JP4925338B2 - 接合識別機構 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタやバックル等のごとく互いに着脱される第一部材と第二部材とが正規状態に接合されたか否かを識別する接合識別機構に関するものである。

例えば、特許文献１と２には、プラグとソケットとを着脱する接合構造とともに、プラグがソケットに正規状態つまり設計通り接合されたか否かを識別する接合識別機構が開示されている。また、特許文献３には、配管をチューブ側のコネクタ本体に挿入して接合する管継手として、配管の対応端部とコネクタ本体とを着脱する接合構造とともに、配管がコネクタ本体に正規状態に接合されたか否かを識別する接合識別機構が開示されている。

このうち、特許文献１において、接合構造は、プラグ及びソケットの一方側に設けられた二段の爪と、他方側に設けられて前記爪を係止する爪受とからなる。接合識別機構は、プラグ外面が前部及び後部に分けて異なる色に着色されるとともに、第一段目の爪が爪受に係止されるソケットに対するプラグ挿入位置で前部の色が隠れ、第二段目の爪が爪受に係止されるソケットに対するプラグ挿入位置で前記前部の色が目視される位置に窓を設けた構成である。

また、特許文献２において、接合構造は、プラグ側に設けられたロック片及び該ロック片の両側に設けられた係止突起と、ソケット側に設けられてロック片をソケット内にガイドする挿入凹部及び該挿入凹部内で前記係止突起を係止するロック部とからなる。接合識別機構は、プラグ表面として、プラグがソケット内に挿入される嵌合部と挿入されない非嵌合部との境界を境にして色分けするとともに、非嵌合部の色をソケットの表面と同色にし、嵌合部の色を異色にする。これにより、プラグがソケットに対して設計通り接合された場合はプラグの非嵌合部とソケット表面の色が一体になり、プラグがソケットに対して不完全接合の場合はプラグ嵌合部の色が目視される。

また、特許文献３において、接合構造は、配管の先端外周に設けられた鍔部と、略Ｃ字形をなし拡開しつつコネクタ本体に嵌合する配管抜け止め用リテーナとからなる。リテーナは、内周面に設けられて径方向に突出する抜け止め突起を有し、配管の鍔部がリテーナ内を通過する過程で前記抜け止め突起が押し上げられて鍔部の通過を許容し、鍔部の通過後には弾性復帰して鍔部と係止することによって配管の抜け止めを行う。接合識別機構は、コネクタ本体の外周面においてリテーナより配管の差込み方向奥側に配置されるとともに、内周面に当接片を突出したチェッカーを有している。このチェッカーは、通常はリテーナの一部によって覆われているが、配管がコネクタ本体に正規状態に接合されると、鍔部の押し出し作用によってリテーナから露出する位置まで押し出され、その様子が外部から確認される構成である。
実開昭６２−１９８６７７号公報 実開平４−５４１６４号公報 特開２００２−２４３０８２号公報

特許文献１と２のコネクタ及び特許文献３の管継手では、何れもが接合識別機構を有しているため適用機器類の組立や検査段階で二部材の接合不良を発見し、それにより不完全状態で提供される確率を大幅に減らすことができる。しかしながら、従来の接合識別機構は、例えば、コネクタや管継手などが目視し難い箇所に配置されているような場合も多く、配置箇所によっては未だ満足できないものとなっている。

そこで、本発明の目的は、接合識別機能が第一部材と第二部材とを接近移動操作する途中から、最終的な接近位置まで付勢移動つまり引き込み用としても作動させることにより目視し難い箇所での操作となるような態様でも二部材の接合不良をより確実になくして信頼性を向上することにある。

上記目的を達成するため請求項１の本発明は、互いに着脱される第一部材と第二部材とが前記第一部材の本体を前記第二部材の空間に挿入した状態で正規状態に接合されたか否かを識別する接合識別機構において、前記第一部材は前記本体に設けられた突起を有し、前記第二部材は、前記突起に対応して前記空間内に設けられた識別部材、及び該識別部材に対応して前記空間内に設けられた凸部、並びに該識別部材の一部を外部より目視可能にする窓を有し、前記識別部材は、前記空間内に回転可能に枢支されて前記突起に当接する二カ所の当接部を形成している本体、及びその本体に逃げ部を介し揺動変位可能に設けられて前記凸部に当接した状態で前記第一部材と前記第二部材との相対的な所定距離の接近移動により前記突起から受ける負荷で弾性変位して付勢力を蓄積し、該所定距離を超えたときに前記蓄積した付勢力を更なる接近移動用として解放する弾性片を有しており、
前記当接部のうち、一方が前記突起を介して前記弾性片に付勢力を蓄積可能にし、他方が前記弾性片に蓄積した付勢力を解放したときに前記突起と当接可能になるとともに、前記識別部材が前記弾性片に蓄積した付勢力に伴う前記第一部材と前記第二部材との接近移動により回転してその識別部材の対応部が外部より前記窓を介して目視可能となることを特徴としている。

以上の本発明において、第一部材と第二部材とは、互いに着脱される関係であればよく、例えば、コネクタであれば発明形態の第一コネクタと第二コネクタ或いは特許文献１，２のごとくプラグとソケット、バックルであれば雄部材（発明形態の第一コネクタに対応した部材）と雌部材（発明形態の第二コネクタに対応した部材）、継手構造であれば特許文献３のごとくコネクタ本体と管の対応端部などが挙げられる。また、両部材を着脱する接合構造は、特許文献１〜３の接合構造、発明形態の係合凸部と係合凹部の接合構造、発明形態のピンと差込口の接合構造、発明形態の識別部材と凸部及び突起を介した図４の接合構造、それら二以上の接合構造からなる態様の何れであってもよい。

以上の本発明は、請求項２〜６のように具体化されることがより好ましい。
（ア）前記第二部材は前記第一部材を内部に挿入する開口以外を閉塞構造としている構成である（請求項２）。
（イ）前記第一部材の前記第二部材に対する押し込みや引き抜き操作量が所定距離を越えると、前記弾性片に蓄積された付勢力が前記第二部材の前記第一部材に対する引き込み若しくは押し出し用として使われる構成である（請求項３）。

請求項１の発明では、識別部材が弾性片を有し、第一部材と前記第二部材とが相対的な所定距離の接近移動において、弾性片が付勢力を蓄積し、該所定距離を越えたとき蓄積した付勢力を更なる接近移動用として解放する。このため、この接合識別機構では、第一部材と第二部材とが図３のごとく接近移動で蓄積された弾性片の付勢力により、図４のごとく途中から引き込み作動されるため不完全接合つまり中途半端な状態となることがなくなり、それによって本来の目視による接合識別に加え、例えば目視し難い箇所での接合操作となるような態様でも二部材の接合不良をより確実になくし、信頼性を向上できる。

また、識別部材側の当接部として、突起が図３のごとく強制的に当たって弾性片に付勢力を蓄積可能にする当接部と、突起が図４のごとく前記当接部から逃げて弾性片に蓄積された付勢力を解放したときに当たる当接部との設定により実施容易にする。また、後者の当接部は、弾性片が付勢力を解放した状態において識別部材のがたつきを吸収可能にする。

また、識別部材が回転方式であるため第二部材に対する識別部材の配置や組み付けを簡素化できる。しかも、凸部が弾性片を弾性変位可能にすることに加え、例えば、図２の状態において識別部材を不用意に揺動しないよう規制する作用も凸部に兼用できる。

請求項２の発明では、第二部材が第一部材挿入用開口を除いて閉塞されているため防水性及び外観特性などを向上できる。これに対し、請求項３の発明では、第二部材が第一部材を挿入途中から弾性片に蓄積された付勢力により更に引き込んだり、第二部材が第一部材の引き抜き途中から弾性片に蓄積された付勢力で更に押し出すことから、第一部材と第二部材との着脱操作性を向上できる。

本発明の最適な形態を図面を参照しながら説明する。図１は概略外観を示し、図２〜図４は第一コネクタと第二コネクタとを接合するときの作動を示し、図５〜図７は構成部材の細部を示している。なお、図２〜図４の各（ａ）及び図５（ｃ）に示されている第二コネクタは、図５（ｂ）のＡ−Ａ線矢視に沿った断面に相当している。

この形態は、本発明の接合識別機構をコネクタに適用した例である。このコネクタは、ケーブル同士や、ケーブルと機器を電気的につなぐタイプであり、図１に示されるように、互いに着脱される第一コネクタ１と第二コネクタ２とからなり、第一コネクタ１と第二コネクタ２の間に設けられて両コネクタ１，２が正規状態つまり設計通りに接合されたか否かを識別する接合識別機構３を有している。

ここで、第一コネクタ１は、図１と図６に示されるように、本体１０が概略矩形板状であり、本体後端周囲に張り出した挿入規制用フランジ１１と、上下面１２，１３の両側に設けられて前後方向に延びている断面凸形のガイド部１２ａ，１３ａと、前端の片側コーナー部に設けられた切欠部１４と、上面１２に設けられている小円柱形の突起１５と、下面１３の後側つまりフランジ部１１の手前に設けられた係合凸部１６とを一体に有している。突起１５は、接合識別機構３を構成しており、上面１２のうち前後略中間でかつ片側寄りの箇所に設けられている。

また、第一コネクタ１には、ケーブル４の対応端が本体１０の後端側に挿入結合されるとともに、導電部４ａ及びピン用の差込口５が設けられている。この差込口５は、本体１０の前側にあって前開口しており、第二コネクタ２側の接触端子用ピン７に対応する接触端子を構成しており、本体１０内に設けられた導電部４ａを介してケーブル４に接続されている。

これに対し、第二コネクタ２は、図１と図５に示されるように、本体２０が前面開口した矩形の空間２１を形成しているとともに、第一コネクタ側の差込口５に対応して設けられた複数のピン７と、接合識別機構３を構成して第一コネクタ側の突起１５により移動可能な識別部材３０と、該識別部材３０を目視可能にする窓２６などを備えている。

このうち、本体２０は、上下面２２，２３と両側面２４，２４及び後部２５とにより空間２１を区画している。空間２１には、ケーブル６の対応端が導電部６ａと共に後部２５の肉厚内に挿入結合された状態で、ピン７が導電部６ａから突設されているとともに、第一コネクタ側の切欠部１４と係合する突出部２０ａが空間奥側の片側角部に設けられている。上下面２２，２３のうち、下面２３には、前端から後側に切り欠された係合凹部２９が設けられている。この係合凹部２９は、第一コネクタ１と第二コネクタ２とが正規状態まで接近移動されたとき、第一コネクタ側の係合凸部１６と係合する。

上面２２には、窓２６と、ガイド溝２７と、凸部２８とが設けられている。窓２６は、上面片側寄りでかつ前後略中間位置に設けられていて、図４のごとく第一コネクタ１と第二コネクタ２とが最終段階まで接近されて正規状態に接合されたとき、識別部材３０の対応部を外部より目視可能にする略矩形の開口である。ガイド溝２７は、第一コネクタ１と第二コネクタ２とを接近移動するとき、或いは第一コネクタ１の第二コネクタ２に対する押し込み移動のときに、第一コネクタ側の突部１５を溝内に沿って案内することにより、接近移動が良好に維持されるようにする。凸部２８は、識別部材３０に設けられている弾性片３２が識別部材３０の移動により弾性変位されるようにする。

また、この構造では、窓２６が透明又は半透明のシート材８により閉じられるとともに、第一コネクタ挿入用開口を除いて閉塞されており、図４のごとく両コネクタ１，２が正規状態に接近移動された使用態様において、埃や塵などが内部に侵入さないように処理されている。なお、以上のシート材８は、本体２０の成形と同時に一体的に添設することができる。取付部は、窓２６の外面側に添設する構成に限られず、窓２６の内面側に添設してもよい。

識別部材３０は、樹脂成形品であり、第一コネクタ側本体１０及び第二コネクタ側本体２０と異なる色に着色されている。また、識別部材３０は、図２及び図７に示されるように、突起１５と当たる箇所を形成している本体３１と、本体３１の片側に揺動変位可能に設けられている弾性片３２とを少なくとも一体に有しており、全体が薄肉板状となっている。本体３１は、前側にＬ形部分を形成し、該Ｌ形部の各辺を突起１５と当接する二カ所の当接部３４，３５として設定している。両当接部のうち、一方当接部３４は突起１５を介して弾性片３２に付勢力を蓄積可能にし、他方当接部３５が前記蓄積した付勢力を解放可能にする。また、本体３１と弾性片３２との間は、弾性片３２の弾性変位を妨げないよう逃げ部３３として切り欠かれている。更に、本体３１には、逃げ部３３から切り欠いた取付穴部３６と、取付穴部３６の隣に位置して同じく逃げ部３３から切り欠いた小スリット部３７とが設けられている。小スリット部３７は、取付穴部３６との間に形成される片部に弾性を付与している。

以上の識別部材３０は、第二コネクタ側本体２０の空間２１に入れられて、上面２２に対し軸部材９を介して回転可能に枢支される。この場合、軸部材９は、細部を省略しているが、例えばねじ構造となっていて上面２２に設けられている不図示の通し孔から、空間２１に配置された識別部材３０の取付穴部３６に挿通されて止め具等で抜け止め処理される。この取付状態において、識別部材３０は、図２に示されるように当接部３４が本体２０の前開口に対向しているとともに、弾性片３２が逃げ部３３に突出している凸部２８に軽く当接している。このため、識別部材３０は、弾性片３２が凸部２８に当接しているため、振動が加わっても不用意に揺動したり回転されないようになっている。なお、取付穴部３６は、両側の片部を有し、軸部材９が両片部に挟持されることで、識別部材３０の正常な回転が維持されるようにしているが、通常の軸孔形状に形成されることもある。

以下、図２〜図４を参照して上記コネクタの着脱操作及び接合識別機構３を詳述する。
（ア）コネクタの着脱操作は、例えば、両コネクタ１，２を互いに接近移動したり離間移動する方式、第一コネクタ１の第二コネクタ２に対する押し込みや引き抜き方式（この方式は例えば第二コネクタ２が機器類等に組み付けられている態様である）、第二コネクタ２の第一コネクタ１に対する押し込みや引き抜き方式（この方式は例えば第一コネクタ１が機器類等に組み付けられている態様である）、何れであってもよい。なお、請求項１の「第一コネクタ１と第二コネクタ２との相対的な所定距離の接近移動」はこれらの方式を全て含んでいる。また、図２と図３は第一コネクタ１側を第二コネクタ２に対して押し込み移動する方式を示している。しかし、接合識別機構３としては、両コネクタ１，２を互いに接近移動する方式、第二コネクタ２側を第一コネクタ１に対して押し込み移動する方式でも同様であり、以下の説明から容易に類推されるものである。

（イ）この接合操作では、図２の一点鎖線で示されるように、第一コネクタ側本体１０が第二コネクタ側本体２０の前開口より空間２１に押し込み挿入され、突起１５が識別部材３０の当接部３４に当接されると、その後の押し込み操作では突起１５から受ける負荷により識別部材３０の移動、つまり識別部材３０が図３に示されるように軸部材９を支点として時計回りの方向へ回転される。弾性片３２は、その識別部材３０の回転移動により、凸部２８を押圧ないしは凸部２８から反力を受けて図３の矢印方向、つまり識別部材３０の逃げ部３３を拡大する方向へ弾性変位されて付勢力を蓄積する。

（ウ）そして、この形態では、更に第一コネクタ側本体１０が押し込み挿入されると、図４に示されるように、突起１５が当接部３４から外れ、識別部材３０が弾性片３２に蓄積された付勢力により軸部材９を支点として更に時計回りの方向へ回転され、その回転によって突起１５が当接部３５に当接され、かつ弾性片３２が凸部２８を弾性片基部側に巻き込んだ状態で付勢力を解放して、両コネクタ１，２が図４の正規状態に接合される。

（エ）以上の接合構造では、両コネクタ１，２が正規状態に接合されると、上記したように、差込口５とピン７との係合、切欠部１４と突出部２０ａとの係合、係合凸部１６と係合凹部２９との係合、更に突起１５が当接部１５に当たって抜け方向への動きが規制される。このため、このコネクタ構造では、従来構造に比べて、突起１５が当接部１５に当たって抜け方向への動きが規制される分だけ両コネクタ１，２が離間したり一方が他方から外れ難くなっている。

（オ）また、接合識別機構３としては、両コネクタ１，２が図４の正規状態に接合されると、窓２６及びシート材８を介して識別部材３０の本体部分が目視され、それにより外部から両コネクタ１，２の接合状態を視覚によって確認できる。この場合、この接合識別機構３の利点としては、両コネクタ１，２が正規状態に接合されたか否かを前記した窓２６及びシート材８を介して視覚で判断可能なことに加え、仮に接合操作が視覚で目視し難い箇所での操作となるような態様においても、第一コネクタ１と第二コネクタ２とが弾性片３２に蓄積された付勢力に伴う接近移動つまり自動的な接近移動により正規状態に接合されること、弾性片３２に蓄積された付勢力に伴う接近移動の感触により正規状態に接合されたことを予測できること、等で優れている。

（カ）次に、両コネクタ１，２を外したり離離する操作では、図４の状態から、例えば第二コネクタ２に対し第一コネクタ１を引き抜くようにするが、その引き抜き過程においては識別部材３０が移動、つまり軸部材９を支点として逆時計回りの方向へ回転される。弾性片３２は、その識別部材３０の回転移動により、凸部２８を押圧ないしは凸部２８から反力を受けつつ図３の矢印方向、つまり識別部材３０の逃げ部３３を拡大する方向へ弾性変位されて付勢力を蓄積する。

（キ）そして、この形態では、更に第一コネクタ側本体１０が引き抜かれると、図３に示されるように、突起１５が当接部３５に沿って移行するとともに、識別部材３０が弾性片３２に蓄積された付勢力により軸部材９を支点として更に逆時計回りの方向へ回転され、その回転によって突起１５が当接部３５から当接部３４に移行され、かつ弾性片３２が凸部２８を先端側へ逃がした状態で付勢力を解放して、図２の一点鎖線で示される位置まで付勢力で引き出されることになる。

（ク）換言すると、この形態では、第一コネクタ側本体１０の第二コネクタ側本体空間２１に対する押し込みや引き抜き操作量が所定距離を越えると、弾性片３２に蓄積された付勢力が第二コネクタ２の第一コネクタ１に対する引き込み若しくは押し出し用として使われることになる。このため、従来例に比べて、上記した接合構造の利点つまり突起１５が当接部１５に当たって抜け方向への動きが規制される分だけ両コネクタ１，２が離間したり一方が他方から外れ難くなること、上記した接合識別機構３の利点つまり両コネクタ１，２が弾性片３２に蓄積された付勢力に伴う接近移動により正規状態に接合されたり、弾性片３２に蓄積された付勢力に伴う接近移動の感触により正規状態に接合されたことを予測できること、更に両コネクタ１，２の着脱操作において接近移動及び離間操作の一部が付勢力で行われるため操作性も良好となる。

なお、本発明の接合識別機構は、請求項１で特定される構成を実質的に備えておればよく、細部は必要に応じて種々変更したり展開可能なものである。

本発明形態として第一コネクタと第二コネクタを示す概略外観図である。 上記第一コネクタを第二コネクタに挿入する態様で示し、（ａ）は第二コネクタを断面した図、（ｂ）は上から見た図である。 上記第一コネクタを第二コネクタに更に押し込めた態様で示し、（ａ）は第二コネクタを断面した図、（ｂ）は上から見た図である。 上記第一コネクタを第二コネクタに正規状態に接合した態様で示し、（ａ）は第二コネクタを断面した図、（ｂ）は上から見た図である。 上記第二コネクタ単品を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線断面図である。 上記第一コネクタ単品を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図である。 本発明形態の識別部材を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１…第一コネクタ（第一部材に相当）
２…第二コネクタ（第二部材に相当）
３…接合識別機構
５…差込口
４，６…ケーブル
７…ピン
８…シート材
１０…本体（１１はフランジ、１５は突起、１４は切欠部１、１６は係合凸部）
２０…本体（２０ａは突出部、２１は空間、２６は窓、２８は凸部）
３０…識別部材（３１は本体、３２は弾性片、３３は逃げ部、３４と３５は当接部）

Claims (3)

1. 互いに着脱される第一部材と第二部材とが前記第一部材の本体を前記第二部材の空間に挿入した状態で正規状態に接合されたか否かを識別する接合識別機構において、
   前記第一部材は前記本体に設けられた突起を有し、
   前記第二部材は、前記突起に対応して前記空間内に設けられた識別部材、及び該識別部材に対応して前記空間内に設けられた凸部、並びに該識別部材の一部を外部より目視可能にする窓を有し、
   前記識別部材は、前記空間内に回転可能に枢支されて前記突起に当接する二カ所の当接部を形成している本体、及びその本体に逃げ部を介し揺動変位可能に設けられて前記凸部に当接した状態で前記第一部材と前記第二部材との相対的な所定距離の接近移動により前記突起から受ける負荷で弾性変位して付勢力を蓄積し、該所定距離を超えたときに前記蓄積した付勢力を更なる接近移動用として解放する弾性片を有しており、
   前記当接部のうち、一方が前記突起を介して前記弾性片に付勢力を蓄積可能にし、他方が前記弾性片に蓄積した付勢力を解放したときに前記突起と当接可能になるとともに、前記識別部材が前記弾性片に蓄積した付勢力に伴う前記第一部材と前記第二部材との接近移動により回転してその識別部材の対応部が外部より前記窓を介して目視可能となることを特徴とする接合識別機構。
2. 前記第二部材は、前記第一部材を内部に挿入する開口以外を閉塞構造としていることを特徴とする請求項１に記載の接合識別機構。
3. 前記第一部材の前記第二部材に対する押し込みや引き抜き操作量が所定距離を越えると、前記弾性片に蓄積された付勢力が前記第二部材の前記第一部材に対する引き込み若しくは押し出し用として使われることを特徴とする請求項１又は２に記載の接合識別機構。

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