JP2005259608A - コネクタへの電線接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタの端子収容室から引き出されたコネクタ首下領域で電線に屈曲が生じるのを防止する。
【解決手段】 防水コネクタの防水用ゴム栓を装着した電線が挿入されていない空きの端子収容室に、補強材の一端側に防水ゴム栓を取り付けて挿入固定し、該補強材は前記電線よりも曲げ応力が大きな剛性材より形成し、前記端子収容室の電線挿入口に近接したコネクタ外方位置で、該コネクタに挿入される電線と前記補強材の他端側とを結束材で結束している。あるいはコネクタに補強材取付部を設け、該補強材取付部に補強材の一端を取り付け、他端を電線群と結束している。
【選択図】 図１

Description

本発明はコネクタへの電線接続構造に関し、特に、コネクタの電線挿入口から引き出される電線部分、所謂、コネクタ首下の電線領域で発生しがちな電線の屈曲や損傷発生を防止するものである。

自動車に配索されるワイヤハーネスにおいては、該ワイヤハーネスの電線群の端末にはコネクタが接続され、該コネクタが電気接続箱のコネクタ収容部に嵌合されたり、他の電線端末のコネクタと嵌合接続されている。
前記コネクタは通常複数の端子収容室を備え、複数本の電線端末の端子が挿入係止されて、コネクタから複数本の電線が引き出された状態となっている。近時は、コネクタの端子収容室の個数が増加する傾向にあり、１０〜４０個と多極化がすすんでいる。

図１１に示すように、コネクタ１に接続される電線ｗ１、ｗ２…は、コネクタ１に並設された複数の端子収容室１ａ、１ｂ…に電線端末に接続した端子を挿入係止しているため、コネクタ１からは端子収容室の並設方向に広がった状態で引き出されることとなる。
これら電線ｗ１、ｗ２…は集束されてテープＴを巻き付けて結束、保護されるが、コネクタ１の各端子収容室１ａ、１ｂ…の電線挿入口１ａ−１、１ｂ−１…からは前記したように広がった状態であるため、所要寸法Ｌだけ離れた位置で電線ｗ１、ｗ２…はテープＴで結束される。よって、電線挿入口から前記寸法Ｌまでの領域（所謂コネクタ首下領域）では、電線ｗ１、ｗ２…がそれぞれ外部に露出した状態で結束、保護されていない。

前記ワイヤハーネスが浸水領域のエンジンルームに配索される場合は、図１１に示すように、電線ｗの端末側に防水用のゴム栓２を取り付け、該ゴム栓２より端末に端子３を接続しておき、該端子３をコネクタ１の端子収容室１ａに挿入係止すると共に、ゴム栓２を端子収容室１ａ内に押し込んで、端子収容室内への浸水を防止している。また、コネクタ１と接続した電線ｗ１、ｗ２…はテープ巻き結束すると共に樹脂製のコルゲートチューブ４で外装して、電線群への浸水を極力防止している。
前記防水仕様の場合においても、コルゲートチューブ４をコネクタ１の首した領域まで取り付けることはできないため、電線１、ｗ２…は露出した状態となっている。

前記図１１および図１２に示すいずれの場合においても、コネクタ１の電線挿入口に近接する領域（コネクタ首下領域）では電線ｗ１、ｗ２…はそれぞれ露出した状態のままであるため、図１３に示すように、ワイヤハーネスの配索時等において曲げ応力が負荷されると、コネクタ１の電線挿入口１ａ−１の位置から電線ｗ１、ｗ２…に曲げが発生する。しかしながら、電線ｗ１、ｗ２…に曲げが発生すると、電線に端末に接続した端子がコネクタ１の端子収容室１ａに係止固定されていることにより、電線に損傷や断線が発生しやすくなる問題がある。また、図１２に示すゴム栓２を取り付けた防水コネクタではゴム栓２が位置ずれして止水性能が低下する問題がある。

前記問題に対して、従来、本出願人は、特開２０００−２８０８３７号公報で、図１４に示すように、コネクタ１に接続している電線群Ｗに被せているチューブ５内に樹脂棒６を通しておき、該樹脂棒６をコネクタ１のハウジング端面に突き当てて、コネクタ首下領域に曲がりが生じない構成としている。

しかしながら前記構成とすると、樹脂棒６を突き当てるためにコネクタハウンジに突き当て面を設けておく必要があり、その分だけ端子収容室の個数が減少すると共に、単に突き当てであるため、コネクタとの位置ずれが生じて樹脂棒６がコネクタハウジングから外れる恐れもあり、安定性を欠く問題がある。
また、コネクタが浸水領域に配置される防水コネクタの場合、電線と接続されない空きの端子収容室が発生すると、この空きの端子収容室への浸水を防止できない問題もある。
特開２０００−２８０８３７号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、コネクタの首下領域で電線に屈曲を発生させないことを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、第１に、防水コネクタの防水用ゴム栓を装着した電線が挿入されていない空き端子収容室に、補強材の一端側に防水ゴム栓を取り付けて挿入固定し、該補強材は前記電線よりも曲げ応力が大きな剛性材より形成し、前記端子収容室の電線挿入口に近接したコネクタ外方位置で、該コネクタに挿入される電線と前記補強材の他端側とを結束材で結束していることを特徴とするコネクタへの電線接続構造を提供している。

前記第１の発明は、防水コネクタに接続される電線に屈曲を発生させない構成としているもので、防水コネクタの空きの端子収容室内に、ゴム栓を取り付けた剛性材を挿入し、該剛性材に電線を結束材で結束している。
該構成とすると、防水コネクタの電線挿入口に近接するコネクタ首下領域では、曲げ荷重が負荷された時に補強材で曲げ荷重を受け止めて曲げ応力を分散できるため、電線へ負荷される曲げ荷重を軽減することができる。かつ、剛性材にゴム栓を取り付けていることで、剛性材は端子収容室内に押し込むだけで確実に位置決め保持させることができる。かつ、該空きの端子収容室もゴム栓で密閉されるため、空きの端子収容室内への浸水発生も防止できる。

前記補強材は剛性を有する樹脂、例えば、ＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）で成形した丸棒状の樹脂棒で形成し、電線より剛性を高めている。あるいは樹脂棒に代えて、コネクタに接続される電線よりも大径の剛性が大きな電線を用いてもよい。
前記補強材は、ゴム栓を取り付けている端子収容室側とは反対側の先端近傍で電線群とテープ等の結束材で結束しているため、端子収容室側で広がった状態の電線群を無理なく結束することができる。

本発明は、第２の発明として、コネクタに補強材取付部を設けると共に、該コネクタの端子収容室に挿入される電線よりも曲げ応力が大きな剛性材からなる補強材を設け、
前記補強材取付部は前記端子収容室と隔壁を隔てた外面側に位置すると共に端子収容室の電線挿入口側に補強材挿入口を備え、かつ、該補強材取付部の内面に係止部を設けている一方、前記補強材の一端に前記係止部と係止固定する被係止部を設け、
前記補強材を前記コネクタの補強材取付部に挿入固定した状態で、前記端子収容室の電線挿入口に近接したコネクタ外方位置で、該コネクタに挿入される電線と前記補強材の他端側とを結束材で結束していることを特徴とするコネクタへの電線接続構造を提供している。

前記第１の発明は防水コネクタにへの電線接続構造に関するものであるが、コネクタ首下領域で電線に曲げが発生しやすいことは防水コネクタに限らず、非防水コネクタにも発生する問題であるため、第２の発明は防水コネクタと共に非防水コネクタへの電線接続構造にも適用するものである。
防水コネクタも含めてコネクタに空き端子収容室がある場合とない場合とがあるため、空き端子収容室がないことを前提として、予めコネクタのハウジングに端子収容室とは別に補強材取付部を設け、該補強材取付部に電線より剛性を有する樹脂等からなる補強材を取り付けて、前記第１発明と同様に、該補強材に電線群を結束材で結束して、曲げ荷重を主として補強材で受けるようにして、電線へ負荷される曲げ荷重を低減している。

前記補強材取付部と補強材との固定は、例えば、補強材の挿入側の外周に係止歯を設ける一方、補強材取付部の内壁に、前記係止歯と係止する被係止歯を突設しておくことにより、補強材を差し込むだけのワンタッチ操作で補強材を補強材取付部に挿入固定することができる。

前記第１の発明および第２の発明で用いる電線と補強材との結束材はテープとし、該電線と補強材とをテープ巻き固定している。あるいは、テープに代えて、バンドの一端にバンド係止部を設けた汎用されている結束バンドを用い、電線と補強材とをバンドで締結してもよい。
さらに、補強材と結束バンドとを一体成形したものを結束材としていもよい。即ち、補強材の端子収容室挿入側と反対の他端先端にバンド係止部を設けていると共に、該バンド係止部の一端より延在するバンド部を設け、該バンド部で前記電線に巻き付けた後に前記バンド係止部に通して締結する構成としている。該構成とすると、補強材と結束材とが別部材とならず、部品点数を低減出来ると共に作業効率を高めることができる。
さらに、補強材の端子収容室への挿入側と反対の他端側に、電線挟持部を一体成形しておき、該電線挟持部内に前記電線を挿入して電線を保持させても良い。

さらに、前記補強材に車体係止用のクランプを一体的に突設しておいてもよい。例えば、コネクタが電気接続箱のコネクタ収容部に取り付けるものでなく、ワイヤハーネスの幹線から分岐する支線端末に接続したジョイントコネクタの場合、該コネクタをワイヤハーネスの外周にテープ巻きして、あるいは車体側にクランプ止めする必要がある。
よって、該コネクタでは補強材に予めクランプを突設して形成しておくと、別部材のクランプを不要とすることができ、部品点数を低減出来ると共に作業効率を高めることができる。

さらに、前記コネクタに接続される電線が、コネクタ接続部の近傍から屈曲されて上下左右方向のいずれかに配線される場合、補強材は電線配線方向と同様に屈曲させたＬ形状とし、前記コネクタへの接続方向より屈曲した端部側で前記電線と補強材とを前記結束材で結束する構成としていることが好ましい。
この場合、電線に負荷される曲げ荷重は、まず、屈曲側で発生するため、この屈曲側で補強材と電線群とを結束材で結束しておくと、コネクタの電線挿入口側へかかる曲げ負荷を、その手前側で補強材に分担させて電線が屈曲するのを防止することができる。

上述したように、本発明では、電線より曲げ応力が大きな剛性材からなる補強材を設け、該補強材をコネクタの空きの端子収容室あるいはコネクタに設けた補強材取付部に挿入固定して電線と同方向のコネクタ首下領域に突出させ、該補強材の他端側に前記コネクタに接続する電線と結束材で結束していることにより、電線群に作用する曲げ荷重を補強材により受け止めて曲げ応力を分散させ、電線群に発生する曲げ応力を低減させ、コネクタ首下領域での電線の屈曲、断線を防止することができる。

特に、コネクタが防水コネクタである場合、補強材の先端にゴム栓を取り付けてコネクタの空き端子収容室内に押し込み固定すると、補強材が端子収容室内でガタつきが発生するのを防止出来ると共に、曲げ負荷がかかった時に補強材に取り付けたゴム栓によっても曲げ荷重を若干吸収することができる。

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３は第１実施形態を示す。第１実施形態は車両の浸水領域であるエンジンルーム内に配索されるワイヤハーネスの電線群Ｗの端末と防水用のコネクタ１との接続構造に関するものである。

電線群Ｗを構成する電線ｗ１〜ｗ４の各端末には端子３を圧着して取り付けていると共に、該端子圧着部に近接した位置にゴム栓２を取り付けている。該電線ｗ１〜ｗ４の端子３はコネクタ１の端子収容室１ａ内に夫々挿入係止すると、ゴム栓２が端子収容室１ａの電線挿入口１ａ−１に押し込まれて、端子収容室１ａへの浸水を防止する構成としている。

前記コネクタ１には電線端末の端子が挿入されない空きの端子収容室１ｂが１つ存在している。該空きの端子収容室１ｂに、補強材１０を挿入している。
補強材１０は剛性を有する樹脂で成形した略丸棒状で、其の一端側に先端に向けて小径化した円錐部１０ａを設け、該円錐部１０ａと接する部位にゴム栓２を取り付けている。該円錐部１０ａを空きの端子収容室１ｂに挿入すると、ゴム栓２は前記電線ｗ１等のゴム栓２と同様に端子収容室１ｂの電線挿入口１ｂ−１に押し込められ、補強材１０はコネクタ１に固定されるようにしている。
なお、補強材１０の円錐部１０ａにコネクタ１の端子収容室１ａ、１ｂの内面に設けられているランス（弾性係止片）が係止する係止溝を設けておき、端子と同様に端子収容室に係止固定する構成としてもよい。

前記補強材１０は、その一端をコネクタ１の端子収容室１ｂに挿入固定した状態で、他端１０ｂは端子収容室１ｂの電線挿入口１ｂ−１より所要寸法Ｌだけ外方に突出した位置にある。該他端１０ｂ側で、コネクタ１に接続した電線ｗ１〜ｗ４と補強材１０とにテープＴを巻き付けて結束している。さらに、前記テープＴによる結束後に、電線群Ｗにコルゲートチューブ４を被せている。

前記構成とすると、図３に示すように、電線群Ｗに矢印方向の曲げ荷重が負荷されても、電線ｗ１〜ｗ４より曲げ応力が大きく剛性を有する補強材１０により曲げ荷重を受け止めることができる。よって、屈曲応力を分散でき、各電線ｗ１〜ｗ４に発生する曲げ応力が低減される。さらに、該補強材１０にもゴム栓２を取り付けてコネクタの端子収容室１ｂに押し込んで固定しているため、補強材１０がコネクタの端子収容室内でガタつくのを防止できると共に、曲げ荷重が負荷された時にゴム栓２も若干撓むことで曲げ荷重を吸収させることができる。
よって、電線ｗ１〜ｗ４がコネクタの電線挿入口１ａ−１を起点として屈曲することを抑制でき、電線ｗ１〜ｗ４の損傷や断線の発生を防止できる。

図４は第１実施形態の変形例を示し、補強材１０’として電線ｗ１〜ｗ４より大径で曲げ応力の大きな電線を用いている。
補強材１０’として大径電線を用いた場合も樹脂棒の場合と略同様に曲げ荷重を受け止めて曲げ応力を分散させることができる。また、補強材１０’を新たに設ける必要がないため、コスト的に有利となる。

図５は第２実施形態を示し、コネクタ１に接続された電線群Ｗは下向きに屈曲して配索される場合である。この場合、樹脂成形品からなる補強材１０は予めＬ形状に成形しており、下向きに屈曲させた下端側で電線群Ｗと結束バンド１５を用いて締結している。
前記したように、第２実施形態では、結束材としてテープに代えて汎用の結束バンド１５を用いている。該結束バンド１５はバンド部１５ａの一端にバンド係止部１５ｂを設けた樹脂成形品からなり、バンド部１５ａの他端をバンド係止部１５ｂに設けたバンド挿通孔１５ｂ−１に挿通すると、その内部に突設している係止片１５ｂ−２をバンド部１５ａに形成されている歯部１５ａ−１に係止することにより締結されるものである。
上記補強材１０の水平方向上枠部の先端にゴム栓２が取り付けられ、コネクタ１の電線挿入口に押し込まれる構成は第１実施形態と同様である。

補強材１０はＬ形状とされ、コネクタ１より離れると共に屈曲した下端側で電線群Ｗと結束バンド１５で結束していることにより、電線群Ｗに下向きの引張力が負荷された場合、まず、補強材１０の下端位置で引張力が受け止められる。その結果、コネクタ１に接続される電線群Ｗの水平部分にかかるの曲げ応力を低減することができる。
他の構成は第１実施形態と同様であり、補強材１０の先端に取り付けたゴム栓２によっても曲げ荷重を吸収して電線群にかかる負荷を低減できる。

図６および図７は第３実施形態を示す。
第３実施形態は補強材を空きの端子収容室に取り付けるのではなく、コネクタ２０のハウジング２１に補強材取付部２２を予め設けている。これにより空き端子収容室の有無に拘わらず補強材をコネクタに取り付けることができるようにしている。
なお、本実施形態のコネクタ２０は非防水コネクタであるが、第１実施形態と同様に防水コネクタであっても良いことは言うまでもない。

補強材取付部２２は並列された端子収容室２３の下方に隔壁２４を隔てて形成している。該補強材取付部２２は端子収容室２３と同一側に補強材挿入口２２ａを備えた凹部からなり、該凹部の内面に鋸歯状の被係止部２２ｂを形成している。
該補強材取付部２２に一端を挿入固定する補強材３０は、剛性樹脂から形成したバネ板状とし、一端に矢尻状の挿入端３０ａを設けると共に、該挿入端３０ａに連続した幅方向の両端面に鋸歯状の係止部３０ｂを設けている。
また、補強材３０の他端側には下向きの湾曲部３０ｃを設けている。該湾曲部３０ｃには幅方向の両端より互いに近接方向に湾曲させた電線挟持部３０ｄを一体成形で突設している。

前記補強材３０はコネクタ２０の補強材取付部２２に挿入端３０ａ側から挿入すると、係止部３０ｂが被係止部２２ｂと係止して強固に固定される。該補強材３０の他端の湾曲部３０ｃに突設された電線挟持部３０ｄ内に電線群Ｗを押しこんで電線群Ｗを補強材３０で結束保持している。

前記した構成とした場合にも、第１、第２実施形態と同様に、電線群Ｗにかかる曲げ荷重を補強材３０で受け止めて、電線群Ｗにかかる負荷を低減できる。
また、補強材３０を空きの端子収容室ではなく、補強材取付部２２に挿入固定する構成としているため、空き端子収容室の有無に拘わらずコネクタに取り付けることができる。
さらに、補強材３０に電線挟持部を設けているため、別部材からなる結束具を用いる必要はない。

なお、前記補強材３０には電線挟持部を設けているが、該電線挟持部を設けずに、第１実施形態と同様にテープ巻で補強材と電線群とを結束しても良いし、第２実施形態と同様に汎用の結束バンドを用いて結束していもよい。

図８（Ａ）（Ｂ）は補強材の他の実施形態を示し、該補強材３０’ではコネクタ挿入側と反対の他端部に結束バンド３５を一体成形で設けている。該結束バンド３５は第２実施形態で用いる結束バンド１５と略同様な形状で、バンド係止部３５ａを補強材３０’の下面に突設し、該バンド係止部３５ａの一端からバンド部３５ｂを突設している。該バンド部３５ｂは補強材３０’の延在方向と直交方向に延在させている。

前記補強材３０’は、図８（Ｂ）に示すように、電線群Ｗにバンド部３５ｂに巻き付けた後にバンド係止部３５ｂに挿入係止している。
前記補強材３０’を用いると、第３実施形態と同様に別部材の結束具を用いる必要はなく、作業性を高めることができる。

図９および図１０は第４実施形態を示し、補強材３０”の挿入側先端には、幅方向両端に係止部３０ｂ”を設けた部位の中央に車体係止用のクランプ３６を一体成形で下向きに突設している。該クランプ３６は補強材３０”から軸部３６ａを突設し、軸部３６ａの先端から折り返し状に形成した円錐形状の係止部３６ｂを備えている。
一方、コネクタ２０’の補強材取付部２２’の底壁２２ｄ’にはクランプ３６の軸部３６ａを挿通させる溝２２ｅ’を挿入口端から切り込んで形成している。

上記補強材３０”をコネクタ２０’に挿入すると、クランプ３６の軸部３６ａが溝２２ｅ’を通ってコネクタ２０’の底面より下方に係止部３６ｂが突出する。よって、コネクタ２０’をクランプ３６を介して車体パネル等に固定することができる。
他の構成及び作用は第３実施形態と同様であるため説明を省略する。

本発明のコネクタへの電線接続構造は、自動車に配索されるワイヤハーネスの電線群の端末にコネクタを接続する場合に最も好適に用いることができるが、自動車以外の部位において、ワイヤハーネスを配索して端末にコネクタを接続している場合においても用いることができ、コネクタ首下での電線に発生しやすい断線や損傷を防止することができる。

本発明の第１実施形態の分解斜視図である。 （Ａ）は第１実施形態の組みつけ状態を示す側面図、（Ｂ）は断面図である。 曲げ荷重が電線群に負荷された時の側面図である。 第１実施形態の変形例を示す斜視図である。 （Ａ）は第２実施形態の側面図、（Ｂ）は結束バンドの断面図である。 第３実施形態を示す分解斜視図である。 第３実施形態の組みつけ状態を示す側面図である。 補強材の他の実施形態を示し、（Ａ）は補強材の斜視図、（Ｂ）は組み付け状態を示す側面図である。 第４実施形態の分解斜視図である。 第４実施形態の組みつけ状態を示す側面図である。 従来例を示す斜視図である。 他の従来例を示す斜視図である。 従来の問題点を示す図面である。 他の従来例を示す斜視図である。

符号の説明

１、２０ コネクタ
１ａ 端子収容室
１ａ−１ 電線挿入口
１ｂ 空きの端子収容室
２ ゴム栓
１０、１０’、３０ 補強材
１５ 結束バンド
２２ 補強材取付部
３０ｄ 電線挟持部
３５ 結束バンド
３６ クランプ
ｗ１〜ｗ２ 電線
Ｗ 電線群
Ｔ テープ

Claims (7)

1. 防水コネクタの防水用ゴム栓を装着した電線が挿入されていない空きの端子収容室に、補強材の一端側に防水ゴム栓を取り付けて挿入固定し、該補強材は前記電線よりも曲げ応力が大きな剛性材より形成し、前記端子収容室の電線挿入口に近接したコネクタ外方位置で、該コネクタに挿入される電線と前記補強材の他端側とを結束材で結束していることを特徴とするコネクタへの電線接続構造。
2. コネクタに補強材取付部を設けると共に、該コネクタの端子収容室に挿入される電線よりも曲げ応力が大きな剛性材からなる補強材を設け、
   前記補強材取付部は前記端子収容室と隔壁を隔てた外面側に位置すると共に端子収容室の電線挿入口側に補強材挿入口を備え、かつ、該補強材取付部の内面に係止部を設けている一方、前記補強材の一端に前記係止部と係止固定する被係止部を設け、
   前記補強材を前記コネクタの補強材取付部に挿入固定した状態で、前記端子収容室の電線挿入口に近接したコネクタ外方位置で、該コネクタに挿入される電線と前記補強材の他端側とを結束材で結束していることを特徴とするコネクタへの電線接続構造。
3. 前記補強材は樹脂棒あるいは前記コネクタに接続される電線よりも大径の剛性力がある電線を用いる一方、
   前記電線と補強材との結束材はテープとし、該電線と補強材とをテープ巻き固定し、あるいは、バンドの一端にバンド係止部を設けた結束バンドとし、前記電線と補強材とをバンドで締結している請求項１または請求項２に記載のコネクタへの電線接続構造。
4. 前記補強材のコネクタ挿入側とは反対の他端側にバンド係止部を設けていると共に該バンド係止部の一端より延在するバンド部を設け、該バンド部で前記電線に巻き付けた後に前記バンド係止部に通して締結する構成としている請求項１または請求項２に記載のコネクタへの電線接続構造。
5. 前記補強材は他端側に電線挟持部を備え、該電線挟持部内に前記電線を挿入して電線を保持している請求項１または請求項２に記載のコネクタへの電線接続構造。
6. 前記補強材に車体係止用のクランプを一体的に突設している請求項４または請求項５に記載のコネクタへの電線接続構造。
7. 前記コネクタに接続される電線は、コネクタ近傍から屈曲されて上下左右方向のいずれかに配線されるものであって、前記補強材は電線配線方向に屈曲させたＬ形状とし、前記コネクタへの接続方向より屈曲した端部側で前記電線と補強材とを前記結束材で結束している請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のコネクタへの電線接続構造。

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