JP2016085938A

JP2016085938A - コネクタ

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Publication number: JP2016085938A
Application number: JP2014219888A
Authority: JP
Inventors: 寛之蛯原; Hiroyuki Ebihara
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2034-10-29
Also published as: EP3016212B1; EP3016212A1; US9531115B2; TW201616738A; US20160126663A1; JP6634204B2; CN105576432B; CN105576432A; TWI530030B

Abstract

【課題】結露による接続不良対策を低コストで実現する技術を提供する。【解決手段】レセプタクルは、筐体２に取り付けられると共に、筐体２内の電線を取り付け可能なコネクタである。レセプタクルは、レセプタクルシェル９を備える。レセプタクルシェル９は、筐体２の内部へ角筒状に突出して筐体２内の電線を覆う角筒部を有する。角筒部は、４つの外面を有する。４つの外面には、鋳造により形成された金属製の排水溝１７が互いに連なるように夫々形成されている。各排水溝１７の断面形状は、排水溝１７の最深部２３が排水溝１７の溝幅中央と比較して角筒部１３の先端から遠くなるような非対称形状である。各排水溝１７の最深部２３は、排水溝１７内の水滴Wが排水溝１７の長手方向の端部へ向かって移動するように排水溝１７の長手方向の中央において隆起している。【選択図】図８

Description

本発明は、コネクタに関する。

特許文献１は、本願の図１０に示すように、気密性のある筐体に取り付けられる電気コネクタ１００を開示している。特許文献１では、結露による接続不良が起こらないように、シリコンゴムやニトリルゴム、クロロプレンゴムなどの防水性のある材料１０１を電気コネクタ１００に流し込むようにしている。

特開２００９−１１０７５４号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、防水性のある材料が必要であり、その材料分だけ電気コネクタ１００が重くなり、更には、その材料を流し込んで固化させる工程が必要となるので、コスト面で改善の余地が残されていた。

本発明の目的は、結露による接続不良対策を低コストで実現する技術を提供することにある。

本願発明の観点によれば、筐体に取り付けられると共に、前記筐体内の電線を取り付け可能なコネクタであって、ハウジングを備え、前記ハウジングは、前記筐体の内部へ角筒状に突出して前記筐体内の前記電線を覆う角筒部を有し、前記角筒部は、４つの外面を有し、前記４つの外面には、鋳造により形成された金属製の又は射出成型により形成された樹脂製の排水溝が互いに連なるように夫々形成されており、前記各排水溝の断面形状は、前記排水溝の最深部が前記排水溝の溝幅中央と比較して前記角筒部の先端から遠くなるような非対称形状であり、前記各排水溝の前記最深部は、前記排水溝内の水滴が前記排水溝の長手方向の端部へ向かって移動するように前記排水溝の長手方向の中央において隆起している、コネクタが提供される。
前記各排水溝の前記最深部は、湾曲面状に形成されている。

本発明によれば、結露による接続不良対策を低コストで実現することができる。

レバー式コネクタアッセンブリーの嵌合前の状態を示す斜視図である。筐体の正面パネルに取り付けられたレセプタクルの正面図である。レセプタクルの側面図である。レセプタクルの分解斜視図である。図２のV-V線断面図である。図５のA部拡大図である。図３のVII-VII線断面図である。筐体の正面パネルの内面に発生した水滴が排水溝内に捕捉される様子を示す図である。レセプタクルの平面図である。特許文献１の図１に相当する図である。

以下、図１〜図９を参照して、レバー式コネクタアッセンブリー１について説明する。図１には、レバー式コネクタアッセンブリー１の嵌合前の状態を示している。図１に示すように、本実施形態のレバー式コネクタアッセンブリー１は、例えば産業機器等の気密性の有る筐体２のインターフェースとして利用されるものである。レバー式コネクタアッセンブリー１は、プラグ３とレセプタクル４（コネクタ）によって構成されている。

筐体２は、正面パネル５（板）を有する。正面パネル５の板厚方向は、本実施形態において水平である。

プラグ３は、電源供給や信号通信に用いられる複数の電線を束ねた電線束の端部に取り付けられる。プラグ３は、金属製のプラグシェル６とレバー７、複数のプラグコンタクト、複数のプラグ絶縁保持体を有する。各プラグ絶縁保持体は、複数のプラグコンタクトを保持する。プラグシェル６は、複数のプラグ絶縁保持体を保持する。レバー７はプラグシェル６に対して回転可能に取り付けられている。レバー７は、プラグ３とレセプタクル４を嵌合させるのに必要となる嵌合力を発生させるための倍力機構である。

図２には、筐体２の正面パネル５に取り付けられたレセプタクル４の正面図を示している。図３には、レセプタクル４の側面図を示している。図４には、レセプタクル４の分解斜視図を示している。図５には、図２のV-V線断面図を示している。

図４及び図５に示すように、レセプタクル４は、筐体２の正面パネル５に取り付けられると共に、筐体２内の電線８を取り付け可能なコネクタである。図４に示すように、レセプタクル４は、金属製のレセプタクルシェル９（ハウジング）、防水シール１０、複数のレセプタクル絶縁保持体１１、複数のレセプタクルコンタクト１２を有する。

本実施形態においてレセプタクルシェル９は、例えばアルミニウム合金などの金属製であって、鋳造により形成されている。レセプタクルシェル９は、金属製に代えて、例えばABS樹脂などの樹脂製であって、射出成型により形成されてもよい。図５に示すように、レセプタクルシェル９は、角筒部１３とフランジ１４を有する。角筒部１３は、筐体２の正面パネル５の板厚方向に沿って角筒状に延びる部分である。フランジ１４は、角筒部１３を筐体２の正面パネル５に取り付けるためのものであって、角筒部１３の嵌合方向の略中央に形成されている。筐体２の正面パネル５にレセプタクル４を取り付けた状態で、角筒部１３は筐体２の内部へ突出しており筐体２内の電線８を覆っている。図３及び図４に示すように、角筒部１３は、４つの外面１５を有する。角筒部１３の外周面１６は、４つの外面１５によって構成されている。角筒部１３の詳細については後述する。

図６に示すように、防水シール１０は、筐体２の正面パネル５とフランジ１４の間に配置されている。

図４に示すように、各レセプタクルコンタクト１２は、筐体２内の各電線８の端部に取り付けられる。

各レセプタクル絶縁保持体１１は、複数のレセプタクルコンタクト１２を保持する。複数のレセプタクル絶縁保持体１１は、レセプタクルシェル９の角筒部１３内に収容される。

次に、図４〜図９を参照して、レセプタクルシェル９の角筒部１３を詳細に説明する。図７には、図３のVII-VII線断面図を示している。図８には、筐体２の正面パネル５の内面２２に発生した水滴Wが排水溝１７内に収容される様子を示している。図９には、レセプタクル４の平面図を示している。

図４〜図７に示すように、角筒部１３の４つの外面１５には、夫々、筐体２の正面パネル５に沿って延びる排水溝１７が形成されている。図４及び図７に示すように、４つの排水溝１７は、互いに連なるように形成されている。即ち、各排水溝１７は、その排水溝１７が形成されている外面１５と隣り合う外面１５の排水溝１７と連なるように形成されている。これにより、角筒部１３の外周面１６には、シームレスな環状排水溝１８が構成されている。即ち、角筒部１３の外周面１６全周にわたって、４つの排水溝１７から成る環状排水溝１８が形成されている。

図６に示すように、各排水溝１７は、筐体２の正面パネル５にレセプタクル４を取り付けた状態で筐体２内に位置するように形成されている。即ち、各排水溝１７は、筐体２の正面パネル５と比較して角筒部１３の先端１９に近い。なお、角筒部１３の先端１９とは、筐体２の内部に位置する角筒部１３の端である。各排水溝１７は、角筒部１３の先端１９に近い前端縁２０と、フランジ１４に近い後端縁２１を有する。そして、各排水溝１７の前端縁２０及び後端縁２１は何れも筐体２の正面パネル５の内面２２と比較して角筒部１３の先端１９に近い。

また、各排水溝１７の断面形状は、浅く滑らかで非対称なV字状である。各排水溝１７は、筐体２の正面パネル５に近づくにつれて深くなるように形成されている。詳しくは、各排水溝１７の断面形状は、排水溝１７の最深部２３が排水溝１７の溝幅中央２４と比較して角筒部１３の先端１９から遠くなるような非対称形状である。各排水溝１７の最深部２３は、湾曲面状に形成されている。

また、図７に示すように、各排水溝１７の最深部２３は、排水溝１７内の水滴Wが排水溝１７の長手方向の両端部２５へ向かって移動するように排水溝１７の長手方向の中央２６において隆起している。即ち、各排水溝１７の最深部２３は、排水溝１７の中央２６から両端部２５へ向かってV字状に傾斜している。換言すれば、各排水溝１７の最深部２３は、排水溝１７の中央２６において凸となるようにV字状に傾斜している。

また、各排水溝１７の最深部２３における角筒部１３の板厚１３Tは、排水溝１７の長手方向の中央２６で最も大きく、排水溝１７の長手方向の両端部２５に近づくにつれて小さくなるように設定されている。例えば、各排水溝１７の最深部２３が各排水溝１７の長手方向において傾斜しており且つ各排水溝１７の最深部２３における角筒部１３の板厚１３Tが一定の場合と比較して、上記構成によれば、レセプタクル４の小型化に寄与している。

図８に示すように、気密性を有する筐体２の正面パネル５の内面２２には、結露により水滴Wが発生する場合がある。この水滴Wが角筒部１３内に侵入して電線８を濡らすと、短絡などの接続不良が発生することが想定される。これに対し、本実施形態では、角筒部１３に上述した排水溝１７が形成されているので、以下のような排水作用が発揮される。

即ち、図８に示すように、角筒部１３よりも上側で筐体２の正面パネル５の内面２２に結露起因の水滴Wが発生したとする。この水滴Wは重力によって下方へと滑り落ち、排水溝１７の後端縁２１を跨いで排水溝１７内に捕捉される。排水溝１７内に捕捉された水滴Wは、エネルギー最小化原理により排水溝１７の最深部２３に位置決めされる。そして、図９に示すように、水滴Wは、排水溝１７の最深部２３の傾斜によって、排水溝１７の最深部２３に沿って、排水溝１７の何れかの端部２５に向かって流れ落ち、やがて、隣り合う排水溝１７に受け渡される。隣り合う排水溝１７に受け渡された水滴Wは、自重により排水溝１７に沿って下方へ滑り落ち、やがて、角筒部１３の下方へと落下する。

なお、図８に示す各排水溝１７は、鋳造時に同時に形成されている。従って、各排水溝１７の内面２８は、鋳造特有の表面特性を有している。即ち、排水溝１７の内面２８は鋳肌である。排水溝１７の内面２８が鋳肌であるから、排水溝１７の内面２８が切削加工特有の表面特性（切削痕）を有する場合と比較して、排水溝１７内で水滴Wが移動し易くなっている。

以上に、本願発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特長を有する。

（１）図１〜図９に示すように、レセプタクル４（コネクタ）は、筐体２に取り付けられると共に、筐体２内の電線８を取り付け可能なコネクタである。レセプタクル４は、レセプタクルシェル９（ハウジング）を備える。レセプタクルシェル９は、筐体２の内部へ角筒状に突出して筐体２内の電線８を覆う角筒部１３を有する。角筒部１３は、４つの外面１５を有する。４つの外面１５には、鋳造により形成された金属製の排水溝１７が互いに連なるように夫々形成されている。各排水溝１７の断面形状は、排水溝１７の最深部２３が排水溝１７の溝幅中央２４と比較して角筒部１３の先端１９から遠くなるような非対称形状である。各排水溝１７の最深部２３は、排水溝１７内の水滴Wが排水溝１７の長手方向の端部２５へ向かって移動するように排水溝１７の長手方向の中央２６において隆起している。

以上の構成によれば、結露による接続不良対策を低コストで実現することができる。その理由は、下記（A）及び（B）である。

（A）図１０に示すように、特許文献１では、結露による接続不良が起こらないように、シリコンゴムやニトリルゴム、クロロプレンゴムなどの防水性のある材料１０１を電気コネクタ１００に流し込むようにしている。これに対し、本実施形態では、防水性のある材料１０１を電気コネクタ１００に流し込む代わりに、レセプタクルシェル９の角筒部１３に排水溝１７を形成し、排水溝１７によって結露起因の水滴Wを角筒部１３の上方から下方へと切れ目なく誘導し、もって、水滴Wが角筒部１３内の電線８に至らないようにしている。従って、シリコンゴムやニトリルゴム、クロロプレンゴムなどの防水性のある材料１０１が不要であるし、シリコンゴムやニトリルゴム、クロロプレンゴムなどの防水性のある材料１０１を流し込んで固化させる工程も不要となるので、結露による接続不良対策を低コストで実現できている。

（B）本実施形態では、各排水溝１７は、鋳造により形成されている。従って、各排水溝１７が切削加工によって形成されている場合と比較して、各排水溝１７を形成するコストは極めて低く、もって、結露による接続不良対策の低コスト化に寄与している。

また、以上の構成によれば、レセプタクル４の軽量化に寄与している。その理由は、下記（C）である。

（C）図１０に示すように、特許文献１では、結露による接続不良が起こらないように、シリコンゴムやニトリルゴム、クロロプレンゴムなどの防水性のある材料１０１を電気コネクタ１００に流し込むようにしている。これに対し、本実施形態では、防水性のある材料１０１を電気コネクタ１００に流し込む代わりに、レセプタクルシェル９の角筒部１３に排水溝１７を形成し、排水溝１７によって結露起因の水滴Wを角筒部１３の上方から下方へと切れ目なく誘導し、もって、水滴Wが角筒部１３内の電線８に至らないようにしている。従って、シリコンゴムやニトリルゴム、クロロプレンゴムなどの防水性のある材料１０１が不要であるから、その分、レセプタクル４の軽量化に寄与している。

また、以上の構成によれば、極めて高い排水作用が得られる。その理由は、下記（D）〜（I）である。

（D）即ち、角筒部１３のすべての外面１５に排水溝１７が夫々形成されている。従って、レセプタクル４をどのような向きで取り付けても、排水溝１７による排水作用が問題なく発揮される。このようにレセプタクル４の取り付け姿勢に制約がないのは、コネクタ分野において極めて有用である。

（E）また、各排水溝１７の断面形状は、排水溝１７の最深部２３が排水溝１７の溝幅中央２４と比較して角筒部１３の先端１９から遠くなるような非対称形状である。従って、各排水溝１７の断面形状が左右対称形状である場合と比較して、水滴Wが角筒部１３の先端１９から実際に遠ざけられるので、その分、水滴Wが角筒部１３の先端１９を乗り越えて角筒部１３内に侵入してしまう可能性が低く、もって、極めて高い排水作用が得られている。

（F）また、各排水溝１７の最深部２３は、排水溝１７内の水滴Wが排水溝１７の長手方向の端部２５へ向かって移動するように排水溝１７の長手方向の中央２６において隆起している。以上の構成によれば、排水溝１７内の水滴Wは最短距離で排水溝１７の端部２５に到達することができ、もって、極めて高い排水作用が得られている。また、４つの排水溝１７のすべてにおいて上記の隆起が形成されているので、レセプタクル４がどのような姿勢で筐体２の正面パネル５に取り付けられても、極めて高い排水作用が得られる。

（G）また、上記（E）と（F）の相乗効果として、上記（F）で発生した水滴Wの移動が上記（E）により角筒部１３の先端１９から遠い位置で行われる。従って、角筒部１３の先端１９から遠い位置で水滴Wの排水が速やかに行われるので、接続不良対策として極めて優れている。

（H）また、各排水溝１７は、鋳造により形成された金属製である。換言すれば、各排水溝１７の内面２８は、鋳造特有の表面特性（鋳肌）を有している。従って、各排水溝１７の内面２８が切削加工特有の表面特性（切削痕）を有している場合と比較して、排水溝１７内の水滴Wが排水溝１７内で移動し易く、もって、極めて高い排水作用が得られている。

（I）また、４つの排水溝１７は、互いに連なるように形成されている。以上の構成によれば、レセプタクル４がどのような姿勢で筐体２の正面パネル５に取り付けられても、隣り合う排水溝１７間での水滴Wの受け渡しが問題なく行われる。

また、各排水溝１７は、筐体２の正面パネル５と比較して、角筒部１３の先端１９に近い。以上の構成によれば、問題なく、各排水溝１７による排水作用が発揮される。

なお、各排水溝１７は、筐体２の正面パネル５の内面２２で発生した水滴Wを排水溝１７内に捕捉できるのであれば、筐体２の正面パネル５と部分的に重複するように形成してもよい。

（２）また、各排水溝１７の最深部２３は、湾曲面状に形成されている。以上の構成によれば、各排水溝１７が角溝である場合と比較して、排水溝１７内の水滴Wが排水溝１７内で移動し易く、もって、極めて高い排水作用が得られている。

以上に、本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は以下のように変更できる。

即ち、上記実施形態では、レセプタクル４は、筐体２の外側から正面パネル５にネジで取り付けられている。しかし、これに代えて、レセプタクル４を筐体２の内側から正面パネル５に取り付けてもよい。

また、レセプタクルシェル９を金属製とすることに代えて射出成型により形成される樹脂製にしてもよい。即ち、排水溝１７は、射出成型により形成される樹脂製でもよい。この場合も、排水溝１７は、同様の理由から、切削により形成するのではなく、射出成型時に同時に形成することが好ましい。この場合、各排水溝１７の内面２８は、射出成型特有の表面特性を有することになる。射出成型特有の表面特性とは、鋳肌である。

１レバー式コネクタアッセンブリー
２筐体
３プラグ
４レセプタクル（コネクタ）
５正面パネル
６プラグシェル
７レバー
８電線
９レセプタクルシェル（ハウジング）
１０防水シール
１１レセプタクル絶縁保持体
１２レセプタクルコンタクト
１３角筒部
１３T 板厚
１４フランジ
１５外面
１６外周面
１７排水溝
１８環状排水溝
１９先端
２０前端縁
２１後端縁
２２内面
２３最深部
２４溝幅中央
２５端部
２６中央
２７内面
２８内面
W 水滴

Claims

筐体に取り付けられると共に、前記筐体内の電線を取り付け可能なコネクタであって、
ハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記筐体の内部へ角筒状に突出して前記筐体内の前記電線を覆う角筒部を有し、
前記角筒部は、４つの外面を有し、
前記４つの外面には、鋳造により形成された金属製の又は射出成型により形成された樹脂製の排水溝が互いに連なるように夫々形成されており、
前記各排水溝の断面形状は、前記排水溝の最深部が前記排水溝の溝幅中央と比較して前記角筒部の先端から遠くなるような非対称形状であり、
前記各排水溝の前記最深部は、前記排水溝内の水滴が前記排水溝の長手方向の端部へ向かって移動するように前記排水溝の長手方向の中央において隆起している、
コネクタ。
請求項１に記載のコネクタであって、
前記各排水溝の前記最深部は、湾曲面状に形成されている、
コネクタ。