(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドによって覆われる絶縁された導電体（１０２）を有する遮蔽されたケーブル（１００）のシールド（１０４）と係合するためのシールド終端構造であって、
前記シールド（１０４）と導電性インターフェース（１１８）との間の電気的接続を実現するための導電性遮蔽体（１１４）と、
前記インターフェース（１１８）に前記遮蔽体（１１４）を固定するための固定手段（１２６）と、
導電性ばね要素（１２０）の圧縮状態で電気的接続を実現するために、前記遮蔽体（１１４）と前記インターフェース（１１８）との間に設置された導電性ばね要素（１２０）とを含み、
前記遮蔽体（１１４）に前記ばね要素を固定するための保持手段（１２２）を有する本質的にチューブ状のスリーブとして、前記遮蔽体（１１４）が形成されていることを特徴とする、シールド終端構造。
【請求項２】
前記ばね要素（１２０）が波形ばね座金を含むことを特徴とする請求項１に記載のシールド終端構造。
【請求項３】
前記保持手段（１２２）が、前記ばね要素に適合するための環状の溝によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシールド終端構造。
【請求項４】
前記ばね要素（１２０）の組立てを容易にするように前記遮蔽体（１１４）の前面に面取りした（１４０）領域を備えることを特徴とする請求項３に記載のシールド終端構造。
【請求項５】
前記遮蔽体（１１４）が、前記ケーブルのシールド（１０４）によって覆うことができるブッシングとして形成されるシールドの接続領域（１１６）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシールド終端構造。
【請求項６】
前記遮蔽体の接続領域（１１６）に前記シールド（１０４）を固定するための固定フェルール（１２４）を更に含むことを特徴とする請求項５に記載のシールド終端構造。
【請求項７】
前記固定フェルール（１２４）が、前記遮蔽体（１１４）と一体化して形成されることを特徴とする請求項６に記載のシールド終端構造。
【請求項８】
前記固定フェルール（１２４）が、前記シールドの正確な位置の視覚による確認用の点検穴（１４２）を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項７に記載のシールド終端構造。
【請求項９】
固定フェルール（１２４）と前記遮蔽体の前記接続領域（１１６）との間の圧着、溶接またははんだ付けによる接続によって、前記シールド（１０４）が、前記遮蔽体（１１４）の前記接続領域（１１６）に固定されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のシールド終端構造。
【請求項１０】
前記固定フェルール（１２４）の軸方向の大きさが、前記接続領域（１１６）よりも大きくなるように選択され、前記固定フェルールが前記ケーブル（１００）と直接接触できることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のシールド終端構造。
【請求項１１】
前記インターフェース（１１８）に前記遮蔽体（１１４）を固定することによって、前記カラーの接触表面が、前記圧縮されたばね要素（１２０）を介して前記インターフェースと環状の広い領域で接触するように形成された環状のカラー（１３８）を、前記遮蔽体（１１４）が含むことを特徴とする請求項１〜１０に記載のいずれか１項に記載のシールド終端構造。
【請求項１２】
前記遮蔽体（１１４）が、好ましくはアルミニウムより成る、旋削部品、鋳造部品または成形部品として製造されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシールド終端構造。
【請求項１３】
埃または水の浸入に対して前記遮蔽体と前記インターフェースとの間の電気的接続を保護するために少なくとも１つの密閉（１３０、１３２）を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシールド終端構造。
【請求項１４】
前記固定手段が、少なくとも１つのねじカップリング（１２６）を含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシールド終端構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は遮蔽された電気ケーブルおよびそれに取り付けられる遮蔽された電気コネクタ、とりわけ電気ケーブルに提供されるシールド編組終端部に関する。より詳細には、本願発明は、例えば自動車用途に必要である密閉された電気的接続に対して適用できる。
【背景技術】
【０００２】
遮蔽された電気ケーブルを端末処理する（または終端処理する、terminate）場合、ケーブルのシールド編組を、電気コネクタまたは電気装置のシールド部材に電気的に取り付けることは一般的である。これを実現する１つの方法は、溶接またははんだ付けによって編組（またはブレード、braid）を直接シールド部材に取り付けることである。別の方法は、編組が確実に保持されるようケーブル編組の上側に適合させ（またはフィットさせ、fit）そこに圧着されるであろう圧着リング（crimp ring）を含むことである。圧着した後、圧着リングはコネクタのシールド部材に接続される必要がある。弾性要素を半径方向に拡げることは、圧着リングとハウジングとの間の接続を実現（または確立、establish）するように利用されてよい。別の既知の解決策は、編組を直接コネクタハウジングに圧着させることである。このことは、編組の下側に適合しその上に圧着リングを付与するであろうシールド部材から拡がるフランジを提供することによって実現できる（圧着される場合、その間に編組をきつく固定する）。上述のようにシールドフランジ（shield flange）に編組を直接取り付けることは知られているが、１つの圧着リングを用いるだけではなく、その上に圧入される第２のリングが用いられ、従って２つのリングの間に編組を固定することもまた既知である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ほとんどの既知の解決策は、振動および自動車の適用範囲で変化する温度に耐えることに、十分に頑強ではないという欠点を被っている。更に、多くの場合、遮蔽された電気ケーブルと、例えばハウジング等のシールド部材との間の接続は、過度に高い電気抵抗を有する。一方で、はんだ付けによる接続は組立てをよりいっそう難しくかつ高価にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従って、本願発明の基本的な目的は、とりわけ簡素な方法で取り付けることができ、かつ周囲の極端な状況下でさえ、接地されたインターフェース（interface）に対してケーブルのシールドの接続を可能にする低い電気抵抗を有するシールド終端構造を提供することであると認識できる。この目的は、請求項１の発明の主題によって解決される。好都合な実施形態は従属クレームの発明の主題である。
【０００５】
本願発明によれば、シールド終端構造であって、前記シールドによって覆われた絶縁された導電体を有する遮蔽されたケーブルのシールドと係合するシールド終端構造が提供される。シールド終端構造は、前記シールドと導電性インターフェースとの間の電気的接続を実現するための導電性遮蔽体を含む。固定手段は前記遮蔽体をインターフェースに固定するために備えられる。本願発明によれば、導電性ばね要素はばね要素の圧縮された状態で、電気的接触を実現するために前記遮蔽体とインターフェースとの間に設置される。
【０００６】
遮蔽体が、型打ちした（stamped）フェルールに通常付随するよりも厚い断面を有することによっておよび高導電性材料を用いることによって低いバルク抵抗（bulk resistance）を有するよう構成できるという利点を本解決策は有する。ばね要素は、高い垂直力（または垂直抗力、normal force）による低い抵抗の接続を提供する。達成された垂直力は１００Ｎまで（１００Ｎ以下まで）達し得る。更に、ばね要素は組立公差（または組立許容差、assembly tolerance）を吸収し、それによって厳しい製造公差（または製造許容差、tolerance）に対する要求を排除し、従って製造コストを低くする。更に、ばね要素は振動、熱膨張に起因した移動差または与えられたケーブルのひずみに起因した負荷の生ずる条件下でさえ維持される高圧接触を保証するであろう。
【０００７】
本願発明によれば、シールド要素は機械加工部品として製造でき、従って、とりわけインターフェースとばね要素とに対して電気化学的に適合する導電性材料により製造し、それによってガルバニック（galvanic）腐食電位を最小限にすることは容易であり、密閉が失敗した、または構成によって密閉されない用途であった場合、そのことはとりわけ好都合であろう。
【０００８】
本願発明によれば、ばね要素はケーブルの軸に沿った方向に圧縮される。軸方向の弾性を有するこのようなばね要素はらせんばね（コイルばね）、圧縮可能な弾性材料または波形ばね座金であり得る。本願発明の重要な考えは、インターフェースと遮蔽体との間の電気的接触がばね要素を介して実現されることである。従って、ばね要素は金属または金属含有プラスティック材料（または金属充填プラスティック材料、metal filled plastic material）のどちらかにより製造されることによって高い導電性を備える必要がある。
【０００９】
しかしながら、とりわけスペースを節約し、ばね要素を製造する経済的な方法は波形ばね座金を用いることである。
【００１０】
波形ばね座金（ワッシャ）は標準サイズで即座に入手可能な、高級なばね鋼、ステンレス鋼、銅または他の材料により作ることができる。波形座金は、ばね力を補償しかつ荷重を維持する、または衝撃を吸収するよう構成された波形の金属座金である。それらは異形の円盤によって形成され、負荷が掛かった場合に歪んでばねのように働き、従って２つの表面の間に予負荷を与えている。
【００１１】
外周（または周囲、circumference）の波の数は２、３またはそれ以上であり得る。ばね定数は波の数の４乗に比例する。波形座金はシャフト上の部品間のクッションスペーサー（cushion spacer）として、また、組立部品の起こり得る誤差（probable deviation）を吸収するために概して好まれる。明らかに投影された領域ではない実際の接触領域は、垂直力と、接触する材料（比較的小さいミクロな凹凸により実際の接触をもたらす）の相対的な硬さとによって単に影響を受けるという電気コネクタ理論の見地から、圧縮された状態で波形ばね座金が低い抵抗の接続をもたらす高い垂直力を可能にするという事実に、本願発明に関して重要な利点が認識される。
【００１２】
本願発明の好都合な実施形態によれば、遮蔽体は基本的に遮蔽体にて前記ばね要素を固定するための保持手段を有するチューブ形状のスリーブとして形成される。それによって遮蔽体とばね要素とはシールド終端構造として予組立（preassemble）ができ、ばね要素を紛失する危険無しに在庫を保有できることを保障できる。波形ばね座金の場合、遮蔽体にそれを保持するとりわけ効果的な方法は、ばね要素を適合する環状の溝を設けることである。
【００１３】
遮蔽体にてばね要素の容易な組立てを可能にするよう面取りした(chamfered)領域を遮蔽体の前面（または正面、front face）に備え得る。そして、組立てのために、ばね要素が面取りした領域上を滑って、保持手段の内部に適合される。好ましくは、ばね要素はまた、組立てのために半径方向に開かれるようスリットも有する。
【００１４】
本願発明の更なる好都合な実施形態によれば、遮蔽体はケーブルのシールドによって覆われ得るブッシング（または軸受筒、bushing）として形成されるシールドの接続領域を有する。とりわけ、ケーブルのシールドが編組によって形成される場合、前記ブッシングの周りのきつい適合を十分に可能にするよう編組のみを弛めることによって低い抵抗の接続を可能にしている。
【００１５】
更なる好都合な実施形態によれば、シールド終端構造は遮蔽体の接続領域にシールドを固定するための固定フェルール（fastening ferrule）を更に含む。このような構成は、厳しい（または粗い、rough）周囲の条件下でさえ非常に頑丈な固定を可能にする。固定フェルールは、分離した部品として提供でき、または遮蔽体の残りの部分と一体化して形成できる。固定フェルールが遮蔽体と共に１つの部品として製造される実施形態は、いくつかの利点を与える。まず、分離した固定フェルール部品を取り扱う必要がないために組立処理が容易になる。更に、このような１つの部品の構造はシールド編組と遮蔽体との間の電気抵抗を低減させる。従来の構成は内側のフェルールと外側のフェルールとの間にケーブルのシールドを圧着するが、一体化する構成の選択肢（またはオプション、option）では本願発明の遮蔽体はこれらの２つの構成要素を一体化する。
【００１６】
一体化する構成の選択肢では、ケーブルのシールドが正確に位置することを確実にするように、遮蔽体は、ケーブルのシールドの位置を監視するための点検穴（またはインスペクションホール、inspection hole）を含んでよい。
【００１７】
ケーブルのシールドと遮蔽体の接続領域との間の機械的および電気的接続は、接続領域に固定フェルールを圧着、溶接またははんだ付けすることによって実現できる。当然、シールド編組の周りに固定フェルールを固定するための他の既知の技術もまた使用可能である。
【００１８】
ひずみの緩和（またはストレインリリーフ、strain relief）を提供するように、固定フェルールの軸方向の大きさは接続領域よりも長くなるよう選択してよく、その結果、固定フェルールはケーブルと直接接触できる。とりわけ、該フェルールはケーブルジャケットを圧着できる長さを有することができる。
【００１９】
本願発明の好ましい実施形態によれば、遮蔽体は環状のカラー（circumferential collar）を含み、インターフェースに遮蔽体を固定することによって、カラーの接触面が圧縮ばね要素を介してインターフェースと環状の広い領域で接触するように該カラーは形成される。インターフェースにケーブルを取り付ける場合に電気的接触が直接形成されることをこのようなカラーは可能にする。
【００２０】
低い電気抵抗を有する遮蔽体を製造するとりわけ容易な方法は、アルミニウムのような金属、または導電性プラスティック材料より成る、旋削部品、鋳造部品または成形部品として遮蔽体を製造することである。
【００２１】
上述したように、本願発明に係るシールド終端構造は密閉した電気的接続を備える必要がある用途にとりわけ適している。従って好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの密閉が、埃または水の浸入に対して遮蔽体とインターフェースとの間の電気的接続を保護するために提供される。
【００２２】
とりわけ容易かつ確実ではあるが、取り外し可能な様式で、ケーブルをインターフェースに固定するように、前記固定手段は少なくとも１つのねじカップリング（screw coupling）を含む。ねじの軸がケーブルの軸に沿っている（従ってばね要素によって圧縮力が与えられる軸に沿っている）場合、非常に効果的な力の伝達が実現できる。
【００２３】
本願発明のより良い理解のために、同じことが、図で示される実施形態に基づいて以下に示されるであろう。対応する部分は対応する参照符号および用語に与えられる。更に、異なる実施形態を示すまたは説明する特徴、または特徴の組合せは別の本願発明の解決策自体を形成し得る。本願発明は添付図面を参照した例として以後示されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本願発明のシールド終端構造を用いた、遮蔽された電気ケーブルのための電磁（field）コネクタの部分分解斜視図である。
【図２】図２は、図１の実施形態に係る、完全に組み立てたコネクタの長軸方向の切断図である。
【図３】図３は、第２の実施形態に係る遮蔽された電気ケーブルのための密閉した電気コネクタの部分分解斜視図である。
【図４】図４は、図３の実施形態に係る完全に組立てたコネクタの長軸方向の切断面である。
【図５】図５は、インターフェースに取り付ける前の、予組立状態における本願発明の電気コネクタの側面図である。
【図６】図６は、図５のコネクタの配置の斜視図である。
【図７】図７は、図１に示す第１の実施形態に係る遮蔽体の断面透視図（cut perspective）である。
【図８】図８は、図７の遮蔽体の上面図である。
【図９】図９は、図７の実施形態の変形例の断面透視図である。
【図１０】図１０は、図３に示される第２の実施形態に係る遮蔽体の正面図である。
【図１１】図１１は、図１０の遮蔽体の断面透視図である。
【００２５】
図１の部分分解図は本願発明の第１の実施形態に係る遮蔽されたケーブル１００のためのコネクタを示す。遮蔽されたケーブル１００は絶縁層１０６を用いることによって取り囲んでいるシールド編組１０４から分離された中央の導電体１０２を含む。遮蔽されたケーブル１００を絶縁するケーブルジャケット１０８は、本願発明のシールド終端構造１１０と接触させることを目的に、シールド編組を露出するよう取り除かれる。
【００２６】
中央の導電体は、末端部１１２によって電気的に接触される。しかしながらこの端部１１２の特異な形状は本願発明のシールド終端構造に関して重要ではない。
【００２７】
本願発明によれば例えば、アルミニウムの旋削部品として形成される遮蔽体１１４を備える。接続領域１１６では、この遮蔽体１１４は、インターフェース１１８に遮蔽体１１４を接続することを目的にシールド編組１０４と接触させることができる。この遮蔽体１１４は、分離した部品として図１に示されるがしかし、実際にはほとんどの場合、電気的部材のハウジングと一体化して形成されるであろう。本願発明のシールド終端構造は、波形ばね座金１２０を更に含む。インターフェース１１８への接続がまだ実現されていない場合の予組立状態において、波形ばね座金１２０を保持する溝１２２の内部に波形ばね座金１２０が適合される。
【００２８】
図２からより明らかになるように本願発明の第１の実施形態によれば、ケーブルのシールド１０４によって覆われ得る接続領域１１６と、接続領域１１６にシールド編組１０４を固定する一体化した固定フェルール１２４とを一体化して含むよう遮蔽体１１４が形成される。固定フェルール１２４は、ここで、接続領域１１６よりも長い寸法にされ、従ってケーブルジャケット１０８に直接接触できる。本願発明によれば、シールド終端構造１１０がインターフェース１１８に取り付けられる時、ばね要素１２０は軸方向に圧縮される。必要な機械的圧力を与えるよう、ねじカップリング１２６はシールド終端構造とインターフェース１１８との間に配置される。圧縮した状態では波形ばね座金１２０は、波形状の頂点で形成された接触点を介して遮蔽体１１４とインターフェース１１８との間に低いインピーダンスの電気的接触を実現する。
【００２９】
本願発明の配置ではインターフェース１１８はまた、湿った領域と乾いた領域との間の境界１２８を規定する。図２では、左側の領域は埃および水を含む可能性のある環境である一方で、右側は電気的部材の埃の無いおよび乾いた内部の領域を付随する。
【００３０】
遮蔽体１１４とインターフェース１１８との間の電気的接続を埃または水の浸入から保護するよう密閉が提供される。遮蔽体１１４を収容しかつインターフェース１１８に接触して直接密閉するハウジング１３４に、第１の密閉１３０が配置される。第２の密閉１３２がハウジング１３４とケーブルジャケット１０８との接続を密閉するために設けられる。第２の密閉は既知の技術であるキャップナット（cap nut）を用いて適切な位置に保持される。
【００３１】
最後に、ねじカップリング１２６が圧縮ブッシュ（または圧縮軸受筒、compression bush）１３６に提供される。
【００３２】
シールド編組１０４と接続領域１１６との接続は、一体化して形成した固定フェルール１２４を接続領域１１６に圧着することによって実現される。固定フェルール１２４の開口部は点検穴として働き、シールド編組が正確に位置するかどうか視覚による管理（optical controll）を可能にする。
【００３３】
はんだ付け、溶接またはランス（シールド編組１０４に対して固定フェルール上に提供される）の押し付け（pressing lances）のような、固定フェルールを編組１０４に固定するための他の技術が、本願発明の考えから離れること無しに用いられてよいことは当業者にとって明確である。
【００３４】
本願発明の第２の実施形態は、図３および図４を参照して示されるであろう。この実施形態によれば固定フェルール１２４は分離した金属ブッシングとして備えられる。この実施形態は、接続領域１１６およびフェルール１２４について異なる材料を選択できるという利点を有する。接続領域１１６および遮蔽体１４０全体は、とりわけ優れた導電性を有する材料により作られる。一方で、圧着、はんだ付けまたは溶接による最適化された方法でシールド編組に固定できる金属により、固定フェルール１２４は形成されてよい。また、内向きにシールド編組１０４の方に曲がったランス（lance）を用いる場合に、固定フェルールの分離した構造は、好都合である。
【００３５】
本願発明の好都合な実施形態によれば遮蔽体１１４は環状のカラー１３８を有しており該カラーは、取り付けた段階でインターフェース１１８に押し付けられ、従って波形ばね座金１２０を軸方向に圧縮し、遮蔽体１１４とインターフェース１１８との間の電気的接続を実現する。
【００３６】
図５および図６はインターフェースに接続される前に、ケーブルの端部に取り付けられた場合の本願発明に係るシールド終端構造１１０を示す。遮蔽体１１４が、波形ばね１２０を保持し、従って波形ばね座金１２０の紛失を防止するための溝１２２を有することは、とりわけ好都合である。遮蔽体１１４の前面に設けた面取りした領域１４０は、波形ばね座金１２０の組立てを容易にする。当然、波形ばね座金１２０は、波形ばね座金１２０を溝１２２へ滑らせる場合に半径方向の拡張を可能にするスリットを有することもできる。
【００３７】
図７〜９は一体化して形成された固定フェルールを有する第１の実施形態に係る遮蔽体１１４の２つの変形例を示す。これらの２つの変形例は固定フェルール１２４の幾何学的寸法（geometric dimension）が異なる。図７では、固定フェルール１２４は接続領域１１６よりも長い長さを有し、それによって固定フェルールをケーブルジャケットに直接固定し、従ってひずみの緩和（strain relief）を提供することを可能にしている。点検穴１４２は、固定フェルール１２４に圧着力を与える前に、シールド編組が正確に取り付けられたかどうかの視覚による管理を可能にしている。
【００３８】
図９では、固定フェルール１２４と接続領域１１６とは互いに同一平面上になるよう形成される。この変形例は、利用できるスペースが小さい場合にとりわけ好都合である。
【００３９】
図１０および図１１は分離したブッシングを固定フェルール１２４として用いる第２の実施形態に係る遮蔽体１１４を示す。他の利点を有するこの実施形態は、遮蔽体１１４のとりわけ簡素な構造を可能にする。遮蔽体１１４は、末端部１１２に接続されるケーブルの端部に向かって先細の領域（tapered region）１４４を含み、該領域は、末端部を電気的部材（図に図示されず）に取り付ける時に絶縁層１０６を損傷すること無しに、ケーブルの曲げ動作を可能にする。
【００４０】
本願発明はケーブルのシールドとコネクタインターフェースとの間に低い抵抗の電気的接続を提供し、このことは自動車の用途分野における高電圧のコネクタにとってとりわけ重要であろう。２つの構成の変形例が提供される。ケーブルのシールドに接続する問題は、一体化する選択肢で、遮蔽体の内部の窪み（recess）にケーブルのシールドを圧着するか、または分離した選択肢で、分離した遮蔽体とフェルールとの間にケーブルのシールドを圧着するかのどちらかによって解決される。電気的部材のインターフェースに遮蔽体を接続する問題は、波形ばね座金の使用によって解決される。従って高圧力の接触は振動、熱膨張に起因した移動差または与えられるケーブルのひずみに起因した負荷の生じる条件下で維持できる。更に、波形ばねは、組立公差を吸収し、厳しい製造公差の要求を排除するであろう。概して、本願発明はケーブルのシールドへの接続が必要であるどのような用途に対しても用いられてよい。
【符号の説明】
【００４１】
１００  遮蔽されたケーブル
１０２  中央の導電体
１０４  シールド編組
１０６  絶縁層
１０８  ケーブルジャケット
１１０  シールド終端構造
１１２  中央の導電体用の端部
１１４  遮蔽体
１１６  接続領域
１１８  インターフェース
１２０  波形ばね座金
１２２  波形ばね座金を保持する溝
１２４  固定フェルール
１２６  ねじカップリング
１２７  乾いた環境と湿った環境との境界
１３０  第１の密閉
１３２  第２の密閉
１３４  ハウジング
１３６  圧縮ブッシュ
１３８  カラー
１４０  面取りした領域
１４２  点検穴
１４４  先細の領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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