特開 2024-3717 コネクタ及びコネクタの製造方法

(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】P2024003717

(43)【公開日】2024-01-15

(54)【発明の名称】コネクタ及びコネクタの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/52 20060101AFI20240105BHJP

   H01R 43/00 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

H01R13/52 301F

H01R43/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022103066

(22)【出願日】2022-06-27

(71)【出願人】

【識別番号】000006758

【氏名又は名称】株式会社ヨコオ

(74)【代理人】

【識別番号】100136375

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 弘実

(74)【代理人】

【識別番号】100079290

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 隆

(72)【発明者】

【氏名】田川 芳生

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 謙太

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 健太

【テーマコード（参考）】

5E051

5E087

【Ｆターム（参考）】

5E051BA06

5E051BB05

5E087EE14

5E087FF03

5E087FF06

5E087GG06

5E087LL02

5E087LL12

5E087LL14

5E087MM02

5E087RR04

5E087RR12

5E087RR25

5E087RR47

(57)【要約】

【課題】防水性の良好なコネクタを提供する。
【解決手段】開口部を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容される端子と、前記開口部を閉じる蓋体と、前記蓋体に閉じられた前記開口部を前記ハウジングの外方側から覆う被覆材と、を備え、前記端子は、前記蓋体及び前記被覆材を貫通して前記ハウジングの外方に延びる、コネクタ。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に収容される端子と、
前記開口部を閉じる蓋体と、
前記蓋体に閉じられた前記開口部を前記ハウジングの外方側から覆う被覆材と、を備え、
前記端子は、前記蓋体及び前記被覆材を貫通して前記ハウジングの外方に延びる、コネクタ。

【請求項2】

前記ハウジングは第２開口部を有し、
前記端子は、第２開口部から前記ハウジングの外方に臨む、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項3】

前記蓋体は、弾性体であり、自身の弾性力により側周部が前記開口部の内周部に押し付けられる、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項4】

前記蓋体は、前記ハウジングの外方に臨む面に凹部を有する、請求項３に記載のコネクタ。

【請求項5】

前記蓋体は、前記ハウジングの内方に臨む面に凹部を有する、請求項３に記載のコネクタ。

【請求項6】

前記蓋体は、弾性体であり、前記端子が貫通する貫通部を有し、
前記貫通部は、長さ方向の一部で内面が前記端子の外面と弾性的に接触し、長さ方向の他部では内面が前記端子の外面と非接触である、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項7】

複数の前記端子と、複数の前記蓋体と、備え、
前記ハウジングは、複数の前記開口部を有し、
前記被覆材は、複数の前記開口部を覆う、請求項１に記載のコネクタ。

【請求項8】

第１及び第２開口部を有するハウジングの前記第１開口部から端子を前記ハウジング内に挿入し、前記端子が前記第２開口部から前記ハウジング外に臨み、かつ前記端子が前記第１開口部から突出した状態とし、
袋穴を有する弾性体を、前記第１開口部を閉じるように組み付け、前記端子に前記袋穴を突き破らせ、
前記弾性体に閉じられた前記第１開口部を前記ハウジングの外方側から覆うように被覆材を充填する、コネクタの製造方法。

【請求項9】

前記袋穴の底部周囲は、湾曲形状である、請求項８に記載のコネクタの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタ及びコネクタの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１は、コネクタに関し、インサート成形によらず端子をハウジングに挿入保持した構造を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2008-305659号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

インサート成形によらず端子をハウジングに挿入保持した構造では、端子をハウジングに挿入する開口部と、相手方端子との接続のために端子をハウジングの外方に臨ませる開口部と、が必要であり、また相手方端子との接続時に端子が可動するための空間が必要なことから、端子周りに空間が多く、防水性の確保が困難であった。

【0005】

本発明の目的の一例は、防水性の良好なコネクタを提供することにある。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、
開口部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に収容される端子と、
前記開口部を閉じる蓋体と、
前記蓋体に閉じられた前記開口部を前記ハウジングの外方側から覆う被覆材と、を備え、
前記端子は、前記蓋体及び前記被覆材を貫通して前記ハウジングの外方に延びる、コネクタである。

【0007】

本発明の一態様は、
第１及び第２開口部を有するハウジングの前記第１開口部から端子を前記ハウジング内に挿入し、前記端子が前記第２開口部から前記ハウジング外に臨み、かつ前記端子が前記第１開口部から突出した状態とし、
袋穴を有する弾性体を、前記第１開口部を閉じるように組み付け、前記端子に前記袋穴を突き破らせ、
前記弾性体に閉じられた前記第１開口部を前記ハウジングの外方側から覆うように被覆材を充填する、コネクタの製造方法である。

【0008】

本発明の上記態様によれば、防水性の良好なコネクタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態に係るコネクタ１を前方右上から見た斜視図である。

【図2】コネクタ１を後方右下から見た斜視図である。

【図3】コネクタ１を前方右下から見た斜視図であって、シーリング材７０を省略した斜視図である。

【図4】コネクタ１の正面図である。

【図5】コネクタ１の右側面図である。

【図6】図４のVI-VI断面図であって、コネクタ１の実装先の基板９０を仮想線で示した断面図である。

【図7】図５のVII-VII断面図であって、蓋体５０及びシーリング材７０を省略した断面図である。

【図8】図５のVIII-VIII断面図であって、蓋体５０及びシーリング材７０を省略した断面図である。

【図9】シーリング材７０を省略したコネクタ１の一部分解斜視図であって、後方左下から見た一部分解斜視図である。

【図10】シーリング材７０を省略したコネクタ１の一部分解斜視図であって、後方右上から見た一部分解斜視図である。

【図11】コネクタ１の組立て過程において端子３０が蓋体５０の袋穴６１の底部６２を貫通する直前を示す断面図である。

【図12】図１１の状態から端子３０が蓋体５０の袋穴６１の底部６２を貫通した後を示す断面図である。

【図13】図１１の袋穴６１を袋穴１６１に置換した例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本実施の形態は、電気的接続に用いるコネクタ１に関する。図１により、コネクタ１における互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。前後及び左右方向は、コネクタ１の実装先となる基板９０（図６）と平行な方向である。上下方向は、基板９０と垂直な方向である。左右方向は、端子３０が複数の場合の端子３０の配列方向である。

【0011】

まずは図１～図６を用いてコネクタ１の全体構造を説明する。コネクタ１は、絶縁性のハウジング１０と、導電性の端子３０と、蓋体５０と、被覆材としてのシーリング材７０と、を備える。本実施形態では５つの端子３０と、５つの蓋体５０と、を備えるが各々の数は５つに限らない。

【0012】

ハウジング１０は、例えば樹脂成形体であり、５つの端子３０を収容して保持する。ハウジング１０は、各端子３０をハウジング１０の内部に挿入するために開口する５つの第１開口部１１と、各端子３０をハウジング１０の外方に臨ませるために開口する５つの第２開口部１２と、を有する。第１開口部１１及び第２開口部１２の数は５つに限らない。

【0013】

図３等に示すように、５つの第１開口部１１は、ハウジング１０の下面に、左右方向に並んで設けられている。図１等に示すように、５つの第２開口部１２は、ハウジング１０の前面及び上面に跨がって、左右方向に並んで設けられている。

【0014】

図６～図８に示すように、ハウジング１０は、各端子３０の被保持部３２を保持する保持穴１３を有する。保持穴１３は、各々の第１開口部１１の後部上方に設けられ、下方に開口する。また、本実施形態では保持穴１３の上方には、左右の溝１３ａを有する。

【0015】

図２等に示すように、ハウジング１０は、囲み部１４を有する。囲み部１４は、ハウジング１０の下端外周部に位置して略長方形状に延びる凸状部であり、５つの第１開口部１１の下端部の前後左右を囲むように下方に突出する。

【0016】

図３等に示すように、ハウジング１０は、左右両側面に、実装部８１、８２を保持する保持部１５、１６を有する。実装部８１、８２は、例えば板状金属のプレス加工によって形成された板金部品である。実装部８１、８１は、コネクタ１の実装先となる基板９０（図６）に半田付け等により接続され、ハウジング１０を基板９０に対して固定する。

【0017】

端子３０は、例えば、板状金属のプレス加工によって形成された板金部品である。端子３０は、成形体や切削加工によって形成されてもよい。本実施の形態では、図７～図１０に示すように、端子３０は、脚部３１、被保持部３２、板バネ部３７、接点部３８を有する。

【0018】

脚部３１は、コネクタ１の実装先の基板９０（図６）上の図示しない導電パターンに半田付け等により電気的に接続される接続部（実装部）である。脚部３１は、上下方向と平行に延びる。脚部３１は、蓋体５０及びシーリング材７０を貫通して第１開口部１１からハウジング１０外の下方に延びる。

【0019】

被保持部３２は、脚部３１の上部に連なる。被保持部３２は、ハウジング１０の保持穴１３に嵌入され、保持穴１３に保持される。本実施の形態では、図７、図８等に示すように、被保持部３２の左右両端部にそれぞれ凸部３３と、被保持部３２の上部に２本の角状部３９と、を有する。凸部３３は、保持穴１３の左右内面に食い込み、保持穴１３に対する保持力を発生する。角状部３９は、保持穴１３の左右の溝１３ａに嵌入し、保持力を向上させる。ただし保持構造はその形態に限定されない。ハウジング１０に対する端子３０の保持に関し、凸部３３や角状部３９による保持力に替えて又は加えて、接着を用いてもよい。

【0020】

板バネ部３７は、側面視した場合に略逆Ｕ字型であり、被保持部３２の上部に連なる。板バネ部３７は、接点部３８に適度な可撓性を持たせるように作用する。接点部３８は、板バネ部３７に支持され、第２開口部１２からハウジング１０の外方に臨む。接点部３８は、左右に２つに分かれており、その間に図示しない相手方コネクタの端子（プラグ）を差し込んで電気的に接続する。

【0021】

図６及び図９に示すように、蓋体５０は、第１開口部１１を閉じる。蓋体５０は、シリコーンゴム等の弾性体であって、自身の弾性力により側周部（側周面）が第１開口部１１の内周部（内周面）に押し付けられ、第１開口部１１を塞いだ状態で保持される。

【0022】

図６、図９～図１２に示すように、蓋体５０は、第１部分５１及び第２部分５２を有する。第１部分５１は、蓋体５０の下部であり、第１開口部１１に嵌まる。第２部分５２は、蓋体５０の上部であって第１部分５１の上面から上方に突出する。第２部分５２は、第１部分５１よりも前後方向の寸法が小さい。第２部分５２は、第１開口部１１からハウジング１０内の空間に突出する。

【0023】

蓋体５０は、第１部分５１の側周部に傾斜部６３を有する。傾斜部６３は、上方から下方にかけて広がる傾斜面であり、側周部の一周に渡って設けられる。

【0024】

蓋体５０は、傾斜部６３の下部に連なる囲み部６４を有する。囲み部６４は、蓋体５０の下面外周部に位置して略長方形状に延びる凸状部である。

【0025】

蓋体５０は、下面すなわちハウジング１０の外側に臨む面に、凹部５３（肉抜き部）を有する。凹部５３は、前後左右が囲み部６４に囲まれる。

【0026】

第１開口部１１に嵌まる前の囲み部６４の外寸は、第１開口部１１の内寸よりも僅かに大きい。これにより囲み部６４の側周部は、第１開口部１１に嵌まり込むと第１開口部１１の内周部に押圧されて弾性変形し、第１開口部１１に対する保持力を発生する。このとき、凹部５３が存在することにより、囲み部６４は凹部５３内に弾性変形して逃げることができ、蓋体５０の上下方向への撓みが抑制される。

【0027】

蓋体５０は、上面すなわちハウジング１０の内方に臨む面に、凹部５４を有する。蓋体５０は、凹部５４の前後にそれぞれ凸部５５、５６を有する。凹部５４は、蓋体５０が上方に撓んだ場合に端子３０と干渉したり端子３０の弾性変形を妨げたりすることを抑制する。凸部５５、５６は、端子３０の過剰な変形を抑制する。

【0028】

図６及び図１２に示すように、蓋体５０は、第１部分５１に、端子３０の脚部３１が貫通する貫通部５７を有する。貫通部５７は、上下長さ方向の一部としての下端部で内面が脚部３１の外面と弾性的に接触し、上下長さ方向の他部では内面が脚部３１の外面と非接触である。すなわち、図１２に示すように、貫通部５７は、内面が脚部３１の外面と弾性的に接触する接触部６０と、内面が脚部３１の外面と接触しない非接触部５８と、を有する。接触部６０は、図１１に示す袋穴６１の底部６２が脚部３１によって突き破られてできた部分である。非接触部５８は、上方に行くほど広がるように傾斜している。

【0029】

シーリング材７０は、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等であり、蓋体５０に閉じられた第１開口部１１をハウジング１０の外方側から覆う。シーリング材７０は、５つの第１開口部１１の各々の内部を満たすと共に、第１開口部１１を超えて囲み部１４の内周部に触れる深さまで充填される。

【0030】

コネクタ１の製造方法は例えば以下のとおりである。

【0031】

ハウジング１０の第１開口部１１から端子３０をハウジング１０内に挿入し、端子３０の接点部３８が第２開口部１２からハウジング１０外に臨み、かつ端子３０の脚部３１が第１開口部１１から突出した状態とする。続いて、袋穴６１（図１１）を有する蓋体５０を、第１開口部１１を閉じるように組み付け、脚部３１に袋穴６１の底部６２を突き破らせる。続いてポッティング加工を行う。具体的には、蓋体５０に閉じられた第１開口部１１をハウジング１０の外方側から覆うようにシーリング材７０を充填する。

【0032】

蓋体５０の袋穴６１は、図１３に示すような、底部１６２周囲を所定の曲率を有する湾曲形状にした袋穴１６１としても良い。湾曲形状にすることで、脚部３１の貫通時に、底部１６２と側面との境界ではなく、底部１６２の略中央で貫通するように調整できる。略中央で貫通できるため、貫通後の底部１６２のバリ発生を抑えられる。

【0033】

本実施の形態は、下記の作用効果を奏する。

【0034】

(1) ハウジング１０の第１開口部１１を蓋体５０で閉じ、更にシーリング材７０で覆う構成のため、第２開口部１２からハウジング１０内に進入した水が第１開口部１１から外部に漏出することを抑制できる。よって、コネクタ１に相手方コネクタが嵌合されていない状態においても防水性を良好にできる。また、相手方コネクタの可動域は確保しつつ、防水性を確保できる。

【0035】

(2) 端子３０の脚部３１は、蓋体５０及びシーリング材７０を貫通して第１開口部１１からハウジング１０外の下方に延びる。このため、端子３０を蓋体５０の周囲、例えば蓋体５０の後方に引き出してから下方に延ばす構成と比較して、ハウジング１０を小型かつ簡易な構造にでき、また引出部分の防水も不要となる。

【0036】

(3) 蓋体５０は、弾性体であって自身の弾性力により第１開口部１１に嵌まって第１開口部１１に保持される。このため、蓋体５０を下方から押さえる構成が不要で、部品点数及びコストの増大を抑制できる。比較として、蓋体５０を下方から押さえる板金部品をハウジング１０に組み付ける構成の場合、端子３０の脚部３１が蓋体５０を貫通する構成を取ることが難しい。本実施の形態ではそのようなデメリットも解消できる。

【0037】

(4) 蓋体５０が弾性体であるため、蓋体５０の側周部と第１開口部１１の内周部との間の隙間ができにくく、シーリング材７０の充填範囲を制御しやすい。すなわち、ポッティング加工時にシーリング材７０がハウジング１０の内部側に漏れ出して固着することを抑制できる。

【0038】

(5) 蓋体５０の下面部に凹部５３が設けられるため、囲み部６４の側周部が第１開口部１１の内周部に押圧されて弾性変形する際に、囲み部６４が凹部５３内に逃げることができる。このため、蓋体５０の上下方向への撓みが抑制される。これにより、蓋体５０が下方に撓んでシーリング材７０の充填範囲が狭くなることを抑制できる。また、蓋体５０が上方に撓んで端子３０と干渉したり端子３０の弾性変形を妨げたりすることを抑制できる。

【0039】

(6) 蓋体５０の上面部に凹部５４が設けられるため、蓋体５０が上方に撓んだ場合に端子３０と干渉したり端子３０の弾性変形を妨げたりすることを抑制できる。一方、蓋体５０は、凹部５４の前後に凸部５５、５６を有し、凸部５５、５６により端子３０の変形可能量を規定するため、端子３０の過剰な変形を抑制できる。

【0040】

(7) 蓋体５０の貫通部５７は、図１２に示すように、内面が脚部３１の外面と弾性的に接触する接触部６０と、内面が脚部３１の外面と接触しない非接触部５８と、を有する。接触部６０は、コネクタ１の組立時に図１１に示す袋穴６１の底部６２が脚部３１によって突き破られて形成される。このため、脚部３１が本実施例のような角型の他、薄板や丸型など如何なる形状であっても脚部３１の外周部と接触部６０との間の隙間を小さくでき、ポッティング加工時にシーリング材７０がハウジング１０の内部側に漏れ出して固着することを抑制できる。また、脚部３１の形状ごとに袋穴６１を設計する必要がないため、蓋体５０を様々な端子に対して汎用できる。

【0041】

(8) コネクタ１の組立時に蓋体５０の袋穴６１を端子３０の脚部３１に突き破らせる構成のため、蓋体５０の加工段階では貫通孔を形成する必要がなく、蓋体５０の加工時の生産性が高い。仮に、蓋体５０の加工段階から貫通孔を形成する場合、金型により蓋体５０を製造する方法では、金型の上型と下型とが貫通孔を成す部分で上下金型に相互に圧力が掛かり金型が破損する恐れや、繰り返し接触することでの摩耗が生じるため金型の劣化が早まる恐れがある。これに対し本実施の形態では、蓋体５０の加工段階では袋穴６１を形成すればよいため、上下金型の圧力による破損や、接触による摩耗を抑制できる。

【0042】

(9) 袋穴６１の内寸は端子３０の脚部３１の外寸よりも大きい。このため、袋穴６１を形成するための金型部分も脚部３１の外寸よりも大きくてよく、金型の強度、耐久性が高められる。また、例えば、追加工として打ち抜き加工する方法でも、仮に、蓋体５０に貫通孔を形成する場合、防水性を確保のために脚部３１の外寸よりも貫通孔の内寸を小さく形成する必要があり、緻密な加工技術が求められる。これに対し本実施の形態では、袋穴６１の内寸は端子３０の脚部３１の外寸よりも大きいため、追加工として打ち抜き加工する場合でも貫通孔の場合に比べ緻密な加工技術を要さない。

【0043】

(10) 袋穴６１は、上方ほど広がった形状のため、端子３０の脚部３１を挿入しやすく、組立性が良い。また、図１３に示すような湾曲形状の底部１６２を有する袋穴１６１とした場合、脚部３１の貫通時に底部１６２の略中央で貫通するように調整できるため、貫通後の底部１６２のバリ発生を抑えられる。

【0044】

以上、図面を参照して本発明の実施形態及び変形例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。例えば、ハウジング１０が有する第１開口部１１及び第２開口部１２の個数や端子３０の個数は、５つに限定されず、任意の個数でよい。

【0045】

本明細書によれば、以下の態様のコネクタ及びコネクタの製造方法が提供される。

【0046】

（態様１）
開口部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に収容される端子と、
前記開口部を閉じる蓋体と、
前記蓋体に閉じられた前記開口部を前記ハウジングの外方側から覆う被覆材と、を備え、
前記端子は、前記蓋体及び前記被覆材を貫通して前記ハウジングの外方に延びる、コネクタ。

【0047】

態様１によれば、ハウジングの開口部を蓋体で閉じ、更に被覆材で覆う構成のため、防水性が高められる。

【0048】

（態様２）
前記ハウジングは第２開口部を有し、
前記端子は、第２開口部から前記ハウジングの外方に臨む、コネクタ。

【0049】

態様２によれば、ハウジングの開口部を蓋体で閉じ、更に被覆材で覆う構成のため、第２開口部からハウジング内に進入した水が開口部から外部に漏出することを抑制できる。よって、コネクタに相手方コネクタが嵌合されていない状態においても防水性を良好にできる。また、相手方コネクタの可動域は確保しつつ、防水性を確保できる。

【0050】

（態様３）
前記蓋体は、弾性体であり、自身の弾性力により側周部が前記開口部の内周部に押し付けられる、コネクタ。

【0051】

態様３によれば、蓋体を押さえる構成が不要で、部品点数及びコストの増大を抑制できる。

【0052】

（態様４）
前記蓋体は、前記ハウジングの外方に臨む面に凹部を有する、コネクタ。

【0053】

態様４によれば、凹部により蓋体全体の撓みを抑制できる。

【0054】

（態様５）
前記蓋体は、前記ハウジングの内方に臨む面に凹部を有する、コネクタ。

【0055】

態様５によれば、凹部により蓋体と端子との干渉を抑制できる。

【0056】

（態様６）
前記蓋体は、弾性体であり、前記端子が貫通する貫通部を有し、
前記貫通部は、長さ方向の一部で内面が前記端子の外面と弾性的に接触し、長さ方向の他部では内面が前記端子の外面と非接触である、コネクタ。

【0057】

態様６によれば、貫通部が長さ方向の全部で内面が前記端子の外面と弾性的に接触する場合と異なり、蓋体の生産性が高く、組立性も向上する。

【0058】

（態様７）
複数の前記端子と、複数の前記蓋体と、備え、
前記ハウジングは、複数の前記開口部を有し、
前記被覆材は、複数の前記開口部を覆う、コネクタ。

【0059】

（態様８）
第１及び第２開口部を有するハウジングの前記第１開口部から端子を前記ハウジング内に挿入し、前記端子が前記第２開口部から前記ハウジング外に臨み、かつ前記端子が前記第１開口部から突出した状態とし、
袋穴を有する弾性体を、前記第１開口部を閉じるように組み付け、前記端子に前記袋穴を突き破らせ、
前記弾性体に閉じられた前記第１開口部を前記ハウジングの外方側から覆うように被覆材を充填する、コネクタの製造方法。

【0060】

態様８によれば、弾性体の加工段階では貫通孔を形成する必要がなく、袋穴を形成すればよいため、弾性体の生産性が高い。また、弾性体のうち端子が袋穴を突き破った部分は端子の外面と弾性的に接触するため、隙間が生じにくく、被覆材の漏出を抑制できる。

【0061】

（態様９）
前記袋穴の底部周囲は、湾曲形状である、コネクタの製造方法。

【0062】

態様９によれば、端子が貫通した後の袋穴の底部のバリ発生を抑えられる。

【符号の説明】

【0063】

１ コネクタ
１０ ハウジング
１１ 第１開口部
１２ 第２開口部
３０ 端子
５０ 蓋体
５３、５４ 凹部
５７ 貫通部
５８ 非接触部
６０ 接触部
６１ 袋穴
７０ シーリング材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】