の内周面のネジ９５と螺合させる。これにより、キャップ１００がプラグ８０側に前進し、キャップ１００の先端面に収容されたパッキン１が、プラグ８０の本体部８９の先端面９３に接近する。両ネジ９５、１０７を完全に螺合させると、パッキン１は、プラグ８０の本体部８９の先端面９３で押圧されて軸方向に変形する。

次に、図１４を参照して、プラグと連結されるレセプタクルについて説明する。
レセプタクル１１０は、電気機器などに設けられて、図１１に示したプラグ８０と連結される。

レセプタクル１１０は、複数のメスコンタクト１１１、これらのメスコンタクト１１１を支持する絶縁体１１３、及び、絶縁体１１３を収容する、円筒中空状の本体ケーシング１１５を有する。絶縁体１１３は、本体ケーシング１１５の中空部内にセットスプリング１１７で固定されている。本体ケーシング１１５の先端面は、軸方向に直交する方向に平坦な環状の面となっている。この先端面には、パッキン溝１１９が形成されている。溝１１９の寸法と形状は、前述の溝２０（図２参照）の寸法と形状と等しい。この溝１１９に、パッキン１が前述の姿勢で収容されている。本体ケーシング１１５の先側の外周面にはネジ１２１がきられている。

このレセプタクル１１０は、前述のアダプタ６０と同様の方法で、プラグ８０と連結される。この際も、プラグ８０のネジ９５とレセプタクル１１０のネジ１２１とは完全に螺合し、レセプタクル１１０の本体ケーシング１１５の先端面と、プラグ８０の本体部８９の先端面９３との間隔Ｃはゼロである（メタルタッチする）。

次に、本発明のパッキンの外れにくさを実験した結果を説明する。
図１１に示したアダプタ６０に収容したパッキン１について、外れにくさを、１）溝に収容されたパッキンを指ではじく、２）パッキンを机に対向させて押圧したまま平面方向に摺る、方法によって試験した。
パッキンについては、硬度が６０°、７０°及び８０°のものについて行い、比較として一般にＯリングの場合も行った。結果を表１に示す。○は溝から外れない、×は溝から外れたことを示す。

表１に示すように、本実施例のパッキンは、平面方向に外力がかかった場合も溝から外れないことが確認された。一方、比較例のＯリングは、同じ硬度でも平面方向の外力によって外れやすい。

１ パッキン
１１ 上突部 １２ 下突部
１３ 内突部 １４ 外突部
２０ 溝 ２１ 内縁
２２ 外縁 ２３ 内側壁
２４ 外側壁 ２５ 底壁
３０ Ｏリング ４０ 山型リング
５０ 電気コネクタ
６０ アダプタ ６１ メスコンタクト
６３ 絶縁体 ６５ 本体ケーシング
６６ 中継金具 ６７ 中継プラグ
６８ 止めねじ ６９ セットスプリング
７１ パッキン溝 ７３ ネジ
８０ プラグ ８１ オスコンタクト
８３ 絶縁体 ８５ 中子金具
８７ 本体ケーシング ８８ カップリングナット
８９ 本体部 ９１ 抜け止めリング
９３ 先端面 ９５ ネジ
９７ セットスプリング
１００ キャップ １０１ 円筒部
１０３ 円板部 １０５ 溝
１０７ ネジ
１１０ レセプタクル １１１ メスコンタクト
１１３ 絶縁体 １１５ 本体ケーシング
１１７ セットスプリング １１９ パッキン溝
１２１ ネジ

Claims (5)

1. 対向する一対の平面の一方に形成されたパッキン溝に収容されるとともに、該一対の平面の間に挟まれて両面間をシールする、弾性体からなる周状のパッキンであって、
   該パッキンの自由姿勢における幅が、前記パッキン溝の幅よりも広く、
   前記溝に収容される際に、周方向に直交する断面が、周方向軸周りに回動して収まることを特徴とするパッキン。
2. 前記パッキンの外周側の部分に、回動支点となる突部が形成されており、
   前記パッキンの反溝底側の部分に、力点となる突部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のパッキン。
3. 前記パッキンの断面形状が十字型であって、
   縦方向（前記溝の深さ方向）の両方向に突出した上突部及び下突部と、
   内外方向（前記溝の幅方向）の両方向に突出した内突部及び外突部と、を有することを特徴とする請求項２に記載のパッキン。
4. 前記回動支点となる突部が前記外突部であって、前記力点となる突部が前記上突部であって、
   前記外突部に対して前記上突部を内側かつ下方向に押し下げることにより、周方向に直交する断面が、周方向軸周りに回動して、前記パッキンが前記溝に収まることを特徴とする請求項３に記載のパッキン。
5. 第１電極及び該第１電極を収容するケーシングを有するプラグと、
   前記第１電極と接して電気接続を得る第２電極及び該第２電極を収容するケーシングを有するレセプタクル又はアダプタと、
   を有し、
   電気接続時には、前記プラグと前記レセプタクル又はアダプタとが軸方向に対向して前記プラグケーシングとレセプタクルケーシング又はアダプタケーシングとが係合することにより連結される電気コネクタであって、
   前記プラグ、及び、レセプタクル又はアダプタの対向面間に請求項１〜４のいずれか１項に記載のパッキンが収容されていることを特徴とする電気コネクタ。

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