JP2007226975A - 接続部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易で信頼性の高く電線分岐が可能な接続部材を得る。
【解決手段】 複数の電線３付きの電線端子２の受接続端２ａを保持体１の電線端子挿入孔１ｂに挿入してから、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はピン端子挿入孔１ａ中に並列された電線端子２の受接続端２ａを順次に挿通し、ピン端子４ａと複数の受接続端２ａが接続し、受接続端２ａ同士は短絡される。
【選択図】図１０

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に記載の接続部材方式との２通りの方式が多く用いられている。

特願２００３−２０８２１５号公報

前者のスプライスジョイント方式では、電線を１本毎に圧着加工しなければならず、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、後者の接続部材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、バスバー、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、簡易で信頼性が高く、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、柱状体の軸方向にピン端子挿入孔を有し、前記柱状体の外周面に前記ピン端子挿入孔に連通し電線端子を挿入する複数個の電線端子挿入孔を有する保持体と、前記ピン端子挿入孔に挿入することで前記電線端子に接触し導通させるピン端子とから成ることにある。

また、本発明に係る接続部材の技術的特徴は、柱状体の軸方向にピン端子挿入孔を有し、前記柱状体の外周面に軸方向と平行な単数又は複数の溝を有し、該溝の底部に前記ピン端子挿入孔に挿通する電線端子を挿入する複数個の電線端子挿入孔を有する保持体と、前記ピン端子挿入孔に挿入することで前記電線端子に接触し導通させるピン端子とから成ることにある。

本発明に係る接続部材によれば、ピン端子を挿入することで電線端子に接触させる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、スペースファクタ、作業性、コスト低減が可能となる。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、保持体の外周面に長手方向に電線収納用の溝を設けると、全体の径が更に小さくなり、小型化できる。

更に、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。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
本実施例においては、主として、図１に示すピン端子挿入孔１ａ、電線端子挿入孔１ｂを有する円柱状の保持体１と、前端に受接続端２ａを設け後端に電線３を接続した圧着部２ｂを有する複数の電線端子２と、ピン端子挿入孔１ａに挿入するピン端子４ａ、把持部４ｂから成るスルーピン４とにより構成されている。

保持体１の表面には、複数個の電線端子挿入孔１ｂが形成され、これらの電線端子挿入孔１ｂは保持体１内において中心のピン端子挿入孔１ａと連通するようにされ、各電線端子挿入孔１ｂには電線端子２の受接続端２ａが挿入し得るようにされている。

ピン端子挿入孔１ａは保持体１の軸方向に設けられていればよく、例えばピン端子挿入孔１ａの軸が、保持体１の中心軸と同じであっても、或いはずれていてもよく、その位置は製造するハーネス回路や接続する電線の種類などにより適宜決定される。

保持体１の形状は円柱形のみならず、楕円柱或いは角柱であってもよい。保持体１に使用する材料としては、熱可塑性樹脂が適用され、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、その大きさは使用する電線３の径などにもよるが、直径は５〜３０ｍｍ、長さは２０〜１５０ｍｍ程度である。

保持体１の製造は、所定の金型に熱可塑性樹脂（ＰＢＴ又はＰＰ）を射出成形させて製作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、電線端子挿入孔１ｂなどを切削して作製してもよい。

また、ピン端子挿入孔１ａの断面形状は、円形、楕円形、三角形、四角形、多角形などが適用されるが、成形し易さの点で円形が好適である。更に、ピン端子挿入孔１ａは貫通孔である必要はなく、保持体１の他端においては閉塞していてもよい。

電線端子挿入孔１ｂは電線端子２の受接続端２ａが所定の個所まで挿入でき、ピン端子挿入孔１ａに連通できればよい。電線端子挿入孔１ｂの形状は適宜決定すればよいが、例えば図１に示した電線端子挿入孔１ｂは、受接続端２ａの外縁と相似形の孔形状とすれば、形状が異なった受接続端２ａを挿入してしまうという誤りを防止することができる点で好適である。また、受接続端２ａの挿入向きを限定しない場合は、図１の電線端子挿入孔１ｂ’に示すような孔形状とし、何れの方向からでも受接続端２ａを挿入し得る。

電線端子挿入孔１ｂは保持体１の内部においてピン端子挿入孔１ａに連通していればよいが、更にピン端子挿入孔１ａを通過して、反対側に通過する電線端子挿入孔１ｂを設けてもよい。反対側まで通過させると、目視による電線端子２の挿入確認ができるようになるので好ましく、また受接続端２ａを挿入する個所も増え、ハーネス回路の組立の自由度が大きくなる。

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２に示すように前端の受接続端２ａには円筒状に絞り加工された筒状接点２ｃ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が電線端子挿入孔１ｂを介してピン端子挿入孔１ａ内に挿入された場合に、図３に示すように筒状接点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、筒状接点２ｃの中心軸と曲率中心を一致する半円状とされ、先端縁部２ｄの筒状接点２ｃの半径は保持体１のピン端子挿入孔１ａの半径とほぼ一致している。また、筒状接点２ｃの出入口となる両側にはピン端子４ａを挿入し易いように、テーパ状のガイド部２ｅが設けられている。

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適用すればよい。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を向上させ、かつピン端子４ａとの接点との導電性を得易くなる点で好適である。

受接続端２ａはピン端子４ａと接触することで導通する形状であればよい。具体的には、図２に示す円筒状でなくとも、図４に示すような（ａ）半円状、（ｂ）Ｕ字状、（ｃ）凹状、（ｄ）Ｖ字状、（ｅ）円孔状であってもよい。しかし、ピン端子４ａと良好でかつ確実な導通が得られる点で、筒形状、円孔状の受接続端２ａが好ましく、更には大きな接触面積が得られる点で、筒形状が最も好ましい。

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、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による圧着による接続が好適である。

スルーピン４のピン端子４ａは複数の電線端子２の接続端２ａ同士を導通させるための棒状部材であり、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、安定した接触を得て、かつピン端子４ａを挿入するときに大きな力が必要としない点、かつ確実な導通が得易いということで、実施例のような断面四角形が好適であり、この場合の電線端子２の受接続端２ａの形状は、円孔状又は筒状が好適である。

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の方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。また、受接続端２ａ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のものが好適である。

図５は変形例のスルーピン４’と、このスルーピン４’に対応した電線端子２’の斜視図である。スルーピン４’のピン端子４ａ’は横断面が円形とされ、電線端子２’の受接続端２ａ’には四角形の孔が接点として設けられている。

受接続端２ａの接点が円状又は筒状であって、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の断面形状が円形で、その外径をｄ２とした場合には、ｄ１＜ｄ２であることが好ましい。

具体的な横断面が円形又は略四角形のピン端子４ａの作製方法の１つは、例えば銅、銅合金、好ましくは強度と導電率の点で黄銅から成る母材をダイス伸線、ロール圧延により横断面の形状を円形又は略四角状に冷間加工し、得られた線材の表面にＳｎ鍍金した後に、所望の長さに切断し、先端部を錐状又は錐状台形に加工する方法が挙げられる。

或いは、図６に示すように、銅又は銅合金、好ましくは黄銅から成る表面にＳｎ鍍金が施された金属板４１を断裁し、その後に金属板４１を曲げながら鍛造することにより強度を持たせる。つまり、金属板４１を（ａ）に示すように金属板４１の両端部４２、４３を基部４４に対して上方に立ち上げると共に、（ｂ）に示すように両端部４２、４３を内側に曲げ、更に（ｃ）に示すように基部４４上に折り畳む。続いて、（ｄ）に示すように折り畳んだ両端部４２、４３を基部４４と共に立ち上げて、両端部４２、４３同士を密着させ、四方から機械的に圧縮する。

これにより、図７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、加工硬化により、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の受接続端２ａに圧入するためには、或る程度の荷重を必要とするので、ピン端子４ａには円柱状の把持部４ｂを取り付けることが好ましい。この把持部４ｂの外形をピン端子挿入孔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、所定の位置までに挿入できているか否かを確認することができるようになる点で好適である。把持部４ｂの材料は電気絶縁性を有している材料であれば、特に限定する必要はないが、上記した通り或る程度の荷重がかかっても破損しないものが好適である。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８は変形例の保持体１’を示し、保持体１’の外周面には電線３を収容するために長手方向に沿って例えば４本の溝１ｃが形成されている。そして、溝１ｃの底部に、１個又は２個の電線端子挿入孔１ｂが設けられている。また、必要に応じて、電線端子２の圧着部２ｂの合わせ目を支持する突起部１ｄが設けられている。なお、この突起部１ｄは図１に示す保持体１にも設けることができる。この変形例においては、保持体１’の表面に設けた溝１ｃに電線３を収納できるので、全体の径を小さくすることが可能となる。

図９は保持体１と電線端子２とスルーピン４の組立体の斜視図、図１０は断面図を示している。必要個数の電線３付きの電線端子２の受接続端２ａを保持体１の電線端子挿入孔１ｂに挿入してから、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はピン端子挿入孔１ａ中に並列された電線端子２の受接続端２ａを順次に挿通し、ピン端子４ａと複数の受接続端２ａは接続し、受接続端２ａ同士は導通される。

このように、電線３を保持体１に沿わせた状態で、全体を絶縁テープで巻回して固定したり、図１１に示すような保護カバー５により全体を覆う。この保護カバー５は電線端子２等を保護し、絶縁性を保持し、損傷を防止するためのものである。保護カバー５は２つの半部５ａ、５ｂから成る筒体であり、２つの半部５ａ、５ｂはヒンジ５ｃにより連結され、筒体とした場合には錠止部材５ｄ、５ｅにより錠止するようにされている。また、半部５ａ、５ｂの端部にはスルーピン４の抜け出しを、把持部４ｂを固定することで防止する突起５ｆが設けられている。図１２は保護カバー５に組立体を収容した状態の斜視図である。

また、２個のピン端子４ａをピン端子挿入孔１ａの両端から挿入するようにすることもでき、この場合にはピン端子挿入孔１ａ内で２個のピン端子４ａが接触しない長さとしておけば、一方のピン端子４ａによる電線端子２の導通と、他方のピン端子４ａによる電線端子２の導通とを別回路とすることができる。

なお上述の説明では、ピン端子挿入孔１ａを１個として、ここにピン端子４ａを挿入したが、複数個のピン端子挿入孔１ａを設けて回路を設計したり、ピン端子４ａに絶縁部分を設けて回路を設計することも可能である。更に、ピン端子４ａに電線を接続させることにより、電線端子２との接続回路を増加することもできる。

実施例の分解斜視図である。 電線端子の斜視図である。 柱状体に受接続端を挿入した状態の横断面図である。 受接続端の変形例の斜視図である。 スルーピンと電線端子の変形例の斜視図である。 ピン端子の製造工程の説明図である。 ピン端子の横断面図である。 保持体の変形例の斜視図である。 組立体の斜視図である。 組立体の縦断面図である。 保護カバーの斜視図である。 組立体を保護カバーに収容した状態の斜視図である。

符号の説明

１ 保持体
１ａ ピン端子挿入孔
１ｂ 電線端子挿入孔
１ｃ 溝
１ｄ 突起部
２ 電線端子
２ａ 受接続端
２ｂ 圧着部
２ｃ 筒状接点
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

Claims (7)

1. 柱状体の軸方向にピン端子挿入孔を有し、前記柱状体の外周面に前記ピン端子挿入孔に連通し電線端子を挿入する複数個の電線端子挿入孔を有する保持体と、前記ピン端子挿入孔に挿入することで前記電線端子に接触し導通させるピン端子とから成ることを特徴とする接続部材。
2. 柱状体の軸方向にピン端子挿入孔を有し、前記柱状体の外周面に軸方向と平行な単数又は複数の溝を有し、該溝の底部に前記ピン端子挿入孔に挿通する電線端子を挿入する複数個の電線端子挿入孔を有する保持体と、前記ピン端子挿入孔に挿入することで前記電線端子に接触し導通させるピン端子とから成ることを特徴とする接続部材。
3. 前記柱状体の外周面又は前記溝の底部に電線端子を支持する突起部を有する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又は２に記載の接続部材。
6. 前記ピン端子は端部に把持部材を備え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。
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使用したことを特徴とする自動車用ハーネス。

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