JP4688114B2 - コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、種々の電気信号の伝達用又は電力の供給用のケーブル類を電気的に接続し、その電気信号又は電力の授受のために使用するコネクタ装置に関する。

この種のコネクタ装置には、例えば、特許文献１に示すようなＤＣコネクタ(プラグ)とＤＣジャックからなるコネクタ装置の例がある。特許文献１は携帯型電子機器に関するものであるが、これは、対応しないサイズのＤＣコネクタが、機器に配設されているＤＣジャックに挿入された場合に、該ＤＣジャック内の中央に配されている端子ピンが無理矢理その背後方向に押し込まれて機器内部に脱落するようなことのないように改良を加えたものである。

このＤＣジャック及び対応するＤＣコネクタは、基本的には、従来のこの種の装置の構造に変更が加えられてはいない。そのＤＣジャックは、円筒状の中空部を備え、その後部壁中央から該円筒状の中空部の軸心に沿って端子ピンが突設してあり、該中空部の内壁後部には二つの端子片が周方向１８０度の角度間隔で配してあるものである。他方、ＤＣコネクタ（プラグ）は、その円柱状部の中央に軸心に沿ってピン挿通穴が配してあり、かつ該円柱状部の先端周囲に筒型端子が配してあるものである。

従って相互の電気的接続は、ＤＣコネクタの円柱状部を、ＤＣジャックの中空部に挿入し、前者のピン挿通穴に後者の端子ピンを挿通させ、かつ前者の筒型端子を後者の二つの端子片に接触させて行うものであり、嵌合長の長いものとなっている。

ＤＣジャックに嵌合状態のこのようなＤＣコネクタをこれに繋がっているケーブルで引っ張ると、それらの軸方向には、容易に抜けるが、該軸方向に対して傾いた方向に引っ張った場合は容易に抜けなくなる。ＤＣコネクタの円柱状部は、前記ＤＣジャックの中空部に比較的長い嵌合長で嵌合し、かつ前者のピン挿通穴には後者の端子ピンが挿入状態となる構成であるため、そのような結果になると理解できる。それにも拘わらず、何らかの事情で無理に引っ張ってしまうこともあり、そうすると、これを接続している機器がノートパソコンその他の携帯機器であった場合等は、それらが引き摺られて、例えば、机上から落ちて破損してしまうような危険を生じることがある。或いは、コネクタ自体が壊れてしまうこともある。

特許文献２は、ＡＣアダプタを使用した電気機器に関し、両者を着脱する従来のコネクタ装置として、特許文献１に示されたＤＣコネクタとＤＣジャックとほぼ同様のそれを示し、そのような構成のコネクタ装置では、それらのケーブルを引っ張れば両者は比較的容易に抜けてしまい、このような引き抜きが予期せずに起きた場合には、突然に機器の電源が落ちてしまう問題があると指摘し、これを解消する手段を提案している。

この特許文献２では、特許文献１のそれと同様のＤＣコネクタとＤＣジャックを示して、ＤＣコネクタに接続しているケーブルを引っ張った場合の動作に関して、逆の結果が生じるように説明しているが、これは、ケーブルを、ＤＣコネクタ及びＤＣジャックの軸方向に一致する方向に引いた場合に、相互が容易に抜けるということを云っているのであって、それと異なる方向に引いた場合に抜けにくいと云うことを否定しているものではないと考える。

特許文献３は、検査用コネクタに関するもので、プリント配線板に実装されたベースコネクタと、該ベースコネクタの空所部に挿抜自在に嵌合接続する検査用ソケットコネクタとからなり、
前記ベースコネクタには、そのベースハウジングの空所部に後壁から相互に平行に延びる複数の接触ピン部を配設し、
前記ソケットコネクタには、そのソケットハウジング内に前記接触ピン部と嵌合接触する接触部を備えた複数のソケットコンタクトを個別に離隔して収容し、かつ該ソケットハウジングの前端部に前記ベースハウジングの後部壁に当接する一以上のストッパ部片を突設し、
前記ソケットハウジングを前記ベースハウジングの前記空所部に嵌合した際に、前記ストッパ部片が前記空所部内の後壁に当接して、前記ソケットハウジングの前記ベースハウジングに対する嵌合長を短く規制することができるようにしたものである。

従ってこの検査用ソケットコネクタによれば、以上のように、検査用ソケットコネクタをベースコネクタに接続した際に、相互の嵌合長が短いため、該検査用ソケットコネクタを前記接触ピン及びソケットコンタクトの軸方向に対して斜め方向に引いた場合でも、こじり力が軽減され、ベースハウジング等に破損が生じるのを回避することができると思われる。

しかし、この特許文献３の検査用ソケットコネクタは、前記のように、単にソケットハウジングの先端に一以上のストッパ部片を突設して、ソケットコネクタをベースコネクタに嵌合した際にその嵌合深さを浅くなるようにしたに過ぎないため、必要な保持力等を有するものではない。

それ故、このようなコネクタの構成をノートパソコンその他の携帯機器に於ける種々の電気信号の伝達用又は電力の供給用ケーブル類の接続のためのコネクタとして適用した場合は、何らかの事情でそのケーブル類をコネクタの軸心に沿って引っ張った場合、若しくは該軸心に対して斜め方向に引っ張った場合のいずれの場合であれ、それが小さな力であっても容易に抜けてしまうことになる。そのため、該ノートパソコンその他の携帯機器を引き摺ってテーブルから落としてしまうとか、コネクタ自体を壊してしまうような問題を生じる虞はない。しかし、保持力が弱くなり過ぎ、僅かな力でコネクタの接続が解消されてしまうため、意図せずして、該コネクタを通じて接続していた信号源との接続が切れたり、電源との接続が切れてしまうような新たな問題を生じる虞がある。

特開２００４−１７１８４８号公報 特開２００５−１５１６２９号公報 特開２００７−２６５９２２号公報

本発明は、以上の従来技術の問題点を解消し、プラグとジャック又は雄のコネクタと雌のコネクタとの接続における嵌合長を短くし、接続状態のコネクタ装置のプラグ又は雄のコネクタをその軸心に対して傾いた方向に引っ張ってジャック又は雌のコネクタから抜こうとした場合に、その引っ張り力が保持力を越えれば、該コネクタ装置に損傷を生じさせることなく、容易に抜ける用にすることが可能であり、このコネクタ装置を、軽量の携帯機器に使用していた場合であってもそれを引き摺ってテーブルや机上から落としてしまう等の問題を生じさせる虞がなく、しかも以上のように相互の嵌合長を短く構成しながらも適切な保持力を維持することができるコネクタ装置を提供することを解決の課題とするものである。

本発明の１は、プラグ挿入孔を正面に開口した絶縁性のソケット本体と、
該ソケット本体のプラグ挿入孔に配した円筒状のアース金具であって、先端側にコイルスプリング状の係止バネの先端側を支持するバネ座となる鍔部を内側に張り出したアース金具と、
該アース金具の内側で、その鍔部と前記プラグ挿入孔の後部に構成した後端側バネ座との間に配するコイルスプリング状の係止バネであって、先端及び後端に座巻き部を有し、かつ先端から後端に向かって径が拡大するコイルスプリング状の係止バネと、
該ソケット本体のプラグ挿入孔中にその接触部を進入させるべく配したコンタクトバネと、
で構成したソケット、
及び
先端に開口する中空部を有するプラグ本体と、
該プラグ本体の中空部に配する円筒状の導電性係合部材であって、その途中に、その係合部を前記プラグ挿入孔に挿入した際に、該プラグ挿入孔のアース金具の先端に当接することとなる当接面を有し、かつ先端側に、該当接面から延長し、該係合部を前記プラグ挿入孔に挿入した際に、その係止バネの先端の座巻き部に頸部が係止することとなる、先端側に向かって拡大する前記係合部を備えた導電性係合部材と、
該導電性係合部材の内側に絶縁支持材を介して配したコンタクト部材であって、該絶縁支持材の先端に、前記係合部を前記プラグ挿入孔に挿入した際に前記コンタクトバネの接触部に接触する接触部を備えたコンタクト部材と、
で構成したプラグ、
からなるコネクタ装置である。

本発明の２は、本発明の１のコネクタ装置に於いて、前記係止バネを構成するコイルスプリング状の部材をその端部方向から見て円弧状又は楕円弧状に構成したものである。

本発明の３は、本発明の１又は２のコネクタ装置に於いて、前記係止バネの先端の座巻き部におけるフラット部の全円弧に対する割合を５０％を越えるように設定したものである。

本発明の４は、本発明の１、２又は３のコネクタ装置に於いて、前記ソケット中のコンタクトバネをプラグ挿入孔の軸方向に平行に複数本並べて配し、前記プラグ中のコンタクト部材を、前記コンタクトバネと対応する位置関係で同数配したものである。

本発明の５は、本発明の１、２、３又は４のコネクタ装置に於いて、前記係止バネを導電性のバネ材で構成したものである。

本発明の６は、本発明の５のコネクタ装置に於いて、前記アース金具の内径を前記係止バネの最大外径より小さく構成したものである。

本発明の１のコネクタ装置によれば、前記プラグの係合部を前記ソケットのプラグ挿入孔に挿入すると、該プラグ挿入孔に配したアース金具の先端の鍔部と該プラグ挿入孔の後端付近に構成した後端側バネ座との間に先端から後端に向かって径が拡大するコイルスプリング状の係止バネが配置してあり、他方、該係合部は、該係止バネの先端の座巻き部に頸部が係止することとなるように先端側に向かって拡大するように構成してあるため、その通りに、前記プラグの係合部はその頸部でプラグ挿入孔前端直後に位置する係止バネの先端の座巻き部に係合することになる。

このように、前記プラグの係合部はその頸部がプラグ挿入孔の前端直後に位置する係止バネの座巻き部に係合するものであり、該係止バネは、前記アース金具の先端の鍔部とプラグ挿入孔の後端の後端側バネ座との間に突っ張り状態に配されているものであるから、該係止バネの先端側の座巻き部は、該係止バネの突っ張り力を越える外力が加わらない限り、該アース金具の先端鍔部の直後の位置を維持し、それ故、前記プラグの係合部の頸部はその位置にガタ付くこともなく保持される。従ってプラグに於けるコンタクト部材の接触部とソケットに於けるコンタクトバネの接触部との確実な接触も維持される。また該プラグの導電性係合部材の当接面とソケットのアース金具の先端面（先端鍔部の外面側）との確実な接触も保持できることになる。

更にプラグとソケットの結合は、以上のように、前者の係合部の頸部と後者の先端直後の座巻き部との結合によって確保されるものであるため、極めて嵌合長の短いものとなる。そのため、プラグがこれに接続するケーブルによってその軸方向に対して傾いた方向から引かれた場合には、その係合部は、コネクタ装置の損傷を伴うことなく、同様の方向に傾くことが可能であり、更にその頸部が係止する座巻き部がコイルスプリング状の係止バネの先端部を構成するものであり、該座巻き部が該係合部の傾きに対して弾力的に対応可能であるため、なお一層良好にその傾きに対応することが可能である。そして引き抜き力が、ソケットの保持力を越えると、引き抜き方向がプラグとソケットの軸方向に対して傾いている場合も傾いていない場合も同様に、プラグは該ソケットのプラグ挿入孔から引き抜かれることになる。

以上の保持力を、係止バネのバネ定数及びその座巻き部の径を適切に定めることにより適切に設定しておけば、このコネクタ装置を、ノートパソコン等の携帯機器の電力又は電気信号の授受用のケーブルの接続手段として用いた場合に、そのケーブルをプラグ及びソケットの軸方向と一致しない種々の方向から引っ張ったとしても、プラグは、ソケットの適切な保持力を越えたところで、該ソケットから離脱することになる。そのため、対象のノートパソコン等を引き摺ってしまって、テーブル等から落下させてしまうような問題を生じる虞はない。

本発明の２のコネクタ装置によれば、係止バネを構成するコイルをその端部方向から見て円弧状又は楕円弧状に構成することとしたため、コネクタ装置で必要とする電極数に応じてそのいずれか（円弧状か楕円弧状か）を適切に選択し、或いは、更に楕円弧の長径と短径の寸法関係を適切に調節して電極数に一層良好に適合させることもできる。

本考案の３のコネクタ装置によれば、プラグの係合部をソケットのプラグ挿入孔に挿入した場合に、該係合部の頸部と係止バネの先端の座巻き部との係止がより確実に行われ得ることになる。

本発明の４のコネクタ装置によれば、装置の多極化をする場合には、このように、プラグ側もソケット側も電極を前二者の軸方向に平行に並べて構成するのが適切であり、その場合に、電極間を余裕を持ったものにする観点からは、前記係止バネを構成するコイルを端部方向から見て楕円弧状に構成するのが適当である。

本発明の５のコネクタ装置によれば、プラグ側の係合部とソケット側のアース金具とを前記係止バネを介して確実に短絡することができることになる。

本発明の６のコネクタ装置によれば、係止バネとアース金具の接触がより確実になり、その間の短絡をより確実なものにすることができる。

(a)は実施例のプラグの斜視図、(b)はソケットの斜視図、(c)は結合状態のプラグとソケットの断面図、(d)は(c)の部分拡大図。 (a)は実施例のソケットの正面図、(b)は右側面図、(c)は背面図、(d)は底面図。 (a)は図２の(a)のＡ−Ａ線拡大断面図、(b)は図２(a)のＢ−Ｂ線拡大断面図。 (a)は実施例のソケット本体の正面図、(b)は背面図、(c)は平面図、(d)は右側面図、(e)は底面図、(f)は斜視図。 (a)は実施例のアース金具の正面図、(b)は背面図、(c)は平面図、(d)は左側面図、(e)は底面図、(f)は斜視図。 (a)は実施例の係止バネの正面図、(b)は断面図、(c)は底面図、(d)は斜視図。 (a)は実施例のプラグの側面図、(b)は正面図、(c)は断面図。

発明を実施するための形態を図面を参照しながら実施例に基づいて詳細に説明する。

この実施例のコネクタ装置は、図１〜図３に示すように、基本的に、ソケット１とプラグ２とで構成したものである。該ソケット１は、プラグ挿入孔１ａ１を正面に開口した絶縁性のソケット本体１ａと、該ソケット本体１ａのプラグ挿入孔１ａ１の内側に配した円筒状のアース金具１ｂと、該アース金具１ｂの内側に配したコイルスプリング状の係止バネ１ｃと、該ソケット本体１ａのプラグ挿入孔１ａ１中にその接触部１ｄ１が進出状態になるように配したコンタクトバネ１ｄとで構成したものである。またプラグ２は、先端に開口する開口部（中空部）２ａ１を有するプラグ本体２ａと、該プラグ本体２ａの開口部２ａ１に配する円筒状の導電性係合部材２ｂであって、当接面２ｂ１及びテーパ状係合部（係合部）２ｂ４を備えた導電性係合部材２ｂと、該導電性係合部材２ｂの内側に絶縁支持材２ｃを介して配したコンタクト部材２ｄとで構成したものである。

前記ソケット本体１ａは、図１(b)、(c)、(d)及び図２〜図４に示すように、この実施例では、正面から見てほぼ正方形で、奥行き方向寸法が、正面の幅に対して約６０％程度である絶縁性プラスチック製の部材であり、前記のように、正面中央にプラグ挿入孔１ａ１を開口し、かつその下部には、基板等への接続用の接続脚部１ａＬ、１ａＬ…を突出形成してあるものである。

該プラグ挿入孔１ａ１は、特に図１(c)、(d)及び図３(a)、(b)に示すように、その内周部に、前記アース金具１ｂを内装するための拡大部１ａ１ｋが形成してあり、その最奥部端には、図２(c)及び図４(b)に示すように、該アース金具１ｂの後部に突出する係止脚１ｂ２、１ｂ２を係止する係止孔１ａ１ｒ、１ａ１ｒが背後面まで開口させてある。また該拡大部１ａ１ｋの最奥部端には、前記コイルスプリング状の係止バネ１ｃの後端の座巻き部１ｃ２を係止する後部側バネ座１ａ１ｓが形成してある。そして該後部側バネ座１ａ１ｓには、前記ソケット本体１ａの下部中央に対応する部分に外部に開くリード用開口部１ａ１ｈが形成してあり、このリード用開口部１ａ１ｈは、ソケット本体１ａの正面側まで開くスリット状の開口になっている。更に該プラグ挿入孔１ａ１は、同図に示すように、後部に開く後部開口１ａ２に連通状態になってもいる。

前記ソケット本体１ａの後部には、図１(c)、(d)、図３(a)、(b)及び図４(b)、(e)に示すように、前記コンタクトバネ１ｄの取付手段が構成してある。この取付手段は、後部開口１ａ２の下部側を背後側から切り欠いた基部用切欠１ａ３と、該基部用切欠１ａ３の高さ方向途中に配した返り爪用の爪係止段差部１ａ３ｄと、前記プラグ挿入孔１ａ１の直近背後側の下部に、背後方向を向いた面として構成したバネ係止面１ａ３ｋとで構成したものである。なお該基部用切欠１ａ３は、ソケット本体１ａの最下部まで切欠状態で延長してあり、コンタクトバネ１ｄの端子部１ｄ３の基部付近が配置し得るようになっている。

前記アース金具１ｂは、先に述べ、かつ図１(b)、(c)、(d)、図３(a)、(b)及び図５(a)〜(f)に示すように、基本的に円筒状であり、先端に前記コイルスプリング状の係止バネ１ｃの先端側の座巻き部１ｃ１を支持するバネ座となる鍔部１ｂ１を内側に張り出してあり、その周側部には、前記プラグ挿入孔１ａ１の内周に沿った拡大部１ａ１ｋに強圧する返り片１ｂ３、１ｂ３が相互に周方向１８０度の中心間角度間隔で構成してある。前記係止脚１ｂ２、１ｂ２は、該二つの返り片１ｂ３、１ｂ３の位置に対応する後縁から後方に延長したものである。なお、該アース金具１ｂは、云うまでもなく、導電性の金属で構成する。

前記係止バネ１ｃは、前記し、かつ図１(b)、(c)、(d)、図３(a)、(b)及び図６(a)〜(c)に示すように、コイルスプリング状の部材であり、その先端と後端にはそれぞれ座巻き部１ｃ１、１ｃ２が形成してある。また後端の座巻き部１ｃ２からはリード部１ｃ３がコイルの軸方向に直交する方向に延長状態に構成してある。この係止バネ１ｃは、この実施例では、端部方向から見て、円弧状のコイルスプリング状に構成し、各座巻き部１ｃ１、１ｃ２のフラット部の全円弧に対する割合、即ち、傾きのないフラットな部分の全円弧に対する割合は７５％に設定したものである。このフラット部の割合は、前記導電性係合部材２ｂに於けるテーパ状係合部２ｂ４の頸部２ｂ４ｋとの良好な係合の観点からはできるだけ大きい方が良いが、事実上以上の７５％程度が上限であり、これ以上に大きくするのは困難である。なお、５０％を越えれば係合可能であるが、これがほぼ最低限度である。

この係止バネ１ｃの先端の座巻き部１ｃ１の内径は、該テーパ状係合部２ｂ４の頸部２ｂ４ｋの外径を僅かに越える寸法とする。更に該係止バネ１ｃは、最小径の先端の座巻き部１ｃ１から後端の最大径の座巻き部１ｃ２に向かって径が徐々に拡大するテーパ状のコイルスプリング状に構成する。なお、以上の後端の最大径の座巻き部１ｃ２の外径は、前記アース金具１ｂの内径を僅かに越える寸法とする。またこの係止バネ１ｃは、弾力を有する導電性の素材で構成するものとする。このような構成を採用しているのはアース金具１ｂと係止バネ１ｃとを良好に短絡させ得るようにする趣旨である。

前記コンタクトバネ１ｄは、先に述べ、図１(b)、(c)、(d)、図２(a)〜(d)及び図３(a)、(b)に示すように、プラグ挿入孔１ａ１中にその接触部１ｄ１を進出状態に配したものであり、当然、導電性のバネ材で構成したものである。

該コンタクトバネ１ｄは、同図に示すように、幅広帯状の基部１ｄ２と、該幅広帯状の基部１ｄ２から細幅帯状となって直線状に延長する端子部１ｄ３と、該帯状の基部１ｄ２の端子部１ｄ３の反対側の部位から延長して折り返し、途中から更に直線状に延長した上で該基部１ｄ２側に屈曲させて構成した屈曲部及びその前の部位である前記接触部１ｄ１と、該屈曲部から若干延長した上で、その先端部を該基部１ｄ２とは逆方向に屈曲して構成した先端係止部１ｄ４とで構成したものである。

前記帯状の基部１ｄ２は、図２(c)及び図３(a)に示すように、その中央部に返り爪１ｄ２ｎを切り起こしてあり、ソケット本体１ａに取り付けた際に、前記爪係止段差部１ａ３ｄに係止するようになっている。また該基部１ｄ２の両側には、ソケット本体１ａに取り付けた際に、前記基部用切欠１ａ３の両側部に係止状態になる返り小片１ｄ２ｆ、１ｄ２ｆを形成してある。なお、前記接触部１ｄ１は中央で二つに分割された状態に形成してある。

従ってソケット１は、以上のソケット本体１ａの各々所定の部位にアース金具１ｂ、係止バネ１ｃ及びコンタクトバネ１ｄを配設することによって構成する。例えば、アース金具１ｂは、これに係止バネ１ｃを内装状態にした上で、ソケット本体１ａのプラグ挿入孔１ａ１の拡大部１ａ１ｋに所定の周方向の角度で挿入する。その係止脚１ｂ２、１ｂ２を該ソケット本体１ａ１に形成した係止孔１ａ１ｒ、１ａ１ｒに挿入し得る角度で挿入するわけである。

そのとき、同様に、係止バネ１ｃも所定の周方向の角度で挿入する。これは、該係止バネ１ｃのリード部１ｃ３を、ソケット本体１ａの正面側までスリット状に開口しているリード用開口部１ａ１ｈに周方向の位置関係を対応させ、正面から挿入するためである。

このようにして、図１(b)、(c)、(d)、図２(a)〜(d)及び図３(a)、(b)に示すように、アース金具１ｂは、その係止脚１ｂ２、１ｂ２が前記係止孔１ａ１ｒ、１ａ１ｒに挿入係止状態となり、かつその本体部分がソケット本体１ａに於けるプラグ挿入孔１ａ１の拡大部１ａ１ｋに正確に挿入固定状態となり、他方、係止バネ１ｃも該アース金具１ｂの内側で、その鍔部１ｂ１と、ソケット本体１ａの拡大部１ａ１ｋの最奥部端に構成された後部側バネ座１ａ１ｓとにより先端及び後端の座巻き部１ｃ１、１ｃ２が支持され、かつそのリード部１ｃ３も前記リード用開口部１ａ１ｈに位置する状態となる。いずれも予定通りの部位に正確に位置決め固定されることになる。

次に、図１(b)、(c)、(d)、図２(a)〜(d)及び図３(a)、(b)に示すように、コンタクトバネ１ｄをソケット本体１ａに取り付ける。コンタクトバネ１ｄは、ソケット本体１ａの背後側から取り付ける。接触部１ｄ１は、これをソケット本体１ａの背後の後部開口１ａ２から装入して、特に図３(a)に示すように、プラグ挿入孔１ａ１内に進入状態にし、その先端の先端係止部１ｄ４を、該プラグ挿入孔１ａ１の直近背後側の下部に背後方向を向けて構成したバネ係止面１ａ３ｋに係止させる。このとき、図２(c)、(d)及び図３(a)に示すように、コンタクトバネ１ｄの基部１ｄ２を後部開口１ａ２の下部側に構成した基部用切欠１ａ３中に配置し、該基部１ｄ２の両側の返り小片１ｄ２ｆ、１ｄ２ｆを該基部用切欠１ａ３の両側部に係止させ、かつ該基部１ｄ２の内側に切り起こした返り爪１ｄ２ｎを該基部用切欠１ａ３の高さ方向途中に配した爪係止段差部１ａ３ｄに係止させる。

こうして、コンタクトバネ１ｄは、先に述べ、図３(a)中二点鎖線で示したように、その接触部１ｄ１がプラグ挿入孔１ａ１中に進出状態になり、その先端の先端係止部１ｄ４はバネ係止面１ａ３ｋに係止状態となる。また、同図に示すように、該コンタクトバネ１ｄの基部１ｄ２付近が前記基部用切欠１ａ３に位置し、それより下端側の端子部１ｄ３は、該基部用切欠１ａ３の位置を通じて下部外側に垂下状態となる。

前記プラグ本体２ａは、この実施例では、先に述べ、特に図１(c)、(d)及び図７(b)、(c)に示すように、その先端に開口する円形を基本とする開口部２ａ１を備え、該開口部２ａ１中まで延びるケーブル３をその後端に接続したものである。該開口部２ａ１は、図１(c)、(d)及び図７(c)に示すように、先端から途中までが大径部２ａ１１に、その後方が小径部２ａ１２に各々なっており、更に大径部２ａ１１の軸方向中間付近には、周方向に沿って円環状の係止溝２ａ１ｍが形成してある。なお、該プラグ本体２ａは、絶縁性のプラスチック材で構成したものであり、図１(a)、(c)及び図７(a)、(c)に示すように、外観的には、前部が円柱状で、後部が後方に向かって細くなるテーパ状に成形してある。またこのプラグ本体２ａは、図１(a)及び図７(a)に示すように、同一形状の二つの半割部材を対面状態に結合して構成したものである。

前記導電性係合部材２ｂは、図１(a)、(c)、(d)及び図７(c)に示すように、その基部２ｂ２が、前記プラグ本体２ａの大径部２ａ１１に密に嵌合し得る外径を持った円筒状で、後部は該基部２ｂ２から該プラグ本体２ａの小径部２ａ１２内に突出する小径突出部２ｂ３となっている。該小径突出部２ｂ３も基部２ｂ２から連続する同径の中空部を有している。また該導電性係合部材２ｂの基部２ｂ２の外周には、前記係止溝２ａ１ｍに係合すべく対応する環状の係止突条２ｂｔが構成してある。

該導電性係合部材２ｂは、前記し、図１(a)、(c)、(d)及び図７(a)、(c)に示すように、その先端にテーパ状係合部２ｂ４が突出状態に構成してある。該テーパ状係合部２ｂ４は、基部２ｂ２側が最も小径の頸部２ｂ４ｋであり、この頸部２ｂ４ｋは、前記係止バネ１ｃの先端の座巻き部１ｃ１の内径を僅かに下回る外径寸法とする。該導電性係合部材２ｂの基部２ｂ２の外径は、これより大径に構成すべきものであり、それ故、図１(a)、(c)、(d)及び図７(b)、(c)に示すように、該基部２ｂ２の先端の該テーパ状係合部２ｂ４の頸部２ｂ４ｋの周囲には、前記当接面２ｂ１が生じることになる。なお、該テーパ状係合部２ｂ４も基部２ｂ２から連続する中空部を有している。もっともこの中空部は、該テーパ状係合部２ｂ４の頸部２ｂ４ｋより若干先端寄りの部位から先端側が僅かに大径となっている。それ故、内周の該頸部２ｂ４ｋより若干先端寄りの部位は段差部となっている。

前記コンタクト部材２ｄは、図１(c)、(d)及び図７(c)に示すように、直線状に延びる基部２ｄ１と、その後端の端子部２ｄ２と、基部２ｄ１の先端で９０度に屈曲して構成した接触片（接触部）２ｄ３とで構成するものであり、同図に示すように、該基部２ｄ１を前記絶縁支持材２ｃに支持させたものである。

該絶縁支持材２ｃは、図１(a)、(c)、(d)及び図７(b)、(c)に示すように、その内部に前記コンタクト部材２ｄの基部２ｄ１を装入するためのスリット２ｃ１を有する絶縁性の円柱状部材であり、先端には円形の凹部２ｃ２が形成してある。該絶縁支持材２ｃは、この実施例では、プラスチックで成形したものである。該絶縁支持材２ｃは、その外径を、先端部については、前記導電性係合部材２ｂの先端の大内径部に対応する寸法とし、それ以外の部位の外径については、該導電性係合部材２ｂのその他の部位の内径に対応する寸法とする。また先端の大径部の長さも、導電性係合部材２ｂの先端の大内径部の長さに一致させ、それ以外の径の部位の長さも相互に一致させるものとする。

従ってプラグ２は、図１(a)、(c)、(d)及び図７(a)〜(c)に示すように、プラグ本体２ａに、前記絶縁支持材２ｃを介してコンタクト部材２ｄを配した導電性係合部材２ｂを取り付けることで構成する。

例えば、まず絶縁支持材２ｃのスリット２ｃ１にその先端側からコンタクト部材２ｄを装入する。コンタクト部材２ｄは、端子部２ｄ２側から、その先端の接触片２ｄ３の裏面側が凹部２ｃ２の前面に当接するまで装入する。該接触片２ｄ３の裏面が該凹部２ｃ２の前面に当接した時点で、その端子部２ｄ２は、図１(c)、(d)及び図７(c)に示すように、該絶縁支持材２ｃの後端から突出状態となる。

以上の状態の絶縁支持材２ｃを、図１(c)、(d)及び図７(c)に示すように、前記導電性係合部材２ｂの中空部に装入する。該絶縁支持材２ｃは、その後端側から該導電性係合部材２ｂ中に装入する。また該絶縁支持材２ｃは、該導電性係合部材２ｂにその先端側から装入する。該絶縁支持材２ｃは、これを該導電性係合部材２ｂに押し込んで行くと、前者の先端側の大径の部分が後者の中空部の先端側の大径の部分に装入状態となり、更に押し込むと、各々の小径の部分との段差部相互が当接し合うこととなる。この時点で、装入は完了である。同図に示すように、相互の大径の部分と小径の部分とが嵌合し合い、絶縁支持材２ｃを介してコンタクト部材２ｄを導電性係合部材２ｂ中に配した状態となる。

この後、以上の状態の導電性係合部材２ｂをプラグ本体２ａ中に装入状態とする。プラグ本体２ａには、例えば、半割部材を対面状態で接合する前に装入する。このとき、以上の導電性係合部材２ｂは、これの後端部及びこれに以上のようにして配してあるコンタクト部材２ｄの端子部２ｄ２に、前記ケーブル３中の対応するワイヤを接続しておく。プラグ本体２ａの一方の半割部材には、以上の導電性係合部材２ｂを、前者の大径部２ａ１１に後者の基部２ｂ２を、前者の小径部２ａ１２に後者の小径突出部２ｂ３を対応させて配置する。前者の大径部２ａ１１に構成した円環状の係止溝２ａ１ｍに、後者の基部２ｂ２の外周に構成した環状の係止突条２ｂｔを嵌合させることで両者の位置決めを正確にする。この後、プラグ本体２ａの他方の半割部材を前記一方の半割部材に対面状態に接合固定すればプラグ２の作成は完了である。両半割部材は、この実施例では接着剤で結合したものである。

従ってこの実施例のコネクタ装置によれば、前記プラグ２のテーパ状係合部２ｂ４を前記ソケット１のプラグ挿入孔１ａ１に挿入すると、該プラグ挿入孔１ａ１の内周の拡大部１ａ１ｋに沿って配したアース金具１ｂの先端の鍔部１ｂ１と該プラグ挿入孔１ａ１の後端付近に構成した後部側バネ座１ａ１ｓとの間に先端から後端に向かって径が拡大するコイルスプリング状の係止バネ１ｃが配置してあり、他方、該テーパ状係合部２ｂ４は、該係止バネ１ｃの先端の座巻き部１ｃ１に頸部２ｂ４ｋが係止することとなるように先端側に向かって拡大するように構成してあるため、その通りに、かつ図１(c)、(d)に示すように、前記プラグ２のテーパ状係合部２ｂ４はその頸部２ｂ４ｋでプラグ挿入孔１ａ１前端直後に位置する係止バネ１ｃの先端の座巻き部１ｃ１に係合することになる。

このように、前記プラグ２のテーパ状係合部２ｂ４はその頸部２ｂ４ｋがプラグ挿入孔１ａ１の前端直後に位置する係止バネ１ｃの座巻き部１ｃ１に係合するものであり、該係止バネ１ｃは、前記アース金具１ｂの先端の鍔部１ｂ１とプラグ挿入孔１ａ１の後端の後部側バネ座１ａ１ｓとの間に突っ張り状態に配されているものであるから、該係止バネ１ｃの先端側の座巻き部１ｃ１は、該係止バネ１ｃの突っ張り力を越える外力が加わらない限り、該アース金具１ｂの先端鍔部１ｂ１の直後の位置を維持し、それ故、前記プラグ２のテーパ状係合部２ｂ４の頸部２ｂ４ｋはその位置にガタ付くことなく保持される。

そのため、この状態で、図１(c)、(d)に示すように、前記プラグ２に於ける絶縁支持材２ｃの凹部２ｃ２の前面に位置するコンタクト部材２ｄの接触片２ｄ３と、前記ソケット１に於けるソケット本体１ａの奥側に固定され、プラグ挿入孔１ａ１中に後方から進出してきているコンタクトバネ１ｄの接触部１ｄ１とが確実な接触状態を維持することになる。

またこのとき同時に、図１(c)、(d)に示すように、前記プラグ２の導電性係合部材２ｂの当接面２ｂ１と前記ソケット１のアース金具１ｂの先端面（先端の鍔部１ｂ１の外面側）との確実な接触も保持できることになる。

前記プラグ２のテーパ状係合部２ｂ４を前記ソケット１のプラグ挿入孔１ａ１に挿入すると、進入するテーパ状係合部２ｂ４の先端に位置する接触片２ｄ３が、図３(a)中二点鎖線で示すように、該プラグ挿入孔１ａ１中に進出状態になっているコンタクトバネ１ｄの接触部１ｄ１に当接し、図１(c)、(d)及び図３(a)中に実線で示すように、該テーパ状係合部２ｂ４の進入に伴って該接触部１ｄ１を押し込み、先に述べたように、強い両者の接触状態が生じることになる。このとき、同時に、アース金具１ｂの先端面と前記プラグ２の導電性係合部材２ｂの当接面２ｂ１との接触も生じる。そしてこれらの状態は、前記したように、このとき、前記プラグ２のテーパ状係合部２ｂ４の頸部２ｂ４ｋと、前記ソケット１のアース金具１ｂの先端鍔部１ｂ１の内側に位置する係止バネ１ｃの先端の座巻き部１ｃ１とが係止することで、確実に維持されるものである。

更に以上のプラグ２とソケット１の結合は、以上のように、前者のテーパ状係合部２ｂ４の頸部２ｂ４ｋと後者の先端直後の座巻き部１ｃ１との結合によって確保できるものであるため、極めて嵌合長の短いものとなり得る。そのため、プラグ２がこれに接続するケーブル３によってその軸方向に対して傾いた方向から引かれた場合には、そのテーパ状係合部２ｂ４は、このコネクタ装置の損傷を伴うことなく、同様の方向に傾くことが可能であり、更にその頸部２ｂ４ｋが係止する座巻き部１ｃ１がコイルスプリング状の係止バネ１ｃの先端部を構成するものであり、該座巻き部１ｃ１が該テーパ状係合部２ｂ４の傾きに弾力的に対応できるため、なお一層良好にその傾きに対応して傾くことが可能である。そして引き抜き力が、ソケット１の保持力（係止バネ１ｃの座巻き部１ｃ１による保持力）を越えると、該テーパ状係合部２ｂ４は、プラグ２とソケット１との軸方向に引かれている場合であれ、その軸方向に対して傾いた方向に引かれている場合であれ、該座巻き部１ｃ１から離脱してプラグ挿入孔１ａ１から抜け出し、該プラグ２は該ソケット１から引き抜かれることになる。

以上の保持力を適切に設定しておけば、このコネクタ装置を、ノートパソコン等の携帯機器の電力又は電気信号の授受用のケーブルの接続手段として用いた場合に、そのケーブル３をプラグ２及びソケット１の軸方向と一致しない種々の方向から引っ張ったとしても、プラグ２は、ソケット１の適切な保持力を越えたところで、該ソケット１から離脱することになるため、対象のノートパソコン等を引き摺ってしまって、テーブル等から落下させてしまうような問題を生じる虞はない。

なお、以上の実施例では、ソケット１には、その中央に一個のコンタクトバネ１ｄが配してあるのみであり、対応するプラグ２にもその中央に一個のコンタクト部材２ｄが配してあるのみであるが、ソケット本体１ａ、アース金具１ｂ及び係止バネ１ｃを正面視で楕円形に構成し、複数のコンタクトバネ１ｄをその長径方向に並べて配することにし、他方、プラグ本体２ａ、導電性係合部材２ｂ、絶縁支持材２ｃを、同様に正面視で楕円形に構成し、複数のコンタクト部材２ｄをその長径方向に並べて配することとすることにより、多極のコネクタ装置にも容易に対応できる。

１ ソケット
１ａ ソケット本体
１ａ１ プラグ挿入孔
１ａ１ｈ リード用開口部
１ａ１ｋ 拡大部
１ａ１ｒ 係止孔
１ａ１ｓ 後部側バネ座
１ａ２ 後部開口
１ａ３ 基部用切欠
１ａ３ｄ 爪係止段差部
１ａ３ｋ バネ係止面
１ａＬ 接続脚部
１ｂ アース金具
１ｂ１ 鍔部
１ｂ２ 係止脚
１ｂ３ 返り片
１ｃ 係止バネ
１ｃ１ 係止バネの先端の座巻き部
１ｃ２ 係止バネの後端の座巻き部
１ｃ３ 係止バネのリード部
１ｄ コンタクトバネ
１ｄ１ コンタクトバネの接触部
１ｄ２ コンタクトバネの基部
１ｄ２ｆ 返り小片
１ｄ２ｎ 基部の返り爪
１ｄ３ コンタクトバネの端子部
１ｄ４ 先端係止部
２ プラグ
２ａ プラグ本体
２ａ１ 開口部（中空部）
２ａ１１ 大径部
２ａ１２ 小径部
２ａ１ｍ 係止溝
２ｂ 導電性係合部材
２ｂ１ 当接面
２ｂ２ 導電性係合部材の基部
２ｂ３ 小径突出部
２ｂ４ テーパ状係合部（係合部）
２ｂ４ｋ 頸部
２ｂｔ 係止突条
２ｃ 絶縁支持材
２ｃ１ スリット
２ｃ２ 凹部
２ｄ コンタクト部材
２ｄ１ コンタクト部材の基部
２ｄ２ コンタクト部材の端子部
２ｄ３ 接触片（接触部）
３ ケーブル

Claims (6)

1. プラグ挿入孔を正面に開口した絶縁性のソケット本体と、
   該ソケット本体のプラグ挿入孔に配した円筒状のアース金具であって、先端側にコイルスプリング状の係止バネの先端側を支持するバネ座となる鍔部を内側に張り出したアース金具と、
   該アース金具の内側で、その鍔部と前記プラグ挿入孔の後部に構成した後端側バネ座との間に配するコイルスプリング状の係止バネであって、先端及び後端に座巻き部を有し、かつ先端から後端に向かって径が拡大するコイルスプリング状の係止バネと、
   該ソケット本体のプラグ挿入孔中にその接触部を進入させるべく配したコンタクトバネと、
   で構成したソケット、
   及び
   先端に開口する中空部を有するプラグ本体と、
   該プラグ本体の中空部に配する円筒状の導電性係合部材であって、その途中に、その係合部を前記プラグ挿入孔に挿入した際に、該プラグ挿入孔のアース金具の先端に当接することとなる当接面を有し、かつ先端側に、該当接面から延長し、該係合部を前記プラグ挿入孔に挿入した際に、その係止バネの先端の座巻き部に頸部が係止することとなる、先端側に向かって拡大する前記係合部を備えた導電性係合部材と、
   該導電性係合部材の内側に絶縁支持材を介して配したコンタクト部材であって、該絶縁支持材の先端に、前記係合部を前記プラグ挿入孔に挿入した際に前記コンタクトバネの接触部に接触する接触部を備えたコンタクト部材と、
   で構成したプラグ、
   からなるコネクタ装置。
2. 前記係止バネを構成するコイルスプリング状の部材をその端部方向から見て円弧状又は楕円弧状に構成した請求項１のコネクタ装置。
3. 前記係止バネの先端の座巻き部におけるフラット部の全円弧に対する割合を５０％を越えるように設定した請求項１又は２のコネクタ装置。
4. 前記ソケット中のコンタクトバネをプラグ挿入孔の軸方向に平行に複数本並べて配し、前記プラグ中のコンタクト部材を、前記コンタクトバネと対応する位置関係で同数配した請求項１、２又は３のコネクタ装置。
5. 前記係止バネを導電性のバネ材で構成した請求項１、２、３又は４のコネクタ装置。
6. 前記アース金具の内径を前記係止バネの最大外径より小さく構成した請求項５のコネクタ装置。

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