以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。
[電気コネクタ及び相手側電気コネクタの概略]
図1(A)及び図1(B)は、本発明の一実施の形態に係る電気コネクタ1の斜視図である。図2は、電気コネクタ1と当該電気コネクタ1が嵌合する相手側電気コネクタ100とを示す斜視図である。図3は、図2に示す電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100を示す図であって、電気コネクタ1側から見た図である。図4は、電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100の断面図であって、図3のX1−X1線矢視位置から見た断面図である。
尚、図1(A)及び図1(B)では、互いに異なる角度から見た電気コネクタ1の斜視図を図示している。また、図1乃至図4では、電気コネクタ1については、複数の電線101が接続されている状態を図示している。また、図2乃至図4では、相手側電気コネクタ100については、基板102に接続された状態を図示している。また、図1乃至図4では、電線101については、電気コネクタ1に接続される端部側の部分のみを切欠き状態で模式的に図示している。また、図2乃至図4では、基板102については、相手側電気コネクタ100が接続される部分とその近傍の部分とを切欠き状態で模式的に図示している。
電気コネクタ1は、複数の電線101に接続されるとともに、相手側電気コネクタ100に嵌合して接続するコネクタとして構成されている。相手側電気コネクタ100は、基板102に対して接続されるとともに、電気コネクタ1が嵌合して接続するコネクタとして構成されている。よって、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とを備えて構成される電気的接続装置は、いわゆる、ボードトゥワイヤー式の電気的接続装置として構成されている。基板102に接続された相手側電気コネクタ100に対して、複数の電線101に接続された電気コネクタ1が、嵌合して接続することで、基板102と複数の電線101とが電気的に接続される。
[相手側電気コネクタの構成]
図2乃至図4に示すように、電気コネクタ1が嵌合して接続する相手側電気コネクタ100は、相手側ハウジング103、複数の相手側コンタクト104、補強タブ105、等を備えて構成されている。そして、相手側電気コネクタ100は、基板102に対して接続される。基板102には、表面に導電回路パターンが設けられている。尚、本実施形態では、基板102に対してはんだ付けによる表面実装によって接続される相手側電気コネクタ100の形態を例示している。
相手側ハウジング103は、絶縁性を有する樹脂材料で構成され、角筒状の部分を有する筐体状の部材として設けられている。また、相手側ハウジング103は、複数のコンタクト104を保持するとともに基板102に設置される部材として設けられている。また、相手側ハウジング103における角筒状の部分には、その一端側の端部において外部に向かって開口する嵌合穴103aが設けられている。嵌合穴103aは、後述する電気コネクタ1のハウジング11が挿入されて嵌合する穴として設けられている。
相手側コンタクト104は、相手側電気コネクタ100において複数設けられている。本実施形態では、12個の相手側コンタクト104を備える相手側電気コネクタ100を例示している。即ち、12極の電気コネクタとして構成された相手側電気コネクタ100を例示している。複数の相手側コンタクト104のそれぞれは、導電性を有する金属材料で構成されている。
相手側コンタクト104は、はんだ付けにより基板102に対して機械的及び電気的に接続される。また、相手側コンタクト104は、相手側電気コネクタ100と電気コネクタ1とが接続された際に、後述する電気コネクタ1のコンタクト12に対して機械的及び電気的に接続される。また、相手側コンタクト104は、オス型接点部104a及びリード部104bを含んで構成されている。
オス型接点部104aは、後述する電気コネクタ1のコンタクト12に対して機械的及び電気的に接続される部分として設けられている。オス型接点部104aは、相手側コンタクト104の一方の端部側において細長く延びる板状の部分として設けられており、本実施形態では、厚み方向において2枚で重ねられた状態で細長く延びる板状の部分として設けられた形態を例示している。オス型接点部104aは、相手側ハウジング103の嵌合穴103aの内側で延びるように配置されている。
リード部104bは、基板102に対してはんだ付けによって機械的及び電気的に接続される部分として設けられている。リード部104bは、相手側コンタクト104において、一方の端部に設けられたオス型接点部104aとは反対側の他方の端部に設けられている。リード部104bは、基板102の表面の導電回路パターンに対してはんだ付けによって接続される。
補強タブ105は、金属材料で構成され、相手側電気コネクタ100を基板102に対してより強固に固定するための部材として設けられている。そして、補強タブ105は、相手側電気コネクタ100において、一対で設けられている。各補強タブ105のそれぞれは、相手側ハウジング103に固定されるとともに、基板102の表面に対してはんだ付けによって固定される。また、補強タブ105は、相手側ハウジング103の幅方向の両側のそれぞれにおいて相手側ハウジング103に圧入により固定されている。尚、相手側ハウジング103の幅方向は、相手側電気コネクタ100の幅方向と電気コネクタ1の幅方向とに対応している。
[電気コネクタの全体構成]
図1乃至図4に示す電気コネクタ1は、複数の電線101に接続されるとともに、相手側電気コネクタ100に嵌合して接続する電気コネクタとして構成されている。そして、電気コネクタ1は、以下詳述するように、相手側電気コネクタ100と半嵌合状態にあるときに当該半嵌合状態を検出可能な電気コネクタとして構成されている。
電気コネクタ1は、ハウジング11と、複数のコンタクト12と、半嵌合検出部材13とを備えて構成されている。ハウジング11は、絶縁性材料で構成され、複数のコンタクト12のそれぞれと半嵌合検出部材13とは、導電性材料で構成されている。より具体的には、ハウジング11は、絶縁性を有する樹脂材料で構成され、複数のコンタクト12のそれぞれと半嵌合検出部材13とは、導電性を有する金属材料で構成されている。また、複数のコンタクト12と半嵌合検出部材13とは、ハウジング11に取り付けられている。
[ハウジング]
ハウジング11は、樹脂材料で形成された筐体状の部材として設けられ、複数のコンタクト12及び半嵌合検出部材13を保持するとともに相手側電気コネクタ100の相手側ハウジング103に嵌合する要素として構成されている。
ハウジング11には、複数のコンタクト挿入孔14が設けられている。複数のコンタクト挿入孔14のそれぞれは、複数のコンタクト12のそれぞれが挿入される孔として設けられている。また、各コンタクト挿入孔14は、ハウジング11の長さ方向Lに沿って延びる孔として形成されている。また、複数のコンタクト挿入孔14は、ハウジング11の幅方向W及び厚み方向Tに沿って並んで配置されている。本実施形態では、複数のコンタクト挿入孔14が、ハウジング11の幅方向Wに沿って6列に並んで配置されるとともに、ハウジング11の厚み方向Tに沿って2列に並んで配置された形態を例示している。
また、複数のコンタクト挿入孔14のそれぞれは、ハウジング11の長さ方向Lに沿ってハウジング11を貫通した状態で設けられている。ハウジング11を長さ方向Lに沿って貫通するコンタクト挿入孔14の一方の端部の開口14aからコンタクト12がハウジング11の内部に挿入され、ハウジング11の内部で保持される。また、コンタクト12が保持されたコンタクト挿入孔14の他方の端部の開口14bからは、コンタクト12に接続される相手側コンタクト104が挿入される。
尚、ハウジング11の長さ方向Lは、ハウジング11にコンタクト12が挿入される方向と平行な方向であり、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に嵌合する方向に平行な方向である。ハウジング11の長さ方向Lは、電気コネクタ1の長さ方向Lと同じ方向であり、相手側電気コネクタ100の長さ方向に対応する方向となる。ハウジング11の長さ方向Lについては、図1(A)及び図2において、両端矢印Lで示している。また、ハウジング11の幅方向Wは、長さ方向Lと直交する方向であって、電気コネクタ1の幅方向Wと同じ方向であり、相手側電気コネクタ1の幅方向に対応する方向となる。ハウジング11の幅方向Wについては、図1(A)及び図3において、両端矢印Wで示している。また、ハウジング11の厚み方向Tは、長さ方向L及び幅方向Wと直交する方向であって、電気コネクタ1の厚み方向Tと同じ方向であり、相手側電気コネクタ1の厚み方向に対応する方向となる。ハウジング11の厚み方向Tについては、図1(A)及び図3において、両端矢印Tで示している。
また、ハウジング11は、弾性変形部15を有している。弾性変形部15は、ハウジング11の厚み方向Tにおける一方の端面側において、ハウジング11の本体部分から片持ち状に延びるように設けられている。また、弾性変形部15は、ハウジング11の幅方向Wにおける中央部分において、ハウジング11の本体部分からハウジング11の長さ方向Lに沿って片持ち状に延びるように設けられている。
また、弾性変形部15は、半嵌合検出部材押圧部15a、ロック用凸部15b、押圧操作部15c、を備えて構成されている。
半嵌合検出部材押圧部15aは、弾性変形部15における長さ方向Lに沿って片持ち状に延びる部分の中途部分として設けられている。そして、半嵌合検出部材押圧部15aは、弾性変形部15が撓み変形した際に、後述する半嵌合検出部材13を押圧する部分として構成されている。尚、半嵌合検出部材押圧部15aは、ハウジング11の内部側に対向した面において、半嵌合検出部材13を押圧するように構成されている。
ロック用凸部15bは、弾性変形部15における長さ方向Lに沿って片持ち状に延びる部分の中途部分から厚み方向Tに沿って外側に向かって凸状に突出するように形成された部分として設けられている。また、ロック用凸部15bは、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合することで、相手側ハウジング103に設けられたロック用凹部103bに係合する部分として設けられている。尚、正規の嵌合位置は、電気コネクタ1のハウジング11が相手側電気コネクタ100の相手側ハウジング103の奥まで挿入された状態で相手側ハウジング103に嵌合し、電気コネクタ1の複数のコンタクト12と相手側電気コネクタ100の複数の相手側コンタクト104とが接触して電気的接続が確保された位置である。
尚、ロック用凸部15bが係合する相手側ハウジング103のロック用凹部103bは、例えば、相手側ハウジング103の内側で段状或いは窪み状に凹む凹部、或いは、相手側ハウジング103の壁部に設けられた穴として構成されている。本実施形態では、相手側ハウジング103の嵌合穴103aの縁部近傍において、相手側ハウジング103の内側で段状凹む凹部として設けられた形態を例示している(図4を参照)。
押圧操作部15cは、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合している正規嵌合状態から、作業者が、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100との接続を解除する際に、押圧操作が行われる部分として設けられている。押圧操作部15cは、弾性変形部15における長さ方向Lに沿って片持ち状に延びる部分の先端部に設けられている。そして、押圧操作部15cには、外側に配置された平坦な面が設けられ、この平坦な面が、作業者によって押圧操作される押圧操作面を構成している。電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合している正規嵌合状態において、押圧操作部15cの押圧操作が行われることで、弾性変形部15が撓み、ロック用凸部15bとロック用凹部103bとの係合が解除される。
また、弾性変形部15は、ハウジング11において、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に嵌合する際に相手側電気コネクタ100における相手側ハウジング103に当接して撓むように弾性変形する部分として設けられている。電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に嵌合する際には、ハウジング11が、コンタクト挿入孔14の開口14bが開口している側の端部側から、相手側ハウジング103の嵌合穴103aに挿入される。
ハウジング11が嵌合穴103aに挿入されると、弾性変形部15のロック用凸部15bが、相手側ハウジング103における嵌合穴103aの縁部103cに当接する。また、ロック用凸部15bには、外側にテーパ面が設けられている。このため、ハウジング11の嵌合穴103a内への挿入に伴って、上記のテーパ面と縁部103cとが摺動しながら、弾性変形部15がハウジング11の内側に向かって撓むように弾性変形する。
また、弾性変形部15は、ハウジング11が相手側ハウジング103の奥まで挿入されると、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合した正規嵌合状態となる。正規嵌合状態となると、縁部103cに当接していたロック用凸部15bが、縁部103cから外れてロック用凹部103bに嵌まり込んで係合した状態となる。そして、弾性変形部15は、ロック用凸部15bが縁部103cから外れてロック用凹部103bに嵌まり込んだ状態となると、撓みが戻るように弾性回復するように構成されている。
また、弾性変形部15は、相手側ハウジング103に当接して撓んだ状態で複数のコンタクト12のうちの2つのコンタクト12に対して後述する半嵌合検出部材13を接触させ、上記の2つのコンタクト12を短絡させるように構成されている。より具体的には、弾性変形部15は、相手側ハウジング103に当接して撓んだ状態で後述する半嵌合検出部材13における一対のアーム部(21、22)を撓ませ、複数のコンタクト12のうちの2つのコンタクト12に対して一対のアーム部(21、22)をそれぞれ接触させることで、上記の2つのコンタクト12を半嵌合検出部材13を介して短絡させるように構成されている。更に、弾性変形部15は、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが正規嵌合状態となり、当該弾性変形部15の撓みが戻るように弾性回復した状態で、後述の半嵌合検出部材13と上記の2つのコンタクト12との接触を解除して上記の2つのコンタクト12を絶縁するように構成されている。より具体的には、弾性変形部15は、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが正規嵌合状態となり、当該弾性変形部15の撓みが戻るように弾性回復した状態で、後述の半嵌合検出部材13における一対のアーム部(21、22)の撓みを解除して上記の2つのコンタクト12を絶縁するように構成されている。
[コンタクト]
コンタクト12は、電気コネクタ1において複数設けられている。本実施形態では、12個のコンタクト12を備える電気コネクタ1を例示している。即ち、12極の電気コネクタとして構成された電気コネクタ1を例示している。複数のコンタクト12のそれぞれは、導電性を有する金属材料で構成されている。そして、複数のコンタクト12は、ハウジング11に取り付けられるとともに相手側電気コネクタ100における複数の相手側コンタクト104にそれぞれ接触するための要素として設けられている。電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが正規嵌合状態で嵌合し、各コンタクト12と各相手側コンタクト104とが接触することで、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが電気的に接続されることになる。
コンタクト12は、電線101の端部が接続された状態で、ハウジング11のコンタクト挿入孔14に挿入され、ハウジング11に保持される。コンタクト12には、電線圧着部16及びメス型接点部17が設けられている。
電線圧着部16は、長手方向を有するコンタクト12における一方の端部側の部分として設けられ、電線101の端部に対してかしめられて圧着されることによって接続される部分として設けられている。尚、図4に示すように、電線101は、導電性を有する金属線材として構成された導体101aと、絶縁性を有するゴム材料等で構成されて導体101aの周りを被覆する被覆部101bと、を備えて構成されている。電線101の導体101aは、例えば、複数本の金属線材の撚り線として構成されている。また、電線101の先端部は、導体101aが外部に露出するように、被覆部101bの一部が除去されている。電線圧着部16は、被覆部101bの一部が除去されて導体101aが外部に露出した部分において、電線101に対してかしめられて圧着される。
メス型接点部17は、長手方向を有するコンタクト12における他方の端部側の部分、即ち、電線圧着部16とは反対側の部分として設けられている。そして、メス型接点部17は、角筒状に形成されており、相手側コンタクト104のオス型接点部104aが挿入されて接触する部分として設けられている。
メス型接点部17は、ハウジング11内においてコンタクト挿入孔14に配置されている。そして、角筒状に形成されたメス型接点部17における一方の端部の矩形形状の開口が、コンタクト挿入孔14の開口14bの近傍に配置されている。電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが嵌合して接続されると、相手側コンタクト104のオス型接点部104aは、コンタクト挿入孔14の開口14bからハウジング11に挿入され、更に、メス型接点部17の内部に挿入される。
オス型接点部104aは、その幅方向の両縁部でメス型接点部17の幅方向の両内壁に摺接しながら、メス型接点部17の内部に挿入される。そして、オス型接点部104aの幅方向の両縁部とメス型接点部17の幅方向の両内壁とが接触した状態で、コンタクト12と相手側コンタクト104とが接触して電気的に接続される。尚、オス型接点部104aは、前述のように、厚み方向において2枚で重ねられた状態で細長く延びる板状の部分として設けられており、オス型接点部104aの幅方向は、オス型接点部104aが細長く延びる方向とオス型接点部104aの厚み方向とに垂直な方向として構成される。
また、メス型接点部17におけるオス型接点部104aが挿入される端部側と反対側の端部には、係合部18が設けられている。係合部18は、ハウジング11の内部でハウジング11に対して係合する部分として設けられている。本実施形態では、係合部18は、メス型接点部17の端部の縁部分として設けられている。ハウジング11の内部には、係合バネ部19が設けられている。係合バネ部19は、コンタクト挿入孔14の内壁の一部を構成するとともに、ハウジング11の内部で片持ち状に延びる片持ちバネ部分として設けられている。コンタクト挿入孔14にコンタクト11のメス型接点部17が挿入されると、係合バネ部19がメス型接点部17と当接して一旦撓むように弾性変形する。そして、コンタクト挿入孔14内にてメス型接点部17が係合バネ部19の位置を通過すると、係合バネ部19が弾性回復し、係合バネ部19の端部が、メス型接点部17の係合部18と係合する。係合バネ部19と係合部18とが係合することで、コンタクト12のコンタクト挿入孔14からの抜け止めが図られることになる。
[半嵌合検出部材]
図5(A)及び図5(B)は、電気コネクタ1の半嵌合検出部材13を示す斜視図である。図6は、半嵌合検出部材13を示す図であって、図6(A)は平面図であり、図6(B)は正面図であり、図6(C)は側面図である。
図1乃至図6に示す半嵌合検出部材13は、導電性を有する金属材料で構成され、ハウジング11に取り付けられている。半嵌合検出部材13は、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合しているか否かを検出するための部材として設けられている。そして、半嵌合検出部材13は、本体部20と、一対のアーム部(21、22)とを備えて構成されている。
本体部20は、半嵌合検出部材13において、幅方向を有する板状の部分として設けられ、ハウジング11に取り付けられる部分として設けられている。本体部20は、幅方向に細長く延びる長方形状の外形の板状の部分として設けられている。尚、半嵌合検出部材13がハウジング11に取り付けられた状態では、本体部20の幅方向とハウジング11の幅方向とは、平行な方向となる。
また、本体部20は、幅方向における両縁部がハウジング11に圧入されていることで、ハウジング11に固定されて取り付けられている。尚、本体部20の幅方向における両縁部のそれぞれには、幅方向の外側に向かって突出した突起20aが設けられている。そして、ハウジング11には、その厚み方向Tにおける一方の端面側であって弾性変形部15が設けられている端面側において、本体部20の両縁部がそれぞれ圧入される一対の圧入溝(23、23)が設けられている(図1(B)及び図3を参照)。本体部20は、幅方向の両縁部がハウジング11の圧入溝23に圧入されることで、ハウジング11に固定されて取り付けられている。そして、本体部20の両縁部がハウジング11に圧入された状態では、本体部20の両縁部の一対の突起(20a、20a)が、ハウジング11における一対の圧入溝(23、23)に食い込んで係合した状態となっている。これにより、半嵌合検出部材13がハウジング11に強固に固定されている。
一対のアーム部(21、22)は、本体部20からそれぞれ片持ち状に延びる部分として設けられている。また、一対のアーム部(21、22)のそれぞれは、細長い板状の部分として設けられて、本体部20の幅方向と略垂直な方向に沿って且つ互いに平行な方向に沿って本体部20から片持ち状に延びるように設けられている。
また、一対のアーム部(21、22)のそれぞれには、板バネ部(21a、22a)、コンタクト接触部(21b、22b)が設けられている。即ち、アーム部21には、板バネ部21aとコンタクト接触部21bとが設けられ、アーム部22には、板バネ部22aとコンタクト接触部22bとが設けられている。
板バネ部(21a、22a)は、ハウジング11の弾性変形部15の半嵌合検出部材押圧部15aによって押圧されることで撓むように弾性変形する板バネ状の部分として設けられている。板バネ部(21a、22a)は、本体部20からアーム部(21、22)の根元部分が延びる方向に対して鈍角を成す方向に沿って傾斜して延びる板バネ状の部分として設けられている。尚、弾性変形部15は、前述のように、ハウジング11が相手側ハウジング103に挿入された際に、ロック用凸部15bにて相手側ハウジング103の縁部103cに当接することで撓むように構成されている。そして、弾性変形部15は、相手側ハウジング103に当接して撓んだ状態で、半嵌合検出部材押圧部15aにて、アーム部(21、22)の板バネ部(21a、22a)を撓ませるように構成されている。
コンタクト接触部(21b、22b)は、本体部20から片持ち状に延びるアーム部(21、22)の先端部分として設けられている。また、コンタクト接触部(21b、22b)は、アーム部(21、22)の先端側において略180°に亘って半円弧状に屈曲形成された部分の更に先端側の部分として設けられている。そして、コンタクト接触部(21b、22b)は、弾性変形部15の半嵌合検出部材押圧部15aによって板バネ部(21a、22a)が押圧された際に、複数のコンタクト12のうちの2つのコンタクト(12a、12b)に対して接触する部分として設けられている。
尚、本実施形態では、コンタクト接触部(21b、22b)が接触するコンタクト(12a、12b)は、複数のコンタクト12のうち、ハウジング11の幅方向Wの中央側であって且つ厚み方向Tにおける基板側と反対側に配置された2つのコンタクト12として構成されている(図3及び図4を参照)。更に、本実施形態では、コンタクト接触部(21b、22b)が接触する2つのコンタクト(12a、12b)は、ハウジング11の幅方向Wにおいて隣接して配置されている。
また、一対のアーム部(21、22)は、弾性変形部15によって押圧されることで、撓むように弾性変形するよう構成されている。そして、一対のアーム部(21、22)は、アーム部21が撓むことでアーム部21のコンタクト接触部21bがコンタクト12aに接触し、アーム部22が撓むことでアーム部22のコンタクト接触部22bがコンタクト12bに接触するように構成されている。
[電気コネクタの作動]
次に、電気コネクタ1の作動について説明する。
図7は、電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100を示す斜視図であって、電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100が半嵌合状態で嵌合している状態を示す斜視図である。そして、図8は、図7に示す電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100の断面図であって、半嵌合状態で嵌合している電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100の断面図である。半嵌合状態は、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが、外見上は嵌合していても正規の嵌合位置までは嵌合していない状態である。尚、正規の嵌合位置は、電気コネクタ1のハウジング11が相手側電気コネクタ100の相手側ハウジング103の奥まで挿入された状態で相手側ハウジング103に嵌合し、コンタクト12と相手側コンタクト104とが接触して電気的接続が確保された位置である。よって、半嵌合状態では、ハウジング11が相手側ハウジング103の奥まで十分に挿入されておらず、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置までは嵌合していない状態となっている。
また、図9は、電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100を示す斜視図であって、電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100が正規嵌合状態で嵌合している状態を示す斜視図である。図10は、図9に示す電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100の断面図であって、正規嵌合状態で嵌合している電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100の断面図である。正規嵌合状態は、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合した状態である。よって、正規嵌合状態では、ハウジング11が相手側ハウジング103の奥まで十分に挿入されており、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合し、コンタクト12と相手側コンタクト104とが接触して電気的接続が確保された状態となっている。
尚、図7乃至図10では、電線101については、電気コネクタ1に接続される端部側の部分のみを切欠き状態で模式的に図示している。そして、基板102については、相手側電気コネクタ100が接続される部分とその近傍の部分とを切欠き状態で模式的に図示している。
電気コネクタ1は、電線101がそれぞれ接続された複数のコンタクト12がハウジング11に挿入されて保持された状態で、基板102に接続された相手側電気コネクタ100に対して接続される。そして、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に接続される際には、まず、電気コネクタ1は、ハウジング11における電線100が接続されている側と反対側の端部側から、相手側ハウジング103の嵌合穴103aに挿入される。
ハウジング11が相手側ハウジング103の嵌合穴103aに挿入されると、弾性変形部15のロック用凸部15bが、相手側ハウジング103における嵌合穴103aの縁部103cに当接する。また、ロック用凸部15bには、外側にテーパ面が設けられている。このため、ハウジング11の嵌合穴103a内への挿入に伴って、上記のテーパ面と縁部103cとが摺動しながら、弾性変形部15がハウジング11の内側に向かって撓むように弾性変形する。
ハウジング11の嵌合穴103a内への挿入に伴って、弾性変形部15がハウジング11の内側に向かって撓むように弾性変形すると、図7及び図8に示すように、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とは、一旦、半嵌合状態で嵌合した状態となる。
上記の半嵌合状態では、弾性変形部15は、半嵌合検出部材押圧部15aにて、半嵌合検出部材13の一対のアーム部(21、22)の板バネ部(21a、22a)を押圧してハウジング11の内側に向かって撓ませている。そして、弾性変形部15は、板バネ部(21a、22a)を撓ませることで、複数のコンタクト12のうちの2つのコンタクト(12a、12b)に対して一対のアーム部(21、22)をそれぞれ接触させている。即ち、弾性変形部15は、板バネ部21aを撓ませることでコンタクト12aにアーム部21をコンタクト接触部21bにて接触させ、板バネ部22aを撓ませることでコンタクト12bにアーム部22をコンタクト接触部22bにて接触させる。また、アーム部21とアーム部22とは、本体部20と一体に設けられている。このため、コンタクト12aとコンタクト12bとが半嵌合検出部材13を介して短絡されることになる。よって、半嵌合状態では、2つのコンタクト(12a、12b)が、半嵌合検出部材13を介して短絡された状態となる。
そして、半嵌合状態を経てハウジング11が相手側ハウジング103の奥まで挿入されると、図8及び図9に示すように、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合した正規嵌合状態となる。正規嵌合状態となると、ハウジング11内で、各相手側コンタクト104のオス型接点部104aが、各コンタクト12のメス型接点部17の内部に奥側まで挿入された状態となる。この状態では、オス型接点部104aは、その幅方向の両縁部でメス型接点部17の幅方向の両内壁に確実に接触した状態となり、コンタクト12と相手側コンタクト104とが接触して電気的に接続された状態となる。
また、正規嵌合状態となると、縁部103cに当接していたロック用凸部15bが、縁部103cから外れてロック用凹部103bに嵌まり込んで係合した状態となる。そして、弾性変形部15は、ロック用凸部15bが縁部103cから外れてロック用凹部103bに嵌まり込んだ状態となる際に、撓みが戻るように弾性回復する。
更に、弾性変形部15は、撓みが戻るように弾性回復した状態では、半嵌合検出部材13の一対のアーム部(21、22)の撓み(弾性変形)を解除してアーム部(21、22)と2つのコンタクト(12a、12b)との接触を解除して2つのコンタクト(12a、12b)を絶縁する。即ち、弾性変形部15は、正規嵌合状態では、弾性変形部15の弾性回復に伴って、半嵌合検出部材押圧部15aによる押圧が解除されて板バネ部(21a、22a)の撓みが元の状態に戻るようにその撓みが解除される(即ち、弾性変形していた板バネ部(21a、22a)が弾性回復する)。そして、板バネ部(21a、22a)の撓みの解除に伴って、コンタクト接点部21bとコンタクト12aとの接触が解除されるとともに、コンタクト接点部22bとコンタクト12bとの接触も解除される。これにより、コンタクト12aとコンタクト12bとは、半嵌合検出部材13を介した短絡状態が解除され、絶縁された状態となる。よって、正規嵌合状態では、2つのコンタクト(12a、12b)が、絶縁された状態となる。
電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合することで、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100との接続が完成し、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが電気的及び機械的に強固に安定して接続された状態となる。
電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合している正規嵌合状態から、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100との接続を解除する場合には、作業者によって、弾性変形部15の押圧操作部15cの押圧操作が行われる。押圧操作部15cの押圧操作が行われると、弾性変形部15が撓み、ロック用凸部15bとロック用凹部103bとの係合が解除される。ロック用凸部15bとロック用凹部103bとの係合が解除された状態で、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100から抜き出されることで、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100との接続が解除される。
また、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが嵌合した状態で、半嵌合状態か正規嵌合状態かを検査する際には、コンタクト12aに接続されている電線101とコンタクト12bに接続されている電線101との間における導通検査が行われる。即ち、コンタクト12aに接続された電線101とコンタクト12bに接続された電線101との間で通電し、閉回路が形成された導通状態であるか否かが検査される。
図7及び図8に示す半嵌合状態で電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが嵌合している場合は、半嵌合検出部材13が接触するコンタクト12aとコンタクト12bとの間に電流が流れることになる。この場合、上記の導通検査が行われると、コンタクト12aに接続された電線101とコンタクト12bに接続された電線101との間で導通状態が検出され、半嵌合状態であることが検出されることになる。
一方、図9及び図10に示す正規嵌合状態で電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが嵌合している場合は、半嵌合検出部材13は、2つのコンタクト(12a、12b)に接触しておらず、コンタクト12aとコンタクト12bとは絶縁されている。この場合、上記の導通検査が行われると、コンタクト12aに接続された電線101とコンタクト12bに接続された電線101との間で導通状態が検出されず、正規嵌合状態であることが検出されることになる。
[本実施形態の作用効果]
以上説明したように、本実施形態によると、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に嵌合しているものの電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合していない半嵌合状態のときには、弾性変形部15は、相手側ハウジング103に当接して撓むように弾性変形している。更に、この半嵌合状態のときには、撓んだ状態の弾性変形部15は、複数のコンタクト12のうちの2つのコンタクト(12a、12b)に半嵌合検出部材13を接触させて2つのコンタクト(12a、12b)を短絡させている。このため、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが半嵌合状態で嵌合している状態では、半嵌合検出部材13が接触する2つのコンタクト(12a、12b)にそれぞれ接続されている電線101間の導通検査(即ち、電線101間に電圧を印加して電流が流れるか否かを確認する検査)を行うだけで、確実且つ容易に半嵌合状態を検出することができる。即ち、半嵌合状態では、半嵌合検出部材13が接触する2つのコンタクト(12a、12b)間に通電すると電流が流れるため、その2つのコンタクト(12a、12b)にそれぞれ接続されている電線101間の導通検査を行い、導通状態(電流が流れている状態)が検出されれば、半嵌合状態が検出されることになる。
一方、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に対して正規の嵌合位置まで嵌合している正規嵌合状態のときには、弾性変形部15は、撓みが戻るように弾性回復している。更に、この正規嵌合状態のときには、撓みが戻るように弾性回復した状態の弾性変形部15は、嵌合動作の途中の状態において半嵌合検出部材13と接触していた2つのコンタクト(12a、12b)と半嵌合検出部材13との接触を解除して2つのコンタクト(12a、12b)を絶縁している。このため、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが正規嵌合状態で嵌合した状態では、半嵌合検出部材13との接触が解除されて絶縁した状態である2つのコンタクト(12a、12b)にそれぞれ接続されている電線101間の導通検査を行うだけで、確実且つ容易に正規嵌合状態を検出することができる。即ち、正規嵌合状態では、半嵌合検出部材13の接触が解除されて絶縁している2つのコンタクト(12a、12b)間に電流が流れないため、その2つのコンタクト(12a、12b)にそれぞれ接続されている電線101間の導通検査を行い、導通状態が検出されなければ、正規嵌合状態が検出されることになる。
従って、本実施形態によると、相手側電気コネクタ100と半嵌合状態にあるときに当該半嵌合状態を確実且つ容易に検出することができる電気コネクタ1を提供することができる。
尚、本実施形態の相手側電気コネクタ100のように、相手側電気コネクタが基板に接続されるコネクタである場合、相手側電気コネクタに半嵌合検出用の専用の機構を設けるとともに、その専用の機構と協同して作動する半嵌合検出用の専用の回路を基板に設けることを検討することが考えられる。しかしながら、この場合、相手側電気コネクタに専用の機構を設けるとともに基板に専用の回路構成を付加する必要があるため、部品点数の増大及び製作工数の増大によるコストの増大、相手側電気コネクタ及び基板の構造の大型化及び複雑化を招いてしまうことになる。しかし、本実施形態によると、半嵌合検出のための構造を、電気コネクタ1において弾性変形部15及び半嵌合検出部材13を設けた簡素な構造によって、容易に実現することができる。よって、相手側電気コネクタ100と半嵌合状態にあるときに当該半嵌合状態を確実且つ容易に検出することができる電気コネクタ1を、コストの増大と構造の大型化及び複雑化とを招くことなく、簡素な構造で実現することができる。
また、本実施形態によると、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが半嵌合状態で嵌合した状態では、弾性変形部15が撓むことに伴ってアーム部(21、22)が撓み(弾性変形し)、アーム部(21、22)が2つのコンタクト(12a、12b)に接触し、その2つのコンタクト(12a、12b)が半嵌合検出部材13を介して短絡される。また、半嵌合検出部材13の本体部20は、ハウジング11に取り付けられており、半嵌合状態では、弾性変形部15の撓みに伴ってアーム部(21、22)のみが主に撓む。このため、弾性変形部15の撓みに伴って容易に2つのコンタクト(12a、12b)に接触してその2つのコンタクト(12a、12b)を短絡させる構造を、本体部20からアーム部(21、22)が延びる簡素な構造で実現することができる。よって、半嵌合状態を検出するための半嵌合検出部材13を簡素な構造で実現することができる。
更に、本実施形態によると、半嵌合状態で短絡させる対象となる2つのコンタクト(12a、12b)に対して、一対のアーム部(21、22)がそれぞれ接触するように構成される。よって、本体部20から一対のアーム部(21、22)がそれぞれ延びる位置を所望の位置に容易に設定できるため、半嵌合状態で短絡させる対象となる2つのコンタクト(12a、12b)の設定の自由度を向上させることができる。従って、電気コネクタ1及び相手側電気コネクタ100の形状或いは極数等の種々の条件に応じて、半嵌合状態で短絡させる対象となる2つのコンタクト(12a、12b)を種々設定することができる。
また、本実施形態によると、半嵌合検出部材13の本体部20が、幅方向の両縁部でハウジング11に圧入されて固定される板状の部分として設けられる。このため、ハウジング11にスペース効率よく容易に固定して取り付ける本体部20を簡素な構造で実現することができる。
また、本実施形態によると、電気コネクタ1が相手側電気コネクタ100に正規の嵌合位置まで嵌合した正規嵌合状態では、相手側ハウジング103のロック用凹部103bに弾性変形部15のロック用凸部15bが係合する。このため、正規嵌合状態では、ロック用凹部103bとロック用凸部15bとの係合により、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100とが、安定した状態でお互いにロックされ、確実な抜け止めが図られた状態で接続されることになる。また、電気コネクタ1と相手側電気コネクタ100との接続を解除する場合には、作業者は、弾性変形部15における押圧操作部15cの押圧操作を行うことで、ロック用凹部103bとロック用凸部15bとの係合を解除し、容易に相手側電気コネクタ100から電気コネクタ1を抜き出すことができる。よって、弾性変形部15にロック用凸部15bと押圧操作部15cを設けた簡素な構造で、電気コネクタ1の相手側電気コネクタ100に対するロック機構及びロック解除機構を実現することができる。従って、弾性変形部15を、電気コネクタ1の相手側電気コネクタ100に対するロック機構及びロック解除機構としての機能を果たす構造として兼用することができる。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。例えば、次のように変更して実施してもよい。
(1)前述の実施形態では、半嵌合検出部材が複数のコンタクトのうちの2つのコンタクトのみに接触する形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。半嵌合検出部材は、少なくとも2つのコンタクトに接触するように構成されていればよい。よって、3つ以上のコンタクトに接触することで、そのうちの2つのコンタクトにも接触する半嵌合検出部材を備える電気コネクタの形態が、実施されてもよい。
(2)前述の実施形態では、複数のコンタクトのうち、ハウジングの幅方向の中央側で隣接して配置された2つのコンタクトに対して、半嵌合検出部材が接触する形態を例にとって説明したが、この通りでなくもよい。例えば、複数のコンタクトのうち、ハウジングの幅方向の両端側にそれぞれ配置された2つのコンタクトに対して、半嵌合検出部材が接触する電気コネクタの形態が実施されてもよい。また、複数のコンタクトのうち、ハウジングの幅方向の中央側以外の位置に配置された2つのコンタクトに対して、半嵌合検出部材が接触する電気コネクタの形態が実施されてもよい。
(3)前述の実施形態では、半嵌合検出部材がアーム部を備えて構成された形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、半嵌合検出部材が、ハウジングにおける弾性変形部に固定されており、弾性変形部が撓んだ状態で複数のコンタクトのうちの2つのコンタクトに接触するように構成された電気コネクタの形態が、実施されてもよい。
(4)前述の実施形態では、半嵌合検出部材が、アーム部として、一対のアーム部を備えた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、半嵌合検出部材が、本体部から延びる1つのアーム部を有し、この1つのアーム部が2つのコンタクトに同時に接触するように構成された電気コネクタの形態が、実施されてもよい。
(5)前述の実施形態では、弾性変形部及び半嵌合検出部材が、電気コネクタのハウジングにおいて、ハウジングの厚み方向における一方側であって相手側電気コネクタに電気コネクタが接続された状態で基板と反対側に配置される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、弾性変形部及び半嵌合検出部材が、電気コネクタのハウジングにおいて、ハウジングの幅方向における一方側に配置された電気コネクタの形態が、実施されてもよい。
(6)前述の実施形態では、弾性変形部が、電気コネクタの相手側電気コネクタに対するロック機構及びロック解除機構としての機能を果たす構造として兼用される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。弾性変形部と、電気コネクタの相手側電気コネクタに対するロック機構及びロック解除機構としての機能を果たす部分とが、ハウジングにおける互いに別の部分として設けられた電気コネクタの形態が、実施されてもよい。