【解決手段】電気コネクタの取付構造は、板厚方向に貫通する挿入孔11を備えるケース1と、絶縁性のハウジング21と、一部がハウジング21に覆われていると共にハウジング21から外部前方に突出する導電性の外部シェル24と、を備え、挿入孔11に挿通する電気コネクタ2と、ハウジング21の前部及びハウジング21から突出する外部シェル24に密着すると共に挿入孔11においてハウジング21とケース1と外部シェル24とを接着する接着剤3と、を有する。
絶縁性のハウジングと、一部が前記ハウジングに覆われていると共に前記ハウジングから外部前方に突出する導電性の外部シェルと、を備える電気コネクタを、ケースの板厚方向に貫通する挿入孔に挿通し、
前記ハウジングの前部及び前記ハウジングから突出する前記外部シェルに密着する接着剤により前記挿入孔において前記ハウジングと前記ケースと前記外部シェルとを接着する、
ことを特徴とする電気コネクタモジュールの製造方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1及び特許文献2においては、電気コネクタに接続しているケーブルの内部を介して外部からの空気が電子機器の筐体内部に侵入して、レンズを曇らせる等の弊害を生じるという課題を有する。特に、車載の電子機器の筐体に対する電気コネクタの取付構造においては、家屋の室内に設置される電子機器に比べて気圧の変化が大きいため、このような気圧の変化に伴って、電気コネクタに接続しているケーブルの内部を介して外部からの空気が電子機器の筐体内部に侵入し易いという課題を有する。
【0007】
また、特許文献1においては、電気コネクタと電子機器の筐体とをねじ止めして固定しているため、組み立て性が低下するという課題を有する。
【0008】
更に、特許文献2においては、金属部品の有無及び形状の相違等により、成型金型に対して樹脂を流す際の圧力を異ならせる必要のある電気コネクタのハウジングと電子機器の筐体とを一体成型するため、成型条件を細かく制御する必要を生じ、製造コストの上昇を招くという課題を有する。
【0009】
本発明の目的は、組み立て性を向上させることができると共に製造コストを抑制することができ、ケースに対する電気コネクタの取付箇所から電気コネクタの取付対象機器の内部への空気の侵入を防ぐことができる電気コネクタの取付構造及び電気コネクタモジュールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る電気コネクタの取付構造は、板厚方向に貫通する挿入孔を備えるケースと、絶縁性のハウジングと、一部が前記ハウジングに覆われていると共に前記ハウジングから外部前方に突出する導電性の外部シェルと、を備えた前記挿入孔に挿通する電気コネクタと、前記ハウジングの前部及び前記ハウジングから突出する前記外部シェルに密着すると共に前記挿入孔において前記ハウジングと前記ケースと前記外部シェルとを接着する接着剤と、を有する。
【0011】
本発明に係る電気コネクタモジュールの製造方法は、絶縁性のハウジングと、一部が前記ハウジングに覆われていると共に前記ハウジングから外部前方に突出する導電性の外部シェルと、を備える電気コネクタを、ケースの板厚方向に貫通する挿入孔に挿通し、前記ハウジングの前部及び前記ハウジングから突出する前記外部シェルに密着する接着剤により前記挿入孔において前記ハウジングと前記ケースと前記外部シェルとを接着する。
【0012】
電気コネクタの取付対象機器の内部を、ハウジングと外部シェルとの間の空間から接着剤により封止して、ハウジングと外部シェルとの間を伝って電気コネクタの取付対象機器の内部に侵入しようとする空気を防ぐと共に、ねじ止め及び一体成型することなく接着剤により電気コネクタをケースに取り付ける。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、組み立て性を向上させることができると共に製造コストを抑制することができ、ケースに対する電気コネクタの取付箇所から電気コネクタの取付対象機器の内部への空気の侵入を防ぐことができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造につき、詳細に説明する。図中、x軸、y軸及びz軸は、3軸直交座標系を成し、y軸の正方向を前方向、y軸の負方向を後ろ方向、x軸方向を左右方向、z軸の正方向を上方向、及びz軸の負方向を下方向として説明する。
【0016】
<電気コネクタの取付構造>
本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造につき、
図1から
図7を参照しながら、以下に詳細に説明する。
【0017】
本実施形態に係る電気コネクタの取付構造は、ケース1と、電気コネクタ2と、を接着剤3により互いに接着している。電気コネクタモジュール100は、電気コネクタ2を接着剤3によりケース1に接着することにより構成されている。
【0018】
ケース1は、カメラ機器等の電子機器の筐体を構成している。ケース1は、筐体のリアケースであり、図示しないフロントケースと溶着等されることにより、内部にレンズ等の電子部品を収容する電子機器の筐体を構成している。なお、ケース1は、リアケースに限らず、筐体の任意の部位を構成することができる。
【0019】
ケース1は、後壁において前後方向に板厚方向に貫通する挿入孔11を備えている。ケース1の後壁の後面の挿入孔11の周囲には、挿入孔11に沿って後方から見て円状に後方に突出する突出部12が設けられている。ケース1の後壁の前面の挿入孔11の周囲には、挿入孔11に沿って前方から見て円状に前方に突出する突出部13が設けられている。
【0020】
挿入孔11は、
図4に示すように、前方又は後方から見て、ケース1の下方側に寄った位置に設けられていると共に左右方向において中央に設けられている。挿入孔11は、電子機器の取付位置等に応じて、後壁の異なる位置に設けられる。
【0021】
挿入孔11は、
図7に示すように、後方側挿入孔11aと、後方側挿入孔11aの内径よりも大きい内径の前方側挿入孔11bと、により構成されている。挿入孔11の内壁には、後方側挿入孔11aと前方側挿入孔11bとの間に段差部14が設けられている。
【0022】
電気コネクタ2は、同軸ケーブル4に接続する同軸コネクタである。同軸ケーブル4は、
図5に示すように、中心導体41と、中心導体41の周囲に設けられる外部導体43と、中心導体41と外部導体43との間に介在する内部絶縁体42と、外部導体43を覆う外部絶縁体44と、から構成されている。
【0023】
具体的には、電気コネクタ2は、ハウジング21と、内部コンタクト22と、インシュレータ23と、外部シェル24と、後方シェル25と、前方シェル26と、スリーブ27と、を有している。
【0024】
ハウジング21は、略円筒状であり、絶縁性を有する材料により形成されている。ハウジング21は、後方本体部211と、後方本体部211の前方に設けられていると共に後方本体部211よりも小径である前方本体部212と、を備えている。前方本体部212は、挿入孔11に圧入可能な外径になっている。前方本体部212は、外周面に外周に沿って内方に凹ませて形成した凹部213を有し、凹部213よりも前方側の外径が凹部213よりも後方側の外径よりも小さくなっている。後方本体部211の挿通孔214の内壁には、外部シェル24の係止部241を一体成型により係止する係止溝217が設けられている。凹部213は、後端がケース1の挿入孔11bの後端と前後方向において同じ位置にある。
【0025】
ハウジング21は、ハウジング21の前端から後方に延設された挿通孔214と、挿通孔214に連通すると共に挿通孔214の後端から後方に延設された挿通孔215と、挿通孔215に連通すると共に挿通孔215の後端からハウジング21の後端まで延設された挿通孔216と、を有している。挿通孔214の内径は、挿通孔215の内径よりも大きい。挿通孔215の内径は、挿通孔216の内径よりも大きい。挿通孔214、挿通孔215及び挿通孔216は、互いに連通してハウジング21の前端から後端まで前後方向に貫通する貫通孔を形成している。
【0026】
ハウジング21は、同軸ケーブル4、内部コンタクト22、インシュレータ23、外部シェル24、後方シェル25、前方シェル26及びスリーブ27と一体成型されることにより形成されている。
【0027】
内部コンタクト22は、同軸ケーブル4の中心導体41に接続している。
【0028】
インシュレータ23は、絶縁性を有する材料により形成されており、内部コンタクト22を内部に保持している。
【0029】
外部シェル24は、導電性を有する材料により形成されており、円筒状である。外部シェル24の後方には、外周に沿って外方に突出する係止部241が形成されている。外部シェル24は、後方側がハウジング21の挿通孔214に保持されていると共にハウジング21により覆われており、ハウジング21より外部前方に突出している。
【0030】
後方シェル25は、外部シェル24の後方に設けられ、前方側が挿通孔214に位置して外部シェル24に接続されていると共に、後方側が挿通孔215に位置している。
【0031】
前方シェル26は、挿通孔214に位置していると共にインシュレータ23と外部シェル24との間に設けられ、外部シェル24に接続されている。
【0032】
スリーブ27は、挿通孔215に保持されており、加締め等により後方シェル25との間で同軸ケーブル4の外部導体43を挟持して外部導体43及び後方シェル25に接続している。
【0033】
外部シェル24、後方シェル25、前方シェル26及びスリーブ27は、電気的に互いに接続されており、同軸コネクタ4の外部導体43に接続される外部コンタクトを構成している。なお、外部コンタクトは、外部シェル24、後方シェル25、前方シェル26及びスリーブ27により構成される場合に限らず、外部導体43に接続される外部シェル24のみにより構成されていてもよいし、外部導体43に接続される外部シェル24と任意の形状及び数の導電性の部材とにより構成されていてもよい。また、外部シェル24の形状も、任意の形状にすることができる。
【0034】
接着剤3は、ハウジング21の前部及びハウジング21から突出する外部シェル24に密着すると共に、挿入孔11においてハウジング21とケース1と外部シェル24とを接着している。なお、接着剤3は、ハウジング21の前部をケース1に接着する場合に限らず、ハウジング21の前部から前後方向の中間部までをケース1に接着していてもよく、少なくともハウジング21の前部をケース1に接着していればよい。
【0035】
接着剤3は、硬化後の接着強さ及び硬化後の硬度の異なる接着剤31と接着剤32とにより構成されている。接着剤31及び接着剤32は、互いに異なる種類の接着剤であって、
図5に示すように前後方向に沿って層状に設けられている。なお、接着剤31と接着剤32とは、
図5に示すように左右方向に平行に層状に設けられる場合に限らず、左右方向に対して斜めに層状に設けられてもよい。
【0036】
接着剤31は、ハウジング21の前方本体部212とケース1の前方側挿入孔11bの内壁との間、及び、ケース1の前方側挿入孔11bの内壁とハウジング21より前方に突出する外部シェル24との間に介在して、前方本体部212と、外部シェル24と、前方側挿入孔11bの内壁と、を接着している。接着剤31は、挿入孔11bの後端の段差部14に当接していると共に、凹部213の後端に当接している。接着剤31は、主としてハウジング21及び外部シェル24とケース1とを接着するためのものであり、接着剤32よりも硬化後の硬度が強く且つ硬化後の接着強さが強い。
【0037】
接着剤32は、ケース1の前方側挿入孔11bの内壁とハウジング21より前方に突出する外部シェル24との間に介在して、前方側挿入孔11bの内壁と外部シェル24とを接着している。接着剤32は、接着剤31よりも前方側に設けられ、ケース1の挿入孔11bから前方に露出している。接着剤32は、前端が突出部13の前端と面一になっている。接着剤32は、主としてケース1を筐体とする電子機器の内部を外部から密閉するためのものであり、接着剤31よりも硬化後の硬度が弱く且つ硬化後の接着強さが弱い。
【0038】
上記構成を有する電気コネクタの取付構造では、ハウジング21を構成する樹脂が冷却する際に収縮等することにより、
図5に示すように、スリーブ27とハウジング21との間の隙間S2、後方シェル25とハウジング21との間の隙間S3、外部シェル24の係止部241とハウジング21との間の隙間S4、及び外部シェル24の係止部241よりも前方側とハウジング21との間の隙間S5を生じる。即ち、樹脂であるハウジング21と、金属等の導電材であるスリーブ27、後方シェル25及び外部シェル24と、の間に互いに連通した隙間S2、S3、S4及びS5を生じる。
【0039】
<電気コネクタモジュールの製造方法>
本発明の実施形態に係る電気コネクタモジュール100の製造方法につき、以下に詳細に説明する。
【0040】
まず、予め形成しておいた電気コネクタ2を、予め成型して形成しておいたケース1の挿入孔11に後方より挿通し、ハウジング21を挿入孔11aに圧入する。これにより、ケース1と電気コネクタ2とを仮固定する。
【0041】
この状態において、ハウジング21の前方本体部212の凹部213及び凹部213よりも前方側の外周部と、挿入孔11bの内壁と、の間には隙間S6(図示省略)を生じている。
【0042】
次に、ケース1の前方側を上方に向けて、ケース1の上方に向けた前方より液体状の接着剤31を、隙間S6に注入すると共にハウジング21を覆い且つ挿入孔11bの深さの半分程度になるまで挿入孔11bに注入する。この際、ケース1に電気コネクタ2が仮固定されていると共にケース1の前方が外部に開放されているため、接着剤31を容易に注入することができる。また、ケース1の前方側を上方に向けて窪みとなった挿入孔11bに接着剤31を注入するので、接着剤31を容易に注入することができる。
【0043】
次に、接着剤31を硬化させることにより、ケース1と電気コネクタ2とを接着剤31により接着する。接着剤32よりも硬化後の硬度が強く且つ硬化後の接着強度の強い接着剤31によりケース1と電気コネクタ2とを接着することにより、電気コネクタ2をケース1に強固に固定することができる。また、ねじ止めを不要にすることができるので、組み立て性を向上させることができる。更に、ケース1と電気コネクタ2のハウジング21との一体成型を不要にすることができるので、製造コストを低減することができる。
【0044】
次に、ケース1の上方に向けた前方より液体状の接着剤32を、挿入孔11bの接着剤31に重ねて挿入孔11bに注入すると共に、挿入孔11bが埋まるまで挿入孔11bに注入する。
【0045】
そして、接着剤32を硬化させることによりケース1と電気コネクタ2とを接着剤32により接着し、電気コネクタモジュール100が完成する。
【0046】
<電気コネクタの取付構造の密閉性>
本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造の密閉性につき、以下に詳細に説明する。
【0047】
同軸ケーブル4の内部絶縁体42と外部絶縁体44との間には、図示を省略する隙間S1を生じている。従って、電気コネクタモジュール100を備える電子機器が、車両等に設置された際に、電子機器の外部と電子機器の内部との気圧差等により、外部から隙間S1、隙間S2、隙間S3、隙間S4及び隙間S5を介して水分を含んだ空気が侵入する。
【0048】
隙間S5に達した空気は、接着剤3によりハウジング21と外部シェル24との隙間が密閉されているため、隙間S5からケース1の挿入孔11bを介して電子機器の内部に侵入できない。特に、接着剤31よりも硬化後の硬度が弱い接着剤32によりハウジング21と外部シェル24との隙間を密閉することにより、ハウジング21と外部シェル24との隙間を確実に密閉することができ、電子機器の内部への空気の侵入を確実に防ぐことができる。
【0049】
外部絶縁体44と内部絶縁体42との隙間S1を介して空気が侵入する同軸ケーブル4と接続する電気コネクタ2をケース1に取り付ける場合のように、外部を樹脂材により封止(ポッティング)しても防げない電子機器の内部への空気の侵入を、接着剤3により確実に防ぐことができる。
【0050】
なお、電気コネクタモジュール100では、電気コネクタ2に設けた図示を省略する樹脂等により、電子機器の筐体の内部を電気コネクタ2の外部シェル24の内部の空間から密閉している。この際に、例えば特開2015−225766に開示している構成を採用することができる。
【0051】
本実施形態によれば、挿入孔11の位置が変更された場合であっても、挿入孔11を設ける位置に関わらず、接着剤3によりケース1と電気コネクタ2とを容易に接着することができると共に、接着剤3によりハウジング21と外部シェル24との隙間を容易に密閉することができる。
【0052】
また、本実施形態によれば、車載の電子機器のケース1に電気コネクタ2を取り付ける場合のように、家屋の室内等に比べて気圧の変化の大きい環境下で使用される場合であっても、電子機器の筐体の内部に外部の空気を侵入しないようにすることができる。
【0053】
また、本実施形態によれば、ケース1に電気コネクタ2を固定する機能と、ケース1に対する電気コネクタ2の取付部分から筐体の内部への空気の侵入を防ぐ機能とを、接着剤3により兼用することができる。
【0054】
本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【0055】
具体的には、上記実施形態において、2種類の接着剤31及び接着剤32を用いたが、電気コネクタ1とケース2とを確実に接着することができ且つ電子機器の筐体の内部空間をハウジング21と外部シェル24との隙間から確実に密閉することができる1種類の接着剤を用いてもよい。また、3種類以上の接着剤を用いてもよい。
【0056】
また、上記実施形態において、電気機器の筐体の一部を構成するケース1に電気コネクタ2を取り付けたが、電子機器の筐体に電気コネクタ2を直接取り付けるようにしてもよい。
【0057】
また、上記実施形態において、ケース1に対して電気コネクタ2として同軸コネクタを取り付けたが、ケースに対して複数の導電性の信号コンタクト及び外部シェルを備える多極コネクタ等の同軸コネクタ以外の任意の電気コネクタを取り付けることができる。この場合に、電子機器の筐体の内部空間を、外部シェルとハウジングとの間の空間から接着剤により密閉する。
【0058】
また、上記実施形態において、前後方向に沿ってストレート形状の電気コネクタをケースに取り付けたが、後方が左右方向に折れ曲がったL字形状の電気コネクタをケースに取り付けるようにしてもよい。
【0059】
また、上記実施形態において、接着剤31の前方に接着剤32を設けたが、絶着財32の前方に接着剤31を設けてもよい。
【0060】
また、上記実施形態において、ケース1とハウジング21とを別体にしたが、ケースと電気コネクタのハウジングとを一体成型により一体にしてもよい。この場合には、接着剤31を不要にすることができる。