JP2008176977A - 防水コネクタおよびその製造方法ならびにコネクタの防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの防水加工に関する作業時間を短縮しつつ高い防水性を確保すること。
【解決手段】防水コネクタ１は、雄および雌コネクタハウジング１０，２０と、各挿入口１３，２３に雄および雌接続端子５０，６０が接続された端末部が収容される平形ケーブル３０，４０と、各平形ケーブル３０，４０の端末部を各コネクタハウジング１０，２０に対して固定するとともに挿入口１３，２３を閉塞するリテーナ７０，８０と、各挿入口１３，２３を密封してさらに閉塞する樹脂モールド部９８，９９とを備えて構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）などによって構成される帯状の平形ケーブルの電気的接続に使用されるコネクタに関し、特に防水性を有する防水コネクタおよびその製造方法ならびにコネクタの防水構造に関する。

自動車などに搭載される帯状の平形ケーブルからなる電気配線の接続には、例えば水に曝される被水環境下にて使用されることを前提に、コネクタ内部への水の浸入を防ぐ防水タイプのコネクタである防水コネクタが用いられている。このような防水コネクタとしては、例えば次のようなものが知られている。

すなわち、防水コネクタは、次のように構成される。まず、接続端子と配線との接合部の周囲に、接合部を内含するような形状の第１の樹脂モールド部を形成し、この接合部をコネクタハウジングの基端側に形成された接合部収容孔に挿入する。挿入されたＦＰＣの端末部に接合された接続端子は、接合部収容孔の先端側に形成された端子収容孔に挿通され、先端部が嵌合部内に突出され、端子収容孔内に形成された係止ランス部が係止穴と係合することで端子収容孔内に係止固定される。

そして、ＦＰＣの端末部は、接合部収容孔の基端開口部側から充填された第２の樹脂モールド部により接合部収容孔の内側で密封され、コネクタハウジングと一体化される。この防水コネクタでは、第１および第２の樹脂モールド部を同一設備にて形成することができるので、安価に製造することができる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の防水コネクタは、コネクタハウジングの嵌合部にＦＰＣのシール体を嵌合して、このＦＰＣの接点部を圧接端子に接続した場合に、ＦＰＣのシール体の係止突起部をコネクタハウジングの係止孔部に係脱可能に係止することができるので、ＦＰＣのコネクタハウジングへの係止を簡単に行いつつシール性を確保することができる構成となっている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−１７０６２７号公報 特開２００１−１５５８１５号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されている従来の防水コネクタでは、第１および第２の樹脂モールド部を同一設備とはいえ別々の工程で形成する必要があるため、コネクタの防水加工に関する作業時間の短縮を図りにくいという問題があった。

また、上述した特許文献２に記載されている従来の防水コネクタでは、ＦＰＣに形成されたシール体がゴムなどの弾性部材からなり、シール体の係止突起部をコネクタハウジングの係止孔部に係止して防水性を確保しているため、シール体の係止状態や変形・劣化などによって防水性を確実に維持できなくなる場合があるという問題があった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、コネクタの防水加工に関する作業時間を短縮することができるとともに高い防水性を確保することができる防水コネクタおよびその製造方法ならびにコネクタの防水構造を提供することを目的とする。

本発明に係る防水コネクタは、複数の導体が絶縁被覆によって覆われて平面状に並設された平形ケーブルと、前記平形ケーブルの端末部にて前記複数の導体と接続される複数の接続端子と、前記複数の接続端子が前記平形ケーブルの端末部とともに挿入される挿入口を有し、該複数の接続端子を該端末部とともに内部に収容するコネクタハウジングとを備えたコネクタであって、前記平形ケーブルの端末部は、前記コネクタハウジングの挿入口の内側所定位置に圧入あるいは係止され該挿入口を閉塞するリテーナによって該コネクタハウジングに対して固定され、前記コネクタハウジングの挿入口は、前記リテーナより開口側が樹脂モールド部によって密封されさらに閉塞されていることを特徴とする。

本発明に係る防水コネクタは、以上のように構成することにより、樹脂モールド部を形成する工程が一つとなりコネクタの防水加工に関する作業時間を短縮することができるとともに、コネクタハウジングの挿入口をリテーナによって閉塞したうえで樹脂モールド部によって密封しさらに閉塞するため高い防水性を確保することができるようになる。

樹脂モールド部は、例えばポリアミド系、ポリオレフィン系およびポリウレタン系熱可塑性樹脂のいずれか一つからなるものであるとよい。また、樹脂モールド部は、例えば紫外線硬化性樹脂からなるものであってもよい。

平形ケーブルは、例えば複数の導体が絶縁フィルム上にパターン形成されこの絶縁フィルムとともに絶縁被覆を構成するカバーレイによって覆われた構造からなるフレキシブルプリント基板、または例えば複数の導体がラミネートあるいは押出しにより平面的に形成された絶縁被覆によって覆われた構造からなるフレキシブルフラットケーブルである。

本発明に係る防水コネクタの製造方法は、複数の導体が絶縁被覆によって覆われて平面状に並設された平形ケーブルと、前記平形ケーブルの端末部にて前記複数の導体と接続される複数の接続端子と、前記複数の接続端子が前記平形ケーブルの端末部とともに挿入される挿入口を有し、該複数の接続端子を該端末部とともに内部に収容するコネクタハウジングとを備えたコネクタの製造方法であって、前記平形ケーブルの端末部に前記複数の接続端子を接続する工程と、この工程によって前記複数の接続端子が接続された前記平形ケーブルの端末部を前記コネクタハウジングの挿入口に挿入し該コネクタハウジングの内部に収容する工程と、前記コネクタハウジングの挿入口の内側所定位置にリテーナを圧入あるいは係止して該挿入口を閉塞するとともに前記平形ケーブルの端末部を前記コネクタハウジングに対して固定する工程と、前記コネクタハウジングの挿入口に樹脂材料を充填して該挿入口の前記リテーナより開口側を樹脂モールド部によって密封してさらに閉塞する工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係るコネクタの防水構造は、複数の導体が絶縁被覆によって覆われて平面状に並設された平形ケーブルと、前記平形ケーブルの端末部にて前記複数の導体と接続される複数の接続端子と、前記複数の接続端子が前記平形ケーブルの端末部とともに挿入される挿入口を有し、該複数の接続端子を該端末部とともに内部に収容するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングの挿入口の内側所定位置に圧入あるいは係止され該挿入口を閉塞するとともに前記平形ケーブルの端末部を前記コネクタハウジングに対して固定するリテーナと、前記コネクタハウジングの挿入口に充填され該挿入口の前記リテーナより開口側を密封してさらに閉塞する樹脂モールド部とを備えてなることを特徴とする。

本発明によれば、コネクタの防水加工に関する作業時間を短縮することができるとともに高い防水性を確保することが可能となる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る防水コネクタの一部を未完成状態で示す全体斜視図である。また、図２は、同防水コネクタの完成状態における嵌合時の図１のＡ−Ａ’断面図である。

図１および図２に示すように、防水コネクタ１は、例えば樹脂成形部材からなる雄コネクタハウジング（プラグ型コネクタハウジング）１０と、この雄コネクタハウジング１０と嵌合する同じく樹脂成形部材からなる雌コネクタハウジング（レセプタクル型コネクタハウジング）２０と、これら両コネクタハウジング１０，２０に端末部が収容される帯状の平形ケーブル３０，４０とを備えて構成される。

また、防水コネクタ１は、これら平形ケーブル３０，４０の端末部にて配線３２，４２と接続され両コネクタハウジング１０，２０に収容される雄接続端子５０および雌接続端子６０と、これら両コネクタハウジング１０，２０に挿入されるリテーナ７０，８０と、両コネクタハウジング１０，２０に充填され形成される樹脂モールド部９８，９９とを備えて構成される。

平形ケーブル３０，４０は、この例ではフレキシブルプリント基板からなり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などからなる絶縁性を有する絶縁フィルム３１，４１上に、金、銀、銅あるいは炭素などによる導体パターンからなる複数の配線３２，４２を形成し、これら絶縁フィルム３１，４１および配線３２，４２の上を電気的絶縁性を有する合成樹脂などからなるカバーレイ３３，４３でさらに覆った構造からなる。

なお、フレキシブルプリント基板が絶縁フィルム３１，４１の両面に配線３２，４２を有する構造である場合には、カバーレイ３３，４３は、両面の絶縁フィルム３１，４１および配線３２，４２をそれぞれ覆うように形成されるとよい。また、平形ケーブル３０，４０の端末部では、カバーレイ３３，４３が除去されて配線３２，４２が露出した状態に形成される。さらに、平形ケーブル３０，４０は、フレキシブルプリント基板により構成される他に、例えば複数の配線３２，４２がラミネートあるいは押出しにより平面的に形成された絶縁被覆によって覆われた構造からなるフレキシブルフラットケーブルであってもよい。

雄および雌接続端子５０，６０は、この例ではそれぞれ互いに直接接続される板状の接続部５１および筒状の接続部６１と、平形ケーブル３０，４０の端末部においてそれぞれ露出状態の配線３２，４２と圧着、溶接、加締め、ピアッシング等により接続される配線接続部５２，６２と、後述する各コネクタハウジング１０，２０の係止ランス１８，２８と係合する係合穴５３，６３とを備えて構成されている。なお、雌接続端子６０の筒状の接続部６１内には、雄接続端子５０の板状の接続部５１と接触するための接触片６４が形成されている。

雄および雌コネクタハウジング１０，２０は、それぞれ先端側に凸状の嵌合部１１および凹状の嵌合部２１を有するとともに、雄コネクタハウジング１０については嵌合部１１の基端側に、雌コネクタハウジング２０については嵌合部２１の内側に、それぞれ複数の雄および雌接続端子５０，６０を内部空間に収容する端子収容部１２，２２を有する。

各端子収容部１２，２２には、内部に例えばそれぞれ収容された雄および雌接続端子５０，６０の係合穴５３，６３と係合してこれらを端子収容部１２，２２に係止固定するための係止ランス１８，２８が形成されている。

なお、雄コネクタハウジング１０の嵌合部１１の外壁側には、凹み部１９が形成されており、この凹み部１９に、例えばシリコンゴムやエラストマーなどの弾性部材からなる環状のシール材９７が装着され、このシール材９７により、雌コネクタハウジング２０の嵌合部２１との嵌合の際に、両コネクタハウジング１０，２０の嵌合部分がシールされる。

また、雄および雌コネクタハウジング１０，２０は、互いに完全嵌合された際に、嵌合状態を保持するために係合する係合片１９および係合部２９を有する。両コネクタハウジング１０，２０の嵌合状態を解除する場合は、係合片１９を撓ませて係合部２９との係合状態を解除した後、両コネクタハウジング１０，２０を引き離すようにすればよい。

また、雄および雌コネクタハウジング１０，２０は、それぞれ端子収容部１２，２２の後端側に、各端子収容部１２，２２の内部空間と連通するとともに、各コネクタハウジング１０，２０の基端側に向かってそれぞれ段階的に断面積が広くなるような内部空間を有し、各コネクタハウジング１０，２０の基端において開口する挿入口１３，２３を有している。

リテーナ７０，８０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）などからなる樹脂成形部材であり、その外周表面に各挿入口１３，２３内の所定位置に形成された係止溝１４，２４と係合する係止片７１，８１を有する。このリテーナ７０，８０は、各挿入口１３，２３の端子収容部１２，２２側に挿入されて平形ケーブル３０，４０の端末部を各コネクタハウジング１０，２０に固定するとともに、各挿入口１３，２３を端末部とともに塞ぐように係止して閉塞する。なお、リテーナ７０，８０は、各挿入口１３，２３の端子収容部１２，２２側に圧入により挿入されてもよい。

このようなリテーナ７０，８０により、雄および雌コネクタハウジング１０，２０の端子収容部１２，２２に収容された雄および雌接続端子５０，６０は、それぞれ係止ランス１８，２８との係合によるコネクタハウジングへの係止の他にさらに強固に係止固定される。

そして、平形ケーブル３０，４０の端末部が各接続端子５０，６０とともに挿入され、さらにリテーナ７０，８０が挿入された各コネクタハウジング１０，２０の挿入口１３，２３は、リテーナ７０，８０よりも開口側が樹脂モールド部９８，９９により密封されてさらに閉塞される。樹脂モールド部９８，９９は、例えばポリアミド系、ポリオレフィン系およびポリウレタン系熱可塑性樹脂や、紫外線硬化性樹脂などの樹脂材料によって構成され、各挿入口１３，２３に充填された後に硬化させることによって形成される。

このように構成された防水コネクタ１では、両コネクタハウジング１０，２０の挿入口１３，２３がリテーナ７０，８０によって閉塞されたうえで、さらに樹脂モールド部９８，９９によって密封されて閉塞されるため、各挿入口１３，２３側からの水分の浸入を確実に遮断することができる。両コネクタハウジング１０，２０の嵌合部１１，２１側は、シール材９７により封止されているため、同様に水分が浸入することはない。

したがって、各コネクタハウジング１０，２０の挿入口１３，２３に対し、リテーナ７０，８０を挿入して樹脂モールド部９８，９９を形成するという簡単な工程で防水処理を施すことができるため、防水加工に関する作業時間を従来よりも大幅に短縮することができ、各挿入口１３，２３のリテーナ７０，８０より開口側を樹脂モールド部９８，９９によって密封するため高い防水性を確保することができる。

図３は、本発明の一実施形態に係る防水コネクタの製造工程の例を示すフローチャートである。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。ここでは、説明の便宜のため、防水コネクタ１のうちの雄コネクタハウジング１０を製造する場合を例に挙げて説明するが、雌コネクタハウジング２０についても同様の工程で製造することができる。

図３に示すように、防水コネクタ１の雄コネクタハウジング１０の製造工程では、まず、平形ケーブル３０の端末部における配線３２に、雄接続端子５０の配線接続部５２を圧着、溶接（抵抗溶接など）、加締め、ピアッシングなどによって接続する（ステップＳ１０１）。次に、別工程にて成形された雄コネクタハウジング１０の挿入口１３に、雄接続端子５０が接続された平形ケーブル３０の端末部を挿入し、雄接続端子５０の係合穴５３を係止ランス１８と係合して、雄コネクタハウジング１０の内部に収容する（ステップＳ１０２）。

そして、平形ケーブル３０の端末部が挿入された雄コネクタハウジング１０の挿入口１３に、リテーナ７０を挿入して係止片７１を係止溝１４に係合させ、挿入口１３を閉塞するとともに挿入口１３内の所定位置にて平形ケーブル３０の端末部を固定する（ステップＳ１０３）。最後に、挿入口１３の開口側から上述したような樹脂材料を充填し、リテーナ７０よりも開口側にて硬化させて樹脂モールド部９８を形成し、挿入口１３を密封してさらに閉塞する（ステップＳ１０４）。

このようにして防水コネクタ１を製造すれば、雄および雌コネクタハウジング１０，２０における防水加工に関する作業時間を大幅に短縮することができるとともに、高い防水性を継続して確保することができる防水コネクタ１を製造することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る防水コネクタの一部を未完成状態で示す全体斜視図である。 同防水コネクタの完成状態における嵌合時の図１のＡ−Ａ’断面図である。 同防水コネクタの製造工程の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…防水コネクタ、１０…雄コネクタハウジング、１１，２１…嵌合部、１２，２２…端子収容部、１３，２３…挿入口、１４，２４…係止溝、２０…雌コネクタハウジング、３０，４０…平形ケーブル、３１，４１…絶縁フィルム、３２，４２…配線、３３，４３…カバーレイ、５０…雄接続端子、５１，６１…接続部、５２，６２…配線接続部、５３，６３…係合穴、６０…雌接続端子、６４…接触片、７０，８０…リテーナ、７１，８１…係止片、９７…シール材、９８，９９…樹脂モールド部。

Claims (10)

1. 複数の導体が絶縁被覆によって覆われて平面状に並設された平形ケーブルと、
   前記平形ケーブルの端末部にて前記複数の導体と接続される複数の接続端子と、
   前記複数の接続端子が前記平形ケーブルの端末部とともに挿入される挿入口を有し、該複数の接続端子を該端末部とともに内部に収容するコネクタハウジングと
   を備えたコネクタであって、
   前記平形ケーブルの端末部は、前記コネクタハウジングの挿入口の内側所定位置に圧入あるいは係止され該挿入口を閉塞するリテーナによって該コネクタハウジングに対して固定され、
   前記コネクタハウジングの挿入口は、前記リテーナより開口側が樹脂モールド部によって密封されさらに閉塞されている
   ことを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記樹脂モールド部は、ポリアミド系、ポリオレフィン系およびポリウレタン系熱可塑性樹脂のいずれか一つからなるものであることを特徴とする請求項１記載の防水コネクタ。
3. 前記樹脂モールド部は、紫外線硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする請求項１記載の防水コネクタ。
4. 前記平形ケーブルは、前記複数の導体が絶縁フィルム上にパターン形成され該絶縁フィルムとともに前記絶縁被覆を構成するカバーレイによって覆われた構造からなるフレキシブルプリント基板、または前記複数の導体がラミネートあるいは押出しにより平面的に形成された前記絶縁被覆によって覆われた構造からなるフレキシブルフラットケーブルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の防水コネクタ。
5. 複数の導体が絶縁被覆によって覆われて平面状に並設された平形ケーブルと、
   前記平形ケーブルの端末部にて前記複数の導体と接続される複数の接続端子と、
   前記複数の接続端子が前記平形ケーブルの端末部とともに挿入される挿入口を有し、該複数の接続端子を該端末部とともに内部に収容するコネクタハウジングと
   を備えたコネクタの製造方法であって、
   前記平形ケーブルの端末部に前記複数の接続端子を接続する工程と、
   この工程によって前記複数の接続端子が接続された前記平形ケーブルの端末部を前記コネクタハウジングの挿入口に挿入し該コネクタハウジングの内部に収容する工程と、
   前記コネクタハウジングの挿入口の内側所定位置にリテーナを圧入あるいは係止して該挿入口を閉塞するとともに前記平形ケーブルの端末部を前記コネクタハウジングに対して固定する工程と、
   前記コネクタハウジングの挿入口に樹脂材料を充填して該挿入口の前記リテーナより開口側を樹脂モールド部によって密封してさらに閉塞する工程と
   を含むことを特徴とする防水コネクタの製造方法。
6. 前記リテーナより開口側を密封して閉塞する工程では、ポリアミド系、ポリオレフィン系およびポリウレタン系熱可塑性樹脂のいずれか一つからなる前記樹脂材料を前記コネクタハウジングの挿入口に充填することを特徴とする請求項５記載の防水コネクタの製造方法。
7. 前記リテーナより開口側を密封して閉塞する工程では、紫外線硬化性樹脂からなる前記樹脂材料を前記コネクタハウジングの挿入口に充填することを特徴とする請求項５記載の防水コネクタの製造方法。
8. 複数の導体が絶縁被覆によって覆われて平面状に並設された平形ケーブルと、
   前記平形ケーブルの端末部にて前記複数の導体と接続される複数の接続端子と、
   前記複数の接続端子が前記平形ケーブルの端末部とともに挿入される挿入口を有し、該複数の接続端子を該端末部とともに内部に収容するコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングの挿入口の内側所定位置に圧入あるいは係止され該挿入口を閉塞するとともに前記平形ケーブルの端末部を前記コネクタハウジングに対して固定するリテーナと、
   前記コネクタハウジングの挿入口に充填され該挿入口の前記リテーナより開口側を密封してさらに閉塞する樹脂モールド部とを備えてなる
   ことを特徴とするコネクタの防水構造。
9. 前記樹脂モールド部は、ポリアミド系、ポリオレフィン系およびポリウレタン系熱可塑性樹脂のいずれか一つからなるものであることを特徴とする請求項８記載のコネクタの防水構造。
10. 前記樹脂モールド部は、紫外線硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする請求項８記載のコネクタの防水構造。

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