JP2010015738A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性の高いスイッチ動作をなすだけではなく、占有スペースが小さく、操作性に優れた電気コネクタを提供する。
【解決手段】 第１のバネ部（６）および第２のバネ部（１１）は、相手側コネクタの嵌合方向（Ｄ）に直交するコネクタ幅方向（Ｗ）に延びている。第１のバネ部（６）が相手側コネクタの嵌合によって嵌合方向（Ｄ）に弾性変形することにより、第１の接触部（８）が嵌合方向（Ｄ）に変位する。そして、第２のバネ部（１１）が第１の接触部（８）によって嵌合方向（Ｄ）および幅方向（Ｗ）に直交するコネクタ高さ方向（Ｈ）に押圧されることにより、第２の接触部（１０）が高さ方向（Ｈ）に変位する。この結果、第１の接触部（８）と第２の接触部（１０）とが摺接する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、デジタル家電機器や携帯電話機等に使用される比較的小型のインターフェースコネクタに関し、特に、相手側コネクタとの嵌合を検知可能な電気コネクタに関する。

相手側コネクタの検知機能は、複数のインターフェースコネクタが配置される場合に、相手側コネクタ（メモリカード等のカード状電子デバイスに一体に備えられたコネクタをも含む）と嵌合されているコネクタにのみ電源や信号を供給することができ、システム上の誤作動回避に寄与する。この種の電気コネクタは、例えば、特許文献１に開示されている。

図１〜図３を参照すると、特許文献１に開示されたものと同様の電気コネクタは、検知スイッチを構成する対のスイッチ片として、第１、第２のスイッチ片６４、６５を有している。第１、第２のスイッチ片６４、６５は、相手側コネクタとの電気的接続のために、この電気コネクタに備えられたコンタクト（図示せず）と同程度のサイズを有している。

第１のスイッチ片６４は、略平板状に形成され、相手側コネクタの嵌合方向に沿って延びる第１のバネ部６６と、第２のスイッチ片６５と接触する第１の接触部６８とを有している。第２のスイッチ片６５は、略平板状に形成され、相手側コネクタの嵌合方向に沿って延びる第２のバネ部７１と、第１の接触部６８に接触する第２の接触部７０とを有している。

第１、第２のバネ部６６、７１は、相手側コネクタの嵌合方向に直交する断面が略Ｌ字形となるように並設配置されている。第１のバネ部６６は、押圧方向である嵌合方向に変位可能である。第２のバネ部７１は、嵌合方向と交差する高さ方向に変位可能である。

そして、相手側コネクタの嵌合により、第１のバネ部６６の被押圧部６７が図中下向きに押圧されることにより、第１の接触部６８は、第１のバネ部６６と共に図中下向きに変位する。これにより、第２の接触部７０が第２のバネ部７１と共に図中左向きに変位し、第１の接触部６８と第２の接触部７０とは、摺接する。即ち、第１、第２のスイッチ片６４、６５は、相手側コネクタの未嵌合時には開、相手側コネクタの嵌合時には閉となる検知スイッチとして動作する。第１、第２のスイッチ片６４、６５には検知スイッチの開閉に基づいて嵌合の有無を検出する検出回路（図示せず）が接続されており、相手側コネクタが嵌合されているか否かが検出される。

この電気コネクタは、相手側コネクタの検知機能を有しているにもかかわらず、構造が比較的簡素である。

特許第３６３５３９８号公報

特許文献１に開示された第１、第２のスイッチ片は、この電気コネクタに備えられたコンタクトと延在方向が同じで、サイズも同程度であるため、第１、第２のバネ部の長さが限定されている。このため、安定して信頼性の高いスイッチ動作に必要な弾性を確保するためには、バネ部の板厚や板幅を比較的大きくしなければならない。しかし、このことは占有スペースの増大を招き、結果的に電気コネクタの小型化、低背化に不利である。また、スイッチのバネが硬く、相手側コネクタ挿入時に大きな挿入力を要し、操作性に劣る可能性がある。

それ故、本発明の課題は、信頼性の高いスイッチ動作をなすだけではなく、占有スペースが小さく、操作性に優れた電気コネクタを提供することである。

本発明によれば、ハウジング（２）と、前記ハウジング（２）に保持され、相手側コネクタのコンタクトと電気的に接続可能なコンタクト（１）と、前記ハウジング（２）に保持され、相手側コネクタとの嵌合を検知する検知スイッチとを有し、前記検知スイッチは、第１のスイッチ片（４）と、第２のスイッチ片（５）とを含み、前記第１のスイッチ片（４）は、前記ハウジングに保持される第１の保持部（９）と、該第１の保持部（９）から延びる第１のバネ部（６）と、該第１のバネ部（６）の先端に備えられた第１の接触部（８）とを有し、前記第２のスイッチ片（５）は、前記ハウジングに保持される第２の保持部（１２）と、該第２の保持部（１２）から前記第１の接触部（８）に近付く向きに延びる第２のバネ部（１１）と、該第２のバネ部（１１）の先端に備えられた第２の接触部（１０）とを有し、相手側コネクタの嵌合によって前記第１のバネ部（６）が弾性変形（弾性変位）することにより、前記第１の接触部（８）が変位し、前記第１の接触部（８）によって前記第２のバネ部（１１）が押圧されることにより、前記第２の接触部（１０）が変位し、前記第１の接触部（８）と前記第２の接触部（１０）とが摺接する電気コネクタにおいて、前記第１のバネ部（６）および前記第２のバネ部（１１）は、相手側コネクタの嵌合方向（Ｄ）に直交するコネクタ幅方向（Ｗ）に延びており、前記第１のバネ部（６）が相手側コネクタの嵌合によって嵌合方向（Ｄ）に弾性変形することにより、前記第１の接触部（８）が嵌合方向（Ｄ）に変位し、前記第２のバネ部（１１）が前記第１の接触部（８）によって嵌合方向（Ｄ）および幅方向（Ｗ）に直交するコネクタ高さ方向（Ｈ）に押圧されることにより、前記第２の接触部（１０）が高さ方向（Ｈ）に変位し、前記第１の接触部（８）と前記第２の接触部（１０）とが摺接することを特徴とする電気コネクタが得られる。

尚、前記第１のバネ部（６）は、湾曲することにより、その長さがストレートの場合よりも延長されていてもよい。

また、前記第１の接触部（８）は、曲面を呈し、前記第２の接触部（１０）は、傾斜した案内部（１０ａ）とそれに続く平面部（１０ｂ）とを備え、前記第１の接触部（８）と前記第２の接触部（１０）とが摺接する際に、該第１の接触部（８）が、前記案内部（１０ａ）上を摺接した後、これに続いて平面部（１０ｂ）上を摺接するものであってもよい。

さらに、前記ハウジング（２）を覆う金属製のシェル（３）をさらに有していてもよい。

また、前記第１のスイッチ片（４）は、第１の保持部（９）から延び、基板上の導電パターンと接続する第１の端子部（１３）を有し、前記第２のスイッチ片（５）は、第２の保持部（１２）から延び、基板上の導電パターンと接続する第２の端子部（１４）を有していてもよい。この場合、前記第１の端子部（１３）および前記第２の端子部（１４）は、コネクタの搭載対象物への表面実装型または植設型であってもよい。

さらに、前記検知スイッチの開閉を電気的に検出することによって相手側コネクタの嵌合を検知する検出回路をさらに有していてもよい。

本発明による電気コネクタは、信頼性の高いスイッチ動作をなすだけではなく、占有スペースが小さく、操作性に優れている。

以下、図面を参照して本発明による電気コネクタの一実施形態を説明する。

図４ならびに図５（ａ）〜（ｄ）を参照すると、本電気コネクタは、樹脂性のハウジング２と、ハウジング２に保持され、図６に示された相手側コネクタ１００のコンタクト１０２と電気的に接続可能な複数のコンタクト１と、ハウジング２に保持され、相手側コネクタ１００との嵌合を検知する検知スイッチとを有している。

さらに図７、図８、図９（ａ）および（ｂ）、ならびに、図１０（ａ）および（ｂ）を併せ参照すると、本電気コネクタの検知スイッチは、第１のスイッチ片４と、第２のスイッチ片５とによって構成されている。

第１のスイッチ片４は、ハウジング２に圧入されることによって保持された第１の保持部９と、第１の保持部９から延びる第１のバネ部６と、第１のバネ部６の先端に備えられた第１の接触部８と、第１の接触部８から相手側コネクタ１００が挿入された際にこれに対峙するように延びて形成された被押圧部７とを有している。

第２のスイッチ片５は、ハウジングに圧入されることによって保持された第２の保持部１２と、第２の保持部１２から第１の接触部８に近付く向きに延びる第２のバネ部１１と、第２のバネ部１１の先端に備えられた第２の接触部１０とを有している。

そして、相手側コネクタ１００が嵌合される際、相手側コネクタ１００の先端部１０１によって被押圧部７が押圧され、第１のバネ部６の弾性変形と共に第１の接触部８が変位する。さらに、第１の接触部８が第２の接触部１０に摺接しながら第２の接触部１０を押圧することにより、第２のバネ部１１の弾性変形と共に第２の接触部１０が変位する。即ち、第１の接触部８と第２の接触部１０とは、摺接し、その後も接続状態が維持される。

したがって、第１および第２のスイッチ片４および５は、相手側コネクタ１００の未嵌合時には開、相手側コネクタ１００の嵌合時には閉となる検知スイッチとして動作する。第１および第２のスイッチ片４および５には検知スイッチの開閉に基づいて嵌合の有無を検出する検出回路５０（図１２（ａ）および（ｂ））が接続されており、相手側コネクタ１００が嵌合されているか否かが検出される。

本発明においては特に、第１のバネ部６および第２のバネ部１１は、相手側コネクタ１００の嵌合方向Ｄに直交するコネクタ幅方向Ｗに延びている。

そして、相手側コネクタ１００の嵌合によって第１のバネ部６が嵌合方向Ｄに弾性変形することにより、第１の接触部８が嵌合方向Ｄに変位し、第２の接触部１０が第１の接触部８によって嵌合方向Ｄおよび幅方向Ｗに直交するコネクタ高さ方向Ｈに押圧される。この際に、第２のバネ部１１が高さ方向Ｈに弾性変形し、かつ、第１の接触部８と第２の接触部１０とが摺接しながら変位する。摺接後も、第１の接触部８と第２の接触部１０との接続状態は維持される。

第１のバネ部６および第２のバネ部１１がコネクタ幅方向Ｗに延びていることにより、バネ部の長さが他のコンタンクトと同程度に制限される特許文献１の電気コネクタに比べ、第１、第２のバネ部の長さが長く、このため、バネ部の板厚や板幅を大きくせずとも、安定して信頼性の高いスイッチ動作に必要な弾性を確保できる。これと共に、第１および第２の接触部同士の摺接代（有効摺接長さ）を十分に確保できる。さらに、バネ部の板厚や板幅を大きくする必要がないため、占有スペースの増大を来たすことがなく、電気コネクタの小型化、低背化に有利である。さらにまた、スイッチのバネが硬くなく、相手側コネクタ挿入時にさほど大きな挿入力は不要であり、操作性に優れている。

第１のバネ部６は、略Ｕ字に湾曲している。これにより、仮に第１のバネ部６がコネクタ幅方向Ｗに沿って単にストレート形状の場合に比べて長いバネ長が確保されている。また、第２のバネ部１１は、屈曲している。これにより、仮に第２のバネ部１１がコネクタ幅方向Ｗに沿って単にストレート形状の場合に比べて長いバネ長が確保されている。

第１の接触部８は、曲面を呈している。一方、第２の接触部１０は、傾斜した案内部１０ａとそれに続く平面部１０ｂとを備えている。そして、第１の接触部８と第２の接触部１０とが摺接する際には、第１の接触部８が、案内部１０ａ上とこれに続いて平面部１０ｂ上を摺接する。

本電気コネクタはさらに、ハウジング２を覆う金属製のシェル３を有している。

第１のスイッチ片４は、第１の保持部９から延び、基板上の導電パターンと接続する第１の端子部１３を有している。同様に、第２のスイッチ片５は、第２の保持部１２から延び、基板上の導電パターンと接続する第２の端子部１４を有している。本実施形態において、第１の端子部１３および第２の端子部１４は、本電気コネクタの搭載対象物としての図示しない電気回路基板等への表面実装型である。しかしながら、本発明において、スイッチ片の端子部は、搭載対象物である電気回路基板等に形成されたスルーホールに挿入可能なリード状を呈する植設型であってもよい。

次に、さらに図１１（ａ）〜（ｃ）を併せ参照して、本電気コネクタの動作、即ち、検知スイッチが作動して相手側コネクタ１００の嵌合を検知するまでの流れについて説明する。

いま、本電気コネクタには、相手側コネクタ１００は嵌合されておらず、第１のスイッチ片４の第１の接触部８ならびに第２のスイッチ片５の第２の接触部１０は、図１１（ａ）に示される状態にある。ここで、第１および第２のスイッチ片４および５には、検知スイッチの開閉に基づいて嵌合の有無を検出する検出回路５０が接続されており、相手側コネクタ１００が未嵌合のときは、図１２（ａ）に示される状態にあり、検出回路５０は、相手側コネクタ１００が未嵌合である旨を検出する。

本電気コネクタに対して相手側コネクタ１００の先端部１０１（図６）の挿入が開始され、図１１（ｂ）に示されるように、第１のスイッチ片４の被押圧部７に相手側コネクタ１００の先端が接触し、被押圧部７が相手側コネクタ１００の嵌合によって嵌合方向Ｄ（図中、右向き）に押圧されると、第１の接触部８が第２の接触部１０の案内部１０ａに当接する。そして、第１の接触部８の図中右向きの移動に伴い、第２の接触部１０はコネクタ高さ方向Ｈ（図中、下向き）に押し下げられ始める。

相手側コネクタ１００が嵌合方向Ｄ（図中、右向き）にさらに挿入され続けると、第１の接触部８は、第２の接触部１０の平面部１０ｂ上を摺接する。そして、図１１（ｃ）に示されるように、相手側コネクタ１００が規定位置まで挿入されて嵌合が完了すると、第１の接触部８と第２の接触部１０の平面部１０ｂとが確実に接続され、十分な接触代（有効接触長さ）が確保される。このとき、第１の接触部８は、第２の接触部１０から弾性力を受けている。

以上のようにして、相手側コネクタ１００の嵌合により、本電気コネクタの第１のスイッチ片４と第２のスイッチ片５とが接続される。そして、相手側コネクタ１００が嵌合された際には、図１２（ｂ）に示される状態にあり、検出回路５０は、相手側コネクタ１００が嵌合された旨を検出する。

以上、一実施形態を挙げて本発明を説明してきたが、本発明がその要旨から逸脱しない限りは、種々に変形可能であることは言うまでもない。

電気コネクタに設けられる従来の検知スイッチを示す斜視図である。 図１に示された検知スイッチの動作を説明するための斜視図である。 図１に示された検知スイッチの動作を説明するための側面図である。 本発明の実施形態による電気コネクタを示す斜視図である。 図４に示された電気コネクタを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 図４に示された電気コネクタと嵌合可能な相手側コネクタを示す斜視図である。 図５に示された電気コネクタにおける検知スイッチを示す上方から見た斜視図である。 図５に示された電気コネクタにおける検知スイッチを示す下方から見た斜視図である。 図７および図８に示された検知スイッチにおける対のスイッチ片の上方から見た斜視図であり、（ａ）は第１のスイッチ片を示し、（ｂ）は第２のスイッチ片を示す。 図７および図８に示された検知スイッチにおける対のスイッチ片の下方から見た斜視図であり、（ａ）は第１のスイッチ片を示し、（ｂ）は第２のスイッチ片を示す。 （ａ）〜（ｃ）は、図１に示された電気コネクタの動作工程を説明するための矢視断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図４に示された電気コネクタの動作を説明するための概念的な電気回路図である。

符号の説明

１ コンタクト
２ ハウジング
３ シェル
４ 第１のスイッチ片
５ 第２のスイッチ片
６ 第１のバネ部
７ 被押圧部
８ 第１の接触部
９ 第１の保持部
１０ 第２の接触部
１０ａ 案内部
１０ｂ 平面部
１１ 第２のバネ部
１２ 第２の保持部
１３ 第１の端子部
１４ 第２の端子部
５０ 検出回路
１００ 相手側コネクタ
１０１ 先端部
１０２ コンタクト

Claims (7)

1. 絶縁材料から成るハウジング（２）と、前記ハウジング（２）に保持され、相手側コネクタのコンタクトと電気的に接続可能なコンタクト（１）と、前記ハウジング（２）に保持され、相手側コネクタとの嵌合を検知する検知スイッチとを有し、
   前記検知スイッチは、第１のスイッチ片（４）と、第２のスイッチ片（５）とを含み、前記第１のスイッチ片（４）は、前記ハウジングに保持される第１の保持部（９）と、該第１の保持部（９）から延びる第１のバネ部（６）と、該第１のバネ部（６）の先端に備えられた第１の接触部（８）とを有し、前記第２のスイッチ片（５）は、前記ハウジングに保持される第２の保持部（１２）と、該第２の保持部（１２）から前記第１の接触部（８）に近付く向きに延びる第２のバネ部（１１）と、該第２のバネ部（１１）の先端に備えられた第２の接触部（１０）とを有し、
   相手側コネクタの嵌合によって前記第１のバネ部（６）が弾性変形することにより、前記第１の接触部（８）が変位し、前記第１の接触部（８）によって前記第２のバネ部（１１）が押圧されることにより、前記第２の接触部（１０）が変位し、前記第１の接触部（８）と前記第２の接触部（１０）とが摺接する電気コネクタにおいて、
   前記第１のバネ部（６）および前記第２のバネ部（１１）は、相手側コネクタの嵌合方向（Ｄ）に直交するコネクタ幅方向（Ｗ）に延びており、
   前記第１のバネ部（６）が相手側コネクタの嵌合によって嵌合方向（Ｄ）に弾性変形することにより、前記第１の接触部（８）が嵌合方向（Ｄ）に変位し、前記第２のバネ部（１１）が前記第１の接触部（８）によって嵌合方向（Ｄ）および幅方向（Ｗ）に直交するコネクタ高さ方向（Ｈ）に押圧されることにより、前記第２の接触部（１０）が高さ方向（Ｈ）に変位し、前記第１の接触部（８）と前記第２の接触部（１０）とが摺接することを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記第１のバネ部（６）は、湾曲している請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記第１の接触部（８）は、曲面を呈し、
   前記第２の接触部（１０）は、傾斜した案内部（１０ａ）とそれに続く平面部（１０ｂ）とを備え、
   前記第１の接触部（８）と前記第２の接触部（１０）とが摺接する際に、該第１の接触部（８）が、前記案内部（１０ａ）上を摺接した後、これに続いて平面部（１０ｂ）上を摺接する請求項１または２に記載の電気コネクタ。
4. 前記ハウジング（２）を覆う金属から成るシェル（３）をさらに有する請求項１乃至３のいずれか１つに記載の電気コネクタ。
5. 前記第１のスイッチ片（４）は、第１の保持部（９）から延び、基板上の導電パターンと接続する第１の端子部（１３）を有し、
   前記第２のスイッチ片（５）は、第２の保持部（１２）から延び、基板上の導電パターンと接続する第２の端子部（１４）を有する請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電気コネクタ。
6. 前記第１の端子部（１３）および前記第２の端子部（１４）は、コネクタの搭載対象物への表面実装型または植設型である請求項５に記載の電気コネクタ。
7. 前記検知スイッチの開閉を電気的に検出することによって相手側コネクタの嵌合を検知する検出回路をさらに有する請求項１乃至６のいずれか１つに記載の電気コネクタ。

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