JP7158225B2 - シール部材およびコネクタ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタやその他の電子部品に好適に使用されるシール部材に関する。

電気コネクタを電子機器のケースに取り付けるときには、電子機器の内部に液体が侵入することを抑止するために、電気コネクタとケースとの間にシール部材を配置することがある。
例えば、この種のシール部材に関して、同軸に配置された内側筒部と外側筒部とをリブで連結し、外側筒部を縮径する方向に弾性変形させることで、パネルに設けた孔への取り付けを容易とするグロメットの構成が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００５－２２９７１１号公報

電気コネクタとケースとの間にシール部材を配置するときに、シール部材の反力が大きいと電気コネクタおよび電気コネクタが実装された基板への負荷が大きくなる。一方、シール部材の反力が小さいとシール部材と被接触部品との密着が不十分となって、シール部材による防水性が低下するおそれがある。そのため、シール部材の反力の大きさを調整することは重要であるが、その調整は煩雑である。
この点に関し、特許文献１は、グロメットの孔への取り付けを容易にすることを目的とするにすぎず、被接触部品に対するシール部材の反力の調整は考慮されていない。

以上より、本発明は、被接触部品に対する反力の大きさを適切に調整可能なシール部材を提供することを目的とする。

本発明は、圧縮荷重を受けて弾性変形するシール部材であって、本体部と、本体部と一体に形成され、本体部よりも変形しやすい易変形部と、易変形部よりも変形しやすく、易変形部を支持する複数の補強部と、を備える。

複数の補強部は、シール部材の延長方向に間隔をおいて形成されていてもよい。
易変形部は、本体部の一面側において本体部の側面に突出する第１フランジ部と、本体部の他面側において本体部の側面に突出する第２フランジ部と、を有していてもよい。補強部は、第１フランジ部および第２フランジ部に接続されたリブであってもよい。
第１フランジ部および第２フランジ部は、圧縮荷重が作用する荷重方向の寸法が本体部よりも薄く形成されていてもよい。
補強部は、易変形部を曲げによる弾性で支持してもよい。
補強部は、折れ曲がった形状であってもよい。
シール部材は、底面部と、底面部にそれぞれ接続された２つのアーム部を有するＵ字状であってもよい。補強部は、アーム部の端部から底面部に向けて、補強部の折れ曲がる方向が揃えられていてもよい。
シール部材の圧縮荷重が作用する荷重方向の一面側に形成される一対のリップ部をシール部材がさらに備えていてもよい。一対のリップ部に作用する圧縮荷重は、易変形部に作用してもよい。
本発明のコネクタ組立体は、電気コネクタと、電気コネクタに取り付けられた上記のシール部材と、を備える。

本発明におけるシール部材は、被接触部品にシール部材が接してから易変形部の変形が限界に達するまでは、易変形部が本体部よりも先行して変形する。シール部材の易変形部は変形しやすいので、シール部材に生ずる反力は小さい。よって、コネクタ組立体をケースに取り付ける作業に必要な力を抑えることができる。
一方、易変形部の変形が限界に達してからは、易変形部に代わって本体部が弾性変形の対象となって反力を生じさせる。本体部は、弾性変形しにくいので易変形部に比べて大きな反力を生じさせる。これにより、シール部材の防水性能を確保できる。

また、易変形部は、易変形部よりも変形しやすい複数の補強部で支持されるため、シール部材の反力を補強部で補うことができる。補強部は、易変形部よりも変形しやすいので、易変形部の変形を妨げることはない。また、シール部材に生ずる反力の大きさを、補強部の形状および寸法で微調整することもできる。

図１（ａ）は本発明の実施形態に係るシール部材の図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の斜視図である。 図１（ａ）のII-II線断面図である。 シール部材のリブを示す拡大図である。 シール部材の電気コネクタへの取り付けを示す図である。 図５（ａ）はコネクタ組立体の底面図であり、図５（ｂ）はコネクタ組立体の側面図である。 図６（ａ）はコネクタ組立体のケースへの取り付けを示す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の斜視図である。 ケースに蓋を取り付けた状態を示す図である。 コネクタ組立体におけるシール部材の状態の一例を示す図である。 図８からのシール部材の変形を示す図である。 図９からのシール部材の変形を示す図である。 図１１（ａ）－（ｄ）は、シール部材の変形を模式的に示す図である。 シール部材の変形および反力の関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態のシール部材１０は、電気コネクタ３０（図４参照）と電子機器のケース５０（図６参照）との間の防水のために使用される。なお、本実施形態の各要素における幅方向Ｘ、高さ方向Ｙおよび厚さ方向Ｚは、図中に示すように定義する。

［シール部材１０］
シール部材１０は、図４、図５、図６に示すように、電気コネクタ３０の側面部３０ａおよび底面部３０ｂにわたって取り付けられる。そして、図６（ｂ）に示すように、シール部材１０は、電子機器のケース５０に電気コネクタ３０を取り付けるときに、ケース５０および電気コネクタ３０の間に配置される。

本実施形態のシール部材１０は、例えば、射出成形により一体成形されたゴム製の部材である。シール部材１０の全体形状は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、図中上側が開いたＵ字状をなしている。

シール部材１０は、図２に示すように、本体部１１と、一対の第１フランジ部１２と、一対の第２フランジ部１３と、一対の鍔部１４と、一対のリップ部１５とを有している。

第１フランジ部１２は、本体部１１の外周側（図２の下側）において本体部１１の両側面にそれぞれ突出するように形成されている。第２フランジ部１３は、本体部１１の内周側（図２の上側）において本体部１１の両側面にそれぞれ突出するように形成されている。第１フランジ部１２および第２フランジ部１３は、その間に溝１７を設けることにより、本体部１１に比べて高さ方向Ｙの寸法が小さく設定されている。つまり、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３は、本体部１１に対して片持ち梁状に接続される。したがって、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３は、高さ方向Ｙの荷重を受けると容易に撓む易変形部の一例である。

本体部１１は、外周側の第１フランジ部１２と、内周側の第２フランジ部１３とを図中上下につないでいる。シール部材１０において、本体部１１、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３の部分は、横断面形状が９０度倒れた略Ｈ字状をなしている。本体部１１は、高さ方向Ｙの寸法が第１フランジ部１２および第２フランジ部１３に比べて大きい。したがって、本体部１１において、例えば第１フランジ部１２および第２フランジ部１３と同程度の高さ方向Ｙの荷重を受けたときの圧縮方向の変形量は微小である。

鍔部１４は、第２フランジ部１３の両側にそれぞれ接続されている。鍔部１４には、図１（ｂ）に示すように、受け孔１４ａおよびスリット１４ｂが形成されている。受け孔１４ａおよびスリット１４ｂは、図５（ａ）に示すように、電気コネクタ３０に設けられるピン３５および突起３６とそれぞれ係合し、電気コネクタ３０にシール部材１０を位置決めする機能を果たす。

図１（ｂ）に示すように、シール部材１０の底面部１０ｂの両端から湾曲して高さ方向Ｙに延長する一対のアーム部１０ａには、各々の鍔部１４から内周方向に支持壁１４ｃが形成されている。シール部材１０の内周面には、横断面がＣ字状の係合凹部１６が形成される。この係合凹部１６は、シール部材１０のアーム部１０ａにおいては支持壁１４ｃおよび本体部１１に臨み、シール部材１０の底面部１０ｂにおいては鍔部１４および本体部１１に臨む。係合凹部１６には、電気コネクタ３０の外周に設けられる後述の係合凸部３４（図８参照）が係合される。

また、支持壁１４ｃの外面には、図１（ａ），（ｂ）、図４に示すように、高さ方向Ｙに沿って延長する案内溝１４ｄが形成されている。案内溝１４ｄは、電気コネクタ３０に設けられる不図示のキーと係合する。案内溝１４ｄは、電気コネクタ３０にシール部材１０を取り付けるときに、挿抜方向である高さ方向Ｙにシール部材１０を案内するとともに、電気コネクタ３０からシール部材１０が幅方向Ｘに離脱しないように抜け止めする機能を果たす。

第１フランジ部１２および第２フランジ部１３は、厚さ方向Ｚに沿って略平行に延長し、本体部１１の両側面において本体部１１よりも厚さ方向Ｚに突出している。そのため、シール部材１０の両側面には、第１フランジ部１２、第２フランジ部１３および本体部１１に臨み、厚さ方向Ｚにくぼんだ溝１７が形成される。
図２においては、溝１７の横断面が略Ｖ字状に形成されている例を示す。しかし、溝１７の横断面は、例えばＣ字状、Ｕ字状、半円状等の他の形状であってもよい。

シール部材１０の底面部１０ｂが高さ方向Ｙに圧縮されると、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３が溝１７の内側に向けて撓み、高さ方向Ｙにおいて溝１７の間隔が小さくなるようにシール部材１０が変形する。このとき、本体部１１が圧縮されることに伴って、高さ方向Ｙには反力が生じる。

シール部材１０のアーム部１０ａにおいては、シール部材１０の内周側から外周側の方向を圧縮方向として、底面部１０ｂと同様にシール部材１０が圧縮されて変形する。そのため、アーム部１０ａにおいては圧縮方向が高さ方向Ｙと一致しない。以下、シール部材１０の圧縮については、特に断りのないかぎり底面部１０ｂの場合を説明するものとする。

図１（ａ）に示すように、溝１７は、シール部材１０の一端から他端にわたってシール部材１０の延長方向に沿って形成されている。また、溝１７の内側には、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３に接続された複数のリブ１８が配置されている。リブ１８は、シール部材１０の延長方向において所定間隔ごとに配置されている。このリブ１８は、シール部材１０が高さ方向Ｙに圧縮されたときに、高さ方向Ｙへの反力を調整する機能を果たす。リブ１８は補強部の一例である。

各々のリブ１８は、図３に示すように、第１要素１８ａと、第２要素１８ｂとを有する。第１要素１８ａの一端は第１フランジ部１２に接続され、第１要素１８ａの他端は第２要素１８ｂの一端に接続されている。また、第２要素１８ｂの他端は第２フランジ部１３に接続されている。第１要素１８ａはシール部材１０の高さ方向Ｙに対して傾いて配置され、第２要素１８ｂはシール部材１０の高さ方向Ｙに対して第１要素１８ａとは逆向きに傾いて配置される。第１要素１８ａおよび第２要素１８ｂは、シール部材１０の高さ方向Ｙの中央で折り返されて接続されている。第１要素１８ａの他端と第２要素１８ｂの一端をつなぐ部分を折曲部１８ｃとも称する。そのため、リブ１８は、第１要素１８ａおよび第２要素１８ｂが折れ曲がって接続された折線状に形成されている。
なお、リブ１８の形状は折線状に限定されず、例えば円弧状などの湾曲した形状であってもよい。

リブ１８は、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３を曲げによる弾性で支持している。第１フランジ部１２および第２フランジ部１３が溝１７の内側に向けて撓むときに、第１要素１８ａおよび第２要素１８ｂが撓むことで、リブ１８は高さ方向Ｙに反力を生じさせる。
第１要素１８ａおよび第２要素１８ｂがそれぞれ高さ方向Ｙに対して傾いているため、リブ１８が高さ方向Ｙの荷重をうけると、第１要素１８ａおよび第２要素１８ｂが倒れやすい。そのため、シール部材１０が高さ方向Ｙに圧縮されると、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３が溝１７の内側に向けて撓む変形に伴って、リブ１８は、第１要素１８ａと第２要素１８ｂのなす角度が次第に小さくなって閉じるように変形する。リブ１８は折り曲げられていることから、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３よりも変形しやすく、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３の変形を妨げない。

各々のリブ１８は、図１（ａ）に示すように、シール部材１０の図中右側の端部から底面部１０ｂに向けて、アーム部１０ａにおけるリブ１８の折れ曲がる方向が時計回りの方向に揃えられている。また、シール部材１０の図中左側の端部から底面部１０ｂに向けて、アーム部１０ａにおけるリブ１８の折れ曲がる方向が反時計回りの方向に揃えられている。

つまり、シール部材１０においては、図１（ａ）左側のリブ１８の配置と、図１（ａ）右側のリブ１８の配置は左右対称となっている。シール部材１０のリブ１８を左右対称に配置することで、左右のアーム部１０ａにおける第１フランジ部１２および第２フランジ部１３の変形を均等にしやすい。

また、シール部材１０をケースに押し込むときには、シール部材１０の底面部１０ｂは、高さ方向Ｙからの圧縮荷重を受ける。一方、シール部材１０のアーム部１０ａは高さ方向Ｙに沿って延長するので、シール部材１０を押し込むときにシール部材の延長方向の荷重を受ける。本実施形態においては、上記のように、アーム部１０ａにおけるリブ１８の折れ曲がる方向は、シール部材１０の端部から底面部１０ｂに向けて揃えられている。そのため、アーム部１０ａにおいてはシール部材１０が押し込まれる方向にリブ１８が折れ曲がりやすくなる。

なお、図１（ａ）ではシール部材１０の一方の側面（電気コネクタ３０の正面側）における溝１７およびリブ１８の配置を示すが、シール部材１０の他方の側面（電気コネクタ３０の背面側）における溝１７およびリブ１８の配置も一方の側面と同様である。

一対のリップ部１５は、図２に示すように、本体部１１の第１フランジ部１２の外周側（図２の下側）にそれぞれ立設される。図１（ａ）に示すように、一対のリップ部１５は、シール部材１０の一端から他端にわたってシール部材１０の延長方向に沿って形成されている。
また、本実施形態において、各々のリップ部１５の横断面は二等辺三角形状をなしており、その底辺部分が第１フランジ部１２に接続されている。なお、リップ部１５の横断面は、二等辺三角形状に限定されることなく、例えば、不等辺三角形状などの他の形状であってもよい。

リップ部１５は、第１フランジ部１２に支持されており、リップ部１５の頂点１５ａは、図２に示すように、厚さ方向Ｚにおいて溝１７の形成されている領域に位置している。つまり、リップ部１５の頂点１５ａは厚さ方向Ｚにおいて本体部１１よりも外側に位置している。
そのため、厚さ方向Ｚにおいて、一対のリップ部１５の頂点１５ａの間隔Ｌ１は、本体部１１の幅Ｌ２より大きく設定される（Ｌ１＞Ｌ２）。

シール部材１０が高さ方向Ｙに圧縮されると、第１フランジ部１２は溝１７の内側に向けて撓む。また、第１フランジ部１２に支持されるリップ部１５は、シール部材１０の外側に倒れるように変形する。そのため、シール部材１０が高さ方向Ｙに圧縮されると、一対のリップ部１５は互いの先端の間隔が開くように変形する。

［電気コネクタ３０］
本実施形態の電気コネクタ３０は、厚さ方向Ｚをコネクタ嵌合方向として、不図示の相手コネクタと嵌合する雄コネクタである。
図６（ａ），（ｂ）に示すように、電気コネクタ３０は、電子機器に実装される配線基板５２の縁部に取り付けられる。

電気コネクタ３０のハウジング３１は、例えば、電気絶縁性の樹脂材料（ポリブチレンテレフタラート等）を射出成形することで一体的に形成される。ハウジング３１には、図５（ｂ）に示すように、電気コネクタ３０の側面部３０ａおよび底面部３０ｂにわたって、シール部材１０を保持するシール保持部３２が形成されている。また、ハウジング３１の背面には、配線基板５２への固定に用いられるねじ穴３１ａが設けられている。

電気コネクタ３０のハウジング３１は、厚さ方向Ｚに延長する複数の雄コンタクト３３をそれぞれ保持する。雄コンタクト３３は、導電性を有する金属材料、例えば銅合金の板材を打ち抜き加工することで形成される。各々の雄コンタクト３３は、ハウジング３１の正面側から背面側に引き出され、背面側において配線基板５２の不図示のスルーホールと電気的に接続されている。

シール保持部３２の内側には、シール保持部３２の延長方向に沿って係合凸部３４（図８－図１０参照）が形成されている。また、シール保持部３２の内側には、受け孔１４ａと係合するピン３５と、スリット１４ｂと係合する突起３６がそれぞれ形成されている。

電気コネクタ３０のシール保持部３２には、図４に示すように、図中下側からシール部材１０を取り付けることが可能である。本実施形態では、シール部材１０を取り付けた状態の電気コネクタ３０をコネクタ組立体４０とも称する。

［ケース５０］
本実施形態のケース５０は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、図中上面側が開口した箱体であり、ケース５０の内部には、配線基板５２を収容することができる。ケース５０の上面は蓋５１により閉塞される。本実施形態のケース５０および蓋５１は、例えばアルミニウム合金等の金属材料で形成されるが、樹脂材料の射出成形によってケース５０および蓋５１を形成してもよい。

ケース５０には電気コネクタ３０の外形に対応する切り欠き５０ａが形成されている。この切り欠き５０ａは、間口側が広く奥行側が狭い逆台形状である。
ケース５０に配線基板５２を収容するときには、コネクタ組立体４０を図６の上側から切り欠き５０ａに係合させて電気コネクタ３０の正面側をケース５０の外部に露出させることができる。このとき、コネクタ組立体４０とケース５０の切り欠き５０ａとの間は、電気コネクタ３０に取り付けられたシール部材１０によって防水性が確保される。

また、コネクタ組立体４０をケース５０に取り付けた状態において、切り欠き５０ａに係合した電気コネクタ３０の上面部３０ｃと、ケース５０の上面５０ｂは面一になる。電気コネクタ３０の上面部３０ｃにはシール部材１０は配置されていないが、図７に示すように、電気コネクタ３０の上面部３０ｃ、ケース５０の上面５０ｂと蓋５１の間には、液状ガスケットの塗布によって防水層５３が形成される。この防水層５３により、電気コネクタ３０の上面部３０ｃと蓋５１の間およびケース５０の上面５０ｂと蓋５１の間で防水性が確保される。

［電子機器の組み立て］
電子機器の組み立てでは、ケース５０内に配線基板５２を配置する。このとき、配線基板５２に取り付けられたコネクタ組立体４０をケース５０の切り欠き５０ａに挿入する。
切り欠き５０ａの形状は、間口側が広く奥行側が狭い逆台形状である。したがって、切り欠き５０ａの間口にコネクタ組立体４０のシール部材１０を干渉させずに、電気コネクタ３０を切り欠き５０ａに挿入できる。これにより、コネクタ組立体４０を切り欠き５０ａに容易に配置できる。

ケース５０の切り欠き５０ａにコネクタ組立体４０を配置すると、シール部材１０のリップ部１５がケース５０に接触する。この状態においては、コネクタ組立体４０の自重を除いてシール部材１０には図中上側から力がかかっていない。そのため、電気コネクタ３０の底面部３０ｂにおいては、一対のリップ部１５は高さ方向Ｙに沿って立った形状を保っている（図８参照）。

次に、電気コネクタ３０の上面部３０ｃおよびケース５０の上面５０ｂに液状ガスケットを塗布する。その後に、ケース５０に蓋５１を取り付ける。
ケース５０に蓋５１を取り付けると、コネクタ組立体４０が蓋５１に押されて切り欠き５０ａに押し込まれる。これにより、電気コネクタ３０の底面部３０ｂおよび側面部３０ａにおいては、シール部材１０が以下のように変形する。

電気コネクタ３０の底面部３０ｂにおけるシール部材１０の変形の過程を図１１に模式的に示す。図１１においては、シール部材１０の要素をモデル化して簡易に示している。

図１１（ａ）は、シール部材１０が圧縮されていない初期状態を示している。図１１（ａ）に示した状態は、図８に対応している。

各々のリップ部１５は、厚さ方向Ｚの寸法が本体部１１よりも薄いので、本体部１１と比べると撓みやすい。また、リップ部１５は、溝１７を形成することにより本体部１１に比べて厚さ方向Ｚの寸法が小さい第１フランジ部１２に支持されている。前述したように、第１フランジ部１２は厚肉の本体部１１と比べると容易に撓んで変形する。しかも、リップ部１５の頂点１５ａは厚さ方向Ｚにおいて本体部１１よりも外側に位置している。

そのため、シール部材１０が高さ方向Ｙに圧縮されると、図９、図１１（ｂ）に示すように、ケース５０に接触しているリップ部１５は、ケース５０に接触する先端が互いに離れるように、つまり外に開くように弾性変形して傾き始める。第１フランジ部１２は、リップ部１５が傾くことに連動して荷重を受けるので、溝１７の内側に向けてわずかに撓む。このとき、本体部１１は圧縮変形しないか、圧縮変形しても微小である。

そして、シール部材１０がさらに高さ方向Ｙの荷重を受けると、図１１（ｃ）に示すように、リップ部１５はさらに傾いて倒れるように変形が進む。このように、電気コネクタ３０のケース５０への変位が大きくなるにつれて、リップ部１５の先端における間隔が広くなる。

また、ケース５０の変位がさらに大きくなると、図１１（ｄ）に示すように、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３の撓みが限界に達し、リップ部１５の変形も限界に達する。そうすると、本体部１１に圧縮による変形が生じ、本体部１１によるシール部材１０の反力が生ずる。

図１０は、第１フランジ部１２と第２フランジ部１３が接し、第１フランジ部１２と第２フランジ部１３の撓みが限界に達した状態を示している。
図１０の状態においては、第１フランジ部１２と第２フランジ部１３を合わせた高さ方向Ｙの寸法よりも、本体部１１の高さ方向Ｙの寸法が大きい。よって、電気コネクタ３０をケース５０に近づけるように変位させると、本体部１１がこの変位による荷重を受けて圧縮変形する。これにより、シール部材１０の一対のリップ部１５がいずれも外側に開いてケース５０と接触し、シール部材１０の第２フランジ部１３がコネクタ組立体４０の係合凸部３４と接触する。このとき、本体部１１が高さ方向Ｙに圧縮変形されることで、リップ部１５がケース５０に密着し、第２フランジ部１３が係合凸部３４と密着する。これにより、ケース５０と電気コネクタ３０との間の防水性が確保される。

次に、電気コネクタ３０の側面部３０ａにおけるシール部材１０の変形を説明する。
シール部材１０が図中上側から押されると、シール部材１０が図中下側に移動することで、電気コネクタ３０の側面部３０ａにおいてシール部材１０と切り欠き５０ａとの間隔が小さくなる。これにより、電気コネクタ３０の側面部３０ａにおいてもシール部材１０が切り欠き５０ａに押し付けられて、底面部３０ｂと同様にシール部材１０が変形する。

ここで、シール部材１０をケースに押し込むときには、シール部材１０の底面部１０ｂは、高さ方向Ｙからの圧縮荷重を受ける。一方、シール部材１０のアーム部１０ａは高さ方向Ｙに沿って延長するので、シール部材１０を押し込むときにシール部材１０の延長方向からの荷重を受ける。
本実施形態におけるシール部材１０のリブ１８は、シール部材１０の端部から底面部１０ｂに向けて、アーム部１０ａにおけるリブ１８の折れ曲がる方向が揃えられている。つまり、電気コネクタ３０の側面部３０ａにおいて、各々のリブ１８はシール部材１０が押し込まれる方向である図中下側に折れ曲がりやすい。そのため、電気コネクタ３０の側面部３０ａにおいては、リブ１８の折れ曲がりやすい方向とシール部材１０が押し込まれる方向が一致するため、シール部材１０が押し込まれたときに、アーム部１０ａのリブ１８が折れ曲がりやすい。

以下、図１２を参照しつつ、本実施形態のシール部材１０の変形および反力の関係を説明する。ここで、図１２の縦軸はシール部材１０を高さ方向Ｙに圧縮するときの荷重（反力）を示し、図１２の横軸はケース５０がリップ部１５に接触してからのシール部材１０の高さ方向Ｙの変位量を示す。

シール部材１０は、図１２に示すように、変位量に対して反力が比例的に増加する初期弾性域Ｓ１と、初期弾性域Ｓ１に続く、変位量に対して反力がほとんど増加しない中間領域Ｓ２と、中間領域Ｓ２に続く、変位量に対して反力が比例的に増加する後期弾性域Ｓ３と、を発現する。

初期弾性域Ｓ１は、シール部材１０においてリップ部１５の先端にケース５０が接触してからのケース５０の変位に伴って、リップ部１５および第１フランジ部１２、第２フランジ部１３が上述した変形をする。初期弾性域Ｓ１は、例えば図１１（ａ）および（ｂ）が対応する。

中間領域Ｓ２は、リップ部１５および第１フランジ部１２、第２フランジ部１３の変形がさらに進み、例えば、第１フランジ部１２と第２フランジ部１３が接して変形量が限界に達するまでの範囲である。この間は、ケース５０の変位量を増やしても、リップ部１５および第１フランジ部１２、第２フランジ部１３が極めて容易に変形するために、シール部材１０の反力はほとんど増えない。

後期弾性域Ｓ３においては、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３の変形が限界に達した後に、ケース５０をさらに変位させることにより、本体部１１に反力が生じる。この本体部１１の反力はケース５０の高さ方向Ｙの変位量に比例して大きくなる。

ここで、各領域における反力の大きさは、シール部材１０の材料やリブ１８の形状および寸法によって決定される。特に、領域Ｓ２においては本体部１１とリブ１８の圧縮によって反力が生じる。例えば、領域Ｓ２における反力を大きくする場合にはリブ１８の本数を多くするか、各々のリブ１８を厚くすればよい。領域Ｓ２における反力を小さくする場合にはリブ１８の本数を少なくするか、各々のリブ１８を薄くすればよい。このように、本実施形態においては、シール部材１０のリブ１８の形状および寸法を調整することで、シール部材１０の材料を変更しなくともシール部材１０の反力を容易に調整することができる。

［効果］
以下、本実施形態のシール部材１０の効果を述べる。
本実施形態のシール部材１０は、ケース５０にリップ部１５が接してから第１フランジ部１２、第２フランジ部１３の変形が限界に達するまでは、リップ部１５、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３が本体部１１より先行して変形する。シール部材１０のリップ部１５、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３は、変形しやすいので、シール部材１０に生ずる反力は小さい。よって、コネクタ組立体４０をケース５０に取り付ける作業に必要な力を抑えることができる。

第１フランジ部１２、第２フランジ部１３の変形が限界に達してからは、リップ部１５、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３に代わって本体部１１が弾性変形の対象となって反力を生じさせる。本体部１１は、弾性変形しにくいので、リップ部１５などに比べて大きな反力を生じさせる。これにより、シール部材１０の防水性能を確保できる。

また、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３の間には、圧縮荷重を受けるリブ１８が形成されている。第１フランジ部１２および第２フランジ部１３は、リブ１８で支持されることで反力が生じるため、シール部材１０の反力をリブ１８で補うことができる。リブ１８は、折り曲げられていることで第１フランジ部１２および第２フランジ部１３よりも変形しやすいので、第１フランジ部１２および第２フランジ部１３の変形を妨げることはない。
また、シール部材１０に生ずる反力の大きさを、リブ１８の形状および寸法で微調整することもできる。

本実施形態のシール部材１０において、一対のリップ部１５は、本体部１１の外周側において両側にそれぞれ突出した第１フランジ部１２にそれぞれ支持されている。そして、横断面における一対のリップ部１５の頂点１５ａは、本体部１１よりも外側に位置している。そのため、本実施形態においては、厚さ方向Ｚにおいて、リップ部１５同士の頂点１５ａの間隔Ｌ１は、本体部１１の幅Ｌ２より大きく設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。これにより、リップ部１５に力がかかると第１フランジ部１２の撓みに伴ってリップ部１５は外側に倒れるように変形し、一対のリップ部１５を互いの先端の間隔が開くように変形させることができる。

また、本実施形態のシール部材１０は全体形状がＵ字状に形成され、電気コネクタ３０の底面部３０ｂおよび側面部３０ａに取り付けられる。電子機器の組み立てにおいては、シール部材１０の弾性変形により、コネクタ組立体４０と切り欠き５０ａとの幅方向Ｘまたは高さ方向Ｙの寸法公差を吸収することもできる。

また、本実施形態のシール部材１０は、電気コネクタ３０の底面部３０ｂおよび側面部３０ａに取り付けられる。つまり、電子機器の組み立てにおいて、蓋５１との接触面である電気コネクタ３０の上面部３０ｃには、反力を生じさせるシール部材１０は配置されていない。そのため、電気コネクタ３０の上面部３０ｃとケース５０の上面５０ｂとで蓋５１を取り付けるときの条件を揃えることができ、電子機器の組み立てにおける作業性を向上させることができる。

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択することや、他の構成に適宜変更することが可能である。

例えば、上記実施形態では、シール部材１０を電気コネクタ３０に取り付ける構成例を説明したが、シール部材１０をケース５０に取り付けるようにしてもよい。また、シール部材１０のリップ部１５を、電気コネクタ３０との取付面に設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、リップ部１５の先端を外側に傾けるように予め形成してもよい。この場合には、リップ部１５の頂点を本体部１１よりも外側に位置させなくても、リップ部１５を外側に傾くように変形させることができる。

上記実施形態においては、本体部１１の厚さ方向Ｚの両側（両端）に溝１７を設けることで易変形部を設けた例を説明した。しかし、本発明の易変形部は本体部よりも薄肉な部分で構成されるものであればよく、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本体部１１の厚さ方向Ｚの中央に溝（１７）を設け、一対のリップ部１５を内側に傾くようにしてもよい。この場合、厚さ方向Ｚの両側（両端）が中実な本体部１１に該当する。

１０ シール部材
１０ａ アーム部
１０ｂ 底面部
１１ 本体部
１２ 第１フランジ部（易変形部）
１３ 第２フランジ部（易変形部）
１４ 鍔部
１４ａ 受け孔
１４ｂ スリット
１４ｃ 支持壁
１４ｄ 案内溝
１５ リップ部
１５ａ 頂点
１６ 係合凹部
１７ 溝
１８ リブ（補強部）
１８ａ 第１要素
１８ｂ 第２要素
１８ｃ 折曲部
３０ 電気コネクタ
３０ａ 側面部
３０ｂ 底面部
３０ｃ 上面部
３１ ハウジング
３１ａ ねじ穴
３２ シール保持部
３３ 雄コンタクト
３４ 係合凸部
３５ ピン
３６ 突起
４０ コネクタ組立体
５０ ケース
５０ａ 切り欠き
５０ｂ 上面
５１ 蓋
５２ 配線基板
５３ 防水層

Claims (8)

1. 圧縮荷重を受けて弾性変形するシール部材であって、
   本体部と、
   前記本体部と一体に形成され、前記本体部よりも変形しやすい易変形部と、
   前記易変形部よりも変形しやすく、前記易変形部を支持する複数の補強部と、
   を備え、
   前記複数の補強部は、前記シール部材の延長方向に間隔をおいて形成されていることを特徴とするシール部材。
2. 前記易変形部は、
   前記本体部の外周の面側において前記本体部の対向するそれぞれの側面に突出する第１フランジ部と、
   前記本体部の内周の面側において前記本体部の対向するそれぞれの前記側面に突出する第２フランジ部と、
   を有し、
   前記補強部は、前記第１フランジ部および前記第２フランジ部に接続されたリブである、
   請求項１に記載のシール部材。
3. 前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は、前記圧縮荷重が作用する前記荷重方向の寸法が前記本体部よりも薄く形成されている、
   請求項２に記載のシール部材。
4. 前記補強部は、前記易変形部を曲げによる弾性で支持する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシール部材。
5. 前記補強部は、折れ曲がった形状である、
   請求項４に記載のシール部材。
6. 前記シール部材は、底面部と、前記底面部にそれぞれ接続された２つのアーム部を有するＵ字状であって、
   前記補強部は、前記アーム部の端部から前記底面部に向けて、前記補強部の折れ曲がる方向が揃えられている、
   請求項５に記載のシール部材。
7. 前記シール部材の前記圧縮荷重が作用する荷重方向の一面側に形成される一対のリップ部をさらに備え、
   一対の前記リップ部に作用する前記圧縮荷重は、前記易変形部に作用する、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のシール部材。
8. 電気コネクタと、
   前記電気コネクタに取り付けられた請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のシール部材と、
   を備えることを特徴とするコネクタ組立体。

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