JP2012038570A - 接続検出パターンを有するコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】接続相手に対し嵌合状態にあることを正確に検出可能にした小型化が容易に可能なコネクタを提供すること。
【解決手段】メスコネクタ１０が接続相手に接続されるときに第１の方向Ａ１に移動して接続状態をロックするロックアーム１５をハウジング１３に備える。ハウジング１３及びロックアーム１５は、第２の方向Ａ２において互いに隣接する背面１５ａ、１６ａをそれぞれ有する。ハウジングの背面１６ａにハウジング側マーク２５を設け、ロックアーム１５の背面１５ａにアーム側マーク２６を設ける。ロックアーム１５が接続状態をロックした位置にあるときには、アーム側マーク２６がハウジング側マーク２５に第１の方向Ａ１で位置合わせされ、第２の方向Ａ２にのびたバーコード２７を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、接続相手に接続したことを検知可能にしたコネクタに関する。

なお、以下の説明において、コネクタが接続相手に電気的に導通すると共に接続をロックされた状態を「嵌合状態」、コネクタが接続相手に電気的に導通するが接続がロックされていない状態を「半嵌合状態」、コネクタが接続相手に電気的に導通せずかつ接続のロックもされていない状態を「未嵌合状態」という。

最近では様々な種類のコネクタが提案されかつ使用されている。例えば自動車においては、振動を受けても所定の接続を維持できるように、嵌合状態をロックできるアームを備えたタイプのコネクタが一般的に使用されている。そのタイプのコネクタにおいては、そのアームを利用してコネクタの嵌合状態・半嵌合状態を識別する技術が提案されている（特許文献１参照）。

図１２を用いて、特許文献１に開示された技術を簡単に説明する。図１２において、雌型コネクタ１のフード２に形成された係止部３と係合する突起４を有する可動ロックアーム５の後面と雄型コネクタ６の本体７の後面とに検知マーク８，９を並設している。コネクタが半嵌合状態にあるときには、突起４が係止部３の手前にあって可動ロックアーム５を雄型コネクタ６の本体７に近づく向きに撓ませている。コネクタが嵌合状態になると、突起４が係止部３に係合することで可動ロックアーム５が復元し雄型コネクタ６の本体７から離間する。したがって、検知マーク８，９が所定の検出パターンを形成しているか否かを検出することによりコネクタの嵌合状態・半嵌合状態を区別することができる。

また特許文献１に類似する技術は特許文献２及び３においても提案されている。

実用新案登録第２５０８０３４号公報 特開平４−１７９０７６号公報 特許第２５５８７４１号公報

しかしながら、図１２を用いて説明した技術においては、検知マーク８，９の並設方向と可動ロックアーム５の可動方向とが同じ方向に設定されているため、検知マーク８，９により所定の検出パターンを形成させることが一般的には難しい。したがって、図１２を用いて説明した技術によっては、コネクタの嵌合状態・半嵌合状態を区別することが困難な場合もある。そのため、コネクタが半嵌合状態にある商品が市場の流出する虞がある。

また、嵌合状態では雄型コネクタ６の可動ロックアーム５と本体７との間隔が大きくなるので、検出パターンとしてバーコードを用いる場合には、読み取りを可能にするためにバーコード自体を大寸に設計せざるを得ず、これはコネクタの高さ寸法を大きくすることになる。一方、半嵌合状態では可動ロックアーム５が固定端を支点として回転するように撓むため、可動ロックアーム５の自由端の背面が本体７の背面に対し角度を有し、背面同士が面一にならないため、バーコードの読み取りに問題を生じる虞がある。この問題は可動ロックアーム５を長く作ることにより解消可能であるが、これはコネクタの奥行き寸法を大き<することになる。したがって、嵌合状態及び半嵌合状態のいずれにおいてもコネクタを小型化するのが困難である。

それ故に本発明の課題は、接続相手に対し嵌合状態にあることを正確に検出可能にした小型化が容易に可能なコネクタを提供することにある。

本発明の一態様によれば、ハウジングと、前記ハウジングに形成され、接続相手に接続されるときに第１の方向に移動して接続状態をロックするロックアームとを含むコネクタであって、前記ハウジング及び前記ロックアームは、前記第１の方向に対し直交する第２の方向において互いに隣接する背面をそれぞれ有し、前記ハウジングの背面にハウジング側マークを設け、前記ロックアームの背面にアーム側マークを設け、前記ロックアームが前記接続状態をロックした位置にあるときには、前記アーム側マークが前記ハウジング側マークに前記第１の方向で位置合わせされ、前記第２の方向にのびた検出パターンを形成するように構成したことを特徴とするコネクタが得られる。

本発明の一態様によるコネクタは、第１の方向に可動なロックアームが接続状態をロックした位置にあるときには、アーム側マーク及びハウジング側マークが、第１の方向に対し直交する第２の方向にのびた検出パターンを形成するように構成されているので、接続相手に対し嵌合状態にあることを正確に検出可能である。したがって、コネクタが半嵌合状態にある商品の市場流出を確実に防止することが可能になる。また、そのコネクタは小型化が容易に可能であるという効果も奏する。

本発明の第１の実施形態に係るコネクタの斜視図。 図１のコネクタと相手コネクタとの未嵌合状態を示す断面図。 図２Ａに示す未嵌合状態における図１のコネクタの要部のみの拡大斜視図。 図１のコネクタと相手コネクタとの半嵌合状態を示す断面図。 図３Ａに示す半嵌合状態における図１のコネクタの要部のみの拡大斜視図。 図１のコネクタと相手コネクタとの嵌合状態を示す断面図。 図４Ａに示す嵌合状態における図１のコネクタの要部のみの拡大斜視図。 図１のコネクタの変形例に係るコネクタの斜視図。 図５のコネクタの相手コネクタとの半嵌合状態における要部のみの拡大斜視図。 図５のコネクタの相手コネクタとの嵌合状態における要部のみの拡大斜視図。 本発明の第２の実施形態に係るコネクタの斜視図。 図８のコネクタの相手コネクタとの半嵌合状態における要部のみの拡大斜視図。 図８のコネクタの相手コネクタとの嵌合状態における要部のみの拡大斜視図。 図８のコネクタに使用された倍力部材の変形例の斜視図。 特許文献１（実用新案登録第２５０８０３４号公報）に開示されたコネクタの未嵌合状態を示す斜視図。

まず図１、図２Ａ、及び図２Ｂを参照して、本発明の第１の実施形態に係るコネクタの全体構造について説明する。

図１から図２Ｂにおいて、コネクタ１０は、接続相手となる相手コネクタ、即ち、オスコネクタ１１の絶縁性のハウジング１２の内側に嵌合することにより電気的接続を得るタイプのメスコネクタである。メスコネクタ１０は、絶縁性のハウジング１３と、ハウジング１３の内部に保持された複数の導電性のソケットコンタクト（信号ライン）１４とを含んでいる。ハウジング１３の第１の方向（上下方向）Ａ１における一面側即ち上面側には、ロックアーム１５が一体に形成されている。さらに、ハウジング１３は、ロックアーム１５の一部を取り囲むように形成されたロックアーム保護壁１６を有している。

複数のソケットコンタクト１４は、第１の方向Ａ１に直交する第２の方向（左右方向）Ａ２に２列に配設されている。各ソケットコンタクト１４は、第１及び第２の方向Ａ１、Ａ２に直交する第３の方向（前後方向）Ａ３に長くのびている。各ソケットコンタクト１４の前端部には、オスコネクタ１１の導電性のピンコンタクト（信号ライン）１７と嵌合接触するための接触部１８が設けられている。各ソケットコンタクト１４の後端部にはケーブル１９が接続される。ケーブル１９は、メスコネクタ１０のハウジング１３の背面２１から外部に引き出される。

ロックアーム１５は、概ね第３の方向Ａ３にのび、前端部がハウジング１３に接続されかつ後端部が自由にされた一端固定梁的なものであり、その後端部を実質的に第１の方向Ａ１で移動可能にするように、弾力的に撓むことができるものである。具体的には、ロックアーム１５の後端部は、外力を受けないときには図２Ａに示すようにハウジング１３から離間しているが、図３Ａに示すようにハウジング１３に接近させることが可能である。このときのロックアーム１５の移動を可能にするために、ハウジング１３の第２の方向Ａ２における中央部に逃げ凹所２２が形成されている。

ロックアーム１５の前端部と後端部との間の中間部の上面には、係合凸部２３が形成されている。係合凸部２３は、メスコネクタ１０とオスコネクタ１１とが正規の接続状態にあるときに、オスコネクタ１１の絶縁性のハウジング１２に設けたロック部２４に第３の方向Ａ３で係合し、その接続状態をロックするものである。即ち、ロックアーム１５は、メスコネクタ１０とオスコネクタ１１とが接続されるときに第１の方向Ａ１の移動を伴って接続状態をロックできる機能を有する。

さらに、メスコネクタ１０のハウジング１３の背面２１は、ハウジング１３の一部として一体形成されているロックアーム保護壁１６の背面１６ａを有している。このロックアーム保護壁１６の背面１６ａにハウジング側マーク２５が設けられている。一方、ロックアーム１５は、ロックアーム保護壁１６の背面１６ａに第２の方向Ａ２において隣接する位置に背面１５ａを有している。このロックアーム１５の背面１５ａにアーム側マーク２６が設けられている。なお図１及び図２Ｂの状態において、ロックアーム１５の背面１５ａとロックアーム保護壁１６の背面１６ａとは実質的に面一をなして第１の方向Ａ１及び第２の方向Ａ２に広がっているものとする。

ハウジング側マーク２５及びアーム側マーク２６は、ロックアーム１５が外力を受けずに図２Ａの姿勢にあるときには、合わせてバーコード２７を形成するものである。即ち、ハウジング側マーク２５はバーコード２７の一部よりなり、アーム側マーク２６は同じバーコード２７の他部よりなるものである。したがって、ハウジング側マーク２５とアーム側マーク２６は、図１及び図２Ｂに示すように位置合わせされて第２の方向Ａ２に直線状に連続したときには、検出パターンとしてのバーコード２７を形成する。

メスコネクタ１０のハウジング１３の背面２１には、さらに、ハウジング側マーク２５とは別のマーク２８を一つ若しくは複数設けることができる。別のマーク２８としては、メスコネクタ１０の組み立てロットを示すロット番号や、メスコネクタ１０の製造者名や、その他の数字などを用いることができる。

なお、ハウジング側マーク２５、アーム側マーク２６、及び別のマーク２８はいずれも、レーザ式マーカなどにより同時に付与することが可能であるため製造工程においても有利である。

次に、メスコネクタ１０の作用について説明する。

図２Ａ及び図２Ｂに示すようにメスコネクタ１０がオスコネクタ１１に対し接続されていない未嵌合状態にあるときには、ロックアーム１５の後端部はハウジング１３から離間した初期位置にある。したがってハウジング側マーク２５及びアーム側マーク２６が直線上に配置されて図１における第２の方向Ａ２にのびたバーコード２７を形成する。この状態では、バーコードリーダ（図示せず）を用いてバーコード２７を検出することが可能であるが、信号ラインが接触をしていないため導通チェック時に「コネクタが未嵌合状態である」ことが検出される。

図３Ａ及び図３Ｂに示すようにメスコネクタ１０がオスコネクタ１１に対し接続する途中の半嵌合状態になると、ロックアーム１５の係合凸部２３がオスコネクタ１１のロック部２４に干渉し、ロックアーム１５に撓みが発生する。このコネクタの半嵌合状態では、ハウジング側マーク２５及びアーム側マーク２６が互いに位置ズレを生じ、バーコード２７が図１における第２の方向Ａ２にのびた状態に形成されない。この状態では、バーコードリーダでの検出が出来ないため、「コネクタが半嵌合状態である」ことが分かる。尚、この時点で信号ラインは導通を始めている。

図４Ａ及び図４Ｂに示すようにメスコネクタ１０がオスコネクタ１１に対し完全に接続された嵌合状態になると、ロックアーム１５の係合凸部２３がオスコネクタ１１のロック部２４に引っ掛かり、ロックアーム１５の撓みが解除される。このコネクタ嵌合状態では、ハウジング側マーク２５及びアーム側マーク２６が直線上に配置されて図１における第２の方向Ａ２にのびたバーコード２７を形成する。この状態では、バーコードリーダを用いてバーコード２７を検出することが可能となり、かつ、信号ラインが接触をしているため導通チェック時に「コネクタが嵌合状態である」ことが検出される。

上述したように図１のメスコネクタ１０においては、ロックアーム１５が接続状態をロックしない位置にあるときには、アーム側マーク２５がハウジング側マーク２６から第１の方向Ａ１で位置ずれし、バーコード２７が形成されないように構成されている。

図５、図６、及び図７を参照して、図１のメスコネクタ１０の変形例に係るコネクタについて説明する。図１のメスコネクタ１０と同様な部分については、便宜上同じ参照符号を付して説明を省略する。

図５のメスコネクタ１０においては、ロックアーム保護壁１６の背面１６ａに、第１の方向Ａ１でハウジング側マーク２５から離間した追加のハウジング側マーク３１を設けている。

図６に示すようにコネクタの半嵌合状態にあってロックアーム１５が接続状態をロックしない位置にあるときには、アーム側マーク２６が追加のハウジング側マーク３１に第１の方向Ａ１で位置合わせされ、第２の方向Ａ２に直線状にのびた別の検出パターンとしてのバーコード３２を形成する。

また図７に示すように、コネクタの嵌合状態にあってロックアーム１５が接続状態をロックする位置にあるときには、アーム側マーク２６がハウジング側マーク２５に第１の方向Ａ１で位置合わせされ、第２の方向Ａ２に直線状にのびたバーコード２７を形成する。

図８、図９、及び図１０を参照して、本発明の第２の実施形態に係るコネクタについて説明する。図１のメスコネクタ１０と同様な部分については、便宜上同じ参照符号を付して説明を省略する。

図８のメスコネクタ１０のハウジング１３は、接続相手となるメスコネクタとの接続力の低減に寄与する可動な倍力部材３４を有している。即ち、コネクタ挿入力の低減を目的とした倍力部材３４を有するコネクタに対しても、同様に実施できる。そのコネクタの場合にも、倍力部材３４に形成されたロックアーム１５は第１の方向Ａ１に撓み得る。そこで第２の方向Ａ２にハウジング側マーク２５及びアーム側マーク２６を直線状に配置する。

図９に示すようにロックアーム１５が撓んでいる時はハウジング側マーク２５及びアーム側マーク２６が位置ずれしているため、バーコードリーダで検出できず、「コネクタが未嵌合状態である」ことが分かる。一方、図１０に示すように倍力部材３４をロックアーム１５が引っ掛かるところまで押し込めば、ハウジング側マーク２５及びアーム側マーク２６が第１の方向Ａ１で位置合わせされ、第２の方向Ａ２に直線状にのびたバーコード２７を形成する。したがって、バーコード２７を検出でき、「コネクタが嵌合状態である」ことを検知することができる。

図１１を参照して、図８のメスコネクタ１０に使用された倍力部材３４の変形例について説明する。図８の倍力部材３４と同様な部分については、便宜上同じ参照符号を付して説明を省略する。

図８のメスコネクタ１０に使用した倍力部材３４のロックアーム１５は第１の方向Ａ１に撓み得るものであるのに対し、図１１に示した倍力部材３４のロックアーム１５は第２の方向Ａ２に撓み得るものである。この場合、第１の方向Ａ１にハウジング側マーク２５及びアーム側マーク２６を直線状に配置する。

図１１に示した倍力部材３４によっても、図８のメスコネクタ１０と同様な作用を得ることができる。

なお、上述では検出パターンとして、比較的幅広の線と比較的幅狭の線とからなる複数本のバーを一直線上に並設した形態を有するバーコード２７を使用しているが、これに限られることはない。

また、本発明は上記実施形態に限られることはなく、またその一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るがそれらには限られない。

（付記１）
ハウジング１３と、前記ハウジング１３に形成され、接続相手に接続されるときに第１の方向Ａ１に移動して接続状態をロックするロックアーム１５とを含むコネクタ１０であって、前記ハウジング１３及び前記ロックアーム１５は、前記第１の方向Ａ１に対し直交する第２の方向Ａ２において互いに隣接する背面２１（１６ａ）、１５ａをそれぞれ有し、前記ハウジング１３の背面２１（１６ａ）にハウジング側マーク２５を設け、前記ロックアーム１５の背面１５ａにアーム側マーク２６を設け、前記ロックアーム１５が前記接続状態をロックした位置にあるときには、前記アーム側マーク２６が前記ハウジング側マーク２５に前記第１の方向Ａ１で位置合わせされ、前記第２の方向Ａ２にのびた検出パターン２７を形成するように構成したことを特徴とするコネクタ。

（付記２）
前記ロックアーム１５が前記接続状態をロックしない位置にあるときには、前記アーム側マーク２６が前記ハウジング側マーク２５から前記第１の方向Ａ１で位置ずれし、前記検出パターン２７が形成されないように構成した、付記１に記載のコネクタ。

（付記３）
前記ハウジング１３の背面２１（１６ａ）に前記第１の方向Ａ１で前記ハウジング側マーク２５から離間した追加のハウジング側マーク３１を設け、前記ロックアーム１５が前記接続状態をロックしない位置にあるときには、前記アーム側マーク２６が前記追加のハウジング側マーク３１に前記第１の方向Ａ１で位置合わせされ、前記第２の方向Ａ２にのびた別の検出パターン３２を形成するように構成した、付記１に記載のコネクタ。

（付記４）
前記ハウジング１３は、前記ロックアーム１５に隣接した固定のロック保護壁１６を有し、前記ハウジング側マーク２５は前記ロック保護壁１６に設けられている、付記１から３のいずれか一項に記載のコネクタ。

（付記５）
前記ハウジング１３は、前記接続相手との接続力の低減に寄与する可動な倍力部材３４を有し、前記ハウジング側マーク２５は前記倍力部材３４に設けられている、付記１から３のいずれか一項に記載のコネクタ。

（付記６）
前記ハウジング１３の背面２１は、前記第１の方向Ａ１及び前記第２の方向Ａ２に広がっており、前記ハウジング１３の背面２１には、前記ハウジング側マーク２５とは別のマーク２８が設けられており、前記ハウジング側マーク２５及び前記別のマーク２８はいずれも印刷されたものである、付記１から５のいずれか一項に記載のコネクタ。

１０ メスコネクタ
１１ オスコネクタ
１２ ハウジング
１３ ハウジング
１４ ソケットコンタクト（信号ライン）
１５ ロックアーム
１５ａ ロックアームの背面
１６ ロックアーム保護壁
１６ａ ロックアーム保護壁の背面
１７ ピンコンタクト（信号ライン）
１９ ケーブル
２１ ハウジングの背面
２２ 逃げ凹所
２３ 係合凸部
２４ ロック部
２５ ハウジング側マーク
２６ アーム側マーク
２７ 検出パターンとしてのバーコード
２８ 別のマーク
３１ 追加のハウジング側マーク
３２ 別の検出パターンとしてのバーコード
３４ 倍力部材

Claims (6)

1. ハウジングと、前記ハウジングに形成され、接続相手に接続されるときに第１の方向に移動して接続状態をロックするロックアームとを含むコネクタであって、前記ハウジング及び前記ロックアームは、前記第１の方向に対し直交する第２の方向において互いに隣接する背面をそれぞれ有し、前記ハウジングの背面にハウジング側マークを設け、前記ロックアームの背面にアーム側マークを設け、前記ロックアームが前記接続状態をロックした位置にあるときには、前記アーム側マークが前記ハウジング側マークに前記第１の方向で位置合わせされ、前記第２の方向にのびた検出パターンを形成するように構成したことを特徴とするコネクタ。
2. 前記ロックアームが前記接続状態をロックしない位置にあるときには、前記アーム側マークが前記ハウジング側マークから前記第１の方向で位置ずれし、前記検出パターンが形成されないように構成した、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ハウジングの背面に前記第１の方向で前記ハウジング側マークから離間した追加のハウジング側マークを設け、前記ロックアームが前記接続状態をロックしない位置にあるときには、前記アーム側マークが前記追加のハウジング側マークに前記第１の方向で位置合わせされ、前記第２の方向に直線状にのびた別の検出パターンを形成するように構成した、請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記ハウジングは、前記ロックアームに隣接した固定のロック保護壁を有し、前記ハウジング側マークは前記ロック保護壁に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ。
5. 前記ハウジングは、前記接続相手との接続力の低減に寄与する可動な倍力部材を有し、前記ハウジング側マークは前記倍力部材に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ。
6. 前記ハウジングの背面は、前記第１の方向及び前記第２の方向に広がっており、前記ハウジングの背面には、前記ハウジング側マークとは別のマークが設けられており、前記ハウジング側マーク及び前記別のマークはいずれも印刷されたものである、請求項１から５のいずれか一項に記載のコネクタ。

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