JP2006284317A

JP2006284317A - 端子接触圧測定方法およびその測定装置

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Publication number: JP2006284317A
Application number: JP2005103320A
Authority: JP
Inventors: Sadao Mizukami; 貞夫水上; Mitsunori Sawamura; 光範澤村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】雌端子を破壊することなしに、コネクタの雌端子接触圧を直接測定する。
【解決手段】コの字型のブロック２０の上下アーム２２、２３先端に、雄端子に相当する両挿入片３１，３２を設け、上アーム２２に歪みゲージ４０を設ける。その両検出片を雌端子に挿入接続すると、両検出片は雌端子のばね機能により押されてその間隙が変化し、上アーム２２が撓み、その撓みをゲージ４０が検出する。両挿入片３１，３２の間隙変化は両端子の接触圧と相関関係があるため、前記ゲージ４０の検出値に基づき、両端子の接触圧を測定する。このとき、上アーム２２は、透孔２２ｄにより、撓み易くなるとともに、擬似４節リンク機構と考え得るため、対の挿入片３１，３２はほぼ平行を保ってその間隙を変化させる。このため測定が正確である。両挿入片３１，３２は、一方に対し他方が嵌り込み、その厚みを測定の邪魔にならない範囲で増すことができるため、強度が向上する。
【選択図】図１

Description

この発明は、コネクタ等の雌端子に雄端子を挿入接続した際のその両端子の接触圧を測定する方法およびその測定を行う装置に関する。

例えば、コネクタの雌端子への雄端子の接続は、図７に示すように、コネクタハウジング内の雌端子に雄端子を挿入すると、その雌端子のばね機能により、所要の接触圧を担保する。このとき、その接触圧が所要値でないと、接続不良が生じ、所要電力、所要信号の伝達がされない恐れがある。このため、その接触圧を測定する必要がある。

その測定手段として、従来は、特許文献１に記載されるように、雌端子に雄端子を挿抜する際に要する挿入力を測定し、その値からコネクタの雌端子の接触圧を予測していた。
特開２００２−１６４１４０号公報

しかし、このような間接的な方法では、正確な両端子の接触圧を測定することはできない。というのも挿入力と接触圧には相関関係はあるものの、雌端子のばね機能特性等によってその関係が変化するからである。

このため、従来、直接的に接触圧を測定する手段として、雌端子の挿入口周縁を切開してばね機能部分をむき出し状態とし、これを押圧することで、接触圧を測定するものがある。

しかし、この手段では、雌端子を破壊せねばならず、破壊による接触圧の変化が生じて精度の点で問題があるとともに、その破壊した雌端子が使用できないなどの無駄が多い。

この発明の課題は、雌端子を破壊することなしに、両端子の接触圧を直接に測定することにある。

上記課題を解決するために、この発明は、雄端子に相当する部材を所定の間隙を有する平行な２片で構成し、これを雌端子に挿入した際のその間隙変化を検出し、その検出値に基づき、両端子の接触圧を測定することとしたのである。

２片の間隙変化は、その部材を雌端子に挿入したときに、その雌端子により押された結果によるものであり、その押圧する力は接触圧となる。このため、その値を検出すれば、両端子の接触圧を直接かつ正確に測定することができる。

具体的には、雄端子を雌端子に挿入接続する際のその両端子の接触圧を測定する方法において、対の測定片を平行に並べ、その両測定片の基部を一体に固定すると共に、その両測定片先端の間に隙間を形成して測定子を構成し、その測定子の先端部を雌端子に挿入し、その挿入時の前記両測定片の先端の間隙変化を検出し、その検出値に基づき、上記両端子の接触圧を測定する構成を採用する。

その両測定片の先端の間隙変化を検出する手段としては、例えば、その測定子に設けた歪みゲージの前記間隙変化に基づく歪み変化で検出することができる。そのほかの検出手段としては、レーザにより間隙変化を測定することなども考えられる。

また、測定装置としては、例えば、対の測定片を平行に並べ、その両測定片の基部を一体に固定すると共に、その両測定片先端の間に隙間を形成して測定子を構成し、その測定子に前記両測定片の先端の間隙変化を検出するゲージを設け、そのゲージにより、両測定片の先端の間隙変化を検出する構成のものを採用できる。

このとき、上記ゲージを歪みゲージとして、上記両測定片の先端の間隙変化に基づく前記ゲージを設けた測定子の撓みを検出し、その撓み変化により、上記両端子の接触圧を測定するものを採用できる。

上記測定子としては、基部の両端からアームがそれぞれ前方に平行に延びるコ字状のブロックと、そのブロックの両アームの対向する先端にそれぞれ固定した平行の対の検出片とからなり、前記アームに上記ゲージを設けると共に、前記両検出片を雌端子に挿入するものとすることができる。

このようにすれば、検出片を取換えるだけで、種々の大きさの雌端子に対応できる。

この構成において、上記ブロックのゲージを設けたアームの長さ方向中央に透孔を形成したものとすることができる。

このようにすれば、ゲージを設けたアームが撓み易くなる。また、そのアームを擬似４節リンク機構と考え得るため、平行の対の検出片はほぼ平行を保ってその間隙を変化させるので測定が正確である。

このとき、その透孔をアームの長さ方向に長い長孔とすれば、その平行移動運動への近似がより正確となり、測定の精度も向上する。なお、ゲージを設けないアームは無垢として、極力撓まないようにするのが好ましい。

また、上記対の測定片の対向面が、一方に対し他方を嵌り込むようにすれば、測定片の厚みを測定の邪魔にならない範囲で増すことができ、測定片の強度が向上する。このとき、上記両検出片のみをその嵌り構造とすることができる。

この発明は、雄端子に模した所定の間隙を有する平行な２片を雌端子に挿入した際の間隙変化を検出し、その検出値に基づき、雌端子の接触圧を測定することとしたので、雌端子を破壊することなく、端子の接触圧を正確に測定することができる。

図１から図６に一実施形態を示す。この実施形態の端子接触圧測定装置１０は、ブロック２０と検出片３０と歪みゲージ４０とからなる。

そのブロック２０は、図２（ａ）、(ｂ)のように、基部２１と、その両端から前方に向かって一定の間隔Ｄを維持して平行に伸びる上下アーム２２，２３とからなる平面視コの字型の金属体である。金属としては、歪みを検出しやすくするためアルミなど比較的剛性の低いものが用いられる。基部２１は、ねじ孔２１ａを介して測定ロボットなどのアームにねじ止めされる。

また、上下アームの２２，２３の先端部２２ａ，２３ａには、溝２２ｂ、２３ｂおよびねじ孔２２ｃ、２３ｃが設けられており、この溝及び孔を介して、後述する検出片３０の取り付け部３３，３４をブロック２０の上下アーム先端部２２ａ，２３ａに取り付ける。

また図示のように、上アーム２２の中央近辺には透孔２２ｄが形成され、この透孔２２ｄは、並列する２つの円形貫通孔とこれらを連結するスリット状の貫通孔とからなる上アーム２２の長さ方向に長い長孔となっており、この長孔により、上アーム２２は、擬似４節リンク機構となり、そのアームの歪みが平行移動運動に近似するものとなる。透孔２２ｄの形状は勿論これに限られず、擬似４節リンク機構となるものであればどんな形状でもよい。

図１のように、４頂部２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈの外側あるいは内側には、歪みゲージ４０が貼り付けられている。歪みゲージ４０は、図４のように、合成樹脂からなるシート４１に細い金属線４２が貼り付けられたもので、この金属線４２の伸縮により電気抵抗が変化することを利用して４頂部２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈの歪みを検出する。

検出片３０は、図３（ａ）(ｂ)のように、雌端子５０に挿入する挿入片３１、３２と、挿入片３１，３２に対しほぼ直角に屈曲し、上下アーム２２，２３に取り付ける取り付け部３３、３４とからなる上下一対の平面視Ｌ字型の金属体である。金属としてはスチールなど比較的剛性の高いものが用いられる。

取り付け部３３，３４の幅は上述したアーム２２，２３の溝２２ｂ、２３ｂに過不足なく嵌まり込むように対応し、アーム２２，２３のねじ孔２２ｃ、２３ｃに対応する位置に透孔３３ａ，３４ａが設けられ、取り付け部３３，３４を溝２２ｂ、２３ｂにはめ込み、透孔３３ａ，３４ａにボルトを通してねじ孔２２ｃ、２３ｃに螺合し、検出片３０を上下アーム２２，２３に固定できるようになっている。固定した場合に挿入片３１，３２相互は一定の微小な間隔ｄを保ちアーム２２，２３の先端部２２ａ，２３ａから平行に伸びる。なお、間隔ｄは勿論間隔Ｄよりはるかに小さい。

挿入片３１，３２の断面は、図３(ｃ)のように、対抗する面が厚みの大きい肉厚部３１ａ，３２ａと厚みの小さい肉薄部３１ｂ、３２ｂとが交互になるジグザグ状で上下挿入片３１，３２を当接させると過不足なくはまり込むようになっている。なお、挿入片３１，３２の間隔ｄと挿入片３１，３２の厚みの合計は、測定対象の雌端子５０に対応する雄端子の厚みとほぼ等しくなるように調節されている。

この実施形態の端子接触圧測定装置１０は以上の構成であり、つぎにその作用を説明する。図５（ａ）のように、内部に雄端子保持のためのばね５１を有するコネクタの雌端子５０に、上下の間隔がｄである挿入片３１，３２を挿入すると、同図(ｂ)のように、ばね５１に上挿入片３１が押圧されて撓み、挿入片３１，３２上下の間隔が縮まりｄよりさらに微小のｄ´となる。

上挿入片３１が撓むと、これと一体に固定された上アーム２２にも連動して歪みが発生する。このとき、上記した４頂部２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈは上アーム２２において一番肉厚が薄く歪みが検出しやすい。また透孔２２ｄのため、図６（ａ）(ｂ)のように変形した場合の動作を４点間の距離が変化しない４節リンクの平行移動として捉えることができる。上挿入片３１が図５（ａ）の状態の場合にはほぼ長方形の４頂点になっているが、挿入片が図５(ｂ)の状態になると平行移動し平行四辺形の４頂点となる。このとき４頂部２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈでは歪みが発生するため、それぞれに貼り付けられた歪みゲージ４０の電気抵抗の値が変化する。これを検出することで雌端子５０のばね５１の保持力を直接的に測定することができる。

コネクタ雌端子接触圧測定装置の斜視図（ａ）はブロックの側面図、(ｂ)はブロックの端面図（ａ）は検出片の側面図、(ｂ)は検出片の端面図、(ｃ)は挿入片の断面図歪みゲージの平面図（ａ）、(ｂ)は雌端子に挿入片を挿入する前後の状態を示す図（ａ）、(ｂ)は雌端子に挿入片を挿入する前後の４頂部の状態を示す図雌端子に雄端子を挿入した図

符号の説明

１０雌端子接触圧測定装置
２０ブロック
２１基部
２１ａねじ孔
２２上アーム
２２ａ先端部
２２ｂ溝
２２ｃねじ孔
２２ｄ透孔
２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ頂部
２３下アーム
２３ａ先端部
２３ｂ溝
２３ｃねじ孔
３０検出片
３１上挿入片
３１ａ肉厚部
３１ｂ肉薄部
３２下挿入片
３２ａ肉厚部
３２ｂ肉薄部
３３，３４取り付け部
３３ａ，３４ａ透孔
４０歪みゲージ
４１シート
４２金属線
５０雌端子
５１ばね

Claims

雄端子を雌端子に挿入接続した際のその両端子の接触圧を測定する方法であって、
対の測定片を平行に並べ、その両測定片の基部を一体に固定すると共に、その両測定片先端の間に隙間を形成して測定子を構成し、その測定子の先端部を雌端子に挿入し、その挿入時の前記両測定片の先端の間隙変化を検出し、その検出値に基づき、上記両端子の接触圧を測定する端子接触圧測定方法。
上記両測定片の先端の間隙変化を、その測定子に設けた歪みゲージの前記間隙変化に基づく歪み変化で検出することを特徴とする請求項１に記載の端子接触圧測定方法。
請求項１に記載の端子接触圧測定方法を行う装置であって、対の測定片を平行に並べ、その両測定片の基部を一体に固定すると共に、その両測定片先端の間に隙間を形成して測定子を構成し、その測定子に前記両測定片の先端の間隙変化を検出するゲージを設け、そのゲージにより、両測定片の先端の間隙変化を検出する端子接触圧測定装置。
上記ゲージを歪みゲージとして、上記両測定片の先端の間隙変化に基づく前記ゲージを設けた測定子の撓みを検出し、その撓み変化により、上記両端子の接触圧を測定することを特徴とする請求項３に記載の端子接触圧測定装置
上記測定子が、基部の両端からアームがそれぞれ前方に平行に延びるコ字状のブロックと、そのブロックの両アームの対向する先端にそれぞれ固定した平行の対の検出片とからなり、前記アームの双方または一方に上記ゲージを設けると共に、前記両検出片を雌端子に挿入するものとしたことを特徴とする請求項３又は４に記載の端子接触圧測定装置。
上記ゲージを設けたアームの長さ方向中央に透孔を形成したことを特徴とする請求項５に記載の雌端子の接触圧測定装置。
上記透孔をアームの長さ方向に長い長孔としたことを特徴とする請求項６に記載の端子接触圧測定装置。
上記対の測定片の対向する面の形状を、一方に対し他方を嵌り込むようにしたことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の端子接触圧測定方法または請求項３から７に記載の端子接触圧測定装置。