WO2018042914A1 - 接点機構、スイッチ、リレーおよびコネクタユニット - Google Patents
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- H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric
Definitions
- the present invention relates to a contact mechanism between connection terminals in switches, connectors, relays, and the like used in various electronic devices, and a switch, relay, and connector unit including the contact mechanism.
- a contact mechanism that switches ON / OFF of electrical connection by contacting connection terminals included in each unit is used.
- Patent Document 1 discloses a push switch for bringing connection terminals into contact with each other.
- the push switch disclosed in Patent Document 1 includes a case in which two fixed terminals are planted on the inner bottom surface, and a substantially U-shaped contact piece made of a conductive portion having elasticity.
- the contact piece is provided at the tip of two movable pieces formed on the other side when the movable part is pushed down, the fulcrum part formed at the tip part of one side, and the movable part where the vicinity of the bent part is a force point.
- movable contacts are provided at the tip of two movable pieces formed on the other side when the movable part is pushed down, the fulcrum part formed at the tip part of one side, and the movable part where the vicinity of the bent part is a force point.
- movable contacts are provided at the tip of two movable pieces formed on the other side when the movable part is pushed down, the fulcrum part formed at the tip part of one side, and the mov
- JP-A-6-168645 (published on June 14, 1994)
- a contact mechanism that is elongated in a predetermined direction may be required due to restrictions due to the configuration of the device or miniaturization of the device.
- the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to realize a contact mechanism that has high contact reliability and is elongated in a predetermined direction.
- a contact mechanism is a contact mechanism that switches a contact state between a first terminal and a second terminal that face each other, and the first terminal has elasticity.
- the present invention has an effect of realizing a contact mechanism that is elongated in a predetermined direction.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus including a connector unit according to Embodiment 1.
- FIG. It is a perspective view which shows the structure of the said connector unit and a probe side connector. It is the external appearance perspective view which looked at the said probe side connector from the downward direction. It is a disassembled perspective view of the said connector unit. It is a perspective view which shows the structure of the housing with which the said connector unit is provided. It is a perspective view which shows the structure of the base with which the said connector unit is provided.
- the structure of the terminal unit with which the said connector unit is provided is shown, (a) is a perspective view of a terminal unit, (b) is a top view which shows the structure of a connection terminal.
- FIG. 9 shows a structure of a switch mechanism provided in the connector unit, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 8.
- FIG. 9 shows a configuration of a lock mechanism included in the connector unit, and is a view taken along line BB in FIG. 8.
- (A)-(d) is a figure which shows a mode that the connection terminal with which the said connector unit is provided, and the connection terminal of the said probe side connector contact.
- FIG. 6 is a figure which shows a mode that the connection terminal with which the connector unit as the said modification is provided, and the connection terminal of the said probe side connector contact.
- 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a switch according to Embodiment 2.
- Embodiment 1 A contact mechanism and a connector unit 10 including the contact mechanism according to an aspect of the present invention will be described with reference to FIGS.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 1 including a connector unit 10.
- FIG. 2 is a perspective view showing configurations of the connector unit 10 and the probe-side connector 100.
- the + X direction in FIG. 2 is the forward direction
- the ⁇ X direction is the backward direction
- the + Y direction is the upward direction
- the ⁇ Y direction is the downward direction
- the + z direction is the right direction
- the ⁇ z direction is the left direction. Will be described.
- the ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes a substrate 2, a control circuit 3 provided on the substrate 2, four ultrasonic probes 4, and a control circuit 3 provided on the substrate 2.
- a connector unit 10 that is electrically connected, a probe-side connector (connection object) 100 that is connected to the ultrasonic probe 4, and a lever position detector 120 are provided.
- the control circuit 3 and the four ultrasonic probes 4 can be electrically connected by connecting the connector unit 10 and the probe-side connector 100.
- FIG. 3 is an external perspective view of the probe-side connector 100 as viewed from below.
- the probe-side connector 100 includes a plurality of connection terminals (second terminals) provided according to the number of transducers provided in the housing 110, the fitting portion 111, and the ultrasonic probe 4. , Target terminal) 112 and a protruding portion (engagement receiving portion) 113.
- connection terminals 112 are held in alignment in four rows in the front-rear direction by a holding member (not shown).
- the housing 110 and the fitting portion 111 hold the connection terminal 112 by supporting the above-described holding member inside.
- the lower part of the connection terminal 112 is exposed to the outside.
- the fitting portion 111 is a portion that fits with the connector unit 10 in the probe-side connector 100.
- the distance between the side surfaces of the fitting portion 111 in the left-right direction is shorter than the distance between the side surfaces of the housing 110 in the left-right direction.
- two circular protruding portions 113 protruding outward are formed on the outer sides of the front and rear side surfaces of the fitting portion 111, respectively.
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the connector unit 10. As shown in FIGS. 2 and 4 to 9, the connector unit 10 includes a housing 20, a terminal unit 30, a switch mechanism 50, a drive unit 60, and a lock unit 70.
- the housing 20 includes a housing 21, a base 22, a socket housing 23, a housing cover 24, and a motor base 25.
- FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the housing 21.
- the housing 21 includes two side walls 21a extending in the longitudinal direction (front-rear direction, X-axis direction in the drawing), a front wall 21b connecting lower portions of both end portions in the longitudinal direction of the two side walls 21a, and It is a substantially rectangular parallelepiped member formed by the rear wall 21c.
- Two semicircular recesses 21d that respectively support a first cam shaft 51 and a second cam shaft 52, which will be described later, are formed on the upper surfaces of the front wall 21b and the rear wall 21c.
- An opening 21e that opens downward is formed at the center of the front wall 21b.
- support walls 21f that connect the two side walls 21a are formed inside the front wall 21b and the rear wall 21c, respectively.
- the height of the support wall 21f is the same as the height of the front wall 21b and the rear wall 21c.
- an insertion hole 21g into which a screw 27 for fixing the socket housing 23 to the housing 21 is inserted is formed at the center of the upper surface of the support wall 21f.
- Semicircular recesses 21h that support the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52 are formed on both the left and right sides of the insertion hole 21g on the upper surface of the support wall 21f.
- FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the base 22.
- the base 22 is a plate-like member that forms the lower part of the housing 20.
- the base 22 includes two grooves 22a extending in the longitudinal direction, two projecting portions 22b projecting upward from both ends in the longitudinal direction (X-axis direction in the drawing) of the groove 22a, and a front end in the longitudinal direction. And a convex portion 22c extending upward from the portion.
- the base 22 is fixed to the housing 21 with four screws 26.
- a semicircular recess 22d that supports a lock shaft 71 described later is formed on the upper surface of each of the two protrusions 22b.
- the socket housing 23 is a member constituting the upper portion of the housing 20, and has a substantially rectangular base member 23 a and both ends of the base member 23 a in the longitudinal direction (front-rear direction, X-axis direction in the figure).
- Two projecting portions 23 b projecting downward from the top portion, and a cover member 23 c projecting from the upper surface of the base member 23 a and covering the upper portion of the terminal unit 30.
- Insertion holes 23d into which screws 27 for fixing the socket housing 23 to the housing 21 are inserted are formed at the centers of both ends in the longitudinal direction of the base member 23a.
- the two protrusions 23b are formed to face the support wall 21f of the housing 21, respectively.
- the cover member 23 c is provided with a plurality of openings corresponding to the plurality of connection terminals (first terminals) 40 of the terminal unit 30.
- the housing cover 24 is a member attached to the front surface side of the housing 21 with a screw 28, and has a substantially U-shaped shape having an opening 24 a that opens downward.
- the opening 24a has substantially the same shape as the front wall 21b of the housing 21.
- the front wall 21b of the housing 21 is fitted into the opening 24a.
- a recess 24b into which the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52 are inserted is formed at a position facing the recess 21d of the front wall 21b of the housing 21 on the upper surface of the opening 24a.
- the motor base 25 is for mounting a motor unit 61, which will be described later, and has an L shape formed by bending a substantially rectangular metal piece.
- the motor base 25 includes a bottom wall 25a on which the motor unit is placed on an upper surface, and a side wall 25b protruding upward from the bottom wall 25a.
- the motor base 25 is fixed to the housing 21 by attaching the side wall 25 b to the rear wall 21 c of the housing 21 with four screws 29.
- An opening 25c is formed in a connection portion between the bottom wall 25a and the side wall 25b in the motor base 25.
- the opening 25c has substantially the same shape as the rear wall 21c of the housing 21, and when the motor base 25 is attached to the housing 21, the rear wall 21c of the housing 21 is fitted into the opening 25c. ing.
- a recess 25d into which the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52 are inserted is formed at a position facing the recess 21d of the rear wall 21c of the housing 21 on the upper surface of the opening 25c.
- the housing 20 is configured by attaching the base 22, the socket housing 23, the housing cover 24, and the motor base 25 to the housing 21.
- the lower surface of the housing 110 comes into contact with the upper surface of the housing 21, and the fitting portion 111 is stored in the housing 20.
- Terminal unit 30 Next, the structure of the terminal unit 30 will be described with reference to FIG.
- FIG. 7 shows the structure of the terminal unit 30, (a) is a perspective view of the terminal unit 30, and (b) is a plan view showing the structure of the connection terminal 40.
- the terminal unit 30 includes a holding member 31 and a plurality of connection terminals 40.
- the connection terminal 40 includes a base member 41, a first projecting portion 42, and a second projecting portion 43, as shown in FIG.
- the base member 41 is a thin metal plate extending in one direction (vertical direction). Near the center in the vertical direction of the base member 41, there is a concave portion 44 that is recessed in a direction perpendicular to the vertical direction by bending.
- the first projecting portion 42 and the second projecting portion 43 are formed by cutting and raising the base member 41 and projecting in the same direction as the direction in which the recessed portion 44 is recessed with respect to the base member 41.
- the first protrusion 42 and the second protrusion 43 are formed side by side in the longitudinal direction (vertical direction) of the base member 41.
- the first projecting portion 42 and the second projecting portion 43 are opposite to each other in the projecting direction of the base member 41 in the longitudinal direction. That is, the first protrusion 42 is formed by cutting and raising the base member 41 with the upper side as an axis, and the second protrusion 43 is formed by cutting and raising the base member 41 with the lower side as an axis.
- tip part of the 2nd protrusion part 43 mutually oppose at a fixed distance.
- the thickness of the first portion 45 provided with the first projecting portion 42 and the second projecting portion 43 is thinner than the thickness of the other second portion 46. Thereby, the elastic modulus of the first portion 45 is lower than the elastic modulus of the second portion 46.
- the terminal unit 30 is formed by holding a plurality of connection terminals 40 aligned in two rows in the front-rear direction by a holding member 31.
- the plurality of connection terminals 40 are held by the holding member 31 so that the direction in which the recess 44 is recessed in each row is outward.
- the two terminal units 30 are fixed to the housing 20 by fitting the holding members 31 into the two grooves 22a of the base 22, respectively.
- the plurality of connection terminals 40 are arranged in four rows in the X-axis direction.
- the first protrusions 42 and the second protrusions 43 of each connection terminal 40 are arranged at positions facing the connection terminals 112 of the probe-side connector 100 when the probe-side connector 100 is fitted into the connector unit 10. (See FIG. 9).
- An end of each connection terminal 40 opposite to the side where the first protrusion 42 and the second protrusion 43 are provided protrudes downward from the base 22 and is connected to the substrate 2.
- the switch mechanism 50 switches ON / OFF of the electrical connection between the connection terminal 40 and the connection terminal 112 by switching contact / non-contact between the connection terminal 40 of the connector unit 10 and the connection terminal 112 of the corresponding probe-side connector 100. This is a mechanism for switching OFF.
- the configuration of the switch mechanism 50 will be described with reference to FIGS. 4, 8 and 9.
- FIG. 8 is a side view showing the structure of the connector unit 10. In FIG. 8, the housing 21 and the motor cover 65 are omitted.
- FIG. 9 shows the structure of the switch mechanism 50, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
- the switch mechanism 50 includes a first cam shaft 51, a second cam shaft 52, a first cam 53, and a second cam 54, as shown in FIGS.
- the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52 are rod-like members extending linearly in the front-rear direction (X-axis direction). Most of the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52 are housed in the housing 20, and the rear end protrudes from the housing 20. The length of the first cam shaft 51 in the longitudinal direction is longer than the length of the second cam shaft 52 in the longitudinal direction.
- the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52 are respectively supported by the rear wall 21c and the two support walls 21f by being placed in the recess 21d and the recess 21h of the rear wall 21c of the housing 21. Yes. That is, the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52 are rotatably held by the housing 20.
- the front end portions of the first cam shaft 51 and the second cam shaft are respectively supported by the recesses 21 d of the front wall 21 b of the housing 21.
- the rear end portion of the first camshaft 51 is connected to a coupling 62 described later.
- a first cam 53 and a second cam 54 are fixedly provided around a region corresponding to a region where the connection terminals 40 of the terminal unit 30 are arranged in the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52. ing. As shown in FIG. 9, the first cam 53 and the second cam 54 are respectively disposed so as to pass between the concave portions 44 of the connection terminals 40 facing each other.
- the first cam 53 and the second cam 54 have a substantially hexagonal cross-sectional shape perpendicular to the X axis.
- a distance d1 between a pair of opposing sides of the first cam 53 and the second cam 54 is smaller than a distance d between the concave portions 44 facing each other.
- a distance d2 between a pair of apexes of the first cam 53 and the second cam 54 facing each other is larger than a distance d between the concave portions 44 facing each other.
- the drive unit 60 is for rotating the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52.
- the drive unit 60 includes a motor unit 61, a coupling 62, a first motor gear 63, a second motor gear 64, and a motor cover 65.
- the motor unit 61 is a drive unit for rotating the motor shaft 61a by driving the motor (actuator drive).
- the driving of the motor unit 61 is controlled by the control circuit 3.
- the coupling 62 couples the motor shaft 61 a and the first cam shaft 51, and transmits the rotational force of the motor shaft 61 a to the first cam shaft 51.
- the first motor gear 63 is a gear attached to the first camshaft 51. When the first camshaft 51 rotates, the first motor gear 63 rotates in the same direction as the rotation of the first camshaft.
- the first motor gear 63 is disposed between the motor base 25 and the coupling 62.
- the second motor gear 64 is a gear attached to the second cam shaft 52, and the second cam shaft 52 is rotated by the rotation of the second motor gear.
- the first motor gear 63 and the second motor gear 64 are formed so as to mesh with each other. When the first motor gear 63 rotates, the second motor gear 64 rotates in a direction opposite to the direction in which the first motor gear 63 rotates. It is supposed to be.
- the motor cover 65 is a member that covers the drive unit 60 and covers the upper portion of the motor base 25.
- the motor unit 61 is driven by the motor in a state where the connection terminal 40 is not pressed by the first cam 53 and the second cam 54 (the state shown in FIG. 9).
- the motor shaft 61a is rotated 90 degrees.
- the rotational force of the motor shaft 61a is transmitted to the first cam shaft 51 by the coupling 62, and the first cam shaft 51 rotates 90 degrees.
- the first cam 53 rotates 90 degrees.
- the 1st cam 53 presses the recessed part 44 of the connection terminal 40 toward the outer side.
- the first protrusion 42 and the second protrusion 43 of the connection terminal 40 are in contact with the connection terminal 112 of the probe-side connector 100.
- the first motor gear 63 rotates 90 degrees.
- the second motor gear 64 rotates 90 degrees opposite to the direction in which the first motor gear 63 rotates, and the second camshaft 52 rotates 90 degrees with this rotation.
- the second cam 54 rotates 90 degrees, so that the second cam 54 presses the recess 44 of the connection terminal 40 outward.
- the first protrusion 42 and the second protrusion 43 of the connection terminal 40 are in contact with the connection terminal 112 of the probe-side connector 100. The details of the contact structure in which the connection terminal 40 and the connection terminal 112 are in contact will be described later.
- the switch mechanism 50 As described above, in the switch mechanism 50, the first cam 53 and the second cam 54 are rotated by the motor drive (actuator drive) of the drive unit 60, whereby all the connection terminals 40 are connected to the connection terminals 112 of the probe-side connector 100. Can be contacted. Thereby, the control circuit 3 and the four ultrasonic probes 4 can be electrically connected.
- FIG. 10 shows the configuration of the lock unit 70, and is a view taken along the line BB in FIG.
- FIG. 11 is a perspective view showing the structure of the lever position detection unit 120.
- the lock unit 70 includes a lock shaft gear 73, a first lock gear 74, and a lock mechanism that switches the lock state of the mechanical connection to the probe-side connector 100. And a second lock gear 75.
- the lock unit 70 includes a lock shaft 71, a lever 72, a bush 76, a lock holding spring 77, a lock release pin 79, and a spring 80 for operating the lock mechanism.
- the lock shaft 71 is a rod-like member extending linearly in parallel with the first cam shaft 51 and the second cam shaft (that is, in the front-rear direction (X-axis direction)).
- the lock shaft 71 has a rear portion housed in the housing 20 and a front portion protruding from the housing 20.
- the lever 72 is a member for accepting an operation by the user, and is provided at an end portion on the front side of the lock shaft 71.
- the lever 72 rotates about the axis of the lock shaft 71, and the lock shaft 71 rotates as the lever 72 rotates.
- the lock shaft gear 73, the first lock gear 74, the second lock gear 75, the bush 76, and the lock holding spring 77 are provided in one set on both the front and rear sides of the housing 20. Since the configuration and operation of these sets are the same, only the set provided on the front side of the housing 20 will be described.
- the lock shaft gear 73 is a gear provided on the lock shaft 71 and rotates as the lock shaft 71 rotates.
- the lock shaft gear 73 is disposed at a position in contact with the inside of the housing cover 24.
- a convex portion 73 a is formed at the lower portion of the lock shaft gear 73.
- the first lock gear 74 is a gear attached to the first cam shaft 51 with the bush 76 interposed therebetween.
- the first lock gear 74 and the lock shaft gear 73 are formed so as to mesh with each other.
- the lock shaft gear 73 rotates, the first lock gear 74 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the lock shaft gear 73. It is designed to rotate.
- a hook-shaped engagement portion 74 a is formed on the upper portion of the first lock gear 74.
- the second lock gear 75 is a gear attached to the second camshaft 52 with the bush 76 interposed therebetween.
- the first lock gear 74 and the second lock gear 75 are formed so as to mesh with each other, and the rotation direction of the first lock gear 74 is determined by the rotation of the first lock gear 74. It is designed to rotate in the opposite direction.
- a hook-like engagement portion 75 a is formed on the upper portion of the second lock gear 75.
- first cam shaft 51, the first lock gear 74, and the bush 76 rotate independently of each other. This configuration is the same for the second lock gear 75.
- the lock holding spring 77 is a spring for restricting the movement of the lock shaft gear 73 and is attached to the base 22.
- a convex portion 77 a is formed on the upper portion of the lock holding spring 77.
- the lock release pin 79 and the spring 80 are disposed between the first motor gear 63 and the side wall 25b of the motor base 25.
- the lock release pin 79 and the spring 80 operate as a lock mechanism operation restriction mechanism that restricts the operations of the first lock gear 74 and the second lock gear 75.
- the lock release pin 79 and the spring 80 limit the rotation of the first lock gear 74 and the second lock gear 75, thereby It is possible to prevent the electrical connection between 40 and the connection terminal 112 from being released.
- the lock release pin 79 and the spring 80 also operate as a switch mechanism operation restriction mechanism that restricts the operations of the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52.
- the lock release pin 79 and the spring 80 prevent the first cam shaft 51 and the second cam shaft 52 from rotating when the lock mechanism is in the unlocked state.
- the user rotates the lever 72 in a state where the fitting portion 111 of the probe-side connector 100 is fitted to the connector unit 10.
- the lock shaft gear 73 rotates while the convex portion 73a of the lock shaft gear 73 presses the convex portion of the lock holding spring 77 downward.
- the lock shaft gear 73 rotates, whereby the first lock gear 74 rotates in the direction opposite to the direction in which the lock shaft gear 73 rotates.
- the engaging portion 74 a is locked to the protruding portion 113 formed outside the side surface in the front-rear direction of the probe-side connector 100.
- the second lock gear 75 rotates in the direction opposite to the direction in which the first lock gear 74 rotates. Due to the rotation of the second lock gear 75, the engaging portion 75a is formed on the outer side of the side surface in the front-rear direction of the probe-side connector 100 (a protrusion different from the protrusion that the engaging portion 74a locks). Part 113) is engaged with the engaging part 74a.
- the engaging portion 74 a and the engaging portion 75 a are respectively locked to the protruding portion 113. Thereby, the mechanical connection with respect to the probe side connector 100 is locked.
- the ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes a lever position detector 120 on the substrate 2 as shown in FIG.
- the lever position detection unit 120 is for detecting the locked state of the mechanical connection of the probe-side connector 100 to the connector unit 10.
- the lever position detection unit 120 is a switch, and the switch is turned on by the lever 72 in a state where the probe-side connector 100 is mechanically locked to the connector unit 10. Thereby, the locked / unlocked state of the mechanical connection of the probe-side connector 100 to the connector unit 10 is detected.
- Information on locking / non-locking of the mechanical connection of the probe-side connector 100 to the connector unit 10 detected by the lever position detection unit 120 is transmitted to the control circuit 3 via the substrate 2. Thereby, the control circuit 3 can acquire the locked / unlocked state of the mechanical connection of the probe-side connector 100 to the connector unit 10.
- 12A to 12D are views showing a state in which the connection terminal 40 of the connector unit 10 and the connection terminal 112 of the probe-side connector 100 are in contact with each other.
- FIG. 12A shows a state where the connection terminal 40 is not pressed by the first cam 53 or the second cam 54.
- FIG. In this state, when the connection terminal 40 is pressed outward by the first cam 53 or the second cam 54 (described as being pressed by the first cam 53), first, the first protrusion 42 is connected. It contacts the terminal 112 ((b) of FIG. 12).
- connection terminal 40 when the connection terminal 40 is pressed outward by the first cam 53, the first protrusion 42 is pressed from the connection terminal 112. At this time, the first protrusion 42 is bent toward the base member 41 due to the elasticity of the first protrusion 42, and the first protrusion 42 is slid upward (wiping) with respect to the connection terminal 112 (that is, connected). The contact position of the first protrusion 42 in the terminal 112 changes). Then, the 2nd protrusion part 43 contacts the connection terminal 112 ((c) of FIG. 12).
- connection terminal 40 when the connection terminal 40 is pressed outward by the first cam 53, the first protrusion 42 and the second protrusion 43 slide on the connection terminal 112 ((d) in FIG. 12). As described above, this is because the thickness of the first portion 45 provided with the first protrusion 42 and the second protrusion 43 is thinner than the thickness of the other second portion 46, This is because the elastic modulus of the first portion 45 is lower than the elastic modulus of the second portion 46 (see FIG. 7). That is, since the first portion 45 has a low elastic modulus, the entire first portion 45 bends, and the first protrusion 42 and the second protrusion 43 slide (wipe) the connection terminal 112. Yes.
- the probe-side connectors 100 respectively connected to the four ultrasonic probes 4 are fitted into the connector units 10 fixed to the substrate 2.
- the probe-side connector 100 is mechanically connected to the connector unit 10.
- the probe-side connector 100 and the connector unit 10 cannot be electrically connected (that is, the ultrasonic probe 4 and the control circuit 3 are not electrically connected).
- the probe-side connector and the connector unit can be electrically connected at this point.
- the control circuit 3 drives the motor of the motor unit 61 of the connector unit 10 that is mechanically connected to the probe-side connector 100 of the ultrasonic probe 4.
- the connection terminal 40 of the connector unit 10 and the connection terminal 112 of the probe-side connector 100 are brought into contact with each other, and the control circuit 3 and the ultrasonic probe 4 are electrically connected.
- control circuit 3 receives a reception signal from the ultrasonic probe 4 other than the ultrasonic probe 4 that is currently electrically connected by the instruction receiving unit (that is, switches the ultrasonic probe 4 to be used).
- the control circuit 3 drives the motor unit 61 of the connector unit 10 connected to the ultrasonic probe 4 that is currently electrically connected to the control circuit 3, and the connector unit 10. The contact between the connection terminal 40 and the connection terminal 112 of the probe-side connector 100 of the ultrasonic probe 4 is released.
- the control circuit 3 drives the motor unit 61 of the connector unit 10 mechanically connected to the probe-side connector 100 of the user-desired ultrasonic probe 4 to drive the control circuit 3 and the ultrasonic probe 4. Are electrically connected.
- the contact mechanism in the present embodiment is a contact mechanism that switches the contact state between the connection terminal 40 and the connection terminal 112 facing each other.
- the connection terminal 40 includes the base member 41 having elasticity and the base member 41. Are provided with a first protrusion 42 and a second protrusion 43 that are provided side by side in the longitudinal direction (vertical direction) of the base member 41. Then, a force is applied from the outside toward the connection terminal 112 on the extended line in the direction in which the first protrusion 42 and the second protrusion 43 are arranged with respect to the base member 41, thereby contacting the first protrusion 42. Later, the second protrusion 43 comes into contact with the connection terminal 112.
- the contact mechanism in the present embodiment is a contact mechanism with high reliability of electrical connection between the connection terminal 40 and the connection terminal 112.
- the base member 41 has elasticity, by applying a force from the outside to the base member 41, the first projecting portion 42 comes into contact with the connection terminal 112. A configuration in which the second protrusion 43 contacts the connection terminal 112 can be realized.
- the pressing force from the cam 54 is applied. Therefore, the application points of the pressing force from the first projecting portion 42, the second projecting portion 43, and the first cam 53 or the second cam 54 are aligned in a straight line, so that a predetermined direction (the longitudinal direction of the base member 41 (up and down A long and narrow contact mechanism can be realized in the direction)). Therefore, a contact mechanism group in which a plurality of contact mechanisms are arranged in the front-rear direction, such as the connector unit 10 and the probe-side connector 100, can be realized with a configuration that minimizes the size in the front-rear direction.
- the part 42 slides upward.
- the connection terminal 112 can be removed, so that the first protrusion 42 and the connection terminal 112 can be reliably contacted to improve the reliability of the contact mechanism. Can do.
- the 1st protrusion part 42 and the 2nd protrusion part 43 have elasticity. Therefore, the contact pressure in each of the 1st protrusion part 42 and the 2nd protrusion part 43 with respect to the connection terminal 112 can be made into an appropriate value.
- the first portion 45 has a low elastic modulus, the entire first portion 45 is bent, and the first protrusion 42 and the second protrusion 43 slide (wipe) the connection terminal 112. Yes.
- the foreign matter can be removed from between the first projecting portion 42 or the second projecting portion 43 and the connection terminal 112 by sliding. Therefore, the contact between the connection terminal 40 and the connection terminal 112 is ensured. Thus, the reliability of the contact mechanism can be improved.
- the thickness of the first portion 45 is large, the contact pressure of the first protrusion 42 and the second protrusion 43 with respect to the connection terminal 112 can be increased.
- the protruding directions of the first protruding portion 42 and the second protruding portion 43 in the longitudinal direction of the base member 41 are opposite to each other.
- the distance between the contact positions of the first protrusion 42 and the second protrusion 43 on the connection terminal 112 is reduced, even when the contactable area of the connection terminal 112 is small, the first protrusion 42 and the second protrusion The two protrusions 43 can be brought into contact with the connection terminal 112.
- FIG. 13 is a perspective view showing the structure of the connection terminal 90 provided in the connector unit in this modification.
- the connector unit includes a connection terminal 90 instead of the connection terminal 40 in the first embodiment.
- the connection terminal 90 includes a base member 91, a first projecting portion 92, and a second projecting portion 93 as shown in FIG.
- the base member 91 is a thin metal plate extending in one direction (vertical direction). Near the center of the base member 91 in the vertical direction, similarly to the concave portion 44 in the first embodiment, there is a concave portion (not shown) that is recessed in the direction perpendicular to the vertical direction by bending.
- the first protrusion 92 is formed by curving the base member 91, and protrudes in the same direction as the direction in which the concave portion is recessed with respect to the base member 91.
- the second protruding portion 93 is formed by cutting and raising the base member 91 with the lower side as an axis, and protrudes in the same direction as the direction in which the concave portion is recessed with respect to the base member 91.
- the first protrusion 92 and the second protrusion 93 are formed side by side in the longitudinal direction (vertical direction) of the base member 91.
- the thickness of the first portion 94 provided with the first protruding portion 92 and the second protruding portion 93 is the same as that of the other second portion 95 (only a part is shown in FIG. 13). It is thinner than the thickness. Thereby, the elastic modulus of the first portion 94 is lower than the elastic modulus of the second portion 95.
- connection terminal 90 Next, a contact mechanism between the connection terminal 90 and the connection terminal 112 in this modification will be described with reference to FIG.
- FIG. 14 are diagrams showing a state in which the connection terminal 90 and the connection terminal 112 are in contact with each other.
- FIG. 14A shows a state in which the connection terminal 90 is not pressed by the first cam 53 or the second cam 54.
- FIG. In this state, when the connection terminal 90 is pressed outward by the first cam 53 or the second cam 54 (described as being pressed by the first cam 53), first, the first protrusion 92 is connected. It contacts the terminal 112 ((b) of FIG. 14).
- connection terminal 90 when the connection terminal 90 is pressed outward by the first cam 53, the first protrusion 92 is pressed from the connection terminal 112. As a result, the first portion 94 bends due to the elasticity of the first portion 94. As a result, the first protrusion 92 slides (wipes) upward with respect to the connection terminal 112 (that is, the contact position of the first protrusion 92 on the connection terminal 112 changes), and the second protrusion 93 is It contacts the connection terminal 112 ((c) of FIG. 14).
- connection terminal 90 when the connection terminal 90 is pressed outward by the first cam 53, the first protrusion 92 and the second protrusion 93 slide on the connection terminal 112 ((d) in FIG. 14).
- the thickness of the first portion 94 provided with the first protruding portion 92 and the second protruding portion 93 is thinner than the thickness of the other second portion 95.
- the elastic modulus of the first portion 94 is lower than the elastic modulus of the second portion 95. That is, since the first portion 94 has a low elastic modulus, the entire first portion 94 is bent, and the first protruding portion 92 and the second protruding portion 93 slide (wipe) the connection terminal 112. Yes.
- the contact mechanism in the present embodiment is a contact mechanism with high reliability of electrical connection between the connection terminal 90 and the connection terminal 112.
- a switch 200 including the contact mechanism of the present invention will be described with reference to FIG.
- the switch 200 includes a housing 201, a button (switching mechanism) 202, a connection terminal 40, and a connection terminal (second terminal) 203.
- connection terminal 40 a part of the base member 41 protrudes to the outside of the housing 201, while the concave portion 44, the first projecting portion 42, and the second projecting portion 43 are disposed inside the housing 201.
- connection terminal 203 has one end protruding to the outside of the housing 201, and the other end disposed at a position facing the first protrusion 42 and the second protrusion 43. .
- the button 202 is provided so as to penetrate the outside and inside of the housing 201, and moves the recess 44 by a force from the outside.
- contact / non-contact between the first projecting portion 42 and the second projecting portion 43 and the connection terminal 203 is switched.
- the electrical connection is highly reliable, and the switch 200 elongated in a predetermined direction can be realized.
- the connector unit 10 and the switch 200 including the contact mechanism of the present invention have been described.
- the contact mechanism of one embodiment of the present invention can also be applied to a relay circuit.
- a contact mechanism is a contact mechanism that switches a contact state between a first terminal and a second terminal that face each other, wherein the first terminal includes a base member having elasticity, and the base member in the base member.
- a first protrusion and a second protrusion provided in a predetermined direction on a surface facing the second terminal, and the first protrusion and the second protrusion with respect to the base member After the first protrusion comes into contact with the second terminal by applying a force from the outside toward the second terminal on an extension line in a predetermined direction in which the second protrusion is in contact with the second terminal, It is characterized by touching.
- the contact mechanism in the present embodiment is a contact mechanism with high reliability of electrical connection between the first terminal and the second terminal.
- the second protrusion protrudes after the first protrusion comes into contact with the second terminal by applying an external force to the base member.
- the structure which a part contacts a 2nd terminal is realizable.
- the contact mechanism of the present embodiment is configured such that a pressing force from the outside is applied on an extension line in a predetermined direction in which the first protrusion and the second protrusion are aligned. Therefore, since the first projecting portion, the second projecting portion, and the application point of the pressing force from the outside are aligned on a straight line, a contact mechanism that is elongated in a predetermined direction can be realized. Therefore, a contact mechanism group in which a plurality of contact mechanisms are arranged in the front-rear direction can be realized with a configuration that minimizes the size in the front-rear direction.
- the first protrusion is formed by curving the base member
- the second protrusion is formed by cutting and raising the base member. Also good.
- the first protrusion and the second protrusion may be formed by cutting and raising the base member.
- the first protrusion in the second terminal may be between the first protrusion contacting the second terminal and the second protrusion contacting the second terminal.
- the structure which the contact position of 1 protrusion part changes may be sufficient.
- the said foreign object is made to slide to a 1st protrusion.
- the contact between the first protrusion and the second terminal can be reliably performed, and the reliability as a contact mechanism can be improved. Can do.
- the first protrusion and the second protrusion may have elasticity.
- the contact pressure in each of the 1st protrusion part with respect to a 2nd terminal and a 2nd protrusion part can be made into an appropriate value.
- the base member has an elastic modulus of a first portion provided with the first protrusion and the second protrusion, and a second portion to which an external force is applied.
- the structure may be lower than the elastic modulus.
- the 1st part has a low elasticity modulus
- the 1st part whole bends, and a 1st protrusion part and a 2nd protrusion part come to slide (wiping) a 2nd terminal. ing.
- the foreign matter can be removed from between the first projecting portion or the second projecting portion and the second terminal. Therefore, the contact between the first terminal and the second terminal can be reliably performed. Therefore, the reliability as the contact mechanism can be improved.
- the elastic modulus of the second portion is high, the contact pressure between the first protrusion and the second protrusion with respect to the second terminal can be increased.
- the first projecting portion and the second projecting portion may be configured such that the directions projecting from the base member are opposite to each other.
- the switch according to one aspect of the present invention is a switch for switching ON / OFF of an electrical connection, and the first terminal by applying a force to the contact mechanism and the contact mechanism according to the present invention. And a switching mechanism for switching a contact state between the second terminal and the second terminal.
- the electrical connection is highly reliable, and a switch that is elongated in a predetermined direction can be realized.
- the relay according to one aspect of the present invention is a relay that switches ON / OFF of an electrical connection, and the first terminal by applying a force to the contact mechanism according to the present invention and the contact mechanism. And a switching mechanism for switching a contact state between the second terminal and the second terminal.
- the connector unit of one embodiment of the present invention includes a plurality of connection terminals corresponding to a plurality of target terminals provided on a connection target, and contact connection between the plurality of connection terminals and the plurality of target terminals is performed. It is performed by the contact mechanism according to the present invention.
- the contact mechanism group in which a plurality of contact mechanisms are arranged in the front-rear direction with high reliability of electrical connection can be realized with a configuration in which the size in the front-rear direction is minimized.
- Connector unit 20 Housing 40 Connection terminal (first terminal) 41 Base member 42 First protrusion 43 Second protrusion 45 First part 46 Second part 50 Switch mechanism 51 First cam shaft (cam shaft) 52 Second camshaft (camshaft) 53 First cam (cam) 54 Second cam (cam) 71 Lock shaft (shaft) 72 Lever (operation reception part) 73 Lock shaft gear (1st gear, lock mechanism) 74 First lock gear (second gear, lock mechanism) 74a engaging part 90 connection terminal (first terminal) 91 Base member 92 1st protrusion part 93 2nd protrusion part 94 1st part 95 2nd part 100 Probe side connector (connection object) 112 Connection terminal (second terminal, target terminal) 113 Protruding part (engagement receiving part) 200 switch 202 button (switching mechanism) 203 Connection terminal (second terminal)
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
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- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
接触信頼性が高く、所定の方向に細長い接点機構を実現する。接続端子(40)が、弾性を有するベース部材(41)と、所定の方向に並んで設けられる第1突出部(42)および第2突出部(43)とを備え、ベース部材(41)に対して、第1突出部(42)および第2突出部(43)が並ぶ所定の方向の延長線上において、外部から接続端子(112)に向けて力が加わることによって、第1突出部(42)が接続端子(112)に接触した後に、第2突出部(43)が接続端子(112)に接触する。
Description
本発明は、各種電子機器に使用されるスイッチ、コネクタ、リレーなどにおける接続端子間の接点機構、および当該接点機構を備えるスイッチ、リレーおよびコネクタユニットに関する。
各種電子機器に使用されるスイッチ、コネクタ、リレーなどでは、各部が備える接続端子同士を接触させて、電気的接続のON/OFFを切り替える接点機構が用いられる。
例えば、特許文献1には、接続端子同士を接触させるためのプッシュスイッチが開示されている。特許文献1に開示されているプッシュスイッチは、内部底面に2つの固定端子が植設されたケースと、弾性を有する導電部から成り略U字状の接触片とを備えている。上記の接触片は、屈曲部付近が力点となる可動部と、一辺の先端部に形成された支点部と、可動部の押し下げに伴って他辺に形成した2つの舌片の先端にそれぞれ設けた可動接点とで形成されている。そして、操作体により可動部が押圧されることにより、可動接点がケースの底面を摺動する。その結果、2つの可動接点が2つの固定端子のうち一方とそれぞれ接触する。これにより、2つの固定端子間の電気的接続のON/OFFが切り替えられるようになっている。
ところで、スイッチ、コネクタ、リレーなどを備える装置では、装置の構成による制約や装置の小型化のために、所定の方向に細長い接点機構が必要とされる場合がある。
しかしながら、特許文献1に記載のプッシュスイッチが備える接点機構では、上述の2つの舌片が、可動接点の摺動方向に対して垂直な方向に並んでいる構成であるため、可動接点の摺動方向に対して垂直な方向におけるサイズが大型化してしまい、上記のような場合に適用することができないという問題があった。
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、接触信頼性が高く、所定の方向に細長い接点機構を実現することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様の接点機構は、互いに対向する第1端子と第2端子との接触状態を切り替える接点機構であって、前記第1端子が、弾性を有するベース部材と、前記ベース部材における前記第2端子に対向する面に、所定の方向に並んで設けられる第1突出部および第2突出部とを備えており、前記ベース部材に対して、前記第1突出部および前記第2突出部が並ぶ所定の方向の延長線上において、外部から前記第2端子に向けて力が加わることによって、前記第1突出部が前記第2端子に接触した後に、前記第2突出部が前記第2端子に接触することを特徴としている。
本発明は、所定の方向に細長い接点機構を実現するという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
〔実施形態1〕
本発明の一態様に係る接点機構および該接点機構を備えるコネクタユニット10について、図1~図12を参照しながら説明する。
本発明の一態様に係る接点機構および該接点機構を備えるコネクタユニット10について、図1~図12を参照しながら説明する。
図1は、コネクタユニット10を備える超音波診断装置1の構成を示す概略図である。図2は、コネクタユニット10およびプローブ側コネクタ100の構成を示す斜視図である。なお、以降では、説明の便宜上、図2における+X方向を前方向、-X方向を後方向、+Y方向を上方向、-Y方向を下方向、+z方向を右方向、-z方向を左方向として説明する。
超音波診断装置1は、図1および図2に示すように、基板2と、基板2に設けられた制御回路3と、4つの超音波プローブ4と、基板2に設けられ、制御回路3と電気的に接続されているコネクタユニット10と、超音波プローブ4にそれぞれ接続されているプローブ側コネクタ(接続対象物)100と、レバー位置検出部120とを備えている。制御回路3と4つの超音波プローブ4とは、コネクタユニット10とプローブ側コネクタ100とが接続されることによって電気的に接続可能となる。
(プローブ側コネクタ100の構造)
まず、コネクタユニット10と接続するプローブ側コネクタ100の構造について、図2および図3を参照しながら説明する。
まず、コネクタユニット10と接続するプローブ側コネクタ100の構造について、図2および図3を参照しながら説明する。
図3は、プローブ側コネクタ100を下方から見た外観斜視図である。
プローブ側コネクタ100は、図2および図3に示すように、ハウジング110と、嵌合部111と、超音波プローブ4に備えられる振動子の数に応じて設けられる複数の接続端子(第2端子、対象端子)112と、突出部(係合受部)113とを備えている。
複数の接続端子112は、保持部材(不図示)によって前後方向に4列に整列されて保持されている。ハウジング110および嵌合部111は、内部において上述の保持部材を支持することにより、接続端子112を保持している。接続端子112の下部は、外部に露出している。
嵌合部111は、プローブ側コネクタ100のうちコネクタユニット10と嵌合する部分である。嵌合部111の左右方向の側面の距離は、ハウジング110の左右方向の側面の距離よりも短くなっている。これにより、プローブ側コネクタ100をコネクタユニット10に嵌合したときに、ハウジング110の下面が後述するコネクタユニット10のハウジング21の上面と当接し、嵌合部111が筐体20の内部に格納されるようになっている。
また、嵌合部111の前後方向の側面の外側には、外側に向けて突出する2つの円形状の突出部113がそれぞれ形成されている。
(コネクタユニット10の構造)
次に、コネクタユニット10の構造について図2および図4~図9を参照しながら説明する。
次に、コネクタユニット10の構造について図2および図4~図9を参照しながら説明する。
図4は、コネクタユニット10の分解斜視図である。コネクタユニット10は、図2および図4~図9に示すように、筐体20と、端子ユニット30と、スイッチ機構50と、駆動部60と、ロック部70とを備えている。
<筐体20>
筐体20は、ハウジング21と、ベース22と、ソケットハウジング23と、ハウジングカバー24と、モータベース25を備えている。
筐体20は、ハウジング21と、ベース22と、ソケットハウジング23と、ハウジングカバー24と、モータベース25を備えている。
図5は、ハウジング21の構造を示す斜視図である。ハウジング21は、図5に示すように、長手方向(前後方向、図におけるX軸方向)に延びる2つの側壁21aと、2つの側壁21aの長手方向の両端部の下部を接続する前壁21bおよび後壁21cとによって形成される略直方体状の部材である。前壁21bおよび後壁21cのそれぞれの上面には、後述する第1カム軸51および第2カム軸52をそれぞれ支持する半円形状の凹部21dが2つ形成されている。前壁21bの中央部には、下方に向かって開口する開口部21eが形成されている。ハウジング21の内部には、前壁21bおよび後壁21cの内側に、2つの側壁21aを接続する支持壁21fがそれぞれ形成されている。支持壁21fの高さは、前壁21bおよび後壁21cの高さと同じ高さになっている。また、支持壁21fの上面の中央には、ソケットハウジング23をハウジング21に固定するためのビス27が挿入される挿入孔21gが形成されている。支持壁21fの上面における挿入孔21gの左右両側には、第1カム軸51および第2カム軸52を支持する半円形状の凹部21hがそれぞれ形成されている。
図6は、ベース22の構造を示す斜視図である。ベース22は、筐体20の下部を構成する板状の部材である。ベース22は、長手方向に延びる2つの溝22aと、溝22aの長手方向(図におけるX軸方向)の両端部からそれぞれ上方に向かって突出する2つの突出部22bと、長手方向の前側の端部から上方に向けて延びる凸部22cとを備えている。ベース22は、4つのビス26によりハウジング21に固定されている。2つの突出部22bのそれぞれの上面には、後述するロックシャフト71を支持する半円形状の凹部22dが形成されている。
ソケットハウジング23は、図4に示すように、筐体20の上部を構成する部材であり、略長方形のベース部材23aと、ベース部材23aの長手方向(前後方向、図におけるX軸方向)の両端部から下方に向かって突出する2つの突出部23bと、ベース部材23aの上面から突出し、端子ユニット30の上部をカバーするカバー部材23cとを備えている。ベース部材23aの長手方向の両端部の中央には、ソケットハウジング23をハウジング21に固定するためのビス27が挿入される挿入孔23dがそれぞれ形成されている。2つの突出部23bは、ハウジング21の支持壁21fとそれぞれ対向するように形成されている。カバー部材23cには、端子ユニット30が有する複数の接続端子(第1端子)40に対応して複数の開口部が設けられている。
ハウジングカバー24は、図4に示すように、ビス28によりハウジング21の前面側に取り付けられる部材であり、下向きに開口する開口部24aを有する略コの字型の形状になっている。開口部24aは、ハウジング21の前壁21bと略同様の形状をしており、ハウジングカバー24がハウジング21に取り付けられたときに、開口部24aにハウジング21の前壁21bが嵌め込まれるようになっている。開口部24aの上面における、ハウジング21の前壁21bの凹部21dと対向する位置には、第1カム軸51および第2カム軸52が挿入される凹部24bが形成されている。
モータベース25は、図4に示すように、後述するモータユニット61を載置するためのものであり、略長方形の金属片を折り曲げたL字形状になっている。モータベース25は、モータユニットが上面に載置される底壁25aと、底壁25aから上方に突出する側壁25bとを備えている。モータベース25は、側壁25bが4つのビス29によりハウジング21の後壁21cに取り付けられることにより、ハウジング21に固定される。モータベース25における底壁25aと側壁25bとの接続部には開口部25cが形成されている。開口部25cは、ハウジング21の後壁21cと略同様の形状をしており、モータベース25がハウジング21に取り付けられたときに、開口部25cにハウジング21の後壁21cが嵌め込まれるようになっている。開口部25cの上面における、ハウジング21の後壁21cの凹部21dと対向する位置には、第1カム軸51および第2カム軸52がそれぞれ挿入される凹部25dが形成されている。
このように、コネクタユニット10では、ハウジング21に、ベース22、ソケットハウジング23、ハウジングカバー24、およびモータベース25が取り付けられることにより筐体20が構成されている。そしてプローブ側コネクタ100をコネクタユニット10に嵌め込んだときに、ハウジング110の下面がハウジング21の上面と当接し、嵌合部111が筐体20の内部に格納される。
<端子ユニット30>
次に、端子ユニット30の構造について、図7を参照しながら説明する。
次に、端子ユニット30の構造について、図7を参照しながら説明する。
図7は、端子ユニット30の構造を示すものであり、(a)は端子ユニット30の斜視図、(b)は接続端子40の構造を示す平面図である。端子ユニット30は、図7に示すように、保持部材31と、複数の接続端子40とを備えている。
接続端子40は、図7の(b)に示すように、ベース部材41と、第1突出部42と、第2突出部43とを備えている。
ベース部材41は、一方向(上下方向)に延びる細い金属板である。ベース部材41の上下方向の中央付近には、曲げ加工により上下方向に垂直な方向に凹んだ凹部44を有している。
第1突出部42および第2突出部43は、ベース部材41を切り起こして形成されており、ベース部材41に対して凹部44が凹む向きと同じ向きに突出している。第1突出部42および第2突出部43は、ベース部材41の長手方向(上下方向)に並んで形成されている。第1突出部42および第2突出部43は、ベース部材41の長手方向の突出する向きが、互いに逆向きとなっている。すなわち、第1突出部42は、上側を軸としてベース部材41を切り起こして形成されており、第2突出部43は、下側を軸としてベース部材41を切り起こして形成されている。これにより、第1突出部42の先端部と、第2突出部43の先端部とは、一定の距離をおいて互いに対向するようになっている。
ベース部材41は、第1突出部42および第2突出部43が設けられている第1部分45の厚さが、それ以外の第2部分46の厚さよりも薄くなっている。これにより、第1部分45の弾性率が第2部分46の弾性率よりも低くなっている。
端子ユニット30は、図7の(a)に示すように、複数の接続端子40が保持部材31によって前後方向に2列に整列されて保持されていることにより形成されている。複数の接続端子40は、各列に凹部44の凹む向きが外向きになるように保持部材31により保持されている。
2つの端子ユニット30は、保持部材31がベース22の2つの溝22aにそれぞれ嵌め込まれることにより筐体20に固定される。これにより、複数の接続端子40が、X軸方向に4列並んで配置される。各接続端子40の第1突出部42および第2突出部43は、プローブ側コネクタ100がコネクタユニット10に嵌め込まれたときに、プローブ側コネクタ100の接続端子112と対向する位置に配置されるようになっている(図9参照)。各接続端子40における、第1突出部42および第2突出部43が設けられている側とは反対の端部は、ベース22から下方に突出しており、基板2に接続されている。
<スイッチ機構50および駆動部60>
スイッチ機構50は、コネクタユニット10の接続端子40と、対応するプローブ側コネクタ100の接続端子112との接触/非接触を切り替えることにより、接続端子40と接続端子112との電気的接続のON/OFFを切り替えるための機構である。スイッチ機構50の構成について、図4、図8および図9を参照しながら説明する。
スイッチ機構50は、コネクタユニット10の接続端子40と、対応するプローブ側コネクタ100の接続端子112との接触/非接触を切り替えることにより、接続端子40と接続端子112との電気的接続のON/OFFを切り替えるための機構である。スイッチ機構50の構成について、図4、図8および図9を参照しながら説明する。
図8は、コネクタユニット10の構造を示す側面図である。なお、図8では、ハウジング21およびモータカバー65を省略して図示している。図9は、スイッチ機構50の構造を示すものであり、図8におけるA-A線矢視断面図である。
スイッチ機構50は、図4、図8および図9に示すように、第1カム軸51と、第2カム軸52と、第1カム53と、第2カム54とを備えている。
第1カム軸51および第2カム軸52は、前後方向(X軸方向)に直線状に延びる棒状の部材である。第1カム軸51および第2カム軸52は、大部分が筐体20の内部に収納されており、後側の端部が筐体20から突出している。第1カム軸51の長手方向の長さは、第2カム軸52の長手方向の長さよりも長くなっている。第1カム軸51および第2カム軸52は、それぞれ、ハウジング21の後壁21cの凹部21d、および凹部21hに載置されることによって、後壁21c、および2つの支持壁21fによって支持されている。すなわち、第1カム軸51および第2カム軸52は、筐体20に回転自在に保持されている。第1カム軸51および第2カム軸の前方向の端部は、ハウジング21の前壁21bの凹部21dによってそれぞれ支持されている。第1カム軸51の後方向の端部は、後述するカップリング62に接続されている。
第1カム軸51および第2カム軸52における、端子ユニット30の接続端子40が並べられている領域に対応する領域の周囲には、第1カム53および第2カム54が固定されて設けられている。第1カム53および第2カム54は、図9に示すように、互いに対向する接続端子40の凹部44の間を通るようにそれぞれ配置されている。
第1カム53および第2カム54は、図9に示すように、X軸に垂直な断面の形状が略六角形となっている。第1カム53および第2カム54の対向する1組の辺の間の距離d1は、互いに対向する凹部44の間の距離dよりも小さくなっている。また、第1カム53および第2カム54の対向する1組の頂点間の距離d2は、互いに対向する凹部44の間の距離dよりも大きくなっている。第1カム53および第2カム54は、第1カム軸51および第2カム軸52の回転に伴い、それぞれ第1カム軸51および第2カム軸を中心として回転する。第1カム53および第2カム54は、図9に示す状態から回転されることにより、接続端子40の凹部44を外側に押圧する。
駆動部60は、第1カム軸51および第2カム軸52を回転させるためのものである。駆動部60は、モータユニット61と、カップリング62と、第1モータギア63と、第2モータギア64と、モータカバー65とを備えている。
モータユニット61は、モータ駆動(アクチュエータ駆動)することによりモータ軸61aを回転させるための駆動部である。モータユニット61の駆動は、制御回路3により制御される。
カップリング62は、モータ軸61aと第1カム軸51とを結合するものであり、モータ軸61aの回転力を第1カム軸51に伝達する。
第1モータギア63は、第1カム軸51に取り付けられたギアであり、第1カム軸51が回転すると、第1カム軸の回転と同方向に回転するようになっている。第1モータギア63は、モータベース25とカップリング62との間に配置されている。
第2モータギア64は、第2カム軸52に取り付けられたギアであり、第2モータギアが回転することにより、第2カム軸52が回転するようになっている。第1モータギア63と、第2モータギア64とは互いに噛み合うように形成されており、第1モータギア63が回転することにより、第2モータギア64が第1モータギア63の回転する向きとは逆向きに回転するようになっている。
モータカバー65は、駆動部60をカバーする部材であり、モータベース25の上部を覆っている。
次に、スイッチ機構50および駆動部60の動作について説明する。
スイッチ機構50および駆動部60の動作では、まず、接続端子40が第1カム53および第2カム54によって押圧されていない状態(図9に示す状態)において、モータユニット61がモータ駆動することによりモータ軸61aを90度回転させる。これにより、カップリング62によりモータ軸61aの回転力が第1カム軸51へ伝達され、第1カム軸51が90度回転する。これに伴い、第1カム53が90度回転する。これにより、第1カム53が接続端子40の凹部44を外側に向けて押圧する。その結果、接続端子40の第1突出部42および第2突出部43が、プローブ側コネクタ100の接続端子112と接触する。
また、同時に、第1カム軸51が90度回転することにより、第1モータギア63が90度回転する。これにより、第2モータギア64が第1モータギア63の回転する向きとは逆向きに90度回転し、この回転に伴い第2カム軸52が90度回転する。これに伴い、第2カム54が90度回転することにより、第2カム54が接続端子40の凹部44を外側に向けて押圧する。その結果、接続端子40の第1突出部42および第2突出部43が、プローブ側コネクタ100の接続端子112と接触する。なお、接続端子40と接続端子112とが接触する接点構造の詳細については後述する。
このように、スイッチ機構50では、駆動部60のモータ駆動(アクチュエータ駆動)によって第1カム53および第2カム54を回転することにより、すべての接続端子40をプローブ側コネクタ100の接続端子112と接触させることができる。これにより、制御回路3と4つの超音波プローブ4とを電気的に接続することができる。
<ロック部70>
ロック部70の構成について、図4、図8、図10および図11を参照しながら説明する。
ロック部70の構成について、図4、図8、図10および図11を参照しながら説明する。
図10は、ロック部70の構成を示すものであり、図8におけるB-B線矢視図である。図11は、レバー位置検出部120の構造を示す斜視図である。
ロック部70は、図4、図8、および図10に示すように、プローブ側コネクタ100に対する機械的接続のロック状態を切り替えるロック機構としての、ロックシャフトギア73と、第1ロックギア74と、第2ロックギア75とを備えている。また、ロック部70は、上記のロック機構を動作させるための、ロックシャフト71と、レバー72と、ブッシュ76と、ロック保持バネ77と、ロック解除ピン79と、バネ80とを備えている。
ロックシャフト71は、第1カム軸51および第2カム軸と平行に(すなわち、前後方向(X軸方向))に直線状に延びる棒状の部材である。ロックシャフト71は、後側の部分が筐体20の内部に収納されており、前側の部分が筐体20から突出している。
レバー72は、ユーザによる操作を受け付けるための部材であり、ロックシャフト71の前側の端部に設けられている。レバー72は、ロックシャフト71の軸を中心として回転するようになっており、レバー72が回転することによりロックシャフト71が回転する。
ロックシャフトギア73、第1ロックギア74、第2ロックギア75、ブッシュ76、およびロック保持バネ77は、筐体20の前後両側に1組ずつ設けられている。これらの組の構成および動作は同様であるため、筐体20の前側に設けられている組についてのみ説明を行う。
ロックシャフトギア73は、ロックシャフト71に設けられたギアであり、ロックシャフト71の回転に伴って回転する。ロックシャフトギア73は、ハウジングカバー24の内側に接する位置に配置されている。ロックシャフトギア73の下部には、凸部73aが形成されている。
第1ロックギア74は、ブッシュ76を間に挟んで第1カム軸51に取り付けられたギアである。第1ロックギア74とロックシャフトギア73とは互いに噛み合うように形成されており、ロックシャフトギア73が回転することにより、第1ロックギア74がロックシャフトギア73の回転する向きとは逆向きに回転するようになっている。第1ロックギア74の上部には、鉤状の係合部74aが形成されている。
第2ロックギア75は、ブッシュ76を間に挟んで第2カム軸52に取り付けられたギアである。第1ロックギア74と第2ロックギア75とは互いに噛み合うように形成されており、第1ロックギア74が回転することにより、第2ロックギア75が第1ロックギア74の回転する向きとは逆向きに回転するようになっている。第2ロックギア75の上部には、鉤状の係合部75aが形成されている。
なお、第1カム軸51、第1ロックギア74、およびブッシュ76は、互いに独立して回転するようになっている。この構成は、第2ロックギア75についても同様である。
ロック保持バネ77は、ロックシャフトギア73の移動を制限するためのバネであり、ベース22に取り付けられている。ロック保持バネ77の上部には、凸部77aが形成されている。
ロック解除ピン79およびバネ80は、第1モータギア63と、モータベース25の側壁25bとの間に配置されている。ロック解除ピン79およびバネ80は、第1ロックギア74および第2ロックギア75の動作を制限するロック機構動作制限機構として動作するものである。ロック解除ピン79およびバネ80は、接続端子40と接続端子112との電気的接続がON状態である場合に、第1ロックギア74および第2ロックギア75の回転を制限することにより、接続端子40と接続端子112との電気的接続が解除されるのを防止する。
また、ロック解除ピン79およびバネ80は、第1カム軸51および第2カム軸52の動作を制限するスイッチ機構動作制限機構としても動作する。ロック解除ピン79およびバネ80は、前記ロック機構が非ロック状態のときに、第1カム軸51および第2カム軸52が回転することを防止する。
次に、ロック部70によるプローブ側コネクタ100に対する機械的接続のロック状態を切り替える動作について説明する。
まず、プローブ側コネクタ100の嵌合部111がコネクタユニット10に嵌合している状態において、ユーザがレバー72を回転させる。ロックシャフト71の回転に伴い、ロックシャフトギア73の凸部73aが、ロック保持バネ77の凸部を下方に向けて押圧しながら、ロックシャフトギア73が回転する。ロックシャフトギア73の回転に伴い、ロックシャフトギア73が回転し、これにより、第1ロックギア74がロックシャフトギア73の回転する向きとは逆向きに回転する。第1ロックギア74の回転により、係合部74aが、プローブ側コネクタ100の前後方向の側面の外側に形成されている突出部113に係合部74aが係止する。
また、同時に、第2ロックギア75が第1ロックギア74の回転する向きとは逆向きに回転する。第2ロックギア75の回転により、係合部75aが、プローブ側コネクタ100の前後方向の側面の外側に形成されている突出部113(係合部74aが係止する突出部とは別の突出部113)に係合部74aが係止する。
以上のように、コネクタユニット10では、ユーザによりレバー72が操作されることにより、係合部74aおよび係合部75aがそれぞれ突出部113に係止する。これにより、プローブ側コネクタ100に対する機械的接続のロックが行われる。
なお、超音波診断装置1は、図11に示すように、基板2上にレバー位置検出部120を備えている。レバー位置検出部120は、プローブ側コネクタ100のコネクタユニット10への機械的接続のロック状態を検知するためのものである。レバー位置検出部120は、スイッチにてなっており、プローブ側コネクタ100がコネクタユニット10に機械的接続のロックが行われている状態において、レバー72により上記のスイッチがONされる。これにより、プローブ側コネクタ100のコネクタユニット10への機械的接続のロック/非ロックの状態を検出する。レバー位置検出部120により検出されたプローブ側コネクタ100のコネクタユニット10への機械的接続のロック・非ロックの情報は、基板2を介して制御回路3へ送信される。これにより、制御回路3は、プローブ側コネクタ100のコネクタユニット10への機械的接続のロック/非ロックの状態を取得することができるようになっている。
(接続端子40と接続端子112との接点機構)
次に、コネクタユニット10の接続端子40と、プローブ側コネクタ100の接続端子112との接点機構について、図12を参照しながら説明する。
次に、コネクタユニット10の接続端子40と、プローブ側コネクタ100の接続端子112との接点機構について、図12を参照しながら説明する。
図12の(a)~(d)は、コネクタユニット10の接続端子40と、プローブ側コネクタ100の接続端子112とが接触する様子を示す図である。
図12の(a)は、接続端子40が第1カム53または第2カム54によって押圧されていない状態を示している。この状態において、接続端子40が第1カム53または第2カム54によって外側に向けて押圧される(第1カム53によって押圧されるものとして説明する)と、まず、第1突出部42が接続端子112に接触する(図12の(b))。
さらに、接続端子40が第1カム53によって外側に向けて押圧されると、第1突出部42が接続端子112から押圧される。このとき、第1突出部42の弾性により、第1突出部42がベース部材41側に撓むとともに、接続端子112に対して第1突出部42が上方に摺動(ワイピング)する(すなわち、接続端子112における第1突出部42の接触位置が変化する)。その後、第2突出部43が、接続端子112に接触する(図12の(c))。
さらに、接続端子40が第1カム53によって外側に向けて押圧されると、第1突出部42および第2突出部43が、接続端子112を摺動する(図12の(d))。これは、上述したように、第1突出部42および第2突出部43が設けられている第1部分45の厚さが、それ以外の第2部分46の厚さよりも薄くなっており、第1部分45の弾性率が第2部分46の弾性率よりも低くなっているためである(図7参照)。すなわち、第1部分45が低い弾性率を有することにより、第1部分45全体が撓み、第1突出部42および第2突出部43が、接続端子112を摺動(ワイピング)するようになっている。これにより、第1突出部42または第2突出部43が接続端子112と接触した際に、第1突出部42または第2突出部43と、接続端子112との間に異物が存在したとしても、摺動により当該異物を、第1突出部42または第2突出部43と、接続端子112との間から外すことができる、したがって、接続端子40と接続端子112との接触を確実に行うことができるようになっており、接点機構としての信頼性を向上させることができる。また、第2部分46の厚さが大きい(すなわち、弾性率が高い)ため、接続端子112に対する第1突出部42および第2突出部43の接圧を高くすることができる。
(コネクタユニット10の動作)
次に、コネクタユニット10の動作について説明する。
次に、コネクタユニット10の動作について説明する。
まず、4つの超音波プローブ4にそれぞれ接続されているプローブ側コネクタ100を、基板2に固定されたコネクタユニット10にそれぞれ嵌合させる。次に、ユーザによりレバー72が回転されることにより、プローブ側コネクタ100がコネクタユニット10に機械的に接続される。この時点では、プローブ側コネクタ100とコネクタユニット10とを電気的に接続することはできない(すなわち、超音波プローブ4と制御回路3とは電気的に接続されていない)。なお、従来のコネクタユニットでは、この時点で、プローブ側コネクタとコネクタユニットとが電気的に接続可能となる。
次に、制御回路3が超音波診断装置1に設けられた指示受付部(不図示)により4つの超音波プローブ4のうち所望の超音波プローブ4からの受信信号を受信する旨のユーザの指示を受け付ける。次に、制御回路3は、当該超音波プローブ4のプローブ側コネクタ100と機械的に接続されているコネクタユニット10のモータユニット61をモータ駆動させる。これにより、コネクタユニット10の接続端子40と当該プローブ側コネクタ100の接続端子112とを接触させ、制御回路3と当該超音波プローブ4とを電気的に接続させる。
また、制御回路3が上記の指示受付部により、現在電気的に接続されている超音波プローブ4以外の超音波プローブ4からの受信信号を受信する(すなわち、使用する超音波プローブ4を切り替える)旨のユーザの指示を受け付けると、制御回路3は、現在制御回路3と電気的に接続している超音波プローブ4と接続されているコネクタユニット10のモータユニット61を駆動させ、当該コネクタユニット10の接続端子40と、超音波プローブ4のプローブ側コネクタ100の接続端子112との接触を解除する。次に、制御回路3は、ユーザ所望の超音波プローブ4のプローブ側コネクタ100と機械的に接続されているコネクタユニット10のモータユニット61をモータ駆動させ、制御回路3と当該超音波プローブ4とを電気的に接続させる。
(接点機構の特徴)
以上のように、本実施形態における接点機構は、互いに対向する接続端子40と接続端子112との接触状態を切り替える接点機構であり、接続端子40は、弾性を有するベース部材41と、ベース部材41における接続端子112に対向する面に、ベース部材41の長手方向(上下方向)に並んで設けられる第1突出部42および第2突出部43とを備えている。そして、ベース部材41に対して、第1突出部42および第2突出部43が並ぶ方向の延長線上において、外部から接続端子112に向けて力が加わることによって、第1突出部42に接触した後に、第2突出部43が接続端子112に接触する。
以上のように、本実施形態における接点機構は、互いに対向する接続端子40と接続端子112との接触状態を切り替える接点機構であり、接続端子40は、弾性を有するベース部材41と、ベース部材41における接続端子112に対向する面に、ベース部材41の長手方向(上下方向)に並んで設けられる第1突出部42および第2突出部43とを備えている。そして、ベース部材41に対して、第1突出部42および第2突出部43が並ぶ方向の延長線上において、外部から接続端子112に向けて力が加わることによって、第1突出部42に接触した後に、第2突出部43が接続端子112に接触する。
上記の構成によれば、接続端子112に対して、第1突出部42が接触した後に、第2突出部43が接触する。このため、導通/非導通の切り替えに伴う接続端子40の消耗は、第1突出部42側で主に発生し、第2突出部43側での消耗は少ない。これにより、第2突出部43と接続端子112との間で確実に導通を行うことができる。したがって、本実施形態における接点機構は、接続端子40と接続端子112との電気的接続の信頼性が高い接点機構となっている。
また、本実施形態の接点機構では、ベース部材41が弾性を有しているので、ベース部材41に対して外部から力が加わることによって、第1突出部42が接続端子112に接触した後に、第2突出部43が接続端子112に接触する構成を実現することができる。
さらに、本実施形態の接点機構では、第1突出部42および第2突出部43が並ぶ所定の方向(ベース部材41の長手方向(上下方向))の延長線上において、第1カム53または第2カム54からの押圧力が加わる構成となっている。したがって、第1突出部42、第2突出部43、および第1カム53または第2カム54からの押圧力の印加点が一直線上に並ぶので、所定の方向(ベース部材41の長手方向(上下方向))に細長い接点機構を実現できる。よって、コネクタユニット10およびプローブ側コネクタ100のように、前後方向に複数の接点機構を並べる接点機構群を、前後方向へのサイズを最小限にした構成で実現することができる。
また、本実施形態の接点機構では、第1突出部42が接続端子112に接触してから第2突出部43が接続端子112に接触するまでの間に、接続端子112に対して第1突出部42が上方に摺動する。これにより、第1突出部42が接続端子112と接触した際に、第1突出部42と接続端子112との間に異物が存在したとしても、摺動により当該異物を、第1突出部42と接続端子112との間から外すことができる、したがって、第1突出部42と接続端子112との接触を確実に行うことができるようになっており、接点機構としての信頼性を向上させることができる。
また、本実施形態の接点機構では、第1突出部42および第2突出部43が弾性を有している。これにより、接続端子112に対する第1突出部42および第2突出部43のそれぞれにおける接触圧力を適正な値にすることができる。
また、第1部分45が低い弾性率を有することにより、第1部分45全体が撓み、第1突出部42および第2突出部43が、接続端子112を摺動(ワイピング)するようになっている。これにより、第1突出部42または第2突出部43が接続端子112と接触した際に、第1突出部42または第2突出部43と、接続端子112との間に異物が存在したとしても、摺動により当該異物を、第1突出部42または第2突出部43と、接続端子112との間から外すことができる、したがって、接続端子40と接続端子112との接触を確実に行うことができるようになっており、接点機構としての信頼性を向上させることができる。また、第1部分45の厚さが大きいため、接続端子112に対する第1突出部42および第2突出部43の接圧を高くすることができる。
また、本実施形態の接点機構では、第1突出部42および第2突出部43のベース部材41の長手方向の突出する向きが、互いに逆向きとなっている。その結果、接続端子112上における第1突出部42および第2突出部43の接触位置間の距離が小さくなるため、接続端子112の接触可能領域が小さい場合においても、第1突出部42および第2突出部43を接続端子112に接触させることができる。
<変形例>
次に、実施形態1における接点機構の変形例としての接点機構について、図13および図14を参照しながら説明する。
次に、実施形態1における接点機構の変形例としての接点機構について、図13および図14を参照しながら説明する。
図13は、本変形例におけるコネクタユニットが備える接続端子90の構造を示す斜視図である。
本変形例では、コネクタユニットが、実施形態1における接続端子40の代わりに接続端子90を備えている。
接続端子90は、図13に示すように、ベース部材91と、第1突出部92と、第2突出部93とを備えている。
ベース部材91は、一方向(上下方向)に延びる細い金属板である。ベース部材91の上下方向の中央付近には、実施形態1における凹部44と同様に、曲げ加工により上下方向に垂直な方向に凹んだ凹部(不図示)を有している。
第1突出部92は、ベース部材91を湾曲させることにより形成されており、ベース部材91に対して上記の凹部が凹む向きと同じ向きに突出している。
第2突出部93は、下側を軸としてベース部材91を切り起こして形成されており、ベース部材91に対して上記の凹部が凹む向きと同じ向きに突出している。
第1突出部92および第2突出部93は、ベース部材91の長手方向(上下方向)に並んで形成されている。
ベース部材91は、第1突出部92および第2突出部93が設けられている第1部分94の厚さが、それ以外の第2部分95(図13では一部のみ図示している)の厚さよりも薄くなっている。これにより、第1部分94の弾性率が第2部分95の弾性率よりも低くなっている。
次に本変形例における接続端子90と、接続端子112との接点機構について、図14を参照しながら説明する。
図14の(a)~(d)は、接続端子90と接続端子112とが接触する様子を示す図である。
図14の(a)は、接続端子90が第1カム53または第2カム54によって押圧されていない状態を示している。この状態において、接続端子90が第1カム53または第2カム54によって外側に向けて押圧される(第1カム53によって押圧されるものとして説明する)と、まず、第1突出部92が接続端子112に接触する(図14の(b))。
さらに、接続端子90が第1カム53によって外側に向けて押圧されると、第1突出部92が接続端子112から押圧される。その結果、第1部分94の弾性により、第1部分94が撓む。これにより、接続端子112に対して第1突出部92が上方に摺動(ワイピング)する(すなわち、接続端子112における第1突出部92の接触位置が変化する)とともに、第2突出部93が接続端子112に接触する(図14の(c))。
さらに、接続端子90が第1カム53によって外側に向けて押圧されると、第1突出部92および第2突出部93が、接続端子112を摺動する(図14の(d))。これは、上述したように、第1突出部92および第2突出部93が設けられている第1部分94の厚さが、それ以外の第2部分95の厚さよりも薄くなっており、第1部分94の弾性率が第2部分95の弾性率よりも低くなっているためである。すなわち、第1部分94が低い弾性率を有することにより、第1部分94全体が撓み、第1突出部92および第2突出部93が、接続端子112を摺動(ワイピング)するようになっている。これにより、第1突出部92または第2突出部93が接続端子112と接触した際に、第1突出部92または第2突出部93と、接続端子112との間に異物が存在したとしても、摺動により当該異物を、第1突出部92または第2突出部93と、接続端子112との間から外すことができる、したがって、接続端子90と接続端子112との接触を確実に行うことができるようになっており、接点機構としての信頼性を向上させることができる。また、第2部分95の厚さが大きい(すなわち、弾性率が高い)ため、接続端子112に対する第1突出部92および第2突出部93の接圧を高くすることができる。
以上のように、本変形例における接点機構は、接続端子112に対して、第1突出部92が接触した後に、第2突出部93が接触する。このため、導通/非導通の切り替えに伴う接続端子90の消耗は、第1突出部92側で主に発生し、第2突出部93側での消耗は少ない。これにより、第2突出部93と接続端子112との間で確実に導通を行うことができる。したがって、本実施形態における接点機構は、接続端子90と接続端子112との電気的接続の信頼性が高い接点機構となっている。
〔実施形態2〕
本発明の接点機構を備えるスイッチ200について、図15を参照しながら説明する。同図に示すように、スイッチ200は、筐体201、ボタン(切替機構)202、接続端子40、および接続端子(第2端子)203を備えている。
本発明の接点機構を備えるスイッチ200について、図15を参照しながら説明する。同図に示すように、スイッチ200は、筐体201、ボタン(切替機構)202、接続端子40、および接続端子(第2端子)203を備えている。
接続端子40は、ベース部材41の一部が筐体201の外部に突き出ている一方、凹部44、第1突出部42、および第2突出部43が筐体201の内部に配置されている。また、接続端子203は、その一方の端部が筐体201の外部に突き出ている一方、他方の端部が、第1突出部42および第2突出部43に対向する位置に配置されている。
ボタン202は筐体201の外部と内部とを貫通して設けられており、外部からの力により凹部44を移動させる。このボタン202によって凹部44が移動させられることにより、第1突出部42および第2突出部43と、接続端子203との接触・非接触が切り替えられる。
上記の構成によれば、電気的接続の信頼性が高く、所定の方向に細長いスイッチ200を実現することができる。
なお、上述の説明では、本発明の接点機構を備えるコネクタユニット10およびスイッチ200について説明をしたが、本発明の一態様の接点機構は、リレー回路にも適用することができる。
〔まとめ〕
本発明の一態様の接点機構は、互いに対向する第1端子と第2端子との接触状態を切り替える接点機構であって、前記第1端子が、弾性を有するベース部材と、前記ベース部材における前記第2端子に対向する面に、所定の方向に並んで設けられる第1突出部および第2突出部とを備えており、前記ベース部材に対して、前記第1突出部および前記第2突出部が並ぶ所定の方向の延長線上において、外部から前記第2端子に向けて力が加わることによって、前記第1突出部が前記第2端子に接触した後に、前記第2突出部が前記第2端子に接触することを特徴としている。
本発明の一態様の接点機構は、互いに対向する第1端子と第2端子との接触状態を切り替える接点機構であって、前記第1端子が、弾性を有するベース部材と、前記ベース部材における前記第2端子に対向する面に、所定の方向に並んで設けられる第1突出部および第2突出部とを備えており、前記ベース部材に対して、前記第1突出部および前記第2突出部が並ぶ所定の方向の延長線上において、外部から前記第2端子に向けて力が加わることによって、前記第1突出部が前記第2端子に接触した後に、前記第2突出部が前記第2端子に接触することを特徴としている。
上記の構成によれば、第2端子に対して、第1突出部が接触した後に、第2突出部が接触する。このため、導通/非導通の切り替えに伴う第1端子の消耗は、第1突出部側で主に発生し、第2突出部側での消耗は少ない。これにより、第2突出部と第2端子との間で確実に導通を行うことができる。したがって、本実施形態における接点機構は、第1端子と第2端子との電気的接続の信頼性が高い接点機構となっている。
また、本実施形態の接点機構では、ベース部材が弾性を有しているので、ベース部材に対して外部から力が加わることによって、第1突出部が第2端子に接触した後に、第2突出部が第2端子に接触する構成を実現することができる。
さらに、本実施形態の接点機構では、第1突出部および第2突出部が並ぶ所定の方向の延長線上において、外部からの押圧力が加わる構成となっている。したがって、第1突出部、第2突出部、および外部からの押圧力の印加点が一直線上に並ぶので、所定の方向に細長い接点機構を実現できる。よって、前後方向に複数の接点機構を並べる接点機構群を、前後方向へのサイズを最小限にした構成で実現することができる。
本発明の一態様の接点機構において、前記第1突出部が前記ベース部材を湾曲させることにより形成されており、前記第2突出部が前記ベース部材を切り起こして形成されている構成であってもよい。
本発明の一態様の接点機構において、前記第1突出部および前記第2突出部が前記ベース部材を切り起こして形成されている構成であってもよい。
本発明の一態様の接点機構において、前記第1突出部が前記第2端子に接触してから前記第2突出部が前記第2端子に接触するまでの間に、前記第2端子における前記第1突出部の接触位置が変化する構成であってもよい。
上記の構成によれば、第1突出部が第2端子と接触した際に、第1突出部と第2端子との間に異物が存在したとしても、摺動により当該異物を、第1突出部と第2端子との間から外すことができる、したがって、第1突出部と第2端子との接触を確実に行うことができるようになっており、接点機構としての信頼性を向上させることができる。
本発明の一態様の接点機構において、前記第1突出部および前記第2突出部が弾性を有する構成であってもよい。
上記の構成によれば、第2端子に対する第1突出部および第2突出部のそれぞれにおける接触圧力を適正な値にすることができる。
本発明の一態様の接点機構において、前記ベース部材は、前記第1突出部および前記第2突出部が設けられている第1部分の弾性率が、前記外部からの力が加わる第2部分の弾性率よりも低くなっている構成であってもよい。
上記の構成によれば、第1部分が低い弾性率を有することにより、第1部分全体が撓み、第1突出部および第2突出部が、第2端子を摺動(ワイピング)するようになっている。これにより、第1突出部または第2突出部が第2端子と接触した際に、第1突出部または第2突出部と、第2端子との間に異物が存在したとしても、摺動により当該異物を、第1突出部または第2突出部と、第2端子との間から外すことができる、したがって、第1端子と第2端子との接触を確実に行うことができるようになっており、接点機構としての信頼性を向上させることができる。また、第2部分の弾性率が高いため、第2端子に対する第1突出部および第2突出部の接圧を高くすることができる。
本発明の一態様の接点機構において、前記第1突出部と前記第2突出部とは、前記ベース部材から突出する向きが互いに逆向きである構成であってもよい。
上記の構成によれば、第2端子上における第1突出部および第2突出部の接触位置間の距離が小さくなるため、第2端子の接触可能領域が小さい場合においても、第1突出部および第2突出部を第2端子に接触させることができる。
また、本発明の一態様のスイッチは、電気的接続のON/OFFを切り替えるスイッチであって、本発明に係る前記接点機構と、前記接点機構に対して力を加えることにより、前記第1端子と前記第2端子との接触状態を切り替える切替機構とを備えることを特徴としている。
上記の構成によれば、電気的接続の信頼性が高く、所定の方向に細長いスイッチを実現することができる。
また、本発明の一態様のリレーは、電気的接続のON/OFFを切り替えるリレーであって、本発明に係る前記接点機構と、前記接点機構に対して力を加えることにより、前記第1端子と前記第2端子との接触状態を切り替える切替機構とを備えることを特徴としている。
上記の構成によれば、電気的接続の信頼性が高く、所定の方向に細長いリレーを実現することができる。
また、本発明の一態様のコネクタユニットは、接続対象物に設けられた複数の対象端子に対応する複数の接続端子を備え、前記複数の接続端子と前記複数の対象端子との接点接続が、本発明に係る前記接点機構により行われることを特徴としている。
上記の構成によれば、電気的接続の信頼性が高く、前後方向に複数の接点機構を並べる接点機構群を、前後方向へのサイズを最小限にした構成で実現することができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
10 コネクタユニット
20 筐体
40 接続端子(第1端子)
41 ベース部材
42 第1突出部
43 第2突出部
45 第1部分
46 第2部分
50 スイッチ機構
51 第1カム軸(カム軸)
52 第2カム軸(カム軸)
53 第1カム(カム)
54 第2カム(カム)
71 ロックシャフト(シャフト)
72 レバー(操作受付部)
73 ロックシャフトギア(第1ギア、ロック機構)
74 第1ロックギア(第2ギア、ロック機構)
74a 係合部
90 接続端子(第1端子)
91 ベース部材
92 第1突出部
93 第2突出部
94 第1部分
95 第2部分
100 プローブ側コネクタ(接続対象物)
112 接続端子(第2端子、対象端子)
113 突出部(係合受部)
200 スイッチ
202 ボタン(切替機構)
203 接続端子(第2端子)
20 筐体
40 接続端子(第1端子)
41 ベース部材
42 第1突出部
43 第2突出部
45 第1部分
46 第2部分
50 スイッチ機構
51 第1カム軸(カム軸)
52 第2カム軸(カム軸)
53 第1カム(カム)
54 第2カム(カム)
71 ロックシャフト(シャフト)
72 レバー(操作受付部)
73 ロックシャフトギア(第1ギア、ロック機構)
74 第1ロックギア(第2ギア、ロック機構)
74a 係合部
90 接続端子(第1端子)
91 ベース部材
92 第1突出部
93 第2突出部
94 第1部分
95 第2部分
100 プローブ側コネクタ(接続対象物)
112 接続端子(第2端子、対象端子)
113 突出部(係合受部)
200 スイッチ
202 ボタン(切替機構)
203 接続端子(第2端子)
Claims (10)
- 互いに対向する第1端子と第2端子との接触状態を切り替える接点機構であって、
前記第1端子が、
弾性を有するベース部材と、
前記ベース部材における前記第2端子に対向する面に、所定の方向に並んで設けられる第1突出部および第2突出部とを備えており、
前記ベース部材に対して、前記第1突出部および前記第2突出部が並ぶ所定の方向の延長線上において、外部から前記第2端子に向けて力が加わることによって、前記第1突出部が前記第2端子に接触した後に、前記第2突出部が前記第2端子に接触することを特徴とする接点機構。 - 前記第1突出部が前記ベース部材を湾曲させることにより形成されており、前記第2突出部が前記ベース部材を切り起こして形成されていることを特徴とする請求項1に記載の接点機構。
- 前記第1突出部および前記第2突出部が前記ベース部材を切り起こして形成されていることを特徴とする請求項1に記載の接点機構。
- 前記第1突出部および前記第2突出部が前記第2端子に接触した後、前記第2端子における前記第1突出部および前記第2突出部の接触位置が変化することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の接点機構。
- 前記第1突出部および前記第2突出部が弾性を有することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の接点機構。
- 前記ベース部材は、前記第1突出部および前記第2突出部が設けられている第1部分の弾性率が、前記外部からの力が加わる第2部分の弾性率よりも低くなっていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の接点機構。
- 前記第1突出部と前記第2突出部とは、前記ベース部材から突出する向きが互いに逆向きであることを特徴とする請求項3に記載の接点機構。
- 電気的接続のON/OFFを切り替えるスイッチであって、
請求項1~7のいずれか1項に記載の接点機構と、
前記接点機構に対して力を加えることにより、前記第1端子と前記第2端子との接触状態を切り替える切替機構とを備えることを特徴とするスイッチ。 - 電気的接続のON/OFFを切り替えるリレーであって、
請求項1~7のいずれか1項に記載の接点機構と、
前記接点機構に対して力を加えることにより、前記第1端子と前記第2端子との接触状態を切り替える切替機構とを備えることを特徴とするリレー。 - 接続対象物に設けられた複数の対象端子に対応する複数の接続端子を備え、
前記複数の接続端子と前記複数の対象端子との接点接続が、請求項1~7のいずれか1項に記載の接点機構により行われることを特徴とするコネクタユニット。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016169578A JP2018037286A (ja) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 接点機構、スイッチ、リレーおよびコネクタユニット |
JP2016-169578 | 2016-08-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2018042914A1 true WO2018042914A1 (ja) | 2018-03-08 |
Family
ID=61301568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/025926 WO2018042914A1 (ja) | 2016-08-31 | 2017-07-18 | 接点機構、スイッチ、リレーおよびコネクタユニット |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018037286A (ja) |
WO (1) | WO2018042914A1 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3920302A (en) * | 1974-05-02 | 1975-11-18 | Johh M Cutchaw | Zero insertion force solderless connector |
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-
2016
- 2016-08-31 JP JP2016169578A patent/JP2018037286A/ja active Pending
-
2017
- 2017-07-18 WO PCT/JP2017/025926 patent/WO2018042914A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
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JP2009217990A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Fujitsu Component Ltd | コネクタ装置及びコネクタ装置の接続方法 |
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JP2018037286A (ja) | 2018-03-08 |
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