JP2008053053A - 誤挿入防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】機器同士の斜め嵌合が無く、複数の機器同士の組み合わせパターンに対応させるとともに、接点部分に過剰な応力がかからないようにした誤挿入防止構造をを実現する。
【解決手段】互いに嵌合するオス側接点とメス側接点を有する機器の誤挿入防止構造において、前記各機器に形成された接点領域とは異なる領域であって、一方の機器に形成された凸部と、他方の機器に形成された穴若しくは凹部を有し、前記凸部を穴若しくは凹部に挿入するに際しては、前記接点領域同士がほぼ平行な状態で挿入できる程度に前記凸部と穴若しくは凹部を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器などの電気的接続に用いられる機器（例えばコネクタ）同士の接合に関し、詳しくは正規の挿入位置でのみの接合を可能とするとともに接点同士が傾いた状態で接触することのない誤挿入防止構造に関する。

オス側接点を有する機器とメス側接点を有する機器の挿入部の外周面のいずれか一方にガイド突起を有するとともに、他方にそのガイド突起を挿入されるガイド溝を設け、正規の位置と異なる位置で誤って挿入され、内蔵されたコンタクトが破損したり、あるいは通電時において短絡などの電気的事故が発生したりすることがないようにした誤挿入防止構造が知られている。

このような誤挿入防止構造に関連する先行技術文献としては、下記の特許文献がある。

特開平９−１２９３１１号公報 特開２０００−１２３９２０号公報 特願２００３−１２３９０５号公報

図４は従来の誤挿入防止構造の一例を示す斜視図である。
図４において、１はオス側接点１ａを有する第１機器、２はメス側接点２ａを有する第２機器である。３はオス側接点領域１ａ’の略中央部に形成された誤挿入防止構造を構成する矩形状の凸部、４はメス側接点領域２ａ’側に設けられ、凸部３が挿入され誤挿入防止構造を構成する矩形状の凹部（図示省略）である。

オス側接点領域１ａ’に形成された矩形状の凸部３には中央付近に２等辺３角形状の凹部３ａが形成され、メス側接点領域２ａ’に形成された矩形状の凹部４には中央付近に２等辺３角形状の凹部３ａに挿入される２等辺３角形状の凸部４ａが形成されている。

上述の構成において、第１機器１に形成されたオス側接点１ａを第２機器２に形成されたメス側接点２ａに挿入するに際しては、はじめに２等辺３角形状の凹部３ａに同形状の凸部４ａが挿入され、続いて矩形状の凹部４に矩形状の凸部３が挿入されるので誤接続を防止することができる。
なお、２等辺３角形状の凹凸部の形状は機器の種類に応じて任意に変更可能である。

ところで上記従来例においては、誤挿入防止構造がコネクタなどの電気的接点を必要とする機器の、電気的接点の領域中に配置されるため、間違った機器同士を嵌合させようとした場合、接点部分を破壊してしまうという問題があった。

また、コネクタなどの機器の電気的接点の領域中に配置されるため、間違った機器同士を嵌合させようとした場合、機器が斜めになると誤挿入防止構造が中心となって、斜め状態のまま片方の電気接点だけが、嵌合してしまうという問題があった。

図５は斜め嵌合の状態を示すもので、第１機器１と第２機器２が接点領域中に設けられた誤挿入防止構造の組み合わせが間違っていたため、中央部に設けた誤接続防止部材を中心に斜いており、Ａで示す一方は接点嵌合となりＢで示す他方は接点未嵌合となっている。

また、従来の誤挿入防止構造は、コネクタなどの機器の接点領域に配置されるため、接点のピン数やピン配列に制限が生じるという問題があった。
また、誤接続防止用の凸部と凹部の嵌合により、機器が嵌合した時点で接点に過剰な応力がかかるという問題があった。
また、従来の誤挿入防止構造は、電気的接点の領域中に配置されるため、スペースの制約から、誤接続防止を行う際の組み合わせパターンが少なく、更に、機器の内部の狭い空間に形成されるため、一度、製品に組み込んでしまうと、その後で変更することが難しいという問題があった。

従って本発明は、間違った組み合わせの機器同士を嵌合させようとした場合にも、機器同士の斜め嵌合が無く、また、電気接点を破壊することなしに、正しい組み合わせの機器同士しか嵌合できないようにし、複数の機器同士の組み合わせパターンに対応させるとともに電気接点が嵌合状態となった場合でも、接点部分に過剰な応力がかからないようにした誤挿入防止構造を実現することを目的とする。

このような課題を達成するための本発明の構成は請求項１においては、
互いに嵌合する機器の誤挿入防止構造において、前記機器に形成された接点領域とは異なる領域であって、一方の機器に形成された凸部と、他方の機器に形成された穴若しくは凹部を有し、前記凸部を穴若しくは凹部に挿入するに際しては、前記接点領域同士がほぼ平行な状態で挿入できる程度に前記凸部と穴若しくは凹部を形成したことを特徴とする。

請求項２においては、請求項１に記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部と穴若しくは凹部は前記接点領域同士が傾いて挿入された場合は接点の端部が接触しない程度に長く（深く）形成したことを特徴とする。

請求項３においては、請求項１又は２に記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部の外周に突起を、前記穴若しくは凹部の内周に前記突起が挿入される溝を形成したことを特徴とする。

請求項４においては、請求項１乃至３のいずれかに記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部及び穴若しくは凹部は前記機器に着脱自在に形成したことを特徴とする。

請求項５においては、請求項１乃至４のいずれかに記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部及び穴若しくは凹部はいずれか一方のコネクタの少なくとも２箇所に形成したことを特徴とする。

請求項６においては、請求項１乃至５のいずれかに記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部は円柱、楕円柱、四角柱、三角柱を含む多角柱状に形成され、根元側を先端側よりわずかに小さく形成したことを特徴とする。

請求項７においては、請求項１乃至６のいずれかに記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部と穴若しくは凹部を形成する部材に彩色を施したことを特徴とする。

請求項８においては、請求項１乃至７のいずれかに記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部は根元側の中心にねじ穴が形成されコネクタの裏側からねじ止めにより固定したことを特徴とする。

請求項９においては、請求項８に記載の誤挿入防止構造において、
前記ねじ穴とねじは、前記凸部の補強部材として機能する程度に長く形成したことを特徴とする。

請求項１０においては、請求項１乃至９のいずれかに記載の誤挿入防止構造において、
前記穴若しくは凹部は前記ブラケットに形成され、このブラケットをねじにより着脱自在に固定したことを特徴とする。

請求項１１においては、請求項１乃至１０のいずれかに記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部は先端部を硬い材利用で根元部を柔らかな材料で形成したことを特徴とする。

請求項１２においては、請求項１乃至１１のいずれかに記載の誤挿入防止構造において、
前記凸部および穴若しくは凹部を導電性部材で形成したことを特徴とする。

以上説明したことから明らかなように、本発明の請求項１によれば、
コネクタに形成された接点領域とは異なる領域であって、一方のコネクタに形成された凸部と、他方のコネクタに形成された穴若しくは凹部を有し、凸部を穴若しくは凹部に挿入するに際しては、接点領域同士がほぼ平行な状態で挿入できる程度に凸部と穴若しくは凹部を形成したので、接点の数や配列に制限が生じることがなく、機器同士の斜め嵌合を防止することができる。そして、斜め嵌合による電気的に不安低な挙動を排除することで、オンライン状態での脱着が可能となる。

本発明の請求項２によれば、
凸部と穴若しくは凹部は接点領域同士が傾いて挿入された場合は接点の端部が接触しない程度に長く（深く）形成し、凸部の外周に突起を、前記穴若しくは凹部の内周に前記突起が挿入される溝を形成したので、機器同士の斜め嵌合を防止することができる。

請求項３によれば、
前記凸部の外周に突起を、前記穴若しくは凹部の内周に前記突起が挿入される溝を形成したので、正しい組み合わせの機器同士しか嵌合できないようにすることができ、電気接点の破壊を防止することができる。

請求項４によれば、
凸部及び穴若しくは凹部は前記機器に着脱自在に形成したので、ユーザ側において、誤挿入防止構造の追加増設作業を行うことができる。

請求項５によれば、
凸部及び穴若しくは凹部はいずれか一方のコネクタの少なくとも２箇所に形成したので、
複数のキー付きピンのピッチを変えることで、更に多くの組み合わせレパートリーに対応することができる。

請求項６によれば、凸部を円柱、楕円柱、四角柱、三角柱を含む多角柱状に形成し、根元側を先端側よりわずかに小さく形成したので、更に多くの種類の機器の組み合わせに対応することができ、嵌合中、および嵌合後に、接点に掛かる過剰な応力を軽減することができる。

請求項７によれば、
凸部と穴若しくは凹部を形成する部材に彩色を施したので、更に多くの組み合わせレパートリーに対応することができる。

請求項８によれば、
凸部の根元側の中心にねじ穴を形成し、機器の裏側からねじ止めにより固定したので、誤接続防止キーの向きを回転させて自由な位置で固定することができ、多くのレパートリーに対応することができ、現場での機能増設改造に対応できる。

請求項９によれば、
ねじ穴とねじは、前記凸部の補強部材として機能する程度に長く形成したので、凸部の強度向上を図ることができる。

請求項１０によれば、
穴若しくは凹部は前記ブラケットに形成され、このブラケットをねじにより着脱自在に固定したので、現場での機能増設改造に対応できる。

請求項１１によれば、
凸部は先端部を硬い材利用で根元部を柔らかな材料で形成したので、嵌合中、および嵌合後に、接点に掛かる過剰な応力を軽減することができる。

請求項１２によれば、
凸部および穴若しくは凹部を導電性部材で形成したので、電気的な導通をとり、機器のアースを取る機能を付け加えることができる。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す斜視図である。図において、１０はオス側接点１０ａを有する第１機器、１１はメス側接点１１ａを有する第２機器である。なお、本発明ではオス側接点１０ａが形成された領域１０ａ’をオス側接点領域、メス側接点１１ａが形成された領域１１ａ’をメス側接点領域と称する。

１２は鍔部１３を有する楕円柱状の凸部である。鍔部１３は第１機器１０に長方形状に形成されたオス側接点領域に沿って形成された楕円状の窪みに挿入され、第１機器１０の裏側からねじ（図示省略）により固定されている。なお、図中点線で示すＡはねじの位置を示している。

この楕円柱状の凸部１２は例えば長さ２０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、幅８ｍｍ程度に形成され、上側の例えば４ｍｍ程度が厚肉部１４、下側の６ｍｍ程度が例えば７．５ｍｍ程度の薄肉部１５として形成されている。１６は凸部１２の両端付近に形成された突起である。

２０はＬ字状に形成されたブラケットで、一方の面の２箇所が所定の距離を隔ててねじ
２３によりメス側接点１１ａを有する第２機器１１に固定されている。
このブラケット２０には凸部１２の厚肉部１４が挿入される穴２１及び溝２２形成されており、凸部１２を穴２１に挿入することによりオス側接点１０ａとメス側接点１１ａが嵌合するようになっている。

なお、Ｌ字状のブラケットの厚さは凸部１２の厚肉部１４の高さ方向の幅（この例では４ｍｍ）よりも薄く（例えば３．５ｍｍ程度）に形成され、凸部１２と穴２１が斜めに傾いて嵌合しても接点（１０ａ，１１ａ）同士が接触しない程度にそれぞれの寸法が決められている。また、薄肉部１５は穴２１に凸部が完全に挿入されてオス・メスの接点同士が嵌合したときに、嵌合の程度に余裕を持たせ接点同士に余分な応力がかからないように機能する。

上述の構成によれば、接点領域とは異なる領域に凸部と穴が形成されているので接点の数や配列に制限が生じることがなく、また、凸部の上方に肉厚部１４を設け、ブラケット２０の厚さを凸部１２の肉厚部１４よりわずかに薄く（例えば３．５ｍｍ程度）形成したので、第１，第２機器同士の斜め嵌合を防止することができ、接点同士が嵌合した後に接点にかかる応力を緩和することができる。そして、斜め嵌合による電気的に不安低な挙動を排除することで、オンライン状態での脱着が可能となる。

また、凸部と穴（ブラケット）はねじにより固定されているので、着脱自在であり、ユーザ側において、誤挿入防止構造の追加増設作業を行うことができる。更に、凸部とブラケットの材質を導電性部材（鉄、銅、アルミ等）で形成すれば、電気的な導通をとり、機器のアースを取る機能を付け加えることができる。
また、凸部１２とブラケット２０の穴の形状や、突起１６と溝２２の嵌め合わせの形状を変化させたり、凸部とブラケット２０に彩色を施すことにより誤接続を防止することができる。

図２は他の実施例を示す斜視図である。図２において図１と同一部品には同一符号を付している。この実施例では凸部を２本のピンで形成し、このピンの形状に合わせてブラケットの穴を形成した点が図１と異なっている。

図２において、２５は同形状の鍔部２５ａ、及び大径部２５ａと小径部２５ｂを有する２本のピンで、鍔部２５ａを除く高さが例えば１０ｍｍ、大径部が８ｍｍ、小径部が７ｍｍ程度に形成されている。そして、大径部の高さ方向の幅が例えば６ｍｍ，小径部の高さ方向の幅が４ｍｍ程度に形成されている。２本のピンの中心の距離は例えば２０ｍｍ程度離して取付けられており、鍔部２５ａは第１機器１０の表面に形成された同形状の窪みに挿入したときに面一になるように形成されている。

これらのピン２５には鍔部２５ａ側から例えば深さ８ｍｍ程度のねじが形成されており、第１機器１０の裏側からピン２５に形成されたねじ穴（図示省略）を埋める程度に長いねじにより固定されている。２６はそれぞれのピンの大径部２５ｂの高さ方向に沿って形成された突起である。

ブラケット２０ａには２本の形状とピンの中心距離にあわせて形成された２つの穴２１ａが形成されている。この穴２１ａの径はピン２５の大径部２５ｂの径８ｍｍよりもわずかに大きな、例えば８．５ｍｍ程度とされ、穴２１aの内面には突起２６に合わせた溝２２ａが形成されている。また、ブラケット２０ａの厚さは例えば３．５ｍｍ程度に形成されている。

上述の構成によれば、ピンの上部を大径部、下部を小径部とし、大径部の高さ方向の幅を長くするとともにブラケットの厚さを比較的に厚く形成し、接点同士が結合した後は嵌合が緩くなるように形成しているので、挿入時は接点同士が水平に近い状態で接合し、接合後は接点同士の応力を緩和することができる。

図３は第１機器と第２機器のうち片方のピンのみが正しい組み合わせで、もう片方のキーが正しくない組み合わせの場合の状態を示すもので、斜めに嵌合してしまう場合でも、誤接続防止のためのピンと穴が長いために、接点部分が嵌合を開始する前に斜め嵌合を見つけることができ、誤接続防止の機能を果たしていることが分かる。

また、図２の構成では、第１機器１０の裏側からピン２５がねじ（図示省略）により固定されており、ねじ穴を埋める程度に長いねじにより固定されている。従ってピン２５を軸を中心に回転させて突起２６の向きを自由な方向で固定することができ、その突起２６の向きにあわせてブラケットの穴を形成すれば誤接合防止のアプリケーションを広げることができる。また、ピンの間隔を変化させたりピン数を３以上とすることにより、更に誤接合防止のアプリケーションを広げることができる。

また、ピン２５を固定するためのねじはピン２５の奥深くまでねじ込んで固定されるので、ピン２５の強度が弱い（例えばプラスチック製等）場合でも、ねじの材質を例えば鉄合金や銅合金とすることにより強度向上を図ることができる。

以上は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。本発明では凸部の材質や寸法を例をあげて説明したが、これらの実施例に限ることなく自由に設計可能である。また、凸部やブラケットの材質や形状や穴寸法も自由に設計可能である。また、本実施例では凸部が挿入される穴としたが、一方が閉塞された凹部としてもよい。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。

本発明の誤挿入防止構造の一実施形態を示す斜視図である。 本発明の誤挿入防止構造の他の実施形態を示す斜視図である。 組み合わせが異なった場合の状態を示す正面図である。 従来の誤挿入防止構造の一例を示す斜視図である。 従来の誤挿入防止構造における組み合わせが異なった場合の状態を示す正面図である。。

符号の説明

１，１０ 第１機器
１ａ，１０ａ オス側接点
１ａ'１０ａ’ オス側接点領域
２,１１ 第２機器
２ａ，１１ａ メス側接点
２ａ'，１１ａ’ メス側接点領域
３,４a，１２ 凸部
３ａ，４ 凹部
１３ 鍔部
１４ 厚肉部
１５ 薄肉部
１６ 突起
２０，２０ａ ブラケット
２１ 穴
２２，２２ａ 溝
２３ ねじ

Claims (12)

1. 互いに嵌合するオス側接点とメス側接点を有する機器の誤挿入防止構造において、前記各機器に形成された接点領域とは異なる領域であって、一方の機器に形成された凸部と、他方の機器に形成された穴若しくは凹部を有し、前記凸部を穴若しくは凹部に挿入するに際しては、前記接点領域同士がほぼ平行な状態で挿入できる程度に前記凸部と穴若しくは凹部を形成したことを特徴とする誤挿入防止構造。
2. 前記凸部と穴若しくは凹部は前記接点領域同士が傾いて挿入された場合は接点の端部が接触しない程度に長く（深く）形成したことを特徴とする請求項１に記載の誤挿入防止構造。
3. 前記凸部の外周に突起を、前記穴若しくは凹部の内周に前記突起が挿入される溝を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の誤挿入防止構造。
4. 前記凸部及び穴若しくは凹部は前記機器に着脱自在に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誤挿入防止構造。
5. 前記凸部及び穴若しくは凹部はいずれか一方の機器の少なくとも２箇所に形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の誤挿入防止構造。
6. 前記凸部は円柱、楕円柱、四角柱、三角柱を含む多角柱状に形成され、根元側を先端側よりわずかに小さく形成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の誤挿入防止構造。
7. 前記凸部と穴若しくは凹部を形成する部材に彩色を施したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の誤挿入防止構造。
8. 前記凸部は根元側の中心にねじ穴が形成され機器の裏側からねじ止めにより固定したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の誤挿入防止構造。
9. 前記ねじ穴とねじは、前記凸部の補強部材として機能する程度に長く形成したことを特徴とする請求項８に記載の誤挿入防止構造。
10. 前記穴若しくは凹部は前記ブラケットに形成され、このブラケットをねじにより着脱自在に固定したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の誤挿入防止構造。
11. 前記凸部は先端部を硬い材利用で根元部を柔らかな材料で形成したことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の誤挿入防止構造。
12. 前記凸部および穴若しくは凹部を導電性部材で形成したことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の誤挿入防止構造。
    
    

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