JP4377726B2 - シールドコネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、シールドコネクタに関するものである。
従来、電線側コネクタと機器側コネクタとからなるシールドコネクタとして、特許文献1に開示されているものがある。電線側コネクタは、複数本の非シールドタイプの電線の端末部に夫々電線側端子を固着し、電線の端末部をハウジングに保持させ、複数本の電線を一括して筒状のシールド部材で包囲し、そのシールド部材の端末部を筒状のシールドシェルに接続した構造となっている。一方、機器側コネクタは、モータなどの機器本体を収容するシールドケースに設けられており、シールドケース内に機器本体に接続された複数の機器側端子を収容するとともに、シールドケースに機器側端子と対応するように取付孔を形成した構造となっている。電線側コネクタを機器側コネクタに接続する際には、取付孔にハウジングを嵌合し、各電線側端子を機器側端子にボルト締めにより固定するとともに、シールドシェルをシールドケースの外面に当接させて固定するようになっている。
特開2002−281654公報
上記従来のシールドコネクタでは、筒状のシールドシェルをシールドケースの外壁面に接続する手段として、シールドシェルのフランジ部に貫通させたボルトをシールドケースの外壁に螺合するようになっていたため、接続作業に煩わしい手間がかかるだけでなく、シールドシェルの外周側にボルトを締め付けるための作業スペースが必要であった。
また、機器とハウジングとの隙間の防水手段としては、ハウジングの外周と取付孔の内周との隙間にシールリングを装着するようになっている。そのため、シール性能の向上を図るべく、取付孔の貫通方向におけるシールリングの密着寸法を長くしようとした場合に、シールドケースの肉厚を厚くしなければならず、その結果、シールドケースが大型化するとともに重くなってしまう。
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、シールドシェルとシールドケースの接続に際して作業性の向上と省スペース化を図るとともに、シールドケースと電線側コネクタとの間の防水手段に起因する機器の大型化と重量増大を回避することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、電線側コネクタと機器側コネクタとからなるシールドコネクタであって、前記電線側コネクタは、複数本の非シールドタイプの電線の端末部に固着された電線側端子と、前記電線の端末部を保持するハウジングと、前記ハウジングに組み付けられた筒状のシールドシェルと、前記複数本の電線を一括して包囲する筒状のシールド部材と、前記シールドシェルの後端部の外周面に前記シールド部材の前端部を外嵌した状態で、前記シールド部材の外側に重ねられて、前記シールドシェルとの間で前記シールド部材を挟み付けることにより前記シールド部材を前記シールドシェルに接続するカシメリングとを備えてなり、前記機器側コネクタは、機器のシールドケースに設けられたフード部と、前記電線側端子との接続を可能とされた複数の機器側端子とを備えてなり、前記ハウジングには前記フード部内に収容される本体部と、前記フード部を包囲可能な筒状嵌合部とが形成されており、前記電線側コネクタと前記機器側コネクタとが離脱している状態において、前記シールドシェルは前記ハウジングに対して後方から組み付けられることで一体化され、前記シールドシェルには前記筒状嵌合部内に位置して弾性接触片が形成されており、前記電線側コネクタと前記機器側コネクタとが嵌合した状態では、前記本体部が前記フード部内に収容され、前記電線側端子と前記機器側端子が接続され、前記フード部の内周と前記本体部の外周との隙間が防水用のシールリングによりシールされ、前記フード部が前記筒状嵌合部に包囲され、前記弾性接触片が前記フード部の外周に弾性接触する構成としたところに特徴を有する。
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記シールドシェルが、四隅を弧状とした略方形をなし、前記弾性接触片が、前記シールドシェルにおける平板部の端縁からシールドシェルの内周側へ密着折り返し状に延出する形態とされているところに特徴を有する。
請求項の発明は、請求項または請求項に記載のものにおいて前記シールドシェルに形成した弾性係止片が前記ハウジングに形成した抜止部に係止することで、前記シールドシェルが抜止めされるようになっているところに特徴を有する。
請求項の発明は、請求項1ないし請求項のいずれかに記載のものにおいて、前記シールドシェルには、前記弾性接触片を当接させることでその弾性接触片の弾性限度を越えた過度の撓みを規制可能な過度撓み規制部が形成されているところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
シールドシェルとシールドケースを接続する手段として、機器のシールドケースに設けたフード部の外周にシールドシェルの弾性接触片を弾性接触させるようにしたので、シールドシェルの外周側に作業スペースを設ける必要がなく、煩わしいボルト締めの作業も不要である。
また、機器とハウジングとの隙間を防水する手段として、フード部の内周とハウジングの外周との隙間にシールリングを装着したので、シールドケースの肉厚を厚くしなくてもシールリングの密着領域を拡大してシール性能の信頼性を高めることができる。
また、シールドシェルをハウジングに組み付けて一体化したので、ハウジングをフード部に嵌合する作業と、シールドシェルをフード部に接続する作業をワンアクションで行うことができる。
また、弾性接触片とフード部との接触部分が筒状嵌合部内に収容されているので、弾性接触片とフード部との接触部分に異物が干渉する虞がない。
<請求項2の発明>
弾性接触片をシールドシェルの平板部の端縁から密着折り返し状に延出する形成とされているので、湾曲状に折り返された形態のものに比べてシールドシェルの小型化を図ることができる。また、弾性接触片の密着折返部は、シールドシェルの弧状部にではなく平板部に形成したので、折り返し加工の際にシールドシェルの端縁部に無理な変形を来たす虞がなく、折返部に応力が集中することが回避される。
<請求項の発明>
弾性係止片を弾性撓みさせて抜止部が解離させれば、シールドシェルをハウジングから外すことができるので、メンテナンス等の作業が容易である。
<請求項の発明>
過度撓み規制部を設けたことにより、弾性接触片の弾性限度を越えた過度の撓みを防止することができるので、シールドシェルとフード部との間の接触信頼性が高い。
<実施形態1>
以下、本発明を具体化した実施形態1を図1乃至13を参照して説明する。
本実施形態のシールドコネクタは、互いに嵌合可能な電線側コネクタFと機器側コネクタMとからなる。
電線側コネクタFは、合成樹脂製のハウジング10と、ハウジング10内に後方から挿入されて抜止め状態で保持される複数(本実施形態では3つであるが、2つ又は4つ以上でもよい)の雌形の電線側端子25と、各電線側端子25の後端部に固着された非シールドタイプ(芯線とその芯線を包囲する絶縁被覆とからなり、シールド層を有しないるタイプ)の電線26と、ハウジング10から後方へ導出された複数本の電線26を一括して包囲する編組線からなるシールド部材39と、シールド部材39の前端部に固着されたシールドシェル30とを備えている。
ハウジング10は、電線側端子25を収容するための本体部11と、この本体部11を包囲する筒状嵌合部12とを一体形成してなる。本体部11の後方には電線26が導出され、電線26の外周と本体部11の内周との間はゴム栓27によって防水が図られている。本体部11と筒状嵌合部12との間には、四隅が四半円弧状とされた略方形をなす取付空間13が前方へ開放された形態で構成されている。本体部11と筒状嵌合部12の後端部とを連結する連結部14は、本体部11の外周における水平な上下両面の幅方向中央位置と、本体部11の外周における四隅の四半円弧状部との合計6カ所に形成されている。本体部11の上下両面には、夫々、連結部14の左右両側に位置するように左右一対ずつの突起状の抜止部15が形成されている。また、本体部11の外周奥端部にはシールリング16が、取付空間13(嵌合空間13S)に臨むように装着されている。このシールリング16はホルダ17によって前方への離脱が規制されている。取付空間13内には、後方からシールドシェル30が取り付けられるようになっているとともに、前方から機器側コネクタMのフード44が嵌入されるようになっている。
ハウジング10には、上下一対の板状をなすアーム部21を操作部22で連結した形態のレバー20が、筒状嵌合部12の支持軸18を中心として回動可能に支持されている。アーム部21の内面(筒状嵌合部12の外面と対向する面)には、機器側コネクタMのカムピン48と係合されるカム溝23が形成されている。また、上下両筒状嵌合部12には、カムピン48との干渉を回避するために、筒状嵌合部12の前端縁から後方へ切欠した形態の逃がし溝19が形成されている。
シールドシェル30は、所定形状に打ち抜いた金属板材を筒状に曲げ加工し、その周方向における両端縁同士を接合(連結)したものであり、全体として四隅が四半円弧状とされた横長の略方形、即ちハウジング10の取付空間13と整合する形状をなしている。シールドシェル30の接合部31(継ぎ目部)は、一方の端縁部から突出させた爪片を、他方の端縁部に形成した左右2つの係止孔に波形を呈するように順次に差し込み、その爪片と係止孔との嵌合部分を径方向にカシメ付けて扁平にした形態とされている。この接合部31は、シールドシェル30の平板状をなす上板部における幅方向中央位置に配置されている。
シールドシェル30におけるハウジング10の連結部14と対応する位置、即ち平板状の上下両板部における幅方向中央位置と四隅の四半円弧状部には、シールドシェル30の前端縁から後方へ略方形に切欠した形態の逃がし部32が形成されている。上記した爪片と係止孔とによる接合部31は、上面板の逃がし部32よりも後方における前後2カ所に配置されている。さらに、シールドシェル30におけるハウジング10の抜止部15と対応する位置、即ち上下両板部における逃がし部32の左右両側の位置には、板部を部分的に内周側へ切り起こすことで、斜め後方へ片持ち状に延出する形態の弾性係止片33が形成されている。この弾性係止片33は、前後方向において逃がし部32の後端部と対応する位置、即ち、シールドシェル30をハウジング10に組み付けた状態では前後方向において連結部14と対応する位置(取付空間13の奥端部の位置)に配置されている。
シールドシェル30の平板状をなす上下両板部の前端縁には、逃がし部32の左右両側位置において内周側へ後ろ向きに密着状に折り返された形態の弾性接触片34が複数片(逃がし部32の右側には2片、左側には3片)形成されている。同様に、シールドシェル30の平板状をなす左右両側板部の前端縁にも、内周側へ後ろ向きに密着状に折り返された形態の弾性接触片34が1片ずつ形成されている。弾性接触片34には内周側へ山形に膨出した形態の湾曲部35が形成されており、この湾曲部35が、機器側コネクタMのフード44の外周面に対して径方向に弾性変形しつつ接触するようになっている。弾性接触片34をシールドシェル30に対して密着折り返し状に成形することで、径方向(上下左右方向)において弾性接触片34を配置するためのスペースを小さくし、電線側コネクタF全体としての小型化が図られている。
また、シールドシェル30における各弾性接触片34の湾曲部35と対応する位置には、夫々、部分的に内周側へ略直角に切り起こすことによって過度撓み規制部36が形成されている。湾曲部35の外周側への弾性撓み量が正規の撓み量を超えたときには、湾曲部35が過度撓み規制部36に当接することで、それ以上の弾性変形が規制されるようになっている。これにより、湾曲部35がその弾性限度を超えて過度に撓まされることが防止される。
かかるシールドシェル30には、カシメリング38を用いることによってシールド部材39の前端部が導通可能に接続されている。シールドシェル30のうち、逃がし部32よりも後方の領域が全周に亘って連続する接続部37となっており、この接続部37には、上記した前後2つの接合部31が配置されている。接続部37の外周におけるほぼ全領域(前後の両接合部31を含む領域)には、シールドシェル30と同じく四隅が四半円弧状とされた略方形をなす筒形のカシメリング38が外嵌されている。シールド部材39を接続する前の状態では、カシメリング38の内周面とシールドシェル30の外周面との間には僅かな隙間(シールド部材39が通る程度の隙間)が空けられている。
シールド部材39の接続は次のようにして行われる。まず、カシメリング38をシールドシェル30から外した状態で、シールドシェル30の接続部37に後方からシールド部材39の前端部を被せる(外嵌する)。次いで、その接続部37に被せたシールド部材39の前端部の外側にカシメリング38を重ね、これにより、シールド部材39をシールドシェル30とカシメリング38との間に挟み込む。この状態で、シールドシェル30を中子(図示せず)に外嵌するようにセットし、外周側からカシメリング38をシールドシェル30の接続部37に対して部分的に縮径させるようにカシメ付ける。これにより、シールド部材39の前端部がシールドシェル30とカシメリング38との間で強固に挟み付けられ、シールド部材39とシールドシェル30とが導通可能に接続される。
このようにしてシールド部材39が接続されたシールドシェル30は、後方からハウジング10に取り付けられる。取り付け状態では、シールドシェル30におけるカシメリング38よりも前方の領域(弾性接触片34を含む)が取付空間13内に収容され、カシメリング38は筒状嵌合部12よりも後方において露出した状態で本体部11に外嵌される。取付空間13内においては、シールドシェル30が筒状嵌合部12の内周に沿った状態となり、シールドシェル30の内周と本体部11の外周との間には、機器側コネクタMのフード44を嵌入させるための嵌合空間13Sが構成されている。そして、この嵌合空間13S内(筒状嵌合部12内)には、シールドシェル30の弾性接触片34が臨んでいる。
また、取付け状態では、逃がし部32が連結部14に嵌合され、逃がし部32の後端縁が連結部14に対して後方から当接することにより、ハウジング10に対してシールドシェル30が前止まりされるとともに、弾性係止片33が抜止部15を乗り越えてその抜止部15に対して前方から係止することにより、シールドシェル30の後方への離脱が規制され、もって、シールドシェル30がハウジング10に対して前後方向への変位を規制された状態に保持される。
機器側コネクタMは、電気自動車におけるモータやインバータなどの機器40に設けられたものである。機器40は、導電性を有するシールドケース41内に機器本体(図示せず)を収容するとともに、機器本体に接続された複数(本実施形態では3つであるが、2つ又は4つ以上でもよい)の機器側端子42とを備えており、シールドケース41の側壁には横長の取付孔43が貫通して形成されている。
機器側コネクタMは、アルミダイキャスト製のフード44(本発明の構成要件であるフード部)と、このフード44内に収容された合成樹脂製の端子保持部材45とからなる。フード44の後端部には、フランジ部46が形成され、このフランジ部46の左右両端部にはボルト孔47が貫通して形成されている。フード44は、取付孔43に対応させるとともに、ボルト孔47に貫通したボルト(図示せず)をシールドケース41の外壁の雌ネジ孔(図示せず)に螺合して締め付けることで、シールドケース41に対してその外壁面から外方へ突出するとともに、シールドケース41に対して導通可能な状態で固着されている。また、フランジ部46の後端面とシールドケース41の外壁面との間は、図示しないシール部材によって防水が図られ、シールドケース41の外部から取付孔43内への浸水が規制されている。また、フード44の上下両外面には、レバー20と係合するためのカムピン48が突出形成されている。
端子保持部材45の内部には機器側端子42が収容されている。端子保持部材45の略前半部分は後方からフード44内に嵌合され、端子保持部材45の外周とフード44の内周との間はシール部材によって防水が図られ、これにより、フード44の前方からの浸水が規制されている。端子保持部材45の略後半部分は、フード44から後方へ突出し、シールドケース41の内部に収容されている。端子保持部材45内に収容されている機器側端子42は、前端部にタブ42aを有する雄形をなし、機器側端子42の後端部に圧着により接続された非シールドタイプの電線49が端子保持部材45の後方へ導出され、機器本体(図示せず)に接続されている。
両コネクタF,Mを嵌合する際には、レバー20を初期位置、即ち、カム溝23の入口が前方(機器側コネクタMのフード44に向かう方向)へ開口する位置に保持しておき、この状態で、電線側コネクタFを機器側コネクタMに嵌合させる。嵌合の際には、電線側コネクタFの本体部11と筒状嵌合部12との間の取付空間13(嵌合空間13S)内に機器側コネクタMのフード44を浅く嵌合させるとともに、カムピン48をカム溝23の入口に進入させる。この状態から、操作部22を摘んでレバー20を回動させると、カム溝23とカムピン48との係合により、電線側コネクタFが機器側コネクタMに引き寄せられ、レバー20が所定の角度回動されると、両コネクタF,Mが正規の嵌合状態となる。
この嵌合状態では、フード44の外周面にシールドシェル30の弾性接触片34の湾曲部35が弾性接触し、もって、シールドシェル30とフード44が導通可能に接続されるとともに、電線側端子25と機器側端子42が雄雌嵌合により導通可能に接続される。また、ハウジング10の後端から機器側コネクタMのフード44の後端(シールドケース41)に至る領域、即ち電線側端子25の後端から電線側端子25と機器側端子42との接続部分が、筒状のシールドシェル30とフード44とによってシールドされる。さらに、フード44内にはハウジング10の本体部11が収容され、本体部11の外周とフード44の内周とがシールリング16によって防水されている。
上述のように本実施形態においては、シールドシェル30とシールドケース41を接続する手段として、機器40のシールドケース41に設けたフード44の外周にシールドシェル30の弾性接触片34を弾性接触させるようにしたので、シールドシェル30の外周側に作業スペースを設ける必要がなく、煩わしいボルト締めの作業も不要である。
また、機器とハウジング10との隙間を防水する手段として、フード44の内周とハウジング10の本体部11の外周との隙間にシールリング16を装着したので、シールドケース41の肉厚を厚くしなくてもシールリング16の前後方向(両コネクタF,Mの嵌合方向)における密着領域を拡大してシール性能の信頼性を高めることができる。これは、シールドケース41と電線側コネクタFとの間の防水手段であるシールリング16を設けたことに起因して機器40が大型化と重量増大を来たすのを回避できる、ということを意味している。
また、弾性接触片34をシールドシェル30の平板部の端縁から密着折り返し状に延出する形成とされているので、湾曲状に折り返された形態のものに比べてシールドシェル30の小型化を図ることができる。また、弾性接触片34の密着折返部は、シールドシェル30の弧状部にではなく平板部に形成したので、折り返し加工の際にシールドシェル30の端縁部(折返部)に無理な変形を来たす虞がなく、折返部に応力が集中することが回避されている。
また、シールド部材39の前端部をシールドシェル30の後端部に固着し、電線側コネクタFと機器側コネクタMとが離脱している状態において、シールドシェル30がハウジング10に組み付けられることで一体化されるようにしたので、ハウジング10をフード44に嵌合する作業と、シールドシェル30をフード44に接続する作業をワンアクションで行うことができる。
また、ハウジング10に、フード44を包囲可能な筒状嵌合部12を形成し、シールドシェル30の弾性接触片34を筒状嵌合部12内に配置したので、弾性接触片34とフード44との接触部分が筒状嵌合部12内に収容されることとなり、弾性接触片34とフード44との接触部分に対して外部から異物が干渉する虞はない。
また、シールドシェル30をハウジング10に対して後方から組み付け、シールドシェル30に形成した弾性係止片33をハウジング10の抜止部15に係止させることで、シールドシェル30を抜止めするようになっているので、弾性係止片33を弾性撓みさせて抜止部15が解離させれば、シールドシェル30をハウジング10から外すことができる。したがって、メンテナンス等の作業が容易である。
また、シールドシェル30には、弾性接触片34を当接させることでその弾性接触片34の弾性限度を越えた過度の撓みを規制可能な過度撓み規制部36を形成したので、弾性接触片34の弾性限度を越えた過度の撓みを防止し、シールドシェル30とフード44との間の接触信頼性を高めることができる。
<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態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では電線に固着した電線側端子をハウジング内に収容したが、本発明によれば、電線側端子がハウジングの前方へ突出し、ハウジングが電線のみを保持するようにしてもよい。
(2)上記実施形態では電線側コネクタの電線側端子を雌形の端子としたが、本発明によれば、電線側コネクタの電線側端子を雄形の端子としてもよい。
(3)上記実施形態では両コネクタをレバーによって嵌合、離脱するようにしたが、、本発明は、レバーを用いずに両コネクタを嵌合するものにも適用できる。この場合、両コネクタを嵌合状態にロックする手段としては、一方のコネクタに形成したロックアームを他方のコネクタに設けたロック突起に係止させる構造とすることが可能である。
(4)上記実施形態ではレバーを電線側コネクタに設けたが、本発明によれば、レバーを機器側コネクタに設けてもよい。
(5)上記実施形態ではフード部をシールドケースとは別部品としたが、本発明によれば、フード部をシールドケースに一体形成してもよい。
シールドシェルをハウジングから分離した状態をあらわす一部切欠斜視図 電線がコネクタと機器側コネクタを分離した状態をあらわす斜視図 電線側コネクタと機器側コネクタを嵌合した状態をあらわす斜視図 電線側コネクタの後方から視た斜視図 弾性係止片と抜止部との係止構造をあらわす一部切欠部分拡大斜視図 シールドシェルとカシメリングとシールド部材を分離した状態をあらわす縦断面図 シールドシェルをハウジングから分離した状態をあらわす縦断面図 シールドシェルをハウジングに取り付けた状態をあらわす縦断面図 電線がコネクタと機器側コネクタを分離した状態をあらわす縦断面図 電線側コネクタと機器側コネクタを嵌合した状態をあらわす縦断面図 シールドシェルをハウジングから分離した状態をあらわす平面図 電線側コネクタの正面図 シールドシェルにシールド部材を接続した状態の正面図
符号の説明
F…電線側コネクタ
M…機器側コネクタ
10…ハウジング
12…筒状嵌合部
15…抜止部
16…シールリング
25…電線側端子
26…電線
30…シールドシェル
33…弾性係止片
34…弾性接触片
36…過度撓み規制部
39…シールド部材
40…機器
41…シールドケース
42…機器側端子
44…フード(フード部)

Claims (4)

  1. 電線側コネクタと機器側コネクタとからなるシールドコネクタであって、
    前記電線側コネクタは、
    複数本の非シールドタイプの電線の端末部に固着された電線側端子と、
    前記電線の端末部を保持するハウジングと、
    前記ハウジングに組み付けられた筒状のシールドシェルと、
    前記複数本の電線を一括して包囲する筒状のシールド部材と、
    前記シールドシェルの後端部の外周面に前記シールド部材の前端部を外嵌した状態で、前記シールド部材の外側に重ねられて、前記シールドシェルとの間で前記シールド部材を挟み付けることにより前記シールド部材を前記シールドシェルに接続するカシメリングとを備えてなり、
    前記機器側コネクタは、
    機器のシールドケースに設けられたフード部と、
    前記電線側端子との接続を可能とされた複数の機器側端子とを備えてなり、
    前記ハウジングには前記フード部内に収容される本体部と、前記フード部を包囲可能な筒状嵌合部とが形成されており、
    前記電線側コネクタと前記機器側コネクタとが離脱している状態において、前記シールドシェルは前記ハウジングに対して後方から組み付けられることで一体化され、前記シールドシェルには前記筒状嵌合部内に位置して弾性接触片が形成されており、
    前記電線側コネクタと前記機器側コネクタとが嵌合した状態では、前記本体部が前記フード部内に収容され、前記電線側端子と前記機器側端子が接続され、前記フード部の内周と前記本体部の外周との隙間が防水用のシールリングによりシールされ、前記フード部が前記筒状嵌合部に包囲され、前記弾性接触片が前記フード部の外周に弾性接触する構成としたことを特徴とするシールドコネクタ。
  2. 前記シールドシェルが、四隅を弧状とした略方形をなし、
    前記弾性接触片が、前記シールドシェルにおける平板部の端縁からシールドシェルの内周側へ密着折り返し状に延出する形態と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. 前記弾性係止片が前記ハウジングに形成した抜止部に係止することで、前記シールドシェルが抜止めされるようになっていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のシールドコネクタ。
  4. 前記シールドシェルには、前記弾性接触片を当接させることでその弾性接触片の弾性限度を越えた過度の撓みを規制可能な過度撓み規制部が形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。
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