JP2008235190A - シールド端末処理構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】高電圧、高電流、及び防水環境の下で、機器と絶縁電線とを電気的に接続するシールド部材の端末処理を綺麗にかつ容易に実行することが可能であって、取付時やメンテナンス時の作業効率の良い、シールド性能が良好な、絶縁電線に対して後加工によりシールドを施した機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造を提供する。
【解決手段】3本の絶縁電線41は編組線であるシールド部材42によって一括して包囲されている。雌コネクタ30は、絶縁電線41に接続された雌端子38が、電気的に絶縁された端子ハウジング32に収納され、端子ハウジング32と金属ハウジング33との間シールド部材42の先端部を挟んだ状態で、金属ハウジング33が、端子ハウジング32の外周を被っている。
【選択図】図1

Description

本発明は、シールド端末処理構造に関する。特に、高電圧、高電流、及び防水環境の下で、シールドケースの内部に複数の機器側端子が設置されている機器と絶縁電線とを電気的に接続する、絶縁電線に対して後加工によりシールドを施した機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造に関する。
ハイブリッド電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)に使用されるモータは三相交流駆動であるため、インバータとモータ間を電気的に接続するワイヤーハーネスは3本必要になる。また、モータを駆動させるためのバッテリは高電圧であり、低電圧の12V系とは別に2本のワイヤーハーネスが必要になる。従って、HEV車におけるハイブリッドシステムに使用される送受電用の電線は2本または3本で配索される。
また、インバータ、バッテリ、モータ相互間の送受電力が大きく、しかも、交流周波数が高いことから、ワイヤーハーネスがノイズ源になることもあり、HEV車用のワイヤーハーネスはシールド機能を確保することが必要となる。
そのため、機器側と電線とを接続するためのシールド機能を有したコネクタが提案されている。特許文献1では、絶縁電線の端末に機器側端子と接続するための電線側端子と、その電線を2本または3本を一括して包囲するシールド部材の端末部に固着された、内部シェルと外部シェルからなるシールドシェルを備えた機器用シールドコネクタが提案されている。ここで、内部シェルは内筒部を有し、外部シェルは外筒部を有し、外筒部とその外筒部に圧入された内筒部との間にシールド部材の端末部を挟圧することにより、シールドシェルと固着させる。
また、従来、電線側端子は機器側にボルト止めで接続されていたが、工具での取り付け作業の効率化や、機器の余分な設計(例えば、機器ケースに形成される端子取付作業用の窓など)の省略による作業の効率化等を図るために、機器にコネクタを嵌合するだけで、コネクタ内の電線側端子と機器とを接続できる嵌合式のコネクタも提案されている。このコネクタでは、2極または3極の端子を同時に接続できるように、1つのコネクタハウジング内に2極または3極の端子を収容する構造が採用されている。
特開2002−329557号公報
従来、機器用シールドコネクタは、複数の絶縁電線を一括してシールドするシールド端末処理構造となっている。また、そのシールド端末処理構造は、複数の絶縁電線を一括してシールドするシールド部材の端末部で、機器側のシールドケースに電気的に接続する金属ハウジングを被い、さらにその上からバンドを巻回して締結することでシールド部材の端末部と金属ハウジングとを接続する構造になっていた。
しかしながら、上述のシールド端末処理構造の場合、シールド部材の端末が外部から見えるような状態となり、そのままの状態ではシールド部材の端末の見栄えが汚い状態となるため、端末を整える処理作業が必要であり、この処理作業に時間がかかってしまうという問題点があった。
また、シールド部材で金属ハウジングを被うとき、シールド部材の端末部を、広げなければならない。そのため、シールド部材のシールド密度が粗くなってしまい、シールド性能が悪くなるという問題点もあった。
また、上述したような嵌合型のコネクタのように、2極または3極の端子を同時に嵌合する場合、端子の挿入力が、1極の場合に比較して大きくなってしまうという問題点もあった。また、メンテナンス時などに機器から離脱させるときもコネクタの離脱力が1極の場合に比較して大きくなってしまい、作業効率が悪くなってしまう問題点もあった。
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、高電圧、高電流、及び防水環境の下で、シールドケースの内部に複数の機器側端子が設置されている機器と絶縁電線とを電気的に接続する、シールド部材の端末処理を綺麗にかつ容易に実行することが可能であって、取付時やメンテナンス時の作業効率の良い、シールド性能が良好な、絶縁電線に対して後加工によりシールドを施した機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造を提供することを目的とする。
上述した従来の問題点を解決すべく下記の発明を提供する。
本発明の第1の態様にかかるシールド端末処理構造は、機器ケースの内部に機器側端子が設置されている機器と絶縁電線とを電気的に接続する機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造であって、複数の前記絶縁電線を一括して包囲するシールド部材の端末部を、前記絶縁電線の端末に接続された端子を収納する、電気的に絶縁された端子ハウジングと、前記端子ハウジングの外周を被う金属ハウジングと、の間に挟圧して保持し、かつ、前記金属ハウジングと電気的に接続することを特徴とする。
これにより、シール部材の端末面を金属ハウジングの内側に納めることができる。その為、見た目が綺麗で、かつ、端末処理作業が容易することができる。また、シールド部材の端末部の広がりが少なくなり、即ち、シールド密度の粗い部分が無くなり、シールド性能が良好な状態にすることができる。
本発明の第2の態様にかかるシールド端末処理構造は、機器ケースの内部に機器側端子が設置されている機器と絶縁電線とを電気的に接続する機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造であって、複数の前記絶縁電線を、前記絶縁電線毎に包囲するシールド部材の端末部を、前記絶縁電線の端末に接続された端子を収納する、電気的に絶縁された端子ハウジングと、前記端子ハウジングの外周を被う金属ハウジングと、の間に挟圧して保持し、かつ、前記金属ハウジングと電気的に接続することを特徴とする。
これにより、絶縁電線毎にシールド部材が連結されるため、シールド部材の端末部の広がりが少なくなり、即ち、シールド密度の粗い部分が無くなり、シールド性能が良好な状態にすることができる。また、同軸シールド電線に較べて、端末処理の作業効率を良くするとともに、部品点数を削減することができる。
また、絶縁電線毎に包囲されたシールド部材を、更に、シールド部材毎に、シールド部材をコルゲートチューブで被うと、周りの電線から発熱の影響を受けなくなり、また、放熱性もあがる。従って、通電電流値が、複数の絶縁電線を一括してコルゲートチューブで被う場合に較べて、大きくなる。
本発明の第3の態様にかかるシールド端末処理構造は、機器ケースの内部に機器側端子が設置されている機器と絶縁電線とを電気的に接続する機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造であって、複数の前記絶縁電線を、前記絶縁電線毎に包囲するシールド部材の端末部を、前記絶縁電線の端末に接続された端子を収納する、電気的に絶縁された、前記端末毎の端子ハウジングと、前記端子ハウジングの外周を被う前記端末ハウジング毎の金属ハウジングと、の間に挟圧して保持し、かつ、前記金属ハウジングと電気的に接続することを特徴とする。
これにより、2極または3極の端子を同時に嵌合する場合に比較して、端子の挿入力及びコネクタからの離脱力を小さくすることができる。従って、取付時やメンテナンス時などにおける作業効率を上げることができる。
本発明の第4の態様にかかるシールド端末処理構造は、本発明の第1から3のいずれか1つの態様にかかるシールド端末処理構造において、前記シールド部材の端末部を、前記端子ハウジングと前記金属ハウジングとの間で、前記金属ハウジングを前記機器ケースにボルト締めにて取り付ける第1の締め付け方向に挟圧し保持することを特徴とする。
これにより、シールド部材に金属ハウジングを被せ、機器ケースと金属ハウジングとをボルト締めするだけの簡単な作業で、端末処理作業を実行することができる。
本発明の第5の態様にかかるシールド端末処理構造は、本発明の第1から4のいずれか1つの態様にかかるシールド端末処理構造において、前記金属ハウジングは、前記機器ケースに取り付けるボルトの締め付け方向に対して平行な面によって、複数に分割された分割金属部から構成され、前記シールド部材の端末部を、前記端子ハウジングと前記金属ハウジングとの間で、互いに隣り合う前記分割金属部をボルト締めにて取り付ける第2の締め付け方向に挟圧し保持することを特徴とする。
これにより、例えば、2分割された金属ハウジングの2つ分割金属部を、互いにボルト締めするだけの簡単な作業で、端末処理作業を実行することができる。
本発明の第6の態様にかかるシールド端末処理構造は、本発明の第1から5のいずれか1つの態様にかかるシールド端末処理構造において、前記シールド部材の端末部を挟圧する、前記金属ハウジングの接触面に、凸部を設けることを特徴とする。
これにより、シールド部材と金属ハウジングとの接触をより安定させることができる。また、シールド部材が、金属ハウジングと端子ハウジングとの間から、より抜けづらくなる。
本発明の第7の態様にかかるシールド端末処理構造は、本発明の第1から6のいずれか1つの態様にかかるシールド端末処理構造において、前記金属ハウジングの内側面と接触する接触子を有し、前記シールド部材の端末部に接触する筒状の導電性の装着部材を設け、当該装着部材を前記シールド部材の端末部に装着して、前記金属ハウジングと前記シールド部材の端末部との間を電気的に接続することを特徴とする。
これにより、シールド部材と金属ハウジングとの接触信頼性を上げることができる。
本発明の第8の態様にかかるシールド端末処理構造は、本発明の第7の態様にかかるシールド端末処理構造において、前記金属ハウジングが複数の前記分割金属部から構成されるとき、前記装着部材は、前記分割金属部と同じ個数に、同じ方向に分割された、分割装着部材から構成され、前記分割装着部材の前記接触子が、互いに隣り合う前記分割金属部の間に挟まれて、ともにボルト締めされるボルト締め部であることを特徴とする。
これにより、シールド部材と金属ハウジングとの接触信頼性を上げることができる。
本発明によれば、シール部材の端末面を金属ハウジングの内側に納めることができる。その為、見た目が綺麗で、かつ、端末処理作業が容易することができる。また、シールド部材の端末部の広がりが少なくなり、即ち、シールド密度の粗い部分が無くなり、シールド性能が良好な状態にすることができる。
また、絶縁電線毎にシールド部材を被う場合、絶縁電線毎にシールド部材が連結されるため、シールド部材の端末部の広がりが少なくなり、即ち、シールド密度の粗い部分が無くなり、シールド性能が良好な状態にすることができる。また、シールド部材毎に、シールド部材をコルゲートチューブで被うと、周りの電線から発熱の影響を受けなくなり、また、放熱性もあがる。
また、2極または3極の端子を同時に嵌合する場合に比較して、端子の挿入力及びコネクタからの離脱力を小さくすることができる。従って、取付時やメンテナンス時などにおける作業効率を上げることができる。
この発明の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なもので置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
図1から図6を参照して、本発明の一実施形態にかかる機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造を説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかるシールド端末処理構造である機器用シールドコネクタの一例を示した図である。図1(a)は、機器端子との接続面方向からの機器用シールドコネクタの側面図であり、図1(b)は、機器端子との接続面に直行する方向からの機器用シールドコネクタの側面図であり、図1(c)は、機器用シールドコネクタの断面図である。
図1に示すように、機器用シールドコネクタ10は、3本の絶縁電線41に接続された雌端子38が一括して収納された雌コネクタ30と、機器側に取付可能な雌端子238に接続される雄端子24が一括して収納された雄コネクタ20とにより、複数の雌端子38と複数の雄端子24とを同時に嵌合して接続する雄雌嵌合型のコネクタである。
3本の絶縁電線41は編組線であるシールド部材42によって一括して包囲されている。雌コネクタ30は、絶縁電線41に接続された雌端子38が、電気的に絶縁された端子ハウジング32に収納され、端子ハウジング32と金属ハウジング33との間シールド部材42の先端部を挟んだ状態で、金属ハウジング33が、端子ハウジング32の外周を被っている。
また、金属ハウジング33は、機器のシールドケース50にボルト締めにより取り付けられる。このとき、シールド部材42の先端部は、端子ハウジング32と金属ハウジング33との間で、金属ハウジング33を機器のシールドケース50にボルト45の締め付け方向(Z方向)に、挟圧されて保持される。即ち、挟圧部43において、シールド部材42の先端部と金属ハウジング33とが接触する。
上述したように、シールド部材42の先端部を端子ハウジング32の外周を被うようにし、その上から、金属ハウジング33を被せて、シールドケース50に金属ハウジング33をボルト締めにて取り付けるだけで、シールド部材42の端末面を金属ハウジング33の内側に納めることができる。その為、見た目が綺麗で、かつ、端末処理作業を容易にすることができる。また、金属ハウジング33の外側を被う場合に比較して、シールド部材42の先端部の広がり(端子ハウジング32を被うための広がり)が少なくなる。従って、シールド密度の粗い部分が無くなり、シールド性能が良好な状態にすることができる。
図2は、本発明の一実施形態にかかるシールド端末処理構造である機器用シールドコネクタの斜視図の一例である。図2に示すように、3本の絶縁電線41を個別にシールド部材42で包囲している。図1で示したように、シールド部材42の先端部は、端子ハウジング32と金属ハウジング33との間で、金属ハウジング33を機器のシールドケース50にボルト45の締め付け方向(Z方向)に、挟圧されて保持される。
上述したように、3本の絶縁電線41を個別にシールド部材42で包囲する場合、3本の絶縁電線41を一括してシールド部材42で包囲する場合に較べて、シールド部材42の先端部の広がりが、更に少なくなる。従って、シールド密度の粗い部分が無くなり、シールド性能が良好な状態にすることができる。また、更に、3本の絶縁電線41を個別にシールド部材42を個別に、コルゲートチューブで被うと、周りの絶縁電線41から発熱の影響を受けなくなり、また、放熱性もあがる。
また、図2は、3極の雌端子と3極の雄端子とを同時に嵌合して接続するようにしているが、3極の雌端子を個別に、3極の雄端子に嵌合して接続するようにしても良い。即ち、3つの雄コネクタに3つの雌コネクタをそれぞれ嵌合するようにしても良いし、1つの雄コネクタに3つの雌コネクタを嵌合するようにしても良い。
上述したように、雌コネクタを1極の雌端子毎に嵌合することにより、雌端子の挿入力及び雄コネクタからの離脱力を小さくすることができる。従って、取付時やメンテナンス時などにおける作業効率を上げることができる。
図3は、2分割されている金属ハウジング33を示した図である。図3に示すように、金属ハウジング33は、2つの分割金属部33a、33bから構成される。開口部47は、シールドケース50に金属ハウジング33をボルト締めするためのボルト45の挿入部である(図1参照)。開口部46a、46bは、2つの分割金属部33a、33bをボルト締めするためのボルトの挿入部である。
図1において、シールド部材42の先端部は、端子ハウジング32と金属ハウジング33との間で、2つの分割金属部33a、33bをボルト締めする締め付け方向(X方向)に、挟圧されて保持される。即ち、挟圧部44において、シールド部材42の先端部と金属ハウジング33とが接触する。
図4は、シールド部材42との挟圧部43、44に凹凸を設けた金属ハウジング33を示す図である。図4(a)は、一体型の金属ハウジング33を示した図であり、図4(b)は、分割型の金属ハウジング33を示した図である。
図4に示すように、シールド部材42との挟圧部43、44の金属ハウジング33の面に凹凸部を設ける。図1において説明した一体型の金属ハウジング33の場合は、挟圧部43に凹凸部を設ける。また、図3において説明した分割型の金属ハウジング33の場合は、挟圧部44に凹凸部を設ける。
上述したように、シールド部材42と接触する挟圧部43、44に凹凸部を設けることにより、シールド部材42と金属ハウジング33との接触をより安定させることができる。また、シールド部材42が、金属ハウジング33と端子ハウジング32との間から、より抜けづらくなる。
図5は、シールド部材42の端末部に装着する導電性の装着部材60を説明するための図である。図5(a)は、装着部材60の斜視図であり、図5(b)は、装着部材60の平面図であり、図5(c)は、装着部材60の正面図であり、図5(d)は、シールド部材42の端末部に装着部材60を装着した機器用シールドコネクタの断面図であり、図5(e)は、図4(d)に示すE部分の拡大断面図である。
図5に示すように、装着部材60は、筒状で、端子ハウジング32に外嵌するとともに、金属ハウジング33の内側面と接触する、複数のばね形状の接触子61を有した構造になっている。シールド部材42の端末部を、装着部材60の筒状の外側面と接触子61とで挟んでいる。また、装着部材60の筒状の内側面と端子ハウジング32とが接触する。
上述したように、金属ハウジング33と端子ハウジング32との間に、装着部材60を装着したシールド部材42の端末部を挟み、さらに接触子61が金属ハウジング33に圧接することにより、シールド部材42と金属ハウジング33との接触信頼性を上げることができる。
また、図6は、シールド部材42の端末部に装着する導電性の2分割した装着部材70を説明するための図である。図6(a)は、装着部材70の斜視図であり、図6(b)は、装着部材70を装着したシールド部材42の端末部の斜視図であり、図6(c)は、装着部材70の平面図であり、図6(d)は、装着部材70の正面図であり、図6(e)は、装着部材70の右側側面図である。
図6に示すように、2分割した装着部材70(70a、70b)は、対向する2つの湾曲面73a、73bと、開口部72(72a、72b)を有した接触子71(71a、71b)と、が一体となって形成されている。また、2分割した装着部材70(70a、70b)は、図3において説明した分割型の金属ハウジング33の場合に、金属ハウジング33の開口部46a、46bを利用したボルト締めをするときに、接触子71(71a、71b)を、2つの分割金属部33a、33bの間に挟んで、金属ハウジング33の開口部46a、46b及び開口部72(72a、72b)を利用して一緒にボルト締めする。
また、対向する2つの湾曲面73a、73bの間にシールド部材42の端末部を挟むように、2つの装着部材70a、70bは、シールド部材42の端末部に装着される。
上述したように、金属ハウジング33と端子ハウジング32との間に(図5参照)、装着部材70を装着したシールド部材42の端末部を挟むことにより、シールド部材42と金属ハウジング33との接触信頼性を上げることができる。
本発明の一実施形態にかかるシールド端末処理構造である機器用シールドコネクタの一例を示した図である。 本発明の一実施形態にかかるシールド端末処理構造である機器用シールドコネクタの斜視図の一例である。 2分割されている金属ハウジング33を示した図である。 シールド部材42との挟圧部43、44に凹凸を設けた金属ハウジング33を示す図である。 シールド部材42の端末部に装着する導電性の装着部材60を説明するための図である。 シールド部材42の端末部に装着する導電性の2分割した装着部材70を説明するための図である。
符号の説明
10 機器用シールドコネクタ
20 雄コネクタ
30 雌コネクタ
32 端末ハウジング
33 金属ハウジング
41 絶縁電線
42 シールド部材
43、44 挟圧部
45 ボルト
60、70 装着部材

Claims (8)

  1. 機器ケースの内部に機器側端子が設置されている機器と絶縁電線とを電気的に接続する機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造であって、
    複数の前記絶縁電線を一括して包囲するシールド部材の端末部を、
    前記絶縁電線の端末に接続された端子を収納する、電気的に絶縁された端子ハウジングと、
    前記端子ハウジングの外周を被う金属ハウジングと、
    の間に挟圧して保持し、かつ、前記金属ハウジングと電気的に接続することを特徴とするシールド端末処理構造。
  2. 機器ケースの内部に機器側端子が設置されている機器と絶縁電線とを電気的に接続する機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造であって、
    複数の前記絶縁電線を、前記絶縁電線毎に包囲するシールド部材の端末部を、
    前記絶縁電線の端末に接続された端子を収納する、電気的に絶縁された端子ハウジングと、
    前記端子ハウジングの外周を被う金属ハウジングと、
    の間に挟圧して保持し、かつ、前記金属ハウジングと電気的に接続することを特徴とするシールド端末処理構造。
  3. 機器ケースの内部に機器側端子が設置されている機器と絶縁電線とを電気的に接続する機器用シールドコネクタのシールド端末処理構造であって、
    複数の前記絶縁電線を、前記絶縁電線毎に包囲するシールド部材の端末部を、
    前記絶縁電線の端末に接続された端子を収納する、電気的に絶縁された、前記端末毎の端子ハウジングと、
    前記端子ハウジングの外周を被う前記端末ハウジング毎の金属ハウジングと、
    の間に挟圧して保持し、かつ、前記金属ハウジングと電気的に接続することを特徴とするシールド端末処理構造。
  4. 前記シールド部材の端末部を、前記端子ハウジングと前記金属ハウジングとの間で、前記金属ハウジングを前記機器ケースにボルト締めにて取り付ける第1の締め付け方向に挟圧し保持することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のシールド端末処理構造。
  5. 前記金属ハウジングは、前記機器ケースに取り付けるボルトの締め付け方向に対して平行な面によって、複数に分割された分割金属部から構成され、
    前記シールド部材の端末部を、前記端子ハウジングと前記金属ハウジングとの間で、互いに隣り合う前記分割金属部をボルト締めにて取り付ける第2の締め付け方向に挟圧し保持することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載のシールド端末処理構造。
  6. 前記シールド部材の端末部を挟圧する、前記金属ハウジングの接触面に、凸部を設けることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のシールド端末処理構造。
  7. 前記金属ハウジングの内側面と接触する接触子を有し、前記シールド部材の端末部に接触する筒状の導電性の装着部材を設け、当該装着部材を前記シールド部材の端末部に装着して、前記金属ハウジングと前記シールド部材の端末部との間を電気的に接続することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載のシールド端末処理構造。
  8. 前記金属ハウジングが複数の前記分割金属部から構成されるとき、
    前記装着部材は、前記分割金属部と同じ個数に、同じ方向に分割された、分割装着部材から構成され、
    前記分割装着部材の前記接触子が、互いに隣り合う前記分割金属部の間に挟まれて、ともにボルト締めされるボルト締め部であることを特徴とする請求項7に記載のシールド端末処理構造。

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