JP2007299578A - 防水型ジョイントコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易で信頼性の高い電線分岐が可能で、防水対応とした防水型ジョイントコネクタを得る。
【解決手段】ゲル状のブチルゴム８を周着したライナ６を筒状ケース４の大径部４ａに挿着してから、保持体１のピン端子挿入孔１ａを先に向けて組立体を筒状ケース４に挿入する。筒状ケース４の底部に配置したピン端子５がピン端子挿入孔１ａに挿入され、ピン端子５はそれぞれの電線端子２の受接続端２ａの筒状接点を貫通し、全ての電線端子２がピン端子５によって短絡されるため、全ての電線３は互いに導通することになる。
更に、キャップ７をライナ６に対して押し込むことにより、ゲル状のブチルゴム８がキャップ７により押し潰されて、ライナ６のスリット６ｃから内部に入り、電線３の周囲に廻り込み、ブチルゴム８による防水処理がなされる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、例えば自動車のハーネス回路において使用する防水型ジョイントコネクタに関するものである。

ハーネス回路においては、幹線の電線から複数の枝線の電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き取り、露出した導体に枝線を圧着加工し分岐するスプラインジョイント方式と、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通りの方法が多く用いられている。

後者のジョイントコネクタ方式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、前者のスプラインジョイント方式と比較して生産効率が向上する。また、スプラインジョイント方式ではハーネス完成後の回路変更が不可能であるが、ジョイントコネクタ方式ではハーネス完成後の修正が対応可能な利点を有している。また、ジョイントコネクタ方式では、圧着端子を使用していることから汎用コネクタと同等の電気的接続の信頼性を確保できる。

特開２０００−２０８２１５号公報

従来のスプラインジョイント方式では、ハーネス製造ラインの途中工程で一旦専用工程に移動し、ジョイント加工を実施しなければならない、或いは一度加工を行ってしまうと回路変更への対応ができないことから生産効率が悪く、また絶縁処理をテーピングで対応する方法が標準である等の電気的接続の信頼性にも課題を残している。

しかしジョイントコネクタ方式においても、部品点数の増大・回路長の増大に伴う電線使用量の増大の問題がある。また、ハーネス製造初期段階で枝線端末に端子圧着加工するため、ハーネス製造ラインの中間で他工程に移動する必要はなく、生産効率は良好であるが、コネクタ及び嵌合する相手側汎用コネクタ、バスバー、端子等の部品点数が多くなることからコスト面での課題がある。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、簡易で信頼性の高い電線分岐が可能で、防水対策を施した防水型ジョイントコネクタ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防水型ジョイントコネクタの技術的特徴は、保持体の軸方向にピン端子挿入孔を有し、表面に前記ピン端子挿入孔と連通する複数の電線端子挿入孔を設けた保持体と、一端に前記電線端子挿入孔に挿入する受接続端を有し他端に電線を接続した電線端子と、前記ピン端子挿入孔に挿し込むことにより前記受接続端と電気接続した金属製のピン端子と、前記保持体と前記電線端子との組立体を挿入した筒状ケースと、該筒状ケースの入口部と前記組立体の電線間を防水した防水部材とから成ることにある。

本発明に係る防水型ジョイントコネクタによれば、保持体内において電線端子にピン端子を接触す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、コスト低減が可能で防水構造を有する。

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となる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

本実施例の組立体は、図１に示すピン端子挿入孔１ａ、長溝１ｂ、電線端子挿入孔１ｃ、位置決め案内溝１ｄを有する保持体１と、前端に保持体１の電線端子挿入孔１ｃに挿入する受接続端２ａ、後端に電線３を接続した圧着部２ｂを有する電線端子２とから構成されている。

保持体１の中心軸に、後述するピン端子を挿入するピン端子挿入孔１ａが他端を閉塞して設けられ、外側に長手方向に沿って例えば４個の断面略半円形の長溝１ｂが設けられている。更に、長溝１ｂの底部には各長溝１ｂごとに電線端子挿入孔１ｃが形成され、これらの電線端子挿入孔１ｃ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１ｃ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。また、保持体１の外側の長手方向に沿って位置決め案内溝１ｄが設けられ、後述する筒状ケースに挿入する際の案内となっている。

保持体１に使用する材料としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの熱可塑性樹脂が適用されるが、熱変形温度が高く、高剛性、電気絶縁特性、機械的特性等に優れているという点で、ポリブチレンテレフタレートが好適である。また、保持体１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。

この保持体１の製造は、所定の金型に熱可塑性樹脂（ＰＢＴ又はＰＰ）を射出成形させて作製する方法が一般的であるが、ブロック体からピン端子挿入孔１ａ、長溝１ｂ、電線端子挿入孔１ｃ、位置決め案内溝１ｄを切削して作製してもよい。

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１ｃ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にはピン端子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。

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、既に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。

図４は上述の組立体を収納するための合成樹脂材から成る円筒状の筒状ケース４を示し、入口部は大径部４ａ、先端部は底部を有する小径部４ｂとされ、筒状ケース４の大径部４ａにはガイド溝４ｃ、錠止孔４ｄが設けられている。また、小径部４ｂの壁面に長手方向に沿って、保持体１の位置決め案内溝１ｄに嵌合する図示しない案内条片４ｅが設けられている。筒状ケース４の底部の中心には、保持体１のピン端子挿入孔１ａに挿入するためのピン端子５が入口部に向けて固定されている。

このピン端子５は例えば１枚の導電金属板を折曲して折り畳み、図５の断面図に示すように略四角形の断面に成型され、先端は錐形とされている。なお、ピン端子５は捩れを加えて、電線端子２との接触性を良好としたり、ピン端子５の断面形状も円形であってもよいが、実施例のように略四角形の方が筒状接点２ｃに対する接触性が良い。

筒状ケース４の大径部４ａ内には、図６に示すような合成樹脂材から成る略円筒状のライナ６が挿着可能とされ、ライナ６は円筒部６ａとフランジ部６ｂとから成り、円筒部６ａのフランジ部６ｂ寄りに、複数のスリット６ｃが設けられている。

更に、ライナ６と大径部４ａの間に、図７に示すような同様に合成樹脂から成る略円筒状のキャップ７が挿入可能とされている。キャップ７の外周には、長手方向に沿って筒状ケース４のガイド溝４ｃに嵌まり込むガイド片７ａ、筒状ケース４の錠止孔４ｄに内側から入り込んで錠止する錠止片７ｂが設けられている。更にキャップ７の内壁には、ライナ６に対して突き当てるための突当片７ｃが形成されている。

組立に際しては、例えば電線３を予めキャップ７に挿通してから、図８に示すように保持体１の電線端子挿入孔１ｃに、電線３を接続した電線端子２の受接続端２ａを挿入し、長溝１ｂに沿って電線３をピン端子挿入孔１ａの反対側に引き出す。なお、このとき電線端子挿入孔１ｃに設けた図示しない係止部により、挿入した受接続端２ａが脱落しないように係止される。受接続端２ａの先端縁部２ｄはピン端子挿入孔１ａの半径とほぼ一致しているので、図３に示すように受接続端２ａはピン端子挿入孔１ａ内において安定して装着され、筒状接点２ｃの中心はピン端子挿入孔１ａの中心と一致する。

ここで図９に示すように、板状に成形したゲル状のブチルゴム８を円筒部６ａに周着したライナ６を筒状ケース４の大径部４ａに挿着してから、保持体１のピン端子挿入孔１ａを先に向けて、位置決め案内溝１ｄと筒状ケース４の案内条片４ｅに嵌合させながら組立体を筒状ケース４に挿入する。

この挿入により、筒状ケース４の底部に配置したピン端子５がピン端子挿入孔１ａに挿入され、ピン端子５はそれぞれの電線端子２の受接続端２ａの筒状接点２ｃを貫通し、全ての電線端子２がピン端子５によって短絡されるため、全ての電線３は互いに導通することになる。そして、保持体１は筒状ケース４に対し、案内条片４ｅ及びピン端子５により固定されるので、筒状ケース４内で保持体１が動くことは殆どなくなる。

なお、このピン端子５は実施例のように筒状ケース４内に固定しても、ピン端子５を筒状ケース４とは別体として組立体を筒状ケース４に挿入する前に、予め保持体１のピン端子挿入孔１ａに挿入して、配線端子２と接続するようにしてもよい。

続いて、図１０に示すようにキャップ７をライナ６に対して押し込むことにより、ゲル状のブチルゴム８がキャップ７により押し潰されてライナ６のスリット６ｃから内部に入り、電線３の周囲に廻り込み、ブチルゴム８による防水処理がなされる。このブチルゴム８による防水処理によれば、電線３の径によらずに防水が可能となる。

なお、キャップ７は筒状ケース４の大径部４ａのガイド溝４ｃによりガイド片７ａに対する案内により直進して挿入され、更に所定位置まで押し込まれると、錠止孔４ｄ内に錠止片７ｂが嵌入して錠止がなされ、不時に解離することがなくなる。

このように、本実施例１のジョイントコネクタは、ピン端子５を用いて電線端子２との接続を実現するため、電線端子２を小さくすることが可能であり、アッセンブリ後の全体の外観形状が筒状ケース４と同形状となり、ハーネス本体への組み込みが容易となる。また、ピン端子５の周囲に電線端子２を配列するため、スプリング接点構造品と比較して、各電線３の干渉をなくすことができる。

なお実施例において、保持体１は円柱状として説明したが、多角柱状であっても、或いは楕円状であってもよい。また、保持体１には４個の長溝１ｂを設けたが、この長溝１ｂはこの数に限られることはない。更に、長溝１ｂを設けることなく、電線３を円柱状保持体１に沿わせて配置してもよい。

図１１は実施例２で使用する保持体１１の斜視図を示し、保持体１１には端部に設けた図示しないピン端子挿入孔１１ａ、長溝１１ｂ、電線端子挿入孔１１ｃ、位置決め案内溝１１ｄが設けられていることは実施例１の保持体１と同様である。保持体１１のピン端子挿入孔１１ａの入口部と反対側の端部には、周囲が筒状ケース４の大径部４ａ内に嵌合する押さえ板１１ｅが設けられ、この押さえ板１１ｅには電線３を通過させ、長溝１１ｂに連通する４つの切込み１１ｆが設けられている。

図１２は組立体を挿入した筒状ケース４に嵌合する防水用のキャップ１２を示し、キャップ１２は押さえ板１１ｅの端面と略同形状とされ、表面側には把持用の突起１２ａが設けられ、裏面には同形状のゲル状のブチルゴム１３が貼着されている。

この実施例２において、保持体１１、電線端子２を組合わせた組合体を実施例１と同様に筒状ケース４に収納してから、図１３に示すようにキャップ１２を筒状ケース４の大径部４ａに押し込む。これにより、キャップ１２の裏側のブチルゴム１３は、電線３の周囲に廻り込んで充填され防水構造が実現される。

実施例１の分解斜視図である。 電線端子の斜視図である。 保持体に電線端子を挿入した状態の横断面図である。 筒状ケースの斜視図である。 ピン端子の横断面図である。 ライナの斜視図である。 キャップの斜視図である。 組立体とキャップの斜視図である。 保持体を筒状ケースに挿入した状態の縦断面図である。 筒状ケースにキャップを押し込んだ状態の縦断面図である。 実施例２の保持体の斜視図である。 キャップの斜視図である。 筒状ケースにキャップを押し込んだ状態の縦断面図である。

符号の説明

１、１１ 保持体
１ａ、１１ａ ピン端子挿入孔
１ｂ、１１ｂ 長溝
１ｃ、１１ｃ 電線端子挿入孔
１ｄ、１１ｄ 位置決め案内溝
２ 電線端子
２ａ 受接続端
２ｂ 圧着部
２ｃ 筒状接点
２ｄ 先端縁部
３ 電線
４ 筒状ケース
５ ピン端子
６ ライナ
７、１２ キャップ
８、１３ ブチルゴム
１１ｅ 押さえ板

Claims (8)

1. 保持体の軸方向にピン端子挿入孔を有し、表面に前記ピン端子挿入孔と連通する複数の電線端子挿入孔を設けた保持体と、一端に前記電線端子挿入孔に挿入する受接続端を有し他端に電線を接続した電線端子と、前記ピン端子挿入孔に挿し込むことにより前記受接続端と電気接続した金属製のピン端子と、前記保持体と前記電線端子との組立体を挿入した筒状ケースと、該筒状ケースの入口部と前記組立体の電線間を防水した防水部材とから成ることを特徴とする防水型ジョイントコネクタ。
2. 前記保持体の表面に沿って前記電線を収容する長溝を有し、該長溝の底部に前記電線端子挿入孔を有することを特徴とする請求項１に記載の防水型ジョイントコネクタ。
3. 前記ピン端子は前記筒状ケースの底部に取り付け、前記組立体の前記筒状ケースへの挿入に際し、前記ピン端子挿入孔に前記ピン端子を挿入することを特徴とする請求項１に記載の防水型ジョイントコネクタ。
4. 前記ピン端子は前記受接続端に挿通することにより、前記電線端子同士を短絡することを特徴とする請求項１に記載の防水型ジョイントコネクタ。
5. 前記防水部材はブチルゴムとし、該ブチルゴムを前記筒状ケースの入口部に充填することにより防水処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の防水型ジョイントコネクタ。
6. 前記筒状ケースの入口部にライナを嵌入し、前記電線を挿通したキャップを前記筒状ケースに挿着し、前記ライナとキャップとの間に前記ブチルゴムを押し込んだことを特徴とする請求項５に記載の防水型ジョイントコネクタ。
7. 前記筒状ケースの入口部に前記ブチルゴムを取り付けたキャップを押し込むことを特徴とする請求項５に記載の防水型ジョイントコネクタ。
8. 前記キャップを前記筒状ケースに錠止したことを特徴とする請求項６又は７に記載の防水型ジョイントコネクタ。

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