JP6069008B2 - コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ装置に関する。

従来より、シールド電線に接続された電線側コネクタが、基板側コネクタとコネクタ嵌合される際に、ケーブル側アース線と基板側アース回路とが電気的に接続されるコネクタ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１２に示したコネクタ装置５０１におけるレセプタクル５０３は、レセプタクル側シールドケース５０５内のレセプタクルハウジング５０７に挿入することにより嵌合するプラグ５０９の挿入方向と直交する方向及び挿入方向にずれた位置に、プラグ側ＵＳＢ端子部５１１と接続するレセプタクル側ＵＳＢ端子部５１３と、プラグ５０９のプラグ側他端子部５１５と接続するレセプタクル側他端子部５１７とを有する。プラグ５０９では、レセプタクル５０３のレセプタクル側ＵＳＢ端子部５１３とプラグ側他端子部５１５との位置に対応して、レセプタクル側シールドケース５０５に内嵌されるプラグ側シールドケース５１９内において、挿入方向と直交する方向でずれ、且つ挿入方向にずれた位置にプラグ側ＵＳＢ端子部５１１とプラグ側他端子部５１５とを有する。

プラグ５０９は、レセプタクル５０３に挿入されることによって、プラグ側ＵＳＢ端子部５１１がレセプタクル５０３のレセプタクル側ＵＳＢ端子部５１３に接続され、次いで、プラグ側他端子部５１５がレセプタクル５０３のレセプタクル側他端子部５１７に接続される。これと同時に、レセプタクル側シールドケース５０５は、内嵌されるプラグ側シールドケース５１９と電気的に導通する。

特開２００８−２５１２４８号公報

しかしながら、上記コネクタ装置５０１においては、ケーブル側アース線と基板側アース回路とが、プラグ側シールドケース５１９と、レセプタクル側シールドケース５０５とを嵌合することで電気的に接続されている。レセプタクル側シールドケース５０５は、導通片５２１を介して図示しない基板の基板側アース回路に接続される。このようにして、それぞれ絶縁性のレセプタクルハウジング５０７とプラグハウジング５２３とを覆うようにシールド用の金属製のレセプタクル側シールドケース５０５とプラグ側シールドケース５１９とを付加するため、コネクタ装置５０１がサイズアップしてしまうと共に、金属部材の使用量が多くコストの増大を招くという問題があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化でき、シールド用の金属部材を削減してコストを低減できるコネクタ装置を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） シールド電線が接続された電線側コネクタと、回路基板に接続された基板側コネクタとがコネクタ嵌合されるコネクタ装置であって、前記電線側コネクタが、前記シールド電線の導体に電気的に接続される電線側端子を収容保持する電線側ハウジングと、前記シールド電線の先端部に露出させたシールド部を前記電線側ハウジングに固定したバスバープレートとの間で挟持する電線挟持部材と、を有し、前記基板側コネクタが、前記電線側端子にそれぞれ電気的に接続される基板側端子を収容保持する基板側ハウジングと、前記基板側ハウジングに固定されて前記基板側ハウジングを前記回路基板に保持固定すると共に前記回路基板のアース回路に電気的に接続される固定金具と、を有し、コネクタ嵌合時に、前記バスバープレートが前記固定金具に電気的に接触することを特徴とするコネクタ装置。

上記（１）の構成のコネクタ装置によれば、シールド電線の先端部に露出させたシールド部は、電線側コネクタにおける電線側ハウジングに固定したバスバープレートと電線挟持部材との間で挟持されることによって、バスバープレートに電気的に接続された状態となる。そして、回路基板に保持固定された基板側コネクタに電線側コネクタが嵌合されると、基板側コネクタの基板側ハウジングに固定されている固定金具に、電線側ハウジングに固定したバスバープレートが電気的に接触する。固定金具は、回路基板のアース回路に電気的に接続されているので、シールド電線のシールド部と回路基板側のアース回路とを導通させることができる。そこで、電線側ハウジング及び基板側ハウジングをそれぞれ覆うシールド用の金属製シールドケースを省略することができる。

（２） 上記（１）の構成のコネクタ装置であって、前記電線側コネクタが、前記シールド部を挟持した前記電線挟持部材の後端部との間で前記シールド電線のシース部で覆われた部分を挟持する電線シースカバーを有することを特徴とするコネクタ装置。

上記（２）の構成のコネクタ装置によれば、前記電線側端子が接続された先端部よりも後方のシース部で覆われた部分のシールド電線が、電線挟持部材の後端部と電線シースカバーとで挟持されるので、シールド電線に作用した張力がシールド電線の導体と電線側端子との導体接触部に作用する虞がない。そこで、シールド電線の端部に接続された電線側コネクタの接続信頼性を高めることができる。

（３） 上記（１）または（２）の構成のコネクタ装置であって、前記バスバープレートが、前記固定金具との接触方向に沿って弾性変形可能とされることを特徴とするコネクタ装置。

上記（３）の構成のコネクタ装置によれば、バスバープレートを接触方向に沿って弾性変形させながら固定金具に接触させることにより、電気的に高い接触信頼性が得られる。

本発明に係るコネクタ装置によれば、小型化でき、シールド用の金属部材を削減してコストを低減できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るコネクタ装置を回路基板及びシールド電線と共に表した斜視図である。 図１に示したコネクタ装置の斜視図である。 図２に示した基板側コネクタと電線側コネクタが分離された状態の斜視図である。 図３に示した電線シースカバーが分離された電線側コネクタを基板側コネクタと共に表した分解斜視図である。 図２に示したコネクタ装置の分解斜視図である。 （ａ）は電線シースカバーが分離された電線側コネクタの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。 （ａ）は図１に示したコネクタ装置を回路基板の下側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したシールド電線の斜視図である。 図７（ａ）に示したコネクタ装置の要部拡大図である。 （ａ）は図２に示したコネクタ装置の嵌合途中の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は図９（ｂ）に示したコネクタ装置の要部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＣ部拡大図である。 コネクタ嵌合状態において基板側コネクタの固定金具に接触された電線側コネクタのバスバープレートを表す要部拡大斜視図である。 従来のコネクタ装置の断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るコネクタ装置１１は、ＥＣＵ等の機器に収容される回路基板２１に実装される基板側コネクタ１３と、シールド電線１５に固定されてこの基板側コネクタ１３と嵌合する電線側コネクタ１７とに大別構成される。

図２に示すように、基板側コネクタ１３は、導出された複数の基板側端子１９が回路基板２１の導体に半田付けされる。この基板側コネクタ１３に嵌合される電線側コネクタ１７は、複数部材が嵌合方向に組み付けられて一体に構成されている。

図３に示すように、基板側コネクタ１３と分離された電線側コネクタ１７は、バスバープレート２３の一部分（後述のＵ字状両端突出片２５）が、電線側コネクタ１７の嵌合方向の前方に向かって、両側から突出されている。このバスバープレート２３は、後述するように、電線側コネクタ１７が取り付けられるシールド電線１５のシールド部２７（図８参照）に電気的に接続される。なお、本明細書中、基板側コネクタ１３及び電線側コネクタ１７は、それぞれの嵌合側を「前」として説明する。

図４に示すように、電線側コネクタ１７は、合成樹脂製の電線側ハウジング２９を有する。電線側コネクタ１７は、電線側ハウジング２９に装着された電線挟持部材であるストレインリリーフ３１の後端部３２に、更に後方から電線シースカバー３３が装着される。つまり、電線側コネクタ１７は、電線側ハウジング２９と、バスバープレート２３と、ストレインリリーフ３１と、電線シースカバー３３とが、図１に示す下側から上側に積層して組み付けられている。

図５に示すように、基板側コネクタ１３は、合成樹脂製の基板側ハウジング３５に、複数の基板側端子１９が圧入により装着される。本実施形態において、基板側端子１９はオス端子となる。従って、電線側コネクタ１７に装着される電線側端子３７はメス端子となる。
基板側端子１９は、前方から電気接触タブ３９と、圧入部４１と、リード部４３と、が後方に向かって直線状に連設されている。また、基板側端子１９は、基板側ハウジング３５の後方に開口する基板端子挿入開口部４５に電気接触タブ３９側から挿入されることで、圧入部４１が離脱規制されて基板側ハウジング３５に装着される。装着された基板側端子１９は、リード部４３が基板側ハウジング３５の後方から導出され、このリード部４３が回路基板２１のスルーホール４７（図１参照）に挿入されて半田付けされる。

基板側ハウジング３５の両側後方には、基板側端子１９の並び方向に直交する方向に延在する基板当接部４９が一体に形成されている。基板当接部４９の外側面には嵌合方向に延びるペグ装着溝５１が形成されている。ペグ装着溝５１には、略短冊状に形成された導電金属製の固定金具であるペグ５３が挿入される。

挿入されたペグ５３は、両側縁から突出したペグ係止爪５５を係止させることによってペグ装着溝５１に圧入固定される。ペグ５３には、回路基板２１との半田付け時に固定強度を高めるため、ペグ突出端５７に透孔５９が穿設されている。また、ペグ５３には、ペグ５３を基板側ハウジング３５の外側面から離間させるための離間突起６１（図１０参照）と、バスバープレート２３のＵ字状両端突出片２５が係合するペグ凹部６３（図９（ａ）参照）と、Ｕ字状両端突出片２５のバー先端縁６５（図２参照）が当たるペグ凸条６７（図４参照）と、が設けられている。

ペグ装着溝５１に固定されたペグ５３は、透孔５９側のペグ突出端５７が基板当接部４９から回路基板２１に向かって突出される一方、ペグ凹部６３側がペグ装着溝５１に配置される。基板当接部４９から突出したペグ突出端５７は、回路基板２１に穿設されるペグ固定孔６９（図１１参照）に挿入されて半田付けされる。即ち、ペグ５３は、基板側ハウジング３５に固定され、基板側ハウジング３５を回路基板２１に保持固定すると共に、回路基板２１のアース回路７１（図１１参照）に電気的に接続される。

図５に示すように、電線側コネクタ１７は、電線側ハウジング２９に、電線側端子３７が装着される。電線側ハウジング２９に装着された電線側端子３７は、電線側ハウジング嵌合先端面７３に開口される端子受入口７５から進入する基板側コネクタ１３の電気接触タブ３９に、電気接触箱部７７が接触する。電線側端子３７は、電気接触箱部７７が電線側ハウジング２９の内方に設けられた不図示のランスに係止されて、離脱規制されて電線側ハウジング２９に装着される。電線側端子３７は、電気接触箱部７７の後方に圧接刃７９が連設されている。この圧接刃７９は、シールド電線１５の信号ライン８１（図７（ｂ）参照）の内部被覆を切り裂いて導体と電気的に接続される。

電線側ハウジング嵌合先端面７３の周囲には、基板側ハウジング３５のフード部８３（図９（ｂ）参照）を挿入するフード挿入溝部８５が形成される。電線側ハウジング２９の両側前方には、電線側端子３７の並び方向に直交する方向に膨出する係合ブロック部８７が一体に形成されている。係合ブロック部８７は、基板側コネクタ１３と電線側コネクタ１７との嵌合時、基板当接部４９に当接する。それぞれの係合ブロック部８７には、前後方向に貫通するバスバー貫通孔８９が穿設されている。このバスバー貫通孔８９には、バスバープレート２３のＵ字状両端突出片２５が貫通され、貫通したＵ字状両端突出片２５が、図６に示すように係合ブロック部８７から前方へ突出する。

バスバープレート２３は、帯状金属板の両側を一方の面側に同一長さで垂直に折り曲げたＵ字状に形成され、その折り曲げられた両端側がＵ字状両端突出片２５となる。それぞれのＵ字状両端突出片２５には、バスバー貫通孔８９に係合するバスバー側係止突起９１（図５参照）と、ペグ凹部６３に係合するバスバー凸部９３（図１０参照）と、が形成されている。バスバープレート２３は、両側のＵ字状両端突出片２５の間が、シールド板部９５（図５参照）となる。このシールド板部９５は、バスバープレート２３が電線側ハウジング２９に固定された状態で、電線側ハウジング２９に装着された電線側端子３７に接続されたシールド電線１５の先端部１０５の後方側を覆って挟持するように配置される。なお、電線側端子３７の圧接刃７９は、図８に示すように、このシールド板部９５に接触することなく、シールド板部９５を迂回して後方へ突出される。

バスバープレート２３が装着された電線側ハウジング２９の後方には、ストレインリリーフ３１が装着される。電線側ハウジング２９の係合ブロック部８７にはストレインリリーフ固定溝９７（図５参照）が外側面に凹設されている。ストレインリリーフ３１は、直方体状の電線巻き付け部９９（図５参照）の両側に係止枠部１０１が、係合ブロック部８７に向かって突出されている。ストレインリリーフ３１は、電線巻き付け部９９がバスバープレート２３のシールド板部９５に当接した状態で、係止枠部１０１がストレインリリーフ固定溝９７のリリーフ固定突起１０３に係止されて、電線側ハウジング２９に固定される。

このシールド板部９５と電線巻き付け部９９との間には、図８に示すように、シールド電線１５のシールド部２７が挟持されることになる。即ち、ストレインリリーフ３１は、シールド電線１５の先端部１０５に露出させたシールド部２７を電線側ハウジング２９に固定したバスバープレート２３との間で挟持する。

電線巻き付け部９９の両側には、係止枠部１０１の後方にカバー係止突起１０７（図５参照）が突設されている。ストレインリリーフ３１の後端部３２には後方から電線シースカバー３３が装着され、電線シースカバー３３は両側のカバー係止枠１０９（図５参照）が電線巻き付け部９９のカバー係止突起１０７に係止されてストレインリリーフ３１に固定される。電線巻き付け部９９と電線シースカバー３３との間には、シース部１１１で覆われた部分のシールド電線１５が挟持される。即ち、電線シースカバー３３は、シールド部２７を挟持したストレインリリーフ３１の後端部３２との間でシールド電線１５のシース部１１１（図７参照）を挟持する。

図７（ａ）に示すように、ストレインリリーフ３１は、電線巻き付け部９９にシールド電線１５を巻き付けて挟持することで、シールド電線１５に作用した張力を摩擦によって支持し、信号ライン８１の導体と電線側端子３７との導体接触部に、外力が作用しないように構成している。電線巻き付け部９９に巻き付けられるシールド電線１５は、図７（ｂ）に示すように、Ｕ字状に屈曲される。屈曲されたシールド電線１５の先端部１０５は、シース部１１１が除去されてアルミ箔等からなるシールド部２７が露出されている。シールド部２７からは、更に導体が内部被覆によって覆われた複数の信号ライン８１が導出される。

図８に示すように、シールド部２７は、電線側ハウジング２９に装着されたバスバープレート２３のシールド板部９５に後方から接触し、その後方からストレインリリーフ３１によって押圧されて挟まれる。これにより、シールド部２７とバスバープレート２３とが導通される。シールド部２７からは複数の信号ライン８１が導出され、それぞれの信号ライン８１は対応する圧接刃７９によって内部被覆が切り裂かれて導体が対応の電線側端子３７に導通される。

図９に示すように、電線側コネクタ１７は、基板側コネクタ１３との嵌合直前で、基板側コネクタ１３のフード部８３が、フード挿入溝部８５に挿入され、コネクタ相互の相対位置が位置決めされる。この位置決め状態で、電線側コネクタ１７から突出した一対のＵ字状両端突出片２５は、基板側コネクタ１３の一対のペグ５３の外側に近接して配置される。

図１０に示すように、それぞれのＵ字状両端突出片２５の先端内側には傾斜面で形成された拾い代１１３が設けられている。また、Ｕ字状両端突出片２５は、内外方向（図１０の左右方向）に規制がないので、同方向にはフリーに移動できる。これにより、バスバープレート２３のＵ字状両端突出片２５は、ペグ５３との接触方向に沿って弾性変形可能とされている。

従って、図１０の状態から嵌合が進んだＵ字状両端突出片２５は、拾い代１１３がペグ５３に当接して外側へ弾性変形して撓み、ペグ５３の外面に摺接しながら所定位置までスライドされる。所定位置までスライドされたＵ字状両端突出片２５は、図１１に示すように、ペグ凹部６３（図４参照）にバスバー凸部９３が嵌合するとともに、ペグ凸条６７（図４参照）にバー先端縁６５が当接して確実な接触状態となる。

次に、上記構成を有するコネクタ装置１１の作用を説明する。
本実施形態に係るコネクタ装置１１では、シールド電線１５の先端部１０５に露出させたシールド部２７は、電線側コネクタ１７における電線側ハウジング２９に固定したバスバープレート２３に後方から接触した状態でストレインリリーフ３１とバスバープレート２３との間で挟持されることによって、バスバープレート２３に電気的に接続された状態となる。なお、シールド電線１５のシールド部２７から導出された信号ライン８１は、電線側ハウジング２９から後方へ導出された電線側端子３７の圧接刃７９によって内部被覆が切り裂かれ、導体が電線側端子３７に電気的に接続される。
電線側ハウジング２９は、装着されたバスバープレート２３のＵ字状両端突出片２５が、電線側ハウジング２９の嵌合方向前方へ向かって突出されている。

そして、回路基板２１に保持固定された基板側コネクタ１３に電線側コネクタ１７が嵌合されると、基板側コネクタ１３の基板側ハウジング３５の両側部に固定されているペグ５３に、電線側ハウジング２９に固定したバスバープレート２３のＵ字状両端突出片２５が電気的に接触する。ペグ５３は、回路基板２１のアース回路７１に電気的に接続されているので、シールド電線１５のシールド部２７と回路基板側のアース回路７１とを導通させることができる。そこで、従来は電線側ハウジング及び基板側ハウジングをそれぞれ覆っていたシール用の金属製のシールドケースを省略できる。

また、本実施形態のコネクタ装置１１では、シールド電線１５が、信号ライン８１及びシールド部２７を露出した先端部１０５と、先端部１０５よりも後方の屈曲底部１１５と、屈曲底部１１５よりも後方の逆Ｌ字部１１７と、によって、略Ｕ字状に折り曲げられている（図７（ｂ）参照）。略Ｕ字状に折り曲げられたシールド電線１５は、先端部１０５がバスバープレート２３を介在させた電線側ハウジング２９とストレインリリーフ３１とによって挟持される。

また、シールド電線１５は、屈曲底部１１５がストレインリリーフ３１の外周に沿ってＵ字状に曲げられた後、更に逆Ｌ字部１１７となって後方へ導出される。ここで、電線側端子３７が接続された先端部１０５よりも後方のシース部１１１で覆われた部分である逆Ｌ字部１１７が、ストレインリリーフ３１と電線シースカバー３３とによって挟持されるので、シールド電線１５に作用した張力がシールド電線１５の導体と電線側端子３７との導体接触部に作用する虞がない。そこで、シールド電線１５の先端部１０５に接続された電線側コネクタ１７の接続信頼性を高めることができ、シールド電線１５の端部に電線側コネクタ１７を高い引っ張り強度で確実に固定できる。

更に、本実施形態のコネクタ装置１１では、電線側ハウジング２９の両側から嵌合方向に突出したバスバープレート２３のＵ字状両端突出片２５同士の間隔が、基板側ハウジング３５の両側に設けられた一対のペグ５３の間隔より狭く設定されている。一方、Ｕ字状両端突出片２５の先端には、ペグ５３との接触時に、ペグ５３よりも外側へＵ字状両端突出片２５を撓ませるための拾い代１１３が設けられている。従って、電線側ハウジング２９が基板側ハウジング３５に嵌合される際には、ペグ５３に当接した拾い代１１３が、Ｕ字状両端突出片２５をペグ５３の外側へ弾性変形させる。

弾性変形されたＵ字状両端突出片２５は、コネクタ嵌合完了状態において、弾性復元力によって外側からペグ５３に押圧付勢される。これにより、コネクタ嵌合時に、ペグ５３に対するバスバープレート２３のドツキが防止されると共に、高い接触信頼性が得られる。

従って、本実施形態に係るコネクタ装置１１によれば、小型化でき、シールド用の金属部材を削減してコストを低減できる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…コネクタ装置
１３…基板側コネクタ
１５…シールド電線
１７…電線側コネクタ
１９…基板側端子
２１…回路基板
２３…バスバープレート
２７…シールド部
２９…電線側ハウジング
３１…ストレインリリーフ（電線挟持部材）
３２…後端部
３３…電線シースカバー
３５…基板側ハウジング
３７…電線側端子
５３…ペグ（固定金具）
７１…アース回路
１０５…先端部
１１１…シース部

Claims (3)

1. シールド電線が接続された電線側コネクタと、回路基板に接続された基板側コネクタとがコネクタ嵌合されるコネクタ装置であって、
   前記電線側コネクタが、前記シールド電線の導体に電気的に接続される電線側端子を収容保持する電線側ハウジングと、前記シールド電線の先端部に露出させたシールド部を前記電線側ハウジングに固定したバスバープレートとの間で挟持する電線挟持部材と、を有し、
   前記基板側コネクタが、前記電線側端子にそれぞれ電気的に接続される基板側端子を収容保持する基板側ハウジングと、前記基板側ハウジングに固定されて前記基板側ハウジングを前記回路基板に保持固定すると共に前記回路基板のアース回路に電気的に接続される固定金具と、を有し、
   コネクタ嵌合時に、前記バスバープレートが前記固定金具に電気的に接触することを特徴とするコネクタ装置。
2. 前記電線側コネクタが、前記シールド部を挟持した前記電線挟持部材の後端部との間で前記シールド電線のシース部で覆われた部分を挟持する電線シースカバーを有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ装置。
3. 前記バスバープレートが、前記固定金具との接触方向に沿って弾性変形可能とされることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ装置。

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