(57)【要約】【課題】簡単な構成でシールドケーブルとコネクタとの接続部分の磁気シールド効果及び防水性能の両方を確保する。【解決手段】導電性ゴムによって形成され、筒状のケーブル側接触部３１と筒状のコネクタ側接触部３２が一体に形成されたコネクタブーツ（シールド部材）３が、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｓを覆うように配置されているとともに、当該コネクタブーツ３のケーブル側接触部３１の内周面３１ａがシールドケーブル１のシールド層（編組シールド１１）の外周面に密着し、かつ、コネクタ側接触部３２の内周面３２ａがコネクタ１の外周面２１ａに密着している。このような構造により、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊの磁気シールド効果及び防水性能の両方を確保することが可能となり、作業工数及び部品点数の削減も可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周がシールド層で覆われたシールドケーブルとコネクタとの接続部分の防水性シールド構造であって、
導電性ゴムによって形成され、筒状のケーブル側接触部と筒状のコネクタ側接触部とが一体に形成された筒状のシールド部材を備え、
前記筒状のシールド部材がシールドケーブルとコネクタとの接続部分を覆うように配置されているとともに、当該シールド部材の前記ケーブル側接触部の内周面が前記シールドケーブルのシールド層の外周面に密着し、かつ、前記コネクタ側接触部の内周面が前記コネクタの外周面に密着していることを特徴とする防水性シールド構造。
【請求項２】
請求項１に記載の防水性シールド構造において、
前記シールド部材の筒状のケーブル側接触部の内周面に、当該内周面から内側に突出する突部または突条が形成さていることを特徴とする防水性シールド構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシールド構造において、
前記シールド部材が、カーボンナノチューブがシリコンゴムに分散された導電性ゴムによって形成されていることを特徴とする防水性シールド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドケーブルとコネクタとの接続部分の防水性シールド構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等を接続するケーブルには、ＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility）対策のために、ケーブル（絶縁電線）を編組シールド（シールド層）で覆ったシールドケーブルが用いられる場合がある。このようなシールドケーブルでは、編組シールドを接地電位に接続することで、電磁波ノイズの輻射を抑制するとともに、ケーブルを介した電磁波ノイズの混入を抑制することができる。
【０００３】
シールドケーブルをコネクタを介して電子機器に接続する場合、シールドケーブルとコネクタとの接続部分についてもＥＭＣ対策をとる必要がある。そのＥＭＣ対策の構造（シールド構造）としては、従来、編組シールドとコネクタ（金属製シェル）とをはんだ付けにて接続し、さらに、その接続部分を金属箔で覆うという構造が採用されている。このシールド構造において、防水性能が要求される場合には、接続部分（金属箔の外周部）を防水性を有するゴムカバー等を取り付けている。
【０００４】
他のシールド構造として、シールドケーブルの編組シールドの端部を、シールドシェル（コネクタ）の形状に合わせて拡開し、その拡開部分をシールドシェルの外周に被せ、カシメリングにて拡開部分をシールドシェルに接合するという構造がある（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６９４９７号公報
【特許文献２】特開２００９−１５３２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記したシールド構造（従来技術）によれば、いずれも、作業工数が多くなる。すなわち、前者のシールド構造では、編組シールドとコネクタとをはんだ付けにて接続する作業と、その接続部分を金属箔で覆う作業とが必要である。また、後者のシールド構造では、シールドケーブルの編組シールドの端部を拡開する作業と、その拡開部分をシールドシェルの外周に被せた状態で当該拡開部分をカシメリングにてシールドシェルに接合する作業とが必要があって、いずれの場合も作業工数が多くなる。また、防水性能が要求される場合、防水を確保するための対策をとる必要があり、その防水確保のための工数及び部品点数が余分に必要になるという問題がある。
【０００７】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、簡単な構成でシールドケーブルとコネクタとの接続部分の磁気シールド効果及び防水性能の両方を確保することが可能な防水性シールド構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の防水性シールド構造は、外周がシールド層（例えば編組シールド）で覆われたシールドケーブルとコネクタとの接続部分のシールド構造であって、導電性ゴムによって形成され、筒状のケーブル側接触部と筒状のコネクタ側接触部とが一体に形成された筒状のシールド部材（コネクタブーツ）を備え、前記筒状のシールド部材がシールドケーブルとコネクタとの接続部分を覆うように配置されているとともに、当該シールド部材の前記ケーブル側接触部の内周面が前記シールドケーブルのシールド層の外周面に密着し、かつ、前記コネクタ側接触部の内周面が前記コネクタの外周面に密着していることを技術的特徴としている。
【０００９】
本発明の防水性シールド構造によれば、シールドケーブルとコネクタとの接続部分が筒状のシールド部材にて覆われており、そのシールド部材のケーブル側接触部の内周面がシールドケーブルのシールド層の外周面に密着するとともに、コネクタ側接触部の内周面がコネクタの外周面に密着しているので、シールドケーブルのシールド層とコネクタとがシールド部材によって電気的に接続されるとともに、シールド部材の内部への水の浸入を阻止することができる。これによって、シールドケーブルとコネクタとの接続部分の磁気シールド効果及び防水性能の両方を確保することができる。
【００１０】
さらに、シールド部材は、導電性ゴム（弾性体）で形成されているので、ケーブル側接触部及びコネクタ側接触部を拡径した状態で、それらケーブル側接触部内及びコネクタ側接触部内にそれぞれシールドケーブルのシールド層及びコネクタを挿入し、その後に、ケーブル側接触部及びコネクタ側接触部を収縮（縮径）させることにより装着することができる。このように、シールドケーブルとコネクタとの接続部分にシールド部材を簡単に装着することができるので、上記した従来技術と比較して作業工数を削減することができる。しかも、シールド部材を装着するだけで、電磁シールド効果と防水性能の両方を確保することができるので、防水対策のために作業工数及び部品点数が増加することもない。
【００１１】
以上のように、本発明の防水性シールド構造によれば、簡単な構成でシールドケーブルとコネクタとの接続部分の磁気シールド効果及び防水性能の両方を確保することが可能であり、作業工数及び部品点数の削減も可能になる。
【００１２】
本発明の防水性シールド構造において、シールド部材のケーブル側接触部の内周面に、当該内周面から内側に突出する突部または突条を形成しておいてもよい。このような構造を採用すれば、ケーブル側接触部とシールド層との接触面積が大きくなり、ケーブル側接触部とシールド層との電気的な接触状態がより良好になるので、電磁シールド効果をさらに高めることができる。しかも、ケーブル側接触部の内周面の突部または突条がシールドケーブルの外周部に食い込むので、シールドケーブルのコネクタからの抜脱を防止することができる。
【００１３】
本発明の防水性シールド構造において、シールド部材には、カーボンナノチューブがシリコンゴムに分散された導電性ゴムによって形成されたものを用いることが好ましい。このようにカーボンナノチューブを分散したシリコンゴムでシールド部材を形成すると、導電性に優れたシールド部材を実現することができ、電磁シールド効果をより一層高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の防水性シールド構造によれば、簡単な構成でシールドケーブルとコネクタとの接続部分の磁気シールド効果及び防水性能の両方を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の防水性シールド構造の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、それぞれ、図１の防水性シールド構造に用いるコネクタブーツの正面図及び縦断面図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）はそれぞれコネクタブーツの他の例を示す正面図及び縦断面図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はそれぞれコネクタブーツの別の例を示す正面図及び縦断面図である。
【図５】本発明の防水性シールド構造の他の実施形態を示す斜視図である。
【図６】放射ノイズ測定に用いる実験装置の一例を模式的に示す図である。
【図７】放射ノイズの測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
【００１７】
まず、シールドケーブル１は、絶縁電線（図示せず）を覆う編組シールド（シールド層）１１を備えている。編組シールド１１は、例えば、銅線等からなる金属線をチューブ状に編み込んだものである。このシールドケーブル１の一端側に、金属製のコネクタ（シールドシェル）２が接続されている。具体的には、シールドケーブル１の絶縁電線の端部（素線の端部）がコネクタ２内部の接続端子（図示せず）に接続されており、このシールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊに、シールド部材であるコネクタブーツ３が装着されている。
【００１８】
コネクタブーツ３は、導電性ゴム（詳細は後述する）によって形成された段付きの円筒形状の部材であって、円筒形状のケーブル側接触部３１と、円筒形状のコネクタ側接触部３２と、この両者間の筒状のテーパ部３３とが一体形成されている。
【００１９】
ケーブル側接触部３１の内径（直径）は、シールドケーブル１の外径（編組シールド１１の外径（直径））よりも所定量だけ小さい寸法に設定されており、このケーブル側接触部３１内にシールドケーブル１を嵌め込んだ状態で、これらケーブル側接触部３１とシールドケーブル１とが強い密着力で密着するようになっている。
【００２０】
コネクタ側接触部３２の内径は、コネクタ２のうちコネクタブーツ３が装着される部分（以下、接触部２１という）の外径よりも所定量だけ小さい寸法に設定されており、このコネクタ側接触部３２内にコネクタ２の接触部２１を嵌め込んだ状態で、これらコネクタ側接触部３２とコネクタ２の接触部２１とが強い密着力で密着するようになっている。
【００２１】
ここで、コネクタブーツ３を構成する導電性ゴムは、導電性材料としてのカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）及びカーボンブラック（ＣＢ）がシリコンゴムに分散されたものであり、より詳細には、カーボンナノチューブを１０〜３０重量％と、カーボンブラックを９０〜７０重量％とを含むカーボン複合フィラーがシリコンゴムに均一に分散され、カーボン複合フィラーを１０〜５０重量％及びシリコンゴムを９０〜５０重量％の比率で含むものである。また、本実施形態に用いる導電性ゴムは、ＫＥＣ法における周波数１００ＭＨｚでの電磁波シールド性が３５ｄＢ以上であることが好ましい。
【００２２】
そして、このような組成の導電性ゴムによってコネクタブーツ３を形成することにより導電性に優れたコネクタブーツ３を実現することができる。
【００２３】
また、このような組成の導電性ゴムによって形成されるコネクタブーツ３は、伸縮性が高いので、円筒形状のケーブル側接触部３１の内径及び円筒形状のコネクタ側接触部３２の内径が、コネクタ２の最大外径よりも大きくなるように拡径することが可能である。
【００２４】
次に、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊにコネクタブーツ３を装着する手順について説明する。
【００２５】
まず、所定の治具を用いてコネクタブーツ３を拡径し、ケーブル側接触部３１の内径及びコネクタ側接触部３２の各径をコネクタ２の最大外径よりも大きく拡径した状態にする。このように拡径を行った状態で、コネクタブーツ３の一端側の開口３ａ（ケーブル側接触部３１側の開口）を通じてコネクタ２をコネクタブーツ３の内部に挿入し、その挿入したコネクタ２の接触部２１をコネクタ側接触部３２内に配置するとともに、ケーブル側接触部３１内にシールドケーブル１の編組シールド１１を配置する。その後に、治具を除去する。この治具の除去により、コネクタブーツ３の全体が収縮（縮径）して、ケーブル側接触部３１の内周面３１ａがシールドケーブル１の編組シールド１１の外周面１１ａに密着するとともに、コネクタ側接触部３２の内周面３２ａがコネクタ２の接触部２１の外周面２１ａに密着する。これによってシールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊにコネクタブーツ３が装着され、図１に示す防水性シールド構造を得ることができる。
【００２６】
そして、このような防水性シールド構造において、コネクタ（シールドシェル）２が電子機器の筐体（接地電位）に電気的に接続され、そのコネクタ２にコネクタブーツ３を介して電気的に接続された編組シールド１１が接地電位に接続される。
【００２７】
以上のように、本実施形態の防水性シールド構造にあっては、シールドケーブル１の編組シールド１１とコネクタ２とがコネクタブーツ（導電性ゴム）３によって電気的に接続されるとともに、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊがコネクタブーツ（導電性ゴム）３によって覆われるので、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊの磁気シールド効果を確保することができる。しかも、コネクタブーツ３のケーブル側接触部３１の内周面３１ａがシールドケーブル１の編組シールド１１の外周面１１ａに密着し、コネクタ側接触部３２の内周面３２ａがコネクタ２の外周面２１ａに密着しているので、コネクタブーツ３の内部に水が浸入することを阻止することができ、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊの防水性能も確保することができる。
【００２８】
このように本実施形態の防水性シールド構造によれば、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊにコネクタブーツ３を装着するだけの簡単な構成で、電磁シールド効果と防水性能の両方を確保することが可能であり、しかも作業工数及び部品点数の削減も可能になる。
【００２９】
＜変形例＞
次に、本実施形態の防水性シールド構造に用いるコネクタブーツの他の例について図３及び図４を参照して説明する。
【００３０】
図３に示すコネクタブーツ１０３は、ケーブル側接触部３１の内周面１３１ａに、当該内周面１３１ａから内側に突出する複数の円形の突部１３１ｂ・・１３１ｂが形成されている点に特徴があり、それ以外の構成については、上記したコネクタブーツ３と同じである。
【００３１】
この変形例のように、ケーブル側接触部３１の内周面１３１ａに複数の突部１３１ｂ・・１３１ｂを設けておくと、ケーブル側接触部３１と編組シールド１１との接触面積が大きくなり、それらケーブル側接触部３１と編組シールド１１との電気的な接触状態がより良好になるので、電磁シールド効果をさらに高めることができる。しかも、ケーブル側接触部３１の内周面１３１ａの複数の突部１３１ｂ・・１３１ｂがシールドケーブル１の外周部に食い込むので、シールドケーブル１のコネクタ２からの抜脱を防止することができる。
【００３２】
図４に示すコネクタブーツ２０３は、ケーブル側接触部３１の内周面２３１ａに、当該内周面２３１ａから内側に突出する形状で、コネクタブーツ２０３の軸方向に沿って延びる複数の突条２３１ｂ・・２３１ｂが形成されている点に特徴があり、それ以外の構成については、上記したコネクタブーツ３と同じである。
【００３３】
このように、ケーブル側接触部３１の内周面２３１ａに複数の突条２３１ｂ・・２３１ｂを設けた場合においても、ケーブル側接触部３１と編組シールド１１との接触面積が大きくなり、それらケーブル側接触部３１と編組シールド１１との電気的な接触状態がより良好になるので、電磁シールド効果をさらに高めることができる。しかも、ケーブル側接触部３１の内周面２３１ａの突条２３１ｂ・・２３１ｂがシールドケーブル１の外周部に食い込むので、シールドケーブル１のコネクタ２からの抜脱を防止することができる。
【００３４】
なお、以上の実施形態では、円筒形状のコネクタ（シールドシェル）２とシールドケーブル１との接続部分に本発明の防水性シールド構造を適用した例について説明したが、これに限られることなく、本発明の防水性シールド構造は、長円形状のコネクタ（シールドシェル）とシールドケーブルとの接続部分の防水性シールド構造にも適用可能である。
【００３５】
また、以上の実施形態では、シールド層が編組シールド１１で構成されたシールドケーブル１とコネクタ２との接続部分に本発明の防水性シールド構造を適用した例について説明したが、これに限られることなく、銅箔あるいはアルミニウム箔などを用いたシールド層を有するシールドケーブルとコネクタとの接続部分の防水性シールド構造にも適用可能である。
【００３６】
＜他の実施形態＞
以上の実施形態では、１本のシールドケーブル１とコネクタ２との接続部分の防水性シールド構造について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、３本のシールドケーブルと３相用のコネクタとの接続部分の防水性シールド構造にも適用できる。
【００３７】
具体的には、例えば、図５に示すように、３つの筒状のケーブル側接触部５３１・・５３１と、１つの筒状のコネクタ側接触部５３２とが一体に形成されたコネクタブーツ（導電性ゴム製）５０３を用い、そのコネクタブーツ５０３を、３本のシールドケーブル５０１・・５０１と３相用のコネクタ５０２との接続部分に装着して、電磁シールド効果と防水性能の両方を確保するようにしてもよい。なお、この図５に示す防水性シールド構造においても、上記した実施形態と同様に、コネクタブーツ５０３を構成する導電性ゴムは、導電性材料としてのカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）及びカーボンブラック（ＣＢ）がシリコンゴムに分散されたものを用いることが好ましい。
【００３８】
＜実験例＞
まず、実験に用いる被測定物Ｓについて説明する。
【００３９】
図１に示す防水性シールド構造において、シールドケーブル１の直径を１０．５ｍｍ、長さを５００ｍｍとし、コネクタ２の接触部２１の直径を１８ｍｍとした。
【００４０】
コネクタブーツ３を、カーボンナノチューブを１０〜３０重量％と、カーボンブラックを９０〜７０重量％とを含むカーボン複合フィラー１０〜５０重量％が、９０〜５０重量％のシリコンゴムに均一に分散されたもの（導電性ゴム）を用いて作製した。コネクタブーツ３の各寸法は、ケーブル側接触部３１の内径を９．４ｍｍ、コネクタ側接触部３１の内径を１７．５ｍｍ、肉厚を２ｍｍ（コネクタブーツ３をシールドケーブル１とコネクタ２とに装着する前の寸法）とした。
【００４１】
そして、このようなコネクタブーツ３をシールドケーブル１とコネクタ２との接続部分Ｊに装着したもの（図１の防水性シールド構造の実施例）を被測定物Ｓとした。
【００４２】
この被測定物Ｓについて、放出ノイズの測定をＣＩＳＰＲ２５に準拠して行った。その実験装置の模式的構成を図６に示す。
【００４３】
図６に示す実験装置（ＣＩＳＰＲ２５に準拠する装置）では、電波暗室３０１内に測定台３０２を配置した。この測定台３０２としては、暗室床から高さ９００ｍｍの位置に銅板３２１を配置し、その銅板３２１（暗室床に接地）上に長方形のテーブル（発砲スチロール製：厚さ５０ｍｍ）３２２を載置したものを用いた。このテーブル３２２上に被測定物Ｓ（シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分にコネクタブーツ３を装着したもの）を、銅板３２１の縁から１００ｍｍの位置に、銅板３２１の縁に平行となるように載置した。被測定物Ｓの一端側（コネクタ側）にコムジェネレータ３０３を導電布で覆った状態で配置し、そのコムジェネレータ３０３で発生させた信号を被測定物Ｓに伝送した。
【００４４】
そして、被測定物Ｓの側方（距離＝１０００ｍｍ）で、高さｈ＝１０００ｍｍの位置にロッドアンテナ及びアンテナ（バイログアンテナ）３０４を設置して、被測定物Ｓから放出されるノイズ（電磁波）を受信し、その受信信号をスペクトラムアナライザ（図示せず）により周波数分析を行った。その結果（実施例の実験結果）を図７に示す。また、比較例として、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分にコネクタブーツを装着しないものを同条件で測定した。その結果を図７に示す。
【００４５】
この図７に示す結果から、実施例（コネクタブーツ３を装着したもの）の方が、比較例（コネクタブーツ３を装着していないもの）よりも放射ノイズが小さいこと、つまり電磁シールド効果が高いことが判る。特に、高周波域においては、実施例の方が比較例よりも電磁シールド効果が４０ｄＢ程度高いことが判る。このような結果から、シールドケーブル１とコネクタ２との接続部分にコネクタブーツ３を装着することにより、十分な電磁シールド効果が得られることが確認できた。
【００４６】
なお、図７において、３０ＭＨｚでグラフが途切れているのは、３０ＭＨｚを境に電磁波を検出するアンテナが変更されたためである。
【符号の説明】
【００４７】
１  シールドケーブル
１１  編組シールド
１１ａ  編組シールドの外周面
２  コネクタ（金属製）
２１  コネクタの接触部
２１ａ  接触部の外周面
３  コネクタブーツ（導電性ゴム製のシールド部材）
３１  ケーブル側接触部
３１ａ  ケーブル側接触部の内周面
３２  コネクタ側接触部
３２ａ  コネクタ側接触部の内周面
Ｊ  シールドケーブルとコネクタとの接続部分
【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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