JP7159971B2 - コネクタ及びカップリング構造 - Google Patents

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Description

本開示は、コネクタ及びカップリング構造に関するものである。
従来、コネクタとしては、シールド電線の一部が挿入された状態で保持されるハウジングを備え、該ハウジングが相手側コネクタに嵌着されることでシールド電線の芯線が相手側コネクタの端子に電気的に接続されるものがある（例えば、特許文献１参照）。このコネクタは、ハウジングが２層構造とされており、詳しくは、インナーハウジングの外側にシールドシェルが配置され、更にシールドシェルの外側にアウターハウジングが配置された多層構造とされ、シールドシェルによってコネクタからの電磁波（ノイズ）の放射が抑えられている。
特開２０１８－５５８３３号公報
しかしながら、上記したようなコネクタは、インナーハウジング、シールドシェル及びアウターハウジングの多層構造によって、構成が複雑になるとともに大型化してしまうという問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、構成を単純として小型化を可能としたコネクタ及びカップリング構造を提供することにある。
本開示のコネクタは、シールド電線の一部が挿入された状態で保持されるハウジングを備え、該ハウジングが相手側部材に嵌着されることで前記シールド電線の芯線が前記相手側部材の端子に接続されるコネクタであって、前記ハウジングの外表面を覆う電磁シールドシェルと、前記ハウジング内で前記シールド電線同士の間に設けられ、前記シールド電線のシールド部材と接続され、前記ハウジングが前記相手側部材に嵌着されることで前記相手側部材の接地端子に接続されるシールド端子とを備える。
本開示のカップリング構造は、コネクタと、導電性筐体に固定された相手側コネクタとを備えるカップリング構造であって、前記コネクタは、各々が導電性の芯線と導電性のシールド部材とを有する複数のシールド電線と、前記複数のシールド電線の一部が挿入された状態で保持される樹脂製のハウジングと、前記ハウジング内で前記複数のシールド電線の間に設けられ、前記複数のシールド電線の前記シールド部材と接続されたシールド端子と、前記ハウジングの外表面を覆う電磁シールドシェルとを備え、前記相手側コネクタは、前記導電性筐体と導通する接地端子と、複数の非接地端子とを備え、前記コネクタの前記ハウジングが前記相手側コネクタに嵌着されたときに、前記コネクタの前記複数のシールド電線の前記芯線は前記相手側コネクタの前記複数の非接地端子にそれぞれ接続され、前記コネクタの前記シールド端子は、前記相手側コネクタの前記接地端子に接続され、前記コネクタの前記ハウジングが前記相手側コネクタに嵌着されたときに、前記コネクタの前記電磁シールドシェルは、前記導電性筐体の外面と直接接触し導通するように構成されており、前記コネクタの前記ハウジングが前記相手側コネクタに嵌着されたときに、前記コネクタの前記シールド端子および前記相手側コネクタの前記接地端子は、前記複数のシールド電線の前記シールド部材を、前記導電性筐体の前記外面とは異なる非外面に導通させるように構成されている。
本開示のコネクタ及びカップリング構造によれば、構成が単純になるとともに小型化を図ることができる。
図１は、一実施形態におけるコネクタと相手側部材の斜視図である。 図２は、一実施形態におけるコネクタと相手側部材の分解斜視図である。 図３は、一実施形態におけるコネクタと相手側部材の断面図である。 図４は、一実施形態におけるコネクタと相手側部材の断面図である。 図５は、一実施形態におけるコネクタと相手側部材の分解斜視図である。 図６は、一実施形態におけるコネクタの一部斜視図である。
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示のコネクタは、
［１］シールド電線の一部が挿入された状態で保持されるハウジングを備え、該ハウジングが相手側部材に嵌着されることで前記シールド電線の芯線が前記相手側部材の端子に接続されるコネクタであって、前記ハウジングの外表面を覆う電磁シールドシェルと、前記ハウジング内で前記シールド電線同士の間に設けられ、前記シールド電線のシールド部材と接続され、前記ハウジングが前記相手側部材に嵌着されることで前記相手側部材の接地端子に接続されるシールド端子とを備える。
同構成によれば、ハウジングの外表面を覆う電磁シールドシェルを備えるため、コネクタからの電磁波の放射を抑えることができる。また、シールド電線のシールド部材と接続され、ハウジングが相手側部材に嵌着されることで相手側部材の接地端子に接続されるシールド端子を備えるため、シールド電線のシールド部材を容易に接地端子に接続して、シールド電線からの電磁波の放射を抑えることができる。そして、シールド端子はハウジング内でシールド電線同士の間に設けられることなどから、例えば、従来のようにインナーハウジングの外側にシールドシェルを配置し、更にシールドシェルの外側にアウターハウジングを配置した多層構造ものに比べて、構成が単純になるとともに小型化を図ることができる。
［２］前記電磁シールドシェルは、前記相手側部材の導電性部材に３点以上で電気的に接触するように設定されることが好ましい。
同構成によれば、電磁シールドシェルは、前記相手側部材の導電性部材に３点以上で電気的に接触するように設定されるため、電磁波の放射を良好に抑えることができる。
［３］前記電磁シールドシェルは、前記導電性部材に接触すべく突出した接地凸部を有することが好ましい。
同構成によれば、電磁シールドシェルは、前記導電性部材に接触すべく突出した接地凸部を有するため、電磁シールドシェルを簡単な構成としながら効果的な位置で導電性部材に接触させることができる。すなわち、電磁シールドシェルは、広範囲な面で導電性部材に接触させようとしても、部品精度などにより浮きが生じて効果的な位置で接触しない虞があるが、これを回避して電磁シールドシェルを効果的な位置で導電性部材に接触させることができる。
［４］前記電磁シールドシェルは、一対の前記接地凸部と、自身を貫通して前記導電性部材に螺合されるネジとによって前記導電性部材に少なくとも３点で電気的に接触するように設定されることが好ましい。
同構成によれば、前記電磁シールドシェルは、一対の前記接地凸部と、自身を貫通して前記導電性部材に螺合されるネジとによって前記導電性部材に少なくとも３点で電気的に接触するように設定されるため、電磁シールドシェルを簡単な構成としながら効果的な３点で導電性部材に電気的に接触させつつ相手側部材に安定して固定することができる。
［５］前記シールド端子は、屈曲した導電性板材からなり、一対の平行部と、一対の前記平行部の一端を連結する連結部と、一対の平行部の他端に設けられそれぞれ前記シールド部材に接続される接続部とを有し、前記ハウジングが前記相手側部材に嵌着されると前記接地端子が一対の前記平行部の間に挿入されつつそれらの平行部に接続されるように構成されることが好ましい。
同構成によれば、シールド端子は、屈曲した導電性板材からなるため、容易に製造することができる。また、ハウジングが相手側部材に嵌着されると接地端子が一対の平行部の間に挿入されつつそれらの平行部に接続されるように構成されるため、例えば、単一方向に接触する接触片のみにて接続した場合に比べて、高い信頼性でシールド端子と接地端子とを接続することができる。
［本開示の実施形態の詳細］
本開示のコネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図１に示すように、コネクタ１１は、インバータ等の電気機器の筐体１２の一部に固定されるものである。
詳しくは、図２、図４及び図５に示すように、コネクタ１１は、導電性部材としての筐体１２にネジＮにて固定された相手側コネクタ１３と高さ方向に嵌着されて固定されるものである。筐体１２は金属材よりなり、相手側コネクタ１３は樹脂材よりなる。なお、本実施形態では、筐体１２及び相手側コネクタ１３が相手側部材を構成している。
図２に示すように、相手側コネクタ１３には、高さ方向の上方に突出する一対の端子１３ａが設けられている。また、相手側コネクタ１３には、一対の端子１３ａ同士の間で高さ方向の上方に突出する接地端子１３ｂが設けられている。接地端子１３ｂは、屈曲した金属板等の導電性板材からなり、相手側コネクタ１３の支持柱１３ｃにおける端子１３ａと対向する側の面を覆うように組み付けられている。接地端子１３ｂは、その下端部に折り返された接地片１３ｄを有する。図４に示すように、接地片１３ｄは、相手側コネクタ１３が筐体１２に固定された状態で筐体１２の固定孔１２ａに押圧接触する。
図２～図４に示すように、コネクタ１１は、一対のシールド電線１４の一部が挿入された状態で保持されるハウジング２１と、ハウジング２１の外表面を覆う電磁シールドシェル２２とを備える。ハウジング２１は樹脂材よりなり、電磁シールドシェル２２は金属材よりなる。
ハウジング２１は、下方に開口部を有する本体部２１ａと、該本体部２１ａから高さ方向の直交方向に延びる電線挿入部２１ｂとを備える。電線挿入部２１ｂは、略四角筒状に形成され、高さ方向の直交方向に開口し一対のシールド電線１４の先端部が挿入された状態とされて保持される。電線挿入部２１ｂには、電線挿入部２１ｂの内面とシールド電線１４の外面との間に介在されるゴムシール２３と、電線挿入部２１ｂの内面とシールド電線１４の外面との間に介在されつつ電線挿入部２１ｂに固定されてゴムシール２３の電線挿入部２１ｂからの抜けを規制するリテーナ２４とが設けられている。
電磁シールドシェル２２は、ハウジング２１の下面と電線挿入部２１ｂに挿入されるシールド電線１４と対応した部位を除いてハウジング２１の外表面を覆う形状に形成されている。電磁シールドシェル２２は、ハウジング２１の上方からハウジング２１に組み付けられて係止されている。詳しくは、図２に示すように、電磁シールドシェル２２は、自身に形成された係止孔２２ａにハウジング２１に形成された係止爪２１ｃが係止されることでハウジング２１に係止されている。
図３に示すように、シールド電線１４は、芯線１４ａと、該芯線１４ａの外周を覆う内部絶縁被覆１４ｂと、内部絶縁被覆１４ｂの外周を覆うシールド部材１４ｃと、シールド部材１４ｃの外周を覆う外部絶縁被覆１４ｄとを有している。シールド部材１４ｃは、例えば、アルミニウム合金などの導電性の素線が筒状に編み込まれた編組線であり、可撓性を有している。外部に露出した芯線１４ａの先端部には、メス端子２５が固定されている。メス端子２５は、ハウジング２１が相手側コネクタ１３に嵌着されると相手側コネクタ１３の端子１３ａが挿入されて該端子１３ａと電気的に接続される位置に配置されている。ハウジング２１の本体部２１ａにおける下方の開口部には、メス端子２５と係合してメス端子２５を含むシールド電線１４の抜けを規制しつつ相手側コネクタ１３の一部と嵌着される下部ハウジング２６が固定される。
また、図２及び図３に示すように、コネクタ１１は、ハウジング２１内でシールド電線１４同士の間に設けられ、シールド電線１４のシールド部材１４ｃと接続されたシールド端子２７を備える。シールド端子２７は、ハウジング２１が相手側コネクタ１３に嵌着されることで接地端子１３ｂに接続される。
詳しくは、図６に示すように、シールド端子２７は、屈曲した導電性板材からなり、一対の平行部２７ａと、一対の平行部２７ａの一端を連結する連結部２７ｂと、一対の平行部の他端に設けられ接続部２７ｃとを有する。接続部２７ｃは、筒状のシールドスリーブ２８を介してシールド部材１４ｃに接続されている。すなわち、接続部２７ｃは、シールドスリーブ２８の外面を囲うように形成され、該シールドスリーブ２８の外面に押圧接触する接触片２７ｄを有する。図３に示すように、シールド部材１４ｃは、外部絶縁被覆１４ｄの外側に折り返されてシールドスリーブ２８の内面に接続されている。これにより、接続部２７ｃは、シールド部材１４ｃに電気的に接続されている。
そして、シールド端子２７は、ハウジング２１が相手側コネクタ１３に嵌着されると相手側コネクタ１３の接地端子１３ｂが一対の平行部２７ａの間に挿入されつつそれらの平行部２７ａに接続されるように構成されている。図６に示すように、一対の平行部２７ａには、互いに対向する側に突出する接触片２７ｅが設けられ、ハウジング２１が相手側コネクタ１３に嵌着されると接触片２７ｅが接地端子１３ｂと押圧接触するように構成されている。シールド端子２７は、電線挿入部２１ｂの内面とシールド電線１４の外面との間に介在される保持部材２９によって、平行部２７ａの間隔が保持されている。
電磁シールドシェル２２は、筐体１２に３点以上で電気的に接触するように設定されている。
詳しくは、図３～図５に示すように、電磁シールドシェル２２は、筐体１２に接触すべく突出した接地凸部２２ｂを有する。接地凸部２２ｂは、電線挿入部２１ｂの端部であってシールド電線１４が外部に露出する側の端部と対応した側の両端に一対設けられている。そして、電磁シールドシェル２２は、一対の接地凸部２２ｂと、自身のネジ貫通孔２２ｃを貫通して筐体１２に螺合されるネジ３０（図１及び図４参照）とによって筐体１２に３点で電気的に接触する。ネジ貫通孔２２ｃは、一対の接地凸部２２ｂとは反対側における中央に形成されている。ネジ３０の頭部にはキャップ３１が被せられる。
次に、上記のように構成されたコネクタ１１の作用について説明する。
コネクタ１１が筐体１２に固定された状態では、ハウジング２１の外表面が電磁シールドシェル２２と導電性部材である筐体１２とに囲われる。また、シールド電線１４のシールド部材１４ｃは、シールドスリーブ２８、シールド端子２７、接地端子１３ｂを介して筐体１２に接続される。これによって、コネクタ１１及びシールド電線１４からの電磁波の放射が抑えられる。
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）コネクタ１１は、ハウジング２１の外表面を覆う電磁シールドシェル２２を備えるため、コネクタ１１からの電磁波の放射を抑えることができる。また、コネクタ１１は、シールド電線１４のシールド部材１４ｃと接続され、ハウジング２１が相手側コネクタ１３に嵌着されることで相手側コネクタ１３の接地端子１３ｂに接続されるシールド端子２７を備えるため、シールド部材１４ｃを容易に接地端子１３ｂに接続して、シールド電線１４からの電磁波の放射を抑えることができる。そして、シールド端子２７はハウジング２１内でシールド電線１４同士の間に設けられることなどから、例えば、従来のようにインナーハウジングの外側にシールドシェルを配置し、更にシールドシェルの外側にアウターハウジングを配置した多層構造ものに比べて、構成が単純になるとともに小型化を図ることができる。
（２）電磁シールドシェル２２は、導電性部材である筐体１２に３点以上で電気的に接触するように設定されるため、電磁波の放射を良好に抑えることができる。
（３）電磁シールドシェル２２は、導電性部材である筐体１２に接触すべく突出した接地凸部２２ｂを有するため、電磁シールドシェル２２を簡単な構成としながら効果的な位置で筐体１２に接触させることができる。すなわち、電磁シールドシェル２２は、広範囲な面で筐体１２に接触させようとしても、部品精度などにより浮きが生じて効果的な位置で接触しない虞があるが、これを回避して電磁シールドシェル２２を効果的な位置で筐体１２に接触させることができる。
（４）電磁シールドシェル２２は、一対の接地凸部２２ｂと、自身を貫通して筐体１２に螺合されるネジ３０とによって筐体１２に少なくとも３点で電気的に接触するように設定される。よって、電磁シールドシェル２２を簡単な構成としながら効果的な３点で筐体１２に電気的に接触させつつ筐体１２に安定して固定することができる。
（５）シールド端子２７は、屈曲した導電性板材からなるため、容易に製造することができる。また、ハウジング２１が相手側コネクタ１３に嵌着されると接地端子１３ｂが一対の平行部２７ａの間に挿入されつつそれらの平行部２７ａに接続されるように構成されるため、例えば、単一方向に接触する接触片のみにて接続した場合に比べて、高い信頼性でシールド端子２７と接地端子１３ｂとを接続することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、電磁シールドシェル２２は、導電性部材である筐体１２に３点以上で電気的に接触するように設定されるとしたが、これに限定されず、２点以下で筐体１２に接触するようにしてもよい。
・上記実施形態では、電磁シールドシェル２２は、導電性部材である筐体１２に接触すべく突出した接地凸部２２ｂを有するとしたが、これに限定されず、接地凸部２２ｂを有していない構成としてもよい。また、筐体１２に電磁シールドシェル２２側に突出する凸部を設けた構成として、電磁シールドシェル２２と筐体１２とを効果的な位置で接触させてもよい。
・上記実施形態では、電磁シールドシェル２２は、一対の接地凸部２２ｂと、自身を貫通して筐体１２に螺合されるネジ３０とによって筐体１２に電気的に接触する構成としたが、これに限定されず、例えば、ネジ３０以外の構成で電磁シールドシェル２２を固定する構成としてもよく、このような場合は、他の構成で接触させてもよい。
・上記実施形態では、シールド端子２７は、ハウジング２１が相手側コネクタ１３に嵌着されると接地端子１３ｂが一対の平行部２７ａの間に挿入されつつそれらの平行部２７ａに接続されるように構成されるとしたが、これに限定されず、例えば、単一方向に接触する接触片のみにて接地端子１３ｂと接続される構成としてもよい。
Ｎ ネジ
１１ コネクタ
１２ 相手側部材の一部を構成する筐体
１２ａ 固定孔
１３ 相手側部材の一部を構成する相手側コネクタ
１３ａ 端子
１３ｂ 接地端子
１３ｃ 支持柱
１３ｄ 接地片
１４ シールド電線
１４ａ 芯線
１４ｂ 内部絶縁被覆
１４ｃ シールド部材
１４ｄ 外部絶縁被覆
２１ ハウジング
２１ａ 本体部
２１ｂ 電線挿入部
２１ｃ 係止爪
２２ 電磁シールドシェル
２２ａ 係止孔
２２ｂ 接地凸部
２２ｃ ネジ貫通孔
２３ ゴムシール
２４ リテーナ
２５ メス端子
２６ 下部ハウジング
２７ シールド端子
２７ａ 平行部
２７ｂ 連結部
２７ｃ 接続部
２７ｄ 接触片
２７ｅ 接触片
２８ シールドスリーブ
２９ 保持部材
３０ ネジ
３１ キャップ

Claims (7)

  1. シールド電線の一部が挿入された状態で保持されるハウジングを備え、該ハウジングが相手側部材に嵌着されることで前記シールド電線の芯線が前記相手側部材の端子に接続されるコネクタであって、
    前記ハウジングの外表面を覆う電磁シールドシェルと、
    前記ハウジング内で前記シールド電線同士の間に設けられ、前記シールド電線のシールド部材と接続され、前記ハウジングが前記相手側部材に嵌着されることで前記相手側部材の接地端子に接続されるシールド端子と
    を備え、
    前記電磁シールドシェルは、前記相手側部材の導電性部材に３点以上で電気的に接触するように設定され、
    前記電磁シールドシェルは、前記導電性部材に接触すべく突出した接地凸部を有し、
    前記電磁シールドシェルは、一対の前記接地凸部と、自身を貫通して前記導電性部材に螺合されるネジとによって前記導電性部材に少なくとも３点で電気的に接触するように設定されたコネクタ。
  2. シールド電線の一部が挿入された状態で保持されるハウジングを備え、該ハウジングが相手側部材に嵌着されることで前記シールド電線の芯線が前記相手側部材の端子に接続されるコネクタであって、
    前記ハウジングの外表面を覆う電磁シールドシェルと、
    前記ハウジング内で前記シールド電線同士の間に設けられ、前記シールド電線のシールド部材と接続され、前記ハウジングが前記相手側部材に嵌着されることで前記相手側部材の接地端子に接続されるシールド端子と
    を備え、
    前記シールド端子は、屈曲した導電性板材からなり、一対の平行部と、一対の前記平行部の一端を連結する連結部と、一対の平行部の他端に設けられそれぞれ前記シールド部材に接続される接続部とを有し、前記ハウジングが前記相手側部材に嵌着されると前記接地端子が一対の前記平行部の間に挿入されつつそれらの平行部に接続されるように構成されたコネクタ。
  3. コネクタと、導電性筐体に固定された相手側コネクタとを備えるカップリング構造であって、
    前記コネクタは、各々が導電性の芯線と導電性のシールド部材とを有する複数のシールド電線と、前記複数のシールド電線の一部が挿入された状態で保持される樹脂製のハウジングと、前記ハウジング内で前記複数のシールド電線の間に設けられ、前記複数のシールド電線の前記シールド部材と接続されたシールド端子と、前記ハウジングの外表面を覆う電磁シールドシェルとを備え、
    前記相手側コネクタは、前記導電性筐体と導通する接地端子と、複数の非接地端子とを備え、
    前記コネクタの前記ハウジングが前記相手側コネクタに嵌着されたときに、前記コネクタの前記複数のシールド電線の前記芯線は前記相手側コネクタの前記複数の非接地端子にそれぞれ接続され、前記コネクタの前記シールド端子は、前記相手側コネクタの前記接地端子に接続され、
    前記コネクタの前記ハウジングが前記相手側コネクタに嵌着されたときに、前記コネクタの前記電磁シールドシェルは、前記導電性筐体の外面と直接接触し導通するように構成されており、
    前記コネクタの前記ハウジングが前記相手側コネクタに嵌着されたときに、前記コネクタの前記シールド端子および前記相手側コネクタの前記接地端子は、前記複数のシールド電線の前記シールド部材を、前記導電性筐体の前記外面とは異なる非外面に導通させるように構成されている、カップリング構造。
  4. 前記電磁シールドシェルは、前記導電性筐体に３点以上で電気的に接触するように設定された請求項３に記載のカップリング構造。
  5. 前記電磁シールドシェルは、前記導電性筐体に接触すべく突出した接地凸部を有した請求項４に記載のカップリング構造。
  6. 前記電磁シールドシェルは、一対の前記接地凸部と、前記電磁シールドシェルを貫通して前記導電性筐体に螺合されるネジとによって前記導電性筐体に少なくとも３点で電気的に接触するように設定された請求項５に記載のカップリング構造。
  7. 前記シールド端子は、屈曲した導電性板材からなり、一対の平行部と、一対の前記平行部の一端を連結する連結部と、一対の前記平行部の他端に設けられそれぞれ前記シールド部材に接続される接続部とを有し、前記ハウジングが前記相手側コネクタに嵌着されると前記接地端子が一対の前記平行部の間に挿入され一対の前記平行部に接続されるように構成された請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のカップリング構造。
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