JP2010514137A - パネル部材を端部実装するためのコネクタ組立体 - Google Patents

Abstract

【解決手段】コネクタ組立体（１０）は、第２パネル部材に固定された第２コネクタ組立体（１０’）と電気的に結合するために、パネル部材（１２）に固定される。各コネクタ組立体は、互いに所定の間隔に配置された第１部分（２０，２０’）及び第２部分（２２，２２’）を有するコンタクト（１４，１４’）を具備する。各コンタクト（１４，１４’）の所定の間隔は、他のコンタクトの第２部分を受容するよう構成されると共に配置されている。コネクタ組立体及び第２コネクタ組立体の第２部分及び対応する第１部分及び第２部分は、回転接続可能である。

Description

本発明は、電気コネクタ組立体に関し、より具体的には、電気パネル部材と共に使用するための電気コネクタ組立体に関する。

コネクタ組立体は、コンピューター、プリンター、付属ハードウエア等の部品間に、電力、電気制御信号又は電子制御信号を提供することを求められている。これらの部品は、所望の電気制御を提供するために小型部品が密集した印刷回路基板等のパネル部材を含むことが多い。コネクタ組立体は、パネル部材の一端に隣接して固定されたハウジングから延びる電気コンタクトを有するのが典型的である。相手コネクタ組立体は、コネクタ組立体を受容するよう構成されている。

部品の動作信頼性は、接続の完全性によって直接影響される。すなわち、コンタクト間の電気接続が不十分な場合、部品は意図したように動作できない。

さらに、隣接するパネル部材間の電気コネクタ組立体は、電気コネクタ組立体を互いに向かって一方向にのみ移動させることにより、結合を可能にするよう構成されている。

必要とされているのは、パネル部材に固定された電気コネクタ組立体である。このコネクタ組立体は、第２パネル部材に固定された第２コネクタ組立体と結合するよう構成されている。これらのコネクタ組立体は、複数の異なる方向から互いに電気的に接触することができる。

本発明は、第２パネル部材に固定された第２コネクタ組立体と電気的に結合するために、パネル部材に固定されるコネクタ組立体に関する。各コネクタ組立体は、互いに所定の間隔に配置された第１部分及び第２部分を有するコンタクトを具備する。各コンタクトの所定の間隔は、他のコンタクトの第２部分を受容するよう構成されると共に配置されている。コネクタ組立体及び第２コネクタ組立体の第２部分及び対応する第１部分及び第２部分は、回転接続可能である。

本発明はさらに、第２パネル部材に電気的に接続可能なパネル部材に関する。パネル部材は、第２パネル部材に固定された第２コネクタ組立体と電気的に結合するために、パネル部材に固定されたコネクタ組立体を具備する。各コネクタ組立体は、互いに所定の間隔に配置された第１部分及び第２部分を有するコンタクトを具備する。各コンタクトの所定の間隔は、他のコンタクトの第２部分を受容するよう構成されると共に配置されている。コネクタ組立体及び第２コネクタ組立体の第２部分及び対応する第１部分及び第２部分は、回転接続可能である。

本発明の利点は、互いに嵌合する電気コネクタ組立体が回転可能な接続部を形成することである。

本発明の別の利点は、互いに嵌合する電気コネクタ組立体が異なる方向から接続できることである。

本発明のさらに別の利点は、互いに嵌合する電気コネクタ組立体のパネル部材が互いに対して固定された方向を向いた状態を維持することが可能であることである。

本発明の別の利点は、パネル部材間の方向性は、互いに対する方向の変化を許容することである。

本発明のさらに別の利点は、コネクタ組立体の製造に要する部品数が少ないことである。

本発明の別の利点は、コネクタ組立体のコンタクトが事実上雌雄同形であることである。

本発明のさらに別の利点は、コネクタ組立体が拡張性を有するので、例えば、２極、４極、６極等の複数の接続極を提供するために、任意の数のコネクタ組立体を使用することができる点である。

本発明の他の特徴及び利点は、本発明の原理を例示する添付図面と共に以下の本発明の好適な実施形態の詳細な説明から明白であろう。

可能な限り、同一又は同様の部品を参照するために、全図を通して同一の参照番号が使用される。

図１ないし図５を参照すると、本発明に従った電気コネクタ組立体１０（図５参照）は、別のコンタクト１４’（図７参照）と結合するよう構成されたコンタクト１４を有する。一実施形態において、コンタクト１４，１４’は実質的に同一である。図１に示されるように、コンタクト１４は、一端から第１部分２０まで延び且つ他端から第２部分２２まで延びる基部１６を有する。第１部分２０は基部１６とは反対側の端部４０まで延びており、第２部分２２は基部１６とは反対側の端部４２まで延びている。一実施形態において、基部１６、第１部分２０及び第２部分２２はそれぞれ上端２６及び下端２８を有し、第１部分２０及び第２部分２２は実質的に平行である。上及び下の用語は限定するものではなく、本発明の特徴をより容易に識別するために用いられたに過ぎないことを理解されたい。

図１に示されるように、脚部１８は、外方へ基部１６をほぼ横方向に延びており、下端２８とほぼ一致するか、又は下端２８より若干低い位置にオフセットした（ずれた）表面７４を有する。別の実施形態（図２参照）において、脚部１８の表面７４は下端２８を超えて又は下端２８の下に延びている。表面７６を有する脚部４４は、第１部分２０の下端２８から横方向に延びており、コンタクト１４がほぼ平坦な面に載置されると、脚部１８，４４の各表面７４，７６が平坦な面に接触するように、コンタクト１４を事実上持ち上げる。図７及び図８に示されるように、脚部１８，１８’は、パネル部材１２に対してコンタクト１４，１４’をしっかりと実装するのに使用することができる。一実装技法（図示せず）において、半田含有ペーストがパネル部材１２の表面を覆うので、脚部１８，４４はペースト上に配置される。次に、パネル部材１２は、ペーストを流動させるのに十分な熱を受け、パネル部材１２及び各脚部１８，４４（図２参照）の間、又はパネル部材１２及び脚部１８（図１参照）の間に接合部を構築する。しかし、脚部１８又は脚部１８，４４をパネル部材１２に固定するために、機械的固定具、接着剤、或いは他の熱処理を含む適当な他の導電性固定技法を使用してもよい。

一実施形態において、コンタクト１４をハウジング５０（図５参照）に固定するために、第１部分２０及び第２部分２２の各々に干渉リテーナ３６が形成される。図１は、第１部分２０の上端２６及び端部４０に隣接して形成された傾斜領域２４と、端部４０及び下端２８に隣接すると共に第２部分２２に面する、第１部分２０に形成されたテーパー部３０を示す。図１ないし図４に示されるように、相手コネクタとの電気接続を改善するために、任意の突起３８が第２部分２２から第１部分２０に向かって延びている。以下に詳細に述べる理由により、コンタクト１４は、対応するコンタクト１４’（図７参照）と共に回転可能な接続部を形成する。

図２のコンタクト１４の実施形態と同様のコンタクト１４の別の実施形態を示す図３を参照すると、第１部分２０の下端２８及び端部４０に隣接して傾斜部４６が形成されている。図３のコンタクトの実施形態と同様のコンタクト１４の別の実施形態を示す図４を参照すると、第１部分２０の端部４０に隣接して傾斜部４８が形成されている。

図７を参照すると、コンタクト１４は、黄銅又はリン青銅等の金属、或いは十分な導電性を有する他の材料からなるので、脚部１８，４４から第１部分２０及び第２部分２２を経由して相手コンタクト１４’まで各パネル部材１２に実装された部品の性能に悪影響を与えない方法で、電気エネルギーが伝導される。

図５を参照すると、ハウジング５０は、各々がコンタクト１４を受容するよう構成された開口５４，５６を有する。ハウジング５０を図５に示されるようにパネル部材１２に固定するために、ハウジング５０に固定された単数又は複数の脚部５２はパネル部材１２に接触し、脚部５２は、例えば上述したようなパネル部材１２に脚部１８，４４を固定するのに使用される技法と同様の方法で、パネル部材１２に固定される。コンタクト１４は、ハウジング５０の一実施形態において開口５４，５６の対向する壁と係合するリテーナ３６（図１参照）により、ハウジング５０に固定される。図５に示されるように、第１部分２０及び第２部分２２がパネル部材１２とほぼ直交して配置されるように、ハウジング５０が構成される。図５にも示されるが、傾斜領域２４及びテーパー部３０，３２，３４は、ハウジング５０から開口５４，５６を通って外方へ延びている。別の一実施形態において、前面部７０，７２，７４は、第１部分２０及び第２部分２２を垂直方向に分離すると共に取り囲むように、第１部分２０及び第２部分２２の端部４０，４２に向かって外方に延びてもよい。ハウジング５０は、コネクタ組立体１０と共に使用することに適した十分な電気絶縁特性、強度及び剛性を有する、ナイロン又はポリエステル等のいかなる材料製であってもよい。

図６を参照すると、第１部分２０及び第２部分２２がパネル部材１２の表面に沿って水平方向に、すなわちパネル部材１２とほぼ平行に配列されるように、図６のハウジング５０がコンタクト１４を固定するよう構成され、コンタクト１４がパネル部材１２に対してほぼ垂直に配置、すなわち、垂直方向に積み重ねられた点を除き、ハウジング５０は図５の実施形態と同様である。換言すると、図６に示されるように、第１部分２０及び第２部分２２がパネル部材１２とほぼ平行に配置された状態でパネル部材１２の一部に沿って垂直方向に配置されるように、ハウジング５０はコンタクト１４を固定するよう構成される。換言すると、図６のハウジング５０を得るために、図５のハウジング５０を90°回転させ、コンタクト１４がパネル部材１２と電気的につながるように当業界で公知の方法でコンタクト１４を変更したことを理解されたい。図５及び図６の各々のコネクタ組立体１０のコンタクト１４を接続する際に、パネル部材１２は互いに直交するであろう。或いは、図６に示されるものと事実上同様である互いに嵌合するコネクタ組立体を有する図１５に示される２枚のパネル部材１２を接続することにより、パネル部材１２を、パネル部材１２のほぼ平面内で回転することを可能にする。回転範囲は、相手パネル部材１２により制限される。

図７は、結合のために整列した互いに嵌合するコネクタ組立体１０，１０’を示す。各コネクタ組立体１０，１０は、それぞれパネル部材１２に固定されている。コネクタ組立体１０’をコネクタ組立体１０と嵌合させるよう移動させる際に、第２部分２２’は、対応する第１部分２０及び第２部分２２の間に受容される。同様に、コネクタ組立体１０の第２部分２２は、コネクタ組立体１０’の対応する第１部分２０’及び第２部分２２’の間に受容される。コンタクト１４のこの構造により、図８に示されるように、コネクタ組立体１０，１０’は、複数の方向から嵌合することができる。例えば、コネクタ組立体１０’のコンタクト１４’は、方向５８に沿ってコネクタ組立体１０のコンタクト１４と嵌合接触すなわち結合することができる。すなわち、コンタクト１４の垂直方向上の位置から、コンタクト１４’を方向５８に沿って下げることができるので、係合すなわち結合が完了するまで、コンタクト１４’の下部２８’はコンタクト１４の上端２６と係合する。

或いは、コネクタ組立体１０のコンタクト１４及びコネクタ組立体１０’のコンタクト１４’は、方向６０に沿ってコンタクト６８（図９参照）を嵌合するよう結合することができる。換言すると、コンタクト１４，１４’が整合する場合には、コンタクト１４’は方向６０に沿って移動できるので、係合が完了するまで、端部４０，４２が端部４０’，４２’と係合し始める。一方の第１部分２０，２０’が傾斜部４８（図４参照）を有する際に、方向６０に沿った係合をより容易にできる。さらに、コネクタ組立体１０のコンタクト１４及びコネクタ組立体１０’のコンタクト１４’は、方向６２に沿ってコネクタ組立体１０と嵌合接触すなわち結合することができる。すなわち、コンタクト１４の垂直方向下の位置から、コンタクト１４’を方向６２に沿って上げることができるので、係合すなわち結合が完了するまで、コンタクト１４’の上部２６’はコンタクト１４の下端２８と係合する。

コネクタ組立体１０，１０’は回転可能なすなわちヒンジ状の接続部により複数の方向から嵌合することができるのに対し、コネクタ組立体１０，１０’のパネル部材１２は、互いに平行な状態を維持することができるか、又は互いに非平行な状態を維持する等の、互いに対して連続的に回転できることにさらに留意されたい。すなわち、本明細書で使用される回転可能な接続部の用語は、互いに嵌合するコンタクト１４，１４’の場合には、各コンタクトは、図９及び図１４を比べる等すると、互いに対して回転できることを意味するよう定義される。換言すると、図９に示されるように、対応するパネル部材１２が互いにほぼ平行に配置されるように、コンタクト１４，１４’が嵌合する。図１４に示されるように、対応するパネル部材１２が互いに対して所定角度で配置されるように、コンタクト１４，１４’が互いに対して回転する。しかし、図９及び図１４に示されるような回転可能な接続部はヒンジ状であるが、回転可能な接続部は、特定の軸の周りに回転することに拘束されない。換言すると、ヒンジとは異なり、本発明の回転可能な接続部はヒンジピンを欠いているので、コンタクト１４，１４’間の並行摺動量を可能にする。さらに、図５及び図６のコネクタ組立体の嵌合に関して上述したように、ハウジング５０の構造の変更により、パネル部材１２間にいかなる方向性、すなわち任意の角度の大きさを与えることができる。この方向性は、必要に応じて変更することができる。

結合したコネクタ組立体１０，１０’間に回転可能な接続部を与えることに加えて、得られた接続部はまた、コネクタ組立体間の強化された電気接続を提供する。例えば、図９は、互いに嵌合するコンタクト６８を有する、嵌合した１対のコネクタ組立体を示す。図１０ないし図１２は、互いに嵌合するコンタクト１４，１４’の対の一方について図９の１０−１０線に沿った断面図である。便宜上、互いに嵌合するコンタクト１４，１４’は同一の部品として図示されており、対応する部分には参照番号の次に「’」が付されている点のみが異なる。このため、コンタクト１４の第２部分２２はコンタクト１４’の第１部分２０’及び第２部分２２’間に固定されており、同様に、コンタクト１４’の第２部分２２’はコンタクト１４の第１部分２０及び第２部分２２間に固定されている。互いに嵌合するコンタクト６８間の電気接続を強化するために、図１ないし図４に示されるように、突起３８，３８’が使用されている。突起３８は、第２部分２２の有効厚さを増大させ、第２部分２２の有効厚さが第１部分２０’及び第２部分２２’間の距離より大きくなるように寸法が設定されている。このため、第１部分２０’及び第２部分２２’間に突起３８を含む第２部分２２を挿入する際に、第１部分２０’及び第２部分２２’は、さらに離間するように付勢され、第２部分２２及び突起３８の対向する側に圧縮接触力を生成する。この圧縮力は、突起３８を含む第２部分２２、並びに対応する第１部分２０’及び第２部分２２’の当接部間の電気接触を改善する。

同様に、突起３８’は、第２部分２２’の有効厚さを増大させ、第２部分２２’の有効厚さが第１部分２０及び第２部分２２間の距離より大きくなるように寸法が設定されている。このため、第１部分２０及び第２部分２２間に突起３８’を含む第２部分２２’を挿入する際に、第１部分２０及び第２部分２２は、さらに離間するように付勢され、第２部分２２’及び突起３８’の対向する側に圧縮接触力を生成する。この圧縮力は、突起３８’を含む第２部分２２’、並びに対応する第１部分２０及び第２部分２２の当接部間の電気接触を改善する。図１０に示されるように、突起３８，３８’は互いに当接する。突起３８，３８’は球面すなわち円形の輪郭を有するように図示されているが、突起は、突起３８，３８’及びコンタクト１４，１４’の隣接する第１部分２０，２０’又は第２部分２２，２２’間の表面積を増大させるよう、平坦な頂上部を含む任意の数の適当な形状を有することができることを理解されたい。

互いに嵌合するコンタクト６８の別の実施形態において、図１１は図１０と同様であり、第１部分２０，２０’にそれぞれ形成された突起６４，６４’を有する。図示されているように、突起６４，６４’は、コンタクト１４，１４’が結合する際に隣接する第２部分２２，２２’に形成された各突起３８，３８と同じ方向に第１部分２０，２０’からそれぞれ外方に延びている。一実施形態において、突起６４，６４’は突起３８，３８’よりも小さい。しかし、コンタクト６８が互いに嵌合する際に突起６４，６４’及び対応する突起３８，３８’が整合するように、突起６４，６４’は寸法が設定され配置される。コンタクト１４’に対してコンタクト１４が十分に移動する際に、突起６４，６４’は、当接接触の方向への更なる移動に抗するよう、突起３８，３８’とは反対側の窪み部７０，７０’に当接する。換言すると、突起６４，６４’は、互いに当接接触する際に突起３８，３８’の当接の維持を補助するよう作用し、互いに嵌合するコンタクト６８間の物理的及び電気的接触を強化する。

互いに嵌合するコンタクト６８の別の実施形態において、突起３８，３８’がない点を除き、図１２は図１１と同様である。すなわち、図示されているように、突起６４，６４’は大きく形成され、突起３８，３８’は実質的に除かれている。この構造において、突起６４，６４’はコンタクト１４，１４’が嵌合すると互いに向かって方向付けられるのに対し、突起６４，６４’は、図１１に示される突起３８，３８’とは異なり、互いに当接していない。換言すると、結合の際に、突起６４，６４’は第２部分２２，２２’のほぼ平坦な表面にそれぞれ当接し、これにより、突起が互いに直接当接する構造と比較したように付加的な安定性をもたらす。図１２に示された別の実施形態において、第２部分２２，２２’の両面を変形する突起３８，３８’、すなわち一面の突起及び反対側の面の窪みの代わりに、突起６４’に当接する第２部分２２の領域は、第２部分の一側にのみ窪み７２を有し、反対側の面には実質的に変形がない。同様に、突起６４に当接する第２部分２２’の領域は、第２部分２２’の一面にのみ窪み７２’を有し、反対側の面には実質的に変形がない。この構造は、突起６４，６４’が対応する窪み７２，７２’との当接接触状態の維持を補助するので、互いに嵌合するコンタクト６８は、より安定し、互いに嵌合するコンタクト６８が不注意で結合解除する移動に抗する。換言すると、対応する窪み７２，７２’は、嵌合の際の触覚フィードバックを与えながら、不注意で結合解除することを最小にする積極的なディテントを形成する。

図１３を参照して、コネクタ組立体１０のパネル部材１２への応用例について説明する。図示されているように、パネル部材１２は、構造空間（図示せず）に照明を与えるための発光ダイオード６６を有する。パネル部材１２は、接着剤等により所定位置に固定されるので、構造空間の表面に一旦取り付けられると、除去は極めて困難ないし不可能である。パネル部材１２は単独又は総合的に長い長さを有することができるので、取付作業者が取付前に全てのパネル部材１２を予め組み立てることは現実的ではない。さらに、第１パネル部材１２が構造空間の表面に一旦取り付けられると、従来の「直接取付」型の端部対端部の接続を用いて第１パネル部材１２に第２パネル部材１２を結合することはできない。すなわち、コンタクト１４は、本発明により許容されている方向５８（図８参照）等の複数の異なる方向から結合することを許容するよう構成されなければならない。

図示されたコネクタ組立体ハウジングに固定された１対のコネクタコンタクトを有するのに対し、コネクタ組立体を形成するためにハウジングが１個のコネクタコンタクト又は３個以上のコネクタコンタクトを有してもよいことを理解されたい。さらに、隣接するパネル部材を相互接続するために、複数のコネクタ組立体を使用してもよい。

好適な実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を加え、本発明の要素を等価物に置換できることを理解するであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示を特定の状況又は材料に適用する多くの変更を加えることができる。従って、本発明は、本発明を実施するために考えられたベストモードとして開示された特定実施形態に限定しないことが意図されているが、特許請求の範囲の技術的範囲内の全ての実施形態を含む。

本発明の電気コンタクトの一実施形態を上から見た斜視図である。 本発明の電気コンタクトの一実施形態を上から見た斜視図である。 本発明の電気コンタクトの別の実施形態を上から見た斜視図である。 本発明の電気コンタクトのさらに別の一実施形態を上から見た斜視図である。 本発明のパネル部材に固定されたコネクタ組立体の一実施形態を上から見た斜視図である。 本発明のパネル部材に固定されたコネクタ組立体の一実施形態を上から見た斜視図である。 本発明のパネル部材にそれぞれ固定された結合前の互いに嵌合する電気コネクタ組立体を上から見た斜視図である。 コネクタが嵌合できる複数の方向を示す、本発明の互いに嵌合する電気コネクタを示す概略正面図である。 本発明の嵌合後の電気コネクタ組立体を示す正面図である。 本発明の互いに嵌合するコネクタのコンタクト構造の実施形態を示す断面図である。 本発明の互いに嵌合するコネクタのコンタクト構造の実施形態を示す断面図である。 本発明の互いに嵌合するコネクタのコンタクト構造の実施形態を示す断面図である。 本発明の異なるパネル部材の嵌合後の１対のコネクタを示す用途の正面図である。 嵌合後の各電気コネクタ組立体が本発明のコネクタ組立体に対して回転して回転可能に接続された点を除き、図９と同様の正面図である。 本発明の各パネル部材に固定された、コネクタ組立体が図６と同様に構成された、嵌合前の電気コネクタ組立体を上から見た斜視図である。

１０ コネクタ組立体
１０’ 第２コネクタ組立体
１２ パネル部材
１４，１４’ コンタクト
２０，２０’ 第１部分
２２，２２’ 第２部分
２４ 傾斜領域
３０ テーパー部
３８ 突起

Claims (10)

1. 第２パネル部材に固定された第２コネクタ組立体（１０’）と電気的に結合するために、パネル部材（１２）に固定されるコネクタ組立体（１０）であって、
   前記コネクタ組立体の各々は、互いに所定の間隔に配置された第１部分（２０，２０’）及び第２部分（２２，２２’）を有するコンタクト（１４，１４’）を具備し、
   該コンタクトの各々の前記所定の間隔は、他のコンタクトの第２部分を受容するよう構成されると共に配置され、
   前記コネクタ組立体及び前記第２コネクタ組立体の前記第２部分及び対応する前記第１部分及び前記第２部分は、回転接続可能であることを特徴とするコネクタ組立体。
2. 前記第２部分及び前記コネクタ組立体の対応する前記所定の間隔は、複数の方向から嵌合できることを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
3. 前記第１部分及び前記第２部分の少なくとも一方に、突起（３８）が形成され、
   該突起は、前記対応する第２部分に向かって延びる前記第１部分に形成され、
   前記突起は、前記対応する第１部分に向かって延びる前記第２部分に形成され、
   これらの前記突起は、前記コネクタ組立体が嵌合する際に、互いに向かって延びていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
4. 前記第１部分は傾斜領域（２４）を有することを特徴とする請求項３記載のコネクタ組立体。
5. 前記傾斜領域は、前記第１部分の周辺の少なくとも一部に沿って延びていることを特徴とする請求項４記載のコネクタ組立体。
6. 前記コネクタ組立体及び前記第２コネクタ組立体は実質的に同形であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
7. 前記第１部分及び前記第２部分は実質的に平行であることを特徴とする請求項６記載のコネクタ組立体。
8. 前記第１部分及び前記第２部分の少なくとも一方の周辺の少なくとも一部は、テーパー部（３０）を有することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
9. 前記コネクタ組立体が嵌合する間、前記パネル部材は互いに平行又は非平行を維持されることを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
10. 前記対応するコンタクトは雌雄同形であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。

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