説明

コネクタ

【課題】高電圧、直流に対応したコネクタを提供する。
【解決手段】一方のコネクタと他方のコネクタとを嵌合することにより電気的に接続されるコネクタにおいて、一方のコネクタには一方の接触端子を有し、他方のコネクタには前記一方の接触端子に接触する他方の接触端子と、前記他方の接触端子に接続されているスイッチ部とを有し、前記スイッチ部は固定部と可動部とを有しており、前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとを嵌合することにより、前記他方のコネクタに設けられた可動端子が前記一方のコネクタの端部と接触し、前記可動端子が移動して前記可動端子を介し前記可動部を押して変形させることにより、前記可動部と前記固定部とが接触するものであることを特徴とするコネクタを提供することにより上記課題を解決する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に電気機器は、電源等より電力の供給を受け動作するものであり、電源より電力の供給を受ける際には、通常コネクタを介し電源より電気機器へ電力が供給される。この際用いられるコネクタは、特許文献1、2に開示されているように、凸状の雄型タイプのコネクタと、凹状の雌型タイプのコネクタを嵌合することにより、電気的に接続を行うものである。
【0003】
一方、近年では、地球温暖化等に対する対策の一つとして、ローカルエリアにおける送電においても、電圧変換や送電等における電力損失が少なく、ケーブルの太さも太くする必要のない、直流で高電圧の電力の供給が検討されている。特に、サーバ等の情報機器においては、大量に電力を消費するためこのような電力供給が望ましいものとされている。
【0004】
ところで、電気機器に供給される電力に関しては、電圧が高いと人体に影響を及ぼす場合や、電子部品の動作に影響を与える場合がある。このような高電圧の電力をサーバ等の情報機器に用いる場合、装置の設置やメンテナンスの際においては、人により作業が行われるため、電気的接続がされている部分であるコネクタは通常の交流の商用電源に用いられるコネクタとは異なるものとする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平5−82208号公報
【特許文献2】特開2003−31301号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
また、スイッチを組み込んだ構成のコネクタでは、電源から供給される電圧が100V以上の場合、または、高電圧で直流である場合、現在使用されているスイッチをそのまま用いることはできない。例えば、電源から供給される電力が直流400Vの場合では、現在の交流100Vに用いられているスイッチでは、十分な安全性や信頼性が確保されていないため、そのまま使用することは危険である。
【0007】
よって、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、高電圧の電力を安全に供給することが可能なコネクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、一方のコネクタと他方のコネクタとを嵌合することにより電気的に接続されるコネクタにおいて、前記一方のコネクタには一方の接触端子を有し、前記他方のコネクタには前記一方の接触端子に接触する他方の接触端子と、前記他方の接触端子に接続されているスイッチ部とを有し、前記スイッチ部は固定部と可動部とを有しており、前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとを嵌合することにより、前記他方のコネクタに設けられた可動端子が前記一方のコネクタの端部と接触し、前記可動端子が移動して前記可動端子を介し前記可動部を押して変形させることにより、前記可動部と前記固定部とが接触するものであることを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、前記一方のコネクタはプラグコネクタであり、前記他方のコネクタはジャックコネクタであることを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、前記一方のコネクタは、複数の前記一方の接触端子を有し、前記他方のコネクタは、複数の前記一方の接触端子に対応して設けられた複数の前記他方の接触端子を有しており、前記スイッチ部は、前記他方の接触端子のうち対応する1の他方の接触端子に接続されているものであることを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、前記一方のコネクタは、複数の前記一方の接触端子を有し、前記他方のコネクタは、複数の前記一方の接触端子に対応して設けられた複数の前記他方の接触端子を有し、前記スイッチ部を2以上有しており、各々の前記スイッチ部は、対応する前記他方の接触端子に各々接続されているものであることを特徴とする。
【0012】
また、本発明は、前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとを嵌合する際には、前記一方の接触端子と前記他方の接触端子とが接触した後、前記スイッチ部における前記固定部と前記可動部とが接触するものであることを特徴とする。
【0013】
また、本発明は、前記他方の接触端子と前記可動部とは接続されているものであることを特徴とする。
【0014】
また、本発明は、前記他方のコネクタには、2つの凸状部を有するフックを有しており、前記一方のコネクタには、一方の凸状部に対応する溝部が形成されており、前記可動端子には、他方の凸状部に対応する爪部が形成されており、前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとが嵌合している状態において、前記溝部に前記一方の凸状部が入り込んでおり、前記可動端子の前記爪部に前記他方の凸状部が引っ掛かることにより、前記可動端子が固定されるものであることを特徴とする。
【0015】
また、本発明は、前記溝部より前記一方の凸状部がはずれる際には、前記他方の凸状部が前記爪部よりはずれるものであることを特徴とする。
【0016】
また、本発明は、前記可動部はバネ部を有しており、前記他方の凸状部が前記爪部よりはずれる際には、前記バネ部の復元力により、前記可動端子が、前記一方のコネクタの側に押され、前記可動部と前記固定部とが離れるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、現状の商用電源の電圧よりも高い電圧の電源、または、直流電源に対応したコネクタであって、これらの電源からの電力を安全に供給することが可能なコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第1の実施の形態におけるコネクタの斜視図
【図2】第1の実施の形態におけるコネクタの側面図
【図3】第1の実施の形態におけるコネクタの上面図
【図4】第1の実施の形態におけるコネクタが嵌合されている状態の斜視図
【図5】第1の実施の形態におけるコネクタが嵌合されている状態の側面図
【図6】第1の実施の形態におけるプラグコネクタの正面図
【図7】第1の実施の形態におけるプラグコネクタの上面図
【図8】第1の実施の形態におけるプラグコネクタの側面図
【図9】第1の実施の形態におけるプラグコネクタの裏面図
【図10】第1の実施の形態におけるプラグコネクタの断面図
【図11】第1の実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図(1)
【図12】第1の実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図(2)
【図13】第1の実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図(3)
【図14】第1の実施の形態におけるジャックコネクタの斜視図(1)
【図15】第1の実施の形態におけるジャックコネクタの斜視図(2)
【図16】第1の実施の形態におけるジャックコネクタの分解図
【図17】第1の実施の形態におけるジャックコネクタの正面図
【図18】第1の実施の形態におけるジャックコネクタの上面図
【図19】第1の実施の形態におけるジャックコネクタの側面図
【図20】第1の実施の形態におけるジャックコネクタの裏面図
【図21】第1の実施の形態におけるコネクタの嵌合方法の説明図(1)
【図22】第1の実施の形態におけるコネクタの嵌合方法の説明図(2)
【図23】第1の実施の形態におけるコネクタの嵌合方法の説明図(3)
【図24】第1の実施の形態におけるコネクタの嵌合方法の説明図(4)
【図25】第1の実施の形態におけるコネクタの嵌合方法の説明図(5)
【図26】第1の実施の形態におけるコネクタの嵌合方法の説明図(6)
【図27】第1の実施の形態における他のコネクタの説明図
【図28】第2の実施の形態におけるコネクタの説明図
【図29】第2の実施の形態における他のコネクタの説明図
【発明を実施するための形態】
【0019】
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。
【0020】
〔第1の実施の形態〕
(コネクタの構造)
第1の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、図1から図3に示されるプラグコネクタ100とジャックコネクタ200からなるものである。
【0021】
プラグコネクタ100は、筐体部分が絶縁体で形成されており、内部に金属等の導電性材料により形成された3つのプラグ電極端子111、112、113を有しており、これらのプラグ電極端子111、112、113は不図示の電源ケーブルが接続されている。プラグコネクタ100は、プラグコネクタ接続部120がジャックコネクタ200の内部に入り込むことにより嵌合し接続される。プラグコネクタ100に設けられるプラグ電極端子111、112、113は、プラグコネクタ接続部120の反対側に露出するように形成されている。尚、本実施の形態における説明では、一例として、プラグ電極端子111は電源のプラスに、プラグ電極端子112は電源のGND(接地電位)に、プラグ電極端子113は電源のマイナスに接続されているものとする。
【0022】
ジャックコネクタ200は、筐体部分が絶縁体で形成されており、プラグコネクタ100のプラグコネクタ接続部120が挿入される凹状部201を有している。また、ジャックコネクタ200は、ジャック電極端子211、212、スイッチ部220を有しており、ジャック電極端子211、212、スイッチ部220の一部は、プリント基板260に接続されている。スイッチ部220は可動部222と固定部221とを有しており、固定部221がプリント基板260と接続され、可動部222がジャックコネクタ200と接続されている。尚、スイッチ部220は、ジャックコネクタ200とプラグコネクタ100とが嵌合していない状態では、可動部222と固定部221とは接触していないため、スイッチが開いた状態となっている。
【0023】
本実施の形態におけるコネクタでは、前述のとおり、図4及び図5に示されるように、プラグコネクタ100のプラグコネクタ接続部120が、ジャックコネクタ200の凹状部201に入り込み嵌合することにより接続されるものである。この際、スイッチ部220における可動部222と固定部221とが接触し電気的に接続され、スイッチが閉じた状態となる。尚、図1は本実施の形態におけるコネクタのジャックコネクタとプラグコネクタが嵌合していない状態における斜視図であり、図2は側面図であり、図3は上面図である。また、図4は本実施の形態におけるコネクタのジャックコネクタとプラグコネクタが嵌合している状態における斜視図であり、図5は側面図である。
【0024】
(プラグコネクタ)
次に、図6から図13に基づき、本実施の形態におけるプラグコネクタ100について説明する。本実施の形態におけるプラグコネクタ100は、前述のとおり、内部に金属等の導電性材料により形成された3つのプラグ電極端子111、112、113を有している。ジャックコネクタ200と接続される側となるプラグコネクタ接続部120側の内部には穴部121が設けられており、穴部121の内部にはプラグ接触端子131、132、133が設けられている。プラグコネクタ100の内部において、プラグ接触端子131、132、133と、プラグ電極端子111、112、113とが各々接続されている。即ち、プラグ電極端子111とプラグ接触端子131とが接続されており、プラグ電極端子112とプラグ接触端子132とが接続されており、プラグ電極端子113とプラグ接触端子133とが接続されている。
【0025】
また、プラグコネクタ100のプラグコネクタ接続部120の表面には、後述するジャックコネクタ200と嵌合している状態において、容易にはずれてしまうことがないように溝部122が設けられている。尚、図6はプラグコネクタの正面図であり、図7は上面図であり、図8は側面図であり、図9は裏面図であり、図10は、図9において一点鎖線9A−9Bにおいて切断した断面図であり、図11は正面側から見た斜視図であり、図12は背面側から見た斜視図であり、図13は裏面側から見た斜視図である。
【0026】
(ジャックコネクタ)
次に、図14から図20に基づき、本実施の形態におけるジャックコネクタ200について説明する。本実施の形態におけるジャックコネクタ200は、絶縁体により形成された筐体部230を有しており、プラグコネクタ100のプラグコネクタ接続部120が挿入される凹状部201が形成されている。ジャック電極端子211、212、スイッチ部220は筐体部230の所定の位置に設置されている。ジャック電極端子211は、筐体部230における凹状部201の内部に延びるジャック接触端子211aとプリント基板260と接続されるジャック接続端子211bとを有している。同様に、ジャック電極端子212は、筐体部230における凹状部201の内部に延びるジャック接触端子212aとプリント基板260と接続されるジャック接続端子212bとを有している。
【0027】
前述のとおり、スイッチ部220は固定部221と可動部222とを有しており、固定部221は、可動部222と接触する接触部を含むバネ部221aとプリント基板260と接続される固定部接続端子221bとを有しており、可動部222は、筐体部230における凹状部201の内部に延びるジャック接触端子222aと、固定部221と接触する接触部222bと、バネ部222cとを有している。
【0028】
また、筐体部230には、可動部222を変形させるための可動端子240が設けられている。可動端子240は、可動部222側に可動部222を押し変形させるための先端部241を有しており、また、プラグコネクタ100とジャックコネクタ200とが嵌合している状態において固定部221と可動部222との電気的な接続を維持するため位置を固定する爪部242を有しており、更に、プラグコネクタ100側にプラグコネクタ100と接触する接触部243を有している。
【0029】
また、本実施の形態におけるジャックコネクタ200では、フック231が設けられており、フック231は金属等のバネ性を有する材料により形成されており、2つの凸状部231a及び231bが設けられている。凸状部231aはジャックコネクタ200とプラグコネクタ100との嵌合状態を維持するためのものであり、凸状部231bは、固定部221と可動部222とが接触している状態における可動端子240の位置を保持するためのものである。本実施の形態においては、フック231は、プラグコネクタ100と接続される側のフック231の端部231cが筐体部230に固定されており、端部231cが固定された状態でフック部231を変形させることが可能である。
【0030】
本実施の形態では、フック231の端部231cは、凸状部231aの側に形成されている。即ち、フック231は、端部231cより、凸状部231a、凸状部231bの順に形成されている。尚、図14はプラグコネクタの正面側から見た斜視図であり、図15は背面側から見た斜視図であり、図16は分解図である。また、図17は、スイッチ部220において固定部221と可動部222とが接触している状態における正面図であり、図18は上面図であり、図19は側面図であり、図20は裏面図である。
【0031】
(接続方法)
次に、本実施の形態におけるコネクタの嵌合方法、即ち、本実施の形態におけるプラグコネクタ100とジャックコネクタ200との接続方法について説明する。
【0032】
最初に、図21に示すように、プラグコネクタ100とジャックコネクタ200とが嵌合していない状態では、スイッチ部220における固定部221と可動部222とは接触していない。
【0033】
次に、図22及び図23に示すように、プラグコネクタ100とジャックコネクタ200とを嵌合させると、プラグコネクタ100におけるプラグコネクタ接続部120の先端部分が可動端子240の接触部243と接触し、可動端子240をジャックコネクタ200の奥に押し込む。これにより、可動端子240の先端部241が可動部222を押し、可動部222の接触部222bが固定部221のバネ部221aの接触部となる部分に接触する。これにより、固定部221と可動部222とが接触し、電気的に接続される。尚、プラグコネクタ100とジャックコネクタ200とを嵌合させる際には、固定部221と可動部222とが接触する前には、プラグコネクタ100におけるプラグ接触端子131とジャックコネクタ200におけるジャック電極端子211のジャック接触端子211aとが接触し電気的に接続されており、同様に、プラグコネクタ100におけるプラグ接触端子132とジャックコネクタ200におけるジャック電極端子212のジャック接触端子212aとが接触し電気的に接続されている。また、プラグコネクタ100におけるプラグ接触端子133とジャックコネクタ200における可動部222のジャック接触端子222aとは接触しているが、可動部222と固定部221とが接触していないため、プラグコネクタ100のプラグ接触端子133とジャックコネクタ200の固定部221とは電気的に接続されておらず電力は供給されない。
【0034】
よって、プラグコネクタ100におけるプラグコネクタ接続部120の先端部分が可動端子240の接触部243が押され、可動端子240の先端部241が可動部222を押して変形させることにより、固定部221と可動部222とを接触させる。これにより、プラグコネクタ100のプラグ接触端子133とジャックコネクタ200の固定部221とは電気的に接続され電力が供給される。図22はこの状態における上面図であり、図23は図22における一点鎖線22A−22Bにおいて切断した断面図であり、図24は一点鎖線22C−22Dにおいて切断した断面図である。
【0035】
この状態では、プラグコネクタ100の溝部122にフック231の凸状部231aが入り込み、可動端子240の爪部242はフック231の凸状部231bに引っ掛かった状態となっており、可動端子240は所定の位置に固定され、可動端子240は、プラグコネクタ100側に移動することなく、スイッチ部220における固定部221と可動部222との接触状態が保たれる。尚、プラグコネクタ100は溝部122にフック231の凸状部231aが入り込んでいる状態の範囲において固定される。即ち、プラグコネクタ100がジャックコネクタ200より離れても、スイッチ部220における固定部221と可動部222との接触状態が保たれる。図25は、図23と同じ断面において、プラグコネクタ100がジャックコネクタ200から少し移動した状態を示す断面図であり、図26は、この断面図の要部拡大図である。
【0036】
また、ジャックコネクタ200よりプラグコネクタ100を取り外すことにより、フック231の凸状部231aがプラグコネクタ100の溝部122の内部からはずれ、プラグコネクタ100がフック231の凸状部231aを外側に押す。これにより、端部231cにおいて固定されているフック231は曲げられ、フック231の凸状部231bに引っ掛かった状態となっていた可動端子240の爪部242がはずれ、可動端子240は、スイッチ部220の可動部222におけるバネ部222cの復元力により、可動端子240は、プラグコネクタ100側に移動し、可動部222と固定部221との接触が離れ、スイッチ部220はスイッチが開いた状態となり電力の供給が遮断される。
【0037】
本実施の形態におけるコネクタでは、電力の供給のオンオフの制御は、プラグコネクタ100におけるプラグ接触端子133とジャックコネクタ200におけるジャック接触端子222aとの間で行なわれるのではなく、スイッチ部220における可動部222と固定部221との間で行なわれる。よって、プラグコネクタ100におけるプラグ接触端子133とジャックコネクタ200におけるジャック接触端子222aとの間等でアークが発生することはなく、コネクタの寿命及び信頼性を高めることができる。また、固定部221に可動部222が接触している状態から可動部222が離れる際には、バネ部222cの復元力の強い力によるものであるため、迅速に離すことができ、たとえこの間でアークが発生したとしてもアークが発生している時間は極めて短く、固定部221及び可動部222においてアークによるダメージは極めて少ない。
【0038】
尚、上記においては、プラグ電極端子113と接続される側にスイッチ部220を設けた構成について説明したが、図27に示すように、プラグ電極端子111と接続される側に、スイッチ部220と同様の固定部226と可動部227を有するスイッチ部225を設けた構成としたものであってもよい。
【0039】
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図28に示すように、プラグ電極端子113と接続される側に、固定部221及び可動部222を有するスイッチ部220を設け、かつ、プラグ電極端子111と接続される側に、固定部226及び可動部227を有するスイッチ部225を設けた構成のものである。これにより、電力の供給のオンオフの制御をプラス側とマイナス側で略同時に行なうことができる。
【0040】
この場合、図29に示すように、スイッチ部220における可動部222とスイッチ部225における可動部227とを同時に押すことのできる一体化された可動端子240aを設けることにより、部品点数を削減することができ低コスト化することが可能である。
【0041】
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。
【0042】
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。
【符号の説明】
【0043】
100 プラグコネクタ
111 プラグ電極端子
112 プラグ電極端子
113 プラグ電極端子
120 プラグコネクタ接続部
121 穴部
122 溝部
131 プラグ接触端子
132 プラグ接触端子
133 プラグ接触端子
200 ジャックコネクタ
211 ジャック電極端子
211a ジャック接触端子
211b ジャック接続端子
212 ジャック電極端子
212a ジャック接触端子
212b ジャック接続端子
220 スイッチ部
221 固定部
221a バネ部
221b 固定部接続端子
222 可動部
222a ジャック接触端子
222b 接触部
222c バネ部
230 筐体部
231 フック
231a 凸状部
231b 凸状部
231c 端部
240 可動端子
241 先端部
242 爪部
243 接触部
260 プリント基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方のコネクタと他方のコネクタとを嵌合することにより電気的に接続されるコネクタにおいて、
前記一方のコネクタには一方の接触端子を有し、
前記他方のコネクタには前記一方の接触端子に接触する他方の接触端子と、前記他方の接触端子に接続されているスイッチ部とを有し、
前記スイッチ部は固定部と可動部とを有しており、
前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとを嵌合することにより、前記他方のコネクタに設けられた可動端子が前記一方のコネクタの端部と接触し、前記可動端子が移動して前記可動端子を介し前記可動部を押して変形させることにより、前記可動部と前記固定部とが接触するものであることを特徴とするコネクタ。
【請求項2】
前記一方のコネクタはプラグコネクタであり、前記他方のコネクタはジャックコネクタであることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
【請求項3】
前記一方のコネクタは、複数の前記一方の接触端子を有し、
前記他方のコネクタは、複数の前記一方の接触端子に対応して設けられた複数の前記他方の接触端子を有しており、
前記スイッチ部は、前記他方の接触端子のうち対応する1の他方の接触端子に接続され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。
【請求項4】
前記一方のコネクタは、複数の前記一方の接触端子を有し、
前記他方のコネクタは、複数の前記一方の接触端子に対応して設けられた複数の前記他方の接触端子を有し、
前記スイッチ部を2以上有しており、
各々の前記スイッチ部は、対応する前記他方の接触端子に各々接続され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。
【請求項5】
前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとを嵌合する際には、前記一方の接触端子と前記他方の接触端子とが接触した後、前記スイッチ部における前記固定部と前記可動部とが接触するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項6】
前記他方の接触端子と前記可動部とは接続されているものであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項7】
前記他方のコネクタには、2つの凸状部を有するフックを有しており、
前記一方のコネクタには、一方の凸状部に対応する溝部が形成されており、
前記可動端子には、他方の凸状部に対応する爪部が形成されており、
前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとが嵌合している状態において、前記溝部に前記一方の凸状部が入り込んでおり、前記可動端子の前記爪部に前記他方の凸状部が引っ掛かることにより、前記可動端子が固定されるものであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項8】
前記溝部より前記一方の凸状部がはずれる際には、前記他方の凸状部が前記爪部よりはずれるものであることを特徴とする請求項7に記載のコネクタ。
【請求項9】
前記可動部はバネ部を有しており、
前記他方の凸状部が前記爪部よりはずれる際には、前記バネ部の復元力により、前記可動端子が、前記一方のコネクタの側に押され、前記可動部と前記固定部とが離れるものであることを特徴とする請求項7または8に記載のコネクタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【公開番号】特開2013−41694(P2013−41694A)
【公開日】平成25年2月28日(2013.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−176408(P2011−176408)
【出願日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【出願人】(501398606)富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Fターム(参考)】