JP4773205B2 - コネクタ、該コネクタを有する装置、及びバイオセンサ - Google Patents
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Description
具体的には、コネクタ内に複数接触する端子を設けてスイッチ部を構成し、コネクタに挿入される挿入物により該スイッチ部がON・OFFされることを利用して、コネクタに挿入される挿入物を識別するように構成したスイッチ構造において、接触部に異物等が存在して接触不良等が生じないようにするコネクタの技術に関する。
測定器のコネクタとして、日本特公平8−10208号公報や、日本特開平10−332626号公報に記載のような技術が存在するのである。
また、外部に発生した高電圧の静電気が挿入物2を挿入した際に、挿入物2を媒体として揺動側端子1(11)に流れて、高電圧によりコネクタ3側に接続される電気機器を破損してしまうおそれがあったのである。
本発明は、このような従来技術の不具合を解消するものである。
すなわち、本発明の、コネクタ本体内に挿入物を挿入することにより揺動される揺動側端子と、該揺動側端子に接触して配置する受側端子とからなるスイッチ部を備えたコネクタにおいて、前記揺動側端子の側に尖鋭部を形成し、該尖鋭部の側面に受側端子が接触して導通する構成としたので、尖鋭部の側面には異物等が堆積することがなく、接触部を常時きれいに保つことができて、接触不良を防止し、導通を確実にできる。
また、挿入物の挿入時において、揺動側端子の尖鋭部の位置に嵌合開口が開口されていない場合、尖鋭部は挿入物上に持ち上げられたままとなり、受側端子と接触しない位置に保たれ、導通しない。つまりスイッチ部はOFFとなる。換言すれば、予め設定された(規格化された)開口を有さない挿入物以外の物が挿入された場合、スイッチ部がONとなることを防止することができる。また、揺動側端子は挿入物の挿入口の開口に係合するので、接触不良を防止し、導通を確実にできる。また、挿入物が誤ってコネクタ本体内から脱落することを防止することができる。
挿入物の挿入時において、揺動側端子の尖鋭部の位置に嵌合開口が開口されていない場合、尖鋭部は挿入物上に持ち上げられたままとなり、受側端子と接触しない位置に保たれ、導通しない。つまりスイッチ部はOFFとなる。換言すれば、予め設定された(規格化された)開口を有さない挿入物以外の物が挿入された場合、スイッチ部がONとなることを防止することができる。また、揺動側端子は挿入物の挿入口の開口に係合するので、接触不良を防止し、導通を確実にできる。また、挿入物が誤ってコネクタ本体内から脱落することを防止することができる。
33・34 コネクタ
51・54・57・60 揺動側端子
51a・54a・60a 尖鋭部
52・55・56・61 受側端子
56a 嵌合部
図1は、本発明のスイッチ構造を適用する実施例のブロック図、図2は、本発明のスイッチ構造を適用する他の実施例を示す図面である。
図1における実施例は、本発明のスイッチ構造を備えるコネクタが玩具等に適用され、中央演算装置(CPUまたは制御部)30に、表示装置(LCD)31と電源32と、コネクタ33に設けた揺動側端子41a・41b・・・とプレートより構成した受側端子42が接続されている。
前記揺動側端子41a・41b・・・と受側端子42はコネクタ33の本体内に収納されて両者は接触している。前記コネクタ33の本体にはコネクタ挿入穴33aが開口され、該コネクタ挿入穴33aにチップにより構成された挿入物20を挿入できるようにしている。該挿入物20は数種類用意され、その種類ごとに異なる形状または方向または異なる孔数の嵌合開口20a・20b・・・が挿入物20に開口されている。
つまり、挿入物20の種類により揺動側端子41a・41b・・・と受側端子42がON(導通)する組み合わせが異なるようにスイッチ部を構成している。この接触した、或いは、非接触した揺動側端子を中央演算装置30が認識して、その挿入物20の種類に合致するプログラムが実行される。
本実施例においては、絵やゲーム等のデータを読み込み表示装置31により表示する。
このデータは図示しないROMやRAM等に記憶され、それぞれアドレス等が割り当てられ、揺動側端子41a・41b・・・のいずれかと受側端子42とが接触する組み合わせが、前記アドレスと一致するようにしている。具体的には、図1における挿入物20'の場合は、揺動側端子41d・41e・41fと受側端子42が接触し、その組み合わせに合致した絵やゲームが表示装置(LCD)31に表示されるのである。
このような構成において、コネクタ34に挿入物21を挿入するだけで、スイッチ部における揺動側端子44a・44b・44cの何れかと受側端子45が接触することにより、制御部はその組み合わせに合致するメーカーを判断し、そのメーカーのデータを読み込み自動でドライバを設定できるようにしている。
個々のバイオセンサは、センサ感度が同一とは限らず、例えば材料の変更や製造ラインの設計変更などに起因して、センサ感度がバラツクのである。
特に製造ラインの立ち上げ初期においては、製造ラインで諸条件の最適化や好適な材料の選択等を行う必要があるために、センサ感度にバラツキが発生しやすいのである
一方、簡易血糖値測定装置においては、センサ感度の相違を考慮して、予め複数の検量線を準備していることがある。その他に、血糖値やコレステロール値等の複数項目を測定出来るように、構成された測定装置においても、個々の測定項目において複数の検量線を準備しておく必要がある。
これらの場合には、バイオセンサや測定項目に適合する検量線の情報を何らかの形で、測定装置に認識させる必要がある。
即ち、挿入物としてのバイオセンサ23は、絶縁性の基板の上にスクリーン印刷等の方法でカーボンからなる電極系を形成し、絶縁層を設けた後に、電極系の上を酸化還元酵素と電子受容体を担持した多孔体で覆い、保持枠とカバーで全体を一体化したものである。
試料液を多孔体上の試料供給孔9に滴下すると、多孔体に担持されている酸化還元酵素と電子受容体が試料液に溶解し、試料液中の基質との間で酵素反応が進行し、電子受容体が還元される。反応終了後、この還元された電子受容体を電気化学的に酸化し、このとき得られる酸化電流値から試料溶液中の基質濃度を求めることが出来るのである。
該端子24は、挿入物としてのバイオセンサ23の先端に嵌合開口23a・23b・23cを形成し、該嵌合開口23a・23b・23cを介して揺動側端子24b・24cが受側端子に接触するかしないかにより、該挿入物としてのバイオセンサ23のロットの検量線を選択するのである。なお、端子23d・23e・24a・24dは電源側の端子である。
上述のように、コネクタにスイッチ部を設け、該スイッチ部を一つ或いは複数の揺動側端子と、受側端子により構成し、嵌合開口を有する挿入物をコネクタ挿入穴より挿入して、各揺動側端子と受側端子が嵌合開口を介して接触導通、或いは、開口なしの部分で非接触とすることで、その接触と非接触の組み合わせにより挿入物を識別できるようにする構成において、本発明はスイッチ部において、摺動接触部で発生する削りかすや異物等で接触部が非導通とならないように構成している。
スイッチ部は、挿入物53の挿入により上下方向に揺動する揺動側端子51と、通常は揺動側端子51と接触状態となっている受側端子52よりなり、上下略平行にコネクタ本体より突出されている。該揺動側端子51はバネ鋼等の導電性を有し、かつ、弾性を有する部材で構成され、該揺動側端子51の基端側はコネクタ本体に固定され、配線によって制御部(または電気機器)と接続されている。該揺動側端子51の先端部には尖鋭部5laを形成しており、該尖鋭部51aの側面には挿入ガイド用の傾斜部51bと引抜きガイド用の傾斜部51cが形成されて、本実施例では、揺動側端子51の先端を断面視V字状に折り曲げ加工により形成している。該尖鋭部51aは挿入物53に開口した嵌合開口53a内を貫通できる大きさとしている。言い換えれば、嵌合開口53aは尖鋭部51aの下部が貫通できる大きさに開口している。但し、前記傾斜部51bと傾斜部51cは曲面で構成することもできる。
そして、通常は揺動側端子51の尖鋭部51aの後側面が受側端子52の凸部52b(または接触部52a)と接触すべく構成して、接触導通部としている。つまり、揺動側端子51と受側端子52の接触導通部は尖鋭部51a下端以外の位置の傾斜部(側面)で接触するようにしている。なお、挿入ガイド用の傾斜部51bと凸部52bが接触する構成とすることも可能である。
更に、側面の傾斜部で接触する構成としているため、例え異物が堆積しようとしても、滑り落ち、挿入物53を出し入れする時の衝撃で堆積物は落下し、両者の間の接触面はきれいに保つことができるのである。
なお、挿入物53の挿入時において、揺動側端子51の尖鋭部51aの位置に嵌合開口53aが開口されていない場合は、尖鋭部51aは挿入物53上に持ち上げられたままとなり、受側端子52と接触しない位置に保たれ、導通しない。つまりスイッチ部はOFFとなる。
スイッチ部は、揺動側端子51と受側端子56よりなり、該揺動側端子51は前記第一実施例と同様に構成されている。受側端子56は鋼板等導電性のプレートにより構成され、揺動側端子51と対向して下方に配置されている。該受側端子56の基端側が制御部(電気機器)と接続され、先端部には揺動側端子51の尖鋭部51aの位置に合わせて嵌合孔56aが開口されている。そして、通常は尖鋭部51aの下部が嵌合孔56a内に一部挿入されて、尖鋭部51aの挿入ガイド用の傾斜部51bと引抜きガイド用の傾斜部51cが嵌合孔56a上部内周縁と接触している。
このとき、尖鋭部51a下部は受側端子56の嵌合孔56aにも嵌入し、受側端子56と接触して導通し、スイッチはONとなる。そして、尖鋭部51a下端と挿入物53の摺動により削りかす等が生じて付着したり、受側端子56上に堆積しても、尖鋭部51aの側面である傾斜部51b・51cと嵌合孔56a上部内周縁とが接触するため、両者が擦れることにより付着物は除去され、異物は嵌合孔56aより落下することになり、ONするときには揺動側端子51と受側端子56との接触導通部は常に導通状態とすることができるのである。
スイッチ部は、揺動側端子54と受側端子55よりなり、該揺動側端子54はバネ鋼等の導電性を有し、かつ、弾性を有する部材で構成されている。該揺動側端子54の基端側はコネクタ本体に固定され、制御部(電気機器)と接続されている。該揺動側端子54の先端部には前記揺動側端子51と同様に尖鋭部54aが形成されており、該尖鋭部54aから離れた基部側であって、挿入物53と干渉しない位置の下面(受側端子55との対向面)に凸部54bを下方に突出して設けている。
前記受側端子55は基端部がコネクタ本体に固定されて制御部(電気機器)と接続され、先端部は揺動側端子54の中途部、つまり、尖鋭部54aから離れた前記凸部54b下方まで延設し、該先端部上に上方へ突出する凸部55aを構成している。該凸部55a・54bは導電部材により構成され、通常は接触状態となっている。但し、凸部54b・55aのいずれか一方を省く構成とすることもでき、また、凸部54b・55aを設ける代わりに曲げにより構成することもできる。
この第四実施例におけるスイッチ部は前記第三実施例と形状は略同じであり、尖鋭部54aの部分を非導電体で構成した点が異なる。
つまり、揺動側端子54の先端部に非導電尖鋭部54cが一体的に形成され、揺動側端子54の中途部下面に凸部54bを形成している。該凸部54bに対向して受側端子55の上面に凸部55aを構成している。但し、前記非導電尖鋭部54cのように、非導電体で一体的に構成する代わりに、尖鋭部54aの挿入物53と接触する部分に非導電部材を貼設したり、コーティングしたりすることもできる。
このように、尖鋭部の部分を非導電尖鋭部54cとすることにより、挿入物53に静電気が帯電している状態でコネクタに挿入しても、挿入物53と接触する非導電尖鋭部54cへは電流が流れないため、揺動側端子54に接続される制御部等に高電圧が流れることを防止し、制御部や電気機器等が破損することを防止できるのである。なお、挿入される挿入物53を導電体で構成することで、静電気の発生を防止することができるが、挿入物53は安価に構成するため合成樹脂等で構成され、静電気が発生しやすいのである。
即ち、尖鋭部の下部、つまり、嵌合開口53aに挿入する側が次第に細くまたは小さくなる尖状として、挿入物53を挿抜するときに引っ掛からずスムースに摺動して揺動側端子57を持ち上げるような傾斜部を有し、かつ、スイッチ部がONする時において、下端部が嵌合開口53a内を貫通して受側端子と接触できる構成であればよい。
但し、前記揺動側端子57と受側端子は上下逆に配置する構成としてもよい。
該図14に示す実施例においては、揺動側端子60と受側端子61の形状が、図5の構成と相違した実施例を図示している。
図5の実施例の場合には、挿入される挿入物53の上方へ、揺動側端子51が回動される構成であるが、図14の場合には、挿入される挿入物53に対して揺動側端子60が下方へ回動して回避する構成としている。
図5の実施例の場合には、揺動側端子51の下方へ略V字状に先鋭部51aを構成して、該先鋭部51aが挿入物53の上面に当接摺動すべく構成している。
これに対して図14においては、揺動側端子60の上方へ略逆V字状に尖鋭部60aを構成して、該尖鋭部60aが挿入物53の下面に接当摺動すべく構成している。
更に、尖鋭部60aから下方へ、くの字型部を構成し、該くの字型部の受側端子61側の面に突起部を形成して、接触導通部である凸部60bに構成している。該接触導通部である凸部60bは、受側端子61の先端の上方折曲部61aの接触導通部と接当して、通電する接触導通部に構成している。
図14において、第一段階で挿入物53を挿入する前においては、揺動側端子60と受側端子61の弾性力で、揺動側端子60の接触伝導部である凸部60bと、受側端子61の上方折曲部61aとが接触した状態となっている。
第二段階においては、挿入物53が挿入されて、揺動側端子60の尖鋭部60aに接当し、揺動側端子60を押し下げ、接触伝導部である凸部60bと上方折曲部61aとの接触状態が解消される。
第三段階においては、更に挿入物53が押し込まれて、尖鋭部60aが、挿入物53の嵌合開口53aの部分に到達して、揺動側端子60が弾性力により上昇回動を開始する。
第四段階においては、揺動側端子60の尖鋭部60aが、嵌合開口53aの内部で上昇して、再度、接触伝導部である凸部60bと上方折曲部61aとが接触状態に復帰する。
Claims (8)
- コネクタ本体内へ挿入物を挿入することにより揺動される揺動側端子と、
該揺動側端子に揺動時以外は接触するよう配置する受側端子とからなるスイッチ部を備えたコネクタにおいて、
該揺動側端子には、尖状部を有する尖鋭部が形成され、
該尖鋭部の側面には、該挿入物の挿入方向に対して傾斜して形成される傾斜部が形成され、
該コネクタ本体内への該挿入物の挿入により、該挿入物の挿入方向側端部と該傾斜部とが当たり、該揺動側端子が該挿入物により該挿入方向へ押圧されることにより該尖鋭部が揺動されて該挿入物の貫通された開口に係合するものであり、
該尖鋭部の側面に該受側端子が接触して導通する構成としたことを特徴とするコネクタ。 - 前記揺動側端子に対向する位置に前記受側端子を設け、前記尖鋭部に対向する位置の該受側端子に嵌合部を設け、該嵌合部と該尖鋭部が嵌合して導通する構成としたことを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
- コネクタ本体内へ挿入物を挿入することにより揺動される揺動側端子と、
該揺動側端子に揺動時以外は接触するよう配置する受側端子とからなるスイッチ部を備えたコネクタにおいて、
該揺動側端子には、尖状部を有する尖鋭部が形成され、
該尖鋭部の側面には、該挿入物の挿入方向に対して傾斜して形成される傾斜部が形成され、
該コネクタ本体内への該挿入物の挿入により、該挿入物の挿入方向側端部と該傾斜部とが当たり、該揺動側端子が該挿入物により該挿入方向へ押圧されることにより該尖鋭部が揺動されて該挿入物の貫通された開口に係合するものであり、
該揺動側端子は基端側を該コネクタ本体に固定し、
該コネクタに挿入される該挿入物に対し、該揺動側端子が該挿入物と摺動接触する部分と、
該揺動側端子が該受側端子と接触して導通する部分とを異なる位置に構成したことを特徴とするコネクタ。 - 前記尖鋭部より離れた位置に前記揺動側端子と前記受側端子の接触導通部を構成したことを特徴とする請求項3に記載のコネクタ。
- 前記尖鋭部近傍の上下の位置に屈曲部を設け、前記受側端子との接触導通部を構成したことを特徴とする請求項3に記載のコネクタ。
- 前記揺動側端子の、前記挿入物と摺動接触する部分のみを非導電体で構成したことを特徴とする請求項3に記載のコネクタ。
- 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のコネクタを有することを特徴とする装置。
- 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のコネクタに挿入される前記挿入物であることを特徴とするバイオセンサ。
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