JP2014011008A - ワイヤハーネス - Google Patents

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Abstract

【課題】アドオン方式で組み立てるワイヤハーネスにおいて、接続用コネクタを小型化すると共に簡素化を図る。
【解決手段】車両に配索するワイヤハーネスを、全車種で共用されるベースハーネスと、車種に応じて相違するアドオンハーネスとに分け、前記ベースハーネスから前記アドオンハーネスと接続する電線を分岐すると共に該分岐した電線端末にコネクタを接続し、該コネクタは前記アドオンハーネス側の回路と接続する配線基板が挿入されるカードエッジコネクタとしている。
【選択図】図6

Description

本発明はワイヤハーネスに関し、詳しくは、車両グレードに応じて配索するワイヤハーネスをローグレード車に対応するベースハーネスに、ミドルグレード車、ハイグレード車に対応するハーネスを追加して組み合わせて構成する所謂アドオン方式のワイヤハーネスに関するものである。
自動車は、ローグレード車、ミドルグレード車、ハイグレード車と車種の違いにより搭載する電装品が順次増加し、これら電装品と接続する電線も増加するため、これら電線を集束して形成するワイヤハーネスの種類が増加することになる。
ワイヤハーネスの生産向上の点から、本出願人は特開2004−355941号公報(特許文献1)でアドオン方式のワイヤハーネスの製造方法を提供している。
特許文献1のワイヤハーネスの製造方法では、全車種で共用するベース回路と、ローグレード、ミドルグレード、ハイグレードで相違するアドオン回路を選別し、
ベース回路を構成するベースハーネスと、アドオン回路を構成するアドオンハーネスとを別の作業台で組み立てておき、その後、ベースハーネスの所要位置にアドオンハーネスを重ねて結束して、ミドルグレード車用ワイヤハーネスおよびハイグレード車用ワイヤハーネスを製造している。
具体的には、図9(A)(B)に示すように、ベースハーネス100およびアドオンハーネス110、120は電源側上流をいずれも1つのジャンクションボックス130に接続した状態で重ねてテープ巻き等で結束している。
特許文献1のアドオン方式のワイヤハーネス製造方法では、ベースハーネスは全車種に共用で用いられるため大ロット生産が可能となり、車種毎にはアドオンハーネスだけを用意すれば良いため、設計、製造コストが削減できる利点がある。
しかしながら、特許文献1のアドオン方式のワイヤハーネス製造方法では、図9(A)(B)に示すように、ベースハーネスとアドオンハーネスの電線同士をコネクタを介して接続していない。よって、回路接続が必要な場合はジャンクションボックス130の内部でバスバー等を介して行う必要があり、回路接続が必要な電線はジャンクションボックスまで延在させる必要がある。よって、電線長さが大となり電線量が増加する問題がある。
前記問題に対して、ベースハーネスの電線と接続が必要なアドオンハーネスの電線は、ベースハーネス及びアドオンハーネスから接続する電線を分岐し、該分岐した電線をコネクタを介してワイヤーツーワイヤーで接続するとアドオンハーネスの電線量を低減できる。しかしながら、接続が必要な電線量が増加するとコネクタが大型化し、該コネクタがベースハーネスの幹線の幅以上となり、周辺機器と干渉する問題が生じる。
また、ワイヤーツーワイヤー用のコネクタを積層した積層コネクタを用いると、コネクタ幅を狭めることは可能であるが、該積層コネクタはワイヤハーネスの製造工程時にのみ用いることができ、後付けでアドオンハーネスを組みつけてベースハーネスと接続することはできない。
特開2004−355941号公報
前記のように、アドオン方式のワイヤハーネスにおいて、ベースハーネスとアドオンハーネスの電線同士をコネクタ接続する場合、コネクタが大型化する問題があると共に、アドオンハーネスを後付けでベースハーネスと接続することは容易にできない問題がある。
本発明は前記問題を解消せんとするもので、ベースハーネスの電源回路、アース回路および信号回路のうち、アドオンハーネスと共用できる回路の電線は、ベースハーネスから分岐させ、アドオンハーネスの電線とコネクタ接続するアドオン方式のワイヤハーネスにおいて、前記ベースハーネスとアドオンハーネスの電線の接続を小型のコネクタで行えると共に、ワイヤハーネス製造工程に限らずに後付けで接続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、車両に配索するワイヤハーネスを、全車種で共用されるベースハーネスと、車種に応じて相違するアドオンハーネスとに分け、
前記ベースハーネスから前記アドオンハーネスと接続する電線を分岐すると共に該分岐した電線端末にコネクタを接続し、該コネクタは前記アドオンハーネス側の回路と接続する配線基板が挿入されるカードエッジコネクタであることを特徴とするワイヤハーネスを提供している。
ローグレード車、ミドルグレード車、ハイグレード車の全車種に共用で用いるベースハーネスは通常ローグレード車に配索するワイヤハーネスに相当し、ミドルグレード、ハイグレードとグレードが高まると増加する電装品に応じて前記アドオンハーネスが増加することとなる。
本発明ではミドルグレード車、ハイグレード車に搭載するワイヤハーネスは、ベースハーネスを利用し、アドオンハーネスをベースハーネスの分岐線とコネクタ接続し、該コネクタを前記カードエッジコネクタとし、コネクタ幅を縮小して小型化を図り、ベースハーネスの幹線の外周面に搭載した状態で該幹線から突出しないようにして、周辺の外部干渉材と干渉しないようにしている。
前記ベースハーネスの幹線の複数位置で分散して前記アドオンハーネスと接続する電線を分岐させる一方、
前記アドオンハーネスの回路のうち前記ベースハーネスと共通化できる電源回路、アース回路及び信号回路の電線は、該アドオンハーネスの幹線から分岐させて前記ベースハーネスから分岐させた電源回路、アース回路及び信号回路の前記電線と前記カードエッジコネクタを介して電気接続し、
該アドオンハーネスの幹線の端末は、ミドルグレード車および/またはハイグレード車で搭載するオプション機器と接続するものとし、これらの機器と近接する位置で前記ベースハーネスと結束することが好ましい。
該構成とすることで、アドオンハーネスをベースハーネスと接続する位置を前記カードエッジコネクタで位置決めできる。また、ベースハーネスを有効利用できると共に、ベースハーネスとアドオンハーネスとの接続位置を最適化でき、その結果、ベースハーネスおよびアドオンハーネスの電線長さを短縮できる。
前記のように、アドオンハーネスと接続する前記ベースハーネスの電線は複数位置で分散して分岐させることが好ましい。
即ち、ベースハーネスとアドオンハーネスとのコネクタ接続を1カ所ですると、ベースハーネスおよびアドオンハーネスのいずれにも迂回させる電線が発生し、電線量が増加すると共に、接続させる電線同士が増加するため前記カードエッジコネクタが大型化する。よって、前記オプション機器と接続するアドオンハーネスの電線長さが短くなる位置等、ベースハーネスおよびアドオンハーネスの互いに接続する電線の両方が短くなる位置で分岐させて、分岐位置を複数箇所に分散させている。これにより、前記カードエッジコネクタの小型化も図れる。
前記カードエッジコネクタに、前記ベースハーネスから分岐した電線端末に接続する端子金具を一端側から挿入係止し、対向する挿入口から挿入する前記配線基板に設けた回路端末と前記端子金具を接触させて、前記ベースハーネスとアドオンハーネスの回路同士を電気接続する構成としている。
前記カードエッジコネクタに挿入するアドオンハーネス側の配線基板はアドオンハーネス側の各電線と接続した導体を基板上に設け、各導体に前記ベースハーネスの電線端末に接続した端子金具を接触させてベースハーネスとアドオンハーネスの電線をワイヤーツーワイヤで接続し、かつ、
共通回路とできるアース回路、信号回路等の前記導体を互いに導通するジョイント部となる導体を備えている。
前記カードエッジコネクタに挿入する前記配線基板を端末に備えた前記アドオンハーネス側の回路は、前記アドオンハーネスの幹線から分岐した分岐電線からなり、各分岐電線端末を前記配線基板に設けた前記導体と電気接続している。
または、前記カードエッジコネクタに挿入する前記配線基板を端末に備えた前記アドオンハーネス側の回路は、電線またはフレキシブルプリントサーキット(FPC)で構成する中継ハーネスからなり、該中継ハーネスの前記電線またはFPCの両端を配線基板の導体と接続し、一端側の配線基板を前記ベースハーネスの分岐電線と接続した前記カードエッジコネクタに挿入して前記ベースハーネスと接続する一方、他端側の配線基板は前記アドオンハーネスから分岐した電線端末と接続したカードエッジコネクタと接続するものとしている。
前記カードエッジコネクタに挿入する配線基板の導体とベースハーネスおよび/またはアドオンハーネスの電線との接続は、電線端末に皮剥ぎして露出させた芯線を半田接続し、または電線端末に接続した端子金具を前記導体に接触させて接続している。
前記のように、本発明のベースハーネスにアドオンハーネスを組みつけて構成するワイヤハーネスにおいて、ベースハーネスの電線のうち、アドオンハーネスと接続する回路の電線を分岐させ、これらの分岐線にカードエッジコネクタを接続しておき、該カードエッジコネクタを介してアドオンハーネスの電線と電気接続する構成としている。
このように、ミドルグレード車、ハイグレード車のワイヤハーネスはベースハーネスを利用し、搭載するオプション機器に必要なアドオンハーネスを追加すれば良いだけとしているため、電線量を減少できる。かつ、ベースハーネスの分岐線にカードエッジコネクタを取り付けておくため、後付けでアドオンハーネスを接続できる。
かつ、カードエッジコネクタを用いるため、コネクタを小型化でき、ベースハーネスの外面に取り付けた状態で周辺機器との干渉問題を回避できる。
本発明の実施形態のベースハーネスからなるワイヤハーネスを示す平面図である。 本発明の第1アドオンハーネスをベースハーネスに組み合わせて形成するワイヤハーネスを示す平面図である。 本発明の第2アドオンハーネスをベースハーネスおよび第1アドオンハーネスに組み合わせて形成するワイヤハーネスを示す平面図である。 ベースハーネスに取り付けるカードエッジコネクタを示し、(A)はベースハーネスの外面にカードエッジコネクタを搭載した状態を示す斜視図、(B)はカードエッジコネクタに電線端末の端子を挿入した状態を示す断面図、(C)はカードエッジコネクタに前記端子と接続する配線基板を挿入した状態を示す断面図である。 (A)が中継ハーネスを示す斜視図、(B)は中継ハーネスの端末に接続する配線基板の変形例を示す平面図である。 ベースハーネスに接続する中継ハーネスおよびアドオンハーネスの関係を示す斜視図である。 ベースハーネスに中継ハーネスを介してアドオンハーネスを接続した状態を示す斜視図である。 (A)(B)は第2実施形態を示す斜視図である。 (A)(B)は従来例を示す図面である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図7に第1実施形態を示す。
第1実施形態は自動車に配索するインストルメントパネルハーネスからなるワイヤハーネスである。該ワイヤハーネスはローグレード車、ミドルグレード車、ハイグレード車に夫れ夫れ対応するワイヤハーネス1A、1B、1Cとして組み立てている。
図1に示すワイヤハーネス1Aはローグレード車に搭載するベースハーネス2のみからなるワイヤハーネスである。図2に示すワイヤハーネス1Bはベースハーネス2からなるワイヤハーネス1Aに複数本の第1アドオンハーネス3(3A、3B)をアドオンして、組み合わせて構成している。図3に示すワイヤハーネス1Cは複数本の第2アドオンハーネス4(4A、4B、4C)をワイヤハーネス1Bにアドオンして組み合わせて構成している。
図1に示すように、ベースハーネス2の上流側端末はジャンクションボックス5とコネクタCを介して接続し、該ベースハーネス2の電線はジャンクションボックス5で電源回路、アース回路、信号回路と電気接続している。該ベースハーネス2の下流側端末はヒューズ、リレー、コネクタC等を介して、あるいは直接に電装機器と接続するものとしている。
前記ベースハーネス2を構成する電線群のうち、ミドルグレード車の第1アドオンハーネス3の電線群およびハイグレード車の第2アドオンハーネス4の電線群と接続する必要がある電線11は、予め接続する電線が短寸となる最適位置でベースハーネス2の幹線10から複数位置に分散して分岐している。この分岐する電線11は、ミドルグレード車のワイヤハーネス1Bおよびハイグレード車のワイヤハーネス1Cで利用するアース回路、電源回路および/または信号回路の電線が含まれる。
前記ベースハーネス2の幹線10に分散して設ける分岐位置Pは、前記第1アドオンハーネス3Aと接続する分岐位置P1、第2アドオンハーネス4Aと接続する分岐位置P2、第1アドオンハーネス3Bと接続する分岐位置P3、第2アドオンハーネス4B、4Cと接続する分岐位置P4、P5からなる。
なお、ベースハーネス2には、周知のワイヤハーネスと同様に、第1、第2アドオンハーネスとの接続用と異なる枝線8を複数箇所で分岐し、これら枝線8の端末にコネクタCを接続している。
図2、図3に示すように、ベースハーネス2と接続する第1、第2アドオンハーネス3、4はいずれも幹線13、14からベースハーネス2と接続する電線15、16を分岐し、幹線13、14の両側端末はヒューズ、リレー、コネクタ等を介して、あるいは直接にオプションで搭載する電装機器と接続するものとしている。
前記ベースハーネス2の各分岐位置P(P1〜P5)には、図4に示すように、分岐した電線11の端末と接続したカードエッジコネクタ20を取り付け、粘着テープ18で幹線10の外周面に予め固着している。
前記カードエッジコネクタ20は偏平なボックス状のハウジング21の一端側の端子挿入口22から、前記ベースハーネス2の電線11の端末に接続する端子23を挿入係止している。対向側に挿入口24を設け、前記第1アドオンハーネス3または第2アドオンハーネス4の電線15または16と接続する中継ハーネス25(25A、25B)の一端末に接続した配線基板26(26A、26B)を前記挿入口24から挿入できるようにしている。
図5に示すように、中継ハーネス25(25A、25B)の他端末にも同様な配線基板27(27A、27B)を接続している。また、図6に示す第1アドオンハーネス3または第2アドオンハーネス4の電線15または16にカードエッジコネクタ30(30A、30B)を接続し、該カードエッジコネクタ30の挿入口31(31A、31B)に前記中継ハーネス25の配線基板27(27A、27B)を挿入できるようにしている。該カードエッジコネクタ30に前記電線15、16の端末に接続する端子を挿入係止しており、該カードエッジコネクタ30はベースハーネス2に取り付ける前記カードエッジコネクタ20と同様な構成としている。
前記中継ハーネス25の両端に接続する配線基板26、27は同様な構成で、図5に示すように、中継ハーネス25を構成する電線群34とそれぞれ接続する導体26a、27aを絶縁基板26b、27bにプリントしている。これら導体26a、27aの一端側に中継ハーネスの電線34の端末で絶縁被覆を皮剥ぎして露出させた芯線34sを、半田付け、あるいは超音波溶着等の方法で電気接続している。該配線基板26、27をカードエッジコネクタ20、30に挿入すると、前記導体26a、27aの他端側に前記ベースハーネス2の電線11、第1、第2アドオンハーネス3、4の電線15、16の端末に接続したメス端子の端子が押しあてられて電気接続し、これにより、ベースハーネス2の電線と第1アドオンハーネス3または第2アドオンハーネス4の電線とが電気接続するようにしている。
前記配線基板26、27において、図5(B)に示すように、アース回路、共通信号回路等の複数の回路を導通する場合は前記1つの電線34と接続する導体26a同士を接続したジョイント回路36を設けている。
前記のように、ベースハーネス2を設けて、該ベースハーネス2の幹線10の分散した5箇所の分岐位置P(P1〜P5)にアドオンハーネス接続用の枝線11を分岐し、それぞれカードエッジコネクタ20を接続し、枝線11の端末に圧着した端子23を挿入係止している。
前記カードエッジコネクタ20は幹線10の外周面に載置し、粘着テープ18で固着している。なお、ワイヤハーネス製造工程において、ベースハーネス2に第1、第2アドオンハーネス3、4を組み合わせる場合、中継ハーネス25を介して第1、第2アドオンハーネス3、4と接続してからカードエッジコネクタ20を幹線10の外周面にテープ巻き固着してもよい。しかしながら、粘着テープ18でカードエッジコネクタ20を幹線10の外周面に巻き付け固着した状態でも、中継ハーネスの配線基板をカードエッジコネクタ20に挿入できるため、予めカードエッジコネクタ20をテープ巻き固着しておくことが好ましい。
一方、第1、第2アドオンハーネス3(3A、3B)、4(4A〜4C)をそれぞれ組み立て、ベースハーネス2と接続する必要がある電線15、16を幹線13、14から分岐させ、カードエッジコネクタ30A、30Bを接続しておく。
図2に示すミドルグレード車用のワイヤハーネス1Bは、ベースハーネス2の分岐位置P1、P3で分岐した電線11を第1アドオンハーネス3A、3Bの分岐した電線15とそれぞれ中継ハーネス25を介して接続させて組み立てている。
具体的には、第1アドオンハーネス3A、3Bの各分岐線に接続したカードエッジコネクタ30Aに中継ハーネス25Aの一端の配線基板27Aを挿入し、中継ハーネス25Aと第1アドオンハーネス3A、3Bの電線とを導通しておく。
ついで、第1アドオンハーネス3A、3Bをそれぞれベースハーネス2の幹線10上の異なる位置に重ね、第1アドオンハーネス3A、3Bにそれぞれ接続した前記中継ハーネス25Aの他端の配線基板26Aを、ベースハーネス2の分岐位置P1とP3で分岐する電線端末に接続したカードエッジコネクタ20に挿入する。これにより、ベースハーネス2の電線11を、カードエッジコネクタ20、中継ハーネス25の電線34、カードエッジコネクタ30Aを介して、第1アドオンハーネス3A、3Bの電線15と電気接続する。
ベースハーネス2の幹線10と第1アドオンハーネス3A、3Bの幹線の間にそれぞれ中継ハーネス25A、25Aが介在するが、これら中継ハーネス25A、25Aとともに前記ベースハーネス2と第1アドオンハーネス3A、3Bの幹線を粘着テープ19で巻き付けて結束する。
前記手順で組み立てるミドルグレード車用のワイヤハーネス1Bは、第1アドオンハーネス3A、3Bを接続する電装機器と近接した位置でベースハーネス2と結束するため、互いに接続する分岐電線長さを短くできる。かつ、第1アドオンハーネス3A、3Bをベースハーネス2に組みつける位置をカードエッジコネクタ20の取り付け位置から簡単に把握できる。さらに、第1アドオンハーネスを2つに分割しているため、カードエッジコネクタ20、30を小型化でき、これらカードエッジコネクタ20、30がベースハーネス2の幹線10、第1アドオンハーネス3A、3Bの幹線からはみ出すことなく搭載でき、周辺部材との干渉を防止できる。
図3に示すハイグレード車用のワイヤハーネス1Cの組み立ては、前記ベースハーネス2に第1アドオンハーネス3を組みつけたワイヤハーネス1Bに更に第2アドオンハーネス4(4A、4B、4C)を組みつけている。該第2アドオンハーネス4の組み付けは前記第1アドオンハーネス3のベースハーネス2への組みつけと同様であるため、説明を省略する。
なお、ワイヤハーネス組み立て工程後、さらには、自動車にワイヤハーネス配索後において、前記第1、第2アドオンハーネス3、4を必要とするオプション電装機器を後付けで取り付ける場合がある。この場合、ベースハーネス2には、これら第1、第2アドオンハーネス3、4と接続する電線を分岐してカードエッジコネクタ20を外周面に予め取り付けているため、必要な第1、第2アドオンハーネス3、4を容易にベースハーネス2に組みつけることができる。
図8(A)(B)に第2実施形態を示す。
第2実施形態では、第1実施形態で用いていた中継ハーネス25を無くし、第1、第2アドオンハーネス3、4の幹線から分岐した電線15、16の端末に、ベースハーネス2の分岐線に接続したカードエッジコネクタ20に挿入接続する配線基板40を接続している。この場合、第1、第2アドオンハーネスから分岐する電線15、16の長さは第1実施形態より長くなるが、別部品の中継ハーネスが不要とできるため、部品点数の削減、それに伴うコストの低下を図ることができる。
本発明は前記実施形態に限定されず、例えば、中継ハーネスは電線に変えてフレキシブルプリントサーキット(FPC)で構成してもよい。
また、自動車に配索するインストルメントパネルハーネス以外のドアハーネス、フロアハーネス、リアハーネス、エンジンハーネス等にも適用できる。
1A、1B、1C ワイヤハーネス
2 ベースハーネス
3(3A、3B) 第1アドオンハーネス
4(4A、4B、4C) 第2アドオンハーネス
5 ジャンクションボックス
10 ベースハーネスの幹線
11、15、16 分岐した電線
13、14 アドオンハーネスの幹線
18、19 粘着テープ
20、30 カードエッジコネクタ
25 中継ハーネス
26、27 配線基板

Claims (6)

  1. 車両に配索するワイヤハーネスを、全車種で共用されるベースハーネスと、車種に応じて相違するアドオンハーネスとに分け、
    前記ベースハーネスから前記アドオンハーネスと接続する電線を分岐すると共に該分岐した電線端末にコネクタを接続し、該コネクタは前記アドオンハーネス側の回路と接続する配線基板が挿入されるカードエッジコネクタであることを特徴とするワイヤハーネス。
  2. 前記ベースハーネスの幹線の複数位置で分散して前記アドオンハーネスと接続する電線を分岐させる一方、
    前記アドオンハーネスの回路のうち前記ベースハーネスと共通化できる電源回路、アース回路及び信号回路の電線は、該アドオンハーネスの幹線から分岐させて前記ベースハーネスから分岐させた電源回路、アース回路及び信号回路の前記電線と前記カードエッジコネクタを介して電気接続し、
    該アドオンハーネスの幹線の端末は、ミドルグレード車および/またはハイグレード車で搭載するオプション機器と接続するものとし、これらの機器と近接する位置で前記ベースハーネスと結束する請求項1に記載のワイヤハーネス。
  3. 前記カードエッジコネクタに、前記ベースハーネスから分岐した電線端末に接続する端子金具を一端側から挿入係止し、対向する挿入口から挿入する前記配線基板に設けた回路端末と前記端子金具を接触させて、前記ベースハーネスとアドオンハーネスの回路同士を電気接続する構成としている請求項1または請求項2に記載のワイヤハーネス。
  4. 前記カードエッジコネクタに接続する前記配線基板を端末に備えた前記アドオンハーネス側の回路は、前記アドオンハーネスの幹線から分岐した分岐電線からなり、各分岐電線端末を前記配線基板の回路と電気接続している請求項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。
  5. 前記カードエッジコネクタに接続する前記配線基板を端末に備えた前記アドオンハーネス側の回路は、電線またはフレキシブルプリントサーキット(FPC)で構成する中継ハーネスからなり、該中継ハーネスの両端を配線基板と接続し、一端側の配線基板を前記ベースハーネスの分岐電線と接続した前記カードエッジコネクタと接続する一方、他端側の配線基板は前記アドオンハーネスから分岐した電線端末と接続したカードエッジコネクタと接続するものである請求項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。
  6. 前記カードエッジコネクタに挿入する前記配線基板は、前記ベースハーネスと前記アドオンハーネスの回路同士を接続する端子部と、所要の回路同士を導通するジョイント部を備えている請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のワイヤハーネス。
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