JP2014165098A - シールドコネクタ及びシールドコネクタ接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、シールド部材の変形を防止することで、コネクタ不嵌合による不具合発生率を低減させつつコネクタ嵌合による作業効率の向上を図ったシールドコネクタ及びシールドコネクタ接続構造を提供することにある。
【解決手段】シールドコネクタ１は、端子金具３と、該端子金具を収容する筒状のハウジング４と、端子金具とハウジングとの間に設けられるシールド部材５と、を備え、シールド部材には、筒状のシールドシェル５１と、該シールドシェルから当該シールドシェルの軸方向に板状に突出する突出片５２と、が設けられ、ハウジングには、筒状のフード部４５と、フード部内に挿入される相手方ハウジング７を案内する案内リブ４７と、が設けられ、相手方ハウジングのハウジング内への進入に伴って、突出片が、フード部側に弾性変形して案内リブよりもフード部側に退避される。
【選択図】図７

Description

本発明は、端子金具と、該端子金具を収容する筒状のハウジングと、端子金具とハウジングとの間に設けられるシールド部材と、を備えたシールドコネクタ及びシールドコネクタ接続構造に関する。

移動体としての自動車には、多種多様な電子機器が搭載されている。この電子機器に電力や制御信号などを伝えるためにワイヤハーネスが用いられる。ワイヤハーネスは、複数の電線と電線の端末に取り付けられるコネクタとを備えている。

前述した自動車には、例えば、電気自動車、ハイブリッド車や燃料電池車において走行用のモータには高電圧の電力が供給されるので、前述したモータに電力等を供給する電線やコネクタの端子金具から外部へ電気的なノイズが漏洩したり、該電線や該端子金具から他の電線や他の端子金具へ電気的なノイズが流入したりするといった問題があった。

このような問題を解決する技術として、例えば、図８に示すようなシールドコネクタユニット１０１が知られている（特許文献１参照）。シールドコネクタユニット１０１は、雌コネクタ１０２とこの雌コネクタ１０２に嵌合する雄コネクタ１０３とで構成される。雌コネクタ１０２は、シールド電線の端末に取り付けられる雌端子金具１２０と、この雌端子金具１２０を収容する雌側コネクタハウジング（以下、雌側ハウジングと記す）１２１と、雌側ハウジング１２１に保持されてシールド電線のシールド層に接続される雌側シールドシェル１２２と、を備えている。雌側ハウジング１２１は、雌端子金具１２０を収容する筒状部１２３と、この筒状部１２３を包囲する筒形に形成された雌側包囲部１２４と、を備えている。雌側包囲部１２４は、その前端部が、筒状部１２３の前端部よりも後方側に位置している。雌側シールドシェル１２２は筒形に形成され、雌側コネクタハウジング１２１の筒状部１２３と雌側包囲部１２４との間に、その前端部が、筒状部１２３の前端部と前後方向の略同じ位置になるように筒状部１２３に装着されている。

雄コネクタ１０３は、雌端子金具１２０に接続される雄端子金具１３０と、この雄端子金具１３０を収容して雌側ハウジング１２１に嵌合される雄側コネクタハウジング（以下、雄側ハウジングと記す）１３１と、雄側ハウジング１３１に保持されて雌側シールドシェル１２２に接続される雄側シールドシェル１３２と、を備えている。雄側ハウジング１３１は、雌端子金具１２０を収容するハウジング本体１３３と、このハウジング本体１３３の前端面の周縁から筒状に突出して形成されて雌側ハウジング１２１の雌側包囲部１２４を覆う筒形に形成された雄側フード部１３４と、を備えている。ハウジング本体１３３には、その前端面から、雄端子金具１３０の先端部、及び、雄側シールドシェル１３２の先端部が突出して取り付けられている。

このようなシールドコネクタユニット１０１は、雌コネクタ１０２と雄コネクタ１０３とが近付けられ、雌端子金具１２０の内側に雄端子金具１３０が進入し、雌側シールドシェル１２２の内側に雄側シールドシェル１３２が進入し、雌側シールドシェル１２２の先端部が雄側シールドシェル１３２の先端部を押し広げ、その反力で、雄側シールドシェル１３２の先端部が、雌側シールドシェル１２２の先端部に押し付けられ、この状態で、これらの雌側、雄側シールドシェル１３２が電気的に接続され、雌側ハウジング１２１と雄側ハウジング１３１とが嵌合されている。

特開２０００−２９９１６３号公報

しかしながら、上述した従来のコネクタユニット１０１は、雄コネクタ１０３と雌コネクタ１０２とを互いに近付けて嵌合させる際に、例えば、雌側シールドシェル１２２や雌側ハウジング１２１の筒状部１２３が、雄側シールドシェル１３２をどついたり、雄側シールドシェル１３２に斜めにぶつかったりすることで、雄側シールドシェル１３２の先端が変形してしまうことがあった。そして、先端が変形した状態の雄側シールドシェル１３２と、雌側シールドシェル１２２とを嵌合しようとした場合には、両コネクタ１０２、１０３同士を嵌合させるために大きな力が必要となり、このため、コネクタ嵌合による作業効率が低下したり、最悪の場合には、雌コネクタ１０２と雄コネクタ１０３とを嵌合させることができない不具合が発生する虞れがあった。

本発明の目的は、シールド部材の変形を防止することで、コネクタ不嵌合による不具合発生率を低減させつつコネクタ嵌合による作業効率の向上を図ったシールドコネクタ及びシールドコネクタ接続構造を提供することにある。

請求項１に記載の本発明は、端子金具と、該端子金具を収容する筒状のハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられるシールド部材と、を備えたシールドコネクタであって、前記シールド部材には、筒状のシールドシェルと、該シールドシェルから当該シールドシェルの軸方向に板状に突出する突出片と、が設けられ、前記ハウジングには、筒状のフード部と、該フード部内に挿入される相手方ハウジングを案内する案内リブと、が設けられ、前記相手方ハウジングの前記ハウジング内への進入に伴って、前記突出片が、前記フード部側に弾性変形して前記案内リブよりも前記フード部側に退避されることを特徴とするシールドコネクタである。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載されたシールドコネクタにおいて、前記突出片には、前記シールドシェルから離れるに従って、前記シールドシェルの径方向外側に傾斜したテーパが形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載されたシールドコネクタにおいて、前記突出片は、互いに対向する位置に一対設けられ、前記案内リブは互いに間隔をあけて一対設けられ、前記一対の案内リブ間に、前記突出片が退避されることを特徴とする。

請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載されたシールドコネクタと、該シールドコネクタに嵌合する相手方シールドコネクタと、を備え、
前記相手方シールドコネクタは、前記相手方ハウジングと、前記シールド部材に電気接続する相手方シールド部材と、を備え、前記相手方シールド部材には、前記突出片に当接して、当該突出片を弾性変形させる当接部が設けられていることを特徴とするシールドコネクタ接続構造である。

請求項１、４記載の本発明によれば、相手方ハウジングのハウジング内への進入に伴って、突出片が、フード部側に弾性変形して案内リブよりもフード部側に退避されるから、従来技術のように、相手方ハウジングや相手方シールド部材がシールド部材に斜めにぶつかったとしても、突出片は弾性変形して、案内リブよりもフード部側に退避され、突出片は案内リブにより保護されて、相手方ハウジングや相手方シールド部材により変形することがなくなる。このように、突出片が案内リブよりもフード部側に退避されるとともに案内リブにより保護されることでシールド部材の変形を防止できる。また、シールド部材の変形を防止することで、コネクタ不嵌合による不具合発生率を低減させて、コネクタ嵌合による作業効率の向上を図ることができる。

請求項２記載の本発明によれば、突出片には、シールドシェルから離れるに従って、シールドシェルの径方向外側に傾斜したテーパが形成され、これにより突出片のシールドシェルの径方向の寸法が増加されるから、テーパの前記径方向の寸法が大きくなった分だけ相手方シールド部材のシールド部材への接続許容範囲が増加されることとなり、シールド部材と相手方シールド部材とを確実に電気接続できる。

請求項３記載の本発明によれば、突出片は、互いに対向する位置に一対設けられ、案内リブは互いに間隔をあけて一対設けられ、一対の案内リブ間に、各突出片が退避されるから、各突出片が退避された状態で、その両側に一対の案内リブが設けられていることとなり、突出片、即ちシールド部材の変形を確実に防止できる。また、突出片が一対設けられているから、シールド部材と相手方シールド部材とをより一層確実に電気接続できる。

本発明の一実施の形態にかかるシールドコネクタユニットを示す斜視図である。 図１中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 図１に示されたシールドコネクタユニットを構成するシールドコネクタ及び相手方シールドコネクタを示す斜視図である。 図３に示されたシールドコネクタを構成する雄側ハウジングを示す斜視図である。 図３に示されたシールドコネクタを構成する雄側シールド部材を示す斜視図である。 図３に示されたシールドコネクタを示す平面図である。 図２に示されたシールドコネクタユニットの要部を拡大して示す図である。 従来のシールドコネクタユニットを示す断面図である。

本発明の一実施の形態にかかるシールドコネクタ及びシールドコネクタ接続構造を、図１〜図７を参照して説明する。シールドコネクタ接続構造を備えたシールドコネクタユニット（以下、コネクタユニット１０と記す）は、自動車などに配索されるワイヤハーネスを構成するものであり、図１、図２に示すように、ワイヤハーネスを構成して制御信号などを伝送するシールド電線１１の端末に接続されて、この電線１１やコネクタ１、２の端子金具３、６から外部へ漏洩する電気的なノイズ、又は、外部から電線１１や端子金具３、６へ流入する電気的なノイズを除去するために用いられるものである。

コネクタユニット１０は、図１、図２に示すように、導電性のケース９の外壁９Ａに形成された貫通孔９０内に挿入された状態でこの外壁９Ａにボルト固定されるシールドコネクタ（以下、雄側コネクタ１と記す）と、雄側コネクタ１に嵌合する相手方シールドコネクタ（以下、雌側コネクタ２と記す）と、これら雄側コネクタ１と雌側コネクタ２とが嵌合した状態でロックするロック部２０（図１に示す）と、を備えて構成されている。本明細書中では、雄側コネクタ１と雌側コネクタ２との嵌合方向、及び、雄側ハウジング４及び雌側ハウジング７の軸方向を矢印Ｚで示し、軸方向に直交する方向を矢印Ｙで示し、矢印Ｚと矢印Ｙとの双方向に直交する方向を矢印Ｘで示す。また、矢印Ｚ方向を前後方向と記し、矢印Ｙ方向を上下方向と記し、矢印Ｘ方向を左右方向と記す場合がある。また、図２、図７では、ロック部２０は省略されている。

雄側コネクタ１は、図２、図３に示すように、一対の雄端子３（請求項中の端子金具、図３に示す）と、該一対の雄端子３を収容する雄側ハウジング４と、雄端子３と雄側ハウジング４との間に設けられる雄側シールド部材５と、を備えて構成されている。一対の雄端子３は、図２に示すように、互いに間隔をあけて雄側ハウジング４の端子保持部４０に保持されている。各雄端子３は、棒状に形成され、その一端部が雌側コネクタ２の雌端子金具６に接続され、他端部が電子機器に接続されている。

雄側ハウジング４は、図３、図４に示すように、一対の雄端子３を保持する端子保持部４０と、この端子保持部４０を収容する角筒状の収容部本体４１と、この収容部本体４１の外面から板状に立設してケース９の外壁９Ａに重ねられるフランジ部４２と、を備えている。端子保持部４０は、図２に示すように、方体状に形成された保持部本体４３と、この保持部本体４３の前端面（雌側コネクタ２側の面）から立設して、端子保持部４０に保持された一対の雄端子３を隔てる隔壁４４と、を備えている。保持部本体４３には、当該保持部本体４３を前後方向（矢印Ｚ方向）に貫通して形成されて、一対の雄端子３を挿入させるための一対の端子挿入孔（図示しない）が形成されている。収容部本体４１には、該収容部本体４１の前方側の一部であるとともに、雌側コネクタ２を嵌合させるフード部４５が設けられている。フランジ部４２は、収容部本体４１の前後方向（矢印Ｚ方向）の中央部に設けられ、フード部４５は、フランジ部４２の前方側に設けられている。

フード部４５は、図４に示すように、角筒状に形成され、その軸方向に直交する方向（矢印ＸＹ方向）に位置する４つの平坦面４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄを備えている。また、フード部４５には、図７にも示すように、その内周面の全周、即ち４つの平坦面４、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄのフード部４５の前後方向（矢印Ｚ方向）の中央部に傾斜面４６が形成され、この傾斜面４６上に、雌側コネクタ２を案内するための一対の案内リブ４７が形成されている。このフード部４５の傾斜面４６は、フード部４５の後端部からフード部４５の先端部の手前まで連続して設けられ、前方に向かうに従って互いに対向する平坦面４、４５ｂ間の寸法（フード部４５の上下方向（矢印Ｙ方向）の内寸法）及び、平坦面４５ｃ、４５ｄ間の寸法（フード部４５の左右方向（矢印Ｘ方向）の内寸法）が大きくなるように形成されている。

一対の案内リブ４７のうち一方の案内リブ４７は、図６に示すように、上方の平坦面４、右方の平坦面４５ｂ、左方の平坦面４５ｄに亘って連続して形成され、他方の案内リブ４７は、下方の平坦面４５ｃ、右方の平坦面４５ｂ、左方の平坦面４５ｄに亘って連続して形成され、一対の案内リブ４７は、左右の平坦面４５ｂ、４５ｄの中央部には形成されていない。即ち、一対の案内リブ４７は、上下方向（矢印Ｙ方向）に間隔をあけて対向する位置に設けられている。左右の平坦面４５ｂ、４５ｄの中央部において、案内リブ４７が形成されていない部分の寸法、即ち一対の案内リブ４７間の上下方向（矢印Ｙ方向）の寸法は、雄側シールド部材５の接続片５２（後述する）の幅寸法（矢印Ｙ方向）よりも僅かに大きくなるように形成され、接続片５２が外側方向（矢印Ｘ方向）に弾性変形した際に、接続片５２が一対の案内リブ４７間に収容（退避）可能なように形成されている。以下では、一対の案内リブ４７間に形成された空間であり、接続片５２が外側方向に弾性変形して一対の案内リブ４７間に収容（退避）される空間を『退避空間』と記す。

各案内リブ４７は、図７に示すように、傾斜面４６の前端部から傾斜面４６の後端部とまで連続して設けられている。また、各案内リブ４７は、その出寸法が前方に向かうに従って徐々に大きくなるように形成されていて、各案内リブ４７は傾斜面４６上に形成されているから、案内リブ４７の頂面は、フード部４５の軸方向（矢印Ｚ方向）に沿って設けられている。

雄側シールド部材５は、図５に示すように、角筒状のシールドシェル５１と、このシールドシェル５１から当該シールドシェル５１の軸方向に板状に突出し互いに対向して設けられて、雌側コネクタ２の雌側シールド部材８に接続される一対の接続片５２（突出片）と、シールドシェル５１を雄側ハウジング４の収容部本体４１の内面に係止する係止部５３と、を備えている。

各接続片５２には、図７にも示すように、シールドシェル５１側の一箇所が内側方向に曲げられ、シールドシェル５１から離れた側の他の箇所が外側方向に曲げられることで、シールドシェル５１から離れるに従って一対の接続片５２が互いに離れる方向（シールドシェル５１の径方向外側）に傾斜したテーパ５２Ａが形成されている。テーパ５２Ａには、その内面に、雌側コネクタ２の雌側シールド部材８の先端部に当接される被当接部５０が設けられている。このような雄側シールド部材５は、シールドシェル５１から接続片５２のテーパ５２Ａまでの上下方向（矢印Ｙ方向）及び左右方向（矢印Ｘ方向）の外寸法が一定と成るように形成され、この外寸法は、一対の案内リブ４７の上下左右方向の頂面間の寸法と略等しくなるように形成されている。

また、接続片５２の長手寸法（矢印Ｚ方向の寸法）は、フード部４５に形成された案内リブ４７の軸方向の寸法よりも大きく形成されていて、雄側シールド部材５が雄側ハウジング４に収容された状態で、接続片５２の矢印Ｚ方向の前端部が、案内リブ４７の前端部よりも僅かに前方側に突出して設けられている。

雌側コネクタ２は、図２、図３に示すように、シールド電線１１に接続される一対の雌端子金具６と、一対の雌端子金具６を収容して雄側ハウジング４に嵌合する雌側ハウジング７と、シールド電線１１のシールド編組１１ａに接続される雌側シールド部材８と、を備えている。さらに雌側コネクタ２は、雌側ハウジング７とシールド電線１１の外面とに亘って設けられてこれらを覆い、雌側ハウジング７とシールド電線１１の外面との間から雌側ハウジング７内に水などの液体の浸入する防止するためのチューブ２１と、雌側ハウジング７の前端部にチューブ２１を介して外嵌されるリング２２と、を備えている。

一対の雌端子金具６は、図２に示すように、角筒状の電気接触部６０を有し、この電気接触部６０内に雄端子３を挿入させることで、それぞれ一対の雄端子３に接続される。一対の雌端子金具６は、図２に示すように、互いに間隔をあけて雌側ハウジング７の端子ホルダ７０に保持されている。

雌側ハウジング７は、図７に示すように、一対の雌端子金具６を保持する端子ホルダ７０と、この端子ホルダ７０を収容する角筒状に形成されたハウジング本体７１と、このハウジング本体７１の雄コネクタ側の端部に連続されて、互いの間に雄側ハウジング４のフード部４５の前端部を挿入させる内側筒部７２及び外側筒部７３と、を備えている。端子ホルダ７０には、シールド電線１１及びシールド電線１１に接続された雌端子金具６を挿入させる端子挿入孔７ａが、前後方向（矢印Ｚ方向）に貫通して形成されている。雄側コネクタ１と雌側コネクタ２とが嵌合した状態で、この端子挿入孔７ａは雄側ハウジング４の端子挿入孔と対向する位置に設けられ、一対の端子挿入孔７ａ間には、雄側ハウジング４の隔壁４４を進入させる凹部７ｂが設けられている。この端子ホルダ７０はその後端部と一対の雌端子金具６の先端部とが、前後方向（矢印Ｚ方向）の同じ位置（上下方向（矢印Ｙ方向）に沿う位置）となるように設けられている。雄側コネクタ１と雌側コネクタ２とが嵌合した状態で、内側筒部７２の先端部は、雄側シールド部材５の先端部と間隔をあけて対向する位置に設けられている。

雌側シールド部材８は、図２に示すように、端子ホルダ７０に外挿され、この状態でシールドリング８１を雌側シールド部材８に外嵌させて、端子ホルダ７０に固定されている。また、雌側シールド部材８は、雄側シールド部材５のシールドシェル５１よりも上下方向（矢印Ｙ方向）の寸法及び左右方向（矢印Ｘ方向）の寸法が僅かに小さい角筒状に形成されている。この雌側シールド部材８は、その前後方向（矢印Ｚ方向）の一端部から他端部まで、上下左右方向の寸法が一定になるように形成されていて、雄側コネクタ１と雌側コネクタ２とが嵌合した状態で、雌側シールド部材８の先端部に設けられた当接部８０は、雄側シールド部材５のテーパ５２Ａの被当接部５０に当接可能な位置に設けられている。

次に、コネクタユニット１０の雄側シールド部材５と雌側シールド部材８との接続手順を、図７を参照して説明する。先ず予め、シールド電線１１の端末のシールド編組１１ａ及び被覆部（図示しない）を剥ぎ取って、露出した一対の芯線と一対の雌端子金具６とを接続し、雌側シールド部材８の当接部８０から離れた端部とシールド編組１１ａとを接続しておく。そして、雌側コネクタ２を、該雌側コネクタ２の内側筒部７２と外側筒部７３との間に、雄側ハウジング４のフード部４５を進入させるように雄側コネクタ１に近付ける。雌側コネクタ２をさらに近付けるに伴って、雌側シールド部材８の当接部８０が、雄側シールド部材５の接続片５２の被当接部５０に当接して、雌側シールド部材８と雄側シールド部材５とを電気的に接続する。この際、例えば、雌側ハウジング７の端子ホルダ７０の角部が、接続片５２にぶつかったとしても、接続片５２が弾性変形して、退避空間内（案内リブ４７よりもフード部４５側）に退避されるから、接続片５２が案内リブ４７により保護されることとなり、接続片５２は変形することがなくなる。このように、接続片５２が案内リブ４７により保護されるから雄側シールド部材５の変形を防止できる。この後、一旦弾性変形した接続片５２は、弾性復元して、雌側シールド部材８の当接部８０に弾性接触して、雌側シールド部材８と雄側シールド部材５とを電気的に接続する。

そして、雄側ハウジング４の後端部をケース９の外壁９Ａに形成された貫通孔９０内に前方側から挿入して、フランジ部４２を外壁９Ａの前面に重ねて、フランジ部４２を外壁９Ａにボルト固定する。雄側シールド部材５の被当接部５０から離れた端部が導電性のケース９の外壁９Ａを介して図示しないアース回路に電気接続されて、シールド電線１１やコネクタ１、２の端子金具３、６から外部へ漏洩する電気的なノイズ、又は、外部からシールド電線１１や端子金具３、６へ流入する電気的なノイズが除去される。

なお、上述した実施形態では、案内リブ４７は一対設けられていたが、本発明はこれに限ったものではなく、１つの案内リブがフード部４５の内面に周方向に連続してＣ字状に設けられ、案内リブの両端に間隔をあけるように形成されていてもよい。この場合には、接続片は１つ設けられていてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 雄側コネクタ（シールドコネクタ）
２ 雌側コネクタ（相手方シールドコネクタ）
３ 端子金具（雄端子）
４ 雄側ハウジング（ハウジング）
５ 雄側シールド部材（シールド部材）
７ 雌側ハウジング（相手方ハウジング）
１０ シールドコネクタユニット（シールドコネクタ接続構造）
４５ フード部
５１ シールドシェル
５２ 接続片（突出片）

Claims (4)

1. 端子金具と、
   該端子金具を収容する筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの内部に設けられるシールド部材と、を備えたシールドコネクタであって、
   前記シールド部材には、筒状のシールドシェルと、該シールドシェルから当該シールドシェルの軸方向に板状に突出する突出片と、が設けられ、
   前記ハウジングには、筒状のフード部と、該フード部内に挿入される相手方ハウジングを案内する案内リブと、が設けられ、
   前記相手方ハウジングの前記ハウジング内への進入に伴って、前記突出片が、前記フード部側に弾性変形して前記案内リブよりも前記フード部側に退避されることを特徴とするシールドコネクタ。
2. 前記突出片には、前記シールドシェルから離れるに従って、前記シールドシェルの径方向外側に傾斜したテーパが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. 前記突出片は、互いに対向する位置に一対設けられ、
   前記案内リブは互いに間隔をあけて一対設けられ、前記一対の案内リブ間に、前記突出片が退避されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシールドコネクタ。
4. 請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載されたシールドコネクタと、
   該シールドコネクタに嵌合する相手方シールドコネクタと、を備え、
   前記相手方シールドコネクタは、前記相手方ハウジングと、前記シールド部材に電気接続する相手方シールド部材と、を備え、
   前記相手方シールド部材には、前記突出片に当接して、当該突出片を弾性変形させる当接部が設けられていることを特徴とするシールドコネクタ接続構造。

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