JP2009230977A - 車両用電気接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニットケース内への電子ユニットの挿入のみでユニット側コネクタとハーネス側コネクタとを低操作力で結合することをコンパクトな構造で実現する車両用電気接続装置を提供する。
【解決手段】電気接続装置１０は、ハーネス側コネクタ１４と、ユニットケース１６と、ハーネス側コネクタ１４に取付けられる回動部材４０とを備える。ユニットケース１６は、その中に挿入される電子ユニット１８のユニット側コネクタ２０と結合可能となる位置にハーネス側コネクタ１４を保持する。回動部材４０は、電子ユニット１８と係合しながらその挿入に伴い結合開始位置から結合完了位置まで回動することにより、両コネクタ２０，１４を挿入力よりも大きな力で結合させる。回動部材４０は、ユニットケース１６の背壁２４の内側面である案内面２４ａに案内される被案内部４４を有し、その案内によって結合開始位置から結合完了位置まで移動する。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動車等の車両内に装備される電子ユニットを車両側回路に接続するための車両用電気接続装置に関するものである。

従来、車両内に装備される電子ユニットをワイヤハーネスに接続するための技術として、ＥＣＵ（電子制御ユニット）を専用のユニットケースに収容した状態で、そのＥＣＵに設けられているコネクタ（ＥＣＵ側コネクタ）に前記ワイヤハーネス側のコネクタを結合することが行われている。しかし、限られた車両内空間において、ユニットケースに収容されるＥＣＵのコネクタにハーネス側コネクタを嵌合させる作業は容易でない。特に、前記ユニットケース内に複数のＥＣＵが収容される場合、各ＥＣＵに対応するハーネス側コネクタを１個ずつ選び出し、当該ＥＣＵ側コネクタに差し込む作業は非常に面倒となる。

そこで、特許文献１の図９〜図１４には、ユニットケース内に予めハーネス側コネクタが保持された状態で当該ユニットケース内にＥＣＵが挿入されることにより、そのＥＣＵのコネクタと前記ハーネス側コネクタとの結合が低操作力で自動的に行われる電気接続装置が開示されている。その概要をこの出願の図１４に示す。

図１４に示される接続装置２１０は、ワイヤハーネス２１２の端末に接続される複数のハーネス側コネクタ２１４と、これらに対応する複数のＥＣＵ２１８にそれぞれ設けられたＥＣＵ側コネクタ（図示せず）とを嵌合させるためのもので、前記各ＥＣＵ２１８がそれぞれ挿入可能なユニットケース２１６と、このユニットケース２１６に取付けられる操作部材２５０とを備える。操作部材２５０は、所定形状の２つのカム溝２５６，２５８を有し、各ハーネス側コネクタ２１４には前記カム溝２５６に嵌合可能なカムフォロア２１５が突設され、各ＥＣＵ２１８には前記カム溝２５８に嵌合可能なカムフォロア２１９が突設される。

この電気接続装置２１０において、前記各ハーネス側コネクタ２１４は、そのカムフォロア２１５が前記操作部材２５０のカム溝２５６に嵌合されることにより、予めユニットケース２１６側に保持される。この状態で前記各ＥＣＵ２１８がユニットケース２１６に挿入されると、当該ＥＣＵ２１８のカムフォロア２１９が前記操作部材２５０のカム溝２５８に嵌り込む。次に、操作部材２５０が前記ＥＣＵ２１８の挿入方向と直交する方向（図では上方向）に操作されると、カム機構の作用により、操作力よりも大きな力でハーネス側コネクタ１１４とＥＣＵ側コネクタとが前記挿入方向と平行な方向に引き寄せられ、互いに嵌合する。
特開２００６−３４４４２２号公報

前記図１４に示した電気接続装置２１０では、次のような解決すべき課題がある。

ａ．操作部材２５０をコネクタ同士の結合方向と直交する方向に操作するためのストロークが必要であり、その分、同方向について必要なスペースが増える。また、初期状態では操作部材２５０の下端がユニットケース２１６の下面から下方に突出するので、その突出部分が他の部品等に引掛かり易い。

ｂ．コネクタ嵌合のためには、互いに方向の異なる２つの操作（ＥＣＵ２１８の挿入操作及び操作部材２５０の操作）を順に行わなければならず、その分、手間が増える。

本発明は、このような事情に鑑み、ユニットケース内に電子ユニットを挿入するだけの簡単かつ低操作力の操作で当該電子ユニットのユニット側コネクタにハーネス側コネクタを容易に結合させることを可能にし、かつ、そのための機構がユニットケース内に格納されるコンパクトな構造を有する車両用電気接続装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、ユニット側コネクタを有する電子ユニットを、車両用ワイヤハーネスに含まれる複数本の電線に電気的に接続するための車両用電気接続装置であって、前記電線の端末に設けられ、前記ユニット側コネクタに結合可能なハーネス側コネクタと、前記電子ユニットが特定方向から挿入可能な形状を有するとともに、その挿入時に当該電子ユニットのユニット側コネクタにそれぞれ結合可能となる位置に前記ハーネス側コネクタを保持しかつ当該電子ユニットの挿入方向と平行な方向に当該ハーネス側コネクタを案内するコネクタ保持部と、このコネクタ保持部に保持されるハーネス側コネクタよりも前記挿入方向の奥側に位置する背壁とを有するユニットケースと、前記電子ユニットの挿入方向と直交する方向の軸回りの回動を含む動きが可能となるように当該ハーネス側コネクタに取付けられる回動部材とを備え、前記回動部材は、前記電子ユニット側に設けられたユニット側係合部と係合可能な回動部材側係合部と、前記ユニットケースの背壁の内側面に接触する被案内部とを有し、前記回動部材側係合部は、前記ユニットケースに挿入される電子ユニットのユニット側係合部が当該回動部材側係合部と係合可能となる結合開始位置から所定の結合終了位置まで前記回動部材が移動するのに伴い、当該電子ユニットのユニット側コネクタと前記ハーネス側コネクタとを前記電子ユニットの挿入速度よりも遅い速度で引き寄せつつ当該電子ユニットに加えられる挿入力よりも大きな力で相互に結合させる倍力機構を構成し、前記被案内部が接触する背壁の内側面は、前記ユニットケース内に挿入される電子ユニットとともに当該挿入方向に前記ハーネス側コネクタが変位するのに伴って前記回動部材が前記結合開始位置から前記結合終了位置まで移動するように当該回動部材の被案内部を当該挿入方向と直交する方向に案内する案内面を構成するものである。

この装置は、ユニットケースから他の部品がほとんど突出することのないコンパクトな構造を有し、かつ、当該ユニットケース内に電子ユニットを挿入する操作のみで、当該電子ユニットのユニット側コネクタと、前記ユニットケースに保持されるハーネス側コネクタとを低操作力にて結合させることができる。

具体的に、当該装置では、ハーネス側コネクタ及びこのハーネス側コネクタに取付けられる回動部材がともにユニットケースの背壁の内側すなわちユニットケース内に格納されており、このユニットケースから大きく突出する部分は基本的に存在しない。そして、このユニットケース内に保持されているハーネス側コネクタに設けられた回動部材が嵌合開始位置にある状態で当該ユニットケース内に電子ユニットが挿入されることにより、当該電子ユニットのユニット側係合部と前記回動部材の回動部材側係合部とが係合する。さらに、前記電子ユニットの挿入の進行に伴い、その挿入方向に前記ハーネス側コネクタも変位するが、その変位の際、前記ユニットケースの背壁と接触する被案内部が当該変位の方向（挿入方向）と直交する方向に案内されることによって前記回動部材が前記結合開始位置から結合終了位置へ移動し、前記ユニット側コネクタと前記ハーネス側コネクタとを前記電子ユニットの挿入操作力よりも大きな力で相互結合させる。

なお、この発明において「回動部材の被案内部を当該挿入方向と直交する方向に案内する案内面」は、少なくとも当該方向の成分を含む方向に前記被案内部を移動させる機能を有していればよく、例えば当該方向に対して若干傾斜する面や、緩やかな起伏をもつ曲面でもよい。しかし、この案内面は、前記挿入方向と直交する方向の平面とすることが可能である。この場合、前記背壁を単純な平板またはそれに近い形状のものにすることが可能であり、全体の構造がより簡素化される。

一方、前記被案内部は、例えば、前記案内面に対する相対角度を変えながら当該案内面上を摺接可能な外向きに凸の曲面状の摺接面を有するものが、好適である。このような被案内部は、ローラ等の転動部材を要しない簡素な構造で、前記案内面に沿って円滑に案内されることが可能である。

さらに、前記被案内部が、前記摺接面からその曲率半径方向の外側に突出しかつ当該摺接面に沿って延びる突条を有し、前記ユニットケースの背壁は、前記案内面による案内方向と平行に延びて前記突条が嵌り込み可能な幅をもつ案内溝を有していてこの案内溝に嵌り込んだ前記突条の幅方向の動きを規制するものであれば、簡素な構造で、前記被案内部をより正確に前記挿入方向と直交する方向に案内することが可能である。

前記ユニットケースは、単一の電子ユニットのみが挿入されるものでもよいが、複数の電子ユニットが挿入可能な形状を有するものであることが、より好ましい。その場合において、前記ユニットケースが、複数の電子ユニットが特定方向に並ぶ配列で当該ユニットケース内に共通の方向に沿って挿入されることが可能な形状を有し、前記案内面が、前記各電子ユニットの挿入方向と直交しかつ前記ユニットケースの並び方向と直交する方向に前記被案内部を案内するものであれば、当該並び方向と直交する方向のユニットケースの寸法を有効に利用することにより、当該ユニットケースを大型化することなく、前記被案内部の案内について十分なストロークを確保することができる。

なお、前記電子ユニットが複数の方向（例えば上下方向と左右方向）について配列されている場合には、そのうちの一つを前記の特定方向とし、当該特定方向を基準として被案内部の案内方向が設定されればよい。

また、前記ユニットケースは、このユニットケースから前記電子ユニットが抜き出される際に前記回動部材と接触してこの回動部材が前記結合終了位置から前記結合開始位置へ移動するように当該回動部材を案内する逆案内面を有することが、より好ましい。この逆案内面の存在は、電子ユニットの低操作力での挿入操作によるコネクタ同士の結合のみならず、当該電子ユニットを小さな力で抜き取りながらそのユニット側コネクタとハーネス側コネクタとの結合を自動的に解除することを可能にする。

具体的には、例えば、前記回動部材が、その被案内部の近傍部位に当該回動部材の回動中心軸の方向と平行な方向に突出する逆被案内部を有し、前記ユニットケースに、前記案内面と略平行な方向に延びて前記逆被案内部が嵌り込み可能な形状をもつ逆案内溝が形成され、この逆案内溝を規定する面のうち前記電子ユニットの挿入方向の上流側の面が前記逆案内面を構成するものが、好適である。この構造では、前記被案内部の近傍部位で突出する逆被案内部と、前記案内面と略平行な方向に延びる逆案内溝との嵌合のみで、低抜き取り力でのコネクタ同士の結合の解除を実現することができる。

前記回動部材の回動部材側係合部としては、例えば、当該回動部材が結合開始位置にあるときに前記電子ユニット側に開口する開口端を有するカム溝を含み、このカム溝が当該カム溝内に前記開口端から前記ユニット側係合部が進入可能な幅を有するものが、好適である。

また、前記回動部材は被係止部を有し、前記ハーネス側コネクタは、前記被係止部と係合することにより前記回動部材を前記結合開始位置に係脱可能に係止する回動部材係止部を有し、この回動部材係止部と前記被係止部との係合が前記ユニットケース内に挿入される電子ユニットにより解除されることが、好ましい。前記被係止部と前記回動部材係止部との係合は、ユニットケース内への電子ユニットの挿入時に前記回動部材を確実に結合開始位置に保持しておくことを可能にする。しかも、当該電子ユニットの挿入に伴って前記係合が解除された時点から、前記回動部材は前記結合開始位置から前記結合終了位置まで移動することができる。

本発明の好ましい実施の形態を図１〜図１２を参照しながら説明する。

ここに示す電気接続装置１０は、ワイヤハーネスに含まれる多数本の電線１３と、複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）１８とを電気的に接続するためのものであり、前記各ＥＣＵ１８に対応する複数のハーネス側コネクタ１４と、単一のユニットケース１６とを備える。この実施の形態では、前記ユニットケース１６内に特定の方向から３個のＥＣＵ１８が挿入可能であり、これと同数のハーネス側コネクタ１４が前記ユニットケース１６に保持される（図１では代表的に１個のＥＣＵ１８及びハーネス側コネクタ１４のみ示される。）。

前記各ハーネス側コネクタ１４は、前記電線１３の端末に接続される図略の複数のコネクタ端子と、これらのコネクタ端子を保持するハウジング１２とを有する。この実施の形態では、前記コネクタ端子が縦長に配列された状態で前記ハウジング１２に保持される。これらのハーネス側コネクタ１４は、後述のように、前記ユニットケース１６内に挿入されるＥＣＵ１８に設けられたＥＣＵ側コネクタ２０と嵌合可能となるように、当該ユニットケース１６内に保持され、その嵌合状態で前記電線１３と前記ＥＣＵ１８とを電気的に接続する。

前記ユニットケース１６は、水平方向に並ぶ複数枚の縦壁２１を有し、これらの縦壁２１同士の間に前記各ＥＣＵ１８がそれぞれ共通の方向に沿って（この実施の形態では前側（図１では手前側）から前後方向に沿って）挿入可能な複数（図例では３つ）のユニット挿入空間２２が形成されている。このユニットケース１６の後側（図１では奥側）は図２等に示される背壁２４により塞がれているが、この背壁２４には前記各ユニット挿入空間２２に対応する複数の貫通孔２６が設けられており、これらの貫通孔２６を通じて前記電線１３が前記ユニットケース１６内の各ハーネス側コネクタ１４に接続されている。

前記ユニットケース１６は、その外面から両側方及び下方に突出する取付片２８を有する。各取付片２８には図略のボルトが挿通可能なボルト挿通孔２８ａが設けられ、これらのボルト挿通孔２８ａに挿通されるボルトによって、例えば図３に示すようなリンホース（インストゥルメントパネルの裏側に配設される強度部材）２９や、隣接するパーツに形成された連結部２７に前記取付片２８が連結される。

前記ユニットケース１６は、前記各ハーネス側コネクタ１４をそれぞれ保持するコネクタ保持部３０を有する。このコネクタ保持部３０は、前記各ユニット挿入空間２２の後ろ側（挿入方向奥側）で前記背壁２４の直ぐ前側の位置にあり、前記ユニットケース１６内への各ＥＣＵ１８の挿入時にそのＥＣＵ側コネクタ２０と前記各ハーネス側コネクタ１４とが結合可能となる位置に当該ハーネス側コネクタ１４を保持するとともに、これらのハーネス側コネクタ１４を前記ＥＣＵ１８の挿入方向と平行な方向に案内する機能を有する。

具体的に、前記ハーネス側コネクタ１４のハウジング１２には、図５〜図１１に示すように上下に突出する被案内凸部１２ａ，１２ｂが形成される一方、前記コネクタ保持部３０の上下壁には前記挿入方向と平行な方向に延びる案内溝３１，３２が形成され、これらの案内溝３１，３２に前記被案内凸部１２ａ，１２ｂが嵌め込まれている。当該コネクタ保持部３０において、各案内溝３１の前側には図５に示すような抜け止め部３４が残されており、この抜け止め部３４と前記被案内凸部１２ａとの当接により、前記コネクタ保持部３０から前方へのハーネス側コネクタ１４の脱落が阻止される。

なお、前記図２及び図４〜図８は、前記ユニットケース１６内に各ＥＣＵ１８が挿入される前の状態を示し、図９〜図１２は当該挿入が完了した後の状態を示している。

前記各ＥＣＵ１８は、略直方体状のケース３６と、このケース３６内に収容される図略の回路基板とを備える。ＥＣＵ側コネクタ２０は、図略の複数のコネクタ端子と、フード３５とを備える。前記各コネクタ端子は、前記回路基板に電気的に接続されるとともに、前記ハーネス側コネクタ１４の各コネクタ端子と嵌合可能となるように前記ケース３６から前側（ユニットケース１６に向かう側）に突出し、その嵌合により当該コネクタ端子同士が電気的に接続される。前記フード３５は、前記ケース３６と一体に形成され、このケース３６から突出する前記各コネクタ端子を外側から覆う形状を有する。

この実施の形態において、前記フード３５の内側面には、上下２段にわたり水平方向（ＥＣＵ１８の挿入方向と平行な方向）に延びるリブ３５ａ，３５ｂが形成されている。さらに、当該フード３５の内側面の上下方向中央位置からは略円柱状のカムフォロア２３が突出している。このカムフォロア２３は、後述の回動部材４０と係合することが可能なユニット側係合部に相当するものである。

前記ケース３６の上面からは被係止突起３７が突出する一方、前記ユニットケース１６内には前記被係止突起３７と係合可能なランス３８（図５等）が形成されている。このランス３８は、前記被係止突起３７との係合により、前記ＥＣＵ１８を前記ユニットケース１６内への挿入が完了した位置（挿入完了位置）に保持する。

この電気接続装置１０の特徴として、前記各ハーネス側コネクタ１４にそれぞれ回動部材４０が取付けられ、これらの回動部材４０が当該ハーネス側コネクタ１４とともに前記ユニットケース１６内に格納されている。各回動部材４０は、前記ＥＣＵ１８の挿入方向と直交する方向の軸回りの回動を含む動き（この実施の形態ではＥＣＵ１８の並び方向と平行な方向の軸回りの回動動作と垂直面上での並進動作とを含む動き）が可能となるように前記ハーネス側コネクタ１４に取付けられ、その回動を含む動きに伴って当該ＥＣＵ１８のＥＣＵ側コネクタ２０と前記ハーネス側コネクタ１４とを前記ＥＣＵ１８に加えられる挿入力よりも大きな力で相互に結合させる機能を有する。

前記回動部材４０は、この実施の形態では板状をなし、その板厚の方向が前記回動中心軸の方向と平行となるように前記ハーネス側コネクタ１４に取付けられる。このハーネス側コネクタ１４のハウジング１２の下半部には、前記回動部材４０の前側部分（ユニット挿入空間２２側の部分；図５〜図７では右側部分）を格納しつつ当該回動部材４０の動きを許容するだけの大きさをもつ格納溝１５が形成されている。

前記回動部材４０は、前記ハウジング１２に形成された支軸１７により支持される。この支軸１７は、前記ハウジング１２のうち前記格納溝１５に臨む面から当該格納溝１５に向かって突出する。一方、前記回動部材４０には前記支軸１７が入り込むことが可能な所定形状の貫通溝４２が形成され、この貫通溝４２を囲む周縁と前記支軸１７とが接触する状態で前記回動部材４０が前記ハウジング１２に支持されるとともに、当該回動部材４０が図２及び図４〜図８に示されるような結合開始位置と図９〜図１２に示されるような結合終了位置との間を移動することを許容するように前記貫通溝４２の形状が設定されている。

前記回動部材４０は、前記ユニット挿入空間２２側に臨む側の端部である回動部材側係合部４３と、前記背壁２４側の端部（すなわち前記支軸１７を挟んで前記回動部材側係合部と反対側の端部）である被案内部４４とを有する。

前記回動部材側係合部４３は、前記ユニット挿入空間２２に挿入されるＥＣＵ１８と係合可能な端部であって、この実施の形態ではカム溝４５を有する。このカム溝４５は、開口端４５ａを有し、この開口端４５ａから前記貫通溝４２に向かって所定の形状を描きながら延びるとともに、当該開口端４５ａからの前記カムフォロア２３の進入を許容する幅を有する。

前述した回動部材４０の結合開始位置は、前記開口端４５ａが前記ユニット挿入空間２２側を向く位置であって、当該開口端４５ａに前記カムフォロア２３が挿入可能となる位置である。前記ハーネス側コネクタ１４のハウジング１２には、図６及び図１０に示されるように、前記ＥＣＵ１８側のカムフォロア２３を前記開口端４５ａに誘い込むためのカムフォロア受入用切欠１２ｃと、前記フード３５のリブ３５ａ，３５ｂをそれぞれ受け入れるためのリブ受入用溝１２ｄ，１２ｅとが形成されている。

一方、前記ハーネス側コネクタ１４のハウジング１２には、前記結合開始位置に回動部材４０を係止するための係止部が設けられる。具体的には、前記回動部材４０において前記カム溝４５よりも上側の部分に、前記支軸１７に近づく向きに先端が撓み可能な被係止片４６が形成される一方、前記ハウジング１２には前記被係止片４６の先端に対して後ろ側（挿入方向奥側）から当接可能な係止突起１９が形成され、その当接により回動部材４０を図５〜図７に示される結合開始位置に係止する。この係止突起１９の突出量及び前記フード３５における上側リブ３５ａの突出量は、当該上側リブ３５ａが前記被係止片４６には当接するが前記係止突起１９には当接しないように設定され、コネクタ１４，１８同士の嵌合時に前記上側リブ３５ａが前記被係止片４６を撓ませて前記係止を解除するように（図９〜図１１）、当該上側リブ３５ａの位置が設定されている。

なお、前記被係止片４６に代え、前記ハウジング１２において前記係止突起１９を有する部分がいわゆるランスとして撓み可能に（すなわち回動部材４０の被係止部に対して係脱可能に）構成されてもよい。その場合は、例えば前記リブ３５ａ等が前記係止突起１９を含むランスを強制的に撓ませてその係合を解除するものであればよい。

前記被案内部４４は、前記回動部材４０が前記結合開始位置に係止された状態で前記背壁２４の内側面である案内面２４ａと当接することにより、前記ハーネス側コネクタ１４を図５〜図７に示されるような最前位置に保持するとともに、この最前位置から前記ハーネス側コネクタ１４が前記ＥＣＵ側コネクタ２０との当接により後退（すなわちＥＣＵ１８の挿入方向に変位）するのに伴って前記案内面２４ａに対し下向きに摺接する（すなわち案内される）ことにより、前記回動部材４０を前記結合開始位置から図９〜図１１に示される結合終了位置まで移動させる機能を有する。すなわち、前記案内面２４ａは、前記各ＥＣＵ１８の挿入方向と直交しかつこれらＥＣＵ１８の挿入方向と直交する方向である垂直方向に延びる平面をなし、当該垂直方向に前記被案内部４４を案内する。

具体的に、前記被案内部４４は、図１３にも示されるような摺接面４４ａを有する。この摺接面４４ａは、当該被案内部４４の回動半径よりも小さい曲率半径を有する外向きに凸の曲面状（図例では円筒面状）であって前記案内面２４ａに対する相対角度を変えながら当該案内面２４ａ上を摺接することが可能な形状を有する。

さらに、前記被案内部４４は、前記背壁２４から幅方向の規制を受けるための突条４８を有する。この突条４８は、前記摺接面４４ａの幅方向中央位置からその曲率半径方向外側に突出し、かつ、当該摺接面４４ａに沿って延びる円弧状をなす。これに対し、前記背壁２４には、その案内面２４ａと平行な方向（この実施の形態では垂直方向）に延びる貫通溝である案内溝２５が形成される。この案内溝２５に前記突条４８が嵌り込むことが、当該突条４８の幅方向への動きを規制するとともに、ハーネス側コネクタ１４の待ち受け状態や位置の安定化にも寄与し得る。

前記被案内部４４は、前記回動部材４０が図９〜図１１に示すような結合終了位置に到達した時点で前記ユニットケース１６の底壁に突き当たる。換言すれば、当該被案内部４４が当該底壁に突き当たる位置が嵌合終了位置に設定されている。そして、この嵌合終了位置で前記ＥＣＵ１８側の被係止突起３７と前記ユニットケース１６側のランス３８とが係合するように、これらの位置が設定されている。

さらに、前記ユニットケース１６は、このユニットケース１６から前記挿入方向と逆の方向にＥＣＵ１８が抜き出される際に前記回動部材４０も前記結合終了位置から前記結合開始位置へ逆行するように当該回動部材４０を案内する機能を有する。

具体的に、前記各回動部材４０は、その被案内部４４の近傍部位（この実施の形態では前記摺接面４４ａの曲率中心に相当する部位）から側方すなわち回動部材４０の回動中心軸と平行な方向に突出する逆被案内部５０を有する一方、前記ユニットケース１６には、前記各逆被案内部５０がそれぞれ嵌り込み可能な逆案内溝５２が形成されている。これらの逆案内溝５２は、前記案内面２４ａと略平行な方向（この実施の形態では垂直方向）に延び、この逆案内溝５２を規定する面のうち前記ＥＣＵ１８の挿入方向の上流側の面（図４では上側の面；図７及び図１１では右側の面）が、前記逆被案内部５０と当接して当該逆被案内部５０を垂直方向上向きに案内する逆案内面５４を構成している。

前記カム溝４５の形状は、このカム溝４５内への前記カムフォロア２３の進入を伴いながら回動部材４０が前記結合開始位置から前記結合終了位置まで動くことにより、前記ＥＣＵ１８に加えられる挿入操作力よりも大きな力でコネクタ１４，２０同士を結合させる倍力機構を構成するように設定される。より詳しくは、前記ＥＣＵ１８が前記ユニットケース１６内に挿入される際に、そのＥＣＵ側コネクタ２０の進入速度（挿入速度）よりも遅い速度でハーネス側コネクタ１４を同じ向き（前記挿入の向き）に後退させてその速度差分だけ両コネクタ１４，２０の嵌合を進めさせることにより、前記ハーネス側コネクタ１４が静止したまま前記嵌合が進められる場合よりも当該ハーネス側コネクタ１４の後退ストローク分だけ、当該嵌合に必要な操作力（ＥＣＵ１８の挿入操作力）を低減させることが可能となるように、前記カム溝４５及び前記貫通溝４２の形状が設定されている。

なお、このようなカム溝４５及び貫通溝４２の形状については、例えば特開２００３−３３８３３９号公報に示されるような従来周知のレバーコネクタ（低挿入力コネクタ）に用いられる技術を応用する等して任意に設定することが可能である。

次に、この車両用電気接続装置１０の使用方法及びその作用を説明する。

１．電気接続装置１０のセッティング
前記電気接続装置１０は、電線１３の端末に接続される複数のハーネス側コネクタ１４及びこれらに接続される回動部材４０と、これらのハーネス側コネクタ１４を保持するユニットケース１６とを備えるので、当該電線１３を含むワイヤハーネスの端末につながった状態となっている。このワイヤハーネスが車両内の適当な箇所に配索されるとともに、前記ユニットケース１６が適当な位置に据付けられる。例えば、前記ワイヤハーネスが自動車のインストゥルメントパネルの裏側に配索される場合には、そのワイヤハーネスの幹線部分が前記インストゥルメントパネルの裏側のリンホース２９（図３）に沿って配索されるとともに、前記ユニットケース１６が当該リンホース２９等に固定される。この電気接続装置１０は、そのユニットケース１６から他の部品が突出する部分がないコンパクトな構造を有するので、その据付け作業は容易である。

なお、この初期状態において、前記各回動部材４０は図２及び図４〜図８に示すような結合開始位置に係止される。具体的には、図５に示されるように、前記ユニットケース１６に形成された係止突起１９が、前記回動部材４０における被係止片４６の先端に後方から（ユニット挿入空間２２と反対の側から）当接することにより、当該回動部材４０が前記結合開始位置から結合終了位置側に回動するのを阻止する。

２．ＥＣＵ１８の挿入
前記ユニットケース１６の各ユニット挿入空間２２内にそれぞれ前側からＥＣＵ１８が挿入される。この挿入に伴って前記回動部材４０が支軸１７を中心とする回動を含む動きをすることにより、その挿入力よりも大きな力でハーネス側コネクタ１４とＥＣＵ側コネクタ２０とを結合させる。すなわち、当該ＥＣＵ１８の挿入動作のみで両コネクタ１４，２０の結合が自動的に行われるとともに、その結合のために求められる挿入操作力が低減される。その詳細は次のとおりである。

（１）挿入初期の段階では、前記ＥＣＵ側コネクタ２０のフード３５に形成されたカムフォロア２３がハーネス側コネクタ１４のハウジング１２におけるカムフォロア受入用切欠１２ｃに誘い込まれてカム溝４５の開口端４５ａに挿入されるとともに、当該フード３５のリブ３５ａ，３５ｂがそれぞれリブ受入用溝１２ｄ，１２ｅに挿入される。このうち、上側のリブ３５ａは前記回動部材４０の被係止片４６を上から押え込むことにより当該被係止片４６の先端部を下方に撓ませ、当該先端部とユニットケース１６側の係止突起１９との係合を解除する。すなわち、当該係止突起１９による回動部材４０の係止を解除し、当該回動部材４０が嵌合終了位置側に動くことを可能にする。

（２）前記ＥＣＵ１８の挿入力は回動部材４０に伝えられ、当該回動部材４０における被案内部４４の摺接面４４ａが背壁２４の案内面２４ａ上を下向きに摺接させる。すなわち、当該案内面２４ａが前記被案内部４４を下向きに案内する。これにより、当該回動部材４０は前記結合開始位置から前記結合終了位置に向かって移動する。詳しくは、前記支軸１７を中心とする回動動作と並進動作とを含む動きをする。

この動きにより、当該回動部材４０は、前記カムフォロア２３が設けられたＥＣＵ側コネクタ２０と、当該回動部材４０が取付けられているハーネス側コネクタ１４とを、両コネクタ２０，１４が前記ＥＣＵ１８の挿入速度よりも遅い速度でかつその挿入操作力よりも大きな力で互いに近づくように相対変位させる。すなわち、前記ＥＣＵ１８及びＥＣＵ側コネクタ２０の挿入に伴ってその挿入と同じ向きにその挿入速度よりも遅い速度で前記ハーネス側コネクタ１４を後退させながら、当該ハーネス側コネクタ１４と前記ＥＣＵ側コネクタ２０との嵌合を前記挿入操作力よりも大きな力で進行させる。

（３）前記回動部材４０が図９〜図１２に示すような結合終了位置に到達するとともに、ＥＣＵ１８の挿入及び両コネクタ１４，２０の結合（嵌合）が完了する。これにより、各ＥＣＵ１８が共通のユニットケース１６内に収容された状態で車両内に設置されるとともに、前記嵌合が、前記ハーネス側コネクタ１４のコネクタ端子に接続された各電線１３と、前記ＥＣＵ側コネクタ１８の各コネクタ端子に接続された制御回路との電気的接続とを確立する。また、前記ユニットケース１６に設けられたランス３８が前記ＥＣＵ１８側の被係止突起３７と係合することにより、当該ＥＣＵ１８がユニットケース１６から離脱する向きに逆行することが抑制される。

３．ＥＣＵ１８の抜き取り
前記ユニットケース１６内に挿入された各ＥＣＵ１８は、例えば前記ランス３８を治具によって撓ませる操作により、当該ユニットケース１６から抜き取られることが可能である。その抜き取りの際には、前記回動部材４０がその逆被案内部５０とユニットケース１６側の逆案内面５４との作用で前記結合終了位置から前記結合開始位置へ逆転することにより、前記抜き取り力よりも大きな力でコネクタ１４，２０同士の解除が行われる。すなわち、これらコネクタ１４，２０を切離すために必要なＥＣＵ１８の抜き取り力が低減される。

具体的に、前記ＥＣＵ１８に与えられた前記挿入方向と逆方向の抜き取り力は、当該ＥＣＵ１８と係合する回動部材４０に伝えられ、この回動部材４０における逆被案内部５０をユニットケース１６側の逆案内面５４に当接させる。この逆被案内部５０は、前記逆案内面５４に対して上向きに摺接する（すなわち上向きに案内される）ことにより、回動部材４０を前記結合終了位置から前記結合開始位置に向けて逆動作させる。

この逆動作をする回動部材４０は、そのカム溝４５とＥＣＵ１８側のカムフォロア２３とのカム作用により、当該回動部材４０が取付けられているハーネス側コネクタ１４が前記ＥＣＵ１８の抜き取りに追従する速度を抑制し、その速度差分だけ当該ハーネス側コネクタ１４と前記ＥＣＵ側コネクタ２０との切離しを進行させる。これにより、当該切離しに要する操作力（ＥＣＵ１８の抜き取り操作力）が低減される。

なお、ここに示される逆被案内部５０及び逆案内面５４は仕様に応じて適宜省略可能である。また、逆案内面は前記逆案内面５４のように前記逆被案内部５０が嵌り込む逆案内溝５２を規定する面でなくてもよく、例えば背壁２４の外側面が逆案内面として利用されてもよい。この場合には、例えば、前記被案内部４４が前記背壁２４から僅かに突出して当該背壁２４の外側面に摺接する部分を逆被案内部として有していてもよい。

その他、本発明は例えば次のような実施の形態をとることも可能である。

・ユニットケースにおける背壁の案内面は、回動部材の被案内部を少なくとも電子ユニットの挿入方向と直交する方向の成分を含む方向に案内する機能を有していればよく、必ずしも、図５等に示される案内面２４ａのように前記挿入方向に対して直交する平面でなくてもよい。例えば、当該挿入方向に対して若干傾斜する面や、緩やかな起伏をもつ曲面でもよい。

・被案内部の摺接面は必ずしも円筒面でなくてもよく、案内面に対する相対角度を変えながら当該案内面上を摺接可能な形状（好ましくは外向きに凸の曲面をなす形状）を有すればよい。また、当該摺接面に代え、回動部材に回転可能に取付けられたローラが被案内部として前記案内面上を転動してもよい。

・本発明に係るユニットケースは、単一の電子ユニットのみが挿入されるものでもよい。また、共通のユニットケースに複数個の電子ユニットが挿入される場合であっても、その配列や各電子ユニットの姿勢は適宜設定可能である。

本発明の実施の形態に係る車両用電気接続装置を構成するハーネス側コネクタ及びユニットケース並びに当該ユニットケースに挿入されるＥＣＵを示す斜視図である。 前記ユニットケースの背面図であって当該ユニットケースにＥＣＵが挿入される前の状態を示す図である。 前記ユニットケースが車両内のリンホースに固定された状態を示す斜視図である。 図２の４−４線断面図である。 図２の５−５線断面図である。 図２の６−６線断面図である。 図２の７−７線断面図である。 図５の８−８線断面図である。 図２の５−５線断面に相当する断面において前記ユニットケース内に前記ＥＣＵが挿入された状態を示す図である。 図２の６−６線断面に相当する断面において前記ユニットケース内に前記ＥＣＵが挿入された状態を示す図である。 図２の７−７線断面に相当する断面において前記ユニットケース内に前記ＥＣＵが挿入された状態を示す図である。 図９の１２−１２線断面図である。 前記電気接続装置における回動部材の被案内部を示す斜視図である。 従来の車両用電気接続装置の例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 車両用電気接続装置
１２ ハーネス側コネクタのハウジング
１２ａ，１２ｂ 被案内凸部
１３ 電線
１４ ハーネス側コネクタ
１６ ユニットケース
１７ 支軸
１８ ＥＣＵ側コネクタ
１９ 係止突起
２０ ユニット側コネクタ
２２ ユニット挿入空間
２３ カムフォロア
２４ 背壁
２４ａ 案内面
２５ 案内溝
３０ コネクタ保持部
３１，３２ 案内溝
３５ フード
３５ａ，３５ｂ リブ
４０ 回動部材
４３ 回動部材側係合部
４４ 被案内部
４４ａ 摺接面
４５ カム溝
４５ａ 開口端
４６ 被係止片
４８ 突条
５０ 逆被案内部
５２ 逆案内溝
５４ 逆案内面

Claims (9)

1. ユニット側コネクタを有する電子ユニットを、車両用ワイヤハーネスに含まれる複数本の電線に電気的に接続するための車両用電気接続装置であって、
   前記電線の端末に設けられ、前記ユニット側コネクタに結合可能なハーネス側コネクタと、
   前記電子ユニットが特定方向から挿入可能な形状を有するとともに、その挿入時に当該電子ユニットのユニット側コネクタにそれぞれ結合可能となる位置に前記ハーネス側コネクタを保持しかつ当該電子ユニットの挿入方向と平行な方向に当該ハーネス側コネクタを案内するコネクタ保持部と、このコネクタ保持部に保持されるハーネス側コネクタよりも前記挿入方向の奥側に位置する背壁とを有するユニットケースと、
   前記電子ユニットの挿入方向と直交する方向の軸回りの回動を含む動きが可能となるように当該ハーネス側コネクタに取付けられる回動部材とを備え、
   前記回動部材は、前記電子ユニット側に設けられたユニット側係合部と係合可能な回動部材側係合部と、前記ユニットケースの背壁の内側面に接触する被案内部とを有し、前記回動部材側係合部は、前記ユニットケースに挿入される電子ユニットのユニット側係合部が当該回動部材側係合部と係合可能となる結合開始位置から所定の結合終了位置まで前記回動部材が移動するのに伴い、当該電子ユニットのユニット側コネクタと前記ハーネス側コネクタとを前記電子ユニットの挿入速度よりも遅い速度で引き寄せつつ当該電子ユニットに加えられる挿入力よりも大きな力で相互に結合させる倍力機構を構成し、
   前記被案内部が接触する背壁の内側面は、前記ユニットケース内に挿入される電子ユニットとともに当該挿入方向に前記ハーネス側コネクタが変位するのに伴って前記回動部材が前記結合開始位置から前記結合終了位置まで移動するように当該回動部材の被案内部を当該挿入方向と直交する方向に案内する案内面を構成することを特徴とする車両用電気接続装置。
2. 請求項１記載の車両用電気接続装置において、
   前記案内面は、前記挿入方向と直交する方向の平面であることを特徴とする車両用電気接続装置。
3. 請求項１または２記載の車両用電気接続装置において、
   前記被案内部は、前記案内面に対する相対角度を変えながら当該案内面上を摺接することが可能な外向きに凸の曲面状の摺接面を有することを特徴とする車両用電気接続装置。
4. 請求項３記載の車両用電気接続装置において、
   前記被案内部は、前記摺接面からその曲率半径方向の外側に突出しかつ当該摺接面に沿って延びる突条を有し、前記ユニットケースの背壁は、前記案内面による案内方向と平行に延びかつ前記突条が嵌り込み可能な幅をもつ案内溝を有していてこの案内溝に嵌り込んだ前記突条の幅方向の動きを規制するものであることを特徴とする車両用電気接続装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用電気接続装置において、
   前記ユニットケースは、複数の電子ユニットが特定方向に並ぶ配列で当該ユニットケース内に共通の方向に沿って挿入されることが可能な形状を有し、前記案内面は、前記各電子ユニットの挿入方向と直交しかつ前記ユニットケースの並び方向と直交する方向に前記被案内部を案内するものであることを特徴とする車両用電気接続装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の車両用電気接続装置において、
   前記ユニットケースは、このユニットケースから前記電子ユニットが抜き出される際に前記回動部材と接触してこの回動部材が前記結合終了位置から前記結合開始位置へ移動するように当該回動部材を案内する逆案内面を有することを特徴とする車両用電気接続装置。
7. 請求項６記載の車両用電気接続装置において、
   前記回動部材は、その被案内部の近傍部位に当該回動部材の回動中心軸の方向と平行な方向に突出する逆被案内部を有し、前記ユニットケースには、前記案内面と略平行な方向に延びて前記逆被案内部が嵌り込み可能な形状をもつ逆案内溝が形成され、この逆案内溝を規定する面であって前記電子ユニットの挿入方向の上流側の面が前記逆案内面を構成することを特徴とする車両用電気接続装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の車両用電気接続装置において、
   前記回動部材の回動部材側係合部は、当該回動部材が結合開始位置にあるときに前記電子ユニット側に開口する開口端を有するカム溝を含み、このカム溝は当該カム溝内に前記開口端から前記ユニット側係合部が進入可能な幅を有することを特徴とする車両用電気接続装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の車両用電気接続装置において、
   前記回動部材は被係止部を有し、前記ハーネス側コネクタは、前記被係止部と係合することにより前記回動部材を前記結合開始位置に係脱可能に係止する回動部材係止部を有し、この回動部材係止部と前記被係止部との係合が前記ユニットケース内に挿入される電子ユニットにより解除されることを特徴とする車両用電気接続装置。

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