JP2531539B2 - 丸形コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気または光ケーブルが接続され、主とし
て工作機械などに用いられる丸型コネクタに関するもの
である。

［従来の技術］ 第６図（ａ）（ｂ）は従来の丸形電気コネクタのプラ
グコネクタの例を示している。

第６図（ａ）はプラグコネクタ1Aの断面図、（ｂ）は
（ａ）のプラグコネクタ1Aをコネクタの嵌合側（（ａ）
の右側）から見た図である。

第６図（ａ）においてプラグシェル11は円筒状でその
外周面にキー111がコネクタの嵌合側に長手方向に設け
られている。このキー111の設けられているプラグシェ
ル11の外周面部分は、嵌合相手側であるレセプタクルコ
ネクタ（図示せず）のレセプタクルシェルの内孔部に嵌
挿される。

プラグシェル11の内孔部112にはコンタクト141が保持
固定されたインサートブロック142が固定用環状ばね143
で装着固定されている。ここで（ａ）においてはコンタ
クト141は（ａ）の断面上にあるもの２本のみ記載して
他のコンタクト141は省略してある。

これらのコンタクト141は嵌合相手側のレセプタクル
シェル（図示せず）に備えられる相手側コンタクト（通
常ソケットコンタクト）に接触して電気的接続が行われ
る。

またプラグシェル11の外周面にはフランジ部113が設
けられている。

カップリングリング12は円筒状でプラグシェル11を取
り巻くように設けられていてコネクタの嵌合側（図の右
側）に嵌合手段121（この例の場合は一条ねじ）が設け
られている。この嵌合手段121は図示しない嵌合相手側
のレセプタクルシェルに設けられる嵌合手段と相嵌合す
る。

またカップリングリング12には周方向溝122が切られ
ていて、Ｃ形ばね座金であるリテナーリング13がはめこ
まれている。このリテナーリング13はカップリングリン
グ12の周方向溝122にしっかり固着してぐらつかないよ
うになっており、カップリングリング12が嵌合相手側で
あるレセプタクルコネクタへ嵌合してレセプタクルコネ
クタへ向って動くときフランジ部113の後端（第１
（ａ）図の左側）にひっかかってフランジ部113に押圧
力（推力）を伝えるフランジ押圧部となる。

前記フランジ部113は、このリテナーリング13と、カ
ップリングリング12に設けられた段差部123の間に若干
「がた」をもつ程度に収容されている。このためカップ
リングリング12はプラグシェル11に対して回動自在とな
り、図示しない相手側レセプタクルコネクタへのプラグ
シェル11の嵌挿及び嵌合手段121の嵌合が容易となって
いる。このようにカップリングリング12がコネクタの非
嵌合時に回動自在の状態になっていると、コネクタを嵌
合しようとするときカップリングリングを手で回しなが
ら手さぐりでねじ嵌合を開始することができるため、狭
い機器の間などに配置される可能性のあるコネクタにと
って利点のひとつである。

バックシェル15は円筒状であってコンタクト141へ接
続される電線（図示せず）との接続部（（ａ）において
コンタクト141の左端部分）の保護のためのカバーであ
る。このバックシェル15はプラグシェル11の後端
（（ａ）においてプラグシェル11の左端側）の外周に設
けられた管用ねじによりプラグシェル11と一体的に固定
されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来は上記のように嵌合手段121として、ねじピッチ
の比較的小さな１条ねじが用いられることが多く、これ
は大きな推力を要するコネクタの場合に適するものであ
る。即ち推力ｆとカップリングリングに与えるトルクＴ
とねじピッチＰの間には の関係があり、またカップリングリングに与えるトルク
Ｔは人の手によって与えられる場合15kgcm〜20kgcmのほ
ぼ一定値に設定することができるから、ねじピッチＰが
小さい程大きな推力が得られるのである。

しかしコネクタの場合、嵌合のために必要な嵌合長が
あり、少なくともこの嵌合長まではプラグシェルを前進
させなければならないから、ねじピッチが小さいとカッ
プリングリングに要される回転数が多くなって作業性が
悪くなる。

また例えば電気コネクタの場合、コンタクトの数・形
状・構造のちがいなどから要求される推力があまり大き
くない場合も少なくないから、このような場合にはねじ
ピッチを大きくしたいところである。

ところが、ねじピッチを大きくすると、カップリング
リングの必要回転数は少なくなって好ましい反面、振動
などでねじがゆるみやすく、コネクタの嵌合が解けてし
まう恐れが大きくなるという新たな解決すべき課題を生
じる。

またコネクタの場合、プラグシェルはコネクタの設計
値である一定距離（嵌合長以上の一定距離）前進してそ
の位置で固定されれば十分であるのに対し、ねじによる
カップリングでは前記設計値であるプラグシェルの一定
距離の前進が完了したか否かは、カップリングリングに
加えているトルクの大きさの変化によって知る外はな
く、わかりにくいという解決すべき課題もある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記の課題を解決するためになされたもの
で、以下添付図面の符号を対応させて説明すると、 本発明はプラグコネクタ2Aとこのプラグコネクタが嵌
合するレセプタクルコネクタ2Bとからなる丸形コネクタ
に係るもので、 ・このレセプタクルコネク2Bは、筒状であって外周面に
コネクタの嵌合軸回りの回転を伴なう嵌合手段312が設
けられたレセプタクル31を備え、 ・前記プラグコネクタ2Aは、筒状であって前記レセプタ
クルシェル31の内孔部分311に嵌挿される部分と外周面
に設けられたフランジ部113とを備えたプラグシェル11
と、このプラグシェル11の外周を取り巻くように設けら
れる筒状であって内周面には前記レセプタクルシェル31
に設けられた嵌合手段312と相嵌合する嵌合手段121と前
記フランジ部113を後端（前記プラグシェルの嵌挿され
る部分の設けられた側と反対の端）から押圧するフラン
ジ押圧部13とを備え、前記フランジ部113の前後端を保
持して回動自在となっているカップリングリング12とか
らなり、 ・前記プラグシェル11の前記レセプタクルシェルの内孔
部分311に嵌挿される部分と前記レセプタクルシェルの
内孔部分311との間にはシェル相互の回転を防ぐキー手
段111,313が設けられ ・前記フランジ部には後端側外周に沿って円環状切欠き
部が設けられ、この円環状切欠き部の立上り壁と前記フ
ランジ押圧部13の間に、前記カップリングリング12と一
体となって回動し、前記立上り壁の壁面に向き合う少な
くとも１個の突起（または凹み）211を有する波形環状
ばね21が装着され、前記立上り壁の壁面には前記突起
（または凹み）211が脱出可能に嵌り込む少なくとも１
個の凹み（または突起）が設けられ、 このロック用凹み（または突起）の位置は、前記プラ
グコネクタと前記レセプタクルコネクタの嵌合が完了し
た状態における前記ロック用突起（または凹み）211の
位置と合致するように設けられてなるクリックロック手
段を有し、前記波形環状ばねは波と山と谷の落差寸法が
前記円環状切欠き部の前記嵌合軸方向の切欠き寸法より
も大きく形成され、かつ、前記カップリングリングは前
記プラグシェルに対し前記嵌合軸方向に若干移動可能で
あるように前記フランジに保持されている構成としたも
のである。

上記において筒状とは上記した構成、機能を備えるも
のであればどのような形状でもよい。

コネクタの嵌合軸回りの回転を伴なう嵌合手段312に
は、ねじ山による嵌合手段やバヨネットロックのように
バヨネット溝とスタッドによる嵌合手段あるいはこれら
の中間的な形態のものも含まれる。

前記波形環状ばねは、一般的に円環状が好ましく、中
心孔にはプラグシェル11の後部が挿通され、また筒状の
カップリングリング12の内孔部分に装着される。また環
状の円周に沿って前後方向（環状の軸方向）に波打った
ばねであって、波の大きさが大きい程ばねの圧縮に要す
る力は小さくなる。しかしフランジ部113に当接して押
圧力を与えるために設けられるものであるから押圧のバ
ランス上波の数は環状ばねの円周上に２以上等間隔であ
ることが望ましい。またこの環状ばね21に設けられる突
起（または凹み）はフランジ部113に最初に当接する波
の山頂部分に設けられることが多いが、必ずしもこの位
置に限られるものではなく、波形環状ばね21が圧縮され
ていくにつれてフランジ部113への当接する部分は増え
ていく場合にはコネクタの嵌合完了状態までにフランジ
部113へ当接する部分のどこかへ設けられていればよ
い。またこれらの突起と凹みは脱出可能に嵌り込む（即
ち嵌り込んだあと、カップリングリング12に再度回転力
を与えることにより突起が凹みから脱出できる）もので
あるが、これら突起及び凹みの形状、大きさ及び前記波
形環状ばねの押圧力（圧縮力）により突起が凹みから脱
出するときの力（即ちカップリングリングのゆるみ止め
の力）と、突起が凹みに嵌り込むときに発生するクリッ
ク音の大きさ、鋭さが決定される。

なお波形環状ばね21は完全な円環である必要はなく例
えば六角形、八角形などの多角形や、円周の一部が欠け
るＣ形などであってもよい。

［作 用］ 丸形コネクタを嵌合するにはカップリングリング12と
レセプタクルシェル31の嵌合手段を嵌合させる。

カップリングリング12を回転させて嵌合を開始する
と、嵌合手段によってまずカップリングリング12だけが
レセプタクルコネクタ2Bの方へ前進する。すると、カッ
プリングリング12に設けられたフランジ押圧部とプラグ
シェル11のフランジ部113の間の距離はせばまっていき
やがてその間に挟まれている波形環状ばね21が圧縮され
るようになる。ここで波形環状ばね21にはフランジ部11
3の後端面と向い合う突起（または凹み）が設けられ、
また波形環状ばね21はカップリングリング12と一体とな
って回動するから、前記突起（または凹み）はフランジ
部113の端面に当接して摺動するようになる。

更にカップリングリング12を回転していくと、波形環
状ばね21はさらに圧縮されて、この圧縮によりカップリ
ングリング12の推力がフランジ部113に伝わるようにな
り、プラグシェル11はレセプタクルシェル31に嵌挿さ
れ、同時にこれらのシェル11,31の内孔部に保持固定さ
れた例えば電気コンタクトが嵌合することとなる。第３
（ａ）図は嵌合前、（ｂ）は嵌合中の波形環状ばね21の
状態を模式的に示している。

また、コネクタの嵌合が完了した状態における波形環
状ばね21に設けた突起（または凹み）211とフランジ部1
13に設けた凹み（または突起）の位置は合致するから、
これらの突起と凹みはクリック音と共に嵌り込むことと
なる。

ここで、これらの突起と凹みは脱出可能に嵌り込んで
おり、また突起または凹みのいずれか一方はカップリン
グリング12と一体に動くものであるから、この結果カッ
プリングリング12を嵌合の完了位置でゆるみ方向の回転
の軽い抑制を行うことができる。

また、非嵌合時のプラグコネクタ2Aにおいてはカップ
リングリング12はフランジ部113に若干のがたをもって
引きとめられる状態で回動自在となっている。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例であるプラグコネクタを
示している。第２図はレセプタクルコネクタ、第４図は
波形環状ばね21の例を示す図である。

第１図においてフランジ部113に設けたフランジの環
状切欠き部22と、この切欠き部22に挿着されている波形
環状ばね21の他は前記従来の技術の項で説明したプラグ
コネクタと同様である。

この実施例は、プラグシェルの直径が30mm弱、フラン
ジ部の直径及び厚さが各々約38mm及び約4mmのものであ
る。このフランジ部の後端側（第１図左側）に外周に沿
って直径方向及び軸方向に各々約2mmの円環状切欠き部2
2を設け、この中に第４図に示すような波形環状ばね21
を収容している。

第４図に示す波形環状ばねは直径約36mm板厚約0.5mm
のステンレス鋼製であって、円周に沿って120゜間隔で
３個の波を設けている。この波の山と谷の落差は約4mm
とした。また波の山頂に各１個の突起211（半径約3mmの
半円状突起）を設けた。

また円環の外周から突出するように、波の谷の位置に
カップリングリング12と一体に回動させるための爪212
を合計３個設けた。この爪212の大きさは幅約3mm高さ約
1.5mmとし、この大きさに合うようにカップリングリン
グ12の内周部に軸方向の溝３条を120゜間隔に設け波形
環状ばね21が挿着できるようにした。

リテナーリング13はフランジ押圧部として使用された
もので、直径約40mm、幅約2mm、板厚約1mmのステンレス
鋼製のＣ形リングで第５図はその形状を示している。

嵌合手段121は３条ねじとして、ピッチは約120゜の回
転でコネクタの嵌合を完了させることができる6mmのも
のとした。因みに従来多く用いられているユニファイね
じ（１条ねじ）の場合には6mmの推進量を得るために３
回転（1080゜）程度の回転をさせていた。

この実施例においてカップリングリング12が前進する
と、フランジの環状切欠き溝22に収容された波形環状ば
ね21はリテナーリング13と環状切欠き部22の立上り壁の
間に挟まれて圧縮される。ここで波形環状ばねの波の山
と谷の落差約4mmは、環状切欠き部22の軸方向の切欠き
量約2mmより大きいため、リテナーリング13はまず波形
環状ばね21当接するのである。しかし更にカップリング
リングの前進が進むと、やがてリテナーリング13はフラ
ンジ部113に当接してカップリングリング12の推進力は
波形環状ばね21を介することなく直接フランジ部113に
伝えられるようになっている。これはこの実施例に特有
の事項であり、波形環状ばねのへたりなどの恐れがな
く、設計を容易にし、また安定したクリックロック機能
を発揮させることができやすい。

カップリングリング12が嵌合手段121の嵌合開始から
約120゜回転されると、プラグシェル11はコネクタの必
要嵌合長である約6mmレセプタクルシェル31に嵌挿され
る。このとき波形環状ばね21に設けた突起211とフラジ
の環状切欠き部22の立上り壁に設けた凹みの位置は一致
するように構成されているから、突起211は前記凹みに
脱出可能に落ち込み、カップリングリング12のゆるみ方
向の回転に軽い抑制を行い、また落ち込み時にはクリッ
ク音が発生する。この例における嵌合手段である120゜
回転で約6mmに及びピッチを有する３条ねじにおいて
も、前記ゆるみ方向の回転の軽い抑制によりカップリン
グリングがゆるむことはない。

［発明の効果］ 本発明では、上記のようにコネクタの嵌合完了時点で
突起が凹みに落ち込むクリックロック手段を設けたか
ら、下記のような本発明特有の効果が得られた。

（１）カップリングリング12のゆるみ方向の回転の軽い
抑制がなされ、嵌合手段121,312に例えばピッチの大き
なねじを使用しても振動などでゆるむ恐れがなくなり、
カップリングリング12に要するトルク値が所望の一定値
となるようにねじピッチを自由に選択できることとなっ
た。

（２）突起が凹みに落ち込むとき発生するクリック音と
振動で、コネクタの嵌合完了を音と手の感触により確認
できるため、嵌合不全や嵌合手段の締めすぎなどがなく
なった。

（３）前記クリックロック手段はコネクタの非嵌合時に
おけるカップリングリング12の回動自在の状態を阻害せ
ず、カップリングリング12を手で回しながら手さぐりで
嵌合を開始することができるという利点を損なわない。

プラグコネクタとレセプタクルコネクタの嵌合初期は
カップリングリング12がスムースに回転して嵌合操作を
容易に行うことができるとともに、嵌合終了時には波形
環状ばね21に強いばね力が生じ、明瞭なクリック感が得
られ、確実なロックを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例であるプラグコ
ネクタを示す図、 第２図（ａ）（ｂ）はレセプタクルコネクタの一例を示
す図、 第３図（ａ）（ｂ）は本発明の作用を説明する図、 第4,第５図は第１図に示す本発明の実施例に用いる部品
を示す図、 第６図（ａ）（ｂ）は従来のプラグコネクタの例を示す
図である。 2A:プラグコネクタ 2B:レセプタクルコネクタ 11:プラグシェル、12:カップリングリング 13:フランジ押圧部であるリテナーリング 21:波形環状ばね、113:フランジ部

フロントページの続き (72)発明者 森田 健 東京都目黒区青葉台３丁目１番19号 日 本航空電子工業株式会社内 (72)発明者 七尾 伸吾 東京都目黒区青葉台３丁目１番19号 日 本航空電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−285884（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−206774（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−7834（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラグコネクタと、このプラグコネクタが
   嵌合するレセプタクルコネクタとからなり、前記レセプ
   タクルコネクタは、筒状であって外周面にコネクタの嵌
   合軸回りの回転を伴う嵌合手段が設けられたレセプタク
   ルシェルを備え、前記プラグコネクタは、筒状であって
   前記レセプタクルシェルの内孔部分に嵌挿される部分と
   外周面に設けられたフランジ部とを備えたプラグシェル
   と、このプラグシェルの外周を取り巻くように設けられ
   る筒状であって内周面には前記レセプタクルシェルに設
   けられた嵌合手段と相嵌合する嵌合手段と前記フランジ
   部を後端（前記プラグシェルの嵌挿される部分の設けら
   れた側と反対の側の端）から押圧するフランジ押圧部と
   を備え、前記フランジ部の前後端を保持して回動自在と
   なっているカップリングリングとからなり、前記プラグ
   シェルの前記レセプタクルシェルの内孔部分に嵌挿され
   る部分と、前記レセプタクルシェルの内孔部分との間に
   はシェル相互の回転を防ぐキー手段が設けられている丸
   形コネクタにおいて、 前記フランジ部には後端側外周に沿って円環状切欠き
   部が設けられ、この円環状切欠き部の立上り壁と前記フ
   ランジ押圧部の間に前記カップリングリングと一体とな
   って回動し、前記立ち上り壁の壁面に向き合う少なくと
   も１個の突起（または凹み）を有する波形環状ばねが装
   着され、前記フランジ部の後端面には前記突起（または
   凹み）が脱出可能に嵌り込む少なくとも１個の凹み（ま
   たは突起）が設けられ、このロック用凹み（または突
   起）の位置は前記プラグコネクタと前記レセプタクルコ
   ネクタの嵌合が完了した状態における前記ロック用突起
   （または凹み）の位置と合致するように設けられてなる
   クリックロック手段を有し、前記波形環状ばねは波の山
   と谷の落差寸法が前記円環状切欠き部の前記嵌合軸方向
   の切欠き寸法よりも大きく形成され、かつ、前記カップ
   リングリングは前記プラグシェルに対し前記嵌合軸方向
   に若干移動可能であるように前記フランジに保持された
   ことを特徴とする丸形コネクタ。