JP3596702B2

JP3596702B2 - コネクタ嵌合検知構造

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Publication number: JP3596702B2
Application number: JP8559696A
Authority: JP
Inventors: 隆吉遠藤; 章前田; 金子　　悟
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2016-04-08
Also published as: JPH09274967A; US6422894B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のコネクタの嵌合状態を検知するコネクタ嵌合検知構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車には種々の安全装置が搭載されており、これらを電気的に接続するコネクタにおいては特に高い信頼性が要求される。このような要求から自動車用ワイヤーハーネスを接続するコネクタには、嵌合検知構造を有するものが提案されている。
【０００３】
この種の嵌合検知構造を有するコネクタで例えば特開平６−３１０２０９号公報記載のものを図１４〜図１６に基づき説明する。図１４は従来の嵌合検知構造を有した雄雌コネクタの斜視図、図１５は短絡用電極とロック検知用電極の斜視図、図１６は嵌合途中の雄雌コネクタを示す断面図である。雄コネクタハウジング１の上面には、前後方向に凹部３を形成してある。凹部３には、後端が自由端となる片持梁状の可撓ロック５を設けてある。可撓ロック５には、上下に貫通する係合孔７を穿設してある。また、この可撓ロック５には、図１５に示す短絡用電極９を配設してある。
【０００４】
一方、雌コネクタハウジング１１は、雄コネクタハウジング１の挿入可能なフード状に形成してある。雌コネクタハウジング１１の天井面には、凹部３の両側面に当接して位置決め可能な位置決めリブ１３ａ、１３ｂを形成してある。また、雌コネクタハウジング１１の天井面には、図１５に示す一対のロック検知用電極１５ａ、１５ｂを位置決めリブ１３ａ、１３ｂの間で配設してある。ロック検知用電極１５ａ、１５ｂは、雌コネクタハウジング１１の天井面に形成した係合リブ１７を中央位置に挟み込んで配設されており、係合リブ１７は上述の係合孔７に係合可能となる。
【０００５】
このように構成した一対のコネクタは、図１６に示すように、雌コネクタハウジング１１の前面に雄コネクタハウジング１を対面させ、雌コネクタハウジング１１の位置決めリブ１３ａ、１３ｂが雄コネクタハウジング１の凹部３内に入り込むようにして雄コネクタハウジング１を挿入していく。この際、係合リブ１７が可撓ロック５の上面に当接するため、可撓ロック５は下方に向けて撓む。従って、短絡用電極９も下方に移動して、ロック検知用電極１５ａ、１５ｂとは接触しない。
【０００６】
雄コネクタハウジング１を正規位置まで挿入すると、係合リブ１７が係合孔７に入り込み、可撓ロック５が弾性力により上方向に復元する。この係合リブ１７と係合孔７の係合によってハウジング１、１１同士は係合する。一方、短絡用電極９は可撓ロック５の上面を巻くように形成してあり、係合リブ１７の両側にはロック検知用電極１５ａ、１５ｂを配設してあるので、可撓ロック５が上方に復帰したときに短絡用電極９が両ロック検知用電極１５ａ、１５ｂを短絡させる。
【０００７】
即ち、雄コネクタハウジング１と雌コネクタハウジング１１とが係合するのと同時にロック検知用電極１５ａ、１５ｂを短絡させることになり、一対のコネクタの嵌合完了状態を検知することができた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したコネクタ嵌合検知構造では、可撓ロック５の上方への復元に伴って、可撓ロック５に配設した短絡用電極９を雄コネクタハウジング１の天井面に配設したロック検知用電極１５ａ、１５ｂに接触させていたため、ロック検知用電極１５ａ、１５ｂと短絡用電極９とが接触面に対して略垂直方向から接触することとなり、接点にゴミや埃が付着していた場合、これを取り除く動作（接触面同士の摺動）がないことから、接触検知時にこれらの介在により接触不良を引き起こすことがあった。その結果、正規に嵌合しているにもかかわらず、嵌合が検知できず、嵌合検知機能の信頼性を低下させていた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ゴミ、埃等が付着した状態においても接点を確実に導通させることができるコネクタ嵌合検知構造を提供し、嵌合検知機能の信頼性向上を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るコネクタ嵌合検知構造は、一対のコネクタハウジングの一方のコネクタハウジングに短絡電極を備え、他方のコネクタハウジングに一対の検知電極を備えて、一対のコネクタハウジングの嵌合完了時に前記短絡電極と前記検知電極が接触することで完全嵌合状態を電気的に検知するコネクタ嵌合検知構造であって、コネクタ嵌合方向に交差する方向に可撓するロックアームを一方のコネクタハウジングに設け、一対の脚部の外側にそれぞれ接点部を有した前記短絡電極が、前記ロックアームの自由端寄りで、該ロックアームの両側面から前記接点部を突出するように前記ロックアームに装着され、前記一対のコネクタハウジングの半嵌合状態に伴って撓んだ前記ロックアームの弾性復元力による自由端の移動に伴い、該ロックアームに装着した前記短絡電極のそれぞれの接点部が前記他方のコネクタハウジングの前記検知電極のそれぞれの接触面と接触して該接触面上を摺動することを特徴とするものである。
そして、コネクタ嵌合検知構造は、前記ロックアームを両側から挟む一対の平行な規制壁を前記他方のコネクタハウジングに設け、前記検知電極の接触面が該規制壁の対向面と略同一平面状で露出するように前記一対の検知電極を前記一対の規制壁にそれぞれ埋設したものであってもよい。
【００１０】
このように構成したコネクタ嵌合検知構造では、ロックアームの撓みにより、短絡電極の接点部が上下方向に移動し、接点部が検知電極の接触面に接触しながら摺動することとなる。
そして、規制壁を設けたコネクタ嵌合検知構造では、検知電極の接触面が規制壁の対向面と同一平面状で露出し、短絡電極が規制壁によって検知電極の内側に規制され、接点部が規制壁の対向面を摺動して検知電極の接触面に誘導されることとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコネクタ嵌合検知構造の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明による嵌合検知構造を有した一対の雄雌コネクタの断面図、図２は図１に示した雄ハウジングの斜視図、図３は図２に示した短絡電極の要部拡大図である。
図１に示すように、雌ハウジング２１は、前端面を嵌合開口２３としてフード状に形成してあり、嵌合開口２３から雄ハウジング２５を内部に挿入可能としている。
【００１２】
雌ハウジング２１の天井面前部には押下部２７を垂設してあり、押下部２７の後方は天井面を上方に凹ませた係止凹部２９となる。雌ハウジング２１の後壁３１には、複数の雄端子３３を突設してある。また、後壁３１の上部には、一対の平行な検知電極３５を突設してある。一対の検知電極３５及び雄端子３３は、雌ハウジング２１を実装した不図示の基板の導通検知回路に接続する。
【００１３】
一方、雄ハウジング２５の前端面には、図２に示すように、複数の雄端子挿入開口３７を設けてある。雄ハウジング２５の上面には、雄ハウジング２５の前後方向に長いロックアーム３９を設けてあり、ロックアーム３９は前部を雄ハウジング２５に連設し、後部を自由端としている。従って、ロックアーム３９は、前部を基端として、自由端を上下方向（コネクタ嵌合方向に交差する方向）に可撓させる片持梁状の作用を有する。
【００１４】
ロックアーム３９の前後方向の略中央の上面には、ロック突起４１を設けてあり、ロック突起４１は前面側が傾斜面４１ａとなっている。このロック突起４１は、コネクタ嵌合時、上述した雌ハウジング２１の押下部２７と傾斜面４１ａを介して当接する。
【００１５】
ロックアーム３９の両側面には受入れ溝４３を形成してあり、受入れ溝４３はロックアーム３９の前端面で溝断面形状で開口している。このロックアーム３９には、導電金属板からなる短絡電極４５を装着する。短絡電極４５は、略Ｕ字状に形成してあり、両脚４５ａ、４５ａの先端には両脚４５ａ、４５ａを外側にへ字状に折り曲げた接点部４７を設けてある。短絡電極４５は、両脚４５ａ、４５ａを受入れ溝４３に挿入してロックアーム３９に装着する。
【００１６】
従って、ロックアーム３９に装着した短絡電極４５は、ロックアーム３９の両側から接点部４７が突出した状態となる。短絡電極４５はバネ性を有しており、突出した接点部４７は、ロックアーム３９の側面に対して接近離反方向に弾性変位可能となっている。ロックアーム３９に装着した短絡電極４５は、コネクタ嵌合時、上述した検知電極３５の間に進入する。また、接点部４７同士の外寸法は、一対の検知電極３５の対向間隔より若干大きく設定してある。短絡電極４５は、両脚４５ａ、４５ａに図３に示す係止突起４９を設けてあり、係止突起４９は受入れ溝４３に形成した不図示の係止部（図１参照）に係止して、短絡電極４５のロックアーム３９からの抜けを防止している。
【００１７】
このように構成した嵌合検知構造の作用を図４〜図６に基づき説明する。図４は半嵌合状態の嵌合検知構造を示す断面図、図５は図４のＡ−Ａ矢視図、図６は完全嵌合状態の嵌合検知構造を示す断面図である。雌ハウジング２１の嵌合開口２３に雄ハウジング２５の前部を一致させ、雄ハウジング２５を雌ハウジング２１に挿入すると、図４に示すように、ロックアーム３９のロック突起４１が雌ハウジング２１の押下部２７に当接し、ロックアーム３９は自由端が下方へ撓むこととなる。
【００１８】
これに伴って、ロックアーム３９に装着した短絡電極４５が下方へ移動することとなる。この状態では、図５に示すように、短絡電極４５が検知電極３５の間に位置するが、接点部４７が図４に示すように検知電極３５の下方にずれているため、短絡電極４５と検知電極３５とは非接触状態となる。
【００１９】
雄ハウジング２５を更に挿入すると、図６に示すように、ロックアーム３９のロック突起４１が押下部２７から外れて係止凹部２９に入り、ロックアーム３９が弾性復元力によって上方へ移動する。これに伴い、ロックアーム３９に装着した短絡電極４５も上方へ移動し、短絡電極４５は検知電極３５の接触面３５ａ（図５参照）にバネ性により接点部４７を接触させながら接触面３５ａの下部から上方向へ摺動する。これにより、検知電極３５や接点部４７に付着していたゴミや埃が摺動によって押し退けられ、検知電極３５と短絡電極４５とは異物を介在することなく接触することとなる。
【００２０】
そして、短絡電極４５が接触することにより、一対の検知電極３５は、導通し、これによってロックアーム３９の係止した完全嵌合状態が検知されることとなる。
【００２１】
また、この実施の形態では、短絡電極４５にバネ性を持たせ、その付勢力によって接点部４７を検知電極３５に押圧するものとしたが、短絡電極４５は、バネ性を有しないものでもよく、この場合には、短絡電極４５の幅寸法を一対の検知電極３５の接触面３５ａ同士に亘って接触する幅寸法で形成すれば良い。
【００２２】
この実施の形態による嵌合検知構造によれば、一対の検知電極３５を雌ハウジング２１に突出させ、この検知電極３５の間に配置される短絡電極４５を雄ハウジング２５のロックアーム３９に装着したので、ロックアーム３９の撓みにより、短絡電極４５の接点部４７が上下方向に移動することとなり、接点部４７を検知電極３５の接触面３５ａに摺動させながら接触させることができる。この結果、検知電極３５及び短絡電極４５に付着したゴミや埃を除去することができ、嵌合検知における接触不良を防止することができるので、嵌合検知機能の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
次に、本発明による嵌合検知構造の第二の実施の形態を図７〜図９に基づき説明する。図７は第二の実施の形態による嵌合検知構造に用いる雌ハウジングの断面図、図８は規制壁に埋設した検知電極を示す正面図、図９は第二の実施の形態による嵌合検知構造の嵌合状態の水平断面図である。なお、雌ハウジングは上述の第一の実施の形態で示したものが適用されており、従って、ここでは説明を省略する。この実施の形態では、雌ハウジング２１の内部に一対の規制壁５１を突出してある。規制壁５１の対向面には雌ハウジング２１の前後方向に長い埋設溝５３を形成してある。この埋設溝５３には上述した一対の検知電極３５を埋入してある。
【００２４】
図８（Ａ）に示すように、検知電極３５は、接触面３５ａが規制壁５１の対向面５１ａと同一平面となって露出するように埋設してある。なお、検知電極３５は、図８（Ｂ）に示すように対向面５１ａと連続する傾斜面５５を形成するものであれば、接触面３５ａに段差５７を有して突出させるものであってもよい。
【００２５】
このように構成した嵌合検知構造の作用を説明する。雌ハウジング２１の嵌合開口２３に雄ハウジング２５の前部を一致させ、雄ハウジング２５を雌ハウジング２１に挿入すると、ロックアーム３９に装着した短絡電極４５が一対の規制壁５１の間に進入する。規制壁５１の間に進入した短絡電極４５は、弾性変位して外側に突出した接点部４７を規制壁５１の対向面５１ａに接触させる。
【００２６】
これにより、短絡電極４５の接点部４７同士の間隔は、図９に示すように、規制壁５１の対向面５１ａと同一平面に配置させた検知電極３５の接触面３５ａと同一間隔に規制されることとなる。短絡電極４５は、ロックアーム３９が押下部２７に当接して下方へ移動した状態においても、規制壁５１の対向面と接触状態を維持する大きさで形成してある。従って、ロック突起４１が押下部２７から外れ、ロックアーム３９が上方へ移動すると、短絡電極４５の接点部４７は、規制壁５１の対向面５１ａを摺動しながら上方へ移動し、ロックアーム３９が係止を完了させた状態で検知電極３５の位置に達し、検知電極３５と接触することとなる。
【００２７】
この実施の形態による嵌合検知構造によれば、短絡電極４５の外方向の変位を規制する一対の規制壁５１を雌ハウジング２１に突設したので、短絡電極４５の接点部４７を所定幅に規制した検知電極３５へ誘導することができる。このことは、以下の不具合を解消するのに有効となる。
【００２８】
即ち、短絡電極４５は、ロックアーム３９の可撓に伴い、検知電極３５の下方に移動し、ロックアーム３９の復元に伴い、再びロックアーム３９と共に上方に移動し、検知電極３５の下方から摺動して一対の検知電極３５の間に進入することとなるが、この際、短絡電極４５が外側に変形していた場合、変形した短絡電極４５の脚部４５ａ等が検知電極３５の下面に当接し、短絡電極４５と一体となったロックアーム３９の上方への復元を妨害することとなる。また、このようなロックアーム３９の未係止状態においても、検知電極３５を短絡させてしまうことがある。この結果、コネクタが完全嵌合していない状態においても、一対の検知電極３５が短絡し、誤検知を発生させてしまう虞れがある。
【００２９】
これに対し、本実施の形態による嵌合検知構造によれば、短絡電極４５を規制壁５１によって、検知電極３５の内側に規制できるので、確実に短絡電極４５の接点部４７を検知電極３５の接触面３５ａに誘導することができる。これによって、短絡電極４５が検知電極３５の下面に交差して引っ掛かる等の事態がなくなり、ロックアーム３９の復元妨害、誤検知、短絡電極４５及び検知電極３５の破損等を防止することができる。
【００３０】
次に、本発明による嵌合検知構造の第三の実施の形態を図１０〜図１１に基づき説明する。図１０は第三の実施の形態による嵌合検知構造を示す断面図、図１１は検知電極の形状例を（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）で示した斜視図である。この実施の形態では、短絡電極４５の接点部４７を迎え入れる一対の検知電極３５の接触面３５ａ先端に接点部４７を導入するテーパ面６１を形成してある。
【００３１】
テーパ面６１は、図１０、図１１（Ａ）に示すように、検知電極３５の接触面３５ａと、下面とによって挟まれる角部を欠切することにより形成してある。また、テーパ面６１は、図１１（Ｂ）に示すように、検知電極３５の下面の両側の角部を欠切することにより両側にテーパ面６１を形成するものであってもよい。このように、テーパ面６１を両側に形成することで、一対の検知電極３５を左右共用のものとすることができる。更に、検知電極３５は、テーパ面６１に代えて、図１１（Ｃ）に示す曲面（Ｒ面）６３を形成するものであってもよい。
【００３２】
その他の部分については、上述の第一の実施の形態による嵌合検知構造と同様に構成してある。
【００３３】
この実施の形態による嵌合検知構造の作用では、下方に移動したロックアーム３９が弾性復元力により上方へ移動する際、ロックアーム３９に装着した短絡電極４５の接点部４７が検知電極３５のテーパ面６１に摺動して、検知電極３５の間に進入することとなる。従って、テーパ面６１を形成しなかった場合における接点部４７と検知電極３５の角部との引っ掛かりがなくなる。
【００３４】
この実施の形態によれば、短絡電極４５の接点部４７をテーパ面６１によってスムースに検知電極３５の間に誘導することができるので、短絡電極４５が検知電極３５の下面に交差して引っ掛かる等の事態がなくなり、ロックアーム３９の復元妨害、誤検知、短絡電極４５及び検知電極３５の破損を防止することができる。
【００３５】
次に、本発明による嵌合検知構造の第四の実施の形態を図１２、図１３に基づき説明する。図１２は第四の実施の形態による嵌合検知構造を示す断面図、図１３は短絡電極の形状例を（Ａ）（Ｂ）で示した斜視図である。この実施の形態では、一対の検知電極３５の間に進入する短絡電極４５の両脚４５ａ、４５ａに、この両脚４５ａ、４５ａの進入を案内するためのテーパ状の突起７１を形成してある。
【００３６】
突起７１は、図１２、図１３（Ａ）に示すように、接点部４７の内側から外側に突出するように膨出させてあり、一対の検知電極３５の間に向かって互いに接近する方向の傾斜面７３を有している。この突起７１は、接点部４７の内側を外側に打ち出す（インデント）ことによって形成することができる。また、突起７１は、図１３（Ｂ）に示すように、接点部４７の上端から検知電極３５の間に向かって互いに接近する方向で傾斜した傾斜片７５によって形成するものであってもよい。
【００３７】
その他の部分については、上述の第一の実施の形態による嵌合検知構造と同様に構成してある。
【００３８】
この実施の形態による嵌合検知構造の作用では、下方に移動したロックアーム３９が弾性復元力により上方へ移動する際、短絡電極４５に設けた突起７１が検知電極３５の下端に当接し、突起７１は傾斜面７３によって短絡電極４５を検知電極３５の内側に誘導することとなる。従って、短絡電極４５は、ロックアーム３９の復元により上方へ移動する際、突起７１の傾斜面７３を検知電極３５に摺動させてスムースに検知電極３５の間に進入することとなる。
【００３９】
この実施の形態によれば、短絡電極４５を突起７１によってスムースに検知電極３５の間に誘導することができるので、短絡電極４５が検知電極３５の下面に交差して引っ掛かる等の事態がなくなり、ロックアーム３９の復元妨害、誤検知、短絡電極４５及び検知電極３５の破損を防止することができる。
【００４０】
なお、上述の第二、第三、第四の実施の形態では、それぞれ規制壁５１、テーパ面６１、突起７１のみを個々に形成した構造の場合を説明したが、本発明による嵌合検知構造は、これらの個々の構造を組み合わせた重複的な構造で構成するものであっても勿論良いものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るコネクタ嵌合検知構造によれば、接点部を有した短絡電極をロックアームに装着し、ロックアームを係止した状態でこの短絡電極に接触する一対の検知電極を他方のコネクタハウジングに突設したので、ロックアームの撓みにより、短絡電極の接点部が上下方向に移動することとなり、接点部を検知電極の接触面に摺動させながら接触させることができる。この結果、検知電極及び短絡電極に付着したゴミや埃を除去することができ、嵌合検知における接触不良を防止して嵌合検知機能の信頼性を向上させることができる。
そして、規制壁を他方のコネクタハウジングに設け、接触面が規制壁の対向面と同一平面状で露出するように検知電極を規制壁に埋設した嵌合検知構造によれば、短絡電極を規制壁によって、検知電極の内側に規制できるので、短絡電極の接点部を検知電極の接触面に確実に誘導することができる。
また、短絡電極の接点部を迎え入れる検知電極の接触面先端に接点部の進入を誘導するテーパ面を形成した嵌合検知構造によれば、接点部をテーパ面によってスムースに検知電極の間に誘導することができる。
更に、検知電極の間に進入する短絡電極の接点部に接点部の進入を案内するテーパ状の突起を形成した嵌合検知構造によれば、短絡電極の接点部を突起によってスムースに検知電極の間に誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による嵌合検知構造を有した一対の雄雌コネクタの断面図である。
【図２】図１に示した雄ハウジングの斜視図である。
【図３】図２に示した短絡電極の要部拡大図である。
【図４】半嵌合状態の嵌合検知構造を示す断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ矢視図である。
【図６】完全嵌合状態の嵌合検知構造を示す断面図である。
【図７】第二の実施の形態の嵌合検知構造に用いる雌ハウジングの断面図である。
【図８】規制壁に埋設した短絡電極を示す正面図である。
【図９】第二の実施の形態による嵌合検知構造の嵌合状態の水平断面図である。
【図１０】第三の実施の形態による嵌合検知構造を示す断面図である。
【図１１】検知電極の形状例を（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）で示した斜視図である。
【図１２】第四の実施の形態による嵌合検知構造を示す断面図である。
【図１３】検知電極の形状例を（Ａ）（Ｂ）で示した斜視図である。
【図１４】従来の嵌合検知構造を有した雄雌コネクタの斜視図である。
【図１５】短絡用電極とロック検知用電極の斜視図である。
【図１６】嵌合途中の雄雌コネクタを示す断面図である。
【符号の説明】
２１雌ハウジング（他方のコネクタハウジング）
２５雄ハウジング（一方のコネクタハウジング）
３５検知電極
３５ａ接触面
３９ロックアーム
４５短絡電極
４５ａ両脚部
４７接点部
５１規制壁
６１テーパ面
７１突起

Claims

一対のコネクタハウジングの一方のコネクタハウジングに短絡電極を備え、他方のコネクタハウジングに一対の検知電極を備えて、一対のコネクタハウジングの嵌合完了時に前記短絡電極と前記検知電極が接触することで完全嵌合状態を電気的に検知するコネクタ嵌合検知構造であって、
コネクタ嵌合方向に交差する方向に可撓するロックアームを一方のコネクタハウジングに設け、一対の脚部の外側にそれぞれ接点部を有した前記短絡電極が、前記ロックアームの自由端寄りで、該ロックアームの両側面から前記接点部を突出するように前記ロックアームに装着され、
前記一対のコネクタハウジングの半嵌合状態に伴って撓んだ前記ロックアームの弾性復元力による自由端の移動に伴い、該ロックアームに装着した前記短絡電極のそれぞれの接点部が前記他方のコネクタハウジングの前記検知電極のそれぞれの接触面と接触して該接触面上を摺動することを特徴とするコネクタ嵌合検知構造。
前記ロックアームを両側から挟む一対の平行な規制壁を前記他方のコネクタハウジンングに設け、
前記検知電極の接触面が該規制壁の対向面と略同一平面状で露出するように前記一対の検知電極を前記一対の規制壁にそれぞれ埋設したことを特徴とする請求項１記載のコネクタ嵌合検知構造。