JP2012099294A - 嵌合検知型コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】プラグとソケットからなるコネクタの接続検知精度が高く、プラグ及びソケットの小型化を図るのに有効な嵌合検知型コネクタの提供を目的とする。
【解決手段】ソケットとプラグとの嵌合状態を検知するスイッチ部を備えたコネクタであって、前記ソケットのソケットハウジングと前記プラグのプラグハウジングとのうち、いずれか一方のハウジングは嵌合方向に向けて突出したアーム状のロック部を有し、前記ロック部は嵌合方向に対して直交する内外方向に弾性変形可能で、且つ、外側方向に突出したロック爪を有し、他方のハウジングは当該ハウジングの内側に前記ロック爪の挿入孔と当該挿入孔に挿入されたロック爪が外側方向に弾性復帰することで係止する被係止部を有し、前記スイッチ部は前記他方のハウジングの内側に有するとともに、固定片と弾性を有する可動片とからなり、前記ロック爪が前記被係止部に係止する際に可動片を外側方向に押圧し、スイッチのＯＮ／ＯＦＦが切り替わることを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】ソケットとプラグとの嵌合状態を検知するスイッチ部を備えたコネクタであって、前記ソケットのソケットハウジングと前記プラグのプラグハウジングとのうち、いずれか一方のハウジングは嵌合方向に向けて突出したアーム状のロック部を有し、前記ロック部は嵌合方向に対して直交する内外方向に弾性変形可能で、且つ、外側方向に突出したロック爪を有し、他方のハウジングは当該ハウジングの内側に前記ロック爪の挿入孔と当該挿入孔に挿入されたロック爪が外側方向に弾性復帰することで係止する被係止部を有し、前記スイッチ部は前記他方のハウジングの内側に有するとともに、固定片と弾性を有する可動片とからなり、前記ロック爪が前記被係止部に係止する際に可動片を外側方向に押圧し、スイッチのＯＮ／ＯＦＦが切り替わることを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、プラグとソケットとが嵌合することで電気接続するコネクタにおいて嵌合状態を検知するためのスイッチ機能を備えたコネクタに関する。
プラグとソケットとを嵌合することで電気接続するコネクタにあって、プラグ端子又はソケット端子に電圧が印可された状態にて端子同士を嵌合接続すると、この接続の際にリークが発生し、接点部に絶縁部が生成したり、回路基板に不具合が生じるのを防止すべく、端子間の嵌合状態を検知するためのスイッチ部を備えたコネクタは公知である。
例えば、図８及び図９に従来のコネクタの構造例を示す。
図８は、ソケット１１０のソケットハウジング１１１とプラグ１２０のプラグハウジング１２１を嵌合接続する際に、プラグハウジング１２１内に固定片１３１と可動片１３２とからなるスイッチ部を形成してあり、ソケット端子１１５を収容した絶縁壁１１１ａの側壁で可動片１３２を外側に押圧し、固定片１３１との接点接触を離間させる構造となっている。
その拡大図を図９（ａ）に示す。
ソケット端子１１５とプラグ端子１２５とが接続して、嵌合移動中に絶縁壁１１１ａの先端が可動片１３２に当接することになるために接続寸法Ｌ１が短く、嵌合が不完全な状態で固定片１３１と可動片１３２との接点１３２ａが離間することになる。
また、図９（ｂ）に示すように絶縁壁１１１ａの先端にて可動片１３２を下方向に押圧する場合も同様にプラグ端子１２５とソケット端子１１５とが接続移動中にスイッチの切り替えが生じ、接続寸法Ｌ２を充分に確保することができないだけでなく、端子の移動中にスイッチが切り替わることから、ソケット１１０がプラグ１２０に斜めに嵌合したような場合には複数ある端子の一部が接続する前にスイッチが切り替わってしまう問題もあった。
例えば、図８及び図９に従来のコネクタの構造例を示す。
図８は、ソケット１１０のソケットハウジング１１１とプラグ１２０のプラグハウジング１２１を嵌合接続する際に、プラグハウジング１２１内に固定片１３１と可動片１３２とからなるスイッチ部を形成してあり、ソケット端子１１５を収容した絶縁壁１１１ａの側壁で可動片１３２を外側に押圧し、固定片１３１との接点接触を離間させる構造となっている。
その拡大図を図９（ａ）に示す。
ソケット端子１１５とプラグ端子１２５とが接続して、嵌合移動中に絶縁壁１１１ａの先端が可動片１３２に当接することになるために接続寸法Ｌ１が短く、嵌合が不完全な状態で固定片１３１と可動片１３２との接点１３２ａが離間することになる。
また、図９（ｂ）に示すように絶縁壁１１１ａの先端にて可動片１３２を下方向に押圧する場合も同様にプラグ端子１２５とソケット端子１１５とが接続移動中にスイッチの切り替えが生じ、接続寸法Ｌ２を充分に確保することができないだけでなく、端子の移動中にスイッチが切り替わることから、ソケット１１０がプラグ１２０に斜めに嵌合したような場合には複数ある端子の一部が接続する前にスイッチが切り替わってしまう問題もあった。
特許文献１にロック部材が被ロック部材に係止する際のロック部材の復元変位にて可動接点片が固定接点片から接離する構造のコネクタを開示する。
しかし、同公報に開示するコネクタのスイッチ構造は、可動接点片の被押圧部がハウジングの外側に突出し、外部に露出した構造になっているためにコネクタの接続時に不本意に触れ、コネクタの嵌合の前にスイッチが切り替わってしまう恐れがある。
さらには外部に露出している可動片が不本意に変形してしまったり、弾性復元力が失われたりする恐れもある。
しかし、同公報に開示するコネクタのスイッチ構造は、可動接点片の被押圧部がハウジングの外側に突出し、外部に露出した構造になっているためにコネクタの接続時に不本意に触れ、コネクタの嵌合の前にスイッチが切り替わってしまう恐れがある。
さらには外部に露出している可動片が不本意に変形してしまったり、弾性復元力が失われたりする恐れもある。
本発明はプラグとソケットからなるコネクタの接続検知精度が高く、プラグ及びソケットの小型化を図るのに有効な嵌合検知型コネクタの提供を目的とする。
本発明に係るコネクタは、ソケットとプラグとの嵌合状態を検知するスイッチ部を備えたコネクタであって、前記ソケットのソケットハウジングと前記プラグのプラグハウジングとのうち、いずれか一方のハウジングは嵌合方向に向けて突出したアーム状のロック部を有し、前記ロック部は嵌合方向に対して直交する内外方向に弾性変形可能で、且つ、外側方向に突出したロック爪を有し、他方のハウジングは当該ハウジングの内側に前記ロック爪の挿入孔と当該挿入孔に挿入されたロック爪が外側方向に弾性復帰することで係止する被係止部を有し、前記スイッチ部は前記他方のハウジングの内側に有するとともに、固定片と弾性を有する可動片とからなり、前記ロック爪が前記被係止部に係止する際に可動片を外側方向に押圧し、スイッチのＯＮ／ＯＦＦが切り替わることを特徴とする。
ここで、スイッチ部がハウジングの内側に有するとは、スイッチ部の接点部がハウジングの外部に露出していないことをいう。
ここで、スイッチ部がハウジングの内側に有するとは、スイッチ部の接点部がハウジングの外部に露出していないことをいう。
本発明にて、ロック爪は外側方向に弾性復帰するのを補助する弾性材からなる復元補助部材を備えてもよい。
また、ソケットのソケット端子と前記プラグのプラグ端子とが嵌合接続した状態でのみ前記スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを許容するように構成してもよい。
また、ソケットのソケット端子と前記プラグのプラグ端子とが嵌合接続した状態でのみ前記スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを許容するように構成してもよい。
本発明において、可動片を外側方向に押圧することでスイッチのＯＮ／ＯＦＦが切り替わる態様には、プラグとソケットとの嵌合前は可動片が固定片に弾性接触した状態にあり、当該プラグとソケットが嵌合すると、ロック爪が外側に弾性復帰する際に可動片を外側に押圧し、接点が離間する態様の他に、その逆に嵌合前に固定片と可動片が離れた状態から、ロック爪で可動片が外側に押圧されると、この固定片に可動片が接触することで、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わる態様が含まれる。
本発明に係るコネクタは、プラグハウジングとソケットハウジングとのうち、いずれか一方に嵌合方向に向けて突出したアーム状のロック部を有し、他方のハウジングは前記ロック部のロック爪が挿入される挿入孔を当該他方のハウジングの内側に設けたので、プラグとソケットの嵌合状態を検知するスイッチ部もこの他方のハウジングの内側に設けることができるので、従来の特許文献１のように不本意にスイッチ部が何らかに触れ、プラグとソケットの嵌合前にＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わるのを防止する。
また、一方のハウジングに設けたアーム状のロック部に設けたロック爪が、他方のハウジングに設けた被係止部に係止する動きに合せてスイッチ部のＯＮ／ＯＦＦが切り替わることになるので、プラグ端子とソケット端子との嵌合接続が完了すると同時にあるいはそれよりもやや遅れて可動片が外側に押圧され、固定片から接点が離間、あるいはこの固定片に接点が接触することになり、このスイッチ部の切り替えによりプラグ端子とソケット端子との間に電圧が印可されるように設定することで、リークの発生を確実に防ぐことができる。
また、プラグとソケットとの嵌合を取り外す際には、ロック部を内側に押圧しロック爪を被係止部から解除することになり、このロック爪が内側に移動すると必然的にスイッチ部の可動片も内側に移動するので、スイッチ部が確実に切り替わった状態でないとプラグとソケットとの嵌合を外すことができない。
また、ロック爪に復元補助部材を備えることによってプラグとソケットとの嵌合をより強固なものとすると共に、プラグをソケットに挿入した際におけるスイッチ部のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを、より確実なものとすることができる。
また、プラグとソケットとの嵌合を取り外す際には、ロック部を内側に押圧しロック爪を被係止部から解除することになり、このロック爪が内側に移動すると必然的にスイッチ部の可動片も内側に移動するので、スイッチ部が確実に切り替わった状態でないとプラグとソケットとの嵌合を外すことができない。
また、ロック爪に復元補助部材を備えることによってプラグとソケットとの嵌合をより強固なものとすると共に、プラグをソケットに挿入した際におけるスイッチ部のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを、より確実なものとすることができる。
本発明に係るコネクタの構造例を以下、図面に基づいて説明する。
本実施例はソケットにロック爪を設け、プラグにロック爪の挿入孔とスイッチ部を設けた例になっているが、ソケットとプラグの構造はこの逆でもよく本実施例に限定されるものではない。
本実施例はソケットにロック爪を設け、プラグにロック爪の挿入孔とスイッチ部を設けた例になっているが、ソケットとプラグの構造はこの逆でもよく本実施例に限定されるものではない。
図１に示すようにソケット１０は絶縁性である樹脂製のソケットハウジング１１の内部に、筒状の絶縁壁１１ａを形成し、内側に、ケーブル１４の先端に接続したソケット端子１５を収納する。
ソケットハウジング１１は外観図を図６（ａ）に示すように側部の両側にアーム状のロック部１２，１３を有する。
アーム状のロック部１２，１３はソケットハウジング１１の側部からプラグ２０への嵌合方向に向けて突出し、その先端部付近に外側に向けて突出したロック爪１２ａ，１３ａを有する。
ロック部１２，１３はソケットハウジング１１との付け根部１２ｄ，１３ｄを支点にして嵌合方向とは直交する内外方向に弾性変形する。
この付け根部１２ｄ，１３ｄとロック爪１２ａ，１３ａとの間にはロック解除部１２ｂ，１３ｂを有し、このロック解除部を内側に押圧すると、ロックが解除される。
ロック爪１２ａ，１３ａの嵌合方向先端側は嵌合方向に向けて内側に傾斜した斜面部１２ｃ，１３ｃを形成し、後述するプラグ２０の挿入孔２２，２３にロック爪１２ａ，１３ａを挿入する際に挿入方向をガイドする。
ソケットハウジング１１は外観図を図６（ａ）に示すように側部の両側にアーム状のロック部１２，１３を有する。
アーム状のロック部１２，１３はソケットハウジング１１の側部からプラグ２０への嵌合方向に向けて突出し、その先端部付近に外側に向けて突出したロック爪１２ａ，１３ａを有する。
ロック部１２，１３はソケットハウジング１１との付け根部１２ｄ，１３ｄを支点にして嵌合方向とは直交する内外方向に弾性変形する。
この付け根部１２ｄ，１３ｄとロック爪１２ａ，１３ａとの間にはロック解除部１２ｂ，１３ｂを有し、このロック解除部を内側に押圧すると、ロックが解除される。
ロック爪１２ａ，１３ａの嵌合方向先端側は嵌合方向に向けて内側に傾斜した斜面部１２ｃ，１３ｃを形成し、後述するプラグ２０の挿入孔２２，２３にロック爪１２ａ，１３ａを挿入する際に挿入方向をガイドする。
プラグ２０はその外観図を図６（ｂ）に示すように、絶縁樹脂製のプラグハウジング２１の内側にプラグ端子２５とロック爪１２ａ，１３ａの挿入孔２２，２３を有する。
挿入孔２２，２３は、嵌合前のソケット１０の解放状態のロック爪１２ａ，１３ａの左右方向外側の突出先端部よりも内側に位置する摺接壁部２２ａ，２３ａを有し、ロック爪１２ａ，１３ａをこの挿入孔２２，２３に挿入すると図１（ｂ）に示すようにロック部１２，１３が摺接壁部２２ａ，２３ａにより内側に押圧され弾性変形する。
両側の挿入孔２２，２３のうち、少なくとも一方の挿入孔２２には奥側に摺接壁部２２ａを切り欠いた被係止部２２ｂと、さらにその嵌合方向奥側であってプラグハウジング２１の内側にスイッチ収容部２４を有する。
スイッチ収容部２４には導電性の固定片３１と可動片３２からなるスイッチ部３０を有する。
尚、プラグ２０の組み立てに際して丸ピン状の４つのプラグ端子２５は、ケーブル（図示しない）を組み付けた状態でプラグハウジング１２の裏面より、プラグ端子２５を収容する穴に挿入される。
挿入孔２２，２３は、嵌合前のソケット１０の解放状態のロック爪１２ａ，１３ａの左右方向外側の突出先端部よりも内側に位置する摺接壁部２２ａ，２３ａを有し、ロック爪１２ａ，１３ａをこの挿入孔２２，２３に挿入すると図１（ｂ）に示すようにロック部１２，１３が摺接壁部２２ａ，２３ａにより内側に押圧され弾性変形する。
両側の挿入孔２２，２３のうち、少なくとも一方の挿入孔２２には奥側に摺接壁部２２ａを切り欠いた被係止部２２ｂと、さらにその嵌合方向奥側であってプラグハウジング２１の内側にスイッチ収容部２４を有する。
スイッチ収容部２４には導電性の固定片３１と可動片３２からなるスイッチ部３０を有する。
尚、プラグ２０の組み立てに際して丸ピン状の４つのプラグ端子２５は、ケーブル（図示しない）を組み付けた状態でプラグハウジング１２の裏面より、プラグ端子２５を収容する穴に挿入される。
スイッチ部３０は部品の構造例を図４に示し、プラグハウジング２１への組み込み手順を図７に示す。
固定片３１は接点部３１ａを有し、本実施例ではベース部３１ｂ，３１ｃをＬ字型に折り曲げ、ベース部３１ｃに矢印型の爪部を有する係止部３１ｄを形成し、図７（ｂ）に示すようにプラグハウジング２１の裏面に設けた断面Ｌ字型の収容部２６に挿入するだけで組み付けられるようになっている。
可動片３２は固定片３１を裏面側から回り込むようにＵ字形状に折り曲げた接点部３２ａを形成し、さらにその先端側に被押圧部３２ｂを弾性変形可能に備えられている。
このように構成することで、可動片３２の嵌合方向の寸法を抑えながら良好な弾性特性を得ることができる。
可動片３２もランス片３２ｄを有し、図７（ｃ）に示すようにプラグハウジング２１の裏面に設けた収容部２７に挿入するだけで組み込むことができる。
固定片３１は接点部３１ａを有し、本実施例ではベース部３１ｂ，３１ｃをＬ字型に折り曲げ、ベース部３１ｃに矢印型の爪部を有する係止部３１ｄを形成し、図７（ｂ）に示すようにプラグハウジング２１の裏面に設けた断面Ｌ字型の収容部２６に挿入するだけで組み付けられるようになっている。
可動片３２は固定片３１を裏面側から回り込むようにＵ字形状に折り曲げた接点部３２ａを形成し、さらにその先端側に被押圧部３２ｂを弾性変形可能に備えられている。
このように構成することで、可動片３２の嵌合方向の寸法を抑えながら良好な弾性特性を得ることができる。
可動片３２もランス片３２ｄを有し、図７（ｃ）に示すようにプラグハウジング２１の裏面に設けた収容部２７に挿入するだけで組み込むことができる。
ソケット１０とプラグ２０とを図１（ｂ）に示すように嵌合しようとすると、ロック爪１２ａ，１３ａが挿入孔２２，２３に沿って内側に弾性変形しながら進行し、ロック爪１２ａ，１３ａが被係止部２２ｂ，２３ｂに位置するようになると、図１（ｃ）に示すようにロック爪１２ａ，１３ａが被係止部２２ｂ，２３ｂに係止するように外側に弾性復帰する。
この状態の拡大図を図２に示し、可動片３２の被押圧部３２ｂとの位置関係を図５に示す。
ロック爪１２ａの外側先端部が可動片３２の被押圧部３２ｂを外側に押圧するので弾性変形し、接点部３２ａ，３１ａは離れる。
これによりソケット端子１５とプラグ端子２５との接続タイミング（接続寸法Ｌを長く）を充分に確保しながら、スイッチ部３０がＯＮからＯＦＦに切り替わり、これを検知しソケット端子１５とプラグ端子２５とが電気的に接続するように回路を設定することができる。
この状態の拡大図を図２に示し、可動片３２の被押圧部３２ｂとの位置関係を図５に示す。
ロック爪１２ａの外側先端部が可動片３２の被押圧部３２ｂを外側に押圧するので弾性変形し、接点部３２ａ，３１ａは離れる。
これによりソケット端子１５とプラグ端子２５との接続タイミング（接続寸法Ｌを長く）を充分に確保しながら、スイッチ部３０がＯＮからＯＦＦに切り替わり、これを検知しソケット端子１５とプラグ端子２５とが電気的に接続するように回路を設定することができる。
本実施例ではアーム状のロック部１２，１３と絶縁壁１１ａとの間にＵ字形状に折り曲げた復元補助部材１６を取り付けた例になっている。
アーム状のロック部は絶縁性である必要があることから樹脂成形される。
そこで樹脂の弾性力を補強する目的で板バネをＵ字状に折り曲げ、一方の側片１６ａを絶縁壁１１ａの外側の側面に固定し、他方の側片１６ｂをロック爪１２ａの内側１２ｅに当接させてある。
アーム状のロック部は絶縁性である必要があることから樹脂成形される。
そこで樹脂の弾性力を補強する目的で板バネをＵ字状に折り曲げ、一方の側片１６ａを絶縁壁１１ａの外側の側面に固定し、他方の側片１６ｂをロック爪１２ａの内側１２ｅに当接させてある。
上記とは逆にソケット２０とプラグ１０との嵌合接続を解除する場合には、図３に示すようにロック部１２ｂ，１３ｂを押圧力ｆにて内側に矢印の方向に押圧すると、ロック爪１２ａ，１３ａが内側に弾性変形し、被係止部２２ｂ，２３ｂから離れる。
これと同時に可動片３２の被押圧部３２ｂが内側に弾性復帰するので接点部３２ａが固定片３１の接点部３１ａに接触する。
よって、スイッチ部３０のスイッチが切り替わらないと、ソケット１０をプラグ２０から引き抜くことができない。
これと同時に可動片３２の被押圧部３２ｂが内側に弾性復帰するので接点部３２ａが固定片３１の接点部３１ａに接触する。
よって、スイッチ部３０のスイッチが切り替わらないと、ソケット１０をプラグ２０から引き抜くことができない。
１０ ソケット
１１ ソケットハウジング
１２ ロック部
１２ａ ロック爪
１２ｂ ロック解除部
１５ ソケット端子
１６ 復元補助部材
２０ プラグ
２１ プラグハウジング
２２ 挿入孔
２２ｂ 被係止部
２４ スイッチ収容部
２５ プラグ端子
３０ スイッチ部
３１ 固定片
３２ 可動片
１１ ソケットハウジング
１２ ロック部
１２ａ ロック爪
１２ｂ ロック解除部
１５ ソケット端子
１６ 復元補助部材
２０ プラグ
２１ プラグハウジング
２２ 挿入孔
２２ｂ 被係止部
２４ スイッチ収容部
２５ プラグ端子
３０ スイッチ部
３１ 固定片
３２ 可動片
Claims (3)
- ソケットとプラグとの嵌合状態を検知するスイッチ部を備えたコネクタであって、
前記ソケットのソケットハウジングと前記プラグのプラグハウジングとのうち、いずれか一方のハウジングは嵌合方向に向けて突出したアーム状のロック部を有し、
前記ロック部は嵌合方向に対して直交する内外方向に弾性変形可能で、且つ、外側方向に突出したロック爪を有し、
他方のハウジングは当該ハウジングの内側に前記ロック爪の挿入孔と当該挿入孔に挿入されたロック爪が外側方向に弾性復帰することで係止する被係止部を有し、
前記スイッチ部は前記他方のハウジングの内側に有するとともに、固定片と弾性を有する可動片とからなり、前記ロック爪が前記被係止部に係止する際に可動片を外側方向に押圧し、スイッチのＯＮ／ＯＦＦが切り替わることを特徴とする嵌合検知型コネクタ。 - 前記ロック爪は外側方向に弾性復帰するのを補助する弾性材からなる復元補助部材を備えることを特徴とする請求項１記載の嵌合検知型コネクタ。
- 前記ソケットのソケット端子と前記プラグのプラグ端子とが嵌合接続した状態でのみ前記スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを許容することを特徴とする請求項１又は２記載の嵌合検知型コネクタ。
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|---|---|---|---|
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