JP5274638B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関する。

近年、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という）を発光素子として備えた照明装置（以下、「ＬＥＤ電球」という）の開発が進んでいる。ＬＥＤ電球には、回路基板にＬＥＤを搭載してなるモジュール（ここでは「光源モジュール」と呼ぶ）を備えたものがある。光源モジュールを備えたＬＥＤ電球は、回路基板を介してＬＥＤに給電することで駆動され、所望の照明を得るように構成されている。

ＬＥＤは給電時の発熱量が一般的に多いため、光源モジュールの給電部分に半田を用いることは適当でない。なぜならば、半田がＬＥＤからの発熱により破壊される虞があるからである。

特許文献１には、ＬＥＤ電球における光源モジュールの給電部分にコネクタを用いることが提案されている。

ここで特許文献１に開示されている技術について、図５を用いて簡単に説明する。ソケット１はソケットベース２とそれの内側に配設されたコンタクト３とを備えている。プラグ４は配線用ワイヤ５が接続されているコンタクト（図示せず）を備えている。モジュール基板６は接続部６ａを備えている。プラグ４はソケットベース２に一側から挿入され、それのコンタクトがソケット１のコンタクト３に接触する。モジュール基板６はソケットベース２に反対側から挿入され、その接続部６ａがソケット１のコンタクト３に接触する。その結果、配線用ワイヤ５はコンタクト３を介してモジュール基板６に電気的に接続される。したがって、モジュール基板６に給電して、所望の照明を得ることが可能である。なお、ソケットベース２は、モジュール基板６の取付対象に対しねじなどの別部品を用いて固定される。

特許第４０９７２３１号公報

図５に開示されている技術によれば、モジュール基板６の給電部分に半田を用いることを不要にできる。しかしながら、ソケットベース２に対し、プラグ４とモジュール基板６とを互いに反対向きに挿入する構造であるため、取付対象上に広いスペースを必要とし、照明装置を小型化するのが困難である。また、ソケットベース２を取付対象に対し取り付けるために特別な部品を用いることになるため、部品数が増大してその管理が煩雑であると共に、ソケットベース２の組み付け作業が必要となり、コスト高になる。

それ故に本発明の課題は、狭いスペースに特別な部品を用いることなく組み付け可能なコネクタを提供することにある。

本発明の一態様に係るコネクタは、絶縁性のハウジングと、前記ハウジングに保持された導電性の端子とを含み、前記ハウジングは、上下方向における一端側の第１の嵌合部と反対端側の第２の嵌合部とを有し、前記第１の嵌合部は前記上下方向に交差する方向を向いており、前記端子は、前記第１の嵌合部において第１の接続対象物を前記上下方向で挟む挟み部と、前記第２の嵌合部において第２の接続対象物に接触する接触端子部とを有し、前記ハウジングは、さらに、前記第１の嵌合部と前記第２の嵌合部との間に外向きのフランジを有し、前記第１の接続対象物と前記フランジとで支持板に支持されるように構成したことを特徴とする。

本発明の一態様に係るコネクタは、狭いスペースに特別な部品を用いることなく組み付け可能である。

本発明の一実施形態に係るコネクタを備えた照明装置の側面図。 図１Ａの１ｂ−１ｂ線に沿って得られた断面図。 図１Ａに示す照明装置の分解斜視図。 図１Ａ−図１Ｃに示す照明装置に使用されたコネクタの斜視図。 図２Ａに示すコネクタを異なる方向から見た斜視図。 図２Ａに示すコネクタ断面側面図。 図２Ａ及び図２Ｂに示すコネクタの分解斜視図。 図１Ａ−図１Ｃに示す照明装置の一部であるモジュールアセンブリの平面図。 図３Ａの３ｂ−３ｂ線に沿って得られた断面図。 図３Ａに示すモジュールアセンブリの斜視図。 図３Ａから図３Ｃに示すモジュールアセンブリの分解斜視図。 図３Ａ及び図３Ｂに示すモジュールアセンブリの一部である支持板の変形例を示す斜視図。 特許文献１（特許第４０９７２３１号公報）に開示された技術を説明するための斜視図。

まず図１Ａ〜図１Ｃを参照して、本発明の一実施形態に係るコネクタを備えた照明装置の全体構成について説明する。

図１Ａ〜図１Ｃに示す照明装置２０は電球型ランプであり、筒状の放熱部材２１の一端即ち上端側に略円板状の伝熱部材を兼ねた支持板２２が配置されている。放熱部材２１及び支持板２２の各々はアルミニウムなどの伝熱性に優れた金属より作られている。

支持板２２の上面（表面）には平面形状が略四角形の光源モジュール２３（第１の接続対象物）が配置されている。さらに、光源モジュール２３の周囲部に一部重なるようにカバー板２４が載置されている。カバー板２４及び支持板２２は複数のねじ２５により放熱部材２１に固定されている。この結果、光源モジュール２３はカバー板２４により上動を阻止され、支持板２２に対する密着が保たれる。なお、光源モジュール２３は、回路基板の上面中央部に発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という）などを使用した一つ又は複数の発光素子が一体化された状態で搭載されたものである。

支持板２２の上面にはまた、光源モジュール２３を間隔をもって覆うようにドーム状カバー２６が取り付けられている。ドーム状カバー２６はガラスや透明・半透明の樹脂などで作られたものである。

支持板２２にはまた、固定側コネクタ２７が組み付けられている。固定側コネクタ２７は、光源モジュール２３に電気的に接続され、ＬＥＤの給電に寄与するものである。固定側コネクタ２７の構造及びそれの支持板２２に対する組み付け構造については、後で明らかにする。

固定側コネクタ２７には可動側コネクタ即ち給電コネクタ（第２の接続対象物）２８が嵌合接続されている。給電コネクタ２８からは二本の給電用ケーブル２９が下方に引き出されている。

放熱部材２１の内側には筒状の収容部３１が嵌合配置されている。収容部３１の下部は放熱部材２１から外部に露出し、そこに口金部３２が取り付けられている。

収容部３１の内側には、駆動回路部３３が設置されている。駆動回路部３３は、コンデンサやトランスなどの各種の電子部品を有し、上述した二本の給電用ケーブル２９及び口金部３２に電気的に接続されている。

こうして、口金部３２、駆動回路部３３、給電用ケーブル２９、給電コネクタ２８、及び固定側コネクタ２７を介して光源モジュール２３に給電できるように構成されている。

なお、支持板２２、光源モジュール２３、固定側コネクタ２７、給電コネクタ２８、給電用ケーブル２９を合わせて、説明の便宜上、ここではモジュールアセンブリと呼ぶ。

次に図２Ａ〜図２Ｄを参照して、本発明の一実施形態に係るコネクタとしての固定側コネクタ２７について説明する。

固定側コネクタ２７は、絶縁性のハウジング４１と、ハウジング４１に保持された導電性の二つの端子４２とを含んでいる。

ハウジング４１は、上下方向の上端側の第１の嵌合部４３と、反対端側即ち下端側の第２の嵌合部４４と、第１の嵌合部４３と第２の嵌合部４４との間の外周面に一体に形成された外向きのフランジ４５とを有している。第１の嵌合部４３は上下方向に交差する方向即ち横方向を向いて前面側に開いた溝４３ａを有する。第２の嵌合部４４は下方を向いて開いた開口４４ａを有する。ハウジング４１はまた、その背面側に、互いに離間した二つの端子収容溝４６を有している。

二つの端子４２の各々は、一枚の金属板を打ち抜くことで製造されたものであり、上端側の挟み部４７と、下端側の接触端子部４８と、挟み部４７及び接触端子部４８の間に形成された圧入部４９とを有している。挟み部４７は、弾性変形が可能な対の弾性変形部４７ａと、弾性変形部４７ａの端部に形成された対の接触部４７ｂとを有している。接触端子部４８はピン状部４８ａを有している。

二つの端子４２はハウジング４１の背面側から二つの端子収容溝４６にそれぞれ挿入され、圧入部４９によりハウジング４１に保持される（図２Ｃ参照）。このとき、挟み部４７の対の接触部４７ｂが第１の嵌合部４３の溝４３ａ内に互いに対向した状態で突出する。一方、接触端子部４８のピン状部４８ａは第２の嵌合部４４の開口４４ａ内に配置される。

さらに図３Ａ〜図３Ｄをも参照して、モジュールアセンブリについて説明する。

図３Ｄにおいて、支持板２２は、板厚方向で互いに対向した上面（表面）２２ａ及び下面（裏面）２２ｂと、上面２２ａの中央部に形成された収容用凹部２２ｃと、収容用凹部２２ｃの一側に隣接して板厚方向（図３ＢのＡ１）に貫通した開口部２２ｄと、反対側に隣接して形成されたガイド用凹部２２ｅとを有している。

収容用凹部２２ｃは光源モジュール２３を収容する部分であるため、その平面形状は光源モジュール２３と同等に設計される。また収容用凹部２２ｃの深さは、光源モジュール２３の周辺部の厚み寸法と同等に設計される。

開口部２２ｄは、固定側コネクタ２７の上部を支持板２２の下面側から挿入される部分であるため、その平面形状は固定側コネクタ２７の上部の断面形状と同等に設計される。なお、開口部２２ｄは、厳密には、収容用凹部２２ｃに少し食い込んだ位置に形成される。

ガイド用凹部２２ｅは光源モジュール２３を収容用凹部２２ｃに収容させる際の案内をする部分であるため、その幅寸法は光源モジュール２３と同等若しくは少し大きく設計される。なお、ガイド用凹部２２ｅの深さは収容用凹部２２ｃよりも浅く設計され、その結果、ガイド用凹部２２ｅと収容用凹部２２ｃとの境界には段差２２ｆが形成されている。

次に、モジュールアセンブリの組み立てについて説明する。

まず支持板２２の下面側から開口部２２ｄに固定側コネクタ２７の上部を挿入し、固定側コネクタ２７のフランジ４５を支持板２２の下面２２ｂに当接させる。このとき、固定側コネクタ２７の溝４３ａが収容用凹部２２ｃに対応した位置に配置される。この状態で、光源モジュール２３を、その接続部２３ａを先頭にしてガイド用凹部２２ｅに挿入し、さらに収容用凹部２２ｃに向けてスライドさせる。こうして、光源モジュール２３は、ガイド用凹部２２ｅから収容用凹部２２ｃに移る際に段差２２ｆにより少し傾斜しつつ収容用凹部２２ｃに収容される。光源モジュール２３が収容用凹部２２ｃに完全に収容されると、図３Ｂに明瞭に示すように接続部２３ａが固定側コネクタ２７の溝４３ａに挿入される。この結果、接続部２３ａは端子４２の挟み部４７によって挟まれる。具体的には、端子４２の弾性変形部４７ａの弾性復元力により接触部４７ｂが接続部２３ａの両面にそれぞれ圧接される。

収容用凹部２２ｃに完全に収容された光源モジュール２３は、段差２２ｆに係合することにより、ガイド用凹部２２ｅに戻ることは防止される。即ち、固定側コネクタ２７と段差２２ｆとの協働作用により光源モジュール２３の位置が定められる。

また、この状態では、固定側コネクタ２７の第１の嵌合部４３が光源モジュール２３に支持板２２の板厚方向で係合することになる。この結果、支持板２２の開口部２２ｄに挿入された固定側コネクタ２７は、さらに、固定側コネクタ２７のフランジ４５と光源モジュール２３とで支持板２２の板厚方向における支持がなされることになる。こうして、固定側コネクタ２７は支持板２２に対して特別な部品を用いることなく少ない部品点数でかつ比較的簡単な作業で組み付けられる。

支持板２２に組み付けられた固定側コネクタ２７に対し、給電用ケーブル２９に接続されている給電コネクタ２８が支持板２２の下方から嵌合接続される（図３Ｂ参照）。この結果、給電用ケーブル２９は、給電コネクタ２８を介して固定側コネクタ２７の端子４２に電気的に接続される。したがって、光源モジュール２３の給電部分に半田を施すことなく、給電用ケーブル２９から給電コネクタ２８及び固定側コネクタ２７を介して光源モジュール２３に給電することができる。

図３Ａ〜図３Ｄでは支持板２２の開口部２２ｄを貫通孔として図示しているが、開口部２２ｄに、図４に示すように支持板２２の外周面に開放するように形成された切欠き２２ｇが連通していてもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限られることはなく、その一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るがそれらには限られない。

（付記１）
絶縁性のハウジング４１と、前記ハウジングに保持された導電性の端子４２とを含み、前記ハウジングは、上下方向Ａ１における一端側の第１の嵌合部４３と反対端側の第２の嵌合部４４とを有し、前記第１の嵌合部は前記上下方向に交差する方向を向いており、前記端子は、前記第１の嵌合部において第１の接続対象物２３を前記上下方向で挟む挟み部４７と、前記第２の嵌合部において第２の接続対象物２８に接触する接触端子部４８とを有することを特徴とするコネクタ。

（付記２）
前記ハウジングは、前記第１の嵌合部と前記第２の嵌合部との間に外向きのフランジ４５を有する、付記１に記載のコネクタ。

（付記３）
前記第１の嵌合部は溝４３ａを有し、前記挟み部は前記溝内に突出している、付記１又は２に記載のコネクタ。

（付記４）
前記第２の嵌合部は開口４４ａを有し、前記接触端子部は前記開口内に配置されたピン状部４８ａを有する、付記１から３のいずれか一項に記載のコネクタ。

２０ 照明装置
２１ 放熱部材
２２ 支持板
２２ａ 支持板の上面（表面）
２２ｂ 支持板の下面（裏面）
２２ｃ 収容用凹部
２２ｄ 開口部
２２ｅ ガイド用凹部
２２ｆ 段差
２２ｇ 切欠き
２３ 光源モジュール（第１の接続対象物）
２３ａ 接続部
２４ カバー板
２５ ねじ
２６ ドーム状カバー
２７ 固定側コネクタ（コネクタ）
２８ 給電コネクタ（第２の接続対象物）
２９ 給電用ケーブル
３１ 収容部
３２ 口金部
３３ 駆動回路部
４１ 絶縁性のハウジング
４２ 導電性の端子
４３ 第１の嵌合部（嵌合部）
４３ａ 第１の嵌合部の溝
４４ 第２の嵌合部
４４ａ 第２の嵌合部の開口
４５ フランジ
４６ 端子収容溝
４７ 挟み部
４７ａ 弾性変形部
４７ｂ 接触部
４８ 接触端子部
４８ａ ピン状部
４９ 圧入部

Claims (3)

1. 絶縁性のハウジングと、前記ハウジングに保持された導電性の端子とを含み、前記ハウジングは、上下方向における一端側の第１の嵌合部と反対端側の第２の嵌合部とを有し、前記第１の嵌合部は前記上下方向に交差する方向を向いており、前記端子は、前記第１の嵌合部において第１の接続対象物を前記上下方向で挟む挟み部と、前記第２の嵌合部において第２の接続対象物に接触する接触端子部とを有し、前記ハウジングは、さらに、前記第１の嵌合部と前記第２の嵌合部との間に外向きのフランジを有し、前記第１の接続対象物と前記フランジとで支持板に支持されるように構成したことを特徴とするコネクタ。
2. 前記第１の嵌合部は溝を有し、前記挟み部は前記溝内に突出している、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記第２の嵌合部は開口を有し、前記接触端子部は前記開口内に配置されたピン状部を有する、請求項１又は２に記載のコネクタ。

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