JP6334359B2 - シールドコネクタの固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、シールドコネクタの固定構造に関する。

自動車等の車両には、モータ等の車両用搭載機器が多数搭載されており、これらの機器から発生する電磁波による影響は無視できないものとなっている。また、大電流・高電圧用の電線接続部分から生じる電磁波による影響も問題となっている。このため、電磁波の発生源や電磁波の種類によって対策は異なるものの、電磁シールド法などの手法を用いて、車両用搭載機器やハーネス用の接続部品などが電磁波障害から保護されている。

車両用搭載機器に電源の供給や、信号の送受信を行なう電線においては、必要に応じて芯線の周囲がシールドされた電線、いわゆるシールド電線が広く用いられている。特に、重量軽減のため、細径化が進む電線においては、電磁波による影響を受け易いことから、シールド電線が用いられている。

シールド電線は、電磁波や静電気などの電気的ノイズを遮断すべく、内皮により絶縁被覆された芯線の外側を編組によって覆い、更にその外側をシースにより絶縁被覆をした構成となっている。

そして、このようなシールド電線の編組を上述した機器（例えば、電力制御ユニットであるＰＣＵ（Power Control Unit：電子制御ユニット）など）の筐体（金属ケースなど）にアース接続する高圧コネクタ（シールドコネクタ）は、複数の電線を一括して接続し、導電性を有するシールドシェルを備えてシールド電線およびシールド電線の芯線に接続される端子をシールド状態で保護している（特許文献１参照）。

このようなシールドコネクタの固定構造の一例を図７を参照して説明する。
図７は従来のシールドコネクタの固定構造を表す要部断面図である。
筐体５０１には、ボルト穴５０３を有するボルト固定面５０５と、ハウジング挿入穴５０４を有するコネクタ取付面５０７とが略直交して形成される。シールドコネクタ５１９のハウジング５０９には、電線（図示略）が接続される。シールドシェル５１１は、筒状のシェル本体５１３によって、ハウジング５０９の外周面５１５を一体に覆う。シールドシェル５１１は、Ｌ字形に折り曲げられてボルト固定面５０５に固定されるボルト固定部５１７を有する。このような構成を有するシールドコネクタ５１９は、シールドシェル５１１のボルト固定部５１７が、筐体５０１のボルト固定面５０５にボルト５２１によって固定されることで、コネクタ取付面５０７に固定される。つまり、シールドコネクタ５１９は、シールドシェル５１１のボルト固定部５１７によって、コネクタ取付面５０７に垂直な筐体挿入方向に対して略直交する方向でボルト締結される。

特開２０１０−５５９２４号公報

しかしながら、ハウジング５０９に接続された電線に張力や振動によってコネクタ取付面５０７から離間する方向の外力が作用すると、ハウジング５０９と一体に固定されるシールドシェル５１１には、図８に示すように、ボルト固定部５１７を中心とした回転モーメントＭが発生する。この回転モーメントＭは、ハウジング５０９を挟みボルト固定部５１７と反対側のシェル本体部分に、筐体５０１から離間させる方向の回転力を生じさせる。その結果、シールドシェル５１１と筐体５０１との間に隙間Ｓができ、電磁波のシールド性能が低下する虞があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、筐体とシールドシェルの間に発生する隙間を抑制し、電磁波シールド性能の低下を防止できるシールドコネクタの固定構造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） コネクタ取付面とボルト固定面とが略直交する筐体と、電線が導出されるハウジングと、筒状のシェル本体によって前記ハウジングの外周面を一体に覆うとともに、前記シェル本体から延出させたＬ字形状の折り曲げ片が前記ボルト固定面に固定されるボルト固定部を有するシールドシェルと、前記ハウジングを挟み前記ボルト固定部と反対側の前記シェル本体から前記コネクタ取付面に向かって、前記折り曲げ片と平行に突出される平板状の挿入部と、前記コネクタ取付面に形成され、前記ボルト固定部が前記ボルト固定面に固定された際に前記挿入部が嵌入する筐体凹部と、を備え、前記筐体凹部に嵌入された前記挿入部は、板厚方向が前記筐体凹部によって挟持されることを特徴とするシールドコネクタの固定構造。

上記（１）の構成のシールドコネクタの固定構造によれば、シールドコネクタは、シールドシェルのボルト固定部によって、コネクタ取付面に垂直な筐体挿入方向に対して略直交する方向でボルト締結される。この際、ボルト固定部と反対側のシェル本体から突出している挿入部が、筐体凹部に嵌入する。
そこで、ハウジングに接続された電線に張力や振動によってコネクタ取付面から離間する方向の外力が作用すると、ハウジングと一体に固定されるシールドシェルには、ボルト固定部を中心とした回転モーメントが発生するが、ハウジングを挟みボルト固定部と反対側のシェル本体部分に突出された挿入部が筐体凹部と干渉するので、シールドシェルの回転が規制される。その結果、シールドシェルがコネクタ取付面から離間することによる隙間の発生が抑制される。

（２） 前記挿入部が、前記シェル本体の開口縁部から延出した板状の突出板であることを特徴とする上記（１）の構成のシールドコネクタの固定構造。

上記（２）の構成のシールドコネクタの固定構造によれば、シールドシェルの板金成形時に、挿入部としての突出板を同時に形成することができ、製造コストが安価となる。また、突出板は、形状を変えることで、筐体凹部の内壁との当接面積を容易に増大させることができる。その結果、所望の回転規制強度とした突出板を簡単に得ることができる。

（３） 前記挿入部が、前記シェル本体の中心軸線を含み前記ボルト固定面に垂直な仮想面と、前記開口縁部とが交わる位置に配設されていることを特徴とする上記（２）の構成のシールドコネクタの固定構造。

上記（３）の構成のシールドコネクタの固定構造によれば、挿入部が１箇所で形成される。これにより、筐体との係合構造を簡素にできる。また、この一つの挿入部は、シェル本体の中心軸線を含みボルト固定面に垂直な仮想面と、開口縁部とが交わる位置に配設されるので、仮想面で二分されるシールドシェルの左右の傾きを抑制して、シールドシェルの回転を効果的に規制することができる。

本発明に係るシールドコネクタの固定構造によれば、筐体とシールドシェルの間に発生する隙間を抑制し、電磁波シールド性能の低下を防止することができる。

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シールドコネクタの固定構造の分解斜視図である。 図１に示したシールドコネクタの組立斜視図である。 図１に示したシールドシェルの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシールドコネクタの固定構造を説明するための要部断面図である。 図４に示したシールドコネクタの固定構造における要部拡大斜視図である。 図４に示したシールドコネクタの固定構造における逆挿入時の要部断面図である。 従来のシールドコネクタの固定構造の要部断面図である。 図７に示したシールドコネクタの固定構造において隙間が生じた状態をその要部拡大図と共に表した断面図である。

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、本発明の一実施形態に係るシールドコネクタ１１の固定構造は、筐体１３と、ハウジング１５と、シールドシェル１７と、挿入部５３と、筐体凹部１９(図４参照)と、を主要な構成として有する。この他、シールドコネクタ１１は、電線７１の端部に接続された端子２１と、ユニットパッキン２３と、ゴム栓２５と、上下一対のリアホルダ２７と、フロントホルダ２９と、シールドリング３１と、を有する。

筐体１３は、例えば、電力制御ユニットであるＰＣＵ（Power Control Unit：電子制御ユニット）など）の筐体（金属ケースなど）とすることができる。また、筐体１３は、電気自動車やハイブリット車などに搭載されるインバータの筐体であってもよい。筐体１３は、略直交するコネクタ取付面３３と、ボルト固定面３５とを有する導電性金属からなる筐体である。

ハウジング１５は、絶縁性の合成樹脂からなり、長円筒形状に形成される。ハウジング１５の内方には複数（本実施形態では３つ）の端子収容室３７（図４参照）が形成される。端子収容室３７には、電線７１の端部に接続された端子２１がそれぞれ装着される。ハウジング１５からは、電線７１が導出される。ハウジング１５は、シールドシェル１７を介して筐体１３にボルト締結される。

シールドシェル１７は、導電性金属からなる。シールドシェル１７は、筒状のシェル本体３９（図３参照）によって、ハウジング１５の外周面４１を一体に覆う。シールドシェル１７は、例えばハウジング１５に突設した係止突起４３が、シールドシェル１７に穿設した係止穴４５を係止することによって固定される。このシールドシェル１７には、筐体１３のボルト固定面３５に固定される一対のボルト固定部４７が形成される。本実施形態において、ボルト固定部４７は、シェル本体３９から延出させたＬ字形状の折り曲げ片に、ボルト挿通穴４９が穿設されて形成される。シールドシェル１７は、複数の電線７１を覆う図示しない編組線がシェル本体３９に接続されて、筐体１３ヘボルト締結される。これにより、シールドシェル１７は、シールド回路を形成し、ノイズを遮蔽する構造としている。

挿入部５３は、ハウジング１５を挟みボルト固定部４７と反対側のシェル本体３９からコネクタ取付面３３に向かって突出される。本実施形態において、挿入部５３は、シェル本体３９の開口縁部５１（図３参照）から延出させた板状の突出板として形成される。挿入部５３は、シェル本体３９の中心軸線５５（図３参照）を含みボルト固定面３５に垂直な仮想面と、開口縁部５１とが交わる位置に配設されている。

筐体凹部１９は、筐体１３のコネクタ取付面３３に形成される。筐体凹部１９は、ボルト固定部４７がボルト固定面３５に固定された際に挿入部５３が嵌入する（図４参照）。嵌入とは、挿入部５３が嵌め入れられる意味である。筐体凹部１９に嵌め入れられた挿入部５３は、板厚方向が筐体凹部１９によって挟持される。この嵌め合いは、挿入が容易な「すきまばめ」、確実な干渉状態が得られる「しまりばめ」（所謂、圧入）、その中間の「中間ばめ」とすることができる。尚、筐体凹部１９の開口縁には、図５に示すように、挿入部５３を挿入案内するテーパ部３４が形成されている。
筐体１３のコネクタ取付面３３には、この他、ハウジング１５の前部が挿入されるハウジング挿入穴６１が形成されている。また、筐体１３のボルト固定面３５には、ボルト固定部４７がボルト締結される一対のボルト穴５９（図１参照）が形成されている。

端子２１は、導電性の金属からなり、ボルト締結穴６３を有する板状の電気接触部６５を先端側に有する。電気接触部６５に連設する電線接続部６７が後端側となる。電線接続部６７は、電線７１の芯線と接続される。

ユニットパッキン２３は、ゴム等の弾性材料によって環状に形成される。ユニットパッキン２３は、ハウジング１５の前部外周に取り付けられ、ハウジング１５と筐体１３との間を防水シールする。

ゴム栓２５は、ゴム等の弾性材料によって環状に形成される。ゴム栓２５は、内方に電線７１が挿通される。ゴム栓２５の外周は、ハウジング１５の電線導出部６９（図６参照）の内壁面に密着する。これにより、ゴム栓２５は、ハウジング１５と電線７１との間を防水シールする。

電線７１は、導電性の芯線と、この芯線を被覆する絶縁性の被覆部とを備えている。電線７１の芯線は、端子２１の電線接続部６７に電気的に接続される。複数の電線７１を覆う編組線は、シールドシェル１７と電気的に接続される。

シールドリング３１は、シェル本体３９との間に編組線を挟んで圧着することで、編組線をシールドシェル１７に固定して保持する。

リアホルダ２７は、ハウジング１５の後部に取り付けられる。リアホルダ２７は、ハウジング１５に取り付けられることで、電線７１の屈曲を抑制する。また、リアホルダ２７は、ハウジング１５内におけるゴム栓２５の抜けや、倒れを抑制する。

フロントホルダ２９は、ハウジング１５の前部に取り付けられる。フロントホルダ２９は、ハウジング１５に取り付けられることで、ユニットパッキン２３の離脱を規制する。また、フロントホルダ２９は、端子２１の位置決めを行なう。

次に、上記した構成のシールドコネクタの固定構造の作用を説明する。
本実施形態に係るシールドコネクタ１１の固定構造では、図４に示すように、シールドシェル１７のボルト固定部４７が、筐体１３のボルト固定面３５に固定されることで、シールドコネクタ１１がコネクタ取付面３３に固定される。即ち、シールドコネクタ１１は、シールドシェル１７のボルト固定部４７によって、コネクタ取付面３３に垂直な筐体挿入方向（図４の矢印ａ方向）に対して略直交する方向（図４の矢印ｂ方向）でボルト締結される。

この際、ボルト固定部４７と反対側のシェル本体３９から突出している図５に示す挿入部５３が、筐体凹部１９に嵌入する。筐体凹部１９の開口縁には、テーパ部３４が形成されているので、挿入部５３は筐体凹部１９内にスムースに嵌入することができる。
そこで、ハウジング１５に接続された電線７１に張力や振動によってコネクタ取付面３３から離間する方向の外力が作用すると、ハウジング１５と一体に固定されるシールドシェル１７には、ボルト固定部４７を中心とした回転モーメントが発生するが、ハウジング１５を挟みボルト固定部４７と反対側のシェル本体部分に突出された挿入部５３が筐体凹部１９と干渉する。すなわち、挿入部５３は、上記回転モーメントによって回転軌跡の方向（図５の矢印ｃ方向）に変位しようとすると、筐体凹部１９の内壁に当接してその変位が阻止される。これにより、シールドシェル１７は、上記回転モーメントが発生した場合であっても、筐体凹部１９に干渉した挿入部５３によって、回転が規制される。その結果、シールドシェル１７がコネクタ取付面３３から離間することによる隙間の発生が抑制される。

また、本実施形態のシールドコネクタ１１の固定構造では、シールドシェル１７の板金成形時に、挿入部５３としての突出板を同時に形成することができ、製造コストが安価となる。また、突出板からなる挿入部５３は、形状を変えることで、筐体凹部１９の内壁との当接面積を容易に増大させることができる。その結果、所望の回転規制強度とした挿入部５３を簡単に得ることができる。

また、このシールドコネクタ１１の固定構造では、挿入部５３が１箇所で形成される。これにより、筐体１３との係合構造を簡素にできる。この一つの挿入部５３は、シェル本体３９の中心軸線５５を含みボルト固定面３５に垂直な仮想面と、開口縁部５１とが交わる位置に配設されるので、仮想面で二分されるシールドシェル１７の左右の傾きを抑制して、シールドシェル１７の回転を効果的に規制することができる。

図６は本実施形態に係るシールドコネクタ１１の固定構造における逆挿入時の要部断面図である。
本実施形態のシールドコネクタ１１の固定構造は、シールドシェル１７に挿入部５３が設けられることで、図６に示すように、筐体１３のハウジング挿入穴６１へハウジング１５が逆挿入された際に、コネクタ取付面３３に挿入部５３が当たり、嵌合を阻止することができる。これにより、筐体１３にシールドコネクタ１１が逆挿入された場合には、完全な嵌合が行えず、誤挿入の早期発見が可能となる。

従って、本実施形態に係るシールドコネクタ１１の固定構造によれば、筐体１３とシールドシェル１７の間に発生する隙間を抑制し、電磁波シールド性能の低下を防止することができる。

ここで、上述した本発明に係るシールドコネクタの固定構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］ コネクタ取付面（３３）とボルト固定面（３５）とが略直交する筐体（１３）と、
電線（７１）が導出されるハウジング（１５）と、
筒状のシェル本体（３９）によって前記ハウジング（１５）の外周面（４１）を一体に覆うとともに前記ボルト固定面（３５）に固定されるボルト固定部（４７）を有するシールドシェル（１７）と、
前記ハウジング（１５）を挟み前記ボルト固定部（４７）と反対側の前記シェル本体（３９）から前記コネクタ取付面（３３）に向かって突出される挿入部（５３）と、
前記コネクタ取付面（３３）に形成され、前記ボルト固定部（４７）が前記ボルト固定面（３５）に固定された際に前記挿入部（５３）が嵌入する筐体凹部（１９）と、
を備えることを特徴とするシールドコネクタ（１１）の固定構造。
［２］ 前記挿入部（５３）が、前記シェル本体（３９）の開口縁部（５１）から延出した板状の突出板であることを特徴とする上記［１］に記載のシールドコネクタ（１１）の固定構造。
［３］ 前記挿入部（５３）が、前記シェル本体（３９）の中心軸線（５５）を含み前記ボルト固定面（３５）に垂直な仮想面と、前記開口縁部（５１）とが交わる位置に配設されていることを特徴とする上記［２］に記載のシールドコネクタ（１１）の固定構造。

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…シールドコネクタ
１３…筐体
１５…ハウジング
１７…シールドシェル
１９…筐体凹部
３３…コネクタ取付面
３５…ボルト固定面
３９…シェル本体
４１…外周面
４７…ボルト固定部
５１…開口縁部
５３…挿入部
５５…中心軸線
７１…電線

Claims (3)

1. コネクタ取付面とボルト固定面とが略直交する筐体と、
   電線が導出されるハウジングと、
   筒状のシェル本体によって前記ハウジングの外周面を一体に覆うとともに、前記シェル本体から延出させたＬ字形状の折り曲げ片が前記ボルト固定面に固定されるボルト固定部を有するシールドシェルと、
   前記ハウジングを挟み前記ボルト固定部と反対側の前記シェル本体から前記コネクタ取付面に向かって、前記折り曲げ片と平行に突出される平板状の挿入部と、
   前記コネクタ取付面に形成され、前記ボルト固定部が前記ボルト固定面に固定された際に前記挿入部が嵌入する筐体凹部と、
   を備え、
   前記筐体凹部に嵌入された前記挿入部は、板厚方向が前記筐体凹部によって挟持されることを特徴とするシールドコネクタの固定構造。
2. 前記挿入部が、前記シェル本体の開口縁部から延出した板状の突出板であ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の固定構造。
3. 前記挿入部が、前記シェル本体の中心軸線を含み前記ボルト固定面に垂直な仮想面と、前記開口縁部とが交わる位置に配設されていることを特徴とする請求項２に記載のシールドコネクタの固定構造。

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