JP2023170667A - コネクタ装置 - Google Patents

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正憲 長澤
Masanori Nagasawa
淳 石川
Atsushi Ishikawa
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Abstract

【課題】コネクタ装置において嵌合検知の信頼性を高める。【解決手段】第2コネクタ20のコネクタハウジング22に、嵌合検知用短絡端子60を構成する第1検知端子61および第2検知端子62のペアを収容する検知端子収容部24が設けられている。検知端子収容部24に、第1検知端子61の接点部61dと第2検知端子62の接点部62hの接点開閉動作を許容する状態で互いの位置を規制する規制壁(上壁の一部25aとリブ26)が設けられている。【選択図】図15

Description

本発明は、オスとメスのコネクタ同士の嵌合をレバー操作で行うものにおいて、コネクタ同士の嵌合が適正に達成されているか否かを電気的に検知する嵌合検知機能を備えたコネクタ装置に関する。
コネクタ同士の嵌合をレバー操作で行うコネクタ装置が知られている。この中に、コネクタ同士の嵌合が適正に達成されている否かを電気的に検知する嵌合検知機能を備えたコネクタ装置がある。
この種の嵌合検知機能を備えたコネクタ装置では、第1コネクタに設けられた2つの端子が、コネクタ嵌合時に、相手側の第2コネクタに進入して、第2コネクタに内蔵された嵌合検知用短絡端子によって互いに短絡されることで、コネクタの正規嵌合状態を検知するように構成されている。
例えば、特許文献1に記載のコネクタ装置(コネクタ組立体)のように、嵌合検知用短絡端子には第2接点としての開閉接点が設けられており、嵌合検知用短絡端子は、第2接点を介して互いに導通あるいは非導通とされる2つの検知端子、即ち、第1検知端子および第2検知端子の組み合わせとして構成されている。第1コネクタ側の第1端子および第2端子と第2コネクタ側の嵌合検知用短絡端子との接点(接触導通点)をそれぞれ第1接点および第3接点とすると、第1端子から第2端子までの電気回路には、第1接点、第2接点、第3接点、が直列に並ぶように配置されている。そして、これら全部の接点が閉じることで、第1端子と第2端子の間が短絡され、この短絡により、第1コネクタと第2コネクタが正規な状態で嵌合していることを検知するようになっている。
このコネクタ装置では、上述のように、嵌合検知用短絡端子は、別部品である第1検知端子および第2検知端子の組み合わせによって構成されている。そして、第2接点を構成する第1検知端子の接点部と第2検知端子の接点部とが、互いに、コネクタ嵌合前段階においては端子自身のバネ力により接触状態となり、また、コネクタ嵌合途中段階においては嵌合操作レバーにより強制的に非接触状態とされ、また、コネクタ嵌合完了段階においては端子自身のバネ力により接触状態に復帰するように設けられている。
特開2016-46088号公報
ところで、特許文献1に記載の従来のコネクタ装置では、第2接点を構成する第1検知端子の接点部と第2検知端子の接点部とが、各検知端子のバネ片にそれぞれ設けられているが、それら接点部の周辺が特にコネクタハウジングによって安定的に支持されてはいなかった。
そのため、コネクタ装置の車両搭載時において、振動や衝撃などの外力を受けた場合に、バネ片が傾いたり位置がずれたりして、コネクタが中途嵌合状態であっても、第2接点が閉じて嵌合完了と誤検知してしまったり、コネクタが完全嵌合状態であっても、第2接点が開いて半嵌合と誤検知してしまったりすることが懸念された。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動や衝撃などの外力を受けた際にも、嵌合検知機能による誤検知の可能性を払拭して、嵌合検知の信頼性を高めることのできるコネクタ装置を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタ及びワイヤーハーネスは、下記を特徴としている。
互いに嵌合する第1コネクタおよび第2コネクタと、
前記第1コネクタに設けられ、前記第1コネクタと第2コネクタの嵌合が進むに従い、第2コネクタに進入する第1端子および第2端子と、
前記第2コネクタに設けられ、嵌合前初期位置から嵌合達成時位置に向けて操作されることで、前記第1コネクタに対して前記第2コネクタを嵌合させる嵌合操作レバーと、
前記第2コネクタに設けられ、前記第1コネクタと第2コネクタの嵌合が完了したとき、前記第2コネクタに進入した第1端子および第2端子と接触導通して、第1端子と第2端子とを短絡させる嵌合検知用短絡端子と、
を備え、
前記嵌合検知用短絡端子は、第1検知端子と第2検知端子により構成され、
前記第1端子と第2端子との間の電気回路には、
前記第1検知端子と前記第1端子とが接触導通することで閉となる第1接点と、
前記第1検知端子と前記第2検知端子の接点部同士が接触導通することで閉となり、第1検知端子と第2検知端子を電気的に連続した1つの短絡端子として機能させる第2接点と、
前記第2検知端子と前記第2端子とが接触導通することで閉となる第3接点と、が直列に配置され、
前記第1検知端子の接点部と前記第2検知端子の接点部とは、コネクタ嵌合途中段階においては前記嵌合操作レバーにより非接触状態とされ、コネクタ嵌合完了段階においてはバネ力により接触状態に復帰するように設けられ、
前記第2コネクタのコネクタハウジングには、前記第1検知端子および第2検知端子を収容する検知端子収容部が設けられ、
当該検知端子収容部に、前記第1検知端子の接点部と前記第2検知端子の接点部の接点開閉動作を許容する状態で互いの位置を規制する規制壁が設けられている、
コネクタ装置。
本発明によれば、振動や衝撃などの外力を受けた際にも、嵌合検知機能による誤検知の可能性を払拭して、嵌合検知の信頼性を高めることができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の一実施形態のコネクタ装置の全体構成を示す斜視図である。 図2は、コネクタ装置のうちの第2コネクタ(オスコネクタ)の構成を示す分解斜視図である。 図3は、第2コネクタに内装される嵌合検知用短絡端子の構成を示す斜視図である。 図4は、嵌合検知用短絡端子のうちの第1検知端子の構成を示す斜視図である。 図5は、嵌合検知用短絡端子のうちの第2検知端子の構成を示す図で、(a)と(b)は互いに反対側から見た斜視図である。 図6は、第2コネクタの嵌合操作レバーを外した状態をコネクタ嵌合方向の後方から見た正面図である。 図7は、図6のM部の拡大図である。 図8は、本発明の一実施形態のコネクタ装置の動作説明図で、第1コネクタ(メスコネクタ)に第2コネクタ(オスコネクタ)を嵌合し始めた段階の状態を示す図で、(a)はコネクタ嵌合方向の後方から見た正面図、(b)は(a)のA1-A1線断面図、(c)は(a)のB1-B1線断面図である。 図9は、図8(b)、(c)の要部断面図で、(a)は図8(b)のE1部の拡大図、(b)は図8(c)のF1部の拡大図である。 図10は、図8の次の嵌合段階の状態を示す図で、(a)はコネクタ嵌合方向の後方から見た正面図、(b)は(a)のA2-A2線断面図、(c)は(a)のB2-B2線断面図である。 図11は、図10(b)、(c)の要部断面図で、(a)は図10(b)のE2部の拡大図、(b)は図10(c)のF2部の拡大図である。 図12は、図10の次の嵌合段階の状態を示す図で、(a)はコネクタ嵌合方向の後方から見た正面図、(b)は(a)のA3-A3線断面図、(c)は(a)のB3-B3線断面図である。 図13は、図12(b)、(c)の要部断面図で、(a)は図12(b)のE3部の拡大図、(b)は図12(c)のF3部の拡大図である。 図14は、図12の次の嵌合段階として嵌合完了時の状態を示す図で、(a)はコネクタ嵌合方向の後方から見た正面図、(b)は(a)のA4-A4線断面図、(c)は(a)のB4-B4線断面図である。 図15は、図14(b)、(c)の要部断面図で、(a)は図14(b)のE4部の拡大図、(b)は図14(c)のF4部の拡大図である。 図16は、本発明の一実施形態のコネクタ装置の作用効果を説明するための図で、(a)はコネクタ嵌合方向の後方から見た正面図、(b)は(a)のA5-A5線断面図、(c)は(a)のB5-B5線断面図である。 図17は、図16(b)、(c)の要部断面図で、(a)は図16(b)のE5部の拡大図、(b)は図16(c)のF5部の拡大図である。 図18は、図16(a)のC5-C5線断面図である。 図19は、図18のG5部の拡大図である。 図20は、本発明の一実施形態の変形例を説明するための図で、(a)はコネクタ嵌合方向の後方から見た正面図、(b)は(a)のC6-C6線断面図である。 図21は、図20(b)のG6部の拡大図である。
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
図1は、本発明の一実施形態のコネクタ装置Nの全体構成を示す斜視図である。
図1に示すように、このコネクタ装置Nは、互いに嵌合する第1コネクタ1(メスコネクタ)および第2コネクタ20(オスコネクタ)を備えている。各コネクタ1、20は、それぞれ互いに嵌合する樹脂成形体製のコネクタハウジング2、22を有している。メスコネクタである第1コネクタ1のコネクタハウジング2は、相手コネクタ20に向けて開口する2つの相手コネクタ嵌合口3を有しており、第1コネクタ1の各相手コネクタ嵌合口3に、オスコネクタである第2コネクタ20を嵌合できるようになっている。
第1コネクタ1のコネクタハウジング2には、その後方から通常電気接続用のオス端子4や嵌合検知用のオス端子5、6が圧入または挿入により固定されている。各端子4、5、6の先端部は、コネクタ嵌合口3の内部に、コネクタ嵌合方向に沿って互いに平行に突出しており、コネクタ嵌合時に、相手コネクタである第2コネクタ20の内部に進入して、相手端子に接触導通することができるようになっている。
ここで、以降の説明を理解しやすくするために、このコネクタ装置Nの方向性について述べる。
図1中の互いに直交する矢印X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2で示す方向を次にように定義する。方向性の定義は任意(実際の方向と一致しても一致しなくてもよい)であるが、便宜上、次のように定義して以降の説明を進める。他の図においても、必要な場合は、方向性を示す上記の矢印を記す。
X1=左方
X2=右方
Y1=上方
Y2=下方
Z1=前方(第1コネクタ1に対する第2コネクタ20の嵌合方向)
Z2=後方(第1コネクタ1に対する第2コネクタ20の嵌合離脱方向)
第1コネクタ1には、コネクタ嵌合検知のための2本のオス型の端子5、6が装備されている。これらの2本の端子を、第1端子5、第2端子6と呼ぶ。第1端子5および第2端子6は、第1コネクタ1の相手コネクタ嵌合口3の内部の正面から見て右上の2本の位置に左右に並べて配されている。これら第1端子5および第2端子6の先端は、コネクタ嵌合および嵌合離脱方向(矢印Z1、Z2)に平行に配されており、第1コネクタ1と第2コネクタ20の嵌合が進むに従い、第2コネクタ20の内部に進入する。
図2は、コネクタ装置Nのうちのオスコネクタ(第2コネクタ)20の構成を示す分解斜視図である。
図2に示すように、第2コネクタ20は、オス型のコネクタハウジング22に形成された各端子収容室(符号省略)にメス型(ソケット型)の端子27をそれぞれ収容したものである。また、図1および図2に示すように、この第2コネクタ20のコネクタハウジング22の上面には、嵌合前初期位置から嵌合達成時位置に向けて操作されることで、第1コネクタ1に対して第2コネクタ20を嵌合させる嵌合操作レバー50が装着されている。
嵌合操作レバー50は、左右方向およびコネクタ嵌合方向に沿った平面(X-Z平面)内で回動できるように、コネクタハウジング22に取り付けられている。嵌合操作レバー50には、第1コネクタ1と第2コネクタ20とが嵌合完了した段階で、第1コネクタ1のコネクタハウジング2のロック突起7(被係合部)〔図13(a)および図15(a)参照〕に係合して、第1コネクタ1と第2コネクタ20の嵌合状態をロックするロックアーム55が設けられている。ロックアーム55には、アーム先端の上面に、第1コネクタ1のコネクタハウジング2のロック突起7と係合するロック突起55aが設けられ、アーム先端の下面に、後述する第2検知端子62の山形凸部62eを押し下げる下面突起55bが設けられている〔図13(a)および図15(a)参照〕。
また、第2コネクタ20のコネクタハウジング22の前面には、前方から矢印Z2aのように、端子挿入孔81を備えたフロントマスク80が装着されている。また、コネクタハウジング22の内部には、下方から矢印Y1aのように、端子27の抜け止め等のためのスペーサ90が挿入されている。
また、コネクタハウジング22には、第1コネクタ1と嵌合したときに、第1コネクタ1側の通常のオス端子4同士を短絡させるための短絡端子28が装着されている。
さらに、第2コネクタ20のコネクタハウジング22には、嵌合検知用短絡端子60が装着されている。
図3は、嵌合検知用短絡端子60の構成を示す斜視図である。図4は、嵌合検知用短絡端子60のうちの第1検知端子61の構成を示す斜視図、図5は、嵌合検知用短絡端子60のうちの第2検知端子62の構成を示す図で、(a)と(b)は互いに反対側から見た斜視図である。
図3に示す嵌合検知用短絡端子60は、第1コネクタ1と第2コネクタ20の嵌合が完了したとき、第2コネクタ20に進入した第1コネクタ1側の第1端子5および第2端子6と接触導通して、第1端子5と第2端子6とを短絡させ、それにより、第1コネクタ1と第2コネクタ20とが適正に嵌合していることを検出するためのものである。
嵌合検知用短絡端子60は、互いに別部品である第1検知端子61と第2検知端子62の組み合わせにより構成されている。嵌合検知用短絡端子60には、第2接点S2としての開閉接点が設けられている。即ち、嵌合検知用短絡端子60は、第2接点S2を介して、互いに導通あるいは非導通とされる、第1検知端子61および第2検知端子62の組み合わせとして構成されている。
したがって、第1コネクタ1の第1端子5および第2端子6と嵌合検知用短絡端子60との接点(接触導通点)をそれぞれ第1接点S1および第3接点S3とすると、第1端子5から第2端子6までの電気回路には、第1接点S1、第2接点S2、および第3接点S3が直列に並ぶように配置されている。そして、これら全部の接点(第1接点S1、第2接点S2、第3接点S3)が閉じることで、第1端子5と第2端子6の間が短絡され、この短絡により、第1コネクタ1と第2コネクタ20が正規な状態で嵌合していることを検知できるようになっている。
次に、嵌合検知用短絡端子60を構成する第1検知端子61および第2検知端子62の構成について、図3~図5を用いて詳しく述べる。
<第1検知端子61の構成>
図4に示すように、第1検知端子61は、帯板状の金属バネ片をプレス加工したものであり、第2コネクタ20のコネクタハウジング22に固定されるアンカー部61aを有している。アンカー部61aの前方Z1側には、下方Y2側へ曲がりながら後方Z2側へ折り返したU字湾曲バネ部61bを介して、第1接点S1を構成する接点部61cが形成されている。この接点部61cは、第2コネクタ20内に進入してきた第1端子5がワイピングしながら接触導通する部分であり、第1端子5との当たりをスムーズにするために山なりに湾曲している。また、アンカー部61aの後方Z2側には、第2接点S2を構成する平板状接点部61dが形成されている。
<第2検知端子62の構成>
図5(a)、(b)に示すように、第2検知端子62も同様に、帯板状の金属バネ片をプレス加工したものであり、第2コネクタ20のコネクタハウジング22に固定されるアンカー部62aを有している。アンカー部62aの前方Z1側には、下方Y2側へ曲がりながら後方Z2側へ折り返したU字湾曲バネ部(U字バネ部)62bを介して、第3接点S3を構成する接点部62cが形成されている。この接点部62cは、第2コネクタ20内に進入してきた第2端子6がワイピングしながら接触導通する部分であり、第2端子6との当たりをスムーズにするために山なりに湾曲している。
また、アンカー部62aの後方Z2側には、有効なバネ力を発揮するアーム板部62dが延びており、アーム板部62dの先端に、上方に凸の山形凸部62eが設けられている。この山形凸部62eは、後述するように、嵌合操作レバー50の底壁51やロックアーム55の下面突起55bがその頂点に当接することで、アーム板部62dのバネ力に抗して押し下げられる部分である。
山形凸部62eの先端側には、下方Y2側に折れ曲がりながら前方Z1側に向けて折り返したV字バネ部62fが設けられている。V字バネ部62fは、山形凸部62eが設けられた部分よりも左方X1側に3倍ほど拡幅した形態で設けられており、その拡幅したV字バネ部62fの上側に、山形凸部62eとの間に切欠部62iを介在させて、上に凸の山形に屈曲した接点部62hが片持ち状の短片として設けられている。この山形に屈曲形成された接点部62hは、前述の山形凸部62eと切欠部62iを間に挟んで並んでいるが、接点部62hの方が山形凸部62eよりも高さが低い位置に頂点がある。この接点部62hは、第1検知端子61の平板状接点部61dの下面に接触・非接触となる接点部である。第1検知端子61側の平板状接点部61dと第2検知端子62側の接点部62hとで、第2接点S2が構成されている。
また、拡幅したV字バネ部62fの下側の前方Z1側に折り返した部分には、支点板部62gが延設されている。支点板部62gの幅は、V字バネ部62fの幅と同じである。この支点板部62gの端部62gpは、後述するように、コネクタハウジング22の検知端子収容部24の下壁24g(図15など参照)に当たって支点となることで、V字バネ部62fのバネ力をコネクタハウジング22側に伝える部分である。この支点板部62gの端部62gpは、コネクタハウジング22側の検知端子収容部24の下壁24gへの当たりをスムーズにするために山なりに湾曲している。
<嵌合検知用短絡端子60の配置>
上述のように構成された2つの検知端子、即ち、第1検知端子61と第2検知端子62は、図3に示すように、互いに平行となるように並べてコネクタハウジング22内に配置されており、外力が作用しない状態において互いに接触導通する接点部61d、62h以外は、互いに絶縁されている。
<検知端子収容部の構成>
図6は、第2コネクタ20の嵌合操作レバー50を外した状態を、コネクタ嵌合方向の後方から見た正面図、図7は、図6のM部の拡大図である。
図6および図7に示すように、上述の嵌合検知用短絡端子60を構成する第1検知端子61と第2検知端子62のペアは、第2コネクタ20のコネクタハウジング22に設けた検知端子収容部24に収容されている。検知端子収容部24は、図6に示すように、コネクタハウジング22の後面から見た右上の空間として設けられている。この位置は、第1コネクタ1の第1端子5および第2端子6に対応する位置である。
検知端子収容部24は、上壁25と下壁24gに挟まれた空間であり、内部に規制壁としてのリブ26を有している。リブ26は、規制壁として機能するものであるから、規制壁と呼ぶこともある。また、上壁25の一部も規制壁25aとしての機能を発揮する部分となっており、この部分を規制壁と呼ぶこともある。規制壁25a、26は、第1検知端子61および第2検知端子62の、第2接点S2を構成する接点部61d、62hの位置や姿勢を規制するための部分である。
<リブの構成>
図8~図17は、コネクタ装置Nの動作説明図、図16~図19は、コネクタ装置の作用効果を説明するための図である。
リブ26の形状について、図11(b)および図17(a)、(b)を参照して説明する。図11(b)および図17(a)、(b)は、検知端子収容部24をY-Z平面で切った断面図で、図17(a)と(b)は異なる位置で切った断面図である。即ち、図17(a)は、リブ26の直前で切った断面図、図17(b)は、リブ26より手前の第2検知端子62の手前で切った断面図である。
図11(b)、図17(a)、(b)に示すように、リブ26は、コネクタハウジング22に一体成形されており、検知端子収容部24の上壁25から、該上壁25に対して垂直なY-Z平面に沿って垂下されている。このリブ26は、前方Z1側から後方Z2側へ延びており、図19に示すように、検知端子収容部24の内部空間を、左側の空間と右側の空間に二分している。また、リブ26の下側には、二分した左右の空間を連通する下部空間24sが確保されている。このリブ26の下側の下部空間24sは、第2検知端子62の支点板部62gが納まる空間として確保されている。
図9、図11、図13、図15の各(a)図は、二分された空間のうち左側の空間を示し、各(b)図は二分された空間のうち右側の空間を示している。
これらの図に示すように、リブ26の左側の空間には、第2検知端子62の前側部分から山形凸部62eまでの部分が収容されている。また、リブ26の右側の空間には、第1検知端子61と、第2検知端子62の山形の接点部62hが収容されている。
第2検知端子62の支点板部62gは、リブ26の下側の下部空間26sに納まっており、リブ26の後方Z2側の先端26eは、第2検知端子62の切欠部62iに納まっている。また、第1検知端子61の前方Z1側部分と第2検知端子62の前方Z1側部分は、それぞれアンカー部61a、62aがコネクタハウジング22に固定されることによって、左右に二分された空間の前方Z1側部分の定位置にそれぞれ納まっている。
また、リブ26の上端縁と検知端子収容部24の上壁の一部25aとの間には、リブ26の上端縁を切り欠くことでスリット26aが設けられており、このスリット26aに、第1検知端子61の平板状接点部61dの左側縁部が収容されている。これにより、第1検知端子61の平板状接点部61dは、検知端子収容部24の上壁の一部25aに上面が当接すると共に、リブ26と検知端子収容部24の上壁の一部25aとの間に挟持されており、上下方向Y1、Y2に移動(矢印K1、K2方向への移動)しない(変位不可となる)よう位置規制されている。つまり、検知端子収容部24の上壁の一部25aとリブ26とが規制壁として機能することで、第1検知端子61の平板状接点部61dが、固定接点部として、コネクタハウジング22に固定的に支持されている。
また、図7に示すように、リブ26を挟んだ左右両側の空間に配置された、第2検知端子62の山形凸部62eと山形の接点部62hは、互いに干渉しないように支持されている。このリブ26は、第2検知端子62の山形の接点部62hに隣接した位置にあり、山形の接点部62hの左方X1側への移動(矢印K3方向の移動)を規制する(変位不可とする)規制壁としての機能を果たす。ただし、V字バネ部62fを始めとして、山形凸部62eや山形の接点部62hや支点板部62gのY-Z平面内での挙動は全く妨げることがないようになっている。つまり、リブ26によって、第1検知端子61の平板状接点部61dと第2検知端子62の接点部62hの接点開閉動作は何ら影響を受けることがない。
また、検知端子収容部24の上壁25には、第2検知端子62の山形凸部62eの位置に対応した四角い窓状の切欠25bが設けられており、この切欠25bから山形凸部62eが上方に突出可能となっている。この切欠25bは、図13(a)に示すように、検知端子収容部24の上壁25の上側に配された嵌合操作レバー50の回動に伴って、ロックアーム55のロック突起55aが第1コネクタ1のコネクタハウジング2のロック突起7と衝合してロックアーム55が下方に撓んだときに、ロックアーム55の下面突起55bを下側の検知端子収容部24内に臨ませるための切欠である。嵌合操作レバー50の回動操作時に、この切欠25bにロックアーム55の下面突起55bが逃げることで、ロックアーム55の撓みが可能となると共に、下面突起55bによって第2検知端子62の山形凸部62eを押し下げることが可能になる。
また、図9(a)、図11(a)、図13(a)、図15(a)に示すように、第1検知端子61がコネクタハウジング22に装着されることによって、第1検知端子61の前方Z1側の接点部61cと、検知端子収容部24の下壁24gに設けられた挟持壁24hとの間に、コネクタ嵌合に伴って第2コネクタ20の内部に第1コネクタ1側の第1端子5が進入する際の進入経路が確保されている。第1端子5は、コネクタ嵌合に伴ってこの進入経路に沿って第2コネクタ20の内部に進入した際に、第1検知端子61の接点部61cと挟持壁24hとの間に挟持された状態で、ワイピングしながら第1検知端子61の接点部61cに接触導通する。この接触導通する接点が第1接点S1である。
また、同様に、第2検知端子62の前方Z1側の接点部62cと、検知端子収容部24の下壁24gに設けられた挟持壁24hとの間に、コネクタ嵌合に伴って第2コネクタ20の内部に第1コネクタ1側の第2端子6が進入する際の進入経路が確保されている。第2端子5は、コネクタ嵌合に伴ってこの進入経路に沿って第2コネクタ20の内部に進入した際に、第2検知端子62の接点部62cと挟持壁24hとの間に挟持された状態で、ワイピングしながら第2検知端子62の接点部62cに接触導通する。この接触導通する接点が第3接点S3である。
以上の構成により、第1コネクタ1の第1端子5から第2端子6までの電気回路に、第1検知端子61と第1端子5とが接触導通することで閉となる第1接点S1と、第1検知端子61と第2検知端子62の接点部61d、62h同士が接触導通することで閉となり、第1検知端子61と第2検知端子62を電気的に連続した1つの短絡端子として機能させる第2接点S2と、第2検知端子62と第2端子6とが接触導通することで閉となる第3接点S3と、が直列に配置されることになる。
<第2接点の挙動>
第2接点S2を構成する第1検知端子61の平板状接点部61dと第2検知端子62の接点部62hは、互いに、コネクタ嵌合前段階においては、第2検知端子62のバネ力により接触状態となるように設けられている。また、コネクタ嵌合途中段階においては、嵌合操作レバー50により強制的に非接触状態とされ、最後のコネクタ嵌合完了段階においては、再び第2検知端子62のバネ力により接触状態に復帰するように構成されている。
<コネクタ嵌合動作>
次にコネクタ嵌合時の各部の動きについて説明する。
図8および図9は、第1コネクタ1に第2コネクタ20を嵌合し始めた段階の状態を示す図、図10および図11は、嵌合途中の段階の状態を示す図、図12および図13は完全嵌合直前の段階の状態を示す図、図14および図15は、完全嵌合を達成した段階の状態を示す図である。
まず、図8および図9に示すように、嵌合操作レバー50を嵌合前初期位置に位置させた状態で、第1コネクタ1の相手コネクタ嵌合口3に第2コネクタ20を挿入すると、最初に、第2コネクタ20の嵌合操作レバー50の係合部(図示略)が第1コネクタ1側の係合部(相手コネクタ嵌合口3の天井壁などにあり図示略)に係合する。
その状態で、嵌合操作レバー50を嵌合前初期位置から嵌合達成位置(第1コネクタ1と第2コネクタ20が嵌合完了したときのレバー位置)に向けて回動操作すると、嵌合操作レバー50のテコ作用による小さな力で、第2コネクタ20が第1コネクタ1に嵌合し始める。このとき、嵌合操作レバー50は矢印Q1方向に移動し、第2コネクタ20は第1コネクタ1に対し相対的に矢印T1方向に移動し、第1コネクタ1は第2コネクタ20に対し相対的に矢印T2方向に移動する。
嵌合をし始めた段階では、図9(a)に示すように、嵌合操作レバー50の底壁51はまだ第2検知端子62の山形凸部62eを押圧し始めていない。したがって、第2検知端子62と第1検知端子61とが、第2接点S2が閉じることによって互いに接触導通している。つまり、第2検知端子62の接点部62hが、第2検知端子62のバネ力によって、第1検知端子61の平板状接点部61dに接触導通している。この段階では、図9に示すように、第1コネクタ1側の第1端子5および第2端子は、第1検知端子61および第2検知端子62の各接点部61c、62cに接触導通していない(第1接点S1および第3接点S3が共に開)。したがって、第1端子5と第2端子6の間は短絡されていない(互いに導通していない)。
次に嵌合操作レバー50をさらに回動操作すると、図11に示すように、第1コネクタ1に対する第2コネクタ20の嵌合がさらに進み、矢印Q1方向に進む嵌合操作レバー50の底壁51が第2検知端子62の山形凸部62eに当たることで、山形凸部62eを押し下げる(矢印P1の動き)。これにより、V字バネ部62fや接点部62hや支点板部62gなども一緒にバネ(アーム板部62dから後方Z2側の部分全体)を撓ませながら押し下げられる。そして、接点部62hが押し下げられる(矢印P2の動き)ことで、第1検知端子61の平板状接点部61dから第2検知端子62の接点部62hが離れ、第2接点S2が開く。
この段階では、第1コネクタ1の第1端子5および第2端子6が、コネクタ1、20の矢印T1、T2の動きによって、フロントマスク80の端子挿入孔81を通して第2コネクタ20の内部に進入し、第1端子5の先端が第1検知端子61の接点部61cに接触導通する(第1接点S1が閉じる)。同時に、第2端子6の先端が第2検知端子62の接点部62cに接触導通する(第3接点S3が閉じる)。しかし、前述したように第2接点S2が開いているので、第1端子5と第2端子6の間は短絡しない。
さらに嵌合操作レバー50を回動操作すると、図13に示すように、第1コネクタ1と第2コネクタ20のコネクタハウジング2、22同士の嵌合が更に進み、第1コネクタ1側の第1端子5および第2端子6がワイピングしながら第2コネクタ20の内奥部に進む。つまり、第1接点S1と第3接点S3が閉じたまま維持される。また、嵌合操作レバー50の矢印Q1方向の動きにより、嵌合操作レバー50のロックアーム55のロック突起55aが第1コネクタ1のコネクタハウジング2のロック突起7に当たり、ロックアーム55が下方に撓ませられる。その際、ロックアーム55の下面突起55bは、嵌合操作レバー50の底壁51の切欠51aと検知端子収容部24の上壁25の切欠25bとを通して、第2検知端子62の山形凸部62eに当たり、これを押し下げ続ける(矢印P3の動き)。これにより、第2接点S2が開き続ける。したがって、第1端子5と第2端子6の間の電気回路は開いたままとなる。
さらに嵌合操作レバー50を回動操作すると、図15に示すように、第1コネクタ1と第2コネクタ20のコネクタハウジング2、22同士の嵌合が完了する。同時に、嵌合操作レバー50のロックアーム55のロック突起55aが、第1コネクタ1のコネクタハウジング2のロック突起7を乗り越えて撓み復帰し、ロック突起7、55a同士の係合により、第1コネクタ1と第2コネクタ20が嵌合完了状態でロックされる。
このとき、ロックアーム55の撓み復帰動作により、第2検知端子62の山形凸部62eに対する押圧が解除されることで、第2検知端子62のバネの撓み変形が解放される(矢印P4の動き)。それに伴い、第2検知端子62の接点部62hが初期位置に復帰して第1検知端子61の平板状接点部61dに接触導通し(矢印P5の動き)、第2接点S2が閉じる。これにより、第1接点S1、第2接点S2、第3接点S3が全て閉じることで、第1端子5と第2端子6が短絡状態になり、正規嵌合状態であることが電気的に検知される。
図16~図19は、実施形態のコネクタ装置Nの作用効果を説明するための図である。
このように嵌合操作されるコネクタ装置Nでは、第1検知端子61および第2検知端子62の各接点部61d、62hが規制壁(上壁の一部25a、リブ26)によって位置規制されている。したがって、振動や衝撃などの外力を受けた際にも、接点部61d、62h同士の接触・非接触が安定して行われ、第2接点S2の開閉動作が安定し、信頼性のある嵌合検知ができる。
例えば、図17に示すように、第1検知端子61の平板状接点部61dは、リブ26と上壁の一部25aで挟まれることにより、上下方向の変形が規制される。したがって、安定した固定接点としての機能を確保することができる。また、図19に示すように、リブ26は、第2検知端子62の接点部62hの左方X1側への移動を規制している。したがって、第1検知端子61の平板状接点部61dとの位置関係が安定し、接点部61d、62h同士の接触・非接触が安定して、嵌合検知の信頼性が増す。
また、第2検知端子62の支点板部62gの端部62gpは、図17に示すように、検知端子収容部24の下壁24gに当接することで、上向きの安定した大きな反発力を第2検知端子62に与える。したがって、V字バネ部62fやアーム板部62dの撓み反発力を有効に接点部62hに伝えることができ、車両搭載状態において、接点部61d、62h間に安定した接触荷重を与えることができる。したがって、嵌合完了段階での嵌合検知の信頼性を高めることができる。
なお、図20に示す変形例のように、第2検知端子62のV字バネ部62fに、切欠部62iからさらに切り込んだ切欠部62jを設け、その切欠部62jにリブ26の先端26eを延長して嵌め込むようにすれば、第2検知端子62の接点部62hの動きを左右両方向に規制することができる(矢印K3、K4方向の動きの規制)。したがって、第2接点S2の動作安定性をさらに高めることができる。
ここで、上述した本発明の実施形態に係るコネクタ装置の特徴をそれぞれ以下[1]~[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 互いに嵌合する第1コネクタ(1)および第2コネクタ(20)と、
前記第1コネクタ(1)に設けられ、前記第1コネクタ(1)と第2コネクタ(20)の嵌合が進むに従い、第2コネクタ(20)に進入する第1端子(5)および第2端子(6)と、
前記第2コネクタ(20)に設けられ、嵌合前初期位置から嵌合達成時位置に向けて操作されることで、前記第1コネクタ(1)に対して前記第2コネクタ(20)を嵌合させる嵌合操作レバー(50)と、
前記第2コネクタ(20)に設けられ、前記第1コネクタ(1)と第2コネクタ(20)の嵌合が完了したとき、前記第2コネクタ(20)に進入した第1端子(5)および第2端子(6)と接触導通して、第1端子(5)と第2端子(6)とを短絡させる嵌合検知用短絡端子(60)と、
を備え、
前記嵌合検知用短絡端子(60)は、第1検知端子(61)と第2検知端子(62)により構成され、
前記第1端子(5)と第2端子(6)との間の電気回路には、
前記第1検知端子(61)と前記第1端子(5)とが接触導通することで閉となる第1接点(S1)と、
前記第1検知端子(61)と前記第2検知端子(62)の接点部(61d、62h)同士が接触導通することで閉となり、第1検知端子(61)と第2検知端子(62)を電気的に連続した1つの短絡端子として機能させる第2接点(S2)と、
前記第2検知端子(62)と前記第2端子(6)とが接触導通することで閉となる第3接点(S3)と、が直列に配置され、
前記第1検知端子(61)の接点部(61d)と前記第2検知端子(62)の接点部(62h)とは、コネクタ嵌合途中段階においては前記嵌合操作レバー(50)により非接触状態とされ、コネクタ嵌合完了段階においてはバネ力により接触状態に復帰するように設けられ、
前記第2コネクタ(20)のコネクタハウジング(22)には、前記第1検知端子(61)および第2検知端子(62)を収容する検知端子収容部(24)が設けられ、
当該検知端子収容部(24)に、前記第1検知端子(61)の接点部(61d)と前記第2検知端子(62)の接点部(62h)の接点開閉動作を許容する状態で互いの位置を規制する規制壁(25a、26)が設けられている、
コネクタ装置(N)。
上記[1]の構成のコネクタ装置(N)によれば、第2コネクタ(20)のコネクタハウジング(22)の検知端子収容部(24)に設けた規制壁(25a、26)によって、第1検知端子(61)の接点部(61d)と第2検知端子(62)の接点部(62h)の位置関係や姿勢の安定を図ることができる。したがって、車両搭載時に振動や衝撃などの外力を受けた際にも、両接点部(61d、62h)の接触および非接触の安定化を図ることができ、誤検知の可能性を払拭して、嵌合検知の信頼性を高めることができる。
[2] 前記第1検知端子(61)の接点部(61d)が、固定接点部として、変位不可となるように前記規制壁(25a、26)で支持され、
前記第2検知端子(62)の接点部(62h)が、可動接点部として、前記固定接点部(61d)に対して接近離間方向に変位可能且つ接近離間方向と直交する方向に変位不可となるように前記規制壁(26)で支持されている、
上記[1]に記載のコネクタ装置。
上記[2]の構成のコネクタ装置(N)によれば、第2接点(S2)を構成する一方の接点部(61d)を固定接点部としてコネクタハウジングにより固定的に支持するので、より安定した接点動作を行わせることができる。
[3] 前記第2検知端子(62)は、前記第2コネクタ(20)のコネクタハウジング(22)に固定されたアンカー部(62a)から延びる帯状のバネ板部(62d)を有しており、
前記バネ板部(62d)の自由端には、V字型に屈曲したV字バネ部(62f)が設けられ、
前記V字バネ部(62f)を挟んだ一方側に、前記検知端子収容部(24)の内壁部(24g)に当接してV字バネ部(62f)の撓み反力を前記内壁部(24g)に伝える支点部(62gp)が設けられる共に、他方側に、前記V字バネ部(62f)の撓み反力を前記固定接点部(61d)に押圧力として伝える前記可動接点部(62h)が設けられている、
上記[2]に記載のコネクタ装置(N)。
上記[3]の構成のコネクタ装置(N)によれば、第2検知端子(62)のV字バネ部(62f)の撓み反力を有効に固定接点部としての第1検知端子(61)の接点部(61d)に伝えることができる。したがって、第2接点(S2)の接点部(61d、62h)間の接触荷重を大きくすることができ、嵌合検知の信頼性をより高めることができる。
[4] 前記第2コネクタ(20)の嵌合操作レバー(50)に、前記第1コネクタ(1)と第2コネクタ(20)とが嵌合完了した段階で、前記第1コネクタ(1)のコネクタハウジング(2)の被係合部(7)に係合して、前記第1コネクタ(1)と第2コネクタ(20)の嵌合状態をロックするロックアーム(55)が設けられている、
上記[1]に記載のコネクタ装置(N)。
上記[4]の構成のコネクタ装置(N)によれば、第1コネクタ(1)と第2コネクタ(20)を完全嵌合状態でロックすることができるので、嵌合検知の信頼性を高めることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
N コネクタ装置
1 第1コネクタ
2 コネクタハウジング
3 相手コネクタ嵌合口
5 第1端子
6 第2端子
20 第2コネクタ
22 コネクタハウジング
24 検知端子収容部
24g 下壁
25 上壁
25a 上壁の一部(規制壁)
26 リブ(規制壁)
26a スリット
50 嵌合操作レバー
55 ロックアーム
60 嵌合検知用短絡端子
61 第1検知端子
61c 接点部
61d 平板状接点部
62 第2検知端子
62a アンカー部
62b U字バネ部
62c 接点部
62d アーム板部
62e 山形凸部
62f V字バネ部
62g 支点板部
62h 接点部
62i 切欠部
62j 第2切欠部
S1 第1接点
S2 第2接点
S3 第3接点

Claims (4)

  1. 互いに嵌合する第1コネクタおよび第2コネクタと、
    前記第1コネクタに設けられ、前記第1コネクタと第2コネクタの嵌合が進むに従い、第2コネクタに進入する第1端子および第2端子と、
    前記第2コネクタに設けられ、嵌合前初期位置から嵌合達成時位置に向けて操作されることで、前記第1コネクタに対して前記第2コネクタを嵌合させる嵌合操作レバーと、
    前記第2コネクタに設けられ、前記第1コネクタと第2コネクタの嵌合が完了したとき、前記第2コネクタに進入した第1端子および第2端子と接触導通して、第1端子と第2端子とを短絡させる嵌合検知用短絡端子と、
    を備え、
    前記嵌合検知用短絡端子は、第1検知端子と第2検知端子により構成され、
    前記第1端子と第2端子との間の電気回路には、
    前記第1検知端子と前記第1端子とが接触導通することで閉となる第1接点と、
    前記第1検知端子と前記第2検知端子の接点部同士が接触導通することで閉となり、第1検知端子と第2検知端子を電気的に連続した1つの短絡端子として機能させる第2接点と、
    前記第2検知端子と前記第2端子とが接触導通することで閉となる第3接点と、が直列に配置され、
    前記第1検知端子の接点部と前記第2検知端子の接点部とは、コネクタ嵌合途中段階においては前記嵌合操作レバーにより非接触状態とされ、コネクタ嵌合完了段階においてはバネ力により接触状態に復帰するように設けられ、
    前記第2コネクタのコネクタハウジングには、第1検知端子および第2検知端子を収容する検知端子収容部が設けられ、
    当該検知端子収容部に、前記第1検知端子の接点部と前記第2検知端子の接点部の接点開閉動作を許容する状態で互いの位置を規制する規制壁が設けられている、
    コネクタ装置。
  2. 前記第1検知端子の接点部が、固定接点部として、変位不可となるように前記規制壁で支持され、
    前記第2検知端子の接点部が、可動接点部として、前記固定接点部に対して接近離間方向に変位可能且つ接近離間方向と直交する方向に変位不可となるように前記規制壁で支持されている、
    請求項1に記載のコネクタ装置。
  3. 前記第2検知端子は、前記第2コネクタのコネクタハウジングに固定されたアンカー部から延びる帯状のバネ板部を有しており、
    前記バネ板部の自由端には、V字型に屈曲したV字バネ部が設けられ、
    前記V字バネ部を挟んだ一方側に、前記検知端子収容部の内壁部に当接してV字バネ部の撓み反力を前記内壁部に伝える支点部が設けられる共に、他方側に、前記V字バネ部の撓み反力を前記固定接点部に押圧力として伝える前記可動接点部が設けられている、
    請求項2に記載のコネクタ装置。
  4. 前記第2コネクタの嵌合操作レバーに、前記第1コネクタと第2コネクタとが嵌合完了した段階で、前記第1コネクタのコネクタハウジングの被係合部に係合して、前記第1コネクタと第2コネクタの嵌合状態をロックするロックアームが設けられている、
    請求項1に記載のコネクタ装置。
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