JP4898296B2

JP4898296B2 - 接続部材

Info

Publication number: JP4898296B2
Application number: JP2006144254A
Authority: JP
Inventors: 廣昭村野; 智和松本; 義和田中; 鉄廣瀬
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-05-24
Also published as: CN101454953B; US20090318002A1; KR20090015032A; EP2023449A1; JP2007317434A; CN101454953A; US7878869B2; KR101330446B1; WO2007136092A1; EP2023449A4

Description

本発明は、例えば自動車のハーネス回路に使用する接続部材に関するものである。

自動車のハーネス回路においては、幹線から複数の枝線を分岐する必要が屡々ある。そのために従来では、幹線の一部の被覆を剥ぎ取り、露出した導体に枝線を圧着加工し分岐するスプライスジョイント方式と、幹線の端末部に回路分岐用コネクタを配し、幹線、枝線共に汎用コネクタ及び圧着端子を使用して分岐加工する例えば特許文献１に記載の接続部材方式との２通りの方式が多く用いられている。

特願２００５−７１６１４号公報

前者のスプライスジョイント方式では、電線を１〜３本毎に圧着加工しなければならず、それらの加工後の状態では、更に作業性が非常に悪いという問題があり、また製造ライン上で圧着加工することが困難なので、ライン生産には不向きである。

そこで、このスプライスジョイント方式の問題点を解決するものとして、後者の接続部材方式が開発されている。この接続部材方式では、ハーネス製造ライン上でのジョイント加工が可能となるため、スプライスジョイント方式と比較して生産効率が向上し、ハーネス回路の修正にも対応可能である。しかし、コネクタ及び嵌合する相手側汎用コネクタ、バスバー、接続端子などの部品点数が多くなることから、ハーネス回路の組立には時間がかかるのが実状である。

特に、特許文献１に開示されているジョイントコネクタを使用したワイヤハーネスでは、ジョイントコネクタが大きいために、分岐すべき個所で分岐することができず、ジョイントコネクタを収容できるスペースがある個所まで電線を延長しなければならず、ワイヤハーネスの小型化に反している。

つまり、ジョイントコネクタ方式でおいても、省スペース化、更なる作業性の向上、部品点数の削減など、解決しなければならない課題が多々ある。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、簡易で信頼性が高く、ワイヤハーネスの組立性に優れた接続部材を提供することにある。

上述の目的を達成するための本発明に係る接続部材の技術的特徴は、上下方向を向くピン端子挿入孔を中央部に形成し、左右両側から中央部に向けて水平方向に複数の電線端子挿入孔を形成し、これらの電線端子挿入孔が前記ピン端子挿入孔と交叉するようにした合成樹脂材から成る保持体と、一端の板体部に筒部又は孔部から成る接点を形成すると共に他端に電線を接続し、前記接点が前記保持体のピン端子挿入孔に一致するように左右両側の前記電線端子挿入孔から前記保持体内に挿入する複数の電線端子と、前記ピン端子挿入孔内に挿入して前記電線端子の接点に挿通し前記電線端子同士を電気接続するピン端子とから成り、前記電線端子の接点と前記ピン端子の横断面の形状は何れか一方を円形とし他方を角形としたことにある。

本発明に係る接続部材によれば、挿込端子を挿入することで電線端子同士を導通する構造を採用し、構造的にも簡素となり、電気的接続の信頼性が向上し、従来例と比較して部品点数が減少し、スペースファクタ、作業性、コスト低減が可能となる。

特に、自動車のハーネス回路に使用すれば、従来のジョイント構造よりも格段に接続構造がコンパクトになり、ワイヤハーネス作業時間が短縮化される。

また、小型化によりワイヤハーネス中での設置個所が限定されず、任意の個所に配置することができ、電線を延長しなくとも回路配線を行うことができる。

更に、防水構造の採用が可能で、防水機能を要する個所において使用可能である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

実施例１においては、図１の分解斜視図に示すように、電線端子挿入孔１ａとピン端子挿入孔１ｂを有する合成樹脂材から成る保持体１と、前端に受接続端２ａを設け後端に電線３を接続した圧着部２ｂを有する複数の電線端子２と、ピン端子４ａ、把持部４ｂ、中間部４ｃから成るスルーピン４とにより構成されている。

保持体１には左右両側から中央方向に向けて、例えば入口部を角孔とした複数個の電線端子挿入孔１ａが形成され、受接続端２ａが所定の位置まで挿入できるようにされている。また、ピン端子挿入孔１ｂは保持体１の上方から中央方向に向けて形成され、電線端子挿入孔１ａと受接続端２ａの位置で直交するように形成されている。

保持体１に使用する材料としては、例えば熱可塑性樹脂が適用され、中でも熱変形温度が高く、高剛性、電気絶縁特性、機械的特性の点で、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）などが好適である。また、その大きさは使用する電線３の径などにより適宜決定すればよいが、通常は長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度である。

この保持体１の製造は、所定の金型に熱可塑性樹脂を射出成形させて製作する方法を採用することが一般的であるが、内部形状が複雑な場合には、保持体１を縦断面又は横断面に複数個に分割して製作し、使用時に接着したり嵌め合わせて用いることができる。

電線端子２は１枚の導電金属板を打ち抜いて形成されており、図１に示すように前端の舌片状の受接続端２ａには短円筒状に絞り加工された筒状接点２ｃが設けられ、後端に圧着部２ｂが設けられ、この圧着部２ｂにより電線３の導体が圧着して接続されている。

この電線端子２は銅板又は銅合金板から所定の形状に打抜き成形したものに、Ｓｎ鍍金をしたもの、又はＳｎ鍍金した銅板又は銅合金板を所定の形状に打抜き成形したものを使用すればよい。材質は強度と導電性の点で黄銅が好ましく、更にはＳｎ鍍金することで耐食性が向上し、かつピン端子４ａとの接点との導電性が得易くなる点で好適である。

筒状接点２ｃはピン端子４ａと接触することで導通する形状であればよく、何れの側からもピン端子４ａを挿入できるように、筒状接点２ｃの基部及び先端にテーパ状のガイドを設けることが望ましい。

また、接点は円筒状でなくとも角筒状、或いは受接続端２ａの板体部に、図２に示すような単なる円孔２ｄ、又は三角孔、四角孔、五角孔等の孔部を形成するだけでもよい。或いは、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、接点は受接続端２ａに種々の形状の切込み２ｅを設けることによってもよい。

電線３は導体の外周に絶縁層を被覆した絶縁電線が適用され、公知の電線径のものが適用できる。導体は従来から自動車ハーネス回路に使用される軟銅線や硬銅線の撚線、又は引張強度を維持し、線径を小さくした例えばＣｕ−Ｓｎ合金線などの銅合金線の撚線や単線が適用される。また、絶縁層には従来から公知の絶縁材料が適用され、中でも環境対策としてノンハロゲンの絶縁材料を絶縁層に適用することが環境対策の面で好適である。

また、電線３の導体と電線端子２との接続は、公知のかしめ、溶接、ハンダ付け、圧着などが適用されるが、接続に要する時間、得られる接続強度の点で、実施例のような圧着部２ｂによる接続が好適である。なお、圧着部２ｂに複数の電線３を同時に圧着して、引き出すこともできる。

スルーピン４のピン端子４ａは、複数の電線端子２の受接続端２ａ同士を導通させるための導電金属製の棒状部材であり、断面形状としては円形、三角形、四角形等の多角形或いは平刃状などが考えられる。しかし、製造が容易で、挿入する際に大きな力が必要としない点、かつ安定して確実な導通が得易いということで、図示のような断面四角形が好適であり、この場合の電線端子２の接点形状は円筒状又は円孔がよい。

つまり、ピン端子４ａは受接続端２ａに形成された接点を塑性変形させて挿通し接触するので、塑性変形し易くするために、ピン端子４ａの断面が角形であれば接点は円形に、ピン端子４ａが円形であれば接点は角形とすることが好ましい。

また、ピン端子４ａの硬さを受接続端２ａよりも硬くすることで、電線端子２の受接続端２ａの接点を変形させながら挿入することが好ましい。このピン端子４ａの硬さ及び受接続端２ａの硬さは、加工、熱処理や材料の選択で適宜に調整することもできる。更に、筒状接点２ｃに確実に挿入させる点で、先端部を円錐形、角錐形又は円錐台形、角錐台形などの錐状台形としたものが好適である。

ピン端子４ａは例えば１枚の導電金属板を折曲して折り畳むことにより、図４に示すような断面略四角形が得られるので、その後に先端部をプレス又は切削などで錐状とすることができる。このような方法で作製することで、断面積の小さなピン端子４ａでも、湾曲したり折損することが少なくなる。

受接続端２ａの接点が円形状又は筒形状であって、その内径がｄ１で、ピン端子４ａの横断面形状を略四角形とし、その対角線の長さをｘとすると、ｄ１＜ｘであることが好ましい。

また、ピン端子４ａの横断面を円形状とし、受接続端２ａの接点を四角形の一辺の長さをｄ１とした孔部とすることもできる。この場合のピン端子４ａの円形外径をｄ２とした場合には、ｄ１＜ｄ２であることが好ましい。

スルーピン４のピン端子４ａを、電線端子２の筒状接点２ｃに嵌入するためには、或る程度の力を必要とするので、ピン端子４ａには合成樹脂製の円柱状の把持部４ｂを取り付け、更に、ピン端子挿入孔１ｂに嵌合するための中間部４ｃを設けることが好ましい。この中間部４ｃの外形はピン端子挿入孔１ｂの内径と同等とし、把持部４ｂの外径をそれよりも大きくすることで、ピン端子４ａのピン端子挿入孔１ｂへの挿入深さを規制することができる。これにより、所定の長さを有するピン端子４ａが、所定の位置まで挿入できているか否かが確認できる。

把持部４ｂの材料は電気絶縁性を有する材料であれば、特に限定する必要はないが、上記した通り或る程度の力がかかっても破損しないものが好ましい。例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの合成樹脂材が挙げられる。

図５は組立状態の斜視図、図６はその断面図を示しており、保持体１に設けた計４個の電線端子挿入孔１ａからそれぞれ電線端子２が挿入され、受接続端２ａの筒状接点２ｃの中心が、図６に示すようにピン端子挿入孔１ｂの中心軸に合致するようにされている。なお、受接続端２ａの筒状接点２ｃが保持体１の中心で積み重ねられるために、電線端子挿入孔１ａは左右で段違いに形成されている。

受接続端２ａに筒状接点２ｃを有している場合には、電線端子挿入孔１ａに挿入するに際して、筒状接点２ｃが上下何れ側を向いているかが重要である。つまり、各受接続端２ａを任意の向きで挿入すると、内部において整然と所定位置に位置付けすることができなくなるので、電線端子挿入孔１ａの入口部に筒状接点２ｃの向きを表示するなどを必要とする場合がある。

ピン端子挿入孔１ｂからスルーピン４が挿入されると、ピン端子４ａは受接続端２ａの筒状接点２ｃに挿入され、各電線端子２同士が導通される。そして、スルーピン４を取り外さない限り、電線端子２は分離することはない。

中間部４ｃには、ピン端子挿入孔１ｂに設けたねじ部と螺合するねじを刻設し、螺合によりスルーピン４がピン端子挿入孔１ｂから脱落することを防止することができる。また、中間部４ｃには、捻回によりピン端子挿入孔１ｂとロックして、同様に脱落を防止する機構を設けることも可能である。更には、ピン端子４ａを保持体１の反対側まで挿通して突出し、ピン端子４ａの先端にねじを設け、合成樹脂製の袋ナットを螺着して、スルーピン４を固定してもよい。或いは、保持体１の上にカバーを被着したり、テープを巻回して保持体１にスルーピン４を固定するようにすることもできる。

図７は防水タイプの実施例２の保持体１と電線端子２とスルーピン４の組立体の斜視図、図８は組立状態の斜視図、図９はその断面図を示している。

電線端子２側の電線３には、合成ゴムから成る円筒状の防水シール材５が挿着され、電線端子２から延長したシール圧着部２ｆにより固定されている。また、保持体１の電線端子挿入孔１ａの入口部は断面円形とされ、防水シール材５により密封されている。

スルーピン４の中間部４ｃにも円筒状の防水シール材６が挿着され、ピン端子挿入孔１ｂの円形の入口部に防水シール材６が装着するようにされている。

このように実施例２においては、保持体１の内部に防水シール材５、６により水の浸入が阻止され、この接続部材を防水構造とすることができ、例えば自動車用ハーネス回路において、防水性が要求されるドア用ハーネス、エンジンルーム用ハーネス、テールランプ用ハーネスで好適に使用できる。

なお、実施例１、２では、電線端子挿入孔１ａを計４個設けて、ここに４個の電線端子２を挿入したが、更に多数の電線端子挿入孔１ａを縦方向に設けて回路を設計することができる。また、列数は１列であっても、挿入するスルーピン４の数を１個ではなく、２個のスルーピン４を上下に設けたピン端子挿入孔１ｂからそれぞれ挿入し、中央において短絡しない長さとすれば、電線端子２の導通を２つのグループに分けることが可能となる。

更には、ピン端子４ａにも電線を接続させることにより、電線端子２との接続回路を増加することもできる。

実施例１の分解斜視図である。電線端子の変形例の斜視図である。電線端子の他の変形例の要部斜視図である。ピン端子の断面図である。組立体の斜視図である。組立体の断面図である。実施例２の分解斜視図である。組立体の斜視図である。組立体の断面図である。

符号の説明

１保持体
１ａ電線端子挿入孔
１ｂピン端子挿入孔
２電線端子
２ａ受接続端
２ｂ圧着部
２ｃ筒状接点
２ｄ円孔
２ｅ切込み
２ｆシール圧着部
３電線
４スルーピン
４ａピン端子
４ｂ把持部
４ｃ中間部
５、６防水シール材

Claims

上下方向を向くピン端子挿入孔を中央部に形成し、左右両側から中央部に向けて水平方向に複数の電線端子挿入孔を形成し、これらの電線端子挿入孔が前記ピン端子挿入孔と交叉するようにした合成樹脂材から成る保持体と、一端の板体部に筒部又は孔部から成る接点を形成すると共に他端に電線を接続し、前記接点が前記保持体のピン端子挿入孔に一致するように左右両側の前記電線端子挿入孔から前記保持体内に挿入する複数の電線端子と、前記ピン端子挿入孔内に挿入して前記電線端子の接点に挿通し前記電線端子同士を電気接続するピン端子とから成り、前記電線端子の接点と前記ピン端子の横断面の形状は何れか一方を円形とし他方を角形としたことを特徴とする接続部材。
前記ピン端子の先端は錐状又は錐状台形としたことを特徴とする請求項１に記載の接続部材。
前記ピン端子は端部に把持部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の接続部材。
前記ピン端子に電線を接続した請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
前記電線端子の電線との接続部にゴム製のシール部材を装着し、前記電線端子挿入孔との間を防水構造としたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
前記ピン端子の基部にゴム製のシール部材を装着し、前記ピン端子挿入孔との間を防水構造としたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載の接続部材。
請求項１〜６の何れか１つの請求項に記載の接続部材を使用したことを特徴とする自動車用ハーネス回路。