JP2003045541A

JP2003045541A - コネクタ

Info

Publication number: JP2003045541A
Application number: JP2001229599A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Oagata; 昭彦大縣
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-14
Anticipated expiration: 2021-07-30
Also published as: JP3748795B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【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

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、他の端子に対して
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。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話やノート型パーソナルコンピュ
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。

【０００３】そのため、図７に示すような従来のコネク
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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
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。

【０００５】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
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。

【０００７】上記課題を解決するための本発明に係るコ
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。

【０００８】上記課題を解決するための本発明に係るコ
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。

【０００９】以下に作用並びに効果を説明する。本発明
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。

【００１０】本発明に係るコネクタの第二の特徴構成に
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。

【００１１】本発明に係るコネクタの第三の特徴構成に
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。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１には、本発明に係るコネクタ
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。

【００１３】第１端子部材２は良好に電気を流す材料
（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。

【００１４】図２に示すのはコネクタ１と相手方コネク
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。

【００１５】図３（ａ）にはコネクタ１を構成する各部
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。

【００１６】図４（ａ）に示すのはコネクタ１の縦断面
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。

【００１７】ここで、第１端子部材２の外側端部２ａが
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。

【００１８】図５に示すのは、第１端子部材２が相手方
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。

【００１９】図５では、第１端子部材２の回転方向に平
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。

【００２０】図５（ｂ）には、コネクタ１と相手方コネ
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。

【００２１】次に、第２端子部材３について詳細に説明
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。

【００２２】＜別実施形態＞図６（ａ）および図６
（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。

【００２３】このように構成することで、第１端子部材
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。

【００２４】上述の実施形態では、回転軸５を第１端子
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。

【００２５】以上のように図面を参照してコネクタの実
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。

【００２６】また、上述の実施形態ではコネクタ１に第
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコネクタとその相手方コネクタと
の斜視図である。

【図２】コネクタとその相手方コネクタとの実装例を示
す図である。

【図３】（ａ）はコネクタを構成する各部品を示す図で
あり、（ｂ）は各部品を組み立てた状態を説明する図で
ある。

【図４】（ａ）はコネクタの縦断面図であり、（ｂ）は
横断面図である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は、コネクタとその相手方
コネクタとの接触工程を説明する図である。

【図６】（ａ）および（ｂ）は、別のコネクタの縦断面
図である。

【図７】（ａ）および（ｂ）は従来のコネクタの動作を
説明する縦断面図である。

【符号の説明】

１コネクタ２第１端子部材３第２端子部材４筐体５回転軸１０相手方コネクタ１２相手方第１端子部材１３相手方第２端子部材４０コネクタ５０第１コネクタ５１Ｓ字形端子５２端子５３端子６０第２コネクタ６１端子

Claims

【特許請求の範囲】

【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。