特許 6441714 電気的接続装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6441714

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】電気的接続装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/64 20060101AFI20181210BHJP

   H01R 13/648 20060101ALI20181210BHJP

【ＦＩ】

   H01R13/64

   H01R13/648

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-46043(P2015-46043)

(22)【出願日】2015年3月9日

(65)【公開番号】特開2016-167364(P2016-167364A)

(43)【公開日】2016年9月15日

【審査請求日】2018年3月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】390033318

【氏名又は名称】日本圧着端子製造株式会社

(72)【発明者】

【氏名】清水 金好

(72)【発明者】

【氏名】堀井 利昭

【審査官】 前田 仁

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６２２０９８８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−３１５６５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｒ １３／６４

Ｈ０１Ｒ １３／６４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１コネクタを含む第１コネクタ部と、前記第１コネクタに嵌合する第２コネクタを含む第２コネクタ部とを有し、検出装置によって、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタが互いに嵌合している状態である嵌合完了状態と嵌合していない状態である未嵌合状態とが検出される電気的接続装置であって、
前記第１コネクタ部には、前記検出装置に流れる電流によって生成される磁界の変化によって誘導される誘導電流が流れる第１電流路が形成され、
前記第２コネクタ部には、前記検出装置に流れる電流によって生成される磁界の変化によって誘導される誘導電流が流れる第２電流路が形成され、
前記検出装置は、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタが前記嵌合完了状態にあるか又は前記未嵌合状態にあるかの検出を、前記第１電流路及び前記第２電流路を流れる前記誘導電流に基づいて行い、
前記第１電流路は、前記第１コネクタに形成されたコネクタ側電流路と、前記第１コネクタが実装される基板に形成された基板側電流路と、を有していることを特徴とする、電気的接続装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電気的接続装置において、
前記第１電流路及び前記第２電流路は、前記嵌合完了状態及び前記未嵌合状態の一方の状態のときに閉ループ状の電流路である第３電流路を形成する一方、前記嵌合完了状態及び前記未嵌合状態の他方の状態のときに前記第３電流路の形成が解除された状態となることを特徴とする、電気的接続装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電気的接続装置において、
前記第３電流路の形状及び大きさは、前記検出装置に形成されたループ状の電流路の形状及び大きさに基づいて設定されていることを特徴とする、電気的接続装置。

【請求項4】

請求項１から３のうち１項記載の電気的接続装置において、
前記コネクタ側電流路は、前記第１コネクタが有するシェルによって構成されていることを特徴とする、電気的接続装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２つのコネクタを有し、該２つのコネクタが嵌合することにより２つの接続対象を電気的に接続する電気的接続装置に関する。

【背景技術】

【0002】

コネクタの嵌合状態が検査可能なように構成された電気的接続装置として、例えば特許文献１に開示されるようなものが知られている。この電気的接続装置では、一対のコネクタが互いに嵌合した状態において、一方のコネクタ側に設けられた嵌合検知端子と、他方のコネクタ側に設けられたショート端子とが接触する。この状態において、外部回路によって嵌合検知端子及びショート端子に所定の電圧を印加し、両者の間に電流が導通することを確認することにより、一対のコネクタが嵌合していることを検出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−０５６７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述した特許文献１の場合、外部回路によって、嵌合検知端子及びショート端子に直接的に電圧を印加する必要がある。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、電気的接続装置内に設けられた電流路に外部回路によって直接的に電圧を印加することなく、コネクタの嵌合状態を検出することができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る電気的接続装置は、第１コネクタを含む第１コネクタ部と、前記第１コネクタに嵌合する第２コネクタを含む第２コネクタ部とを有し、検出装置によって、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタが互いに嵌合している状態である嵌合完了状態と嵌合していない状態である未嵌合状態とが検出される電気的接続装置であって、前記第１コネクタ部には、前記検出装置に流れる電流によって生成される磁界の変化によって誘導される誘導電流が流れる第１電流路が形成され、前記第２コネクタ部には、前記検出装置に流れる電流によって生成される磁界の変化によって誘導される誘導電流が流れる第２電流路が形成され、前記検出装置は、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタが前記嵌合完了状態にあるか又は前記未嵌合状態にあるかの検出を、前記第１電流路及び前記第２電流路を流れる前記誘導電流に基づいて行い、前記第１電流路は、前記第１コネクタに形成されたコネクタ側電流路と、前記第１コネ
クタが実装される基板に形成された基板側電流路と、を有している。また、この構成では、第１コネクタ部に含まれる複数の部品（第１コネクタ及び基板）に跨るように第１電流路を形成することができるため、第１電流路の設計の自由度を向上させることができる。

【0007】

この構成では、以下のようにして、一対のコネクタ（第１コネクタ及び第２コネクタ）の嵌合状態が確認される。具体的には、まず、検査対象となる電気的接続装置が、検出装置に対して所定の位置にセットされる。この状態において、検出装置に交流電流が流れると、当該交流電流によって生成される磁界の変化によって誘導される誘導電流が、第１電流路及び第２電流路を流れる。そして、検出装置では、第１電流路及び第２電流路を流れる誘導電流によって生成される反作用磁束によって変化する、当該検出装置を流れる交流電流、の変化度合が検出され、その変化度合に応じて、コネクタが嵌合した状態である嵌合完了状態と、コネクタが嵌合していない状態である未嵌合状態とが検出される。すなわち、この構成によれば、各コネクタに形成された第１電流路及び第２電流路に直接的に電圧を印加することなく、コネクタの嵌合状態を確認することができる。

【0008】

従って、この構成によると、電気的接続装置内に設けられた電流路に外部回路によって直接的に電圧を印加することなく、コネクタの嵌合状態を検出することができる。

【0009】

（２）好ましくは、前記第１電流路及び前記第２電流路は、前記嵌合完了状態及び前記未嵌合状態の一方の状態のときに閉ループ状の電流路である第３電流路を形成する一方、前記嵌合完了状態及び前記未嵌合状態の他方の状態のときに前記第３電流路の形成が解除された状態となる。

【0010】

誘導電流は、当該誘導電流が流れる電流路がループ状に形成されている場合に比較的多く流れる。よってこの場合、当該誘導電流によって生成される反作用磁束も増加し、その結果、検出装置を流れる交流電流の変化度合も大きくなる。すなわち、この構成によれば、コネクタの嵌合前後での誘導電流値の変化度合が大きくなるため、コネクタの嵌合完了状態と未嵌合状態とを正確に区別して検出することができる。

【0011】

（３）更に好ましくは、前記第３電流路の形状及び大きさは、前記検出装置に形成されたループ状の電流路の形状及び大きさに基づいて設定されている。

【0012】

第３電流路の形状及び大きさを、検出装置に形成されたループ状の電流路の形状及び大きさに合うように設定すると、検出装置の検出感度を向上させることができる。よって、この構成によれば、コネクタの嵌合完了状態と未嵌合状態とをより正確に区別して検出することができる。

【0015】

（４）更に好ましくは、上記（１）から（３）のうち１項記載のコネクタ側電流路は、前記第１コネクタが有するシェルによって構成されている。

【0016】

この構成では、コネクタ側電流路をシェルによって構成することができる。すなわち、この構成によれば、コネクタのシェルをコネクタ側電流路としても機能させることができるため、新たにコネクタ側電流路を形成する必要がなくなる。よって、この構成によれば、第１コネクタ部の構成を簡素化することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、電気的接続装置内に設けられた電流路に外部回路によって直接的に電圧を印加することなく、コネクタの嵌合状態を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る電気的接続装置の斜視図である。

【図2】図１に示す電気的接続装置の第１コネクタ部及び第２コネクタ部を示す図であって、嵌合が解除された状態の第１コネクタ部及び第２コネクタ部を示す図である。

【図3】第１コネクタ部を前側から視た図である。

【図4】図３のIV−IV線における断面図である。

【図5】第２コネクタ部のソケットハウジング及びケーブルと、短絡コンタクトとを分解して示す斜視図である。

【図6】第２コネクタ部の縦断面図であって、短絡コンタクトの端子部を含む平面で切断した縦断面図である。

【図7】短絡コンタクトの斜視図である。

【図8】メス型コネクタとオス型コネクタとが嵌合する際の動作を説明するための図であって、図８（Ａ）はメス型コネクタとオス型コネクタとが嵌合する前の状態を示す図、図８（Ｂ）はメス型コネクタとオス型コネクタとが嵌合する直前の状態を示す図、図８（Ｃ）はメス型コネクタとオス型コネクタとが嵌合した状態を示す図、である。

【図9】第１電流路及び第２電流路について説明するための図であって、シェル、シェル用ランド、接続ライン、及び短絡コンタクトを模式的に示す図である。図９（Ａ）は、メス型コネクタ及びオス型コネクタが未嵌合状態のときの第１電流路及び第２電流路を示す図であり、図９（Ｂ）は、メス型コネクタ及びオス型コネクタが嵌合完了状態のときの第１電流路及び第２電流路を示す図である。

【図10】検出装置が有する閉ループ状のコイル部を模式的に示す図である。

【図11】電気的接続装置の嵌合状態を検出装置によって検出する際の検査の様子を示す模式図であって、（Ａ）は、電気的接続装置がベルトコンベアによって搬送されている状態を示す図、（Ｂ）は、電気的接続装置が検出装置の下側まで搬送された状態を示す図、である。

【図12】変形例に係る電気的接続装置が有する第１コネクタ部及び第２コネクタ部を示す図であって、両者が嵌合していない状態を示す図であり、図１２（Ａ）は斜視図、図１２（Ｂ）は正面図である。

【図13】図１２に示す電気的接続装置の断面図であって、図１３（Ａ）は図１２（Ｂ）のXIIIA−XIIIA線における断面図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）のXIIIB−XIIIB線における断面図である。

【図14】嵌合完了状態にある電気的接続装置を示す図であって、図１４（Ａ）は斜視図、図１４（Ｂ）は正面図である。

【図15】図１４に示す電気的接続装置の断面図であって、図１５（Ａ）は図１４（Ｂ）のXVA−XVA線における断面図であり、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）のXVB−XVB線における断面図である。

【図16】電気的接続装置のうち第１電流路及び第２電流路のみを示す斜視図であって、図１６（Ａ）は、未嵌合状態のときの電気的接続装置における第１電流路と第２電流路との位置関係を示す図、図１６（Ｂ）は、嵌合完了状態のときの電気的接続装置における第１電流路と第２電流路との位置関係を示す図、である。

【図17】変形例に係る電気的接続装置が有する第１コネクタ部及び第２コネクタ部を示す図であって、図１７（Ａ）は側面図、図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）のXVIIB−XVIIB線における断面図、である。

【図18】嵌合完了状態となる直前の電気的接続装置を示す図であって、図１８（Ａ）は側面図、図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）のXVIIIB−XVIIIB線における断面図、図１８（Ｃ）は図１８（Ｂ）のXVIIIC部の拡大図、である。

【図19】嵌合完了状態の電気的接続装置を示す図であって、図１９（Ａ）は側面図、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）のXIXB−XIXB線における断面図、図１９（Ｃ）は図１９（Ｂ）のXIXC部の拡大図、である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明は、２つのコネクタを有し、該２つのコネクタが嵌合することにより２つの接続対象を電気的に接続する電気的接続装置に広く適用できる。

【0020】

［構成］
図１は、本発明の実施形態に係る電気的接続装置１の斜視図である。また、図２は、図１に示す電気的接続装置１の第１コネクタ部１０及び第２コネクタ部２０を示す図であっ
て、嵌合が解除された状態の第１コネクタ部１０及び第２コネクタ部２０を示す図である。

【0021】

本実施形態に係る電気的接続装置１は、第１コネクタ部１０側の接続対象（図示省略）と、第２コネクタ部２０側の接続対象（図示省略）とを電気的に接続するためのものである。電気的接続装置１において、第１コネクタ部１０と第２コネクタ部２０とを嵌合させて電気的接続装置１を嵌合完了状態とすることにより、第１コネクタ部１０側のコンタクトと第２コネクタ部２０側のコンタクトとが接触する。これにより、２つの接続対象を電気的に接続することができる。

【0022】

なお、以下では、各図において、説明の便宜上、前と記載された矢印が指示する方向を前側又は前方と称し、後と記載された矢印が指示する方向を後側又は後方と称し、右と記載された矢印が指示する方向を右側と称し、左と記載された矢印が指示する方向を左側と称し、上と記載された矢印が指示する方向を上側又は上方と称し、下と記載された矢印が指示する方向を下側又は下方と称する。

【0023】

電気的接続装置１は、図１及び図２に示すように、第１コネクタ部１０と、第２コネクタ部２０と、を備えている。上述のように、第１コネクタ部１０には、図示しない接続対象（機器等）が電気的に接続されている。一方、第２コネクタ部２０には、図示しない接続対象（機器等）が電気的に接続されている。

【0024】

［第１コネクタ部の構成］
図３は、第１コネクタ部１０を前側から視た図である。また、図４は、図３のIV−IV線における断面図である。図１から図４を参照して、第１コネクタ部１０は、基板２と、メス型コネクタ１１（第１コネクタ）と、を備えている。

【0025】

基板２は、メス型コネクタ１１が実装される部材であって、例えば一例として、絶縁性を有する基材の表面にレジストが設けられることにより形成された部材である。図１及び図２を参照して、基板２には、シェル用ランド３ａ，３ｂと、端子用ランド５と、が形成されている。各ランド３ａ，３ｂ，５は、導電性を有する材料によって形成されている。シェル用ランド３ａ，３ｂには、メス型コネクタ１１のシェル１３，１４がはんだ付けされる。シェル用ランド３ａ，３ｂは、左右方向に離間して配置されている。端子用ランド５には、メス型コネクタ１１のコンタクト１５がはんだ付けされる。

【0026】

また、基板２には、接続ライン４が形成されている。接続ライン４は、上述したランド３ａ，３ｂ，５同様、導電性を有する材料によって形成されている。接続ライン４は、基板２に形成されたプリント配線によって構成されている。接続ライン４は、一端側がシェル用ランド３ａに接続されている一方、他端側がシェル用ランド３ｂに接続されている。すなわち、接続ライン４は、２つのシェル用ランド３ａ，３ｂを電気的に接続している。

【0027】

メス型コネクタ１１は、第２コネクタ部２０のソケットハウジング２２が挿入される凹状に形成されている。メス型コネクタ１１は、メスハウジング１２と、該メスハウジング１２を覆うように設けられた２つのシェル１３，１４（第１シェル１３及び第２シェル１４）と、複数のオス型コンタクト１５と、を有している。

【0028】

メスハウジング１２は、図４に示すように、後方に向かって開口する開口部１２ａが形成された略箱状に形成されている。メスハウジング１２は、絶縁性を有する樹脂材料等によって構成されている。また、メスハウジング１２の上側の壁部には、前後方向に延びる２本のスリット１２ｂが形成されている。スリット１２ｂは、メスハウジング１２における左右方向の中央部分に、左右方向に間隔をあけて形成されている。各スリット１２ｂは
、メスハウジング１２の上側の壁部を上下方向に貫通している。なお、図４においては、２本のスリット１２ｂのうちの一方のみを図示している。

【0029】

第１シェル１３及び第２シェル１４は、それぞれ、導電性を有する板状の金属材料がプレス加工により折曲されることにより形成された部材である。

【0030】

第１シェル１３は、上板部１３ａと、側板部１３ｂと、脚部１３ｃとを有し、これらが一体に設けられている。上板部１３ａは、前後方向及び左右方向に広がる矩形板状の部分として設けられている。側板部１３ｂは、前後方向及び上下方向に広がる矩形板状の部分として設けられている。側板部１３ｂの上側の端部は、上板部１３ａの左側の端部と連続して設けられている。脚部１３ｃは、前後方向及び左右方向に広がる片状の部分として設けられている。脚部１３ｃは、側板部１３ｂの下側における前後方向中央部分から左側へ延びるように設けられている。第１シェル１３は、脚部１３ｃがシェル用ランド３ａにはんだ付けされることにより、基板２に固定される。

【0031】

第１シェル１３の上板部１３ａには、片持ち梁状に形成された梁部１３ｄが形成されている。梁部１３ｄは、その前側の端部が上板部１３ａと連続して設けられ、後方へ向かって斜め下方へ延びるように形成されている。梁部１３ｄの先端部である梁部先端部１３ｅは、メスハウジング１２のスリット１２ｂを介して、該メスハウジング１２の開口部１２ａ内に露出している。

【0032】

第２シェル１４は、上板部１４ａと、側板部１４ｂと、脚部１４ｃとを有し、これらが一体に設けられている。上板部１４ａは、前後方向及び左右方向に広がる矩形板状の部分として設けられている。側板部１４ｂは、前後方向及び上下方向に広がる矩形板状の部分として設けられている。側板部１４ｂの上側の端部は、上板部１４ａの右側の端部と連続して設けられている。脚部１４ｃは、前後方向及び左右方向に広がる片状の部分として設けられている。脚部１４ｃは、側板部１４ｂの下側における前後方向中央部分から右側へ延びるように設けられている。第２シェル１４は、脚部１４ｃがシェル用ランド３ｂにはんだ付けされることにより、基板２に固定される。

【0033】

第２シェル１４の上板部１４ａには、片持ち梁状に形成された梁部１４ｄが形成されている。梁部１４ｄは、その前側の端部が上板部１４ａと連続して設けられ、後方へ向かって斜め下方へ延びるように形成されている。梁部１４ｄの先端部である梁部先端部１４ｅは、メスハウジング１２のスリット１２ｂを介して、該メスハウジング１２の開口部１２ａ内に露出している。

【0034】

第１シェル１３及び第２シェル１４は、それぞれが基板２にはんだ付けされた状態において、メスハウジング１２の上面及び側面を覆うように設けられる。この状態において、第１シェル１３の上板部１３ａと、第２シェル１４の上板部１４ａとの間には、僅かな隙間Ｇが形成される（図１及び図３参照）。

【0035】

各オス型コンタクト１５は、導電性を有する細長い板状の金属部材が折曲されて形成された部材である。各オス型コンタクト１５は、一端側の部分が端子用ランド５にはんだ付けされる一方、他端側の部分が、メスハウジング１２における前側の壁部を貫通し、図４に示すように、その先端部分がメスハウジング１２の開口部１２ａ内に露出している。オス型コンタクト１５の先端部分は、第２コネクタ部２０のメス型コンタクト３４と接触するコンタクト部１６として設けられている。

【0036】

［第２コネクタ部の構成］
図５は、第２コネクタ部２０のソケットハウジング２２及びケーブル３０と、短絡コン
タクト３５とを分解して示す斜視図である。また、図６は、第２コネクタ部２０の縦断面図であって、短絡コンタクト３５の端子部３８を含む平面で切断した縦断面図である。第２コネクタ部２０は、オス型コネクタ２１（第２コネクタ）と、複数のケーブル３０と、短絡コンタクト３５と、を備えている。オス型コネクタ２１は、ソケットハウジング２２を有している。

【0037】

ソケットハウジング２２は、絶縁性を有する樹脂材料等によって略ブロック状に形成された部材である。ソケットハウジング２２には、該ソケットハウジング２２の後面から前方へ向かって延びる複数の穴部２２ａが形成されている。各穴部２２ａには、ケーブル３０の端部に取り付けられたメス型コンタクト３４が圧入され、該穴部２２ａ内で固定されている。また、ソケットハウジング２２には、各穴部２２ａに対応する貫通孔部２３が形成されている。各貫通孔部２３は、該ソケットハウジング２２の前面から後方へ向かって延びて、前記穴部２２ａに連通している。

【0038】

また、ソケットハウジング２２には、片持ち梁状に形成されたロックバネ部２４が形成されている。ロックバネ部２４は、ソケットハウジング２２の上面部分に形成されている。ロックバネ部２４は、後側の部分がソケットハウジング２２の上面と連続して設けられるとともに、前側の部分が上下方向に撓むように形成されている。ロックバネ部２４における前後方向中央部分には、上方に突出する爪部２５が形成されている。爪部２５は、被係合部として設けられ、メスハウジング１２の上側の壁部における内側の部分に形成された係合部（図示省略）と係合することにより、第２コネクタ部２０が後方へ抜けるのを防止する。第１コネクタ１１及び第２コネクタ２１は、このようにロックバネ部２４の爪部２５と係合部とが係合したときに、第１コネクタ１１のコンタクト１５と第２コネクタ２１のコンタクト３４とが接触するように構成されている。

【0039】

また、図５を参照して、ソケットハウジング２２には、短絡コンタクト３５が収容されるコンタクト収容部２６が形成されている。コンタクト収容部２６は、ロックバネ部２４と、ソケットハウジング２２との間に形成された隙間部分によって構成されている。コンタクト収容部２６は、前後方向及び左右方向に広がる水平部２６ａと、前後方向及び上下方向に広がる２つの垂直部２６ｂと、によって構成されている。水平部２６ａは、前側から後側へ向かって延びるように形成されている。垂直部２６ｂは、上方から視てスリット状に形成されている。

【0040】

複数のケーブル３０は、それぞれが、ソケットハウジング２２に形成された複数の穴部２２ａのそれぞれに対応して設けられている。各ケーブル３０の先端部には、メス型コンタクト３４が取り付けられている。具体的には、ケーブル３０の被覆部３１には、メス型コンタクト３４がカシメ等によって固定されている。また、ケーブル３０の導電線３２には、メス型コンタクト３４がはんだ付け或いはカシメ等によって固定されている。これにより、ケーブル３０の導電線３２とメス型コンタクト３４とが電気的に接続される。

【0041】

メス型コンタクト３４は、前後方向に延びる略筒状の金属材料によって形成されている。メス型コンタクト３４の開口部は、ソケットハウジング２２の貫通孔部２３を介して前方へ向かって開口している。メス型コンタクト３４の開口部には、第１コネクタ部１０のコンタクト部１６が挿入される。これにより、メス型コンタクト３４とコンタクト部１６が接触するため、２つの接続対象が電気的に接続される。

【0042】

図７は、短絡コンタクト３５の斜視図である。短絡コンタクト３５は、板状の金属材料がプレス加工により折曲された部材で構成されている。短絡コンタクト３５は、平板部３６と、突出部３７と、一対の端子部３８，３９とを有し、これらが一体に設けられている。

【0043】

平板部３６は、左右方向にやや長い矩形状に形成された部分である。突出部３７は、平板部３６における左右方向中央部分から後方に向かって突出するように設けられている。一対の端子部３８，３９は、平板部３６における左右方向の各端部から後方に向かって延びるように形成されている。各端子部３８，３９の先端側の部分には、上方へ向かって膨出する部分が形成されている。この部分は、第１コネクタ部１０及び第２コネクタ部２０が嵌合した状態において、各シェル１３，１４に形成された梁部１３ｄ，１４ｄの梁部先端部１３ｅ，１４ｅと接触するコンタクト部３８ａ，３９ａとして設けられている。第１コネクタ部１０及び第２コネクタ部２０が嵌合してロックバネ部２４がメスハウジング１２にロックされた状態において、コンタクト部３８ａは梁部先端部１３ｅに接触し、コンタクト部３９ａは梁部先端部１４ｅに接触する。

【0044】

図５を参照して、短絡コンタクト３５は、平板部３６が水平部２６ａに位置し、且つ各端子部３８，３９が垂直部２６ｂに位置するように、コンタクト収容部２６に収容される。このように短絡コンタクト３５がコンタクト収容部２６に収容された状態において、コンタクト部３８ａ，３９ａは、コンタクト収容部２６の垂直部２６ｂからやや上方へ突出して外部へ露出する。また、この状態において、突出部３７は、ソケットハウジング２２に形成された穴部（図示省略）に挿入される。これにより、突出部３７の抜け止め部３７ａが当該穴部に引っ掛かるため、短絡コンタクト３５がソケットハウジング２２から離脱してしまうことを防止できる。

【0045】

［コネクタの嵌合時の動作］
図８は、メス型コネクタ１１とオス型コネクタ２１とが嵌合する際の動作を説明するための図であって、図８（Ａ）はメス型コネクタ１１とオス型コネクタ２１とが嵌合する前の状態を示す図、図８（Ｂ）はメス型コネクタ１１とオス型コネクタ２１とが嵌合する直前の状態を示す図、図８（Ｃ）はメス型コネクタ１１とオス型コネクタ２１とが嵌合した状態を示す図、である。すなわち、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す状態では、メス型コネクタ１１とオス型コネクタ２１とは未嵌合状態となっている。一方、図８（Ｃ）に示す状態では、メス型コネクタ１１とオス型コネクタ２１とは嵌合完了状態となっている。

【0046】

オス型コネクタ２１をメス型コネクタ１１に嵌合する場合には、オス型コネクタ２１において貫通孔部２３が形成されている側の部分を、メス型コネクタ１１の開口部１２ａ側から挿入する（図８（Ａ）参照）。図８（Ａ）に示す状態において、オス型コネクタ２１を更にメス型コネクタ１１側へ押圧すると、ロックバネ部２４の爪部２５が、ソケットハウジング２２の上壁における内側の部分によって下方へ押し下げられる（図８（Ｂ）参照）。これに伴い、短絡コンタクト３５もロックバネ部２４によって下方へ押し下げられるため、短絡コンタクト３５のコンタクト部３８ａ，３９ａも下方へ押し下げられる（図８（Ｂ）参照）。

【0047】

そして、図８（Ｂ）に示す状態において、オス型コネクタ２１を更にメス型コネクタ１１側へ押圧すると、ソケットハウジング２２の上壁における内側の部分によって下方へ押し下げられていた爪部２５が元の位置に戻り、ソケットハウジング２２の係合部（図示省略）と係合する。これにより、ロックバネ部２４がメスハウジング１２にロックされた状態となるため、メス型コネクタ１１とオス型コネクタ２１とが嵌合して嵌合完了状態となる。また、このとき、短絡コンタクト３５の下方への押圧も解除されるため、該短絡コンタクト３５のコンタクト部３８ａ，３９ａも元の位置に戻り、図８（Ｃ）に示すように、各シェル１３，１４の梁部先端部１３ｅ，１４ｅに当接する。なお、図８（Ｃ）では、第１シェル１３の梁部先端部１３ｅとコンタクト部３８ａとが当接している状態のみが図示されている。

【0048】

［シェル、短絡コンタクト等によって構成される電流路について］
図９は、第１電流路６及び第２電流路７について説明するための図であって、シェル１３，１４、シェル用ランド３ａ，３ｂ、接続ライン４、及び短絡コンタクト３５を模式的に示す図である。図９（Ａ）は、メス型コネクタ１１及びオス型コネクタ２１が未嵌合状態のときの第１電流路６及び第２電流路７を示す図であり、図９（Ｂ）は、メス型コネクタ１１及びオス型コネクタ２１が嵌合完了状態のときの第１電流路６及び第２電流路７を示す図である。

【0049】

第１電流路６は、図９に示すように、シェル１３，１４、シェル用ランド３ａ，３ｂ、及び接続ライン４によって構成される電流路である。一方、第２電流路７は、短絡コンタクト３５によって構成される電流路である。また、図９（Ｂ）に示すように、２つのコネクタ１１，２１が嵌合完了状態にある場合には、第１電流路６及び第２電流路７の端部同士が互いに接触して、閉ループ状の電流路８が構成される。これらの電流路６，７，８には、詳しくは後述する検出装置５０を流れる電流によって生成される磁界の変化によって誘導される誘導電流が流れる。なお、シェル１３，１４によってコネクタ側電流路が形成され、シェル用ランド３ａ，３ｂ及び接続ライン４によって基板側電流路が形成されている。

【0050】

本実施形態に係る電気的接続装置１は、検出装置５０によって、２つのコネクタ１１，２１が嵌合完了状態にあるか又は未嵌合状態にあるかが検出される。やや詳しくは、電気的接続装置１では、検出装置５０を流れる電流に起因する誘導電流が、第１電流路６及び第２電流路７を流れる。上記誘導電流の値は、閉ループ状の電流路８が形成されている場合（すなわち２つのコネクタ１１，２１が嵌合完了状態にある場合）と、第１電流路６及び第２電流路７が離間している場合（すなわち２つのコネクタ１１，２１が未嵌合状態にある場合）とで、異なる値となる。検出装置５０は、この特性を利用して、電気的接続装置１の嵌合状態（嵌合完了状態であるか未嵌合状態であるか）を検出する。

【0051】

なお、閉ループ状の第３電流路８を構成するシェル１３，１４及び短絡コンタクト３５に用いられる材料としては、上述した誘導電流が流れやすい金属材料、例えば鉄、或いはニッケル等が好ましい。

【0052】

図１０は、検出装置５０が有する閉ループ状のコイル部５１を模式的に示す図である。検出装置５０は、図示しない電源部を有し、当該電源部によってコイル部５１に交流電流が流れるように構成されている。また、検出装置５０は、図示しない検出部を有している。コイル部５１に交流電流が流れて磁界が生成されると、その磁界によって電流路６，７，８に誘導電流が流れ、その誘導電流によって反作用磁束が発生する。検出部は、その反作用磁束によって変化するコイル部５１の交流電流の変化度合を検出し、その変化度合に応じて、２つのコネクタ１１，２１が嵌合完了状態にあるか又は未嵌合状態にあるかを検出する。

【0053】

コイル部５１は、図１０に示すように、略矩形状に形成されている。このコイル部５１の形状及び大きさは、嵌合完了状態にある２つのコネクタ１１，２１によって構成されるループ状の第３電流路８の形状及び大きさに基づいて設定される。具体的には、コイル部５１の形状及び大きさは、ループ状の電流路８を上方から視た場合における、当該電流路８に沿うような形状及び大きさに形成されている。

【0054】

［コネクタの嵌合検査］
図１１は、電気的接続装置１の嵌合状態を検出装置５０によって検出する際の検査の様子を示す模式図であって、（Ａ）は、電気的接続装置１がベルトコンベア５５によって搬送されている状態を示す図、（Ｂ）は、電気的接続装置１が検出装置５０の下側まで搬送
された状態を示す図、である。

【0055】

電気的接続装置１の嵌合検査では、例えば一例として、メス型コネクタ１１及びオス型コネクタ２１が嵌合した状態の複数の電気的接続装置１が、ベルトコンベア５５によって一方向へ順次、搬送される（図１１（Ａ）参照）。そして、この嵌合検査では、電気的接続装置１が、検出装置５０の下側まで搬送された状態（図１１（Ｂ）参照）において、当該電気的接続装置１の嵌合状態が検出される。

【0056】

図１１（Ｂ）に示す状態では、図９及び図１０を参照して、電気的接続装置１の電流路８は、上下方向から視て、検出装置５０のコイル部５１と概ね重なる位置となる。このとき、コイル部５１を流れる交流電流に起因して流れる電流路８の誘導電流によって、比較的多くの反作用磁束が発生する。検出装置５０は、その反作用磁束によって比較的大きく変化するコイル部５１の電流を検出することにより、２つのコネクタ１１，２１が嵌合完了状態にあることを検出する。

【0057】

一方、２つのコネクタ１１，２１が完全に嵌合しておらず、未嵌合状態となっている場合、検出装置５０は、以下のようにして電気的接続装置１の未嵌合状態を検出する。具体的には、図９を参照して、電気的接続装置１が未嵌合状態にある場合には、第１電流路６及び第２電流路７が互いに接続された状態となっておらず、閉ループ状の電流路８が形成されていない状態となる。そうすると、当該電気的接続装置１が図１１（Ｂ）のように検出装置５０の下側まで搬送されても、十分な量の反作用磁束が形成されず、コイル部５１の電流変化は微小なものとなる。この場合、検出装置５０は、電気的接続装置１の未嵌合状態を検出し、ブザー鳴動或いは警告灯点灯等によって、電気的接続装置１の未嵌合状態を警告する。

【0058】

［効果］
以上のように、本実施形態に係る電気的接続装置１では、検査対象となる電気的接続装置１が、検出装置５０に対して所定の位置にセットされる（図１１（Ｂ）参照）。この状態において、検出装置５０のコイル部５１に交流電流が流れると、当該交流電流によって生成される磁界の変化によって誘導される誘導電流が、第１電流路６及び第２電流路７を流れる。そして、検出装置５０では、第１電流路６及び第２電流路７を流れる誘導電流によって生成される反作用磁束によって変化するコイル部５１での交流電流の変化度合が検出され、その変化度合に応じて、コネクタ１１，２１が嵌合した状態である嵌合完了状態と、コネクタが嵌合していない状態である未嵌合状態とを検出する。すなわち、電気的接続装置１によれば、各コネクタ１１，２１に形成された第１電流路６及び第２電流路７に直接的に電圧を印加することなく、コネクタ１１，２１の嵌合状態を確認することができる。

【0059】

従って、電気的接続装置１によれば、一対のコネクタ１１，２１のそれぞれに設けられた電流路６，７に電流を流すために、外部回路によって当該電流路に直接的に電圧を印加することなく、コネクタ１１，２１の嵌合状態を検出できる。

【0060】

また、一般的に、誘導電流は、当該誘導電流が流れる電流路がループ状に形成されている場合に比較的多く流れるため、当該誘導電流によって生成される反作用磁束も増加し、その結果、検出装置５０を流れる交流電流の変化度合も大きくなる。すなわち、電気的接続装置１のように、コネクタ１１，２１の嵌合前後で閉ループ状の第３電流路の形成及び未形成が切り替えられるような構成とすることで、コネクタ１１，２１の嵌合前後での誘導電流値の変化度合を大きくできる。よって、電気的接続装置１によれば、コネクタ１１，２１の嵌合完了状態と未嵌合状態とを正確に区別して検出することができる。

【0061】

また、電気的接続装置１では、第３電流路８の形状及び大きさを、検出装置５０のコイル部５１の形状及び大きさに合うように設定している。こうすると、検出装置５０の検出感度を向上させることができるため、コネクタ１１，２１の嵌合完了状態と未嵌合状態とをより正確に区別して検出することができる。

【0062】

また、電気的接続装置１によれば、第１コネクタ部１０に含まれる２つの部品（第１コネクタ１１及び基板２）に跨るように第１電流路６を形成することができるため、第１電流路６の設計の自由度を向上させることができる。

【0063】

また、電気的接続装置１によれば、コネクタ側電流路をシェル１３，１４によって構成することができる。すなわち、電気的接続装置１によれば、コネクタ１１のシェル１３，１４をコネクタ側電流路としても機能させることができるため、新たにコネクタ側電流路を形成する必要がなくなる。よって、電気的接続装置１によれば、第１コネクタ部１０の構成を簡素化することができる。

【0064】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0065】

［変形例］
（１）図１２は、変形例に係る電気的接続装置１ａが有する第１コネクタ部１０ａ及び第２コネクタ部２０ａを示す図であって、両者が嵌合していない状態を示す図であり、図１２（Ａ）は斜視図、図１２（Ｂ）は正面図である。また、図１３は、図１２に示す電気的接続装置１ａの断面図であって、図１３（Ａ）は図１２（Ｂ）のXIIIA−XIIIA線における断面図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）のXIIIB−XIIIB線における断面図である。また、図１４は、嵌合完了状態にある電気的接続装置１ａを示す図であって、図１４（Ａ）は斜視図、図１４（Ｂ）は正面図である。また、図１５は、図１４に示す電気的接続装置１ａの断面図であって、図１５（Ａ）は図１４（Ｂ）のXVA−XVA線における断面図であり、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）のXVB−XVB線における断面図である。また、図１６は、電気的接続装置１ａのうち第１電流路６ａ及び第２電流路７ａのみを示す斜視図であって、図１６（Ａ）は、未嵌合状態のときの電気的接続装置１ａにおける第１電流路６ａと第２電流路７ａとの位置関係を示す図、図１６（Ｂ）は、嵌合完了状態のときの電気的接続装置１ａにおける第１電流路６ａと第２電流路７ａとの位置関係を示す図、である。

【0066】

上記実施形態では、第１コネクタ部１０に形成される第１電流路６を、メス型コネクタ１１が有するシェル１３，１４と、基板２に形成されたシェル用ランド３ａ，３ｂ及び接続ライン４で構成したが、これに限らない。具体的には、図１６等に示すように、第１電流路６ａを、メス型コネクタ１１ａに設けられた略Ｃ字状の金属部材によって形成してもよい。なお、本変形例では、第２電流路７ａは、オス型コネクタ２１ａに設けられた直線状の金属部材によって形成している。本変形例では、嵌合完了状態において、図１６に示すように、第１電流路６ａ及び第２電流路７ａによって、閉ループ状の第３電流路８ａが形成される。そして、本変形例でも、上述した実施形態に係る電気的接続装置１の場合と同様、誘導電流を利用して、コネクタ１１ａ，２１ａの嵌合状態が検出される。

【0067】

以上のように、本変形例に係る電気的接続装置１ａによっても、上述した実施形態に係る電気的接続装置１の場合と同様、外部回路によって電流路６ａ，７ａ，８ａに直接的に電圧を印加することなく、コネクタ１１ａ，２１ａの嵌合状態を検出できる。

【0068】

（２）図１７は、変形例に係る電気的接続装置１ｂが有する第１コネクタ部１０ｂ及び第２コネクタ部２０ｂを示す図であって、図１７（Ａ）は側面図、図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）のXVIIB−XVIIB線における断面図、である。また、図１８は、嵌合完了状態となる
直前の電気的接続装置１ｂを示す図であって、図１８（Ａ）は側面図、図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）のXVIIIB−XVIIIB線における断面図、図１８（Ｃ）は図１８（Ｂ）のXVIIIC部の拡大図、である。また、図１９は、嵌合完了状態の電気的接続装置１ｂを示す図であって、図１９（Ａ）は側面図、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）のXIXB−XIXB線における断面図、図１９（Ｃ）は図１９（Ｂ）のXIXC部の拡大図、である。

【0069】

本変形例に係る電気的接続装置１ｂのメス型コネクタ１１ｂは、通常のオス型コンタクト１５ａ（２つの接続対象を電気的に接続するためのコンタクト）とは別に、検出用コンタクト１７を有している。検出用コンタクト１７は、第１コネクタ部１０ｂ及び第２コネクタ部２０ｂの嵌合状態を検出するために用いられるコンタクトである。

【0070】

検出用コンタクト１７は、金属材料で構成されたピン状のコンタクト本体１８と、コンタクト本体１８の外周を覆う絶縁体で構成された絶縁部１９と、を有している。検出用コンタクト１７は、オス型コンタクト１５ａと同様、基板２を上下方向に貫通した状態で該基板２に固定されている。絶縁部１９は、コンタクト本体１８において基板２よりも上方に突出している部分のうち、先端部１８ａを除く部分を覆っている。

【0071】

本変形例に係る電気的接続装置１ｂでは、メス型コネクタ１１ｂとオス型コネクタ２１ｂとが嵌合する直前の状態（図１８参照）において、検出用コンタクト１７の先端部１８ａに、第２コネクタ部２０ｂのメス型コンタクト４１が接触する。これにより、メス型コンタクト４１と検出用コンタクト１７とが電気的に接続される。また、本変形例では、メス型コンタクト４１と検出用コンタクト１７とを電気的に接続する電流ライン（図示省略）が形成されている。すなわち、本変形例では、図１８に示す状態（未嵌合状態）において、検出用コンタクト１７、メス型コンタクト４１、及び上述した電流ラインによって、閉ループ状の第３電流路が形成される。

【0072】

一方、電気的接続装置１ｂでは、第１コネクタ部１０ｂと第２コネクタ部２０ｂとが嵌合した嵌合完了状態（図１９参照）において、検出用コンタクト１７の絶縁部１９に、第２コネクタ部２０ｂのメス型コンタクト４１が接触する。これにより、メス型コンタクト４１と検出用コンタクト１７との電気的な接続が解除され、上述した閉ループ状の第３電流路の一部が電気的に切断された状態となる。

【0073】

そして、本変形例に係る電気的接続装置１ｂでは、検出装置５０によって、以下のようにして未嵌合状態と嵌合完了状態とが検出される。具体的には、電気的接続装置１ｂが未嵌合状態の場合、上述のように閉ループ状の第３電流路が形成される。従って、検出装置５０は、コイル部５１に流れる電流の変化が大きい場合には、電気的接続装置１ｂが未嵌合状態にあることを検出する。一方、電気的接続装置１ｂが嵌合完了状態の場合には、閉ループ状の第３電流路が形成されない。従って、検出装置５０は、コイル部５１に流れる電流の変化が小さい場合には、電気的接続装置１ｂが嵌合完了状態にあることを検出する。

【0074】

以上のように、本変形例に係る電気的接続装置１ｂによっても、上述した実施形態に係る電気的接続装置１の場合と同様、外部回路によって電気的接続装置１ｂ側の電流路に直接的に電圧を印加することなく、コネクタ１１ｂ，２１ｂの嵌合状態を検出できる。

【0075】

なお、本変形例において、絶縁部１９をコンタクト本体１８の先端部に形成してもよい。この場合、未嵌合状態の電気的接続装置において流れる誘導電流の値は小さくなる一方、嵌合完了状態の電気的接続装置において流れる誘導電流の値は大きくなる。よって、コイル部５１を流れる交流電流の変化が大きい場合に嵌合完了状態であると検出し、且つコイル部５１を流れる交流電流の変化が小さい場合に半嵌合状態であると検出するように、
検出装置５０を構成することで、電気的接続装置の嵌合完了状態と未嵌合状態とを検出することができる。

【0076】

（４）上記実施形態では、それぞれが開ループ状に形成された第１電流路６及び第２電流路７がコネクタの嵌合後において閉ループ状になって該第１電流路６及び第２電流路７を流れる誘導電流の値が大きくなることを利用して、コネクタの嵌合状態を検出した。しかし、これに限らず、例えば、一対のコネクタのそれぞれに閉ループ状の電流路を形成してもよい。この場合、コネクタの嵌合前後で２つの電流路の相対的な位置関係が変化して各電流路に流れる誘導電流の値が変化することを利用して、コネクタの嵌合状態が検出される。

【産業上の利用可能性】

【0077】

本発明は、２つのコネクタを有し、該２つのコネクタが嵌合することにより２つの接続対象を電気的に接続する電気的接続装置として広く適用することができる。

【符号の説明】

【0078】

１，１ａ，１ｂ 電気的接続装置
６，６ａ 第１電流路
７，７ａ 第２電流路
１０，１０ａ，１０ｂ 第１コネクタ部
１１，１１ａ，１１ｂ メス型コネクタ（第１コネクタ）
２０，２０ａ，２０ｂ 第２コネクタ部
２１，２１ａ，２１ｂ オス型コネクタ（第２コネクタ）
５０ 検出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】