JP6326095B2 - 電気コネクタ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタ組立体に関し、特に軽度の防水性能を備える電気コネクタ組立体に関する。

電気コネクタは、内部に水が浸入するのを避けるために、例えば、オス型ハウジングとメス型ハウジングの間に、ゴム製のシールリングと称される、ハウジングとは別体の部材を介在させることが行われている。
また、シールリングに加えて、浸入した水を排出するために、ハウジングに傾斜面を設けることが提案されている。例えば、特許文献１は、ケースとコネクタの間に浸入した水が開口側に流れるように、ケースの内側面に傾斜面を形成することを提案している。特許文献１は、この傾斜面に、開口側に向かって溝を形成し、この溝に起因する毛細管現象により、排水性能を向上できる、としている。

特開２０１１−１５０８９５号公報

特許文献１の傾斜面は、ケースのフードとコネクタの間に設けられており、浸入した水を排出することを目的とするものであり、水の浸入自体を止めることはできない。つまり、特許文献１は、シールリングを備えているために、シールリングまでの範囲には、水の浸入を許容するものと解される。
シールリングを設けることは防水という観点からは優れているが、部材の点数が多くなるなどの問題がある。したがって、水が降りかかる可能性が低い位置に置かれる電気コネクタについては、シールリングを設けることなく、ある程度の、つまり軽度の防水性能を確保できれば足りる。
通常、電気コネクタには鉛直方向の上部に水が降りかかるので、この上部で受けた水がフードとコネクタの隙間に浸入するおそれが高い。

以上より、本発明は、上部に降りかかった水がフードの内部に浸入するのを抑制できる電気コネクタ組立体を提供することを目的とする。

本発明の電気コネクタ組立体は、第一コネクタと、嵌合間口を介して第一コネクタを受容するフードを有する第二コネクタと、を備える。
本発明における第一コネクタは、フードに受容されるハウジング本体と、ハウジング本体に連なり、周方向の外側にフランジ状に突き出す後端壁と、第二コネクタと相互に抜け止めするロックアームと、ロックアームの一部を覆い、後端壁に設けられるカバーと、を備える。
本発明における後端壁は、カバーを含む領域の、第二コネクタに対向する第一前端面が、一様に連なる平坦な面をなしている、ことを特徴とする。
本発明の電気コネクタ組立体によれば、第一コネクタの後端壁は、使用状態において上部に配置されるカバーを含む領域の、第二コネクタに対向する第一前端面が、一様に連なる平坦な面をなしている。このため、第二コネクタに対して、第一前端面を近接して配置できるようにすれば、ハウジング本体とフードの間に水が浸入するのを抑制できる。
なお、電気コネクタ組立体の状態で、例えばプリント配線板側に固定されて使用状態において、プリント配線板に対向する側を下と、また、下と逆の側を上と定義する。

本発明における第二コネクタは、フードの嵌合間口の周囲を取り囲むフランジ状のフレームを備える場合には、第一コネクタと第二コネクタの嵌合状態において、第一前端面と、第一前端面に対向する、フレームの第二前端面と、が平行をなしている。
そうすることにより、第一前端面と第二前端面の間に、水が溜まりやすい領域を排することができる。

本発明において、後端壁の第一前端面とフレームの第二前端面の間隔が、ハウジング本体とフードの間隔より狭い、ことが好ましい。
こうすることにより、第一前端面とフレームの第二前端面の間に水が浸入したとしても、ハウジング本体とフードの間にまで水が浸入するのを抑制できる。

本発明において、カバーを含む領域の第一前端面とフレームの第二前端面の間隔が、１．２５ｍｍ以下である、ことが、水の浸入を抑制する上で好ましい。

本発明によれば、第一コネクタの後端壁は、使用状態において上部に配置されるカバーを含む領域の、第二コネクタに対向する第一前端面が、一様に連なる平坦な面をなしているので、第二コネクタに対して、第一前端面を近接して配置できるようにすれば、ハウジング本体とフードの間に水が浸入するのを抑制できる。

本発明の実施形態に係る電気コネクタ組立体を示す斜視図である。 本実施形態に係る電気コネクタ組立体を示し、図１とは異なる向きから示す斜視図である。 図１の電気コネクタ組立体を示す平面図である。 本実施形態に係る電気コネクタ組立体を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は（ｂ）とは異なる位置の断面図である。 本実施形態に係る電気コネクタ組立体のオス型コネクタを示し、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ異なった向きから視た斜視図である。 本実施形態に係る電気コネクタ組立体の作用及び効果を説明するため、メス型コネクタのフレームとオス型コネクタの後端壁の部分を抜き出した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る電気コネクタ組立体１は、図１〜図３に示すように、例えばプリント配線板側に固定されるメス型コネクタ１０と、メス型コネクタ１０と互いに嵌合されるオス型コネクタ３０と、を備える。メス型コネクタ１０は、オス型のコンタクト２９を保持し、オス型コネクタ３０は、図示を省略するメス型のコンタクトを保持する。本実施形態においては、メス型コネクタ１０は、３つのオス型コネクタ３０が一方向に並べて嵌合される。なお、図１〜図３には、一つのオス型コネクタ３０だけを示している。

［メス型コネクタ（第二コネクタ）１０］
メス型コネクタ１０は、電気絶縁性の樹脂から一体的に形成されるメス型のハウジング１１と、高い導電性を備える、例えば銅系材料から形成されたコンタクト２９と、を備えている。ハウジング１１及びコンタクト２９の材質は、オス型コネクタ３０においても同様である。
ハウジング１１には、複数のコンタクト２９が、互いに間隔を隔てて配列した状態で保持されるとともに、オス型コネクタ３０が嵌合されるフード１３が形成されている。フード１３は、角筒状の部材であり、その開口である嵌合間口１８が設けられている。フード１３は、オス型コネクタ３０を挿入するための受容空間１９を備えている。本実施形態において、フード１３は仕切壁１７によって３つに区切られており、これら３つのフード１３に対応するそれぞれの受容空間１９にオス型コネクタ３０が嵌合される。

コンタクト２９は、オス型コネクタ３０のコンタクトと電気的に接続される部分が受容空間１９に延びるとともに、プリント配線板に接続される部分がフード１３の後方に引き出されている。コンタクト２９は、後方に引き出される部分は、途中から９０度だけ折り曲げられている。コンタクト２９は、幅方向ｘについて複数列に配置され、また、高さ方向ｚについても複数行に配置されている。
なお、メス型コネクタ１０及びオス型コネクタ３０において、互いに嵌合される側を前、その逆の側を後と定義する。

フード１３は、幅方向ｘに延び、互いに所定の間隔を隔てて対向する上壁１４及び下壁１５と、上壁１４と下壁１５の幅方向ｘの両端を高さ方向ｚに繋ぐ一対の側壁１６と、を備える。フード１３は、前述した仕切壁１７が、幅方向ｘを３部分に区切る位置において、上壁１４と下壁１５を高さ方向ｚに繋いでいる。
なお、本実施形態のメス型コネクタ１０は、オス型コネクタ３０と嵌合され、例えばプリント配線板に実装された使用状態において、高さ方向ｚが鉛直方向に沿うように、つまり、図１〜図３のように配置されるものとする。

フード１３は、図４（ｂ）に示すように、上壁１４の受容空間１９に臨む前端部分の側面には、後述するオス型コネクタ３０のロックアーム４０のロック突起４３が係止されるロック突起２７が設けられている。メス型コネクタ１０にオス型コネクタ３０を嵌合する過程で、オス型コネクタ３０のロック突起４３がメス型コネクタ１０のロック突起２７を乗り越えることで、図４（ｂ）に示すように、メス型コネクタ１０とオス型コネクタ３０は相互に抜け止めされる。なお、ロック突起２７とロック突起４３のロックを解除するには、オス型コネクタ３０のロックアーム４０の操作端４２を、図４（ｂ）における下向きに押し込む。この状態で、オス型コネクタ３０をメス型コネクタ１０から引き抜くと、メス型コネクタ１０とオス型コネクタ３０の嵌合を解除できる。

フード１３は、その前端にフレーム２１が設けられている。フレーム２１は、上壁１４、下壁１５及び一対の側壁１６のそれぞれから周方向の外側に向けてフランジ状に突き出して設けられ、嵌合間口１８の周囲を取り囲む。フレーム２１の前端面（第二前端面）２１Ａは、一様に連なる平坦な面をなしている。メス型コネクタ１０とオス型コネクタ３０が嵌合されると、この前端面２１Ａが、オス型コネクタ３０の後端壁３５の前端面（第一前端面）３５Ａに対向する。また、フレーム２１の外周面２１Ｂもまた、上壁１４、下壁１５及び一対の側壁１６に対応する四面ともに一様に連なる平坦な面をなしている。この四面は、上壁１４に対応する頂面２１Ｃと、下壁１５に対応する底面２１Ｄと、側壁１６に対応する側面２１Ｅと、からなる。

［オス型コネクタ（第一コネクタ）３０］
次に、オス型コネクタ３０について説明する。
オス型コネクタ３０は、図４及び図５に示すように、ハウジング３１と、ハウジング３１に保持される図示を省略するコンタクトと、を備える。ハウジング３１は、メス型コネクタ１０が保持するコンタクト２９に対応する数及び位置に、コンタクトを保持する。
ハウジング３１は、コンタクトを保持するハウジング本体３３と、ハウジング本体３３の後端に連なる後端壁３５と、オス型コネクタ３０をメス型コネクタ１０と互いに抜け止めするロックアーム４０と、を備える。

ハウジング本体３３は、図５に示すように、一方向に沿って複数のコンタクト収容孔３４が形成されている。各コンタクト収容孔３４は、図示を省略するコンタクトが挿入される。コンタクト収容孔３４は、後端壁３５を貫通する。

後端壁３５は、ハウジング本体３３から周方向の外側に向けてフランジ状に突き出して形成されており、その前端面３５Ａは一様に連なる平坦な面をなしている。また、後端壁３５の外周面３５Ｂもまた、一様に連なる平坦な面をなしている。外周面３５Ｂは、頂面２１Ｃに対応する頂面３５Ｃと、底面２１Ｄに対応する底面３５Ｄと、側面２１Ｅに対応する側面３５Ｅと、を備えている。
後端壁３５は、オス型コネクタ３０がメス型コネクタ１０と嵌合されると、フード１３の外部に配置される。

ロックアーム４０は、ハウジング本体３３の上面であって、幅方向の中央部分に設けられる。ロックアーム４０は、その前端側がハウジング本体３３に固定される支持端４１をなし、後端側が操作端４２をなす。ロックアーム４０は、支持端４１と操作端４２の間にロック突起４３を備えており、このロック突起４３は、フード１３に形成されたロック突起２７と互いに係止されることで、メス型コネクタ１０とオス型コネクタ３０が嵌合した状態から、オス型コネクタ３０がメス型コネクタ１０から抜け止めをする。

ハウジング本体３３は、ロックアーム４０を上から覆うカバー３９を備えている。カバー３９の主目的は、ロックアーム４０のめくれや誤操作を防止することである。
カバー３９は、後端壁３５の一部が表裏を貫通する空隙とされることで、後端壁３５の構成要素として設けられている。カバー３９は、その上面が後端壁３５の頂面３５Ｃと同一の平面を構成するように面一に形成されている。また、カバー３９は、嵌合状態において、フレーム２１と対向する面である前端面が、後端壁３５の前端面３５Ａと面一に形成されている。つまり、後端壁３５は、カバー３９の部分も含め、前端面３５Ａが平面から形成される。
カバー３９よりも下方は空隙とされており、ロックアーム４０の操作端４２を含む後端部分はこの空隙を貫通してカバー３９よりも後方に突出し、ロックアーム４０はこの空隙の範囲内で、支持端４１を中心にして揺動運動が可能とされる。カバー３９は、嵌合方向ｙの肉厚を、他の後端壁３５よりも薄くすることで、ロックアーム４０の操作端４２への操作を確保する。

［フレーム２１と後端壁３５の関係］
メス型コネクタ１０とオス型コネクタ３０が嵌合された状態において、図１〜図３に示すように、後端壁３５とフレーム２１は、それぞれが平坦な面からなる前端面３５Ａと前端面２１Ａとが平行にかつ微小な隙間を介して近接して設けられている。この微小な隙間は、外周面２１Ｂと外周面３５Ｂの全周において、つまり、頂面２１Ｃと頂面３５Ｃの間、底面２１Ｄと底面３５Ｄの間及び側面２１Ｅと側面３５Ｅの間において、均等である。
特に、後端壁３５のカバー３９を含む前端面３５Ａの部分が、フレーム２１の前端面２１Ａと平行になるように、つまり、凹凸が生じないように後端壁３５及びフレーム２１が形成されている。

［作用及び効果］
次に、図６を参照して、電気コネクタ組立体１による作用及び効果を説明する。
電気コネクタ組立体１は、メス型コネクタ１０とオス型コネクタ３０が嵌合されると、上部に配置されるカバー３９がロックアーム４０を覆うので、ロックアーム４０のめくれや誤動作を防止する。
また、電気コネクタ組立体１は、フレーム２１の前端面２１Ａと後端壁３５の前端面３５Ａとが、微小な隙間Ｇ１を介して対向しているので、前端面２１Ａと前端面３５Ａの境界に水滴が降りかかったとしても、前端面２１Ａと前端面３５Ａの間に浸入しがたい。特に、前端面２１Ａと前端面３５Ａは、カバー３９が設けられる領域も含め、微小な隙間Ｇ１を介して、平行をなしているので、水が浸入しにくい。

また、隙間Ｇ１が狭いために、隙間Ｇ１に水が降りかかったとしても、この水は毛細管現象により、前端面２１Ａと前端面３５Ａの間の隙間Ｇ１に沿って幅方向ｘに流れる。水は、幅方向ｘの両端に達すると、今度は、後端壁３５とフレーム２１の間の隙間Ｇ１を、高さ方向ｚの下向きに流れる。こうして、隙間Ｇ１に水が浸入したとしても、前端面２１Ａと前端面３５Ａの間に留まるか、この間から下方に向けて排出されるので、フード１３の内部に水は浸入しにくい。特に、この隙間Ｇ１が、フード１３とハウジング本体３３の隙間Ｇ２よりも狭ければ、前端面２１Ａと前端面３５Ａの間に水が浸入したとしても、フード１３とハウジング本体３３の隙間Ｇ２に水が浸入するのを抑制できる。

ここで、隙間Ｇ１は、後端壁３５とフレーム２１の間に毛細管現象を生じさせるために、水滴が架橋できる３ｍｍ以下とするのが好ましく、１．２５ｍｍ以下にするのがより好ましく、１．０ｍｍとするのがさらに好ましい。そうすることで、後端壁３５とフレーム２１の間に溜められた水が隙間Ｇ２に浸入するのを抑制できる。
また、隙間Ｇ１は、カバー３９からロックアーム４０の操作端４２までの距離Ｇ３よりも小さいことが好ましい。このように隙間Ｇ１を狭くすれば、水は、毛細管現象及び表面張力により、カバー３９（前端面３５Ａ）とフレーム２１（前端面２１Ａ）の間に留まり、ロック部に浸入しにくくなる。

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることができる。
例えば、以上で説明した電気コネクタ組立体１は、前端面２１Ａと前端面３５Ａの周方向の全域の隙間Ｇ１が狭く、平行をなしているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、上部からの水の浸入を抑制することが目的であるから、最低限として、上部に位置する部分、つまり、実施形態で言うならば、頂面２１Ｃと頂面３５Ｃに対応する部分の隙間が狭く、かつ平行であればよい。
また、電気コネクタ組立体１は、メス型コネクタ１０が３つに区分されたフード１３を備えているが、これは一例に過ぎず、フード１３の数は任意である。また、メス型コネクタ１０及びオス型コネクタ３０の形状及び寸法についても同様である。
また、本実施形態の電気コネクタ組立体１は、高さ方向ｚが鉛直方向に沿うように配置されていたが、幅方向ｘが鉛直方向に沿うように配置されても同様の効果が得られる。

１ 電気コネクタ組立体
１０ メス型コネクタ
１１ ハウジング
１３ フード
１４ 上壁
１５ 下壁
１６ 側壁
１７ 仕切壁
１８ 嵌合間口
１９ 受容空間
２１ フレーム
２１Ａ 前端面
２１Ｂ 外周面
２１Ｃ 頂面
２１Ｄ 底面
２１Ｅ 側面
２７ ロック突起
２９ コンタクト
３０ オス型コネクタ
３１ ハウジング
３３ ハウジング本体
３４ コンタクト収容孔
３５ 後端壁
３５Ａ 前端面
３５Ｂ 外周面
３５Ｃ 頂面
３５Ｄ 底面
３５Ｅ 側面
３９ カバー
４０ ロックアーム
４１ 支持端
４２ 操作端
４３ ロック突起
ｘ 幅方向
ｙ 嵌合方向
ｚ 高さ方向

Claims (3)

1. 第一コネクタと、嵌合間口を介して前記第一コネクタを受容するフードを有する第二コネクタと、を備える電気コネクタ組立体であって、
   前記第一コネクタは、
   前記フードに受容されるハウジング本体と、前記ハウジング本体に連なり、周方向の外側にフランジ状に突き出す後端壁と、
   前記第二コネクタと相互に抜け止めするロックアームと、
   前記ロックアームの一部を覆い、前記後端壁に設けられるカバーと、を備え、
   前記後端壁は、
   前記カバーを含む領域の、前記第二コネクタに対向する第一前端面が、一様に連なる平坦な面をなしており、
   前記第二コネクタは、
   前記フードの前記嵌合間口の周囲を取り囲むフランジ状のフレームを備え、
   前記第一コネクタと前記第二コネクタの嵌合状態において、
   前記第一前端面と、前記第一前端面に対向する、前記フレームの第二前端面と、が平行をなしている、
   ことを特徴とする電気コネクタ組立体。
2. 前記後端壁の前記第一前端面と前記フレームの前記第二前端面の間隔が、
   前記ハウジング本体と前記フードの間隔より狭い、
   請求項１に記載の電気コネクタ組立体。
3. 前記カバーを含む領域の前記第一前端面と前記フレームの前記第二前端面の間隔が、１．２５ｍｍ以下である、
   請求項１又は請求項２に記載の電気コネクタ組立体。

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