JP4841325B2 - 装置用電源入力端子および投写型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は装置用電源入力端子および投写型表示装置に関し、特に二重のコンタクト手段を有する装置用電源入力端子に関する。

移動して使用する機会の多い装置には、従来から電源コードの取り外しを可能とした構成が多く、装置には、電源コードの雌コンタクトピンを有する出力端子と着脱可能に接続する雄コンタクトピンを有する交流電源入力端子が設けられている。

図６は従来の装置用電源入力端子の模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は部分断面上面図、（ｃ）は正面図である。図７は電源コードの出力端子の模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は部分断面上面図、（ｃ）は正面図である。

この装置用電源入力端子１０は、ハウジング１１の中にそれぞれが基板接続部１３と接続された２個の雄コンタクトピン２０を有しており、電源コード出力端子３０は装置用電源入力端子１０のハウジング１１と係合するハウジング３１の中に、それぞれがケーブル３２と接続され、２個の雄コンタクトピン２０のそれぞれと係合する雌コンタクトピン４０を有している。２本のケーブル３２は纏められて電源コード３３となっており、電源コード３３の電源コード出力端子３０の反対側には不図示の雄コンタクトピンを有する電源コード入力端子が設けられていて外部電源のコンセントに接続される。装置用電源入力端子１０に電源コード出力端子３０を挿入すると雄コンタクトピン２０と雌コンタクトピン４０とが接触して基板接続部１３とケーブル３２とが導通する。

装置用電源入力端子１０は装置に組み込まれており、電源コード出力端子３０は電源コードと一体になって製作されていることから、それぞれが規格に基づいて製作されているとはいっても実際の組み合わせにおいては整合性にばらつきがあり、組み合わせによっては電源コードの脱着回数が増すと、接点部がゆるくなったり、逆に固くなったりする場合があるという問題があった。

特許文献１には、インレット端子をＡＣインレット（本願の装置用電源入力端子に相当）本体と分離した別製品とし、電気回路基板にはインレット端子のみを実装し、電子機器組立時にＡＣインレット本体の電源仕様に対応した開口形状のものを装着して組み立てることによって、こじれによる問題の解決、異なる電源仕様にも対応できるＡＣインレットが開示されている。
特開平９−７７０１号公報

上述の問題に対応するため、装置用電源入力端子が組み込まれた装置と電源コードとを組み合わせる場合には、実際の装置の電源入力用端子に対して電源コードの挿入・抜去試験を実施して整合性を確認して組み合わせを決めなければならず、評価の時間と手間を必要としていた。特許文献１に記載の方法でも複数のＡＣインレット本体を準備しておく必要がある。

この問題を解消する手段として、電気湯沸かし機などに用いられている電源コードのように、電源コードと装置用電源入力端子との接合を、内蔵したマグネットの磁力で保持しているものが既に商品化されている。この場合は電源コードの脱着は容易であり簡単に抜けることはないが、その装置専用の電源コードになってしまうため、市販品の電源コードが使用できないという欠点がある。そのため使用機種が限定された専用の電源コードとなり、ユーザーに取っては製品単価が割高となるという問題がある。さらに、磁力保持型の電源コードの脱着の容易さは便利であるが、横方向からの力によって簡単に外れるのことがあるので、投写型表示装置などにこの機構を採用するには問題がある。投写型表示装置などでは投写するスクリーンの位置に光軸を合わせる必要があるため、投写型表示装置本体を移動させることが多く、その際に電源コード出力端子が他のものに触れて電源コードが外れてしまうおそれがある。投写型表示装置の場合、一度電源が切れた場合にすぐ電源を入れてもランプの再始動には数分間が必要であり、大切なプレゼンテーションを実施しようとしているときに画像の投写ができなくなるといった可能性があるので、磁力保持型の電源コードの使用には問題がある。

本発明の目的は、市販の電源コードをそのまま使用しても接触部の整合性に問題を生じない装置用電源入力端子を提供することにある。

本発明の装置用電源入力端子は、
第１の雄コンタクトピンを有する装置用電源入力端子において、
前記第１の雄コンタクトピンに設けられた開口部と、
前記第１の雄コンタクトピンの内部に設けられ、前記開口部より外部に突出するコンタクト部を備える第２の雄コンタクトピンと、
前記第１および第２の雄コンタクトピンのそれぞれをプリント配線基板に独立して接続する第１の基板接続部と第２の基板接続部と、
を有し、
前記第１の基板接続部および前記第２の基板接続部の少なくとも一方は、屈曲した形状であることを特徴とする。

開口部が、前記第１の雄コンタクトピンの直径方向に対向して設けられていてもよい。

本発明の投写型表示装置は、上述の装置用電源入力端子を備えたことを特徴とする。

本発明の装置用電源入力端子は、第１の雄コンタクトピンの内部に、第１の雄コンタクトピンの開口部より外部に突出するコンタクト部を備える第２の雄コンタクトピンが設けられている。それによって、雄コンタクトピンと電源コード出力端子の雌コンタクトピンとの係合状態が緩くなっても、第２の雄コンタクトピンのコンタクトが電源コード出力端子の雌コンタクトピンと接触するので、接触不良による発熱、発火の恐れが防止される。また、雄コンタクトピンを規格内で細い方の直径で製作しておけば、雌コンタクトピンとの接触が固くなって挿入が困難になり、挿入の際に雌コンタクトピンを削ったり、雄コンタクトピンが装置の電源回路のプリント配線基板に直接はんだ付けされている場合には、はんだ付け部にストレスが加わり、はんだクラックを生じたりプリント配線基板自体が破損し、発煙・発火の原因になったりするといった問題を回避できる。

本発明の装置用電源入力端子は、第１の雄コンタクトピンの内部に、第１の雄コンタクトピンの開口部より外部に突出するコンタクト部を備える第２の雄コンタクトピンが設けられているので、第１の雄コンタクトピンと電源コード出力端子の雌コンタクトピンとの係合状態が緩くなっても、第２の雄コンタクトピンのコンタクトが電源コード出力端子の雌コンタクトピンと接触するので、導通が維持されて接触不良による発熱、発火の恐れが防止される。

また、雌コンタクトピンとの導通は第２の雄コンタクトピンによっても保持されるので、雄コンタクトピンを規格範囲内の細い方の直径で製作しておけば、雌コンタクトピンとの接触が固くなって挿入が困難になるといった問題が回避でき、挿入時に雌コンタクトピンを削ったり、雄コンタクトピンが装置の電源回路のプリント配線基板に直接はんだ付けされている場合には、はんだ付け部にストレスが加わって、はんだクラックやプリント配線基板自体の破損を生じて、発煙・発火の原因となったりするといった問題を回避できる。

このように、第２の雄コンタクトピンを設けることで、接点圧の低下と接続部の信頼性向上が図れるなどの効果がある。

また、構造が簡単であり、追加される部品も安価になっているので、製品単価に影響することが殆どなしに、安全性が確保できるという利点もある。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の装置用電源入力端子の模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は部分断面上面図、（ｃ）は正面図である。図２は本発明の実施の形態の第１の雄コンタクトピンの形状図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）を横から見た断面図、（ｃ）は正面図であり、図３は本発明の実施の形態の第２の雄コンタクトピンの模式的側面図である。

電源コード出力端子３０は、図７を参照して説明した従来例の電源コード出力端子３０と同じなので図７を参照して説明する。装置用電源入力端子１０も雄コンタクトピン２０が開口部５１を有する第１の雄コンタクトピン５０となり、第１の雄コンタクトピン５０の開口部５１からコンタクト部６１が弾性を持って外部に突出する第２の雄コンタクトピン６０が第１の雄コンタクトピン５０の内部に設けられている以外は図６で説明した従来例と同じなので、同じ構成には同じ符号を付して説明する。本発明の装置用電源入力端子は、広く装置用の電源入力端子に対して適用できるが、本実施の形態では光源の消費電力が大きく、最も有効に利用が可能な投射型表示装置の装置用電源入力端子を例として説明する。

投射型表示装置は、例えば、光源と、光源の光を利用した光学的手段および電気信号で駆動する電子デバイスとで画像を生成する光学エンジンと、生成した画像を拡大して投影する投写レンズを備えており、装置筐体に設けられた電源入力端子より電源が供給されるが、その構成は公知であるのでここでは詳細の説明を省略する。

図１に示される装置用電源入力端子１０では、装置用電源入力端子１０の第１の雄コンタクトピン５０が図７の電源コード出力端子３０の雌コンタクトピン４０と嵌合可能である。装置用電源入力端子１０は第１の雄コンタクトピン５０を内包するハウジング１１を有し、電源コード出力端子３０は雌コンタクトピン４０を内包するハウジング３１を有する。ハウジング３１はハウジング１１の内部に挿入可能であり、ハウジング１１にハウジング３１が挿入されたとき第１の雄コンタクトピン５０は雌コンタクトピン４０に嵌合し、装置用電源入力端子１０に接続されている第１の基板接続部１３ａおよび第２の基板接続部１３ｂと電源コード出力端子３０に接続されているケーブル３２とが導通する。雄コンタクトピン２０の外径サイズは安全規格で定められたものであるが、規格内における細い側にあることが望ましい。

図１に示されるように装置用電源入力端子１０の第１の雄コンタクトピン５０には、電源コード出力端子３０の雌コンタクトピン４０に挿入されたときに、雌コンタクトピン４０と接触する位置に長方形の開口部５１が設けられている。図２（ｂ）に示すように第１の雄コンタクトピン５０は中空となっており、その中空部内に第２の雄コンタクトピン６０が中空部内壁と接触しながら移動可能に格納されている。

第２の雄コンタクトピン６０は、図３に示すような弾性を有する板材から形成されており、Ｕ字型の本体部６１と、Ｕ字型の本体部６１の頂部に連接して第２の基板接続部１３ｂと接続する接続部６３と、Ｕ字型の本体部６１の両直線部から外側に突出する２箇所のコンタクト部６２とを有している。コンタクト部６２が第１の雄コンタクトピン５０の外筒部に設けられた開口部５１から突出し、第１の雄コンタクトピン５０と係合した雌コンタクトピン４０の内面と弾性を持って接触して両者を電気的に導通状態とする。電源コード出力端子３０の雌コンタクトピン４０が雄コンタクトピン２０との挿入・抜去を繰り返すことで多少変形しても、第２の雄コンタクトピン６０のコンタクト部６２が弾性を持って雌コンタクトピン４０に接触するので不具合が生じない。例えば電源コード出力端子３０の雌コンタクトピン４０が拡がって、装置用電源入力端子１０の雄コンタクトピン２０との嵌合が緩くなったときには、第２の雄コンタクトピン６０のコンタクト部６２が拡がって電源コード出力端子３０の雌コンタクトピン４０の内面と接触し、嵌合部の接触がルーズコンタクトとなることを防止できる。

このように、第１の雄コンタクトピン５０と雌コンタクトピン４０とを強い力で嵌合させなくても、弾性のある第２の雄コンタクトピン６０のコンタクト部６２が雌コンタクトピン４０の内面と接触するので良好な導通状態が維持できる。従来の装置用電源入力端子１０の雄コンタクトピン２０の外面は、電源コード出力端子３０の雌コンタクトピン４０の内面との間隙が狭いために、雄コンタクトピン２０や雌コンタクトピン４０の側面を削ってしまうことがあり、また電源コード出力端子３０を装置用電源入力端子１０に挿入する時に固くて入らなくなってしまうことがあった。本実施の形態によれば、第１の雄コンタクトピン５０の外面と雌コンタクトピン４０の内面とはあまり大きい力で接触させる必要がないので、第１の雄コンタクトピン５０の外径を規格値の下限に近いサイズにすることにより挿脱も容易となり、焼付きなどを起こすことも防止される。

ここで、第２の雄コンタクトピン６０を内包した第１の雄コンタクトピン５０の形成方法について説明する。図４は第１の雄コンタクトピンの形成のための板材の模式的上面図である。第１の雄コンタクトピン展開５０ａには内部に収納した第２の雄コンタクトピン６０のコンタクト部６２が突き出すための開口部５１が２箇所開口しており、第１の雄コンタクトピン展開５０ａの一端にはケーブルかしめ部５２が設けられており、組立時に第１の基板接続部１３ａの配線が固定される。本実施の形態では第１の雄コンタクトピン展開５０ａに、図３の第２の雄コンタクトピン６０をそのコンタクト部６２が成形時に開口部５１に整合するように配置して、円筒形に折り曲げ加工し、側部と先端部を接合することによって、図２の第１の雄コンタクトピン５０が形成される。第２の雄コンタクトピン６０は第１の雄コンタクトピン５０が略円筒形となった状態でケーブルかしめ部５２側から押し込んでもよい。第１の雄コンタクトピン５０を正面から見ると図２（ｃ）のようになっており、第１の雄コンタクトピン５０の外径は図６の従来の雄コンタクトピン２０の外径と変わらない。図２（ｃ）のコンタクト部６２が本来の第１の雄コンタクトピン５０と雌コンタクトピン４０との接触が不完全になった際に有効に作用し、嵌合部の接合が確保されるので、信頼性が向上する。

次に、装置用電源入力端子１０の基板接続部１３のプリント配線基板７０への接続について説明する。図５は装置のプリント配線基板への装置用電源入力端子の基板接続部の接続状態を示す模式図である。装置用電源入力端子１０の基板接続部１３は図１、図２に示すように、第１の雄コンタクトピン５０からはケーブルによる第１の基板接続部１３ａとして、第２の雄コンタクトピン６０からはバーによる第２の基板接続部１３ｂとして、プリント配線基板７０に接続されているがこれに限定されるものではなく両方をケーブルによっても、あるいは両方をバーとしてもよい。

ここでは、接続がはんだ付けが主流になるので、図５に示すようにはんだ付けをする場所を第１の雄コンタクトピン５０からの第１の基板接続部１３ａと第２の雄コンタクトピン６０からの第２の基板接続部１３ｂとのそれぞれに対して計２ヶ所としている。図の円形の穴の方が従来と同じ第１の雄コンタクトピン５０からの第１の基板接続部１３ａの接続個所であり、長方形の穴が本発明の第２の雄コンタクトピン６０からの第２の基板接続部１３ｂの接続個所である。第１の雄コンタクトピン５０からの第１の基板接続部１３ａのはんだ付け箇所だけでは、機械的応力でプリント配線基板のパターンが剥離してしまう危険性があったが、もう１つ第２の雄コンタクトピン６０の第２の基板接続部１３ｂの接続個所を設けることによって、いずれかの接続個所が剥離しても両方の基板接続部は装置用電源入力端子１０内で導通しているので、断線による電源コード部の発煙・発火を防止することができて、安全性の確保のためにも有効である。

プリント配線基板７０にはんだ付けされる第２の基板接続部１３ｂの先端は、第１の基板接続部１３ａの先端の位置から３ｍｍほど離すことが望ましく、はんだ付けがルーズになったとしても、接触性能を損なうことがなくなるように、第２の基板接続部１３ｂは外力が吸収できるように屈曲した形状としている。

これまで、主として投写型表示装置の装置用電源入力端子として説明したが、本発明の装置用電源入力端子の構造は、投写型表示装置の装置用電源入力端子の嵌合部だけでなく、他の装置の電源入力端子の嵌合部における接続部の安定性を向上させるための用途にも応用が可能である。

本発明の実施の形態の装置用電源入力端子の模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は部分断面上面図、（ｃ）は正面図である。 本発明の実施の形態の第１の雄コンタクトピンの形状図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）を横から見た断面図、（ｃ）は正面図である。 本発明の実施の形態の第２の雄コンタクトピンの模式的側面図である。 第１の雄コンタクトピンの形成のための板材の模式的上面図である。 装置のプリント配線基板への装置用電源入力端子の基板接続部の接続状態を示す模式図である。 従来の装置用電源入力端子の模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は部分断面上面図、（ｃ）は正面図である。 電源コードの出力端子の模式図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は部分断面上面図、（ｃ）は正面図である。

符号の説明

１０ 装置用電源入力端子
１１、３１ ハウジング
１３ 基板接続部
１３ａ 第１の基板接続部
１３ｂ 第２の基板接続部
２０ 雄コンタクトピン
２５ 装置筐体
３０ 電源コード出力端子
３２ ケーブル
３３ 電源コード
４０ 雌コンタクトピン
５０ 第１の雄コンタクトピン
５０ａ 第１の雄コンタクトピン展開
５１ 開口部
５２ ケーブルかしめ部
６０ 第２の雄コンタクトピン
６１ 本体部
６２ コンタクト部
６３ 接続部
７０ プリント配線基板

Claims (3)

1. 第１の雄コンタクトピンを有する装置用電源入力端子において、
   前記第１の雄コンタクトピンに設けられた開口部と、
   前記第１の雄コンタクトピンの内部に設けられ、前記開口部より外部に突出するコンタクト部を備える第２の雄コンタクトピンと、
   前記第１および第２の雄コンタクトピンのそれぞれをプリント配線基板に独立して接続する第１の基板接続部と第２の基板接続部と、
   を有し、
   前記第１の基板接続部および前記第２の基板接続部の少なくとも一方は、屈曲した形状であることを特徴とする装置用電源入力端子。
2. 前記開口部が、前記第１の雄コンタクトピンの直径方向に対向して設けられている、請求項１に記載の装置用電源入力端子。
3. 請求項１または請求項２に記載の装置用電源入力端子を備えたことを特徴とする投写型表示装置。

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