(57)【要約】      （修正有）【課題】基板および装置を小型化することができるコネクタユニットを提供する。【解決手段】コネクタユニット１０は、プローブ側コネクタに設けられた複数の接続端子に対応する複数の接続端子と、プローブ側コネクタに対する機械的接続のロック状態を切り替えるロック機構と、プローブ側コネクタに設けられた複数の接続端子と対応する接続端子との電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ機構５０と、前記ロック機構とスイッチ機構５０とを内部に備える筐体２０とを備え、前記ロック機構とスイッチ機構５０とが互いに独立して動作する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続対象物に設けられた複数の対象端子に対応する複数の接続端子と、
前記接続対象物に対する機械的接続のロック状態を切り替えるロック機構と、
複数の前記対象端子と、対応する前記接続端子との電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ機構と、
前記ロック機構と前記スイッチ機構とを内部に備える筐体とを備え、
前記ロック機構と前記スイッチ機構とが互いに独立して動作することを特徴とするコネクタユニット。
【請求項２】
前記スイッチ機構が、アクチュエータ駆動によって前記電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることを特徴とする請求項１に記載のコネクタユニット。
【請求項３】
前記スイッチ機構が、
前記筐体に回転自在に保持されるカム軸と、
前記カム軸上に設けられ、前記カム軸の回転に伴い回転することにより前記複数の接続端子の前記複数の対象端子への接触／非接触を切り替えるカムとを備え、
前記アクチュエータ駆動によって前記カム軸を回転させることにより、前記電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることを特徴とする請求項２に記載のコネクタユニット。
【請求項４】
前記アクチュエータ駆動がモータ駆動であることを特徴とする請求項２または３に記載のコネクタユニット。
【請求項５】
前記ロック機構が、ユーザによる操作力によって、前記機械的接続のロック状態が切り替えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタユニット。
【請求項６】
一部が前記筐体に収納されるシャフトと、
前記シャフトを回転させるためのユーザによる操作力を受け付ける操作受付部とを備え、
前記ロック機構が、
前記シャフトに設けられ、前記シャフトが回転することにより回転する第１ギアと、
前記第１ギアの回転により回転し、回転することにより前記接続対象物に設けられた係合受部と係合する係合部を有する第２ギアとを備え、
ユーザにより前記操作受付部を介して前記シャフトが回転されることにより、前記係合部と前記係合受部との係合状態が切り替えられ、前記機械的接続のロック状態が切り替えられることを特徴とする請求項５に記載のコネクタユニット。
【請求項７】
前記ロック機構が非ロック状態のときに、前記スイッチ機構の動作を制限するスイッチ機構動作制限機構を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコネクタユニット。
【請求項８】
前記スイッチ機構がＯＮ状態のときに、前記ロック機構の動作を制限するロック機構動作制限機構を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のコネクタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の電気的接続に使用されるコネクタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、超音波を利用した超音波診断装置が広く用いられている。一般に、超音波診断装置は、超音波の送受信を行う超音波探触子（超音波プローブ、センサ）と、診断装置本体とを有している。
【０００３】
超音波診断装置は、超音波プローブに備えられる振動子によって発生させた超音波を診断対象に向けて送信し、反射波を超音波プローブで受信し、その受信信号を超音波診断装置本体において電気的に処理することにより、超音波画像を生成している。
【０００４】
超音波診断装置では、上述の受信信号を超音波プローブから超音波診断装置本体に送信するために、超音波プローブが備えるコネクタ（相手コネクタ）と診断装置本体とを接続するコネクタユニットが用いられる。例えば特許文献１には、相手コネクタと接続するためのコネクタユニットが開示されている。特許文献１に開示されたコネクタユニットでは、ユーザによりカムが回転させられることによって、相手コネクタとの機械的接続のロックと電気的接続とを同時に行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−４４８００号公報（２０１４年３月１３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この種の超音波診断装置には、一般的に診断対象に応じて選択される、複数の超音波プローブが備えられている。そのため、特許文献１に記載のコネクタユニットを用いた場合、使用する超音波プローブを切り替えるためには、基板上にリレー回路を実装する必要がある。
【０００７】
しかしながら、上述のリレー回路は、超音波プローブに備えられる振動子の数に応じて設ける必要があり、基板が大きくなってしまうという問題がある。そのため、超音波診断装置の小型化に対する障害となる。また、リレー回路を備える基板を多層化することで、基板が高価になってしまうという問題もある。
【０００８】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板および装置を小型化および安価にすることができるコネクタユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明のコネクタユニットは、接続対象物に設けられた複数の対象端子に対応する複数の接続端子と、前記接続対象物に対する機械的接続のロック状態を切り替えるロック機構と、複数の前記対象端子と、対応する前記接続端子との電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ機構と、前記ロック機構と前記スイッチ機構とを内部に備える筐体とを備え、前記ロック機構と前記スイッチ機構とが互いに独立して動作することを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、予め接続対象物に対する機械的接続のロックをした後に、接続対象物の複数の対象端子と、対応する複数の接続端子との電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。これにより、接続対象物にそれぞれ接続された複数のセンサを備え、複数の接続対象物と本体とが本発明のコネクタユニットで接続される装置において、所望のセンサから信号を受信するために基板上にリレー回路を設ける必要がない。そのため、基板および装置を小型化および安価にすることができる。
【００１１】
本発明のコネクタユニットにおいて、前記スイッチ機構が、アクチュエータ駆動によって前記電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替える構成であってもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、電気信号によってアクチュエータ駆動を制御することによって、電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを機械的な手段で切り替えることができる。よって、比較的簡素な機械的な構成によって電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。
【００１３】
本発明のコネクタユニットにおいて、前記スイッチ機構が、前記筐体に回転自在に保持されるカム軸と、前記カム軸上に設けられ、前記カム軸の回転に伴い回転することにより前記複数の接続端子の前記複数の対象端子への接触／非接触を切り替えるカムとを備え、前記モータ駆動によって前記カム軸を回転させることにより、前記電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替える構成であってもよい。
【００１４】
本発明のコネクタユニットにおいて、前記アクチュエータ駆動がモータ駆動であってもよい。
【００１５】
本発明のコネクタユニットにおいて、前記ロック機構が、ユーザによる操作力によって、前記機械的接続のロック状態が切り替えられる構成であってもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、比較的簡素な機械的な構成によって、前記機械的接続のロック状態が切り替えられる構成を実現できる。また、ユーザは、当該コネクタユニットを接続対象物に取り付け／取り外しを行う際に、操作力を加えることによってロック状態の切替を行うことができる。
【００１７】
本発明のコネクタユニットにおいて、一部が前記筐体に収納されるシャフトと、前記シャフトを回転させるためのユーザによる操作力を受け付ける操作受付部とを備え、前記ロック機構が、前記シャフトに設けられ、前記シャフトが回転することにより回転する第１ギアと、前記第１ギアの回転により回転し、回転することにより前記接続対象物に設けられた係合受部と係合する係合部を有する第２ギアとを備え、ユーザにより前記操作受付部を介して前記シャフトが回転されることにより、前記係合部と前記係合受部との係合状態が切り替えられ、前記機械的接続のロック状態が切り替えられる構成であってもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、操作受付部を介したユーザの操作力によって、前記機械的接続のロック状態が切り替えられる。さらに、ロック機構とスイッチ機構とが互いに独立して動作できる。
【００１９】
本発明のコネクタユニットにおいて、前記ロック機構が非ロック状態のときに、前記スイッチ機構の動作を制限するスイッチ機構動作制限機構を備える構成であることが好ましい。
【００２０】
本発明のコネクタユニットにおいて、前記スイッチ機構がＯＮ状態のときに、前記ロック機構の動作を制限するロック機構動作制限機構を備える構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、基板および装置を小型化および安価にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のコネクタユニットを備える超音波診断装置の構成を示す概略図である。
【図２】上記コネクタユニット、およびプローブ側コネクタの構成を示す斜視図である。
【図３】上記プローブ側コネクタを下方から見た外観斜視図である。
【図４】上記コネクタユニットの分解斜視図である。
【図５】上記コネクタユニットが備えるハウジングの構造を示す斜視図である。
【図６】上記コネクタユニットが備えるベースの構造を示す斜視図である。
【図７】上記コネクタユニットが備える端子ユニットの構造を示すものであり、（ａ）は端子ユニットの斜視図、（ｂ）は接続端子の構造を示す平面図である。
【図８】上記コネクタユニットの構造を示す側面図である。
【図９】上記コネクタユニットが備えるスイッチ機構の構造を示すものであり、図８におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図１０】上記コネクタユニットが備えるロック部の構成を示すものであり、図８におけるＢ−Ｂ線矢視図である。
【図１１】上記超音波診断装置が備えるレバー位置検出部の構造を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、上記コネクタユニットが備える接続端子と、上記プローブ側コネクタの接続端子とが接触する様子を示す図である。
【図１３】上記コネクタユニットの変形例としてのコネクタユニットが備える接続端子の構造を示す斜視図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、上記変形例としてのコネクタユニットが備える接続端子と、上記プローブ側コネクタの接続端子とが接触する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２４】
本発明に係るコネクタユニット１０について、図１〜図１２を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、コネクタユニット１０を備える超音波診断装置１の構成を示す概略図である。図２は、コネクタユニット１０およびプローブ側コネクタ１００の構成を示す斜視図である。なお、以降では、説明の便宜上、図２における＋Ｘ方向を前方向、−Ｘ方向を後方向、＋Ｙ方向を上方向、−Ｙ方向を下方向、＋ｚ方向を右方向、−ｚ方向を左方向として説明する。
【００２６】
超音波診断装置１は、図１および図２に示すように、基板２と、基板２に設けられた制御回路３と、４つの超音波プローブ４と、基板２に設けられ、制御回路３と電気的に接続されているコネクタユニット１０と、超音波プローブ４にそれぞれ接続されているプローブ側コネクタ（接続対象物）１００と、レバー位置検出部（ロック検出部）１２０とを備えている。制御回路３と４つの超音波プローブ４とは、コネクタユニット１０とプローブ側コネクタ１００とが接続されることによって電気的に接続可能となる。
【００２７】
（プローブ側コネクタ１００の構造）
まず、コネクタユニット１０と接続するプローブ側コネクタ１００の構造について、図２および図３を参照しながら説明する。
【００２８】
図３は、プローブ側コネクタ１００を下方から見た外観斜視図である。
【００２９】
プローブ側コネクタ１００は、図２および図３に示すように、ハウジング１１０と、嵌合部１１１と、超音波プローブ４に備えられる振動子の数に応じて設けられる複数の接続端子（対象端子）１１２と、突出部（係合受部）１１３とを備えている。
【００３０】
複数の接続端子１１２は、保持部材（不図示）によって前後方向に４列に整列されて保持されている。ハウジング１１０および嵌合部１１１は、内部において上述の保持部材を支持することにより、接続端子１１２を保持している。接続端子１１２の下部は、外部に露出している。
【００３１】
嵌合部１１１は、プローブ側コネクタ１００のうちコネクタユニット１０と嵌合する部分である。嵌合部１１１の左右方向の側面の距離は、ハウジング１１０の左右方向の側面の距離よりも短くなっており、プローブ側コネクタ１００をコネクタユニット１０に嵌合したときに、ハウジング１１０の下面が後述するコネクタユニット１０のハウジング２１の上面と当接し、嵌合部１１１が筐体２０の内部に格納されるようになっている。
【００３２】
また、嵌合部１１１の前後方向の側面の外側には、外側に向けて突出する２つの円形状の突出部１１３がそれぞれ形成されている。
【００３３】
（コネクタユニット１０の構造）
次に、コネクタユニット１０の構造について図２および図４〜図９を参照しながら説明する。
【００３４】
図４は、コネクタユニット１０の分解斜視図である。コネクタユニット１０は、図２および図４〜図９に示すように、筐体２０と、端子ユニット３０と、スイッチ機構５０と、駆動部６０と、ロック部７０とを備えている。
【００３５】
＜筐体２０＞
筐体２０は、ハウジング２１と、ベース２２と、ソケットハウジング２３と、ハウジングカバー２４と、モータベース２５を備えている。
【００３６】
図５は、ハウジング２１の構造を示す斜視図である。ハウジング２１は、図５に示すように、長手方向（前後方向、図におけるＸ軸方向）に延びる２つの側壁２１ａと、２つの側壁２１ａの長手方向の両端部の下部を接続する前壁２１ｂおよび後壁２１ｃとによって形成される略直方体状の部材である。前壁２１ｂおよび後壁２１ｃのそれぞれの上面には、後述する第１カム軸（カム軸）５１および第２カム軸（カム軸）５２をそれぞれ支持する半円形状の凹部２１ｄが２つ形成されている。前壁２１ｂの中央部には、下方に向かって開口する開口部２１ｅが形成されている。ハウジング２１の内部には、前壁２１ｂおよび後壁２１ｃの内側に、２つの側壁２１ａを接続する支持壁２１ｆがそれぞれ形成されている。支持壁２１ｆの高さは、前壁２１ｂおよび後壁２１ｃの高さと同じ高さになっている。また、支持壁２１ｆの上面の中央には、ソケットハウジング２３をハウジング２１に固定するためのビス２７が挿入される挿入孔２１ｇが形成されている。支持壁２１ｆの上面における挿入孔２１ｇの左右両側には、第１カム軸５１および第２カム軸５２を支持する半円形状の凹部２１ｈがそれぞれ形成されている。
【００３７】
図６は、ベース２２の構造を示す斜視図である。ベース２２は、筐体２０の下部を構成する板状の部材である。ベース２２は、長手方向に延びる２つの溝２２ａと、溝２２ａの長手方向（図におけるＸ軸方向）の両端部からそれぞれ上方に向かって突出する２つの突出部２２ｂと、長手方向の前側の端部から上方に向けて延びる凸部２２ｃとを備えている。ベース２２は、４つのビス２６によりハウジング２１に固定されている。２つの突出部２２ｂのそれぞれの上面には、後述するロックシャフト７１を支持する半円形状の凹部２２ｄが形成されている。
【００３８】
ソケットハウジング２３は、図４に示すように、筐体２０の上部を構成する部材であり、略長方形のベース部材２３ａと、ベース部材２３ａの長手方向（前後方向、図におけるＸ軸方向）の両端部から下方に向かって突出する２つの突出部２３ｂと、ベース部材２３ａの上面から突出し、端子ユニット３０の上部をカバーするカバー部材２３ｃとを備えている。ベース部材２３ａの長手方向の両端部の中央には、ソケットハウジング２３をハウジング２１に固定するためのビス２７が挿入される挿入孔２３ｄがそれぞれ形成されている。２つの突出部２３ｂは、ハウジング２１の支持壁２１ｆとそれぞれ対向するように形成されている。カバー部材２３ｃには、端子ユニット３０が有する複数の接続端子４０に対応して複数の開口部が設けられている。
【００３９】
ハウジングカバー２４は、図４に示すように、ビス２８によりハウジング２１の前面側に取り付けられる部材であり、下向きに開口する開口部２４ａを有する略コの字型の形状になっている。開口部２４ａは、ハウジング２１の前壁２１ｂと略同様の形状をしており、ハウジングカバー２４がハウジング２１に取り付けられたときに、開口部２４ａにハウジング２１の前壁２１ｂが嵌め込まれるようになっている。開口部２４ａの上面における、ハウジング２１の前壁２１ｂの凹部２１ｄと対向する位置には、第１カム軸５１および第２カム軸５２が挿入される凹部２４ｂが形成されている。
【００４０】
モータベース２５は、図４に示すように、後述するモータユニット６１を載置するためのものであり、略長方形の金属片を折り曲げたＬ字形状になっている。モータベース２５は、モータユニットが上面に載置される底壁２５ａと、底壁２５ａから上方に突出する側壁２５ｂとを備えている。モータベース２５は、側壁２５ｂが４つのビス２９によりハウジング２１の後壁２１ｃに取り付けられることにより、ハウジング２１に固定される。モータベース２５における底壁２５ａと側壁２５ｂとの接続部には開口部２５ｃが形成されている。開口部２５ｃは、ハウジング２１の後壁２１ｃと略同様の形状をしており、モータベース２５がハウジング２１に取り付けられたときに、開口部２５ｃにハウジング２１の後壁２１ｃが嵌め込まれるようになっている。開口部２５ｃの上面における、ハウジング２１の後壁２１ｃの凹部２１ｄと対向する位置には、第１カム軸５１および第２カム軸５２がそれぞれ挿入される凹部２５ｄが形成されている。
【００４１】
このように、コネクタユニット１０では、ハウジング２１に、ベース２２、ソケットハウジング２３、ハウジングカバー２４、およびモータベース２５が取り付けられることにより筐体２０が構成されており、プローブ側コネクタ１００をコネクタユニット１０に嵌め込んだときに、ハウジング１１０の下面がハウジング２１の上面と当接し、嵌合部１１１が筐体２０の内部に格納される。
【００４２】
＜端子ユニット３０＞
次に、端子ユニット３０の構造について、図７を参照しながら説明する。
【００４３】
図７は、端子ユニット３０の構造を示すものであり、（ａ）は端子ユニット３０の斜視図、（ｂ）は接続端子４０の構造を示す平面図である。端子ユニット３０は、図７に示すように、保持部材３１と、複数の接続端子４０とを備えている。
【００４４】
接続端子４０は、図７の（ｂ）に示すように、ベース部材４１と、第１突出部４２と、第２突出部４３とを備えている。
【００４５】
ベース部材４１は、一方向（上下方向）に延びる細い金属板である。ベース部材４１の上下方向の中央付近には、曲げ加工により上下方向に垂直な方向に凹んだ凹部４４を有している。
【００４６】
第１突出部４２および第２突出部４３は、ベース部材４１を切り起こして形成されており、ベース部材４１に対して凹部４４が凹む向きと同じ向きに突出している。第１突出部４２および第２突出部４３は、ベース部材４１の長手方向（上下方向）に並んで形成されている。第１突出部４２および第２突出部４３は、ベース部材４１の長手方向への突出する向きが、互いに逆向きとなっている。すなわち、第１突出部４２は、上側を軸としてベース部材４１を切り起こして形成されており、第２突出部４３は、下側を軸としてベース部材４１を切り起こして形成されている。これにより、第１突出部４２の先端部と、第２突出部４３の先端部とは、一定の距離をおいて互いに対向するようになっている。
【００４７】
ベース部材４１は、第１突出部４２および第２突出部４３が設けられている第１部分４５の厚さが、それ以外の第２部分４６の厚さよりも薄くなっている。これにより、第１部分４５の弾性率が第２部分４６の弾性率よりも低くなっている。
【００４８】
端子ユニット３０は、図７の（ａ）に示すように、複数の接続端子４０が保持部材３１によって前後方向に２列に整列されて保持されていることにより形成されている。複数の接続端子４０は、各列に凹部４４の凹む向きが外向きになるように保持部材３１により保持されている。
【００４９】
２つの端子ユニット３０は、保持部材３１がベース２２の２つの溝２２ａにそれぞれ嵌め込まれることにより筐体２０に固定される。これにより、複数の接続端子４０が、Ｘ軸方向に４列並んで配置される。各接続端子４０の第１突出部４２および第２突出部４３は、プローブ側コネクタ１００がコネクタユニット１０に嵌め込まれたときに、プローブ側コネクタ１００の接続端子１１２と対向する位置に配置されるようになっている（図９参照）。各接続端子４０における、第１突出部４２および第２突出部４３が設けられている側とは反対の端部は、ベース２２から下方に突出しており、基板２に接続されている。
【００５０】
＜スイッチ機構５０および駆動部６０＞
スイッチ機構５０は、コネクタユニット１０の接続端子４０と、対応するプローブ側コネクタ１００の接続端子１１２との接触／非接触を切り替えることにより、接続端子４０と接続端子１１２との電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための機構である。スイッチ機構５０の構成について、図４、図８および図９を参照しながら説明する。
【００５１】
図８は、コネクタユニット１０の構造を示す側面図である。なお、図８では、ハウジング２１およびモータカバー６５を省略して図示している。図９は、スイッチ機構５０の構造を示すものであり、図８におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００５２】
スイッチ機構５０は、図４、図８および図９に示すように、第１カム軸５１と、第２カム軸５２と、第１カム（カム）５３と、第２カム５４とを備えている。
【００５３】
第１カム軸５１および第２カム軸５２は、前後方向（Ｘ軸方向）に直線状に延びる棒状の部材である。第１カム軸５１および第２カム軸５２は、大部分が筐体２０の内部に収納されており、後側の端部が筐体２０から突出している。第１カム軸５１の長手方向の長さは、第２カム軸５２の長手方向の長さよりも長くなっている。第１カム軸５１および第２カム軸５２は、それぞれ、ハウジング２１の後壁２１ｃの凹部２１ｄ、および凹部２１ｈに載置されることによって、後壁２１ｃ、および２つの支持壁２１ｆによって支持されている。すなわち、第１カム軸５１および第２カム軸５２は、筐体２０に回転自在に保持されている。第１カム軸５１および第２カム軸の前方向の端部は、ハウジング２１の前壁２１ｂの凹部２１ｄによってそれぞれ支持されている。第１カム軸５１の後方向の端部は、後述するカップリング６２に接続されている。
【００５４】
第１カム軸５１および第２カム軸５２における、端子ユニット３０の接続端子４０が並べられている領域に対応する領域の周囲には、第１カム５３および第２カム５４が固定されて設けられている。第１カム５３および第２カム５４は、図９に示すように、互いに対向する接続端子４０の凹部４４の間を通るようにそれぞれ配置されている。
【００５５】
第１カム５３および第２カム５４は、図９に示すように、Ｘ軸に垂直な断面の形状が略六角形となっている。第１カム５３および第２カム５４の対向する１組の辺の間の距離ｄ１は、互いに対向する凹部４４の間の距離ｄよりも小さくなっており、また、第１カム５３および第２カム５４の対向する１組の頂点間の距離ｄ２は、互いに対向する凹部４４の間の距離ｄよりも大きくなっている。第１カム５３および第２カム５４は、第１カム軸５１および第２カム軸５２の回転に伴い、それぞれ第１カム軸５１および第２カム軸を中心として回転する。第１カム５３および第２カム５４は、図９に示す状態から回転されることにより、接続端子４０の凹部４４を外側に押圧する。
【００５６】
駆動部６０は、第１カム軸５１および第２カム軸５２を回転させるためのものである。駆動部６０は、モータユニット６１と、カップリング６２と、第１モータギア６３と、第２モータギア６４と、モータカバー６５とを備えている。
【００５７】
モータユニット６１は、モータ駆動（アクチュエータ駆動）することによりモータ軸６１ａを回転させるための駆動部である。モータユニット６１の駆動は、制御回路３により制御される。
【００５８】
カップリング６２は、モータ軸６１ａと第１カム軸５１とを結合するものであり、モータ軸６１ａの回転力を第１カム軸５１に伝達する。
【００５９】
第１モータギア６３は、第１カム軸５１に取り付けられたギアであり、第１カム軸５１が回転すると、第１カム軸の回転と同方向に回転するようになっている。第１モータギア６３は、モータベース２５とカップリング６２との間に配置されている。
【００６０】
第２モータギア６４は、第２カム軸５２に取り付けられたギアであり、第２モータギアが回転することにより、第２カム軸５２が回転するようになっている。第１モータギア６３と、第２モータギア６４とは互いに噛み合うように形成されており、第１モータギア６３が回転することにより、第２モータギア６４が第１モータギア６３の回転する向きとは逆向きに回転するようになっている。
【００６１】
モータカバー６５は、駆動部６０をカバーする部材であり、モータベース２５の上部を覆っている。
【００６２】
次に、スイッチ機構５０および駆動部６０の動作について説明する。
【００６３】
スイッチ機構５０および駆動部６０の動作では、まず、接続端子４０が第１カム５３および第２カム５４によって押圧されていない状態（図９に示す状態）において、モータユニット６１がモータ駆動することによりモータ軸６１ａを９０度回転させる。これにより、カップリング６２によりモータ軸６１ａの回転力が第１カム軸５１へ伝達され、第１カム軸５１が９０度回転する。これに伴い、第１カム５３が９０度回転する。これにより、第１カム５３が接続端子４０の凹部４４を外側に向けて押圧する。その結果、接続端子４０の第１突出部４２および第２突出部４３が、プローブ側コネクタ１００の接続端子１１２と接触する。
【００６４】
また、同時に、第１カム軸５１が９０度回転することにより、第１モータギア６３が９０度回転する。これにより、第２モータギア６４が第１モータギア６３の回転する向きとは逆向きに９０度回転し、この回転に伴い第２カム軸５２が９０度回転する。これに伴い、第２カム５４が９０度回転することにより、第２カム５４が接続端子４０の凹部４４を外側に向けて押圧する。その結果、接続端子４０の第１突出部４２および第２突出部４３が、プローブ側コネクタ１００の接続端子１１２と接触する。なお、接続端子４０と接続端子１１２とが接触する接点構造の詳細については後述する。
【００６５】
このように、スイッチ機構５０では、駆動部６０のモータ駆動（アクチュエータ駆動）によって第１カム５３および第２カム５４を回転することにより、すべての接続端子４０をプローブ側コネクタ１００の接続端子１１２と接触させることができる。これにより、制御回路３と４つの超音波プローブ４とを電気的に接続することができる。
【００６６】
＜ロック部７０＞
ロック部７０の構成について、図４、図８、図１０および図１１を参照しながら説明する。
【００６７】
図１０は、ロック部７０の構成を示すものであり、図８におけるＢ−Ｂ線矢視図である。図１１は、レバー位置検出部１２０の構造を示す斜視図である。
【００６８】
ロック部７０は、図４、図８、および図１０に示すように、プローブ側コネクタ１００に対する機械的接続のロック状態を切り替えるロック機構としての、ロックシャフトギア（第１ギア）７３と、第１ロックギア（第２ギア）７４と、第２ロックギア７５とを備えている。また、ロック部７０は、上記のロック機構を動作させるための、ロックシャフト（シャフト）７１と、レバー（操作受付部）７２と、ブッシュ７６と、ロック保持バネ７７と、ロック解除ピン７９と、バネ８０とを備えている。
【００６９】
ロックシャフト７１は、第１カム軸５１および第２カム軸と平行に（すなわち、前後方向（Ｘ軸方向））に直線状に延びる棒状の部材である。ロックシャフト７１は、後側の部分が筐体２０の内部に収納されており、前側の部分が筐体２０から突出している。
【００７０】
レバー７２は、ユーザによる操作を受け付けるための部材であり、ロックシャフト７１の前側の端部に設けられている。レバー７２は、ロックシャフト７１の軸を中心として回転するようになっており、レバー７２が回転することによりロックシャフト７１が回転する。
【００７１】
ロックシャフトギア７３、第１ロックギア７４、第２ロックギア７５、ブッシュ７６、およびロック保持バネ７７は、筐体２０の前後両側に１組ずつ設けられている。これらの組の構成および動作は同様であるため、筐体２０の前側に設けられている組についてのみ説明を行う。
【００７２】
ロックシャフトギア７３は、ロックシャフト７１に設けられたギアであり、ロックシャフト７１の回転に伴って回転する。ロックシャフトギア７３は、ハウジングカバー２４の内側に接する位置に配置されている。ロックシャフトギア７３の下部には、凸部７３ａが形成されている。
【００７３】
第１ロックギア７４は、ブッシュ７６を間に挟んで第１カム軸５１に取り付けられたギアである。第１ロックギア７４とロックシャフトギア７３とは互いに噛み合うように形成されており、ロックシャフトギア７３が回転することにより、第１ロックギア７４がロックシャフトギア７３の回転する向きとは逆向きに回転するようになっている。第１ロックギア７４の上部には、鉤状の係合部７４ａが形成されている。
【００７４】
第２ロックギア７５は、ブッシュ７６を間に挟んで第２カム軸５２に取り付けられたギアである。第１ロックギア７４と第２ロックギア７５とは互いに噛み合うように形成されており、第１ロックギア７４が回転することにより、第２ロックギア７５が第１ロックギア７４の回転する向きとは逆向きに回転するようになっている。第２ロックギア７５の上部には、鉤状の係合部７５ａが形成されている。
【００７５】
なお、第１カム軸５１、第１ロックギア７４、およびブッシュ７６は、互いに独立して回転するようになっている。この構成は、第２ロックギア７５についても同様である。
【００７６】
ロック保持バネ７７は、ロックシャフトギア７３の移動を制限するためのバネであり、ベース２２に取り付けられている。ロック保持バネ７７の上部には、凸部７７ａが形成されている。
【００７７】
ロック解除ピン７９およびバネ８０は、第１モータギア６３と、モータベース２５の側壁２５ｂとの間に配置されている。ロック解除ピン７９およびバネ８０は、第１ロックギア７４および第２ロックギア７５の動作を制限するロック機構動作制限機構として動作するものであり、接続端子４０と接続端子１１２との電気的接続がＯＮ状態である場合に、第１ロックギア７４および第２ロックギア７５の回転を制限することにより、接続端子４０と接続端子１１２との電気的接続が解除されるのを防止する。
【００７８】
また、ロック解除ピン７９およびバネ８０は、第１カム軸５１および第２カム軸５２の動作を制限するスイッチ機構動作制限機構としても動作する。ロック解除ピン７９およびバネ８０は、前記ロック機構が非ロック状態のときに、第１カム軸５１および第２カム軸５２が回転することを防止する。
【００７９】
なお、本実施形態では、ロック解除ピン７９およびバネ８０が、ロック機構動作制限機構およびスイッチ機構動作制限機構としての機能を有する構成であったが、本発明のコネクタスイッチはこれに限られない。すなわち、ロック機構動作制限機構とスイッチ機構動作制限機構とは、別の部材によって構成されてもよい。ただし、ロック解除ピン７９およびバネ８０が、ロック機構動作制限機構およびスイッチ機構動作制限機構としての機能を共に有する構成にすることにより、コネクタスイッチを小型化することができる。
【００８０】
次に、ロック部７０によるプローブ側コネクタ１００に対する機械的接続のロック状態を切り替える動作について説明する。
【００８１】
まず、プローブ側コネクタ１００の嵌合部１１１がコネクタユニット１０に嵌合している状態において、ユーザがレバー７２を回転させる。ロックシャフト７１の回転に伴い、ロックシャフトギア７３の凸部７３ａが、ロック保持バネ７７の凸部を下方に向けて押圧しながら、ロックシャフトギア７３が回転する。ロックシャフトギア７３の回転に伴い、ロックシャフトギア７３が回転し、これにより、第１ロックギア７４がロックシャフトギア７３の回転する向きとは逆向きに回転する。第１ロックギア７４の回転により、係合部７４ａが、プローブ側コネクタ１００の前後方向の側面の外側に形成されている突出部１１３に係合部７４ａが係止する。
【００８２】
また、同時に、第２ロックギア７５が第１ロックギア７４の回転する向きとは逆向きに回転する。第２ロックギア７５の回転により、係合部７５ａが、プローブ側コネクタ１００の前後方向の側面の外側に形成されている突出部１１３（係合部７４ａが係止する突出部とは別の突出部１１３）に係合部７４ａが係止する。
【００８３】
以上のように、コネクタユニット１０では、ユーザによりレバー７２が操作されることにより、係合部７４ａおよび係合部７５ａがそれぞれ突出部１１３に係止する。これにより、プローブ側コネクタ１００に対する機械的接続のロックが行われる。
【００８４】
なお、超音波診断装置１は、図１１に示すように、基板２上にレバー位置検出部１２０を備えている。レバー位置検出部１２０は、プローブ側コネクタ１００のコネクタユニット１０への機械的接続のロック状態を検知するためのものである。レバー位置検出部１２０は、スイッチにてなっており、プローブ側コネクタ１００がコネクタユニット１０に機械的接続のロックが行われている状態において、レバー７２により上記のスイッチがＯＮされる。これにより、プローブ側コネクタ１００のコネクタユニット１０への機械的接続のロック／非ロックの状態を検出する。レバー位置検出部１２０により検出されたプローブ側コネクタ１００のコネクタユニット１０への機械的接続のロック・非ロックの情報は、基板２を介して制御回路３へ送信される。これにより、制御回路３は、プローブ側コネクタ１００のコネクタユニット１０への機械的接続のロック／非ロックの状態を取得することができるようになっている。
【００８５】
（接続端子４０と接続端子１１２との接点機構）
次に、コネクタユニット１０の接続端子４０と、プローブ側コネクタ１００の接続端子１１２との接点機構について、図１２を参照しながら説明する。
【００８６】
図１２の（ａ）〜（ｄ）は、コネクタユニット１０の接続端子４０と、プローブ側コネクタ１００の接続端子１１２とが接触する様子を示す図である。
【００８７】
図１２の（ａ）は、接続端子４０が第１カム５３または第２カム５４によって押圧されていない状態を示している。この状態において、接続端子４０が第１カム５３または第２カム５４によって外側に向けて押圧される（第１カム５３によって押圧されるものとして説明する）と、まず、第１突出部４２が接続端子１１２に接触する（図１２の（ｂ））。
【００８８】
さらに、接続端子４０が第１カム５３によって外側に向けて押圧されると、第１突出部４２が接続端子１１２から押圧される。このとき、第１突出部４２の弾性により、第１突出部４２がベース部材４１側に撓むとともに、接続端子１１２に対して第１突出部４２が上方に摺動（ワイピング）する（すなわち、接続端子１１２における第１突出部４２の接触位置が変化する）。その後、第２突出部４３が、接続端子１１２に接触する（図１２の（ｃ））。
【００８９】
さらに、接続端子４０が第１カム５３によって外側に向けて押圧されると、第１突出部４２および第２突出部４３が、接続端子１１２を摺動する（図１２の（ｄ））。これは、上述したように、第１突出部４２および第２突出部４３が設けられている第１部分４５の厚さが、それ以外の第２部分４６の厚さよりも薄くなっており、第１部分４５の弾性率が第２部分４６の弾性率よりも低くなっているためである（図７参照）。すなわち、第１部分４５が低い弾性率を有することにより、第１部分４５全体が撓み、第１突出部４２および第２突出部４３が、接続端子１１２を摺動（ワイピング）するようになっている。これにより、第１突出部４２または第２突出部４３が接続端子１１２と接触した際に、第１突出部４２または第２突出部４３と、接続端子１１２との間に異物が存在したとしても、摺動により当該異物を、第１突出部４２または第２突出部４３と、接続端子１１２との間から外すことができる、したがって、接続端子４０と接続端子１１２との接触を確実に行うことができるようになっており、接点機構としての信頼性を向上させることができる。また、第２部分４６の厚さが大きい（すなわち、弾性率が高い）ため、接続端子１１２に対する第１突出部４２および第２突出部４３の接圧を高くすることができる。
【００９０】
（コネクタユニット１０の動作）
次に、コネクタユニット１０の動作について説明する。
【００９１】
まず、４つの超音波プローブ４にそれぞれ接続されているプローブ側コネクタ１００を、基板２に固定されたコネクタユニット１０にそれぞれ嵌合させる。次に、ユーザによりレバー７２が回転されることにより、プローブ側コネクタ１００がコネクタユニット１０に機械的に接続される。この時点では、プローブ側コネクタ１００とコネクタユニット１０とを電気的に接続することはできない（すなわち、超音波プローブ４と制御回路３とは電気的に接続されていない）。なお、従来のコネクタユニットでは、この時点で、プローブ側コネクタとコネクタユニットとが電気的に接続可能となる。
【００９２】
次に、制御回路３が超音波診断装置１に設けられた指示受付部（不図示）により４つの超音波プローブ４のうち所望の超音波プローブ４からの受信信号を受信する旨のユーザの指示を受け付ける。次に、制御回路３は、当該超音波プローブ４のプローブ側コネクタ１００と機械的に接続されているコネクタユニット１０のモータユニット６１をモータ駆動させる。これにより、コネクタユニット１０の接続端子４０と当該プローブ側コネクタ１００の接続端子１１２とを接触させ、制御回路３と当該超音波プローブ４とを電気的に接続させる。
【００９３】
また、制御回路３が上記の指示受付部により、現在電気的に接続されている超音波プローブ４以外の超音波プローブ４からの受信信号を受信する（すなわち、使用する超音波プローブ４を切り替える）旨のユーザの指示を受け付けると、制御回路３は、現在制御回路３と電気的に接続している超音波プローブ４と接続されているコネクタユニット１０のモータユニット６１を駆動させ、当該コネクタユニット１０の接続端子４０と、超音波プローブ４のプローブ側コネクタ１００の接続端子１１２との接触を解除する。次に、制御回路３は、ユーザ所望の超音波プローブ４のプローブ側コネクタ１００と機械的に接続されているコネクタユニット１０のモータユニット６１をモータ駆動させ、制御回路３と当該超音波プローブ４とを電気的に接続させる。
【００９４】
以上のように、コネクタユニット１０は、プローブ側コネクタ１００に対するコネクタユニット１０への機械的接続のロック状態を切り替えるロック機構（ロックシャフトギア７３、第１ロックギア７４、および第２ロックギア７５）と、プローブ側コネクタ１００の複数の接続端子１１２と対応するコネクタユニット１０の接続端子４０との電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ機構５０と、上記ロック機構とスイッチ機構５０とを内部に備える筐体２０とを備えている。そして、ロック機構とスイッチ機構５０とが互いに独立して動作する。
【００９５】
上記の構成によれば、予めプローブ側コネクタ１００のコネクタユニット１０へ機械的接続のロックをした後に、プローブ側コネクタ１００の複数の接続端子１１２と、対応するコネクタユニット１０の接続端子４０との電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。これにより、超音波診断装置１が複数の超音波プローブ４を備える場合において、所望の超音波プローブ４から信号を受信するために基板２にリレー回路を設ける必要がない。そのため、基板２および超音波診断装置１を小型化および安価にすることができる。
【００９６】
また、コネクタユニット１０は、スイッチ機構５０が、モータユニット６１のモータ駆動によって、接続端子１１２と接続端子４０との電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替える構成である。
【００９７】
上記の構成によれば、電気信号によってモータ駆動を制御することによって、電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを機械的な手段で切り替えることができる。よって、比較的簡素な機械的な構成によって電気的接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。
【００９８】
また、コネクタユニット１０は、ロック機構が、ユーザによる操作によって、プローブ側コネクタ１００に対する機械的接続のロック状態が切り替えられる構成である。
【００９９】
上記の構成によれば、比較的簡素な機械的な構成によって、機械的接続のロック状態が切り替えられる構成を実現できる。また、ユーザは、コネクタユニット１０をプローブ側コネクタ１００に取り付け／取り外しを行う際に、操作力を加えることによってロック状態の切替を行うことができる。
【０１００】
なお、本実施形態におけるコネクタユニット１０では、第１カム軸５１および第２カム軸５２の２本のカム軸を備える構成であったが、本発明のコネクタユニットは、これに限られない。すなわち、カム軸は１本であってもよいし、３本以上であってもよい。
【０１０１】
また、本発明のロック機構は、上記の構成に限られない。すなわち、ロック機構は、プローブ側コネクタ１００に対する機械的接続のロック状態を切り替えることができるものであればどのような機構であってもよい。
【０１０２】
また、本実施形態におけるコネクタユニット１０では、モータユニット６１の駆動により、すべての接続端子４０がプローブ側コネクタ１００の接続端子１１２と接続される構成であったが、本発明のコネクタユニットはこれに限られるものではない。例えば、コネクタユニットの接続端子の一部が常にプローブ側コネクタの接続端子と接続されており、他の接続端子がモータユニットの駆動により、プローブ側コネクタの接続端子と接続される構成であってもよい。
【０１０３】
＜変形例＞
次に、上記の実施の形態における接点機構の変形例としての接点機構について、図１３および図１４を参照しながら説明する。
【０１０４】
図１３は、本変形例におけるコネクタユニットが備える接続端子９０の構造を示す斜視図である。
【０１０５】
本変形例では、コネクタユニットが、実施形態１における接続端子４０の代わりに接続端子９０を備えている。
【０１０６】
接続端子９０は、図１３に示すように、ベース部材９１と、第１突出部９２と、第２突出部９３とを備えている。
【０１０７】
ベース部材９１は、一方向（上下方向）に延びる細い金属板である。ベース部材９１の上下方向の中央付近には、実施形態１における凹部４４と同様に、曲げ加工により上下方向に垂直な方向に凹んだ凹部（不図示）を有している。
【０１０８】
第１突出部９２は、ベース部材９１を湾曲させることにより形成されており、ベース部材９１に対して上記の凹部が凹む向きと同じ向きに突出している。
【０１０９】
第２突出部９３は、下側を軸としてベース部材９１を切り起こして形成されており、ベース部材９１に対して上記の凹部が凹む向きと同じ向きに突出している。
【０１１０】
第１突出部９２および第２突出部９３は、ベース部材９１の長手方向（上下方向）に並んで形成されている。
【０１１１】
ベース部材９１は、第１突出部９２および第２突出部９３が設けられている第１部分９４の厚さが、それ以外の第２部分９５（図１３では一部のみ図示している）の厚さよりも薄くなっている。これにより、第１部分９４の弾性率が第２部分９５の弾性率よりも低くなっている。
【０１１２】
次に本変形例における接続端子９０と、接続端子１１２との接点機構について、図１４を参照しながら説明する。
【０１１３】
図１４の（ａ）〜（ｄ）は、接続端子９０と接続端子１１２とが接触する様子を示す図である。
【０１１４】
図１４の（ａ）は、接続端子９０が第１カム５３または第２カム５４によって押圧されていない状態を示している。この状態において、接続端子９０が第１カム５３または第２カム５４によって外側に向けて押圧される（第１カム５３によって押圧されるものとして説明する）と、まず、第１突出部９２が接続端子１１２に接触する（図１４の（ｂ））。
【０１１５】
さらに、接続端子９０が第１カム５３によって外側に向けて押圧されると、第１突出部９２が接続端子１１２から押圧される。その結果、第１部分９４の弾性により、第１部分９４が撓む。これにより、接続端子１１２に対して第１突出部９２が上方に摺動（ワイピング）する（すなわち、接続端子１１２における第１突出部９２の接触位置が変化する）とともに、第２突出部９３が接続端子１１２に接触する（図１４の（ｃ））。
【０１１６】
さらに、接続端子９０が第１カム５３によって外側に向けて押圧されると、第１突出部９２および第２突出部９３が、接続端子１１２を摺動する（図１４の（ｄ））。これは、上述したように、第１突出部９２および第２突出部９３が設けられている第１部分９４の厚さが、それ以外の第２部分９５の厚さよりも薄くなっており、第１部分９４の弾性率が第２部分９５の弾性率よりも低くなっているためである。すなわち、第１部分９４が低い弾性率を有することにより、第１部分９４全体が撓み、第１突出部９２および第２突出部９３が、接続端子１１２を摺動（ワイピング）するようになっている。これにより、第１突出部９２または第２突出部９３が接続端子１１２と接触した際に、第１突出部９２または第２突出部９３と、接続端子１１２との間に異物が存在したとしても、摺動により当該異物を、第１突出部９２または第２突出部９３と、接続端子１１２との間から外すことができる、したがって、接続端子９０と接続端子１１２との接触を確実に行うことができるようになっており、接点機構としての信頼性を向上させることができる。また、第２部分９５の厚さが大きい（すなわち、弾性率が高い）ため、接続端子１１２に対する第１突出部９２および第２突出部９３の接圧を高くすることができる。
【０１１７】
以上のように、本変形例における接点機構は、接続端子１１２に対して、第１突出部９２が接触した後に、第２突出部９３が接触する。このため、導通／非導通の切り替えに伴う接続端子９０の消耗は、第１突出部９２側で主に発生し、第２突出部９３側での消耗は少ない。これにより、第２突出部９３と接続端子１１２との間で確実に導通を行うことができる。したがって、本実施形態における接点機構は、接続端子９０と接続端子１１２との電気的接続の信頼性が高い接点機構となっている。
【０１１８】
なお、以上の説明では、本発明のコネクタユニットが超音波診断装置に備えられる例について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、本発明のコネクタユニットは、複数のセンサを備える電子機器であればどのような電子機器に対しても好適に用いることができる。
【０１１９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０            コネクタユニット
２０            筐体
４０、９０      接続端子
５０            スイッチ機構
５１            第１カム軸（カム軸）
５２            第２カム軸（カム軸）
５３            第１カム（カム）
５４            第２カム（カム）
７１            ロックシャフト（シャフト）
７２            レバー（操作受付部）
７３            ロックシャフトギア（第１ギア、ロック機構）
７４            第１ロックギア（第２ギア、ロック機構）
７４ａ          係合部
７９            ロック解除ピン（スイッチ機構動作制限機構、ロック機構動作制限機構）
８０            バネ（スイッチ機構動作制限機構、ロック機構動作制限機構）
１００          プローブ側コネクタ（接続対象物）
１１２          接続端子（対象端子）
１１３          突出部（係合受部）
【図１】
2018037285.tif 000003
【図２】
2018037285.tif 000004
【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】
2018037285.tif 000011
【図１０】
2018037285.tif 000012
【図１１】
2018037285.tif 000013
【図１２】
2018037285.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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