JP5837165B1 - コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】板バネ型端子部材を用いたものでありながら、接続対象に接触する端子部の摩耗を抑えることが可能となるコネクタを提供する。【解決手段】別部材に固定される固定部、板バネ部、前方の接続対象に接触する端子部、および制限部が、この順に並ぶように一体的に形成された導電性コンタクト部材を備え、前記導電性コンタクト部材を介して、前記接続対象を所定箇所へ電気的に接続するコネクタであって、前記接続対象により後方へ押された前記端子部を、前記板バネ部が前方へ附勢するように形成されており、前記制限部は、前記接続対象との摩擦を生じる前記端子部の動きが抑えられるように、可動範囲が制限されているコネクタとする。【選択図】図4
Description
本発明は、接続対象を所定箇所へ電気的に接続するコネクタに関する。
一般に、コネクタは部品間、部材間等を電気的に接続するために汎用されており、種々のものがあるが、例えば、小型携帯端末である携帯電話機の電池収納部には電池パックと電気的接続を行うため小型のコネクタが設けられている。(特許文献1)
即ち、図5において、携帯電話機本体501の背面側には四角板状の電池パック510を収納する電池収納部502が形成されているが、その一内側面に設けられているコネクタ503が該当する小型のコネクタである。このコネクタ503は3個の弾性電極片504が併設されており、通常は正負の電源用と、センサ電極用として用いられている。
前記弾性電極片504は図6に示すように金属製の板をS字状に左右に屈曲したもので、その基部504aがコネクタ503の樹脂製のハウジング505の一部分505aに固定され、他端側の接触部504bが当該ハウジング505から突出している。前記ハウジング505は携帯電話本体501の側面に固定され、基部504aに繋がる折返部504cが本体501側の回路に電気的に接続される引出電極となっている。
前記コネクタ503と電気的に接続される前記電池パック510は、リチウムイオン電池を内蔵したもので、その外側面の前記コネクタ503に対応する位置にパック端子部511が設けられており、前記3個の弾性電極片504に対応する位置に、3個のパック電極512が配置されている。従って、電池パック510のパック電極512を前記コネクタ503の弾性電極片504に対応させるように、電池パック510を電池収納部502に収納すると、電池パック510からコネクタ503を介して携帯電話機本体501側に電源が供給される。なお、前記電池収納部502の開口には蓋体520が装着自在に嵌合される。
また最近では、図7に示すようなスプリングピンコネクタ600が、コネクタ503の代わりに多く用いられるようになっている。前記スプリングピンコネクタ600は、図7に示す様に樹脂製のハウジング605に固定された導電性のチューブ601の先端口から、コイルスプリング602によって導電性のスプリングピン603の先端側が押し出される構造となっている。
スプリングピン603は導電性のチューブ601及びこの導電性チューブ601の外面と電気的に接触している引出接触片604を介して外部回路基板の配線等に電気的に接続される。電池収納部502のコネクタ503に代えてスプリングピンコネクタ600を設けると、スプリングピン603が電池収納部502内に突出するので、電池パック510のパック電極512と適正な弾性をもって接触し、電気的に接続される。
図7に示すスプリングピンコネクタ600は、電池パック510交換時や収納時にスプリングピン603に対して上下、左右の何れの方向に外力が作用しても、スプリングピン603が円柱状である上、円筒状のチューブ601の内周面に密接摺動している。
しかしながら、前記スプリングピンコネクタ600は、導電性のスプリングピン603、チューブ601、コイルスプリング602を少なくとも必要とする上、外部基板等との接続を行うために引出接触片604を設ける必要があるなど、部品点数が多くなり延いては高い寸法精度も要求される。
しかも、スプリングピン603とチューブ601との間、チューブ601と接触片604との間は、接触による電気接続となるから、その点における信頼性に欠ける上、接触抵抗が生じる分、コネクタ600内での抵抗値が高くなって、消費電力を可及的に小さくしなければならない携帯電話などにおいては不都合となっている。
一方で、図6に示すコネクタの弾性電極片504は、固定部(ハウジング505に固定される基部504a)と端子部(電池パック510に接触する接触部504b)が、板バネ部(接触部504bを電池パック510の方へ附勢する部分)を挟んで一体的に形成されている。以下の説明ではこのような形態の部材を、便宜的に「板バネ型端子部材」と称することにする。
板バネ型端子部材の一種である弾性電極片504を備えたコネクタは、上記のスプリングピンコネクタ600に比べて、部品点数や寸法精度などの面で有利であり、また、接触による電気接続を抑えることで信頼性向上や消費電力削減も実現され易いという利点がある。
しかし図6に示すコネクタの場合、弾性電極片504の接触部504bより下側(固定部と反対側)の部分は、ハウジング505から離れてフリーとなっている。そのため、接触部504bが電池パック510(接続対象)により押されると、接触部504bの近傍は、押された方向へ真直ぐに平行移動するのではなく、図6の破線枠内に矢印で示す方向へ少し回動しながら押されることになる。
そのため、接触部504bと電池パック510との間の摩擦により、接触部504bの摩耗等が懸念される。なおこの現象は、電池パック510を取付ける際だけでなく、例えば、携帯電話本体501に衝撃が加わってその振動がコネクタ503へ伝わる際にも生じ得る。
本発明は上記問題点に鑑み、板バネ型端子部材を用いたものでありながら、接続対象に接触する端子部の摩耗を抑えることが可能となるコネクタの提供を目的とする。
上記課題を解決するため本発明に係るコネクタは、別部材に固定される固定部、板バネ部、前方の接続対象に接触する端子部、および制限部が、この順に並ぶように一体的に形成された導電性コンタクト部材を備え、前記導電性コンタクト部材を介して、前記接続対象を所定箇所へ電気的に接続するコネクタであって、前記接続対象により後方へ押された前記端子部を、前記板バネ部が前方へ附勢するように形成されており、前記制限部は、前記接続対象との摩擦を生じる前記端子部の動きが抑えられるように、可動範囲が制限される構成とする。
本構成によれば、接続対象との摩擦を生じる端子部の動きが抑えられるように制限部の可動範囲が制限されるため、板バネ型端子部材を用いたものでありながら、接続対象に接触する端子部の摩耗を抑えることが可能となる。なお「前記接触対象との摩擦を生じる前記端子部の動き」とは、前後方向への並進運動とは異なる動き、すなわち、回転運動、前後方向からずれた方向への並進運動、或いはこれらが組み合わさった動きのことである。またここでの「動きが抑えられる」とは、必ずしも完全に抑えられる形態には限られず、制限部がフリーである場合に比べて動きが抑えられる各種の形態が含まれる。
また上記構成としてより具体的には、前記制限部は、可動方向が前後方向へ制限される構成としてもよい。本構成によれば、接続対象との摩擦を生じる端子部の動きを効果的に抑えることが可能となる。
また上記構成において、前記固定部が固定されるハウジングを備え、前記ハウジングは、前記可動方向を前後方向へ制限するように、前記制限部を直接または間接的に支持する構成としてもよい。本構成によれば、固定部を固定する役割と制限部の可動方向を制限する役割を兼ねるハウジングを用いて、コネクタを簡潔な構成とすることが容易となる。
また上記構成としてより具体的には、前記ハウジングは、前記制限部を、前後方向へスライド自在に嵌合する構成としてもよい。本構成によれば、制限部の可動方向を前後方向へ制限することが容易となる。
また上記構成において、前記ハウジングは、前記制限部を前後方向へスライド可能に嵌め込んだ端子カバーを、前後方向へスライド自在に嵌合するガイド孔を有し、前記端子カバーは、前方へ突出した前記端子部を通す筒状に形成されており、先端が前記端子部より前方に位置し前記端子部の周囲をガードするガード位置と、前記ガード位置より後方であって前記端子部が前記接続対象へ接触可能となる退避位置と、に移動可能である構成としてもよい。
本構成によれば、制限部の可動方向を前後方向へ制限することが容易であるとともに、端子カバーが端子部をガードすることが出来る。端子カバーによる端子部のガードにより、端子部へのゴミの付着が抑制されるばかりでなく、端子部に直接異物が当たるなど不要な外力が直接作用することも阻止され、端子部の変形や損傷が防止される。
また上記構成としてより具体的には、前記端子カバーは、前記導電性コンタクト部材に形成した端子カバー用バネ部を用いて、前方へ附勢される構成としてもよい。
本構成によれば、ガード位置にある端子カバーが接続対象に押されて退避位置へ移動するまで、端子カバーにより端子部を効果的に保護することが可能となる。しかも端子カバーを附勢する端子カバー用バネ部を導電性コンタクト部材に形成しているので、端子カバー用バネ部を別部品とした場合に比べ部品点数を少なくすることが出来る。
また上記構成としてより具体的には、前記導電性コンタクト部材は、一連の金属板の曲げ加工によって形成されている構成としてもよい。本構成によれば、接着工程などを要せず簡素な工程によって導電性コンタクト部材を形成することができ、継ぎ目等も発生しないようにして良好な品質や電気的接続の信頼性を得ることが可能である。
本発明に係るコネクタによれば、接続対象との摩擦を生じる端子部の動きが抑えられるように制限部の可動範囲が制限されるため、板バネ型端子部材を用いたものでありながら、接続対象に接触する端子部の摩耗を抑えることが可能となる。
<実施形態1>
図面を参照して本発明の実施形態1を説明する。図1(a)および(b)は、本実施形態に係るコネクタ1の前面側外観斜視図および背面側外観斜視図であり、図2はコネクタ1の分解斜視図である。なお以下の説明における上下左右および前後の各方向は、図1に示す通りであるとする。なおコネクタ1は、例えば、携帯電話機等にハウジング2が取り付けられて用いられ、電池等の外部電極(接続対象)を携帯電話機等の回路(所定箇所)へ電気的に接続する役割を果たす。
図面を参照して本発明の実施形態1を説明する。図1(a)および(b)は、本実施形態に係るコネクタ1の前面側外観斜視図および背面側外観斜視図であり、図2はコネクタ1の分解斜視図である。なお以下の説明における上下左右および前後の各方向は、図1に示す通りであるとする。なおコネクタ1は、例えば、携帯電話機等にハウジング2が取り付けられて用いられ、電池等の外部電極(接続対象)を携帯電話機等の回路(所定箇所)へ電気的に接続する役割を果たす。
図1および図2に示すように、コネクタ1は、上下左右と前後の方向に各辺が伸びる略直方体状の樹脂(絶縁材)製のハウジング2と、3個の樹脂製の角丸四角筒状の端子カバー3と、これらの端子カバー3に1個ずつ対応する3個の導電性コンタクト部材4と、2個の金属製の補強具2Tとから構成されている。
ハウジング2の上部には、前後方向に貫通された断面角丸四角状の3個のガイド孔2Aが、左右へ並ぶように設けられている。各ガイド孔2Aは、端子カバー3が1個ずつ対応しており、対応する端子カバー3がスライド自在に挿通されている。また導電性コンタクト部材4の一部であるU字状の接続用端子部5は、対応する端子カバー3内で相対的にスライド可能である。ハウジング2の前面下部には複数の肉盗み2Sが形成されている。また補強具2Tは、ハウジング2の左右両側面下部の各々に設けられ、ハウジング2の補強及び取付に用いられる。本実施形態のコネクタ1は、縦、横、高さが10mm未満の寸法の大きさである。
(導電性コンタクト部材4の構造)
導電性コンタクト部材4は、細長い一連の金属板(例えば電気伝導度の良いコルソン系合金からなる板)である中間体に対し、伸びた方向の各所にて屈曲或いは湾曲するように曲げ加工を施して形成されたものである。この中間体は、一枚の金属板材からの切出し等によって得ることが出来る。生産性や品質維持等の観点から、導電性コンタクト部材4はこのように一連の金属板から得られることが好ましいが、別々に用意された部品を溶接等により一体化することで形成しても構わない。
導電性コンタクト部材4は、細長い一連の金属板(例えば電気伝導度の良いコルソン系合金からなる板)である中間体に対し、伸びた方向の各所にて屈曲或いは湾曲するように曲げ加工を施して形成されたものである。この中間体は、一枚の金属板材からの切出し等によって得ることが出来る。生産性や品質維持等の観点から、導電性コンタクト部材4はこのように一連の金属板から得られることが好ましいが、別々に用意された部品を溶接等により一体化することで形成しても構わない。
図2に示すように、導電性コンタクト部材4は上記の曲げ加工によって、全体がピストルのような形状に形成されている。また導電性コンタクト部材4は、その各部の役割に着目して、便宜的に、接続用端子部5、ガイド片6、端子カバー用バネ部7、端子用バネ部8、および固定部9を有すると見ることが出来る。これらは導電性コンタクト部材4の一端から他端に向かって、固定部9、端子用バネ部8、接続用端子部5、ガイド片6、端子カバー用バネ部7の順で並ぶように形成されている。
上記ピストルの銃身に相当する位置が、前方に凸となるU字状に屈曲形成された接続用端子部5となっている。このU字状の凸の頂点付近が、先端接触部5a(接触対象へ接触する部分)である。本実施形態では、先端接触部5aを前方へ僅かに突出させる加工が施されており、接触対象への接触性がより良好となっている。但しこの加工は省略されていても構わない。
U字状の接続用端子部5の上側部は、幅広の平板状に延設されたガイド片6となっている。ガイド片6の先端部分は左右に分岐しており、それぞれの分岐先は、後方に突出した状態から斜め前下方向へ突出した状態となるように折り曲げられており、この部分が左右一対の端子カバー用バネ部7となっている。
端子カバー用バネ部7はこのように左右一対となっているため、端子カバー3の後部を左右の各位置から支持し、前方へ安定的に附勢することが出来る。また更に、端子カバー用バネ部7の左右一対の間隔は、端子カバー3の隙間3Eの幅と同様に、端子用バネ部8の幅寸法より広くなっている。これにより、導電性コンタクト部材4や端子カバー3を左右対称のバランスの良い形状としながらも、これらの部材が端子用バネ部8と干渉しないように(立体交差するように)することが可能となっている(図4を参照)。そのためコネクタ1は比較的コンパクトでありながらも、端子用バネ部8の形状を大きくしたり、端子カバー3や先端接触部5aの最大移動量を大きく取ったりすることができ、仕様設計の自由度が高いものとなっている。
一方、U字状の接続用端子部5の下側部には、接続用端子部5より幅広でS字状に(先端接触部5aに近い側から、下側に凸の箇所と、上側に凸の箇所が順に現れるように)形成された端子用バネ部8と、その先端部を下方に延長して形成された固定部9とが連接されている。この固定部9の先端には、左右それぞれに少し延出した部分が上方へ突出した状態から前方へ突出するように折返された左右一対の固定用保持片9aと、下方へ突出した状態から後方へ突出するように折返された引出電極部9cが形成されている。図1(b)に示す様に、左右一対の固定用保持片9aは、ハウジング2の後壁下部に形成された左右一対の固定孔2Bに嵌入固定される。引出電極部9cは、例えば携帯電話機等の回路(所定箇所)に接続される。なお左右一対の固定用保持片9aの形態は上記のものに限られず、例えば、左右各方向へ突出した状態から前方へ突出するように折返された形態であっても良い。
(端子用カバー3の構造)
図2において筒状の前記端子用カバー3は、ハウジング2前面から図1(a)のように突出する筒状端子カバー部3Aと、ハウジング2のガイド孔2A内に位置する支持筒部3Bと、その後部左右に拡大形成された当り部3Cとから構成されている。支持筒部3Bの下部には隙間3Eが形成されており、前後方向を法線とする面で支持筒部3Bを切断すると、その断面は下側を凸とするU字状に見える。端子用カバー3の外周部には周方向にガイドリブ3Dが複数配置され、ハウジング2のガイド孔2A内でのスライドを容易にしている。
図2において筒状の前記端子用カバー3は、ハウジング2前面から図1(a)のように突出する筒状端子カバー部3Aと、ハウジング2のガイド孔2A内に位置する支持筒部3Bと、その後部左右に拡大形成された当り部3Cとから構成されている。支持筒部3Bの下部には隙間3Eが形成されており、前後方向を法線とする面で支持筒部3Bを切断すると、その断面は下側を凸とするU字状に見える。端子用カバー3の外周部には周方向にガイドリブ3Dが複数配置され、ハウジング2のガイド孔2A内でのスライドを容易にしている。
また、端子カバー3の内壁面上部の左右には、背面側から一対の上部ガイド溝3aが前後方向へ伸びるように形成されている。図3に示される様に、導電性コンタクト部材4のガイド片6は上部ガイド溝3aに摺動自在に嵌合され、端子カバー用バネ部7の先端部が端子カバー3の当り部3Cの後壁に当接して、端子カバー3を前方に附勢している。この状態において、先端接触部5aは、端子カバー3の先端より距離C0(例えば0.1mm)だけ凹んだ位置に止まるように設定される(図4参照)。
即ち、端子カバー3は、端子カバー用バネ部7の附勢力に抗して背面側に押された場合に少なくとも距離C0の分は背面側に移動するだけの移動スペースを持たせて、上部ガイド溝3aとガイド片6とが嵌合されている。なお、接続用端子部5と繋がる端子用バネ部8は、図3に示す様に前記隙間3Eを介して支持筒部3B下方に延出しており、端子カバー3のスライドに支障はない。
端子カバー3と導電性コンタクト部材4とは、図3および図4に示す通り、接続用端子部5が端子カバー3の上部ガイド溝3aに沿って筒状端子カバー部3A内に位置するまで挿入され、端子用バネ部8が支持筒部3B下部の隙間3Eから出ている状態で組み合わされる。
(ガイド孔2A及びハウジング2の構造)
前記ハウジング2の内部は、図1(b)、図2から明らかなように、角丸四角状のガイド孔2Aの下部に連通する導電性コンタクト部材4の収容空間2Cがハウジング2の底壁まで形成されている。
前記ハウジング2の内部は、図1(b)、図2から明らかなように、角丸四角状のガイド孔2Aの下部に連通する導電性コンタクト部材4の収容空間2Cがハウジング2の底壁まで形成されている。
ガイド孔2Aは図4のハウジング2の断面から明らかなように、端子カバー3の外形に対応する径小部2aと、当り部3Cを含む外形に対応する径大部2bとから構成され、両者の境界部が端子カバー3の突出寸法を決める当接部2cとなっている。前記収容空間2Cと前記ガイド孔2Aとの連通部分は、端子カバー3に形成された隙間3E以上の寸法を有しており、収容空間2Cは少なくとも前記導電性コンタクト部材4の端子用バネ部8の幅よりも広い大きさを有する。なお、この収容空間2Cは、図4に示す通り前面側が壁で封止されている。
(コネクタ1の内部構成)
端子カバー3と導電性コンタクト部材4とを図3の状態に組み立て、ハウジング2の背面側から端子カバー3をガイド孔2Aに挿入しながら、端子用バネ部8、固定部9を収容空間2Cに位置させる。この状態において、一対の固定用保持片9aを一対の固定孔2Bに嵌め、導電性コンタクト部材4をハウジング2に固定することにより、図1に示すコネクタ1が形成される。
端子カバー3と導電性コンタクト部材4とを図3の状態に組み立て、ハウジング2の背面側から端子カバー3をガイド孔2Aに挿入しながら、端子用バネ部8、固定部9を収容空間2Cに位置させる。この状態において、一対の固定用保持片9aを一対の固定孔2Bに嵌め、導電性コンタクト部材4をハウジング2に固定することにより、図1に示すコネクタ1が形成される。
(コネクタの動作)
コネクタ1は図4(a)の断面図から明らかなように、初期状態(端子カバー3が全く押されていない状態)においては、背面側からガイド孔2Aに挿入された端子カバー3が前面側から筒状端子カバー部3Aを突出させている。この初期状態での突出量L0は、例えば1.6mm程度である。その位置はハウジング2の当接部2cに端子カバー3の当り部3C前壁が当接することにより決められる。
コネクタ1は図4(a)の断面図から明らかなように、初期状態(端子カバー3が全く押されていない状態)においては、背面側からガイド孔2Aに挿入された端子カバー3が前面側から筒状端子カバー部3Aを突出させている。この初期状態での突出量L0は、例えば1.6mm程度である。その位置はハウジング2の当接部2cに端子カバー3の当り部3C前壁が当接することにより決められる。
またこの初期状態では、接続用端子部5の先端接触部5aが端子カバー3の先端より距離C0だけ凹んだ位置に止まっている。端子カバー3は、端子カバー用バネ部7のバネ作用でその位置を弾性的に維持している。端子用バネ部8は、収容空間2Cと、ガイド孔2Aの径大部2b内に位置している。
従って、通常は、接続用端子部5は先端接触部5aまで剛性の高い端子カバー3により全周がガードされているので、接続用端子部5に作用する外力は全て端子カバー3が受ける。それ故、接続用端子部5特に先端接触部5aが変形したり、表面が傷付いたりすることがなく、ゴミの付着も防止できる。
次に、このコネクタ1を図5に示す従来のコネクタ503に代えて、携帯電話機本体501に設けたと仮定した場合の動作について説明する。電池パック510を上方から押し込むと、まず端子カバー3の先端が電池パック510に押され、端子カバー3が端子カバー用バネ部7の附勢力に抗して後方へ移動しようとする。
このとき、端子カバー用バネ部7と端子用バネ部8の両方に後向きの力が加わるため、端子カバー用バネ部7が撓むことによる端子カバー3の後方への移動(「第1移動」とする)と、端子用バネ部8が撓むことによる端子カバー3と先端接触部5aの同時的な後方への移動(「第2移動」とする)とが、並行してなされる。
本実施形態では、端子カバー用バネ部7のバネ定数は、端子用バネ部8のバネ定数よりも相当小さく設定されている。従って、第2移動に比べて第1移動の移動量が大きくなり、電池パック510を押し込み始めた後の比較的早い段階で、端子カバー3の端部と先端接触部5aとが面一となる。なおこれらのバネ定数は、前後方向(端子カバー3や先端接触部5aが移動する方向)についてのバネ定数を指す。
本実施形態では、端子カバー3が後方へ移動量X1(例えば0.3mm)だけ移動するまでにこの面一が達成されるよう、上記の各バネ定数が設定されている。そのため図4(b)に示すように、端子カバー3が初期状態から後方へ移動量X1だけ移動した時点では、既にこの面一が達成されている。
端子カバー3の端部と先端接触部5aとの面一が達成された後は、電池パック510が更に押し込まれると、端子カバー3と先端接触部5aの両方が電池パック510により更に同量だけ押される。そのため端子カバー3と先端接触部5aは、この面一を保持したまま更に後方へ移動する。この段階では、端子用バネ部8に加わる力は増加するため第2移動は更に進行するが、端子カバー用バネ部7に加わる力は基本的に一定となるため第1移動は生じない。
このようにして、最終的には、電池パック510が電池収納部502に完全に収納され、パック電極512が先端接触部5aに接触した状態を保つように、電池パック510が携帯電話機本体501に保持される。図4(c)は、端子カバー3が初期状態から後方へ移動量X2(例えば1.3mm)だけ移動して、この最終接触状態に至ったコネクタ1の様子を示している。端子カバー3の先端部は、ハウジング2の前面より(L0−X2)だけ突出した状態に維持され、先端接触部5aも同様となっている。このときの突出量は、電池パック510や携帯電話機本体501の形状や寸法等により、予め特定されている。
なお端子カバー用バネ部7と端子用バネ部8のバネ定数については、通常、先述したように端子カバー用バネ部7のバネ定数を十分に小さく設定すれば良いが、最終接触状態で先端接触部5aがパック電極512に正しく接触する(つまり、先端接触部5aが端子カバー3の先端部より凹んでいない)状態となる範囲で、必要に応じて調節が可能である。
例えば、端子カバー3の端部と先端接触部5aとの面一が達成されるタイミング、或いは、先端接触部5aの接触圧などを調節する場合、当該範囲において各バネ定数を適切に変えればよい。また各バネ定数を変える手法としては、例えば、使用する金属板の厚みや成分比、或いは、端子カバー用バネ部7または端子用バネ部8の形状や幅寸法を変える手法等が挙げられる。
以上の通り図4(c)の状態においては、先端接触部5aとパック電極512とは所定の接触圧で接し、所期の接触抵抗により電気的に接続される。また、この先端接触部5aは回りを筒状端子カバー部3Aでカバーしているので、接触状態でゴミの付着を防止することができる。この間、端子用バネ部8はハウジング2内において、前後方向に撓み、所期の力を発生している。電池パック510を外すときは、上記と逆の動作であるから、接続用端子部5は常に端子カバー5で保護されるので、変形やごみの付着を防止することが出来る。
また本実施形態での端子用バネ部8は、先述の通りS字状に形成されるとともに、先端接続部5aの後方に位置しており、先端接触部5aが後方へ押される力を座屈荷重或いはこれに近い形態で受けることが出来る。そのため先端接触部5aの前後方向の直線的な移動を、安定的かつ円滑なものとすることが可能である。
また図6に示す様に、電池パック510のパック電極512が側壁513より凹んでいるような条件下でも、本実施形態のコネクタ1が適用され得る。この場合、電池パック510が完全に収納されるまでの過程では、端子カバー3の先端部と先端接触部5aが側壁513に押されて、最終接続状態(図4(c)を参照)よりも更に後方へ移動することがある。一時的にこのように移動しても、電池パック510が完全に収納されるまでには、端子用バネ部8の附勢力によって端子カバー3の先端部と先端接触部5aが最終接続状態の位置にまで戻り、パック電極512と先端接触部5aとの適切な接続が得られる。
また本実施形態のコネクタ1は、図6に示す様にパック電極512が側壁513より凹んでおり、かつ、最終接続状態にて端子カバー3が側壁513に当たるような条件下でも適用され得る。この場合、最終接続状態にて端子カバー3が側壁513に当たるが、端子カバー用バネ部7が図4(c)に示す状態より更に後方へ撓むことにより、先端接触部5aは端子カバー3の先端部よりも前方へ突出する。最終接続状態ではこのようにして、先端接触部5aが端子カバー3の先端部よりも前方へ突出した状態となり、先端接触部5aがパック電極512に接触する。
(接続用端子部5の磨耗抑制)
また本実施形態では、U字状の接続用端子部5の上側部にあるガイド片6が端子カバー3の上部ガイド溝3aに嵌合しており、更に、端子カバー3はハウジング2のガイド孔2Aに挿通(嵌合)されている。このようにガイド片6は、端子カバー3を介して間接的にハウジング2に支持されており、ガイド片6の可動方向は前後方向へ制限されている。
また本実施形態では、U字状の接続用端子部5の上側部にあるガイド片6が端子カバー3の上部ガイド溝3aに嵌合しており、更に、端子カバー3はハウジング2のガイド孔2Aに挿通(嵌合)されている。このようにガイド片6は、端子カバー3を介して間接的にハウジング2に支持されており、ガイド片6の可動方向は前後方向へ制限されている。
そのため、接続対象との摩擦を生じる接続用端子部5の動き(回転運動、前後方向からずれた方向への並進運動、或いはこれらが組み合わさった動き)が抑えられ、接続用端子部5を出来るだけ回動させずに真直ぐ後方へ移動させることが可能である。例えば図6に示すコネクタの場合には、同図の破線枠内に示すように接触部504b近傍の回動が生じることになるが、本実施形態の場合にはこのような回動等は抑えられ、接続対象との摩擦による先端接触部5aの磨耗が極力抑えられる。
<実施形態2>
実施形態1は、接続用端子部5毎に、個々の端子カバー3を設けているが、複数の接続用端子部5を共通の端子カバー3でガードするようにしても良い。例えば、2個の接続用端子部5を併設した場合、右の接続用端子部の端子カバー用バネ部7の右側片と、左の接続用端子部5の端子カバー用バネ部7の左側片を、端子カバー3の端子カバー用バネ部として用いれば良い。また、図3における3個の端子カバー3をまとめて一体化した端子カバーとすることも出来る。
実施形態1は、接続用端子部5毎に、個々の端子カバー3を設けているが、複数の接続用端子部5を共通の端子カバー3でガードするようにしても良い。例えば、2個の接続用端子部5を併設した場合、右の接続用端子部の端子カバー用バネ部7の右側片と、左の接続用端子部5の端子カバー用バネ部7の左側片を、端子カバー3の端子カバー用バネ部として用いれば良い。また、図3における3個の端子カバー3をまとめて一体化した端子カバーとすることも出来る。
<他の実施形態>
[1] 実施形態1は端子カバーを穴のない樹脂製としているが、端子カバーを網状、格子状などとしても、接続用端子部に外力が直接的に加わることを防止することは出来る。
[2] 実施形態1の導電性コンタクト部材4は接続用端子部の一端を延長して、端子カバー用バネ部が形成されているが、固定部9側の一部を延長して端子カバー用バネ部を形成しても良い。この場合でも導電性コンタクト部材に形成されるので、部品点数は変わらない。
[1] 実施形態1は端子カバーを穴のない樹脂製としているが、端子カバーを網状、格子状などとしても、接続用端子部に外力が直接的に加わることを防止することは出来る。
[2] 実施形態1の導電性コンタクト部材4は接続用端子部の一端を延長して、端子カバー用バネ部が形成されているが、固定部9側の一部を延長して端子カバー用バネ部を形成しても良い。この場合でも導電性コンタクト部材に形成されるので、部品点数は変わらない。
<その他>
以上に説明した通り本実施形態のコネクタ1は、ハウジング2に固定される固定用保持片9a(本発明の固定部に相当する)、端子用バネ部8(本発明の板バネ部に相当する)、接続対象に接触する接続用端子部5(本発明の端子部に相当する)、およびガイド片6(本発明の制限部に相当する)が、この順に並ぶように一体的に形成された導電性コンタクト部材4を備えている。
以上に説明した通り本実施形態のコネクタ1は、ハウジング2に固定される固定用保持片9a(本発明の固定部に相当する)、端子用バネ部8(本発明の板バネ部に相当する)、接続対象に接触する接続用端子部5(本発明の端子部に相当する)、およびガイド片6(本発明の制限部に相当する)が、この順に並ぶように一体的に形成された導電性コンタクト部材4を備えている。
またコネクタ1は、導電性コンタクト部材4を介して接続対象(例えば電池等の外部電極)を所定箇所(例えば携帯電話機等の回路)へ電気的に接続するものであって、接続対象により後方へ押された接続用端子部5を、端子用バネ部8が前方へ附勢するように形成されている。更にガイド片6は、接続対象との摩擦を生じる接続用端子部5の動きが抑えられるように、可動範囲が制限されている。そのためコネクタ1によれば、板バネ型端子部材を用いたものでありながら、接続対象に接触する接続用端子部5の摩耗等を抑えることが可能となっている。
また上記のようにガイド片6の可動範囲を制限するための形態としては、導電性コンタクト部材4の特性や固定位置等に応じて適切な形態が採用され得る。接続対象に押された場合や衝撃を受けた場合等に接続用端子部5がどのように動くかを考慮し、この動きが出来るだけ接続対象との摩擦を生じない動きとなるように配慮されることが望ましい。
本実施形態の場合は、このようにガイド片6の可動範囲を制限するための形態として、ガイド片6の可動方向を前後方向へ制限するように、ハウジング2がガイド片6を支持する形態を採用している。この形態によれば、比較的簡易な機構により接続対象との摩擦を生じる接続用端子部5の動きを抑えることが可能である。
なお、ガイド片6の可動方向を前後方向へ制限するようにガイド片6を支持する形態は、前後方向以外の全ての方向が支持される形態には限られない。例えば本実施形態のコネクタ1の場合、左右方向(導電性コンタクト部材4の幅方向)へは元々ガイド片6は殆ど動かないため、左右方向についてガイド片6の支持が省略されても構わない。
本実施形態の場合、ガイド片6は端子カバー3の上部ガイド溝3aに嵌め込まれている。そしてハウジング2は、ガイド片6を嵌め込んだ端子カバー3を前後方向へスライド自在に嵌合するガイド孔2Aを有する。これによりハウジング2は、ガイド片6の可動方向を前後方向へ制限するように、ガイド片6を間接的に(端子カバー3を介して)支持する。
なおコネクタ1は、構成部品の削減等の観点から、端子カバー3を省略した仕様とすることも可能である。このような場合にも、本実施形態と同様の原理によって接続用端子部5の摩耗等が抑えられるように、ハウジング2の構成を工夫すれば良い。例えばハウジング2は、ガイド片6の可動方向を前後方向へ制限するように、ガイド片6を直接的に支持するよう形成されても良い。この場合にハウジング2は、ガイド片6を前後方向へスライド自在に嵌合するように形成されると良い。
また本実施形態において、ガイド孔2Aに嵌合した端子カバー3は、前方へ突出した接続用端子部5を通す筒状に形成されている。そしてこの端子カバー3は、先端が接続用端子部5より前方に位置し接続用端子部5の周囲をガードするガード位置と、このガード位置より後方であって接続用端子部5が接続対象へ接触可能となる退避位置と、に移動可能である。
そのためコネクタ1によれば、制限部の可動方向を前後方向へ制限することが容易であるとともに、端子カバーが端子部をガードすることが出来る。端子カバーによる端子部のガードにより、端子部へのゴミの付着が抑制されるばかりでなく、端子部に直接異物が当たるなど不要な外力が直接作用することも阻止され、端子部の変形や損傷が防止される。また端子カバー3は前後方向以外の方向へ外力が加わっても、ガイド孔2Aとの嵌合関係で強くその状態を保つので、端子カバー3によりガードされた接続用端子部5の変形を強固に防止することが出来る。
また更に本実施形態では、端子カバー3は、導電性コンタクト部材4に形成した端子カバー用バネ部7を用いて、前方へ附勢されている。そのため、ガード位置にある端子カバー3が接続対象に押されて退避位置へ移動するまで、端子カバー3により接続用端子部5を効果的に保護すること(例えば、前後方向以外の方向から接続対象が当たることを防ぎ、接続用端子部5の表面の傷付きを抑えること等)が可能である。しかも端子カバー3を附勢する端子カバー用バネ部7を導電性コンタクト部材4に形成しているので、端子カバー用バネ部7を別部品とした場合に比べ部品点数を少なくすることが出来る。
更に導電性コンタクト部材4は、一連の金属板の曲げ加工によって形成されている。そのため、接着工程などを要せず簡素な工程によって導電性コンタクト部材4を形成することができ、継ぎ目等も発生しないようにして良好な品質や電気的接続の信頼性を得ることが可能である。
また本実施形態のコネクタ1は、携帯電話機等へ取付けられるハウジング2に導電性コンタクト部材4が固定された形態となっている。但し本発明に係るコネクタはこのような形態に限られず、例えば、導電性コンタクト部材が携帯電話機等に直接固定される形態であっても構わない。この場合には、例えば携帯電話機等の筐体や構成部品の一部が、ハウジングの代わりとなるよう構成されると良い。
以上、本発明の各実施形態について具体的に説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明はその趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えて実施することが可能である。例えば、接触部の個数や位置関係などは、接続対象の仕様等に合わせて適宜変更され得る。
1 コネクタ
2 ハウジング
2A ガイド孔
2B 固定孔
2C 収容空間
2S 肉盗み
2T 補強具
2a 径小部
2b 径大部
2c 当接部
3 端子カバー
3A 筒状端子カバー部
3B 支持筒部
3C 当り部
3D ガイドリブ
3E 隙間
3a 上部ガイド溝
4 導電性コンタクト部材
5 接続用端子部
5a 先端接触部
6 ガイド片
7 端子カバー用バネ部
8 端子用バネ部
9 固定部
9a 固定用保持片
9c 引出電極部
2 ハウジング
2A ガイド孔
2B 固定孔
2C 収容空間
2S 肉盗み
2T 補強具
2a 径小部
2b 径大部
2c 当接部
3 端子カバー
3A 筒状端子カバー部
3B 支持筒部
3C 当り部
3D ガイドリブ
3E 隙間
3a 上部ガイド溝
4 導電性コンタクト部材
5 接続用端子部
5a 先端接触部
6 ガイド片
7 端子カバー用バネ部
8 端子用バネ部
9 固定部
9a 固定用保持片
9c 引出電極部
Claims (3)
- 固定部、板バネ部、前方の接続対象に接触する端子部、および制限部が、この順に並ぶように一体的に形成された導電性コンタクト部材と、
前記固定部が固定されるハウジングと、
前方へ突出した前記端子部を通す筒状に形成されており、前記制限部を前後方向へスライド可能に嵌め込んだ端子カバーと、を備え、
前記導電性コンタクト部材を介して、前記接続対象を所定箇所へ電気的に接続するコネクタであって、
前記接続対象により後方へ押された前記端子部を、前記板バネ部が前方へ附勢するように形成されており、
前記ハウジングは、
前記端子カバーを前後方向へスライド自在に嵌合するガイド孔を有し、
可動方向を前後方向へ制限するように、前記端子カバーを介して前記制限部を支持することを特徴とするコネクタ。 - 前記端子カバーは、
先端が前記端子部より前方に位置し前記端子部の周囲をガードするガード位置と、前記ガード位置より後方であって前記端子部が前記接続対象へ接触可能となる退避位置と、に移動可能であることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。 - 前記端子カバーは、
前記導電性コンタクト部材に形成した端子カバー用バネ部を用いて、前方へ附勢されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコネクタ。
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