JP2012059473A - コネクタの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電子制御ユニットのプリント基板に実装した基板コネクタを変更することなく、異なるワイヤハーネスのコネクタと接続できるようにする。
【解決手段】電子制御ユニットのプリント基板上に実装される基板コネクタにワイヤハーネス端末の相手方コネクタを嵌合接続し、該ワイヤハーネスを介して電子制御する特定機器と接続している車両用のコネクタ接続構造であって、前記特定機器は配索部位が相違する第１ワイヤハーネスあるいは／および第２ワイヤハーネスに接続され、前記基板コネクタは、前記第１ワイヤハーネスに接続される１個の単一コネクタ、第２ワイヤハーネスに接続される１個の単一コネクタ、前記第１、第２ワイヤハーネスにそれぞれ接続される少なくとも２個以上からなる複数のコネクタと結合可能な構造であり、かつ、結合できるロックを複数有している。
【選択図】図２

Description

本発明はコネクタの接続構造に関し、詳しくは、車両に搭載される電子制御ユニットのプリント基板に実装される基板コネクタと、特定機器に接続されるワイヤハーネス端末のコネクタとの接続構造において、前記特定機器に接続されるワイヤハーネスが変更されても電子制御ユニット側の基板コネクタを変更不要として共用可能とするものである。

近時、自動車等の車両に搭載される機器として電子制御ユニットで制御される機器が増加しており、これら機器に接続したワイヤハーネスの端末と前記電子制御ユニットとをコネクタ接続している。
電子制御ユニットと、該電子制御ユニットで制御される機器との接続は、図７（Ａ）に示すように、電子制御ユニットＥと機器Ａ、Ｂとが１つの同じワイヤハーネス１００に接続されている場合、機器Ａ、Ｂに接続した電線端末に取り付けたコネクタ１０１を電子制御ユニットＥのコネクタ１０２に直接嵌合して接続することができる。一方、他のワイヤハーネス１１０に接続される機器Ｃ、Ｄはワイヤハーネス１００と１１０の電線同士をコネクタ１０３と１０４で接続して電子制御ユニットＥと接続しなければならず、図７（Ｂ）の組み立てとなる。このように、ワイヤハーネスが相違すると、機器同士を直接にコネクタ接続できず、前記ワイヤハーネス同士を接続するコネクタ１０３、１０４が必要になると共に電線本数も増加する問題がある。

例えば、自動車のリアウインドの上部あるいは下縁に沿った位置に取り付けられるハイマウントストップランプと、ライセンスプレート上部に取り付けられるライセンスランプとをリアランプ用のＥＣＵ（電子制御ユニット）で制御する場合、該リアランプ用ＥＣＵのプリント基板に実装したコネクタをリアランプと接続したワイヤハーネスの電線端末のコネクタと接続しなければならない。

前記リアランプ用ＥＣＵで制御される前記ハイマウントストップランプとライセンスランプが接続されるワイヤハーネスが車種や装備バリエーションの違いで相違する場合がある。例えば、図８（Ａ）（Ｂ）に示す車種では、ハイマウントストップランプＲ１とライセンスランプＲ２との両方がフロアワイヤハーネスに直接接続される第一パターンとなる。図９（Ａ）（Ｂ）に示す車種では、ハイマウントストップランプＲ１がバックドアワイヤハーネスに接続されると共にライセンスランプＲ２がフロアワイヤハーネスに接続される第二パターンとなる。図１０（Ａ）（Ｂ）に示す車種では、ハイマウントストップランプＲ１とライセンスランプＲ２との両方がバックドアワイヤハーネスに接続される第三パターンとなる。

前記のように、ハイマウントストップランプとライセンスランプが接続するワイヤハーネスが第一〜第三パターンと相違すると、リアランプ用ＥＣＵのプリント基板に接続されるワイヤハーネスの形態を変更する必要がある。
例えば、前記両リアランプがフロアワイヤハーネスと接続されている第一パターンではプリント基板に実装される図１１（Ｂ）に示す基板コネクタ２０１は図１１（Ａ）に示す前記リアランプと接続したフロアワイヤハーネスの電線端末の１つのコネクタ２００が嵌合される。リアランプがフロアワイヤハーネスとバックドアワイヤハーネスに接続される第二のパターンでは図１１（Ｄ）に示すプリント基板コネクタ２０４は図１１（Ｃ）に示すように２つのコネクタ２０２、２０３が嵌合される。
前記両ランプがバックドアワイヤハーネスに接続される第三パターンでは、バックドアワイヤハーネスがリアランプ用ＥＣＵのコネクタと接続されることになる。

従来、ＥＣＵ基板に結合されるワイヤハーネスのコネクタが１つの時は、ハーネス側のコネクタが分割され、左記分割されたコネクタを結合し嵌合する方法があり、分割コネクタを結合する方法は、特開２００４−３２７３２５号公報で提案されている。
本発明が問題とする機器が接続されるワイヤハーネスが相違した場合、前記のように、ワイヤハーネス同士を接続するコネクタを介在させ、中継ワイヤハーネスを介在させないと接続先変更ができない。
また、中継ワイヤハーネスを介在させた時は、電線本数、コネクタが増加し、部品点数および作業工数が増加する問題がある。

一方、プリント基板に実装するコネクタを変更せずに対応させるには、ワイヤハーネス側のコネクタが変更された場合に必要なコネクタを予めプリント基板に実装しておく方法もある。しかしながら、該方法では基板コネクタが大型化し、相手方端子と接続されない空き端子ができる問題がある。

特開２００４−３２７３２５号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、機器が接続するワイヤハーネスが相違しても、該機器を制御する電子制御装置のプリント基板に実装した基板コネクタを共用できるように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、電子制御ユニットのプリント基板上に実装される基板コネクタにワイヤハーネス端末の相手方コネクタを嵌合接続し、該ワイヤハーネスを介して電子制御する特定機器と接続している車両用のコネクタ接続構造であって、
前記特定機器は配索部位が相違する第１ワイヤハーネスあるいは／および第２ワイヤハーネスに接続され、
前記基板コネクタは、前記第１ワイヤハーネスに接続される１個の単一コネクタ、第２ワイヤハーネスに接続される１個の単一コネクタ、前記第１、第２ワイヤハーネスにそれぞれ接続される少なくとも２個以上からなる複数のコネクタと結合可能な構造であり、かつ、結合できるロックを複数有するコネクタの接続構造を提供している。

前記のように、電子制御ユニットのプリント基板上に実装される基板コネクタは複数のコネクタが嵌合出来る複数のロック構造を有し、複数のコネクタの各極数の割合が変っても嵌合出来るように基板コネクタ内に仕切り壁を設けない構造としている。
前記基板コネクタは、前記のように、第１ワイヤハーネスに接続される１個の単一コネクタ、第２ワイヤハーネスに接続される１個の単一コネクタ、前記第１、第２ワイヤハーネスにそれぞれ接続される２個のコネクタ、あるいは第１ワイヤハーネスまたは第２ワイヤハーネスの分岐した枝線に夫々接続された２個のコネクタと接続出来る形状とし、２個のコネクタは、組み合わせると前記単一コネクタと同形状のコネクタとなって前記基板コネクタにロック結合可能となり、かつ、前記２個のコネクタの各極数の割合を変更可能としている。

前記２個のコネクタは、一方のコネクタの極数Ａ個と他方のコネクタの極数Ｂ個は、Ａ＋Ｂが前記基板コネクタの極数Ｎであれば、ＡとＢを変更可能とし、Ａ＋Ｂ＝Ｎとなるように基板コネクタの空き端子を無くしていることが好ましい。

前記のように、本発明では、車種や仕様の変更等により電子制御ユニットで制御される機器と接続されるワイヤハーネスの種類やワイヤハーネスの本数等が相違し、該ワイヤハーネス端末に接続されるコネクタが相違しても、電子制御ユニットのプリント基板に実装される基板コネクタは変更する必要がないものとしている。

前記基板コネクタはプリント基板の導体と接続したオス端子をプリント基板上に実装したコネクタハウジング内に挿入したオスコネクタであり、前記ワイヤハーネスの端末に接続されるコネクタはメス端子が収容されたメスコネクタであることが好ましい。
なお、基板コネクタの端子を音叉端子あるいはメス端子として、基板コネクタをメスコネクタとする一方、ワイヤハーネス側のコネクタをタブ端子を収容したオスコネクタとしてもよい。

前記相違するワイヤハーネスに接続する前記１つの単一コネクタはコネクタハウジングおよび端子配列が同一であるコネクタとしている。
一方、前記２個のコネクタは並べた状態で前記１個の単一コネクタとコネクタハウジングおよび端子配列が同一となるコネクタとしている。

前記ワイヤハーネス端末側のコネクタの外周面に位置決め用凹部を設ける一方、該位置決め用凹部と嵌合する位置決め用凸部を前記基板コネクタのコネクタハウジングの外周壁の内面に設けていることが好ましい。
このように、ワイヤハーネス側のコネクタと基板コネクタの両方に位置決め部を設けておくと、ワイヤハーネス側コネクタが２個のコネクタとなった場合に基板コネクタとの嵌合位置の誤りを防止できる。

前記基板コネクタはコネクタハウジングの上外壁の内面にロック部を複数備え、前記２つのコネクタは前記基板コネクタの左右方向に並列に取り付けられ、該２個のコネクタのコネクタハウジングの外壁に前記ロック部と結合される被ロック部を備える。または、
前記基板コネクタはコネクタハウジングの上下外壁の内面にロック部を備え、２個のコネクタは前記基板コネクタの上下方向に取り付けられ、該２個のコネクタのコネクタハウジングの外壁に前記ロック部と結合される被ロック部を備えていても良い。

前記のように、左右方向に２つのコネクタを嵌合できるようにした基板コネクタに、前記１つの単一コネクタを嵌合する際、該単一コネクタの外壁に被ロック部を設けておくと、基板コネクタのロック部を共用で用いることができる。

本発明のコネクタの接続構造は、例えば、前記図８に示すような、ハイマウントストップランプＲ１とライセンスランプＲ２をフロアワイヤハーネスのみ、図１０に示すような、バックドアワイヤハーネスのみ、図９に示すような、フロアワイヤハーネスとバックドアワイヤハーネスの両方、あるいはバックドアワイヤハーネスの分岐した枝線に接続した場合のいずれの場合も、ハイマウントストップランプとライセンスランプを制御するリアランプ制御用のプリント基板に実装した基板コネクタを変更することなく、前記ワイヤハーネス端末に接続したコネクタと嵌合することができるものとしている。

前述したように、本発明のコネクタの接続構造によれば、電子制御ユニットで制御される機器に接続されるワイヤハーネスが車種やグレード等により相違しても、前記電子制御ユニットのプリント基板に実装した基板コネクタを変更することなく、機器に接続されたワイヤハーネス端末のコネクタと接続できる。特に、電子制御ユニット側の１つの基板コネクタにワイヤハーネス側の１つの単一コネクタもしくは２つのコネクタを嵌合でき、さらに、２つのコネクタの極数の割合も変更可能としているため、基板コネクタは共用性の高いものとすることができる。

本発明の実施形態の電気制御ユニットのコネクタとワイヤハーネスのコネクタとの接続状態を示す概略図である。 （Ａ）は電子制御ユニットのプリント基板に実装した基板コネクタの正面図、（Ｂ）は基板コネクタの端子収容室に収容される端子の種類を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）はフロアワイヤハーネスに接続した単一コネクタを示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）は基板コネクタと前記単一コネクタとの端子挿入位置の関係を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）はフロアワイヤハーネスとバックドアワイヤハーネスとに接続した複合コネクタを示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）はフロアワイヤハーネスとバックドアワイヤハーネスとに接続される極数を変更した複合コネクタを示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）は従来のコネクタ接続構造を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）はリアランプの搭載位置を示す斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）はリアランプの他の搭載位置を示す斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）はリアランプの他の搭載位置を示す斜視図である。 従来のコネクタを示す図面である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
前記図８〜図１０に示すように、自動車のリア側にリアランプ制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）を搭載している。
図１に示すように、リアランプ制御用のＥＣＵ１内に収容したプリント基板２に基板コネクタ３を実装している。該基板コネクタ３はコネクタハウジング４をプリント基板２の絶縁基板２ａ上に実装し、該絶縁基板２ａに設けられた導体２ｂと半田接続したＬ形状のオス端子５の先端タブ５ａをコネクタハウンジグ４内に突出させ、オスコネクタとしている。

図２に示すように、前記基板コネクタ３は上下２段で上下各段は８列で合計１６極のコネクタである。図２（Ｂ）に示すように、端子５ｙはハイマウントストップランプＲ１を制御するプリント基板の導体２ｂと接続した端子であり、端子５ｘはライセンスランプＲ２を制御するプリント基板の導体２ｂと接続した端子である。端子５ｚはインパネ方面からの電源線および信号線をプリント基板の導体と接続する端子である。基板コネクタ３の端子５ｘ、５ｙ、５ｚの配列位置は固定している。

また、前記基板コネクタ３は外壁３０の上下壁３０ａ、３０ｂの内面に位置決め用凸部３１を不規則に設けている。かつ、外壁３０の上壁部分３０ａ１、３０ａ２にロック爪を設けている。

図３〜図６に前記１つの基板コネクタ３と嵌合するワイヤハーネス側のコネクタ１１〜１５を示す。これらコネクタ１１〜１５はコネクタハウジング４０−１〜４０−５内にワイヤハーネスの各電線端末に接続したメス端子６（６−１〜６−１６）を挿入している。

図３（Ａ）（Ｂ）に示すコネクタはフロアワイヤハーネスＷ／Ｈ−１の端末に接続した１つの単一コネクタからなる第１コネクタ１１である。フロアワイヤハーネスＷ／Ｈ−１の前記第１コネクタ１１と接続した電線群の端末にハイマウントストップランプＲ１とライセンスランプＲ２との両方が接続されており、電源、アース、信号ラインに接続されるＲ３のコネクタからなる。即ち、前記図８に示す配線の第一パターンである。

前記フロアワイヤハーネスＷ／Ｈ−１に接続した第１コネクタ１１には図４（Ｂ）に示すように、前記基板コネクタ３のハイマウントストップランプ制御用の端子５ｙと接続する位置にハイマウントストップランプＲ１と接続した端子５０ｙを配置し、ライセンスランプ制御用の端子５ｘと接続する位置にライセンスランプＲ２と接続した端子５０ｘを配置している。

図５（Ａ）（Ｂ）に示すコネクタはフロアワイヤハーネスＷ／Ｈ−１の端末に接続する第２コネクタ１２と、バックドアワイヤハーネスＷ／Ｈ−２の端末に接続する第３コネクタ１３であり、該第２コネクタ１２と第３コネクタ１３が、基板コネクタ３に左右に並んで嵌合される構成としている。フロアワイヤハーネスＷ／Ｈ−１の前記第２コネクタと接続した電線群の端末にライセンスランプＲ２が接続され、電源、アース、信号ラインＲ３に接続される。バックドアワイヤハーネスＷ／Ｈ−２の前記第３コネクタ１３と接続した電線群の端末にハイマウントストップランプＲ１が接続される。

前記第２コネクタ１２のコネクタハウジング４０−２と第３コネクタ１３のコネクタハウジング４０−３とは上下外壁に位置決め用凹部４３、４４を備え、左右に連続させて組み合わせた状態で、前記単一コネクタの第１コネクタ１１のコネクタハウジング４０−１と同一形状となり、前記位置決め用凹部が同一位置に配置されるようにしている。かつ、コネクタハウジング４０−２の上側外壁外面と、コネクタハウジング４０−３の上側外壁の外面に夫々基板コネクタ３のロック爪と係止するロック溝（図示せず）を設けている。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すコネクタは、仕様差異によりバックドアワイヤハーネスとフロアワイヤハーネスとの回路数が入れ替わり、バックドアワイヤハーネスの極数が増えた時の実施例である。前記第４、第５コネクタ１４、１５のコネクタハウジング４０−４、４０−５も前記第２、第３コネクタと同様に位置決め用凹部４５、４６およびロック溝を備えている。
バックドアワイヤハーネスＷ／Ｈ−２のハイマウントランプＲ１と接続した電線端末の端子５０ｙ、ライセンスランプＲ２と接続した電線端末の端子５０ｘをそれぞれ基板コネクタ３の端子５ｙ、５ｘと接続できる位置に配置している。

前記図５に示す第２、第３コネクタ１２、１３では、図中左側に嵌合する第２コネクタ１２の極数を１０極、右側に嵌合する第３コネクタ１３の極数を６極としている。一方、図６に示す第４、第５コネクタ１４、１５は、左側に嵌合する第４コネクタ１４の極数を８極、右側に嵌合する第５コネクタ１５の極数を８極としている。

前記のように、電子制御ユニット１のプリント基板２に実装したオスコネクタからなる基板コネクタ３に対して、車種や仕様の相違により、図３〜図６に示す３パターンの第１〜第５コネクタ１１〜１５のいずれかを嵌合接続できる。
即ち、ハイマウントストップランプＲ１とライセンスランプＲ２とに接続されるワイヤハーネスが相違し、これらハイマウントストップランプＲ１とライセンスランプＲ２に接続する電線群の端末のコネクタが前記第１コネクタ１１〜第５コネクタ１５のいずれかに変更されても、基板コネクタ３を変更することなく、前記ワイヤハーネス側のコネクタと嵌合させることができる。
かつ、基板コネクタ３との嵌合時に、該第１コネクタ１１〜第５コネクタ１５に位置決め用凹部を設けているため、ワイヤハーネス側のコネクタの誤結発生を防止できる。かつ、基板コネクタ３とワイヤハーネス側コネクタとをロック結合することができる。

前記実施形態では基板コネクタ３が１６極の配列であるが、１６極以外の配列でも可能である。また、リアランプＥＣＵでの使用を記載したが、ジャンクションブロックにおける嵌合部に用いても良い。基板コネクタに嵌合されるワイヤハーネス側のコネクタは３個以上でも良い。また、基板コネクタのオス端子形状は、Ｌ形状だけでなく垂直形状でも良い。オス端子の基板固定方法は半田接続でなく、端子自体が基板に固定出来るプレスフィット形状を用いた固定でも良い。

１ 電子制御ユニット
２ プリント基板
３ 基板コネクタ
４ コネクタハウジング
５ オス端子
６ メス端子
１１〜１５ 第１コネクタ〜第５コネクタ
Ｗ／Ｈ−１ フロアワイヤハーネス
Ｗ／Ｈ−２ バックドアワイヤハーネス
Ｒ１ ハイマウントストップランプ
Ｒ２ ライセンスランプ
２００，２０２，２０３ ワイヤハーネスコネクタ
２０１，２０４ 基板コネクタ

Claims (4)

1. 電子制御ユニットのプリント基板上に実装される基板コネクタにワイヤハーネス端末の相手方コネクタを嵌合接続し、該ワイヤハーネスを介して電子制御する特定機器と接続している車両用のコネクタ接続構造であって、
   前記特定機器は配索部位が相違する第１ワイヤハーネスあるいは／および第２ワイヤハーネスに接続され、
   前記基板コネクタは、前記第１ワイヤハーネスに接続される１個の単一コネクタ、第２ワイヤハーネスに接続される１個の単一コネクタ、前記第１、第２ワイヤハーネスにそれぞれ接続される少なくとも２個以上からなる複数のコネクタと結合可能な構造であり、かつ、結合できるロックを複数有するコネクタの接続構造。
2. 前記基板コネクタはプリント基板の導体と接続したオス端子をプリント基板上に実装したコネクタハウジング内に挿入したオスコネクタであり、前記ワイヤハーネスの端末に接続されるコネクタはメス端子が収容されたメスコネクタである請求項１に記載のコネクタの接続構造。
3. 前記少なくとも２個以上からなる複数のコネクタは、組み合わせた状態で前記１個の単一コネクタとコネクタハウジングおよび端子配列が同一となる形状を有し、前記２個のコネクタの各極数の割合を変更可能としている請求項１または請求項２に記載のコネクタの接続構造。
4. 前記ワイヤハーネス端末側のコネクタの外周面に位置決め用凹部を設ける一方、該位置決め用凹部と嵌合する位置決め用凸部を前記基板コネクタのコネクタハウジングの外周壁の内面に設けている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコネクタの接続構造。

Images