JP2007059259A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタに接続するハーネスの絡まりや端子挿入の煩雑さを解消する。
【解決手段】 コネクタハウジング１１の側壁に設けた外部回路接続用開口１２ａに、複数の導体が平行配線された外部回路材３１〜３４を挿入していると共に、該コネクタハウジング１１の内部に前記外部回路材１２の導体配線方向と直交方向に複数の導体１６を平行配線したスプライス回路材１６を収容し、前記外部回路材１２の導体と一次側導体ピン２１の一端を接続していると共に、該一次側導体ピン２１の他端をスプライス回路材１５の所要位置の導体１６まで延在させて接続し、かつ、これらスプライス回路材１５の導体１６の所要位置に二次側導体ピン２２の一端を接続していると共に、該二次側導体ピン２２の他端を前記コネクタハウジング１１の内部回路接続用キャビティ１３内に位置させ、電気接続箱４０の内部回路の端子と接続させる構成としている。
【選択図】 図１

Description

本発明はコネクタに関し、特に、自動車に搭載された機器とワイヤハーネスとの接続構造を改良し、ワイヤハーネス配線を単純化するものである。

例えば、自動車のエンジンルームに搭載される電子制御ユニットを搭載した電気接続箱は、近年の自動車の高機能化、多システム化に伴い、コネクタの多極化が著しく、コネクタに接続するワイヤハーネスも、電線本数の増加および大サブ化の傾向にある。

特に、エンジン燃料噴射制御装置（ＥＦＩ）とワイヤハーネスとをコネクタを介して接続する場合は、図７に示すように、一端側で接続するセンサやスイッチごとにグループ分けされた複数のワイヤハーネスＷ１〜Ｗ４の他端を、基板に実装した多極コネクタ１内に並列配置された多数の外部回路接続用導体（図示せず）に、端子２を介して挿入接続している。

前記多極コネクタ１の内部回路接続用導体（図示せず）はＥＦＩの規定の回路に対応させて配列され、外部回路接続用導体は、この内部回路接続用導体の配列に対応させた配列される。よって、該外部化路接続用導体の配列は、ワイヤハーネスＷ１〜Ｗ４の配線順序とは異なってバラバラとなり、ワイヤハーネスＷ１〜Ｗ４を構成する各電線を入り組ませ、交差させながら各外部回路端子２と接続させることになる。
しかも、複数の機器やスイッチにおいて同一の回路系を共有する場合、スプライス部Ｓ１〜Ｓ３を形成する。
従って、回路形態が複雑化し、製造ラインにおいて、ハーネスの重量化による難作業化や、電線絡まりや後入れ端子による線外傷増加などが起こりやすく、端子の不良品が増加する恐れもある。

これらの問題に関し、本出願人は特開２００２−２８３９３４号（特許文献１）で、図８に示すように、一つの機器の複数のコネクタＣ１、Ｃ２、Ｃ３に接続する電線群を、長尺なメインハーネスＷａ、Ｗｂ、Ｗｃと短尺なサブハーネスＷｄ、Ｗｅ、Ｗｆとに分割し、前記各コネクタＣ１、Ｃ２、Ｃ３にサブハーネスＷｄ、Ｗｅ、Ｗｆを介してメインハーネスＷａ、Ｗｂ、Ｗｃを接続し、メインハーネスＷａ、Ｗｂ、Ｗｃと短尺なサブハーネスＷｄ、Ｗｅ、Ｗｆとのコネクタ接続時に端子配列を変えることにより、メインハーネスＷａ、Ｗｂ、Ｗｃの後入れ端子を無くす接続システムを提案している。
これにより、接続作業を簡素化できるうえ、電線長さが短いサブハーネスを用いると端子の後入れ作業も容易となり、かつ、短尺なサブハーネスは電線がバラケにくくなり、本結束時の端子後入れまでに取り扱いが容易となる。

前記接続システムは、長尺で扱いにくいメインハーネスＷａ、Ｗｂ、Ｗｃにスプライス部や交差部を設けないことにより、一定の作業性の向上を図ることができる。
しかしながら、サブハーネスＷｄ、Ｗｅ、Ｗｆには交差部やスプライス部が含まれるため、やはり、各電線ごとの調尺、切断、端子圧着やスプライス接続という複雑な作業が残る。また後入れ端子もあり、電線の絡まりや端子損傷の虞れなどを完全に払拭するとまでは言えない。

特開２００２−２８３９３４号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、コネクタや電気接続箱の外部での電線の交差やスプライス接続を無くし、製造工程の効率性および生産性を高めることができるコネクタの提供を課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、電気接続箱のコネクタ収容部に嵌合させるコネクタであって、
コネクタハウジングの側壁に設けた外部回路接続用開口に、複数の導体が平行配線された外部回路材を複数組挿入していると共に、該コネクタハウジングの内部に前記外部回路材の導体配線方向と直交方向に複数の導体を平行配線したスプライス回路材を収容し、
前記外部回路材の挿入端縁から露出させた前記導体に一次側導体ピンの一端を接続すると共に、該一次側導体ピンの他端を前記スプライス回路材の所要の導***置まで延在させて接続し、かつ、
前記スプライス回路材の導体の所要の位置に二次側導体ピンの一端を接続していると共に、該二次側導体ピンの他端を前記コネクタハウジングの内部回路接続用開口に位置させ、前記電気接続箱の内部回路の端子と接続させる構成としていることを特徴とするコネクタを提供している。

本発明のコネクタによれば、コネクタ内に収容されたスプライス回路材と導体ピンとを介して、外部回路材の所要電線同士を接続することができるため、従来コネクタの外部で行われていた電線同士の直接スプライスを不要とすることができる。
また、コネクタ内のスプライス回路材と導体ピンとの接続により端子配列を多様に変更できるため、コネクタの内部回路側の端子配列を、電気接続箱の端子配列に合わせて配置できると同時に、コネクタの外部回路側の端子配列を、外部回路材の配線順に合わせて配置することができる。従って、外部回路材を構成する全導体を、その全長にわたって平行配線でき、交差部を完全に無くすことができる。

このように、コネクタの外部ではスプライス部も交差部も形成されないため、回路形態が簡素化し、端子挿入の煩雑さがなくなるうえ、電線の絡まりや端子の後入れが無く、作業性を大幅に向上させることができる。
また、電気接続箱の内部回路の導体でのスプライスも不要となり、あらゆるスプライス接続をコネクタ内のスプライス回路材に吸収させることができるため、回路変更が発生しても、コネクタを変更するだけで対応でき、電気接続箱側の回路基板等を変更する必要がない。

さらに、外部回路材を平行配線することにより、該外部回路材を構成する各導体を一本毎調尺、切断する必要がなくなり、全導体を一括して調尺、切断でき、製作時間も削減できる。また、圧接形状の端子を使用すれば、調尺、切断した全導体の端部に一括して圧接により端子を取り付けて、一括してコネクタへ挿入できるため、この点においても製作工程の簡略化および効率化を図れる。
なお、コネクタ内におけるスプライス回路材と導体ピンとの接続は、溶接による接続のほか、圧着接続でもよい。

前記一次側導体ピンと外部回路材の導体とは、溶接、あるいは導体に接続した雌端子に導体ピンの一端を嵌合接続している一方、
前記二次側導体ピンの他端に雌端子を溶接あるいは圧着して接続し、該雌端子を前記電機接続箱の内部回路のタブと接続する構成としている。

なお、前記一次側導体ピンは、外部回路接続側のハウジング底面に設けた溝に嵌めて固定し、前記二次側導体ピンと該二次側導体ピンに接続した雌端子は、内部回路接続側のハウジング底面に設けた導体ピン用溝と雌端子用溝にそれぞれ嵌めて固定することが好ましい。これにより、コネクタに接続される外部回路材と電気接続箱とを安定的に固定できる。

前記コネクタハウジングの内部に収容しているスプライス回路材はスプライス用フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）あるいは、短冊状のバスバーを平行配置したものから構成し、
これらスプライス回路材の少なくとも一面は絶縁被覆して、前記一次側導体ピンおよび二次側導体ピンと接続位置を除いて絶縁させている。

前記導体を平行配線した外部回路材は、導電箔を平行配線して表裏両面を絶縁樹脂シートで被覆したＦＦＣ、および／あるいは、シールド線を平行配線して表裏両面を絶縁樹脂シートで被覆したシールド線を含むものである。このように、複数本の導体をフラットに平行配線した状態で束ねることにより、省スペース化を図ることができる。また、導電箔を平行配線したＦＦＣは、軽量化にも寄与する。

前記電気接続箱は電子制御ユニット（ＥＣＵ）を収容しており、該ＥＣＵの回路に前記外部回路材を前記スプライス回路材を介して接続している。

前記スプライス回路材はスプライス用ＦＦＣからなり、該スプライス用ＦＦＣを折り返して積層配置して収容している。例えば、該ＦＦＣを長さ方向の中央で二つに折り返した場合、外部回路接続用キャビティと内部回路接続用キャビティをそれぞれ上下2列に配置でき、コネクタを小型化できる。

上述したように、本発明によれば、外部回路材の電線同士の直接スプライスや、電気接続箱の回路基板でのスプライスが不要となるうえ、外部回路材を平行配線でき、コネクタ外部での導体の交差がなくなるため、回路形態をシンプル化できる。従って、ハーネスの製造工程において、端子挿入作業を簡素化でき、生産性を高めることができる。また、全てのスプライス接続を、コネクタ内のスプライス回路材を介して行うことができるため、回路変更に対してはコネクタの取替えのみで対応でき、コスト低減を図ることができる。

また、端子の後入れも不要となるため、露出した端子の損傷を防ぎ、接続不良などの不具合も防止できる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は、本発明の第１実施形態に係るコネクタ１０を示し、自動車のエンジンルームに搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）を収容した電気接続箱４０に、前記コネクタ１０を介して、４組の外部回路材３１、３２、３３、３４を接続している。

前記外部回路材３１は、図１に示すように、４本のシールド線３１ａと１本のＰＶＣ線３１ｂとを平行配線して構成し、４本のシールド線３１ａは、平行配線したその表裏両面を絶縁樹脂シート３１ｃでフラットに被覆している。この外部回路材３１は、一端をセンサ３５に接続し、他端は、各シールド線３１ａおよびＰＶＣ線３１ｂから露出させたそれぞれの導体に雌端子５１を圧着接続している。

前記外部回路材３２は、４本のシールド線３２ａと１本のＰＶＣ線３２ｂとを平行配線して構成され、４本のシールド線３２ａは、平行配線したその表裏両面を絶縁樹脂シート３２ｃでフラットに被覆している。この外部回路材３２は、一端をスイッチ３６に接続し、他端は、各シールド線３２ａおよびＰＶＣ線３２ｂから露出させたそれぞれの導体に雌端子５２を圧着接接続している。

前記外部回路材３３は、４本の導電箔３３ａを平行配線して表裏両面を絶縁樹脂シート３３ｂで被覆したフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）としている。この外部回路材３３は、一端をセンサ３７に接続し、他端は、絶縁樹脂シート３３ｂから露出させた各導電箔３３ａに雌端子５３を溶接接続している。

前記外部回路材３４も同様に、４本の導電箔３４ａを平行配線して表裏両面を絶縁樹脂シート３４ｂで被覆したフレキシブルフラットケーブルとしている。この外部回路材３４は、一端をセンサ３８に接続し、他端は、絶縁樹脂シート３４ｂから露出させた各導電箔３４ａに雌端子５４を溶接接続している。

前記コネクタ１０は、図４に示すように、扁平なボックス形状のコネクタハウジング１１の内部にスプライス回路材１５を収納すると共に、図１にも示すように、該コネクタハウジング１１の一方の側壁１１ａには、前面に外部回路接続用開口１２ａを設けた複数の外部回路接続用キャビティ１２を並設し、該側壁１１ａに対向する側壁１１ｂには、前面に内部回路接続用開口１３ａを設けた複数の内部回路接続用キャビティ１３を一定ピッチで並設している。

前記スプライス回路材１５は、導電箔よりなる複数本の導体１６を平行配置して表裏両面を絶縁樹脂シート１７で被覆したＦＦＣよりなる。コネクタハウジング１１へは、前記導電箔１６の配置方向が、外部回路材３１〜３４の配線方向に対して直交方向となるように設置される。

前記スプライス回路材１５は、前記導体１６の配置方向に対して直交方向に配置される一次側導体ピン２１および二次側導体ピン２２と、所要箇所で接続している。詳しくは、図２に示すように、前記導体ピン２１、２２との接続箇所の絶縁樹脂シート１７を剥離し、露出させた導体１６と一次側導体ピン２１または二次側導体ピン２２の端部とを溶接接続している。

一端をスプライス回路材１５の導体１６と接続した前記一次側導体ピン２１は、その他端を、前記外部回路接続用キャビティ１２の後方の突き当て壁１２ｂに穿設された挿入孔１２ｃより外方に突出させている。この該突き当て壁１２ｂよりも内側のハウジング１１の底面には、図３（Ａ）に示すように、ピン固定用溝部１８を形成しており、該ピン固定用溝部１８に一次側導体ピン２１を嵌入して該ピン２１をハウジング１１に固定している。

一端をスプライス回路材１５の導体１６に接続した前記二次側導体ピン２２は、他端に雌端子５５を圧着接続し、該雌端子５５を、前記内部回路接続用キャビティ１３の後方の突き当て壁１３ｂに穿設された挿入孔１３ｃより外方に突出させている。この突き当て壁１３ｂよりも内側のハウジング１１の底面には、図３（Ｂ）に示すように、ピン固定用溝部１９と雌端子固定用溝２０を形成しており、該ピン固定用溝部１９に二次側導体ピン２２を嵌入し、雌端子固定用溝２０に雌端子５５を嵌入して、それぞれをハウジング１１に固定している。

前記外部回路材３１〜３４は、図４にも示すように、その端末に接続された雌端子５１〜５４を、コネクタ１０の外部回路接続用開口１２ａからキャビティ１２内に挿入し、前記一次側導体ピン２１と接続させる。このように外部回路材３１〜３４と接続したコネクタ１０は、前記内部回路接続用キャビティ１３を、電気接続箱４０の側壁に設けられたコネクタ収容部４１に嵌合し、コネクタ１０に設置された前記雌端子５５と電気接続箱４０内のＥＣＵの回路端子（図示せず）とを接続させる。

このように、前記コネクタ１０に接続された外部回路材３１〜３４と電気接続箱４０とは、コネクタ１０内に収容された一次側導体ピン２１、二次側導体ピン２２、スプライス回路材１５を介して接続されるが、図１に示すように、このスプライス回路材１５と導体ピン２１、２２とを所要位置で接続することで、多様な回路パターンを形成できるため、スプライス接続やクロス配線もコネクタ１０の内部で実行できる。
即ち、外部回路材３１〜３４側でも、電気接続箱４０側でもスプライスが不要となる。また、コネクタ１０の一次側導体ピン２１（外部回路接続用端子）の配列は、外部回路材３１〜３４を構成する導体の配列順に対応させることができ、コネクタ１０の雌端子５５（内部回路接続用端子）も、電気接続箱４０の内部回路の端子配列に合致させて配列することができるため、外部回路材３１〜３４側でも、電気接続箱４０側でもクロス配線が不要となる。

従って、ハーネス製造ラインにおいて、ハーネスの絡まりを無くすことができるうえ、端子挿入作業も簡素化でき、生産性が向上する。また、端子の後入れが不要となるため、端子の損傷を防止でき、品質向上も図ることができる。
さらにまた、外部回路材３３、３４をＦＦＣとすることにより、軽量化および省スペース化を図ることができる。
なお、スプライス回路材１５の導体として、短冊状のバスバーを用いてもよい。

図５および図６は、本発明の第二実施形態にかかるコネクタ１０−１を示し、前記スプライス回路材１５を折り返して積層配置している。
詳しくは、図５に示すように、ＦＦＣからなるスプライス回路材１５を長さ方向の中央部で折り返して、上下二段のスプライス回路材１５Ａ、１５Ｂを形成する。このとき、上段スプライス回路材１５Ａと下段スプライス回路材１５Ｂはともに、折り返した状態における上面側の絶縁樹脂シート１７を剥離し、導体１６を上面側に露出させて、それぞれ該上面側で一次側導体ピン２１あるいは二次側導体ピン２２と溶接接続している。

コネクタハウジング１１は、図６に示すように、上下二段に突出させた前記一次側導体ピン２１および二次側導体ピン２２に対応させて、外部回路接続用キャビティ１２および内部回路接続用キャビティ１３（図示せず）を上下二段に形成している。
前記構成により、コネクタ１０−１を小型化することができる。

本発明の第一実施形態に係るコネクタの回路形態および外部回路材との接続形態を示す平面図である。 コネクタ内のスプライス回路材と導体ピンとの接続構造を示す要部拡大斜視図である。 導体ピンおよび雌端子をコネクタハウジングへ固定する構造を示す説明図であり、（Ａ）は一次側導体ピンの固定構造を示し、（Ｂ）は二次側導体ピンおよび雌端子の固定構造を示す図である。 コネクタを外部回路材および電気接続箱に接続した状態を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係るコネクタの内部に収容されたスプライス回路材および導体ピンを示す斜視図である。 第二実施形態に係るコネクタの外観斜視図である。 従来例の問題点を示す図である。 他の従来例の図である。

符号の説明

１０、１０−１ コネクタ
１１ ハウジング
１２ａ 外部回路接続用開口
１３ａ 内部回路接続用開口
１５ スプライス回路材
１６ 導体
２１ 一次側導体ピン
２２ 二次側導体ピン
３１〜３４ 外部回路材
４０ 電気接続箱

Claims (6)

1. 電気接続箱のコネクタ収容部に嵌合させるコネクタであって、
   コネクタハウジングの側壁に設けた外部回路接続用開口に、複数の導体が平行配線された外部回路材を複数組挿入していると共に、該コネクタハウジングの内部に前記外部回路材の導体配線方向と直交方向に複数の導体を平行配線したスプライス回路材を収容し、
   前記外部回路材の挿入端縁から露出させた前記導体に一次側導体ピンの一端を接続すると共に、該一次側導体ピンの他端を前記スプライス回路材の所要の導***置まで延在させて接続し、かつ、
   前記スプライス回路材の導体の所要の位置に二次側導体ピンの一端を接続していると共に、該二次側導体ピンの他端を前記コネクタハウジングの内部回路接続用開口に位置させ、前記電気接続箱の内部回路の端子と接続させる構成としていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記一次側導体ピンと外部回路材の導体とは、溶接あるいは導体に接続した雌端子に導体ピンの一端を嵌合接続している一方、
   前記二次側導体ピンの他端に雌端子を溶接あるいは圧着して接続し、該雌端子を前記電機接続箱の内部回路のタブと接続する構成としている請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記コネクタハウジングの内部に収容しているスプライス回路材はスプライス用フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）あるいは、短冊状のバスバーを平行配置したものから構成し、
   これらスプライス回路材の少なくとも一面は絶縁被覆して、前記一次側導体ピンおよび二次側導体ピンと接続位置を除いて絶縁させている請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記導体を平行配線した外部回路材は、導電箔を平行配線した表裏両面を絶縁樹脂シートで被覆したＦＦＣ、および／あるいは、シールド線を平行配線した表裏両面を絶縁樹脂シートで被覆したシールド線を含むものである請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。
5. 前記電気接続箱は電子制御ユニット（ＥＣＵ）を収容しており、該ＥＣＵの回路に前記外部回路材を前記スプライス回路材を介して接続している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のコネクタ。
6. 前記スプライス回路材はスプライス用ＦＦＣからなり、該スプライス用ＦＦＣを折り返して積層配置して収容している請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のコネクタ。

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