JP2011222338A - Connector mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピンコネクタ端子でのセルクリーニング構造に関するものである。 The present invention relates to a cell cleaning structure with pin connector terminals.
一般的なピンコネクタ端子の構造について簡単に図を用いて説明する。図4は、ピンコネクタ端子で構成された電子機器の一部分を示した断面図である。コネクタピン22が接触端子24を有する電子機器25と加圧されて接する状態を示している。図5は、ピンコネクタケース21と電子機器25が加圧されていく状態を示す平面図である。さらに各状態でのピンコネクタの変位とピンコネクタ荷重及びピンコネクタが接触端子面を擦る所謂クリーニング量をグラフ化したものが図6である。コネクタケース21には、電気を導電するためのコネクタピン22とコネクタピン22が接触圧力を得るために伸縮を繰り返すコネクタばね23と図示しないハンダ付けされる接続端子とで構成されコネクタピン22から伝わった電気がコネクタばね23を通じて図示しない接続端子に接続され電子機器に導通する構造となっている。
A structure of a general pin connector terminal will be briefly described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of an electronic device constituted by pin connector terminals. A state in which the
コネクタピン22は、コネクタケース21内部においてコネクタばね23の巻き方向に対して垂直にスライド動作し所定の荷重にて接続端子部24と接触して電気を導電する。
コネクタピン22と接触する接続端子部24においては空気中に含まれる塵や埃、湿気などから端子表面に酸化皮膜が形成されるかまたは塵や埃そのものが汚れとして付着し接続不良を起こすことが一般的に知られているおり、着脱する電子機器などでは端子に付着した汚れを除去するための何らかの対策が必要とされている。一般的なピンコネクタ端子は、コネクタばね23に対して垂直にのみスライド動作するので、図6のグラフに示すようにコネクタピン22は接続端子部24と接触し所定の荷重を得ることができるが接続端子部24の表面を擦るクリーニング量はゼロであり、クリーニングされない状態である。
The
In the
このため従来ピンコネクタ端子のクリーニング方法が各種考えられておりその内の2つの代表的な例を示す。 For this reason, various conventional methods for cleaning pin connector terminals are considered, and two typical examples are shown.
例えば、特許文献1に記載のピンコネクタ端子においてはピンコネクタ端子を水平に移動させ接続端子部近傍に設けた斜面から水平面にコネクタピンの先端を擦り付けてコネクタピン先端の汚れを除去する方法がある。図7は、コネクタケース31が水平に移動し接続端子部34に嵌合する状態を示した構造平面図である。また図8は図7に示す状態をグラフ化したものであり、コネクタケース31の移動によりコネクタピン32の変位量と発生する荷重及びクリーニング量を示している。
For example, in the pin connector terminal described in
特許文献1に記載されたコネクタケース31は、コネクタピン32が嵌合する凹みを有する接続端子部34とコネクタピン32の先端が摺動する面36が接続端子部34の近傍に設けられ、コネクタピン32に荷重が掛かった状態で接続端子部34まで摺動することでコネクタピン32の先端の汚れを欠き出すセルフクリーニング構造を示している。
In the
図7において、コネクタケース31が横方向から水平移動し摺動面36に接触し、徐々にコネクタピン32に荷重が加わり内蔵したコネクタばね33を圧縮する。水平状態では接続に必要な規定圧以上の力で摺動面36を摺動しコネクタピン32の先端部の汚れを除去し、接続端子部34にコネクタピン32の先端が嵌ることで、所定の規定圧となる。
In FIG. 7, the
特許文献2に記載のコネクタ端子において、図9は、電子機器の一部分を表示した断面図を示す。コネクタケース41は接続するコネクタピン42の先端にコネクタピン中心から偏心したコネクタ偏心接触部46を設け、且つコネクタピン42がコネクタばね43に対して垂直に回転スライド動作できるガイド構造45をコネクタケース41に設けることでピンコネクタ中心からコネクタピン先端まで偏心した距離rを半径とするコネクタ偏心接触部46が接続端子部47表面に円弧を描きながら摺動することで汚れを落とすことができる。
In the connector terminal described in Patent Document 2, FIG. 9 is a cross-sectional view showing a part of an electronic device. The
図10は、特許文献2に記載のコネクタ端子の動きを表示した平面図である。 FIG. 10 is a plan view showing the movement of the connector terminal described in Patent Document 2. FIG.
図11は、図10のコネクタピンの変位による荷重とクリーニング量の推移を表したグラフである。 FIG. 11 is a graph showing the transition of the load and the cleaning amount due to the displacement of the connector pin of FIG.
図10ではコネクタピンが開放状態から規定圧になるまでのピンコネクタ端子の状態を示した図である。接続機器48がコネクタケース41に近づき接続端子部47にコネクタピン42が接触すると、コネクタばね43のプリセット荷重がコネクタピン42に生じる。さらに接続機器48がコネクタピン42を押し込むと、コネクタピン42はコネクタケース41内部に設けられたガイド溝44に沿って回転しながらコネクタばね43を押し込む。この時、コネクタピン42の先端部にあるコネクタ偏心接触部46がコネクタピン42の中心から離れた距離rを半径とする円弧を描きながら接続端子部47表面を擦りコネクタ偏心接触部46に付着した汚れを擦り除去する。ガイド溝が360度回転した場合は、元に戻ってしまう。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state of the pin connector terminal from when the connector pin is in the open state to when it reaches the specified pressure. When the
ピンコネクタ端子は、コネクタピンが内蔵するコイル状コネクタばねに対して垂直動作するというシンプルな構造であり内蔵されているコイルばねは古くから確立された技術でコイルばねを伸縮させるという垂直動作のみの使用であれば高耐久性が確保できる構造となっている。また構造上コイルばねの巻き方向に対して垂直動作しかできないため従来は、端子面の汚れ除去所謂端子クリーニング機構を有しないので使われ方としては固定接点端子として使用されるか、着脱可能な電子機器に使用される場合は着脱時に汚れや酸化皮膜の除去するためにピンコネクタ端子先端と接触面が加圧されながら端子面を擦ることができる構造を設けることで接触端子面の汚れを除去している。 The pin connector terminal has a simple structure that operates vertically with respect to the coiled connector spring built into the connector pin, and the built-in coil spring has only a vertical operation that expands and contracts the coil spring using an established technology. If used, it has a structure that can ensure high durability. In addition, because the structure can only operate perpendicular to the winding direction of the coil spring, it does not have a so-called terminal cleaning mechanism that removes dirt on the terminal surface, so it can be used as a fixed contact terminal or a detachable electronic device. When used in equipment, dirt on the contact terminal surface is removed by providing a structure that allows the terminal surface to be rubbed while the tip of the pin connector terminal and the contact surface are pressurized in order to remove dirt and oxide film when attaching and detaching. ing.
しかしながら特許文献1に示すコネクタ本体31は、所定の荷重がピンコネクタに掛かった状態でコイルばねに対して垂直方向以外の力、前記特許文献1では斜面と規定圧以上に加圧した状態でコネクタばね33に対して90度の角度を保持し水平移動させてピンコネクタケース31を移動させている。そのためピンコネクタ32やコネクタばね33がコネクタケース31内部で撓み、ばねの伸縮動作を損なう負荷がコネクタ内部生じてコネクタの異常摩耗や変形が発生し電気抵抗を増大させるという副作用が発生する。
However, the connector
このため多頻度で伸縮を繰り返す機器には使用できないということで本来ピンコネクタ端子が有する高耐久性能を活かしきれないという課題がある。 For this reason, there is a problem that the high durability performance inherent to the pin connector terminal cannot be fully utilized because it cannot be used for equipment that repeatedly expands and contracts frequently.
また特許文献2に示すコネクタケース41においてはコネクタピン42とコネクタばね43は偏心した状態でゼロ荷重から規定圧まで力が加わることになりコネクタケース41内部においてばねが偏った状態で動作することになり撓みやスムーズなスライドを損なう結果となってしまう。さらにまたコネクタケース41内部にガイド溝44を設けるためコネクタ本体は専用ピンとなり汎用性に欠けるという課題がある。
In the
本発明は、上記課題を解決するために、端子面のクリーニング時のピンコネクタ端子の加圧を所定の接触圧に対して減圧した状態で接続端子表面を擦ることができるようにし、コネクタ本体内部のコネクタピンやコネクタばねに掛かる負荷を減らし状態でコネクタピン先端部の汚れを除去するセルフクリーニング構造を提供することができる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention makes it possible to rub the connection terminal surface in a state where the pressure of the pin connector terminal during the cleaning of the terminal surface is reduced with respect to a predetermined contact pressure. It is possible to provide a self-cleaning structure that removes dirt at the tip of the connector pin while reducing the load applied to the connector pin and the connector spring.
前記従来の課題を解決するため、本発明のコネクタ端子構造は、コネクタピンが接続端子部に接触し始め予め規定した荷重に達したときにコネクタピンの先端のクリーニングを開始し、接続端子部が必要とされる所定の荷重に達する前にクリーニングを終了する動きをさせることができるコネクタ本体にガイドリブとガイドリブが所定の経路で動作させることができるガイド溝をピンコネクタ端子が納められた電子機器内部に設けることでコネクタピン及びコネクタばねに掛かる負荷を少なくした状態でクリーニングでき、コネクタの耐久性を向上させたピンコネクタ端子構造である。 In order to solve the conventional problem, the connector terminal structure of the present invention starts cleaning the tip of the connector pin when the connector pin starts to contact the connection terminal portion and reaches a predetermined load. Inside the electronic device in which the pin connector terminal is housed in the connector body that can be moved to finish the cleaning before reaching the required load and the guide rib and the guide groove that can move the guide rib in a predetermined path It is a pin connector terminal structure that can be cleaned in a state where the load applied to the connector pin and the connector spring is reduced, and the durability of the connector is improved.
本発明のコネクタ端子ガイド溝構造によれば、ガイド溝に沿ってコネクタ本体が移動した時に、コネクタピンが規定圧以下で接触面を擦ることでコネクタピンに掛かる負荷を下げた状態でクリーニングできるのでコネクタピン及びコネクタばねの負荷が減り高寿命のピンコネクタ端子が実現できる。 According to the connector terminal guide groove structure of the present invention, when the connector main body moves along the guide groove, the connector pin can be cleaned in a state where the load applied to the connector pin is reduced by rubbing the contact surface at a specified pressure or less. The load of the connector pin and the connector spring is reduced, and a long-life pin connector terminal can be realized.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるコネクタの透視外観斜視図である。
コネクタケース3は、コネクタピン4及びコネクタばね5とコネクタ側ガイドリブ2とを有している。コネクタピン4は、コネクタばね5により加圧されて接続機器7に設けられた接続端子部6と接触し電気信号を導電する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective external perspective view of a connector according to
The connector case 3 has connector pins 4 and
コネクタケース3は、筐体8に設けられている。筐体8には筐体ガイド溝1が設けられている。コネクタガイドリブ2が筐体ガイド溝1に沿って、筐体8内をスライド可能に移動する。
The connector case 3 is provided in the housing 8. A
図2は、コネクタケース3の移動を示す状態図で、筐体ガイド溝1に沿ってコネクタケース3を移動させた状態を示す。
FIG. 2 is a state diagram showing the movement of the connector case 3 and shows a state where the connector case 3 is moved along the
図3は、図2に示すコネクタケース3が移動した時のコネクタピンに掛かる荷重とクリーニング量の変化を示すグラフである。 FIG. 3 is a graph showing changes in the load applied to the connector pins and the cleaning amount when the connector case 3 shown in FIG. 2 moves.
図2に示す、コネクタピン4が開放された状態では、コネクタピン4は加圧されていないため、荷重はゼロであるが、内蔵されたコネクタばね5とコネクタケース3によりコネクタ内部の端面に所定の荷重にて押し付けられたプリセット荷重を有する。
In the state where the connector pin 4 shown in FIG. 2 is opened, the connector pin 4 is not pressurized, so the load is zero. However, the built-in
コネクタ側ガイドリブ2が筐体ガイド溝1に沿って移動し接続機器7に設けられた接続端子部6に接触する。コネクタピン4は、筐体端面から所定の位置で接触し、プリセット荷重が接続端子部6に負荷される。
The connector-side guide rib 2 moves along the
図2に示すように、さらにコネクタケース3が筐体ガイド溝1に沿って平面図左方向に移動することでコネクタ側ガイドリブ2は筐体ガイド溝1に設けられた斜面に沿って平面図に示す筐体ガイド溝1を左斜め上に移動し図2に示す平面図の筐体ガイド溝1の左端に達する。この時、コネクタピン4が接続端子部6を加圧しながら移動するので接続端子部6表面を擦りコネクタピン4に付着した汚れが除去される。
As shown in FIG. 2, the connector case 3 further moves leftward in the plan view along the
図2の平面図に示すコネクタ側ガイドリブ2が筐体ガイド溝1の左端からさらに上方向に移動することで規定圧に達し図示しないロック機構に保持されて固定保持される。
The connector-side guide rib 2 shown in the plan view of FIG. 2 moves further upward from the left end of the
コネクタピン4の先端は図2に示すように規定圧に達する前にクリーニング動作を終了するのでコネクタピン4及びコネクタばね5に掛かる力は所定のばね荷重より少なくできコネクタへの負担を減らすことができる。
Since the tip end of the connector pin 4 finishes the cleaning operation before reaching the specified pressure as shown in FIG. 2, the force applied to the connector pin 4 and the
以上から所定荷重に達する前にクリーニングを終了することでピンコネクタ端子に掛かる負荷が減りピンコネクタ端子の耐久性向上が計れ、高寿命なセルフクリーニング機構を有するコネクタピン端子構造を得ることができる。 As described above, by ending the cleaning before reaching the predetermined load, the load applied to the pin connector terminal is reduced, the durability of the pin connector terminal can be improved, and a connector pin terminal structure having a long-life self-cleaning mechanism can be obtained.
さらにまた筐体ガイド溝1を電子機器筐体側に設けることで動作タイミングやクリーニングタイミングの調整をガイド溝の形状にて容易に行なうことができるので、使用するコネクタピンは汎用品のコネクタピンを用いて容易に調整可能という長所を有する。
Furthermore, since the
本発明にかかるガイド溝を有するコネクタピン構造を備えた電子機器は、内蔵する接続機器の着脱を多頻度で繰り返し行なうことができ、高寿命なコネクタピン端子を得ることができるとともに、ガイド溝の形状を変えることにより安価なコストで汎用性の高い着脱機能付き電子機器等の用途に有用である。 An electronic device having a connector pin structure having a guide groove according to the present invention can repeatedly attach and detach a built-in connection device frequently and can obtain a connector pin terminal having a long life. By changing the shape, it is useful for applications such as an electronic device with a detachable function having high versatility at low cost.
1 筐体ガイド溝
2 コネクタ側ガイドリブ
3、21、31、41 コネクタケース
4、22、32、42 コネクタピン
5、23、33、43 コネクタばね
6、24、34、47 接続端子部
7、25、35、48 接続機器
8、26、49 電子機器
36 摺動面
45 コネクタガイド溝
46 コネクタ偏心接触部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ピンコネクタを垂直方向に伸縮するコネクタばねと、
前記ピンコネクタ及び前記コネクタばねを保持するケースと、
前記ケースの外部に設けられたガイドリブと、
前記ケースが収納された筐体と、
前記筐体に設けられ、前記ガイドリブが移動するガイド溝と、を備え
前記ガイド溝は、クランク形状であり、
前記外部接続端子に対する前記ピンコネクタによる荷重が最大となる前であって、前記
外部接続端子に対する前記ピンコネクタによる荷重が所定の荷重となる間、前記ガイド溝
により前記ケースが水平方向に摺動されることを特徴とするコネクタ構造。 A pin connector;
A connector spring that expands and contracts the pin connector in the vertical direction;
A case for holding the pin connector and the connector spring;
A guide rib provided outside the case;
A housing containing the case;
A guide groove that is provided in the housing and in which the guide rib moves, and the guide groove has a crank shape,
The case is slid horizontally by the guide groove before the load by the pin connector with respect to the external connection terminal is maximized and while the load by the pin connector with respect to the external connection terminal becomes a predetermined load. A connector structure characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010091069A JP2011222338A (en) | 2010-04-12 | 2010-04-12 | Connector mechanism |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014034075A (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Canon Inc | Robot device |
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