JP2010165512A - シールドコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】構造や作業の簡略化を図った上で防水機能とシールド機能とを確実に果たすようにする。
【解決手段】端末に端子金具２０が装着された複数本のシールド電線１０と、機器のケース６０に開口された取付孔６２に嵌合可能な合成樹脂製のハウジング３０と、ハウジング３０の内部に設けられ各端子金具２０が個別に挿入される端子挿入室３２と、各端子挿入室３２の入口３６に嵌着されるゴム栓３７と、ハウジング３０の後面側を覆って装着されケース６０に固定される取付板５７が設けられた金属製のシールドシェル５０と、このシールドシェル５０の後面において各端子挿入室３２と連通した形態で突設され、各シールド電線１０の編組線１３の端末を接続可能な接続筒５３と、が具備されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、シールドコネクタに関する。

従来、シールド電線を用いたシールドコネクタの一例として、特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、複数本のシールド電線を備え、各シールド電線における芯線の端末にそれぞれ端子金具が接続される一方、露出された各編組線（シールド層）の端末に亘って導電フランジが固着され、この導電フランジの固着部分を樹脂モールドすることによりハウジングが形成されて、同ハウジングから導電フランジの外周部が突出された構造となっている。
そして、このようなシールドコネクタにおける樹脂モールドからなるハウジングが、金属製の機器ケースに開口された取付孔に嵌着され、導電フランジのハウジングから突出した外周部分が、機器ケースの表面にボルト止めされることで、各編組線が機器ケースに対して電気的に接続されるようになっている。
特開２００２−８７４６公報

上記のように樹脂モールドによりハウジングが形成されたものでは、シールド電線や導電フランジが突出した部分での防水を確実とするために、接着剤を用いた防水工程を別途行うが必要であって、作業工数が掛かるという問題があった。また、各シールド電線に個々に設けられた編組線を機器ケースに接続するには、少なからず複雑な構造を採らざるを得ず、その改良も希求されていた。
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、その目的は、構造や作業の簡略化を図った上で防水機能とシールド機能とを確実に果たすことができるようにしたシールドコネクタを提供するところにある。

本発明のシールドコネクタは、端末に端子金具が装着された複数本のシールド電線と、金属製の機器のケースを貫通して開口された取付孔に嵌合可能な合成樹脂製のハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ前記各端子金具が個別に挿入される端子挿入室と、前記各端子挿入室の入口に嵌着されるゴム栓と、
前記ハウジングの後面側を覆って装着され前記ケースに固定される取付部が設けられた金属製のシールドシェルと、このシールドシェルの後面において前記各端子挿入室と連通した形態で突設され、前記各シールド電線の編組線の端末を接続可能な接続筒と、が具備されたところに特徴を有する。

上記構成では、ハウジングの端子挿入室内に、シールド電線の端末に設けられた端子金具が挿入され、同端子挿入室の入口にゴム栓が嵌着されてハウジング内の防水が図られる。一方ハウジングの後面側を覆ってシールドシェルが装着され、シールドシェルの後面に突設された接続筒にシールド電線の編組線の端末が接続される。係る状態からハウジングが機器のケースの取付孔に嵌合され、シールドシェルの取付部がケースに固定されて、各シールド電線の編組線がケースに電気的に接続される。
ハウジング内の防水をゴム栓を用いて行うようにしたから、高い信頼性を得ることができる。各シールド電線の編組線をシールドシェルに接続するに当たり、シールドシェルの言わば外面側に突設した接続筒に接続するようにしたから、接続作業自体が簡単にできながらも、確実な接続が図られる。

なお、以下のような構成としてもよい。
（１）前記シールドシェルは、前記ハウジングの後端部が嵌合される凹部の後面側に前記接続筒が突設された形状であって、金属板を２段階の深絞り加工することにより形成されている。シールドシェルを比較的簡単に製造することができる。

（２）前記接続筒の外周には前記シールド電線の編組線の端末が外嵌され、この編組線の端末に外嵌されたかしめリングをかしめることで編組線の端末が前記接続筒に接続されている。シールド電線の絶縁外皮が皮剥きされて露出された編組線の端末がシールドシェルの接続筒に外嵌され、その外周にかしめリングを嵌めて同リングをかしめることにより、編組線の端末が対応する接続筒に接続される。

（３）前記接続筒内には、前記シールド電線の絶縁内皮を挿通する中心孔を有する合成樹脂製の保護部材が嵌着されている。シールド電線が振られたような場合に、絶縁内皮が保護材によって金属製の接続筒の内周に直接に当たることから保護され、絶縁内皮が損傷を受けることが防止される。

本発明によれば、構造や作業の簡略化を図った上で防水機能とシールド機能とを確実に果たすことができる。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図６によって説明する。
本実施形態のシールドコネクタＣ（以下、単にコネクタＣという）は、電気自動車のインバータ装置（本発明の機器の一例）と、エアコン等の車両搭載電気機器のモータ（以下、相手機器）との間を電気接続するべく同インバータ装置側に装着されて使用されるようになっている。インバータ装置は、詳しくは後記するが、シールド機能を有する金属製のケース６０の内部に収容されている。

コネクタＣは、一端側が相手機器に接続された２本のシールド電線１０の他端側に接続され、より詳細には、各シールド電線１０のそれぞれの端末に接続された端子金具２０が合成樹脂製のハウジング３０に収容され、同ハウジング３０が上記したインバータ装置のケース６０に対して取り付けられるようになっている。
シールド電線１０は、図６に示すように、軸心側から順に、芯線１１、絶縁内皮１２、編組線１３、絶縁外皮１４を同心に備えた構造である。

端子金具２０はねじ締め用端子であって、銅合金等の導電性に優れた金属板を素材として形成され、図５にも示すように、舌片状をなす端子本体２１の先端側に、ボルト２２（図６）が挿通可能な長円形の挿通孔２３が形成されているとともに、後端側にランス孔２４が開口されている。端子本体２１の後方には、ワイヤバレル２５とインシュレーションバレル２６とが連設されている。この端子金具２０は、バレル２５，２６が下を向いた姿勢とされ、シールド電線１０における皮剥きされて露出された芯線１１の端末にワイヤバレル２５が、また絶縁内皮１２の端末にインシュレーションバレル２６がそれぞれかしめられて固定されている。

ハウジング３０は略断面長円形の筒形に形成され、ハウジング３０内には、横幅方向の中央位置において、前端から後端の少し手前の位置に亘って仕切壁３１が形成され、仕切壁３１を挟んだ左右両側に端子挿入室３２が形成されている。端子挿入室３２は、後部側の２／３程度の領域が円形断面に形成されているとともに、前部側の上部位置に、端子金具２０における端子本体２１が挿通して突出される、扁平な出口３３が形成されている。この出口３３の天井面には、端子金具２０に設けられたランス孔２４に係止するランス３５が弾性変位可能に設けられている。

一方、各端子挿入室３２の入口３６には、ゴム栓３７が嵌着されるようになっている。このゴム栓３７は、シールド電線１０における露出された絶縁内皮１２の端末が挿通可能な中心孔３７Ａを有しており、内外周にそれぞれ図示３条ずつのリップ３８が形成された形状である。

ハウジング３０の後面には、リテーナ４０の装着凹部４４が形成されている。リテーナ４０は合成樹脂製であって、ハウジング３０の装着凹部４４内に嵌合される正面長円形をなす本体部４１の後面から、左右一対の保護筒４２が突設された形状である。両保護筒４２の間隔は、シールド電線１０の配線間隔と同じである。本体部４１には、保護筒４２の中空に連通した挿通孔４１Ａが前面に貫通して形成されており、保護筒４２内から挿通孔４１Ａに亘って、シールド電線１０における露出された絶縁内皮１２の端末がほぼ緊密に挿通されるようになっている。

リテーナ４０の本体部４１の上下両面には、長さ方向の中央部において係止突部４３が形成されており、一方、装着凹部４４の上下両面の対応位置には、係止突部４３が嵌る係止孔４５が開口されている。なお、リテーナ４０は、長円形の長軸と対応した位置から上下に２分割されている。
また、ハウジング３０の外周面における長さ方向の略中央部には、シールリング４７が嵌着される嵌着溝４８が全周に亘って形成されている。

ハウジング３０の後面には、シールドシェル５０が被着されるようになっている。シールドシェル５０は、やや厚肉の亜鉛鋼板等の金属板製であって、ハウジング３０の後面の形状よりも一回り大きい長円形をなす本体板５１を備えている。この本体板５１には、ハウジング３０の後端部が嵌る長円形断面をなす嵌合凹部５２が、後方に向けて凹み形成されている。さらに嵌合凹部５２の後面には、左右一対の接続筒５３が後方に向けて突出形成されている。両接続筒５３の間隔は、シールド電線１０の配線間隔と同じである。また、各接続筒５３内には、上記したリテーナ４０の保護筒４２が挿入可能となっている。
シールドシェル５０の本体板５１に設けられた上記の嵌合凹部５２と接続筒５３とは、２段階の深絞り加工を施すことによって形成されている。

シールドシェル５０の嵌合凹部５２における左右の周壁には、図１にも示すように、その前縁寄りの位置でかつ中央高さ位置にロック孔５５が開口されている。一方、ハウジング３０の後端部における左右の外壁には、ロック片４９が設けられている。ロック片４９は、後方に延出した片持ち状であって、その延出端に、上記のロック孔５５に嵌合可能な鈎部４９Ａが設けられた形状であり、延出端側が内外に弾性変位可能となっている。
シールドシェル５０の本体板５１の上縁における左右両端部からは、図２にも示すように、上方に延出された腕部５６が形成され、その上端が前方に直角曲げされて取付板５７が形成されている。両取付板５７には、ボルト５８（図６）を挿通する円形の挿通孔５７Ａが開口されている。

インバータ装置のケース６０は、図６に示すように、上面を開口した略箱形に形成され、上面開口が蓋板（図示せず）で閉鎖される構造となっている。ケース６０の側壁６１には、コネクタＣを取り付けるための取付孔６２が内外に貫通して形成されている。この取付孔６２は、上記したハウジング３０における長さ方向の中央部の領域が緊密に嵌合可能となっている。

ケース６０の側壁６１における取付孔６２の形成位置の上面には、ハウジング３０に被着されたシールドシェル５０の両取付板５７がそれぞれ載置される取付座６４が形成され、各取付座６４にはボルト孔（図示せず）形成されている。
ケース６０内には端子台６５が設けられ、同端子台６５の上面には一対の機器側端子（図示せず）が装着されている。端子台６５上の機器側端子には、ハウジング３０から突出した端子金具２０の端子本体２１が載せられて、上記したボルト２２により締結可能とされている。

続いて、コネクタＣの組付手順並びにインバータ装置のケース６０への取付手順の一例を説明する。
両シールド電線１０の絶縁外皮１４の端末が所定長さに亘って皮剥きされ、また露出された編組線１３の端末が所定長切除されて、編組線１３の端末の先に絶縁内皮１２が所定長さに亘って露出された状態とされる。それとともに、編組線１３の露出した端末が捲られて絶縁外皮１４の端末の外周に折り重ねられる。係る状態から、各シールド電線１０の端末がシールドシェル５０の対応する接続筒５３に後方から挿通され、シールドシェル５０は、接続筒５３が絶縁外皮１４の端末に挿通されるまで後方に逃がされる。それとともに、各絶縁内皮１２の端末にそれぞれゴム栓３７が先通しされる。

次に、シールド電線１０における絶縁内皮１２の端末が皮剥きされて芯線１１の端末が露出され、芯線１１と絶縁内皮１２の端末に対して、既述した要領で端子金具２０のバレル２５，２６がかしめ圧着され、もって端子金具２０が芯線１１と電気的に接続が取られた状態で固定される。
この状態から、各シールド電線１０の端末に固着された端子金具２０が、ハウジング３０の対応する端子挿入室３２に後方から挿入される。端子金具２０は、端子本体２１がランス３５を弾性変位させつつ出口３３を通ってその前方に突出し、所定量突出したところで、ランス３５が復元変位してランス孔２４に嵌ることにより、後方への抜け止めがなされる。

次に、ハウジング３０を固定しかつ両シールド電線１０を後方に引っ張りつつ、ゴム栓３７をシールド電線１０の絶縁内皮１２に沿って前進させ、ハウジング３０の対応する端子挿入室３２の入口３６に嵌着する。
続いて、２つ割されたリテーナ４０が、両シールド電線１０の絶縁内皮１２におけるハウジング３０の後方に突出した位置で上下に重ねられ、各絶縁内皮１２を保護筒４２の内周から本体部４１の挿通孔４１Ａに亘って貫通させた状態で一体化される。このように一体化されたリテーナ４０が絶縁内皮１２に沿って前方に移動され、本体部４１がハウジング３０の後面の装着凹部４４内に嵌合される。正規量押し込まれると、図６に示すように、本体部４１の上下両面に設けられた係止突部４３が、装着凹部４４の上下両面に開口された係止孔４５に嵌ることで固定され、ゴム栓３７の抜け止めが図られる。

続いて、後方に退避していたシールドシェル５０がシールド電線１０に沿って前方に移動され、それに伴い、ハウジング３０の後端に固定されたリテーナ４０の保護筒４２が、シールドシェル５０の対応する接続筒５３内に前方から挿入され、またハウジング３０の後端部がシールドシェル５０の嵌合凹部５２内に前方から嵌められる。ハウジング３０の後端部が装着凹部４４内に正規深さ嵌められると、図５に示すように、ハウジング３０の後端部の左右の周面に設けられたロック片４９の鈎部４９Ａが、装着凹部４４の左右の周壁に開口されたロック孔５５に嵌って弾性的に係止し、シールドシェル５０がハウジング３０の後面に被着された状態となる。このとき、リテーナ４０の保護筒４２はシールドシェル５０の接続筒５３内の全長に亘って挿入された状態となる。

最後に、後方に捲られていた各編組線１３の端末が前方に戻されて、シールドシェル５０の接続筒５３の外周に被せられ、さらに編組線１３の外周にかしめリング５９が嵌められたのち、かしめ圧着される。これにより、各シールド電線１０の編組線１３の端末が、シールドシェル５０の接続筒５３に対して電気的に接続された状態で固定される。この編組線１３のかしめ圧着は、相手の接続筒５３がシールドシェル５０の後面側すなわち外部に突出して設けられているため、共通の治具を利用して２箇所同時にかしめ圧着することが可能である。

このようにコネクタＣが組み付けられたら、ハウジング３０が、インバータ装置のケース６０の側壁６１に開口された取付孔６２に挿入される。図６に示すように、ハウジング３０の後面に被着されたシールドシェル５０の本体板５１が、ケース６０の側壁６１の外面に当たったところでハウジング３０の押し込みが停止され、そのときハウジング３０の前面から突出した両端子金具２０の端子本体２１が、ケース６０内の端子台６５の上面に張られた対応する機器側端子の上に重なるから、端子本体２１の挿通孔２３に通したボルト２２をねじ込むことにより、端子金具２０が対応する機器側端子と電気的に接続された状態で端子台６５に固定される。

併せてシールドシェル５０の両取付板５７がケース６０の取付座６４に載るから、取付板５７の挿通孔５７Ａに通したボルト５８を取付座６４のボルト孔にねじ込むことにより、ハウジング３０すなわちコネクタＣが固定される。これにより、両シールド電線１０の編組線１３がシールドシェル５０を介してケース６０に電気的に接続された状態となり、またシールドシェル５０すなわちハウジング３０がケース６０の側壁６１に固定されることになる。なお、ハウジング３０の外周面に嵌着されたシールリング４７が取付孔６２の内周面に弾縮して密着されることにより、取付孔６２のシールも確実に図られる。

以上説明したように本実施形態によれば、ハウジング３０内の防水をゴム栓３７を用いて行うようにしたから、ハウジング３０をモールド樹脂で形成した場合と比較すると、組付工程の簡略化を図った上で、高い信頼性を以てシール機能を果たすことができる。また、各シールド電線１０の編組線１３をシールドシェル５０に接続する当たり、シールドシェル５０の言わば外面側に突設した接続筒５３に接続するようにしたから、２箇所同時にかしめ圧着することが可能であって、接続作業自体が簡単にできながらも、確実な接続を図ることができる。

シールドシェル５０の本体板５１に設けられた嵌合凹部５２と接続筒５３とは、２段階の深絞り加工を施すことによって形成したから、簡単に製造することができる。
また、シールドシェル５０の接続筒５３内にシールド電線１０の絶縁内皮１２が挿通される部分で、合成樹脂材からなる保護筒４２を介在させたから、シールド電線１０が振られたような場合に、絶縁内皮１２が保護筒４２によって金属製の接続筒５３の内周に直接に当たることから保護され、絶縁内皮１２が損傷を受けることが防止される。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）シールド電線の保護筒を備えたリテーナは、上記実施形態に例示した２つ割したものに限らず、一体成形されたものであってもよい。
（２）上記実施形態では、ゴム栓として、各端子挿入室ごとに嵌着される個別型のゴム栓を例示したが、各端子挿入室の入口を一括してシールする一括型ゴム栓であってもよい。

（３）上記実施形態に例示したコネクタの組付手順はあくまでも一例であって、編組線を先にシールドシェルの接続筒に圧着したのちハウジングを組み付ける等、他の手順を踏むことも可能である。
（４）シールドシェルの形状、特にケースに対して固定する部分の形状は、相手のケースの構造等に応じて、任意に設定することが可能である。
（５）本発明は、３極以上のシールドコネクタにも同様に適用することができる。

本発明の一実施形態に係るシールドコネクタの側面図 同平面図 同正面図 同背面図 同平断面図 コネクタがケースに装着された状態における図２のVI−VI線断面図

Ｃ…シールドコネクタ
１０…シールド電線
１２…絶縁内皮
１３…編組線
２０…端子金具
３０…ハウジング
３２…端子挿入室
３６…（端子挿入室３２の）入口
３７…ゴム栓
４０…リテーナ
４２…保護筒（保護部材）
５０…シールドシェル
５２…嵌合凹部（凹部）
５３…接続筒
５７…取付板（取付部）
５９…かしめリング
６０…ケース
６１…側壁
６２…取付孔

Claims (4)

1. 端末に端子金具が装着された複数本のシールド電線と、
   金属製の機器のケースを貫通して開口された取付孔に嵌合可能な合成樹脂製のハウジングと、
   前記ハウジングの内部に設けられ前記各端子金具が個別に挿入される端子挿入室と、
   前記各端子挿入室の入口に嵌着されるゴム栓と、
   前記ハウジングの後面側を覆って装着され前記ケースに固定される取付部が設けられた金属製のシールドシェルと、
   このシールドシェルの後面において前記各端子挿入室と連通した形態で突設され、前記各シールド電線の編組線の端末を接続可能な接続筒と、
   が具備されたことを特徴とするシールドコネクタ。
2. 前記シールドシェルは、前記ハウジングの後端部が嵌合される凹部の後面側に前記接続筒が突設された形状であって、金属板を２段階の深絞り加工することにより形成されていることを特徴とする請求項１記載のシールドコネクタ。
3. 前記接続筒の外周には前記シールド電線の編組線の端末が外嵌され、この編組線の端末に外嵌されたかしめリングをかしめることで編組線の端末が前記接続筒に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のシールドコネクタ。
4. 前記接続筒内には、前記シールド電線の絶縁内皮を挿通する中心孔を有する合成樹脂製の保護部材が嵌着されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のシールドコネクタ。

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