特開 2016-157540 コネクタのシール構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-157540(P2016-157540A)

(43)【公開日】2016年9月1日

(54)【発明の名称】コネクタのシール構造

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/52 20060101AFI20160805BHJP

   H01R 13/74 20060101ALI20160805BHJP

【ＦＩ】

   H01R13/52 301H

   H01R13/74

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-33439(P2015-33439)

(22)【出願日】2015年2月24日

(71)【出願人】

【識別番号】390033318

【氏名又は名称】日本圧着端子製造株式会社

(72)【発明者】

【氏名】正木 克之

(72)【発明者】

【氏名】武田 英次

【テーマコード（参考）】

5E087

【Ｆターム（参考）】

5E087EE02

5E087EE11

5E087FF03

5E087FF06

5E087LL04

5E087LL12

5E087RR12

(57)【要約】

【課題】コネクタとケースとの組み付け部分の気密性が確保されたコネクタのシール構造。
【解決手段】筒部４００を有する電線コネクタ２０と、筒部４００が挿入される取り付けパネル４０の挿入孔４１０との隙間が、シール材３０で封止されるコネクタのシール構造１であって、電線コネクタ２０に嵌合する基板コネクタ１０は反嵌合方向に基部１００を備え、取り付けパネル４０の正規組み付け状態で挿入孔４１０は基板コネクタ１０の基部１００まで達し、基部１００は断続的に周面に沿って環状に延びる挿入孔４１０の内周面に当接する保持部１１０を備え、電線コネクタ２０は筒部４００をはさんだ対応する位置に第１ボルト穴２１１が形成されたフランジ部２１０を備え、取り付けパネル４０は挿入孔４１０をはさんだ対応する位置に第２ボルト穴４２０を備え、電線コネクタ２０は第１及び第２ボルト穴を通すボルト５０を介して取り付けパネル４０に固定される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒部を有する電線コネクタと、前記筒部が挿入される取り付けパネルの挿入孔との隙間が、前記筒部の周面に装着された環状のシール材で封止されるコネクタのシール構造であって、
前記電線コネクタの軸方向に沿って嵌合する基板コネクタは反嵌合方向に基部を備え、前記取り付けパネルの前記基板コネクタに対する正規組み付け状態で前記挿入孔は前記基板コネクタの前記基部まで前記軸方向に沿ってとどき、前記基部は連続的に又は断続的に前記周面に沿って環状に延びる前記挿入孔の内周面に当接する保持部を備え、
前記電線コネクタは前記筒部をはさんだ対応する位置に第１ボルト穴が形成されたフランジを備え、前記取り付けパネルは前記挿入孔をはさんだ対応する位置に第２ボルト穴を備え、前記電線コネクタは前記第１ボルト穴及び前記第２ボルト穴を通すボルトを介して正規組み付け状態にある前記取り付けパネルに固定されるところに特徴を有するコネクタのシール構造。

【請求項2】

前記保持部は断面台形状で前記基板コネクタの嵌合側にある面にテーパーが形成されているところに特徴を有する請求項１記載のコネクタのシール構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタのシール構造に係り、特にコネクタの筒部と、ケースのコネクタ挿入口との隙間を筒部に装着された環状のシール材により封止するコネクタのシール構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車に搭載される電子機器は気密性が確保されたケースに収容されている。外部との電気的接続は、コネクタを介しておこなわれるのが一般的である。コネクタと、ケースとの組み付け部分の気密性を確保する技術として、特許文献１記載の技術、及び特許文献２記載の技術が知られている。

【0003】

特許文献１記載の技術によれば、コネクタは、ケースの挿入孔に挿入される筒部と、筒部の外周から延出するフランジとを有している。筒部の外周面には、シール材が装着される環状溝が設けられ、フランジは筒部を挟む両側にボルトが通る穴が設けられている。これにより、シール材が筒部と、挿入孔との隙間を埋める状態で、コネクタとケースとがボルトで固く固定されるので、コネクタとケースとの組み付け部分の気密性が確保されるものである。

【0004】

しかしこの技術によれば、フランジの筒部を挟む両側に備わるボルト用の穴でコネクタを固定するものなので、ボルトを締め付けるときの力によって、位置ずれが生じるおそれがある。すなわち、ボルトの締め付けによって生じる回転方向の力がコネクタ全体に伝わり、挿入孔に対する筒部の位置がセット時には正しい位置に合わされていたものが、この回転方向の力が加わることによって、位置ずれが生じることとなる。これにより、コネクタとケースとの組み付け部分の気密性が損なわれることとなる。

【0005】

特許文献２記載の技術は、上記したボルトの締め付け時の回転方向の力によるコネクタの位置ずれを抑制するものである。詳しくは、コネクタとは別部材である取り付け部材を準備し、ボルトを通すボルト穴を取り付け部材に形成することによって、ボルトの締め付け時に生じる回転方向の力が直接コネクタに伝わらないようにしたものである。これにより、コネクタとケースとの組み付け部分の気密性が確保されるものである。

【0006】

しかしこの技術によれば、コネクタとは別部材からなる取り付け部材を、別途準備する必要があるために、部品点数の増加によって生じる作業工程の全般的な効率の低下が予測される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７−３１１２２４号公報

【特許文献2】特開２０１１−１４６２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、部品点数の増加を招くことがなく、コネクタとケースとの組み付け部分の気密性が確保されたコネクタのシール構造の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るコネクタのシール構造は、（１）筒部を有する電線コネクタと、前記筒部が挿入される取り付けパネルの挿入孔との隙間が、前記筒部の周面に装着された環状のシール材で封止されるコネクタのシール構造であって、前記電線コネクタの軸方向に沿って嵌合する基板コネクタは反嵌合方向に基部を備え、前記取り付けパネルの前記基板コネクタに対する正規組み付け状態で前記挿入孔は前記基板コネクタの前記基部まで前記軸方向に沿ってとどき、前記基部は連続的に又は断続的に前記周面に沿って環状に延びる前記挿入孔の内周面に当接する保持部を備え、前記電線コネクタは前記筒部をはさんだ対応する位置に第１ボルト穴が形成されたフランジを備え、前記取り付けパネルは前記挿入孔をはさんだ対応する位置に第２ボルト穴を備え、前記電線コネクタは前記第１ボルト穴及び前記第２ボルト穴を通すボルトを介して正規組み付け状態にある前記取り付けパネルに固定されるところに特徴を有するものである。

【0010】

この発明によれば、取り付けパネルの挿入孔は基板コネクタの基部に備わる保持部で支持され、この状態で挿入孔に電線コネクタが挿入されることにより、フランジがボルトで固定されるものである。これにより、電線コネクタに加わるボルトを締めるときの回転方向の力によって生じる電線コネクタを回転させる力は、基板コネクタの保持部に作用し、ここで抑制されるものである。その結果、部品の増加を伴わずに、筒部と挿入孔との間に備わるシール材に対する偏った変形が生じることがなく、且つ、それに伴って生じるおそれのある気密性の低下も招くことのないコネクタのシール構造が得られる。

【0011】

好ましくは、本発明に係るコネクタのシール構造は、（２）前記保持部は断面台形状で前記基板コネクタの嵌合側にある面にテーパーが形成されているところに特徴を有する（１）記載のものである。

【0012】

この発明によれば、保持部の嵌合側にテーパーが備わるので、基板コネクタに取り付けパネルをスムーズに装着することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本実施形態に係るコネクタのシール構造を示す分解斜視図である。

【図2】図２は、同シール構造に係る基板コネクタをケースに組み付ける図であって、（１）はケースに蓋を組み付ける前の状態、（２）はケースに取り付けパネルを組み付ける前の状態を示す外観斜視図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であって、同シール構造に係る基板コネクタと、取り付けパネルとの挿入状態を示す図である。（１）は、挿入前、（２）は挿入完了状態を示す図である。

【図4】図４は、同シール構造に係る基板コネクタと電線コネクタとの嵌合状態を示す外観斜視図である。

【図5】図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

【図6】図６は、同シール構造に係るコネクタがケースに組み込まれた状態を示す外観斜視図であって、（１）は、嵌合前、（２）は、嵌合完了状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施形態に係るコネクタのシール構造について図面にしたがって説明する。図１は、本実施形態に係るコネクタのシール構造を示す分解斜視図である。図２は、同シール構造に係る基板コネクタをケースに組み付ける図であって、（１）はケースに蓋を組み付ける前の状態、（２）はケースに取り付けパネルを組み付ける前の状態を示す外観斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であって、同シール構造に係る基板コネクタと、取り付けパネルとの挿入状態を示す図である。（１）は、挿入前、（２）は挿入完了状態を示す図である。説明中の方向指示は図面の方向指示定義に従う。

【0015】

コネクタのシール構造１は、図１に示されるように、上方に電線引き出し面、下方に嵌合面を向ける電線コネクタ２０、電線コネクタ２０のフード部２２０が挿入される挿入孔４１０が形成された取り付けパネル４０、及び電線コネクタ２０と取り付けパネル４０間の隙間に装着されるシール材３０、さらに電線コネクタ２０に嵌合する基板コネクタ１０で構成されている。

【0016】

＜電線コネクタ＞ 電線コネクタ２０は、図示しない導電性のコンタクトを中に収容し周囲は非導電性のハウジングで覆われている。コンタクトは、導電性耐食性を有する銅合金等の圧延材料から形成され、表面は必要な錫や金でめっき処理されている。ハウジングは、必要な耐熱性耐久性を有するＡＢＳ樹脂やナイロン等の合成樹脂の射出成形によって所望の形状が得られる。

【0017】

電線コネクタ２０は、図１に示されるように、左右端部にボルト穴２１１が開けられたフランジ部２１０を備え、フランジ部２１０の上面には内部に図示しないコンタクトを保持するための基部２００と、さらにフランジ部２１０の下面には図示しないコンタクトの接触部を収容するフード部２２０とが備わる。

【0018】

フランジ部２１０は、図１に示されるように、上面視略楕円形で電線コネクタ２０の取り付けパネル４０に対する位置決め機能を備える。フランジ部２１０は、ボルト５０を通して電線コネクタ２０を取り付けパネル４０に締め付け固定するためのボルト穴２１１を左右端部に備えている。フランジ部２１０は、ボルト５０による締め付け固定に耐えうるに足る厚みを有し、ボルト穴２１１はボルト５０を通すためのフランジ部２１０に開けられた貫通孔である。フランジ部２１０は、不要な拡大を防ぐために、ボルト穴２１１の周囲の外形に沿った半円形状であって、左右フランジ部２１０の間は直線で結ばれている。

【0019】

基部２００は、図１に示されるように、上面に電線が延びる電線引き出し面と、内部には、図示しないコンタクトを保持するための図示しないコンタクト保持部とを備えている。基部２００は、フランジ部２１０上面から真直ぐ上方に立ち上がり図示しないコンタクトごとに外観上区画されている。図示しないコンタクトの３個の区画部分は一列状態に並びほぼ同じ形状で構成されている。

【0020】

フード部２２０は、図１に示されるように、フランジ部２１０の下面に備わり、楕円形の筒状で軸方向のほぼ中央部に周方向に延びる溝部２２１が形成されている。フード部２２０が、取り付けパネル４０の挿入孔４１０に装着されることによって、フード部２２０の外周面と、挿入孔４１０の内周面との間には隙間が生じるが、この隙間は全周に亘りシール材３０で連続的に埋められる状態にあるので、その間の気密性はシール材３０で十分確保されるものである。そのために、フード部２２０の外形は、取り付けパネル４０の挿入孔４１０の穴形状に対応している。フード部２２０は、内部に図示しないコンタクトの接触部を収容している。

【0021】

フード部２２０は、図１に示されるように、図示しない比較的長めのコンタクト接触部を内部に収容するものなので、その長さに応じた軸方向の大きさを備えている。フード部２２０の周面に備わる溝部２２１は、シール材３０の基部３５が装着されるところである。溝部２２１の深さは、基部３５の厚みに対応するものであって、やや基部３５の上面が溝部２２１からのぞく程度の厚みを備える。溝部２２１の幅は、基部３５の幅に対応するものであって、ほぼ同じ大きさで形成されている。

【0022】

＜取り付けパネル＞ 取り付けパネル４０は、図１に示されるように、本実施形態の場合、金属の圧延材から絞り加工で筒部が形成されるものであるが、本発明はこのような材料、加工方法で形成されるものに限定的に解釈されるものではなく、所定の厚みを有する
材料から切削加工で挿入孔４１０が形成されるものであってもよい。材料はアルミニウム合金等の金属材料のほか、非導電性の合成樹脂材料であってもよく、材料、及び加工方法は特に限定を受けるものではない。

【0023】

取り付けパネル４０は、図１に示されるように、矩形の基部４５の中央部に楕円形の挿入孔４１０を有する筒部４００が備わる。挿入孔４１０の内形状は、電線コネクタ２０のフード部２２０の外形状に対応する形状であって、ほぼ楕円形である。筒部４００は、ほぼ同じ形状で基部４５から真直ぐ下方に延びている。また、挿入孔４１０の内形状もほぼ同じ大きさで延びている。

【0024】

電線コネクタ２０が挿入孔４１０に挿入された正規挿入状態で、電線コネクタ２０のフード部２２０と、挿入孔４１０との間には、隙間が生じている。正規挿入状態で、隙間はフード部２２０の周面に亘ってほぼ均等に生じている。この隙間を封止するためにフード部２２０の周面に備わるシール材３０は、電線コネクタ２０の正規嵌合状態で、全周に亘り先端を挿入孔４１０の内周面に当て、いくらか変形した状態でこの間の気密性を確保している。

【0025】

シール材３０は、必要な耐熱性柔軟性を備えたシリコーンゴムの成形品であって、挿入孔４１０と、フランジ部２１０と間で生じている隙間を埋めることで、ケース７０内部の気密性を確保している。シール材３０は、図１に示されるように、帯状に延びる基部３５を備え、基部３５の外周面には凸状部３００が備わる。シール材３０の基部３５は、溝部２２１の外径に比べて小さいために、ゴム弾性を利用して引き伸ばされた状態で溝部２２１に収まる。

【0026】

筒部４００は、図１、図２に示されるように、電線コネクタ２０のフランジ部２１０の長さに比べて軸方向（上下方向）に長く延びる一方、取り付けパネル４０のケース７０に対する正規組み付け状態で、筒部４００の先端は、基板コネクタ１０の基部１００に達している。

【0027】

取り付けパネル４０の基部４５は、図１、図２に示されるように、四隅にボルト穴４３０が形成されている。ボルト穴４３０は、取り付けパネル４０をケース７０の蓋７５に取り付けるためのものである。取り付けパネル４０の基部４５は、図１に示されるように、挿入孔４１０の左右周縁部にボルト穴４２０を備えている。ボルト穴４２０は、電線コネクタ２０を取り付けパネル４０にボルト５０を介して固定するためのものであって、電線コネクタ２０のフランジ部２１０に備わるボルト穴２１１に対応する位置に備わる。

【0028】

＜基板コネクタ＞ 基板コネクタ１０は、導電性の図示しないコンタクトを中に収めて周囲は非導電性のハウジングで覆われている。コンタクトは、良導電性を有する銅合金等の圧延材料から形成され、表面は必要な錫や金でめっき処理されている。ハウジングは、必要な耐熱性耐久性を有するＡＢＳ樹脂やナイロン等の合成樹脂の射出成形によって所望の形状が得られる。

【0029】

基板コネクタ１０は、図１、図２に示されるように、回路基板６０にボルト１４０で固定された状態で、ケース７０に収容されている。基板コネクタ１０は、図１に示されるように、上下面が平坦な楕円形の柱状の基部１００と、基部１００の上面に図示しないコンタクトを内部に収容するカバー部１２０とを備えている。

【0030】

カバー部１２０は、図１に示されるように、軸方向（上下方向）に延びる筒状体を３個一列状態に備えている。各筒状態の内部には図示しないコンタクトが収容されている。カバー部１２０は、正規嵌合状態で、電線コネクタ２０のフード部２２０に挿入されるとこ
ろである。

【0031】

基部１００は、図１、図２に示されるように、下面が回路基板６０に接する基板コネクタ１０に対する接触面である。基部１００は、左右端部及び前部から外方向に延びるフランジ部１３０を備え、フランジ部１３０に形成されたボルト穴を通してボルト１４０でケース７０に固定される。基部１００は、扁平な柱状体で外形はほぼ楕円形である。基部１００の周面には保持部１１０が備わる。

【0032】

保持部１１０は、図１に示されるように、基部１００の周面の前面後面に各２個、及び左右側面に各１個の合計６個が備わる。保持部１１０は、基部１００周面の上縁近くに備わり、軸方向に沿った断面が台形状の凸状片であって先端部は基端部に比べて狭くなっている。また、保持部１１０は、嵌合方向の上面にテーパーが備わる。基部１００は、取り付けパネル４０の正規組み付け位置で、筒部４００の先端部に挿入される。

【0033】

＜取り付けパネルと基板コネクタ＞ 基板コネクタ１０は、図２に示されるように、回路基板６０に固定された状態でケース７０の底面に組み付けられる。ケース７０は、基板コネクタ１０が組み付けられた後、上面が蓋７５で閉じられる。蓋７５には中央部に穴７７が開けられていて、穴７７は組み付けられた基板コネクタ１０の基部１００よりも大きなものである。

【0034】

蓋７５の穴７７には、図２に示されるように、筒部４００を下に向けた姿勢で取り付けパネル４０が組み付けられる。正規組み付け位置に組み付けられた取り付けパネル４０は、四隅に開けられた穴４３０を通してボルト４４０で蓋７５に固定される。

【0035】

取り付けパネル４０が蓋７５に取り付けられるとき、取り付けパネル４０と、基板コネクタ１０との間では、図３に示されるように、筒部４００の先端と基部１００との間で機械的接続状態が生じている。筒部４００は、取り付けパネル４０が正規組み付け位置に組み付けられた状態で、その先端が基板コネクタ１０の基部１００に達するように形成されている。

【0036】

筒部４００の先端は、図３で示されるように、基部１００の周面に備わる保持部１１０の位置まで達していて、保持部１１０の先端は、筒部４００の内側の挿入孔４１０の内周面に接している。基部１００の周面の前面後面及び左右側面に設けられている保持部１１０は、ほぼ均等に挿入孔４１０の内周面に当接している。保持部１１０の先端はやや変形する程度の押圧を挿入孔４１０の内周面から受けている。

【0037】

基板コネクタ１０は、図３に示されるように、取り付けパネル４０がケース７０に取り付けられたとき、取り付けパネル４０の筒部４００に保持された状態にある。したがって、取り付けパネル４０がケース７０の蓋７５にボルト４４０で硬く締め付けられた状態で、基板コネクタ１０は、取り付けパネル４０を介してケース７０に硬く固定された状態にある。

【0038】

＜電線コネクタの固定＞ 電線コネクタ２０の固定について図面にしたがって説明する。図４は、同シール構造に係る基板コネクタと電線コネクタとの嵌合状態を示す外観斜視図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図６は、同シール構造に係るコネクタがケースに組み込まれた状態を示す外観斜視図であって、（１）は、嵌合前、（２）は、嵌合完了状態を示す図である。説明中の方向指示は図面の方向指示定義に従う。

【0039】

電線コネクタ２０は、図４に示されるように、取り付けパネル４０の挿入孔４１０に挿入され、挿入方向奥部にある正規嵌合位置で基板コネクタ１０に嵌合する。電線コネクタ
２０は、正規嵌合位置でフランジ部２１０の下面が取り付けパネル４０の上面に接する。

【0040】

電線コネクタ２０が、図５に示されるように、基板コネクタ１０に対する正規嵌合位置にあるとき、フード部２２０全体が、取り付けパネル４０の挿入孔４１０の内部にある。フード部２２０の外周面と、挿入孔４１０の内周面との間には、挿入を容易にするために隙間が設けられており、その隙間を埋めるためにフード部２２０の周面に形成された溝部２２１にシール材３０が装着されている。

【0041】

フランジ部２１０が取り付けパネル４０に接した状態で、フランジ部２１０のボルト穴２１１は、図６に示されるように、取り付けパネル４０のボルト穴４２０に重ね合わされる位置にある。ボルト５０を通して電線コネクタ２０は、取り付けパネル４０に締め付け固定される。

【0042】

電線コネクタ２０のフランジ部２１０のボルト穴２１１にボルト５０を通して取り付けパネル４０に対して締め付けるとき、図４、図５に示されるように、電線コネクタ２０は取り付けパネル４０に対して締め付け方向に回転する力を受ける。２つのボルト５０の締め付けによる力は電線コネクタ２０自体にとっては偶力であって、電線コネクタ２０の回転方向にかかる力は倍加する。

【0043】

電線コネクタ２０に対するボルト５０の締め付けによる回転方向の力は、電線コネクタ２０が取り付けパネル４０に対して位置ずれが生じる力として作用するものであるが、電線コネクタ２０の嵌合している相手の基板コネクタ１０は、図５、図６に示されるように、取り付けパネル４０の筒部４００に対して保持部１１０を介して固定されている。また、基板コネクタ１０は、回路基板６０を介してケース７０に対しても固定されている。

【0044】

すなわち、電線コネクタ２０は、正規嵌合位置で基板コネクタ１０を介してケース７０に対して固定されている。これにより、ボルト５０の締め付けによって生じる取り付けパネル４０に対する回転方向の力は、取り付けパネル４０がケース７０に対して固定されているので、ケース全体に伝わることとなる。これにより、ボルト５０の締め付けによる回転方向の力は、取り付けパネル４０に対する電線コネクタ２０の回転ずれとして生じる割合が減殺されることとなる。

【0045】

これにより、電線コネクタ２０のフード部２２０の溝部２２１に装着されているシール材３０と、対応する取り付けパネル４０の挿入孔４１０の内周面との間で作用する押圧は全周に亘り均等に作用することとなり、変形の偏りが生じることがなく、これによりケース７０内の気密性が保たれることとなる。

【0046】

＜効果＞ 本実施形態に係るコネクタのシール構造１によって奏される効果について記す。
本実施形態に係るコネクタのシール構造１は、別部材としてたとえばフランジ部１３０を電線コネクタ２０から分離していないので、部品点数の増加を招かない気密性に優れたシール構造１が得られる。

【0047】

本実施形態に係るコネクタのシール構造１は、基板コネクタ１０が正規組み付け位置で取り付けパネル４０の筒部４００に固定されている。これにより、電線コネクタ２０の基板コネクタ１０に対する正規嵌合位置で、電線コネクタ２０は、取り付けパネル４０に対して固定されるものである。したがって、電線コネクタ２０のフランジ部２１０を締め付けボルト５０で締め付けたとき、電線コネクタ２０の取り付けパネル４０に対する回転による位置ずれが抑制されたシール構造１が得られる。

【0048】

本発明は、本実施形態に限定的に解釈されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜構成の変更は可能である。

【符号の説明】

【0049】

１ シール構造
１０ 基板コネクタ
１００ 基部
１１０ 保持部
１２０ カバー部
１３０ フランジ部
１４０ ボルト
２０ 電線コネクタ
２００ 基部
２１０ フランジ部
２１１ ボルト穴
２２０ フード部
２２１ 溝部
３０ シール材
３００ 凸状部
４０ 取り付けパネル
４００ 筒部
４１０ 挿入孔
４２０ ボルト穴
４３０ ボルト穴
４４０ ボルト
５０ ボルト
６０ 回路基板
７０ ケース
７５ 蓋
７７ 穴
７８ ボルト穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】