(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱着できるように装着される電気機器(21)の端子(22)に弾性的に押圧して電気接続される弾性接点(4)を備えており、この弾性接点(4)は、第１弾性接点(4A)と第２弾性接点(4B)を備えてなる機器において、
第１弾性接点(4A)と第２弾性接点(4B)は、電気機器(21)の端子(22)に接続される一対の接続部(4a)と、基台に固定される固定部(4b)と、この固定部(4b)と接続部(4a)との間にあって、弾性変形して接続部(4a)を機器の端子(22)に弾性的に押圧する一対の弾性アーム部(4c)とを備えており、
第１弾性接点(4A)の一対の弾性アーム部(4c)は、第２弾性接点(4B)の接続部(4a)に向かって延長される部分に、第１弾性接点(4A)の一対の弾性アーム部(4c)間の間隔を第２弾性接点(4B)の一対の接続部(4a)間の間隔よりも広く拡開している拡開部(12)を有し、第１弾性接点(4A)の拡開部(12)に第２弾性接点(4B)の接続部(4a)を配設してなることを特徴とする弾性接点を備える機器。
【請求項２】
第１弾性接点(4A)と第２弾性接点(4B)とが同じ形状である請求項１に記載される弾性接点を備える機器。
【請求項３】
第１弾性接点(4A)と第２弾性接点(4B)が、弾性アーム部(4c)を同方向に延長して配設されてなる請求項１に記載される弾性接点を備える機器。
【請求項４】
ふたつの接続部(4a)を有する弾性接点(4)が１本の弾性線材で構成されてなる請求項１に記載される弾性接点を備える機器。
【請求項５】
ふたつの接続部(4a)を有する弾性接点(4)が２本の弾性線材で構成されてなる請求項１に記載される弾性接点を備える機器。
【請求項６】
弾性接点(4)がホルダー(5)に装着されて定位置に配設されてなる請求項１に記載される弾性接点を備える機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱着できるように装着される電気機器の端子に確実に電気接続できる弾性接点を備える機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機器に電気機器を脱着できるように装着する構造としては、種々の組合せがある。たとえば、電池を内蔵している電源に、ＤＶＤ再生機を脱着できるように装着して、電源からＤＶＤ再生機に電力を供給する。この組合せにあっては、機器が電源で電気機器がＤＶＤ再生機である。脱着できるように装着される機器と電気機器は、たとえば実開平７−１９９４９号公報に記載されるように、弾性接点を介して電気的に接続される。弾性接点は弾性アーム部を備えており、この弾性アーム部が電気機器の端子に接続部を弾性的に押圧して接触不良を防止している。ただ、この構造においても、接点の接触不良を理想的な状態で解消することはできない。とくに、使用時間が長くなるにしたがって、接点が接触不良を起こす確率が高くなる。
【０００３】
接触不良を起こす確率は、ひとつの端子に複数の弾性接点を接触させることで著しく少なくできる。たとえば、所定の時間使用して、ひとつの接点が接触不良を起こす確率が１／１００となるとき、ふたつの接点の両方が接触不良となる確率は、１／１００×１／１００で、１／１００００と著しく少なくなる。さらに、接点が大きな電流を供給する場合も、複数の接点で電流を分流して供給することにより、接触抵抗を少なくして、接点の電圧降下を少なくできる特長もある。
【０００４】
図１は、複数の弾性接点４を端子に接続する構造を示している。この図の弾性接点４は、電気機器のふたつの端子に接続するために、第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂを備えている。第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂは、端子に接続される接続部４ａと、基板３に固定される固定部４ｂと、固定部４ｂと接続部４ａとの間に設けている弾性アーム部４ｃとを備えている。この図の弾性接点４は、互いに対向する姿勢で第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂの接続部４ａを接近させるようにしている。すなわち、第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂは、接続部４ａの両側に弾性アーム部４ｃを配設している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂの接続部４ａは、電気機器の端子に押し下げられると、矢印Ａ、Ｂで示す方向に移動する。すなわち、第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂの接続部４ａは、互いに接近する方向に傾斜しながら押し下げられるので、両方の接続部４ａは、同じ方向に平行移動して押し下げられない。同じ方向に移動しない接続部は、電気機器を装着するときに、いずれか一方に無理な力が働いて、両方の接続部を理想的な状態で端子に接続できない。たとえば、電気機器が、矢印ａまたはｂの方向に装着されるとき、第１弾性接点４Ａはスムーズに変形するが、第２弾性接点４Ｂはスムーズに変形できない。第２弾性接点４Ｂは矢印Ｂの方向には変形するが、電気機器を装着する方向には移動しないからである。このため、第２弾性接点４Ｂが損傷されて、接触不良を起こしやすくなる欠点がある。
【０００６】
この欠点は、第１弾性接点と第２弾性接点を同じ姿勢で配設して、たとえば、図２に示すように、第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂの接続部４ａを同じように右端に配設して解消できる。しかしながら、この姿勢で配設される弾性接点４は、第２弾性接点４Ｂの弾性アーム部４ｃが短くなって、弾性変形できるストロークが短くなる。第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂの接続部４ａの間隔を広くして、この欠点は解消できる。ただ、第１弾性接点と第２弾性接点の接続部の間隔は、電気機器の端子間隔で特定されるので、つねに短くできるわけではない。ほとんどの電気機器は、端子を互いに接近して配設しているからである。このため、接近する端子に接続されるふたつの接続部は接近して配設せざるをえない。したがって、図２に示す構造の弾性接点も、弾性変形するストロークの小さい第２弾性接点を無理なく端子に押圧して電気接続することができず、この弾性接点が損傷されやすい欠点がある。
【０００７】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、互いに接近している端子に安定して接続でき、長期間にわたって接点の接触不良を極減できる弾性接点を備える機器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性接点を備える機器は、脱着できるように装着される電気機器２１の端子２２に弾性的に押圧して電気接続される弾性接点４を備える。この弾性接点４は、第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂを備える。第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂは、電気機器２１の端子２２に接続される一対の接続部４ａと、基台に固定される固定部４ｂと、この固定部４ｂと接続部４ａとの間にあって、弾性変形して接続部４ａを機器の端子２２に弾性的に押圧する一対の弾性アーム部４ｃとを備える。第１弾性接点４Ａの一対の弾性アーム部４ｃは、第２弾性接点４Ｂの接続部４ａに向かって延長される部分に、第１弾性接点４Ａの一対の弾性アーム部４ｃ間の間隔を第２弾性接点４Ｂの一対の接続部４ａ間の間隔よりも広く拡開している拡開部１２を有し、第１弾性接点４Ａの拡開部１２に第２弾性接点４Ｂの接続部４ａを配設している。
【０００９】
第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂは、同じ形状とすることができる。さらに、第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂは、弾性アーム部４ｃを同方向に延長して配設することができる。
【００１０】
ふたつの接続部４ａを有する弾性接点４は、１本の弾性線材で構成することも、２本の弾性線材で構成することもできる。弾性接点４は、ホルダー５に装着して定位置に配設することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための機器を例示するものであって、本発明は機器を以下のものに特定しない。
【００１２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１３】
本明細書において、弾性接点で接続される電気機器は、たとえば、ＤＶＤ機器、ゲーム機器、パック電池、電池を内蔵する電気機器等である。電気機器をＤＶＤ機器やゲーム機器とする場合、これを接続する機器は、たとえば電池を内蔵している電源、あるいは電気機器に電力を供給する電源回路を内蔵する電源である。また、電気機器をパック電池や電池内蔵電気機器とする場合、機器はたとえば電池を充電するための充電器である。ただ、本発明は、機器とこれに装着される電気機器を特定しない。
【００１４】
以下、電気機器をＤＶＤ機器とし、これを脱着できるように装着する機器を、電気機器に電力を供給する二次電池６を内蔵している電源とする具体例を詳述する。図３は、機器２０である電源に、電気機器２１であるＤＶＤ機器を脱着できるように装着している。電気機器２１は、機器２０の傾斜面に脱着できるように装着され、底面にアルミニウム板等の金属板を放熱板として固定している。さらに、電気機器２１の幅は機器２０の幅よりも広く、機器２０に装着される状態で、両側を機器２０よりも突出させている。この構造は、電気機器２１と機器２０を有効に放熱できる特長がある。それは、電気機器２１の底面に設けている放熱板が傾斜されるために、底面に沿って空気が流れやすく、また、両側を機器２０から突出させているために、この部分で有効に放熱できるからである。ＤＶＤ機器等のように、内部での消費電力が大きい電気機器は、いかに効率よく放熱して内部温度を低くするかが大切である。内部温度が異常に高くなると、電子部品が正常に動作しなくなって故障しやすく、また寿命も短くなるからである。消費電力が大きい電気機器を装着する機器も、出力が大きくなるので発熱量が大きくなる。たとえば、二次電池６を内蔵している電源である機器から大電流を電気機器に供給すると、二次電池６の発熱も大きくなって、機器の温度が高くなる。図３の構造は、機器２０の放熱効率を良くして内部温度を低くできる。それは、電気機器２１の装置面を傾斜面としているからである。とくにこの構造は、機器２０のケーシングにわずかな隙間を設けて、空気をスムーズに流して効率よく冷却できる。ケーシングに隙間を設けるには、上下のケース１を隙間ができる構造で連結する。
【００１５】
電気機器２１は、機器２０から電力を供給するために、底面に表出して４つの端子を設けている。端子２２は、図４の断面図に示すように、電気機器２１の底面に電極窓２３を開口し、この電極窓２３の内側に配設される。図５は、電気機器２１の４つの端子２２に接続される機器２０の回路図である。この機器２０は、４つの端子２２に接続される４組の弾性接点４を備えており、これ等の弾性接点４は、ふたつの＋接点と、ひとつの−接点と、ひとつの信号接点とからなっている。
【００１６】
この回路図に示す機器は、二次電池６と、この二次電池６に接続されて二次電池６の充放電を制御する制御回路７を実装している基板３と、基板３に二次電池６を充電する電力を供給する充電端子８と、機器に電気機器２１が装着されたことを検出するスイッチ９と、二次電池６の温度を検出する温度素子１０であるサーミスターとを備えている。４組の弾性接点４は基板３に接続している。基板３は、スイッチ９で電気機器が装着されたことを検出して、二次電池６を弾性接点４に接続し、弾性接点４を介して電気機器に電力を供給する。
【００１７】
二次電池６は、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池である。二次電池６は、充電端子８に充電用の電源を接続して充電される。二次電池６が満充電になると、基板３に実装している制御回路７は、二次電池６の充電を停止する。さらに、制御回路７は、温度素子１０で二次電池６の温度を検出し、電池温度が異常に高くなるときには、充電を停止し、あるいは放電を停止する。さらに、制御回路７は、スイッチ９で電気機器が装着されたことを検出して、二次電池６を弾性接点４に接続する。電気機器が装着されないとき、二次電池６は弾性接点４に接続されない。このため、ケース１から突出する弾性接点４に金属が接触しても、ショートすることはない。
【００１８】
図６ないし図９は、順番に機器２０の平面図、一部を除去した平面図、弾性接点部分の断面図、中央部分の断面図である。これ等の図に示す機器２０は、４つの弾性接点４をケース１から突出して設けている。４つの弾性接点４は、図６において上方に配設される２組の弾性接点４を第１弾性接点４Ａとし、下方に配設している２組の弾性接点４を第２弾性接点４Ｂとしている。
【００１９】
機器２０は、ケース１の上面に、電気機器を装着する装着部２を設けており、ケース１の内部に二次電池６と、基板３とを内蔵させている。装着部２は傾斜面で電気機器２１を傾斜する姿勢で装着する。基板３には第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂからなる４組の弾性接点４を固定している。図６ないし図９において、第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂとは互いに接近して基板３に固定して配設される。
【００２０】
弾性接点４はホルダー５を介して基板３に固定される。ホルダー５と弾性接点４を図１０の斜視図と図１１の平面図に示し、弾性接点４を図１２の側面図と図１３の平面図に示す。これ等の図に示す弾性接点４は、弾性変形できる金属線材を折曲加工して製造される。第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂは、電気機器の端子に接続される接続部４ａと、基台に固定される固定部４ｂと、この固定部４ｂと接続部４ａとの間にあって、弾性変形して接続部４ａを電気機器の端子に弾性的に押圧する弾性アーム部４ｃとを備えている。図に示す弾性接点４は、固定部４ｂを直接に基板３に固定している。したがって、この機器２０は、固定部４ｂが固定される基台は基板３である。ただ、弾性接点の固定部は、基板ではなく、ケースやホルダー等を基台として、これらに固定することもできる。
【００２１】
第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂは、互いに接近して配設している一対の接続部４ａを各々備えている。図の弾性接点４は、接続部４ａを山形形状として、先端部を電極窓１１から外部に突出させている。一対の接続部４ａは、互いに平行な姿勢で接近して配設される。電気機器のひとつの端子に接触させるためである。図の第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂは、２本の弾性線材をホルダー５に並べて、一対の接続部４ａを設けている。ただし、第１弾性接点と第２弾性接点は、図１４と図１５に示すように、１本の金属線を折曲加工して、一対の接続部４ａを有する形状とすることもできる。これ等の図に示す弾性接点４は、図１６の平面図と図１７の正面図と図１８の側面図に示すように、固定部４ｂを連結して１本としている。
【００２２】
弾性接点４は、弾性アーム部４ｃをＵ曲した形状としている。さらに、互いに接近している一対の接続部４ａに連通してなる第１弾性接点４Ａの一対の弾性アーム部４ｃは、第２弾性接点４Ｂの接続部４ａに向かって延長される部分に、間隔を広く拡開している拡開部１２を有し、この拡開部１２に第２弾性接点４Ｂの一部を配設している。図の弾性接点４は、第１弾性接点４Ａと第２弾性接点４Ｂを同じ形状としているので、第２弾性接点４Ｂも弾性アーム部４ｃに拡開部１２を設けている。図の弾性接点４は、第１弾性接点４Ａの拡開部１２に、第２弾性接点４Ｂの接続部４ａの先端を挿入している。したがって、第１弾性接点４Ａの拡開部１２は、第２弾性接点４Ｂの一対の接続部４ａの幅よりも広く広げられている。
【００２３】
固定部４ｂは、Ｕ曲された弾性アーム部４ｃの先端に設けられる。固定部４ｂは、弾性アーム部４ｃの先端をＬ字状に下方に折曲しており、折曲片をホルダー５に貫通して、さらに先端部を基板３に半田付けして固定している。
【００２４】
図１０のホルダー５は、プラスチック等の絶縁材の成形品で、上面を開口してなる箱形に成形している。このホルダー５は、内部を隔壁１３で４室に区画しており、各室に弾性接点４を配設して、４組の弾性接点４を隔壁１３で区画して装着している。この図は、１組の弾性接点４を２本の金属線で製作しているので、ホルダー５には８本の弾性線材を装着している。この図は、右上２組の弾性接点４を第１弾性接点４Ａとし、左下２組の弾性接点４を第２弾性接点４Ｂとしている。ホルダー５は、弾性接点４の固定部４ｂを挿入する貫通孔１４を底面に設けており、さらに、弾性アーム部４ｃを係止する係止凸起１５を一体成形して設けている。さらに、ホルダー５は、山形に折曲している接続部４ａの先端を上下に移動できる状態に係止するストッパ１６を設けている。ホルダー５に装着された弾性接点４は、固定部４ｂを貫通孔１４に入れ、弾性アーム部４ｃを係止凸起１５に引っ掛け、さらに接続部４ａの先端をストッパ１６の下面に当接して、定位置に装着される。
【００２５】
さらにホルダー５は、底面に突出して基板３に連結するフック１７を一体成形して設けている。フック１７は、基板３に設けた貫通孔に挿通されてホルダー５を基板３の定位置に固定する。ホルダー５は、上面をケース１の内面に当接する高さに成形している。
【００２６】
ホルダー５を介して弾性接点４を基板３に装着する構造は、弾性接点４をしっかりと定位置に保持して装着できる特長がある。ただ、弾性接点４は、図１９ないし図２１に示すように、ホルダー５を使用することなく基板３に固定することもできる。これ等の図に示す弾性接点４は、固定部４ｂを基板３に半田付けして定位置に固定している。弾性接点４は接続部４ａの先端をケース１の内面に当接して、接続部４ａの突出位置を停止している。さらに、この図のケース１は、内面にリブ１８を一体成形して設けている。リブ１８は、第１弾性接点４Ａの拡開部１２の内側に配設されて、弾性接点４の金属線を分離している。さらに、図のケース１は、基板３を保持するためのリブ１９も一体成形しており、このリブ１９でケース１と基板３との間隔を一定に保持している。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の弾性接点を備える機器は、互いに接近している端子に安定して接続できると共に、長期間にわたって接点の接触不良を極減できる特長がある。それは、本発明の機器が、端子に接続される一対の接続部と、基台に固定される固定部と、弾性変形する一対の弾性アーム部とを備える第１弾性接点と第２弾性接点とを配設しており、第１弾性接点の一対の弾性アーム部が、第２弾性接点の接続部に向かって延長される部分に、第１弾性接点の一対の弾性アーム部間の間隔を第２弾性接点の一対の接続部間の間隔よりも広く拡開して拡開部を設けているからである。この構造の弾性接点を備える機器は、第１弾性接点の拡開部に第２弾性接点の接続部を配設する状態で、すなわち、第１弾性接点と第２弾性接点の一部分をラップさせる状態で配設できる。したがって、第１弾性接点と第２弾性接点とを接近して配設でき、互いに接近する端子に安定して接続できる。さらに、この構造の機器は、第１弾性接点と第２弾性接点とを同じ姿勢で配設することによって、第２弾性接点を、スムーズに、しかも最適なストロークで変形させることができる。このため、弾性接点を無理なく端子に押圧して電気接続させて、弾性接点の損傷を防止して接触不良を極減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の複数の弾性接点を備える機器の接点構造を示す一部断面斜視図
【図２】複数の弾性接点を端子に接続する他の構造を示す断面図
【図３】本発明の実施例の機器に電気機器を装着した状態を示す斜視図
【図４】図３に示す機器の弾性接点と電気機器の端子との接続状態を示す拡大断面図
【図５】本発明の実施例の機器の回路図
【図６】本発明の実施例の機器の平面図
【図７】図６に示す機器の一部を除去した平面図
【図８】図６に示す機器のＡ−Ａ線断面図
【図９】図６に示す機器のＢ−Ｂ線断面図
【図１０】図７に示す機器のホルダーと弾性接点の分解斜視図
【図１１】図７に示す機器のホルダーと弾性接点の拡大平面図
【図１２】図１０に示す弾性接点の側面図
【図１３】図１２に示す弾性接点の平面図
【図１４】本発明の他の実施例の機器の断面図
【図１５】図１４に示す機器のホルダーと弾性接点の拡大平面図
【図１６】図１５に示す弾性接点の平面図
【図１７】図１６に示す弾性接点の正面図
【図１８】図１６に示す弾性接点の側面図
【図１９】本発明の他の実施例の機器の断面図
【図２０】図１９に示す機器の弾性接点の拡大平面図
【図２１】図１９に示す機器の弾性接点の分解斜視図
【符号の説明】
１…ケース
２…装着部
３…基板
４…弾性接点            ４Ａ…第１弾性接点      ４Ｂ…第２弾性接点
４ａ…接続部            ４ｂ…固定部
４ｃ…弾性アーム部
５…ホルダー
６…二次電池
７…制御回路
８…充電端子
９…スイッチ
１０…温度素子
１１…電極窓
１２…拡開部
１３…隔壁
１４…貫通孔
１５…係止凸起
１６…ストッパ
１７…フック
１８…リブ
１９…リブ
２０…機器
２１…電気機器
２２…端子
２３…電極窓
【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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