JP6013116B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、工作機械やロボット等の産業機器や電気・電子機器に使用される電気コネクタに関するもので、特に、内外からの気密を維持しつつ、ケーブルやコイル等を使用しないで、簡単に接続できる構造に関するものである。

従来のレセプタクルコネクタについて説明する。前記レセプタクルコネクタは、気密性のある筐体に取り付けられるものであって、少なくとも一方端側に相手コネクタと接触する接触部と他方端にケーブルと接続する接続部と前記接触部と前記接続部との間に位置する鍔部を有する複数のピンコンタクトと、該ピンコンタクトが配列・挿入される挿入孔を有するピンフロントインサートと、前記ピンコンタクトが配列・挿入される挿入孔を有する中間インサートと、前記ピンコンタクトが配列・挿入される挿入孔とピンリアインサートと、前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ピンリアインサートが挿入される挿入穴を有し、該挿入穴内には前記ピンフロントインサートと係合する段部とリテナーリングが入る溝部を設け、前記ピンフロントインサートとともに相手コネクタが入る嵌合口を形成し、前記相手コネクタとの嵌合手段を有するシェルと、前記ピンコンタクトの前記ピンリアインサートへの保持手段と、前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ピンリアインサートを前記シェルへ固定するリテナーリングと、前記筐体との防水を確保するシール部材とを備えている。前記レセプタクルコネクタは、前記ピンコンタクトの接続部にケーブルやコイルを接続することにより、ケーブルやコイル等を介して、動力源（モータ）等に接続されている。
下記にケーブル付きで、気密性のある電気コネクタとして、本出願人が提案した特許文献１（特開２００５−２８５３３３）と特許文献２（特開平１０−２２３２９７号）を例示する。
特開２００５−２８５３３３の要約によると、ピッチの狭小化が進んでも、簡単に組み立てすることができ、コストアップにもならないリアリリーズ構造の単体防水コネクタを提供することを目的とし、レセプタクルシェル６０と中間インサート３０とフロントインサート２０とリアインサート４０と３つのインサート２０、３０、４０をフロント２０、中間３０、リア４０の順でレセプタクルシェル６０に固定するリテナーリング７０とリアリリーズ構造のインサートに装着されるクリンプピンコンタクト５０とを具えた単体防水クリンプコネクタ１０において、フロントインサート２０若しくは中間インサート３０の中間インサート３０側若しくはフロントインサート２０側に少なくとも１個以上の係合手段を設け、中間インサート３０若しくはフロントインサート２０にフロントインサート２０若しくは中間インサート３０の係合手段に対応する位置に係止手段を設けることにより達成できる構造の単体防水コネクタが開示されている。 特開２００９−１１０７５４の要約によると、簡単に一定量の防水のある材料をケーブル接続部側に流し込み、コンタクト間の防水性を有する電気コネクタを提供することを目的とし、ピンコンタクト１２のインサートへの保持手段と、嵌合口１１を形成し、相手コネクタとの嵌合手段を有するシェル２０と、２つ以上のインサートのシェルへの固定手段と、筐体との防水を確保するシール部材とを備える電気コネクタ１０において、２つ以上のインサートのうち嵌合口側のインサートをシール部材で形成し、２つ以上のインサートのうち最も接続部側に近いインサートの外周とシェルとの間に空間３２を形成するとともに、防水性のある材料を流す注入口３４を設け、注入口より防水性のある材料を、空間とピンコンタクトまで達しないようにそれぞれのインサート間に流すことで、接続部側の防水性を高める構造の電気コネクタが開示されている。

ケーブルやコイル等での接続では接続が面倒であり、かつ、スペースをとることになり、近年、客先からは、内外からの気密を維持しつつ、ケーブルやコイル等を使用しないで、簡単に接続できる構造の電気コネクタが要求されるようになってきた。
特許文献１及び２に示したような構造では、気密構造ではあるが、ケーブルを使用しているため、客先の要求に応えることができない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、内外からの気密を維持しつつ、ケーブルやコイル等を使用しないで、簡単に接続できる構造の電気コネクタを提供するものである。

本目的は、請求項１のように、相手コネクタと着脱され、かつ、基板と接続される電気コネクタであって、
前記電気コネクタは、相手コネクタと嵌合するレセプタクルコネクタと基板と接続する基板側コネクタとを備え、
前記レセプタクルコネクタは、
一方端側に相手コネクタと接触する接触部と他方端に前記基板側コネクタに接続する接続部と前記接触部と前記接続部との間に位置する鍔部を有する複数のピンコンタクトと、
該ピンコンタクトが配列・挿入される第１挿入孔を有するピンフロントインサートと、
前記ピンコンタクトが配列・挿入される第２挿入孔を有する中間インサートと、
前記ピンコンタクトが配列・挿入される第３挿入孔とピンリアインサートと、
前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ピンリアインサートが挿入される挿入穴を有し、該挿入穴内には前記ピンフロントインサートと係合する段部とリテナーリングが入る溝部を設け、前記ピンフロントインサートとともに相手コネクタが入る嵌合口を形成し、前記相手コネクタとの嵌合手段を有するシェルと、
前記ピンコンタクトの前記ピンリアインサートへの保持手段と、
前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ピンリアインサートを前記シェルへ固定するリテナーリングと、
前記レセプタクルコネクタが筐体に取付られた状態で、嵌合口を通じて筐体外から筐体内へ及び筐体内から嵌合口を通じて筐体外への気密を保持する気密保持手段とを有し、
前記基板側コネクタは、
一方端側に前記ピンコンタクトと接触する接触部と他方端に前記相手物と接続する接続部とを有するソケットコンタクトと、
該ソケットコンタクトが配列・挿入される装着孔を有するハウジングと、
前記相手物に固定する固定手段とを有し、
前記ピンコンタクトの接続部は、その形状を、板状の突出片にし、
前記ピンリアインサートには、前記基板側コネクタ側に突出する少なくとも２以上のガイド片を設け、
前記基板側コネクタのハウジングには、前記ガイド片に対応する位置に前記ガイド片が入る大きさのガイド溝を設け、
前記ガイド片と前記ガイド溝を係合させるとともに前記ピンコンタクトの接続部を、前記基板側コネクタに装着するだけで、前記レセプタクルコネクタと前記基板とが前記基板側コネクタを介して接続できることを特徴とする電気コネクタにより達成できる。

請求項２記載の電気コネクタは、前記気密保持手段として、前記ピンフロントインサートをシール部材で形成すると同時に、前記中間インサートと一体成形することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにある。
また、請求項３記載の電気コネクタは、前記気密保持手段として、前記ピンフロントインサートをシール部材で形成し、
前記ピンリアインサートには、その外周と前記シェルとの間に空間を形成するとともに前記中間インサート面まで達する防水性のある材料を流す注入口を設け、
該注入口より防水性のある材料を、前記空間と前記ピンコンタクトまで達しないようにそれぞれのインサート間に流すことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにある。

以上の説明から明らかなように、本発明の電気コネクタによると、次のような優れた効果が得られる。本電気コネクタでは、前記レセプタクルコネクタが筐体に取付られた状態で、嵌合口を通じて筐体外から筐体内へ及び筐体内から嵌合口を通じて筐体外への気密を維持しつつ、基板側コネクタにレセプタクルコネクタのピンコンタクトの接続部を差し込むだけで、ケーブルやコイルを使用することなく、簡単に動力源（モータ）に接続することができる構造の電気コネクタを提供できる。
（１）請求項１記載のように、相手コネクタと着脱され、かつ、基板と接続される電気コネクタであって、
前記電気コネクタは、相手コネクタと嵌合するレセプタクルコネクタと基板と接続する基板側コネクタとを備え、
前記レセプタクルコネクタは、
一方端側に相手コネクタと接触する接触部と他方端に前記基板側コネクタに接続する接続部と前記接触部と前記接続部との間に位置する鍔部を有する複数のピンコンタクトと、
該ピンコンタクトが配列・挿入される第１挿入孔を有するピンフロントインサートと、
前記ピンコンタクトが配列・挿入される第２挿入孔を有する中間インサートと、
前記ピンコンタクトが配列・挿入される第３挿入孔とピンリアインサートと、
前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ピンリアインサートが挿入される挿入穴を有し、該挿入穴内には前記ピンフロントインサートと係合する段部とリテナーリングが入る溝部を設け、前記ピンフロントインサートとともに相手コネクタが入る嵌合口を形成し、前記相手コネクタとの嵌合手段を有するシェルと、
前記ピンコンタクトの前記ピンリアインサートへの保持手段と、
前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ピンリアインサートを前記シェルへ固定するリテナーリングと、
前記レセプタクルコネクタが筐体に取付られた状態で、嵌合口を通じて筐体外から筐体内へ及び筐体内から嵌合口を通じて筐体外への気密を保持する気密保持手段とを有し、
前記基板側コネクタは、
一方端側に前記ピンコンタクトと接触する接触部と他方端に前記相手物と接続する接続部とを有するソケットコンタクトと、
該ソケットコンタクトが配列・挿入される装着孔を有するハウジングと、
前記相手物に固定する固定手段とを有し、
前記ピンコンタクトの接続部は、その形状を、板状の突出片にし、
前記ピンリアインサートには、前記基板側コネクタ側に突出する少なくとも２以上のガイド片を設け、
前記基板側コネクタのハウジングには、前記ガイド片に対応する位置に前記ガイド片が入る大きさのガイド溝を設け、
前記ガイド片と前記ガイド溝を係合させるとともに前記ピンコンタクトの接続部を、前記基板側コネクタに装着するだけで、前記レセプタクルコネクタと前記基板とが前記基板側コネクタを介して接続できることを特徴とする電気コネクタにしているので、前記レセプタクルコネクタが筐体に取付られた状態で、嵌合口を通じて筐体外から筐体内へ及び筐体内から嵌合口を通じて筐体外への気密を維持しつつ、基板側コネクタにレセプタクルコネクタのピンコンタクトの接続部を差し込むだけで、ケーブルやコイルを使用することなく、簡単に動力源（モータ）に接続することができる構造の電気コネクタを提供できる。
（２）請求項２記載のように、前記気密保持手段として、前記ピンフロントインサートをシール部材で形成すると同時に、前記中間インサートと一体成形することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにしているので、より容易に内外の気密を維持しつつ、基板側コネクタにレセプタクルコネクタのピンコンタクトの接続部を差し込むだけで、ケーブルやコイルを使用することなく、簡単に動力源（モータ）に接続することができる構造の電気コネクタを提供できる。
（３）請求項３記載のように、前記気密保持手段として、前記ピンフロントインサートをシール部材で形成し、
前記ピンリアインサートには、その外周と前記シェルとの間に空間を形成するとともに前記中間インサート面まで達する防水性のある材料を流す注入口を設け、
該注入口より防水性のある材料を、前記空間と前記ピンコンタクトまで達しないようにそれぞれのインサート間に流すことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにしているので、簡単な構造で内外の気密を維持しつつ、基板側コネクタにレセプタクルコネクタのピンコンタクトの接続部を差し込むだけで、ケーブルやコイルを使用することなく、簡単に動力源（モータ）に接続することができる構造の電気コネクタを提供できる。

（Ａ） 本発明のレセプタクルコネクタを嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ） 本発明の基板側コネクタを嵌合方向より見た斜視図である。（Ｃ） 本発明のレセプタクルコネクタと基板側コネクタとが接続した状態をレセプタクルコネクタの嵌合方向より見た斜視図である。 （Ａ） 本発明のレセプタクルコネクタをあるピンコンタクト部分で断面した断面図である。（Ｂ） 本発明の基板側コネクタをあるソケットコンタクト部分で断面した断面図である。（Ｃ） 本発明のレセプタクルコネクタと基板側コネクタとが接続した状態で、あるコンタクト部分で断面した断面図である。 （Ａ） ピンコンタクトを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ） アースピンコンタクトを、嵌合方向より見た斜視図である。 （Ａ） ピンフロントインサートを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ） ピンフロントインサートを、嵌合方向の反対側より見た斜視図である。（Ｃ） ピンフロントインサートを、第１挿入孔の中心で断面した断面図である。 （Ａ） 中間インサートを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ） 中間インサートを、嵌合方向の反対側より見た斜視図である。（Ｃ） 中間インサートを、第２挿入孔の中心で断面した断面図である。 （Ａ） ピンリアインサートを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ） ピンリアインサートを、嵌合方向の反対側より見た斜視図である。（Ｃ） ピンリアインサートを、第３挿入孔の中心で断面した断面図である。 （Ａ） シェルを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ） シェルを、嵌合方向の反対側より見た斜視図である。（Ｃ） シェルを、挿入穴の中心で断面した断面図である。 （Ａ） アースラグの斜視図である。（Ｂ） リテナーリングの斜視図である。 （Ａ） ハウジングを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ） ハウジングを、嵌合方向の反対側より見た斜視図である。（Ｃ） ハウジングを、装着孔の中心で断面した断面図である。 （Ａ） ソケットコンタクトを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ） ソケットコンタクトを、嵌合方向の反対側より見た斜視図である。 固定具の斜視図である。

本発明の特徴は、相手コネクタと着脱され、かつ、相手物と接続される電気コネクタ１０であって、前記レセプタクルコネクタ２０は、一方端側に相手コネクタと接触する接触部２２１と他方端に前記基板側コネクタ５０に接続する接続部２２３と前記接触部２２１と前記接続部２２３との間に位置する鍔部２２２を有する複数のピンコンタクト２２と、該ピンコンタクト２２が配列・挿入される第１挿入孔２４１を有するピンフロントインサート２４と、前記ピンコンタクト２２が配列・挿入される第２挿入孔２６１を有する中間インサート２６と、前記ピンコンタクト２２が配列・挿入される第３挿入孔２８１とピンリアインサート２８と、前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８が挿入される挿入穴３０１を有し、該挿入穴３０１内には前記ピンフロントインサート２４と係合する段部３０２とリテナーリング３２が入る溝部３４０を設け、前記ピンフロントインサート２４とともに相手コネクタが入る嵌合口１１を形成し、前記相手コネクタとの嵌合手段を有するシェル３０と、前記ピンコンタクト２２の前記ピンリアインサート２８への保持手段と、前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８を前記シェル３０へ固定するリテナーリング３２と、内外からの気密を保持する気密保持手段とを有し、前記基板側コネクタ５０は、一方端側に前記ピンコンタクト２２と接触する接触部５４２と他方端に前記相手物と接続する接続部５４３とを有するソケットコンタクト５４と、該ソケットコンタクト５４が配列・挿入される装着孔５２１を有するハウジング５２と、前記相手物に固定する固定手段とを有し、前記ピンコンタクト２２の接続部２２３は、その形状を、板状の突出片にし、前記ピンリアインサート２８には、前記基板側コネクタ５０側に突出する少なくとも２以上のガイド片４０を設け、前記基板側コネクタ５０のハウジング５２には、前記ガイド片４０に対応する位置に前記ガイド片４０が入る大きさのガイド溝６０を設け、前記ガイド片４０と前記ガイド溝６０を係合させるとともに前記ピンコンタクト２２の接続部２２３を、前記基板側コネクタ５０の装着するだけで、前記レセプタクルコネクタ２０と前記相手物とが接続できることを特徴とする電気コネクタ１０である。
つまり、前記ピンコンタクト２２の接続部２２３は、その形状を、板状の突出片にし、前記ピンリアインサート２８には、前記基板側コネクタ５０側に突出する少なくとも２以上のガイド片４０を設け、前記基板側コネクタ５０のハウジング５２には、前記ガイド片４０に対応する位置に前記ガイド片４０が入る大きさのガイド溝６０を設け、前記ガイド片４０と前記ガイド溝６０を係合させるとともに前記ピンコンタクト２２の接続部２２３を、前記基板側コネクタ５０の装着するだけで、前記レセプタクルコネクタ２０と前記相手物とが接続できるようにした電気コネクタ１０である。
つまり、前記ピンコンタクト２２の接続部２２３は、その形状を、板状の突出片にし、前記ピンリアインサート２８には、前記基板側コネクタ５０側に突出する少なくとも２以上のガイド片４０を設け、前記基板側コネクタ５０のハウジング５２には、前記ガイド片４０に対応する位置に前記ガイド片４０が入る大きさのガイド溝６０を設け、前記ガイド片４０と前記ガイド溝６０を係合させるとともに前記ピンコンタクト２２の接続部２２３を、前記基板側コネクタ５０の装着するだけで、前記レセプタクルコネクタ２０と前記相手物とが接続できるようにした電気コネクタ１０である。

図１（Ａ）は本発明のレセプタクルコネクタを嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｂ）は本発明の基板側コネクタを嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｃ）は本発明のレセプタクルコネクタと基板側コネクタとが接続した状態をレセプタクルコネクタの嵌合方向より見た斜視図である。図２（Ａ）は本発明のレセプタクルコネクタをあるピンコンタクト部分で断面した断面図であり、（Ｂ）は本発明の基板側コネクタをあるソケットコンタクト部分で断面した断面図であり、（Ｃ）は本発明のレセプタクルコネクタと基板側コネクタとが接続した状態で、あるコンタクト部分で断面した断面図である。図３（Ａ）はピンコンタクトを、嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｂ）はアースピンコンタクトを、嵌合方向より見た斜視図である。図４（Ａ）はピンフロントインサートを、嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｂ）はピンフロントインサートを、嵌合方向の反対側より見た斜視図であり、（Ｃ）はピンフロントインサートを、第１挿入孔の中心で断面した断面図である。図５（Ａ）は中間インサートを、嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｂ）は中間インサートを、嵌合方向の反対側より見た斜視図であり、（Ｃ）は中間インサートを、第２挿入孔の中心で断面した断面図である。図６（Ａ）はピンリアインサートを、嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｂ）はピンリアインサートを、嵌合方向の反対側より見た斜視図であり、（Ｃ）はピンリアインサートを、第３挿入孔の中心で断面した断面図である。図７（Ａ）はシェルを、嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｂ）はシェルを、嵌合方向の反対側より見た斜視図であり、（Ｃ）はシェルを、挿入穴の中心で断面した断面図である。図８（Ａ）はアースラグの斜視図であり、（Ｂ）はリテナーリングの斜視図である。図９（Ａ）はハウジングを、嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｂ）はハウジングを、嵌合方向の反対側より見た斜視図であり、（Ｃ）はハウジングを、装着孔の中心で断面した断面図である。図１０（Ａ）はソケットコンタクトを、嵌合方向より見た斜視図であり、（Ｂ）はソケットコンタクトを、嵌合方向の反対側より見た斜視図である。図１１は固定具の斜視図である。
本発明の電気コネクタ１０は、レセプタクルコネクタ２０と基板側コネクタ５０とを備えている。前記レセプタクルコネクタ２０は、少なくとも複数のピンコンタクト２２とピンフロントインサート２４と中間インサート２６とピンリアインサート２８とシェル３０と前記ピンコンタクト２２の前記ピンリアインサート２８への保持手段と３つの前記インサート２４、２６、２８を前記シェル３０へ固定するリテナーリング３２と内外からの気密を保持する気密保持手段とを有している。更に、本実施例では、前記シェル３０とアースを取るためのアースコンタクト３４とアースラグ３６とを有している。

まず、ピンコンタクト２２について説明する。前記ピンコンタクト２２は図 のように略棒状をしており、前記ピンコンタクト２２は金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作されている。前記ピンコンタクト２２の材質としては、寸法安定性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記ピンコンタクト２２は主に一端側に相手コネクタと接触する接触部２２１と、他端側に基板側コネクタ５０に接続する接続部２２３と、前記接触部２２１と前記接続部２２３との間に、１つの鍔部２２２とを有している。前記ピンコンタクト２２は保持手段によってピンリアインサート２８に固定されている。

前記接触部２２１は、相手コネクタと接触する部分であり、相手コネクタとの接触性や形状や接触力等を考慮して適宜設計している。本実施例ではピン形状にしている。
前記鍔部２２２は、前記ピンリアインサート２８に前記ピンコンタクト２２を挿入する際の位置決め部分であり、このような役割を考慮して、形状と大きさを適宜設計している。

前記接続部２２３は、前記基板側コネクタ５０に接続される部分であり、形状・大きさは接続性や接続安定性や加工性等を考慮して適宜設計する。本発明では、前記基板側コネクタ５０に差し込むだけで接続できるようにするため、前記ピンコンタクト２２の接続部２２３の形状を、板状の突出片にしている。

次に、前記ピンフロントインサート２４について説明する。前記ピンフロントインサート２４は図４のように略円筒形をしている。前記ピンフロントインサート２４は電気絶縁性のゴムであり、公知技術のコンプレッション成形によって製作され、この材質としては弾性や寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはシリコンゴムやニトリルゴムやクロロプレンゴムやこれらの合成材料を挙げることができる。

前記ピンフロントインサート２４には、相手物（コンタクト）に対応する位置に前記ピンコンタクト２２が挿入できる所要数の第１挿入孔２４１が設けられ、また、前記アースピンコンタクト３４が挿入される位置にも第１挿入孔２４１が設けられている。前記第１挿入孔２４１は前記ピンコンタクト２２が挿入できればよく、材質としてゴムを用いることで前記ピンコンタクト２２との密着性を上げ、防水性を高めている。密着性を上げるため、前記第１挿入孔２４１の大きさは前記ピンコンタクト２２より挿入できる範囲で幾分小さくしている。前記アースピンコンタクト３４が挿入される第１挿入孔２４１も同様である。さらに、前記第１挿入孔２４１内には、前記ピンコンタクト２２との密着性を高めるために、複数の突起２４５が設けられている。該突起２４５の大きさは、密着性を高める目的や前記ピンコンタクト２２の挿入性を考慮して適宜設計している。

また、前記ピンフロントインサート２４の嵌合面側及び接続面側には、前記ピンコンタクト２２が挿入される前記第１挿入孔１４１の外周に、凸部２４２が設けられている。嵌合面側の凸部２４２は前記ピンコンタクト２２間の沿面距離を延ばすものであり、接続面側の凸部２４２は前記ピンコンタクト２２間の沿面距離を延ばすとともに前記中間インサート２６の凹部２６３との係合により防水性のある材料の流れ防止（前記ピンコンタクト１２まで達しないようにする）を行うものである。それぞれの前記凸部２４２の大きさは、このような役割を考慮して適宜設計する。

さらに、前記ピンフロントインサート２４の嵌合面側には、前記アースピンコンタクト３４が挿入される前記挿入孔の外周に、凸部２４２が設けられ、接続面側には、前記アースピンコンタクト３４が挿入される前記第１挿入孔２４１の外周に、該第１挿入孔２４１と連通した凹部２４３が設けられている。嵌合面側の凸部２４２は上記同様の役割を果たすもので、接続面側の凹部２４３は前記ピンコンタクト２２と前記アースピンコンタクト３４間の沿面距離を延ばすとともに前記中間インサート１６の凸部１６２との係合により防水性のある材料の流れ防止（前記アースピンコンタクト２４まで達しないようにする）を行うものである。前記凸部２４２と前記凹部２４３の大きさは、このような役割を考慮して適宜設計する。

前記ピンフロントインサート２４には、前記ピンコンタクト２２や前記アースピンコンタクト３４の第１挿入孔２４１と交わらない所定の位置に、複数の係合突起２４４が設けられている。該係合突起２４４は前記中間インサート２６の係止凹部２６４と係合させることで、前記ピンフロントインサート２４が前記中間インサート２６からの浮き上がりを防止するものである。つまり、前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６との密着を良くするものである。前記係合突起２４４の大きさ及び形状はこのような役割を考慮して適宜設計する。形状としては、このような役割を考慮して先端部分を大きくして保持力を高めている。本実施例では、バランスを考慮して、前記係合突起２４４を前記ピンコンタクト２２及び前記アースピンコンタクト３４の間に５個設けている。

次に、前記中間インサート２６について説明する。前記中間インサート２６は図５のように略円筒形をしている。前記中間インサート２６は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。

前記中間インサート２６には、前記ピンコンタクト２２及び前記アースピンコンタクト３４が挿入される所要数の第２挿入孔２６１が設けられている。該第２挿入孔２６１は、前記ピンコンタクト２２及び前記アースピンコンタクト３４が挿入できればよく、前記ピンコンタクト２２及び前記アースピンコンタクト３４より幾分大きくしている。

前記中間インサート２６には、前記ピンフロントインサート２４と接する面側で、前記ピンコンタクト２２が挿入される部分に、前記ピンフロントインサート２４の凸部２４２が入り、かつ、前記第２挿入孔２６１と連通した凹部２６３が設けられ、前記アースピンコンタクト３４が挿入される部分に、前記ピンフロントインサート２４の凹部２４３に入る凸部２６２が設けられている。

前記中間インサート２６には、前記ピンリアインサート２８と接する面側で、前記ピンコンタクト２２が挿入される部分に、前記ピンリアインサート２８の凹部２８２に入る凸部２６２が設けられ、前記ピンコンタクト２２が挿入される部分に、前記ピンコンタクト２２の段部２２４が入り、かつ、前記第２挿入孔２６１と連通した挿入溝２６５が設けられている。それぞれの前記凸部２６２及び前記凹２６３は、前記ピンフロントインサート２４の凹部２４３や凸部２４２や前記ピンリアインサート２８の凸部２８２と嵌め合わさることで、防水のある材料が注入された際に前記ピンコンタクト２２まで達しないようにするためのものである。それぞれの前記凸部２６２及び前記凹２６３の形状・大きさはこのような役割や強度や嵌め合わさりぐらいを考慮して適宜設計している。また、前記挿入溝２６５は前記ピンコンタクト２２の段部２２４の逃げであって、位置決めのためのものである。

前記中間インサート２６には、防水性のある材料の前記注入口３８に対応した位置に前記注入口３８とほぼ同一形状をした溝部２６６が設けられている。該溝部２６６は、前記注入口３８の一部であって、防水性のある材料を前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８間に流れ易くするためのものである（前記ピンコンタクト２２には達しない程度）。前記溝部２６６の形状はこのような役割を考慮し、注入口３８とほぼ同形状にしているし、大きさはこのような役割や強度を考慮して適宜設計する。

また、前記中間インサート２６には、前記ピンフロントインサート２４の係合突起２４４に対応する位置に前記係合突起２４４と係合する係止凹部２６４が設けられている。本実施例では前記係止凹部２６４は貫通しており、前記係合突起２４４を挿入し易くするために前記ピンフロントインサート２４側を円錐形状にしている。前記係止凹部２６４の大きさは、前記係合突起２４４が前記中間インサート２６の前記ピンリアインサート２８と接する面に引っ掛かるようにしている。

さらに、前記中間インサート２６には、前記ピンリアインサート２８と接する面側で、前記ピンコンタクト２２が挿入される第２挿入孔２６１間に、前記ピンリアインサート２８の突片２８６が入る凹２６７が設けられている。前記凹２６７は、防水性のある材料が前記ピンコンタクト２２まで確実に達しないようにするためのものである。

次に、前記ピンリアインサート２８について説明する。前記ピンリアインサート２８は図６のように略円筒形をしている。前記ピンリアインサート２８は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。

前記ピンリアインサート２８には、前記ピンコンタクト２２及び前記アースピンコンタクト３４が挿入される所要数の第３挿入孔２８１が設けられている。該第３挿入孔２８１は、前記ピンコンタクト２２及び前記アースピンコンタクト３４が挿入できればよく、前記ピンコンタクト２２及び前記アースピンコンタクト３４より幾分大きくしている。

前記ピンリアインサート２８には、前記中間リアインサート２６と接する面側で、前記ピンコンタクト２２が挿入される部分に、前記中間インサート２６の凸部２６２が入り、かつ、前記第３挿入孔２８１と連通した凹部２８２が設けられている。該凹部２８２は、前記中間インサート２６の凸部２６２と嵌め合わさることで、防水のある材料が注入された際に前記ピンコンタクト２２まで達しないようにするためのものである。前記凹部２８２の大きさは、このような役割や強度や嵌め合わさり具合を考慮して適宜設計する。

前記ピンリアインサート２８には、本実施例では前記アースピンコンタクト３４に対応する位置に、前記中間インサート２６まで達する略Ｕ字形状の注入口３８が設けられている。該注入口３８は、防水性のある材料を注入するためのものである。前記注入口３８の形状・大きさは、材料の注入のし易さや強度や加工性等を考慮して適宜設計する。本実施例では、前記アースピンコンタクト３４部分まで達するように設けられているが、当然のことながら、配置されているコンタクトが前記ピンコンタクト２２のみであれば、前記ピンコンタクト２２には達しないように前記注入口３８を設ける。

また、前記ピンリアインサート２８には、前記ピンフロントインサート２４の係合突起２４４を逃げるための逃げ溝２８５が前記係合突起２４４と対応する位置に設けられている。前記逃げ溝２８５の形状・大きさは、前記係合突起２４４を逃げられれば如何なるものであってもよく、強度や加工性を考慮して適宜設計する。

前記ピンリアインサート２８には、前記中間インサート２６と接する面側で、防水性のある材料を流したい部分に窪み部２８７を設けることが望ましい。また、該窪み部２８７内には、防水性のある材料が前記ピンコンタクト２２に達しないようにするために各ピンコンタクト２２間に突片２８６が設けられている。本来、防水性のある材料が、前記ピンコンタクト２２まで達しないで、前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８との間に流れれば、前記窪み部２８７は必要ない。前記窪み部２８７の形状・大きさは、上記役割や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。前記突片２８６は、前記中間インサート２６の凹２６７と係合することで、防水性のある材料が前記ピンコンタクト２２まで確実に達しないようにするためのものである。

前記ピンリアインサート２８には、前記第３挿入孔２８１の内側に、保持手段が一体に設けられている。前記保持手段としては、６枚の櫛羽２８３を設けて、その先端を内側に突出させ、その突出させた部分を前記ピンコンタクト２２の鍔部２２３に引っ掛けて保持している。６枚の櫛羽２８３をそれぞれ分割させることで、前記櫛羽２８３に弾性を持たせており、６枚の前記櫛羽２８３は引っ掛かりを良くするために、先端部分が窄まった形状をしている。

前記ピンリアインサート２８の前記保持手段（前記櫛羽２８３）の内側には、前記ピンコンタクト２２が挿入される挿入穴が設けられている。前記挿入穴の形状や大きさは、前記ピンコンタクト２２が挿入できればよく、前記ピンコンタクト２２に沿って、前記電気コネクタ１０の小型化を考慮して適宜設計する。

前記ピンリアインサート２８には、少なくとも２箇所以上に、前記基板側コネクタ５０側で、かつ、円周方向に突出した突出部２８８が設けられている。前記突出部２８８は下術するガイド片４０を設ける部分であり、その形状・大きさは前記ガイド片４０が設けられればよく、その役割や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記ピンリアインサート２８の突出部２８８には、前記基板側コネクタ５０側に突出した少なくとも２箇所以上のガイド片４０が設けられている。前記ガイド片４０は、前記レセプタクルコネクタ２０を前記基板側コネクタ５０に接続する際に、前記レセプタクルコネクタ２０を前記基板側コネクタ５０に確実に導き、確実に接続させるためのものである。その形状・大きさは、この役割や強度や加工性や接続安定性等を考慮して適宜設計する。本実施例では、２つ設けているが、バランスを考えると１２０度間隔に３つ設けることが望ましい。

次に、シェル３０について説明する。このシェル３０は金属製であり、公知技術の切削加工やダイキャスト成型等によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的には亜鉛合金やアルミニウム合金等を挙げることができる。

前記シェル２０は、図７のように、略円筒形をした本体部と略板状形をしたフランジ部３０５を有している。前記フランジ部３０５は筐体にネジによって固定される部分であり、所定の位置にネジを挿入するための孔３０６が設けられている。本実施例では、前記孔３０６は前記フランジ部３０５の四隅に４箇所設けている。

前記本体部は略筒状をしており、図７のように貫通した挿入穴３０１が設けられている。該挿入穴３０１と前記ピンフロントインサート２４とで、相手コネクタが入る嵌合口１１を形成している。前記本体部の嵌合側の外周部分には、相手コネクタと係合するための雌ネジ３０４が設けられている。

前記シェル３０の挿入穴３０１内には、所定の位置に前記リテナーリング３２が入り、前記リテナーリング３２により前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８を固定するための溝部３０３が設けられている。前記溝部３０３の形状・大きさは前記リテナーリング３２が入ればよく、前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８を固定できるように適宜設計している。

前記シェル３０の挿入穴３０１内には、所定の位置に前記ピンフロントインサート２４の嵌合側端面と係合する段部３０２が設けられている。前記段部３０２は前記ピンフロントインサート２４が嵌合口側に突出しないような位置決めと同時に、前記段部３０２と前記リテナーリング３２とで前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８を挟持する役割をもっている。

前記溝部３０３と前記段部３０２の位置は、前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８が固定でき、かつ、相手コネクタと嵌合できるように適宜設計している。

本実施例においては、前記シェル３０のフランジ３０５と筐体との間に、シール部材であるガスケットが配置されている。前記ガスケットを配置することで、気密性を高めている。

次に、アースピンコンタクト３４について説明する。前記アースピンコンタクト３４は略棒状をしており、前記アースピンコンタクト３４は金属製であり、公知技術の切削加工によって製作されている。前記アースピンコンタクト３４の材質としては、寸法安定性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記アースピンコンタクト３４は主に一端側に相手コネクタと接触する接触部３４１と、他端側に鍔部３４２とを有している。前記鍔部３４２には、厚さ方向に貫通した孔３４３が設けられている。前記アースピンコンタクト３４はアースラグ３６を介して、前記シェル３０と導通させることで、アースを取ったものである。

次にアースラグ３６について説明する。前記アースラグ３６は略直方体をしており、一方端側は円筒形をし、該円筒形部分が前記アースピンコンタクト３４の孔３４３に入ることで前記アースピンコンタクト３４と導通する。また、他端側には突起３６１が設けられており、前記突起３６１が前記シェル３０を削るように接触することで前記シェル３０と導通し、しいては前記アースラグ３６を介して、前記アースピンコンタクト３４と前記シェル３０とが導通し、アースが取られる。

ここで、内外からの気密を保持する気密保持手段として、防水性のある材料を接続側に注入の仕方について説明する。前記レセプタクルコネクタ２０の接続側に、簡単な方法で防水性のある材料を注入することによって結露が発生しても水分（水滴）がシェルやインサートの隙間やケーブルをつたわって嵌合口側やコンタクト側に進入することがなく、接続不良が発生しないようにしたものである。前記注入口３８より、防水性のある材料を注入すると、まず、前記シェル３０と前記ピンリアインサート２８との空間を流れると同時に、各インサート間の隙間を流れる。ただ、各インサートに設けられた挿入孔の外周は凹凸の関係になっているため、防水性のある材料がピンコンタクト２２まで達することがない。防水性のある材料としては、流動性が２５Ｐａ・ｓ以下のものを使用し、前記シェル３０の接続部側端面まで注入している。しかし、流動性としては、理想的には０．６〜２０Ｐａ・ｓの材料を使用することが望ましく、流動性が０．６Ｐａ・ｓ以下では余分なところまで流れ込み易くなる可能性があり、流動性が２０Ｐａ・ｓ以上では流れ込みが少なく、性能が満足できなくなってしまう。流動性が０．６〜２０Ｐａ・ｓのものとしては、シリコンゴムやニトリルゴムやクロロプレンゴムやこれらの合成材料や接着剤などを挙げることができる。接着剤としては、シーリング材やエポキシ樹脂やポリウレタン系などを挙げることができる。

別の方法の内外からの気密を保持する気密保持手段を説明する。前記ピンフロントインサート２４を、前記中間インサート２６に一体成形する。一体成形することで、前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６は隙間無く、密着した状態になり、かつ、前記ピンフロントインサート２４はゴム製の材料のため前記シェル３０及び前記ピンコンタクト２２との密着性も向上する為、前記シェル３０の挿入穴３０１内では相手コネクタの嵌合方向及び前記基板側コネクタ５０の接続方向の２方向からの気密を保持できるようになる。また、前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６の構造を簡単にすることで、製造コストの低減になる。少なくとも、前記ピンフロントインサート２４の係合突起２４４と前記中間インサート２６の係止凹部２６４は不要になる。

前記レセプタクルコネクタ２０の最後に、リテナーリング３２について説明する。このリテナーリング３２は略Ｃ字形状をしている。前記リテナーリング３２は金属製であり、公知技術のフォーミング加工やコイリング加工によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはベリリウム銅やりん青銅等の銅合金を挙げることができる。前記リテナーリング３２の役割は前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８とを、前記リテナーリング３２を前記シェル４０の溝部４０３に入れることで、前記シェル４０の段部４０４と前記リテナーリング３２で挟持し、前記ピンフロントインサート２４と前記中間インサート２６と前記ピンリアインサート２８とを前記シェル４０に固定するものである。前記リテナーリング３２の大きさは、このような役割と強度と加工性等を考慮しおて、前記シェル４０の溝部４０３に入るように適宜設計している。

次に、基板側コネクタ５０について説明する。前記基板側コネクタ５０は、少なくともハウジング５２とソケットコンタクト５４を有している。本実施例では、更に、固定具５６を有している。以下、各部品について説明する。

まず、前記ハウジング５２について説明する。前記ハウジング５２は図９のように略直方体をしている。前記ハウジング５２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。

前記ハウジング５２には、前記ピンコンタクト２２が入る嵌合口５が設けられている。前記嵌合口５は前記ピンコンタクト２２が挿入される部分であり、その形状・大きさは前記ピンコンタクト２２の形状・大きさに沿い、コネクタの小型化や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記ハウジング５２には、前記ソケットコンタクト５４が保持・配列される装着孔５２１が設けられている。前記装着孔５２１の形状・大きさは、前記ソケットコンタクト５４が保持できればよく、保持力や接続安定性や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記ハウジング５２には、前記ガイド片４０に対応する位置で、前記ガイド片４０と係合するガイド溝６０が設けられている。前記ガイド溝６０の形状・大きさは、前記ガイド片４０と係合できればよく、２つのコネクタ同士の接続安定性や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。本実施例では、窪んだ溝にしているが、ガイドでき、係合できればよく、貫通孔や止め孔等であってもよい。

次に、ソケットコンタクト５４について説明する。前記ソケットコンタクト５４は図１０のように略Ｕ字形状をしており、前記ソケットコンタクト５４は金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作されている。前記ソケットコンタクト５４の材質としては、寸法安定性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記ソケットコンタクト５４は主に一端側に前記レセプタクルコネクタ２０のピンコンタクト２２と接触する接触部５４２と、他端側にケーブルに接続する接続部５４３とを有しており、前記接触部５４２は接触片５４１の先端に設けられている。本実施例では、前記ソケットコンタクト５４は前記ハウジング５２に圧入で保持されている。

前記接触片５４１は、前記ピンコンタクト２２と確実に接触できるように、前記ピンコンタクト２２の挿入方向に３枚突出させている。３枚の前記接触片５４１を、約１２０度間隔で配置することで、３点で接触させ、確実に接触できるようにしている。前記接触片５４１の枚数は、確実に前記ピンコンタクト２２に接触できれば何枚でもよく、保持力や接触安定性や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記接続部５４３は基板に実装する部分であり、本実施例ではディップタイプ（ＤＩＰ）により接続されている。前記接続部５４３の形状・大きさは基板に実装できればよく、実装密度や実装強度や加工性等を考慮して適宜設計している。ＤＩＰ以外に表面実装タイプ（ＳＭＴ）であってもよい。

前記基板側コネクタ５０の最後に、固定具５６について説明する。前記固定具５６は図１１のように略Ｌ字形状をしており、前記固定具５６は金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作されている。前記固定具５６の材質としては、寸法安定性や加工性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記固定具５６は主に一端側に前記ハウジング５２への装着部５６１と、他端側に基板に接続する接続部５６３とを有している。

本実施例では、前記装着部５６１は前記ハウジング５２に圧入によって保持されている。前記装着部５６１の形状・大きさは前記ハウジング５２に保持できればよく、保持力や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記接続部５６３は基板に実装する部分であり、本実施例ではネジ止めにより接続（固定）されている。前記接続部５６３の形状・大きさは基板に固定（実装）できればよく、実装密度や実装強度や加工性等を考慮して適宜設計している。ネジ止め以外にディップタイプやＳＭＴタイプであってもよい。

本発明の活用例としては、産業機器や電子・電気機器等の気密性のある筐体に取り付けられる電気コネクタに活用され、特に、内外からの気密を維持しつつ、ケーブルやコイル等を使用しないで、簡単に接続できる構造に関するものである。

５、１１ 嵌合口
１０ 電気コネクタ
２０ レセプタクルコネクタ
２２ ピンコンタクト
２２１ 接触部
２２２ 鍔部
２２３ 接続部
２２４ 段部
２４ ピンフロントインサート
２４１ 第１挿入孔
２４２ 凸部
２４３ 凹部
２４４ 係合突起
２４５ 突起
２６ 中間インサート
１２１ 第２挿入孔
２６２ 凸部
２６３ 凹部
２６４ 係止凹部
２６５ 挿入溝
２６６ 溝部
２６７ 凹
２８ ピンリアインサート
２８１ 第３挿入孔
２８２ 凹部
２８３ 櫛羽
２８４ 段部
２８５ 逃げ溝
２８６ 突片
２８７ 窪み部
２８８ 突出部
３０ シェル
３０１ 挿入穴
３０２ 段部
３０３ 溝部
３０４ 雌ネジ
３０５ フランジ部
３０６ 孔
３２ リテナーリング
３４ アースピンコンタクト
３４１ 接触部
３４２ 鍔部
３４３ 孔
３６ アースラグ
３８ 注入口
４０ ガイド片
５０ 基板側コネクタ
５２ ハウジング
５２１ 装着孔
５４ ソケットコンタクト
５４１ 接触片
５４２ 接触部
５４３ 接続部
６０ ガイド溝

Claims (3)

1. 相手コネクタと着脱され、かつ、基板と接続される電気コネクタであって、
   前記電気コネクタは、相手コネクタと嵌合するレセプタクルコネクタと基板と接続する基板側コネクタとを備え、
   前記レセプタクルコネクタは、
   一方端側に相手コネクタと接触する接触部と他方端に前記基板側コネクタに接続する接続部と前記接触部と前記接続部との間に位置する鍔部を有する複数のピンコンタクトと、
   該ピンコンタクトが配列・挿入される第１挿入孔を有するピンフロントインサートと、
   前記ピンコンタクトが配列・挿入される第２挿入孔を有する中間インサートと、
   前記ピンコンタクトが配列・挿入される第３挿入孔とピンリアインサートと、
   前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ピンリアインサートが挿入される挿入穴を有し、該挿入穴内には前記ピンフロントインサートと係合する段部とリテナーリングが入る溝部を設け、前記ピンフロントインサートとともに相手コネクタが入る嵌合口を形成し、前記相手コネクタとの嵌合手段を有するシェルと、
   前記ピンコンタクトの前記ピンリアインサートへの保持手段と、
   前記ピンフロントインサートと前記中間インサートと前記ピンリアインサートを前記シェルへ固定するリテナーリングと、
   前記レセプタクルコネクタが筐体に取付られた状態で、嵌合口を通じて筐体外から筐体内へ及び筐体内から嵌合口を通じて筐体外への気密を保持する気密保持手段とを有し、
   前記基板側コネクタは、
   一方端側に前記ピンコンタクトと接触する接触部と他方端に前記相手物と接続する接続部とを有するソケットコンタクトと、
   該ソケットコンタクトが配列・挿入される装着孔を有するハウジングと、
   前記相手物に固定する固定手段とを有し、
   前記ピンコンタクトの接続部は、その形状を、板状の突出片にし、
   前記ピンリアインサートには、前記基板側コネクタ側に突出する少なくとも２以上のガイド片を設け、
   前記基板側コネクタのハウジングには、前記ガイド片に対応する位置に前記ガイド片が入る大きさのガイド溝を設け、
   前記ガイド片と前記ガイド溝を係合させるとともに前記ピンコンタクトの接続部を、前記基板側コネクタに装着するだけで、前記レセプタクルコネクタと前記基板とが前記基板側コネクタを介して接続できることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記気密保持手段として、前記ピンフロントインサートをシール部材で形成すると同時に、前記中間インサートと一体成形することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記気密保持手段として、前記ピンフロントインサートをシール部材で形成し、
   前記ピンリアインサートには、その外周と前記シェルとの間に空間を形成するとともに前記中間インサート面まで達する防水性のある材料を流す注入口を設け、
   該注入口より防水性のある材料を、前記空間と前記ピンコンタクトまで達しないようにそれぞれのインサート間に流すことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。

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