JP2000173721A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】防水キャプ等の補助具を取り付けることなくそ
のままの状態で洗浄することができるとともに、電気接
点が外部に露出しない着脱操作が容易な電気コネクタの
提供を目的としている。 【解決手段】本発明は、電気接点を有するプラグ１と、
プラグの受け取りが可能に構成され、プラグが挿入され
た時にプラグの電気接点３８と接触する接点部４５を有
するレセプタクル４０とを具備し、前記プラグを前記レ
セプタクルに挿入することによって両者の電気的接続を
行なう電気コネクタにおいて、前記レセプタクルにはプ
ラグを受ける凹部４９が形成され、この凹部の内面には
プラグの電気接点３８と接触可能な接点部４５が設けら
れ、前記プラグは、レセプタクルの前記凹部に引掛け可
能な形状を備え、レセプタクルの凹部に引掛けられた状
態でこの凹部の内面と当接する部位に、凹部の内面に設
けられた接点部と接触する電気接点３８が設けられてい
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気コネクタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】工業等の他の分野で一般に使用されてい
るように、医療分野においても、医療装置間を電気的に
接続するために電気コネクタが使用されている。特に、
医療分野では、コネクタを洗浄する必要があることか
ら、防水手段を備えた電気コネクタが広く普及してい
る。例えば、内視鏡の接眼部に装着されるＴＶカメラか
ら延びるケーブルの端部にはコネクタが設けられている
が、このコネクタには、その洗浄時に、電気接点を水密
に保つための防水キャップが装着される。

【０００３】また、電気コネクタにおいては、確実な電
磁シールドを図るとともに電気接点同士を確実に接続さ
せるために、電気接点部に板バネ等の弾性部材を使用
し、ネジ方式やプッシュ・プル方式の着脱を行なう場合
が多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特に医療分野で使用さ
れる防水手段を備えた電気コネクタは、その電気接点が
外部に露出している場合が多い。こうした場合には、電
気接点と接続される回路素子等が静電気によって破壊さ
れる虞がある。

【０００５】また、防水キャップによって電気接点の防
水を図るタイプの電気コネクタの場合には、コネクタを
洗浄する度毎に防水キャップをコネクタに装着しなけれ
ばならず、洗浄作業が非常に煩雑であった。

【０００６】また、電気コネクタの着脱において、ネジ
方式では着脱が煩雑であり、プッシュ・プル方式では、
電気接点部に使用される板バネ等の弾性部材により着脱
する際の力量が重くなるため、着脱時に一方のコネクタ
（例えばカメラコントロールユニットのレセプタクル）
側を手で保持する必要がある。そのため、着脱操作が非
常にやりにくかった。

【０００７】本発明は前記事情に着目してなされたもの
であり、その主な目的は、電気接点が外部に露出せず着
脱操作が容易な電気コネクタを提供することにある。ま
た、さらなる目的は、防水キャプ等の補助具を取り付け
ることなくそのままの状態で洗浄することができる電気
コネクタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、電気接点を有するプラグと、プラグの受
け取りが可能に構成され、プラグが挿入された時にプラ
グの電気接点と接触する接点部を有するレセプタクルと
を具備し、前記プラグを前記レセプタクルに挿入するこ
とによって両者の電気的接続を行なう電気コネクタにお
いて、前記レセプタクルにはプラグを受ける凹部が形成
され、この凹部の内面にはプラグの電気接点と接触可能
な接点部が設けられ、前記プラグは、レセプタクルの前
記凹部に引掛け可能な形状を備え、レセプタクルの凹部
に引掛けられた状態でこの凹部の内面と当接する部位
に、凹部の内面に設けられた接点部と接触する電気接点
が設けられていることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態について説明する。

【００１０】図１〜図４は本発明の第１の実施形態を示
している。図１は、本実施形態に係る電気コネクタとし
てのプラグ１を示している。このプラグ１は、例えば内
視鏡の接眼部に装着されるＴＶカメラ（図示せず）から
延びるケーブル２の端部に設けられている。

【００１１】図１に示されるように、プラグ１は、その
先端に開口部９を有する略有底矩形状のハウジング１０
を有している。また、ハウジング１０の先端開口部９に
は矩形状の先端部材１１が装着されている。この場合、
先端部材１１は、ネジ１９によってハウジング１０の先
端部内に固定されるとともに、ハウジング１０との間に
介挿されたＯリング１７によりハウジング１０に対して
水密状態で取り付けられている。また、この取り付け状
態では、先端部材１１の先端面がハウジング１０の先端
面と面一になる。

【００１２】ハウジング１０の基端壁（底壁）１０ａに
はハウジング１０内に連通する貫通孔１２が形成されて
おり、この貫通孔１２にはＬ字型のコネクタアーム２０
が嵌挿されている。コネクタアーム２０は、樹脂材料に
よって形成され、貫通孔１２に嵌挿可能な長尺のアーム
部２０ｂと、アーム部２０ｂの基端部に公知の手段で固
着されたフランジ状の取手２０ｃと、アーム部２０ｂの
先端から略直角に折れ曲がるように延びるプラグ部２０
ａとから成る。

【００１３】コネクタアーム２０のアーム部２０ｂは、
貫通孔１２を通じてハウジング１０内に挿入され、ハウ
ジング１０内をその長手方向に沿って延びている。ま
た、貫通孔１２を貫通するアーム部２０ｂがハウジング
１０内で水平に延びるように、アーム部２０ｂの先端側
を支持する支持部１３が先端部材１１の内面に突設され
ている。なお、貫通孔１２を形成するハウジング１０の
部位には、貫通孔１２に挿通されるアーム部２０ｂとハ
ウジング１０との間を水密に保つＯリング１８が介挿さ
れている。

【００１４】また、ハウジング１０の内部には、アーム
部２０ａをハウジング１０の基端側方向（図中矢印の方
向）に常時付勢するコイルバネ（圧縮バネ）２３が配設
されている。この場合、コイルバネ２３は、その一端が
ネジ８を介してハウジング１０の基端壁１０ａに固定さ
れるとともに、その他端がアーム部２０ｂから垂直に立
設された支柱２４に固定されている。また、コイルバネ
２３は、その付勢力によって、プラグ部２０ａを先端部
材１１の支持部１３の先端面１３ａに常時押し当ててハ
ウジング１０内に収納するとともに、アーム部２０ｂの
基端側の一部を貫通孔１２を通じてハウジング１０の外
部に突出させて、ハウジング１０の外側で取手２０ｃを
ハウジング１０の基端壁１０ａから所定距離離間させ
る。また、このようにプラグ部２０ａがハウジング１０
内に収納された状態では、プラグ部２０ａの先端が先端
部材１１の先端開口部１５で先端部材１１およびハウジ
ング１０の先端と面一に位置するとともに、先端部材１
１の内面に設けられたＯリング１６によってプラグ部２
０ａと先端部材１１との間が水密に保たれる。

【００１５】図２に示されるように、プラグ１から延び
るケーブル２は、前記ＴＶカメラに内蔵された撮像素子
と電気的に接続される複数の信号線からなるハーネス３
と、このハーネス３を外側から取り囲む総合シールド４
と、ケーブル２の外皮を形成する外側チューブ５とによ
って構成される。

【００１６】図２の（ａ）に詳しく示されるように、コ
ネクタアーム２０の内部には、アーム部２０ｂの先端側
からプラグ部２０ａにわたって、フレキシブル基板３０
が配設されている。このフレキシブル基板３０はコネク
タアーム２０と一体に形成されている。また、図２の
（ｃ）に詳しく示されるように、先端部材１１の支持部
１３の先端面１３ａに押し当てられるプラグ部２０ａの
当接面３３には、複数の電気接点３８がプラグ部２０ａ
の幅方向に沿って所定の間隔で設けられている。また、
当接面３３には、電気接点３８と並んで電源ラインに接
続される電源用接点３９も設けられている。これらの接
点３８，３９は、プラグ部２０ａ内に位置するフレキシ
ブル基板３０の一端側に電気的に接続されている。な
お、電源用接点３９は、電気接点３８よりも長く形成さ
れており、プラグ部２０ａの先端まで延びている。

【００１７】また、アーム部２０ｂ内に位置するフレキ
シブル基板３０の他端側の端部３０ａは、アーム部２０
ｂに形成された貫通穴３２を通じてアーム部２０ｂの外
部に延出されている。また、このフレキシブル基板３０
の端部３０ａには、ケーブル２から延びるハーネス３が
半田付けにより電気的に接続されている。

【００１８】また、 コネクタアーム２０のアーム部２
０ｂおよびプラグ部２０ａの外面には、電気接点３８，
３９が設けられた当接面３３の一部を除くその略全面に
わたって、蒸着もしくは立体配線などによりＧＮＤ処理
が施されたＧＮＤ処理部３５が形成されている。特に当
接面３３においては、電気接点３８，３９を外側から取
り囲むようにＧＭＤ処理部３５が延びている。なお、こ
のＧＮＤ処理部３５には、ケーブル２の総合シールド４
から延びるフレキシブルメッシュ４ａが接続されてい
る。この場合、フレキシブルメッシュ４ａは、 別体の
市販のものを使用し、ＧＮＤ処理部３５および総合シー
ルド４に端部を半田付けしても良い。

【００１９】図３に示されるように、プラグ１と接続さ
れる例えばカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）側の
レセプタクル４０は、樹脂製のハウジング４１によって
構成されている。ハウジング４１には、プラグ１側のコ
ネクタアーム２０のプラグ部２０ａを受ける凹状の受け
部４９が形成されている。

【００２０】また、ハウジング４１の外面には、蒸着も
しくは立体配線などによりＧＮＤ処理が施されたＧＮＤ
処理部４３が形成されている。このＧＮＤ処理部４３は
受け部４９の内面まで延びている。また、受け部４９の
内面には、受け部４９の開口付近とその奥部に、ＧＮＤ
処理部４３に接続された板バネ状のＧＮＤ接点４４が設
けられている。

【００２１】また、ハウジング４１内には、立体配線や
フレキシブル基板等によって形成される信号ライン４７
が設けられている。これらの信号ライン４７は、プラグ
１側の電気接点３８，３９に対応して受け部４９の内面
の奥部に設けられた板バネ状の電気接点４５に接続され
ている。

【００２２】上記構成のプラグ１をレセプタクル４０に
電気的に接続するためには、まず、プラグ１のコネクタ
アーム２０の取手２０ｃを握って、コネクタアーム２０
をコイルバネ２３の付勢力に抗して前方に押し出す。こ
れにより、プラグ部２０ａの当接面３３と先端部材１１
の支持部１３との当接状態が解除されて電気接点３８，
３９が外部に露出するとともに、プラグ部２０ａがハウ
ジング１０の先端開口部９から前方に突出される。その
状態で、プラグ部２０ａをレセプタクル４０の受け部４
９内に挿入していくと、まず、プラグ１側のＧＮＤ処理
部３５がレセプタクル４０側のＧＮＤ接点４４に接触
し、続いて、プラグ１側の電源用接点３９がレセプタク
ル４０側の対応する電気接点４５に接続し、最後に、プ
ラグ側の電気接点３８とレセプタクル４０側の電気接点
４５とが接続される。その状態が図４に示されている。

【００２３】この状態で、コネクタアーム２０に対する
押し出し力を解除すると、コイルバネ２３の復元力によ
り、プラグ部２０ａがレセプタクル４０の受け部４９の
内面に強く押し付けられ、プラグ１とレセプタクル４０
との接続状態、すなわち、ＴＶカメラの撮像素子とＣＣ
Ｕ側との電気的な接続状態が保持される。

【００２４】以上説明したように、本実施形態のプラグ
１は、図１に示されるようにレセプタクル４０に接続さ
れていない状態では、コイルバネ２３の付勢力によって
プラグ部２０ａの当接面３３が先端部材１１の支持部１
３に突き当てられた状態に保持され、Ｏリング１５によ
ってその内側に位置する電気接点３８，３９が外部に対
して水密に保持される（防水される）。したがって、防
水キャプ等の補助具をプラグ１に取り付けることなくそ
のままの状態でプラグ１の洗浄を行なうことができる。
すなわち、洗浄作業が容易となる。

【００２５】また、本実施形態のプラグ１においては、
プラグ部２０ａの当接面３３が先端部材１１の支持部１
３に常時突き当てられることにより、電気接点３８，３
９がハウジング１０の内側に引き込んだ状態にある。す
なわち、レセプタクル４０と接続されないそれ単体の状
態では、電気接点３８，３９が外部に露出されることな
く遮蔽され、電気接点３８，３９に触れることができな
い。そのため、静電気によって撮像素子が破壊されてし
まうことがない。

【００２６】また、本実施形態では、コネクタアーム２
０を片手で押し出してプラグ部２０ａをレセプタクル４
０の受け部４９に挿入することができる。すなわち、プ
ラグ部２０ａを凹状の受け部４９に単に引掛けるだけ
で、コネクタ同士の電気的な接続を果たすことができる
ようになっている。したがって、レセプタクル４０とプ
ラグ１との着脱操作が容易である。

【００２７】図５はプラグ部２０ａの変形例を示してい
る。この変形例では、積層された２枚のプリント基板５
０，５１がプラグ部２０ａ内に配設されており、配線パ
ターン５２が形成された第１の基板５０にフレキシブル
基板３０が半田付けによって接続されている。また、第
２の基板５１に形成された パターン状のＧＮＤ処理部
５３はＧＮＤ処理部３５と接続している。さらに、当接
面３３に設けられた電気接点３８は、第２の基板５１に
設けられたスルーホール５４を介して第１の基板５０上
の配線パターン５２に電気的に接続されている。

【００２８】なお、第１の実施形態において、ケーブル
２は、ハウジング１０の長手方向に沿って延びている
が、図６に示されるようにハウジング１０の長手方向に
対して垂直に延びていても良い。

【００２９】図７〜図１０は本発明の第２の実施形態を
示している。 図７に示されるように、本実施形態に係
るプラグ７０は、２枚のプリント基板６３，６４を積層
することによって構成されたプラグ本体６２と、プラグ
本体６２を保持する保持部材６０とから成る。

【００３０】図８に詳しく示されるように、 プラグ本
体６２を構成する第１の基板６３には、第２の基板６４
と接合される一方側の面に配線パターン６７，６８が形
成されている。このうち、電源用の１つの配線パターン
６７は、ケーブル２から延びる電源ラインと電気的に接
続されるとともに、第１の基板６３の周端部に設けられ
た電源用の接点６６ａに接続している。また、信号用の
複数の配線パターン６８は、ケーブル２から延びる複数
の信号線とそれぞれ電気的に接続されるとともに、第１
の基板６３の周端部に設けられた複数の電気接点６６ｂ
にそれぞれ接続している。なお、この場合、電源用の接
点６６ａは、電気接点６６ｂよりも長く形成されて第１
の基板６３の周端縁近傍まで延びている。

【００３１】また、第１の基板６３の他方側の面には、
プリント配線によりＧＮＤ処理が施されたＧＮＤ処理部
６９が形成されている。このＧＮＤ処理部６９は、ケー
ブル２の総合シールドと電気的に導通している。

【００３２】一方、プラグ本体６２を構成する第２の基
板６４の周端部には、第１の基板６３の電気接点６６
ａ，６６ｂを外部に露出させる複数の凹部（第２の基板
６４の周端縁から延びるスリット状の貫通穴）６５が形
成されている。

【００３３】なお、プラグ本体６２の基端部には、第１
および第２の基板６３，６４の端縁から所定の長さにわ
たって切り欠かれた切り欠き部６１が設けられている。

【００３４】このような構成のプラグ７０は、図９に示
されるようなレセプタクル８０に接続される。図示のよ
うに、レセプタクル８０は、プラグ７０が挿入される挿
入口７５を有するハウジング７２から成る。ハウジング
７２内には、プラグ７０の第１の基板６３のＧＮＤ処理
部６９と接触する部位にバネ性を有するＧＮＤ接点７４
が少なくとも１つ設けられている。このＧＮＤ接点７４
はハウジング７２の内面に形成されたＧＮＤ処理部７３
と接続している。

【００３５】また、図１０に詳しく示されるように、ハ
ウジング７２の内側には、プラグ本体６２の切り欠き部
６１と係合する段部７９が挿入口７５に位置して設けら
れている。この段部７９によって挿入口７５よりも低く
なったハウジング７２内の部位（凹部８５）には、プラ
グ７０の第１の基板６３の電気接点６６ａ，６６ｂと接
触する複数の電気接点７６が設けられている。

【００３６】上記構成のプラグ７０をレセプタクル８０
と電気的に接続させるためには、まず、図１０に破線で
示されるように、プラグ本体６２をレセプタクル８０の
挿入口７５からハウジング７２内に挿入してプラグ７０
側の切り欠き部６１をレセプタクル８０側の段部７９に
対向させる。この状態では、プラグ７０側のＧＮＤ処理
部６９がレセプタクル８０側のＧＮＤ接点７４に接触す
るとともに、 プラグ７０側の電気接点６６ａ，６６ｂ
がレセプタクル８０側の電気接点７６と対向する。

【００３７】次に、 この状態からプラグ本体６２をハ
ウジング７２内で下側に移動させると、まず、プラグ７
０側の電源用の接点６６ａとレセプタクル側の対応する
電気接点７６とが電気的に接続され、続いて、信号用の
電気接点６６ｂ，７６同士が接続され、切り欠き部６１
と段部７９とが完全に係合する。このように切り欠き部
６１と段部７９とが完全に係合した状態では、 プラグ
７０を引張っただけでは、レセプタクル８０からプラグ
７０を外すことができない。

【００３８】以上説明したように、本実施形態では、電
気接点を凹部に設けることにより、静電気を帯びた手指
が触れ、電気接点と接続される回路素子等が破壊される
ことを防止できるとともに、プラグ本体６２をハウジン
グ７２に形成された凹部８５に単に引掛けるだけで、コ
ネクタ同士の電気的な接続を果たすことができるように
なっている。したがって、レセプタクル８０とプラグ７
０との着脱操作が容易である。

【００３９】図１１は、第２の実施形態におけるプラグ
本体６２の第１の変形例を示している。図示のように、
第２の基板６４に設けられた各凹部６５にはそれぞれ、
第１の基板６３に設けられた電気接点６６ｂが２つずつ
配置されている。なお、それ以外の構成は第２の実施形
態と同一である。

【００４０】図１２は、第２の実施形態におけるプラグ
本体６２の第２の変形例を示している。図示のように、
プラグ本体６２は、３枚の基板９１，９２，９３を積層
することによって構成されている。プラグ本体６２は、
絶縁材料からなる基体の片側の面にプリント配線によっ
てグランド（ＧＮＤ）処理が施されたＧＮＤ処理部６９
を有する第１および第２のの基板９１，９２と、絶縁材
料からなる基体の両面に配線パターン６８が形成された
第３の基板９３とからなり、第１の基板９１と第２の基
板９２との間で第３の基板９３を挟み込むことによって
形成されている。この場合、第１および第２の各基板９
１，９２の２つの面のうちＧＮＤ処理部６９を有してい
ない面が第３の基板９３に接合され、ＧＮＤ処理部６９
が外側に露出している。また、第１および第２の基板９
１，９２には、第３の基板９３上に形成された配線パタ
ーン６８の各電気接点部６６ｂと対向する部位に、電気
接点部６６ｂに達する貫通孔（内面がテーパ状に形成さ
れている）９３が設けられている。

【００４１】図１３は、第２の実施形態におけるプラグ
本体６２の第３の変形例を示している。この変形例で
は、第１の基板６３に接合される第２の基板６４の一方
側の面に配線パターンおよび電気接点６６ｃが設けられ
ており、他方側の面にＧＮＤ処理部６９が形成されてい
る。この場合、第２の基板６４に設けられる電気接点６
６ｃと第１の基板６３に設けられる電気接点６６ｂは互
い違いに位置して設けられている。さらに、第１の基板
６３側にも、第２の基板６４上の電気接点６６ｃを外部
に露出させる凹部６５が形成されている。なお、それ以
外の構成は第２の実施形態と同一である。

【００４２】図１４は本発明の第３の実施形態を示して
いる。図示のように本実施形態のプラグは、 第１の実
施形態におけるプラグアーム２０それ単体からなる。す
なわち、ハウジング１０（図１参照）を介することなく
直接にケーブル２がコネクタアーム２０に取り付けられ
て電気的に接続されている。ただし、アーム部２０ａは
基端側の途中からさらに直角に折り返されている。そし
て、コの字状の凹部９０は手指が挿入できない程度の幅
に設けられている。

【００４３】このような構成では、プラグ部２０ａを図
３に示されるレセプタクル４０にその上方から差し込ん
で引掛けることにより、レセプタクル４０と電気的に接
続される。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気コネ
クタは、防水キャプ等の補助具を取り付けることなくそ
のままの状態で洗浄することができるとともに、電気接
点が外部に露出せず、着脱操作が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る電気コネクタと
してのプラグの側断面図。

【図２】（ａ）は図１のプラグを構成するコネクタアー
ムの側断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向矢視図、（ｃ）
は（ａ）のＢ方向矢視図である。

【図３】図１のプラグと接続されるレセプタクルの断面
図である。

【図４】図１のプラグを図３のレセプタクルに接続した
状態を示す断面図である。

【図５】図１のプラグのプラグ部の変形例を示す断面図
である。

【図６】図１のプラグの変形例を示す側断面図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係るプラグの斜視図
である。

【図８】図７のプラグのプラグ本体の正面図である。

【図９】図７のプラグと接続されるレセプタクルをその
挿入口側から見た図である。

【図１０】図７のプラグを図９のレセプタクルに接続し
た状態を示す図である。

【図１１】図７のプラグのプラグ本体の第１の変形例を
示す正面図である。

【図１２】図７のプラグのプラグ本体の第２の変形例を
示す断面図である。

【図１３】図７のプラグのプラグ本体の第３の変形例を
示す断面図である。

【図１４】本発明の第３の実施形態に係るプラグの斜視
図である。

【符号の説明】 １，７０…プラグ（電気コネクタ） ４０，８０…レセプタクル ３８，４５…電気接点（接点部） ４９…受け部（凹部） ８５…凹部

フロントページの続き (72)発明者 斉藤 克行 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 望田 明彦 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小笠原 弘太郎 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安久井 伸章 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA24 DA00 5E023 AA04 AA10 AA11 AA18 BB02 BB03 DD06 DD29 EE22 GG02 HH09 HH12 HH14 HH15 HH18 HH30 5E087 EE04 EE11 FF01 HH02 LL02 LL03 LL12 MM05 PP01 QQ06 RR12

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気接点を有するプラグと、プラグの受
   け取りが可能に構成され、プラグが挿入された時にプラ
   グの電気接点と接触する接点部を有するレセプタクルと
   を具備し、前記プラグを前記レセプタクルに挿入するこ
   とによって両者の電気的接続を行なう電気コネクタにお
   いて、 前記レセプタクルにはプラグを受ける凹部が形成され、
   この凹部の内面にはプラグの電気接点と接触可能な接点
   部が設けられ、 前記プラグは、レセプタクルの前記凹部に引掛け可能な
   形状を備え、レセプタクルの凹部に引掛けられた状態で
   この凹部の内面と当接する部位に、凹部の内面に設けら
   れた接点部と接触する電気接点が設けられていることを
   特徴とする電気コネクタ。