JPWO2005109579A1 - コネクタ部を有するケース部材 - Google Patents

Abstract

気体漏れによるコネクタ部内でのシール部材の押し出され、ならびにコネクタ部と相手方コネクタとの嵌合の際のシール部材の環状リップ部の倒れ込みを防止する構造を備えたケース部材を提供する。シール部材１３において環状リップ部１３ｆは接続端子１９の電気接触部１９ａを囲みながらコネクタ部１８の相手方コネクタ３３への接続方向に延設される。シール部材ホルダ１５はコネクタ部１８の外周面に嵌合される。このシール部材ホルダ１５にはシール部材１３の環状リップ部１３ｆを収容するための環状溝１５ｆが形成される。

Description

本発明は、コネクタ部を有するケース部材に関し、特に、電装部品を密封状態で収容するケース部材に関する。

例えば、電装部品である車載用ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラユニットを収容するケース部材には、当該車載用ＣＣＤカメラユニットを塵、埃、水、等といった異物から守るため、高い気密性（換言すれば、高い密封性）が要求される。

ところで、自動車等の車両に搭載されるカーバッテリーは、その定格出力電圧値が１２Ｖ（ボルト）のものが一般的に多く、その他、２４Ｖ、３６Ｖ、等のものもある。

一方、車載用ＣＣＤカメラユニットの内部動作電圧値は例えば３Ｖ等といった、カーバッテリーの出力電圧値よりも低い電圧値であるため、車載用ＣＣＤカメラユニットにはＤＣ／ＤＣコンバータが設けられ、このＤＣ／ＤＣコンバータによりカーバッテリーから供給される電力の電圧が車載用ＣＣＤカメラユニットの内部動作電圧に変換される。

車載用ＣＣＤカメラユニットのＤＣ／ＤＣコンバータは、その電圧変換動作の際に生じるロス（損失）が熱となり、車載用ＣＣＤカメラユニットを密封状態で収容するケース部材内の温度を著しく上昇させるため、ケース部材としては、放熱性を考慮して、アルミニウム等の金属製のものが好んで用いられていた。

例えばアルミニウム製のケース部材に、コネクタ部を有する車載用ＣＣＤカメラユニットを組み込み、当該車載用ＣＣＤカメラユニットのコネクタ部とケース部材との隙間をシール部材（ゴム栓）でシールしてケース部材を密封する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

近年、電圧変換効率の向上によりＤＣ／ＤＣコンバータの発熱量が格段に少なくなってきており、そのようなＤＣ／ＤＣコンバータを備えた車載用ＣＣＤカメラユニットを密封状態で収容するケース部材も金属製のものを用いる必要がなくなってきた。

それ故、軽量化やコスト低減等のために合成樹脂製のケース部材を車載用ＣＣＤカメラユニットの収容に採用する技術動向がある。その合成樹脂製のケース部材の開発においては、ケース部材と、当該ケース部材に収容される車載用ＣＣＤカメラユニットに電気的に接続される接続端子を備えたコネクタと、を一体成型する検討、より具体的には、インサート成形により、接続端子を備えたコネクタ部を有するケース部材を形成する検討が為されている。

しかし、インサート成形を行なっても接続端子と成形樹脂との間には微小な隙間が生じるため、接続端子を備えたコネクタ部には、接続端子と密着するように配置されるシール部材が設けられる。このようにシール部材を用いたコネクタの一例として、接続端子を密着貫通させたシール部材により密封されるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

車載用ＣＣＤカメラユニットを密封状態で収容するケース部材には、その外部から進入あるいは浸入する塵、埃、水、等といった異物による車載用ＣＣＤカメラユニットへの悪影響をなくすために、ケース部材に例えば４００ｋＰａといった圧力をかけても漏れのない密封性が要求される。

しかしながら、上記のように接続端子と密着するように配置されるシール部材を備えるコネクタ部を有するケース部材内に圧力がかかると、接続端子と成形樹脂との隙間から漏れる気体によって、シール部材が押し出されてコネクタ部の相手方コネクタ挿入口側へズレ動いてしまい、ケース部材の密封性が損なわれる可能性がある。

また、より高い密封性を得るため、シール部材に、接続端子の電気接触部を囲みながらコネクタ部の相手方コネクタへの接続方向に延長する薄肉の環状リップ部が形成されている場合には、その環状リップ部が、コネクタ部と相手方コネクタとの嵌合の際に当該相手方コネクタの前端部によって押されて内側（即ち、接続端子側）に倒れ込んで折れ曲がり、このままの状態で相手方コネクタがコネクタ部に完全に内嵌してしまう可能性がある。このようなシール部材の環状リップ部の倒れ込みは、ケース部材に所望の密封性が得られない可能性が高いため、改善する必要がある。
特開２００２−２３１３７５号公報（第６−２４頁、図１） 特開平９−２４５８８０号公報（第３−５頁、図１）

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、気体漏れによるコネクタ部内でのシール部材の押し出され、ならびにコネクタ部と相手方コネクタとの嵌合の際のシール部材の環状リップ部の倒れ込みを防止する構造を備えたケース部材を提供することにある。

本発明のケース部材は、
電装部品を収容するための電装部品室が内部に形成されたケース部と、
前記ケース部と一体的に形成され、シール部材室と、当該シール部材室と前記ケース部の電装部品室とを隔離するように前記シール部材室と前記電装部品室との間に形成された隔壁と、当該隔壁を貫通するように該隔壁に固定され且つ、前記シール部材室内に突出する電気接触部を有する接続端子と、を備えたコネクタ部と、
前記接続端子の電気接触部により貫通されるように前記シール部材室内に配置されるシール部材と、
前記コネクタ部の外周面に嵌合されるシール部材ホルダと、
を具備するケース部材であって、
前記シール部材が、前記接続端子の電気接触部を囲みながら前記コネクタ部の相手方コネクタへの接続方向に延長する環状リップ部を有し、そして
前記シール部材ホルダが、前記コネクタ部と嵌合する際に前記シール部材の環状リップ部を収容する環状溝を有する。

このように構成されたケース部材によれば、シール部材ホルダが、その環状溝内にシール部材の環状リップ部を収容しながら、コネクタ部に取り付けられるので、シール部材の環状リップ部が内側（即ち、接続端子側）に倒れ込んで折れ曲がった状態でコネクタ部に相手方コネクタが内嵌されることが確実に防止される。しかも、シール部材ホルダは、たとえケース部から接続端子と隔壁との隙間を通ってシール部材室内に漏れる気体によりシール部材が押し出されようとしても当該シール部材を受け止めるので、シール部材の押し出されも確実に防止される。

また、本発明のケース部材は、前記電装部品であるＣＣＤカメラユニットを前記電装部品室に密封状態で収容するのに好適である。

本発明によれば、気体漏れによるコネクタ部内でのシール部材の押し出され、ならびにコネクタ部と相手方コネクタとの嵌合の際のシール部材の環状リップ部の倒れ込みを確実に防止できる。

本発明の一実施形態であるケース部材（第２ケース半部を除く。）の斜視図である。 第２ケース半部を含めてケース部材を示す、図１のＩＩ−ＩＩ矢視縦断面図である。 第１ケース半部およびコネクタ部の縦断面図である。 シール部材の斜視図である。 図４におけるＶ−Ｖ矢視縦断面図である。 シール部材ホルダの斜視図である。 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ矢視縦断面図である。

符号の説明

１００ ケース部材
１１ 第１ケース半部
１１ａ 隔壁
１２ ケース部
１３ シール部材
１３ｆ 環状リップ部
１５ シール部材ホルダ
１５ｆ 環状溝
１７ 電装部品室
１８ コネクタ部
１９ 接続端子
１９ａ 接続端子の一端部（電気接触部）
２１ シール部材室
２３ 第２ケース半部
３３ 相手方コネクタ
５０ ＣＣＤカメラユニット（電装部品）

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。

図１〜図３に示されるように、本発明の一実施形態であるケース部材１００は、ケース部１２と、コネクタ部１８と、シール部材１３と、シール部材ホルダ１５と、を具備している。ケース部１２は、その内部に車載用ＣＣＤカメラユニット５０（即ち、電装部品）を収容するための電装部品室１７が形成されている。

コネクタ部１８はケース部１２と一体的に形成される。コネクタ部１８は、シール部材室２１と、当該シール部材室２１とケース部１２の電装部品室１７とを隔離するようにシール部材室２１と電装部品室１７との間に形成された隔壁１１ａと、当該隔壁１１ａを貫通するように該隔壁１１ａに固定され且つ、シール部材室２１内に突出する電気接触部１９ａを有する接続端子１９と、を備えている。

シール部材１３は、接続端子１９の電気接触部１９ａにより貫通されるようにシール部材室２１内に配置される。シール部材１３は環状リップ部１３ｆを有している。

シール部材ホルダ１５は、コネクタ部１８の外周面に嵌合される。シール部材ホルダ１５は、コネクタ部１８と嵌合する際に、シール部材１３の環状リップ部１３ｆを収容する環状溝１５ｆを有する。

このように構成されたケース部材１００の詳細について以下に説明する。

ケース部１２は、図２に示される配置に基づき述べると、下側に位置する合成樹脂製の第１ケース半部１１と、上側に位置し、第１ケース半部１１に超音波溶着等の適宜な接合方法により接合される合成樹脂製の第２ケース半部２３と、を有し、これら接合された第１ケース半部１１および第２ケース半部２３内に電装部品室１７が形成され且つ密封状態となっている。

第１ケース半部１１は、インサート成形により、導電性金属製の接続端子１９を有する合成樹脂製のコネクタ部１８と一体的に形成されたものである。第１ケース半部１１は、断面略Ｕ字型の部材であり、略矩形板状の底壁１１ｃと、底壁１１ｃの外周縁から立設する矩形環状の側壁１１ｂと、を有する。

尚、第１ケース半部１１の底壁１１ｃは、その一部に上述したコネクタ部１８の隔壁１１ａが形成されるので、第１ケース半部１１が隔壁１１ａを有しているとも言える。つまり、隔壁１１ａは、第１ケース半部１１およびコネクタ部１８の共通の壁である。

第１ケース半部１１に形成される電装部品室１７の部分は、隔壁１１ａを含む底壁１１ｃの上面（即ち、電装部品室１７の底面）と側壁１１ｂの内周面とによって囲まれて形成され、上方が開放される。

隔壁１１ａにはインサート成形により複数の真直な棒状の雄型の接続端子１９が貫通して配設される。接続端子１９の一端部（即ち、電気接触部）１９ａはシール部材室２１内に突出し、また接続端子１９の他端部１９ｂは電装部品室１７内に突出している。電装部品室１７に収容されるＣＣＤカメラユニット５０（即ち、電装部品）は、接続端子１９の他端部１９ｂに電気的に接続されたフレキシブルフラットケーブル（即ち、ＦＦＣ）４０を介して、接続端子１９と電気的に導通する。

底壁１１ｃ（換言すれば、隔壁１１ａ）の電装部品室１７とは反対側の下面には、複数の接続端子１９を囲むようにしてコネクタ部１８の略円筒形状の円筒壁１１ｄが立設する。コネクタ部１８に形成されるシール部材室２１は、隔壁１１ａの下面（即ち、シール部材室２１の底面）１１ｆと円筒壁１１ｄの内周面とによって囲まれて形成され、下方が相手方コネクタ３３のインナーハウジング（不図示）が挿入される挿入口として開口する。

尚、図３に示されるように、円筒壁１１ｄの高さ（より詳細には、シール部材室２１の底面１１ｆから円筒壁１１ｄの先端面までの距離）Ｈ１は、接続端子１９のシール部材室２１に突出する部分の長さ、換言すれば、シール部材室２１の底面１１ｆから接続端子１９の一端部１９ａの先端までの距離（高さ）Ｈ２よりも小さく設定されている。即ち、接続端子１９の先端は、円筒壁１１ｄから突出している。

円筒壁１１ｄの側面には、シール部材ホルダ１５と係合するための係止部１１ｅ、および位置決め突起部（不図示）が、円周方向に間隔をあけながら複数設けられている。係止部１１ｅは、円筒壁１１ｄと垂直な半径方向に延長する平面１１ｇと、円筒壁１１ｄに対して傾斜しながら延長する傾斜面１１ｈと、平面１１ｇと傾斜面１１ｈとの先端同士を結ぶ連結面１１ｋと、を有している。

シール部材室２１内に装着されるシール部材１３は、電装部品室１７が接続端子１９と隔壁１１ａとの間に生じる微小な隙間を通してケース部材１００の外部と連通されないようにするための密封栓として機能するものであって、例えば、含油シリコンゴム等の弾性材料により形成されている。

シール部材１３は、図４および図５に示されるように、隔壁１１ａに整列されて配置された複数の接続端子１９に対応して複数の端子挿通穴１３ａが形成された略円盤状のシール部材本体１３ｂと、当該シール部材本体１３ｂの外周縁からシール部材１３の軸方向と平行に延びて形成されたパイプ状の円環部１３ｃと、を有している。

円環部１３ｃは、シール部材１３がシール部材室２１内に装着された際に、接続端子１９の一端部１９ａを囲みながらコネクタ部１８の相手方コネクタ３３への接続方向（図２において下方に向かう方向）に延長するようにシール部材本体１３ｂに一体的に形成される。

シール部材本体１３ｂの外周面には、シール部材室２１の内径寸法よりも僅かに大きい外径寸法を有する２本の環状リップ部１３ｄが平行に形成されている。円環部１３ｃの外径寸法は、シール部材室２１の内径寸法と同じである。

円環部１３ｃの内周面には２本の環状リップ部１３ｅが、平行に形成されている。環状リップ部１３ｅの内径寸法は、相手方コネクタ３３のインナーハウジング（不図示）の外径寸法よりも僅かに小さく設定されている。よって、相手方コネクタ３３のインナーハウジングが環状リップ部１３ｅを変形させながらコネクタ部１８のシール部材室２１に挿入されることにより、相手方コネクタ３３とコネクタ部１８との間が密封される。このように相手方コネクタ３３のインナーハウジングはコネクタ部１８内に嵌合する。

円環部１３ｃの先端部には、シール部材１３の軸方向と平行に環状リップ部１３ｆが延設されている。この環状リップ部１３ｆは、円環部１３ｃと同様に、シール部材１３がシール部材室２１内に装着された際に、接続端子１９の一端部１９ａを囲みながらコネクタ部１８の相手方コネクタ３３への接続方向（図２において下方に向かう方向）に延長するように円環部１３ｃに一体的に形成される。換言すれば、環状リップ部１３ｆは、接続端子１９の延長方向と平行にシール部材１３の円環部１３ｃから延長されている。

図６および図７に示されるように、シール部材ホルダ１５は、合成樹脂によって大径部１５ａと小径部１５ｂとが連続する略中空円筒形状に形成されている。大径部１５ａの内径寸法は、円筒壁１１ｄの外径と同じ寸法となっており、円筒壁１１ｄに外嵌するようになっている。また、大径部１５ａの側面には、円筒壁１１ｄの係止部１１ｅおよび位置決め突起部（不図示）に対応する位置に、複数の係合穴１５ｃおよびＵ字型の位置決め溝１５ｄが形成されている。そして、円筒壁１１ｄにシール部材ホルダ１５を外嵌させたとき、位置決め溝１５ｄに位置決め突起部（不図示）が係合して円周方向位相が決められ、係止部１１ｅが係合穴１５ｃに係合することによりシール部材ホルダ１５の円筒壁１１ｄからの抜けが防止される。

大径部１５ａと小径部１５ｂとの接合部の内周面には、リング状突起１５ｅが形成される。このリング状突起１５ｅの大径部１５ａ側の平面部には、シール部材１３の環状リップ部１３ｆに対応して環状溝１５ｆが形成され、環状リップ部１３ｆを環状溝１５ｆ内に収容可能になっている。小径部１５ｂの外周面には、相手方コネクタ３３に設けられた係合穴（不図示）と係合するための係止部１５ｇが形成されている。

次に、ケース部材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、先ず、シール部材本体１３ｂに形成された複数の端子挿通穴１３ａに、接続端子１９の一端部１９ａの先端を僅かに挿入してシール部材１３の円周方向の位置決めを行なう。このとき、図３に示されるように、接続端子１９の一端部１９ａの先端が、円筒壁１１ｄの先端から、それらの高さの差（Ｈ２−Ｈ１）だけ突出しているので、円筒壁１１ｄが障害とはならず、シール部材１３を回動させながら短時間で容易にシール部材１３の円筒壁１１ｄ（接続端子１９）に対する円周方向位相を決めることができる。そして、シール部材１３をシール部材室２１に押し込み、２本の環状リップ部１３ｄを押し潰しながらシール部材室２１の内周面に密着させると共に、端子挿通穴１３ａを接続端子１９の外周面に密着させる。

次に、シール部材ホルダ１５の位置決め溝１５ｄにコネクタ部１８の円筒壁１１ｄの位置決め突起部（不図示）を僅かに挿入してシール部材ホルダ１５の円筒壁１１ｄに対する円周方向位相を決め、シール部材ホルダ１５を円筒壁１１ｄに軽く外嵌させる。そして、その状態でシール部材ホルダ１５を押し、その環状溝１５ｆ内にシール部材１３の環状リップ部１３ｆを収容させながら係合穴１５ｃと円筒壁１１ｄの係止部１１ｅとを係合させて、シール部材ホルダ１５の円筒壁１１ｄへの取り付けが完了する。シール部材ホルダ１５がコネクタ部１８の円筒壁１１ｄに完全に嵌合した状態では、環状リップ部１３ｆは環状溝１５ｆ内で押し潰されて半径方向外側に膨出し、環状溝１５ｆの内面に密着する。

電装部品室１７は、シール部材室２１の内周面に密着するシール部材１３の２本の環状リップ部１３ｄ、接続端子１９が挿通する端子挿通穴１３ａ、およびシール部材ホルダ１５の環状溝１５ｆ内に収容された環状リップ部１３ｆにより確実に密封される。

上記のように構成されたケース部材１００によれば、シール部材ホルダ１５が、その環状溝１５ｆ内にシール部材１３の環状リップ部１３ｆを収容しながら、コネクタ部１８に取り付けられるので、シール部材１３の環状リップ部１３ｆが内側（即ち、接続端子１９側）に倒れ込んで折れ曲がった状態でコネクタ部１８に相手方コネクタ３３が内嵌されることが確実に防止される。しかも、シール部材ホルダ１５は、たとえケース部１２から接続端子１９と隔壁１１ａとの隙間を通ってシール部材室２１内に漏れる気体によりシール部材１３が押し出されようとしても当該シール部材１３を受け止めるので、シール部材１３の押し出されも確実に防止される。

このようにケース部材１００によれば、そのコネクタ部１８に相手方コネクタ３３が嵌合される際にシール部材１３の環状リップ部１３ｆが倒れ込むことを確実に防止できるので、塵、埃、水、等といった異物を嫌う上述したＣＣＤカメラユニット５０等といった精密な電装部品の収容に好適である。

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。

例えば、上述した実施形態においては、シール部材、シール部材ホルダ、およびコネクタ部が、円環状部分を有するものであったが、他の形の環状部分を有するものであってもよいことは言うまでもない。

また、本発明のケース部材に好適に収容される電装部品は上述したＣＣＤカメラユニットに限らず、塵、埃、水、等といった異物を避けるため特に収容体に高い気密性（換言すれば、高い密封性）を要求する電装部品であれば、いずれに対しても本発明のケース部材の長所（優れた能力）を発揮できる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、２００４年５月１０日出願の日本特許出願（特願２００４−１４０１９５）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (2)

1. 電装部品を収容するための電装部品室が内部に形成されたケース部と、
   前記ケース部と一体的に形成され、シール部材室と、当該シール部材室と前記ケース部の電装部品室とを隔離するように前記シール部材室と前記電装部品室との間に形成された隔壁と、当該隔壁を貫通するように該隔壁に固定され且つ、前記シール部材室内に突出する電気接触部を有する接続端子と、を備えたコネクタ部と、
   前記接続端子の電気接触部により貫通されるように前記シール部材室内に配置されるシール部材と、
   前記コネクタ部の外周面に嵌合されるシール部材ホルダと、
   を具備し、
   前記シール部材が、前記接続端子の電気接触部を囲みながら前記コネクタ部の相手方コネクタへの接続方向に延長する環状リップ部を有し、そして
   前記シール部材ホルダが、前記コネクタ部と嵌合する際に前記シール部材の環状リップ部を収容する環状溝を有することを特徴とするケース部材。
2. 前記電装部品がＣＣＤカメラユニットであり、当該ＣＣＤカメラユニットを前記電装部品室に密封状態で収容することを特徴とする請求項１に記載したケース部材。

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