(57)【要約】【課題】  簡素で小型化が可能な構造でありながら、どの方向に接続しても所定の接続が可能な無方向性コネクタを提供することにある。【解決手段】  本発明の無方向性コネクタ１０では、一群のヘッダ１２ｃが配置された領域を所定角度ずつ回転させた位置に複数のヘッダ１２ｃを配置すると共に、各領域内における同一位置に配置されたヘッダ１２ｃがそれぞれ一組として繋がっている。これにより、このヘッダ１２ｃと同様に配置されたソケット１３ｃであれば、嵌合させる向きを考慮することなく常に所定の状態に接続することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する複数のヘッダと複数のソケットを嵌合させることにより接続するコネクタであって、
ヘッダ側接続面を有するヘッダ側本体と前記ヘッダ側接続面上に設けられた複数のヘッダとを有し、互いに独立した一群のヘッダが配置されたヘッダ領域を、前記ヘッダ側接続面上に設定した中心点を中心として所定角度ずつ回転させた位置に配置したときの各ヘッダ領域内のヘッダの位置に前記複数のヘッダを配置し、各ヘッダ領域内における同一位置に配置されたヘッダをそれぞれ一組として繋いで導通するヘッダ側コネクタと、
前記ヘッダ側接続面に対応するソケット側接続面を有するソケット側本体と前記ヘッダに対応するように前記ソケット側接続面上に設けられた複数のソケットとを有し、前記ヘッダに対応するように互いに独立した一群のソケットが配置されたソケット領域を、前記ソケット側接続面上に設定した中心点を中心として所定角度ずつ回転させた位置に配置したときの各ソケット領域内のソケットの位置に前記複数のソケットを配置し、各ソケット領域内における同一位置に配置されたソケットをそれぞれ一組として繋いで導通するソケット側コネクタと、
を備えることを特徴とする無方向性コネクタ。
【請求項２】
前記ヘッダ側本体には、前記独立した一群のヘッダにそれぞれ導通する複数のヘッダ側端子が設けられ、前記ソケット側本体には、前記独立した一群のソケットにそれぞれ導通する複数のソケット側端子が設けられている請求項１に記載の無方向性コネクタ。
【請求項３】
複数の発光素子が搭載された基板に複数のプローブを当接させて接続するコネクタであって、
接続面を有する本体と前記接続面上に設けられた複数のプローブとを有し、互いに独立した一群のプローブが配置されたプローブ領域を、前記接続面上に設定した中心点を中心として所定角度ずつ回転させた位置に配置したときの各プローブ領域内のプローブの位置に前記複数のプローブを配置し、各プローブ領域内における同一位置に配置されたプローブをそれぞれ一組として繋いで導通するプローブ側コネクタと、
前記基板の裏面における前記プローブに対応する位置に配置された複数の接続用パターンと、
該接続用パターンに一対一で繋がって導通する前記基板の表面に設けられた発光素子実装用パターンと、
を備え、前記接続用パターンに前記プローブが当接することにより、前記発光素子実装用パターンに実装された前記発光素子が導通することを特徴とする無方向性コネクタ。
【請求項４】
前記本体には、前記独立した一群のプローブにそれぞれ導通する複数の端子が設けられている請求項３に記載の無方向性コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の接続部を電気的に接続するコネクタに関するものであり、特に、どの方向に接続しても所定の接続が可能な無方向性コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のコネクタとしては、複数の特殊な板バネ状のコンタクトを、複数の筒状のコンタクトの外周に接触させることで回転方向にどの方向からでも接続することができるものが提案されていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７５５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のコネクタでは、コンタクトの数が増加すると軸方向（嵌合方向）に構造が伸びるため、嵌合方向に厚くなり、小型化することが難しいという問題があった。
【０００５】
また、特殊な形状の板バネ状のコンタクトを使用すると共にそれらを保持する構造等が必要であり、構造が非常に複雑になるという問題もあった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、簡素で小型化が可能な構造でありながら、どの方向に接続しても所定の接続が可能な無方向性コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無方向性コネクタは、対応する複数のヘッダと複数のソケットを嵌合させることにより接続するコネクタであって、ヘッダ側接続面を有するヘッダ側本体と前記ヘッダ側接続面上に設けられた複数のヘッダとを有し、互いに独立した一群のヘッダが配置されたヘッダ領域を、前記ヘッダ側接続面上に設定した中心点を中心として所定角度ずつ回転させた位置に配置したときの各ヘッダ領域内のヘッダの位置に前記複数のヘッダを配置し、各ヘッダ領域内における同一位置に配置されたヘッダをそれぞれ一組として繋いで導通するヘッダ側コネクタと、前記ヘッダ側接続面に対応するソケット側接続面を有するソケット側本体と前記ヘッダに対応するように前記ソケット側接続面上に設けられた複数のソケットとを有し、前記ヘッダに対応するように互いに独立した一群のソケットが配置されたソケット領域を、前記ソケット側接続面上に設定した中心点を中心として所定角度ずつ回転させた位置に配置したときの各ソケット領域内のソケットの位置に前記複数のソケットを配置し、各ソケット領域内における同一位置に配置されたソケットをそれぞれ一組として繋いで導通するソケット側コネクタと、を備えるものである。
【０００８】
また、本発明の無方向性コネクタにおける前記ヘッダ側本体には、前記独立した一群のヘッダにそれぞれ導通する複数のヘッダ側端子が設けられ、前記ソケット側本体には、前記独立した一群のソケットにそれぞれ導通する複数のソケット側端子が設けられている。
【０００９】
また、本発明の無方向性コネクタは、複数の発光素子が搭載された基板に複数のプローブを当接させて接続するコネクタであって、接続面を有する本体と前記接続面上に設けられた複数のプローブとを有し、互いに独立した一群のプローブが配置されたプローブ領域を、前記接続面上に設定した中心点を中心として所定角度ずつ回転させた位置に配置したときの各プローブ領域内のプローブの位置に前記複数のプローブを配置し、各プローブ領域内における同一位置に配置されたプローブをそれぞれ一組として繋いで導通するプローブ側コネクタと、前記基板の裏面における前記プローブに対応する位置に配置された複数の接続用パターンと、該接続用パターンに一対一で繋がって導通する前記基板の表面に設けられた発光素子実装用パターンと、を備え、前記接続用パターンに前記プローブが当接することにより、前記発光素子実装用パターンに実装された前記発光素子が導通するものである。
【００１０】
また、本発明の無方向性コネクタにおける前記本体には、前記独立した一群のプローブにそれぞれ導通する複数の端子が設けられている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の無方向性コネクタでは、一群のヘッダ又はプローブが配置された領域を所定角度ずつ回転させた位置に複数のヘッダ又はプローブを配置すると共に、各領域内における同一位置に配置されたヘッダ又はプローブがそれぞれ一組として繋がっている。これにより、このヘッダ又はプローブと同様に配置されたソケット又はパターンであれば、嵌合させる向きを考慮することなくコネクタをわずかに回転させるだけで常に所定の状態に接続することができる。
【００１２】
また、繋がったヘッダ又はプローブの一組からなる１ラインは、複数の接点（ヘッダ又はプローブ）で接触するので、接点の信頼性を高め、接点に流せる許容電流を上げることができる。
【００１３】
また、ヘッダ及びソケット、あるいはプローブ及びパターンは、全て平面からなる接続面や基板上に配置されている。これにより、嵌合方向又は接触方向の厚みを薄くすることができ、更に、ヘッダ等の数を増加しても厚みが増すことがない。
【００１４】
また、ヘッダ、ソケット、プローブ及びパターンは、全て互いの正面から嵌合又は当接するものであるため、極めて単純な嵌合構造又は接触構造だけで構成することができる。
【００１５】
また、本発明の無方向性コネクタで複数の発光素子を導通させて発光させる場合、アノード、カソードの向きを気にすることなく接続するだけで全ての発光素子を点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る無方向性コネクタを示す要部断面図である。
【図２】図１に示すヘッダ側コネクタのヘッダ側接続面を示す正面図である。
【図３】図２に示すヘッダ側コネクタの側面図である。
【図４】図２に示すヘッダ側コネクタの背面図である。
【図５】図１に示すソケット側コネクタのソケット側接続面を示す正面図である。
【図６】図５に示すソケット側コネクタのＡ−Ａ断面図である。
【図７】図５に示すソケット側コネクタの背面図である。
【図８】図２及び図５に示すヘッダ側コネクタ及びソケット側コネクタにおけるヘッダ及びソケットの配置の他の例を示す正面図である。
【図９】図２及び図５に示すヘッダ側コネクタ及びソケット側コネクタにおける接続面の形状とヘッダ及びソケットの配置の他の例を示す正面図である。
【図１０】図２及び図５に示すヘッダ側コネクタ及びソケット側コネクタにおける接続面の形状とヘッダ及びソケットの配置の他の例を示す正面図である。
【図１１】図２及び図５に示すヘッダ側コネクタ及びソケット側コネクタにおける接続面の形状とヘッダ及びソケットの配置の他の例を示す正面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る無方向性コネクタを示す側面図である。
【図１３】図１２に示すプローブ側コネクタの接続面を示す正面図である。
【図１４】図１２に示す基板の表面を示す正面図である。
【図１５】図１４に示す基板の裏面を示す背面図である。
【図１６】図１４に示す発光素子の他の実装例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示す本発明の一実施形態に係る無方向性コネクタ１０は、ヘッダ側コネクタ１２とソケット側コネクタ１３を備えている。本実施形態におけるヘッダ側コネクタ１２は、図２乃至図４に示すように、ヘッダ側接続面１２ｂが正方形をなす直方体からなるヘッダ側本体１２ａを備えている。このヘッダ側本体１２ａのヘッダ側接続面１２ｂには、凸状の導体からなる複数のヘッダ１２ｃが設けられている。
【００１８】
本実施形態におけるヘッダ１２ｃは、導線、パターン、導電パターン等からなる互いに独立した４つのライン１〜４にそれぞれ接続されたヘッダ１２ｃからなる一群のヘッダ群１２ｄを基準として複数配置されている。即ち、本実施形態における一群のヘッダ群１２ｄにおけるヘッダ１２ｃは、ヘッダ側接続面１２ｂの図中左上に設定された正方形のヘッダ領域ＨＥ１内に等距離に間隔をあけて配置されている。この状態のヘッダ領域ＨＥ１を、ヘッダ側接続面１２ｂの中央に設定した中心点Ｘを中心として図中左又は右に９０度ずつ回転させた位置に配置したときの各ヘッダ領域ＨＥ２〜ＨＥ４内のヘッダ群１２ｄの位置にヘッダ１２ｃを設けている。また、ヘッダ１２ｃは、各ヘッダ領域ＨＥ１〜ＨＥ４内における同一位置に配置されたヘッダ１２ｃがそれぞれ一組として同じラインに接続されている。図中、各ヘッダ１２ｃに付された数字１〜４は、各ヘッダ１２ｃにそれぞれ接続されているライン１〜４を示している。例えば、ヘッダ領域ＨＥ１におけるライン１に接続されたヘッダ１２ｃは、ヘッダ領域ＨＥ１内において中心点Ｘから最も遠い角部に位置している。ヘッダ領域ＨＥ２において、図中左下の角部に位置するヘッダ１２ｃが、ヘッダ領域ＨＥ１におけるライン１に接続されたヘッダ１２ｃに相当するものであり、この位置にあるヘッダ１２ｃがライン１に接続されている。同様に各ヘッダ領域ＨＥ１〜ＨＥ４における同一位置に配置されたヘッダ１２ｃを同じライン１〜４に接続している。
【００１９】
なお、前記ライン１〜４は、図１に示したようにヘッダ側本体１２ａの内部に設けた導線あるいは図示外のプリント基板のパターン、又はヘッダ側本体１２ａの外面に設けた導電パターン等によって構成される。
【００２０】
また、前記ヘッダ側コネクタ１２のヘッダ側本体１２ａには、外部接続用のヘッダ側端子１２ｅが設けられている。このヘッダ側端子１２ｅは、互いに独立した４つのライン１〜４に接続されることで、各ヘッダ領域ＨＥ１〜ＨＥ４におけるヘッダ１２ｃにそれぞれ接続されている。
【００２１】
一方、本実施形態におけるソケット側コネクタ１３は、図５乃至図７に示すように、ヘッダ側本体１２ａに適合する凹部１３ｆが設けられたソケット側本体１３ａを備えている。また、凹部１３ｆの底部にはヘッダ側接続面１２ｂに対面するソケット側接続面１３ｂが設けられている。このソケット側接続面１３ｂには、ヘッダ１２ｃに適合する有底筒状をなす導体からなる複数のソケット１３ｃが設けられている。
【００２２】
本実施形態におけるソケット１３ｃは、上述したヘッダ１２ｃと同様に配置されている。即ち、ヘッダ領域ＨＥ１及び中心点Ｘに対応するように、ソケット側接続面１３ｂ上にソケット領域ＳＥ１と中心点Ｘを設定し、ヘッダ群１２ｄに対応するようにソケット１３ｃを配置してソケット群１３ｄを形成する。そして、このソケット領域ＳＥ１を中心点Ｘを中心として９０度ずつ回転させた位置に配置したときのソケット領域ＳＥ２〜ＳＥ４内のソケット群１３ｄの位置にソケット１３ｃを設けている。このようにソケット１３ｃを配置し、更に、ヘッダ１２ｃと同様に、各ソケット領域ＳＥ１〜ＳＥ４内における同一位置に配置されたソケット１３ｃをそれぞれ一組として同じラインに接続している。このときに、対応するヘッダ１２ｃとソケット１３ｃが同じライン１〜４に繋がるように、ヘッダ１２ｃとソケット１３ｃが鏡に映したような面対称となるように接続されている。なお、ヘッダ側コネクタ１２のライン１〜４に対応して導通するソケット側コネクタ１３のラインにも同一の符号を付している。
【００２３】
また、このソケット側コネクタ１３のソケット側本体１３ａにも、外部接続用のソケット側端子１３ｅが設けられている。このソケット側端子１３ｅも、互いに独立した４つのライン１〜４に接続されて、各ソケット領域ＳＥ１〜ＳＥ４におけるソケット１３ｃにそれぞれ接続されている。
【００２４】
上記構成からなるヘッダ側コネクタ１２とソケット側コネクタ１３は、図１に示すように、ヘッダ１２ｃをソケット１３ｃに挿入し、ヘッダ側本体１２ａを凹部１３ｆに押し込むことにより嵌合することができる。このときに、ヘッダ側コネクタ１２とソケット側コネクタ１３は、嵌合させる向きを考慮することなく、ヘッダ１２ｃをソケット１３ｃに挿入するように嵌合させるだけで、ライン１〜４を決められた状態で接続することができる。
【００２５】
上記ヘッダ側コネクタ１２とソケット側コネクタ１３では、４つのライン１〜４を無方向に接続可能としたものであるが、ラインの数を増減することは任意に設定することができる。例えば、図８に示すように、ヘッダ側コネクタ１２のヘッダ領域ＨＥ１内に９つの独立したラインに接続されたヘッダ１２ｃを９つ配置し、このヘッダ領域ＳＥ１を中心点Ｘを中心として９０度ずつ回転させた位置に配置したときのヘッダ領域ＨＥ２〜ＨＥ４内のヘッダ位置にヘッダを配置し、各ヘッダ領域内の同一位置にあるヘッダを同一ラインで繋ぐことで、ラインの数を９つに増加することが可能である。なお、ソケット側コネクタ１３では、ヘッダ側コネクタ１２に対応するように上記と同様に構成することで、ヘッダ１２ｃに対して面対称となる位置にソケット１３ｃが配置される。
【００２６】
また、図９に示すように、ラインの数を３つに減少するだけでなく、ヘッダ側接続面１２ｂ及びソケット側接続面１３ｂの形状を三角形に変えると共に、ヘッダ領域ＨＥ１〜ＨＥ３及びソケット領域ＳＥ１〜ＳＥ３を中心点Ｘを囲う三角形に変更することも可能である。
【００２７】
また、図１０及び図１１に示すように、ヘッダ側接続面１２ｂ及びソケット側接続面１３ｂの形状とヘッダ領域ＨＥ１〜ＨＥ３及びソケット領域ＳＥ１〜ＳＥ３等の形状は、矩形、多角形、扇形、円形、異形であっても良い。
【００２８】
次に、上記無方向性コネクタ１０を発光素子の接続に応用した実施形態を説明する。図１２乃至図１５に示すように、この無方向性コネクタ２０は、プローブ側コネクタ２１と、基板２２に設けられた接続用パターン２３及び発光素子実装用パターン２４を備えている。本実施形態におけるプローブ側コネクタ２１は、接続面２１ｂが正方形をなす直方体からなる本体２１ａを備えている。この本体２１ａの接続面２１ｂには、凸状の導体からなる複数のプローブ２１ｃが設けられている。
【００２９】
本実施形態におけるプローブ２１ｃは、前述したヘッダ１２ｃと同様に配置されている。即ち、プローブ２１ｃは、互いに独立した４つのライン１〜４にそれぞれ接続されたプローブ２１ｃからなる一群のプローブ群２１ｄを基準として、それが設けられたプローブ領域ＰＥ１を、接続面２１ｂの中央に設定した中心点Ｘを中心として図中左又は右に９０度ずつ回転させた位置に配置したときの各プローブ領域ＰＥ２〜ＰＥ４内のプローブ群２１ｄの位置にプローブ２１ｃを設けている。また、このプローブ２１ｃも、前述したヘッダ１２ｃと同様に、各プローブ領域ＰＥ１〜ＰＥ４内における同一位置に配置されたプローブ２１ｃがそれぞれ一組として同じラインに接続されている。また、このプローブ側コネクタ２１の本体２１ａにも、外部接続用の端子２１ｅが設けられており、互いに独立した４つのライン１〜４に接続されて、各プローブ領域ＰＥ１〜ＰＥ４におけるプローブ２１ｃにそれぞれ接続されている。
【００３０】
一方、接続用パターン２３及び発光素子実装用パターン２４は、基板２２の裏面２２ａと表面２２ｂにそれぞれ一対一で対応して導通するように設けられている。また、図１５に示すように、接続用パターン２３は、図１３で示したプローブ２１ｃの位置に対応するように配置されている。
【００３１】
本実施形態における無方向性コネクタ２０の場合、プローブ側コネクタ２１のプローブ２１ｃを接続用パターン２３に当接させると、接続用パターン２３に一対一で対応して導通する発光素子実装用パターン２４は、プローブ２１ｃ及び接続用パターン２３を介して図１４に示すようにライン１〜４に接続される。このため、ライン２，３をアノード（＋極）、ライン１，４をカソード（−極）に設定すると、ライン２，３→ライン１，４となるようにＬＥＤ等の発光素子２５を実装すれば、向きを考慮することなく図１２に示したように、プローブ２１ｃと接続用パターン２３を接触させることで全ての発光素子２５を点灯させることができる。
【００３２】
また、図１６に示すように、ライン２，３，４をアノード、ライン１をカソードに設定し、赤色発光素子２５ｒのアノードをライン２に接続し、青色発光素子２５ｂのアノードをライン３に接続し、緑色発光素子２５ｇのアノードをライン４に接続し、それらのカソードを共通のライン１に接続することにより、向きを考慮することなく図１２に示したように、プローブ２１ｃと接続用パターン２３を接触させた状態で、ライン２，３，４をそれぞれオン・オフ制御すれば、赤色発光素子２５ｒ、青色発光素子２５ｂ、緑色発光素子２５ｇをそれぞれ点灯・消灯制御することができる。
【００３３】
上記のように発光素子２５のコネクタとして無方向性コネクタ２０を用いることで、基板２２や接続の向きを考慮することなく接続することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１〜４  ライン
１０，２０  無方向性コネクタ
１２    ヘッダ側コネクタ
１２ａ  ヘッダ側本体
１２ｂ  ヘッダ側接続面
１２ｃ  ヘッダ
１２ｄ  ヘッダ群
１２ｅ  ヘッダ側端子
１３    ソケット側コネクタ
１３ａ  ソケット側本体
１３ｂ  ソケット側接続面
１３ｃ  ソケット
１３ｄ  ソケット群
１３ｅ  ソケット側端子
１３ｆ  凹部
２１    プローブ側コネクタ
２１ａ  本体
２１ｂ  接続面
２１ｃ  プローブ
２１ｄ  プローブ群
２１ｅ  端子
２２    基板
２２ａ  裏面
２２ｂ  表面
２３    接続用パターン
２４    発光素子実装用パターン
２５    発光素子
２５ｒ  赤色発光素子
２５ｇ  緑色発光素子
２５ｂ  青色発光素子
ＨＥ１〜ＨＥ４  ヘッダ領域
ＳＥ１〜ＳＥ４  ソケット領域
ＰＥ１〜ＰＥ４  プローブ領域
【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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