JP2007234556A - コネクタ接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用制御手段６と制御対象３とを接続する電線群ＳＨの種類を削減してコスト低減することのできるコネクタ接続構造を提供する。
【解決手段】制御側コネクタ６３の端子の配列を、全ての種別で共通して使用される共通端子群６３ａと、種別毎に使用有無が変わる種別毎端子群６３ｂに分け、相手側コネクタ６４は、共通端子群６３ａと接続されて全ての種別で共通して使用される共通コネクタ６４Ａと、種別毎端子群６３ｂと接続されて使用有無機能の数だけ用意された識別コネクタ６４Ｂとに分けた。
これは、システムハーネスＳＨのコスト高となる要因が、共通端子群と種別毎端子群とを混在して配列していることに起因するものとして分けたものである。これにより、クーリングユニット３へのシステムハーネスＳＨの種類が大幅に減少して少種多量生産となることよりコスト低減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、汎用制御手段側の制御側コネクタの複数端子に、制御対象からの電線群に設けられた相手側コネクタの複数端子を接続するうえでのコネクタ接続構造に関するものであり、更に詳しくは、汎用制御手段側から相手側の種別を識別するコネクタ接続構造に関するものである。

図５は、汎用制御手段６と制御対象３との接続と、種別識別方法とを説明する模式図であり、図６は、従来のコネクタ接続構造および端子配列を示す模式図である。従来、冷凍装置などでは、例えば極低温・低温・中温・高温という設定温度範囲などの機種別機能のバリエーションが多いなか、全てのバリエーションを１つの汎用冷凍制御装置（ＥＣＵ）で対応して制御を行えるようになっている。ちなみに、図５や図６で制御対象３内の１０・１６は、後述する本発明の実施形態で説明する電気式膨張弁１０や電磁弁１６などである。

このため、機種別機能（種別）を汎用制御手段としての汎用冷凍ＥＣＵ６が識別するのに、制御側コネクタ６３（図６参照）に設けられた機能識別のための種別識別端子（識別１・識別２〜識別Ｙ）を、相手側コネクタ６４を介してシステムハーネス（電線群）ＳＨで接地端子（ＧＮＤ）へ接続されているか否かによって判断して機能別制御を選択している。

上記従来技術においては、図６に示すように、両コネクタ６３・６４の端子には、全ての機種で共通して使用される制御対象３への端子群と、種別の識別に用いる識別１・識別２〜識別Ｙなどの端子群とが混在して配列されている。そして図７は、この従来のコネクタ接続構造および端子配列におけるシステムハーネスＳＨのバリエーション例を示す図表である。

図７に示すように、機種別機能が同じ（例えば、Ａ車でもＢ車でも低温）であれば両コネクタ６３・６４の端子のうち同じ種別識別端子（この例では、識別１）を用いている。また、両コネクタ６３・６４の端子のうち、全ての機種で共通して使用される端子群は同じ端子を用いているため、制御側コネクタ６３へ接続する相手側コネクタ６４を介してのシステムハーネスＳＨの回路は同じとしている。

しかしながら、車両（Ａ車・Ｂ車〜Ｚ車）毎でシステムハーネスＳＨの長さ寸法が異なることから車両毎でシステムハーネスＳＨを設定する必要がある。このため、実際には車種数（Ａ〜Ｚ）と機種別機能数（１〜Ｙ）とを掛け合わせた数（ハーネスＡ１・ハーネスＡ２・ハーネスＢ１・ハーネスＢ２〜ハーネスＺＹ）に近いバリエーションのシステムハーネスＳＨが必要となり、それぞれが少量生産となることよりコスト高となるという問題点がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、汎用制御手段と制御対象とを接続するシステムハーネス（電線群）の種類を削減してコスト低減することのできるコネクタ接続構造を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、汎用制御手段（６）側の制御側コネクタ（６３）の複数の端子に、制御対象（３）からの電線群（ＳＨ）に設けられた相手側コネクタ（６４）の複数の端子を接続するものにおいて、
制御側コネクタ（６３）の端子の配列を、全ての種別で共通して使用される共通端子群（６３ａ）と、
種別毎に使用有無が変わる種別毎端子群（６３ｂ）に分け、
種別毎端子群（６３ｂ）は複数の端子のうち少なくとも２つ以上の端子は共通した機能を有しており、
相手側コネクタ（６４）は、共通端子群（６３ａ）と接続されて全ての種別で共通して使用される共通コネクタ（６４Ａ）と、種別毎端子群（６３ｂ）と接続されて使用有無機能の数だけ用意された識別コネクタ（６４Ｂ）とに分けたことを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、電線群（ＳＨ）のコスト高となる要因が、共通端子群と種別毎端子群とを混在して配列していることに起因するものとして、制御側コネクタ（６３）の端子配列を共通端子群（６３ａ）と種別毎端子群（６３ｂ）とに分けるとともに、これらに接続する相手側コネクタ（６４）も共通コネクタ（６４Ａ）と識別コネクタ（６４Ｂ）とに分けたものである。これにより、制御対象（３）への電線群（ＳＨ）の種類が大幅に減少して少種多量生産となることよりコスト低減することができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のコネクタ接続構造において、識別コネクタ（６４Ｂ）内の接地端子（ＧＮＤ）を、汎用制御手段（６）内の回路にて共通コネクタ（６４Ａ）内の接地端子（ＧＮＤ）に接続していることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、接地端子（ＧＮＤ）と接続する回路であっても、汎用制御手段（６）内の回路を用いて接地端子（ＧＮＤ）に接続するようにすれば識別コネクタ（６４Ｂ）内は端子間の接続のみでよくなるため、簡素でコストの掛からないコネクタ接続構造とすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のコネクタ接続構造において、種別毎端子群（６３ｂ）および識別コネクタ（６４Ｂ）を制御対象（３）の種別の識別に用いたことを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、制御対象（３）の種別に対応した識別コネクタ（６４Ｂ）を種別毎端子群（６３ｂ）に接続するだけで制御対象（３）の種別が識別できるという分かり易いコネクタ接続構造とすることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の請求項１〜３を適用した実施形態について、添付した図１ないし図４を用いて詳細に説明する。まず、図１は、本発明の一実施形態に係わる冷凍車用冷凍装置１の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１の冷凍装置での冷凍サイクル上の構成を示す模式図である。

本実施形態では、図1に示すように、冷凍車用冷凍装置１としてトラック型冷凍車に搭載したもので説明する。トラックの荷台には、冷凍室（冷凍庫）２が設けられており、冷凍室２には例えば冷凍食品などの冷凍物が積み込まれる。そして、冷凍室２の後方には、冷凍室２内に冷凍物を積み込む、もしくは冷凍室内の冷凍物を運び出すための搬入・搬出用ドア４が設けられている。

図２に示すように、冷凍サイクルは、圧縮機７、凝縮器８、レシーバー９、減圧手段１０、蒸発器１１、アキュムレータ１２と、これらをつなぐ冷媒配管とからなる周知のものである。まず圧縮機７は、気相冷媒を吸入して高圧に圧縮するもので、図示しない車両走行用エンジンによって駆動されるようになっている。

そして、圧縮機７は、駆動力断続手段である周知の電磁クラッチ７ａによって選択的に駆動もしくは停止となるように切り換えられる。なお、この電磁クラッチ７ａは、通電されると上記走行用エンジンの駆動力を圧縮機７に伝達し、通電が遮断されると上記走行用エンジンからの駆動力を遮断するものである。

凝縮器８は、圧縮機７から吐出される高温高圧の冷媒を凝縮させるものであり、本実施形態では車両側方下部に立てて設置されている。そして、冷却ファン８ａによって送風される冷却風により内部の冷媒が冷却されて凝縮される。レシーバー９は、凝縮器８にて凝縮された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するとともに、液相冷媒を貯留しながら且つ導出するものである。

減圧手段としての膨張弁１０は、レシーバー９からの液相冷媒を減圧するものである。なお、本実施形態での膨張弁１０は、後述する汎用冷凍ＥＣＵ６（本発明でいう汎用制御手段）からの制御出力で弁開度（冷媒流量）を調整する電気式膨張弁であり、蒸発器１１の出口冷媒の過熱度を所定置に維持するように制御されるものである。

蒸発器１１は、膨張弁１０で減圧された冷媒を、冷凍ファン１１ａで循環される冷凍室２内の空気と熱交換させて蒸発させ、その蒸発潜熱によって循環空気を冷却する熱交換器である。アキュムレータ１２は、蒸発器１１を通過した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するとともに、液相冷媒を貯留しながら気相冷媒を圧縮機７へ導出するものである。

冷凍室２内の車両前方側上方には、冷凍庫２の外壁断熱パネルに孔を空けてクーリングユニット３（本発明でいう制御対象）が取り付けられている（図１参照）。このクーリングユニット３は主に、空気通路となる断熱ケース内に、先の冷凍ファン１１ａと蒸発器１１などを内蔵している。

冷凍ファン１１ａは、断熱ケースの下面側から冷凍室２内の空気を吸い込んで、蒸発器１１を通過させて冷却した後、断熱ケースの車両後方側側面から冷凍室２内へ送風するようになっている（図１参照）。この冷凍ファン１１ａは、冷凍室２内全体に蒸発器１１にて冷却された冷却風を送風し、冷凍室２内を均一な温度分布にするためのものである。

また、本実施形態における冷凍サイクルには、圧縮機７の吐出側（Ｐ１）と膨張弁１０の下流側かつ蒸発器１１の上流側（Ｐ２）とを連通してホットガスを導く除霜用バイパス回路ＨＢが設けられている（図２参照）。そして、除霜用バイパス回路ＨＢには、開閉手段である電磁弁１６が設置されている。

汎用冷凍ＥＣＵ６は、マイクロコンピュータなどのコンピュータ手段を含んで構成されたものであり、入力端子からの入力信号に基づいて演算処理し、上記冷凍サイクルを制御するものである。汎用冷凍ＥＣＵ６には、入力信号として冷凍室２内の設定温度を設定する温度設定器２２と、冷凍室２での冷凍を開始する冷凍開始スイッチ２３とが接続されている。

なお、温度設定器２２は、例えば可変抵抗などにて構成されており、例えば極低温の機種では−２０℃〜±０℃までの範囲で任意に設定温度が変更可能となっている。一方、汎用冷凍ＥＣＵ６には、出力信号として上記電磁クラッチ７ａ、冷却ファン８ａ、電気式膨張弁１０、冷凍ファン１１ａ、電磁弁１６などへの通電制御回路が接続されている。汎用冷凍ＥＣＵ６は運転室内の図示しないコントロールパネル内に収納され、クーリングユニット３とはシステムハーネス（本発明でいう電線群）ＳＨで接続されている（図１参照）。

次に、上記構成の冷凍装置における作動の概要を説明する。汎用冷凍ＥＣＵ６は、図示しない車両のイグニッションスイッチがＯＮされることで、電力が供給されるようになっている。そして、イグニッションスイッチがＯＮされた状態において、上記冷凍開始スイッチ２３がＯＮ（冷凍室２内の冷却を行う信号を発生する）されると、汎用冷凍ＥＣＵ６によって冷凍室２内の温度が、上記温度設定器２２にて設定された設定温度（例えば−２０℃）となるように自動的に制御される。

より具体的に言えば、汎用冷凍ＥＣＵ６は冷凍開始スイッチ２３がＯＮされると電磁クラッチ７ａに通電を施し、上記車両走行用エンジンと圧縮機７とを連結して圧縮機７を駆動（ＯＮ）する。更にこの際、汎用冷凍ＥＣＵ６は上記冷却ファン８ａと冷凍ファン１１ａとを作動（ＯＮ）させ、電気式膨張弁１０で冷媒流量を調節することで、冷凍室２の冷却を開始する。

この後、図示しない冷凍室温度センサが検出する冷凍室内温度が、上記設定温度（−２０℃）となると、電磁クラッチ７ａへの通電を遮断し、上記車両走行用エンジンと圧縮機７との連結を遮断（ＯＦＦ）すると共に、上記冷却ファン８ａおよび冷凍ファン１１ａとを停止（ＯＦＦ）させる。

そして、例えば冷凍室２内の温度が上記設定温度より若干高く、−１８℃となると、上述したように圧縮機７を駆動すると共に、冷却ファン８ａと冷凍ファン１１ａとを作動させる。なお、後述のホットガス除霜を行う時以外、上記電磁弁１６は閉弁状態（ＯＦＦ）となっている。

ところで、上述したように冷凍車においては、冷凍室２内の温度が−２０℃といった極低温となるので、上記蒸発器１１に霜が付着することで、蒸発器１１の冷却能力が低下してしまう。従って、冷凍車においては、蒸発器１１に付着した霜を除去する除霜制御が行われる。そして、本実施形態では、除霜制御として汎用冷凍ＥＣＵ６によって次のホットガス除霜運転が行われる。

上記イグニッションスイッチがＯＮされた状態にて、冷凍開始スイッチ２３がＯＮされると、冷凍運転が開始されると共に汎用冷凍ＥＣＵ６内のタイマーがスタートし、所定時間（本実施形態では３時間）経過するとホットガス除霜運転が開始される。具体的には電磁クラッチ７ａはＯＮしたままで電磁弁１６を開弁状態（ＯＮ）とし、圧縮機７にて高温高圧となった気相冷媒（ホットガス）を、除霜用バイパス回路ＨＢを通じて直接蒸発器１１に流す。

そして、冷却ファン８ａと冷凍ファン１１ａは停止させる。これにより、ホットガスの熱にて蒸発器１１に付着した霜を溶かし、効果的に除霜が行われる。続いて、上記ホットガス除霜を終了するか否かの判定を行う。具体的には、ホットガス除霜は、図示しない除霜解除センサの検出温が所定温度（本実施形態では３℃）より高くなると終了となる。なお、ホットガス除霜を行うと、当然ながら蒸発器１１の冷媒上流側から順に霜が融けていく。

従って、本実施形態では上記除霜解除センサを蒸発器１１の直下流側に設置しており、蒸発器１１に付着した霜が完全に融けたときに、ホットガス除霜を終了できる。つまり、除霜解除センサの検出温（蒸発器１１の直下流側の配管温度）が３℃より高くなると、蒸発器１１に付着した霜が完全に除去されたものと判定するのである。

ホットガス除霜を終了する条件となったら電磁クラッチ７ａを一旦ＯＦＦすると共に、電磁弁１６を閉弁状態（ＯＦＦ）とする。そして、冷凍ファン１１ａは停止させたまま電磁クラッチ７ａと冷却ファン８ａをＯＮして冷凍サイクルを起動させ、予冷運転を行う。そして、蒸発器１１が所定温度以下の冷風を出せる状態になったら冷凍ファン１１ａをＯＮして冷凍運転を再開する。この時、次の除霜運転までの所定時間を計時するタイマーはリセットして再スタートさせる。

次に、図３を用いて本発明に関する要部構造と、図４を用いてその効果について説明する。図３は、本発明の一実施形態におけるコネクタ接続構造および端子配列を示す模式図であり、図４は、本発明のコネクタ接続構造および端子配列における識別コネクタ６４ＢおよびシステムハーネスＳＨのバリエーション例を示す図表である。

本冷凍装置１では、例えば極低温・低温・中温・高温という設定温度範囲などの機種別機能のバリエーションが多いなか、全てのバリエーションを１つの汎用冷凍ＥＣＵ６で対応して制御を行えるようになっている。このため、機種別機能（種別）を汎用冷凍ＥＣＵ６が識別するのに、制御側コネクタ６３（図３参照）に設けられた機能識別のための種別識別端子（識別１・識別２〜識別Ｙ）６３ｂを一方にかためて配置し、相手側コネクタの一方である識別コネクタ６４Ｂを介してシステムハーネスＳＨで接地端子ＧＮＤへ接続されているか否かによって判断して機能別制御を選択している。

なお、識別コネクタ６４Ｂの接地端子ＧＮＤは汎用冷凍ＥＣＵ６内の回路にて共通コネクタ６４Ａ内の接地端子ＧＮＤに接続させている。また、制御側コネクタ６３の端子のうち、全ての機種で共通して使用される共通端子群６３ａは他方側にかためて配置し、相手側コネクタの他方である共通コネクタ６４Ａを介してシステムハーネスＳＨで制御対象であるクーリングユニット３（本実施例では電気式膨張弁１０と電磁弁１６）と接続している。

ちなみに、図３中の６１は汎用冷凍ＥＣＵ６の基板部であり、６２はＥＣＵ素子である。このような構成により、図４に示すように、機種別機能が同じ（例えば、Ａ車でもＢ車でも低温）であれば制御側コネクタ６３の種別毎端子群６３ｂのうち同じ種別識別端子（この例では、識別１）を用いており、この識別１に対応する識別コネクタ６４Ｂとしてコネクタ１を組み合わせれば良いこととなる。

このように、識別コネクタ６４Ｂは機種別機能に対応してコネクタ１・コネクタ２〜コネクタＹのバリエーションとなる。また、汎用冷凍ＥＣＵ６とクーリングユニット３とをつなぐシステムハーネスＳＨは、車両（Ａ車・Ｂ車〜Ｚ車）毎での長さ寸法に対応したハーネス１・ハーネス２〜ハーネスＺのバリエーションとなる。このように、機種別機能に対応した識別コネクタ６４Ｂと、車両に対応したシステムハーネスＳＨとの組み合わせで全ての機種に対応できることとなる。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、制御側コネクタ６３の端子の配列を、全ての種別で共通して使用される共通端子群６３ａと、種別毎に使用有無が変わる種別毎端子群６３ｂに分け、種別毎端子群６３ｂは複数の端子のうち少なくとも２つ以上の端子は共通した機能を有しており、相手側コネクタ６４は、共通端子群６３ａと接続されて全ての種別で共通して使用される共通コネクタ６４Ａと、種別毎端子群６３ｂと接続されて使用有無機能の数だけ用意された識別コネクタ６４Ｂとに分けている。

これは、システムハーネスＳＨのコスト高となる要因が、共通端子群と種別毎端子群とを混在して配列していることに起因するものとして、制御側コネクタ６３の端子配列を共通端子群６３ａと種別毎端子群６３ｂとに分けるとともに、これらに接続する相手側コネクタ６４も共通コネクタ６４Ａと識別コネクタ６４Ｂとに分けたものである。これにより、クーリングユニット３へのシステムハーネスＳＨの種類が大幅に減少して少種多量生産となることよりコスト低減することができる。

また、識別コネクタ６４Ｂ内の接地端子ＧＮＤを、汎用冷凍ＥＣＵ６内の回路にて共通コネクタ６４Ａ内の接地端子ＧＮＤに接続している。これによれば、接地端子ＧＮＤと接続する回路であっても、汎用冷凍ＥＣＵ６内の回路を用いて接地端子ＧＮＤに接続するようにすれば識別コネクタ６４Ｂ内は端子間の接続のみでよくなるため、簡素でコストの掛からないコネクタ接続構造とすることができる。

また、種別毎端子群６３ｂおよび識別コネクタ６４Ｂを制御対象であるクーリングユニット３の種別の識別に用いている。これによれば、クーリングユニット３の種別に対応した識別コネクタ６４Ｂを種別毎端子群６３ｂに接続するだけでクーリングユニット３の種別が識別できるという分かり易いコネクタ接続構造とすることができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、制御対象であるクーリングユニット３内で具体的に制御されるものとして電気式膨張弁１０と電磁弁１６とで説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当然電磁クラッチ７ａ、冷却ファン８ａ、冷凍ファン１１ａなども含むし、それ以外のものであっても良い。

本発明の一実施形態に係わる冷凍車用冷凍装置１の概略構成を示す斜視図である。 図１の冷凍装置での冷凍サイクル上の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態におけるコネクタ接続構造および端子配列を示す模式図である。 本発明のコネクタ接続構造および端子配列における識別コネクタ６４ＢおよびシステムハーネスＳＨのバリエーション例を示す図表である。 汎用制御手段６と制御対象１０・１６との接続と、種別識別方法とを説明する模式図である。 従来のコネクタ接続構造および端子配列を示す模式図である。 従来のコネクタ接続構造および端子配列におけるシステムハーネスＳＨのバリエーション例を示す図表である。

符号の説明

３…冷凍装置（制御対象）
６…汎用冷凍ＥＣＵ（汎用制御手段）
６３…制御側コネクタ
６３ａ…共通端子群
６３ｂ…種別毎端子群
６４…相手側コネクタ
６４Ａ…共通コネクタ
６４Ｂ…識別コネクタ
ＧＮＤ…接地端子
ＳＨ…システムハーネス（電線群）

Claims (3)

1. 汎用制御手段（６）側の制御側コネクタ（６３）の複数の端子に、制御対象（３）からの電線群（ＳＨ）に設けられた相手側コネクタ（６４）の複数の端子を接続するものにおいて、
   前記制御側コネクタ（６３）の端子の配列を、全ての種別で共通して使用される共通端子群（６３ａ）と、
   種別毎に使用有無が変わる種別毎端子群（６３ｂ）に分け、
   前記種別毎端子群（６３ｂ）は複数の端子のうち少なくとも２つ以上の端子は共通した機能を有しており、
   前記相手側コネクタ（６４）は、前記共通端子群（６３ａ）と接続されて全ての種別で共通して使用される共通コネクタ（６４Ａ）と、前記種別毎端子群（６３ｂ）と接続されて使用有無機能の数だけ用意された識別コネクタ（６４Ｂ）とに分けたことを特徴とするコネクタ接続構造。
2. 前記識別コネクタ（６４Ｂ）内の接地端子（ＧＮＤ）を、前記汎用制御手段（６）内の回路にて前記共通コネクタ（６４Ａ）内の接地端子（ＧＮＤ）に接続していることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ接続構造。
3. 前記種別毎端子群（６３ｂ）および前記識別コネクタ（６４Ｂ）を前記制御対象（３）の種別の識別に用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ接続構造。

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