JP4133431B2 - 電気接続プラグ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気接続プラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器、例えば、携帯電話機、マイクロビデオカメラあるいは携帯情報端末等はディスクトップパソコンとデータを送受信する場合に、クレードル（Ｃｒａｄｌｅ）という接続台（ドッキング・ステーションとも呼ばれる）を利用している。
【０００３】
クレードルとディスクトップパソコンはケーブルで接続され、携帯情報ツールの外面にはリセプタクルが実装され、クレードルにはプラグが実装され、携帯情報ツール側のリセプタクルとクレードル側のプラグが接続されることで、携帯情報ツールとディスクトップパソコン間で速く確実にデータを転送できる。クレードルの最も単純なものには携帯電話機用の充電器を挙げることができる。
【０００４】
従来、この種のクレードルはクレードルに保持される電子機器に固有のものであるが、多種類ある携帯電話機と、これら携帯電話機に対して使用できるコネクタ同士を容易に接続できるコネクタ機構を有する汎用性の高いクレードルが発明されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
前記発明においては、クレードルに携帯電話機を保持する保持レールを立設しており、携帯電話機側のコネクタに接続するコネクタをクレードルは有している。そして、クレードル側のコネクタは、クレードルにスプリングを介して上下、前後左右に移動可能に支持されている。
【０００６】
このように構成することにより、携帯電話機のコネクタとクレードル側のコネクタに相対的な位置ずれがあっても、クレードル側のコネクタが遊動自在に移動し、携帯電話機側のコネクタと嵌合することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１７７６７０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クレードルに前述のようなコネクタ機構を設けることは、クレードルの構成を増やすばかりであり、電子機器側のコネクタ（リセプタクル）とクレードル側のコネクタ（プラグ）とが直接嵌合するほうが構成も簡易となる。
【０００９】
このようなクレードルに搭載されるインターフェースコネクタ（又はＩ／Ｏコネクタ）は、一般的にはコンタクトが２列になっている多極のデュアルインライン（ｄｕａｌ ｉｎ−ｌｉｎｅ）コネクタであり、デュアルインラインプラグはデュアルインラインのコンタクトに直接手が触れないようコンタクトを絶縁性の立設壁で包囲している。デュアルインラインプラグはいわゆるフォーウォール形の壁付（Ｓｈｒｏｕｄｅｄ）になっている。
【００１０】
しかし、クレードルを必要とするような電子機器（例えば、マイクロビデオカメラ）はダウンサイジングが加速しており、当然、前述のような電子機器に取り付けられるデュアルインラインリセプタクルも小型化が要求され、クレードルに取り付けられるデュアルインラインプラグは、コンタクトを包囲している絶縁性の固定立設壁を形成する余地がほとんど無いもの（いわゆる、壁なし形ヘッダー）となってきている。
【００１１】
絶縁性の包囲壁を形成する余地が無いほどデュアルインラインプラグを小型化したとしても、コンタクトが常時剥き出しでは、塵芥が付着したりあるいはコンタクトに手が触れたときは、コンタクトの接触不良の遠因にもなりかねず、デュアルインラインプラグを小型化するにあたり、その対策が求められていた。
【００１２】
更に、保守性を考慮すれば、クレードル側のデュアルインラインプラグには、屈曲板ばねとなる雄型コンタクトを配置し、電子機器側のデュアルインラインリセプタクルには、前述の雄型コンタクトから接触圧を受ける固定コンタクトとなる雌型コンタクトを配置することが望ましい。
【００１３】
すなわち、接触圧を受ける側の固定コンタクトと比較すると、接触圧を与える側のコンタクトの方がコネクタを挿入あるいは抜去を繰り返す上では、一般的には寿命が短く、更に、電子機器側のコネクタを交換することは電子機器を部分的に分解するので一般的には好ましくない。
【００１４】
コネクタを交換するのであれば、寿命が短いとされる屈曲板ばねとなる雄型コンタクトを配置するデュアルインラインプラグをクレードル側のコネクタとすることが好ましい。このことは、クレードル用のコネクタに限定されることなく、ケーブルコネクタについても同様のことが言える。
【００１５】
本発明は、上述した課題を解決すべく、コンタクトが常時剥き出しとならず、小型で多極の電気接続プラグを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を満たすため、以下のような新たな電気接続プラグを発明した。
【００１７】
（１） 相手側リセプタクルに挿入されるためのヘッダー部はフレーム部から突出しており、前記ヘッダー部と前記フレーム部とが一体に形成されている絶縁性のプラグハウジングと、屈曲板ばねによるコンタクトであって、前記ヘッダー部に形成されている取り付け板部を間にして前記屈曲板ばねにおける各々の屈曲頂部が相反するように一対に並列配置されている複数のコンタクトと、前記ヘッダー部が相手側リセプタクルに挿入されていないときは前記複数のコンタクトをその両側から包囲しており、前記ヘッダー部が相手側リセプタクルに挿入されているときは相手側リセプタクルに押されて前記ヘッダー部から前記フレーム部に後退して前記複数のコンタクトを露出させるシャッターと、を備えていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００１８】
（１）記載の発明によれば、「プラグハウジングにおけるフレームにシャッターを摺動可能に内装しており、前記フレームからシャッター部が突出する形でディアルインライン形に配置されているコンタクトを進退自在に包囲している」ので、その第１の効果はコンタクトを包囲している絶縁性の立設壁を不要とし、薄壁のシャッター部でコンタクトを包囲した構成としており、電気接続プラグと相手側リセプタクルを小型化可能となることにある。第２の効果は、この電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入していない状態では、シャッターが進出してコンタクトを包囲しており、コンタクトを手で容易に触れることができず、この電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入した状態では、シャッターが後退してコンタクトが相手側リセプタクルと接触し、相手側リセプタクルがコンタクトを包囲しているので、コンタクトを手で容易に触れることができないことにある。
【００１９】
（２） （１）に記載の電気接続プラグにおいて、前記ヘッダー部を相手側リセプタクルから抜去したときは前記複数のコンタクトを両側から包囲する進出力を前記シャッターに付勢している弾性部材を備えていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００２０】
（２）記載の発明によれば、「（１）に記載の電気接続プラグにおいて、前記ヘッダー部を相手側リセプタクルから抜去したときは前記複数のコンタクトを両側から包囲する進出力を前記シャッターに付勢している弾性部材を備えている」ので、電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入していないときは、弾性部材の付勢力でシャッターがコンタクトを外部から遮断しているので、塵芥や手の接触からコンタクトを保護できる。なお、前記弾性部材は例えば、圧縮コイルばねである。
【００２１】
（３） （１）または（２）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記一対の複数のコンタクトにおける前記一対の屈曲頂部の間隔は、前記ヘッダー部における頂部の幅より僅かに大きくなっており、当該一対の複数のコンタクトは前記相手側リセプタクルに接触圧を付与するように配置されていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００２２】
（３）記載の発明によれば、「（１）または（２）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記一対の複数のコンタクトにおける前記一対の屈曲頂部の間隔は、前記ヘッダー部における頂部の幅より僅かに大きくなっており、当該一対の複数のコンタクトは前記相手側リセプタクルに接触圧を付与するように配置されている」ので、リセプタクルとプラグの結合において、従来のピン接続に換えて薄板ばねによる接続によって、プラグを小型化することができる。
【００２３】
（４） （１）から（３）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、一対に並列配置されている前記複数のコンタクトにおける各々の縁部は前記ヘッダー部の下端に相反するように横設されており、前記複数のコンタクトにおける当該各々の縁部はプリント基板に着座可能としていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００２４】
（４）記載の発明によれば、「（１）から（３）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、一対に並列配置されている前記複数のコンタクトにおける各々の縁部は前記ヘッダー部の下端に相反するように横設されており、前記複数のコンタクトにおける当該各々の縁部はプリント基板に着座可能としている」ので、狭ピッチのコンタクトであっても、プリント基板の座パターンにコンタクトを表面実装することで対応できるようになる。
【００２５】
（５） （１）から（４）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記フレーム部を外被しているシェルを備えており、前記シェルにおける縁部はハンダ溶着性タブが各々相反するように一対に複数横設されており、当該ハンダ溶着性タブは前記プリント基板に着座可能としていること特徴とする電気接続プラグ。
【００２６】
（５）記載の発明によれば、「（１）から（４）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記フレーム部を外装しているシェルを備えており、前記シェルにおける縁部はハンダ溶着性タブが各々相反するように一対に複数横設されており、当該ハンダ溶着性タブは前記プリント基板に着座可能としている」ので、この発明による電気接続プラグは表面実装デバイスと同様にプリント基板上に実装可能となる。
【００２７】
（６） （１）から（４）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、金属薄板の前記シェルは、前記フレーム部を外被すると共に一部が突出して前記ヘッダー部を部分的に外被していること特徴とする電気接続プラグ。
【００２８】
（６）記載の発明によれば、金属薄板のシェルでフレーム部を外被することにより、フレーム部を構造的に補強しており、更にはこのプラグを外被してシールドしている。また、前記シェルは、その一部が突出してヘッダー部を部分的に外被しているので、相手側リセプタクルにおいてヘッダー部が挿入される開口部が金属板で外被されることによって、相手側リセプタクルとこのプラグが挿入状態において、相手側リセプタクルとこのプラグが一体でシールドされることになる。
【００２９】
（７） （１）から（６）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記シャッター部は前記一対の複数のコンタクトを間に対向する第１のシャッター部と第２のシャッター部とを形成しており、前記第１及び第２のシャッター部における両翼にはそれぞれ一対の規制枠を有しており、前記一対の規制枠は対向するように凹字状の溝をそれぞれ形成しており、前記取り付け板部における複数のコンタクトの取り付け面には一対のＬ字状のレールが相反するようにそれぞれ形成されており、前記一対のＬ字状のレールが前記凹字状の溝にはめ合わされており、前記シャッターは進退自在に移動できることを特徴とする電気接続プラグ。
【００３０】
（７）記載の発明によれば、「前記一対のＬ字状のレールが前記凹字状の溝にはめ合わされている」ので、シャッターの平行移動が確実になり、シャッターの上部が容易に開かない構造となる。
【００３１】
（８） （１）から（７）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記プリント基板を介してクレードルに取り付けられていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００３２】
（９） （１）から（８）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記プリント基板を介してケーブル接続されていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００３３】
（１０） （１）から（９）のいずれかに記載の電気接続プラグに接続され得ることを特徴とするリセプタクル。
【００３４】
「絶縁性のプラグハウジング」とは電気的に絶縁された材質で形成されたプラグハウジングと考えてよい。「絶縁性のプラグハウジング」は、コンタクトを電気絶縁体で保持する機能を有しているとしてよい。
【００３５】
「ヘッダー部とプラグフレーム部とが一体に形成されている」とは、プラグハウジングが電気絶縁体の合成樹脂材で一体に成型加工されていてもよい。また、合成樹脂材で一体に成形された後、部分的に機械加工されることを妨げない。更に、全てを一体に削り出し加工することを妨げない。
【００３６】
この発明における「コンタクト」は、０．５ｍｍ程度の挟ピッチで配列するためには「板ばね」であることが好ましい。「コンタクト」をピンで配列すると、コンタクトピンに対応するすり割ソケットピンの外径がある程度必要になり、０．５ｍｍ程度の挟ピッチでコンタクトを配列することが困難になる。
【００３７】
「コンタクト」の極数は、インターフェースコネクタとして使用されるのであれば、４０極は配列される。すなわち、片側２０個まで「コンタクト」が配列可能であり、コネクタの用途に対応して最低片側１３個（２６極）まで配列可能である。
【００３８】
「絶縁性のシャッター」とは電気的に絶縁された材質で形成されたシャッターと考えてよい。「絶縁性のシャッター」は、コンタクトを電気絶縁体で隔絶する機能を有しているとしてよい。「シャッター部」はコンタクトが相手側コネクタに接続されているとき以外は、コンタクトを覆ってコンタクトを外部と隔絶すると考えてよい。
【００３９】
「シャッター」は、シャッター部と、シャッター部の両翼に形成される第１と第２のフランジ部とが一体で成形されていると考えてよく、「一体となったシャッター」は「プラグハウジングにおけるフレーム部」の開口部に、はめ合わされて摺動可能にすべり結合していると考えてよい。
【００４０】
したがって、「シャッター」は、「プラグハウジングにおけるフレーム部」内に入れ子のように内装されているが、静的に内装されているのではなく、摺動可能に可動できるように内装されていると考えてよい。
【００４１】
そして、シャッター部は側面にすり割溝が形成された薄板の箱状に形成されていると考えてよく、フレーム部の上部は、取り付け板部のコンタクト取り付け面側に間隙を設けており、前記間隙を介してシャッター部がコンタクトを覆うように突出していると考えてよい。
【００４２】
このようなシャッターの構造は、ヘッダー部の厚さを小さくすることを可能とし、ひいては、相手側リセプタクルの小型化を可能とするものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００４４】
図１は、本発明による一実施の形態における電気接続プラグの構成を示す斜視分解組立図である。図１における実施の形態では、電気接続プラグ１０（以下、プラグ１０と略称する）は、プラグハウジング１と、コンタクト２と、シャッター３と、シェル４と、圧縮コイルばね５を備えている。
【００４５】
図１の実施の形態においては、絶縁性のプラグハウジング１は、ヘッダー部１Ａとフレーム部１Ｂとが一体に形成されている。ヘッダー部１Ａはフレーム部１Ｂから突出している。
【００４６】
コンタクト２は屈曲板ばねによるコンタクトであって、ヘッダー部１Ａに形成されている取り付け板部１２を間にして前記屈曲板ばねにおける各々の屈曲頂部２１が相反するように一対に複数並列配置されている。
【００４７】
フレーム部１Ｂは箱状に底面が開口しており、フレーム部１Ｂの底面から絶縁性のシャッター３が挿入されてプラグハウジング１とシャッター３が組み立てられる。フレーム部１Ｂの上面は取り付け板部１２と間隙を設けており、前記間隙にシャッター３におけるシャッター部３１が入り、シャッター部３１がコンタクト２を包囲する。
【００４８】
シャッター３は、シャッター部３１と、シャッター部３１の両翼に形成される第１のフランジ部３３Ａと第２のフランジ部３３Ｂとが電気絶縁体で一体に成形されている。
【００４９】
フランジ部３３Ａ及び３３Ｂは、下面が開口した箱状にそれぞれ形成されており、内壁上部には、圧縮コイルばね５の一端を支持する突起３２が形成されている。
【００５０】
シャッター部３１は、第１のシャッター部３１Ａと第２のシャッター部３１Ｂとが対向しており、シャッター部３１Ａ及び３１Ｂとで、複数のコンタクト２を覆うための開口部３０を形成している。また、シャッター部３１の幅方向の両側面には、取り付け板部１２が入るためのすり割溝３１Ｃ及び３１Ｄが形成されている。
【００５１】
シャッター３は、シャッター部３１と、シャッター部３１の両翼に形成されているフランジ部３３Ａ及び３３Ｂとが一体で成形されており、これら一体となったシャッター３はプラグハウジング１におけるフレーム部１Ｂの開口部に、はめ合わされて摺動可能にすべり結合している。
【００５２】
金属薄板で一体に形成されたシェル４は、プラグハウジング１の上方からフレーム部１Ｂに装着されるように組み立てられる。弾性部材となる圧縮コイルばね５は予めシャッター３の底部に組み込まれており、シェル４とプラグハウジング１が組み立てられた後、シェル４の側面が部分的に底面として折り曲げられ、前記折り曲げ片とシャッター３の底部に圧縮コイルばね５が介在するようになる。
【００５３】
絶縁性のプラグハウジング１は、上部に笠部となる頂部１１が形成され、頂部１１の底面から下向きに突出するように取り付け板部１２が形成されている。そして、頂部１１と取り付け板部１２は縦断面Ｔの字状に一体に形成されている。取り付け板部１２の外面には、コンタクト２を埋設するための筋状の浅溝が櫛形に形成されている。
【００５４】
更に、頂部１１と取り付け板部１２を支えるように、一対の立柱１３Ａ及び立柱１３Ｂがプラグハウジング１の上部に形成されている。これら頂部１１と取り付け板部１２の上部と立柱１３Ａ及び１３Ｂは、相手側リセプタクルに挿入されるためのヘッダー部１Ａを形成している。
【００５５】
フレーム部１Ｂの長辺側面には三角形の突起１４Ｂと三角形の突起１４Ｄが形成されている。突起１４Ｂと相反するように三角形の突起１４Ａ（図視せず）も形成されている。同様に、突起１４Ｄと相反するように三角形の突起１４Ｃ（図視せず）も形成されている。これら突起１４Ａ〜１４Ｄは、後述するシェル４の孔４３Ａ〜４３Ｄを係止するためのものである。
【００５６】
また、取り付け板部１２の側面両壁には、複数のコンタクト２が保持されている。なお、コンタクト２の具体的配置は後述する。
【００５７】
シェル４は一枚の金属板から折り曲げ成形されている。シェル４の上部にはＬ字状の折曲片４２Ａと折曲片４２Ｂが対向するように形成されている。同様に、シェル４の上部にはＬ字状の折曲片４２Ｃと折曲片４２Ｄが対向するように形成されている。
【００５８】
また、シェル４の長辺側面には矩形の孔４３Ｂと矩形の孔４３Ｄが貫通している。孔４３Ｂと対向するように孔４３Ａ（図視せず）も形成されている。同様に、孔４３Ｄと対向するように孔４３Ｃ（図視せず）も形成されている。
【００５９】
シェル４の内側断面積はフレーム部１Ｂの外側断面積より僅かに大きく形成されており、プラグハウジング１の上方からシェル４が挿入する形でプラグハウジング１とシェル４が組み立てられる。
【００６０】
折曲片４２Ａ及び折曲片４２Ｂは、立柱１３Ａに対して僅かに浮き出るように外被している。同様に、折曲片４２Ｃ及び折曲片４２Ｄは、立柱１３Ｂに対して僅かに浮き出るように外被している。シェル４及び折曲片４２Ａ〜４２Ｄの作用については後述する。
【００６１】
シェル４はフレーム部１Ｂの外壁と密着するように取り付けられる。つまり、シェル４をプラグハウジング１に挿入して一定の段階になると、矩形の孔４３Ｂ及び４３Ｄに突起１４Ｂ及び１４Ｄが嵌合する。同様に、矩形の孔４３Ａ及び４３Ｃに突起１４Ａ及び１４Ｃが嵌合する。
【００６２】
引き続き、実施の形態におけるプラグ１０の構成を説明する。図２はプラグ１０の組立図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は側面図である。図２（ｂ）の右半分は、図２（ａ）のＸ−Ｘ'断面図である。
【００６３】
図３（ａ）は、図２（ｂ）のＺ−Ｚ'断面図、図３（ｂ）と図３（ｃ）は図２（ｂ）のＹ−Ｙ'断面図である。なお、図３（ｂ）には長コンタクト２Ａが、図３（ｃ）には短コンタクト２Ｂが示されている。
【００６４】
図３（ｂ）に示されるように、屈曲板ばねとなる長コンタクト２Ａは、屈曲頂部２１が相反するように取り付け板部１２を間にして保持されている。そして、長コンタクト２Ａは取り付け板部１２を間にして一対に複数並列配置されている。
【００６５】
同様に、図３（ｃ）に示されるように、屈曲板ばねとなる短コンタクト２Ｂは、屈曲頂部２１が相反するように取り付け板部１２を間にして保持されている。そして、短コンタクト２Ｂは取り付け板部１２を間にして一対に複数並列配置されている。
【００６６】
ここで、長コンタクト２Ａと短コンタクト２Ｂは、それぞれの縁部２２底面から屈曲頂部２１までの間隔の違いで区別している。長コンタクト２Ａにおける縁部２２底面から屈曲頂部２１までの間隔をＴ１とし、短コンタクト２Ｂにおける縁部２２底面から屈曲頂部２１までの間隔をＴ２としたとき、縁部２２底面から屈曲頂部２１までの間隔が長い方が長コンタクト２Ａであり、縁部２２底面から固定端から屈曲頂部２１までの間隔が短い方が短コンタクト２Ｂであり、Ｔ１＞Ｔ２の関係になる。長コンタクト２Ａは、例えば電源ラインに配列され、短コンタクト２Ｂは、例えば信号ラインに配列されている。
【００６７】
長コンタクト２Ａと短コンタクト２Ｂは前述のようにコンタクトが２列になっている多極のデュアルインラインを形成している。
【００６８】
図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）に示されるように、一対に並列配置されている複数のコンタクト２Ａ及び２Ｂにおける各々の縁部２２は、横設するように取り付け板部１２に相反配置されている。そして、複数のコンタクト２Ａ及び２Ｂにおける各々の縁部２２はプリント基板（図示せず）に着座可能としている。
【００６９】
また、図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）に示されるように、シャッター３におけるシャッター部３１は、一対に並列配置されている複数のコンタクト２Ａ及び２Ｂをその両側から包囲している。
【００７０】
そして、図２（ｂ）に示されるように、弾性部材となる圧縮コイルばね５は、プラグハウジング１内に一対配置されている。圧縮コイルばね５の一端はその内径がシャッター３内の突起３２に挿入されおり、圧縮コイルばね５の他端はその内径が、プラグハウジング１内に延出するシェル４におけるリブ４１に挿入されている。すなわち、シャッター３内の突起３２とシェル４におけるリブ４１間に装着されている。
【００７１】
つまり、圧縮コイルばね５は、シャッター３をプラグハウジング１内に押し上げる力を付勢している。言い換えれば、圧縮コイルばね５は、一対に並列配置されている複数のコンタクト２を両側から包囲する進出力を付勢している。
【００７２】
また、図２（ａ）に示されるように、シェル４における縁部はプリント基板に着座するためのハンダ溶着性タブ４４Ａとタブ４４Ｂが各々相反するように一対に横設されている。同様に、ハンダ溶着性タブ４４Ｃとタブ４４Ｄが各々相反するように一対に横設されている。
【００７３】
図４は、プラグ１０が載置されるプリント基板の上面に形成されるパターンレイアウト図である。図４における実施の形態は図１に示されたプラグ１０に対応したパターンレイアウト図である。
【００７４】
図４においては、図２（ａ）に示されるタブ４４Ａ〜４４Ｄが座パターン６Ａ〜６Ｄにハンダ付けにより溶着される。一方、座パターン群６０は図３に示される複数のコンタクト２Ａ及び２Ｂにおける各々の縁部２２がハンダ付けにより溶着される。このようにして、プラグ１０は接続対象物となるプリント基板に表面実装デバイスの如くハンダ付けにより溶着される。
【００７５】
次に、本発明の作用を説明する。図５は、プラグ１０の外観図であり、プラグ１０を相手側リセプタクルに挿入していない状態図である。図６は、プラグ１０の外観図であり、プラグ１０を相手側リセプタクルに挿入したときの状態図である。
【００７６】
図５の縦断面図は図３（ｂ）及び図３（ｃ）に対応しており、シャッター３がコンタクト２を覆っている状態図である。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示されるように、長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂは頂部１１とシャッター部３１に覆われており、長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂコンタクトを手で容易に触れることができない。また、長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂに塵芥が付着することも少なくなる。
【００７７】
また、長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂにおける各々一対の屈曲頂部２１の間隔は、頂部１１の幅より僅かに大きくなっており、当該一対の複数の長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂは相手側リセプタクルに接触圧を付与するように配置されている。
【００７８】
図５における頂部１１と立柱１３Ａ及び立柱１３Ｂを含むヘッダー部１Ａが相手側リセプタクルに挿入される。なお、相手側リセプタクルとの挿入方向を誤らないためのキー溝１５が頂部１１に形成されている。相手側リセプタクルはＨ字状の挿入開口を有しており、相手側リセプタクルにプラグ１０を挿入すると、前記挿入開口の縁にシャッター部３１の上面が当接する。
【００７９】
相手側リセプタクルにプラグ１０が挿入された状態では、前記挿入開口の縁にシャッター部３１が押し下げられ、図６のようにコンタクト２が開放状態となり、コンタクト２が相手側リセプタクルの固定コンタクトに押圧して接触する。
【００８０】
相手側リセプタクルからプラグ１０が抜去されると、圧縮コイルばね５の付勢力でシャッター３は上昇し、シャッター３がコンタクト２を覆っている図５の状態に戻る。
【００８１】
図７は、プラグ１０を相手側リセプタクル９に挿入した状態の断面図である。図７において、プラグ１０におけるヘッダー部１Ａはリセプタクル９における開口部９０に挿入され、リセプタクル９のシャッター９１は、ヘッダー部１Ａに押されて開口部９０の奥に後退している。
【００８２】
図１に示されるように、金属薄板のシェル４は、フレーム部１Ｂを外被すると共に一部が突出して折曲片４２Ａ〜４２Ｄとなり、ヘッダー部１Ａの両翼に形成されている立柱１３Ａ及び１３Ｂを部分的に外被している。一方、図７において、金属薄板のシェル９４は、リセプタクルハウジングを外被しているとともに、開口部９０の縁部からＵの字状に折れ曲がり内壁に延出している。
【００８３】
図７においては、金属薄板のシェル４でフレーム部１Ｂを外被することにより、フレーム部１Ｂを構造的に補強しており、更にはこのプラグ１０を外被してシールドしている。
【００８４】
また、シェル４は、その一部が突出してヘッダー部１Ａを部分的に外被しているので、相手側リセプタクル９においてヘッダー部１Ａが挿入される開口部９０が金属板で外被されることによって、相手側リセプタクル９とこのプラグ１０が挿入状態において、相手側リセプタクル９とこのプラグ１０が一体でシールドされることになる。
【００８５】
次に、シャッター部３１Ａ及び３１Ｂと、プラグハウジング１における取り付け板部１２との関係を図８の斜視図により説明する。
【００８６】
図８において、シャッター部３１は一対の複数のコンタクト２（図１参照）を間に対向する第１のシャッター部３１Ａと第２のシャッター部３１Ｂとを形成している。
【００８７】
シャッター部３１Ａにおける両翼には一対の規制枠３４Ａ及び３４Ｂを有しており、同様に、シャッター部３１Ｂにおける両翼には一対の規制枠３４Ａ及び３４Ｂを有している。そして、前記一対の規制枠３４Ａ及び３４Ｂは対向するように凹字状の溝３５Ａ及び３５Ｂをそれぞれ形成している。
【００８８】
一方、取り付け板部１２における複数のコンタクト２（図１参照）の取り付け面には、一対のＬ字状のレール１２Ａ及び１２Ｂが相反するようにそれぞれ形成されている。
【００８９】
既に説明したように、シャッター３はプラグハウジング１の下面から挿入されて、組み立てられるものであり、図８に示されるように、一対のＬ字状のレール１２Ａ及び１２Ｂが前記凹字状の溝３５Ａ及び３５Ｂに、はめ合わされている。
【００９０】
シャッター部３１Ａ及び３１Ｂと、プラグハウジング１における取り付け板部１２はこのような結合関係になっているので、シャッター３の平行移動が確実になり、シャッター３の上部が一対のＬ字状のレール１２Ａ及び１２Ｂに規制されて、容易に開かない構造となっている。
【００９１】
図４において述べたように、プラグ１０はプリント基板に表面実装されており、当該プリント基板がクレードルに取り付けられることにより、小型で多極のクレードル用の電気接続プラグを提供できることになる。
【００９２】
更に、当該プリント基板をケーブル用シェルで囲み、当該プリント基板とをケーブルで電気接続すれば、ケーブル接続用電気接続プラグも可能となる。
【００９３】
このように、この発明による電気接続プラグはクレードルの構成を増やすことなく、電子機器側のコネクタ（リセプタクル）とクレードル側のコネクタ（プラグ）とが直接嵌合するようにした。この発明による電気接続プラグに接続され得るリセプタクルを有する電子機器は、少なくともリセプタクルの外形に左右されることなく小型化が可能となる。
【００９４】
また、図６の斜視図に示される実施例においては、プラグ１０の横幅Ｗ１は１９．６ｍｍ、奥行Ｄ１は４.１ｍｍ、高さＨ１は９.５ｍｍである。また、プラグ１０の突出部の横幅Ｗ２は１４．７ｍｍ、奥行Ｄ２は２.４ｍｍ、高さＨ２は３.２ｍｍである。コンタクト２のピッチは０．５ｍｍであり、極数は４２極であるが、キー溝１５を有するため２極は使用不可能（接続不可能）となり、実質極数は４０極である。
【００９５】
【発明の効果】
本発明による電気接続プラグは、相手側リセプタクルに接続されないときは、屈曲板ばねによるコンタクトを薄板のシャッターで覆っているので、コンタクトに塵芥が付着したりあるいはコンタクトに手が触れたりすることが無い。
【００９６】
そして、相手側リセプタクルに電気接続プラグを接続したきは、前記シャッターが相手側リセプタクルに押されて、前記シャッターは前記ヘッダー部から前記フレーム部に後退して前記複数のコンタクトを露出させ、電気接続プラグのコンタクトと相手側リセプタクルの固定コンタクトと接続するようになる。
【００９７】
このように、コンタクトを薄板のシャッターで覆うことにより、コンタクトを包囲する絶縁性のカバーハウジングを形成する必要がなくなり、電気接続プラグあるいは相手側リセプタクルを小型化することが可能になった。
【００９８】
また、本発明による電気接続プラグは、クレードル用あるいはケーブル用に使用され、更には、プリント基板とプリント基板接続用にも使用され得る、応用範囲の広い小型防塵用プラグが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による一実施の形態における電気接続プラグの構成を示す斜視分解組立図である。
【図２】 本発明における電気接続プラグの組立図である。
【図３】 本発明における図２の各断面図である。
【図４】 本発明における電気接続プラグが載置されるプリント基板の上面に形成されるパターンレイアウト図である。
【図５】 本発明における電気接続プラグの外観図であり、電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入していない状態図である。
【図６】 本発明における電気接続プラグの外観図であり、電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入したときの状態図である。
【図７】 本発明におけるプラグを相手側リセプタクルに挿入した状態の断面図である。
【図８】 本発明におけるシャッター部と、プラグハウジングにおける取り付け板部との関係を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プラグハウジング
１Ａ ヘッダー部
１Ｂ フレーム部
２ コンタクト
２Ａ 長コンタクト
２Ｂ 短コンタクト
３ シャッター
４ シェル
５ 圧縮コイルばね（弾性部材）
６Ａ〜６Ｄ 座パターン
９ リセプタクル（相手側リセプタクル）
１０ 電気接続プラグ
１１ 頂部
１２ 取り付け板部
１２Ａ レール
１２Ｂ レール
１３Ａ 立柱
１３Ｂ 立柱
１４Ａ〜１４Ｄ 突起
１５ キー溝
２１ 屈曲頂部
２２ 縁部
３０ 開口部
３１ シャッター部
３１Ａ シャッター部
３１Ｂ シャッター部
３１Ｃ すり割溝
３１Ｄ すり割溝
３２ 突起
３３Ａ フランジ部
３３Ｂ フランジ部
３４Ａ 規制枠
３４Ｂ 規制枠
３５Ａ 溝
３５Ｂ 溝
４１ リブ
４２Ａ〜４２Ｄ 折曲片
４３Ａ〜４３Ｄ 孔
４４Ａ〜４４Ｄ タブ
６０ 座パターン群
９０ 開口部
９１ シャッター
９４ シェル
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気接続プラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器、例えば、携帯電話機、マイクロビデオカメラあるいは携帯情報端末等はディスクトップパソコンとデータを送受信する場合に、クレードル（Ｃｒａｄｌｅ）という接続台（ドッキング・ステーションとも呼ばれる）を利用している。
【０００３】
クレードルとディスクトップパソコンはケーブルで接続され、携帯情報ツールの外面にはリセプタクルが実装され、クレードルにはプラグが実装され、携帯情報ツール側のリセプタクルとクレードル側のプラグが接続されることで、携帯情報ツールとディスクトップパソコン間で速く確実にデータを転送できる。クレードルの最も単純なものには携帯電話機用の充電器を挙げることができる。
【０００４】
従来、この種のクレードルはクレードルに保持される電子機器に固有のものであるが、多種類ある携帯電話機と、これら携帯電話機に対して使用できるコネクタ同士を容易に接続できるコネクタ機構を有する汎用性の高いクレードルが発明されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
前記発明においては、クレードルに携帯電話機を保持する保持レールを立設しており、携帯電話機側のコネクタに接続するコネクタをクレードルは有している。そして、クレードル側のコネクタは、クレードルにスプリングを介して上下、前後左右に移動可能に支持されている。
【０００６】
このように構成することにより、携帯電話機のコネクタとクレードル側のコネクタに相対的な位置ずれがあっても、クレードル側のコネクタが遊動自在に移動し、携帯電話機側のコネクタと嵌合することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１７７６７０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クレードルに前述のようなコネクタ機構を設けることは、クレードルの構成を増やすばかりであり、電子機器側のコネクタ（リセプタクル）とクレードル側のコネクタ（プラグ）とが直接嵌合するほうが構成も簡易となる。
【０００９】
このようなクレードルに搭載されるインターフェースコネクタ（又はＩ／Ｏコネクタ）は、一般的にはコンタクトが２列になっている多極のデュアルインライン（ｄｕａｌ ｉｎ−ｌｉｎｅ）コネクタであり、デュアルインラインプラグはデュアルインラインのコンタクトに直接手が触れないようコンタクトを絶縁性の立設壁で包囲している。デュアルインラインプラグはいわゆるフォーウォール形の壁付（Ｓｈｒｏｕｄｅｄ）になっている。
【００１０】
しかし、クレードルを必要とするような電子機器（例えば、マイクロビデオカメラ）はダウンサイジングが加速しており、当然、前述のような電子機器に取り付けられるデュアルインラインリセプタクルも小型化が要求され、クレードルに取り付けられるデュアルインラインプラグは、コンタクトを包囲している絶縁性の固定立設壁を形成する余地がほとんど無いもの（いわゆる、壁なし形ヘッダー）となってきている。
【００１１】
絶縁性の包囲壁を形成する余地が無いほどデュアルインラインプラグを小型化したとしても、コンタクトが常時剥き出しでは、塵芥が付着したりあるいはコンタクトに手が触れたときは、コンタクトの接触不良の遠因にもなりかねず、デュアルインラインプラグを小型化するにあたり、その対策が求められていた。
【００１２】
更に、保守性を考慮すれば、クレードル側のデュアルインラインプラグには、屈曲板ばねとなる雄型コンタクトを配置し、電子機器側のデュアルインラインリセプタクルには、前述の雄型コンタクトから接触圧を受ける固定コンタクトとなる雌型コンタクトを配置することが望ましい。
【００１３】
すなわち、接触圧を受ける側の固定コンタクトと比較すると、接触圧を与える側のコンタクトの方がコネクタを挿入あるいは抜去を繰り返す上では、一般的には寿命が短く、更に、電子機器側のコネクタを交換することは電子機器を部分的に分解するので一般的には好ましくない。
【００１４】
コネクタを交換するのであれば、寿命が短いとされる屈曲板ばねとなる雄型コンタクトを配置するデュアルインラインプラグをクレードル側のコネクタとすることが好ましい。このことは、クレードル用のコネクタに限定されることなく、ケーブルコネクタについても同様のことが言える。
【００１５】
本発明は、上述した課題を解決すべく、コンタクトが常時剥き出しとならず、小型で多極の電気接続プラグを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を満たすため、以下のような新たな電気接続プラグを発明した。
【００１７】
（１） 相手側リセプタクルに挿入されるためのヘッダー部はフレーム部から突出しており、前記ヘッダー部と前記フレーム部とが一体に形成されている絶縁性のプラグハウジングと、屈曲板ばねによるコンタクトであって、前記ヘッダー部に形成されている取り付け板部を間にして前記屈曲板ばねにおける各々の屈曲頂部が相反するように一対に並列配置されている複数のコンタクトと、前記ヘッダー部が相手側リセプタクルに挿入されていないときは前記複数のコンタクトをその両側から包囲しており、前記ヘッダー部が相手側リセプタクルに挿入されているときは相手側リセプタクルに押されて前記ヘッダー部から前記フレーム部に後退して前記複数のコンタクトを露出させるシャッターと、を備えていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００１８】
（１）記載の発明によれば、「プラグハウジングにおけるフレームにシャッターを摺動可能に内装しており、前記フレームからシャッター部が突出する形でディアルインライン形に配置されているコンタクトを進退自在に包囲している」ので、その第１の効果はコンタクトを包囲している絶縁性の立設壁を不要とし、薄壁のシャッター部でコンタクトを包囲した構成としており、電気接続プラグと相手側リセプタクルを小型化可能となることにある。第２の効果は、この電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入していない状態では、シャッターが進出してコンタクトを包囲しており、コンタクトを手で容易に触れることができず、この電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入した状態では、シャッターが後退してコンタクトが相手側リセプタクルと接触し、相手側リセプタクルがコンタクトを包囲しているので、コンタクトを手で容易に触れることができないことにある。
【００１９】
（２） （１）に記載の電気接続プラグにおいて、前記ヘッダー部を相手側リセプタクルから抜去したときは前記複数のコンタクトを両側から包囲する進出力を前記シャッターに付勢している弾性部材を備えていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００２０】
（２）記載の発明によれば、「（１）に記載の電気接続プラグにおいて、前記ヘッダー部を相手側リセプタクルから抜去したときは前記複数のコンタクトを両側から包囲する進出力を前記シャッターに付勢している弾性部材を備えている」ので、電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入していないときは、弾性部材の付勢力でシャッターがコンタクトを外部から遮断しているので、塵芥や手の接触からコンタクトを保護できる。なお、前記弾性部材は例えば、圧縮コイルばねである。
【００２１】
（３） （１）または（２）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記一対の複数のコンタクトにおける前記一対の屈曲頂部の間隔は、前記ヘッダー部における頂部の幅より僅かに大きくなっており、当該一対の複数のコンタクトは前記相手側リセプタクルに接触圧を付与するように配置されていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００２２】
（３）記載の発明によれば、「（１）または（２）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記一対の複数のコンタクトにおける前記一対の屈曲頂部の間隔は、前記ヘッダー部における頂部の幅より僅かに大きくなっており、当該一対の複数のコンタクトは前記相手側リセプタクルに接触圧を付与するように配置されている」ので、リセプタクルとプラグの結合において、従来のピン接続に換えて薄板ばねによる接続によって、プラグを小型化することができる。
【００２３】
（４） （１）から（３）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、一対に並列配置されている前記複数のコンタクトにおける各々の縁部は前記ヘッダー部の下端に相反するように横設されており、前記複数のコンタクトにおける当該各々の縁部はプリント基板に着座可能としていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００２４】
（４）記載の発明によれば、「（１）から（３）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、一対に並列配置されている前記複数のコンタクトにおける各々の縁部は前記ヘッダー部の下端に相反するように横設されており、前記複数のコンタクトにおける当該各々の縁部はプリント基板に着座可能としている」ので、狭ピッチのコンタクトであっても、プリント基板の座パターンにコンタクトを表面実装することで対応できるようになる。
【００２５】
（５） （１）から（４）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記フレーム部を外被しているシェルを備えており、前記シェルにおける縁部はハンダ溶着性タブが各々相反するように一対に複数横設されており、当該ハンダ溶着性タブは前記プリント基板に着座可能としていること特徴とする電気接続プラグ。
【００２６】
（５）記載の発明によれば、「（１）から（４）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記フレーム部を外装しているシェルを備えており、前記シェルにおける縁部はハンダ溶着性タブが各々相反するように一対に複数横設されており、当該ハンダ溶着性タブは前記プリント基板に着座可能としている」ので、この発明による電気接続プラグは表面実装デバイスと同様にプリント基板上に実装可能となる。
【００２７】
（６） （１）から（４）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、金属薄板の前記シェルは、前記フレーム部を外被すると共に一部が突出して前記ヘッダー部を部分的に外被していること特徴とする電気接続プラグ。
【００２８】
（６）記載の発明によれば、金属薄板のシェルでフレーム部を外被することにより、フレーム部を構造的に補強しており、更にはこのプラグを外被してシールドしている。また、前記シェルは、その一部が突出してヘッダー部を部分的に外被しているので、相手側リセプタクルにおいてヘッダー部が挿入される開口部が金属板で外被されることによって、相手側リセプタクルとこのプラグが挿入状態において、相手側リセプタクルとこのプラグが一体でシールドされることになる。
【００２９】
（７） （１）から（６）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記シャッター部は前記一対の複数のコンタクトを間に対向する第１のシャッター部と第２のシャッター部とを形成しており、前記第１及び第２のシャッター部における両翼にはそれぞれ一対の規制枠を有しており、前記一対の規制枠は対向するように凹字状の溝をそれぞれ形成しており、前記取り付け板部における複数のコンタクトの取り付け面には一対のＬ字状のレールが相反するようにそれぞれ形成されており、前記一対のＬ字状のレールが前記凹字状の溝にはめ合わされており、前記シャッターは進退自在に移動できることを特徴とする電気接続プラグ。
【００３０】
（７）記載の発明によれば、「前記一対のＬ字状のレールが前記凹字状の溝にはめ合わされている」ので、シャッターの平行移動が確実になり、シャッターの上部が容易に開かない構造となる。
【００３１】
（８） （１）から（７）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記プリント基板を介してクレードルに取り付けられていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００３２】
（９） （１）から（８）のいずれかに記載の電気接続プラグにおいて、前記プリント基板を介してケーブル接続されていることを特徴とする電気接続プラグ。
【００３３】
（１０） （１）から（９）のいずれかに記載の電気接続プラグに接続され得ることを特徴とするリセプタクル。
【００３４】
「絶縁性のプラグハウジング」とは電気的に絶縁された材質で形成されたプラグハウジングと考えてよい。「絶縁性のプラグハウジング」は、コンタクトを電気絶縁体で保持する機能を有しているとしてよい。
【００３５】
「ヘッダー部とプラグフレーム部とが一体に形成されている」とは、プラグハウジングが電気絶縁体の合成樹脂材で一体に成型加工されていてもよい。また、合成樹脂材で一体に成形された後、部分的に機械加工されることを妨げない。更に、全てを一体に削り出し加工することを妨げない。
【００３６】
この発明における「コンタクト」は、０．５ｍｍ程度の挟ピッチで配列するためには「板ばね」であることが好ましい。「コンタクト」をピンで配列すると、コンタクトピンに対応するすり割ソケットピンの外径がある程度必要になり、０．５ｍｍ程度の挟ピッチでコンタクトを配列することが困難になる。
【００３７】
「コンタクト」の極数は、インターフェースコネクタとして使用されるのであれば、４０極は配列される。すなわち、片側２０個まで「コンタクト」が配列可能であり、コネクタの用途に対応して最低片側１３個（２６極）まで配列可能である。
【００３８】
「絶縁性のシャッター」とは電気的に絶縁された材質で形成されたシャッターと考えてよい。「絶縁性のシャッター」は、コンタクトを電気絶縁体で隔絶する機能を有しているとしてよい。「シャッター部」はコンタクトが相手側コネクタに接続されているとき以外は、コンタクトを覆ってコンタクトを外部と隔絶すると考えてよい。
【００３９】
「シャッター」は、シャッター部と、シャッター部の両翼に形成される第１と第２のフランジ部とが一体で成形されていると考えてよく、「一体となったシャッター」は「プラグハウジングにおけるフレーム部」の開口部に、はめ合わされて摺動可能にすべり結合していると考えてよい。
【００４０】
したがって、「シャッター」は、「プラグハウジングにおけるフレーム部」内に入れ子のように内装されているが、静的に内装されているのではなく、摺動可能に可動できるように内装されていると考えてよい。
【００４１】
そして、シャッター部は側面にすり割溝が形成された薄板の箱状に形成されていると考えてよく、フレーム部の上部は、取り付け板部のコンタクト取り付け面側に間隙を設けており、前記間隙を介してシャッター部がコンタクトを覆うように突出していると考えてよい。
【００４２】
このようなシャッターの構造は、ヘッダー部の厚さを小さくすることを可能とし、ひいては、相手側リセプタクルの小型化を可能とするものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００４４】
図１は、本発明による一実施の形態における電気接続プラグの構成を示す斜視分解組立図である。図１における実施の形態では、電気接続プラグ１０（以下、プラグ１０と略称する）は、プラグハウジング１と、コンタクト２と、シャッター３と、シェル４と、圧縮コイルばね５を備えている。
【００４５】
図１の実施の形態においては、絶縁性のプラグハウジング１は、ヘッダー部１Ａとフレーム部１Ｂとが一体に形成されている。ヘッダー部１Ａはフレーム部１Ｂから突出している。
【００４６】
コンタクト２は屈曲板ばねによるコンタクトであって、ヘッダー部１Ａに形成されている取り付け板部１２を間にして前記屈曲板ばねにおける各々の屈曲頂部２１が相反するように一対に複数並列配置されている。
【００４７】
フレーム部１Ｂは箱状に底面が開口しており、フレーム部１Ｂの底面から絶縁性のシャッター３が挿入されてプラグハウジング１とシャッター３が組み立てられる。フレーム部１Ｂの上面は取り付け板部１２と間隙を設けており、前記間隙にシャッター３におけるシャッター部３１が入り、シャッター部３１がコンタクト２を包囲する。
【００４８】
シャッター３は、シャッター部３１と、シャッター部３１の両翼に形成される第１のフランジ部３３Ａと第２のフランジ部３３Ｂとが電気絶縁体で一体に成形されている。
【００４９】
フランジ部３３Ａ及び３３Ｂは、下面が開口した箱状にそれぞれ形成されており、内壁上部には、圧縮コイルばね５の一端を支持する突起３２が形成されている。
【００５０】
シャッター部３１は、第１のシャッター部３１Ａと第２のシャッター部３１Ｂとが対向しており、シャッター部３１Ａ及び３１Ｂとで、複数のコンタクト２を覆うための開口部３０を形成している。また、シャッター部３１の幅方向の両側面には、取り付け板部１２が入るためのすり割溝３１Ｃ及び３１Ｄが形成されている。
【００５１】
シャッター３は、シャッター部３１と、シャッター部３１の両翼に形成されているフランジ部３３Ａ及び３３Ｂとが一体で成形されており、これら一体となったシャッター３はプラグハウジング１におけるフレーム部１Ｂの開口部に、はめ合わされて摺動可能にすべり結合している。
【００５２】
金属薄板で一体に形成されたシェル４は、プラグハウジング１の上方からフレーム部１Ｂに装着されるように組み立てられる。弾性部材となる圧縮コイルばね５は予めシャッター３の底部に組み込まれており、シェル４とプラグハウジング１が組み立てられた後、シェル４の側面が部分的に底面として折り曲げられ、前記折り曲げ片とシャッター３の底部に圧縮コイルばね５が介在するようになる。
【００５３】
絶縁性のプラグハウジング１は、上部に笠部となる頂部１１が形成され、頂部１１の底面から下向きに突出するように取り付け板部１２が形成されている。そして、頂部１１と取り付け板部１２は縦断面Ｔの字状に一体に形成されている。取り付け板部１２の外面には、コンタクト２を埋設するための筋状の浅溝が櫛形に形成されている。
【００５４】
更に、頂部１１と取り付け板部１２を支えるように、一対の立柱１３Ａ及び立柱１３Ｂがプラグハウジング１の上部に形成されている。これら頂部１１と取り付け板部１２の上部と立柱１３Ａ及び１３Ｂは、相手側リセプタクルに挿入されるためのヘッダー部１Ａを形成している。
【００５５】
フレーム部１Ｂの長辺側面には三角形の突起１４Ｂと三角形の突起１４Ｄが形成されている。突起１４Ｂと相反するように三角形の突起１４Ａ（図視せず）も形成されている。同様に、突起１４Ｄと相反するように三角形の突起１４Ｃ（図視せず）も形成されている。これら突起１４Ａ〜１４Ｄは、後述するシェル４の孔４３Ａ〜４３Ｄを係止するためのものである。
【００５６】
また、取り付け板部１２の側面両壁には、複数のコンタクト２が保持されている。なお、コンタクト２の具体的配置は後述する。
【００５７】
シェル４は一枚の金属板から折り曲げ成形されている。シェル４の上部にはＬ字状の折曲片４２Ａと折曲片４２Ｂが対向するように形成されている。同様に、シェル４の上部にはＬ字状の折曲片４２Ｃと折曲片４２Ｄが対向するように形成されている。
【００５８】
また、シェル４の長辺側面には矩形の孔４３Ｂと矩形の孔４３Ｄが貫通している。孔４３Ｂと対向するように孔４３Ａ（図視せず）も形成されている。同様に、孔４３Ｄと対向するように孔４３Ｃ（図視せず）も形成されている。
【００５９】
シェル４の内側断面積はフレーム部１Ｂの外側断面積より僅かに大きく形成されており、プラグハウジング１の上方からシェル４が挿入する形でプラグハウジング１とシェル４が組み立てられる。
【００６０】
折曲片４２Ａ及び折曲片４２Ｂは、立柱１３Ａに対して僅かに浮き出るように外被している。同様に、折曲片４２Ｃ及び折曲片４２Ｄは、立柱１３Ｂに対して僅かに浮き出るように外被している。シェル４及び折曲片４２Ａ〜４２Ｄの作用については後述する。
【００６１】
シェル４はフレーム部１Ｂの外壁と密着するように取り付けられる。つまり、シェル４をプラグハウジング１に挿入して一定の段階になると、矩形の孔４３Ｂ及び４３Ｄに突起１４Ｂ及び１４Ｄが嵌合する。同様に、矩形の孔４３Ａ及び４３Ｃに突起１４Ａ及び１４Ｃが嵌合する。
【００６２】
引き続き、実施の形態におけるプラグ１０の構成を説明する。図２はプラグ１０の組立図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は側面図である。図２（ｂ）の右半分は、図２（ａ）のＸ−Ｘ'断面図である。
【００６３】
図３（ａ）は、図２（ｂ）のＺ−Ｚ'断面図、図３（ｂ）と図３（ｃ）は図２（ｂ）のＹ−Ｙ'断面図である。なお、図３（ｂ）には長コンタクト２Ａが、図３（ｃ）には短コンタクト２Ｂが示されている。
【００６４】
図３（ｂ）に示されるように、屈曲板ばねとなる長コンタクト２Ａは、屈曲頂部２１が相反するように取り付け板部１２を間にして保持されている。そして、長コンタクト２Ａは取り付け板部１２を間にして一対に複数並列配置されている。
【００６５】
同様に、図３（ｃ）に示されるように、屈曲板ばねとなる短コンタクト２Ｂは、屈曲頂部２１が相反するように取り付け板部１２を間にして保持されている。そして、短コンタクト２Ｂは取り付け板部１２を間にして一対に複数並列配置されている。
【００６６】
ここで、長コンタクト２Ａと短コンタクト２Ｂは、それぞれの縁部２２底面から屈曲頂部２１までの間隔の違いで区別している。長コンタクト２Ａにおける縁部２２底面から屈曲頂部２１までの間隔をＴ１とし、短コンタクト２Ｂにおける縁部２２底面から屈曲頂部２１までの間隔をＴ２としたとき、縁部２２底面から屈曲頂部２１までの間隔が長い方が長コンタクト２Ａであり、縁部２２底面から固定端から屈曲頂部２１までの間隔が短い方が短コンタクト２Ｂであり、Ｔ１＞Ｔ２の関係になる。長コンタクト２Ａは、例えば電源ラインに配列され、短コンタクト２Ｂは、例えば信号ラインに配列されている。
【００６７】
長コンタクト２Ａと短コンタクト２Ｂは前述のようにコンタクトが２列になっている多極のデュアルインラインを形成している。
【００６８】
図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）に示されるように、一対に並列配置されている複数のコンタクト２Ａ及び２Ｂにおける各々の縁部２２は、横設するように取り付け板部１２に相反配置されている。そして、複数のコンタクト２Ａ及び２Ｂにおける各々の縁部２２はプリント基板（図示せず）に着座可能としている。
【００６９】
また、図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）に示されるように、シャッター３におけるシャッター部３１は、一対に並列配置されている複数のコンタクト２Ａ及び２Ｂをその両側から包囲している。
【００７０】
そして、図２（ｂ）に示されるように、弾性部材となる圧縮コイルばね５は、プラグハウジング１内に一対配置されている。圧縮コイルばね５の一端はその内径がシャッター３内の突起３２に挿入されおり、圧縮コイルばね５の他端はその内径が、プラグハウジング１内に延出するシェル４におけるリブ４１に挿入されている。すなわち、シャッター３内の突起３２とシェル４におけるリブ４１間に装着されている。
【００７１】
つまり、圧縮コイルばね５は、シャッター３をプラグハウジング１内に押し上げる力を付勢している。言い換えれば、圧縮コイルばね５は、一対に並列配置されている複数のコンタクト２を両側から包囲する進出力を付勢している。
【００７２】
また、図２（ａ）に示されるように、シェル４における縁部はプリント基板に着座するためのハンダ溶着性タブ４４Ａとタブ４４Ｂが各々相反するように一対に横設されている。同様に、ハンダ溶着性タブ４４Ｃとタブ４４Ｄが各々相反するように一対に横設されている。
【００７３】
図４は、プラグ１０が載置されるプリント基板の上面に形成されるパターンレイアウト図である。図４における実施の形態は図１に示されたプラグ１０に対応したパターンレイアウト図である。
【００７４】
図４においては、図２（ａ）に示されるタブ４４Ａ〜４４Ｄが座パターン６Ａ〜６Ｄにハンダ付けにより溶着される。一方、座パターン群６０は図３に示される複数のコンタクト２Ａ及び２Ｂにおける各々の縁部２２がハンダ付けにより溶着される。このようにして、プラグ１０は接続対象物となるプリント基板に表面実装デバイスの如くハンダ付けにより溶着される。
【００７５】
次に、本発明の作用を説明する。図５は、プラグ１０の外観図であり、プラグ１０を相手側リセプタクルに挿入していない状態図である。図６は、プラグ１０の外観図であり、プラグ１０を相手側リセプタクルに挿入したときの状態図である。
【００７６】
図５の縦断面図は図３（ｂ）及び図３（ｃ）に対応しており、シャッター３がコンタクト２を覆っている状態図である。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示されるように、長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂは頂部１１とシャッター部３１に覆われており、長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂコンタクトを手で容易に触れることができない。また、長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂに塵芥が付着することも少なくなる。
【００７７】
また、長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂにおける各々一対の屈曲頂部２１の間隔は、頂部１１の幅より僅かに大きくなっており、当該一対の複数の長コンタクト２Ａ及び短コンタクト２Ｂは相手側リセプタクルに接触圧を付与するように配置されている。
【００７８】
図５における頂部１１と立柱１３Ａ及び立柱１３Ｂを含むヘッダー部１Ａが相手側リセプタクルに挿入される。なお、相手側リセプタクルとの挿入方向を誤らないためのキー溝１５が頂部１１に形成されている。相手側リセプタクルはＨ字状の挿入開口を有しており、相手側リセプタクルにプラグ１０を挿入すると、前記挿入開口の縁にシャッター部３１の上面が当接する。
【００７９】
相手側リセプタクルにプラグ１０が挿入された状態では、前記挿入開口の縁にシャッター部３１が押し下げられ、図６のようにコンタクト２が開放状態となり、コンタクト２が相手側リセプタクルの固定コンタクトに押圧して接触する。
【００８０】
相手側リセプタクルからプラグ１０が抜去されると、圧縮コイルばね５の付勢力でシャッター３は上昇し、シャッター３がコンタクト２を覆っている図５の状態に戻る。
【００８１】
図７は、プラグ１０を相手側リセプタクル９に挿入した状態の断面図である。図７において、プラグ１０におけるヘッダー部１Ａはリセプタクル９における開口部９０に挿入され、リセプタクル９のシャッター９１は、ヘッダー部１Ａに押されて開口部９０の奥に後退している。
【００８２】
図１に示されるように、金属薄板のシェル４は、フレーム部１Ｂを外被すると共に一部が突出して折曲片４２Ａ〜４２Ｄとなり、ヘッダー部１Ａの両翼に形成されている立柱１３Ａ及び１３Ｂを部分的に外被している。一方、図７において、金属薄板のシェル９４は、リセプタクルハウジングを外被しているとともに、開口部９０の縁部からＵの字状に折れ曲がり内壁に延出している。
【００８３】
図７においては、金属薄板のシェル４でフレーム部１Ｂを外被することにより、フレーム部１Ｂを構造的に補強しており、更にはこのプラグ１０を外被してシールドしている。
【００８４】
また、シェル４は、その一部が突出してヘッダー部１Ａを部分的に外被しているので、相手側リセプタクル９においてヘッダー部１Ａが挿入される開口部９０が金属板で外被されることによって、相手側リセプタクル９とこのプラグ１０が挿入状態において、相手側リセプタクル９とこのプラグ１０が一体でシールドされることになる。
【００８５】
次に、シャッター部３１Ａ及び３１Ｂと、プラグハウジング１における取り付け板部１２との関係を図８の斜視図により説明する。
【００８６】
図８において、シャッター部３１は一対の複数のコンタクト２（図１参照）を間に対向する第１のシャッター部３１Ａと第２のシャッター部３１Ｂとを形成している。
【００８７】
シャッター部３１Ａにおける両翼には一対の規制枠３４Ａ及び３４Ｂを有しており、同様に、シャッター部３１Ｂにおける両翼には一対の規制枠３４Ａ及び３４Ｂを有している。そして、前記一対の規制枠３４Ａ及び３４Ｂは対向するように凹字状の溝３５Ａ及び３５Ｂをそれぞれ形成している。
【００８８】
一方、取り付け板部１２における複数のコンタクト２（図１参照）の取り付け面には、一対のＬ字状のレール１２Ａ及び１２Ｂが相反するようにそれぞれ形成されている。
【００８９】
既に説明したように、シャッター３はプラグハウジング１の下面から挿入されて、組み立てられるものであり、図８に示されるように、一対のＬ字状のレール１２Ａ及び１２Ｂが前記凹字状の溝３５Ａ及び３５Ｂに、はめ合わされている。
【００９０】
シャッター部３１Ａ及び３１Ｂと、プラグハウジング１における取り付け板部１２はこのような結合関係になっているので、シャッター３の平行移動が確実になり、シャッター３の上部が一対のＬ字状のレール１２Ａ及び１２Ｂに規制されて、容易に開かない構造となっている。
【００９１】
図４において述べたように、プラグ１０はプリント基板に表面実装されており、当該プリント基板がクレードルに取り付けられることにより、小型で多極のクレードル用の電気接続プラグを提供できることになる。
【００９２】
更に、当該プリント基板をケーブル用シェルで囲み、当該プリント基板とをケーブルで電気接続すれば、ケーブル接続用電気接続プラグも可能となる。
【００９３】
このように、この発明による電気接続プラグはクレードルの構成を増やすことなく、電子機器側のコネクタ（リセプタクル）とクレードル側のコネクタ（プラグ）とが直接嵌合するようにした。この発明による電気接続プラグに接続され得るリセプタクルを有する電子機器は、少なくともリセプタクルの外形に左右されることなく小型化が可能となる。
【００９４】
また、図６の斜視図に示される実施例においては、プラグ１０の横幅Ｗ１は１９．６ｍｍ、奥行Ｄ１は４.１ｍｍ、高さＨ１は９.５ｍｍである。また、プラグ１０の突出部の横幅Ｗ２は１４．７ｍｍ、奥行Ｄ２は２.４ｍｍ、高さＨ２は３.２ｍｍである。コンタクト２のピッチは０．５ｍｍであり、極数は４２極であるが、キー溝１５を有するため２極は使用不可能（接続不可能）となり、実質極数は４０極である。
【００９５】
【発明の効果】
本発明による電気接続プラグは、相手側リセプタクルに接続されないときは、屈曲板ばねによるコンタクトを薄板のシャッターで覆っているので、コンタクトに塵芥が付着したりあるいはコンタクトに手が触れたりすることが無い。
【００９６】
そして、相手側リセプタクルに電気接続プラグを接続したきは、前記シャッターが相手側リセプタクルに押されて、前記シャッターは前記ヘッダー部から前記フレーム部に後退して前記複数のコンタクトを露出させ、電気接続プラグのコンタクトと相手側リセプタクルの固定コンタクトと接続するようになる。
【００９７】
このように、コンタクトを薄板のシャッターで覆うことにより、コンタクトを包囲する絶縁性のカバーハウジングを形成する必要がなくなり、電気接続プラグあるいは相手側リセプタクルを小型化することが可能になった。
【００９８】
また、本発明による電気接続プラグは、クレードル用あるいはケーブル用に使用され、更には、プリント基板とプリント基板接続用にも使用され得る、応用範囲の広い小型防塵用プラグが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による一実施の形態における電気接続プラグの構成を示す斜視分解組立図である。
【図２】 本発明における電気接続プラグの組立図である。
【図３】 本発明における図２の各断面図である。
【図４】 本発明における電気接続プラグが載置されるプリント基板の上面に形成されるパターンレイアウト図である。
【図５】 本発明における電気接続プラグの外観図であり、電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入していない状態図である。
【図６】 本発明における電気接続プラグの外観図であり、電気接続プラグを相手側リセプタクルに挿入したときの状態図である。
【図７】 本発明におけるプラグを相手側リセプタクルに挿入した状態の断面図である。
【図８】 本発明におけるシャッター部と、プラグハウジングにおける取り付け板部との関係を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プラグハウジング
１Ａ ヘッダー部
１Ｂ フレーム部
２ コンタクト
２Ａ 長コンタクト
２Ｂ 短コンタクト
３ シャッター
４ シェル
５ 圧縮コイルばね（弾性部材）
６Ａ〜６Ｄ 座パターン
９ リセプタクル（相手側リセプタクル）
１０ 電気接続プラグ
１１ 頂部
１２ 取り付け板部
１２Ａ レール
１２Ｂ レール
１３Ａ 立柱
１３Ｂ 立柱
１４Ａ〜１４Ｄ 突起
１５ キー溝
２１ 屈曲頂部
２２ 縁部
３０ 開口部
３１ シャッター部
３１Ａ シャッター部
３１Ｂ シャッター部
３１Ｃ すり割溝
３１Ｄ すり割溝
３２ 突起
３３Ａ フランジ部
３３Ｂ フランジ部
３４Ａ 規制枠
３４Ｂ 規制枠
３５Ａ 溝
３５Ｂ 溝
４１ リブ
４２Ａ〜４２Ｄ 折曲片
４３Ａ〜４３Ｄ 孔
４４Ａ〜４４Ｄ タブ
６０ 座パターン群
９０ 開口部
９１ シャッター
９４ シェル
Claims (5)
- 相手側リセプタクルに挿入されるヘッダー部、及びこのヘッダー部を突出するフレーム部を有し、前記ヘッダー部と前記フレーム部が一体に形成された絶縁性のプラグハウジングと、
屈曲頂部を形成する屈曲板ばねによるコンタクトであって、前記ヘッダー部に形成された取り付け板部を間にして一対の前記屈曲頂部が相反する向きに並列配置された複数のコンタクトと、
前記ヘッダー部が前記相手側リセプタクルに挿入されていないときは、前記複数のコンタクトをその両側から包囲し、前記ヘッダー部が前記相手側リセプタクルに挿入されているときは、前記相手側リセプタクルに押されて前記ヘッダー部から前記フレーム部に後退して前記複数のコンタクトを露出させる箱状のシャッターと、
前記ヘッダー部を前記相手側リセプタクルから抜去したときは、前記複数のコンタクトをその両側から包囲する進出力を前記シャッターに付勢する弾性部材と、
前記フレーム部を外被すると共に一部が突出して前記ヘッダー部を部分的に外被する金属薄板のシェルであって、相反する向きに一対に横設された複数のハンダ溶着性タブを有して、これらのハンダ溶着性タブがプリント基板に着座可能なシェルと、を備え、
前記複数のコンタクトは、前記フレーム部の下端に相反する向きに横設されて、前記プリント基板に着座可能な一対に並列配置された縁部を有し、
前記一対の複数のコンタクトは、前記一対の屈曲頂部の間隔が前記ヘッダー部の頂部の幅より僅かに大きくなっており、前記相手側リセプタクルに接触圧を付与することを特徴とする電気接続プラグ。 - 前記シャッターは、前記一対の複数のコンタクトを間にして対向する一対の第１及び第２シャッター部を有し、
これらの第１及び第２シャッター部は、対向する一対の規制枠を両翼に有し、
これらの規制枠は、進退方向に貫通すると共に対向する一対の凹字状の溝を有し、
前記取り付け板部は、前記一対の溝にはめ合わされて相反する向きに配置された一対のＬ字状のレールを前記複数のコンタクトの取り付け面に有することを特徴とする請求項１記載の電気接続プラグ。 - 前記プリント基板を介してクレードルに取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電気接続プラグ。
- 前記プリント基板を介してケーブル接続されてい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電気接続プラグ。
- 請求項１から４のいずれかに記載の電気接続プラグに接続されることを特徴とする相手側リセプタクル。
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