JP2010277912A - 嵌合構造及び該嵌合構造を用いた電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は２つのコネクタを嵌合する際に、既に、機器等に取り付けられたネジ方式の嵌合構造を有する一方のコネクタに、早く嵌合できる嵌合構造を提供する。
【解決手段】本目的の嵌合構造はプラグコネクタ２０と相手コネクタとの嵌合構造において、プラグコネクタ２０のカップリングリング２６に保持部材２８を装着し、保持部材２８の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片３０を設け、相手コネクタには、弾性片３０に対応する位置にネジ部６０を形成し、プラグコネクタ２０を相手コネクタに直線的に挿入するだけで、弾性片３０の先端３２がネジ部６０の谷部６２に係合することによりプラグコネクタ２０と相手コネクタとが嵌合することを特徴とする嵌合構造により達成できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ロボットや工作機械、装置制御盤等の電気機器や電子機器に使用されるコネクタに関するもので、特に、既に取り付けられた相手コネクタと嵌合する際にスピード嵌合できる嵌合構造を有した電気コネクタである。

通常、電気コネクタは、２つのコネクタ同士を嵌合させることで、本体（設備・機械）とコントロール（制御装置）等の機器間での電源及び電気信号の接続ができるようにしている。つまり、２つのコネクタは基板やケーブル等に接続されている。前記電気コネクタには、２つのコネクタを嵌合する嵌合手段である嵌合構造を有している。
嵌合手段としては、本出願人が既に提案した特許文献１（実開平０４−１１５７７７号）の図２に示されているようなワンタッチロック方式や特許文献２（特開２００５−２８５３３３）の図１に示されているようなネジ方式や特許文献３（特願２００９−１０５７７７）の図１に示されているようなワンタッチロック方式とネジ方式の複合を挙げることができる。

特許文献１の実開平０４−１１５７７７号の要約によると、アース回路接続用のリード線を使用することなく容易にアース回路を構成することが可能なコネクタを提供することを目的とし、導電性を有する筒状のシェル２と、挿通孔３を有し且つシェル２内に配された絶縁性のフロントインシュレータ４と、挿通孔３に対向させて形成された弾性を有する略筒状のインシュレータリーフ５を有し且つフロントインシュレータ４に対向させてシェル２内に配された絶縁性のリアインシュレータ６と、挿通孔３及びインシュレータリーフ５に挿通されインシュレータリーフ５に係止されるコンタクト７とを含むコネクタにおいて、挿通孔３とインシュレータリーフの５内、少なくとも一方にアースラグ５０が備えられ、アースラグ５０は、バネ片５１とバネ片５１から延びた帯状片５２とを有し、バネ片５１は、コンタクト７と電気的に接触するものであり、帯状片５２は、その先端部がフロントインシュレータ４及びリアインシュレータ６の外周面よりも外方へ突出してシェル２と電気的に接触するものであることを特徴とするコネクタが開示されている。 ちなみに、実用新案登録請求の範囲の請求項１として、導電性を有する筒状のシェルと、挿通孔を有し且つ上記シェル内に配された絶縁性のフロントインシュレータと、上記挿通孔に対向させて形成された弾性を有する略筒状のインシュレータリーフを有し且つ上記フロントインシュレータに対向させて上記シェル内に配された絶縁性のリアインシュレータと、上記挿通孔及び上記インシュレータリーフに挿通され上記インシュレータリーフに係止されるコンタクトとを含むコネクタにおいて、上記挿通孔と上記インシュレータリーフの内、少なくとも一方にアースラグが備えられ、該アースラグは、バネ片と該バネ片から延びた帯状片とを有し、上記バネ片は、上記コンタクトと電気的に接触するものであり、上記帯状片は、その先端部が上記フロントインシュレータ及び上記リアインシュレータの外周面よりも外方へ突出して上記シェルと電気的に接触するものであることを特徴とするコネクタが開示されている。なお、嵌合方式としては、図２に示されているワンタッチロック方式である。 特許文献２の特開２００５−２８５３３３の要約によると、ピッチの狭小化が進んでも、簡単に組み立てすることができ、コストアップにもならないリアリリーズ構造の単体防水コネクタを提供することを目的とし、レセプタクルシェル６０と中間インサート３０とフロントインサート２０とリアインサート４０と３つのインサート２０、３０、４０をフロント２０、中間３０、リア４０の順でレセプタクルシェル６０に固定するリテナーリング７０とリアリリーズ構造のインサートに装着されるクリンプピンコンタクト５０とを具えた単体防水クリンプコネクタ１０において、フロントインサート２０若しくは中間インサート３０の中間インサート３０側若しくはフロントインサート２０側に少なくとも１個以上の係合手段を設け、中間インサート３０若しくはフロントインサート２０にフロントインサート２０若しくは中間インサート３０の係合手段に対応する位置に係止手段を設けることにより達成できる単体防水クリンプコネクタが開示されている。 ちなみに、特許請求の範囲の請求項１として、レセプタクルシェルと、複数のクリンプピンコンタクトの挿入孔を有し前記レセプタクルシェルに装着される絶縁材料よりなる中間インサートと、該中間インサートと同数のクリンプピンコンタクトの挿入孔を有すると共に該中間インサートのフロント側の保持される絶縁性弾性体よりなるフロントインサートと、前記中間インサートと同数のクリンプピンコンタクトの挿入孔を有すると共に該挿入孔にはコンタクトリテンションが設けられ前記中間インサートの後面に装着される絶縁材料よりなるリアインサートと、前記中間インサート、フロントインサート及びリアインサートを前記レセプタクルシェルに固定するリテナーリングと、前記中間インサート、フロントインサート及びリアインサートより構成されたリアリリーズ構造のインサートに装着されるクリンプピンコンタクトとを具えた単体防水クリンプコネクタにおいて、 前記フロントインサート若しくは前記中間インサートの前記中間インサート側若しくは前記フロントインサート側に少なくとも１個以上の係合手段を設け、前記中間インサート若しくは前記フロントインサートに前記フロントインサート若しくは前記中間インサートの前記係合手段に対応する位置に係止手段を設けたことを特徴とする単体防水クリンプコネクタ、請求項２として、前記係合手段として、前記フロントインサート若しくは前記中間インサートの前記中間インサート側若しくは前記フロントインサート側に突出した少なくとも１個以上の係合突起を設け、前記係止手段として、前記中間インサート若しくは前記フロントインサートに前記フロントインサート若しくは前記中間インサートの前記係合突起に対応する位置に前記係合突起に係合する係止部を設けたことを特徴とする請求項１記載の単体防水クリンプコネクタ、請求項３として、前記係合手段として、前記フロントインサートの前記中間インサート側に突出した少なくとも１個以上の係合突起を設け、前記係止手段として、前記中間インサートに前記フロントインサートの前記係合突起に対応する位置に前記係合突起に係合する係止孔を設け、前記リアインサートに前記フロントインサートの前記係合突起に対応する位置に前記係合突起の逃げ部を設けたことを特徴とする請求項１記載の単体防水クリンプコネクタ、請求項４として、前記係合突起を、前記フロントインサートの中心及び９０度間隔の５箇所に設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の単体防水クリンプコネクタ、請求項５として、前記クリンプピンコンタクトが挿入される前記フロントインサートの挿入孔内に少なくとも１以上のリング状の凸部を設け、前記クリンプピンコンタクト部分を防水構造したことを特徴とする請求項４記載の単体防水クリンプコネクタ、請求項６として、前記フロントインサートを、弾性体により成形したことを特徴とする請求項５記載の単体防水クリンプコネクタ、請求項７として、前記係合突起の先端に延設部を設け、該延設部を引っ張ることにより前記フロントインサートの係合突起を前記中間インサートに係合させ、係合させた後に前記延設部を切断したことを特徴とする単体防水クリンプコネクタの組立方法、請求項８として、前記係合突起の先端と前記延設部との間にノッチを設け、前記フロントインサートの係合突起を前記中間インサートに係合させ後に、更に引っ張るだけで前記延設部を切断したことを特徴とする請求項７記載の単体防水クリンプコネクタの組立方法等が開示されている。なお、嵌合方式としては、図１のようなネジ方式である。 特許文献３の特願２００９−１０５７７７の要約によると、客先の仕様に応じて、客先で嵌合方式を選択でき、完全に嵌合したかを確認できる構造のコネクタ１０を提供することを目的とし、相手コネクタと着脱自在に嵌合するコネクタ１０であって、相手コネクタと接触する接触部１２１とケーブルや基板と接続する接続部１２３とを有する複数のコンタクト１２と、コンタクト１２が配列・保持される少なくとも１以上の絶縁物１４、１６と、絶縁物１４、１６を覆うとともに相手コネクタとの係合手段を有するシェル１８とを備え、シェル１８と絶縁体１４、１６により相手コネクタが入る嵌合口２０を形成するコネクタ１０において、シェル１８に、係合手段として２種類の係合手段を設け、１つはネジ部１８５を形成し、もう１つはネジ部１８５の所定の位置に斜めに切りかかれた複数の溝部１８２を形成することを特徴とするコネクタ１０が開示されている。 ちなみに、特許請求の範囲の請求項１として、相手コネクタと着脱自在に嵌合するコネクタであって、相手コネクタと接触する接触部とケーブルや基板と接続する接続部とを有する複数のコンタクトと、該コンタクトが配列・保持される少なくとも１以上の絶縁物と、該絶縁物を覆うとともに前記相手コネクタとの係合手段を有するシェルとを備え、該シェルと前記絶縁体により前記相手コネクタが入る嵌合口を形成するコネクタにおいて、前記シェルに、前記係合手段として２種類の係合手段を設け、１つはネジ部を形成し、もう１つはネジ部の所定の位置に斜めに切りかかれた複数の溝部を形成することを特徴とするコネクタ、請求項２として、相手コネクタの係合手段がネジであれば前記シェルのネジ部と螺着し、相手コネクタの係合手段が凸部であれば前記シェルの溝部にワンタッチロックで係合することを特徴とする請求項１記載のコネクタ、請求項３として、前記溝部の先端に、嵌合口と反対方向に突出する突出溝を設け、前記相手コネクタの凸部と前記シェルの溝部が係合した際に前記突出溝の先端が見える位置まで係合することで位置合わせを行うことを特徴とする請求項１または２記載のコネクタ、請求項４として、前記溝部の先端に、嵌合口とほぼ直角方向に突出する略台形形状の溝を設け、前記相手コネクタのネジと前記シェルのネジ部が螺着した際に前記溝の先端と前記相手コネクタが一致する位置まで係合することで位置合わせを行うことを特徴とする請求項１または２記載のコネクタ等が開示されている。 なお、嵌合方式としては、図１のようなワンタッチロック方式とネジ方式の複合である。つまり、客先で嵌合方式を適宜選択できる。

近年、客先によっては、２つのコネクタ同士を早く、かつ、確実に嵌合したいという要求がある。特許文献２のようなネジ方式の嵌合構造では、螺着するのに時間が掛かり、早く嵌合することはできない。
特許文献１のワンタッチロック方式の嵌合構造や特許文献３においてワンタッチロック方式で嵌合する嵌合構造の場合には、２つのコネクタ同士を早く嵌合することは可能である。しかし、一方のコネクタが既に筐体等に取り付けられており、かつ、取り付けられたコネクタの嵌合構造がネジ方式の場合には、他方が特許文献１のワンタッチロック方式の嵌合構造や特許文献３においてワンタッチロック方式で嵌合する嵌合構造では嵌合することができなく、特許文献３においてネジ方式の嵌合構造で嵌合する場合にのみ嵌合できるが、これでは２つのコネクタ同士を早く嵌合することはできない。早く嵌合できるようにするために、２つのコネクタをワンタッチロック方式にするには、既に、取り付けられたコネクタを交換するか、新たな加工を施す必要が生じ、非常に手間が掛かってしまうことになる。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、２つのコネクタを嵌合する際に、既に、機器等に取り付けられたネジ方式の嵌合構造を有する一方のコネクタに、早く嵌合できる嵌合構造及び該嵌合構造を用いた電気コネクタを提供せんとするものである。

本目的の嵌合構造は、請求項１記載の嵌合構造のように、プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとの嵌合構造において、前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタには、前記弾性片に対応する位置にネジ部を形成し、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする嵌合構造により達成できる。

また、本目的の嵌合構造は、請求項２記載の嵌合構造のように、プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとの嵌合構造において、前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタには、前記弾性片に対応する位置に嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の係止部を設け、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片が前記係止部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする嵌合構造により達成できる。

請求項３記載の嵌合構造は、前記保持部材に斜めに切りかかれた係止溝を設け、前記カップリングリングには前記係止溝に対応する位置に突起を設け、前記弾性片が前記係止部若しくは前記ネジ部に係合した状態で、前記カップリングリングを回転させることにより前記弾性片の先端の浮き上がりを前記カップリングリングの側壁部で防止することを特徴とする請求項１または２記載の嵌合構造にある。
また、請求項４記載の嵌合構造は、少なくとも２個以上の前記弾性片を、中心点の点対称になるように設けることを特徴とする請求項１、２または３記載の嵌合構造にある。

本目的の電気コネクタは、請求項５記載のように、プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが着脱自在に嵌合する電気コネクタであって、ソケットコンタクトと接触する第１接触部と基板やケーブルと接続する第１接続部を有する複数のピンコンタクトと、該ピンコンタクトが配列・保持される少なくとも１個以上の絶縁物と、該絶縁物が装着されるとともに外周に相手コネクタとの係合手段であるネジ部を有する係合部材とを有する相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタと、ピンコンタクトと接触する第２接触部と基板やケーブルと接続する第２接続部を有する複数のソケットコンタクトと、該ソケットコンタクトが配列・保持される少なくとも１個以上の絶縁体と、該絶縁体を覆うとともに前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに入る嵌合部を有するとともに前記係合部材との係合手段を有するカップリングリングとを有するプラグコネクタとを備える電気コネクタにおいて、前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする電気コネクタにより達成できる。

請求項６記載の電気コネクタは、前記保持部材に斜めに切りかかれた係止溝を設け、前記カップリングリングには前記係止溝に対応する位置に突起を設け、前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合した状態で、前記カップリングリングを回転させることにより前記弾性片の先端の浮き上がりを前記カップリングリングの側壁部で防止することを特徴とする請求項５記載の電気コネクタにある。

以上の説明から明らかなように、本発明の嵌合構造及び電気コネクタによると、次のような優れた効果が得られる。
（１）請求項１記載の嵌合構造のように、プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとの嵌合構造において、前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタには、前記弾性片に対応する位置にネジ部を形成し、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする嵌合構造にしているので、簡単な構造で、既に前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタが機器等に取り付けられていたとしても、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタの嵌合が早くでき、安定した保持力（１００N程度）が得られ、１０００回以上挿抜をしても前記弾性片が破損することがない。
（２）請求項２記載の嵌合構造のように、プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとの嵌合構造において、前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタには、前記弾性片に対応する位置に嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の係止部を設け、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片が前記係止部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする嵌合構造にしているので、簡単な構造で、既に前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタが機器等に取り付けられていたとしても、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタの嵌合が早くでき、安定した保持力（１００N程度）が得られ、１０００回以上挿抜をしても前記弾性片が破損することがない。
（３）請求項３記載の嵌合構造は、前記保持部材に斜めに切りかかれた係止溝を設け、前記カップリングリングには前記係止溝に対応する位置に突起を設け、前記弾性片が前記係止部若しくは前記ネジ部に係合した状態で、前記カップリングリングを回転させることにより前記弾性片の先端の浮き上がりを前記カップリングリングの側壁部で防止することを特徴とする請求項１または２記載の嵌合構造にしているので、簡単な構造で、既に前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタが機器等に取り付けられていたとしても、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタの嵌合が早くでき、より安定した保持力（１００N程度）が得られ、１０００回以上挿抜をしても前記弾性片が破損することがない。
（４）請求項４記載の嵌合構造は、少なくとも２個以上の前記弾性片を、中心点の点対称になるように設けることを特徴とする請求項１、２または３記載の嵌合構造にしているので、簡単な構造で、既に前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタが機器等に取り付けられていたとしても、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタの嵌合が早くでき、よりバランス良く安定した保持力（１００N程度）が得られ、１０００回以上挿抜をしても前記弾性片が破損することがない。

（５）請求項５記載の電気コネクタは、プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが着脱自在に嵌合する電気コネクタであって、ソケットコンタクトと接触する第１接触部と基板やケーブルと接続する第１接続部を有する複数のピンコンタクトと、該ピンコンタクトが配列・保持される少なくとも１個以上の絶縁物と、該絶縁物が装着されるとともに外周に相手コネクタとの係合手段であるネジ部を有する係合部材とを有する相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタと、ピンコンタクトと接触する第２接触部と基板やケーブルと接続する第２接続部を有する複数のソケットコンタクトと、該ソケットコンタクトが配列・保持される少なくとも１個以上の絶縁体と、該絶縁体を覆うとともに前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに入る嵌合部を有するとともに前記係合部材との係合手段を有するカップリングリングとを有するプラグコネクタとを備える電気コネクタにおいて、前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする電気コネクタにしているので、簡単な構造で、既に前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタが機器等に取り付けられていたとしても、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタの嵌合が早くでき、安定した保持力（１００N程度）が得られ、１０００回以上挿抜をしても前記弾性片が破損することがない。
（６）請求項６記載の電気コネクタは、前記保持部材に斜めに切りかかれた係止溝を設け、前記カップリングリングには前記係止溝に対応する位置に突起を設け、前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合した状態で、前記カップリングリングを回転させることにより前記弾性片の先端の浮き上がりを前記カップリングリングの側壁部で防止することを特徴とする請求項５記載の電気コネクタにしているので、簡単な構造で、既に前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタが機器等に取り付けられていたとしても、前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタの嵌合が早くでき、より安定した保持力（１００N程度）が得られ、１０００回以上挿抜をしても前記弾性片が破損することがない。

（Ａ） 嵌合方向から見たプラグコネクタの斜視図である。（Ｂ） 嵌合方向から見たジャックコネクタの斜視図である。 （Ａ） プラグコネクタの断面図である。（Ｂ） ジャックコネクタの断面図である。（Ｃ） プラグコネクタとジャックコネクタが嵌合した状態の断面図である。 （Ａ） プラグコネクタの第１インサートの嵌合方向からみた斜視図である。（Ｂ） プラグコネクタの挿入孔部分で断面した断面図である。（Ｃ） ジャックコネクタの第２インサートの嵌合方向からみた斜視図である。（Ｄ） ジャックコネクタの挿入孔部分で断面した断面図である。 （Ａ） ソケットコンタクトの斜視図である。（Ｂ） ピンコンタクトの斜視図である。 （Ａ） プラグコネクタのカップリングリングを嵌合方向からみた斜視図である。（Ｂ） プラグコネクタのカップリングリングを断面した断面図である。（Ｃ） ジャックコネクタのカップリングリングを嵌合方向からみた斜視図である。（Ｄ） ジャックコネクタのカップリングリングを断面した断面図である。 （Ａ） 保持部材を嵌合方向からみた斜視図である。（Ｂ） 保持部材を嵌合方向の反対からみた斜視図である。（Ｃ） 保持部材を断面した状態の断面図である。

本発明の特徴は、請求項１記載の嵌合構造のように、プラグコネクタ２０と相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０との嵌合構造において、前記プラグコネクタ２０のカップリングリング２６に保持部材２８を装着し、該保持部材２８の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片３０を設け、前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０には、前記弾性片３０に対応する位置にネジ部６０を形成し、前記プラグコネクタ２０を前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０に直線的に挿入するだけで、前記弾性片３０の先端３２が前記ネジ部６０の谷部６２に係合することにより前記プラグコネクタ２０と前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０とが嵌合することを特徴とする嵌合構造である。
つまり、既に、機器等に取り付けられた状態の前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０に、前記プラグコネクタ２０を直線的に挿入するだけで、前記弾性片３０の先端３２が前記ネジ部６０の谷部６２に係合することにより前記プラグコネクタ２０と前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０とが嵌合できるようにしたものである。

図に基づいて、本発明の電気コネクタの一実施例を説明する。図１（Ａ）は嵌合方向から見たプラグコネクタの斜視図であり、（Ｂ）は嵌合方向から見たジャックコネクタの斜視図である。図２（Ａ）はプラグコネクタの断面図であり、（Ｂ）はジャックコネクタの断面図であり、（Ｃ）はプラグコネクタとジャックコネクタが嵌合した状態の断面図である。図３（Ａ）はプラグコネクタの第１インサートの嵌合方向からみた斜視図であり、（Ｂ）はプラグコネクタの挿入孔部分で断面した断面図であり、（Ｃ）はジャックコネクタの第２インサートの嵌合方向からみた斜視図であり、（Ｄ）はジャックコネクタの挿入孔部分で断面した断面図である。図４（Ａ）はソケットコンタクトの斜視図であり、（Ｂ）はピンコンタクトの斜視図である。図５（Ａ）はプラグコネクタのカップリングリングを嵌合方向からみた斜視図であり、（Ｂ）はプラグコネクタのカップリングリングを断面した断面図であり、（Ｃ）はジャックコネクタのカップリングリングを嵌合方向からみた斜視図であり、（Ｄ）はジャックコネクタのカップリングリングを断面した断面図である。図６（Ａ）は保持部材を嵌合方向からみた斜視図であり、（Ｂ）は保持部材を嵌合方向の反対からみた斜視図であり、（Ｃ）は保持部材を断面した状態の断面図である。
本発明の電気コネクタは、相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとプラグコネクタ２０を備えているが、本実施例では相手コネクタとしては、ジャックコネクタ５０について説明する。

まず、嵌合構造について説明する。
最初に、前記プラグコネクタ２０のカップリングリング２６に保持部材２８を装着する。
つぎに、前記保持部材２８の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片３０を設ける。
つぎに、前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０には、前記弾性片３０に対応する位置にネジ部６０を形成し若しくは嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の係止部を設ける。
最後に、前記プラグコネクタ２０を前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０に直線的に挿入するだけで、前記弾性片３０の先端３２が前記ネジ部６０の谷部６２若しくは前記係止部に係合することにより前記プラグコネクタ２０と前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタ５０とが嵌合する。

次に、プラグコネクタ２０について説明する。前記プラグコネクタ２０は、少なくともソケットコンタクト２２と第１インサート２４とカップリングリング２６と保持部材２８を有している。以下で、プラグコネクタ２０の各部位について説明する。

最初に、前記ソケットコンタクト２２について説明する。このソケットコンタクト２２は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作され、これらの材質としては、バネ性や導電性や加工性などを考慮すると、純銅や黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記ソケットコンタクト２２は、本実施例では圧入によって第１インサート２４に配列・保持されている。前記ソケットコンタクト２２は、主にジャックコネクタ５０のピンコンタクト５２と接触する第２接触部２２１と第１インサート２４に配列・保持される第２固定部２２２と基板やケーブル等に接続する第２接続部２２３とを具えている。前記ソケットコンタクト２２には、前記第１インサート２４の第１挿入孔４０内に圧入するための第２固定部２２２が設けられている。前記第２接続部２２３には、ケーブルの芯線が挿入される孔が設けられ、圧着によって結線されている。

次に、第１インサート２４について説明する。前記第１インサート２４は、電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記第１インサート２４は略円筒形をしており、また、前記ソケットコンタクト２２が挿入される複数の第１挿入孔４０が設けられている。前記第１挿入孔４０の大きさは、前記ソケットコンタクト２２より０．０３〜０．０７ｍｍ程度小さくしている。前記第１挿入孔４０は、ピンコンタクト５２のガタつきやケーブル芯線の逃げ等を考慮して複数の段形状になっている。
また、前記第１インサート２４には、相手コネクタであるジャックコネクタ５０との位置合わせのためにキー溝４１が設けられている。前記キー溝４１の大きさは位置合わせが出来ればよく、加工性や強度等を考慮して適宜設計している。

次に、カップリングリング２６について説明する。このカップリングリング２６はは金属製であり、公知技術の鋳造によって製作され、これらの材料としては、寸法安定性や加工性や強度などを考慮すると、亜鉛ダイキャストやアルミダイキャスト等を挙げることができる。
前記カップリングリング２６は略円筒形をし、前記第１インサート２４が入る第１挿通孔４６が貫通して設けられ、前記カップリングリング２６は前記第１インサート２４に回転可能に保持されている。また、前記カップリングリング２６の嵌合方向側には前記保持部材２８が回転できるように装着されている。
前記カップリングリング２６には前記保持部材３０の係止溝３４に対応する位置に突起３６が設けられている。前記係止溝３４に、前記カップリングリング２６の突起３６が係合し、前記弾性片３０が前記ネジ部６０に係合した状態で、前記カップリングリング２６を回転させることにより前記弾性片３０の先端３２を前記カップリングリング２６の側壁部３８で押圧し、より安定した保持力を得るために前記弾性片３０の先端３２の浮き上がりを防止している。また、前記カップリングリング２６の第１挿通孔４６の嵌合方向側には、嵌合当初に前記保持部材２８の弾性片３０を逃げるための逃げ溝４８が設けられ、その逃げ溝４８に連設して前記側壁部３８が設けられている。

最後に、本発明のポイントである保持部材について説明する。前記保持部材２８は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作され、これらの材質としては、バネ性や導電性や加工性などを考慮すると、純銅や黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記保持部材２８は略円筒形をしており、所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片３０が設けられている。前記弾性片３０は、本実施例では前記ジャックコネクタ５０との嵌合バランスを考慮してコネクタの中心を点対称にして設けられている。前記弾性片３０は、その先端３２が前記ジャックコネクタ５０のネジ部６０の谷部６２に係合し、保持する部分である。そのため、前記弾性片３０には、弾性と保持力等が要求される。前記プラグコネクタ２０と前記ジャックコネクタ５０との嵌合力（保持力）としては、１００N程度要求されており、かつ、前記弾性片３０は、直線的に前記ジャックコネクタ５０のカップリングリング５６のネジ部６０に挿入されることになるため、変形や破損等の危険性がある。変形や破損と保持力との関係は、相反する関係になる。そこで、前記弾性片３０の形状・大きさは、変形や破損することなく、１００N以上の保持力がもつように適宜設計する。本実施例では、前記弾性片３０は、弾性を持たせるために本体４２部分から、２〜３．５ｍｍ程度突出させ、１〜１．３ｍｍの先端３２部分は確実に前記ネジ部６０に係合するように、２５〜３５度中心方向に傾斜させている。

前記保持部材２８には、嵌合方向と反対方向に突出した２枚の突出片４４が設けられ、前記突出片４４には斜めに切りかかれた係止溝３４が設けられている。前記係止溝３４に、前記カップリングリング２６の突起３６が係合し、前記弾性片３０が前記ネジ部６０に係合した状態で、前記カップリングリング２６を回転させることにより前記弾性片３０の先端３２を前記カップリングリング２６の側壁部３８で押圧し、より安定した保持力を得るために前記弾性片３０の先端３２の浮き上がりを防止している。斜めにすることで、前記カップリングリング２６を回転させた際に、前記弾性片３０も前記ネジ部６０に沿って、回転することになる。そのため、斜めの角度としては、前記ネジ部６０の螺旋の角度に沿うようにしている。
前記保持部材２８は、前記カップリングリング２６の突起３６に係合することによって、前記カップリングリング２６の嵌合側に回転可能に装着されている。

前記プラグコネクタ２０には、前記第１インサート２４と前記カップリングリング２６との間に防水性を高めるためにOリングを装着している。

以下では、２番目に、ジャックコネクタ５０について説明するが、前記ジャックコネクタ５０は、少なくともピンコンタクト５２と第２インサート５４とカップリングリング５６を有している。以下で、それぞれの各部位について説明する。

まず、前記ピンコンタクト５２について説明する。このピンコンタクト５２は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作され、これらの材質としては、バネ性や導電性や加工性などを考慮すると、純銅や黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記ピンコンタクト５２は、本実施例では圧入によって第２インサート５４に配列・保持されている。前記ピンコンタクト５２は、主にプラグコネクタ２０のソケットコンタクト２２と接触する第１接触部５２１と第２インサート５４に配列・保持される第１固定部５２２とケーブル等に接続する第１接続部５２３とを具えている。前記ピンコンタクト５２には、前記第２インサート５４の第２挿入孔６４に圧入するための第１固定部５２２が設けられている。前記第１接続部５２３には、ケーブルの芯線が挿入される孔が設けられ、圧着によって結線されている。前記第１接触部５２１は前記ソケットコンタクト２２に入る円筒形をしている。

次に、第２インサート５４について説明する。前記第２インサート５４は、電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記第２インサート５４は略円筒形をしており、また、前記ピンコンタクト５２が挿入される複数の第２挿入孔６４が設けられている。前記第２挿入孔６４の大きさは、前記ピンコンタクト５２より０．０３〜０．０７ｍｍ程度小さくしている。前記第２挿入孔６４は、ピンコンタクト５２のガタつきやケーブル芯線の逃げ等を考慮して複数の段形状になっている。
また、前記第２インサート５４には、相手コネクタであるプラグコネクタ２０との位置合わせのためにキー６５が設けられている。前記キー６５の大きさは位置合わせが出来ればよく、加工性や強度等を考慮して適宜設計している。
さらに、前記第２インサート５４には、前記第１インサート２４の先端が入る嵌合口５８が設けられている。前記嵌合口５８の大きさは、前記第１インサート２４の先端部分が入り、安定した接続が得られればよく、加工性や接続性を考慮して適宜設計している。本実施例では前記第１インサート２４の先端部分より０．１〜０．３ｍｍ程度大きくしている。

最後に、カップリングリング５６について説明する。このカップリングリング５６は金属製であり、公知技術の鋳造によって製作され、これらの材料としては、寸法安定性や加工性や強度などを考慮すると、亜鉛ダイキャストやアルミダイキャスト等を挙げることができる。
前記カップリングリング５６は略円筒形をし、前記第２インサート５４が入る第２挿通孔６６が貫通して設けられ、前記カップリングリング５６は前記第２インサート５４に回転可能に保持されている。また、前記カップリングリング５６の嵌合方向側の外周には前記プラグコネクタ２０と係合するためのネジ部６０が設けられている。
ここでは、ネジ部６０にしたが、前記プラグコネクタ２０の弾性片３０と係合し、かつ、回転できれば如何なるものでもよく、前記弾性片３０に対応する位置に嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の係止部であってもよい。例えば、前記係止部としては、一体若しくは別体の凸部が考えられる。

ケーブルが接続され、かつ、嵌合方向と反対側に一体成型される場合、前記プラグコネクタ２０及び前記ジャックコネクタ５０の嵌合方向と反対側の形状・大きさは、一体成型され易く、保持力や屈曲性や一体成型性や強度や加工性を考慮して適宜設計する。

本実施例では、相手コネクタとして、ジャックコネクタ５０について説明したが、レセプタクルコネクタであってもよい。その場合には、前記カップリングリング５６に代えて、前記プラグコネクタ２０との係合手段を備えたレセプタクルシェルを使用することになる。

本発明の活用例としては、ロボットや工作機械、装置制御盤等の電気機器や電子機器に使用される電気コネクタ１０に活用され、特に、簡便な構造で、既に、取り付けられた相手コネクタと嵌合する際にスピード嵌合できる嵌合構造を有した電気コネクタである。

１０ 電気コネクタ
２０ プラグコネクタ
２２ ソケットコンタクト
２２１ 第２接触部
２２２ 第２固定部
２２３ 第２接続部
２４ 第１インサート（絶縁体）
２６ カップリングリング
２８ 保持部材
３０ 弾性片
３２ 先端
３４ 係止溝
３６ 突起
３８ 側壁部
４０ 第１挿入孔
４１ キー溝
４２ 本体
４４ 突出片
４６ 第１挿通孔
４８ 逃げ溝
５０ ジャックコネクタ
５２ ピンコンタクト
５２１ 第１接触部
５２２ 第１固定部
５２３ 第１接続部
５４ 第２インサート（絶縁物）
５６ カップリングリング
５８ 嵌合口
６０ ネジ部
６２ 谷部
６４ 第２挿入孔
６５ キー
６６ 第２挿通孔

Claims (6)

1. プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとの嵌合構造において、
   前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、
   前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタには、前記弾性片に対応する位置にネジ部を形成し、
   前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする嵌合構造。
2. プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとの嵌合構造において、
   前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、
   前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタには、前記弾性片に対応する位置に嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の係止部を設け、
   前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片が前記係止部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする嵌合構造。
3. 前記保持部材に斜めに切りかかれた係止溝を設け、
   前記カップリングリングには前記係止溝に対応する位置に突起を設け、
   前記弾性片が前記係止部若しくは前記ネジ部に係合した状態で、前記カップリングリングを回転させることにより前記弾性片の先端の浮き上がりを前記カップリングリングの側壁部で防止することを特徴とする請求項１または２記載の嵌合構造。
4. 少なくとも２個以上の前記弾性片を、中心点の点対称になるように設けることを特徴とする請求項１、２または３記載の嵌合構造。
5. プラグコネクタと相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが着脱自在に嵌合する電気コネクタであって、
   ソケットコンタクトと接触する第１接触部と基板やケーブルと接続する第１接続部を有する複数のピンコンタクトと、該ピンコンタクトが配列・保持される少なくとも１個以上の絶縁物と、該絶縁物が装着されるとともに外周に相手コネクタとの係合手段であるネジ部を有する係合部材とを有する相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタと、
   ピンコンタクトと接触する第２接触部と基板やケーブルと接続する第２接続部を有する複数のソケットコンタクトと、該ソケットコンタクトが配列・保持される少なくとも１個以上の絶縁体と、該絶縁体を覆うとともに前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに入る嵌合部を有するとともに前記係合部材との係合手段を有するカップリングリングとを有するプラグコネクタとを備える電気コネクタにおいて、
   前記プラグコネクタのカップリングリングに保持部材を装着し、該保持部材の所定の位置に先端が中心方向に傾斜するとともに嵌合方向に位置をずらした少なくとも２以上の弾性片を設け、
   前記プラグコネクタを前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタに直線的に挿入するだけで、前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合することにより前記プラグコネクタと前記相手（レセプタクル若しくはジャック）コネクタとが嵌合することを特徴とする電気コネクタ。
6. 前記保持部材に斜めに切りかかれた係止溝を設け、
   前記カップリングリングには前記係止溝に対応する位置に突起を設け、
   前記弾性片の先端が前記ネジ部の谷部に係合した状態で、前記カップリングリングを回転させることにより前記弾性片の先端の浮き上がりを前記カップリングリングの側壁部で防止することを特徴とする請求項５記載の電気コネクタ。

Images