(57)【要約】【課題】ノイズを低減することができ、組立性の良いツイストペア線を備えたハーネスを提供する。【解決手段】ハーネス１は、コネクタ３と、コネクタ３に接続するための端子を端部に圧着した２組のツイストペア線２１，２２とを備える。ツイストペア線２１，２２は、コネクタ３への接続が容易となるように、夫々の端部から撚り戻してある。電線２１ａ及び２１ｂ、並びに電線２２ａ及び２２ｂを、夫々コネクタ３における外側の上下の端子収容室３２に接続することにより、２組のツイストペア線２１，２２夫々における端子間の間隔よりも、２組のツイストペア線２１，２２間で隣り合う端子間の間隔を広くしてある。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタと、該コネクタ接続用の端子を端部に圧着した２組のツイストペア線とを備え、前記端子夫々を前記コネクタに接続して形成したハーネスにおいて、
前記２組のツイストペア線夫々における前記端子間の間隔よりも、前記２組のツイストペア線間で隣り合う前記端子間の間隔を広くしてあることを特徴とするハーネス。
【請求項２】
前記２組のツイストペア線夫々における前記端子の並び方向が同じ方向であることを特徴とする請求項１に記載のハーネス。
【請求項３】
前記ツイストペア線の電線を保持する湾曲した形状をなす溝を有する電線保持部材を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置間等で使用されるツイストペア線を備えるハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両の高性能化、高機能化に伴って、車両には種々の電子機器を制御するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit）が複数搭載されている。各ＥＣＵ間、及び、車両外部とＥＣＵとの間の通信には、通信信号へのノイズの重畳を低減するために、一対の電線を撚り合わせたツイストペア線が用いられているが、コネクタへの接続部分で撚り戻しが必要であり、この撚り戻しに起因する不具合を解消するために様々な工夫がなされている。
【０００３】
特許文献１には、２本の信号線が撚り合わされたツイストペア線を端子に接続し、端子を誘電体で絶縁して外導体シェルで覆い、コネクタ内に係止したハーネスが記載されている。特許文献１に記載のハーネスは、ツイストペア線の各電線を端子に接続するに際し、電線端部を撚り戻して撚り合わせを解いて端子に夫々接続し、撚り戻し部分全体を外導体シェルによって覆い、コネクタ内に収容して構成される。該構成によって、ツイストペア線特有の遮蔽性能が失われた撚り戻し部分においても、外導体シェルによって、撚り合わせ部分と同様に電磁波によるノイズの発生が抑制されるというものである。
【０００４】
特許文献２には、ツイストペア線端部から撚り戻した部分のうち、コネクタの外部に露出する部分に、電線２本を近接させて直線状に保持する電線保持部材を設けたハーネスが記載されている。撚り戻し部分はインピーダンスが高くなってしまうが、電線２本を近接させて保持する電線保持部材を設けてあることにより、インピーダンスを低く抑えてインピーダンス整合を図り、反射によるノイズ発生を抑制することができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０６３３６０号公報
【特許文献２】特開２００４−０７１４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のハーネスでは、コネクタ内に収容する誘電体及び外導体シェル等の部品を、コネクタ内に収容し接続する組み立て工数が増えるため、組立時に手間がかかってしまう。
【０００７】
また特許文献２のハーネスでは、コネクタの外部に電線保持部材が設けられるため、電線保持部材の端部からツイストペア線を配索することになり、ハーネスの配索が制限されてしまう。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ノイズを低減することができ、組立性の良いツイストペア線を備えたハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るハーネスは、コネクタと、該コネクタ接続用の端子を端部に圧着した２組のツイストペア線とを備え、前記端子夫々を前記コネクタに接続して形成したハーネスにおいて、前記２組のツイストペア線夫々における前記端子間の間隔よりも、前記２組のツイストペア線間で隣り合う前記端子間の間隔を広くしてあることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、２組のツイストペア線の端部に圧着した端子夫々をコネクタに接続してハーネスを形成し、２組のツイストペア線夫々における端子間の間隔よりも、２組のツイストペア線間で隣り合う端子間の間隔を広くしてあるため、一方のツイストペア線から、他方のツイストペア線の各電線までの距離が大きくなり、ノイズを低減することができる。
【００１１】
本発明に係るハーネスは、前記２組のツイストペア線夫々における前記端子の並び方向が同じ方向であることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、２組のツイストペア線夫々における端子の並び方向を同じ方向としているため、コネクタの外部でハーネスを曲げるような場合に、２組のツイストペア線夫々において各電線が同じ位置関係で曲げられるので、ハーネスの配索が容易になる。
【００１３】
本発明に係るハーネスは、前記ツイストペア線の電線を保持する湾曲した形状をなす溝を有する電線保持部材を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、ツイストペア線の電線を保持する湾曲した形状をなす溝を有する電線保持部材を備えるため、コネクタ外部でツイストペア線の電線が広がることを抑制しノイズを低減する。また、コネクタ外部で、ハーネスを湾曲するように案内することができ、ハーネスの配索が容易になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ノイズを低減することができ、組立性の良いツイストペア線を備えたハーネスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るハーネスを使用する通信システムを模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るハーネスを模式的に示す外観図である。
【図３】図２のコネクタの側断面図である。
【図４】ツイストペア線とコネクタとの接続部分の斜視図である。
【図５】撚り戻し部分で生じるクロストークを説明するための模式図である。
【図６】ツイストペア線とコネクタとの接続部分の別の例を示す斜視図である。
【図７】ツイストペア線とコネクタとの接続部分の別の例を示す斜視図である。
【図８】電線保持部材を取り付ける前の状態を示すハーネス端部の斜視図である。
【図９】電線保持部材の取り付け手順を示すハーネス端部の斜視図である。
【図１０】電線保持部材を取り付けた後の状態を示すハーネス端部の斜視図である。
【図１１】実施例により雑音低減効果を調べた結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るハーネスの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係るハーネスを使用する通信システムを模式的に示すブロック図、図２は本発明の実施の形態に係るハーネスを模式的に示す外観図、図３は図２のコネクタの側断面図、図４はツイストペア線とコネクタとの接続部分の斜視図である。図１では、通信装置であるＥＣＵ８１及びＥＣＵ８２間をハーネス１により接続して通信システムを構成している。ハーネス１は、ＥＣＵ８１が備える送信部９１ａ及び受信部９１ｂ夫々を、ＥＣＵ８２が備える受信部９２ｂ及び送信部９２ａに接続している。送信部９１ａ，９２ａ夫々は、イーサネット（登録商標）又はＭＯＳＴ（Media Oriented Systems Transport）等の通信プロトコルに従った信号を、ハーネス１を介して受信部９２ｂ，９１ｂに送信する。
【００１９】
ハーネス１は、ＥＣＵ間を１本で接続するものでもよいし、途中に中継コネクタを設けて複数本で接続するものでもよい。いずれの場合も、図２に示すようにハーネス１は、少なくとも２組のツイストペア線２１，２２と、両端に取り付けたコネクタ３と、被覆材７とを備える。被覆材７は、樹脂製又は布製等の管状部材であり、ツイストペア線２１，２２を被覆して外部環境から保護する。ハーネス１は、２組のツイストペア線２１，２２以外に、図示しない他の信号線及び電源線等を有するものであってもよい。
【００２０】
ツイストペア線２１は、撚り合わせた電線２１ａ，２１ｂにより構成され、ツイストペア線２２は、撚り合わせた電線２２ａ，２２ｂにより構成される。ツイストペア線２１では、電線２１ａ，２１ｂ夫々が螺旋状に撚り合わされるので、外部から受ける電磁波によって電線２１ａ、２１ｂ内に発生するノイズ電流が、撚りの隣同士で逆向きになって打ち消し合う。このため、ツイストペア線２１は外部の電磁波の影響を受けにくい。ツイストペア線２２でも同様である。
【００２１】
また、ツイストペア線２１，２２相互間のクロストーク雑音を低減するために、ツイストペア線２１，２２夫々の撚りピッチを相違させてある。例えば、ツイストペア線２２の電線２２ａが、ツイストペア線２１の電線２１ａ，２１ｂから受けるクロストーク雑音が撚りピッチの相違によって低減される。
【００２２】
詳細には、電線２２ａに近接するツイストペア線２１の電線は、撚りピッチの相違により、長手方向に沿って電線２１ａであったり、電線２１ｂであったりする。電線２１ａ，２１ｂ夫々には差動信号が伝送されており、電流の向きが異なるため、結局、電線２２ａはその全長において電線２１ａ，２１ｂ夫々から受ける雑音が打ち消し合い、クロストーク雑音が低減される。
【００２３】
コネクタ３は、図３に示すように、ハウジング３１、弾性片３３等を備える。コネクタ３とコネクタ４とが嵌合することにより、コネクタ３に接続された第１端子５１と、コネクタ４に接続された第２端子５２とが接続される。図３では、第１端子５１はソケット（端子）であり、コネクタ３がソケット側コネクタである場合を示すが、コネクタ３は、ピン（端子）を収容するピン側コネクタ（例えば図３に示すコネクタ４）であってもよい。また、ハーネス１が端部に備えるコネクタ３を接続する相手側コネクタは、別のハーネスの端部のコネクタであっても良いし、ＥＣＵ８１，８２の筐体に設けたコネクタ部であってもよい。
【００２４】
ハウジング３１は、図４に示すように上下２段×５列の端子収容室３２を備える。端子収容室３２は、細長い矩形状に仕切られた空間であり、一側に第１端子５１を挿入する開口を有し、他側に第２端子５２の先端を挿入する開口を有する。端子収容室３２には、第１端子５１を係止するための係止突起３２ｃが設けられている。弾性片３３は、ハウジング３１の一端から立ち上がって他端側へ延伸するように形成してある。弾性片３３には、コネクタ３をコネクタ４に係止するための係止突起３３ａが設けられている。また、弾性片３３の先端は、弾性片３３を押し下げるために、ハウジング３１から離間したレバー部３３ｂが形成してある。
【００２５】
コネクタ３が嵌合するコネクタ４は、ハウジング４１を備える。ハウジング４１は、コネクタ３と同様に、上下２段×５列の端子収容室４２を備える。端子収容室４２は、細長い矩形状に仕切られた空間であり、一側に第２端子５２を挿入する開口を有し、他側に第２端子５２の先端を突出させる開口を有する。端子収容室４２には、第２端子５２を係止するための係止突起４２ｃが設けられている。また、ハウジング４１は、コネクタ３が嵌合するコネクタ嵌合部４３を有している。コネクタ嵌合部４３は、コネクタ３の外形に沿う内壁面により形成されている。コネクタ嵌合部４３には、コネクタ３の弾性片３３が係合する係止突起４３ａが設けられている。
【００２６】
コネクタ３に接続される第１端子５１は、ツイストペア線２１の電線２１ａ，２１ｂの端部を被覆とともに固定する圧着部５１ａ、芯線を電気的に接続し固定する圧着部５１ｂ、コネクタ３の係止突起３２ｃと係合する係止部５１ｃを有する。コネクタ４に接続される第２端子５２は、電線の端部を被覆とともに固定する圧着部５２ａ、芯線を電気的に接続し固定する圧着部５２ｂ、コネクタ４の係止突起４２ｃと係合する係止部５２ｃを有する。
【００２７】
第１端子５１をコネクタ３の端子収容室３２へ挿入し、係止部５１ｃを係止突起３２ｃに係合させる。また、第２端子５２をコネクタ４の端子収容室４２へ挿入し、係止部５２ｃを係止突起４２ｃに係合させることにより、第２端子５２の先端部が、コネクタ嵌合部４３に突き出た状態となる。コネクタ４のコネクタ嵌合部４３にコネクタ３を嵌合させ、係止突起３３ａと係止突起４３ａとを係合させることにより、コネクタ３とコネクタ４とが結合され、第１端子５１の先端に第２端子５２の先端が嵌合して、電気的に接続される。
【００２８】
ここで、第１端子５１をコネクタ３の端子収容室３２へ挿入する組立作業においては、複数の第１端子５１を１つずつコネクタ３に挿入する組み立て方をすれば、作業が容易であり組立性が良いが、１つの第１端子５１（例えば、電線２１ａの端子）をコネクタ３に挿入して接続した後、次の第１端子５１（例えば、電線２１ｂの端子）をコネクタ３に挿入するにあたり、図３に示すように電線を撚り戻して撚り合わせを解いた撚り戻し部分Ｕが必要になる。このような撚り戻し部分Ｕを無くしてしまうと、全ての第１端子５１を同時にコネクタ３に挿入するように組立作業を行わねばならず、著しく作業性が悪くなってしまい、さらに、第１端子５１を取り外す作業では、全ての第１端子５１を同時にコネクタ３から取り外すことになり、取り外し作業も極めて困難である。
【００２９】
したがって、本実施の形態に係るハーネス１は、容易に組み立てができるように、撚り戻し部分Ｕを設けてあることが好ましく、撚り戻し部分Ｕで生じるクロストーク雑音が低減化されるように、撚り戻し部分Ｕにおける電線及び端子を配設する。図４に示すコネクタ３は、上下２段で各段に５つの端子収容室５２が設けられた１０極コネクタである。ツイストペア線２１の電線２１ａ及び２１ｂ夫々の端部に圧着した２つの第１端子５１と、ツイストペア線２２の電線２２ａ及び２２ｂ夫々の端部に圧着した２つの第１端子５１との間の間隔がより広くなるように、各第１端子５１をコネクタ３に接続する。具体的には、電線２１ａ及び２１ｂ、並びに電線２２ａ及び２２ｂを、夫々コネクタ３における外側の上下の端子収容室３２に接続し、ツイストペア線２１及び２２夫々における端子間の間隔よりも、ツイストペア線２１及び２２間の隣り合う端子間の間隔が広くなるように配置する。
【００３０】
図５は撚り戻し部分Ｕで生じるクロストークを説明するための模式図である。図５では、コネクタ３に接続される電線２１ａ，２１ｂ，２２ｂ夫々の中心線を実線で表している。電線２１ａ，２１ｂの中心線は実際には交わることはないが、クロストークについて説明する上で、撚り合わせられている部分のクロストークが非常に小さいものと仮定し、撚り戻し部分Ｕの開始点Ｐにおいて交わるものとする。
【００３１】
電線２２ｂは、撚り戻し部分Ｕにおける電線２１ａ及び２１ｂの夫々からクロストーク雑音Ｎを受けることになる。クロストーク雑音Ｎは、電線２１ｂと電線２２ｂとの間の距離をｒ、電線２１ａ及び２１ｂが囲む領域の面積をＡ、電線２１ａ及び２１ｂに流れる電流をI、比例定数をＣとすると、近似的に次式のように表される。
Ｎ＝Ｃ×（Ａ／ｒ）×I
【００３２】
したがって、クロストーク雑音Ｎは、面積Ａを小さく、距離ｒを大きくすることにより低減化することができる。面積Ａを小さくするためには、電線２１ａ及び２１ｂの端子間の間隔を狭くすればよく、距離ｒを大きくするためには、電線２１ｂ及び２２ｂの端子間を広くすればよいことになる。即ち、ツイストペア線２１及び２２夫々における端子間の間隔よりも、ツイストペア線２１及び２２間の隣り合う端子間の間隔が広くなるように配置することにより、クロストーク雑音を低減化することができる。
【００３３】
以上のとおり、コネクタ３、及び第１端子５１を端部に圧着した２組のツイストペア線２１，２２を備え、第１端子５１夫々をコネクタ３に接続して形成したハーネスにおいて、２組のツイストペア線２１，２２夫々における第１端子５１間の間隔よりも、２組のツイストペア線２１，２２間で隣り合う端子間の間隔を広くしてあることにより、クロストークを低減化することができる。さらに、２組のツイストペア線２１，２２夫々の端部から電線を撚り戻して撚り合わせを解いた撚り戻し部分Ｕをコネクタ３の外部に有しているので、ツイストペア線２１，２２の各電線を端部に圧着した第１端子５１によりコネクタ３に接続する組立作業が良好となる。
【００３４】
図６は、ツイストペア線とコネクタとの接続部分の別の例を示す斜視図である。図６に示す例では、電線２１ａ及び２１ｂ、並びに電線２２ａ及び２２ｂを、夫々コネクタ３の下段の端子収容室３２に、中央の端子収容室３２を除いて接続したものである。これにより、ツイストペア線２１及び２２夫々における端子間の間隔よりも、ツイストペア線２１及び２２間の隣り合う端子間（図６では電線２１ｂと２２ａの各端子間）の間隔が広くなるように配置することができる。
【００３５】
また、図７は、ツイストペア線とコネクタとの接続部分の別の例を示す斜視図である。図７に示す例では、電線２１ａ及び２１ｂをコネクタ３における外側の上下の端子収容室３２に接続する。電線２２ａ及び２２ｂをコネクタ３の下段の端子収容室３２に、電線２１ａ及び２１ｂを接続した側と逆の外側に寄せて接続してある。これにより、ツイストペア線２１及び２２夫々における端子間の間隔よりも、ツイストペア線２１及び２２間の隣り合う端子間（図７では電線２１ｂと２２ａの各端子間）の間隔が広くなるように配置することができる。
【００３６】
図４及び図６に示した電線とコネクタとの接続関係は、２組のツイストペア線２１，２２夫々における第１端子５１の並び方向が同じ方向であるものであり、コネクタ３の外部でハーネス１を曲げて配索するような場合に、２組のツイストペア線２１，２２夫々において各電線が同じ位置関係で曲げられるので、ハーネスの配索が容易になる。
【００３７】
また、コネクタ３の外部でハーネス１を曲げて配索するような場合に、撚り戻し部分Ｕの各電線の位置関係が変化しないように、電線保持部材６を取り付ける構成としてもよい。図８は、電線保持部材６を取り付ける前の状態を示すハーネス１端部の斜視図、図９は、電線保持部材６の取り付け手順を示すハーネス１端部の斜視図、図１０は、電線保持部材６を取り付けた後の状態を示すハーネス１端部の斜視図である。
【００３８】
電線保持部材６は、樹脂製又は金属製の材料により形成された半割状のケース６１，６２がヒンジ部６３で連結されて構成されている。ケース６１，６２は夫々、湾曲した形状をなす溝６１ａ、６２ａを割面に有している。また、ケース６１は孔を設けた係止部６１ｂを有し、ケース６２は係止突起６２ｂを有する。図８に示すように、ケース６１，６２を開いた状態で、電線２２ａ，２２ｂの下側からケース６１を挿し込み、図９に示すように電線２２ａ，２２ｂを近接させて、ケース６１の溝６１ａに沿うように配置する。図１０に示すように、ケース６１，６２を閉じることにより、溝６１ａと６２ａとが重なり、電線２２ａ，２２ｂを保持する。また、電線２１ａ，２１ｂについても同様に電線保持部材６を取り付ける。なお、ケース６１，６２は、係止部６１ｂに設けた孔に係止突起６２ｂが係合することにより、閉じた状態を維持する。
【００３９】
このように、電線保持部材６は、湾曲した溝６１ａ，６２ａにより、電線２２ａ及び２２ｂ、並びに、電線２１ａ及び２１ｂを近接保持した状態で、湾曲した溝に沿うように配置するため、２組のツイストペア線２１，２２夫々において撚り戻された部分Ｕの電線が広がるのを抑制しクロストーク雑音を低減化できる。また、コネクタ３の外部で、ハーネス１を湾曲するように案内することができ、ハーネス１の配索が容易になる。
【００４０】
（実施例）
本発明の実施例について説明する。図１１は、実施例により雑音低減効果を調べた結果を示す図表である。コネクタ３には住友電装株式会社製ＴＳシリーズ０２５型１０極コネクタ（オス品番：6098-3869、メス品番：6098-3909）を使用する。実施例は、対比例Ａと、本発明の実施例であるＢ〜Ｄとの４通りであり、ツイストペア線２１，２２を接続する端子収容室３２を変化させることにより、ツイストペア線２１と２２との間の間隔をＢからＤに行くほど広くしたものである。雑音低減効果を調べるために、ＮＥＸＴ値（最大近端漏話減衰量）を、１００ＭＨｚの信号について取得した。
【００４１】
図１１において、黒丸印はツイストペア線２１を接続した箇所、白丸印はツイストペア線２２を接続した箇所を表わしている。各実施例でのＮＥＸＴ値は、対比例Ａに対して、各実施例Ｂ〜Ｄで高い雑音の減衰効果を示しており、本発明による雑音低減効果が確認された。また、１００ＢＡＳＥ−Ｔ（TIA-EIA-568-B.2）のコネクタにおける１００ＭＨｚ信号のＮＥＸＴ規格値は４３ｄＢ以上であり、実施例ＤによるＮＥＸＴ値４５．３ｄＢは、該規格値を満たすものである。
【００４２】
開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４３】
１  ハーネス
２１、２２  ツイストペア線
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ  電線
３  コネクタ
５１  第１端子（端子）
５２  第２端子（端子）
６  電線保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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