JP2017130256A - 封止構造 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献2は、異なる方向からポッティングできる堰部材を備える電気コネクタを提案している。
特許文献1及び特許文献2によれば、樹脂材料により電気コネクタの端子及びその他の部品を封止するので、例えば回路基板を搭載する機器が水没するような事態に陥っても、端子の周囲に水が浸入して端子及びその他の部品に電気的な短絡が生ずるのを防止できる。
シャーシは、端子を保持するコネクタハウジングに組み付けられ、コネクタハウジングとともにポッティング材を保持するポッティング領域を形成する。樹脂材料は硬化するまでに流動性を備えているので、ポッティング領域に投入された後に硬化するまでの間に、シャーシとコネクタハウジングとの境界面からポッティング領域外に漏れるおそれがある。特許文献1及び特許文献2に開示される電気コネクタは、シャーシとコネクタハウジングとの境界面が単に接触している程度であるから、ポッティング領域外に漏れ出るのを防止することが難しい。
本発明の封止構造は、第一部材及び第二部材のいずれか一方に設けられる圧入突起と、圧入突起が圧入される、第一部材及び第二部材のいずれか他方に設けられる圧入溝と、を備え、圧入突起は圧入溝に、圧入突起と圧入溝が圧入される向きに間隔を隔てる少なくとも第一圧入領域と第二圧入領域の二箇所において圧入される、ことを特徴とする。
この封止構造によれば、先端側の圧入突起が対応する圧入溝に挿入されるまでは摩耗するなどの損傷を受けることがなく、また、第一部材を押し込む力が弱くて済むので、第一部材と第二部材を組み付けるのが容易である。
これにより、仮に、第一圧入領域を流動材が通過したとしても、貯留槽に一定量の流動材を貯めることができる。流動材が第一圧入領域を通過するのは毛細管現象によるものであり、通過する流動材の量は微小であるから、貯留槽に貯まっている間に、流動材が硬化すれば、硬化した流動材がそれ以降の流動材の第一圧入領域の通過を封止する。
特に、第一圧入部と第二圧入部の間に流動材溜まりを設けることにより、流動材の流れが第一圧入部と第二圧入部の途中で停滞するので、流動材が硬化するまでの時間を稼ぐことができるので、より確実に流動材が漏れるのを防止できる。
本実施形態に係る圧入構造体1は、例えば、前述した回路基板に取り付けられる電気コネクタのコネクタハウジングに適用することができる。
圧入構造体1は、図1に示すように、第一部材10と第二部材20が組み付けられており、第一部材10と第二部材20により区画される概ね直方体状の空隙は、溶融状態のポッティング材などの流動材を収容する収容領域30を想定している。
第一部材10と第二部材20の組み付けは、図2に示すように、第一部材10に設けられる圧入突起16が第二部材20に設けられる圧入溝27に圧入により実現される。この圧入突起16及び圧入溝27の圧入構造により、流動材が収容領域30から漏れるのを防止する。なお、第一部材10及び第二部材20は、それぞれが電気絶縁性の樹脂材料を射出成形することにより作製されるものとする。
以下、圧入構造体1の構成を説明した後に、圧入構造体1が奏する効果を説明する。
なお、圧入構造体1において、図1のx軸を前後方向、y軸を幅方向、及び、z軸を高さ方向と定義する。その中で、前後については、図1において第二部材20が設けられる側を前とし、上下については、図1(b),(c)の上下に従うものとする。
第一部材10は、図1〜図3に示すように、前後方向xに互いに所定の間隔を空けて平行に配置される前壁11と後壁12、及び、幅方向yに互いに所定の間隔を空けて平行に配置される右壁13と左壁14を有している。第一部材10は、これらの壁が連なることで、平面視した形状が矩形状(又はC字状)をなしている。
後壁12、右壁13及び左壁14は、高さが一定で単純な直方体状の形状を有しているが、前壁11は、幅方向yの中央部分に上面から所定の深さまで、第二部材20を受け入れる空隙である受容凹部18が形成されている。前壁11は、受容凹部18を境にして幅方向yの両側に左前壁11a及び右前壁11bと、受容凹部18よりも下方において、左前壁11aと右前壁11bを繋ぐ連結壁11cと、を備えている。
圧入突起16は、連結壁11cの上面に連なる根元側から所定の高さを越えると厚さが薄くなる。つまり、図2(c),図3(b)に示すように、圧入突起16は、根元側から所定の高さまでの、相対的に厚さの厚い根元部16aと、所定の高さからの先端側の、相対的に厚さの薄い先端部16bと、に区分されている。図4(b)に示すように、根元部16aの厚さをe1、先端部16bの厚さをd1とすると、厚さe1>厚さd1となる。このように圧入突起16が段階的な先細りの形状をなしていることにより、圧入構造体1は二箇所の圧入領域を備えながらも、圧入をスムーズに行える。
ここで、圧入突起16における根元部16a及び先端部16bの厚さとは、圧入突起16が圧入溝27に圧入されたときに、圧入突起16が圧縮力を受ける向きの寸法をいう。また、後述する圧入溝27の溝幅は、圧入突起16の厚さに対応する向きの寸法をいう。この定義は、本願発明についても同様に適用されるものとする。
第二部材20は、第一部材10の受容凹部18に配置されている圧入突起16が圧入溝27に圧入されることで第一部材10と組み付けられ、収容領域30を形成する。
第二部材20は、図1及び図2に示すように、受容凹部18に配置されて第一部材10の内外を仕切る、概ね直方体状の本体21と、本体21の幅方向yの両側から突出する、一対のガイド条23a,23bと、本体21の前方から下方に向けて延びる、圧入壁25と、を備える。圧入壁25は、その先端が本体21の下面よりも第一部材10の連結壁11cの厚さの分だけ突出して形成されている。
圧入溝27は、第一部材10の圧入突起16が挿入される側(挿入側)から突き当りのある奥の側(奥側)までの間で、溝幅が段階的に変化する。圧入溝27は、具体的には、図2(c)及び図4(b)に示すように、挿入側に設けられるテーパ状の誘い込み27aと、誘い込み27aに連なる挿入側溝27bと、挿入側溝27bに連なる凹部27cと、凹部27cに連なり奥側に設けられる奥側溝27dと、を備える。挿入側溝27bの溝幅e2よりも奥側溝27dの溝幅d2が狭く設定されている。このようにe2>d2とされるのは、第一部材10の圧入突起16の先細りの形状に対応している。挿入側溝27bと奥側溝27dの間に設けられる凹部27cの溝幅は挿入側溝27bの溝幅e2よりも大きく設定されている。
ここで、根元部16aの厚さe1と挿入側溝27bの溝幅e2、及び、先端部16bの厚さd1と奥側溝27dの溝幅d2は、所望する圧入による保持力が得られるように、その寸法が設定される。なお、挿入側溝27bに根元部16aが圧入される領域を第一圧入領域A1とし、奥側溝27dに先端部16bが圧入される領域を第二圧入領域A2とする。
また、凹部27cには、根元部16aと先端部16bの境界部分及びその近傍が挿入されるが、根元部16aと先端部16bの厚さ方向の周囲には、図2(c)に示されるように空隙からなる貯留槽Rが設けられる。
以上を前提とすると、本実施形態の圧入構造体1の第一部材10及び第二部材20は、以下が成り立つように形成されている。こうすることで、圧入構造体1は、貯留槽Rを設ける高さ方向のスペースを生み出している。
なお、ここでいう高さとは、圧入突起16を圧入溝27に圧入をする際に圧入突起16が変位する方向、つまり圧入方向の寸法をいう。
L1=L2 (L1:圧入突起16の高さ、L2:圧入溝27の高さ)
L11>L21 (L11:根元部16aの高さ、L21:挿入側溝27bの高さ)
L12>L23 (L12:先端部16bの高さ、L23:奥側溝27dの高さ)
以下、第一部材10と第二部材20を組み付ける手順を説明する。
始めに、第一部材10と第二部材20を位置決めする。
位置決めは、ガイド条23a,23bとガイド溝15a,15bの位置が合うように、かつ、圧入突起16と圧入溝27の位置が合うようにする。
圧入突起16と圧入溝27の間では、誘い込み27aから挿入された圧入突起16の先端部16bは挿入側溝27bを通過し、次いで、奥側溝27dに到達して圧入が始まる。一方で、誘い込み27aから挿入された圧入突起16の根元部16aは挿入側溝27bに到達して圧入が始まる。
第二部材20の第一部材10に対する押し込みを、先端部16bが奥側溝27dの奥に突き当るまで継続すれば、第一部材10と第二部材20の組み付けが完了する。
次に、圧入構造体1による効果について説明する。
圧入構造体1は、図5(a)に示すように、貯留槽Rを隔てて第一圧入領域A1と第二圧入領域A2という二つの圧入領域を有する封止構造を備える。このように、間隔を隔てて二つの圧入領域を区分して設けることにより、流動材Pが、圧入突起16と圧入溝27の間を通って外部に漏れるのを確実に封止できる。
ここで、本実施形態を、第一圧入領域A1と第二圧入領域A2を、間隔を隔てることなく、連続的に設ける場合(比較例)と比べる。第一部材10と第二部材20は、樹脂を射出成形して作製されるものであり、高い寸法精度で圧入突起16及び圧入溝27を成形することが困難な場合がある。このことを前提に、第一圧入領域A1と第二圧入領域A2を連続的に設ける、つまり、圧入領域が長くなれば、高い寸法精度で圧入突起16と圧入溝27を成形するのが難しい。これに対して、本実施形態のように、間隔を隔てて第一圧入領域A1と第二圧入領域A2を設ければ、各々の寸法精度は高く、適切な圧入状態を得ることができるので、流動材Pが外部に漏れるのを確実に封止できる。
これに対して、本実施形態は、先端部16bは挿入側溝27bを単に通過するだけであるから、先端部16bが挿入側溝27bを通過することによる不健全な圧入構造は生じ得ない。また、先端部16bが挿入側溝27bを通過する際には、第一部材10を押し込む力が弱くて済むので、第一部材10と第二部材20を組み付けるのが容易である。
本実施形態における第一部材10及び第二部材20は本発明が適用される一例に過ぎず、収容領域30のように流動性を有する材料を収容する収容領域を二つの部材の境界部分のいずれかに圧入構造を有する構造体に広く適用することができる。
ここで、収容領域30に収容される充填材は、収容領域30に収容された時点で流動性を有していれば足り、その後に流動性を失って硬化するものであってもよい。
また、本実施形態では、根元部16aと挿入側溝27b、及び、先端部16bと奥側溝27dの二箇所の圧入構造を設けたが、これは圧入構造の最小限を示すものであり三箇所以上の圧入構造を設けることもできる。
10 第一部材
11 前壁
11a 左前壁
11b 右前壁
11c 連結壁
12 後壁
13 右壁
14 左壁
15a,15b ガイド溝
16 圧入突起
16a 根元部
16b 先端部
18 受容凹部
20 第二部材
21 本体
23a,23b ガイド条
25 圧入壁
27 圧入溝
27a 誘い込み
27b 挿入側溝
27c 凹部
27d 奥側溝
30 収容領域
A1 第一圧入領域
A2 第二圧入領域
P 流動材
R 貯留槽
Claims (4)
- 第一部材と、前記第一部材と組み付けられる第二部材と、を備え、前記第一部材と前記第二部材の境界部分に設けられる圧入による封止構造であって、
前記封止構造は、
前記第一部材及び前記第二部材のいずれか一方に設けられる圧入突起と、
前記圧入突起が圧入される、前記第一部材及び前記第二部材のいずれか他方に設けられる圧入溝と、を備え、
前記圧入突起は前記圧入溝に、前記圧入突起と前記圧入溝が圧入される向きに間隔を隔てる少なくとも第一圧入領域と第二圧入領域の二箇所において圧入される、
ことを特徴とする封止構造。 - 前記第一圧入領域と前記第二圧入領域は、
前記第一圧入領域が前記圧入突起の根元側に、前記第二圧入領域が前記圧入突起の先端側に、区分して設けられ、
前記圧入突起は、
前記第一圧入領域に対応する根元側より、前記第二圧入領域に対応する先端側の厚さが薄い、
請求項1に記載の封止構造。 - 前記第一圧入領域と前記第二圧入領域の間に、
前記圧入突起と前記圧入溝の間に設けられる空隙からなる貯留槽が設けられる、
請求項1又は請求項2に記載の封止構造。 - 前記第一部材と前記第二部材は、
互いに組み付けられた状態で電気コネクタのコネクタハウジングを構成する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の封止構造。
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