【課題】ケーブルの接続及び取外し、並びに、取回しが容易で、広いスペースを必要とすることなくケーブルを相手方機器に接続することができるとともに、製造が容易で、構成が簡素でコストが低く、小型でありながら、信頼性が高くなるようにする。
【解決手段】第1ハウジングは、後方部と、前方部と、相手方機器の外面に対向する底面とを含み、第1端子は、前方部に配設され、相手方端子と接触する前方接触部と、後方部に配設され、第2端子と接触する後方接触部とを含み、第2ハウジングは、第1接続装置に嵌合される前方部と、ケーブルを保持する後方部とを含み、第2端子は、第1端子と接触する接触部と、ケーブルの導電線に接続される電線接続部とを含み、第1接続装置に第2接続装置が嵌合されると、ケーブルは、第2ハウジングの後端から後方へ向けて、第1ハウジングの底面と平行に延出する。
前記相手方機器は平板状の部材であり、前記相手方端子は前記相手方機器の平坦な外面から延出し、前記第1ハウジングは前記外面に固定される請求項1〜6のいずれか1項に記載の接続装置。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0023】
図1は本発明の実施の形態における第1コネクタの斜視図、
図2は本発明の実施の形態における第1コネクタのカバー部材を外して分解した状態を示す二面図、
図3は本発明の実施の形態における第1端子の斜視図、
図4は本発明の実施の形態における第1コネクタの横断面図であって、
図1におけるA−A矢視断面図、
図5は本発明の実施の形態における第1コネクタのカバー部材を外した状態を示す斜視図であって、
図2における線B−Bに沿って破断した状態を示す図である。なお、
図2において、(a)は側面図、(b)は正面図であり、
図3において、(a)は接続前の状態を示す図、(b)は接続後の状態を示す図である。
【0024】
図において、1は本実施の形態における接続装置の一方である第1接続装置としての第1コネクタであり、後述されるパネル部材91の外面91tに取付けられる。前記パネル部材91は、例えば、太陽電池パネル、LCD(Liquid Crystal Display)表示装置、LED(Light Emitting Diode)表示装置、LED照明器具等の平板状の電気機器又は電子機器であるが、いずれか一方の平坦な外面91tから外方へ後述されるパネル端子92が延出し、前記外面91tに第1コネクタ1が取付可能な機器であれば、いかなる種類の部材であってもよい。ここでは、説明の都合上、前記パネル部材91は、太陽電池パネル、太陽電池モジュール等と称されるものであり、例えば、住宅等の家屋の屋上に複数個並べて配設されるものであって、前記パネル端子92は、パネル部材91が発電した電力を出力するための出力端子であるものとして説明する。
【0025】
ここで、前記第1コネクタ1は、図に示されるように、合成樹脂等の絶縁性材料によって形成された第1ハウジング11と、金属等の導電性材料から成る板材に打抜き、折曲げ等の加工を施すことによって形成され、前記第1ハウジング11に装着される第1端子51とを有する。該第1端子51は、パネル部材91のパネル端子92と接触する前方接触部55が前記第1ハウジング11の前方部12における前方空洞部14内に配設され、後述される第2コネクタ101の第2端子151と接触する後方接触部54が前記第1ハウジング11の後方部13における後方空洞部15内に配設される。
【0026】
なお、本実施の形態において、第1コネクタ1、第2コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、第1コネクタ1、第2コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、第1コネクタ1、第2コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部の姿勢が変化した場合には、姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
【0027】
前記第1端子51は、
図3に示されるように、所定の形状に打抜かれた細長い導電性の金属板に、折曲げ加工、打抜き加工等を施して、一体的に形成された部材であり、前記第1ハウジング11の前後方向に延在する略長方形の平板状の基部52と、該基部52の前端近傍における両側縁にほぼ直角に曲げて接続され、上方に向けて延出する一対の取付部53と、前記基部52の後端に直角に曲げて接続され、上方に向けて延出する後方接触部54と、前記基部52の前端にクランク状の段差部52aを介して接続された前方接触部55と、該前方接触部55の平板状の本体片55dの一方の側縁にばね部56を介して接続され、開位置から閉位置まで姿勢変化可能な腕部57とを備える。
【0028】
前述のように、後方接触部54は、第2コネクタ101の第2端子151と接触する部分であって、上下方向に延在する略矩(く)形の平板状の部分である。また、前記取付部53は、前記第1ハウジング11が備える図示されないスリット状の端子保持凹部に下方から圧入され、該端子保持凹部に固定的に保持される部分である。
【0029】
前記前方接触部55の本体片55dには、板厚方向に貫通する開口部としての下開口55aが形成されている。また、該下開口55aに隣接して固形はんだ71が取付けられている。前記本体片55dにおける下開口55aに隣接した部位には、
図4に示されるように、板厚方向に貫通する小さな開口55bが形成され、前記固形はんだ71は、前記開口55bに挿通されるとともに本体片55dを上下両面から挟むことができるような形状、例えば、鉄棒の両端に円盤を取付けたバーベルのような形状、に形成されて、前記本体片55dに取付けられている。なお、前記固形はんだ71は、適宜省略することができる。また、該固形はんだ71を省略する場合には、開口55bも省略することができる。
【0030】
さらに、前記本体片55dにおけるばね部56と反対側の側縁には、幅方向外側に向けて突出する係止片としての突片55cが形成されている。
【0031】
また、前記腕部57は、その中央に板厚方向に貫通するように形成された開口部としての上開口57aと、基端がばね部56に接続された平板状の本体片57dと、該本体片57dの先端から延出し、前方から観て略L字状の形状を備え、前記上開口57aの前後両側を画定する一対の側枠部57bと、第1ハウジング11の前後方向に延在して前記上開口57aの一側を画定し、一対の側枠部57bの先端を連結する被係止片としての連結枠部57cとを有する。
【0032】
前記ばね部56は、負荷のかからない自由状態、すなわち、初期状態において、
図3(a)に示されるような形状となる概略半円筒形状のばね部材である。したがって、初期状態において、腕部57は、ばね部56の付勢力によって、前方接触部55の本体片55dから離間して上方に位置する開位置となっている。そして、オペレータがばね部56の付勢力に抗し、腕部57を押下げて姿勢変化させ、連結枠部57cを突片55cに係止させると、
図3(b)に示されるような閉位置となる。
【0033】
また、前記第1ハウジング11は、その底面11aがパネル部材91の外面91tに対向するような姿勢で、例えば、接着剤、両面接着テープ等の固着手段によって、前記パネル部材91に固定される。そして、前記第1ハウジング11は、第2コネクタ101が嵌合される嵌合部としての後方部13と、該後方部13から前方へ向けて延出するパネル接続部としての前方部12とを備える。
【0034】
前記後方部13は、幅方向に延在する前壁部13bと、該前壁部13bの左右両端から後方に向けて延出する一対の後方側壁部13aと、前記前壁部13bの下端から後方に向けて延出し、左右の後方側壁部13aの下端を連結する底壁部13cと、前記後方側壁部13a、前壁部13b及び底壁部13cによって周囲を画定された空間であって、第2コネクタ101が挿入されて収容される後方空洞部15とを有する。なお、前記底壁部13cには、上方に向けて突出する筒状の凸部である第1接続凸部16が形成されている。該第1接続凸部16には、後述される第1接続凹部16aが形成され、該第1接続凹部16a内に第1端子51の後方接触部54が配設される。
【0035】
さらに、後方側壁部13aには、第2コネクタ101を保持する保持部としての保持凹部13dが上下方向に貫通するように形成されている。なお、該保持凹部13dの途中には、前後方向に延在する係止部としての係止壁13eが形成されている。
【0036】
また、前記前方部12は、後方部13の前壁部13bの左右両端から前方に向けて延出する一対の前方側壁部12aと、幅方向に延在し、左右の前方側壁部12aの前端を連結する前端壁部12bと、前方側壁部12a及び前端壁部12bによって周囲を画定された空間であって、パネル部材91のパネル端子92が進入する前方空洞部14とを有する。なお、該前方空洞部14は、前方部12を上下方向に貫通する上下が開放された空間である。そして、前記前方空洞部14内には、
図5に示されるように、第1端子51の前方接触部55が配設される。なお、
図5においては、前方側壁部12aが破断され、前端壁部12bが省略されている。また、腕部57が閉位置となった状態が示されている。
【0037】
そして、前記前方部12の上面には、蓋(ふた)部材としての前方上板部21が着脱可能に取付けられる。該前方上板部21は、概略矩形の平板状の本体部25と、該本体部25の前端における左右両端から下方に向けて延出する一対の取付前脚部22と、本体部25の左右両側縁における前後方向の途中から下方に向けて延出する一対の取付後脚部23とを有する。なお、前記取付前脚部22及び取付後脚部23の下端近傍には、被係止部としての脚凸部22a及び23aが形成されている。
【0038】
一方、前記前方側壁部12aの前端面には、幅方向に延在する係止部としての係止段部12cが形成されている。また、前記前方側壁部12aには、前記取付後脚部23を保持する保持部としての脚保持凹部12dが上下方向に貫通するように形成されている。なお、該脚保持凹部12dの途中には、前後方向に延在する係止部としての係止壁12eが形成されている。
【0039】
前方上板部21を前方部12の上面に取付ける際には、オペレータは、
図2に示されるように、前方上板部21を、前方部12の上方に位置する状態から相対的に下方に移動させ、取付後脚部23を脚保持凹部12dに挿入する。そして、オペレータは、本体部25の下面が前方部12の上面に当接するように、前方上板部21を押下げて、取付前脚部22の脚凸部22aを係止段部12cに係止させ、
図4に示されるように、取付後脚部23の脚凸部23aを係止壁12eに係止させる。これにより、
図1に示されるように、前方部12の上面に前方上板部21が取付けられる。
【0040】
次に、第2接続装置としての第2コネクタ101について説明する。
【0041】
図6は本発明の実施の形態における第2コネクタの斜視図、
図7は本発明の実施の形態における第2コネクタを第1コネクタに嵌合させた状態を示す二面図、
図8は本発明の実施の形態における第2コネクタを第1コネクタに嵌合させた状態を示す断面図であって、
図7におけるC−C矢視断面図である。なお、
図6において、(a)は斜め上方から観た図、(b)は斜め下方から観た図であり、
図7において、(a)は上面図、(b)は側面図である。
【0042】
前記第2コネクタ101は、図に示されるように、ケーブル191の一端に接続されるケーブルコネクタであって、合成樹脂等の絶縁性材料によって形成された第2ハウジング111と、金属等の導電性材料から成る板材に打抜き、折曲げ等の加工を施すことによって形成され、前記第2ハウジング111に装着される第2端子151とを有する。そして、前記第2ハウジング111は、第1コネクタ1と嵌合する嵌合部としての前方部115と、後方に向けて突出し、ケーブル191の第2コネクタ101への接続部近傍を保持するケーブル保持部としての後方部116とを備える。
【0043】
なお、前記第2ハウジング111における前方部115の上面は、開放されているが、蓋部材としての平板状の第2上板部121が取付けられることによって閉止される。該第2上板部121の上面は、第2ハウジング111の上面111bとして把握される。また、前記ケーブル191の他端は図示されない外部装置に接続される。
【0044】
前記第2端子151は、所定の形状に打抜かれた細長い導電性の金属板に、折曲げ加工、打抜き加工等を施して、一体的に形成された部材であり、前記第2ハウジング111の前後方向に延在する平板状の基部152と、該基部152の後端において直角に曲げて接続され、前記ケーブル191の芯線としての導電線193の終端に接続される電線接続部153と、前記基部152の前端に直角に曲げて接続され、下方に向けて延出する接触部154とを備える。該接触部154は、一対の接触腕部を備え、該接触腕部が第1端子51の後方接触部54を前後から挟持することによって、該後方接触部54との接触を維持する。
【0045】
また、前記後方部116は、内筒部116aと外筒部116bとを備え、前記内筒部116aの外側に外筒部116bを螺(ら)着して締付けることによって、前記内筒部116aが前記ケーブル191の絶縁被覆192の周囲を締付けてケーブル191を保持する。
【0046】
そして、前記第2ハウジング111の前端近傍における両側縁には、下方に向けて延出する被保持部としての一対の保持脚部117が一体的に接続されている。なお、該保持脚部117の下端近傍には、被係止部としての脚凸部117aが形成されている。
【0047】
また、前記第2ハウジング111の前端近傍における底面111aには、筒状の凹部である第2接続凹部112が形成され、該第2接続凹部112内には、下方に向けて突出する筒状の凸部である第2接続凸部113が配設され、該第2接続凸部113の内部空間である接続内部空間114内に第2端子151の接触部154が配設されている。
【0048】
前記第2コネクタ101を第1コネクタ1に嵌合させる際には、オペレータは、第2コネクタ101を、その第2ハウジング111の底面111aが第1ハウジング11の底壁部13cに対向するような姿勢にして、第1コネクタ1の後方空洞部15の上方に位置させる。続いて、オペレータは、第2コネクタ101を第1コネクタ1に対して相対的に下方に移動させ、保持脚部117を保持凹部13dに挿入し、第2接続凹部112内の第2接続凸部113を第1接続凸部16の第1接続凹部16aに挿入する。そして、オペレータは、第2ハウジング111の上面111bとしての第2上板部121の上面が後方部13の上面13fと面一になるように、第2ハウジング111を押下げて、
図7に示されるように、保持脚部117の脚凸部117aを係止壁13eに係止させる。これにより、第2ハウジング111が後方空洞部15内に収容され、
図8に示されるように、第1端子51の後方接触部54が接続内部空間114内に進入して第2端子151の接触部154の接触腕部に挟持されて接触し、第2コネクタ101の第1コネクタ1への嵌合が完了する。
【0049】
図7及び8に示されるように、第2コネクタ101を第1コネクタ1に嵌合させた状態では、第2上板部121によって閉止された第2ハウジング111の上面111bが第1ハウジング11の後方部13の上面13fと面一になり、ケーブル191は、第2ハウジング111の後端から後方へ向けて、第1ハウジング11の底面11aよりも上方の位置において、該底面11aと平行に延出する。また、ケーブル191の導電線193は、第2端子151を介して、第1端子51の前方接触部55と電気的に接続される。さらに、
図7(a)に示されるように、平面視において、第1コネクタ1は、矩形であって、第2コネクタ101が嵌合された状態であっても、その前面(図における左側の面)及び両側面は、直線となっていて、突出するものがない。さらに、第2上板部121の上面が後方部13の上面13fと面一になっているので、
図7(b)に示されるように、側面視において、第1コネクタ1の最上面が直線となっていて、突出するものがない。
【0050】
次に、前記構成の第1コネクタ1をパネル部材91の外面91tに取付ける方法について説明する。
【0051】
図9は本発明の実施の形態における第1コネクタをパネル部材の外面に取付けた状態を示す斜視図であって、カバー部材を外し、
図2における線B−Bに沿って破断した状態を示す図、
図10は本発明の実施の形態における第1端子の前方接触部をパネル端子に接続する方法を説明する正面図、
図11は本発明の実施の形態における第1端子の前方接触部をパネル端子に接続する方法を説明する要部拡大図である。なお、
図10及び11において、(a)〜(c)は、第1端子の前方接触部をパネル端子に接続する各工程を示す図である。
【0052】
相手方機器としてのパネル部材91は、
図9に示されるように、平板状の部材であり、そのいずれか一方(図における上方)の平坦な外面91tから出力端子である相手方端子としてのパネル端子92が延出している。図に示される例において、該パネル端子92は、帯状乃至リボン状であるが、導電性を備え、かつ、ある程度の柔軟性を備え、変形可能なものであれば、いかなる形状のものであってもよく、例えば、棒状や線状のものであってもよい。また、図に示される例において、前記パネル端子92は、途中でほぼ直角に折曲がった形状を備え、外面91tに沿って延在する平坦部92aと、外面91tに対してほぼ直交する起立部92bとを備えているが、外面91tに対して起立する起立部92bを備えてさえいればよく、必ずしも、途中で折曲がった形状を備える必要はなく、平坦部92aを備える必要はない。また、前記起立部92bも、必ずしも外面91tに対して直交するものである必要はなく、斜めに傾斜したものであってもよい。すなわち、前記パネル端子92は、その先端部92cが外面91tより上方に位置し、かつ、先端部92cが上方を向いて起立している部分を備えるものであれば、いかなる形状のものであってもよい。
【0053】
前述のように、ここでは、説明の都合上、前記パネル部材91は、太陽電池パネル、太陽電池モジュール等と称されるものであり、例えば、住宅等の家屋の屋上に複数個並べて配設されるものであって、前記パネル端子92は、パネル部材91が発電した電力を出力するための出力端子であるものとして説明するが、前記外面91tは、必ずしも家屋の屋上面と反対側を向いた面である必要はなく、家屋の屋上面に対向する側の面であってもよいし、その他の方向を向いた面であってもよい。すなわち、前記外面91tは、第1コネクタ1を取付可能な程度に広い面積を備えた平坦な面であれば、パネル部材91のいずれの面であってもよい。
【0054】
第1コネクタ1をパネル部材91の外面91tに取付ける場合、オペレータは、前記外面91tにおいてパネル端子92が露出している部分に第1コネクタ1の第1ハウジング11を固定する。具体的には、該第1ハウジング11は、
図9に示されるように、前方空洞部14内にパネル端子92の起立部92bが位置し、底面11aが外面91tに対向するような姿勢で、例えば、接着剤、両面接着テープ等の固着手段を前記底面11aと外面91tとの間に介在させることによって、該外面91tに固定される。
【0055】
そして、オペレータは、
図9に示されるように、第1端子51の前方接触部55の腕部57を開位置とし、前方接触部55の本体片55dの下開口55a及び腕部57の上開口57aにパネル端子92の起立部92bを通過させて、先端部92cが腕部57の連結枠部57cよりも上方に突出するようにする。
【0056】
続いて、オペレータは、
図10及び11に示されるように、第1端子51の前方接触部55をパネル端子92に接続する。具体的には、
図9、10(a)及び11(a)に示されるように、パネル端子92の起立部92bが前方接触部55の下開口55a及び腕部57の上開口57aを通過して上方に延出している状態で、オペレータは、開位置にある腕部57を、ばね部56の付勢力に抗し、
図10(a)及び11(a)における時計回り方向に姿勢変化させる。
【0057】
そして、腕部57が閉位置に向けて姿勢変化すると、
図10(b)及び11(b)に示されるように、腕部57の本体片57dが起立部92bに当接して該起立部92bを図における時計回り方向に押すので、前記起立部92bは途中から曲がって、先端部92cが図における時計回り方向に変位する。
【0058】
最後に、
図10(c)及び11(c)に示されるように、腕部57が閉位置になると、連結枠部57cが突片55cに係止され、腕部57は、開位置に復帰不能となる。また、起立部92bは、大きく曲がって、前方接触部55の本体片55dの上面に近接した状態となる。この状態では、起立部92bが、腕部57の本体片57dと前方接触部55の本体片55dとに上下から緩やかに挟まれ、腕部57の本体片57d及び前方接触部55の本体片55dに当接しているので、パネル端子92は前方接触部55と電気的に接続された状態となっている。
【0059】
ここで、パネル端子92と前方接触部55との接続状態をより確実なものとする必要があれば、オペレータは、固形はんだ71を加熱して溶融させることにより、起立部92bと本体片55dとをはんだ付することができる。この場合、別途用意した溶融はんだを前方空洞部14の上方から供給して、腕部57、起立部92b及び本体片55dの周囲をはんだで覆うようにすることもできる。
【0060】
また、更に必要であれば、オペレータは、いわゆるポッティングを行い、別途用意した溶融樹脂を前方空洞部14内に充填(てん)することができる。これにより、パネル端子92と前方接触部55との接続部分を水密に封止することができる。
【0061】
このようにして、パネル端子92と前方接触部55とを接続させた後、オペレータは、前述のようにして前方上板部21を前方部12の上面に取付け、前方空洞部14を含む第1ハウジング11の前方部12の上面を閉止する。
【0062】
これにより、第1コネクタ1のパネル部材91の外面91tへの取付が完了する。
【0063】
このようにして、パネル部材91の外面91tに取付けられた第1コネクタ1には、前述のように、第2コネクタ101が嵌合される。
図7及び8に示されるように、第2コネクタ101が第1コネクタ1に嵌合されると、パネル端子92は、第1コネクタ1の第1端子51及び第2コネクタ101の第2端子151を介して、ケーブル191の導電線193と電気的に接続される。これにより、パネル部材91は、前記ケーブル191における第2コネクタ101と反対側の端部に接続された図示されない外部装置と電気的に接続されることとなる。
【0064】
また、必要であれが、第1コネクタ1と第2コネクタ101との隙(すき)間内に別途用意した溶融樹脂を充填することができる。これにより、第1コネクタ1と第2コネクタ101との接続部分を水密に封止することができる。
【0065】
このように、本実施の形態において、接続装置は、パネル部材91のパネル端子92と接触する第1端子51と、第1端子51が装着される第1ハウジング11とを有する第1コネクタ1と、第1端子51と接触する第2端子151と、第2端子151が装着される第2ハウジング111とを有し、第1コネクタ1と嵌合可能な第2コネクタ101とを備える。そして、第1ハウジング11は、第2コネクタ101が嵌合される後方部13と、後方部13から前方へ向けて延出する前方部12と、パネル部材91の外面91tに対向する底面11aとを含み、第1端子51は、前方部12に配設され、パネル端子92と接触する前方接触部55と、後方部13に配設され、第2端子151と接触する後方接触部54とを含み、第2ハウジング111は、第1コネクタ1に嵌合される前方部115と、ケーブル191を保持する後方部116とを含み、第2端子151は、第1端子51と接触する接触部154と、ケーブル191の導電線193に接続される電線接続部153とを含み、第1コネクタ1に第2コネクタ101が嵌合されると、ケーブル191は、第2ハウジング111の後端から後方へ向けて、第1ハウジング11の底面11aと平行に延出する。
【0066】
これにより、ケーブル191の接続及び取外し、並びに、取回しが容易で、広いスペースを必要とすることなくケーブル191をパネル部材91に接続することができる。さらに、製造が容易で、構成が簡素でコストが低く、小型でありながら、信頼性の高い接続装置を提供することができる。
【0067】
また、第2コネクタ101が第1コネクタ1に嵌合されると、第2ハウジング111の上面111bは第1ハウジング11の後方部13の上面13fと面一になる。したがって、接続装置を低背化することができる。また、接続装置の最上面が平坦となるので、オペレータの衣服等その他の部材が接続装置に引っ掛かってしまうことがない。
【0068】
さらに、第2コネクタ101は、第1ハウジング11の底面11aに垂直な方向に相対的に移動させられて、第1コネクタ1に嵌合される。したがって、第2コネクタ101を第1コネクタ1に嵌合する作業を容易に行うことができる。
【0069】
さらに、前方接触部55は、下開口55aが形成された本体片55dと、本体片55dに接続され、上開口57aが形成された腕部57とを含み、腕部57を開位置にして本体片55dの下開口55a及び腕部57の上開口57aにパネル端子92を通過させ、腕部57を閉位置にまで姿勢変化させてパネル端子92と前方接触部55とを接触させる。これにより、容易にパネル端子92を第1端子51と電気的に接続させることができる。
【0070】
さらに、本体片55dは、腕部57が接続された側と反対側に形成された突片55cを含み、腕部57は、腕部57を開位置の方向に付勢するばね部56を介して本体片55dに接続され、先端に形成された連結枠部57cを含み、連結枠部57cは、腕部57を閉位置にすると、突片55cに係止される。これにより、パネル端子92と第1端子51との電気的接続状態を維持することができる。
【0071】
さらに、本体片55dには、固形はんだ71が取付けられている。したがって、必要な場合には、パネル端子92と前方接触部55とのはんだ付を容易に行うことができる。
【0072】
さらに、パネル部材91は平板状の部材であり、パネル端子92はパネル部材91の平坦な外面91tから延出し、第1ハウジング11は外面91tに固定される。したがって、接続装置を、例えば、太陽電池パネル、LCD表示装置、LED表示装置、LED照明器具等の平板状の電気機器又は電子機器へのケーブル191の接続に適用することができる。
【0073】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。