用于将外部装置连接到测量装置的连接单元的制作方法

相关申请的引用

本申请基于2019年1月6日提交的日本专利申请no.2019-000374并要求其优先权，通过引用将其公开内容全部并入本文。

本发明涉及用于将外部装置连接到测量装置的连接单元。

背景技术：

例如，已经将卡尺、千分尺等用作操作者握持以进行测量的小型测量装置。这种小型测量装置已经被制成具有多种功能，并且诸如无线通信功能等的各种功能也加入其中。

为了使小型测量装置具有多种功能，已知一种小型测量装置，其包括用于连接器的连接端口，通过该连接端口将外部装置连接至小型测量装置(jp2007-305055a、jp4456697b以及jp2018-67235a)。申请人提出了一种如在图1中所例示的连接单元10，其具有扁平矩形板状并且包括分别连接到小型测量装置40的连接端口41和外部装置70的连接端口71的连接器端子11和12(jp2018-67235a)。在jp2018-67235a中，外部装置70与连接器端子12分离，并且连接器端子12设置于连接单元10。通过共用一个连接单元10，使用者能够将各种外部装置(无线通信装置、电池、显示器等)连接到小型测量装置40。

技术实现要素：

在jp2018-67235a中，由于外部装置70的连接端口71和连接单元10的连接器端子12的设计是统一的，因此能够将连接单元10用于各种外部装置。然而，如果小型的测量装置具有不同的尺寸，或者如果小型测量装置为不同类型(卡尺、千分尺和千分表)，则从小型测量装置40的连接端口41到外部装置70的连接端口71的距离不同。因此，需要准备不同尺寸的连接单元20(例如，参见图2)。图2是例示了将外部装置70连接到具有不同尺寸的连接单元20的比正常尺寸大(长)的小型测量装置50的图。

本发明的目的是提供一种无论主装置和外部装置的型号和尺寸的差别如何都通用的连接单元。

根据本发明的实施方式的连接单元是一种被构造成将主装置的主体连接端口电连接到外部装置的外部装置连接端口的连接单元(100)，所述主体连接端口用于输入和输出信号，所述外部装置连接端口用于输入和输出信号，所述连接单元(100)包括：

主体部(200)，其包括主连接器端子(220)，所述主连接器端子(220)用于被电连接到所述主装置和所述外部装置中的一个装置的连接端口，并且用于在所述主连接器端子(220)连接到所述一个装置的连接端口的状态下通过固定手段被固定地安装到所述一个装置；

副主体部(300)，其包括副连接器端子(320)，所述副连接器端子(320)用于被电连接到所述主装置和所述外部装置中的另一个装置，并且用于在所述副连接器端子(320)被连接到所述另一个装置的连接端口的状态下通过固定手段被固定地安装到所述另一个装置；以及

电缆(500)，其将所述主连接器端子(220)电连接到所述副连接器端子(320)，其中，

所述主体部(200)和所述副主体部(300)通过接合手段接合而合体，所述接合手段可接合且可分离，并且通过使所述接合手段分离来改变所述主体部(200)和所述副主体部(300)之间的相对位置，并且

在所述主体部(200)与所述副主体部(300)合体的状态下，通过将主体部(200)安装到所述一个装置并将所述副主体部(300)安装到所述另一个装置，使所述外部装置电连接到所述主装置并且同时安装到所述主装置。

在本发明的实施方式中，优选的是

所述接合手段包括：

接合台阶部(260或270)，其具有大致锯齿状的截面并且设置于所述主体部(200)和所述副主体部(300)中的一者；以及

接合爪部(360)，其设置于所述主体部(200)和所述副主体部(300)中的另一者，并且以可接合且可分离的方式与所述接合台阶部(260或270)接合。

在本发明的实施方式中，优选的是

所述接合手段能够在所述主体部(200)和所述副主体部(300)之间的相对位置不同的多个位置处接合。

在本发明的实施方式中，优选的是

所述主体部(200)包括有底筒状的主壳体部(210)，所述主壳体部(210)在至少一个表面上具有开口(212)，并且

所述副主体部(300)包括副壳体部(310)，所述副壳体部(310)用于从所述主壳体部(210)的所述开口(212)被接收在所述主壳体部(210)内。

在本发明的实施方式中，优选的是

所述连接单元还包括布置于所述主壳体部(210)的内部深处的电基板(250)，其中，

将所述开口(212)和所述电基板(250)之间的空间液密地分隔开的防水壁(280)设置成比所述电基板(250)靠近所述开口(212)。

在本发明的实施方式中，优选的是

所述连接单元还包括施力部件(410)，所述施力部件(410)设置于所述副壳体部(310)和所述主壳体部(210)之间，并且用于产生在所述副壳体部(310)朝向所述主壳体部(210)移动的方向上的施力。

在本发明的实施方式中，优选的是

所述施力部件(410)是一端固定在所述主壳体部(210)内部并且另一端固定到所述副壳体部(310)的弹性体。

在本发明的实施方式中，优选的是

所述主连接器端子(220)被设置成从所述主壳体部(210)在与所述施力的方向正交的方向上突出，并且

所述副壳体部(310)包括辅助支撑构件(420)，所述辅助支撑构件(420)在与所述主连接器端子(220)平行的方向上突出并且当所述副壳体部(310)被部分地自所述主壳体部(210)的内部出来时压靠所述主装置的侧壁。

在本发明的实施方式中，优选的是

所述连接单元还包括呈筒状且是波纹管形状的能伸缩的覆盖构件(390)，其中，

所述覆盖构件(390)的一个开口以围绕所述主壳体部(210)的开口(212)的方式安装到所述开口(212)，另一个开口安装到所述副壳体部(310)的外侧面(316)以使所述主壳体部(210)的内部防水。

附图说明

图1是例示了作为现有技术的连接单元的图；

图2是例示了作为现有技术的连接单元的图；

图3是主体部和副主体部合体的连接单元的外观的立体图；

图4是主体部和副主体部分离的连接单元的外观的立体图；

图5是沿着图3中的线v-v截取的截面图；

图6是沿着图3中的线vi-vi截取的截面图；

图7是处于分离状态的连接单元的截面图；

图8是示出作为示例的利用连接单元100a将外部装置安装到主装置(小型测量装置)的图；

图9是示出作为示例的利用连接单元100a将外部装置安装到主装置(小型测量装置)的图；

图10是示出作为示例的在主体部200与副主体部300分离的状态下将外部装置70连接到长的小型测量装置50的图；

图11是示出作为示例的在主体部200和副主体部300分离的状态下将外部装置70连接到长的小型测量装置50的图；

图12是例示出第二示例性实施方式的图；

图13是第三示例性实施方式的外观立体图；

图14是第三示例性实施方式的外观立体图；

图15是第三示例性实施方式的截面图；

图16是第三示例性实施方式的截面图；

图17是示出作为示例的利用连接单元将外部装置安装到主装置(小型测量装置)的图；

图18是示出作为示例的利用连接单元将外部装置安装到主装置(小型测量装置)的图；

图19是示出作为示例的利用连接单元将外部装置安装到主装置(小型测量装置)的图；

图20是例示出第四示例性实施方式的图；

图21是例示出第四示例性实施方式的图；以及

图22是例示出第四示例性实施方式中的用法的图。

具体实施方式

参照附图中的要素所附的附图标记来图示和说明本发明的实施方式。

(第一示例性实施方式)

下面说明根据本发明的第一示例性实施方式的连接单元100a。

图3是主体部200和副主体部300合体的连接单元100a的外观立体图。

图4是主体部200和副主体部300分离的连接单元100a的外观立体图。

图5和图6是处于合体状态的连接单元100a的截面图。

图5是沿着图3中的线v-v截取的截面图，图6是沿着图3中的线vi-vi截取的截面图。

图7是处于分离状态的连接单元100a的截面图。

连接单元100a包括主体部200、副主体部300和电缆500。

主体部200包括主壳体部210。

主壳体部210在外观上具有扁平的长方体形状，并且是在一个表面上具有开口212的有底筒状。

为了便于说明，以图3或图4所示的姿势，将位于主壳体部210的顶部的表面称为顶面213，将位于底部的表面称为底面214。将设置有开口212的表面称为正面211，并且将面对正面211的表面称为背面215。最后，将与顶面213、底面214、正面211和背面215正交的两个表面称为侧面216。

在主壳体部210的底面214上，靠近背面215以突出的方式设置主连接器端子220(例如，参见图5)。另外，在主壳体部210的顶面213上，靠近背面215设置按钮230。以从顶面213穿过到达底面214的方式设置两个孔240，并且按钮230和主连接器端子220布置在两个孔240之间。两个孔240用于插入作为固定手段的固定螺钉。

在主壳体部210内部，靠近背面215布置电基板250。电基板250导电地连接到主连接器端子220，并且能够检测按钮230的按下操作。按钮230的功能根据外部装置而不同。例如，如果外部装置是无线通信装置，则按钮230起到发送-接收开关的作用。

在主壳体部210内部，两个侧面216均包括接合台阶部260(例如，参见图6和图7)。接合台阶部260具有如图6或图7中的截面图所示的并排配置的两个三角形脊的形状。

接下来，说明副主体部300的构造。

副主体部300包括副壳体部310。

副壳体部310在外观上具有扁平的长方体形状，并且是在一个表面上具有开口312的有底筒状。为了方便说明，在图3或图4所示的姿势中，将位于副壳体部310顶部的表面称为顶面313，将位于底部的表面称为底面314。将设置有开口312的表面称为正面311，并且将面对正面311的表面称为背面315。最后，将与顶面313、底面314、正面311和背面315正交的两个表面称为侧面316。

副主体部300从主壳体部210的开口212插入主壳体部210中以及从主壳体部210中移除。此时，通过首先插入副壳体部310的正面311使得主壳体部210的正面211(开口212)面对副壳体部310的正面311(开口312)，将副主体部300插入到主壳体部210的开口212中。

在副壳体部310的底面314上，靠近背面315以突出的方式设置副连接器端子320。以从顶面313穿过到达底面314的方式设置两个孔340，副连接器端子320布置在两个孔340之间。两个孔340用于插入作为固定手段的固定螺钉。

在副壳体部310内部，靠近背面315布置电基板350。电基板350导电地连接到副连接器端子320。

在副壳体部310的每个侧面316上，靠近正面311设置接合爪部360。具体地，副壳体部310的每个侧面316均从正面311略微突出，并且接合爪部360在突出的末端处设置于外侧面316。如图6或图7中的截面图所示，接合爪部360具有与主壳体部210的接合台阶部260接合的不规则形状，并且具有两个三角形脊并排配置的形状。如图6所示，当将副壳体部310插入主壳体部210内时，接合爪部360与接合台阶部260接合，并由此使主体部200和副主体部300合体。

合体状态下的主连接器端子220与副连接器端子320之间的距离被设计成与当将外部装置70安装于小型测量装置40时连接端口41和71之间的距离相对应。优选的是，主体部200和副主体部300在合体状态下不会发出嘎嘎声。因此，优选的是，将主壳体部210在高度方向上的内部尺寸设计成与副壳体部310在高度方向上的外部尺寸基本相同。

在副壳体部310的每个侧面316上，靠近背面315以向侧面略微突出的方式设置突出侧部317。如图3、图4和图6中的箭头所示，通过用手指推两个突出侧部317使副壳体部310略微变形，并且使接合爪部360从接合台阶部260脱离。然后，通过在用手指保持突出侧部317的同时拉动副主体部300，从而将副主体部300从主壳体部210中拉出。以这种方式，使接合爪部360和接合台阶部260构成可接合和可分离的接合手段。

电缆500具有预定的长度，并且将主体部200的电基板250电连接到副主体部300的电基板350。

当主体部200和副主体部300合体时，电缆500被折叠并在弯曲成曲折形状的情况下被收容在主壳体部210和副壳体部310内。当主体部200和副主体部300分离时，将电缆500从主壳体部210和副壳体部310内部拉出，并且将主体部200连接到副主体部300。

现在，说明根据第一示例性实施方式的连接单元100a的使用。

假设主要在合体状态下使用根据本示例性实施方式的连接单元100a。

如图8或图9所例示地，处于合体状态的连接单元100a被用于将外部装置(例如，无线通信装置)70安装到通过手持来使用的作为主装置的小型测量装置(卡尺或千分尺)40。

首先，将主连接器端子220插入到小型测量装置40的连接端口41中，并且利用固定螺钉将主体部200安装并固定到小型测量装置40。

然后，将副连接器端子320插入到外部装置70的连接端口71中，并利用固定螺钉将副主体部300安装并固定到外部装置70。由此将外部装置70安装到小型测量装置40，并且两者均被电连接。

处于合体状态的连接单元100a是一个不变形的物体，并且通过处于合体状态的连接单元100a将外部装置70固定地安装到小型测量装置(主装置)40。外部装置70可以紧密地安装到小型测量装置40，或者外部装置70和小型测量装置40之间具有微小的间隙。由于外部装置70和小型测量装置40牢固地固定连接，所以当手持小型测量装置40进行测量时，外部装置70不会妨碍测量，并且维持了小型测量装置40的可操作性。

作为下一示例，假设使用者期望将外部装置70连接到比正常尺寸大(长)的主装置(卡尺或千分尺)以进行测量。此时，如果将外部装置70紧密地安装到长的小型测量装置50，则长的小型测量装置50的连接端口51与外部装置70的连接端口71之间的距离大于连接单元100a的连接器端子之间的距离。因此，处于合体状态的连接单元100a不能将主装置连接到外部装置。

因此，如在图10中所例示的，当主体部200与副主体部300分离时，将主体部200安装到长的小型测量装置50，并将副主体部300安装到外部装置70。

在这种状态下，主体部200和副主体部300通过电缆500电连接。

当实际使用长的小型测量装置50进行测量时，相比被手持，长的小型测量装置50更加经常通过被安装到例如架子上来使用。因此，当将长的小型测量装置50安装在架子上时，外部装置70也被该架子保持。这防止了电缆500和未固定的外部装置70妨碍测量。

以这种方式，通过将连接单元100a改变为处于合体状态或分离状态，能够与主装置的类型(诸如方便型或长型)无关地通用连接单元100a。

(第二示例性实施方式)

通过将防水机构加入到根据第一示例性实施方式的连接单元100a来构造根据第二示例性实施方式的连接单元100b。

图12例示了第二示例性实施方式。

首先，由于电基板250布置于主壳体部210的内部深处(靠近背面215)，所以将开口212与电基板250之间的空间液密地分隔开的防水壁280被设置成比电基板250略微靠近正面211。自然地，防水壁280设置有用于将电缆500插入其中的孔，并且该孔在电缆500插入的情况下防水。(例如，利用粘接剂或密封件覆盖间隙。)同样地，由于电基板350布置在副壳体部310的内部深处(靠近背面315)，所以将开口312和电基板350之间的空间液密地分隔开的防水壁380被设置成比电基板350略微靠近正面311。在该状态下，电部件(250和350)是防水的，但优选的是，利用覆盖构件390将主体部200进一步连接到副主体部300。例如，覆盖构件390呈筒状且是波纹管形状并且能够伸缩，以围绕开口212的方式将覆盖构件390的一端安装到主壳体部210的开口212。将覆盖构件390的另一端安装到副壳体部310的外侧面。利用上述结构，使主壳体部210和副壳体部310的内部防水。除了防水之外覆盖构件390还能够保护电缆500。

(第三示例性实施方式)

接下来，说明根据第三示例性实施方式的连接单元100c。

图13和图14示出了根据第三示例性实施方式的连接单元100c的外观立体图。

在根据第三示例性实施方式的连接单元100c中，与根据第一示例性实施方式的连接单元100a相比，主体部200和副主体部300被固定在主体部200和副主体部300之间的相对位置不同的多个位置处。即，在连接单元100c中，如图13所示，在将副主体部300推入主体部200的内部深处的情况下，主体部200和副主体部300合体。另外，如图14所示，在通过将副主体部300从主体部200拉出而使主连接器端子220与副连接器端子320分离的情况下，主体部200和副主体部300合体。

在主壳体部210内部，两个侧面216均设置有接合台阶部270。

在第三示例性实施方式中，如图15和图16所示，具有大致锯齿形截面的长接合台阶部270从开口212设置到内部深处(到背面)。在副壳体部310的各个侧面316上均设置有接合爪部360，并且接合爪部360能够与长接合台阶部270在任意位置处接合。

因此，能够任意地调节从主体部200拉出副主体部300的长度。

如图17所示，当使用者期望将外部装置70连接到通过手持使用的小型测量装置40时，主体部200和副主体部300在副主体部300被推到主体部200的内部深处的情况下合体。

如图18所示，当使用者期望将外部装置70连接到比正常尺寸大(长)的主装置50时，副主体部300和主体部200在副主体部300被略微拉出主体部200的情况下合体。

在该状态下，主体部200被安装到长的小型测量装置50，并且副主体部300被安装到外部装置70。然后，将外部装置70电连接并固定地连接到长的小型测量装置50。尽管通过手持使用的各种小型测量装置具有不同的尺寸，也能够通用根据第三示例性实施方式的连接单元100c而无论主装置(测量装置)的尺寸如何。

另外，如果将长的小型测量装置50安装到架子上以进行测量，则此时无需将外部装置70单独地固定到架子。图19是示出利用根据第三示例性实施方式的连接单元100c将外部装置70安装到主装置(千分表)的图。

(第四示例性实施方式)

接下来，说明根据第四示例性实施方式的连接单元100d。

通过向根据第三示例性实施方式的连接单元100d增加结构增强部件来构造根据第四示例性实施方式的连接单元100d。

由于根据第三示例性实施方式的接合部件270和360能够在多个位置处彼此接合，所以能够任意地调节主体部200和副主体部300之间的距离。

然而，由于副主体部300被拉出主体部200，所以彼此重叠的部分缩短，并且当连接单元100c单独固定地支撑外部装置时会引起强度的问题。

因此，在第四示例性实施方式中，如图20所示，在主体部200与副主体部300之间设置有作为施力部件的弹簧410，并且所施加的力适用于朝向主体部200连续地拉副主体部300。该弹性体可以是橡胶而非弹簧410。

另外，将可伸缩的辅助支撑构件420设置于副壳体部310的底面314。

在该示例中，辅助支撑构件420是具有用于防止其自身滑动的大直径凸缘头的销，并且从副壳体部310的底面314上的孔中出现并缩回。

如图21所示，当将副主体部300从主壳体部210中拉出预定量时，辅助支撑构件420从副壳体部310的底面314突出。当副主体部300插入主壳体部210的内部深处时，辅助支撑构件420被推回到副壳体部310的内部。

增强部件由弹簧410(弹性体)和辅助支撑构件420构成。

参照图22说明第四示例性实施方式中的增强部件的作用。

为了将外部装置70连接到长的小型测量装置50，将副主体部300从主壳体部210拉出以增加主连接器端子220和副连接器端子320之间的距离。然后，随着作为施力部件的弹簧410的拉伸，将副壳体部310拉向主体部200的力(施力)增大。另外，将辅助支撑部件420从副主体部300的底面314拉出。

在该状态下，将主体部200安装到长的小型测量装置50。即，在将主连接器端子220插入长的小型测量装置50的连接端口的状态下，通过螺合将主体部200固定地连接到长的小型测量装置50。这时，如图22所例示的，辅助支撑构件420与长的小型测量装置50的侧面接触，并且用作固定副主体部300的位置的止动件。此外，长的小型测量装置50被副主体部300的辅助支撑构件420和主体部200的主连接器端子220(以及作为固定手段的螺合)夹紧，由此牢固地固定了主体部200的位置。即，将连接单元100d稳定地安装到长的小型测量装置50。

在该状态下，将外部装置70的连接端口71安装到副主体部300的副连接器端子320，并且将外部装置70和副主体部300拧紧。然后，将外部装置70安装到长的小型测量装置50，并且两者均被电连接。

利用第四示例性实施方式中的构造，如果副主体部300被很大程度地拉出主壳体部210，则副主体部300被弹簧410拉向主体部200，并且不会从主体部200意外掉落。

另外，由于辅助支撑构件420与长的小型测量装置50的侧面以压靠该侧面的方式接触，所以主体部200和副主体部300被稳定地固定到长的小型测量装置50。此外，弹簧410的力施加于辅助支撑构件420，而不作用于副连接器端子320。因此，弹簧410的力不施加于外部装置70的连接端口71，并且外部装置70不变形。

(注意，尽管弹簧410的力施加于长的小型测量装置50的连接端口51及其周围，但是相对存在长的小型测量装置50的连接端口51的周围的边缘空间，并且可能使构件增强(诸如加厚)。)

注意，本发明不限于以上实施方式，并且能够在不脱离范围的情况下适当地改变。

在第二示例性实施方式中说明的防水机构可应用于第三示例性实施方式和第四示例性实施方式。

在以上示例性实施方式中，主体部已被安装到主装置，并且副主体部已被安装到外部装置，但它们可以反过来。