JP2009093834A - メス端子 - Google Patents

Abstract

【課題】 接触片の基端側が挿入口の上内壁に固着され、その先端側が挿入口の開口側に向かって延びているメス端子につき、光をその後方から照射し前方にカメラを設置する形態の従来の検査装置を用い、オス端子との接触圧が適正であるか否かを判定する。
【解決手段】 本メス端子１の挿入口１１には、オス端子が挿入される。接触片１２は、長板状の板バネであり、基端側が、挿入口１１の上内壁１１ａに固着され、先端側が、挿入口１１の開口側に向かって延びている。また、基端側と先端側とを接続する折り返し部１２ｂが、挿入口１１の奥側に位置すると共に、先端側の上面が挿入口１１の上内壁１１ａ側との間でオス端子５を挟み込んだ状態で、オス端子５と接触するようになっている。接触片１２の折り返し部１２ｂに、所定の光源からオス端子５の挿入方向の反対方向に進行する光を通すスリット２が形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、コネクタ（嵌合装置）のメス端子に係り、特に、オス端子が挿入される挿入口と、この挿入口内でオス端子と接触する板バネである接触片とを備えたメス端子に関する。

従来から知られたこの種のメス端子を検査する検査装置の１つは、そのメス端子内に設けられた２枚のバネ片の接触状態を、光学的に検査するようになっている。即ち、この２枚のバネ片は、オス端子が挿入されていない状態で、互いに接触し合う向きに付勢されている。

メス端子内にオス端子が挿入されると、２つのバネ片が接触していた挿入窄み部（接触部）がオス端子により押し広げられ、その挿入窄み部の間にオス端子が割り込んでくる。２つのバネ片は接触し合う向きに付勢されているため、オス端子の上面と一のバネ片とが接触し、オス端子の下面と他のバネ片とが接触して、オス端子とメス端子とが電気的に導通することになる。

ここで、上記検査装置は、メス端子の開口側から挿入窄み部へと光を照射し、その挿入窄み部の近傍からの反射光を受光し、受光量が一定量よりも少ない場合、挿入窄み部の開口が不良であると判定して、開口状態が不良である旨を表示するようになっている。つまり、反射光の受光量が少なければ、挿入窄み部が開口して、バネ片の接触圧が小さな状態になっていると判定する（特許文献１参照）。

さて、メス端子の内部構造には種々のものが提案されており、上記特許文献１に記載のもの以外に、例えば、図６に示すものが知られている。図６（ａ）はメス端子５０の前後への縦断面を示しており、図６（ｂ）は挿入口５１の開口側から見たメス端子５０の内部構造を示している。

このメス端子５０では、接触片５２が、挿入口５１の開口部の下側で、挿入口５１の奥側へと向かい折り返されている。接触片５２は、挿入口５１から挿入されるオス端子に対し、適度な弾性を有しており、この接触片５２の先端付近に、接点５２ａが形成されている。挿入口５１の上内壁には、打ち出し５３Ｌ，５３Ｒが形成されている。

このメス端子５０について、従来の検査装置は、オス端子との接触圧が適正であるか否かを、メス端子５０のその接点５２ａの上端から、打ち出し５３Ｌ，５３Ｒの下端までの鉛直方向の距離Ａ１（以下、バネ隙間Ａ１という）を計測することにより判定していた。例えば、バネ隙間Ａ１が所定値以下である場合に接触圧は適正であり、バネ隙間Ａ１が所定値よりも大きい場合に接触圧は不良である。

バネ隙間Ａ１の計測につき、より詳細に説明すると、（１）検査装置は、所定の光源を発光させることによりメス端子５０の後方から光を照射し、光が照射された状態で、メス端子５０の前方に置かれたカメラにより撮像画像を得る。（２）続いて、検査装置は、この撮像画像を画像処理し、撮像画像中で、各画素の輝度から、接点５２ａの上端の位置、及び、打ち出し５３Ｌ，５３Ｒの下端の位置を求める。（３）検査装置は、求められた接点５２ａの上端位置、及び、打ち出し５３Ｌ，５３Ｒの下端位置から、バネ隙間Ａ１を算出する。

特開平８−２５５６６３号公報（図１、段落００２６、００２７等）

しかしながら、この検査装置を、図７に示すメス端子６０にそのまま用いることはできない。具体的に説明すると、メス端子６０では、図７（ａ）に示すように、挿入口６１の奥側で接触片６２が折り返し部６２ｂで折り返されていて、その先端側が挿入口６１の開口側に向かって延びている。接触片６２の先端には接点６２ａが設けられており、この接点６２ａの上端から、挿入口６１の上内壁面までの鉛直方向の距離Ａ２（図７（ｂ）のバネ隙間Ａ２）が、上記バネ隙間Ａ１に相当する。

ここで、メス端子６０の後方に置かれた光源から照射される光の多くは、接触片６２の折り返し部６２ｂで遮断され、メス端子６０の前方には至らない。そのため、メス端子６０内の陰影によって、接点６２ａの形状、及び、挿入口６１の上内壁面の形状が、撮像画像上で不鮮明なものとなる。このような撮像画像で、接点６２ａの上端の位置、及び、挿入口６１の上内壁面の位置を確定することはできない。

本発明の目的は、上記課題を解決することができるメス端子を提供することである。

請求項１に係るメス端子は、挿入口と接触片とを備える。挿入口には、オス端子が挿入される。接触片は、板バネであり、その基端側が挿入口の上内壁に固着され、その先端側が挿入口の開口側に向かって延び、基端側と先端側とを接続する接続部が挿入口の奥側に位置する。これと共に、接触片は、先端側の上面が挿入口の上内壁側との間でオス端子を挟み込んだ状態で、オス端子と接触する。
本メス端子は、接触片の接続部に、所定の光源からオス端子の挿入方向又はその反対方向に進行する光を通すスリットが形成されていることを特徴とする。
請求項２に係るメス端子は、請求項１に係るメス端子において、挿入口の上内壁側には、挿入口の奥行き方向に延びオス端子と線接触可能な２条の突条部が形成されており、接触片におけるスリットの接触片の幅方向の長さは、挿入口に形成される突条部の間隔よりも大きいことを特徴とする。
請求項３に係るメス端子は、請求項１に係るメス端子において、挿入口の上内壁側には、挿入口の奥行き方向に延びオス端子と線接触可能な２条の突条部が形成されており、接触片におけるスリットの接触片の幅方向の長さは、挿入口に形成される突条部の間隔よりも小さいことを特徴とする。

本発明のメス端子では、接触片の基端側が、挿入口の上内壁に固着され、その先端側が、挿入口の開口側に向かって延びている。その接触片の接続部にはスリットが設けられているため、例えば、光をメス端子の後方から照射して、前方にカメラを設置する形態の従来の検査装置を用いて、オス端子とメス端子との接触圧が適正であるか否かを判定することが可能となっている。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本発明に係る第１の実施の形態であるメス端子につき詳述する。図１はこのメス端子１の左半分の斜視図であり、メス端子１は左右対称な形状である。このメス端子１は、従来のメス端子と同様、挿入口１１と、接触片１２とを有しており、その特徴の一つは、接触片１２上にスリット２が設けられている点である。

より詳細に説明すると、挿入口１１には、オス端子５（図２（ａ））が挿入されるようになっている。接触片１２は、長板の一部が折り曲げられた形状の板バネであり、オス端子５との接触状態を維持するように、適度な弾性を有している。接触片１２の基端側が挿入口１１の上内壁１１ａに固着され、その先端側が挿入口１１の開口側に向かって延びている。この接触片１２が折り返される折り返し部（基端側と先端側とを接続する接続部）１２ｂが、挿入口１１の奥側に位置している。

接触片１２の先端付近の上面には、球面状の接点１２ａが形成されている。この接点１２ａが挿入口１１の上内壁１１ａ側との間でオス端子５を挟み込んだ状態で、接点１２ａが、オス端子５のタブの下面に接触し、挿入口１１の上内壁１１ａ側（上内壁１１ａに固着された基端側の接触片１２）が、オス端子５のタブの上面に接触するようになっている。

さらに、この接触片１２の折り返し部１２ｂには、スリット２が形成されていて、図２（ａ）に示すように、このスリット２により、光を、オス端子５の挿入方向の反対方向に進行させることが可能になっている。つまり、スリット２によって、メス端子１の後方に設置された光源からの光が、メス端子１の前方に置かれたカメラへと、メス端子１の内部を透過することが可能である。

従来から知られた所定の検査装置において、カメラでの撮像により得られる撮像画像を、次のような手順で画像処理することにより、バネ隙間Ａ（図２（ａ））が求められる。

即ち、図３に示すように、カメラによる撮像画像上で所定のｘ−ｙ座標系が設定されており、そのｘｙ座標を用いて矩形領域ｍが予め特定されている。この矩形領域ｍの縦方向への長さは、上記バネ隙間Ａの１．５倍ほどである。撮像に際して、接点１２ａからその鉛直方向の直上にある挿入口１１の上内壁面までが矩形領域ｍ内に収まるように、カメラに対しメス端子１が位置決めされている。

そして、この撮像画像上の矩形領域ｍには、照度（撮像画像上の輝度）が明確に異なる境界が存在する。矩形領域ｍの周辺が画像処理されることによって、その境界が検出される。具体的には、矩形領域ｍ内で横方向に線状に延びる領域について、下方からそのｙ座標を１画素分ずつ大きくしていきながら、照度を検出する。点ａのｙ座標の値ｙａは、小さな照度がより大きな照度へと変化するｙ座標の値である。同様に、矩形領域ｍの上方からｙ座標を徐々に小さくしていきつつ、小さな照度がより大きな照度へと変化するｙ座標の値を、点ｂのｙ座標の値ｙｂとして特定する。

撮像画像上で、点ａが接点１２ａの上端を示しており、点ｂがその直上にある挿入口１１の上内壁面（又はこれに固着された基端側の接触片１２）の下端を示している。この点ａと点ｂとのｙ座標の差（ｙｂ−ｙａ）から、バネ隙間Ａが算出される。つまり、バネ隙間Ａは次の数１による。

こうして得られたバネ隙間Ａが、第１所定値α以上で且つ第２所定値β以下である場合、メス端子１とオス端子５との接触圧が適度であり、メス端子１は適正であると判定される。また、バネ隙間Ａが、第１所定値αよりも小さいか又は第２所定値βよりも大きい場合、メス端子１とオス端子５との接触圧は適度ではなく、メス端子１は不良であると判定される。

以上のメス端子１では、接触片１２の折り返し部１２ｂにスリット２が設けられているため、例えば、光をメス端子１の後方から照射して、前方にカメラを設置する形態の従来の検査装置を用いて、オス端子５との接触圧が適正であるか否かを判定することが可能となっている。

即ち、後方の光源からの光がスリット２を通ってカメラに至り、これによって、その撮像画像上に、スリット２の上下近傍に位置する接触片１２上の接点１２ａ及び挿入口１１の上内壁面（又は接触片１２の基端側の下面）が鮮明に写し出される。そのため、この撮像画像上で、これら接点１２ａと、上内壁面との鉛直方向への距離であるバネ隙間Ａを求めることが可能になる。このバネ隙間Ａから接触圧が適正であるか否かが推定される。

（第２の実施の形態）
本発明に係る第２の実施の形態であるメス端子につき説明する。本メス端子は、主に、挿入口の上内壁面に打ち出し（突条部の例）が設けられている点で、第１の実施の形態と異なる。ここで説明する第２の実施の形態のメス端子の構成及び作用効果以外のメス端子の構成及び作用効果等については、第１の実施の形態に準ずるものとして、その詳細な説明を省略する。

本メス端子の接触片の折り返し部１２ｂには、図４（ａ）に示すように、第１の実施の形態と同様のスリット３が設けられている。加えて、挿入口の上内壁側には、図６の従来のメス端子と同様の、挿入口の奥行き方向に延び、オス端子５と線接触可能な２条の打ち出し１３Ｌ，１３Ｒが形成されている。接触片１２のスリット３における幅方向の長さＢ１は、打ち出し１３Ｌの中心位置と、打ち出し１３Ｒの中心位置との間隔Ｃ１よりも小さい。

このように、スリット３の幅方向の長さＢ１が、打ち出し１３Ｌ，１３Ｒの間隔Ｃ１よりも小さい場合、撮像画像上で、次のような手順で画像処理が行われる。

即ち、第１の実施の形態と同様に、先ず、撮像画像上で、矩形領域ｍ１（図５）内の照度の違いから、点ａのｙ座標値ｙａ、点ｂのｙ座標値ｙｂが特定される。この点ａは接点１２ａの上端を示し、点ｂはその直上にある挿入口の上内壁面（又はこれに固着された基端側の接触片）の下端を示している。さらに、第１の実施の形態と同様、バネ隙間Ａ’が、次の数２のように、この点ａと点ｂとのｙ座標の差（ｙｂ−ｙａ）として算出される。ここでは、打ち出し１３Ｌ，１３Ｒの寸法誤差が小さいことを前提としている。

従来と同様の検査装置では、この得られたバネ隙間Ａ’が第１所定値α以上第２所定値β以下の範囲にあるか否かにより、メス端子１が適正であるか否かが判定されるようになっている。

以上のメス端子では、スリット３が設けられているため、従来と同様の検査装置によって、オス端子５との接触圧が適正であるか否かを判定することが可能である。本メス端子の挿入口の上内壁側には打ち出しが形成されているが、その検査装置にて、バネ隙間Ａ’が有効に設定され、接触圧が適正であるか否かが判定される。

（第３の実施の形態）
次に、本発明に係る第３の実施の形態であるメス端子につき説明する。本メス端子では、図４（ｂ）に示すように、接触片１２のスリット４の幅方向の長さＢ２が、打ち出し１３Ｌ，１３Ｒの間隔Ｃ２よりも大きい。メス端子自体については、この点のみが、第２の実施の形態と異なる。ここでは、撮像画像上で、次のような手順で画像処理が行われる。

即ち、上述と同様に、先ず、撮像画像上の矩形領域ｍ１（図５）内で、接点１２ａの上端となる点ａのｙ座標値ｙａ、接点１２ａの直上にある挿入口の上内壁面（又はこれに固着された基端側の接触片）の下端となる点ｂのｙ座標値ｙｂが特定される。また、矩形領域ｍ２内の照度の違いから、点ｃのｙ座標値ｙｃが特定され、矩形領域ｍ３内の照度の違いから、点ｄのｙ座標値ｙｄが特定される。点ｃは打ち出し１３Ｌの下端（中心位置）を示しており、点ｄは打ち出し１３Ｒの下端を示している。本メス端子については、バネ隙間Ａ’’が次の数３により算出される。

この得られたバネ隙間Ａ’’が第１所定値α’’以上第２所定値β’’以下の範囲にあるか否かで、メス端子１が適正であるか否かか判定される。

以上のメス端子では、スリット４が設けられているため、従来と同様の検査装置において、バネ隙間Ａ’’が有効に設定されて、オス端子５との接触圧が適正であるか否かを判定することが可能である。

（他の実施の形態等）
以上、具体的な実施の形態により本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することができる。
ａ． 上記実施の形態において、例えば、スリット２〜４は、接触片１２に空隙を空けるものとした。この空隙の領域を透明にして、この透明な接触片の部分を光が透過するようになっていてもよい。

ｂ． スリット２〜４は、矩形状に形成したが、三角形状その他の多角形状、又は、円状、楕円状、長円状等であってもよい。

ｃ． 光をメス端子の後方から照射して、メス端子の前方に設けたカメラにより、メス端子の挿入口の開口側からの撮像画像を得た。これに代えて、光をメス端子の前方から照射して、メス端子の後方に設けたカメラにより、メス端子の挿入口の奥側からの撮像画像を得るものとしてもよい。この場合、光はオス端子の挿入方向に進行していく。スリットはやや大き目に開けることが望ましい。（つまり、本発明は、挿入方向とは反対方向に進行する光にも、挿入方向と同じ方向に進行する光にも、対応可能となっている。）

ｄ． 打ち出し１３Ｌ，１３Ｒは、計２条設けるものとしたが、１条或いは３条以上設けることも可能である。

第１の実施の形態のメス端子（左半分）の外観を示す斜視図 スリットによる光の透過と、バネ隙間を示す図 第１の実施の形態のメス端子におけるバネ隙間の算出を説明する模式図 第２及び第３の実施の形態のメス端子におけるスリットの形状を示す図 第２及び第３の実施の形態のメス端子におけるバネ隙間の算出を説明する図 従来の第１のメス端子におけるバネ隙間の算出を説明するための図 従来の第２のメス端子におけるバネ隙間の算出を説明するための図

符号の説明

１……………………メス端子
２……………………スリット
５……………………オス端子
１１…………………挿入口
１１ａ………………挿入口の上内壁
１２…………………接触片
１２ａ………………接点
１２ｂ………………折り返し部（接続部）
５０，６０…………従来のメス端子
６２ｂ………………従来のメス端子の折り返し部
５１，６１…………従来のメス端子の挿入口
５２，６２…………従来のメス端子の接触片
５２ａ，６２ａ……従来のメス端子の接点
５３Ｌ，５３Ｒ……従来のメス端子の打ち出し（突条部）

Claims (3)

1. オス端子が挿入される挿入口と、
   板バネであり、基端側が、前記挿入口の上内壁に固着され、先端側が、前記挿入口の開口側に向かって延び、基端側と先端側とを接続する接続部が、前記挿入口の奥側に位置すると共に、先端側の上面が前記挿入口の前記上内壁側との間で前記オス端子を挟み込んだ状態で、該オス端子と接触する接触片とを備えたメス端子であって、
   前記接触片の前記接続部に、所定の光源から前記オス端子の挿入方向又はその反対方向に進行する光を通すスリットが形成されていることを特徴とするメス端子。
2. 前記挿入口の前記上内壁側には、
   該挿入口の奥行き方向に延び、前記オス端子と線接触可能な２条の突条部が形成されており、
   前記接触片における前記スリットの該接触片の幅方向の長さは、
   前記挿入口に形成される前記突条部の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のメス端子。
3. 前記挿入口の前記上内壁側には、
   該挿入口の奥行き方向に延び、前記オス端子と線接触可能な２条の突条部が形成されており、
   前記接触片における前記スリットの該接触片の幅方向の長さは、
   前記挿入口に形成される前記突条部の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のメス端子。

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