JP2008218038A - 端子の固定構造および該端子の固定構造を備えた車載用の分岐接続コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】伝送波形の歪みを改善するためのフィルタ材と端子とを簡単な構造でガタつきなく固定できるようにすると共に、伝送波形の歪み改善性能を均一にする。
【解決手段】絶縁性磁性体からなる素子に穿設された貫通穴に、端子を貫通固定させる端子の固定構造であって、前記端子は細幅平板状或いは丸棒状の軸部本体の一部に、該軸部本体に対して軸直角方向に突出する弾性突起片を備えた貫通穴固定部を設け、前記弾性突起片は前記素子の貫通穴の内面に沿う形状とされ、該弾性突起片を前記素子の貫通穴の内面に弾性接触させることで、前記端子が素子の貫通穴に固定される構成としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、端子の固定構造および該端子の固定構造を備えた車載用の分岐接続コネクタに関し、詳しくは、車載ＬＡＮ等の通信ネットワークの幹線から支線を分岐する分岐接続部を備えた分岐接続コネクタにおいて、該分岐接続部に生じる伝送波形歪みを緩和する絶縁性磁性体からなる素子に端子を簡単に貫通固定できるようにするものである。

車載ネットワーク等の通信ネットワークにおいて、１つの通信機器から別の通信機器へ信号を伝送する際に、電気的または磁気的ノイズによって伝送波形に歪みが発生して通信に影響を与える問題がある。この波形歪みは主としてインピーダンスの不整合に起因する信号の反射によっても発生し、通信線の分岐点や通信機器内に収容した基板との接続点においてはインピーダンス不整合が発生することは避けられなかった。そのため、従来より分岐点や通信機器との接続点での波形歪みを改善するための種々の技術が提案されている。

例えば、特開平６−７６８８６号公報（特許文献１）では、図９に示すように、コネクタハウジング１内に収容した端子２を円筒状のフェライトコア３に通すことにより伝送波形の歪みを改善している。

しかしながら、特許文献１では、コネクタハウジング１に樹脂４を充填することによりフェライトコア３を位置決め固定しているため、モールドを行う作業工程が必要となり、生産性が良くない問題がある。
また、前記モールド作業の際に、フェライトコア３が移動してしまうと、各端子２とフェライトコア３との相対位置が端子毎に異なってしまい、伝送波形の歪みの改善性能を均一にできない問題もある。

特開平６−７６８８６号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、フィルタ材等として機能する絶縁性磁性体からなる素子に設けた貫通穴に端子を簡単に位置決め固定して貫通できるようにすることが第１の課題としている。かつ、車載通信ネットワークの幹線と支線との間に介設する分岐接続用コネクタにおいては、伝送波形の歪みを改善するフェライトコア等のフィルタ材の貫通穴に端子自体を簡単に位置決め固定できるようにし、伝送波形の歪み改善性能を均一にすることを第２の課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、第１の発明として、
絶縁性磁性体からなる素子に穿設された貫通穴に、端子を貫通固定させる端子の固定構造であって、
前記端子は細幅平板状或いは丸棒状の軸部本体の一部に、該軸部本体に対して軸直角方向に突出する弾性突起片を備えた貫通穴固定部を設け、前記弾性突起片は前記素子の貫通穴の内面に沿う形状とされ、
該弾性突起片を前記素子の貫通穴の内面に弾性接触させることで、前記端子が素子の貫通穴に固定される構成としていることを特徴とする端子の固定構造を提供している。

前記構成によれば、伝送波形歪みを改善できる絶縁性磁性体からなる素子に設けた貫通穴に端子を貫通固定する際、端子に設けた弾性突起片を素子の貫通穴の内面に弾性接触させた簡単な構造により直接固定することができる。これにより、従来例のような素子を固定するためのモールド作業が不要となり、生産性を向上させることができる。また、前記端子に設けた弾性突起片により端子と素子とを直接固定しているため、素子のガタつきがなく、かつ、素子の貫通穴に対して端子を全て同一位置に配置できため、伝送波形の歪み改善効果を全ての端子で均一にすることができる。

前記端子の貫通穴固定部では一対の前記弾性突起片を前記軸部本体より対向して突設し、これら一対の弾性突起片を前記素子の貫通穴の内周面に弾性接触させていることが好ましい。
前記構成によれば、前記端子の軸部から対向して突設した一対の弾性突起片が前記素子の貫通穴に弾性接触することにより、前記端子は素子の貫通穴内周面によって両側から挟持された状態で保持されるため、端子と素子を安定した状態で固定することができる。

前記素子の貫通穴は円形であると共に、前記端子の一対の弾性突起片は互いに近接方向に湾曲する円弧形状またはＳ字状に逆方向に湾曲する円弧形状であり、該一対の弾性突起片の外周面を前記素子の貫通穴の内周面に沿わせて弾性接触させていることが好ましい。
前記構成によれば、前記端子に設けた円弧形状の弾性突起片が前記素子の円形の貫通穴の径に合わせて撓み、弾性突起片の外周面を貫通穴の内周面に沿って接触させて、端子と素子を固定することができる。

前記素子はフェライト製等からなるフィルタ材、前記端子は銅系金属製で、該端子の熱膨張率が素子の熱膨張率よりも大であり、前記端子の弾性突起片の先端は熱膨張時に前記素子の貫通穴の内面に沿って摺接しながら伸長する形状としていることが好ましい。
前記構成によれば、雰囲気温度が上昇したときに、端子の弾性突起片は素子に大きな負荷をかけることなく貫通穴の内周面に沿って伸長するため、弾性接触片の熱膨張によりフェライトからなる素子を破壊してしまうのを防止することができる。
なお、前記貫通穴に端子を貫通固定するフィルタ材としては、フェライト以外に表面を絶縁処理したパーマロイ等を用いることができる。

前記端子には前記貫通穴固定部より所要寸法あけた位置に、前記素子の貫通穴の開口端縁に当接する位置決め用の垂直曲げ突起を設けている。
前記構成によれば、前記位置決め用の垂直曲げ突起により素子の端子軸線方向の位置を規制することができ、さらに安定した状態で端子と素子を固定することができる。

また、本発明は、第２の発明として、
前記端子の固定構造を備えた車載用の分岐接続コネクタであって、
通信用の幹線と、該幹線から分岐する支線との間に介在され、前記幹線に接続した導体に分岐接続した前記端子をフェライトコア等のフィルタ材に穿設した貫通穴に固定し、該端子の突出側を前記支線に接続した端子と接続していることを特徴とする車載用の分岐接続コネクタを提供している。

前記構成の車載用の分岐接続コネクタによれば、分岐接続部を形成する端子を磁性体からなる素子に通しているため、該素子が分岐接続部近傍に発生する磁界を吸収して熱に変え、分岐部のインピーダンス不整合から増大した高周波成分を低減することができ、分岐接続部で生じやすい伝送波形の歪みを改善することができる。

前述したように、本発明の端子の固定構造によれば、伝送波形の歪みを改善するためのフィルタ材として機能する絶縁性磁性体からなる素子と端子を、該端子に設けた弾性突起片を前記素子の貫通穴の内面に弾性接触させた簡単な構造により直接固定することができる。これにより、素子のガタつきがなく、かつ、素子の貫通穴に対して端子を全て同一位置に配置できるため、伝送波形の歪み改善効果を全ての端子で均一にすることができる。

以下、本発明の実施形態を参照して説明する。
図１乃至図６に示す実施形態は、車載通信ネットワークの幹線と複数の支線を分岐接続する分岐接続コネクタにおいて、幹線側と接続した端子をフェライトコアからなる素子に貫通固定し、該端子を支線側の端子と接続している。
即ち、分岐接続コネクタ１０は、ＣＡＮ通信（差動伝送方式）を行う車載ＬＡＮにおいて、幹線から支線が分岐する分岐部を形成するものであり、図１に示すように、差動伝送線路を構成するツイストペア電線４０（４０Ａ、４０Ｂ）の端末に接続されたコネクタ３０（３０Ａ、３０Ｂ）と嵌合接続している。

分岐接続コネクタ１０の樹脂成形品からなるコネクタハウジング１１は、一端開口のボックス形状であり、図２及び図３に示すように、奥端側に左右方向Ｘに延在するバスバー収容部１１ａを上下方向Ｙに２段で並設する一方、開口端側に相手方コネクタの嵌合部１１ｂを設け、これらバスバー収容部１１ａとコネクタ嵌合部１１ｂを連通させている。また、バスバー収容部１１ａの内面にバスバー２０を係止固定するための係止溝１１ｃを設ける一方、コネクタ嵌合部１１ｂの開口端側内面に相手方コネクタ３０を係止固定するための係止溝１１ｄと後述する内ケース２２を係止固定するための係止溝１１ｅを設けている。

前記コネクタハウジング１１のバスバー収容部１１ａに収容するバスバー２０は銅系金属からなり、長尺なジョイント部２０ａの長さ方向に間隔をあけて複数の端子２０ｂを突出させている。
端子２０ｂは細幅平板状の軸部本体２０ｃの基部側の一部に、該軸部本体２０ｃに対して軸直角方向に突出する弾性突起片２０ｄを備えた貫通穴固定部２０ｅを設けている。弾性突起片２０ｄは、図４に示すように、軸部本体２０ｂの両側より対向して突出し、これら一対の弾性突起片２０ｄは逆方向に湾曲する円弧形状であり、軸直角方向の断面をＳ字状としている。
また、バスバー２０のジョイント部２０ａは、図６に示すように、長さ方向に間隔をあけて複数箇所で屈曲させて、谷部２０ａ−１と山部２０ａ−２を交互に設けており、谷部２０ａ−１に前記端子２０ｂを突設する一方、山部２０ａ−２の端子突出側には軸部本体２０ｃの軸線方向と直交する方向に屈曲させた垂直曲げ突起２０ｆを設けている。
さらに、バスバー２０のジョイント部２０ａの長さ方向（Ｘ方向）の両端に係止突起２０ｇを設けており、該係止突起２０ｇをコネクタハウジング１１のバスバー収容部１１ａに設けた係止溝１１ｃに係止して、バスバー２０のジョイント部２０ａをバスバー収容部１１ａ内に係止固定し、端子２０ｂをコネクタ嵌合部１１ｂ内に突出させている。
なお、軸部本体２０ｃは丸棒状としてもよい。

前記バスバー２０の貫通穴固定部２０ｅには、絶縁性磁性体であるフェライトからなるフィルタ材２１（素子）を固定している。該フィルタ材２１は矩形板状とし、バスバー２０の端子２０ｂに対応する位置に円形の端子穴２１ａを複数穿設している。該端子穴２１ａは、図５に示すように、軸線方向の中央に段差部２１ａ−１を設けて、該段差部２１ａ−１から一方側を大径部２１ａ−２、他方側を小径部２１ａ−３としている。

前記バスバー２０の端子２０ｂを、フィルタ材２１の貫通穴２１ａに小径部２１ａ−３側から挿入し、貫通穴固定部２０ｅの弾性突起片２０ｄを縮径させて小径部２１ａ−３に通し、該弾性突起片２０ｄの外面を大径部２１ａ−２の内面に沿わせて弾性接触させることによりバスバー２０の端子２０ｂとフィルタ材２１を固定している。
このとき、弾性突起片２０ｄの基部側端面がフィルタ材２１の貫通穴２１ａの段差部２１ａ−１に当接して、フィルタ材２１の端子先端方向への移動が規制されると共に、バスバー２０の垂直曲げ突起２０ｆがフィルタ材２１の貫通穴２１ａの開口端縁に当接して、フィルタ材２１の端子基部方向への移動が規制される。これにより、フィルタ材２１は端子２０ｂの軸線方向に移動不可の状態で貫通穴固定部２０ｅに固定される。

前記コネクタハウジング１１のコネクタ嵌合部１１ｂには、さらにコネクタ嵌合部１１ｂを複数の空間に仕切る内ケース２２を収容している。該内ケース２２は、図２に示すように、両側壁２２ａを底壁２２ｂで連結し、該底壁より複数の仕切り壁２２ｃを突設し、該仕切り壁２２ｃによりコネクタ嵌合部１１ｂを複数に分割している。また、内ケース２２の底壁２２ａに穿設した貫通穴２２ｄに端子２０ｂを貫通させ、かつ、両側壁２２ａの外面に設けた係止爪２２ｅをコネクタハウジング１１のコネクタ嵌合部１１ｂに設けた係止溝１１ｅに係止して、内ケース２２をコネクタハウジング１１内に固定している。

前記分岐接続コネクタ１０のコネクタ嵌合部１１ｂに嵌合されるコネクタ３０（３０Ａ、３０Ｂ）は、図３に示すように、コネクタハウジング３１に上下方向Ｙに２つの端子収容室３１ａを並設している。該コネクタ３０は、前記したように、差動伝送線路を構成するツイストペア電線４０の端末に接続され、上方の端子収容室３１ａ−１には、ツイストペア電線４０の第１通信線４１Ａ（ＣＡＮ＿Ｈ）の端末に接続した端子４２Ａが挿入係止されている一方、下方の端子収容室３１ａ−２には、ツイストペア電線４０の第２通信線４１Ｂ（ＣＡＮ＿Ｌ）の端末に接続した端子４２Ｂが挿入係止されている。
また、コネクタハウジング３１の外面には、分岐接続コネクタ１０のコネクタハウジング１１に設けた係止溝１１ｄに係止する係止爪３１ｂを突設している。

本実施形態では、通信回路の幹線を構成する２組のツイストペア電線４０Ａと支線を構成する２組のツイストペア電線４０Ｂの端末に接続されたコネクタ３０Ａ、３０Ｂを分岐接続コネクタ１０のコネクタ嵌合部１１ｂに夫々嵌合している。このとき、コネクタ３０の端子４２Ａ、４２Ｂが分岐接続コネクタ１０内のバスバー２０の端子２０ｂとそれぞれ雌雄嵌合接続され、ツイストペア電線４０の第１通信線４１Ａ同士、第２通信線４１Ｂ同士がそれぞれバスバー２０を介して接続される。

次に、前記分岐接続コネクタ１０の製造方法について説明する。
まず、バスバー２０の端子２０ｂをフィルタ材２１の貫通穴２１ａに通し、該貫通穴２１ａの内面に貫通穴固定部２０ｅの弾性突起片２０ｄを弾性接触させて、フィルタ材２１をバスバー２０の端子２０ｂに固定する。
次いで、固定したバスバー２０とフィルタ材２１をコネクタハウジング１１の開口端側から挿入し、バスバー２０のジョイント部２０ａをバスバー収容部１１ａに挿入係止する。
最後に、コネクタハウジング１１のコネクタ嵌合部１１ｂに内ケース２２を挿入係止する。

前記コネクタ３０Ａ、３０Ｂと接続した分岐接続コネクタ１０では、分岐接続部を形成するバスバー２０の端子２０ｂを磁性体からなるフィルタ材２１に通しているため、該フィルタ材２１が分岐接続部近傍に発生する磁界を吸収し、分岐部のインピーダンス不整合から増大した高周波成分を低減することができ、分岐接続部で生じやすい伝送波形の歪みを改善することができる。

また、バスバー２０の端子２０ｂに突設した弾性突起片２０ｄをフィルタ材２１の貫通穴２１ａの内面に沿わせて弾性接触させて、端子２０ｂとフィルタ材２１を直接固定しているため、他の部材を用いることなく簡単な構造でフィルタ材２１をコネクタハウジング１１内の所定位置に配置することができる。このように、端子２０ｂとフィルタ材２１を直接固定しているため、各端子２０ｂをフィルタ材２１の各貫通穴２１ａに対して同一位置に配置できるため、伝送波形の歪み改善効果を全ての端子２０ｂで均一にすることができる。
さらに、前記弾性突起片２０ｄと垂直曲げ突起２０ｆによりフィルタ材２１が端子２０ｂの軸線方向にも移動しないようにしているため、フィルタ材２１をガタつきなく保持することができ、十分な耐衝撃性を付与することができる。

また、銅系金属製のバスバー２０はフェライト製のフィルタ材２１よりも熱膨張率が大きいが、弾性突起片２０ｄをフィルタ材２１の貫通穴２１ａの内面に沿わせているため、雰囲気温度が高くなって弾性突起片２０ｄが熱膨張しても、弾性突起片２０ｄの先端は貫通穴２１ａの内面に摺接しながら伸長する。よって、弾性突起片２０ｄの膨張によりフィルタ材２１が大きな負荷を受けることがなく、フィルタ材２１が破壊されるのを防止することができる。
さらに、バスバー２０のジョイント部２０ａを屈曲させて谷部２０ａ−１と山部２０ａ−２を設けているため、バスバー２０の熱膨張時にジョイント部２０ａの長さ方向の膨張が谷部２０ａ−１と山部２０ａ−２の間で吸収される。これにより、ジョイント部２０ａの長さ方向に間隔をあけて突設した端子２０ｂの間隔が熱膨張により変化するのを防止することができ、フィルタ材２１に大きな負荷がかかることがない。

なお、本実施形態では、複数の端子２０ｂを１つのフィルタ材２１に通しているが、各端子２０ｂ毎に個別にフィルタ材２１を設けてもよい。
また、本実施形態では、分岐接続コネクタ１０に差動伝送線路を構成するツイストペア電線４０を接続しているため、コネクタハウジング１１内にバスバー２０を２段で配置しているが、ペア電線以外の電線を接続する場合には、コネクタハウジング１１に１段あるいは３段以上でバスバーを配置してもよい。

また、バスバー２０に設けた弾性突起片２０ｄは、前記のようなＳ字状に限らず、図７（Ａ）に示すように、一対の弾性突起片２０ｄを互いに近接する方向に湾曲させてもよいし、図７（Ｂ）に示すように、端子２０ｂの一方のみから円弧形状の弾性突起片２０ｄを突設してもよい。なお、図７（Ａ）のように弾性突起片２０ｄを互いに近接する方向に湾曲させた場合にも、弾性突起片２０ｄの先端間には、熱膨張時に伸長可能なように隙間を設けている。

さらに、図８に示すように、円弧形状の弾性突起片２０ｄを端子先端側に向けて縮径させてもよい。該構成によれば、フィルタ材２１の貫通穴２１ａに小径部２１ａ−３側からでも容易に弾性突起片２０ｄを挿入することができる。

本発明の通信線の分岐接続構造は、車載ＬＡＮ・ＯＡ(Office Automation)・ＦＡ(Factory Automation)等の通信回路に好適に用いられるものである。

本発明の実施形態の分岐接続コネクタと、該分岐接続コネクタに接続するコネクタを示す図面である。 分岐接続コネクタの断面図である。 分岐接続コネクタに相手方コネクタを接続した状態を示す断面図である。 弾性突起片をフィルタ材の貫通穴の内面に弾性接触させた状態を示すＡ−Ａ線断面図である。 端子とフィルタ材とを固定した状態を示すＢ−Ｂ線断面図である。 バスバーを示す図面である。 （Ａ）は実施形態の第１変形例、（Ｂ）は実施形態の第２変形例を示す図面である。 本発明の実施形態の第３変形例を示す図面である。 従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ 分岐接続コネクタ
１１ コネクタハウジング
２０ バスバー
２０ａ ジョイント部
２０ｂ 端子
２０ｃ 軸部本体
２０ｄ 弾性突起片
２０ｅ 貫通穴固定部
２０ｆ 垂直曲げ突起
２１ フィルタ材
２１ａ 貫通穴

Claims (6)

1. 絶縁性磁性体からなる素子に穿設された貫通穴に、端子を貫通固定させる端子の固定構造であって、
   前記端子は細幅平板状或いは丸棒状の軸部本体の一部に、該軸部本体に対して軸直角方向に突出する弾性突起片を備えた貫通穴固定部を設け、前記弾性突起片は前記素子の貫通穴の内面に沿う形状とされ、
   該弾性突起片を前記素子の貫通穴の内面に弾性接触させることで、前記端子が素子の貫通穴に固定される構成としていることを特徴とする端子の固定構造。
2. 前記端子の貫通穴固定部では一対の前記弾性突起片を前記軸部本体より対向して突設し、これら一対の弾性突起片を前記素子の貫通穴の内周面に弾性接触させている請求項１に記載の端子の固定構造。
3. 前記素子の貫通穴は円形であると共に、前記端子の一対の弾性突起片は互いに近接方向に湾曲する円弧形状またはＳ字状に逆方向に湾曲する円弧形状であり、該一対の弾性突起片の外周面を前記素子の貫通穴の内周面に沿わせて弾性接触させている請求項２に記載の端子の固定構造。
4. 前記素子はフェライト製等のフィルタ材、前記端子は銅系金属製で、該端子の熱膨張率が素子の熱膨張率よりも大であり、前記端子の弾性突起片の先端は熱膨張時に前記素子の貫通穴の内面に沿って摺接しながら伸長する形状としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の端子の固定構造。
5. 前記端子には前記貫通穴固定部より所要寸法あけた位置に、前記素子の貫通穴の開口端縁に当接する位置決め用の垂直曲げ突起を設けている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の端子の固定構造。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の端子の固定構造を備えた車載用の分岐接続コネクタであって、
   通信用の幹線と、該幹線から分岐する支線との間に介在され、前記幹線に接続した導体に分岐接続した前記端子をフェライトコア等のフィルタ材からなる前記素子に穿設した貫通穴に固定し、該端子の突出側を前記支線に接続した端子と接続していることを特徴とする車載用の分岐接続コネクタ。

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