JP4398701B2 - 部品組込積層型ジョイントコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車内配線の接続などに用いられる部品組込積層型ジョイントコネクタに関するものである。

ジョイントコネクタは、接続すべき電線の端部に取り付けられる複数の雌端子をハウジング内に組み込んだ電線側コネクタと、前記雌端子に対応する雄端子を所定の接続パターンに接続した状態でケース内に組み込んだ接続回路側コネクタとから構成される。電線側コネクタと接続回路側コネクタを嵌合すると、電線側コネクタに端部を接続された複数本の電線を一括して所定の接続パターンに接続することができる。

ジョイントコネクタとしては、電線側コネクタを複数層に分割して積層構造にした積層型ジョイントコネクタも公知である（例えば特許文献１参照）。積層型ジョイントコネクタは接続回線数を多くできる利点がある。

またジョイントコネクタとしては、多重通信用のバス線路に、通信機能を有する複数の電装品を分岐接続する箇所に用いられる多重通信用ジョイントコネクタも公知である（例えば特許文献２参照）。

特開２００１−３９２３９号公報 特開２００３−１２３９１８号公報

ジョイントコネクタは電線相互の接続だけでなく、電線の端部に電子部品を接続する場合等にも使用される。例えば電線が信号伝送線（多重通信用伝送線など）である場合には、対となる電線の端部に終端用の電子部品（抵抗やコンデンサ等）を接続する必要がある。このような場合、従来はジョイントコネクタに終端機能を持つ電子部品ユニットを組み付けることで対処している。しかし従来は一つのジョイントコネクタに一組の電子部品ユニットを組み付ける構造であるので、電子部品ユニットが複数組必要な場合には、複数のジョイントコネクタを用いて、その各々に電子部品ユニットを取り付ける必要がある。その結果、非常にスペースをとるだけでなく、車両への組み付け回数が多くなり、作業効率がわるいという問題がある。

また積層型ジョイントコネクタでは、電子部品を組み付ける構造のものは提案されていない。

本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、所要組数の電子部品を組み込んで非常にコンパクトに構成できる部品組込積層型ジョイントコネクタを提供することにある。

本発明に係る部品組込積層型ジョイントコネクタの関連技術は、電線側コネクタと接続回路側コネクタとからなり、
前記電線側コネクタは、電線の端部に取り付けられる複数の雌端子を扁平ハウジング内に平面的に配列してなる電線用単層ユニットと、前記扁平ハウジングと積層できるように形成されたフラットハウジング内に、複数の雌端子を平面的に配列すると共に、そのうちの所定の雌端子間に電子部品を接続してなる部品用単層ユニットとを、所要層数積層したものからなり、
前記接続回路側コネクタは、所定の接続パターンを形成した回路基板に前記雌端子に対応する雄端子を立設してなる接続部材を、前記電線側コネクタを受け入れるケース内に組み込んだものからなる、
ことを特徴とするものである。

このような構成にすると、電線側コネクタ内に所要組数の電子部品をコンパクトに組み込むことができると共に、コネクタの組立作業性、車両への組み付け作業性も向上する。

本発明の部品組込積層型ジョイントコネクタの上記関連技術において、電線側コネクタの部品用単層ユニットは、フラットハウジング内に、電子部品及び雌端子を実装した薄型回路基板が組み込まれているものであることが、小型化を図り、組立作業性を向上させる上で好ましい。

本発明の部品組込積層型ジョイントコネクタにおいては、接続回路側コネクタ内の回路基板にも電子部品を実装することができる。

本発明の部品組込積層型ジョイントコネクタにおいて、組み込まれる電子部品は通常、信号伝送線の終端用電子部品であるが、それ以外の電子部品であってもよい。

本発明に係る部品組込積層型ジョイントコネクタは、電線側コネクタと接続回路側コネクタとからなり、
前記電線側コネクタは、電線の端部に取り付けられる複数の雌端子を扁平ハウジング内に平面的に配列してなる電線用単層ユニットを、所要層数積層したものからなり、
前記接続回路側コネクタは、所定の接続パターンを形成した回路基板に前記雌端子に対応する雄端子を立設し、かつ前記回路基板に複数組の電子部品を実装してなる接続部材を、前記電線側コネクタを受け入れるケース内に組み込んだものからなり、
前記回路基板の接続パターンは、多重通信用の複数のノード間をつなぐように２本並行に形成されており、この接続パターンの端部に多重通信用信号伝送線の終端用電子部品が実装されている、
ことを特徴とするものである。

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また接続パターンは少なくとも１つのＵターン部を有する蛇行状に形成されていることが好ましい。

また回路基板は、２本の接続パターンの間に又は接続パターンに沿うようにアースパターンを形成したものであることが好ましい。

本発明の関連技術によれば、電線側コネクタを積層構造とし、所要層数の電線用単層ユニットと部品用単層ユニットとを積層することにより、非常にコンパクトで接続回線数の多い部品組込積層型ジョイントコネクタを得ることができる。また電線用単層ユニットと部品用単層ユニットを一括して接続回路側コネクタに嵌合できるので、嵌合作業を効率よく行うことができる。さらに電子部品の組数は、部品用単層ユニットの層数を変えたり、部品用単層ユニット内の電子部品の組数を変えたりすることで調整でき、設計変更などにも柔軟に対応できる。

本発明によれば、電線側コネクタを積層構造とし、接続回路側コネクタの回路基板に複数組の電子部品を実装することにより、非常にコンパクトで接続回線数の多い部品組込積層型ジョイントコネクタを得ることができる。また電子部品の組数は、回路基板の接続パターンを変えることなどにより変更することができ、設計変更などにも柔軟に対応できる。

実施形態の説明に入る前に、図６を参照して本発明を適用する積層型ジョイントコネクタの一例について説明する。図において、１０は電線側コネクタ、１２は接続回路側コネクタである。

積層型ジョイントコネクタの電線側コネクタ１０は、電線用単層ユニット１４を複数層（図示の例では１０層）積層したものである。各電線用単層ユニット１４は、プラスチック製の扁平ハウジング内に複数の雌端子（図示せず）を平面的に配列したものである。各雌端子にはそれぞれ電線（図示せず）が接続されている。１７はカバー部材である。

接続回路側コネクタ１２は、前記電線側コネクタ１０を受け入れるプラスチック製のケース１８内に、接続部材２０を組み込み、カバー２２を被せたものである。接続部材２０は、所定の接続パターンを形成した回路基板２４に、前記雌端子に対応する雄端子２６を垂直に立て、半田付け等により固定したものである。

上記のように構成された電線側コネクタ１０と接続回路側コネクタ１２を嵌合すると、多数本の電線を一括して所定の接続パターンに接続することができる。本発明はこのような積層型ジョイントコネクタに、電子部品を組み込むことにより、コンパクトな部品組込積層型ジョイントコネクタを構成したものである。

〔関連技術１〕 図１ないし図３は本発明の一関連技術を示す。図１は電線側コネクタ１０と接続回路側コネクタ１２を嵌合する前の状態、図２は嵌合した後の状態を示している。この部品組込積層型ジョイントコネクタの特徴は、電線側コネクタ１０に電線用単層ユニット１４と共に部品用単層ユニット２８を積層することにより、電子部品を組み込んだことである。図示の電線側コネクタ１０は、電線用単層ユニット１４を複数層積層し、さらにその最上層と最下層に部品用単層ユニット２８を積層したものである。

電線用単層ユニット１４は、図６に示したものと同じであり、扁平ハウジング１６内に複数の雌端子３０を平面的に配列したものである。各雌端子３０は電線３２の端部に圧着又は圧接等の手段により取り付けられている。多数の電線３２の中には、ジョイントコネクタで互いに接続される電線のほかに、終端用電子部品を接続する必要のある信号伝送線も含まれている。

部品用単層ユニット２８は、前記扁平ハウジング１６と積層できるように形成されたフラットハウジング３４内に、複数の雌端子３６を平面的に配列すると共に、そのうちの対となる雌端子３６間に信号伝送線終端用の電子部品を接続したものである。終端用電子部品は通常、図３に示すように二つの抵抗素子４０と一つのコンデンサ４２で１組となっている。これらの電子部品４０、４２は薄型回路基板３８（ＦＰＣ等）に所要組数実装されている。また薄型回路基板３８には圧着等の手段により複数の雌端子３６が実装されている。これらの雌端子３６のうち、対となる雌端子３６の間には、薄型回路基板３８に形成された接続パターンにより二つの抵抗素子４０と一つのコンデンサ４２が接続されている。以上のように、雌端子３６及び電子部品４０、４２は薄型回路基板３８に実装された状態で、フラットハウジング３４内に組み込まれている。

扁平ハウジング１６及びフラットハウジング３４の下面には係止突起４４（扁平ハウジングの分は図示省略）が形成され、上面には係止突起４４が係合する係止穴部（図示省略）が形成されている。扁平ハウジング１６及びフラットハウジング３４を積層すると、上層側の係止突起４４と下層側の係止穴部が係合して、上下層が合体するようになっている。

接続回路側コネクタ１２は図６に示したものと同じである。すなわち、所定の接続パターンを形成した回路基板２４に、前記雌端子３０、３６に対応する雄端子２６を立設してなる接続部材２０を、前記電線側コネクタ１０を受け入れるケース１８内に組み込み、カバー２２を被せたものである。

上記のように構成された電線側コネクタ１０と接続回路側コネクタ１２を嵌合すると、信号伝送線を構成する電線３２の終端には雌端子３０−雄端子２６−回路基板２４−雄端子２６−雌端子３６を介して抵抗素子４０及びコンデンサ４２が接続される。また信号伝送線以外の電線３２は、雌端子３０−雄端子２６−回路基板２４−雄端子２６−雌端子３０を介して所定の接続パターンに接続される。

上記の関連技術では、電線用単層ユニット１４を積層したものの最上層と最下層に部品用単層ユニット２８を積層した場合を示したが、部品用単層ユニット２８は最上層と最下層のいずれか一方のみに積層してもよく、また電線用単層ユニット１４の間に積層してもよい。

〔実施形態１〕 図４及び図５は本発明の一実施形態を示す。この部品組込積層型ジョイントコネクタは、接続回路側コネクタ１２の回路基板２４に終端用電子部品である抵抗素子４０及びコンデンサ４２を実装したものである。電線側コネクタ１０の構成は関連技術１と同様である。このようにすれば接続回路側コネクタ１２でも信号伝送用の電線に終端用電子部品を接続できる。

〔実施形態２〕 図７及び図８は本発明の他の実施形態を示す。この部品組込積層型ジョイントコネクタは、電線側コネクタ１０には電子部品を実装せず、接続回路側コネクタ１２の回路基板２４に電子部品を実装したものである。

電線側コネクタ１０は、１０極１列の電線用単層ユニット１４を１０層積層したものである。この電線側コネクタ１０は図６に示した電線側コネクタ１０と同じであるが、上２層、下２層は接続に使用しない。接続に使用されるのは中間の６層である。

接続回路側コネクタ１２のケース１８及びカバー２２も図６に示したものと同じである。異なるのは接続回路側コネクタ１２の接続部材２０である。この接続部材２０の回路基板２４には、図８に示すように２組の多重通信用の接続パターン（バス線路）５０Ａ、５０Ｂ及び５２Ａ、５２Ｂが形成されている。各組の接続パターン５０Ａ、５０Ｂ及び５２Ａ、５２Ｂはそれぞれ、多重通信用の複数のノード間をつなぐように２本の導体を並行に形成したものである。１組の接続パターン５０Ａ、５０Ｂは中間に１つのＵターン部を有する蛇行状に形成され、他の１組の接続パターン５２Ａ、５２Ｂは直線状に形成されている。接続パターン５０Ａと５０Ｂの間にはアースパターン５４が形成され、他の接続パターン５２Ａと５２Ｂの間にもアースパターン５６が形成されている。また接続パターン５０Ａ、５０Ｂと接続パターン５２Ａ、５０Ｂの間は１極分空けてある。

回路基板２４は、図６に示した回路基板２４と同じ大きさであるが、上２層分、下２層分が電子部品実装用のスペースとなっている。つまり接続パターン５０Ａ、５０Ｂ及び５２Ａ、５２Ｂ、アースパターン５４、５６は、中間６層分の領域に形成されている。接続パターン５０Ａ、５０Ｂ及び５２Ａ、５２Ｂ、アースパターン５４、５６には、６層分の雄端子２６が半田付けにより接続されている。

接続パターン５０Ａ、５０Ｂの両端部と相対する位置にはランドパターン５８が形成され、接続パターン５０Ａ、５０Ｂの端部とランドパターン５８の間には抵抗素子４０が実装され、ランドパターン５８とアースパターン５６の端部との間にはコンデンサ４２が実装されている。これらの抵抗素子４０及びコンデンサ４２は、多重通信用信号伝送線の終端用電子部品である。

以上の構成にすると、蛇行状の接続パターン５０Ａ、５０Ｂで１２ノード、直線状の接続パターン５２Ａ、５２Ｂで６ノード取ることができ、計１８ノード取ることができる。また終端用の電子部品４０、４２を４組実装することができる。

接続回路側コネクタ１２の接続部材２０は図９のように構成することもできる。この接続部材２０の回路基板２４は、アースパターン５４を、２本の接続パターン５０Ａ、５０Ｂの間ではなく、一方の接続パターン５０Ｂに沿うように形成したものである。アースパターン５６も同様に形成されている。それ以外の構成は図８の接続部材２０と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

接続回路側コネクタ１２の接続部材２０は図１０のように構成することもできる。この接続部材２０の回路基板２４は、中間８層分の領域を使って１組の接続パターン５０Ａ、５０Ｂを蛇行状に形成し（この場合は２つのＵターン部ができる）、ノード数を多く取れるようにしたものである。太い実線で囲んだ一対の雄端子２６が１つのノード６０を構成する。アースパターン５６及びランドパターン５８を設ける箇所は図９と同様である。このような構成にすると、全部で２２ノード取ることができる。ただし、終端用の電子部品（図示省略）は２組しか実装できなくなる。

本発明に係る部品組込積層型ジョイントコネクタの一関連技術を、嵌合前の状態で示す断面図。 同じく、嵌合後の状態で示す断面図。 図１の部品組込積層型ジョイントコネクタに使用した、電子部品・雌端子実装薄型回路基板を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。 本発明に係る部品組込積層型ジョイントコネクタの一実施形態を、嵌合前の状態で示す断面図。 図４の部品組込積層型ジョイントコネクタに使用した接続部材を示す、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は側面図。 積層型ジョイントコネクタの一例を示す分解斜視図。 本発明に係る部品組込積層型ジョイントコネクタの他の実施形態を示す分解斜視図。 図７のジョイントコネクタにおける接続部材を示す、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は側面図。 図７のジョイントコネクタに使用される接続部材の他の例を示す、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は側面図。 図７のジョイントコネクタに使用される接続部材のさらに他の例を示す背面図。

１０：電線側コネクタ
１２：接続回路側コネクタ
１４：電線用単層ユニット
１６：扁平ハウジング
１８：ケース
２０：接続部材
２２：カバー
２４：回路基板
２６：雄端子
２８：部品用単層ユニット
３０：雌端子
３２：電線
３４：フラットハウジング
３６：雌端子
３８：薄型回路基板
４０：抵抗素子
４２：コンデンサ
５０Ａ、５０Ｂ：接続パターン
５２Ａ、５２Ｂ：接続パターン
５４、５６：アースパターン
５８：ランドパターン
６０：ノード

Claims (5)

1. 電線側コネクタと接続回路側コネクタとからなり、
   前記電線側コネクタは、電線の端部に取り付けられる複数の雌端子を扁平ハウジング内に平面的に配列してなる電線用単層ユニットを、所要層数積層したものからなり、
   前記接続回路側コネクタは、所定の接続パターンを形成した回路基板に前記雌端子に対応する雄端子を立設し、かつ前記回路基板に複数組の電子部品を実装してなる接続部材を、前記電線側コネクタを受け入れるケース内に組み込んだものからなり、
   前記回路基板の接続パターンは、多重通信用の複数のノード間をつなぐように２本並行に形成されており、この接続パターンの端部に多重通信用信号伝送線の終端用電子部品が実装されている、
   ことを特徴とする部品組込積層型ジョイントコネクタ。
2. 前記接続パターンは少なくとも１つのＵターン部を有する蛇行状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の部品組込積層型ジョイントコネクタ。
3. 前記回路基板の２本の前記接続パターンの間に又は前記接続パターンに沿うようにアースパターンが形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の部品組込積層型ジョイントコネクタ。
4. 前記電線側コネクタは、電線の端部に取り付けられる複数の雌端子を扁平ハウジング内に平面的に配列してなる電線用単層ユニットと、前記扁平ハウジングと積層できるように形成されたフラットハウジング内に、複数の雌端子を平面的に配列すると共に、そのうちの所定の雌端子間に電子部品を接続してなる部品用単層ユニットとを、所要層数積層したものからなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の部品組込積層型ジョイントコネクタ。
5. 前記電線側コネクタの部品用単層ユニットは、前記フラットハウジング内に、電子部品及び雌端子を実装した薄型回路基板が組み込まれているものであることを特徴とする請求項４記載の部品組込積層型ジョイントコネクタ。

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