JP6315341B2 - 車載ネットワークにおける幹線構造、及び車載ネットワーク用コネクタ - Google Patents

車載ネットワークにおける幹線構造、及び車載ネットワーク用コネクタ Download PDF

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Description

本発明は、車載ネットワークにおける幹線構造、及び車載ネットワーク用コネクタに関するものである。
従来より、自動車にはCANと呼ばれる車載ネットワークが搭載され、複数のノード(電子制御ユニット)同士が通信用伝送路を構成するワイヤハーネスを通じて通信を行うようになっている。こうした車載ネットワークの従来技術として、下記特許文献1を挙げることができる。
一般に、複数のノードを接続する場合、CAN通信では、ライン型(バス型とも言う)と呼ばれる接続方式が知られている。ライン型は、幹線から分岐する複数の分岐線を介して各ノードを接続する方式である。
下記特許文献1においては、幹線から各分岐線が分岐する分岐ポイントに中継ジョイントコネクタが配されている。中継ジョイントコネクタのハウジングは、反対方向に向けて開口する第1、第2の嵌合部が形成され、内部にはバスバーが上下2段に配されている。各バスバーには複数のタブ状端子が並列して突出形成されている。
一方、幹線及び分岐線は、2本の電線をねじって組み合わせたツイストペア電線からなっている。幹線及び分岐線は、各分岐ポイントにおいて、電線端末を有している。各電線の端末には雌端子が接続されていて、対応するタブ状端子に接続される。かくして、幹線の中継と分岐線の分岐とを可能にしていた。
特開2009−176688号公報
上記構造の場合、各接続ポイントにおいて幹線を中継する場合、次のような多くの接続部を経由することになる。
(i)幹線の端末と雌端子との接続部
(ii)雌端子とタブ状端子との接続部
(iii)同じバスバーにおける他のタブ状端子と、幹線の他の端末に接続された他の雌端子との接続部
(iv)他の雌端子と幹線の他の端末との接続部
このように従来の構造では、幹線間の接続に多くの接続部品を必要とし、また多くの接続部を経由するため、接続抵抗の増加といったことが懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、幹線間を接続する構造を簡素化し、接続抵抗を低減させることができる車載ネットワークにおける幹線構造を提供すること、及び車載ネットワークにおいて好適に使用可能なコネクタを提供することを目的とする。
本発明の車載ネットワークにおける幹線構造は、複数の電子制御ユニット同士がワイヤハーネスを介して通信を行う車載ネットワークにおいて、ワイヤハーネスは、幹線とこの幹線の途中の複数個所に配された分岐ポイントからコネクタを介して分岐されて電子制御ユニットが接続される分岐線とからなり、ワイヤハーネスのうち幹線を構成する部分は、分岐ポイントにおいて、幹線からコネクタへ向けて迂回した迂回路が形成されるとともに、前記迂回路は、前記幹線から略U字状をなしつつ切れ目なく連続して折り返され、この迂回路の折り返し部分には前記ワイヤハーネスの被覆が剥ぎ取られて芯線の露出部が形成され、折り返された前記芯線の露出部が一括してかしめられて幹線用端子に接続され、かつ、コネクタの内部において分岐線の端末に接続された分岐線用端子と幹線用端子とが接続可能となっているところに特徴を有する。
本発明2の車載ネットワークにおける幹線構造は、複数の電子制御ユニット同士がワイヤハーネスを介して通信を行う車載ネットワークにおいて、前記ワイヤハーネスは、幹線とこの幹線の途中の複数個所に配された分岐ポイントからコネクタを介して分岐されて前記電子制御ユニットが接続される分岐線とからなり、前記ワイヤハーネスのうち前記幹線を構成する部分は、前記分岐ポイントにおいて、前記幹線から前記コネクタへ向けて迂回した迂回路が形成されるとともに、この迂回路には前記ワイヤハーネスの芯線が露出しかつこの芯線の露出部において幹線用端子が接続され、かつ、前記コネクタの内部において前記分岐線の端末に接続された分岐線用端子と前記幹線用端子とが接続可能となっており、前記迂回路は、前記幹線から略U字状をなしつつ折り返すことによって形成されるとともにこの折り返し部分において切断され、かつ切断された両端末部に前記芯線の露出部がそれぞれ形成されて、これら両露出部が前記幹線用端子に共締めによって接続されているところに特徴を有する。
また、本発明の車載ネットワーク用コネクタは、複数の電子制御ユニット同士が、幹線とこの幹線の途中の複数個所に配された分岐ポイントから分岐される分岐線とからなるワイヤハーネスを介して通信を行う車載ネットワークにおいて、幹線と分岐線との間に介在されるコネクタであって、幹線を構成するワイヤハーネスは分岐ポイントにおいて幹線からコネクタへ向けて迂回した迂回路が形成されるとともに、この迂回路にはワイヤハーネスの芯線が露出しかつこの芯線の露出部において幹線用端子が接続される一方、分岐線の端末には分岐線用端子が接続され、コネクタのハウジングの一方の面には、幹線用端子を収容するための第1収容部が開口して形成され、反対側の面には分岐線用端子を収容するための第2収容部が開口して両収容部が略同軸で対向するようにして形成され、かつ前記ハウジングには第1・第2の収容部に連通するようにして第1・第2のリテーナ装着孔が開口し、この両リテーナ装着孔に装着される両リテーナが幹線用端子及び分岐線用端子に係止することのみによって、これら両端子が抜け止め状態でハウジング内に保持されているところに特徴を有する。
従来であれば、幹線は分岐ポイント間で分断され、端子を用いて分岐ポイント間を繋いでいくようにしていたが、本発明の幹線構造であれば、端子を用いることなく幹線における分岐ポイント間を繋いでいくことができる。したがって、その分、端子接続の部位が減り、幹線の接続構造を簡素化することができ、接続抵抗の減少も図ることができる。
本発明1の車載ネットワークにおける幹線構造は、前記迂回路が、前記幹線から略U字状をなしつつ切れ目なく連続して折り返されるとともに、前記芯線の露出部はこの折り返し部分に形成されて前記幹線用端子に接続される。このような構成によれば、幹線の分岐ポイントにおいてワイヤハーネス自体に切れ目を形成せず、連続したままで幹線用端子との接続を行うため、接続信頼性を高めることができる。
本発明2の車載ネットワークにおける幹線構造は、前記迂回路が、前記幹線から略U字状をなしつつ折り返すことによって形成されるとともにこの折り返し部分において切断され、かつ切断された両端末部に前記芯線の露出部がそれぞれ形成されて、これら両露出部が前記幹線用端子に共締めによって接続される。迂回路において切れ目を形成しない場合には、幹線用端子との接続に際し、ワイヤハーネスの曲げに困難を伴うが、上記のように折り返し部分を切断して幹線用端子に共締めすることで、幹線用端子との接続作業を簡単に行うことができる。
本発明の車載ネットワーク用コネクタによれば、幹線の接続構造を簡素化することができ、接続抵抗の減少にも寄与することができる。加えて、本発明のコネクタは幹線用端子と分岐線用端子とはリテーナによってのみ係止されている。つまり、コネクタは両端子を係止するためのランス構造を持たないため、第1・第2の収容部の内部構造を簡素化することができ、ひいては金型構造の簡素化により製造コストの低減も図ることができる。
実施例1に係る車載ネットワークの一部の概略を示す図 コネクタの側断面図 同じく底面図 同じく左側面図 同じく右側面図 (A)は幹線の分岐ポイントと幹線用端子との接続前の状態を示す平面図、(B)は同じく接続後の状態を示す平面図 (A)は実施例2に係る幹線の分岐ポイントと幹線用端子との接続前の状態を示す平面図、(B)は同じく接続後の状態を示す平面図
本発明における好ましい実施の形態を説明する。
(1)本発明の車載ネットワークにおける幹線構造は、前記ワイヤハーネスはツイストペア電線であることが好ましい。
このような構成とすれば、ノイズ低減に有効となる。
本発明2の車載ネットワークにおける幹線構造において、前記両露出部が溶着されて前記幹線用端子に接続されていると良い。
このような構成であれば、幹線用端子との接続が容易であり、また接続信頼性をより高めることができる。
次に、本発明を具体化した実施例1及び2について、図面を参照しつつ説明する。
<実施例1>
図1は、CAN(Control Area Network)と呼ばれる車載ネットワークの一部を示すものであり、複数の電子制御ユニットU同士がワイヤハーネスWHを介して通信が可能になっている。
ワイヤハーネスWHは、幹線1と、この幹線1から複数の分岐ポイント3において分岐し、それぞれの分岐先で各電子制御ユニットUに接続される分岐線2とから構成されている。また、幹線1及び各分岐線2は二本の電線W(通信線)を対で撚り合せたツイストペア線によって構成されている。
幹線1は、各分岐ポイント3においてコネクタCOへ向けて迂回経路4が形成され、迂回経路4はコネクタCOのハウジング5に収容される幹線用端子6を経由して、再度、幹線1の本線へと回帰するようになっている。実施例1においては、図6(A)に示すように、迂回経路4の折り返し部分では電線Wの被覆が剥ぎ取られ、芯線7が露出されている。
幹線用端子6は図2、図6(A)に示すように、雌端子であり、分岐線用端子8に対する端子接続部6Aと、その後部に配された電線接続部6Bとからなっている。電線接続部6Bは、U字状に折り返された、露出された芯線7とを一括してかしめて接続するためのワイヤバレル6B−1と、折り返された両電線Wの被覆部分を一括してかしめて接続するためのインシュレーションバレル6B−2とからなっている(図2、図6(B)参照)。
前述したように、各分岐線2を構成するツイストペア線の各電線Wの一端側はそれぞれ電子制御ユニットUに接続され、他端側はそれぞれ分岐線用端子8に接続されている。分岐線用端子8は雄端子であり、図2に示すように、幹線用端子6の端子接続部6Aと接続可能なタブ部8Cを有する端子接続部8Aと、その後部に配された電線接続部8Bとからなっている。電線接続部8Bは、詳細には図示しないが、ツイストペア線の各電線Wの端部に露出された芯線7をかしめて接続するワイヤバレル8B−1と各電線Wの被覆部分をかしめて接続するインシュレーションバレル8B−2とからなっている。
次に、図2〜図5によってコネクタCOの構成について説明する。コネクタCOのハウジング5は合成樹脂製であり、図2、3に示すように、縦方向よも横方向に長い形状に形成されている。また、ハウジング5の内部には第1、第2の収容部9,10がそれそれぞれ2室ずつ左右に並列して設けられている(図4、5参照)。第1収容部9は幹線用端子6を収容するためのものであり、第2収容部10は分岐線用端子8を収容するためのものである。
図2に示すように、ハウジング5内の長手方向(横方向)の中央部であって、第1、第2の両収容部9,10の間には仕切り壁11が設けられている。第1収容部9と第2収容部10とは、この仕切り壁11を挟んでほぼ同軸に配されている。仕切り壁11における第1収容部9側及び第2収容部10側に対向する面は、それぞれ幹線用端子6あるいは分岐線用端子8に当接して前止まりを行う前止まり面となっている。また、仕切り壁11には分岐線用端子8のタブ部8Cを貫通させる一対の貫通孔12が形成され、第1、第2の両収容部9,10同士を連通させている。
また、ハウジング5は対となる第1、第2の両収容部9,10を同軸で形成し、反対方向への型抜きによって成形されるようにしている関係上、コネクタCOにおいて通常に設けられているランスを成形することができず、幹線用端子6及び分岐線用端子8はいずれもリテーナ13,14のみによって抜け止めがなされている。すなわち、図3に示すように、ハウジング5の下面側には第1、第2のリテーナ装着孔15,16が開口している。両リテーナ装着孔15,16は、共に対をなす第1収容部9及び対をなす第2収容部10にそれぞれ一括して連通するように形成されている。
両リテーナ装着孔15,16には第1、第2のリテーナ13,14が装着される。図2に示すように、両リテーナ13,14には両幹線用端子6及び両分岐線用端子8の各端子接続部6A,8Aに係止可能な係止突起13A,14Aが形成されている。また、詳細には図示しないが、両リテーナ13,14はハウジング5に対し、仮係止位置と本係止位置の2位置で保持されるようになっている。両リテーナ13,14が仮係止位置にあるときには、各係止突起13A,14Aは幹線用端子6及び分岐線用端子8の挿入領域の外に位置して、各端子6,8の抜き差しを許容する。しかし、両リテーナ13,14が本係止位置にあるときは(図2に示される状態)、幹線用端子6及び分岐線用端子8の挿入領域内に進入して、幹線用端子6の端子接続部6Aあるいは分岐線用端子8の端子接続部8Aの後端にそれぞれ係止してこれら端子6,8を抜け止め状態に保持する。
次に、実施例1の作用効果について説明する。本実施例1においては、幹線1を構成する場合、幹線1の各分岐ポイント3において、迂回経路4を形成し、その折り返し部分において芯線7を露出させるようにしている。そして、この露出された芯線7部分を幹線用端子6のワイヤバレル6B−1にかしめ付けるようにしている。上記作業を各分岐ポイント3で繰り返せば、幹線1を構成することができる。
このように、本実施例1であれば、幹線1の分岐ポイント3において幹線1を切れ目なく連続して繋いでゆくことができる。したがって、従来とは異なり、端子を必要としない分、幹線1構造を簡素化することができるとともに、高い接続信頼性を併せて実現することができる。
また、幹線1から分岐線2を介して各電子制御ユニットUを分岐接続させる場合には、第1リテーナ13を仮係止位置に保持した状態で、上記した幹線用端子6をコネクタCOの両第1収容部9にそれぞれ収容する。この後に、第1リテーナ13を本係止位置に移動させれば、第1リテーナ13の係止突起13Aが幹線用端子6の端子接続部6Aの後端に係止するため、幹線用端子6はコネクタCO内に抜け止め状態でロックされる。
一方、分岐線2を構成する両電線Wの端部に分岐線用端子8をそれぞれ接続した後、分岐線用端子8をコネクタCOの第2収容部10内に収容する。この場合においても、第2リテーナ14は仮係止位置に保持されている。分岐線用端子8が第2収容部10内に正規深さ位置まで挿入されると、タブ部8Cは仕切り壁11の貫通孔12を貫通して幹線用端子6の端子接続部6A内に進入して電気的に接続される。この後に、第2リテーナ14を本係止位置に移動させれば、第2リテーナ14の係止突起14Aが分岐線用端子8の端子接続部8Aの後端に係止するため、分岐線用端子8はコネクタCO内に抜け止め状態でロックされる。
ところで、本実施例1のコネクタCOのハウジング5は、前述したように、第1、第2の収容部9,10を同軸上で対向して設けているため、内部にランスを形成していない。一般に、ランスは複雑な形状であることが多いため、そのようなランスを持たないことが、結果として、ハウジング5の内部構造を簡素化することに寄与している。
<実施例2>
図7(A)、(B)は本発明の実施例2を示している。実施例1では、幹線1の各迂回経路4における折り返し部分を切れ目なく連続して折り返された形態を示した。しかし、実施例2では、折り返し部分を所定範囲に亘って電線Wの被覆を剥ぎ取る点は同じであるが、折り返し部分において芯線7を切断するようにした点で相違している。本実施例2では、切断後において芯線7は溶接によって切断端部同士が接続される。しかる後に、溶接部分Yが幹線用端子6のワイヤバレル6B−1にてかしめ付けられる。
上記のように構成された実施例2においては、次のような効果が得られる。実施例1では、迂回経路4の折り返し部分は連続した形態であるため、曲げ反力が大きく密着状に折り返すことは容易でなく、ワイヤバレル6B−1との接続が困難になりがちである。その点、本実施例のように折り返し部分において一旦切断した後に、溶接すれば、図7(A)、(B)に示すように、電線Wを密着状態で折り返すことは容易となる。したがって、ワイヤバレル6B−1との接続もまた容易になる。また、切断端部同士を溶接によって接続するようにしたため、高い接触信頼性も得られる。
他の構成は実施例1と同様であり、もって同様の作用効果を発揮することができる。
<他の実施例>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施例では、幹線1と分岐線2を共にツイストペア線によって構成したが、決して限定されるべきものではない。
(2)上記実施例では、一つのコネクタCO内に幹線用端子6と分岐線用端子8とを共存させるようにしたが、別個のコネクタCO内に収容し、両コネクタCOの嵌合に伴ってこれら端子の接続がなされるようにしてもよい。
(3)上記実施例2では、幹線1の迂回経路4において電線Wの折り返し部分を切断した後に溶接をした場合を示したが、溶接をすることなく、2本の切断端部同士をそのまま幹線用端子6のワイヤバレル6B−1に共締めするようにしてもよい。
1…幹線
2…分岐線
3…分岐ポイント
4…迂回経路
6…幹線用端子
8…分岐線用端子
9…第1収容部
10…第2収容部
13…第1リテーナ
14…第2リテーナ
U…電子制御ユニット
WH…ワイヤハーネス
Co…コネクタ
W…電線

Claims (6)

  1. 複数の電子制御ユニット同士がワイヤハーネスを介して通信を行う車載ネットワークにおいて、
    前記ワイヤハーネスは、幹線とこの幹線の途中の複数個所に配された分岐ポイントからコネクタを介して分岐されて前記電子制御ユニットが接続される分岐線とからなり、
    前記ワイヤハーネスのうち前記幹線を構成する部分は、前記分岐ポイントにおいて、前記幹線から前記コネクタへ向けて迂回した迂回路が形成されるとともに、前記迂回路は、前記幹線から略U字状をなしつつ切れ目なく連続して折り返され、この迂回路の折り返し部分には前記ワイヤハーネスの被覆が剥ぎ取られて芯線の露出部が形成され、折り返された前記芯線の露出部が一括してかしめられて幹線用端子に接続され、
    かつ、前記コネクタの内部において前記分岐線の端末に接続された分岐線用端子と前記幹線用端子とが接続可能となっていることを特徴とする車載ネットワークにおける幹線構造。
  2. 前記ワイヤハーネスはツイストペア電線であることを特徴とする請求項1に記載の車載ネットワークにおける幹線構造。
  3. 前記幹線用端子が、前記迂回路の折り返し部分において折り返された前記ワイヤハーネスの被覆部分を一括してかしめていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車載ネットワークにおける幹線構造。
  4. 複数の電子制御ユニット同士がワイヤハーネスを介して通信を行う車載ネットワークにおいて、
    前記ワイヤハーネスは、幹線とこの幹線の途中の複数個所に配された分岐ポイントからコネクタを介して分岐されて前記電子制御ユニットが接続される分岐線とからなり、
    前記ワイヤハーネスのうち前記幹線を構成する部分は、前記分岐ポイントにおいて、前記幹線から前記コネクタへ向けて迂回した迂回路が形成されるとともに、この迂回路には前記ワイヤハーネスの芯線が露出しかつこの芯線の露出部において幹線用端子が接続され、
    かつ、前記コネクタの内部において前記分岐線の端末に接続された分岐線用端子と前記幹線用端子とが接続可能となっており、
    前記迂回路は、前記幹線から略U字状をなしつつ折り返すことによって形成されるとともにこの折り返し部分において切断され、かつ切断された両端末部に前記芯線の露出部がそれぞれ形成されて、これら両露出部が前記幹線用端子に共締めによって接続されていることを特徴とする車載ネットワークにおける幹線構造。
  5. 前記両露出部が溶着されて前記幹線用端子に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の車載ネットワークにおける幹線構造。
  6. 複数の電子制御ユニット同士が、幹線とこの幹線の途中の複数個所に配された分岐ポイントから分岐される分岐線とからなるワイヤハーネスを介して通信を行う車載ネットワークにおいて、前記幹線と前記分岐線との間に介在されるコネクタであって、
    前記幹線を構成する前記ワイヤハーネスは前記分岐ポイントにおいて幹線から前記コネクタへ向けて迂回した迂回路が形成されるとともに、この迂回路には前記ワイヤハーネスの芯線が露出しかつこの芯線の露出部において幹線用端子が接続される一方、前記分岐線の端末には分岐線用端子が接続され、
    前記コネクタのハウジングの一方の面には、前記幹線用端子を収容するための第1収容部が開口して形成され、反対側の面には前記分岐線用端子を収容するための第2収容部が開口して両収容部が略同軸で対向するようにして形成され、かつ前記ハウジングには前記第1・第2の収容部に連通するようにして第1・第2のリテーナ装着孔が開口し、この両リテーナ装着孔に装着される両リテーナが前記幹線用端子及び分岐線用端子に係止することのみによって、これら両端子が抜け止め状態で前記ハウジング内に保持されていることを特徴とする車載ネットワーク用コネクタ。
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