JP5012297B2 - コネクタ装置 - Google Patents

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本発明は、シールド構造を備えたコネクタ装置に関する。
従来、コネクタから放射されるノイズを遮蔽可能なシールド構造を備えてなるコネクタ装置として、例えば特許文献1に記載の装置が知られている。このコネクタ装置は、内部にモータを収容したケースの取付孔に取り付け可能なハウジングを備え、このハウジングには、一端がモータ側に、他端が電源側に接続可能とされた端子が保持されている。
コネクタ装置は、ハウジングのうち電源側との接続部(端子の他端が配される部分)を覆う金属製のシールドシェルと、接続部以外の部分を覆うとともにケースにネジ固定可能とされたシールドカバーと、からなるシールド構造を備えている。シールドカバーはシールドシェルの外側に被せられるようになっており、シールドシェルには外側へ向かって片持ち状に突出する接触片が設けられている。そして、シールドカバーが装着されると、接触片がシールドカバーの内面に接触して導通状態になる。
特開2006−196198公報
しかしながら、上記のような接触構造では、非常に厳しい環境下での使用によって、例えばシールドカバーの姿勢が傾いて、シールドカバーとシールドシェルとの位置が相対的にずれてしまうと、シールドカバーと接触片との接触が外れてシールド性能が低下してしまうおそれがある。
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、シールド性能が低下してしまうことを防止することができるコネクタ装置を提供することを目的とする。
本発明は、内部に機器を収容した金属製のケースに取り付けられ、前記機器に電力を供給する電源側と前記機器側とに電気的に接続可能とされたコネクタ装置であって、前記ケースの取付孔に取り付け可能なハウジングと、前記ハウジングのうち前記ケースの外側に配される部分を覆って同ハウジングの外面側に装着される金属製の第1シールドシェルおよび第2シールドシェルと、前記第1シールドシェルおよび第2シールドシェルのうちの一方に形成され、片持ち状をなして延びる接触片部と、前記第1シールドシェルおよび第2シールドシェルのうちの他方に形成され、同他方のシールドシェルの壁面との間に前記接触片部を差し込み可能な間隔を空けて張り出す接触アーチ部と、前記接触片部または前記接触アーチ部に形成され、前記接触片部が前記接触アーチ部に差し込まれると相手側に接触した状態となる突起と、を備え、前記ハウジングには前記電源側と接続可能とされた接続部が設けられ、この接続部は前記ハウジングの前記ケースに対する取り付け方向と略直角方向に突出する形態をなしており、前記第1シールドシェルは前記接続部を、前記第2シールドシェルは前記ハウジングのうち前記接続部を除く部分をそれぞれ覆う形状をなすとともに、前記第2シールドシェルは前記ケースに固定可能とされ、前記第2シールドシェルのうち前記第1シールドシェル側に配される縁部には、前記接続部の突出方向に開放された形態の切欠部が形成され、この切欠部の縁部からは前記接触片部が前記ハウジングの取り付け方向に延びて形成されており、前記第1シールドシェルのうち前記第2シールドシェルが装着された状態で前記切欠部内に配される部分には、前記接触片部を前記ハウジングの取り付け方向に差し込み可能な前記接触アーチ部が形成されていることに特徴を有する。
このような構成によれば、接触アーチ部と他方のシールドシェルの壁面との間に、一方のシールドシェルに形成された接触片部が差し込まれ、突起を介して接触アーチ部と接触片部とが接触した状態になる。これにより、第1シールドシェルと第2シールドシェルとが相対的に位置ずれしても、そのずれが接触片部の長さの範囲内であれば接触状態が保持され、もってシールド性能が低下してしまうことを防止することができる。
また、切欠部内に接触アーチ部が配されるようにして、第2シールドシェルを第1シールドシェル側にスライドさせると、接触片部が接触アーチ部に差し込み可能な位置に配され、第2シールドシェルをハウジングの取り付け方向にスライドさせると、切欠部内に配された接触アーチ部に接触片部が差し込まれる。こうして、ハウジングの取り付け方向に延びる接触片部が、接触アーチ部に差し込まれた状態になる。ここで、外力等の作用により接続部がハウジングの取り付け方向に変位したときには、第1シールドシェルと第2シールドシェルとはその取り付け方向に相対的な位置のずれを生じる。しかしながら、本発明の構成によれば、その相対的な位置ずれの方向は接触片部の延出方向と一致するから、そのずれが接触片部の長さの範囲内であれば接触状態が保持され、もってシールド性能が低下してしまうことを防止することができる。
前記突起は、前記接触アーチ部側に設けられているものとしてもよい。ここで、接触片部側に突起を設ける場合、両シールドシェルが位置ずれしても突起を介して接触アーチ部と接触片部との接触状態を保つためには、接触片部の延出方向にわたって突起を設ける必要がある。しかしながら、突起を接触アーチ部側に設ければ、そのような広範囲にわたって突起を設けなくてもよい。
前記接触アーチ部は、前記他方のシールドシェルの壁面を切り起して形成されたものであり、前記接触片部の延出寸法は、前記壁面を切り起した跡の開口の幅寸法よりも大きい寸法とされているものとしてもよい。これにより、接触アーチ部に差し込まれた接触片部は、壁面の開口を跨いだ状態になるから、接触片部が開口側へ変位して、接触片部と接触アーチ部とが非接触状態になることを防止できる。
前記接触アーチ部は、前記他方のシールドシェルの壁面から外側へ張り出す形態とされていてもよい。これにより、接触アーチ部への接触片部の差し込み状態を外方から視認することができる。
前記第1シールドシェルおよび前記第2シールドシェルには、前記ハウジングを間に挟んだ両外側において互いに重なって配される側壁部が備えられており、前記接触片部と前記接触アーチ部とは前記ハウジングの両外側の前記両側壁部に一対ずつ形成されているものとしてもよい。
前記接触片部は、前記一方のシールドシェルの板厚寸法と等しい厚さ寸法を備えた板状をなしており、前記接触片部のうち前記接触アーチ部への差し込み方向前側の端部は、その先端に向かって厚さ寸法が少しずつ小さくなる設定とされていてもよい。これにより、接触片部を接触アーチ部に差し込むときに、その先端部が引っ掛かりにくいから、一方のシールドシェルの装着をスムーズに行うことができる。
本発明によれば、シールド性能が低下してしまうことを防止することができるコネクタ装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図1〜図6によって説明する。
本実施形態におけるコネクタ装置は、図示しないモータを内部に収容した金属製のケースKに取り付けられ、モータ側(本発明の機器側に該当する)に電気的に接続されるとともに、モータに駆動電力を供給する図示しないECU側(本発明の電源側に該当する)に電気的に接続されて使用される。以下、各構成部材において、図1の上側を上方、下側を下方、左側を前方、右側を後方として説明する。
コネクタ装置は、ケースKの取付孔Hに取り付け可能な合成樹脂製のハウジング10を備えている。ハウジング10は、取付孔Hに挿入可能な取付部11を備えており、この取付部11は、取付孔Hの形状に沿う略円柱状をなしている。
また、ハウジング10は、ECU側の電線の端末に備えられた電源側端末部(図示せず)と接続可能な接続部12を備えている。接続部12は、前方(ハウジング10のケースKに対する取り付け方向と略直角方向)に突出する形態をなし、正面から見ると略正方形状をなして前方へ開口する略筒状をなしている(図3参照)。ハウジング10は、接続部12の軸線がケースKの外面と略平行に配され、接続部12とケースKとの間に所定の間隔が空けられた姿勢でケースKに取り付けられる。
そして、ハウジング10のうち取付部11と接続部12との間の中間部分(以後、本体部13と称する)は、取付部11の略前半部分と、接続部12の略下側部分とに連設されている。言い換えると、ハウジング10の取付部11は本体部13よりも後方へずれた位置に形成され、接続部12は本体部13よりも上方へずれた位置に形成されている(図5参照)。
また、ハウジング10のうち取付部11の直上の位置(本体部13の下端位置)には、ケースKの外面に沿って張り出すフランジ部14が備えられている。フランジ部14は、ハウジング10の本体部13から左右両側(図3の左右両側)および後側へ張り出した板状をなしている。フランジ部14のうち本体部13から左右に張り出した部分には、それぞれフランジ部14を上下方向(厚さ方向)に貫通するネジ孔15が形成されている。両ネジ孔15は、ハウジング10を取付孔Hに取り付けたときに、それぞれケースKの図示しないネジ締め孔の上側に配されるようになっている。
ハウジング10には、ECU側の端末とモータ側の端末とに電気的に接続可能な3本の端子20が保持されている。3本の端子20は、インサート成形によりハウジング10と一体に形成され、それぞれハウジング10の形状にあわせて屈曲した形状をなしている。各端子20の一端はECU側の端末に接続可能な電源側接続部21とされ、他端はモータ側の端末に接続可能な機器側接続部22とされている。電源側接続部21は、ハウジング10の接続部12内において前方へ突出して配され、機器側接続部22は取付部11の下面から下方へ突出して配されている。
ハウジング10の接続部12の外周面には、第1シールドシェル30(本発明の他方のシールドシェルに該当する)が装着されている。第1シールドシェル30は金属製であって、接続部12の外形に沿う略筒状をなし、その外周面のほぼ全体を覆っている。詳しくは、第1シールドシェル30は、接続部12の上側を覆う第1上壁部31、接続部12の両外側を覆う第1側壁部32(本発明の側壁部に該当する)および接続部12の下側を覆う第1下壁部33とからなり、正面から見ると、4つの角部が略円弧状とされた略正方形状をなしている。両第1側壁部32の形状はほぼ等しく、略後半部分の上下方向の幅寸法が後端へ向かって少しずつ小さくなる形状をなし、言い換えると、第1側壁部32の上下方向ほぼ中央位置が最も後方へ突出する(最も前後方向寸法が大きい)形状をなしている。なお、第1シールドシェル30の前端部には、ECU側の電線を一括してシールドする図示しないシールド部材の端末部が導通可能に接続される。
第1側壁部32には、それぞれ接触アーチ部34が設けられている。接触アーチ部34は、第1側壁部32の略後半部分に設けられ、互いに略平行をなして前後方向に延びる一対のスリット35の間の部分を外側に切り起こすことで形成されている。接触アーチ部34の前後方向の寸法は、第1側壁部32の上下方向中央位置における前後方向寸法の約半分の寸法とされている。接触アーチ部34は、両端が第1側壁部32と連続する両持ち状をなし、前後方向中央部34Bに向かって少しずつ外側に張り出す形状をなしている。詳しくは、接触アーチ部34は、前後方向両端位置から少しずつ外側へ張り出す傾斜をなす両端部34Aと、その両端部34Aの間に配されて第1側壁部32の外面と略平行をなす中央部34Bとからなる(図2参照)。中央部34Bと第1側壁部32の外面との間には、後述する接触片部48の板厚寸法とほぼ等しい、または若干大きい寸法の隙間が空けられており、接触片部48を上下方向に差し込み可能とされている。
そして、接触アーチ部34の中央部34Bには、突起36が1個ずつ設けられている。各突起36は、接触アーチ部34の内面(第1側壁部32の外面と対向する側の面)に設けられ、その前後方向および上下方向の中央位置に配されて、内面から内方に向かって略半球形状をなして突出している。接触アーチ部34に接触片部48が差し込まれると、突起36が潰されるようにして接触片部48の外面に接触した状態になる。
ハウジング10の本体部13およびフランジ部14の外面には、第2シールドシェル40(本発明の一方のシールドシェルに該当する)が装着される。第2シールドシェル40は金属製であって、ハウジング10の本体部13を覆うシェル本体部41と、フランジ部14を覆うシェル張出部42とが一体的に形成されてなる。シェル本体部41は、ハウジング10の本体部13の両側面、後面および上面を覆う形状をなし、詳しくは、ハウジング10の本体部13の両外側を覆う第2側壁部43(本発明の側壁部に該当する)と、後側を覆う第2後壁部44と、上側を覆う第2上壁部45とからなる。シェル本体部41の第2上壁部45と第2側壁部43とはハウジング10の本体部13よりも前方へ突出する大きさをなし、第2シールドシェル40がハウジング10に装着されると、第2上壁部45の前縁部が第1シールドシェル30の第1上壁部31の後縁部の外側に重なって配され、また第2側壁部43の略前半部分が第1側壁部32の略後半部分の外側に重なって配される。
シェル張出部42は、ハウジング10のフランジ部14の上面および周面を覆う形状をなし、上方から見ると、フランジ部14とほぼ等しい形状をなしてシェル本体部41の下端部から両側方および後方に張り出している(図4参照)。シェル張出部42には、フランジ部14のネジ孔15に対応する位置に、それぞれネジ挿通孔46が形成されている。
そして、第2側壁部43の略前半部分には、切欠部47が形成されている。切欠部47は、第2側壁部43の上下方向ほぼ中央部に形成され、前後方向に若干長い略長方形状をなして前方(接続部12の突出方向)へ開放された形態とされている。切欠部47の前後方向寸法は、接触アーチ部34の前後方向寸法よりも若干小さい寸法とされ、また上下方向寸法はシェル本体部41の前縁部の高さ寸法の約3分の1の寸法とされている。
各切欠部47の上縁部には、上縁部から下方(ハウジング10の取り付け方向)へ片持ち状をなして延出する接触片部48が設けられている。接触片部48は、切欠部47の前後方向ほぼ中央位置に設けられ、その延出寸法は、切欠部47の上下方向寸法のほぼ半分の寸法とされている。言い換えると、接触片部48の延出寸法は、第1側壁部32の一対のスリット35間の寸法(第1側壁部32を切り起した跡の開口の寸法)よりも大きく、その約2倍とされている。接触片部48は、第2シールドシェル40の他の部分と等しい厚さ寸法を備えた略板状をなし、側方から見ると、略正方形状をなしている。接触片部48の下端部(接触アーチ部34への差し込み方向前側の端部)の内面側と外面側とは、先端に向かって少しずつ接近する傾斜をなし、下端部は先端に向かって厚さ寸法が少しずつ小さくなる設定とされている(図6参照)。また、接触片部48の下端部における前後両角部には丸みが付されている。
次に、第1シールドシェル30および第2シールドシェル40の装着および両シールドシェル30,40の接続について説明する。
まず、第1シールドシェル30をハウジング10の接続部12に装着すると、接続部12の外周が第1シールドシェル30に被覆された状態になる。このとき、接触アーチ部34は、接続部12の突出方向と略平行方向に延びて配される。
次に、第2シールドシェル40をハウジング10に被せる。まず、第2シールドシェル40を、第1シールドシェル30の後方から前方へスライドさせる。このとき、接触アーチ部34が切欠部47の略下半部分に入るよう第2シールドシェル40の高さ位置を合わせるようにして行う。そして、第2シールドシェル40のシェル本体部41がハウジング10の本体部13の上方に、シェル張出部42がフランジ部14の上方に配されたときには、切欠部47の後縁は接触アーチ部34の後端の位置に達し、接触片部48が接触アーチ部34の中央部34Bの上方に配された状態になる。そして、第2シールドシェル40を下方へスライドさせると、シェル本体部41が本体部13に、またシェル張出部42がフランジ部14に上方から被さる。そして、薄肉とされた接触片部48の下端部がスムーズに接触アーチ部34の内側に差し込まれて第1側壁部32に形成された開口を下方へ越え、接触アーチ部34の下方へ突出して第1側壁部32の外側に配される。そして、接触アーチ部34の突起36が接触片部48に接触した状態になり、接触片部48が接触アーチ部34によって第1側壁部32の外面側へ抑えられ、両シールドシェル30,40は強固に接続された状態になる。ここで、接触アーチ部34は、第1側壁部32から外側へ張り出す形態とされているから、接触片部48が接触アーチ部34に差し込まれてから、下端部がその下方へ突出して正規の接触状態に至るまでの様子を外方から視認することができる。こうして、第2シールドシェル40は、接触片部48を接触アーチ部34に差し込みつつ比較的容易に装着される。なお、接触アーチ部34は、両端支持のアーチ型であるから、例えば異物が衝突する等により外力が作用しても変形しにくく、確実に接続状態が保持される。
次いで、各ネジ挿通孔46にネジをそれぞれ差し込み、ネジ孔15を貫通させてケースKのネジ締め孔に締め付けると、第2シールドシェル40のシェル張出部42とハウジング10のフランジ部14とがケースKに固定され、すなわち第2シールドシェル40とハウジング10とがケースKに固定される。
次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について説明する。
ハウジング10に作用する外力等(例えばECU側の電線が引っ張られる等による力)によって、ケースKとの固定位置を支点にして接続部12がケースKに接近する方向へ傾こうとした場合には、第1シールドシェル30は第2シールドシェル40に対して下方へ変位しようとする。このとき、接触アーチ部34が接触片部48に対して下方へずれても、接触片部48の長さの範囲内で接触アーチ部34は接触片部48と重なって配される。これにより、突起36が接触片部48に接触した状態で保持されるから、両シールドシェル30,40が非接触状態になることを防ぐことができ、もってシールド性能が低下してしまうことを防止することができる。また、外力等により第2シールドシェル40がケースKとの固定部を支点にして、前端部が斜め上方へ浮くように変位しようとした場合も同様、接触片部48の長さの範囲内で突起36が接触片部48に接触した状態で保持され、両シールドシェル30,40が非接触状態になることを防ぐことができる。
そして、突起36は、接触アーチ部34側に設けられている。ここで、接触片部側に突起を設ける場合には、接触片部が接触アーチ部に対して上下方向に変位しても突起を介して接触が図られるよう、接触片部の長手方向に沿って突起を設ける必要がある。しかし、本実施形態においては、接触アーチ部34側に突起36を設けることにより、半球形状の小さな突起36を1箇所ずつ設けるだけで、接触片部48の相対的な位置のずれに対応することができる。
また、接触片部48の延出寸法は、第1側壁部32を切り起した跡の開口の幅寸法よりも大きい寸法とされているから、接触アーチ部34に差し込まれた接触片部48は、第1側壁部32の開口を跨いだ状態になる。これにより、接触片部48が開口側へ変位して、接触片部48と接触アーチ部34とが非接触状態になることを防止できる。
また、ハウジング10を間に挟んだ両外側において互いに重なって配される第1側壁部32と第2側壁部43とに、接触片部48と接触アーチ部34とが一対ずつ形成されているから片側のみに設けられている場合に比べてバランスがよい。
以上説明したように本実施形態によれば、接触アーチ部34と第1シールドシェル30の第1側壁部32との間に、第2シールドシェル40に形成された接触片部48が差し込まれ、突起36を介して接触アーチ部34と接触片部48とが接触した状態になる。これにより、第1シールドシェル30と第2シールドシェル40とが相対的に位置ずれしても、そのずれが接触片部48の長さの範囲内であれば接触状態が保持されるから、シールド性能が低下してしまうことを防止することができる。
<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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態によれば、本発明を、モータに接続可能なコネクタ装置について適用したが、本発明は、モータに限らずどのような機器に接続するコネクタ装置であっても適用可能である。
(2)上記実施形態によれば、第1シールドシェル30に接触アーチ部34を、第2シールドシェル40に接触片部48を設けたが、これとは逆に第1シールドシェルに接触片部を、第2シールドシェルに接触アーチ部を設けるようにしてもよい。
(3)上記実施形態によれば、突起36は接触アーチ部34側に設けられているが、接触片部側に設けるようにしてもよい。
(4)上記実施形態によれば、接触アーチ部34は、第1シールドシェル30の第1側壁部32を切り起して形成されたものとされているが、これに限らず、接触アーチ部はどのようにして形成されたものであってもよい。
(5)上記実施形態によれば、接触片部48の延出寸法は、第1側壁部32を切り起した跡の開口の幅寸法よりも大きい寸法とされているが、必ずしもそのような寸法としなくてもよい。
(6)上記実施形態によれば、接触アーチ部34は、第1シールドシェル30の第1側壁部32から外側へ張り出す形態とされているが、これに限らず、第1側壁部から内側に張り出す形態とされていてもよい。
)上記実施形態によれば、第2シールドシェル40は、シェル張出部42がケースKにネジ締めされることにより固定されているが、これに限らず、第2シールドシェルとケースとの固定構造はどのような構造であってもよい
(8)上記実施形態によれば、接触片部48と接触アーチ部34とはハウジング10を挟んだ両側の第1側壁部32と第2側壁部43とに一対ずつ形成されているが、これに限らず、接触片部と接触アーチ部とはどの位置に何組ずつ形成されていてもよく、例えば第1上壁部と第2上壁部とに一対のみ形成するようにしてもよい。
)上記実施形態によれば、接触片部48の下端部は先端に向かって厚さ寸法が少しずつ小さくなる設定とされているが、これに限らず、接触片部の厚さ寸法は下端まで一定の寸法とされていてもよい。
本実施形態のコネクタ装置の側面図 図1のA−A断面図 コネクタ装置の正面図 同平面図 第2シールドシェルを装着する前の状態を表すコネクタ装置の側面図 図5のB−B断面図
符号の説明
K…ケース
H…取付孔
10…ハウジング
12…接続部
30…第1シールドシェル(他方のシールドシェル)
32…第1側壁部(側壁部)
34…接触アーチ部
36…突起
40…第2シールドシェル(一方のシールドシェル)
43…第2側壁部(側壁部)
47…切欠部
48…接触片部

Claims (6)

  1. 内部に機器を収容した金属製のケースに取り付けられ、前記機器に電力を供給する電源側と前記機器側とに電気的に接続可能とされたコネクタ装置であって、
    前記ケースの取付孔に取り付け可能なハウジングと、
    前記ハウジングのうち前記ケースの外側に配される部分を覆って同ハウジングの外面側に装着される金属製の第1シールドシェルおよび第2シールドシェルと、
    前記第1シールドシェルおよび第2シールドシェルのうちの一方に形成され、片持ち状をなして延びる接触片部と、
    前記第1シールドシェルおよび第2シールドシェルのうちの他方に形成され、同他方のシールドシェルの壁面との間に前記接触片部を差し込み可能な間隔を空けて張り出す接触アーチ部と、
    前記接触片部または前記接触アーチ部に形成され、前記接触片部が前記接触アーチ部に差し込まれると相手側に接触した状態となる突起と、を備え
    前記ハウジングには前記電源側と接続可能とされた接続部が設けられ、この接続部は前記ハウジングの前記ケースに対する取り付け方向と略直角方向に突出する形態をなしており、
    前記第1シールドシェルは前記接続部を、前記第2シールドシェルは前記ハウジングのうち前記接続部を除く部分をそれぞれ覆う形状をなすとともに、前記第2シールドシェルは前記ケースに固定可能とされ、
    前記第2シールドシェルのうち前記第1シールドシェル側に配される縁部には、前記接続部の突出方向に開放された形態の切欠部が形成され、この切欠部の縁部からは前記接触片部が前記ハウジングの取り付け方向に延びて形成されており、
    前記第1シールドシェルのうち前記第2シールドシェルが装着された状態で前記切欠部内に配される部分には、前記接触片部を前記ハウジングの取り付け方向に差し込み可能な前記接触アーチ部が形成されていることを特徴とするコネクタ装置。
  2. 前記突起は、前記接触アーチ部側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ装置。
  3. 前記接触アーチ部は、前記他方のシールドシェルの壁面を切り起して形成されたものであり、
    前記接触片部の延出寸法は、前記壁面を切り起した跡の開口の幅寸法よりも大きい寸法とされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコネクタ装置。
  4. 前記接触アーチ部は、前記他方のシールドシェルの壁面から外側へ張り出す形態とされていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のコネクタ装置。
  5. 前記第1シールドシェルおよび前記第2シールドシェルには、前記ハウジングを間に挟んだ両外側において互いに重なって配される側壁部が備えられており、
    前記接触片部と前記接触アーチ部とは前記ハウジングの両外側の前記両側壁部に一対ずつ形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のコネクタ装置。
  6. 前記接触片部は、前記一方のシールドシェルの板厚寸法と等しい厚さ寸法を備えた板状をなしており、
    前記接触片部のうち前記接触アーチ部への差し込み方向前側の端部は、その先端に向かって厚さ寸法が少しずつ小さくなる設定とされていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のコネクタ装置。
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