JP5917013B2 - シールドコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、シールドコネクタに関する。

例えば、車両に搭載された機器に接続されるシールドコネクタとして、特許文献１に記載のものが知られている。このシールドコネクタは、機器が収容された金属製のケースに装着され、電線に接続された複数の端子金具を内部に保持するコネクタハウジングと、このコネクタハウジングから引き出された電線の外周とコネクタハウジングの内周との間をシールするゴム栓と、コネクタハウジングの外面を覆うようにコネクタハウジングに装着される筒状のシールドシェルとを備えて構成されている。

シールドシェルは、ケースと電気的に接続され、且つ、コネクタハウジングから引き出された電線を覆う編組線などのシールド導電体に電気的に接続されることで、ケースからシールド導電体までの間をシールドしている。

特開２０１０−１１３９０９号公報

ところが、シールドコネクタを車両の外部に配索する場合、シールドコネクタが風雨に晒される虞があり、風雨に晒されると水がコネクタハウジングとシールドシェルとの隙間を通ってシールドシェル内に浸入してしまう。そして、シールドシェル内に浸入した水は、ゴムリングによってコネクタハウジング内に浸入することは防がれるものの、シールドシェル内を通ってシールド導電体側に浸入してしまう。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、水がシールドシェル内を通ってシールド導電体側に浸入することを防ぐことを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として本発明は、車両に搭載される機器が収容された金属製のケースに装着されるシールドコネクタであって、電線の端末に接続された端子金具を内部に収容して前記電線が引き出されるコネクタハウジングと、前記電線と前記コネクタハウジングとの間をシールする第一シール部材と、前記コネクタハウジングを覆うシールドシェルとを備えて構成されており、前記シールドシェルは、一端に前記ケースが電気的に接続され、他端に前記コネクタハウジングから引き出された前記電線を包囲する金属製のシールド導電体がかしめリングによってかしめ付けられて電気的に接続されるようになっており、前記シールドシェルの他端には、前記シールド導電体を覆って締付バンドによってかしめ固定されることにより同シールドシェルの外面を伝う水が前記シールド導電体に接触することを防ぐゴムブーツが固定されて装着されており、前記コネクタハウジングと前記シールドシェルとの間には、前記コネクタハウジングと前記シールドシェルとの間から前記シールド導電体が配された方向への水の浸入を防ぐ第二シール部材が設けられており、前記シールドシェルにおいて前記シールド導電体が接続された部分は、前記シールドシェルにおいて前記ゴムブーツが固定された部分よりも小径に形成されており、前記第二シール部材は、前記シールドシェルにおいて前記ゴムブーツが固定された部分の内側に配されているところに特徴を有する。

このような構成のシールドコネクタによると、コネクタハウジングと電線との間からコネクタハウジング内に水が浸入することを第一シール部材によって防止できることは勿論、コネクタハウジングとシールドシェルとの間からシールドシェルの内部に水が浸入することを第二シール部材によって防止できる。これにより、水がシールドシェル内を通ってシールド導電体側に浸入することを防止することができる。

本発明の実施の態様として、以下のような構成としてもよい。
前記シールド導電体は、標準電極電位が異なる複数の異種金属が電気的に接続されて形成されている。
このような構成によると、強度が求められる場所では強度の高い金属を使用し、曲げ変形が求められる場所では変形のし易い金属を使用するなど適宜異種金属を繋ぎ合せてシールド導電体を形成することができる。ところが、標準電極電位が異なる異種金属同士が接続された部分に水分などの電解質溶液が介在すると、両金属が水中にイオンとして溶け込んで電気化学的反応により腐食が進行する電食が発生する。その点、本発明によるとコネクタハウジングとシールドシェルとの間から浸入する水を第二シール部材によって防ぐことができるので、標準電極電位が異なる異種金属同士が接続された部分に水が浸入することを防ぐことができる。これにより、標準電極電位が異なる異種金属同士の間で電食が発生することを抑制することができる。

本発明によれば、水がシールドシェル内を通ってシールド導電体側に浸入することを防ぐことができる。

シールドコネクタに第一ゴムブーツを装着した状態の斜視図 シールドコネクタの分解斜視図 シールドコネクタが機器のケースとシールド導電体とに接続された状態を示す平面図 図３のＶ−Ｖ線断面図 図４の要部拡大断面図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。
本実施形態は、図４に示すように、機器を収容する金属製のケースＣに設けられた取付孔Ｃ１に嵌着されるシールドコネクタ１０を例示している。

このシールドコネクタ１０は、図１に示すように、電線Ｗの端末に接続された複数（本実施形態では２つ）の端子金具２０を内部に収容する合成樹脂製のコネクタハウジング３０と、コネクタハウジング３０を覆うシールドシェル５０とを備えて構成されている。

端子金具２０は、図２及び図５に示すように、平板状をなし、端子金具２０の後端部には電線Ｗが導通可能に接続されている。また、端子金具２０の前後方向略中央部には上下方向に貫通する係止孔２１が形成されている。

コネクタハウジング３０は、図２に示すように、横長な扁平形状をなし、前後方向に貫通する筒状に形成されている。また、コネクタハウジング３０は、前後方向略中央部より前方側が幅方向に横長な断面楕円形状をなす大径部３２とされ、後方側が幅方向に横長な断面長円形状をなす小径部３３とされている。

大径部３２は、図５に示すように、ケースＣの取付孔Ｃ１に嵌合可能とされている。大径部３２の外周面には、図２及び図５に示すように、楕円形状をなす第一ゴムリング７１が嵌着された第一装着溝３５が全周に亘って形成されている。

第一ゴムリング７１は、図５に示すように、大径部３２がケースＣの取付孔Ｃ１に嵌合された際に、第一装着溝３５の底壁（大径部３２の外周面）と取付孔Ｃ１の内周面とに密着して、大径部３２の外周面と取付孔Ｃ１の内周面との間を水密状にシールしている。これにより、外部からケースＣの内部に水が浸入することを防止している。

一方、小径部３３は、図２及び図５に示すように、幅方向に横長な扁平形状をなし、大径部３２に対して幅方向に偏心した位置に設けられている。

小径部３３の後端部における幅方向中央部には、上下両側に内側に弾性変形可能な一対の係止爪３３Ａが形成されている。

コネクタハウジング３０の内部には、図２及び図５に示すように、前後方向に貫通するキャビティ３１が幅方向に複数（本実施形態では２つ）並んで形成されている。また、キャビティ３１は、大径部３２及び小径部３３に亘って形成されている。

キャビティ３１内には、図５に示すように、端子金具２０が後方から挿入可能とされている。各キャビティ３１の内部には、上方に弾性変形可能な片持ち状のランス３４が形成されている。このランス３４と端子金具２０の係止孔２１とが前後方向に係止することにより、端子金具２０がキャビティ３１内に保持されている。また、端子金具２０に接続された電線Ｗはキャビティ３１の後端開口から後方に引き出されている。

また、各キャビティ３１の後端開口には、図５に示すように、環状のゴム栓（本発明の「第一シール部材」の一例）７０が装着されており、キャビティ３１の内周面と電線Ｗの外周面とに密着することで、キャビティ３１の内周面と電線Ｗの外周面との間を水密状にシールしている。これにより、キャビティ３１の後端開口からキャビティ３１内に水が浸入することを防止している。

ゴム栓７０の後方には、図２及び図５に示すように、バックリテーナ８０が配置されている。このバックリテーナ８０は、各ゴム栓７０の後端面に接触する形態とされ、各ゴム栓７０を一括して抜け止めしている。また、バックリテーナ８０は、一対の半割体を上下方向から挟み付けるように電線Ｗに組み付けて構成されている。バックリテーナ８０の上下両側には、抜け止め突起８１が複数設けられている。一方、各キャビティ３１の後端開口には、上下両側にバックリテーナ８０の抜け止め突起８１と係止可能な抜け止め孔３１Ａとが上下方向に貫通して設けられている。そして、抜け止め突起８１が抜け止め孔３１Ａと前後方向に係止することにより、バックリテーナ８０がコネクタハウジング３０に対して後方に抜け止めされた状態で保持されている。

シールドシェル５０は、図２及び図５に示すように、小径部３３の外周面を覆う筒状のシェル本体部５１と、シェル本体部５１の前端開口縁から径方向に延出された延出片５２とを備えて構成されている。なお、シールドシェル５０は、鉄製の板材を母材としてプレス加工することによって形成されており、シェル本体部５１は、延出片５２に対して絞り加工することによって形成されている。

シェル本体部５１は、断面長円形状をなし、シェル本体部５１の内部には、図５に示すように、小径部３３が嵌合可能とされている。そして、シェル本体部５１と小径部３３とが正規の嵌合状態に至った際には、ケースＣから露出されたコネクタハウジング３０がシェル本体部５１によってほぼ完全に覆われるように形成されている。すなわち、コネクタハウジング３０のキャビティ３１内に保持された端子金具２０及び電線Ｗは、シェル本体部５１に一括して覆われるようになっている。

また、シェル本体部５１の前端部は、図５に示すように、大径部３２と小径部３３との境界部分に設けられた段付部３２Ａと当接することで前止まり状態とされ、シェル本体部５１の後端部は、小径部３３の両係止爪３３Ａによって係止されることにより、シールドシェル５０がコネクタハウジング３０に対して前後方向に移動が規制された状態で保持されている。

延出片５２の上縁部における幅方向両側には、図１に示すように、一対の取付片５３が設けられている。両取付片５３は、延出片５２の上端部から前方に突出して形成されている。また、両取付片５３には、図１及び図５に示すように、上下方向に貫通するボルト挿通孔５４が形成されている。このボルト挿通孔５４に固定ボルトＶを挿通して、ケースＣに締め込むことにより、シールドコネクタ１０がケースＣに確実に取り付け固定されると共に、シールドシェル５０がケースＣに対して電気的に接続される。

また、シールドシェル５０のシェル本体部５１の後方部には、図４に示すように、コネクタハウジング３０のキャビティ３１から後方に引き出された複数の電線Ｗを一括して覆うシールド導電体６０が装着されている。

シールド導電体６０は、図４に示すように、シールドシェル５０のシェル本体部５１の後端部に電気的に接続される編組線６１と、編組線６１の後端部に電気的に接続されるシールドパイプ６２とから構成されている。

編組線６１は、銅又は銅合金製の素線を編んだ筒状をなし、編組線６１の内部には、複数の電線Ｗが一括して挿通可能とされている。編組線６１の前端部は、図５に示すように、シェル本体部５１の後端部に被せられた状態で、金属製のかしめリング６３によってかしめ付けられることでシェル本体部５１に対して電気的に接続されている。また、編組線６１は、可撓性を有しており、任意の方向に曲げ変形可能とされている。なお、編組線６１の素線の表面は、錫めっきが施されており、酸化や錆の発生が抑制されている。

シールドパイプ６２は、図４に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金製の円筒状をなし、シールドパイプ６２の内部には、複数の電線Ｗが一括して挿通可能とされている。シールドパイプ６２の前端部は、編組線６１の後端部が被せられた状態で、金属製のかしめリング６３によってかしめ付けられることで編組線６１に対して電気的に接続されている。また、シールドパイプ６２は、その内部に挿通される電線Ｗを水や異物の干渉から保護する保護機能を有している。

コネクタハウジング３０のキャビティ３１から後方に引き出された複数の電線Ｗは、図４に示すように、この編組線６１及びシールドパイプ６２内に挿通され、編組線６１とシールドパイプ６２とによって、一括してシールドされている。

また、編組線６１の配設部分には、図４に示すように、略円筒状の合成樹脂製のプロテクタ６４が被着されている。プロテクタ６４は、可撓性を有する蛇腹状のコルゲートチューブ６４Ａと、コルゲートチューブ６４Ａの前端部に装着された略筒状の第一ゴムブーツ６４Ｂと、コルゲートチューブ６４Ａの後端部に装着された略筒状の第二ゴムブーツ６４Ｃとから構成されている。なお、第一ゴムブーツ６４Ｂの後端開口部の内周面には、コルゲートチューブ６４Ａの前端部の外周面に密着する複数条の図示しない内周リップが設けられている。この内周リップは、コルゲートチューブ６４Ａの前後両端部の外周面に密着することにより、第一ゴムブーツ６４Ｂとコルゲートチューブ６４Ａとの隙間から水が浸入することを防止している。また、第二ゴムブーツ６４Ｃの前端開口部の内周面には、第一ゴムブーツ６４Ｂの後端開口部の内周面と同様、コルゲートチューブ６４Ａの後端部の外周面に密着する複数条の図示しない内周リップが設けられている。この内周リップは、コルゲートチューブ６４Ａの前後両端部の外周面に密着することにより、第二ゴムブーツ６４Ｃとコルゲートチューブ６４Ａとの隙間から水が浸入することを防止している。

第一ゴムブーツ６４Ｂの前端開口部は、図３及び図４に示すように、編組線６１の前端部及びかしめリング６３を覆うようにしてシェル本体部５１に嵌合され、締め付けバンド６５によってかしめ固定されている。これにより、シェル本体部５１と第一ゴムブーツ６４Ｂとの隙間から水が浸入することが防止されている。一方、第二ゴムブーツ６４Ｃは、編組線６１の後端部及びかしめリング６３を覆うようにしてシールドパイプ６２の前端部に嵌合され、締め付けバンド６５によってかしめ固定されている。これにより、シールドパイプ６２と第二ゴムブーツ６４Ｂとの隙間から水が浸入することが防止されている。すなわち、コネクタハウジング３０のキャビティ３１から後方に引き出された複数の電線Ｗは、シールドパイプ６２及びプロテクタ６４によって一括して覆われることにより、水や異物の干渉などから保護されている。

また、電線Ｗは、軽量でかつ強度が必要とされる箇所では、シールドパイプ６２に覆われることで電線Ｗが水や異物の干渉などから保護され、曲げ変形が必要とされる箇所では、可撓性を有する編組線６１及びコルゲートチューブ６４Ａに覆われることで任意の方向に曲げ変形可能とされている。すなわち、編組線６１とシールドパイプ６２とを必要に応じて繋ぎ合せることにより、車両内において、シールド導電体６０を任意な形態に容易に配索することができるようになっている。

さて、小径部３３の外周面には、図５に示すように、第二ゴムリング（本発明の「第二シール部材」の一例）７２が装着された第二装着溝３６が全周に亘って形成されている。

この第二ゴムリング７２は、コネクタハウジング３０の小径部３３とシールドシェル５０のシェル本体部５１とが嵌合された際に、小径部３３の外周面とシェル本体部５１との間を水密状にシールするようになっている。

詳細には、第二装着溝３６は、小径部３３の略中央部に全周に亘って張り出したフランジ３６Ａと、大径部３２と小径部３３との境界に設けられた段付部３２Ａとに囲まれることによって凹状に構成されている。このため、第二装着溝３６は、小径部３３の前後方向略中央部よりも前方に配設されている。

一方、第二ゴムリング７２は、図２乃至図５に示すように、長円形状をなし、第二ゴムリング７２が第二装着溝３６に装着された状態では、第二装着溝３６から僅かに突出するように設定されている。また、第二ゴムリング７２の内周面には、第二装着溝３６の底壁（小径部３３の外周面）に密着する複数条の内周リップ７２Ａが全周に亘って形成されており、第二ゴムリング７２の外周面には、シェル本体部５１の内周壁に密着する複数条の外周リップ７２Ｂが全周に亘って形成されている。

そして、第二ゴムリング７２は、小径部３３とシェル本体部５１とが嵌合された際に、小径部３３の前方部において内周リップ７２Ａが第二装着溝３６の底壁（小径部３３の外周面）に密着すると共に、外周リップ７２Ｂがシェル本体部５１の内周壁に密着することで、小径部３３とシェル本体部５１との間を水密状にシールすることができる。これにより、例えば、ケースＣとシールドシェル５０の延出片５２との隙間Ｘを通ってきた水が小径部３３とシェル本体部５１との間からシェル本体部５１内に浸入することを防止することができる。

ところで、水がコネクタハウジング３０とシールドシェル５０との間から浸入することを防ぐには、ケースＣとシールドシェル５０との間にシールを設ける手段が考えられる。ところが、その場合には、ケースＣの取付孔Ｃ１の周辺に面シールなどを装着するスペースが必要であると共に、ケースＣに対してシールドシェル５０を強く押さえつける必要がある。シールドシェル５０をケースＣに対して強く押しつける手段としては、一般にシールドシェル５０をケースＣに対して嵌合方向（前後方向）にねじやボルトで固定する手段が考えられる。しかしながら、このような手段によると、面シールの外周縁部にねじやボルトなどを嵌合方向に締め付けるスペースが更に必要となる。このようなスペースが確保することができない場合、ケースＣに対してシールドシェル５０を嵌合方向に押さえつけることができなくなることから、ケースＣとシールドシェル５０との間のシール性が低下してしまう。その点、本実施形態によると、第二ゴムリング７２が小径部３３とシェル本体部５１との間に設けられているので、ケースＣの取付孔Ｃ１の外周縁部に面シールなどを装着するスペースやねじやボルトなどを嵌合方向に締め付けるスペースがない場合においても有効である。

また、シールドシェル５０の後方に接続された編組線６１とシールドパイプ６２とがかしめリング６３によってかしめ付けられた部分では、編組線６１の錫めっきが剥がれてしまう場合があり、錫めっきが剥がれると編組線６１とシールドパイプ６２とが直接接続された状態となる。アルミニウムと銅とは、標準電極電位が異なるため、編組線６１とシールドパイプ６２との接続部分において、埃や砂などに混じった塩分が付着し、更に水分が付着すると、編組線６１とシールドパイプ６２との接続部分に電解質溶液が付着した状態となる。すると、電解質溶液が付着した部分で電気化学的反応により腐食が進行する電食が発生してしまう。その点、本実施形態によると、シールドシェル５０とシールドパイプ６２との間から浸入する水をプロテクタ６４によって防ぐと共に、小径部３３とシェル本体部５１との隙間から浸入する水を第二ゴムリング７２によって防ぐことができるので、編組線６１とシールドパイプ６２との接続部分に水が浸入することを防ぐことができる。ひいては、編組線６１とシールドパイプ６２との接続部分で電食が発生することを抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、小径部３３の前方部に第二ゴムリング７２を装着した構成としたが、参考例として、例えば、第二ゴムリング７２を小径部３３の前後方向中央部や後方部に装着する構成としてもよい。
（２）上記実施形態では、各キャビティ３１にそれぞれゴム栓７０を装着する構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、複数のキャビティ３１を一括してシールする一括ゴム栓を装着する構成としてもよい。
（３）上記実施形態では、第二シール部材を内周リップ７２Ａ、外周リップ７２Ｂが設けられた第二ゴムリング７２として構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、第二シール部材をＯリングによって構成してもよい。
（４）上記実施形態では、シールド導電体６０を編組線６１とシールドパイプ６２とから構成したが、参考例として、例えば、シールド導電体６０をシールドパイプ６２のみで構成し、シールドパイプ６１をシールドシェル５０に直接接続する構成としてもよい。
（５）上記実施形態では、第二シール部材を小径部３３の外周面に装着する第二ゴムリング７２として構成したが、参考例として、例えば、第二シール部材をコネクタハウジング３０とシールドシェル５０との間で前後方向に面接触させる面シールとして構成してもよい。

１０：シールドコネクタ
２０：端子金具
３０：コネクタハウジング
５０：シールドシェル
６０：シールド導電体
７０：ゴム栓（第一シール部材）
７２：第二ゴムリング（第二シール部材）
Ｃ ：ケース
Ｗ ：電線

Claims (2)

1. 車両に搭載される機器が収容された金属製のケースに装着されるシールドコネクタであって、
   電線の端末に接続された端子金具を内部に収容して前記電線が引き出されたコネクタハウジングと、
   前記電線と前記コネクタハウジングとの間をシールする第一シール部材と、
   前記コネクタハウジングを覆うシールドシェルとを備えて構成されており、
   前記シールドシェルは、一端に前記ケースが電気的に接続され、他端に前記コネクタハウジングから引き出された前記電線を包囲する金属製のシールド導電体がかしめリングによってかしめ付けられて電気的に接続されるようになっており、
   前記シールドシェルの他端には、前記シールド導電体を覆って締め付けバンドによってかしめ固定されることにより同シールドシェルの外面を伝う水が前記シールド導電体に接触することを防ぐゴムブーツが固定されて装着されており、
   前記コネクタハウジングと前記シールドシェルとの間には、前記コネクタハウジングと前記シールドシェルとの間から前記シールド導電体が配された方向への水の浸入を防ぐ第二シール部材が設けられており、
   前記シールドシェルにおいて前記シールド導電体が接続された部分は、前記シールドシェルにおいて前記ゴムブーツが固定された部分よりも小径に形成されており、
   前記第二シール部材は、前記シールドシェルにおいて前記ゴムブーツが固定された部分の内側に配されていることを特徴とするシールドコネクタ。
2. 前記シールド導電体は、標準電極電位が異なる複数の異種金属が電気的に接続されて形成されていることを特徴とする請求項１記載のシールドコネクタ。

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