(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面が第１嵌合面となっている第１ハウジングと、
前記第１ハウジング内に収容された複数の第１端子金具と、
第２嵌合面を前記第１嵌合面と対向させた状態で前記第１ハウジングに嵌合される第２ハウジングと、
前記第２ハウジングに取り付けられ、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが嵌合した状態では、前記第１嵌合面と前記第２嵌合面との間の嵌合隙間を貫通して前記複数の第１端子金具に個別に接続される複数の第２端子金具と、
融点が前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングよりも低い光硬化性樹脂からなり、溶融したときには流動して前記嵌合隙間に充填される充填材とを備えていることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記第１端子金具の前端部に、前記第２端子金具との接続手段として前後方向に貫通した形態の角筒部が形成され、前記第１端子金具の後端部に形成した圧着部に、電線の前端部が接続されており、前記充填材が、前記圧着部及び前記電線の前端部を包囲する形態であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
【請求項３】
前記第１ハウジングが前記第１端子金具を収容するための端子収容室を有しており、前記充填材が、前記第１端子金具の外周を包囲するとともに、前記端子収容室の内壁に嵌合可能な形態であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ。
【請求項４】
前記充填材が、紫外線硬化性樹脂からなっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の端子収容室が形成されたハウジングと、複数の端子収容室に個別に収容される雌端子金具とを備えたコネクタが開示されている。このコネクタは、雌端子金具によって構成される導電路同士の間の短絡を防止する手段として、隣り合う端子収容室を仕切る隔壁に延長壁を形成し、ハウジングに取り付けたリテーナに凹部を形成し、この凹部に延長壁を嵌入することにより、隣り合う端子収容室間の沿面距離を拡大している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３０３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のコネクタは、防水機能を備えていない。そのため、相手側コネクタと嵌合した状態で、海水のような電解質を含む液体に浸かった場合には、導電路同士が液体を介して短絡する。導電路同士の間が短絡すると、導電路を含むコネクタ全体が過熱状態となるため、合成樹脂製のハウジングが変形する等の不具合が生じる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、導電路間の短絡に起因して過熱した時に短絡状態を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のコネクタは、
前面が第１嵌合面となっている第１ハウジングと、
前記第１ハウジング内に収容された複数の第１端子金具と、
第２嵌合面を前記第１嵌合面と対向させた状態で前記第１ハウジングに嵌合される第２ハウジングと、
前記第２ハウジングに取り付けられ、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが嵌合した状態では、前記第１嵌合面と前記第２嵌合面との間の嵌合隙間を貫通して前記複数の第１端子金具に個別に接続される複数の第２端子金具と、
融点が前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングよりも低い光硬化性樹脂からなり、溶融したときには流動して前記嵌合隙間に充填される充填材とを備えているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００６】
接続状態の第１端子金具と第２端子金具によって構成される導電路同士が、第１嵌合面と第２嵌合面の嵌合隙間に存在する電解液を介して短絡して過熱状態になると、光硬化性樹脂からなる充填材が、溶融して流動を開始する。溶融状態の充填材は、嵌合隙間に流入し、短絡経路となっていた電解液を排除する。これにより、導電路間の短絡状態が解消される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１のコネクタが海水に浸漬した状態をあらわす断面図
【図２】海水が嵌合隙間に残って端子金具間が短絡している状態をあらわす部分拡大断面図
【図３】溶融した充填材が嵌合隙間に充填されて短絡が解消された状態をあらわす部分拡大断面図
【図４】図１のＸ−Ｘ線断面図
【図５】図１のＹ−Ｙ線断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（１）本発明のコネクタは、前記第１端子金具の前端部に、前記第２端子金具との接続手段として前後方向に貫通した形態の角筒部が形成され、前記第１端子金具の後端部に形成した圧着部に、電線の前端部が接続されており、前記充填材が、前記圧着部及び前記電線の前端部を包囲する形態であってもよい。この構成によれば、溶融状態の充填材は、貫通形態の角筒部を通過することによって、嵌合隙間に到達することができる。
【０００９】
（２）本発明のコネクタは、前記第１ハウジングが前記第１端子金具を収容するための端子収容室を有しており、前記充填材が、前記第１端子金具の外周を包囲するとともに、前記端子収容室の内壁に嵌合可能な形態であってもよい。この構成によれば、充填材が端子収容室の内壁に嵌合することにより、端子収容室内で第１端子金具がガタ付くことを抑制又は防止できる。
【００１０】
（３）本発明のコネクタは、前記充填材が、紫外線硬化性樹脂からなっていてもよい。この構成によれば、可視光線に比べて光エネルギーの密度が高い紫外線により、光硬化性樹脂を短時間で効果的に硬化させることができる。
【００１１】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図５を参照して説明する。本実施例１のコネクタＡは、第１ハウジング１０と、複数の第１端子金具２０と、第２ハウジング３０と、複数の第２端子金具３５と、充填材４４とを備えて構成されている。
【００１２】
＜第１ハウジング１０＞
第１ハウジング１０は、合成樹脂製であり、全体としてブロック状をなす。第１ハウジング１０の前面は、略平坦な第１嵌合面１１となっている。第１ハウジング１０は、第１嵌合面１１を下向きにした状態で使用される。第１ハウジング１０の内部には、前後方向（図１における上下方向）に貫通した形態の複数の端子収容室１２が形成されている。隣り合う端子収容室１２は、隔壁１３によって液密状に仕切られている。図４，５に示すように、端子収容室１２を前後方向と直角に切断した断面形状は、略長方形をなしている。
【００１３】
図２，３に示すように、端子収容室１２の前端部には前面壁１４が設けられており、前面壁１４には、端子収容室１２から第１嵌合面１１に連通するように前後方向に貫通した形態のタブ挿入口１５が形成されている。第１嵌合面１１におけるタブ挿入口１５の開口面積は、端子収容室１２の断面積よりも小さい。図１に示すように、端子収容室１２の後端部は、端子挿入口１６として開口している。端子挿入口１６の開口面積は端子収容室１２の断面積と同じ面積である。
【００１４】
各端子収容室１２の前端部には、その内壁面に沿って前方へ片持ち状に延出した形態のランス１７が形成されている。端子収容室１２に挿入された第１端子金具２０は、ランス１７の係止作用により抜止めされるようになっている。図１に示すように、第１ハウジング１０には、その外側面に開口するとともに、全ての端子収容室１２に連通した形態の取付孔１８が形成されている。取付孔１８には、側方からリテーナ１９が組み付けられている。組み付けられたリテーナ１９は、端子収容室１２に対する第１端子金具２０の挿抜を許容する仮係止位置（図示省略）と、端子収容室１２に挿入された第１端子金具２０に係止して第１端子金具２０を抜止めする本係止位置（図１を参照）とのいずれかに選択的に保持されるようになっている。
【００１５】
＜第１端子金具２０＞
第１端子金具２０は、所定形状の金属板材に曲げ加工等を施すことにより、全体として前後方向に細長い形状に成形した雌形の端子である。図１に示すように、第１端子金具２０の前端部には、前後方向に貫通した形態の角筒部２１が形成されている。角筒部２１の断面形状は略長方形である。角筒部２１の長辺寸法は、端子収容室１２の断面形状の長辺寸法より僅かに小さい寸法であり、角筒部２１の短辺寸法は、端子収容室１２の断面形状の短辺寸法より僅かに小さい寸法である。図２，３に示すように、角筒部２１内には、第２端子金具３５との接触手段として、弾性変形可能な弾性接触片２２が収容されている。また、角筒部２１には、その外面に開口する係止孔２３が形成されている。
【００１６】
図１に示すように、第１端子金具２０の後端部には、オープンバレル状の圧着部２４が形成されている。圧着部２４は、前側に配されたワイヤバレル部２５と、後側に配されたインシュレーションバレル部２６とから構成されている。インシュレーションバレル部２６は第１端子金具２０の後端部に位置する。圧着部２４には、電線２７の前端部が導通可能に固着されている。
【００１７】
＜電線２７＞
図１，４に示すように、電線２７は、導体２８の外周を絶縁被覆２９で全周に亘って包囲した周知形態のものである。導体２８は、アルミニウム製又は銅製の複数本の素線（図示省略）を撚り合わせた周知形態の撚り線からなる。導体２８の軸線と直角に切断した断面形状は、略円形である。絶縁被覆２９は、可撓性を有する合成樹脂材料からなる。絶縁被覆２９の軸線と直角に切断した断面形状は、導体２８と同心の円環形であり、絶縁被覆２９の内周は導体２８の外周に密着している。電線２７の外径寸法は、角筒部２１の断面形状の短辺寸法、及び端子収容室１２の断面形状の短辺寸法よりも小さい。
【００１８】
電線２７の前端部においては、絶縁被覆２９が除去されて導体２８が露出した状態となっている。そして、絶縁被覆２９よりも前方において露出している導体２８は、ワイヤバレル部２５にカシメ付けられることで導通可能に固着されている。また、電線２７のうち導体２８を絶縁被覆２９で包囲した領域の前端部は、インシュレーションバレル部２６にカシメ付けられることで固着されている。この電線２７の前端部と第１端子金具２０との圧着は、周知のアプリケータ（自動機）を用いて行われる。
【００１９】
上記のようにして電線２７の前端部に圧着された第１端子金具２０は、リテーナ１９を仮係止位置に保持した状態で、第１ハウジング１０の後方から端子収容室１２内に挿入される。挿入が完了した状態では、第１端子金具２０の全体と電線２７の前端部が端子収容室１２内に収容される。電線２７の前端部のうち第１端子金具２０の後端よりも後方の領域も、端子収容室１２内に収容される。端子収容室１２に収容された第１端子金具２０は、係止孔２３をランス１７に係止させることにより抜止めされる。第１端子金具２０を挿入した後、リテーナ１９を仮係止位置から本係止位置に移動させると、リテーナ１９が角筒部２１の後端縁に係止し、この係止作用により第１端子金具２０が確実に抜止めされる。
【００２０】
＜第２ハウジング３０＞
第２ハウジング３０は、合成樹脂製である。第２ハウジング３０は、端子保持部３１と、端子保持部３１の外周縁から全周に亘って前方（図１における上方）へ角筒状に延出したフード部３２とを一体に形成した形態である。端子保持部３１の前面（つまり、フード部３２の奥端面）は、略平坦な第２嵌合面３３となっている。第２ハウジング３０は、第２嵌合面３３を上向きにした状態で使用される。
【００２１】
＜第２端子金具３５＞
端子保持部３１には、複数の第２端子金具３５が保持されている。第２端子金具３５は、所定形状の金属板材に曲げ加工等を施すことにより全体として前後方向に細長い形状に成形した雄形の端子である。第２端子金具３５の前端部には、細長いタブ３６が形成されている。複数のタブ３６は、第１端子金具２０と対応する配置で、端子保持部３１を殆ど隙間無く貫通し、第２嵌合面３３から前方へ突出してフード部３２により包囲されている。
【００２２】
＜両ハウジング１０，３０の嵌合状態の説明＞
第１ハウジング１０と第２ハウジング３０を嵌合する際には、第１ハウジング１０を第２ハウジング３０のフード部３２に対し上から落とし込むようにして収容する。両ハウジング１０，３０が正規に嵌合した状態では、タブ３６が、タブ挿入口１５を通過して第１端子金具２０の角筒部２１に挿入され、角筒部２１内にではタブ３６に対し弾性接触片２２が弾性的に接触する。これにより、複数の第１端子金具２０と複数の第２端子金具３５が、１対１で電気的に導通可能に接続される。そして、図２，３に示すように、接続された両端子金具２０，３５は独立した導電路４０を構成する。
【００２３】
また、両ハウジング１０，３０が嵌合した状態では、第１ハウジング１０の外周面とフード部３２の内周面との間に、両ハウジング１０，３０の円滑な嵌合動作を保証するための周面隙間４１が確保されている。この周面隙間４１は、フード部３２の前端縁においてコネクタＡの外部空間に開放されている。また、下向きの第１嵌合面１１と上向きの第２嵌合面３３との間には、両ハウジング１０，３０の寸法公差を考慮した嵌合隙間４２が確保されている。この嵌合隙間４２の外周縁は周面隙間４１に連通している。したがって、嵌合隙間４２は、周面隙間４１を介してコネクタＡの外部に連通している。そして、複数の第２端子金具３５のタブ３６は、この嵌合隙間４２を貫通するように配されている。
【００２４】
＜本実施例１の解決課題＞
本実施例１のコネクタＡは防水機能を備えていないため、両ハウジング１０，３０が嵌合した状態では嵌合隙間４２がコネクタＡの外部に連通している。そのため、両ハウジング１０，３０が嵌合した状態で、コネクタＡが海水Ｓ（つまり、電解液）に浸かった場合には、図１に示すように、海水Ｓが周面隙間４１を通って嵌合隙間４２内に浸入する。そして、導電路４０の間では海水Ｓを介して短絡する。導電路４０間が短絡すると、端子金具２０，３５とハウジング１０，３０を含むコネクタＡ全体が過熱状態となるため、合成樹脂製のハウジング１０，３０が変形したり、出火したりすることが懸念される。本実施例１のコネクタＡは、導電路４０間の短絡に起因して過熱した時に短絡状態を解消するための手段として、第１ハウジング１０側に充填材４４を設けている。
【００２５】
＜充填材４４＞
充填材４４は、電気的絶縁性を有する光硬化性樹脂からなる。充填材４４は、第１端子金具２０と電線２７の前端部に対し、密着して包囲するような形態で一体化されている。前後方向における充填材４４の形成範囲は、ワイヤバレル部２５の前後方向における略中央位置（つまり、リテーナ１９よりも少し後方の位置）から、インシュレーションバレル部２６の後端（第１端子金具２０の後端）よりも少し後方の位置（端子収容室１２の後端の開口よりも前方の位置）に亘る領域となっている。
【００２６】
電線２７が圧着された圧着部２４の断面の寸法は、角筒部２１よりも小さい。即ち、端子収容室１２の長辺方向における圧着部２４の寸法は、角筒部２１の長辺寸法よりも小さく、端子収容室１２の短辺方向における圧着部２４の寸法は、角筒部２１の短辺寸法より小さい。そして、ワイヤバレル部２５の長辺方向寸法は、インシュレーションバレル部２６の長辺方向寸法より小さく、ワイヤバレル部２５の短辺方向寸法は、インシュレーションバレル部２６の短辺方向寸法より小さい。したがって、図１に示すように、端子収容室１２及び第１端子金具２０の後端部においては、圧着部２４の外面と端子収容室１２の内面との間、及び電線２７の外面と端子収容室１２の内面との間に、比較的大きなデッドスペース４３が空くようになっている。
【００２７】
このデッドスペース４３は、第１端子金具２０が端子収容室１２内で姿勢を傾けたりガタ付きを生じさせる原因となる。本実施例１では、この点に着目し、このデッドスペース４３を埋めるような形態で充填材４４を配している。また、図４，５に示すように、充填材４４の外周の断面形状は、端子収容室１２と同じく略長方形をなしている。そして、充填材４４の外面は、端子収容室１２の内面に対し、僅かに隙間を空けて対向する形態、または大きな摩擦抵抗を生じさせないように軽く接触する形態となっている。したがって、第１端子金具２０の後端部が端子収容室１２内において前後左右に大きく変位することはない。
【００２８】
＜光硬化性樹脂＞
充填材４４の材料である光硬化性樹脂は、モノマーとオリゴマーと光重合開始剤（光開始剤）と各種添加剤から構成されている。光硬化性樹脂は、液体の状態で光が照射されると、光エネルギーにより硬化する。そして、硬化した状態で加熱された場合には、溶融して流動し得るようになっている。添加剤としては、比重が海水Ｓよりも大きく、且つ硬化後の融点が両ハウジング１０，３０よりも低くなるような材料が選定されている。但し、光硬化性樹脂の融点は、コネクタＡの通常の使用環境において想定される最高温度よりも高い温度である。また、光硬化性樹脂としては、大きく分けて紫外線硬化性樹脂と可視光線硬化性樹脂があるが、本実施例１では充填材４４の材料として紫外線硬化性樹脂が用いられている。
【００２９】
充填材４４の材料として紫外線硬化性樹脂を用いる理由は、次の通りである。電線２７と第１端子金具２０の圧着工程はアプリケータにより自動化されているが、このアプリケータに光硬化用の設備を付設した自動機（図示省略）を用いることにより、圧着工程と連続して充填材４４を形成するための光硬化工程の自動化を図ることが可能である。圧着工程は短時間で行われるため、両工程を連続的に自動処理するためには、光硬化工程に要する時間も短縮化することが望ましい。光硬化性樹脂の硬化時間は、受ける光エネルギーの密度が高いほど短い。そして、紫外線は、可視光線に比べて光エネルギーの密度が高い。したがって、可視光線硬化性樹脂よりも硬化時間の短い紫外線硬化性樹脂を用いた。
【００３０】
＜自動機における製造工程＞
自動機（図示省略）による第１端子金具２０と電線２７の接続工程及び充填材４４を形成するための光硬化工程を説明する。接続工程では、まず、電線２７の前端部の絶縁被覆２９を除去して導体２８の前端部を露出させる皮剥きが行われる。皮剥き後は、第１端子金具２０が所定の圧着位置に供給されてアンビルに載置され、次いで、電線２７のうち露出した導体２８がワイヤバレル部２５にセットされるとともに、電線２７のうち絶縁被覆２９の形成領域の前端部がインシュレーションバレル部２６にセットされる。そして、クリンパが下降することにより、圧着部２４が電線２７を包囲するようにカシメ付けられ、電線２７と第１端子金具２０が接続される。
【００３１】
光硬化工程では、第１端子金具２０と電線２７が、モールド型（図示省略）に供給されて、長さ方向に位置決めされた状態でセットされる。次いで、モールド型内に液体状の光硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂）が注入され、その後、モールド型内の液状光硬化性樹脂に紫外線が照射される。紫外線の照射により光硬化性樹脂が硬化し、充填材４４が圧着部２４の外周と電線２７の前端部の外周に固着した状態でモールド成形される。
【００３２】
＜実施例１の作用、効果＞
本実施例１のコネクタＡは、前面が第１嵌合面１１となっている第１ハウジング１０と、第１ハウジング１０内に収容された複数の第１端子金具２０と、第２嵌合面３３を第１嵌合面１１と対向させた状態で第１ハウジング１０に嵌合される第２ハウジング３０と、第２ハウジング３０に取り付けられた第２端子金具３５とを有する。両ハウジング１０，３０が嵌合した状態では、複数の第２端子金具３５のタブ３６が、両嵌合面１１，３３間の嵌合隙間４２を貫通して複数の第１端子金具２０に個別に接続される。さらに、コネクタＡは、融点が両ハウジング１０，３０よりも低い光硬化性樹脂からなり、溶融したときには流動して嵌合隙間４２に充填される充填材４４を備えている。
【００３３】
図１に示すように、両コネクタＡが嵌合した状態で、周面隙間４１と嵌合隙間４２が海水Ｓに浸かり、その後、コネクタＡが海水Ｓから引き上げられると、図２に示すように、海水Ｓの一部が表面張力により嵌合隙間４２に残留する。嵌合隙間４２に残留した海水Ｓは、嵌合隙間４２を貫通するタブ３６同士（導電路４０同士）をショートされるための短絡経路となる。導電路４０同士が嵌合隙間４２の海水Ｓを介して短絡すると、両ハウジング１０，３０、両端子金具２０，３５、及び充填材４４を含むコネクタＡの全体が過熱状態となる。
【００３４】
過熱状態の温度が充填材４４の融点に達すると、充填材４４が溶融する。溶融した充填材４４は、重力にしたがい、第１端子金具２０の外面と端子収容室１２の内面との隙間や、角筒部２１の内部等を通り、更にタブ挿入口１５とタブ３６との隙間等を通過して嵌合隙間４２に到達し、海水Ｓと接触する。充填材４４は海水Ｓよりも比重が大きいので、充填材４４は、海水Ｓを嵌合隙間４２の周縁側へ押し動かす。そして、図３に示すように、嵌合隙間４２に残留していた海水Ｓが、全て周面隙間４１へ排出され、嵌合隙間４２は充填材４４だけで埋め尽くされる。充填材４４は、電気的絶縁性を有するので、導電路４０同士が嵌合隙間４２において短絡することはない。このように、溶融状態の充填材４４が、嵌合隙間４２に流入し、短絡経路となっていた海水Ｓを排除するので、導電路４０間の短絡状態が解消される。
【００３５】
また、本実施例１のコネクタＡは、第１端子金具２０の前端部に、第２端子金具３５との接続手段として前後方向に貫通した形態の角筒部２１が形成されており、第１端子金具２０の後端部に形成した圧着部２４に、電線２７の前端部が接続されており、充填材４４が、圧着部２４及び電線２７の前端部を包囲する形態となっている。この構成によれば、溶融状態の充填材４４は、貫通形態の角筒部２１を通過することによって、嵌合隙間４２に確実に到達することができる。
【００３６】
また、本実施例１のコネクタＡは、第１ハウジング１０が第１端子金具２０を収容するための端子収容室１２を有しており、充填材４４が、第１端子金具２０の外周を包囲するとともに、端子収容室１２の内壁に嵌合可能な形態である。この構成によれば、充填材４４が端子収容室１２の内壁に嵌合することにより、端子収容室１２内で第１端子金具２０がガタ付くことを抑制又は防止できる。
【００３７】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、充填材を第１ハウジングの内部に配置したが、充填材は、第１ハウジングの外部に配置してもよい。
（２）上記実施例では、充填材を第１端子金具と電線とに接触するように設けたが、充填材は、第１端子金具に接触するが電線には接触しない形態で設けてもよく、電線に接触するが第１端子金具に接触しない形態で設けてもよい。
（３）上記実施例では、充填材を第１端子金具と一体化した状態で設けたが、充填材は、第１ハウジングと一体化した状態で設けてもよい。
（４）上記実施例では、第１ハウジングが第２ハウジングの上方に配置されるため、充填材を第１ハウジング側のみに設けたが、充填材は、第１ハウジングと第２ハウジングの位置関係や配置形態に応じて、第１ハウジングと第２ハウジングの両方に設けてもよく、第２ハウジングのみに設けてもよい。
（５）上記実施例では、第１ハウジングを第２ハウジングの上方に配置したが、本発明は、第１ハウジングを第２ハウジングの下方に配置する場合や、第１ハウジングと第２ハウジングをほぼ同じ高さに配置する場合にも適用できる。
（６）上記実施例では、充填材の材料を紫外線硬化性樹脂としたが、充填材の材料は可視光硬化性樹脂であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ…コネクタ
１０…第１ハウジング
１１…第１嵌合面
１２…端子収容室
２０…第１端子金具
２１…角筒部
２４…圧着部
２７…電線
３０…第２ハウジング
３３…第２嵌合面
３５…第２端子金具
４２…嵌合隙間
４４…充填材
【図１】
0005995146.tif 000002
【図２】
0005995146.tif 000003
【図３】
0005995146.tif 000004
【図４】
0005995146.tif 000005
【図５】
0005995146.tif 000006