JP7384880B2

JP7384880B2 - コネクタ

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Publication number: JP7384880B2
Application number: JP2021171081A
Authority: JP
Inventors: 慧中井
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2021-10-19
Filing date: 2021-10-19
Publication date: 2023-11-21
Anticipated expiration: 2041-10-19
Also published as: JP2023061223A; CN115995718A; US20230122369A1; FR3128322A1; DE102022127094A1

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来から、電磁ノイズの漏出等を抑制するためのシールドシェルをハウジングに取り付けたコネクタが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１９－１２５４７０号公報

上述した種類のコネクタでは、一般に、シールドシェルとハウジングとの間にパッキン等のシール部材を配置する場合、長期安定的にシール性を高めるべく、シールドシェルとハウジングとの相対移動を出来る限り抑制するようになっている。シール部材の面圧の変動を避けるためである。あるいは、シール部材自体を設けず、シールドシェルとハウジングとを密着させるようになっている。ところが、このように各部品の変位を過度に規制しようとすると、シールドシェルやハウジングの製造公差や、相手側コネクタの製造公差が原因で、コネクタ同士の嵌合を適正に行うことができなくなる可能性がある。

本発明の目的の一つは、シール性能の維持と製造公差の吸収とを両立可能なシール部材を用いたコネクタの提供である。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、以下を特徴としている。

端子金具と、前記端子金具に繋がる電線と、前記端子金具を収容し且つ相手側コネクタとの嵌合箇所を構成するハウジングと、前記ハウジングの外周を取り囲むように配置されるシールドシェルと、前記ハウジングと前記シールドシェルとの間に挟まれるゴム製のシール部材と、を備えるコネクタであって、
前記シール部材は、
ゴム硬度が３０度以上５０度以下であり、
前記ハウジングと前記シールドシェルとに挟まれる前の当該シール部材の第１高さと、前記ハウジングと前記シールドシェルとに挟まれたときの当該シール部材の第２高さと、の差である潰し高さを、前記第１高さで除算した値が、０．１以上０．４以下である、
コネクタであること。

発明者による試験・考察等によれば、シール部材のゴム硬度が３０度以上５０度以下であり、ハウジングとシールドシェルとに挟まれる前のシール部材の第１高さと、ハウジングとシールドシェルとに挟まれたときのシール部材の第２高さと、の差である潰し高さを、第１高さで除算した値が、０．１以上０．４以下であれば、シール部材の変形で製造公差を適正に吸収可能でありながら、且つ、シール性が長期に亘って損なわれることもない。したがって、シール性能の維持と製造公差の吸収とを両立可能なシール部材を用いたコネクタを提供できる。

なお、上述したゴム硬度の値は、例えば、ＪＩＳＫ６２５３に定められる試験方法に準じて測定することができる。

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。

図１は、本発明の実施形態に係るコネクタを示す斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ断面の主要部を示した図である。図３は、図２のＢ部の拡大図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るコネクタ１について説明する。図１に示すコネクタ１は、コネクタ１が有する一対の電線２０と、コネクタ１に嵌合される相手側コネクタ（図示省略）と、を電気的に接続する中継コネクタとして機能する。

以下、説明の便宜上、図１～図３に示すように、「前後方向」、「上下方向」及び「幅方向」を定義する。「前後方向」、「上下方向」及び「幅方向」は、互いに直交している。前後方向は、コネクタ１と相手側コネクタとの嵌合方向と一致しており、「前」及び「後」はそれぞれ、コネクタ１における相手側コネクタとの嵌合の進行側及び退行側に対応している。

図１及び図２に示すように、コネクタ１は、一対の端子金具１０と、一対の端子金具１０に繋がる一対の電線２０と、一対の端子金具１０を収容するハウジング３０と、ハウジング３０に後側から装着されるシールドシェル４０と、ハウジング３０及びシールドシェルの間に挟まれるシール部材５０と、シールドシェル４０及び一対の電線２０を覆うブーツ６０と、ハウジング３０に前側から装着されるパッキン７０と、を備える。以下、コネクタ１を構成する各部材について順に説明する。

まず、端子金具１０及び電線２０について説明する。端子金具１０は、金属板に対してプレス加工及び曲げ加工等を施すことで形成されており、前後方向に延びる形状を有している。端子金具１０は、前後方向に延びる細長い平板状の端子部１１（図１参照）と、端子部１１の後端部に位置する接続部（図示省略）と、を一体に有する。端子金具１０の接続部には、電線２０の端部が接続される。

電線２０は、金属製の導体芯線と、導体芯線を覆う絶縁被覆とで構成されている。電線２０の端部では、絶縁被覆が除去されて導体芯線が露出しており、露出した導体芯線に端子金具１０の接続部が加締め固定されている。これにより、端子金具１０に繋がる電線２０が、端子金具１０の接続部から後方に延出している。

次いで、ハウジング３０について説明する。ハウジング３０は、樹脂成形品である。ハウジング３０は、図１及び図２に示すように、前後方向に延びる筒状の形状を有しており、前後方向からみて幅方向に長い扁平な形状を有している。ハウジング３０の前後方向中央部の外周には、全周に亘って径方向外側に突出するフランジ部３１が形成されている。ハウジング３０におけるフランジ部３１より前側の部分が、相手側コネクタの筒状の相手側嵌合部（図示省略）に内挿されて嵌合する嵌合部３２を構成し、ハウジング３０におけるフランジ部３１より後側の部分が、シールドシェル４０に内挿される挿入部３３を構成している（図２参照）。挿入部３３におけるフランジ部３１との境界部分には、径方向内側に窪む環状溝部３４が形成されている（図２参照）。

ハウジング３０の内部には、幅方向に間隔を空けて並ぶ一対の箇所の各々にて、前側から後側に向けて、端子挿通孔３５（図１参照）及び端子収容室（図示省略）が、この順に、且つ、互いに前後方向に連通するように、形成されている。端子挿通孔３５の前端は、ハウジング３０の前端（嵌合部３２の前端）に開口し、端子収容室の後端は、ハウジング３０の後端（挿入部３３の後端）に開口している。

一対の電線２０の端部が接続された一対の端子金具１０は、ハウジング３０に収容させる。このため、各端子金具１０が、ハウジング３０の内部に後側から挿入される。これにより、各端子部１１が対応する端子挿通孔３５に挿通され、且つ、各接続部が対応する端子収容室に収容される。端子金具１０の挿入完了状態では、一対の端子部１１の前方部分が、ハウジング３０の前端（嵌合部３２の前端）から前方へ突出し（図１参照）、且つ、一対の端子金具１０から後方に延出する一対の電線２０が、ハウジング３０の後端（挿入部３３の後端）から後方へ延出している（図１参照）。なお、必要に応じて、電線２０の外周面と端子収容室の内周面との間に挟持されて両者間の環状隙間を封止するパッキンや、前記パッキンの後方への脱落を防止するホルダ等が設けられても良い。

次いで、シールドシェル４０及びシール部材５０について説明する。金属製のシールドシェル４０は、図１及び図２に示すように、ハウジング３０の挿入部３３に外挿可能な前後方向に延びる筒状の形状を有している。シールドシェル４０は、ハウジング３０の挿入部３３に後側から装着されて、ハウジング３０内部に位置する一対の電線２０への電磁ノイズの伝達を防止する機能を果たす。

シール部材５０は、ハウジング３０の挿入部３３と、挿入部３３に外挿されるシールドシェル４０との間の環状隙間を封止する機能を果たす部材である。ゴム製のシール部材５０は、図２及び図３に示すように、前後方向に延びる筒状の本体部５１と、本体部５１の前端から径方向内側に突出する環状の突部５２と、を備える。本体部５１の外周面には、径方向外側に突出し且つ前後方向に間隔を空けて並ぶ複数の環状リップ５１ａが形成され、本体部５１の内周面にも、径方向内側に突出し且つ前後方向に間隔を空けて並ぶ複数の環状リップ５１ｂが形成されている。

シール部材５０は、ハウジング３０の挿入部３３とシールドシェル４０との間に挟まれるように配置される（図２参照）。このため、まず、シール部材５０を、後側から、突部５２が環状溝部３４に進入し且つ本体部５１が挿入部３３の外周を覆うように、挿入部３３に装着する（図２参照）。この状態において、環状溝部３４に進入しているシール部材５０の突部５２は、シール部材５０の挿入部３３からの後側への脱落を防止する機能を発揮している。次いで、シールドシェル４０を、後側から、挿入部３３に外挿されるように、挿入部３３に装着する（図２参照）。シールドシェル４０の装着完了状態では、図２に示すように、シールドシェル４０に設けられた係止片４１と挿入部３３の外周に設けられた係止孔３６とが係合することで、シールドシェル４０のハウジング３０からの後側への脱落を防止する機能を果たす。

シールドシェル４０が装着されることで、シール部材５０の本体部５１は、ハウジング３０の挿入部３３とシールドシェル４０との間に押圧挟持される。この結果、本体部５１は、挿入部３３とシールドシェル４０との間の環状隙間を封止する機能を発揮する。本体部５１が挿入部３３とシールドシェル４０との間に押圧挟持された状態では、環状リップ５１ａ，５１ｂが押し潰されている。このため、本体部５１の径方向の高さ（環状リップ５１ａの先端と環状リップ５１ｂの先端との間の距離）が、挿入部３３とシールドシェル４０との間に挟持される前の組付前高さＨ１から、組付後高さＨ２に減少している（図２参照）。

次いで、ブーツ６０について説明する。ゴム製のブーツ６０は、図１に示すように、前後方向に延びる筒状の形状を有し、シールドシェル４０の外周を覆う大径部６１と、シールドシェル４０から後方に延出する一対の電線２０の外周を覆う小径部６２と、大径部６１と小径部６２とを連結する繋ぎ部６３と、を一体に備える。ブーツ６０は、一対の電線２０に挿通された状態から、一対の電線２０に対して前方へ相対移動させて、ブーツ６０の大径部６１をシールドシェル４０の外周に装着することで、シールドシェル４０及び一対の電線２０に装着される。ブーツ６０は、シールドシェル４０から後方に延出する一対の電線２０を保護する機能を果たす。

次いで、パッキン７０について説明する。ゴム製のパッキン７０は、図１に示すように、前後方向に延びる筒状の形状を有しており、前後方向からみて、ハウジング３０の嵌合部３２の外周形状に対応して、幅方向に長い扁平な形状を有している。パッキン７０は、前側から、ハウジング３０の嵌合部３２の外周に装着される（図１参照）。コネクタ１と相手側コネクタとの嵌合により相手側コネクタの筒状の相手側嵌合部が嵌合部３２に外挿された状態において、嵌合部３２に装着されたパッキン７０は、嵌合部３２の外周面と相手側嵌合部の内周面との間で押圧挟持される。これにより、嵌合部３２と相手側嵌合部との間の隙間を封止する機能を果たす。以上、コネクタ１を構成する各部材について説明した。

組み付けが完了したコネクタ１は、相手側コネクタと嵌合される。コネクタ１と相手側コネクタとを嵌合させるためには、相手側コネクタの筒状の相手側嵌合部が、コネクタ１の嵌合部３２に外挿される。これにより、コネクタ１は、一対の電線２０と相手側コネクタとを電気的に接続する中継コネクタとして機能し得る状態となる。

次いで、シール部材５０のゴム硬度及び圧縮率について述べる。上述したように、シール部材５０の本体部５１は、ハウジング３０の挿入部３３とシールドシェル４０との間に押圧挟持されることで、挿入部３３とシールドシェル４０との間の環状隙間を封止する機能を発揮する。挿入部３３とシールドシェル４０との間の環状隙間の大きさは、ハウジング３０及びシールドシェル４０の製造公差によって変化し得る。よって、シール部材５０の本体部５１は、このような製造公差による環状隙間の大きさの変化を適正に吸収し且つ環状隙間の気密性を維持可能な特性を備えることが好ましい。以下、説明の便宜上、組付前高さＨ１と組付後高さＨ２との差である潰し高さ（Ｈ１－Ｈ２）を組付前高さＨ１で除算した値を「圧縮率」と定義する。

発明者による試験・考察によれば、シール部材５０のゴム硬度が３０度以上５０度以下であり、且つ、圧縮率が０．１以上０．４以下であれば、そうでない場合と比べて、シール部材５０の本体部５１が、ハウジング３０及びシールドシェル４０の製造公差による環状隙間の大きさの変化を適正に吸収可能でありながら、当該環状隙間の気密性も維持可能であることが判明した。ここで、ゴム硬度の値は、例えば、ＪＩＳＫ６２５３に定められる試験方法に準じて測定することができる。

具体的には、製造公差による環状隙間の大きさの変化幅が１．２ｍｍ（±０．６ｍｍ）である場合を想定し、環状隙間の気密性が５０ｋＰａ以上のときに気密性が「合格」と判定し、環状隙間の気密性が５０ｋＰａ未満のときに気密性が「不合格」と判定した。シール部材５０のゴム硬度が３０度以上５０度以下であり、且つ、圧縮率が０．１以上０．４以下であれば、環状隙間の大きさが上記変化幅の範囲内の何れの値であっても、気密性が「合格」となった。一方、シール部材５０のゴム硬度が３０度以上５０度以下ではない、又は、圧縮率が０．１以上０．４以下ではない場合、環状隙間の大きさが上記変化幅の範囲内の或る値であるときに、気密性が「不合格」となった。

＜作用・効果＞
以上、本実施形態に係るコネクタ１によれば、シール部材５０のゴム硬度が３０度以上５０度以下であり、ハウジング３０とシールドシェル４０とに挟まれる前のシール部材５０の本体部５１の組付前高さＨ１と、ハウジング３０とシールドシェル４０とに挟まれたときのシール部材５０の本体部５１の組付後高さＨ２と、の差である潰し高さを、組付前高さＨ１で除算した値が、０．１以上０．４以下であれば、製造公差を適正に吸収可能でありながら、気密性も維持可能である。したがって、シール性能を適正に維持可能なシール部材５０を用いたコネクタ１を提供できる。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上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、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、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。

上記実施形態では、シール部材５０が、前後方向に延びる筒状の本体部５１と、本体部５１の前端から径方向内側に突出する環状の突部５２と、で構成されている。これに対し、シール部材５０が、前後方向に延びる筒状の本体部５１のみで構成されていてもよい。

ここで、上述した本発明に係るコネクタ１の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。

［１］
端子金具（１０）と、前記端子金具（１０）に繋がる電線（２０）と、前記端子金具（１０）を収容し且つ相手側コネクタとの嵌合箇所（３２）を構成する筒状のハウジング（３０）と、前記ハウジング（３０）の外周を取り囲むように配置されるシールドシェル（４０）と、前記ハウジング（３０）と前記シールドシェル（４０）との間に挟まれるゴム製のシール部材（５０）と、を備えるコネクタ（１）であって、
前記シール部材（５０）は、
ゴム硬度が３０度以上５０度以下であり、
前記ハウジング（３０）と前記シールドシェル（４０）とに挟まれる前の当該シール部材（５０）の第１高さ（Ｈ１）と、前記ハウジング（３０）と前記シールドシェル（４０）とに挟まれたときの当該シール部材（５０）の第２高さ（Ｈ２）と、の差である潰し高さ（Ｈ１－Ｈ２）を、第１高さ（Ｈ１）で除算した値が、０．１以上０．４以下である、
コネクタ（１）。

発明者による試験・考察によれば、上記［１］の構成のコネクタのように、シール部材のゴム硬度が３０度以上５０度以下であり、ハウジングとシールドシェルとに挟まれる前の当該シール部材の第１高さと、ハウジングとシールドシェルとに挟まれたときの当該シール部材の第２高さと、の差である潰し高さを、第１高さで除算した値が、０．１以上０．４以下であれば、製造公差を適正に吸収可能でありながら、気密性も維持可能である。したがって、シール性能を適正に維持可能なシール部材を用いたコネクタを提供できる。なお、上述したゴム硬度の値は、例えば、ＪＩＳＫ６２５３に定められる試験方法に準じて測定することができる。

１コネクタ
１０端子金具
２０電線
３０ハウジング
３２嵌合部（嵌合箇所）
４０シールドシェル
５０シール部材
Ｈ１組付前高さ（第１高さ）
Ｈ２組付後高さ（第２高さ）

Claims

端子金具と、前記端子金具に繋がる電線と、前記端子金具を収容し且つ相手側コネクタとの嵌合箇所を構成するハウジングと、前記ハウジングの外周を取り囲むように配置されるシールドシェルと、前記ハウジングと前記シールドシェルとの間に挟まれるゴム製のシール部材と、を備えるコネクタであって、
前記シール部材は、
ゴム硬度が３０度以上５０度以下であり、
前記ハウジングと前記シールドシェルとに挟まれる前の当該シール部材の第１高さと、前記ハウジングと前記シールドシェルとに挟まれたときの当該シール部材の第２高さと、の差である潰し高さを、前記第１高さで除算した値が、０．１以上０．４以下である、
コネクタ。