JP2022070624A - シールド接続構造及びコネクタ - Google Patents
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Abstract
Description
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
[1]本開示シールド接続構造は、シールド電線と、前記シールド電線に取り付けられるとともに導電性を有する介在部材と、前記介在部材を覆うとともに導電性を有するインナーシェルと、前記インナーシェルを覆うとともに導電性を有する環状のアウターシェルと、前記アウターシェルに取り付けられる合成樹脂製のリテーナと、を有し、前記シールド電線は、導電性を有する芯線と、前記芯線の外周を囲うとともに絶縁性を有するシースと、前記シースの外周を囲うとともに導電性を有する電磁シールド部材と、前記電磁シールド部材の外周を囲うとともに絶縁性を有する絶縁被覆と、を有し、前記介在部材は、前記絶縁被覆から露出された前記電磁シールド部材と前記インナーシェルとに接触するとともに、前記電磁シールド部材と前記インナーシェルとを電気的に接続しており、前記インナーシェルは、前記介在部材と前記アウターシェルとに接触するとともに、前記介在部材と前記アウターシェルとを電気的に接続しており、前記リテーナは、前記インナーシェルが前記アウターシェルの内面に接触した状態で前記インナーシェルを保持している。
本開示のシールド接続構造及びコネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。本明細書における「平行」や「直交」は、厳密に平行や直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行や直交の場合も含まれる。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1に示すワイヤハーネス10は、2個又は3個以上の電気機器11,12を電気的に接続する。電気機器11,12は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両Vに設置されている。電気機器11,12としては、例えば、バッテリ、インバータ、モータ、エアーコンディショナー装置、ウィンカー装置、エアバッグ装置等を挙げることができる。
ケース15は、箱状をなすケース本体16と、ケース本体16に一体に設けられ、ケース本体16の外部に突出した環状をなす装着部17とを有している。装着部17は、装着部17を貫通する装着孔18を有することにより環状に形成されている。装着孔18は、例えば、貫通方向から見た形状が長手方向と短手方向とを有する扁平形状に形成されている。本明細書において、「扁平形状」には、例えば、長方形、長円形や楕円形などが含まれる。本明細書における「長方形」には、稜部を面取りした形状や、稜部を丸めた形状も含まれる。本実施形態の装着孔18は、貫通方向から見た形状が長方形状に形成されている。
図2及び図3に示すように、コネクタ30は、シールド電線20に取り付けられるとともに導電性を有する介在部材40と、介在部材40を覆うとともに導電性を有するインナーシェル50とを有する。コネクタ30は、インナーシェル50を覆うとともに導電性を有する環状のアウターシェル60と、アウターシェル60に取り付けられる合成樹脂製のリテーナ80とを有している。コネクタ30は、例えば、シールド電線20の端部に取り付けられた接続端子90と、アウターシェル60の外周に取り付けられたゴムリング100と、アウターシェル60の端部に装着されたゴム栓110と、アウターシェル60からのゴム栓110の抜け止めを行うバックリテーナ120とを有している。ここで、シールド電線20と介在部材40とインナーシェル50とアウターシェル60とリテーナ80とによって、シールド接続構造が形成されている。
図4に示すように、各シールド電線20は、導電性を有する芯線21と、芯線21の外周を囲うとともに絶縁性を有するシース22と、シース22の外周を囲うとともに導電性を有する電磁シールド部材23と、電磁シールド部材23の外周を囲うとともに絶縁性を有する絶縁被覆24とを有している。
芯線21としては、例えば、複数の金属素線を撚り合わせてなる撚り線、内部が中実構造をなす柱状の1本の金属棒からなる柱状導体や内部が中空構造をなす筒状導体などを用いることができる。また、芯線21としては、撚り線、柱状導体や筒状導体を組み合わせて用いてもよい。芯線21の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。
シース22は、例えば、芯線21の外周面を周方向全周にわたって被覆している。シース22は、例えば、合成樹脂などの絶縁材料によって構成されている。シース22の材料としては、例えば、架橋ポリエチレンや架橋ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を主成分とする合成樹脂を用いることができる。
電磁シールド部材23は、例えば、シース22の外周面を周方向全周にわたって包囲している。電磁シールド部材23は、例えば、可撓性を有している。電磁シールド部材23としては、例えば、複数の金属素線が筒状に編み込まれた編組線や金属箔を用いることができる。本実施形態の電磁シールド部材23は、編組線である。電磁シールド部材23の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系などの金属材料を用いることができる。
絶縁被覆24は、例えば、電磁シールド部材23の外周面を周方向全周にわたって包囲している。絶縁被覆24は、例えば、合成樹脂などの絶縁材料によって構成されている。絶縁被覆24の材料としては、例えば、架橋ポリエチレンや架橋ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を主成分とする合成樹脂を用いることができる。
接続端子90は、例えば、シールド電線20の前端部と接続される電線接続部91と、図示しない相手端子と接続される端子接続部92とを有している。各接続端子90は、例えば、電線接続部91と端子接続部92とが連続して一体に形成された単一部品である。各接続端子90の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。
電磁シールド部材23の軸方向の端部(ここでは、前端部)は、絶縁被覆24から露出する露出部25を有している。露出部25は、例えば、後方に向かって折り返されている。露出部25は、例えば、絶縁被覆24の前端部の外周を覆うように折り返されている。ここで、絶縁被覆24の前端部には、下敷き部材26が取り付けられている。下敷き部材26は、例えば、絶縁被覆24の外周面を周方向全周にわたって包囲する環状に形成されている。露出部25は、例えば、下敷き部材26の外周を覆うように折り返されている。露出部25の折り返し部分は、例えば、下敷き部材26の外周面を周方向全周にわたって包囲している。換言すると、下敷き部材26は、絶縁被覆24の外周面と露出部25の折り返し部分の内周面との間に設けられている。なお、下敷き部材26の材料としては、例えば、絶縁被覆24よりも剛性の高い材料を用いることができる。下敷き部材26の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系の金属材料を用いることができる。
介在部材40は、例えば、露出部25の折り返し部分の外周に取り付けられている。介在部材40は、例えば、環状に形成されている。介在部材40は、例えば、露出部25の折り返し部分の外周面を周方向全周にわたって包囲している。介在部材40は、露出部25に接触するとともに、インナーシェル50に接触している。介在部材40は、電磁シールド部材23とインナーシェル50とを電気的に接続している。介在部材40の材料としては、例えば、銅系やアルミニウム系の金属材料を用いることができる。
図2に示すように、アウターシェル60は、例えば、X軸方向に延びる環状をなしている。アウターシェル60は、例えば、ケース15の外側に配置される外側配置部61と、ケース15の装着孔18に挿入される挿入部70とを有している。挿入部70は、装着孔18に対して、X軸方向に沿って後方から前方に向かって挿入される。アウターシェル60は、例えば、外側配置部61と挿入部70とがアウターシェル60の軸方向(ここでは、X軸方向)に連なって一体に形成された単一部品である。アウターシェル60の材料としては、例えば、銅系、アルミニウム系や鉄系の金属材料を用いることができる。
図3に示すように、外側配置部61は、例えば、挿入部70の後端から後方に突出して形成されている。外側配置部61は、例えば、外側配置部61をX軸方向に貫通する収容孔62を有することにより環状に形成されている。外側配置部61は、X軸方向から見た形状がZ軸方向よりもY軸方向に長い環状をなしている。本実施形態の外側配置部61は、長円環状に形成されている。
図2に示すように、挿入部70は、例えば、外側配置部61の前端から前方に突出して形成されている。挿入部70は、装着孔18の内周面に対応した形状の外周面を有する環状に形成されている。挿入部70の外周面及び内周面は、例えば、Z軸方向よりもY軸方向に長い長方形状に形成されている。本実施形態の挿入部70は、四角環状に形成されている。
図3に示すように、挿入部70は、1つ又は複数(本実施形態では、1つ)の収容空間72を有している。収容空間72は、例えば、挿入部70をX軸方向に貫通するように形成されている。挿入部70は、収容空間72を有することにより環状に形成されている。収容空間72は、収容孔62と連通している。収容空間72の内部には、インナーシェル50が保持されている。収容空間72の内部には、リテーナ80によりインナーシェル50が保持されている。収容空間72の内部には、複数のシールド電線20及び複数の介在部材40が収容されている。収容空間72の内部には、例えば、各シールド電線20と各介在部材40との接続部分が収容されている。ここで、インナーシェル50及びリテーナ80は、例えば、挿入方向D1に沿って収容空間72の内部に挿入される。本実施形態の挿入方向D1は、X軸方向と平行をなす方向であって、X軸方向の前方から後方に向かう方向である。また、介在部材40は、例えば、シールド電線20の外周に装着された状態で、挿入方向D1とは反対方向、つまりX軸方向の後方から前方に向かう方向に沿って収容空間72の内部に挿入される。
図6及び図7に示すように、インナーシェル50は、例えば、X軸方向に延びる環状に形成されている。インナーシェル50は、例えば、収容空間72の内面に対応した形状の外面を有する環状に形成されている。インナーシェル50の外面及び内面は、例えば、Z軸方向よりもY軸方向に長い長方形状に形成されている。本実施形態のインナーシェル50は、四角環状に形成されている。インナーシェル50は、例えば、Z軸方向に互いに対向する底壁及び上壁と、Y軸方向に互いに対向する一対の側壁とを有している。インナーシェル50は、インナーシェル50の軸方向における前端面(第1端面)及び後端面(第2端面)を有している。インナーシェル50の材料としては、例えば、銅系、アルミニウム系や鉄系の金属材料を用いることができる。
リテーナ80は、例えば、挿入方向D1に沿ってアウターシェル60の内側に挿入される。リテーナ80は、例えば、収容空間72の内部に保持されている。リテーナ80は、インナーシェル50がアウターシェル60の内面に接触した状態でインナーシェル50を保持しつつ、アウターシェル60に取り付けられている。例えば、リテーナ80は、インナーシェル50の接触片53がアウターシェル60の凹部73の内面に接触した状態でインナーシェル50を保持している。リテーナ80は、例えば、インナーシェル50が介在部材40の外面に接触した状態でインナーシェル50を保持している。例えば、リテーナ80は、インナーシェル50の接続片51が介在部材40の接続部42の外面に接触した状態でインナーシェル50を保持している。リテーナ80は、例えば、インナーシェル50の内側に嵌合されている。リテーナ80は、例えば、インナーシェル50の内側からインナーシェル50を保持している。リテーナ80は、リテーナ80の軸方向(ここでは、X軸方向)における前端部(第1端部)及び後端部(第2端部)を有している。
本体部82は、例えば、X軸方向に延びる環状をなしている。本体部82は、例えば、インナーシェル50の内面に対応した形状の外面を有する環状に形成されている。本体部82の外面及び内面は、例えば、Z軸方向よりもY軸方向に長い長方形状に形成されている。本実施形態の本体部82は、四角環状に形成されている。本体部82は、例えば、Z軸方向に互いに対向する底壁及び上壁と、Y軸方向に互いに対向する一対の側壁とを有している。本体部82は、本体部82の軸方向(ここでは、X軸方向)における後端面(第3端面)及び前端面を有している。リテーナ80がインナーシェル50の内側に挿入された場合に、本体部82の外面とインナーシェル50の内面とは、対向する面の少なくとも一部が互いに接触している。本体部82の軸方向の長さは、例えば、インナーシェル50の軸方向の長さよりも短く形成されている。
図6に示すように、2つの係合部83は、アウターシェル60の2つの係合部74に対応して設けられている。各係合部83は、アウターシェル60の内側において、各係合部74に係合するように形成されている。
(1)シールド電線20と、シールド電線20に取り付けられるとともに導電性を有する介在部材40と、介在部材40を覆うとともに導電性を有するインナーシェル50と、インナーシェル50を覆うとともに導電性を有する環状のアウターシェル60と、アウターシェル60に取り付けられる合成樹脂製のリテーナ80とを有する。介在部材40は、絶縁被覆24から露出された電磁シールド部材23とインナーシェル50とに接触している。インナーシェル50は、介在部材40とアウターシェル60とに接触している。リテーナ80は、インナーシェル50がアウターシェル60の内面に接触した状態でインナーシェル50を保持している。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態のインナーシェル50では、接続片51により介在部材40の外面と接触するようにしたが、これに限定されない。例えば、介在部材40の外面と接触可能な構造であれば、接続片51以外の構造を採用することができる。
・上記実施形態のリテーナ80において、凹部88を省略してもよい。
・上記実施形態のリテーナ80において、規制壁87を省略してもよい。
・上記実施形態のリテーナ80において、切欠部81を省略してもよい。
・上記実施形態のリテーナ80では、係合片84の先端部に設けた係合凸部85によりアウターシェル60の係合部74と係合させるようにしたが、これに限定されない。例えば、係合部74と係合可能な構造であれば、係合部83の構造は特に限定されない。
・上記実施形態では、介在部材40、インナーシェル50及びリテーナ80を、挿入部70の内部空間である収容空間72に収容するようにしたが、これに限定されない。例えば、介在部材40、インナーシェル50及びリテーナ80を、外側配置部61の内部空間である収容孔62に収容するようにしてもよい。
・上記実施形態では、アウターシェル60に貫通されるシールド電線20の個数は、1つ又は3つ以上であってもよい。シールド電線20の数に応じて、介在部材40の数も変更可能である。
11,12 電気機器
15 ケース
16 ケース本体
17 装着部
17X 固定穴
18 装着孔
20 シールド電線
21 芯線
22 シース
23 電磁シールド部材
24 絶縁被覆
25 露出部
26 下敷き部材
28 外装部材
30 コネクタ
40 介在部材
41 圧着部
42 接続部
50 インナーシェル
51 接続片
52 凹部
53 接触片
60 アウターシェル
61 外側配置部
62 収容孔
63 固定部
63X 貫通孔
70 挿入部
71 収容溝
72 収容空間
73 凹部
74 係合部
75 後端面
80 リテーナ
81 切欠部
82 本体部
83 係合部
84 係合片
85 係合凸部
86 突出部
87 規制壁
88 凹部
90 接続端子
91 電線接続部
92 端子接続部
93 貫通孔
100 ゴムリング
110 ゴム栓
111 貫通孔
120 バックリテーナ
121 貫通孔
V 車両
D1 挿入方向
Claims (10)
- シールド電線と、
前記シールド電線に取り付けられるとともに導電性を有する介在部材と、
前記介在部材を覆うとともに導電性を有するインナーシェルと、
前記インナーシェルを覆うとともに導電性を有する環状のアウターシェルと、
前記アウターシェルに取り付けられる合成樹脂製のリテーナと、を有し、
前記シールド電線は、導電性を有する芯線と、前記芯線の外周を囲うとともに絶縁性を有するシースと、前記シースの外周を囲うとともに導電性を有する電磁シールド部材と、前記電磁シールド部材の外周を囲うとともに絶縁性を有する絶縁被覆と、を有し、
前記介在部材は、前記絶縁被覆から露出された前記電磁シールド部材と前記インナーシェルとに接触するとともに、前記電磁シールド部材と前記インナーシェルとを電気的に接続しており、
前記インナーシェルは、前記介在部材と前記アウターシェルとに接触するとともに、前記介在部材と前記アウターシェルとを電気的に接続しており、
前記リテーナは、前記インナーシェルが前記アウターシェルの内面に接触した状態で前記インナーシェルを保持しているシールド接続構造。 - 前記アウターシェルは、前記アウターシェルの内面に設けられた第1係合部を有し、
前記リテーナは、前記アウターシェルの内側において、前記第1係合部に係合する第2係合部を有する請求項1に記載のシールド接続構造。 - 前記インナーシェルは、前記アウターシェルの内側に嵌合する環状に形成されており、
前記インナーシェルは、前記インナーシェルの軸方向における第1端面及び第2端面を有し、
前記リテーナは、前記リテーナの軸方向における第1端部及び第2端部を有し、
前記リテーナは、前記リテーナの前記第1端部の外面から外側に突出して形成された突出部を有し、
前記突出部は、前記インナーシェルの前記第1端面に係合しており、
前記第2係合部は、前記リテーナの前記第2端部に設けられている請求項2に記載のシールド接続構造。 - 前記リテーナは、前記インナーシェルの内側に嵌合する環状に形成されており、
前記リテーナは、前記リテーナの前記第2端部に設けられた切欠部を有し、
前記切欠部は、前記リテーナの周方向の一部に設けられており、
前記介在部材は、前記切欠部から露出する前記インナーシェルの内面に接触している請求項3に記載のシールド接続構造。 - 前記リテーナは、環状の本体部を有し、
前記本体部は、前記本体部の軸方向における端面であって、前記リテーナの前記第2端部側に設けられた第3端面を有し、
前記第2係合部は、前記本体部の前記第3端面から前記リテーナの軸方向に沿って延びて前記インナーシェルの前記第2端面よりも突出する係合片を有し、
前記係合片は、前記本体部の周方向の一部に設けられており、
前記係合片は、前記リテーナの軸方向における基端部及び先端部を有し、
前記係合片の前記基端部は、前記本体部の前記第3端面に接続されており、
前記係合片の前記先端部は、前記アウターシェルの前記第1係合部に係合しており、
前記切欠部は、前記本体部の前記第3端面及び前記係合片により形成されている請求項4に記載のシールド接続構造。 - 前記本体部は、前記本体部の前記第3端面に設けられた第1凹部を有し、
前記第1凹部は、前記本体部の周方向の一部に設けられており、
前記介在部材の一部は、前記第1凹部に収容されている請求項5に記載のシールド接続構造。 - 前記インナーシェルの内部には、複数の前記シールド電線が貫通しており、
前記複数のシールド電線は、前記シールド電線の軸方向と交差する第1方向に沿って並んで設けられており、
前記係合片は、前記第1方向において、前記複数のシールド電線の間の隙間に設けられている請求項5又は請求項6に記載のシールド接続構造。 - 前記リテーナは、前記本体部の前記第1端部の内面から内側に突出する規制壁を有し、
前記規制壁は、前記介在部材の軸方向の一端面に係合する請求項5から請求項7のいずれか一項に記載のシールド接続構造。 - 前記第1係合部は、前記アウターシェルの内面から前記アウターシェルの径方向内側に突出して形成されており、
前記インナーシェルは、前記インナーシェルの前記第2端面に設けられた第2凹部を有し、
前記第1係合部の少なくとも一部は、前記第2凹部に収容されている請求項3から請求項8のいずれか一項に記載のシールド接続構造。 - シールド電線に取り付けられるとともに導電性を有する介在部材と、
前記介在部材を覆うとともに導電性を有するインナーシェルと、
前記インナーシェルを覆うとともに導電性を有する環状のアウターシェルと、
前記アウターシェルに取り付けられる合成樹脂製のリテーナと、を有し、
前記シールド電線は、導電性を有する芯線と、前記芯線の外周を囲うとともに絶縁性を有するシースと、前記シースの外周を囲うとともに導電性を有する電磁シールド部材と、前記電磁シールド部材の外周を囲うとともに絶縁性を有する絶縁被覆と、を有し、
前記介在部材は、前記絶縁被覆から露出された前記電磁シールド部材と前記インナーシェルとに接触するとともに、前記電磁シールド部材と前記インナーシェルとを電気的に接続しており、
前記インナーシェルは、前記介在部材と前記アウターシェルとに接触するとともに、前記介在部材と前記アウターシェルとを電気的に接続しており、
前記リテーナは、前記インナーシェルが前記アウターシェルの内面に接触した状態で前記インナーシェルを保持しているコネクタ。
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