JP6884049B2 - シールドスリーブの固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、シールドスリーブをコネクタハウジング等に固定する際の構造に係り、特に、作業が簡便であり、且つ、確実な固定が可能なものに関する。

電気自動車等に使用されるシールド電線には、外部からのノイズを防ぐとともに、外部へのノイズ発信を防ぐために、絶縁電線の最外周に導電線を含むシールドスリーブが被覆されている。このようなシールド電線をコネクタハウジングに接続する際、シールドスリーブの端部は、絶縁電線のかしめとは別に、コネクタハウジングに接続固定されて接地されることになる。従来の接続構造は、コネクタハウジングに形成された筒状突起部の筒内に絶縁電線を挿通し、シールドスリーブは筒状突起部の外周に被せられ、これを金属バンド等で締結して固定するものであった。本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１〜特許文献６などが参照できる。

特開２００５−３３９９３３公報：矢崎総業 特開２０１３−１１００７９公報：矢崎総業 特開２０１３−１６２７２４公報：住友電装 特許第５７１１５９４号公報：矢崎総業 特許第６０７５９６８号公報：矢崎総業 特開２０１５−８９２５８：クラベ

ここで、金属バンドによって締結し固定したものの場合、金属バンドとシールドスリーブとが滑りやすいため、電線・ケーブルを実機へ配線する際の外力等によってシールドスリーブが抜けてしまうおそれがあった。また、シールドスリーブが抜けないように締結をより強くした場合、一般にコネクタハウジングは、硬質樹脂材料や金属材料からなることから、シールドスリーブを構成する金属線が切れてしまうおそれもあった。

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、作業が簡便であり、且つ、確実な固定が可能な構造を提供することにある。

上記目的を達成するべく、本発明によるシールド電線とコネクタハウジングの接続構造は、上記シールド電線が、複数の絶縁電線と、少なくとも導電線を含む線材を編組してなるシールドスリーブからなり、上記複数の絶縁電線が一括して上記シールドスリーブに被覆されており、上記コネクタハウジングが導電材料から構成されており、上記シールド電線と上記コネクタハウジングが、１対の接続端子によって接続固定されており、上記接続端子が導電材料から構成されており、上記接続端子の一部がコネクタハウジングと電気的且つ機械的に接続固定されており、上記接続端子の他の一部が、上記シールドスリーブを介して、上記絶縁電線の１本のみにかしめられていることを特徴とするものである。
また、上記コネクタハウジングが、筒状突起部を有し、該筒状突起部の筒内に上記シールド電線が挿通されており、上記一対の接続端子が、それぞれ対向するように、上記筒状突起部外周に接続固定されていることが考えられる。
また、上記複数の絶縁電線が、少なくともコネクタハウジングに接続される位置近傍で一列に並列配置されており、並列配置の両側最外に位置する上記絶縁電線に、上記一対の接続端子がそれぞれかしめられていることが考えられる。

本発明によると、簡便な作業により、シールドスリーブとコネクタハウジングの固定と、絶縁電線とコネクタハウジングの固定を確実なものとすることができる。特に、接続端子の他の一部が、シールドスリーブを介して、絶縁電線の１本のみにかしめられているため、接続端子が絶縁電線と確実強固に接続固定されることとなる。

本発明による実施の形態を示す一部切欠斜視図である。 本発明による接続端子を示す斜視図である。 本発明による他の実施の形態を示す一部切欠斜視図である。 本発明による接続端子を示す斜視図である。 参考の形態を示す一部切欠側面図である。

以下、図１，図２を使用して本実施の形態による接続構造を説明する。

まず、シールドスリーブ１の構成について説明する。シールドスリーブ１は、錫メッキ軟銅線からなる直径０．１８ｍｍの金属線と、ポリエチレンテレフタレートからなる太さ０．２ｍｍの繊維糸を混織の条件で編組し、仕上がり外径２７ｍｍとしたものである。

次いで、絶縁電線２の構成について説明する。絶縁電線２は、錫メッキ軟銅線を撚り合わせて構成した外径５．３ｍｍの導体に、シリコーンゴムを押出成形して被覆し厚さ１．０ｍｍの絶縁体とし、その外周にポリエチレンテレフタレート糸を編組して厚さ０．２ｍｍの補強層とし、その外周にポリエステル系の耐熱整形剤を塗布し、仕上がり外径７．９ｍｍとしたものである。本実施の形態では、絶縁電線２を４本引き揃えて使用した。

コネクタハウジング３は、アルミニウム合金からなるもので、内径として長径２３．７ｍｍ、短径７．９ｍｍの挿通孔を有し、この挿通孔に連続して、内径として長径３１．６ｍｍ、外径として短径１３．９ｍｍ、外径３７．６ｍｍの筒状突起部３ｂが形成されている。

接続端子４ａ，４ｂは、図２に示すような厚さ２ｍｍの真鍮板を加工したものを使用した。接続端子４ａ，４ｂの端部近傍には、コネクタハウジング３と電気的且つ機械的に接続固定するためのネジ穴が形成されている。また、接続端子４ａ，４ｂのもう一方の端部近傍には、シールドスリーブ１を介して、絶縁電線２にかしめるため、開口部の幅が８．０ｍｍのコの字開口部が形成されている。

このような各構成について、以下のようにして組立を行った。まずシールドスリーブ１の内部に、予め４本の絶縁電線２を挿通してシールド電線１０とし、これをコネクタハウジング３の挿通孔から筒状突起部３ｂの筒内に挿通した。この際、絶縁電線２のみならずシールドスリーブ１も筒状突起部３ｂの筒内に挿通される。そして、筒状突起部３ｂの長径方向にそれぞれ対向するようにして、接続端子４ａ，４ｂを筒状突起部３ｂの外周に接続固定する。この接続固定は、ネジ止め（図示しない）によって行った。ネジは、鉄製（ユニクロ加工）のトラスタッピングネジ１種、呼び径２ｍｍ、長さ４ｍｍを使用した。この際、筒状突起部３ｂにネジより若干小径の下穴を開けておいてもよい。そして、絶縁電線２を一列に並列配置し、並列配置の両側最外に位置する絶縁電線２に、シールドスリーブ１を介して、接続端子４ａ，４ｂがそれぞれかしめられる。図１においては、最も右側の外に位置する絶縁電線２のみに、接続端子４ａがかしめられ、最も左側の外に位置する絶縁電線２のみに、接続端子４ｂがかしめられている。その他の２本の絶縁電線２については、接続端子４ａ，４ｂがかしめられていない。

この後、コネクタハウジング３側の電線２の端部には、電極端子（図示しない）が装着され、コネクタハウジング３は、コネクタケース（図示しない）に収納されることになる。

このような構造とすることで、簡便な作業でシールド電線１０とコネクタハウジング３の接続をすることができる。また、シールドスリーブ１とコネクタハウジング３及び絶縁電線２とコネクタハウジング３の確実な固定が可能となる。また、シールドスリーブ１とコネクタハウジング３の電気的な接続も確実なものとすることができる。なお、本実施の形態においては、２本の絶縁電線２は接続端子４ａ，４ｂがかしめられていないが、シールドスリーブ１によって４本の絶縁電線２が覆われているため、接続端子４ａ，４ｂがかしめられていないからといって固定が不十分となることはない。また、シールドスリーブ１の端部は、コネクタハウジング３の筒状突起部３ｂの筒内に位置することになる。そのため、シールドスリーブ１の端部のほつれが防止でき、シールドスリーブ１の端部によって他部材や作業者に傷をつけるようなことも防止できる。また、シールドスリーブ１の端部を筒状突起部３ｂのような大径部に被せることもないため、シールドスリーブ１の目が開くことによってシールド効果が低下するようなこともない。

なお、シールド電線１０は、コネクタハウジング３の筒状突起部３ｂの筒内から導出された部分について、必ずしもまっすぐ引き伸ばされた状態で固定される必要はない。特に、周辺機器の配置の関係上、導出されたシールド電線１０が曲げられた状態で固定されていた方がよい場合もある。この場合は、例えば、図３に示すように接続端子４ａ，４ｂを筒状突起部３ｂと平行に配置するのではなく、筒状突起部３ｂとの接続固定箇所を中心にして接続端子４ａ，４ｂを回転させ、その状態で筒状突起部３ｂと接続端子４ａ，４ｂを接続固定することが考えられる。また、図４のように折れ曲がり部を有する接続端子４ａ，４ｂを使用することも考えられる。即ち、絶縁電線２が並列配置される方向を軸として回転する方向に絶縁電線２が曲げられた状態で固定されるように、接続端子４ａ，４ｂのかしめ部分が、筒状突起部３ｂの延長上からずれた位置に存在していることが考えられる。

接続端子４ａ，４ｂと筒状突起部３ｂとの接続固定について、上記実施の形態ではネジ止めによって行ったが、勿論、かしめや溶接等他の方法によって接続固定を行ってもよい。また、コネクタハウジング３と接続端子４ａ，４ｂを一部材として一体的に形成することも考えられる。

本発明と関連する技術として、例えば、図５及び以下のような参考の形態のものも考えられる。
シールドスリーブと、該シールドスリーブを固定するための環状突起を有する部材との固定構造であって、上記シールドスリーブの一端が上記環状突起に被せられているとともに、その外周に締結線が巻回されており、上記締結線が、一部と他の一部とが交差するようにして、少なくとも１周以上巻回されており、該締結線が、抗張力線の外周に高分子材料からなる被覆が形成されたものであるとともに、両端部にネジ保持部を有し、上記ネジ保持部に挿通されたネジが、上記環状突起に螺合されていることを特徴とするシールドスリーブの固定構造。上記締結線の被覆が、ゴム材料からなることが考えられる。上記シールドスリーブが、繊維糸又は金属線の内の一方又は両方からなることが考えられる。上記部材がコネクタハウジングであり、上記シールドスリーブの内部に電線が挿通されており、上記コネクタハウジングが挿通孔を有するとともに、該挿通孔と連続するように上記環状突起が形成されており、上記電線が上記挿通孔及び上記環状突起の内側に挿通されていることが考えられる。

このような参考の形態によれば、締結線の一部が交差されているため、締結線の両端部をネジ締めして固定することで、締結線が締め付ける方向に力が働く。この締め付けの力はネジ締めの加減によって調節することが可能である。
この際、締結線は、抗張力線の外周に比較的柔軟な高分子材料からなる被覆が形成された構造であるため、強く締めたとしても締結線の断線は生じず、且つ、シールドスリーブを構成する金属線等の断線も生じない。更に、被覆が弾性変形してシールドスリーブを構成する金属線等が食い込むため、シールドスリーブが抜けにくいものとすることもできる。

この参考の形態は、部材をコネクタハウジングとした例であり、シールドスリーブの内部に電線を挿通したものとコネクタハウジングの固定構造に関する形態である。

まず、シールドスリーブ１０１の構成について説明する。シールドスリーブ１０１は、錫メッキ軟銅線からなる直径０．１８ｍｍの金属線と、ポリエチレンテレフタレートからなる太さ０．２０ｍｍの繊維糸を混編の条件で編組し、仕上がり織幅２７ｍｍとしたものである。

次いで、絶縁電線２の構成について説明する。絶縁電線１０２は、錫メッキ軟銅線を撚り合わせて構成した外径５．３ｍｍの導体に、シリコーンゴムを押出成形して被覆し厚さ１．０ｍｍの絶縁体とし、その外周にポリエチレンテレフタレート糸を編組して厚さ０．２ｍｍの補強層とし、その外周にポリエステル系の耐熱整形剤を塗布し、仕上がり外径７．９ｍｍとしたものである。

部材となるコネクタハウジング１０３は、ナイロン樹脂からなるもので、内径７．９ｍｍの円形の挿通孔１０３ａを有し、この挿通孔１０３ａに連続して、内径７．９ｍｍ、外径１４．９ｍｍの円環形状の環状突起１０３ｂが形成されている。

締結線４は、錫メッキ軟銅線を撚り合わせて構成した外径５．３ｍｍの抗張力体に、フッ素樹脂を押出成形して被覆し厚さ１．０ｍｍの被覆とし、仕上がり外径７．３ｍｍとしたものである。この両端において、真鍮からなる内径５ｍｍの丸型端子が抗張力線とかしめられて接続され、ネジ保持部１０４ａ，１０４ｂとされる。

ネジ１０５ａ，１０５ｂは、鉄製（ユニクロ加工）のトラスタッピングネジ１種、呼び径２ｍｍ、長さ３ｍｍを使用した。ネジ１０５ａ，１０５ｂには、状況に応じて適宜ワッシャをかませてもよい。

このような各構成について、以下のようにして組立を行った。まずシールドスリーブ１０１の内部に、予め絶縁電線１０２を挿通した状態で、これらをコネクタハウジング１０３の挿通孔１０３ａに挿通し、シールドスリーブ１０１をコネクタハウジング１０３の環状突起１０３ｂに被せた状態とした。そして、シールドスリーブ１０１が被せられた環状突起１０３ｂの外周に締結線１０４を１．２５周巻回し、締結線１０４の両端部近傍を交差させた。その状態で、まずは、交差の下側となっている端部について、ネジ保持部１０４ａとシールドスリーブ１０１を介して、ネジ１０５ａをコネクタハウジング１０３の環状突起１０３ｂ部分にねじ込んで締め付け、ネジ１０５ａと環状突起１０３ｂを螺合させた。次いで、交差の上側となっている端部について、ネジ保持部１０４ｂとシールドスリーブ１０１を介して、ネジ１０５ｂをコネクタハウジング１０３の環状突起１０３ｂ部分にねじ込んで締め付け、ネジ１０５ｂと環状突起１０３ｂを螺合させた。この際、環状突起１０３ｂにネジ１０５ａ，１０５ｂより若干小径の下穴を開けておいてもよい。

このように、ネジ１０５ａ，１０５ｂをねじ込んで締め付けることにより、締結線１０４が締め付ける方向に力が働く。この力によって、シールドスリーブ１０１はコネクタハウジング１０３の環状突起１０３ｂに固定されることとなる。なお、この締め付けの力はネジ締めの加減によって調節することが可能である。また、締結線１０４は、抗張力線の外周に比較的柔軟な高分子材料からなる被覆が形成された構造であるため、強く締めたとしても締結線１０４の断線は生じず、且つ、シールドスリーブ１０１を構成する金属線等の断線も生じない。更に、被覆が弾性変形してシールドスリーブ１０１を構成する金属線等が食い込むため、シールドスリーブ１０１が抜けにくいものとすることもできる。また、シールドスリーブ１０１と環状突起１０３ｂもネジ１０５ａ，１０５ｂによって固定されるため、この部分でもシールドスリーブ１０１が抜けない構造となる。

この後、コネクタハウジング１０３側の絶縁電線１０２の端部には、電極端子（図示しない）が装着され、コネクタハウジング１０３は、コネクタケース（図示しない）に収納されることになる。

上記参考の形態は、これらの記載に限定されるものではない。シールドスリーブ１０１を構成する材料については、軟質ステンレス線、硬質ステンレス線、軟銅線、硬銅線、アルミニウム線などの金属線のみでなく、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ＰＰＳ繊維等の合成繊維糸を用いることもできる。これらは単独で使用してもよいし、組合せて使用してもよい。金属線と合成繊維糸を組合せて使用することも考えられる。編組密度等の構成についても、要求されるノイズ遮蔽能力や強度等に応じて適宜設計すればよい。

絶縁電線１０２としては、裸電線、単層絶縁電線、複層絶縁電線、キャブタイヤケーブル、シールドケーブル、フラットケーブル等、種々のものが使用でき、導体、絶縁体、補強層、シース等の材料や構成も種々のものが使用できる。また、光ファイバケーブル、コード状ヒータ、コード状温度ヒューズなどの線状体であれば、何れにも応用できる。勿論、電線２を使用しないものであっても、本発明を適用することができる。

上記参考の形態では、部材としてコネクタハウジング１０３を使用したが、これに限定されるものではない。例えば、プラグ、グロメット、回路ボックス、電池ボックス等にも使用が可能であり、建物内外や車室内外に電線を挿通する際の防水構造にも応用が可能である。挿通孔１０３ａの形状や環状突起３ｂの形状も特に限定は無いが、挿通孔１０３ａの形状と環状突起１０３ｂの内側の形状は、絶縁電線１０２の形状に応じて設計すればよく、環状突起１０３ｂの外側の形状は、シールドスリーブ１０１の形状に応じて設計すればよい。また、環状突起３ｂの外側の形状は、シールドスリーブ１０１が適切に被せられるように、円形または楕円形であることが好ましい。なお、電線１０２を使用しない場合は、貫通孔１０３ａがないものも考えられる。

締結線１０４を構成する材料は、種々の弾性材料から選択すればよい。締結線４の抗張力線としては、例えば、軟質ステンレス線、硬質ステンレス線、軟銅線、硬銅線、アルミニウム線などの金属線のみでなく、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ＰＰＳ繊維等の合成繊維糸を使用することができる。また、締結線１０４の被覆としては、種々の樹脂材料やゴム材料（ゴム材料には所謂熱可塑性エラストマーも含まれる）が挙げられる。特に、弾性に優れる材料が好ましく、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ウレタンゴム、種々の熱可塑性エラストマーなどのゴム材料が好ましく使用できる。締結線１０４の外径が小さすぎると、締結線の両端部をネジ締めしても、締結線が締め付ける力が小さくなり、充分な固定ができなくなる可能性がある。一方で、締結線４の外径が大きすぎると、実機への配線の際に邪魔となり、また、締結線１０４自体の固定も不安定となる。そのため、締結線１０４の外径は、環状突起３ｂの最大外径の０．０５〜０．２倍であることが好ましい。ネジ保持部１０４ａ，１０４ｂについては、所謂ネジ端子と称されるものが好ましく使用され、例えば、丸型端子やクワ形端子などが考えられる。勿論、材料としては種々金属材料に限定されず、各種樹脂材料も使用することができる。これらは、締結線１０４の抗張力線に圧着、溶接、接着剤による接着、結び付けなどによって接続することができる。また、抗張力線の端部を円環形状に結んでネジ保持部１０４ａ，１０４ｂとすることも考えられる。

ネジ１０５ａ，１０５ｂについても種々のものが市販されているので、シールドスリーブ１０１や部材（コネクタハウジング１０３等）の形状や寸法、使用環境に応じて適宜設定をすればよい。特に上記実施の形態のようなタッピングネジを使用すれば、部材（コネクタハウジング１０３等）にネジ穴を切る必要がないため好ましい。また、部材（コネクタハウジング１０３等）に予めネジ１０５ａ，１０５ｂに適合するナットを埋め込んでおくことも考えられる。

以上詳述したように本発明によれば、作業が簡便であり、且つ、確実な固定が可能な固定構造を得ることができる。このような固定構造は、コネクタハウジングの電線挿通の他、例えば、プラグ、グロメット、回路ボックス、電池ボックス等にも使用が可能であり、建物内外、車室内外、機器内外にシールドスリーブを固定する部分の固定構造にも応用が可能である。

１ シールドスリーブ
２ 電線
３ コネクタハウジング
３ｂ 筒状突起部
４ａ，４ｂ 接続端子
１０ シールド電線

Claims (3)

1. シールド電線とコネクタハウジングの接続構造であって、
   上記シールド電線が、複数の絶縁電線と、少なくとも導電線を含む線材を編組してなるシールドスリーブからなり、上記複数の絶縁電線が一括して上記シールドスリーブに被覆されており、
   上記コネクタハウジングが導電材料から構成されており、
   上記シールド電線と上記コネクタハウジングが、１対の接続端子によって接続固定されており、
   上記接続端子が導電材料から構成されており、
   上記接続端子の一部がコネクタハウジングと電気的且つ機械的に接続固定されており、
   上記接続端子の他の一部が、上記シールドスリーブを介して、上記絶縁電線の１本のみにかしめられていることを特徴とするシールド電線とコネクタハウジングの接続構造。
2. 上記コネクタハウジングが、筒状突起部を有し、該筒状突起部の筒内に上記シールド電線が挿通されており、上記一対の接続端子が、それぞれ対向するように、上記筒状突起部外周に接続固定されていることを特徴とする請求項１記載のシールド電線とコネクタハウジングの接続構造。
3. 上記複数の絶縁電線が、少なくともコネクタハウジングに接続される位置近傍で一列に並列配置されており、並列配置の両側最外に位置する上記絶縁電線に、上記一対の接続端子がそれぞれかしめられていることを特徴とする請求項１記載のシールド電線とコネクタハウジングの接続構造。

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