JP2021140861A - コネクタ及びそれを用いた電気接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造がシンプルであり、相互の位置ずれによるストレスを緩和しながら部材、部品間の電気接続を可能とするコネクタ及びその電気接続構造の提供を目的とする。【解決手段】プラグコンタクトを有するプラグコネクタと、ソケットコンタクトを有するソケットコネクタとを備え、前記プラグコンタクトは、スライド接触部を有し、前記ソケットコンタクトは、嵌合方向と直交する方向から前記プラグコンタクトを差し込みスライド当接する溝部を有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、部材や部品間等を電気接続するのに用いられるコネクタ及びその接続構造に関する。

電気電子機器間あるいは電源側等と電気接続するのにコネクタが広く採用されている。
この種のコネクタはプラグコネクタをソケットコネクタに突き合せるように差し込み嵌合されるものである。
しかし、寸法精度の低い大きなパネル型部材や箱型部材、部品間を直接電気接続するのは相対的な位置ずれが大きく、従来は部材や部品を連結後にケーブルや中継コネクタを用いて後から電気接続していた。
これでは現場での組立作業に工数が掛かるだけでなく、別途中継コネクタを部材等に収納する作業等が必要となる問題があった。

特許文献１には、コンタクト部材をばね部材で支持した電気コネクタを開示する。
しかし、同公報に開示する電気コネクタはレセプタクルコネクタの構造が複雑であり、電子部品のように小型なものを電気接続するのには適してはいるが上記のような問題を解決するものではない。

特開２００６−１９２９６号公報

本発明は、構造がシンプルであり、相互の位置ずれによるストレスを緩和しながら部材や部品間の電気接続を可能とするコネクタ及びその電気接続構造の提供を目的とする。

本発明に係るコネクタは、プラグコンタクトを有するプラグコネクタと、ソケットコンタクトを有するソケットコネクタとを備え、前記プラグコンタクトは、スライド接触部を有し、前記ソケットコンタクトは、嵌合方向と直交する方向から前記プラグコンタクトを差し込みスライド当接する溝部を有することを特徴とする。
ここで嵌合方向とはプラグコネクタとソケットコネクタとが突き合う方向をいい、嵌合方向におよそ直交する上下又は左右方向をスライド方向とする。

本発明において、前記溝部は、前記プラグコンタクトのスライド接触部に線接触する幅広接触部を有し、前記幅広接触部は弾性支持部にて弾性支持されていてもよく、前記プラグコンタクトのスライド接触部はプレート形状であってもよい。

このようにすると、嵌合方向のずれは線接触する幅広接触部とプレート形状のスライド接触部との接触にて吸収し、スライド方向のずれはプレート形状のスライド接触部で吸収する。
また、スライド方向と嵌合方向の両方におよそ直交するピッチ方向のずれは弾性支持部で吸収する。

本発明に係る電気接続構造は、請求項１〜３のいずれかのコネクタを用いた第１部材と第２部材との電気接続構造であって、前記第１部材と第２部材のうち、一方に前記プラグコネクタを有し、他方に前記ソケットコネクタを有し、前記第１部材と第２部材とを相互に所定の位置に突き合せた後に一方の部材を突き合せ方向と直交する方向にスライドさせることで、前記プラグコネクタとソケットコネクタとを電気接続するものであることを特徴とする。

本発明において、前記第１部材と第２部材とは相互に対向する面の一方に開口部を有し、前記プラグコネクタとソケットコネクタのうち、一方を前記開口部の内側に固定し、他方を前記開口部に挿入した後にスライド接続するものであってもよい。
これにより、他方のプラグコネクタ又はソケットコネクタを一方の開口部に挿入するように仮接続（仮位置決め）した後にスライドさせることで電気接続できる。

本発明においては、前記開口部に挿入される前記プラグコネクタ又はソケットコネクタは、外部を保護するための外部シェルを有し、前記外部シェルは、前記開口部に挿入誘導するガイド片を有していてもよい。
外部シェルに設けたガイド片が開口部に挿入されるのを案内するので、プラグコネクタ又はソケットコネクタを開口部の内側に挿入し易くなる。

本発明において、前記プラグコネクタとソケットコネクタとの間、又は、前記第１部材と第２部材との間に、相互に離間するのを防止する抜止手段を有しているのが好ましい。
このようにすると、相互のずれを吸収しながら電気接続された部材や部品同士が外れるのを防止する。

本発明に係るコネクタは、ソケットコネクタのソケットコンタクトに形成した溝部にプラグコネクタのプラグコンタクトをスライド方向から差し込みスライド当接する。
これにより、従来の突き合せコネクタに比較して嵌合方向のずれを吸収するのが容易になる。
また、プラグコンタクトをプレート形状にし、溝部の幅広接触部を弾性支持部にて弾性支持することで、スライド方向、ピッチ方向のずれも大きく吸収できる。
本発明に係るコネクタは、シンプルな構造でありながら、プラグコネクタとソケットコネクタとを固定した部材や部品間の連結及び電気接続に対する現場での作業性に優れる。

本発明に係るコネクタの外観図を示し、（ａ）、（ｂ）はプラグコネクタとソケットコネクタの嵌合前の状態を、（ｃ）は嵌合した状態を示す。 ソケットコネクタの構造例を示し、（ａ）は斜面図を、（ｂ）は底面図を示す。 ソケットコネクタの分解図を示す。 （ａ）はソケット部とプラグコネクタの構造例を示し、（ｂ）はソケットコンタクトの断面図を示す。 ソケットコンタクトの溝部にプラグコンタクトがスライド当接することの説明図を示す。 コネクタを部材に固定した実施例を示す。 （ａ）〜（ｃ）は、部材間の連結及び電気接続の方法例を示す。 （ａ）、（ｂ）は、プラグコネクタとソケットコネクタの嵌合状態を説明するための上視平面図を示す。

本発明に係るコネクタの構造例を以下、図に基づいて説明する。
コネクタは図１に示すように、プラグコネクタ１０とソケットコネクタ２０とからなる。
一般的には、電気接続する電気電子機器と他の電源部、電気電子機器間等を連結するのに一対のコネクタが用いられる。
その場合、例えば図１（ｃ）にて説明すると、一方に設けられたプラグコネクタを他方に設けたソケットコネクタに向けてそのまま嵌合方向に差し込む構造になっている。
これに対して本発明は図１（ａ）、（ｂ）に示すように、上下方向にソケットコネクタ２０とプラグコネクタ１０とをスライド接触させる点に特徴がある。

プラグコネクタ１０は、樹脂製からなるプラグハウジング１２の上端側に差込部を設け、メッキ処理を施した銅合金製からなるプラグコンタクト１１が組み込まれている。
ここで、プラグコンタクト１１はプレート形状になっている。
プラグコネクタ１１がプレート形状であればプラグハウジング１２の形状は特に限定されず、プラグコネクタ１０は図１に示すようなストレートタイプのプラグや、図４に示すような直角方向に折り曲げたプラグでもよい。

ソケットコネクタ２０の構造例を図２に、その分解図を図３に示す。
ソケットコネクタ２０は、ソケット部２４の先端側のソケットコンタクト２１を樹脂製からなるソケットハウジング２５と、更に金属製からなる外部シェル２６が覆うことで形成される。
ソケット部２４はソケットコンタクト２１の後端側に接続端子２１ｇを有し、ケーブル２２の芯線２２ａが連結されている。
ケーブル２２は、ケーブル２２を保護する保護部材２３にて被覆されていてもよい。
ソケットコンタクト２１は、例えばスズメッキ処理を施した銅合金製であり、ソケットコンタクト２１の断面図を図４（ｂ）に示す。
ソケットコンタクト２１は、上壁２１ｄとその両側から折り曲げた側壁２１ｅ、２１ｅとでプラグコンタクト１１が差し込まれる溝部２１ａを形成する。
溝部２１ａは側壁２１ｅの下方から溝部２１ａの内側に向けて折り返した弾性支持部２１ｂを有し、バネ等からなる弾性支持部２１ｂは側壁２１ｅと一体的に設けられている。
図５に示すように、溝部２１ａにスライド方向からプラグコンタクト１１が差し込まれることになるが、その際スライドするプラグコンタクト１１に当接し易いように弾性支持部２１ｂの先端部は山形に形成されている。
ここで、弾性支持部２１ｂの山形の頂部は嵌合方向に線接触する幅広接触部２１ｃを形成し、この幅広接触部２１ｃは弾性支持部２１ｂにて弾性支持されている。
両側の側壁２１ｅ、２１ｅに設けられた弾性支持部２１ｂ、２１ｂは、互いに相手側に向けてプラグコンタクト１１を弾性押圧することでプラグコンタクト１１を狭持する。
この弾性接触部２１ｂの撓みによってプラグコンタクト１１のピッチ方向のずれも吸収し易くなる。
ここで、プラグコンタクト１１が弾性支持部２１ｂにスライド当接する面をスライド接触部１１ａとすると、このスライド接触部１１ａがプレート形状になっているためにスライド方向、嵌合方向のずれを吸収する。
なお、ソケットコンタクト２１の上壁２１ｄにソケットハウジング２５に係止するランス２１ｆを設けているが、ソケットハウジング２５にソケットコンタクト２１が係止できればランスの位置は限定されない。

本発明に係るコネクタは、図１（ａ）に示すようにソケットコネクタ２０又は／及びプラグコネクタ１０を突き合せ方向へ移動した後、（ｂ）に示すように溝部２１ａにスライド方向からプラグコンタクト１１を差し込みスライド当接することで、（ｃ）に示すようにプラグコネクタ１０とソケットコネクタ２０とを嵌合接続する。
図６に、本発明に係るコネクタを第１部材１と第２部材２とに固定した実施例を示す。
第１部材１と第２部材２とが対向する面をそれぞれ対向面１ａ、２ａとし、本実施例においては、対向面２ａの外側にソケットコンタクト２１の溝部２１ａが位置するようにソケットコネクタ２０を固定し、対向面１ａの内側にプラグコネクタ１０を固定した。
なお、対向面２ａの内側にソケットコネクタ２０を固定し、対向面１ａの外側にプラグコネクタ１０を固定してもよい。
本実施例におけるプラグコネクタ１０は、対向面１ａに固定するためのプラグ固定孔１２ａをプラグハウジング１２に有し、ソケットコネクタ２０は、対向面２ａに固定するためのソケット固定孔２６ａを有する。
なお、本実施例では外部シェル２６の突出部２６ｂにこの固定孔２６ａを設けてある。
プラグコネクタ１０、ソケットコネクタ２０はそれぞれ固定孔１２ａ、２６ａを介して第１部材１の取付孔１０１、第２部材２の取付孔２０１に固定してある。
第１部材１には、対向面１ａの内側にプラグコネクタ１０を固定してあり、対向面１ａの一部を切り欠いて開口した開口部１００を有する。
開口部１００はプラグコンタクト１１の上方にソケットコネクタ２０の外部シェル２６が挿入可能な広さを有することで、対向面１ａの内側でプラグコンタクト１１とソケットコンタクト２１とを嵌合し、これにより第１部材１と第２部材２とを電気接続する。
外部シェル２６は、突き合せ方向に突出するとともに外部シェル２６の内側に向かって傾斜するガイド片２６ｃを有することで、ガイド片２６ｃが外部シェル２６を開口部１００の内側に挿入誘導する。
これにより、図８（ｂ）に示すように開口部１００と外部シェル２６のピッチ方向の幅が近似する場合であっても、外部シェル２６が突き合せ方向から開口部１００に挿入され、外部シェル２６に保持されたソケットコンタクト２１の溝部２１ａにスライド方向のプラグコンタクト１１を差し込みスライド当接できる。

ソケットコンタクト２１の溝部２１ａにスライド当接して嵌合したプラグコンタクト１１が相互に外れる方向に離間するのを防止するため、抜止手段を有するのが好ましい。
本実施例においては、第２部材２に設けたフック等の抜止部２００を第１部材１に設けた抜止孔部１０２に係止するが、プラグコネクタ１０又は／及びソケットコネクタ２０に直接抜止手段を有してもよい。
例えば、プラグコネクタ１０のプラグハウジング１２に抜止孔部を設け、ソケットコネクタの２０の外部シェル２６に抜止部を設けてもよい。
図７（ａ）に示すように、第２部材２に設けたソケットコネクタ２０が第１部材１の対向面１ａに設けた開口部１００の上部側空間に挿入されるように仮に位置合わせを行い、次に、（ｂ）に示すように、ソケットコネクタ２０を開口部１００に挿入することで、抜止部２００が抜止孔部１０２に挿入され、溝部２１ａにスライド方向からプラグコンタクト１１を差し込みスライド当接することで、（ｃ）に示すように抜止部２００が抜止孔部１０２に係止されるとともにプラグコネクタ１０とソケットコネクタ２０とが電気接続される。

本実施例では、第１部材と第２部材との間を連結しつつ電気接続する例を示したが、例えば、３以上の部材同士を連結しつつ電気接続する場合も含め、様々な部材、部品間の接続に応用できる。

１ 第１部材
２ 第２部材
１０ プラグコネクタ
１１ プラグコンタクト
１１ａ スライド接触部
１２ プラグハウジング
２０ ソケットコネクタ
２１ ソケットコンタクト
２１ａ 溝部
２１ｂ 弾性支持部
２１ｃ 幅広接触部
２４ ソケット部
２５ ソケットハウジング
２６ 外部シェル
２６ｃ ガイド片
１００ 開口部
１０２ 抜止孔部
２００ 抜止部

Claims (7)

1. プラグコンタクトを有するプラグコネクタと、ソケットコンタクトを有するソケットコネクタとを備え、
   前記プラグコンタクトは、スライド接触部を有し、
   前記ソケットコンタクトは、嵌合方向と直交する方向から前記プラグコンタクトを差し込みスライド当接する溝部を有することを特徴とするコネクタ。
2. 前記溝部は、前記プラグコンタクトのスライド接触部に線接触する幅広接触部を有し、
   前記幅広接触部は弾性支持部にて弾性支持されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記プラグコンタクトのスライド接触部はプレート形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 請求項１〜３のいずれかのコネクタを用いた第１部材と第２部材との電気接続構造であって、
   前記第１部材と第２部材のうち、一方に前記プラグコネクタを有し、他方に前記ソケットコネクタを有し、
   前記第１部材と第２部材とを相互に所定の位置に突き合せた後に一方の部材を突き合せ方向と直交する方向にスライドさせることで、前記プラグコネクタとソケットコネクタとを電気接続するものであることを特徴とする電気接続構造。
5. 前記第１部材と第２部材とは相互に対向する面の一方に開口部を有し、
   前記プラグコネクタとソケットコネクタのうち、一方を前記開口部の内側に固定し、他方を前記開口部に挿入した後にスライド接続することを特徴とする請求項４に記載の電気接続構造。
6. 前記開口部に挿入される前記プラグコネクタ又はソケットコネクタは、外部を保護するための外部シェルを有し、
   前記外部シェルは、前記開口部に挿入誘導するガイド片を有していることを特徴とする請求項５に記載の電気接続構造。
7. 前記プラグコネクタとソケットコネクタとの間、又は、前記第１部材と第２部材との間に、相互に離間するのを防止する抜止手段を有していることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の電気接続構造。

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