JP2015011949A - 防水コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】安定した防水性と成形性とを確保することが可能な防水コネクタを提供する。
【解決手段】シール部材3は、樹脂製の薄肉基材層13と、一対の接着剤層14とを有する両面テープであって、第一シール部材15と、第二シール部材16とからなる。第一シール部材15は、端子金具2の中間部9の板部12に配設される。また、第二シール部材16は、高圧電線1の端末の絶縁体6に配設される。薄肉基材層13は、表裏面を有するとともに耐熱性を有し、さらには薄肉で層状となる基材として形成される。一対の接着剤層14は、薄肉基材層13の表裏面にそれぞれ一体に設けられる。一対の接着剤層14としては、アクリル系粘着剤の層、又は、ゴム系粘着剤の層が好適である。
【選択図】図1
【解決手段】シール部材3は、樹脂製の薄肉基材層13と、一対の接着剤層14とを有する両面テープであって、第一シール部材15と、第二シール部材16とからなる。第一シール部材15は、端子金具2の中間部9の板部12に配設される。また、第二シール部材16は、高圧電線1の端末の絶縁体6に配設される。薄肉基材層13は、表裏面を有するとともに耐熱性を有し、さらには薄肉で層状となる基材として形成される。一対の接着剤層14は、薄肉基材層13の表裏面にそれぞれ一体に設けられる。一対の接着剤層14としては、アクリル系粘着剤の層、又は、ゴム系粘着剤の層が好適である。
【選択図】図1
Description
本発明は、モールド成形により電気的な接続部分をコネクタハウジングに埋設してなる防水コネクタに関する。
例えばハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されるインバータユニットとバッテリーとの間、さらには、インバータユニットとモーターユニットとの間は、高圧のワイヤハーネスにより電気的に接続される。ワイヤハーネスの端末には、防水性を有するコネクタ、すなわち防水コネクタが設けられる。
下記特許文献1には、防水コネクタの構成及び構造に係る技術が開示される。以下、図6を参照しながら説明をすると、防水コネクタ101は、電線102の端末に設けられる金属製の端子金具103と、モールド成形対象部分104を埋設してなる樹脂製のコネクタハウジング105と、このコネクタハウジング105の外部から電線102及び端子金具103の接続部分への水分の浸入を防止するシール部材106、107とを備えて構成される。
上記のモールド成形対象部分104は、端子金具103の中間108から電線102の端末の被覆部109にかけての範囲部分が該当し、このようなモールド成形対象部分104がコネクタハウジング105に埋設される。
シール部材106、107は、シリコーンゴムやブチルゴムからなるものであり、材質的に弾性と接着性とを有する。このような材質のものをテープ状にして、シール部材106、107は形成される。テープ状に形成されたシール部材106は、端子金具103の中間108に巻き付けられる。また、シール部材107は、電線102の端末の被覆部109に巻き付けられる。シール部材106、107は、コネクタハウジング105の成形に伴いモールド成形対象部分104とともに埋設される。
上記従来の防水コネクタ101にあっては、弾性等を有するシール部材106、107を用いることから、コネクタハウジング105の成形時において、シール部材106、107は、樹脂材料の熱により変形が生じ易く、そのため成形不良を引き起こしてしまうという問題点を有する。また、コネクタハウジング105の成形時において、シール部材106、107に偏肉などが発生する虞もあることから、期待通りの防水性が得られないという問題点も有する。
コネクタハウジング105の成形後に十分な防水性を得るためには、弾性を有するシール部材106、107に圧力を掛けつつコネクタハウジング105を成形する必要がある(シール部材106、107の弾性により水密状態(防水状態)を維持するため)。従って、成形時の圧力が小さいと、期待通りの防水性が得られなくなってしまう。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、安定した防水性と成形性とを確保することが可能な防水コネクタを提供することを課題とする。
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の本発明は、電気接触部、中間部、及び電線接続部を有し且つ該電線接続部を介して電線端末に設けられる金属製の端子金具と、該端子金具の前記中間部及び前記電線端末の被覆部を含む所定範囲をモールド成形対象部分として該モールド成形対象部分を埋設する樹脂製のコネクタハウジングと、前記モールド成形対象部分に配設され且つ前記コネクタハウジングの外部から前記電線接続部への水分の浸入を防止するシール部材と、を含んで構成される防水コネクタにおいて、前記シール部材は、表裏面を有し且つ耐熱性を有する薄肉基材層と、該薄肉基材層の前記表裏面にそれぞれ一体に設けられる一対の接着剤層と、を有する両面テープであることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、両面テープをシール部材として採用してなる防水コネクタである。両面テープの表裏面の接着剤層は、端子金具の中間部及び電線端末の被覆部を含むモールド成形対象部分に密着することから、コネクタハウジングの外部からの水分の浸入は阻止される。具体的には、微少な凹凸が仮にあったとしても接着剤が入り込むような状態で密着することから、水分の浸入経路の形成が阻止され、これにより防水性が確保される。また、本発明によれば、薄肉基材層を両面テープの基材として採用することから、この薄肉基材層を薄肉の層状のもので、さらには弾性を持たせない材質のものとすれば、コネクタハウジングの成形時に圧力等で変形することがなく、結果、成形不良は防止される。
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の防水コネクタにおいて、前記シール部材は、前記中間部に配設される第一シール部材と、該第一シール部材に対し間隔をあけて前記被覆部に配設される第二シール部材とからなることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、第一シール部材と第二シール部材とをシール部材として採用してなる防水コネクタである。第一シール部材と第二シール部材とを電気的な接続部分の前後に配設すれば、コネクタハウジングの外部から電気的な接続部分への水分の浸入は確実に阻止される。
請求項1に記載された本発明によれば、シール部材として両面テープを採用することから、従来に比べ、安定した防水性と成形性とを確保することができるという効果を奏する。
請求項2に記載された本発明によれば、第一シール部材と第二シール部材とからなるシール部材を採用して電気的な接続部分の前後に配設することから、確実に防水することができるという効果を奏する。
防水コネクタは、金属製の端子金具と、樹脂製のコネクタハウジングと、モールド成形対象部分に配設されるシール部材とを含んで構成される。シール部材は、表裏面を有し且つ耐熱性を有する薄肉基材層と、この薄肉基材層の前記表裏面にそれぞれ一体に設けられる一対の接着剤層と、を有する両面テープである。
以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図1は防水コネクタに係る要部の断面図である。また、図2は端子金具と電線端末の斜視図、図3は図2の状態から第一シール部材と第二シール部材とを設けた時の斜視図、図4は図3の状態からコネクタハウジングを成形した時の斜視図、図5は図4の状態からシールドシェル等を設けて防水コネクタの形成が完了した時の斜視図である。
図1において、ここではシールドコネクタの一部分を示す(シールドコネクタの外観形状については図5を参照)。尚、シールドコネクタは、本発明の防水コネクタの一例であるものとする。図中の引用符号1は高圧電線(電線)、2は端子金具、3はシール部材、4はコネクタハウジングをそれぞれ示す。先ず、上記各構成の詳細な構造について説明をする。
高圧電線1は、例えば図示しない車両に搭載されるインバーターユニットとモーターユニットとを電気的に接続するための高圧の導電路であって、上記ユニットの場合、三本備えられる。高圧電線1は、導体5と、この導体5を被覆する絶縁体6(被覆部)とを備えて構成される。高圧電線1は、断面円形状に形成される。高圧電線1の端末は、所定長さで絶縁体6が除去され、導体5が露出するように加工される。導体5は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金からなるものであって、ここでは撚り線となる導体構造(導体構造は一例であるものとする)が採用される。
絶縁体6は、絶縁性を有する樹脂材料を導体5の外側に押し出すことにより形成される。上記樹脂材料としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。一般的な樹脂材料にて絶縁体6は形成される。
図1及び図2において、端子金具2は、銅又は銅合金の金属板をプレス加工することにより形成される。端子金具2は、ここでは中間が段付きとなる略帯板状に形成される。このような形状の端子金具2は、図示しない相手側端子に対し接続される電気接触部7と、高圧電線1の端末の導体5が接続される電線接続部8と、これら電気接触部7及び電線接続部8の間に位置する中間部9とを有する。
電気接触部7は、図示の如くタブ状の形状に形成される(本実施例では雄型であるが、雌型の場合は例えば箱形状に形成される)。電気接触部7は、コネクタハウジング4の後述するハウジング本体部17におけるコネクタ嵌合部19内に配置される。
中間部9は、端子金具2の中間において電気接触部7と電線接続部8とを連結するように形成される。中間部9は、段付き部10と、この段付き部10を挟んで電気接触部7側に配置される板部11と、電線接続部8側に配置される板部12と、を有する略クランク形状に形成される。
電線接続部8側の板部12は、この表裏面が平坦な面として形成される。また、両側面も一般的な加工粗さの面として形成される。すなわち、板部12は、特別な処理が施されるのでなく、電気接触部7や、この側の板部11と同様の状態に形成される。このような板部12には、後述する第一シール部材15が配設される。尚、図2中の矢印Pを端子金具2の軸方向、矢印Qを端子金具2や板部12の周方向と定義して以下説明をするものとする。
電線接続部8は、板状に形成される。具体的には、板部12をそのまま軸方向後方へのばしたような形状に形成される。電線接続部8には、高圧電線1の端末の導体5が電気的に接続される。本実施例においては、押し潰されるような状態で導体5が溶接にて接続される。尚、溶接による接続は一例であり、他の接続方法を採用してもよいものとする。すなわち、例えば公知のワイヤーバレルを形成し、このワイヤーバレルを用いて圧着により接続してもよいものとする。
図1及び図3において、シール部材3は、コネクタハウジング4の外部から電気的な接続部分への水分の浸入を防止するための部材として備えられる。具体的には、端子金具2の電線接続部8と、高圧電線1の導体5との接続部分への水分の浸入を防止するための部材として備えられる。シール部材3は、端子金具2の中間部9及び高圧電線1の端末の絶縁体6を含む所定範囲Rのうち、以下で説明する位置に配設される。
尚、所定範囲Rに含まれる端子金具2の部分及び高圧電線1の部分は、特許請求の範囲に記載されたモールド成形対象部分Sに相当するものとする。
シール部材3は、樹脂製の薄肉基材層13と、一対の接着剤層14とを有する両面テープであって、第一シール部材15と、第二シール部材16とからなる。第一シール部材15は、端子金具2の中間部9の板部12に配設される。また、第二シール部材16は、高圧電線1の端末の絶縁体6に配設される。第一シール部材15と第二シール部材16は、それぞれ帯状の形状に形成される。帯状の形状に形成される理由としては、上記配設位置で周方向(矢印Q方向)に巻き付けをする際に、この巻き付けをし易くするためである。
薄肉基材層13は、表裏面を有するとともに耐熱性を有し、さらには薄肉で層状となる基材として形成される。本実施例においては、樹脂製のフィルムが薄肉基材層13として採用される。尚、薄肉基材層13は、コネクタハウジング4の成形の際に、変形が生じるような弾性を持たないものとする。
一対の接着剤層14は、薄肉基材層13の表裏面にそれぞれ一体に設けられる。一対の接着剤層14は、端子金具2の中間部9の板部12に対し、また、高圧電線1の端末の絶縁体6に対し、確実に密着するような接着剤を層状にして形成される。一対の接着剤層14としては、アクリル系粘着剤の層、又は、ゴム系粘着剤の層が好適であるものとする(一例であり、これらに限定されないものとする)。また、微少な凹凸に対し接着剤が入り込むようなものが好適であるものとする。一対の接着剤層14は、シール部材3の使用前において、剥離紙(図示省略)により保護される。
シール部材3は(第一シール部材15と第二シール部材16は)、この一端と他端とが少なくとも重なるような巻き付け長さを有して形成される。尚、第一シール部材15と第二シール部材16の幅寸法は、中間部9の板部12等のスペースに配慮して適宜長さに設定されるものとする。
図1に戻り、コネクタハウジング4は、絶縁性を有する樹脂成形品であって、ハウジング本体部17と、このハウジング本体部17の中間に連成されるフランジ部18とを有する。
ハウジング本体部17には、内部に端子金具2の電気接触部7が配置されるコネクタ嵌合部19と、モールド成形対象部分Sを埋設するモールド部20とが一体に形成される。コネクタ嵌合部19は、相手側コネクタとの嵌合部分であって、箱状に形成される。モールド部20は、所定の外形形状を有する中実部分として形成される。モールド部20の外面には、後述するシールドシェル23(図5参照)に対する係止部分としての係止突起21が形成される。
フランジ部18は、ハウジング本体部17の中間から外方へ突出する鍔状の形状に形成される。フランジ部18は、本実施例において、インバーターユニットやモーターユニットのシールドケースに当接する部分として形成される。このようなフランジ部18には、パッキン収容溝22が形成される。パッキン収容溝22は、環状となる溝形状に形成される。
次に、上記構成及び構造に基づきながら、シールドコネクタの組み付け工程(作業)について説明をする。
図2において、第一工程では、高圧電線1の端末の導体5と、端子金具2の電線接続部8とを接続する作業が行われる。接続方法は、溶接、溶着、半田付けなど適宜方法が採用される。本実施例においては、溶接にて接続される。
図3において、第二工程では、端子金具2の中間部9の板部12に第一シール部材15を配設する作業と、高圧電線1の端末の絶縁体6に第二シール部材16を配設する作業とが行われる。第一シール部材15及び第二シール部材16は、端子金具2の中間部9及び高圧電線1の端末の絶縁体6を含む所定範囲Rの中で配設される。第一シール部材15及び第二シール部材16は、巻き付けにより配設される。この時、一方の接着剤層14が密着する。接着剤層14は、仮に微少な凹凸があった場合に接着剤が入り込むような状態で密着する。第一シール部材15及び第二シール部材16は、隙間なく巻き付けられる。
図4において、第三工程では、コネクタハウジング4を樹脂成形する作業が行われる。樹脂成形は、コネクタハウジング4の金型に第一シール部材15及び第二シール部材16を配設した端子金具2等をセットした状態で行われる。コネクタハウジング4は、モールド成形対象部分S(図1参照)が埋まるように樹脂成形される。第一シール部材15及び第二シール部材16は、耐熱性を有し薄肉で層状となる薄肉基材層13を構成に含むことから、コネクタハウジング4の成形の際に変形することなく埋設される。
樹脂成形後において、コネクタハウジング4が金型から取り出されると、モールド成形対象部分Sでは、図1に示す如く第一シール部材15及び第二シール部材16の他方の接着剤層14がコネクタハウジング4に密着した状態になる。端子金具2は、コネクタハウジング4の樹脂成形に伴って水密に固定される。
図5において、第四工程では、コネクタハウジング4に対し金属製のシールドシェル23やゴム製のユニットパッキン24等を組み付ける作業が行われる。また、筒状に形成されて三本の高圧電線1を一括して覆う図示しないシールド部材(例えば筒状の編組や金属箔など)をシールドシェル23に対し固定する作業も行われる。尚、上記シールド部材の固定は、図示しない金属製のシールドリングが用いられる。第四工程までを順に経ると、防水性を有するシールドコネクタ25の組み付けが完了する。
以上、図1ないし図5を参照しながら説明してきたように、シールドコネクタ25によれば、防水性を確保するためにシール部材3を含んで構成される。シール部材3は、薄肉基材層13と一対の接着剤層14とを有する両面テープが採用され、第一シール部材15と第二シール部材16とからなる。接着剤層14を有することで確実に密着状態が形成されることから、コネクタハウジング4の外部からの水分の浸入は阻止される。具体的には、微少な凹凸が仮にあったとしても接着剤が入り込むような状態で密着することから、水分の浸入経路の形成が阻止され、これにより防水性が確保される。
また、シールドコネクタ25によれば、薄肉基材層13を両面テープの基材として採用し、この薄肉基材層13を薄肉の層状のもので、さらには弾性を持たせない材質のものとすることから、コネクタハウジング4の樹脂成形に係る圧力等で変形してしまうことがなく、結果、成形不良は防止される。
従って、本発明によれば、両面テープであるシール部材3を採用することから、従来例と比べ、安定した防水性と成形性とを確保することができるという効果を奏する。また、第一シール部材15と第二シール部材16とを電気的な接続部分の前後に配設することから、確実に防水することができるという効果も奏する。
本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
R…所定範囲、 S…モールド成形対象部分、 1…高圧電線(電線)、 2…端子金具、 3…シール部材、 4…コネクタハウジング、 5…導体、 6…絶縁体(被覆部)、 7…電気接触部、 8…電線接続部、 9…中間部、 10…段付き部、 11、12…板部、 13…薄肉基材層、 14…接着剤層、 15…第一シール部材、 16…第二シール部材、 17…ハウジング本体部、 18…フランジ部、 19…コネクタ嵌合部、 20…モールド部、 21…係止突起、 22…パッキン収容溝、 23…シールドシェル、 24…ユニットパッキン、 25…シールドコネクタ(防水コネクタ)
Claims (2)
- 電気接触部、中間部、及び電線接続部を有し且つ該電線接続部を介して電線端末に設けられる金属製の端子金具と、
該端子金具の前記中間部及び前記電線端末の被覆部を含む所定範囲をモールド成形対象部分として該モールド成形対象部分を埋設する樹脂製のコネクタハウジングと、
前記モールド成形対象部分に配設され且つ前記コネクタハウジングの外部から前記電線接続部への水分の浸入を防止するシール部材と、
を含んで構成される防水コネクタにおいて、
前記シール部材は、表裏面を有し且つ耐熱性を有する薄肉基材層と、該薄肉基材層の前記表裏面にそれぞれ一体に設けられる一対の接着剤層と、を有する両面テープである
ことを特徴とする防水コネクタ。 - 請求項1に記載の防水コネクタにおいて、
前記シール部材は、前記中間部に配設される第一シール部材と、該第一シール部材に対し間隔をあけて前記被覆部に配設される第二シール部材とからなる
ことを特徴とする防水コネクタ。
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