JPH0628186B2 - 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できない。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
造が困難である。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、キー溝と固定用ランドを有するレセプタクル
・シェルと、キーと軸と平行に窪んだ複数のデテント凹
部とこの複数のデテント凹部の間に、山状の面を有する
プラグ・シェルと、この両者を結合するためのデテント
・キー溝とテーパ部を有するテーパ・ランドとを設けた
カップリングと、前記山状の面に沿って移動してデテン
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、このデテント・バネ・リング
を押えるためのバックアップ・リングと、この両リング
が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・リングとバックアップ・リングとをプ
ラグ・シェルに嵌め込み、このプラグ・シェルの上から
カップリングをかぶせてリテナー・リングをバックアッ
プ・リングの後からカッブリングに嵌め込み、カッブリ
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
をガイドとしてプラグシェルを挿入し、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
部からはずれて山状の面を上り、下って、谷部にあるつ
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、カップリングのテーパ・ランドは、そのテー
パ部をレセプタクル・シェルの固定用ランドの端面を噛
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・シェルとを前進
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山状の面に沿って移動し、谷
部にあるつぎのデテント凹部に嵌り込むときに、音が発
生し、極めて明瞭な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。この力が明瞭なリアクションを発生す
る。山状の面に沿って所定の角度回転し終ると、デテン
ト凹部に嵌り込み音と極めて明瞭な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・シェルから抜去することができる。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。

山状の面をデテント凸部が移動するから、挿抜に要する
力は小さなものでよく、デテント凸部が山状の面上に止
どまりにくく、谷部にあるデテント凹部に速やかに落ち
込む。

［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、ここに図示されて
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、３個
の固定用ランド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１４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、第２Ｃ図に示すようにプラグ・フラ
ンジ５５の両側面のうちカップリング３０の後部側に向
いた面に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４個のデテント凹部５３と、４個の
デテント凹部５３の間にある円弧状の面をした４個の円
弧面５６と、プラグ・フランジ５５において軸に平行に
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、テーパ部３２を有する円周方向に
円弧状をしたテーパ・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
に平行にその内面に後方に突き出た回転突起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３
５とを有している。

７０はデテント・バネ・リングで、その軸に平行に前向
き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個のデナント・キー
７２を有している。

８１はバックアップ・リングでデテント・バネ・リング
７０を後方から押え、リテナー・リング８５をカップリ
ング３０のリテナー・リング溝３５に嵌り込むことによ
ってバックアップ・リング８１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が円弧面５６の斜面から第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がバックアップ・リ
ング８１により押えられ、バックアップ・リング８１は
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固定用ランド１１と同じく点線で示
したテーパ・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、同図面上をテーパ・
ランド３１が下方に下がるように移動するから、固定用
ランド１１の同図面上の上方左端の角は、テーパ・ラン
ド３１のテーパ部３２と噛み合いながら滑り、そこに続
くテーパ・ランド平面部３６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テーパ・ラ
ンド３１のテーパ部３２は、同じく点線で示した固定用
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・ランド３１のテーパ・ランド平面
部３６が固定用ランド１１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、点線で示した円弧面５６の斜面を滑り、
谷部にある点線で示された第２の組のデテント凹部５３
に嵌まり、音を発生し、明瞭なリアションを伝える。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４Ｂ図に示されている。この図
は、固定用ランド１１とテーパ・ランド３１との相対関
係を示しており、点線で示した固定用ランド１１ｄの部
分がテーパ・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５０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に挿入するた
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３２と固定
用ランド１１の相対的回転運動によって得られ、またデ
テント凸部７１が円弧面５６の斜面を滑り谷部にあるデ
テント凹部５３に落ち込むから、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は円弧面５６を滑り第１
の組のデテント凹部５３に嵌まり込み、音が発生し、明
瞭な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、固定用ランド１１と
テーパ・ランド３１の位置を入れ換えることも可能であ
る。また、固定用ランド１１の側にもテーパ部を設けて
もよい。ガスケット８２は第４Ａ図に示した位置から、
プラグ・シェル５０の先端が対向するレセプタクル・シ
ェル５０の内側に設けてもよいことは明らかであろう。

円弧面５６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。

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。

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、極
めて使用し易く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。 １０…レセプタクル・シェル １１…固定用ランド、１２…マスター・キー溝 １３…キー溝、１４…フランジ、 １５…取付穴、３０…カップリング ３１…テーパ・ランド、３２…テーパ部 ３３…デテント・キー溝 ３４…回転突起 ３５…リテナー・リング溝 ３６…テーパ・ランド平面部 ５０…プラグ・シェル、５１…マスター・キー ５１…キー、５３…デテント凹部 ５４…回転止め、５５…プラグ・フランジ ５６…円弧面、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 ８１…バックアップ・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組の山状の面の谷部に
   あり、前記カップリング手段の後部側に向いた面に設け
   られた軸に平行して後方に開口した凹部および後方に突
   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の後部から前記プラグ・シェル手
   段を挿入して前記第１のデテント手段の前記山状の面に
   沿って移動し前記第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、 前記デテント・バネ・リング手段を後部から押えるため
   のリング状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。