JP5293400B2 - 通信線用の分岐コネクタ - Google Patents

Description

本発明は通信線用の分岐コネクタに関し、詳しくは、自動車に配線される通信線の分岐部に設ける分岐コネクタの占有スペースを減少するものである。

近年、自動車の機能増加に伴い、自動車に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）が高性能化すると共に、ＥＣＵの搭載個数を増大している。これらのＥＣＵは多数の機器と通信線に接続すると共に、これら通信線を分岐接続して通信ネットワークを構成している。 該通信ネットワーク上において、多数の機器と接続した通信線を分岐コネクタを介して接続する位置では、分岐回路の個数が増加し、インピーダンスの不整合による電気信号の反射が発生し、伝送波形に歪みが発生しやすくなる。

前記分岐位置で発生する歪みを減衰するために、本出願人は特開２００８−４１２８７号公報（特許文献１）および特開２００８−４１２７４号公報（特許文献２）で分岐コネクタを提供している。
前記特許文献１の分岐コネクタは、コネクタハウジングの両側に設けたコネクタ嵌合部に接続するコネクタを嵌合した両面接続タイプであり、特許文献２の分岐コネクタはコネクタの一面に開口したコネクタ嵌合部に接続するコネクタを嵌合した片面接続タイプである。

前記いずれの分岐コネクタも伝送波形歪みの発生を抑制するため、コネクタハウジング内に分岐接続パターンを設けた基板を収容し、各分岐線に抵抗およびコイルを並列接続したフィルタ回路を介して前記基板の分岐接続パターンと接続している。具体的には、抵抗とコイルとをチップ素子とし、該チップ素子を前記基板に実装している。
このように、コネクタハウジング内に基板を収容し、該基板に抵抗とコイルとを並列接続したフィルタ回路を設けたチップ素子を支線毎に搭載しているため、支線数が多くなると分岐コネクタが大型化する。

一方、分岐コネクタで分岐接続する通信線の本数が少なく、例えば、１４本未満等では伝送波形歪みの発生量は少ないため、前記フィルタ回路を設ける必要はない。よって、分岐コネクタのコネクタハウジング内に収容したジョイントバスバーで分岐接続している。そのため、分岐接続する本数が少ない分岐コネクタは前記フィルタ回路を設けた分岐コネクタのように大型化していない。

特開２００８−４１２８７号公報 特開２００８−４１２７４号公報

前記のように、特許文献１、２の分岐コネクタでは、伝送波形歪みを抑制するため、コネクタハウジング内に基板を収容し、該基板に抵抗とコイルとを並列接続したフィルタ回路を設けたチップ素子を支線毎に搭載しているため、支線数が多くなると分岐コネクタが大型化する問題がある。
一方、分岐回路が少ない分岐コネクタは、フィルタ回路を構成するチップ素子を搭載していないため小型であるが、車両に搭載するＥＣＵが増加すると、この小型の分岐コネクタの個数は多くなる。

前記のように、自動車に搭載する電装品およびＥＣＵが増加し、それに伴い通信ネットワークが増加して前記分岐コネクタの個数が増加しているが、自動車内で設置できるスペースには限りがあるため、分岐コネクタの設置スペースの確保が困難になりつつある。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、分岐コネクタの構成を改良して分岐コネクタの設置スペースを減少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、
コネクタハウジング内に、多極の大型コネクタと接続する大型分岐接続部と、該大型コネクタより極数が少ない小型コネクタと接続する小型分岐接続部とを設けたハイブリッド型とし、
前記大型分岐接続部は、大型コネクタ嵌合部と、該大型コネクタ嵌合部に嵌合される大型コネクタの端子と接続する分岐接続パターンを設けている基板と、該基板の各分岐回路に実装するフィルタ回路を構成する複数のチップ素子とを備える一方、
前記小型分岐接続部は、小型コネクタ嵌合部と、該小型コネクタ嵌合部に嵌合される小型コネクタの端子と接続するジョイントバスバーを備え、
前記大型コネクタ嵌合部と前記小型コネクタ嵌合部は同一側面に区分けして開口し、または、一側面に大型コネクタ嵌合部を開口すると共に他側面に小型コネクタ嵌合部を開口している通信線用の分岐コネクタを提供している。

前記のように、本発明の分岐コネクタは、前記フィルタ回路を備えた大型の分岐コネクタとジョイントバスバーを備えた小型の分岐コネクタとを一体としたハイブリッド型の分岐コネクタとし、個別に設けた場合に増加する設置スペースを減少している。

具体的には、前記大型コネクタ嵌合部と小型コネクタ嵌合部とを同一の片側表面に開口した片面接続タイプでは、前記大型分岐接続部はＬ型形状とし、前記基板を縦方向に配置し、該基板の上側に横向きに前記大型コネクタ嵌合部を設けると共に前記基板の下側に前記チップ素子を配置し、
前記小型分岐接続部の小型コネクタ嵌合部は、前記大型コネクタ嵌合部の下側に配置し、前記ジョイントバスバーの収容部の背面に前記基板のチップ素子の配置部を設けている。

前記のように、大型分岐接続部のチップ素子配置部の表面側の空きスペースに、小型分岐接続部を配置すると、大型分岐接続部だけを設けた場合と占有スペースを変えずに小型分岐接続部を設けることができ、分岐コネクタの搭載スペースの減少を図ることができる。

前記大型コネクタ嵌合部と小型コネクタ嵌合部とを対向する両側表面に開口する両面接続タイプでは、前記大型分岐接続部を形成する第一コネクタハウジングと、小型分岐接続部を形成する第二コネクタハウジングとを直接または仕切材を介して並列に連結固定し、この連結部分を挟んで背中合わせに、前記第一コネクタハウジング内に前記チップ素子を取り付けた基板を配置すると共に、前記第二コネクタハウジング内に前記ジョイントバスバーを配置している。

前記第一、第二コネクタハウジングを直接連結固定する場合は、第二コネクタハウジングの連結部側には前記ジョイントバスバーのジョイント部をモールドした収容部を設け、該収容部の外面を前記第一コネクタハウジングの基板収容部側の開口を閉鎖するように嵌合固定している。
前記第一、第二コネクタハウジングを仕切材を介して連結固定する場合は、第一コネクタハウジングの基板収容部の開口に取り付ける閉鎖蓋を前記仕切材とし、該仕切材に前記第二コネクタハウジングを連結固定している。

前記のように、大型分岐接続部の背面側に小型分岐接続部を連続して設けた場合も、それぞれ独立した分岐コネクタとする場合と比較して設置スペースの減少を図ることができる。

前記片面接続タイプおよび両面接続タイプのいずれも、前記小型分岐接続部は、さらに、複数の小型コネクタを嵌合できるように、小型コネクタ嵌合部を複数に分割してもよい。
即ち、１つの大型コネクタを嵌合する大型分岐接続部の大きさに応じて規定される小型分岐接続部は、嵌合する小型コネクタの大きさに応じて、複数の小型コネクタを嵌合できるように複数の小型コネクタ嵌合部に分割してもよい。

前記大型コネクタ嵌合部に嵌合する前記大型コネクタおよび前記小型コネクタ嵌合部に嵌合する前記小型コネクタにそれぞれ接続する通信線は、差動伝送の平衡通信線を構成する一対のツイストペアケーブルとすることが好ましい。

本発明の分岐コネクタで接続する通信線は、ＣＡＮの通信線とすることが好ましい。ＣＡＮの通信線は、ＣＡＮ−ＨとＣＡＮ−Ｌの一対があり、これら一対の通信線は螺旋状に編んだツイストペアケーブルと称される通信線路を形成する。該ツイストペアケーブルは、その間の電位差によって信号を伝送する差動伝送の平衡通信線路となる。
前記ツイストペアケーブルからなる通信線を用いた場合にも、前記したように、分岐点において分岐数が多くなると、分岐点におけるインピーダンスの不整合から伝送波形歪みが発生する。
本発明では、分岐点において発生する反射波による歪みを減衰させるために、前記抵抗とコイルとを並列接続したフィルタ回路を設けている。

前記フィルタ回路を設ける大型分岐接続部の大型コネクタ嵌合部に嵌合する前記大型コネクタの極数は、通常、Ｈ、Ｌあわせて１４極以上であり、前記小型分岐接続部の小型コネクタ嵌合部に嵌合する前記コネクタの極数は、通常、１４極未満であるが、通信ドライバのよしあしによるため使用する通信ドライバによって大型コネクタの極数を決めることが望ましい。

前述したように、本発明の通信線用の分岐コネクタは、フィルタ回路を設けるため大型となる分岐コネクタと、フィルタ回路を設けていない小型の分岐コネクタとを一体化したハイブリッド型のコネクタとしてまとめているため、それぞれ別個に設けて自動車内に搭載する場合と比較して設置スペースを減少することができる。
また、大型の分岐コネクタと小型の分岐コネクタとを一体化することにより、部品点数の減少、これらのコネクタの設置工程の減少も図ることができる。

本発明の第一実施形態の斜視図である。 前記実施形態の分岐コネクタの断面図である。 前記実施形態の分岐コネクタにモールドするジョイントバスバーの概略図である。 前記実施形態の分岐コネクタにコネクタを嵌合した状態を示し、（Ａ）は概略断面図、（Ｂ）はコネクタ嵌合側の概略側面図である。 第二実施形態の概略断面図である。 小型コネクタ嵌合側の概略側面図である。 第三実施形態の分岐コネクタを分解した状態の概略正面図である。

以下、本発明の通信線用の分岐コネクタの実施形態について図面を参照して説明する。
図１乃至図４に第一実施形態の片面接続の分岐コネクタ１を示す。

分岐コネクタ１は、図１に示すように、多数の機器Ａと通信線Ｓを介して接続した多極の大型コネクタ２と、少数の機器Ｂと通信線Ｓを介して接続した極数の少ない２個の小型コネクタ３（３Ａ、３Ｂ）とを同一側面の表面側に上下に嵌合接続するものとしている。
本実施形態では、大型コネクタ２は１４極で、４つの機器Ａと接続している。一方、小型コネクタ３Ａ、３Ｂはそれぞれ６極で、３つの機器Ｂと接続している。
前記通信線Ｓは差動伝送の平衡通信線路を構成する一対のツイストペアケーブルＳ−Ｈ、Ｓ−Ｌである。

分岐コネクタ１は、樹脂成形品からなる１つのコネクタハウジング１０を備え、該コネクタハウジング１０は左右両側開口の略直方体形状としている。
図２に示すように、コネクタハウジング１０の内部を、大型コネクタ２と接続するＬ型状の大型分岐接続部Ｄと、小型コネクタ３（３Ａ、３Ｂ）を接続する小型分岐接続部Ｅとに分けている。前記大型分岐接続部Ｄを一点鎖線、小型分岐コネクタ接続部を二点鎖線で示す。

コネクタハウジング１０は、上下壁１０ａ、１０ｂ、左右壁１０ｃ、１０ｄからなる外壁と、外壁の内部を左右に区切る図中垂直方向の仕切壁１０ｅを連続して設けている。また、仕切壁１０ｅで仕切られた左側部を上下に仕切る図中水平方向の仕切壁１０ｆを設けている。
コネクタハウジング１０の左側開口は前記大型コネクタ２と小型コネクタ３の嵌合側とし、右側開口に閉鎖蓋１１を取り付けている。

前記大型分岐接続部Ｄは仕切壁１０ｅで仕切られた右側部から、仕切壁１０ｆで仕切られた左側上部に設けたＬ型状としている。
前記小型部分接続部Ｅは、仕切壁１０ｅで仕切られると共に、仕切壁１０ｆで仕切られた左側下部に設けている。

前記大型分岐接続部Ｄでは、仕切壁１０ｅの右側部と閉鎖壁１１で囲まれる部分を分岐接続パターンを設けた基板１５の収容部１６と、仕切壁１０ｅ、仕切壁１０ｆの上面、上壁１０ａ、左右壁１０ｃと１０ｄの上側部で囲んだ部分を大型コネクタ嵌合部１２としている。
該大型コネクタ嵌合部１２の底壁となる仕切壁１０ｅの上部に端子孔１０ｉを設けている。一方、前記基板１５の上側部に分岐接続パターンの端子孔を設け、これら端子孔に端子１８を挿入して半田接続し、端子１８を前記端子孔１０ｉに通して大型コネクタ嵌合部１２に突出している。端子１８は大型コネクタ２の上下２段で各段に並列したキャビテイに対応する位置にそれぞれ突設している。

前記基板１５の下側部には分岐接続パターンの各分岐回路部に夫々抵抗とコイルとを並列配置したチップ素子１９を実装している。即ち、大型コネクタ嵌合部１２の底壁となる仕切壁１０ｅと対向する位置の基板１５にはチップ素子１９を配置せずに端子１８のみを接続配置している。

前記チップ素子１９の配置部と仕切壁１０ｅを挟んだ対向位置の前記小型分岐接続部Ｅには、中央に垂直方向の仕切壁１０ｇを設けている。該仕切壁１０ｇで仕切られた左右の空間には、仕切壁１０ｅの左側面に沿ってそれぞれ上下２段で、図３に示すジョイントバスバー２０（２０Ａと２０Ｂ、２０Ｃと２０Ｄ）を配置し、各ジョイント部２０ａをインサートモールドしたバスバー収容部２１を設け、これらバスバー収容部２１を底壁とした開口部分を小型コネクタ嵌合部２２（２２Ａ、２２Ｂ）としている。これら小型コネクタ嵌合部２２には、前記ジョイントバスバー２０のジョイント部２０ａより突設した端子２０ｂを突出している。

前記構成からなる分岐コネクタ１では、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、大型コネクタ嵌合部１２に大型コネクタ２を嵌合し、該大型コネクタ２の各キャビテイに挿入係止した通信線Ｓの端子（図示せず）を前記基板１５から突設した端子１８と嵌合接続している。 一方、大型コネクタ嵌合部１２の下側に並列に設けた２個の小型コネクタ嵌合部２２Ａ、２２Ｂにそれぞれ小型コネクタ３Ａ、３Ｂを嵌合し、各小型コネクタ３Ａ、３Ｂの各キャビテイに挿入係止した通信線Ｓの端子（図示せず）を前記ジョイントバスバー２０の端子２０ｂと嵌合接続している。

このように、１つの分岐コネクタ１は、１個の大型コネクタ２と２個の小型コネクタ３Ａ、３Ｂの合計３個のコネクタと嵌合して分岐接続できるものとしているため、これら３個のコネクタとそれぞれ嵌合する分岐コネクタを設ける場合と比較して、分岐コネクタの設置スペースを大幅に減少できる。

なお、前記実施形態では、大型コネクタ嵌合部の下側に２個の小型コネクタ嵌合部を設けているが、大型コネクタ嵌合部の大きさと小型コネクタ嵌合部の大きさに応じて、小型コネクタ嵌合部は１つでも良いし、３個以上でもよい。小型コネクタが１つの場合には、小型コネクタと嵌合する小型分岐接続部の横方向長さは短くなるため、コネクタハウジングは上下で段差を設けている。

図５および図６に第二実施形態の分岐コネクタ３０を示す。
該分岐コネクタ３０は、大型コネクタ２を嵌合する大型コネクタ嵌合部３１を左側に開口して設けた大型分岐接続部Ｄに設け、４個の小型コネクタ３Ａ〜３Ｄを嵌合する４個の小型コネクタ嵌合部３２（３２Ａ〜３２Ｄ）を右側に開口して設けた小型分岐接続部Ｅに設け、大型コネクタ２と小型コネクタ３Ａ〜３Ｄを対向する方向から嵌合する両面嵌合タイプとしている。

コネクタハウジング３３は、大型分岐接続部Ｄを構成する第一コネクタハウジング３４と、小型分岐接続部Ｅを構成する第二コネクタハウジング３５と、これら第一、第二コネクタハウジング３４と３５の間に介設する仕切材３６とから構成している。該仕切材３６は第一コネクタハウジング３４の背面側の閉鎖蓋とされるものである。

前記第一コネクタハウジング３４は上下左右の外壁３４ａと、内部を左右に仕切る垂直方向の仕切壁３４ｂを備え、仕切壁３４ｂに仕切られた右側部を基板収容部３８とし、左側部を大型コネクタ嵌合部３１としている。前記基板収容部３８に抵抗とコイルを並列接続してフィルタ回路を設けたチップ素子１９を実装すると共に、端子１８を半田付けして突設した基板１５を収容している。該基板１５から突出した端子１８は仕切壁３４ｂに設けた端子孔から突出している。
前記基板１５に形成する分岐接続パターンは、第一実施形態とは相違させ、分岐回路にそれぞれ接続する前記チップ素子１９を基板１５の両側に分散配置し、端子１８をチップ素子１９で上下に挟まれた中央部に配置している。

前記第二コネクタハウジング３５の外壁３５ａの内部を上下左右の４つの小型コネクタ嵌合部３２（３２Ａ〜３２Ｄ）に仕切る垂直の仕切壁３５ｂ、３５ｃを設けている。各小型コネクタ嵌合部３２の底壁となる部分には、夫々上下２段でジョイントバスバー２０のジョイント部２０ａをインサートモールドした収容部４４を設け、該収容部４４の外面は連続した平坦な閉鎖面としている。前記ジョイントバスバー２０のジョイント部２０ａからそれぞれ突出する端子２０ｂを各小型コネクタ嵌合部３２に突設している。

前記第一コネクタハウジング３４の基板収容部３８には、開口した背面から基板１５を挿入し、収容後に、開口を閉鎖する閉鎖蓋となる前記仕切材３６は取り付けている。該仕切材３６の一側面には、基板収容部３８を囲む外壁３４ａの内面に設けた係止枠（図示せず）にロック結合する係止爪（図示せず）を設け、ロック結合して第一コネクタハウジング３４に連結固定している。
また、仕切材３６の他面側の外周に係止爪（図示せず）を突設する一方、前記第二コネクタハウジング３５の外壁３５ａに係止枠（図示せず）を設け、仕切材３６を第二コネクタハウジング３５とロック結合している。

前記第二実施形態の分岐コネクタ３０では、一方側より大型コネクタ２を嵌合接続し、対向する他方側から４つの小型コネクタ３Ａ〜３Ｄを嵌合接続している。
このように、１つの分岐コネクタ３０で大小コネクタを合計５個嵌合でき、分岐コネクタの設置スペースを大幅に減少できると共に、部品点数、取付工程も大幅に減少できる。

図７に第二実施形態の変形例を示す。
該変形例では、前記仕切材３６を介在させずに、第一コネクタハウジング３４と第二コネクタハウジング３５とを直接にロック結合している。
第一コネクタハウジング３４の基板収容部３８を囲む外壁３４ａの外面に係止枠３４ｒを設ける一方、第二コネクタハウジング３５の収容部４４の外壁３５ａの外面に係止爪３５ｒを設け、これらをロック結合すると、第一コネクタハウジング３４の基板収容部３８の開口が、第二コネクタハウジング３５の収容部４４で閉鎖されるようにしている。
このように、第一、第二コネクタハウジング３４、３５を仕切材３６を介さずに直接連結固定すると、部品点数を削減できる。

本発明は前記実施形態に限定されず、大型コネクタ２と小型コネクタ３とを各１個づつ嵌合できる構成としてもよい。
嵌合接続する大型コネクタと小型コネクタの大きさ、および同一箇所に搭載できるか否かの条件等に応じて、嵌合する大型コネクタおよび小型コネクタの個数を設定している。

１、３０ 分岐コネクタ
２ 大型コネクタ
３ 小型コネクタ
１０ コネクタハウジング
１２、３１ 大型コネクタ嵌合部
１５ 基板
１８ 端子
１９ チップ素子
２０ ジョイントバスバー
２２Ａ、２２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ 小型コネクタ嵌合部
Ａ、Ｂ 機器
Ｄ 大型分岐接続部
Ｅ 小型分岐接続部
Ｓ 通信線

Claims (6)

1. コネクタハウジング内に、多極の大型コネクタと接続する大型分岐接続部と、該大型コネクタより極数が少ない小型コネクタと接続する小型分岐接続部とを設けたハイブリッド型とし、
   前記大型分岐接続部は、大型コネクタ嵌合部と、該大型コネクタ嵌合部に嵌合される大型コネクタの端子と接続する分岐接続パターンを設けている基板と、該基板の各分岐回路に実装するフィルタ回路を構成する複数のチップ素子とを備える一方、
   前記小型分岐接続部は、小型コネクタ嵌合部と、該小型コネクタ嵌合部に嵌合される小型コネクタの端子と接続するジョイントバスバーを備え、
   前記大型コネクタ嵌合部と前記小型コネクタ嵌合部は同一側面に区分けして開口し、または一側面に大型コネクタ嵌合部を開口すると共に他側面に小型コネクタ嵌合部を開口している通信線用の分岐コネクタ。
2. 前記大型コネクタ嵌合部と小型コネクタ嵌合部とを同一の片側表面に開口した片面接続タイプとし、
   前記大型分岐接続部はＬ型形状とし、前記基板を縦方向に配置し、該基板の上側に横向きに前記大型コネクタ嵌合部を設けると共に前記基板の下側に前記チップ素子を配置し、
   前記小型分岐接続部の小型コネクタ嵌合部は、前記大型コネクタ嵌合部の下側に配置し、前記ジョイントバスバーの収容部の背面に前記基板のチップ素子の配置部を設けている請求項１に記載の通信線用の分岐コネクタ。
3. 前記大型コネクタ嵌合部と小型コネクタ嵌合部とを対向する両側表面に開口する両面接続タイプとし、
   前記大型分岐接続部を形成する第一コネクタハウジングと、小型分岐接続部を形成する第二コネクタハウジングとを直接または仕切材を介して並列に連結固定し、この連結部分を挟んで背中合わせに、前記第一コネクタハウジング内に前記チップ素子を取り付けた基板を配置すると共に、前記第二コネクタハウジング内に前記ジョイントバスバーを配置している請求項１に記載の通信線用の分岐コネクタ。
4. 前記第二コネクタハウジングの連結部側には前記ジョイントバスバーのジョイント部をモールドした収容部を設け、該収容部の外面を前記第一コネクタハウジングの基板収容部側の開口を閉鎖するように嵌合固定し、または、
   前記第一コネクタハウジングの基板収容部の開口に取り付ける閉鎖蓋を前記仕切材とし、該仕切材に前記第二コネクタハウジングを連結固定している請求項３に記載の通信線用の分岐コネクタ。
5. 前記小型分岐接続部は、さらに、複数の小型コネクタ嵌合部を分割して設けている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の通信線用の分岐コネクタ。
6. 前記大型コネクタ嵌合部に嵌合する前記大型コネクタおよび前記小型コネクタ嵌合部に嵌合する前記小型コネクタにそれぞれ接続する通信線は、差動伝送の平衡通信線を構成する一対の通信線を備えたツイストされたペア電線からなる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の通信線用の分岐コネクタ。

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