CN107251335A - 防水连接器 - Google Patents

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Abstract

通过致力于壳体和弹性体的结构而能够确保可靠的防水结构并实现组装工序的简化及低高度化。具备：绝缘性壳体(31)；由壳体(31)保持的绝缘性弹性体(40)；及贯通弹性体(40)且由壳体(31)保持的端子管脚(50)。弹性体(40)具有：由壳体(31)划分的外侧弹性部(41)及内侧弹性部(42)；及将外侧弹性部(41)及内侧弹性部(42)连结的连接部(43)，在壳体(31)设有端子管脚(50)贯通的内侧弹性部(42)以压缩状态抵接的壁部(35)。

Description

防水连接器
技术领域
本发明涉及作为笔记本PC、平板终端、可穿戴终端、手机等信息终端、POS终端等的I/O连接器等使用的防水连接器。
背景技术
以往的防水连接器的1例如图10所示。图10的防水连接器10是在水密密封用中使用内部橡胶1及外部橡胶2而将接收管脚(端子管脚)3装入于树脂壳体4的结构。当说明组装顺序时，首先如图10(A)那样准备内部橡胶1、外部橡胶2、接收管脚3及树脂壳体4，如该图(B)那样向接收管脚3嵌入内部橡胶1，并将它们嵌入树脂壳体4(该图(C))。而且，如图10(D)那样向树脂壳体4嵌入外部橡胶2。接收管脚3与壳体4之间的水密密封通过压缩状态的内部橡胶1进行，壳体4与装入侧装置(各种终端等)的外装体15之间的水密密封通过由壳体4与外装体15夹持而成为压缩状态的外部橡胶2进行。
在图10的防水连接器10中，组装需要3个工序，制造工时有些多。而且，在使内部橡胶1与树脂壳体4嵌合时，为了使内部橡胶1顺畅地移动至规定位置而需要在壳体内周设置诱入的锥形4a，需要将壳体4的高度尺寸设定得较大。
以往的防水连接器的另一例如图11所示。图11的防水连接器20是与端子构件21一起地将树脂壳体22嵌入成形并向其嵌入外部橡胶23的结构。端子构件21与树脂壳体22之间的水密密封以通过嵌入成形而两者紧贴的情况为前提，壳体22与装入侧装置的外装体15之间的水密密封通过由壳体22和外装体15夹持而成为压缩状态的外部橡胶23进行。
图11的防水连接器20由于与端子构件21一起地将树脂壳体22嵌入成形，因此组装时的结构制约少而能够实现低高度化，但是由嵌入成形产生的防水性能中，端子构件21与树脂壳体22之间的紧贴性在热变化(例如，以钎焊等为起因的热变化)下不可靠。为了避免该不可靠性而需要特殊的粘结技术。而且，外部橡胶23需要通过另外的工序嵌入。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-216826号公报
专利文献2：日本特开2007-323300号公报
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
如上所述，图10的现有例存在制造工时多，而且树脂壳体的低高度化困难的问题，图11的现有例在端子构件与树脂壳体的紧贴性的可靠性上存在问题。
本发明认识到这样的状况而作出，其目的在于提供一种防水连接器，其通过致力于壳体和弹性体的结构而能够确保可靠的防水结构并实现组装工序的简化及低高度化。
用于解决课题的方案
本发明的一方式是防水连接器。该防水连接器的特征在于，具备：绝缘性壳体；由所述壳体保持的绝缘性弹性体；及贯通所述弹性体且由所述壳体保持的端子管脚，
所述弹性体具有：由所述壳体划分的内侧弹性部及外侧弹性部；及将所述内侧弹性部及所述外侧弹性部连结的连接部，在所述壳体设有所述端子管脚贯通的所述内侧弹性部以压缩状态接触的壁部。
在所述方式中，可以是，所述壁部以包围所述端子管脚的方式遍及整周地形成。
在所述方式中，可以是，所述壳体在划分所述内侧弹性部与所述外侧弹性部的部分具有通道，在所述通道内形成有所述连接部。
在所述方式中，可以是，所述壳体具有：对所述弹性体的底面进行支承的基体部；及从所述基体部的上表面突出而对所述内侧弹性部与所述外侧弹性部进行划分的端子保持部，
在所述端子保持部，在多个所述端子管脚分别形成有凹部，该凹部具有供所述端子管脚的头部嵌合的部分及所述壁部，
所述通道使所述端子保持部的外周与所述凹部连通。
在所述方式中，可以是，所述基体部具有供所述端子管脚的插入端部嵌合的贯通孔，在所述基体部的底面形成有从所述贯通孔至所述基体部的侧面的槽部。
需要说明的是，以上的构成要素的任意的组合、将本发明的表现在方法、系统等之间变换的技术作为本发明的方式也有效。
发明效果
根据本发明的防水连接器，通过致力于绝缘性壳体和绝缘性弹性体的结构，能够确保可靠的防水结构并实现组装工序的简化及低高度化。
附图说明
图1是本发明的防水连接器的实施方式，(A)是俯视图，(B)是主视图，(C)是侧视图。
图2是图1的A-A放大剖视图。
图3是实施方式的从上方观察的立体图。
图4是将图3的一部分剖切而表示剖面的立体图。
图5是表示实施方式的各构件的形状的分离图。
图6是实施方式的从下方观察的立体图。
图7是表示在实施方式中装配端子管脚之前的状态的立体图。
图8是表示在实施方式中装配端子管脚之前的状态的放大侧剖视图。
图9是表示将实施方式所示的防水连接器装入于装入侧装置(各种终端等)的状态的放大侧剖视图。
图10是以往的防水连接器的1例，(A)是分解图，(B)是向端子管脚嵌入有内部橡胶的状态的分解图，(C)是将在端子管脚嵌入有内部橡胶的结构向壳体嵌入的状态的分解图，(D)是组装完成状态的剖视图。
图11是表示以往的防水连接器的另一例的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细叙述本发明的优选的实施方式。需要说明的是，对于各附图所示的相同或同等的构成要素、构件、处理等标注同一标号，适当省略重复的说明。而且，实施方式没有对发明进行限定而是例示，实施方式记述的全部的特征及其组合未必是发明的本质性的内容。
如图1至图6所示，防水连接器30具备：硬质树脂(塑料)制的绝缘性壳体31；由壳体31保持的橡胶等绝缘性弹性体40；及贯通弹性体40且由壳体31保持的金属导体的端子管脚(接收管脚)50。需要说明的是，如图2那样定义上下方向。
端子管脚50是与连接对方侧的触头接触而进行电导通的部分，具有圆板状头部51和直径比该圆板状头部51小的圆柱状部52，并以围绕圆柱状部52的外周的方式形成有用于提高防水性能的防水用圆环状凸部53及防脱用圆环状凸部54。防脱用圆环状凸部54相比防水用圆环状凸部53而位于圆柱状部52的前端侧(下端侧)。
绝缘性壳体31具有对绝缘性弹性体40的底面进行支承的基体部32和从基体部32的上表面局部性地突出的端子保持部33。基体部32的上表面对弹性体40的底面进行支承，并相比端子保持部33的外周而向外侧扩展。端子保持部33是沿上下方向保持端子管脚50并将绝缘性弹性体40划分成外侧弹性部41和内侧弹性部42的结构。在端子保持部33，在多个(图示的情况下为5个)端子管脚50分别形成有台阶圆柱状凹部34，该台阶圆柱状凹部34具有供端子管脚50的头部51嵌合的部分。台阶圆柱状凹部34的中心轴34c与基体部32的上表面垂直(即上下方向)。台阶圆柱状凹部34具有对头部51的下表面进行支承的台阶部34a，且相比台阶部34a在下方位置具有将端子管脚50的圆柱状部52包围的内周壁部35。内周壁部35将圆柱状部52的整周包围。在端子保持部33，沿凹部34的直径方向形成有使凹部34与端子保持部33的外周连通的通道38。凹部34及通道38的底面是基体部32的上表面，通道38的朝向是与基体部32的长度方向正交的朝向。在基体部32形成有与凹部34连通且同心并能够将端子管脚50的圆柱状部52压入的(即，直径比圆柱状部52的压入部的外径稍小的)贯通孔36。
绝缘性弹性体40是通过所谓二体成形而与绝缘性壳体31一起地一体形成的结构，在模具内对绝缘性壳体31进行树脂成形之后，使所述模具的一部分移动而形成弹性体40的成形空间，然后注入弹性体材料而成形所希望形状的弹性体40。如图5及端子管脚50插入前的图7及图8所示，弹性体40具有：将端子保持部33的外周包围的外侧弹性部41；通过弹性体材料进入通道38内而形成的连接部45；通过弹性体材料经由通道38进入台阶圆柱状凹部34的内侧而形成的内侧弹性部42。需要说明的是，图5是用于使各构件的形状容易理解的分离图，将壳体31与弹性体40分离地表示，但是实际上弹性体40无法以与壳体31分离的状态独立形成。在内侧弹性部42形成有与台阶圆柱状凹部34同心且能够将端子管脚50的圆柱状部52压入的(即，直径比圆柱状部52的压入部的外径稍小的)贯通孔44。基体部32的贯通孔36及内侧弹性部42的贯通孔44的上侧开口部为了使端子管脚50的压入容易而朝向上方呈锥形状地扩大。而且，贯通孔36为台阶孔，其底面侧开口部通过形成台阶部36a而成为大径。
在绝缘性壳体31的底面(基体部32的底面)形成有从相对于端子管脚50的插入侧端部(圆柱状部52的下端部)而扩大的贯通孔36的下端开口部至基体部32的侧面(外周)的槽部37。槽部37将图9中后述的端子管脚50与基板60(信息终端或POS终端等的装入侧装置具有的基板)的钎焊时产生的气体向外部放出，并防止绝缘性壳体31从基板60的上浮。
防水连接器30的组装如图7及图8所示，在一体地成形了绝缘性壳体31和绝缘性弹性体40之后，通过对于内侧弹性部42的贯通孔44及基体部32的贯通孔36插入(压入)端子管脚50的圆柱状部52，而能够在1个工序中执行。在端子管脚50的插入后，端子管脚50的头部51与端子保持部33的台阶圆柱状凹部34的比台阶部34a靠上的部分嵌合，如图2等所示，圆柱状部52外周的防水用圆环状凸部53嵌入于内侧弹性部42的贯通孔44而在与内周壁部35之间将内侧弹性部42压缩。内周壁部35及圆柱状部52外周与压缩状态的内侧弹性部42抵接。由此，能够将端子管脚50与内侧弹性部42之间进行水密密封。圆柱状部52外周的防脱用圆环状凸部54与贯通孔36的底面侧的台阶部36a卡合，能够保持为基体部32不会使端子管脚50脱离。
图9是将防水连接器30安装于信息终端或POS终端等的装入侧装置的状态，在装置的基板60的导体面通过钎焊而固着有端子管脚50的前端面(焊料图示省略)，且在装置的外装体61上通过螺丝等固定基板60时，在基板60与外装体61之间压缩夹持基体部32及外侧弹性部41的层叠部分。由此，外侧弹性部41与外装体61之间被水密密封。外装体61为绝缘体，例如为硬质树脂等。向外部露出的端子管脚50的头部51与连接对方侧的触头接触而进行电导通。
根据本实施方式，能够起到下述的效果。
(1)防水连接器30一体地成形有绝缘性壳体31和绝缘性弹性体40，弹性体40的一部分构成将端子管脚50的圆柱状部52包围的内侧弹性部42，因此不需要向壳体31侧插入端子管脚50时的诱入的锥形(参照图10)，能够实现壳体31的低高度化，即防水连接器30的低高度化。
(2)通过一体地成形绝缘性壳体31和绝缘性弹性体40，而不需要弹性体40向壳体31的装入工序，能够实现组装工序的简化。
(3)外侧弹性部41和内侧弹性部42以由通过壳体31的通道38的连接部45连结的状态设于壳体31，因此外侧弹性部41及内侧弹性部42不会从壳体31脱落。
(4)形成于壳体31的端子保持部33的内周壁部35以单独地包围各端子管脚50的方式设置，通过由内周壁部35包围且压缩后的内侧弹性部42能够将各个端子管脚50可靠地水密密封。不用考虑在图11的现有例中与端子构件21一起地将树脂壳体22嵌入成形时成为问题的热变化引起的接合紧贴性的劣化、丧失。
(5)外侧弹性部41配置于壳体31的基体部32上表面，且遍及端子保持部33的整周设置，该外侧弹性部41在与装入侧装置的外装体61之间能够实现水密密封结构。
(6)在壳体31的高度方向上，弹性体40处于中间高度位置，因此在涉及到装入侧装置的外观的上表面侧，弹性体40未露出(通过装入装置侧的外装体61将外侧弹性部41覆盖)，而且在涉及到向基板60的安装时的焊料耐热性的底面侧，弹性体40也未露出。不会损害装入侧装置的美观，能够防止钎焊工序中的弹性体40的劣化。
(7)在防水连接器30设有形成于弹性体40的内侧弹性部42和壳体31的基体部32的两层状的孔。即，供端子管脚50插入的贯通孔44及贯通孔36连续地同心设置，贯通孔44为了维持防水性，贯通孔36为了将端子管脚50保持在固定位置，可以分别单独地设定孔径及长度。
(8)形成于弹性体40的内侧弹性部42和壳体31的基体部32的两层状的孔是供端子管脚50从内侧弹性部42的贯通孔44侧插入、并通过基体部32的贯通孔36卡合并保持端子管脚50的插入侧端部的结构，成为通过壳体31的基体部32上表面及端子保持部33的内周壁部35抑制内侧弹性部42的变形的结构。因此，能够提高端子管脚50的定位精度，而且能够充分确保由内侧弹性部42产生的端子管脚50的防水性。
(9)在绝缘性壳体31的底面形成有从相对于端子管脚50的插入侧端部而扩大的贯通孔36的底面侧开口部至基体部32的侧面的槽部37，因此能够将装入侧装置的基板60与端子管脚50的钎焊时产生的气体通过槽部37向外部放出。能够防止绝缘性壳体31从基板60的上浮、端子管脚50从基板60的上浮。由此，能够避免多个端子管脚50的头部51上表面的高度相对于基板变得不一致的情况。
以上，以实施方式为例而说明了本发明，但是本领域技术人员可知实施方式的各构成要素或各处理工艺在权利要求记载的范围内能够进行各种变形的情况。以下，提及变形例。
端子管脚的形状能够适当变更，对应于此能够设定壳体侧的贯通孔及内侧弹性部的贯通孔的内径及长度。
标号说明
10、20、30 防水连接器
15、70 外装体
31 绝缘性壳体
32 基体部
33 端子保持部
34 台阶圆柱状凹部
34a、36a 台阶部
35 内周壁部
36 贯通孔
37 槽部
38 通道
40 绝缘性弹性体
41 外侧弹性部
42 内侧弹性部
44 贯通孔
45 连接部
50 端子管脚
51 圆板状头部
52 圆柱状部
53 防水用圆环状凸部
54 防脱用圆环状凸部
60 基板

Claims (5)

1.一种防水连接器，其特征在于，具备：
绝缘性壳体；
由所述壳体保持的绝缘性弹性体；及
贯通所述弹性体且由所述壳体保持的端子管脚，
所述弹性体具有：由所述壳体划分的内侧弹性部及外侧弹性部；及将所述内侧弹性部及所述外侧弹性部连结的连接部，
在所述壳体设有所述端子管脚贯通的所述内侧弹性部以压缩状态接触的壁部。
2.根据权利要求1所述的防水连接器，其特征在于，
所述壁部以包围所述端子管脚的方式遍及整周地形成。
3.根据权利要求1或2所述的防水连接器，其特征在于，
所述壳体在划分所述内侧弹性部与所述外侧弹性部的部分具有通道，在所述通道内形成有所述连接部。
4.根据权利要求3所述的防水连接器，其特征在于，
所述壳体具有：对所述弹性体的底面进行支承的基体部；及从所述基体部的上表面突出而对所述内侧弹性部与所述外侧弹性部进行划分的端子保持部，
在所述端子保持部，在多个所述端子管脚分别形成有凹部，该凹部具有供所述端子管脚的头部嵌合的部分及所述壁部，
所述通道使所述端子保持部的外周与所述凹部连通。
5.根据权利要求4所述的防水连接器，其特征在于，
所述基体部具有供所述端子管脚的插入端部嵌合的贯通孔，在所述基体部的底面形成有从所述贯通孔至所述基体部的侧面的槽部。
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