特開 2023-375 接点構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023000375

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】接点構造

(51)【国際特許分類】

   H01H 29/02 20060101AFI20221222BHJP

【ＦＩ】

H01H29/02 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021101146

(22)【出願日】2021-06-17

(71)【出願人】

【識別番号】511025411

【氏名又は名称】株式会社ＮｅｊｉＬａｗ

(72)【発明者】

【氏名】道脇 裕

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡易な構造によって、導通不良を防止して電気的導通性に優れた接点構造を提供する。
【解決手段】第一の端子と第二の端子とを電気的に導通させる接点構造であって、上記第一の端子と上記第二の端子とを離間させて配置し、上記第一の端子と上記第二の端子との間に導電性流体を介在させる。さらに第二の端子がプラグ形状を有し導電性流動体を収容し、第一の端子に固定される収容部を具え、収容部は第一の端子と導電性流体を導通させる導通構造と第二の端子を挿入させる開口を有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の端子と第二の端子とを電気的に導通させる接点構造であって、
上記第一の端子と上記第二の端子とを離間させて配置し、
上記第一の端子と上記第二の端子との間に導電性流体を介在させることを特徴とする接点構造。

【請求項2】

前記第二の端子は、プラグ形状を有し、
前記導電性流体を収容し、前記第一の端子に固定される収容部を具え、
上記収容部は、前記第一の端子と前記導電性流体とを導通させる導通構造と、前記第二の端子を挿入させる開口とを有することを特徴とする請求項１記載の接点構造。

【請求項3】

前記第二の端子は、前記収容部に対して非接触であることを特徴とする請求項２記載の接点構造。

【請求項4】

前記収容部からの前記導電性流体の漏れを防止するための漏れ防止部を有することを特徴とする請求項２又は３記載の接点構造。

【請求項5】

前記第一の端子は、複数の接点を有し、
前記収容部は、複数の上記接点毎に導通し得るように、前記導電性流体を区別して収容し、
上記接点毎に、互いに異なる前記第二の端子と前記導電性流体を介して導通し得ることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の接点構造。

【請求項6】

前記第一の端子及び前記第二の端子は、略面状の接点を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の接点構造。

【請求項7】

前記導電性流体は、液状の金属であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の接点構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電子機器を相互に導通させる接触端子の接点構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、 電子機器において、基板上のパターンと、電子機器の筺体に貼付される導電物等との電気的な接続のために、ばね接点が採用されている。ばね接点は、ばね性を持たせたリード端子によって圧電トランス素子の上下面を挟み込んで電極接続と保持を同時に行う構造を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。即ち、上側リード端子に導通する上側ばね部と、下側リード端子に導通する下側ばね部とを対向させ、両ばね部間に圧電トランス素子を配して圧電トランス素子の上面に上側ばね部を接触、下面に下側ばね部を接触させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－７４５８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１記載のばね接点は、圧電トランス素子に生じる振動に各ばね部が追従する構造となっているが、圧電トランス素子は上側ばね部と下側ばね部から狭持されているため、ばね弾性力の強さに応じて外部から強い振動や衝撃が加わった際、圧電トランス素子を物理的に破壊する負荷を与えてしまう虞があり、更に圧電トランス素子と両ばね部との接触面が、摩擦によって削れる虞があるため、接触障害等、接触信頼性が低下してしまうという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、導通不良を防止して電気的導通性に優れた接点構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の接点構造は、第一の端子と第二の端子とを電気的に導通させる接点構造であって、上記第一の端子と上記第二の端子とを離間させて配置し、上記第一の端子と上記第二の端子との間に導電性流体を介在させることを特徴とする。

【0006】

また、本発明の接点構造は、前記第二の端子がプラグ形状を有し、前記導電性流体を収容し、前記第一の端子に固定される収容部を具え、上記収容部は、前記第一の端子と前記導電性流体とを導通させる導通構造と、前記第二の端子を挿入させる開口とを有することを特徴とする。

【0007】

また、本発明の接点構造は、前記第二の端子が前記収容部に対して非接触であることを特徴とする。

【0008】

また、本発明の接点構造は、前記収容部からの前記導電性流体の漏れを防止するための漏れ防止部を有することを特徴とする。

【0009】

また、本発明の接点構造は、前記第一の端子が複数の接点を有し、前記収容部は、複数の上記接点毎に導通し得るように、前記導電性流体を区別して収容し、上記接点毎に、互いに異なる前記第二の端子と前記導電性流体を介して導通し得ることを特徴とする。

【0010】

また、本発明の接点構造は、前記第一の端子及び前記第二の端子が略面状の接点を有することを特徴とする。

【0011】

また、本発明の接点構造は、前記導電性流体が液状の金属であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、簡易な構造によって、導通不良を防止して電気的導通性に優れた接点構造を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る接点構造を示す断面図である。

【図2】本実施形態に係る接点構造による導通状態を示す断面図である。

【図3】絶縁収容部に収容している導電性流体を示す図である。

【図4】漏れ防止部の例を示す図である。

【図5】接点構造の他の例を示す図である。

【図6】平面上の固定接点同士を導通させる例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に本発明の接点構造について説明する。図１は本実施形態に係る接点構造１を示す断面図である。接点構造１は、第一の端子としての固定端子２、第二の端子としてのプラグ端子４、導電性流体６によって構成される。また接点構造１は、固定端子２とプラグ端子４とを離間させつつ、固定端子２とプラグ端子４との双方をそれぞれ導電性流体６に接触させることで、固定端子２とプラグ端子４を導通させる構造である。

【0015】

固定端子２は、プリント配線基板等に実装され、略面状の固定接点２ａを有する。プラグ端子４は、絶縁性を有するハウジング５等によって接点が露出するように保持される。またプラグ端子４には、電子機器のリード線等が接続される。

【0016】

導電性流体６は、水銀、ガリウム、セシウム、ルビジウム、ガリンスタン等の液体金属や、アマルガム合金等の液体金属を含んだ常温で液体になる合金、銀ペースト等の導電性ペースト、直径が１０μｍ以下等の粒子からなる鉄粉等の粉末状の金属等により成り、絶縁収容部８に収容される。

【0017】

絶縁収容部８は、固定端子２及びプラグ端子４が、導電性流体６を介して導通し得る形状を有する。例えば、絶縁収容部８は、有底筒形状であって導電性流体６が固定接点２ａと導通し得る導通構造の底部を有する。また絶縁収容部８は、絶縁性材料から成る周壁を有し、開口端８ａがプラグ端子４を差し込むための差込口として機能する。

【0018】

絶縁収容部８は、底部に例えば切欠きや穿孔を設けることで固定接点２ａを絶縁収容部８内に露出させて導電性流体６に接触させてもよい。また、固定接点２ａが絶縁収容部８の底部を成すようにしてもよい。例えば、固定接点２ａを囲繞するように、絶縁収容部８の周壁を直接固定端子２表面に立設すれば、固定接点２ａが絶縁収容部８の底部として機能する。
勿論、絶縁収容部８の底部を、固定接点２ａと導通し得る導電性材料によって形成し、該底部を介して固定接点２ａと導電性流体６とを導通させるようにしてもよい。

【0019】

また、絶縁収容部８は、内周面及び底部がプラグ端子４から離間するように、幅方向及び深さ方向の長さが設定される。即ち、プラグ端子４に対して非接触の状態を維持するように、幅方向長さをプラグ端子４の幅（径）よりも広く設定し、且つ深さをプラグ端子４の長手方向長さよりも長く設定する。

【0020】

以下、本発明の接点構造１の動作について説明する。
固定端子２が導電性流体６に導通した状態である一方で、プラグ端子４が導電性流体６から離れた位置にあるとき導通していないオフ状態となる。
また、プラグ端子４を移動させて絶縁収容部８に差し込んだときオン状態となる。即ち、図２に示すようにプラグ端子４を絶縁収容部８の開口端８ａを通って導電性流体６内に挿入したとき、プラグ端子４と固定端子２とが導電性流体６を介して導通してオン状態となる。

【0021】

このとき、プラグ端子４は絶縁収容部８の内周面及び底部から離間しているため、外部から振動や衝撃の作用によってプラグ端子４が揺動しても、周囲に接触することが無いので、プラグ端子４が損傷することが無く、導通不良の発生を防止して優れた電気的導通性を維持することができる。
また、プラグ端子４は導電性流体６内に挿入されているため、導通に寄与する接触面を広く取ることが出来るため、プラグ端子４の表面一部に異物等が付着していても、他の接触部分が機能するため導通不良を防止できる。

【0022】

また、固定端子２は、プラグ端子４と接触することが無いので、プラグ端子４との間の摩擦による固定接点２ａの摩耗が発生し得ない。このことによっても導通不良の発生を防止して優れた電気的導通性を維持することができる。

【0023】

なお、絶縁収容部８内への導電性流体６の収容量は、特に限定するものではないが、プラグ端子４との接触面積を増やすために可能な限り多量であることが好ましいと考えられる。従って、プラグ端子４を挿入したときに、図３（ａ）に示す絶縁収容部８の深さの半分程度の位置まで導電性流体６を収容している場合と比して、図３（ｂ）に示す絶縁収容部８の開口端まで液面が位置する略満杯まで導電性流体６を収容している方が、プラグ端子４の導電性流体６との接触面積が大きく安定して電気導通性を得ることが出来ると考えられる。

【0024】

また、絶縁収容部８の開口端８ａから導電性流体６の液漏れを防止するために、液漏れを防止する漏れ防止部を設けてもよい。漏れ防止部は、プラグ端子４側に設ければ、プラグ端子４を導電性流体６に挿入することで、液漏れ防止状態が形成される。
図４は漏れ防止部１０の例を示す図であり、漏れ防止部１０は、例えば、図４（ａ）に示すように開口端８ａの上方を覆う蓋形状を成して開口を閉塞してもよく、また図４（ｂ）に示すように絶縁収容部８の内周面に密着して嵌合する、所謂栓として機能する形状を成して開口を閉塞してもよい。

【0025】

また、漏れ防止部は、予め絶縁収容部８内の中途部分や、開口端８ａ近傍等に嵌合させて配設してもよい。その場合、漏れ防止部の中央部にプラグ端子４を挿通させる孔等を設ける。或いは中心部から放射状に切込みを形成した菊割れ状の孔を設けるようにすれば、プラグ端子４を挿通させつつ、プラグ端子４が外部からの振動や衝撃等によって揺動して漏れ防止部に押し付けられてしまうことが無く、プラグ端子４に掛かる負荷を低減することが出来る。

【0026】

なお、漏れ防止部１０は、例えば、マイカ、セラミックス、ガラス（ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、シリカガラス等）等の無機固体絶縁材料や、合成樹脂系材料（セラック、ロジン等の天然樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂等）、ゴム系材料（天然ゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム等）等の絶縁性材料の内、密閉性、密封性或いは気密性の高い材料により形成することが好ましい。

【0027】

また、導電性流体６の収容量は、使用環境の温度変化等によって定めることが望ましい。即ち、上記の漏れ防止部１０によって開口を密閉等していると、導電性流体６が高温化で膨張した際に絶縁収容部８を破裂させる虞があるので、膨張による影響を考慮して収容量を定めることが望ましい。

【0028】

また、固定端子２に一つのプラグ端子４を導通させる場合を例に説明したが、固定端子２が複数の固定接点２ａ、２ｂを有する場合、図５に示すように各固定接点２ａ、２ｂに異なるプラグ端子４ａ、４ｂを導通させることができる。この場合、短絡故障防止のため、固定接点２ａ、２ｂ毎に絶縁収容部８内は、導電性流動体６の収容空間が区切られている。また、固定接点２ａと導通し得る導電性流体６内にプラグ端子４ａが挿入され、固定接点２ｂと導通し得る導電性流体６内にプラグ端子４ｂが挿入される。これにより、各固定接点２ａ、２ｂをプラグ端子４ａ又はプラグ端子４ｂに導通させることが出来る。

【0029】

また、固定端子２とプラグ端子４との導通以外に、面形状を有する固定接点２０ａ、２０ｂを有する固定端子２０、２２同士を導通させてもよい。例えば、図６（ａ）に示すように絶縁収容部８は、固定端子２０上で固定接点２０ａが導電性流体６と導通するように設置する。また、絶縁収容部８には、導電性流体６が、開口端に液面が位置するように収容される。固定端子２２は、固定接点２２ａを導電性流体６に対向させながら絶縁収容部８の開口端を塞ぐように配設される。これにより、固定接点２２ａが導電性流体６に接触し、両固定接点２０ａ、２０ｂが互いに導電性流体６を介して導通し得る。

【0030】

また、図６（ｂ）に示すように固定端子２２における固定接点２２ａの周囲に絶縁収容部８の周端部が嵌る嵌合溝２４を設け、該嵌合溝２４に絶縁収容部８を嵌合させて固定端子２２を所定位置に配するようにしてもよい。このようにすれば、絶縁収容部８内に固定接点２２ａが侵入するので、絶縁収容部８に予め収容しておく導電性流体６の収容量を減らすことが出来る。また、嵌合溝２４に絶縁収容部８が嵌合するので、固定接点２２ａを導電性流体６と導通させる際の位置合わせが容易となる。

【0031】

また、図６（ｃ）に示すように固定端子２２に段差２６を設けて固定接点２２ａを周囲よりも突出させることで、固定接点２２ａを絶縁収容部８内に侵入させるようにしてもよい。なお、この場合に段差２６を周方向に覆い、絶縁収容部８の内周面に密着し得るパッキンを設けるようにしてもよく、これによって導電性流体６の漏れ防止を行ってもよい。勿論、固定端子２２は、図６（ｄ）に示すように嵌合溝２４と段差２６の両方を有していてもよいことは言うまでもない。

【0032】

なお、上述した接点構造１は、種々の電子機器に適用することができる。例えば電子機器としての家電機器は、テレビ、プロジェクター等の映像機器（表示装置）、ビデオテープレコーダー、DVDレコーダー、Blue-rayDiscレコーダー、HDDレコーダー、DVDプレイヤー、Blue-rayDiscプレイヤー等の映像機器（記録・再生装置）、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の映像機器（撮影装置）、ワイヤーレコーダー、テープレコーダー、ミニディスクレコーダー、ラジカセ、ICレコーダー等の音響機器（録音・再生装置）、アナログプレーヤー、CDプレイヤー、アンプ、ラジオ等の音響機器（再生装置）、スピーカー、ヘッドホン等の音響機器（再現装置）、白物家電、情報家電等を含む。

【0033】

白物家電等を含む電化製品は、洗濯機、掃除機、アイロン、ミシン、布団乾燥機、毛玉取り機、衣類乾燥機、ハンガースチーマー、ズボンプレッサー、くつ乾燥機、タオルヒーター、裁縫こて、オーブンレンジ・電子レンジ、炊飯器、ミキサー・フードプロセッサー、ガステーブル・コンロ、トースター、IH調理器、ホットプレート・グリル鍋、ホームベーカリー・製パン用具、卓上調理器具、湯沸かし器、揚げ物、電気圧力鍋・電気煮込み鍋、フィッシュロースター、スチームクッカー、スープメーカー・豆乳メーカー、もちつき機、ドライフードメーカー、冷蔵庫・冷凍庫、ケトル・ポット、コーヒーメーカー、浄水器、食器洗い乾燥機、食器乾燥器、炭酸水メーカー、整水器、お茶メーカー、生ゴミ処理機、カプセル式ティーマシン、タオル蒸し器・温蔵庫、暖房器具、空気清浄機、エアコン、加湿器、除湿機、扇風機、イオン発生機、サーキュレーター、浴室乾燥機、冷風扇、ドライヤー、ヘアアイロン、電動バリカン、電気髭剃り、ホットカーラー、美顔器、マイクロスコープ、電動歯ブラシ、口腔洗浄器、ステインクリーナー、アルコールチェッカー、ブレスチェッカー、脱毛器、光脱毛器、レーザー脱毛器、高周波脱毛器、電動角質リムーバー、デスクスタンド、玄関用照明、シーリング照明、インテリアスタンド、スポットライト、スライド照明、シーリングファン、シャンデリア、施設・屋外用照明、浴室用照明、ダウンライト、ブラックライト、ブラケットライト、フットライト、ガーデンライト、誘導灯、マッサージ機器、ヘルスケア・計測、温水洗浄便座、電気・低周波治療器、補聴器、電子タバコ、吸入器、鼻洗浄器、酸素エアチャージャー、家庭用紫外線治療器、温熱治療器、電球・蛍光灯、LED電球、直管蛍光灯、電球形蛍光灯、白熱電球、丸形蛍光灯（FCL）、LED蛍光灯、丸形スリム蛍光灯（FHC）、コンパクト形蛍光灯、ハロゲン電球、点灯管（グロー球）、二重環形蛍光灯（FHD）、豆球、電子点灯管、HIDランプ、電球口金形スリム蛍光灯（EFC）、角形スリム蛍光灯（FHG）、保温電球、電話機・ファックス、電話機、ファックス、複合型ファックス、増設子機、人感センサー付LED電球、一般電球タイプ（LED電球）を含む。

【0034】

情報家電は、パーソナルコンピュータ、ディスプレイ、キーボード、マウス、プリンター、３Dプリンター、タブレット、USBメモリー、外付けHDD、カードリーダー、ファクシミリ、携帯電話、スマートフォン、携帯ゲーム、家庭用ゲーム機、知育玩具を含む。

【符号の説明】

【0035】

１…接点構造、２…固定端子、４…プラグ端子、６…導電性流体、８…絶縁収容部、１０…漏れ防止部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】