JP4622669B2

JP4622669B2 - 車両用コネクタ

Info

Publication number: JP4622669B2
Application number: JP2005143947A
Authority: JP
Inventors: 研治中嶋; 弘高江島; 直文千綿; 康博近藤
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2025-05-17
Also published as: JP2006324034A

Description

本発明は、自動車等の車両の配線に用いる電線の車両用コネクタに関するものである。

自動車等の車両において、様々な電子機器や電動機器が用いられている。これら電子機器、電動機器へは配線された電線を介して制御信号や電力が伝送される。この電線と機器とを接続する際の、電線の好適なコネクタが求められている（例えば、特許文献１）。
特開平５−６７８４号公報

自動車等の車両に電線を配線する際、車室外などの使用環境においては、電線と機器との接続部に防水性が要求される。また、車室外の環境では、電線に泥や雪などが付着するため、振動によって電線と機器との接続部に大きな引張り力が加わることがある。通常のコネクタの規格では引張り力は９８Ｎ程度であり、それ以上は保証されていないため、かかる引張り力を抑えようとすると車体または車体周辺に固定された部品に対して電線を短い間隔で何箇所も固定する必要があり、組み立てや整備の際に作業が煩わしくなるという問題が生じる。したがって、コネクタには、かかる引張り力に対する電線の十分な保持力が要求される。さらに、車室外の環境では、飛石等による衝撃が接続部に加わることがある。したがって、コネクタには、かかる衝撃によって破壊されないような機械的強度が要求される。

一般的に自動車に使用される電線の端末構造のコネクタは、ナイロンやＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂製であることが多い。樹脂製のコネクタは上記の防水性、引張り力に対する電線の保持力、機械的強度などの要求をすべて満たすことは困難であった。

本発明は、車室外の環境でも使用することができ、防水性、引張り力に対する電線の保持力、機械的強度を有し、且つ簡単な構造で低コストに製造できる車両用コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の車両用コネクタは端子ホルダ収容部と金属筒部とを一体成形することにより形成された金属製ケースを有し、電線を前記金属製ケース内に挿入し、切欠きが設けられ且つ前記電線の心線を圧着した端子を、ランスが設けられ且つ絶縁性の端子ホルダ内の所定の位置まで挿入したところで、挿入方向にはテーパーが切ってあり、逆方向には垂直に切り落としがある前記ランスが前記切欠きに入り込むことで、前記端子を前記端子ホルダに固定し、該端子ホルダには、垂直方向に張り出した端子ホルダケース固定部が設けられており、該端子ホルダケース固定部を前記金属製ケースに前記金属製ケースの開口側からネジ止めして固定することで、前記端子ホルダを前記金属製ケースの前記端子ホルダ収容部に固定して収容し、前記電線を収容した前記金属筒部を前記電線に食い込むように加締めることにより、防水性を確保しつつ前記電線を前記金属製ケースに固定したことを特徴とするものである。

また、金属製ケースの外側に樹脂カバー又はゴムカバーを形成しても良い。

電線として電力用の心線と信号用の心線とを有する複合ケーブルを用いても良い。

本発明の車両用コネクタによれば、電線を収容した金属筒部を加締めることにより電線を金属製ケースに固定しているので、加締め箇所において金属筒部が電線の被覆に食い込むことにより、電線の被覆と金属製ケースの金属筒部が密着し防水性が確保され、且つ引張り力に対する電線の保持力が大きくなるという効果を奏する。さらに、電線の端末を収容するケースとして金属製ケースを用いているので、飛石等の外部からの衝撃に対する強い機械的強度を有する。したがって、本発明のコネクタにより、車室外の飛石や水浸などが生じる環境でも電線と電子機器や電動機器を接続することができる。

電線の心線を圧着した端子は絶縁性の端子ホルダを介して金属ケースの端子ホルダ収容部に固定することにより、端子同士を短絡させることなく金属ケース内に収容することが可能である。

また、金属製ケースの肉厚を薄くし、該金属製ケースの上から機械的強度の強い樹脂カバーまたはゴムカバーを形成することにより、上記の特性を保持しつつ車両用コネクタの重量を軽減することも可能である。

また、本発明の車両用コネクタは部品数が少なく簡単な構造であるため低コスト化が可能である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明のコネクタの一実施形態である。図１の実施形態のコネクタ１０は、端子ホルダ収容部１１ａと金属筒部１１ｂとからなる金属製ケース１１に電線２１を挿入し、電線２１の心線に圧着した端子１３をＰＢＴやナイロンなどの絶縁性材料からなる端子ホルダ１２に固定した後、該端子ホルダ１２を端子ホルダ収容部１１ａ内に固定し（図２の状態）、電線２１を収容した金属筒部１１ｂを加締めることにより電線２１を金属製ケース１１に固定している。加締めは、例えば、金属筒部に対し円周外方向から内側に向かって、たがね状の爪で圧縮し金属筒を外周からスポット的に潰す加工により行う。端子ホルダ１２の周囲に防水パッキン１４を設けている。これによりオス側のコネクタと接続した際、接続部の水密性が保たれる。また、接続した機器等からコネクタが外れないために、金属製ケースを機器側にネジ止めするためのボルト３１を設けている。

図３は端子の端子ホルダへの固定方法の一実施形態を示した図である。図３に示すように、端子ホルダ１２にはホルダ本体とは３辺が切り離された小さな爪（ランス）１２ｂが出ている。端子ホルダは樹脂製であるため端子を挿入した際、ランス１２ｂは端子１３に押されて端子ホルダ１２の内側に引っ込む形となり、端子１３はランス１２ｂにぶつかって止まることなく奥に挿入される。一方、端子１３には適切な位置にランス１２ｂが入り込むような切欠き１３ｂが設けられている。端子１３を端子ホルダ１２内の所定の位置まで挿入したところで、ランス１２ｂが切欠き１３ｂに入り込み固定される。ランス１２ｂは挿入方向にはテーパーが切ってあり、逆方向には垂直に切り落としているので、ランス１２ｂが端子の切欠き１３ｂに入れば、引き抜こうとしても切欠き１３ｂの端部がランス１２ｂの切り落とし面にぶつかって、端子は抜けない構造となっている。端子ホルダ１２には、金属製ケース１１取り付け側の端部に端子ホルダケース固定部１２ｃを設けておき、その部分を金属ケース１１にネジ止めして固定する。例えば、端子ホルダケース固定部１２ｃにネジ用の穴１２ｄを設けておき、図１、２に示すように、端子ホルダ固定ネジ１６により端子ホルダ収容部に固定する。

図４に金属筒部の加締め段数（金属筒部の長手方向の加締めを行った箇所の数を意味する）と金属ケースの電線保持力の引張り強度との関係を示す。図３から分かるように、加締め段数の増加と共に引張り強度も増加する。したがって、加締め段数を調整することにより、必要とされる保持力を確保することができる。また、加締め段数以外にも、加締め率（圧縮率）や加締め幅により引張り強度を調整することも可能である。

金属製ケース１１の金属筒部１１ｂは端子ホルダ収容部１１ａと一体成形することにより、または端子ホルダ収容部１１ａにロウ付けすることにより形成される。

また、上記の実施形態においてはコネクタと機器とをボルト３１によりネジ止めする構成となっているが、他の実施形態として、金属製ケース１１の端子ホルダ収容部１１ａが円筒形の場合は、金属ケース１１の外周にネジを切ったリングを配置しておき、機器側のケースにこれと合致するネジを切っておくことでリングをねじ込んで固定する構成としても良い。

また、上記の実施形態においてはメス型のコネクタとなっているが、図５に示すように、金属製ケース、端子ホルダや端子の形状を適宜変更することによりオス型のコネクタとすることもできる。

図６は本発明に使用する電線の実施例を示した図である。図６（ａ）は、電力線または信号線が２本の場合であり、導体２１ａの外周に絶縁体２１ｂを設けた電力線または信号線２本を撚り合わせ、その外周に介在２１ｅを介してシース２１ｃを設けたものである。図６（ｂ）は、電力線、信号線の複合ケーブルの場合であり、導体２１ａの外周に絶縁体２１ｂを設けた電力線２本と、導体２１ａの外周に絶縁体２１ｂを設けた信号線２本をその外周に介在２１ｅを介してシールド２１ｄを形成した信号複線２本とを、さらに介在２１ｅを介してシース２１ｃを設けたものである。図６（ｃ）は、本発明のコネクタに複合ケーブルを用いた場合の実施例であり、シース２１ｃを収容した金属筒部１１ｂを加締めることにより複合ケーブルを金属製ケーブルに固定する。電力線、信号線の各々の心線に端子が設けられ、端子ホルダを介して金属製ケースの端子ホルダ収容部に固定される。本発明のコネクタに使用される電線、ケーブルは上記の例に限定されるものでなく、他の形態の電線、ケーブルも適用可能である。

図７は本発明のコネクタの一使用例を示す図である。図７の使用例は、車室内に設置された制御ユニットまたは電源６１から車室外の機器４１へ電線２１を介して制御信号または電力を供給する。車室外の機器４１へは本発明のコネクタ１０により接続する。これにより防水性、引張り力に対する電線の保持力、機械的強度において信頼性の高い接続が可能である。

図８は本発明のコネクタの他の使用例を示す図である。図８の使用例は、車室外の機器４１から伸びる電線２２に設けた本発明のコネクタ（オス型）７２と車室内に設置された制御ユニットまたは電源６１から伸びる電線２１に設けた本発明のコネクタ（メス型）７１により接続したものである。なおコネクタ（オス型）７２は、図５の実施形態と異なり、金属製ケースの形状もコネクタ（メス型）７１に差し込み可能なように変更を加えたものである。接続部は、全部または一部金属製のケースに収容しても良いし、また自動車等の車両の車体にブラケットなどで固定しても良い。図７の使用例と同様に、防水性、引張り力に対する電線の保持力、機械的強度において信頼性の高い接続が可能である。

本発明は、ＡＢＳセンサや車輪速センサなど車外で使用する電子機器や、電動パーキングブレーキや電動ブレーキなどの電動機器への接続に適用が可能である。

本発明のコネクタの一実施形態を示す断面図である。本発明のコネクタの一実施形態（加締め前）を示す断面図である。本発明のコネクタにおける端子の端子ホルダへの固定方法の一実施形態を示す図である。加締め段数と電線の保持力の引張り強度の関係を示す図である。本発明のコネクタ（オス型）の一実施形態を示す断面図である。本発明のコネクタに使用する電線、ケーブルの実施例の断面図である。本発明のコネクタの使用例を示す図である。本発明のコネクタの他の使用例を示す図である。

符号の説明

１０コネクタ
１１金属製ケース
１１ａ端子ホルダ収容部
１１ｂ金属筒部
１２端子ホルダ
１２ｂランス
１２ｃ端子ホルダケース固定部
１３端子（メス）
１３ｂ切欠き
１４防水パッキン
１５端子（オス）
１６端子ホルダ固定ネジ
２１電線（車室内電子制御ユニットまたは電源側）
２１ａ導体
２１ｂ絶縁体
２１ｃシース
２１ｄシールド
２１ｅ介在
２２電線（電子機器または電動機器側）
３１ケース固定用ボルト
４１機器（電子機器または電動機器）
５１車室内電子制御ユニット（または電源）接続用コネクタ
６１車室内電子制御ユニット（または電源）
７１コネクタ（メス型）
７２コネクタ（オス型）

Claims

端子ホルダ収容部と金属筒部とを一体成形することにより形成された金属製ケースを有し、電線を前記金属製ケース内に挿入し、
切欠きが設けられ且つ前記電線の心線を圧着した端子を、ランスが設けられ且つ絶縁性の端子ホルダ内の所定の位置まで挿入したところで、挿入方向にはテーパーが切ってあり、逆方向には垂直に切り落としがある前記ランスが前記切欠きに入り込むことで、前記端子を前記端子ホルダに固定し、
該端子ホルダには、垂直方向に張り出した端子ホルダケース固定部が設けられており、該端子ホルダケース固定部を前記金属製ケースに前記金属製ケースの開口側からネジ止めして固定することで、前記端子ホルダを前記金属製ケースの前記端子ホルダ収容部に固定して収容し、
前記電線を収容した前記金属筒部を前記電線に食い込むように加締めることにより、防水性を確保しつつ前記電線を前記金属製ケースに固定したことを特徴とする車両用コネクタ。
前記金属製ケースの外側に樹脂カバー又はゴムカバーを有する請求項１に記載の車両用コネクタ。
前記電線は電力用の心線と信号用の心線とを有する複合ケーブルである請求項１に記載の車両用コネクタ。