JP2014192068A - プラグコネクタの接続構造及びプラグコネクタ若しくはベースコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】
プラグコンタクトと結線板のパッド間を嵌合操作で接続可能なプラグコンタクトとベースコネクタとの接続構造。
【解決手段】
モーター本体Ｍ１を収容するモーターケースＭＣのプラグ取り付け口Ｑに取り付けられるプラグコンタクト１２０を備えたプラグコネクタ１０と、モーター本体Ｍ１に付属する結線板ＢにプリントされたパッドＢＰと、の接続構造であって、プラグコンタクト１２０は結線板側である後端部に後方に延びる後方ピン１２３を備え、結線板Ｂは後方ピン１２３をその周面で挟持可能な接続部２２３を備えたベースコネクタ２０を備え、プラグコンタクト１２０と、ベースコネクタ２０との電気的機械的接続は後方ピン１２３の接続部２２３への嵌合操作で行なえる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラグコネクタと機器本体に付属する結線板にプリントされたパッドとの接続構造に関する。

この分野のコネクタとして、いわゆるキャノンコネクタがある。主に電源接続用として大容量モーターと、ＡＣケーブルとの接続に用いられる。一般に雄コンタクトを備えるプラグコネクタがモーターケースに取り付き、雌コンタクトを備えるリセプタクルコネクタが外部電源供給用ＡＣケーブルに取り付く。プラグコネクタと、リセプタクルコネクタとは挿抜可能なハウジング構造を備えている。

モーターは、モーター本体がモーターケースに収まり、モーター本体は、一側面に結線板が備わる。結線板は、モーター本体の周囲にあるコイル毎に電源からの電気を分配するための回路が組まれたプリント基板である。この結線板のパッドと、プラグコネクタのプラグコンタクト間の接続は、一般に電線の半田付けによる。このようにプラグコネクタと結線板のパッドとの接続は、練度を要する手作業に頼っている（図１４参照）。
このようなプラグコンタクトと、電線との接続作業を改善する技術として特許文献１及び２記載の技術が知られている。

しかし、いずれの技術も電線の接続作業の存在を前提にし、その負担軽減がテーマであって、電線の接続手段を他の手段に置き換えることによって、電線の接続作業をモーターの組立工程からなくすという発想のものではない。

特開２００９−１８９１１０号公報 特開２００９−１１２０８５号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、次のうち少なくともその一つを目的とする。その目的は、結線板のパッドに接続手段を取り付けることによって、プラグコンタクトと結線板のパッド間を嵌合操作で接続可能なプラグコンタクトと、接続手段との接続構造を提供することである。また別の目的は、プラグコンタクトと、接続手段との相対的な位置ズレが生じた場合でも、ズレ吸収機構の働きによって嵌合操作で接続可能なプラグコンタクトと、接続手段との接続構造を提供することである。

本発明のプラグコンタクトと、接続手段との接続構造は、（１）機器本体を収容する機器ケースのプラグ取り付け口に取り付けられるプラグコンタクトを備えたプラグコネクタと、前記機器本体に付属する結線板にプリントされたパッドと、の接続構造であって、前記プラグコンタクトは結線板側である後端部に後方に延びる後方ピンを備え、前記パッドは前記後方ピンをその周面で挟持可能な接続手段を備え、前記プラグコンタクトと、前記接続手段との電気的機械的接続は前記後方ピンの前記接続手段への嵌合操作で行なえるところに特徴を有するものである。

この発明によれば、プラグコンタクトは、その後端部に備わる後方ピンと、結線板のパ
ッドに備わる挟持可能な接続手段との嵌合によって、プラグコンタクトと結線板のパッド間を電気的機械的に接続することができる。これにより、電線の接続作業をなくすことができる。

後方ピンは、たとえば切削加工あるいは転造加工によって、プラグコンタクトと一体的に形成されるものであってよく、あるいは、別体で作られ、後でプラグコンタクトと一体となるものであってもよい。

プラグコンタクトは、剛性があり良導電性の金属あるいは合金からなるものであってよく、あるいは、たとえば銀フィラーが添加された良導電性の合成樹脂、シリコーンゴム、あるいはエラストマからなるものであってもよい。後方ピンは断面円形あるいは断面矩形のピン状であってよく、あるいは板状であってもよい。

好ましくは、本発明のプラグコンタクトと接続手段との接続構造は、（２）前記接続手段が剛性と導電性を有する金属の圧延材からなり、前記後方ピンをその周面で挟持する一対の挟持片を有する接続部を備え、前記挟持片は少なくとも一方が弾性的変位可能な屈曲部を備えるところに特徴を有する（１）記載のものである。

この発明によれば、挟持片は少なくとも一方が弾性的変位可能な屈曲部を備えるので、押圧力によって後方ピンを安定的に接続可能である。屈曲部は挟持片の上端にあってよく、あるいは下端にあってよい。あるいは側端にあってもよい。

好ましくは、本発明のプラグコンタクトと接続手段との接続構造は、（３）前記挟持片のうち少なくとも一方の挟持片は、前記後方ピンと接続するための接触面を備え、前記後方ピンの嵌合方向の直交方向に相当する前記接触面の幅が前記後方ピンの直径又は幅に比べて少なくとも３倍の大きさを備え、前記接触面に対する前記後方ピンの相対的な位置ズレに対して接続可能範囲が拡大されているところに特徴を有する（２）記載のものである。

この発明によれば、接触面の幅が、後方ピンの直径又は幅に比べて少なくとも３倍の大きさを備える。これにより、接触面に対する後方ピンの主に幅方向の相対的な位置ズレに対して、接続可能範囲が拡大される。

好ましくは、本発明のプラグコンタクトと接続手段との接続構造は、（４）前記接触面は台地状に隆起した平坦面からなるところに特徴を有する（３）記載のものである。

この発明によれば、接触面は台地状の平坦面からなるので、後方ピンを面で受けることができ、接続面積が拡大される。これにより、数十アンペア程度の比較的大きな電流が流れる部分の接続が可能である。

好ましくは、本発明のプラグコンタクトと接続手段との接続構造は、（５）前記接触面は、前記後方ピンの先端側半分の範囲で接続し、前記接触面の嵌合方向に沿う長さが、前記後方ピンの全長の少なくとも１／３は備えるところに特徴を有する（３）又は（４）記載のものである。

この発明によれば、接続手段の接触面は、後方ピンの先端側で接触し、且つ接触面の長さは後方ピンの長さの少なくとも１／３は備える。これにより、接触面に対する後方ピンの長さ方向の相対的な位置ズレに対して、接続可能範囲が拡大される。

図１は本実施形態に係るプラグコネクタとベースコネクタとの嵌合状態を示す外観図である。 図２は図１に示されるプラグコネクタの断面図である。 図３は図１に示されるプラグコネクタの分解図である。 図４は図１に示されるプラグコネクタに組み付けられるプラグコンタクトの側面図である。 図５は図１に示されるベースコネクタであって、（ａ）はベースハウジングとベースコンタクトとの分解図であり、（ｂ）はベースハウジングとベースコンタクトとの組み付け図である。 図６は図５に示されるベースコンタクトであって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 図７は本実施形態に係るベースコンタクトとプラグコンタクトとの嵌合状態を示す外観斜視図である。 図８は本実施形態に係るベースコンタクトとプラグコンタクトとのＸ方向のフローティング構造を示す側面図であって、（ａ）はマイナス方向のズレ、（ｂ）はプラス方向のズレである。 図９は同Ｙ方向のフローティング構造を示す側面図であって、（ａ）はマイナス方向のズレ、（ｂ）はプラス方向のズレである。 図１０は同θ方向のフローティング構造を示す側面図である。 図１１は本実施形態に係るプラグコネクタとベースコネクタとの接続構造を備えるモーターケースであって、（ａ）は主要部の断面図、（ｂ）はベースコネクタと結線板のパッドとの接続状態を示す斜視図である。 図１２は別の実施形態１に係るプラグコンタクトとベースコンタクトとの嵌合過程を示す外観斜視図であって、（ａ）は嵌合前、（ｂ）は嵌合後である。 図１３は別の実施形態２に係るプラグコンタクトとベースコンタクトとの嵌合状態を示す側面図である。 図１４は従来技術に係るプラグコネクタと結線板との間を電線による接続構造を備えるモーターケースの主要部の断面図である。

本発明の実施形態を添付図面に従って説明するが、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で実施することができる。図１は本実施形態に係るプラグコネクタとベースコネクタとの嵌合状態を示す外観図である。図２は図１に示されるプラグコネクタの断面図である。図３は図１に示されるプラグコネクタの分解図である。図４は図１に示されるプラグコネクタに組み付けられるプラグコンタクトの側面図である。図５は図１に示されるベースコネクタであって、（ａ）はベースハウジングとベースコンタクトとの分解図であり、（ｂ）はベースハウジングとベースコンタクトとの組み付け図である。図６は図５に示されるベースコンタクトであって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。図７は本実施形態に係るベースコンタクトとプラグコンタクトとの嵌合状態を示す外観斜視図である。

ここで、説明で使用する指示方向について定義する。図１を例にとれば、紙面の上方でプラグコネクタのリセプタクルコネクタとの嵌合面側を、前、場合によっては、上、とし、反対側を、後、場合によっては、下、とする。図面によってイメージしやすい呼び方を用い、図面には、その定義方向を表示する。尚、位置ズレの説明では、ズレ方向の空間的なイメージのしやすさを考慮して、更に、Ｘ方向、Ｙ方向、及びθ方向の３次元で表現し、図面にはその定義方向を示す。

〈接続構造の概観〉 本発明に係るプラグコネクタ１０と、ベースコネクタ２０との接続構造を概観する。プラグコネクタ１０は、図１に示されるように、ＡＣ電源ケーブルに
繋がるリセプタクルコネクタＳと嵌合する面を前方に備える一方、モーター本体Ｍ１に繋がるベースコネクタ２０と嵌合する面を後方に備える。この接続構造によって、モーター本体Ｍ１と、ＡＣ電源とが接続される。本発明に係る接続構造は、プラグコネクタ１０と、ベースコネクタ２０との接続に係るものである。

〈プラグコネクタ〉 プラグコネクタ１０について説明する。プラグコネクタ１０は、図２、図３に示されるように、金属製のプラグコンタクト１２０を合成樹脂製のハウジング１００で支持する構造を基調とし、電磁波を遮断するための金属製のシールド１１０でプラグコンタクト１２０本体を含むハウジング１００の外周を覆う構造である。プラグコンタクト１２０と、これを支持するハウジング１００との間の気密性を高めるために、図３で示されるように、たとえばシリコーンゴム製のパッキン１１１をハウジング１００内部に装着してよい。

ハウジング１００は、図２、図３に示されるように、非導電性の合成樹脂の射出成形品である。ハウジング１００は平面視円形の底面１０１と、その周囲を環状に延びる壁面１０２とを備える。底面１０１には、プラグコンタクト１２０を圧入支持するための貫通孔１０３が備わる。本実施形態の場合、３本のプラグコンタクト１２０と、１本のアースコンタクト１３０が備わるために、４個の貫通孔１０３が開けられる。ハウジング１００の内側の空間には、気密性を確保するためのパッキン１１１が装着される。

パッキン１１１は、シリコーンゴムの成形品である。パッキン１１１は、図２、図３に示されるように、ハウジング１００の内側に嵌め込まれる略筒状の本体１１１ａと、この本体１１１ａにプラグコンタクト１２０の周面に密着する貫通孔１１１ｂとを備える。本実施形態の場合、４個の貫通孔１１１ｂが備わる。パッキン１１１は、ハウジング１００の内側に嵌まる。

シールド１１０は、図２、図３に示されるように、アルミニウム合金のダイキャスト品を機械加工したものである。シールド１１０は、筒状を基調とし、外周面の後方寄りに平面視矩形のフランジ１１０ａを備える。シールド１１０は、フランジ１１０ａより前方に前フード１１０ｂ、後方に後フード１１０ｃを備える。前フード１１０ｂは、プラグコンタクト１２０の前半分をカバーし、後フード１１０ｃは、プラグコンタクト１２０の中間部分をカバーする。フランジ１１０ａは、組み付けられたプラグコネクタ１０をモーターケースＭＣに取り付けるための螺子孔１１０ａａを、四隅に備えている。

〈プラグコンタクト〉 プラグコンタクト１２０は、導電性を考慮して銅合金を使用する。特に数十アンペアの比較的大きな電流容量が予定される場合には、純銅に近い組成からなる銅合金を使用してもよい。プラグコンタクト１２０は、接続の信頼性を長期間に亘って保証するために表面を金メッキ、錫めっき、あるいは銀メッキで保護してよい。

プラグコンタクト１２０は、図４に示されるように、棒状の加工品である。加工は転造加工で行なってよく、あるいは切削加工で行なってもよい。プラグコンタクト１２０は、中央部に比較的径の太い圧入部１２１を備え、この圧入部１２１の前方に接続部１２２、及び圧入部１２１の後方に後方ピン１２３を備える。圧入部１２１は、ハウジング１００の貫通孔１０３に進入し、プラグコンタクト１２０をハウジング１００内で支持する。圧入部１２１は、圧入面積（周面積）を大きくとるために比較的大径に作られている。圧入部の外周前方には、進入止めのフランジ１２１ａが備わる。フランジ１２１ａによってプラグコンタクト１２０の正規圧入位置が規制される。

接続部１２２は、図４に示されるように、圧入部１２１の前方に備わる。接続部１２２は、相手リセプタクルコンタクトとスムーズに電気的機械的に接続するために、先端が丸
みを帯びるとともに、周面は滑らかである。接続部１２２は、ＡＣ電源の接続のため比較的大容量電流が予定されるので、接続面積を大きくとるため接続長が比較的長くとられている。

後方ピン１２３は、図４に示されるように、圧入部１２１の後方に備わる。後方ピン１２３は、転造加工あるいは切削加工によってプラグコンタクト１２０一体として成形してよく、あるいは、後方ピン１２３を別体として成形し、後ほどプラグコンタクト１２０に合体してもよい。

後方ピン１２３は、結線板のパッドに接続するベースコンタクト２２０と電気的機械的に接続するために、先端が丸みを帯びるとともに、周面は滑らかに形成されている。後方ピン１２３は、相対的な位置ズレの発生が予定される対応ベースコネクタ２０との嵌合操作をスムーズに行なうために、軸心から半径方向に対して柔軟に変形可能である。すなわち、後方ピン１２３を断面で切る平面に対して仮想の縦軸、横軸を置くと、後方ピン１２３は、縦軸方向、及び横軸方向ともに変形可能である。

後方ピン１２３は、このように軸心の半径方向の変形に対して柔軟性を備えることで、空間的に位置ズレの発生が予定される対応ベースコネクタ２０に対して追従し、確かな嵌合を可能にする。このような特性を備えるために、後方ピン１２３が、たとえば純銅に近い組成からなる銅合金製の場合、後方ピン１２３の直径Ｄに対する長さＬの比Ｒ（Ｒ＝Ｌ／Ｄ）は、１０から４０の間が好ましい。

(数１)
式１・・・Ｒ＝Ｌ／Ｄ
式２・・・１０≦ Ｒ ≦４０

Ｒが１０より小さい場合は、後方ピン１２３の柔軟性が十分に確保されにくくなるために、相対的な位置ズレに対して予定する追従動作が作用しないおそれがある。Ｒが４０より大きい場合には、次第に先端の触れ幅が大きくなり却って嵌合操作がスムーズに行なえないおそれがある。

より好ましい比Ｒは、１５から３５の間であり、さらに好ましい比Ｒは、２０から３０の間である。

(数２)
式３・・・１５≦ Ｒ ≦３５
式４・・・２０≦ Ｒ ≦３０

比Ｒが２０から３０の間にある場合、後方ピン１２３の先端の触れ幅が少なく、且つ必要な柔軟性が確保されるので、相対的且つ空間的な位置ズレの発生が予定される対応ベースコネクタ２０に対して十分な追従性を示すとともに、確かな嵌合を可能にする。本実施形態の場合、比Ｒは概ね２０から３０の間にある。

〈アースコンタクト〉 アースコンタクト１３０は、シールド１１０をアース電位と同レベルにするためのコンタクトである。アースコンタクト１３０は、図２、図３に示されるように、基本的にプラグコンタクト１２０と同じ構造の圧入部１２１と、接続部１２２とを備える。

〈プラグコネクタの組み立て〉 プラグコネクタ１０の組み立てについて図面に従って説明する。プラグコネクタ１０は、図３に示されるように、上下方向（前後方向）に沿っ
て組み付けられる。３個のプラグコンタクト１２０、及び１個のアースコンタクト１３０は、後方からハウジング１００の貫通孔１０３に圧入される。コンタクト１２０、１３０（プラグコンタクト１２０及びアースコンタクト１３０を合わせて以下コンタクトと言う）が圧入されたハウジング１００は、その周面に彫られた溝に金属製のリング１１２が装着される。リング１１２は溝に下半分を埋め、上半分をハウジング周面から突出させている。このリング１１２の突出は、ハウジング１００とシールド１１０との嵌合時、シールド１１０の内周面に彫られた溝に係合し、ハウジング１００とシールド１１０間を固定する。

コンタクト１２０、１３０が圧入されたハウジング１００は、前方からパッキン１１１が装着される。パッキン１１１は、コンタクト１２０、１３０の接続部１２２の基端部まで装着される。接続部１２２の直径は、パッキン１１１の貫通孔１１１ｂの直径に比べて大き目に作られているので、接続部１２２の周面を隙間なくパッキン１１１は塞ぐことができる。

コンタクト１２０、１３０が圧入されたハウジング１００は、図３に示されるように、前方からシールド１１０が装着される。シールド１１０が正規装着位置まで装着されると、その位置でパッキン１１１の周面はシールド１１０の内周面に当接する。パッキン１１１の外径は、シールド１１０の内径に比べて大き目に作られている。これにより、パッキン１１１は、シールド１１０の内周面を隙間が生じないように塞ぐことができる。これにより、パッキン１１１は、コンタクト１２０、１３０の周囲を含めてシールド１１０の内部を気密化する。

アースコンタクト１３０は、図３に示されるように、導電性のアースピン１１３を介してシールド１１０と電気的に接続する。これにより、シールド１１０とアースコンタクト１３０とは、同電位になる。

〈ベースコネクタ〉 ベースコネクタ２０について図面に従って説明する。ベースコネクタ２０は、図５に示されるように、非導電性のハウジング２００と、導電性のベースコンタクト２２０とを備える。ベースコンタクト２２０は３個が組み付けられる。３個のベースコンタクト２２０は、結線板との接続を担う実装部２２２の引き出し形状（連結部２２５）によってそれぞれ相違する形状であるが（第一ベースコンタクト２２０ａ、第二ベースコンタクト２２０ｂ、第三ベースコンタクト２２０ｃ）、接続部２２３を含む主要部は共通する構造を備えている。説明は、特に断りがない限り３個のベースコンタクト２２０について共通するものである。

ベースコンタクト２２０は、図６に示されるように、銅合金からなる金属圧延材の曲げ加工品であり、表面は金あるいは錫でメッキされている。ベースコンタクト２０は、結線板ＢのパッドＢＰに接続する実装部２２２、ハウジングに固定する圧入部２２１、及びプラグコンタクト１２０の後方ピン１２３に接続するための接続部２２３を備える。

接続部２２３は、矩形状の基部２２４と、この基部２２４の対向する側縁から９０度の角度で立ち上がる一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂを備える。一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂは、後方ピン１２３の先端側を弾性的付勢力でもって挟持する。基部２２４は、後方ピン１２３の挿抜方向（上下方向）に沿って備わり、一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂは、挿抜方向（上下方向）に対して直交する方向（θ方向）に延びる。これにより、挟持片２２３ａ、２２３ｂは、後方ピン１２３を側面から挟持する姿勢をとるので、後方ピン１２３の先端は、一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂの間をすり抜けることが可能である。したがって後方ピン１２３は、挟持片２２３ａ、２２３ｂの下端からはみだす態様をとることもできる。

接続部２２３は、図６に示されるように、後方ピン１２３を面で受け止める固定側挟持片２２３ａと、後方ピン１２３に積極的に押圧を加える可動側挟持片２２３ｂとを備える。固定側挟持片２２３ａは、概ね全面に平坦面を有する台座部２２３ａａを備える。台座部２２３ａａは、プレス加工で形成される隆起した平坦面である。可動側挟持片２２３ｂは、上端に屈曲部２２６を有し、下方向に延びる押圧部２２３ｂｂを備える。

台座部２２３ａａは、プレス加工によって形成されるので、上下方向（Ｙ方向）、及び幅方向（θ方向）に亘り略一様に平坦面を広げている。台座部２２３ａａの幅方向の広がりは、後方ピン１２３の直径の概ね３倍の大きさを備えている。これにより、挟持片２２３ａ、２２３ｂは、後方ピン１２３のθ方向の位置ズレに対して広い範囲で接続可能である。

台座部２２３ａａの上下方向（Ｙ方向）の広がりと、後方ピン１２３の先端が挟持片２２３ａ、２２３ｂの間をすり抜けることが可能な構造との相乗で、挟持片２２３ａ、２２３ｂは、後方ピン１２３の上下方向（Ｙ方向）の位置ズレに対して広い範囲で接続可能である。

押圧部２２３ｂｂは、図６に示されるように、上端にある屈曲部２２６からやや固定側挟持片２２３ａに向かう姿勢で下方に延びる。先端は、くの字に曲がり、押圧力を頂部２２４に集めて後方ピン１２３を挟持する。押圧部２２３ｂｂはθ方向に弾性的に変位可能である。くの字の頂部２２４と固定側挟持片２２３ａの台座部２２３ａａとの間の距離は、後方ピン１２３の直径Ｄに比べて小さく、概ね１／２程度である。これにより、一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂは、図７に示されるように、後方ピン１２３を付勢力で持って挟持する。

〈ハウジング〉 ハウジング２００は、図５に示されるように、上面に段違い部を１箇所備えた、非導電性合成樹脂製の箱体の射出成形品である。高段側２０２には、ベースコンタクト２２０を収容するための収容穴２０１が１個備わり、低段側２０３には、ベースコンタクト２２０を収容するための収容穴２０１が２個備わる。収容穴２０１は、ベースコンタクト２２０の接続部２２３を収容し固定するための断面矩形の穴である。ベースコンタクト２２０を収容穴２０１に圧入すると、ベースコンタクト２２０に備わる突起状の圧入部２２１が、収容穴２０１の側壁に当たり固定する。収容穴２０１は底面まで続く貫通孔である。接続部２２３の固定側挟持片２２３ａ、及び可動側挟持片２２３ｂは、収容穴２０１の側面に、その背面を押し当てる姿勢で収まる。

ベースコンタクト２２０は、ハウジング２００の実装面２０６に実装部２２２を揃えるための連結部２２５を備え、ハウジング２００には、連結部２２５が収まる溝２０４が形成されている。ハウジング２００は、図５に示されるように、前面にプラグコンタクト１２０の受面２０５を備え、側面に結線板Ｂに取り付く実装面２０６を備える。プラグコネクタ１０は、ベースコネクタ２０の前方から挿入する。

プラグコンタクト１２０と、ベースコンタクト２２０との接続構造は、図７に示されるように、プラグコンタクト１２０の後端から後方に延びる後方ピン１２３が一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂで挟持されるものである。

〈ズレ吸収構造〉 プラグコネクタ１０と、ベースコネクタ２０との相対的な位置ズレが生じているときの、プラグコンタクト１２０と、ベースコンタクト２２０とのズレ吸収構造について図面に従って説明する。図８は本実施形態に係るベースコンタクトとプラグコンタクトとのＸ方向のフローティング構造を示す側面図であって、（ａ）はマイナス方
向のズレ、（ｂ）はプラス方向のズレである。図９は同Ｙ方向のフローティング構造を示す側面図であって、（ａ）はマイナス方向のズレ、（ｂ）はプラス方向のズレである。図１０は同θ方向のズレ吸収構造を示す側面図である。ここで、Ｘ方向は、ベースコンタクト２２０の挟持片２２３ａ、２２３ｂの挟持方向であり、Ｙ方向は、プラグコンタクト１２０の挿入方向であり、θ方向は、挟持片２２３ａ、２２３ｂの挟持方向に直交する方向である。

〈Ｘ方向のズレ吸収〉 ベースコンタクト２２０と、プラグコンタクト１２０とのＸ方向のズレ吸収は、図８に示されるように、ベースコンタクト２２０に備わる後方ピン１２３の撓りによって行なわれる。ベースコンタクト２２０は直径Ｄに対する長さＬの比Ｒが概ね３０あり、純銅に近い組成から成る銅合金なので、後方ピン１２３全体がしなやかに変形する。

プラグコンタクト１２０がベースコンタクト２２０に対する正規嵌合位置から後方ピン１２３の直径相当分Ｘ方向（＋方向、−方向ともに）に位置ズレが生じている場合、後方ピン１２３の撓りによって、先端部はベースコンタクト２２０の接続部２２３に嵌合可能である。固定側挟持片２２３ａの上端部のテーパ、及び可動側挟持片２２３ｂの押圧部２２３ｂｂのテーパは、挿入間口を広げるとともに、位置ズレが生じている後方ピン１２３を正規嵌合位置に案内する作用を有する。これにより、直径相当分の位置ズレが生じていても、後方ピン１２３の先端は、テーパ面に当たり、これに案内されて撓りながら奥まで進む。このように、ベースコンタクト２２０と、プラグコンタクト１２０とがＸ方向にズレが生じていても、ズレ吸収作用によって両者は電気的機械的に接続する。

〈Ｙ方向のズレ吸収〉 ベースコンタクト２２０と、プラグコンタクト１２０とのＹ方向のズレ吸収は、図９に示されるように、台座部２２３ａａの上下方向の広がりと、後方ピン１２３の先端が挟持片２２３ａ、２２３ｂの間をすり抜けることが可能な接続部２２３の構造との相乗によって行なわれる。嵌合状態にある後方ピン１２３は、押圧部２２３ｂｂの頂部２２４から押圧力を受け、その反対面を固定側挟持片２２３ａの台座部２２３ａａに押し当てる。この状態で後方ピン１２３は接続部２２３と電気的機械的に接続する。正規嵌合位置は、後方ピン１２３の先端からいくらか基端部よりに後退した地点であり、この地点で押圧部２２３ｂｂの頂部２２４が弾接する。

プラグコンタクト１２０がベースコンタクト２２０に対する正規嵌合位置からＹ方向（＋方向、−方向ともに）に位置ズレが生じている場合、たとえば、プラグコンタクト１２０が−方向にズレが生じている場合、頂部２２４との当たりは先端側にずれることとなるが、もともと後方ピン１２３の当たり代は、先端側に冗長度が設けてあるので、接続部２２３（ベースコンタクト２２０）は、後方ピン１２３（プラグコンタクト１２０）と電気的機械的に接続可能である。

プラグコンタクト１２０が＋方向にズレが生じている場合、頂部２２４との当たりは基端側にずれることとなり、先端は正規嵌合位置に比べて＋方向に移動する。このとき、接続部２２３は、後方ピン１２３の先端が挟持片２２３ａ、２２３ｂの間をすり抜けることが可能なので、後方ピン１２３の先端が接続部２２３に衝突するおそれはない。これにより、接続部２２３（ベースコンタクト２２０）は、後方ピン１２３（プラグコンタクト１２０）と電気的機械的に接続可能である。このように、ベースコンタクト２２０と、プラグコンタクト１２０とがＹ方向にズレが生じていても、ズレ吸収作用によって両者は電気的機械的に接続する。

〈θ方向のズレ吸収〉 ベースコンタクト２２０と、プラグコンタクト１２０とのθ方向のズレ吸収は、図１０に示されるように、主に挟持片２２３ａ、２２３ｂの幅方向（θ
方向）の広がりと、後方ピン１２３の柔軟性とによって行なわれる。固定側挟持片２２３ａの台座部２２３ａａ、可動側挟持片２２３ｂの押圧部２２３ｂｂともに、後方ピン１２３の直径Ｄに比べて３倍程度の幅方向（θ方向）の広がりを持つ。

プラグコンタクト１２０がベースコンタクト２２０に対して、θ方向（＋方向、−方向ともに）にズレが生じている場合、後方ピン１２３は、正規嵌合位置からは離れるが、一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂの範囲内にある。これにより、接続部２２３（ベースコンタクト２２０）は、後方ピン１２３（プラグコンタクト１２０）と電気的機械的に接続可能である。

このように、プラグコネクタ１０と、ベースコネクタ２０との間でＸ方向、Ｙ方向、及びθ方向に関して相対的な位置ズレが生じている場合、プラグコンタクト１２０の後方ピン１２３と、ベースコンタクト２２０の接続部２２３との間の接続構造によって、両者は電気的機械的に接続可能である。

〈実施例にて作用機能の説明〉 本実施形態に係るプラグコネクタ１０及びベースコネクタ２０が組み付けられたモーターケースＭＣについて、図面に従って説明する。図１１は本実施形態に係るプラグコネクタとベースコネクタとの接続構造を備えるモーターケースであって、（ａ）は主要部の断面図、（ｂ）はベースコネクタと結線板のパッドとの接続状態を示す斜視図である。

モーターケースＭＣは、図１１に示されるように、モーター本体Ｍ１を収容する筒状のケースであって、鋳造品を機械加工で仕上げたものである。モーターケースＭＣは、周面後端にプラグ取り付け口Ｑを備え、モーター本体Ｍ１は、後端に結線板Ｂを備える。結束板Ｂは、プリント配線基板で、ＡＣ電源から供給された電気をモーターケースＭＣ内部に固定されたコイルＣに分配するものである。結線板Ｂはモーター本体Ｍ１に付属し、結線板Ｂの外側上端にベースコネクタ２０が備わる。ベースコネクタ２０は、結線板ＢのパッドＢＰの位置に実装部が２２２はんだ付けされる。

モーター本体Ｍ１に付属するベースコネクタ２０は、図１１に示されるように、モーター本体Ｍ１の組み付けによって位置決めされる。プラグコネクタ１０は、位置決めキーに沿ってプラグ取り付け口Ｑに取り付けられる。プラグ取り付け口Ｑの奥には、結線板Ｂに固定されたベースコネクタ２０があり、プラグコネクタ１０がプラグ取り付け口Ｑに組み付けられると同時に、プラグコンタクト１２０の後方ピン１２３がベースコンタクト２２０の接続部２２３に嵌合する仕組みである。

プラグコネクタ１０のシールド１１０の後端と、ベースコネクタ２０の嵌合面との間は、図１１に示されるように、比較的距離があり、その間を脚の長い後方ピン１２３が延びる態様で接続する。プラグコネクタ１０、及びベースコネクタ２０は、ともに組み付け位置にズレが伴う。特にベースコネクタ２０は、結線板Ｂに対する実装精度、及びモーター本体Ｍ１の組み付け精度等位置ズレ要因を複合的に含むのでズレは比較的大きくなる。これにより、プラグコネクタ１０と、ベースコネクタ２０との相対的な位置ズレが生じることとなる。

本実施形態に係るプラグコネクタ１０と、ベースコネクタ２０とは、嵌合可能であるとともに、相対的な位置ズレが生じることを予定して接続構造が創出されている。これにより、従来技術のような錬度を要する電線の接続作業を廃し、比較的容易な嵌合操作によってプラグコネクタ１０と、結線板ＢのパッドＢＰとの間を電気的機械的に接続することができる。更には、相対的な位置ズレに対して対応可能な接続構造を備えるので、嵌合操作がスムーズに行なえる。これにより、たとえば産業ロボットによるプラグコネクタ１０の
取り付け作業が実現し、モーター組み立ての自動化ラインが可能になる。

〈効果〉本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
・本実施形態に係るプラグコネクタ１０と、結線板ＢのパッドＢＰとの接続構造は、プラグコンタクト１２０の後端から延びる後方ピン１２３と、結線板ＢのパッドＢＰに実装されるベースコネクタ２０との嵌合構造を備える。これにより、電線の接続作業を廃し、プラグコネクタ１０の嵌合操作でプラグコネクタ１０と結線板ＢのパッドＢＰとの間をベースコネクタ２０を介して電気的機械的に接続できる。
・本実施形態に係るプラグコンタクト１２０の後方ピン１２３は、直径Ｄに対して凡そ３０倍程度の長さＬを備える。これにより、後方ピン１２３の先端の触れ幅が少なく、且つ必要な柔軟性が確保されるので、相対的且つ空間的な位置ズレの発生が予定される対応ベースコネクタ２０に対して十分な追従性を示すとともに、確かな嵌合を可能にする。

・本実施形態に係るプラグコンタクト１２０の後方ピン１２３は、直径Ｄに対して凡そ３０倍程度の長さＬでベースコンタクト２２０の方向に延びる。これにより、ベースコネクタ２０に対してＸ方向に位置ズレが生じても、後方ピン１２３の撓りによって先端部はベースコンタクト２２０の接続部２２３に嵌合可能である。
・本実施形態に係るベースコンタクト２２０の固定側挟持片２２３ａの上端部のテーパ、及び可動側挟持片２２３ｂの押圧部２２３ｂｂのテーパは、挿入間口を広げるとともに、位置ズレが生じている後方ピン１２３を正規嵌合位置に案内する作用を有する。これにより、Ｘ方向に直径相当分の位置ズレが生じていても、後方ピン１２３の先端は、テーパ面に当たり、これに案内されて撓りながら奥まで進むことができる。

・本実施形態に係るプラグコンタクト１２０がＹ方向下向きにズレが生じている場合、頂部２２４との当たりは基端側にずれることとなり、先端は正規嵌合位置に比べて下方向に移動する。このとき、接続部２２３は、後方ピン１２３の先端が挟持片２２３ａ、２２３ｂの間をすり抜けることが可能なので、後方ピン１２３の先端が接続部２２３の底面に衝突するおそれはない。これにより、接続部２２３（ベースコンタクト２２０）は、後方ピン１２３（プラグコンタクト１２０）と電気的機械的に接続可能である。

・本実施形態に係るベースコンタクト２２０の固定側挟持片２２３ａの台座部２２３ａａ、可動側挟持片２２３ｂの押圧部２２３ｂｂともに、後方ピン１２３の直径Ｄに比べて３倍程度の幅方向（θ方向）の広がりを持つ。プラグコンタクト１２０がベースコンタクト２２０に対して、θ方向（＋方向、−方向ともに）にズレが生じている場合、後方ピン１２３は、正規嵌合位置からは離れるが、一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂの範囲内にある。これにより、接続部２２３（ベースコンタクト２２０）は、後方ピン１２３（プラグコンタクト１２０）と電気的機械的に接続可能である。

・本実施形態に係るプラグコネクタ１０と、ベースコネクタ２０とは、嵌合可能であるとともに、相対的な位置ズレが生じることを予定して接続構造が創出されている。これにより、たとえば産業ロボットによるプラグコネクタ１０の取り付け作業が実現するので、モーター組み立ての自動化ラインが可能になる。
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、発明思想の範囲内で種々の変更が可能である。

〈別の実施形態１〉 以下別の実施形態１について図面に従って説明する。符号に関しては、上述した実施形態と形態が変わらないものについては、上述した符号と同じ符号をつけ、形態が変わるものについては、新たな符号をつける。図１２は別の実施形態１に係るプラグコンタクトとベースコンタクトとの嵌合過程を示す外観斜視図であって、（ａ）は嵌合前、（ｂ）は嵌合後である。図１３は別の実施形態２に係るプラグコンタクトとベ
ースコンタクトとの嵌合状態を示す側面図である。

プラグコンタクト１２０は、図１２に示されるように、平板状の後方ピン１１２３を備える。平板状後方ピン１１２３の板厚は、上述した後方ピン１２３と略同じ厚みを備え、幅方向（θ方向）は、板厚の略３倍の厚みを備え、略同じ長さを備える。
このように構成した場合も概ね上述した効果が得られる。

〈別の実施形態２〉 ベースコンタクト２２０は、図１３に示されるように、固定側挟持片２２３ａと、可動側挟持片２２３ｂとを備える。固定側挟持片２２３ａは平坦面を有する台座部２２３ａａを備え、可動側挟持片２２３ｂは平坦面を有する押圧部２２３ｂｂを備える。このように、後方ピン１１２３に対して一対の挟持片２２３ａ、２２３ｂは、面で支持し、且つ平坦面で押圧を加える構造である。

このように構成した場合も概ね上述した効果が得られるとともに、接触面積が拡大するので、特にＹ方向（上下方向）のズレに対してズレ吸収範囲が拡大する。また、電流容量の拡大に対応することができる。

１０ プラグコネクタ
１００ プラグハウジング
１１０ シールド
１１１ パッキン
１１２ リング
１１３ アースピン
１２０ プラグコンタクト
１２１ 圧入部
１２２ 接続部
１２３ 後方ピン
１３０ アースコンタクト
２０ ベースコネクタ
２００ ベースハウジング
２２０ ベースコンタクト
２２１ 固定部
２２２ 実装部
２２３ 接続部
２２３ａ 固定側挟持片
２２３ａａ 台座部
２２３ｂ 可動側挟持片
２２３ｂｂ 押圧部
２２０ａ 第一ベースコンタクト
２２０ｂ 第二ベースコンタクト
２２０ｃ 第三ベースコンタクト
Ｍ モーター
ＭＣ モーターケース
Ｍ１ モーター本体
Ｑ プラグ取り付け口
Ｂ 結線板
Ｃ コイル

Claims (8)

1. 機器本体を収容する機器ケースのプラグ取り付け口に取り付けられるプラグコンタクトを備えたプラグコネクタと、前記機器本体に付属する結線板にプリントされたパッドと、の接続構造であって、
   前記プラグコンタクトは結線板側である後端部に後方に延びる後方ピンを備え、
   前記結線板は前記後方ピンをその周面で挟持可能な接続手段を備え、
   前記プラグコンタクトと、前記接続手段との電気的機械的接続は前記後方ピンの前記接続手段への嵌合操作で行なえるところに特徴を有するプラグコンタクトと接続手段との接続構造。
2. 前記接続手段が剛性と導電性を有する金属の圧延材からなり、前記後方ピンをその周面で挟持する一対の挟持片を有する接続部を備え、前記挟持片は少なくとも一方が弾性的変位可能な屈曲部を備えるところに特徴を有する請求項１記載のプラグコンタクトと接続手段との接続構造。
3. 前記挟持片のうち少なくとも一方の挟持片は、前記後方ピンと接続するための接触面を備え、前記後方ピンの嵌合方向の直交方向に相当する前記接触面の幅が前記後方ピンの直径又は幅に比べて少なくとも３倍の大きさを備え、前記接触面に対する前記後方ピンの相対的な位置ズレに対して接続可能範囲が拡大されているところに特徴を有する請求項２記載のプラグコンタクトと接続手段との接続構造。
4. 前記接触面は台地状に隆起した平坦面からなるところに特徴を有する請求項３記載のプラグコンタクトと接続手段との接続構造。
5. 前記接触面は、前記後方ピンの先端側半分の範囲で接続し、前記接触面の嵌合方向に沿う長さが、前記後方ピンの全長の少なくとも１／３は備えるところに特徴を有する請求項３又は４記載のプラグコンタクトと接続手段との接続構造。
6. 請求項１から５のうち一項記載のプラグコンタクトを備えたプラグコネクタ。
7. 請求項１から５のうち一項記載の接続手段を備えたベースコネクタ。
8. 請求項６記載のプラグコネクタと請求項７記載のベースコネクタとからなる接続構造。

Images