JP7376267B2

JP7376267B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP7376267B2
Application number: JP2019133508A
Authority: JP
Inventors: 省一渡井
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2023-11-08
Anticipated expiration: 2039-07-19
Also published as: JP2021018909A

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来から、端子とハウジングとの間の隙間を止水部材で封止したコネクタが提案されている。例えば、従来のコネクタの一つでは、ハウジングに端子を取り付ける際、相手側コネクタを受け入れる嵌合空間とハウジングの背面空間とを区分けする仕切壁を貫通するように端子を設けた後、端子とハウジングとの間の隙間を塞ぐように液状の封止材（いわゆるポッティング材）を注入して硬化させるようになっている。硬化した封止材は、ハウジングの嵌合空間への水の侵入を抑制する止水部材として働くことになる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１８－１５２１９９号公報

上述した従来のコネクタでは、液状の封止材をハウジングに注入するにあたり、例えば、ハウジングの嵌合空間が上向きであり且つ背面空間が下向きである姿勢にハウジングを保ちながら、ハウジングの嵌合空間に封止材を注入することになると考えられる。このとき、ハウジングや端子の寸法誤差（例えば、ハウジングの成形収縮などに起因する製造バラツキ）及び封止材の流動性の高低によっては、封止材の硬化が完了する前に、ハウジングと端子との間の隙間を通じて、封止材が背面空間にまで流れ出る可能性がある。

封止材は一般に絶縁性が高いため、背面空間に流れ出た封止材が背面空間内の端子に付着すると、その端子に接続される相手側部品との間の電気的接続が妨げられる可能性がある。コネクタの電気的接続の信頼性を高める観点から、このような封止材の意図しない流れ出しは、抑制されることが望ましい。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタの止水性と電気的接続の信頼性とを共に向上可能なコネクタ、を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記［１］を特徴としている。
［１］
相手側端子に電気的に接続可能な端子と、前記端子が埋め込まれるように成形されて前記端子を保持するハウジングと、前記ハウジングと前記端子と間の隙間を封止する止水材料から構成される止水部と、を備えるコネクタにおいて、
前記端子は、
前記ハウジングから露出する前記相手側端子との接点部と、前記接点部に繋がり且つ前記ハウジングに埋め込まれる埋没部と、を有し、
前記埋没部は、
当該埋没部の長手方向に交差する幅方向における寸法が前記長手方向に交差する厚さ方向における寸法よりも大きい長尺平板状の形状を有し、前記幅方向に沿う当該埋没部の表面である主面に、前記厚さ方向に窪む一又は複数の凹部を有し、
前記複数の前記凹部として、前記主面に、前記幅方向の一端から前記幅方向の中央より前記幅方向の他端寄りの途中位置まで連続的に延びる溝部と、前記幅方向の他端から前記幅方向の中央より前記幅方向の一端寄りの途中位置まで連続的に延びる溝部とが、前記長手方向において間隔をあけて交互に位置するように、複数形成された、
コネクタであること。

上記［１］の構成のコネクタによれば、コネクタを構成するハウジングと端子との間の隙間を止水部で封止するにあたり、例えば、端子が内部に埋め込まれるようにハウジングの成形（いわゆるインサート成形）がなされた後、端子の接点部の根元（接点部のうちのハウジングの壁面との境界近傍にある箇所）の周辺にて、ハウジングと端子との間の隙間に液状の止水材料が流し込まれることになる。ここで、端子は、ハウジングの内部にある埋没部の主面に一又は複数の凹部を有するため、このような凹部が存在しない場合（例えば、埋没部の主面が単なる平面の場合）に比べ、止水材料を収めて保持し得る隙間の体積が大きくなる。その結果、上述した従来のコネクタのように隙間を通じて硬化前の止水材料が意図せず流出することを、適正に抑制できる。したがって、本構成のコネクタは、コネクタの電気的接続の信頼性と止水性とを共に向上可能である。

更に、例えば、埋没部が構成する導電経路の断面積が凹部によって過度に小さくならないように、凹部の形状や配置を定めれば、端子を通じた電力や信号の伝送性能への凹部の影響を低減できる。加えて、端子自体の形状によって止水材料の流動を抑制するため、そのような抑制のための他の部材を要することがなく、コネクタの部品点数の低減、小型化および軽量化にも貢献する。

更に、上記［１］の構成のコネクタによれば、埋没部の主面を幅方向に横断するように延びる溝部が凹部として設けられる。そのため、埋没部の主面とハウジングとの間の隙間を液状の止水材料が通過しようとするとき、止水材料は、溝部（凹部）の何れかの箇所に捕捉されることになる。よって、本構成のコネクタは、止水材料が隙間を通じて流れ出ることを、更に適正に抑制し得る。

本発明によれば、コネクタの止水性と電気的接続の信頼性とを共に向上可能なコネクタを提供できる。

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形態（以下、「実施形態」という。）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。

図１は、本発明の実施形態に係るコネクタの斜視図である。図２（ａ）は、図１に示すコネクタの正面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すコネクタの上面図である。図３は、図２（ａ）のＡ－Ａ断面を示す斜視図である。図４は、図１に示す端子を示し、図４（ａ）は、その斜視図であり、図４（ｂ）は、その側面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＢ部の拡大図である。図５（ａ）は、図２（ａ）のＡ－Ａ断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ部の拡大図である。図６（ａ）は、変形例における図４（ａ）に相当する図であり、図６（ｂ）は、他の変形例における図４（ａ）に相当する図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るコネクタ１について説明する。コネクタ１は、典型的には、油中に設置される中継コネクタとして使用される。以下、説明の便宜上、図１及び図３に示すように、「前後方向」、「幅方向」、「上下方向」、「前」、「後」、「上」及び「下」を定義する。「前後方向」、「幅方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。前後方向は、コネクタ１と相手側コネクタ（図示省略）との嵌合方向と一致している。

図１～図３に示すように、コネクタ１は、ハウジング１０と、ハウジング１０に一部が埋め込まれた端子２０と、ハウジング１０と端子２０との隙間Ｓ（図５（ｂ）参照）を封止する止水部３０と、を有する。以下、コネクタ１を構成する各部材について順に説明する。

まず、ハウジング１０について説明する。図１～図３に示すように、樹脂製のハウジング１０は、軸線が前後方向に延びる略円柱状の本体部１１と、本体部１１の前端面から矩形筒状に前方へ突出するフード部１２と、を一体に備える。ハウジング１０は、端子２０の後述する第１接点部２１及び第２接点部２３が外部に露出するように端子２０が本体部１１に埋め込まれたインサート成形品である。本例では、同形の一対の端子２０が、幅方向に間隔を空けて並ぶように本体部１１に埋め込まれている。

フード部１２の底面（本体部１１の前端面の一部）には、一対の端子２０の第１接点部２１に対応して、後方に窪み且つ前方に開口し且つ幅方向に延びる矩形状の凹部１３が形成されている。一対の端子２０の第１接点部２１は、凹部１３の底面から前方へ向けてそれぞれ突出するように、フード部１２の内部空間内に位置している。凹部１３は、後述するように、止水部３０の形成時において、第１接点部２１の根元の周辺にある隙間Ｓに向けて流動性を有する止水材料を流し込む際に、止水材料を隙間Ｓに向けて案内するための案内口として機能する。

フード部１２には、相手側コネクタの相手側ハウジング（図示省略）が前方から挿入され嵌合されることになる。フード部１２に相手側ハウジングが嵌合されることで、相手側ハウジングに収容されている相手側端子（メス端子、図示省略）と、フード部１２内に位置する端子２０の第１接点部２１（オス端子）とが電気的に接続される。同様に、端子２０の第２接点部２３には電装部品（図示省略）が接続されることになる。第２接点部２３に電装部品が接続されることで、電装部品に設けられている相手側端子（メス端子、図示省略）と第２接点部２３（オス端子）とが電気的に接続される。この結果、コネクタ１は、フード部１２に嵌合された相手側コネクタと、端子２０の第２接点部２３に接続された電装部品とを電気的に接続する中継コネクタとして機能することになる。

次いで、端子２０について説明する。端子２０は、図４に示すように、長手方向に延びる長尺平板状の形状を有しており、長手方向に直交する幅方向における寸法が長手方向に直交する板厚方向における寸法よりも大きい。端子２０は、一枚の金属平板に対してプレス加工を施すことによって形成されている。

端子２０の幅寸法は、先窄まりのテーパ部が形成された両端部を除いて、長手方向において均一となっており、端子２０の板厚寸法は、後述する溝部２４が形成された箇所を除いて、長手方向において均一となっている。よって、端子２０の断面積（長手方向に直交する断面の面積、導電経路の断面積）は、先窄まりのテーパ部が形成された両端部を除いて、溝部２４が形成された箇所が、溝部２４が形成されていない箇所よりも、溝部２４の体積分だけ小さくなっている。

端子２０は、図１～図３に示すように、端子２０の板厚方向が上下方向に一致する向きで、ハウジング１０の本体部１１に埋め込まれている。端子２０は、凹部１３の底面から前方へ向けて突出して露出する第１接点部２１と、第１接点部２１の根元側（後端側）に繋がり且つ後方に延びる埋没部２２と、埋没部２２の後端側に繋がり且つ本体部１１の後端面から後方に向けて突出して露出する第２接点部２３と、からなる。端子２０の埋没部２２は、本体部１１の内部に埋め込まれている。

端子２０の埋没部２２における幅方向に沿う一対の表面（板厚方向の両端に位置する一対の表面）である一対の主面２２ａのそれぞれには、図４に示すように、幅方向における主面２２ａの一端から他端まで連続的に延びる溝部２４が、端子２０の長手方向の所定領域内において間隔をあけて複数形成されている。更に、幅方向における主面２２ａ上の何れかの地点から端子２０の長手方向に沿って仮想線ＶＬを延ばしたとき、仮想線ＶＬ上の複数箇所に溝部２４が存在している。

更に、本例では、端子２０の長手方向において、一方の主面２２ａ側の溝部２４の位置と他方の主面２２ａ側の溝部２４の位置とが重ならないように、一対の主面２２ａそれぞれの溝部２４が配置されている。これにより、端子２０の長手方向において、一方の主面２２ａ側の溝部２４の位置と他方の主面２２ａ側の溝部２４の位置とが重なるように、一対の主面２２ａそれぞれの溝部２４が配置される態様と比べて、凹部２４の存在に起因して減少する端子２０の導電経路の断面積の最小値を大きくすることができる。この結果、端子２０を通じて大きな電力を伝送し易くなる。

端子２０の埋没部２２は、ハウジング１０のインサート成形により本体部１１に埋め込まれている。端子２０を構成する金属材料とハウジング１０を構成する樹脂材料との熱膨張係数の相違等に起因して、インサート成形後において、本体部１１に埋め込まれた端子２０の埋没部２２と本体部１１との間（端子２０の埋没部２２の周囲）には、隙間Ｓが不可避的に形成される（図５（ｂ）参照）。

隙間Ｓは、本例では、第１接点部２１の根元（第１接点部２１と凹部１３の底面との境界）から、第２接点部２３の根元（第２接点部２３と本体部１１の後端面との境界）までの、端子２０の埋没部２２の延在方向全域に亘って連続して形成される。このような隙間Ｓを封止してコネクタ１の止水性を確保するため、本例では、隙間Ｓを封止するための止水部３０が形成されている。以下、止水部３０の形成方法について説明する。

止水部３０を形成するためには、先ず、図５に示すように、ハウジング１０を、前方が鉛直上向き且つ後方が鉛直下向きとなる姿勢に維持した状態で、流動性を有する止水材料（ポッティング剤）を、フード部１２の底面に位置する一対の凹部１３に流し込む。これにより、止水材料は、凹部１３の底面に連通する隙間Ｓの開口から下方に向けて隙間Ｓ内に進入していく（図５（ｂ）参照）。ここにおいて、凹部１３は、止水材料を隙間Ｓに向けて案内するための案内口として機能している。

端子２０は、ハウジング１０の本体部１１の内部に位置する埋没部２２の主面２２ａに複数の溝部２４を有している。このため、このような溝部２４が存在しない場合（例えば、埋没部２２の主面２２ａが単なる平面の場合）に比べ、止水材料を収めて保持し得る隙間Ｓの体積が大きくなる。更には、溝部２４が埋没部２２の主面２２ａを幅方向全域に亘って横断している。そのため、埋没部２２の主面２２ａとハウジング１０の本体部１１との間の隙間Ｓを液状の止水材料が通過しようとするとき、止水材料は、溝部２４の何れかの箇所に必ず捕捉されることになる。これにより、止水材料が、本体部１１の後端面に連通する隙間Ｓの開口を介して第２接点部２３の表面に流れ出ることを、抑制できる。

図５に示す例では、隙間Ｓの開口面積及び止水材料の粘度等に起因して、凹部１３の底面に連通する隙間Ｓの開口を介して隙間Ｓ内に進入した止水材料の進行が、端子２０の埋没部２２における複数の溝部２４が形成されている領域内の途中部分で停止している。この結果、隙間Ｓ内における止水材料の進行側の端面３２ａは、埋没部２２の途中部分に位置している（図５（ｂ）参照）。

このように、止水材料が凹部１３及び隙間Ｓに充填された状態で、しばらく放置する。この結果、止水材料が硬化することで、凹部１３内に位置する部分３１と、隙間Ｓ内に位置する第２部分３２とで構成される止水部３０が成形される。これにより、コネクタ１の組み立てが完了する。

以上、本発明の実施形態に係るコネクタ１によれば、コネクタ１を構成するハウジング１０の本体部１１と端子２０との間の隙間Ｓを止水部３０で封止するにあたり、端子２０が内部に埋め込まれるようにハウジング１０の成形（いわゆるインサート成形）がなされた後、端子２０の第１接点部２１の根元（即ち、第１接点部２１と本体部１１の凹部１３の底面との境界）の周辺にある隙間Ｓに向けて、液状の止水材料が流し込まれる。端子２０は、本体部１１の内部にある埋没部２２の主面２２ａに複数の溝部２４を有するため、このような溝部２４が存在しない場合（例えば、埋没部２２の主面２２ａが単なる平面の場合）に比べ、止水材料を収めて保持し得る隙間の体積が大きくなる。これにより、上述した従来のコネクタのようにハウジングの貫通孔と端子との隙間を通じて止水材料が接点部に流れ出ることを、抑制できる。したがって、本実施形態のコネクタ１は、コネクタ１の電気的接続の信頼性と止水性とを共に向上可能である。

更に、例えば、埋没部２２が構成する導電経路の断面積が溝部２４によって過度に小さくならないように、溝部２４の形状や配置を定めることで、端子２０を通じて大きな電力を伝送し易い。また、通信信号のノイズ等も抑制できる。加えて、本実施形態のコネクタ１は、端子２０自体の形状によって止水材料の流動を抑制するため、そのような抑制のための他の部材を要することがなく、コネクタ１の部品点数の低減、小型化および軽量化にも貢献する。

更に、本実施形態のコネクタ１によれば、埋没部２２の主面２２ａを幅方向に横断するように延びる溝部２４が設けられている。そのため、埋没部２２の主面２２ａとハウジング１０の本体部１１との間の隙間Ｓを液状の止水材料が通過しようとするとき、止水材料は、溝部２４の何れかの箇所に必ず捕捉されることになる。よって、本実施形態のコネクタ１は、止水材料が隙間Ｓを通じて流れ出ることを、適正に抑制し得る。

＜他の態様＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、本発明は、上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、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、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。

例えば、上記実施形態では、端子２０の埋没部２２の一対の主面２２ａそれぞれに複数の溝部２４が形成されている。これに対し、端子２０の埋没部２２の一対の主面２２ａそれぞれに単一の溝部２４が形成されていてもよい。また、端子２０の埋没部２２の一対の主面２２ａのうち一方のみに単一又は複数の溝部２４が形成されていてもよい。

更に、図６（ａ）に示すように、端子２０の埋没部２２の主面２２ａに、幅方向の一端から幅方向中央より幅方向の他端寄りの途中位置まで連続的に延びる溝部２４ａと、幅方向の他端から幅方向中央より幅方向の一端寄りの途中位置まで連続的に延びる溝部２４ｂとが、端子２０の長手方向において間隔をあけて交互に位置するように、複数形成されていてもよい。

この場合、幅方向における主面２２ａ上の何れかの地点から端子２０の長手方向に沿って仮想線ＶＬを延ばしたときに仮想線ＶＬ上の複数箇所に溝部２４ａ及び溝部２４ｂの一方又は両方が存在する。そのため、埋没部２２の主面２２ａとハウジング１０の本体部１１との間の隙間Ｓを液状の止水材料が通過しようとするとき、止水材料は、そのように配置された溝部２４ａ及び溝部２４ｂの一方又は両方に捕捉され得ることになる。よって、本構成によっても、止水材料が隙間Ｓを通じて流れ出ることを、適正に抑制し得る。

更に、図６（ｂ）に示すように、端子２０の埋没部２２の主面２２ａに、点状（島状）の窪み２５が、幅方向における主面２２ａ上の何れかの地点から端子２０の長手方向に沿って仮想線ＶＬを延ばしたときに仮想線ＶＬ上の少なくとも１箇所に窪み２５が存在するように、複数形成されていてもよい。この場合も、図６（ａ）に示す態様と同様の原理によって、止水材料が隙間Ｓを通じて流れ出ることを、適正に抑制し得る。

ここで、上述した本発明に係るコネクタ１の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
相手側端子に電気的に接続可能な端子（２０）と、前記端子（２０）が埋め込まれるように成形されて前記端子（２０）を保持するハウジング（１０）と、前記ハウジング（１０）と前記端子（２０）と間の隙間（Ｓ）を封止する止水材料から構成される止水部（３０）と、を備えるコネクタ（１）において、
前記端子（２０）は、
前記ハウジング（１０）から露出する前記相手側端子との接点部（２１）と、前記接点部（２１）に繋がり且つ前記ハウジング（１０）に埋め込まれる埋没部（２２）と、を有し、
前記埋没部（２２）は、
当該埋没部（２２）の長手方向に交差する幅方向における寸法が前記長手方向に交差する厚さ方向における寸法よりも大きい長尺平板状の形状を有し、前記幅方向に沿う当該埋没部（２２）の表面である主面（２２ａ）に、前記厚さ方向に窪む一又は複数の凹部（２４，２４ａ，２４ｂ，２５）を有する、
コネクタ（１）。
［２］
上記［１］に記載のコネクタ（１）において、
前記一又は複数の前記凹部は、
前記幅方向における前記主面（２２ａ）の一端から他端まで連続的に延びる溝部（２４）を含む、
コネクタ（１）。
［３］
上記［１］に記載のコネクタ（１）において、
前記一又は複数の前記凹部は、
前記幅方向における前記主面（２２ａ）上の何れかの地点から前記長手方向に沿って仮想線を延ばしたときに前記仮想線上の少なくとも一箇所に当該凹部（２４ａ，２４ｂ，２５）が存在する、ように配置される、
コネクタ（１）。

１コネクタ
１０ハウジング
２０端子
２１第１接点部（接点部）
２２埋没部
２２ａ主面
２４溝部（凹部）
２４ａ溝部（凹部）
２４ｂ溝部（凹部）
２５窪み（凹部）
３０止水部
Ｓ隙間

Claims

相手側端子に電気的に接続可能な端子と、前記端子が埋め込まれるように成形されて前記端子を保持するハウジングと、前記ハウジングと前記端子と間の隙間を封止する止水材料から構成される止水部と、を備えるコネクタにおいて、
前記端子は、
前記ハウジングから露出する前記相手側端子との接点部と、前記接点部に繋がり且つ前記ハウジングに埋め込まれる埋没部と、を有し、
前記埋没部は、
当該埋没部の長手方向に交差する幅方向における寸法が前記長手方向に交差する厚さ方向における寸法よりも大きい長尺平板状の形状を有し、前記幅方向に沿う当該埋没部の表面である主面に、前記厚さ方向に窪む一又は複数の凹部を有し、
前記複数の前記凹部として、前記主面に、前記幅方向の一端から前記幅方向の中央より前記幅方向の他端寄りの途中位置まで連続的に延びる溝部と、前記幅方向の他端から前記幅方向の中央より前記幅方向の一端寄りの途中位置まで連続的に延びる溝部とが、前記長手方向において間隔をあけて交互に位置するように、複数形成された、
コネクタ。