JP6200379B2 - コネクタおよびコネクタの接続構造 - Google Patents

Description

この発明は、シール性を有するコネクタおよびコネクタの接続構造に関する。

ケースの取付部に嵌合されるコネクタ本体と、取付部とコネクタ本体の嵌合面をシールするシール部材とを備えるコネクタとして、例えば特許文献１に記載のコネクタが知られている。

特開２０１１−０６０４５１号公報

特許文献１に記載のコネクタは、コネクタ本体の外周にシールドシェルが装着されるとともに、このシールドシェルから延びるボルト締結部が取付部付近の壁部にボルトで固定されている。また、コネクタ本体の外周に環状のシール部材が装着され、このシール部材が取付部とコネクタ本体の嵌合面に介在し、嵌合面をシールする。
しかしながら、ボルト締結方向がコネクタの嵌合方向と直交していると、ボルトを締結することよりコネクタ本外がボルトの締結方向に偏り、シール部材によるシール性に偏りが生じ、シール性が低下する可能性があった。

本発明は、上述した従来技術による問題点に鑑みてなされたものであり、シール性を向上させたコネクタの提供を目的とする。

本発明に係るコネクタは、筐体の取付孔に嵌合されるとともに、取付孔近傍の固定部にボルト固定されるコネクタであって、ケーブルの先端部を保持し、前記取付孔に嵌合されるコネクタ本体と、前記コネクタ本体の外周に装着され、前記取付孔とコネクタ本体の嵌合面に介在する環状のシール部材とを備え、前記コネクタ本体は、前記コネクタ本体から外周方向に向かって延びて前記取付孔近傍の固定部にボルト固定されるボルト締結部と、前記ボルト締結部よりも先端側に位置して前記シール部材が装着されるシール保持部を有し、前記取付孔の中心軸に沿う方向に延在する第１の当接面を有する前記固定部にボルト固定される前記ボルト締結部は、前記コネクタ本体の軸方向に対して傾斜する第２の当接面を有し、前記ボルト締結部が前記固定部にボルト締結された際に、前記取付孔の中心軸に対して、前記コネクタ本体の中心軸が傾斜する。

また本発明に係るコネクタの接続構造は、筐体の取付孔に嵌合されるとともに、取付孔近傍の固定部にボルト固定されるコネクタの接続構造であって、前記コネクタは、ケーブルの先端部を保持し、前記取付孔に嵌合されるコネクタ本体と、前記コネクタ本体の外周に装着され、前記取付孔とコネクタ本体の嵌合面に介在する環状のシール部材とを備え、前記コネクタ本体は、前記コネクタ本体から外周方向に向かって延び、前記固定部にボルト固定されるボルト締結部と、前記ボルト締結部よりも先端側に位置し、前記シール部材が装着されるシール保持部とを有し、前記取付孔の中心軸に沿う方向に延在する第１の当接面を有する前記固定部に、前記コネクタ本体の軸方向に対して傾斜する第２の当接面を有する前記ボルト締結部がボルト固定され、前記コネクタ本体の中心軸が前記取付孔の中心軸と交わるように、前記取付孔に嵌合された前記コネクタ本体が傾斜する。

本発明によれば、ボルト締結部が固定部にボルト締結された際に、取付孔の中心軸に対して、コネクタ本体（シール保持部）の中心軸が傾斜するように構成されているので、ボルト固定にともなって、取付孔内のコネクタ本体の位置が変位しても、シール部材の押しつぶし量（シール性）を全周に亘って発生させることができ、好適なシール性を確保することが可能である。

また発明に係るコネクタの接続構造では、前記シール部材の装着領域または前記シール部材の装着領域よりも前方で、前記コネクタ本体の中心軸が前記取付孔の中心軸と交わることが好ましい。
これにより、ボルト固定時に、シール部材の装着領域のボルト締結方向への偏りを軽減させ、好適なシール性を確保することが可能である。

本発明によれば、シール性を向上させたコネクタを提供することが可能である。

本発明の一実施形態に係るコネクタを示す斜視図である。 同コネクタの接続構造を示す断面概略図である。 従来のコネクタの接続構造を示す断面概略図である。 コネクタの接続構造の第１変形例を示す断面概略図である。 コネクタの接続構造の第２変形例を示す断面概略図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係るコネクタおよびコネクタの接続構造を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るコネクタ１と、このコネクタ１が接続される機器の筐体３とを示す斜視図である。
コネクタ１は、ケーブル２の先端部分を保持して、筐体３の取付孔３１に嵌合されるコネクタ本体１１と、このコネクタ本体１１の外周に装着され、取付孔３１とコネクタ本体１１の嵌合面に介在する環状のシール部材１２とを備える。
なお、ケーブル２の先端には、端子部２１がかしめ止めされている。

コネクタ１が接続される機器の筐体３は、コネクタ本体１１が嵌合されて、ケーブル２の先端が差し込まれる取付孔３１と、取付孔３１の左右両端に設けられ、内壁に雌ねじが設けられたねじ穴３３を有する固定部３２とを備える。
コネクタ１は、ケーブル２の先端の端子部２１を、取付孔３１を介して筐体３の内部に収容させ、他の図示しない電気部品と接続させた状態で、筐体３にボルト４により固定される。

コネクタ本体１１は、シール部材１２が装着されるシール保持部１１１を有するとともに、このシール保持部１１１よりコネクタ本体の後端側に形成され、コネクタ本体１１と一体形成された板状の部材であり、貫通穴を有するボルト締結部１１２とを有する。

シール部材１２は、例えばゴムなどの弾性材からなる。また、シール部材１２は、シール保持部１１１外周の、上記取付孔３１の内壁と対面する部分に設けられ、取付孔３１の内壁とシール保持部１１１の外周部との間に介在して、これらの嵌合面をシールする。

図２（ａ）に示すように、本実施形態のコネクタの接続構造においては、固定部３２のねじ穴３３の軸心の方向（垂直方向）が、コネクタ１の嵌合方向（水平方向）に対して交わる方向に形成されている。即ち、固定部３２のボルト締結部１１２との当接面（以下、第１の当接面と呼ぶことがある。）３２ａが、コネクタが嵌合される取付孔３１の中心軸（コネクタ挿入方向）と平行になるように下面に向けて形成されている。

一方、コネクタ本体１１のボルト締結部１１２の固定部３２との当接面（以下、第２の当接面と呼ぶことがある）１１２ａは、コネクタ本体１１（シール保持部１１１）の中心軸、つまりコネクタ挿入方向に対して傾きθを有している。
図２（ａ）に示す実施形態では、コネクタ本体１１の中心軸と取付孔３１の中心軸とを合わせて配置したときに、ボルト締結部１１２における、コネクタ先端側が固定部３２に比較的近く、コネクタ後端側が固定部３２から相対的に離れる様に構成されている。

従って、本実施形態においては、コネクタ本体１１のシール保持部１１１を取付孔３１へ挿入（圧入）した時点では、ボルト締結部１１２の第１の当接面１１２ａと、このボルト締結部１１２の第１の当接面１１２ａと対向する固定部３２の第２の当接面３２ａとが、平行でない。
また、この時点では、図２（ａ）中の幅Ａで示す通り、シール部材１２の潰し量が全ての方向についてほぼ均一である。

なお、本実施形態では、ボルト締結部１１２と固定部３２との最も近接する部分の間隔をＢ、コネクタ本体１１と取付孔３１の内壁との最も近接する部分の間隔をＣとすると、ＣはＢよりも小さく設定した。

図２（ｂ）に示すように、ボルト締結部１１２と固定部３２とをボルト４によってねじ止めすると、ボルト締結部１１２が固定部３２に押しつけられて平行になる。これに従い、ボルト締結部１１２と一体形成されたコネクタ本体１１は、ボルト締結前にボルト締結部１１２と固定部３２に設けられていた角度差θだけ傾く。従って、コネクタ本体１１のシール保持部１１１に装着されたシール部材１２は、ボルトの締結方向の上側のシール部材１２の潰し量はコネクタ後端側が大きく、下側のシール部材１２の潰し量はコネクタ先端側が大きくなる。これにより、シール部材１２は、全周に亘って充分な潰し量が得られる。

上記角度差θは、シール部材１２とボルト締結部１１２との位置関係に基づいて決定することが可能である。即ち、例えば図２（ａ）及び（ｂ）におけるシール部材１２の装着領域の中心位置Ｏを回転軸としてコネクタ本体１１が回転するようにすると（中心位置Ｏにおいて、コネクタ本体１１の中心軸が取付孔３１の中心軸と交わるようにコネクタ本体１１を傾斜させると）、シール部材１２の上面及び下面の潰し量を等しくする事が可能である。
このための構成としては、例えば固定部３２の第１の当接面３２ａ（ボルト締結部１１２と接触する面）の延長線上に上記中心位置Ｏがある場合には、ボルト締結部１１２の第２の当接面１１２ａ（固定部３２と接触する面）の延長線上にシール部材１２の中心位置Ｏが来るようにすればよい。
また、回転軸が中心位置Ｏからずれた場合であっても、シール部材１２の潰し量が軸方向から見た全方向について必要最低限連続的に確保されていれば、シール性を確保し得る。最低限必要な潰し量はシール部材１２の材質や特性によって異なるが、例えば全周について所定の潰し量が確保されていれば、充分シール性を確保し得ると考えられる。所定の潰し量としては種々の態様が適用可能であるが、例えばボルト締結前の潰し量とすることが考えられる。また、ここで言う連続的とは、取付孔３１の内部と外部をシール部材１２によって隙間なく隔離する、と言う意味である。

なお、本実施形態においては、ボルト締結時に、取付孔３１の内壁面とコネクタ本体１１とが干渉しないように、図２（ａ）に示すように、コネクタ本体１１の上面側（ボルト締めによって取付孔３１の内壁に近接する側）では、コネクタ本体の先端側に比べて後端側が取付孔の内壁面よりも離間するように、コネクタ本体１１に幅Ｄの段差を設けている。

図３は、比較例に係るコネクタ１´の接続構造の側断面概略図である。
図３（ａ）に示す通り、筐体３´の取付孔近傍に設けられた固定部３２´は、取付孔３１´の中心軸に沿う方向に延在する第１の当接面３２´ａを有し、比較例に係るコネクタ１´においてはボルト締結部１１２´が軸方向と平行に形成されている。また、筐体３´の取付孔３１´にコネクタ本体１１´を挿入する際、ボルト締結部１１２´が固定部３２´に干渉することがないよう、固定部３２´の第１の当接面３２´ａに対して、ボルト締結部１１２´の第２の当接面１１２´ａが離間するように設計されている。
そのため、図３（ｂ）に示すように、固定部３２´にボルト締結部１１２´をボルト固定すると、取付孔３１´に嵌合さているコネクタ本体１１´の位置が変位し（締結方向に偏り）、コネクタ本体１１´の外周に装着されているシール部材１２´の取付孔内壁への密着力が、周方向の一部分で低下してしまう。
すなわち、ボルト締結部１１２´の固定部３２´へのボルト固定時、ボルト締結部１１２´の締結方向への変位にともなって、コネクタ本体１１´のシール部材１２´の装着領域が同方向に同等に変位するため、シール部材１２´´の取付孔内壁への密着力（潰し量）がボルトの締結方向に偏ってしまい、シール性が損なわれる恐れがある。また一方で、ボルト固定時のコネクタ本体１１´の変位を考慮して、コネクタ本体１１´の外周に潰し量が大きいシール部材１２´を装着しておくことも考えられるが、その場合は、取付孔にコネクタ本体１１´を挿入するために大きな力を要することになってしまう。

これに対して、本実施形態に係るコネクタの接続構造では、取付孔３１に嵌合されたコネクタ本体１１が傾斜するように、固定部３２にボルト締結部１１２がボルト固定されるため、取付孔内壁に対するシール部材１２の密着力（潰し量）は軸方向で変化し、密着力が大きい部分ができる。そのため、シール部材１２の取付孔内壁への密着力（潰し量）がボルトの締結方向に偏っても、所定の潰し量が確保され、充分シール性を確保することができる。
以上のように、図１及び図２に示す本発明の一実施形態においては、ボルト締結によってコネクタを筐体に固定しても、コネクタのシール性を好適に保つことが可能である。

〔変形例〕
以下、図４および図５を参照して、本実施形態のコネクタの接続構造の変形例について説明する。
本実施形態のコネクタの接続構造の特徴的な構成は、コネクタ１のコネクタ本体１１を筐体３の取付孔３１に嵌合した後、取付孔３１の中心軸に沿う方向に延在する第１の当接面３２ａを有する固定部３２にボルト締結部１１２をボルト固定するコネクタの接続構造において、当該固定部３２に、コネクタ本体１１の中心軸に対して傾斜する第２の当接面１１２ａを有するボルト締結部１１２をボルト固定することによって、取付孔３１に嵌合されたコネクタ本体１１を、コネクタ本体１１の中心軸が取付孔３１の中心軸と交わるように傾斜させ、コネクタ本体１１に装着されたシール部材１２のシール性を保つことであり、変形例１および変形例２に示すように、取付孔３１に対する固定部３２の位置、コネクタ本体１１に対するボルト締結部１１２の位置、コネクタ本体１１に対するボルト締結部１１２（第２の当接面１１２ａ）の傾きθなどは適宜変更することができる。

図４に示す第１変形例では、筐体３の取付孔３１に対する固定部３２の位置と、コネクタ１のコネクタ本体１１に対するボルト締結部１１２の位置とが、図２に示すコネクタの接続構造よりもそれぞれ上方に配置され、第１の当接面３２ａと第２の当接面１１２ａの延長上にシール部材１２の装着領域の中心位置が存在しない。しかし、第１の当接面３２ａと第２の当接面１１２ａとの間隔と、ボルト締結部１１２と固定部３２に設けられた角度差θとが一致しており、コネクタ本体１１の中心軸に対して傾斜するボルト締結部１１２を固定部３２にボルト固定したとき、図２（ｂ）に示すコネクタの接続構造と同様に、シール部材１２の装着領域の中心位置で、コネクタ本体１１の中心軸ＣＬ１と取付孔３１の中心軸ＣＬ２とが交わるように、取付孔３１に嵌合されたコネクタ本体１１が傾斜している。

第１変形例も図２に示す実施形態と同様に、図４（ａ）に示すように、筐体３の取付孔３１にコネクタ本体１１を嵌合した後、図４（ｂ）に示すように、固定部３２の第１の当接面３２ａにボルト締結部１１２の傾斜する第２当接面１１２ａを当接させてボルト固定し、コネクタ本体１１を取付孔内で傾斜させる。
このとき、取付孔３１内で傾斜するコネクタ本体１１の中心軸ＣＬ１と取付孔３１の中心軸ＣＬ２との交点Ｐが、シール部材１２の装着領域、好ましくはシール部材１２の装着領域の中心位置に位置する場合、シール部材１２の装着領域における変位量（締結方向への偏り）が非常に小さい。またコネクタ本体１１の傾斜によって、シール部材１２の密着力（潰し量）が軸方向で変化して、軸方向の一部の密着力が大きくなっている。
このため、シール部材１２の全周について所定の潰し量が確保され、充分シール性を確保することができる。

図５に示す第２変形例では、筐体３の取付孔３１に対する固定部３２の位置と、コネクタ１のコネクタ本体１１に対するボルト締結部１１２の位置とが、図２に示すコネクタの接続構造よりもそれぞれ上方に配置され、第１の当接面３２ａと第２の当接面１１２ａの延長上にシール部材１２の装着領域の中心位置が存在せず、さらに、ボルト締結部１１２と固定部３２に設けられた角度差θが、図２に示すコネクタの接続構造よりも小さくなっている。これによって、コネクタのボルト締結部１１２を筐体３の固定部３２にボルト締結したとき、コネクタ本体１１におけるシール部材１２の装着領域よりも前方で、コネクタ本体１１の中心軸ＣＬ１と取付孔３１の中心軸ＣＬ２とが交わるよう、取付孔３１に嵌合されたコネクタ本体１１が傾斜する。

第２変形例も図２に示す実施形態と同様に、図５（ａ）に示すように、筐体３の取付孔３１にコネクタ本体１１を嵌合した後、図５（ｂ）に示すように、固定部３２の第１の当接面３２ａにボルト締結部１１２の傾斜する第２当接面１１２ａを当接させてボルト固定し、コネクタ本体１１を取付孔内で傾斜させる。
このとき、取付孔３１内で傾斜するコネクタ本体１１の中心軸ＣＬ１と取付孔３１の中心軸ＣＬ２との交点Ｐが、シール部材１２の装着領域よりも前方にある場合、ボルト固定されたコネクタ１の締結方向への偏りは、ボルト締結部１１２における変位よりも、シール部材１２の装着領域における変位のほうが小さくなる。またコネクタ本体１１の傾斜によって、シール部材１２の密着力（潰し量）が軸方向で変化して、軸方向の一部の密着力が大きくなっている。
このため、シール部材１２の全周について所定の潰し量が確保され、充分シール性を確保することができる。

１…コネクタ、 ２…ケーブル、 ３…筐体、 ４…ボルト、 １１…コネクタ本体、
１２…シール部材、 ２１…端子部、 ３１…取付孔、 ３２…固定部、３２ａ…第１の当接面 ３３…ねじ
穴、 １１１…シール保持部、 １１２…ボルト締結部、 １１２ａ…第１の当接面。

Claims (4)

1. 筐体の取付孔に嵌合されるとともに、取付孔近傍の固定部にボルト固定されるコネクタであって、
   ケーブルの先端部を保持し、前記取付孔に嵌合されるコネクタ本体と、
   前記コネクタ本体の外周に装着され、前記取付孔とコネクタ本体の嵌合面に介在する環状のシール部材とを備え、
   前記コネクタ本体は、
   前記コネクタ本体から外周方向に向かって延び、前記取付孔近傍の固定部にボルト固定されるボルト締結部と、
   前記ボルト締結部よりも先端側に位置し、前記シール部材が装着されるシール保持部を有し、
   前記取付孔の中心軸に沿う方向に延在する第１の当接面を有する前記固定部にボルト固定される前記ボルト締結部は、前記コネクタ本体の軸方向に対して傾斜する第２の当接面を有し、
   前記ボルト締結部が前記固定部にボルト締結された際に、前記取付孔の中心軸に対して、前記コネクタ本体の中心軸が傾斜する
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 筐体の取付孔に嵌合されるとともに、取付孔近傍の固定部にボルト固定されるコネクタの接続構造であって、
   前記コネクタは、
   ケーブルの先端部を保持し、前記取付孔に嵌合されるコネクタ本体と、
   前記コネクタ本体の外周に装着され、前記取付孔とコネクタ本体の嵌合面に介在する環状のシール部材とを備え、
   前記コネクタ本体は、
   前記コネクタ本体から外周方向に向かって延び、前記固定部にボルト固定されるボルト締結部と、
   前記ボルト締結部よりも先端側に位置し、前記シール部材が装着されるシール保持部とを有し、
   前記取付孔の中心軸に沿う方向に延在する第１の当接面を有する前記固定部に、前記コネクタ本体の軸方向に対して傾斜する第２の当接面を有する前記ボルト締結部がボルト固定され、
   前記コネクタ本体の中心軸が前記取付孔の中心軸と交わるように、前記取付孔に嵌合された前記コネクタ本体が傾斜する
   ことを特徴とするコネクタの接続構造。
3. 前記コネクタ本体における、前記シール部材の装着領域で、前記コネクタ本体の中心軸が前記取付孔の中心軸と交わる
   ことを特徴とする請求項２に記載のコネクタの接続構造。
4. 前記コネクタ本体における、前記シール部材の装着領域よりも前方で、前記コネクタ本体の中心軸が前記取付孔の中心軸と交わる
   ことを特徴とする請求項２に記載のコネクタの接続構造。