CN103138102A - 防水型连接器、防水型连接器的安装构造及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供能够不损害组装性而给予密封部件适当的密合状态的防水型连接器。当将防水型的阳连接器（20）配置于具备从连接器配置窗（5）的周围立起的密封壁（6）的壳体盖（4）的连接器配置窗（5）时，通过将密封橡胶（35）密合于密封壁（6）而在其与连接器配置窗（5）之间形成密封部。在夹着密封橡胶（36）的两侧具备引导突起（32、37），在将阳连接器（20）的壳体（21）插通至连接器配置窗（5）时，该引导突起（32、37）通过干涉密封壁（6），引导相对于连接器配置窗（5）的壳体（21）的相对位置。

Description

防水型连接器、防水型连接器的安装构造及安装方法

技术领域

本发明涉及设置于可能落上水的场所的防水型连接器。

背景技术

以往，对于设置于如引擎室那样可能落上水的场所的电子设备所使用的电连接器，采用防水构造。该防水型连接器通过形成使用环状密封部件的密封部而阻止水的浸入。

例如，专利文献1将连接器分割为组装于电路基板的基板连接器和组装于机壳（case）的外壳（outer housing）。外壳具有收纳保持基板连接器的接触件的连接器壳体的接受部。而且，在连接器壳体和外壳的接受部之间、以及外壳和机壳之间具有既定的间隙（clearance）的状态下，组装机壳、壳体以及基板连接器。因此，通过基板连接器和壳体之间的组装公差、以及壳体和机壳之间的组装公差，能够吸收机壳和连接器之间的组装公差。

另外，专利文献2将橡胶制的垫圈固定于电子设备的壳体盖，从而确保安装于电子设备一侧的电路基板的电连接器（基板连接器）和壳体盖之间的防水性。

专利文献1：日本特开2009-9845号公报

专利文献2：日本特开2007-128715号公报。

发明内容

在压紧密封部件而密合于对方侧的密封面的防水型连接器中，存在当压紧量过小的部分产生于环状密封部件的任一个位置时，不能确保防水性的担忧。另外相反地，当产生压紧量过大的部分时，在密封部件产生扭曲，存在密封部件从固定位置脱离的担忧，该情况也存在不能确保防水性的担忧。因此，在确保防水性方面，重要的是防水型连接器仅以必要的量压紧密封部件而密合于对方侧的密封面、即获得适当的密合状态。但是，组装防水型连接器和壳体而不引起互相位置偏差并非易事。另外，上述的专利文献1、专利文献2没有启示给予密封部件适当的密合状态。

因此，本发明的目的在于，提供能够不损害组装性，并且给予不需要其他部件的密封部件适当的密合状态的防水型连接器。

基于上述目的而作出的本发明的防水型连接器涉及一种防水型连接器，其具备保持担负与对方侧连接器的电连接的接触件的壳体，以及安装于壳体的环状密封部件，其中，当配置于具备从连接器配置窗的周围立起的密封壁的壳体盖的连接器配置窗时，通过将密封部件密合于密封壁而在其与连接器配置窗之间形成密封部。

而且本发明的防水型连接器的特征在于，在夹着密封部件的两侧具备引导体（誘導体），在将壳体插通至连接器配置窗时，所述引导体通过干涉密封壁而引导相对于密封壁的壳体的相对位置。

本发明的防水型连接器，通过在夹着密封部件的两侧具备引导相对于密封壁的壳体的相对位置的引导体，能够在将壳体插通至连接器配置窗时，不进行特殊的操作而给予密封部件适当的密合状态。因此，能够稳定地确保密封部中的防水性。

在本发明的防水型连接器中，引导体包括设置于夹着密封部件的一侧的第1引导体，以及设置于夹着密封部件的另一侧的第2引导体。在该情况下，能够将第1引导体及第2引导体这两者一体地形成于壳体，也能够将第1引导体一体地形成于壳体，另一方面将第2引导体形成于将密封部件固定于壳体的环状密封固定部件。

在本发明的防水型连接器中，优选密封部件的与对方侧连接器的嵌合方向的尺寸小于密封壁的所述嵌合方向的尺寸。即使在嵌合方向引起位置偏差地配置壳体盖，也能够使密封部件密合于密封壁。

在本发明的防水型连接器中，优选密封部件具备向密封壁突出的多个凸缘（rib）。这是因为即使在一个凸缘发生扭曲那样的故障，只要其他凸缘保持健全，则也能够确保防水性。

在本发明的防水型连接器中，优选沿壳体的圆周方向隔开间隔而配置多个引导体。

如果任意调整设置多个引导体的位置，则能够相对于密封壁将壳体引导至更适当的位置。

在本发明的防水型连接器中，在提高防水性方面优选对方侧连接器具备裙部（skirt），并且当将对方侧连接器与防水型连接器连接时，通过裙部遮盖密封部。

另外，本发明提供一种防水型连接器的安装构造，所述防水型连接器的安装构造与配置于壳体内的电路基板连接并组装于壳体，其中，防水型连接器包含以上的任一个，壳体盖构成壳体的一部分。

依据本发明的防水型连接器的安装构造，能够给予密封部件适当的密合状态，因而能够确保对于壳体内的高防水性。

另外，本发明提供一种防水型连接器的安装方法，具备：将包含以上任一个的防水型连接器连接至电路基板的工序；以及对于与电路基板连接的防水型连接器，以防水型连接器配置于连接器配置窗的方式安装具备从连接器配置窗的周围立起的密封壁的壳体盖的工序。

依据本发明的防水型连接器的安装方法，在将防水型连接器及电路基板固定于内部的状态的壳体，仅通过贯通连接器配置窗、安装壳体盖、组装于壳体，就能够使密封部件获得适当的密合状态，因此安装操作容易。

依据本发明的防水型连接器，通过在夹着密封部件的两侧具备引导对于密封壁的壳体的相对位置的引导体，在将壳体插通至连接器配置窗时，能够给予密封部件适当的密合状态。因此，依据本发明的防水型连接器，能够稳定地确保密封部中的防水性。

附图说明

图1是示出本实施方式中的连接器组装体的立体图。

图2示出本实施方式中的连接器组装体，（a）是平面图，（b）是（a）的2b-2b向视截面图，（c）是（b）的局部放大图。

图3示出本实施方式中的阳连接器，（a）是立体图，（b）是（a）的3b-3b向视截面图。

图4是本实施方式中的阳连接器的平面图。

图5示出将本实施方式中的阳连接器组装于电子设备的顺序，（a）示出将阳连接器组装于电路基板的状态，（b）示出开始插入壳体盖的状态。

图6示出将本实施方式中的阳连接器组装于电子设备的顺序，（a）示出壳体盖到达密封橡胶的状态，（b）示出将壳体盖压入至深处的状态。

附图标记说明：

1 电子设备；2 电路基板；3 壳体机壳；4 壳体盖；5 连接器配置窗；6 密封壁；10 连接器组装体；20 阳连接器；21 阳壳体；22 接触件；23 基部；24 接受部；25 保持壁；26 保持孔；27 罩；30 橡胶配置部；31 橡胶支撑部；32、32x、32y、37、37x、37y 引导突起；33 保持器（holder）配置部；35 密封橡胶；35a 凸缘；36 密封保持器；40 阴连接器；41 阴壳体；42 接触件。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施方式详细说明本发明。

如图1及图2所示，根据本实施方式的连接器组装体10是组装于电子设备1而使用的防水型连接器。电子设备1在壳体机壳3的外周设置有电路基板2，而且还具备覆盖相对于电路基板2的外周的金属制的壳体盖4。连接器组装体10通过嵌合与电路基板2电连接的阳连接器20和对于阳连接器20成为对方侧的连接器的阴连接器40而构成。而且，在壳体盖4中形成有配置阳连接器20的矩形状的连接器配置窗5。阳连接器20贯通该连接器配置窗5，一部分收纳于壳体盖4内并与配置于壳体盖4内的电路基板2连接，一部分露出至壳体盖4的外部。壳体盖4具备沿着连接器配置窗5并立设于壳体盖4的外周的法兰盘（flange）状的密封壁6。此外，在电路基板2安装有未图示的各种电子元件、配线图案。

此外，在各图中，为了能够理解其形状，以未压紧的状态示出密封橡胶35。关于后述的密封橡胶46也同样。

[阳连接器20]

如图3、图4所示，作为本发明的防水型连接器的阳连接器20具备阳壳体21、以及收纳于阳壳体21的多个阳型的接触件22。此外，在阳连接器20中，将与对方侧的阴连接器40连接的一侧定义为前，将在其相反侧引出未图示的电线的一侧定义为后。关于阴连接器40也同样，将与成为对方侧的阳连接器20连接的一侧作为前。

阳壳体21为绝缘性的树脂的注射模塑成形品，具备基部23、设置于基部23的前侧的两个接受部24、以及位于相对于接受部24的后端侧并将阳连接器20固定于壳体机壳3的三个固定基座38。

如图3所示，基部23具有椭圆形状的外形，并向相对于后述的接受部24沿径向的外侧伸出而形成。

基部23沿着圆周方向具备：橡胶配置部30、设置于相对橡胶配置部30的后侧的橡胶支撑部31、以及设置于相对橡胶配置部30的前侧的保持器（holder）配置部33。此外，如图3（b）所示，在保持器配置部33中，沿着基部23的长轴方向形成有保持槽33a，从而保持密封保持器36的末端侧。

橡胶配置部30的外周面是遍及圆周方向的全长的平坦面，在其周围嵌合有密封橡胶35（密封部件）。

相对橡胶配置部30直径大幅向外侧伸出而形成橡胶支撑部31。因此，当使密封橡胶35嵌合于橡胶配置部30时，橡胶支撑部31通过从后侧支撑密封橡胶35，防止密封橡胶35向后侧的位置偏移。在橡胶支撑部31的外周面，沿圆周方向隔开间隔而形成有六个引导突起32（第1引导体）。除了引导突起32的部分，橡胶支撑部31的外周面是遍及圆周方向的平坦面。

在橡胶支撑部31的长轴方向（图3的x方向）的两端分别设置有一个引导突起32。将该引导突起32称为引导突起32x。另外，其他4个引导突起32设置于橡胶支撑部31中的曲率大的部分与曲率小的部分的边界。将该引导突起称为引导突起32y。

在将阳连接器20插入至壳体盖4的连接器配置窗5时，引导突起32x与密封壁6的内周面干涉，由此限制阳连接器20和壳体盖4（密封壁6）的长轴方向的相对位置。另外，引导突起32y同样与密封壁6的内周面干涉，由此限制阳连接器20和壳体盖4（密封壁6）的短轴方向（图3的y方向）的相对位置。

在相对于基部23的橡胶支撑部31（密封橡胶35）的前侧设置有密封保持器36。当使密封橡胶35嵌合至橡胶配置部30时，密封保持器36通过从前侧支撑密封橡胶35，防止密封橡胶35的向前侧的位置偏移。密封保持器36是作为与阳连接器20不同的部件制作，在将密封橡胶35配置于橡胶支撑部31的周围之后，设置于既定位置。

在密封保持器36的外周面沿圆周方向隔开间隔形成有6个引导突起37（第2引导体）。密封保持器36的引导突起37也设置于与橡胶支撑部31的引导突起32同样的位置。即，在密封保持器36的长轴方向的两端分别设置有一个引导突起37。将该引导突起37称为引导突起37x。另外，其他4个引导突起37设置于橡胶支撑部31中的曲率大的部分与曲率小的部分的边界。将该引导突起称为引导突起37y。

在将阳连接器20插入至壳体盖4的连接器配置窗5时，引导突起37x与密封壁6的内周面干涉，由此限制阳连接器20和壳体盖4（密封壁6）的长轴方向的相对位置。另外，引导突起37y同样通过与密封壁6的内周面干涉，限制阳连接器20和壳体盖4（密封壁6）的短轴方向的相对位置。

引导突起37（37x、37y）与对应的引导突起32（32x、32y）设置于圆周方向的相同位置。这样，通过夹着密封橡胶35在前后方向（图的上下方向）的两侧隔开间隔设置引导突起32和引导突起37，在将阳连接器20插入至壳体盖4的连接器配置窗5时，限制阳连接器20和壳体盖4（密封壁6）的前后方向（图4的z方向）的相对位置。此外，在此虽然示出了将对应的引导突起32和引导突起37设置于前后方向的相同位置的示例，但本发明不限于此，也能够将引导突起32和引导突起37错开位置而设置。

接着，在各个接受部24中具备形成有贯通表里的保持孔26的保持壁25，以及从保持壁25的周缘向前方立起的罩27。接触件22通过压入至保持孔26而保持于保持壁25，相对保持壁25的前侧收纳于罩27内，相对保持壁25的后侧收纳于壳体盖4的内部。

如图2所示，在保持壁25形成有向后方突出的突出部28，在该突出部28形成有在后方开口的螺钉孔29。阳连接器20经由固定基座38通过螺钉（图示省略）固定于壳体机壳3，并且将贯通电路基板2的螺钉B拧进突出部28的螺钉孔29，由此组装于电子设备1。

阳连接器20经由固定基座38通过螺钉固定于壳体机壳3，并且将贯通电路基板2的螺钉B拧进突出部28的螺钉孔29，由此组装于电子设备1。

当组装于电子设备1时，通过将阳连接器20的密封橡胶35的前端密合于壳体盖4的密封壁6的内周面（密封面），对壳体盖4和阳连接器20之间进行密封，能确保壳体盖4内的防水性。

在本实施方式中，相对于密封壁6的高度更小地设定密封橡胶35的前后方向的尺寸（高度）。这是因为，即使壳体盖4在前后（嵌合）方向引起位置偏差地配置，也能在阳连接器20的基部23和密封壁6之间更可靠地收纳密封橡胶35。但是，这不过是对于本发明优选的实施方式而已。

[阴连接器40]

接着，如图1、图2所示，与阳连接器20嵌合的阴连接器40具备与阳连接器20的接受部24对应的阴壳体41、与阴壳体41所保持的阳连接器20的接触件22电连接的阴型接触件42、缓衡插拔连接器时的力的止动器（retainer）43、以及设置于阴壳体41的周围、担负互相嵌合的阳连接器20和阴连接器40的防脱的杆（lever）卡合部44。

在阴壳体41形成有插入阳连接器20的接触件22的接触件腔体（cavity）45。在接触件腔体45中插入与接触件42导通的未图示的电线。

当阴连接器40和阳连接器20连接时，该阴壳体41收纳于接受部24。在阴壳体41的后端侧的外周遍及全周设置有保持槽47，在该保持槽47配置环状密封橡胶46。

当阴连接器40与阳连接器20嵌合时，通过使密封橡胶46密合于罩27的内周面，对阳连接器20和阴连接器40之间进行密封，从而能够防止从阳连接器20和阴连接器40之间的水的侵入。

另外，在阴壳体41的外周形成有杆卡合部44的转动轴44a。

杆卡合部44以形成于阴壳体41的外周的支撑轴48为轴进行转动，并具备与形成于罩27的外周的卡止突起39互相卡合的卡止突起49。由此，谋求阳连接器20和阴连接器40的防脱。

阴壳体41具备裙部50。裙部50设置于阴壳体41的前端侧，在其内部具有收纳阳连接器20的前端侧的收纳空隙51（图2）。当使阴连接器40嵌合于阳连接器20时，阳连接器20的基部23收纳于裙部50的收纳空隙51。即，裙部50遮盖密封保持器36、密封橡胶35（橡胶配置部30）及橡胶支撑部31。另外，裙部50也一并遮盖与密封橡胶35一起构成密封部的壳体盖4的密封壁6。

为了实现以上的功能，裙部50相对于密封壁6的外形更大地设定其收纳空隙51的横宽。但是，当密封壁6和裙部50之间的间隙过大时水的浸入的可能性增加。另一方面，当该间隙过小时由于尺寸公差裙部50干涉密封壁6，存在给阴连接器40和阳连接器20的嵌合带来故障的担忧。考虑到这些方面，规定裙部50的横宽的尺寸较好。另外，在使阴连接器40嵌合于阳连接器时，优选设定裙部50的前后方向的尺寸（高度）以使其前端和壳体盖4之间形成间隙。这是因为，通过避免嵌合裙部50的前端干涉壳体盖4，保障阴连接器40和阳连接器20的完全的嵌合。当然，也考虑到降低水的浸入的可能性，同时考虑到连接器的位置偏差，因而应该决定该间隙、即裙部50的高度。

[组装顺序]

以下，参照图5~图6说明将阳连接器20组装于电子设备1的顺序。

首先，如图5（a）所示，将阳连接器20组装于壳体机壳3、电路基板2。

如前述那样，通过经由固定基座38通过螺钉（图示省略）固定于壳体机壳3，并将贯通电路基板2的螺钉B拧进突出部28的螺钉孔29而进行该组装。

接着，如图5（b）所示，设置壳体盖4。

通过相对于壳体盖4的连接器配置窗5定位，并且将壳体盖4向电路基板2压入，从而使阳连接器20插通至连接器配置窗5。在该过程中，引导突起32、引导突起37有助于在与壳体盖4的密封壁6之间、阳连接器20的密封橡胶35确保适当的密合状态。

即，当密封壁6到达密封保持器36时，由于引导突起32干涉密封壁6的内周面，所以不存在壳体盖4越过引导突起32与密封壁6的干涉，从而引起相对于阳连接器20的位置偏差的情况。例如，即使相对于阳连接器20倾斜地插通壳体盖4，如图4（b）所示，也能够通过引导突起37（32）干涉密封壁6的内周面，由此限制壳体盖4更加倾斜，并且使阳连接器20能够插通至连接器配置窗5。因此，如图6（a）所示，当将壳体盖4压入直至到达密封橡胶35时，密封橡胶35以遍及圆周方向的整个区域获得确保防水性所必需的密合开支（密着代）的方式，密合于密封壁6的内周面。

当进一步压入壳体盖4时，如图6（b）所示，密封壁6超过密封橡胶35而到达橡胶支撑部31。于是，能够通过设置于橡胶支撑部31的周围的引导突起32干涉密封壁6的内周面，与上述同样地，限制壳体盖4的倾斜。通过夹着密封橡胶35，在前后方向设置引导突起32、37，不仅在平面方向（图3的x方向、y方向），而且在前后方向（图3的z方向）也限制该壳体盖4的倾斜。这样，仅通过将壳体盖4压入直至深处，给予密封橡胶35确保防水性所必需的密合开支，由此本实施方式的连接器组装体10能够在壳体盖4和阳连接器20之间赋予高防水性。

假设，如果未设置引导突起32、37，则以保持壳体盖4沿平面方向及前后方向相当地倾斜的状态，会将壳体盖4压入直至深处。于是，产生了密封橡胶35的密合开支过大的部分和过小的部分混在一起的一端接触现象。该密合开支过小的部分的防水性变得不充分。另外，在密合开支过大的部分中，当密封橡胶35与密封壁6过强地干涉时，也担忧密封橡胶35扭曲或从橡胶支撑部31脱落。该情况也损害防水性。

在将壳体盖4压入直至深处之后，使阴连接器40嵌合于阳连接器20。于是，如图1所示，阴连接器40覆盖阳连接器20。特别地，因为阴连接器40的裙部50的内部完全遮盖密封橡胶35和密封壁6构成的密封部分，所以能够防止从外部向该密封部分的直接的水的到来。另外，给防水性带来损害的因素没有从外部直接作用于密封橡胶35，因而能够谋求该密封部分的防水性的进一步提高。

在以上的连接器组装体10中，将引导突起32、37分别设置于橡胶支撑部31、密封保持器36的周围的6个部位适合于以壳体盖4和阳连接器20彼此的中心一致的方式进行引导。然而，本发明容许以其他配置设置引导突起32、37。但是该情况也应该以密封橡胶35的密合开支在平面方向及前后方向均等为前提。另外，本发明不限定引导突起32、37的长度（平面方向的尺寸）。然而，当极端地变得过长时，也存在难以遍及长度方向确保突出高度的精度的情况，因此需要考虑该方面而设定长度。

另外，在以上说明的实施方式中，示出了具备2个凸缘35a的密封橡胶35的示例，这是因为，即使一个凸缘35a发生扭曲那样的故障，只要另一个凸缘35a保持健全，则也能够确保防水性。因此，在使用具备凸缘35a的密封橡胶35的情况下，优选设置多个凸缘35a。

但是，能够用于本发明的密封橡胶不限于具备凸缘的密封橡胶，例如，能够使用唇形密封（lip seal）橡胶或索环（grommet）密封橡胶。

虽然本发明基于实施方式进行了说明，但只要不脱离本发明的主旨，也可以取舍选择上述实施方式中列举的结构，或者适当变更为其他结构。

Claims (8)

1. 一种防水型连接器，其特征在于，具备：

壳体，保持担负与对方侧连接器的电连接的接触件；以及

环状密封部件，安装于所述壳体，

当配置于具备从连接器配置窗的周围立起的密封壁的壳体盖的所述连接器配置窗时，通过将所述密封部件密合于所述密封壁而在其与所述连接器配置窗之间形成密封部，其中，

在夹着所述密封部件的两侧具备引导体，在将所述壳体插通至所述连接器配置窗时，所述引导体通过干涉所述密封壁，引导相对于所述连接器配置窗的所述壳体的相对位置。

2. 如权利要求1所述的防水型连接器，其中，

所述引导体包含：

设置于夹着所述密封部件的一侧的第1引导体，以及

设置于夹着所述密封部件的另一侧的第2引导体，

并且所述第1引导体一体地形成于所述壳体，

所述第2引导体形成于将所述密封部件固定于所述壳体的环状密封固定部件。

3. 如权利要求1或2所述的防水型连接器，其中，所述密封部件的与所述对方侧连接器的嵌合方向的尺寸小于所述密封壁的所述嵌合方向的尺寸。

4. 如权利要求1至3中的任一项所述的防水型连接器，其中，所述密封部件具备向所述密封壁突出的多个凸缘。

5. 如权利要求1至4中的任一项所述的防水型连接器，其中，在所述壳体的圆周方向隔开间隔配置有多个所述引导体。

6. 如权利要求1至5中的任一项所述的防水型连接器，其中，

所述对方侧连接器具备裙部，

当将所述对方侧连接器与所述防水型连接器连接时，通过所述裙部遮盖所述密封部。

7. 一种防水型连接器的安装构造，所述防水型连接器与配置于壳体内的电路基板连接，并组装于所述壳体，其特征在于，

所述防水型连接器是权利要求1至6中的任一项所述的防水型连接器，

所述壳体盖构成所述壳体的一部分。

8. 一种防水型连接器的安装方法，其特征在于，

在获得权利要求7的防水型连接器的安装构造时，具备：

将权利要求1至5中的任一项所述的防水型连接器与所述电路基板连接的工序；以及

相对于与所述电路基板连接的所述防水型连接器，安装具备从连接器配置窗的周围立起的密封壁的壳体盖，以使所述防水型连接器配置于所述连接器配置窗的工序。

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