(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１端子と、第１嵌合ガイド部とを備える第１コネクタと、
（ｂ）前記第１端子と係合する第２端子と、前記第１嵌合ガイド部と嵌合する第２嵌合ガイド部とを備える第２コネクタとを含むコネクタであって、
（ｃ）前記第１嵌合ガイド部は、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合を検出するための固定端子を含み、
（ｄ）前記第２嵌合ガイド部は、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合を検出するための弾性端子を含み、
（ｅ）前記固定端子又は弾性端子には、圧電素子が配設されていることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記固定端子及び弾性端子のいずれか一方は係止凸部を含み、他方は係止凹部及び該係止凹部より突出する乗越部を含み、
前記第１コネクタと第２コネクタとが嵌合するときは、前記第１嵌合ガイド部と第２嵌合ガイド部とが相対的に移動し、前記係止凸部は、前記乗越部を乗越えて前記係止凹部と係合する請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記圧電素子は、前記弾性端子の変形する面に配設され、該面とともに変形して電圧を発生する請求項１又は２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記圧電素子は、前記固定端子における前記弾性端子が当接する面に配設され、前記弾性端子に押圧されて電圧を発生する請求項１又は２に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記圧電素子には一対の電極が接続され、該一対の電極間の電圧の変化を検出電極によって非接触で検出し、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記圧電素子には一対の電極が接続され、該一対の電極と導通されたエレクトロクロミック材料から成る変色部材の色の変化によって、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項７】
前記電圧の変化に含まれる第１ピーク及び該第１ピークと逆の極性の第２ピークを検出することによって、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を検出する請求項５に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記第１コネクタは、平板状の第１導体を備え、前記第１端子は前記第１導体の表面から突出する部材であり、
前記第２コネクタは、平板状の第２導体を備え、前記第２端子は、前記第２導体をパターニングすることによって形成された平板状の部材であり、その内側に形成された内側開口を含むとともに互いに対向する一対の接触腕部を含み、
前記第１端子が第２端子と係合すると、前記一対の接触腕部が前記第１端子を両側から弾性的に挟持する請求項１〜７のいずれか１項に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の平行な基板同士を電気的に接続するために、基板対基板コネクタ等のコネクタが使用されている。このようなコネクタは、回路基板等から成る一対の基板における相互に対向する面の各々に取付けられ、互いに嵌（かん）合して導通するようになっている。また、両端部に取付けた補強金具をロック部材として機能させ、相手方コネクタとの嵌合状態を保持する技術が提案されている。
【０００３】
しかし、各々のコネクタの下面には、コネクタ本体よりも遙かに大きな面積の基板が取付けられているので、一方のコネクタと相手方コネクタとの嵌合状態を目視によって確認することは困難である。特に、近年では、コネクタの小型化及び低背化が進んでいるので、対向する基板同士の間隔が極めて狭く、一方のコネクタと相手方コネクタとが完全に嵌合したか否かを正確に判断することは、極めて困難である。
【０００４】
もっとも、コネクタの嵌合状態を、目視のような嵌合作業を行うオペレータの感覚による認識に頼ることなく、センサを使用して検出する技術が既に提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図１３は従来の嵌合検出可能なコネクタを説明する図である。
【０００６】
図において、８６１は一方のコネクタであるプラグの端子としてのプラグ端子であり、９６１は相手方コネクタであるレセプタクルの端子としてのレセプタクル端子である。両方のコネクタを嵌合させる場合には、図に示されるように、レセプタクル端子９６１にプラグ端子８６１を螺（ら）合する。
【０００７】
また、レセプタクル端子９６１に隣接して圧電素子８９３が配設されており、レセプタクル端子９６１にプラグ端子８６１をねじ込んでいくことによって、該プラグ端子８６１の先端が圧電素子８９３を圧迫するようになっている。該圧電素子８９３は、プラグ端子８６１によって圧迫されることにより、押圧力に応じた電圧Ｖを発生する。そして、検出装置８９７は、前記電圧Ｖの値を検出し、該電圧Ｖの値が、両方のコネクタの嵌合が完了したことを示す所定値になると、発光素子８９８を発光させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平５−８８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、レセプタクル端子９６１にプラグ端子８６１を螺合させる必要があり、コネクタが大型化してしまう。そのため、例えば、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：個人用携帯情報端末）、デジタルカメラ等の小型化された電子機器の筐（きょう）体内部で使用することは、困難である。また、プラグ端子８６１をねじ込んでいくことによって圧電素子８９３が受ける押圧力に基づいてコネクタの嵌合が完了したことを検出するので、検出精度を高くすることが困難である。
【００１０】
本発明は、前記従来のコネクタの問題点を解決して、第１コネクタと第２コネクタとが嵌合する際に固定端子と弾性端子との状態を検出する圧電素子を配設することによって、小型化及び低背化されたコネクタの嵌合工程においても、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合を正確に検出することができ、嵌合工程における不完全な嵌合の発生を確実に防止することができる信頼性の高いコネクタ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】
【００１１】
そのために、本発明のコネクタにおいては、第１端子と、第１嵌合ガイド部とを備える第１コネクタと、前記第１端子と係合する第２端子と、前記第１嵌合ガイド部と嵌合する第２嵌合ガイド部とを備える第２コネクタとを含むコネクタであって、前記第１嵌合ガイド部は、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合を検出するための固定端子を含み、前記第２嵌合ガイド部は、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合を検出するための弾性端子を含み、前記固定端子又は弾性端子には、圧電素子が配設されている。
【００１２】
本発明の他のコネクタにおいては、さらに、前記固定端子及び弾性端子のいずれか一方は係止凸部を含み、他方は係止凹部及び該係止凹部より突出する乗越部を含み、前記第１コネクタと第２コネクタとが嵌合するときは、前記第１嵌合ガイド部と第２嵌合ガイド部とが相対的に移動し、前記係止凸部は、前記乗越部を乗越えて前記係止凹部と係合する。
【００１３】
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記圧電素子は、前記弾性端子の変形する面に配設され、該面とともに変形して電圧を発生する。
【００１４】
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記圧電素子は、前記固定端子における前記弾性端子が当接する面に配設され、前記弾性端子に押圧されて電圧を発生する。
【００１５】
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記圧電素子には一対の電極が接続され、該一対の電極間の電圧の変化を検出電極によって非接触で検出し、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を検出する。
【００１６】
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記圧電素子には一対の電極が接続され、該一対の電極と導通されたエレクトロクロミック材料から成る変色部材の色の変化によって、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を検出する。
【００１７】
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記電圧の変化に含まれる第１ピーク及び該第１ピークと逆の極性の第２ピークを検出することによって、前記第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を検出する。
【００１８】
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記第１コネクタは、平板状の第１導体を備え、前記第１端子は前記第１導体の表面から突出する部材であり、前記第２コネクタは、平板状の第２導体を備え、前記第２端子は、前記第２導体をパターニングすることによって形成された平板状の部材であり、その内側に形成された内側開口を含むとともに互いに対向する一対の接触腕部を含み、前記第１端子が第２端子と係合すると、前記一対の接触腕部が前記第１端子を両側から弾性的に挟持する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コネクタは、第１コネクタと第２コネクタとが嵌合する際に固定端子と弾性端子との状態を検出する圧電素子を有する。これにより、小型化及び低背化されたコネクタの嵌合工程においても、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合を正確に検出することができ、嵌合工程における不完全な嵌合の発生を確実に防止することができ、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における雄コネクタの嵌合面と雌コネクタの嵌合面とを斜めに向合せた状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における雄コネクタの層構造を示す分解図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における雌コネクタの層構造を示す分解図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合完了の検出動作を説明する斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合完了した状態を示す斜視図であり雄コネクタのベースフィルム及び補強層並びに第１基板を省略した図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合完了した状態を示す平面図であり雄コネクタのベースフィルム及び補強層並びに第１基板を省略した図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における雄コネクタの雄補助金具と雌コネクタの係止腕との係合状態を示す斜視図であり図５におけるＡ部拡大図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における雄コネクタの雄補助金具と雌コネクタの係止腕との位置関係の変化を説明する図であり、（ａ１）〜（ｃ１）は雄コネクタと雌コネクタとの嵌合の各工程における状態を示し、（ａ２）〜（ｃ２）は（ａ１）〜（ｃ１）におけるＢ部拡大図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における圧電素子が発生する電圧の変化を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における雄コネクタの雄補助金具と雌コネクタの係止腕との係合状態を示す要部拡大斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における雄コネクタの雄補助金具と雌コネクタの係止腕との係合状態を示す要部拡大斜視図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合完了の検出動作を説明する斜視図である。
【図１３】従来の嵌合検出可能なコネクタを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１の実施の形態における雄コネクタの嵌合面と雌コネクタの嵌合面とを斜めに向合せた状態を示す斜視図、図２は本発明の第１の実施の形態における雄コネクタの層構造を示す分解図、図３は本発明の第１の実施の形態における雌コネクタの層構造を示す分解図である。
【００２３】
図において、１は本実施の形態におけるコネクタの一方である第１コネクタとしての雄コネクタであり、前記コネクタの他方である第２コネクタとしての雌コネクタ１０１と電気的に接続される。そして、前記雄コネクタ１は、実装部材としての第１基板９１の表面に実装され、前記雌コネクタ１０１は、実装部材としての第２基板１９１の表面に実装される。また、前記第１基板９１及び第２基板１９１は、例えば、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｌａｔ  Ｃａｂｌｅ）、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等であるが、いかなる種類の基板であってもよい。なお、前記雄コネクタ１及び雌コネクタ１０１は、前記第１基板９１及び第２基板１９１と別個に作製して、前記第１基板９１及び第２基板１９１の表面に実装されるものであってもよいが、前記第１基板９１及び第２基板１９１の表面に直接作製されたものであってもよい。
【００２４】
本実施の形態において、雄コネクタ１、雌コネクタ１０１及びその他の部材に含まれる各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、雄コネクタ１、雌コネクタ１０１及びその他の部材に含まれる各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、雄コネクタ１、雌コネクタ１０１及びその他の部材に含まれる各部の姿勢が変化した場合には、姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
【００２５】
そして、前記雄コネクタ１は、全体形状が概略矩（く）形の平板状の低背コネクタであり、厚さ方向の寸法が約０．３〜０．５〔ｍｍ〕程度であるが、その寸法は適宜変更することができる。図２に示されるように、前記雄コネクタ１は、実装面側（図２における下側）から平坦（たん）な薄板部材である板状の補強板部としての補強層１６、絶縁性の平坦な薄板部材である板状の第１基板部である雄基板部としてのベースフィルム１５、及び、導体パターン５０を有する。
【００２６】
前記ベースフィルム１５は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記ベースフィルム１５の他面（図２における下面）には、平坦な薄板部材である板状の補強板部としての補強層１６が配設されている。該補強層１６は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。また、前記ベースフィルム１５の幅方向両端は、縦方向に延在するベースフィルム端部１５ｃとして機能する。同様に、補強層１６の幅方向両端は、縦方向に延在する補強層端部１６ｃとして機能する。
【００２７】
そして、前記導体パターン５０は、例えば、あらかじめベースフィルム１５の一面に貼（てん）付された厚さが数〔μｍ〕〜数１０〔μｍ〕の銅箔（はく）にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雄コネクタ１の縦方向（図２における右上と左下を結ぶ方向）に延在し、かつ、互いに平行に並んで配設された複数本の導電線として機能する第１導体である雄導体５１と、該雄導体５１の両側に配設された一対の第１補助金具であって第１嵌合ガイド部として機能する雄補助金具５６とを有する。なお、前記雄導体５１は、雄補助金具５６から分離して形成された平面形状が細長い矩形のパッド（枕木）状の部材であり、隣接する雄導体５１同士も、パターン分離空間５２によって分離されている。
【００２８】
各雄導体５１は、雄コネクタ１の嵌合面に露出するとともに、第１端子である雄端子としての突出端子５３を１本ずつ備える。なお、図に示される例において、雄導体５１及び突出端子５３は、雄コネクタ１の幅方向に延在する列を２本形成するように、所定のピッチ、例えば、０．４〔ｍｍ〕程度で、複数本（図に示される例では３本）が互いに平行に並んで配設されているが、雄導体５１及び突出端子５３の数、ピッチ、その他配列の態様は、図に示される例に限定されるものではなく、任意に変更することができる。
【００２９】
前記突出端子５３の各々は、雄導体５１の表面から突出する部材であり、例えば、フォトリソグラフィ技術を利用したエッチング等の方法によって、雄導体５１と一体的に形成されている。なお、前記突出端子５３の高さ方向の寸法は、例えば、０．１〜０．３〔ｍｍ〕程度であるが、適宜変更することができる。
【００３０】
図に示されるように、前記突出端子５３は、円柱状の形状を備えるが、例えば、横断面が四角形、五角形、六角形等の角柱状の形状であってもよいし、横断面が円形や楕（だ）円形の柱状の形状であってもよいし、任意に変更することができる。さらに、突出端子５３は、その先端部の径が他の部分より大きくなるように形成されていてもよい。
【００３１】
また、各雄導体５１は、ベースフィルム１５の前端及び後端よりも前方及び後方に向けて突出するテール部５８を有する。そして、該テール部５８の実装面側の面は、雄コネクタ１の実装面に露出し、第１基板９１の表面に形成された図示されない接続パッドにはんだ付等によって接続される。これにより、雄コネクタ１が第１基板９１に固定されるとともに、雄導体５１が第１基板９１の対応する導電トレースと導通する。
【００３２】
さらに、前記雄導体５１の側方には、第１嵌合ガイド部である係合凸部として機能する雄補助金具５６が配設されている。該雄補助金具５６は、前記雄導体５１とともに、あらかじめベースフィルム１５の一面に貼付された厚さが数〔μｍ〕〜数１０〔μｍ〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雄コネクタ１の前後方向に延在し、雄導体５１から分離して雄コネクタ１の幅方向両端に配設されている。
【００３３】
本実施の形態において、前記雄補助金具５６の一方の側縁５６ｃは、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する嵌合検出端子の一方、すなわち、固定端子として機能する。なお、雌コネクタ１０１の係止腕１５７が前記嵌合検出端子の他方、すなわち、弾性端子として機能する。
【００３４】
前記雄補助金具５６の側縁５６ｃは、雄コネクタ１の側縁と一致するように形成され、その前端（図２における左下端）寄りの部分には、幅方向内側に凹入するように形成された係止凹部５６ａを備える。該係止凹部５６ａは、雌コネクタ１０１の係止腕１５７の係止凸部１５７ａに係止され、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との係合が解除されることを防止する。また、前記雄補助金具５６の側縁５６ｃにおける係止凹部５６ａよりも前方に位置する部分は、前記係止凹部５６ａよりも相対的に突出した乗越部５６ｂとなっている。
【００３５】
なお、前記雄補助金具５６の実装面側の面全体に亘（わた）ってベースフィルム１５のベースフィルム端部１５ｃが配設されている。したがって、雄コネクタ１の実装面に雄補助金具５６の実装面側の面は露出していない。そして、前記雄補助金具５６は、雌コネクタ１０１の第２嵌合ガイド部として機能する係合凹部１５６内に進入して嵌合し、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との位置決めを行う。
【００３６】
本実施の形態において、雌コネクタ１０１は、全体形状が概略矩形の平板状の低背コネクタであり、厚さ方向の寸法が約０．３〜０．５〔ｍｍ〕程度であるが、その寸法は適宜変更することができる。図３に示されるように、前記雌コネクタ１０１は、実装面側（図３における下側）から補強層１１９、ベースフィルム１１５、導体パターン１５０、カバーフィルム１１７、接着層１１８及び補強枠層１１６の順に積層された層構造を備える平板状の部材である。
【００３７】
前記ベースフィルム１１５は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記補強層１１９は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
【００３８】
そして、前記導体パターン１５０は、例えば、あらかじめベースフィルム１１５の一面に貼付された厚さが数〔μｍ〕〜数１０〔μｍ〕のばね性を備える銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雌コネクタ１０１の縦方向（図３における右上と左下を結ぶ方向）に延在し、かつ、互いに平行に並んで配設された複数本の導電線として機能する第２導体である雌導体１５１と、該雌導体１５１の両側に配設された一対の第２補助金具である雌補助金具１５５とを有する。なお、前記雌導体１５１は、雌補助金具１５５から分離して形成された平面形状が細長い矩形のパッド（枕木）状の部材であり、隣接する雌導体１５１同士も、パターン分離空間１５２によって分離されている。
【００３９】
各雌導体１５１は、雌コネクタ１０１の嵌合面に露出する部分に形成された第２端子である雌端子としての受容端子１５３を１つずつ備える。なお、図に示される例において、雌導体１５１及び受容端子１５３は、雌コネクタ１０１の幅方向に延在する列を２本形成するように、所定のピッチ、例えば、０．４〔ｍｍ〕程度で、複数本（図に示される例では３本）が互いに平行に並んで配設されているが、雌導体１５１及び受容端子１５３の数、ピッチ、その他配列の態様は、図に示される例に限定されるものではなく、任意に変更することができる。
【００４０】
前記受容端子１５３の各々は、雌導体１５１を厚さ方向に貫通する端子収容開口１５４内に収容された部材であり、例えば、フォトリソグラフィ技術を利用したエッチング等の方法によって、雌導体１５１をパターニングすることにより形成されている。典型的には、雌導体１５１をパターニングすることによって形成されて残存したパターンが受容端子１５３であり、該受容端子１５３の周囲の材料が除去された部分が端子収容開口１５４である。したがって、受容端子１５３の厚さ寸法は、雌導体１５１の厚さ寸法と同等である。
【００４１】
そして、前記受容端子１５３の各々は、雌導体１５１における受容端子１５３の周囲の部分、すなわち、端子収容開口１５４の周縁に基部が接続された一対の接触腕部１５３ａを備える。該接触腕部１５３ａは、ばね性を備え、雌コネクタ１０１の幅方向に弾性的に変形する。
【００４２】
また、前記端子収容開口１５４は、受容端子１５３の内側の内側開口１５４ａ及び受容端子１５３の外側の外側開口１５４ｂを含んでいる。前記内側開口１５４ａは、受容端子１５３が雄コネクタ１の突出端子５３と嵌合する際に、該突出端子５３が進入して収容される部分であり、前記外側開口１５４ｂは、前記接触腕部１５３ａの変形を許容する部分である。
【００４３】
なお、前記内側開口１５４ａは、大きな面積を備え、典型的には、その幅寸法が突出端子５３の先端部の幅寸法より大きく、また、その上下方向の寸法も突出端子５３の先端部の上下方向の寸法より大きい。そのため、突出端子５３は、内側開口１５４ａ内にスムーズに進入することができる。一方、一対の接触腕部１５３ａの対向部分同士の間は、幅の狭い空間であり、典型的には、その幅寸法が突出端子５３の幅寸法より小さい。そのため、内側開口１５４ａ内に収容された突出端子５３が接触腕部１５３ａの対向部分同士の間に相対的に移動すると、接触腕部１５３ａの対向部分同士の間隔が突出端子５３の側面に当接して押広げられるので、接触腕部１５３ａのばね性によって、接触腕部１５３ａの対向部分は突出端子５３の側面に押圧された状態になる。つまり、一対の接触腕部１５３ａが突出端子５３を両側から弾性的に挟持する。
【００４４】
また、前記内側開口１５４ａの形状は、接触腕部１５３ａの対向部分同士の間に近付くと、幅寸法が漸減するような形状である。すなわち、対向する接触腕部１５３ａは、傾斜したテーパ形状を備える。そのため、突出端子５３は、対向する接触腕部１５３ａの対向部分同士の間の部分にスムーズに進入することができる。
【００４５】
さらに、各雌導体１５１はベースフィルム１１５の前端及び後端よりも前方及び後方に向けて突出するテール部１５８を有する。そして、該テール部１５８の実装面側の面は、雌コネクタ１０１の実装面に露出し、第２基板１９１の表面に形成された図示されない接続パッドにはんだ付等によって接続される。これにより、雌コネクタ１０１が第２基板１９１に固定されるとともに、雌導体１５１が第２基板１９１の対応する導電トレースと導通する。
【００４６】
前記雌導体１５１の左右の側方に配設された雌補助金具１５５は、雌導体１５１に対向する内側縁に形成された係合凹部１５６を備える。該係合凹部１５６は、雌コネクタ１０１の縦方向に延在する細長い長方形の開口であり、第２嵌合ガイド部として機能し、その中に進入した雄コネクタ１の雄補助金具５６と嵌合し、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との位置決めを行う。また、雌補助金具１５５の係合凹部１５６を画定する側縁には、弾性端子としての前記係止腕１５７が形成されている。なお、係合凹部１５６の前後方向の長さは、雄補助金具５６の前後方向の長さよりも長く設定されている。
【００４７】
また、前記雌補助金具１５５は、前後に分離され、前方金具部１５５ｆと後方金具部１５５ｒとに分かれている。前記前方金具部１５５ｆと後方金具部１５５ｒとは、電気的にも分離され、互いに絶縁されている。そして、前記前方金具部１５５ｆは、雌補助金具１５５の縦方向中間部分に位置する中間金具部１５５ｃと、係合凹部１５６における雌導体１５１と反対側の側縁に縦方向に延在する係止腕１５７とを備える。
【００４８】
該係止腕１５７は、その基端が中間金具部１５５ｃに接続され、自由端が前方（図３における左下方）に向けて延在するカンチレバー状の部材であり、自由端寄り、すなわち、前端寄りの部分には雌コネクタ１０１の幅方向内側に向けて、すなわち、対向する雌導体１５１の方向に向けて突出する係止凸部１５７ａが一体的に形成されている。該係止凸部１５７ａの基端寄りの部分は、係止腕１５７の長手方向に対して傾斜した傾斜部１５７ｂとなっていることが望ましい。そして、前記係止腕１５７は、ばね性を備え、雌コネクタ１０１の幅方向に弾性的に変形するので、その自由端寄りに位置する係止凸部１５７ａは、雌コネクタ１０１の幅方向に弾性的に変位可能となっている。なお、係止腕１５７と中間金具部１５５ｃとの間には、スリット状の空間である空隙（げき）部１５７ｃが形成され、係止腕１５７の変形を許容する。
【００４９】
本実施の形態においては、前記係止腕１５７の上面にピエゾ素子等の圧電素子１９３が配設されている。該圧電素子１９３は、例えば、流動性を備える原料を係止腕１５７の上面に塗布して形成された薄層状の素子であって、係止腕１５７の上面に付着し、該係止腕１５７の上面とともに変形可能となっている。なお、前記圧電素子１９３は、係止腕１５７の上面とともに変形可能なように係止腕１５７の上面に付着させることができるものであれば、例えば、別途薄膜状に形成されたものを接着剤等で係止腕１５７の上面に接着したものであってもよく、いかなる製法で作製されたものであってもよい。
【００５０】
そして、中間金具部１５５ｃにおける係止腕１５７以外の部分の上面、すなわち、中間金具部１５５ｃの上面において圧電素子１９３が付着していない部分には、金具絶縁層１９４が配設されている。該金具絶縁層１９４は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよく、前記圧電素子１９３の厚さと同等の厚さを有する。これにより、圧電素子１９３及び金具絶縁層１９４の上面は、実質的に面一となる。
【００５１】
さらに、上側導電層１９５が圧電素子１９３及び金具絶縁層１９４の上面に配設される。前記上側導電層１９５は、平面形状が略Ｌ字状の薄い平板状の導電部材であって、雌コネクタ１０１の縦方向に延在する部分の前端寄りの部分は、圧電素子１９３の上面に付着し、係止腕１５７の上面とともに変形可能となっていて、その他の部分は金具絶縁層１９４の上面に付着する。なお、前記上側導電層１９５は、例えば、導電ペースト等の原料を圧電素子１９３及び金具絶縁層１９４の上面に塗布して形成された薄層状の部材であるが、圧電素子１９３の上面とともに変形可能なように圧電素子１９３の上面に付着させることができるものであれば、例えば、別途薄膜状に形成された金属を接着剤等で圧電素子１９３及び金具絶縁層１９４の上面に接着したものであってもよく、いかなる製法で作製されたものであってもよい。
【００５２】
これにより、圧電素子１９３の下面に付着した係止腕１５７を含む中間金具部１５５ｃと圧電素子１９３の下面に付着した上側導電層１９５とが、圧電素子１９３の一対の電極として機能するので、係止腕１５７の変形によって圧電素子１９３が発生する電圧を検出することができる。
【００５３】
前記ベースフィルム１１５において、各受容端子１５３に対応する部位、係合凹部１５６に対応する部位、及び、中間金具部１５５ｃに対応する部位には、ベースフィルム１１５を厚さ方向に貫通する端子対応開口１１５ａ、係合凹部対応開口１１５ｂ及び中間金具部対応開口１１５ｃが形成されている。典型的には、前記端子対応開口１１５ａ及び係合凹部対応開口１１５ｂ、端子収容開口１５４及び係合凹部１５６に対応する大きさの前後方向に長い矩形の形状を備える。
【００５４】
また、導体パターン１５０の上に積層されたカバーフィルム１１７、接着層１１８及び補強枠層１１６が雌コネクタ１０１の枠体を形成する。該枠体は略口字状の平面形状を備える部材であり、前記枠体によって周囲を画定された凹部は、雄コネクタ１を収容する接続凹部として機能する。なお、図１に示される例では、説明の都合上、前記枠体の図示が省略されている。
【００５５】
前記カバーフィルム１１７は、絶縁性の薄板部材である第２被覆板部としての雌被覆部であり、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。そして、前記カバーフィルム１１７は、前記凹部を形成する中央開口１１７ａ、及び、中間金具部１５５ｃに対応する部位に形成された中間金具部対応開口１１７ｃを備える。なお、前記中央開口１１７ａの幅方向両側部分は、係合凹部１５６に対応する係合凹部対応開口１１７ｂとなっている。
【００５６】
また、前記接着層１１８は、接着性の樹脂から成るが、適宜省略することもできる。そして、前記補強枠層１１６は、前記凹部を形成する中央開口１１８ａ、及び、中間金具部１５５ｃに対応する部位に形成された中間金具部対応開口１１８ｃを備える。なお、前記中央開口１１８ａの幅方向両側部分は、係合凹部１５６に対応する係合凹部対応開口１１８ｂとなっている。
【００５７】
さらに、前記補強枠層１１６は、例えば、ステンレス鋼等の金属、ポリイミド等の樹脂から成るが、いかなる種類の材質であってもよく、導電性の材質であっても、絶縁性の材質であってもよい。そして、前記補強枠層１１６は、前記凹部を形成する中央開口１１６ａ、及び、中間金具部１５５ｃに対応する部位に形成された中間金具部対応開口１１６ｃを備える。なお、前記中央開口１１６ａの幅方向両側部分は、係合凹部１５６に対応する係合凹部対応開口１１６ｂとなっている。
【００５８】
次に、前記構成の雄コネクタ１と雌コネクタ１０１とを嵌合する動作について説明する。
【００５９】
図４は本発明の第１の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合完了の検出動作を説明する斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合完了した状態を示す斜視図であり雄コネクタのベースフィルム及び補強層並びに第１基板を省略した図、図６は本発明の第１の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合完了した状態を示す平面図であり雄コネクタのベースフィルム及び補強層並びに第１基板を省略した図、図７は本発明の第１の実施の形態における雄コネクタの雄補助金具と雌コネクタの係止腕との係合状態を示す斜視図であり図５におけるＡ部拡大図、図８は本発明の第１の実施の形態における雄コネクタの雄補助金具と雌コネクタの係止腕との位置関係の変化を説明する図、図９は本発明の第１の実施の形態における圧電素子が発生する電圧の変化を示す図である。なお、図８において、（ａ１）〜（ｃ１）は雄コネクタと雌コネクタとの嵌合の各工程における状態を示し、（ａ２）〜（ｃ２）は（ａ１）〜（ｃ１）におけるＢ部拡大図である。
【００６０】
ここで、雄コネクタ１及び雌コネクタ１０１は、図１に示されるように、第１基板９１及び第２基板１９１の表面に実装されているものとする。なお、前述のように、図１に示される例では、説明の都合上、雌コネクタ１０１の枠体の図示が省略されている。また、前記第１基板９１及び第２基板１９１は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、車両用ナビゲーション装置等の電子機器、家庭電化製品等の電気機器等に使用されるプリント回路基板や、フレキシブル回路基板、フレキシブルフラットケーブル等の平板状のケーブル等であるが、いかなる種類の基板であってもよい。
【００６１】
まず、オペレータは、雄コネクタ１の姿勢を、突出端子５３が形成された面が雌コネクタ１０１の表面に対向し、すなわち、雄コネクタ１の表面が雌コネクタ１０１の表面とほぼ平行になり、かつ、雄コネクタ１が雌コネクタ１０１の枠体における略口字状の凹部と一致するような姿勢として、雄コネクタ１を雌コネクタ１０１の上方に位置付ける。
【００６２】
続いて、オペレータは、雄コネクタ１を雌コネクタ１０１に対して相対的に下降させ、すなわち、嵌合方向に移動させ、雌コネクタ１０１の枠体の凹部内に進入させるようにして、雄コネクタ１の嵌合面である表面と雌コネクタ１０１の嵌合面である表面とを当接させる。この場合、雄コネクタ１の左右の雄補助金具５６を雌コネクタ１０１の左右の係合凹部１５６内に進入させ、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との位置決めを行う。なお、前記雄補助金具５６は、係合凹部１５６の後端寄りの位置に進入させる。つまり、雄補助金具５６の後端と係合凹部１５６の後端とを近接させる。そして、突出端子５３の各々を、対応する受容端子１５３の内側の内側開口１５４ａ内に進入させる。
【００６３】
この状態で、雄コネクタ１の雄補助金具５６と雌コネクタ１０１の係止腕１５７との位置関係は、図８（ａ１）及び（ａ２）に示されるようになっている。雄補助金具５６が係合凹部１５６の後端寄りの位置にあるので、雄補助金具５６の前端は、係止腕１５７の係止凸部１５７ａよりも後方（図８における上方）に位置している。したがって、係止腕１５７は、初期状態にあり、変形していない。
【００６４】
続いて、オペレータは、雄コネクタ１を雌コネクタ１０１に対して相対的にロック方向にスライドさせる。すなわち、雄コネクタ１の表面と雌コネクタ１０１の表面とを当接させた状態で雄コネクタ１を雌コネクタ１０１の前方に（図１における左下方）に向けて相対的に移動させる。この場合、各突出端子５３が対応する受容端子１５３の内側の内側開口１５４ａ内に進入しているとともに、左右の雄補助金具５６が左右の係合凹部１５６内に進入した状態でスライドしてガイドするので、雌コネクタ１０１に対する雄コネクタ１の姿勢が乱れることがない。
【００６５】
雄コネクタ１を雌コネクタ１０１に対して相対的にロック方向にスライドさせると、雄補助金具５６の前端が係合凹部１５６の前端に向って進行する。そのため、図８（ｂ１）及び（ｂ２）に示されるように、係止腕１５７の係止凸部１５７ａが雄補助金具５６の側縁５６ｃにおける前端寄り部分である乗越部５６ｂに乗上げる。この際、該乗越部５６ｂの前端には係止凸部１５７ａの傾斜部１５７ｂが当接するので、係止凸部１５７ａは、スムーズに乗越部５６ｂに乗上げることができる。そして、係止腕１５７は雌コネクタ１０１の幅方向に弾性的に変形し、その自由端寄りに位置する係止凸部１５７ａは雌コネクタ１０１の幅方向外側に向けて弾性的に変位する。なお、係止腕１５７と中間金具部１５５ｃとの間には空隙部１５７ｃが形成されているので、図８（ｂ１）及び（ｂ２）に示されるように、係止凸部１５７ａが雌コネクタ１０１の幅方向外側に向けて最大限変位した場合であっても、係止腕１５７は中間金具部１５５ｃに当接することがない。すなわち、係止腕１５７は、拘束されることなく、自由に変形することができる。
【００６６】
そして、図５及び６に示されるように、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合が完了すると、雄コネクタ１における左右の雄補助金具５６の係止凹部５６ａと雌コネクタ１０１における左右の係止腕１５７の係止凸部１５７ａとが係合する。具体的には、図８（ｃ１）及び（ｃ２）に示されるように、係止腕１５７の係止凸部１５７ａが雄補助金具５６の乗越部５６ｂを乗越えるので、係止腕１５７が自身のばね性によって元の形状に復帰し、係止凸部１５７ａが雌コネクタ１０１の幅方向内側に向けて変位して係止凹部５６ａ内に進入する。これにより、雄補助金具５６の係止凹部５６ａと係止腕１５７の係止凸部１５７ａとが噛（かみ）合った状態となり、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１とは、ロックされ、嵌合状態が維持される。
【００６７】
また、係止腕１５７の係止凸部１５７ａが雄補助金具５６の係止凹部５６ａを係止するので、雄コネクタ１が雌コネクタ１０１に対して相対的に反ロック方向にスライドすることが防止される。したがって、外力を受けたり、振動を受けたりしても、雄コネクタ１が雌コネクタ１０１に対して相対的に反ロック方向にスライドしてロックが解除されてしまうことがないので、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合状態が維持される。なお、オペレータの手指の力は、係止凸部１５７ａに付与されたばね力よりも十分に大きいので、オペレータが雄コネクタ１を雌コネクタ１０１に対して相対的に反ロック方向にスライドさせた場合には、係止凸部１５７ａと係止凹部５６ａとの係止を解除して、ロックを解除することができる。
【００６８】
さらに、雄コネクタ１を雌コネクタ１０１に対して相対的にロック方向、すなわち、前方にスライドさせると、受容端子１５３の内側の内側開口１５４ａ内に進入している突出端子５３が、内側開口１５４ａ内を相対的に移動し、一対の接触腕部１５３ａの対向部分同士の間に進入する。これにより、接触腕部１５３ａの対向部分同士の間隔が突出端子５３の側面に当接して押広げられるので、接触腕部１５３ａのばね性によって、接触腕部１５３ａの対向部分は突出端子５３の側面に押圧された状態になる。つまり、一対の接触腕部１５３ａが突出端子５３を両側から弾性的に挟持する。このように、接触腕部１５３ａが突出端子５３を挟持することも、嵌合状態を維持するために寄与する。
【００６９】
また、受容端子１５３が薄肉の部材であり、接触腕部１５３ａの厚さ寸法が突出端子５３の高さ寸法よりも小さいので、各部の寸法誤差（公差）、形状の歪（ゆが）み等に起因して、突出端子５３と受容端子１５３との間に雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合方向に関する位置ずれが生じても、すべての突出端子５３が対応する受容端子１５３の内側の内側開口１５４ａ内に確実に進入し、突出端子５３の側面と接触腕部１５３ａとが確実に接触する。
【００７０】
なお、内側開口１５４ａの形状は、接触腕部１５３ａの対向部分に近付くと、幅寸法が漸減するような形状である。そのため、突出端子５３が移動して接触腕部１５３ａの対向部分同士の間に進入する際に、スムーズに進入して接触腕部１５３ａの対向部分同士の間隔を押広げることができる。
【００７１】
本実施の形態においては、係止腕１５７の変形によって圧電素子１９３が発生する電圧を検出することにより、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を正確に検出することができる。具体的には、図４に示されるように、板状の金属板から成る検出電極２１１が表面に配設された検出基板２９１を使用する。該検出基板２９１は、雌コネクタ１０１の幅方向の寸法と同程度の幅方向の寸法を備え、係止腕１５７を備える一対の中間金具部１５５ｃに対応する部位に一対の検出電極２１１が配設されている。
【００７２】
そして、前記検出基板２９１は、前記雄コネクタ１及び雌コネクタ１０１とは非接触の状態で、望ましくは、検出基板２９１の表面が雌コネクタ１０１が実装されている第２基板１９１の表面とほぼ平行になるように、配設される。また、前記検出基板２９１は、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合工程において移動させない側の基板（雄コネクタ１を移動させる場合には第２基板１９１、また、雌コネクタ１０１を移動させる場合には第１基板９１）の近傍に配設することが望ましい。さらに、各検出電極２１１の表面が各中間金具部１５５ｃの表面と対向するように、検出基板２９１の姿勢を定めることが望ましい。
【００７３】
図において、２１５は、例えば、オシロスコープ、データロガー等の電圧測定装置であり、導電線２１６によって各検出電極２１１と接続されている。これにより、係止腕１５７の変形によって圧電素子１９３が発生する電圧を、前記電圧測定装置２１５によって検出することができる。具体的には、圧電素子１９３の下面に付着した係止腕１５７を含む中間金具部１５５ｃと圧電素子１９３の下面に付着した上側導電層１９５とが、前述のように、圧電素子１９３の一対の電極として機能するので、該一対の電極の電圧の変化を検出電極２１１によって非接触で検出し、これにより、圧電素子１９３が発生する電圧を検出することができる。
【００７４】
本発明の発明者が実験を行って、圧電素子１９３が発生する電圧を計測したところ、図９に示されるような結果を得ることができた。なお、実験では、電圧測定装置２１５として、米国Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ、Ｉｎｃ．社製のオシロスコープ「ＴＤＳ１０１２」、及び、グラフテック株式会社製のデータロガー「ＧＬ８００」を使用した。また、検出基板２９１は、図４に示されるように、第２基板１９１の下方に離間して配設し、かつ、検出基板２９１の表面が雌コネクタ１０１が実装されている第２基板１９１の表面とほぼ平行になるように配設した。なお、実験では、第２基板１９１と検出基板２９１との距離を２〜３〔ｃｍ〕程度に設定したが、該距離を１０〔ｃｍ〕程度にまで長くしても、電圧を計測することが可能であった。
【００７５】
図９において、横軸は時間を示し、縦軸は圧電素子１９３が発生した電圧を示している。なお、電圧は、圧電素子１９３の初期状態、すなわち、圧電素子１９３及び該圧電素子１９３とともに変形する係止腕１５７が変形していない状態での値を０としている。
【００７６】
図９に示されるように、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合工程においては、まず、第１ピークＰ１が検出され、続いて、第２ピークＰ２が検出された。第１ピークＰ１と第２ピークＰ２とは、逆極性であった。なお、図９に示される例においては、第１ピークＰ１の極性が負で、第２ピークＰ２の極性が正であるが、正負の極性は適宜変更することができ、第１ピークＰ１の極性が正で、第２ピークＰ２の極性が負であってもよい。また、第１ピークＰ１及び第２ピークＰ２の値は、電圧測定装置２１５の感度を変更することによって適宜調整することができる。
【００７７】
第１ピークＰ１は、図８（ｂ１）及び（ｂ２）に示されるように、係止凸部１５７ａが、乗越部５６ｂに乗上げ、雌コネクタ１０１の幅方向外側に向けて最大限変位した際に、係止腕１５７とともに圧電素子１９３が大きく変形したことによって発生した電圧を示していると考えられる。また、第２ピークＰ２は、図８（ｃ１）及び（ｃ２）に示されるように、係止凸部１５７ａが、乗越部５６ｂを乗越え、雌コネクタ１０１の幅方向内側に向けて変位して係止凹部５６ａ内に進入した際に、係止腕１５７とともに圧電素子１９３が元の姿勢に復帰するために逆方向に変形したことによって発生した電圧を示していると考えられる。したがって、第２ピークＰ２が検出された時点で、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合が完了したと、判断することができる。
【００７８】
なお、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合を解除する動作については、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１とを嵌合させるための動作と逆の動作にすぎないので、説明を省略する。
【００７９】
また、本実施の形態においては、雄補助金具５６の側縁５６ｃに係止凹部５６ａ及び乗越部５６ｂを形成し、係止腕１５７に係止凸部１５７ａを形成した例についてのみ説明したが、雄補助金具５６の側縁５６ｃに係止凸部１５７ａと同様の形状の係止凸部を形成し、係止腕１５７に係止凹部５６ａ及び乗越部５６ｂと同様の形状の係止凹部及び乗越部を形成してもよい。すなわち、雄補助金具５６の側縁５６ｃ及び係止腕１５７のいずれか一方が係止凸部を含み、他方が係止凹部及び乗越部を含んでいればよい。
【００８０】
このように、本実施の形態においては、雄補助金具５６は、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合を検出するための固定端子としての側縁５６ｃを含み、係合凹部１５６は、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合を検出するための弾性端子としての係止腕１５７を含み、側縁５６ｃ又は係止腕１５７には、圧電素子１９３が配設されている。これにより、圧電素子１９３の発生する電圧の変化に基づいて雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出することができるので、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を正確に検出することができ、嵌合工程における不完全な嵌合の発生を確実に防止することができる。
【００８１】
また、雄補助金具５６の側縁５６ｃ及び係止腕１５７のいずれか一方が係止凸部１５７ａを含み、他方が係止凹部５６ａ及び乗越部５６ｂを含み、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１とが嵌合するときは、雄補助金具５６と係合凹部１５６とが相対的に移動し、係止凸部１５７ａは、乗越部５６ｂを乗越えて係止凹部５６ａと係合する。これにより、圧電素子１９３の変形量が大きく、それに伴う電圧の変化も大きいので、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を正確に検出することができ、嵌合工程における不完全な嵌合の発生を確実に防止することができる。
【００８２】
さらに、圧電素子１９３は、係止腕１５７の変形する面に配設され、該面とともに変形して電圧を発生する。より具体的には、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する弾性端子としての係止腕１５７の上面、すなわち、係止腕１５７の変形方向に平行な平面に圧電素子１９３が配設され、該圧電素子１９３の発生する電圧の変化に基づいて、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する。したがって、圧電素子１９３の変形量が大きく、それに伴う電圧の変化も大きいので、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を正確に検出することができ、嵌合工程における不完全な嵌合の発生を確実に防止することができる。
【００８３】
さらに、圧電素子１９３には一対の電極が接続され、一対の電極間の電圧の変化を検出電極２１１によって非接触で検出し、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する。これにより、非接触で圧電素子１９３の発生する電圧の変化を検出することができ、電圧測定装置２１５及び検出基板２９１を任意の場所に配設することができる。
【００８４】
さらに、圧電素子１９３の発生する電圧の変化に含まれる第１ピークＰ１及び該第１ピークＰ１と逆の極性の第２ピークＰ２を検出することによって、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する。より具体的には、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合工程において、圧電素子１９３の発生する電圧は２つのピークを有し、２番目に発生されるピークである第２ピークＰ２が検出された時点で、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合が完了したと、判断することができる。したがって、電圧測定装置２１５等が外部からのノイズ等を拾っても、嵌合が完了したことを示す第２ピークＰ２を確実に識別することができ、確実に嵌合完了を検出することができる。
【００８５】
また、前記第２ピークＰ２の極性は、１番目に発生されるピークである第１ピークＰ１の極性と逆である。したがって、電圧測定装置２１５等が外部からのノイズ等を拾っても、第１ピークＰ１と第２ピークＰ２とを確実に識別することができ、確実に嵌合完了を検出することができる。
【００８６】
さらに、雄コネクタ１は、平板状の雄導体５１を備え、突出端子５３は雄導体５１の表面から突出する部材であり、雌コネクタ１０１は、平板状の雌導体１５１を備え、受容端子１５３は、雌導体１５１をパターニングすることによって形成された平板状の部材であり、その内側に形成された内側開口１５４ａを含むとともに互いに対向する一対の接触腕部１５３ａを含み、突出端子５３が受容端子１５３と係合すると、一対の接触腕部１５３ａが突出端子５３を両側から弾性的に挟持する。
【００８７】
これにより、受容端子１５３と突出端子５３との接触を安定的に維持することができ、瞬断の発生を確実に防止することができる。
【００８８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００８９】
図１０は本発明の第２の実施の形態における雄コネクタの雄補助金具と雌コネクタの係止腕との係合状態を示す要部拡大斜視図である。
【００９０】
本実施の形態において、圧電素子１９３は、図に示されるように、係止腕１５７における雌コネクタ１０１の幅方向外側の側面、すなわち、係止腕１５７の変形方向に垂直な平面に配設されている。前記圧電素子１９３は、例えば、流動性を備える原料を係止腕１５７の側面に塗布して形成された薄層状の素子であって、係止腕１５７の側面に付着し、係止腕１５７の側面とともに変形可能となっている。なお、前記圧電素子１９３は、係止腕１５７の側面とともに変形可能なように係止腕１５７の側面に付着させることができるものであれば、例えば、別途薄膜状に形成されたものを接着剤等で係止腕１５７の側面に接着したものであってもよく、いかなる製法で作製されたものであってもよい。
【００９１】
さらに、上側導電層１９５が圧電素子１９３における係止腕１５７の側面と反対側の面に配設されている。これにより、圧電素子１９３の一方の面に付着した係止腕１５７と圧電素子１９３の他方の面に付着した上側導電層１９５とが、圧電素子１９３の一対の電極として機能するので、係止腕１５７の変形によって圧電素子１９３が発生する電圧を検出することができる。
【００９２】
なお、その他の点の構成及び動作については、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００９３】
このように、本実施の形態においては、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する弾性端子としての係止腕１５７における雌コネクタ１０１の幅方向外側の側面、すなわち、係止腕１５７の変形方向に垂直な平面に圧電素子１９３が配設され、該圧電素子１９３の発生する電圧の変化に基づいて、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する。したがって、圧電素子１９３の面積を狭くすることができ、圧電素子１９３の使用量を節約することができる。
【００９４】
なお、圧電素子１９３の変形量が小さく、それに伴う電圧の変化も小さいが、前記第１の実施の形態と同様に、圧電素子１９３の発生する電圧は第１ピークＰ１と第２ピークＰ２とを含むので、確実に嵌合完了を検出することができる。
【００９５】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００９６】
図１１は本発明の第３の実施の形態における雄コネクタの雄補助金具と雌コネクタの係止腕との係合状態を示す要部拡大斜視図である。
【００９７】
本実施の形態において、圧電素子１９３は、図に示されるように、雄コネクタ１の雄補助金具５６の側面に配設されている。具体的には、係止凹部５６ａの底面、すなわち、係止腕１５７の変形方向に垂直な平面に圧電素子１９３が配設され、係止凹部５６ａに進入した係止凸部１５７ａが圧電素子１９３に当接するようになっている。前記圧電素子１９３は、例えば、流動性を備える原料を係止凹部５６ａの底面に塗布して形成された薄層状の素子である。なお、前記圧電素子１９３は、係止凹部５６ａの底面に付着させることができるものであれば、例えば、別途薄膜状に形成されたものを接着剤等で係止凹部５６ａの底面に接着したものであってもよく、いかなる製法で製作されたものであってもよい。
【００９８】
また、圧電素子１９３の電極については、図に示されていないが、例えば、係止凹部５６ａの前端（図における左下端）及び後端（図における右上下端）の壁面に、それぞれ、電極を配設することによって、圧電素子１９３が発生する電圧を検出することができる。
【００９９】
本実施の形態においては、圧電素子１９３が雄補助金具５６の係止凹部５６ａの底面に配設されているので、図８（ｃ１）及び（ｃ２）に示されるように、係止腕１５７の係止凸部１５７ａが雄補助金具５６の乗越部５６ｂを乗越え、係止腕１５７のばね性によって係止凸部１５７ａが係止凹部５６ａ内に進入して圧電素子１９３に当接すると、該圧電素子１９３が押圧されて変形し、電圧を発生する。
【０１００】
本実施の形態においても、圧電素子１９３が発生する電圧を計測したところ、図９に示される例と同様に、前記電圧は、２つのピーク、すなわち、第１ピークＰ１と第２ピークＰ２とを有するものであった。
【０１０１】
この場合、第１ピークＰ１は、乗越部５６ｂを乗越えた係止凸部１５７ａが係止凹部５６ａの底面の圧電素子１９３に衝撃的に当接したことによって、該圧電素子１９３が衝撃的に押圧されて変形し、発生したものである、と考えられる。また、第１ピークＰ１と逆の極性の第２ピークＰ２は、衝撃的な当接に対する反動として、係止凸部１５７ａが反対方向に変位するとともに圧電素子１９３が反対方向に変形し、発生したものである、と考えられる。
【０１０２】
なお、本実施の形態においては、前記第１の実施の形態において説明した金具絶縁層１９４及び上側導電層１９５は、不要なので、省略することができる。また、その他の点の構成及び動作については、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１０３】
このように、本実施の形態においては、圧電素子１９３は、雄補助金具５６の側縁５６ｃにおける係止腕１５７が当接する面に配設され、係止腕１５７に押圧されて電圧を発生する。より具体的には、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する固定端子としての雄補助金具５６の側面、すなわち、係止腕１５７の変形方向に垂直な平面である係止凹部５６ａの底面に圧電素子１９３が配設され、該圧電素子１９３が係止凹部５６ａに押圧されることによって発生する電圧の変化に基づいて、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する。したがって、圧電素子１９３の面積を狭くすることができ、圧電素子１９３の使用量を節約することができる。また、簡素で一般的な形状の圧電素子１９３を固定された部材の面に取付けるだけなので、市販されている圧電素子を圧電素子１９３として利用することができ、コストを低減することができる。
【０１０４】
なお、圧電素子１９３の変形量が小さく、それに伴う電圧の変化も小さいが、前記第１及び第２の実施の形態と同様に、圧電素子１９３の発生する電圧は第１ピークＰ１と第２ピークＰ２とを含むので、確実に嵌合完了を検出することができる。
【０１０５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【０１０６】
図１２は本発明の第４の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合完了の検出動作を説明する斜視図である。
【０１０７】
本実施の形態において、圧電素子１９３が発生する電圧の検出は、図に示されるような変色部材２１７によって行う。該変色部材２１７は、具体的には、電気的に引起こされる可逆的な酸化還元反応によって着色したり消えたりする高分子材料であるエレクトロクロミック材料（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｃｈｒｏｍｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）から成る部材であって、略長方形状の平板状の部材であり、長手方向両端に一対の接続電極２１７ａを備える。そして、該接続電極２１７ａの各々は、圧電素子１９３の一対の電極の各々に、図示されない導電トレースを介して、導通されている。
【０１０８】
圧電素子１９３が電圧を発生すると、該電圧によって変色部材２１７の色が変化するので、圧電素子１９３が発生する電圧を検出することができる。なお、エレクトロクロミック材料の色の変化には、通常、ある程度の持続性があるので、圧電素子１９３が発生する電圧が短時間に変化するものであっても、オペレータは、変色部材２１７の色の変化を視認することができる。また、電圧に応じて異なる色に変化するエレクトロクロミック材料を選択することにより、圧電素子１９３が発生する電圧の第１ピークＰ１と、該第１ピークＰ１と逆の極性の第２ピークＰ２とを色の違いによって識別することができる。
【０１０９】
なお、図に示される例において、変色部材２１７は、第１基板９１の裏面に配設されているが、第２基板１９１の裏面に配設されていてもよいし、第１基板９１及び第２基板１９１から離れた場所に配設されていてもよい。オペレータが視認可能な場所であって、接続電極２１７ａを圧電素子１９３の電極に導通させることが可能な場所であれば、変色部材２１７は、いかなる場所に配設されていてもよい。
【０１１０】
また、その他の点の構成及び動作については、前記第１〜第３の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１１１】
このように、本実施の形態においては、エレクトロクロミック材料から成る変色部材２１７の色の変化によって圧電素子１９３の発生する電圧の変化を検出し、これにより、雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を検出する。したがって、オペレータは、変色部材２１７の色の変化を視認することによって、容易に雄コネクタ１と雌コネクタ１０１との嵌合完了を判断することができる。
【０１１２】
また、電圧測定装置２１５及び検出基板２９１が不要であり、構成を簡素化して、コストを低減することができる。
【０１１３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、コネクタに適用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１    雄コネクタ
１５、１１５    ベースフィルム
１５ｃ    ベースフィルム端部
１６、１１９    補強層
１６ｃ    補強層端部
５０、１５０    導体パターン
５１    雄導体
５２、１５２    パターン分離空間
５３    突出端子
５６    雄補強金具
５６ａ    係止凹部
５６ｂ    乗越部
５６ｃ    側縁
５８    テール部
９１    第１基板
１０１    雌コネクタ
１１５ａ    端子対応開口
１１５ｂ、１１６ｂ、１１７ｂ、１１８ｂ    係合凹部対応開口
１１５ｃ、１１６ｃ、１１７ｃ、１１８ｃ    中間金具部対応開口
１１６    補強枠層
１１６ａ、１１７ａ、１１８ａ    中央開口
１１７    カバーフィルム
１１８    接着層
１５１    雌導体
１５３    受容端子
１５３ａ    接触腕部
１５４    端子収容開口
１５４ａ    内側開口
１５４ｂ    外側開口
１５５    雌補助金具
１５５ｃ    中間金具部
１５５ｆ    前方金具部
１５５ｒ    後方金具部
１５６    係合凹部
１５７    係止腕
１５７ａ    係止凸部
１５７ｂ    傾斜部
１５７ｃ    空隙部
１９１    第２基板
１９３、８９３    圧電素子
１９４    金具絶縁層
１９５    上側導電層
２１１    検出電極
２１５    電圧測定装置
２１６    導電線
２１７    変色部材
２１７ａ    接続電極
２９１    検出基板
８６１    プラグ端子
８９７    検出装置
８９８    発光素子
９６１    レセプタクル端子
【図１】
0005711096.tif 000002
【図２】
0005711096.tif 000003
【図３】
0005711096.tif 000004
【図４】
0005711096.tif 000005
【図５】
0005711096.tif 000006
【図６】
0005711096.tif 000007
【図７】
0005711096.tif 000008
【図８】
0005711096.tif 000009
【図９】
0005711096.tif 000010
【図１０】
0005711096.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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