JP4724039B2 - ジョイントコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、例えば相手側コネクタハウジング内の複数個の接続端子を相互接続するジョイントコネクタに関する。

例えば車両等の電気系統において、ハーネスの一つの幹線路から複数の分岐路を得る場合や複数の電子機器同士を接続する場合など、即ち特定の電子機器同士を予め定められたパターンにしたがって接続する場合には、ジョイントコネクタが利用される。このジョイントコネクタ（特許文献１を参照。）は、複数個のコネクタ嵌合部を有したコネクタハウジングと、各コネクタ嵌合部毎に個別に配備された接続端子と、これら接続端子同士を予め定められたパターンにしたがって接続した印刷配線板と、を有して構成されている。このようなジョイントコネクタは、前記コネクタ嵌合部に配備された接続端子と、このコネクタ嵌合部に収容される相手方のコネクタの接続端子とが接続することにより、複数の電子機器のうち特定の電子機器同士を予め定められたパターンにしたがって接続する。

一方、近年の車両は、動作制御に電気信号を使う装備が増え、更に、それらの装備の高機能化に伴って、多量の制御信号のやり取りが必要になっている。そして、このような車載の装備即ち電子機器と制御装置との間の電気信号による情報量の増加に伴い、従来の電子機器毎に個別に信号伝送用のケーブルを敷設する方式では、信号伝送用のケーブル数が多量になり、布設作業が困難になると同時に、断線等の障害発生時の復旧も困難になるなど、不都合が多い。

そこで、最近では、上記複数の電子機器に所定の通信プロトコルに基づいて情報の送受が可能な通信機能を持たせて、これらの複数の電子機器への制御信号を共通のバス線路上に多重化して送出する多重通信としてのＣＡＮ（Control Area Network）通信が採用されるようになってきた。このＣＡＮ通信においても、多重通信用の共通のバス線路と複数の電装品とを接続するのにジョイントコネクタ（特許文献２を参照。）が利用されている。
特開２００５−１６０２３５号公報 特開２００３−２０４３４０号公報

しかしながら、上述した多重通信用に用いられるジョイントコネクタと上述した特定の機器同士を接続するジョイントコネクタとは別個のものであったので、これらジョイントコネクタに接続されるサブハーネスもそれぞれのジョイントコネクタ毎に設ける必要があり、車両全体のハーネスの配索量が増加するとともに配索作業が複雑になるという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、サブハーネスの配索量を減らすとともにその配索を容易にすることが可能なジョイントコネクタを提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、複数の機器同士を予め定められたパターンにしたがって接続する第１の接続部と、多重通信を行う複数の機器同士を多重通信が行えるように接続する第２の接続部と、を一つのコネクタハウジング内に有するジョイントコネクタであって、（イ）前記第１の接続部には、シリアル通信線で構成されたケーブル、ＧＮＤ線で構成されたケーブル、及び、電源線で構成されたケーブルが接続されており、前記複数の機器の各機器には、前記シリアル通信線で構成されたケーブル、前記ＧＮＤ線で構成されたケーブル、前記電源線で構成されたケーブルのうち、１以上が接続されており、（ロ）前記第１の接続部と前記第２の接続部とが、それぞれ、印刷配線板の絶縁基板上に形成された導体パターンと、該導体パターンと接続された接続端子と、により構成され、（ハ）前記印刷配線板が、前記第１の接続部の導体パターンが形成された第１エリアと、前記第２の接続部の導体パターンが形成された第２エリアと、を有していて、前記第１エリアと前記第２エリアとの間に、前記第１エリアの導体パターンが前記第２エリアの導体パターンに生じたノイズに影響されることを防止するための間隔が設けられていることを特徴とするジョイントコネクタである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記接続端子が、前記印刷配線板に差し込まれることにより前記導体パターンと接続するプレスフィット部を有したことを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、複数の機器同士を予め定められたパターンにしたがって接続する第１の接続部と、多重通信を行う複数の機器同士を多重通信が行えるように接続する第２の接続部と、を一つのコネクタハウジング内に設けて、従来は別個に設けられていた多重通信用のジョイントコネクタとこれ以外のジョイントコネクタとを一つにしたことにより、ジョイントコネクタの数を従来よりも減らすことができるとともに別個に設けられていたジョイントコネクタにそれぞれ接続されていたサブハーネスを共通化することができる。よって、サブハーネスの配索量を減らすとともにその配索を容易にすることが可能になる。

また、請求項１に記載された発明によれば、前記第１の接続部と前記第２の接続部とを印刷配線板で構成することにより、コンパクトなジョイントコネクタを形成することができる。また、この印刷配線板の絶縁基板上に形成された第１の接続部を構成する導体パターンと第２の接続部を構成する導体パターンとが互いに間隔をあけて設けられたことにより、第１の接続部を構成する導体パターンが、第２の接続部を構成する導体パターンが発するノイズに影響されることを防止できるので、これらの導体パターンを同一の絶縁基板上に設けることができる。よって、さらにコンパクトなジョイントコネクタを形成することができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記第１の接続部及び前記第２の接続部を構成する接続端子が、前記印刷配線板に差し込まれることで前記導体パターンと接続するプレスフィット部を有したことにより、前記第１の接続部及び前記第２の接続部の高密度実装が可能になる。よって、さらにコンパクトなジョイントコネクタを形成することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係るジョイントコネクタ１を、図１ないし図５を用いて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るジョイントコネクタを搭載した車両の電気回路を示す概略平面図である。図２は、図１に示されたジョイントコネクタを示す斜視図である。図３は、図２中のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図４は、図３に示されたジョイントコネクタの接続端子の拡大図である。図５は、図３に示された印刷配線板を示す概略平面図である。

本実施形態のジョイントコネクタ１は、図１に示すように、車両１００の電気回路１０１を構成する。この電気回路１０１は、複数のジョイントコネクタ１と、このジョイントコネクタ１にケーブル７０を介して接続された各種電子機器Ａ１〜Ａ６と、このジョイントコネクタ１にケーブル８１を介して相互接続された各種電子機器Ｂ１〜Ｂ７と、これらの電子機器Ｂ１〜Ｂ７及び複数のジョイントコネクタ１同士を相互接続してバス型ネットワークを構成するバスライン８０などを有した構成である。また、本明細書における「サブハーネス」とは、図１中の点線で囲った部分Ｓ／Ｈなどの、複数のケーブル７０，８１が一つにまとめられた電線束をいう。

上記ケーブル７０は、シリアル通信線、ＧＮＤ線、電源線等をなしているとともにこのケーブル７０に接続された電子機器Ａ１〜Ａ６同士は、ジョイントコネクタ１により予め定められたパターンにしたがって接続されている。即ち、電子機器Ａ１〜Ａ６は、多重通信を行わない機器である。

また、上記ケーブル８１及びバスライン８０は２本１組のケーブルであるとともにこのケーブル８１及びバスライン８０によりジョイントコネクタ１と接続された電子機器Ｂ１〜Ｂ７同士は、車両内ネットワークの多重通信プロトコルとして普及しているＣＡＮ（Control Area Network）通信によってネットワーク接続されている。即ち、電子機器Ｂ１〜Ｂ７は、具体的には、ＣＡＮ通信用のインタフェースを備えた車載の各種電装品、或いは、これらの電装品を制御するためのコントロールユニットである。本実施形態の場合、例えば電子機器Ｂ１〜Ｂ４は、車両１００の各ドアユニット９０a〜９０ｄに組み込まれたパワーウインド用の駆動ユニットである。

このようなジョイントコネクタ１は、図２及び図３に示すように、コネクタハウジング２と、コネクタハウジング２に固定される複数の接続端子３と、接続端子３が各々差し込まれる多層基板４と、コネクタハウジング２の後面に嵌合するカバー５と、を有して構成されている。また、図２中に示す１１は、コネクタハウジング２に着脱自在に設けられた終端抵抗回路ユニットであり、このジョイントコネクタ１がバスライン８０の終端で使われる場合にバスライン８０の終端での信号反射等による不都合の発生を防止する為に設けられる回路である。

上記コネクタハウジング２は、絶縁性を有する合成樹脂材料を用いて成形されており、図２中手前に位置する前面側には相手側コネクタ６の各コネクタハウジング６０が嵌合する嵌合部２１が形成されている。また、コネクタハウジング２の中間内部には、上記複数の接続端子３を固定する端子固定部２２が形成されている。さらに、コネクタハウジング２の後面側には、上記多層基板４が収納されるとともに、上記カバー５が嵌合する基板収納部２３が形成されている。

嵌合部２１は、差し込まれる相手側コネクタ６の各コネクタハウジング６０を案内するとともに、各上記コネクタハウジング６０を係止することができる形状に形成されている。なお、この相手側コネクタ６は、プレート状に形成されかつ互いに重なることが可能なコネクタハウジング６０が複数積層されて構成された積層型コネクタである。また、このコネクタハウジング６０は、電線の長手方向に沿って形成された端子収容溝が複数併設されて構成されている。この端子収容溝には、電線と、該電線に取り付けられた筒状の雌型接続端子が収容されている。また、前記「電線」とは、上述したケーブル７０，８１及びバスライン８０を構成する最小単位の被覆電線それぞれをいう。また、図２中に示す６１は、複数コネクタハウジング６０を互いに重なり合った状態に保つホルダである。

端子固定部２２は、嵌合部２１の奥に存在する奥壁に相当する部分であって、端子圧入用の貫通孔２２ａ（図３及び図４を参照。）が複数形成されている。その貫通孔２２ａは、端子固定部２２の前面及び後面に対して直交するように貫通形成されている。また、貫通孔２２ａは、段付き形状に形成されており、嵌合部２１側（端子固定部２２の前面）から差し込まれた接続端子３が所定の位置で止まるように形成されている。なお、本実施形態においては、接続端子３を端子固定部２２の貫通孔２２ａに圧入固定するようになっているが、本発明ではこれに限らず、インサート成形により固定することも可能であるものとする。

基板収納部２３は、コネクタハウジング２の後面を解放するように形成されている。このような基板収納部２３には、上記カバー５の先端部が差し込まれる凹部２３ａと、上記カバー５の後述する係止突起５ａが引っ掛かる係止部２３ｂとが形成されている。

上記接続端子３は、導電性を有する金属材料から製造されている。また、接続端子３は、図３及び図４に示すように、コネクタ側接触部３１と固定部３２とプレスフィット部３３とを有しており、例えば図示のような略ピン形状に形成されている。

コネクタ側接触部３１は、接続端子３をコネクタハウジング２に固定した際に、嵌合部２１側に突出して上記相手側コネクタ６の接続端子に接触する部分として形成されている。なお、コネクタ側接触部３１は、本形態においてピン形状に形成されているが、本発明ではこれに限らず筒状に形成してもよいものとする。

固定部３２は、接続端子３の中間に形成されている。また、固定部３２は、接続端子３をコネクタハウジング２に固定した際に、端子固定部２２の貫通孔２２ａに圧入される部分として形成されている。このような固定部３２には、貫通孔２２ａの段付き部分に当接する当接部３２ａと、貫通孔２２ａの内面に食い込む抜け止め部３２ｂとが形成されている。当接部３２ａはコネクタ側接触部３１側に、抜け止め部３２ｂはプレスフィット部３３側に形成されている。

プレスフィット部３３は、接続端子３をコネクタハウジング２に固定した際に、基板収納部２３側に突出して上記多層基板４に差し込まれる部分として形成されている。このようなプレスフィット部３３には、固定部３２側に位置するとともに弾性変形可能な例えば楕円形状の本体部分３３ａと、その本体部分３３ａに連続するとともに先端側に位置するピン形状の案内部３３ｂとが形成されている。

上記多層基板４は、複数の印刷配線板４０を積層して構成される部材であって、特に限定するものではないが、本実施形態においては四層の印刷配線板４０により形成されている。各印刷配線板４０同士は、接着剤や固定部材を用いる適宜固定手段により固定されている。

各印刷配線板４０は、図５に示すように、絶縁性の合成樹脂により構成される絶縁基板４１上に、上述した各種電子機器Ａ１〜Ａ６同士を予め定められたパターンにしたがって接続する導体パターン４２などが形成された第１エリア４２ａと、上述した各種電子機器Ｂ１〜Ｂ７同士を相互接続する導体パターン４３が形成された第２エリア４３ａと、を有している。

この導体パターン４３は、第２エリア４３ａに２つ設けられており、そのうち１つはケーブル８１及びバスライン８０を構成する対のケーブル（電線）のうち、一方（high側）のケーブル（電線）全てを相互接続するように形成されたものである。また、もう１つは、ケーブル８１及びバスライン８０を構成する対のケーブル（電線）のうち、他方（low側）のケーブル（電線）全てを相互接続するように形成されたものである。さらにこの２つの導体パターン４３は、その端部４３ｂにおいて終端抵抗回路ユニット１１と接続されている。

また、これら第１エリア４２ａと第２エリア４３ａとは互いに間隔をあけて電気的に分離している。この間隔は、第１エリア４２ａに形成された導体パターン４２などが、導体パターン４３が発するノイズに影響されることを防止するために設けられている。なお、この間隔は、前記ノイズの程度により適宜変更して良い。

また、このような印刷配線板４０には、スルーホール４５ａ，４５ｂが複数形成されている。このスルーホール４５ａ，４５ｂは、接続端子３のプレスフィット部３３が差し込まれる部分であって、接続端子３の数及び配置に合わせて形成されている。また、スルーホール４５ａ，４５ｂは、差し込まれるプレスフィット部３３の本体部分３３ａが弾性変形するような大きさに形成されている。

このようなスルーホール４５ａ，４５ｂは、本体部分３３ａと導体パターン４２，４３とを導通させるための回路導通部（不図示）を有するスルーホール４５ａと、上記回路導通部（不図示）を設けない単なる貫通孔のスルーホール４５ｂとに分けられており、使い分けによって所望の接続端子３同士を電気的に接続することができるようになっている。スルーホール４５ａは、上記回路導通部（不図示）を有することから、導体パターン４２，４３を貫通するように形成されている。これに対し、スルーホール４５ｂは、印刷配線板４０の導体パターン４２，４３がない部分を貫通するように形成されている。なお、本発明では、多層基板４を用いずに印刷配線板４０単体を用いてもよいものとする。

また、上述した導体パターン４２と、導体パターン４２と接続する接続端子３とは、特許請求の範囲に記載した第１の接続部をなしているとともに、上述した導体パターン４３と、導体パターン４３と接続する接続端子３とは、特許請求の範囲に記載した第２の接続部をなしている。

上記カバー５は、コネクタハウジング２の基板収納部２３に差し込まれて係止される部材であって、底部５１と側部５２とを有しており、浅底の箱形状に形成されている。カバー５の底部５１は、平坦な板状に形成されている。カバー５の側部５２には、コネクタハウジング２の係止部２３ｂに係止される係止突起５ａが複数形成されている。

上記終端抵抗回路ユニット１１は、第１の抵抗（不図示）と、この第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗（不図示）と、一方のリードがこれら第１及び第２の抵抗間に接続されると共に他方のリードが接地されるコンデンサ（不図示）と、これらの回路素子を適宜ジョイントコネクタ１の導体パターン４３の短部４３ｂに接続するための接続端子１３と、これらを覆う絶縁樹脂製のハウジング１４とで構成された着脱プラグ形態のユニットとされている。この終端抵抗回路ユニット１１は、上記バスライン８０と略同一のインピーダンスを有している。なお、前記コンデンサは、ノイズを低減する役割を成す。また、この接続端子１３は、印刷配線板４０に差し込まれる部分が、上述したプレスフィット部３３と同一の構成を有している。

上記構成において、コネクタハウジング２における端子固定部２２の各貫通孔２２ａに接続端子３を各々差し込んで圧入固定するとともに、コネクタハウジング２の基板収納部２３に各接続端子３のプレスフィット部３３を突出させ、その各プレスフィット部３３を、対応するスルーホール４５ａ，４５ｂに差し込むようにして多層基板４を取り付け、その後、基板収納部２３に収納された多層基板４を覆うようにしてカバー５をコネクタハウジング２に嵌合係止させると、本発明のジョイントコネクタ１が形成される。

そして、このような本発明のジョイントコネクタ１の嵌合部２１に相手側コネクタ６をコネクタ接続させると、上述した電気回路１０１が閉成される。

本実施形態によれば、複数の電子機器Ａ１〜Ａ６同士を予め定められたパターンにしたがって接続する導体パターン４２と、多重通信を行う複数の電子機器Ｂ１〜Ｂ７同士を相互接続する導体パターン４３と、をコネクタハウジング２内に収容された同一の印刷配線板４０上に設けて、従来は別個に設けられていた多重通信用のジョイントコネクタとこれ以外のジョイントコネクタとを一つにしたことにより、ジョイントコネクタ１の数を従来よりも減らすことができるとともに別個に設けられていたジョイントコネクタにそれぞれ接続されていたサブハーネスを共通化することができる。よって、サブハーネスの配索量を減らすとともにその配索を容易にすることが可能になる。

さらに、接続端子３同士を接続する部材として印刷配線板４０を用いたことと、接続端子３が印刷配線板４０に差し込まれることで導体パターン４２，４３と接続するプレスフィット部３３を有したことにより、高密度実装が可能なコンパクトなジョイントコネクタ１を形成することができる。

また、本発明のジョイントコネクタ１は、上記のＣＡＮ通信以外の多重通信プロトコルを用いたネットワークにおけるバスライン８０及びケーブル８１と電子機器Ｂ１〜Ｂ７との相互接続にも応用可能であることは、言うまでもない。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施の形態に係るジョイントコネクタを搭載した車両の電気回路を示す概略平面図である。 図１に示されたジョイントコネクタを示す斜視図である。 図２中のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図３に示されたジョイントコネクタの接続端子の拡大図である。 図３に示された印刷配線板を示す概略平面図である。

符号の説明

１ ジョイントコネクタ
２ コネクタハウジング
３ 接続端子（第１の接続部，第２の接続部）
３３ プレスフィット部
４０ 印刷配線板
４１ 絶縁基板
４２ 導体パターン（第１の接続部）
４３ 導体パターン（第２の接続部）
Ａ１〜Ａ６ 電子機器（機器）
Ｂ１〜Ｂ７ 電子機器（機器）

Claims (2)

1. 複数の機器同士を予め定められたパターンにしたがって接続する第１の接続部と、多重通信を行う複数の機器同士を多重通信が行えるように接続する第２の接続部と、を一つのコネクタハウジング内に有するジョイントコネクタであって、
   （イ）前記第１の接続部には、シリアル通信線で構成されたケーブル、ＧＮＤ線で構成されたケーブル、及び、電源線で構成されたケーブルが接続されており、前記複数の機器の各機器には、前記シリアル通信線で構成されたケーブル、前記ＧＮＤ線で構成されたケーブル、前記電源線で構成されたケーブルのうち、１以上が接続されており、
   （ロ）前記第１の接続部と前記第２の接続部とが、それぞれ、印刷配線板の絶縁基板上に形成された導体パターンと、該導体パターンと接続された接続端子と、により構成され、
   （ハ）前記印刷配線板が、前記第１の接続部の導体パターンが形成された第１エリアと、前記第２の接続部の導体パターンが形成された第２エリアと、を有していて、前記第１エリアと前記第２エリアとの間に、前記第１エリアの導体パターンが前記第２エリアの導体パターンに生じたノイズに影響されることを防止するための間隔が設けられている
   ことを特徴とするジョイントコネクタ。
2. 前記接続端子が、前記印刷配線板に差し込まれることにより前記導体パターンと接続するプレスフィット部を有したことを特徴とする請求項１に記載のジョイントコネクタ。

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