(57)【要約】【課題】コネクタ内部にコネクタピンとコネクタばねを有したコネクタピン端子でコネクタばねの動作方向以外から掛かる力を少なくし、セルフクリーニング機能を有しコネクタピンとコネクタばねの耐久性を向上させた高寿命な着脱可能なコネクタピン端子構造の提供を目的とする。【解決手段】コネクタケース３に設けられたガイドリブ２が電子機器８に設けた筐体ガイド溝１に沿ってスライドすることでコネクタピン４及びコネクタばね５への負荷が少ない状態でコネクタピン４の先端をクリーニングできる構造とした。【選択図】図１
2011222338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンコネクタと、
前記ピンコネクタを垂直方向に伸縮するコネクタばねと、
前記ピンコネクタ及び前記コネクタばねを保持するケースと、
前記ケースの外部に設けられたガイドリブと、
前記ケースが収納された筐体と、
前記筐体に設けられ、前記ガイドリブが移動するガイド溝と、を備え
前記ガイド溝は、クランク形状であり、
前記外部接続端子に対する前記ピンコネクタによる荷重が最大となる前であって、前記
外部接続端子に対する前記ピンコネクタによる荷重が所定の荷重となる間、前記ガイド溝
により前記ケースが水平方向に摺動されることを特徴とするコネクタ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンコネクタ端子でのセルクリーニング構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なピンコネクタ端子の構造について簡単に図を用いて説明する。図４は、ピンコネクタ端子で構成された電子機器の一部分を示した断面図である。コネクタピン２２が接触端子２４を有する電子機器２５と加圧されて接する状態を示している。図５は、ピンコネクタケース２１と電子機器２５が加圧されていく状態を示す平面図である。さらに各状態でのピンコネクタの変位とピンコネクタ荷重及びピンコネクタが接触端子面を擦る所謂クリーニング量をグラフ化したものが図６である。コネクタケース２１には、電気を導電するためのコネクタピン２２とコネクタピン２２が接触圧力を得るために伸縮を繰り返すコネクタばね２３と図示しないハンダ付けされる接続端子とで構成されコネクタピン２２から伝わった電気がコネクタばね２３を通じて図示しない接続端子に接続され電子機器に導通する構造となっている。
【０００３】
コネクタピン２２は、コネクタケース２１内部においてコネクタばね２３の巻き方向に対して垂直にスライド動作し所定の荷重にて接続端子部２４と接触して電気を導電する。
コネクタピン２２と接触する接続端子部２４においては空気中に含まれる塵や埃、湿気などから端子表面に酸化皮膜が形成されるかまたは塵や埃そのものが汚れとして付着し接続不良を起こすことが一般的に知られているおり、着脱する電子機器などでは端子に付着した汚れを除去するための何らかの対策が必要とされている。一般的なピンコネクタ端子は、コネクタばね２３に対して垂直にのみスライド動作するので、図６のグラフに示すようにコネクタピン２２は接続端子部２４と接触し所定の荷重を得ることができるが接続端子部２４の表面を擦るクリーニング量はゼロであり、クリーニングされない状態である。
【０００４】
このため従来ピンコネクタ端子のクリーニング方法が各種考えられておりその内の２つの代表的な例を示す。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載のピンコネクタ端子においてはピンコネクタ端子を水平に移動させ接続端子部近傍に設けた斜面から水平面にコネクタピンの先端を擦り付けてコネクタピン先端の汚れを除去する方法がある。図７は、コネクタケース３１が水平に移動し接続端子部３４に嵌合する状態を示した構造平面図である。また図８は図７に示す状態をグラフ化したものであり、コネクタケース３１の移動によりコネクタピン３２の変位量と発生する荷重及びクリーニング量を示している。
【０００６】
特許文献１に記載されたコネクタケース３１は、コネクタピン３２が嵌合する凹みを有する接続端子部３４とコネクタピン３２の先端が摺動する面３６が接続端子部３４の近傍に設けられ、コネクタピン３２に荷重が掛かった状態で接続端子部３４まで摺動することでコネクタピン３２の先端の汚れを欠き出すセルフクリーニング構造を示している。
【０００７】
図７において、コネクタケース３１が横方向から水平移動し摺動面３６に接触し、徐々にコネクタピン３２に荷重が加わり内蔵したコネクタばね３３を圧縮する。水平状態では接続に必要な規定圧以上の力で摺動面３６を摺動しコネクタピン３２の先端部の汚れを除去し、接続端子部３４にコネクタピン３２の先端が嵌ることで、所定の規定圧となる。
【０００８】
特許文献２に記載のコネクタ端子において、図９は、電子機器の一部分を表示した断面図を示す。コネクタケース４１は接続するコネクタピン４２の先端にコネクタピン中心から偏心したコネクタ偏心接触部４６を設け、且つコネクタピン４２がコネクタばね４３に対して垂直に回転スライド動作できるガイド構造４５をコネクタケース４１に設けることでピンコネクタ中心からコネクタピン先端まで偏心した距離ｒを半径とするコネクタ偏心接触部４６が接続端子部４７表面に円弧を描きながら摺動することで汚れを落とすことができる。
【０００９】
図１０は、特許文献２に記載のコネクタ端子の動きを表示した平面図である。
【００１０】
図１１は、図１０のコネクタピンの変位による荷重とクリーニング量の推移を表したグラフである。
【００１１】
図１０ではコネクタピンが開放状態から規定圧になるまでのピンコネクタ端子の状態を示した図である。接続機器４８がコネクタケース４１に近づき接続端子部４７にコネクタピン４２が接触すると、コネクタばね４３のプリセット荷重がコネクタピン４２に生じる。さらに接続機器４８がコネクタピン４２を押し込むと、コネクタピン４２はコネクタケース４１内部に設けられたガイド溝４４に沿って回転しながらコネクタばね４３を押し込む。この時、コネクタピン４２の先端部にあるコネクタ偏心接触部４６がコネクタピン４２の中心から離れた距離ｒを半径とする円弧を描きながら接続端子部４７表面を擦りコネクタ偏心接触部４６に付着した汚れを擦り除去する。ガイド溝が３６０度回転した場合は、元に戻ってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１−０１４８８５号公報
【特許文献２】特開平８−０１７５０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ピンコネクタ端子は、コネクタピンが内蔵するコイル状コネクタばねに対して垂直動作するというシンプルな構造であり内蔵されているコイルばねは古くから確立された技術でコイルばねを伸縮させるという垂直動作のみの使用であれば高耐久性が確保できる構造となっている。また構造上コイルばねの巻き方向に対して垂直動作しかできないため従来は、端子面の汚れ除去所謂端子クリーニング機構を有しないので使われ方としては固定接点端子として使用されるか、着脱可能な電子機器に使用される場合は着脱時に汚れや酸化皮膜の除去するためにピンコネクタ端子先端と接触面が加圧されながら端子面を擦ることができる構造を設けることで接触端子面の汚れを除去している。
【００１４】
しかしながら特許文献１に示すコネクタ本体３１は、所定の荷重がピンコネクタに掛かった状態でコイルばねに対して垂直方向以外の力、前記特許文献１では斜面と規定圧以上に加圧した状態でコネクタばね３３に対して９０度の角度を保持し水平移動させてピンコネクタケース３１を移動させている。そのためピンコネクタ３２やコネクタばね３３がコネクタケース３１内部で撓み、ばねの伸縮動作を損なう負荷がコネクタ内部生じてコネクタの異常摩耗や変形が発生し電気抵抗を増大させるという副作用が発生する。
【００１５】
このため多頻度で伸縮を繰り返す機器には使用できないということで本来ピンコネクタ端子が有する高耐久性能を活かしきれないという課題がある。
【００１６】
また特許文献２に示すコネクタケース４１においてはコネクタピン４２とコネクタばね４３は偏心した状態でゼロ荷重から規定圧まで力が加わることになりコネクタケース４１内部においてばねが偏った状態で動作することになり撓みやスムーズなスライドを損なう結果となってしまう。さらにまたコネクタケース４１内部にガイド溝４４を設けるためコネクタ本体は専用ピンとなり汎用性に欠けるという課題がある。
【００１７】
本発明は、上記課題を解決するために、端子面のクリーニング時のピンコネクタ端子の加圧を所定の接触圧に対して減圧した状態で接続端子表面を擦ることができるようにし、コネクタ本体内部のコネクタピンやコネクタばねに掛かる負荷を減らし状態でコネクタピン先端部の汚れを除去するセルフクリーニング構造を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記従来の課題を解決するため、本発明のコネクタ端子構造は、コネクタピンが接続端子部に接触し始め予め規定した荷重に達したときにコネクタピンの先端のクリーニングを開始し、接続端子部が必要とされる所定の荷重に達する前にクリーニングを終了する動きをさせることができるコネクタ本体にガイドリブとガイドリブが所定の経路で動作させることができるガイド溝をピンコネクタ端子が納められた電子機器内部に設けることでコネクタピン及びコネクタばねに掛かる負荷を少なくした状態でクリーニングでき、コネクタの耐久性を向上させたピンコネクタ端子構造である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のコネクタ端子ガイド溝構造によれば、ガイド溝に沿ってコネクタ本体が移動した時に、コネクタピンが規定圧以下で接触面を擦ることでコネクタピンに掛かる負荷を下げた状態でクリーニングできるのでコネクタピン及びコネクタばねの負荷が減り高寿命のピンコネクタ端子が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における端末の一部を示す透視外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態１におけるコネクタ端子動作状態図
【図３】ピンコネクタ端子動作状態と荷重及びクリーニング量を示すグラフを示す図
【図４】一般的なピンコネクタ端子が使われている電子機器の一部分の断面図
【図５】一般的なピンコネクタ端子におけるコネクタ端子動作状態図
【図６】一般的なピンコネクタ端子動作と荷重及びクリーニング量を示すグラフ示す図
【図７】特許文献１におけるコネクタ端子動作状態図
【図８】特許文献１におけるコネクタ端子動作と荷重及びクリーニング量を示すグラフ示す図
【図９】特許文献２におけるコネクタ端子が使われている電子機器の一部分の断面図
【図１０】特許文献２におけるコネクタ端子動作状態図
【図１１】特許文献２におけるコネクタ端子動作と荷重及びクリーニングを示すグラフ示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるコネクタの透視外観斜視図である。
コネクタケース３は、コネクタピン４及びコネクタばね５とコネクタ側ガイドリブ２とを有している。コネクタピン４は、コネクタばね５により加圧されて接続機器７に設けられた接続端子部６と接触し電気信号を導電する。
【００２３】
コネクタケース３は、筐体８に設けられている。筐体８には筐体ガイド溝１が設けられている。コネクタガイドリブ２が筐体ガイド溝１に沿って、筐体８内をスライド可能に移動する。
【００２４】
図２は、コネクタケース３の移動を示す状態図で、筐体ガイド溝１に沿ってコネクタケース３を移動させた状態を示す。
【００２５】
図３は、図２に示すコネクタケース３が移動した時のコネクタピンに掛かる荷重とクリーニング量の変化を示すグラフである。
【００２６】
図２に示す、コネクタピン４が開放された状態では、コネクタピン４は加圧されていないため、荷重はゼロであるが、内蔵されたコネクタばね５とコネクタケース３によりコネクタ内部の端面に所定の荷重にて押し付けられたプリセット荷重を有する。
【００２７】
コネクタ側ガイドリブ２が筐体ガイド溝１に沿って移動し接続機器７に設けられた接続端子部６に接触する。コネクタピン４は、筐体端面から所定の位置で接触し、プリセット荷重が接続端子部６に負荷される。
【００２８】
図２に示すように、さらにコネクタケース３が筐体ガイド溝１に沿って平面図左方向に移動することでコネクタ側ガイドリブ２は筐体ガイド溝１に設けられた斜面に沿って平面図に示す筐体ガイド溝１を左斜め上に移動し図２に示す平面図の筐体ガイド溝１の左端に達する。この時、コネクタピン４が接続端子部６を加圧しながら移動するので接続端子部６表面を擦りコネクタピン４に付着した汚れが除去される。
【００２９】
図２の平面図に示すコネクタ側ガイドリブ２が筐体ガイド溝１の左端からさらに上方向に移動することで規定圧に達し図示しないロック機構に保持されて固定保持される。
【００３０】
コネクタピン４の先端は図２に示すように規定圧に達する前にクリーニング動作を終了するのでコネクタピン４及びコネクタばね５に掛かる力は所定のばね荷重より少なくできコネクタへの負担を減らすことができる。
【００３１】
以上から所定荷重に達する前にクリーニングを終了することでピンコネクタ端子に掛かる負荷が減りピンコネクタ端子の耐久性向上が計れ、高寿命なセルフクリーニング機構を有するコネクタピン端子構造を得ることができる。
【００３２】
さらにまた筐体ガイド溝１を電子機器筐体側に設けることで動作タイミングやクリーニングタイミングの調整をガイド溝の形状にて容易に行なうことができるので、使用するコネクタピンは汎用品のコネクタピンを用いて容易に調整可能という長所を有する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明にかかるガイド溝を有するコネクタピン構造を備えた電子機器は、内蔵する接続機器の着脱を多頻度で繰り返し行なうことができ、高寿命なコネクタピン端子を得ることができるとともに、ガイド溝の形状を変えることにより安価なコストで汎用性の高い着脱機能付き電子機器等の用途に有用である。
【符号の説明】
【００３４】
１    筐体ガイド溝
２    コネクタ側ガイドリブ
３、２１、３１、４１    コネクタケース
４、２２、３２、４２    コネクタピン
５、２３、３３、４３    コネクタばね
６、２４、３４、４７    接続端子部
７、２５、３５、４８    接続機器
８、２６、４９    電子機器
３６    摺動面
４５    コネクタガイド溝
４６    コネクタ偏心接触部
【図１】
2011222338.tif 000003
【図２】
2011222338.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011222338.tif 000007
【図６】
2011222338.tif 000008
【図７】
2011222338.tif 000009
【図８】
2011222338.tif 000010
【図９】
2011222338.tif 000011
【図１０】
2011222338.tif 000012
【図１１】
2011222338.tif 000013