防水连接器以及输入输出单元的制作方法

本发明涉及防水连接器以及输入输出单元，特别是与固定部的构造相关。

背景技术：

近几年，在工厂中作业的高效化、低成本化受到重视，在具有防水连接器的电子设备中也期望配线工时的削减。

防水连接器大致区分为螺纹式和单触式。螺纹式防水连接器的螺纹部进行了标准化，能够与连接器制造商无关地进行连接，但为了确保防水性能，需要至连接器到达密封垫为止旋转螺纹。

单触式防水连接器无需旋转螺纹，能够容易地以少的工时确保配线以及防水性能，但连接器形状没有进行标准化，由于根据连接器制造商而不同，因此如果在公侧和母侧不将连接器制造商设为相同，则不能进行连接。

在专利文献1、2中，公开有通过利用爪与螺纹卡合，从而进行连接器连接的滑锁式连接器技术。

专利文献1：日本特开平11-67358号公报

专利文献2：日本特开2011-181199号公报

技术实现要素：

在专利文献1以及专利文献2的连接器中，无需旋转螺纹，就能够卡合。然而，存在下述问题，即，为了进行滑动而需要很大的力，如果减轻该力，则卡止不充分。

防水连接器具有兼顾下述两个方面的课题，第一方面是作为螺纹式防水连接器的优点，能够与标准化的螺纹部卡合，能够与连接器制造商无关地进行连接；第二方面是作为单触式防水连接器的优点，能够容易且省工时地确保配线以及防水性能。

本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种防水连接器，该防水连接器能够容易地安装作为对象侧连接器的螺纹式防水连接器，且螺纹部能够进行标准化。

为了解决上述的课题，实现目的，本发明涉及的防水连接器，具有：圆筒状的连接器主体部，其具有连接器部和开口部；密封材料，其与连接器主体部抵接；以及剖面三角形的爪部，其设置在连接器主体部的开口部的内周壁的前端，将内周壁的高度方向作为底边，前端侧的底角比底面侧的底角小。而且，其特征在于，通过相对于爪部，使在与连接器部连接的对象侧连接器的外周设置的螺纹槽滑动移动，从而对象侧连接器能够插入至连接器主体部内，对象侧连接器的前表面与密封材料抵接而能够卡止。

发明的效果

根据本发明，实现下述效果，即，能够得到一种防水连接器，该防水连接器能够容易地安装作为对象侧连接器的螺纹式防水连接器，且螺纹部能够进行标准化。

附图说明

图1是表示实施方式1的防水连接器的图，(a)是正视图，(b)是(a)的A-A剖视图。

图2是实施方式1的防水连接器的斜视图。

图3的(a)至(c)是表示在实施方式1的防水连接器安装螺纹式防水连接器的工序的说明图。

图4的(a)以及(b)是表示实施方式1的防水连接器的爪部的变形例的图。

图5是表示实施方式1的防水连接器的爪部的变形例的图。

图6是表示实施方式2的防水连接器的斜视图。

图7是实施方式2的防水连接器的爪部的剖视图。

图8是表示实施方式3的防水连接器的图，(a)是正视图，(b)是(a)的B-B剖视图。

图9的(a)至(c)是表示在实施方式3的防水连接器安装螺纹式防水连接器的工序的说明图。

图10是表示实施方式4的防水连接器的图，(a)是正视图，(b)是(a)的C-C剖视图。

图11的(a)至(c)是表示在实施方式4的防水连接器安装螺纹式防水连接器的工序的说明图。

图12是表示使用了实施方式5的防水连接器的输入输出单元的说明图。

具体实施方式

下面基于附图详细地说明本发明的实施方式涉及的防水连接器以及使用了该防水连接器的输入输出单元。此外，本发明不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是表示实施方式1的防水连接器的图，(a)是正视图，(b)是(a)的A-A剖视图。图2是实施方式1的防水连接器的斜视图。图3(a)至图3(c)是表示在实施方式1的防水连接器安装螺纹式防水连接器的工序的说明图。实施方式1的防水连接器100具有：连接器主体部10；密封材料20，其由与连接器主体部10抵接的O型密封圈构成；以及剖面三角形状的爪部13，其设置于连接器主体部10的开口部11的内周壁12。爪部13设置在连接器主体部10的构成内周壁12的立起片14a的前端内壁。爪部13形成为将立起片14a的高度方向h作为底边的剖面三角形状，前端侧的底角θ₁小于底面侧的底角θ₂。而且，连接器主体部10具有：环状的底面部14b，其具有连接器插入孔14h；4根立起片14a，它们从底面部14b的外周以将密封材料20作为底面侧的圆筒状立起。在该防水连接器100的连接器主体部10的连接器插入孔14h导出有省略图示的由母型连接器构成的连接器部。

而且，如图3(a)至图3(c)所示，由螺纹式防水连接器构成的对象侧连接器200在主体部201的外周壁202具有螺纹槽203。而且，通过相对于爪部13，使在与未图示的螺纹式连接器的连接器部连接的对象侧连接器200的主体部201的外周壁202设置的螺纹槽203滑动移动，从而对象侧连接器200能够插入至4根立起片14a内。此外，对象侧连接器200经由连接部205与线缆206连接。而且，对象侧连接器200的主体部201的前表面204能够与密封材料20抵接而卡止。

此外，立起片14a优选由不锈钢等具有弹性的金属板形成，也可以通过与底面部14b一体成型而形成。另外，在实施方式1中，立起片14a的数量设为4根，以等间隔排列在底面部14b的外周，但只要大于或等于2根即可。另外，连接器主体部10具有由恒定宽度的环状体构成的底面部14b，在底面部14b在中心具有连接器插入孔14h，立起片14a也可以通过与底面部14b一体成型而形成。另外，也可以是底面部14b由在中心具有连接器插入孔14h的圆盘构成，4根立起片14a从底面部14b的外周与底面部14b垂直地导出。

另外，作为密封材料可使用衬垫。另外，可以使用橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、氟橡胶、全氟橡胶等橡胶。

接下来，对在实施方式1的防水连接器100安装对象侧连接器200的方法进行说明。此外，在防水连接器100以及对象侧连接器200分别收容有母型连接器部110以及公型连接器部210，通过防水连接器100的爪部13与对象侧连接器200的螺纹槽203卡合，从而实现电连接和机械连接。对于母型连接器部110以及公型连接器部210用虚线示出，但可以是任意形状。如图3(a)所示，如果从防水连接器100的连接器主体部10的开口部11插入由具有螺纹槽203的螺纹式防水连接器构成的对象侧连接器200，则剖面三角形的爪部13的前端侧的与底角θ₁相邻的第1斜面13a与螺纹槽203的螺纹槽第1斜面203a抵接。

然后，如果进一步压入对象侧连接器200，则位于该螺纹槽第1斜面203a和螺纹槽第2斜面203b之间的螺纹顶部203c一边将第1斜面13a扩开、一边在第1斜面13a上滑动，如果越过爪部13的顶点13c，则复位力起作用，如图3(b)所示，螺纹槽第1斜面203a与第2斜面13b抵接。然后，如果再次压入螺纹式连接器200，则爪部13进一步在下一个螺纹槽第1斜面203a上行进。

以上述方式，爪部13依次越过螺纹槽203，如图3(c)所示，对象侧连接器200的前表面204与密封材料20以加压状态抵接。然后，即使停止施加按压力，爪部13也会被螺纹槽203卡止，对象侧连接器200的前表面204以气密密封的状态固定在底面部14b。

爪部13的第1斜面13a具有底角θ₁小而平缓的倾斜面，因此能够以较小的力压入作为螺纹式连接器的对象侧连接器200，通过一边压入一边使爪部13张开，由此无需旋转螺纹就能够容易地进行安装。安装后，通过剖面三角形状的爪部13对具有螺纹槽203的对象侧连接器200进行保持。剖面三角形状的爪部13的角度是将作为插入侧的前端侧的底角θ₁设得小，将作为拔出侧的底面侧的底角θ₂设得大而形成角度差，由此能够得到容易插入、不易拔出的防水连接器。

根据实施方式1的防水连接器，能够得到下述的防水连接器，该防水连接器能够容易地安装对象侧连接器200，且螺纹部能够进行标准化。另外，具有通过压入对象侧连接器200，从而剖面三角形状的爪部13张开的构造，通过直接压入，从而无需旋转螺纹，就能够使对象侧连接器200的前表面204到达至密封材料20。即，在螺纹槽203滑动移动时，爪部13能够与构成内周壁12的立起片14a一起位移，因此成为将立起片14a和底面部14b之间的边界为支点能够容易地开闭的状态。因此，不需要进行螺纹旋转作业，能够容易地实现连接器接合。剖面三角形状的爪部13是插入侧的角度小，拔出侧的角度大，能够容易地插入，但不易拔出。

另外，在如果仅通过压入使密封材料20所承受的压力不足的情况下，能够通过旋转螺纹而进一步使嵌合牢固。在该情况下，如在图4(a)以及(b)示出的变形例所示，通过将爪部13d1、13d2、13d3、13d4以螺旋状配置，从而能够使与螺纹槽203的卡合更可靠。图4(a)是主视图，图4(b)是示意地表示爪部的轴向的排列的图。将爪部13d1、13d2、13d3、13d4的轴向的配置稍微错开地排列，在压入对象侧连接器时，与螺纹卡合。由此，在将密封材料20按压而使其压缩的状态下，通过沿着螺纹槽旋转，从而以不回转的状态被卡合。

另外，作为其他变形例，如图5所示，通过使爪部13d1、13d2、13d3、13d4的宽度方向W的形状变化，爪部13d1、13d2、13d3、13d4的顶点在宽度W方向上错开，凸出部以螺旋状排列，从而也实现同样的效果。

由于是简单的构造，因此在埋入至电子设备时，能够使防水连接器彼此接近地配置，因此能够实现电子设备的小型化以及防水连接器的高密度化。

实施方式2.

图6是表示实施方式2的防水连接器的斜视图，图7是爪部的剖视图。在本实施方式中，连接器主体部10一体地形成，具有底面部14b和立起片14a，立起片14a在与底面部14b的边界部处呈圆筒状，在前端侧形成狭缝S，由此构成多个分支片14S。在该情况下，在各分支片14S的前端分别形成爪部13S。对于其他结构，与实施方式1相同，因此在这里省略说明。

根据上述结构，在实施方式1的防水连接器的效果的基础上，组装变得容易而且部件数也变少。

在本实施方式中，也可以利用由薄的弹性板构成的板簧形成爪部。在该情况下，与实施方式1相比，也可以从底面部14b形成立起片14a，至爪部13S为止一体地形成。爪部13S也可以与立起片14a相比宽度窄。

实施方式3.

图8是表示实施方式3的防水连接器的图，(a)是正视图，(b)是剖视图。图9(a)至图9(c)是表示在实施方式3的防水连接器安装对象侧连接器的工序的说明图。实施方式3的防水连接器100的特征在于，在螺纹槽滑动移动时，爪部33经由弹簧36安装于在内周壁32所形成的孔35内，爪部33的凸出高度能够相对于内周壁32位移。即，在实施方式1中，爪部13和立起片14a一体地形成，构成为如果爪部13张开，则立起片14a的开口侧也扩开，与此相对，在本实施方式中，构成为通过弹簧36，只有爪部33位移。连接器主体部30是由厚壁的不锈钢板构成的圆筒状的刚体，在内周壁32设置孔35，在该孔35内经由弹簧36连接有爪部33。

防水连接器100具有与实施方式1的爪部13相同的剖面三角形状的爪部33、以及对该爪部33进行保持的弹簧36。对于其他结构，与实施方式1相同，因此在这里省略说明。而且，如果插入由具有螺纹槽203的螺纹式防水连接器构成的对象侧连接器200，则对剖面三角形状的爪部33进行保持的弹簧36收缩，由此无需旋转螺纹就容易地插入，因此能够安装。安装后，通过剖面三角形的爪部33对具有螺纹槽203的对象侧连接器200进行保持。与实施方式1同样地，三角形状的爪部33的角度是将插入侧的角度设得小，将拔出侧的角度设得大而形成角度差，由此容易插入、不易拔出。

即，爪部33经由弹簧36安装于在连接器主体部30的内周壁32的前端设置的孔35。该爪部33具有将内周壁32的高度方向作为底边、前端侧的底角比底面侧的底角小的剖面三角形状。而且，该内周壁32，连接器主体部30具有底面部34b、和从底面部34b的外周以圆筒状立起的侧面部34a。而且，爪部33设置在侧面部34a的前端内壁，将侧面部34a的高度方向作为底边，前端侧的底角θ₁比底面侧的底角θ₂小。该防水连接器省略图示，但在连接器主体部30具有由母型连接器构成的连接器部。在该防水连接器100的连接器主体部30的连接器插入孔34h导出有省略图示的由母型连接器构成的连接器部。

而且，如图9(a)至图9(c)所示，对象侧连接器200在主体部201的外周壁202具有螺纹槽203。而且，通过相对于爪部33，使在与未图示的螺纹式连接器的连接器部连接的对象侧连接器200的主体部201的外周壁202设置的螺纹槽203滑动移动，从而对象侧连接器200能够插入至侧面部34a的内周壁32内。而且，对象侧连接器200的主体部201的前表面204能够与密封材料20抵接而卡止。

接下来，对在实施方式3的防水连接器100安装对象侧连接器200的方法进行说明。此外，在本实施方式中，在防水连接器100以及对象侧连接器200分别收容有母型连接器部110以及公型连接器部210，通过防水连接器100的爪部33与对象侧连接器200的螺纹槽203卡合，从而实现电连接和机械连接。对于母型连接器部110以及公型连接器部210用虚线示出，但可以是任意形状。如图9(a)所示，如果从防水连接器100的连接器主体部30的开口部31插入具有螺纹槽203的对象侧连接器200，则剖面三角形状的爪部33的前端侧的与底角θ₁相邻的第1斜面33a与螺纹槽203的螺纹槽第1斜面203a抵接。

然后，如果进一步压入对象侧连接器200，则该螺纹槽第1斜面203a按压第1斜面33a，一边使弹簧36收缩，一边位于该螺纹槽第1斜面203a和螺纹槽第2斜面203b之间的螺纹顶部203c在第1斜面33a上滑动，如果越过爪部33的顶点33c，则复位力起作用，如图9(b)所示，螺纹槽第1斜面203a与第2斜面33b抵接。然后，如果再次压入对象侧连接器200，则爪部33进一步在下一个螺纹槽第1斜面203a上行进。

以上述方式，爪部33依次越过螺纹槽203，如图9(c)所示，对象侧连接器200的前表面204与密封材料20以加压状态抵接。然后，即使停止施加按压力，爪部33仍被螺纹槽203卡止，以气密密封的状态被固定。

爪部33的第1斜面33a具有平缓的倾斜面，而且，进入在连接器主体部30的侧面部34a的内周壁32形成的孔35内，因此能够以进一步更小的力压入对象侧连接器200，一边按压一边使爪部33进入孔35内，由此无需旋转螺纹，就能够更容易地进行安装。安装后，通过剖面三角形状的爪部33对具有螺纹槽203的对象侧连接器200进行保持。剖面三角形状的爪部33的角度是将作为插入侧的前端侧的底角θ₁设得小，将作为拔出侧的底面侧的底角θ₂设得大而形成角度差，由此能够得到容易插入、不易拔出的防水连接器。

此外，在实施方式3的防水连接器中，也能够使用实施方式1或2的构造的连接器主体部，但在本实施方式中，爪部通过弹簧36被弹性地支撑，因此即使连接器主体部30的侧面部34a自身的开口31不张开，也能够将作为公部的螺纹式防水连接器插入。因此，连接器主体部30由刚体构成，但也可以是弹性体。因此，在实施方式3中，对于连接器主体部30，特别是侧面部34a通过也由刚体构成，从而能够得到更可靠且强度高的防水连接器。此外，连接器主体部30除了不锈钢之外，也可以使用其他金属成形体或树脂成形体，但优选使用不易生锈的材料或使用实施了防锈加工的金属。

实施方式4.

图10是表示实施方式4的防水连接器的图，(a)是正视图，(b)是(a)的C-C剖视图。图11(a)至图11(c)是表示在实施方式4的防水连接器安装对象侧连接器200的工序的说明图。实施方式4的防水连接器100的特征在于，在螺纹槽滑动移动时，爪部33相对于支撑棒37可转动地安装于在内周壁32所形成的孔35内，爪部33的角度相对于内周壁32可变。例如构成为，向在爪部33的中心设置的未图示的球状的孔，插入在前端具有球窝接头的支撑棒37，从而使爪部33相对于支撑棒37所形成的角变化。即，在实施方式2中，爪部33的高度可变，但在本实施方式中，构成为相对于支撑棒37可转动，爪部33的方向可位移。连接器主体部30是圆筒状，在内周壁32设置孔35，爪部33经由设置在该孔35内的支撑棒37连接。

对于其他结构，与实施方式3相同，因此在这里省略说明。而且，如果插入作为具有螺纹槽203的螺纹式防水连接器的对象侧连接器200，则剖面三角形状的爪部33的方向变化，由此无需旋转螺纹就容易地插入，因此能够安装。安装后，通过剖面三角形的爪部33对具有螺纹槽203的对象侧连接器200进行保持。与实施方式1同样地，三角形状的爪部33的角度是将作为插入侧的前端侧的角度设得小，将作为拔出侧的底面侧的角度设得大而形成角度差，由此容易插入、不易拔出。在本实施方式中，也与实施方式3同样地，能够插入对象侧连接器200。

接下来，对在实施方式4的防水连接器100安装对象侧连接器200的方法进行说明。此外，在防水连接器100以及对象侧连接器200分别收容有母型连接器部110以及公型连接器部210，通过防水连接器100的爪部33与对象侧连接器200的螺纹槽203卡合，从而实现电连接和机械连接。对于母型连接器部110以及公型连接器部210用虚线示出，但可以是任意形状。如图11(a)所示，如果从防水连接器100的连接器主体部30的开口部31插入具有螺纹槽203的对象侧连接器200，则剖面三角形的爪部33的前端侧的与底角θ₁相邻的第1斜面33a与螺纹槽203的螺纹槽第1斜面203a抵接。

然后，如果进一步压入对象侧连接器200，则该螺纹槽第1斜面203a按压第1斜面33a，一边使支撑棒37变形，一边位于该螺纹槽第1斜面203a和螺纹槽第2斜面203b之间的螺纹顶部203c在第1斜面33a上滑动，如果越过爪部33的顶点33c，则复位力起作用，如图11(b)所示，螺纹槽第1斜面203a与第2斜面33b抵接。然后，如果再次压入对象侧连接器200，则爪部33进一步在下一个螺纹槽第1斜面203a上行进。

以上述方式，爪部33依次越过螺纹槽203，如图11(c)所示，对象侧连接器200的前表面204与密封材料20以加压状态抵接。然后，即使停止施加按压力，爪部33仍被螺纹槽203卡止，以气密密封的状态被固定。

爪部33的第1斜面33a具有平缓的倾斜面，而且进入在连接器主体部30的侧面部34a的内周壁32形成的孔35内，因此能够以进一步更小的压入的力将作为螺纹式连接器的对象侧200压入，一边按压一边使爪部33进入孔35内，由此无需旋转螺纹，就能够更容易地进行安装。安装后，通过剖面三角形状的爪部33对具有螺纹槽203的对象侧连接器200进行保持。剖面三角形状的爪部33的角度是将作为插入侧的前端侧的底角θ₁设得小，将作为拔出侧的底面侧的底角θ₂设得大而形成角度差，由此能够得到容易插入、不易拔出的防水连接器。

此外，在实施方式4的防水连接器中，也能够使用实施方式1或2的构造的连接器主体部，但在本实施方式中，爪部可转动地被支撑，因此即使连接器主体部30的安装于底面部34b的侧面部34a自身的开口31不张开，也能够将作为公部的对象侧连接器200插入。因此，与实施方式3的防水连接器同样地，连接器主体部30也可以不是弹性体。因此，在实施方式4中，对于连接器主体部30，特别是侧面部34a也由刚体构成，从而能够得到更可靠且强度高的防水连接器。

另外，与实施方式3的防水连接器的爪部33同样地，将实施方式4的防水连接器的爪部33通过弹簧36进行支撑，使得在孔35的深度方向可位移，在此基础上也可以设为可转动。由此，根据本实施方式4的防水连接器，能够更容易地从开口部31将作为公部的对象侧连接器200插入。

实施方式5.

图12是表示使用了实施方式5的防水连接器的输入输出单元的说明图。将与实施方式3的防水连接器相同地构成的4个防水连接器400_A至400_D多列地排列于电子设备。

实施方式5的输入输出单元构成为，4个防水连接器400A至400D和电子设备框体401搭载在具有连接器插入孔403的基座基板402之上，该基座基板402固定在支撑基座404之上。

防水连接器400_A至400_D分别安装于在支撑壁405内形成有的剖面圆形的孔，具有与在实施方式3中说明的防水连接器相同的结构。即，防水连接器400_A至400_D在螺纹槽滑动移动时，爪部413经由弹簧安装于在内周壁412所形成的孔内，爪部413的凸出高度相对于内周壁412能够位移。即，构成为在连接器主体部410的侧面部414a的内周壁412设置孔，在该孔内经由弹簧连接爪部413，通过弹簧仅使爪部413进行位移。

而且，如果插入由具有螺纹槽的螺纹式防水连接器构成的对象侧连接器，则对剖面三角形状的爪部413进行保持的弹簧收缩，由此无需旋转螺纹，就能够进行下述安装，即，用于将由O型密封圈构成的密封材料420容易地插入至对连接器主体部410的底面部414b进行按压的位置。安装后，密封性也高，并通过剖面三角形状的爪部413对具有螺纹槽的对象侧连接器进行保持。此外，该剖面三角形状的爪部413的角度是将作为插入侧的前端侧的角度设得小，将作为拔出侧的底面侧的角度设得大而形成角度差，由此容易插入、不易拔出。

通过使用本实施方式的防水连接器，从而能够将防水连接器以接近的状态埋入多个，能够实现电子设备的小型化以及防水连接器的高密度化。

此外，在实施方式5的输入输出单元也能够使用实施方式1、2、3、4的防水连接器，这是理所当然的。

另外，在实施方式3的变形例中说明的一体型的爪部能够仅通过弯曲加工容易地形成，在实施方式1、2、4、5的任意实施方式中也能够应用等，实施方式1至5能够适当组合，爪部的结构和连接器主体部的结构也能够适当组合，这是理所当然的。

另外，对于连接器部的构造，在防水连接器形成母部，在由螺纹式防水连接器构成的对象侧连接器形成公部，或者设为相反等能够适当选择，因此特别地省略了记载。另外，对于与防水连接器连接的线缆导体，也能够适当选择。另外，对于线缆可以是同轴线缆，也可以是对线，或是多芯线缆，这是理所当然的。

在以上的实施方式示出的结构示出本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术组合，也能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行省略、变更。

标号的说明

10连接器主体部、11开口部、12内周壁、13爪部、13a第1斜面、13b第2斜面、13c顶点、13d1～13d4爪部、14a立起片、14b底面部、14S分支片、33爪部、33a第1斜面、33b第2斜面、33c顶点、34a侧面部、34b底面部、35孔、36弹簧、100防水连接器、200对象侧连接器、201主体部、202外周壁、203螺纹槽、204前表面、400_A～400_D防水连接器、401电子设备框体、402基座基板、403连接器插入孔、404支撑基座、405支撑壁、413爪部、414a侧面部、414b底面部、420密封材料。