JP2007184156A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタ嵌合力を低減すると共に高い接続信頼性を確保する。
【解決手段】内部回路と接続したタブ２１Ａ〜２１Ｅを、アッパーケース１１の外面に設けられたコネクタ収容部１５内に並列状態で突出させ、その突出高さＨを一定とすると共に、これらタブ２１Ａ〜２１Ｅはコネクタ３１内の端子３４との嵌合力ピーク位置Ｐ１〜Ｐ３がコネクタ嵌合方向においてズレる形状としている。タブ２１Ａ〜２１Ｅは薄肉平板からなり、先端部の四角錐形状のテーパー部２４の厚さ方向Ｘの傾斜角度θを３０度以上９０度未満の範囲で相違させて、嵌合力ピーク位置Ｐ１〜Ｐ３となるテーパー基端部２６Ａ〜２６Ｅの位置をコネクタ嵌合方向に相違させている。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気接続箱に関し、特に、ケース外面にコネクタ収容部を備えた電気接続箱にコネクタを嵌合するときの嵌合力低減を図るものである。

自動車等に搭載される電気接続箱にワイヤハーネスを接続するときは、図９に示すように、電気接続箱のケース１の外面に形成されたコネクタ収容部２に、ワイヤハーネスの端末に接続されたコネクタ（図示せず）を嵌合装着して、電気接続箱の内部回路（図示せず）と接続させて、コネクタ収容部２の内部に突設されたタブ状端子３とコネクタ端子とを接続している。

前記タブ状端子３は、一般に、先端にテーパー部３ａが設けられ、同一サイズの端子は、前記テーパー部３ａの傾斜角度も含めて同一形状とされている。かつ、タブ状端子３のコネクタ収容部２内への突出高さが一定であるため、タブ状端子３のテーパー部３ａの基端部３ｂの高さも同一となる。従って、コネクタ収容部にコネクタを差し込んで嵌合する際、タブ３の基端部３ｂがコネクタ側のメス端子と当接する時点が最も大きな嵌合力が必要となるピークとなる。このピークが全てのタブにおいて同時に発生するため、コネクタの嵌合に大きな嵌合力を必要とし、特に、大型の多極コネクタでは非常に大きな嵌合力が要求されることとなる。
特に、近年の自動車は高機能化に伴い車載電装品が増加し、多極コネクタが増加し、かつ、多極コネクタの装着部数も増加しているため、コネクタ嵌合力の低減が課題となっている。

この問題に関し、特開平１１−１６２５８５号公報（特許文献１）では、図１０に示すように、雌雄コネクタの少なくとも一方（図は雄コネクタ５の例）の端子６の突出高さを相違させ、その先端位置をコネクタ嵌合方向に順次ずらして配置することにより、各端子の嵌合力ピークを分散することが提案されている。

しかしながら、端子の先端位置を相違させて嵌合力ピークを分散させるということは、相手方のコネクタのメス端子の位置が同一である場合には、メス端子とタブの嵌合長さが相違することとなり、接続信頼性に問題がある。一方、タブとコネクタのメス端子の嵌合長さを一定とするには、タブの突出高さに対応させてコネクタ側のメス端子の長さを変えたり、メス端子の配置位置を変えたりする必要があり、コネクタ側の構造を大幅に変える必要があり、現実的ではない。

特開平１１−１６２５８５号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、内部にタブ状端子が並列突設されているコネクタ収容部に、コネクタを低嵌合力で嵌合装着することができ、かつ、接続信頼性も高い電気接続箱の提供を課題としている。

前記課題を解決するために、ワイヤハーネスの端末に接続されたコネクタが嵌合されるコネクタ収容部がケース外面に設けられ、該コネクタ収容部の底面に並設された端子孔を通して、ケースの内部回路と接続したタブ状端子を並列状態で突出させて、前記コネクタ内の端子とそれぞれ嵌合接続させる電気接続箱において、
前記コネクタ収容部内に並列させるタブ状端子は、突出高さを一定としていると共に、これらタブ状端子は前記コネクタ内の端子との嵌合力ピークがコネクタ嵌合方向においてズレる形状としていることを特徴とする電気接続箱を提供している。

このように、並列するタブ状端子の嵌合力ピーク位置をコネクタ嵌合方向に相違させることにより、コネクタ嵌合力のピークが分散され、軽い力でコネクタを着脱することができるため、コネクタ接続の作業性を向上できる。
また、各タブ状端子の突出高さを同一としているため、コネクタをコネクタ収容部に嵌合挿入するときの、コネクタ端子と各タブ状端子との接触開始タイミングがほぼ同時となり、タブ状端子のコネクタ端子との接触長さも同一となるため、全タブ状端子について所要の接触長さを確保できる。従って、コネクタと電気接続箱との接続信頼性も高めることができる。

前記嵌合力ピークの位置は、全タブ状端子で相違させる必要はなく、少なくとも２段階以上にズレていればよい。ただし、端子数の多い多極コネクタであれば、嵌合力ピーク位置を多段階に細かく相違させることが好ましい。

薄肉な平板からなる前記タブ状端子の先端部は、厚さ方向および幅方向の両方を先端面に向けて所要角度で傾斜させた四角錐形状とし、前記厚さ方向の傾斜角度を３０度以上９０度未満の範囲で相違させて、前記嵌合力がピークとなる前記四角錐状先端部の基端位置を相違させている。

平板からなるタブ状端子は、コネクタの雌端子に厚み方向の両面を挟持されて電気的接続が得られることから、該タブ状端子の形状を前記形状とすることにより、各端子の四角錐状先端部の最も厚くなる部分である基端位置を、コネクタ嵌合方向に相違させることができる。これにより、コネクタの嵌合力ピークを分散して該嵌合力を低減することができる。
タブ状端子の前記先端部の厚さ方向の傾斜角度を相違させる方法は、該先端部を削る、たたく、あるいはメッキ厚を変える等のいずれでもよい。

前記並設するタブ状端子の嵌合力ピーク位置は、
並列方向の両端のタブ状端子において嵌合方向の先端位置とすると共に並列方向の中央部のタブ状端子に向けて次第に奥端側（コネクタ収容部の底面側）とし、
並列方向の両端のタブ状端子において嵌合方向の奥端位置とすると共に並列方向の中央部のタブ状端子に向けて次第に先端側とし、あるいは、
隣接するタブ状端子で嵌合方向の先端側と奥端側とに交互に位置させている。

このように、並列するタブ状端子の中央部を挟んだ一方側と他方側とで、嵌合力ピーク位置のバランスがコネクタ嵌合方向にほぼ同等となるように配置することが好ましい。これは、例えば、並列するタブ状端子の一端側から他端側に向かって、嵌合力ピーク位置を奥端側から先端側へ次第に移動させて配置すると、並列するタブ状端子の一方側と他方側とで嵌合力ピーク位置が大きく相違し、コネクタの両端部に嵌合力を均等にかけることが難しくなるため、コネクタが嵌合方向に対して傾斜しやすく、真っ直ぐにコネクタ嵌合することが困難となることに因る。

上述したように、本発明によれば、コネクタ嵌合時におけるタブ状端子とコネクタ端子との接触開始タイミングは全端子についてほぼ同時としながらも、最も負荷のかかる嵌合力ピークを分散できるため、接続信頼性を損なうことなく、コネクタ嵌合力を低減して、作業性を高めることができる。
また、並列されるタブ状端子の一方側と他方側とで、嵌合力ピーク位置をコネクタ嵌合方向にほぼ同等となるようにバランスよく配置することにより、コネクタ嵌合時にタブ状端子の両端部に均等に嵌合力をかけることができ、コネクタを真っ直ぐに装着することができる。

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５は本発明の第１実施形態に係る電気接続箱１０を示し、該電気接続箱１０は、絶縁樹脂製のロアケース１２の内部に、バスバー１３と絶縁板１４を交互に積層した積層体を収容し、該ロアケース１２の上面にアッパーケース１１を被せて、該アッパーケース１１と前記ロアケース１２とをロック結合している。

前記アッパーケース１１の上面には、ワイヤハーネスＷ／Ｈの端末に接続されたコネクタ３１が嵌合されるコネクタ収容部１５が形成されている。該コネクタ収容部１５の底面には複数の端子孔１６を並設している。

前記バスバー１３には、図２に示すように、タブ状端子２１（２１Ａ〜２１Ｅ）を屈折して立設し、絶縁板１４に複数の貫通孔１４ａを穿設し、バスバー１３のタブ状端子２１と絶縁板の貫通孔１４ａとの位置を対応させている。この対応状態において、下層のバスバー１３のタブ状端子（以下、タブと略称する）２１を上層の絶縁板１４の貫通孔１４ａへ貫通させている。
前記タブ２１は上面に被せられたアッパーケース１１の前記端子孔１６よりコネクタ収容部１５内に突出させ、タブ２１Ａ〜２１Ｅの順に並列させている。

前記いずれのタブ２１（２１Ａ〜２１Ｅ）は、基板部２２の先端部２５は正面視等脚台形としたテーパ部２４を設け、本実施形態では、基板部２２のＸ方向の厚みを０．６４ｍｍとし、先端部２５の頂点２７のＸ方向の厚みを０．２ｍｍとし、コネクタ収容部１５内への突出高さＨは同一としている。
また、テーパー部２４の厚さ方向Ｘの傾斜角度θは、両端のタブ状端子２１Ａ、２１Ｅは８５度、両端から２本目の端子２１Ｂ、２１Ｄは８０度、中央の端子２１Ｃは７５度としている。その結果、図４にも示すように、テーパー部２４のなかで厚さが最大となるテーパー基端部２６の位置は、中央の端子２１Ｃのテーパー基端部２６Ｃが最も先端側に位置し、端子２１Ｂのテーパー基端部２６Ｂと端子２１Ｄのテーパー基端部２６Ｄ、そして両端の端子２１Ａのテーパー基端部２６Ａと端子２１Ｅのテーパー基端部２６Ｅの順に、奥端側へと移動する。

前記コネクタ収容部１５に嵌合するコネクタ３１は、図４に示すように、ハウジング３２内に、雌端子を収容する複数のキャビティ３３が設けられ、電線の端末に接続された雌端子３４（３４Ａ〜３４Ｅ）をキャビティ３３に収容係止している。雌端子３４は、ボックス部３６の先端より弾性接触片３５を折り返し状に備え、該弾性接触片３５がボックス部３６の内壁と最も近接する接触部３５ａで、前記タブ２１の厚さ方向の両面を挟持して電気的接続を得ている。
前記コネクタ３１のキャビティ３３内に収容する雌端子３４の形状は同一とし、配置位置はコネクタ３１のタブ挿入側から同一位置としている。

前記構成の電気接続箱１０のコネクタ収容部１５に前記コネクタ３１を嵌合装着するとき、タブ状端子２１Ａ〜２１Ｅの突出高さＨが同一であるため、各タブ状端子２１Ａ〜２１Ｅと雌端子３４Ａ〜３４Ｅの接触開始タイミングは同一となる。

コネクタ３１をさらに嵌合していくと、図５（Ａ）に示すように、雌端子３４Ｃの接触部３６Ｃが中央のタブ２１Ｃのテーパー基端部２６Ｃに到達して、第一嵌合力ピークを迎える。次に、タブ２１Ｃの両隣のタブ２１Ｂ、２１Ｄのテーパー基端部２６Ｂ、２６Ｄに、雌端子３４Ｂ、３４Ｄの接触部３６Ｂ、３６Ｄがそれぞれ到達して第二嵌合力ピークを迎える。最後に、両端のタブ２１Ａ、２１Ｅのテーパー基端部２６Ａ、２６Ｅに、雌端子３４Ａ、３４Ｅの接触部３６Ａ、３６Ｅがそれぞれ到達して第三嵌合力ピークを迎える。

このように、前記構成の電気接続箱１０は、コネクタ収容部１５内に並列するタブ２１Ａ〜２１Ｅの嵌合力ピーク位置が、３段階の嵌合力ピーク位置Ｐ１〜Ｐ３となって相違し、最も負荷のかかるピーク時の嵌合力を分散することができるため、軽い力でコネクタ３１を着脱することができる。

また、各タブ２１Ａ〜２１Ｅの突出高さＨが同一であるため、嵌合力ピーク位置Ｐ１〜Ｐ３の相違にかかわらず、図５（Ｂ）に示すように、コネクタ３１の嵌合時の各雌端子３４Ａ〜３４Ｅと各タブ２１Ａ〜２１Ｅとの接触長さＬも同一となる。従って、全タブ２１Ａ〜２１Ｅが十分な接触長さを確保できるため、高い接続信頼性を備えることができる。

さらに、中央部のタブ２１Ｃを挟む一方側のタブ２１Ａ、２１Ｂと他方側のタブ２１Ｄ、２１Ｅとで、嵌合力ピーク位置Ｐ２、Ｐ３を対称位置に配置しているため、コネクタ３１を挿入する際に、該コネクタ３１の両端にバランスよく嵌合力をかけることができ、コネクタ３１を真っ直ぐに嵌合装着できる。

図６は本発明の第二実施形態を示している。
本実施形態では、テーパー部２４の厚さ方向Ｘの傾斜角度θは、両端のタブ２１Ａ、２１Ｅは７５度、両端から２本目のタブ２１Ｂ、２１Ｄは８０度、中央のタブ２１Ｃは８５度としている。これにより、テーパー部２４のテーパー基端部２６の位置は、中央のタブ２１Ｃのテーパー基端部２６Ｃが最も奥端側に位置し、タブ２１Ｂのテーパー基端部２６Ｂとタブ２１Ｄのテーパー基端部２６Ｄ、そして両端のタブ２１Ａのテーパー基端部２６Ａとタブ２１Ｅのテーパー基端部２６Ｅの順に、先端側へと移動する。

前記タブ２１Ａ〜２１Ｅに向かってコネクタ３１を嵌合接続するときは、両端のタブ２１Ａ、２１Ｅのテーパー基端部２６Ａ、２６Ｅで第一嵌合力ピークを迎え、次に、タブ２１Ｂ、２１Ｄのテーパー基端部２６Ｂ、２６Ｄで第二嵌合力ピークを迎え、最後に、中央のタブ２１Ｃのテーパー基端部２６Ｃで第三嵌合力ピークを迎える。
その他の構成は第一実施形態と同一とする。

本実施形態においても、並列するタブ２１Ａ〜２１Ｅの嵌合力ピーク位置が、３段階の嵌合力ピーク位置Ｐ１〜Ｐ３となって相違し、最も負荷のかかるピーク時の嵌合力を分散することができるため、軽い力でコネクタ３１を着脱することができる。
また、中央部のタブ２１Ｃを挟む一方側のタブ２１Ａ、２１Ｂと他方側のタブ２１Ｄ、２１Ｅとで、嵌合力ピーク位置Ｐ１、Ｐ２を対称位置に配置しているため、コネクタ３１を挿入する際に、該コネクタ３１の両端にバランスよく嵌合力をかけることができ、コネクタ３１を真っ直ぐに嵌合装着できる。

なお、前記第一、第二実施形態では、タブの傾斜角度を５度つづ変化させた３種類に分けているが、角度変化は５度に限定されず、１度〜５度の範囲内であればよい。また、前記タブの傾斜角度の変化も必ずしも一定にする必要はなく、タブ２１Ａとタブ２１Ｂとの間は５度変化させ、タブ２１Ｂとタブ２１Ｃとは３度変化させてもよい。

図７は、本発明の第三実施形態を示している。
本実施形態では、アッパーケース１１のコネクタ収容部１５内に８本のタブ２１を、一端から他端へと、端子２１Ａ〜２１Ｈの順の並列状態で突出させている。
タブ２１のテーパー部２４の厚さ方向Ｘの傾斜角度θは、タブ２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅ、２１Ｇは８５度、タブ２１Ｂ、２１Ｄ、２１Ｆ、２１Ｈは７５度としている。これにより、テーパー部２４のテーパー基端部２６の位置は、タブ２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅ、２１Ｇのテーパー基端部２６Ａ、２６Ｃ、２６Ｅ、２６Ｇが奥端側に位置し、タブ２１Ｂ、２１Ｄ、２１Ｆ、２１Ｈのテーパー基端部２６Ｂ、２６Ｄ、２６Ｆ、２６Ｈが先端側に位置し、奥端側と先端側とを交互に配置している。

前記タブ２１Ａ〜２１Ｈに向かってコネクタ３１を嵌合接続するときは、タブ２１Ｂ、２１Ｄ、２１Ｆ、２１Ｈのテーパー基端部２６Ｂ、２６Ｄ、２６Ｆ、２６Ｈで第一嵌合力ピークを迎え、次に、タブ２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅ、２１Ｇのテーパー基端部２６Ａ、２６Ｃ、２６Ｅ、２６Ｇで第二嵌合力ピークを迎える。その他の構成は第一実施形態と同一とする。

本実施形態においては、コネクタ収容部１５内に並列するタブ２１Ａ〜２１Ｈの嵌合力ピーク位置をＰ１、Ｐ２の二段階に分散させることができ、やはり、軽い力でコネクタ３１を着脱することができる。
また、並列するタブ２１Ａ〜２１Ｈにおいて、先端側の嵌合力ピーク位置Ｐ１と奥端側の嵌合力ピーク位置Ｐ２とを交互に配置し、先端側の嵌合力ピーク位置Ｐ１または奥端側の嵌合力ピーク位置Ｐ２が一方側のタブに偏っていないため、コネクタ３１の両端にバランスよく嵌合力をかけることができ、コネクタを真っ直ぐに嵌合装着できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。タブには、基板部の厚みを０．８ｍｍとし、先端の厚みを０．４ｍｍとする肉厚タイプを用いてもよい。また、タブはバスバーから屈折させて形成したものに限らず。図８に示すプレスフィット端子として、バスバーおよび絶縁板の貫通孔に圧入固定してバスバーと接続させたものでもよい。

本発明の第一実施形態に係る電気接続箱とコネクタの概略斜視図である。 図１に示す電気接続箱の要部断面図である。 図２に示すタブを示し、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は要部拡大側面図である。 コネクタと、コネクタ収容部内に並列するタブの拡大説明図である。 コネクタ収容部にコネクタを嵌合するときのタブと雌端子の接触状態を示す拡大説明図であり、（Ａ）は第一嵌合力ピーク時の状態を示し、（Ｂ）はコネクタを完全に嵌合装着したときの状態を示す。 本発明の第二実施形態の要部拡大説明図である。 本発明の第三実施形態の要部拡大説明図である。 本発明の変形例のプレスフィット端子を示す斜視図である。 従来例の図である。 他の従来例の図である。

符号の説明

１０ 電気接続箱
１１ アッパーケース
１２ ロアケース
１３ バスバー
１５ コネクタ収容部
２１（２１Ａ〜２１Ｈ） タブ
２４ テーパー部
２６（２６Ａ〜２６Ｈ） テーパー基端部
３１ コネクタ
３４（３４Ａ〜３４Ｅ） 雌端子
Ｈ 突出高さ
Ｐ１〜Ｐ３ 嵌合力ピーク位置

Claims (3)

1. ワイヤハーネスの端末に接続されたコネクタが嵌合されるコネクタ収容部がケース外面に設けられ、該コネクタ収容部の底面に並設された端子孔を通して、ケースの内部回路と接続したタブ状端子を並列状態で突出させて、前記コネクタ内の端子とそれぞれ嵌合接続させる電気接続箱において、
   前記コネクタ収容部内に並列させるタブ状端子は、突出高さを一定としていると共に、これらタブ状端子は前記コネクタ内の端子との嵌合力ピークがコネクタ嵌合方向においてズレる形状としていることを特徴とする電気接続箱。
2. 薄肉な平板からなる前記タブ状端子の先端部は、厚さ方向および幅方向の両方を先端面に向けて所要角度で傾斜させた四角錐形状とし、前記厚さ方向の傾斜角度を３０度以上９０度未満の範囲で相違させて、前記嵌合力がピークとなる前記四角錐状先端部の基端位置をコネクタ嵌合方向において相違させている請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記並設するタブ状端子の嵌合力ピーク位置は、
   並列方向の両端のタブ状端子において嵌合方向の先端位置とすると共に並列方向の中央部のタブ状端子に向けて次第に奥端側（コネクタ収容部の底面側）とし、
   並列方向の両端のタブ状端子において嵌合方向の奥端位置とすると共に並列方向の中央部のタブ状端子に向けて次第に先端側とし、あるいは、
   隣接するタブ状端子で嵌合方向の先端側と奥端側とに交互に位置させている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。

Images