JP2004241346A - 防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】安定したシール性を発揮しつつ、簡易な構成で、ケーブル同士の電気的接続を行うことのできる防水コネクタを提供する。
【解決手段】電線露出部を有する第１ケーブル２１及び第２ケーブル２２を、これら電線露出部を含む範囲で、各電線露出部が対向するように収めるハウジング１０と、自己の弾性反発力によって対向する電線露出部にそれぞれ当接して、両者を電気的に接続する端子３１，３２と、これらの端子３１，３２の周囲を取り囲み、かつ、第１ケーブル２１及び第２ケーブル２２に密着する第１シール部材５１，第２シール部材５２とを備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブル同士を電気的に接続する防水コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な防水コネクタは、オスコネクタとメスコネクタとから構成され、これらを嵌合することによって、オスコネクタ側のケーブルとメスコネクタ側のケーブルを電気的に接続する構成である。そして、通常、オスコネクタハウジング内にケーブル先端の端子を係止する構造を備え、メスコネクタハウジング内にも同様にケーブル先端の端子を係止する構造を備え、かつ、オスコネクタハウジングとメスコネクタハウジングとを嵌合する構造を備えている。従って、コネクタに防水機能を持たせるためには、これらの係止構造部分及び嵌合構造部分からの水の浸入を防ぐ必要がある。そのため、オスコネクタハウジングとオスコネクタ側のケーブル間と、メスコネクタハウジングとメスコネクタ側のケーブル間と、オスコネクタハウジングとメスコネクタハウジング間の少なくとも３箇所にシールを配設するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように、従来、一般的な防水コネクタにおいては、少なくとも２箇所の係止構造と少なくとも１箇所の嵌合構造、及び、少なくとも３箇所に配設されるシールを要するため構造が複雑化していた。
【０００４】
また、ケーブルがフレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣと称する）やフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣと称する）などのフラットケーブルの場合には、通常の電線に比べて、防水性能が低くなったり、防水構造が複雑になったりする傾向にある。つまり、通常の電線の場合には、コネクタハウジングに設けられた電線用の円形の挿通孔と電線との間に円環状のシールを配設すれば、シールは径方向に圧縮されて、その弾性反発力によって挿通孔内周と電線外周にそれぞれシール面を形成する。この場合、周方向に対して略均一な弾性反発力が発生するため安定したシール性を得ることが可能である。
【０００５】
これに対して、フラットケーブルの場合に、コネクタハウジングに設けられたケーブル用の挿通孔とケーブルとの間に環状のシールを配設する構成を採用した場合には、ケーブルの両端付近では、その形状に沿ってシールを変形させるのは困難であり、シールをケーブルに十分に密着させることが難しく、安定した防水性能を発揮させることは困難である。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献２には、環状のシールを用いて、シール部分の密着度を高めるように、ハウジングの構造を工夫した技術が開示されている。また、特許文献３には、環状のシールは用いずに、フラットケーブルの両面側からそれぞれシールを挟み込む技術が開示されている。前者の場合には構造の複雑化をもたらす欠点がある。後者の場合には、未だシール性が十分でないという欠点がある。この点について図８を用いて簡単に説明する。図８は従来技術に係るフラットケーブルのシール部分を示す模式的断面図である。図示のように、フラットケーブル２００の両面側に、それぞれ一対の弾性シール３０１，３０２が配設される。このように、一対の弾性シール３０１，３０２によってフラットケーブル２００を挟み込むことでフラットケーブル２００の全周をシールするというものである。しかしながら、フラットケーブル２００の両側面の部分を完全に密着させることは困難であり、図示のように隙間Ｓが生じてしまう。従って、この隙間Ｓから水が浸入してしまうためシール性が十分ではない。
【０００７】
なお、特許文献２及び特許文献３に記載の技術は、いずれも一対のコネクタのうち一方のみのコネクタに関する技術である。従って、いずれの技術についても、防水コネクタ全体において、上述した少なくとも２箇所の係止構造と少なくとも１箇所の嵌合構造、及び、少なくとも３箇所に配設されるシールを要するため構造が複雑化するという問題を解消するものではない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−５３２７号公報
【特許文献２】
特開平６−２０３９１０号公報
【特許文献３】
特開２０００−５８１８５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、その目的の一つとして、簡易な構成で、ケーブル同士の電気的接続を可能とすることが挙げられる。特に、本発明は、ＦＰＣやＦＦＣなどのフラットケーブル同士を、簡易な構成で電気的に接続可能とする。
【００１０】
また、本発明は、その目的の一つとして、安定したシール性を発揮させることが挙げられる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１２】
すなわち、本発明の防水コネクタは、電線露出部を有する第１ケーブル及び第２ケーブルを、これら電線露出部を含む範囲で、各電線露出部が対向するように収めるハウジングと、
自己の弾性反発力によって対向する前記電線露出部にそれぞれ当接して、両者を電気的に接続する端子と、
該端子の周囲を取り囲み、かつ、前記第１ケーブル及び第２ケーブルのうちの少なくともいずれか一方に密着するシール部材と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の構成によれば、一対のコネクタが不要となり、１つのコネクタ内で２つのケーブルの電気的接続が可能となる。また、シール部材は、端子の周囲を取り囲むようにしてケーブルに密着させることでシール性を確保する構成であるため、特に、ケーブルがＦＰＣやＦＦＣなどのフラットケーブルの場合には、フラットケーブルの平面部分に密着してシールするため安定したシール性が発揮される。
【００１４】
また、前記第１ケーブルと第２ケーブルとの間に配設され、前記端子配置用の孔が形成されたスペーサを備えると共に、
前記シール部材には、該スペーサと前記第１ケーブルにそれぞれ密着する第１シール部材と、該スペーサと前記第２ケーブルにそれぞれ密着する第２シール部材が含まれるとよい。
【００１５】
ここで、上記第１ケーブル及び第２ケーブルとしては、たとえば、ＦＰＣやＦＦＣなどのフラットケーブルを好適に適用可能である。そして、上記「電線露出部」とは、絶縁部材によっては被覆されておらず、電線が露出している部分を意味するものである。
【００１６】
また、上記「端子」としては、例えば、導電部材によって構成される板状バネやコイル状バネ等のバネを好適に適用できる。
【００１７】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１〜図４を参照して、第１の実施の形態に係る防水コネクタについて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る防水コネクタの概略構成図であり、（Ａ）は上面透視図であり、（Ｂ）は（Ａ）中ＢＢ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）中ＡＡ断面図である。図２は図１中（Ｃ）においてハウジングの蓋を開いた状態を示した図である。図３は本発明の第１の実施の形態に係る防水コネクタにおけるハウジングの蓋を開いた状態を示す平面図である。図４は本発明の第１の実施の形態に係る防水コネクタにおける端子の概略図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は上面図であり、（Ｃ）は正面図である。
【００２０】
本実施の形態に係る防水コネクタ１００は、ハウジング１０と、ハウジング１０内に収められる第１ケーブル２１及び第２ケーブル２２と、ケーブル同士を電子的に接続する端子３１，３２と、第１ケーブル２１と第２ケーブル２２との間に配設されるスペーサとしてのハウジングボディ４０と、端子３１，３２による電気的接続部に水が浸入することを防止する第１シール部材５１及び第２シール部材５２と、を備えている。
【００２１】
ハウジング１０は、対向する一対の平面部１１，１２と、これらの一端をそれぞれ接続する接続部１３とを備えている。これら平面部１１，１２と接続部１３との接合部分は屈曲可能に構成されている。例えば、この接合部分を屈曲可能な部材で繋げることができる。また、平面部１１，１２と接続部１３を樹脂で一体成形し、接合箇所を薄肉とすることで屈曲可能に構成することもできる。このような構成により、平面部１１，１２を蓋として利用することができる。例えば、図２に示すように、平面部１１を開いた状態で、ハウジング１０内に、各種部材を組み立てることが可能となる。
【００２２】
また、平面部１１，１２の接続部１３と反対側の端部には、それぞれ係止突起１４，１５が設けられている。これら係止突起１４，１５をハウジング１０内に収められたハウジングボディ４０に形成された係止穴４５に係止させることで、平面部１１，１２を正規の位置に固定させることが可能となる。このような係止構造を採用することで、ケーブル交換等、ケーブルの着脱が可能となる。ただし、ケーブルの着脱が不要である場合には、係止構造を採用せずに、接着剤等を用いて単純に接着する構成を採用することも可能である。
【００２３】
また、図３に示すように、平面部１２の平面部分には、各種部材を位置決めするための円柱形状の位置決め凸部１６，１７が設けられている。そして、平面部１１の平面部分にはこれら凸部１６，１７が嵌め込まれる凹部１８，１９が設けられている。
【００２４】
第１ケーブル２１及び第２ケーブル２２は、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）などのフラットケーブルである。これら第１ケーブル２１及び第２ケーブル２２における電線（電気配線）部分は外部に露出しないように絶縁部材によっておおよそ被覆されているが、一部に露出した部分が設けられ、この露出した部分がハウジング１０内に収められる。そして、第１ケーブル２１における電線露出部と第２ケーブル２２における電線露出部とがそれぞれ対向するように、これらのケーブルはハウジング１０内に収められる。また、各ケーブルには、図１に示すように位置決め用の貫通孔２３，２４が設けられており、これら貫通孔２３，２４に上記凸部１６，１７が挿通されることによってハウジング１０に対する各ケーブルの位置決めがなされる。
【００２５】
このように各ケーブルの電線露出部が対向して配置された位置に端子３１，３２が配設される。端子３１，３２は、図４に示すように、平板部３１ａ，３２ａと、平板部３１ａ，３２ａの一端部から一方の面側に湾曲して突き出された第１接触面部３１ｂ，３２ｂと、平板部３１ａ，３２ａの他端部から他方の面側に湾曲して突き出された第２接触面部３１ｃ，３２ｃとを備えている。これにより、全体としては略Ｓ字形状となっている。このように構成される端子３１，３２は、第１接触面部３１ｂ，３２ｂが一方のケーブルの電線露出部に接触し、第２接触面部３１ｃ，３２ｃが他方のケーブルの電線露出部に接触することによって両者を電気的に接続する。
【００２６】
また、端子３１，３２における第１接触面部３１ｂ，３２ｂと第２接触面部３１ｃ，３２ｃは平面と垂直方向（図４（Ｃ）中上下方向）に対して弾性変形が可能である。そして、ハウジング１０内に配設された端子３１，３２は、第１ケーブル２１及び第２ケーブル２２によって、第１接触面部３１ｂ，３２ｂと第２接触面部３１ｃ，３２ｃが平板部３１ａ，３２ａに向かって圧縮された状態となるように構成されている。従って、第１接触面部３１ｂ，３２ｂ及び第２接触面部３１ｃ，３２ｃは自己の弾性復元力によって各ケーブルの電線露出部に対して押圧する状態で接触することになり、振動等の衝撃を受けた場合であっても常に電気的接触を確保している。
【００２７】
第１ケーブル２１と第２ケーブル２２との間には、これらの間の間隔が規定されるハウジングボディ４０が設けられている。このハウジングボディ４０は略直方体形状であり、上面側から見た輪郭部分の寸法は、ハウジング１０における平面部１１，１２の外径と略等しい。そして、ハウジングボディ４０には、端子３１，３２を配設するための貫通孔４１，４２が設けられている。これら貫通孔４１，４２の孔形状及び寸法は、図１，３に示すように、端子３１，３２の上面から見た形状及び寸法に略等しい。従って、端子３１，３２を、これら貫通孔４１，４２に嵌め込むことで、端子３１，３２の位置決めを行うことができる。
【００２８】
また、ハウジングボディ４０の両面には、それぞれ端子３１，３２を取り囲むように円形の環状溝４３，４４が設けられている。これらの環状溝４３，４４には、それぞれ第１シール部材５１，第２シール部材５２が装着される。また、ハウジングボディ４０の一端には、上記の通り、ハウジング１０の係止突起１４，１５が係止される係止穴４５が設けられている。また、ハウジングボディ４０にも上記凸部１６，１７が挿通される貫通孔が設けられており、これによりハウジング１０に対する位置決めがなされる。
【００２９】
環状溝４３，４４にそれぞれ装着される第１シール部材５１，第２シール部材５２は、本実施の形態においてはシールリング、更に具体的にはＯリングを採用した。これら第１シール部材５１，第２シール部材５２は、それぞれ環状溝４３，４４の溝底面と第１ケーブル２１の表面及び第２ケーブル２２の表面にそれぞれ密着してシールしている。これにより、各ケーブルとハウジングボディ４０との間の隙間から端子３１，３２に向かって水が浸入することを防止できる。
【００３０】
このように、本実施の形態においては、各ケーブルの電線露出部が対向するようにケーブルを配設して、バネ状の端子を弾性的に各電線露出部に当接させて電気的接続を行う構成とした。そして、端子の周囲を囲むようにシール部材を設けて、ケーブルの平面部分にシール部材を密着させることで防水機能を発揮させる構成とした。
【００３１】
以上のように、本実施の形態に係る防水コネクタによれば、一般的なコネクタのようにオス・メス一対のコネクタが不要となり一つのコネクタのみで、ケーブル同士の電気的接続が可能となる。また、本実施の形態では、端子はハウジングボディに設けた貫通孔に嵌め込むだけでよく、ハウジングと端子との係止機構は不要である。このように、本実施の形態に係る防水コネクタは、一般的な防水コネクタでは必要とされる、コネクタ同士（オスハウジングとメスハウジング）の嵌合機構やハウジングと端子との係止機構が不要となり、構成が極めて簡略化される。これにより、部品点数の削減やコストの削減を図ることも可能となる。また、防水コネクタ全体の小型化を図ることも可能となる。
【００３２】
また、端子を取り囲むように配設されたシール部材が、フラットケーブルの平面部分に密着してシールする構成であるため、シール部材に無理な変形等が生じる恐れはなく、全体的に均一な力でフラットケーブルに密着する。従って、安定したシール性を確保することができる。勿論、ハウジングボディの環状溝に対する密着性についても同様のことが言える。
【００３３】
なお、上記説明においては端子を２個配設する構成を示したが、１個のみ配設する構成を採用することもできるし、３個以上配設する構成を採用できることは言うまでもない。また、上記説明においては、ケーブルを２本のみ収容する構成を示したが、３本以上のケーブルを収容する構成を採用することもできる。例えば、３本のケーブルを収容する場合には、３本重ねるうちの真中には、両面に電線露出部を備えたケーブルが配置されることで、他の２本との間でそれぞれ電気的接続がなされる構成となる。この場合、各ケーブル間にハウジングボディが配設されることは言うまでもない。また、４本以上のケーブルが収容される場合には、２組の一対のケーブル同士で電気的接続が行われるようにすることもできるし、隣接するケーブル同士間それぞれで電気的接続が行われるようにすることもできる。５本以上についても同様である。
【００３４】
（第２の実施の形態）
図５には、本発明の第２の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形態では、ハウジング内に収容される各種部材の位置決めを行うための凸部が円柱形状であったものを示したが、本実施の形態では、この凸部が帯状である場合を示す。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。図５は本発明の第２の実施の形態に係る防水コネクタにおけるハウジングの蓋を開いた状態を示す平面図である。ただし、ケーブルについては図示していない。
【００３５】
本実施の形態に係る防水コネクタにおけるハウジング１０ａにおいては、不図示の第１ケーブル及び第２ケーブルと、ハウジングボディ４０の位置決めを行うための凸部１６ａ，１７ａを帯形状として、コ字状に配列した。そして、これら凸部１６ａ，１７ａが嵌め込まれる凹部１８ａ，１９ａを、凸部１６ａ，１７ａの配列に応じた位置に設けた。勿論、第１ケーブル及び第２ケーブルと、ハウジングボディ４０に設ける貫通孔も、凸部１６ａ，１７ａの配列に応じた位置にそれぞれ設けた。
【００３６】
本実施の形態においても、ハウジング内に各種部材を適切に位置決めすることができる。
【００３７】
（第３の実施の形態）
図６及び図７には、本発明の第３の実施の形態が示されている。上記各実施の形態においては端子として略Ｓ字形状の板状バネを用いた場合を示したが、本実施の形態では、端子としてコイル状のバネを用いる場合を示す。また、位置決めを行うための凸部に関しては、第２の実施の形態で示した構成を採用した。その他の基本的構成等については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３８】
図６は本発明の第３の実施の形態に係る防水コネクタにおける端子の概略図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。図７は本発明の第３の実施の形態に係る防水コネクタにおけるハウジングの蓋を開いた状態を示す平面図である。
【００３９】
本実施の形態における端子３３は、コイルバネ部３３ａと、このコイルバネ部３３ａの両端にそれぞれ設けられる平板形状の第１接触面部３３ｂ及び第２接触面部３３ｃと、を備える。このように構成される端子３３は、第１接触面部３３ｂが一方のケーブルの電線露出部に接触し、第２接触面部３３ｃが他方のケーブルの電線露出部に接触することによって両者を電気的に接続する。
【００４０】
また、コイルバネ部３３ａは弾性変形が可能であり、このコイルバネ部３３ａが第１ケーブル及び第２ケーブルにより圧縮された状態で、端子３３はこれらのケーブル間に配設されるように構成される。従って、コイルバネ部３３ａによる自己の弾性復元力によって、第１接触面部３３ｂ及び第２接触面部３３ｃは各ケーブルの電線露出部に対して押圧する状態で接触することになり、振動等の衝撃を受けた場合であっても常に電気的接触を確保している。
【００４１】
本実施の形態では、端子３３を多数（具体的には１７個）配設する構成としており、ハウジングボディ４０ｂには、端子３３の配設位置に応じて多数の貫通孔４１ｂを設けている。貫通孔４１ｂの形状は端子３３の形状に合わせて円形としている。また、ケーブルにも、これらの配設位置に応じた箇所に電線露出部が設けられている。また、本実施の形態では、全ての端子を取り囲むように、シール部材５１ｂが配設されており、シール部材５１ｂの形状は、上面からみると四角形のものを採用している。
【００４２】
本実施の形態の場合にも、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安定したシール性を発揮しつつ、簡易な構成で、ケーブル同士の電気的接続を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る防水コネクタの概略構成図である。
【図２】図１中（Ｃ）においてハウジングの蓋を開いた状態を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る防水コネクタにおけるハウジングの蓋を開いた状態を示す平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る防水コネクタにおける端子の概略図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る防水コネクタにおけるハウジングの蓋を開いた状態を示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る防水コネクタにおける端子の概略図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る防水コネクタにおけるハウジングの蓋を開いた状態を示す平面図である。
【図８】従来技術に係るフラットケーブルのシール部分を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ ハウジング
１１，１２ 平面部
１３ 接続部
１４，１５ 係止突起
１６，１７，１６ａ，１７ａ 凸部
１８，１９，１８ａ，１９ａ 凹部
２１ 第１ケーブル
２２ 第２ケーブル
２３，２４ 貫通孔
３１ａ，３２ａ 平板部
３１ｂ，３２ｂ 第１接触面部
３１ｃ，３２ｃ 第２接触面部
３１，３２，３３ 端子
３３ａ コイルバネ部
３３ｂ 第１接触面部
３３ｃ 第２接触面部
４０，４０ｂ ハウジングボディ
４１，４２，４１ｂ 貫通孔
４３，４４ 環状溝
４５ 係止穴
５１，５１ｂ，５２ シール部材

Claims (2)

1. 電線露出部を有する第１ケーブル及び第２ケーブルを、これら電線露出部を含む範囲で、各電線露出部が対向するように収めるハウジングと、
   自己の弾性反発力によって対向する前記電線露出部にそれぞれ当接して、両者を電気的に接続する端子と、
   該端子の周囲を取り囲み、かつ、前記第１ケーブル及び第２ケーブルのうちの少なくともいずれか一方に密着するシール部材と、を備えることを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記第１ケーブルと第２ケーブルとの間に配設され、前記端子配置用の孔が形成されたスペーサを備えると共に、
   前記シール部材には、該スペーサと前記第１ケーブルにそれぞれ密着する第１シール部材と、該スペーサと前記第２ケーブルにそれぞれ密着する第２シール部材が含まれることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ。

Images