JP2014086187A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ＺＩＦ構造の多芯コネクタにおいて、プラグコネクタがレセプタクルコネクタに対し斜めに嵌合するようにリレセプタクルコネクタに挿入され、そしてロックされることを防止する。
【解決手段】プラグコネクタ１の側部に形成された係合ピンを、レセプタクルコネクタ２に回転可能に配置されたシャフト２−３−１形成されたフックに設けられたピン引き込み部により、引き込むことにより、プラグコネクタ１をレセプタクルコネクタ２内に挿入させロックするコネクタにおいて、プラグコネクタ１が斜めに嵌合される場合に、フックにピンの回転を阻止する突起部を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタに関し、例えば超音波診断装置のような医療機器や、半導体検査装置等の産業用機器に使用される多芯コネクタの相互接続において、プラグコネクタとリセプタクルコネクタが斜めに嵌合しその状態でロックされることを防止するように構成されたコネクタに関する。

例えば従来のＺＩＦ（zero force insertion）構造のコネクタ等においては、本発明における一実施例に係る図１の場合と同様に、プラグコネクタ１をレセプタクルコネクタ２に挿入した後に、プラグコネクタ側の複数のコンタクト２−８と、レセプタクルコネクタ側の対応する複数のコンタクト２−５とを互いに接触させながらさらに挿入し、電気的に接続可能にした後、上記プラグおよびレセプタクルコネクタ間を、例えば回転可能なシャフト２−３−１を含む適切なロック手段を用いてロックしていた。

図１０に従来技術により挿入およびロックに使用されていたシャフト組立体２−９を示す。シャフト組立体２−９はレセプタクルコネクタ２に配置される。シャフト組立体２−９は、レセプタクルコネクタ２に具備されたコンタクトの接触のためのカム２−３−４と、コネクタ間のロックのためのフック２−３−２および２−３−２’が同軸上に配置されたシャフト２−３−１を有する。

図１０においては、シャフト２−３−１を右周りに回転させて、フック２−３−２および２−３−２’の引き込み部を形成する凹部２−３−５、２−３−５’内にプラグコネクタ１の側部に形成された突出部から成る係合ピン１−１を引き込むことにより、コンタクト間の接触作用およびコネクタ間のロック作用をさせることができる。

このような接触およびロック構造としては、本発明に係る図２に示す構造と同様に、プラグコネクタ１の両側面に（図２は片側のみ図示）、レセプタクルコネクタ２のシャフト２−３−１に形成されたフック２−３−２と係合するための、突出部から成る係合ピン１−１を配置する。図１０に示すように、係合フック２−３−２および２−３−２’は嵌合時にレセプタクルコネクタ２に具備された連動回転するシャフト２−３−１の両サイドに固定されている。シャフト２−３−１を右回りに回転させることにより、プラグコネクタ１のプラグ係合ピン１−１をフック２−３−２、２−３−２’に形成された凹部２−３−５および２−３−５’に引き込んでロックする構造になっている。

特開２００４−３１２３５号公報

図１０に示すような、従来タイプのシャフト組立体１０を用いた場合の係合動作の問題点について説明する。通常、プラグコネクタ１がレセプタクルコネクタ２に平行に挿入された状態で、図１０におけるレセプタクルコネクタ２のシャフト２−３−１を右周りに回転させる。すると、シャフト２−３−１の両サイド２箇所にシャフト２−３−１と共に回転可能に固定されたフック２−３−２、２−３−２’がプラグコネクタ1の側部に形成された突出部即ち係合ピン１−１に係合して、プラグコネクタ１をレセプタクルコネクタ２に引き込むと共に、係合ピン１−１とフック２−３−２の凹部２−３−５の係合により、プラグコネクタ１をレセプタクルコネクタ２にロックする。

このように、従来技術におけるフック２−３−２、２−３−２’は、プラグコネクタ１の係合ピン１−１をフックの凹部２−３−５、２−３−５’に誘い込み、ロックする。係合ピン１−１を用いてロックする目的のため、全てのフックは例えば図１０の２−３−２のような開口部が曲線状に開いた凹部２−３−５を有する形状を有することができる。

従来技術においても、プラグコネクタ１の両サイドに図２に示すように、ロック係合ピン１−１を有する（図２は片側のみ図示）。図２は、２列の多芯コネクタを示す。この例においては、プラグコネクタ１の嵌合時にリセプタクルコネクタ２に具備された連動回転するシャフト２−３−１に固定された両サイドの係合用フック２−３−２（図３において片側のみ図示）が、その凹部にシャフト２−３−１の回転によりプラグコネクタ１の係合ピン１−１を引き込んでロックする構造のコネクタに関する。

しかし、図１０に示す従来のシャフト組立体２−９を使用する場合には、レセプタクルコネクタ２にプラグコネクタ１が斜めに挿入された状態でレセプタクルコネクタ２のシャフト２−３−１を回転させると、例えば片側のフック２−３−２のみがプラグコネクタ１の係合ピン１−１に係合し、逆側のフック２−３−２’の凹部２−３−５’は対応する係合ピン１−１（図示せず）を係合しないでシャフト２−３−１は回転完了が可能となる場合が生ずる。

即ち、一方のフック２−３−２’においては係合ピン１−１が凹部２−３−５’と係合せず、フック２−３−２’は係合ピン１−１の下側で回転する。この状態では、片側のフック２−３−６のみにより係合ピン１−１がロックされ、フック２−３−６’はロックされずにプラグコネクタ１が斜めの状態のままで嵌合された状態になる。従って、この状態ではプラグコネクタ１のコンタクト２−８とは一部で電気接続しているが一部は電気接続されないで嵌合される場合が生ずる。

このように、プラグコネクタ１がレセプタクルコネクタ２に対して水平に嵌合されない場合に、プラグコネクタ１の片側の係合ピン１−１だけがロックされ、他方の係合用ピン（図示せず）はロックされない状態でシャフト２−３−１が回転し、嵌合が終了される状態が発生する。この状態ではコンタクト２−８、２−５の全てのピンが接続された状態にならず、ユーザのアプリケーションのエラーを発生させる可能性がある。多芯コネクタは作業者が目視できる測定装置等の前面またはその近傍に配置されるとは限らないので、かかる斜め嵌合が測定者に発見されないまま使用される場合が生ずる。

かかる従来例のように、プラグコネクタ１が水平に嵌合されない場合に、プラグコネクタの片側の係合ピン１−１だけをロックして嵌合が完結される状態が発生することを防止する必要がある。ロックされないピンがある場合には、コネクタの全てに係る信号が接続されていることはなく、アプリケーションのエラーを発生させる可能性があるからである。

この問題点の対策のために、本発明においては、リセプタクルコネクタのフック部に、さらに突起部を追加して、プラグコネクタがリセプタクルコネクタに完全に挿入されない場合には、この突起部がプラグコネクタ１のピンに当たり、シャフト及びフックが回転できない構造として、未嵌合状態を発生させない構造とした。

本発明の一実施例におけるコネクタは、複数のコンタクトを有するプラグコネクタを、対応する複数のコンタクトを有するリセプタクルコネクタに挿入し、プラグコネクタの両サイドに設けた少なくとも１つのプラグ係合用ピンを、リセプタクルコネクタに設けられた回転可能なシャフトに固定され、少なくとも１つのプラグ係合用ピンに対する引き込み部を有する少なくとも１つのフック部が、シャフトの回転により引き込み部に引き込んでロックするコネクタであって、少なくとも１つのフック部に突起部を設け、プラグコネクタがリセプタクルコネクタに対し平行に嵌合されていない場合に、この突起部がプラグコネクタの少なくとも１つの係合用ピンに当り、少なくとも１つのフック部およびシャフトの回転を阻止するようにしたコネクタに係る。

また、リセプタクルコネクタには、それぞれ両端に少なくとも１つのフック部が固定された２本のシャフトが平行設置されており、２本のシャフトはシャフトに設けられた歯車によって対向連動回転するコネクタに係る。

また、２本のシャフトを設置したコネクタにおいて、各シャフトの両端に形成されたフック部のうち少なくとも１つのフック部に対して突起部を設けたコネクタに係る。

また、引き込み部は、少なくとも１つのフック部に形成された凹部であるコネクタに係る。

また、コネクタはＺＩＦ構造の多芯コネクタである。

本発明のプラグコネクタ１およびレセプタクルコネクタ２を示す図である。 本発明において、プラグコネクタ１に設けた係合ピン１−１を示す図である。 レセプタクルコネクタ２に設けたフック２−３−２’を示す図である。 レセプタクルコネクタ２の分解図を示す図である。 本発明のレセプタクルコネクタ２のシャフト組立体を示す図である。 プラグコネクタ１とレセプタクルコネクタ２の結合状態を示す断面図である。 プラグコネクタ１がレセプタクルコネクタ２に平行に挿入された状態を示す図である。 プラグコネクタ１がレセプタクルコネクタ２に２°斜め挿入された状態を示す図である。 プラグコネクタ１がレセプタクルコネクタ２に５°斜め挿入された状態を示す図である。 従来タイプのシャフト組立体の図である。

図１に、本発明の一実施例に係る多芯コネクタを示す。この多芯コネクタはプラグコネクタ１およびロック用のシャフト２−３−１を有するレセプタクルコネクタ２を含む。この実施例におけるコネクタは、測定装置や検査装置等の配線接続に使用される複数のコンタクト２−８および２−５をそれぞれ結合する多芯コネクタにおいて好適に適用することができる。レセプタクルコネクタ２のハウジング２−１内にプラグコネクタ１を挿入し、以下説明する適切な引き込み手段によりレセプタクルコネクタ２内の固定位置にプラグコネクタ１を引き込むことにより、プラグコネクタ１の複数のコンタクト２−８とレセプタクルコネクタ２における対応する複数のコンタクト２−５とを互いに電気的に接続させることができる。

図１は複数のコンタクトがそれぞれ２列に配置された実施例である。１列または複数列であっても良い。図４に示すような互いに連動する歯車２−３−３および２−３−３’を用いて、シャフト２−３−１を回転することによりシャフト２−３−１’を回転させ、引き込み手段を形成するフック２−３−２，２−３−２’を回転させて、プラグコネクタ１の引き込みおよびプラグコネクタ１とレセプタクルコネクタ２をロックする。

本発明においては、プラグコネクタ１がレセプタクルコネクタ２に対して斜めに嵌合されロックされることを防止するため、斜めに嵌合される状態では、プラグコネクタ１とレセプタクルコネクタ２の嵌合およびロックが阻止される構造を形成する。

このため、図５に示すように、フック２−３−２に突起部２−３−２−１を追加形成する。突起部２−３−２−１を追加することにより、プラグコネクタ１が完全に挿入されない場合、追加された突起部２−３−２−１がプラグコネクタ１のピン１１に当たりフック２−３−２’が回転できない構造とする。突起部２−３−２−１の形成位置はフック２−３−２の上部とすることが望ましい。また突起部２−３−２−１はフック２−３−２と別工程により形成しても良いし、一体形成としても良い。

図２に、本発明の一実施例に係るプラグコネクタ１に設けられた、引き込み手段を形成する係合ピン１−１を示す。この係合ピン１−１をレセプタクルコネクタ２に設けた適切な引き込み手段、例えば図４に示すようなフック２−３−２、により下方に引き込むことによりプラグコネクタ１をレセプタクル２内の固定位置に引き込むことができる。

図３に、レセプタクルコネクタ２及び、レセプタクルコネクタ２に配置されたシャフト２−３−１に形成されたフック２−３−２’を示す。

図４に本発明の一実施例に係るレセプタクルコネクタ２の分解図を示す。図４のリセプタクルコネクタ２は、ハウジング２−１、ハウジング２−１内に配置されるインシュレータ２−２、シャフト２−３−１、２−３−１’コンタクトモジュール２−４を有する。複数のコンタクト２−５を適切に配列するためのインシュレータ２−２はインシュレータ取り付け用ネジ２−７によりハウジング２−１に取り付けられる。レセプタクル側コンタクト２−５およびグランドスプリング２−６がコンタクトモジュール２−４に取り付けられている。

図４のリセプタクルコネクタ２は、複数のコネクタが２列に配置された事例である。このため２本のシャフト２−３−１，２−３−１’が使用されている。この実施例では、各シャフトの一方の側にのみ突起部を有するフック２−３−２，２−３−２’が取り付け固定されている。シャフト２−３−１，２−３−１’は歯車２−３−３、２−３−３’によって対抗連動回転するように平行に設置されている。フック２−３−２、２−３−２’は対向回転してプラグコネクタ１の対応する係合ピン１−１（図２を参照）に係合する。図４に示すように、シャフトの両サイドの最低各１個のフック２−３−２に突起部２−３−２−１を追加したフックにすることにより、プラグコネクタが完全に挿入されないと突起部がプラグコネクタのピンに当たりフックが回転できない構造とすることができる。２−３−４、２−３−４’はコンタクトの接触のためのカムである。

図５に本発明の実施例に係るレセプタクルコネクタ２のシャフト組立体２−９、および突起部２−３−２−１が形成されたフック２−３−２を示す。この実施例では、右側手前のフック２−３−２にのみ突起部２−３−２−１が形成され、左側のフック２−３−２’には突起部は形成されていない。なお、双方のフックに突起部を形成することも可能である。

フック２−３−２に突起部２−３−２−１が形成された構成を有するレセプタクルコネクタ２は、斜め挿入状態では、図９に示すようにプラグコネクタ１の係合ピン１−１にレセプタクルコネクタ２のフック２−３−２の突起部２−３−２−１が当たり、レセプタクルコネクタ２のシャフト２−３−１は回転不可能な状態になる。このため、不完全な嵌合状態であることが使用者に容易に知覚される。このため、不完全嵌合状態は発生しない。

図５は突起部２−３−２−１が右側手前のフック２−３−２にのみ形成されたシャフトの例である。反対側の左側のフック２−３−２’にのみ形成することも可能であり、または双方のフック２−３−２、２−３−２’に形成することも可能である。即ち、少なくとも１個のフック部に対して突起部を設ければ良い。

図５の左下に、フック部に突起部２−３−２−１を形成したフック（ａ）の事例、および突起部を形成しないフック（ｂ）の事例を示す。

図６にシャフト２−３−１、２−３−１’の回転により、レセプタクル２のレセプタクル側コンタクト２−５と、プラグ１のプラグ側コンタクト２−８を電気的に接触させる構造の一事例を断面図により示す。図６（ａ）はシャフト２−３−１およびカム２−３−４が回転する前の状態を示し、コンタクト２−５と２−８は未接触である。図６（ｂ）はシャフトおよびカムの回転によりコンタクト同士を接触させた状態を示す。シャフト２−３−１、２−３−１’は、ほぼ長方形の断面のカム２−３−４、２−３−４’を回転させる。カムの長径の部分（例えば図６の事例では対角部）が回転によりレセプタクル側コンタクト２−５を押し広げるようにして横方向に移動させ、その上端部２−１１をプラグ側コンタクト２−８の下端部２−１２に横方向に押し付けることにより、レセプタクル側コンタクト２−５をプラグ側コンタクト２−８に対し電気的に接触させる。

図７〜図９に、複数のコンタクトがそれぞれ２列に配置された実施形態に係るコネクタの動作状態を示す断面図を示す。

図７は、正常な嵌合状態を示す。プラグコネクタ１がレセプタクルコネクタ２に平行に挿入された場合である。プラグコネクタ１の係合ピン１−１に対してレセプタクルコネクタ２のフック２−３−２がシャフト２−３−１の回転と共に回転することにより、プラグピンを引き込みそしてロックした状態（通常嵌合）を示す。

図８は、プラグコネクタ１が２°斜め挿入された状態の断面図を示す。この状態では、プラグコネクタ１の係合ピン１−１をフック２−３−２の先端部分が下方に誘うことができる。このために、シャフト２−３−１の回転により、プラグコネクタ１は図７に示す通常嵌合と同様に引き込まれ、プラグコネクタ１とレセプタクルコネクタ２は互いに平行になり、適切に嵌合ロックされる。

図９は、プラグコネクタ１がレセプタクルコネクタ２に対して５°斜めに挿入された状態の断面図を示す。この状態では、プラグコネクタ１の係合ピン１−１に、フック２−３−２に設けた突起部２−３−２−１が当たり、シャフト回転は阻止されてプラグコネクタは、嵌合、ロックされない。

このため、プラグコネクタ１が斜めの状態のままで嵌合されロックされる状態は生せず、不完全嵌合状態は発生しない。

以上本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の技術的範囲を逸脱せずに、種々の変形が可能である。即ち、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を変形しない範囲で種々変形することが可能である。更に上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々な発明が抽出され得る。

１ … プラグコネクタ、
１−１ … 係合ピン、
２ … レセプタクルコネクタ、
２−１ … ハウジング、
２−２ … インシュレータ、
２−３ … シャフト組立体、
２−３−１ … シャフト、
２−３−１’ … シャフト、
２−３−２ … フック、
２−３−２’ … フック、
２−３−２−１ … 突起部、
２−３−３ … 歯車、
２−３−３’ … 歯車、
２−３−４ … カム、
２−３−４’ … カム、
２−３−５ … … 凹部、
２−３−５’ … … 凹部、
２−４ … コンタクトモジュール、
２−５ … レセプタクル側コンタクト、
２−６ … グランドスプリング、
２−７ … インシュレータ取り付け用ネジ、
２−８ … プラグ側コンタクト、
２−９ … シャフト組立体、
２−１０ … 凹部、
２−１１ … レセプタクル側コンタクトの上端部、
２−１２ … プラグ側コンタクトの下端部、

本発明の一実施例におけるコネクタは、複数のコンタクトを有するプラグコネクタを、対応する複数のコンタクトを有するリセプタクルコネクタに挿入し、プラグコネクタの両サイドに設けた少なくとも１つのプラグ係合ピンを、リセプタクルコネクタに設けられた回転可能なシャフトに固定され、前記少なくとも１つのプラグの係合ピンに対する引き込み部を有する少なくとも１つのフック部が、シャフトの回転により引き込み部に引き込んでロックするコネクタであって、リセプタクルコネクタにはそれぞれ両端に少なくとも１つのフック部が固定された２本のシャフトが平行設置されており、２本のシャフトはシャフトに設けられた歯車によって対向連動回転し、２本のシャフトの両端の各々において、固定される少なくとも１つのフック部のうち少なくとも１つのフック部に突起部を設け、プラグコネクタがリセプタクルコネクタに対し平行に嵌合されていない場合に、この突起部がプラグコネクタの少なくとも１つの係合用ピンに当り、少なくとも１つのフック部およびシャフトの回転を阻止するようにしたコネクタに係る。

以上本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の技術的範囲を逸脱せずに、種々の変形が可能である。即ち、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を変形しない範囲で種々変形することが可能である。更に上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々な発明が抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
複数のコンタクトを有するプラグコネクタを、対応する複数のコンタクトを有するリセプタクルコネクタに挿入し、前記プラグコネクタの両サイドに設けた少なくとも１つのプラグの係合ピンを、前記リセプタクルコネクタに設けた回転可能なシャフトに固定されそして前記少なくとも１つのプラグの係合ピンに対する引き込み部を有する少なくとも１つのフック部が、前記シャフトの回転により前記引き込み部に引き込んでロックするコネクタであって、
前記少なくとも１つのフック部に突起部を設け、前記プラグコネクタが前記リセプタクルコネクタに対し平行に嵌合されていない場合に、前記突起部が前記プラグコネクタの前記少なくとも１つのプラグの係合ピンに当り、前記少なくとも１つのフック部およびシャフトの回転を阻止するようにしたことを特徴とするコネクタ。
［２］
前記リセプタクルコネクタにはそれぞれ両端に少なくとも１つのフック部が固定された２本のシャフトが平行設置されており、前記２本のシャフトは前記シャフトに設けられた歯車によって対向連動回転することを特徴とする［１］に記載のコネクタ。
［３］
前記２本のシャフトを設置したコネクタにおいて、各シャフトの両端に形成されたフック部のうち少なくとも１つのフック部に対して前記突起部を設けたことを特徴とする［２］に記載のコネクタ。
［４］
前記引き込み部は、前記少なくとも１つのフック部に形成された凹部であることを特徴とする［１］に記載のコネクタ。
［５］
前記コネクタはＺＩＦ構造の多芯コネクタであることを特徴とする［１］に記載のコネクタ。

Claims (5)

1. 複数のコンタクトを有するプラグコネクタを、対応する複数のコンタクトを有するリセプタクルコネクタに挿入し、前記プラグコネクタの両サイドに設けた少なくとも１つのプラグの係合ピンを、前記リセプタクルコネクタに設けた回転可能なシャフトに固定されそして前記少なくとも１つのプラグの係合ピンに対する引き込み部を有する少なくとも１つのフック部が、前記シャフトの回転により前記引き込み部に引き込んでロックするコネクタであって、
   前記少なくとも１つのフック部に突起部を設け、前記プラグコネクタが前記リセプタクルコネクタに対し平行に嵌合されていない場合に、前記突起部が前記プラグコネクタの前記少なくとも１つのプラグの係合ピンに当り、前記少なくとも１つのフック部およびシャフトの回転を阻止するようにしたことを特徴とするコネクタ。
2. 前記リセプタクルコネクタにはそれぞれ両端に少なくとも１つのフック部が固定された２本のシャフトが平行設置されており、前記２本のシャフトは前記シャフトに設けられた歯車によって対向連動回転することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記２本のシャフトを設置したコネクタにおいて、各シャフトの両端に形成されたフック部のうち少なくとも１つのフック部に対して前記突起部を設けたことを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記引き込み部は、前記少なくとも１つのフック部に形成された凹部であることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
5. 前記コネクタはＺＩＦ構造の多芯コネクタであることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。

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