JP2014170623A - 電気的素子のシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構成を簡素化しつつ防水機能（シール機能）を高めることができる電気的素子のシール構造（防水構造）を提供する。
【解決手段】内側に電気的素子１１が設置されるフード部１３，１３ａを備えたハウジング５と、フード部の開口部１５を塞ぐようにしてフード部を覆っているシールドシェル７と、フード部内をシールするためにハウジングとシールドシェルとの間に設置されたパッキン９とを有する電気的素子のシール構造１である。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気的素子のシール構造に係り、特に、パッキンとシールドシェルを用いてシールをするものに関する。

従来のヒューズの防水構造２０１を図９、図１０に示す。従来のヒューズの防水構造２０１が採用されているコネクタでは、合成樹脂製のハウジング２０３のフード部２０５の収容空間２０９内にヒューズ２０７が設置されている。

収容空間２０９内は、合成樹脂製のカバー２１１とパッキン２１３とによってシールされており、シールドシェル２１５がフード部２０５とカバー２１１とを覆っている。なお、図９、図１０に参照符号２１７で示すものは端子であり、参照符号２１９で示すものは電線である。

ここで、上記従来の技術に関連する文献として、たとえば、特許文献１を掲げることができる。

特開２０１１−２２２３９８号公報

ところで、上記従来のヒューズの防水構造では、ヒューズをフード部内に収めることでフード部位が異形になってしまったり（たとえば、凹部や凸部を有する煩雑な形状になってしまったり）、フード部が大型化する場合があり、防水機能が低下する場合があるという問題がある。

また、上記従来のヒューズの防水構造では、カバーを用いているので構造が煩雑になるという問題がある。

上記問題は、ヒューズ以外の電気的素子がフード部内に設置されている場合にも同様に発生する問題である。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、構成を簡素化しつつ防水機能（シール機能）を高めることができる電気的素子のシール構造（防水構造）を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、内側に電気的素子が設置されるフード部を備えたハウジングと、前記フード部の開口部を塞ぐようにして前記フード部を覆っているシールドシェルと、前記フード部内をシールするために前記ハウジングと前記シールドシェルとの間に設置されたパッキンとを有する電気的素子のシール構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気的素子のシール構造において、前記パッキンは、リング状に形成されており、前記フード部は筒状部を備えて構成されており、この筒状部の外周にはリング状の凹部が形成されており、前記シールドシェルは、筒状部とこの筒状部の一方の開口部を塞いでいる底板部とを備えて構成されており、前記シールドシェルの底板部が前記フード部の筒状部の開口部を塞いでおり、前記シールドシェルの筒状部が前記フード部の筒状部を外側から覆っており、前記パッキンは、前記フード部の筒状部の外周に形成されている凹部に入り込んでおり、前記凹部の内周面と前記シールドシェルの筒状部の内周面とに接触している構成である電気的素子のシール構造である。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電気的素子のシール構造において、前記パッキンは、環状に形成されており、前記フード部は筒状部を備えて構成されており、前記シールドシェルは、外側筒状部とこの外側筒状部の一方の開口部を塞いでいる底板部とを備えて構成されており、前記底板部は内側筒状部を備えて構成されており、前記シールドシェルの外側筒状部が前記フード部の筒状部を外側から覆っており、前記シールドシェルの内側筒状部が前記フード部の筒状部から所定の距離だけ離れて前記フード部の筒状部の内側に位置しており、前記パッキンは、前記フード部の筒状部の内周面と前記内側筒状部の外周面とに接触している構成である電気的素子のシール構造である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電気的素子のシール構造において、前記パッキンの内周にはリング状の凹部が形成されており、前記内側筒状部の外周にはリング状の凸部が形成されており、前記内側筒状部のリング状の凸部が前記パッキンのリング状の凹部に入り込んでいる構成である電気的素子のシール構造である。

本発明によれば、構成を簡素化しつつ防水機能（シール機能）を高めることができる電気的素子のシール構造（防水構造）を提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る電気的素子のシール構造が採用されているコネクタの斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。 図１におけるＩＩＩ矢視図であるが、シールドシェルが取り外されている。 図２におけるＩＶ部の拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る電気的素子のシール構造が採用されているコネクタの斜視図である。 図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。 図５におけるＶＩＩ矢視図であるが、シールドシェルが取り外されている。 図６におけるＶＩＩＩ部の拡大図である。 従来の電気的素子のシール構造が採用されているコネクタの斜視図である。 従来の電気的素子のシール構造が採用されているコネクタの断面図である。

本発明の第１の実施形態に係る電気的素子のシール構造１が採用されているコネクタ３は、たとえば、Ａ／Ｃ用の高圧コネクタであり、車載用のインバータに設置されて使用されるものである。

ここで、説明の便宜のため所定の一方向を前後方向とし、前後方向に対して直交する所定の一方向を上下方向とし、前後方向と上下方向とに対して直交する方向を横方向とする。

電気的素子（たとえば、ヒューズ１１）のシール構造（防水構造）１は、図１〜図４で示すように、ハウジング５とシールドシェル７とパッキン（シェルパッキン）９とを備えて構成されている。

ハウジング５は、合成樹脂等の絶縁性材料で構成されており、フード部１３を備えている。フード部１３の内側にはヒューズ１１が設置されている。

シールドシェル７は、電磁遮蔽するためのものであり、金属等の導電性材料で構成されている。シールドシェル７は、ハウジング５に設置されてフード部１３を覆っている。また、別途カバーを設けることなく、シールドシェル７が、フード部１３の開口部１５を塞いでいる。

パッキン９は、フード部１３内をシールするために、ハウジング５とシールドシェル７との間に設置されている。すなわち、パッキン９は、ゴム等の弾性体で構成されており、ハウジング５のフード部１３とこのフード部１３の開口部１５を覆っているシールドシェル７との間の僅かな隙間を通ってフード部１３内に水等が浸入することを防止するために、フード部１３とシールドシェル７とに直接接触して、フード部１３とシールドシェル７とに挟まれて設置されている。

ヒューズのシール構造１についてさらに詳しく説明する。

パッキン９は、リング状（環状）に形成されている。フード部１３は筒状部（筒状の部位）１７を備えて構成されており、この筒状部１７の外周の全周にはリング状の凹部（溝）１９が形成されている。

シールドシェル７は、筒状部２１と、この筒状部２１の開口部を塞いでいる平板状の底板部２５とを備えて構成されている。なお、シールドシェル７の筒状部２１の内径は、ハウジング５の筒状部１７の外径よりも僅かに大きくなっている。

そして、シールドシェル７の底板部２５がフード部１３の筒状部１７の開口部１５を塞いでおり、シールドシェル７の筒状部２１がフード部１３の筒状部１７を外側から覆っている。

パッキン９は、フード部１３の筒状部２１の外周に形成されている凹部１９に入り込んでおり、凹部１９の内周面（たとえば底面）とシールドシェル７の筒状部２１の内周面とに付勢力をもって接触している。

ハウジング５の前側上方には、前側突出部２７が形成されており、フード部１３はハウジング５の後側上方に形成されており、ハウジング５の後側下方には、下側突出部２９が形成されている。

前側突出部２７は筒状に形成されており、前側に開口している。前側突出部２７の内側には、端子３１が突出して設けられている。前側突出部２７の外周には、リング状の凹部（パッキン設置溝）３３が設けられている。パッキン設置溝３３には、リング状のパッキン（ユニットパッキン）３７が設置されている。

フード部１３は後方に開口している。フード部１３の内側には、ヒューズ１１が設置されている。

下側突出部２９からは、シールド電線３５が下方に向かって延出している。下側突出部２９は、円柱状に形成されており、円柱の軸の延伸方向が上下方向になっている。また、下側突出部２９は、２つ設けられており、横方向にならんでいる。一対の下側突出部２９のそれぞれから、シールド電線３５が延出している。すなわち、ハウジング５からは、２本のシールド電線３５が延出している。

端子３１も前側突出部２７に２つ設けられており、横方向にならんでいる。一対のシールド電線３５は、ハウジング５内に入り込んでいる。そして、ハウジング５内に入り込んでいる一対のシールド電線３５のうちの一方のシールド電線３５の芯線（図示せず）は、一対の端子３１のうちの一方の端子３１に接続されており、ハウジング５内に入り込んでいる一対のシールド電線３５のうちの他方のシールド電線３５の芯線は、一対の端子３１のうちの他方の端子３１に接続されている。

ヒューズ１１は、一対の端子３１の間に設けられている。ハウジング５内に入り込んでいる一対のシールド電線３５の編組線（図示せず）は、シールドターミナル（図示せず）を介して、シールドシェル７に接続されている。さらに、下側突出部２９内でシールド電線３５の外周に設けられたゴム栓（図示せず）によって、下側突出部２９からまたシールド電線３５を伝わってハウジング５内に水等が入り込まないようになっている。

シールドシェル７は、殻状（薄い板を適宜曲げて形成された形状）に形成されており、前側シールドシェル３９と後側シールドシェル４１とに分割されている。

前側シールドシェル３９は、円柱側面形状のものを２つつなげた形状になっている。後側シールドシェル４１は、枡状部４３と前側突出部４５と下側突出部４７とを備えて構成されている。

下側突出部４７は、前側シールドシェル３９と同形状に形成されている。枡状部４３は、筒状部２１と、筒状部２１の開口部を塞いでいる底板部２５とを備えて構成されている。

シールドシェル７がハウジング５に設置された状態では、前側シールドシェル３９と後側シールドシェル４１の下側突出部４７とが突き合わされて、ハウジング５の下側突出部２９を覆っている。枡状部４３は、ハウジング５のフード部１３を覆っている。ハウジング５のフード部１３の開口部１５は、枡状部４３で蓋されており、しかも、枡状部４３の筒状部２１とフード部１３との間に設置されているパッキン９によって、ハウジング５のフード部１３内は、シールされている。また、ハウジング５から延出しているシールド電線３５は、下側突出部４７と前側シールドシェル３９内を通って下方に延出している。

コネクタ３は、インバータ等の他の機器に設置されて使用されるのであるが、他の機器に設置された場合、端子３１が他の機器の端子に接続されるようになっている。また、コネクタ３が他の機器に設置された場合、パッキン３７によってシールがなされ、端子３１がシールされるようになっている。

ここで、コネクタ３の防水構造についてまとめると、シールド電線３５が延出しているコネクタ３が他の機器に設置された場合、パッキン３７と、シールドシェル７とパッキン９と前述したゴム栓等により、ハウジング５内はシールされており、ハウジング５内には水が入り込まないようになっている。

ヒューズのシール構造１によれば、従来のようにカバーを用いることなく、フード部１３とシールドシェル７とでパッキン９を支持しシールをしているので、部品点数が削減されて構成が簡素化されている。また、剛性の高い金属で構成されたシールドシェル７でパッキン９を支持しているので、従来のものに比べて高い剛性でシールを支持することができる。したがって、フード部１３が異形化せずまた大形化しない場合は勿論のこと、フード部１３が異形化しまた大型化しても、シール機能を高い状態で維持することができる。

また、ヒューズのシール構造１によれば、合成樹脂製のカバーが存在しないので、ヒューズ１１が発した熱が金属製のシールドシェル７を介して直接的に発散されてヒューズ１１の放熱性が向上し、フード部１３内に熱がこもり難くなる。

また、ヒューズのシール構造１によれば、従来のようなカバーが存在しないので、ハウジング５にヒューズ１１やシールドシェル７等を設置してヒューズ１１のシール構造を得る場合、カバーの付け忘れによる防水機能の喪失が無くなる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るヒューズのシール構造１ａは、パッキン（シェルパッキン）９の設置の態様が異なっている点を除いては、第１の実施形態に係るヒューズのシール構造１とほぼ同様に構成されており、ほぼ同様の効果を奏する。

第２の実施形態に係るヒューズのシール構造１ａも、図５〜図８で示すように、環状のパッキン９と、筒状部１７ａを具備したフード部１３ａとを備えて構成されている。

シールドシェル７ａは、外側筒状部（筒状の部位）２１ａと底板部２５ａとを備えて構成されている。底板部２５ａは、外側筒状部２１ａ一方の開口部１５（図６における外側筒状部２１ａの右端の開口部）を塞いでいる。

さらに説明すると、底板部２５ａは内側筒状部５１を備えて構成されており、内側筒状部５１は外側筒状部２１ａの内側で外側筒状部２１ａから離れている。また、内側筒状部５１は、外側筒状部２１ａの開口部（図６における外側筒状部２１ａの右端の開口部）から離れる方向（図６の左側）に外側筒状部２１ａよりも短く延びている。

シールドシェル７ａの外側筒状部２１ａの内径は、フード部１３ａの筒状部１７ａの外径よりも僅かに大きくなっている。シールドシェル７ａの内側筒状部５１の外径は、フード部１３ａの筒状部１７ａの内径よりも小さくなっている。

前述したように、シールドシェル７ａの底板部２５ａがフード部１３ａの筒状部１７ａの開口部１５を塞いでいる。そして、シールドシェル７ａの外側筒状部２１ａがフード部１３ａの筒状部１７ａを外側から覆っている。また、シールドシェル７ａの内側筒状部５１がフード部１３ａの筒状部１７ａから所定の距離だけ離れてフード部１３ａの筒状部１７ａの内側に位置している。これにより、フード部１３ａの筒状部１７ａと、シールドシェル７ａの内側筒状部５１との間には、筒状の空間５３が形成されている。

なお、シールドシェル７ａの外側筒状部２１ａの中心軸と、フード部１３ａの筒状部１７ａの中心軸と、シールドシェル７ａの内側筒状部５１の中心軸とはお互いに一致している。

パッキン９は、フード部１３ａの筒状部１７ａの内周面と内側筒状部５１の外周面とに付勢力をもって接触している。

また、パッキン９の内周の全周にはリング状の凹部５５が形成されており、内側筒状部５１の外周の全周にはリング状の凸部５７が形成されている。そして、フード部１３ａやシールドシェル７ａに対するパッキン９の位置ずれを阻止するために、内側筒状部５１のリング状の凸部５７の全周がパッキン９のリング状の凹部５５の全周に入り込んでいる。

ヒューズのシール構造１ａによれば、フード部１３ａにパッキン９を設置するための溝が設けられていないので、フード部１３ａの筒状部１７ａ肉厚を薄くすることができ、コネクタ３を小型化することができる。

また、ヒューズのシール構造１ａによれば、パッキン９の内周にリング状の凹部５５が形成されており、内側筒状部５１の外周にはリング状の凸部５７が形成されており、内側筒状部５１のリング状の凸部５７がパッキン９のリング状の凹部５５に入り込んでいる構成であるので、シールドシェル７ａに塑性加工を施して凸部５７を形成するだけで、一旦設置されたパッキン９を確実に固定することができ、ヒューズ１１が設置されているフード部１３ａ内の内部空間と、フード部１３ａ外の外部空間との間の圧力差がある程度大きくなっても、シール性を損なうことがない。

なお、図６や図８で示されているフード部１３ａの筒状部１７ａの肉厚を厚くして、凸部５７を設ける代わりに筒状部１７ａの内周に環状の凹部を設け、この凹部にパッキン９を設けるようにしてもよい。

また、図２や図４で示されているフード部１３の筒状部１７右端に環状の凹部を設け、この凹部にパッキン９を設けるようにしてもよい。

１、１ａ 電気的素子のシール構造（ヒューズのシール構造）
５ ハウジング
７、７ａ シールドシェル
９ パッキン
１１ 電気的素子（ヒューズ）
１３、１３ａ フード部
１５ フード部の開口部
１７ フード部の筒状部
１９ フード部の筒状部の凹部
２１ シールドシェルの筒状部
２１ａ 外側筒状部
２５、２５ａ シールドシェルの底板部
５１ 内側筒状部
５５ パッキンの凹部
５７ シールドシェルの内側筒状部の凸部

Claims (4)

1. 内側に電気的素子が設置されるフード部を備えたハウジングと、
   前記フード部の開口部を塞ぐようにして前記フード部を覆っているシールドシェルと、
   前記フード部内をシールするために前記ハウジングと前記シールドシェルとの間に設置されたパッキンと、
   を有することを特徴とする電気的素子のシール構造。
2. 請求項１に記載の電気的素子のシール構造において、
   前記パッキンは、リング状に形成されており、
   前記フード部は筒状部を備えて構成されており、この筒状部の外周にはリング状の凹部が形成されており、
   前記シールドシェルは、筒状部とこの筒状部の一方の開口部を塞いでいる底板部とを備えて構成されており、
   前記シールドシェルの底板部が前記フード部の筒状部の開口部を塞いでおり、前記シールドシェルの筒状部が前記フード部の筒状部を外側から覆っており、
   前記パッキンは、前記フード部の筒状部の外周に形成されている凹部に入り込んでおり、前記凹部の内周面と前記シールドシェルの筒状部の内周面とに接触している構成であることを特徴とする電気的素子のシール構造。
3. 請求項１に記載の電気的素子のシール構造において、
   前記パッキンは、環状に形成されており、
   前記フード部は筒状部を備えて構成されており、
   前記シールドシェルは、外側筒状部とこの外側筒状部の一方の開口部を塞いでいる底板部とを備えて構成されており、前記底板部は内側筒状部を備えて構成されており、
   前記シールドシェルの外側筒状部が前記フード部の筒状部を外側から覆っており、前記シールドシェルの内側筒状部が前記フード部の筒状部から所定の距離だけ離れて前記フード部の筒状部の内側に位置しており、
   前記パッキンは、前記フード部の筒状部の内周面と前記内側筒状部の外周面とに接触している構成であることを特徴とする電気的素子のシール構造。
4. 請求項３に記載の電気的素子のシール構造において、
   前記パッキンの内周にはリング状の凹部が形成されており、
   前記内側筒状部の外周にはリング状の凸部が形成されており、
   前記内側筒状部のリング状の凸部が前記パッキンのリング状の凹部に入り込んでいる構成であることを特徴とする電気的素子のシール構造。

Images