JPH03190068A - 嵌合検知機能付き電気コネクタ及び嵌合検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気コネクタ、特にその半嵌合状態を検知する
機能を有する電気コネクタ及び１以上の電気コネクタの
半嵌合検知方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

半導体技術を中心とするエレクトロニクスの急速な進歩
に伴い、エレクトロニクスは家電製品は勿論のこと、車
両、航空機、光学機器、工作機械、農機具などあらゆる
産業分野に活用されている。

電子回路は半導体デバイス等の各種能動部品、抵抗、コ
ンデンサ等の各種受動回路部品及びスイッチ、リレー等
の各種機構部品を一般に１枚以上の回路基板に搭載して
構成される。これら各種部品の接続には半田接続が多用
されているが、信頼性、操作性、組立及びサービス性等
の点で多くの電気コネクタ（以下単にコネクタという）
が使用されている。

例えば各種技術の集合体である自動車、特にエアバッグ
等の安全機能を有する高級乗用車等にあっては、エンジ
ン制御系、各種インジケータ、自動ナビゲータ、各種安
全検知装置等の為に数百側のコネクタを使用するものも
少なくない。斯る車両用コネクタは、温度、湿度、はこ
り、振動、衝撃等の極めて厳しい環境条件下で使用され
、故障が生じた場合には人命に直接影響するので、最も
厳しい要件が課せられる用途の１つである。

それ故に、斯る用途のコネクタにあってはダブルロック
機構を採用したり防水栓を使用すること１こより、これ
ら厳しい要件を満足するよう構成されている。しかし、
このように多数のコネクタを使用する機器の組立に際し
ては、人又はロボットにより作業するので、必ずしも常
時１００Ｘ完全な組立てが行われるとは限らない。即ち
、通常の動作には支障なくとも、長時間の使用（経時的
）で、又は特別厳しい環境条件により接続異常が生じる
半嵌合状態のコネクタを有する車両が組立てられ、その
まま出荷使用される可能性が皆無とは言えない。

このように多数のコネクタが正しく（完全に）嵌合して
いるか否かを確認するには、作業者が各コネクタの嵌合
状態を目視により行う以外に手段がなかった。しかし、
一部のコネクタはシャーシの奥に配置され、手は届いて
も目で確認することは不可能なものもあり、完全な確認
が不可能であった。

従って、本発明の目的は嵌合検知機能を有するコネクタ
及び単一機器に組込み使用される多数のコネクタのうち
特に重要な又は目視で嵌合が確認困難な選択された１以
上のコネクタの嵌合状態を検知する方法を提供すること
である。

Ｃ８題を解決する手段〕 本発明のコネクタによると、相互に嵌合する一対のコネ
クタの複数コンタクト対に、嵌合検知用の少なくとも一
対のコンタクト対を付加し、この付加コンタクト対は両
コネクタを嵌合するとき、完全嵌合時にのみ嵌合するよ
う構成する。

また、車両等の機器用に使用する多数のコネクタのうち
、特に重要な１以上のコネクタを選択して上述した付加
コンタクト対を有するコネクタを用い、斯るコネクタの
付加コンタクト対を直列接続し、全てのコネクタを嵌合
させた際にこの直列回路の導通状態を確認することによ
り一括して重要なコネクタの嵌合状態が検知できる。そ
こで、半嵌合状態が検知されると再度嵌合作業を見直す
ことが可能である。

〔実施例〕

以下、実施例を示す添付図を参照して本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明による嵌合検知機能付きコネクタの好適
一実施例を示す分解斜視図である。同図において、第１
コネクタｌＯはりセプタクル（雌型）ハウジング１２内
に多数のタブコンタクト１４を有し、−（左）端から多
数のターミナル部が突出し、他の回路、例えば回路基板
（図示せず）の開口に挿入され半田付は接続される。第
２図を参照する後述の説明から明らかな如く、第１コネ
クタ１０のハウジング１２内にはプラグ（雄型）ハウジ
ング１８を有する第２コネクタ１６が挿入嵌合するよう
構成されている。この第２コネクタ１６には多数のりセ
ブタクル型コンタクト３０ａ、　３０ｂが挿入保持され
るキャビティ２０が形成され、例えば２個のコンタクト
が上下２段に各キャビティ２０に保持される。第２コネ
クタ１６のハウジング上壁中央部には２本の平行スリッ
ト２４により形成されたラッチアーム２２を有する。こ
のラッチアーム２２は嵌合面側（左側）が固定され他端
に押下げ操作部２８を有する片持ち梁状である。そのラ
ッチアーム２８の中央部の溝２５内にはカム面２６を有
し、第１コネクタＩＯのハウジング１２の対応内壁に形
成された係合突起と係合して嵌合された両コネクタ１０
．１６をロックするよう構成している。このロック位置
では第１コネクタ１０のタブコンタクト１４と第２コネ
クタ１６のりセプタクルコンタクト３０ａ、　３０ｂが
嵌合して複数の導電路を形成する。

上述したコネクタ対１０．１６は周知であり、車両等に
広く実用されている。斯るコネクタの極（コンタクト）
数が増加すると、極めて大きな挿入力を必要とする。従
って、第１コネクタｌＯのハウジング１２内の係合突起
が第２コネクタ１６のラッチアーム２２の係合部と係合
した完全な嵌合状態とせず、係合突起がラッチアーム２
２の傾斜（カム）面２６と当接した半嵌合位置にされた
ままとする虞れがある。この場合であっても、タブコン
タクト１４とリセプタクルコンタクト３０ａ、　３０ｂ
の嵌合（挿入）長は十分大であるので、通常の使用状態
では両コネクタ１０．１６のコンタクト１４．３０は十
分に接触し導電路を形成し、摩擦力にてその状態を維持
すること上述のとおりである。しかし、振動、衝撃の反
復及び長時間の使用により電気的接触（続）が不完全又
はコネクタの脱落を生じることとなる。係合突起とラッ
チアーム２２とによるロック（又はラッチ）により両コ
ネクタ１０．１６は完全に嵌合され、ラッチアーム２２
の押圧操作部２８を押し且つ両コネクタ１０．１６のハ
ウジング１２．１８を相互に引き離す力を加えない限り
嵌合は解除できない。

ところで、これら両コネクタ１０．１６の嵌合が完全か
否かを検知する為に、本発明にあっては上述したコネク
タ１０．１６のコンタクト対１４−３０とは別個に嵌合
検知用コンタクト対を付加している。即ち、第１コネク
タｌＯのハウジング１２の後端側部に付加ハウジングｔ
２ａを設は且つ第２コネクタ１６のハウジング１８の中
央側部に、付加ハウジング１２２と対応する別の付加ハ
ウジング１８ｍを設ける。

次に、第２図を参照して本発明のコネクタを詳細に説明
する。同図（Ａ）はりセブタクルノ１ウジング１２とプ
ラグハウジング１８との嵌合ラッチ状態を示す断面図で
ある。また、同図＜８）は嵌合検知用付加ハウジング１
２ａ、　１８ａと夫々のビンコンタクト３２及びビンリ
セプタクル３４の接触状態を示す断面図である。リセプ
タクルハウジング１２の前端土壁の係合突起１３はプラ
グハウジング１８を挿入するとき、ラッチアーム２２の
中央溝２５に沿って移動し、傾斜面２６に当接するとラ
ッチアーム２２を下方に押下げ、この傾斜部を乗り越え
ると急峻な係合面２７と係合突起１３とが係合してラッ
チが作用する。それ故に、ラッチアーム２２は十分な弾
性を有するように形成される。図示の嵌合（ラッチ）状
態ではタブコンタクト１４とリセプタクルコンタクト３
０ａ。

３０ｂとは十分な長さで嵌合する。

他方、付加ハウジング１２ａの前方からはビンコンタク
ト３２の先端が短く突出し、付加ハウジング１８ａ内の
ビンリセプタクル３４の前端のビン接触部３４ａと接触
する。この接触部は十分に短いので、ハウジング１２の
係合突起１３がラッチアーム２２の係合面２７と係合し
た完全嵌合状態時にのみ接触し、係合突起１３が傾斜面
２６に当接する半嵌合状態では接触しないことに注目さ
れたい。

以上、本発明のコネクタを好適一実施例につき説明した
が、本発明は斯る実施例のみに限定するものではなく、
付加コンタクトの形状、構造、その他種々の変形が可能
である。

第３図には嵌合検知コネクタの別の実施例の断面図を示
す。この実施例では、リセプタクルハウジングｌＯの上
壁から係合突起１３の後端面に銅製ストリップ等の導体
３６を一部モールドし、他方、プラグハウジング１８の
ラッチアーム２２の係合面からそのハウジングの後端へ
別の銅製ストリップ等の導体３８を一部モールドする。

これにより、両コネクタ１０．１６が安全にラッチ嵌合
されたときのみ両導体３６−３８間に導電路が形成され
てコネクタの嵌合状態がより確実に検知できることが理
解できよう。

尚、第３図において、ラッチアーム２２は押下げ操作部
２８のみ絶縁モールドし全体を弾性金属で構成すると共
にその一部をコネクタ１６のコンタクトキャビティ２０
の１つを介して後方へ導出してもよい。同様に、導体３
６の他端はコンタクト１４の１つとしてもよい。更に、
ラッチアーム２２としてハウジング後端側を固定端とし
、前端側を自由端とすると便利である。

第４図は本発明の電気コネクタに使用される嵌合検知用
付加コンタクトの他の実施例の概略断面図である。説明
の便宜上、第１図及び第２図の構成素子と対応する素子
には同様の参照符号を附して、上述の実施例との相違点
についてのみ以下に説明する。

この実施例にあっては、付加ハウジング１２ａには先端
（右端）が略平坦状のビンコンタクト３２′が固定され
ている。一方、付加ハウジング１８ａには、図示せずも
ハウジング本体１８に固定され、前（左）端に球面状接
触部３３とその後部の拡大部３５とを有するコンタクト
導体３４°を有する。ハウジング１８ａ内には弾性アー
ム１９が形成されている。

第４図（Ａ）に示す完全嵌合時には、導体３４°の接触
部３３がハウジング１８ａの前端の開口から突出するよ
う弾性アーム１９により拡大部３５が押されて、ピン３
２゛　の前端と接触して両コンタクト間が完全な電気的
接続される。弾性アーム１９はその弾性により、両コン
タクト間の接触を確実にする。

他方、不完全嵌合時には、第４図（Ｂ）に示す如くコン
タクト導体３４′　の前端の接触部３３はノ１ウジング
１８為内にあるので、付加コンタクト対３２゜−３４’
　が電気的接触をすることはなく、確実に不完全嵌合の
検知が可能である。

第５図は単一の機器、例えば乗用車に使用される多数の
コネクタのうちから選択したその機器の性能に本質的で
ある重要な任意数（ｎ個）のコネクタの嵌合状態を一括
して検知又は確認することの可能な本発明によるコネク
タ嵌合方法を説明する為の簡略図を示す。

同図中、ｎ個の同様又は異種のコネクタ４８１゜４８、
、、、、、、４８．は各々複数の導電路を形成する端子
４９を両端に有する。更に、これらコネクタ４８１゜４
ｔｈ、、、、、、　４８．には前述の如き嵌合検知用コ
ネクタ５０１．５０ｔ、、、、、　５０．が設けられて
いる。これら嵌合検知用コネクタ５０．、５０．、、、
、、５０．は前述の如くコネクタ本体４８Ｉ、　４８ｔ
、、、、、　４Ｂ、と一体的に形成され、これらが完全
に嵌合したときにのみ付加コンタクト対（図示せず）間
に導電路が形成される。これら付加された嵌合検知用コ
ネクタ５０．。

５０！、、、、、、　５０．のコンタクト対は夫々接続
手段である導線Ｗで直列接続されて検知端子５２１−５
２ｂ間に直列導電路を形成する。

従って、各コネクタ４８を嵌合組立てするにつれて端子
５２ａ−５２ｂ間の導電路が形成され、全てのコネクタ
４８１〜４８．を完全嵌合すると端子５２ａ−５２ｂ間
は導線Ｗと複数の嵌合検知用コネクタ５０．、５０．。

、、、、、　５０．で短絡される。そこで、両端子５２
ａ−５２ｂ間をテスタで導通チエツクするか、図示の如
く電池５４と発光素子（ＬＥＤ）５６の直列回路を接続
することにより一括してこれら選択した全てのコネクタ
の嵌合状態を検知又は確認することが可能になる。

尚、この導通チエツクは組立後に行えば足りるが、必要
に応じて常時この検知回路を作動させていてもよ（、必
要に応じてこの導電路が遮断された時のみ電子回路で警
告してもよい。また、発光素子５６の代りにブザー等の
警報素子を用いてもよいこと勿論である。更に、この回
路は乗用車のエンジンコントロール用プロセッサのイネ
ーブル回路等の一部に使用し、この直列回路が形成され
ない限り機器、例えば乗用車のエンジンが始動しないよ
うにすることも可能である。また、多数のコネクタを機
能別（例えばエンジンコントロール、安全回路等）に複
数グループに分けて別個に嵌合状態をチエツクするよう
にし、組立時の異常（不完全嵌合）コネクタの発見を迅
速に行うようにすることも可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から理解される如（、本発明の嵌合検知機能
付きコネクタによると、通常の導電路を形成する一対以
上のコンタクトを有し互いに嵌合するコネクタの側端部
、ラッチアーム部等にこれらコネクタの嵌合状態を検出
するコンタクト対を付加しているので、この付加コンタ
クト対間の導通状態をチエツクすることにより電気的に
確実に嵌合状態が検知できる。従って、コネクタの半嵌
合状態を効果的且つ確実に回避することが可能である。

更に、本発明のコネクタ嵌合検知方法によると、単一機
器に使用される多数のコネクタの全部又は特にその性能
に致命的な１以上のコネクタを選択して、これらコネク
タに嵌合検知用コンタクト対を付加している。これら嵌
合検知用コンタクト対間を導線で直列接続することによ
り、これら重要なコネクタの嵌合状態が、これらコネク
タの組立時に一括して同時に確認できるので、多数のコ
ネフタの結線作業性及び作業所要時間を大幅に改善する
ことが可能になる。その結果、これらコネクタを使用す
る機器の信頼性及び安全性を確保することができる。

本発明は車両、航空機、船舶等の大規模且つ絶対の安全
性が要求され、完全嵌合の確認が通常方法では著しく困
難又は不可能である機器又はシステムに適用する場合に
特に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による嵌合検知機能付き電気コネクタの
一実施例の分解斜視図、 第２図は第１図の電気コネクタの嵌合状態及び機能を説
明する断面図、 第３図及び第４図は本発明の電気コネクタの他の実施例
の断面図、 第５図は本発明による電気コネクタの嵌合検出方法を説
明する略図である。 １０−１６．４８．〜４８．　、、、嵌合するコネクタ
対１４、３０ａ、　３０ｂ　、、、　　コンタクト対３
２、３４．３６．３８　、、、付加コンタクト対Ｗ　　
、、、。 直列接続導体 ５６、、、導通検知手段 ＦｌＧ？ 日６３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電路を形成する少なくとも一対のコンタクトを
   有し相互に嵌合する一対の電気コネクタにおいて、 該電気コネクタの上記コンタクトとは別個に上記電気コ
   ネクタの嵌合検知用の少なくとも一対のコンタクトを付
   加し、 該嵌合検知用コンタクトは上記一対の電気コネクタを嵌
   合する際に完全嵌合位置で接触するよう構成されている
   ことを特徴とする嵌合検知機能付き電気コネクタ。
2. （２）単一機器に使用される多数の電気コネクタのうち
   選択された１以上の電気コネクタに嵌合検知用コンタク
   トを付加した電気コネクタを使用し、該選択された電気
   コネクタの上記嵌合検知用コンタクトを夫々直列接続し
   、 該直列接続回路の導通状態を検査して上記複数の電気コ
   ネクタの嵌合状態を一括して検知可能にした電気コネク
   タの嵌合検知方法。