JP6942229B2

JP6942229B2 - 防水コネクタ

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Publication number: JP6942229B2
Application number: JP2020176156A
Authority: JP
Inventors: 梦杰彭
Original assignee: Dongguan Leader Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Dongguan Leader Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2040-10-20
Also published as: CN110739579A; JP2021068704A; US20210119373A1; US11228137B2

Description

本発明は、防水コネクタに関し、コネクタの技術分野に属する。

ＵＳＢタイプ−Ｃコネクタは、ＵＳＢの次世代規格で新たに制定された新しいコネクタ規格であり、近年に普及し広く使用される。ＵＳＢタイプ−Ｃコネクタは、従来のＵＳＢコネクタと同様に、コネクタに接続された機器への電源供給が可能である。

従来、コネクタ（例えば、ＵＳＢタイプ−Ｃソケットコネクタである）は、一般的に、合わせ面を有する絶縁ハウジングと、前記合わせ面に露呈して配置される複数の導電端子と、前記絶縁ハウジングの少なくとも一部分を覆う金属シェルと、を有する。コネクタの防水レベルを向上させるために、導電端子が絶縁ハウジングに射出成型されて保持される。そのほか、従来のコネクタは、防水レベルを向上させるために、絶縁ハウジングの導電端子を保持する箇所に封止用の樹脂等の液体を充填する方法が採用されている。

先行技術のコネクタは、絶縁ハウジングの導電端子を保持するための箇所にシーラントとしての樹脂等の液体を充填する時に、封止用の樹脂等の液体の流路が長くて、防水処理工程の作業時間が長くなる問題があるとともに、防水効果が低下になる問題である。

それ故に、本発明の目的の一つは、良好な防水効果が得られる防水コネクタを提供することにある。

本発明は、第一溝が設けられた第１絶縁本体と、前記第１絶縁本体にインサート成型で保持される複数の第一端子を有する第一端子モジュールと、第二溝が設けられた第２絶縁本体と、前記第２絶縁本体にインサート成型で保持される複数の第一端子を有する第二端子モジュールと、前記第一端子モジュール及び前記第二端子モジュールを取り付けられた中継モジュールと、前記第一端子モジュールと前記第二端子モジュールと前記中継モジュールとを包囲して配置されるシェルと、を含む防水コネクタにおいて、前記シェルは、前記第二溝に連通する第一シーラント注入口が設けられる天板を備え、前記防水コネクタは、前記第一溝内にシーラントを注入して成型される第一シーラントと、前記第一シーラント注入口から第二溝へ向けてシーラントを注入して成型される第二シーラントとを、さらに含み、前記第一シーラントと第二シーラントとは別体として設けられることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記第一シーラントが前記第二シーラントとリング状をなして全体として使用されることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記リング状をなして全体としての第一シーラントと第二シーラントとの間の連接箇所に収容区が形成され、前記防水コネクタは、中央での主体部と、前記主体部の両側からそれぞれ延在し形成される取付部とを有する金属部品をさらに備え、前記主体部は、前記収容区が貫通するように嵌設されて、前記取付部が回路基板に接続されることにより前記防水コネクタが回路基板に実装されることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記中継モジュールが、取付片を有するハウジングと、前記ハウジングにインサート成型された遮蔽板とを有し、前記第一端子が、前記取付片の一方の合わせ面に呈出するように配置される第一接触部を有し、前記第二端子が、前記取付片の他方の合わせ面に呈出するように配置される第二接触部を有し、前記第一接触部と前記第二接触部が、前記遮蔽板で仕切られるように配置されることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記遮蔽板が、前記ハウジングの外部を延在するように配置されるテール部を備え、前記テール部に前記第一溝と前記第二溝に連通する開口部が設けられ、前記第一シーラントまたは第二シーラントが前記開口部に充填されることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記第１絶縁本体が、前記第一溝の後に配置される第一後本体を備え、前記第２絶縁本体が、前記第二溝の後に配置される第二後本体を備え、前記テール部が、前記第一後本体と前記第二後本体との間に挟んで配置されることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記防水コネクタが、ＵＳＢタイプ−Ｃソケットコネクタであり、前記第一端子が、差動信号を送信可能な差動ペアを備えた第一信号端子と、第一パワー端子と、第一接地端子と、を有し、前記第二端子が、差動信号を送信可能な差動ペアを備えた第二信号端子と、第二パワー端子と、第二接地端子と、を有することを特徴とする。

本発明は、さらに、前記第１絶縁本体が、前記第一溝の前に配置された第一前本体を備え、前記第２絶縁本体が、前記第二溝の前に配置された第二前本体を備え、前本体に、前記第一信号端子の第一接触部を露出するための第一貫通孔が設けられ、前記第二前本体に、前記第二信号端子の第二接触部を露出するための第二貫通孔が設けられることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記第一信号端子の第一接触部に、幅の徐々に狭くなる第一収縮部が設けられ、第二信号端子の第二接触部に、幅の徐々に狭くなる第二収縮部が設けられることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記第一パワー端子と第一接地端子とが、超高伝導率を有する銅合金で加工されて製作され、前記第二パワー端子と第二接地端子とが、超高伝導率を有する銅合金で加工されて製作されることを特徴とする。

本発明は、さらに、前記第一パワー端子と第一接地端子の厚さが、他の前記第一端子の厚さより厚く、前記第二パワー端子と第二接地端子の厚さが、他の前記第二端子の厚さより厚いことを特徴とする。

従来技術に比べ、本発明の防水コネクタは以下の利点を有する：第一シーラントと第二シーラントとは、別体として設けられが、防止コネクタの組立が完成する時に、前記第一シーラントが第二シーラントとリング状をなして全体として使用される。これによって、シーラントとしての防水シリカゲル等の流路が短くなって、より良好な防水効果が得られる。

本発明に係る防水コネクタの組立斜視図である。図１に示す防水コネクタから第一シーラントと第二シーラントを取外した組立斜視図である。図２に示す防水コネクタのほかの角度から見た分解斜視図である。図１に示す防水コネクタからシェルを取外した組立斜視図である。図４に示す防水コネクタの平面図である。図５に示す防水コネクタの底面図である。図４に示す防水コネクタの分解斜視図である。図７に示す防水コネクタから第二シーラントを取外した組立斜視図である。図８に示す防水コネクタから第一シーラントをさらに取外した組立斜視図である。図９に示す防水コネクタのほかの角度から見た組立斜視図である。図９に示す防水コネクタの分解斜視図である。図１１に示す防水コネクタのほかの角度から見た分解斜視図である。図１２に示す防水コネクタの第一端子モジュールの平面図である。図１３に示す防水コネクタの第一端子モジュールの底面図である。図１２に示す防水コネクタの第二端子モジュールの平面図である。図１５に示す防水コネクタの第二端子モジュールの底面図である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態を説明するための全ての図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。図１〜図７を参照し、本発明の防水コネクタ１００の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。本実施形態の防水コネクタ１００は、第一端子モジュール１（図１１参照）と、第二端子モジュール２と、第一端子モジュール１及び第二端子モジュール２に取付られた中継モジュール３と、第一端子モジュール１と第二端子モジュール２と中継モジュール３とを包囲し収容した金属製のシェル４と、を少なくとも含む。本実施形態において、防水コネクタ１００は、回路基板（図示せず）に実装されたＵＳＢタイプ−Ｃソケットコネクタである。

図１１〜図１４を参照すると、第一端子モジュール１は、第１絶縁本体１１と、第１絶縁本体１１にインサート成型で保持される複数の第一端子１２とを有する。第１絶縁本体１１は、第一溝１１１と、第一溝１１１の後に配置される第一後本体１１２と、第一溝１１１の前に配置される第一前本体１１３とを備える。前記第一端子１２は、平板状の第一接触部１２１、前記第一溝１１１に呈出する第一連接部１２２と、第一連接部１２２から延在する第一接続部１２３とを有する。

第二端子モジュール２は、第２絶縁本体２１と、第２絶縁本体２１にインサート成型で保持される複数の第二端子２２とを有する（図１２参照）。第２絶縁本体２１は、第二溝２１１と、第二溝２１１の後に配置される第二後本体２１２と、第二溝２１１の前に配置される第二前本体２１３とを備え、第二後本体２１２に外部シェル４に係合する凸部２１２１（図１１参照）が突出するように形成される。前記第二端子２２は、平板状の第二接触部２２１、前記第二溝２１１に呈出する第二連接部２２２と、第二連接部２２２から延在する第二接続部２２３とを有する。

図１３に示すように、前記第一端子１２は、差動信号を送信するための差動ペアを備えた第一信号端子１２４と、第一パワー端子１２５と、第一接地端子１２６と、を有する。図１４に示すように、前記第一前本体１１３は、前記第一信号端子１２４の第一接触部１２１を露出するための第一貫通孔１１４が設けられる。第一信号端子１２４には、幅の徐々に狭くなる第一収縮部１２１１（図１３参照）が設けられる。

前記第一パワー端子１２５と第一接地端子１２６とは、超高伝導率を有する銅合金（例えば、伝導率が９０％であるＮＫＥ０１２）で加工し製作され、ほかの第一端子１２は、普通の銅合金（例えば、Ｃ７０２５）で形成される。これによって、信号伝送特性が向上し、高周波信号を安定して伝送することができる。本実施形態において、第一パワー端子１２５と第一接地端子１２６の厚さ（例えば０．１５ｍｍ）は、ほかの第一端子１２の厚さ（例えば０．１２ｍｍ）よりも厚く、これによって、第一パワー端子１２５と第一接地端子１２６は、より強い電流を伝送することができる。

図１６に示すように、前記第二端子２２は、差動信号を送信するための差動ペアを備えた第二信号端子２２４と、第二パワー端子２２５と、第二接地端子２２６と、を有する。図１５に示すように、前記第二前本体２１３には、前記第二信号端子２２４の第二接触部２２１を露出するための第二貫通孔２１４が設けられる。第二信号端子２２４には、幅の徐々に狭くなる第二収縮部２２１１が設けられる。

前記第二パワー端子２２５と第二接地端子２２６とは、超高伝導率を有する銅合金（例えば、伝導率が９０％であるＮＫＥ０１２）で加工し製作され、ほかの第二端子２２は、普通の銅合金（例えば、Ｃ７０２５）で形成される。これによって、信号伝送特性が向上し、高周波信号を安定して伝送することができる。本実施形態において、第二パワー端子２２５と第二接地端子２２６の厚さ（例えば０．１５ｍｍ）は、ほかの第二端子２２の厚さ（例えば０．１２ｍｍ）より厚く、これによって、第二パワー端子２２５と第二接地端子２２６は、より強い電流を伝送することができる。

図９ないし図１２を示しように、中継モジュール３は、取付片３１１を有するハウジング３１と、ハウジング３１にインサート成型された遮蔽板３２と、ハウジング３１の外部を包囲するシールド３３とを含む。第一端子１２の第一接触部１２１が取付片３１１の一方の合わせ面（例えば下面）に呈出するように配置され、第二端子２２の第二接触部２２１が取付片３１１の他方の合わせ面（例えば上面）に呈出するように配置される。遮蔽板３２が第一接触部１２１と第二接触部２２１との間に配置され、第一接触部１２１と第二接触部２２１が遮蔽板３２で仕切られるので、第一端子１２と第二端子２２との端子間で生じ得るインピーダンス整合等の乱れを低減し、望ましい高周波特性を得る。

遮蔽板３２は、前記第一後本体１１２と第二後本体２１２との間に挟んで配置されたテール部３２１を備え、テール部３２１は、第一溝１１１と第二溝２１１に連通する開口部３２２と、回路基板に接続される接続部３２３とをさらに備える。

図７を参照すると、シェル４は、金属板で成型され、カバー４１と、カバー４１の内側に配置される内部シェル４２と、前記内部シェル４２に連接される金属部品４３とを含む。前記カバー４１の相手コネクタに向ける外側端部に防水リング４４が取り付けられる。

図２と図３を参照して、カバー４１は天板４１１と底板４１２とを対向するように配置され、天板４１１に前記第二溝２１１に連通する第一シーラント注入口４１１１と、前記凸部２１２１に係合する係合孔４１１２とが形成される。底板４１２に前記第一溝１１１に連通する第二シーラント注入口４１２１が形成される。

図１乃至図３、図８乃至図１２を参照して、防水コネクタ１００は、第二シーラント注入口４１２１から第一溝１１１内へ向けてシーラントを注入して成型される第一シーラント５と、第一シーラント注入口４１１１から第二溝２１１へ向けてシーラントを注入して成型される第二シーラント６とをさらに含み、第一シーラント５と第二シーラント６とは別体として設けられている。

使用状態において、第一シーラント５が第二シーラント６とはリング状をなして全体として使用されるので、防水コネクタ１００の封止効果を保証することができる。リング状をなして全体としての第一シーラント５と第二シーラント６との間の連接箇所に収容区７が形成される。金属部品４３は、中央での主体部４３１と、主体部４３１の両側からそれぞれ延在し形成される取付部４３２とを有し、前記主体部４３１は前記収容区７が貫通するように嵌設されて、取付部４３２が回路基板に接続されることによって、防水コネクタ１００が回路基板に実装される。

該防水コネクタ１００の組立時に、先に、第一端子モジュール１と第二端子モジュール２と中継モジュール３が一つの組立整体に成型され、次いで、内部シェル４２と金属部品４３は前記組立整体に取付けられる。次に、シーラントとしての防水シリカゲル等を第二シーラント注入口４１２１から第一溝１１１へ向け注入して成型される第一シーラント５が形成され、これによって、第一溝１１１と開口部３２２の空洞が完全に充填される。次に、カバー４１が取付けられ、更に、シーラントとしての防水シリカゲル等が第一シーラント注入口４１１１から第二溝２１１へ向け注入して成型される第二シーラント６が形成され、これによって、第二溝２１１の空洞が完全に充填される。勿論、ほかの実施形態において、開口部３２２の空洞が第二シーラント６によって充填されてもよい。

本発明の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の用語で表された方向又は位置関係は、図面に基づくものであり、或いは本発明に係る製品の通常の配置方向又は位置関係であり、本発明を便宜及び簡略に説明するためのものに過ぎず、該当装置又は部品が、必ず定められた方向を有したり、定められた方向に構成、操作されたり、することを明示又は暗示するものではないため、本発明を限定するものではないと理解すべきである。また、「第一」、「第二」等の用語は、区別して説明するためのものに過ぎず、相対重要性を明示又は暗示するものではないと理解すべきである。

以上、本発明について最良の実施の形態を参照して詳細に説明したが、実施形態はあくまでも例示的なものであり、これらに限定されない。また上述の説明は、本発明に基づきなしうる細部の修正或は変更など、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。

１００防水コネクタ
１第一端子モジュール
２第二端子モジュール
３中継モジュール
４シェル
５第一シーラント
６第二シーラント
７収容区
１１第１絶縁本体
１１１第一溝
１１２第一後本体
１１３第一前本体
１２第一端子
１２１第一接触部
１２２第一連接部
１２３第一接続部
１２４第一信号端子
１２５第一パワー端子
１２６第一接地端子
１２１１第一収縮部
２１第２絶縁本体
２１１第二溝
２１２第二後本体
２１３第二前本体
２２４第二信号端子
２２５第二パワー端子
２２６第二接地端子
２２１１第二収縮部
２２第二端子
２２１第二接触部
２２２第二連接部
２２３第二接続部
３１ハウジング
３１１取付片
３２遮蔽板
３３シールド
３２１テール部
３２２開口部
３２３接続部
４１カバー
４２内部シェル
４３金属部品
４４防水リング
４１１天板
４１２底板
４１１１第一シーラント注入口
４１２１第二シーラント注入口
４３１主体部
４３２取付部

Claims

第一溝（１１１）が設けられた第１絶縁本体（１１）と、前記第１絶縁本体（１１）にインサート成型で保持される複数の第一端子（１２）と、を有する第一端子モジュール（１）と、
第二溝（２１１）が設けられた第２絶縁本体（２１）と、前記第２絶縁本体（２１）にインサート成型で保持される複数の第二端子（２２）と、を有する第二端子モジュール（２）と、
前記第一端子モジュール（１）と前記第二端子モジュール（２）を取り付けられた中継モジュール（３）と、
前記第一端子モジュール（１）と前記第二端子モジュール（２）と前記中継モジュール（３）とを包囲するように配置されるシェル（４）と、
を含む防水コネクタ（１００）において、
前記シェル（４）は、前記第二溝（２１１）に連通する第一シーラント注入口（４１１１）が設けられる天板（４１１）を備え、
前記防水コネクタ（１００）は、前記第一溝（１１１）内にシーラントを注入して成型される第一シーラント（５）と、前記第一シーラント注入口（４１１１）から第二溝（２１１）へ向けてシーラントを注入して成型される第二シーラント（６）とを、さらに含み、
前記第一シーラント（５）と前記第二シーラント（６）とは別体として設けられていることを特徴とする防水コネクタ。
前記第一シーラント（５）は、前記第二シーラント（６）とリング状をなして全体として使用されることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ。
前記リング状をなして全体としての第一シーラント（５）と第二シーラント（６）との間の連接箇所に収容区（７）が形成され、
前記防水コネクタ（１００）は、中央での主体部（４３１）と、前記主体部（４３１）の両側からそれぞれ延在し形成される取付部（４３２）とを有する金属部品（４３）をさらに備え、
前記主体部（４３１）は、前記収容区（７）が貫通するように嵌設されて、前記取付部（４３２）が回路基板に接続されることにより前記防水コネクタ（１００）が回路基板に実装されることを特徴とする請求項２に記載の防水コネクタ。
前記中継モジュール（３）は、取付片（３１１）を有するハウジング（３１）と、前記ハウジング（３１）にインサート成型された遮蔽板（３２）とを有し、
前記第一端子（１２）は、前記取付片（３１１）の一方の合わせ面に呈出するように配置される第一接触部（１２１）を有し、
前記第二端子（２２）は、前記取付片（３１１）の他方の合わせ面に呈出するように配置される第二接触部（２２１）を有し、
前記第一接触部（１２１）と前記第二接触部（２２１）は、前記遮蔽板（３２）で仕切られるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ。
前記遮蔽板（３２）は、前記ハウジング（３１）の外部に延在するように配置されるテール部（３２１）を備え、
前記テール部（３２１）に、前記第一溝（１１１）と前記第二溝（２１１）に連通する開口部（３２２）が設けられ、前記第一シーラント（５）または第二シーラント（６）が前記開口部（３２２）に充填されることを特徴とする請求項４に記載の防水コネクタ。
前記第１絶縁本体（１１）は、前記第一溝（１１１）の後に配置される第一後本体（１１２）を備え、
前記第２絶縁本体（２１）は、前記第二溝（２１１）の後に配置される第二後本体（２１２）を備え、
前記テール部（３２１）は、前記第一後本体（１１２）と前記第二後本体（２１２）との間に挟んで配置されることを特徴とする請求項５に記載の防水コネクタ。
前記防水コネクタ（１００）は、ＵＳＢタイプ−Ｃソケットコネクタであり、
前記第一端子（１２）は、差動信号を送信可能な差動ペアを備えた第一信号端子（１２４）と、第一パワー端子（１２５）と、第一接地端子（１２６）と、を有し、
前記第二端子（２２）は、差動信号を送信可能な差動ペアを備えた第二信号端子（２２４）と、第二パワー端子（２２５）と、第二接地端子（２２６）と、を有することを特徴とする請求項４に記載の防水コネクタ。
前記第１絶縁本体（１１）は、前記第一溝（１１１）の前に配置された第一前本体（１１３）を備え、
前記第２絶縁本体（２１）は、前記第二溝（２１１）の前に配置された第二前本体（２１３）を備え、
前本体（１１３）は、前記第一信号端子（１２４）の第一接触部（１２１）を露出するための第一貫通孔（１１４）が設けられ、
前記第二前本体（２１３）は、前記第二信号端子（２２４）の第二接触部（２２１）を露出するための第二貫通孔（２１４）が設けられることを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。
前記第一信号端子（１２４）の第一接触部（１２１）は、幅の徐々に狭くなる第一収縮部（１２１１）が設けられ、
第二信号端子（２２４）の第二接触部（２２１）は、幅の徐々に狭くなる第二収縮部（２２１１）が設けられることを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。
前記第一パワー端子（１２５）と第一接地端子（１２６）とは、超高伝導率を有する銅合金で加工されて製作され、
前記第二パワー端子（２２５）と第二接地端子（２２６）とは、超高伝導率を有する銅合金で加工されて製作されることを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。
前記第一パワー端子（１２５）と第一接地端子（１２６）の厚さは、他の前記第一端子（１２）の厚さより厚く、
前記第二パワー端子（２２５）と第二接地端子（２２６）の厚さは、他の前記第二端子（２２）の厚さより厚いことを特徴とする請求項７に記載の防水コネクタ。