JP4417274B2 - シールドコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、シールドコネクタに関するものである。

シールドコネクタとして、端子金具が収容されたハウジングをシールドシェルで包囲したハーネス側コネクタと、同じく端子金具が収容されたハウジングをシールドシェルで包囲した機器側コネクタとからなり、両ハウジングを嵌合することで、端子金具同士が接続されるとともに、シールドシェル同士も導通可能に接続されるようにしたものが、特許文献１に記載されている。

このシールドコネクタでは、両ハウジングの嵌合作業を向上させる目的で、倍力装置が設けられている。この倍力装置は、一方のコネクタにレバーを回動可能に取り付けるとともに、他方のコネクタにカムフォロアを設けた構造になり、レバーのカム溝とカムフォロアを係合させた状態でレバーを回動させると、両コネクタが引き寄せられるようになっている。
特開２００３−３３８３４５公報

上記従来のシールドコネクタでは、倍力装置を構成する専用部品としてレバーを用いているため、部品点数が多くなるという問題がある。
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、部品点数の削減を図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、複数の電線の端末部に接続された複数のハーネス側端子が収容されたハーネス側ハウジングをシールドシェルで包囲してなるハーネス側コネクタと、複数の機器側端子が収容された機器側ハウジングを機器のシールドケースに取り付けてなる機器側コネクタとからなり、前記ハーネス側ハウジングと前記機器側ハウジングを嵌合することで、前記ハーネス側端子と前記機器側端子が接続されるとともに、前記シールドシェルと前記シールドケースとが導通可能に接続されるようになっているものにおいて、前記シールドシェルを、前記ハーネス側ハウジングに対し、前記機器側ハウジングとの嵌合方向と平行な軸線を中心とする回転を可能に支持し、前記シールドシェルの内周に概ね螺旋状のカム溝を形成するとともに、前記機器側ハウジングの外周に前記カム溝と係合可能なカムフォロアを設け、前記ハーネス側ハウジングの正面と前記機器側ハウジングの正面のうちいずれか一方のハウジングの正面に非円形断面のガイド突起を形成するとともに、他方のハウジングの正面に前記ガイド突起を回転規制状態で嵌合させる非円形のガイド凹部を形成し、前記シールドシェルには、前記複数の電線を一括して包囲する編組線からなるシールド部材の端末部が、カシメ部材によって導通可能に固着されている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、前記ガイド突起を先細りのテーパ状としたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記複数のハーネス側端子と前記複数の機器側端子を、前記シールドシェルの回転中心と同心の円上に配置し、前記ガイド突起と前記ガイド凹部を、前記シールドシェルの回転中心に配置したところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
両コネクタを嵌合する際には、ガイド突起とガイド凹部を嵌合させることで、両ハウジングを周方向において位置決めしつつ浅く嵌合させ、カムフォロアをカム溝の入口に進入させ、この状態からシールドシェルを回転させ、カムフォロアとカム溝の係合によるカム作用により、ハーネス側ハウジングを機器側ハウジングに引き寄せる。シールドシェルが倍力装置としての機能を兼ね備えているので、倍力装置としての専用部材を設ける場合に比べて、部品点数が少なくて済む。また、非円形のガイド突起とガイド凹部との嵌合により、両ハウジングが周方向において位置決めされるので、複数のハーネス側端子と複数の機器側端子を正しく接続させることができる。

＜請求項２の発明＞
ガイド突起を先細りのテーパ状としたので、ガイド突起とガイド凹部を確実に嵌合させることができる。

＜請求項３の発明＞
ハーネス側ハウジングの正面の中央部は、複数のハーネス側端子によって囲まれたデッドスペースとなっており、同様に機器側ハウジングの正面の中央部も、複数の機器側端子によって囲まれたデッドスペースとなっているのであるが、本発明では、このデッドスペースにガイド突起とガイド凹部を配置したので、ガイド突起とガイド凹部を端子の外側に配置したものと比較すると、ハウジングの小型化を図ることが可能である。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図１０を参照して説明する。本実施形態のシールドコネクタは、互いに嵌合可能なハーネス側コネクタＦと機器側コネクタＭとを備えている。
ハーネス側コネクタＦは、ハーネス側ハウジング１０内に３つのハーネス側端子２０を収容し、この３つのハーネス側端子２０とハーネス側ハウジング１０を包囲するようにシールドシェル３０をハーネス側ハウジング１０に組み付けて構成される。ハーネス側ハウジング１０は、合成樹脂製であり、シールドシェル３０の中心と同心の円周上において１２０°間隔で配置された前後方向長い３つの端子収容部１１を有する。３つの端子収容部１１は、後端部において一体化されており、端子収容部１１の略前半部分は互いに独立して前方へ突出した形態となっている。そして、この３つの端子収容部１１の略前半部分によって囲まれた空間、即ちシールドシェル３０の回転中心と同心の空間は、前方へ開放されたガイド凹部１２となっている。各端子収容部１１の前方への突出部分の外形は概ね円形であるため、この３つの端子収容部１１の配置円の内側に形成されているガイド凹部１２は、概ね三角形、即ち非円形である。

また、ハーネス側ハウジング１０の前後方向における中央部には、３つの端子収容部１１を包囲する形態のシール用筒部１３が形成され、このシール用筒部１３の外周にシールリング１４が装着されている。また、シール用筒部１３の後端部には、全周に亘って連続して径方向外側へフランジ状に突出するストッパ１５が形成されている。さらに、ハーネス側ハウジング１０の後端部外周には、前方へ片持ち状に延出する形態であって、後端部（基端部）を支点として径方向への弾性撓みし得る３片の弾性係止片１６が形成されている。

ハーネス側端子２０は、全体として前後方向に細長い雌形の端子であり、略前半部分が角筒部２１となっており、略後半部分が電線接続部２２となっている。角筒部２１内には弾性接触片２３が収容され、電線接続部２２には電線２４の端末部が圧着により導通可能に固着されている。かかるハーネス側端子２０は、後方から端子収容部１１内に挿入され、ランス１７により抜止め状態に保持されている。また、電線２４の外周に取り付けられた個別ゴム栓２５により、端子収容部１１の内周と電線２４の外周との間が液密状にシールされ、後方から端子収容部１１内への浸水が防止されている。

シールドシェル３０は、アルミダイキャスト製であって、全体として円筒形をなし、後端部が小径部３２となっているとともに、小径部３２よりも前方の領域が小径部３２と同心の大径部３１となっている。大径部３１の内周には、概ね螺旋状をなす一対のカム溝３３が、シールドシェル３０の軸心に関して点対称をなすように形成されている。各カム溝３３の入口３３ａは大径部３１（シールドシェル３０）の前端縁に開放されている。大径部３１の前端縁には、外周側へ突出する一対の連結部３４が形成されている。連結部３４には、前後方向に貫通するボルト孔３４ａが形成されている。

小径部３２の内周には、小径部３２と同心の円弧状をなす３つの凹部３５が、周方向に等角度間隔を空け、且つ小径部３２（シールドシェル３０）の後端縁に開放された形態で形成されており、各凹部３５の前端面は被係止面３５ａとなっている。また、大径部３１の小径部３２の境界は段差部３６となっており、段差部の前端面（被係止面３５ａに対して背中合わせに位置する面）は、全周に亘って連続する突当面３６ａとなっている。

かかるシールドシェル３０は、後方からハーネス側ハウジング１０に組み付けられる。組付の過程では弾性係止片１６が径方向内側へ弾性撓みし、シールドシェル３０が正規の組付位置に達すると、突当面３６ａがストッパ１５に対し後方から突き当たることでシールドシェル３０が前止まりされるとともに、弾性係止片１６が弾性復帰して被係止面３５ａに対して僅かなクリアランスを空けて対向する状態となる。これにより、段差部３６がストッパ１５と弾性係止片１６との間で挟まれ、シールドシェル３０はハーネス側ハウジング１０に対して前後方向への相対変位を規制され、且つハーネス側ハウジング１０に対して相対回転を許容された状態に保持される。

シールドシェル３０が組み付けられた状態では、大径部３１が端子収容部１１を全周に亘って包囲するとともに、小径部３２が連結部３４を全周に亘って包囲し、ハーネス側ハウジング１０内に収容されている３つのハーネス側端子２０が、シールドシェル３０によって一括してシールド（包囲）される。また、小径部３２には、ハーネス側ハウジング１０から後方へ導出されている３本の電線２４を一括して包囲（シールド）する編組線からなるシールド部材３７の端末部が、カシメ部材３８によって導通可能に固着されている。

次に、機器側コネクタＭについて説明する。
機器側コネクタＭは、インサート成形により３つの機器側端子５０を埋設した形態とされた合成樹脂製の機器側ハウジング４０と、機器側ハウジング４０の後端部を包囲（シールド）するアルミダイキャスト製のシールドケース６０とからなり、例えば電気自動車のモータやインバータ等の機器（図示せず）に設けられている。
機器側ハウジング４０は、合成樹脂製であり、全体として概ね円形をなす。機器側ハウジング４０の略前半部分は、外周が円形であって前方に開放されたフード部４１となっており、フード部４１内には、前方に開放された３つの嵌合凹部４２が形成されている。フード部４１の外周前端部には、フード部４１の軸心に関して点対称な一対のカムフォロア４３が形成されている。機器側ハウジング４０の略後半部分は、機器内収容部４４となっている。この機器内収容部４４の前端部外周には、一対の取付部４５が突出形成されており、各取付部４５には、前後方向に貫通するボルト孔４５ａが形成されている。さらに、機器内収容部４４の外周前端部（機器側ハウジング４０の前後方向におけるほぼ中央位置）には、リング状の機器用シール部材４６が取り付けられている。

３つの嵌合凹部４２は、フード部４１と同心の円上に１２０°間隔で配置されており、機器側ハウジング４０の正面における３つの嵌合凹部４２で囲まれた領域、即ち中心位置には、前方へ突出するガイド突起４７が一体に形成されている。ガイド突起４７は、全体として概ね三角錐形状（前方に向かって細くなるテーパ状）をなしている。つまり、ガイド突起４７の突出方向と直交する横断面図形状は非円形である。また、ガイド突起４７の３つの斜面４７ａは、凹み状を呈しており、基端部においては、３つの斜面４７ａが嵌合凹部４２の内周面に対して滑らかに連なっている。また、前後方向において、ガイド突起４７の先端は、フード部４１の開口端（前端）とほぼ同じ位置にある。

機器側端子５０は、雄形の端子であって、前方に突出する細長いタブ５１を有し、タブ５１は、各嵌合凹部４２内に配置されている。機器側端子５０の後端部には、機器に接続された機器直結端子（図示せず）を接続させるための雌ねじ状の接続孔５２が形成されており、各接続孔５２は機器側ハウジング４０の後端面に開放されている。

シールドケース６０は、機器本体（図示せず）を収容するものであり、シールドケース６０には取付孔６１と雌ネジ孔（図示せず）が形成されている。上記した機器側ハウジング４０は、シールドケース６０の内側から取付孔６１に貫通され、取付部４５をシールドケース６０の内面に当接させるとともに、取付部４５のボルト孔４５ａに通したボルト（図示せず）をシールドケース６０の内面の雌ネジ部（図示せず）に螺合することで、シールドケース６０に固定されている。この状態では、機器側ハウジング４０の機器内収容部４４、及び機器側端子５０におけるタブ５１よりも後方の領域が、シールドケース６０によって包囲（シールド）された状態となる。また、一対のカムフォロア４３はフード部４１の上端と下端に位置する。

次に、本実施形態の作用を説明する。
機器側コネクタＭにハーネス側コネクタＦを嵌合する際には、カム溝３３の入口３３ａにカムフォロア４３を進入させるようにしつつ、シールドシェル３０の大径部３１をフード部４１に外嵌させるとともに、ガイド突起４７にガイド凹部１２を嵌合させる。すると、非円形のガイド突起４７とガイド凹部１２との嵌合により、ハーネス側ハウジング１０が機器側ハウジング４０に対し周方向において位置決めされるので、３つの端子収容部１１が、夫々、確実に機器側ハウジング４０の所定の嵌合凹部４２に浅く嵌入される。このように両コネクタＦ，Ｍを初期嵌合した状態では、端子収容部１１と嵌合凹部４２との嵌合、及びガイド突起４７とガイド凹部１２との嵌合により、両ハウジング１０，４０は相対回転を規制されている。

この状態から、シールドシェル３０を両ハウジング１０，４０に対して相対回転させると、カム溝３３とカムフォロア４３との係合によるカム作用により、ハーネス側ハウジング１０が機器側ハウジング４０側へ引き寄せられて両ハウジング１０，４０の嵌合が進むとともに、シールドシェル３０のフード部４１への嵌合が進む。そして、カムフォロア４３がカム溝３３の終端に到達すると、両ハウジング１０，４０の嵌合が完了し、ハーネス側端子２０の角筒部２１と機器側端子５０のタブ５１とが導通可能に接続されるとともに、シールドシェル３０の連結部３４がシールドケース６０の外壁面に当接する。そして、連結部３４のボルト孔３４ａに通したボルト（図示せず）をシールドケース６０の雌ネジ孔（図示せず）に螺合することにより、シールドシェル３０がシールドケース６０の外面に対して導通可能に固定される。

この状態では、機器側ハウジング４０のフード部４１と機器側端子５０のタブ５１がシールドシェル３０によって包囲（シールド）されることになるため、ハーネス側ハウジング１０の後端から機器側ハウジング４０の後端に至る電線２４、及び両端子金具２０，５０によって構成される導電路が、シールドシェル３０とシールドケース６０によってシールドされる。また、ハーネス側ハウジング１０の端子収容部１１の外周と機器側ハウジング４０のフード部４１の内周との間がシールリング１４によって防水される。

本実施形態においては、シールドシェル３０が、ハーネス側ハウジング１０に対し、機器側ハウジング４０との嵌合方向と平行な軸線を中心とする回転を可能に支持され、シールドシェル３０の内周面にカム溝３３を形成するとともに、機器側ハウジング４０の外周面にカムフォロア４３を設け、両ハウジング１０，４０を初期嵌合させてカム溝３３とカムフォロア４３を係合させた状態でシールドシェル３０を両ハウジング１０，４０に対して回転させることで、両ハウジング１０，４０の嵌合が進む構成とした。このように、シールド手段であるシールドシェル３０が倍力装置としての機能を兼ね備えているので、倍力装置としての専用部材を設ける場合に比べて、部品点数が少なくて済む。

また、非円形のガイド突起４７とガイド凹部１２との嵌合により、両ハウジング１０，４０が周方向において位置決めされるので、複数のハーネス側端子２０と複数の機器側端子５０を正しく接続させることができる。

また、ガイド突起４７を先細りのテーパ状としたので、ガイド突起４７とガイド凹部１２を確実に嵌合させることができる。
また、ハーネス側ハウジング１０の正面の中央部は、ハーネス側端子２０を収容する３つの端子収容部１１によって囲まれたデッドスペースとなっており、同様に機器側ハウジング４０の正面の中央部も、機器側端子５０が収容される３つの嵌合凹部４２によって囲まれたデッドスペースとなっているのであるが、本実施形態では、このデッドスペースにガイド突起４７とガイド凹部１２を配置したので、ガイド突起とガイド凹部を端子の外側に配置したものと比較すると、ハウジングの小型化を図ることが可能となっている。

＜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）上記実施形態ではシールドシェルをアルミダイキャスト製としたが、本発明によれば、アルミニウム以外の金属材料や、導電性樹脂材料によってシールドシェルを構成してもよい。
（２）上記実施形態ではカム溝がシールドシェルの外周面に貫通しない形態としたが、本発明によれば、カム溝をシールドシェルの外周面に貫通する形態としてもよい。
（３）上記実施形態では極数が３極である場合について説明したが、本発明は、２極、または４極以上の極数のものにも適用できる。
（４）上記実施形態では複数の端子金具がシールドシェルと同心の円状に配置されるようにしたが、本発明は、複数の端子金具が横並び、又は縦横に整列して配置されるものにも適用できる。
（５）上記実施形態ではガイド突起とガイド凹部をシールドシェルの回転中心配置に配置したが、本発明によれば、シールドシェルの回転中心から径方向に外れた位置にガイド突起とガイド凹部を配置してもよい。
（６）上記実施形態ではガイド突起とガイド凹部を１つずつ設けたが、本発明によれば、ガイド突起とガイド凹部は複数ずつ設けてもよい。
（７）上記実施形態ではガイド突起を機器側ハウジングに設け、ガイド凹部をハーネス側ハウジングに設けたが、本発明によれば、ガイド突起をハーネス側ハウジングに設け、ガイド凹部を機器側ハウジングに設けてもよい。

ハーネス側コネクタの斜視図 ハーネス側コネクタの断面図 ハーネス側コネクタの正面図 シールドシェルの正面図 シールドシェルの断面図 機器側コネクタの斜視図 機器側コネクタの正面図 機器側コネクタの平面図 機器側コネクタの断面図 ハーネス側コネクタを機器側コネクタに嵌合した状態の断面図

符号の説明

Ｆ…ハーネス側コネクタ
Ｍ…機器側コネクタ
１０…ハーネス側ハウジング
１２…ガイド凹部
２０…ハーネス側端子
３０…シールドシェル
３３…カム溝
４０…機器側ハウジング
４３…カムフォロア
４７…ガイド突起
５０…機器側端子
６０…シールドケース

Claims (3)

1. 複数の電線の端末部に接続された複数のハーネス側端子が収容されたハーネス側ハウジングをシールドシェルで包囲してなるハーネス側コネクタと、
   複数の機器側端子が収容された機器側ハウジングを機器のシールドケースに取り付けてなる機器側コネクタとからなり、
   前記ハーネス側ハウジングと前記機器側ハウジングを嵌合することで、前記ハーネス側端子と前記機器側端子が接続されるとともに、前記シールドシェルと前記シールドケースとが導通可能に接続されるようになっているものにおいて、
   前記シールドシェルを、前記ハーネス側ハウジングに対し、前記機器側ハウジングとの嵌合方向と平行な軸線を中心とする回転を可能に支持し、
   前記シールドシェルの内周に概ね螺旋状のカム溝を形成するとともに、前記機器側ハウジングの外周に前記カム溝と係合可能なカムフォロアを設け、
   前記ハーネス側ハウジングの正面と前記機器側ハウジングの正面のうちいずれか一方のハウジングの正面に非円形断面のガイド突起を形成するとともに、他方のハウジングの正面に前記ガイド突起を回転規制状態で嵌合させる非円形のガイド凹部を形成し、
   前記シールドシェルには、前記複数の電線を一括して包囲する編組線からなるシールド部材の端末部が、カシメ部材によって導通可能に固着されていることを特徴とするシールドコネクタ。
2. 前記ガイド突起を先細りのテーパ状としたことを特徴とする請求項１記載のシールドコネクタ。
3. 前記複数のハーネス側端子と前記複数の機器側端子を、前記シールドシェルの回転中心と同心の円上に配置し、
   前記ガイド突起と前記ガイド凹部を、前記シールドシェルの回転中心に配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシールドコネクタ。

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