JP2020027681A - connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コネクタに関する。 The present invention relates to a connector.
近年、LED(Light Emitting Diode)を使ったディスプレイが屋外で用いられるなど、ますます多様な場面で電気機器が使用されるようになっている。電気機器の用途の多様化に伴い、これらの電気機器に電力を供給するためのコードやコネクタを、雨露に晒される野外など安全面で理想的でない環境に設置する需要も増している。 2. Description of the Related Art In recent years, electric devices have been used in more and more diverse situations, such as when displays using LEDs (Light Emitting Diodes) are used outdoors. With the diversification of uses of electrical equipment, there is an increasing demand for installing cords and connectors for supplying power to these electrical equipment in a non-ideal environment in terms of safety, such as outdoors exposed to rain.
コネクタには複数の端子を複数の電気絶縁性の部材によって保持する構造を有するものがある(例えば特許文献1)。このような構造を採用すれば単一の部材で端子を保持するよりも設計や製造工程の自由度の点で有利となる。一方で、部材と部材との境界面に水分が浸透する余地があった。 Some connectors have a structure in which a plurality of terminals are held by a plurality of electrically insulating members (for example, Patent Document 1). Adopting such a structure is more advantageous in terms of the degree of freedom in design and manufacturing process than holding the terminal with a single member. On the other hand, there is room for moisture to permeate the interface between members.
電流及び電圧が印加された状況で、端子が吸湿した電気絶縁性の材料(絶縁体)に接していると、端子のイオン分子が絶縁体の表面や内部を移動して、端子間の絶縁不良やショートを引き起こすイオンマイグレーション現象が発生する場合がある。コネクタにおいて複数の部材を用いる場合、水分による直接のショートはもとより、イオンマイグレーション現象による電気的な絶縁性の低下が安全面の課題となっていた。 When a terminal is in contact with a moisture-absorbing electrically insulating material (insulator) in a situation where current and voltage are applied, ionic molecules of the terminal move on the surface or inside the insulator, resulting in poor insulation between the terminals. Or an ion migration phenomenon that causes a short circuit. When a plurality of members are used in a connector, not only a direct short circuit due to moisture but also a decrease in electrical insulation due to an ion migration phenomenon has been a problem in terms of safety.
これに関連し、特許文献2は、着端側に防水パッキンを設け、防水パッキンより先端側に充填樹脂を充填し、防水パッキンと樹脂にプラスとマイナスの電極を嵌合した防水コネクタを開示している。 In this regard, Patent Literature 2 discloses a waterproof connector in which a waterproof packing is provided on a receiving end side, a filling resin is filled on a tip side from the waterproof packing, and positive and negative electrodes are fitted to the waterproof packing and the resin. ing.
特許文献2の発明では、防水パッキンと充填樹脂を適所に配置することで防水状態を維持している。しかし、防水パッキンを用いても完全な防水は望めない。端子を複数の部材が保持する構造において、部材と部材との間に僅かでも水分が入り込めばイオンマイグレーション現象による端子間の絶縁性低下が起こり、発熱や発火につながる可能性もある。このため、安全性が高いコネクタが必要とされている。 In the invention of Patent Literature 2, the waterproof state is maintained by disposing the waterproof packing and the filling resin in appropriate places. However, even if waterproof packing is used, complete waterproofing cannot be expected. In a structure in which a terminal is held by a plurality of members, even if a small amount of moisture enters between the members, insulation between the terminals may be reduced due to an ion migration phenomenon, which may lead to heat generation or ignition. For this reason, a connector with high safety is required.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、安全性の高いコネクタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a highly safe connector.
上記課題を解決するため、本実施形態に係るコネクタは、電気絶縁性のハウジングと、ハウジングに隣接して設けられた、電気絶縁性の基礎部材と、ハウジングと、基礎部材と、によって、ハウジングの基礎部材に面する側面と、基礎部材のハウジングに面する側面と、を貫くように保持された複数の端子と、を備え、ハウジングの基礎部材に面する側面には複数の端子の間に凸部又は凹部が形成され、基礎部材のハウジングに面する側面はハウジングの凸部又は凹部と対応する形状を有する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the connector according to the present embodiment includes an electrically insulative housing, an electrically insulative base member provided adjacent to the housing, a housing, and the base member. A plurality of terminals held through the base member-facing side surface and the base member-facing housing side surface, the housing-facing base member-facing side surface having a protrusion between the plurality of terminals. A part or a recess is formed, and a side surface of the base member facing the housing has a shape corresponding to the protrusion or the recess of the housing.
以下、図面を参照して、本実施形態に係るコネクタについて説明する。説明にあたっては、相互に直交するX軸、Y軸、Z軸からなるXYZ座標系を適宜用いる。 Hereinafter, the connector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the description, an XYZ coordinate system including an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other will be used as appropriate.
本実施形態に係るコネクタは、概略図1に示す発光システム1に含まれる。発光システム1は、電源ユニット11と、発光モジュール12と、エンドキャップ13と、を含み、商用電源系統からの電力によって発光モジュール12の発光素子を発光せるものである。この発光システム1は、建物や、観覧車をはじめとするアトラクションのイルミネーションに用いられる。
The connector according to the present embodiment is included in a light emitting system 1 schematically illustrated in FIG. The light emitting system 1 includes a
図2は、発光システム1の展開図である。図2に示されるように、発光システム1は、電源ユニット11、発光モジュール12、エンドキャップ13の3種類のパーツから構成される。
FIG. 2 is a development view of the light emitting system 1. As shown in FIG. 2, the light emitting system 1 includes three types of parts, a
電源ユニット11は、商用電源系統のコンセントに接続されるプラグ111と、商用電源系統からの交流電力を直流電力に変換して出力する整流器113と、プラグ111と整流器113とを電気的に接続するケーブル112と、整流器113が整流した電気を伝達するケーブル124と、ケーブル124に接続されたメスコネクタ130と、を有している。電源ユニット11では、プラグ111が商用電源系統のコンセントに接続されると、整流器113で、交流電圧が直流電圧に変換される。そして、直流電圧がメスコネクタ130を介して発光モジュール12へ印加される。
The
電源ユニット11のケーブル124は、複数のリード線を樹脂で被膜し、端部にコネクタ(メスコネクタ130)が接続されたケーブルである。ケーブル124は、図3に示すように、リード線として第1導線124aと第2導線124bとを含む。本実施形態においては、導線の一方(ここでは第1導線124a)は電源ユニット11のプラスの出力に接続され、もう一方(ここでは第2導線124b)はマイナスの出力に接続される。
The
図2にもどって、発光モジュール12は、複数の発光部20と、一対のコネクタ(メスコネクタ130及びオスコネクタ140)と、ケーブル124と、を有している。
Returning to FIG. 2, the
エンドキャップ13は、必要に応じて発光モジュール12のコネクタ(オスコネクタ140又はメスコネクタ130)に装着されるキャップである。エンドキャップ13は、オスコネクタ140とメスコネクタ130との形状に応じて、それぞれ用意される。例えば、発光モジュール12のメスコネクタ130に他の発光モジュール12を接続しない場合には、当該発光モジュール12のメスコネクタ130にエンドキャップ13を装着する。こうすると、外気の湿度などの影響によって、メスコネクタ130の第1端子134a乃至第2端子134bの腐食や発錆を防止することができる。
The
発光モジュール12のケーブル124は、一端がメスコネクタ130に接続され、もう一端がオスコネクタ140に接続された、両コネクタ間に流れる電力を発光部20に供給するケーブルである。
The
発光部20は、ケーブル124に接続された発光素子(例えばLED)と、ケーブル124とLEDの接続部を覆う被覆部材を有している。
The
発光モジュール12のオスコネクタ140は、電源ユニット11のメスコネクタ130と接続することが可能なコネクタである。発光モジュール12のオスコネクタ140が、電源ユニット11のメスコネクタ130に接続されることで、発光モジュール12と電源ユニット11が電気的に接続される。
The
発光モジュール12のコネクタ(メスコネクタ130及びオスコネクタ140)は、発光モジュール12同士を接続することにも用いられる。ある発光モジュール12のコネクタ(メスコネクタ130又はオスコネクタ140)が、別の発光モジュール12の対応するコネクタへ接続されることで、発光モジュール12同士が電気的に直列に接続される。電源ユニット11に接続される発光モジュール12に対しては、整流器113の容量に基づいて、複数個の発光モジュール12を直列に接続することができる。
The connectors (
発光モジュール12のメスコネクタ130及びオスコネクタ140は、発光システム1が屋外のイルミネーションに用いられるため、雨露や雪などの水分の存在化で長期間使用されることが想定される。これに対応するため、メスコネクタ130及びオスコネクタ140は防水構造を有するが、長期間の雨露への暴露により内部に水分が浸透する場合がある。さらに、コネクタの接続を屋外で行うため、接続時に水分が侵入する場合も想定される。そこで本実施形態では、後述するように、たとえ内部に水分が浸透したとしても発熱や発火といった重大事故に至る割合が低減するような構造を採用している。
Since the light emitting system 1 is used for outdoor illumination, the
コネクタ(メスコネクタ130及びオスコネクタ140)は、一端でケーブル124に接続され他端で対となるコネクタ(メスコネクタ130の場合はオスコネクタ140、オスコネクタ140の場合はメスコネクタ130)と接続する接続器具である。なお、以下コネクタにおいて、ケーブル124が接続される側(図3のプラスX方向、図4のマイナスX方向)を基礎側の方向、対となるコネクタを接続する方向(図3のマイナスX方向、図4のプラスX方向)を接続側の方向と呼ぶ。
The connectors (
メスコネクタ130は断面図3に示すような構造を有し、オスコネクタ140は断面図4に示すような構造を有する。メスコネクタ130とオスコネクタ140は対となる構造を有する。メスコネクタ130とオスコネクタ140とは、断面図5に示すように、互いに接続が可能である。
The
メスコネクタ130は、図3に示すように、複数の接続端子(第1端子134aと第2端子134b)と、接続素子を保持するハウジング部材131と、基礎部材132と、外殻部材133と、ホルダ135と、を備える。
As shown in FIG. 3, the
第1端子134aと第2端子134bは、それぞれケーブル124の異なるラインに接続され、対となるコネクタ(オスコネクタ140)の接続素子と電気接続する電気導電性の部材(例えば銅)で形成されたターミナルである。具体的には、第1端子134aと第2端子134bは、オスコネクタ140のピン形状の接続素子が挿入可能な円筒状の金属素子である。
The
ハウジング部材131は、図6に示すように、ポリアミド(66PA、46PA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)といった電気絶縁性のプラスチック素材を用いて射出成形で形成された円柱状の部材である。
As shown in FIG. 6, the
ハウジング部材131には、略平面である円柱の基礎側の底面131dから接続側の前面131fに貫通する複数の通路(第1経路131pa、第2経路131pb)が設けられている。第1経路131pa及び第2経路131pbはコネクタの基礎側から接続側へ略平行に伸び、第1端子134a及び第2端子134bの接続端側と対応する形状を有する。このため、第1端子134a及び第2端子134bを第1経路131pa及び第2経路131pbに設置することで、ハウジング部材131に第1端子134a及び第2端子134bのうちオスコネクタ140の端子を接続する先端側(接続側)の一部を保持することができる。
The
底面131dにおいて、第1経路131paと第2経路131pbとの間には、突起部131cが形成されている。すなわち、突起部131cでは、ハウジング部材131は底面131dの他の部分に比べて基礎方向(マイナスX方向)に凸状に隆起している。この突起部131cの形状(突起の隆起の高さや幅等)は他の部分の形状、第1端子134a及び第2端子134bに印可される電圧や、コネクタが使用される想定状況等によって決定される。
On the
本実施形態においては、突起部131cは第1経路131paの開口部と、第2経路131pbの開口部と、の中央部を横断し、底面131dの直径全体に渡って、第1端子134a及び第2端子134bの基礎側の端部よりも1センチメートルだけ基礎側に張り出すような高さで隆起している。また、突起部131cの幅は5ミリメートルである。
In the present embodiment, the
後述するように、この突起部131cにより、第1端子134a及び第2端子134bの沿面距離を長くしてメスコネクタ130の安全性を高めることが出来る。
As will be described later, the
ハウジング部材131の円柱の中部には、ホルダ135を抜け止めする環状リブ131rが、基礎側には外殻部材133を固定するためのネジ部131aが設けられている。
An annular rib 131r for retaining the
図3に戻って、基礎部材132は、ハウジング部材131の基礎側に隣接して位置し、第1端子134a及び第2端子134bの基礎側の部位を保持する電気絶縁性の樹脂部材である。基礎部材132は接続側の側面である前面132fでハウジング部材131と接面する。言い換えると、前面132fと底面131dとにおいて基礎部材132とハウジング部材131との境界面を形成する。
Returning to FIG. 3, the
基礎部材132には、第1端子134a及びこれに接続される第1導線124aが通る第3経路132paと、第2端子134b及びこれに接続される第2導線124bが通る第4経路132pbと、が設けられる。第3経路132paと第3経路132paとは、基礎部材132の前面132f、すなわち、基礎部材132の接続側の側面(ハウジング部材131と隣接する平面)に開口する。具体的には、第3経路132paの一端は基礎部材132の底面に開口し、もう一端は前面132fにおいて、第1経路131paの底面131dにおける開口部と対応する部位に開口する。第4経路132pbの一端は基礎部材132の底面に開口し、もう一端は前面132fにおいて、第2経路131pbの底面131dにおける開口部と対応する部位に開口する。このため、第3経路132paと第1経路131paとは基礎部材132の底面からハウジング部材131の前面131fにまで通じるプラスの電極(第1導線124aとこれに接続された第1端子134a)が通る経路を形成する。同様に、第4経路132pbと第2経路131pbとは基礎部材132の底面からハウジング部材131の前面131fにまで通じるマイナスの電極(第2導線124bとこれに接続された第2端子134b)が通る経路を形成する。
In the
第1端子134aの基礎側の端部は第3経路132paに位置する。また、第2端子134bの基礎側の端部は第4経路132pbに位置する。そして、第1導線124aと第2導線124bとは、それぞれ第1端子134aと第2端子134bとに対して基礎部材132の位置で半田付けされる(図3の白丸の部分)。この結果、第3経路132paは、第1端子134aの基礎側を保持すると共に、第1導線124aと、この半田付け部分と、が通る経路となる。同様に、第4経路142pbは第2端子134bの基礎部分のみならず、これにはんだ付けされた第2導線124bが通る通路となる。本実施形態では、このようにコードと端子の接続部分をインサート成形した樹脂部材で保護することで、防水効果及び物理的な防御効果を得ている。なお、端子と導線はカシメによって固定してもよい。
The end on the base side of the
このように接続側の一部をハウジング部材131に保持され、基礎側の一部を基礎部材132に保持されるため、第1端子134aと第2端子134bとは前面132fと底面131dとの合わせ面である両部材の境界面を貫いて固定されている。
As described above, a part of the connection side is held by the
前面132fには、第3経路132paの開口部と第4経路132pbの開口部との間において、ハウジング部材131の底面131dに形成された突起部131cと対応する形状の凹部132rが形成されている。突起部131cと凹部132rとにより、基礎部材132とハウジング部材131との境界面において、この境界面を貫く第1端子134aと第2端子134bとの沿面距離を両端子の物理距離よりも長くすることが出来る。
On the front surface 132f, between the opening of the third path 132pa and the opening of the fourth path 132pb, a
外殻部材133は、射出成形により形成された電気絶縁性の樹脂部材であり、メスコネクタ130の外殻を保護する。外殻部材133の接続側の端部にはネジ部133aが設けられており、このネジ部133aとハウジング部材131のネジ部131aとでかみ合わせて両者を固定する。
The
ホルダ135は、オスコネクタ140を固定するためのコネクタホルダである。ホルダ135は、接続側の端部にネジ部135aが設けられ、Z軸方向に回転自在に設置されている。また、ハウジング部材131の環状リブ131rによって抜け止めされている。
The
本実施形態では、基礎部材132は、ハウジング部材131と、第1端子134a及び第2端子134bと、第1端子134a及び第2端子134bにそれぞれ接続された第1導線124aと第2導線124bと、を中子としてインサート成形されたエポキシ樹脂製の部材である。なお、エポキシ樹脂に変えて、PBT(ポリブチレンテレフタレート)やポリフェニレンサルファイド(PPS)等の既知の素材を用いてインサート成形を行ってもよい。
In the present embodiment, the
ここで、本実施形態におけるメスコネクタ130の製造過程を説明する。まず、金型を用いた射出成形によりハウジング部材131を製造する。次に、ハウジング部材131の第1経路131paに第1端子134aを、第2経路131pbに第2端子134abを、それぞれ底面131dから基礎側に突出させた形で設置する。そして、基礎側の端部において、第1端子134aに第1導線124aを、第2端子134bに第2導線124bを、それぞれ半田付けにより接続する。さらに、ハウジング部材131(特に突起部131c)と、第1端子134a及びこれに接続された第1導線124aと、第2端子134b及びこれに接続された第2導線124bと、を金型の内部に挿入し、これらの中子の周りに樹脂を注入して一体となるようにインサート成形を行って基礎部材132を成形する。その後、ホルダ135と外殻部材133と設置し、防水テープを用いて外殻部材133とケーブル124をシールする。このようにして、防水され、端子間の沿面距離が確保されたコネクタ付きケーブルが完成する。
Here, a manufacturing process of the
上述したように、メスコネクタ130はオスコネクタ140(又はエンドキャップ13)に接続され、第1端子134aと第2端子134bとに電圧・電流が印加された状態で、雨露や雪に長期間晒される場所や高温多湿下で使用される場合がある。この条件化では、第1端子134a及び第2端子134bとハウジング部材131との間や、ハウジング部材131と外殻部材133との間等から水分が浸透することがある。そうすると、プラスの電極(アノード、ここでは第1端子134a及びこれに接続された第1導線124a)及びマイナスの電極(カソード、ここでは第2端子134b及びこれに接続された第2導線124b)に接触している電気絶縁性の部材であるハウジング部材131や基礎部材132が吸湿し、イオンマイグレーション現象が発生する場合がある。その結果、アノードとカソードとの間の電気的な絶縁性が低下し、はなはだしい場合はショートが発生する。
As described above, the
実験の結果によると、イオンマイグレーション現象は、ハウジング部材131と基礎部材132との境界部分(底面131dと前面132fとの間)に水分が浸透し、この境界部分において第1端子134aと第2端子134bとの間で発生する場合が多い。そこで、本実施形態のメスコネクタ130では、ハウジング部材131に突起部131cを設けて、アノードとカソードとの間の沿面距離を両電極の物理距離よりも長く確保することで、イオンマイグレーション現象による電気的な絶縁性の低下が起こる程度を低減している。
According to the results of the experiment, the ion migration phenomenon is caused by the fact that moisture penetrates into a boundary portion (between the
なお、イオンマイグレーション現象は第1端子134aと第2端子134bとが第1導線124aと第2導線124bとに接続される部分よりも基礎側、第1導線124aと第2導線124bとの間で基礎部材132の内部で進行する場合もある。そこで本実施形態では、第1端子134aと第1導線124aとの接続部と、第2端子134bと第2導線124bとの接続部と、よりも基礎側に突起部131cを隆起させることで、導線間でもイオンマイグレーション現象による絶縁性の低下を低減させている。
Note that the ion migration phenomenon occurs between the
メスコネクタ130に接続されるオスコネクタ140は、図4に示すような構造を有する。オスコネクタ140は、複数の接続端子(第1端子144aと第2端子144b)と、ハウジング部材141と、基礎部材142と、外殻部材143と、を備える。オスコネクタ140は接続側がメスコネクタ130と対になる形状である点で異なり、その他については同様である。
The
第1端子144aと第2端子144bは、メスコネクタ130の第1端子134a及び第2端子134bにそれぞれはめ込み可能な形状を有する金属製のピン端子である。
The
オスコネクタ140のハウジング部材141は、図7に示すような構造を有する。ハウジング部材141は、基礎側の構造と製造に用いられる素材はメスコネクタ130のハウジング部材131と同様であるが、接続端側に円筒形状を有する点で異なる。ハウジング部材141では、基礎側のネジ部141a(ネジ部131aに対応)に加え、この円筒形状の外周面に接続端側にネジ部141bが設けられている。また、ハウジング部材141の前面141f(円筒形状の底面)に第1経路141pa及び第2経路141pbの接続側の出口が開口している。ハウジング部材141は第1端子144a及び第2端子144bをこの開口部から接続方向(+X方向)に所定長接続方向だけ突出して保持する。ハウジング部材141の底面141dには、ハウジング部材131と同様に突起部141cが形成されている。
The
図5に示すように、ハウジング部材141の円筒形状は内側の形状がメスコネクタ130のハウジング部材131の接続端側の形状に対応しており、メスコネクタ130の接続端側にはめ込むことが出来る。この状態で円筒の内側の底面である前面141fから突出した第1端子144a及び第2端子144bと、がオスコネクタ140の前面130fに設けられた第1端子134a及び第2端子134bにそれぞれ挿入される。また、ネジ部141bと、ホルダ135の内壁に設けられたネジ部135aと、を締めることでオスコネクタ140とメスコネクタ130とをホールドし、水滴が端子の位置に侵入することを防ぐことが出来る。オスコネクタ140とメスコネクタ130とはこのように接続される。
As shown in FIG. 5, the inside shape of the cylindrical shape of the
図4に戻って、基礎部材142は、メスコネクタ130の基礎部材132と同様に、第1端子144a及びこれに接続される第1導線124aが通る第3経路142paと、第2端子144b及びこれに接続される第2導線124bが通る第4経路132pbと、が設けられたインサート成形により成形された樹脂部材である。基礎部材142の接続側の側面(ハウジング部材と面する前面142f)には、突起部141cと対応する形状の凹部142rが設けられている。
Returning to FIG. 4, similarly to the
第1導線124aと第1端子144aは第3経路142paにおいて、第2導線124bと第2端子144bは第4経路142pbにおいて、共に電気的に接続されている。第1端子144aと第2端子144bは、前面142fと底面141dとの合わせ面である基礎部材142とハウジング部材141との境界面及びハウジング部材141を貫き、コネクタの接続方向に所定長だけ突出するように固定されている。突起部141cと凹部142rとにより、境界面における第1端子144aと第2端子144bとの沿面距離は物理距離よりも長く確保される。
The first
外殻部材143は、メスコネクタ130の外殻部材143と同様の部材であり、ネジ部141aに固定可能なネジ部143aが設けられている。
The
ここで、オスコネクタ140は、メスコネクタ130と同様に製造する。すなわち、金型を用いた射出成形により形成したハウジング部材141の第1経路141paに第1端子144aを、第2経路141pbに第2端子144bを、それぞれ底面141dから基礎側に突出させた形で設置する。そして、基礎側の端部において、第1端子144aに第1導線124aを、第2端子144bに第2導線124bを、それぞれ半田付けにより接続する。さらに、ハウジング部材141と、ハウジング部材141の底面141dから端部側に突出した第1端子144a及び第2端子144bと、それぞれに接続された第1導線124a及び第2導線124bと、を中子としてインサート成形を行って基礎部材142を成形する。その後、外殻部材143と設置し、防水テープを用いて外殻部材143とケーブル124をシールする。
Here, the
メスコネクタ130と同様に、オスコネクタ140についてもアノード(第1端子144a及びこれに接続された第1導線124a)とカソード(第2端子144b及びこれに接続された第2導線124b)との間でイオンマイグレーション現象が発生する恐れがある。そこで、ハウジング部材141の底面141dにおいて、第1端子144aと第1端子144aとの間に基礎側に隆起する突起部141cを設けて境界面の沿面距離を確保している。また、オスコネクタ140においても第1端子144aと第1導線124aとの接続部と、第2端子144bと第2導線124bとの接続部と、よりも突起部141cを基礎側に隆起させることで、導線間におけるイオンマイグレーション現象による絶縁性の低下を低減させている。
As with the
図5に示すように、ホルダ135のネジ部135aと、ハウジング部材141のネジ部141bと、を締め付けることによりハウジング部材141にホルダ135が固定され、第1端子134a及び第2端子134bと、第1端子144a及び第2端子144bと、の接続部分が防水される。また、ハウジング部材131のネジ部131aと、外殻部材133のネジ部133aと、を締め付けることで、ハウジング部材131に外殻部材133が固定されると共に、ハウジング部材131と外殻部材133との接続部分が防水される。同様に、ハウジング部材141のネジ部141aと、外殻部材143のネジ部143aと、を締め付けることで、ハウジング部材141に外殻部材143が固定されると共に、ハウジング部材141と外殻部材143との接続部分が防水される。
As shown in FIG. 5, the
なお、図8は、発光モジュール12のオスコネクタ140とメスコネクタ130の間の配線を示す配線図である。オスコネクタ140は2つの端子(第1端子144a、第2端子144b)を有している。一方、メスコネクタ130も2つの端子(第1端子134a、第2端子134b)を有している。オスコネクタ140の第1端子144aと第2端子144bは、それぞれケーブル124を介してメスコネクタ130の第1端子134aと第2端子134bに接続されている。
FIG. 8 is a wiring diagram showing wiring between the
さらに、複数の発光部20を構成するLED21及び抵抗Rが、オスコネクタ140の第1端子144aと第2端子144bとにケーブル124を介して直列に接続されている。そのため、ある発光モジュール12のオスコネクタ140が、別の発光モジュール12のメスコネクタ130に接続されると、各発光モジュール12の一群のLED21は、相互に並列に接続される。
Further, the
上述のように構成される電源ユニット11、発光モジュール12、エンドキャップ13は、例えば、図1に示されるように、電源ユニット11のメスコネクタ130に、発光モジュール12のオスコネクタ140が接続され、発光モジュール12のメスコネクタ130にエンドキャップ13が装着されることで一体化される。これにより、発光システム1が構成される。また、発光システム1では、必要に応じて、発光モジュール12の個数を増加させることができる。
The
以上説明したように、本実施形態に係るメスコネクタ130及びオスコネクタ140では、ハウジング部材131乃至ハウジング部材141(以下両者を区別しない場合ハウジング部材とのみ記す)と基礎部材132乃至基礎部材142(以下両者を区別しない場合基礎部材とのみ記す)とを別個に設けることで、単一の部材で形成する場合よりも設計の自由度や安全性能が高くなっている。一方で、ハウジング部材と基礎部材との境界面に水分が浸透することは物理的に完全には防げないため、構造を工夫して電気的な絶縁を保つ工夫を有している。具体的には、本実施形態のコネクタではハウジング部材の底面に突起部131c乃至突起部141c(以下両者を区別しない場合突起部とのみ記す)を形成することで、複数の端子間(第1端子134aと第2端子134bとの間、第1端子144aと第2端子144bとの間。なお、以下端子を区別しない場合単に接続端子と記す)の沿面距離を確保している。
As described above, in the
本実施形態では、射出成形により製造されたハウジング部材を中子として用いて、基礎部材をインサート成形により成形する構成を採用した。このため、望ましい形状の突起部を備えたハウジング部材を安価に量産することが出来ると共に、ハウジング部材の底面の形状及び接続端子の位置・形状に応じた基礎部分を容易に形成することが出来る。 In the present embodiment, a configuration is adopted in which a housing member manufactured by injection molding is used as a core and a base member is molded by insert molding. For this reason, the housing member having the desired shape of the projection can be mass-produced at low cost, and the base portion corresponding to the shape of the bottom surface of the housing member and the position and the shape of the connection terminal can be easily formed.
また、接続端子と導線との接続部をインサート成形した基礎部材で保護することで、接続部分を粉塵や水分、物理的変形から保護することが出来る。 In addition, by protecting the connection portion between the connection terminal and the conductor with the insert-molded base member, the connection portion can be protected from dust, moisture, and physical deformation.
上述したように、接続端子(及びこの接続端子に接続された導線)間で絶縁部材(ハウジング部材及び基礎部材)が吸湿するとイオンマイグレーション現象が発生し、絶縁性が低下する。本実施形態では、特にイオンマイグレーション現象が起こりやすい基礎部材とハウジング部材との境界面において、この境界面を貫く複数の端子の間に突起部を設けている。よって、両端子の物理距離よりも沿面距離(絶縁体であるハウジング部材乃至基礎部材の表面に沿った距離)を長くすることが出来る。その結果、たとえイオンマイグレーション現象が起こったとしても、境界部分をイオン化した導体が進んで絶縁体の表面を覆って短絡が起きるまでには構造上の余裕があり、安全性を高めることがきる。 As described above, when the insulating member (the housing member and the base member) absorbs moisture between the connection terminals (and the conductive wires connected to the connection terminals), an ion migration phenomenon occurs, and the insulation property decreases. In the present embodiment, a protrusion is provided between a plurality of terminals passing through the boundary surface, particularly at the boundary surface between the base member and the housing member where the ion migration phenomenon easily occurs. Therefore, the creeping distance (the distance along the surface of the housing member or the base member which is an insulator) can be longer than the physical distance between the two terminals. As a result, even if the ion migration phenomenon occurs, there is a structural margin before the conductor ionized at the boundary portion advances to cover the surface of the insulator and cause a short circuit, and safety can be improved.
特に、本実施形態の発光システム1のように、イルミネーションの発光モジュール12に電力供給を行う場合、コネクタが長期間にわたって雨露に晒されることが想定される。接続端子とハウジン部材との隙間や、ハウジング部材と基礎部材との接面など、部材と部材との間に少量の水分が浸透することを完全に防ぐことは困難である。そうすると、雨水による直接的なショートはもとより、イオンマイグレーション現象への対策は特に重要である。
In particular, when power is supplied to the illumination
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば上記実施形態では、図3及び図4に示されるように、接続側のハウジング部材の接続端子間に突起部を形成し、基礎部材に凹部を形成した。しかしこれに限らず、ハウジング部材に凹部を形成し、基礎部材に突起部を形成してもよい。また、複数の端子間に凹又は凸部を形成することで物理距離よりも沿面距離をできるだけ長くするという範囲で、突起部の大きさや形状を変更しても良い。例えば隆起の高さが5ミリメートル以上、幅2ミリメートル以上に設定するとしても良いし、突起の形状を円盤状にしてもよい。さらに、突起部(凸部)や凹部の数は一つに限らず、基礎部材とハウジング部材の境界面において、複数形成しても良い。 The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the embodiments. For example, in the above embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the protrusion is formed between the connection terminals of the housing member on the connection side, and the recess is formed in the base member. However, the present invention is not limited to this, and a recess may be formed in the housing member and a protrusion may be formed in the base member. In addition, the size and shape of the protrusion may be changed as long as the creepage distance is longer than the physical distance by forming a concave or convex portion between the plurality of terminals. For example, the height of the protrusion may be set to 5 mm or more and the width may be set to 2 mm or more, or the shape of the protrusion may be a disk shape. Furthermore, the number of protrusions (convex portions) or recesses is not limited to one, and a plurality of protrusions (convex portions) may be formed on the boundary surface between the base member and the housing member.
また、上記実施形態ではハウジング部材は射出成形によって製造された樹脂部材であったが、これに限らずハウジング部材をインサート成形により製造した樹脂部材としてもよい。また、基礎部材を射出成形した樹脂部材を採用した構成でも良い。あるいは、シリコンゴムや絶縁性のメッキを施された金属部材など、必要に応じて任意の材料でハウジング部材や基礎部材を構成しても良い。何れの場合でも、複数の部材の境界面において複数の接続端子との間に凸部乃至凹部を形成すればよい。 In the above embodiment, the housing member is a resin member manufactured by injection molding. However, the present invention is not limited to this. The housing member may be a resin member manufactured by insert molding. Further, a configuration in which a resin member obtained by injection molding a base member may be employed. Alternatively, the housing member and the base member may be made of any material as required, such as silicon rubber or a metal member plated with insulating material. In any case, a protrusion or a recess may be formed between the plurality of connection terminals at the boundary surface between the plurality of members.
さらに、端子の数は2つに限らず、3端子以上であっても良い。この場合、アノードとカソードとなる端子どうしの沿面距離を確保できるように、基礎部材とハウジング部材の境界面において、互いの端子と端子との間に隆起が形成されるような形状のハウジング部材を用いればよい。例えば3端子の場合、Y字型の突起部を備えたハウジングを用いてコネクタを形成すれば良い。 Further, the number of terminals is not limited to two, and may be three or more. In this case, a housing member having such a shape that a protrusion is formed between the terminals on the boundary surface between the base member and the housing member so that a creepage distance between the terminals serving as the anode and the cathode can be secured. It may be used. For example, in the case of three terminals, the connector may be formed using a housing having a Y-shaped projection.
なお、上記実施形態ではメスコネクタ130とオスコネクタ140が、ケーブル124の両端に接続されている場合をおもに説明した。しかし、メスコネクタ130又はオスコネクタ140の一方を一端に有するケーブルを用いても良い。あるいは、ケーブルに接続されていないメスコネクタ130(あるいはオスコネクタ140)のみを単独で販売又は配布しても良い。この場合、単独で販売されたコネクタをユーザが任意のケーブルの端部に接続すればよい。あるいは、電気機器のレセプタクルとして用いることも可能である。さらに、対となるメスコネクタ130とオスコネクタ140との両方がハウジング部材の底面に突起部乃至凹部を有する例について説明したが、片方のコネクタのみが突起部乃至凹部を有していれば、そちらのコネクタについて上述の効果を奏する。
In the above embodiment, the case where the
本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While some embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the inventions. This new embodiment can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The present embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and their equivalents.
1 発光システム
11 電源ユニット
12 発光モジュール
13 エンドキャップ
20 発光部
21 LED
111 プラグ
112 ケーブル
113 整流器
124 ケーブル
124a 第1導線
124b 第2導線
130 メスコネクタ
131 ハウジング部材
131a ネジ部
131c 突起部
131d 底面
131f 前面
131pa 第1経路
131pb 第2経路
131r 環状リブ
132 基礎部材
132f 前面
132r 凹部
132pa 第3経路
132pb 第4経路
133 外殻部材
133a ネジ部
134a 第1端子
134b 第2端子
135 ホルダ
135a ネジ部
140 オスコネクタ
141 ハウジング部材
141a ネジ部
141b ネジ部
141c 突起部
141d 底面
141f 前面
141pa 第1経路
141pb 第2経路
142 基礎部材
142f 前面
142r 凹部
142pa 第3経路
142pb 第4経路
143 外殻部材
143a ネジ部
144a 第1端子
144b 第2端子
145a ネジ部
R 抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記ハウジングに隣接して設けられた、電気絶縁性の基礎部材と、
前記ハウジングと、前記基礎部材と、によって、前記ハウジングの前記基礎部材に面する側面と、前記基礎部材の前記ハウジングに面する側面と、を貫くように保持された複数の端子と、
を備え、
前記ハウジングの前記基礎部材に面する側面には前記複数の端子の間に凸部又は凹部が形成され、
前記基礎部材の前記ハウジングに面する側面は前記ハウジングの凸部又は凹部と対応する形状を有する、
ことを特徴とするコネクタ。 An electrically insulating housing;
An electrically insulating base member provided adjacent to the housing,
A plurality of terminals retained so as to penetrate the housing, the base member, and a side surface of the housing facing the base member, and a side surface of the base member facing the housing;
With
A convex portion or a concave portion is formed between the plurality of terminals on a side surface of the housing facing the base member,
A side surface of the base member facing the housing has a shape corresponding to a convex portion or a concave portion of the housing,
A connector characterized in that:
請求項1に記載のコネクタ。 The base member is insert-molded using the plurality of terminals held by the housing in a state where the terminals protrude from the side of the housing facing the base member toward the base member, and the housing as a core. A resin member,
The connector according to claim 1.
前記コードは前記基礎部材に設けられた通路において前記複数の端子に接続され、
前記基礎部材は、前記複数の端子に接続された前記コードをさらに中子として用いてインサート成形された前記樹脂部材である、
請求項2に記載のコネクタ。 The connector is connected at one end to a cord,
The cord is connected to the plurality of terminals in a passage provided in the base member,
The base member is the resin member that is insert-molded using the cord connected to the plurality of terminals as a core.
The connector according to claim 2.
前記ハウジングは、外周部に前記外殻部材を固定する固定部を備える、
請求項1〜3の何れか1項に記載のコネクタ。 Further comprising an outer shell member constituting an outer shell of the connector,
The housing includes a fixing portion that fixes the outer shell member to an outer peripheral portion,
The connector according to claim 1.
Priority Applications (1)
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JP2018150007A JP2020027681A (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | connector |
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Citations (4)
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2018
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