JP4283160B2 - コネクタ部を有するケース部材の組付け方法 - Google Patents

Description

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

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。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、その外部から侵入する塵、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。

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）。特許文献２で開示されているコネクタによると、シール部材に接続端子を密着貫通させた状態でシール部材をコネクタ結合室内（即ち、シール部材室内）に配置する。

当該コネクタのコネクタ結合室は、シール部材に密着貫通された雄型の接続端子と相手方コネクタに設けられた雌型の接続端子とを確実に接続させるために、相手方コネクタを案内しながら挿入できるように所定の長さ（換言すれば、深さ）を有している。

よって、特許文献２で開示されているコネクタのコネクタ結合室への相手方コネクタの接続時には、先ずコネクタ結合室の開口部側の内周壁と相手方コネクタの外周壁とを嵌合させ、コネクタ結合室の内周壁で相手方コネクタを案内して相対位置を規制した後、互いの接続端子同士を結合させる。それ故、コネクタ結合室内に突出する接続端子の部分の長さはコネクタ結合室の深さよりも短く、当該接続端子はコネクタ結合室の開口部端面よりも奥に引っ込んだ状態で配置されている。
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）

特許文献２で開示されているコネクタの構造では、シール部材をコネクタ結合室内に装着する際に、シール部材をコネクタ結合室の開口部側部分に挿入してからシール部材の端子挿通穴に接続端子を挿通させることになるので、その作業は困難で多くの時間を要し、組付け作業効率が悪かった。

特に、より高い密封性を確保できるようにしたシール部材では、コネクタ結合室の内周壁と接触するシール部材の外周面上に環状リップ部が突出形成されており、そのようなシール部材は、その環状リップ部を押し潰されながらコネクタ結合室に挿入（圧入）される。従って、シール部材の外周面（即ち、環状リップ部）によりコネクタ結合室におけるシール部材の位置が決まってしまい、接続端子の位置に合わせてシール部材の位置をコネクタ結合室内で調整することができず、シール部材の組み付け、より詳細には、接続端子のシール部材の端子挿通穴への挿通が困難であった。また、無理に挿入すると接続端子の先端でシール部材を損傷させて密封性能を損なう可能性が高かった。

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、シール部材室内へのシール部材の組付け作業性を向上させるケース部材の組付け方法を提供することにある。

前述した目的を達成するため、本発明に係るケース部材の組付け方法は、下記（１）を特徴としている。
（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円筒状のシール部材と、
前記コネクタ部に嵌合され、前記シール部材が収容される環状溝を有する円筒状のシール部材ホルダと、を具備し、
前記接続端子の電気接触部の少なくとも先端部分が前記コネクタ部の相手方コネクタへの接続方向に前記コネクタ部から外部へ突出するように、前記隔壁から前記シール部材室内に突出する前記接続端子の前記電気接触部を含む部分の長さが、前記接続端子の電気接触部を囲みながら前記シール部材室を形成するように前記隔壁から延長する前記コネクタ部の外周壁の長さよりも大きい前記コネクタ部に、前記シール部材および前記シール部材保持ホルダを組み付ける方法であって、
前記シール部材を回動させて前記シール部材に形成された端子挿通穴に前記接続端子の先端を挿入することにより前記シール部材の円周方向の位置決めを行なう工程と、
前記シール部材を、前記隔壁に向かう方向に押し込む工程と、
前記シール部材ホルダを前記コネクタ部に挿入して、前記シール部材ホルダの前記環状溝に前記シール部材を収容させる工程と、
前記シール部材ホルダを前記コネクタ部に嵌合する工程と、を行なうこと。

上記（１）のように構成されたケース部材の組付け方法によれば、接続端子の電気接触部の少なくとも先端部分がシール部材室からシール部材室外へ突出しているので、シール部材室内にシール部材を装着する際、先ずシール部材の端子挿通穴に接続端子の電気接触部の先端部分を挿入してシール部材の位置決めを行なった後、シール部材をシール部材室内に押し込んで装着することができる。このように、上記（１）のように構成されたケース部材の組付け方法においては、コネクタ部に対するシール部材の位置決めが容易であり、また、シール部材の装着時に接続端子の先端でシール部材に損傷を与えることも防止できる。従って、上記（１）のように構成されたケース部材の組付け方法によれば、シール部材の組付け作業効率を向上させることができる。

本発明に係るケース部材の組付け方法によれば、コネクタ部のシール部材室内へのシール部材の組付け作業性が確実に向上するとともに、シール部材の装着時に接続端子の先端でシール部材に損傷を与えることも防止できる。

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最良の形態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。

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は本発明の一実施形態に適用されるケース部材１００の斜視図、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視縦断面図、図３は第１ケース半部１１の縦断面図、図４はシール部材１３の斜視図、図５は図４におけるＶ−Ｖ矢視縦断面図、図６はシール部材ホルダ１５の斜視図、そして図７は図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ矢視縦断面図である。

図１〜図３に示されるように、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、その内部に例えばＣＣＤカメラユニット等の電装部品（不図示）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。シール部材ホルダ１５は、コネクタ部１８の外周面に嵌合される。

接続端子１９の電気接触部１９ａの少なくとも先端部分がコネクタ部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）にコネクタ部１８から外部へ突出するように、隔壁１１ａからシール部材室２１内に突出する接続端子１９の電気接触部１９ａを含む部分の長さ（図３のＨ２参照）が、接続端子１９の電気接触部１９ａを囲みながらシール部材室２１を形成するように隔壁１１ａから延長するコネクタ部１８の外周壁の長さ（図３のＨ１参照）よりも大きい。

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、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に収容される例えばＣＣＤカメラユニット等の電装部品（不図示）は接続端子１９の他端部１９ｂに電気的に接続される。

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（即ち、外周壁）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、下方が開放される。

図３に示されるように、円筒壁１１ｄの高さ（長さ）Ｈ１、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は、接続端子１９のシール部材室２１に突出する部分の長さＨ２、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）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（換言すれば、シール部材室２１外へ突出）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、円周方向に離間して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、接続端子１９と隔壁１１ａとの間に生じる微小な隙間を密封するためのものであって、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の外周縁から軸方向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の内径と同じ寸法であり、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の内部ハウジング（不図示）の外径寸法よりも僅かに小さく設定されており、相手方コネクタ３３の内部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ようになっている。

円環部１３ｃの外周縁には、軸方向に沿って環状リップ部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（長さ）の差（即ち、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、それにより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、接続端子１９をシール部材１３の端子挿通穴１３ａに貫通させて端子挿通穴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の内周面に圧接されるシール部材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、接続端子１９の一端部１９ａの少なくとも先端部分がシール部材室２１からシール部材室２１外へ突出しているので、シール部材室２１内にシール部材１３を装着する際、先ずシール部材１３の端子挿通穴１３ａに接続端子１９の一端部１９ａの先端部分を挿入してシール部材１３の位置決めを行なった後、シール部材１３をシール部材室２１内に押し込んで装着することができる。このように、コネクタ部１８に対するシール部材１３の位置決めが容易であり、また、シール部材１３の装着時に接続端子１９の先端でシール部材１３に損傷を与えることも防止できる。従って、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１３の組付け作業効率を向上させることができる。

このようにケース部材１００は、そのコネクタ部１８のシール部材室２１内へのシール部材１３の組付け作業性が優れており、シール部材１３の装着時に接続端子１９の先端でシール部材１３に損傷を与えることも防止できるので、例えばＣＣＤカメラユニット等の電装部品の収容に好適である。

尚、シール部材室２１へのシール部材１３の装着後はシール部材ホルダ１５がコネクタ部１８に取り付けられるので、コネクタ部１８と相手方コネクタ３３との接続時には、先ずコネクタ部１８のシール部材室２１の開口部側に配置されるシール部材ホルダ１５の小径部１５ｂの内周面と相手方コネクタ３３における雌型の接続端子（不図示）を収容する内側ハウジング（不図示）の外周面とを嵌合させ、シール部材ホルダ１５の小径部１５ｂの内周面で相手方コネクタ３３を案内して相対位置を規制した後、互いの接続端子同士を結合させる。

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１３、シール部材ホルダ１５、およびコネクタ部１８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。

本発明の一実施形態であるケース部材の斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視縦断面図である。 第１ケース半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
Ｈ１： コネクタ部１８の円筒壁（即ち、外周壁）１１ｄの高さ（長さ）
Ｈ２： シール部材室２１内に突出する接続端子１９の部分の長さ

Claims (1)

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円筒状のシール部材と、
   前記コネクタ部に嵌合され、前記シール部材が収容される環状溝を有する円筒状のシール部材ホルダと、を具備し、
   前記接続端子の電気接触部の少なくとも先端部分が前記コネクタ部の相手方コネクタへの接続方向に前記コネクタ部から外部へ突出するように、前記隔壁から前記シール部材室内に突出する前記接続端子の前記電気接触部を含む部分の長さが、前記接続端子の電気接触部を囲みながら前記シール部材室を形成するように前記隔壁から延長する前記コネクタ部の外周壁の長さよりも大きい前記コネクタ部に、前記シール部材および前記シール部材保持ホルダを組み付ける方法であって、
   前記シール部材を回動させて前記シール部材に形成された端子挿通穴に前記接続端子の先端を挿入することにより前記シール部材の円周方向の位置決めを行なう工程と、
   前記シール部材を、前記隔壁に向かう方向に押し込む工程と、
   前記シール部材ホルダを前記コネクタ部に挿入して、前記シール部材ホルダの前記環状溝に前記シール部材を収容させる工程と、
   前記シール部材ホルダを前記コネクタ部に嵌合する工程と、を行なうことを特徴とするコネタク部を有するケース部材の組付け方法。

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