JP3867430B2 - 制御機器のコネクタ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部との電気的な接続に使用されるコネクタの構造に関するもので、特に、制御機器のコネクタ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子制御機器、特に、車両に搭載されるものでは、小型化の要求に加え高機能化の要求も高いため放熱性に優れた金属製のケースが採用される傾向にある。このような電子制御機器において、金属製のケースの外周面に別体からなる樹脂製のコネクタ部材のハウジング部を組付けケース側コネクタを形成し、このケース側コネクタに相手側コネクタを結合させ外部と電気的に接続するようにしたコネクタ装置が知られている。
【0003】
ここで、車両に搭載された状態における電子制御機器のケース側コネクタには、相手側コネクタを介してワイヤハーネスが接続されている。また、電子制御機器はエンジンルーム内やエンジンに直接、搭載される傾向にあり、製品自体の耐振性に加えコネクタ部分の耐振性が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、エンジンルーム内やエンジンに直接、搭載された電子制御機器においては、エンジンからの振動が電子制御機器のケース側コネクタから相手側コネクタを介してワイヤハーネスに伝達されることで、ワイヤハーネスには大きな振動加速度が発生する。このとき発生する力に耐えられるようケース側コネクタを構成する金属製のケースと樹脂製のコネクタハウジングとを機械的に強固に固定する必要がある。
【0005】
ところで、前述の電子制御機器のケース側コネクタの具体的な構造として、図5に示すようなものが知られている。ここで、図5(a)はコネクタ部材の上面図、図5(b)は図5(a)のコネクタ部材のケースへの組付状態を示す部分断面図である。図5に示すように、金属製のケース200のコネクタ固定穴210の周縁面に、コネクタピン310を植設した樹脂製のコネクタ部材300のハウジング部320の底面側の鍔面を接着し固定したものでは、接着面積や接着面強度等のばらつきによって、強度不足のものが発生し易い。ここで、接着強度が不足していると、電子制御機器のケース側コネクタから相手側コネクタを離脱させる際、金属製のケースから樹脂製のコネクタ部材300のハウジング部320の剥離が起こる。
【0006】
このような強度不足に対処するため、図6に示すようなものが知られている。ここで、図6(a)はコネクタ部材の上面図、図6(b)は図6(a)のコネクタ部材のケースへの組付状態を示す部分断面図である。図6に示すような電子制御機器のケース側コネクタの構造によれば、金属製のケース400のコネクタ固定穴410の周縁面に、コネクタピン510を植設した樹脂製のコネクタ部材500のハウジング部520の底面側の鍔部を接着し固定すると共に、ハウジング部520の延設部530をねじ止めして機械的に固定することで強度不足が補われることとなる。
【0007】
更に、機械的強度を求められる電子制御機器のケース側コネクタの具体的な構造として、図7に示すようなものが知られている。ここで、図7(a)はコネクタ部材の上面図、図7(b)は図7(a)のコネクタ部材のケースへの組付状態を示す側面図である。図7では、金属製のケース600との接着面積を大きくするため、コネクタピン710を植設した樹脂製のコネクタ部材700のハウジング部720の底面側の鍔面を大きく広げた延設部730を接着し固定すると共に、そのコネクタ部材700の延設部730の周縁面をケース600にねじ止めし機械的に固定することで機械的強度を増大させようとするものである。このように、従来の制御機器のコネクタ装置においては、強度の確保かつ保証するための無駄な空間領域が必要となり製品の小型化が阻害される要因ともなっていた。
【0008】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、小型化と共に、コネクタ部分の電気的接続の信頼性を向上可能な制御機器のコネクタ装置の提供を課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の制御機器のコネクタ装置によれば、ケースのコネクタ収納部の筒状凸部にコネクタ部材の筒部が挿嵌されることで、筒状凸部の内壁面によって筒部の外壁面が覆われ保持される。このため、相手側コネクタが接続され外部からの力でこじり応力を受けてもコネクタ部材が必要以上に倒込むことがない。また、コネクタ収納部の筒状凸部の内壁奥側の周縁面の接着代とそれに対応するコネクタ部材の筒部の底面側の周縁面の接着代とが接着剤を介して接合される。このため、ケースのコネクタ収納部とコネクタ部材とを強固に固定することができる。これにより、外部からの力に対して強い構造設計ができ電気的接続の信頼性の高いケース側コネクタを構成することができる。
【0010】
請求項2の制御機器のコネクタ装置では、ケースのコネクタ収納部の筒状凸部にコネクタ部材の筒部が挿嵌されると、コネクタ部材の筒部の外壁部分に形成された爪部がコネクタ収納部の筒状凸部の内壁部分に形成された穴部に嵌合される。このため、接着剤を介して接合されているコネクタ収納部の筒状凸部とコネクタ部材の筒部との間の接合強度に関わらずコネクタ収納部の筒状凸部にコネクタ部材の筒部を確実に固定することができる。これにより、接着剤の硬化以前であっても、または接着剤の劣化等が生じても外部からの力に対して強い構造を有するケース側コネクタを構築することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【0012】
図1は本発明の実施の形態の一実施例にかかる制御機器のコネクタ装置を示す外観図である。ここで、図1(a)は電子制御機器の上面図、図1(b)は図1(a)の側面図である。また、図2は図1の電子制御機器におけるコネクタ部材を示す斜視図である。
【0013】
図1において、電子制御機器100は有底角筒状でアルミダイカスト製のケース10にプラスチック樹脂製のカバー50が嵌合され外装が構成されている。図1(a)に示すように、ケース10の外周面には4箇所に筒状凸部21を有するコネクタ収納部20が一体的に形成されている。また、ケース10のコネクタ収納部20以外の外周面には、電子制御機器100内部からの放熱を促進するため複数の放熱フィン25が形成されている。
【0014】
ケース10のコネクタ収納部20には、図2に示すプラスチック樹脂製のコネクタ部材30が挿嵌されている。このコネクタ部材30には図示しない相手側コネクタと電気的に接続するため複数のコネクタピン31が植設され、これらコネクタピン31の周囲に沿って筒部32が形成されている。また、コネクタ部材30の筒部32の外壁部分の先端には挿入された相手側コネクタが抜けないよう固定するための固定爪33が形成されている。また、コネクタ収納部20の筒状凸部21とコネクタ部材30の筒部32との挿嵌状態では、図1(b)に示すように、コネクタ収納部20の筒状凸部21の側壁部分に形成された穴部22とコネクタ部材30の筒部32の外壁部分に形成された爪部34とが互いに嵌合され固定されている。
【0015】
次に、図1のA−A線に沿う断面図である図3を参照し、コネクタ収納部20とコネクタ部材30との挿嵌状態について説明する。
【0016】
図3において、コネクタ収納部20の筒状凸部21の内壁奥側の周縁面には接着代23、この接着代23に対応しコネクタ部材30の筒部32の底面側の周縁面には接着代35がそれぞれ形成されている。そして、コネクタ収納部20の筒状凸部21にコネクタ部材30の筒部32が挿嵌される際、対向するコネクタ収納部20の筒状凸部21の接着代23とコネクタ部材30の筒部32の接着代35との間に例えば、シリコン系の接着剤40が予め注入される。このため、コネクタ部材30のコネクタ収納部20への挿嵌完了状態においては、上述の穴部22と爪部34とが互いに嵌合されると共に、接着代23,35間が接着剤40を介して強固に固定される。
【0017】
ここで、電子制御機器100のケース側コネクタにおいて、上述の穴部22と爪部34との嵌合による固定がされていない場合には、コネクタ収納部20にコネクタ部材30を挿嵌し、接着代23,35間の接着剤40が硬化され完全に接合されるまで、専用治具等を用いてコネクタ部材30をコネクタ収納部20に押付けておく必要がある。
【0018】
これに対して、本実施例では、コネクタ部材30の筒部32の爪部34がケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21の穴部22に嵌合されることで仮固定されるため専用治具等を不要とすることができる。つまり、コネクタ部材30がコネクタ収納部20に挿嵌され、コネクタ部材30の筒部32の爪部34とコネクタ収納部20の筒状凸部21の穴部22とが嵌合されたのちでは接着剤40の硬化前であっても、例えば、ボンディング用金属線であるAl(アルミニウム)線38を用い、コネクタ部材30のコネクタピン31のボンディング面31aに対するボンディング工程を実施することが可能となる。これにより、接着剤40の硬化処理を他の加熱工程と同時に実施できるようになる。
【0019】
なお、コネクタ部材30の筒部32の爪部34は、ケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21の穴部22に嵌合された状態で、相手側コネクタの離脱時に発生される離脱力に耐えるよう設計することが好ましい。ここで、相手側コネクタの最大の離脱力は設計仕様にて決まっているため、爪部34による穴部22に対する保持力がこの離脱力より大きくなるよう強度設計すればよい。これにより、ケース10のコネクタ収納部20とコネクタ部材30との間の接着剤40による接着力が例え、極端に低下したとしてもコネクタ収納部20からコネクタ部材30が外れることがないためケース側コネクタの電気的接続の信頼性を向上することができる。
【0020】
更に、ケース10の外周面から突出されたコネクタ収納部20の筒状凸部21は、コネクタ部材30の筒部32を保持するための外部ハウジングを兼ねている。このため、コネクタ部材30の筒部32の外壁面が、その挿嵌方向においてケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21の内壁面によってできるだけ覆われるようにすることで、相手側コネクタが接続され外部からの力でこじり応力を受けてもコネクタ部材30が必要以上に倒込むことがないため、外部からの力に対しても強い構造設計が可能で電気的接続の信頼性の高いケース側コネクタを構成することができる。
【0021】
また、ケース側コネクタを構成するに当たり、電子制御機器100の金属製のケース10に対して、従来のように樹脂製のコネクタ部材をねじ等で固定したり、接着面積を確保するためコネクタ部材に鍔様に広がった接着用部位を設ける必要がなく、これに伴う無駄な空間領域も発生することがないため、製品の小型化を達成することができる。
【0022】
次に、電子制御機器100のケース10のコネクタ収納部20に対するコネクタ部材30の組付工程について、図4を参照して説明する。ここで、図4(a)はコネクタ収納部20にコネクタ部材30を挿嵌する初期状態を示す断面図、図4(b)は図4(a)に続く組付途中を示す断面図である。
【0023】
図4(a)に示すように、ケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21とコネクタ部材30の筒部32との組付ラインが傾いてずれていても、そのままコネクタ部材30の筒部32をコネクタ収納部20の筒状凸部21に押込むようにすればコネクタ収納部20の筒状凸部21の内壁面がガイドの役目を果たすこととなる。このため、図4(a)から更に、コネクタ部材30をコネクタ収納部20に押込むようにすると、図4(b)に示すように、コネクタ収納部20の筒状凸部21とコネクタ部材30の筒部32との組付ラインが一致される。こののちにおいては、コネクタ収納部20の筒状凸部21に対してコネクタ部材30の筒部32が正しい方向に挿嵌され組付けられることとなる。
【0024】
このとき、コネクタ部材30の押込み下面側に露出するコネクタピン31のボンディング面31aが不用意にコネクタ収納部20の筒状凸部21の内壁面等に衝突したりして傷や汚れによるダメージを受けることが防止される。これにより、コネクタピン31のボンディング面31aにおけるボンディング性が確保されボンディング不良の発生をなくすことができる。
【0025】
そして、コネクタ収納部20に対するコネクタ部材30の挿嵌完了時点においては、上述したように、ケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21の穴部22とコネクタ部材30の筒部32の爪部34との嵌合に加え、コネクタ収納部20の筒状凸部21の内壁奥側の周縁面の接着代23部分とコネクタ部材30の筒部32の底面側の周縁面の接着代35部分とが接着剤40を介して接合され強固な固定が達成されるのである。
【0026】
このように、本実施例の電子制御機器100のコネクタ装置は、アルミダイカスト製(金属製)のケース10の外周面に一体的に形成された筒状凸部21と、筒状凸部21の内壁奥側の周縁面に接着代23とを有するコネクタ収納部20と、相手側コネクタと電気的に接続するためのコネクタピン31を保持すると共に、コネクタピン31の周囲に沿って形成されたプラスチック樹脂製の筒部32と、筒部32の底面側の周縁面でコネクタ収納部20の接着代23に対応する接着代35とを有するコネクタ部材30とを具備し、コネクタ収納部20の筒状凸部21にコネクタ部材30の筒部32を挿嵌し、両接着代23,35を介し接着剤40にて接合するものである。
【0027】
つまり、ケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21にコネクタ部材30の筒部32が挿嵌されることで、筒状凸部21の内壁面によって筒部32の外壁面が覆われ保持される。このため、相手側コネクタが接続され外部からの力でこじり応力を受けてもコネクタ部材30が必要以上に倒込むことがない。また、コネクタ収納部20の筒状凸部21の内壁奥側の周縁面の接着代23とそれに対応するコネクタ部材30の筒部32の底面側の周縁面の接着代35とが接着剤40を介して接合される。このため、ケース10のコネクタ収納部20とコネクタ部材30とを強固に固定することができる。これにより、外部からの力に対して強い構造設計ができ電気的接続の信頼性の高いケース側コネクタを構成することができる。
【0028】
また、本実施例の電子制御機器100のコネクタ装置で、コネクタ収納部20の筒状凸部21の内壁部分とコネクタ部材30の筒部32の外壁部分とには、互いに嵌合する一対の爪部34と穴部22とが形成されているものである。つまり、ケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21にコネクタ部材30の筒部32が挿嵌されると、コネクタ部材30の筒部32の外壁部分に形成された爪部34がコネクタ収納部20の筒状凸部21の内壁部分に形成された穴部22に嵌合される。このため、接着剤40を介して接合されているコネクタ収納部20の筒状凸部21とコネクタ部材30の筒部32との間の接合強度に関わらずコネクタ収納部20の筒状凸部21にコネクタ部材30の筒部32を確実に固定することができる。これにより、接着剤の硬化以前であっても、または接着剤の劣化等が生じても外部からの力に対して強い構造を有するケース側コネクタを構築することができる。
【0029】
ところで、上記実施例では、ケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21に穴部22、コネクタ部材30の筒部32に爪部34を設け嵌合させる構造としたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、ケース10のコネクタ収納部20の筒状凸部21側に爪部、コネクタ部材30の筒部32側に穴部を設けることもできる。また、それらを任意の数だけ対応させて設けるようにしてもよい。更に、上記実施例では、防水タイプのコネクタ装置が示されているが、非防水タイプのコネクタ装置であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の一実施例にかかる制御機器のコネクタ装置を示す外観図である。
【図2】 図2は図1の電子制御機器におけるコネクタ部材を示す斜視図である。
【図3】 図3は図1のA−Aに沿う断面図である。
【図4】 図4は本発明の実施の形態の一実施例にかかる制御機器のコネクタ装置における組付工程を示す説明図である。
【図5】 図5は従来の制御機器のコネクタ装置を示す構成図である。
【図6】 図6は従来の制御機器のコネクタ装置の変形例を示す構成図である。
【図7】 図7は従来の制御機器のコネクタ装置の他の変形例を示す外観図である。
【符号の説明】
10 ケース
20 コネクタ収納部
21 筒状凸部
22 穴部
23 接着代
30 コネクタ部材
31 コネクタピン
32 筒部
34 爪部
35 接着代
40 接着剤
100 電子制御機器
Claims (2)
- 金属製のケースの外周面に一体的に形成された筒状凸部と、前記筒状凸部の内壁奥側の周縁面に接着代とを有するコネクタ収納部と、
相手側コネクタと電気的に接続するためのコネクタピンを保持すると共に、前記コネクタピンの周囲に沿って形成された樹脂製の筒部と、前記筒部の底面側の周縁面で前記コネクタ収納部の前記接着代に対応する接着代とを有するコネクタ部材とを具備し、
前記コネクタ収納部の前記筒状凸部に前記コネクタ部材の前記筒部を挿嵌し、前記両接着代を介し接着剤にて接合することを特徴とする制御機器のコネクタ装置。 - 前記コネクタ収納部の前記筒状凸部の内壁部分と前記コネクタ部材の前記筒部の外壁部分とには、互いに嵌合する少なくとも一対の爪部と穴部とが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の制御機器のコネクタ装置。
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