JP2013218862A

JP2013218862A - コネクタ装置

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Publication number: JP2013218862A
Application number: JP2012088092A
Authority: JP
Inventors: Soichi Sato; 宗一佐藤; Hiroyuki Uramachi; 裕之裏町; Yuji Ariyoshi; 雄二有吉; Masahiro Kawai; 正浩河合; Koji Tanimoto; 考司谷本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2032-04-09
Also published as: JP5337271B2

Abstract

【課題】特性検査時に、コネクタ端子へのキズ発生、異物付着を防止するとともに、測定精度を向上することが可能なコネクタ装置を提供する。
【構成】コネクタハウジングの内側部に、相手側コネクタに対する接続部と、この接続部から離れた位置に設けられ該接続部に対して電気的に接続された検査用端子部とを備えてなることを特徴とするもので、特性検査時に相手側コネクタとの接続部を使用することが不要となるため、コネクタ端子へのキズ発生、異物付着を防止することが出来るとともに、特性検査時の測定精度を向上することが可能となる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子機器の電源や信号の入出力用に設けられるコネクタ装置に関し、例えば製造過程で検査装置や測定機器のテスト用プローブなどを接続する際に好ましく用いることができるコネクタ装置に関する。

内燃機関や生産設備等に使用されるセンサ等の電子機器の製造工程において、電源の供給や信号の入出力の確認を行う特性検査を、電子機器のコネクタに相手側コネクタを接続して実施する方法がある。この方法は、実使用時と同等の相手側コネクタを使用することで、コネクタの挿抜性と電気的接続の確認が一度に出来る利点がある。しかしながら、相手側コネクタは出荷検査設備に備え付けであり、何回も挿抜されることにより相手側コネクタ端子が磨耗、変形するため、相手側コネクタは定期的な交換が必要である。また万一、コネクタ端子が磨耗、変形した相手側コネクタを電子機器のコネクタに接続した場合、電子機器側のコネクタ端子にキズが発生したり、磨耗粉のような異物の付着が発生したりする可能性があり、電子機器を実際に使用する際に、前記キズや異物の付着が接触不良の要因となることで、電子機器が動作不良となる可能性がある。
上記のような不具合を防止する従来の技術として、測定器と電子機器とを電気的に接続するために、前記測定器に電気的に接続された複数の接触ピンと、前記複数の接触ピンを各々別個に収納するガイド穴を有するブロックと、前記複数の接触ピンを、該接触ピンの前記入出力端子との接触部が前記ガイド穴内に位置するように弾性的に保持する弾性保持部材とからなり、前記電子機器等の入出力端子と前記接触ピンを接続する時に、前記ブロックのガイド穴で、前記入出力端子と前記接触ピンとが案内された状態で弾性的に接続するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

実開平７−１８２７３号公報（第１頁、図１）

電子機器の小型化、軽量化の要求から、電子機器用のコネクタ装置も小型のものが開発されており、コネクタ端子も小型になっている。電子機器側のコネクタ端子の先端寸法が小さい場合は、測定用コネクタのプローブピンを電子機器側のコネクタ端子の先端に接触させて接続する上記のような従来の技術では、安定した電気的接続に必要な面積が確保できないため、コネクタ端子の位置ズレ、曲がり等があった場合に、特性検査時に接触不良が発生する可能性がある。また、安定した電気的接続にはプローブピンを適切な圧力をかけてコネクタ端子に接触させる必要があるが、コネクタ端子が小さいとプローブの圧力で変形することが懸念される。前記要因により接触不良が発生すると接触部に接触抵抗が発生し、電流値×接触抵抗値の電圧降下が発生するため、電子機器への供給電圧や出力値に誤差が発生するという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたものであり、電子機器側のコネクタとして用いられてそのコネクタを利用して当該電子機器の特性検査が行なわれる際に、コネクタ端子を構成する接続部の先端寸法にかかわらず、接続部のキズの発生、異物の付着、曲がり等の異常発生を回避し得ると共に、精度よく特性検査を行うことが出来るコネクタ装置を提供することを目的としている。

この発明に係るコネクタ装置は、コネクタハウジングの内側部に、相手側コネクタに対する接続部と、この接続部から離れた位置に設けられ該接続部に対して電気的に接続された検査用端子部とを備えてなることを特徴としている。

この発明のコネクタ装置によれば、例えば特性検査などの目的でテスト用のプローブを本発明のコネクタ装置に接続する場合、テスト用のプローブは上記検査用端子部に適正な圧力で接続され、相手側コネクタに対する上記接続部には接続する必要がなくなる。このため、コネクタ端子を構成する接続部の先端寸法にかかわらず、その接続部のキズの発生、異物の付着、曲がり等の異常発生を防止出来ると共に、特性検査時の測定精度を向上することが可能となる。

この発明の実施の形態１によるコネクタ装置の要部を示す図であり、（ａ）はコネクタハウジングの正面側から見た図、（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における矢視側面断面図に、プローブが接続される様子を加入して示す図である。実施の形態１の変形例によるコネクタ装置を示す図であり、図１（ｂ）に対応する図である。実施の形態１の他の変形例によるコネクタ装置の要部を示す図であり、（ａ）はコネクタハウジングの正面側から見た図、（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における矢視側面断面図に、プローブが接続される様子を加入して示す図である。実施の形態１のさらに他の変形例によるコネクタ装置を示す図であり、図３（ｂ）に対応する図である。この発明の実施の形態２によるコネクタ装置の要部を示す図であり、（ａ）はコネクタハウジングの正面側から見た図、（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における矢視側面断面図に、プローブが接続される様子を加入して示す図である。実施の形態２の変形例によるコネクタ装置の要部を示す図であり、（ａ）はコネクタハウジングの正面側から見た図、（ｂ）は図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線における矢視側面断面図に、プローブが接続される様子を加入して示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるコネクタ装置を示す図であり、（ａ）はコネクタハウジングの正面側から見た図、（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における矢視側面断面図に、プローブが接続される様子を加入して示す図である。図において、コネクタ装置１０は、絶縁性の樹脂等でコネクタボディ１１と一体に形成されたコネクタハウジング１２と、このコネクタハウジング１２の内側空間１２ａに、相手側コネクタ（図示省略）に対するコネクタ端子である接続部１３ａが突出するようにインサート成形等で埋設された端子導体１３と、上記接続部１３ａに対して電気的に接続され、コネクタハウジング１２の内側空間１２ａ側から、図示していない測定機器等に接続されたプローブピン２１を接触させるための検査用端子部１４を備えている。

なお、図に例示されたコネクタ装置１０は、例えば車両用のエンジンセンサなどの信号を処理する電子機器と一体的に構成された防水機能を有するもので成っており、端子導体１３の上記接続部１３ａの反対側は、図示省略している電子機器の内部回路と接続されている。前記端子導体１３は、コネクタボディ１１の内部で略９０度の角度で曲げ加工が施されており、前記検査用端子部１４は、上記接続部１３ａの延在方向に直交する方向に形成された配線である端子導体１３の前方側（図１（ｂ）の左側）の面によって形成されている。コネクタボディ１１には、上記検査用端子部１４がコネクタハウジング１２の内側空間１２ａに露出するように、コネクタハウジング１２の内側奥部に開口する穴１５が設けられている。検査用端子部１４は穴１５の底部に位置している。

検査用端子部１４の面積は、端子導体１３の接続部１３ａの先端の面積よりも十分に大きく形成されており、穴１５の開口面積は、プローブピン２１先端の接触部面積よりも十分に大きくなるように設定されている。上記接続部１３ａと上記検査用端子部１４とは図１（ａ）に示すように対をなして形成され、この例では接続部１３ａと検査用端子部１４からなる端子対が、複数対（ここでは４対）列設されている。そして、隣り合う検査用端子部１４の間には壁１６が形成されている。なお、図１（ｂ）に示すように、上記コネクタ装置１０に対して接続される測定検査用コネクタ（図示省略）は、プローブピン２１の先端部がコネクタハウジング１２内の検査用端子部１４に接触し得る長さを有するもので、接続部１３ａに対するプローブピンを持たないものが用意される。

次に、上記のように形成された実施の形態１の動作について説明する。コネクタ装置１０を具備した図示していない電子機器の特性を検査し、あるいは測定を行うときには、上記測定検査用コネクタ（図示省略）をコネクタ装置１０に接続する。その過程で、プローブピン２１が図１の矢印Ａ方向に移動され、電子機器側の端子導体１３の検査用端子部１４に対して、ある程度の圧力をかけた状態で接触することで電気的に接続される。そして、図示していない電子機器の調整または測定を行う。このように、電子機器の測定検査時にコネクタ装置１０の接続部１３ａは使用せず、測定検査用コネクタのプローブピン２１を電子機器側の端子導体１３の検査用端子部１４にある程度の圧力をかけた状態で接触させて接続するため、相手側コネクタとの接続部１３ａへのキズ発生や異物付着が大幅に低減される。

また、接続部１３ａの面積が小さい場合であっても、その接続部１３ａを曲げたり、キズや異物を付着させることがなくなる。また、検査用端子部１４は、接続部１３ａの延在方向とは直交している端子導体１３の側方の面に設けられている。すなわち、プローブピン２１の加圧方向と検査用端子部１４の延在方向は略直交しているため、プローブピン２１を、十分に適切な圧力を印加した状態で検査用端子部１４へ押し当てることが出来るため、安定した接触状態を得ることができる。また、検査用端子部１４の面積はプローブピン２１の接触部面積よりも十分に大きく形成され、穴１５の開口面積もそれに応じて大きく設定することで、プローブピン２１と検査用端子部１４の位置ずれに対しても、安定した接触状態を得ることが可能となる。

さらに穴１５には、隣り合う検査用端子部１４との間に壁１６が絶縁性の樹脂で形成されるため、コネクタの内側空間１２ａへの水分や導電性異物の浸入があった場合に、隣り合う検査用端子部１４相互間の短絡による電子機器の不具合をある程度防止することが出る。また、使用するコネクタ装置が防水タイプの場合、コネクタの内側空間１２ａへの水分の浸入は防止されるため前記不具合の防止効果は大幅に向上が期待できる。

次に、上記実施の形態１に対する３つの変形例について図２から図４を参照して説明する。なお、図２は実施の形態１の変形例によるコネクタ装置を示す図であり、図１（ｂ）に対応する図である。図３は実施の形態１の他の変形例によるコネクタ装置の要部を示す図であり、（ａ）はコネクタハウジングの正面側から見た図、（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における矢視側面断面図に、プローブが接続される様子を加入して示す図である。図４は実施の形態１のさらに他の変形例によるコネクタ装置を示す図であり、図３（ｂ）に対応する図である。

先ず、図２に示す実施の形態１の変形例は、プローブピン２１Ａの先端部２１ａの形状を、例えば円錐形状にしたものである。この実施の形態１では、検査用端子部１４を、接続部１３ａの延在方向に直交する方向に形成された配線に設け、しかもプローブピンに対向する面積を大きく形成していることにより、プローブピン２１Ａの先端部２１ａが尖った円錐形であっても位置ずれの問題はなく、しかも接触抵抗が低減される。なお、先端部２１ａの形状は円錐形に限定されず、角錐形など接触抵抗低減に有利な形状を適宜選択することが可能となる。

次に、図３に示す他の変形例は、図示のように１本の端子導体１３に対して、プローブピンを２ヶ所接触させる構成としたものである。即ち、測定検査用コネクタに、図１と同様のプローブピン２１に加えて、接続部１３ａに対して別途接続される第２のプローブピン２２を設けるようにしたものである。このような構成とすることにより、例えば、一方のプローブピン２１を基準電源に接続し、第２のプローブピン２２で電圧を測定する構成とすると、仮にプローブピン２１と端子導体１３の接触部に接触抵抗があったとしても、第２のプローブピン２２で印加電圧を測定することで、接触抵抗による電圧降下分を検知できるため、調整および検査時に補正することができる。例えば、コネクタ装置１０を、熱式流量センサ等の基準電源供給端子やグランド端子等の比較的電流を多く流す端子に用いるセンサの測定検査に有効である。

次に、図４に示すさらに他の変形例は、図３に示すプローブピン２１を図２に示すプローブピン２１Ａと同様に、先端部２１ａの形状を円錐形状など、接触抵抗低減に有利な形状としたものである。図４のように構成することで、図２、図３の形態による効果を合わせたものとすることができる。

上記のように、実施の形態１によれば、コネクタハウジング１２の内側部に、相手側コネクタに対する接続部１３ａと、この接続部１３ａに対して電気的に接続された検査用端子部１４とを併設するようにしたので、例えば特性検査などの目的で、相手側コネクタに対する接続部１３ａに対して、テスト用のプローブなどを接続する必要がなくなるため、相手側コネクタに対する接続部１３ａのキズの発生、曲がりの発生、異物の付着などを防止することが出来る。また、特性検査時の測定精度を向上することが可能となるなどの効果が得られる。

また、電子機器の小型化に対応して、コネクタ装置１０が小型化され、コネクタ端子の接続部１３ａの寸法が小さい場合であっても、特に図１、図２、及び図５に示す実施の形態にあっては、測定用コネクタのプローブピン２１（２１Ａ）をコネクタ端子の接続部１３ａには接続せず、同電位で面積が大きく形成された検査用端子部１４に接触させて接続するようにしたので、プローブピン２１（２１Ａ）を適切な圧力をかけて検査用端子部１４に接触させることができ、安定した電気的接続に必要な面積及び接触圧が確保できる。このため、接触不良の発生による接触抵抗の増大や、電流値×接触抵抗値の電圧降下の発生が抑制され、電子機器への供給電圧や出力値の誤差の発生も抑制される。また、コネクタ端子の接続部１３ａに対して曲がり等の変形を与える心配がなくなるので、製造が容易となり、歩留まりも向上できる。また、耐久性も向上できる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるコネクタ装置の要部を示す図であり、（ａ）はコネクタハウジングの正面側から見た図、（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における矢視側面断面図に、プローブが接続される様子を加入して示す図である。図において、検査用端子部１４Ａは、接続部１３ａの延在方向に直交する方向にコネクタボディ１１の内部で略９０度の角度で曲げ加工された配線である端子導体１３における穴１５に位置する部分から前方側（図５（ｂ）の左側）に分岐して穴１５内に、接続部１３ａの延在方向と平行に突出させた断面四角形のピン状の導体からなっている。検査用端子部１４Ａの先端面積は、端子導体１３の接続部１３ａの先端面積よりも大きく、プローブピン２１の圧力で容易に変形しないような断面寸法に形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態２においては、検査用端子部１４Ａの先端部をプローブピン２１が挿入される方向に伸ばして穴１５内に突出するようにしたので、プローブピン２１の長さが短い場合でも対応できる。このため、プローブピン２１を所定以上に長くとることができないなどの制約がある場合においても、実施の形態１と同様の作用効果を期待することができる。
なお、図６の実施の形態２の変形例に示すように、測定側のプローブとしては、検査用端子部１４Ａに接続されるプローブピン２１の他に、接続部１３ａに対して別途接続される第２のプローブピン２２を設けるようにしても良い。この場合、図３に示す実施の形態１の他の変形例と同様の作用効果が期待できる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、コネクタ装置１０が電子機器と一体に構成されている場合について説明したが、別体に構成しても良い。また、コネクタハウジング１２がコネクタボディ１１と一体に構成されている場合について説明したが、別体に構成しても良い。その他、種々の変形や変更が可能であることは言うまでもない。

１０コネクタ装置、１１コネクタボディ、１２コネクタハウジング、１２ａ内側空間、１３端子導体、１３ａ接続部、１４、１４Ａ検査用端子部、１５穴、１６壁、２１、２１Ａプローブピン、２１ａ先端部、２２第２のプローブピン。

この発明に係るコネクタ装置は、コネクタハウジングの内側部に、相手側コネクタに対する接続部と、この接続部から離れた位置に設けられ該接続部に対して電気的に接続された検査用端子部とを備え、上記検査用端子部の上記コネクタハウジングの内側部に露出された面積は、上記接続部の先端部の面積よりも大きく形成されており、上記接続部と上記検査用端子部からなる端子対が、複数対列設されていて、上記接続部の基部は上記コネクタハウジングと一体に形成された絶縁性樹脂からなるコネクタボディに埋設され、上記検査用端子部は上記コネクタハウジングの内側奥部に設けられた穴の内部に配設されているものであって、上記検査用端子部は、上記接続部に接続された配線から分岐された導体を、上記穴の底部から上記接続部の延在方向と平行に上記コネクタハウジングの前方方向に突出させることで形成されていることを特徴としている。

この発明のコネクタ装置によれば、例えば特性検査などの目的でテスト用のプローブを本発明のコネクタ装置に接続する場合、テスト用のプローブは上記検査用端子部に適正な圧力で接続され、相手側コネクタに対する上記接続部には接続する必要がなくなる。このため、コネクタ端子を構成する接続部の先端寸法にかかわらず、その接続部のキズの発生、異物の付着、曲がり等の異常発生を防止出来ると共に、特性検査時の測定精度を向上することが可能となる。そして、コネクタハウジングの内側奥部に設けられた穴の内部に配設された検査用端子部は、接続部に接続された配線から分岐された導体を、上記穴の底部から上記接続部の延在方向と平行にコネクタハウジングの前方方向に突出させることで形成されているので、プローブの長さに制約がある場合でも支障なく対応できるものである。

Claims

コネクタハウジングの内側部に、相手側コネクタに対する接続部と、この接続部から離れた位置に設けられ該接続部に対して電気的に接続された検査用端子部とを備えてなることを特徴とするコネクタ装置。
上記検査用端子部の上記コネクタハウジングの内側部に露出された面積は、上記接続部の先端部の面積よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
上記接続部と上記検査用端子部からなる端子対が、複数対列設されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコネクタ装置。
上記接続部の基部は上記コネクタハウジングと一体に形成された絶縁性樹脂からなるコネクタボディに埋設され、上記検査用端子部は上記コネクタハウジングの内側奥部に設けられた穴の内部に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のコネクタ装置。
上記検査用端子部は、上記接続部の延在方向に直交する方向に形成された上記接続部に連なる配線を、上記穴の底部において露出させることで形成されていることを特徴とする請求項４記載のコネクタ装置。
上記検査用端子部は、上記接続部に接続された配線から分岐された導体を、上記穴の底部から上記接続部の延在方向と平行に上記コネクタハウジングの前方方向に突出させることで形成されていることを特徴とする請求項４記載のコネクタ装置。