JP5501140B2 - シールドコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、シールド電線の端末の端子をインナハウジング内に収容し、シールド電線の編組をシールドシェルに接続し、シールドシェルをアウタハウジングで覆う構造のシールドコネクタに関するものである。

従来、自動車の機器に直付けされるシールドコネクタとして、種々の構造が提案されている。例えば、特許文献１には、アルミ製の厚肉のシールドシェルの孔部に絶縁樹脂製のハウジングの後部を挿入し、ハウジングの凸部をシールドシェルの凹部に圧入してハウジングを固定し、シールドシェルからハウジング内に端子付き電線を挿入して、機器接続用の端子をハウジングから前方に突出させ、ハウジングを機器の孔部に挿入し、ハウジング外周のシールリングを孔部の内周面に密着させ、シールドシェルの鍔部をボルトで機器に締付接続させることが記載されている。

このシールドシェルの後部には、金属製の薄肉筒状のシールド部材が外挿され、カシメリングでシールド部材がシールドシェルに接続固定される。ハウジングの後部から導出された電線はシールド部材内を通って外部に導出される。電線は非シールド電線である。

特開２００２−３７３７３７号公報（図１〜図３，図７）

しかしながら、上記従来のシールドコネクタにあっては、カシメリングによるシールド部材とシールドシェルとの接続部に水がかかった場合に、接続部が腐食されてシールド性能が低下し兼ねないという懸念があった。また、ハウジングの凸部とシールドシェルの凹部の寸法ばらつきが大きな場合に、ハウジングとシールドシェルの固定力が低下したり、圧入ばりを生じたりし兼ねないという懸念や、通常においても凸部と凹部の係合状態を外部から目視確認しにくいという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、シールド電線を用いて薄肉のシールドシェルにシールド電線の編組部を接続させるシールドコネクタにおいて、シールドシェルと編組との接続部を確実に防水することができ、それに加えて、シールド電線の端末の端子を挿入させる絶縁製のハウジングとシールドシェルとの固定を確実に行わせることのできる構造のシールドコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るシールドコネクタは、端子付きのシールド電線の該端子が絶縁性のインナハウジング内に前向きに収容され、該インナハウジングの外側に導電性のシールドシェルが配置され、該シールドシェルと該シールド電線の編組とが接続されて編組接続部を成し、該シールドシェルの外側に絶縁性のアウタハウジングが配置され、該インナハウジングと該シールドシェルとの間に前側の第一のパッキンが密着配置され、該シールドシェルと該アウタハウジングとの間に前側の第二のパッキンが密着配置され、該シールド電線と該アウタハウジングとの間に後側の第三のパッキンが密着配置されて、該第一，第二のパッキンと該第三のパッキンとの間に該編組接続部が防水配置されたことを特徴とする。

上記構成により、インナハウジングの前側からインナハウジングとシールドシェルとの間に浸入しようとする水が第一のパッキンで阻止され、アウタハウジングの前側からアウタハウジングとシールドシェルとの間に浸入しようとする水が第二のパッキンで阻止され、アウタハウジングの後側からシールド電線に沿ってアウタハウジング内に浸入しようとする水が第三のパッキンで阻止され、それにより、前側の第一，第二のパッキンと後側の第三のパッキンとの間に配置された編組接続部がアウタハウジング内で水の浸入なく確実に防水される。

請求項２に係るシールドコネクタは、請求項１記載のシールドコネクタにおいて、前記インナハウジングの後部に係止片が突設され、前記シールドシェルの後壁に、該係止片の爪部を貫通係合させる孔部が設けられ、前記アウタハウジングの装着前に該爪部が目視可能に露出し、該アウタハウジングの装着後に該爪部が覆われて保護されることを特徴とする。

上記構成により、端子付きシールド電線とインナハウジングとシールドシェルと各パッキンとのサブ組立体の状態で、インナハウジングの係止片の爪部がシールドシェルから外側に突出（突出）することで、爪部がシールドシェルの孔部に確実に係合しているか否かを作業者が簡単且つ確実に目視確認できる。サブ組立体にアウタハウジングが装着されたシールドコネクタの状態で、爪部がアウタハウジングで覆われることで、爪部と外部との干渉等が阻止されて、孔部からの爪部の不意な離脱が防止される。

請求項３に係るシールドコネクタは、請求項１又は２記載のシールドコネクタにおいて、前記第一のパッキンが前記シールドシェルよりも前方に突出し、該パッキンの突出部分が相手側接続体の内面に密着することを特徴とする。

上記構成により、第一のパッキンがインナハウジングとシールドシェルとの間の防水と、インナハウジングと相手側接続体との間の防水との両方を同時に行うことで、シール構造が簡素化される。相手接続体としては機器や相手側シールドコネクタ等が挙げられる。

請求項４に係るシールドコネクタは、請求項１〜３の何れかに記載のシールドコネクタにおいて、前記シールドシェルの鍔部と前記アウタハウジングの鍔部とが重なった状態で相手側接続体にねじ締め固定されることを特徴とする。

上記構成により、シールドシェルとアウタとが鍔部同士で相互に固定されると共に、シールドシェルの鍔部が相手側接続体にアース接続される。相手接続体としては機器や相手側シールドコネクタ等が挙げられる。

請求項１記載の発明によれば、シールドシェルにシールド電線の編組を接続させるシールドコネクタにおいて、シールドシェルと編組との接続部を確実に防水することができ、それにより、編組接続部の酸化等を防いで、シールド性能を長期に渡って良好に維持させることができる。

請求項２記載の発明によれば、インナハウジングの係止片の爪部とシールドシェルの孔部との係止状態をアウタハウジングの装着前に目視確認することで、インナハウジングとシールドシェルとの固定を確実に行わせることができ、しかもアウタハウジングの装着で爪部を覆って外部との干渉等から安全に保護することで、不意な係止外れを阻止して、インナハウジングとシールドシェルとの固定の信頼性を高めることができる。

請求項３記載の発明によれば、第一のパッキンがインナハウジングと相手側接続体との間の防水をも兼ねることで、パッキンの部品点数とコストを削減することができると共に、シール構造を簡素化することができる。

請求項４記載の発明によれば、シールドシェルとアウタハウジングとの固定と、シールドシェルと相手側接続体とのアース接続とをねじ締めで強固に行わせることができる。

本発明に係るシールドコネクタの一実施形態を示す縦断面図である。 シールドコネクタのインナハウジングとシールドシェルを示す分解斜視図である。 同じくインナハウジングとシールドシェルを示す後方視分解斜視図である。 シールドシェルとアウタハウジングを示す分解斜視図である。 シールドコネクタのサブ組立体を示す縦断面図である。 シールド電線の編組接続部を示す断面図である。 シールドコネクタの各構成部品を分解して示す平面図である。 同じく各構成部品を分解して示す縦断面図である。

図１〜図８は、本発明に係るシールドコネクタの一実施形態を示すものである。

図１の如く、このシールドコネクタ１は、絶縁樹脂製のインナハウジング２と、インナハウジング２の前部に装着される合成ゴム製の第一のパッキン３と、インナハウジング２内に挿入される端子付きのシールド電線４と、インナハウジング２の外側に装着されて、インナハウジング２の可撓性の係止片５で係止され、且つシールド電線４の編組４ａに接続される導電金属製のシールドシェル６と、シールドシェル６の外側に装着される絶縁樹脂製のアウタハウジング７と、アウタハウジング７の前部と後部にそれぞれ装着される合成ゴム製の第二，第三の各パッキン８，９とを備えるものである。

インナハウジング２は内側に一つの端子収容室１０とそれに続く後部の大径な空室１１とを有し、前壁１２にスリット状の端子挿通孔１３を有している。シールド電線４の前端末の芯線４ｂに接続された雄端子１４の後半の電線接続部分１４ａが端子収容室１０に収容され、雄端子１４の前半の板状の電気接触部１４ｂが端子挿入孔１３から前方に突出している。後方の空室１１にシールド電線４の芯線４ｂの後方に続く絶縁外皮部４ｄが位置している。明細書で前後等の方向は説明の便宜上のものであり、鎖線で示す機器（相手側接続体）１５へのシールドコネクタ１の取付方向と必ずしも一致するとは限らない。

図２，図３の如く、インナハウジング２は断面円形環状の周壁１６を有し、周壁１６の前端と長手方向中間部（前半後部）とに環状の鍔部１７を有し、前後の鍔部１７の間に図１の幅広のパッキン３が装着され、パッキン３の内周のリップ３ａが周壁１６の外面に密着する。

図１の如く、パッキン３の前半部３ｂはインナハウジング２の前部２ａと共にアウタハウジング７の前端よりも前方に突出（露出）して、機器１５の円形の孔部１５ａの内周面にパッキン３の前半（突出部分）３ｂの外周のリップ３ｃが密着する。パッキン３の後半の外周のリップ３ｄはシールドシェル６の前部の内周面に密着する。一つのパッキン３でインナハウジング２とシールドシェル６との間のシールと、インナハウジング２と機器１５との間のシールとを行わせることで、パッキンの点数及びコストが削減されて構造が簡素化する。

図２の如く、インナハウジング２の前壁１２の端子挿通孔１３は枠状のガイド壁１８で補強・延長されている。図２，図３の如く、インナハウジング２の中間の鍔部１７から後方に上下一対の係止片５が水平に一体に延設され、各係止片５は周壁１６の後方切欠部１９において厚み方向に弾性的に撓み可能であり、周壁１６の後端よりも後方に突出した係止片本体（符号５で代用）の自由端（先端）に外向きの爪部５ａを有し、爪部５ａは傾斜面（符号５ａで代用）と垂直な係止面５ｂとを有している。係止片５の内面５ｃは周壁１６の外周面と略同一面に位置し、係止片５の外面５ｄは周壁１６の外周面よりも径方向外側に位置している。図１では係止片５の外面５ｄと周壁１６の外面とを同一面で示している（この構成でもよい）。

図２，図３の如く、シールドシェル６は、円形筒状の周壁２０と、周壁２０の前端に形成された外向きの鍔部２１と、周壁２０の後端に直交して設けられた後壁２２と、後壁２２の中央の孔部２３の周囲に延設された小径で短い環状壁２４とを備えている。鍔部２１は略三角形状に大きく突出した部分２１ａと、周壁２０の前端に沿う環状部分２１ｂとで成り、突出部分２１ａに固定用の孔部２５と左右一対の係止部２６とを有している。孔部２５は図１のボルト２７で機器１５の壁部（符号１５で代用）にアウタハウジング７の鍔部２８と共に締付固定される。

各係止部２６は図４にも示す如く、枠部２６ａの内側に傾斜状の弾性の係止片２６ｂを有し、アウタハウジング７の前端の鍔部２８の切欠部２９内の突起（被係止部）２９ａに係止片２６ｂの自由端が係合する。図３のシールドシェル６の後壁２２には上下一対の矩形状の孔部３０が設けられ、孔部（被係止部）３０にインナハウジング２の係止片（係止部）５の爪部５ａが挿入係止される。シールドシェル６の環状壁２４と周壁２０とは同心に位置している。

図４の如く、アウタハウジング７は、少しテーパ状の（後端に向かうにつれて漸次縮径した）周壁３１と、周壁３１の前端に設けられた鍔部２８と、周壁３１の後端側の段部３２ａを介して小径化された同心の環状部３２とで成り、鍔部２８は固定用の孔部３３を有し、図１の如く鍔部２８の内側で周壁３１の前端内側にリング状のパッキン８を収容する溝部３４を有し、溝部３４の前端は外部に開口され（溝部３４の前端はシールドシェル６の鍔部２１で塞がれている）、環状部３２の内周面に、シールド電線４に外挿されたパッキン９の外周のリップ９ａが密着する。

図５（図１の各パッキン３，８，９や電線４等を省略した図）の如く、インナハウジング２はシールドシェル６の内側空間３５に前部開口３５ａから挿入収容され、後側の係止片５の爪部５ａがシールドシェル６の後壁（底部）２２の孔部３０に貫通係合して後壁２２の外側に突出し、インナハウジング２の前部２ａが前部開口３５ａから前方に突出し、シールドシェル６の前端の鍔部２１が前部開口３５ａから径方向外側に突出し、鍔部２１の付根側に係止部２６が位置する。

係止片５の爪部５ａは傾斜面（符号５ａで代用）を孔部３０の内面に摺接させつつ係止片５を内向きに撓ませ、爪部５ａが孔部５を通過した時点で係止片５が弾性的に外向きに復元して、爪部５ａの係止面５ｂが後壁２２の外面に当接して、インナハウジング２の前方への抜け出しが阻止される。同時に、インナハウジング２の周壁１６の薄肉の後端面１６ａがシールドシェル６の後壁２２の内面に当接して、インナハウジング２の後方への移動が阻止される。

図５のアウタハウジング７（図１）のないサブ組立体１’の状態で、係止片５の爪部５ａが外部に突出することで、係止片５の係止状態を作業者が目視で確認することができ、係止不完全すなわちシールドシェル６とインナハウジング２との不完全固定を確実に防止して固定の信頼性を高めることができる。

図５のサブ組立体１’のシールドシェル６を図１のアウタハウジング７内に前方から挿入した際に、シールドシェル６の周壁２０の後端２０ａが、アウタハウジング７の漸次縮径されたテーパ状の内面３１ａに摺接しつつ、図４のシールドシェル６の前端の係止部２６がアウタハウジング７の被係止部２９に係合して、前後の二点支持でシールドシェル６がアウタハウジング７にガタつきなく安定に支持固定される。

図１のシールドコネクタ１の状態で、係止片５の爪部５ａはアウタハウジング７で覆われて外部との干渉等なく安全に保護される。これにより、爪部５ａと外部との干渉等に伴う不意な係止外れすなわちシールドシェル６からのインナハウジング２の離脱が確実に防止される。

図６の如く、シールド電線４は、図１の前端側を露出させた芯線部４ｂと、芯線部４ｂを覆う絶縁内皮４ｃと、絶縁内皮４ｃを覆う導電金属製の編組４ａと、編組４ａを覆う絶縁外皮４ｄとで構成され、芯線部４ｂと共に編組４ａの先端部が露出され、その露出編組４ａが後方に折り返され、編組折り返し部４ａと絶縁外皮４ｄとの間に導電金属製の環状のシールドスリーブ３６が嵌着され、シールドスリーブ３６の外側に編組折り返し部４ａが位置した状態でシールドシェル６の後端の環状部２４が編組折り返し部４ａの外側で径方向に加締められて、三者４ａ，２４，３６が接続固定されて編組接続部３７が構成される。編組４ａとシールドシェル６とを強く密着させることができれば、シールドスリーブ３６は省略可能である。

図１の如く、編組接続部３７の後方に小径のパッキン９が位置し、パッキン９はアウタハウジング７の後端の環状壁３２の後部開口３２ａを絶縁樹脂製のリアホルダ３８で塞ぐことで抜け出しが阻止される。アウタハウジング７の前部外周の中径のパッキン３はシールドシェル６の前部内周面に密着し、シールドシェル６の前部外周面にアウタハウジング７の前部内側の大径のパッキン８が密着する。前側の中径のパッキン３でシールドシェル６の前部開口からの水の浸入が阻止され、前側の大径のパッキン８でアウタハウジング７の前部開口からの溝の浸入が阻止され、後側の小径なパッキン９でアウタハウジング７の後部開口からの水の浸入が阻止される。

編組接続部３７は後側のパッキン９と前側の二つのパッキン３，８とで完全に防水されてアウタハウジング７の後部内に液密に配置される。これにより、編組接続部３７の酸化やそれに伴うシールド（電磁遮蔽）性の低下等が確実に防止される。

インナハウジング２の前部と共にアウタハウジング７から前方に突出した中径のパッキン３は機器１５の孔部１５ａの内周面に密着して機器内への水の浸入を阻止する。アウタハウジング７の鍔部２８の前面に沿ってシールドシェル６の鍔部２１が位置し、鍔部２１が機器１５の壁部と鍔部２８との間にボルト締めで密着し、導電性の壁部１５にアース（シールド）接続される。

図７，図８はシールドコネクタ１の各構成部品を分解して示すものであり（図８は図７とは９０°反転させた断面図を示す）、各図で左から順に、前側の中径のパッキン３、インナハウジング２、端子用パッキン３９、絶縁樹脂製の端子ホルダ４０、ＬＡ（孔付き板状の）端子１４付きのシールド電線４、シールドシェル６、シールドスリーブ３６、大径のパッキン８、アウタハウジング７、後側のパッキン９、リアホルダ３８をそれぞれ示している。

前側のパッキン３は前後方向に幅広に形成され、前部と後部とにそれぞれ内外のリップ３ａ，３ｃ，３ｄを有している。インナハウジング２の前後の鍔部１７はパッキン３に対する位置決め部として作用し、後方の係止片５の爪部５ａは周壁１６の後端面６ａと共にシールドシェル6に対する固定部として作用する。

端子用パッキン３９は細幅環状で他のパッキン３，８，９と同様に合成ゴムで形成され、端子１４の板状の電気接触部１４ｂに細幅環状の端子ホルダ４０と共に外挿されて電気接触部１４ｂの後端の位置決め突起１４ｃで停止され、図１の如くインナハウジング２の前壁１２の端子挿入孔１３の幅広部１３ａ（図５）内に後方から挿入されて密着する。各パッキン３，８，９，３９はシール部材と呼称してもよい。

端子１４は前半の電気接触部１４ｂと後半の電線接続部１４ａとで成り、電線接続部１４ａは筒状部であり、シールド電線４の芯線部（導体部）４ｂに加締め（圧着）接続される。シールド電線４の編組４ａは外皮４ｄの表面に沿って後方へ折り返されている。編組折り返し部４ａにシールドスリーブ３６が外挿される。シールドシェル６は、前端の鍔部２１と係止部２６と、インナハウジング２の係止片５を係止させる孔部３０を有する後側の壁部２２と、シールド電線４を挿通させてシールドシェル６を加締め固定させる後側の環状部２４とを有する。

大径で幅狭の環状のパッキン８はアウタハウジング７の前端の溝部３４に収容され、前端の鍔部２８はシールドシェル６の鍔部２１に接合し、後側の環状部３２内に、電線４の外周に装着された小径のパッキン９が収容され、リアホルダ３８が環状部３２の外周に係止部３８ａで係止されて、パッキン９の後抜けを防止する。

なお、上記実施形態においては、機器１５に直付けする例で説明したが、例えばアウタハウジング７の鍔部２８を削除し、シールドシェル６の鍔部２１を短く形成し、他方のシールド電線（図示せず）の端末の雌端子を絶縁ハウジング（図示せず）内に収容して相手側コネクタ（図示せず）を形成し、相手絶縁ハウジングのフード部の内面に前側のパッキン３の前半部３ｂを密着させると共に、相手側コネクタのシールドシェル（図示せず）をシールドシェル６の短い鍔部（２１）に当接（接触）させて、コネクタ相互の接続に対応させることも可能である。コネクタ相互の接続に際して、アウタハウジング７の鍔部２８を相手側コネクタの鍔部（図示せず）ねじ締め固定することも可能である。

また、上記実施形態においては、インナハウジング２やアウタハウジング７を絶縁性樹脂で形成したが、樹脂以外に絶縁性セラミック等で形成することも可能である。また、シールドシェル６の鍔部２１（図４）の外端に設けた係止部２６を鍔部２１の幅方向中央に設け、アウタハウジング７（図４）の鍔部２８の幅方向中央に設けた不図示の孔部内の係止突起（２９ａ）に係止部２６を露出なく挿入係合させることも可能である。

また、上記実施形態においては、各パッキン３，８，９を使用してシールドコネクタ１内の防水を行わせたが、例えば防水が不要な場合には、各パッキン３，８，９を排除して、端子付きのシールド電線４の端子１４が絶縁性のインナハウジング２内に前向きに収容され、インナハウジング２の外側に導電性のシールドシェル６が配置され、シールドシェル６とシールド電線４の編組４ａとが接続され、シールドシェル６の外側に絶縁性のアウタハウジング７が配置され、インナハウジング２の後部に係止片５が突設され、シールドシェル６の後壁２２に、係止片５の爪部５ａを貫通係合させる孔部３０が設けられ、アウタハウジング７の装着前に爪部５ａが目視可能に露出し、アウタハウジング７の装着後に爪部５ａが覆われて保護される構成のシールドコネクタとすることも可能である。

本発明に係るシールドコネクタは、例えばハイブリッドカーを含む自動車のインバータ等の機器に直付けして使用した際におけるシールド電線の編組接続部等の防水性を高め、しかもインナハウジングとシールドシェルとの固定性を確保するために利用することができる。

１ シールドコネクタ
２ インナハウジング
３ 第一のパッキン
３ｂ 前半部（突出部分）
４ シールド電線
４ａ 編組
５ 係止片
５ａ 爪部
６ シールドシェル
７ アウタハウジング
８ 第二のパッキン
９ 第三のパッキン
１４ 端子
１５ 機器（相手側接続体）
２１ 鍔部
２２ 後壁
２８ 鍔部
３０ 孔部
３７ 編組接続部

Claims (4)

1. 端子付きのシールド電線の該端子が絶縁性のインナハウジング内に前向きに収容され、該インナハウジングの外側に導電性のシールドシェルが配置され、該シールドシェルと該シールド電線の編組とが接続されて編組接続部を成し、該シールドシェルの外側に絶縁性のアウタハウジングが配置され、該インナハウジングと該シールドシェルとの間に前側の第一のパッキンが密着配置され、該シールドシェルと該アウタハウジングとの間に前側の第二のパッキンが密着配置され、該シールド電線と該アウタハウジングとの間に後側の第三のパッキンが密着配置されて、該第一，第二のパッキンと該第三のパッキンとの間に該編組接続部が防水配置されたことを特徴とするシールドコネクタ。
2. 前記インナハウジングの後部に係止片が突設され、前記シールドシェルの後壁に、該係止片の爪部を貫通係合させる孔部が設けられ、前記アウタハウジングの装着前に該爪部が目視可能に露出し、該アウタハウジングの装着後に該爪部が覆われて保護されることを特徴とする請求項１記載のシールドコネクタ。
3. 前記第一のパッキンが前記シールドシェルよりも前方に突出し、該パッキンの突出部分が相手側接続体の内面に密着することを特徴とする請求項１又は２記載のシールドコネクタ。
4. 前記シールドシェルの鍔部と前記アウタハウジングの鍔部とが重なった状態で相手側接続体にねじ締め固定されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のシールドコネクタ。

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