JP2012243699A - 電気部品セット - Google Patents

Abstract

【課題】電気部品とその電気部品を収容する容器とその容器の開口を塞ぐ蓋とを備える電気部品セットにおいて、小型化と容器の密閉構造の簡素化とを実現すること。
【解決手段】電気部品セット１は、電気部品１０を収容する容器２０と、容器２０の開口を塞ぐ第１蓋部材３０及び第２蓋部材５０を備える。容器２０の開口を覆う第１蓋部材３０には、一部に容器２０の内側と外側とを連通させるネジ孔３１１が形成され、そのネジ孔３１１の縁に、コネクタ付電線４０のコネクタ４２の外縁の一部４２１が通過する溝３１３と、その溝３１３により一部が分断されたネジ山とが形成されている。第２蓋部材５０は、コネクタ付電線４０の絶縁被覆の部分に取り付けられ、第１蓋部材３０のネジ孔３１１と螺合するネジ部５２を有し、ネジ部５２がネジ孔３１１へ螺着されることによりコネクタ付電線４０の絶縁被覆とネジ孔３１１の縁部との隙間を塞ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気部品、それを収容する容器及びその容器の開口を塞ぐ蓋を備える電気部品セットに関する。

自動車などの車両において、ランプ又はカメラなどの電気部品は、雨水などの水が浸入しやすい場所に配置される。そのような電気部品は、それを収容する容器、その容器の開口部を塞ぐ蓋及び電気部品に接続される電線などとともに組み合わされ、防水構造を有する電気部品セットとして提供される。

また、電気部品セットの組み立ての容易化のため、電気部品セットの電線としては、電気部品のコネクタと接続されるコネクタ付電線が採用される。そのようなコネクタ付電線は、電気部品側の一端において小さなコネクタを備え、電源又は制御機器などに接続される車両側の他端において比較的大きなコネクタを備える。

例えば、特許文献１には、基板に実装されたコネクタを含む電気部品がフロントケースに収容され、そのフロントケースの開口が、リアケースによって塞がれる電気機器の構造が示されている。さらに、その電気機器のリアケースは、電気部品のコネクタとコネクタ付電線のコネクタとの間に介在する中継用コネクタと一体に構成されている。コネクタ付電線は、リアケースの外側コネクタと制御機器又は電源などの車両側機器とを電気的に接続する。

また、車両に搭載される電気部品セットは、防水構造を備えることに加え、配置スペースの制約からさらなる小型化が求められている。特に小型化が要求される電気部品セットとしては、例えば、電動車両における給電ポートの近傍に配置される状態表示用のＬＥＤランプの部品セットなどが挙げられる。

特開２００５−３４７２４３号公報

しかしながら、特許文献１に示されるように、電気部品を収容する容器の蓋（リアケース）が中継用コネクタを備える場合、中継用コネクタを固定しつつ容器を密閉する構造を備えた比較的大きな蓋が必要となる。さらに、蓋における中継用コネクタの部分の密閉構造が比較的複雑になる。

また、容器の蓋部を小さくするためにコネクタ付電線において小さなコネクタが採用される場合、コネクタ付電線が、その途中において太い電線から細い電線へ変換する電線変換部を備える必要が生じる。しかしながら、コネクタ付電線を製造する工程において、電線変換部を設けるという煩雑な工程を採用することは極力避けたい。

本発明は、電気部品とその電気部品を収容する容器とその容器の開口を塞ぐ蓋とを備える電気部品セットにおいて、小型化と容器の密閉構造の簡素化とを実現することを目的とする。

本発明に係る電気部品セットは、以下に示す各構成要素を備える。
（１）第１の構成要素は、電気部品である。
（２）第２の構成要素は、端部に電気部品と接続されるコネクタが設けられたコネクタ付電線である。
（３）第３の構成要素は、電気部品が挿入される開口が形成され、電気部品を収容する容器である。
（４）第４の構成要素は、容器の開口を覆い、一部に容器の内側と外側とを連通させるネジ孔が形成され、そのネジ孔の縁に、コネクタが特定の姿勢でネジ孔に挿入されるときにコネクタの外縁の一部が通過する溝とその溝により一部が分断されたネジ山とが形成された第１蓋部材である。
（５）第５の構成要素は、コネクタ付電線における絶縁被覆の部分に取り付けられ、第１蓋部材のネジ孔と螺合するネジ部を有し、コネクタ付電線が第１蓋部材のネジ孔に通された状態でネジ部がネジ孔へ螺着されることによりコネクタ付電線における絶縁被覆とネジ孔の縁部との隙間を塞ぐ第２蓋部材である。

本発明に係る電気部品セットが、以下に示す各構成要素のうちの１つ以上をさらに備えることが考えられる。
（６）第６の構成要素は、第２蓋部材のネジ部が第１蓋部材のネジ孔へ螺着されることにより、第１蓋部材におけるネジ孔の縁部と第２蓋部材との間に挟み込まれる環状の弾性部材である第１止水部材である。
（７）第７の構成要素は、コネクタ付電線における絶縁被覆の部分と第２蓋部材との隙間を塞ぐ筒状の弾性部材である第２止水部材である。
（８）第８の構成要素は、容器における開口の縁部と第１蓋部材との間に挟み込まれる環状の弾性部材である第３止水部材である。

本発明において、電気部品を収容する容器の開口を塞ぐ蓋は、２つの蓋部材により構成されている。第１蓋部材は、容器の開口のうちコネクタ付電線を通すのに必要なネジ孔（貫通孔）を除く大部分を塞ぐ。また、第２蓋部材は、第１蓋部材のネジ孔に通されたコネクタ付電線の絶縁被覆の部分と第１蓋部材との間の隙間を塞ぐ。このような構造により、容器の開口全体を塞ぐためにコネクタ付電線に予め取り付けられる必要のある部材は、ごく小さな第２蓋部材だけである。そのため、コネクタ付電線の取り扱い性は損なわれない。

また、第２蓋部材のネジ部及び第１蓋部材のネジ孔からなる簡素なネジ構造により、第１蓋部材のネジ孔（貫通孔）を密閉することが可能である。また、容器と第１蓋部材との間の隙間、及びコネクタ付電線の絶縁被覆の部分と第２蓋部材との間の隙間は、それらの隙間に挟み込まれる環状又は筒状の弾性部材などの止水部材を用いた簡素な構造により密閉することが可能である。

また、第１蓋部材のネジ孔の縁には、コネクタ付電線のコネクタが特定の姿勢で挿入されるときにそのコネクタの外縁の一部が通過する溝が形成されている。このような第１蓋部材は、中継用コネクタと一体となった蓋部材、及びコネクタが通過可能な円形のネジ孔を有する蓋部材よりも小さく構成されることが可能である。即ち、本発明によれば、電気部品セットにおいて小型化と容器の密閉構造の簡素化とを実現できる。また、コネクタ付電線のコネクタを小さくするために、コネクタ付電線が、その途中において太い電線から細い電線へ変換する電線変換部を備える必要もない。

また、本発明に係る電気部品セットが、第１蓋部材のネジ孔の縁部と第２蓋部材との間に挟み込まれる環状の弾性部材（第１止水部材）を備えれば、第１蓋部材と第２蓋部材との間の隙間の密閉がより確実となる。

本発明の実施形態に係る電気部品セット１の斜視図である。 電気部品にコネクタ付電線が接続された状態における電気部品セット１の断面図である。 電気部品にコネクタ付電線が接続される前の状態における電気部品セット１の断面図である。 電気部品セット１が備える第１蓋部材の正面図である。 電気部品セット１に適用可能な第１蓋部材の正面図である。

以下、添付の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。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。

＜実施形態＞
以下、図１から図４を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電気部品セット１の構成について説明する。図１に示されるように、電気部品セット１は、電気部品１０、容器２０、第１蓋部材３０、コネクタ付電線４０及び第２蓋部材５０を備える。

＜電気部品＞
電気部品１０は、外部から電力の供給を受けて動作する部品である。本実施形態における電気部品１０は、電子基板１１と、電子基板１１に実装された状態表示用のＬＥＤランプ１２及び部品コネクタ１３とを含む。部品コネクタ１３は、ＬＥＤランプ１２と電気的に接続されており、コネクタ付電線４０の二次側コネクタ４２と接続されるコネクタである。コネクタ付電線４０を通じて供給される電力は、部品コネクタ１３を介してＬＥＤランプ１２へ伝送される。

＜容器＞
容器２０は、図１及び図２に示されるように、電気部品１０が挿入される開口２１が形成され、電気部品１０を収容する中空の部材である。本実施形態における容器２０は、少なくとも一部が透明であり、内部のＬＥＤランプ１２の点灯状態を外部から視認可能に構成されている。例えば、容器２０は、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はＡＢＳ樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成形部材である。なお、図２は、電気部品１０にコネクタ付電線４０が接続された状態における電気部品セット１の断面図である。また、図２において、便宜上、ＬＥＤランプ１２及び部品コネクタ１３は、仮想線（二点鎖線）により描かれている。

＜コネクタ付電線＞
コネクタ付電線４０は、芯線及びその芯線の周囲を覆う絶縁被覆からなる複数の絶縁電線４１と、絶縁電線４１の両端に設けられた一次側コネクタ４３及び二次側コネクタ４２とを含む。

絶縁電線４１の一方の端部に設けられた二次側コネクタ４２は、電気部品１０の部品コネクタ１３と接続されるコネクタである。一方、絶縁電線４１の他方の端部に設けられた一次側コネクタ４３は、電気部品１０に対して電力と制御信号とを供給する制御部のコネクタに接続されるコネクタである。図１に示される二次側コネクタ４２の正面方向から見た形状は、幅が高さよりも広く形成された扁平な矩形状である。

図１に示されるように、二次側コネクタ４２は、それ自体は防水構造を有さない小型のコネクタである。一方、一次側コネクタ４３は、それ自体が防水構造を備え、二次側コネクタ４２よりも大きい大型のコネクタである。なお、図１は、電気部品１０にコネクタ付電線４０が接続される前の状態における電気部品セット１の斜視図である。

また、コネクタ付電線４０において、各絶縁電線４１は、一次側コネクタ４３から二次側コネクタ４２に至るまで継ぎ目のない一連の電線で構成されている。即ち、コネクタ付電線４０は、その途中において太い電線から細い電線へ変換する電線変換部を備えていない。

コネクタ付電線４０の絶縁電線４１は、少なくとも絶縁被覆の部分の一部において、筒状の弾性部材である止水チューブ４４で覆われている。止水チューブ４４は、例えばゴム又はゴム系材料であるエラストマー(elastic polymer)からなる部材である。なお、エラストマーには、天然ゴム及び合成ゴムなどの加硫ゴム、並びにウレタンゴム、発泡ウレタン、シリコーンゴム及びフッ素ゴムなどの熱硬化性樹脂系エラストマーが含まれる。

＜第１蓋部材＞
第１蓋部材３０は、容器２０の開口２１を覆う本体部３１と、本体部３１の両側各々に連なる固定部３２とを有する部材である。例えば、第１蓋部材３０は、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はＡＢＳ樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成形部材である。

第１蓋部材３０の本体部３１には、容器２０の内側と外側とを連通させる貫通孔であるネジ孔３１１が形成されている。本体部３１におけるネジ孔３１１の縁を形成する面には、後述する第２蓋部材５０のネジ部５２と螺合するネジ山が形成されている。

また、図１及び図４に示されるように、ネジ孔３１１の縁における相互に対向する２箇所には、コネクタ付電線４０の二次側コネクタ４２が特定の姿勢でネジ孔３１１に挿入されるときに二次側コネクタ４２の外縁の一部４２１が通過する溝３１３が形成されている。そのため、ネジ孔３１１の縁を形成する面において、ネジ山は、２箇所の溝３１３によって分断された状態で形成されている。

図３は、電気部品１０にコネクタ付電線４０が接続される前の状態における電気部品セット１の断面図である。なお、図３において、便宜上、ＬＥＤランプ１２及び部品コネクタ１３は、仮想線（二点鎖線）により描かれている。

図３に示されるように、ネジ孔３１１の直径に相当するネジ孔３１１の最小幅Ｗ１は、扁平な二次側コネクタ４２の幅Ｗ３よりも小さい。しかしながら、ネジ孔３１１の縁に対向して形成された２つの溝３１３の底面の間隔に相当するネジ孔３１１の最大幅Ｗ２は、扁平な二次側コネクタ４２の幅Ｗ３よりも大きい。また、２つの溝３１３の幅は、二次側コネクタ４２を正面方向から見たときの二次側コネクタ４２の高さよりも大きく形成されている。

そのため、図３及び図４に示されるように、扁平な二次側コネクタ４２は、特定の姿勢、即ち、その幅Ｗ３の方向がネジ孔３１１の最大幅Ｗ２の方向に沿う姿勢でネジ孔３１１に挿入された場合には、ネジ孔３１１を通過することができる。その際、二次側コネクタ４２の外縁の一部４２１が、ネジ孔３１１の縁の溝３１３を通過する。しかしながら、二次側コネクタ４２は、上記特定の姿勢以外の姿勢でネジ孔３１１に挿入されようとしても、その外縁の一部４２１がネジ孔３１１の縁に引っ掛かり、ネジ孔３１１を通過することができない。

また、第１蓋部材３０の本体部３１における容器２０の開口２１の縁部に対向する４箇所各々に、ネジ止め用の貫通孔３１４が形成されている。また、容器２０の開口２１の縁部における貫通孔３１４各々に対向する４箇所には、貫通孔３１４に連通する不図示のネジ孔が形成されている。第１蓋部材３０の貫通孔３１４に挿入されたネジ部材３１５が、容器２０のネジ孔に締め込まれることにより、第１蓋部材３０は、容器２０の開口２１を塞ぐ状態で容器２０と連結される。

なお、各図には示されていないが、第１蓋部材３０の貫通孔３１４におけるネジ部材３１５が装着された後に残る凹み部には、防水用のゴム栓が嵌め入れられる。これにより、第１蓋部材３０の貫通孔３１４の部分とネジ部材３１５との間の隙間から容器２０内に水が浸入することが防止される。

また、図２に示されるように、電気部品セット１は、容器２０における開口２１の縁部と第１蓋部材３０の本体部３１との間に挟み込まれる環状の弾性部材である大径止水部材２２を備える。なお、大径止水部材２２は、第３止水部材の一例である。

大径止水部材２２は、例えばゴム又はゴム系材料であるエラストマー(elastic polymer)からなる部材である。第１蓋部材３０が、ネジ部材３１５によって容器２０と連結されることにより、大径止水部材２２は、容器２０における開口２１の縁部と第１蓋部材３０の本体部３１との間に挟み込まれ、容器２０と第１蓋部材３０との間の隙間を密閉する。

＜第２蓋部材＞
第２蓋部材５０は、コネクタ付電線４０の絶縁電線４１における絶縁被覆の部分に取り付けられた部材である。第２蓋部材５０には貫通孔５１が形成されており、第２蓋部材５０は、その貫通孔５１にコネクタ付電線４０の絶縁電線４１が通された状態で、絶縁電線４１の絶縁被覆の部分に取り付けられている。

より具体的には、絶縁電線４１における止水チューブ４４で覆われた部分が、第２蓋部材５０の貫通孔５１に通されている。自然状態における止水チューブ４４の外径は、第２蓋部材５０の貫通孔５１の内径よりも大きく形成されている。これにより、止水チューブ４４は、絶縁電線４１における絶縁被覆の部分と第２蓋部材５０との間に挟み込まれ、絶縁電線４１と第２蓋部材５０との間の隙間を密閉する。なお、止水チューブ４４は、第２止水部材の一例である。

また、第２蓋部材５０は、第１蓋部材３０のネジ孔３１１と螺合するネジ部５２と、ネジ部５２よりも外側へ張り出したフランジ部５３とを有する。そして、第２蓋部材５０の貫通孔５１に通されたコネクタ付電線４０における二次側コネクタ４２側の部分が、第１蓋部材３０のネジ孔３１１に通された状態で、ネジ部５２がネジ孔３１１へ螺着されることにより、フランジ部５３が、絶縁電線４１の絶縁被覆の部分と第１蓋部材３０のネジ孔３１１の縁部との隙間を塞ぐ。

また、第２蓋部材５０には、ネジ部５２をネジ孔３１１に締め付ける工具からの回転力が作用する部位であるナット部５５が形成されている。

また、第２蓋部材５０には、環状の弾性部材である小径止水部材５４が取り付けられている。小径止水部材５４の直径は、大径止水部材２２の直径よりも小さい。図２に示されるように、第２蓋部５０のネジ部５２が第１蓋部材３０のネジ孔３１１へ螺着されることにより、小径止水部材５４は、第１蓋部材３０の本体部３１におけるネジ孔３１１の縁部と第２蓋部材５０のフランジ部５３との間に挟み込まれ、第１蓋部材３０と第２蓋部材５０との間の隙間を密閉する。なお、小径止水部材５４は、第１止水部材の一例である。

＜効果＞
電子部品セット１において、電気部品１０を収容する容器２０の開口２１を塞ぐ蓋は、第１蓋部材３０及び第２蓋部材５０により構成されている。第１蓋部材３０は、容器２０の開口２１のうちコネクタ付電線４０を通すのに必要なネジ孔３１１（貫通孔）を除く大部分を塞ぐ。

一方、第２蓋部材５０は、第１蓋部材３０のネジ孔３１１に通されたコネクタ付電線４０の絶縁被覆の部分と第１蓋部材３０との間の隙間を塞ぐ。このような構造により、容器２０の開口２１全体を塞ぐためにコネクタ付電線４０に予め取り付けられる必要のある部材は、ごく小さな第２蓋部材５０だけである。そのため、コネクタ付電線４０の取り扱い性は損なわれない。

また、第２蓋部材５０のネジ部５２及び第１蓋部材３０のネジ孔３１１からなる簡素なネジ構造により、第１蓋部材３０のネジ孔３１１（貫通孔）を密閉することが可能である。また、容器２０と第１蓋部材３０との間の隙間、及びコネクタ付電線４０の絶縁被覆の部分と第２蓋部材５０との間の隙間は、それらの隙間に挟み込まれる大径止水部材２２及び止水チューブ４４を用いた簡素な構造により密閉することが可能である。

また、第１蓋部材３０のネジ孔３１１の縁には、コネクタ付電線４０の二次側コネクタ４２が特定の姿勢で挿入されるときにその二次側コネクタ４２の外縁の一部４２１が通過する溝３１３が形成されている。このような第１蓋部材３０は、中継用コネクタと一体となった蓋部材、及びコネクタが通過可能な円形のネジ孔を有する蓋部材よりも小さく構成されることが可能である。即ち、電気部品セット１が採用されることにより、第１蓋部材３０及び容器２０の小型化と、容器２０の密閉構造の簡素化とを実現できる。

また、電気部品セット１において、二次側コネクタ４２を小さくするために、コネクタ付電線４０が、その途中において太い電線から細い電線へ変換する電線変換部を備える必要もない。

また、第１蓋部材３０のネジ孔３１１の縁部と第２蓋部材５０との間に挟み込まれる小径止水部材５４が設けられていることにより、第１蓋部材３０と第２蓋部材５０との間の隙間の密閉がより確実となる。

＜その他＞
図５は、電気部品セット１に適用可能な第１蓋部材３０Ａの正面図である。前述した実施形態においては、二次側コネクタ４２の正面方向から見た形状が扁平な形状であるため、溝３１３は、第１蓋部材３０のネジ孔３１１の縁における相互に対向する２箇所に形成されている。

一方、図５に仮想線（二点鎖線）で示されるように、二次側コネクタ４２の正面方向から見た形状が、正方形又は縦横の比が１に近い矩形である場合も考えられる。このような場合、溝３１３が、第１蓋部材３０のネジ孔３１１の縁における４箇所に形成されることが考えられる。即ち、４つの溝３１３のうちの２つずつが、第１蓋部材３０のネジ孔３１１の縁において相互に対向して形成される。

図５に示されるように、４つの溝３１３は、二次側コネクタ４２が特定の姿勢でネジ孔３１１に挿入されるときに二次側コネクタ４２の４つの角部４２１Ａ各々が通過する空間を形成する。電気部品セット１において、二次側コネクタ４２の正面方向から見た形状に応じて図５に示されるような第１蓋部材３０Ａが採用されることも考えられる。

また、電気部品セット１においては、容器２０と第１蓋部材３０とが、ネジ３１５により連結されている。しかしながら、容器２０と第１蓋部材３０とが、他の構造により連結されることも考えられる。

例えば、容器２０における開口２１の縁部及び第１蓋部材３０の各々に、相互に螺合するネジ部とネジ受け部とが形成されることが考えられる。この場合、ネジ部がネジ受け部に締め込まれることにより、第１蓋部材３０は、容器２０の開口２１を塞ぐ状態で容器２０と連結される。また、ネジ部がネジ受け部に締め込まれることにより、大径止水部材２２は、容器２０における開口２１の縁部と第１蓋部材３０の本体部３１との間に挟み込まれる。

また、電気部品セット１において、電気部品１０は、小型のカメラなど、コネクタを備えた他の電気部品であってもよい。

１ 電気部品セット
１０ 電気部品
１１ 電子基板
１２ ＬＥＤランプ
１３ 部品コネクタ
２０ 容器
２１ 容器の開口
２２ 大径止水部材
３０、３０Ａ 第１蓋部材
３１ 第１蓋部材の本体部
３２ 第１蓋部材の固定部
４０ コネクタ付電線
４１ 絶縁電線
４２ 二次側コネクタ
４３ 一次側コネクタ
４４ 止水チューブ
５０ 第２蓋部材
５１ 第２蓋部材の貫通孔
５２ ネジ部
５３ フランジ部
５４ 小径止水部材
５５ ナット部
３１３ 溝
３１１ ネジ孔
３１４ 貫通孔
３１５ ネジ部材
４２１ 二次側コネクタの一部
４２１Ａ 二次側コネクタの角部

Claims (4)

1. 電気部品と、
   端部に前記電気部品と接続されるコネクタが設けられたコネクタ付電線と、
   前記電気部品が挿入される開口が形成され、前記電気部品を収容する容器と、
   前記容器の開口を覆い、一部に前記容器の内側と外側とを連通させるネジ孔が形成され、前記ネジ孔の縁に、前記コネクタが特定の姿勢で前記ネジ孔に挿入されるときに前記コネクタの外縁の一部が通過する溝と該溝により一部が分断されたネジ山とが形成された第１蓋部材と、
   前記コネクタ付電線における絶縁被覆の部分に取り付けられ、前記第１蓋部材の前記ネジ孔と螺合するネジ部を有し、前記コネクタ付電線が前記第１蓋部材の前記ネジ孔に通された状態で前記ネジ部が前記ネジ孔へ螺着されることにより前記コネクタ付電線における前記絶縁被覆と前記ネジ孔の縁部との隙間を塞ぐ第２蓋部材と、を備えることを特徴とする電気部品セット。
2. 前記第２蓋部材の前記ネジ部が前記第１蓋部材の前記ネジ孔へ螺着されることにより、前記第１蓋部材における前記ネジ孔の縁部と前記第２蓋部材との間に挟み込まれる環状の弾性部材である第１止水部材をさらに備える、請求項１に記載の電気部品セット。
3. 前記コネクタ付電線における前記絶縁被覆の部分と前記第２蓋部材との間に挟み込まれる筒状の弾性部材である第２止水部材をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の電気部品セット。
4. 前記容器における開口の縁部と前記第１蓋部材との間に挟み込まれる環状の弾性部材である第３止水部材をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気部品セット。

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