JP2012048990A - 電磁波シールド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電気自動車に搭載されるモータなど機器の入力端子に、コネクタを介して、電源バッテリからのケーブルを端子金具で接続する構造部において、編組を使用することなく電磁波を遮蔽する性能を高めた電磁波シールド構造を提供する。製造コストが比較的安価であり、また生産性にも優れている。
【解決手段】電磁波シールド構造は、絶縁線心３１と絶縁線心３１を被覆する外被シースとを有するケーブル１２と、端子とコネクタハウジングとを有するコネクタ１１とが接続された電磁波シールド構造である。コネクタ１１は、導電性樹脂よりなるコネクタハウジング２１と、コネクタハウジング２１内に一体成形された絶縁性樹脂よりなる端子保持部２２と、端子保持部２２に保持された端子３と、を有する。ケーブル１２の外被シース３２は、コネクタハウジング２１に電気接続され、端子３はケーブル１２の絶縁線心３１に電気接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電気自動車に搭載されるモータの入出力端子や一般機器の入出力端子にケーブルの端末を接続するコネクタにおいて、電磁波を遮蔽する性能を高めた電磁波シールド構造に関する。

コンピューターをはじめあらゆる電子機器が高出力、高周波領域に発展してきている。そのため、電磁放射電界強度が大きくなり、発振電磁波が各種の制御装置に誤動作等の悪影響を与えることが多くなってきている。

そこで、この電磁波障害を有効に防止するために、各種電子機器はその外装筐体として鉄、アルミニウム等の金属を使用し、あるいはプラスチック製筐体に導電性塗装を施すなどによって導電性を保有させており、電子機器の各種のコネクタ、プラグは金属ケース等で被覆し、また機器間を結線するケーブルは線心（導線）の周りを絶縁体を介してシールド線で被覆した同軸ケーブルを使用する等の電磁シールド手段を構じて、ケーブルから発生する電磁波が他機器に影響を及ぼすことを防止し、あるいはケーブルを介して外部から電磁波の影響を受けることがないようにしている。

例えば、電気自動車に搭載されるモータの入出力端子において、コネクタを介して電源からのケーブルを接続する接続部では、電磁波シールド構造を設けて電磁波を遮蔽するようにしている。

例えば、特開２００３−３１７８７８号公報（特許文献１）および特開２００６−１５５９８６号公報（特許文献２）では、図８に示す電磁波シールド構造が採用されている。この構造は、コネクタハウジングである金属製円筒のシェル１内に端子保持部材２が設けられ、この端子保持部材２に複数本のピン端子３が保持されている。このようなコネクタに接続されるケーブル４は、銅線などの線心５ａを絶縁体５ｂで被覆した絶縁線心５を複数本撚り合わせ、この撚り合わせた絶縁線心５の上から金属製の編組６を巻き付け、その上に最外層のシース７を被覆して構成されている。

このシールドケーブル４の端末を皮剥ぎ処理して線心５ａを露出させ、露出した線心５ａを対応するピン端子３に接続している。また、ケーブル端末の外被シース７を皮剥処理して編組６を露出させ、露出した編組６の上から筒状の金属製ネット８を被せ、さらにこの金属製ネット８の上から熱収縮チューブ９を被せている。熱収縮チューブ９を加熱し、その収縮圧により金属製ネット８をシェル１とシールドケーブル４の編組６の両方にわたって密着させ、そのようにして編組６をシェル１にシールド導通させて電磁波を吸収している。

しかし、これらの公報に開示された電磁波シールド構造では、次のような欠点ある。

シールドケーブル４は、編組６を使用してシールドを行っているので、高価となり、また重量がかなり重くなる。また、金属製ネット８を使用してシェル１とシールドケーブル４の編組６の両方にわたって密着させているので、この接続構造も高価なものとなり、また重量がかなり重くなる。

特開平８−２２８６７号公報（特許文献３）には、ハウジングの内面に導電性プラスチックのモールド成形によってシールド層部Ｄを形成し、電磁シールドされていない状態の接続部Ｂから発生した電磁波をシールドすることが記載されている。

しかし、この構成においても、編組からなるシールド線３が使用されているので、上記問題が解決されておらず、しかもカバー５、金属ケース４、端子保持部材などを組み立てる必要があるので製造コストが高くなる。

特開２０００−２６８９２２号公報（特許文献４）には、ハウジングの内面に金属板を筒状に屈曲させて形成したシールドシェル３０を配置し、このシールドシェル３０にケーブルのシールド層６３とを接続する構成が記載されている。

しかし、この構成においても、編組からなるシールド層６３が使用されているので、上記問題が解決されておらず、しかもシールドシェル３０、端子保持部材などを組み立てる必要があるので製造コストが高くなる。

特開２００３−３１７８７８号公報 特開２００６−１５５９８６号公報 特開平８−２２８６７号公報 特開２０００−２６８９２２号公報

以上から、本発明の目的は、特に電気自動車に搭載されるモータなど機器の入力端子に、コネクタを介して、電源バッテリからのケーブルを端子金具で接続する構造部において、編組を使用することなく電磁波を遮蔽する性能を高めた電磁波シールド構造を提供することにある。

本発明の他の目的は、製造コストが比較的安価であり、また生産性にも優れている電磁波シールド構造を提供することにある。

従って、本発明は以下を提供する。
（項目１） 絶縁線心と該絶縁線心を被覆する外被シースとを有するケーブルと、端子とコネクタハウジングとを有するコネクタとが接続された電磁波シールド構造であって、該コネクタは、導電性樹脂よりなるコネクタハウジングと、該コネクタハウジング内に一体成形された絶縁性樹脂よりなる端子保持部と、該端子保持部に保持された端子と、を有し、該ケーブルの外被シースは、該コネクタハウジングに電気接続され、該端子は該ケーブルの絶縁線心に電気接続されている電磁波シールド構造。
（項目２） 前記コネクタハウジングと前記端子保持部は２色成形によって製造されている項目１に記載の電磁波シールド構造。
（項目３） 前記外被シースが、絶縁性樹脂から形成される板状の基材の片面に金属層を設けて構成されている項目１に記載の電磁波シールド構造。
（項目４） 前記外被シースが、絶縁性樹脂から形成される板状の基材の内部に金属層を設けて構成されている項目１に記載の電磁波シールド構造。
（項目５） 前記外被シースが、導電性樹脂により構成されている項目１に記載の電磁波シールド構造。
（項目６） 絶縁線心と該絶縁線心を被覆する外被シースとを有するケーブルが接続される電磁波シールド用のコネクタであって、導電性樹脂よりなるコネクタハウジングと、該コネクタハウジング内に一体成形された絶縁性樹脂よりなる端子保持部と、該端子保持部に保持された端子と、を有するコネクタ。

本発明に使用するコネクタは、導電性樹脂よりなるコネクタハウジングと、該コネクタハウジング内に一体成形された絶縁性樹脂よりなる端子保持部と、該端子保持部に保持された端子と、を有し、ケーブルの外被シースは、該コネクタハウジングに電気接続され、該端子は該ケーブルの線心に電気接続されているので、部品点数が減り、作成コストを低減することができる。また、従来のように編組からなるシールド層を使用することがないので、比較的安価であり、軽量でもある。

本発明の電磁波シールド構造の断面図である。 外被シースの要部の断面図である。 外被シースの概略断面図である。 外被シースを作成する前の基材の要部斜視図である。 外被シースを作成する前の基材の要部斜視図である。 外被シースの他の実施形態の要部の斜視図である。 電磁波シールド構造の他の実施形態の断面図である。 従来の電磁波シールド構造を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１に示すように、本発明の電磁波シールド構造は、絶縁線心３１と該絶縁線心３１を被覆する外被シース３２とを有するケーブル１２と、端子３とコネクタハウジング２１とを有するコネクタ１１とが接続されているものである。絶縁線心５は、銅線などの線心を絶縁体で被覆して構成されている。

コネクタ１１は、導電性樹脂よりなるコネクタハウジング２１と、該コネクタハウジング２１内に一体成形された絶縁性樹脂よりなる端子保持部２２と、該端子保持部２２に保持された端子３と、を有する。

コネクタハウジング２１を形成する導電性樹脂としては、従来より公知のものを使用することができる。例えば、アセチレン重合体やポリピロール等の導電性高分子等を使用することができる。また、導電性繊維、導電性フィラーなどを充填した熱可塑性樹脂を使用することもでき、そのような導電性繊維としては、鉄、ステンレス、ニッケル、銅などの金属繊維、あるいは電気メッキ、化学メッキ、PVD、CVD、溶射などの方法により炭素繊維、ガラス繊維などの繊維に金属被覆したものを用いることができる。また、導電性フィラーとしては、ニッケル粉およびカーボンフリットを用いることもできる。

導電性繊維を分散混入する樹脂としては、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリスチロール樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などエンジニアリングプラスチック及び汎用プラスチックが使用可能である。

端子保持部２２を形成する絶縁性樹脂としては、従来より公知の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を使用することができる。例えば、上記した熱可塑性樹脂があげられる。

コネクタハウジングの外側に絶縁層を被覆してもよい。

コネクタハウジング２１と端子保持部２２は２色成形によって製造されている。例えば、コネクタ１１は、次のように製造される。

まず、絶縁性樹脂および導電性樹脂を用意し、多色成形機、例えば二色成形機を用いて、絶縁性樹脂を成形金型内に射出して端子３とともにインサート成形する。次に、成形二次側において、導電性樹脂を成形金型内に射出してコネクタハウジング２１を成形する。

上記ケーブル１２の外被シース３２は、該コネクタハウジング２１に電気接続され、該端子３は該ケーブル１２の絶縁線心３１に電気接続されている。

外被シース３２をコネクタハウジング２１に電気接続するには、図１に示したように、外被シース３２の外側にバンド１４を配置して締め付けることにより、外被シース３２の露出した導電部３５とコネクタハウジング２１とを電気接続してもよく、あるいは従来より公知の接続方法、例えば、導電性接着剤を用いてもよい。導電部３５は、外被シース３２の端部にまで露出させてもよく、外被シース３２の全周に形成してもよい。

外被シース３２としては、例えば、図２〜５に示すものがあげられる。

この外被シース３２は、絶縁性樹脂で形成した板状の基材３３の厚み方向の中心部に銅箔などからなる金属層３４を設けて構成されている。この板状の外被シース３２の片面に樹脂の一部を剥離して導電部３５が露出している。板状の外被シース３２は、例えば、幅寸法１０ｃｍ程度、長さ寸法１ｍ程度とすることができる。幅方向の端部に係合部３６が形成され、図３に示すように、板状の外被シース３２を丸め、一方側の端部を係合部３６に係合させることにより、円筒状の外被シース３２を作成することができる。

外被シース３２の外面に、凹凸部３７を形成して、その屈曲性を高めるのが好ましい（図２）。また、外被シース３２を蛇腹状に構成してもよい。

また、外被シース３２の形状は円筒状に限定されず、図６に示すように、断面が矩形状となるように巻いてもよい。この場合、外被シース３２の幅方向の一方側端部に係止部３８が形成され、他方側端部にその係止部３８が係止し得る突起３９が形成されている。この実施形態では、外被シース３２が蛇腹状になっている。

外被シース３２は、絶縁性樹脂で形成される板状の基材の片面（または両面）に金属層を設けて構成してもよい。金属層としては、銅箔、アルミ箔などを該基材の片面に積層することにより形成してもよく、あるいは金属メッキ、金属蒸着、導電性塗料などにより金属層を形成してもよい。

外被シース３２は、導電性樹脂により構成してもよい。導電性樹脂としては、上記コネクタハウジング２１を製造するために用いた導電性樹脂を使用することができる。

図７に示すように、外被シース３２の外径を変化させてもよい。この実施形態では、外被シース３２は、絶縁性樹脂で形成される板状の基材４０の内面に金属層１５を設けて構成され、金属層１５がコネクタハウジング２１と電気接続されている。

本発明で使用するコネクタ１１は、例えば電気自動車に搭載されたモータの外板ケースに装着される。モータ外板ケースはアルミニウム（Ａｌ）など金属製でアース接地されている。

本発明の電磁波シールド構造は、二輪車、四輪車等の機器間を接続するのに好適である。

３ 端子
１１ コネクタ
１２ ケーブル
２１ コネクタハウジング
２２ 端子保持部
３１ 絶縁線心

Claims (6)

1. 絶縁線心と該絶縁線心を被覆する外被シースとを有するケーブルと、端子とコネクタハウジングとを有するコネクタとが接続された電磁波シールド構造であって、
   該コネクタは、導電性樹脂よりなるコネクタハウジングと、該コネクタハウジング内に一体成形された絶縁性樹脂よりなる端子保持部と、該端子保持部に保持された端子と、を有し、
   該ケーブルの外被シースは、該コネクタハウジングに電気接続され、該端子は該ケーブルの絶縁線心に電気接続されている電磁波シールド構造。
2. 前記コネクタハウジングと前記端子保持部は２色成形によって製造されている請求項１に記載の電磁波シールド構造。
3. 前記外被シースが、絶縁性樹脂から形成される板状の基材の片面に金属層を設けて構成されている請求項１に記載の電磁波シールド構造。
4. 前記外被シースが、絶縁性樹脂から形成される板状の基材の内部に金属層を設けて構成されている請求項１に記載の電磁波シールド構造。
5. 前記外被シースが、導電性樹脂により構成されている請求項１に記載の電磁波シールド構造。
6. 絶縁線心と該絶縁線心を被覆する外被シースとを有するケーブルが接続される電磁波シールド用のコネクタであって、
   導電性樹脂よりなるコネクタハウジングと、該コネクタハウジング内に一体成形された絶縁性樹脂よりなる端子保持部と、該端子保持部に保持された端子と、を有するコネクタ。

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