JP4491294B2 - 機器用シールドコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、機器用シールドコネクタに関するものである。

図３には、電気自動車のモータ等の機器１００に電線を接続するための機器用シールドコネクタ１０１を示す。機器側コネクタ１０１は、機器１００のケース１０２の取付孔１０３に機器側ハウジング１０４を取り付けるとともに、ケース１０２の外面に、機器側ハウジング１０４を包囲する機器側シールドシェル１０５を固定して構成されている。この機器側コネクタ１０１には、防水手段として、機器側シールドシェル１０５とケース１０２の外面との間に防水用のシール部材１０６が設けられているとともに、機器側端子１０７が、雄形とされて、インサート成形や圧入等の手段により液密状態で機器側ハウジング１０４に貫通されている。

一方、電線側コネクタ（図示せず）は、ワイヤーハーネスを構成する電線の端末部に雌形の電線側端子を固着し、その電線側端子を電線側ハウジング内に収容し、電線側ハウジングを電線側シールドシェルで包囲した構成になる。
電線側コネクタを機器側コネクタ１０１に組み付けた状態では、電線側ハウジングが機器側ハウジング１０４に嵌合され、電線側シールドシェルが機器側シールドシェル１０５に接続され、電線側端子が機器側端子１０７に接続される。また、ハウジング同士の嵌合部分はシールリングによって防水される。
尚、機器用コネクタの一例としては、特許文献１等に記載されているものがある。
特開２００２−１２５３４８号公報

上記従来の機器用シールドコネクタでは、機器１００のケース１０２の外面を伝って取付孔１０３からケース１０２の内部に至る経路での浸水は、機器側シールドシェル１０５とケース１０２の外面との間に介在させたシール部材１０６によって阻止される。
しかしながら、機器側ハウジング１０４と機器側シールドシェル１０５との隙間には防水手段が設けられていないため、電線側コネクタを機器側コネクタ１０１から外した状態では、ケース１０２の内部が、取付孔１０３、及び機器側ハウジング１０４と機器側シールドシェル１０５との隙間Ｓを介して外部に連通することになる。そのため、外部からの液体がケース１０２内に浸入したり、ケース１０２内の液体が外部へ漏出する虞がある。
この対策としては、機器側シールドシェルと機器側ハウジングとの間に専用のシール手段を設ければよいのであるが、この場合、部品点数が増えるという問題がある。
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、部品点数を増やすことなく、機器側シールドシェルと機器側ハウジングとの隙間を介してケースの内外を連通させる経路の防水を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、嵌合及び離脱が可能な機器側コネクタと電線側コネクタとからなるものであって、前記機器側コネクタが、機器のケースの取付孔に取り付けた機器側ハウジングと、前記機器側ハウジングを液密状に貫通する雄形の機器側端子と、前記機器側ハウジングを包囲する状態で前記ケースの外面に固定される機器側シールドシェルと、前記ケースの外面と前記機器側ハウジングとの隙間に装着された機器側シール部材とを備えて構成され、前記電線側コネクタが、電線の端末部に固着され、前記機器側端子との接続を可能とされた雌形の電線側端子と、前記電線側端子を収容し、前記機器側ハウジングとの嵌合を可能とされた電線側ハウジングと、前記電線側ハウジングを包囲し、前記機器側シールドシェルとの接続を可能とされた電線側シールドシェルとを備えて構成されており、前記機器側ハウジングには、前記電線側ハウジングが嵌合されるフード部が、前記機器側シールドシェルよりも突出して設けられており、前記電線側ハウジングの外周には、前記フード部に嵌合した状態で前記フード部の内周面との隙間をシールする電線側シール部材が装着されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記機器側シールドシェルが、アルミダイキャスト製とされ、前記機器側ハウジングを全周に亘って前記ケースの外面側へ押圧する押圧部を備えているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
機器のケースの外面を伝って取付孔からケースの内部に至る経路での浸水、及びこれとは逆の経路での漏水は、機器側ハウジングとケースの外面との間に介在させた機器側シール部材によって阻止される。また、電線側コネクタを機器側コネクタから外した状態では、機器側ハウジングと機器側シールドシェルとの隙間が、機器側シール部材によってケースの内部から液密状に隔絶されているので、機器側シールドシェルと機器側ハウジングとの隙間を介してケースの内外を連通させる経路は防水される。このように機器側シール部材が、２つの経路を防水する機能を兼ね備えているので、部品点数が増えずに済んでいる。

＜請求項２の発明＞
機器側シールドシェルが、薄板状に比べて変形し難いアルミダイキャスト製とされ、その機器側シールドシェルの押圧部が、機器側ハウジングを全周に亘ってケースの外面側へ押圧しているで、機器側シール部材が機器側ハウジングとのケースとの間で強固に挟み付けられることとなり、機器側シール部材によるシール性能の信頼性が高い。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１及び図２を参照して説明する。本実施形態の機器用シールドコネクタは、機器Ｍに設けられた機器側コネクタＣａと、ワイヤーハーネスＷの端末部に取り付けられた電線側コネクタＣｂとを備えて構成されている。
機器側コネクタＣａが設けられる機器Ｍ（例えば、電気自動車のモータやインバータ等）は、シールド機能を有する金属製のケース１０内に機器本体（図示せず）を収容したものであり、ケース１０の側面には、ケース１０の外面側から内面側へ貫通する横長長円形の取付孔１１が形成されている。

機器側コネクタＣａは、機器側ハウジング２０、機器側端子３０、機器側シール部材２９及び機器側シールドシェル４０を備えて構成される。機器側ハウジング２０は、合成樹脂製であり、横長長円形をなすハウジング本体２１内には、前方へ開放された複数（本実施形態では図示しないが３つ）の嵌合凹部２２が左右に並んで形成されている。ハウジング本体２１には、その前端部外周縁から前方へ突出した形態であってハウジング本体２１よりも一回り大きい横長長円形のフード部２３が形成されている。フード部２３内は複数（３つ）の円形孔２４に仕切られており、各円形孔２４の奥端面にはハウジング本体２１の嵌合凹部２２が開口している。ハウジング本体２１の後端からは、嵌合凹部２２と対応する複数（３つ）の端子保持部２５が後方へ突出するように形成されており、各端子保持部２５には機器側端子３０が前後方向に貫通する形態で保持されている。

機器側端子３０は、前後方向に細長いタブ状をなす雄形の端子であり、機器側ハウジング２０を成形するための金型内に機器側端子３０をセットすることでインサート成形により機器側ハウジング２０と一体化されている。端子保持部２５と機器側端子３０との隙間は、インサート成形の際に機器側端子３０の外周に塗布した接着剤３１によって液密状に密着（シール）されている。機器側端子３０の前端部３０Ｆは端子保持部２５の前端面から嵌合凹部２２内へ突出しており、機器側端子３０の後端部３０Ｒは端子保持部２５の後端面から後方（ケース１０内）へ突出して機器側ハウジング２０の外部に露出している。

また、機器側ハウジング２０には、ハウジング本体２１の後端面における端子保持部２５の間の位置から後方へ片持ち状に突出する２つの仕切壁２６が形成されている。仕切壁２６の上縁はハウジング本体２１の上面と面一であり、仕切壁２６の下縁はハウジング本体２１の下面と面一であり、機器側端子３０は、仕切壁２６の上縁と下縁の間の高さに位置する。また、仕切壁２６の後端は、機器側端子３０の後端部３０Ｒよりも更に後方に位置している。つまり、仕切壁２６は、隣り合う端子保持部２５の間を互いに見通せないように仕切るとともに、隣り合う機器側端子３０の端子保持部２５からの露出部分同士の間を互いに見通せないように仕切るように設けられている。

フード部２３の後端部外周には、全周に亘って連続する長円形のフランジ状をなす被押圧部２７が形成され、被押圧部２７の後端面とフード部２３の後端面とが、ハウジング本体２１の外周を包囲するように面一状に連なっている。そして、この面一状をなす被押圧部２７及びフード部２３の後端面には、ハウジング本体２１の外周を包囲するように横長長円形をなすシール溝２８が形成され、このシール溝２８に、長円形のリング状をなすゴム製の機器側シール部材２９が装着されている。

機器側シールドシェル４０は、アルミダイキャスト製であって、横長長円形をなす筒状の押圧部４１と、この押圧部４１の外周に形成したフランジ部４２とを一体形成したものである。押圧部４１の略前半部分は略後半部分に対して段差状に一回り小さくなっており、この段差により、押圧部４１の内周には、全周に亘って連続し且つ後方に面する長円形の押圧面４３が形成されている。また、フランジ部４２には、ケース１０の雌ネジ孔（図示せず）と対応するボルト孔（図示せず）が形成されている。かかる機器側シールドシェル４０の押圧部４１は、機器側ハウジング２０に対してこれを包囲するように組み付けられる。

かかる機器側コネクタＣａは、ケース１０の外側から取付孔１１に組み付けられる。組付け状態では、仕切壁２６と端子保持部２５が取付孔１１を通過してケース１０内に進出し、ハウジング本体２１が取付孔１１に貫通し、被押圧部２７がケース１０の外面に近接して対向し、機器側シール部材２９がケース１０の外面に密着した状態となる。また、機器側シールドシェル４０は、ケース１０の外側においてフード部２３に外嵌するように機器側ハウジング２０に組み付けられ、押圧部４１内にフード部２３の後端部及び被押圧部２７を収容させるとともに、押圧面４３で被押圧部２７の前端面を全周に亘って後方（ケース１０側）へ押圧する。機器側シールドシェル４０のフランジ部４２のボルト孔に通したボルト（図示せず）をケース１０の雌ネジ孔に螺合すると、機器側シールドシェル４０が、その押圧部４１の後端面をケース１０の外面に面接触させた状態でケース１０に対して導通可能に固定される。また、押圧面４３が被押圧部２７を押圧することで、シール部材がケース１０の外面に押し付けられ、このシール部材により、ケース１０の外面における取付孔１１の周縁部と機器側ハウジング２０の外周との隙間が全周に亘って液密状にシールされる。以上により、ケース１０に対する機器側コネクタＣａの組付けが完了し、フード部２３が機器側シールドシェル４０よりも前方へ突出して電線側コネクタＣｂとの接続に備えて待機する。また、機器側端子３０の後端部は、機器Ｍ本体に接続された端子金具（図示せず）に対してボルトにより導通可能に固定される。

次に、電線側コネクタＣｂについて説明する。
電線側コネクタＣｂは、電線側ハウジング５０、電線側端子６０及び電線側シールドシェル７０を備えて構成される。
電線側ハウジング５０は、合成樹脂製であり、横長長円形をなす連結部５１の前端面から前方へ突出する複数（本実施形態では図示しないが３つ）の嵌合部５２を左右に並ぶように形成したものである。電線側ハウジング５０内には、各嵌合部５２と対応するように後方に開放された複数（３つ）のキャビティ５３が形成され、各キャビティ５３内には電線側端子６０が後方から挿入されている。各嵌合部５２は、夫々、対応する円形孔２４及び嵌合凹部２２内に嵌入されるようになっており、各嵌合部５２の外周には、円形孔２４の内周との隙間を液密状にシールするための電線側シール部材５５が装着されている。

電線側端子６０は、ワイヤーハーネスＷを構成する複数の電線６４の端末部に圧着により接続されたものであり、前端部に角筒部６１を有する雌形の端子である。キャビティ５３に挿入された電線側端子６０は、キャビティ５３のランス６２により抜止め状態に保持される。また、電線６４の外周とキャビティ５３の後端部内周との隙間は、電線６４に外嵌したゴム栓６３によって液密状にシールされる。

電線側シールドシェル７０は、アルミダイキャスト製であって、横長長円形をなす筒状の本体部７１と、この本体部７１の外周前端縁に形成したフランジ状の取付部７２とを一体形成したものである。本体部７１の略前半部分は複数（３つ）の嵌合部５２を一括して包囲し、本体部７１の略後半部分は電線側ハウジング５０の連結部５１に外嵌されている。本体部７１は、電線側ハウジング５０に対してその連結部５１及び嵌合部５２の略後半部分を包囲するように組み付けられる。本体部７１の略後半部分の外周には、複数（３本）の電線６４を一括して包囲する編組線からなるシールド部材６６の端末部が外嵌され、このシールド部材６６がカシメリング６７によって本体部７１に対して導通可能に固着されている。尚、シールド部材６６は電線６４とともにワイヤーハーネスＷを構成する。また、フランジ状の取付部７２には、ケース１０の雌ネジ孔（図示せず）及び機器側シールドシェル４０のボルト孔（図示せず）と対応するボルト孔（図示せず）が形成されている。さらに、シールド部材と電線は、金属製若しくは硬質合成樹脂製のカバーによって覆われており、このカバーが電線側シールドシェル７０に係合されている。

かかる電線側コネクタＣｂは、ケース１０の外部において機器側コネクタＣａに嵌合される。嵌合に際しては、各嵌合部５２を、夫々、対応するフード部２３及び嵌合凹部２２内に嵌め込むことで、機器側ハウジング２０と電線側ハウジング５０が嵌合される。また、電線側シールドシェル７０の取付部７２を機器側シールドシェル４０のフランジ部４２の外面に面接触状態で当接させ、双方のボルト孔に通したボルトをケース１０の雌ネジ孔に螺合することで、電線側シールドシェル７０が機器側シールドシェル４０を介してケース１０に対して導通可能に固定される。以上により、コネクタＣａ，Ｃｂ同士の嵌合が完了する。嵌合状態では、機器側端子３０の前端部３０Ｆが電線側端子６０の角筒部６１内に進入し、角筒部６１内の弾性接触片６５と弾性接触し、もって、端子３０，６０同士が導通可能に接続される。また、ハウジング２０，５０同士の嵌合部分においては、機器側ハウジング２０の円形孔２４の内周と電線側ハウジング５０の嵌合部５２の外周との隙間が、電線側シール部材５５により液密状態にシールされる。

両コネクタＣａ，Ｃｂを嵌合した状態では、取付孔１１と機器側ハウジング２０との隙間が機器側シール部材２９によってシールされているので、ケース１０の外面に沿った液体が取付孔１１内に浸入することが阻止される。また、外部から機器側ハウジング２０と機器側シールドシェル４０との隙間、又は機器側シールドシェル４０と電線側シールドシェル７０との隙間を通って機器側ハウジング２０のフード部２３の外周まで入り込んだ液体は、電線側シール部材５５によりフード部２３内（端子３０，６０同士の接続部分）への浸入を阻止される。電線側ハウジング５０と電線側シールドシェル７０との隙間に入り込んだ液体も、電線側シール部材５５により、フード部２３内（端子３０，６０同士の接続部分）への浸入を阻止される。

一方、ケース１０内に貯留されている液体（例えば、オイル等）が取付孔１１と機器側ハウジング２０との隙間に入り込んだ場合、その液体は、機器側ハウジング２０とケース１０の外面との間に設けられている機器側シール部材２９により、ケース１０の外部への漏出を阻止される。したがって、機器側コネクタＣａから電線側コネクタＣｂを外した状態においても、ケース１０内の液体が取付孔１１と機器側ハウジング２０との隙間を通って外部へ漏出することはない。

上述のように本実施形態においては、機器Ｍのケース１０の外面を伝って取付孔１１からケース１０の内部に至る経路での浸水、及びこれとは逆の経路での漏水は、機器側ハウジング２０とケース１０の外面との間に介在させた機器側シール部材２９によって阻止される。また、電線側コネクタＣｂを機器側コネクタＣａから外した状態では、機器側ハウジング２０と機器側シールドシェル４０との隙間が、機器側シール部材２９によってケース１０の内部から液密状に隔絶されているので、機器側シールドシェル４０と機器側ハウジング２０との隙間を介してケース１０の内外を連通させる経路は防水される。このように機器側シール部材２９が、２つの経路を防水する機能を兼ね備えているので、部品点数が増えずに済んでいる。

また、機器側シールドシェル４０が、薄板状に比べて変形し難いアルミダイキャスト製とされ、その機器側シールドシェル４０の押圧部４１が、機器側ハウジング２０を全周に亘ってケース１０の外面側へ押圧しているで、機器側シール部材２９が機器側ハウジング２０とのケース１０との間で強固に挟み付けられることとなり、機器側シール部材２９によるシール性能の信頼性が高い。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では機器側端子を雄形とし、電線側端子を雌形としたが、本発明によれば、機器側端子を雌形とし、電線側端子を雄形としてもよい。
（２）上記実施形態では機器側シールドシェルをアルミダイキャスト製としたが、本発明によれば、機器側シールドシェルは金属板材をプレスにより曲げ加工したものであってもよい。
（３）上記実施形態では機器側シール部材を機器側ハウジングの溝に装着したが、本発明によれば、機器側シール部材をケースの外面に形成した溝に装着してもよい。

実施形態１において機器側コネクタと電線側コネクタとを嵌合した状態をあらわす断面図 機器側コネクタの断面図 従来例の断面図

符号の説明

Ｃａ…機器側コネクタ
Ｃｂ…電線側コネクタ
Ｍ…機器
１０…ケース
１１…取付孔
２０…機器側ハウジング
２９…機器側シール部材
３０…機器側端子
４０…機器側シールドシェル
４１…押圧部
５０…電線側ハウジング
６０…電線側端子
７０…電線側シールドシェル

Claims (2)

1. 嵌合及び離脱が可能な機器側コネクタと電線側コネクタとからなるものであって、
   前記機器側コネクタが、
   機器のケースの取付孔に取り付けた機器側ハウジングと、
   前記機器側ハウジングを液密状に貫通する機器側端子と、
   前記機器側ハウジングを包囲する状態で前記ケースの外面に固定される機器側シールドシェルと、
   前記ケースの外面と前記機器側ハウジングとの隙間に装着された機器側シール部材とを備えて構成され、
   前記電線側コネクタが、
   電線の端末部に固着され、前記機器側端子との接続を可能とされた電線側端子と、
   前記電線側端子を収容し、前記機器側ハウジングとの嵌合を可能とされた電線側ハウジングと、
   前記電線側ハウジングを包囲し、前記機器側シールドシェルとの接続を可能とされた電線側シールドシェルとを備えて構成されており、
   前記機器側ハウジングには、前記電線側ハウジングが嵌合されるフード部が、前記機器側シールドシェルよりも突出して設けられており、前記電線側ハウジングの外周には、前記フード部に嵌合した状態で前記フード部の内周面との隙間をシールする電線側シール部材が装着されていることを特徴とする機器用シールドコネクタ。
2. 前記機器側シールドシェルが、アルミダイキャスト製とされ、前記機器側ハウジングを全周に亘って前記ケースの外面側へ押圧する押圧部を備えていることを特徴とする請求項１記載の機器用シールドコネクタ。

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