(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌側コネクタが挿入される嵌合孔が形成されたハウジングと、
前記嵌合孔の底部から開口部に突出した端子ピンとを備え、
前記ハウジングには、前記端子ピンの先端部と略同一奥行き位置に、前記端子ピンの位置測定を画像検査により行う際の基準となる基準線を有する焦点合わせ用の画像検査基準面が形成され、
前記画像検査基準面は、前記嵌合孔の内周面から突出させた凸部の前記開口部の方向へ向いた面であり、
前記基準線は、前記画像検査基準面の端辺である電気コネクタ。
【請求項２】
前記画像検査基準面の隣り合う端辺のなす角度が直角に形成されている請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記凸部は、前記雌側コネクタの挿抜方向に沿って、前記嵌合孔の底部まで形成された直線状凸部である請求項１または２記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記直線状凸部は、端子ピンを有する他の電気コネクタに形成された直線状凸部と異なる位置に形成された請求項３記載の電気コネクタ。
【請求項５】
雌側コネクタが挿入される嵌合孔が形成されたハウジングと、前記嵌合孔の底部から開口部に突出した端子ピンとを備えた電気コネクタの画像検査方法において、
前記端子ピンの先端部と略同一奥行き位置に形成され、前記端子ピンの位置測定を画像検査により行う際の基準となる基準線を有する画像検査基準面に、前記嵌合孔を、前記嵌合孔から見て正面方向から撮像する画像検査装置の焦点を合わせるステップと、
前記画像検査装置にて、前記端子ピンの先端部および前記基準線を撮像し、前記基準線を基準として、前記端子ピンの配置位置を検査するステップとを含む電気コネクタの画像検査方法。
【請求項６】
前記画像検査装置での撮像範囲に、前記画像検査基準面と、列状に配置された複数の前記端子ピン全部とを含めることができないときに、前記画像検査基準面と前記複数の端子ピンのうち少なくとも１つ以上の端子ピンとを撮像し、前記撮像範囲を前記画像検査基準面とは反対側の列方向へ移動させ撮像する請求項５記載の電気コネクタの画像検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルとプリント配線、ケーブル同士、プリント配線基板同士を、電気的に接続する電気コネクタおよびその検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気コネクタは、雌側の電気コネクタが挿入される嵌合孔が形成され、この嵌合孔の底部から、端子ピンが開口部に向かって突出している。このような電気コネクタは、端子ピンが正しい位置に配置されているか否かを検査するために、寸法測定が行われる。従来の電気コネクタの寸法測定は、製造ラインを流れる電気コネクタから任意の電気コネクタを取って行う抜き取り検査であり、顕微鏡による目視検査であった。寸法測定は、検査基準となる位置を決めて各部までの距離などを測定するが、この検査基準に関する技術として、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の「寸法検査を効果的におこなうことができるコネクタ」は、ハウジングの収容室の側面に、周囲よりも一段高い位置に設けられた検査基準面と、収容室の底面に、検査基準面の上面が延長する面と底面との交線を一辺とする検査用スリットとが設けられ、検査基準面の平らな表面を基準にして、ハウジング各部の垂直方向の寸法や、フロント側のコンタクトピンの位置やコプラナリティを測定し、検査用スリットを基準にして、リア側のコンタクトピンのコプラナリティを測定するというものである。
特許文献１に記載の従来の電気コネクタでは、収容室の底面に検査用スリットを設けることで、電気コネクタのフロント側とリア側とで表裏同一の検査基準としている。
【０００４】
一方、電気コネクタは、品質向上の観点から、量産ラインを流れる電気コネクタの寸法測定を、抜き取り検査より全数検査とするのが望ましい。しかし、全数検査は、膨大な時間を要するため、コストの増大の要因となる。そこで、画像検査により寸法測定して効率化を図ることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８９８６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像検査は、電気コネクタの嵌合孔を嵌合孔から見て正面方向から撮像することで、測定基準と、被測定部位である端子ピンとを写り込ませ、測定基準から端子ピンの寸法を、画像検査にて測定して良否を判定するものであるが、測定基準（例えば、電気コネクタの開口部内周縁部）と被測定部位（例えば、端子ピンの先端）の奥行き方向に焦点距離が違う各々に焦点を合わせて測定すると測定時間が延びてしまう。
また、測定基準と被測定部位の中間距離に焦点を合わせると測定時間は短縮できるが、測定基準と被測定部位の両方ともに焦点が合っていない状態であるため、測定精度が低いものとなってしまう。
【０００７】
そこで本発明は、画像検査の効率性を向上させることができると共に、検査精度を向上させることができる電気コネクタおよびその検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気コネクタは、雌側コネクタが挿入される嵌合孔が形成されたハウジングと、前記嵌合孔の底部から開口部に突出した端子ピンとを備え、前記ハウジングには、前記端子ピンの先端部と略同一奥行き位置に、前記端子ピンの位置測定を画像検査により行う際の基準となる基準線を有する焦点合わせ用の画像検査基準面が形成され、前記画像検査基準面は、前記嵌合孔の内周面から突出させた凸部の前記開口部の方向へ向いた面であり、前記基準線は、前記画像検査基準面の端辺であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、雌側コネクタが挿入される嵌合孔が形成されたハウジングと、前記嵌合孔の底部から開口部に突出した端子ピンとを備えた電気コネクタの画像検査方法において、前記端子ピンの先端部と略同一奥行き位置に形成され、前記端子ピンの位置測定を画像検査により行う際の基準となる基準線を有する画像検査基準面に、前記嵌合孔を、前記嵌合孔から見て正面方向から撮像する画像検査装置の焦点を合わせるステップと、前記画像検査装置にて、前記端子ピンの先端部および前記基準線を撮像し、前記基準線を基準として、前記端子ピンの配置位置を検査するステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、画像検査基準面とした、嵌合孔の内周面から突出させた直線状凸部の査基準面に画像検査装置の焦点を合わせれば、端子ピンの位置測定を画像検査により行う際の基準が、基準線とした画像検査基準面の端辺に基づいて設定できると共に、焦点を合わせた状態で端子ピンの先端部を撮像することができる。従って、１回の焦点合わせで画像検査を行うことができる。
【００１１】
前記画像検査基準面を、前記嵌合孔の内周面から突出させた直線状凸部の前記開口部の方向へ向いた面とし、前記基準線を、前記画像検査基準面の端辺とすることにより、端子ピンの先端部と略同一奥行き位置に、基準線を有する画像検査基準面を容易に形成することができる。
【００１２】
前記画像検査基準面の隣り合う端辺のなす角度が直角に形成され、一方の端辺と他方の端辺とを位置測定の基準とすることにより、端子ピンの配置を２次元的に検査することができる。
【００１３】
前記凸部を、前記雌側コネクタの挿抜方向に沿って、前記嵌合孔の底部まで形成された直線状凸部とすると、直線状凸部が内周面から突出していても成形の際の金型を抜くことができるので、ハウジングを一体成形することができる。
【００１４】
本発明の電気コネクタに雌側コネクタを挿入する際には、雌側コネクタの直線状凹部が本発明の電気コネクタの直線状凸部に合致して挿入することができる。しかし、端子ピン数が同数の他の電気コネクタに挿入される雌側コネクタであれば、誤挿入のおそれがあるため、前記直線状凸部は、端子ピンを有する他の電気コネクタに形成された直線状凸部と異なる位置に形成されているのが望ましい。本発明の電気コネクタの直線状凸部を、端子ピンを有する他の電気コネクタに形成された直線状凸部と異なる位置に形成し、他の電気コネクタに挿入する雌側コネクタの直線状凹部の位置と、本発明の電気コネクタの直線状凸部の位置と異ならせることで、誤挿入が防止できる。
【００１５】
また、本発明の電気コネクタの画像検査方法においては、前記画像検査装置での撮像範囲に、前記画像検査基準面と、列状に配置された複数の前記端子ピン全部とを含めることができないときに、前記画像検査基準面と前記複数の端子ピンのうち少なくとも１つ以上の端子ピンとを撮像し、前記撮像範囲を前記画像検査基準面とは反対側の列方向へ移動させ撮像することができる。そうすることで、１回の焦点合わせで、順次、列状に配置された複数の端子ピンを検査することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１回の焦点合わせで、端子ピンの位置測定を、画像検査により行う際の基準が、基準線に基づいて設定できると共に、焦点を合わせた状態で端子ピンの先端部を撮像することができるので、画像検査の効率性を向上させることができると共に、検査精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気コネクタの嵌合孔の開口部側から見た斜視図である。
【図２】図１に示す電気コネクタの反対側から見た斜視図である。
【図３】図１に示す電気コネクタの正面図である。
【図４】図１に示す電気コネクタの右側面図である。
【図５】図３に示す電気コネクタのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３に示す電気コネクタのＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図３に示す電気コネクタの一部拡大図である。
【図８】画像検査装置による画像検査方法を説明するための図であり、（Ａ）は画像検査装置と図３に示す電気コネクタのＢ−Ｂ線断面とを示す図、（Ｂ）は画像検査装置と図３に示す電気コネクタのＡ−Ａ線断面とを示す図である。
【図９】画像検査方法を説明するための図であり、図１に示す電気コネクタの正面図である。
【図１０】他の電気コネクタを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態に係る電気コネクタを図面に基づいて説明する。なお、本明細書ででは、雌側コネクタが挿入される嵌合孔側を前、その反対側を後ろ、電気コネクタが搭載されるプリント配線基板側を下、その反対側を上として説明する。
図１に示す電気コネクタ１０は、車載用の雄側コネクタである。本実施の形態に係る電気コネクタ１０は、電気部品が実装されたプリント配線基板（図示せず）に搭載され、ケーブルと接続された雌側コネクタ（図示せず）と嵌合するものである。
電気コネクタ１０は、雌側コネクタを嵌合させるための嵌合孔２０１が形成されたハウジング２０と、雌側コネクタに挿入される端子ピン３０とを備えている。
【００１９】
ハウジング２０は、開口部２０２を有し、上部２０３が雌側コネクタの挿抜方向に沿って膨出した略箱状に形成されている。ハウジング２０の両側部２０４には、プリント配線基板に挿入されて半田付けされる突出爪２０５を保持するための脚部２０６が形成されている。ハウジング２０の両側部２０４の後端には、雌側コネクタを嵌合させる際に、ハウジング２０の前部の浮き上がりを防止するための腕部２０７が形成されている。
【００２０】
嵌合孔２０１の内周面２０８であって、プリント配線基板側の内周面２０８の両端部には、雌側コネクタのハウジングを挿入案内する案内溝２０９が、挿抜方向に沿って形成されている。
また、嵌合孔２０１には、内周面２０８から突出させた細長い略直方体状の直線状凸部２１０が設けられている。直線状凸部２１０は、雌側コネクタの挿抜方向に沿って、端子ピン３０の配列方向に対応する内周面２０８の位置に形成されている。本実施の形態では、直線状凸部２１０は、内周面２０８の２ヵ所に設けられており、列状に配置された端子ピン３０の軸線同士を結ぶ仮想直線から、一方はプリント配線基板側に、他方はその反対側に、ずれた位置に配置されている。
【００２１】
図７に示すように、直線状凸部２１０の一方の端面であって、開口部２０２に向いた端面が、画像検査装置による画像検査での焦点を合わせるための画像検査基準面２１１である。また、画像検査基準面の端辺のうち隣り合う端辺は、なす角度が直角に形成されて、端子ピン３０の先端部３１の位置測定を画像検査により行う際の基準となる基準線として機能する。例えば、画像検査基準面２１１の端辺２１１ａは、嵌合孔２０１の高さ方向に沿った辺２０１ａと平行に形成されている。画像検査基準面２１１の端辺２１１ｂは、嵌合孔２０１の幅方向に沿った辺２０１ｂと平行に形成されている。画像検査基準面２１１の端辺２１１ａと端辺２１１ｂとのなす角度は直角である。端辺２１１ａを幅方向（Ｘ方向）の位置測定の基準線とすることができ、端辺２１１ｂを高さ方向（Ｙ方向）の位置測定の基準線とすることができる。このように、Ｘ方向の基準となる一方の端辺２１１ａとＹ方向の基準となる他方の端辺２１１ｂとのなす角度が直角であるため、端子ピン３０の配置を２次元的に検査することができる。
【００２２】
画像検査基準面２１１は、端子ピン３０の先端部３１が位置する嵌合孔２０１の奥行きの深さに対応させて形成されている。直線状凸部２１０の開口部２０２に向いた端面を画像検査基準面２１１とすることで、画像検査装置が配置される開口部２０２側の方向に画像検査基準面２１１を対向させている。
本実施の形態では、画像検査基準面２１１は、端子ピン３０の先端部３１の徐々に細くなる尖鋭部でも、特に、端子ピン３０の先端３１ａの平面位置と同じ嵌合孔２０１の奥行きの深さに位置させている。画像検査基準面２１１は、画像検査装置に向いた平坦面に形成されている。直線状凸部２１０の他方の端部は、ハウジング２０の底部２１２に繋がっている。
【００２３】
端子ピン３０は、ハウジング２０の底部２１２の肉厚部２１２ａを貫通させ、嵌合孔２０１内に突出させた状態で配置されている。端子ピン３０は、開口部２０２の長辺に沿って、嵌合孔２０１の高さ方向の中央に列状に並べられている。本実施の形態では、端子ピン３０が一列に設けられている。端子ピン３０の先端部３１は、嵌合孔２０１の深さの半分程度に位置している。
端子ピン３０は、嵌合孔２０１内からハウジング２０の底部２１２を貫通してプリント配線基板側に向かってＬ字状に折り曲げられ、更に、プリント配線基板の接続端子と接続面積を広く確保するために後方へ向かってＬ字状に折り曲げられている。
【００２４】
このように構成された本発明の実施の形態に係る電気コネクタ１０の画像検査方法について説明する。
図８（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、まず、電気コネクタ１０の嵌合孔２０１の正面に配置させた画像検査装置４０にて画像検査基準面２１１に焦点を合わせる。
【００２５】
画像検査基準面２１１に焦点が合えば、画像検査装置４０の操作盤を操作して、Ｘ方向の位置測定の基準線として端辺２１１ａの位置を、Ｙ方向の位置測定の基準線として端辺２１１ｂの位置を設定する。
画像検査基準面２１１が、端子ピン３０の先端部３１に対応させて位置しているので、画像検査装置４０にて画像検査基準面２１１に焦点を合わせた状態で、嵌合孔２０１を撮像すると、画像検査装置４０から画像検査基準面２１１と同距離になる端子ピン３０の先端部３１にも焦点が合う。従って、はっきりとした状態で、画像検査基準面２１１および端子ピン３０の先端を撮像することができる。
【００２６】
端子ピン３０の先端部３１は略四角錐形状に形成されているため、先端３１ａは点となるが、微視的には微小平面が存在する。この先端３１ａに焦点を合わせて寸法測定することができる。しかし、画像検査基準面２１１は端子ピン３０の先端３１ａの微小平面より広いため、端子ピン３０の先端３１ａより多くの光を反射する。従って、観察者が焦点合わせをする際のモニタでの観察で、画像検査基準面２１１を、端子ピン３０の先端３１ａより容易に平面として認識することができる。また、画像検査基準面２１１を画像検査装置４０に対向させた平面としているため、観察者が画像検査基準面２１１を面として捉えやすいので、焦点を合わせやすい。
画像検査基準面２１１に焦点が合えば、端子ピン３０の先端３１ａにも焦点を合わせることができるので、従来の寸法測定のように、画像検査基準面２１１に頼らずに、一つ一つ、端子ピン３０の先端３１ａに焦点を合わせるより、早く画像検査基準面２１１に焦点を合わせることができる。
【００２７】
撮像した画像に基づいて、端辺２１１ａの位置から端子ピン３０の先端３１ａまでの距離Ｌ１（図８（Ａ）参照）と、端辺２１１ｂの位置から端子ピン３０の先端３１ａまでの距離Ｌ２（図８（Ｂ）参照）に基づいて、ハウジング２０から端子ピン３０の距離を測定する。また、隣接する端子ピン３０同士の間（端子間ピッチ）の距離Ｌ３（図８（Ｂ）参照）を測定する。
端子間ピッチは、端子ピン３０同士の間の距離を測定したり、端辺２１１ａの位置からそれぞれの端子ピン３０の先端３１ａまでの距離Ｌ４を測定したりしてもよい。
そして、画像検査装置がそれぞれの測定値が許容範囲内であるか否かを判定することで、良品または不良品の判定をすることができる。
【００２８】
このように、画像検査基準面２１１が端子ピン３０の先端部３１の位置に形成されているため、画像検査基準面２１１に画像検査装置４０の焦点を合わせれば、基準線とした端辺２１１ａ、２１１ｂに基づいて端子ピン３０の位置測定の基準が設定できると共に、焦点を合わせた状態で端子ピン３０の先端部３１を撮像することができる。従って、１回の焦点合わせで画像検査を行うことができるので、画像検査の効率性を向上させることができると共に、検査精度を向上させることができる。
【００２９】
特に、画像検査基準面２１１を、端子ピン３０の先端３１ａの平面位置と同じ嵌合孔２０１の奥行きの深さに配置させることにより、端子ピン３０の先端３１ａの平面に焦点をピンポイントで合わせることができるので、更に精度よく画像検査を行うことができる。
【００３０】
画像検査装置４０での撮像範囲に、画像検査基準面２１１と、列状に配置された複数の端子ピン３０全部とを含めることができないときには、図９に示すように、画像検査基準面２１１と複数の端子ピン３０のうち少なくとも１つ以上の端子ピン３０とを撮像（図９においては実線枠にて示した撮像範囲Ｆ１）した後、画像検査基準面２１１とは反対側の列方向へ撮像範囲を順次移動させ撮像することができる（図９においては点線枠、一点鎖線枠にて示した撮像範囲Ｆ２，Ｆ３）。そうすることで、１回の焦点合わせで、順次、列状に配置された複数の端子ピン３０を検査することができる。
【００３１】
本実施の形態では、画像検査基準面２１１を、端子ピン３０の先端３１ａの微小な平面位置と同じ奥行き深さに位置させているが、画像検査基準面２１１に焦点を合わせたときに、端子ピン３０の先端３１ａの平面位置が被写界深度に含まれる範囲であれば、画像検査基準面２１１の位置は、端子ピン３０の先端３１ａの平面位置と略同一奥行き位置として、前後していてもよい。
【００３２】
また、画像検査装置による画像検査では、焦点を合わせやすくするために、本実施の形態では、画像検査基準面２１１は、画像検査装置に向いた平坦面としている。しかし、画像検査装置により焦点が合わせることができれば、画像検査基準面を、嵌合孔２０１の内周壁から底部２１２へ向かって傾斜したり、開口部２０２側へ向かって傾斜したりした傾斜面としても、また外側へ向かって出っ張ったり、内側へ向かって凹んだりした曲面としてもよい。
【００３３】
直線状凸部２１０は、雌側コネクタの挿抜方向に沿って、嵌合孔２０１の底部２１２まで直線状に形成されているので、雌側コネクタのハウジングの外周面に形成された直線状凹部に嵌合して、案内溝２０９と共に、雌側コネクタを嵌合孔２０１の奥側へ案内させることができる。直線状凸部２１０が内周面２０８から突出していても、成形の際の金型を抜くことができるので、ハウジング２０を一体成形することができる。
【００３４】
また、直線状凸部２１０が直方体状に形成されているため、開口部２０２の正面方向から画像検査装置により観察しても、直線状凸部２１０の画像検査基準面２１１以外の面が画像検査装置から見えないため、画像検査基準面２１１の輪郭がはっかりと視認することができる。従って、開口部２０２側の端面を画像検査基準面２１１としつつ、端辺２１１ａ，２１１ｂを基準線とすることができる。なお、基準線は端辺２１１ａ，２１１ｂとする以外に、画像検査基準面２１１に凹んだ溝や出っ張った立壁とすることができる。また、基準線を画像検査基準面２１１に印刷などにより形成した線としてもよい。
【００３５】
ここで、図１０に、他の電気コネクタ１１を示す。なお、図１０においては、図３と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図１０に示す電気コネクタ１１は、図３に示す電気コネクタ１０と、直線状凸部２１０の高さ位置が異なっている。
例えば、電気コネクタ１０，１１は同じ端子ピン数であるが、異なる用途に使用される場合、相手側となる雌側コネクタを間違えて嵌合孔２０１へ挿入してしまうおそれがある。このときに、直線状凸部２１０の高さ方向（Ｙ方向）の位置や幅方向（Ｘ方向）の位置を異ならせていれば、誤挿入しようとすると、電気コネクタ１０，１１側の直線状凸部２１０が邪魔になり、雌側コネクタが挿入できなくなる。このように、用途が異なる電気コネクタ１０，１１の直線状凸部２１０の高さ方向（Ｙ方向）の位置や幅方向（Ｘ方向）の位置を異ならせることで、誤挿入を防止することができる。また、直線状凸部２１０の縦横寸法を異ならせても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の電気コネクタおよびその検査方法は、ケーブルに接続された雌側コネクタと嵌合する各種電気・電子機器用の電気コネクタ、あるいは車載用の電気コネクタに使用でき、電気・電子産業や自動車産業などの分野において広く利用することができる。特に、本発明は、画像検査の際に、ハウジングの嵌合孔の開口部や底部に焦点を合わせると、端子ピンの先端が焦点から外れてしまうような大型の電気コネクタおよびその検査方法に最適である。
【符号の説明】
【００３７】
１０，１１  電気コネクタ
２０  ハウジング
２０１  嵌合孔
２０１ａ，２０１ｂ  辺
２０２  開口部
２０３  上部
２０４  両側部
２０５  突出爪
２０６  脚部
２０７  腕部
２０８  内周面
２０９  案内溝
２１０  直線状凸部
２１１  画像検査基準面
２１１ａ，２１１ｂ  端辺
２１２  底部
２１２ａ  肉厚部
３０  端子ピン
３１  先端部
３１ａ  先端
４０  画像検査装置
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４  距離
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３  撮像範囲
【図１】
0005516703.tif 000002
【図２】
0005516703.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005516703.tif 000008
【図８】
0005516703.tif 000009
【図９】
0005516703.tif 000010
【図１０】
0005516703.tif 000011