JPH0676866A - 電気コネクタのコンタクト素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要な通電性能を確保して、耐久性を高め
る。 【構成】 係合凸部２ａを有するプラグ２と、該プラグ
２の係合凸部２ａに対応した断面形状の係合溝部３ａを
有するソケット３とにより電気コネクタ１を構成する。
ソケット３の係合溝部３ａの各傾斜溝面３ｂにコンタク
ト素子４を配設する。コンタクト素子４はビス５によっ
てソケット３に固定する。コンタクト素子４は、プラグ
２の係合凸部２ａとの接触圧を付与する弾性材１１と、
該弾性材１１の両側に位置する金属板材１２からなる接
触板部材１３とを備える。金属板材１２によって通電性
を、金属板材１２の膨出部に係合する弾性材１１によっ
て接触圧をそれぞれ確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてツ−ルチェン
ジャ等において用いられる、プラグとソケットとが着脱
可能な電気コネクタのスプリングコンタクト素子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロボットのア−ムに対してツ−
ル等の脱着を行うことができるようにしたツ−ルチェン
ジャとして、ロボットア−ムに取付けられたインナアッ
センブリと、ツ−ル等が取付けられるアウタアッセンブ
リと、上記インナアッセンブリとアウタアッセンブリと
をロックするロック手段とを有するものは知られている
（例えば米国特許第 4,696,524号明細書および図面参
照）。

【０００３】ところで、そのようなものにおいては、両
アッセンブリの連結により各アッセンブリにおける電気
系統も接続され、電源よりの電気がアウタアッセンブリ
のツ−ルに対して供給されるように構成されている。

【０００４】そのような装置に用いる電気コネクタとし
て、出願人は、係合凸部を有するプラグと、該プラグの
係合凸部に対応した断面形状の係合溝部を有するソケッ
トとを備え、上記係合凸部又は係合溝部にコンタクト素
子が配設され、そして接続時に、位置角度に誤差があっ
ても、容易に挿入でき、また、接続解除時に大きな引抜
き力を必要としないものを考案し、先に出願している
（実願平３−２９２６７号参照）。

【０００５】ところで、そのような電気コネクタに用い
られるスプリングコンタクト素子は、係合凸部の傾斜面
又は係合溝部の傾斜溝面との接触圧を付与するスプリン
グの役割と、接触・通電のための接触子の役割を果たす
必要があることから、通常、スプリング機能を持たせた
金属板（導電材）で成形されている（例えば特開昭５１
−６７９８５号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、そのように
スプリング機能を持たせた金属板でコンタクト素子を成
形するようにした場合、接触・通電を確実にするために
金属板のスプリング力を高めて接触圧を上げると、ソケ
ットへのプラグの差込み時に、コンタクト素子（金属
板）に大きな応力が作用し、ソケットとプラグとの差込
み、引抜きを繰返すと、それの繰返しによる疲労により
寿命が大幅に低下する。一方、寿命を延ばそうと、金属
板のスプリング力を小さくすると、接触圧が低下し、通
電性が劣り、寸法形状を大きくしないと、必要な通電性
能を確保することができない。

【０００７】また、特公昭５８−２１７８８号公報に記
載されるように、接触ウェブの接触圧力を上昇させ、機
械的過負荷を防止するために、接触部材がその接触ウェ
ブを、該接触ウェブの少なくとも接触縁が金属的に裸の
ままであるように、弾性的の埋込材によって取囲まれた
ものも知られているが、接触部材がその接触ウェブを、
該接触ウェブの少なくとも接触縁が金属的に裸のままで
あるように、弾性的の埋込材によって完全に取囲むのが
困難であり、構造も複雑である。

【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、必要な通電性能を確保して、耐久性を高めた電気コ
ネクタのコンタクト素子を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、係合凸部を有
するプラグと、該プラグの係合凸部に対応した断面形状
の係合溝部を有するソケットとを有する電気コネクタの
上記係合凸部又は係合溝部に配設される電気コネクタの
コンタクト素子であって、上記スプリングコンタクト素
子が、上記係合溝部又は係合凸部との接触圧を付与する
弾性材と、該弾性材の両側に位置し厚さが薄い金属板材
より形成され、該金属板材が外方に膨出し上記弾性材が
係合する膨出部を有する接触板部材とを備える構成とす
る。

【００１０】

【作用】金属板材によって通電性が、金属板材の膨出部
に係合する弾性材によって接触圧がそれぞれ確保され
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。

【００１２】電気コネクタの概略構成を示す図１におい
て、１はテーパ型の電気コネクタで、２つの傾斜面２
ｂ，２ｂを持ち断面二等辺三角形状の係合凸部２ａを有
するプラグ２と、該プラグ２の係合凸部２ａに対応した
断面形状の係合溝部３ａを有するソケット３とにより構
成される。ソケット３の係合溝部３ａの各傾斜溝面３
ｂ，３ｂには、コンタクト素子４，４が配設されてい
る。コンタクト素子４はビス５によってソケット３に固
定されている。

【００１３】そして、具体的には図示していないが、プ
ラグ２の下面部及びソケット３の上面部には、それぞ
れ、ケ−ブルが電気的に接続された圧着端子がボルトに
よって締結されている。

【００１４】上記コンタクト素子４は、図２に示すよう
に、上記プラグ２の係合凸部２ａとの接触圧を付与する
弾性材１１と、該弾性材１１の両側に位置する金属板材
１２，１２からなる接触板部材１３とを備える。

【００１５】上記弾性材１１は、ゴム、ウレンタン等、
又はそれらを発泡してなるスポンジ状のものが用いら
れ、これらが有する弾性力によってプラグ２の係合凸部
２ａとの接触圧を確保するようになっている。

【００１６】また、上記接触板部材１３を構成する各金
属板材１２は通電性の良い金属で、応力が軽減されるよ
うに板厚が薄い金属板を使用して形成されている（例え
ばリンゼイ銅、厚さ０．０５mm）。各金属板材１２は、
弾性材１１の一側、他側に位置するコンタクト素子本体
部１２ａと、該コンタクト素子本体部１２ａの下縁より
一方向に折り曲げられた取付部１２ｂとを有する。各取
付部１２ｂには、取付孔１２ｃ，１２ｃが開設され、該
取付孔１２ｃ，１２ｃを通じてプラグ２にビス５，５に
よって締結されるようになっている。

【００１７】各コンタクト素子本体部１２ａには、外方
に膨出しその内側の部位において弾性材１１が係合する
膨出部１２ｄが上下方向の略中間部位に形成され、その
膨出部１２ｄの上下両側において複数のリベット１４，
…によって固定され、２つの金属板材１２，１２が電気
的に接続されている。金属板材１２，１２同士の固定手
段としては、リベット止めのほか、ネジ止め、スポット
溶接止め、はんだ付け止め等の他の周知手段を用いるこ
とができる。

【００１８】また、図３に示すように、接触板部材１３
は、全体として必要とする電流の大きさに応じて必要な
断面積を確保するために、上述した薄い金属板材１２，
１２を弾性材１１の各側に複数枚重ねて形成することも
できる（図面では各側において３枚づづ重ねている）。

【００１９】接触板部材１３を構成する金属板材１２の
材質としては、銅、銅合金、ステンレス鋼、銀、金等の
導電性を有する導電性金属が用いられ、複数の金属板材
で構成する場合には、同一材質の金属板材のみを用いて
構成することができるし、また、例えば摺動面となる部
分のみを銀よりなる金属板材で、他の部分を銅よりなる
金属板材で形成するという具合に異なる材質の金属板材
を組合わせて構成することもできる。

【００２０】上記のように構成すれば、接触板部材１３
（金属板材１２）によって通電性が確保される。一方、
弾性材１１によってプラグ２の係合凸部２ａとの接触圧
が確保される。そして、金属板材１２は、板厚が薄い板
材であるので、スプリング力は大きくはなく、プラグ２
とソケット３の抜き差しによりあまり大きな応力は作用
せず、繰返し疲労の影響を受けず、耐久性が向上する。
また、板厚を薄くしたことによる接触圧の低下は、弾性
材１１の弾性によって確保される。また、より高い接触
圧を必要とする場合には弾性材１１の弾性を高めること
によって、また、より大きい通電量を必要とする場合に
は金属板材１２を複数枚用いて接触板部材１３の断面積
を大きくすることにより確保することができる。

【００２１】また、弾性材１１の一側の金属板材と他側
の金属板材とは、図４に示すように、一端部（図４では
下端部）において連続するように折り曲げることによ
り、１枚の金属板材１２Ａ，１２Ａ，１２Ａで弾性材１
１を挟持するようにすることもできる。

【００２２】さらに、上述した如きテーパー型電気コネ
クタのソケットとプラグの抜き差し時に、差込み方向に
おいて生じる誤差を吸収するには、プラグ側又はソケッ
ト側に差込み方向に伸縮するスプリングを設けることに
より可能となる。

【００２３】即ち、図５に示すように、上記ソケット３
及びプラグ２の２つの側面よりピン部材２１，２２が突
設され、該両ピン部材２１，２２を介してケ−シング
（図示せず）にソケット３及びプラグ２が回動可能に軸
支されている。

【００２４】プラグ２の内部に小径孔部２３ａと大径孔
部２３ｂとを設け、該小径孔部２３ａにスプリング２４
を設け、大径孔部２３ｂに可動部材２５を挿入し、該可
動部材２５を貫通するピン部材２２が、それより大径の
プラグ２の大径孔２ｃに挿入されるようにすることで、
大径孔２ｃとピン部材２２の直径との差の長さだけ相対
移動できるようにし、誤差を吸収するようにすることが
できる。

【００２５】このようにすれば、プラグ２の係合凸部２
ａがソケット３の係合溝部３ａに挿入されると、スプリ
ングコンタクト素子４によるスプリング効果により弾性
的に電気的接続が行われるることとなる。その場合、係
合凸部２ａと係合溝部３ａとが互いに対応した形状とな
っており、しかもピン部材２１，２２によってケ−シン
グに回動可能に支承されているので、ソケット３及びプ
ラグ２の向きがピン部材２１，２２を回動中心として修
正され、係合凸部２ａの傾斜面が係合溝部３の傾斜面に
案内されて、容易に挿入される。

【００２６】上記実施例においては、ソケットにコンタ
クト素子を設けるようにしているが、図６に示すよう
に、プラグ２の係合凸部２ａの傾斜面２ｂ，２ｂにコン
タクト素子４，４を設けるようにすることもできる。ま
た、図７及び図８に示すように、平行型の電気コネクタ
の場合にも、同様に適用することができる。即ち、プラ
グ１２の断面矩形状の係合凸部１２ａがソケット１３の
係合溝部１３ａに係合するようにした電気コネクタ１１
において、係合凸部１２ａの傾斜面１２ｂ，１２ｂにコ
ンタクト素子４，４を設けるようにすることができる
し、係合溝面１３ａの傾斜溝面１３ｂ，１３ｂにコンタ
クト素子４，４を設けるようにすることもできる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、上記のように、弾性材の両側
に接触板部材を位置させて構成するようにしたから、構
造が簡単で製造が容易となり、接触板部材の金属板材に
よって通電性を、金属板材の膨出部に係合する弾性材に
よって接触圧をそれぞれ確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】テーパ型電気コネクタの概略構成図である。

【図２】コンタクト素子の斜視図である。

【図３】コンタクト素子の他の実施例の説明図である。

【図４】コタクト素子のさらに他の実施例の説明図であ
る。

【図５】テーパ型電気コネクタの変形例の概略構成図で
ある。

【図６】テーパ型電気コネクタの他の実施例の図１と同
様の図である。

【図７】平行型電気コネクタの概略構成図である。

【図８】平行型電気コネクタの他の実施例の図７の概略
構成図である。

【符号の説明】

1,11 電気コネクタ 2,12 プラグ 2a,12a 係合凸部 2b,12b 傾斜面 3,13 ソケット 3a,13a 係合溝部 3b,13b 傾斜溝面 4 コンタクト素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 係合凸部を有するプラグと、該プラグの
   係合凸部に対応した断面形状の係合溝部を有するソケッ
   トとを備える電気コネクタの上記係合凸部又は係合溝部
   に配設される電気コネクタのコンタクト素子であって、 上記係合溝部又は係合凸部との接触圧を付与する弾性材
   と、 該弾性材の両側に位置し厚さが薄い金属板材より形成さ
   れ、該金属板材が外方に膨出し上記弾性材が係合する膨
   出部を有する接触板部材とを備えることを特徴とする電
   気コネクタ。