JP2011228212A

JP2011228212A - ボールロック式コネクタ

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Publication number: JP2011228212A
Application number: JP2010099073A
Authority: JP
Inventors: Manabu Komatsubara; 学小松原
Original assignee: Canare Electric Co Ltd
Current assignee: Canare Electric Co Ltd
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2030-04-22
Also published as: US20130052855A1; JP5391137B2; WO2011132772A1; US8764473B2

Abstract

【課題】比較的細径の寸法を有し、かつスムーズな着脱が可能なコネクタを安価に実現する、新規なコネクタを提供する。
【解決手段】管状部材２０には、外周面から内周面を貫通し、軸方向に長く伸びるボール収納孔２３が形成されている。管状部材２０の外側のインナースリーブ３０とアウタースリーブ４０は、それぞれ軸方向に可動に配置される。相手方コネクタ７０を装着するとき、係合ボール１１は、アウタースリーブ４０の内側凸部４１に押下されて管状部材２０の内周面からその一部が内側に突出する第１の位置から、アウタースリーブ４０の小径内周面４２寄りで管状部材２０の内周面からその一部が内側に突出しない第２の位置を経て第１の位置に移動する。相手方コネクタ７０を離脱するとき、第１の位置から、アウタースリーブ４０の別の小径内周面４４寄りで管状部材２０の内周面からその一部が内側に突出しない第３の位置を経て第１の位置に移動する。
【選択図】図１

Description

本発明はコネクタに関し、特に、相手方コネクタへの装着及び離脱を簡単に行うことができる、ボールロック式のコネクタに関するものである。

コネクタと相手方コネクタとを結合状態にロックする構造を備えたボールロック式コネクタは、既に知られている（例えば、以下に説明する特許文献１（特開平９−９２３９５号公報））。

特許文献１に開示された従来のコネクタは、コネクタハウジングに設けられた筒形嵌合部に、その内外両周面に開口して形成されたボール支持孔と、ボール支持孔内に径方向への変位可能に、且つ、相手側コネクタと対応する周面側への脱抜を不能に収容され、筒形嵌合部の周面への突出部分が相手側コネクタに係合することによりコネクタ同士を嵌合状態にロックするロックボールと、相手側コネクタとの係合可能状態にあるロックボールに対して相手側コネクタと反対側から当接する係合位置と、ロックボールの相手コネクタからの離脱を許容する退避位置との間で径方向への弾性変位可能な弾性係合部材と、弾性係合部材の退避位置への弾性撓みを規制可能な撓み規制部材とを備えて構成されている。

特許文献１が開示するコネクタにおいては、筒状嵌合部の外周には、筒状のロック動作部材が軸方向の移動可能に嵌装されている。そして、このロック動作部材には、その前端縁における複数のボール支持孔と対応する位置から前方へ突出するように、複数片の弾性係合部材が一体に形成されている。

特開平９−９２３９５号公報

特許文献１が開示するコネクタにおいては、弾性係合部材が係合位置にあるとき、撓み規制部材の規制部により外周側へ変位するのを規制された弾性係合部材が、外周側からロックボールを押圧するよう構成されている。また、同コネクタにおいては、弾性係合部材が待避位置にあるとき、撓み規制部材の許容部により外周側へ弾性変位し、ボール支持孔内にロックボールを待避させるよう構成されている。したがって、外周側からボールを押圧するための弾性係合部材を、撓み規制部材とロックボールとの間に介在させる構造によって、コネクタの径方向の寸法が比較的大きくなってしまうという問題がある。

また、特許文献１が開示するコネクタにおいては、係合位置と待避位置との間で、弾性係合部材が前後に移動し、また、径方向に変位することが問題なく行われるような、特殊な形状の弾性係合部材を、特別に設計しなければならない。さらに、特殊な形状の弾性係合部材を、ロック動作部材に一体に形成せしめるための特別な製造プロセスが一般に必要となる。加えて、ロック動作部材の前端縁から前方へ突出する弾性係合部材が、コネクタの着脱動作の繰り返しによって容易に折損したり、変形したりしないよう、その材料選定、構造設計、及び強度設計を慎重に行うことが必要である。したがって、特許文献１が開示する従来技術によっては、安価なコネクタを実現することが困難である。

したがって、本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、比較的細径の寸法を有し、かつスムーズな着脱が可能なコネクタを安価に実現する、新規なコネクタを提供する目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明に係るコネクタは、相手方コネクタに着脱可能に結合されるコネクタにおいて、管状部材であって、その外周面から内周面を貫通し、軸方向に長く伸びる、少なくとも１つのボール収納孔が形成された管状部材と、前記管状部材の外周面上に、軸方向に可動に配置されるインナースリーブと、前記インナースリーブの外側に、軸方向に可動に配置されるアウタースリーブであって、第１の内周面と第２の内周面との間に設けられる凸部を有するアウタースリーブと、前記管状部材のボール収納孔内に、軸方向及び径方向に可動に収容される係合ボールであって、相手方コネクタを装着するときに、アウタースリーブの凸部に押下されて管状部材の内周面からその一部が内側に突出する、ボール収納孔の軸方向一端面寄りの第１の位置から、アウタースリーブの第１の内周面寄りで管状部材の内周面からその一部が内側に突出しない、ボール収納孔の軸方向他端面寄りの第２の位置を経て第１の位置に移動し、相手方コネクタを離脱するときには、第１の位置から、アウタースリーブの第２の内周面寄りで管状部材の内周面からその一部が内側に突出しない、ボール収納孔の軸方向一端面寄りの第３の位置を経て第１の位置に移動する係合ボールとを備え、相手方コネクタが装着されてコネクタに結合されたとき、第１の位置に位置する係合ボールの一部が、管状部材の内周面から内側に突出して相手方コネクタの外周面に形成される係合凹部と係合し、かつ係合ボールが、インナースリーブからの押圧力によりボール収納孔の軸方向一端側に保持されることを特徴とする。

本発明に係るコネクタの好ましい実施の形態において、前記インナースリーブが、相手方コネクタを装着するときに係合ボールに接する先端側の傾斜面と、管状部材の外周面に設けられる圧縮バネからの押圧力を受ける後端面とを有するよう構成しても良い。

また、本発明に係るコネクタの好ましい実施の形態において、前記インナースリーブが、先端側に位置する小径の第１の外周面と、後端側に位置する大径の第２の外周面とを有し、前記アウタースリーブがさらに、アウタースリーブの小径の第１の内周面に隣接する大径の第３の内周面を有し、インナースリーブの小径の第１の外周面及び大径の第２の外周面が、アウタースリーブの小径の第１の内周面及び大径の第２の内周面にそれぞれ対応し、相手方コネクタの挿入筒部が管状部材に装着されるとき、管状部材とアウタースリーブに対して、インナースリーブが圧縮バネを圧縮する方向に移動し、相手方コネクタの挿入筒部が管状部材から離脱されるとき、管状部材に対して、アウタースリーブとインナースリーブが一緒に圧縮バネを圧縮する方向に移動するよう構成しても良い。

本発明に係るコネクタは、基本的に、少なくとも１つのボール収納孔が形成された管状部材と、管状部材の外側に軸方向に可動に配置される、比較的複雑でない形状のインナースリーブ及びアウタースリーブとの組み合わせによって、相手方コネクタとの所望のボールロック機構を提供することができるので、従来技術に比較してより細径の寸法を有し、かつスムーズな着脱が可能なコネクタを実現することができる。また、これら管状部材、インナースリーブ及びアウタースリーブは、複雑な製造プロセスを必要としないので、安価にコネクタを実現することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、インナースリーブが、相手方コネクタを装着するときに係合ボールに接する先端側の傾斜面と、管状部材の外周面に設けられる圧縮バネからの押圧力を受ける後端面とを有するよう構成した場合、コネクタのアウタースリーブの外周面を指先で握った状態で相手方コネクタに向けて相対移動させる操作に応じて、係合ボールを、コネクタ内部の第１の位置から第２の位置を経て再び第１の位置に至る移動を確実に行わせることができ、もって、コネクタ同士の安定した装着動作を確保することができる。しかも、係合ボールが第１の位置に至ったとき（つまり相手方コネクタの係合凹部と係合し、コネクタ同士のロック状態が確立されたとき）、係合ボールがその位置に確実に保持されるので、コネクタの管状部材が離脱方向に強く引っ張られても、コネクタが相手方コネクタから容易に抜けることがない。

本発明の好ましい実施の形態において、インナースリーブが、先端側に位置する小径の第１の外周面と、後端側に位置する大径の第２の外周面とを有し、アウタースリーブがさらに、アウタースリーブの小径の第１の内周面に隣接する大径の第３の内周面を有し、インナースリーブの小径の第１の外周面及び大径の第２の外周面が、アウタースリーブの小径の第１の内周面及び大径の第２の内周面にそれぞれ対応し、相手方コネクタの挿入筒部が管状部材に装着されるとき、管状部材とアウタースリーブに対して、インナースリーブが圧縮バネを圧縮する方向に移動し、相手方コネクタの挿入筒部が管状部材から離脱されるとき、管状部材に対して、アウタースリーブとインナースリーブが一緒に圧縮バネを圧縮する方向に移動するよう構成した場合、コネクタのアウタースリーブの外周面を指先で握った状態で相手方コネクタから離すよう相対移動させる操作に応じて、係合ボールを、コネクタ内部の第１の位置から第３の位置への移動を確実に行わせることができ、コネクタ同士の安定した離脱動作を確保することができる。

上記した本発明の目的および利点並びに他の目的および利点は、以下の実施の形態の説明を通じてより明確に理解される。もっとも、以下に記述する実施の形態は例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。

相手方コネクタとの結合状態にあるときの本発明のコネクタの一例の断面図である。相手方コネクタとの結合状態にあるときの部分拡大断面図である。装着操作時における第１の状態の断面図である。装着操作時における第２の状態の断面図である。装着操作時における第３の状態の断面図である。装着操作時における第４の状態の断面図である。離脱操作時における第１の状態の断面図である。離脱操作時における第２の状態の断面図である。

以下、本発明に係るコネクタの好ましい実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、相手方コネクタとの結合状態にある、本発明を適用したコネクタの一例の断面図、図２は、相手方コネクタとの結合状態にあるときの部分拡大断面図、図３は、装着操作時における第１の状態の断面図、図４は、装着操作時における第２の状態の断面図、図５は、装着操作時における第３の状態の断面図、図６は、装着操作時における第４の状態の断面図、図７は、離脱操作時における第１の状態の断面図、図８は、離脱操作時における第２の状態の断面図である。

以下に説明する本実施の形態に係るコネクタは、中心コンタクト及びオスコンタクトを内蔵する筒状部材から構成されるプラグに本発明を適用した例である。したがって、そのコネクタに着脱可能に結合される相手方コネクタは、メスコンタクトを内蔵する筒状部材から構成されるレセプタクルが適するが、レセプタクルに着脱可能な電気プラグは一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。

図１を参照して、コネクタ１０は、管状部材２０、インナースリーブ３０、及びアウタースリーブ４０を有している。管状部材２０は、内周面２１と第１の外周面２２と有し、また、第１の外周面２２から内周面２１を貫通し、軸方向に長く伸びる３つのボール収納孔２３が、周方向に等間隔に（１２０°ごと）に形成されている（したがって、図１の断面図は、コネクタ１０の中心軸を通る１つの平面の断面図ではなく、その中心軸を通りかつ１２０°の角度で交差する２つの平面の断面を展開した図に相当することに留意されたい。以下、図２から図８の断面図において同じ。）。管状部材２０の先端側には、第２の外周面２５と阻止壁２６とが外周側に形成された受入筒部２４が設けられている。また、管状部材２０の後端側外周には、ネジ溝が形成された螺合面２７と、第１の外周面２２と、第１の外周面２２と螺合面２７との間の第３の外周面２８を有する。さらに、管状部材２０の内部には、先端側に中心コンタクトを有するオスコンタクト１１２と、外部コンタクト１１３を有する。オスコンタクト１１２は、絶縁スペーサ１１４の中心を軸方向に貫通し、その絶縁スペーサ１１４の外周面が、管状部材２０のコンタクト支持面２９に適合することにより、管状部材２０、及びその管状部材２０のコンタクト支持面２９に適合する外部コンタクト１１３に対して、オスコンタクト１１２を電気絶縁的に支持している。

ボール収納孔２３には、係合ボール１１が収容される。ボール収納孔２３の径方向の開口幅は、管状部材２０の内周面２１において係合ボール１１の直径よりも小さく、第１の外周面２２において係合ボール１１の直径とほぼ同じであるか、わずかに大きい。このため、ボール収納孔２３内で、係合ボール１１が径方向内側に押下された状態にあるとき、係合ボール１１の一部が管状部材２０の内周面２１から内側に突出する。ボール収納孔２３の軸方向長さは、係合ボールの直径よりも当然大きいが、その長さは、後述するアウタースリーブ４０に形成された内側凸部４１の長手方向幅を考慮して適宜決定することができる。

ボール収納孔２３に収容される係合ボール１１は、後述する相手方コネクタ７０の装着操作または離脱操作に応じて、インナースリーブ３０が、あるいはインナースリーブ３０とアウタースリーブ４０が一緒に軸方向に移動することによって、ボール収納孔２３内を軸方向及び径方向に動く。かかる係合ボール１１の動きの詳細については後述する。

インナースリーブ３０は、内周面３１と、互いに隣接する小径外周面３２と大径外周面３３とを有する。なお、小径外周面３２と大径外周面３３とで外径を異ならせたのは、インナースリーブ３０が、段差付きの外周面を有するようにするため（この段差は、後述するように、アウタースリーブ４０がインナースリーブ３０に対して軸方向後方に相対的にスライドするとき、アウタースリーブ４０の内周面が有する段差と係合し、反対向きにスライドするとき、この係合が解除されるものである）であり、したがって、この外径の差を必要以上に大きくする必要はない。インナースリーブ３０の先端部３４には、内側に傾斜する傾斜面３５を有し、先端部３４と反対側には後端面３６を有する。

アウタースリーブ４０は、内側凸部４１と、内側凸部４１よりも後端側に位置する小径内周面４２（「小径の第１の内周面」に相当）、内側凸部４１よりも先端側に位置する小径内周面４４（「第２の内周面」に相当）、及び小径内周面４２に隣接する大径内周面４３（「大径の第３の内周面」に相当）と、外周面４５を有する。お互いに隣接する小径内周面４２と大径内周面４３とにより、アウタースリーブ４０が段差付きの内周面を有するようにされている。この段差は、インナースリーブ３０の外周面が有する小径外周面３２と大径外周面３３とによる段差に対向する。また、アウタースリーブ４０の後端側において、外周面４５上には、ユーザが指先でしっかり握ること、あるいはユーザが専用ジグを適用して操作することを助けるグリップ加工４６が設けられている。また、アウタースリーブ４０の後端側において、アウタースリーブ４０の大径内径面４３と管状部材２０の螺合面２７との間には、環状の固定部材５０が設けられている。固定部材５０の内周面側の螺合面５１を管状部材２０の螺合面２７と係合させることにより、固定部材５０は管状部材２０に固定され、他方、かかる固定された固定部材５０の外周面５２は、アウタースリーブ４０の大径内径面４３に対向する。アウタースリーブ４０の大径内径面４３と管状部材２０の第３の外周面２８との間の間隙６０には、圧縮バネ６１が圧縮状態に収納される。圧縮バネ６１の後端は固定部材５０の支持面５３に対向しており、圧縮バネ６１の先端はインナースリーブ３０の後端面３６に対向する。したがって、圧縮バネ４６は、管状部材２０の外周面上に配置されたインナースリーブ３０に対して、直接、そして、インナースリーブ３０の外側に配置されかつインナースリーブ３０と上記段差により係合されているアウタースリーブ４０に対して、インナースリーブ３０を介して間接的に、軸方向に沿って前方の弾性力を作用する。なお、アウタースリーブ４０の先端側の先端面４７は、管状部材２０の受入筒部２４の外周側にある阻止壁２６に接して対向している。

相手方コネクタ７０は、本実施の形態においてはレセプタクルであるが、従来の構造と格別の相違はない。すなわち、管状部材７１は、コネクタ１０の受入筒部２４に適合する外径寸法と長さを有する、先端側に延びる挿入筒部７２を有する。管状部材７１の内部には、メスコンタクト１２１を有する。メスコンタクト１２１は、絶縁スペーサ１２２の中心を軸方向に貫通し、その絶縁スペーサ１２２の外周面が、管状部材７１のコンタクト支持面７７に適合することにより、管状部材７１に対して、メスコンタクト１２１を電気絶縁的に支持している。相手方コネクタ７０をコネクタ１０に装着したとき、メスコンタクト１２１の中空部が、コネクタ１０が有する中心コンタクト１１１を受け入れて適合するように、挿入筒部７２の内周面７３が、コネクタ１０が有する外部コンタクト１１３の外周面に適合するよう設計されている。

他方、相手方コネクタ７０の挿入筒部７２の外周面７４には、係合凹部７５が形成されている。この係合凹部７５は、例えば、外周面７４に環状に形成された浅いＵ字溝であるが、それに限定しない。コネクタ１０に内蔵された係合ボール１１が、図２に拡大図示するような位置（後述する「第１の位置」）に位置するとき、ボール収納孔２３内に収納されている係合ボール１１の一部が、コネクタ１０の管状部材２０の内周面２１から内側に突出し、これが相手方コネクタ７０の係合凹部７５と係合する。この係合により、相手方コネクタ７０とコネクタ１０との間のロックされた結合が確立される。相手方コネクタ７０がコネクタ１０に装着されてこれらが結合関係にあるときの拡大断面を、図２に示している。図２において、２３ａはボール収納孔２３の前方端を、２３ｂはボール収納孔２３の後方端を、それぞれ示している。相手方コネクタ７０がコネクタ１０に装着されてこれらが結合関係にあるとき（そして、後述するように、相手方コネクタ７０がコネクタ１０から離脱されて分離された関係にあるとき、あるいは、相手方コネクタ７０の挿入筒部７２の先端部がボール収納孔２３に届いていない状態のとき）、係合ボール１１は、インナースリーブ３０の傾斜面３５によって斜め前方内側に押され、かつアウタースリーブ４０の内側凸部４１により内側に押されることにより、ボール収納孔２３の前方端２３ａに対向している。係合ボール１１のこの位置を、以下、「第１の位置」と呼ぶことがある。

次に、図３以下を参照して、本実施の形態に係るコネクタの動作を説明する。ここでは、ユーザが、プラグであるコネクタ１０のアウタースリーブ４０を指先で握って、あるいはアウタースリーブ４０に専用のジグを適用して、レセプタクルである相手方コネクタ７０に対して装着する操作をする例、及び相手方コネクタ７０から離脱する操作をする例について述べる。

まず、図３から図６を参照して、本実施の形態に係るコネクタ１０を相手方コネクタ７０に対して装着する操作をする例を説明する。コネクタ１０を相手方コネクタ７０に差し込んだ状態を示す図３において、コネクタ１０の受入筒部２４に押し込まれている、相手方コネクタ７０の挿入筒部７２の先端部が、コネクタ１０のボール収納孔２３の内側に突出する係合ボール１１に届くと、挿入筒部７２の先端部は、第１の位置にある係合ボール１１を、インナースリーブ３０を介して伝達される圧縮バネ６１の弾性力に抗して、管状部材２０の軸方向後方に押し始める。挿入筒部７２の先端部が、受入筒部２４内に押し込まれるにつれて、係合ボール１１は、ボール収納孔２３の後方端２３ｂに向けて、ボール収納孔２３内を軸方向に移動してゆく。そして、図４に示すように、係合ボール１１がボール収納孔２３の後方端２３ｂに対向する位置に達する。なお、係合ボール１１がこの位置にあるとき、インナースリーブ３０は、ボール収納孔２３の軸方向長さに対応する距離だけ、軸方向後方に後退する。このインナースリーブ３０の後退に合わせて、インナースリーブ３０の小径外周面３２に対向して隠れていたアウタースリーブ４０の小径内周面４２が、インナースリーブ３０の先端部３４とアウタースリーブ４０の内側凸部４１との間に現れることにより、係合ボール１１が径方向外側に移動するのに十分な空間が確保される。

挿入筒部７２の先端部が、受入筒部２４内にさらに押し込まれると、図４に示す位置にある係合ボール１１は、図５に示すように、ボール収納孔２３の後方端２３ｂにより、軸方向後方への移動が阻止される一方、インナースリーブ３０の傾斜面３５を押してインナースリーブ３０をさらに軸方向後方に後退させながら、ボール収納孔２３内を径方向外側に移動する。係合ボール１１のこの位置を、以下、「第２の位置」と呼ぶことがある。なお、係合ボール１１が第２の位置にあるとき、係合ボール１１の一部は、もはや管状部材２０の内周面２１から内側に突出しない。上記のとおり、インナースリーブ３０の先端部３４とアウタースリーブ４０の内側凸部４１との間に小径内周面４２が現れたときに空間が確保されるが、本実施の形態において、この空間の径方向の幅（管状部材２０の内周面２１すなわち挿入筒部７２の外周面７４から、アウタースリーブ３０の小径内周面４２との幅）が、係合ボール１１の直径よりもわずかに大きいように設計されているからである。

係合ボール１１が図５に示す第２の位置にあるとき、係合ボール１１の一部が管状部材２０の内周面２１から内側に突出しない状態にあるため、圧縮バネ６１の弾性力がインナースリーブ３０を介してその傾斜面３５の押圧力として係合ボール１１に作用し、これにより係合ボール１１が軸方向前方（先端側）に押し戻される。そして、挿入筒部７２の先端部が、受入筒部２４内にさらに押し込まれると、係合ボール１１は、ボール収納孔２３の前方端２３ａに向けて、ボール収納孔２３内でかつ挿入筒部７２の先端部の外周面２１上を、管状部材２０の軸方向前方に向けて移動する。そして、図６に示すように、挿入筒部７２の係合凹部７５が、ボール収納孔２３の前方端２３ａ側で完全に現れる状態まで、挿入筒部７２の先端部が押し込まれると、インナースリーブ３０の傾斜面３５からの押圧力が係合ボール１１に作用し、係合ボール１１が斜め内側に移動する。そして、係合ボール１１は、ボール収納孔２３の前方端２３ａに対向する位置で、挿入筒部７２の係合凹部７５と係合する。このとき、係合ボール１１は、インナースリーブ３０の傾斜面３５からの押圧力により、ボール収納孔２３の前方端２３ａ側に保持される。

図６に示す係合ボール１１の位置は、コネクタ１０に関しては図３に示す「第１の位置」と同様であるが、図６においては特に、係合ボール１１が相手方コネクタ７０の挿入筒部７２に形成された係合凹部７５と係合している。図６に示す、コネクタ１０と相手方コネクタ７０との結合状態において、第１の位置にある係合ボール１１は、アウタースリーブ４０の内側凸部４１により径方向内側に押下されており、インナースリーブ３０の傾斜面３５によりボール収納孔２３の前方端２３ａ側へ押圧されており、ボール収納孔２３内を径方向にも軸方向にも動くことができないため、係合ボール１１と挿入筒部７２の係合凹部７５との係合がロックされる。

以上のようにして、コネクタ１０を相手方コネクタ７０に対して装着する操作を完了すると、結合状態とされたコネクタ１０の管状部材２０、または相手方コネクタ７０の管状部材７１をお互いに離脱する方向に引っ張っても（例えば、コネクタ１０が電気ケーブル（図示せず）の一端に取り付けられており、このケーブル（図示せず）が強く引っ張られることによりコネクタ１０の管状部材２０の後端が強く引っ張られても）、ロックが解除されず、両コネクタの結合関係が保たれるという、所望のロック機構が実現される。なお、相手方コネクタ７０が装着されてコネクタ１０との結合状態が確立されるまでの間、アウタースリーブ４０は、ユーザの指または専用のジグから伝達される外力により軸方向前方に押されることになるので、その内側に配置されるインナースリーブ３０が、上述したように管状部材２０に対して軸方向に相対的に前後移動しても、管状部材２０の外側の阻止壁２６とアウタースリーブ４０の先端面４７との対向関係は、互いに接した状態に維持される。

次に、図７及び図８を参照して、上記したようなロックを解除して、コネクタ１０を相手方コネクタ７０から離脱する操作をする例について述べる。ユーザは、コネクタ１０のアウタースリーブ４０を指先で握って、あるいはアウタースリーブ４０に専用のジグを適用して、管状部材２０に対して、相対的にアウタースリーブ４０を軸方向後方に移動（スライド）させる。これはちょうど、アウタースリーブ４０を指先で、あるいは専用のジグで離脱方向に引っ張る操作に相当する。このようにアウタースリーブ４０を移動させるとき、アウタースリーブ４０の小径内周面４２と大径内周面４３とによる段差が、インナースリーブ３０の小径外周面３２と大径外周面３３とによる段差に係合して、インナースリーブ３０を軸方向後方に移動させるので、アウタースリーブ４０を指先で、あるいは専用のジグで離脱方向に引っ張る操作は、インナースリーブ３０の後端面３６を通して圧縮バネ６１をその弾性力に抗して圧縮するに十分な大きさの外力を加えることをユーザに要求する。そして、かかる引っ張り操作を受けて、図７に示すように、係合ボール１１を押下していたアウタースリーブ４０の内側凸部４１が後方に移動し、かつ、受入筒部２４の外側の第２の外周面２５に対向して隠れていたアウタースリーブ４０の小径内周面４４が、係合ボール１１の径方向外側に現れることにより、係合ボール１１が径方向外側に移動するのに十分な空間が確保される。

アウタースリーブ４０を離脱方向にさらに引っ張ると、図７に示す位置にある係合ボール１１は、図５に示すように、ボール収納孔２３の前方端２３ａに押されて軸方向後方へ移動しようとするが、相手方コネクタ７０の挿入筒部７２に形成された係合凹部７５のエッジ７６が、この移動に抗するように作用する。こうして、係合ボール１１には、係合凹部７５のエッジ７６から径方向外側向きで軸方向斜め前方の力も加わるため、結果として、係合ボール１１は、ボール収納孔２３内を径方向外側に移動する。係合ボール１１のこの位置を、以下、「第３の位置」と呼ぶことがある。そして、係合ボール１１が第３の位置にあるとき、係合ボール１１の一部は、もはや管状部材２０の内周面２１から内側に突出しておらず、相手方コネクタ７０の係合凹部７５との係合も解かれる（ロック解除状態）。上記のとおり、アウタースリーブ４０の小径内周面４４が、係合ボール１１の径方向外側に現れることにより、係合ボール１１が径方向外側に移動するのに十分な空間が確保されるが、本実施の形態において、この空間の径方向の幅（管状部材２０の内周面２１すなわち挿入筒部７２の外周面７４から、アウタースリーブ３０の小径内周面４４との幅）が、係合ボール１１の直径よりもわずかに大きいように設計されているからである。

係合ボール１１がこの第３の位置にあるとき、係合ボール１１の一部が管状部材２０の内周面２１から内側に突出しない状態（ロック解除状態）にあるため、アウタースリーブ４０を離脱方向にさらに引っ張って、コネクタ１０の受入筒部２４を、相手方コネクタ７０の挿入筒部７２から引き抜くことができる。そして、挿入筒部７２が引き抜かれ、離脱状態とされると、圧縮バネ６１の弾性力によりアウタースリーブ４０とインナースリーブ３０が、管状部材２０に対して相対的に前方に押圧される。このとき、図８に示すように、インナースリーブ３０の内側凸部４１からの押下力とインナースリーブ３０の傾斜面３５からの押圧力が係合ボール１１に作用し、第３の位置にある係合ボール１１が径方向内側に移動する。この位置にある係合ボール１１は、インナースリーブ３０の傾斜面３５からの押圧力により、ボール収納孔２３の前方端２３ａ側に保持される。図８に示す係合ボール１１の位置は、コネクタ１０に関しては図３に示す「第１の位置」と同様である。すなわち、コネクタ１０を相手方コネクタ７０から離脱すると、係合ボール１１は、装着前の第１の位置に復帰する。

以上要するに、本発明によれば、基本的に、ボール収納孔２３が形成された管状部材２０と、管状部材２０の外側に軸方向に可動に配置される、比較的複雑でない形状のインナースリーブ３０及びアウタースリーブ４０との組み合わせによって、相手方コネクタ７０との所望のボールロック機構を提供することができるので、従来技術に比較してより細径の寸法を有するコネクタ１０を実現することができるという利点がある。かかる利点は、伝送線路を使用して信号や電力を伝送する様々な装置（放送機器、映像・音響機器、信号送信端末、信号受信端末、中継装置など）の入力端あるいは出力端に、極めて多数のコネクタを高密度で配置するような場合に、極めて有利に働く。また、本発明によれば、インナースリーブ及びアウタースリーブは、複雑な製造プロセスを必要としないので、安価にコネクタを実現することができるという利点があり、多数のコネクタを使用する場合のコスト低減に大きく寄与する。

上記した実施形態の説明において、コネクタの筒状部材及び相手方コネクタの筒状部材に、それぞれ、オスコンタクトとそれを受け入れるメスコンタクトが収容された、電気コネクタに本発明を適用する例を説明したが、これらは一例であって、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、光伝達部材（例えば、光ファイバその他のライトガイド）を包含する光コネクタ、液体や気体などの流体応用機器や日用品用のコネクタ、例えば、空調機器コネクタや水圧機器コネクタなどに適用することができることはいうまでもない。

本発明は、信号または電力を伝送する電気コネクタ、光信号を伝送する光コネクタ、液体や気体などの流体を輸送する流体応用機器や日用品用のコネクタなどに広く適用することができる。

１０コネクタ（プラグ）
１１係合ボール
２０管状部材
２１内周面
２２第１の外周面
２３ボール収納孔
２３ａ前方端
２３ｂ後方端
２４受入筒部
２５第２の外周面
２６阻止壁
２７螺合面
２８第３の外周面
２９コンタクト支持面
３０インナースリーブ
３１内周面
３２小径外周面（第１の外周面）
３３大径外周面（第２の外周面）
３４先端部
３５傾斜面
３６後端面
４０アウタースリーブ
４１内側凸部
４２小径内周面（第１の内周面）
４３大径内周面（第３の内周面）
４４小径内周面（第２の内周面）
４５外周面
４６グリップ加工
４７先端面
５０固定部材
５１螺合面
５２外周面
５３支持面
６０空隙
６１圧縮バネ
７０相手方コネクタ（レセプタクル）
７１管状部材
７２挿入筒部
７３内周面
７４外周面
７５係合凹部
７６エッジ
７７コンタクト支持面
１１１中心コンタクト
１１２オスコンタクト
１１３外部コンタクト
１１４絶縁スペーサ
１２１メスコンタクト
１２２絶縁スペーサ

Claims

相手方コネクタに着脱可能に結合されるコネクタにおいて、
管状部材であって、その外周面から内周面を貫通し、軸方向に長く伸びる、少なくとも１つのボール収納孔が形成された管状部材と、
前記管状部材の外周面上に、軸方向に可動に配置されるインナースリーブと、
前記インナースリーブの外側に、軸方向に可動に配置されるアウタースリーブであって、第１の内周面と第２の内周面との間に設けられる凸部を有するアウタースリーブと、
前記管状部材のボール収納孔内に、軸方向及び径方向に可動に収容される係合ボールであって、相手方コネクタを装着するときには、アウタースリーブの凸部に押下されて管状部材の内周面からその一部が内側に突出する、ボール収納孔の軸方向一端面寄りの第１の位置から、アウタースリーブの第１の内周面寄りで管状部材の内周面からその一部が内側に突出しない、ボール収納孔の軸方向他端面寄りの第２の位置を経て第１の位置に移動し、相手方コネクタを離脱するときには、第１の位置から、アウタースリーブの第２の内周面寄りで管状部材の内周面からその一部が内側に突出しない、ボール収納孔の軸方向一端面寄りの第３の位置を経て第１の位置に移動する係合ボールと
を備え、
相手方コネクタが装着されてコネクタに結合されたとき、第１の位置に位置する係合ボールの一部が、管状部材の内周面から内側に突出して相手方コネクタの外周面に形成される係合凹部と係合し、かつ係合ボールが、インナースリーブからの押圧力によりボール収納孔の軸方向一端側に保持されることを特徴とするコネクタ。
前記インナースリーブが、相手方コネクタを装着するときに係合ボールに接する先端側の傾斜面と、管状部材の外周面に設けられる圧縮バネからの押圧力を受ける後端面とを有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記インナースリーブが、先端側に位置する小径の第１の外周面と、後端側に位置する大径の第２の外周面とを有し、前記アウタースリーブがさらに、アウタースリーブの小径の第１の内周面に隣接する大径の第３の内周面を有し、
インナースリーブの小径の第１の外周面及び大径の第２の外周面が、アウタースリーブの小径の第１の内周面及び大径の第２の内周面にそれぞれ対応し、
相手方コネクタの挿入筒部が管状部材に装着されるとき、管状部材とアウタースリーブに対して、インナースリーブが圧縮バネを圧縮する方向に移動し、相手方コネクタの挿入筒部が管状部材から離脱されるとき、管状部材に対して、アウタースリーブとインナースリーブが一緒に圧縮バネを圧縮する方向に移動することを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。