説明

プラグ型コネクタおよびコネクタ

【課題】第1端子とレセプタクル型コネクタの第2端子との接続状態を確実に維持すると共に、数多くの第1端子と第2端子とを小さな力で電気的に確実に接続する。
【解決手段】弾性変形可能なピン状に構成された複数の第1端子11と、第1端子11の基端部11aが固定される固定部12と、第1端子11の長さ方向に沿った第1端子11の移動を許容しつつ長さ方向に対して直交する方向への第1端子11の先端部11b側の移動を規制する移動規制部13と、第1端子11の中央部11cを湾曲するように弾性変形させて第1端子11における先端部11bの移動規制部13からの突出量を変化させることによってレセプタクルコネクタ3との連結状態において第1端子11とレセプタクルコネクタ3の第2端子17との電気的な接続および非接続の切り替えを行う切り替え部15とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の端子を備えたプラグ型コネクタ、およびそのプラグ型コネクタとレセプタクル型コネクタとを備えたコネクタに関するものである。
【背景技術】
【0002】
この種のコネクタとして、特開2008−34316号公報に開示された多ピンコネクタが知られている。この多ピンコネクタは、互いに嵌合可能なプラグコネクタとレセプタクルコネクタとを備えて構成されている。また、プラグコネクタは、複数のコンタクトピン(以下、「プラグ側コンタクトピン」ともいう)を備え、レセプタクルコネクタは、各プラグ側コンタクトピンに電気的に接続される複数のコンタクトピン(以下、「レセプタクル側コンタクトピン」ともいう)を備えている。また、プラグコネクタには、プラグ側コンタクトピンの先端部をその長さ方向に対して直交する方向に押圧するカムが、1つのプラグ側コンタクトピンに対して1つずつ配設されている。また、プラグコネクタには、各カムを回動させるカムシャフトが配設されている。この多ピンコネクタでは、プラグコネクタとレセプタクルコネクタとを嵌合させたときに、各プラグ側コンタクトピンおよび各レセプタクル側コンタクトピンが、各々の外周面同士を近接させた状態(非接触の状態)で重なり合う。この状態で、例えば、カムシャフトに取り付けられているハンドルを回動させたときには、各カムが回動し、これによって各プラグ側コンタクトピンの先端部が長さ方向に対して直交する方向に押圧されて、各レセプタクル側コンタクトピンの外周面に接触して、各プラグ側コンタクトピンと各レセプタクル側コンタクトピンとがそれぞれ電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−34316号公報(第3頁、第1−2図)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、上記の多ピンコネクタには、以下の問題点がある。すなわち、この多ピンコネクタでは、1つのプラグ側コンタクトピンに対して1つずつ配設されたカムが、プラグ側コンタクトピンの長さ方向に対して直交する方向にプラグ側コンタクトピンの先端部を押圧することによってプラグ側コンタクトピンとレセプタクル側コンタクトピンとを電気的に接続している。この場合、プラグ側コンタクトピンとレセプタクル側コンタクトピンとの電気的な接続状態を維持するためには、カムによる押圧状態(カムを回動させた状態)を維持する必要がある。しかしながら、この多ピンコネクタでは、カムによる押圧状態を維持する機構が備えられておらず、また、この状態では、プラグ側コンタクトピンの弾性による反力がカムに作用しているため、軽い衝撃が加えられたり、物が軽く接触しただけで、カムに作用している反力によってカムが逆向きに回動させられて、カムによる押圧状態が解除されるおそれがある。したがって、この多ピンコネクタには、衝撃や物の接触によって押圧が解除されて、これによってプラグ側コンタクトピンとレセプタクル側コンタクトピンとの電気的な接続状態が解除されるおそれがあるという問題点が存在する。
【0005】
また、この多ピンコネクタでは、カムを回動させてプラグ側コンタクトピンを押圧しているが、プラグ側コンタクトピンとレセプタクル側コンタクトピンとを確実に接続させるためには、プラグ側コンタクトピンの先端部をある程度大きく変位(移動)させる必要がある。この場合、弾性体に加える力は変位量に比例する(フックの法則)。このため、この多ピンコネクタでは、プラグ側コンタクトピンに対してある程度大きな押圧力を加える、つまりカムにある程度大きなトルクを加える必要がある。この場合、カムの大きさや形状を調整することで、カムに加えるトルクをプラグ側コンタクトピンに加わる押圧力の数分の一程度に減少させることもできるが、プラグ側コンタクトピンの数が多いときには、各カムを回動させるために、カムシャフトには、かなり大きなトルクを加える必要がある。このため、この多ピンコネクタには、操作性が低下したり、全てのコンタクトピン同士を確実に接続させるのが困難となったりするおそれがあるという問題点も存在する。
【0006】
本発明は、かかる解決すべき課題に鑑みてなされたものであり、第1端子とレセプタクル型コネクタの第2端子との接続状態を確実に維持すると共に、数多くの第1端子と第2端子とを小さな力で電気的に確実に接続し得るプラグ型コネクタおよびコネクタを提供することを主目的とする。
【0007】
上記目的を達成すべく請求項1記載のプラグ型コネクタは、弾性変形可能なピン状に構成された複数の第1端子と、レセプタクル型コネクタとの連結状態において前記第1端子および当該レセプタクル型コネクタの第2端子の電気的な接続および非接続の切り替えを行う切り替え部とを備えたプラグ型コネクタであって、前記第1端子の基端部が固定される固定部と、前記第1端子の長さ方向に沿った当該第1端子の移動を許容しつつ当該長さ方向に対して直交する方向への当該第1端子の先端部側の移動を規制する移動規制部とを備え、前記切り替え部は、前記第1端子の中央部を湾曲するように弾性変形させて当該第1端子における前記先端部の前記移動規制部からの突出量を変化させることによって前記切り替えを行う。
【0008】
また、請求項2記載のプラグ型コネクタは、請求項1記載のプラグ型コネクタにおいて、前記切り替え部は、前記第1端子の前記中央部に作用面が当接した状態で回動可能に配設されたカムと、当該カムを回動させて前記第1端子の中央部を弾性変形させる回動機構とを備えて構成されている。
【0009】
また、請求項3記載のプラグ型コネクタは、請求項2記載のプラグ型コネクタにおいて、前記カムは、平面視における中心部を回動中心として回動する楕円形の板カムで構成されると共に、一対の前記第1端子の間であって前記作用面としての外周面が当該一対の第1端子の前記中央部にそれぞれ当接可能に配置されて、前記回動機構によって回動させられたときに当該一対の第1端子の前記中央部に当接して弾性変形させる。
【0010】
また、請求項4記載のプラグ型コネクタは、請求項1記載のプラグ型コネクタにおいて、前記切り替え部は、前記第1端子の長さ方向に対して直交する方向に沿って移動可能に構成されて移動時において前記第1端子の前記中央部に当接する押圧部と、前記押圧部を移動させて前記中央部を弾性変形させる移動機構とを備えて構成されている。
【0011】
また、請求項5記載のコネクタは、請求項1から4のいずれかに記載のプラグ型コネクタと、当該プラグ型コネクタとの連結状態において前記各第2端子が前記各第1端子の先端部と対向するように構成された前記レセプタクル型コネクタとを備えている。
【0012】
また、請求項6記載のコネクタは、前記プラグ型コネクタと前記レセプタクル型コネクタとを前記連結状態にロックするロック機構を備えている。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載のプラグ型コネクタ、および請求項5記載のコネクタは、弾性変形可能なピン状の第1端子と、第1端子の基端部が固定される固定部と、長さ方向に沿った第1端子の移動を許容しつつ長さ方向に対して直交する方向への第1端子の先端部側の移動を規制する移動規制部と、第1端子の中央部を湾曲するように弾性変形させて第1端子における先端部の移動規制部からの突出量を変化させることによってレセプタクル型コネクタとの連結状態において第1端子とレセプタクル型コネクタの第2端子との電気的な接続および非接続の切り替えを行う切り替え部とを備えている。この場合、例えば、プラグ型コネクタとレセプタクル型コネクタとの連結状態において、各第2端子が各第1端子の先端部と対向し、かつ湾曲時における第1端子の先端部と第2端子との間の距離が湾曲の前後における移動規制部からの先端部の突出量の差分値よりもやや短い距離となるようにレセプタクル型コネクタを構成することで、プラグ型コネクタとレセプタクル型コネクタとを連結させて第1端子の先端部を第2端子に接続した状態において、第1端子の中央部がやや湾曲して僅かに弾性変形している状態に維持することができる。このため、このプラグ型コネクタおよびコネクタによれば、第1端子自身の弾性力によって先端部を第2端子に押圧させることができる結果、プラグ型コネクタとレセプタクル型コネクタとを連結状態にロックした状態において、外部から多少の衝撃が加えられたり、物が接触したとしても、第1端子と第2端子との接続状態を確実に維持することができる。また、このプラグ型コネクタおよびコネクタでは、第1端子の長さ方向に沿った先端部の変位量(移動規制部からの先端部の突出量の変化)に比べて、長さ方向に対して直交する湾曲方向に沿った中央部の変位量が十分に小さいため、第1端子と第2端子との接続および非接続を確実に切り替えるのに必要な長さ方向に沿った先端部の変位量を、湾曲方向に沿った中央部の少ない変位量で確保することができる。このため、このプラグ型コネクタおよびコネクタによれば、湾曲方向に沿った変位量が少ない量で済む分、小さな力で第1端子と第2端子との接続および非接続を切り替えることができる。
【0014】
また、請求項2記載のプラグ型コネクタ、および請求項5記載のコネクタによれば、第1端子の中央部に外周面が当接した状態で回動可能に配設されたカムと、カムを回動させて第1端子の中央部を弾性変形させる回動機構とを備えて切り替え部を構成したことにより、簡易な構成でありながら、第1端子を確実に弾性変形させることができるため、切り替え部ひいてはプラグ型コネクタを十分に小形化することができる。また、このカムの大きさや形状(中心部から外周面までの長さ)を変更するだけで中央部の弾性変形量を容易に変更することができるため、第1端子と第2端子との距離に応じて先端部の変位量を容易に変更することができる。
【0015】
また、請求項3記載のプラグ型コネクタ、および請求項5記載のコネクタによれば、一対の第1端子の間であって外周面が一対の第1端子の中央部にそれぞれ当接可能にカムを配置し、1つのカムで一対の第1端子を弾性変形させるように構成したことにより、第1端子の半分の数のカムで各第1端子を変形させる(第1端子と第2端子との接続および非接続の切り替えを行う)ことができるため、プラグ型コネクタをさらに簡易な構成とすることができる。また、このプラグ型コネクタおよびコネクタによれば、カムの外周面に当接している一対の第1端子から中心部に向けて等しい(ほぼ等しい)力が加わって双方の力が相殺されるため、カムが回動する際のカムの挿通孔の内周面と中心軸との摺動抵抗を減少させることができる結果、一層小さな駆動力でカムを回動させる(第1端子を変形させる)ことができる。
【0016】
さらに、請求項4記載のプラグ型コネクタ、および請求項5記載のコネクタによれば、第1端子の長さ方向に対して直交する方向に沿って移動可能に構成されて移動時において第1端子の中央部に当接する押圧板と、押圧板を移動させて中央部を弾性変形させる移動機構とを備えて切り替え部を構成したことにより、簡易な構成でありながら、第1端子を確実に弾性変形させることができるため、切り替え部ひいてはプラグ型コネクタを十分に小形化することができる。また、少ない構成要素で切り替え部が構成されているため、切り替え部の動作不良や故障を十分に少なく抑えることができる。
【0017】
また、請求項6記載のコネクタによれば、プラグ型コネクタとレセプタクル型コネクタとを連結状態にロックするロック機構を備えたことにより、第1端子と第2端子との接続状態において第2端子に対して加えられる第1端子の押圧力によるプラグ型コネクタとレセプタクル型コネクタとの離反を確実に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】非連結状態におけるコネクタ1の平面図である。
【図2】連結状態におけるコネクタ1の平面図である。
【図3】コネクタ1の内部の構成を示す構成図である。
【図4】コネクタ1の動作を説明するための説明図である。
【図5】カム51の回動時に加わる力を説明するための説明図である。
【図6】プラグコネクタ202の構成を示す第1の構成図である。
【図7】プラグコネクタ202の構成を示す第2の構成図である。
【図8】プラグコネクタ302の構成を示す第1の構成図である。
【図9】プラグコネクタ302の構成を示す第2の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、プラグ型コネクタおよびコネクタの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0020】
最初に、コネクタ1の構成について説明する。図1,2に示すコネクタ1は、例えば、複数の電線をまとめたケーブルを他のケーブル(いずれも図示せず)に接続する際に用いられるコネクタであって、互いに連結可能なプラグコネクタ(プラグ型コネクタ)2およびレセプタクルコネクタ(レセプタクル型コネクタ)3を備えて構成されている。
【0021】
プラグコネクタ2は、図1,2に示すように、基端部2aおよび先端部2bで構成されている。基端部2aには、開口部が形成され、この開口部からケーブルが挿入されて、後述する第1端子11の基端部11aにケーブルの各電線が接続される。先端部2bは、レセプタクルコネクタ3の先端部3bと嵌合(挿入)可能に構成され、先端部2bを先端部3bに挿入して両者を嵌合することによってプラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とが連結する。また、プラグコネクタ2は、爪部2cを備えている。この爪部2cは、レセプタクルコネクタ3の後述する顎部3cと共にロック機構を構成し、図2に示すように、顎部3cに係合することによってプラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とを連結状態にロック(固定)する。
【0022】
また、プラグコネクタ2には、図1〜図4に示すように、複数の第1端子11、固定部12および移動規制部13が配設されている。なお、図3,4では、各第1端子11のうちの一部(8本の第1端子11)だけを図示している。
【0023】
第1端子11は、全体としてピン状(円柱状)に構成されている。また、第1端子11は、導電性を有する材料(一例として、ベリリウム銅合金、SKH(高速度工具鋼)およびタングステン鋼など)によって弾性変形可能に構成されている。また、第1端子11における基端部11aおよび先端部11bを除く部分には、絶縁性を有するコーティング材料(一例として、テフロン(登録商標)等のフッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリエステルおよびポリイミドなど)で形成された絶縁層が形成されている。また、このコネクタ1では、図3,4に示すように、一対の第1端子11が、切り替え部15のカム51を挟んで対向するように配置されている。
【0024】
固定部12は、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されている。また、固定部12には、図3,4に示すように、複数の挿入孔21が形成されている。この場合、この挿入孔21に第1端子11の基端部11aを圧入(または、挿入して接着剤で接着)することにより、第1端子11が固定部12によって固定されている。
【0025】
移動規制部13は、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されて、固定部12に対して平行(または、ほぼ平行)な状態で配置されている。また、移動規制部13には、図4に示すように、第1端子11の先端部11b側が挿通可能な複数の挿通孔31が形成されている。この移動規制部13は、第1端子11の先端部11b側を挿通孔31に挿通させた状態において、第1端子11の長さ方向に沿った第1端子11の移動を許容しつつ、長さ方向に対して直交する方向への先端部11b側の移動を規制する。
【0026】
また、プラグコネクタ2には、切り替え部15が配設されている。切り替え部15は、図2に示すように、プラグコネクタ2およびレセプタクルコネクタ3の連結状態において、第1端子11の中央部11cを湾曲するように弾性変形させ、またその弾性変形を解除させることによって第1端子11における先端部11bの移動規制部13からの突出量を変化させ、これによってプラグコネクタ2およびレセプタクルコネクタ3の連結状態において、第1端子11と後述するレセプタクルコネクタ3の第2端子17との電気的な接続および非接続の切り替えを行う(図3,4参照)。具体的には、切り替え部15は、両図に示すように、複数のカム51および回動機構52を備えて構成されている。
【0027】
カム51は、図5に示すように、平面視楕円形の板カムであって、平面視における中心部51aに挿通孔51cが形成され、この挿通孔51cに挿通された中心軸51dを回動中心として回動可能に構成されている。また、このコネクタ1では、図3,4に示すように、カム51を挟んで対向する一対の第1端子11における各々の中央部11cにカム51の外周面(作用面)51bが当接するようにカム51が配置されている。
【0028】
回動機構52は、図3,4に示すように、アーム52a、シャフト52b、ハンドル52c(図1参照)、アーム52dおよびロッド52eを備えて構成されている。アーム52aは、各カム51に取り付けられている。シャフト52bは、その両端部がプラグコネクタ2の図示しない支持部に支持されている。ハンドル52cは、シャフト52bの一端部に取り付けられている。アーム52dは、シャフト52bに固定され、シャフト52bの回動に伴って回動させられる。ロッド52eは、各カム51に取り付けられているアーム52aとアーム52dとを連結して、アーム52dの回動に連動して各カム51を回動させる。
【0029】
この場合、図1に示すように、シャフト52bの一端部に取り付けられているハンドル52cの向きがプラグコネクタ2の長さ方向と平行な向き(横向き)のときには、図3に示すように、カム51は、長尺方向が第1端子11の長さ方向と直角(ほぼ直角)をなす姿勢(以下、この姿勢を「第1姿勢」ともいう)に維持される。また、図2に示すように、ハンドル52cがプラグコネクタ2の長さ方向に対して直交する向き(縦向き)のときには、図4に示すように、カム51は、長尺方向が第1端子11の長さ方向と平行(ほぼ平行)をなす姿勢(以下、この姿勢を「第2姿勢」ともいう)に維持される。
【0030】
このコネクタ1では、カム51を挟んで対向する一対の第1端子11の各中央部11cにカム51の外周面51bが当接するようにカム51が配置されているため、図3に示すように、カム51が第1姿勢に維持されている状態では、その一対の第1端子11の中央部11cに対して、互いに離反する向き(カム51の中心部51aから離反する向き)に1つのカム51からの押圧力が作用する。この結果、1つのカム51によって一対の第1端子11が弾性変形させられる。また、図4に示すように、カム51が第2姿勢に維持されている状態では、一対の第1端子11の中央部11cに対するカム51からの押圧力が解除される。
【0031】
また、このコネクタ1では、図5に示すように、カム51の外周面51bに当接している一対の第1端子11から中心部51aに向けて等しい(ほぼ等しい)力が加わって双方の力が相殺される。このため、このコネクタ1では、カム51を回動させる際のカム51における挿通孔51cの内周面と中心軸51dとの摺動抵抗を減少させることができる結果、小さな駆動力でカム51を回動させる(第1端子11を変形させる)ことが可能となっている。
【0032】
レセプタクルコネクタ3は、図1,2に示すように、基端部3aおよび先端部3bで構成されている。基端部3aには、開口部が形成され、この開口部からケーブルが挿入されて、後述する第2端子17にケーブルの各電線(いずれも図示せず)が接続される。先端部3bはプラグコネクタ2の先端部2bを挿入可能に構成されている。また、基端部3aと先端部3bとの境界部分には顎部3cが形成されており、この顎部3cにプラグコネクタ2の爪部2cが係合する。
【0033】
また、レセプタクルコネクタ3には、図3,4に示すように、端子板16が配設されている。また、端子板16には、プラグコネクタ2に配設されている第1端子11と同数の第2端子17が固定されている。なお、図3,4では、各第2端子17のうちの一部(8個の第2端子17)だけを図示している。また、各第2端子17は、プラグコネクタ2およびレセプタクルコネクタ3の連結状態において、各第1端子11の先端部11bと対向するように配置され、図4に示すように、第1端子11の弾性変形が解除されたときに、各第1端子11とそれぞれ電気的に接続される。
【0034】
また、端子板16は、図3に示すように、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とが連結され、かつ第1端子11が弾性変形させられている状態(カム51が第1姿勢に維持されている状態)において、第1端子11の先端部11bと第2端子17とが予め規定された距離Lだけ離間するように配設されている。この場合、カム51が第1姿勢に維持されているときの移動規制部13からの先端部11bの突出量と、カム51が第2姿勢に維持されて、第1端子11が直線状となっているときの移動規制部13からの先端部11bの突出量との差分値よりもやや短い距離(例えば、その差分値の80%〜90%の距離)が上記の距離Lとして規定されている。このため、このコネクタ1では、図4に示すように、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3との連結状態においてカム51が第2姿勢に維持されているときには、第1端子11は、中央部11cがやや湾曲して僅かに弾性変形している状態(上記した差分値の10%〜20%の長さに相当する分の弾性変形が残っている状態)に維持される。
【0035】
次に、コネクタ1の使用方法について、図面を参照して説明する。なお、プラグコネクタ2内の第1端子11には、図外のケーブルの各電線が接続され、レセプタクルコネクタ3内の第2端子17にも、図外の他のケーブルの各電線が接続されているものとする。また、図1に示すように、プラグコネクタ2およびレセプタクルコネクタ3が連結されていない状態(初期状態)では、ハンドル52cが横向きとなり、図3に示すように、カム51が第1姿勢に維持されているものとする。
【0036】
まず、図2に示すように、プラグコネクタ2の先端部2bをレセプタクルコネクタ3の先端部3bに挿入して両者を嵌合させ、プラグコネクタ2およびレセプタクルコネクタ3を連結させる。この際に、プラグコネクタ2の爪部2cがレセプタクルコネクタ3の顎部3cに係合し、これにより、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とが連結状態にロック(固定)される。なお、この時点では、ハンドル52cが横向きの状態となっている。
【0037】
また、この状態では、図3に示すように、プラグコネクタ2内に配設されている第1端子11の先端部11bとレセプタクルコネクタ3内に配設されている第2端子17とが予め規定された距離Lだけ離間している。
【0038】
次いで、図2に示すように、ハンドル52cを例えば反時計回りに回転させる。この際に、図4に示すように、ハンドル52cが取り付けられているシャフト52b、およびシャフト52bに取り付けられているアーム52dが同図に示す矢印Cの向きに回動する。また、ロッド52eを介してアーム52dに連結されている各アーム52a、および各アーム52aに取り付けられている各カム51が、アーム52dの回動に連動して回動する。
【0039】
これにより、図4に示すように、各カム51が第1姿勢から第2姿勢に切り替えられる。また、この姿勢の切り替えに伴い、カム51を挟んで対向する一対の第1端子11の各中央部11cに対するカム51からの押圧力が解除され、これに伴って第1端子11が弾性変形を解除された状態に復帰する。さらに、第1端子11の弾性変形の解除に伴い、第1端子11における先端部11bの移動規制部13からの突出量が増加する。これにより、距離Lだけ離間していた各第1端子11の先端部11bが、レセプタクルコネクタ3内に配設されている端子板16に固定されている各第2端子17に接触して、両端子11,17が電気的に接続される。
【0040】
この場合、この状態では、図4に示すように、第1端子11の中央部11cがやや湾曲して僅かに弾性変形している状態に維持されている。このため、この状態では、第1端子11自身の弾性力によって先端部11bが第2端子17を押圧している。また、この状態では、ロック機構として機能する爪部2cおよび顎部3cが互いに係合し、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とが連結状態にロックされて両者の離反が規制されている。したがって、このコネクタ1では、外部から多少の衝撃が加えられたり、ハンドル52cに物が接触したとしても、第1端子11の押圧力によって第1端子11と第2端子17との接続状態が確実に維持される。
【0041】
また、このコネクタ1では、カム51を回動させて第1端子11を弾性変形させ、その弾性変形によって移動規制部13からの先端部11bの突出量を変化させるように切り替え部15を構成している。この構成では、図3,4からも明らかなように、第1端子11の長さ方向に沿った先端部11bの変位量(移動規制部13からの先端部11bの突出量の変化)に比べて、第1端子11の長さ方向に対して直交する方向(以下、「湾曲方向」ともいう)に沿った中央部11cの変位量(弾性変形量)が十分に小さいことが理解される。この場合、第1端子11の長さやカム51の形状を調整することで、湾曲方向に沿った中央部11cの変位量を先端部11bの変位量の数十分の1程度に小さく抑えることができる。つまり、切り替え部15を変位拡大縮小機構として機能させることができる。そして、この切り替え部15では、第1端子11と第2端子17との接続および非接続を確実に切り替えるのに必要な長さ方向に沿った先端部11bの変位量を、湾曲方向に沿った中央部11cの少ない変位量で確保することができる。また、上記したように、弾性体に加える力は変位量に比例する。このため、この切り替え部15では、湾曲方向に沿った変位量が少ない量で済む分、各第1端子11に加える押圧力、つまり各カム51を回動させるためにシャフト52b(ハンドル52c)に加えるトルクを少なく抑えることが可能となっている。
【0042】
次に、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3との連結状態を解除するときには、ハンドル52cを時計回りに回動させる。この際に、図3に示すように、ハンドル52cが取り付けられているシャフト52b、およびシャフト52bに取り付けられているアーム52dが同図に示す矢印Dの向きに回動する。また、ロッド52eを介してアーム52dに連結されている各アーム52a、および各アーム52aに取り付けられている各カム51が、アーム52dの回動に連動して回動する。これにより、各カム51が第2姿勢から第1姿勢に切り替えられる。
【0043】
また、この姿勢の切り替えに伴い、カム51を挟んで対向する一対の第1端子11の各中央部11cをカム51の外周面51bが押圧し、これによって一対の第1端子11の中央部11cが互いに離反する向き(カム51の中心部51aから離反する向き)に中央部11cが湾曲するように第1端子11が弾性変形させられる。また、第1端子11の弾性変形によって移動規制部13からの先端部11bの突出量が減少する。これにより、第2端子17に接触していた先端部11bが第2端子17から距離Lだけ離反して、第1端子11と第2端子17との電気的接続が解除される。次いで、爪部2cと顎部3cとの係合を解除して、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とを離反させる。これにより両コネクタ2,3の連結状態が解除される。
【0044】
このように、このプラグコネクタ2およびコネクタ1は、弾性変形可能な第1端子11と、第1端子11の基端部11aが固定される固定部12と、長さ方向に沿った移動を許容しつつ長さ方向に直交する方向への第1端子11の先端部11b側の移動を規制する移動規制部13と、第1端子11の中央部11cを湾曲するように弾性変形させて移動規制部13からの先端部11bの突出量を変化させることによって第1端子11と第2端子17との電気的な接続および非接続の切り替えを行う切り替え部15とを備えている。この場合、上記したように、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とを連結させ、第1端子11の先端部11bを第2端子17に接続した状態では、第1端子11の中央部11cがやや湾曲して僅かに弾性変形している状態に維持することができる。このため、このプラグコネクタ2およびコネクタ1によれば、第1端子11自身の弾性力によって先端部11bを第2端子17に押圧させることができる結果、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とを連結状態にロックした状態において、外部から多少の衝撃が加えられたり、ハンドル52cに物が接触したとしても、第1端子11と第2端子17との接続状態を確実に維持することができる。
【0045】
また、このプラグコネクタ2およびコネクタ1では、上記したように、第1端子11の長さ方向に沿った先端部11bの変位量(移動規制部13からの先端部11bの突出量の変化)に比べて、長さ方向に対して直交する湾曲方向に沿った中央部11cの変位量が十分に小さいため、第1端子11と第2端子17との接続および非接続を確実に切り替えるのに必要な長さ方向に沿った先端部11bの変位量を、湾曲方向に沿った中央部11cの少ない変位量で確保することができる。このため、このプラグコネクタ2およびコネクタ1によれば、湾曲方向に沿った変位量が少ない量で済む分、小さな力で第1端子11と第2端子17との接続および非接続を切り替えることができる。
【0046】
また、このプラグコネクタ2およびコネクタ1によれば、第1端子11の中央部11cに外周面51bが当接した状態で回動可能に配設されたカム51と、カム51を回動させて第1端子11の中央部11cを弾性変形させる回動機構52とを備えて切り替え部15を構成したことにより、簡易な構成でありながら、第1端子11を確実に弾性変形させることができるため、切り替え部15ひいてはプラグコネクタ2を十分に小形化することができる。また、このカム51の大きさや形状(中心部51aから外周面51bまでの長さ)を変更するだけで中央部11cの弾性変形量を容易に変更することができるため、第1端子11と第2端子17との距離に応じて先端部11bの変位量を容易に変更することができる。
【0047】
さらに、このプラグコネクタ2およびコネクタ1によれば、一対の第1端子11の間であって外周面51bが一対の第1端子11の中央部11cにそれぞれ当接するようにカム51を配置し、1つのカム51で一対の第1端子11を弾性変形させるように構成したことにより、第1端子11の半分の数のカム51で各第1端子11を変形させる(第1端子11と第2端子17との接続および非接続の切り替えを行う)ことができるため、プラグコネクタ2をさらに簡易な構成とすることができる。また、このプラグコネクタ2およびコネクタ1によれば、カム51の外周面51bに当接している一対の第1端子11から中心部51aに向けて等しい(ほぼ等しい)力が加わって双方の力が相殺されるため、カム51が回動する際のカム51の挿通孔51cの内周面と中心軸51dとの摺動抵抗を減少させることができる結果、一層小さな駆動力でカム51を回動させる(第1端子11を変形させる)ことができる。
【0048】
また、このコネクタ1によれば、プラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3とを連結状態にロックするロック機構を備えたことにより、第1端子11と第2端子17との接続状態において第2端子17に対して加えられる第1端子11の押圧力によるプラグコネクタ2とレセプタクルコネクタ3との離反を確実に規制することができる。
【0049】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、外周面51bが一対の第1端子11の中央部11cに当接するようにカム51を配置して、1つのカム51で一対の第1端子11を弾性変形させる構成例について上記したが、図6,7に示すように、1つのカム51で1本の第1端子11を弾性変形させるプラグコネクタ202を採用することもできる。なお、プラグコネクタ202および後述するプラグコネクタ302において、上記したプラグコネクタ2と同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。この場合、カム51として、上記した平面視楕円形の板カム以外の偏心カムを採用することもできる。
【0050】
また、上記した切り替え部15に代えて、図8,9に示す切り替え部315を備えたプラグコネクタ302を採用することもできる。この場合、切り替え部315は、押圧板(押圧部)351および移動機構352を備えて構成されている。押圧板351は、第1端子11の長さ方向に対して直交する方向に沿って(両図に示す矢印A,Bの向きに)移動可能に構成されている。また、押圧板351には、挿通孔351aが形成され、この挿通孔351aに各第1端子11の中央部11cが挿通されている。
【0051】
移動機構352は、制御部6の制御に従い、押圧板351を上記した方向に移動させる。また、押圧板351には、ラックギア351cが形成されている。移動機構352は、両端部がプラグコネクタ302の図示しない支持部に支持されたシャフト352a、シャフト352aの中央部に取り付けられたピニオンギア352b、およびシャフト352aの一端部に取り付けられた図外のハンドルを備えて構成されている。
【0052】
このプラグコネクタ302では、図8に示すように、初期状態において、押圧板351が同図における右側(矢印Aの前方側)に移動させられている。この状態では、押圧板351の挿通孔351aにおける内周面351bに第1端子11の中央部11cが当接して、押圧板351が中央部11cを矢印Aの向きに押圧している。これにより、中央部11cが矢印Aの向きに湾曲するように第1端子11が弾性変形させられている。また、この状態のプラグコネクタ302とレセプタクルコネクタ3とを連結したときには、第1端子11の弾性変形により、先端部11bの移動規制部13からの突出量が少ない状態に維持されて、先端部11bがレセプタクルコネクタ3の第2端子17から上記した距離Lだけ離反している。
【0053】
また、図9に示すように、シャフト352aに取り付けられている図外のハンドルを反時計回りに回動させたときには、シャフト352aおよびシャフト352aに取り付けられているピニオンギア352bが回動する。また、ピニオンギア352bの回動により、ピニオンギア352bに噛合しているラックギア351cが形成された押圧板351が同図における左側(矢印B側)に移動させられる。これにより、第1端子11の中央部11cに対する押圧板351の押圧が解除されて、第1端子11の弾性変形が解除される。また、この状態では、第1端子11が僅かに弾性変形した状態に維持されている。
【0054】
このプラグコネクタ302においても、第1端子11自身の弾性力によって先端部11bを第2端子17に押圧させることができるため、外部から多少の衝撃が加えられたり、ハンドル52cに物が接触したとしても、第1端子11と第2端子17との接続状態を確実に維持することができる。また、第1端子11と第2端子17との接続および非接続を確実に切り替えるのに必要な長さ方向に沿った先端部11bの変位量を、湾曲方向に沿った中央部11cの少ない変位量で確保することができるため、湾曲方向に沿った変位量が少ない量で済む分、小さな力で第1端子11と第2端子17との接続および非接続を切り替えることができる。
【0055】
また、このプラグコネクタ302によれば、第1端子11の長さ方向に対して直交する方向に沿って移動可能に構成されて移動時において第1端子11の中央部11cに当接する押圧板351と、押圧板351を移動させて中央部11cを弾性変形させる移動機構352とを備えて切り替え部315を構成したことにより、簡易な構成でありながら、第1端子11を確実に弾性変形させることができるため、切り替え部315ひいてはプラグコネクタ302を十分に小形化することができる。また、少ない構成要素で切り替え部315が構成されているため、切り替え部315の動作不良や故障を十分に少なく抑えることができる。
【0056】
また、プラグコネクタ2に設けた爪部2cとレセプタクルコネクタ3に設けた顎部3cとでロック機構を構成した例について上記したが、プラグコネクタ2に顎部を設けると共にレセプタクルコネクタ3に爪部を設ける構成を採用することもできる。また、ネジ式のロック機構を採用することもできる。
【符号の説明】
【0057】
1 コネクタ
2,202,302 プラグコネクタ
2c 爪部
3 レセプタクルコネクタ
3c 顎部
11 第1端子
11a 基端部
11b 先端部
11c 中央部
12 固定部
13 移動規制部
15,315 切り替え部
17 第2端子
51 カム
51b 外周面
52 回動機構
351 押圧板
352 移動機構

【特許請求の範囲】
【請求項1】
弾性変形可能なピン状に構成された複数の第1端子と、
レセプタクル型コネクタとの連結状態において前記第1端子および当該レセプタクル型コネクタの第2端子の電気的な接続および非接続の切り替えを行う切り替え部とを備えたプラグ型コネクタであって、
前記第1端子の基端部が固定される固定部と、前記第1端子の長さ方向に沿った当該第1端子の移動を許容しつつ当該長さ方向に対して直交する方向への当該第1端子の先端部側の移動を規制する移動規制部とを備え、
前記切り替え部は、前記第1端子の中央部を湾曲するように弾性変形させて当該第1端子における前記先端部の前記移動規制部からの突出量を変化させることによって前記切り替えを行うプラグ型コネクタ。
【請求項2】
前記切り替え部は、前記第1端子の前記中央部に作用面が当接した状態で回動可能に配設されたカムと、当該カムを回動させて前記第1端子の中央部を弾性変形させる回動機構とを備えて構成されている請求項1記載のプラグ型コネクタ。
【請求項3】
前記カムは、平面視における中心部を回動中心として回動する楕円形の板カムで構成されると共に、一対の前記第1端子の間であって前記作用面としての外周面が当該一対の第1端子の前記中央部にそれぞれ当接可能に配置されて、前記回動機構によって回動させられたときに当該一対の第1端子の前記中央部に当接して弾性変形させる請求項2記載のプラグ型コネクタ。
【請求項4】
前記切り替え部は、前記第1端子の長さ方向に対して直交する方向に沿って移動可能に構成されて移動時において前記第1端子の前記中央部に当接する押圧部と、前記押圧部を移動させて前記中央部を弾性変形させる移動機構とを備えて構成されている請求項1記載のプラグ型コネクタ。
【請求項5】
請求項1から4のいずれかに記載のプラグ型コネクタと、当該プラグ型コネクタとの連結状態において前記各第2端子が前記各第1端子の先端部と対向するように構成された前記レセプタクル型コネクタとを備えているコネクタ。
【請求項6】
前記プラグ型コネクタと前記レセプタクル型コネクタとを前記連結状態にロックするロック機構を備えている請求項5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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【公開番号】特開2012−89286(P2012−89286A)
【公開日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−233411(P2010−233411)
【出願日】平成22年10月18日(2010.10.18)
【出願人】(000227180)日置電機株式会社 (982)
【Fターム(参考)】