JP4933246B2 - 接続部材及び該接続部材を用いたハーネス接続体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のハーネス回路に使用する接続部材及び該接続部材を用いたハーネス接続体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ぎ取り、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通りの方式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。このジョイントコネクタ方式では、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、バスバー、接続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ために、分岐すべき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長しなければならず、ワイヤハーネスの小型化に反している。

つまり、ジョイントコネクタ方式においても、省スペース化、更なる作業性の向上、構造の簡素化、電流容量の増大など、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、製造し易く、電流容量を大きくしワイヤハーネスの組立性に優れた接続部材及び該接続部材を用いたハーネス接続体を提供することにある。

上記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、左右両側に設け左右で段違いに配置した複数の電線端子挿入口を有する外部ホルダと、該外部ホルダの開口部から内部に挿入して使用し、前記電線端子挿入口と連通する電線端子保持孔を有すると共に、これらの電線端子保持孔と内部で交叉する複数個のピン端子挿入孔を有する内部ホルダと、前記外部ホルダの電線端子挿入口を経て前記内部ホルダの電線端子保持孔に挿入する舌片状の接続部を有し、該接続部の長手方向に沿って複数個の接点をそれぞれ設けた複数本の電線端子と、前記外部ホルダの開口部を介して前記内部ホルダのピン端子挿入孔に挿入することにより、前記内部ホルダ内に挿入された前記電線端子の接続部の複数個の接点にそれぞれ接触し、前記電線端子同士を電気接続する複数本のピン端子と、前記外部ホルダの前記開口部を封止する固定ホルダとから成ることにある。

本発明に係る接続部材及び該接続部材を用いたハーネス接続体によれば、複雑な内部形状を形成した内部ホルダを外部ホルダ内に挿入し、複数本のピン端子を外部ホルダの電線端子挿入口を介して内部ホルダに挿入することで、内部ホルダ内でそれぞれ複数個の接点を有する電線端子同士を導通し、構造的に簡素となり、通電容量を大とすると共に接続の信頼性が向上し、スペースファクタ、作業性、コストの低減が可能となる。

特に、自動車のハーネス回路に使用すれば、従来のジョイント構造よりも格段に接続構造がコンパクトになり、ワイヤハーネス作業時間が短縮化される。

また、小型化によりワイヤハーネス中での設置個所が限定されず、任意の個所に配置することができ、電線を延長しなくとも回路配線を行うことができる。

更に、防水構造の採用が可能で、防水機能を要する個所において使用できる。

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の接続部材を用いたハーネス接続体において、図１の分解斜視図に示すように、複数の電線端子挿入口１ａを有する直方体状の外部ホルダ１と、接続部保持孔２ａ、ピン端子挿入孔２ｂ、２ｂを有する内部ホルダ２と、前端の接続部３ａの長手方向に沿って２個の筒状接点３ｂ、３ｂを設け、後端に電線４を接続した導体圧着部３ｃを有する複数の電線端子３と、２本のピン端子５、５を取り付けた固定ホルダ６とにより構成されている。

外部ホルダ１には、左右両側から中央方向に向けて、複数個ずつの電線端子挿入口１ａが形成され、内部に内部ホルダ２を内挿する空間部１ｂが設けられ、更に上下面の何れかに内部ホルダ２を挿入すると共にピン端子５、５、固定ホルダ６を嵌合するための開口部１ｃが設けられている。

外部ホルダ１として使用する材料としては、例えば熱可塑性合成樹脂が適用され、中でも熱変形温度が高く、高剛性、電気絶縁特性、機械的特性の点で、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）などが好適である。また、縦横の大きさは使用する電線４の本数や径などにより適宜決定すればよいが、長さは通常では２０〜１５０ｍｍ程度である。この外部ホルダ１の製造は、所定の金型に熱可塑性樹脂を射出成形させて製作する方法を採用することが一般的である。

内部ホルダ２は略直方体の形状とされ、電線端子挿入口１ａと連通し、電線端子３の接続部３ａを保持する接続部保持孔２ａが設けられ、この接続部保持孔２ａと内部において直交する２つのピン端子挿入孔２ｂ、２ｂが形成されている。この内部ホルダ２の材料は外部ホルダ１と同等でよく、射出成形により製作することが好ましい。また、内部形状が複雑な場合には、縦断面又は横断面に複数個に分割して製作し、使用時に接着したり嵌め合わせて用いることができる。
更に、内部ホルダ２の外面の片側には２個のリブ２ｅ、２ｆが形成され、他側には１個のリブ２ｇが形成されている。なお、外部ホルダ１の内部ホルダ２を挿入する空間部１ｂには、これらのリブ２ｅ、２ｆ、２ｇを受け入れる溝部が形成されている。

電線端子３は１枚の導電金属板を打抜いて形成されており、前端の舌片状の接続部３ａには、短円筒状に絞り加工され長手方向に配列された２個の筒状接点３ｂ、３ｂが設けられ、後端に導体圧着部３ｃが設けられ、この導体圧着部３ｃにより電線４の導体が圧着して接続されている。

この電線端子３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５、５との接点との導電性が得易くなる点で好適である。

筒状接点３ｂ、３ｂはピン端子５、５とそれぞれ接触することで導通する形状であればよく、何れの側からもピン端子５、５を挿入できるように、筒状接点３ｂ、３ｂの基部及び先端にテーパ状のガイドを設けることが望ましい。また、接点は円筒状でなくとも、図２（ａ）、（ｂ）に示すような円孔３ｄでも多角形孔でもよい。更に、接続部３ａの先端側の接点については、（ｃ）〜（ｆ）に示すように切り欠きであってもよい。

電線４は導体の外周に絶縁層を被覆した絶縁電線が適用され、公知の電線径のものが適用できる。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撚線、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の撚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４の導体と電線端子３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、実施例のような導体圧着部３ｃによる圧着接続が好適である。

固定ホルダ６は２本のピン端子５、５を固定しており、固定ホルダ６を外部ホルダ１の開口部１ｃに嵌合し、開口部１ｃを封止することにより、内部ホルダ２を外部ホルダ１に固定すると共に、ピン端子５、５を内部ホルダ２のピン端子挿入孔２ｂ、２ｂにそれぞれ挿通して、電線端子３の筒状接点３ｂ、３ｂに挿入することができる。

ピン端子５、５は複数の電線端子３の接続部３ａ同士を導通させるための導電金属製の棒状部材であり、断面形状としては円形、三角形、四角形、多角形などが挙げられる。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る。

また、ピン端子５、５の硬さを接続部３ａよりも硬くすることで、電線端子３の接続部３ａの側を変形させながら挿入することが好ましい。ピン端子５、５の硬さ及び接続部３ａ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３ｂ、３ｂ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することが好適である。

ピン端子５、５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３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により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５、５でも、湾曲したり折損することが少なくなる。

接続部３ａの接点が筒形状又は円形状であって、その内径がｄ１で、ピン端子５、５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５、５の横断面を円形状とし、接続部３ａ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５、５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。

ピン端子５、５を電線端子３の筒状接点３ｂ、３ｂに同時に嵌入するためには、或る程度の力を必要とするが、一体構造の固定ホルダ６を持って押し込むことにより容易に挿入することができる。固定ホルダ６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、上記したようにピン端子５、５を押し込む際に、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。

図４は組立状態の斜視図、図５はその断面図を示しており、外部ホルダ１には内部ホルダ２が挿入されている。外部ホルダ１に設けた計４個の電線端子挿入口１ａからそれぞれ電線端子３が挿入され、接続部３ａの筒状接点３ｂ、３ｂの中心が、それぞれ内部ホルダ２のピン端子挿入孔２ｂ、２ｂの中心軸に合致される。なお、接続部３ａの筒状接点３ｂ、３ｂが内部ホルダ２の中心で積み重なるようにするために、電線端子挿入口１ａは左右で段違いに形成されている。

接続部３ａに筒状接点３ｂ、３ｂを有している場合には、電線端子挿入口１ａに挿入するに際して、筒状接点３ｂ、３ｂが上下何れの側を向いているかは重要である。つまり、各接続部３ａを任意の向きで挿入すると、内部において整然と所定位置に位置付けすることができなくなるので、電線端子挿入口１ａの入口部に筒状接点３ｂ、３ｂの向きを表示するなどを必要とする場合がある。

固定ホルダ６を外部ホルダ１の開口部１ｃに取り付けることにより、内部ホルダ２のピン端子挿入孔２ｂ、２ｂにピン端子５、５が挿入されると、ピン端子５、５は接続部３ａの筒状接点３ｂ、３ｂにそれぞれ挿通することにより接触し、各電線端子３同士が導通される。そして、ピン端子５、５を取り外さない限り、電線端子３は分離することはない。固定ホルダ６には、外部ホルダ１の開口部１ｃに設けた錠止部と錠止する機構を設け、外部ホルダ１から脱落することを防止することができる。

また、ピン端子５、５にも電線を接続することにより、電線端子３との接続回路を増加することもできる。

図６は実施例２の防水タイプの外部ホルダ１、内部ホルダ２、電線端子３、固定ホルダ６の分解斜視図、図７は組立状態の断面図を示している。

電線端子３に付設した電線４には、合成ゴムから成る円筒状の防水シール材７が挿着され、電線端子３から延長した被覆圧着部３ｅにより固定されている。また、外部ホルダ１の電線端子挿入口１ａの入口部は断面円形とされ、電線端子３を挿入した際に防水シール材７により密封されるようになっている。

固定ホルダ６の中間段部６ａには筒状の防水シール材８が装着され、この防水シール材８は外部ホルダ１の開口部１ｃに嵌合する際に防水構造となるようにされている。このような構成の実施例２においては、外部ホルダ１の内部には防水シール材７、８により水の浸入が阻止され、この接続部材を防水構造とすることができる。

なお実施例１、２では、電線端子挿入口１ａを計４個設けて、ここに４個の電線端子３を挿入したが、更に多数の電線端子挿入口１ａを設けて回路を設計することができる。また、ピン端子５、５の個数は２本とは限らず、３本以上の複数本であってもよい。

更に、ピン端子５、５は固定ホルダ６とは別体とし、ピン端子５、５を挿入した後に固定ホルダ６を取り付けてもよく、或いは固定ホルダ６により内部ホルダ２を固定した後に、固定ホルダ６に設けた孔部からピン端子５、５を内部に挿通するようにしてもよい。また、内部ホルダ２と固定ホルダ６は一体としてもよく、この場合においてはピン端子５、５は固定ホルダ６と別体とする必要がある。

なお、防水タイプにおいて、ピン端子５、５と固定ホルダ６を別体とした場合は、ピン端子５、５の端末に防水対策を施すか、固定ホルダ６に対し防水シール材などに防水対策を施すなど、何れか又は双方に防水対策を施すことを要する。

実施例１の分解斜視図である。 電線端子の変形例の斜視図である。 ピン端子の断面図である。 ハーネス接続体の組立状態の斜視図である。 ハーネス接続体の断面図である。 実施例２の分解斜視図である。 ハーネス接続体の組立状態の断面図である。

符号の説明

１ 外部ホルダ
１ａ 電線端子挿入口
１ｂ 空間部
１ｃ 開口部
２ 内部ホルダ
２ａ 接続部保持孔
２ｂ ピン端子挿入孔
３ 電線端子
３ａ 接続部
３ｂ 筒状接点
３ｃ 導体圧着部
３ｄ 円孔
３ｅ 被覆圧着部
４ 電線
５ ピン端子
６ 固定ホルダ
６ａ 中間段部
７、８ 防水シール材

Claims (8)

1. 左右両側に設け左右で段違いに配置した複数の電線端子挿入口を有する外部ホルダと、該外部ホルダの開口部から内部に挿入して使用し、前記電線端子挿入口と連通する電線端子保持孔を有すると共に、これらの電線端子保持孔と内部で交叉する複数個のピン端子挿入孔を有する内部ホルダと、前記外部ホルダの電線端子挿入口を経て前記内部ホルダの電線端子保持孔に挿入する舌片状の接続部を有し、該接続部の長手方向に沿って複数個の接点をそれぞれ設けた複数本の電線端子と、前記外部ホルダの開口部を介して前記内部ホルダのピン端子挿入孔に挿入することにより、前記内部ホルダ内に挿入された前記電線端子の接続部の複数個の接点にそれぞれ接触し、前記電線端子同士を電気接続する複数本のピン端子と、前記外部ホルダの前記開口部を封止する固定ホルダとから成ることを特徴とする接続部材。
2. 前記複数本のピン端子は前記固定ホルダに一体に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の接続部材。
3. 前記接続部の複数個の接点は前記ピン端子を挿通する筒形と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。
4. 前記ピン端子の横断面を略四角形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。
5. 前記ピン端子の先端は錐状又は錐状台形としたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
6. 前記電線端子の電線接続部にシール部材を装着し、前記外部ホルダの電線端子挿入口との間を防水構造とすると共に、前記固定ホルダの周囲にシール部材を装着し、前記外部ホルダの開口部との間を防水構造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。
7. 請求項１〜６の何れか１つの請求項に記載の接続部材を用いたハーネス接続体。
8. 請求項７に記載のハーネス接続体を使用した自動車のハーネス回路。

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