JP4706510B2

JP4706510B2 - プッシュ式コネクタの嵌合確認方法及び嵌合確認ツール

Info

Publication number: JP4706510B2
Application number: JP2006061908A
Authority: JP
Inventors: 則雄元井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2026-03-07
Also published as: JP2007242377A

Description

本発明は、プッシュ式コネクタの嵌合確認方法及び嵌合確認ツールに関する。

一般に、電気コネクタは、一対の雌、雄のコネクタハウジングの嵌合により、ハウジングに収容された雌、雄のターミナルを接続する構造となっている。

この電気コネクタにおけるロック機構は、一方のハウジングに片持ち梁状のロッキングアームを設け、他方のハウジングにアーム係止部を設け、両ハウジングの嵌合により該ロッキングアームとアーム係止部とが係合し、ロックされるようになっている。また、通常、雄ターミナルのタブ部をターミナルの受承部に嵌挿するに必要な挿入力がロッキングアームとアーム係止部とのロックに必要な力よりも小さく形成されているから、ロックピーク時の力がそのままターミナル挿入力となる、いわゆる慣性ロック方式により、雄、雌のコネクタハウジングを一段で嵌合ロックすることができる。

ところが、図３に示すように、雌コネクタハウジング１２に対する雄のコネクタハウジング１３の挿入方向が、本来の挿入すべき真っ直ぐな方向からずれ、ハウジング相互の嵌合動作が途中で停止し、いわゆる「こじれ」が発生した挿入状態に留まってしまうことがある。このようなこじれによりハウジング相互が不完全嵌合した場合、雌、雄のターミナルの電気的接続も不完全となる。

この不完全嵌合をなくす方法として、従来、電気コネクタの構造を工夫して、ハウジング同士を確実に嵌合させる構造としたり、第三者が外部から完全な嵌合状態であることが目視にて確認できる構造としたりすることが行われている（下記特許文献１参照）。

しかし、これらの方法でも、こじれ状態の発生が皆無であることを保障し得ない。そこで、規定挿入力、すなわちロックピーク荷重を越える力で、雄のコネクタハウジングを雌コネクタハウジングに押し込んで、確実な電気的接続を確保する作業を行っている。例えば、電気自動車やハイブリッドカーなどを生産するに際しては、リチウムイオン電池などの高出力型電池の集合体（電池パック）からの電圧検出線をモジュールにコネクタ接続するが、この接続した後のコネクタの嵌合確認を行うため、規定挿入力で、再度、雄のコネクタハウジングを雌コネクタハウジングに押し込む作業を行っている。

しかしながら、再度の押し込み作業を行った場合でも、上記こじれが発生して、ハウジング相互が不完全嵌合状態にあると、規定挿入力又はこれを越える力で単に押圧しただけでは、完全嵌合に移行しない場合がある。

一方、従来、プッシュ式コネクタ用の嵌合確認ツールとして、数値表示または確認音で規定挿入力に達したことを作業者に知らせるタイプのものが知られているが、数値表示による嵌合確認ツールでは、表示部から目が離せないため全体の作業性が悪くなり、また、確認音による嵌合確認ツールでは、周囲の騒音で確認音が聞こえない場合がある等の使い難さがある。
実開平５−３１１５３号公報。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、こじれ状態にあるコネクタを再度押圧して完全嵌合とすることができ、かつ、完全嵌合状態が達成できたことを周囲が騒音中でも確実に確認することができるプッシュ式コネクタの嵌合確認方法及び嵌合確認ツールを提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明の請求項１に係るプッシュ式コネクタの嵌合確認方法は、一対の雌、雄のコネクタハウジングの嵌合により、ハウジングに収容された雌、雄のターミナルを接続する構造のコネクタであって、一度コネクタハウジング相互の嵌合を行った後のコネクタに対し、ツールに設けられた押し込み棒を当接させて荷重を加え、この荷重が、ターミナル嵌合ピーク荷重よりも大でロックピーク荷重よりも小さい第１の規定挿入力に達した段階で、押し込み棒の途中に設けられた振動子を起動させ、ツールの押し込み棒先端を振動させることを特徴とする。

また本発明の請求項２に係るプッシュ式コネクタの嵌合確認方法は、一対の雌、雄のコネクタハウジングの嵌合により、ハウジングに収容された雌、雄のターミナルを接続する構造のコネクタであって、一度コネクタハウジング相互の嵌合を行った後のコネクタに対し、ツールに設けられた押し込み棒を当接させて荷重を加える工程と、この荷重が、ターミナル嵌合ピーク荷重よりも大でロックピーク荷重よりも小さい第１の規定挿入力に達した段階で、押し込み棒の途中に設けられた振動子を起動させ、ツールの押し込み棒先端を振動させる工程と、前記荷重が、ロックピーク荷重を越えた第２の規定挿入力に達した段階で、前記振動子を停止させて、ツールの押し込み棒先端の振動を終了させる工程と、を有することを特徴とする。

また本発明の請求項３に係るプッシュ式コネクタの嵌合確認ツールは、一対の雌、雄のコネクタハウジングの嵌合により、ハウジングに収容された雌、雄のターミナルを接続する構造のコネクタであって、一度コネクタハウジング相互の嵌合を行った後のコネクタに対して荷重を加えるため、ツール本体に突設して設けられた押し込み棒と、この押し込み棒の途中に設けられた加振装置と、コネクタに加える荷重を検知可能にツール本体内に設けられた荷重センサと、前記押し込み棒で前記コネクタに荷重を加えているときに、前記荷重センサからの信号に基づいて前記加振装置を動作させる制御装置と、を有することを特徴とする。

本発明において、前記加振装置は、前記押し込み棒の途中に設けたモータと、該モータにより回転される偏心重りとで構成することができる。また、前記押し込み棒の先端には緩衝部材を設けることが好ましい。

本発明によれば、コネクタハウジングが振動しながら押し込められて、正しい嵌合状態に修正される。このため、こじり等があってもコネクタハウジングが正しく嵌合されてターミナルが正常に接続され、コネクタの完全嵌合を達成することができる。

また本発明によれば、ロックピーク荷重に達した段階で振動が停止するため、作業者は、騒音環境の中でも、これにより正しい嵌合が達成されたことを確実に確認することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。

図１は本発明の実施形態に係るプッシュ式コネクタの嵌合確認ツールを示したもので、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその加振装置の構成を示す正面図である。

このプッシュ式コネクタの嵌合確認ツール１は、一度コネクタハウジング相互の嵌合を行った後のプッシュ式コネクタに対して荷重を加えるため、作業者が片手で把持可能な大きさのツール本体２と、このツール本体２に突設して設けられた押し込み棒３とを有する。そして、この押し込み棒３の途中には、振動子及びその駆動手段から成る加振装置４が設けられ、また押し込み棒３の先端には緩衝部材５が設けられている。

この実施形態の場合、押し込み棒３は、加振装置４の部分を境として、可撓性の少ない中空部材から成る基部側押し込み棒部分３ａと、可撓性のある内実の部材から成る前側押し込み棒部分３ｂとに分かれている。また、加振装置４は、押し込み棒３の途中に固定した駆動手段たるモータ６と、このモータ６の出力軸７に取り付けた振動子としての偏心重り８とから構成されており、モータ６を起動すると、偏心重り８がモータ６の出力軸7を回転中心として回転し、これにより押し込み棒３が加振されて、モータ６自体を含めた押し込み棒３の全体が、図１（ｂ）で見て上下左右に振動する構成になっている。

上記加振装置４で発生された振動は、押し込み棒３を通してコネクタ９（図３参照）に伝わり、作業者がコネクタ９に加える押圧方向の荷重に付加されることになる。

一方、ツール本体２内には、このコネクタ９に加える荷重を検知可能に荷重センサ１０が設けられると共に、この荷重センサ１０からの出力される荷重信号に基づいて上記加振装置４の起動と停止を制御する制御装置１１が設けられている。

ここで取り扱うコネクタ９は、一対の雌、雄のコネクタハウジング１２、１３の嵌合により、コネクタハウジング１２、１３に収容された雌、雄のターミナル（図示せず）を接続する構造の慣性ロック方式のコネクタであり、この慣性ロック方式のコネクタ９の嵌合特性を、横軸にストローク、縦軸に荷重をとって示すと、図２の曲線に示すようになる。図２において、ロックピーク荷重Ｐ１は、雄ターミナルのタブ部をターミナルの受承部に嵌挿するに必要な挿入力を示し、またターミナル嵌合ピーク荷重Ｐ２は、雄ターミナルのタブ部をターミナルの受承部に嵌挿するに必要な挿入力を示す。慣性ロック方式のコネクタ９では、ターミナル嵌合ピーク荷重Ｐ２がロックピーク荷重Ｐ１よりも小さく形成され、ロックピーク時の力がそのままターミナル挿入力となって、雄、雌のコネクタハウジング１２、１３を一段で嵌合ロックできるようになる。

上記した制御装置１１は、作業者が嵌合確認ツール１によりコネクタ９に加える荷重を監視し、当該荷重が、ターミナル嵌合ピーク荷重Ｐ２よりも大でロックピーク荷重Ｐ１よりも小さい範囲（図２の範囲ＳＴ）で定めた所定の第１の規定挿入力Ｋ１に達したときに、加振装置４を起動させる。その後、荷重がロックピーク荷重Ｐ１を越えた直後として定めた所定の第２の規定挿入力Ｋ２に達したときに、加振装置４を停止させる。すなわち、加振装置４のモータ６を起動させる閾値をターミナル嵌合ピーク荷重Ｐ２からロックピーク荷重Ｐ１の間に設定すると共に、モータ６を停止させる閾値をロックピーク荷重Ｐ１を越えた直後に設定している。

このように設定しておくと、ロックピーク荷重Ｐ１に達する寸前又は少し前にツール先端が振動し、ロックピーク荷重Ｐ１に越えたところで振動が停止するため、作業者は押し込みを開始して振動が開始され且つ振動が停止したことで、完全嵌合が達成されたと認識することができる。

図４及び図５に、上記プッシュ式コネクタの嵌合確認ツール１の実際の使用方法の一例を示す。これは、電気自動車やハイブリッドカーなどの生産に際し、リチウムイオン電池の集合体であるＬＢモジュール１４に、電圧検出線１５をコネクタ９で接続した後、そのコネクタ９の嵌合確認を行う場合を示している。

この嵌合確認作業時の制御装置１１の処理内容を、図６にフローチャートにて示す。ここでの嵌合確認処理を行う場合、コネクタ９は既にハウジング相互が嵌合している状態にある。

まず、作業者が嵌合確認ツール１を把持し、コネクタハウジング相互の嵌合が行われた後のコネクタ９に対し、ツールに設けられた押し込み棒３を当接させて荷重を加える（押し込み開始）。この時点より、制御装置１１は荷重センサ１０の出力の読取を開始し（ステップＳ１）、上記のターミナル嵌合ピーク荷重Ｐ２よりも大でロックピーク荷重Ｐ１よりも小さい第１の規定挿入力Ｋ１に達するのを待つ（ステップＳ２）。

荷重がロックピーク荷重Ｐ１に達する寸前の第１の規定挿入力Ｋ１に達したならば、加振装置４のモータ６を作動させる（ステップＳ３）。これにより、ツールの押し込み棒途中に設けられた振動子の偏心重り８が回転して、押し込み棒３が振動する。この押し込み棒３の振動を伴う押圧操作により、こじり状態にあったコネクタハウジング１２、１３は、振動させられながら押し込められてゆき、正しい嵌合状態に修正される。

一方、プログラムは、荷重センサ１０の出力を読み取り（ステップＳ４）、ロックピーク荷重Ｐ１を越えた直後に設定された第２の規定挿入力Ｋ２に荷重が達するのを待つ（ステップＳ５）。荷重がロックピーク荷重Ｐ１を越えた場合、コネクタハウジング１２、１３は既に上記の正しい嵌合状態に修正されているので、慣性ロック方式の作用が正常に営まれ、ロックピーク時の力がそのままターミナル挿入力となる。すなわち、雄、雌のコネクタハウジング１２、１３を一段で嵌合ロックすることができるので、これ以後は加振も荷重も付加する必要が無くなる。そこで、プログラムは、荷重がロックピーク荷重Ｐ１を越えて第２の規定挿入力Ｋ２に達したならば、直ちに加振装置４のモータ６を停止する（ステップＳ６）。

以上により、図４及び図５のＬＢモジュール１４に、電圧検出線１５をコネクタ９で接続した後、そのコネクタ９の嵌合確認を本嵌合確認ツールを用いて行った場合、ロックピーク荷重Ｐ１に達する寸前にツール先端が振動してこじりのない状態に修正する一方、ロックピーク荷重Ｐ１に達すると直ちに振動が停止して慣性ロック方式により嵌合が達成されるので、作業者は、騒音の中でも、振動停止により、コネクタ９の完全嵌合が達成できたこと、すなわちコネクタ９の嵌合確認作業が完了したことを確実に知ることができる。

上記実施形態では、モータ６の出力軸７に偏心重り８を取り付けた機構の加振装置４を押し込み棒３の途中に取り付けた構成としたが、他の公知の加振機構を用いて加振装置４を構成することができる。

また、上記実施形態では、加振装置４の取り付け箇所を境として、押し込み棒３を基部側押し込み棒部分３ａと前側押し込み棒部分３ｂとに分けたが、連続する１本の押し込み棒により構成することもできる。

本発明にかかるプッシュ式コネクタの嵌合確認方法及び嵌合確認ツール１は、こじりが生じやすいプッシュ式コネクタを扱う全ての分野において利用できるものである。

本発明の実施形態に係るプッシュ式コネクタの嵌合確認ツールを示したもので、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその振動子の構成を示す正面図である。慣性ロック方式のコネクタの嵌合特性を示した図である。コネクタのこじれ状態を示した図である。電池パックのＬＢモジュールの正面図である。本発明の嵌合確認ツールを用いて、ＬＢモジュールに接続された電圧検出線コネクタの嵌合確認作業を行っている様子を示した上面図である。本発明にかかるプッシュ式コネクタの嵌合確認処理のフローチャートである。

符号の説明

１嵌合確認ツール
２ツール本体
３押し込み棒
３ａ基部側押し込み棒部分
３ｂ前側押し込み棒部分
４加振装置
５緩衝部材
６モータ
７出力軸
８偏心重り
９コネクタ
１０荷重センサ
１１制御装置
１２、１３コネクタハウジング
１４ＬＢモジュール
１５電圧検出線

Claims

一対の雌、雄のコネクタハウジングの嵌合により、ハウジングに収容された雌、雄のターミナルを接続する構造のコネクタであって、一度コネクタハウジング相互の嵌合を行った後のコネクタに対し、ツールに設けられた押し込み棒を当接させて荷重を加え、
この荷重が、ターミナル嵌合ピーク荷重よりも大でロックピーク荷重よりも小さい第１の規定挿入力に達した段階で、押し込み棒の途中に設けられた振動子を起動させ、ツールの押し込み棒先端を振動させることを特徴とするプッシュ式コネクタの嵌合確認方法。
一対の雌、雄のコネクタハウジングの嵌合により、ハウジングに収容された雌、雄のターミナルを接続する構造のコネクタであって、一度コネクタハウジング相互の嵌合を行った後のコネクタに対し、ツールに設けられた押し込み棒を当接させて荷重を加える工程と、
この荷重が、ターミナル嵌合ピーク荷重よりも大でロックピーク荷重よりも小さい第１の規定挿入力に達した段階で、押し込み棒の途中に設けられた振動子を起動させ、ツールの押し込み棒先端を振動させる工程と、
前記荷重が、ロックピーク荷重を越えた第２の規定挿入力に達した段階で、前記振動子を停止させて、ツールの押し込み棒先端の振動を終了させる工程と、
を有することを特徴とするプッシュ式コネクタの嵌合確認方法。
一対の雌、雄のコネクタハウジングの嵌合により、ハウジングに収容された雌、雄のターミナルを接続する構造のコネクタであって、一度コネクタハウジング相互の嵌合を行った後のコネクタに対して荷重を加えるため、ツール本体に突設して設けられた押し込み棒と、
この押し込み棒の途中に設けられた加振装置と、
コネクタに加える荷重を検知可能にツール本体内に設けられた荷重センサと、
前記押し込み棒で前記コネクタに荷重を加えているときに、前記荷重センサからの信号に基づいて前記加振装置を動作させる制御装置と、
を有することを特徴とするプッシュ式コネクタの嵌合確認ツール。
前記制御装置は、コネクタに加える荷重が、ターミナル嵌合ピーク荷重よりも大でロックピーク荷重よりも小さい第１の規定挿入力に達した段階で加振装置を起動させることを特徴とする請求項３に記載のプッシュ式コネクタの嵌合確認ツール。
前記制御装置は、前記荷重がロックピーク荷重を越えた第２の規定挿入力に達した段階で前記加振装置を停止させることを特徴とする請求項３に記載のプッシュ式コネクタの嵌合確認ツール。
前記加振装置を、前記押し込み棒の途中に設けたモータと、該モータにより回転される偏心重りとで構成した、ことを特徴とする請求項３に記載のプッシュ式コネクタの嵌合確認ツール。
前記押し込み棒の先端に緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項３又は６に記載のプッシュ式コネクタの嵌合確認ツール。