JP2013218803A - コネクタ及びコネクタの接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器の電極とコネクタのコンタクト部との電気的な接続をより確実に行なうことのできるコネクタを提供する。
【解決手段】金属材料により形成されたコンタクト部１０と、前記コンタクト部を一部覆うように形成されたハウジング部５０と、前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、電気機器における電極と接触する接触部１１ａ、及び、前記接触部よりも前記ハウジング部側に設けられた突出し部２０と、前記電気機器における電極と対向する面に設けられたハウジング部外壁５２と、を有し、前記電気機器における電極と前記接触部とが接触することにより、前記コンタクト部と前記電気機器における電極とが電気的に接続されるものであって、前記コンタクト部と前記電気機器における電極とが電気的に接続される際には、前記ハウジング部外壁と、前記突出し部とが接触している。
【選択図】図４

Description

本発明は、コネクタ及びコネクタの接続方法に関する。

携帯電話機等の携帯用電子機器においてはバッテリー等が搭載されているが、このバッテリー等に充電を行う際には、バッテリー等に設けられた電極を充電器等に設けられたバッテリーコネクタに接触させて充電が行なわれている。このようなバッテリーコネクタは、通常、コネクタハウジングと、コネクタハウジングにおける接触面側に突き出したバネ性を有するコンタクトにより形成されており、バッテリーの電極をコンタクトに押し当てることにより、コンタクトはバネの復元力に抗して変位する構造となっている。このようにコンタクトが変位することにより生じた復元力により、コンタクトが、バッテリーの電極に押しつけられ、コンタクトとバッテリーの電極との接触状態が維持される。

特開２００８−２１８０３５号公報 特開２００８−１６６１９８号公報 特開平１１−２５０９６６号公報

ところで、コンタクトをバッテリーの電極に接触させた際、バッテリーの電極がコンタクトに押し当てられた状態で、コンタクトとバッテリーの電極との接触点が移動しないと、バッテリーの電極等の表面に金属酸化膜等が形成されている場合に、コンタクトとバッテリーの間において十分な導通が得られず、バッテリーへの充電を行なうことができない場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、バッテリーの電極等の表面に金属酸化膜等が形成されている場合においても、バッテリーの電極の表面に形成されている金属酸化膜を容易に除去することができ、確実にバッテリーの電極との電気的な導通を得ることのできる構造のコネクタ及びコネクタの接続方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、金属材料により形成されたコンタクト部と、前記コンタクト部を一部覆うように形成されたハウジング部と、前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、電気機器における電極と接触する接触部と、前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、前記接触部よりも前記ハウジング部側に設けられた突出し部と、前記ハウジング部において、前記電気機器における電極と対向する面に設けられたハウジング部外壁と、を有し、前記電気機器における電極と前記接触部とが接触することにより、前記コンタクト部と前記電気機器における電極とが電気的に接続されるものであって、前記コンタクト部と前記電気機器における電極とが電気的に接続される際には、前記ハウジング部外壁と、前記突出し部とが接触していることを特徴とする。

また、本発明は、金属材料により形成されたコンタクト部と、前記コンタクト部を一部覆うように形成されたハウジング部と、前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、電気機器における電極と接触する接触部と、前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、前記接触部よりも前記ハウジング部側に設けられた突出し部と、前記ハウジング部において、前記電気機器における電極と対向する面に設けられたハウジング部外壁と、を有するコネクタの接続方法において、前記電気機器における電極を前記コンタクト部における前記接触部に接触させる工程と、前記接触させる工程の後、前記電気機器における電極により、前記コンタクト部における前記接触部を押すことにより、前記ハウジング部外壁と、前記突出し部とを接触させる工程と、前記接触させる工程の後、前記電気機器における電極により、更に前記コンタクト部における前記接触部を押すことにより、前記ハウジング部外壁と前記突出し部との接触点を支点として、前記電気機器における電極の表面を前記コンタクト部における接触部が移動する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、バッテリーの電極等の表面に金属酸化膜等が形成されている場合においても、バッテリーの電極の表面に形成されている金属酸化膜を容易に除去することができ、確実にバッテリーの電極との電気的な導通を得ることのできる構造のコネクタ及びコネクタの接続方法を提供することができる。

本実施の形態におけるコネクタの斜視図 本実施の形態におけるコネクタの上面図 本実施の形態におけるコネクタの断面図 本実施の形態におけるコネクタの断面を含む斜視図 コンタクト部の斜視図 コンタクト部の上面図 コンタクト部の正面図 コンタクト部の背面図 コンタクト部の右側面図 コンタクト部の左側面図 コンタクト部の底面図 コンタクト部の断面図 本実施の形態におけるコネクタとバッテリーの電極との接続方法の説明図（１） 本実施の形態におけるコネクタとバッテリーの電極との接続方法の説明図（２） 本実施の形態におけるコネクタとバッテリーの電極との接続方法の説明図（３） 本実施の形態における他のコネクタの斜視図 本実施の形態における他のコネクタのハウジング部の斜視図 本実施の形態における他のコネクタのハウジング部の側面図 本実施の形態における他のコネクタのコンタクト部の斜視図

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

ところで、バッテリーの電極の表面に金属酸化膜が形成されている場合、金属酸化膜を除去することは容易ではなく、単にコネクタにおけるコンタクトとバッテリーの電極とが接触した程度では除去することができない。従って、バッテリーの電極の表面に形成された金属酸化膜を除去するためには、コネクタにおけるコンタクト等により、バッテリーの電極の表面に形成されている酸化膜を強い力で削り取ることにより除去する必要がある。しかしながら、このような強い力は、従来の構造のコンタクトにおけるバネ性の復元力では十分には得られなかった。

また、バッテリーの電極の表面に形成された金属酸化膜を除去する際には、コンタクトにおけるバッテリーの電極との接触点の位置を比較的大きく移動させることが好ましい。即ち、コンタクトにおけるバッテリーの電極との接触点の位置の移動量が小さい場合には、バッテリーの電極の表面に形成されている金属酸化膜は、削り取られることなく、単に押しつけられるため、金属酸化膜はバッテリーの電極の表面に残った状態のままとなる。このように、バッテリーの電極の表面に金属酸化膜が残ったままの状態では、バッテリーの電極とコンタクトの間において十分な導通を得ることはできない。

従って、バッテリーの電極の表面に形成された金属酸化膜を除去するためには、バッテリーの電極の表面に、コンタクトを強い力で押し当てた状態で、コンタクトの接触位置を比較的大きく移動させることができるものであることが好ましい。

（コネクタの構造）
次に、図１〜図４に基づき、本実施の形態におけるコネクタの構造について説明する。本実施の形態におけるコネクタは、バッテリーコネクタと呼ばれるものであり、携帯電話等のバッテリー１００の不図示の電極と接触させた状態で、電力を供給することにより、バッテリー１００を充電する用途等に用いられる。尚、図１は、本実施の形態におけるコネクタの斜視図であり、図２は上面図であり、図３は、図２における一点鎖線２Ａ−２Ｂにおいて切断した断面図であり、図４は、図２における一点鎖線２Ａ−２Ｂにおいて切断した状態を示す斜視図である。また、本実施の形態においては、バッテリーは電気機器として記載する場合がある。

本実施の形態におけるコネクタは、３つのコンタクト部１０と、これらのコネクタ部１０の一部を覆うように形成されたハウジング部５０とを有している。コンタクト部１０は、導電性及び弾性を有する金属材料等により形成されており、例えば、銅（Ｃｕ）を含む材料により形成されている。また、コンタクト部１０は、バッテリー１００における不図示の電極と接触する接触部１１ａを有しており、また、突出し部２０と、突出し部２０の周囲の金属材料を一部除去することにより形成された開口部２１を有している。また、ハウジング部５０は、絶縁体により形成されており、例えば、樹脂材料等により形成されている。

更に、図５〜図１２を加えて、コンタクト部１０について説明する。尚、図５は、コンタクト部１０の斜視図であり、図６は上面図であり、図７は正面図であり、図８は背面図であり、図９は右側面図であり、図１０は左側面図であり、図１１は底面図である。また、図１２は、図６における一点鎖線６Ａ−６Ｂにおいて切断した断面図である。

本実施の形態におけるコネクタにおいては、コンタクト部１０は、平板状の銅板等を打ち抜き及び折曲げ等の加工をすることにより形成されている。コンタクト部１０は、コンタクト部１０を形成する銅板等を折曲げることにより形成された第１の折曲げ部１１、第２の折曲げ部１２、第３の折曲げ部１３、第４の折曲げ部１４、第５の折曲げ部１５、第６の折曲げ部１６を有している。第１の折曲げ部１１は、銅板等を一方の面側に折曲げることにより形成されたものであり、第１の折曲げ部１１の曲げ部分には、バッテリー１００の電極と接触する接触部１１ａが形成されている。尚、接触部１１ａは、バッテリー１００の電極の表面に形成されている金属酸化膜を除去しやすいように、凹凸形状となるように形成されている。また、第２の折曲げ部１２及び第３の折曲げ部１３は、銅板等を一方の面側に折曲げることにより形成されており、第４の折曲げ部１４は、銅板等を他方の面側に折曲げることにより形成されており、第５の折曲げ部１５は、銅板等を一方の面側に折曲げることにより形成されており、第６の折曲げ部１６は、銅板等を他方の面側に折曲げることにより形成されている。

また、第３の折曲げ部１３と第４の折曲げ部１４との間には、第１の平坦部１７が形成されており、接触部１１ａは、バッテリー１００の電極と接触した後、更に、第１の平坦部１７が設けられている側に押される。

また、第５の折曲げ部１５と第６の折曲げ部１６との間には、第１の平坦部１７と略平行な第２の平坦部１８が形成されている。このように、第１の平坦部１７、第４の折曲げ部１４、第５の折曲げ部１５及び第２の平坦部１８により銅板等は逆Ｚ字状に形成されているため、この部分をバネとして機能させることができる。従って、第１の平坦部１７及び第２の平坦部１８に対し、略法線方向に働く復元力を高めることができる。尚、第１の平坦部１７、第４の折曲げ部１４、第５の折曲げ部１５及び第２の平坦部１８により銅板等は逆Ｚ字状に形成されている部分をコンタクトバネ部３０と記載する場合がある。

また、第１の折曲げ部１１と第２の折曲げ部１２との間には、突出し部２０が設けられている。突出し部２０は、銅板等の一部を打ち抜き加工等により周囲と分離させた後、分離された部分を一方の面側に出っ張るように折曲げることにより形成されている。尚、本実施の形態では、打ち抜き加工等により、突出し部２０の周囲の一部には、開口部２１が形成されている。

本実施の形態におけるコネクタは、図１〜図４に示されるように、コンタクト部１０は、第２の折曲げ部１２よりも第１の折曲げ部１１が形成されている部分、即ち、第１の折曲げ部１１及び突出し部２０が、ハウジング部５０より外側にはみ出した状態で設置される。ハウジング部５０には、バッテリー１００の電極により、コンタクト部１０における接触部１１ａが押された際に、コンタクト部１０における第２の平坦部１８と接触するハウジング部内壁５１が設けられている。第２の平坦部１８がハウジング部内壁５１と接触した状態で、バッテリー１００の電極により、コンタクト部１０における接触部１１ａが、更に押されることにより、第１の平坦部１７と第２の平坦部１８の間隔が縮むため復元力が生じ、この復元力による強い力により、コンタクト部１０における接触部１１ａは、バッテリー１００の電極が設けられている側に押される。また、コンタクト部１０において、バッテリー１００の電極１０１と対向する表面にはハウジング部外壁５２が形成されており、後述するように、バッテリー１００の電極１０１により、コンタクト部１０における接触部１１ａが押されることにより、突出し部２０はハウジング部外壁５２と接触する。

（バッテリーの電極との接続方法）
次に、本実施の形態におけるコネクタにおいて、バッテリー１００における電極１０１との接続方法について説明する。

最初、図１３に示されるように、バッテリー１００における電極１０１が、本実施の形態におけるコネクタのコンタクト部１０における接触部１１ａと接触していない状態では、コンタクト部１０には、復元力は発生していない。また、ハウジング部５０において、バッテリー１００における電極１０１と対向する面であるハウジング部外壁５２と、コンタクト部１０における突出し部２０とは接触してはいない。

次に、図１４に示されるように、バッテリー１００における電極１０１が、本実施の形態におけるコネクタのコンタクト部１０における接触部１１ａと接触し、接触部１１ａが押されることにより、接触部１１ａは矢印Ａに示す方向に変位し、コンタクト部１０は矢印Ａに示す方向に移動する。この後、更に、バッテリー１００における電極１０１により、コンタクト部１０が押されることにより、コンタクト部１０には復元力が発生し、この復元力によりコンタクト部１０における接触部１１ａを介し、バッテリー１００における電極１０１に力が加わる。尚、接触部１１ａにおける矢印Ａに示す方向への変位は、コンタクト部１０における突出し部２０が、ハウジング部５０におけるハウジング部外壁５２と接触するまで変位する。

次に、図１５に示されるように、バッテリー１００における電極１０１により、コンタクト部１０における接触部１１ａが、更に押されることにより、コンタクト部１０における突出し部２０がハウジング部外壁５２と接触し、突出し部２０とハウジング部表面５２との接触部分を軸に、接触部１１ａは矢印Ｃに示す方向に変位する。即ち、バッテリー１００における電極１０１により、コンタクト部１０における接触部１１ａが、更に押されることにより、接触部１１ａは矢印Ａに示す方向に変位しながら、バッテリー１００の電極１０１の表面に沿った方向である矢印Ｂに示す方向に変位する。尚、矢印Ｂに示す方向は、矢印Ａに示す方向とは略垂直な方向である。

このように、コンタクト部１０における接触部１１ａは、バッテリー１００の電極１０１の表面を、強い力で押しながら移動するため、バッテリー１００の電極１０１の表面に形成されている金属酸化膜を削り取り除去することができ、金属面を露出させることができる。これにより、バッテリー１００の電極１０１とコンタクト部１０における接触部１１ａとの間において、金属部分同士を直接接触させることができるため、バッテリー１００の電極１０１とコンタクト部１０との電気的な導通を十分にとることができる。本実施の形態においては、ハウジング部外壁５２と突出し部２０とが接触している接触点と、バッテリー１００の電極１０１とコンタクト部１０における接触部１１ａとの接触点との間の距離が短く、コンタクト部１０は、突出し部２０と接触部１１ａとの間の短い距離で変形するため強い復元力が生じる。これにより、コンタクト部１０における接触部１１ａを、バッテリー１００の電極１０１の表面を強い力で押しながら移動させることができる。よって、本実施の形態におけるコネクタでは、バッテリー１００の電極１０１の表面に形成されている金属酸化膜をより確実に除去することができ、バッテリー１００の電極１０１とコンタクト部１０との接触をより確実にすることができる。

（他のコネクタ）
次に、本実施の形態における他のコネクタについて説明する。上記においては、コンタクト部１０に突出し部２０を設けた構造のコネクタについて説明したが、本実施の形態は、コンタクト部において突出し部を設けることなく、ハウジング部に凸部を設けた構造のものであってもよい。具体的には、図１６〜図１９に示すように、開口部２１において、突出し部に相当するものが形成されていないコンタクト部１１０と、凸部１５１が設けられたハウジング部１５０と、により形成されたものであってもよい。このようなコネクタにおいても、不図示のバッテリーにより、コンタクト部１１０の接触部１１ａを介し押されることにより、開口部１２１における縁部１２２がハウジング部１５０の凸部１５１と接触し、更に、縁部１２２と接触部１１ａとの間でコンタクト部１１０が曲げられる。これにより、突出し部２０が設けられている場合と、同様の効果を得ることができる。図１６は、本実施の形態における他のコネクタの斜視図であり、図１７は、ハウジング部１５０の斜視図であり、図１８は、ハウジング部１５０の側面図であり、図１９は、コンタクト部１１０の斜視図である。

本実施の形態におけるコネクタの説明として、バッテリーコネクタの場合について説明したが、本実施の形態におけるコネクタは、バッテリーコネクタ以外の用途にも用いることができる。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１０ コンタクト部
１１ 第１の折曲げ部
１１ａ 接触部
１２ 第２の折曲げ部
１３ 第３の折曲げ部
１４ 第４の折曲げ部
１５ 第５の折曲げ部
１６ 第６の折曲げ部
１７ 第１の平坦部
１８ 第２の平坦部
２０ 突出し部
２１ 開口部
３０ コンタクトバネ部
５０ ハウジング部
５１ ハウジング部内壁
５２ ハウジング部外壁
１００ バッテリー
１０１ 電極

Claims (8)

1. 金属材料により形成されたコンタクト部と、
   前記コンタクト部を一部覆うように形成されたハウジング部と、
   前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、電気機器における電極と接触する接触部と、
   前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、前記接触部よりも前記ハウジング部側に設けられた突出し部と、
   前記ハウジング部において、前記電気機器における電極と対向する面に設けられたハウジング部外壁と、
   を有し、前記電気機器における電極と前記接触部とが接触することにより、前記コンタクト部と前記電気機器における電極とが電気的に接続されるものであって、
   前記コンタクト部と前記電気機器における電極とが電気的に接続される際には、前記ハウジング部外壁と、前記突出し部とが接触していることを特徴とするコネクタ。
2. 前記ハウジング部外壁と前記突出し部とが接触している状態において、前記接触部は前記電気機器の電極の表面を移動するものであることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ハウジング部外壁と前記突出し部とが接触している状態では、前記接触部と前記突出し部との間における前記コンタクト部において、復元力が生じているものであることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記電気機器はバッテリーであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコネクタ。
5. 金属材料により形成されたコンタクト部と、前記コンタクト部を一部覆うように形成されたハウジング部と、前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、電気機器における電極と接触する接触部と、前記ハウジング部より露出しているコンタクト部に設けられており、前記接触部よりも前記ハウジング部側に設けられた突出し部と、前記ハウジング部において、前記電気機器における電極と対向する面に設けられたハウジング部外壁と、を有するコネクタの接続方法において、
   前記電気機器における電極を前記コンタクト部における前記接触部に接触させる工程と、
   前記接触させる工程の後、前記電気機器における電極により、前記コンタクト部における前記接触部を押すことにより、前記ハウジング部外壁と、前記突出し部とを接触させる工程と、
   前記接触させる工程の後、前記電気機器における電極により、更に前記コンタクト部における前記接触部を押すことにより、前記ハウジング部外壁と前記突出し部との接触点を支点として、前記電気機器における電極の表面を前記コンタクト部における接触部が移動する工程と、
   を有することを特徴とするコネクタの接続方法。
6. 前記コンタクト部における接触部が移動する工程においては、前記接触点と前記突出し部との間における前記コンタクト部において、復元力が生じているものであることを特徴とする請求項５に記載のコネクタの接続方法。
7. 前記電気機器における電極の表面を前記コンタクト部における接触部が移動することにより、前記電気機器における電極の表面に形成されている金属酸化膜が除去されることを特徴とする請求項５または６に記載のコネクタの接続方法。
8. 前記電気機器はバッテリーであることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のコネクタの接続方法。

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