JP2015082464A - シールドコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】端子の接点部同士の摩耗を防止した上で、シールリングの防水性能も確保する。
【解決手段】本発明のシールドコネクタ１０は、取付孔１６３に嵌合する嵌合部２１を有するハウジング２０と、嵌合部２１に保持され、同嵌合部２１を取付孔１６３に嵌合させることで待受端子に接続される接続端子５２と、ハウジング２０を覆うとともにシールドケース１６０にボルト締結されるシールドシェル３０と、取付孔１６３の内周面に密着可能な外周リップ４２を有し、ハウジング２０の外周面に嵌着されたシールリング４０とを備え、シールドシェル３０は、ハウジング２０にボルト締結されることでがたつきのない状態で組み付けられており、嵌合部２１が取付孔１６３に同軸で嵌合した場合に外周リップ４２が取付孔１６３の内周面によって潰される径方向の寸法は、嵌合部２１の取付孔１６３に対する組み付け公差の最大値よりも大きい構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、シールドコネクタに関する。

従来、機器のケースに取り付けられるシールドコネクタとして、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。機器のケースには、シールドコネクタのハウジングが嵌合可能な取付孔が貫通して形成されている。また、シールドコネクタのシールドシェルは、機器のケースにボルト締結されるようになっている。また、ハウジングの外周面には、シールリングが嵌着されており、ハウジングを取付孔に嵌合させると、シールリングが取付孔の内周面に密着することでケースの内部がシールされるようになっている。

特開２０１０−１１３９０９号公報

上記のシールドコネクタでは、シールドシェルがハウジングに対してがたつきをもって組み付けられているため、取付孔に対するハウジングの組み付け公差を吸収できるようになっている。反面、ハウジングに振動などの外力が加わると、端子の接点部同士が摺動して摩耗するおそれがある。かといって、シールドシェルをハウジングにボルト締結するなどしてがたつきのない状態で組み付けると、端子の接点部の摩耗を防止できるものの、取付孔に対するハウジングの組み付け公差によってシールリングが取付孔の内周面に密着しない部分が生じてしまい、防水性能を確保できなくなるおそれがある。

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、端子の接点部同士の摩耗を防止した上で、シールリングの防水性能も確保することを目的とする。

本発明のシールドコネクタは、機器のケースに設けられた取付孔に嵌合する嵌合部を有するハウジングと、嵌合部に保持され、同嵌合部を取付孔に嵌合させることで機器の待受端子に接続される接続端子と、ハウジングを覆うとともに機器のケースにボルト締結されるシールドシェルと、取付孔の内周面に密着可能な外周リップを有し、ハウジングの外周面に嵌着されたシールリングとを備え、シールドシェルは、ハウジングにボルト締結されることでがたつきのない状態で組み付けられており、嵌合部が取付孔に同軸で嵌合した場合に外周リップが取付孔の内周面によって潰される径方向の寸法は、嵌合部の取付孔に対する組み付け公差の最大値よりも大きい構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、シールドシェルがボルト締結によってハウジングに対してがたつきのない状態で組み付けられているため、シールドシェルを機器のケースにボルト締結によって固定することにより、ハウジングが振動することを回避できる。したがって、待受端子と接続端子の接点部同士が摺動して摩耗することを防止できる。

また、外周リップが取付孔の内周面によって潰される径方向の寸法が、嵌合部の取付孔に対する組み付け公差の最大値よりも大きいため、嵌合部が取付孔に偏心して嵌合した場合でも、外周リップが取付孔の内周面に必ず密着することになり、シールリングの防水性能を確保することができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
嵌合部は、接続端子を内部に収容してなる端子収容部を備え、この端子収容部は、待受端子と接続端子を接続するに際して嵌合部の取付孔に対する嵌合方向と交差する方向に遊動可能に嵌合部に装着されている構成としてもよい。
このような構成によると、嵌合部の取付孔に対する組み付け公差があった場合に、この組み付け公差を吸収することができる。すなわち、嵌合部を取付孔に嵌合させた状態において、端子収容部が嵌合部に対して嵌合方向と交差する方向に遊動可能とされているから、機器の待受端子の位置に合わせて接続端子を移動させることができ、待受端子と接続端子を正規の姿勢で接続させることができる。

シールドシェルは、ハウジングに対して複数箇所でボルト締結されている構成としてもよい。
このような構成によると、シールドシェルが複数箇所でボルト締結されているため、ハウジングに強固に固定することができる。

シールドシェルは、アッパ部材とロア部材を共通のねじで共締めすることによって一体に構成されている構成としてもよい。
このような構成によると、アッパ部材とロア部材をそれぞれ別のねじでボルト締結するよりも、ボルト締結の箇所を減らすことができる。

本発明によれば、端子の接点部同士の摩耗を防止した上で、シールリングの防水性能も確保することができる。

シールドコネクタを機器のケースに取り付け固定した様子を示した正面図 シールドコネクタを機器のケースに取り付け固定した様子を示した右側面図 図２におけるＡ−Ａ線断面図 シールドコネクタの正面図 シールドコネクタの左側面図 図５におけるＢ−Ｂ線断面図 シールドコネクタの平面図 図７におけるＣ−Ｃ線断面図 図７におけるＤ−Ｄ線断面図 シールドコネクタの右側面図

＜実施形態＞
実施形態のシールドコネクタ１０について、図１ないし図１０の図面を参照しながら説明する。本実施形態のシールドコネクタ１０は、機器（例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両のインバータやモータ等）のシールドケース１６０に取り付けられるものである。シールドケース１６０の内部には、図示しない機器側コネクタが配設されており、この機器側コネクタには、図示しないものの、タブ状をなす待受端子が設けられている。

シールドコネクタ１０は、機器側コネクタに嵌合可能とされている。なお、以下において上下方向は、図４の上下方向を基準として説明する。また、前後方向については、図４の左右方向を基準とし、左方（機器側コネクタとの嵌合方向）を前方とし、右方（機器側コネクタとの離脱方向）を後方として説明する。

機器は、導電性材料からなるシールドケース１６０の内部に機器本体を収容したものである。図３に示すように、シールドケース１６０は、その内外を貫通する形態で開口してなるフード部１６１を有しており、このフード部１６１の内部が取付孔１６３とされている。なお、機器については、シールドケース１６０の一部のみを図示し、他の部分は図面上省略されている。

シールドケース１６０におけるフード部１６１の上方には、図１に示すように、取付ボルト１２０が締め込まれる被取付部１６２が形成されている。この被取付部１６２の上面には、図示しないボルト孔が開口して形成されており、このボルト孔の内周面には、雌ねじが形成されている。したがって、被取付部１６２のボルト孔には、取付ボルト１２０が螺合可能とされている。

シールドコネクタ１０は、図６および図９に示すように、合成樹脂製のハウジング２０、このハウジング２０を覆うシールドシェル３０、ハウジング２０の内部に配設された内部導電部材５０、電線Ｗの端末に接続された中継端子７０などを備えて構成されている。また、図１および図３に示すように、シールドコネクタ１０における電線Ｗが引き出された電線引出部１１には、例えば編組線等のシールド部材１２が固着され、このシールド部材１２によって複数の電線Ｗが導電路に沿って一括して覆われている。また、電線引出部１１には、シールド部材１２を覆って保護するゴムブーツ１３が装着されている。

内部導電部材５０は、図６に示すように、例えば編組線等からなる柔軟導体５１、この柔軟導体５１の前端に接続された接続端子５２、柔軟導体５１の後端に接続されたＬ字端子５３などを備えて構成されている。接続端子５２は、機器の待受端子に対して弾性的に接触する弾性接触片を内部に有する角筒部と、柔軟導体５１に圧着もしくは溶接によって接続されるバレル部と、を前後方向に並べて配置した構成とされている。

ハウジング２０は合成樹脂製で、図８に示すように、全体として略Ｌ字状をなし、一端が前方に突出するとともに、他端が下方に突出する形態をなしている。電線引出部１１の内部に配されたゴム栓収容部２３は、ハウジング２０の他端に形成されており、電線引出部１１から電線Ｗが下方に引き出されている。一方、ハウジング２０の一端には、機器の取付孔１６３に嵌合可能な嵌合部２１が形成されている。さらに、この嵌合部２１の前端には、接続端子５２を内部に収容する端子収容部２２がリテーナ２８によって前方に抜け止めされた状態で装着されている。この端子収容部２２は、機器の待受端子と接続端子５２とを接続するに際して嵌合部２１の取付孔１６３に対する嵌合方向と交差する方向に遊動可能とされている。

中継端子７０は、図９に示すように、固定ねじ１４０が挿通される端子部７１と、電線Ｗの端末に露出した芯線が接続されるバレル部７２と、を上下方向に並べて配置した構成とされている。なお、電線Ｗの芯線とバレル部７２の接続は、圧着に限らず、溶接等の他の種々の公知の接続方法によることも可能である。

ゴム栓収容部２３の内部には、ゴム栓８０およびゴム栓押さえ９０が収容される収容空間が形成されている。このゴム栓収容部２３の収容空間は、ハウジング２０の内部に連通している。ゴム栓８０は各電線Ｗを個別に防水するゴム材からなるシール材とされ、ゴム栓収容部２３の内周面に密着してハウジング２０の内部をシールしつつ、ゴム栓押さえ９０によってゴム栓収容部２３の収容空間内に保持されている。

図６に示すように、ハウジング２０において嵌合部２１とゴム栓収容部２３の間に位置する略直角の角部の内部には端子固定部２４が配され、この端子固定部２４には、固定ナット２５が圧入されている。この固定ナット２５に、Ｌ字端子５３と中継端子７０を重ねて配置し、固定ねじ１４０を挿通させて固定ナット２５に締め込むことにより、Ｌ字端子５３と中継端子７０が導通可能に接続される。

同じく図６に示すように、ハウジング２０において端子固定部２４の後方には、カバー６０が装着される作業孔６２が形成されている。カバー６０は、作業孔６２の内周面に密着してハウジング２０の内部をシールするゴムリング６１を備えている。作業孔６２からカバー６０が外された状態では、作業孔６２から一対の固定ねじ１４０が外部に臨むため、作業孔６２から六角レンチなどの工具を挿入して固定ねじ１４０の締結作業を容易に行うことができる。作業終了後は、作業孔６２にカバー６０を嵌着することでハウジング２０の内部をシール状態に保持することができる。

ハウジング２０は導電性の金属材からなるシールドシェル３０によって覆われており、このシールドシェル３０は、図３および図４に示すように、ロア部材１００とアッパ部材１１０を互いに組み付けることによって構成されている。ロア部材１００は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属板材をプレス加工して形成したものであり、アッパ部材１１０は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属からなり、ダイキャストによって形成したものである。

ロア部材１００は、主にゴム栓収容部２３を覆う形態とされ、アッパ部材１１０は、主に嵌合部２１と端子固定部２４を覆う形態とされている。また、アッパ部材１１０には、シールドケース１６０の被取付部１６２の上面に載置される取付部１１１が形成されている。図７に示すように、取付部１１１には、左右一対のボルト挿通孔１１２が貫通して形成されている。

ハウジング２０の上面には、図８に示すように、固定ナット２５が圧入されたシェル固定部２６が形成されている。一方、ハウジング２０の後面には、固定ナット２５が圧入されたシェル連結部２７が形成されている。

シェル固定部２６には、アッパ部材１１０が載置されており、このアッパ部材１１０の上面の略中央に形成されたねじ挿通孔に取付ねじ１３０を貫通させて固定ナット２５に締め込むことにより、アッパ部材１１０がハウジング２０に固定されている。また、シェル連結部２７には、ロア部材１００とアッパ部材１１０が重ねて配置されており、両部材１００、１１０に形成されたねじ挿通孔に連結ねじ１５０を挿通させて固定ナット２５に共締めすることにより、両部材１００、１１０が電気的に接続された状態で連結されてシールドシェル３０として一体化され、かつ、ハウジング２０に固定される。

嵌合部２１の外周面には、シールリング４０が嵌着されている。このシールリング４０は、図３に示すように、嵌合部２１を取付孔１６３に嵌合させた際に、嵌合部２１の外周面と取付孔１６３の内周面との間で全周に亘って挟持される。これにより、シールドケース１６０の内部がシール状態に保持される。

一方、ゴム栓収容部２３の外周面には、シールリング４１が嵌着されている。このシールリング４１は、シールドシェル３０のロア部材１００をゴム栓収容部２３に外嵌させた際に、ゴム栓収容部２３の外周面とロア部材１００の内周面との間で全周に亘って挟持される。これにより、ロア部材１００の内部がシール状態に保持される。

さて、本実施形態ではシールドシェル３０がハウジング２０にボルト締結されているため、例えばシールドケース１６０の寸法公差がシールドコネクタ１０の寸法公差よりも大きいために、嵌合部２１を取付孔１６３に組み付ける際の組み付け公差が発生し、嵌合部２１が取付孔１６３に偏心した状態で嵌合する場合がある。ここで、従来のシールドコネクタでは、シールリングが取付孔１６３の内周面に密着しない部分が発生することで、シール性能が損なわれていた。これに対して本実施形態のシールドコネクタ１０では、シールリング４０の外周リップ４２が従来のシールリングの外周リップよりも高く形成されているため、シール性能を確保することができるようになっている。言い換えると、嵌合部２１が取付孔１６３に同軸で嵌合した場合に外周リップ４２が取付孔１６３の内周面によって潰される径方向の寸法は、嵌合部２１の取付孔１６３に対する組み付け公差の最大値よりも大きくなっている。

このように本実施形態では、シールドシェル３０とハウジング２０が取付ねじ１３０および連結ねじ１５０によって一体として構成されており、かつ、シールドシェル３０が取付ボルト１２０によってシールドケース１６０に固定されているため、振動に対してハウジング２０が動かないようになっている。また、中継端子７０がハウジング２０に固定されているため、電線Ｗから伝わる振動がハウジング２０によって遮断される。仮に、ハウジング２０によって全ての振動を遮断できなかったとしても、端子固定部２４の前方に控えた柔軟導体５１によって残りの振動が全て吸収されるため、待受端子と接続端子５２の接点部同士の摩耗を防ぐことができる。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、２本の電線Ｗをロア部材１００、シールド部材１２、およびゴムブーツ１３等に挿通した後に、各電線Ｗの端末に中継端子７０のバレル部７２を圧着する。また、柔軟導体５１の一端側に接続端子５２を圧着し、他端側にＬ字端子５３を圧着して内部導電部材５０を形成する。そして、端子収容部２２の内部に接続端子５２を後方から挿入し、この端子収容部２２を嵌合部２１の前端部に装着する。また、Ｌ字端子５３を端子固定部２４に載置し、中継端子７０の端子部７１とＬ字端子５３とを重ねて配置する。

一方、ゴム栓８０をロア部材１００の下端開口から嵌め入れ、このゴム栓８０を保持するようにゴム栓押さえ９０を装着する。次に、作業孔６２から固定ねじ１４０を挿入し、端子固定部２４の固定ナット２５に締め込むことでＬ字端子５３および中継端子７０をハウジング２０に固定する。この後、作業孔６２にカバー６０を取り付けて閉塞し、ゴムリング６１によってハウジング２０の内部をシールする。

次に、ロア部材１００をハウジング２０のゴム栓収容部２３に外嵌するように装着する。また、ハウジング２０の背面側からアッパ部材１１０を装着する。すると、各部材１００、１１０がシェル連結部２７において重なって載置され、連結ねじ１５０をシェル連結部２７の固定ナット２５に締め込むことで各部材１００、１１０をハウジング２０に固定する。これにより、両部材１００、１１０が一体化されたシールドシェル３０が形成され、このシールドシェル３０によってハウジング２０が覆われる。この後、シールド部材１２およびゴムブーツ１３を電線引出部１１に装着してシールドコネクタ１０を構成する。

続けて、ハウジング２０の嵌合部２１をシールドケース１６０の取付孔１６３に嵌合させ、アッパ部材１１０の取付部１１１をシールドケース１６０の被取付部１６２にボルト締結することでシールドシェル３０をシールドケース１６０に固定する。このとき、嵌合部２１が取付孔１６３に対して偏心して嵌合する場合がある。この場合でもシールリング４０は取付孔１６３の内周面に対して全周に亘って密着するためシール性能が確保される。また、端子収容部２２が機器側コネクタに芯合わせされて嵌合するため、待受端子と接続端子５２が正規の姿勢で接続される。

以上のように本実施形態によれば、シールドシェル３０がボルト締結によってハウジング２０に対してがたつきのない状態で組み付けられているため、シールドシェル３０を機器のシールドケース１６０にボルト締結によって固定することにより、ハウジング２０が振動することを回避できる。したがって、待受端子と接続端子５２の接点部同士が摺動して摩耗することを防止できる。

また、外周リップ４２が取付孔１６３の内周面によって潰される径方向の寸法が、嵌合部２１の取付孔１６３に対する組み付け公差の最大値よりも大きいため、嵌合部２１が取付孔１６３に偏心して嵌合した場合でも、外周リップ４２が取付孔１６３の内周面に必ず密着することになり、シールリング４０の防水性能を確保することができる。

嵌合部２１は、接続端子５２を内部に収容してなる端子収容部２２を備え、この端子収容部２２は、待受端子と接続端子５２を接続するに際して嵌合部２１の取付孔１６３に対する嵌合方向と交差する方向に遊動可能に嵌合部２１に装着されている構成としてもよい。このような構成によると、嵌合部２１の取付孔１６３に対する組み付け公差があった場合に、この組み付け公差を吸収することができる。すなわち、嵌合部２１を取付孔１６３に嵌合させた状態において、端子収容部２２が嵌合部２１に対して嵌合方向と交差する方向に遊動可能とされているから、機器の待受端子の位置に合わせて接続端子５２を移動させることができ、待受端子と接続端子５２を正規の姿勢で接続させることができる。

シールドシェル３０は、ハウジング２０に対して複数箇所でボルト締結されている構成としてもよい。このような構成によると、シールドシェル３０が複数箇所でボルト締結されているため、ハウジング２０に強固に固定することができる。

シールドシェル３０は、アッパ部材１１０とロア部材１００を連結ねじ１５０で共締めすることによって一体に構成されている構成としてもよい。このような構成によると、アッパ部材１１０とロア部材１００をそれぞれ別のねじでボルト締結するよりも、ボルト締結の箇所を減らすことができる。

＜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）上記実施形態では端子収容部２２が遊動可能に嵌合部２１に装着されているものの、本発明によると、端子収容部の内部において接続端子５２が遊動可能に装着されているものでもよい。

（２）上記実施形態ではロア部材１００とアッパ部材１１０からなるシールドシェル３０を例示しているものの、本発明によると、一部材からなるシールドシェルをハウジング２０にボルト締結するようにしてもよい。

（３）上記実施形態ではインバータやモータのシールドケース１６０に取り付けられるシールドコネクタ１０を例示しているものの、本発明によると、インバータやモータ以外の他の機器のケースに取り付けられるシールドコネクタに適用してもよい。

１０…シールドコネクタ
２０…ハウジング
２１…嵌合部
２２…端子収容部
３０…シールドシェル
４０…シールリング
４２…外周リップ
５２…接続端子
１００…ロア部材
１１０…アッパ部材
１２０…取付ボルト
１６０…シールドケース
１６３…取付孔

Claims (4)

1. 機器のケースに設けられた取付孔に嵌合する嵌合部を有するハウジングと、
   前記嵌合部に保持され、同嵌合部を前記取付孔に嵌合させることで前記機器の待受端子に接続される接続端子と、
   前記ハウジングを覆うとともに前記機器のケースにボルト締結されるシールドシェルと、
   前記取付孔の内周面に密着可能な外周リップを有し、前記ハウジングの外周面に嵌着されたシールリングとを備え、
   前記シールドシェルは、前記ハウジングにボルト締結されることでがたつきのない状態で組み付けられており、前記嵌合部が前記取付孔に同軸で嵌合した場合に前記外周リップが前記取付孔の内周面によって潰される径方向の寸法は、前記嵌合部の前記取付孔に対する組み付け公差の最大値よりも大きいことを特徴とするシールドコネクタ。
2. 前記嵌合部は、前記接続端子を内部に収容してなる端子収容部を備え、
   この端子収容部は、前記待受端子と前記接続端子とを接続するに際して前記嵌合部の前記取付孔に対する嵌合方向と交差する方向に遊動可能に前記嵌合部に装着されていることを特徴とする請求項１に記載のシールドコネクタ。
3. 前記シールドシェルは、前記ハウジングに対して複数箇所でボルト締結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシールドコネクタ。
4. 前記シールドシェルは、アッパ部材とロア部材を共通のねじで共締めすることによって一体に構成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。

Images