JP4550305B2

JP4550305B2 - 機器接続用シールドコネクタ

Info

Publication number: JP4550305B2
Application number: JP2001080171A
Authority: JP
Inventors: 憲小八田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: JP2002280131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気自動車の車内配線に使用されるシールド電線を、電気機器等に接続するためのシールドコネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に従来のシールドコネクタを示す。このシールドコネクタは例えば自動車内部に設置された電気機器10にシールド電線12を水密に接続するのに使用される。このシールドコネクタは、相互に嵌合可能な雄コネクタ14と雌コネクタ16とからなり、雄コネクタ14は電気機器10に取り付けられ、雌コネクタ16はシールド電線12の端部に取り付けられている。電気機器10の本体（図示せず）はアルミダイキャスト等で作製されたシールドケース10ａ内に収容されている。シールド電線12は心線12ａ、絶縁層12ｂ、シールド層12ｃ及びシース12ｄを有している。
【０００３】
雄コネクタ14は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等のエンジニアリングプラスチックで作製された雄ハウジング18を有しており、雄ハウジング18の内面には銅合金等の導電性金属の薄板を筒状に成形したシールドパイプ20が強固に固着されている。シールドパイプ20は後端側にシールドケース10ａと接触するように広げられた弾性片20ａを有している。またシールドパイプ20の後端側にはＰＢＴ等のエンジニアリングプラスチックで作製された端子ホルダ22が強固に固定され、この端子ホルダ22に銅合金等の板で形成された雄端子24が強固に保持されている。前記雄ハウジング18は後端側にフランジ部18ａを有しており、このフランジ部18ａの端面にはシリコーンゴム等で作製されたシールリング26が取り付けられている。
【０００４】
上記のように構成された雄コネクタ14は、前記フランジ部18ａのボルト穴18ｂを、シールドケース10ａの雌ねじ穴10ｂに合わせて、ボルト（図示せず）をねじ込むことにより、電気機器10に固定される。これによりシールドパイプ20とシールドケース10ａが弾性片20ａを介して電気的に接続されると共に、雄ハウジング18とシールドケース10ａ間がシールリング26によって水密に封止される。
【０００５】
次に雌コネクタ16を組立順序に従って説明する。シールド電線12上には予めシリコーンゴム等で作製されたリング状の電線シール部材28と、ＰＢＴ等のエンジニアリングプラスチックで作製されたリング状のリテーナ30を挿通しておく。電線シール部材28とリテーナ30はシールド電線12の長手方向に摺動可能である。次にシールド電線12の端部に露出するシールド層12ｃ上に黄銅等の導電性金属で作製されたシールドリング32を圧着し、さらに心線12ａに雌端子34を圧着する。
【０００６】
その後、雌端子34を雌ハウジング36内に挿入する。すると雌端子34はハウジングランス36ａにより雌ハウジング36内部に係止される。雌ハウジング36には銅合金等の導電性金属で作製された筒状のシールドパイプ38がインサートモールドにより一体に設けられている。雌端子34を雌ハウジング36内に挿入すると、前記シールドリング32の外周部がシールドパイプ38の内周面に接触する。これによりシールド電線12のシールド層12ｃと雌ハウジング36のシールドパイプ38とがシールドリング32を介して電気的に接続される。
【０００７】
次に電線外周に挿通しておいた電線シール部材28を引き戻して図示の位置に配置すると共に、リテーナ30を引き戻して雌ハウジング36に取り付ける。この取り付けは、リテーナ30のロックアーム30ａを雌ハウジング36の係止突起36ｂに引っ掛けることにより行う。これによりシールド電線12と雌ハウジング36の間が水密に封止される。以上で雌コネクタ16の組立が完了する。なお雌ハウジング36には、前述の雄ハウジング18との間を水密に封止するリング状のハウジングシール部材40が取り付けられている。
【０００８】
以上のように構成された雌コネクタ16を、前述のようにシールドケース10ａに取り付けられた雄コネクタ14に嵌合させると、雌ハウジング36のロックアーム36ｃが雄ハウジング18の係止突起18ｃに引っ掛かり、雌コネクタ16は引き抜けなくなる。これで、雌ハウジング36と雄ハウジング18の間はハウジングシール部材40により封止される。また雌ハウジング36のシールドパイプ38と雄ハウジング18のシールドパイプ20とが接触し、雌端子34と雄端子24が嵌合する。その結果、シールド電線12のシールド層12ｃが電気機器10のシールドケース10ａと電気的に接続され、シールド電線12が電気機器10に水密に接続される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシールドコネクタにおいては、シールド電線のシールド層12ｃは、シールドリング32、雌側シールドパイプ38、雄側シールドパイプ20を順次介して電気機器のシールドケース10ａに接続されることになる。これらの部品間の接続個所のうち、シールドリング32と雌側シールドパイプ38との接続個所及び雌側シールドパイプ38と雄側シールドパイプ20との接続個所では、相手のパイプの中に、それよりやや小径のパイプを挿入して擦り合わせにより接続をするようになっており、双方のパイプは、その形状が円筒状であっても角筒状であっても、外形寸法及び内形寸法がそれぞれ精密に作製されなければならない。もし、これらの寸法に誤差があると、挿入ができなくなるか、パイプ間に隙間ができて接触不良を起こすことになる。また従来のシールドコネクタは部品点数が多いため、コスト高になる。
【００１０】
本発明の目的は、以上のような問題点に鑑み、シールド電線のシールド層と電気機器のシールドケースとの電気的接続を簡略化し、部品点数を少なくして、コストを低減した機器接続用シールドコネクタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の機器接続用シールドコネクタは、シールド電線の心線に圧着される雌端子を備えた雌コネクタと、前記雌端子に接続される雄端子を備えた雄コネクタとからなり、前記雄コネクタは、電気機器のシールドケースに取り付けられる雄ハウジングを有しており、前記雌コネクタは、一端側が前記シールド電線のシールド層に電気的に接続され、他端側が前記電気機器のシールドケースにバネ弾性で接触して電気的に接続される略円環状のシールドバネを有しており、前記雄コネクタの雄ハウジングは、前記シールドケースの内側に取り付けられる内側ハウジングと、前記シールドケースの外側に取り付けられる外側ハウジングとからなり、前記内側ハウジング及び外側ハウジングは前記シールドケースに穿たれた貫通孔を通して内部空間が連通しており、この内部空間に雌コネクタを挿入すると、雌コネクタのシールドバネがシールドケースに接触するようになっている、ことを特徴とするものである。
【００１３】
また本発明の機器接続用シールドコネクタは、前記シールドケースと前記雄コネクタの外側ハウジングとの間にこの両者間を水密に封止するゴムパッキングが挟まれており、このゴムパッキングの内周部が前記シールドケースと前記雌コネクタの雌ハウジングとの間に挟まれてこの両者間を水密に封止するようになっていることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
〔実施形態１〕図１は本発明に係る機器接続用シールドコネクタの一実施形態を示す垂直断面図、図２は同水平断面図である。図において、10は電気機器、10ａは電気機器10のシールドケース、12はシールド電線、14は雄コネクタ、16は雌コネクタである。雄コネクタ14、雌コネクタ16とも従来のようなシールドパイプは使用していない。
【００１６】
雄コネクタ14は、図３に示すように、電気機器のシールドケース10ａの内側に取り付けられる内側ハウジング50Ａと、この内側ハウジング50Ａの後端に固定支持されて接触部が内側ハウジング50Ａ内に突出する雄端子24と、シールドケース10ａの外側に取り付けられる外側ハウジング50Ｂと、シールドケース10ａと外側ハウジング50Ｂの間に挟まれてこの両者間を水密に封止する第一のゴムパッキング52とから構成されている。内側ハウジング50Ａは概ね角筒状であり、外側ハウジング50Ｂは概ね円筒状である。
【００１７】
内側ハウジング50Ａと外側ハウジング50Ｂは、図１に示すように、両者の端面間にシールドケース10ａ及び第一のゴムパッキング52を挟んで、ボルト54とナット56で締め付けることにより、シールドケース10ａに固定される。内側ハウジング50Ａ及び外側ハウジング50Ｂの内部空間は、シールドケース10ａに穿たれた貫通孔58（図３参照）を通して連通しており、この内部空間に雌コネクタ16が挿入されるようになっている。つまり内側ハウジング50Ａと外側ハウジング50Ｂはこの両者が一体となって雄コネクタ14の雄ハウジングを構成しており、この雄ハウジングの中にはシールドケース10ａの貫通孔58の内周面が露出する状態となる。
【００１８】
一方、雌コネクタ16は、図４に示すように、雌ハウジング60、略円環状のシールドバネ62、雌端子34、シールドリング64、固定環66及び第二のゴムパッキング68などから構成される。雌ハウジング60は一体成形品であり、その先端側（雄コネクタの内側ハウジング50Ａに挿入される部分）は概ね角筒状で、後端側（外側ハウジング50Ｂに挿入される部分）は概ね円筒状である。また雌ハウジング60は角筒状の先端側より円筒状の後端側の方が外形寸法が大きくなっているため、軸線方向の中間に段差部70がある。
【００１９】
雌コネクタ16の構成を組立順序に従って説明すると次のとおりである。まずシールド電線12の端部を、心線12ａ及びシールド層（編組）12ｃが所定の長さ露出するように段剥ぎする。シールド電線12の外周には予め第二のゴムパッキング68を挿通しておく。次にシールド電線12の端部にシールドリング64を取り付ける。シールドリング64は、図５に示すように、円筒部64ａの先端側に外側に折り返された多数の弾性接触片64ｂを有するもので、黄銅等の導電性金属板で作られる。シールドリング64は、円筒部64ａをシールド層12ｃの内側にもぐり込ませるように取り付ける（図１、図２参照）。次に、導電性金属よりなる固定環66をシールド層12ｃの上から圧着して、シールドリング64を電線12に固定する。次に雌端子34をシールド電線の心線12ａに圧着する。
【００２０】
その一方で、雌ハウジング60内にシールドバネ62を組み込む。
シールドバネ62は、図６に示すように、円環部62ａの後端側に内側へ折り返された弾性接触片62ｂを有し、円環部62ａの先端側に軸線方向に伸びる接続片62ｃと係止片62ｄを有するものである。接続片62ｃは先端部に外側へ折り返された弾性接触部62ｅを有しており、係止片62ｄは中間に係止用の切り起こし部62ｆを有している。接続片62ｃと係止片62ｄは、90°間隔で交互に形成されている。このようなシールドバネ62を雌ハウジング60に組み込むと、接続片62ｃの先端の弾性接触部62ｅが雌ハウジング60の段差部70を貫通して雌ハウジング60の角筒部の外周面上に突出する（図１参照）と共に、係止片62ｄの切り起こし部62ｆが雌ハウジング60の内面に係合してシールドバネ62が雌ハウジング60内に保持される（図２参照）
【００２１】
以上のように組み立ててから、雌ハウジング60内に雌コネクタ34を最奥まで挿入する。すると図１に示すように、雌端子34の凹部にハウジングランス72が落ち込んで雌コネクタ34が引き抜けなくなり、かつシールドバネ62の弾性接触片62ｂがシールドリング64の弾性接触片64ｂと接触してシールドバネ62と電線のシールド層12ｃが電気的に接続され、かつ第二のゴムパッキング68が雌ハウジング60の後端部に押し込まれて雌ハウジング60とシールド電線12の間を水密に封止する。これで雌コネクタ16の組立が完了する。
【００２２】
以上のように組み立てられた雌コネクタ16を、電気機器のシールドケース10ａに固定された雄コネクタ14に嵌合すると、図１に示すように雌端子34と雄端子24が嵌合して電気的に接続される。またシールドバネ62の先端側の弾性接触部62ｅがシールドケース10ａの貫通孔58の内周面に接触し、これによって電線のシールド層12ｃが、シールドリング64及びシールドバネ62を介してシールドケース10ａに電気的に接続される。また雌ハウジング60の段差部70が第一のゴムパッキング52の内周部に突き当たって、雌ハウジング60とシールドケース10ａの間を水密に封止する。つまり第一のゴムパッキング52は、シールドケース10ａと雄コネクタの外側ハウジング50Ｂとの間を水密に封止する機能と、シールドケース10ａと雌ハウジング60との間を水密に封止する機能とを兼ね備えている。なお雄コネクタ14と雌コネクタ16が嵌合した状態では、図２に示すように、外側ハウジング50Ｂの両側面に形成された係止突起74と、雌ハウジング60に形成された弾性係止腕76が係合して、嵌合状態が保持されるようになっている。
【００２３】
〔実施形態２〕図７は本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、先端側にシールドケースに接触させるための弾性接触部62ｅを備えたシールドバネ62の後端側に、電線のシールド層12ｃの内側にもぐり込ませることができるような大きさの円筒部62ｇを形成し、この円筒部62ｇをシールド層12ｃの内側にもぐり込ませた状態で、シールド層12ｃの上から固定環66を圧着したものである。それ以外の構成は実施形態１と同じである。このようにすると、シールドバネ62を直接シールド電線12に取り付けることができるため、実施形態１で使用したシールドリング64を省略できると共に、シールドバネ62に係止片62ｄを形成する必要がなくなる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シールド電線のシールド層をシールドバネにより電気機器のシールドケースに接続するようにしたので、シールド系統の接続に要する部品点数が従来より大幅に削減され、接続の信頼性が向上する。また構造も簡素化され、寸法公差もゆるくできるので、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機器接続用シールドコネクタの一実施形態を示す垂直断面図。
【図２】同じく垂直断面図。
【図３】図１のシールドコネクタの、雄コネクタ側の分解斜視図。
【図４】図１のシールドコネクタの、雌コネクタ側の分解斜視図。
【図５】図１のシールドコネクタにおいて、シールド電線に取り付けられるシールドリングの、（Ａ）は半分切開側面図、（Ｂ）は正面図。
【図６】図１のシールドコネクタにおいて、雌コネクタに組み込まれるシールドバネの、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は垂直断面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は一部切開側面図。
【図７】本発明に係る機器接続用シールドコネクタの他の実施形態の要部を示す垂直断面図。
【図８】従来の機器接続用シールドコネクタを示す垂直断面図。
【符号の説明】
10：電気機器
10ａ：シールドケース
12：シールド電線
14：雄コネクタ
16：雌コネクタ
24：雄端子
34：雌端子
50Ａ：内側ハウジング
50Ｂ：外側ハウジング
52：第一のゴムパッキング
58：貫通孔
60：雌ハウジング
62：シールドバネ
64：シールドリング
66：固定環
68：第二のゴムパッキング
70：段差部

Claims

シールド電線の心線に圧着される雌端子を備えた雌コネクタと、前記雌端子に接続される雄端子を備えた雄コネクタとからなり、
前記雄コネクタは、電気機器のシールドケースに取り付けられる雄ハウジングを有しており、
前記雌コネクタは、一端側が前記シールド電線のシールド層に電気的に接続され、他端側が前記電気機器のシールドケースにバネ弾性で接触して電気的に接続される略円環状のシールドバネを有しており、
前記雄コネクタの雄ハウジングは、前記シールドケースの内側に取り付けられる内側ハウジングと、前記シールドケースの外側に取り付けられる外側ハウジングとからなり、前記内側ハウジング及び外側ハウジングは前記シールドケースに穿たれた貫通孔を通して内部空間が連通しており、この内部空間に雌コネクタを挿入すると、雌コネクタのシールドバネがシールドケースに接触するようになっていることを特徴とする機器接続用シールドコネクタ。
前記シールドケースと前記雄コネクタの外側ハウジングとの間にこの両者間を水密に封止するゴムパッキングが挟まれており、このゴムパッキングの内周部が前記シールドケースと前記雌コネクタの雌ハウジングとの間に挟まれてこの両者間を水密に封止するようになっていることを特徴とする請求項１記載の機器接続用シールドコネクタ。