JP2010538418A - プリンタインクカートリッジ型コネクタ - Google Patents

Abstract

【解決手段】印刷インクカートリッジ用電気コネクタが提供される。電気コネクタは、片側部分に矩形形状を有する薄い突出部と、突出部の一方の側の下側部分において互いに所定の間隔だけ離間された複数のピン溝と、突出部の他方の側において互いに所定の間隔だけ離間された複数の板状のリブと、各リブの両側に別々に突出する楔形状の結合ボスとを備え、接続端子は、捩りばねとして機能するとともに、ハウジングの各ピン溝に挿入され、かつ、直線状に延在するように固定されたピンコネクタと、各結合ボスに嵌められて弾性を与える巻付結合インサートと、結合インサートから各リブに沿って延在する平行部分と、平行部分の前端で曲げられた屈曲部分と、屈曲部分に接続された状態で曲げられたソケットコネクタであって、外部ソケットに接続されるソケットコネクタとを備え、カバーは、ハウジング上に配置された複数の結合フックによってハウジングに一体的に固定されるとともに、カバーの側面において接続端子のピンコネクタを下方向に押すピンコネクタ溝を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気コネクタに関し、より詳細には、接続端子の形状及び材料を変更することによって接続力を改善することができ、また、ハウジング及びカバーの形状及び組立構造を変更することによってはんだ付不良率を低下させ、組立性を改善することができるプリンタインクカートリッジ用電気コネクタに関する。

電気コネクタは、一般に、電線、回路、装置又はこれらの組合せを電気的に接続するための接続器具を意味する。すなわち、電気コネクタは、２個以上の物体を互いに接続して、電気機器として望ましい電気伝導結果を達成する。

電気コネクタは、電線の端に配置して電気を繰返し接続し切断することができる部品である。文明の進歩によって、コンピュータ、自動車、家庭電化製品等の情報通信製品が発明され開発されている。これに応じて、電気コネクタは、電気伝導によって装置を作動させる通常の機能に加えて、高速接続システムとして働く。したがって、電気コネクタは、装置の性能に大きな影響を及ぼし、また、電気を使用することによって作動することができる電気機器に広く使用されている。

電気コネクタは、電子製品の製造工程を単純化するためにそれ自体を容易に組立てることができる。また、電気コネクタは、電子製品の破損した構成要素を新しい構成要素に容易に置換えることを可能にし、それにより、電子製品の保守及び修理が容易になる。さらに、電気コネクタは、技術者が電子製品を容易に設計することができるように、新しい構成要素を既存のシステムに接続する。

次に、電気コネクタの一般的な構造を説明する。電気コネクタは、一般に、コネクタを有する接続端子（コネクタは、外部プリント回路基板に接続される接続端子の一部分）と、コネクタ及び接続端子を保護するための本体とを有する。

接続端子は、電気コネクタの機能を果たすための電気接続部分である。接続端子は電気接続されなければならないので、接続端子は、電気を通す金属材料で形成される。

接続端子は、その形状によって雌部分と雄部分とに分けられる。また、この２個の部分は、その機能を果たすために互いに結合されなければならない。この部分は、電気をスムーズに通すように正確に係合される。

雌部分はソケットコネクタと呼ばれ、雄部分はピンコネクタと呼ばれる。ソケットコネクタ及びピンコネクタは電気コネクタに挿入され、電気コネクタが結合されたときに電気を通す。

接続端子の衣服として働く本体は、接続端子の本来の機能である電気接続を円滑に行うために、接続端子を圧力、熱、切断等の外部環境から保護する。また、本体は、電気接続部が別の接続部と電気的に短絡するのを阻止するために絶縁機能を果たす。

したがって、本体は、代表的な絶縁材料であるプラスチック等の樹脂で形成される。本体は、互いに係合されたカバーとハウジングとを有する。カバー及びハウジングは、互いに結合されて本体を構成する。

従来のプリンタインクカートリッジ用電気コネクタは、種々の接点タイプと形状とを有する。インクカートリッジが電気コネクタに対して頻繁に抜差しされるとき、電気コネクタの接続端子は、上下方向及び左右方向に押される。その結果、電気コネクタの接続端子に疲労荷重が生じ、これにより、接続端子のコネクタが押されてその形状が変化する。また、一般的なプレス成形工程を用いて製造された接続端子の復元力は、失われやすい。さらに、電気コネクタに対する種々の構造的要因によって、電気コネクタの接続不良がしばしば起こる。

従来のプリンタインクカートリッジ用電気コネクタは、種々の接続タイプと種々の形状のコネクタとを有する。接続端子は、一般に、板ばねを曲げることによって製造されるので、接続端子がソケットやカートリッジなどの物体に接続されたときに接続される物体の上／下／右／左運動と衝撃強度とによって接続端子の復元力が低下し、それにより、しばしば接続不良が起こる。また、接続端子とコネクタハウジングとの間の組立不良がしばしば起こる。さらに、接続端子のソケットコネクタは、接続端子からしばしば外れる。

本発明の目的は、電気コネクタの接続端子を捩（ねじ）りばねと置換えることによって接続端子の復元力を改善し、電気コネクタの接続端子の形状と電気コネクタの組立構造とを変更することによって接続不良及び組立不良を防ぐことができる電気コネクタを提供することである。

本発明の目的は、印刷インクカートリッジ用電気コネクタを提供することであり、電気コネクタは、ハウジングと、接続端子と、カバーとを有する。ハウジングは、片側部分に矩（く）形形状を有する薄い突出部と、突出部の一方の側の下側部分において互いに所定の間隔で離間された複数のピン溝と、突出部の他方の側において互いに所定の間隔で離間された複数の板状のリブ（format rib）と、各リブの両側に別々に突出する楔（くさび）形状の結合ボスとを備えている。接続端子は、捩りばねとして機能するとともに、ハウジングの各ピン溝に挿入され、かつ、直線状に延在するように固定されたピンコネクタと、各結合ボスに嵌（は）められて弾性を与える巻付結合インサートと、結合インサートから各リブに沿って延在する平行部分と、平行部分の前端で曲げられた屈曲部分と、屈曲部分に接続された状態で曲げられ、外部ソケットに接続されるソケットコネクタとを備えている。カバーは、ハウジング上に配置された複数の結合フックによってハウジングに一体的に固定されており、カバーの側面において接続端子のピンコネクタを下方向に押すピンコネクタ溝を備えている。

実施の形態においては、ハウジングは、各リブの左側面及び右側面に止め顎（あご）部を有し、接続端子の平行部分は、止め顎部に挿入され固定される。

他の実施の形態においては、接続端子が外部ソケットに接続されたとき、一対の接続端子が、端子接続部に接続されて二重接点構造を実現する。

更に他の実施の形態においては、接続端子は、ハウジングの各結合ボスに嵌められた結合インサートの結合中央位置と、ソケットの端子接続部に接続されたソケットコネクタの接触位置とに垂直である。

更に他の実施の形態においては、カバーはその内部空間内に仕切を有し、仕切はハウジングの結合ボスの間を塞（ふさ）ぐ。

前述のように、本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタでは、接続端子の形状及び組立方法を変更することによって旋回半径がほとんどなくなる。これにより、接続端子がソケットに接続されたとき、押された方向に接続端子のソケットコネクタの左右の動きは生じないが、垂直方向の動きだけが許容される。したがって、接続端子がソケットの接触面から離れるのを防ぎ、接続不良を防ぐことができる。さらに、ソケットの接触領域をソケットコネクタの接点から許容範囲までの大きさに減少することができ、材料コストを削減することができる。

また、楔型結合ボスと接続端子止め顎部とをハウジングに設けて、ハウジングと接続端子との組立性を改善し、ハウジングとソケットとの接続不良を減少させることができる。

また、カバーの上側面にソケットコネクタ溝と、平坦（たん）面の取付領域とを設けて組立性を改善することができる。さらに、カバーの下面にピンコネクタ溝を設けて、接続端子のピンコネクタのはんだ付不良を防ぐことができる。

本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタの斜視図である。 本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタの分解斜視図である。 本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタの接続端子及びハウジングを示す斜視図である。 本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタの構造を示す正面図である。 本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタのカバー及びハウジングを示す部分詳細図である。 本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタの部分下面図である。 本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタの接続端子及びハウジングを示す側面図である。 本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタの接続端子及びハウジングの組立状態を示す詳細斜視図である。 本発明における印刷インクカートリッジ用電気コネクタの接続端子及びハウジングの組立状態を示す詳細側面図である。

次に、本発明の例示的な実施の形態が示された添付図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に示した実施の形態に限定されるように解釈されるべきでなく、むしろ、これらの実施の形態は、この開示が十分で完全なもので、本発明の概念を当業者に完全に伝え得るようにするために提供される。

以下、本発明を添付図面を参照して説明する。

図１及び２を参照すると、本発明における電気コネクタは、ハウジング１００、接続端子２００及びカバー３００を有する。

ハウジング１００は、４個のリブ１５と、各リブ１５の左側／右側面にそれぞれ配置された一対の結合ボス１０を有する。したがって、合計で８個の結合ボス１０が設けられている。ハウジング１００の下面には、電気コネクタをプリント回路基板４００に固定する４個の固定ボス１３が設けられている。

実施の形態においては、４個のリブ１５が設けられているが、本発明はそれに限定されない。例えば、本発明の電気コネクタを適用する装置によって、様々な数のリブが設けられる。各リブ１５の両面に一対の結合ボス１０が設けられている。

接続端子２００はそれぞれ、結合インサート２０、平行部分２１、屈曲部分２４、ソケットコネクタ２３及びピンコネクタ２２を有する。螺（ら）旋状に巻かれた形状を有する結合インサート２０は、ハウジング１００の結合ボス１０に組付けられる。平行部分２１は、結合インサート２０の接線方向延長部の左側に接続され、ハウジング１００の止め顎部１１に結合される。屈曲部分２４は、平行部分２１の前端に接続され、左方向に突出するＵ字状に曲げられる。ソケットコネクタ２３は、屈曲部分２４の接線方向直線部の右側に接続され、上方向に突出するＵ字状に曲げられ、ソケット５００の端子５０に接続される。ピンコネクタ２２は、結合インサート２０から下方向に真直ぐ延在し、右方向に所定の円弧形状に曲げられ、湾曲円弧形状部から接線方向に直線状に延在し、プリント回路基板４００に接続される。本発明における電気コネクタは、８個の接続端子を有する。

カバー３００は、コネクタ穴３０、３個の結合フック溝３１及び４個の湾曲溝３２を有する。矩形形状を有するコネクタ穴３０は、カバー３００の上面に配置される。互いに隣接した２個のコネクタ穴３０が対をなす。ある対のコネクタ穴３０から比較的遠い距離に、他の対のコネクタ穴３０が配置されている。接続端子２００のソケットコネクタ２３が、コネクタ穴３０のそれぞれに挿入される。結合フック溝３１は、カバー３００の側面に配置され、該側面は、カバー３００の上面に垂直である。結合フック溝３１はそれぞれ、ハウジング１００の結合フック１４に結合される。矩形形状を有する湾曲溝は、カバー３００の側面の所定の距離だけ離間された位置に配置される。

本発明における電気コネクタの構成要素を組立てる工程を、互いに組立てられた接続端子２００及びハウジング１００の斜視図を示す図３と、本発明における電気コネクタの分解斜視図を示す図２を参照して説明する。

組立工程においては、ハウジング１００及び接続端子２００は、図３に関する以下の工程（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に従って順に組立てられる。

（ａ）接続端子２００のピンコネクタ２２は、ハウジング１００のピン溝１２に挿入される。接続端子２００のピンコネクタ２２は、ハウジングの各結合ボス１０の中央部分が、接続端子２００の結合インサート２０の中央部分にほぼ一致した後、接続端子２００のピンコネクタ２２を前方向に所定の長さだけ引くことによって固定される。

（ｂ）接続端子２００の結合インサート２０は、ハウジング１００の結合ボス１０に嵌められる。結合インサート２０は、押され、各結合ボス１０に接触する。結合インサート２０は、接続端子２００が固定されるまで挿入される。

（ｃ）接続端子２００に沿って同一直線に配置された平行部分２１は、ハウジング１００の止め顎部１１の内側面１１ａに押付けられて結合工程が完了する。

他の接続端子２００が、前述と同じ工程を使用して結合されて接続端子２００の組立が完了する。

また、次に、図２を参照して、カバー３００をハウジング１００及び接続端子２００に組付ける工程について説明する。該工程は、以下の工程（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に従って順に実行される。

（ａ）接続端子２００のソケットコネクタ２３は、カバー３００のコネクタ穴３０と位置合せされ挿入される。

（ｂ）接続端子２００の互いに隣接するように位置合せされた一対の屈曲部分は、カバー３００の側面に配置された１個の湾曲溝３２と位置合せされ挿入される。

（ｃ）ハウジング１００の結合フック１４は、カバー３００の１個の結合フック溝３１に挿入されて結合工程が完了し、カバーはハウジング１００に固定される。

本発明における電気コネクタの組立構造の機能的特徴を詳細に説明する。図４を参照すると、接続端子２００のソケットコネクタ２３は、カバー３００の平坦な上面に対して所定の高さに配置されている。２個のソケットコネクタ２３が、ソケット５００の同一ソケット端子５０に接続される。ソケット５００の端子５０は、接続端子２００の一対のソケットコネクタ２３と接触して二重接点構造を実現する。これにより、電気コネクタの接続信頼性を改善することができる。接続端子２００の一方のソケットコネクタ２３が接続されない場合でも、他方のソケットコネクタ２３が接続されているので、一方のソケットコネクタ２３の非接続による電気コネクタのエラーを減少させることができる。

接続端子２００の数は、カバー３００の矩形形状を有するピンコネクタ溝３３と同じである。したがって、接続端子２００のピンコネクタ２２は、接続端子２００のピンコネクタ２２を下方向に押すことによってプリント回路基板に対して所定の高さに維持される。これにより、接続端子２００のピンコネクタ２２の平坦度が改善され、接続端子２００のピンコネクタ２２がピンコネクタ溝３３にはんだ付されるときに生じる不良を減少させることができる。

さらに、図５に示したように、カバー３００の各ピンコネクタ溝３３の高さは、接続端子２００のピンコネクタ２２の最小高さｈより低い。カバー３００がハウジング１００に結合されると、外部プリント回路基板４００に対して不均一な高さを有するピンコネクタ２２は、ピンコネクタ溝３３の高さと均一に位置合せされる。

図６を参照すると、カバー３００の内部空間３５内に、突出した矩形形状を有する仕切３４が配置されている。カバー３００がハウジング１００に結合されると、仕切３４は、ハウジング１００のリブ１５の間に配置された結合ボス１０の間の隙（すき）間を塞ぎ、接続端子２００の結合インサート２０が各結合ボス１０から外れるのを防ぎ、それにより、組立不良が減少する。

図６は、接続端子２００がハウジング１００に組付けられた状態を示す。

接続端子２００及びハウジング１００の組立構造に関する機能的特徴を、図７を参照して詳細に説明する。結合インサート２０の中央位置１００Ａとソケット５００のコネクタ接触位置２００Ａとの間の離間距離Ｓが最小になるように、接続端子２００の結合インサート２０が結合ボス１０に嵌められる。これにより、ソケット５００及び接続端子２００の結合力による偶力（＝Ｆ＊Ｓ）は十分に生成されない。

これにより、ソケット５００の動きによる接続端子２００の左右の動きは生じないが、垂直方向の動きだけが許容される。その結果、電気コネクタの接続信頼性が改善される。さらに、接続端子２００の左右の動きの幅が小さくなるので、ソケット５００の端子幅Ａを小さくして材料コストを削減することができる。

図８を参照すると、ハウジング１００の結合ボス１０は、ハウジング１００のリブ面１５上での結合ボス１０の直径１０ａが結合ボス１０の自由端の直径１０ｂより大きくなる楔形状を有する。接続端子２００の結合インサート２０の内径２０ａは、自由端の直径１０ｂより大きいので、結合インサート２０を結合ボス１０に容易に嵌めることができ、それにより、組立性が改善される。接続端子２００の結合インサート２０の内径２０ａとハウジング１００の結合ボス１０の自由端の直径１０ｂとの差によって、接続端子２００をソケット５００に接続する隙間ができる。生成された外力によって接続端子２００の結合インサート２０が収縮するが、これは、ハウジング１００の結合ボス１０に影響を及ぼさず、それにより、更に安定した構造が提供される。

図９を参照すると、接続端子２００は、ハウジング１００の止め顎部１１の内側面１１ａによって、ハウジング１００のリブ１５の方に密着される。したがって、接続端子２００の一対のソケットコネクタ２３は、矢印方向に狭くなってソケット５００の端子幅Ａを小さくすることができる。

接続端子２００は、ハウジング１００の止め顎部１１の内側面１１ａに固定されて、接続端子２００のソケットコネクタ２３の高さが均一に維持される。これにより、電気コネクタの接点の信頼性を改善することができる。また、接続端子２００は、止め顎部１１の内側面１１ａ内に固定されて接続端子２００が外れるのを防ぐ。

本発明をその例示的な実施の形態に関して詳細に示し説明したが、当業者であれば、本発明は添付の特許請求の範囲とその均等の範囲に入る本発明の変形例及び変更例を包含するものであることが分かるであろう。

Claims (6)

1. ハウジング（１００）、接続端子（２００）及びカバー（３００）を有する印刷インクカートリッジ用電気コネクタであって、
   ハウジング（１００）は、
   片側部分に矩形形状を有する薄い突出部（１６）と、
   突出部（１６）の一方の側の下側部分において互いに所定の間隔だけ離間された複数のピン溝（１２）と、
   突出部（１６）の他方の側において互いに所定の間隔だけ離間された複数の板状のリブ（１５）と、
   各リブ（１５）の両側に別々に突出する楔形状の結合ボス（１０）とを備え、
   接続端子（２００）は、捩りばねとして機能するとともに、
   ハウジング（１００）の各ピン溝（１２）に挿入され、かつ、直線状に延在するように固定されたピンコネクタ（２２）と、
   各結合ボス（１０）に嵌められて弾性を与える巻付結合インサート（２０）と、
   結合インサート（２０）から各リブ（１５）に沿って延在する平行部分（２１）と、
   平行部分（２１）の前端で曲げられた屈曲部分（２４）と、
   屈曲部分（２４）に接続された状態で曲げられたソケットコネクタ（２３）であって、外部ソケットに接続されるソケットコネクタ（２３）とを備え、
   カバー（３００）は、ハウジング（１００）上に配置された複数の結合フック（１４）によってハウジング（１００）に一体的に固定されるとともに、カバー（３００）の側面において接続端子（２００）のピンコネクタ（２２）を下方向に押すピンコネクタ溝（３３）を備える印刷インクカートリッジ用電気コネクタ。
2. ハウジング（１００）は、各リブ（１５）の左側面及び右側面に止め顎部（１１）を有し、接続端子（２００）の平行部分（２１）が、止め顎部（１１）に挿入され固定される、請求項１に記載の印刷インクカートリッジ用電気コネクタ。
3. 接続端子（２００）が外部ソケット（５００）に接続されたとき、一対の接続端子（２００）が、端子接続部（５０）に接続されて二重接点構造を実現する、請求項１に記載の印刷インクカートリッジ用電気コネクタ。
4. 接続端子（２００）が、ハウジング（１００）の各結合ボス（１０）に嵌められた結合インサート（２０）の結合中央位置（１００Ａ）と、ソケット（５００）の端子接続部（５０）に接続されたソケットコネクタ（２３）の接触位置（２００Ａ）とに垂直である、請求項１又は３に記載の印刷インクカートリッジ用電気コネクタ。
5. カバー（３００）はその内部空間内に仕切（３４）を有し、仕切（３４）はハウジング（１００）の結合ボス（１０）の間を塞ぐ、請求項１に記載の印刷インクカートリッジ用電気コネクタ。
6. カバー（３００）がハウジング（１００）に結合されると、カバー（３００）の各ピンコネクタ溝（３３）の高さＨが、外部プリント回路基板（４００）からのピンコネクタ（２２）の最小高さｈより低く、ピンコネクタ（２２）が、各ピンコネクタ溝（３３）の高さＨと同じ高さに位置合せされて均一な平坦さを有するピンコネクタ（２２）を提供する、請求項１に記載の印刷インクカートリッジ用電気コネクタ。

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