JP2013152815A - コネクタ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車載レーダ装置等の装置を小型化できるとともに、コネクタ組み付け用の開口部も小さくでき、シール性等を容易に確保可能なコネクタ構造を提供する。
【解決手段】コネクタ構造１は、コネクタ２と、筐体３と、Ｏリング２３により構成される。コネクタ２は、突出部２１３が端面２１ａに形成されたハウジング２１と、突出部２１３の先端からＬ字状の前端部２２１が露出する端子２２とを有する。筐体３は、筐体３の内部に向かって窄まるテーパ面３１１が形成された開口部３１を有する。Ｏリング２３は、弾性を有し、コネクタ２の端面２１ａにおいて、突出部２１３の基部２１３ｂの周囲に配置される。コネクタ構造１では、コネクタ２と、筐体３の開口部３１のテーパ面３１１との間がＯリング２３によりシールされる。
【選択図】図３

Description

本発明はコネクタ構造に関する。より詳しくは、コネクタを筐体に固定したコネクタ構造に関する。

車両には、対象の感知などに用いるレーダ装置がバンパー等に取り付けられることがある。このような車載レーダ装置は、箱型の筐体に、コネクタを組み付けて構成される。

この筐体には、コネクタの端子を挿入するための開口部が形成される。開口部のサイズはこの端子やコネクタ自体の形状に合わせて設定される。

また、車載レーダ装置の構造としては、装置周辺の水や外気等の侵入を防ぐためシール性が求められるので、この開口部周辺にはＯリングやシール用樹脂などのシール用部材が組み付けられる。

特許文献１には、シール部材としてＯリングをコネクタに組み付け、これにより、コネクタとこれを接続するチューブとの間のシール性を確保する構造が記載されている。

特開２００５−２７３６８７号公報

上に説明したような車載レーダ装置については、現在更なる小型化が求められており、このためには、前記のような筐体やコネクタ、あるいは端子の形状を種々工夫することが有効である。

しかし、一方で上記のように筐体の開口部のサイズは端子やコネクタの形状に合わせて設定されるため、端子等が、その形状により挿入時に筐体と干渉する場合は、開口部を拡げなくてはならず、筐体が大型化するなどの課題がある。また、開口部が拡大するとシール用部材の占有面積も増し、シール性の低下などの問題も生じる。

さらに、コネクタ等の形状としては、その組み付け性も考慮する必要があり、装置の小型化のためには、これらの要因を考慮しつつ、筐体やコネクタ、端子等の形状を適切なものに定める必要がある。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、車載レーダ装置等の装置を小型化できるとともに、コネクタの組み付け性も高く、シール性も容易に確保可能なコネクタ構造を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、コネクタと、筐体と、シール部材により構成されるコネクタ構造であって、前記コネクタは、突出部が端面に形成されたハウジングと、前記突出部の先端からＬ字状の端部が露出する端子とを有し、前記筐体は、前記筐体の内部に向かって窄まるテーパ面が形成された開口部を有し、前記シール部材は弾性を有し、前記コネクタの前記端面において、前記突出部の周囲に配置され、前記コネクタと、前記筐体の前記開口部のテーパ面との間が前記シール部材によりシールされていることを特徴とするコネクタ構造である。

第１の発明のコネクタ構造によれば、筐体内に収容されるコネクタの端子の端部をＬ字状にすることにより、筐体内で端子の先端が上を向くので、その上から基板等を配置してコンパクトに装置を形成でき、装置を小型化することが可能になる。
そして、コネクタを挿入する筐体の開口部にテーパ構造を形成することで、このＬ字状の端部を挿入する際に干渉しにくい形状となり、開口部の面積を小さくしつつ、コネクタを容易に挿入することができるようになる。これにより、装置を小型化しつつ、コネクタの組み付け性を向上させることができる。
また、コネクタと、筐体の開口部のテーパ面との間を、コネクタの端面に設けたシール部材でシールするので、コネクタの挿入時に端面からシール部材をテーパ面に押し当てて強く圧接触させることができる。この時、シール部材は、開口部のテーパ面、突出部の側面、ハウジングの端面で挟まれるので、シール部材には、これら３つの面から、押圧力が適切に分散して加えられる。さらに、前記のように開口部が小さくなりシール部分の占有面積も減ることから、装置に確実なシール性を与えることができる。

また、第１の発明のコネクタ構造では、前記突出部が、基部が拡幅するように形成され、前記シール部材が、前記基部の周囲に配置されていることが望ましい。
このようにして、シール部材の位置を外側にずらして保持することで、コネクタ組み付け時のシール部材と開口部のテーパ面との距離を、適切なシール性が得られるように定めることができる。

また、前記突出部は、前記突出部の先端の端子位置に向かって傾斜する斜面を有することが望ましい。
コネクタの突出部に斜面を形成することで、筐体の開口部のテーパ構造と相まって、コネクタの開口部への挿入時にコネクタと開口部との干渉が避けられ、コネクタの挿入が容易になり、コネクタの組み付け性の向上に寄与する。

第２の発明は、コネクタと、筐体と、シール部材により構成されるコネクタ構造であって、前記コネクタは、先端に向かって窄まるテーパ面が形成された突出部を有するハウジングと、前記突出部の先端からＬ字状の端部が露出する端子とを有し、前記筐体は、外側に向かって段状に拡幅する段部が形成された開口部を有し、前記シール部材は弾性を有し、前記開口部の前記段部に配置され、前記コネクタの前記突出部の前記テーパ面と、前記筐体の前記開口部との間が前記シール部材によりシールされていることを特徴とするコネクタ構造である。

このようにして、コネクタの突出部にテーパ構造を形成するとともに開口部に段部を形成し、この段部にシール部材を配置することでも、装置を小型化するとともに端部がＬ字状の端子を設けたコネクタを容易に挿入することができ、かつシール部材の圧接触によるシール性も確保できるという、前記した第１の実施形態と同様の効果が得られる。

また、第１の発明および第２の発明のコネクタ構造では、前記ハウジングの端部にフランジ部が形成され、前記コネクタが前記フランジ部で前記筐体に固定されていることが望ましい。
これにより、フランジ部を筐体に強固に固定でき、これに伴うシール部材の強い圧接触によりコネクタと開口部の間が確実にシールされるので、コネクタを筐体に確実に固定しつつ、装置に確実なシール性を与えることができる。

さらに、前記端子が、前記ハウジングの内部で２箇所をかぎ状に曲げて形成されていることが望ましい。
これにより、端子の他方の端部を適切な位置に露出させつつ、挿入性向上のために突出部を別の適切な位置に形成し、ここから端子のＬ字状の端部を露出させることができる。これにより、コネクタの突出部を適切な位置に配置して前記のように装置の小型化等が実現できる。

加えて、前記筐体の内部に、前記開口部の周囲を他と隔てる隔壁が形成され、前記端子の前記一方の端部が、前記隔壁の内側に収容されていることが望ましい。
これにより、車載レーダ装置などにおいて、筐体内の不要な輻射が端子に伝導することが抑制され、耐ノイズ性を高めることができる。

本発明により、車載レーダ装置等の装置を小型化できるとともに、コネクタの組み付け性も高く、シール性も容易に確保可能なコネクタ構造を提供することができる。

コネクタ２を示す図 筐体３を示す図 コネクタ構造１０を示す図 コネクタ２の筐体３への組み付け方法を示す図 コネクタ構造１０ａの概略を示す図

以下、図面を参照しながら、本発明のコネクタ構造の実施形態について説明する。

［第１の実施形態］
まず、図１〜図３を参照して、第１の実施形態のコネクタ構造について説明する。図１は、コネクタ２を示す図であり、図１（ａ）はコネクタ２の斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の線ａ−ａに沿う断面図である。図２は筐体３を示す斜視図である。図３はコネクタ構造１０を示す図であり、図３（ａ）はコネクタ構造１０の斜視図、図３（ｂ）はコネクタ２の筐体３への組み付け箇所を示す断面図である。

図３に示す第１の実施形態のコネクタ構造１０は、図１に示すコネクタ２を、図２に示す筐体３に組み付けて構成したものである。
ここでは、コネクタ構造１０を、車載レーダ装置を構成する一部であるものとする。車載レーダ装置は、図３に示すコネクタ構造１０に対し、筐体３の上から基板を配置するなど、必要な部品を組み付けることにより製造される。

図１に示すように、コネクタ２は、樹脂製のハウジング２１を射出成型等により金属製の端子２２と一体成型したものである。なお、このコネクタ２は雄型のコネクタである。

ハウジング２１は、コネクタ２の本体を形成する柱状の部材である。
ハウジング２１の後部には穴部２１０が形成される。ここで、コネクタ２において、コネクタ２の筐体３への組み付け時におけるコネクタ２の挿入方向（図１（ｂ）の矢印Ａで示す）の前方を前とし、後方を後とする。

ハウジング２１の前端部にはフランジ部２１１が形成される。このフランジ部２１１には、筐体３との接続時にネジ（後述する図３（ａ）のネジ４）を通すための孔２１２が形成される。

また、この前端部の端面２１ａからは突出部２１３が突出している。突出部２１３の下部は、先端の端子２２の位置に向かい傾斜する斜面２１３ａとなっている。これは、後述する筐体３の開口部３１のテーパ構造に合わせたものである。

突出部２１３の基部２１３ｂは、外周面が段状に拡幅するように形成されており、この基部２１３ｂの周囲には、Ｏリング２３が組み付けられる。

図１（ｂ）に示すように、Ｏリング２３は、コネクタ２の挿入方向を長径方向とした楕円形の断面形状のシール部材である。Ｏリング２３は樹脂等により形成され、適度な弾性を有するものとする。

ハウジング２１には端子２２が設けられる。端子２２の前端部２２１は、ハウジング２１の突出部２１３の先端から露出する。前端部２２１は、先端が上を向くようにＬ字状に曲げられている。
また、図１（ｂ）に示すように、端子２２は、ハウジング２１内でその途中の２箇所をかぎ状に曲げて断面位置をずらすように形成され、その後端部２２２が、ハウジング２１の穴部２１０内に露出する。なお、この後端部２２２には、雌型コネクタ（不図示）が接続される。

筐体３は金属製の箱体であり、図２に示すように、その側面には開口部３１が形成される。この開口部３１の筐体外面側には、筐体３内部に向かって窄まるように、内周面に４５°程度の角度で傾斜するテーパ面３１１が形成されている。
また、開口部３１の周辺の側面には、コネクタ２のネジ止めを行うためのネジ穴３４が形成される。

さらに、筐体３内部では、開口部３１の周囲に隔壁３２が形成され、これにより、開口部３１周辺の空間が、その他の空間と区画された小部屋となっている。

図３に示すように、コネクタ構造１０は、コネクタ２の突出部２１３を開口部３１に挿入し、端子２２の前端部２２１が筐体３内に配置された状態で、ネジ４を用いてコネクタ２を筐体３に固定して構成される。

このとき、図３（ｂ）に示すように、前記した端子２２のＬ字状の前端部２２１は、筐体３の隔壁３２の内側に収納される。
また、筐体３の開口部３１のテーパ面３１１に、コネクタ２のＯリング２３が端面２１ａから押し付けられて圧接触する。この時、Ｏリング２３は、４５°程度の傾斜を有する開口部３１のテーパ面３１１、突出部２１３の基部２１３ｂの側面、ハウジング２１の端面２１ａの計３面で挟まれるので、Ｏリング２３には、これら３つの面から、押圧力がバランスよく分散して適切に加わり、コネクタ２と開口部３１のテーパ面３１１との間が確実にシール（封止）される。ただし、テーパ面３１１の傾斜角度はこれに限ることはない。

次に、図４を参照して、コネクタ２の筐体３への組み付け方法について説明する。

図４（ａ）に示すように、コネクタ２は、後部を上向きにして斜めに（例えば４５°程度）傾けた状態で、端子２２のＬ字状の前端部２２１から筐体３の開口部３１に通してゆく。

図４（ｂ）に示すように、端子２２の前端部２２１が開口部３１に通されれば、コネクタ２を図の矢印Ｂで示す方向に回転させ、図４（ｃ）に示すように前端部２２１の先端が上を向くようにコネクタ２の傾きを戻した後、続けてコネクタ２を開口部３１に挿入する。

その後、Ｏリング２３を端面２１ａから開口部３１のテーパ面３１１に押し付けつつ、コネクタ２のフランジ部２１１を筐体３の開口部３１の周囲の側面に接触させ、ネジ４をフランジ部２１１の孔２１２（図１参照）に通して、トルク管理しつつ筐体３のネジ穴３４（図２参照）に締め込んで、図３に示すように、コネクタ２を筐体３に組み付ける。

このように、本実施形態のコネクタ構造１０は、筐体３内に収容されるコネクタ２の端子２２の前端部２２１をＬ字状にすることにより、筐体３内で端子２２の先端が上を向くように配置されるので、その上から基板等（不図示）を配置してコンパクトに装置を形成でき、装置を小型化することが可能になる。
そして、コネクタ２を挿入する筐体３の開口部３１にテーパ構造を形成することで、図４で説明した手順でＬ字状の前端部２２１を挿入する際に干渉しにくい形状となっており、開口部３１の面積を小さくしつつ、コネクタ２を容易に挿入することができるようになる。これにより、装置を小型化しつつ、コネクタの組み付け性を向上させることができる。

また、コネクタ２と、筐体３の開口部３１のテーパ面３１１との間を、コネクタ２の端面２１ａに設けたＯリング２３でシールするので、コネクタ２の挿入時に端面２１ａからＯリング２３をテーパ面３１１に押し当てて強く圧接触させることができる。この時、Ｏリング２３は、開口部３１のテーパ面３１１、突出部２１３の基部２１３ｂの側面、ハウジング２１の端面２１ａで挟まれるので、Ｏリング２３には、これら３つの面から、押圧力が適切に分散して加えられる。さらに前記のように開口部３１が小さくなりシール部分の占有面積も減ることから、装置のシール性を向上させることができる。

また、このコネクタ構造１０では、コネクタ２の突出部２１３が、基部２１３ｂが拡幅するように形成されており、この基部２１３ｂの周囲にＯリング２３が配置されるので、Ｏリング２３の位置を外側にずらして保持することにより、コネクタ組み付け時のＯリング２３と開口部３１のテーパ面３１１との距離を、適切なシール性が得られるように定めることができる。
なお、フランジ部２１１の端面２１ａに溝部を形成して、Ｏリング２３を保持させることも可能である。

さらに、突出部２１３は、突出部２１３の先端の端子２２の位置に向かって傾斜する斜面２１３ａを下部に有するので、筐体３の開口部３１のテーパ構造と相まって、前記の手順でコネクタ２を開口部３１に挿入する際、コネクタ２と開口部３１との干渉が避けられ、コネクタ２の挿入が容易になり、コネクタ２の組み付け性の向上に寄与する。

また、コネクタ２のハウジング２１の端部に、フランジ部２１１が形成され、コネクタ２がフランジ部２１１でネジ４により筐体３に強固に固定できるので、フランジ部２１１の固定とともにＯリング２３が開口部３１のテーパ面３１１に強く押圧された状態となり、コネクタ２を筐体３に確実に固定しつつ、装置に確実なシール性を与えることができる。

さらに、端子２２は、コネクタ２のハウジング２１の内部で２箇所をかぎ状に曲げて形成されるので、雌型コネクタ（不図示）の取り付けに合わせた適切な位置に端子２２の後端部２２２を露出させつつ、挿入性向上のために突出部２１３を別の適切な位置に形成し、ここから端子２２の前端部２２１を露出させることができる。これにより、コネクタ２の突出部２１３を適切な位置に配置して前記のようにコネクタ組み付け性の向上や装置の小型化等が実現できる。

加えて、筐体３の内部に、開口部３１の周囲を他と隔てる隔壁３２が形成され、端子２２の前端部２２１が、隔壁３２の内側の小部屋に収容されるので、車載レーダ装置などにおいて、筐体３内の不要な輻射が端子２２に伝導することが抑制され、耐ノイズ性を高めることができる。

なお、本実施形態では、筐体３は金属製としたが、これに限ることはなく、例えば樹脂でも構わない。また、コネクタ２と筐体３の固定はネジ４を用いて行ったが、筐体３が樹脂の場合は熱溶着でも構わない。

また、コネクタ２のフランジ部２１１には、ネジ４を通すため、金属製等のスリーブを一体成型してもよい。ハウジング２１のフランジ部２１１を樹脂とした場合などでは、ネジ４の締め付けによりこの樹脂が削れるなどしてネジ４の締め付けに伴うＯリング２３の潰れシロ（圧縮量）管理が難しくなるケースがあるが、このようなスリーブを用いることで、Ｏリング２３の潰れシロ管理が容易になる。

また、本実施形態では、端子２２を２箇所でかぎ状に曲げてハウジング２１内に形成するものとし、これらを一体成型してコネクタ２を形成したが、端子２２は直線状にハウジング２１内に形成されていてもよく、特にこの場合では、端子２２をハウジング２１に圧入してコネクタ２を形成することも可能である。

さらに、コネクタ２には、前記の基板（不図示）の位置決めを行う位置決め機能を持たせてもよい。例えば、コネクタ２の突出部２１３に、基板の位置決めを行うための位置決め部材を設けてもよい。この位置決め部材は、例えば、突出部２１３の先端から端子２２の前端部２２１と平行して伸び、先端が上を向くように形成する。前記の基板において、位置決め部材の先端に対応する位置に孔を形成しておき、基板の組み付け時には、該孔に、この位置決め部材の先端を差し込んで基板の位置決めができる。この位置決め部材は、例えば樹脂製のものとし、コネクタ２と一体に成型することが可能である。

また、Ｏリング２３の断面は楕円形状をしているが、これに限ることはなく、円形状や星型形状、三角形状としてもよい。また、Ｏリング２３をコネクタ２に２色成型された軟質樹脂などとすることもできる。
加えて、シール部材として、Ｏリング２３の代わりに弾性を有する封止用樹脂材を用いても構わない。この場合には、コネクタ２を挿入する前に突出部２１３の基部２１３ｂの周囲にこの封止用樹脂材を設け、その後コネクタ２の挿入を前記と同様に行えばよい。

また、コネクタ構造におけるコネクタや筐体自体の構造も、第１の実施形態に限ることはない。以下、第２の実施形態のコネクタ構造について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と異なる点について主に説明し、第１の実施形態と同様の点については説明を省略する。

［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態のコネクタ構造１０ａについて示す図であり、図５（ａ）はコネクタ２ａの断面図、図５（ｂ）は筐体３ａの断面図、図５（ｃ）はコネクタ２ａの筐体３ａの組み付け箇所を示す断面図である。

この第２の実施形態のコネクタ構造１０ａでは、図５（ａ）に示すように、コネクタ２ａの突出部２１３をテーパ状とする。すなわち、突出部２１３の外周面を、先端に向かって窄まるように傾斜するテーパ面２１３ｃとする。
また、図５（ｂ）に示すように、筐体３ａの開口部３１は、外側に向かって内周面が段状に拡幅する段部３１２を有しており、この段部３１２にシール部材であるＯリング３３が組み付けられる。このＯリング３３は、第１の実施形態のＯリング２３と同様のものである。

第２の実施形態のコネクタ構造１０ａも、第１の実施形態と同様にしてコネクタ２ａを筐体３ａの開口部３１に挿し込んで、ネジ４を用いて筐体３ａに組み付けることにより形成することができる。
図５（ｃ）に示すように、第２の実施形態では、コネクタ２ａの組み付け時、開口部３１の段部３１２で支持されたＯリング３３が、突出部２１３のテーパ面２１３ｃで押し付けられて圧接触する。この時、Ｏリング３３は、開口部３１の段部３１２の鉛直面および水平面と、突出部２１３のテーパ面２１３ｃで挟まれるので、Ｏリング２３には、これら３つの面から、押圧力が分散して適切に加わり、コネクタ２ａの突出部２１３のテーパ面２１３ｃと開口部３１の段部３１２の間が確実にシールされる。

本実施形態のように、コネクタ２ａの突出部２１３にテーパ構造を形成するとともに筐体３ａの開口部３１に段部３１２を形成し、この段部３１２にＯリング３３を配置することでも、装置を小型化するとともに前端部２２１をＬ字状とした端子２２を設けたコネクタ２ａを容易に挿入することができ、かつＯリング３３の圧接触によるシール性も確保できるという、前記した第１の実施形態と同様の効果が得られる。

なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態で説明した構成は適宜適用することができ、例えばＯリング３３の代わりに封止用樹脂材を用いることも可能である。また、筐体３ａを樹脂製とする場合には、Ｏリング３３を筐体３ａに２色成型された軟質樹脂などとすることもできる。加えて、前記のテーパ面２１３ｃの傾斜角度を４５°程度とすることもでき、第１の実施形態において開口部３１のテーパ面３１１の傾斜を４５°程度とした場合と同様に、Ｏリング３３を上記の３面からバランスよく押圧でき、シール性の向上効果が得られる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記の実施形態では、本発明のコネクタ構造が車載レーダ装置の一部である例を説明したが、本発明のコネクタ構造は、車載レーダ装置に限ることはなく種々の装置に適用することが可能である。

１………コネクタ構造
２………コネクタ
３………筐体
４………ネジ
２１………ハウジング
２２………端子
２３………Ｏリング
３１………開口部
３２………隔壁

Claims (7)

1. コネクタと、筐体と、シール部材により構成されるコネクタ構造であって、
   前記コネクタは、突出部が端面に形成されたハウジングと、前記突出部の先端からＬ字状の端部が露出する端子とを有し、
   前記筐体は、前記筐体の内部に向かって窄まるテーパ面が形成された開口部を有し、
   前記シール部材は弾性を有し、前記コネクタの前記端面において、前記突出部の周囲に配置され、
   前記コネクタと、前記筐体の前記開口部のテーパ面との間が前記シール部材によりシールされていることを特徴とするコネクタ構造。
2. 前記突出部が、基部が拡幅するように形成され、
   前記シール部材が、前記基部の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造。
3. 前記突出部は、前記突出部の先端の端子位置に向かって傾斜する斜面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ構造。
4. コネクタと、筐体と、シール部材により構成されるコネクタ構造であって、
   前記コネクタは、先端に向かって窄まるテーパ面が形成された突出部を有するハウジングと、前記突出部の先端からＬ字状の端部が露出する端子とを有し、
   前記筐体は、外側に向かって段状に拡幅する段部が形成された開口部を有し、
   前記シール部材は弾性を有し、前記開口部の前記段部に配置され、
   前記コネクタの前記突出部の前記テーパ面と、前記筐体の前記開口部との間が前記シール部材によりシールされていることを特徴とするコネクタ構造。
5. 前記ハウジングの端部にフランジ部が形成され、前記コネクタが前記フランジ部で前記筐体に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のコネクタ構造。
6. 前記端子が、前記ハウジングの内部で２箇所をかぎ状に曲げて形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のコネクタ構造。
7. 前記筐体の内部に、前記開口部の周囲を他と隔てる隔壁が形成され、
   前記端子の前記一方の端部が、前記隔壁の内側に収容されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のコネクタ構造。

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