JP2016081984A

JP2016081984A - シールドケース

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Publication number: JP2016081984A
Application number: JP2014209625A
Authority: JP
Inventors: 泰之志水; Yasuyuki Shimizu; 貴章田中; Takaaki Tanaka; 久和山根; Hisakazu Yamane
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2016-05-16
Anticipated expiration: 2034-10-14
Also published as: US9419381B2; DE102015206864A1; DE102015206864B4; US20160104973A1; JP5897091B1

Abstract

【課題】この発明は、雄コネクタと雌コネクタの組付け後にシールドケースを後付けすることが可能であり、様々な汎用コネクタによる接続部に対してシールドを施すことが可能なシールドケースを提供することである。【解決手段】シールドケース１は電子制御装置の筐体３に取付けられる下ケース８と、雌コネクタ５付のハーネス２を挟んで下ケース８に嵌め込まれる上ケースとにより構成されており、ネジ１０によって筐体３に取付けられることでハーネス２のシールド導体７を挟持して、筐体３とハーネス２のシールド導体７と下ケース８と上ケース９との間の電気的接続を行うものである。【選択図】図１

Description

この発明は、電子制御装置を接続するシールド付のハーネスのシールドに電気的に接続され、コネクタによる接続部を覆うことによりノイズの遮蔽を行うシールドケースに関するものである。

従来、電子制御装置に接続され信号を伝送するための汎用のコネクタを備えたハーネスに用いられる配線材（電線またはケーブル）のうち、特にノイズの遮蔽が要求されるものについては、シールド電線またはシールド導体といったシールド機能を有する配線材に、シールド性を持たすための構造を有するコネクタを接続したハーネスが一般的に用いられる。例えば、パソコン等に使用される電気通信を行うためのＤ−ＳＵＢの様なコネクタは、ハーネスにケースがネジ等によって組み付けられ、さらにハーネスのコネクタと相手方コネクタとは、ピン同士が接続された後にハーネスのコネクタの両側に設けられた雄ネジにより、相手方コネクタの両側に設けられた雌ネジに締結されることでコネクタ同士をロックでき、かつＧＮＤ（接地）接続を確保することがきる。また、この方法によってハーネスとケースが一体に組み付けられた状態で使用可能である。なお、特許文献１に記載されたコネクタのケースはシールド機能を持っていないが、シールド電線またはシールド導体といったシールド機能を有するハーネスに、シールド性を持たすために金属製のシールドケースを用いたコネクタも市販されている。（例えば、特許文献１）

特開２００１−２７３９５１号公報

例えば車載用の防水コネクタなどのシールドが施されていない汎用コネクタには、振動による抜け止め防止等のために係止機構が備えられているものがある。このような係止機構を有する汎用の雌コネクタを備えたハーネスに対して、上記Ｄ−ＳＵＢの例の様にシールドケースと一体に組み付けて使用する場合、以下の課題がある。

まず、雌コネクタがシールドケースの設計中心から奥まって配置されている場合、先にシールドケースが筐体に接触し、コネクタ同士を嵌合できないかもしくはコネクタ同士の嵌合後に筐体とシールドケースに応力がかかってしまう。逆に、雌コネクタがシールドケースの設計中心から突出して配置されている場合、先にコネクタ同士が嵌合するが、筐体とシールドケースが離れてしまい、上手くネジ止めできない。従って、Ｄ−ＳＵＢコネクタはシールド側に設けられたネジのみによって位置決めされるのに対し、係止機構を持つ汎用コネクタを備えたハーネスにＤ−ＳＵＢコネクタのようなシールド構造を追加した場合は、コネクタ自身が持つロック機構による位置決め手段とネジ止めによる位置決め手段が干渉することにより正しく嵌合、固定できない。このため、係止機構を持つ汎用コネクタを備えたハーネスにシールド構造を施す場合、ハーネスとシールドケースを一体に組み付けた状態で使用することができないという課題があった。

この発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、雄コネクタと雌コネクタの組付け後にシールドケースを後付けすることが可能であり、様々な汎用コネクタによる接続部に対してシールドを施すことが可能なシールドケースを提供することを目的とする。

この発明に係るシールドケースは、電子制御装置の筐体に取付けられる金属製の下ケースと、コネクタおよびハーネスを挟んで前記下ケースに嵌め込まれる金属製の上ケースとを備え、前記ハーネスのシールド導体を挟持して前記下ケースおよび前記上ケースを前記筐体に締め付けることで、前記筐体と前記ハーネスのシールド導体と前記下ケースと前記上ケースとの間の電気的接続をすることを特徴とするものである。

この発明によれば、電子制御装置の筐体に取付けられる金属製の下ケースと、コネクタおよびハーネスを挟んで前記下ケースに嵌め込まれる金属製の上ケースとを備え、前記ハーネスのシールド導体を挟持して前記下ケースおよび前記上ケースを前記筐体に締め付けることで、前記筐体と前記ハーネスのシールド導体と前記下ケースと前記上ケースとの間の電気的接続をするものであるため、雄コネクタと雌コネクタの組付け後にシールドケースを後付けすることが可能であり、様々な汎用コネクタによる接続部に対してシールドを施すことが可能なシールドケースを得ることができる効果がある。

この発明の実施の形態１におけるシールドケースおよびハーネスを電子制御装置の筐体に取付けた状態を示す斜視図である。この発明の実施の形態１におけるシールドケースおよびハーネスを電子制御装置に取付ける前の状態を説明する分解斜視図である。この発明の実施の形態１におけるシールドケースおよびハーネスの詳細構造を示す斜視図である。この発明の実施の形態１におけるシールドケースの下ケースにハーネスを挟んで上ケースを一体に嵌め込んだ状態を示す斜視図である。この発明の実施の形態１におけるシールドケースの下ケースにハーネスを挟んで上ケースを一体に嵌め込んだ状態を示す側面図である。この発明の実施の形態１におけるシールドケースがハーネスに嵌め込まれた状態で電子制御装置の筐体に取付けられる前の状態を説明する斜視図である。この発明の実施の形態１におけるシールドケースが嵌め込まれたハーネスの雌コネクタを電子制御装置の筐体に設けられた雄コネクタに嵌め込む状態を説明する斜視図である。この発明の実施の形態１におけるシールドケースがコネクタによる接続部を覆う位置に移動した状態で電子制御装置の筐体にネジ締めされる前の状態を説明する斜視図である。この発明の実施の形態２におけるシールドケースの下ケースに上ケースがハーネスを挟んで一体に嵌め込まれた状態のハーネス挟持部を示す断面図である。この発明の実施の形態２におけるシールドケースの下ケースに上ケースがハーネスを挟んで筐体に締め付けられた状態のハーネス挟持部を示す断面図である。この発明の実施の形態３におけるシールドケースおよびハーネスの詳細構造を示す斜視図である。この発明の実施の形態３におけるシールドケースの上ケースを内側方向から見た斜視図である。この発明の実施の形態３におけるシールドケースの下ケースに上ケースがハーネスを挟んで一体に嵌め込まれた状態のハーネス挟持部を示す断面図である。この発明の実施の形態３におけるシールドケースの下ケースに上ケースがハーネスを挟んで筐体に締め付けられた状態のハーネス挟持部を示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態について説明するが、各図において同一、または相当部分については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるシールドケースおよびハーネスを電子制御装置の筐体に取付けた状態を示す斜視図、図２はこの発明の実施の形態１におけるシールドケースおよびハーネスを電子制御装置に取付ける前の状態を説明する分解斜視図、図３はこの発明の実施の形態１におけるシールドケースおよびハーネスの詳細構造を示す斜視図、図４はこの発明の実施の形態１におけるシールドケースの下ケースにハーネスを挟んで上ケースを一体に嵌め込んだ状態を示す斜視図、図５はこの発明の実施の形態１におけるシールドケースの下ケースにハーネスを挟んで上ケースを一体に嵌め込んだ状態を示す側面図、図６はこの発明の実施の形態１におけるシールドケースがハーネスに嵌め込まれた状態で電子制御装置の筐体に取付けられる前の状態を説明する斜視図、図７はこの発明の実施の形態１におけるシールドケースが嵌め込まれたハーネスの雌コネクタを電子制御装置の筐体に設けられた雄コネクタに嵌め込む状態を説明する斜視図、図８はこの発明の実施の形態１におけるシールドケースがコネクタによる接続部を覆う位置に移動した状態で電子制御装置の筐体にネジ締めされる前の状態を説明する斜視図である。

図１から図３において、シールドケース１は金属製であり、ハーネス２の電子制御装置の筐体３への接続部を覆う形状に形成されている。電子制御装置の筐体３にはハーネス２を接続するための雄コネクタ４が設けられている。ハーネス２は雄コネクタ４に接続可能な雌コネクタ５と、雌コネクタ５に接続され絶縁被覆された電線６と、電線６の外周を取囲むシールド導体７とにより構成されている。シールドケース１は電子制御装置の筐体３に取付けられる下ケース８と、ハーネス２を挟んで下ケース８に嵌め込まれる上ケース９との２分割構成であり、雄コネクタ４と雌コネクタ５とを接続した後にでも取付可能となっている。
なお、上記説明では筐体３に雄コネクタ４が設けられ、ハーネス２に雌コネクタ５が設けられている場合について説明したが、逆に、筐体３に雌コネクタ５が設けられ、ハーネス２に雄コネクタ４が設けられていてもよい。また、電線６は２本で図示しているが、１本でもよいし複数本であってもよく、２本に限定されるものではない。

電子制御装置の筐体３には雄コネクタ４の設置面から突出してシールドケース１を取付けるに十分な広さが確保されたシールドケース取付部が形成されており、シールドケース１の下ケース８と上ケース９は、２本のネジ１０によって筐体３のシールドケース取付部に設けられたネジ穴１１に共締めされることで筐体３に取付けられる。このとき下ケース８のハーネス挟持部１２と上ケース９のハーネス挟持部１３によってハーネス２のシールド導体７を挟持することで、シールド導体７は左右に押し潰されて広がる形状となり、筐体３とシールド導体７と下ケース８と上ケース９との電気的接続が行われる。ネジ１０での締結によりハーネス２のシールド導体７を挟持したシールドケース１の下ケース８と筐体３が直接接触するため、ハーネス２のシールド導体７からシールドケース１を介して筐体３までの接続距離が最短となり、ノイズの影響を抑制する構造が可能となる。

このように、金属製の下ケース８のハーネス挟持部１２と押し広げられたシールド導体７とが面接触により接続され、下ケース８の底面と筐体３のシールドケース取付部とも面接触により接続されるため、下ケース８を介してシールド導体７から筐体３への接地接続を広い面積で確保することができるため、例えばアース線による接続等と比較すると、より確実な接地接続が可能となる。さらに、ハーネス２のシールド導体７を挟んで下ケース８と上ケース９をネジ１０で筐体３に共締めすることで、ハーネス２を固定することができるため、ハーネス２の振動対策としても効果がある。

シールドケース１の上ケース９の両側面には、それぞれ２個のツメ１４が設けられており、下ケース８の両側面に設けられたフック１５の間に上ケース９を嵌め込んで、ツメ１４とフック１５を係合させることで、シールドケース１の下ケース８と上ケース９が一体化される。フック１５の先端部には上ケース９の嵌め込みが容易となるように切欠きされたテーパー部１６が設けられている。また、図４および図５に示すように、ハーネス２のシールド導体７を挟んで下ケース８に上ケース９が一体に嵌め込まれた状態では、ツメ１４とフック１５との間には図５に示す隙間１７が生じる寸法となっており、シールドケース１はハーネス２に沿って移動可能な状態となっている。ツメ１４とフック１５の隙間１７は、シールドケース１がシールド導体７に沿って動かすことのできる範囲で、かつ外れないように十分な間隔を空けた寸法となっている。

なお、上記説明ではツメ１４およびフック１５が両側面にそれぞれ２個ずつ設けられているが、両側面に１個ずつの場合には嵌合後の安定性が悪くなるため、ツメ１４およびフック１５は両側面にそれぞれ２個以上設ける方がよい。また、上記説明では上ケース９にツメ１４を設け、下ケース８にフック１５を設けた場合について説明したが、逆に下ケース８にツメ１４を設け、上ケース９にフック１５を設けるように構成されていてもよい。

次に図６から図８にもとづきシールドケース１のハーネス２および筐体３への取付手順について説明する。まず図６に示すように、ハーネス２のシールド導体７を下ケース８のハーネス挟持部１２と上ケース９のハーネス挟持部１３との間に挟んだ状態でシールドケース１の下ケース８に上ケース９を嵌め込み一体化する。この状態ではツメ１４とフック１５との間に隙間１７があるため、ハーネス２のシールド導体７と下ケース８および上ケース９とは固定されておらず、シールドケース１はハーネス２に沿って移動可能な状態になっている。この状態で図７に示すように筐体３に設けられた雄コネクタ４にハーネス２の雌コネクタ５を嵌め込み接続する。

最後に図８に示すようにシールドケース１を筐体３への取付位置まで移動させて、上ケース９の取付穴１９と下ケース８の取付穴１８にネジ１０を差し込んで筐体３のシールドケース取付部に設けられたネジ穴１１に締め付けることで、下ケース８および上ケース９を筐体３に共締めして取付ける。ネジ１０によって共締めすることで下ケース８と上ケース９との間の隙間が無くなり、ハーネス２のシールド導体７は下ケース８のハーネス挟持部１２と上ケース９のハーネス挟持部１３との間に挟持され固定される。この状態ではシールドケース１が金属製であるため、筐体３とシールド導体７と下ケース８と上ケース９とは電気的に接地接続された状態となっている。

以上説明したように、シールドケース１は下ケース８に上ケース９を一体に嵌め合わせた状態でハーネス２に沿って任意の位置に移動させることが可能であり、雄コネクタ４と雌コネクタ５の組付け後にコネクタによる接続部に移動させてシールドケース１を後付けとすることで、シールドケース１と筐体３の干渉および応力が掛ることを防止でき、様々な汎用コネクタに対してシールドを施すことが可能なシールドケース１を提供することができる。

実施の形態２．
図９ａはこの発明の実施の形態２におけるシールドケースの下ケースに上ケースがハーネスを挟んで一体に嵌め込まれた状態のハーネス挟持部を示す断面図、図９ｂはこの発明の実施の形態２におけるシールドケースの下ケースに上ケースがハーネスを挟んで筐体に締め付けられた状態のハーネス挟持部を示す断面図である。

上記実施の形態１では、シールドケース１の下ケース８のハーネス挟持部１２と上ケース９のハーネス挟持部１３との間にハーネス２のシールド導体７を挟んでネジ１０で共締めすることで、シールドケース１とハーネス２のシールド導体７を固定し電気的接続をする場合について説明したが、図９ａおよび図９ｂに示すように、上ケース９のハーネス挟持部１３の中央部に突起２０を設けることで、より強固に固定することができる。具体的には図９ｂに示すように、下ケース８と上ケース９をネジ１０によって共締めすると、上ケース９のハーネス挟持部１３の中央部に設けられた突起２０がシールド導体７を食い込むように押し付けてハーネス２の固定を強固にする。

なお、上記説明では上ケース９のハーネス挟持部１３の中央部に突起２０を１個設けた場合について説明したが、突起２０は複数個設けてもよい。さらに、下ケース８のハーネス挟持部１２のみ、または下ケース８のハーネス挟持部１２と上ケース９のハーネス挟持部１３との両方に突起２０を設けてもよい。また、他の部分については上記実施の形態１での説明と同様のため説明を省略する。

実施の形態３．
図１０はこの発明の実施の形態３におけるシールドケースおよびハーネスの詳細構造を示す斜視図、図１１はこの発明の実施の形態３におけるシールドケースの上ケースを内側方向から見た斜視図、図１２ａはこの発明の実施の形態３におけるシールドケースの下ケースに上ケースがハーネスを挟んで一体に嵌め込まれた状態のハーネス挟持部を示す断面図、図１２ｂはこの発明の実施の形態３におけるシールドケースの下ケースに上ケースがハーネスを挟んで筐体に締め付けられた状態のハーネス挟持部を示す断面図である。

上記実施の形態２では、シールドケース１のハーネス挟持部１２，１３に突起２０を設けることでハーネス２の固定を強固にする場合について説明したが、シールドケース１のハーネス挟持部１２，１３の間にクランプ２１を挿入してハーネス２の固定を強固にしてもよい。図１０において、クランプ２１はバネ性のある材料で上ケース９のハーネス挟持部１２に沿うような形状をしている。下ケース８の取付穴１８の上ケース９側は穴の径が広くなったボス穴２２が設けられている。上ケース９の内側方向から見ると図１１に示すように、取付穴１９の周囲が突出したボス２３が設けられている。このボス２３の高さは図５で説明したツメ１４とフック１５との隙間１７よりも十分に高くなっている。クランプ２１には上ケース９のボス２３に嵌る取付穴２４が設けられている。

図１２ａに示すように、下ケース８に上ケース９が一体に嵌め合わされた状態では、下ケース８と上ケース９との間には、図５で説明したツメ１４とフック１５との隙間１７に相当する隙間が生じることになるが、クランプ２１の取付穴２４が上ケース９に設けられたボス２３に嵌め込まれているため、クランプ２１は外れることは無い。次に、図１２ｂに示すように、下ケース８と上ケース９をネジ１０で筐体３に取付けた状態では、クランプ２１はバネ性があるため上ケース９のボス２３の周囲部分に押されてハーネス２のシールド導体７を下ケース８の方向に押し付けて、ハーネス２の固定を強固にする。なお、他の部分については上記実施の形態１での説明と同様のため説明を省略する。

なお、この発明は、その発明の範囲内において各実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１シールドケース、２ハーネス、３筐体、４雄コネクタ、５雌コネクタ、６電線、７シールド導体、８下ケース、９上ケース、１０ネジ、１１ネジ穴、１２ハーネス挟持部、１３ハーネス挟持部、１４ツメ、１５フック、１６テーパー部、１７隙間、１８取付穴、１９取付穴、２０突起、２１クランプ、２２ボス穴、２３ボス、２４取付穴。

この発明に係るシールドケースは、電子制御装置の筐体に取付けられコネクタが嵌め込まれる金属製の下ケースと、前記下ケースに嵌め込まれて前記コネクタが嵌め込まれる金属製の上ケースとを備え、前記上ケースと前記下ケースとには、前記コネクタに接続されたハーネスのシールド導体を挟持する挟持部を有し、前記ハーネスのシールド導体が前記挟持部で挟持され、前記筐体への前記上ケースと前記下ケースとの締結により、前記筐体と前記ハーネスのシールド導体と前記下ケースと前記上ケースとの間が電気的接続されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、電子制御装置の筐体に取付けられコネクタが嵌め込まれる金属製の下ケースと、前記下ケースに嵌め込まれて前記コネクタが嵌め込まれる金属製の上ケースとを備え、前記上ケースと前記下ケースとには、前記コネクタに接続されたハーネスのシールド導体を挟持する挟持部を有し、前記ハーネスのシールド導体が前記挟持部で挟持され、前記筐体への前記上ケースと前記下ケースとの締結により、前記筐体と前記ハーネスのシールド導体と前記下ケースと前記上ケースとの間が電気的接続されているため、雄コネクタと雌コネクタの組付け後にシールドケースを後付けすることが可能であり、様々な汎用コネクタによる接続部に対してシールドを施すことが可能なシールドケースを得ることができる効果がある。

Claims

電子制御装置の筐体に取付けられる金属製の下ケースと、コネクタおよびハーネスを挟んで前記下ケースに嵌め込まれる金属製の上ケースとを備え、前記ハーネスのシールド導体を挟持して前記下ケースおよび前記上ケースを前記筐体に締め付けることで、前記筐体と前記ハーネスのシールド導体と前記下ケースと前記上ケースとの間の電気的接続をすることを特徴とするシールドケース。
前記下ケースおよび前記上ケースは、一方に設けられたフックに他方に設けられたツメを係合させることで一体に嵌め込まれることを特徴とする請求項１に記載のシールドケース。
前記フックおよび前記ツメは前記下ケースと前記上ケースとの間に隙間を持たせて係合されることを特徴とする請求項２に記載のシールドケース。
前記フックおよび前記ツメは前記下ケースと前記上ケースの両側面にそれぞれ複数個設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のシールドケース。
前記下ケースと前記上ケースの間の前記ハーネスのシールド導体を挟持する部分に前記ハーネスの固定を強固にする手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシールドケース。
前記ハーネスの固定を強固にする手段は前記下ケースまたは前記上ケースに形成された突起であることを特徴とする請求項５に記載のシールドケース。
前記ハーネスの固定を強固にする手段は前記ハーネスのシールド導体を挟持する部分に挿入されたクランプであることを特徴とする請求項５に記載のシールドケース。
前記下ケースと前記上ケースとが一体に嵌め込まれた状態では前記クランプが脱落しない構造が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のシールドケース。
前記下ケースと前記上ケースは前記ハーネスのシールド導体を挟持する部分の両側をネジにて前記筐体に共締めされることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のシールドケース。