JP4133991B2 - Connector connection error detection device - Google Patents
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本発明は、コネクタの接続異常を防止するためのコネクタ接続異常検出装置に関する。 The present invention relates to a connector connection abnormality detection apparatus for preventing connector connection abnormality.
雄端子と雌端子を備えたコネクタの接続異常を防止するための技術としては、例えば、特許文献1に開示されるような不完全結合検知機構や特許文献2に開示されるような電源投入方法が公知である。
As a technique for preventing an abnormal connection of a connector including a male terminal and a female terminal, for example, an incomplete coupling detection mechanism as disclosed in
特許文献1の不完全結合検知機構は、雄端子と雌端子との間に定常的に微弱電流を流しておき、雄端子と雌端子との間の導通の有無をセンサで確認することによってコネクタの接続異常を検知するようにしたものである。
このような構成を適用した場合、仮に、雄端子と雌端子の機械的な嵌合が不十分であって両者が離脱する寸前の状態であっても、雄端子と雌端子とが僅かにでも接触して電気的な接続が確保されていれば、接続状態は正常なものとして判定されてしまう。従って、出荷後の装置に作用する振動等によって導通不良等の障害を生じることを防止するのが難しい。
In the incomplete coupling detection mechanism of
When such a configuration is applied, even if the male terminal and the female terminal are slightly in the state where mechanical connection between the male terminal and the female terminal is insufficient and both of them are about to be detached, If an electrical connection is ensured by contact, the connection state is determined to be normal. Therefore, it is difficult to prevent a failure such as poor conduction due to vibration or the like acting on the device after shipment.
また、特許文献2の電源投入方法は、コネクタを介して装着される電気的な構成要素に短絡用の接続端子を設けると共に、これらの端子を接続する装置側の端子に各構成要素毎に固有の抵抗値を有する抵抗を併設してループ状に接続し、電源投入時に此のループに電流を流して構成要素の装着状態の適不適を検知し、更には、このループの総合的な抵抗に基いて電気的な接続異常を生じている構成要素を特定するようにしたものである。
しかし、短絡用の接続端子と装置側の端子とが僅かにでも接触して電気的な接続が確保されていれば各構成要素に対応する抵抗は短絡されてしまうので、前述した不完全結合検知機構の場合と同様、出荷後の装置に作用する振動等によって導通不良等の障害を生じることを防止するのが難しいといった問題が残る。
In addition, the power-on method disclosed in
However, if the connection terminal for short circuit and the terminal on the device side are in contact with each other and electrical connection is ensured, the resistance corresponding to each component is short-circuited. As in the case of the mechanism, there remains a problem that it is difficult to prevent a failure such as poor conduction due to vibration or the like acting on the device after shipment.
そこで、本発明の課題は、前記従来技術の不都合を改善し、コネクタの半挿し等の機械的な嵌合状態の異常を含めて雄端子と雌端子との間の接続異常を検知することのできるコネクタ接続異常検出装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to improve the inconvenience of the prior art and to detect an abnormal connection between a male terminal and a female terminal including an abnormal mechanical fitting state such as a half-insertion of a connector. An object of the present invention is to provide a connector connection abnormality detection device that can be used.
本発明のコネクタ接続異常検出装置は、前記課題を達成するため、雄端子と雌端子との嵌合が完全な状態にあるときに前記雄端子と前記雌端子との間の電気抵抗が最小となる一方、前記雄端子と前記雌端子との嵌合が不完全な状態で維持されると、前記雄端子と前記雌端子との間の電気抵抗が、前記最小の電気抵抗よりも大きくなるように、少なくとも、前記雄端子における前記雌端子との摺接面もしくは前記雌端子における前記雄端子との摺接面の材質を、前記雄端子と前記雌端子との間の相対的な挿抜方向において差別化すると共に、
前記雄端子と前記雌端子との挿抜過程を通じて前記雌端子と定常的な接触状態を維持する補助端子を前記雄端子の側に設け、該補助端子の基端部にプル・ダウン抵抗を接続し、前記雄端子に直流電圧を印加した際に前記プル・ダウン抵抗から出力される出力電圧の値に基いて、少なくとも、前記雄端子と前記雌端子との嵌合が完全な状態にあるのか不完全な状態にあるのかを検知する監視回路を設けたことを特徴とした構成を有する。
In order to achieve the above object, the connector connection abnormality detection device of the present invention has a minimum electrical resistance between the male terminal and the female terminal when the fitting between the male terminal and the female terminal is in a complete state. On the other hand, when the fitting between the male terminal and the female terminal is maintained in an incomplete state, the electrical resistance between the male terminal and the female terminal is larger than the minimum electrical resistance. , at least, the material of the sliding contact surface with the male terminal in sliding contact surface or said female terminals of the female terminal in the male terminals, the relative insertion direction between the male terminal and the female terminal along with the differentiating,
An auxiliary terminal that maintains a steady contact with the female terminal through the process of inserting and removing the male terminal and the female terminal is provided on the male terminal side, and a pull-down resistor is connected to the base end of the auxiliary terminal. Based on the value of the output voltage output from the pull-down resistor when a DC voltage is applied to the male terminal, at least whether or not the fitting between the male terminal and the female terminal is in a complete state. It has a configuration characterized in that a monitoring circuit for detecting whether the state is complete is provided .
具体的には、雌端子の先端に雄端子に摺接する接触子を形成する一方、雄端子には前記接触子と摺接する摺接面を形成し、雄端子における先端側の摺接面の電気抵抗が基部側の摺接面の電気抵抗よりも大きくなるように、雄端子における摺接面の材質を差別化することで、雄端子と雌端子との嵌合が完全な状態にあるときと不完全な状態にあるときの電気抵抗を変化させることができる。 Specifically, a contact that slides on the male terminal is formed at the tip of the female terminal, while a sliding contact surface that slides on the contact is formed on the male terminal. When the mating of the male terminal and the female terminal is in a complete state by differentiating the material of the sliding contact surface of the male terminal so that the resistance is greater than the electrical resistance of the sliding contact surface on the base side. The electric resistance when in an incomplete state can be changed.
このような構成を適用した場合、雄端子を雌端子に完全に挿入した状態で雄端子の基部側の摺接面と雌端子の先端の接触子とが接続して雄端子と雌端子との間の電気抵抗が最小となり、また、雄端子と雌端子とが半挿しとなった状態で雄端子の先端側の摺接面と雌端子の先端の接触子とが接続して雄端子と雌端子との間の電気抵抗が増大する。 When such a configuration is applied, the sliding contact surface on the base side of the male terminal and the contact at the tip of the female terminal are connected with the male terminal completely inserted into the female terminal, and the male terminal and the female terminal are connected. In addition, the sliding contact surface on the tip side of the male terminal and the contact on the tip of the female terminal are connected in a state where the male terminal and the female terminal are half inserted. The electrical resistance between the terminals increases.
また、これとは逆に、雄端子の先端に雌端子に摺接する接触子を形成する一方、雌端子には前記接触子と摺接する摺接面を形成し、雌端子における先端側の摺接面の電気抵抗が基部側の摺接面の電気抵抗よりも大きくなるように、雌端子における摺接面の材質を差別化してもよい。 On the other hand, a contact that slides on the female terminal is formed at the tip of the male terminal, while a sliding contact surface that slides on the contact is formed on the female terminal, and the sliding contact on the tip side of the female terminal is formed. You may differentiate the material of the sliding contact surface in a female terminal so that the electrical resistance of a surface may become larger than the electrical resistance of the sliding contact surface of a base side.
この場合は、雄端子を雌端子に完全に挿入した状態で雌端子の基部側の摺接面と雄端子の先端の接触子とが接続して雄端子と雌端子との間の電気抵抗が最小となり、また、雄端子と雌端子とが半挿しとなった状態で雌端子の先端側の摺接面と雄端子の先端の接触子とが接続して雄端子と雌端子との間の電気抵抗が増大する。 In this case, with the male terminal fully inserted into the female terminal, the sliding contact surface on the base side of the female terminal and the contact at the tip of the male terminal are connected, and the electrical resistance between the male terminal and the female terminal is reduced. In addition, the sliding contact surface on the tip side of the female terminal and the contact on the tip of the male terminal are connected with the male terminal and the female terminal in a half-inserted state. Electrical resistance increases.
雄端子と雌端子との嵌合が完全な状態となっていると雄端子と補助端子との間の電気抵抗は最小、また、雄端子と雌端子との嵌合が不完全な状態となっていると雄端子と補助端子との間の電気抵抗は其れよりも大きくなるので、雌端子と定常的な接触状態を維持する補助端子の基端部に接続されたプル・ダウン抵抗から出力される出力電圧の値を監視回路により測定し、この出力電圧の値に基いて、少なくとも、雄端子と雌端子との嵌合が完全な状態にあるのか不完全な状態にあるのかを検知することができる。
雄端子と補助端子とは同じ側に設けられるので、コネクタを介して接続される相手側装置との間で格別の信号の授受を行わなくても接続異常の有無を検知することができる。
When the male terminal and female terminal are completely fitted, the electrical resistance between the male terminal and the auxiliary terminal is minimized, and the male terminal and female terminal are not completely fitted. If so, the electrical resistance between the male terminal and the auxiliary terminal will be larger than that, so output from the pull-down resistor connected to the base end of the auxiliary terminal that maintains a steady contact with the female terminal The output voltage value is measured by a monitoring circuit, and based on this output voltage value , at least whether the male terminal and the female terminal are completely fitted or incomplete is detected. be able to.
Since the male terminal and the auxiliary terminal are provided on the same side, it is possible to detect the presence or absence of a connection abnormality without exchanging a special signal with the counterpart device connected via the connector.
更に、雄端子と雌端子とが未嵌合の状態では雄端子と補助端子との間の電気抵抗は無限大となるので、半挿しの状態に加えて未嵌合の状態を検知することができる。 Furthermore, when the male terminal and the female terminal are not mated, the electrical resistance between the male terminal and the auxiliary terminal is infinite, so it is possible to detect the unmated state in addition to the half-inserted state. it can.
本発明のコネクタ接続異常検出装置は、雄端子における雌端子との摺接面もしくは雌端子における雄端子との摺接面の材質を雄端子と雌端子との間の相対的な挿抜方向において差別化し、雄端子と雌端子との嵌合が完全な状態にあるときに雄端子と雌端子との間の電気抵抗が最小となる一方、雄端子と雌端子との嵌合が不完全な状態で維持されると雄端子と雌端子との間の電気抵抗が大きくなるように構成したので、雄端子に直流電圧を印加した際に、雌端子と定常的な接触状態を維持するようにして雄端子の側に設けた補助端子の基端部に接続されたプル・ダウン抵抗から出力される出力電圧の値に基いて、コネクタの半挿し等の機械的な嵌合状態の異常を含め、雄端子と雌端子との間の接続異常を検知し、これを防止することができる。 The connector connection abnormality detection device of the present invention discriminates the material of the sliding contact surface with the female terminal in the male terminal or the sliding contact surface with the male terminal in the female terminal in the relative insertion / extraction direction between the male terminal and the female terminal. When the male terminal and female terminal are completely fitted, the electrical resistance between the male terminal and female terminal is minimized, while the male terminal and female terminal are incompletely fitted. Since the electrical resistance between the male terminal and the female terminal becomes large when maintained at, when a DC voltage is applied to the male terminal, a steady contact state with the female terminal should be maintained. Based on the value of the output voltage output from the pull-down resistor connected to the base end of the auxiliary terminal provided on the male terminal side, including abnormalities in the mechanical fitting state such as half insertion of the connector, An abnormal connection between the male terminal and the female terminal can be detected and prevented.
次に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は本発明を適用した一実施形態のコネクタ構造について簡略化して示した概念図である。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a connector structure according to an embodiment to which the present invention is applied.
この実施形態のコネクタ1は、図1に示される通り、所定のピッチで並列的に配備された複数の雄端子2と、各雄端子2に対応して設けられた同数の雌端子3を備え、雄端子2は例えばマザーボード等の基板4上に、また、雌端子3は前述の基板4に着脱可能に実装される各種の電気部品や周辺装置あるいは其の配線の先端に設けられたソケット5内に固設されている。雄端子2は基板4の配線の先端に設けられたプラグ上に設けられていても構わない。
As shown in FIG. 1, the
図2は図1の部分拡大図であり、1組の雄端子2と雌端子3を取り出して完全な嵌合状態で示している。雌端子3の先端には雄端子2に摺接する接触子6が一体的に形成される一方、雄端子2には、雌端子3の接触子6と摺接する摺接面7が形成され、雄端子2における先端側の摺接面7aの電気抵抗が基部側の摺接面7bの電気抵抗よりも大きくなるように、雄端子2における摺接面7の材質が、例えば、メッキ等の表面処理によって差別化されている。雄端子2に対する雌端子3の挿抜方向は図2中の上下方向であり、摺接面7の材質は、この方向において電気抵抗の異なる2つの領域に差別化される。
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, showing a pair of
この実施形態においては、図2のように雄端子2を雌端子3に完全に挿入した状態で雄端子2の基部側の摺接面7bと雌端子3の先端の接触子6とが接続する。この状態で雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗Rcが実質的に0〔Ω〕の最小値となる。また、図3のように雄端子2と雌端子3とが半挿しとなった状態では、雄端子2の先端側の摺接面7aと雌端子3の先端の接触子6とが接続し、この結果、雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗RcがR〔Ω〕(∞を除く予め定められた範囲の値)に増大するようになっている。
また、雄端子2が雌端子3から完全に抜けてしまっている未嵌合状態では、雄端子2と雌端子3との間の電気的な接続は解消されるので、雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗Rcは∞〔Ω〕となる(但し、0<R<∞)。
In this embodiment, the sliding
Moreover, in the unfitted state where the
以上に述べた構成のみを利用して雄端子2と雌端子3との間に生じる半挿しを防止する場合には、特に、雄端子2と雌端子3との嵌合が図3のような不完全状態となった場合において、雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗Rcが、これらの雄端子2と雌端子3を介して電力もしくは電気信号を伝達する電気部品や装置、つまり、コネクタ1を介して基板4に接続された電気部品や装置の作動を停止させるに十分な大きさとなるように、雄端子2の先端側の摺接面7aの材質を差別化するようにする。
具体的には、摺接面7aの電気抵抗R〔Ω〕が、ソケット5側に接続された装置の作動を停止させるに十分な大きさとなるように、摺接面7aの表面処理を調整する。
この場合、監視回路を併用して雄端子2と雌端子3との嵌合が完全な状態にあるのか不完全な状態にあるのか或いは未嵌合状態にあるのかを判定するといったことはせず、不完全な嵌合状態と未嵌合状態とを識別する必要はないのでは、電気抵抗R〔Ω〕は∞〔Ω〕としても差し支えない。
従って、摺接面7aに抵抗調整のための表面処理を施す必要は必ずしもなく、これに代えて、絶縁物の被覆やコーティング等の手法を適用することが可能であり、コネクタ1の製造コストの低減化に有効である。
In the case of preventing half-insertion between the
Specifically, the surface treatment of the
In this case, it is not possible to determine whether the
Therefore, it is not always necessary to apply a surface treatment for adjusting the resistance to the sliding
このような構成を適用した場合、雄端子2と雌端子3との嵌合が図3のように不完全な状態となっていると、雄端子2の先端側の摺接面7aと雌端子3の先端の接触子6とが接続し、雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗RcはR〔Ω〕となる。
従って、雄端子2と雌端子3とが未嵌合となっている場合と同様、ソケット5側に接続された電気部品や装置は非作動の状態となるので、装置の工場出荷時における動作確認の段階で電気部品や装置の非作動を以ってソコネクタ1の半挿しや未嵌合の異常を検知することが可能であり、雄端子2と雌端子3を図2に示されるような完全嵌合状態に直してから装置を出荷することができるので、出荷後の装置に作用する振動等による導通不良等の障害を未然に防止することができるようになる。
When such a configuration is applied, when the fitting between the
Accordingly, as in the case where the
雄端子2と雌端子3からなる図2のコネクタ構造を併設したコネクタ1の具体例を図4に完全な嵌合状態で示し、また、図5においては不完全嵌合(半挿し)となった状態を示す。
A specific example of the
図4および図5に示すように、対を成す全ての雄端子2と雌端子3の組について図2のような構造を適用することにより、雄端子2と雌端子3の全ての組について半挿しや未嵌合状態の有無を個別に検知することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, by applying the structure as shown in FIG. 2 to all pairs of
但し、雄端子2および雌端子3の加工精度やソケット5のモールド加工が適切なものであれば、半挿しや未嵌合に起因する以外の導通不良が起こる可能性は低いので、必ずしも、雄端子2と雌端子3の全ての組について個別的に接触不良の有無を検知する必要性はない。
具体的には、左右両端に位置する雄端子2と雌端子3の組、つまり、雄端子(2L)と雌端子(3L)および雄端子(2R)と雌端子(3R)について摺接面7aと摺接面7bの抵抗を差別化した図2の構造を適用すれば十分であり、他の雄端子2については摺接面7全体を通じて0〔Ω〕仕様の抵抗としてしまっても構わない。雄端子(2L)と雌端子(3L)および雄端子(2R)と雌端子(3R)とが完全に嵌合した状態で別の雄端子2と雌端子3の組に不完全嵌合や未嵌合の状態が発生するとは考え難いからである。
同じ理由により、ソケット5の中央部に位置する雄端子(2C)と雌端子(3C)のみに対して図2のような構造を適用し、他の雄端子2と雌端子3の組を通常の構造とすることも可能である。
However, if the processing accuracy of the
Specifically, the sliding
For the same reason, the structure as shown in FIG. 2 is applied only to the male terminal (2C) and the female terminal (3C) located at the center of the
次に、監視回路を併設し、雄端子2と雌端子3との嵌合が完全な状態にあるのか、不完全な状態にあるのか、或いは、全くの未嵌合状態にあるのかを判定するようにしたコネクタ接続異常検出装置について説明する。
Next, a monitoring circuit is provided to determine whether the
図6は雄端子2と雌端子3から成るコネクタ構造を利用したコネクタ接続異常検出装置8について示した機能ブロック図である。ここでは、一例として、電源ユニット9と制御用基板10を前述のコネクタ1(雄端子2,雌端子3)を介して接続し、電源ユニット9の電源回路11から制御用基板10の制御回路12に直流電源を供給する構造のものを示している。
FIG. 6 is a functional block diagram showing a connector connection abnormality detecting device 8 using a connector structure composed of a
制御用基板10には、装置本来の機能を実現するための制御回路12、例えば、パーソナルコンピュータのマザーボードといった機能に加え、更に、コネクタ1の完全嵌合状態,不完全嵌合状態(半挿しの状態),未嵌合状態を検知するための監視回路13が併設されている。
In addition to the function of a
この実施形態では、監視回路13によってコネクタ1の不完全嵌合状態と未嵌合状態を的確に識別する必要上、雄端子2の摺接面7aと雌端子3の接触子6とが接続した際の雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗RcがR〔Ω〕(∞を除く予め定められた範囲の値)となるように摺接面7aの電気抵抗が調整され、完全な未嵌合状態における電気抵抗Rc即ち∞〔Ω〕との識別が可能とされている。
In this embodiment, since the
本実施形態のコネクタ接続異常検出装置8は、このような構成を有するコネクタ1(雄端子2,雌端子3)と監視回路13とによって構成される。
The connector connection abnormality detection device 8 according to the present embodiment includes the connector 1 (
監視回路13の具体的な構成例について図7(a)に示す。この監視回路13は、例えば、図7(a)に示すように、電源ユニット9から雌端子3および雄端子2を経由して入力される直流電圧Vpにプル・ダウン抵抗14(抵抗値Ra〔Ω〕)を接続することで簡単に実現できる。具体的には、プル・ダウン抵抗14は、制御用基板10側に固設された雄端子2の基端部に接続されている。
A specific configuration example of the
図2に例示されるように雄端子2を雌端子3に完全に挿入すると、雄端子2の基部側の摺接面7bと雌端子3の先端の接触子6とが接続し、雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗Rcは実質的に0〔Ω〕となる。この場合、コネクタ1の抵抗成分は図7(a)に示される通り実質的に0〔Ω〕であるから、電源ユニット9からの出力電圧をVp〔V〕とすれば、監視回路13として機能するプル・ダウン抵抗14からの出力Voutは、Vout=Vpとなる。
また、図3に例示されるように雄端子2と雌端子3が半挿しとなった状態では、雄端子2の先端側の摺接面7aと雌端子3の先端の接触子6とが接続し、雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗はRc〔Ω〕となる。この場合、コネクタ1の抵抗成分は図7(b)に示される通りRc〔Ω〕であるから、電源ユニット9からの出力電圧Vp〔V〕は、Ra〔Ω〕のプル・ダウン抵抗14とコネクタ1の抵抗成分Rc〔Ω〕とに分圧され、監視回路13として機能するプル・ダウン抵抗14からの出力Voutは、Vout=Vp×Ra/(Ra+Rc)となる(但しRc=R〔Ω〕,段落番号0038参照)。
更に、雄端子2と雌端子3が電気的に全く接続しない未嵌合の状態では、雄端子2と雌端子3とは絶縁状態となるから、プル・ダウン抵抗14からの出力Voutは、Vout=0となる。
As illustrated in FIG. 2, when the
Further, as illustrated in FIG. 3, when the
Further, in a non-fitted state where the
従って、プル・ダウン抵抗14からの出力VoutがVp,Vp×Ra/(Ra+Rc),0の何れと略一致するかによって、コネクタ1が完全な嵌合状態にあるのか(Vout=Vpの場合)、不完全な嵌合状態(半挿しの状態)にあるのか(Vout=Vp×Ra/(Ra+Rc)の場合)、或いは、全くの未嵌合状態にあるのか(Vout=0の場合)を容易に識別して検知することができる。
Accordingly, whether the
つまり、この実施形態は、雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗を反映する電気的な特性としてプル・ダウン抵抗14からの出力Voutを利用し、この出力Voutを測定して雄端子2と雌端子3との嵌合が完全な状態にあるのか不完全な状態にあるのか或いは完全な未嵌合状態にあるのかを判定するようにしたものである。
That is, this embodiment uses the output Vout from the pull-
これらの検知結果をオペレータに知らせる手段として最も簡単なのは、LED等による点灯表示であり、これは、Voutの大きさを基準値と比較するコンパレータ等を利用してLED等を作動させることで容易に実現できる。 The simplest means for notifying the operator of these detection results is a lighting display by an LED or the like, which is easily performed by operating the LED or the like using a comparator or the like that compares the magnitude of Vout with a reference value. realizable.
また、図6の例のように制御回路12がパーソナルコンピュータのマザーボード等によって構成されている場合においては、Voutの値をA/D変換器等を介して制御回路12のマイクロプロセッサに送り込み、このVoutの値に基いてマイクロプロセッサに各種の処理動作を行わせることができる。例えば、不完全な嵌合状態(半挿しの状態)を警告するモニタ表示やブザー表示を行ったり、コネクタ半挿し状態検出時の回路動作の変更(システムの動作停止処理等)を行うことが可能である。
In the case where the
以上に述べた通り、この実施形態によれば、コネクタ1の構成要素である雄端子2に対する表面処理等の簡単な追加工を行うだけで、不完全な嵌合状態のコネクタ1が使用されることに起因するシステム異常の発生を未然に防止できる。
As described above, according to this embodiment, the
また、簡単な回路構成の監視回路13を併設してコネクタ接続異常検出装置8とすれば、コネクタ1の挿入状態を的確に監視できるため、システム上でコネクタ1の挿入状態に応じて回路の状態を変化させ、挿入異常の表示や異常時の保護(システムの停止等)を実現することができる。
Further, if the
更に、コネクタ1の左右両端で雄端子2と雌端子3の接続状態を監視するようにすれば、斜め挿しの状態(左右両端の接続の検知状態に差がある状態)であるのか、半挿しの状態(左右両端の接続の検知状態に差がなく共に不完全嵌合の状態)であるのかも識別できる。
Furthermore, if the connection state of the
次に、他の実施形態について説明する。図8に示すコネクタ15は、雄端子2,雌端子3,ソケット5から成る図1のコネクタ1に加え、雄端子2と雌端子3との挿抜過程を通じて雌端子3と定常的な接触状態を維持する補助端子16を併設したものである。
雄端子2,雌端子3の構造については既に述べたものと同様であるので、同一の符号を付すにとどめ、詳細な説明は省略する。
Next, another embodiment will be described. The
Since the structures of the
図9は1組の雄端子2と雌端子3および補助端子16を取り出して完全な嵌合状態で示した拡大図、また、図10は1組の雄端子2と雌端子3および補助端子16を取り出して不完全な嵌合状態(半挿しの状態)で示した拡大図である。
補助端子16は雄端子2と平行に基板4側に固設され、補助端子16自体が有する弾性復帰力を以って雌端子3の外側面に摺接しているので、図9および図10に示される通り、雄端子2と雌端子3とが完全に嵌合した状態においても、また、雄端子2と雌端子3とが不完全に嵌合した状態(半挿しの状態)においても、補助端子16と雌端子3との間の電気的な接触が確保される。補助端子16と雌端子3との間の電気抵抗は実質的に0〔Ω〕である。但し、補助端子16は雄端子2よりも挿抜方向において短めに形成されているので、雄端子2の先端が雌端子3と全く嵌合しない未嵌合の状態で補助端子16と雌端子3とが電気的に接触することはない。
FIG. 9 is an enlarged view showing one set of
Since the
よって、この実施形態においては、図9のように雄端子2を雌端子3に完全に挿入した状態では、雄端子2の基部側の摺接面7bと雌端子3の先端の接触子6とが接続して雄端子2と補助端子16との間の電気抵抗Rcが実質的に0〔Ω〕の最小値となり、また、図10のように雄端子2と雌端子3とが半挿しとなった状態では、雄端子2の先端側の摺接面7aと雌端子3の先端の接触子6とが接続し、雄端子2と補助端子16との間の電気抵抗RcがR〔Ω〕(∞を除く予め定められた範囲の値)に増大する。そして、雄端子2が雌端子3から完全に抜けてしまっている未嵌合の状態では、雄端子2と雌端子3および雌端子3と補助端子16との間の電気的な接触は完全に解消されるので、雄端子2と補助端子16との間の電気抵抗Rcは∞〔Ω〕となる(但し、0<R<∞)。
Therefore, in this embodiment, when the
図11は雄端子2と雌端子3および補助端子16から成るコネクタ構造を利用したコネクタ接続異常検出装置17について示した機能ブロック図である。前述した実施形態と同様、一例として、電源ユニット9と制御用基板10をコネクタ15(雄端子2,雌端子3)を介して接続し、電源ユニット9の電源回路11から制御用基板10の制御回路12に直流電源を供給する構造のものを示している。
FIG. 11 is a functional block diagram showing a connector connection
電源ユニット9には、通常の電源回路11に加え、コネクタ15の完全嵌合,不完全嵌合(半挿しの状態),未嵌合を検知するための監視回路13が併設されている。
In addition to the normal
本実施形態のコネクタ接続異常検出装置17は、コネクタ15(雄端子2,雌端子3,補助端子16)と監視回路13とによって構成される。
The connector connection
監視回路13の具体的な構成例については前述した図7(a)のものが其のまま利用できるが、この実施形態では、プル・ダウン抵抗14(抵抗値Ra〔Ω〕)は補助端子16の基端部に接続することになる。
The specific configuration example of the
従って、前記と全く同様の作用原理により、プル・ダウン抵抗14からの出力Voutに基いて、コネクタ15が完全な嵌合状態にあるのか、不完全な嵌合状態(半挿しの状態)にあるのか、或いは、全くの未嵌合状態にあるのかを容易に識別して検知することができる。
Accordingly, based on the output principle Vout from the pull-
つまり、この実施形態は、雄端子2と補助端子16との間の電気抵抗を反映する電気的な特性としてプル・ダウン抵抗14からの出力Voutを利用し、この出力Voutを測定して雄端子2と雌端子3との嵌合が完全な状態にあるのか不完全な状態にあるのか或いは完全な未嵌合状態にあるのかを判定するようにしたものである。
In other words, this embodiment uses the output Vout from the pull-
検知結果の表示に関しては、前述した実施形態と同様、LED等による点灯表示等が利用可能である。 As for the display of the detection result, a lighting display using an LED or the like can be used as in the above-described embodiment.
また、この実施形態では監視回路13が電源ユニット9の側に設けられているので、検知結果であるVoutの値に基いて、例えば、不完全な嵌合状態(半挿しの状態)が検知された場合に電源回路11の作動を停止させるといった回路動作の変更も可能である。
In this embodiment, since the
更に、雄端子2と補助端子16とが同じ側、つまり、電源ユニット9の側に設けられているので、コネクタ15を介して接続される相手側装置である制御用基板10には何ら手を加える必要はなく、電源ユニット9上にコネクタ接続異常検出装置17を自己完結的に構築し、制御用基板10とは何らの信号の授受も行わずに接続異常の有無を検知できるメリットがある。
Furthermore, since the
以上、雄端子2における摺接面7を先端側の摺接面7aと基部側の摺接面7bとに分けて抵抗値を差別化する例について述べたが、図12に例示されるように、雄端子2の先端に雌端子3に摺接する接触子19を形成する一方、雌端子3に接触子19と摺接する摺接面18を形成し、雌端子3における先端側の摺接面18aの電気抵抗(例えばR〔Ω〕)が基部側の摺接面18bの電気抵抗(例えば0〔Ω〕)よりも大きくなるように、雌端子3における摺接面18の材質を差別化するようにしてもよい。
As described above, the example in which the sliding
このような構成を適用した場合では、雄端子2を雌端子3に完全に挿入した状態で雌端子3の基部側の摺接面18bと雄端子2の先端の接触子19とが接続して雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗が最小(例えば0〔Ω〕)となり、また、雄端子2と雌端子3とが半挿しとなった状態で雌端子3の先端側の摺接面18aと雄端子2の先端の接触子19とが接続して雄端子2と雌端子3との間の電気抵抗が増大する(例えばR〔Ω〕となる)が、実質的な作用効果に関しては、前述した各実施形態のものと同様である。
When such a configuration is applied, the sliding
1 コネクタ
2 雄端子
3 雌端子
3a 接触子
4 基板
5 ソケット
6 接触子
7 摺接面
7a 雄端子における先端側の摺接面
7b 雄端子における基部側の摺接面
8 コネクタ接続異常検出装置
9 電源ユニット
10 制御用基板
11 電源回路
12 制御回路
13 監視回路
14 プル・ダウン抵抗
15 コネクタ
16 補助端子
17 コネクタ接続異常検出装置
18 摺接面
18a 雌端子における先端側の摺接面
18b 雌端子における基部側の摺接面
19 接触子
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記雄端子と前記雌端子との挿抜過程を通じて前記雌端子と定常的な接触状態を維持する補助端子を前記雄端子の側に設け、該補助端子の基端部にプル・ダウン抵抗を接続し、前記雄端子に直流電圧を印加した際に前記プル・ダウン抵抗から出力される出力電圧の値に基いて、少なくとも、前記雄端子と前記雌端子との嵌合が完全な状態にあるのか不完全な状態にあるのかを検知する監視回路を設けたことを特徴とするコネクタ接続異常検出装置。 A connector structure comprising a male terminal and a female terminal, while the electrical resistance between the male terminal and the female terminal when the mating of the male terminal and the female terminal is in a full state is minimized, When the fitting between the male terminal and the female terminal is maintained in an incomplete state, at least the electrical resistance between the male terminal and the female terminal is larger than the minimum electrical resistance. , the material of the sliding surfaces of the male terminal in sliding contact surface or said female terminals of the female terminal in the male terminal, to differentiate the relative insertion direction between the male terminal and the female terminal With
An auxiliary terminal that maintains a steady contact with the female terminal through the process of inserting and removing the male terminal and the female terminal is provided on the male terminal side, and a pull-down resistor is connected to the base end of the auxiliary terminal. Based on the value of the output voltage output from the pull-down resistor when a DC voltage is applied to the male terminal, at least whether or not the fitting between the male terminal and the female terminal is in a complete state. connector abnormality detection apparatus characterized in that a monitoring circuit for detecting whether the intact.
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