JP2018147844A - 電気コネクタの取付構造及び電気コネクタモジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て性を向上させると共に製造コストを抑制し、ケースに対する電気コネクタの取付箇所から電気コネクタの取付対象機器の内部への空気の侵入を防ぐこと。【解決手段】電気コネクタの取付構造は、板厚方向に貫通する挿入孔１１を備えるケース１と、絶縁性のハウジング２１と、一部がハウジング２１に覆われていると共にハウジング２１から外部前方に突出する導電性の外部シェル２４と、を備え、挿入孔１１に挿通する電気コネクタ２と、ハウジング２１の前部及びハウジング２１から突出する外部シェル２４に密着すると共に挿入孔１１においてハウジング２１とケース１と外部シェル２４とを接着する接着剤３と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、電気コネクタの取付構造及び電気コネクタモジュールの製造方法に関する。

従来、車両に搭載されるカメラ機器等の電子機器のケースに、ケーブルに接続された電気コネクタを取り付ける電気コネクタの取付構造が知られている。かかる電気コネクタの取付構造において、電気コネクタと電子機器の筐体との間に隙間がある場合には、この隙間から水分を含んだ空気が電子機器の内部に侵入し、電子機器の内部に収納されているレンズを曇らせる等の弊害を生じる。従って、従来の電気コネクタと電子機器の筐体との取付構造に対しては、電子機器の筐体内部に収容される部品によっては、電子機器の筐体に対して電気コネクタを隙間なく取り付けることが要求される。

かかる状況下において、特許文献１は、電子機器の筐体に対してシール部材を介して電気コネクタをねじ止めして取り付ける電気コネクタの取付構造を開示している。特許文献１の電気コネクタの取付構造は、電気コネクタのフランジ部と電子機器の筐体との間にシール部材を挟み込んだ状態で、フランジ部に設けた取付孔に挿通するねじを電子機器の筐体に設けた固定孔に螺合する構造である。また、特許文献２は、電気コネクタと電子機器の筐体とを一体成型する電気コネクタの取付構造を開示している。

特許文献１及び特許文献２によれば、電子機器の筐体に対して電気コネクタを隙間なく取り付けることができる。

特開２０１４−１０７２３９号公報 特開２０１５−２１５９６７号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２においては、電気コネクタに接続しているケーブルの内部を介して外部からの空気が電子機器の筐体内部に侵入して、レンズを曇らせる等の弊害を生じるという課題を有する。特に、車載の電子機器の筐体に対する電気コネクタの取付構造においては、家屋の室内に設置される電子機器に比べて気圧の変化が大きいため、このような気圧の変化に伴って、電気コネクタに接続しているケーブルの内部を介して外部からの空気が電子機器の筐体内部に侵入し易いという課題を有する。

また、特許文献１においては、電気コネクタと電子機器の筐体とをねじ止めして固定しているため、組み立て性が低下するという課題を有する。

更に、特許文献２においては、金属部品の有無及び形状の相違等により、成型金型に対して樹脂を流す際の圧力を異ならせる必要のある電気コネクタのハウジングと電子機器の筐体とを一体成型するため、成型条件を細かく制御する必要を生じ、製造コストの上昇を招くという課題を有する。

本発明の目的は、組み立て性を向上させることができると共に製造コストを抑制することができ、ケースに対する電気コネクタの取付箇所から電気コネクタの取付対象機器の内部への空気の侵入を防ぐことができる電気コネクタの取付構造及び電気コネクタモジュールの製造方法を提供することである。

本発明に係る電気コネクタの取付構造は、板厚方向に貫通する挿入孔を備えるケースと、絶縁性のハウジングと、一部が前記ハウジングに覆われていると共に前記ハウジングから外部前方に突出する導電性の外部シェルと、を備えた前記挿入孔に挿通する電気コネクタと、前記ハウジングの前部及び前記ハウジングから突出する前記外部シェルに密着すると共に前記挿入孔において前記ハウジングと前記ケースと前記外部シェルとを接着する接着剤と、を有する。

本発明に係る電気コネクタモジュールの製造方法は、絶縁性のハウジングと、一部が前記ハウジングに覆われていると共に前記ハウジングから外部前方に突出する導電性の外部シェルと、を備える電気コネクタを、ケースの板厚方向に貫通する挿入孔に挿通し、前記ハウジングの前部及び前記ハウジングから突出する前記外部シェルに密着する接着剤により前記挿入孔において前記ハウジングと前記ケースと前記外部シェルとを接着する。

電気コネクタの取付対象機器の内部を、ハウジングと外部シェルとの間の空間から接着剤により封止して、ハウジングと外部シェルとの間を伝って電気コネクタの取付対象機器の内部に侵入しようとする空気を防ぐと共に、ねじ止め及び一体成型することなく接着剤により電気コネクタをケースに取り付ける。

本発明によれば、組み立て性を向上させることができると共に製造コストを抑制することができ、ケースに対する電気コネクタの取付箇所から電気コネクタの取付対象機器の内部への空気の侵入を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造におけるケースに対する電気コネクタの取付前の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造の斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造の側面図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造の正面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタのハウジングの断面図である。 本発明の実施形態に係るケースの断面図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造につき、詳細に説明する。図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成し、ｙ軸の正方向を前方向、ｙ軸の負方向を後ろ方向、ｘ軸方向を左右方向、ｚ軸の正方向を上方向、及びｚ軸の負方向を下方向として説明する。

＜電気コネクタの取付構造＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造につき、図１から図７を参照しながら、以下に詳細に説明する。

本実施形態に係る電気コネクタの取付構造は、ケース１と、電気コネクタ２と、を接着剤３により互いに接着している。電気コネクタモジュール１００は、電気コネクタ２を接着剤３によりケース１に接着することにより構成されている。

ケース１は、カメラ機器等の電子機器の筐体を構成している。ケース１は、筐体のリアケースであり、図示しないフロントケースと溶着等されることにより、内部にレンズ等の電子部品を収容する電子機器の筐体を構成している。なお、ケース１は、リアケースに限らず、筐体の任意の部位を構成することができる。

ケース１は、後壁において前後方向に板厚方向に貫通する挿入孔１１を備えている。ケース１の後壁の後面の挿入孔１１の周囲には、挿入孔１１に沿って後方から見て円状に後方に突出する突出部１２が設けられている。ケース１の後壁の前面の挿入孔１１の周囲には、挿入孔１１に沿って前方から見て円状に前方に突出する突出部１３が設けられている。

挿入孔１１は、図４に示すように、前方又は後方から見て、ケース１の下方側に寄った位置に設けられていると共に左右方向において中央に設けられている。挿入孔１１は、電子機器の取付位置等に応じて、後壁の異なる位置に設けられる。

挿入孔１１は、図７に示すように、後方側挿入孔１１ａと、後方側挿入孔１１ａの内径よりも大きい内径の前方側挿入孔１１ｂと、により構成されている。挿入孔１１の内壁には、後方側挿入孔１１ａと前方側挿入孔１１ｂとの間に段差部１４が設けられている。

電気コネクタ２は、同軸ケーブル４に接続する同軸コネクタである。同軸ケーブル４は、図５に示すように、中心導体４１と、中心導体４１の周囲に設けられる外部導体４３と、中心導体４１と外部導体４３との間に介在する内部絶縁体４２と、外部導体４３を覆う外部絶縁体４４と、から構成されている。

具体的には、電気コネクタ２は、ハウジング２１と、内部コンタクト２２と、インシュレータ２３と、外部シェル２４と、後方シェル２５と、前方シェル２６と、スリーブ２７と、を有している。

ハウジング２１は、略円筒状であり、絶縁性を有する材料により形成されている。ハウジング２１は、後方本体部２１１と、後方本体部２１１の前方に設けられていると共に後方本体部２１１よりも小径である前方本体部２１２と、を備えている。前方本体部２１２は、挿入孔１１に圧入可能な外径になっている。前方本体部２１２は、外周面に外周に沿って内方に凹ませて形成した凹部２１３を有し、凹部２１３よりも前方側の外径が凹部２１３よりも後方側の外径よりも小さくなっている。後方本体部２１１の挿通孔２１４の内壁には、外部シェル２４の係止部２４１を一体成型により係止する係止溝２１７が設けられている。凹部２１３は、後端がケース１の挿入孔１１ｂの後端と前後方向において同じ位置にある。

ハウジング２１は、ハウジング２１の前端から後方に延設された挿通孔２１４と、挿通孔２１４に連通すると共に挿通孔２１４の後端から後方に延設された挿通孔２１５と、挿通孔２１５に連通すると共に挿通孔２１５の後端からハウジング２１の後端まで延設された挿通孔２１６と、を有している。挿通孔２１４の内径は、挿通孔２１５の内径よりも大きい。挿通孔２１５の内径は、挿通孔２１６の内径よりも大きい。挿通孔２１４、挿通孔２１５及び挿通孔２１６は、互いに連通してハウジング２１の前端から後端まで前後方向に貫通する貫通孔を形成している。

ハウジング２１は、同軸ケーブル４、内部コンタクト２２、インシュレータ２３、外部シェル２４、後方シェル２５、前方シェル２６及びスリーブ２７と一体成型されることにより形成されている。

内部コンタクト２２は、同軸ケーブル４の中心導体４１に接続している。

インシュレータ２３は、絶縁性を有する材料により形成されており、内部コンタクト２２を内部に保持している。

外部シェル２４は、導電性を有する材料により形成されており、円筒状である。外部シェル２４の後方には、外周に沿って外方に突出する係止部２４１が形成されている。外部シェル２４は、後方側がハウジング２１の挿通孔２１４に保持されていると共にハウジング２１により覆われており、ハウジング２１より外部前方に突出している。

後方シェル２５は、外部シェル２４の後方に設けられ、前方側が挿通孔２１４に位置して外部シェル２４に接続されていると共に、後方側が挿通孔２１５に位置している。

前方シェル２６は、挿通孔２１４に位置していると共にインシュレータ２３と外部シェル２４との間に設けられ、外部シェル２４に接続されている。

スリーブ２７は、挿通孔２１５に保持されており、加締め等により後方シェル２５との間で同軸ケーブル４の外部導体４３を挟持して外部導体４３及び後方シェル２５に接続している。

外部シェル２４、後方シェル２５、前方シェル２６及びスリーブ２７は、電気的に互いに接続されており、同軸コネクタ４の外部導体４３に接続される外部コンタクトを構成している。なお、外部コンタクトは、外部シェル２４、後方シェル２５、前方シェル２６及びスリーブ２７により構成される場合に限らず、外部導体４３に接続される外部シェル２４のみにより構成されていてもよいし、外部導体４３に接続される外部シェル２４と任意の形状及び数の導電性の部材とにより構成されていてもよい。また、外部シェル２４の形状も、任意の形状にすることができる。

接着剤３は、ハウジング２１の前部及びハウジング２１から突出する外部シェル２４に密着すると共に、挿入孔１１においてハウジング２１とケース１と外部シェル２４とを接着している。なお、接着剤３は、ハウジング２１の前部をケース１に接着する場合に限らず、ハウジング２１の前部から前後方向の中間部までをケース１に接着していてもよく、少なくともハウジング２１の前部をケース１に接着していればよい。

接着剤３は、硬化後の接着強さ及び硬化後の硬度の異なる接着剤３１と接着剤３２とにより構成されている。接着剤３１及び接着剤３２は、互いに異なる種類の接着剤であって、図５に示すように前後方向に沿って層状に設けられている。なお、接着剤３１と接着剤３２とは、図５に示すように左右方向に平行に層状に設けられる場合に限らず、左右方向に対して斜めに層状に設けられてもよい。

接着剤３１は、ハウジング２１の前方本体部２１２とケース１の前方側挿入孔１１ｂの内壁との間、及び、ケース１の前方側挿入孔１１ｂの内壁とハウジング２１より前方に突出する外部シェル２４との間に介在して、前方本体部２１２と、外部シェル２４と、前方側挿入孔１１ｂの内壁と、を接着している。接着剤３１は、挿入孔１１ｂの後端の段差部１４に当接していると共に、凹部２１３の後端に当接している。接着剤３１は、主としてハウジング２１及び外部シェル２４とケース１とを接着するためのものであり、接着剤３２よりも硬化後の硬度が強く且つ硬化後の接着強さが強い。

接着剤３２は、ケース１の前方側挿入孔１１ｂの内壁とハウジング２１より前方に突出する外部シェル２４との間に介在して、前方側挿入孔１１ｂの内壁と外部シェル２４とを接着している。接着剤３２は、接着剤３１よりも前方側に設けられ、ケース１の挿入孔１１ｂから前方に露出している。接着剤３２は、前端が突出部１３の前端と面一になっている。接着剤３２は、主としてケース１を筐体とする電子機器の内部を外部から密閉するためのものであり、接着剤３１よりも硬化後の硬度が弱く且つ硬化後の接着強さが弱い。

上記構成を有する電気コネクタの取付構造では、ハウジング２１を構成する樹脂が冷却する際に収縮等することにより、図５に示すように、スリーブ２７とハウジング２１との間の隙間Ｓ２、後方シェル２５とハウジング２１との間の隙間Ｓ３、外部シェル２４の係止部２４１とハウジング２１との間の隙間Ｓ４、及び外部シェル２４の係止部２４１よりも前方側とハウジング２１との間の隙間Ｓ５を生じる。即ち、樹脂であるハウジング２１と、金属等の導電材であるスリーブ２７、後方シェル２５及び外部シェル２４と、の間に互いに連通した隙間Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５を生じる。

＜電気コネクタモジュールの製造方法＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタモジュール１００の製造方法につき、以下に詳細に説明する。

まず、予め形成しておいた電気コネクタ２を、予め成型して形成しておいたケース１の挿入孔１１に後方より挿通し、ハウジング２１を挿入孔１１ａに圧入する。これにより、ケース１と電気コネクタ２とを仮固定する。

この状態において、ハウジング２１の前方本体部２１２の凹部２１３及び凹部２１３よりも前方側の外周部と、挿入孔１１ｂの内壁と、の間には隙間Ｓ６（図示省略）を生じている。

次に、ケース１の前方側を上方に向けて、ケース１の上方に向けた前方より液体状の接着剤３１を、隙間Ｓ６に注入すると共にハウジング２１を覆い且つ挿入孔１１ｂの深さの半分程度になるまで挿入孔１１ｂに注入する。この際、ケース１に電気コネクタ２が仮固定されていると共にケース１の前方が外部に開放されているため、接着剤３１を容易に注入することができる。また、ケース１の前方側を上方に向けて窪みとなった挿入孔１１ｂに接着剤３１を注入するので、接着剤３１を容易に注入することができる。

次に、接着剤３１を硬化させることにより、ケース１と電気コネクタ２とを接着剤３１により接着する。接着剤３２よりも硬化後の硬度が強く且つ硬化後の接着強度の強い接着剤３１によりケース１と電気コネクタ２とを接着することにより、電気コネクタ２をケース１に強固に固定することができる。また、ねじ止めを不要にすることができるので、組み立て性を向上させることができる。更に、ケース１と電気コネクタ２のハウジング２１との一体成型を不要にすることができるので、製造コストを低減することができる。

次に、ケース１の上方に向けた前方より液体状の接着剤３２を、挿入孔１１ｂの接着剤３１に重ねて挿入孔１１ｂに注入すると共に、挿入孔１１ｂが埋まるまで挿入孔１１ｂに注入する。

そして、接着剤３２を硬化させることによりケース１と電気コネクタ２とを接着剤３２により接着し、電気コネクタモジュール１００が完成する。

＜電気コネクタの取付構造の密閉性＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタの取付構造の密閉性につき、以下に詳細に説明する。

同軸ケーブル４の内部絶縁体４２と外部絶縁体４４との間には、図示を省略する隙間Ｓ１を生じている。従って、電気コネクタモジュール１００を備える電子機器が、車両等に設置された際に、電子機器の外部と電子機器の内部との気圧差等により、外部から隙間Ｓ１、隙間Ｓ２、隙間Ｓ３、隙間Ｓ４及び隙間Ｓ５を介して水分を含んだ空気が侵入する。

隙間Ｓ５に達した空気は、接着剤３によりハウジング２１と外部シェル２４との隙間が密閉されているため、隙間Ｓ５からケース１の挿入孔１１ｂを介して電子機器の内部に侵入できない。特に、接着剤３１よりも硬化後の硬度が弱い接着剤３２によりハウジング２１と外部シェル２４との隙間を密閉することにより、ハウジング２１と外部シェル２４との隙間を確実に密閉することができ、電子機器の内部への空気の侵入を確実に防ぐことができる。

外部絶縁体４４と内部絶縁体４２との隙間Ｓ１を介して空気が侵入する同軸ケーブル４と接続する電気コネクタ２をケース１に取り付ける場合のように、外部を樹脂材により封止（ポッティング）しても防げない電子機器の内部への空気の侵入を、接着剤３により確実に防ぐことができる。

なお、電気コネクタモジュール１００では、電気コネクタ２に設けた図示を省略する樹脂等により、電子機器の筐体の内部を電気コネクタ２の外部シェル２４の内部の空間から密閉している。この際に、例えば特開２０１５−２２５７６６に開示している構成を採用することができる。

本実施形態によれば、挿入孔１１の位置が変更された場合であっても、挿入孔１１を設ける位置に関わらず、接着剤３によりケース１と電気コネクタ２とを容易に接着することができると共に、接着剤３によりハウジング２１と外部シェル２４との隙間を容易に密閉することができる。

また、本実施形態によれば、車載の電子機器のケース１に電気コネクタ２を取り付ける場合のように、家屋の室内等に比べて気圧の変化の大きい環境下で使用される場合であっても、電子機器の筐体の内部に外部の空気を侵入しないようにすることができる。

また、本実施形態によれば、ケース１に電気コネクタ２を固定する機能と、ケース１に対する電気コネクタ２の取付部分から筐体の内部への空気の侵入を防ぐ機能とを、接着剤３により兼用することができる。

本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、上記実施形態において、２種類の接着剤３１及び接着剤３２を用いたが、電気コネクタ１とケース２とを確実に接着することができ且つ電子機器の筐体の内部空間をハウジング２１と外部シェル２４との隙間から確実に密閉することができる１種類の接着剤を用いてもよい。また、３種類以上の接着剤を用いてもよい。

また、上記実施形態において、電気機器の筐体の一部を構成するケース１に電気コネクタ２を取り付けたが、電子機器の筐体に電気コネクタ２を直接取り付けるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、ケース１に対して電気コネクタ２として同軸コネクタを取り付けたが、ケースに対して複数の導電性の信号コンタクト及び外部シェルを備える多極コネクタ等の同軸コネクタ以外の任意の電気コネクタを取り付けることができる。この場合に、電子機器の筐体の内部空間を、外部シェルとハウジングとの間の空間から接着剤により密閉する。

また、上記実施形態において、前後方向に沿ってストレート形状の電気コネクタをケースに取り付けたが、後方が左右方向に折れ曲がったＬ字形状の電気コネクタをケースに取り付けるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、接着剤３１の前方に接着剤３２を設けたが、絶着財３２の前方に接着剤３１を設けてもよい。

また、上記実施形態において、ケース１とハウジング２１とを別体にしたが、ケースと電気コネクタのハウジングとを一体成型により一体にしてもよい。この場合には、接着剤３１を不要にすることができる。

本発明は、電気コネクタの取付構造及び電気コネクタモジュールの製造方法に好適である。

１ ケース
２ 電気コネクタ
３ 接着剤
４ 同軸ケーブル
１１ 挿入孔
１１ａ 後方側挿入孔
１１ｂ 前方側挿入孔
１２ 突出部
１３ 突出部
１４ 段差部
２１ ハウジング
２２ 内部コンタクト
２３ インシュレータ
２４ 外部シェル
２５ 後方シェル
２６ 前方シェル
２７ スリーブ
３０ カバー
３１ 接着剤
３２ 接着剤
４１ 中心導体
４２ 内部絶縁体
４３ 外部導体
４４ 外部絶縁体
１００ 電気コネクタモジュール
２１１ 後方本体部
２１２ 前方本体部
２１３ 凹部
２１４ 挿通孔
２１５ 挿通孔
２１６ 挿通孔
２１７ 係止溝
２４１ 係止部

Claims (4)

1. 板厚方向に貫通する挿入孔を備えるケースと、
   絶縁性のハウジングと、一部が前記ハウジングに覆われていると共に前記ハウジングから外部前方に突出する導電性の外部シェルと、を備えた前記挿入孔に挿通する電気コネクタと、
   前記ハウジングの前部及び前記ハウジングから突出する前記外部シェルに密着すると共に前記挿入孔において前記ハウジングと前記ケースと前記外部シェルとを接着する接着剤と、
   を有することを特徴とする電気コネクタの取付構造。
2. 前記接着剤は、
   硬化後の接着強さ及び硬度の異なる複数種類の接着剤から構成されると共に種類毎に前後方向に沿って層状に設けられる、
   ことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタの取付構造。
3. 前記電気コネクタは、
   同軸ケーブルに接続する同軸コネクタであり、
   前記外部シェルは、
   前記同軸ケーブルの外部導体に接続する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気コネクタの取付構造。
4. 絶縁性のハウジングと、一部が前記ハウジングに覆われていると共に前記ハウジングから外部前方に突出する導電性の外部シェルと、を備える電気コネクタを、ケースの板厚方向に貫通する挿入孔に挿通し、
   前記ハウジングの前部及び前記ハウジングから突出する前記外部シェルに密着する接着剤により前記挿入孔において前記ハウジングと前記ケースと前記外部シェルとを接着する、
   ことを特徴とする電気コネクタモジュールの製造方法。

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