JP2007507076A - 自浄式コネクタ - Google Patents

Abstract

本発明はコネクタ（１１０）に関する。コネクタは第１の部分（１２６）および第２の部分（１２８）を有する少なくとも１つのトンネル（１２４）と、少なくとも１つのピン（１２０）とを備える。ピンの少なくとも一部はトンネル内に配置される。トンネルの第１の部分は第１の内表面（１４０）を有する。コネクタが対応するコネクタ（１１２）に係合するときに、第１の内表面はピンの少なくとも一部を第１の所定の方向に押圧する。第１の内表面がピンを第１の所定の方向に押圧するときに、ピンおよび対応するコネクタのうちの少なくとも１つから、汚染物質が少なくとも部分的に除去される。

Description

本発明はコネクタに関する。より詳細には、本発明は電子装置にアクセサリを接続する電気的なコネクタに関する。

多くの電子装置は、この装置にアクセサリを接続するために使用される電気的なコネクタを有する。例えば大部分の携帯電話は、充電器の対応するコネクタを受承し係合することができるコネクタを有する。充電器のコネクタは通常一組のピンを有し、移動ユニットのコネクタはピンに対応する一組の電気的接点を有する。充電器のコネクタが移動ユニット装置のコネクタに挿入されると、充電器のピンは電話コネクタの接点と接触し、それにより充電器が移動ユニットの電池に充電電流を提供することが可能となる。

しかし、充電器のコネクタのピンと移動ユニットのコネクタの接点とは、通常は外部環境に晒されている。そのため、塵埃や他の汚染物質が充電器のコネクタのピンまたは携帯電話のコネクタの接点上に集積する。これらの部品のいずれかがこのようにして汚染されれば、これら部品間の電気的な接触が損なわれ、充電器の性能の劣化が生じる。しかし、このような悪影響は充電器のみではなく、殆どあらゆる種類のピンやコネクタは上記の汚染により悪影響を受ける。

本発明はコネクタに関する。コネクタは第１の部分および第２の部分を有する少なくとも１つのトンネルと、少なくとも１つのピンとを備え、ピンの少なくとも一部はトンネル内に配置される。トンネルの第１の部分は第１の内表面を有し、コネクタが対応するコネクタと係合するときに、第１の内表面はピンの少なくとも一部を少なくとも第１の所定の方向に押圧する。第１の内表面がピンを第１の所定の方向に押圧すると、汚染物質は、ピンおよび対応するコネクタのうちの少なくとも１つから、少なくとも部分的に除去される。第１の内表面は、トンネルの鉛直軸に対して所定の角度をもって交わる軸線に沿って延びる。

一構成において、ピンは対応するコネクタの接点に接触することが可能な接触面を有する。さらに、ピンを第１の所定の方向に押圧する第１の内表面は、該接触面を対応するコネクタの接点に向かって摺動させる。ピンおよび対応するコネクタの接点のうちの少なくとも１つの上にある汚染物質は、該接点が対応するコネクタの接点に向かって摺動すると、ピンおよび対応するコネクタの接点のうちの少なくとも１つから、部分的に除去される。

別の構成において、ピンは長尺状部分、フォーク、およびばねを備える。一例としては、長尺状部分はばねに取着され、さらにばねはフォークに取着されている。他の実施例としては、長尺状部材はばねから、ピンの鉛直軸に対して所定の角度をもって交わる軸線に沿って延伸される。同軸線の所定の角度は、第１の内表面が延びる軸線の所定の角度と少なくともほぼ合致する。

さらに本発明の他の実施態様において、トンネルの第１の部分は第１の内表面と対向する第２の内表面をさらに備える。第２の内表面は、第１の内表面が延びる軸線の所定の角度と少なくともほぼ合致する所定の角度を有しつつ延びている。第２の内表面は、コネク
タが対応するコネクタを離脱させるときに、第２の所定の方向にピンを押圧することができる。一実施例としては、第２の所定の方向は、第１の所定の方向と少なくともほぼ反対である。

第１の部分はピンの長尺状部分を収容し、第２の部分はピンのばねを収容する。また、コネクタは複数のトンネルを有するボディを備え、ピンの少なくとも一部はトンネルを超えて延びている。ボディは対応するコネクタの少なくともほぼ内部に嵌入するヘッドを備える。他の実施例としては、コネクタはアクセサリコネクタであり、対応するコネクタは電子装置に装着されている。

他の構成において、ピンは長尺状部分、フォーク、およびばねを備える。長尺状部分はばねに取着され、ばねはフォークに取着され、長尺状部分の少なくとも一部は湾曲している。また、長尺状部分は、ピンの水平軸に対して所定の角度をもって交わる軸線に沿って延びる領域を備える。その領域は長尺状部分の湾曲部とばねとに取着されている。

第１の所定の方向は円弧状に延びる曲線状の方向であり、これによりピンの接触面を対応するコネクタの接点に対して摺動しつつ旋回させる。従って、接触面が対応するコネクタの接点に対して摺動しつつ旋回すると、ピンおよび対応するコネクタの接点のうちの少なくとも１つの上にある汚染物質は、ピンおよび対応するコネクタの接点のうちの少なくとも１つから、少なくとも部分的に除去される。

トンネルの第１の部分は第１の内表面に対向する第２の内表面をさらに備え、第１の内表面および第２の内表面は湾曲している。第１の内表面および第２の内表面の形状は、長尺状部分の湾曲部分とほぼ合致する。さらに、第２の内表面は第１の内表面と共にピンを第１の所定の方向に押圧する。さらに別の構成においては、第１の内表面および第２の内表面はピンを第２の所定の方向に押圧する。ここで第２の所定の方向は第１の所定の方向とは反対の湾曲した方向である。第２の所定の方向は、ピンの接触面を対応するコネクタの接点に向かって摺動しつつ旋回させる。

本発明はまた対応するコネクタの接点を清掃するためのシステムに関する。そのシステムは第１のコネクタと第２のコネクタとを備える。第１のコネクタは少なくとも１つのトンネルと少なくとも１つのピンとを備え、トンネルは第１の部分および第２の部分を有し、ピンはその少なくとも一部がトンネル内に配置されている。トンネルの第１の部分は第１の内表面を有し、第１のコネクタが第２のコネクタに係合すると、第１の内表面はピンの少なくとも一部を所定の方向に押圧する。ピンおよび第２のコネクタのうちの少なくとも１つ上の汚染物質は、第１の内表面がピンを所定の方向に押圧するときに、ピンおよび第２のコネクタのうちの少なくとも１つから、少なくとも部分的に除去される。

第１の内表面は、トンネルの鉛直軸に対して所定の角度をもって交わる軸線に沿って延びている。ピンは第２のコネクタの接点と接触する接触面を備える。一構成において、ピンを所定の方向に押圧する第１の内表面は、接触面を第２のコネクタの接点に向かって摺動させる。

トンネルは第２の内表面をさらに備え、ピンは長尺状部分を備える。第１の内表面と、第２の内表面と、長尺状部分とは被覆されている。ピンは第２のコネクタの接点と接触する接触面をさらに備える。ピンを所定の方向に押圧する第１の内表面は、接触面を第２のコネクタの接点に向かって摺動しつつ旋回させる。

本明細書は新規である本発明の特徴を定義する請求項を説明する。本発明は図面を参
照して以下の説明を考察することにより一層よく理解されものと判断される。図面において類似の参照番号が重ねて使用されている。

図１には、対応するコネクタの接点を清掃するシステム１００を示す。システム１００は第１のコネクタと第２のコネクタとを備え、第１のコネクタと第２のコネクタとは相互に係合する。一例として、第１のコネクタ１１０は充電器などのアクセサリコネクタであり、第２のコネクタ１１２は携帯電話などの電子装置１１４の一部である。しかし、本発明はこの具体例に限定されず、例えば第１のコネクタ１１０および第２のコネクタ１１２は他の適当な装置の一部であることも可能である。

第１のコネクタ１１０はボディ１１６を備え、同ボディ１１６はヘッド１１８を有する。ヘッド１１８は第２のコネクタ１１２内に係入し、第１のコネクタ１１０を第２のコネクタ１１２に対して係合可能にする。第１のコネクタ１１０はまた少なくとも１つのピン１２０を有する。さらに第２のコネクタ１１２は少なくとも１つの接点１２２を有し、各接点は第１のコネクタ１１０のピン１２０に対応する。例えば、第１のコネクタ１１０のヘッド１１８が第２のコネクタ１１２に挿入されるときに、第１のコネクタ１１０のピン１２０は接点１２２に接触し、それにより、例えば、充電電流の流路を形成する。

図２は、図１における２-２参照線に沿って見た第１のコネクタ１１０および第２のコ
ネクタの断面図である。第１のコネクタ１１０は第１の部分１２６と第２の部分１２８とを有する少なくとも１つのトンネル１２４を備え、かつピン１２０の少なくとも一部はトンネル１２４内に配置される。第１のコネクタのボディ１１６（図１参照）は複数のトンネル１２４を備え、各トンネルはピン１２０を収容している。ピン１２０は長尺状部分１３０、ばね１３２、およびフォーク１３４を備え、長尺状部分はばね１３２に取着し、ばねはフォーク１３４に取着している。一構成において、長尺状部分１３０はトンネル１２４の第１の部分１２６内に収容され、ばね１３２はトンネル１２４の第２の部分１２８内に収容される。長尺状部分１３０の少なくとも一部はトンネル１２４の第１の部分１２６の開口１３６を越えて延びる。さらに、フォーク１３４は第２の部分１２８の開口（図示せず）を超えて延び、フォーク１３４は例えばバス（図示せず）または他の電子部品と連結する。第２のコネクタ１１２はまた、トンネル１２４の第１の部分１２６を受承するための開口１２９を備える。

ピン１２０の長尺状部分１３０は接触面１３８を備え、第１のコネクタ１１０が第２のコネクタ１１２と係合するときに、同接触面は対応する接点１２２と接触する。接触面１３８が接点１２２に接触すると、長尺状部分１３０はばね１３２の弾性があるため下方に押圧される。この工程において、汚染物質はピン１２０、接点１２２、またはこれらの両者から除去される。以下にその動作を説明する。

ピン１２０は鉛直軸Ｖ_１を有し、トンネル１２４は鉛直軸Ｖ_２を有する。一構成において、ピンの長尺状部分１３０は、鉛直軸Ｖ_１に対して所定の角度をもって交わる軸線Ａ_１に沿ってばね１３２から伸びる。さらに、トンネル１２４の第１の部分１２６は第１の内表面１４０と第２の内表面１４２とを備える。他の構成において、第１の内表面１４０は、トンネル１２４の鉛直軸Ｖ_２に対して所定の角度をもって交わる軸線Ａ_２に沿って延びる。さらに、第２の内表面１４２は第１の内表面１４０と対向または対面し、第２の内表面はトンネル１２４の鉛直軸Ｖ_２に対して所定の角度をもって交わる軸線Ａ_３に沿って延びる。一実施例としては、軸線Ａ_３の所定の角度は軸線Ａ_２の所定の角度と少なくともほぼ合致する。換言すれば、軸線Ａ_２は軸線Ａ_３に少なくともほぼ平行である。

上記のように、第１のコネクタ１１０と第２のコネクタ１１２とは相互に係合する。図３には、図１の２−２線における第１のコネクタ１１０および第２のコネクタ１１２の断
面図を示す。ここで第１のコネクタ１１０は第２のコネクタ１１２と係合している。第１のコネクタ１１０のヘッド１１８（図１参照）は第２のコネクタ１１２に挿入される。さらに図３のトンネル１２４の第１の部分１２６は第２のコネクタ１１２の開口１２９を介して移動することができる。第１のコネクタ１１０が第２のコネクタ１１２に係合すると、ピン１２０の接触面１３８は第２のコネクタ１１２の接点１２２に接触する。

これらは外部環境に晒されるため、塵埃または他の汚染物質はピンの１２０の接触面１３８または接点１２２上に集合する。しかし本発明の構成においては、第１のコネクタ１１０が第２のコネクタ１１２と係合するときに、これらの汚染物質は接触面１３８または接点１２２から、少なくとも部分的に除去される。例えば、接触面１３８が接点１２２に接触するときに、接点１２２はばね１３２の弾性があるため、ピン１２０を下方に押圧する。ピン１２０が下方に移動するときに、長尺状部分１３０は第１の内表面１４０に押圧される。その結果、第１の内表面１４０はピン１２０の長尺状部分１３０の少なくとも一部を押圧し、第１の所定の方向に移動させる。一実施例として、第１の内表面１４０は長尺状部分１３０を押圧し、図３に示す方向と少なくともほぼ一致する方向に移動させる。この移動の結果、接触面１３８は接点１２２に沿って摺動する。接触面１３８または接点１２２上に存在するいかなる汚染物質も、これらの部品から擦拭されたり払拭されたりし、これら部品の特性を向上させる。

第１のコネクタ１１０が第２のコネクタ１１２から除去すなわち離脱されると、ピン１２０のばね１３２の押圧力が低減される。図４を参照すると、その後上記離脱に対応して、第２の内表面１４２がピン１２０の長尺状部分１３０の少なくとも一部を第２の所定の方向に押圧する。一実施例として、第２の内表面１４２は長尺状部分１３０を押圧し図４に示す方向と少なくともほぼ一致する方向に移動させる。接触面１３８または接点１２２上に存在するいかなる汚染物質もまた擦拭される。この後続の清掃ステップは上記の汚染物質の除去を補完する。一構成において、第２の所定の方向は第１の所定の方向とは少なくともほぼ反対である。

本発明は図面に示した具体的な設計に限定されるものではないことに留意することは重要である。例えば、長尺状部分１３０、第１の内表面１４０、および第２の内表面１４２が延びる軸線は、鉛直軸Ｖ_１，Ｖ_２に対して任意の他の適切な角度をもって交わることができる。さらに、長尺状部分１３０はあらゆる汚染物質を除去するために、図３，４に図示した方向以外の方向に移動できることは考慮されるべきである。

図５には、第１のコネクタ１１０および第２のコネクタ１１２の別の実施例の断面図を示す。図２，３，４に関して説明された実施態様と同様に、この実施例においては、ピン１２０の少なくとも一部はトンネル１２４内に配置される。ここで、ピン１２０の長尺状部分１３０の少なくとも一部は湾曲している。湾曲した長尺状部分１３０は、トンネル１２４の第１の部分１２６内に配置される。さらに、ピン１２０は水平軸Ｈ_１と、長尺状部分１３０およびばね１３２に取着される領域１４４とを備える。領域１４４は水平軸Ｈ_１に対して所定の角度をもって交わる軸線Ａ_４に沿って延びる。さらに、ピン１２０に弾力性があるため、領域１４４がばね１３２に対して取着する位置は旋回中心として作用する。

図５に示すように、第１の内表面１４０と第２の内表面１４２とは湾曲しており、第２の内表面１４２は第１の内表面１４０と対向している。具体的な構成の１つにおいて、第１の内表面と第２の内表面との形状は湾曲した長尺状部分１３０とほぼ合致する。しかし本発明はこれに限定されず、第１の内表面１４０と第２の内表面１４２とは任意の他の適切な形状を有し得ることは理解される。

図５に示すように、第１のコネクタと第２のコネクタとは係合されてはいない。第１のコネクタ１１０が第２のコネクタ１１２と係合すると、ピン１２０の接触面１３８は、図６に示すように接点１２２と接触する。これに対応して接点１２２はピン１２０を下方に押圧し、第１の内表面１４０はピン１２０の湾曲した長尺状部分１３０を少なくとも第１の所定の方向に押圧する。一実施例として、第１の所定の方向は少なくともほぼ円弧Ａ_５に沿って延びる湾曲した方向である。この方向はまた図６に矢印により示す。別の構成において、第２の内表面１４２はまたピン１２０の湾曲した長尺状部分１３０を第１の所定の方向に押圧する。第２の内表面１４２からの力は、第１の内表面１４０により付与される力に代わるものであったり、第１の内表面１４０から付与される力と組み合わされたりする。この工程において、湾曲した長尺状部分１３０はその力を領域１４４に伝え、同領域１４４は旋回中心１４６の回りに旋回する。この作用は湾曲した長尺状部分１３０の動作を補助する。

ピン１２０が第１の所定の方向に押圧されるときに、長尺状部分１３０の接触面１３８は、第２のコネクタ１１２の接点に対して摺動しつつ旋回する。特に、接触面１３８は接点１２２上を摺動する。さらにこの摺動動作に加え、長尺状部分１３０の湾曲があるため、接触面１３８は接点１２２沿いに回転または旋回する。円弧Ａ_６は接点１２２に対して摺動しつつ回転する接触面１３８の部分を表す。勿論このＡ_６は接点１２２に対して摺動しつつ旋回する接触面１３８の一部の単なる一例に過ぎず、さらにいかなる方法にても本発明を限定することを意味するものではない。接触面１３８は接点１２２に対して摺動しつつ旋回するので、ピン１２０または接点１２２上のいかなる汚染物質も払拭されたり、擦拭されたりする。

図７において、第１のコネクタ１１０と第２のコネクタ１１２は互いに離脱し、第１の内表面１４０と第２の内表面１４２とは、長尺状部分１３０を第２の所定の方向に押圧する。一実施例としては、第２の所定の方向は第１の所定の方向とは反対の湾曲した方向である。すなわち、離脱工程において、ピン１２０の長尺状部分１３０は図７に示す矢印と一致する軸線Ａ_５に沿って移動する。それに対応して、接触面１３８は円弧Ａ_６に沿って上記と逆方向に摺動しつつ旋回する。その結果、第１のコネクタ１１０が第２のコネクタ１１２を離脱させるときに、ピン１２０または接点１２２上の汚染物質は除去される。しかし、本発明は、図５，６，７に図示した設計に決して限定されるものではないことは理解されるべきである。特に、ピン１２０、第１の内表面１４０、および第２の内表面１４２には他の適切な構成があり得る。

本発明の好ましい実施態様を図示し説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。多くの修正、変更、改変、代替、および等価なものは、当業者にとっては、添付の請求項に明記された本発明の精神および範囲から逸脱することなく想起し得る。

本発明の構成における電子装置のアクセサリコネクタおよびコネクタの斜視図。 本発明の構成における図１の電子装置のアクセサリコネクタおよびコネクタの２-２参照線から見た断面図。 本発明の構成における図２の電子装置のコネクタと係合する図２のアクセサリコネクタの断面図。 本発明の構成における図２の電子装置のコネクタから離脱する図２のアクセサリコネクタの断面図。 本発明の構成における２-２参照線からみた図１の電子装置のアクセサリコネクタおよびコネクタの他の例の断面図。 本発明の構成における図５の電子装置のコネクタと係合する図５のアクセサリコネクタの断面図。 本発明の構成における図５の電子装置のコネクタから離脱する図５のアクセサリコネクタの断面図。

Claims (10)

1. コネクタであって、
   第１の部分および第２の部分を有する少なくとも１つのトンネルと
   少なくとも１つのピンと、該ピンの少なくとも一部はトンネル内に配置されていることとを備え、
   トンネルの第１の部分は第１の内表面を有し、前記コネクタが対応するコネクタに係合するときに、第１の内表面は該ピンの少なくとも一部を少なくとも第１の所定の方向に押圧し、それにより第１の内表面が該ピンを第１の所定の方向に押圧するときに、汚染物質は該ピンおよび対応するコネクタのうちの少なくとも１つから、少なくとも部分的に除去されるコネクタ。
2. 第１の内表面はトンネルの鉛直軸に対して所定の角度をもって交わる軸線に沿って延びる請求項１に記載のコネクタ。
3. 該ピンは対応するコネクタの接点と接触する接触面を有し、該ピンを第１の所定の方向に押圧する第１の内表面は、同接触面を対応するコネクタの接点に対して摺動させ、それにより、同接触面が対応するコネクタの接点に対して摺動するとときに、該ピンおよび対応するコネクタの接点のうちの少なくとも１つの上の汚染物質は、該ピンおよび対応するコネクタの接点のうちの少なくとも１つから少なくとも部分的に除去される請求項１に記載のコネクタ。
4. 該ピンは長尺状部分と、フォークと、ばねとを備え、長尺状部分はばねに取着され、ばねはフォークに取着されている請求項２に記載のコネクタ。
5. 長尺状部分は該ピンの鉛直軸に対して所定の角度をもって交わる軸線に沿ってばねから延び、長尺状部分が延びる軸線の所定の角度は、第１の内表面が延びる軸線の所定の角度と少なくともほぼ合致する請求項４に記載のコネクタ。
6. トンネルの第１の部分は第１の内表面と対向する第２の内表面をさらに備え、第２の内表面は、第１の内表面が延びる軸線の所定の角度と少なくともほぼ合致する所定の角度をもって交わる軸線に沿って延びる請求項２に記載のコネクタ。
7. コネクタが対応するコネクタを離脱するときに、第２の内表面は該ピンを第２の所定の方向に押圧する請求項６に記載のコネクタ。
8. ボディをさらに備え、同ボディは複数のトンネルを有し、該ピンの少なくとも一部はトンネルを超えて延び、同ボディは対応するコネクタの少なくともほぼ内部に嵌入するヘッドを有する請求項１に記載のコネクタ。
9. 対応するコネクタの接点を清掃するシステムであって、
   第１の部分および第２の部分と、少なくとも１つのピンとを有する少なくとも１つのトンネルを有する第１のコネクタと、該ピンの少なくとも一部は同トンネル内に配置されていることと、
   第２のコネクタとを備え、
   同トンネルの第１の部分は第１の内表面を有し、第１のコネクタが第２のコネクタと係合するときに、第１の内表面は該ピンの少なくとも一部を所定の方向に押圧し、
   第１の内表面が該ピンを所定の方向に押圧するときに、該ピンおよび第２のコネクタのうちの少なくとも１つの上の汚染物質は、該ピンおよび第２のコネクタのうちの少なくとも１つから、少なくとも部分的に除去されるシステム。
10. 第１の内表面はトンネルの鉛直軸に対して所定の角度をもって交わる軸線に沿って延びる請求項９に記載のシステム。

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