JP2017098103A - シールド接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】接点部の数を少なくすることで、接続信頼性を向上させ、振動時の微摺動摩耗に有利なシールド接続構造を提供する。
【解決手段】本明細書によって開示されるシールド接続構造１０は、第１コネクタ（雄コネクタ２０）と、第２コネクタ（雌コネクタ１２０）と、シールドシェル９０とを備えたシールド接続構造１０であって、第１コネクタは、第１ハウジング（アウターハウジング３０、インナーハウジング４０）と、シールド電線５１と、シールド線５３に接続されたかしめリング８０とを備えて構成され、第２コネクタは、第１ハウジングと嵌合可能な第２ハウジング（雌ハウジング１３０）と、シールド電線１４１と、シールド線１４３に接続されたかしめリング８２とを備えて構成され、第１コネクタ側のかしめリング８２と第２コネクタ側のかしめリング８２とは、シールドシェル９０を介して直接接続されている構成とした。
【選択図】図８

Description

本明細書によって開示される技術は、シールド接続構造に関する。

従来、シールドシェルの接続構造として、例えば特開２０１５−９５４０３号公報（下記特許文献１）に記載の接続構造が知られている。この接続構造は、コネクタに設けられたシールドシェルと、機器側コネクタに設けられた機器側シェルとを接続する構造とされている。コネクタと機器側コネクタを嵌合させると、機器側シェルとシールドシェルが電気的に接続されるようになっている。コネクタの内部には、シールド電線が収容されており、シールド電線の外側被覆の外周面には、シールド電線の端末において露出された編組線が折り返され、この折り返された編組線に金属製のかしめリングが接続されている。シールドシェルの後部には、複数の弾性接触片が設けられ、これらの弾性接触片がかしめリングの外周面に接触することで、シールドシェルとかしめリングが電気的に接続されている。

特開２０１５−９５４０３号公報

しかしながら、上記の接続構造では、合計３箇所の接点部（コネクタ側のかしめリングとシールドシェルとの接点部、シールドシェルと機器側シェルとの接点部、機器側シェルと機器側のかしめリングとの接点部）が必要となるため、接続信頼性と振動時の微摺動摩耗という点からは不利となる。このため、シールドシェルの接続構造においては、接点部を少なくして接続信頼性と耐振動性を高めることが切望されている。

本明細書によって開示されるシールド接続構造は、第１コネクタと、第２コネクタと、シールドシェルとを備えたシールド接続構造であって、前記第１コネクタは、第１ハウジングと、シールド線を有するシールド電線と、前記シールド線に接続されたかしめリングとを備えて構成され、前記第２コネクタは、前記第１ハウジングと嵌合可能な第２ハウジングと、シールド線を有するシールド電線と、前記シールド線に接続されたかしめリングとを備えて構成され、前記第１コネクタ側の前記かしめリングと前記第２コネクタ側の前記かしめリングとは、前記シールドシェルを介して直接接続されている構成とした。

このような構成によると、かしめリング同士をシールドシェルを介して直接接続するようにしたから、接点部を２箇所にすることができる。この結果、接点部が３箇所の場合よりも接続信頼性が向上し、振動時の微摺動摩耗に対して有利となる。

本明細書によって開示されるコネクタは、以下の構成としてもよい。
前記かしめリングは、前記シールド線に接続される筒状の小径部と、前記小径部の前縁から前方に向けて拡径する形態をなす拡径部と、前記拡径部の前縁に連なって前記シールドシェルに接続される筒状の大径部とを備えて構成されているものとしてもよい。
このようにすると、大径部がシールドシェルに近づくことになるから、シールドシェルを小型化できる。

前記大径部は、前記シールド電線の芯線に接続された端子を収容する端子収容部を囲う形態とされ、前記シールドシェルは、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合面同士を囲う形態とされている構成としてもよい。
このような構成によると、大径部そのものをシールドシェルとして機能させることができる。いわば、上記特許文献１のシールドシェルと機器側シェルが一体となることで本願のシールドシェルが構成されているから、部品点数を削減することができる。

本明細書によって開示されるコネクタによれば、接点部の数を少なくすることで、接続信頼性を向上させることができ、振動時の微摺動摩耗に有利な接続構造とすることができる。

本実施形態の雄コネクタと雌コネクタを嵌合させる前の状態を示した斜視図 シールド電線に接続された雄端子の斜視図 かしめリングの斜視図 インナーハウジングの斜視図 アウターハウジングの斜視図 シールドシェルの斜視図 一対のインターロック端子をショートピンで接続する前の状態を示した斜視図 シールドシェルの接続状態を示す断面図（その１） シールドシェルの接続状態を示す断面図（その２） シールドシェルの接続状態を示す断面図（その３） シールドシェルの接続状態を示す断面図（その４） シールドシェルの接続状態を示す断面図（その５） シールドシェルの接続状態を示す断面図（その６）

＜実施形態＞
実施形態を図１から図１３の図面を参照しながら説明する。本実施形態のシールド接続構造１０は、図１に示すように、雄コネクタ２０と、雌コネクタ１２０と、シールドシェル９０とを備えて構成されている。両コネクタ２０、１２０は、電源に接続されたワイヤハーネスを機器に接続するためのコネクタであり、雄コネクタ２０がワイヤハーネスに接続され、雌コネクタ１２０が機器に接続されている。したがって、両コネクタ２０、１２０は、強電回路の一部を構成するとともに、強電回路をオン状態からオフ状態に切り替えるインターロック回路の一部を構成している。

雌コネクタ１２０は、合成樹脂製の雌ハウジング１３０を有し、雌ハウジング１３０の内部には、強電回路を構成する一対の雌端子１４０と、インターロック回路を構成する一対のインターロック端子１５０とが収容されている。一方、雄コネクタ２０は、合成樹脂製のアウターハウジング３０と、合成樹脂製のインナーハウジング４０とを有し、インナーハウジング４０には、強電回路を構成する一対の雄端子５０が保持されている。また、アウターハウジング３０には、インターロック回路を構成するショートピン６０が保持されている。図７に示すように、一対のインターロック端子１５０は、ショートピン６０を介して導通可能に接続される。

雄端子５０は、図２に示すように、シールド電線５１の内皮を皮剥ぎすることで露出した芯線５４に接続されている。電線５１の内皮と外皮の間には、シールド線５３が配されており、シールド線５３は、外皮を皮剥ぎすることで外部に露出している。一方、外皮の端部には図示しない下敷きリングが装着されている。シールド線５３は下敷きリング上に折り返されて配置されている。雌端子１４０側の構成も、雄端子５０側と同様の構成であって、シールド電線１４１、ゴム栓１４２、折り返し状に配置されたシールド線１４３、芯線１４４などを備えている。

図８に示すように、雌ハウジング１３０は、各雌端子１４０を個別に収容する一対の雌端子収容部１３１と、各インターロック端子１５０を一括して収容するインターロック端子収容部１３２とを有している。図１に示すように、インターロック端子収容部１３２は、一対の雌端子収容部１３１の上方に配されている。また、各雌端子収容部１３１の外周には、一対の端子保護壁１３３が設けられ、各端子保護壁１３３の外周には、これらを一括して覆う内筒部１３４が装着されている。さらに、内筒部１３４の外周には、内筒部１３４を覆う外筒部１３５が設けられている。インターロック端子収容部１３２は、内筒部１３４の前縁から前方に突出する形態をなしている。

雌端子収容部１３１の内部には、ランス１３６が設けられており、雌端子１４０に係止することで雌端子１４０が後方に抜けることを防止している。また、雌端子収容部１３１の前端部には、フロントホルダ１３７が嵌着されている。フロントホルダ１３７は、雌端子１４０の前止まりを行う役割を果たしている。

雌端子収容部１３１は、シールド電線１４１およびゴム栓１４２を収容するゴム栓収容部１３８を有している。ゴム栓１４２は、ゴム栓収容部１３８の内周面と電線１４１の外周面との間に挟持され、ゴム栓収容部１３８から雌端子収容部１３１の内部に水が浸入することが抑制される。雌ハウジング１３０の外筒部１３５は、図８に示すように、二重筒構造とされている。

アウターハウジング３０は、インナーハウジング４０に対して前後方向に移動可能に装着されている。図８におけるインナーハウジング４０に対するアウターハウジング３０の位置を前方位置とし、図１１から図１３におけるインナーハウジング４０に対するアウターハウジング３０の位置を後方位置とする。つまり、アウターハウジング３０は、インナーハウジング４０に対して前方位置と後方位置との間を往復移動可能とされている。また、アウターハウジング３０のうち雌ハウジング１３０と嵌合する部分は、外フード部３１とされている。雄コネクタ２０と雌コネクタ１２０を嵌合させる際には、アウターハウジング３０の外フード部３１を外筒部１３５の内部に挿入することになる。

図８に示すように、インナーハウジング４０は、各雄端子５０を収容する雄端子収容部４１と、雄端子５０に連なるシールド電線５１およびゴム栓５２を収容するゴム栓収容部４２とを有している。ゴム栓５２は、ゴム栓収容部４２の内周面とシールド電線５１の外周面との間に挟持され、ゴム栓収容部４２から雄端子収容部４１に水が浸入することが抑制される。また、雄端子収容部４１の前面には、内フード部４３が前方に突出して設けられている。雄コネクタ２０と雌コネクタ１２０を嵌合させる際には、インナーハウジング４０の内フード部４３を雌端子収容部１３１と内筒部１３４の間に挿入する。

さて、雄コネクタ２０のシールド線５３には、図３に示すかしめリング８０が圧着されている。かしめリング８０は、例えば導電性の良好な金属板を絞り加工したものであって、円筒状の小径部８１と、小径部８１の前縁から前方に向けて拡径する形態をなす拡径部８３と、拡径部８３の前縁に連なる円筒状の大径部８２とを備えて構成されている。大径部８２は、図８に示すように、雄端子収容部４１の外周面に装着されている。雄端子収容部４１の外周面における前端部には、上下一対のガイド部４４が設けられている。各ガイド部４４は、前方に向かうほど雄端子５０側に近づく傾斜面を有している。

雄端子収容部４１におけるガイド部４４の後方には、開口部４５が設けられている。かしめリング８０を雄端子収容部４１に対して後方から装着すると、大径部８２の前端がガイド部４４の後端に当接することで前止まりが行われるとともに、大径部８２の一部が上下一対の開口部４５から外部に臨んだ状態となる。

一方、雌コネクタ１２０の雌端子収容部１３１にも、雄コネクタ２０と同一のかしめリング８０が装着されている。大径部８２は、雌端子収容部１３１の外周面に装着されている。雌端子収容部１３１の外周面における前端部には、上下一対のガイド部１３９が設けられている。各ガイド部１３９は、前方に向かうほど雌端子１４０側に近づく傾斜面を有している。かしめリング８０を雌端子収容部１３１に対して後方から装着すると、大径部８２の前端がガイド部１３９の後端に当接することで前止まりが行われるとともに、大径部８２の一部が、ガイド部１３９と外筒部１３５の間から外部に臨んだ状態となる。

アウターハウジング３０の内部には、図６に示す一対のシールドシェル９０が収容されている。シールドシェル９０は、上下一対の接続片９１を有している。接続片９１の両側には、一対の折り返し片９２が設けられている。各折り返し片９２は弾性変位可能とされている。図８に示すように、シールドシェル９０をアウターハウジング３０の内部に装着する際には、折り返し片９２がガイド部４４によって大径部８２に案内され、折り返し片９２が大径部８２に対して弾性的に接触する。これにより、雄コネクタ２０側のかしめリング８０とシールドシェル９０とが導通可能に接続される。

また、雄コネクタ２０と雌コネクタ１２０を嵌合させると、折り返し片９２がガイド部１３９によって大径部８２に案内され、折り返し片９２が大径部８２に対して弾性的に接触する。これにより、雌コネクタ１２０側のかしめリング８０とシールドシェル９０とが導通可能に接続される。すなわち、接続片９１の一方の折り返し片９２が雄コネクタ２０側のかしめリング８０の大径部８２に弾性的に接触し、接続片９１の他方の折り返し片９２が雌コネクタ１２０側のかしめリング８０の大径部８２に弾性的に接触する。両コネクタ２０、１２０の嵌合状態では、大径部８２は、各端子収容部４１、１３１を囲う形態とされ、シールドシェル９０は、各コネクタ２０、１２０の嵌合面２１、１２１を囲う形態とされている。

このようにすれば、雄コネクタ２０のシールド電線５１のシールド線５３は、一対のかしめリング８０とシールドシェル９０とを介して雌コネクタ１２０のシールド電線１４１のシールド線１４３に導通可能に接続される。言い換えると、一対のかしめリング８０は、シールドシェル９０を介して直接接続されるため、接点部の数は２つで済むことになる。

次に、本実施形態の両コネクタ２０、１２０の離脱操作について説明する。雄コネクタ２０と雌コネクタ１２０が嵌合した状態では、図８に示すように、各雄端子５０が各雌端子１４０に嵌合接続しており、強電回路がオン状態とされている。また、ショートピン６０が各インターロック端子１５０に嵌合接続しており、インターロック回路がオン状態とされている。この状態から雄コネクタ２０と雌コネクタ１２０を離脱させると、図９に示すように、アウターハウジング３０のみが前方位置から後方位置へ向けて少し移動し、インナーハウジング４０については移動しないものとされている。

アウターハウジング３０を移動させていくと、ショートピン６０が各インターロック端子１５０から離脱し、インターロック回路が閉じた閉状態からインターロック回路が開いた開状態へと切り替わる。インターロック回路が開くことで強電回路がオン状態からオフ状態に切り替わる。このとき、各雄端子５０は各雌端子１４０に嵌合接続したままとなっており、強電回路がオン状態のまま開いてしまうことが防止されている。ここで、離脱操作は一旦停止され、リレーによって強電回路がオン状態からオフ状態に切り替わるまでの遅延時間が確保される。

強電回路がオフ状態となった後、アウターハウジング３０の移動を再開させると、アウターハウジング３０とインナーハウジング４０が一体となって移動し、図１１に示すように、各雄端子５０が各雌端子１４０から離脱方向に移動し始める。引き続き、アウターハウジング３０の移動を続けると、図１２に示すように、各雄端子５０が各雌端子１４０から離脱する。これにより、アウターハウジング３０は、強電回路が閉じた通電位置（図８から図１２に示すアウターハウジング３０の位置）から、強電回路が開いた非通電位置（図１３に示すアウターハウジング３０の位置）へと移動する。図１３に示すように、アウターハウジング３０が非通電位置に至ると、強電回路が完全に開いた状態となる。

次に、本実施形態の両コネクタ２０、１２０の嵌合操作について説明する。雄コネクタ２０と雌コネクタ１２０の嵌合操作は、アウターハウジング３０のみを手に持って行うものの、アウターハウジング３０に連動してインナーハウジング４０も移動する。インナーハウジング４０の内フード部４３をフロントホルダ１３７の外周側に挿入しながら、雄端子５０の前端部を雌端子１４０の内部に挿入していく。すると、図１２に示すように、雄端子５０と雌端子１４０が摺動を開始する。

図８に示すように、インナーハウジング４０の内フード部４３と雌端子収容部１３１の嵌合が完了すると、雄端子５０と雌端子１４０の嵌合が完了する。これにより、強電回路が閉じられる。引き続き、アウターハウジング３０を嵌合方向に押し込むと、インナーハウジング４０が静止したまま、アウターハウジング３０のみが移動し始める。この後、ショートピン６０の前端部をインターロック端子１５０の内部に挿入していき、アウターハウジング３０の外フード部３１と外筒部１３５の嵌合が完了すると、ショートピン６０とインターロック端子１５０の嵌合が完了する。これにより、インターロック回路が閉じられて強電回路がオフ状態からオン状態に切り替わる。

以上のように本実施形態では、かしめリング８０同士をシールドシェル９０を介して直接接続するようにしたから、接点部を２箇所にすることができる。この結果、接点部が３箇所の場合よりも接続信頼性が向上し、振動時の微摺動摩耗に対して有利となる。

かしめリング８０は、シールド線５３、１４３に接続される筒状の小径部８１と、小径部８１の前縁から前方に向けて拡径する形態をなす拡径部８３と、拡径部８３の前縁に連なってシールドシェル９０に接続される筒状の大径部８２とを備えて構成されているものとしてもよい。
このようにすると、大径部８２がシールドシェル９０に近づくことになるから、シールドシェル９０を小型化できる。

大径部８２は、シールド電線５１、１４１の芯線５４、１４４に接続された端子５０、１４０を収容する端子収容部４１、１３１を囲う形態とされ、シールドシェル９０は、第１コネクタ（雄コネクタ２０）と第２コネクタ（雌コネクタ１２０）の嵌合面同士２１、１２１を囲う形態とされている構成としてもよい。
このような構成によると、大径部８２そのものをシールドシェルとして機能させることができる。いわば、上記特許文献１のシールドシェルと機器側シェルが一体となることで本願のシールドシェル９０が構成されているから、部品点数を削減することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態ではシールドシェル９０が雄コネクタ２０に予め装着されているものの、シールドシェル９０が雌コネクタ１２０に予め装着されているものでもよい。

（２）上記実施形態では円筒状の大径部８２を備えたかしめリング８０を例示しているものの、角筒状の大径部を備えたかしめリングとしてもよい。

（３）上記実施形態では大径部８２が端子収容部４１、１３１を囲う形態とされているものの、大径部がゴム栓収容部４２、１３８のみを囲う形態としてもよい。

（４）上記実施形態では雄コネクタ２０にアウターハウジング３０とインナーハウジング４０とが相対移動可能に設けられているものの、アウターハウジング３０とインナーハウジング４０が一体となった雄ハウジングとしてもよい。

１０…シールド接続構造
２０…雄コネクタ（第１コネクタ）
２１…嵌合面
３０…アウターハウジング（第１ハウジング）
４０…インナーハウジング（第１ハウジング）
４１…雄端子収容部
５１…シールド電線
５３…シールド線
８０…かしめリング
８１…小径部
８２…大径部
９０…シールドシェル
１２０…雄コネクタ（第２コネクタ）
１２１…嵌合面
１３０…雌ハウジング（第２ハウジング）
１３１…雌端子収容部
１４１…シールド電線
１４３…シールド線

Claims (3)

1. 第１コネクタと、第２コネクタと、シールドシェルとを備えたシールド接続構造であって、
   前記第１コネクタは、第１ハウジングと、シールド線を有するシールド電線と、前記シールド線に接続されたかしめリングとを備えて構成され、
   前記第２コネクタは、前記第１ハウジングと嵌合可能な第２ハウジングと、シールド線を有するシールド電線と、前記シールド線に接続されたかしめリングとを備えて構成され、
   前記第１コネクタ側の前記かしめリングと前記第２コネクタ側の前記かしめリングとは、前記シールドシェルを介して直接接続されているシールド接続構造。
2. 前記かしめリングは、前記シールド線に接続される筒状の小径部と、前記小径部の前縁から前方に向けて拡径する形態をなす拡径部と、前記拡径部の前縁に連なって前記シールドシェルに接続される筒状の大径部とを備えて構成されている請求項１に記載のシールド接続構造。
3. 前記大径部は、前記シールド電線の芯線に接続された端子を収容する端子収容部を囲う形態とされ、前記シールドシェルは、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合面同士を囲う形態とされている請求項２に記載のシールド接続構造。

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