JP2012038607A - 防水型電気コネクタ、防水型電気コネクタの組み立て方法 - Google Patents

防水型電気コネクタ、防水型電気コネクタの組み立て方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ホットメルト部材の接着部分への油分等の付着を防ぎ、ホットメルト部材の剥がれを防止して防水性をより確実なものとすることのできる防水型電気コネクタ、防水型電気コネクタの組み立て方法を提供することを目的とする。
【解決手段】スクイブコネクタ10では、メインハウジング12および蓋ハウジング14に対してホットメルト部材が接着される部分の外周側を囲むように外周壁25を設け、スクイブコネクタ10の組み立て時に作業者が接着部分を指等で触れてしまうのを防ぐ。
また、外周壁25に貫通孔26を形成し、外周壁25の貫通孔26とここに入り込んだホットメルト部材との係合により、ホットメルト部材が剥がれるのを確実に防止する。
【選択図】図2

Description

本発明は、相手コネクタに電線を電気的に接続する電気コネクタに関し、特に防水型電気コネクタ、およびその組み立て方法に関する。
従来、電気コネクタにおいて、相手コネクタとの接続部分に水が浸入することを防止した防水型電気コネクタが知られている。
例えば、車両のエアバッグ装置は、点火装置に電気信号を供給して爆発を引き起こし、爆発で生じたガスをエアバッグに充填するものである。このエアバッグに電気信号を供給する電線は、電気コネクタを介して点火装置側の相手コネクタに接続されている。近年、エアバッグ装置は、車両室内のステアリング部に設置されるものだけではなく、カーテンエアバッグやサイドエアバッグとして、ドアの内部にも設置されてきている。室内に比べ結露等が発生し易いドアの内部で用いられる電気コネクタには、水が直接にかかる可能性に備える「水密性」だけでなく電気コネクタの内部に結露が発生する可能性に備える「気密性」も兼ね備えた「防水性」が求められている。
このような電気コネクタとして、例えば、図4に示すように、導出される電線6を挟み込んだ状態の絶縁ハウジング2の外側を金型成形によってホットメルト部材8で覆った防水型電気コネクタ1が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
このような防水型電気コネクタ1において、絶縁ハウジング2は、図5に示すように、ともに絶縁性の合成樹脂から成形されたメインハウジング3および蓋ハウジング4からなる。メインハウジング3は、コンタクトを収容するコンタクト収容部5と、電線6が突出する向きに突出し、コンタクトと電線との接続部を収容する電線端収容部7とを有する。また、メインハウジング3には、コンタクト収容部5に、相手コネクタに対向する側とは反対側の端部からコンタクトを挿入するための開口部が形成されており、蓋ハウジング4は、この開口部を塞ぐように設けられている。また、蓋ハウジング4は、メインハウジング3の電線端収容部7とで、コンタクトの電線接続部および電線6を挟み込んで保持する。
ホットメルト部材8は、メインハウジング3と蓋ハウジング4との境界部分および電線6を挟み込んだ部分の双方を含むよう、メインハウジング3の一部と蓋ハウジング4の全面を覆っている。
また、メインハウジング3の先端近傍の外周面にシール部材9が一体に配置されている。シール部材9は、形成済みのメインハウジング3の外周面に、シリコーンゴムを例えばインサートモールドすることにより形成されている。また、シール部材9は、2色成形によって、メインハウジング3と同時に一体に形成することもできる。
特開2009−200010号公報
しかしながら、上記のような防水型電気コネクタ1においては、ホットメルト部材8が、メインハウジング3および蓋ハウジング4から剥がれてしまうといった問題があった。ホットメルト部材8が剥がれてしまうと、防水型電気コネクタ1は防水性を喪失してしまうこととなる。
これは、メインハウジング3の先端部に設けられたシール部材9に油分が含まれており、この油分が、防水型電気コネクタ1の製造・組み立て工程において、作業者がメインハウジング3や蓋ハウジング4を手で触れて取り扱う際に、メインハウジング3や蓋ハウジング4においてホットメルト部材8が接着される部分(例えば、図5(a)中、符号Aの部分)に付着してしまうことがその一因となっている。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ホットメルト部材の接着部分への油分等の付着を防ぎ、ホットメルト部材の剥がれを防止して防水性をより確実なものとすることのできる防水型電気コネクタ、防水型電気コネクタの組み立て方法を提供することを目的とする。
かかる目的のもとになされた本発明は、相手コネクタの嵌合凹部に嵌合される嵌合凸部と当該嵌合凸部内に形成されてコンタクトを収容するコンタクト収容部を有するメインハウジングと、コンタクト収容部にコンタクトを収容するためメインハウジングにおいて嵌合凸部と反対側の端部に形成された開口部を塞ぐ蓋ハウジングと、コンタクト収容部に収容される接触部、および相手コネクタに嵌合される向きに対し直角の向きに延び、電線の一端に接続される電線接続部を有したコンタクトと、少なくともメインハウジングと蓋ハウジングとの境界部分を覆うホットメルト部材とを備え、メインハウジングに当該メインハウジングと蓋ハウジングとの境界部分の外周側に位置する外周壁が形成され、ホットメルト部材は、外周壁の内周側に形成されていることを特徴とする。
このように、メインハウジングと蓋ハウジングとの境界部分の外周側に外周壁を形成することで、ホットメルト部材が接着される部分に作業者の手等が触れるのを防止できる。
外周壁の内周面に形成された凹部、または外周壁の内外を貫通する孔を備えるのが好ましい。凹部や孔内にホットメルト部材が入り込むので、ホットメルト部材の抜け止めとなる。
外周壁に形成された孔が、ホットメルト部材の形成時に当該ホットメルト部材を形成する材料を注入するゲート孔とすることもできる。この場合、凹部や孔の数や位置については何ら限定するものではない。
ここで、外周壁は、メインハウジングと蓋ハウジングとの境界部分の外周側に位置するのであれば、例えば、周方向に間隔を隔てて複数箇所に設けても良い。しかし、外周壁を、メインハウジングと蓋ハウジングとの境界部分の外周側のなるべく全周を囲うようにすれば、この外周壁を、ホットメルト部材を形成するときの型の一部として用いることができる。また、メインハウジングが、相手コネクタに嵌合される向きに対し直角の向きに延び、電線の電線接続部をサポートするサポート部を有する場合、外周壁は、サポート部が形成された部分を除いてメインハウジングのほぼ全周にわたって連続して形成するのが好ましい。
また、外周壁において、サポート部に対向する位置であって、嵌合凸部が形成されている側に、第二の凹部を形成するのが好ましい。ホットメルト部材が第二の凹部に係合することで、ホットメルト部材が嵌合凸部から離間する方向への移動を規制することができる。
また、蓋ハウジングは、外周側に張り出す張り出し部を有するのものとし、ホットメルト部材を張り出し部に係合させることで、ホットメルト部材が嵌合凸部から離間する方向への移動を規制することもできる。これにより、ホットメルト部材の剥がれを確実に防止できる。
外周壁は、当該外周壁の内周側に位置するメインハウジングおよび蓋ハウジングよりも、嵌合凸部の突出方向とは反対側に突出するのが好ましい。これにより、メインハウジングや蓋ハウジングに作業者が触れてしまうのを確実に防止できる。
また、本発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載された防水型電気コネクタの組み立て方法であって、コンタクト収容部にコンタクトを収容する工程と、コンタクトを収容したコンタクト収容部の開口部を蓋ハウジングで塞ぐ工程と、外周壁の内側にホットメルト材料を充填することにより少なくともメインハウジングと蓋ハウジングとの境界部分をホットメルト部材で覆う工程と、を有することを特徴とする防水型電気コネクタの組み立て方法とすることもできる。この場合、外周壁は、ホットメルト部材の形成後、切除することも可能である。
本発明によれば、メインハウジングおよび蓋ハウジングに対してホットメルト部材が接着される部分の外周側を囲むように外周壁が設けられているので、防水型電気コネクタの組み立て時に作業者が接着部分を指等で触れてしまうのを防ぐことができる。これにより、シール部材に含まれる油分等がホットメルト部材に付着してしまうのを防ぐことができ、ホットメルト部材を確実に接着することができる。その結果、ホットメルト部材の剥がれを防止して、防水型電気コネクタの防水信頼性を高めることができる。
また、外周壁に孔や凹部、ゲート孔を設けたり、蓋ハウジングに張り出し部を設けることで、ホットメルト部材がここに入り込んで外周壁に係合され、ホットメルト部材が剥がれるのを、さらに確実に防止できる。
本実施の形態におけるスクイブコネクタの外観を示す図であり、(a)はスクイブコネクタを頭部側から見た斜視図、(b)はスクイブコネクタを嵌合面側から見た斜視図である。 スクイブコネクタにホットメルト部材が形成される前の状態を示す図であり、(a)はメインハウジングの頭部側から見た斜視図、(b)はメインハウジングの嵌合面側から見た斜視図である。 スクイブコネクタの断面図である。 従来のスクイブコネクタの外観を示す図であり、(a)はスクイブコネクタを頭部側から見た斜視図、(b)はスクイブコネクタを嵌合面側から見た斜視図である。 従来のスクイブコネクタにおいてホットメルト部材が形成される前の状態を示す図であり、(a)はメインハウジングの頭部側から見た斜視図、(b)はメインハウジングの嵌合面側から見た斜視図である。
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の防水型電気コネクタの一実施形態であるスクイブ(squib)コネクタ(防水型電気コネクタ)10の外観を示す図である。
図1に示すスクイブコネクタ10は、車両エアバッグの点火装置に備えられる図示しない相手コネクタに電線100を接続するものである。
スクイブコネクタ10は、絶縁ハウジング11、シール部材17、およびホットメルト部材60を備えている。
図2に示すように、絶縁ハウジング11は、ともに絶縁性の合成樹脂から成形されたメインハウジング12および蓋ハウジング14からなる。
そして、図3に示すように、スクイブコネクタ10の絶縁ハウジング11内部には、絶縁被覆された電線100の一端に接続されたコンタクト15と、ノイズ吸収のためのフェライトコア16とが備えられている。
コンタクト15は、相手コネクタの雄型コンタクトと嵌合する雌型コンタクトであり、金属板を打抜き加工、曲げ加工、およびメッキ加工することにより形成された部材である。コンタクト15は、L字型の概略形状を有しており、相手コネクタの雄型コンタクトと接触する接触部51、および、電線100の一端に接続される電線接続部52からなる。電線接続部52は、電線100の芯線を圧着する芯線圧着部52a、および、電線100の絶縁被覆を圧着する絶縁被覆圧着部52bを有している。
フェライトコア16は、円筒状であり、コンタクト15の接触部51の外周側に位置し、電磁ノイズの外部からの侵入、外部への漏出を防止する。
絶縁ハウジング11のメインハウジング12は、頭部12Aと、頭部12Aから一方向に延び、相手コネクタの嵌合凹部に嵌合される円柱状の嵌合凸部12Bと、を有する。
頭部12Aおよび嵌合凸部12Bには、嵌合凸部12Bの軸線方向に延びるコンタクト収容室34が形成されている。コンタクト収容室34は、頭部12A側が開口しており、この開口部34aからコンタクト収容室34内にコンタクト15の接触部51およびフェライトコア16が挿入されて収容されている。
嵌合凸部12Bの先端には、コンタクト収容室34を外部に連通する接続孔35が形成されている。スクイブコネクタ10が相手コネクタに接続される際には、相手コネクタの雄型コンタクトが、この接続孔35を通してコンタクト収容室34に挿入され、コンタクト15に接する。
図2に示したように、メインハウジング12の嵌合凸部12Bの外周面にはロック部材31が形成されている。ロック部材31は、嵌合凸部12Bが相手コネクタの嵌合凹部に所定の位置まで挿入されたときに抜止めするものであり、メインハウジング12と一体に形成されている。
そして、頭部12Aに、相手コネクタに嵌合される向きに対し直角の向きに突出した電線端収容部(サポート部)20が形成されている。この電線端収容部20には、相手コネクタに嵌合される向きに対し直角の向きに導出される電線100の一端に接続された電線接続部52が収容されている。
また、頭部12Aには、コンタクト収容室34の開口部を形成する筒状壁29の頂部29pから嵌合凸部12B側に所定寸法離間した位置に、外周側に張り出すフランジ部24が形成されている。このフランジ部24は、電線端収容部20が形成されている部分を除いて、頭部12Aの周方向に連続して形成されている。
フランジ部24の外周縁部には、嵌合凸部12Bとは反対側に向けて立ち上がる外周壁25が形成されている。この外周壁25は、メインハウジング12において筒状壁29の頂部29pよりも嵌合凸部12Bの突出方向とは反対側に離間した頂部12pを構成し、かつ、蓋ハウジング14の頂面14aと同等レベル、もしくは頂面14aよりも、嵌合凸部12Bとは反対側に向けて突出するよう形成されるのが好ましい。
外周壁25には、少なくとも一箇所に、その厚さ方向に貫通する貫通孔(孔)26が形成されている。この貫通孔26は、後述するようにホットメルト部材60を形成するため、溶融状態の材料を型内に注入するためのゲート孔27として用いられる。ゲート孔27は、いかなる位置に形成しても良いが、電線端収容部20から離間した側に配置するのが好ましい。
また、貫通孔26は、外周壁25に複数形成しても良い。この場合、貫通孔26は、外周壁25の周方向に間隔をあけて形成するのが好ましい。
また、外周壁25の両端部25a、25aは、電線端収容部20の延びる方向と平行に延びて形成されている。両端部25a、25aにおいて、嵌合凸部12B側であって、電線端収容部20に対向する側には、凹部(第二の凹部)28が形成されている。この凹部28には、ホットメルト部材60が噛み合うことで、ホットメルト部材60の剥がれを防止する。
絶縁ハウジング11の蓋ハウジング14は、メインハウジング12の頭部12Aにおいて、コンタクト収容室34にコンタクト15を挿入するための開口部34aを覆う、開口部覆い部43を有する。開口部覆い部43の外周部(張り出し部)43aは、メインハウジング12の頭部12Aにおいて、フランジ部24から円筒状に延び、コンタクト収容室34の開口部を形成する筒状壁29よりも大きな外径を有している。筒状壁29において、電線端収容部20とは反対側には、外周側に突出する係止突起29aが形成されている。一方、開口部覆い部43には、フランジ部24側に延びるロック部44が形成され、ロック部44には、係止突起29aに係止されるロック孔44aが形成されている。これにより、蓋ハウジング14は、電線端収容部20とは反対側において、メインハウジング12の頭部12Aに係止される。
また、蓋ハウジング14は、メインハウジング12の電線端収容部20を覆う電線端覆い部40を有する。電線端覆い部40の両端には、ロック部材41が形成されている。ロック部材41は、電線端収容部20に形成された係止爪20aに係合することで、蓋ハウジング14が頭部12Aから抜けるのを拘束する。
絶縁ハウジング11は、メインハウジング12の電線端収容部20と蓋ハウジング14の電線端覆い部40とで、コンタクト15の電線接続部52および電線100を挟み込んで保持する。
ホットメルト部材60は、金型成形によって絶縁ハウジング11と一体化するように成形される。このとき、ホットメルト部材60は、外周壁25に形成された貫通孔26をゲート孔27とし、このゲート孔27から溶融状態の材料を金型内に注入することで形成される。
そして、ホットメルト部材60は、その外周側は外周壁25を型としつつ、その内側に、外周壁25の上端面と同レベルまで材料が充填されることで形成されている。硬化後のホットメルト部材60は、貫通孔26内に充填された部分が外周壁25に係合することになる。ゲート孔27以外にも貫通孔26を形成した場合は、その貫通孔26にもホットメルト部材60が入り込んで係合することになる。これにより、電線端収容部20から離間した側におけるホットメルト部材60の剥がれが防止される。
また、ホットメルト部材60は、電線端収容部20側においては、外周壁25の両端部25a、25aに形成された凹部28に噛み合うことで、電線端収容部20側におけるホットメルト部材60の剥がれが防止される。
さらに、メインハウジング12の頭部12Aに係止された蓋ハウジング14において、開口部覆い部43の外周部43aは、メインハウジング12の頭部12Aの筒状壁29よりも外周側に張り出している。そして、この開口部覆い部43の張り出した部分にホットメルト部材60が係合することで、これによってもホットメルト部材60の剥がれが防止される。
このようにして形成されるホットメルト部材60は、メインハウジング12と蓋ハウジング14との境界部分および導出される電線100を挟み込んだ部分の双方を含む、メインハウジング12の一部と蓋ハウジング14の全面を覆っている。つまり、電線100の絶縁被覆は、ホットメルト部材60で絶縁ハウジング11に接着されている。
このようなホットメルト部材60の材料としては、例えば、ポリアミド系ホットメルトやポリエステル系ホットメルトが用いられる。また、ホットメルト部材60の材料はこれらに限らず、金型成形によって絶縁ハウジング11と一体化するように成形可能であり、低圧で短時間に成形可能であり、絶縁ハウジング11を構成する樹脂材料との親和性が高くて金型に付着することのないような材料であればよい。
シール部材17は、嵌合凸部12Bの先端近傍の外周面に一体に配置されている。シール部材17は、外周面33の一部を取り囲む環状に形成されており、最外周にはリップ部17aが形成されている。リップ部17aは嵌合凸部12Bの外周面よりも外周側に突出しており、シール部材17の外径は、相手コネクタの嵌合凹部の内径よりも大きい。つまり、シール部材17は、嵌合凸部12Bが嵌合凹部に挿入されたときに嵌合凹部の内壁に弾性的に密着するように形成されている。
このようなシール部材17は、形成済みのメインハウジング12の嵌合凸部12Bの外周面に、シリコーンゴムを例えばインサートモールドすることにより形成されている。シリコーンゴムは、インサートモールド工程でメインハウジング12に接着し、メインハウジング12と一体のシール部材17となる。
尚、シール部材17は、2色成形によって、メインハウジング12と同時に一体に形成することもできる。
このようなスクイブコネクタ10の製造は、まず、フェライトコア16と、電線100に接続されたコンタクト15とを、メインハウジング12のコンタクト収容室34に挿入して収容する
次いで、メインハウジング12に蓋ハウジング14を装着してコンタクト収容室34の開口部34aを塞ぐ。
しかる後、絶縁ハウジング11を金型内にセットし、外周壁25に形成されたゲート孔27から外周壁25の内側にホットメルト部材60の材料を溶融状態で充填し、これを固化させることで、スクイブコネクタ10が得られる。
以上説明したスクイブコネクタ10では、メインハウジング12および蓋ハウジング14に対してホットメルト部材60が接着される部分の外周側を囲むように外周壁25が設けられているので、スクイブコネクタ10の組み立て時に作業者が接着部分を指等で触れてしまうのを防ぐことができる。これにより、シール部材17に含まれる油分がホットメルト部材60に付着してしまうのを防ぐことができ、ホットメルト部材60を確実に接着することができる。
また、メインハウジング12の頭部12Aに外周壁25を設けることで、ホットメルト部材60の外周部が露出しないため、ホットメルト部材60に外力が加わってこれが剥がれてしまうのを防止できる。
さらに、電線100側から外力が加わった場合にも、外周壁25の内周面とホットメルト部材60との摩擦、外周壁25の貫通孔26とここに入り込んだホットメルト部材60との係合、外周壁25の凹部28とホットメルト部材60との係合、外周壁25の内周側における、蓋ハウジング14の開口部覆い部43の外周部43aとホットメルト部材60との係合、により、ホットメルト部材60が剥がれるのが確実に防止できる。
このようにして、ホットメルト部材60の剥がれを防止して、スクイブコネクタ10の防水性を、より確実なものとすることができる。
尚、本実施形態では、本発明の防水型電気コネクタがスクイブコネクタ10である例を挙げて説明したが、本発明は、これに限らず、他の用途に使用される防水型電気コネクタに適用可能である。
また、本実施形態では、スクイブコネクタ10を構成するメインハウジング12、蓋ハウジング14の各部の詳細な構造を説明したが、フランジ部24,外周壁25、ホットメルト部材60以外の部分の構成については、特許文献1に記載の構成に準ずることができる。さらに、メインハウジング12に外周壁25を設け、その内側にホットメルト部材60を設ける部分以外については、いかなる構造としても良い。
また、外周壁25に貫通孔26を形成し、ここにホットメルト部材60を形成する材料を侵入させることで、ホットメルト部材60を外周壁25に係止させる構成としたが、その数、形状は何ら限定するものではない。また、貫通孔26ではなく、凹部や溝を外周壁25の内壁面に形成するようにしてもよい。
さらに、外周壁25については、ホットメルト部材60の成形後、これを切除する構成とすることも可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
10…スクイブコネクタ(防水型電気コネクタ)、11…絶縁ハウジング、12…メインハウジング、12A…頭部、12B…嵌合凸部、14…蓋ハウジング、15…コンタクト、16…フェライトコア、17…シール部材、20…電線端収容部(サポート部)、24…フランジ部、25…外周壁、25a…両端部、26…貫通孔(孔)、27…ゲート孔、28…凹部(第二の凹部)、29…筒状壁、34…コンタクト収容室、35…接続孔、51…接触部、52…電線接続部、43a…外周部(張り出し部)、60…ホットメルト部材、100…電線

Claims (8)

  1. 相手コネクタの嵌合凹部に嵌合される嵌合凸部と当該嵌合凸部内に形成されてコンタクトを収容するコンタクト収容部を有するメインハウジングと、
    前記コンタクト収容部に前記コンタクトを収容するため前記メインハウジングにおいて前記嵌合凸部と反対側の端部に形成された開口部を塞ぐ蓋ハウジングと、
    前記コンタクト収容部に収容される接触部、および前記相手コネクタに嵌合される向きに対し直角の向きに延び、電線の一端に接続される電線接続部を有した前記コンタクトと、
    少なくとも前記メインハウジングと前記蓋ハウジングとの境界部分を覆うホットメルト部材とを備え、
    前記メインハウジングに当該メインハウジングと前記蓋ハウジングとの境界部分の外周側に位置する外周壁が形成され、
    前記ホットメルト部材は、前記外周壁の内周側に形成されていることを特徴とする防水型電気コネクタ。
  2. 前記外周壁の内周面に形成された凹部、または前記外周壁の内外を貫通する孔を備えることを特徴とする請求項1に記載の防水型電気コネクタ。
  3. 前記外周壁に形成された前記孔が、前記ホットメルト部材の形成時に当該ホットメルト部材を形成する材料を注入するゲート孔であることを特徴とする請求項2に記載の防水型電気コネクタ。
  4. 前記メインハウジングは、前記相手コネクタに嵌合される向きに対し直角の向きに延び、前記電線の前記電線接続部をサポートするサポート部を有し、
    前記外周壁は、前記サポート部が形成された部分を除いて前記メインハウジングのほぼ全周にわたって連続して形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の防水型電気コネクタ。
  5. 前記外周壁において、前記サポート部に対向する位置であって、前記嵌合凸部が形成されている側に、第二の凹部が形成され、
    前記ホットメルト部材が前記第二の凹部に係合することで、前記ホットメルト部材が前記嵌合凸部から離間する方向への移動を規制していること特徴とする請求項4に記載の防止型電気コネクタ。
  6. 前記蓋ハウジングは、外周側に張り出す張り出し部を有し、
    前記ホットメルト部材が前記張り出し部に係合することで、前記ホットメルト部材が前記嵌合凸部から離間する方向への移動を規制していること特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の防水型電気コネクタ。
  7. 前記外周壁は、当該外周壁の内周側に位置する前記メインハウジングおよび前記蓋ハウジングよりも、前記嵌合凸部の突出方向とは反対側に突出していることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の防水型電気コネクタ。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載された防水型電気コネクタの組み立て方法であって、
    前記コンタクト収容部にコンタクトを収容する工程と、
    前記コンタクトを収容した前記コンタクト収容部の前記開口部を前記蓋ハウジングで塞ぐ工程と、
    前記外周壁の内側にホットメルト材料を充填することにより少なくとも前記メインハウジングと前記蓋ハウジングとの境界部分を前記ホットメルト部材で覆う工程と、
    を有することを特徴とする防水型電気コネクタの組み立て方法。
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