JP2015204225A - コネクタ - Google Patents
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Abstract
Description
そうしたコネクタの一例として、デジタルカメラにおいて自動焦点検出装置を有するカメラボディと、交換レンズとを電気的に接続するコネクタが知られている(例として特許文献1)。
これと同様の不具合はカメラの使用時、携行時などに振動や衝撃を受けたときにも起こりうる。即ち、振動や衝撃によってカメラボディと交換レンズとの機械的な接続状態に僅かなずれが生じてしまい、正規の接点位置がずれてしまうという不具合である。
即ち本発明は、ハウジングとハウジングに備える端子とを有し、端子が、ハウジングの外部にある第1の接続対象物との接触によりハウジングの内部に向けて変位する第1の接点部と、第1の接点部から伸長する弾性片部とを有するコネクタについて、弾性片部が、第1の接点部の前記変位の支点となる支点部と、ハウジングの内部で、第1の接点部の変位により支点部を支点として第2の接続対象物に付勢されて押圧接触し導通接続する第2の接点部と、を有することを特徴とするコネクタを提供する。
弾性片部を平板形状とする本発明によれば、端子とコネクタを薄型化することができる。したがってコネクタを備える装置、機器、部品を小型化することが可能である。
端子がハウジングに固定されているコネクタでは、前述のように機械的な接続のために設けた装置間の隙間や経年で生じるガタが電気的な接続にとっては接続不良の原因となってしまうおそれがある。
これに対して本発明では、ハウジングが端子を移動可能に配置する収容部を備える。したがって隙間やガタ、さらに振動や衝撃により正規の接点位置にずれが生じても、第1の接続対象物が位置ずれする際にコネクタの内部で端子が移動可能とすることで電気的な導通接続を確実に維持することができる。また、コネクタに第1の接続対象物を嵌合接続する際に、第1の接続対象物によって押されても端子は移動可能であるため、第1の接続対象物とコネクタとの嵌合状態に応じて適切な導通接続を実現することができる。
そして、端子を移動可能とする前記本発明は、より具体的には、ハウジングが弾性片部の収容部を有しており、弾性片部が収容部の内部で弾性片部の板面方向に移動可能に保持されるものとして構成することが可能である。
本発明によれば、第1の接点部を接続信頼性の高い突起状の接点突起部として形成することができ、接点挿通孔の内部で移動させることができる。
こうすることで、複数の端子を備える場合であっても、可動間隙を確保しつつ狭ピッチで端子を並列に配置することができる。したがって、コネクタを端子の配列方向で小型化することができる。
本発明によればハウジングが湾曲形状であるコネクタを実現することができる。したがって、例えば前述したカメラボディのレンズ接続部や交換レンズのハウジングのように湾曲形状の電気機器のハウジングに備えるコネクタとすることが可能である。
これによれば、開口部によって変位する第1の接点部とハウジングとが干渉しないので、ハウジングが薄型のコネクタを実現することが可能であり、したがって電気機器の小型化に貢献することができる。この場合には、変位する第1の接点部がハウジングの開口部の板厚を通過して外部に突出しないものとして構成することができる。これによれば変位した第1の接点部がコネクタの外部に突出しないので、端子が他の周辺部材等と干渉することがない。
本実施形態のコネクタ1は、例えば図示しないデジタルカメラのレンズに設けられ、図11で示すように「第1の接続対象物」としてのカメラボディのレンズ接続部3の接点部と導通接続するために使用される。
ハウジング4は、図1〜図7、図9〜図11で示すように、「第1の板状部材」としての上側プレート6と「第2の板状部材」としての下側プレート7とを備え、これらを重ねて相互に固定した状態で、端子5の弾性片部5aを収容する複数の収容部4aがプレート間に形成される。プレート6、7はそれぞれ略矩形で板状の樹脂でなり、円弧状に湾曲して形成されている。この形状は、接続対象となるカメラボディのレンズ接続部3の形状に沿って形成される。
端子5の接点突起部5bと接点挿通孔6bとの間には、接点突起部5bを接点挿通孔6bの孔幅方向(長手方向X及び短手方向Y)で移動可能とする可動間隙6b1が形成されている。この接点挿通孔6bは、図5で示すように、端子5のピッチ方向(長手方向X)で狭く、ピッチ方向の交差方向(短手方向Y)で広い略楕円形状に形成されている。したがって、端子5はX方向に沿う可動間隙の長さL1と、Y方向に沿う可動間隙の長さL2の分、接点挿通孔6bの内側を移動可能である。可動間隙6b1は、X方向に沿う長さL1よりも、Y方向に沿う長さL2の方が長く形成されており、可動域が大きくなっている。また、上側プレート6の内側面6dには、後述する下側プレート7に設けた取付部7aを嵌め入れて固定する固定部6d1が形成されている。
端子5は導電性金属片で形成される。各端子5は、図1〜図8、図10、図11で示すように、「第1の接続対象物」としてのカメラボディのレンズ接続部3の接点部(図示略)と導通接触する「第1の接点部」としての接点突起部5bと、接点突起部5bから伸長しハウジング4の内部で「第2の接続対象物」としてのFPC2と導通接触する「第2の接点部」としての内部接点部5cを有する弾性片部5aとを有する。弾性片部5aの自由端側となる端部5dは「支点部」として機能する。
内部接点部5cは、弾性片部5aにおいて、接点突起部5bが設けられる側とは反対の端部5d側に形成される。即ち、内部接点部5cが弾性片部5aの長手中心よりも端部5d側にあるため、後述する梃子の原理により内部接点部5cに大きな接圧を発生することができる。また内部接点部5cは、端子5を折り曲げて、接点突起部5bが突出する側とは反対側に断面V字状に突出するように形成される。
内部接点部5cは、接点突起部5bよりも幅広として剛性を高めている。端子5が梃子の原理で大きなばね力を発揮し、内部接点部5cにはFPC2との接触時に大きな応力が掛かるため、幅広とし剛性を高めることで折り曲げた内部接点部5cが潰れてしまい接触力が低下しないようにしている。
弾性片部5aは、全長にわたって平板状に形成されている。こうすることで、例えば弾性片部5aにU字状に折返す屈曲部を設けるような端子構造とするよりも、コネクタ1を高さ方向Zで小型化(薄型化)することができる。
コネクタ1を組み立てるには、まず上側プレート6の隔壁部6cの間に端子5を一つずつ配列する。その後、図4で示すように、下側プレート7の取付部7aを上側プレート6の固定部6d1に嵌め込んで、そのまま下側プレート7を上側プレート6に重ね合わせるようにして最後にねじ留め(図示略)をする。これにより、下側プレート7が上側プレート6から外れることなく確実に固定することができる。
カメラボディに交換レンズを装着する際には、カメラボディの円環状のレンズ接続部3の内側に、円筒状の交換レンズにおけるコネクタ1を短手方向Yに沿って差し込ませるようにする。したがって、接点突起部5bは、その先端側の側面がレンズ接続部3の先端側に対して突き当たるように接触することがあるものの、接点突起部5bの先端側の側面は湾曲しているので、引っ掛かることなるスムーズに差し込むことができる。この差し込みによってレンズ接続部3の接点部が接点突起部5bを矢示C方向に押圧接触する。
第2実施形態のコネクタ10は、電気機器D用の充電器に備えられるものであり、図12〜21で示すように、「第1の接続対象物」としての電気機器Dの充電端子9を充電器の回路に接続するコネクタ10である。
ハウジング11は、図12〜18、図20、図21で示すように、上側カバー12と下側カバー13とを組み合わせた扁平な箱状に形成されており、その内部には端子14の弾性片部14aを収容する複数の収容部11aが形成されている。各カバー12、13はそれぞれ硬質樹脂製のものである。
端子14の接点突起部14bは、第1実施形態のコネクタ1の端子14とは異なり、図19で示すように平板状の金属板をU字状に折り曲げることで形成される。また、接点突起部14bの頂部中央には、細長い貫通孔14b2が設けられており、この貫通孔14b2を挟んだ両側に細板状の接点部14b1が一対形成されている。このように、貫通孔14b2を設けて各接点部14b1の板幅を細くすることで、接点部14b1と充電端子9との接触面積を減らして、接点部14b1からバッテリーの接続部9に掛かる荷重を増やし、これらを確実に導通接続させている。
コネクタ10の組立方法としては、まず上側カバー12の隔壁部12cの間に端子14をひとつずつ配列する。その後、図15で示すように、下側カバー13の短手方向Yに沿う端部を、上側カバー12の固定溝12d1にスライドさせて挿入する。
図示しない電気機器Dを充電器に設置すると、図20から図21で示すように、電気機器Dの充電端子9が接点突起部14bと押圧接触して開口部11dに向けて変位する。これによって、接点突起部14bを力点、内部接点部14cを作用点、端部14dを支点とする梃子の原理が働く。即ち、端部14dが上側カバー12の内側面に対して押し付けられ、弾性片部14aが全体として撓んでばね力を発生させつつ、内部接点部14cはニッケルなどのメッキが施されているFPC8の接点部に対してしっかりと押圧接触することになる。こうして接点突起部14bと内部接点部14cにおける確実な電気的な接続が達成される。したがって、電気機器Dと充電器との間に、隙間、ガタ、振動や衝撃などによる僅かな位置ずれが生じても、接点接続は維持されて、接続信頼性の高いコネクタ接続を実現することができる。また、端子14が移動可能である構成とその作用・効果については第1実施形態のコネクタ1、端子5と同じである。さらにハウジング11の薄型化とコネクタ10の小型化に貢献できる点も第1実施形態のコネクタ1、端子5と同じである。
また、以上の実施形態では「第2の接続対象物」としてFPC2,8を例示したが、硬質の回路基板や他のコネクタの端子のように、電気的に接続する対象物となるものであれば、それに応じて実施することが可能である。
2 レンズのFPC(第2の接続対象物)
3 カメラボディのレンズ接続部(第1の接続対象物)
4 ハウジング(第1実施形態)
4a 収容部
4b 開口部
4c 導入口
5 端子(第1実施形態)
5a 弾性片部
5b 接点突起部(第1の接点部)
5b1 接点部
5c 内部接点部(第2の接点部)
5d 端部(支点部)
6 上側プレート(第1の板状部材)
6a 装着部
6b 接点挿通孔
6b1 可動間隙
6c 隔壁部
6d 内側面
6d1 固定部
7 下側プレート(第2の板状部材)
7a 取付部
8 充電器のFPC(第2の接続対象物)
9 電気機器の充電端子(第1の接続対象物)
10 コネクタ(第2実施形態)
11 ハウジング(第2実施形態)
11a 収容部
11b 上面部
11c 側面部
11d 開口部
12 上側カバー(第1の板状部材)
12a 接続面
12b 接点挿通孔
12c 隔壁部
12d 内側面
12d1 固定溝
13 下側カバー(第2の板状部材)
14 端子(第2実施形態)
14a 弾性片部
14b 接点突起部(第1の接点部)
14b1 接点部
14b2 貫通孔
14c 内部接点部(第2の接点部)
14d 端部(支点部)
L1 可動間隙のX方向に沿う長さ
L2 可動間隙のY方向に沿う長さ
D 電気機器
Claims (7)
- ハウジングとハウジングに備える端子とを有し、
端子が、ハウジングの外部にある第1の接続対象物との接触によりハウジングの内部に向けて変位する第1の接点部と、第1の接点部から伸長する弾性片部とを有するコネクタにおいて、
弾性片部が、
第1の接点部の前記変位の支点となる支点部と、
ハウジングの内部で、第1の接点部の変位により支点部を支点として第2の接続対象物に付勢されて押圧接触し導通接続する第2の接点部と、を有することを特徴とするコネクタ。 - 弾性片部が平板形状である請求項1記載のコネクタ。
- ハウジングが弾性片部の収容部を有しており、
弾性片部が収容部の内部で弾性片部の板面方向に移動可能に保持される請求項1又は請求項2記載のコネクタ。 - 第1の接点部が、接点突起部として形成されており、
ハウジングが、当該接点突起部を挿通する接点挿通孔を有しており、
接点突起部と接点挿通孔との間には、接点突起部の孔縁方向への移動を許容する可動間隙を有する請求項1〜請求項3何れか1項記載のコネクタ。 - ハウジングが複数の端子を並列に配置して備えており、
接点挿通孔は、複数の端子を並列に配置する端子のピッチ方向よりも当該ピッチ方向に対する交差方向で孔幅が大きい形状である請求項4記載のコネクタ。 - ハウジングが湾曲形状であり、
端子がハウジングの湾曲方向に並列に配置されている請求項1〜請求項5何れか1項記載のコネクタ。 - ハウジングは、少なくとも第1の板状部材と第2の板状部材とを重ね合わせ、それらの板状部材の間に前記収容部を形成するものであり、
第1の板状部材又は第2の板状部材の何れかには、第1の接続対象物と接触し変位する第1の接点部の変位を許容する開口部を有する請求項1〜請求項6何れか1項記載のコネクタ。
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