JP2002117929A - 防水電気コネクターおよびそのためのゴム製絶縁防水雌雄カバー - Google Patents
防水電気コネクターおよびそのためのゴム製絶縁防水雌雄カバーInfo
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Abstract
ム製絶縁防水雌雄カバーを備えた防水電気コネクターに
おいて、結合動作がより軽い力で行われかつ結合動作の
完了が手の感覚でも判るようにし、しかも一旦結合され
ると離脱されにくくする。 【解決手段】 防水雄カバーの円筒状雌部の肉厚を薄く
し、鋸歯状面の一方の環状前向き面部の傾きを他方の鋸
歯状面の環状前向き面部の傾きより急峻になして対応す
る谷の深さより大きな高さの寸法になしかつ前記他方の
鋸歯状面の山の高さ寸法を前記一方の鋸歯状面の対応す
る谷の深さ寸法に等しくするかそれよりも小さくし、結
合時に円筒状雌部中への係合雄部の過挿入を許容するよ
うにした。
Description
の電気ケーブルを着脱自在に結合・離脱できる防水電気
コネクターに関する。
を示す。図において、1,2は電気ケーブル、3は電気
ケーブルの一端の露出芯線、4はプラグ、5はジャッ
ク、6はプラグの周囲のゴム製絶縁防水雌カバー、7は
ジャック側の周囲のゴム製絶縁防水雄カバー、8はプラ
グ先端絶縁体、9はジャック先端絶縁体、10はプラグ
部材、11はジャック部材、19はプラグ部材(プラグ
先端絶縁体8を含めて)を収容するジャック部材11の
ジャック孔、22はゴム製絶縁防水雌カバーの一部の円
筒状雌部、23はゴム製絶縁防水雄カバーの一部の係合
雄部である。円筒状雌部22はプラグ部材10(プラグ
先端絶縁体8をも含めて)を間隔を置いて取り囲み係合
雄部23を収容する係合孔24を形成する。電気ケーブ
ル1の露出芯線3はプラグ部材10に電気的に結合され
ている。かかるプラグ部材10のまわりにゴム製絶縁防
水雌カバー6がインサート成形されている。同様に電気
ケーブル2の露出芯線3がジャック部材11に電気的に
結合され、かかるジャック部材11のまわりにゴム製絶
縁防水雄カバー7がインサート成形されている。
べく電気工事者がプラグ4とジャック5を取り扱うとき
誤って手、指等が電気伝導部に触れて感電するのをプラ
グ4の周囲の円筒状雌部22並びにプラグ先端絶縁体8
及びジャックの周囲の係合雄部23並びにジャック先端
絶縁体9で防止されてジャック部材11並びにプラグ部
材10の高電圧から保護されるようになっている。一
方、電気ケーブル1と電気ケーブル2を電気的に結合す
べくジャック部材11のジャック孔19にプラグ部材1
0を差し込むときゴム製絶縁防水雌カバー6の円筒状雌
部22の係合孔24にゴム製絶縁防水雄カバー7の係合
雄部23が嵌合される。これによりジャック部材11と
プラグ部材10との係合部すなわち電気ケーブル1,2
の結合部が防水保護されるようになっている。
ーを示す。図2において示す参照符号のうち図1に示す
ものと同一の機能のものについては同一の参照符号を付
した。従ってそれらの説明は省略して、防水性に関する
点についてのみ説明する。100はゴム製絶縁防水雌カ
バー6の円筒状雌部22の入口近くの内側面に形成され
た環状溝である。101はゴム製絶縁防水雄カバー7の
係合雄部23の外側面に形成された環状突条である。環
状突条101は環状溝100に収容されている。102
は円筒状雌部22の内部の内端に更に軸方向に形成され
た付加係合孔である。103はゴム製絶縁防水雄カバー
7の係合雄部23の先端に更に軸方向に延出された付加
係合雄部である。環状溝100に環状突条101がピッ
タリと収容され、かつ付加係合孔102に付加係合雄部
103が嵌合することにより防水性が改善されている。
たびジャックにプラグが差し込まれると、結合された電
気ケーブル1,2の延長部等を電気工事者が誤って足で
引っ掛けてもジャックからプラグがはずれない(すなわ
ち抜去抵抗がある程度大きくなる)ようにしたものであ
る。図3において示す参照符号のうち図1,図2に示す
ものと同一の機能のものについては同一の参照符号を付
した。従って、それらの説明は省略する。しかし補足的
な参照符号を説明する。12はプラグ部材10に電気的
に続くプラグ中央部、14はプラグ中央部12に電気的
に続くプラグ側円筒状カシメ部である。電気ケーブル1
の露出芯線3は前記カシメ部14にカシメ接続される。
13はジャック部材11に電気的に続くジャック中央
部、15はジャック中央部13に電気的に続くジャック
側円筒状カシメ部である。電気ケーブル2の露出芯線3
は前記カシメ部15にカシメ接続される。17はプラグ
部材10とジャック部材11との間に良好な電気接続を
達成する電気接触改善バネリングである。なお、電気ケ
ーブルの露出芯線3をプラグ側円筒状カシメ部14に挿
入してこの円筒状カシメ部14の外周面をカシメる前
に、電気ケーブル1をプラグ側ゴム製絶縁雌カバー6に
通しておく、その後、電気ケーブル1の露出芯線3とプ
ラグ側円筒状カシメ部14とをカシメにより機械的かつ
電気的に接続する。しかる後、プラグ側ゴム製絶縁雌カ
バー6を電気ケーブルに沿って移動させて図3の左上の
ようにプラグ4のまわりに被せる。被せたプラグ側ゴム
製絶縁雌カバー6がプラグ4から抜けないようにするた
めにプラグ中央部12は位置決めフランジを有する。勿
論、この位置決めフランジに対応する凹所がプラグ側ゴ
ム製絶縁雌カバー6の内側面に環状に設けられている。
ジャック側ゴム製絶縁雄カバーも同様にしてジャック5
のまわりに被せる。
防水性並びに抜去抵抗について説明する。26は円筒状
雌部22の内側鋸歯状面である。26Aは内側鋸歯状面
26の一部でゆるい傾斜で先拡がりの環状前向き面部、
26Bは急な傾斜で先細りの環状後向き面部である。こ
れらの複数の面部26Aおよび複数の面部26Bによっ
て複数の山26Cと複数の谷26Dを形成する。27は
係合雄部23の外側鋸歯状面である。27Aは外側鋸歯
状面27の一部でゆるい傾斜で先細りの環状前向き面
部、27Bは急な傾斜で先拡がりの環状後向き面部であ
る。これら複数の面部27Aおよび複数の面部27Bに
よって複数の山27Cと複数の谷27Dを形成する。
雌部22の内側鋸歯状面26は防水電気コネクターの離
脱作業(ジャック5からのプラグ4の抜去作業)に対し
て強く抵抗し、これよりも少ない抵抗で防水電気コネク
ターの結合作業(ジャック5へのプラグ4の挿入作業)
を許容するようになっていることは図から理解されよ
う。そして、外側鋸歯状面27の谷27Dに内側鋸歯状
面26の山26Cが押圧されかつ内側鋸歯状面26の谷
26Dに外側鋸歯状面27の山27Cが押圧されて嵌り
合うことにより防水機能が基本的に発揮される。また、
円筒状雌部22の先端の環状対接面30が係合雄部23
の根元にある環状対接面31に対接して予備的な防水効
果を発揮する。
外側鋸歯状面を有するゴム製絶縁防水雌雄カバーを備え
た防水電気コネクターは、図1および図2に示す防水電
気コネクターより優れているので広く用いられている。
それ故、種々な要望が図3に代表される防水電気コネク
ターに対してなされるようになって来たのである。例え
ば、電気工事者が或る部品の裏に手を廻して部品による
視界妨害状態で当該防水電気コネクターのプラグとジャ
ックを結合しなければならないときに、ゴム製絶縁防水
雌雄カバーが完全に係合しているかどうかを目で確かめ
ることができないので、二度、三度とプラグとジャック
の結合動作の念押しをくり返さなくてはならず、時間は
かかるし、疲れる、そして何となく不安であり改善する
必要があることが判った。そこで本発明はゴム製絶縁防
水雌雄カバーの結合動作がより軽い力で行われかつ結合
動作の完了が手の感覚でも判るようにすることを目的と
する。
筒状雌部の肉厚を薄くしてプラグとジャックの結合・離
脱の際に円筒状雌部が軸方向に伸縮するようにし、円筒
状雌部の係合孔の内端面と係合雄部の先端面との間およ
び係合雄部の根元の環状対接面と円筒状雌部の先端付近
の対応する環状対接面との間に軸方向間隙をもたせてプ
ラグとジャックの結合時に円筒状雌部中への係合雄部の
過挿入を許容するようにし、円筒状雌部の内側鋸歯状面
並びに係合雄部の外側鋸歯状面の軸方向断面の形状は一
方の鋸歯状面の山の高さ寸法が他方の鋸歯状面の対応す
る谷の深さ寸法よりも大きくするが、前記他方の鋸歯状
面の山の高さ寸法は前記一方の鋸歯状面の対応する谷の
深さ寸法より小さくするか又は等しくした。
方は、同じ定格電流・電圧の防水電気コネクターのため
のゴム製絶縁防水雌雄カバーの従来の円筒状雌部の外径
よりも小さな外径にすることによる。円筒状雌部の係合
孔の孔の深さを従来のものよりも深くし、係合雄部の根
元の環状対接面の位置を軸方向に後方にずらせることに
より、プラグとジャックの結合時に円筒状雌部中への係
合雄部の過挿入を許容するようにする。すなわち、係合
雄部の軸方向寸法を従来のものより長くし、これと同等
又はそれ以上に円筒状雌部の軸方向寸法を長くすること
により達成する。内外側鋸歯状面の一方の鋸歯状面の環
状前向き面部の傾きを他方の鋸歯状面の環状前向き面部
の傾きより急峻になすことにより山の高さ寸法を対応す
る谷の深さ寸法よりも大きくする。前記一方の鋸歯状面
の谷の底を平らにして浅くし前記他方の鋸歯状面の山の
頂部を高くとも前記谷の底に接するように面取りする。
このようにして内・外側鋸歯状面の軸方向断面輪郭を形
成する。
クターの一実施例を示す。図4に示すもののうち図3に
示すものと同一の機能のものについては同一の参照符号
を付した。従ってそれらの説明は以下に簡単にまとめ
る。すなわち、1,2は電気ケーブル、3は芯線、4,
5はプラグおよびジャック、6,7は防水雌雄カバー、
8,9はプラグおよびジャックの先端絶縁体、10,1
1はプラグ部材およびジャック部材、12,13はプラ
グおよびジャックの中央部、14,15はプラグおよび
ジャックのカシメ部、17は電気接触改善バネリング、
19はプラグ部材10を収容するジャック孔、24は係
合雄部23を収容する係合孔、26,27は鋸歯状面で
ある。なお、20A,20Bは防水雄カバー6の表面に
直径方向に対向して設けられた一対の平底の凹所であ
り、21A,21Bは防水雌カバー7の表面に直径方向
に対向して設けられた一対の平底の凹所である。これら
は電気工事者の指が防水雌雄カバーの表面で滑りにくい
ようにしている。8Aはプラグ先端絶縁体8から中空金
属筒のプラグ部材10の中を埋めてプラグ中央部12ま
で延びそこで中空金属筒の外側に出てゴム製絶縁防水雌
カバー6にしっかりと嵌め合されるプラグ側硬質絶縁樹
脂体である。9Aはジャック先端絶縁体9から中空金属
筒のジャック部材11の外側面を包囲して後方へ延び、
ジャック中央部13においてその内部を埋めるジャック
側硬質絶縁樹脂体である。かかるプラグ4およびジャッ
ク5は図3のプラグ、ジャックと構造が異なっているが
電気的には同じ機能を有する。なおこれらの硬質絶縁樹
脂体を有するプラグやジャックの詳細は特許第3015
370号を参照されたい。
るので以下に詳細に説明する。図3に示す従来の防水雌
雄カバーの内側鋸歯状面の凹凸形状と外側鋸歯状面の凸
凹形状は同じでかつ外側鋸歯状面の外径よりも内側鋸歯
状面の内径が小さくて内側鋸歯状面全体が外側鋸歯状面
全体に圧接密着しているのに対し、本発明では図5に拡
大して示す通り、凹凸の形状は合致していないのであ
る。すなわち、本発明の円筒状雌部22の内側鋸歯状面
26の山26Cの高さ寸法は、係合雄部23の外側鋸歯
状面27の谷27Dの深さ寸法より大きくなされてい
る。すなわち係合雄部23の外側鋸歯状面27の環状前
向き面部27Aの傾きに対して円筒状雌部22の内側鋸
歯状面26の環状前向き面部26Aの傾きが大きくなさ
れ従って前述の通り山26Cの高さ寸法が大きくなって
いる。そして山26Cが係合雄部23の外側鋸歯状面2
7の山27Cを越えて谷27Dに入るときにスパッと入
るように係合雄部23の環状後向き面部27Bの傾きを
円筒状雌部22の環状後向き面部26Bよりも大きくな
っている。
する挿入押圧力を低くするために円筒状雌部22の外径
r2をr1(従来の円筒状雌部の外径に相当する)より
も小さくした。すなわち円筒状雌部22の肉厚を薄くて
軟らかくした。これにより防水雌雄カバーの係合挿入時
に円筒状雌部22が軸方向に縮む。軸方向の縮みを考慮
して図5に示す通り係合雄部23の先端面29から係合
孔24の内端面28が離されている。このように先端面
29より深く係合孔24の内端面28を設定しておかな
いと内側鋸歯状面26の複数の山26Cのうちの最前端
のもの(図5において四つある山26Cのうち右端のも
の)は係合雄部23の外側鋸歯状面27の最も高い山2
7Cを越えることができない。なお、最右端の山26C
の頂部は面取り26CCされていて外側鋸歯状面27の
最も高い山27Cをスパッと越えられるようになされて
いる。
入押圧しているときの円筒状雌部22の軸方向寸法の縮
小と内側鋸歯状面26の山26Cの変形状態を模式的に
示している。再度図5を参照して本発明の特徴を説明す
る。内側鋸歯状面26の最右端の山26Cが外側鋸歯状
面27の最も高い山27Cをスパッと軽い感じで越える
ためには、その途中で円筒状雌部22の係合孔24の内
端面28に係合雄部23の先端面29が対接してはなら
ない。同様に円筒状雌部22の先端部の環状対接面30
が係合雄部23の根元の環状対接面31に対接してはな
らない。内側鋸歯状面26のそれぞれの山26Cが外側
鋸歯状面27のそれぞれ対応する山27Cをある程度ま
で通り過ぎるまで係合雄部23の過挿入を許容するよう
にしなければならない(なお、補助的に内側鋸歯状面2
6の谷26Dの底を平ら26Eになしこれにより外側鋸
歯状面27の山27Cの頂部が軸方向に移動するのを許
容する)。従って係合が完了した通常の状態において先
端面29と内端面28との間に隙間が存在し、円筒状雌
部22の先端部の環状対接面30と係合雄部23の根元
の環状対接面31との間に隙間が存在する。なお後者の
隙間を覆うために円筒状雌部の先端部に環状の膨出部3
8がある。そしてこの膨出部38の内側面と防水雄カバ
ー7の外側面39(環状対接面31に隣接する)との間
に半径方向の隙間が存在する。これは膨出部38に設け
た面取り部38CCと協働して、円筒状雌部22に係合
雄部23を挿入押圧するときに環状の膨出部38がやや
内側に歪んで環状対接面31の外周縁につまずいてもジ
ャック側雄カバー7の外側面39(環状対接面31に隣
接する)に環状の膨出部38が乗り上がるようにし、そ
の時、空間Sと協働してプチッという軽い破裂音が出る
ようになっている。なお、半径方向の隙間は、雌雄カバ
ーの材質と協働していて通常の雨では表面張力の故に、
雨水の浸入を許すものではない。しかし環状の膨出部3
8は水深1mの水圧では防水効果はない。
防水雄カバーでは係合させるときに従来のものより抵抗
が少なくカタカタと外側鋸歯状面の山27Cが内側鋸歯
状面26の山26Cを越えて行くのが判る。そして最後
の山27Cを越えるときに最大の挿入力を必要とするの
であるが、その力は図7に示す表の「挿入力」の段に示
す試験データから判る通り、従来の防水雌雄カバーのも
のより少なくてすむのである(15.38N=58.9
8N−43.60N)。このように円筒状雌部の肉厚を
薄くし、一方の鋸歯状面の山の高さ寸法を他方の鋸歯状
面の対応する谷の深さ寸法より大きくしてカタカタと他
方の鋸歯状面の山を通過していくのが判るようにし、最
後の段でも従来のものと比較して小さな力で挿入を達成
できることが確認された。円筒状雌部の肉厚を薄くして
挿入力を小さくした結果、円筒状雌部22から係合雄部
23を抜去る力が劣ってくるのは好ましくないので、従
来のものとの比較試験をした。その結果は表1の「抜去
力」の段に示される通り、劣るどころか従来のものより
も大きな力がいることが判ったのである(7.41N=
74.41N−67.00N)。この理由は次のようで
あると思われる。すなわち、一般に伸縮可能な柔軟な管
を軸方向に引っ張ると内径が小さくなるのである。この
ため、抜去の際、円筒状雌部22は軸方向に伸ばされそ
の径は縮小するのでその内側鋸歯状面は係合雄部の外側
鋸歯状面へ強く押し着けられることになる。従って抜去
するには一層強い力が必要になると考えられる。なお、
説明を付加すれば、円筒状雌部の肉厚を薄くすることに
より、結合挿入時の係合雄部の山による円筒状雌部の押
し拡げ歪み力を小さくして挿入力を低減することを目論
んだことに加えて、円筒状雌部の軸方向の長さの縮みに
より円筒状雌部の径が少し増大することによっても挿入
力の低減に寄与していると考えられる。また、従来の鋸
歯状面を有するゴム絶縁性防水雌雄カバーの常識である
外側鋸歯状面と内側鋸歯状面との形状を合致させるとい
うことに反して、本発明では一方の鋸歯状面の山の高さ
寸法を他方の鋸歯状面の対応する谷の深さ寸法より大き
くしたのであるが、このために防水性が劣ってくるので
は困るので、従来のものと比較試験をした。その結果は
図8に示す表の通りであった。すなわち従来のものと較
べて何ら遜色のないものであることが判った。
および外側鋸歯状面を有するゴム製絶縁防水雌雄カバー
を備えた防水電気コネクターにおいて、防水雄カバーの
円筒状雌部の肉厚を薄くし、鋸歯状面の一方の環状前向
き面部の傾きを他方の鋸歯状面の環状前向き面部の傾き
より急峻になして対応する谷の深さより大きな高さの寸
法になしかつ前記他方の鋸歯状面の山の高さ寸法を前記
一方の鋸歯状面の対応する谷の深さ寸法に等しくするか
それよりも小さくし、結合時に円筒状雌部中への係合雄
部の過挿入を許容するようにした結果、本発明のゴム製
絶縁防水雌雄カバーは結合動作がより軽い力で行われか
つ結合動作の完了が手の感覚でも判るようにし、しかも
一旦結合されると離脱されにくくなった。勿論防水性能
は従来のものと何ら変わらないのである。
コネクターの断面図。
コネクターの断面図。
コネクターの断面図。
クターの断面図。
拡大断面図。
合時の変形を模式的に示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】 接続しようとする一方の電気ケーブルの
一端に接続されたジャックに被せられて外側鋸歯状面を
有しジャック部材のまわりで係合雄部を備えたゴム製絶
縁防水雄カバーと、接続しようとする他方の電気ケーブ
ルの一端に接続されたプラグに被せられてプラグ部材の
まわりで係合孔を形成して内側鋸歯状面を有し係合雄部
を受け入れる円筒状雌部を備えたゴム製絶縁防水雌カバ
ーとからなるゴム製絶縁防水雌雄カバーにおいて、 内側鋸歯状面を有する円筒状雌部の肉厚を薄くしてプラ
グとジャックの結合・離脱の際に円筒状雌部が軸方向に
伸縮するようにし、 円筒状雌部の係合孔の内端面と係合雄部の先端面との間
および係合雄部の根元の環状対接面と円筒状雌部の先端
付近の対応する環状対接面との間に軸方向間隙をもたせ
てプラグとジャックの結合時に円筒状雌部中への係合雄
部の過挿入を許容するようにし、 円筒状雌部の内側鋸歯状面並びに係合雄部の外側鋸歯状
面の軸方向断面の形状は一方の鋸歯状面の山の高さ寸法
が他方の鋸歯状面の対応する谷の深さ寸法よりも大きく
するが、前記他方の鋸歯状面の山の高さ寸法は前記一方
の鋸歯状面の対応する谷の深さ寸法より小さくするか又
は等しくしたことを特徴とするゴム製絶縁防水雌雄カバ
ー。 - 【請求項2】 請求項1記載のゴム製絶縁防水雌雄カバ
ーにおいて、前記一方の鋸歯状面の複数の山のうち円筒
状雌部の先端に最も近い山の頂部に面取り加工を施した
ことを特徴とするゴム製絶縁防水雌雄カバー。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のゴム製絶縁防水雌
雄カバーにおいて、円筒状雌部の先端部に膨出部を設
け、この膨出部が係合雄部の根元の環状対接面の外周縁
に続くゴム製絶縁防水雄カバーの外側面に被さるように
したことを特徴とするゴム製絶縁防水雌雄カバー。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか一記載のゴム
製絶縁防水雌雄カバーと、ゴム製絶縁防水雌雄カバーの
うちのゴム製絶縁防水雌カバーに包囲されたプラグと、
ゴム製絶縁防水雄カバーに包囲されたジャックとからな
る防水電気コネクター。
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