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発明の名称 ジャンクションボックスとコネクタの接続構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2004−194459(P2004−194459A)
公開日 平成16年7月8日(2004.7.8)
出願番号 特願2002−361106(P2002−361106)
出願日 平成14年12月12日(2002.12.12)
代理人
発明者 上原 建彦
要約 課題
接触不良や嵌合ミスを低減できるジャンクションボックスとコネクタの接続構造を提供すること。

解決手段
ジャンクションボックス1に実装された第1の外部接続用コネクタ2に第2の外部接続用コネクタ5が嵌合され、第1の外部接続用コネクタ2には、第1のコイルアンテナ17が内蔵されており、第2の外部接続用コネクタ5には、第1の外部接続用コネクタ2に嵌合された際に第1のコイルアンテナ17と近接して対向する位置に、第2のコイルアンテナ18が内蔵されており、第1のコイルアンテナ17と第2のコイルアンテナ18は、第1の外部接続用コネクタ2と第2の外部接続用コネクタ5の嵌合時に電磁誘導結合により信号を通信する。
特許請求の範囲
【請求項1】
ジャンクションボックスに実装された第1の外部接続用コネクタに第2の外部接続用コネクタが嵌合され、
上記第1の外部接続用コネクタには第1のコイルアンテナが内蔵されており、上記第2の外部接続用コネクタには、上記第1の外部接続用コネクタに嵌合された際に上記第1のコイルアンテナと近接して対向する位置に、第2のコイルアンテナが内蔵されており、
上記第1のコイルアンテナと上記第2のコイルアンテナは、上記第1の外部接続用コネクタと上記第2の外部接続用コネクタの嵌合時に電磁誘導結合により信号を通信する
ことを特徴とするジャンクションボックスとコネクタの接続構造。
【請求項2】
前記第1の外部接続用コネクタは、ワイヤハーネス接続用の雌コネクタであり、
前記第2の外部接続用コネクタは、ワイヤハーネス接続用の雄コネクタであることを特徴とする請求項1記載のジャンクションボックスとコネクタの接続構造。
【請求項3】
前記第2の外部接続用コネクタは、ダイアグノシスチェッカー接続用コネクタであり、
前記第1の外部接続用コネクタは、上記ダイアグノシスチェッカー用コネクタが嵌合されるダイアグノシスチェック信号通信用ホールである
ことを特徴とする請求項1記載のジャンクションボックスとコネクタの接続構造。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジャンクションボックスとコネクタの接続構造に関し、特に非接触通信を利用するジャンクションボックスとコネクタの接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、従来のジャンクションボックスとコネクタの接続構造の一例を示す斜視図である。ジャンクションボックス(以下、J/Bと記す)1は車両用J/Bであり、たとえばワイヤハーネス(以下、W/Hと記す)6用の雄コネクタ2が嵌合される雌コネクタ5や、リレーボックス3、ヒューズボックス4などが実装されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなJ/B1は、W/Hの設計時ジョイント吸収のために設定していたが、信号線、電源線を問わずJ/B1内に配索されているために、実装される雌コネクタ5の数も増加傾向にあり、雌コネクタ5の数に応じた大きさが必要になり、大型でスペース上問題であり、重量も重くなるという問題がある。また、多くのタブ2aを有する多極の雌コネクタ5を使用するので、その嵌合力も大きくなり、接触不良や嵌合ミス等の問題が発生する場合もある。
【0004】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、接触不良や嵌合ミスを低減できるジャンクションボックスとコネクタの接続構造を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、ジャンクションボックスに実装された第1の外部接続用コネクタに第2の外部接続用コネクタが嵌合され、上記第1の外部接続用コネクタには第1のコイルアンテナが内蔵されており、上記第2の外部接続用コネクタには、上記第1の外部接続用コネクタに嵌合された際に上記第1のコイルアンテナと近接して対向する位置に、第2のコイルアンテナが内蔵されており、上記第1のコイルアンテナと上記第2のコイルアンテナは、上記第1の外部接続用コネクタと上記第2の外部接続用コネクタの嵌合時に電磁誘導結合により信号を通信することを特徴とするジャンクションボックスとコネクタの接続構造に存する。
【0006】
請求項1記載の発明によれば、ジャンクションボックスに実装された第1の外部接続用コネクタに第2の外部接続用コネクタが嵌合され、第1の外部接続用コネクタには第1のコイルアンテナが内蔵されており、第2の外部接続用コネクタには、第1の外部接続用コネクタに嵌合された際に第1のコイルアンテナと近接して対向する位置に、第2のコイルアンテナが内蔵されており、第1のコイルアンテナと第2のコイルアンテナは、第1の外部接続用コネクタと第2の外部接続用コネクタの嵌合時に電磁誘導結合により信号を通信するので、接触不良や嵌合ミスもなくなる。また、コネクタの嵌合力の低減をすることができる。
【0007】
上記課題を解決するためになされた請求項2記載の発明は、前記第1の外部接続用コネクタは、ワイヤハーネス接続用の雌コネクタであり、前記第2の外部接続用コネクタは、ワイヤハーネス接続用の雄コネクタであることを特徴とする請求項1記載のジャンクションボックスとコネクタの接続構造に存する。
【0008】
請求項2記載の発明によれば、第1の外部接続用コネクタは、ワイヤハーネス接続用の雌コネクタであり、第2の外部接続用コネクタは、ワイヤハーネス接続用の雄コネクタであるので、J/B側の信号線を削減でき、また、コネクタの嵌合力の低減をすることができる。
【0009】
上記課題を解決するためになされた請求項3記載の発明は、前記第2の外部接続用コネクタは、ダイアグノシスチェッカー接続用コネクタであり、前記第1の外部接続用コネクタは、上記ダイアグノシスチェッカー用コネクタが嵌合されるチェック信号通信用ホールであることを特徴とする請求項1記載のジャンクションボックスとコネクタの接続構造に存する。
【0010】
請求項3記載の発明によれば、第2の外部接続用コネクタは、ダイアグノシスチェッカー接続用コネクタであり、第1の外部接続用コネクタは、ダイアグノシスチェッカー用コネクタが嵌合されるチェック信号通信用ホールであるので、ダイアグノシスチェック信号を非接触で通信することができる。また、端子の嵌合、接触はないので、接触不良や嵌合ミスもなくなり、普段使わない嵌合部であっても、汚れや劣化に関係なくダイアグノシスチェック信号を伝達できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0012】
図1は、本発明に係るジャンクションボックスとコネクタの接続構造の第1の実施形態を示す斜視図である。なお、図6の従来例と同じ構成要素は、同一符号を付して説明する。
【0013】
図1のJ/B1においては、W/H用の雄コネクタ2(第2の外部接続用コネクタに相当)が雌コネクタ5(第1の外部接続用コネクタに相当)に嵌合される時、対向する面が数面あるが、雄コネクタ2内部の嵌合面内側と雌コネクタ5の嵌合面内側に、それぞれ、縦面横面関係なく(換言すれば、対向するいずれかの面に)対向するように、第1のコイルアンテナ17および第2のコイルアンテナ18を内蔵する。たとえば、図1に示すように、タブ2aを有する雌コネクタ5の底面に、第1のコイルアンテナ17を設置する。また、W/H6に接続された雄コネクタ2において、雌コネクタ5の底面に対向する面に、雌コネクタ5に嵌合された際に第1のコイルアンテナ17と近接(数ミリメートル程度)して対向する位置に、第2のコイルアンテナ18を設置する。
【0014】
第1のコイルアンテナ17と第2のコイルアンテナ18は、雌コネクタ5と雄コネクタ2の嵌合時に、電磁誘導結合により信号を通信する。雄コネクタ2には、さらに、第1のコイルアンテナ17と第2のコイルアンテナ18の電磁誘導結合により通信される信号を処理する通信ユニットが搭載された通信基板41Aも内蔵されており、通信ユニットで処理された信号は、信号線7を介して外部に伝送される。この電磁誘導結合による通信は、微弱な磁界により信号のみを伝送するものなので、放射ノイズは問題になりにくい。
【0015】
図2は、図1における第1のコイルアンテナ17と第2のコイルアンテナ18の電磁誘導結合により通信される信号を処理する通信ユニットの構成例を示すブロック図である。
【0016】
図2において、通信基板41Aに搭載される通信ユニットは通信ユニット41であり、第2のコイルアンテナ18が接続されている。第1のコイルアンテナ17は、通信ユニット31に接続されており、この通信ユニット31は、J/B1内に配置される。
【0017】
通信ユニット31は、+12Vバッテリより給電されたデータ通信回路33とマイクロコンピュータ(CPU)34を備えている。データ通信回路33は、コイルアンテナ17が接続され、半二重式双方向通信を行うようにCPU34により制御される送信部33Aと受信部33Bを備えている。CPU34には、各種スイッチ35やLED(発光ダイオード)等からなるインジケータ36が接続されている。
【0018】
通信ユニット41は、同様に、+12Vバッテリより給電されたデータ通信回路43とCPU44を備えている。データ通信回路43は、コイルアンテナ18が接続され、半二重式双方向通信を行うようにCPU44により制御される送信部43Aと受信部43Bを備えている。CPU44には、各種スイッチ45や、LED(発光ダイオード)等からなるインジケータ46等が接続されている。
【0019】
次に、図3は、図2における一方の通信ユニット(通信ユニット31)の詳細なブロック図である。通信ユニット31のデータ通信回路33は、送信部33A、受信部33Bおよび電源部33Cを有する。送信部33Aは、CPU34のクロックパルス(たとえば、125kHz)が供給され、このクロックパルスをベース信号として、CPU34から供給されるシリアル通信形式の送信データ(Tx)によりオンオフ変調する変調回路33aと、変調回路33aからの被変調波パルスを正弦波に波形整形する波形整形フィルタ33bと、波形整形フィルタ33bの出力が供給されてコイルアンテナ17を駆動する送信ドライバ33cと、CPU34からの送受信切換信号TRchに基づいてデータ通信回路33を送信許可状態または受信許可状態に切り換えるように制御すると共に、CPU34からの電力制御信号(Pcnt)に基づいてデータ通信回路33を低消費電力モード状態に切り換えるように制御する制御部33dとを有する。
【0020】
受信部33Bは、コイルアンテナ17に接続され、CPU34のクロックパルス周波数(125kHz)に同調する同調回路33eと、同調回路33eの出力を復調してシリアル通信形式のデータを取得して、CPU34に供給する復調回路33fとを有する。
【0021】
電源部33Cは、+12Vバッテリに接続され、データ通信回路33の各部に適切な電源電圧を供給すると共に、CPU34に+5V電源電圧を供給する。
【0022】
次に、図4は、図2における他方の通信ユニット(通信ユニット41)の詳細なブロック図である。通信ユニット41のデータ通信回路43は、送信部43A、受信部43Bおよび電源部43Cを有する。送信部43Aは、CPU44のクロックパルス(たとえば、125kHz)が供給され、このクロックパルスをベース信号として、CPU44から供給されるシリアル通信形式の送信データ(Tx)によりオンオフ変調する変調回路43aと、変調回路43aからの被変調波パルスを正弦波に波形整形する波形整形フィルタ43bと、波形整形フィルタ43bの出力が供給されてコイルアンテナ18を駆動する送信ドライバ43cと、、CPU44からの送受信切換信号TRchに基づいてデータ通信回路43を送信許可状態または受信許可状態に切り換えるように制御すると共に、CPU44からの電力制御信号(Pcnt)に基づいてデータ通信回路43を低消費電力モード状態に切り換えるように制御する制御部43dとを有する。
【0023】
受信部43Bは、コイルアンテナ18に接続され、CPU44のクロックパルス周波数(125kHz)に同調する同調回路43eと、同調回路43eの出力を復調してシリアル通信形式のデータを取得して、CPU44に供給する復調回路43fとを有する。
【0024】
電源部43Cは、+12Vバッテリに接続され、データ通信回路43の各部に適切な電源電圧を供給すると共に、CPU44に+5V電源電圧を供給する。
【0025】
次に、上述の構成を有する通信ユニット31および41の動作について説明する。通信ユニット31および41は、送受信切換信号TRchにより、一方が送信許可状態となる時は他方が受信許可状態となるように交互に送信、受信を行うことができる。
【0026】
まず、通信ユニット31から通信ユニット41へデータを送信する場合は、通信ユニット31のCPU34は、送受信切換信号TRchによる送信許可状態時に、125kHzクロックパルスを変調回路33aに供給すると共に、各種スイッチ35等から与えられた指示信号に基づくデータをシリアル通信形式で受け取り、変調回路33aに送信データ(Tx)として供給する。変調回路33aは、125kHzクロックパルスをベース信号としてシリアル通信形式の上記送信データによりオンオフ変調し、被変調波パルス出力を波形整形フィルタ33bに供給する。波形整形フィルタ33bは、変調回路33aからの被変調波パルス出力を波形整形し、正弦波状の被変調波出力を送信ドライバ33cに供給する。送信ドライバ33cは、波形整形フィルタ33bからの正弦波状の被変調波出力を増幅してコイルアンテナ17に供給し、コイルアンテナ17を駆動する。
【0027】
通信ユニット31が送信許可状態となっている時、通信ユニット41は受信許可状態となっている。そこで、通信ユニット41のコイルアンテナ18は、電磁誘導結合によりコイルアンテナ17から正弦波状の被変調波が伝達される。コイルアンテナ18に伝達された正弦波状の被変調波は、同調回路43eを介して復調回路43fで復調されて、シリアル通信形式のデータ(Rx(=Tx))が取得され、CPU44に供給される。CPU44は、供給されたシリアル通信形式のデータ(Rx)の内容に応じて、車両の各部を制御したり、対応するインジケータ46を点灯させたりする。
【0028】
次に、通信ユニット41から通信ユニット31へ送信する場合は、上述の送信、受信を入れ替えれば良く、その結果、双方向の通信が可能になる。なお、通信ユニット31からの送信後、通信ユニット41からの送信は、たとえば、通信ユニット31の送信開始後30ms経過後に開始され、また、通信ユニット41からの送信後、次の通信ユニット31からの送信は、たとえば、通信ユニット41の送信開始後20ms経過後に開始され、以下同様の動作となる。
【0029】
以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、J/B1に実装された雌コネクタ5に雄コネクタ2が嵌合され、雌コネクタ5には第1のコイルアンテナ17が内蔵されており、雄コネクタ2には、雌コネクタ5が嵌合された際に第1のコイルアンテナ17と近接して対向する位置に、第2のコイルアンテナ18が内蔵されており、第1のコイルアンテナ17と第2のコイルアンテナ18は、雌コネクタ5と雄コネクタ2の嵌合時に電磁誘導結合により信号を通信するので、接触不良や嵌合ミスもなくなる。また、コネクタの嵌合力の低減をすることができる。
【0030】
また、第1のコイルアンテナ17と第2のコイルアンテナ18による電磁誘導結合による信号の伝送が行われるので、その分だけJ/B1側の雌コネクタ5および信号線を削減でき(図1において、仮想線で示す雌コネクタ5が不要となる)。さらに、タブ2aの本数が減少するので、コネクタの嵌合力の低減をすることができる。
【0031】
次に、図5は、本発明に係るジャンクションボックスとコネクタの接続構造の第2の実施形態を示す斜視図である。なお、図1の第1の実施形態と同じ構成要素は、同一符号を付して説明する。
【0032】
図5のJ/B1においては、J/B1内部にダイアグノシスチェック信号(故障診断チェック信号)通信用ホール11を設け、その内部に第1のコイルアンテナ17を設置することで、容易にダイアグノシスチェッカー(図示しない)を接続することができるように構成されている。このダイアグノシスチェック信号通信用ホール11には、ダイアグチェッカー接続用コネクタ12が嵌合されるが、ダイアグチェッカー接続用コネクタ12の嵌合部12aに第2のコイルアンテナ18が内蔵されており、ダイアグチェッカー接続用コネクタ12を、ダイアグノシスチェック信号通信用ホール11に差し込み、嵌合させることにより、第1のコイルアンテナ17と第2のコイルアンテナ18が近接して対向し、電磁誘導結合によりダイアグノシスチェック信号の通信が行われる。
【0033】
以上のように、本発明の第2の実施形態によれば、ダイアグチェッカー接続用コネクタ12をダイアグノシスチェック信号通信用ホール11に差し込むだけで、ダイアグノシスチェック信号を非接触で通信することができる。また、端子の嵌合、接触はないので、接触不良や嵌合ミスもなくなり、普段使わない嵌合部であっても、汚れや劣化に関係なくダイアグノシスチェック信号を伝達できる。
【0034】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【0035】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、接触不良や嵌合ミスもなくなる。また、コネクタの嵌合力の低減をすることができる。
【0036】
請求項2記載の発明によれば、J/B側のコネクタおよび信号線を削減でき、また、コネクタの嵌合力の低減をすることができる。
【0037】
請求項3記載の発明によれば、ダイアグノシスチェック信号を非接触で通信することができる。また、端子の嵌合、接触はないので、接触不良や嵌合ミスもなくなり、普段使わない嵌合部であっても、汚れや劣化に関係なくダイアグノシスチェック信号を伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るジャンクションボックスとコネクタの接続構造の第1の実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1における第1のコイルアンテナと第2のコイルアンテナの電磁誘導結合により通信される信号を処理する通信ユニットの構成例を示すブロック図である。
【図3】図2における一方の通信ユニットの詳細なブロック図である。
【図4】図2における他方の通信ユニットの詳細なブロック図である。
【図5】本発明に係るジャンクションボックスとコネクタの接続構造の第2の実施形態を示す斜視図である。
【図6】従来のジャンクションボックスとコネクタの接続構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ジャンクションボックス(J/B)
2 雌コネクタ(第1の外部接続用コネクタ)
5 雄コネクタ(第2の外部接続用コネクタ)
6 ワイヤハーネス(W/H)
11 ダイアグノシスチェック信号通信用ホール
12 ダイアグノシスチェッカー接続用コネクタ
17 第1のコイルアンテナ
18 第2のコイルアンテナ




 

 


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