JP6043577B2

JP6043577B2 - シールドコネクタ

Info

Publication number: JP6043577B2
Application number: JP2012225725A
Authority: JP
Inventors: 岡本　健一; 健一岡本; 聡之長澤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: DE102013220498A1; JP2014078411A; CN103730770A; US20140106619A1

Description

本発明は、シールドコネクタに関し、詳しくは、絶縁体からなるハウジングと、ハウジング内部に設けられて導体からなるシールドシェルと、を有し、他のコネクタと嵌合可能に接続対象物の一方面に固定されるシールドコネクタに関する。

従来、自動車（特に、電気自動車やハイブリッド自動車）において、モータやバッテリ、インバータ等の機器同士がシールド電線によって接続され、このシールド電線と機器のケースとをアース接続するためのシールドコネクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシールドコネクタ１００は、図５、６に示すように、接続対象物である機器の金属ケース１の外側（一方側であり、図５の右側）に固定されるハウジング１０１と、金属ケース１の内側（他方側であり、図５の左側）に延びるシールド電線２に接続されてハウジング１０１内部に保持される端子金具３と、を備え、図示しない他のコネクタと嵌合して接続可能に構成されている。金属ケース１には、その内外を連通させるとともにハウジング１０１の一部を挿通させる挿通孔４が形成されている。

ハウジング１０１は、絶縁樹脂製の一体成形品であって、金属ケース１の外面１Ａに固着具であるボルト５によって固定される板状のフランジ部１０２と、フランジ部１０２から金属ケース１の外方に延びて先端が開口した筒状の嵌合部１０３と、嵌合部１０３の内側に設けられて端子金具３を収容する端子収容部１０４と、金属ケース１の挿通孔４に挿入されて内部側に延びるとともにシールド電線２が挿通される延出部１０５と、を有して形成されている。フランジ部１０２には、貫通孔が形成され、これらの貫通孔に設けられたカラー６にボルト５を挿通するとともに、このボルト５を金属ケース１に螺合することで、ハウジング１０１が金属ケース１に固定されている。

また、ハウジング１０１の嵌合部１０３には、その内周面に沿って筒状のシールドシェル１０６が設けられている。このシールドシェル１０６は、導電性を有した金属板材からなり、シールドコネクタ１００の端子金具３と、接続された他のコネクタの端子金具と、を包囲するように設けられている。また、シールドシェル１０６は、金属ケース１に向かって延びるとともに、その外面１Ａに沿って折れ曲がった鍔部１０７を有して形成されており、この鍔部１０７がハウジング１０１のフランジ部１０２と金属ケース１の外面１Ａとの間に挟まれ、締め付けたボルト５によって外面１Ａに密接されることで、シールドシェル１０６と金属ケース１とが電気的に接続されている。このように従来のシールドコネクタ１００において、端子金具の接続部がシールドシェル１０６に包囲されることから、シールド電線２から発生する電磁波の漏洩や、外部からのノイズの侵入が防止できるようになっている。

特開２００２−３１３４５３号公報

しかしながら、従来のシールドコネクタ１００では、ボルト５を締め付けることによってハウジング１０１のフランジ部１０２と金属ケース１の外面１Ａとの間にシールドシェル１０６の鍔部１０７を挟み込み、これによって鍔部１０７を外面１Ａに密接させているため、ボルト５の締め付けが緩んだ場合には、シールドシェル１０６と金属ケース１との電気的接続が弱まり、シールドシェル１０６から金属ケース１へのシールド電流の流れが阻害され、シールド性能が低下する可能性がある。

本発明は、上記した点に鑑み、シールド性能の信頼性を向上させることができるシールドコネクタを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された本発明のシールドコネクタは、絶縁体からなるとともに端子金具を内蔵するハウジングと、該ハウジング内部に設けられた導体からなるシールドシェルと、を有し、他のコネクタと嵌合可能に接続対象物の一方面に固定されるシールドコネクタであって、前記ハウジングは、前記接続対象物の一方面に固着具によって固定される固定部と、前記固定部から一方側に延びるとともに先端が開口して前記他のコネクタと嵌合可能な筒状の外筒部と、前記外筒部の内側に設けられて前記端子金具を収容する端子収容部と、前記接続対象物の挿通孔に挿入されて他方側に延びるとともに前記端子金具に接続された電線が挿通される延出部と、有して形成され、前記シールドシェルは、前記外筒部の内側に設けられ、互いに接続される前記端子金具と前記他のコネクタの端子金具とを包囲可能な筒状に形成され、該シールドシェルには、導体からなる導通部材の一端が接続され、前記導通部材が前記延出部を通って前記接続対象物の他方側に延びるとともに、該導通部材の他端が前記接続対象物の他方面に接続され、前記導通部材は、芯線と、絶縁被覆と、を有したアース電線からなり、該アース電線の一端における前記芯線が前記シールドシェルに圧着され、前記延出部は、前記電線が挿通される空間と、前記アース電線が挿通される空間と、を仕切る仕切り壁を有することを特徴とする。

請求項２に記載されたシールドコネクタは、請求項１に記載のシールドコネクタにおいて、前記アース電線の他端における前記芯線には板状端子が固定され、該板状端子が前記接続対象物の他方面に固定されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、シールドシェルに一端が接続された導通部材がハウジングの延出部を通って接続対象物の他方側に延びて設けられ、この導通部材の他端が接続対象物の他方面に接続されているので、シールドシェルと接続対象物（例えば、機器の金属ケース）との導通を確保することができる。従って、ハウジングを接続対象物に固定する固着具が緩んだとしても、導通部材によるシールドシェルと接続対象物との導通が確保されているので、シールドシェルに生じるシールド電流を接続対象物へ確実に流して、シールドシェルをアースすることができ、シールド性能の信頼性を向上させることができる。

また、導通部材がアース電線から構成されているので、シールドシェルからハウジングの延出部を通って接続対象物の他方側までの経路が複雑であっても、アース電線を屈曲させつつ配索することができ、配索経路の自由度を高めることができる。さらに、ハウジングの延出部を接続対象物の挿通孔に挿入する際に、アース電線を適宜な形状に付勢しておき、延出部を挿通孔に挿入してからアース電線を接続対象物の他方面に向けて屈曲させることができるので、シールドコネクタの取付時にアース電線が邪魔になることがなく、取付作業を容易かつ迅速に実施することができる。

請求項２記載の発明によれば、アース電線の他端側に板状端子が固定され、この板状端子が接続対象物の他方面に固定されるので、アース電線の屈曲や余長を利用して板状端子の取付作業を容易かつ迅速に実施することができる。また、シールドコネクタを接続対象物から取り外す場合においても、板状端子を接続対象物の他方面から取り外すことによって、シールドコネクタの取外し作業も容易かつ迅速に実施することができる。

本発明の一実施形態に係るシールドコネクタを示す断面図である。前記シールドコネクタを接続対象物の他方側から見た斜視図である。前記シールドコネクタを接続対象物の一方側から見た斜視図である。前記シールドコネクタのシールドシェル及び導通部材を示す斜視図である。従来技術に係るシールドコネクタを示す断面図である。従来技術に係るシールドコネクタを示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態にかかるシールドコネクタを、図１〜図４を参照して説明する。本実施形態のシールドコネクタ１０は、自動車、特に、電動モータの駆動力によって走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとの双方の駆動力で走行するハイブリッド車において、モータとインバータとの間やインバータとバッテリとの間等をシールド電線で繋ぐ用途に適したものである。シールドコネクタ１０は、その内部に端子金具としての雄端子１１を有した雄型コネクタであり、図示しない他のコネクタとして内部に雌端子を有した雌型コネクタと嵌合して接続可能に構成されており、これらの雄型コネクタと雌型コネクタとが接続された際に、互いの端子同士の接続部をシールドして電磁波を遮蔽し、接続部からのノイズの漏えいや侵入を防止するものである。

シールドコネクタ１０は、絶縁樹脂から一体成形されるとともに雄端子１１を内蔵するハウジング１２と、ハウジング１２の内部に設けられた導体からなるシールドシェル１３と、を有して構成され、接続対象物としての金属ケース１の外面１Ａ（一方面）に固定されている。雄端子１１には、ハウジング１２を貫通して金属ケース１の内側（他方側）に延び、図示しない電気接続部に接続されるシールド電線２が連結されている。このシールド電線２は、内部導体を絶縁被覆と編組等のシールド部で覆って構成されるものであって、内部導体が雄端子１１に圧着され、この圧着部がシールドパイプ等で覆わることで、シールド電線２からの電磁波の漏えいや侵入が防止されるようになっている。

ハウジング１２は、金属ケース１の外面１Ａに固着具であるボルト５によって固定される固定部１４と、この固定部１４から金属ケース１の外側（一方側）に延びる筒状の外筒部１５と、外筒部１５の内側に設けられて雄端子１１を収容する端子収容部１６と、金属ケース１の挿通孔４に挿入されて内部側（他方側）に延びる延出部１７と、を有して形成されている。固定部１４には、貫通孔が形成され、これらの貫通孔に設けられたカラー６にボルト５を挿通するとともに、このボルト５を金属ケース１に螺合することで、ハウジング１２が金属ケース１に固定されている。

外筒部１５は、その先端が開口して形成され、その内側に受け入れた雌コネクタを嵌合可能に構成されている。また、外筒部１５の外面には、雌コネクタのロック部と係合して嵌合状態を維持させるための係合突起１５Ａが形成されている。シールドシェル１３は、外筒部１５の内周面１５Ｂに沿い、かつ、端子収容部１６の外周を覆うようにして、ハウジング１２の内部に設けられている。

端子収容部１６は、外筒部１５と同様に先端側が開口した筒状に形成され、その内部に雄端子１１を保持するとともに、雌コネクタの雌端子を受け入れ可能に構成されている。このように端子収容部１６の雄端子１１と、端子収容部１６に受け入れた雌端子と、が互いに接触して電気的に接続され、これらの接続された端子の接続部がシールドシェル１３によって覆われるようになっている。

延出部１７は、全体円筒形に形成されて金属ケース１の外側から内側に向かって挿通孔４に挿入され、その先端部が金属ケース１の内面（他方面）１Ｂよりも内側に突出して設けられている。この延出部１７は、その内部を３つの空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に仕切る仕切り壁１７Ａ，１７Ｂを有し、２つの空間Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ１本ずつのシールド電線２が挿通され、他の１つの空間Ｓ３に後述する導通部材としてのアース電線１８が挿通されている。また、延出部１７の外面には、周方向に沿った凹溝が形成されており、この凹溝には、金属ケース１の挿通孔４内周面に密接するシール材１７Ｃが取り付けられている。

シールドシェル１３は、図４にも示すように、銅合金やアルミニウム合金等の金属板を全体略角筒状に成形して形成され、図１に示すように、ハウジング１２の外筒部１５に圧入されている。このシールドシェル１３における外筒部１５内部側の端部には、導通部材としてのアース電線１８の一端部が圧着されている。このアース電線１８は、導体からなる芯線１８Ａと、芯線１８Ａを覆う絶縁被覆１８Ｂと、を有し、その他端部は、延出部１７の空間Ｓ３を通って金属ケース１の内部側に延びて設けられている。アース電線１８の他端部における芯線１８Ａには、板状端子１８Ｃが固定され、この板状端子１８Ｃがボルト１８Ｄを介して金属ケース１の内面１Ｂに接続されている。この際、アース電線１８の他端部側は、ハウジング１２の延出部１７から突出した先がＵ字状に屈曲され、適度な余長を有して金属ケース１の内面１Ｂに沿うようになっている。このように、シールドシェル１３は、アース電線１８を介して金属ケース１にアース接続されている。

次に、シールドコネクタ１０の金属ケース１への組付け手順の一例を説明する。なお、シールドコネクタ１０の組付け手順としては、以下説明するものに限らず、組付け後において図１に示すシールドコネクタ１０が構成されていればよいため、以下に示す各手順が適宜に前後してもよい。

先ず、シールドシェル１３の端部にアース電線１８の一端部を圧着して固定し、アース電線１８の他端部をハウジング１２の端子収容部１６に貫通させるとともに延出部１７の空間Ｓ３に挿通させる。さらに、ハウジング１２の外筒部１５にハウジング１２を圧入し、空間Ｓ３に挿通させたアース電線１８の他端部を延出部１７から引き出し、この他端部に板状端子１８Ｃを圧接して固定する。このようにしてシールドシェル１３及びアース電線１８をハウジング１２に取り付けたら、このハウジング１２を金属ケース１の挿通孔４近傍に位置させるとともに、挿通孔４を通して金属ケース１の内部からシールド電線２を引き出し、その先端の雄端子１１を延出部１７の空間Ｓ１，Ｓ２に挿通させ、さらに端子収容部１６に圧入して雄端子１１を保持させる。

次に、挿通孔４を通してアース電線１８の板状端子１８Ｃを金属ケース１の内部に入れてから、挿通孔４内周面にシール材１７Ｃを摺接させつつ延出部１７を圧入し、固定部１４が金属ケース１の外面１Ａに当接するまで延出部１７を押し込んだら、カラー６にボルト５を挿通して金属ケース１に螺合させる。さらに、金属ケース１の内部において、板状端子１８Ｃに通したボルト１８Ｄを金属ケース１の内面１Ｂに螺合することによって、板状端子１８Ｃを内面１Ｂに密接させつつ固定する。以上によってハウジング１２が金属ケース１に固定されるとともに、シールドシェル１３が金属ケース１にアース接続され、これによってシールドコネクタ１０の金属ケース１への組付けが完了する。

以上のような本実施形態によれば、シールドシェル１３に一端が圧着されたアース電線１８の他端部が金属ケース１の内部側に延びて設けられ、このアース電線１８の他端部に固定した板状端子１８Ｃが金属ケース１の内面１Ｂに密接して固定されるので、シールドシェル１３と金属ケース１との導通を確保することができる。従って、ハウジング１２を金属ケース１に固定するボルト５が緩んだとしても、アース電線１８によるシールドシェル１３と金属ケース１との導通が確保されているので、シールドシェル１３に生じるシールド電流を金属ケース１へ確実に流して、シールドシェル１３をアースすることができ、シールド性能の信頼性を向上させることができる。また、アース電線１８の他端側に圧接した板状端子１８Ｃがボルト１８Ｄを介して金属ケース１の内面１Ｂに固定されているので、ボルト１８Ｄの着脱によって板状端子１８Ｃを金属ケース１対して容易に固定するか又は取外すことができ、シールドコネクタ１０の取付作業や取外作業を迅速に実施することができる。

なお、前記実施形態では、シールドコネクタ１０として雄端子１１を有した雄型コネクタを例示したが、本発明のシールドコネクタとしては、雌端子を有した雌型コネクタであってもよい。また、前記実施形態では、接続対象物として電気自動車やハイブリッド車に用いられるモータやインバータ、バッテリなどの金属ケース１を例示したが、これに限らず、接続対象物は、その他の適宜な電気機器であってもよいし、内部に電気部品を備えた電気接続箱であってもよく、導通部材をアース接続する対象としては、金属ケース１に限らず、アース接続（グランド接続）用に設けられた部位であってもよい。さらに、導通部材としては、前記実施形態のようなアース電線１８に限らず、導電性の部材であればよく、例えば、金属板金からなるバスバーの一端側をシールドシェルに接続し、他端側を接続対象物（金属ケース）にボルト固定してもよい。

１金属ケース（接続対象物）
１Ａ外面（一方面）
１Ｂ内面（他方面）
４挿通孔
５ボルト
１０シールドコネクタ
１１雄端子（端子金具）
１２ハウジング
１３シールドシェル
１４固定部
１５外筒部
１６端子収容部
１７延出部
１８アース電線（導通部材）
１８Ａ芯線
１８Ｂ絶縁被覆
１８Ｃ板状端子

Claims

絶縁体からなるとともに端子金具を内蔵するハウジングと、該ハウジング内部に設けられた導体からなるシールドシェルと、を有し、他のコネクタと嵌合可能に接続対象物の一方面に固定されるシールドコネクタであって、
前記ハウジングは、
前記接続対象物の一方面に固着具によって固定される固定部と、
前記固定部から一方側に延びるとともに先端が開口して前記他のコネクタと嵌合可能な筒状の外筒部と、
前記外筒部の内側に設けられて前記端子金具を収容する端子収容部と、
前記接続対象物の挿通孔に挿入されて他方側に延びるとともに前記端子金具に接続された電線が挿通される延出部と、
を有して形成され、
前記シールドシェルは、前記外筒部の内側に設けられ、互いに接続される前記端子金具と前記他のコネクタの端子金具とを包囲可能な筒状に形成され、該シールドシェルには、導体からなる導通部材の一端が接続され、
前記導通部材が前記延出部を通って前記接続対象物の他方側に延びるとともに、該導通部材の他端が前記接続対象物の他方面に接続され、
前記導通部材は、芯線と、絶縁被覆と、を有したアース電線からなり、該アース電線の一端における前記芯線が前記シールドシェルに圧着され、
前記延出部は、前記電線が挿通される空間と、前記アース電線が挿通される空間と、を仕切る仕切り壁を有することを特徴とするシールドコネクタ。
前記アース電線の他端における前記芯線には板状端子が固定され、該板状端子が前記接続対象物の他方面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のシールドコネクタ。