-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder sowie auf eine Verbindungskonstruktion, die mit dem Verbinder versehen ist.
-
Als ein Verbinder zur Herstellung einer elektrischen Verbindung durch Verbindung mit einem komplementären Verbinder ist bereits ein Verbinder eines Typs bekannt, der zur Anbringung an einer Leiterplatte ausgebildet ist. Beispielsweise dient ein Verbinder, der auf einer Codierer-Leiterplatte eines Servomotors angebracht ist, zum Weiterleiten von Energie zum Aktivieren der Codiererschaltung sowie eines Ausgangssignals, das einen Rotationszustand des Motors angibt.
-
Beispielsweise zeigt die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
JP2010-118314A (Patentliteratur 1) einen elektrischen Verbinder, der an einer Leiterplatte angebracht ist und einen schwebenden Mechanismus aufweist. Der elektrische Verbinder kann entlang der Leiterplatte in einer horizontalen Richtung (in einer Richtung nach links und nach rechts) sowie in einer Tiefenrichtung (in einer Richtung nach vorne und nach hinten) schwebend verlagert werden.
-
Wenn jedoch versucht wird, einen komplementären Verbinder in der Tiefenrichtung mit einem Verbinder in Verbindung zu bringen, der die in der Patentliteratur 1 gezeigte Konstruktion aufweist, kommt es zu einer schwebenden Verlagerung des Verbinders in der Tiefenrichtung. D. h., da der Verbinder in einer Richtung von dem komplementären Verbinder weg bewegt wird, besteht die Möglichkeit, dass ein unvollständiger Verbindungszustand zwischen den beiden Verbindern entsteht. Ferner ist der in der Patentliteratur 1 beschriebene Verbinder nicht in der Lage, eine schwebende Bewegung in einer senkrechten Richtung (einer vertikalen Richtung) auszuführen, die zu der die Verbindungsrichtung bildenden Tiefenrichtung in etwa senkrecht ist. Wenn der beispielsweise von einer Maschine festgehaltene komplementäre Verbinder mit dem Verbinder in Verbindung gebracht werden soll, besteht als Ergebnis hiervon die Möglichkeit, dass selbst bei einem geringfügigen Abweichen einer Festhalteposition (insbesondere in der vertikalen Richtung) des komplementären Verbinders von einer normalen Position keine Verbindung hergestellt werden kann.
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Lösung des vorstehend geschilderten Problems und in der Schaffung eines Verbinders, der eine hohe Toleranz hinsichtlich einer positionsmäßigen Abweichung eines komplementären Verbinders aufweist und sicher mit dem komplementären Verbinder verbunden werden kann, sowie in der Schaffung einer Verbindungskonstruktion, die mit einem solchen Verbinder ausgestattet ist.
-
Die Erfindung betrifft einen Verbinder, wie er im Anspruch 1 angegeben ist, sowie eine Verbindungskonstruktion, wie sie im Anspruch 3 angegeben ist.
-
Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen Verbinder, der an einer Leiterplatte angebracht ist und zur Verbindung mit einem komplementären Verbinder in einer Verbindungsrichtung entlang der Leiterplatte ausgebildet ist, wobei der Verbinder Folgendes aufweist:
einen Kontakt, der dazu ausgebildet ist, mit einem komplementären Kontakt in Kontakt zu treten;
ein Gehäuse, das den Kontakt festhält; und
ein Festhalteelement, das zum Festhalten des Gehäuses an der Leiterplatte ausgebildet ist,
wobei der Kontakt einen Kontaktendbereich zur Herstellung eines Kontakts mit dem komplementären Kontakt, einen Plattenverbindungs-Endbereich zur Verbindung mit der Leiterplatte, einen zwischen dem Kontaktendbereich und dem Plattenverbindungs-Endbereich vorgesehenen und von dem Gehäuse festgesetzten Festhaltebereich sowie einen ersten elastisch verformbaren Bereich aufweist, der zwischen dem Festhaltebereich und dem Plattenverbindungs-Endbereich vorgesehen ist und eine Relativbewegung zwischen dem den Festhaltebereich festsetzenden Gehäuse und dem Plattenverbindungs-Endbereich zulässt,
wobei das Festhalteelement einen Plattenbefestigungsbereich zur Befestigung an der Leiterplatte, einen an dem Gehäuse festgelegten Gehäusebefestigungsbereich sowie einen zweiten elastisch verformbaren Bereich aufweist, der zwischen dem Plattenbefestigungsbereich und dem Gehäusebefestigungsbereich vorgesehen ist und eine Relativbewegung zwischen dem den Gehäusebefestigungsbereich festsetzenden Gehäuse und dem Plattenbefestigungsbereich zulässt, und
wobei das Gehäuse ein Paar von Begrenzungsbereichen aufweist, die einen Bereich des Festhalteelements zwischen dem Gehäusebefestigungsbereich und dem Plattenbefestigungsbereich von beiden Seiten in der Verbindungsrichtung sandwichartig einschließen und eine Relativbewegung zwischen dem den Gehäusebefestigungsbereich festsetzenden Gehäuse und dem Plattenbefestigungsbereich in der Verbindungsrichtung unterbinden.
-
Da bei dem Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl der Kontakt als auch das Festhalteelement die elastisch verformbaren Bereiche aufweisen, ist eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte ermöglicht. Da jedoch das Festhalteelement von dem Paar der Begrenzungsbereiche sandwichartig eingeschlossen ist, ist eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte in der Verbindungsrichtung unterbunden. Somit besitzt der Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung eine hohe Toleranz gegenüber einer positionsmäßigen Abweichung des komplementären Verbinders in einer zu der Verbindungsrichtung senkrechten Richtung, und er kann eine sichere Verbindung mit dem komplementären Verbinder herstellen, ohne dass es zu einem unvollständigen Verbindungszustand kommt.
-
Vorzugsweise weisen bei dem Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung der erste elastisch verformbare Bereich und der zweite elastisch verformbare Bereich gekrümmte Formgebungen auf, die sich jeweils in Richtung von dem sich in der Verbindungsrichtung nähernden, komplementären Verbinder weg erstrecken und sodann unter Umkehr in Richtung zu dem komplementären Verbinder hin erstrecken.
-
Die Konstruktion, die eine Relativbewegung in einer zu der Leiterplatte in etwa senkrechten Richtung zulässt, weist durch die gekrümmten Formgebungen eine kleine Größe auf.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Verbindungskonstruktion, aufweisend:
eine Leiterplatte, die in einer eine Welle eines Motors kreuzenden Richtung angeordnet ist sowie im Inneren des Motors vorgesehen ist, und
einen komplementären Verbinder, der an der Leiterplatte angebracht ist und ein Kabel abschließt, sowie einen Verbinder, der mit dem komplementären Verbinder in einer Verbindungsrichtung entlang der Leiterplatte in Verbindung tritt,
wobei die Verbindungskonstruktion ferner Folgendes aufweist:
einen Kontakt, der mit einem komplementären Kontakt in Kontakt tritt;
ein Gehäuse, das den Kontakt festhält; und
ein Festhalteelement, das das Gehäuse an der Leiterplatte festhält,
wobei der Kontakt einen Kontaktendbereich, der mit dem komplementären Kontakt in Kontakt tritt, einen mit der Leiterplatte verbundenen Plattenverbindungs-Endbereich, einen zwischen dem Kontaktendbereich und dem Plattenverbindungs-Endbereich vorgesehenen und von dem Gehäuse festgesetzten Festhaltebereich sowie einen ersten elastisch verformbaren Bereich aufweist, der zwischen dem Festhaltebereich und dem Plattenverbindungs-Endbereich vorgesehen ist und eine Relativbewegung zwischen dem den Festhaltebereich festsetzenden Gehäuse und dem Plattenverbindungs-Endbereich zulässt,
wobei das Festhalteelement einen an der Leiterplatte festgelegten Plattenbefestigungsbereich, einen an dem Gehäuse festgelegten Gehäusebefestigungsbereich sowie einen zweiten elastisch verformbaren Bereich aufweist, der zwischen dem Plattenbefestigungsbereich und dem Gehäusebefestigungsbereich vorgesehen ist und eine Relativbewegung zwischen dem den Gehäusebefestigungsbereich festsetzenden Gehäuse und dem Plattenbefestigungsbereich zulässt, und
wobei das Gehäuse ein Paar von Begrenzungsbereichen aufweist, die einen Bereich des Festhalteelements zwischen dem Gehäusebefestigungsbereich und dem Plattenbefestigungsbereich von beiden Seiten in der Verbindungsrichtung sandwichartig einschließen und eine Relativbewegung zwischen dem den Gehäusebefestigungsbereich festsetzenden Gehäuse und dem Plattenbefestigungsbereich in der Verbindungsrichtung unterbinden.
-
Die Verbindungskonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine hohe Toleranz gegenüber positionsmäßiger Abweichung in einer zu der Verbindungsrichtung senkrechten Richtung, wenn ein Verbindungsvorgang mit einem komplementären Verbinder zur Weiterleitung eines elektrischen Signals hinsichtlich eines Rotationszustands ausgeführt wird und kann ferner eine sichere Verbindung mit dem komplementären Verbinder herstellen, ohne dass es zu einem unvollständigen Verbindungszustand kommt.
-
Wie vorstehend erläutert, werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verbinder, der eine hohe positionsmäßige Toleranz gegenüber einer positionsmäßigen Abweichung eines komplementären Verbinders aufweist und eine sichere Verbindung mit einem komplementären Verbinder herstellen kann, sowie eine Verbindungskonstruktion mit einem derartigen Verbinder realisiert.
-
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher beschrieben; darin zeigen:
-
1 eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine Perspektivansicht des in 1 gezeigten Verbinders bei Betrachtung von einer Rückseite des Verbinders;
-
3 eine Frontansicht des in 1 gezeigten Verbinders;
-
4 eine Rückansicht des in 1 gezeigten Verbinders;
-
5 eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Verbinders;
-
6 eine Ansicht unter Darstellung eines Kontakts, der bei dem in 1 gezeigten Verbinder verwendet wird, wobei 6(A) eine Seitenansicht zeigt und 6(B) eine Draufsicht zeigt;
-
7 eine Schnittdarstellung des in 3 gezeigten Verbinders entlang einer Linie 7-7 in 3;
-
8 eine Ansicht unter Darstellung eines Festhalteelements, das bei dem in 1 gezeigten Verbinder verwendet wird, wobei 8(A) eine Seitenansicht zeigt und 8(B) eine Frontansicht zeigt;
-
9 eine Perspektivansicht unter Darstellung eines Beispiels eines Servomotors;
-
10 eine Seitenansicht eines komplementären Verbinders zu einem in 9 gezeigten Codierer-Verbinder;
-
11 eine Seitenansicht unter Darstellung eines Verbindungszustands, in dem der komplementäre Verbinder der 10 mit dem Codierer-Verbinder in Verbindung gebracht worden ist;
-
12 eine Perspektivansicht der in 11 gezeigten Verbindungskonstruktion bei Betrachtung in vergrößerter Weise aus einer anderen Richtung; und
-
13 eine Seitenansicht unter Darstellung eines Servomotors gemäß einem Referenzbeispiel, bei dem ein Relaisteil mit einer anderen Konfigurationen als bei dem Ausführungsbeispiel verwendet wird.
-
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
[Verbinder]
-
1 zeigt eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung. In 1 sind auch eine Leiterplatte B sowie ein komplementärer Verbinder M dargestellt.
-
Bei dem in 1 gezeigten Verbinder C handelt es sich um ein elektrisches Teil eines Oberflächenmontage-Typs, wobei dieses an einer Oberfläche einer Leiterplatte durch eine Lötverbindung angebracht ist. Der Verbinder C stellt eine elektrische Verbindung der Leiterplatte B und eines Teils (nicht gezeigt), wie z. B. eines mit dem komplementären Verbinder verbundenen Kabels, durch Verbindung mit dem komplementären Verbinder M her. Bei dem Verbinder C handelt es sich um einen sogenannten rechtwinkligen Verbinder-Typ, und dieser tritt mit dem komplementären Verbinder M in einer entlang der Leiterplatte B verlaufenden Richtung in Verbindung. Bei dem Verbinder C wird die Richtung der Verbindung mit dem komplementären Verbinder M als Verbindungsrichtung Y (oder nach vorne und hinten verlaufenden Richtung) bezeichnet. In der Verbindungsrichtung Y wird eine Verbindungsseite des mit dem komplementären Verbinder M in Verbindung tretenden Verbinders C als Vorderseite bezeichnet, während eine gegenüberliegende Seite als Rückseite bezeichnet wird. Ferner wird eine Richtung, die zu der Verbindungsrichtung Y senkrecht ist und entlang der Leiterplatte B verläuft, als nach links und rechts verlaufende Richtung bzw. Seitenrichtung X bezeichnet. Außerdem wird eine Richtung, die sowohl zu der Verbindungsrichtung Y als auch zu der Seitenrichtung X senkrecht ist, d. h. eine Richtung, die zu der Leiterplatte B in etwa senkrecht ist, als senkrechte Richtung Z (vertikale Richtung) bezeichnet.
-
2 zeigt eine Perspektivansicht des in 1 dargestellten Verbinders C bei Betrachtung von einer Rückseite desselben. Ferner zeigt 3 eine Frontansicht unter Darstellung einer Vorderseite des in 1 gezeigten Verbinders C, während 4 eine Rückansicht des Verbinders C zeigt. Außerdem zeigt 5 eine Seitenansicht des Verbinders C.
-
Der in den 1 bis 5 dargestellte Verbinder C besitzt acht Kontakte 1 (1A bis 1H), ein diese Kontakte 1 festhaltendes Gehäuse 2 sowie zwei Festhalteelemente (Klammern) 3A und 3B. Das Gehäuse 2 ist mit einem rechteckigen komplementären Vertiefungsbereich 21 versehen, der zur Vorderseite offen ist. Ein komplementärer Kontakt MC stellt eine Verbindung her, indem er in den komplementären Vertiefungsbereich 21 des Gehäuses 2 eintritt. Die Kontakte 1A bis 1H treten mit den komplementären Kontakten MC (siehe 1) in einem Zustand in Kontakt, in dem der Verbinder C und der komplementäre Verbinder M miteinander in Verbindung getreten sind. Die Kontakte 1A bis 1H sind auf einem Boden des komplementären Vertiefungsbereichs 21 des Gehäuses 2 in zweistufiger Weise entlang der senkrechten Richtung Z (der vertikalen Richtung) angeordnet. Die Kontakte 1A bis 1H ragen in der Verbindungsrichtung Y jeweils in den Einpass-Vertiefungsbereich 21. Vier Kontakte 1A bis 1D der in dem komplementären Vertiefungsbereich 21 in zweistufiger Weise angeordneten Kontakte 1A bis 1H, die in einer oberen Stufe angeordnet sind, d. h. relativ entfernt von der Leiterplatte B angeordnet sind, weisen relativ ähnliche Konfigurationen zueinander auf. Außerdem weisen vier Kontakte 1E bis 1H, die in einer unteren Stufe angeordnet sind, d. h. relativ nahe bei der Leiterplatte B angeordnet sind, zueinander ähnliche Konfigurationen auf.
-
[Kontakt]
-
Ein Kontakt ist in 6 dargestellt. Dabei zeigt 6(A) eine Seitenansicht, und 6(6) zeigt eine Draufsicht. In 6 sind ein Kontakt 1A in einer oberen Stufe sowie ein Kontakt 1E in einer unteren Stufe von den acht Kontakten 1A bis 1H dargestellt. Ferner zeigt 7 eine Schnittdarstellung des in 3 dargestellten Kontakts entlang einer Linie 7-7 in 7. In 7 ist auch der komplementäre Verbinder M dargestellt.
-
Der Kontakt 1A in der oberen Stufe und der Kontakt 1E in der unteren Stufe besitzen jeweils einen Kontaktendbereich 11, einen Plattenverbindungs-Endbereich 12, einen Presspassungsbereich bzw. Einpressbereich 13 sowie einen elastisch verformbaren Kontaktbereich 14. Die Kontakte 1A und 1E sind durch Stanzen und Biegen einer Elastizität aufweisenden, leitfähigen Metallplatte gebildet. Somit sind der Kontaktendbereich 11, der Plattenverbindungs-Endbereich 12, der Presspassungsbereich 13 und der elastisch verformbare Kontaktbereich 14 in integraler Weise ausgebildet. Dabei entspricht der Presspassungsbereich 13 einem Beispiel eines Festhaltebereichs bei der vorliegenden Erfindung, und der elastisch verformbare Kontaktbereich 14 entspricht einem Beispiel eines ersten elastisch verformbaren Bereichs bei der vorliegenden Erfindung.
-
Bei dem Kontaktendbereich 11 handelt es sich um einen Bereich, der zum Herstellen eines Kontakts mit dem komplementären Kontakt MC ausgebildet ist. Der Kontaktendbereich 11 erstreckt sich in der Verbindungsrichtung Y. Genauer gesagt und wie in 7 dargestellt, ragt der Kontaktendbereich 11 von einem Boden des komplementären Vertiefungsbereichs 21 in der Verbindungsrichtung Y weg. Bei dem Plattenverbindungs-Endbereich 12 handelt es sich um einen Bereich, der durch Löten mit der Leiterplatte B (siehe 1) verbunden ist.
-
Der Presspassungsbereich 13 ist zwischen dem Kontaktendbereich 11 und dem Plattenverbindungs-Endbereich 12 vorgesehen. Genauer gesagt handelt es sich bei dem Presspassungsbereich 13 um einen Bereich, der an einer Rückseite von dem Verbindungsendbereich bzw. Kontaktendbereich 11 vorgesehen ist und breiter ausgebildet ist als der Kontaktendbereich 11. Der Presspassungsbereich 13 ist in dem Gehäuse 2 im Presssitz angeordnet, so dass er an dem Gehäuse 2 festgehalten sowie an diesem festgesetzt ist.
-
Der elastisch verformbare Kontaktbereich 14 ist zwischen dem Presspassungsbereich 13 und dem Plattenverbindungs-Endbereich 12 vorgesehen. Der Kontakt 1A in der oberen Stufe und der Kontakt 1E in der unteren Stufe unterscheiden sich voneinander hinsichtlich der Länge des elastisch verformbaren Kontaktbereichs 14 in der senkrechten Richtung Z. Somit sind der Plattenverbindungs-Endbereich 12 des Kontakts 1A in der oberen Stufe sowie der Plattenverbindungs-Endbereich 12 des Kontakts 1E in der unteren Stufe mit der gemeinsamen Leiterplatte B (siehe 1) verbunden, und die jeweiligen Kontaktendbereiche 11 sind in der senkrechten Richtung Z in voneinander verschiedenen Positionen (Stufen) angeordnet. Der elastisch verformbare Kontaktbereich 14 verformt sich in elastischer Weise, um eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 2 (siehe 1) und dem Plattenverbindungs-Endbereich 12 zu ermöglichen. Der elastisch verformbare Kontaktbereich 14 weist einen ersten Krümmungsbereich 14a und einen zweiten Krümmungsbereich 14b auf. Der erste Krümmungsbereich 14a erstreckt sich in einer Richtung von dem sich in der Verbindungsrichtung Y nähernden komplementären Verbinder M (siehe 1) weg, d. h. in Richtung zur Rückseite, und erstreckt sich dann unter Umkehr in einer sich dem komplementären Verbinder M nähernden Richtung, d. h. in Richtung zur Vorderseite. Der zweite Krümmungsbereich 14b ist von einem sich zur Vorderseite erstreckenden distalen Ende des ersten Krümmungsbereichs 14a derart umgebogen, dass er sich zur Rückseite erstreckt. Dabei entspricht der erste Krümmungsbereich 14a einem Beispiel einer Krümmungsform bei der vorliegenden Erfindung. Genauer gesagt besitzt der erste Krümmungsbereich 14a eine U-förmige Ausbildung, die mit dem Presspassungsbereich 13 verbunden ist und zur Vorderseite hin offen ist, und der zweite Krümmungsbereich 14b besitzt eine U-förmige Ausbildung, die mit dem ersten Krümmungsbereich 14a verbunden ist und zur Rückseite hin offen ist. Der elastisch verformbare Kontaktbereich 14 weist unter Kombination der beiden vorstehend genannten U-Formen eine S-Form (umgekehrte S-Form in 6(A)) auf. Da der elastisch verformbare Kontaktbereich 14 den ersten Krümmungsbereich 14a und den zweiten Krümmungsbereich 14b aufweist, besitzt eine Konstruktion, die eine Relativbewegung des Gehäuses 2 in der senkrechten Richtung zulässt, eine geringe Größe. Da der elastisch verformbare Kontaktbereich 14 insgesamt S-förmig ausgebildet ist, wird selbst dann, wenn sich der Kontaktendbereich 11 aufgrund von elastischer Verformung in der senkrechten Richtung Z bewegt, eine Haltung des in die Verbindungsrichtung Y weisenden Kontaktendbereichs 11 beibehalten.
-
[Festhalteelement]
-
Ein Festhalteelement ist in 8 dargestellt. Dabei zeigen 8(A) eine Seitenansicht und 8(B) eine Frontansicht des selben. Da zwei Festhalteelemente 3A, 3B in der X-Richtung zueinander symmetrisch vorgesehen sind, ist nur ein Festhalteelement 3A dargestellt, wobei dieses als repräsentatives Beispiel erläutert wird.
-
Das Festhalteelement 3A weist einen Plattenbefestigungsbereich 31, einen Gehause-Presspassungsbereich 32 sowie einen elastisch verformbaren Einpass-Bereich 33 auf. Das Festhalteelement 3A ist gebildet, indem eine Elastizität aufweisende leitfähige Metallplatte gestanzt wird und als nächstes ein Biegevorgang an einem Bereich des Plattenbefestigungsbereichs 31 ausgeführt wird. Somit sind der Plattenbefestigungsbereich 31, der Gehäuse-Presspassungsbereich 32 sowie der elastisch verformbare Einpass-Bereich 33 in integraler Weise ausgebildet. Dabei entspricht der Gehäuse-Presspassungsbereich 32 einem Beispiel eines Gehäusebefestigungsbereichs bei der vorliegenden Erfindung, und der elastisch verformbare Einpass-Bereich entspricht einem Beispiel eines zweiten elastisch verformbaren Bereichs bei der vorliegenden Erfindung.
-
Bei dem Plattenbefestigungsbereich 31 handelt es sich um einen Bereich, der durch Löten mit der Leiterplatte B verbunden ist (siehe 1). Bei dem Gehäuse-Presspassungsbereich 32 handelt es sich um einen Bereich, der im Presssitz in dem Gehäuse 2 angebracht ist und somit an dem Gehäuse 2 festgelegt ist. Der elastisch verformbare Einpass-Bereich 33 ist zwischen dem Plattenbefestigungsbereich 31 und dem Gehäuse-Presspassungsbereich 32 vorgesehen. Der elastisch verformbare Einpass-Bereich 33 verformt sich in elastischer Weise, um eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 2 (siehe 1), an dem der Gehäuse-Presspassungsbereich 32 festgesetzt ist, und dem Plattenbefestigungsbereich 31 zu ermöglichen. Der elastisch verformbare Einpass-Bereich 33 besitzt einen gekrümmten Bereich 33a und einen geraden Bereich 33b. Der gekrümmte Bereich 33a erstreckt sich in Richtung von dem sich in der Verbindungsrichtung Y nähernden, komplementären Verbinder M (siehe 1) weg, d. h. in Richtung zur Rückseite, und erstreckt sich dann unter Umkehr in einer sich dem komplementären Verbinder M nähernden Richtung, d. h. in Richtung zur Vorderseite. Genauer gesagt weist der gekrümmte Bereich 33a eine U-Form auf, die zur Vorderseite offen ist. Der gerade Bereich 33b erstreckt sich von dem gekrümmten Bereich 33a in gerader Richtung zu dem Plattenbefestigungsbereich 31 in der senkrechten Richtung Z. Dabei entspricht der gekrümmte Bereich 33a des elastisch verformbaren Einpass-Bereichs 33 einem Beispiel eines Krümmungsbereichs bei der vorliegenden Erfindung.
-
[Gehäuse]
-
Bei dem in den 1 bis 4 dargestellten Gehäuse 2 handelt es sich um ein Formprodukt aus einem isolierendem Kunstharzmaterial. Das Gehäuse 2 weist eine in etwa quaderförmige Außenform auf, und der komplementäre Vertiefungsbereich 21 ist zu einer vorderseitigen Fläche des Gehäuses 2 offen, die dem komplementären Verbinder M (siehe 1) zugewandt ist. Eine in Richtung nach außen erweiterte Abschrägung 21a ist an einem peripheren Rand des Öffnungsbereichs des komplementären Vertiefungsbereichs 21 gebildet. Begrenzungsvorsprünge 22, 23 und 24, 25, die links und rechts in der Richtung X vorstehen, sind an jeweiligen Seitenflächen 2a, 2b des Gehäuses 2 links und rechts in der Richtung X paarweise vorhanden. Die an der Vorderseite vorgesehenen Begrenzungsvorsprünge 22, 24 der jeweiligen Paare von Begrenzungsvorsprüngen dienen auch als Festhaltebereiche der Festhalteelemente 3A, 3B, wobei die Gehäuse-Presspassungsbereiche 32 der Festhalteelemente 3A, 3B im Presssitz in diesen angeordnet sind. Wie in 5 gezeigt, werden die Festhalteelemente 3A, 3B von dem Gehäuse 2 derart festgehalten, dass der Plattenbefestigungsbereich 31 von dem Gehäuse 2 nach unten ragt, d. h. zur Seite der Leiterplatte B (siehe 1) hin vorsteht. Wie vorstehend erwähnt, sind die Festhalteelemente 3A, 3B durch Stanzen einer Metallplatte gebildet, wobei die elastisch verformbaren Einpass-Bereiche 33 der Festhalteelemente 3A, 3B derart angeordnet sind, dass ihre Plattenflächen in X-Richtung nach links und nach rechts weisen. Wie ferner in 4 gezeigt ist, sind jeweilige Freiräume zwischen den Festhalteelementen 3A, 3B und den Seitenflächen 2a, 2b des Gehäuses 2 vorhanden.
-
Das Paar der in 5 gezeigten Begrenzungsvorsprünge 22, 23 ist an Positionen vorgesehen, die einen Bereich des Festhalteelements 3A zwischen dem Gehäuse-Presspassungsbereich 32 und dem Plattenbefestigungsbereich 31 von beiden Seiten in der Verbindungsrichtung Y sandwichartig zwischen sich schließen. Genauer gesagt ist das Paar der Begrenzungsvorsprünge 22, 23 an Positionen vorgesehen, die den sich in der senkrechten Z-Richtung erstreckenden geraden Bereich 33b des elastisch verformbaren Einpass-Bereichs 33 des Festhalteelements 3A von beiden Seiten sandwichartig zwischen sich schließen. Die vorstehend beschriebene positionsmäßige Beziehung gilt auch für eine Anordnungsbeziehung zwischen dem Paar der Begrenzungsvorsprünge 24, 25 (siehe 1 und 2), die an der Seitenfläche 2b gegenüber von der in 5 gezeigten Seitenfläche 2a vorgesehen sind, und dem Festhalteelement 3B.
-
Das Gehäuse 2 des Verbinders C gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird von der Leiterplatte B (siehe 1) über die Festhalteelemente 3A, 3B abgestützt, die die elastisch verformbaren Einpass-Bereiche 33 aufweisen. Somit kann in Übereinstimmung mit elastischen Verformungen der elastisch verformbaren Einpass-Bereiche 33 das Gehäuse 2 eine Bewegung in der X-Richtung nach links und nach rechts sowie in der senkrechten Richtung Z relativ zu der Leiterplatte B ausführen (schwebend verlagert werden). Genauer gesagt kommt es zu einer Krümmung bzw. Biegung der plattenförmigen, elastisch verformbaren Einpass-Bereiche 33, so dass sich das Gehäuse 2 in Richtung nach links und nach rechts bewegen kann. Ferner kommt es zu einer derartigen Verformung der gekrümmten Bereiche 33a der elastisch verformbaren Einpass-Bereiche 33, dass die Kurvenbereiche derselben geöffnet oder geschlossen werden, so dass sich das Gehäuse 2 in der senkrechten Richtung Z bewegen kann. Selbst wenn die Position des komplementären Verbinders M (siehe 1) beim Verbinden mit dem Verbinder C von einer Zielposition in der X-Richtung nach links und nach rechts sowie in der senkrechten Richtung Z, die zu der Verbindungsrichtung Y senkrecht sind, abweicht, kann somit das Gehäuse 2 des Verbinders C somit dieser Abweichung folgen. Selbst wenn die Position des komplementären Verbinders M in Richtung nach links und nach rechts sowie der senkrechten Richtung abweicht, bevor ein Kontakt des komplementären Verbinders M mit dem Verbinder C hergestellt wird, wird der komplementäre Verbinder M durch die Abschrägung 21a geführt, die an dem peripheren Öffnungsrand des komplementären Vertiefungsbereichs 21 vorgesehen ist, so dass eine Positionierung stattfindet. Ferner weisen die ersten Krümmungsbereiche 14a der elastisch verformbaren Kontaktbereiche 14 der Kontakte 1A bis 1H die gleiche Formgebung wie der gekrümmte Bereich 33a des elastisch verformbaren Einpass-Bereichs 33 auf. Somit können die Kontaktendbereiche 11 der Kontakte 1A bis 1H, die von dem Gehäuse 2 über den Presspassungsbereich 13 abgestützt sind, ebenfalls der Bewegung des Gehäuses 2 folgen.
-
Dagegen werden Verformungen der Festhalteelemente 3A, 3B in der Verbindungsrichtung Y durch die jeweiligen Begrenzungsvorsprünge 22, 23 sowie 24, 25 jeweils unterdrückt. D. h. die Relativbewegung der Festhalteelemente 3A, 3B zwischen dem Gehäuse 2, an dem die Gehäuse-Presspassungsbereiche 32 festgelegt sind, und dem Plattenbefestigungsbereich 31 in der Verbindungsrichtung Y ist unterbunden. Wenn der komplementäre Verbinder (siehe 1) mit dem Verbinder C in Verbindung gebracht wird, ist somit ein Ausweichen des Verbinders C in der Verbindungsrichtung Y unterbunden. Selbst wenn der komplementäre Verbinder (siehe 1) beispielsweise unter Verwendung einer Herstellungsmaschine mit dem Verbinder C in Verbindung gebracht wird, wird somit eine sichere Verbindung erzielt, ohne dass es zu einem unvollständigen Verbindungszustand kommt.
-
[Servomotor]
-
Im Folgenden wird ein Anwendungsbeispiel des vorstehend beschriebenen Verbinders C erläutert.
-
9 zeigt eine Perspektivansicht unter Darstellung eines Beispiels des Servomotors.
-
Der in 9 gezeigte Servomotor S ist mit einem Elektromotor 4, dem Energie für den Antrieb zugeführt wird, sowie einem Codierer 5 ausgestattet, der einen Rotationszustand des Motors 4 detektiert.
-
Der Motor 4 ist mit einer Drehwelle 41, einer Motorverkleidung 42 und einem Motorverbinder 43 versehen. Die Motorverkleidung 42 besitzt einen die Welle 41 umgebenden Seitenflächenbereich 421. Bei dem Motorverbinder 43 handelt es sich um einen Verbinder zum Zuführen von Energie zu dem Motor 4. Der Motorverbinder 43 ist im Inneren der Motorverkleidung 42 angeordnet, liegt jedoch über eine in dem Seitenflächenbereich 421 vorgesehene Öffnung 421h zur Außenseite frei.
-
Der Motor 4 und der Codierer 5 sind in einer Erstreckungsrichtung der Welle 41 derart angeordnet, dass sie miteinander ausgerichtet sind. Der Codierer 5 ist mit einer Leiterplatte 51, einer Codiererverkleidung 52 und einem Codierer-Verbinder C versehen. Die Leiterplatte 51 wandelt einen Rotationszustand der Welle 41 in ein elektrisches Signal um. Die Leiterplatte 51 ist rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung der Welle 41 angeordnet. Der Codierer-Verbinder C ist an der Leiterplatte 51 angebracht. Die Codiererverkleidung 52 überdeckt die Leiterplatte 51. Die Codiererverkleidung 52 weist einen Seitenflächenbereich 521 auf, der sich in kontinuierlicher Weise zu dem Seitenflächenbereich 421 der Motorverkleidung 42 ausbreitet. Der Codierer-Verbinder C ist im Inneren der Codiererverkleidung 52 angeordnet, liegt jedoch über eine in dem Seitenflächenbereich 521 vorgesehene Öffnung 521h zur Außenseite frei. Der Motorverbinder 43 und der Codierer-Verbinder C sind in Erstreckungsrichtung der Welle 41 miteinander ausgerichtet angeordnet. Hierbei entspricht eine Kombination aus der Motorverkleidung 42 und einer Codiererverkleidung 52 einem Beispiel einer gehäusemäßigen Verkleidung bei der vorliegenden Erfindung.
-
Der Codierer-Verbinder C besitzt dieselbe Konfiguration wie der Verbinder C, der vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 erläutert worden ist. Aus diesem Grund sind der Codierer-Verbinder C und der Verbinder C mit demselben Bezugszeichen bezeichnet. Ferner wird die Erstreckungsrichtung der Welle 41, d. h. die Richtung senkrecht zu der Leiterplatte 51, als senkrechte Richtung Z bezeichnet, und diese entspricht somit der Z-Richtung des in den 1 bis 8 gezeigten Verbinders C. Ferner wird die Richtung, in der der Codierer-Verbinder C der Öffnung 521h des Seitenflächenbereichs 521 zugewandt ist, als Verbindungsrichtung Y bezeichnet, und die senkrechte Richtung, die sowohl zu der senkrechten Richtung Z als auch der Verbindungsrichtung Y senkrecht ist, wird als X-Richtung nach links und nach rechts bezeichnet.
-
10 seit eine Seitenansicht unter Darstellung des komplementären Verbinders für den in 9 gezeigten Codierer-Verbinder. Ferner zeigt 11 eine Seitenansicht zur Erläuterung einer Verbindungskonstruktion in einem Zustand, in dem der in 10 gezeigte komplementäre Verbinder mit dem in 9 gezeigten Codierer-Verbinder verbunden worden ist. Weiterhin zeigt 12 eine Perspektivansicht unter Darstellung der in 11 gezeigten Verbindungskonstruktion in vergrößerter Weise sowie bei Betrachtung aus einer anderen Richtung. In 11 und 12 ist die Codiererverkleidung mittels einer unterbrochenen Linie transparent dargestellt, um ein einfacheres Verständnis des inneren Aufbaus zu ermöglichen.
-
Der in 10 dargestellte komplementäre Verbinder M2 dient zum Weiterleiten eines elektrischen Signals von dem Codierer 5 zu einer Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) des Motors 4 und bildet einen Abschluss für ein Kabel 60, das sich von der Steuerungseinrichtung weg erstreckt. Der komplementäre Verbinder M2 weist acht Kontakte (komplementäre Kontakte) MC2 auf. Der komplementäre Verbinder M2 tritt mit dem Codierer-Verbinder C durch die Öffnung 521h (siehe 9) der Codiererverkleidung in Verbindung, so dass die Kontakte MC2 (siehe 10) mit den jeweiligen Kontakten 1A bis 1H (siehe 1) des Codierer-Verbinders C in Kontakt treten. Ein von der Leiterplatte 51 abgegebenes elektrisches Signal wird an dem Codierer-Verbinder C zur Übertragung an die Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) weitergeleitet. Bei dem Servomotor S des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Codierer-Verbinder C in der Nähe eines Rands der Leiterplatte 51 angebracht. Ferner ist der Codierer-Verbinder C derart angebracht, dass der komplementäre Vertiefungsbereich 21 (siehe 1) die gleiche Richtung hat wie der Rand der Leiterplatte 51. D. h., der komplementäre Vertiefungsbereich 21 öffnet sich in Richtung der Verbindungsrichtung Y entlang der Leiterplatte 51. Ferner ist die Öffnung 521h (siehe 9) des Codierergehäuses an einer Stelle gebildet, die dem komplementären Vertiefungsbereich 21 des Codierer-Verbinders C zugewandt ist.
-
13 zeigt eine Seitenansicht unter Darstellung eines Servomotors gemäß einem Referenzbeispiel, das ein Relaisteil mit einer anderen Konfiguration als das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel verwendet. In 13 ist die Codiererverkleidung in unterbrochener Linie dargestellt.
-
Bei dem Servomotor S2 des in 13 dargestellten Referenzbeispiels wird ein Relaiskabel 9 zur Weiterleitung eines von einer Leiterplatte abgegebenen elektrischen Signals an den komplementären Verbinder M2 verwendet. Das eine Ende des Relaiskabels 9 ist mit einem ersten Verbinder 91 ausgestattet, der mit dem komplementären Verbinder M2 verbunden wird, und das andere Ende desselben ist mit einem zweiten Verbinder 92 versehen, der mit einer Leiterplatte 81 verbunden ist. Ein Montagevorgang bei dem Servomotor des Referenzbeispiels sieht folgendermaßen aus: der erste Verbinder 91 wird zuerst an einer Codiererverkleidung 82 angebracht, die von dem Servomotor getrennt worden ist. Als nächstes wird der zweite Verbinder 92 des Relaiskabels 9 aus dem Inneren der Codiererverkleidung 82 herausgezogen, und der zweite Verbinder 92 wird mit dem auf der Leiterplatte 81 angebrachten Verbinder 93 verbunden. Als nächstes wird die Codiererverkleidung 82 angebracht, so dass sie die Leiterplatte bedeckt. Der vorstehend beschriebene Montagevorgang ist kompliziert, und eine Mechanisierung der Arbeiten im Inneren der Codiererverkleidung 82 ist schwierig.
-
Bei dem Servomotor S, der mit dem Codierer-Verbinder C des Ausführungsbeispiels gemäß 9 und 11 versehen ist, kann ein Relaisvorgang bzw. Weiterleitungsvorgang zwischen der Leiterplatte 51 und dem komplementären Verbinder M2 unter Verwendung von nur einem Codierer-Verbinder C ausgeführt werden. Da ferner kein Kabel in der Codiererverkleidung 52 vorhanden ist, werden die Arbeiten bei der Montage abgeschlossen, indem lediglich der Codierer-Verbinder C wie auch andere Teile durch Löten vorab mit der Leiterplatte 51 verbunden wird und die Codiererverkleidung 52 derart angebracht wird, dass die Leiterplatte 51 verdeckt ist. Eine Mechanisierung des Montagevorgangs wird somit einfach. Ferner kann auf das Relaiskabel sowie die Verbinder an den beiden Enden desselben verzichtet werden.
-
Außerdem kann sich bei dem Servomotor S gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Codierer-Verbinder C in der senkrechten Richtung Z sowie in der X-Richtung nach links und nach rechts nach Maßgabe von elastischen Verformungen der elastisch verformbaren Einpass-Bereiche 33 der Festhalteelemente 3A, 3B bewegen. Bei dem Servomotor S können die Position des komplementären Vertiefungsbereichs 21 (siehe 1) des Codierer-Verbinders C sowie die Position der Öffnung 521h (siehe 9) der Codiererverkleidung 52 aufgrund einer Abweichung der Montageposition des Codierer-Verbinders C auf der Leiterplatte 51 oder einer Abweichung der Codiererverkleidung 52 von Zielpositionen abweichen. Da bei dem Servomotor S des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Codierer-Verbinder C eine Bewegung relativ zu der Codiererverkleidung 52 ausführen kann, wird der komplementäre Verbinder M2 durch die Öffnung 521h hindurch in Verbindung gebracht, ohne dass er durch die Codiererverkleidung 52 blockiert wird. Außerdem ist eine Bewegung des Codierer-Verbinders C in der Verbindungsrichtung Y unterbunden. D. h., wenn der komplementäre Verbinder M2 mit dem Codierer-Verbinder C in Verbindung gebracht wird, ist ein Ausweichen des Codierer-Verbinders C in der Verbindungsrichtung Y unterbunden. Wenn der komplementäre Verbinder M2 mit dem Verbinder C in Verbindung gebracht wird, kann somit der Verbindungsvorgang sicher ausgeführt werden, ohne dass es zum Auftreten eines unvollständigen Verbindungszustands kommt.
-
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Codierer-Verbinder C, der in dem Codierer des Servomotors angeordnet ist, als ein Beispiel für den Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Jedoch ist der Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, sondern es kann sich beispielsweise auch um einen Verbinder handeln, der in einem elektronischen Gerät angeordnet ist.
-
Ferner ist bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Verbinder C vom Oberflächenmontage-Typ, der an der Oberfläche der Leiterplatte B angebracht ist, als ein Beispiel für den Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Jedoch ist der Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, sondern es kann sich beispielsweise auch um einen Typ handeln, bei dem Kontakte und ein Festhalteelement zur Festlegung in Durchgangsöffnungen eingesetzt sind.
-
Weiterhin ist bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Gehäuse-Presspassungsbereich 32 als ein Beispiel für den Gehäusebefestigungsbereichs des Festhalteelements gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und die Festlegung des Festhalteelements kann beispielsweise auch mittels Adhäsion erfolgen.
-
Weiterhin sind bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel acht Kontakte 1A bis 1H als Beispiel für die Kontakte bei der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und die Anzahl der Kontakte kann beispielsweise auch sieben oder weniger oder neun oder mehr betragen.
-
Ferner sind bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel zwei Festhalteelemente 3A, 3B als Beispiel für die Festhalteelemente gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und die Anzahl der Festhalteelemente kann beispielsweise auch drei oder mehr betragen.
-
Darüber hinaus ist bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der komplementäre Vertiefungsbereich als Beispiel für den komplementären Bereich bzw. Verbindungsbereich bei der vorliegenden Erfindung dargestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und bei dem komplementären Bereich kann es sich beispielsweise auch um einen komplementären vorstehenden Bereich handeln.
-
Bezugszeichenliste
-
- C
- Verbinder (Codierer-Verbinder)
- 1 (1A bis 1H)
- Kontakt
- 11
- Kontaktendbereich
- 12
- Plattenverbindungs-Endbereich
- 13
- Presspassungsbereich
- 14
- elastisch verformbarer Kontaktbereich
- 14a
- erster Krümmungsbereich
- 14b
- zweiter Krümmungsbereich
- 2
- Gehäuse
- 21
- komplementärer Vertiefungsbereich
- 22, 23, 24, 25
- Begrenzungsvorsprung
- 3A, 3B
- Festhalteelement
- 31
- Plattenbefestigungsbereich
- 32
- Gehäuse-Presspassungsbereich
- 33
- elastisch verformbarer Einpass-Bereich
- 33a
- gekrümmter Bereich
- 33b
- gerader Bereich
- S
- Servomotor
- 4
- Motor
- 41
- Welle
- 42
- Motorverkleidung
- 43
- Motorverbinder
- 5
- Codierer
- 51
- Leiterplatte
- 52
- Codiererverkleidung
- 521
- Seitenflächenbereich
- 521h
- Öffnung
- B
- Leiterplatte
- Y
- Verbindungsrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
