JP2953740B2 - コネクタの嵌合確認方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、自動車、建設機械、物流機械などの種々の
機械の電装品や電気機器等の組み立て等において、複数
のコードを接続するのに用いられるコネクタの半嵌合を
防止するためにコネクタのオス型とメス型とが確実に嵌
合されたことを確認するためのコネクタの嵌合確認方法
および装置に関する。

＜従来技術＞ 自動車、建設機械、物流機械などの種々の機械の電装
品や電気機器等（以下、単に電装品という）には、多数
のコードを接続するために数多くのコネクタが用いられ
ている。

これらの電装品は、上述の機械の組立工程の種々の段
階において適切に組み込まれている。

この電装品には多数のコードが接続されるが、上記機
械の組立および上記電装品の取付を容易にするため、ま
た、多数のコードの接続を容易かつ正確にかつ迅速に行
うため、接続すべきコードを直接接続せず、予めこれら
のコードを複数本まとめ１組のオス型およびメス型のコ
ネクタにそれぞれ別々に接続しておき、組立後あるいは
取付後、それぞれ対応するオス型およびメス型のコネク
タを接続している。

ところで、このようなコネクタ50は、第４図に示すよ
うに基本的に、多数のピン52が植設され、各ピン52はコ
ード54に接続され、各ピン52およびコード54は本体56に
堅固に支持されているオス型50aと、前記ピン52が挿入
される位置に内部に金属板58を有する多数の受け口60が
設けられ、この金属板58はコード62に接続され、この金
属板58およびコード62は本体64に堅固に支持されている
メス型50bからなる。

さらに、第４図に示すように、オス型50aとメス型50b
の接続を確実にし、コード54,62やコネクタ50が振動し
て、互いに抜けて、電気的接続が切れるのを防止するた
めに、コネクタ50にはコネクタロック66が設けられてい
る。このようなコネクタロック66は、コネクタ50のオス
型50aとメス型50bの一方、例えばオス型50aに設けられ
た爪68とメス型50bに設けられ、弾性的に変形可能な部
材70で形成される孔部72などからなり、一方の爪68が他
方の孔部72に挿入される時には孔部72を形成する部材70
が弾性変形し、嵌合した時に元の状態に復帰し、コネク
タ50が振動しても爪68が孔部72から抜け落ちるのを防止
している。嵌合されたコネクタ50を外す時には前記部材
70を指などで強く押して変形させ、爪68を孔部72から外
す必要がある。

ところで、コネクタ50を完全に嵌合すると、爪68が孔
部72に嵌合してコネクタロック66がかかった際に各コネ
クタロック66特有の嵌合音を発生する。

従って、自動車等の組立工程において、多数のコネク
タを嵌合する際に、作業者は完全に嵌合されたことを目
視し、嵌合音を聞き、あるいは手先でコネクタロックが
かかったことを確認しつつ作業を行っている。しかし、
自動車に使用されるコネクタは多種かつ多数であり、ま
た、目視できないところにあるコネクタもあるため、多
数のコネクタの中には接続されていないコネクタあるい
は完全に嵌合していないコネクタが生じる。

このため、作業後導通テストを行って電気的接続がな
されていないコネクタを選び出し、そのコネクタを完全
に接続している。

ところが、完全に嵌合していないコネクタ50の中には
接続時にはピン52は受け口60に挿入され電気的に接続さ
れ導通はあるがコネクタロック66がかかっていない半嵌
合の状態のコネクタが存在する。

自動車組立工程において、半分嵌合しているコネクタ
があっても、電気的にはチェックされないため、半嵌合
のまま上市され、ドライバーが路上を走行している間に
振動により半嵌合のコネクタが抜け落ち、様々な電気系
統が断線し、表示灯やライトなどが消えたり、様々な制
御系に異常が生じたりして、運転に支障を来たし、さら
には走行が停止するなどの問題が発生する恐れがあり、
これらが、事故に継ながるという問題もある。

このため、自動車業界においてはコネクタの半嵌合が
大きな問題となっている。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上述のコネクタの半嵌合を防止するためイナーシャロ
ック（Innertia Lock）を用いてコネクタの嵌合を行っ
ているが、作業者の手がいたくなるなど作業者の負担が
大きという問題がある。

また、コネクタの１極だけ例えば、ロック部などに短
いチェック用のプローブを設け、コネクタの接続作業後
導通をチェックする方法が提案され、小規模に行われて
いるが、大変なコストアップと手間のアップとなる。

この方法を自動車１台のコネクタすべてに適用し、１
極を導通チェック用にシリーズに接続した場合、余分に
必要なワイヤコードが長大なもの、例えば数kmほどにも
なり大変なコストアップになるばかりか、仮に全コネク
タの接続作業後に導通チェックして半嵌合コネクタがあ
ることがわかっても、どのコネクタが半嵌合であるのか
特定できないという問題もある。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、コ
ネクタの半嵌合を防止するためにコネクタが完全に嵌合
し、コネクタロックがかかったことを作業者が従来の作
業を変更することなく、作業者の負担を増加させずに容
易かつ迅速に確認することができるコネクタの嵌合確認
方法および装置を提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、
それぞれオス型とメス型よりなる少なくとも１組のコネ
クタを互いに嵌合する際に、前記コネクタが正しく嵌合
されたことを確認するコネクタの嵌合確認方法におい
て、 前記コネクタの嵌合時に発生する嵌合音を検出して電
気信号に変換することと、前記各コネクタの嵌合音を予
め周波数解析して音紋を作成することと、前記コネクタ
の嵌合音と前記音紋とを対比し一致を判別することと、
該判別により完全嵌合を作業者に通知することとよりな
ることを特徴とするコネクタの嵌合確認方法を提供する
ことである。

本発明の第２の態様は、それぞれオス型とメス型より
なる少なくとも１組のコネクタを作業者が互いに嵌合す
る際に、前記コネクタが正しく嵌合されたことを確認す
るコネクタの嵌合確認装置において、 前記作業者の手首近傍に配置され、前記コネクタの嵌
合音を検知して電気信号に変換する検知手段と、前記各
コネクタの嵌合時に発する嵌合音を周波数解析して前記
各コネクタの嵌合音の音紋を作成する周波数解析器と、
該周波数解析器による前記音紋に対応する前記検知手段
で検出した前記コネクタの嵌合音を対比判別する判別手
段と、該判別手段の一致判別に基づき前記作業者に完全
嵌合確認信号を発生する手段とを備えることを特徴とす
るコネクタの嵌合確認装置を提供することである。

＜実施態様＞ 以下に、本発明に係るコネクタの嵌合確認方法および
装置を添付の図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、本発明のコネクタの嵌合確認方法を実施す
るための装置の構成を示すブロック図である。

同図に示すように本発明のコネクタの嵌合確認方法を
実施するコネクタの嵌合確認装置10は、基本的に嵌合さ
れるコネクタ50の近傍に配置され、少なくともコネクタ
50の嵌合音すなわちコネクタ50のオス型50aとメス型50b
とが嵌合される時にコネクタロック部66に発生するロッ
ク音を含むコネクタ50近傍の音場を検知し、電気信号Sa
に変換する検知手段12と、この検知手段12により検知さ
れた電気信号Saを増幅する増幅器14と、増幅器14で増幅
された電気信号Sbを周波数解析してコネクタ嵌合音の音
紋として得る周波数解析器16と、周波数解析器16により
音紋として得られたコネクタ嵌合音の解析信号Ｓを受け
て、増幅器14から入力される電気信号Sbがコネクタの嵌
合音を音紋として認識してコネクタの嵌合音であるかど
うかを判別する判別手段18と、判別手段18によってコネ
クタの嵌合音であると判別された場合にはその旨の信号
Scを受けて所定の確認音を発する音発生手段20とからな
る。

本発明に用いられる検知手段12は、少なくともコネク
タの嵌合音を検知し、電気信号として得ることができる
音センサであれば、どのようなものでもよい。例えば、
音センサとしては、代表的にマイクロフォン、コンデン
サマイクロフォン、マグネトマイクロフォンなどが挙げ
られる。検知手段12は、嵌合されるコネクタ50の近傍に
配置される必要があるので、コネクタ50を嵌合する作業
者の手（作業を行う手）、手首、腕あるいは着衣の袖や
袖口に取り付けるのが好ましい。従って、音センサとし
ては小型で軽く、あるいは薄くかつ高感度であるのが好
ましい。

このような音センサを少なくとも作業者のコネクタの
嵌合作業を行う側の手、手首または腕に取り付けるに
は、第2a図に示すように音センサ22を板状の支持台24に
取り付け、支持台24に連結されたバンド26などの取付手
段を用いて作業者の手28に嵌めるようにすると作業者に
違和感を与えないので好ましい。音センサ22によって検
知された信号はリード線30によって後述する音認識装置
などに接続するのが好ましい。ここでは音センサ22を支
持台24を介してバンド26に取り付けているが、音センサ
22を直接バンド26に取り付けてもよい。

また、第2b図に示すように、音センサ22を作業者の着
衣の袖32にピン34などを用いて取り付けるようにしても
よい。この場合に音センサ22にピン34を取り付ける必要
があるが、図のように直接取付けてもよいが支持台を介
して取り付けるように構成してもよい。また音センサ22
からのリード線30は、着衣の袖32に沿って縫い付けてお
くと、作業の邪魔にならないので好ましい。また、音セ
ンサ22も袖32の袖口に縫い込んでおいてもよい。

増幅器14は、音センサ22などの検知手段12の検知信号
Saを増幅するためのもので、従来公知のものを用いれば
よい。また、増幅器14は検知手段12の検知信号Saの出力
が大きい場合には必ずしも用いる必要はない。

周波数解析器16は、得られたコネクタ嵌合音を周波数
解析するもので、特に制限はなく、従来公知のものを用
いることができ、解析結果を音紋として出力させておく
ことができる。多種多様の多数のコネクタから発生する
嵌合音（ロック音）は、通常多種多様であるので、予め
必要なコネクタの嵌合音を周波数解析してコネクタの種
類別に音紋を作成しておくのがよい。１つのコネクタの
嵌合音の周波数解析結果の一例を第３図に示す。通常、
自動車の組立ラインにおいて嵌合されるコネクタの種類
は決まっているので、予め音紋を作成しておくことによ
り、コネクタの嵌合作業毎に周波数解析を行う必要がな
いので好ましい。

判別手段18は、入力される電気信号Sb、すなわち検知
された音が予め周波数解析器16によって作成されている
音紋に該当することを判別して、コネクタの嵌合音であ
ることを確認しかつ確認して確認信号Scとして選び出す
ものであって、CPUとROM、RAMなどの記憶回路から構成
してもよいし、音認識回路として構成してもよい。この
音認識回路は、入力音信号が予め設定された音紋に該当
する時だけ確認信号Scを出力できるように多くのAND回
路から構成されるものであるのが好ましい。

もちろん、判別手段18は、多くの音信号の中からコネ
クタの嵌合音を選び出すことができるものであれば、特
に制限的ではなく、上述の多くのAND回路から構成され
る音認識回路に限定されず、専用ICを用いて形成しても
よいし、どのようなものであってもよい。

音発生手段20は、判別手段18からの確認信号Scが入力
された時、確認音として、所定の音、例えば、作業者が
容易に確認することができ、確認音を聞き漏らすことの
ない特異な音を発生させるものである。本発明において
用いられる音発生手段20としてはこのような確認音を発
生できれば特に制限的ではないが、例えば、確認音とし
て周波数2KHz程度、音の強さ40〜50dB程度の音を発生す
る音発生器などを用いることができる。このような音発
生器としては、特に制限的ではなく例えば、代表的に従
来より公知のブザー、ベル、電子音発生器、振動板、ス
ピーカ、イヤホン、ヘッドホン、警報器などを挙げるこ
とができる。

本発明に係るコネクタの嵌合確認方法を実施する際に
は、予め使用されるコネクタまたは使用されるすべての
種類のコネクタの嵌合音を予め周波数解析器16で解析し
てコネクタの種別毎に音紋を作成しておき、これらの音
紋を判別手段18に与えておく、例えば判別手段18を構成
する音認識回路の設定値、論理構成を前記音紋に合わ
せ、あるいは前記音紋をROMやRAMなどの記憶装置に記憶
させておく。

次に作業者は、音センサ22などの検知手段12をコネク
タの嵌合作業する側の手、手首、着衣の袖などに取り付
けて作業する。ここで本方法では検知手段12が作業中の
音を拾い、作業者のポケットなどに入れられた回路内の
増幅器14により必要に応じ増幅し、判別手段18の音認識
回路またはCPUにより予め作成された音紋に該当するか
どうかを判別して、コネクタの嵌合音であると認識確認
された場合のみブサーなどの音発生手段20から確認音を
発生させ、作業者にコネクタの嵌合の確認をさせるもの
である。

ところで、本発明のコネクタの嵌合確認装置として
は、作業者の作業を円滑に行わしめるために、周波数解
析器16による音紋作成は各コネクタについて予め実施
し、音センサ22は作業者の手、手首、着衣の袖等に取り
付け、増幅器14と判別手段18からなる音認識回路および
ブザーなどの音発生手段20を１つのケースに組み込み作
業者の着衣のポケットなどに入れ、音センサ22と前記ケ
ースをリード線で結ぶように構成してもよい。

また、作業環境や作業者に応じて、上述の構成を変更
してもよい。例えば、音発生器としてヘッドホンやイヤ
ホンを使う場合には、増幅器と音認識回路のみを１つの
ケースに納めて、ポケットに入れ、音センサ、回路およ
び音発生器の３つのユニットからなり、その間をリード
線で接続する構成とすることもできる。また、逆に、音
センサ、増幅器、音認識回路および音発生器を１つのユ
ニットとして１つのケースに納め、作業者の手、手首、
腕あるいは着衣の袖や袖口に取り付けるようにしてもよ
い。

上述の例では周波数解析器16は、作業者が身に付ける
嵌合確認装置には組み込まれていないが、小型軽量の周
波数解析器あるいは予め周波数解析が行えない場合など
は周波数解析器を組み込んでよいことは勿論である。

本発明のコネクタの嵌合確認方法および装置は基本的
に以上のように構成されるが、本発明は、上述した従来
のコネクタを用い、その嵌合音を周波数分析しかつ判別
確認するものに限定されず、嵌合確認の確実化、効率化
および迅速化を促進するため、従来のコネクタから充分
に嵌合した時にロック音が発生するようにコネクタロッ
クを変えたコネクタを用いてもよいし、使用するコネク
タを特に積極的に全嵌合した時にロック音が発生するよ
うにしてもよい。

また、本発明のコネクタの嵌合確認装置は、周波数解
析器を除いて、他の構成要素は、積極的に作業者の身体
または着衣に取り付けるのが好ましいが、嵌合確認の正
確さを期するために前述の確認音による確認の他、作業
現場に配置されたディスプレイ装置、CRT等を用いた目
視による確認を併用してもよい。

以上本発明に係るコネクタの嵌合確認方法および装置
について好適実施例を挙げて説明したが、本発明はこれ
に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能なこと
は勿論である。

＜発明の効果＞ 以上詳述したように、本発明のコネクタの嵌合確認方
法および装置によれば、作業者の負担を増すことなく、
従来の作業工程を変更することなく、コネクタを変更す
ることなく、コネクタが完全に嵌合したことを容易に作
業者が確認することができるので、コネクタの半嵌合を
防止し、大幅に低下させることができる。

また、本発明によれば、イナーシャロックを行わなく
ても、全コネクタ嵌合後短いプローブと長大なワイヤに
よる導通チェックを行わなくても、半嵌合を防止でき
る。

また、本発明によれば、コネクタの嵌合時に発生する
音の音色や強さを変更することにより、半嵌合の防止を
さらに容易かつ確実なものにすることができる。

また、本発明によれば、暗騒音が大きい作業現場での
作業であっても、コネクタの嵌合確認の精度が低下しな
いので、作業者の作業効率を低下させないし、作業者の
負担を増加させることがない。

従って、本発明の方法および装置は、自動車組立ライ
ン等に好適に適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のコネクタの嵌合確認方法を実施する
装置の一実施例のブロック図である。 第2a図および第2b図は、それぞれ、本発明のコネクタの
嵌合確認装置の音センサの取付状態を示す模式図であ
る。 第３図は、本発明において行われたコネクタの嵌合音の
周波数分析結果を示すグラフである。 第４図は、コネクタの一実施例の概略断面図である。 符号の説明 10……コネクタの嵌合確認装置、 12……検知手段、 14……増幅器、 16……周波数解析器、 18……判別手段、 20……音発生手段、 22……音センサ、 24……支持台、 26……バンド、 28……手首、 30……リード線、 32……袖口、 34……ピン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれオス型とメス型よりなる少なくと
   も１組のコネクタを互いに嵌合する際に、前記コネクタ
   が正しく嵌合されたことを確認するコネクタの嵌合確認
   方法において、 前記コネクタの嵌合時に発生する嵌合音を検出して電気
   信号に変換することと、前記各コネクタの嵌合音を予め
   周波数解析して音紋を作成することと、前記コネクタの
   嵌合音と前記音紋とを対比し一致を判別することと、該
   判別により完全嵌合を作業者に通知することとよりなる
   ことを特徴とするコネクタの嵌合確認方法。
2. 【請求項２】それぞれオス型とメス型よりなる少なくと
   も１組のコネクタを作業者が互いに嵌合する際に、前記
   コネクタが正しく嵌合されたことを確認するコネクタの
   嵌合確認装置において、 前記作業者の手首近傍に配置され、前記コネクタの嵌合
   音を検知して電気信号に変換する検知手段と、前記各コ
   ネクタの嵌合時に発する嵌合音を周波数解析して前記各
   コネクタの嵌合音の音紋を作成する周波数解析器と、該
   周波数解析器による前記音紋に対応する前記検知手段で
   検出した前記コネクタの嵌合音を対比判別する判別手段
   と、該判別手段の一致判別に基づき前記作業者に完全嵌
   合確認信号を発生する手段とを備えることを特徴とする
   コネクタの嵌合確認装置。