JP2005322574A - コネクタおよびコネクタ用ノイズ除去装置ならびにその取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車載用ハーネスに接続される車載用電子ユニットや、外力によるスイッチングの信号ラインを備えた電子基板などに実装され、接続端子３０に印加されたサージ電圧や静電気ノイズなどの過電圧をグランド電位との間での放電により除去するようにしたノイズ対策コネクタにおいて、接続端子３０をハウジング２０に取り付けた後でも、任意の放電電圧を設定することができるようにし、もって、コネクタ１０の組立ラインにおける作業効率の向上に寄与できるようにする。
【解決手段】接続端子３０に貫通された放電シート５０と、この放電シート５０の一方の面上に配置され、接続端子３０に接続された第１導電部６０と、放電シート５０の他方の面上に配置され、グランド電位に接続される第２導電部７０と、放電シート５０の少なくとも一部に設けられ、第１導電部６０と第２導電部７０との間の放電を許容する放電部５１とを有してなるノイズ除去装置４０を備えるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用ハーネスに接続される車載用電子ユニットや、外力によるスイッチングの信号ラインを備えた電子基板などに実装されるコネクタに関し、特にサージ電圧や静電気ノイズなどの過電圧を除去する対策に関する。

一般に、この種のコネクタでは、電子回路基板側に入力しようとするサージ電圧や静電気ノイズなどの過電圧を除去するノイズ除去対策が採られている。例えば、特許文献１には、接続端子の近傍に、グランド電位に接続されるグランドプレーンを配置し、各接続端子とグランドプレーンとを仕切部材により絶縁するとともに、各接続端子およびグランドプレーン間に位置する仕切部材の各部位に放電孔を設けていて、何れかの接続端子に過電圧が印加されたときに、その接続端子とグランドプレーンとの間の放電孔で放電させることで、上記過電圧を除去するようになされている。

ところで、除去すべき過電圧は、一般に、用途によって異なっており、このことから、コネクタには、除去可能な過電圧を容易に変更できるようにすることが求められる。

これに対し、上記従来のものでは、ハウジングに取り付けられて接続端子を保持する端子ホルダを設け、この端子ホルダ内にグランドプレーンを配置するとともに放電孔を形成するようになされており、端子ホルダを、各接続端子とグランドプレーンとの間の間隔寸法の異なる複数種類用意しておくことで、除去可能な過電圧を容易に変更することができるようになっている。
特開平９−２３２０４２号公報（第３頁，図４）

しかしながら、上記従来のコネクタでは、放電電圧が決まっていないと、端子ホルダを選択することができず、端子ホルダが決まっていないと、接続端子をハウジングに取り付けることができず、このために、コネクタの組立ラインにおける作業効率がよくないという難点がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、車載用ハーネスに接続される車載用電子ユニットや、外力によるスイッチングの信号ラインを備えた電子基板などに実装されるノイズ対策コネクタにおいて、接続端子をハウジングに取り付けた後でも、任意の放電電圧を設定することができるようにし、もって、コネクタの組立ラインにおける作業効率の向上に寄与できるようにすることにある。

上記の目的を達成すべく、本発明では、接続端子がハウジングに突設されていることに着目し、放電シートの両側面にそれぞれ接続端子用の第１導電部とグランド電位用の第２導電部とが配置されかつ両導電部間の放電シートの部位に放電部を形成してなるノイズ除去装置を、接続端子に貫通される状態に取り付けることで、第１導電部を接続端子に接続できるようにし、放電シートの厚さを変えることで、除去可能な過電圧を容易に変更できるようにした。

具体的には、本発明では、ハウジングと、このハウジングに外方に向かって突出するように設けられた接続端子とを備えたコネクタを前提としている。

そして、上記の接続端子に貫通された放電シートと、この放電シートの一方の面上に配置されていて、接続端子に接続された第１の導電部と、放電シートの他方の面上に配置されていて、グランド電位に接続される第２の導電部と、放電シートの少なくとも一部に設けられていて、第１導電部と第２導電部との間の放電を許容する放電部とを備えているものとする。

尚、上記の構成において、放電部を、放電シートの一部が取り除かれた状態の空間部とするようにしてもよい。また、それと併せて、又は単独で、放電シートに導電性を付与し、接続端子に所定範囲の電圧を超える過電圧が印加されたときに第１導電部および第２導電部間の放電を許容する一方、接続端子に所定範囲の電圧が印加されたときに第１導電部および第２導電部間の放電を抑えるようにすることで、放電シートにより放電部を構成するようにしてもよい。

また、接続端子に加え、該接続端子と同じ方向に突出するようにハウジングに設けられていて、グランド電位に接続されるグランド端子を備えている場合には、そのグランド端子に第２導電部を接続するようにすることができる。
されていることを特徴とするコネクタ。

さらに、上記のように、放電部を有する放電シートの両側面に第１および第２導電部が配置されてなるノイズ除去装置を、接続端子およびグランド端子を備えていて既に組み立てられた既製のコネクタに後付けするようにする場合には、第２導電部を、放電シートがコネクタの接続端子に貫通されたときに、それら接続端子との間に隙間が形成される一方、グランド端子に接続されるように設けておいてもよい。

上記の後付けの場合に、ノイズ除去装置として、第２導電部を、第１導電部と略同程度の広さに亘って放電シートに設けるようにし、取付けの前に、放電シートが接続端子に貫通されたときに該接続端子に接触することになる第２導電部の部分を取り除き、しかる後、放電シートが接続端子に貫通されるようにノイズ除去装置をコネクタに取り付けることで、各接続端子と第２導電部との間に隙間を形成することができる。一方、第２導電部をグランド端子に接続させることについては、別に接続部材を用意しておき、この接続部材を第２導電部とグランド端子とにそれぞれ接触させるようにしてもよいし、第２導電部自体をグランド端子に直接に接触させるようにしてもよい。

本発明によれば、接続端子を備えたコネクタにおいて、放電部を有し、接続端子に貫通された放電シートの両面上に、それぞれ、接続端子に接続された第１導電部と、グランド電位に接続される第２導電部とを設け、接続端子に過電圧が印加されたときに、第１導電部と第２導電部との間の放電部で放電を発生させるようにしたので、放電シートの厚さや導電率を変えることで放電電圧を変更することができ、そのような厚さや導電率の異なる放電シートは、接続端子がハウジングに取り付けられた後に取り付けることができるので、放電電圧が決まっていなくても接続端子をハウジングに取り付けることができ、よって、コネクタ組立ラインにおける作業効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るコネクタの全体構成を模式的に示しており、このコネクタ１０は、図２に示すように、車載用ハーネス（図示せず）と車載用電子ユニットＡとを接続するとともに、車載用ハーネスを経由して車載用電子ユニットＡの電子回路Ｂにサージ電圧や静電気ノイズなどの過電圧が入力されるのを回避するために該電子回路Ｂに実装されて使用される。

コネクタ１０は、車載用電子ユニットＡの電子回路基板Ｃにねじ止めされるハウジング２０を備えている。ハウジング２０は、略直方体をなしていて、車載用ハーネスの接続される側の部位（図１の左側の部位）は、該車載用ハーネスの接続部を受容するように凹部２１に形成されており、その凹部２１とは反対側（同図の右側）の面は略平面に形成されている。また、ハウジング２０の長さ方向両側部には、それぞれ、ねじ止めのための取付片２２が突設されている。

ハウジング２０には、複数本の接続端子３０，３０，…と、１本のグランド端子３１とが、電子回路基板Ｃに略平行になるように貫通して取り付けられている。各接続端子３０およびグランド端子３１は、それぞれ、一端側（図１の左端側）が上記の凹部２１内に該凹部２１の開口に向かって突出する一方、他端側（同図の右端側）が電子回路Ｂの側に延びるように設けられている。各接続端子３０は、電子回路Ｂにおける図外の対応する接続部に接続されるようになっており、一方、グランド端子３１は、電子回路ＢにおけるＧＮＤに接続されるようになっている。

そして、本実施形態では、上記の各接続端子３０に貫通された放電シート５０と、この放電シート５０の外側（図１の左側）の面上に各接続端子３０毎に独立して配置されていて、対応する接続端子３０に接続された第１導電部としての第１導電板６０と、放電シート５０の内側（同図の右側）の面上に配置されていて、グランド端子３１に接続された第２導電部としての第２導電板７０と、放電シート５０に各第１導電板６０毎に設けられていて、相対応する第１導電板６０と第２導電板７０との間の放電を許容する放電部としての小径（例えば、φ＝１ｍｍ）の放電孔５１を有してなるノイズ除去装置４０が備えられている。尚、説明の簡便化のために、接続端子３０は２本とし、図１の手前側から奥側に向かって２本の接続端子３０，３０および１本のグランド端子３１が１列に並んでいるものとする。

具体的には、上記の放電シート５０は、絶縁性樹脂材料からなっていて、ハウジング２０の凹部２１の断面形状に倣い、図３に示すように、平面略矩形状に形成されている。各第１導電板６０は、縦長の矩形状をなしていて、放電シート５０の短手方向（図３の上下方向）に延びるように配置されている。第２導電板７０は、図５に示すように、放電シート５０の同図下半部に該放電シート５０の長手方向（同図の左右方向）に延びるように配置された部分と、放電シート５０の長手方向一端部（同図の右端部）に該放電シート５０の短手方向に延びるように配置された部分とからなる平面略Ｌ字状に形成されている。

上記ノイズ除去装置４０において、接続端子３０，３０に貫通される各部位には、それぞれ、接続端子３０の断面形状よりもやや小さい形状をなす接続端子用貫通孔４１が設けられており、グランド端子３１に貫通される部位には、グランド端子３１の断面形状よりもやや小さい形状をなすグランド端子用貫通孔４２が設けられている。各接続端子用貫通孔４１は、第１導電板６０と放電シート５０とを貫通するように設けられており、この接続端子用貫通孔４１を接続端子３０が貫通したときに、該接続端子３０が第１導電板６０に接触するようになっている。一方、グランド端子用貫通孔４２は、放電シート５０と第２導電板７０とを貫通するように設けられており、このグランド端子用貫通孔４２をグランド端子３１が貫通したときに、該グランド端子３１が第２導電板７０に接触するようになっている。また、上記の放電孔５１，５１は、放電シート５０における各接続端子用貫通孔４１の下方部位に設けられている。

上記のように構成されたノイズ除去装置４０は、コネクタ１０のハウジング２０に接続端子３０およびグランド端子３１がそれぞれ取り付けられた後、第２導電板７０がハウジング２０の凹部２１底面側（図１の右側）を向いた状態で、接続端子３０およびグランド端子３１にそれぞれ接続端子用貫通孔４１およびグランド端子用貫通孔４２が貫通するように上記凹部２１内に押し込まれることで取り付けられる。

そして、ノイズ除去装置４０の取り付けられたコネクタ１０は、車載用電子ユニットＡの電子回路基板Ｃに実装された状態で車載用ハーネスが接続されて使用される際に、コネクタ１０の何れかの接続端子３０にサージ電圧や静電気ノイズなどの過電圧が印加されたとき、その接続端子３０に接続された第１導電板６０と、第２導電板７０との間の放電孔５１において放電が発生し、上記の過電圧は、第２導電板７０とグランド端子３１とを介して電子回路ＢのＧＮＤに接続されることとなり、このことで、上記過電圧が電子回路Ｂに入力されるという事態は回避される。つまり、過電圧が除去される。

その際に、第１導電板６０と第２導電板７０との間の放電孔５１において、放電の開始される電圧は、第１導電板６０と第２導電板７０との間の間隔寸法、つまり放電シート５０の厚さ寸法により定まる。このとき、放電シート５０の厚さ寸法の変化は、コネクタ１０のハウジング２０における接続端子３０およびグランド端子３１の取付構造には関係しない。よって、放電電圧の相違に基づいて複数種類のノイズ除去装置４０が予め用意されておれば、用途に応じて必要とされる放電電圧のノイズ除去装置４０を選択し、そのノイズ除去装置４０を、接続端子３０およびグランド端子３１がハウジング２０に既に取り付けられた状態のコネクタ１０に対し、後付けで容易に取り付けることができるし、放電電圧の異なる別のノイズ除去装置４０に取り替えることもできる。

したがって、本実施形態では、ハウジング２０にそれぞれ取り付けられた接続端子３０およびグランド端子３１を備えたコネクタ１０において、放電孔５１を有し、接続端子３０に貫通された放電シート５０の両面上に、それぞれ、接続端子３０に接続される第１導電板６０と、グランド端子３１に接続される第２導電板７０とを設け、接続端子３０に過電圧が印加されたときに、第１導電板６０と第２導電板７０との間の放電孔５１において放電を発生させるようにしたので、放電シート５０の厚さを変えることで放電電圧を変更することができ、そのような厚さの異なる放電シート５０は、接続端子３０がハウジング２０に取り付けられた後に取り付けることができるので、放電電圧が決まっていなくても接続端子３０をハウジング２０に取り付けることができ、よって、コネクタ組立ラインにおける作業効率を向上させることができる。

尚、上記の実施形態では、第２導電板７０について、グランド端子３１を含む全ての端子が放電シート５０を貫通したときにグランド端子３１のみに接触するように予め設けているが、例えば、グランド端子３１の位置が予め判明していないなどの場合には、図６に示す変形例１のように、全ての端子に接触可能に設けておき、貫通させる際に、グランド端子３１以外の端子、つまり、接続端子３０に接触可能な全ての部位を除去するように、例えば同図に仮想線で示すラインでカットするようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、グランド端子３１に対する第２導電板７０の接続を、第２導電板７０自体をグランド端子３１に接触させるようにして行っているが、図７に示す変形例２のように、第２導電板７０とは別の部材である接続板７１を用いて行うようにしてもよく、その場合には、例えば、その接続板７１にグランド端子用貫通孔４２を設けて予めグランド端子３１に取り付けておき、放電シート５０を貫通させたときに、その接続板と第２導電板７０とを接触させるようにすることができる。

尚、上記グランド端子３１に対する第２導電板７０の接続については、それ以外にも、種々の態様に構成することができる。例えば、図８に示す変形例３のように、グランド端子３１を含む全ての端子３０，３１に対応するように第１導電板６０を配置する一方、それら全ての端子３０，３１との間に隙間が形成されるようにかつ全ての第１導電板６０，６０，…に局部的に対面するように第２導電板７０を配置し、全ての第１導電板６０，６０，…と第２導電板７０との間における放電シート５０の各部位にそれぞれ放電孔５１を設けるようにしてもよい。この場合、第２導電板７０とグランド端子３１との間の接続は、該グランド端子３１に接触している第１導電板６０と第２導電板７０との間の放電孔５１における放電の発生により行われることになる。但し、その場合の放電電圧は、２つの放電を発生させることから、上記実施形態の場合の２倍になる。

また、上記の実施形態では、ノイズ除去装置４０に、接続端子用貫通孔４１およびグランド端子用貫通孔４２を予め設けておくようにしているが、各端子を突き刺して無理なく貫通させることができる場合には、それら貫通孔４１，４２を省略するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、第２導電板７０をコネクタ１０のグランド端子３１に接続するようにしているが、用途や使用条件などに応じて任意のグランド電位に接続させることができる。

また、上記の実施形態では、各接続端子３０毎の放電孔５１の数を１つとしているが、２つ以上にすることもできる。

また、上記の実施形態では、放電孔５１，５１，…のみにおいて放電させるようにしているが、それら放電孔５１，５１，…に代えて、又は放電孔５１，５１，…に併せて、放電シート５０に、過電圧のみを放電させる程度の導電性を付与するようにしてもよい。因みに、放電シート５０の厚さが０．４ｍｍであり、各放電孔５１の内径が０．５ｍｍである場合には、放電シート５０の表面抵抗率（導電率）を１×１０ ⁹〜１×１０¹³Ω／□の範囲で変えることにより、直流放電開始電圧を１６００〜２６００Ｖの範囲で変更することができる。

さらに、上記の実施形態では、既に組み立てられてなる既製のコネクタ１０に、後付けでノイズ除去装置４０を取り付けるようにしているが、コネクタ１０の組立時に取り付けるようにしてもよい。

本発明の実施形態に係るコネクタの全体構成を示す断面図である。 コネクタが実装されてなる車載用電子ユニットを示す斜視図である。 コネクタに取り付けられるノイズ除去装置の全体構成を示す正面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３の背面図である。 変形例１における取付前のノイズ除去装置の第２導電板を示す図５相当図である。 変形例２におけるコネクタのグランド端子と第２導電板との間の接続構造を示す図５相当図である。 変形例３におけるグランド端子と第２導電板との間の接続構造を示す図３相当図である。

符号の説明

１０ コネクタ
３０ 接続端子
３１ グランド端子
４０ ノイズ除去装置
５０ 放電シート
５１ 放電孔（放電部）
６０ 第１導電板（第１導電部材，接続手段）
７０ 第２導電板（第２導電部材）
８０ 接続板（接続部材）

Claims (11)

1. ハウジングと、該ハウジングに外方に向かって突出するように設けられた接続端子とを備えたコネクタであって、
   上記接続端子に貫通された放電シートと、
   上記放電シートの一方の面上に配置され、上記接続端子に接続された第１の導電部と、 上記放電シートの他方の面上に配置され、グランド電位に接続される第２の導電部と、 上記放電シートの少なくとも一部に設けられ、上記第１導電部と上記第２導電部との間の放電を許容する放電部とを備えていることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   放電部は、放電シートの一部が取り除かれた状態の空間部からなることを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   放電シートは、導電性を有していて、接続端子に所定範囲の電圧を超える過電圧が印加されたときに第１導電部および第２導電部間の放電を許容する一方、上記接続端子に所定範囲の電圧が印加されたときに上記第１導電部および上記第２導電部間の放電を抑えるように構成され、
   放電部は、上記放電シートからなることを特徴とするコネクタ。
4. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   接続端子に加え、グランド電位に接続されるグランド端子を備え、
   第２導電部は、上記グランド端子に接続されていることを特徴とするコネクタ。
5. ハウジングと、上記ハウジングに外方に向かって突出するように設けられた接続端子と、上記ハウジングに上記接続端子と同じ方向に突出するように設けられ、グランド電位に接続されるグランド端子とを備えたコネクタに取り付けるようにしたコネクタ用ノイズ除去装置であって、
   上記接続端子に貫通されるように設けられた放電シートと、
   上記放電シートの一方の面上に配置され、上記放電シートが上記接続端子に貫通されたときに該接続端子に接続するように設けられた第１の導電部と、
   上記放電シートの他方の面上に配置され、上記放電シートが上記接続端子に貫通されたときに該接続端子との間に隙間を形成するように設けられた第２の導電部と、
   上記放電シートの少なくとも一部に設けられ、上記第１導電部と上記第２導電部との間の放電を許容する放電部と、
   上記放電シートが上記接続端子に貫通されたときに上記第２導電部を上記グランド端子に接続する接続手段とを備えていることを特徴とするコネクタ用ノイズ除去装置。
6. 請求項５に記載のコネクタ用ノイズ除去装置において、
   放電部は、放電シートの一部が取り除かれた状態の空間部からなることを特徴とするコネクタ用ノイズ除去装置。
7. 請求項５に記載のコネクタにおいて、
   放電シートは、導電性を有していて、接続端子に所定範囲の電圧を超える過電圧が印加されたときに第１導電部および第２導電部間の放電を許容する一方、上記接続端子に所定範囲の電圧が印加されたときに上記第１導電部および上記第２導電部間の放電を抑えるように構成され、
   放電部は、上記放電シートからなることを特徴とするコネクタ用ノイズ除去装置。
8. 請求項５に記載のコネクタ用ノイズ除去装置において、
   第２導電部は、放電シートが接続端子に貫通されたときに、該接続端子およびグランド端子の何れの端子との間にも隙間を形成するように設けられ、
   上記グランド端子に貫通されるように設けられた接続部材を備え、
   上記接続部材は、該接続部材が上記グランド端子に貫通されかつ上記放電シートが上記接続端子に貫通されたときに上記第２導電部を上記グランド端子に接続するように構成されていることを特徴とするコネクタ用ノイズ除去装置。
9. 請求項５に記載のコネクタ用ノイズ除去装置において、
   第２導電部は、放電シートが接続端子に貫通されたときに、接続端子との間に隙間を形成する一方、グランド端子に接触するように設けられていることを特徴とするコネクタ用ノイズ除去装置。
10. ハウジングと、上記ハウジングに外方に向かって突出するように設けられた接続端子と、上記ハウジングに上記接続端子と同じ方向に突出するように設けられ、グランド電位に接続されるグランド端子とを備えたコネクタに取り付けるようにしたコネクタ用ノイズ除去装置であって、
    上記接続端子に貫通されるように設けられた放電シートと、
    上記放電シートの一方の面上に配置され、上記放電シートが上記接続端子に貫通されたときに該接続端子に接続するように設けられた第１の導電部と、
    上記放電シートの他方の面上に配置された第２の導電部と、
    上記放電シートの少なくとも一部に設けられ、上記第１導電部と上記第２導電部との間の放電を許容する放電部と、
    上記放電シートが上記接続端子に貫通されたときに上記第２導電部を上記グランド端子に接続する接続手段とを備えていることを特徴とするコネクタ用ノイズ除去装置。
11. 請求項１０に記載のコネクタ用ノイズ除去装置をコネクタに取り付けるようにしたコネクタ用ノイズ除去装置の取付方法であって、
    上記コネクタ用ノイズ除去装置の放電シートが上記コネクタの接続端子に貫通されたときに該接続端子に接触するようになる第２導電部の部分を取り除き、
    しかる後、上記放電シートが上記接続端子に貫通されるように上記コネクタ用ノイズ除去装置を上記コネクタに取り付けることを特徴とするコネクタ用ノイズ除去装置の取付方法。
    

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