JP2009277556A - ワイヤハーネスの止水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電子制御ユニットのコネクタとワイヤハーネス端末のコネクタとを接続した際、ワイヤハーネスの電線素線間を通って水が電子制御ユニット内に浸入するのを防止する。
【解決手段】電子制御ユニットのハウジングに形成されたコネクタ接続口に嵌合してハウジング内のコネクタと接続する中継コネクタを設け、中継コネクタは前記コネクタを嵌合する第一コネクタ嵌合部と、ワイヤハーネス端末に接続したワイヤハーネス側コネクタと嵌合する第二コネクタ嵌合部とを仕切壁部を設けて区切り、中継コネクタの仕切壁部に中継端子を貫通し、各中継端子の両端の電気接触部を前記第一、第二コネクタ嵌合部に突出すると共に、前記第一、第二コネクタ嵌合部のいずれか一方または両方の仕切壁部に接した部分に止水剤を充填し、中継端子の電気接触部を除く部分を止水剤中に埋設している。
【選択図】図５

Description

本発明はワイヤハーネスの止水構造に関し、詳しくは、電子制御ユニットにワイヤハーネスを接続した際、ワイヤハーネスを構成する電線の素線間を通って水が電子制御ユニット内に浸入するのを防止するものである。

自動車や二輪車には、高性能化に伴って種々の電子制御ユニットが搭載されている。電子制御ユニットは、０_２センサやスピードセンサ、ノックセンサなど各種センサからの検出信号に基づいて、インジェクタや点火コイル装置など様々な機器の制御を行っており、電子制御ユニットは前記センサ類や被制御機器、その他の電気部品とワイヤハーネスによって接続されている。前記電子制御ユニットは水のかからない非被水領域に搭載する場合においても、該電子制御ユニットと接続するワイヤハーネスが雨水等が浸入しやすい被水領域を通って配索される場合が多いため、ワイヤハーネス側からの電子制御ユニット内への水の浸入を防止することは重要である。

一方、本出願人は、ワイヤハーネスの端末に取り付けるコネクタとして、例えば、特開２００４−１４６１８１号公報（特許文献１）に示されるような防水コネクタ１を提案している。防水コネクタ１は、図６に示すように、ハウジングの背面部に防水ゴム栓２を密着状態で装着しており、このような防水コネクタ１を電子制御ユニットのコネクタに接続することにより、防水コネクタ１の外側から電子制御ユニット内部への水の浸入を防止することは可能である。

しかし、電子制御ユニットに接続されるワイヤハーネスの絶縁被覆部が損傷し、該被覆部の一部が剥ぎ取られたり、ひびが電線の素線部にまで達したりしているときには、該損傷部分から雨水等が電線の素線部に浸入する場合がある。このような場合、素線部に浸入した水が毛細管現象により素線間を浸透していき、接続端子を経由して電子制御ユニット内にまで浸入してしまうおそれがある。

特開２００４−１４６１８１号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、電子制御ユニットにワイヤハーネスを接続した際、ワイヤハーネスを構成する電線の素線間を通って水が電子制御ユニット内に浸入するのを防止することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、自動車または二輪車に搭載される電子制御ユニットに接続されるワイヤハーネスの止水構造であって、
前記電子制御ユニットのハウジングに形成されたコネクタ接続口に嵌合して前記ハウジング内のコネクタと接続する中継コネクタを設け、
前記中継コネクタは前記コネクタを嵌合する第一コネクタ嵌合部と、前記ワイヤハーネス端末に接続したワイヤハーネス側コネクタを嵌合する第二コネクタ嵌合部とを仕切壁部を設けて区切り、
前記中継コネクタの仕切壁部に中継端子を貫通し、各中継端子の両端の電気接触部を前記第一、第二コネクタ嵌合部に突出すると共に、前記第一、第二コネクタ嵌合部のいずれか一方または両方の前記仕切壁部に接した部分に止水剤を充填し、前記中継端子の電気接触部を除く部分を前記止水剤中に埋設していることを特徴とするワイヤハーネスの止水構造を提供している。

前記のように、電子制御ユニットのハウジング内に形成されたコネクタと、ワイヤハーネス端末に接続したコネクタとを中継コネクタを介して接続している。また、前記中継コネクタは、電子制御ユニット側のコネクタを嵌合する第一コネクタ嵌合部とワイヤハーネス側のコネクタを嵌合する第二コネクタ嵌合部とを区切りかつ前記各コネクタの端子と接続させる中継端子を貫通させた仕切壁部を有していると共に、前記第一、第二コネクタ嵌合部のいずれか一方または両方の仕切壁部に接した部分に止水剤を充填し、該止水剤中に前記中継端子の電気接触部を除く部分を埋設する構成としている。

前記構成によれば、前記ワイヤハーネスを構成する電線の被覆部の損傷等によって電線の素線部に浸入した水が毛細管現象により素線間を浸透していき、電線端末の端子を経て中継コネクタの第二コネクタ嵌合部にまで水が浸入したとしても、前記仕切壁部に接する部分に充填した止水剤によって、電子制御ユニット側のコネクタを嵌合する第一コネクタ嵌合部内への水の浸入が不可能となる。即ち、中継端子が前記止水剤中に埋設されているため、該中継端子を伝って第一コネクタ嵌合部内に水が浸入できなくなる。よって、電子制御ユニット内への水の浸入を防止することができる。

また、前記のように、中継端子の電気接触部を除く部分を止水剤に埋設し、前記電気接触部は突出させた状態としているため、前記止水剤による止水効果を高めつつ、端子間の電気接続も確実に維持することができる。

前記中継コネクタに取り付ける中継端子は、前記第一コネクタ嵌合部に突出する一端をメス端子部、前記第二コネクタ嵌合部に突出する他端をオス端子部とし、
前記電子制御ユニット内のコネクタは基板実装コネクタであり、該基板実装コネクタ内のオス端子部を前記メス端子部と嵌合し、前記ワイヤハーネス側コネクタ内のメス端子部を前記オス端子部と嵌合していることが好ましい。

前記のように、中継端子を両端をメス端子とオス端子としているのは、電子制御ユニットの基板実装コネクタの端子は、通常、タブ状のオス端子であるため、該オス端子と接続する中継コネクタの中継端子の一端はメス端子としている。かつ、中継端子の両端をメス端子とすると、仕切壁を貫通させるには貫通孔を大きくしなければならないため、オス端子としている。
なお、前記貫通孔の大きくして、両端をメス端子としてもよい。
いずれの場合も、中継端子は中継コネクタの端子収容室の内面に設けた係止部と係止して位置決め保持している。

前記中継コネクタは、前記第一コネクタ嵌合部の上下壁より第二コネクタ嵌合部の上下壁を段状に突出させて前記第二コネクタ嵌合部の断面積を第一コネクタ嵌合部より大とし、前記第二コネクタ嵌合部に前記仕切壁を設けると共に、該仕切壁に接する第二コネクタ嵌合部に前記止水剤を充填し、かつ、
前記第一コネクタ嵌合部は前記電子制御ユニットのハウジング内に突出させると共に、
第二コネクタ嵌合部はハウジング外に突出させていることが好ましい。

前記のように、第一コネクタ嵌合部を電子制御ユニットのハウジング内に突出させると共に、上下壁を第一コネクタ嵌合部の上下壁より段状に突出させ第一コネクタ嵌合部より断面積を大とした第二コネクタ嵌合部をハウジング外に突出させることにより、電子制御ユニットのコネクタ接続口を断面積の大きな第二コネクタ嵌合部で完全に塞ぐことができる。よって、コネクタ接続口から電子制御ユニット内への水や埃の進入が防止でき、防水、防塵効果を高めることができる。

また、前記のように、仕切壁部を電子制御ユニットのハウジング外に突出させる第二コネクタ嵌合部側に設けると共に、前記仕切壁部に接する第二コネクタ嵌合部に止水剤を充填しておくことによって、前記止水剤による止水を電子制御ユニットのハウジング外で行うことができ、電子制御ユニット内への水の浸入を確実に防止することができる。

前記止水剤はゲル状封止剤または液状ポッティング封止剤からなり、前記中継コネクタのハウジング内の端子取付領域に充填して硬化していることが好ましい。
なお、エポキシ等の熱硬化性の粉末状の封止剤を充填し、加熱硬化してもよい。

前記のように、止水剤として、ゲル状封止剤または液状ポッティング封止剤を前記中継コネクタのハウジング内の端子取付領域に充填して硬化させることにより、耐水性や耐熱性、絶縁性等に優れた前記ゲル状封止剤または液状ポッティング封止剤が埋設した中継端子に大きな負荷を与えることなく密着し、第二コネクタ嵌合部から第一コネクタ嵌合部への水の浸入を効果的に防止することができる。
ゲル状封止剤としては、例えば、シリコーンゲルやブチルゴムなどを用いることが好ましい。また、液状ポッティング封止剤としては、例えば、エポキシ樹脂剤などを用いることが好ましい。

前記電子制御ユニットは、エンジン制御ユニット、燃料噴射制御ユニット、ＡＢＳ制御ユニット、エアバック制御ユニット、走行安全制御ユニット、車両レーダー制御ユニット、暗視カメラ制御ユニットから選択される１種以上であり、
前記電子制御ユニットと前記ワイヤハーネスを介して接続する前記機器は、
電子制御ユニットで制御されるライト、ウオッシャ、ドアロック、防盗用ホーン、スターターから選択される１種以上の被制御機器、
前記電子制御ユニットに情報を送信するＯ_２センサ、スピードセンサ、ノックセンサ等からなるセンサおよび／または他の電子制御ユニットからなる情報送信機器、
さらに、電気接続箱のヒューズ、リレー、コネクタ、接地部材から選択される１種以上の電気部品であることが好ましい。

前記したような被制御機器やセンサ等の情報送信機器は、これらに接続されるワイヤハーネスが被水領域を通過する場合には、本発明の止水構造をワイヤハーネスの端末に適用することは、電線の素線間を浸透してきた水を電子制御ユニット内へ浸入させないという点で非常に効果的である。

前述したように、電子制御ユニットのハウジング内に形成されたコネクタとワイヤハーネス端末に接続したコネクタとを中継コネクタに接続し、前記中継コネクタには、電子制御ユニット側のコネクタを嵌合する第一コネクタ嵌合部とワイヤハーネス側のコネクタを嵌合する第二コネクタ嵌合部とを区切り中継端子を貫通した仕切壁部を設けていると共に、該仕切壁部に接した部分に充填した止水剤中に中継端子を埋設する構成としている。
この構成により、前記ワイヤハーネスを構成する電線の素線部に浸入した水が素線間を浸透していき、電線端末の端子を経て中継コネクタの第二コネクタ嵌合部にまで水が浸入したとしても、前記仕切壁部に接する部分に充填した止水剤によって、電子制御ユニット側のコネクタを嵌合する第一コネクタ嵌合部内への水の浸入は不可能となる。よって、電子制御ユニット内への水の浸入を防止することができる。

また、前記のように、中継端子の電気接触部を除く部分を止水剤に埋設し、前記電気接触部は突出させた状態としているため、前記止水剤による止水効果を高めつつ、端子間の電気接続は確実に維持することができる。

さらに、前記のように、止水剤としてゲル状封止剤または液状ポッティング封止剤を前記中継コネクタのハウジング内の端子取付領域に充填して硬化させることにより、耐水性や耐熱性、絶縁性等に優れた前記ゲル状封止剤または液状ポッティング封止剤が埋設した中継端子に大きな負荷を与えることなく密着し、第二コネクタ嵌合部から第一コネクタ嵌合部への水の浸入を効果的に防止することができる。

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は第一実施形態を示し、電子制御ユニット１０に接続されるワイヤハーネスＷ／Ｈの止水構造を図示している。

自動車または二輪車に搭載される電子制御ユニット１０は、センサなどの情報送信機器１１から受信した信号に基づいて、被制御機器１２の制御を行っており、図１に示すように、電子制御ユニット１０を、情報送信機器１１や、被制御機器１２や、電源に接続されたヒューズボックス等の電気部品１３に、ワイヤハーネスＷ／Ｈを介して接続している。なお、本実施形態では、電子制御ユニット１０に接続したワイヤハーネスＷ／Ｈを分岐させて情報送信機器１１と、被制御機器１２と、電気部品１３にそれぞれ接続しており、ワイヤハーネスＷ／Ｈは車両の被水領域を通過している。

電子制御ユニット１０としては、エンジン制御ユニット、燃料噴射制御ユニット、エアバック制御ユニット、走行安全制御ユニット等の１種以上からなる。
また、情報送信機器１１としては、電子制御ユニット１０の種類によっても異なるが、例えば、Ｏ_２センサやスピードセンサ、ノックセンサや他の電子制御ユニットなどが含まれる。
さらに、被制御機器１２としては、電子制御ユニット１０の種類によっても異なるが、例えば、ライトやウオッシャ、インジェクタや点火コイル装置などが含まれる。
また、電気部品１３としては、例えば、電気接続箱のヒューズ、リレー、コネクタ、接地部材が含まれる。

図２に示すように、電子制御ユニット１０のハウジング１０ａにコネクタ接続口１０ａ−１を形成すると共に、ハウジング１０ａの内部には基板１０よりオス端子部１０ｂ−１を突出させた基板実装コネクタ１０ｂを設けている。
前記基板実装コネクタ１０ｂおよび図４に示すワイヤハーネスＷ／Ｈ端末のコネクタ１５を、図３に示す中継コネクタ１４に嵌合接続することにより、基板実装コネクタ１０ｂとワイヤハーネスＷ／Ｈ端末のコネクタ１５とを電気的に接続している。

具体的には、図３に示すように、中継コネクタ１４のハウジング内には、基板実装コネクタ１０ｂを嵌合する第一コネクタ嵌合部１４ａと、ワイヤハーネスＷ／Ｈ端末のコネクタ１５を嵌合する第二コネクタ嵌合部１４ｂとを設け、第一コネクタ嵌合部１４ａおよび第二コネクタ嵌合部１４ｂを仕切壁部１４ｃで区切っている。

仕切壁部１４ｃには複数本の中継端子１４ｄを貫通しており、各中継端子１４ｄが第一、第二コネクタ嵌合部１４ａ、１４ｂに突出している。第一コネクタ嵌合部１４ａに突出する中継端子１４ｄの一端１４ｄ−１をメス端子部とし、電子制御ユニット１０の基板実装コネクタ１０ｂのオス端子部１０ｂ−１と嵌合させるようにしている。また、第二コネクタ嵌合部１４ｂに突出する中継端子１４ｄの他端１４ｄ−２をオス端子部とし、ワイヤハーネスＷ／Ｈ端末のコネクタ１５のメス端子部１５ａと嵌合させるようにしている。

さらに、中継コネクタ１４のハウジングは、第二コネクタ嵌合部１４ｂの上下壁１４ｂ−１を第一コネクタ嵌合部１４ａの上下壁１４ａ−１より段状に突出させた形状とし、第二コネクタ嵌合部１４ｂの断面積を第一コネクタ嵌合部１４ａより大としている。

前記仕切壁部１４ｃは断面積の大きな第二コネクタ嵌合部１４ｂ側に設けて、仕切壁部１４ｃに接する第二コネクタ嵌合部１４ｂの端子取付領域に、シリコーンゲルからなるゲル状封止剤を止水剤１４ｅとして充填している。止水剤１４ｅの充填により、第二コネクタ嵌合部１４ｂに突出する中継端子のオス端子１４ｄ−２の電気接触部を除く部分が止水剤１４ｅ中に埋設された状態にしている。

仕切壁部１４ｃに接する第二コネクタ嵌合部１４ｂの端子取付領域に充填するシリコーンゲル封止剤１４ｅは、粘度を有する液状で領域に注入し、その後、自然硬化させて形成している。

前記中継コネクタ１４の第一コネクタ嵌合部１４ａを、電子制御ユニット１０のコネクタ接続口１０ａ−１からハウジング１０ａ内に突出させ、内部の基板実装コネクタ１０ｂと嵌合させている。一方、ハウジング外に突出させている中継コネクタ１４の第二コネクタ嵌合部１４ｂをワイヤハーネスＷ／Ｈ端末のコネクタ１５と嵌合させることにより、電子制御ユニット１０とワイヤハーネスＷ／Ｈとを電気接続することができる（図５）。

前記のように、本実施形態では、電子制御ユニット１０のハウジング１０ａ内に形成された基板実装コネクタ１０ｂとワイヤハーネスＷ／Ｈ端末に接続したコネクタ１５とを中継コネクタ１４に接続している。また、中継コネクタ１４には、電子制御ユニット１０側のコネクタ１０ｂを嵌合する第一コネクタ嵌合部１４ａとワイヤハーネスＷ／Ｈ側のコネクタ１５を嵌合する第二コネクタ嵌合部１４ｂとを区切りかつ中継端子１４ｄを貫通した仕切壁部１４ｃを設けていると共に、第２コネクタ嵌合部１４ｂ側の仕切壁部１４ｃに接した部分にゲル状封止剤からなる止水剤１４ｅを充填させている。

前記構成とすることにより、ワイヤハーネスＷ／Ｈを構成する電線ｗの絶縁被覆部の一部が剥ぎ取られた損傷部分Ａから素線部に浸入した水が素線間を浸透していき、電線端末の端子１５ａを経て中継コネクタ１４の第二コネクタ嵌合部１４ｂにまで水が浸入したとしても、仕切壁部１４ｃに接する部分に充填した止水剤１４ｅによって、電子制御ユニット１０側のコネクタ１０ｂを嵌合する第一コネクタ嵌合部１４ａ内への水の浸入は不可能となる。よって、電子制御ユニット１０内への水の浸入を防止することができる。

また、前記のように、第二コネクタ嵌合部１４ｂに突出させた中継端子のオス端子１４ｄ−２のうち、電気接触部を除く部分を止水剤１４ｅ中に埋設し、電気接触部は突出させた状態としているため、止水剤１４ｅによる止水効果を高めつつ、端子間の電気接続はしっかりと維持することができる。

さらに、前記のように、止水剤１４ｅとしてゲル状封止剤を充填することにより、耐水性や耐熱性、絶縁性等に優れたゲル状封止剤１４ｅが、埋設した中継端子１４ｄ−２に大きな負荷を与えることなく密着し、第二コネクタ嵌合部１４ｂから第一コネクタ嵌合部１４ａへの水の浸入を効果的に防止できる。

また、前記のように、第一コネクタ嵌合部１４ａを電子制御ユニット１０のハウジング１０ａ内に突出させると共に、上下壁１４ｂ−１を第一コネクタ嵌合部１４ａの上下壁１４ａ−１より段状に突出させ第一コネクタ嵌合部１４ａより断面積を大とした第二コネクタ嵌合部１４ｂをハウジング１０ａ外に突出させる。ことにより、電子制御ユニット１０のコネクタ接続口１０ａ−１を断面積の大きな第二コネクタ嵌合部１４ｂで完全に塞ぐことができる。よって、コネクタ接続口１０ａ−１から電子制御ユニット１０内への水や埃の進入が防止でき、防水、防塵効果を高めることができる。

第二実施形態では、止水剤１４ｅとしてエポキシ樹脂剤からなる液状ポッティング封止剤を充填、硬化させたものを用いる点以外は第一実施形態と同様としている。

第二実施形態においても第一実施形態と同様の効果が得られ、中継コネクタ１４の仕切壁部１４ｃに接した部分にポッティング封止剤１４ｅを充填することによって、ワイヤハーネスＷ／Ｈを構成する電線ｗの素線間を浸透してきた水が、電子制御ユニット１０内に浸入するのを効果的に防止することができる。

第１実施形態における電子制御ユニットに接続されるワイヤハーネスの接続状態を示す概念図である。 電子制御ユニットを示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は概略断面図である。 中継コネクタを示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は概略断面図である。 ワイヤハーネス側コネクタを示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は概略断面図である。 電子制御ユニット側コネクタと中継コネクタ、中継コネクタとワイヤハーネス側コネクタの嵌合過程を示す概略図である。 従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ 電子制御ユニット
１０ａ ハウジング
１０ａ−１ コネクタ接続口
１０ｂ 基板実装コネクタ
１０ｂ−１ オス端子部
１１ 情報送信機器
１２ 被制御機器
１３ 電気部品
１４ 中継コネクタ
１４ａ 第一コネクタ嵌合部
１４ｂ 第二コネクタ嵌合部
１４ｃ 仕切壁部
１４ｄ 中継端子
１４ｄ−１ メス端子部
１４ｄ−２ オス端子部
１４ｅ 止水剤
１５ ワイヤハーネス側コネクタ
１５ａ メス端子部

Claims (5)

1. 自動車または二輪車に搭載される電子制御ユニットに接続されるワイヤハーネスの止水構造であって、
   前記電子制御ユニットのハウジングに形成されたコネクタ接続口に嵌合して、前記ハウジング内のコネクタと接続する中継コネクタを設け、
   前記中継コネクタは前記コネクタを嵌合する第一コネクタ嵌合部と、前記ワイヤハーネス端末に接続したワイヤハーネス側コネクタを嵌合する第二コネクタ嵌合部とを仕切壁部を設けて区切り、
   前記中継コネクタの仕切壁部に中継端子を貫通し、各中継端子の両端の電気接触部を前記第一、第二コネクタ嵌合部に突出すると共に、前記第一、第二コネクタ嵌合部のいずれか一方または両方の前記仕切壁部に接した部分に止水剤を充填し、前記中継端子の電気接触部を除く部分を前記止水剤中に埋設していることを特徴とするワイヤハーネスの止水構造。
2. 前記中継コネクタに取り付ける中継端子は、前記第一コネクタ嵌合部に突出する一端をメス端子部、前記第二コネクタ嵌合部に突出する他端をオス端子部とし、
   前記電子制御ユニット内のコネクタは基板実装コネクタであり、該基板実装コネクタ内のオス端子部を前記メス端子部と嵌合し、前記ワイヤハーネス側コネクタ内のメス端子部を前記オス端子部と嵌合している請求項１に記載のワイヤハーネスの止水構造。
3. 前記中継コネクタは、前記第一コネクタ嵌合部の上下壁より第二コネクタ嵌合部の上下壁を段状に突出させて前記第二コネクタ嵌合部の断面積を第一コネクタ嵌合部より大とし、前記第二コネクタ嵌合部に前記仕切壁を設けると共に、該仕切壁に接する第二コネクタ嵌合部に前記止水剤を充填し、かつ、
   前記第一コネクタ嵌合部は前記電子制御ユニットのハウジング内に突出させると共に、
   第二コネクタ嵌合部はハウジング外に突出させている請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネスの止水構造。
4. 前記止水剤はゲル状封止剤または液状ポッティング封止剤からなり、前記中継コネクタのハウジング内の端子取付領域に充填して硬化している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの止水構造。
5. 前記電子制御ユニットは、エンジン制御ユニット、燃料噴射制御ユニット、ＡＢＳ制御ユニット、エアバック制御ユニット、走行安全制御ユニット、車両レーダー制御ユニット、暗視カメラ制御ユニットから選択される１種以上であり、
   前記電子制御ユニットと前記ワイヤハーネスを介して接続する前記機器は、
   電子制御ユニットで制御されるライト、ウオッシャ、ドアロック、防盗用ホーン、スターターから選択される１種以上の被制御機器、
   前記電子制御ユニットに情報を送信するＯ_２センサ、スピードセンサ、ノックセンサ等からなるセンサおよび／または他の電子制御ユニットからなる情報送信機器、
   さらに、電気接続箱のヒューズ、リレー、コネクタ、接地部材から選択される１種以上の電気部品である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの止水構造。

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