JPH0628187B2 - 弛み防止コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は機械的振動や、温度、圧力の変化によって弛む
ことのないコネクタに関する。とくに、簡単な操作で着
脱可能であり、すくない部品点数で構成した低価格で信
頼性の高い改良されたコネクタを提供するものである。

［従来の技術］ 車輌、航空機、ロボットなど機械的振動や環境条件の大
きな変化のある場所に用いられるコネクタは、高度の信
頼性が要求される。

これらのコネクタは、通常レセプタクルにプラグが挿入
されて、コネクタの軸をその軸として回転するカップリ
ングによってレセプタクルにネジ止めされる。しかしな
がら、このネジ止めが強固になされていても、振動等を
受けて弛みを生じ、遂にはコネクタの接触不良を招来し
てしまっていた。

このような問題点を解決するためのコネクタは特公昭５
９−８０３３，８０３４号、特開昭５９−１３６７９号
などに開示されている。たとえば特公昭５９−８０３３
号に開示されたものは、 「レセプタクルのシェルを含むレセプタクル装置と、プ
ラグのシェル、前記プラグ−シェル上に螺合された結合
ナット、および前記結合ナットにキー止めされた結合リ
ング−ハウジングを有するプラグ装置と、前記レセプタ
クルおよびプラグのシェル内部で指示されて電気的な係
合および離脱作用を行う電気接点要素と、前記結合リン
グ・ハウジングおよびレセプタクル・シェル上にあって
前記接点要素を係合位置関係に着脱自在に保持する固定
位置とを有する電気コネクタにおいて、 前記レセプタクル装置およびプラグ装置の完全に係合さ
れ固定された位置関係を聴覚的に表示する装置を設け、
前記表示装置は、 前記結合ハウジングにおける内側の環状溝と前記環状溝
内における円弧状の弾性を有するデテント部材と、 前記プラグのシェルと前記デテント部材の間の相対的回
転運動を規制する装置とを有し、 前記デテント部材は半径方向外方に向いた端部を有し、 前記の環状溝は、離間されて組をなす半径方向外方に位
置され選択的に前記端部を収受する凹部を有し、 以って、前記ハウジングが完全に固定される係合位置に
回転される時、前記端部は一組の凹部から押出されて第
２の組の凹部に強制的に音を発して係合されることを特
徴とするコネクタ。」である。

ここに開示されたコネクタの特徴とするところは、円弧
状の弾性を有するデテント部材の端部が、強制的に回転
されるときに、１組の凹部から押出されて第２の組の凹
部に音を発して、強制的に係合させられ、ハウジングが
完全に固定されるところにある。

［発明が解決しようとする問題点］ たとえば、特公昭５９−８０３３号の特許請求の範囲お
よび発明の詳細な説明とその図面から明らかなように、
その構成部品の点数が極めて多いことに１つの問題点が
ある。

さらには、これらの構成部品には、プレス加工や、鋳物
やモールドなどの型を用いる加工に適さないものもあ
り、これらは、コスト高の原因となり使用範囲が限定さ
れていた。

たとえば、プラグのシェルと結合ナットとは互いに螺合
されるためのネジを有しており、これらのネジはプレス
加工や型を用いる加工によっては製造が困難であった。
また、円弧状デテント部材の半径外方向に向いた端部を
収受するための凹部プレス加工や型を用いる加工によっ
ては製造できないものである。このような加工上の大き
な問題点を有していた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、キー溝とテーパ部を有するテーパ・ランドを
含むレセプタクル・シェルと、キーと軸と平行に窪んだ
複数のデテント凹部を有するプラグ・シェルと、この両
者を結合するためのデテント・キー溝と前記テーパ・ラ
ンドのテーパ部に滑り合わせるための回転ランドとを設
けたカップリングと、そのカップリングとプラグ・シェ
ルとの間にあって、デテント作用をなすデテント凸部と
デテント・キーを有するデテント・バネ・リングと、プ
ラグ・シェルがカップリングから抜け出さないように止
めるためのリテナー・リングとを有する構成とした。

［作用］ デテント・バネ・リングとをプラグ・シェルに嵌め込
み、このプラグ・シェルを、カップリングに嵌め込みリ
テナー・リングをプラグ・シェルの後からカップリング
に嵌め込み、カップリングとプラグ・シェルを一体に
し、 プラグ・シェルのキーをレセプタクル・シェルのキー溝
をガイドとして挿入し、カップリングを右に所定の角度
回転すると、カップリングのデテント・キー溝にそのデ
テント・キーを嵌め込まれてカップリングの回転と共に
回転するデテント・バネ・リングのデテント凸部はプラ
グシェルの軸に平行に窪んだデテント凹部からはずれて
つぎのデテント凹部に嵌り込み固定される。このときの
回転により、カップリングの固定ランドは、レセプタク
ル・シェルのテーパ・ランドのテーパ部と噛み合せて滑
らせながら、カッブリングと、キーとキー溝との作用に
よって回転はしないプラグ・シェルを前進せしめてレセ
プタクル・シェルおよびプラグ・シェル内に組込まれた
コネクタを完全に結合せしめる。

このときのデテント凸部が、つぎのデテント凹部に嵌り
込むときに、音が発生し、リアクションを生ずる。

この状態から、プラグ・シェルを抜き取る場合は、左に
所定の角度回転する。この回転のスタートにおいては、
デテント凸部をデテント凹部からはずすために若干大き
な力を要する。この力がリアクションを発生する。所定
の角度回転し終ると、デテント凹部に嵌り込み音とリア
クションを発生し、プラグ・シェルはカップリングとと
もにレセプタクル・シェルから抜去ることができる。

このような若干の回転力を加えなければ、抜去できない
から、振動等に対してコネクタが弛むことはない。

［実施例］ 本発明の一実施例は、第１図の分解斜視図によって示さ
れる。

１０はレセプタクル・シェルであり、ここで図示されて
はいない第１のコネクタ手段である多数のソケット・コ
ンタクトを有するソケット・コンタクト用インサートが
挿入される。このレセブタクル・シェル１０には、テー
パ部１６を有する３個のテーパ・ランド１１とマスター
・キー溝１２と４個のキー溝１３と取付用のフランジ１
４と取付穴１５とが示されている。

５０はプラグ・シェルであり、ここに図示されてはいな
い第２のコネクタ手段である多数のピン・コンタクトを
有するピン・コンタクト用インサートが挿入される。こ
のプラグ・シェル５０は、マスター・キー溝１２に嵌合
するためのマスター・キー５１と４個のキー溝１３に嵌
合するための４個のキー５２と、プラグ・シェル５０の
円周上を囲むプラグ・フランジ５５とそのプラグ・フラ
ンジ５５において軸に平行に回りの面よりも窪んでいる
円周上４等分した位置にあるレセプタクル・シェル１０
の方向に開いた、４個のデテント凹部５３と、プラグ・
フランジ５５において軸に平行にレセプタクル・シェル
１０の方向（前方）にあって、プラグ・フランジ５５の
最外周よりも小さな円周部において、回りの面よりも前
方に突き出た２個の回転止め５４とを有している。

３０はカップリングであり、プラグ・シェル５０と一体
となっており、プラグ・シェル５０をレセプタクル・シ
ェル１０に対して着脱可能にしている。このカップリン
グ３０はその内面に、円周方向に円弧状をした回転ラン
ド３１と、軸に平行にその後部内面に設けられた２個の
デテント・キー溝３３と、軸に垂直にその内面に突き出
た回転止め５４に突き当ってその回転を止めるための回
転突起３４と、その後方内面の円周上に設けられたリテ
ナー・リング溝３５とを有している。

７０はカップリング３０とプラグ・シェル５０との間に
あるデテント・バネ・リングで、その軸に平行に後向き
（プラグ・シェル５０の方向）に突き出た円周を等分す
る２個のデテント凸部７１と、２個のデテント凸部の間
にあって、デテント・バネ・リングの外周方向に突き出
した２個のデテント・キー７２を有している。

８５はバックアップ手段であるリテナー・リンで、これ
をカップリング３０のリテナー・リング溝３５に嵌め込
むことによって、プラグ・シェル５０の後方への飛び出
しを押えている。

これらの各要素の機能は、レセプタクル・シェル１０と
プラグ・シェル５０とがカップリング３０によって嵌合
する前の状態と、レセプタクル・シェル１０にプラグ・
シェル５０が挿入されてはいるが、カップリング３０を
回転させてはいない半嵌合状態と、カップリング３０を
所定の角度回転してレセプタクル・シェル１０とプラグ
・シェル５０とを固定した嵌合状態とを、それぞれ第２
Ａ，Ｂ，Ｃ図、第３Ａ，Ｂ図、第４Ａ，Ｂ図を用いて説
明する。

第２Ａ図は嵌合前の状態を部分側断面図によって示して
おり、レセプタクル・シェル１０には、多数のソケット
・コンタクト１０６を有するソケット・コンタクト用イ
ンサート１０２が組込まれている。プラグ・シェル５０
には多数のソケット・コンタクト１０６に嵌合するため
の多数のピン・コンタクト１０５を有するピン・コンタ
クト用インサート１０１が組込まれている。８２はリン
グ状のゴムなどの弾性体であるガスケットであり、９９
はフランジ１４が取付穴１５によって取付けられるパネ
ルである。断面Ａ−Ａの断面図が第２Ｂ図に、断面Ｄ−
Ｄの断面図が第２Ｃ図（ａ）に示されている。

第２Ｂ図において、矢印１２１の向きに、すなわち第２
Ａ図の右方向から見ると右回りの向きにカップリング３
０が９０°回転させられると回転突起３４は点線で示し
た３４ｄの位置に来て、回転止め５４に突き当り止まる
ことを示している。

第２Ｃ図（ａ）はデテント・バネ・リング７０のデテン
ト凸部７１が第１の組のデテント凹部５３に嵌り込んで
いる様子を示している。この図からは、デテント・バネ
・リング７０がカップリング３０とプラグ・シェル５０
との間に挟まれ、プラグ・シェル５０はカップリング３
０のリテナー・リング溝３５に嵌め込まれたリテナー・
リング８５によって後部（図面上の右側）へ飛び出すこ
とのないように押えられている様子が理解できる。断面
Ｅ−Ｅは第２Ｃ図（ｂ）に示されている。この図からは
デテント・キー７２がカップリング３０の内面にあるデ
テント・キー溝３３に嵌め込まれており、カップリング
３０が強制的に回転されると、それとともにデテント・
バネ・リング７０も回転することが理解される。

第３Ａ図は、半嵌合の状態を示す部分側断面図であり、
とくに点線で示したテーパ・ランド１１と同じく点線で
示した回転ランド３１との関係に注目されたい。カップ
リング３０が回転させられると、同図面上を回転ランド
３１が下方に下がるように移動するから、テーパ・ラン
ド１１の同図面上の上方にあるテーパ部１６は、回転ラ
ンド３１の回転ランド平面部３６と噛み合いながら滑
り、回転ランド平面部３６は、テーパ部１６に続くテー
パ・ランド平面部１７に達する。この動作によってカッ
プリング３０とそれに固定されたプラグ・シェル５０は
同図面上を左方へ進み完全な嵌合が可能となる。断面Ｂ
−Ｂにおける断面図が第３Ｂ図に示されている。この図
は、マスター・キー５１がマスター・キー溝１２に、４
個のキー５２がキー溝１３に嵌合しており、カップリン
グ３０が矢印１２１の方向または、それとは逆の方向に
回転されたとしても、プラグ・シェル５０は回転しない
ことを示している。さらに、固定用ランド１１とテーパ
・ランド３１とが重なる部分が全くないから、この状態
においては、プラグ・シェル５０はレセプタクル・シェ
ル１０から挿入抜去のいずれも可能であることを示して
いる。

第４Ａ図は嵌合状態を示す部分側断面図であり、図面の
右側すなわち、プラグ・シェル５０の後方からみて、右
回しにカップリング３０が回転された状態にある。この
回転の途中においては、図中に点線で示した回転ランド
３１のテーパ部３２は、同じく点線で示したテーパ・ラ
ンド１１に押されてプラグ・シェル５０を左方向に移動
せしめて、テーパー・ランド３１のテーパ・ランド平面
部３６が固定用ランド１１のテーパ・ランド平面部１７
と接してプラグ・シェル５０の左方向への移動は完全に
終り、点線で示されたデテント凸部７１は、点線で示さ
れた第２の組のデテント凹部５３に嵌まり、音を発生
し、リアクションを伝える。これによって多数のピン・
コンタクト１０５と多数のソケット・コンタクト１０６
との嵌合は完成する。断面Ｃ−Ｃにおける断面図が第４
Ｂ図に示されている。この図は、テーパ・ランド１１と
回転ランド３１との相対関係を示しており、点線で示し
たテーパ・ランド１１ｄの部分が回転ランド３１に噛み
合い接しており、この状態においてはプラグ・シェル５
０を抜去することができないことを示している。

第２Ａ，Ｂ，Ｃ図に示した嵌合前の状態から第３Ａ，
Ｂ，図に示した半嵌合の状態に至る過程におけるプラグ
・シェル５０をレセプタクル・シェル１０の挿入するた
めに要する力は大きなものではない。しかしながら半嵌
合の状態から第４Ａ，Ｂ図に示した嵌合状態に至らしめ
るには、ピン・コンタクト１０５とソケット・コンタク
ト１０６の数が多ければ多い程その挿入に大きな力を要
する。この過程における大きな力はテーパ部１６と回転
ランド３１の相対的回転運動によって得られるから、カ
ップリング３０を回転せしめるための小さな力を要する
だけである。

プラグ・シェルを抜去するときには前述の動作の逆が行
われる。すなわち、第４Ａ図右側すなわちプラグ・シェ
ル５０の後方から見て、左回りにプラグ・シェル５０を
９０°回転すると第３Ａ，Ｂ図に示した半嵌合の状態と
なる。この回転の開始時においては、デテント凸部７１
を第２の組のデテント凹部５３からはずすために若干大
きな力を要する。９０°回転した後には、第３Ａ図に示
したように、デテント凸部７１は第１の組のデテント凹
部５３に嵌まり込み、音を発生し、リアクションを伝え
る。この状態では第３Ｂ図に示すようにレセプタクル・
シェル１０とカップリング３０とが重なりあう部分がな
いから、プラグ・シェル５０を抜去することができる。

以上の説明において、マスター・キー５１をレセプタク
ル１０側に、マスター・キー溝１２をカップリング５０
側に設けることも可能である。キー５２とキー溝１３に
ついても同様である。同様にして、テーパ・ランド１１
と回転ランド３１の位置を入れ換えることも可能であ
る。また、回転ランド３１の側にもテーパ部を設けても
よい。スケット８２は第４Ａ図に示した位置から、レセ
プタクル・シェル１０の先端が対向するプラグ・シェル
５０の側に設けてもよいことは明らかであろう。

第５図には、以上に示した本発明の実施例の他の変形例
が示されている。第２Ｃ図（ａ）に示したデテント凹部
５３を第５図（ａ）に示すような円弧形のデテント凹部
５３Ｒにしてもよい。さらに、デテント凸部７１も、第
５図（ｂ）に示すように回転可能な円柱状の輪であるデ
テント輪７３をデテント・バネ・リング７０に設けられ
たデテント輪軸７４で支えるようにしてもよい。さらに
第５図（ｃ）に示すような、デテント凸部５７とデテン
ト凹部７５の形状としてもよい。第１図に示したデテン
ト・バネ・リング７０は２個のデテント凸部７１を結ぶ
線に対して反った形状（第２Ｃ図（ａ）参照）となって
いたが、これを、第５図（ｄ）に示すような偏平なデテ
ント・バネ・リング７０ｂと、これをバネ力をさらに補
強するための波を打ったリング状の波バネ・リング７６
とに置き換えることも可能である。あるいは波バネ・リ
ング７６に換えてコイル・スプリングを用いることも可
能である。

さらに、第２図（ａ）に示したデテント凹部５３と隣り
の凹部５３との間を第６図に示すような円弧上の面にし
てもよい。これによって、デテント凸部７１が滑りやす
くするために、挿入および抜去のリアクションが極めて
明瞭となり、挿抜に要する回転力も小さなものでよい。

この円弧状の面に代えて、折線近似をした面であっても
よく、たとえば上りと下りの２つの斜面をもつ山状の面
であってもよいことは明らかであろう。

デテント凸部７１を軸と平行する方向に突き出したため
に、デテント凹部５３も軸と平行する方向に窪んだもの
とすることができ、プラク・シェル５０やカップリング
３０の最外径の寸法を小さくすることができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によるならば、振
動等によるコネクタの弛みを防止するためのコネクタ
を、製造し易い形状において、少ない部品点数で実現す
ることができ安価に提供することができるから、その効
果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すための分解斜視図、 第２Ａ図は嵌合前の状態を示す部分側断面図、 第２Ｂ図は第２Ａ図における断面Ａ−Ａを表す断面図、 第２Ｃ図は第２Ａ図における断面Ｄ−Ｄにおける断面
図、 第３Ａ図は半嵌合の状態を示す部分側断面図、 第３Ｂ図は第３Ａ図における断面Ｂ−Ｂを表す断面図、 第４Ａ図は嵌合状態を示す部分側断面図、 第４Ｂ図は第４Ａ図における断面Ｃ−Ｃを表す断面図、 第５図は本発明の他の実施例を示す断面図および斜視図
である。 第６図は本発明のさらに他の実施例を示す側断面図であ
る。 １０…レセプタクル・シェル １１…テーパ・ランド、１２…マスター・キー溝 １３…キー溝、１４…フランジ １５…取付穴、１６…テーパ部 １７…テーパ・ランド平面部 ３０…カップリング ３１…回転ランド、３３…デテント・キー溝 ３４…回転突起 ３５…リテナー・リング溝 ３６…回転ランド平面部 ５０…プラグ・シェル、５１…マスター・キー ５２…キー、５３…デテント凹部 ５４…回転止め、５５…プラグ・フランジ ５７…デテント凸部 ７０…デテント・バネ・リング ７１…デテント凸部、７２…デテント・キー ７３…デテント輪、７４…デテント輪軸 ７５…デテント凹部、７６…波バネ・リング ８２…ガスケット、８５…リテナー・リング ９９…パネル １０１…ピン・コンタクト用インサート １０２…ソケット・コンタクト用インサート １０５…ピン・コンタクト １０６…ソケット・コンタクト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レセプタクル円周の外面にすくなくとも１
   個の円弧状の第１のランド手段と、前記レセプタクル円
   周の内面に軸に平行してすくなくとも１個の第１のキー
   手段とを設け、第１のコネクタ手段を組み込むためのレ
   セプタクル・シェル手段と、 カップリング円周の内面に回転によって前記第１のラン
   ド手段と噛み合い前進するためのすくなくとも１個の円
   弧状の第２のランド手段と、すくなくとも１個の回転突
   起と、前記カップリング円周の内面の後部の円周にリテ
   ナー・リング溝と、前記カップリング円周の内面に軸と
   平行するようにすくなくとも１条のデテント・キー溝と
   を設けたカップリング手段と、 プラグ円周の外面にすくなくとも１個の前記第１のキー
   手段と嵌合するための第２のキー手段と、前記プラグ円
   周の外面の回りに巡らされたプラグ・フランジ手段と、
   前記プラグ・フランジ手段に設けられた前記回転突起の
   回転範囲を制限するための回転止め手段と、前記プラグ
   ・フランジ手段に設けられた前記回転範囲の始点と終点
   とを報知し、この始点および終点を脱出するために一定
   の回転力を要するすくなくとも１組の前記カップリング
   手段の前部側に向いた面に設けられた軸に平行して前方
   に開口した凹部および前方に突き出した凸部のうちのい
   ずれかである第１のデテント手段とを有する前記プラグ
   円周の内側に前記第１のコネクタ手段に嵌合するための
   第２のコネクタ手段を組み込むためのプラグ・シェル手
   段と、 前記カップリング手段と前記プラグ・シェル手段との間
   に挿入して前記第１のデテント手段の凹部および凸部の
   うちのいずれかと対をなして嵌合するように突き出した
   凸部および窪んだ凹部のうちのいずれかである第２のデ
   テント手段と、前記デテント・キー溝に嵌合して前記カ
   ップリング手段とともに回転するためのデテント・キー
   を有するリング状をなすデテント・バネ・リング手段
   と、 前記プラグ・シェル手段を後部から押えるためのバック
   アップ手段とを具備することを特徴とする弛み防止コネ
   クタ。