JP4840044B2 - プッシュ式コネクタと嵌合確認方法 - Google Patents

Description

本発明は、嵌合状態を確認できるプッシュ式コネクタと嵌合確認方法に関する。

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を相互に嵌合し、ハウジング内に収容された雌雄のターミナルを相互に接続し、ロック機構により接続状態を維持する構造となっている。このロック機構は、一方のハウジングに設けられた片持ち梁状のアームと、他方のハウジングに設けられたアーム係止部とを係合し、両ハウジングをロックする。

特に、慣性ロックコネクタは、通常、雄ターミナルのピンを雌ターミナルの受部に嵌挿するに必要な挿入力が、アームとアーム係止部のロックに要する力よりも小さく、ロックピーク時の力がそのままターミナル挿入力となり、雌雄のコネクタハウジングを相互に挿入し嵌合する操作を一段で行うことができる。

ところが、雌雄のコネクタハウジングの挿入方向が、本来の挿入すべき真っ直ぐな方向からずれると、いわゆる「こじれ」が生じ、雌雄のターミナルの電気的接続も不完全となる。

このような不完全嵌合や不完全接続を防止するために、従来のコネクタは、ハウジング同士を確実に嵌合させる構造としたり、下記特許文献１に示されているような、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ものがある。しかし、このようなコネクタでも、「こじれ」状態の発生を完全に防止することはできない。

そこで、慣性ロックコネクタでは、規定挿入力（ロックピーク荷重＋α）、すなわちアームとアーム係止部のロックに要する力（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再度押し込んで、確実に電気的に接続させる作業を行っている。

例えば、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される組電池では、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）からの電圧検出線などのハーネスをモジュールにコネクタ接続した後、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み、コネクタの嵌合確認を行っている。

しかし、再度の押し込み作業を行っても、「こじれ」があれば、規定挿入力で単に押圧しても、雌雄のコネクタハウジングを完全に嵌合させることはできず、コネクタ内に異物が混入しているときには、「こじれ」がなくてもコネクタは嵌合不良となる。特に、雄のコネクタハウジングが雌コネクタハウジングに完全に嵌合せず、部分的に嵌合している、いわゆる「半嵌合」の場合には、検査時には正常であっても引っ張ると外れる虞があり、問題となっている。

コネクタの嵌合状態を確認する方法としては、雌雄のコネクタハウジングの挿入あるいは嵌合する方向（以下、挿入方向）とは反対の方向に引っ張る方法もあるが、前述の組電池のように、多数の電池パックを多重に積層し、縦横に整列し、手を入れるスペースもないようなものでは、コネクタハウジングを把持できず、ハーネスを引っ張らざるを得ないことになる。この結果、ハーネスに負荷が掛かり、ハーネスの断線やピン抜けが生じる虞がある。また、嵌合状態や接続状態のチェックを行った後、これを確認しようとしてもチェックの痕跡がないため、場合によっては再度チェックしなければならないという不具合もある。
実開平５−３１１５３号公報（要約、図１参照）

本発明は、雌雄のコネクタハウジングを挿入方向とは反対の方向に引っ張りコネクタのロック状態を確認する場合でも、ハーネスなどに負荷を掛けることなく嵌合状態などを確認できるプッシュ式コネクタと嵌合確認方法を提供することを目的とする。

また、嵌合や接続状態のチェックを行った後に、これを容易に確認することができるプッシュ式コネクタと嵌合確認方法を提供することを目的とする。

本発明に係るプッシュ式コネクタは、一対のコネクタハウジングの嵌合により、当該コネクタハウジングに設けられたターミナルを接続するプッシュ式コネクタであって、いずれか一方のコネクタハウジングに、基端が前記コネクタハウジングの背面に取り付けられ、かつ、当該コネクタハウジングの挿入方向とは反対の方向に引っ張り力を作用させる長尺な引っ張り部材と、当該引っ張り部材に形成され、前記両コネクタハウジングの規定嵌合力以上の力により破断する易破断部と、前記引っ張り部材の先端部に設けられた把持部と、を有する引っ張り手段を設け、前記引っ張り部材の把持部は、複数の前記コネクタハウジングそれぞれに設けられた前記引っ張り部材をそれぞれ独立に引っ張り得るように連結する線状部材が挿通し得る構成にしたことを特徴とする。
本発明に係るプッシュ式コネクタの嵌合確認方法は、一対のコネクタハウジングの嵌合により、当該コネクタハウジングに収容されたターミナルを接続するプッシュ式コネクタの嵌合状態を確認する方法であって、いずれか一方のコネクタハウジングの背面に基端が取り付けられ、かつ、当該コネクタハウジングの挿入方向とは反対の方向に引っ張り力を作用させる長尺な引っ張り部材と、当該引っ張り部材に形成され、前記両コネクタハウジングの規定嵌合力以上の力により破断する易破断部と、前記引っ張り部材の先端部に設けられた把持部と、を有する引っ張り手段がそれぞれに設けられた複数の前記コネクタハウジングの各前記把持部に線状部材を挿通し、当該線状部材を引っ張ることにより生じる前記引っ張り部材の破断の有無からコネクタの嵌合状態を確認することを特徴とする。

本発明に係るプッシュ式コネクタは、相互に嵌合される一対のコネクタハウジングの一方に、挿入方向とは反対の方向に引っ張り力を作用させる引っ張り手段を設けたので、「こじれ」や異物の混入によりハウジングの嵌合が不完全な場合には、コネクタハウジングの嵌合が外れることになり、コネクタハウジングの嵌合状態の正否を簡単に検知することができ、これを修正し再嵌合もでき、特に、狭小で検査時に手が入らないような部分であっても容易にかつ確実な検査が可能となる。

本発明に係るプッシュ式コネクタの嵌合確認方法は、相互に嵌合されるコネクタハウジングのいずれか一方に、規定嵌合力以上の力により破断する易破断部を有する引っ張り部材を設け、この引っ張り部材を引っ張ることにより生じる易破断部の破断の有無により、コネクタハウジングの嵌合状態を簡単に検知できる。例えば、正常なものは、一度チェックすると易破断部が破断した状態になり、嵌合や接続状態のチェックを行った否かを容易に確認することができ、再確認作業の無駄やチェック忘れを防止できる。不完全なものは易破断部が破断せずコネクタハウジングの嵌合自体が外れるので、嵌合不良があれば、これを修正し再嵌合させることもできる。

以下、本発明に係るプッシュ式コネクタについて、詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係るプッシュ式コネクタの一例を示す概略斜視図、図２は図１の要部を示す概略拡大斜視図、図３は引っ張り部材の状態を示す説明図で、（Ａ）は規定嵌合力以下で引っ張った場合、（Ｂ）は規定嵌合力以上で引っ張った場合を示している。

本実施形態に係るプッシュ式コネクタ１は、図１に示すように、一対の雌雄のコネクタハウジング２，３の嵌合により内部に設けられた雌雄ターミナル（不図示）を接続するものである。なお、これら雌雄ターミナルには、ハーネスＨがそれぞれ接続され、コネクタハウジング２，３の外部に導出されている。

ここで取り扱うプッシュ式コネクタ１は、慣性ロック方式のコネクタであり、アーム４とアーム係止部５のロックに要する力（ロックピーク荷重）を越える力である規定挿入力（ロックピーク荷重＋α）で、雄コネクタハウジング２を雌コネクタハウジング３に押し込み、雌雄ターミナルを電気的に接続している。

特に、本実施形態に係るプッシュ式コネクタ１は、図２に示すように、雄コネクタハウジング２に、雄コネクタハウジング２の挿入方向（矢印）とは反対の方向に引っ張り力を作用させる引っ張り手段１０が設けられている。ここに、反対の方向とは、必ずしも挿入方向とは１８０度逆方向のみをいうものではなく、ある程度の異なる方向も含むものであることはいうまでもない。

引っ張り手段１０は、基端が雄コネクタハウジング２に取り付けられた長尺で扁平な引っ張り部材１１（以下、帯状部材）と、帯状部材１１の途中に形成された易破断部１２と、外端部に設けられたリング状の把持部１３とから構成されている。

帯状部材１１は、雄コネクタハウジング２を構成する材料と同一のものを使用し、雄コネクタハウジング２と一体に成形されているが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂により形成し、これを雄コネクタハウジング２の背面２ａに接着剤などにより固定してもよい。いずれにしても引っ張り力を作用させるとき、確実に所定の引っ張り力が後述の易破断部１２に伝達されるものであればどのようなものであってもよい。なお、帯状部材１１は、必ずしも扁平な帯状をしたものである必要はなく、細い線状あるいは鎖状をしたものなどを含む条材であればよい。

帯状部材１１の取付位置としては、雄コネクタハウジング２の挿入方向（矢印）とは反対の方向に引っ張り力を作用させることができる位置であれば、どのような位置であってもよいが、図２に示すように、帯状部材１１の基端を、雄コネクタハウジング２の背面２ａであって、その中央部分に設けることが好ましい。このようにすれば、雄コネクタハウジング２が多少傾斜した状態であっても引っ張り力が雄コネクタハウジング２全体に作用し、雌コネクタハウジング３に対し雄コネクタハウジング２を確実に引き離すことができる。

易破断部１２とは、帯状部材１１を引っ張ると他の部分に先駆けて破断する強度的に弱められた部分のことをいい、本実施形態では、帯状部材１１の基部近傍に設けた断面三角形状の溝部により形成している。ただし、これのみに限定されるものではなく、帯状部材１１の基部近傍を側面から切欠くことにより形成してもよく、場合によっては、帯状部材１１を基端部と先端側部とに分けて形成し、この両者を所定強度の連結部材（不図示）により連結したものであってもよい。

引っ張り手段１０は、本来的には雌雄のコネクタハウジング２，３の嵌合状態の良否判断を、引っ張りにより行うものであるため、本来的には、プッシュ式コネクタ１の嵌合力如何に拘わらず、不完全嵌合の雌雄のコネクタハウジング２，３を引き離すことができる程度の力であればよい。

また、本実施形態の引っ張り手段１０は、単に不完全な嵌合を外すのみでなく、多数のプッシュ式コネクタ個々が検査されたか否かを知らしめる機能（いわゆる「ぽか」防止機能）も併せ持つものである。

単に不完全な嵌合を外すのみであれば、雄コネクタハウジング２を引っ張ればよいが、この引っ張ることによりチェックした証拠を残すには、帯状部材１１の一部が雄コネクタハウジング２に残存していることが必要となるので、本実施形態では、帯状部材１１を所定の力で引っ張ることにより破断し、その一部が雄コネクタハウジング２に残るようにしている。帯状部材１１の一部が雄コネクタハウジング２に残存していると、後の作業者などが、これを見て嵌合チェックが行われたことを目視により確認できる。

つまり、本実施形態では、図３に示すように、帯状部材１１を引っ張ることにより易破断部１２が破断する力を、規定嵌合力となるように設定し、雄コネクタハウジング２と雌コネクタハウジング３の嵌合が不完全な場合は、図３（Ａ）に示すように、帯状部材１１の易破断部１２が破断せず、雄コネクタハウジング２が雌コネクタハウジング３から外れ、雄コネクタハウジング２と雌コネクタハウジング３の嵌合が正常な場合は、図３（Ｂ）に示すように、易破断部１２が破断し、帯状部材１１の一部が雄コネクタハウジング２に残るようにし、嵌合状態の良否判断と検査済の表示ができるようにしている。

また、帯状部材１１には、先端部にリング状の把持部１３が一体に設けられている。把持部１３は、引っ張り作業を容易にするものであるが、必ずしもリング状である必要はなく、Ｕ字状、フック状など適宜所定の形状を選択することができる。

このように、本実施形態のプッシュ式コネクタ１は、雄コネクタハウジング２の背面２ａに帯状部材１１よりなる細くて長尺な引っ張り手段１０を設けたので、狭小なスペースであっても雌コネクタハウジング３との嵌合後に、把持部１３を持って挿入方向とは反対側に容易に引っ張ることができ、この引っ張りにより、例えば、両コネクタハウジング２，３の嵌合が不完全な場合は、帯状部材１１の易破断部１２が破断せず、雄コネクタハウジング２が雌コネクタハウジング３から引き離され、不完全嵌合あるいは嵌合忘れを知らしめることができ、作業者は嵌合状態を容易に修正できる。

また、両コネクタハウジング２，３の嵌合が正常な場合は、雄コネクタハウジング２と雌コネクタハウジング３が強固に嵌合されるので、帯状部材１１の易破断部１２が破断し、帯状部材１１の一部が雄コネクタハウジング２に残り、正常な嵌合であることや、雄コネクタハウジング２に残っている帯状部材１１の一部から検査済であることを作業者に知らしめることができる。

図４は組電池における雄コネクタハウジングの端部を示す概略図である。組電池の場合には、図４に示すように、組立作業の最終段階で、雄コネクタハウジング２の端部をハーネスプロテクタカバー１５により覆うが、仮に、前述の嵌合確認をしていない場合には、雄コネクタハウジング２の背面２ａより帯状部材１１が突出あるいは垂れ下がった状態で存在しているので、ハーネスプロテクタカバー１５を取り付けようとしても、帯状部材１１が邪魔になり覆うことができない。このような次作業での邪魔をすることにより前工程の不備を修正することもできる。これにより確実に雌雄のコネクタハウジング２，３の嵌合状態をチェックすることができる。

図５は組電池における多数の雄コネクタハウジングの嵌合状態をチェックする変形例示す概略図である。組電池の場合には、多数の電池パックを多重に積層し、縦横に整列しているが、例えば、各雄コネクタハウジング２から突出された帯状部材１１の把持部１３に挿通する連結手段１６を設ける。ただし、連結手段１６は、各帯状部材１１をそれぞれ独立に引っ張ることができるように挿通しておくことが好ましい。

連結手段１６を介して個々の帯状部材１１を引っ張ると、嵌合が不完全な雄コネクタハウジング２では、把持部１３と共に雄コネクタハウジング２が連結手段１６側に取り上げられることになり、嵌合が正常な雄コネクタハウジング２では、帯状部材１１の易破断部１２が破断し、帯状部材１１の一部のみが取り上げられることになる。

この結果、多数の雄コネクタハウジング２であっても不完全嵌合あるいは嵌合忘れを個々にチェックすることができ、不完全な嵌合は、直ちにこれを修正することができる。

連結手段１６は、帯状部材１１や雄コネクタハウジング２などと同種の樹脂製材料を使用した線状部材により構成し、帯状部材１１の把持部１３に線状部材を挿通してループ状としてもよい。このようにすれば、帯状部材１１や、取り上げられた不良品の可能性が高い雄コネクタハウジング２と共に一緒に廃棄することができ、廃棄工数の削減と、リサイクル性の向上を図ることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、上述した実施形態では、雄コネクタハウジング２に帯状部材１１を設け、雄コネクタハウジングを挿入方向とは反対方向に引っ張るものであるが、このようなもののみでなく、雌コネクタハウジング３に帯状部材１１を設けてもよく、いずれか一方のコネクタハウジングを引っ張ることができるものであればよい。また、上述したものは、電気自動車やハイブリッド自動車の組電池に関するものであるが、本発明は、これのみに限定されるものではなく、各種電気製品などのコネクタにも適用することができる。

本発明は、プッシュ式コネクタの嵌合状態を簡単にかつ確実に確認することができる。

本発明の実施形態に係るプッシュ式コネクタの一例を示す概略斜視図である。 図１の要部を示す概略拡大斜視図である。 引っ張り部材の状態を示す説明図で、（Ａ）は規定嵌合力以下で引っ張った場合、（Ｂ）は規定嵌合力以下で引っ張った場合を示している。 組電池における雄コネクタハウジングの端部を示す概略図である。 組電池における多数の雄コネクタハウジングの嵌合状態をチェックする変形例示す概略図である。

符号の説明

１…プッシュ式コネクタ、
２…雄コネクタハウジング、
２ａ…雄コネクタハウジングの背面、
３…雌コネクタハウジング、
１０…引っ張り手段、
１１…引っ張り部材、
１２…易破断部、
１３…把持部、
１６…連結手段。

Claims (4)

1. 一対のコネクタハウジングの嵌合により、当該コネクタハウジングに設けられたターミナルを接続するプッシュ式コネクタであって、
   いずれか一方のコネクタハウジングに、基端が前記コネクタハウジングの背面に取り付けられ、かつ、当該コネクタハウジングの挿入方向とは反対の方向に引っ張り力を作用させる長尺な引っ張り部材と、当該引っ張り部材に形成され、前記両コネクタハウジングの規定嵌合力以上の力により破断する易破断部と、前記引っ張り部材の先端部に設けられた把持部と、を有する引っ張り手段を設け、
   前記引っ張り部材の把持部は、複数の前記コネクタハウジングそれぞれに設けられた前記引っ張り部材をそれぞれ独立に引っ張り得るように連結する線状部材が挿通し得る構成にしたことを特徴とするプッシュ式コネクタ。
2. 前記引っ張り部材は、前記易破断部が破断されたとき、前記引っ張り部材の一部が前記コネクタハウジングに残存する位置に前記易破断部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のプッシュ式コネクタ。
3. 前記引っ張り手段は、前記引っ張り部材を前記コネクタハウジングの端部中央に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプッシュ式コネクタ。
4. 一対のコネクタハウジングの嵌合により、当該コネクタハウジングに収容されたターミナルを接続するプッシュ式コネクタの嵌合状態を確認する方法であって、
   いずれか一方のコネクタハウジングの背面に基端が取り付けられ、かつ、当該コネクタハウジングの挿入方向とは反対の方向に引っ張り力を作用させる長尺な引っ張り部材と、当該引っ張り部材に形成され、前記両コネクタハウジングの規定嵌合力以上の力により破断する易破断部と、前記引っ張り部材の先端部に設けられた把持部と、を有する引っ張り手段がそれぞれに設けられた複数の前記コネクタハウジングの各前記把持部に線状部材を挿通し、当該線状部材を引っ張ることにより生じる前記引っ張り部材の破断の有無からコネクタの嵌合状態を確認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。

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