JP2003045541A - コネクタ - Google Patents
コネクタInfo
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- terminal
- contact
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- Granted
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
っても、端子部材の変位量が大きく確保されたコネクタ
を提供する。 【解決手段】 互いに電気的に接続された第1端子部材
2および第2端子部材3を外部端子と電気的に接続可能
に露出して収容してなる筐体4を有するコネクタ1であ
って、上記第1端子部材2が、外部に露出した外側端部
2aと、上記第2端子部材3と接触する内側端部2bを
有し、且つ上記筐体4に装着された所定の回転軸5周り
に上記第1端子部材2が揺動変位可能に接続され、上記
第2端子部材3が、上記筐体4に固定された固定端部3
aと、上記第1端子部材2の上記内側端部2bと接触
し、上記第1端子部材2を上記筐体4から露出させる揺
動方向へ付勢可能な可動端部3bとを有する。
Description
圧着して電気的に接続される端子を備えたコネクタに関
する。
ータなどの装置において、装置本体にバッテリーを装着
する際、装置本体に設けられた装置側コネクタと、バッ
テリー側に設けられたバッテリー側コネクタとを圧着さ
せることで、両者が備える端子間の電気的接続を確保し
ていた。ここで、装置に振動が発生した場合や、装置に
衝撃が加えられた場合などには、装置側コネクタとバッ
テリー側コネクタとの間にズレに伴う接触不良が発生
し、両者の電気的な接続が良好に確保されないことも起
こり得たため、端子間の接続を確保するための方策が必
要であった。
タにおいては、第1コネクタ50と第2コネクタ60と
を電気的に接続する場合、第1コネクタ50の端子52
と端子53とを図示するような弾性変形自在のS字形端
子51で接続して両者の電気的な導通を確保している。
その結果、図7(b)に示すように第2コネクタ60の
端子61によって第1コネクタ50の端子52に押圧力
が加えられた場合には、S字形端子51が弾性変形し
て、端子52にその復元力を付勢しつつ、端子52が変
位して両者の接触(電気的な接続)が確保される。ま
た、S字形端子51の横方向(紙面に平行な横方向)の
長さを長くすることで、端子52の可動範囲が大きくな
るように構成することができ、互いに接触する端子がず
れた場合であっても、S字形端子51が自在に弾性変形
することによりコネクタ同士の電気的な接続が確保され
るような設計が行われていた。
端子部材が可動するコネクタにおいては、端子部材の可
動範囲を得るための空間がコネクタの筐体内部に必要で
あり、その結果、より大きな可動範囲を得るためにはよ
り大きな空間がコネクタ内部に必要であった。つまり
は、コネクタを大型にしなければならないという問題が
あった。逆に、コネクタを小型にした場合には、端子部
材の可動範囲が制限され、装置の振動や、装置に加えら
れた衝撃に対して、端子部材の十分な変位量を確保する
ことができず、コネクタ間の電気的な接続が妨げられる
という問題が生じていた。
のであり、その目的は、コネクタの筐体内部の空間が小
さい場合であっても、端子部材の変位量が大きく確保さ
れたコネクタを提供する点にある。
の本発明に係るコネクタの第一の特徴構成は、特許請求
の範囲の欄の請求項1に記載の如く、互いに電気的に接
続された第1端子部材および第2端子部材を外部端子と
電気的に接続可能に露出して収容してなる筐体を有する
コネクタであって、前記第1端子部材が、外部に露出し
た外側端部と、前記第2端子部材と接触する内側端部を
有し、且つ前記筐体に装着された所定の回転軸周りに前
記第1端子部材が揺動変位可能に軸支され、前記第2端
子部材が、前記筐体に固定された固定端部と、前記第1
端子部材の前記内側端部と接触し、前記第1端子部材を
前記筐体から露出させる揺動方向へ付勢可能な可動端部
とを有する点にある。
ネクタの第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求
項2に記載の如く、第一の特徴構成に加えて、前記第2
端子部材が弾性変形自在の板バネで構成される点にあ
る。
ネクタの第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求
項3に記載の如く、上記第一または第二の特徴構成に加
えて、所定の外部端子と接触して、互いの電気的な接続
が確保される前記第1端子部材の接触部位において、前
記回転軸周りの回転方向と平行な方向の前記接触部位の
接触長さが、前記回転方向と垂直方向の前記接触部位の
接触長さよりも長い点にある。
に係るコネクタの第一の特徴構成によれば、上記第2端
子部材は上記第1端子部材が筐体から露出する方向に付
勢しているので、上記第1端子部材が所定の外部端子と
接触した場合には、上記第1端子部材は元の位置に戻ろ
うとする復元力が付勢された状態で回転軸周りに揺動
(回転)変位する。従来のコネクタにおいては、端子部
材全体が移動していたため、端子部材を収容する筐体内
部にその端子部材全体の可動範囲以上のスペースが必要
であったが、本発明に係るコネクタにおいては端子部材
の一部が揺動変位する、つまり、移動しない部位(回転
軸に相当)と移動する部位とがあるということであるの
で、端子部材の一部分の可動範囲以上のスペースが筐体
内部にあればいいため、筐体を小型にすることができ
る。更に、コネクタに振動が加わることで互いに接触す
る端子部材の位置がずれたとしても、上記第1端子部材
が揺動することで互いの端子部材の電気的接続が確保さ
れ、コネクタ同士の電気的な接続不良などが発生する可
能性を排除することができる。以上のことから、互いの
コネクタにおける端子部材間に安定した電気的接続を提
供することができる。
よれば、第2端子部材が弾性変形自在の板バネで形成さ
れることで、第2端子部材が高い柔軟性と強い反発力と
を共に備えることとなり、小さい空間で大きい変位量を
有するような第1端子部材に対して、変位後の復元力を
提供することができ、小さい空間で大きな変位量を確保
することができる。
よれば、第1端子部材の、外部端子との接触部位の形状
において、回転方向に平行な方向の断面積が、回転方向
に垂直な方向の断面積よりも大きく形成されている、つ
まりは、第1端子部材が揺動変位しながら外部端子と接
触し、電気的接続が確保されている際に、長い接触長さ
を持った状態で接触するような形状とすることができ
る。その結果、接触長さが長いということは端子部材が
大きく変位した場合に様々な接触状態を採ることができ
るということであるから、コネクタが振動した場合等に
発生する端子間の位置ずれなどに対しても、電気的な接
続が良好に確保できるようなコネクタを提供することが
できる。
1の斜視図を示すと同時に、コネクタ1の相手方コネク
タ10についても示す。コネクタ1は図1および図3に
示すように、第1端子部材2と第2端子部材3とを、外
部端子と電気的に接続可能に露出して収容してなる筐体
4を有して構成される。第1端子部材2と第2端子部材
3とは、筐体4の内部で直接または間接的に電気的に接
続された状態になっているものである。コネクタ1と相
手方コネクタ10との間の電気的な接続は、コネクタ1
の第1端子部材2を、相手方コネクタ10の相手方第1
端子部材12に接触させることで達成される。
(例えば、銅)であることが要求されるが、その材料に
ついては特に限定されない。また、第1端子部材2を保
持して回転軸5に装着可能にするための部材(斜線で示
す)は、樹脂材料を成形して作製することができる。ま
た、第2端子部材3は、良好に電気を流す材料であるこ
とに加えて、弾性変形自在の材料であることが要求され
ることから、銅や、弾性力の大きいリン青銅などを使用
することができる。筐体4は、樹脂材料を成形して作製
することができる。
タ10の実装例を説明する図である。ここでは、コネク
タ1を携帯電話本体20に設け、相手方コネクタ10を
バッテリ21に設けている。バッテリ21を携帯電話本
体20に装着すると、各第1端子部材2が、対応する相
手方第1端子部材12と電気的に接続され、バッテリ2
1の電力が携帯電話本体20に供給される。このよう
に、バッテリ21を携帯電話本体20に装着した場合に
は、互いの端子部材は押し付けられ合うが、その際に、
第1端子部材2は変位し、相手方第1端子部材12との
間の電気的な接続が確実にされる。このように本発明に
係るコネクタ1は相手方コネクタ10との組み合わせ
で、または他のコネクタとの組み合わせで、携帯電話、
ノート型コンピュータ、携帯型情報通信端末などの各種
機器に実装され、例えば、バッテリーと装置本体との電
気的接続を確実にするために使用され得る。或いは、バ
ッテリーと装置本体との電気的接続のためだけでなく、
他の電気的な接続を確実にしたい部位にも使用すること
ができる。以下に、第1端子部材2が変位する機構につ
いて説明する。
品を示し、図3(b)にはそれらの部品を組み立ててコ
ネクタ1を構成した状態を図示する。図3(a)に示す
ように、コネクタ1は、第1端子部材2と、第2端子部
材3と、回転軸5と、筐体4の各部品を備えて構成され
る。図3(b)に示すように、第1端子部材2は、回転
軸5によって筐体4に装着され、回転軸5周りに回転可
能なように組み立てられている。更に、第1端子部材2
は、所定の形状の板バネを折り曲げて構成された第2端
子部材3によって筐体4の外側に押し出されるような力
を付勢されているが、筐体4はその形状によって、第1
端子部材2が外側に飛び出さないようなストッパーの役
割も果たしていることから、第1端子部材2の筐体4内
部での動きは回転軸5周りの回転運動だけに制限されて
いる。
図であり、図4(b)に示すのはコネクタ1の横断面図
である。第1端子部材2は、筐体4の外側に露出した外
側端部2aと、第2端子部材3と筐体4の内部で接触
し、電気的に接続される内側端部2bとを備えてなり、
筐体4に固定された回転軸5と接続されることで、回転
軸周りに揺動(回転)変位可能に構成されている。第2
端子部材3は、筐体4に固定される固定端部3a、およ
び、第1端子部材2の内側端部2bと接触して電気的に
接続され、第1端子部材2が筐体4から露出させる揺動
方向へ内側端部2bを付勢する可動端部3bとを備えて
なる。また、第2端子部材3の可動端部3bは、第1端
子部材2の内側端部2bと常に接触して電気的に接続さ
れるように構成されており、ここでは図4(a)および
図4(b)に示すように内側端部2bの両側を可動端部
3bで挟み込むような形状が採用されている。
矢印A2側に揺動変位した場合、第2端子部材3の可動
端部3bも矢印A3側に変位する。ここで、第2端子部
材3は弾性変形自在の板バネで形成されていることか
ら、少なくとも矢印A3方向に押し込まれて変形させら
れた分に対応する復元力によって、その可動端部3bは
第1端子部材2の内側端部2bを矢印B3で表す方向に
付勢している。その結果、第1端子部材2は矢印B2方
向に変位しようとする。
第1端子12と接触して、電気的に接続される様子を説
明するものである。図5(a)および図5(b)に示す
ように、相手方第1端子部材12が第1端子部材2に押
し付けられるにつれて、第1端子部材2の外側端部2a
が図4(a)に示した矢印A2方向に変位する。その変
位過程においても、第1端子部材2と相手方第1端子部
材12とは安定して接触し、両者の電気的な接続が確保
される。
行な方向の断面が見えるように図示しているが、この場
合、第1端子部材2の、相手方第1端子部材との間の接
触部位は接触長さが長い線接触の状態になっており、両
者の位置関係が変化することで様々な接触状態が形成さ
れても、両者の間に安定した接触(電気的な接続)が確
保されることが第1端子部材2の断面形状からも分か
る。具体的には、相手方第1端子部材12と接触する第
1端子部材の接触部位において、回転方向に平行な方向
から見た接触長さが、回転方向に垂直な方向から見た接
触長さよりも長く形成されている。従って、振動などに
よって、第1端子部材2と相手方第1端子部材12との
間の距離が変わった場合であっても、長い接触部分の一
部が瞬間的に離れるが、全ての接触部分が離れることは
ない。その結果、安定した接触(電気的な接続)を確保
することができる。
クタ10との最終的な接触状態を例示している。図から
分かるように、第1端子部材2は回転軸5周りに揺動
(回転)変位しているが、実質的に変位しているのは、
筐体4から露出されて外部端子と接触する(電気的に接
続される)外側端部2aだけであり、他の部分について
はほとんど変位していない。従来の端子部材であれば端
子部材の全体が変位することで、その可動範囲以上のス
ペースが筐体内部に必要であったが、図4に示したよう
な第1端子部材2では、端子部材の一部分だけが変位す
るような構成にされていることで、筐体4内部に大きな
スペースを設ける必要を無くすことができる。
する。図4および図5に示すように第2端子部材3は、
板バネの一端(固定端部)をコネクタ1の筐体4に固定
し、板バネに生じる弾性力を上記固定端部を支点として
第1端子部材2の内側端部2bに対して付勢するように
構成されている。更に、上記内側端部2bへの弾性力の
付勢方向が、第1端子部材2を回転軸5周りに回転させ
る方向となるように調整するために、所定の形状に折り
曲げられている。
(b)には別のコネクタ40を図示する。上述の実施形
態では、回転軸5を筐体4に固定した場合について説明
したが、回転軸5を筐体4に対して完全に固定するので
はなく、第1端子部材2が回転軸5周りに揺動変位する
ことが確保された状態ではあるが、回転軸5自体が筐体
4に対して僅かに変位可能な状態で筐体4に装着されて
いてもよい。そのためには、筐体4に回転軸5が装着さ
れるレールを設け、そのレールに沿って回転軸5が変位
可能であるように構成することもできる。
2に対して破線で示す中心軸に沿った直線的な力が付勢
された場合には、回転軸5が後方に変位することで第1
端子部材2の変位が実現される。更に、第1端子部材2
に付勢される力が、その中心軸方向から偏移した方向か
ら付勢されるものである場合には、第1端子部材2を回
転軸5周りに揺動変位させるなどの設計が可能になる。
その結果、揺動可能範囲と揺動可能方向とが幅広いもの
とされた第1端子部材2を提供することができる。ま
た、第1端子部材2全体が変位するのではなく、その一
部分のみが変位するような構成とすることができている
ので、筐体4内部のスペースが小さい場合であっても上
記揺動可能範囲と揺動可能方向とが制限を受けることが
ないようなコネクタを提供することができる。また、レ
ールに装着された回転軸5に対しても第2端子部材3に
よる弾性力が付勢されるので、第1端子部材2の直線方
向の変位に対しても復元力を加えることができる。
部材2の上部(中心からは偏移した位置)に設けて、第
1端子部材2の回転方向が矢印A2の方向(図中では下
方向)に向くように設計したが、回転軸5を破線で示す
第1端子部材2の中心軸上の位置に設けたコネクタ30
を設けてもよい。回転軸5を第1端子部材2の中心軸上
の位置に設けた場合には、相手方第1端子部材12が押
し付けられた場合のその力の方向によって、第1端子部
材2が上方向または下方向の2方向の内の何れかの方向
に向くように設計することができる。そして、上方向ま
たは下方向の何れかに向いた第1端子部材2が元の位置
に戻るような復元力を第2端子部材3を用いて付勢する
のであるが、その場合は第2端子部材3を複数個設ける
などして対処することができる。
施形態について説明したが、その構成は図示したものに
限定されず、図示したような各部材を任意に組み合わせ
ることで、図示されていないようなコネクタを構成する
こともできる。
1端子部材2および第2端子部材3とを3つ設けた場合
について説明したが、コネクタ1にいくつの端子を設け
るかは単なる設計事項であり様々な改変が可能である。
の斜視図である。
す図である。
あり、(b)は各部品を組み立てた状態を説明する図で
ある。
横断面図である。
コネクタとの接触工程を説明する図である。
図である。
説明する縦断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 互いに電気的に接続された第1端子部材
および第2端子部材を外部端子と電気的に接続可能に露
出して収容してなる筐体を有するコネクタであって、 前記第1端子部材が、外部に露出した外側端部と、前記
第2端子部材と接触する内側端部を有し、且つ前記筐体
に装着された所定の回転軸周りに前記第1端子部材が揺
動変位可能に軸支され、 前記第2端子部材が、前記筐体に固定された固定端部
と、前記第1端子部材の前記内側端部と接触し、前記第
1端子部材を前記筐体から露出させる揺動方向へ付勢可
能な可動端部とを有するコネクタ。 - 【請求項2】 前記第2端子部材が弾性変形自在の板バ
ネで構成される請求項1に記載のコネクタ。 - 【請求項3】 所定の外部端子と接触して、互いの電気
的な接続が確保される前記第1端子部材の接触部位にお
いて、前記回転軸周りの回転方向と平行な方向の前記接
触部位の接触長さが、前記回転方向と垂直方向の前記接
触部位の接触長さよりも長い請求項1または請求項2に
記載のコネクタ。
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