JP5206480B2 - コネクタ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シールド構造を備えたコネクタ装置に関する。
従来より、高周波ノイズを遮蔽するシールド構造を備えたコネクタ装置として、例えば特許文献1に記載のコネクタ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に取り付けられるコネクタを、金属製のシールドシェルで覆ってなるものである。
シールドシェルは、互いに接続される第1シールドシェルと第2シールドシェルとからなり、第1シールドシェルは、ケースに固定されるとともにコネクタの後方部分(相手側コネクタとの嵌合方向の後方部分)を覆い、第2シールドシェルは、コネクタハウジングの前方部分を覆っている。そして、第2シールドシェルの後端部(第1シールドシェルと重なる部分)には、板バネ状をなす一対の接触片が設けられ、この一対の接触片が第1シールドシェルに接触することにより、第1シールドシェルと第2シールドシェルとが導通状態に接続している。
特開2006−196198公報
しかしながら、上記のような構成では、第1シールドシェルと第2シールドシェルとが2点で接触するのみであるため、使用目的によってはノイズ除去のためのシールド性能が不足する場合があり、さらなる改良が切望されていた。
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、シールド性能を向上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。
本発明のコネクタ装置は、内部に機器を収容した金属製のケースに取り付けられるコネクタを、第1シールドシェルおよび第2シールドシェルで覆ってなるコネクタ装置であって、前記第1シールドシェルと前記第2シールドシェルとを接続する接続部、少なくとも3箇所に設けられるとともに、これら複数の接続部、前記コネクタと相手側コネクタとの嵌合方向および嵌合方向と直交方向にずれた位置に配置され、前記コネクタは、前記相手側コネクタと嵌合可能なコネクタ嵌合部が、前記ケースの外側に突出して配置されるものであり、前記第1シールドシェルは、前記ケースの外面に沿って配置されて前記ケースに固定されるケース固定部と、前記ケース固定部から前記コネクタ嵌合部の突出方向に立ち上がる壁部とを有し、また、前記第2シールドシェルは、前記ケース固定部に重なって配置される脚部と、前記コネクタ嵌合部の前記ケースとは反対側から被さる本体部とを有するものである。このような構成によれば、接続部は少なくとも3箇所にあるから、従来よりも接続箇所が増え、また、複数の接続部がコネクタと相手側コネクタとの嵌合方向および嵌合方向と直交方向にずれた位置に配置されるから、第1シールドシェルと第2シールドシェルとの接続位置のバランスがよく、このためシールド性能を向上することができる。
また、前記接続部は、前記ケースの外面に近接して配置される低位置接続部と、この低位置接続部よりも前記ケースの外面から離れた位置に配置される高位置接続部とを有するものとしてもよい。
また、前記第1シールドシェルの接続部は、前記ケース固定部に設けられた第1低位置接続部と、前記壁部の立ち上がり端に設けられた第1高位置接続部とを有し、前記第2シールドシェルの接続部は、前記脚部に設けられて前記第1低位置接続部に重なって配置される第2低位置接続部と、前記本体部から側方に張り出して前記第1高位置接続部に重なって配置される第2高位置接続部とを有するものとしてもよい。
また、前記第1シールドシェルの接続部および前記第2シールドシェルの接続部は、ボルト締め可能なボルト孔を有するものとしてもよい。このような構成によれば、接続部をボルト締めすることで強固に固定することができるから、第1シールドシェルと第2シールドシェルとの接触状態を確実に保持することができる。
本発明によれば、シールド性能を向上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、本発明を具体化した一実施形態について、図1〜図9を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態におけるコネクタ装置10は、図示しないモータ(本発明の機器に該当する)を内部に収容した金属製のケース11に取り付けられるものであり、モータ側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側に電気的に接続される。以下、各構成部材において、図1の上側を上方、下側を下方、また機器側コネクタ20と電源側コネクタ40との嵌合面側をそれぞれ前方として説明する。
コネクタ装置10は、ケース11に取り付けられる機器側コネクタ20(本発明のコネクタに該当する)を、第1シールドシェル50および第2シールドシェル60で覆ってなるものである。
機器側コネクタ20は、合成樹脂製の機器側コネクタハウジング21を備えている。機器側コネクタハウジング21は、横長の略直方体状をなすコネクタ嵌合部22と、コネクタ嵌合部22の下端部において両側方および後方へ広がる板状をなすフランジ部23と、フランジ部23の下面から下方へ突出する形状をなす機器側突出部24とを有している。
機器側コネクタハウジング21は、コネクタ嵌合部22をケース11の外側に突出させるとともに機器側突出部24をケース11の内側に収容した姿勢でケース11の取付孔18に取り付けられる。このとき、フランジ部23はケース11の外面に沿って配置される。
コネクタ嵌合部22は、内部が空洞とされた略箱状をなし、その前側壁には、ECU側のワイヤハーネス14の端末に接続された電源側コネクタ40(本発明の相手側コネクタに該当する)が前方から嵌合可能な嵌合口25が開口されている。嵌合口25は、横長の略長円形状をなして前後方向へ貫通している。
コネクタ嵌合部22の内部には、3つの電源側載置台26が横並びに形成され、各電源側載置台26には電源側ナット26Aが収容されている。電源側ナット26Aは、軸線を上下方向に向けた姿勢で設置されている。
コネクタ嵌合部22の上壁のうち電源側載置台26の真上部分には、上下方向に開口する作業孔29が形成されている。この作業孔29は、図4に示すように、横長の略長円形状をなし、この作業孔29を介して、3つの電源側載置台26はコネクタ嵌合部22の上方へ露出されている。なお、作業孔29にはキャップ31が取り付けられ、キャップ31に装着されたシールリング32が作業孔29に密着するようになっている。
フランジ部23の下面(ケース11の外面と対向して配される面)の周縁部には、その全周にわたって装着壁33が形成されている(図5参照)。装着壁33は、機器側突出部24の周りを取り囲む環状をなしている。
また、フランジ部23の下面には、シール部材34が装着されている。シール部材34はゴム製であって、取付孔18の全周を囲う大きさのリング状をなし、装着壁33の外周に沿って配置されている。シール部材34は、全周にわたって略一定の厚さ寸法とされている。
機器側突出部24には、3つの機器側載置台27が横並びに設けられている。3つの機器側載置台27は、図3に示すように、並列方向の一端側から他端側へ向かってフランジ部23からの距離が離れるように設けられている。各機器側載置台27には、それぞれ機器側ナット27Aが収容され、各機器側ナット27Aは、軸線を前後方向に向けた姿勢で機器側載置台27に設置されている。
機器側コネクタハウジング21には、3本の機器側端子28が保持されている。各機器側端子28は、各電源側載置台26からそれぞれ対応する機器側載置台27へ達するよう屈曲した形状をなし、インサート成形により機器側コネクタハウジング21に一体化されている。各機器側端子28の両端部のうち一端部は、電源側載置台26の上面に沿って配置され、他端部は、機器側載置台27の後面に沿って配置されている。各機器側端子28の両端部には、ボルト挿通孔28Aがそれぞれ形成され、各ボルト挿通孔28Aは、電源側載置台26および機器側載置台27に設置された電源側ナット26Aおよび機器側ナット27Aと同軸をなして配置されている。
電源側コネクタ40は、ワイヤハーネス14を構成する電線13の端末部に固着された電源側端子42を内部に収容可能な電源側コネクタハウジング41を有している。電源側コネクタハウジング41は合成樹脂製であって、電源側端子42を収容する3つのキャビティ44が横並びに形成されている。各キャビティ44には、電源側端子42に係合してその抜け止めを図るランス45が設けられている。
電源側コネクタハウジング41の前端部は、機器側コネクタハウジング21のコネクタ嵌合部22に嵌合可能とされ、その外周面には、コネクタ嵌合部22に密着するシールリング46が装着されている。
電源側端子42は前後方向に長い形状をなし、その後端部は電線13の端末部にそれぞれ圧着され、前端部は、電源側コネクタハウジング41から前方へ突出している。各電源側端子42の前端部には、機器側端子28のボルト挿通孔28Aの上側に重なって配されるボルト挿通孔42Aが形成されている。なお、電線13に外嵌されたゴム栓15により電線13とキャビティ44との間がシールされるようになっている。
第1シールドシェル50はアルミダイキャスト製であって、ケース11の外面に沿って配置されてケース11に固定されるケース固定部51と、ケース固定部51から上方(コネクタ嵌合部22の突出方向)に立ち上がる壁部52とを有している。
ケース固定部51は、機器側コネクタハウジング21のフランジ部23の略全体(フランジ部23の上面および周面)を覆う形状をなしている。ケース固定部51の下面には、フランジ部23を収容可能な収容凹部53が凹み形成されている。収容凹部53は、フランジ部23の外形形状に沿う形状をなし、その凹み寸法は、フランジ部23が収容されたときにシール部材34の下面が第1シールドシェル50の下面よりもわずかに下方に突出する寸法とされている。
収容凹部53の周縁部には、リブ54が設けられている。リブ54は、収容凹部53の周縁部に沿って連続して延びる形状をなし、収容凹部53にフランジ部23が収容されると、フランジ部23のうちシール部材34が装着された部分に沿って配される。
ケース固定部51の角部(ケース11の図示しないネジ孔と対応する位置)には、ケース固定部51をケース11に固定するための固定孔55が設けられている。第1シールドシェル50は、固定孔55をケース11のネジ孔に重ねてネジ締めされることにより、ケース11に導通可能に固定される。第1シールドシェル50をケース11に固定することで、ケース11の外面と第1シールドシェル50との間に機器側コネクタハウジング21のフランジ部23が挟み込まれた状態になり、フランジ部23の下面に装着されたシール部材34がケース11の外面に密着して、ケース11の取付孔18の周縁部とフランジ部23との間がシールされる。
壁部52は、コネクタ嵌合部22の後方に立ち上がる背後壁52Aと、コネクタ嵌合部22の両側方に立ち上がる一対の側壁52B,52Cとを有している。
背後壁52Aは、コネクタ嵌合部22の後面よりも若干大きい横長の略長方形状をなし、コネクタ嵌合部22の後面の全体を覆っている。背後壁52Aは、コネクタ嵌合部22よりも若干上方に突出する高さ寸法を有している。
一対の側壁52B,52Cは、コネクタ嵌合部22の略後半部分(作業孔29が設けられている部分)と対向するように設けられている。一対の側壁52B,52Cのうち一方(図4では右側)に設けられた第1側壁52Bには、第1側壁52Bから側方に突出するとともにケース固定部51から上方へ立ち上がる形状をなす柱部56が設けられている。柱部56は、第1側壁52Bの前側端に設けられ、その上端は、第1側壁52Bよりも若干上方に位置している(図3参照)。この柱部56には、後ほど詳しく説明する第1高位置接続部72が設けられている。
背後壁52Aの後方には、補強部57が設けられている。補強部57は、ケース固定部51から上方に突出する壁状をなし、ケース固定部51の後縁に沿うものと、ケース固定部51の後縁と背後壁52Aとの間を連結するものとがある。
第2シールドシェル60はアルミダイキャスト製であって、電源側コネクタ40および機器側コネクタ20を覆う本体部61と、ケース固定部51に重なって配置される一対の脚部62とを有している。
第2シールドシェル60は、コネクタ装置10に組み付けられるまでは電源側コネクタ40に装着され、コネクタ装置10に組み付ける際、機器側コネクタ20側にスライドされるようになっている。
第2シールドシェル60の本体部61は、機器側コネクタハウジング21および電源側コネクタハウジング41の上側(ケース11とは反対側)に被さる天井壁61Aと、両側面に被さる垂下壁61B,61Cと、電源側コネクタハウジング41の下面に被さる下壁61Dとからなる略筒状をなしている。第2シールドシェル60の本体部61を正面から見ると、横長の略長方形状をなしている(図8参照)。
本体部61の後端部は、3本の電線13を一括して包囲する編組線からなるシールド部材16の端末部が固着される固着部63とされている。シールド部材16は、電線13とともにワイヤハーネス14を構成するものであり、カシメリング17によって固着部63に導通可能に固着されている。
天井壁61Aは平面視略方形をなし、電源側コネクタ40の略前半部分から機器側コネクタ20のコネクタ嵌合部22までを覆っている。第2シールドシェル60を組み付けた状態では、天井壁61Aの先端部(固着部63とは反対側の端部)は、第1シールドシェル50の背後壁52Aの上方に達するようになっている。
一対の垂下壁61B,61Cのうち一方(図7では右側)の第1垂下壁61Bは、天井壁61Aの略後半部分に設けられ、第1シールドシェル50の第1側壁52Bとは前後方向にずれて配される。第1側壁52Bを側方から見ると、天井壁61Aからの垂下寸法が前後にわたりほぼ一定の略方形をなしている(図9参照)。なお、第1垂下壁61Bの前方には、後ほど詳しく説明する第2高位置接続部74が設けられている。
一対の垂下壁61B,61Cのうち他方(図7では左側)の第2垂下壁61Cは、前後方向の幅寸法が、天井壁61Aの前後方向の略全体にわたる寸法とされている。第2垂下壁61Cの略前半部分(第2シールドシェル60の第2側壁52Cと対向する部分)は、側方から見ると、天井壁61Aからの垂下寸法が前方へ向かって少しずつ小さくなる略三角形状をなしている。
一対の脚部62は、本体部61から両側方に張り出して設けられている。両脚部62は、本体部61の後端位置において板面が第1側壁52Bおよび第2側壁52Cに対して略垂直をなすように張り出すとともに、その下端縁から前方へ屈曲された形状をなしている。両脚部62のうち一方の脚部(第1垂下壁61B側の脚部であって第1脚部62Aと称する)は、他方の脚部(第2垂下壁61C側の脚部であって第2脚部62Bと称する)よりも本体部61からの張り出し寸法が大きくされている。詳しくは、第2脚部62Bの本体部61からの張り出し寸法は、第1脚部62Aの本体部61からの張り出し寸法の約2倍の寸法とされている。両脚部62A,62Bのうち下端において屈曲された部分は、ケース固定部51の上面に重なって配置され、ケース11のネジ孔および第1シールドシェル50の固定孔55に重なる位置に配される。この屈曲部分は、後ほど詳しく説明する第2低位置接続部73とされている。
機器側コネクタ20と電源側コネクタ40とが嵌合するとともに、第1シールドシェル50と第2シールドシェル60とが接続された状態(コネクタ装置10の組み付け状態)においては、機器側コネクタ20のフランジ部23およびコネクタ嵌合部22と電源側コネクタ40とが、第1シールドシェル50と第2シールドシェル60とにより覆われた状態になる。
さて、第1シールドシェル50と第2シールドシェル60とは、3箇所に設けられた接続部により接続されている。3箇所に設けられた接続部のうち1箇所は、ケース11の外面に近接した位置に配される低位置接続部、2箇所は、それよりも上方に位置する高位置接続部とされている。
第1シールドシェル50の接続部は、ケース固定部51に設けられた一対の第1低位置接続部71と、壁部52の立ち上がり端に設けられた第1高位置接続部72とを有している。なお、第1低位置接続部71は低位置接続部を構成し、第1高位置接続部72は高位置接続部を構成する。
第1低位置接続部71は、ケース固定部51の前側の両角部に設けられている。一対の第1低位置接続部71は、前後方向においてはほぼ同位置に配置され、ともに壁部52よりも前方に位置している。また、両第1低位置接続部71のうち第1側壁52B側に位置する第1低位置接続部71は、第2側壁52C側に位置する第2低位置接続部73よりも、壁部52から側方に離れた位置に設けられている。
第1高位置接続部72は、第1側壁52Bの柱部56の上端部に設けられている。第1高位置接続部72は、第1低位置接続部71よりも後方であって、第1シールドシェル50の前後方向の中間部に位置している。また、第1高位置接続部72は、第1低位置接続部71よりも上方に位置している。
第2シールドシェル60の接続部は、各脚部62に設けられた第2低位置接続部73と、天井壁61Aから側方に張り出して設けられた第2高位置接続部74とを有している。なお、第2低位置接続部73は低位置接続部を構成し、第2高位置接続部74は高位置接続部を構成する。
第2低位置接続部73は、各脚部62の下端部(ケース固定部51に重なって配置される部分)に設けられ、ともに天井壁61Aの後端部に位置している。第2低位置接続部73は、それぞれ脚部62A,62Bの張り出し端に設けられ、第1脚部62Aに設けられた第2低位置接続部73が、第2脚部62Bに設けられた第2低位置接続部73よりも本体部61から離れて位置している。なお、一対の第2低位置接続部73の上下方向の位置はほぼ等しくされている。
第2高位置接続部74は、天井壁61Aの左右方向(機器側コネクタ20と電源側コネクタ40との嵌合方向と直交方向)の両側縁のうち第1垂下壁61B側の縁から側方に突出して設けられている。第2高位置接続部74は、天井壁61Aの前端部(第1垂下壁61Bよりも前方の部分)に設けられ、第1高位置接続部72に重なって配置される。
こうして、第1シールドシェル50および第2シールドシェル60の接続部は、前後方向(電源側コネクタ40と機器側コネクタ20との嵌合方向)および左右方向(嵌合方向と直交方向)にずれた位置に配置されている。
そして、第1シールドシェル50の接続部(第1低位置接続部71および第1高位置接続部72)と第2シールドシェル60の接続部(第2低位置接続部73および第2高位置接続部74)とは、それぞれボルト締め可能なボルト孔75を有している。なお、第1低位置接続部71のボルト孔75は、ケース固定部51の固定孔55を兼ねるものである。
第1低位置接続部71のボルト孔75および第2低位置接続部73のボルト孔75、第1高位置接続部72のボルト孔75および第2高位置接続部74のボルト孔75は、それぞれ上下方向に略同軸上に重なって配置される。
次に、コネクタ装置10の組み付け作業の一例について説明する。
まず、ケース11に機器側コネクタ20および第1シールドシェル50を取り付ける。機器側コネクタハウジング21の機器側突出部24を取付孔18からケース11内に挿入し、フランジ部23をケース11の外面に沿わせた状態にする。また、第1シールドシェル50をフランジ部23に被せた状態にする。
次いで、第2シールドシェル60を電源側コネクタハウジング41の後方にずらした状態にして、電源側コネクタ40を機器側コネクタ20に嵌合させる。そして、上下に重なっている機器側端子28のボルト挿通孔28Aと電源側端子42のボルト挿通孔42Aに、作業孔29からボルトVを差し込んで電源側ナット26Aに締め付けて固定し、作業孔29にキャップ31を被せる。また、第1シールドシェル50の固定孔55のうち第1低位置接続部71に設けられたものを除く固定孔55に、それぞれ図示しないネジを挿通してケース11のネジ孔に締め付ける。
その後、第2シールドシェル60を前方にスライドさせ、本体部61が機器側コネクタ20のコネクタ嵌合部22を覆い、また、第2低位置接続部73が第1低位置接続部71の真上に、第2高位置接続部74が第1高位置接続部72の真上にそれぞれ配置されるようにする。そして、上下に連なっている第2低位置接続部73および第1低位置接続部71のボルト孔75にボルト(図示せず)を挿入し、ケース11のネジ孔に締め付けて固定する。また、同じく上下に連なっている第2高位置接続部74および第1高位置接続部72のボルト孔75に、ボルト(図示せず)を挿入して締め付けて固定する。
こうして、第1シールドシェル50、第2シールドシェル60およびケース11が導通可能に接続された状態になり、コネクタ装置10の組み付け作業が完了する。
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。
本実施形態のコネクタ装置10は、第1シールドシェル50と第2シールドシェル60とを接続する接続部を3箇所に設けるとともに、これら接続部を、前後方向および左右方向にずれた位置に配置している。このように、第1シールドシェル50および第2シールドシェル60の接続部が3箇所にあるから、従来のように第1シールドシェルと第2シールドシェルとの接続箇所が2箇所のみである場合に比べて接続箇所数が増え、また、3つの接続部が前後方向および左右方向にずれた位置に設けられているから、第1シールドシェル50と第2シールドシェル60との接続位置のバランスがよく、このためシールド性能を向上することができる。
また、第1シールドシェル50の接続部(第1低位置接続部71および第1高位置接続部72)と第2シールドシェル60の接続部(第2低位置接続部73および第2高位置接続部74)とは、ボルト締め可能なボルト孔75を有している。これにより、第1シールドシェル50および第2シールドシェル60の接続部をボルト締めにより強固に固定することができるから、第1シールドシェル50と第2シールドシェル60との接触状態を確実に保持することができる。
<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)上記実施形態では、第1シールドシェル50および第2シールドシェル60の接続部は3箇所に設けられているが、これに限らず、例えば4箇所以上に設けてもよい。
(2)上記実施形態では、第1高位置接続部72および第2高位置接続部74を、コネクタ嵌合部22の側方に設けているが、これに限らず、例えばコネクタ嵌合部の後方に設けても良い。
(3)上記実施形態では、第1シールドシェル50および第2シールドシェル60の接続部は、ケース11の外面に近接した位置に配される低位置接続部と、それよりも上方に位置する高位置接続部とされているが、これに限らず、第1シールドシェルおよび第2シールドシェルの接続部を、低位置接続部のみ、または高位置接続部のみとしてもよい。
本実施形態にかかるコネクタ装置の組み付け状態を表す断面図 コネクタ装置の上面図 第1シールドシェルを装着した機器側コネクタの正面図 同上面図 同下面図 同側面図 第2シールドシェルの上面図 同正面図 同側面図
10…コネクタ装置
11…ケース
20…機器側コネクタ(コネクタ)
22…コネクタ嵌合部
40…電源側コネクタ(相手側コネクタ)
50…第1シールドシェル
51…ケース固定部
52…壁部
60…第2シールドシェル
61…本体部
62…脚部
71…第1低位置接続部
72…第1高位置接続部
73…第2低位置接続部
74…第2高位置接続部
75…ボルト孔

Claims (4)

  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るコネクタを、第1シールドシェルおよび第2シールドシェルで覆ってなるコネクタ装置であって、
    前記第1シールドシェルと前記第2シールドシェルとを接続する接続部、少なくとも3箇所に設けられるとともに、これら複数の接続部、前記コネクタと相手側コネクタとの嵌合方向および嵌合方向と直交方向にずれた位置に配置され、
    前記コネクタは、前記相手側コネクタと嵌合可能なコネクタ嵌合部が、前記ケースの外側に突出して配置されるものであり、
    前記第1シールドシェルは、前記ケースの外面に沿って配置されて前記ケースに固定されるケース固定部と、前記ケース固定部から前記コネクタ嵌合部の突出方向に立ち上がる壁部とを有し、
    また、前記第2シールドシェルは、前記ケース固定部に重なって配置される脚部と、前記コネクタ嵌合部の前記ケースとは反対側から被さる本体部とを有するコネクタ装置。
  2. 前記接続部は、前記ケースの外面に近接して配置される低位置接続部と、この低位置接続部よりも前記ケースの外面から離れた位置に配置される高位置接続部とを有する請求項1に記載のコネクタ装置。
  3. 前記第1シールドシェルの接続部は、前記ケース固定部に設けられた第1低位置接続部と、前記壁部の立ち上がり端に設けられた第1高位置接続部とを有し、
    前記第2シールドシェルの接続部は、前記脚部に設けられて前記第1低位置接続部に重なって配置される第2低位置接続部と、前記本体部から側方に張り出して前記第1高位置接続部に重なって配置される第2高位置接続部とを有する請求項1または請求項2に記載のコネクタ装置。
  4. 前記第1シールドシェルの接続部および前記第2シールドシェルの接続部は、ボルト締め可能なボルト孔を有する請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
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