JP2014241265A - 係合方式を選択可能な電気コネクタ、および電気コネクタを備える電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】電気コネクタの防水性を維持しつつ、より多くの接続方式で他のコネクタに接続可能な電気コネクタを提供する。
【解決手段】電気コネクタ１００は、複数の係合方式の各々によって、他のコネクタとの接続状態を保持可能な接続保持部１０５を備える。接続保持部１０５は、電気コネクタ１００と他のコネクタとを互いに電気的に接続するための相対移動方向に互いに区分された複数の領域１１１、１１２を有し、複数の領域１１１、１１２は、互いに異なる１つの係合方式に対応する係合部１１４、１１７を各々に含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の係合方式で他のコネクタと接続可能な電気コネクタ、および電気コネクタを備える電動機に関する。

他のコネクタに対して、バヨネットロック方式および螺子方式の各々によって接続可能な電気コネクタが知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の電気コネクタにおいては、他のコネクタと係合する円筒部の全域に亘って雄螺子部が形成されており、この雄螺子部の一部分に、バヨネットロック用の溝部が形成されている。

特開２００６−２３６７７７号公報

上記した従来の電気コネクタによれば、さらに他の係合方式のコネクタに対応することが困難である。また、この電気コネクタをバヨネットロック方式のコネクタに接続した場合に、この電気コネクタの雄螺子部の谷部と、相手側のコネクタの内面との間に隙間が形成されるので、接続部分における密封性を確保することが困難である。

本発明は、電気コネクタの接続部分の防水性を維持しつつ、より多くの係合方式で他のコネクタに接続可能な電気コネクタを提供する。

本発明の一態様において、電気コネクタは、複数の係合方式の各々によって、他のコネクタとの接続状態を保持可能な接続保持部を備える。接続保持部は、電気コネクタと他のコネクタとを互いに電気的に接続するための相対移動方向に互いに区分された複数の領域を有し、複数の領域は、互いに異なる１つの係合方式に対応する係合部を各々に含む。

接続保持部は、該接続保持部の先端側に配置された第１領域と、該接続保持部の基端側に第１領域と隣接して配置された第２領域とに区分されてもよい。この場合において、第１領域は、接続保持部の先端側の端面から延びる溝部を外面に含み、第２領域は、螺旋状に延びる雄螺子部を外面に含んでもよい。

第１領域は、内方に突出する突起部を含むコネクタとバヨネットロック方式で接続可能であってもよい。または、第１領域は、可動な突起部を含むコネクタとプッシュオン方式で接続可能であってもよい。第２領域は、雌螺子部を内面に有するコネクタと、螺合により接続可能であってもよい。

溝部は、接続保持部の周方向に等間隔で複数形成されてもよい。また、溝部は、接続保持部の先端側の端面から、接続保持部の基端側に向かって相対移動方向に沿って延びる移動方向溝部と、移動方向溝部の基端側の端部から周方向に延びる周方向溝部とを含んでもよい。

移動方向溝部は、接続保持部の先端側の端面から、接続保持部の基端側に向かうにつれて、幅が小さくなるように形成されてもよい。本発明の第２の態様として、電動機は、上記の電気コネクタを備える。

本発明によれば、電気コネクタを他のコネクタに接続する場合に、複数の係合方式の各々によって、他のコネクタとの接続状態を保持することができる。このため、電動機を電源等の外部機器に接続する場合に、外部機器に接続された相手側のコネクタを変更する必要がないので、電動機を交換する場合におけるコストおよび作業を削減することができる。さらに、電動機の配線作業の簡易化と、作業時間の短縮化を図ることができる。また、電気コネクタを他のコネクタに接続した場合に、電気コネクタの内部空間を密封することができるので、電気コネクタの防水性を確保することができる。

本発明の一実施形態に係る電動機の概略図である。 本発明の一実施形態に係る電気コネクタの斜視図である。 図２に示す電気コネクタの側面図である。 図２に示す電気コネクタを、プッシュオン方式で他のコネクタに接続する方法を説明するための図である。 図２に示す電気コネクタを、螺子方式で他のコネクタに接続する方法を説明するための図である。 本発明の他の実施形態に係る電気コネクタの斜視図である。 図６に示す電気コネクタの側面図である。 図６に示す電気コネクタを、バヨネットロック方式で他のコネクタに接続する方法を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る電動機１０の構成について説明する。電動機１０は、例えばサーボモータのような、電気的に制御可能なモータである。

電動機１０は、ハウジング１１と、ハウジング１１の内部に固定される固定子（図示せず）と、固定子の径方向内側に回転可能に設置された回転子（図示せず）とを含む。この回転子に、外部に回転力を出力するための回転シャフト１２が固設されている。

電動機１０のハウジング１１の上面１３には、電気コネクタ１００が取り付けられている。電気コネクタ１００は、例えば電源のような外部機器から電動機１０へ電力を入力するために、外部機器のコネクタに電気的に接続される。

次に、図２および図３を参照して、本実施形態に係る電気コネクタ１００の構成について説明する。なお、以下の説明において、接続方向とは、電気コネクタ１００を他のコネクタに接続させるときに、電気コネクタ１００を他のコネクタに対して相対的に移動させる方向を示す。本実施形態における接続方向を、図２および図３の一点鎖線Ｏで示す。

また、周方向とは、接続方向Ｏを中心とした円周に沿う方向を示す。また、基端側とは、電気コネクタ１００における電動機１０への固定側、すなわち、図３の紙面左側を示し、先端側とは、電気コネクタ１００における他のコネクタへの接続側、すなわち、図３の紙面右側を示すものとする。

電気コネクタ１００は、接続方向Ｏに沿って延びる導体ピン１０１と、導体ピン１０１を内部に保持する本体部１０２とを備える。本実施形態においては、計４本の導体ピン１０１が、本体部１０２によって支持されている。

本体部１０２は、基端側に配置された電動機側固定部１０３と、電動機側固定部１０３の先端側に設けられた土台部１０４と、土台部１０４の先端側に設けられた接続保持部１０５とを有する。電動機側固定部１０３は、接続方向Ｏに沿って延びる円筒状の部材であって、ハウジング１１の上面１３上に形成された孔（図示せず）内に挿入される。

土台部１０４は、電動機側固定部１０３から外方に延出するように形成された四角形状の部材である。土台部１０４には、導体ピン１０１に対応する位置に計４個の孔（図示せず）が設けられおり、これら貫通孔の各々に、導体ピン１０１が挿通されている。土台部１０４の四隅には、計４個の孔１０６が形成されている。電気コネクタ１００は、孔１０６に挿通されるボルトを介して、電動機１０のハウジング１１に固定される。

接続保持部１０５は、土台部１０４の先端側の端面１０７上の基端側端部１０８から先端側端面１０９まで、接続方向Ｏに沿って延びる円筒部材である。接続保持部１０５の内部空間において、導体ピン１０１の先端側の端部が露出している。

本実施形態においては、接続保持部１０５は、接続方向Ｏに２つの領域に区分されている。具体的には、接続保持部１０５は、接続保持部１０５の先端側に配置された第１領域１１１と、接続保持部１０５の基端側において、第１領域１１１と隣接して配置された第２領域１１２とに区分されている。

第１領域１１１は、プッシュオン方式のみに対応する係合部を有しており、接続保持部１０５は、その第１領域１１１において、プッシュオン方式で他のコネクタと接続することができる。具体的には、第１領域１１１には、プッシュオン方式に対応する係合部として、溝部１１４が形成されている。溝部１１４は、第１領域１１１の外面１１３から内方に凹むように形成され、接続保持部１０５の先端側端面１０９から基端側に延びている。

より具体的には、溝部１１４は、接続保持部１０５の先端側端面１０９から基端側に向かって接続方向Ｏに延びる接続方向溝部（移動方向溝部）１１５と、接続方向溝部１１５の基端側の端部から周方向に延びる周方向溝部１１６とを含む。なお、本実施形態においては、接続方向溝部１１５は、接続保持部１０５の先端側端面１０９から基端側に向かうにつれて、その幅が小さくなるように形成されている。

一方、第２領域１１２は、螺子方式のみに対応する係合部を有しており、接続保持部１０５は、その第２領域１１２において他のコネクタと螺合することによって、他のコネクタに接続することができる。具体的には、第２領域１１２の外面には、螺子方式に対応する係合部として、接続方向に螺旋状に延びる雄螺子部１１７が形成されている。なお、雄螺子部１１７の先端側の始点は、第１領域１１１の基端側の端部に配置される。

このように、本実施形態に係る電気コネクタ１００においては、接続保持部１０５が、プッシュオン方式で他のコネクタと接続可能な第１領域１１１と、螺子方式によって他のコネクタと接続可能な第２領域１１２とに、接続方向Ｏに区分されている。これにより、電気コネクタ１００は、プッシュオン方式および螺子方式のいずれのコネクタにも接続することができる。これについて、以下に説明する。

まず、図４を参照して、本実施形態に係る電気コネクタ１００を、相手側のコネクタ２００にプッシュオン方式で接続する場合について説明する。相手側のコネクタ２００は、接続方向Ｏに沿って延びるプラグ部２０１と、プラグ部２０１の外方側に配置された円環状の把持部２０２とを備える。

プラグ部２０１は、接続保持部１０５の内径よりも僅かに小さい直径を有する円柱状の部材である。プラグ部２０１には、電気コネクタ１００の導体ピン１０１に対応する計４個の導電孔２０７が形成されている。

把持部２０２は、プラグ部２０１に対して、周方向に回転可能に取り付けられている。把持部２０２の外面２０４上には、凹凸形状からなる滑り止め部２０３が形成されている。一方、把持部２０２の内面２０５上には、内面２０５から内方に向かって突出する突起部２０６が形成されている。なお、突起部２０６は、接続方向溝部１１５の先端側開口に対応する位置に配置されている。

把持部２０２は、把持部２０２の内側に取り付けられたバネ（図示せず）によって、電気コネクタ１００から見て反時計回り方向に付勢されている。使用者が、把持部２０２を、予め定められた角度だけ、電気コネクタ１００から見て時計回り方向に回転させると、把持部２０２は、上記バネによって、角度に応じた付勢力を受ける。次いで、使用者が、把持部２０２を離すと、把持部２０２は、付勢力によって、電気コネクタ１００から見て周方向の反時計回り方向に回転し、初期位置に戻る。

電気コネクタ１００を、相手側のコネクタ２００に接続する場合、使用者は、電気コネクタ１００の導体ピン１０１を、相手側のコネクタ２００の導電孔２０７に挿入すべく、電気コネクタ１００をコネクタ２００に対して位置決めする。そして、使用者は、把持部２０２を電気コネクタ１００から見て時計回り方向に回転させた状態で、コネクタ２００の把持部２０２に形成された突起部２０６を、電気コネクタ１００の接続保持部１０５に形成された接続方向溝部１１５の先端側開口に位置決めする。

次いで、使用者は、相手側のコネクタ２００を、電気コネクタ１００に対して接続方向の基端側に向かって押し込み、把持部２０２を解放する。そうすると、突起部２０６は、接続方向溝部１１５の周方向一方の側壁に係止されつつ、接続方向溝部１１５内を相対摺動する。これとともに、電気コネクタ１００の導体ピン１０１が、相手側のコネクタ２００の導電孔２０７に深く挿入され、電気コネクタ１００とコネクタ２００とが電気的に接続される。

使用者が、相手側のコネクタ２００を電気コネクタ１００に対して基端側に向かってさらに押し込むと、突起部２０６は、溝部１１４における、周方向溝部１１６が形成されている領域に到達する。そうすると、突起部２０６と接続方向溝部１１５の側壁との間の係止が解除され、把持部２０２は、上記バネの付勢力によって、電気コネクタ１００から見て反時計回り方向に回転する。

このとき、突起部２０６は、周方向溝部１１６内を摺動する。その結果、突起部２０６は、周方向溝部１１６の先端側の側壁に係止されることになるので、電気コネクタ１００が、相手側のコネクタ２００から脱落するのが防止される。こうして、電気コネクタ１００とコネクタ２００との間の電気的な接続は、電気コネクタ１００とコネクタ２００とがプッシュオン方式で互いに係合することによって、保持される。

このように、本実施形態によれば、使用者は、電気コネクタ１００を、相手側のコネクタ２００に対して接続方向に押し込むだけで、電気コネクタ１００とコネクタ２００とを、プッシュオン方式で容易に接続することができる。また、電気コネクタ１００をコネクタ２００に接続した場合、第１領域１１１の外面１１３と、把持部２０２の内面２０５とが面接触することから、接続保持部１０５の内部空間の密封性を確保することもできる。

次に、図５を参照して、本実施形態に係る電気コネクタ１００を、相手側のコネクタ３００に螺子方式で接続する場合について説明する。なお、上記した実施形態と同様の部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

相手側のコネクタ３００は、導電孔２０７を含むプラグ部２０１と、プラグ部２０１の外方側に配置された円環状の把持部３０２とを備える。把持部３０２は、プラグ部２０１に対して回転可能に取り付けられている。把持部３０２の外面２０４上には、滑り止め部２０３が形成されている。一方、把持部３０２の内面には、雌螺子部３０５が形成されている。

電気コネクタ１００を相手側のコネクタ３００に接続する場合、使用者は、電気コネクタ１００の導体ピン１０１を、相手側のコネクタ３００の導電孔２０７に挿入すべく、電気コネクタ１００をコネクタ３００に対して位置決めする。そして、使用者は、コネクタ３００の把持部３０２を、接続保持部１０５の第２領域１１２の先端側端に配置させ、把持部３０２を、電気コネクタ１００から見て反時計回り方向に回転させる。

そうすると、第２領域１１２に形成された雄螺子部１１７と、把持部３０２に形成された雌螺子部３０５とが螺合する。そして、使用者が把持部３０２を回転させるにつれて、電気コネクタ１００の導体ピン１０１が、相手側のコネクタ３００の導電孔２０７に深く挿入され、電気コネクタ１００とコネクタ３００とが電気的に接続される。

こうして、電気コネクタ１００とコネクタ３００との間の電気的な接続は、電気コネクタ１００とコネクタ３００とが螺子方式で互いに係合することによって、保持される。このように、本実施形態においては、電気コネクタ１００を相手側のコネクタ３００に螺子方式で接続することができる。当然ながら、この状態においては、雄螺子部１１７と雌螺子部３０５とが互いに密接に係合するので、接続保持部１０５の内部空間の密封性を確保することができる。

本実施形態によれば、電気コネクタ１００を、プッシュオン方式および螺子方式のいずれの係合方式のコネクタにも、電気コネクタ１００の内部の密封状態を維持しつつ、容易に接続することができる。このため、電動機１０を電源等の外部機器に接続する場合に、外部機器に接続された相手側のコネクタを変更する必要がないので、電動機１０を交換する場合におけるコストおよび作業を削減することができる。

また、電動機１０の配線作業の簡易化と、作業時間の短縮化に対する要求を満足することができる。また、電気コネクタ１００を他のコネクタに接続した場合に、電気コネクタ１００の内部空間を密封することができるので、電気コネクタ１００の防水性を確保することができる。

次に、図６および図７を参照して、他の実施形態に係る電気コネクタ４００の構成について説明する。なお、上記した実施形態と同様の部材に関しては同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

電気コネクタ４００は、上記実施形態と同様に、電動機１０のハウジング１１上に取り付けられる。電気コネクタ４００は、導体ピン１０１および本体部１０２を備え、本体部１０２は、電動機側固定部１０３、土台部１０４、および接続保持部４０５を有する。

接続保持部４０５は、接続方向Ｏに２つの領域に区分されている。具体的には、接続保持部４０５は、接続保持部４０５の先端側に配置された第１領域４１１と、接続保持部４０５の基端側において、第１領域４１１と隣接して配置された第２領域４１２とに区分されている。

本実施形態においては、第１領域４１１は、バヨネットロック方式のみに対応する係合部を有しており、接続保持部４０５は、その第１領域４１１において、バヨネットロック方式で他のコネクタと接続することができる。具体的には、第１領域４１１においては、バヨネットロック方式に対応する係合部として、溝部４１４が形成されている。溝部４１４は、第１領域４１１の外面４１３から内方に凹むように形成され、接続保持部４０５の先端側端面１０９から、基端側に向かいつつ周方向に湾曲して延びている。

一方、接続保持部４０５は、その第２領域４１２にて他のコネクタと螺合することによって、他のコネクタに接続することができる。具体的には、第２領域４１２の外面には、雄螺子部１１７が形成されている。

このように、本実施形態に係る電気コネクタ４００においては、接続保持部４０５が、バヨネットロック方式で他のコネクタと接続可能な第１領域４１１と、螺子方式で他のコネクタと接続可能な第２領域４１２とに、接続方向Ｏに区分されている。これにより、電気コネクタ４００は、バヨネットロック方式および螺子方式のいずれのコネクタにも接続することができる。

次に、図８を参照して、本実施形態に係る電気コネクタ４００を、相手側のコネクタ５００にバヨネットロック方式で接続する場合について説明する。相手側のコネクタ５００は、導電孔２０７を含むプラグ部２０１と、プラグ部２０１の外方側に配置された円環状の把持部５０２とを備える。

把持部５０２は、プラグ部２０１に対して、周方向に回転可能に取り付けられている。把持部５０２の外面２０４上には滑り止め部２０３が形成されている。一方、把持部５０２の内面５０５上には、内面５０５から内方に向かって突出する突起部５０６が形成されている。突起部５０６は、溝部４１４の先端側開口に対応する位置に配置されている。

電気コネクタ４００を、相手側のコネクタ５００に接続する場合、使用者は、コネクタ５００の把持部５０２に形成された突起部５０６を、電気コネクタ４００の接続保持部４０５に形成された溝部４１４の先端側開口に位置決めする。

そして、使用者は、把持部５０２を、電気コネクタ４００から見て反時計回りに回転させる。そうすると、突起部５０６は、溝部４１４と係合しつつ、溝部４１４内を相対摺動する。この動作に伴って、相手側のコネクタ５００は、電気コネクタ４００に対して接続方向の基端側に向かって押し込まれる。そして、電気コネクタ４００の導体ピン１０１が、相手側のコネクタ５００の導電孔２０７に挿入され、電気コネクタ４００とコネクタ５００とが電気的に接続される。

このように、本実施形態によれば、使用者は、電気コネクタ４００を、バヨネットロック方式のコネクタ５００に容易に接続することができる。また、電気コネクタ４００をコネクタ５００に接続した場合、第１領域４１１の外面４１３と、把持部５０２の内面２０５とが面接触することから、接続保持部４０５の内部空間の密封性を確保することもできる。

なお、本実施形態に係る電気コネクタ４００を、螺子方式のコネクタに接続する方法に関しては、図５を用いて説明した実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。

上記のように、本実施形態によれば、電気コネクタ４００を、バヨネット方式および螺子方式のいずれの係合方式のコネクタにも、電気コネクタ４００の内部の密封状態を維持しつつ、容易に接続することができる。

なお、上記した実施形態においては、螺子方式で他のコネクタと接続可能な第２領域を、接続保持部の基端側に配置した場合について述べた。しかしながら、これに限らず、螺子方式で接続可能な第２領域を、接続保持部の先端側に配置してもよい。

また、上記した実施形態においては、接続保持部が、接続方向に２つの領域に区分されている場合について述べた。しかしながら、これに限らず、接続保持部は、接続方向に３つ以上の領域に区分されてもよい。この場合、これら領域の各々は、プッシュオン方式、バヨネット方式、螺子方式、および他の如何なる係合方式から選択された、互いに異なる１つの係合方式に対応する係合部を含むように構成される。

以上、発明の実施形態を通じて本発明を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ 電動機
１００，４００ 電気コネクタ
１０５，４０５ 接続保持部
１１１，４１１ 第１領域
１１２，４１２ 第２領域
１１４，４１４ 溝部
１１７ 雄螺子部

Claims (9)

1. 電気コネクタであって、
   複数の係合方式の各々によって、他のコネクタとの接続状態を保持可能な接続保持部を備え、
   前記接続保持部は、前記電気コネクタと前記他のコネクタとを互いに電気的に接続するための相対移動方向に互いに区分された複数の領域を有し、
   前記複数の領域は、互いに異なる１つの係合方式に対応する係合部を各々に含む、電気コネクタ。
2. 前記接続保持部は、該接続保持部の先端側に配置された第１領域と、該接続保持部の基端側に前記第１領域と隣接して配置された第２領域とに区分され、
   前記第１領域は、前記接続保持部の先端側の端面から延びる溝部を外面に含み、
   前記第２領域は、螺旋状に延びる雄螺子部を外面に含む、請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記第１領域は、内方に突出する突起部を含むコネクタとバヨネットロック方式で接続可能である、請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記第１領域は、可動な突起部を含むコネクタとプッシュオン方式で接続可能である、請求項２に記載の電気コネクタ。
5. 前記第２領域は、雌螺子部を内面に有するコネクタと、螺合により接続可能である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
6. 前記溝部は、前記接続保持部の周方向に等間隔で複数形成される、請求項２〜５のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
7. 前記溝部は、
   前記接続保持部の先端側の端面から、前記接続保持部の基端側に向かって前記相対移動方向に沿って延びる移動方向溝部と、
   前記移動方向溝部の基端側の端部から周方向に延びる周方向溝部と、を含む、請求項２〜６のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
8. 前記移動方向溝部は、前記接続保持部の先端側の端面から、前記接続保持部の基端側に向かうにつれて、幅が小さくなる、請求項７に記載の電気コネクタ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気コネクタを備える、電動機。

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