(57)【要約】【課題】防水性に優れ電力や信号の伝送を確実に行える非接触コネクタを提供する。【解決手段】電力や信号伝送用のコイルが設けられた基板５１、５２が、夫々レセプタクル１１の装着凹部１２の平坦部１４と、プラグ２１の装着部２２に埋設され、１対のコイルが互いに非接触で対向される。プラグ２１の装着部２２に設けた弾性部のロックレバー２４のロック爪２５が、装着凹部１２の胴枠部１３に設けたロック孔１６に係合され、外方に広がるように設けられたロックレバー２４によって、プラグ２１の装着部２２は、レセプタクル１１の装着凹部１２内に挿嵌される際に、レセプタクル１１のコイルの方向に弾接される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを備えた基板が、プラグとレセプタクルのハウジングに夫々埋設され、互いに対応する前記コイルを非接触で対向させ、
前記プラグのハウジングは、前記レセプタクルのハウジング内に挿嵌された状態において、レセプタクルのコイルの方向に弾接された非接触コネクタ。
【請求項２】
前記プラグのハウジングの装着部が、前記レセプタクルのハウジングの装着凹部に収納され、
前記レセプタクルの基板は、前記装着凹部における挿入方向に沿う胴枠部に設けられ、
前記プラグの基板は、前記レセプタクルの基板と対向して前記装着部の外周面近傍に設けられた請求項１記載の非接触コネクタ。
【請求項３】
弾性部が、前記基板同士が対向する外周面とは反対側となる、前記プラグの装着部に設けられ、前記弾性部により前記プラグが前記レセプタクルと弾接された、請求項２に記載の非接触コネクタ。
【請求項４】
前記弾性部のロックレバーが、非装着状態において外方に広がるように設けられた、請求項３に記載の非接触コネクタ。
【請求項５】
弾性部が、前記基板同士が対向する胴枠部とは反対側となる、前記レセプタクルの胴枠部に設けられ、前記弾性部により前記プラグが前記レセプタクルと弾接された、請求項２に記載の非接触コネクタ。
【請求項６】
段差部が、前記基板同士が対向する、前記プラグの装着部の外周面に設けられた、請求項３または請求項５に記載の非接触コネクタ。
【請求項７】
前記プラグのハウジングは前記レセプタクルの前記装着凹部の外方へ突出した突部を有し、当該突部が前記装着凹部の開口縁部に当接することによりプラグの挿入方向の移動が規制された、請求項２に記載の非接触コネクタ。
【請求項８】
前記プラグの基板に設けられた前記コイルの伝送を制御する制御部の少なくとも一部が、前記突部に埋設された、請求項７に記載の非接触コネクタ。
【請求項９】
前記レセプタクルの前記基板に設けられた制御部の少なくとも一部が、前記装着凹部において、前記プラグのハウジングの挿入方向における端部と対向する奥部に埋設された、請求項２に記載の非接触コネクタ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の非接触コネクタに用いられるプラグ。
【請求項１１】
請求項１乃至９の非接触コネクタに用いられるレセプタクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力や信号を伝送する非接触コネクタ、及びそれに用いられるプラグ、レセプタクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコネクタは、図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、レセプタクル６１の装着凹部６２にプラグ６３のプラグ部が挿入されると、装着凹部６２に突入した複数の雄端子６４のコンタクト部６５が、プラグ６３の複数の孔部に挿入され、孔部内に設けた雌端子のコンタクト部と接触して接続する。装着凹部６２の底面周囲にはリング状の防水シール部６６が挿嵌され、プラグ６３が挿入されるとプラグ部の先端部が防水シール部６６の内周に圧接する。この防水シール部６６によって、プラグ６３とレセプタクル６１間の隙間からの水の浸入を防いでいた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１に示すものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平２−１６５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の接触式のコネクタは、防水シールの経時劣化や着脱の繰り返しにより防水シール部とプラグ部との間に隙間が生じ易くなり防水性が低下したり、コンタクト部の摺動摩耗による接触不良が生じたりするという課題があった。
【０００６】
本発明は、防水性に優れ電力や信号の伝送を確実に行える非接触コネクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、コイルを備えた基板が、プラグとレセプタクルのハウジングに夫々埋設され、互いに対応する前記コイルを非接触で対向させ、前記プラグのハウジングは、前記レセプタクルのハウジング内に挿嵌された状態において、レセプタクルのコイルの方向に弾接されたコネクタである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、防水性に優れ電力や信号の伝送を確実に行える非接触コネクタを提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における非接触コネクタの図２Ａ−Ａ正面断面図
【図２】本発明の実施の形態１における非接触コネクタの斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における非接触コネクタの組み立て斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における非装着状態のプラグの正面断面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるレセプタクルの正面断面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態１における段差部を設けた非接触コネクタの正面断面図            （ｂ）同非接触コネクタの領域Ｃの拡大正面断面図            （ｃ）同非接触コネクタのプラグの斜視図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１における基板の上面斜視図            （ｂ）同基板の下面斜視図
【図８】本発明の実施の形態１における制御部の回路ブロック図
【図９】本発明の実施の形態２における非接触コネクタの斜視図
【図１０】本発明の実施の形態２におけるプラグの斜視図
【図１１】（ａ）従来の非接触コネクタの組み立て斜視図              （ｂ）同非接触コネクタのレセプタクルの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の非接触コネクタについて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態１における非接触コネクタの図２のＡ−Ａにおける正面断面図、図２は、同斜視図である。
【００１２】
実施の形態１の非接触コネクタ１０は、図１、図２に示すように、プラグ２１とプラグ２１が挿嵌されるレセプタクル１１とで構成される。
【００１３】
レセプタクル１１とプラグ２１のハウジングには、夫々コイルを備えた基板５１、５２が埋設されている。非接触コネクタ１０は、基板５１、５２に夫々設けた互いに対応するコイル間の電磁誘導結合や電磁界結合により非接触で電力と信号を伝送する。
【００１４】
図７（ａ）、（ｂ）は、夫々プラグ２１の基板５２の上面斜視図、下面斜視図を示している。図７に示すように基板５２の表面にはコイルとして電力用コイル５３と信号用コイル５４が配設されている。プラグ２１のハウジングがレセプタクル１１のハウジング内に挿嵌された状態において、レセプタクル１１の基板５２には、プラグ２１の電力用コイル５３と信号用コイル５４に対応する電力用コイルと信号用コイルが対向配置されて略同心に対向している。なお電力用コイル、信号用コイルは夫々複数配設してもよく、いずれか一方のみであってもよい。
【００１５】
基板５１、５２は、インサート成形により、夫々レセプタクル１１とプラグ２１のハウジングの内部に一体に形成される。このようにハウジング内に基板５１、５２が埋設させることにより、ハウジングを構成する成形樹脂により基板５１、５２全体が被覆され防水性を確保できる。また非接触で伝送できるのでレセプタクル１１のハウジングとプラグ２１のハウジングとの隙間があっても電力や信号の伝送が確実にできる。
【００１６】
ハウジングを構成する成形樹脂は、耐水性に優れたものが好ましく、このような樹脂として、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等が挙げられる。
【００１７】
レセプタクル１１のハウジングには、図１、図３、図５に示すように、プラグ２１のハウジングを収納する装着凹部１２を備えている。装着凹部１２の胴枠部１３は、挿入方向に沿って設けられ、挿入方向に垂直な断面において略矩形状に設けられている。
【００１８】
胴枠部１３の平坦部１４は、基板５１を埋設するために、平坦部１４に対向する胴枠部１３部分より厚く設けられている。そして胴枠部１３の平坦部１４には、装着凹部１２の内周面近傍にレセプタクル１１の基板５１が配設されている。
【００１９】
一方、プラグ２１のハウジングには、図１、図３、図４に示すように、装着凹部１２に収納される塊片状の装着部２２と、装着凹部１２の外方に突出した鍔状の突部２３とを、備えている。図３に示すように装着部２２は略直方体形状である。
【００２０】
装着部２２には、プラグ２１の基板５２が配設されている。プラグ２１の基板５２は、レセプタクル１１の基板５１に近接して対向しており、基板５１と対向する装着部２２の外周面近傍に配設されている。
【００２１】
また、突部２３が装着凹部１２の開口縁部１９における平坦部１４に当接することによりプラグ２１の挿入方向の移動が規制される。
【００２２】
プラグ２１の装着部２２には、弾性部としてロックレバー２４が設けられている。このロックレバー２４は、レセプタクル１１の基板５１とプラグ２１の基板５２同士が対向する外周面とは反対側に設けられている。
【００２３】
ロックレバー２４は、ロックレバー２４の先端がプラグ２１の突部２３まで延在し、装着部２２に溝凹状に設けた収納溝２６内でロックレバー２４の末端を支点として上下に可動する。
【００２４】
レセプタクル１１の胴枠部１３には、長方形状のロック孔１６が設けられ、このロック孔１６は胴枠部１３を貫通している。このロック孔１６が設けられた胴枠部１３は、ロックレバー２４が設けられた装着部２２の外周面と対面する。
【００２５】
レセプタクル１１のレバーガイド１７は、図３、図５に示すように、平行に設けられたレールにより構成される。プラグ２１のハウジングがレセプタクル１１のハウジング内に挿入される際に、ロックレバー２４がレバーガイド１７により案内されて、テーパー状のロック爪２５がロック孔１６に係合される。
【００２６】
図４は、プラグ２１をレセプタクル１１に挿入する前の非装着状態を示している。図４のＢ−Ｂ線は、プラグ２１の基板５２の近傍の外周面に平行であり、装着状態において、レセプタクル１１の平坦部１４の内周面と平行となる仮想線である。
【００２７】
図４に示すように、ロックレバー２４は、非装着状態において、Ｂ−Ｂ線に対し、ロックレバー２４の先端が外方に広がるように設けられ、収納溝２６より外方に突出している。これによって、プラグ２１の装着部２２がレセプタクル１１の装着凹部１２に挿嵌される際にロックレバー２４による弾接力を高められ、ロックレバー２４がレセプタクル１１の胴枠部１３を付勢し、プラグ２１のハウジングがレセプタクル１１のコイルの方向に弾接される。
【００２８】
そして、レセプタクル１１の基板５１とプラグ２１の基板５２が対向配置され、さらに近接して設けられる。これにより、コイル間の伝送を確実に行うことができる。
【００２９】
図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、さらに突起状の段差部２７が、基板５１、５２同士が対向するプラグ２１の装着部２２に外周面に設けられもよい。この段差部２７は、は基板５１、５２同士が対向する装着部２２に外周面において装着部２２の幅方向に渡って設けられ、開口縁部１９側の平坦部１４に対向して配設される。
【００３０】
さらに、段差部２７が設けられる際に、プラグ２１の装着部２２の挿頭部と装着凹部１２との間に隙間が形成されるため、プラグ２１の挿入性が向上する。
【００３１】
また、プラグ２１のハウジングがレセプタクル１１のハウジング内に挿嵌される際に、段差部２７はロックレバー２４をレセプタクル１１の胴枠部１３に押し当てるので、プラグ２１のハウジングをレセプタクル１１のコイルの方向に弾接する弾性力を高めることができ、レセプタクル１１の基板５１とプラグ２１の基板５２との相対位置が動かないようにすることができる。
【００３２】
なお、段差部２７を設けるとき、ロックレバー２４はＢ−Ｂ線に平行に設けてもよく、プラグ２１のハウジングをレセプタクル１１のコイルの方向に弾接することができる。
【００３３】
図７に示すように、基板５２にはプラグ２１の挿入方向に対して直交する方向に電力用コイル５３と信号用コイル５４が配設されている。レセプタクル１１の基板５１には、電力用コイルと信号用コイルが、基板５２の電力用コイル５３と信号用コイル５４と対向するように左右逆に配設される。
【００３４】
また、４本のケーブル５８を構成する１対の電力伝送線と１対の信号伝送線がスルホール５７を介して制御部５６に接続され、制御部５６は電力用コイル５３、信号用コイル５４とに接続される。この制御部５６は、ＡＳＩＣ等で構成され、コイル間の伝送を制御する。またレセプタクル１１の制御部５５も同様に電力用コイル、信号用コイル、ケーブルと接続している。
【００３５】
図８は、電力用コイルと信号用コイルの制御部の回路ブロック図を示している。ここで、基板Ａ、基板Ｂは、夫々基板５１、基板５２のいずれかを示している。
【００３６】
図８に示すように、制御部における電力伝送回路は、ＤＣＤＣ変換により電力伝送する。電力伝送回路は、給電側の基板Ａではゲートが１０ＭＨｚで発振する発振器の高周波を入力してＤｕｔｙ５０の矩形波のドライバー信号を出力することによりＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子で構成されるドライバーを制御し、ドライバーは直流電源Ｖｉｎを用いて給電用の電力用コイルを駆動する。受電側の基板Ｂでは、受電用の電力コイルの電圧を整流回路で整流し、さらにスイッチングレギュレータや三端子レギュレータの安定化回路を介して直流電源Ｖｏｕｔを出力する。
【００３７】
制御部におけるデータ通信回路は、ＰＷＭ通信によりデータ伝送する。データ通信回路は、基板Ａでは、入力信号ＤｉｎがＰＷＭを用いてパルス変調され、信号用コイルを介して基板Ｂ側にてパルス検出される。さら検出されたパルス波形をパルス復調、パルス幅を電圧変換して出力信号Ｄｏｕｔを生成する。また、基板Ｂのデータ通信回路は、直流電源Ｖｏｕｔにより駆動する。なお、制御部の伝送方式は、一例を示すものであり、これに限定されない。
【００３８】
以上のように、プラグ２１のハウジングがレセプタクル１１のコイルの方向に弾接されるため、基板５１、５２に設けられた１対の電力用コイルと１対の信号用コイルは、夫々相対的位置が固定され、近接されて配設できる。そのため電力や信号の伝送が確実に行うことができる。
【００３９】
また、レセプタクル１１の装着凹部１２における奥部１５は、プラグ２１のハウジングの挿入方向における端部と対向している。この装着凹部１２の奥部１５は、図１に示すように、ロック孔１６が設けられた胴枠部１３より厚く設けられ、この奥部１５に制御部５５に用いる高さの高い部品等の少なくとも一部が埋設して配設される。これにより胴枠部１３の平坦部１４を薄くすることができ非接触コネクタ１０を低背化、小型化できる。同様にプラグ２１では、プラグ２１の突部２３に制御部５６に用いる高さの高い部品等の少なくとも一部が埋設されている。これにより装着部２２を薄くすることができ、非接触コネクタ１０を低背化、小型化できる。
【００４０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の非接触コネクタについて説明する。
【００４１】
実施の形態２の非接触コネクタは、プラグに弾性部を設ける代わりに、弾性部をレセプタクルに設けたもので、弾性部と装着凹部が異なる以外は、実施の形態１と同じであり、同一構成については説明を省略する。
【００４２】
図９は、本発明の実施の形態２における非接触コネクタの斜視図、図１０は同プラグの斜視図である。
【００４３】
図９に示すように、レセプタクル３１の胴枠部３３には、弾性部として１対のばね部４３が設けられる。ばね部４３が設けられた胴枠部３３は、基板５１、５２同士が対向する胴枠部３３の平坦部とは反対側となる。
【００４４】
ばね部４３は、胴枠部３３の平板が切り抜かれるように挿入方向に沿って舌片状に形成され、ばね部４３の先端が細くなるようにテーパー状に形成されている。さらに、ばね部４３の先端には装着凹部３２の内側に突出する突片（図示せず）を設けている。
【００４５】
図１０に示すように、プラグ４１の装着部４２の外周面には係合凹部４４が挿入方向とは直交する方向に並設されている。また、プラグ４１の装着部４２には、ガイド溝４５が挿入方向に沿って中央に設けられている。このガイド溝４５は胴枠部３３の内側の中央に挿入方向に沿って設けられたガイドバー（図示せず）に案内される。
【００４６】
ばね部４３は、胴枠部３３の外方に曲げられるようにして、ばね部４３の突片が係合凹部４４に嵌め込まれる。これにより、ばね部４３はプラグ４１のハウジングを付勢し、プラグ４１のハウジングがレセプタクル３１のコイルの方向に弾接される。そして、レセプタクル３１の基板５１のコイルとプラグ４１の基板５２のコイルは、相対的位置が固定され、互いに近接して設けられる。
【００４７】
なお、実施の形態１に示した段差部２７をプラグ４１の装着部４２に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の非接触コネクタは、防水性に優れ電力や信号の伝送を確実に行える。この非接触コネクタは、車両やロボット、監視カメラ、放送用カメラ、ドア等の機器、折り畳み式携帯機器のヒンジ部などにおいて電源やデータ通信用のケーブルを結合するコネクタ、水中ケーブルや地中ケーブル用のコネクタとして有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  非接触コネクタ
１１、３１  レセプタクル
１２、３２  装着凹部
１３、３３  胴枠部
１４  平坦部
１６  ロック孔
１７  レバーガイド
１９  開口縁部
２１、４１  プラグ
２２、４２  装着部
２３  突部
２４  ロックレバー
２５  ロック爪
２７  段差部
４３  ばね部
４４  係合凹部
５１、５２  基板
５３  電力用コイル
５４  信号用コイル
【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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