JP4894730B2 - コネクタ及び検知端子 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ及びこのコネクタに収容される検知端子に関する。

従来より、コネクタの中には雌雄のコネクタが正規嵌合したか否かを電気的に検知するために、検知端子を設けたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。これは、コネクタが相手コネクタと正規嵌合したときに、コネクタに収容された検知端子が相手コネクタに収容された相手検知端子と接触して検知回路を閉成するというものであり、コネクタには相手コネクタを嵌合状態に保持するロックアーム（可動部）が設けられている。
検知端子は、基板部とその前端から後方へ向けて折り返された二股状のばね片と両ばね片の後端同士を橋絡してなる連結部とからなり、相手コネクタとの嵌合過程でロックアームが撓み変形したときに、ロックアームが連結部を押圧して両ばね片を相手検知端子から解離する位置に変形させることにより、相手検知端子とは非接触状態に保たれている。そして、検知端子は、相手コネクタとの嵌合完了に伴うロックアームの復帰動作を利用して両ばね片を復帰させ、両ばね片に、対応する相手検知端子を接触させることで、相手検知端子と短絡するようになっている。
特開平１１−７４０２５号公報

上記の場合、ロックアームに検知端子が直接係合して連動する構成であり、検知端子の構造・配置がロックアームの動作によって制約を受けるという事情がある。したがって、上記のように、検知端子のばね片を相手検知端子との接触位置からロックアームに押圧される位置まで細長く延出させる必要があり、ばね片のぐらつきによって、検知端子と相手検知端子との接続信頼性が損なわれるおそれがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、嵌合検知の信頼性を高めたコネクタ及び検知端子を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、相手コネクタとの嵌合過程で変位し、前記相手コネクタとの嵌合完了に伴って復帰する可動部を有するコネクタ本体と、このコネクタ本体に収容される一対の検知端子とを備え、前記検知端子は、相手検知端子に接続可能な接続部と、両検知端子間で前記接続部とは非連動にオン・オフ動作するスイッチ部とを備え、前記スイッチ部は、前記相手コネクタとの嵌合過程で前記可動部に押圧されて前記両検知端子間で非接触状態に保たれ、前記相手コネクタとの嵌合完了に伴って前記可動部から解離して前記両検知端子間で接触状態となり、かつこの接触状態となる前に、前記接続部が前記相手検知端子と接続していることで、検知回路を閉成する構成のコネクタであるところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記接続部は、撓み可能な弾性接触片と、この弾性接触片の周りを取り囲む筒部とからなり、前記相手検知端子は、前記筒部内に進入して前記弾性接触片と弾性的に接触するところに特徴を有する。

請求項３の発明は、相手コネクタとの嵌合過程で変位し、前記相手コネクタとの嵌合完了に伴って元位置に復帰する可動部を有するコネクタ本体に対をなして収容される検知端子であって、相手検知端子に接続可能な接続部と、両検知端子間で前記接続部とは非連動にオン・オフ動作するスイッチ部とを備え、前記スイッチ部は、前記相手コネクタとの嵌合過程で前記可動部に押圧されて前記両検知端子間で非接触状態に保たれ、前記相手コネクタとの嵌合完了に伴って前記可動部から解離して前記両検知端子間で接触状態となり、かつこの接触状態となる前に、前記接続部が前記相手検知端子と接続していることで、検知回路を閉成する構成の検知端子であるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記接続部は、撓み可能な弾性接触片と、この弾性接触片の周りを取り囲む筒部とからなり、前記相手検知端子は、前記筒部内に進入して前記弾性接触片に弾性的に接触するところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項３の発明＞
接続部は、スイッチ部と非連動とされることで可動部の動作に影響されないから、検知端子と相手検知端子との接続信頼性を確保できる。一方、スイッチ部は、接続部の接続動作に影響されないから、可動部との接触（オン）・非接触（オフ）の切り替え動作の円滑性を確保できる。これにより、嵌合検知の信頼性が高められる。
さらに、接続部と相手検知端子との接続後にスイッチ部が接触状態となって検知回路が閉成されるから、接続部の接続タイミングと検知回路が閉成されるタイミングとの間に時間差が生じるのを許容される。したがって、接続部の接続タイミングを厳密に設定する必要がなく、接続部の寸法公差を大きくとれて構造設計上の自由度が高められる。

＜請求項２及び請求項４の発明＞
筒部内に相手検知端子が進入して弾性接触片に弾性的に接触するから、筒部によって相手検知端子のぐらつきが回避され、検知端子と相手検知端子との接続信頼性をより高めることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７によって説明する。本実施形態のコネクタ１０は、コネクタ本体２０と検知端子３０Ａ，３０Ｂとを備え、コネクタ本体２０が相手コネクタ５０と嵌合可能とされるとともに可動部７０を有する構成となっている。

相手コネクタ５０は、合成樹脂製のフード部５１と、導電金属製の相手検知端子６０Ａ，６０Ｂとを備えている。相手検知端子６０Ａ，６０Ｂは、タブ状に細長く延出する形態であって、幅方向（嵌合方向と直交する方向）に対をなして並列に配置されている。また、フード部５１は、プリント回路基板８０に接続されるものであって全体として筒状をなし、その内部に、一対の相手検知端子６０Ａ，６０Ｂが互いに平行に突出して配置されている。その他、相手コネクタ５０には、電線の端末に接続された相手側の雄端子金具（図示せず）が収容されている。

コネクタ本体２０は、合成樹脂製であってブロック状をなし、相手側のフード部５１に内嵌可能となっている。検知端子３０Ａ，３０Ｂは、コネクタ本体２０内に収容され、相手検知端子６０Ａ，６０Ｂと対応する位置に対をなして並列に隣接して配置されている。可動部７０は、例えば、ロックアームからなり、コネクタ本体２０が相手コネクタ５０と嵌合する途中では相手ロック受部（図示せず）との干渉によって撓み変形され、コネクタ本体２０が相手コネクタ５０と正規嵌合（嵌合完了）したときには元位置に弾性復帰して相手ロック受部を係止し、これによってコネクタ本体２０を相手コネクタ５０に離脱規制状態に保持する役割を担っている。その他、コネクタ本体２０には、電線の端末に接続されるとともに相手側の雄端子金具に接続可能とされる雌端子金具（図示せず）が収容されている。

検知端子３０Ａ，３０Ｂは、一枚の金属板を曲げ加工等して形成され、図４に示すように、全体として前後方向（嵌合方向）に細長い形状をなしている。具体的に検知端子３０Ａ，３０Ｂは、第１検知端子３０Ａと第２検知端子３０Ｂとからなり、夫々、前側に接続部３１Ａ，３１Ｂを有するとともに後側にスイッチ部３２Ａ，３２Ｂを有しており、スイッチ部３２Ａ，３２Ｂを介して第１検知端子３０Ａと第２検知端子３０Ｂとが接触・非接触状態に切り替え可能となっている。

接続部３１Ａ，３１Ｂは、周知の雌端子金具における前側の箱型部分に相当するものであって相手検知端子６０Ａ，６０Ｂと直接に接続可能とされ、前方から相手検知端子６０Ａ，６０Ｂを受け入れ可能な四角筒状の筒部３３Ａ，３３Ｂと、筒部３３Ａ，３３Ｂ内に撓み変形可能に配置される弾性接触片３４Ａ，３４Ｂとを備えている。筒部３３Ａ，３３Ｂは、前後方向に帯状に延びる基板部３５Ａ，３５Ｂの両側縁から側方へ突出する部位を複数回幅方向に折り曲げて四角筒状に成形され、弾性接触片３４Ａ，３４Ｂは、基板部３５Ａ，３５Ｂの前端から前方へ突出する部位を後方へ向けて略山型に折り返して成形される。ここで、相手検知端子６０Ａ，６０Ｂは、両コネクタ１０，５０の嵌合過程で筒部３３Ａ，３３Ｂ内に進入し、弾性接触片３４Ａ，３４Ｂにおける山の頂上部と筒部３３Ａ，３３Ｂの内面との間に弾性的に挟持された状態で検知端子３０Ａ，３０Ｂに接続されるようになっている。なお、接続部３１Ａ，３１Ｂの形状は、第１検知端子３０Ａと第２検知端子３０Ｂとで変わるところはなく双方３０Ａ，３０Ｂで共通構造をとっている。

スイッチ部３２Ａ，３２Ｂは、接続部３１Ａ，３１Ｂから連続する基板部３５Ａ，３５Ｂの一側縁から突出する部位を複数回幅方向に折り曲げて多角筒状（詳しくは五角筒状）に成形され、その折り曲げ端と基板部３５Ａ，３５Ｂの他側縁との間に隙間があけられている。そして、スイッチ部３２Ａ，３２Ｂは、基板部３５Ａ，３５Ｂの一側縁を基端として撓み変形可能とされ、基板部３５Ａ，３５Ｂの他側縁には、撓み変形するスイッチ部３２Ａ，３２Ｂとの干渉を前記隙間とともに回避する逃がし凹部３６Ａ，３６Ｂが切り欠いて設けられている。

第１検知端子３０Ａのスイッチ部３２Ａは、図５に示すように、背面視において向かって右側に配置され、第２検知端子３０Ｂのスイッチ部３２Ｂは、背面視において向かって左側に配置されており、両スイッチ部３２Ａ，３２Ｂは、第１検知端子３０Ａと第２検知端子３０Ｂとの間にその並列方向と直角に引かれる境界線Ｓを境として対称な形状（後述する接点部３９Ａ，３９Ｂを除く）となっている。そして、両スイッチ部３２Ａ，３２Ｂが互いに向き合う対向板４１Ａ，４１Ｂの間に分け入るようにして、両スイッチ部３２Ａ，３２Ｂに図示上方から可動部７０が係合可能となっている。

両スイッチ部３２Ａ，３２Ｂの対向板４１Ａ，４１Ｂは、図示上方（可動部７０の配設側）に向かって拡開する誘導部３７Ａ，３７Ｂと、この誘導部３７Ａ，３７Ｂの窄まり端に連なり、自然状態（撓み変形前の状態）では僅かな隙間をあけつつ互いに平行かつ垂直に対峙され、撓み変形時には誘導部３７Ａ，３７Ｂとは逆向きの傾斜で拡開変形される変形部３８Ａ，３８Ｂとからなる。そして、変形部３８Ａ，３８Ｂには、自然状態では対向する相手側の変形部３８Ａ，３８Ｂの壁面に接触し、撓み変形時にはその壁面から離間する接点部３９Ａ，３９Ｂが設けられている。接点部３９Ａ，３９Ｂは、対向する相手側の検知端子３０Ａ，３０Ｂに向かってエンボス状に叩き出された形態であって、両検知端子３０Ａ，３０Ｂの夫々で前後に位置ずれしており、第１検知端子３０Ａ側では前方に位置し、第２検知端子３０Ｂ側では後方に位置している。

次に、本実施形態の作用を説明する。
相手コネクタ５０に一対の相手検知端子６０Ａ，６０Ｂを収容するとともに、コネクタ本体２０に一対の検知端子３０Ａ，３０Ｂを収容する。このとき、両検知端子３０Ａ，３０Ｂは、互いの接点部３９Ａ，３９Ｂを相手側のスイッチ部３２Ａ，３２Ｂに接触させることによって接触状態となる（図４を参照）。続いて、相手コネクタ５０のフード部５１内にコネクタ本体２０を嵌合させる。嵌合の過程で、可動部７０が撓み変形して検知端子３０Ａ，３０Ｂ側に変位すると、その変位動作によって可動部７０が両スイッチ部３２Ａ，３２Ｂに当接するとともに誘導部３７Ａ，３７Ｂに誘い込まれるようにして両対向板４１Ａ，４１Ｂ間に分け入り、これにより、変形部３８Ａ，３８Ｂが逃がし凹部３６Ａ，３６Ｂ内に押しやられて、両接点部３９Ａ，３９Ｂが互いに離間される（図１及び図７を参照）。さらに嵌合が進むと、検知端子３０Ａ，３０Ｂの筒部３３Ａ，３３Ｂ内に相手検知端子６０Ａ，６０Ｂが進入するとともに、弾性接触片３４Ａ，３４Ｂに相手検知端子６０Ａ，６０Ｂが弾性的に接触し、これによって検知端子３０Ａ，３０Ｂと相手検知端子６０Ａ，６０Ｂとが接触状態となる。このとき、コネクタ本体２０はフード部５１内に未だ正規深さで嵌合しておらず、可動部７０の変位状態（撓み状態）が維持されて、両スイッチの非接触状態（オフ状態）が保たれ、よって検知回路が閉成されることはない（図２及び図６を参照）。

その後、コネクタ本体２０がフード部５１内に正規深さで嵌合する正規嵌合位置に至ると、可動部７０が元位置に弾性復帰してスイッチ部３２Ａ，３２Ｂから解離し、それに伴って変形部３８Ａ，３８Ｂも元位置に弾性復帰して、両接点部３９Ａ，３９Ｂがそれぞれ対向する相手側の検知端子３０Ａ，３０Ｂと接触状態となる（図３及び図５を参照）。すると、図３の矢線で示すように、検知回路がループ状に閉成され、両接続部３１Ａ，３１Ｂの接点から両スイッチ部３２Ａ，３２Ｂの接点を通ってプリント回路基板８０に返る電気信号が流れ、この電気信号を検出することにより、両コネクタ１０，５０が正規嵌合状態にあることがわかるようになる。一方、かかる電気信号を検出できない場合には、両コネクタ１０，５０が未だ正規嵌合位置に至っていない証しであり、その場合は、コネクタ本体２０をフード部５１内にさらに深く押し込み、両コネクタ１０，５０を正規嵌合状態に至らすようにする。

以上説明したように本実施形態によれば、接続部３１Ａ，３１Ｂが、スイッチ部３２Ａ，３２Ｂと非連動とされることで可動部７０の動作に影響されないから、検知端子３０Ａ，３０Ｂと相手検知端子６０Ａ，６０Ｂとの接続信頼性を確保できる。一方、スイッチ部３２Ａ，３２Ｂは、接続部３１Ａ，３１Ｂの接続動作に影響されないから、可動部７０との接触（オン）・非接触（オフ）の切り替え動作の円滑性を確保できる。これにより、嵌合検知機能の信頼性が高められる。

また、接続部３１Ａ，３１Ｂと相手検知端子６０Ａ，６０Ｂとの接続後にスイッチ部３２Ａ，３２Ｂが接触状態となって検知回路が閉成されるから、接続部３１Ａ，３１Ｂの接続タイミングと検知回路が閉成されるタイミングとの間に時間差が生じるのを許容される。したがって、接続部３１Ａ，３１Ｂの接続タイミングを厳密に設定する必要がなく、接続部３１Ａ，３１Ｂの寸法公差を大きくとれて構造設計上の自由度が高められる。

さらに、筒部３３Ａ，３３Ｂ内に進入する相手検知端子６０Ａ，６０Ｂが弾性接触片３４Ａ，３４Ｂに弾性的に接触し、相手検知端子６０Ａ，６０Ｂは筒部３３Ａ，３３Ｂの内面と弾性接触片３４Ａ，３４Ｂとの間に挟持されるから、相手検知端子６０Ａ，６０Ｂのぐらつきが回避され、検知端子３０Ａ，３０Ｂと相手検知端子６０Ａ，６０Ｂとの接続信頼性がより高められる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）スイッチ部の形状は任意であり、例えば、接触状態（ＯＮ状態）でエンボス状の接点部が互いに当接し合う構成であってもよい。
（２）可動部は、両コネクタをてこ作用によって低操作力で嵌合するレバーであってもよく、あるいは、両コネクタが正規嵌合された場合にのみその移動が許容される機械式の嵌合検知用のスライダであってもよい。
（３）接続部は筒部を有さない形状であってもよい。
（４）検知端子が雌型コネクタに収容され、相手検知端子が雄型コネクタに収容されていてもよい。

本発明の実施形態１において、コネクタを相手コネクタに嵌合し始めたときの概略図 コネクタを相手コネクタに嵌合する途中の概略図 コネクタを相手コネクタに正規嵌合させて検知回路が閉成されたときの概略図 スイッチ部がオン状態にある一対の検知端子の平面図 図４のＸ−Ｘ断面図 スイッチ部がオフ状態にある一対の検知端子の平面図 図６のＹ−Ｙ断面図

符号の説明

１０…コネクタ
２０…コネクタ本体
３０Ａ…第１検知端子（検知端子）
３０Ｂ…第２検知端子（検知端子）
３１Ａ，３１Ｂ…接続部
３２Ａ，３２Ｂ…スイッチ部
３３Ａ、３３Ｂ…筒部
３４Ａ，３４Ｂ
５０…相手コネクタ
６０Ａ，６０Ｂ…相手検知端子
７０…可動部

Claims (4)

1. 相手コネクタとの嵌合過程で変位し、前記相手コネクタとの嵌合完了に伴って復帰する可動部を有するコネクタ本体と、このコネクタ本体に収容される一対の検知端子とを備え、
   前記検知端子は、相手検知端子に接続可能な接続部と、両検知端子間で前記接続部とは非連動にオン・オフ動作するスイッチ部とを備え、
   前記スイッチ部は、前記相手コネクタとの嵌合過程で前記可動部に押圧されて前記両検知端子間で非接触状態に保たれ、前記相手コネクタとの嵌合完了に伴って前記可動部から解離して前記両検知端子間で接触状態となり、かつこの接触状態となる前に、前記接続部が前記相手検知端子と接続していることで、検知回路を閉成することを特徴とするコネクタ。
2. 前記接続部は、撓み可能な弾性接触片と、この弾性接触片の周りを取り囲む筒部とからなり、前記相手検知端子は、前記筒部内に進入して前記弾性接触片と弾性的に接触することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 相手コネクタとの嵌合過程で変位し、前記相手コネクタとの嵌合完了に伴って元位置に復帰する可動部を有するコネクタ本体に対をなして収容される検知端子であって、
   相手検知端子に接続可能な接続部と、両検知端子間で前記接続部とは非連動にオン・オフ動作するスイッチ部とを備え、
   前記スイッチ部は、前記相手コネクタとの嵌合過程で前記可動部に押圧されて前記両検知端子間で非接触状態に保たれ、前記相手コネクタとの嵌合完了に伴って前記可動部から解離して前記両検知端子間で接触状態となり、かつこの接触状態となる前に、前記接続部が前記相手検知端子と接続していることで、検知回路を閉成することを特徴とする検知端子。
4. 前記接続部は、撓み可能な弾性接触片と、この弾性接触片の周りを取り囲む筒部とからなり、前記相手検知端子は、前記筒部内に進入して前記弾性接触片に弾性的に接触することを特徴とする請求項３に記載の検知端子。

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