JP3797663B2 - 電気接合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有する管状体の外側面に備えた電極と電気接続することが可能な電気接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変位または変形が可能なチューブ状の柔軟構造体は、胃カメラやカテーテルなどのガイドライン等として用いることができ、ガイドライン等の先端部に設置されている駆動部に電気や信号を供給するために、チューブ状の柔軟構造体の長手方向に金属線等の電気導通ラインを備えている。この電気導通ラインには、電池などの電源等から電気や信号を受けるために、電源を供給するリードが接続される。電気導通ラインに金属線を用いた場合には、電気導通ラインを柔軟構造体から延長して電源等に直接接続することが可能である。また、電気導通ラインと電源等とをリードを介して接続する場合には、電気導通ラインとリードとの接続部分においては、電気接続を維持し、かつ、衝撃や振動等の外力により接続部分が破断しないようにするために、はんだ止めや電気端子を用いたカシメなどの方法によって電気導通ラインとリードとを固定することが通常行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
管状の柔軟構造体をカテーテル、胃カメラや検査用具等のマイクロマシンのガイドラインとして用いる場合には、先端部が人体などの複雑な経路を進むために、柔軟性を維持する必要がある。したがって、柔軟構造体に設けられる電気導通ラインに金属線を用いる場合には、柔軟構造体の柔軟性を維持するために金属線を細線とする必要があるが、細線である金属線が衝撃等で断線しやすい。そのために、電気導通ラインは、一定の幅を有する金属層として柔軟構造体の外側面に備えることが好ましい。しかし、柔軟構造体の外側面に備えた金属層は、電気導通ラインとするためには、電気を供給するための電気端子と接続し、固定する必要がある。電気導通ラインと電気端子を接続して固定する方法としては、はんだ止め、カシメなどがあるが、通常、柔軟構造体は樹脂で成形されているために耐熱性が弱く、はんだ止めをした場合には、はんだ止め部分の溶融が生じる。また、カシメにより電気端子を接続して固定する方法を用いた場合には、柔軟構造体が変形し、柔軟構造体の内部に薬剤搬送用の中空経路を備えている場合には、カシメにより前記中空経路が塞がり、薬剤の搬送が困難となる。すなわち、電気端子が接続されることより柔軟構造体が変形すること無く、しかも電気端子と柔軟構造体の電気導通ラインとの電気導通が確実な電気端子及び電気接合装置を提供することが課題となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、柔軟構造体の表面に形成された電気導通ラインへの電気接続装置として、電気端子、支持体及びケースを具備する電気接合装置であって、前記電気端子はリード接続部、電気接続部及び略Ｕ字状ばねを備え、前記電気接続部を略Ｕ字状ばねの一の脚部に備え、前記電気接続部に係合突起を備え、前記リード接続部を略Ｕ字状ばねの他の脚部側に備えた電気端子であり、前記支持体は、管挿通孔、脚部保持溝及び係合凹所を備え、前記管挿通孔に前記脚部保持溝を管挿通方向に備えた支持体であり、前記ケースは、前記支持体が嵌合される嵌合孔を備えたケースであり、前記支持体の外側面及び／または前記ケースの嵌合孔に、脚部に前記電気接続部を備えた略Ｕ字状ばねの前記他の脚部を前記支持体と前記ケースとで挟持する挟持用溝を備え、前記電気端子を前記支持体と前記ケースと挟持することにより前記支持体の管挿通孔に挿通された管を前記電気接続部が押圧して電気接続する電気接合装置を用いることにより、上記課題を解決することを見出し本発明に至った。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図を用いて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０００６】
図１（ａ）は、電気端子１が２つの略Ｕ字状ばねを備え、ケース３に挟持用溝を備えた場合について、管状体４に取り付けられた状態における本発明の電気接合装置の縦切断図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の電気接合装置をＡ−Ａ線に沿って示された図である。図１（ａ）において、電気端子１は、一の脚部１ａと略Ｕ字状ばね部１ｂと他の脚部１ｃとで構成される第１の略Ｕ字状ばねと、一の脚部１ｈと略Ｕ字状ばね部１ｆと他の脚部１ｅとで構成される第２の略Ｕ字状ばねを備えている。電気端子１の一の脚部１ａは、電気接続部１ｉと一体になっており、管状体４の外面と接触して管状体の外側面に形成された金属層である電気導通ラインと電気接続を行う。電気端子１は、第１の略Ｕ字状ばねの他の脚部１ｃが支持体２とケース３とにより挟持されることにより、電気接合装置として固定される。さらには、電気端子１の係合突起１ｇと支持体２の係合凹所２ｅとで係合することにより、電気端子１は、支持体２にさらに強固に固定される。電気接合端子１は、第１の略Ｕ字状ばねの他の脚部１ｃが挟持されることにより、ばねの復元力により前記一の脚部１ａが管状体４を押圧する。この押圧により、本発明の電気接合装置は、電気端子１が一の脚部１ａにおいての管状体外面と離れることがなく接触し、管状体４を大きく変形させることがなく管状体４に固定されるので、電気接続を行う装置として機能し、また、固定具としても機能し得る。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、管状体４の表面に長さ方向に４本の電気導通ラインを４本備えている場合であり、前記電気導通ラインの数と同数の電気端子１を備えている場合である。図１（ｂ）に示すように、本発明の電気接合装置は、電気端子１と管状体４の電気導通ラインとの接触が離れ難くするために、電気端子１の押圧による力のみで前記管状体４と前記電気接合装置とが固定されていることが好ましい。
【０００７】
電気端子１は、第１の略Ｕ字状ばねの他の脚部１ｃが第２の略Ｕ字状ばね部の一の脚部１ｈと一体になり、第２の略Ｕ字状ばねの他の脚部１ｅにリード接続部１ｄが設けられている。電気端子１は、振動が可能な脚部にリード接続部１ｄを備えており、リード接続部１ｄにおいてはんだ止めなどの適切な方法により電気導通可能なようにリード線５と固定される。リード線５は、電気端子１を介して管状体４の表面に形成された電気導通ラインと電気導通することができる。電気接続部１ｉは、リード線５を電気導通可能なように接続できれば、形状が特に限定されることがない。電気接続部１ｉは、図１（ａ）では円柱状の線であって線状に管状体４と接触しているが、角柱状の線であっても板状であってもよく、電気導通ラインの破損を避けることができるために、点として接触しない電気接続部１ｉであることが好ましい。図１（ａ）においては、リード接続部１ｄが第２の略Ｕ字状ばねを介して支持体２とケース３とにより挟持された前記他の脚部１ｃの側に設けられているが、リード接続部１ｄは、前記他の脚部１ｃに直接設けられていてもよいが、略Ｕ字状ばね部の振動が可能な脚部に設けられていることがリード線５に加わる力を緩和できるので断線防止のために好ましい。
【０００８】
図２は、本発明の電気接合装置の分解組立て図である。前記電気接合装置は、支持体２に４つの電気端子１を組合わせた後に、ケース３が電気端子１の他の脚部１ｃ及び支持体２と摺動しながら嵌合することにより、組み立てられる。なお、本発明の電気接合装置は、支持体２と電気端子１とケース３とを組合わせた後に、管状体４を管挿通孔２ａに挿通しても良いし、支持体２と電気端子１を組合わせた後に、管挿通孔２ａに管状体４を挿通させ、次いでケース３を支持体２に嵌合させても良い。
【０００９】
支持体２は、図２に示されているように、脚部保持溝２ｂを管挿通孔２ａの管挿通方向に電気端子１と同数備えている。管状体表面の電気導通ラインの本数と同数である電気端子１は、一の脚部１ａがそれぞれ脚部保持溝２ｂに嵌め合わされる。支持体２の前面２ｃには、略Ｕ字状ばね部保持溝２ｄが設けられ、略Ｕ字状ばね部保持溝２ｄと脚部保持溝２ｂとがＬ字状に形成される。略Ｕ字状ばね部保持溝２ｄは、必ずしも設ける必要がないが、脚部保持溝２ｂのみを支持体２に設けた場合に比べて、支持体２への電気端子１の固定をより容易とすることができる。支持体２には、電気端子１の係合突起１ｇと係合することが可能な係合凹所２ｅを備えている。図３において、係合凹所２ｅは、支持体２の前面２ｃの反対側より管挿通孔２ａを切欠することにより形成されていが、本発明においては係合凹所２ｅを溝として形成しても良い。図４は、支持体２に電気端子１を組合わせて、管状体４を管挿通孔２ａに挿通させた状態の概略断面図である。電気端子１は、係合突起１ｇと略Ｕ字状ばね部１ｂとで支持体２に固定され、管状体円周方向に対して脚部保持溝２ｂにより固定されている。図４に示す支持体２と電気端子１とが組み合わされた状態に、さらにケース３が嵌合した場合には、ケース３が電気端子１の他の脚部１ｃと摺動するために、他の脚部１ｃが管状体４の方向に押圧されて、略Ｕ字状ばね部１ｆの復元力により一の脚部１ａが管状体４を押圧して、管状体４を固定し、さらに管状体４の表面に設けられた電気導通ラインと電気接続を図ることができる。なお、脚部保持溝２ｂの溝の深さは、一の脚部１ａが保持された際に管挿通孔２ａに挿通された管状体４の外面と接触する必要があるので、支持体２と電気端子１とケース３とを組合わせた際に電気端子１の電気接続部１ｉが管挿通孔２ａに挿通された管状体４の外面を押圧することができる深さであれば良い。
【００１０】
図２に示されているケース３は、支持体２と嵌合できる嵌合孔３ａを備えて、嵌合孔３ａの嵌合方向に挟持用溝３ｂがある場合のケースである。嵌合孔３ａは、支持体２の外側に嵌合できる形状であれば特に限定されるものではなく、図２においては、嵌合孔３ａが嵌合の際に支持体２の外側面と電気端子１の他の脚部１ｃに摺動するように形成されている。嵌合孔３は、例えば支持体２が円筒状である場合には円柱状の孔であってもよいが、ケース３が支持体２の外側で自由回転しないようにするために、嵌合孔３と支持体２とを、断面が多角形であって嵌合孔３ａの角と支持体２の外面の成す角とが複数で係合するような形状、または断面が多角形であって嵌合孔３ａの面と支持体２の外面とが複数で接触するような形状に形成することが好ましい。図１（ｂ）の場合は、嵌合孔３ａと支持体２とを、断面が多角形であって嵌合孔３ａの面と支持体２の外面とが複数で接触するような形状に形成した場合である。
【００１１】
ケース３は、図２においては、嵌合孔３ａの嵌合方向に挟持用溝３ｂを備えている。ケース３は、電気端子１が組み合わされた支持体２と嵌合する際に挟持用溝３ｂが電気端子１の他の脚部１ｃと接しながら摺動し、ケース３が支持体２と嵌合した状態でケース３が挟持用溝３ｂにおいて他の脚部１ｃを支持体２と挟持する。挟持用溝３ｂにおいて他の脚部１ｃが挟持されることにより、電気端子１は支持体２とケース３とで固定されることとなる。本発明においては、挟持用溝３ｂは、支持体２とケース３とで固定するために、ケース３に設けられても良く、支持体２に設けられても良く、支持体２とケース３の両方に設けられても良い。図２においては、ケース３に挟持用溝３ｂを設けた場合を示したが、本発明の電気接合装置は、支持体２の外面に挟持用溝を設け、前記挟持用溝に電気端子１の他の脚部１ｃを嵌合してケース３を支持体２と嵌合する際に、嵌合孔３ａが電気端子１の他の脚部１ｃと支持体２の外側とに接しながら摺動して、嵌合した際にケース３が前記挟持用溝において他の脚部１ｃを支持体２と挟持するようにしても良い。
【００１２】
本発明の電気端子１は、電気端子として機能し、ばねとしての機能も有することから、電気導通性を備え、ばねとして機能する剛性を備えた金属製電気端子であれば、特に組成として限定されるものではない。図４の電気端子１は、第１の略Ｕ字状ばねの一の脚部１ａが電気接続部１ｉと一体となっていた実施態様であるが、一の脚部１ａと電気接続部１ｉが別個に備えられてもよい。一の脚部１ａに電気接続部１ｉが別個に設けられている場合には、電気接続部１ｉが電気導通性金属で形成され、管状体外面の電気導通ラインと線若しくは面で接触するように形成されていることが好ましい。図４の電気端子１は、２つの略Ｕ字状ばねを備えている。第１の略Ｕ字状ばねは電気接続部１ｉを管状体４に押圧して管状体４の接触と固定をする役割を果たし、第２の略Ｕ字状ばねはリード接続部１ｄを自由に振動が可能とする役割を果たす。このような２つの略Ｕ字状ばね部を備えた電気端子１は、第１の略Ｕ字状ばねの他の脚部１ｃと第２の略Ｕ字状ばねの一の脚部１ｈとが第１の略Ｕ字状ばねの略Ｕ字状凹部１ｊと第２の略Ｕ字状ばねの略Ｕ字状凹部１ｋとが対向しないように接合されている電気端子１であることが、構造を簡素にすることができるので好ましい。なお、前記略Ｕ字状ばねは、実質的に略Ｕ字状であれば特に限定されるものではなく、Ｖ字状をしていても良い。また、本発明の電気端子１は、電気端子として機能し、ばねとしての機能するものであれば、断面が円柱状であっても角柱状であっても良く、板状であっても良い。
【００１３】
本発明の電気接合装置に用いられる支持体２及びケース３は、複数の電気端子１を用いた場合にショートしないように、絶縁性であることが好ましい。前記支持体２及び前記ケース３は、金属等の導電性材料に樹脂等の絶縁性材料で被覆しても良いが、製造が容易であることから、樹脂成形品であることが好ましい。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の電気接合装置によれば、電気端子が接続されることより柔軟構造体である管状体が変形することなく正確に位置決めされて固定することができ、しかも電気端子と柔軟構造体の電気導通ラインとの電気導通が確実にすることができるので、柔軟構造体である管状体に対して電気接続と固定とが可能となる。さらに、本発明の電気接合装置は、支持体とケースとの嵌め合い構造であるために組立が容易であって確実に嵌合される装置であり、電気端子も支持体とケースによって正確に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の電気接合装置の縦断面図。（ｂ）は、本発明の電気接合装置を図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って示した図。
【図２】本発明の電気接合装置の組立分解図。
【図３】本発明の電気接合装置に用いる支持体の切断斜視図。
【図４】支持体、管状体及び電気端子を組み合わせた図。
【符号の説明】
１ 電気端子
１ａ 第１の略Ｕ字状ばねの一の脚部（電気接続部）
１ｂ 第１の略Ｕ字状ばね部
１ｃ 第１の略Ｕ字状ばねの他の脚部
１ｄ リード接続部
１ｅ 第２の略Ｕ字状ばねの他の脚部
１ｆ 第２の略Ｕ字状ばね部
１ｇ 係合突起
１ｈ 第２の略Ｕ字状ばねの一の脚部
１ｉ 電気接続部
１ｊ 第１の略Ｕ字状ばねの略Ｕ字状凹部
１ｋ 第２の略Ｕ字状ばねの略Ｕ字状凹部
２ 支持体
２ａ 管挿通孔
２ｂ 脚部保持溝
２ｃ 前面
２ｄ 略Ｕ字状ばね部保持溝
２ｅ 係合凹所
３ ケース
３ａ 嵌合孔
３ｂ 挟持用溝
４ 管状体
５ リード線

Claims (2)

1. 電気端子、支持体及びケースを具備する電気接合装置であって、前記電気端子は
   リード接続部、電気接続部及び略Ｕ字状ばねを備え、
   前記電気接続部を略Ｕ字状ばねの一の脚部に備え、
   前記電気接続部に係合突起を備え、
   前記リード接続部を略Ｕ字状ばねの他の脚部側に備えた電気端子であり、
   前記支持体は、管挿通孔、脚部保持溝及び係合凹所を備え、前記管挿通孔に前記脚部保持溝を管挿通方向に備えた支持体であり、
   前記ケースは、
   前記支持体が嵌合される嵌合孔を備えたケースであり、
   前記支持体の外側面及び／または前記ケースの嵌合孔に、脚部に前記電気接続部を備えた略Ｕ字状ばねの他の脚部を前記支持体と前記ケースとで挟持する挟持用溝を備え、
   前記電気端子を前記支持体と前記ケースと挟持することにより前記支持体の管挿通孔に挿通された管を前記電気接続部が押圧して電気接続する電気接合装置。
2. 前記電気端子は、２つの略Ｕ字状ばねを備え、
   前記電気接続部を第１の略Ｕ字状ばねの一の脚部に備え、
   第２の略Ｕ字状ばねの他の脚部にリード接続部を備え、
   第１の略Ｕ字状ばねの他の脚部と第２の略Ｕ字状ばねの一の脚部とが第１の略Ｕ字状ばねの略Ｕ字状凹部と第２の略Ｕ字状ばねの略Ｕ字状凹部とが対向しないように接合されている電気端子である請求項１に記載の電気接合装置。

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