(57)【要約】【課題】コネクタのコスト上昇を抑制しつつ確実にロック状態を実現する。【解決手段】電子装置に固定される非可動性係合突起が設けられた第１コネクタと、前記非可動性係合突起に係合する可動性係合突起が設けられた第２コネクタとの嵌合状態を検知するコネクタ嵌合状態検知装置であって、前記第２コネクタの後端に当接する当接部を有し、前記可動性係合突起の可動方向の変位を検出する第１変位計と、前記第１コネクタに対する前記第２コネクタの挿入方向の変位を検出する第２変位計との少なくとも一方が設けられたコネクタ挿入治具と、前記第１変位計と前記第２変位計との少なくとも一方の出力信号に基づいて前記第１コネクタと前記第２コネクタとの嵌合状態を判定する嵌合状態判定装置とを備える。【選択図】図１
2012209192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置に固定される非可動性係合突起が設けられた第１コネクタと、前記非可動性係合突起に係合する可動性係合突起が設けられた第２コネクタとの嵌合状態を検知するコネクタ嵌合状態検知装置であって、
前記第２コネクタの後端に当接する当接部を有し、前記可動性係合突起の可動方向の変位を検出する第１変位計と、前記第１コネクタに対する前記第２コネクタの挿入方向の変位を検出する第２変位計との少なくとも一方が設けられたコネクタ挿入治具と、
前記第１変位計と前記第２変位計との少なくとも一方の出力信号に基づいて前記第１コネクタと前記第２コネクタとの嵌合状態を判定する嵌合状態判定装置と、
を備えることを特徴とするコネクタ嵌合状態検知装置。
【請求項２】
前記コネクタ挿入治具に前記第１変位計及び前記第２変位計の両方が設けられており、
前記嵌合状態判定装置は、前記第１変位計及び前記第２変位計の出力信号に基づいて前記可動性係合突起が所定位置から変位して再度所定位置に戻り、且つ前記第２コネクタの変位量が所定値に達した場合に、前記嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ嵌合状態検知装置。
【請求項３】
前記コネクタ挿入治具に前記第１変位計のみが設けられており、
前記嵌合状態判定装置は、前記第１変位計の出力信号に基づいて前記可動性係合突起が所定位置から変位して再度所定位置に戻った場合に、前記嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ嵌合状態検知装置。
【請求項４】
前記コネクタ挿入治具に前記第２変位計のみが設けられており、
前記嵌合状態判定装置は、前記第２変位計の出力信号に基づいて前記第２コネクタの変位量が所定値に達した場合に、前記嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ嵌合状態検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ嵌合状態検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、コネクタにはロック機構を備えるものがある。このロック機構には、例えば雄コネクタと雌コネクタの何れか一方に設けられた可動性を備えた係合突起と、他方に設けられた係合溝からなるものであり、両者が接近して可動性を備えた係合突起が係合溝に完全に収容されることによりロック状態（完全嵌合状態）が完成する。
このようなロック機構を有するコネクタには、ロック状態にあることを確認する必要から、ロック状態を電気的に検知する機能（ロック検知機能）を備えるものがある。このロック検知機能は、例えば可動性を備えた係合突起に金属端子を設け、当該金属端子と他の固定金属端子との接触状態に応じてロック機構と非ロック状態とを識別するものである。
なお、このようなコネクタのロック状態を確認する従来技術として、下記特許文献１〜３に開示されたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０６０４７８号公報
【特許文献２】特開２００４−０７１２８８号公報
【特許文献３】特開２００８−２２６５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のロック検知機能は、コネクタに付加的に備えるものであるため、コネクタのコスト上昇を招くものである。また、ロック検知機能をコネクタ選定上の条件とする場合には、選定可能なコネクタが制限されるので、コネクタ選定における自由度が低下する。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とする。
（１）コネクタのコスト上昇を抑制しつつ確実にロック状態を実現する。
（２）ロック検知機能に起因するコネクタ選定自由度の低下を回避する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、コネクタ嵌合状態検知装置に係る第１の解決手段として、電子装置に固定される非可動性係合突起が設けられた第１コネクタと、前記非可動性係合突起に係合する可動性係合突起が設けられた第２コネクタとの嵌合状態を検知するコネクタ嵌合状態検知装置であって、前記第２コネクタの後端に当接する当接部を有し、前記可動性係合突起の可動方向の変位を検出する第１変位計と、前記第１コネクタに対する前記第２コネクタの挿入方向の変位を検出する第２変位計との少なくとも一方が設けられたコネクタ挿入治具と、前記第１変位計と前記第２変位計との少なくとも一方の出力信号に基づいて前記第１コネクタと前記第２コネクタとの嵌合状態を判定する嵌合状態判定装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明では、コネクタ嵌合状態検知装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記コネクタ挿入治具に前記第１変位計及び前記第２変位計の両方が設けられており、前記嵌合状態判定装置は、前記第１変位計及び前記第２変位計の出力信号に基づいて前記可動性係合突起が所定位置から変位して再度所定位置に戻り、且つ前記第２コネクタの変位量が所定値に達した場合に、前記嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明では、コネクタ嵌合状態検知装置に係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記コネクタ挿入治具に前記第１変位計のみが設けられており、前記嵌合状態判定装置は、前記第１変位計の出力信号に基づいて前記可動性係合突起が所定位置から変位して再度所定位置に戻った場合に、前記嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明では、コネクタ嵌合状態検知装置に係る第４の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記コネクタ挿入治具に前記第２変位計のみが設けられており、前記嵌合状態判定装置は、前記第２変位計の出力信号に基づいて前記第２コネクタの変位量が所定値に達した場合に、前記嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るコネクタ嵌合状態検知装置によれば、コネクタ挿入治具に設けられた第１変位計及び第２変位計の出力信号から、確実に第１コネクタと第２コネクタとの嵌合状態が完全嵌合状態（ロック状態）に至ったことを検知することができるので、第１コネクタ及び第２コネクタ側に完全嵌合状態を検知するための機能を持たせる必要がない。
すなわち、本発明によれば、コネクタのコスト上昇を抑制しつつ確実にロック状態を実現することができると共に、ロック検知機能に起因するコネクタ選定自由度の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１コネクタ２と第２コネクタ３とが完全嵌合状態にある場合に、本コネクタ嵌合状態検知装置Ａが第２コネクタ３に当接された状態を示す後側斜視図（ａ）と、縦断面図（ｂ）である。
【図２】第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が未嵌合状態（ａ）→半嵌合状態（ｂ）→完全嵌合状態（ｃ）と遷移する様子を示す図である。
【図３】嵌合状態判定装置５が第１レーザ変位計４ｄから入力されるＹ軸変位信号Ｓｙを基に取得するＹ軸変位計測値Ｄｙの時間変化（ａ）と、第２レーザ変位計４ｅから入力されるＸ軸変位信号Ｓｘを基に取得するＸ軸変位計測値Ｄｘの時間変化（ｂ）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係るコネクタ嵌合状態検知装置Ａは、図１に示すように、例えば車両制御装置（ＥＣＵ）等の電子装置１の筐体１ａから先端が露出するように固定され前記先端に非可動性係合突起２ａが設けられた第１コネクタ２と、非可動性係合突起２ａに係合する可動性係合突起３ａが設けられた第２コネクタ３との嵌合状態を検知するものであり、コネクタ挿入治具４及び嵌合状態判定装置５から構成される。
なお、以下では、本コネクタ嵌合状態検知装置Ａの理解を容易にするために、適用対象である第１コネクタ２及び第２コネクタ３について先に説明する。
【００１３】
第１コネクタ２は、上記の非可動性係合突起２ａが設けられた先端が電子装置１の筐体１ａから露出するように、言い換えれば、第２コネクタ３が挿入される先端開口部が電子装置１の筐体１ａから露出するように電子装置１内のプリント基板（図示省略）上に実装された雄側コネクタである。この第１コネクタ２は、上記先端開口部を図中のＸ軸方向の左側（筐体１ａの外側）へ向けた姿勢でプリント基板上に固定されている。非可動性係合突起２ａは、第１コネクタ２の先端開口部の上縁に沿って図中のＹ軸方向の下側に向かって突出するように設けられた、可動性を持たない（位置変位の無い）突起である。
【００１４】
第２コネクタ３は、上記第１コネクタ２の先端開口部から当該第１コネクタ２の内部に挿入される雌側コネクタである。この第２コネクタ３の先端上部には、先端側から後端側へ向かって（Ｘ軸方向の右側から左側へ向かって）延在し、付け根部位が弾性変形する弾性アーム３ｂが設けられている。この弾性アーム３ｂは、付け根部位が弾性変形することにより、先端がＹ軸方向に変位する性質（可動性）を有する。可動性係合突起３ａは、この弾性アーム３ｂの上面にＹ軸方向の上側に向かって突出するように設けられた突起である。従って、可動性係合突起３ａもＹ軸方向に変位する性質（可動性）を有している。
【００１５】
また、弾性アーム３ｂの先端には、後述のコネクタ挿入治具４に設けられた第１レーザ変位計４ｄから照射されるレーザ光Ｌｙを受け止めるための受光板３ｃが設けられている。つまり、この受光板３ｃも弾性アーム３ｂ（可動性係合突起３ａ）と共にＹ軸方向に変位する。なお、上記受光板３ｃは、図１（ｂ）に示すように、第１コネクタ２と第２コネクタ３とが完全嵌合状態（ロック状態）となった場合でも、第１コネクタ２よりも左側に突出して、第１レーザ変位計４ｄからのレーザ光Ｌｙを受光可能となっている。
【００１６】
続いて、上述した第１コネクタ２及び第２コネクタ３の構成を前提として、本コネクタ嵌合状態検知装置Ａの構成について説明する。既に述べたように、本コネクタ嵌合状態検知装置Ａは、コネクタ挿入治具４及び嵌合状態判定装置５から構成されている。
【００１７】
コネクタ挿入治具４は、第２コネクタ３の挿入方向（Ｘ軸方向の右側）へ突出するように形成され、且つ先端が第２コネクタ３の後端に当接する第１アーム４ａ（当接部）と、この第１アーム４ａの上側において同じく第２コネクタ３の挿入方向へ突出するように形成された第２アーム４ｂと、上記第１アーム４ａ及び第２アーム４ｂを上下に連結する連結部４ｃを備えている。
【００１８】
第２アーム４ｂの下面の所定位置（第１アーム４ａを第２コネクタ３の後端に当接させた状態で第２コネクタ３の受光板３ｃに対向する位置）には、Ｙ軸方向の上側から受光板３ｃに向けてレーザ光Ｌｙを照射する第１レーザ変位計４ｄが設けられている。また、連結部４ｃの所定位置（第１アーム４ａを第２コネクタ３の後端に当接させた状態で電子装置１の筐体１ａに対向する位置）には、Ｘ軸方向の左側（第２コネクタ３の後端側）から電子装置１の筐体１ａに向けてレーザ光Ｌｘを照射する第２レーザ変位計４ｅが設けられている。
【００１９】
第１レーザ変位計４ｄは、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が未嵌合状態から完全嵌合状態へ遷移する過程において、受光板３ｃの可動方向（Ｙ軸方向）の変位、つまり可動性係合突起３ａのＹ軸方向の変位を検出し、その検出結果を示すＹ軸変位信号Ｓｙを嵌合状態判定装置５へ出力する。
第２レーザ変位計４ｅは、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が未嵌合状態から完全嵌合状態へ遷移する過程において、コネクタ挿入治具４のＸ軸方向の変位、つまり第２コネクタ３のＸ軸方向の変位を検出し、その検出結果を示すＸ軸変位信号Ｓｘを嵌合状態判定装置５へ出力する。
【００２０】
嵌合状態判定装置５は、例えばメモリやＣＰＵコア、入出力インターフェース等が一体的に組み込まれたマイクロコンピュータであり、第１レーザ変位計４ｄから入力されるＹ軸変位信号Ｓｙと、第２レーザ変位計４ｅから入力されるＸ軸変位信号Ｓｘとに基づいて、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態を判定するものである。
【００２１】
次に、上記のように構成された本コネクタ嵌合状態検知装置Ａを用いたコネクタ嵌合状態の検知方法について、図２及び図３を参照しながら詳細に説明する。
図２（ａ）は、コネクタ挿入治具４の第１アーム４ａを第２コネクタ３の後端に当接させながら、第１コネクタ２に対する第２コネクタ３の挿入を開始した直後の状態（未嵌合状態）を示している。
図２（ｂ）は、図２（ａ）の状態から第１コネクタ２に対する第２コネクタ３の挿入が進行し、第１コネクタ２の非可動性係合突起２ａと第２コネクタ３の可動性係合突起３ａとが衝突し、非可動性係合突起２ａによって可動性係合突起３ａが弾性アーム３ｂ及び受光板３ｃとともにＹ軸方向の下側へ押し下げられた状態（半嵌合状態）を示している。
図２（ｃ）は、図２（ｂ）の状態からさらに第１コネクタ２に対する第２コネクタ３の挿入が進行し、非可動性係合突起２ａが可動性係合突起３ａの左側に移って、可動性係合突起３ａが弾性アーム３ｂ及び受光板３ｃとともに元の位置に戻り、非可動性係合突起２ａと可動性係合突起３ａとが完全に係合した状態（完全嵌合状態）を示している。
【００２２】
図３（ａ）は、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が、図２に示した未嵌合状態→半嵌合状態→完全嵌合状態と遷移する期間に、嵌合状態判定装置５が第１レーザ変位計４ｄから入力されるＹ軸変位信号Ｓｙを基に取得する可動性係合突起３ａのＹ軸変位計測値Ｄｙの時間変化を示している。
図３（ｂ）は、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が未嵌合状態→半嵌合状態→完全嵌合状態と遷移する期間に、嵌合状態判定装置５が第２レーザ変位計４ｅから入力されるＸ軸変位信号Ｓｘを基に取得する第２コネクタ３のＸ軸変位計測値Ｄｘの時間変化を示している。
【００２３】
図２からわかるように、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が未嵌合状態→半嵌合状態→完全嵌合状態と遷移する期間において、可動性係合突起３ａは所定位置からＹ軸方向の下側位置へ変位して再度所定位置に戻るという動作を行う一方、第２コネクタ３のＸ軸方向の変位量は挿入の進行に比例して徐々に増大する（第２レーザ変位計４ｅと電子装置１の筐体１ａとの間の距離が縮まる）。
【００２４】
従って、図３（ａ）に示すように、可動性係合突起３ａのＹ軸変位計測値Ｄｙは、未嵌合状態時に一定値（変位無し）となるが、半嵌合状態時に一瞬大きな値となり、完全嵌合状態時には元の一定値に戻る。また、図３（ｂ）に示すように、第２コネクタ３のＸ軸変位計測値Ｄｘは、最初は大きな値となるが、挿入の進行に比例して（時間経過に比例して）徐々に小さい値となる。
【００２５】
嵌合状態判定装置５は、上記のように変化するＹ軸変位計測値Ｄｙ及びＸ軸変位計測値Ｄｘを監視し、Ｙ軸変位計測値Ｄｙが一定値から一瞬大きな値となり、再度一定値に戻るという変化をし（可動性係合突起３ａが所定位置から変位して再度所定位置に戻るという動作をし）、且つＸ軸変位計測値Ｄｘが所定の判定値Ｄｘ_ｔｈ以下となった（第２コネクタ３の変位量が所定値に達した）場合に、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定する。
そして、嵌合状態判定装置５は、光或いは音を発生することにより、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が完全嵌合状態（ロック状態）に至ったことを作業者に知らせる。
【００２６】
以上説明したように、本コネクタ嵌合状態検知装置Ａによれば、コネクタ挿入治具４に設けられた第１レーザ変位計４ｄ及び第２レーザ変位計４ｅの出力信号から、確実に第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が完全嵌合状態（ロック状態）に至ったことを検知することができるので、第１コネクタ２及び第２コネクタ３側に完全嵌合状態を検知するための機能を持たせる必要がない。
すなわち、本実施形態によれば、コネクタのコスト上昇を抑制しつつ確実にロック状態を実現することができると共に、ロック検知機能に起因するコネクタ選定自由度の低下を回避することができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、第１レーザ変位計４ｄ及び第２レーザ変位計４ｅの両方がコネクタ挿入治具４に設けられている場合を例示したが、必ずしも第１レーザ変位計４ｄ及び第２レーザ変位計４ｅの両方を設ける必要はなく、少なくとも一方がコネクタ挿入治具４に設けられていれば良い。
【００２８】
例えば、コネクタ挿入治具４に第１レーザ変位計４ｄのみが設けられている場合には、第１レーザ変位計４ｄから入力されるＹ軸変位信号Ｓｙを基に取得するＹ軸変位計測値Ｄｙの時間変化を監視し、Ｙ軸変位計測値Ｄｙが一定値から一瞬大きな値となり、再度一定値に戻るという変化をした場合（可動性係合突起３ａが所定位置から変位して再度所定位置に戻るという動作をした場合）に、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定する機能を嵌合状態判定装置５に持たせれば良い。
【００２９】
一方、コネクタ挿入治具４に第２レーザ変位計４ｅのみが設けられている場合には、第２レーザ変位計４ｅから入力されるＸ軸変位信号Ｓｘを基に取得するＸ軸変位計測値Ｄｘの時間変化を監視し、Ｘ軸変位計測値Ｄｘが所定の判定値Ｄｘ_ｔｈ以下となった（第２コネクタ３の変位量が所定値に達した）場合に、第１コネクタ２と第２コネクタ３との嵌合状態が完全嵌合状態になったと判定する機能を嵌合状態判定装置５に持たせれば良い。
【００３０】
（２）上記実施形態では、可動性係合突起３ａのＹ軸方向の変位を検出する第１変位計と、第２コネクタ３のＸ軸方向の変位を検出する第２変位計として、レーザ変位計（第１レーザ変位計４ｄ及び第２レーザ変位計４ｅ）を用いる場合を例示したが、非接触方式の変位計であれば他の方式の変位計を用いても良い。また、可能であれば接触式の変位計を用いても良い。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ…コネクタ嵌合状態検知装置、４…コネクタ挿入治具、５…嵌合状態判定装置、４ｄ…第１レーザ変位計（第１変位計）、４ｅ…第２レーザ変位計（第２変位計）、１…電子装置、２…第１コネクタ、２ａ…非可動性係合突起、３…第２コネクタ、３ａ…可動性係合突起
【図１】
2012209192.tif 000003
【図２】
2012209192.tif 000004
【図３】
2012209192.tif 000005