JP4898295B2

JP4898295B2 - 接続部材

Info

Publication number: JP4898295B2
Application number: JP2006144253A
Authority: JP
Inventors: 次雄安保; 道泰渡部; 智和松本; 義和田中; 鉄廣瀬
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-05-24
Also published as: JP2007317433A

Description

本発明は、例えば自動車のハーネス回路において使用する接続部材に関するものである。

自動車のハーネス回路においては、幹線から複数の枝線を分岐する必要が屡々ある。そのために従来では、幹線の一部の被覆を剥き取り、露出した導体に枝線を圧着加工し分岐するスプライスジョイント方式と、幹線の端末部に回路分岐用コネクタを配し、幹線、枝線共に汎用コネクタ及び圧着端子を使用して分岐加工する例えば特許文献１に記載のジョイントコネクタ方式との２通りの方法が多く用いられている。

特開２００５−７１６１４号公報

前者のスプライスジョイント方式では、電線を１〜３本毎に圧着加工しなければならず、それらの加工後の状態では、更に作業性が非常に悪いという問題があり、また製造ライン上で圧着加工することが困難なので、ライン生産には不向きである。

そこで、このスプライスジョイント方式の問題点を解決するものとして、後者のジョイントコネクタ方式が開発されている。この接続部材方式では、ハーネス製造ライン上でのジョイント加工が可能となるため、スプライスジョイント方式と比較して生産効率が向上し、ハーネス回路の修正にも対応可能である。しかし、コネクタ及び嵌合する相手側汎用コネクタ、バスパー、端子などの部品点数が多くなることから、ハーネス回路の組立には、時間がかかるのが実状である。

特に、特許文献１に開示されているジョイントコネクタを使用したワイヤハーネスでは、ジョイントコネクタが大きいので、分岐したい個所で分岐することができず、ジョイントコネクタを収容できるスペースがある個所まで電線を延線しなければならず、ワイヤハーネスの小型化に反する。

つまり、ジョイントコネクタ方式でも、省スペース化、更なる作業性の向上、部品点数の削減など、解決しなければならない課題が多々ある。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、簡易で信頼性の高く、ワイヤハーネスの組立性に優れた接続部材を提供することにある。

上述の目的を達成するための本発明に係る接続部材の技術的特徴は、柱状体の軸方向に挿込端子挿入孔を有し、前記柱状体の表面に前記挿込端子挿入孔に連通した電線端子挿入孔を有する保持体と、一端に前記電線端子挿入孔に挿入する受接続端を有し他端に電線を接続した電線端子と、前記挿込端子挿入孔に挿し込んで前記電線端子の受接続端に挿通し前記電線端子同士を電気接続する挿込端子とから成り、前記保持体の前記電線端子挿入孔内に第１の係止部を設け、前記電線端子の受接続端に第２の係止部を設けると共に、前記第１及び第２の係止部は互いに嵌まり込む断面略半円状凸部及び凹部とし、前記受接続端を前記電線端子挿入孔に挿入した際に前記第１、第２の係止部同士を係止して前記電線端子挿入孔に対する前記受接続端の挿入方向の位置決めを行うことにある。

本発明に係る接続部材によれば、保持体内における電線端子の位置決めを正確に行い、挿込端子を電線端子に確実に接触させる接触構造を採用したことにより、構造的にも簡素となり、電気的接続の信頼性が向上し、従来例と比較して部品点数が減少し、コスト低減が可能である。また、従来の接続部材と同等の信頼性、作業性を有し、スプライスジョイント方式と同等の使用電線長で済む利点がある。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

実施例１の接続部材においては、主として、図１に示すピン端子挿入孔１ａ、長溝１ｂ、電線端子挿入孔１ｃを有する柱状の保持体１と、保持体１の電線端子挿入孔１ｃに挿入する受接続端２ａ、電線３を接続した圧着部２ｂを有する複数個の電線端子２と、ピン端子４ａ、把持部４ｂを有するスルーピン４とから構成されている。

保持体１には、その中心軸を貫通しピン端子４ａを挿入するためのピン端子挿入孔１ａが設けられ、外側に長手方向に沿って例えば４個の横断面略半円形の長溝１ｂが設けられている。また、保持体１の表面周囲には適宜数のブロック状の嵌合突起１ｄが設けられている。なお、ピン端子挿入孔１ａは必ずしも貫通孔ではなく、行き止まり孔であってもよい。

更に、各長溝１ｂの底部には、対向する長溝１ｂまで挿通する単数又は複数個の電線端子挿入孔１ｃが形成され、中心のピン端子挿入孔１ａと連通するようにされている。各電線端子挿入孔１ｃは図２に示すように、電線端子２の受接続端２ａが挿入し得るように形成されており、電線端子挿入孔１ｃのほぼ中心の両側には、半円状の係止凸部１ｅが設けられている。

保持体１に使用する材料としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの熱可塑性樹脂が適用されるが、熱変形温度が高く、高剛性、電気絶縁特性、機械的特性等に優れているという点で、ポリブチレンテレフタレートが好適である。また、保持体１の大きさは使用する電線３の本数、径などにもよるが、直径は５ｍｍ〜３０ｍｍ、長さは２０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度である。

この保持体１の製造は、所定の金型に熱可塑性樹脂（ＰＢＴ又はＰＰ）を射出成形させて作製する方法が一般的であるが、予め柱状体を作製した後に、ピン端子挿入孔１ａ、長溝１ｂ、電線端子挿入孔１ｃなどを切削して作製してもよい。或いは、複数個に分割して製作し、使用時に連結させることもできる。

電線端子２は１枚の導電金属板を打ち抜いて形成されており、図３に示すように前端にはＬ字型に屈曲された受接続端２ａが設けられ、後端に圧着部２ｂが設けられているが、この圧着部２ｂには電線３を接続していない状態を示している。受接続端２ａには後述する挿込端子と接続する円筒状に絞り加工された筒状接点２ｃが設けられ、受接続端２ａが保持体１の電線端子挿入孔１ｃを介してピン端子挿入孔１ａ内に挿入した場合に、筒状接点２ｃの中心軸がピン端子挿入孔１ａの中心軸と合致するようにされている。

受接続端２ａの先端縁部２ｄは半円状とされ、半円の始点である両側には電線端子挿入孔１ｃに設けた係止凸部１ｅに係止し、受接続端２ａの挿入方向の位置決めを行うための係止凹部２ｅが形成されている。また、筒状接点２ｃには前後何れの側からでもピン端子４ａを挿入し易いように、前後両端にテーパ状のガイド部２ｆを設けることが好ましい。

また、接点は円筒状でなくとも角筒状、或いは受接続端２ａの板体部に、図４に示すような単なる円孔２ｇ、又は三角孔、四角孔、五角孔等の孔部を形成するだけでもよい。或いは、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように受接続端２ａに接点として各種形状の切込み２ｈを形成してもよい。

この電線端子２は銅板又は銅合金板から所定の形状に打抜き成形したものに、Ｓｎ鍍金をしたもの、又はＳｎ鍍金した銅板又は銅合金板を所定の形状に打抜き成形したものを使用すればよい。材質は強度と導電性の点で黄銅が好ましく、更にはＳｎ鍍金することで耐食性が向上し、かつピン端子４ａとの接点との導電性が得易くなる点で好適である。

電線３は導体の外周に絶縁層を被覆した絶縁電線が適用され、電線径は公知の電線径が適用できる。導体は従来から自動車ハーネス回路に使用される軟銅線や硬銅線の拠線、又は引張強度を維持し、線径を小さくした例えばＣｕ−Ｓｎ合金線などの銅合金線線の拠線や単線が適用される。また、絶縁層には従来から公知の絶縁材料が適用され、中でも環境対策としてノンハロゲンの絶縁材料を絶縁層に適用することが環境対策の面で好適である。

また、電線３の導体と電線端子２との接続は、公知のかしめ、溶接、ハンダ付け、圧着などが適用されるが、接続に要する時間、得られる接続強度の点で、実施例のような圧着部２ｂによる接続が好適である。

スルーピン４に用いられる金属体のピン端子４ａの断面形状としては、円形、三角形、四角形、多角形などが考えられる。しかし、製造が容易で、挿入する際に大きな力が必要としない点、かつ安定して確実な導通が得易いということで、断面四角形が好適であり、この場合の電線端子２の接点形状は、円筒状又は円孔が好適である。

つまり、ピン端子４ａは受接続端２ａに形成された接点を塑性変形させて挿通し接触するので、塑性変形し易くするために、ピン端子４ａの断面が角形であれば接点は円形に、ピン端子４ａが円形であれば接点は角形とすることが好ましい。

受接続端２ａの接点が円形状又は筒形状であって、その内径がｄ１で、ピン端子４ａの横断面形状を略四角形とし、その対角線の長さをｘとすると、ｄ１＜ｘであることが好ましい。また、ピン端子４ａの横断面を円形状とし、受接続端２ａの接点を四角形の一辺の長さをｄ１とした孔部とすることもできる。この場合のピン端子４ａの円形外径をｄ２とした場合には、ｄ１＜ｄ２であることが好ましい。

また、ピン端子４ａの硬さを受接続端２ａよりも硬くすることで、電線端子２の受接続端２ａの側を変形させながら挿入することが好ましい。このピン端子４ａの硬さ及び受接続端２ａの硬さは、加工、熱処理や材料の選択で適宜に調整することもできる。更に、筒状接点２ｃに確実に挿入させる点で、先端部を円錐形、角錐形又は円錐台形、角錐台形などの錐状台形としたものが好適である。

ピン端子４ａは例えば１枚の導電金属板を折曲して折り畳むことにより、図６に示すような断面略四角形が得られるので、その後に先端部をプレス又は切削などで錐状とすることができる。このような方法で作製することで、断面積の小さなピン端子４ａでも、湾曲したり折損することが少なくなる。

スルーピン４のピン端子４ａを、電線端子２の筒状接点２ｃに嵌入するためには、或る程度の力を必要とするので、ピン端子４ａには合成樹脂製の円柱状の把持部４ｂが取り付けられている。この把持部４ｂの外径を保持体１のピン端子挿入孔１ａの内径よりも大きくすることで、ピン端子４ａのピン端子挿入孔１ａへの挿入深さを規制することができる。これにより、所定の長さを有するピン端子４ａが、所定の位置まで挿入できているか否かが確認できる。

把持部４ｂの材料は電気絶縁性を有する材料であれば、特に限定する必要はないが、上記した通り或る程度の力がかかっても破損しないものが好ましい。例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの合成樹脂材が挙げられる。

接続部材の組立に際しては、図７に示すように保持体１の電線端子挿入孔１ｃに、図１の矢印で示すように電線３を接続した電線端子２の受接続端２ａを挿入し、長溝１ｂに沿って電線３を装着する。受接続端２ａを挿入する過程で、図８に示すように係止凹部２ｅが電線端子挿入孔１ｃに設けた係止凸部１ｅに係止するので、受接続端２ａはピン端子挿入孔１ａ内において挿入方向に対し安定して位置決め、保持がされ、筒状接点２ｃの中心はピン端子挿入孔１ａの中心と一致する。

なお、係止凸部１ｅの大きさを係止凹部２ｅよりも小さくしておくと、多少の位置ずれや設定内誤差があっても、受接続端２ａはこれらを修正しながら挿入して、ピン端子挿入孔１ａ内に正確に位置決めをすることができる。

この状態において、スルーピン４の把持部４ｂを持って、ピン端子４ａをピン端子挿入孔１ａに挿入すると、ピン端子４ａはそれぞれの電線端子２の受接続端２ａの筒状接点２ｃ内を貫通し、全ての電線端子２がピン端子４ａによって短絡され、全ての電線３の導体は互いに導通することになる。

また、スルーピン４のピン端子４ａの挿入は、保持体１の何れの側からピン端子挿入孔１ａに挿入してもよい。このとき、実施例のようにピン端子４ａの横断面を略四角状とすれば、受接続端２ａの孔部にピン端子４ａの略四角形の角部が接触するため、良好な電気接触特性が得られる。

このように、この接続部材はスルーピン４を用いて端子接続を実施するため、電線端子２を小さくすることが可能であり、アッセンブリ後の外観形状が円柱形となり、ハーネス本体への組み込みが容易となる。また、スルーピン４の周囲に電線端子２を配列するため、スプリング接点構造品と比較して、各電線３の干渉をなくすことができる。

保持体１の長溝１ｂ内には、図９に示すように更に電線端子２を安定して支持するために、電線端子２の圧着部２ｂの形状に適合した突起１ｆを形成することもできる。また、長溝１ｂ内の電線端子挿入孔１ｃ’も図９に示すように、受接続端２ａが何れの方向を向いても挿入できるような形状とすることも可能である。更に、電線端子２の保持体１の表面や長溝１ｂ内に、スルーピン４の挿入方向や電線３の配置方向を示す矢印やマークを付してもよい。

また、２個のスルーピン４をピン端子挿入孔１ａの両側から挿入するようにすることもでき、この場合には中央で２個のピン端子４ａが接触しない長さとしておけば、一方のスルーピン４による電線端子２の導通と、他方のスルーピン４による電線端子２の導通を別個の回路にすることができる。

なお実施例において、保持体１は円柱状として説明したが、多角柱状であっても、また楕円状であってもよい。また、保持体１には４個の長溝１ｂを設けたが、この長溝１ｂは４個に限られることはなく、或いは図１０に示すように長溝１ｂ自体を省略することもできる。なお、この場合には挿入する電線端子２は図１１に示すように、電線３に対して受接続端２ａを図１の電線端子２とは逆方向にＬ字状に屈曲することが、保持体１に対する安定性の点で好ましい。

なお、係止凸部１ｅは必ずしも保持体１の中心になくともよい。例えば、図１２に示すように図１０に示す保持体１に対し、電線端子２の受接続端２ａの先端縁部２ｄを長く延在し、その先端近くに係止凹部２ｅを設け、電線端子挿入孔１ｃの対応する位置に係止凸部１ｅを設けてもよい。この場合においても、係止凸部１ｅに受接続端２ａの係止凹部２ｅが係合し、位置決めがなされる。

また、図１３は図１に示す保持体１の周囲に被着する保護カバー５の斜視図を示している。筒体となる保護カバー５は合成樹脂材から成り、２つの断面半円形の半部５ａ、５ｂがヒンジ５ｃにより連結され、円筒形にした場合の合わせ目には錠止部材５ｄ、５ｅが設けられている。半部５ａ、５ｂには、保持体１に設けた嵌合突起１ｄが嵌合する孔部５ｆが形成されている。

保持体１、電線端子２、スルーピン４から成る組立体に対して、保護カバー５の孔部５ｆに保持体１の嵌合突起１ｄを嵌合して位置合わせを行い、図１４に示すように保護カバー５を保持体１に被着し、錠止部材５ｄ、５ｅにより錠止することにより、この接続部材は外部に対する電気絶縁性が確保される。なお、保護カバー５の代りに保持体１の周囲に絶縁テープを巻回することによって保護してもよい。

図１５は長溝１ｂを設けない保持体１に電線端子２を挿着する場合の説明図を示している。受接続端２ａの基部の両側に先端を幅狭とした係止段部２ｉが設けられ、保持体１の電線端子挿入孔１ｃの両側には係止段部２ｉに対応した係止受段部１ｇが設けられており、図１６に示すように電線端子２の挿入位置が規制され、所定の位置決めがなされる。

図１７の断面図では、この受接続端２ａに更に係止凹部２ｅが設けられ、電線端子挿入孔１ｃにも対応した係止凸部１ｅが設けられている。これにより受接続端２ａの位置決めは更に確実となる。

図１８は実施例２の電線端子２の受接続端２ａを保持体１に挿着する場合の説明図を示している。受接続端２ａには実施例１のような係止凹部２ｅを設けず、保持体１にも係止凸部１ｅはない。しかし、保持体１の電線端子挿入孔１ｃごとに、受接続端２ａの先端縁部２ｄに対する前方係止部１ｈが形成されている。

従って、受接続端２ａの挿着時には、図１９に示すように受接続端２ａの先端縁部２ｄが前方係止部１ｈに当接することにより、受接続端２ａは保持体１に位置決めされる。

図２０は更に保持体１に係止凸部１ｅ、受接続端２ａに係止凹部２ｅを設けた場合の断面図を示し、位置決めは更に確実となる。

なお、実施例２、３の係止凸部１ｅ、係止凹部２ｅによらない係止の場合には、位置決めを保持するために、保持体１の周囲に絶縁テープを巻回したりして電線端子２を固定すればよい。

実施例１の分解斜視図である。保持体と電線端子の組合わせの説明図である。電線端子の斜視図である。電線端子の変形例の斜視図である。電線端子の他の変形例の要部斜視図である。ピン端子の断面図である。組立体の斜視図である。保持体に電線端子を挿入した状態の断面図である。保持体の長溝内に突起を形成した状態の斜視図である。組立体の斜視図である。変形例の電線端子の斜視図である。保持体に変形例の接続端子を挿入した状態の断面図である。保護カバーの斜視図である。組立体に保護カバーを被着した状態の斜視図である。実施例２の保持体と電線端子の組合わせの説明図である。保持体の電線端子を挿入した状態の断面図である。保持体に変形例の電線端子を挿入した状態の断面図である。実施例３の保持体と電線端子の組合わせの説明図である。保持体に電線端子を挿入した状態の断面図である。保持体に変形例の電線端子を挿入した状態の断面図である。

符号の説明

１保持体
１ａピン端子挿入孔
１ｂ長溝
１ｃ電線端子挿入孔
１ｄ嵌合突起
１ｅ係止凸部
１ｆ突起
１ｇ係止受段部
１ｈ前方係止部
２電線端子
２ａ受接続端
２ｂ圧着部
２ｃ筒状接点
２ｄ先端縁部
２ｅ係止凹部
２ｇ円孔
２ｈ切込み
２ｉ係止段部
３電線
４スルーピン
４ａピン端子
４ｂ把持部
５保護カバー
５ａ、５ｂ半部
５ｃヒンジ
５ｄ、５ｅ錠止部材
５ｆ孔部

Claims

柱状体の軸方向に挿込端子挿入孔を有し、前記柱状体の表面に前記挿込端子挿入孔に連通した電線端子挿入孔を有する保持体と、一端に前記電線端子挿入孔に挿入する受接続端を有し他端に電線を接続した電線端子と、前記挿込端子挿入孔に挿し込んで前記電線端子の受接続端に挿通し前記電線端子同士を電気接続する挿込端子とから成り、前記保持体の前記電線端子挿入孔内に第１の係止部を設け、前記電線端子の受接続端に第２の係止部を設けると共に、前記第１及び第２の係止部は互いに嵌まり込む断面略半円状凸部及び凹部とし、前記受接続端を前記電線端子挿入孔に挿入した際に前記第１、第２の係止部同士を係止して前記電線端子挿入孔に対する前記受接続端の挿入方向の位置決めを行うことを特徴とする接続部材。
前記第１の係止部は前記電線端子挿入孔の両内縁に設けた前記凸部とし、前記第２の係止部は前記受接続端の両側部に設けた前記凹部としたことを特徴とする請求項１に記載の接続部材。
前記断面半円状の凸部の大きさは、前記断面半円状の凹部よりも小さくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の接続部材。
前記第１、第２の係止部は互いに係止する段部としたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
前記第１の係止部は前記電線端子挿入孔の両内縁に入口側を幅広として設け、前記第２の係止部は前記受接続端の基部に先端部を幅狭として設けたことを特徴とする請求項４に記載の接続部材。
前記第１の係止部は前記受接続端に対する前方係止部であり、前記第２の係止部は前記受接続端の先端部としたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
前記挿込端子は横断面を略四角形としたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
前記柱状体の表面に長手方向に沿って単数又は複数の前記電線を沿わせるための長溝を設け、該長溝の底部に前記電線端子挿入孔を設けたことを特徴とする請求項１〜７の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
前記挿込端子に電気絶縁性を有する把持部を取り付けたことを特徴とする請求項１〜８の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
前記柱状体、電線端子、挿込端子による組立体に保護ケースを被着したことを特徴とする請求項１〜９の何れか１つの請求項に記載の接続部材。