JP4322855B2 - 接続装置およびコネクタの接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、接続装置およびコネクタの接続方法に係わり、たとえばオス型コネクタとメス型コネクタの接続状態の適否を簡単に判別することのできる接続装置および同一様式の複数のコネクタを間違いなく接続するコネクタ接続方法に関する。

通信機器等の電子機器あるいは電気部品を収容した建築用等の各種の装置には、電線あるいはケーブル同士の接続、電線あるいはケーブルと回路パターンの接続または回路パターン同士の接続を行うためのコネクタが使用されていることが多い。たとえば、パーソナルコンピュータではメインボード上に複数のコネクタが取り付けられており、これらのコネクタを介して電源装置から引き出された電源ラインと接続したり、バスライン、各種プリント基板あるいは各種の電気部品との接続が行われるようになっている。

ところで、複数のピンを配置したコネクタでは、オス型とメス型のコネクタ同士の接続を不完全に行うと、ピンの一部が接続しなかったり、不完全に接続されるという問題が発生する。このような問題を解決するために、オス型コネクタとメス型コネクタの一方に一対のネジ穴を設けておき、他方にこれらのネジ穴に螺入するネジを取り付けておいて、コネクタの接続後にネジをネジ穴に完全に螺入するようにすることが一部のコネクタで行われている。

ところが、このようなコネクタではネジ穴とネジを配置するスペースが必要とされ、コネクタのサイズが大型化するという問題がある。また、一対のネジの一方を締め忘れたり、両者でネジの締める量が異なるような場合にはオス型とメス型のコネクタの接合が平行に行われずに傾斜が発生する。このため、一部のピンのみの接続が行われる危険があったり、ピンを変形あるいは破損させるおそれがある。

そこで、オス型とメス型のコネクタを接続後に、機械的にラッチさせるラッチ機構を備えるものが登場している。この提案では、オス型とメス型のコネクタを完全に接続した状態で、一方のコネクタに取り付けられているラッチ用の金具を他方のコネクタに引っ掛ける等によってラッチする。このとき、コネクタ同士の接続が不完全に行われている状態では、ラッチ用の金具を相手側のコネクタの両側部にうまく引っ掛けられないので、コネクタ同士の接続が正常に行われたか否かを判断することができる。

しかしながら、これらのコネクタはラッチ機構用の部品を備える必要があるので高価となる。また、コネクタの両側等の所定の場所にラッチ機構を配置する必要がある。したがって、コネクタの小型化には大きな障害となるという問題があった。更に、ラッチ機構が金属で構成されている場合には、これがコネクタの付近の導電性のパターンに触れる場合があり、回路の短絡等の問題を引き起こす恐れがある。

ところで、オーディオやビデオに使用するコネクタでは、オス型とメス型のコネクタのうちの一方に表示窓を設け、他方のコネクタに表示すべき文字を印字しておいて、両コネクタを接続すると表示窓に文字が表示されるようにすることが提案されている（たとえば特許文献１参照）。この提案のコネクタでは、表示窓に「ＣＤ」とか「ＴＵＮＥＲ」といった文字を表示させることで、これらのコネクタが接続されたコードの種類あるいは用途を表示させるようにしている。
特開２０００−２５２０１６号公報（第００１４段落、図１）

この提案によれば、仮にオス型とメス型のコネクタの接続を行っていないような場合、表示窓には接続相手のコネクタに記された「ＣＤ」等の文字が表示されないことになる。また、オス型とメス型のコネクタの接続を適切に行っているような場合には、表示窓に接続相手のコネクタに記された「ＣＤ」等の文字が表示されることになる。

ところが、この提案の場合、表示窓に接続相手のコネクタに記された文字が表示されたとしても、接続が正常に行われているということはできない。この提案にも示されているように、表示窓に表示される文字は「ＴＵＮＥＲ」といった比較的長い文字列であったり、「ＣＤ」あるいは「ＭＤ」といった短い文字列である場合もある。したがって、表示窓は表示する各種の文字列に対して余裕のある大きさとなっている。このため、表示窓に文字が表示されていることがコネクタ同士が正確な位置で接続されたことを意味しない。たとえばコネクタのピンを接続相手のコネクタに所定の位置まで押し込まなければ接続が行われないような場合でも、このような押し込みが正確に行われる前に、あるいは押し込みが過度に行われた場合であっても、表示窓にはこれらのコネクタの種類に応じた文字が表示されてしまうからである。

以上、電気あるいは電子部品としての１組のコネクタの接続について説明したが、接続の対象となる１組の機械部品や建築部品等の接続装置についても同様の問題がある。また、同一仕様のコネクタを複数組同一のエリアに使用するような場合には、間違った組み合わせでコネクタの接続が行われるという危険もあった。このような場合には、回路が間違った接続状態となることによる誤動作の発生や装置の一部の回路の焼損といった事態が発生するおそれがあった。

そこで本発明の目的は、一対のコネクタ等の接続対象物が正常に接続されたことを外観から簡易に判別することのできる接続装置および同一仕様等の複数のコネクタが存在する場合であってもこれらを間違いなく接続するコネクタの接続方法を提供することにある。

本発明では、（イ）先端部分を構成する所定領域の一部にその所定領域の残りの部分と視覚上で区別できる輪郭を有する所定の識別マークが記された第１の接続部と、（ロ）この第１の接続部の前記した所定領域と物理的に重なり合って接続を行う接続手段と、この接続手段によって前記した第１の接続部の前記した所定領域との接続が正常に行われるときに前記した所定領域と重なり合う部分に前記した識別マークの外側の輪郭が一致し、その識別マークの全体を目視可能な識別マーク透過手段とを備えた第２の接続部とを接続装置に具備させる。

また、本発明では、（イ）互いに異なった識別マークでそれぞれの識別マークがこの中のいずれかの識別マークを包含するマークとなっていないマークを、それぞれの先端部分を構成する所定領域の一部にその所定領域の残りの部分と視覚上で区別できる輪郭を有するマークとして配置した複数のコネクタを、同一のエリアの異なった場所に配置するコネクタ配置ステップと、（ロ）このコネクタ配置ステップで配置されたそれぞれのコネクタの前記した所定領域と物理的に重なり合って接続するときの重なり合う部分に予め配置された透過パターンから前記した識別マークの全体が目視可能なコネクタを接続の対象として選択するコネクタ選択ステップとをコネクタの接続方法に具備させる。

以上説明したように本発明によれば、先端部分を構成する所定領域の一部にその所定領域の残りの部分と視覚上で区別できる輪郭を有する所定の識別マークが記された前記した所定領域をコネクタの接続時に物理的に重なり合って接続したとき、前記した所定領域と重なり合う部分に前記した識別マークが見えるかによって、接続の間違いの有無を判別することにした。このため、接続部分を注視したり、手で接続の様子を確かめるといった煩雑な作業を行う必要なく、視覚的に簡単に接続の良否を判別することができる。また、同一仕様のコネクタ等の部品を複数通り使い分ける場合にも、これらの使い分けの間違いを簡単に見つけることができる。このため、部品の接続の間違いに伴う装置の破損や障害の発生を効果的に防止することができる。

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施例におけるコネクタの接続の前の状態を表わしたものである。本実施例でメス型コネクタ１０１Ａはプリント基板１０２の所定位置に固定されている。一方、オス型コネクタ１０４Ａは、その基部１０４₁にケーブル１０５Ａの一端を接続している。また、基部１０４₁におけるケーブル１０５Ａの接続された反対側からは、嵌合壁部１０４₂が突出している。嵌合壁部１０４₂は、断面が矩形をした筒状の部材であり、基部１０４₁と一体成型されている。嵌合壁部１０４₂の内部には、基部１０４₁に図で下向きに植設された複数のピン（図示せず）が収容されている。

メス型コネクタ１０１Ａの上部中央には、オス型コネクタの嵌合壁部１０４₂の周囲と嵌合する嵌合穴１０６が設けられている。嵌合穴１０６の内部には、それぞれのピンを１つずつ対応付けて圧着する圧着部材（図示せず）が配置されている。

ところで、本実施例の嵌合壁部１０４₂には、その少なくとも１つの面に識別マーク１０７Ａが印刷されている。識別マーク１０７Ａは、文字または記号から構成されている。本実施例では「Ａ」という文字が印刷されている。また、メス型コネクタ１０１Ａには嵌合壁部１０４₂が正常に嵌合された場合における識別マーク１０７Ａに対応する位置この「Ａ」という文字を打ち抜いた打抜き窓１０８Ａが配置されている。

図２は、メス型コネクタにオス型コネクタを正常に嵌合させた状態を表わしたものである。メス型コネクタ１０１Ａにオス型コネクタ１０４Ａが正常に嵌合すると、オス型コネクタの嵌合壁部１０４₂に印刷された識別マーク１０７Ａが打抜き窓１０８Ａから完全に露出する。したがって、作業者は文字「Ａ」が認識できたことでコネクタが正常に装着されたことを知ることができる。

図３は、オス型コネクタがメス型コネクタに浅く嵌入した場合に現われる識別マークを拡大して示したものである。この例では、打抜き窓１０８Ａのほぼ三角形に空いた領域に、識別マーク１０７Ａを構成する文字「Ａ」の横棒部分のみが外部に露出している。このように、わずかな嵌入位置の誤差が拡大して、他のパターンとして表示される。したがって、作業者は本来の識別マーク１０７Ａが表示されるかどうかをチェックすることで、簡単にコネクタの装着不良を判別することができる。

図４は、プリント基板に３組のメス型コネクタが配置されている状態を示したものである。図で左側には、図１と同様に「Ａ」という文字を打ち抜いた打抜き窓１０８Ａを有するメス型コネクタ１０１Ａがプリント基板１０２に固定されている。また、中央には、「Ｂ」という文字を打ち抜いた打抜き窓１０８Ｂを有するメス型コネクタ１０１Ｂがプリント基板１０２に固定されている。図で右側には、「Ｃ」という文字を打ち抜いた打抜き窓１０８Ｃを有するメス型コネクタ１０１Ｃがプリント基板１０２に固定されている。これらのメス型コネクタ１０１Ａ〜１０１Ｃは、全く同一仕様（構造）のコネクタであるが、プリント基板１０２のそれぞれ異なった回路部分を担当しており、したがって、オス型コネクタの装着を間違えて装置を動作させれば回路動作に障害を発生させるおそれがある。

図５は、間違った組み合わせでオス型コネクタを差し込もうとしている状態の一例を表わしたものである。ここでは、識別マーク１０７Ｂの付けられたオス型コネクタ１０４Ｂをメス型コネクタ１０１Ａに、識別マーク１０７Ｃの付けられたオス型コネクタ１０４Ｃをメス型コネクタ１０１Ｂに、識別マーク１０７Ａの付けられたオス型コネクタ１０４Ａをメス型コネクタ１０１Ｃに、それぞれ間違って差し込もうとしている。

図６は、３つのオス型コネクタを間違って差し込んだ場合の外観を示したものである。ここでは、それぞれのオス型コネクタ１０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ａは本来正常とされる位置に嵌入しているものとする。たとえばオス型コネクタ１０４Ｂを間違って装着したメス型コネクタ１０１Ａでは、打抜き窓１０８Ａから識別マーク１０７Ｂの文字「Ｂ」が見える範囲で、この文字「Ｂ」の一部が露出して見えることになる。したがって、作業者はメス型コネクタ１０１Ａの側面に文字「Ａ」を認識することができず、コネクタの接続が誤ったことを直ちに判別することができる。他のメス型コネクタ１０１Ｂ、メス型コネクタ１０１Ｃについても同様である。このため、装置の電源を投入する前の段階で、オス型コネクタ１０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ａの接続の誤りを直すことができる。

図７は、３つのオス型コネクタを正しく差し込んだ場合の全体の外観を示したものである。メス型コネクタ１０１Ａでは、打抜き窓１０８Ａから識別マーク１０７Ａを完全に見ることができる。同様に、メス型コネクタ１０１Ｂでは、打抜き窓１０８Ｂから識別マーク１０７Ｂを完全に見ることができる。また、メス型コネクタ１０１Ｃでは、打抜き窓１０８Ｃから識別マーク１０７Ｃを完全に見ることができる。このように、たとえばマザーボードに同一仕様のコネクタが複数使用されるような場合に、本実施例によればコネクタ同士の誤った接続を簡単に見分けることができる。また、コネクタ同士の正しい組み合わせであっても、装着の際の嵌入の正しい量を簡単に判別することができる。したがって、出荷検査時には金属端子部がわずかに接触していて検査をパスしたものの、コネクタ同士の嵌合が不十分に行われたのでその後に金属端子部の接触が無くなり、客先で使用する段階で不具合が発生するといったような事態の発生を防止することができる。また、コネクタの嵌合に過度の力が加えられた結果、コネクタ自身が破損したり、プリント基板上の実装部品が破損するといった不具合の発生も防止することができる。

図８は本発明の第２の実施例におけるコネクタの接続の前の状態を表わしたものである。この図８で図４と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。第２の実施例では、メス型コネクタ１０１Ａに対応するオス型コネクタ２０４Ａの基部２０４₁Ａには、文字「Ａ」を打ち抜いた打抜き窓１０８Ａに対応する文字「Ａ」の識別マーク２０７Ａが印刷されている。文字「Ａ」の識別マーク２０７Ａは、ラベル印刷されたものが貼られていてもよいし、手書きされているようなものであってもよい。また、嵌合壁部２０４₂は、メス型コネクタ１０１Ａの色に対して明確に識別できる色（あるいは濃度）の色に着色されている。メス型コネクタ１０１Ａが白色の場合、嵌合壁部２０４₂はたとえば赤色や青色あるいは黒色に着色されている。もちろん、オス型コネクタ２０４Ａの基部２０４₁Ａおよび嵌合壁部２０４₂が共に白色で、メス型コネクタ１０１Ａがたとえば赤色や青色あるいは黒色に着色されていてもよい。

同様に、メス型コネクタ１０１Ｂに対応するオス型コネクタ２０４Ｂの基部２０４₁Ｂには、文字「Ｂ」を打ち抜いた打抜き窓１０８Ｂに対応する文字「Ｂ」の識別マーク２０７Ｂが印刷されている。また、嵌合壁部２０４₂は、メス型コネクタ１０１Ｂの色に対して明確に識別できる色（あるいは濃度）の色に着色されている。また、メス型コネクタ１０１Ｃに対応するオス型コネクタ２０４Ｃの基部２０４₁Ｃには、文字「Ｃ」を打ち抜いた打抜き窓１０８Ｃに対応する文字「Ｃ」の識別マーク２０７Ｃが印刷されている。また、嵌合壁部２０４₂は、メス型コネクタ１０１Ｃの色に対して明確に識別できる色（あるいは濃度）の色に着色されている。

図９は、この第２の実施例で３つのオス型コネクタを正しく差し込んだ場合の全体の外観を示したものである。それぞれのメス型コネクタ１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃの打抜き窓１０８Ａ、１０８Ｂ、１０８Ｃが表示する文字または記号の表わすマークと、その上に位置する識別マーク２０７Ａ、２０７Ｂ、２０７Ｃの表わすマークが一致しているので、コネクタ同士の正しい組み合わせが行われたことを簡単に判別することができる。また、打抜き窓１０８Ａ、１０８Ｂ、１０８Ｃにどれだけ嵌合壁部２０４₂の色が表示されているかをチェックすることで、オス型コネクタ２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃの嵌入が不完全であるかどうかの概要をチェックすることができる。

図１０は、この第２の実施例で３つのオス型コネクタを間違って差し込んだ場合の全体の外観を示したものである。この例の場合には、メス型コネクタ１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃの打抜き窓１０８Ａ、１０８Ｂ、１０８Ｃが表示する文字または記号の表わすマークと、その上に位置する識別マーク２０７Ａ、２０７Ｂ、２０７Ｃの表わすマークが一致していない。このように上下に表わされる文字等の表わすマークを照合するだけで、間違った組み合わせのコネクタを容易に判別することができる。また、組み合わせを修正する際には、上下に表わされる文字等の表わすマークが一致するようにすればよい。

なお、上下に表わされる文字等の表わすマークが一致するとは、パターンが完全に一致する場合以外のものであってもよい。たとえば文字「Ａ」に対して称呼や観念が一致する小文字「ａ」といった文字、あるいは文字「山」に対して関連性が強い「川」という文字であってもよい。本発明の第２の実施例では、第１の実施例と異なり、一方のコネクタあるいは接続手段から他方のコネクタあるいは接続手段を透過してパターンを読み取る必要がない。そこでこのように異なったパターンあるいはマークで、適切な組み合わせとなっているかをチェックすることが可能である。

＜第２の実施例の変形例＞
図１１は、第２の実施例の変形例を表わしたものである。この変形例では、図８に示した第２の実施例の嵌合壁部２０４₂が、これと同一の色の第２の嵌合壁部２０４₂₂と、この部分を上下に挟むように色分けされた第１および第３の嵌合壁部２０４₂₁、２０４₂₃の３つの部分で構成されている。ただし、第１〜第３の嵌合壁部２０４₂₁〜２０４₂₃は樹脂で一体的に成型されており、表面の色が帯状に異なっているだけである。

第２の嵌合壁部２０４₂₂の配置されている上下方向の位置は、打抜き窓１０８Ａ〜１０８Ｃの配置されている位置と正確に対応している。このため、この変形例によれば、先の実施例と異なり、オス型コネクタ２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃの嵌入の過不足を打抜き窓１０８Ａ〜１０８Ｃで正確に判別することができる。

以上説明した第１および第２の実施例ではメス型コネクタの材料そのものを打ち抜いて打抜き窓を作成したが、メス型コネクタのこの部分を透明な材料で構成して、打ち抜いた部分のみを透明とし、その周囲を少なくとも着色したパターンを印刷しても同様の効果を得ることができる。この場合には、打ち抜きの場合に発生した文字や記号の「欠け」、たとえば文字「Ａ」や「Ｂ」における閉領域が欠けてしまう不具合を解消し、文字や記号の認識度を向上させることができる。

なお、各実施例および変形例ではプリント基板にメス型コネクタを固定した場合について説明したが、オス、メスの種類やコネクタの種類は実施例に限定されるものではない。また、これら実施例および変形例ではコネクタを例として電気部品の接続について説明したが、機械部品あるいは建築部品等の他の部品についても本発明を同様に適用することができる。たとえばＡ系統とＢ系統の液体を別々に運ぶ配管があるとした場合、それぞれに専用に使用される配管の一端部分に、それぞれＡ系統用あるいはＢ系統用のマークを付けておく。また、これらの配管の他端部分には、配管同士が連結する場合の重なり合う箇所に、自己の配管の一端に付けられたマークと同一形状が抜き取られた打ち抜き部を設けておく。このようにすれば、Ａ系統の配管同士あるいはＢ系統の配管同士を連結することにした場合には、それぞれの配管の接続部分を目視することによって配管が同一系統で間違いなく行われているかどうかを簡単にチェックすることができる。もちろん、この場合にも打ち抜き部の代わりにマークを同一形状の枠で透視することのできる他の手段を設けることは自由である。

本発明の第１の実施例におけるコネクタの接続の前の状態を表わした側面図である。 第１の実施例でメス型コネクタにオス型コネクタを正常に嵌合させた状態を表わした側面図である。 第１の実施例でオス型コネクタがメス型コネクタに浅く嵌入した場合に現われる識別マークを拡大して示した説明図である。 第１の実施例でプリント基板に３組のメス型コネクタが配置されている状態を示した側面図である。 第１の実施例で間違った組み合わせでオス型コネクタを差し込もうとしている状態の一例を表わした側面図である。 第１の実施例で３つのオス型コネクタを間違って差し込んだ場合の外観を示した側面図である。 第１の実施例で３つのオス型コネクタを正しく差し込んだ場合の全体の外観を示した側面図である。 本発明の第２の実施例におけるコネクタの接続の前の状態を表わした側面図である。 第２の実施例で３つのオス型コネクタを正しく差し込んだ場合の全体の外観を示した側面図である。 第２の実施例で３つのオス型コネクタを間違って差し込んだ場合の全体の外観を示した側面図である。 第２の実施例の変形例でオス型コネクタを差し込もうとしている状態の一例を表わした側面図である。

符号の説明

１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ メス型コネクタ
１０２ プリント基板
１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、２０４Ａ オス型コネクタ
１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ ケーブル
１０７Ａ、１０７Ｂ、１０７Ｃ、２０７Ａ、２０７Ｂ、２０７Ｃ 識別マーク
１０８Ａ、１０８Ｂ、１０８Ｃ 打抜き窓
２０４₂ 嵌合壁部
２０４₂₁ 第１の嵌合壁部
２０４₂₂ 第２の嵌合壁部
２０４₂₃ 第３の嵌合壁部

Claims (6)

1. 先端部分を構成する所定領域の一部にその所定領域の残りの部分と視覚上で区別できる輪郭を有する所定の識別マークが記された第１の接続部と、
   この第１の接続部の前記所定領域と物理的に重なり合って接続を行う接続手段と、この接続手段によって前記第１の接続部の前記所定領域との接続が正常に行われるときに前記所定領域と重なり合う部分に前記識別マークの外側の輪郭が一致し、その識別マークの全体を目視可能な識別マーク透過手段とを備えた第２の接続部
   とを具備することを特徴とする接続装置。
2. 前記識別マーク透過手段は、識別マークの外側の輪郭が一致する打ち抜きで形成されていることを特徴とする請求項１記載の接続装置。
3. 前記識別マーク透過手段は、前記第１の接続部の先端部分に記された前記識別マークと接続時に重なり合う部分のみを透明とし、その周囲を少なくとも着色したパターンを印刷した透明な材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の接続装置。
4. 前記第１の接続部および第２の接続部からなる組は、オス型コネクタとメス型コネクタの組を構成していることを特徴とする請求項１記載の接続装置。
5. 前記第１の接続部および第２の接続部からなる組は、連結される２つの機械的な部品の組を構成していることを特徴とする請求項１記載の接続装置。
6. 互いに異なった識別マークでそれぞれの識別マークがこの中のいずれかの識別マークを包含するマークとなっていないマークを、それぞれの先端部分を構成する所定領域の一部にその所定領域の残りの部分と視覚上で区別できる輪郭を有するマークとして配置した複数のコネクタを、同一のエリアの異なった場所に配置するコネクタ配置ステップと、
   このコネクタ配置ステップで配置されたそれぞれのコネクタの前記所定領域と物理的に重なり合って接続するときの重なり合う部分に予め配置された透過パターンから前記識別マークの全体が目視可能なコネクタを接続の対象として選択するコネクタ選択ステップ
   とを具備することを特徴とするコネクタの接続方法。

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