JP4267518B2 - 防水コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は防水コネクタに関する。
はじめに、本明細書において防水コネクタの定義に用いられる『前方』とは一方のコネクタを他方のコネクタに嵌合させる方向(換言すれば、一方のコネクタを他方のコネクタに接続する方向)であり、そして『後方』とは前述のコネクタを嵌合させる方向とは反対方向(即ち、コネクタの接続を解除する方向)である。従って、本明細書の防水コネクタの定義において『前』が付く部材、部分、箇所、等の用語は防水コネクタの嵌合方向(即ち、接続方向)の前側に位置する意味を含み、そして『後』が付く部材、部分、箇所、等の用語は防水コネクタの嵌合方向の後側に位置する意味を含む。
防水コネクタの一例として、熱可塑性合成樹脂を用いて防水機構が形成された防水コネクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、防水コネクタの他の一例として、車載用CCD(Charge Coupled Device)カメラのコネクタ部との電気的な接続に用いられる防水コネクタも知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−134220号公報 特開2002−231375号公報
ホットメルト接着剤等の熱可塑性合成樹脂を用いた防水コネクタの防水機構の成形においては、熱可塑性合成樹脂が防水コネクタの接続端子の電気接触部にまで行き渡らないように注意する必要があり、このように注意しながら熱可塑性合成樹脂で防水機構を成形するのは困難である。
尚、一般にホットメルト接着剤等の熱可塑性合成樹脂による防水機構の成形においては防水コネクタのアウターハウジングの後方から導出された電線がアウターハウジングの後端部と共に熱可塑性合成樹脂により覆われるが、アウターハウジングを形成する材料である合成樹脂とホットメルト接着剤等の熱可塑性合成樹脂との親和性は必ずしも大きくなく、成形後に電線に応力が作用すると熱可塑性合成樹脂との接合部が剥がれ、該接合部に隙間が形成されて防水性が低下する可能性がある。そこで、防水性の低下を防止するために多量の熱可塑性合成樹脂で防水機構を形成する対策を採る場合もある。
しかし、防水コネクタは、防水機構を具備するが故に比較的大型となる傾向があり、その設置場所によっては後方への突出長さが小さい(短い)ものが要求される場合がある。例えば車載用CCDカメラ(以後、単に『CCDカメラ』と記述する。)を車両のサイドミラー内に設置することを考慮すると、大きさが制限されたサイドミラーの内部空間に、ミラー、そのミラーの角度を調節するための機構、およびその機構を駆動するための電動モータ、等といった多くの部品に加えてCCDカメラを収容せねばならなく、そのCCDカメラの後方に確保できる、防水コネクタを配置するための空間は狭いため、CCDカメラとの接続に後方への突出長さが大きい(長い)防水コネクタを用いることはできない。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホットメルト接着剤等の熱可塑性合成樹脂を用いた防水機構の成形の際に接続端子の電気接触部に熱可塑性合成樹脂が流入することを防止する構造を備え、それにより後方への突出長さを小さくできる防水コネクタを提供することにある。
前述した目的を達成するため、本発明に係る防水コネクタは、下記(1)を特徴としている。
(1) 電線の一端に固着された接続端子を収容し、相手方コネクタと嵌合して該相手方コネクタと電気的に接続される防水コネクタであって、
アウターハウジングと、
前記アウターハウジング内に配設され且つ、前記接続端子を保持するインナーハウジングと、
前記電線と前記アウターハウジングと前記インナーハウジングとの間を液密に封止するための熱可塑性合成樹脂製の防水機構と、
を備え、
前記インナーハウジングが、
前記相手方コネクタの接続端子と電気的に接続するための前記接続端子の電気接触部を収容する接触部挿入穴が形成された本体部と、
前記電線の一端を加締めて固着された前記接続端子の電線加締め部を収容する電線加締め部収容穴を有する収容部と、
を具備し、
前記収容部が、前記接触部挿入穴の延長方向に沿って前記本体部に立設され且つ、前記電線加締め部収容穴の一部を形成する縦壁と、前記電線加締め部収容穴の他の一部を形成し且つ、前記縦壁との間に前記電線加締め部収容穴を形成するように前記縦壁と係合する少なくとも一つの開閉部材とを有し、
前記縦壁および前記開閉部材が前記接続端子の電線加締め部の外周面および前記電線の外周面の少なくとも一方に密着して前記電線加締め部および前記電線を挟持すること。
上記(1)のように構成された防水コネクタによれば、接続端子の電線加締め部および当該電線加締め部近傍の電線の少なくとも一方がその外周面を収容部に密着させながら電線加締め部収容穴に収容されるので、インナーハウジングの電線加締め部収容穴に隙間のない状態で接続端子の電線加締め部および電線の一端が配置される。この状態で、防水機構を形成するためにコネクタの後ろから熱可塑性合成樹脂を供給して電線とアウターハウジングとインナーハウジングとの間を液密に封止しても熱可塑性合成樹脂が接続端子の電気接触部に流入することはない。従って、熱可塑性合成樹脂を防水コネクタ内の要部全体に行き渡らせることができるので、例え電線に応力が作用しても防水機構(熱可塑性合成樹脂)の剥がれを防止できる強度が得られる。それ故、防水コネクタを小型化、特にアウターハウジングの後方への突出長さを小さくすることができる。よって、本発明の防水コネクタは、例えば車両のサイドミラーに内蔵されるCCDカメラに接続される防水コネクタとして好適である。
に、インナーハウジングの本体部の接触部挿入穴に接続端子の電気接触部を挿入した後、インナーハウジングの収容部の開閉部材を縦壁に係合させて電線加締め部収容穴を形成し、その際に接続端子の電線加締め部および当該電線加締め部近傍の電線の少なくとも一方がその外周面を縦壁および開閉部材により挟持されながら電線加締め部収容穴に収容されるので、インナーハウジングの電線加締め部収容穴に隙間のない状態で接続端子の電線加締め部および電線の一端が配置される。このようにインナーハウジングに接続端子を収容しやすいにも拘わらず、接続端子の電気接触部に熱可塑性合成樹脂が流入することを防止できる。尚、開閉部材は、後述される本発明に係る防水コネクタの一実施形態のように、ヒンジにより縦壁に連結されて該縦壁と一体に形成されたものが取り扱いのし易さや部品点数削減の上で好ましいが、縦壁と別体であってもよいことは言うまでもない。
本発明の防水コネクタによれば、ホットメルト接着剤等の熱可塑性合成樹脂を用いた防水機構の成形の際に接続端子の電気接触部に熱可塑性合成樹脂が流入することを防止でき、それにより後方への突出長さを小さくできる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、ここでは、車両のサイドミラー等に内蔵されるCCDカメラとの電気接続に用いられる防水コネクタに本発明を適用し、本発明に係る防水コネクタの一実施形態として説明する。
図1は本発明の防水コネクタの斜視図、図2は相手方コネクタの縦断面と共に示す図1におけるII−II矢視縦断面図、図3は図1におけるアウターハウジングの斜視図、図4は図3におけるIV−IV矢視縦断面図、図5は図2におけるインナーハウジングの斜視図、図6は図5におけるVI−VI矢視縦断面図、図7は図2における接続端子の斜視図、そして図8は図7におけるVIII−VIII矢視縦断面図である。
図1〜図8に示されるように、本発明の防水コネクタ100は、電線21の一端に固着された雌型の接続端子17を収容し、相手方コネクタ150と嵌合して該相手方コネクタ150と電気的に接続される防水コネクタであって、アウターハウジング11と、アウターハウジング11内に配設され且つ、接続端子17を保持するインナーハウジング13と、電線21とアウターハウジング11とインナーハウジング13との間を液密に封止するための熱可塑性合成樹脂製の防水機構15と、を備える。尚、防水機構15はホットメルト接着剤が硬化して形成されたものである。
インナーハウジング13は、相手方コネクタ150の雄型の相手方接続端子51と電気的に接続するための接続端子17の電気接触部17aを収容する接触部挿入穴13eが形成された本体部13aと、電線21の一端を加締めて固着された接続端子17の電線加締め部17bを収容する電線加締め部収容穴13rを有する開閉収容部13bと、を具備する。尚、電線加締め部収容穴13rは、開閉収容部13bが接続端子17の電線加締め部17bの外周面および当該電線加締め部17b近傍の電線21の外周面の少なくとも一方に密着するように、形成されている。
開閉収容部13bは、接触部挿入穴13eの延長方向に沿って本体部13aに立設され且つ、電線加締め部収容穴13rの一部(具体的には、半円溝13nにより形成される部分)が形成された縦壁13dと、電線加締め部収容穴13rの他の一部(具体的には、半円溝13mにより形成される部分)が形成され且つ、縦壁13dとの間に電線加締め部収容穴13rを形成するように縦壁13dと係合する少なくとも一つの(本実施形態では、一対の)開閉部材13c,13cと、を有し、接続端子17の電線加締め部17bの外周面および当該電線加締め部17b近傍の電線21の外周面の少なくとも一方を縦壁13dと開閉部材13c,13cとで挟持する。
このように構成された防水コネクタ100の詳細について以下に説明する。
図1および図2に示されるように、本発明の防水コネクタ100は、雄コネクタである相手方コネクタ150と雌雄一対をなして互いに嵌合して電気的に接続する雌コネクタである。
図1〜図4に示されるように、アウターハウジング11は、合成樹脂製の略中空円筒状部材であり、その外周壁11aの一部には、弾性を有する係合腕11bが設けられている。係合腕11bは、一端がアウターハウジング11の後端部11cに連結し軸方向前方に向かって平行に延びる2本の腕11dと、2本の腕11dの前端同士を結ぶ連結部11eと、を有し、連結部11eの端面11fに相手方コネクタ150の係合部57aを係合させて係止するようになっている。後端部11cの内面には、リング状の溝11gが形成されている。図5および図6に示されるインナーハウジング13は、アウターハウジング11と同様の合成樹脂により形成されている。
インナーハウジング13の本体部13aは、鍔部13tを有する略円筒形に形成され、複数(図5に示す実施形態においては4つ)の接触部挿入穴13eが所定の間隔で整列して平行に形成されている。接触部挿入穴13eは接続端子17の電気接触部17aを挿入するためのものであり、この接触部挿入穴13eに電気接触部17aが配置される。
各接触部挿入穴13eの後端には、接触部挿入穴13eに連続する有底角穴13iが形成され、また接触部挿入穴13eの前端には、接触部挿入穴13eと同じ軸芯を有して貫通する端子挿入穴13fが設けられた前壁13gが形成されている。各端子挿入穴13fの端子挿入側角部(即ち、前方角部)は、面取り13hが施されており、雄型の相手方接続端子51(図2参照)の挿入を容易にしている。
開閉収容部13bは、本体部13aから軸方向に立設する縦壁13dと、縦壁13dの一端にヒンジ13jによって開閉自在に連結された一対の開閉部材13c,13cと、を有している。縦壁13dの両側面13kには、接触部挿入穴13eの延長方向に沿って接触部挿入穴13eと連続する電線加締め部収容穴13rの一部を形成する断面半円形の半円溝13nが形成されている。縦壁13dのヒンジ13jと反対側の面は、円周方向中央部に軸方向に延びる溝が形成されており、溝の両側(換言すれば、縦壁13dの軸方向角部)に突起条13pが形成されている。突起条13pは、開閉部材13cに設けられた係止部13qと係合して開閉部材13cを閉じた状態で保持する係合部として作用する。
開閉部材13cは、ヒンジ13jによって縦壁13dの一端に連結された断面略半円形部材であり、平面部に電線加締め部収容穴13rの他の一部を形成する断面半円形の半円溝13mが、半円溝13nに対応して形成されている。そして、ヒンジ13jを中心として開閉部材13cを回動させて閉じ、開閉部材13cの平面部を縦壁13dの側面13kに当接させたとき、縦壁13dに形成された半円溝13nと、開閉部材13cに形成された半円溝13mと、によって断面円形の電線加締め部収容穴13rが形成される。電線加締め部収容穴13rは、その内径が接続端子17の電線加締め部17bの外径および電線21の外径と同じ大きさまたは僅かに小さい大きさとなるように、形成されている。従って、電線加締め部収容穴13rに電線加締め部17bを挿入すると、電線加締め部収容穴13rを画成する開閉収容部13bの内周面(換言すれば、半円溝13nおよび半円溝13m)に電線加締め部17bの外周面および電線加締め部17b近傍の電線21の外周面が隙間なく密着する。尚、電線加締め部収容穴13rは、電線加締め部17bの外周面または電線加締め部17b近傍の電線21の外周面が、電線加締め部収容穴13rを画成する開閉収容部13bの内周面と密着するように、形成されていてもよい。
開閉部材13cのヒンジ13jと反対側の端部には、係止部13が形成されている。係止部13は、開閉部材13cのヒンジ13jと反対側の端部から円周方向に延びて形成された腕と、該腕の先端から半径方向内側に突出して設けられた突起部13sと、を有している。そして、係止部13の突起部13sを縦壁13dに設けられた突起条13pに係合させて開閉部材13cを閉じた状態で保持する。
図7および図8に示されるように、接続端子17は、例えば、板厚0.2mm程度の金属板をプレス加工して成形したものであり、表面には必要に応じて銅下地メッキやリフロー錫メッキなどのメッキ処理が施されている。接続端子17は、相手方接続端子51と結合して電気的に接続するための電気接触部17aと、被覆21aで覆われた電線21の芯線21bを加締めるための電線加締め部17bと、を有している。電線加締め部17bは、略U字型に形成されており、そのU字部に芯線21bを乗せて加締め加工することにより略円形に成形されて芯線21bに固着され、芯線21bと電気的に接続される(図2参照)。また、接続端子17の一部が切り起こされてランス部17cが形成されている。
防水機構15は、アウターハウジング11およびインナーハウジング13を金型(不図示)で所定の位置に保持した状態で該金型内にホットメルト接着剤を流入することにより、図1および図2に示されるように、そのホットメルト接着剤がアウターハウジング11、インナーハウジング13および電線21のそれぞれの隙間に充填されて硬化したものであり、これらの部材を一体化している。尚、図2に示す実施形態においては、アウターハウジング11の後方突出距離を短くするために電線21をL字型に屈曲させて成形している。
次に、防水コネクタ100の組立て手順について説明する。図2に示されるように、電線21の一端の被覆21aを所定の長さ剥がして芯線21bを露出させ、接続端子17の電線加締め部17bに乗せて該電線加締め部17bを加締め、電線21と接続端子17とを電気的に接続させる。
接続端子17の電気接触部17aをインナーハウジング13の接触部挿入穴13eに挿入して収容させる。このとき、接続端子17のランス部17cをインナーハウジング13の有底角穴13i内に収容して接続端子17の回転方向の位置決めを行なう(図5参照)。また、同時に接続端子17の電線加締め部17bの半分は、縦壁13dに形成された半円溝13n内に収容される。
次に、ヒンジ13jを中心として開閉部材13cを回動させて閉じ、開閉部材13cの平面部を縦壁13dの側壁13kに当接させると共に、係止部13の突起部13sを縦壁13dに設けられた突起条13pに係合させる。これにより、縦壁13dに形成された半円溝13nと、開閉部材13cに形成された半円溝13mと、によって電線加締め部収容穴13rが形成され、電線加締め部収容穴13r内に電線加締め部17bおよび電線21が密着した状態で収容される。
電線加締め部収容穴13rは、その内径が電線加締め部17bの外径および電線21の外径と同じ大きさまたは僅かに小さい大きさとなるように、形成されているので、電線加締め部17bの外周面および電線加締め部17b近傍の電線21の外周面が、電線加締め部収容穴13rを画成する開閉収容部13bの内周面に隙間なく密着する。また、ランス部17cを収容する有底角穴13iの開口面は、開閉部材13cの端面により閉じられるのでインナーハウジング13からの接続端子17の後方への抜けが阻止され、確実に接続端子17をインナーハウジング13内に保持することができる。
そして、アウターハウジング11、および接続端子17が挿入されたインナーハウジング13を金型(不図示)で所定の位置に保持しながら金型内にホットメルト接着剤を流し込み、アウターハウジング11等の後からホットメルト接着剤を供給する。
これにより、防水機構15は、アウターハウジング11内に配置されたインナーハウジング13の鍔部13tの後方の全ての隙間に充填されると共に、電線21の一部を覆い、アウターハウジング11、インナーハウジング13、および電線21を一体化する。即ち、防水機構15は、アウターハウジング11の内部にまで延設され、開閉部材13cの外周部を覆ってインナーハウジング13を固定する。
図2に示されるように、相手方コネクタ150は、例えば、CCDカメラユニット(不図示)を収容するカメラケースと一体に設けられた雄コネクタであり、ケース半部53と、パッキン55と、パッキンホルダ57と、から構成されている。ケース半部53は、雄型の相手方接続端子51が一体成形された略矩形板状の隔壁53aによって隔離されて電装室59とパッキン室61が形成されている。
パッキン室61には、内周面に円環状リップ部55aが形成されたパッキン55が装着され、パッキンホルダ57によって支持されており、このパッキン55が電装室59とパッキン室61との間を密封する。パッキン55からは相手方接続端子51の一端51aが突出している。電装室59には、CCDカメラユニット(不図示)が相手方接続端子51の他端51bに電気的に接続されながら収容され、シールゴム63を介してケース半部53に蓋体65がねじ止めされる。
そして、防水コネクタ100のアウターハウジング11に相手方コネクタ150のパッキンホルダ57を内嵌させ、相手方接続端子51の一端51aを接続端子17の電気接触部17aに挿入して相手方接続端子51と接続端子17とを電気的に接続させる。このとき、パッキン55の円環状リップ部55aは、インナーハウジング13の本体部13aの外周面に密着しながら外嵌する。
上記のように構成された防水コネクタ100によれば、接続端子17の電線加締め部17bおよび当該電線加締め部17b近傍の電線21の少なくとも一方がその外周面を開閉収容部13bに密着させながら電線加締め部収容穴13rに収容されるので、インナーハウジング13の電線加締め部収容穴13rに隙間のない状態で接続端子17の電線加締め部17bおよび電線21の一端が配置される。この状態で、防水機構15を形成するためにコネクタの後ろからホットメルト接着剤を供給して電線21とアウターハウジング11とインナーハウジング13との間を液密に封止してもホットメルト接着剤が接続端子17の電気接触部17aに流入することはない。従って、ホットメルト接着剤を防水コネクタ100内の要部全体に行き渡らせることができるので、例え電線21に応力が作用しても防水機構15(ホットメルト接着剤)の剥がれを防止できる強度が得られる。それ故、防水コネクタ100を小型化、特にアウターハウジング11の後方への突出長さを小さくすることができる。よって、防水コネクタ100は、例えば車両のサイドミラーに内蔵されるCCDカメラに接続される防水コネクタとして好適である。
また、上記のように構成された防水コネクタ100によれば、インナーハウジング13の本体部13aの接触部挿入穴13eに接続端子17の電気接触部17aを挿入した後、インナーハウジング13の開閉収容部13bの開閉部材13cを閉じ縦壁13dに開閉部材13cを係合させて電線加締め部収容穴13rを形成し、その際に接続端子17の電線加締め部17bおよび当該電線加締め部17b近傍の電線21の少なくとも一方がその外周面を縦壁13dおよび開閉部材13cにより挟持されながら電線加締め部収容穴13rに収容されるので、インナーハウジング13の電線加締め部収容穴13rに隙間のない状態で接続端子17の電線加締め部17bおよび電線21の一端が配置される。このようにインナーハウジング13に接続端子17を収容しやすいにも拘わらず、接続端子17の電気接触部17aにホットメルト接着剤が流入することを防止できる。
尚、防水コネクタ100は、例えば車両のサイドミラーに内蔵されるCCDカメラに接続される防水コネクタとして好適であるが、本発明はこれに限定されず、防水コネクタの後方に長い距離を確保し難い、どのような機器に対しても適用可能であることは言うまでもない。
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
本発明の防水コネクタの斜視図である。 相手方コネクタと共に示す図1におけるII−II矢視縦断面図である。 図1におけるアウターハウジングの斜視図である。 図3におけるIV−IV矢視縦断図である。 図2におけるインナーハウジングの斜視図である。 図5におけるVI−VI矢視縦断面図である。 図2における接続端子の斜視図である。 図7におけるVIII−VIII矢視縦断図である。
符号の説明
100:防水コネクタ
150:相手方コネクタ
11: アウターハウジング
13: インナーハウジング
13a:本体部
13b:開閉収容部
13c:開閉部材
13d:縦壁
13e:接触部挿入穴
13j:ヒンジ
13m:半円溝
13n:半円溝
13r:電線加締め部収容穴
15: 防水機構
17: 接続端子
17a:電気接触部
17b:電線加締め部
21: 電線
51: 相手方コネクタの接続端子

Claims (1)

  1. 電線の一端に固着された接続端子を収容し、相手方コネクタと嵌合して該相手方コネクタと電気的に接続される防水コネクタであって、
    アウターハウジングと、
    前記アウターハウジング内に配設され且つ、前記接続端子を保持するインナーハウジングと、
    前記電線と前記アウターハウジングと前記インナーハウジングとの間を液密に封止するための熱可塑性合成樹脂製の防水機構と、
    を備え、
    前記インナーハウジングが、
    前記相手方コネクタの接続端子と電気的に接続するための前記接続端子の電気接触部を収容する接触部挿入穴が形成された本体部と、
    前記電線の一端を加締めて固着された前記接続端子の電線加締め部を収容する電線加締め部収容穴を有する収容部と、
    を具備し、
    前記収容部が、前記接触部挿入穴の延長方向に沿って前記本体部に立設され且つ、前記電線加締め部収容穴の一部を形成する縦壁と、前記電線加締め部収容穴の他の一部を形成し且つ、前記縦壁との間に前記電線加締め部収容穴を形成するように前記縦壁と係合する少なくとも一つの開閉部材とを有し、
    前記縦壁および前記開閉部材が前記接続端子の電線加締め部の外周面および前記電線の外周面の少なくとも一方に密着して前記電線加締め部および前記電線を挟持すること、
    を特徴とする防水コネクタ。
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