JP4464853B2

JP4464853B2 - 脱着コネクタ

Info

Publication number: JP4464853B2
Application number: JP2005075455A
Authority: JP
Inventors: 範之佐野
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2025-03-16
Also published as: US7168991B2; JP2006260903A; US20060252291A1

Description

本発明は、本体装置に回動可能に取り付けられた可動ノーズによって該本体装置の前面部が開閉可能な前面パネル装置に具備され、可動ノーズの回動に伴ってオス型コネクタをメス型コネクタに脱着させる脱着コネクタに係り、特に、可動ノーズが本体装置に対して脱着可能な車載用電子機器の前面パネル装置に好適な脱着コネクタに関する。

従来より、ＭＤプレーヤやＣＤプレーヤ等の車載用電子機器において、小型薄型化を図りつつ液晶ディスプレイ等の表示画面や各種操作キーの配置スペースを確保するために、本体装置の前面部を回動可能な可動ノーズによって開閉できるようにした前面パネル装置が知られている。かかる前面パネル装置では、本体装置の前面部にＭＤやＣＤ等の媒体の挿入口を設けると共に、本体装置に回動可能に取り付けられた可動ノーズに表示画面や各種操作キーを配設し、通常は挿入口を覆う位置に可動ノーズを起立させておき、挿入口を露出させる必要のあるときだけ可動ノーズを手前へ回動させるようになっている。

また、この種の前面パネル装置において、可動ノーズを本体装置に対して脱着可能としたものも提案されており、こうすることで運転者の不在時等に車載用電子機器を半製品状態にしておくことができるため、盗難を防止する効果が高まる。この場合、可動ノーズと本体装置との電気的接続は、可動ノーズに設けられたオス型コネクタと本体装置に設けられたメス型コネクタとからなる脱着コネクタによって行うことが一般的である。

従来より知られているこの種の脱着コネクタは、本体装置側のメス型コネクタに略線対称な配置の第１および第２のメス側端子を複数組配設すると共に、可動ノーズ側のオス型コネクタに複数の凸状コンタクトを配設し、第１および第２のメス側端子の間に対応する凸状コンタクトを挿抜させるという構成になっている。ここで、第１のメス側端子と第２のメス側端子には、凸状コンタクトの挿入路を介して近接離反可能に対向する弾性片が設けられており、オス型コネクタをメス型コネクタに装着した状態で凸状コンタクトの先端部近傍に各メス側端子が斜めに弾接するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

このように概略構成された従来の脱着コネクタでは、可動ノーズを本体装置の前面部を覆う閉位置へ移動させると、この可動ノーズに設けられたオス型コネクタの凸状コンタクトが本体装置に設けられたメス型コネクタの挿入路へ入り込んで第１および第２のメス側端子を押し広げるため、凸状コンタクトに両メス側端子が弾接して可動ノーズと本体装置とが電気的に接続される。また、閉位置にある可動ノーズを本体装置の前面部を露出させる開位置へ移動させると、オス型コネクタの凸状コンタクトがメス型コネクタの第１および第２のメス側端子から離れて挿入路から脱抜するため、可動ノーズと本体装置との電気的接続が解除される。なお、可動ノーズと本体装置との電気的接続が不用意に遮断されないようにするため、可動ノーズは閉位置において適宜ロック手段により本体装置に係止されるようになっている。
実登２５５１４９３号公報（第２−３頁、図１）

前述したように、従来より知られている前面パネル装置の脱着コネクタでは、可動ノーズ側のオス型コネクタを本体装置側のメス型コネクタに装着する際に、略線対称に配置された第１のメス側端子と第２のメス側端子との間に凸状コンタクトを圧入することによって、この凸状コンタクトに第１および第２のメス側端子が弾接するようになっている。その際、略線対称な第１および第２のメス側端子が凸状コンタクトに斜めに弾接していると、端子接点圧の分力が凸状コンタクトを排出方向へ付勢する反力として作用するため、複数組のメス側端子の生起する該反力の総和が大きい場合、高温環境下等において可動ノーズやそのロック手段が塑性変形してしまう虞があった。そこで、凸状コンタクトに対する第１および第２のメス側端子の端子接点圧を弱めることも考えられるが、こうするとオス型コネクタとメス型コネクタとの電気的接続の信頼性が損なわれてしまう。

また、略線対称な第１および第２のメス側端子を凸状コンタクトの側面に弾接させ、端子接点圧が凸状コンタクトを排出方向へ付勢する反力として作用しないように構成することも考えられる。しかしながら、こうすると、オス型コネクタをメス型コネクタから離脱させる際に、第１および第２のメス側端子のうち、可動ノーズの回動中心からの距離が相対的に大きいメス側端子の弾接部位が可動ノーズと一体的に回動する凸状コンタクトを円滑に逃がすことができず、不所望方向へ押し込まれる危険性が高まるため、該メス側端子が損傷しやすいという別の問題が発生する。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、所要の端子接点圧を確保してもメス型コネクタに装着したオス型コネクタに過大な反力が作用せず、かつ、オス型コネクタを離脱させる際に懸念されるメス側端子の損傷を回避できる脱着コネクタを提供することにある。

本発明は、本体装置に設けられたメス型コネクタの第１および第２のメス側端子のうち、可動ノーズの回動中心までの距離が相対的に大きい第１のメス側端子に、可動ノーズに設けられたオス型コネクタの凸状コンタクトに対して斜めに弾接する傾斜部を設けることにより、オス型コネクタの離脱時に凸状コンタクトが円滑に逃がせるようにした。また、可動ノーズの回動中心までの距離が相対的に小さい第２のメス側端子に、凸状コンタクトの側面に弾接する接触部を設けることにより、オス型コネクタをメス型コネクタに装着した状態で該接触部の端子接点圧が凸状コンタクトを排出方向へ付勢する反力として作用しないようにした。さらに、凸状コンタクトに対する前記傾斜部の弾接位置を前記接触部の弾接位置よりも本体装置の奥側に設定し、該傾斜部における端子接点圧の分力として生起される前記反力が該接触部における摩擦力によって低減されるようにした。

本発明の脱着コネクタは、本体装置側のメス型コネクタの対をなすメス側端子が略線対称な配置になっておらず、一方のメス側端子に可動ノーズ側のオス型コネクタの凸状コンタクトに斜めに弾接する傾斜部を設けて凸状コンタクトが円滑に逃がせるようにしてあり、かつ、他方のメス側端子に凸状コンタクトに側方から弾接する接触部を設けてオス型コネクタをメス型コネクタに装着した状態で凸状コンタクトが排出方向へ過度に付勢されないようにしてある。それゆえ、この脱着コネクタは、所要の端子接点圧を確保してもメス型コネクタに装着したオス型コネクタに過大な反力を作用させずに済み、電気的接続の信頼性を確保しつつ可動ノーズやそのロック手段の塑性変形を防止することができると共に、オス型コネクタを離脱させる際に懸念されるメス側端子の損傷を回避することができて長寿命化が図れる。

本発明では、本体装置の前面部を覆う閉位置と該前面部を露出させる開位置との間で可動ノーズが回動可能に取り付けられた前面パネル装置に備えられ、凸状コンタクトを有して前記可動ノーズに設けられたオス型コネクタと、前記凸状コンタクトの挿入路を挟んで配置される第１および第２のメス側端子を有して前記本体装置に設けられたメス型コネクタとによって構成され、前記可動ノーズの回動に伴って前記オス型コネクタを前記メス型コネクタに脱着させる脱着コネクタにおいて、前記第１および第２のメス側端子のうち、前記可動ノーズの回動中心までの距離が相対的に大きい第１のメス側端子に前記凸状コンタクトに対して斜めに弾接する傾斜部を設けると共に、前記回動中心までの距離が相対的に小さい第２のメス側端子に前記凸状コンタクトの側面に弾接する接触部を設け、前記オス型コネクタを前記メス型コネクタに装着した状態で前記凸状コンタクトに対する前記傾斜部の弾接位置を前記接触部の弾接位置よりも前記本体装置の奥側に設定した。

このように本体装置側のメス型コネクタの対をなすメス側端子のうち、可動ノーズの回動中心までの距離が相対的に大きい第１のメス側端子に可動ノーズ側のオス型コネクタの凸状コンタクトに斜めに弾接する傾斜部を設けておけば、オス型コネクタの離脱時に凸状コンタクトを円滑に逃がすことが容易になるため、該メス側端子の損傷を回避できる。また、可動ノーズの回動中心までの距離が相対的に小さい第２のメス側端子に凸状コンタクトに側方から弾接する接触部を設けることにより、凸状コンタクトに対する前記傾斜部の弾接位置を該接触部の弾接位置よりも本体装置の奥側に設定しておけば、該傾斜部が凸状コンタクトを排出方向へ付勢する反力を該接触部における摩擦力によって低減できるため、所要の端子接点圧を確保してもメス型コネクタに装着したオス型コネクタに過大な反力を作用させずに済む。

上記の構成において、第１のメス側端子の自由端近傍の弾性変形部を傾斜部となし、挿入路へ挿入された凸状コンタクトの先端肩部が該傾斜部をその自由端側へ向かって摺動するようにしておけば、挿入路に挿入された凸状コンタクトの先端近傍に確実に弾接して該凸状コンタクトの排出動作を妨げる虞もない傾斜部が容易に形成できるため、好ましい。

実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施例に係る脱着コネクタを備えた前面パネル装置の可動ノーズ閉状態を示す説明図、図２は該前面パネル装置の可動ノーズ開状態を示す説明図、図３は該脱着コネクタのメス型コネクタを示す断面図、図４は該メス型コネクタの平面図、図５は該脱着コネクタのオス型コネクタを示す断面図、図６は該オス型コネクタの平面図、図７〜図９は該オス型コネクタを該メス型コネクタに装着する際の動作説明図、図１０は該オス型コネクタの装着が完了した状態を示す動作説明図である。

図１と図２に示す車載用電子機器の前面パネル装置は、本体装置１の腕部１ａに取り付けられた支軸２に可動ノーズ（可動パネル）３が脱着可能かつ回動可能に取り付けられたものであり、本体装置１の前面部４にＭＤやＣＤ等の媒体を出し入れするための図示せぬ挿入口が開設されていると共に、可動ノーズ３に図示せぬ表示画面や各種操作キーが配設されている。本体装置１と可動ノーズ３は脱着コネクタ５を介して電気的に接続されるようになっており、この脱着コネクタ５は、本体装置１に内蔵されている回路基板６に固設されたメス型コネクタ７と、可動ノーズ３に内蔵されている回路基板８に固設されたオス型コネクタ９とによって構成されている。

図３と図４に示すように、メス型コネクタ７は、窓部７０ａを有する合成樹脂製のカバー７０と、傾斜部７１ａを有する第１のメス側端子７１と、接触部７２ａを有する第２のメス側端子７２と、回路基板６に形成された位置決め孔に嵌挿される脚部７３とを備えており、対向して配置された第１および第２のメス側端子７１，７２が対をなして８組並設されている。第１および第２のメス側端子７１，７２は導電性金属板に曲げ加工を施して形成されたものであり、第１のメス側端子７１の先端部から略直角に延出して窓部７０ａに臨出する帯状部分が傾斜部７１ａとなっており、かつ、第２のメス側端子７２の先端部近傍で傾斜部７１ａに最も近接している屈曲部分が接触部７２ａとなっている。対をなす第１および第２のメス側端子７１，７２は、傾斜部７１ａと接触部７２ａとの間がオス型コネクタ９の対応する凸状コンタクト９０を圧入させる挿入路７４となっており、両メス側端子７１，７２は自由端側が弾性変形しやすいので、挿入路７４を介して傾斜部７１ａと接触部７２ａは互いに近接離反可能である。なお、図１と図２から明らかなように、対をなす第１および第２のメス側端子７１，７２のうち、上側に配置された第１のメス側端子７１は下側に配置された第２のメス側端子７２よりも可動ノーズ３の回動中心（支軸２）までの距離が相対的に大きくなっている。第１および第２のメス側端子７１，７２の基端部７１ｂ，７２ｂは互いに離れる方向に延びてカバー７０から突出しており、これら各基端部７１ｂ，７２ｂが回路基板６のランド部に半田付けにより固着されている。

図５と図６に示すように、オス型コネクタ９は、線対称に配置された第１のオス側端子９１および第２のオス側端子９２からなる凸状コンタクト９０と、凸状コンタクト９０の先端部が外装された突起部９３ａを有する合成樹脂製のボディ９３と、回路基板８に形成された位置決め孔に嵌挿される脚部９４とを備えており、ボディ９３の長手方向に沿って８箇所に凸状コンタクト９０が並設されている。凸状コンタクト９０を構成する第１および第２のオス側端子９１，９２は導電性金属板に曲げ加工を施して形成されたものであり、これらのオス側端子９１，９２はインサート成形によってボディ９３と一体化されている。第１および第２のオス側端子９１，９２の基端部９１ｂ，９２ｂは互いに離れる方向に延びてボディ９３から突出しており、これら各基端部９１ｂ，９２ｂが回路基板８のランド部に半田付けにより固着されている。

なお、対をなす第１および第２のメス側端子７１，７２は、挿入路７４を介して必ずしも対向配置する必要はなく、例えば、第１のメス側端子７１がその配列方向（図４の上下方向）に若干ずれて配置され、第２のメス側端子７２，７２の間の隙間と対向するようにしても良い。この場合、第１のメス側端子７１に対応するオス型コネクタ９の第１のオス側端子９１もその配列方向にずらして設けることになる。

本実施例に係る前面パネル装置は、可動ノーズ３が支軸２を中心として図１に示す閉位置（起立姿勢）と図２に示す開位置（横臥姿勢）との間で回動可能であり、可動ノーズ３を起立させることによって本体装置１の前面部４を表示画面や各種操作キーで覆うことができ、可動ノーズ３を横臥させることによってＭＤやＣＤ等の挿入口を露出させることができる。また、可動ノーズ３が支軸２に対して脱着可能となっているので、運転者の不在時等には可動ノーズ３を本体装置１から取り外して車載用電子機器を半製品状態にしておくことにより、盗難防止効果を高めることができる。

脱着コネクタ５の動作について説明すると、図１に示すように可動ノーズ３が本体装置１の前面部４を覆う閉位置にあるとき、可動ノーズ３に設けられたオス型コネクタ９は本体装置１に設けられたメス型コネクタ７に装着されている。このとき、メス型コネクタ７の第１および第２のメス側端子７１，７２間の挿入路７４にオス型コネクタ９の対応する凸状コンタクト９０が圧入されており、傾斜部７１ａの自由端側が第１のオス側端子９１の先端肩部９１ａに斜めに弾接していると共に、接触部７２ａが第２のオス側端子９２の側面に略垂直に弾接している。これにより、メス型コネクタ７とオス型コネクタ９との電気的接続が保たれるため、可動ノーズ３に配設されている表示画面や各種操作キーと本体装置１との間で電気信号の授受が可能となる。なお、可動ノーズ３はかかる閉状態において、図示せぬロック手段によって本体装置１に係止されている。

また、本体装置１の前面部４に開設されているＭＤ挿入口やＣＤ挿入口を露出させる必要のある場合には、前記ロック手段による係止を解除して、可動ノーズ３を支軸２を中心に手前へ回動させることにより、図２に示すように可動ノーズ３を横臥させる。これにより、可動ノーズ３に覆われていた前面部４の挿入口が露出するため、ＭＤやＣＤ等の媒体の挿入排出動作が可能になると共に、オス型コネクタ９の凸状コンタクト９０がメス型コネクタ７の第１および第２のメス側端子７１，７２から離れるため、可動ノーズ３と本体装置１との電気的接続が解除される。

次に、図７〜図１０に基づいて脱着コネクタ５の動作を詳細に説明する。可動ノーズ３を閉位置へ回動させていく過程で、図７に示すようにオス型コネクタ９の凸状コンタクト９０の先端部がメス型コネクタ７の窓部７０ａへ入り込むと、まず、凸状コンタクト９０の第１のオス側端子９１の先端肩部９１ａが傾斜部７１ａの基端近傍部に当接する。そして、可動ノーズ３のさらなる回動に伴い、図８に示すように凸状コンタクト９０の先端部が対応する第１および第２のメス側端子７１，７２間の挿入路７４に挿入されていくと共に、第１のオス側端子９１の先端肩部９１ａが傾斜部７１ａを斜め上方へ押し撓めながら摺動していく。可動ノーズ３が閉位置へ向かってさらに回動すると、図９に示すように凸状コンタクト９０の先端部が対応する挿入路７４内へさらに挿入されるため、先端肩部９１ａが傾斜部７１ａをその自由端側へ向かって摺動していくと共に、接触部７２ａが下方から凸状コンタクト９０の第２のオス側端子９２の側面に弾接する。それゆえ、可動ノーズ３のさらなる回動に伴い、第２のオス側端子９２は第２のメス側端子７２の接触部７２ａを下方へ押し撓めながら挿入路７４内へ挿入されていき、図１０に示すように可動ノーズ３が閉位置まで移動すると、第１のオス側端子９１の先端肩部９１ａに斜め上方から傾斜部７１ａの自由端近傍部が弾接し、かつ、第２のオス側端子９２の中央寄りの側面に下方から接触部７２ａが弾接する。したがって、可動ノーズ３が閉位置に保持されているとき、第１および第２のオス側端子９１，９２は対応する第１および第２のメス側端子７１，７２に弾接しており、オス型コネクタ９はメス型コネクタ７に装着された状態に保たれている。

また、メス型コネクタ７に装着されているオス型コネクタ９を離脱させる際には、上述した動作と逆向きの動作が行われ、図１０の状態から図９、図８、図７の状態へと順次移行していく。その際、凸状コンタクト９０の先端肩部９１ａは斜め上方へ移動しながら傾斜部７１ａを押し撓めるので、傾斜部７１ａは不所望方向へ押し込まれることなく凸状コンタクト９を円滑に逃がすことができる。

このように本実施例に係る脱着コネクタ５は、可動ノーズ３に設けたオス型コネクタ９を本体装置１に設けたメス型コネクタ７に脱着させるというものであり、オス型コネクタ９がメス型コネクタ７に装着されているとき、オス型コネクタ９の凸状コンタクト９０に対応するメス側端子７１，７２の一方（第１のメス側端子７１）が斜め上方から弾接し、他方（第２のメス側端子７２）が下方から弾接するようになっている。すなわち、第１および第２のメス側端子７１，７２は線対称な配置になっておらず、可動ノーズ３の回動中心までの距離が相対的に大きい第１のメス側端子７１には、凸状コンタクト９０の先端肩部９１ａに斜め上方から弾接する傾斜部７１ａを設けることによって、オス型コネクタ９の離脱時に凸状コンタクト９０が円滑に逃がせるようにしてある。そのため、この脱着コネクタ５は、オス型コネクタ９を離脱させる際に懸念されていたメス側端子７１の損傷を回避することができ、長寿命化が期待できる。

また、本実施例に係る脱着コネクタ５では、可動ノーズ３の回動中心までの距離が相対的に小さい第２のメス側端子７２に凸状コンタクト９０の側面に下方から弾接する接触部７２ａを設け、オス型コネクタ９をメス型コネクタ７に装着した状態で、この接触部７２ａの端子接点圧が凸状コンタクト９０を排出方向（メス型コネクタ７から抜け出る方向）へ付勢する反力としては作用しないようにしてあると共に、凸状コンタクト９０に対する傾斜部７１ａの弾接位置が接触部７２ａの弾接位置よりも本体装置１の奥側となるように設定されている。すなわち、この脱着コネクタ５では、傾斜部７１ａにおける端子接点圧の分力として凸状コンタクト９０を排出方向へ付勢する反力が生起されるものの、この反力は接触部７２ａにおける摩擦力によって低減されるので、結局、所要の端子接点圧を確保してもメス型コネクタ７に装着したオス型コネクタ９に過大な反力を作用させずに済み、電気的接続の信頼性を確保しつつ可動ノーズ３やそのロック手段の塑性変形を防止することができ、また、回路基板６や回路基板８に加わるストレスを軽減することが可能となる。

本発明の実施例に係る脱着コネクタを備えた前面パネル装置の可動ノーズ閉状態を示す説明図である。該前面パネル装置の可動ノーズ開状態を示す説明図である。該脱着コネクタのメス型コネクタを示す断面図である。該メス型コネクタの平面図である。該脱着コネクタのオス型コネクタを示す断面図である。該オス型コネクタの平面図である。該オス型コネクタを該メス型コネクタに装着する際の動作説明図である。該オス型コネクタを該メス型コネクタに装着する際の動作説明図である。該オス型コネクタを該メス型コネクタに装着する際の動作説明図である。該オス型コネクタの装着が完了した状態を示す動作説明図である。

符号の説明

１本体装置
２支軸
３可動ノーズ
４前面部
５脱着コネクタ
７メス型コネクタ
９オス型コネクタ
７１第１のメス側端子
７１ａ傾斜部
７２第２のメス側端子
７２ａ接触部
７４挿入路
９０凸状コンタクト
９１第１のオス側端子
９１ａ先端肩部
９２第２のオス側端子

Claims

本体装置の前面部を覆う閉位置と該前面部を露出させる開位置との間で可動ノーズが回動可能に取り付けられた前面パネル装置に備えられ、凸状コンタクトを有して前記可動ノーズに設けられたオス型コネクタと、前記凸状コンタクトの挿入路を挟んで配置される第１および第２のメス側端子を有して前記本体装置に設けられたメス型コネクタとによって構成され、前記可動ノーズの回動に伴って前記オス型コネクタを前記メス型コネクタに脱着させる脱着コネクタにおいて、
前記第１および第２のメス側端子のうち、前記可動ノーズの回動中心までの距離が相対的に大きい第１のメス側端子に前記凸状コンタクトに対して斜めに弾接する傾斜部を設けると共に、前記回動中心までの距離が相対的に小さい第２のメス側端子に前記凸状コンタクトの側面に弾接する接触部を設け、前記オス型コネクタを前記メス型コネクタに装着した状態で前記凸状コンタクトに対する前記傾斜部の弾接位置を前記接触部の弾接位置よりも前記本体装置の奥側に設定したことを特徴とする脱着コネクタ。
請求項１の記載において、前記第１のメス側端子の自由端近傍の弾性変形部を前記傾斜部となし、前記挿入路へ挿入された前記凸状コンタクトの先端肩部が前記傾斜部をその自由端側へ向かって摺動するようにしたことを特徴とする脱着コネクタ。