(57)【要約】 【課題】  小型のコネクタでも端子金具の装着不良を判別できるようにする。【解決手段】  コネクタ検査装置１０は、ランス撓み空間９０へ向けてレーザ光を発光させる発信部８２と、ランス撓み空間９０内から反射されたレーザ光を受光する受信部８３と、端子金具が正規位置にあるときにレーザ光がランス撓み空間９０の壁面に当たって反射される場合と、端子金具５０が正規位置にないときにレーザ光がランス撓み空間９０に位置するランス３４に当たって反射される場合とで、受光状態の差があることに基づいて端子金具５０の半挿入の有無を判定する判定部８４とを含む非接触式のセンサ８０を備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタハウジングには後方から端子金具を収容可能なキャビティが設けられ、このキャビティの内壁には撓み可能なランスが突出して形成され、前記コネクタハウジングの前面には前記ランスの撓み変形を許容するランス撓み空間が開口して設けられ、前記キャビティに前記端子金具が挿入されるに伴ない前記ランスが前記ランス撓み空間へ撓み変形し、前記端子金具が正規位置に至ると前記ランスが復元変形して前記端子金具を抜け止め状態とするコネクタにおいて前記端子金具の半挿入の有無を検査するための装置であって、
前記コネクタハウジングの前面外方に前記ランス撓み空間と対向に配されて前記ランス撓み空間へ向けて検査信号を発信する発信部と、前記ランス撓み空間内から反射された前記検査信号を受信する受信部と、前記端子金具が正規位置にあるときに前記検査信号が前記ランス撓み空間の壁面に当たって反射される場合と、前記端子金具が正規位置にないときに前記検査信号が前記撓み変形によって前記ランス撓み空間に位置するランスに当たる場合とで、受信状況の差があることに基づいて前記端子金具の半挿入の有無を判定する判定部とを含む非接触式のセンサを備えることを特徴とするコネクタ検査装置。
【請求項２】
前記ランス撓み空間は、前記コネクタハウジングの前面に複数並んで開口し、前記センサは、各ランス撓み空間に対応するように各ランス撓み空間の並び方向への移動を可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ検査装置。
【請求項３】
前記コネクタハウジングに対して接離方向への移動を可能に形成され、前記コネクタハウジングの前方から接近して導通プローブを前記端子金具に接触させる検査ユニットを備え、
前記センサは、前記検査ユニットに組み込まれていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ検査装置。
【請求項４】
後方から端子金具を収容可能なキャビティが設けられたコネクタハウジングを備え、前記キャビティの内壁には撓み可能なランスが突出して形成され、前記コネクタハウジングの前面には前記ランスの撓み変形を許容するランス撓み空間が開口して設けられ、前記キャビティに前記端子金具が挿入されるに伴ない前記ランスが前記ランス撓み空間へ撓み変形し、前記端子金具が正規位置に至ると前記ランスが復元変形して前記端子金具を抜け止め状態とするコネクタであって、
前記コネクタハウジングの前面外方に非接触式のセンサの発信部が配置され、この発信部から前記ランス撓み空間へ向けて検査信号が発信され、前記ランス撓み空間内で反射された検査信号を前記センサの受信部が受信し、前記端子金具が正規位置にあるときに前記検査信号が前記ランス撓み空間の壁面に当たって反射される場合と、前記端子金具が正規位置にないときに前記検査信号が前記撓み変形によって前記ランス撓み空間に位置するランスに当たる場合とで、受信状況の差があることに基づいて前記端子金具の半挿入の有無を前記センサの判定部が判定するようになっており、前記コネクタハウジングにおける前記ランス撓み空間の壁面は、前記受信部と対応する平面部とされていることを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタハウジングに挿入した端子金具の半挿入の有無を検出するためのコネクタ検査装置及びこの装置によって検査されるコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
コネクタのコネクタハウジングには複数のキャビティが設けられ、これらキャビティの内壁には撓み可能なランスが突出して形成されている。コネクタハウジングの各キャビティには電線の端末に固着された端子金具が挿入され、挿入された端子金具はランスにより抜け止め状態で係止される。このとき、端子金具が正規位置に装着されずに半挿入のままだと、使用中に端子金具の抜けが発生する可能性があるから、これを事前にチェックしておくことが必要とされる。
【０００３】
そこで、従来より端子金具の半挿入の有無を検出するためのコネクタ検査装置が開発されており、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。このものは、ランスに対向して検査ピンを突出状に設けた構成で、各検査ピンは、コネクタハウジングの前面に開口するランス撓み空間に挿入可能とされている。ここで、端子金具が正規位置まで完全に挿入された状態にあるときには、検査ピンはランスに突き当たることなくその下に潜り込むようにしてランス撓み空間に挿入される一方、端子金具が正規位置にないときには、撓み変形によりランス撓み空間に位置するランスの先端に検査ピンが突き当たるようになっている。そうすると、端子金具に装着不良があってランスがランス撓み空間に位置しているときには検査ピンがランスの先端に突き当たってその挿入が規制されるため、これをもって端子金具の半挿入の有無を検出できるわけである。
【特許文献１】特開平７−１１３８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コネクタが小型化すると、ランス撓み空間も狭いものとなるため、このランス撓み空間に挿入される検査ピンのピン径が細くなりすぎて強度不足を来たす懸念がある。しかるに、これに対処すべく検査ピンのピン径を太くすると、それに伴なってランス撓み空間を広く確保しなければならないから、小型のコネクタではスペース上の制約があって成形上困難となる。
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、小型のコネクタでも端子金具の装着不良を判別できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、コネクタハウジングには後方から端子金具を収容可能なキャビティが設けられ、このキャビティの内壁には撓み可能なランスが突出して形成され、前記コネクタハウジングの前面には前記ランスの撓み変形を許容するランス撓み空間が開口して設けられ、前記キャビティに前記端子金具が挿入されるに伴ない前記ランスが前記ランス撓み空間へ撓み変形し、前記端子金具が正規位置に至ると前記ランスが復元変形して前記端子金具を抜け止め状態とするコネクタにおいて前記端子金具の半挿入の有無を検査するための装置であって、前記コネクタハウジングの前面外方に前記ランス撓み空間と対向に配されて前記ランス撓み空間へ向けて検査信号を発信する発信部と、前記ランス撓み空間内から反射された前記検査信号を受信する受信部と、前記端子金具が正規位置にあるときに前記検査信号が前記ランス撓み空間の壁面に当たって反射される場合と、前記端子金具が正規位置にないときに前記検査信号が前記撓み変形によって前記ランス撓み空間に位置するランスに当たる場合とで、受信状況の差があることに基づいて前記端子金具の半挿入の有無を判定する判定部とを含む非接触式のセンサを備える構成としたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ランス撓み空間は、前記コネクタハウジングの前面に複数並んで開口し、前記センサは、各ランス撓み空間に対応するように各ランス撓み空間の並び方向への移動を可能に形成されているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記コネクタハウジングに対して接離方向への移動を可能に形成され、前記コネクタハウジングの前方から接近して導通プローブを前記端子金具に接触させる検査ユニットを備え、前記センサは、前記検査ユニットに組み込まれているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、後方から端子金具を収容可能なキャビティが設けられたコネクタハウジングを備え、前記キャビティの内壁には撓み可能なランスが突出して形成され、前記コネクタハウジングの前面には前記ランスの撓み変形を許容するランス撓み空間が開口して設けられ、前記キャビティに前記端子金具が挿入されるに伴ない前記ランスが前記ランス撓み空間へ撓み変形し、前記端子金具が正規位置に至ると前記ランスが復元変形して前記端子金具を抜け止め状態とするコネクタであって、前記コネクタハウジングの前面外方にセンサの発信部が配置され、この発信部から前記ランス撓み空間へ向けて検査信号が発信され、前記ランス撓み空間内で反射された検査信号をセンサの受信部が受信し、前記端子金具が正規位置にあるときに前記検査信号が前記ランス撓み空間の壁面に当たって反射される場合と、前記端子金具が正規位置にないときに前記検査信号が前記撓み変形によって前記ランス撓み空間に位置するランスに当たる場合とで、受信状況の差があることに基づいて前記端子金具の半挿入の有無をセンサの判定部が判定するようになっており、前記コネクタハウジングにおける前記ランス撓み空間の壁面は、前記受信部と対応する平面部とされていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
＜請求項１の発明＞
非接触式のセンサは、端子金具が正規位置にあるときに検査信号がランス撓み空間の壁面に当たって反射される場合と、端子金具が正規位置にないときに検査信号が撓み変形によってランス撓み空間に位置するランスに当たる場合とで、受信状況の差があることに基づいて端子金具の半挿入の有無を判定する判定部を備えるから、ランス撓み空間の狭い小型のコネクタでも端子金具の装着不良を判別できる。
【００１０】
＜請求項２の発明＞
センサは、各ランス撓み空間に対応するようにその並び方向への移動を可能に形成されているから、各ランス撓み空間毎に個別に設けられる必要がなく、コスト高となるのを抑えることができる。
【００１１】
＜請求項３の発明＞
センサが導通プローブを含む検査ユニットに組み込まれているから、一回の検査で端子金具の導通検査と装着不良検査とを同時に行うことができ、手間が省けて作業効率がよい。
【００１２】
＜請求項４の発明＞
コネクタハウジングにおけるランス撓み空間の壁面が受信部と対応する平面部とされるから、この平面部を反射面として利用することができ、反射状況が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図１ないし図６によって説明する。
まず、本実施形態のコネクタ検査装置１０を使用して検査されるコネクタ３０の構造について説明する。
コネクタ３０のコネクタハウジング３１には、図３に示すように、合成樹脂製で全体としてブロック状をなす端子収容部３２が備えられ、この端子収容部３２の内部に複数（図示実施形態の場合は３つ）のキャビティ３３が横一列に形成されている。各キャビティ３３は前後に貫通する態様で、その中には端子金具５０が後側から挿入されるようになっている。端子金具５０は、図示しない相手コネクタの雄型端子金具と対をなす雌型とされ、電線６０が圧着されたバレル部５１と雄型端子金具に接続可能な箱状の接続部５２とを備えている。接続部５２にはランス３４（後述する）の進入を許容する図示しない係合孔が貫設されている。なお、このコネクタ３０は、防水コネクタであって、端子収容部３２の外壁周りにはシール材７０が、電線６０の被覆周りにはゴム栓７１が、それぞれ嵌着されて防水性を確保している。
【００１４】
コネクタハウジング３１のうちキャビティ３３を構成する内壁には、前記端子金具５０を抜け止め状態で保持するためのランス３４がコネクタハウジング３１と一体に設けられている。このランス３４は、キャビティ３３側へ突出する係止部３４Ａを有する弾性変形可能な突片状をなし、キャビティ３３の内壁から前方へ向けて片持ち状に突出している。
また、コネクタハウジング３１には、各キャビティ３３と個別に連通しつつこのコネクタハウジング３１の前面に開口するようにして、ランス３４の下方への弾性変形を許容するためのランス撓み空間９０が型抜き空間を利用して形成されている。ランス３４が正規位置まで挿入されている端子金具５０を抜け止め状態で保持しているとき、このランス３４の下面は、ランス撓み空間９０の下側の内壁面と略平行をなし、且つ、ランス撓み空間９０の上側の内壁面と高さ位置をほぼ同じとしている。
【００１５】
端子金具５０がキャビティ３３に挿入されると、挿入途中においては、端子金具５０の先端がランス３４に当接してこのランス３４を押し下げてランス撓み空間９０側へ突き出るように弾性変形させる。そして、端子金具５０の先端がキャビティ３３の前端部に到達すると、挿入途中で弾性変形していたランス３４は、ランス撓み空間９０から元位置へと弾性復元して係合孔に係止部３４Ａを嵌入させ、もって端子金具５０を抜け止め状態とする（図３に示す状態）。
【００１６】
次に、上記コネクタ３０において端子金具５０の半挿入の有無を検査するための検査装置１０について説明する。この検査装置１０は、図１に示すように、平板状のベース部１１と、このベース部１１の一端部に固定されたコネクタ３０を保持するためのコネクタホルダ１２と、このコネクタホルダ１２に対向して配されてベース部１１に対して平面方向への移動を可能に取付けられた検査ユニット１３と、この検査ユニット１３と隣接してベース部１１の他端部に回動可能に取付けられたカムハンドル１４とを備えて構成されている。
【００１７】
コネクタホルダ１２は、Ｕ字型の支持ブロック１２Ａとその背面に取付けられたバックプレート１２Ｂとを備え、前後方向に沿って上方が開放するコネクタ固定溝１５を保有している。コネクタ固定溝１５には、コネクタ３０が上方から嵌め込まれ、コネクタハウジング３１に形成された図示しない突部を利用してコネクタ３０が位置決めされた状態で保持されるようになっている。
【００１８】
検査ユニット１３は、カムハンドル１４の回動操作に基づいてコネクタホルダ１２側へ接近してコネクタホルダ１２の前面に突き当たる検査位置と、コネクタホルダ１２から遠ざかった離間位置との間を略水平方向に移動可能とされている。そして、検査ユニット１３には、支持ブロック１２Ａに固定されたコネクタ３０の各端子金具５０と対応した複数本（図示実施形態の場合は３本）の導通プローブ１６がコネクタ３０側へ突出して装着されている。導通プローブ１６は、導電性材料よりなり、コネクタハウジング３１に対する接離方向への移動を可能とするとともに検査ユニット１３の内部に収容された図示しない圧縮コイルバネの弾力によって突出方向、つまりコネクタ３０側へ緩く付勢された状態となっている。各導通プローブ１６の後端はリード線Ｗを介して図示しない導通検査装置に接続され、導通プローブ１６と端子金具５０の前端部との接触によって導通検査回路が形成されるようになっている。
【００１９】
さて、検査ユニット１３の後面部には、図３に示すように、凹部１７が形成されており、この凹部１７には、後方からセンサ８０が挿入されるようになっている。凹部１７は、図２に示すように、検査ユニット１３の後面において幅方向に長手の矩形状に開口して形成されており、センサ８０が凹部１７の内壁面に沿って案内されながら凹部１７内を幅方向に移動可能となるようにしてある。また、凹部１７の底面上部には、前面に開口する横長のスリット１８が設けられ、このスリット１８には、センサ８０の前面上部に設けられた突出部８１が貫通するようになっている。スリット１８を貫通した突出部８１は、スリット１８の延出方向に移動可能とされ、もって支持ブロック１２Ａに固定されたコネクタ３０における各ランス撓み空間９０に対向することが可能とされている。
【００２０】
続いてセンサ８０について具体的に説明すると、このセンサ８０は、全体として方形ブロック状をなす光電センサを構成しており、図２に示すように、検査ユニット１３の凹部１７に嵌め込まれて凹部１７内を横方向に移動し、各導通プローブ１８に対応する３位置を測定位置としてそこでの停止を可能とされている。そして、センサ８０は、図５に示すように、レーザ光（本発明の検査信号）をランス撓み空間８０へ向けて発光させる発信部８２と、ランス撓み空間９０の反射対象により反射されたレーザ光を受光する受信部８３と、レーザ光の受光状態に基づいて反射対象に関する情報（反射対象までの距離等）を得ることにより、端子金具５０の半挿入の有無を判定する判定部８４とにより構成されている。このうち発信部８２と受信部８３とは、センサ８０の前面の突出部８１に内設され、支持ブロック１２Ａに固定されたコネクタ３０のコネクタハウジング３１の前面外方にランス撓み空間９０と対向して配されている。したがって、このセンサ８０は、コネクタ３０側と非接触な状態とされている。また、判定部８４には、信号処理されたデータを表示させるモニタ８５が接続され、得られる情報をモニタ８５を通して観測可能としてあり、且つ、必要に応じて画面上のデータを印刷可能としてある。
【００２１】
センサ８０の原理をより具体的に説明すると、図６に示すように、発信部８２から照射されたレーザ光は、ハーフミラー８６、コリメートレンズ８７、対物レンズ８８を順に通ってコネクタ３０側のランス撓み空間９０に進入し、ランス撓み空間９０の反射対象上にスポットを当てる。この場合の反射対象は、端子金具５０がキャビティ３３内の正規位置にあるときには、ランス撓み空間９０の内部に光を遮るものがないので、ランス撓み空間９０の奥壁がこれに相当する。ランス撓み空間９０の奥壁は、略垂直に切り立つ平面部９０Ａとされ、この平面部９０Ａの前方に受信部８３を内包した突出部８１が対向配置されている。反射対象により反射された光は、ランス撓み空間９０から出て再びハーフミラー８６に戻り、このハーフミラー８６によりほぼ直角に反射されてピンホール８９の位置で一点に集光されて受信部８３に到達する。
ここで、反射対象までの距離が変動していると、つまりランス撓み空間９０の内部に光の進入を遮るものがあってこれに光が当たると、反射された光はピンホール８９の位置で集光されずにぼやけてほとんどピンホール８９を通過することができず、受信部８３に僅かな光しか到達させないから、受光信号として感知することができない。この場合の光の進入を遮るものとしては、端子金具５０が半挿入状態にあるときにこの端子金具５０との干渉によりランス撓み空間９０へ弾性変位するランス３４が相当する。こうして、センサ８０は、光がピンホール８９を通過するか否かを検出することで反射対象までの距離を測定し、その測定距離に基づいて端子金具５０がキャビティ３３内に正規状態で挿入されているか否かを判別している。
【００２２】
次に、上記コネクタ検査装置１０の作用効果について説明する。まず、コネクタ３０のコネクタハウジング３１に端子金具５０を後方から装着する。続いて、コネクタハウジング３１を摘んでコネクタホルダ１２のコネクタ固定溝１５に上方から差し込み、コネクタ３０をコネクタホルダ１２に位置決めした状態でセットする。その状態で、カムハンドル１４を回動操作して検査ユニット１３全体を検査位置まで前進させる。すると、検査ユニット１３の導通プローブ１６が対応するキャビティ３３の端子金具５０に前方から接触し、導通検査回路の形成により導通チェックを行うことが可能となる。
【００２３】
また、検査ユニット１３が検査位置にあって上記導通チェックが行われているときに、センサ８０の発信部８２からはレーザ光が発光される。このとき、図３に示すように、端子金具５０がキャビティ３３内に正規状態で挿入されていれば、ランス撓み空間９０の奥壁における平面部９０Ａに光が当たって反射される。その場合には、ランス撓み空間９０の平面部９０Ａまでの距離が測定されるから、その測定値が設定値と合致することに基づいて判定部８４により検査合格の判定がなされる。一方、図４に示すように、端子金具５０が正規位置まで挿入されていない、つまり半挿入状態で挿入されている場合には、ランス撓み空間９０に進入するランス３４の端面に光が当たって反射されるから、その測定値が設定値よりも短く設定値から外れることに基づいて判定部８４により検査不合格の判定がなされる。この場合には、端子金具５０をさらに深く押し込んで正規状態に矯正し、しかるのちに改めて検査に臨めばよい。なお、本実施形態の場合には、横一列に３つ並んだランス撓み空間９０の並び方向に沿ってセンサ８０を検査ユニット１３の凹部１７内で横方向に移動させ、且つ、各ランス撓み空間９０と対応する測定位置でセンサ８０を停止させて端子金具５０の半挿入の有無を順次チェックする。
【００２４】
このように本実施形態によれば、端子金具５０が正規位置にあるときに光がランス撓み空間９０の奥壁における平面部９０Ａに当たって反射される場合と、端子金具５０が正規位置にないときに光がランス撓み空間９０に撓み変形されたランス３４に当たる場合とで、受信状況の差があることに基づいて端子金具５０の半挿入の有無を判定するから、従来と違ってランス撓み空間９０に検査ピンのようなものを挿入しなくて済み、ランス撓み空間９０の狭い小型のコネクタ３０でも端子金具５０の装着不良を検査することが可能となる。
【００２５】
また、センサ８０は、各ランス撓み空間９０の並び方向に移動可能に形成され、各ランス撓み空間９０毎に個別に設けられていないから、コスト高となるのを抑えることができる。さらに、センサ８０が検査ユニット１３に組み込まれることにより、端子金具５０の導通検査と装着不良検査とを同時に行うことができるから、二度手間が省けて作業性に優れる。さらにまた、コネクタハウジング３１においてランス撓み空間９０の平面部９０Ａを反射面としているから、良好な反射状況が得られる。
【００２６】
＜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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２７】
（１）上記実施形態においては、センサとして光電センサを使用していたが、本発明においては、センサとして超音波センサや赤外線センサ等を使用することができる。
（２）上記実施形態においては、導通プローブを含む検査ユニットにセンサが組み込まれていたが、本発明においては、導通プローブを含まない検査ユニットにセンサが組み込まれていてもよく、さらに検査ユニットがなくセンサのみで構成される態様であっても構わない。
【００２８】
（３）上記実施形態においては、端子金具の装着不良時にランス撓み空間に位置するランスまでの距離を測定していたが、本発明においては、ランスまでの距離を測定することなく、その測定値がランス撓み空間の奥壁における平面部までの距離と合致しないことをもって判定部により検査不合格の判定がなされる設定であっても構わない。
（４）上記実施形態においては、端子金具が正規位置にあるときに検査信号がランス撓み空間の奥壁における平面部に当たって反射されていたが、本発明においては、端子金具が正規位置にあるときに検査信号がランス撓み空間の対応する壁面に当たって反射される態様であればよい。要は、検査信号がランスに当たる場合との間に受信状況の差異が生じるような部分に検査信号が当たって反射されればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態のコネクタ検査装置の斜視図
【図２】検査ユニットの正面図
【図３】端子金具が正規状態で挿入されているときの要部拡大断面図
【図４】端子金具が半挿入状態で挿入されているときの要部拡大断面図
【図５】センサの構造を説明するための概略図
【図６】センサの原理を説明するための模式図
【符号の説明】
【００３０】
１０…コネクタ検査装置
１３…検査ユニット
１６…導通プローブ
３０…コネクタ
３１…コネクタハウジング
３３…キャビティ
３４…ランス
５０…端子金具
８０…センサ
８２…受信部
８３…発信部
８４…判定部
９０…ランス撓み空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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