JP2008262811A

JP2008262811A - 機器用シールドコネクタ及びワイヤーハーネス

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Publication number: JP2008262811A
Application number: JP2007104876A
Authority: JP
Inventors: Fumikazu Iwahana; 史和岩花; Kazunari Furukawa; 一成古川; Tomoaki Toratani; 智明虎谷
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-12
Also published as: JP4976185B2

Abstract

【課題】１極毎に嵌合することにより取付時やメンテナンス時の作業効率を向上させるとともに、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及びワイヤーハーネスを提供する。
【解決手段】雌コネクタ３０は、絶縁電線４１毎に接続される雌端子３８、端子ハウジング部３２、金属ハウジング部３３、機器側防水用パッキング３１、電線側パッキング３９、及び接続部材３７で構成されている。また、１本の絶縁電線４１は、１つのシールド部材４２に包囲されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、機器用シールドコネクタ及びワイヤーハーネスに関する。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及びワイヤーハーネスに関する。

ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ：ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）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

しかしながら、上述のようなコネクタの場合、２極または３極の端子を同時に嵌合したり、嵌合されている２極または３極の端子を同時に離脱したりしなければならない。そのため、取付時において、端子の挿入力が１極に比較して大きくなるという問題点があった。また、メンテナンス等において、ワイヤーハーネスを機器から離脱させるときに、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、作業効率が悪くなってしまうという問題点もあった。

また、２極または３極の端子を同時に嵌合するコネクタは、２極または３極において、それぞれ、コネクタハウジングを設計しなければならなかった。
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、１極毎に嵌合することにより取付時やメンテナンス時の作業効率を向上させるとともに、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及びワイヤーハーネス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の態様にかかる機器用シールドコネクタは、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、１本以上の電線とを電気的に接続する機器用コネクタであって、前記電線毎に前記電線に接続された第１端子と、前記第１端子を収納する第１コネクタハウジングと、前記第１端子に接続される第２端子と、前記第２端子を収納するとともに前記第１コネクタハウジングと嵌合する第２コネクタハウジングと、を備え、前記第１コネクタハウジングは、前記第１端子毎に設けられていることを特徴とする。

これにより、コネクタの嵌合又は離脱を単極で実行できる。従って、２極または３極の端子を同時に嵌合したり、嵌合されている２極または３極の端子を同時に離脱したりする場合に比較して、嵌合時の挿入力や離脱時の離脱力が小さくなり、作業効率を向上させることができる。

本発明の第２の態様にかかる機器用シールドコネクタは、前記第２コネクタハウジングは、複数の前記第１コネクタハウジングと嵌合可能に構成されていることを特徴とする。

本発明の第３の態様にかかる機器用シールドコネクタは、前記電線は、導体を絶縁体で被った絶縁電線であり、前記絶縁電線は、電磁波を遮断するシールド部材で包囲されてい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。更に、複数本の電線をシールド部材で一括して包囲しても良い。

本発明の第４の態様にかかる機器用シールドコネクタは、本発明の第３の態様にかかる機器用シールドコネクタにおいて、前記第1コネクタハウジングは、電気的に絶縁された端子ハウジング部と、前記端子ハウジング部の外周を被う金属ハウジング部と、を有し、前記シールド部材の端末部を、前記端子ハウジング部と前記金属ハウジング部との間に挟圧して保持し、かつ、前記金属ハウジング部と電気的に接続することを特徴とする。

これにより、シールド部材の端末面を金属ハウジング部の内側に納めることができる。その為、見た目が綺麗で、端末処理作業が容易することができ、かつ、金属ハウジング部の外側で固定した場合よりも、シールド密度が密に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１の態様にかかるワイヤーハーネスは、機器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複数の電線とを電気的に接続するワイヤーハーネスであって、前記電線の本数分の第1端子及び前記第１コネクタハウジングを備えた本発明の第１から４のいずれか１つの態様にかかる機器用シールドコネクタを備えていることを特徴とする。

これにより、コネクタの嵌合又は離脱を単極で実行できる。従って、２極または３極の端子を同時に嵌合したり、嵌合されている２極または３極の端子を同時に離脱したりする場合に比較して、嵌合時の挿入力や離脱時の離脱力が小さくなり、作業効率を向上させることができる。
また、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。更に、複数本の電線をシールド部材で一括して包囲しても良い。
また、単極のコネクタハウジングを設計して、コネクタの用途に応じて、電線の本数やコネクタハウジングの個数を変更するだけでワイヤーハーネスの設計を変更することが可能である。

本発明によれば、コネクタの嵌合又は離脱を単極で実行できる。従って、２極または３極の端子を同時に嵌合したり、嵌合されている２極または３極の端子を同時に離脱したりする場合に比較して、嵌合時の挿入力や離脱時の離脱力が小さくなり、作業効率を向上させることができる。

また、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。更に、複数本の電線をシールド部材で一括して包囲しても良い。

また、単極のコネクタハウジングを設計して、コネクタの用途に応じて、電線の本数やコネクタハウジングの個数を変更するだけでワイヤーハーネスの設計を変更することが可能である。

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３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を説明する。

図１は、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一例を示した図である。図１（ａ）は、雄コネクタの斜視図の一例であり、図１(ｂ)は、雌コネクタの斜視図の一例である。

また、図２及び図３は、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雌コネクタを説明するための図である。図２（ａ）は、雌コネクタの側面図であり、図２（ｂ）は、雌コネクタの平面図である。また、図３（ａ）は、雌コネクタの正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の雌コネクタにおけるＡ−Ａ断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）の雌コネクタにおけるＢ−Ｂ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、雄コネクタ２０と雌コネクタ３０とから構成されている。雄コネクタ２０は、機器側の端子に接続される雄端子２４と雄コネクタハウジング２３とにより構成されている。ここでは、３極の雄端子２４が雄コネクタハウジング２３に収納されている場合を例に挙げている。

また、図２及び図３に示すように、雌コネクタ３０は、絶縁電線４１（図３参照）毎に接続される雌端子３８（図３参照）、端子ハウジング部３２、金属ハウジング部３３、機器側防水用パッキング３１、電線側パッキング３９（図３参照）、及び接続部材３７で構成されている。また、１本の絶縁電線４１は、１つのシールド部材４２に包囲されている。

端子ハウジング部３２は、図３に示すように、絶縁電線４１の一部及び絶縁電線４１に接続された雌端子３８を保護している。また、機器側防水用パッキング３１は、機器側の防水のためのもので、機器ケースに取り付けられたとき、機器ケースに接触することにより、防水の働きをする。

また、金属ハウジング部３３は、図２及び図３に示すように、絶縁電線４１を包囲するように形成されているシールド部材４２と電気的に接続され、雌コネクタ３０が雄コネクタ２０と嵌合されて、機器ケースに取り付けられたとき、機器ケースと接続して、シールド部材４２を接地する働きをする。

また、図３に示すように、電線側パッキング３９は、絶縁電線４１と端子ハウジング部３２との間の防水のためのものである。また、図２に示すように、接続部材３７は、シールド部材４２を金属ハウジング部３３に接続するためのものである。この接続部材３７は、２つに分割されており、接続部材３７と金属ハウジング部３３の間にシールド部材４２を挟み込み、ボルト締めするような構造になっている。

上述した雌コネクタ３０は、雄コネクタ２０に、端子ハウジング部３２を単極毎に嵌合させた後に、３極を一体とした金属ハウジング部３３を装着するような構造になっているが、金属ハウジング部３３は、単極毎に独立した構造であっても良い。

また、上述した雄コネクタ２０は、３極が一体となった雄コネクタであったが、単極の雄コネクタであっても良い。このとき、単極の雄コネクタと上述の単極の雌コネクタとが嵌合して使用される。また、２極が一体となった雄コネクタであっても良い。このとき、１個の雄コネクタと上述の３個の単極の雌コネクタ３０とが嵌合して使用される。

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。

また、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、上述の雌コネクタ３０は、絶縁電線４１毎に、シールド部材４２により包囲しているが、絶縁電線４１毎に対応する金属ハウジング部３３を機器ケースに取り付けた後に、複数本の絶縁電線４１を一括して、シールド部材４２により包囲するような構造にしても良い。

図４は、３本の絶縁電線を一括して１つのシールド部材により包囲した雌コネクタを説明するための図である。図４（ａ）は、雌コネクタの斜視図の一例であり、図４（ｂ）は、雌コネクタの側面図であり、図４（ｃ）は、雌コネクタの平面図である。

図４に示すように、雌コネクタ５０は、絶縁電線（図示せず）毎に接続される雌端子（図示せず）、端子ハウジング部５２、金属ハウジング部５３、機器側防水用パッキング５１、電線側パッキング（図示せず）、及び接続部材５７で構成されている。また、３本の絶縁電線４１は、１つのシールド部材６２に包囲されている。

端子ハウジング部５２は、図３に示した構造と同様に、絶縁電線の一部及び絶縁電線に接続された雌端子を保護している。また、機器側防水用パッキング５１は、機器側の防水のためのもので、機器ケースに取り付けられたとき、機器ケースに接触することにより、防水の働きをする。

また、金属ハウジング部５３は、絶縁電線を包囲するように形成されているシールド部材６２と電気的に接続され、雌コネクタ５０が雄コネクタと嵌合されて、機器ケースに取り付けられたとき、機器ケースと接続して、シールド部材６２を接地する働きをする。

また、電線側パッキングは、図３に示した構造と同様に、絶縁電線４１と端子ハウジング部５２との間の防水のためのものである。また、接続部材５７は、シールド部材６２を金属ハウジング部５３に接続するためのものである。この接続部材５７は、２つに分割されており、接続部材５７と金属ハウジング部５３の間にシールド部材６２を挟み込み、ボルト締めするような構造になっている。

上述の雌コネクタ３０、５０は、接続部材３７、５７と金属ハウジング部３３、５３との間に、シールド部材４２、６２を挟み込むようにしているが、端子ハウジング部３２と金属ハウジング部３３との間にシールド部材４２、６２の先端部を挟むようにしてもよい。即ち、雌コネクタ３０、５０は、端子ハウジング部３２、５２と金属ハウジング部３３、５３との間にシールド部材４２、６２の先端部を挟んだ状態で、金属ハウジング部３３、５３が、端子ハウジング部３２、５２の外周を被っている構造にしても良い。

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一例を示した図である。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雌コネクタを説明するための図である。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雌コネクタを説明するための図である。３本の絶縁電線を一括して１つのシールド部材により包囲した雌コネクタ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、５０雌コネクタ
３１、５１機器側防水用パッキング
３２、５２端子ハウジング部
３３、５３金属ハウジング部
３７、５７接続部材
３９電線側パッキング
４１絶縁電線
４２、６２シールド部材

Claims

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、１本以上の電線とを電気的に接続する機器用コネクタであって、
前記電線毎に前記電線に接続された第１端子と、
前記第１端子を収納する第１コネクタハウジングと、
前記第１端子に接続される第２端子と、
前記第２端子を収納するとともに前記第１コネクタハウジングと嵌合する第２コネクタハウジングと、を備え、
前記第１コネクタハウジングは、前記第１端子毎に設けられていることを特徴とする機器用コネクタ。
前記第２コネクタハウジングは、複数の前記第１コネクタハウジングと嵌合可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の機器用コネクタ。
前記電線は、導体を絶縁体で被った絶縁電線であり、前記絶縁電線は、電磁波を遮断するシールド部材で包囲されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の機器用コネクタ。
前記第1コネクタハウジングは、
電気的に絶縁された端子ハウジング部と、
前記端子ハウジング部の外周を被う金属ハウジング部と、
を有し、
前記シールド部材の端末部を、前記端子ハウジング部と前記金属ハウジング部との間に挟圧して保持し、かつ、前記金属ハウジング部と電気的に接続することを特徴とする請求項３に記載の機器用シールドコネクタ。
機器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複数の電線とを電気的に接続するワイヤーハーネスであって、
前記電線の本数分の第1端子及び前記第１コネクタハウジングを備えた請求項１から４のいずれか１項に記載の機器用シールドコネクタを備えていることを特徴とするワイヤーハーネス。