JP2023038735A - 車載用コネクタユニット - Google Patents

Abstract

【課題】被水に耐えうる構造であって、安価に構成することができる車載用コネクタユニットを提供する。
【解決手段】車室側と車体側を隔てる隔壁に取り付けられる車載用コネクタユニットは、筒状部４１と、筒状部４１の前端に位置する前面板部４２とを有するケース４０と、筒状部４１に収納された回路基板５０と、回路基板５０に搭載されて車室側の電子機器のコネクタと接続されるインタフェースコネクタ６０と、筒状部４１の後端を塞ぐ後面カバー７０と、後面カバー７０に保持されて車体側のハーネスコネクタと接続される内部コネクタ８０とを備える。前面板部４２にはインタフェースコネクタ６０が車室側に臨む開口４３と、筒状部４１の内部空間に通じる排水穴４６が設けられている。
【選択図】図３

Description

この発明は車両に取り付けられて使用される車載用コネクタユニットに関する。

図６はこの種の車載用コネクタユニットの従来例として特許文献１に記載されているＵＳＢポートを示したものであり、このＵＳＢポート１０は自動二輪車のインナーボックスに取り付けられるもので、図７はインナーボックスの奥壁２０にＵＳＢポート１０が取り付けられた状態を示す。なお、図６中、３０はＵＳＢポート１０に接続されるスマートフォン等の外部機器のＵＳＢプラグを示す。

ＵＳＢポート１０はＵＳＢプラグ３０を矢印ａで示す挿脱方向に挿脱させる機械的な継手としての口金部１１と、口金部１１を支持して車体側に固定されるケーシング１２を備えている。ケーシング１２には口金部１１の外周を被覆する口金保持部１２ａが形成されている。ＵＳＢポート１０は車載時に口金部１１の先端のポート開口１１ａが下向きになるように配置され、即ちＵＳＢポート１０はケーシング１２を含む全体が車載時に傾斜して配置される。

ケーシング１２にはフランジ１３が設けられており、さらに奥壁２０の裏面に近接または当接するフード１４が設けられている。フランジ１３はケーシング１２を伝った水をポート開口１１ａの外側に導く止水部となっている。また、ケーシング１２の後端側には車体側に配策された車体側ハーネスを接続可能とするカプラ１５が設けられている。

ケーシング１２内には回路基板１６が収容されている。ケーシング１２は車載時に下面側となる部分が開放された形状とされ、回路基板１６を収容した状態でこの下面側の開放部分からポッティング樹脂１７をケーシング１２内に注入して充填することで回路基板１６は水密に封止されている。ケーシング１２の車載時における下面はポッティング樹脂１７が露出したポッティング面１７ａとなっている。

国際公開ＷＯ２０１９／１８７７９１号

上述したように、図６及び７に示したＵＳＢポート１０では、回路基板１６を収容したケーシング１２内にポッティング樹脂１７を充填して回路基板１６を水密に封止するものとなっている。

しかるに、このようにケーシング１２内にポッティング樹脂１７を充填する作業は面倒で工数がかかり、その分コストアップとなっていた。

この発明の目的はこの問題に鑑み、車載用として被水（水を被ること、水を浴びて濡れること）に耐えうる構造であって、従来よりコストダウン可能な車載用コネクタユニットを提供することにある。

この発明によれば、車室側と車体側を隔てる隔壁に取り付けられる車載用コネクタユニットは、筒状部と、筒状部の前端に位置する前面板部とを有するケースと、筒状部に収納された回路基板と、回路基板に搭載されて車室側の電子機器のコネクタと接続されるインタフェースコネクタと、筒状部の後端を塞ぐ後面カバーと、後面カバーに保持されて車体側のハーネスコネクタと接続される内部コネクタとを備え、前面板部にはインタフェースコネクタが車室側に臨む開口と、筒状部の内部空間に通じる排水穴が設けられているものとされる。

この発明によれば、車載用として被水に耐えうる構造であって、従来より安価に構成することができる車載用コネクタユニットを得ることができる。

Ａはこの発明による車載用コネクタユニットの一実施例を示す側面図、Ｂはその背面図、Ｃはその斜視図。 図１Ａに示した車載用コネクタユニットの分解斜視図。 Ａは図１Ａに示した車載用コネクタユニットの、ゴムキャップを外した状態の平面図、ＢはＡのＣ－Ｃ線断面図。 Ａは図１Ａに示した車載用コネクタユニットの、ゴムキャップを外した状態の正面図、ＢはＡのＣ－Ｃ線断面図。 図１Ａに示した車載用コネクタユニットが隔壁に取り付けられた状態をゴムキャップの図示を省略して示した断面図。 車載用コネクタユニットの従来例を示す斜視図。 図６に示した車載用コネクタユニットの取付け状態を示す部分断面図。

まず、初めに、車両において車室側と車体側を隔てる隔壁に取り付けられて使用される車載用コネクタユニットの被水について述べる。

車体側からの被水は走行中にタイヤが巻き上げた水や洗車の際の高圧洗浄水など大量の被水が想定されるが、このような車体側からの被水による水は隔壁の存在により車室側への浸入が防止されるため、車室側から被水する原因とはならない。一方、車室側からの被水は運転者が飲料水をこぼすなど発生頻度が少ない現象であって、たとえ発生しても少量の被水しか想定されない。

このように車体側からの被水と車室側からの被水には、その程度に大きな差があり、この発明による車載用コネクタユニットはこの点を考慮したものである。

以下、この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。

図１はこの発明による車載用コネクタユニットの一実施例の外観を示したものであり、図２は図１に示した車載用コネクタユニット１００を各部に分解して示したものである。

車載用コネクタユニット１００はこの例ではケース４０と回路基板５０とインタフェースコネクタ６０と後面カバー７０と内部コネクタ８０とゴムシール９０とゴムキャップ１１０とポッティング樹脂１２０とによって構成されており、内部コネクタ８０のハウジング８１はこの例では後面カバー７０と一体形成されたものとなっている。図２中、８２は内部コネクタ８０の端子を示す。車体側のハーネスコネクタと接続される内部コネクタ８０はこの例では２本の端子８２を有するものとなっている。

図３Ｂ及び図４Ｂはゴムキャップ１１０の図示を省略して車載用コネクタユニット１００の断面構造の詳細をそれぞれ示したものである。

ケース４０は角筒状をなす筒状部４１と、筒状部４１の前端に位置する前面板部４２とを有している。前面板部４２には開口４３が形成されており、前面板部４２の板面にはこの開口４３を囲む環状部４４が突出形成されている。さらに、前面板部４２には環状部４４を挟む左右両側に取付け穴４５がそれぞれ形成され、同様に環状部４４を挟む左右両側に排水穴４６がそれぞれ取付け穴４５の下方に位置して形成されている。これら開口４３、取付け穴４５及び排水穴４６はいずれも筒状部４１の内部空間に通じている。

内部コネクタ８０のハウジング８１は筒状をなし、ハーネスコネクタと嵌合される嵌合部８１ａと、嵌合部８１ａの基端を蓋する基部８１ｂとよりなる。基部８１ｂは後面カバー７０の一部を構成しており、嵌合部８１ａは後面カバー７０より後方に突出されている。基部８１ｂには端子圧入穴８１ｃが２つ形成されている。

端子８２はＬ字状に折り曲げられた形状を有し、Ｌ字の一辺には幅方向両側に突出する一対の突起８２ａが形成されている。端子８２はＬ字の一辺が端子圧入穴８１ｃに圧入されて図１Ｂ，３Ｂ等に示したようにハウジング８１に取り付けられている。一方、端子８２のＬ字の他辺は回路基板５０のスルーホール５１に挿入されて半田付け接続される。

回路基板５０にはこのように内部コネクタ８０の端子８２が接続され、さらにインタフェースコネクタ６０が搭載されて、この回路基板５０がケース４０の筒状部４１に収納されている。車室側の例えばスマートフォン等の電子機器のコネクタと接続されるインタフェースコネクタ６０はケース４０の前面板部４２に設けられている開口４３を介して車室側に臨むように位置されている。なお、インタフェースコネクタ６０はこの例では非防水構造のＵＳＢ Type－Ａコネクタとされている。

ケース４０の筒状部４１の後端は後面カバー７０によって蓋される。後面カバー７０は外周面上に突出する突部７１を複数備えており、後面カバー７０はこれら突部７１が筒状部４１に設けられている複数の穴４７にそれぞれ嵌め込まれて筒状部４１の後端を塞ぐように取り付けられている。

なお、この例では後面カバー７０の外周面に環状溝７２を形成して、この環状溝７２に環状をなすゴムシール９０を取り付け、筒状部４１の後端の内周面と後面カバー７０の外周面との間にゴムシール９０が挟み込まれるものとなっており、さらに内部コネクタ８０の端子８２が基部８１ｂより車体側に突出している部分に樹脂ポッティングを施して、端子８２の突出している部分にポッティング樹脂１２０を具備するものとなっており、これにより筒状部４１の後端の、即ちケース４０の後端の水密封止をより完全なものとしている。

ゴムキャップ１１０はケース４０の前面板部４２の開口４３を蓋するもので、蓋部１１１の背面側には一対のアーム部１１２を備えている。ゴムキャップ１１０の取付けは前面板部４２の２つの取付け穴４５にアーム部１１２をそれぞれ挿入することによって行われる。アーム部１１２には先端に抜け止め部１１２ａが設けられているため、この抜け止め部１１２ａが前面板部４２に引っ掛かることによってゴムキャップ１１０は抜け止めされ、またアーム部１１２の長さ分、ゴムキャップ１１０は手前に引き出すことができ、かつアーム部１１２の変形（撓み）により蓋部１１１を例えば上下方向に変位させることができるものとなっている。

従って、車載用コネクタユニット１００の非使用時には蓋部１１１を前面板部４２に押し付けることでインタフェースコネクタ６０が臨む開口４３を蓋することができ、車載用コネクタユニット１００の使用時、即ち車室側の電子機器のコネクタをインタフェースコネクタ６０に接続する際には蓋部１１１を引っ張り、例えば上方に変位させることにより、ゴムキャップ１１０を取り外すことなく、コネクタの接続を行うことができる。

図５は上述した車載用コネクタユニット１００が一例として自動二輪車の車室側と車体側を隔てる隔壁２００に取り付けられた状態をゴムキャップ１１０の図示を省略して示したものであり、図５中、矢印Ｒは車室側を示し、矢印Ｂは車体側を示す。

車載用コネクタユニット１００は隔壁２００に設けられた取付け穴２１０に車室側から挿入され、前面板部４２が隔壁２００に密着されて取り付けられている。隔壁２００に取り付けられた車載用コネクタユニット１００は図５に示したように傾斜した状態となっており、即ち排水穴４６の車室側の開口が下に向くように取り付けられている。

以上、この発明による車載用コネクタユニットの一実施例及びその取付け構造について説明したが、回路基板５０を収容するケース４０の後端は水密封止されているため、車体側からの被水がケース４０の後端からケース４０内に浸入することはなく、また車体側からの被水は隔壁２００により車室側への浸入が防止されるため、車体側からの被水がケース４０の前端（前面板部４２）からケース４０内に浸入することもなく、よって車体側からの被水によって回路基板５０が水没することはない。

一方、ケース４０の前面板部４２には回路基板５０が収容されている筒状部４１に通じる排水穴４６が存在し、この排水穴４６は筒状部４１の内部底面の延長上に、その一内壁が位置し、かつ車載時には車室側の開口が下向きとなるように配置されるため、車室側からの被水は排水穴４６によって良好に排水される。よって、車室側からの少量の被水によって回路基板５０が水没することも起こり得ない。

このように、この例では従来のようにケース内にポッティング樹脂を注入、充填して全方位からの被水に対し、回路基板を水密に封止する防水構造と異なり、車体側からの被水と車室側からの被水の程度の差を考慮して回路基板を保護できる適正な耐水構造としたものであって、ケース内にポッティング樹脂を注入、充填する面倒で工数がかかる作業は不要であり、その分コストダウンすることができる。

なお、上述した例ではケース４０の筒状部４１の後端と後面カバー７０との間にゴムシール９０を挟み込んで水密封止しているが、ゴムシールがなくても水密構造とできる場合にはゴムシール９０は不要となる。また、内部コネクタ８０において端子圧入穴８１ｃと端子８２との間に生じうる隙間を封止すべく、部分的な樹脂ポッティングを施しているが、例えば端子８２がハウジング８１にインサート成形される場合にはポッティング樹脂１２０は不要となる。

また、内部コネクタ８０のハウジング８１は後面カバー７０と一体形成されているが、後面カバー７０とは別体として内部コネクタ８０が後面カバー７０に保持される構造としてもよい。

インタフェースコネクタ６０は上述した例ではＵＳＢ Type－Ａコネクタとしているが、ＵＳＢ Type－Ｃコネクタを用いる場合もあり、また他のコネクタを用いる場合もあり、インタフェースコネクタ６０の種類は特に限定されない。加えて言えば、インタフェースコネクタ６０は非防水構造、防水構造のどちらであってもよいが、非防水構造のコネクタとすればコスト面で有利となる。

なお、回路基板５０は水没することはないものの、耐水性の点から回路基板５０に防湿コートを施すようにしてもよい。コーティング剤としては例えば常温型フッ素コーティング剤を用いることができ、またウレタン系、アクリル系、シリコン系などの樹脂を皮膜成分とするコーティング剤を用いることもできる。

１０ ＵＳＢポート １１ 口金部
１１ａ ポート開口 １２ ケーシング
１２ａ 口金保持部 １３ フランジ
１４ フード １５ カプラ
１６ 回路基板 １７ ポッティング樹脂
１７ａ ポッティング面 ２０ 奥壁
３０ ＵＳＢプラグ ４０ ケース
４１ 筒状部 ４２ 前面板部
４３ 開口 ４４ 環状部
４５ 取付け穴 ４６ 排水穴
４７ 穴 ５０ 回路基板
５１ スルーホール ６０ インタフェースコネクタ
７０ 後面カバー ７１ 突部
７２ 環状溝 ８０ 内部コネクタ
８１ ハウジング ８１ａ 嵌合部
８１ｂ 基部 ８１ｃ 端子圧入穴
８２ 端子 ８２ａ 突起
９０ ゴムシール １００ 車載用コネクタユニット
１１０ ゴムキャップ １１１ 蓋部
１１２ アーム部 １１２ａ 抜け止め部
１２０ ポッティング樹脂 ２００ 隔壁
２１０ 取付け穴

Claims (6)

1. 車室側と車体側を隔てる隔壁に取り付けられる車載用コネクタユニットであって、
   筒状部と、前記筒状部の前端に位置する前面板部とを有するケースと、
   前記筒状部に収納された回路基板と、
   前記回路基板に搭載されて車室側の電子機器のコネクタと接続されるインタフェースコネクタと、
   前記筒状部の後端を塞ぐ後面カバーと、
   前記後面カバーに保持されて車体側のハーネスコネクタと接続される内部コネクタとを備え、
   前記前面板部には前記インタフェースコネクタが車室側に臨む開口と、前記筒状部の内部空間に通じる排水穴が設けられていることを特徴とする車載用コネクタユニット。
2. 請求項１に記載の車載用コネクタユニットにおいて、
   前記内部コネクタのハウジングは前記後面カバーと一体形成されており、
   前記内部コネクタの端子が前記ハウジングから車体側に突出している部分には樹脂ポッティングが施され、
   前記筒状部の後端と前記後面カバーとの間にはゴムシールが配置されていることを特徴とする車載用コネクタユニット。
3. 請求項１又は２に記載の車載用コネクタユニットにおいて、
   前記開口を蓋するゴムキャップを具備することを特徴とする車載用コネクタユニット。
4. 請求項１から３までの何れかに記載の車載用コネクタユニットにおいて、
   前記回路基板には防湿コートが施されていることを特徴とする車載用コネクタユニット。
5. 請求項１から４までの何れかに記載の車載用コネクタユニットにおいて、
   前記インタフェースコネクタは非防水構造であることを特徴とする車載用コネクタユニット。
6. 請求項５に記載の車載用コネクタユニットにおいて、
   前記インタフェースコネクタはＵＳＢコネクタであることを特徴とする車載用コネクタユニット。

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