JP2003115353A - 防水コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外周部分に合成ゴム系材料を採用しつつ、外包
体とケーブルとを十分に密着させて高い防水性能を得る
ことのできる防水コネクタを提供する。 【解決手段】本発明の防水コネクタ１はプラグ２とリセ
プタクル３との対からなる。プラグ２は、ケーブル１２
の端部から雄端子２１の基端部までを被覆する内側モー
ルド部２４と、その外側を被覆する外側モールド部２５
とを備える。リセプタクル３は、雌端子３１を被覆する
ハウジング３３と、ケーブル１３の端部からハウジング
３３の基端部までを被覆する内側モールド部３４と、内
側モールド部３４およびハウジング３３を被覆する外側
モールド部３５とを備える。プラグ２およびリセプタク
ル３の外側モールド部２５，３５は合成ゴム系材料から
なり、内側モールド部２４，３４は、ケーブル１２，１
３および外側モールド部２５，３５の双方に対して密着
性の高い合成樹脂系材料からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば太陽電池モ
ジュールの配線をはじめとする屋外配線の接続に利用さ
れる防水コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般住宅用や業務用のソーラーシ
ステムが種々開発されている。一般的なソーラーシステ
ムは、建物の屋上等に設置した複数個の太陽電池モジュ
ールをケーブル接続して構築されるが、このケーブル接
続には防水型のコネクタが使用される。

【０００３】図５は、従来の防水コネクタの構造を示
す。この防水コネクタ１０１は、雄端子１２１が設けら
れたプラグ１０２と、その雄端子１２１が挿し込まれる
雌端子１３１が設けられたリセプタクル１０３との対か
らなる。

【０００４】プラグ１０２は、ケーブル１２の導体（よ
り線）に接合された雄端子１２１を外包体１２２により
被覆した構造を有している。この外包体１２２は、ケー
ブル１２の絶縁体の端部から雄端子１２１の基端部まで
の範囲に密着し、その外周部が雄端子１２１を囲むよう
に先端方向に延出して、延出端の内側にはリセプタクル
１０３の先端部（下記の嵌合凸部１３３）が嵌め込まれ
る嵌合凹部１２３が形成されている。

【０００５】同様にリセプタクル１０３も、ケーブル１
３の導体に接合された雌端子１３１を外包体１３２によ
り被覆した構造を有している。リセプタクル１０３側の
外包体１３２は、ケーブル１３の絶縁体の端部から雌端
子１３１の先端部にかけて密着し、その先端部がプラグ
１０２の嵌合凹部１２３に嵌め込まれる嵌合凸部１３３
となっている。

【０００６】そして、プラグ１０２の嵌合凹部１２３に
リセプタクル１０３の嵌合凸部１３３を嵌め込むことに
より、雄端子１２１と雌端子１３１とが電気的に接続さ
れるとともに、嵌合凹部１２３の内周面と嵌合凸部１３
３の外周面が水密的に密着して、雄端子１２１および雌
端子１３１に対する防水性が確保される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な防水コネクタが設けられるケーブルには、いわゆるＣ
Ｖケーブルが多用されている。ＣＶケーブルは、コア
（内側の絶縁体）が架橋ポリエチレン、シース（外装絶
縁体）がＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）により形成されてい
る。

【０００８】そして、かかるケーブルに設けられる防水
コネクタのプラグ側およびリセプタクル側の外包体に
は、プラグとリセプタクルとの良好な嵌合密着を図るた
めに、適度に弾性変形しうる合成樹脂系材料ないし合成
ゴム系材料が利用されている。具体的には、ＰＶＣ、あ
るいはＥＰ（エチレン・プロピレン）ゴムなどが代表的
な材料である。

【０００９】これらのうちＰＶＣについては、ケーブル
のシースもＰＶＣ製であることから、ＰＶＣモールドに
よって外包体を成形した場合にはシースとの密着性が良
い。しかしながら、ＰＶＣは低温下で硬化するため、特
に外気温がマイナス３０度以下になるような寒冷地で
は、プラグ側の外包体とリセプタクル側の外包体との嵌
合作業が困難になるという問題がある。

【００１０】一方、ＥＰゴムについては、これを直接ケ
ーブルにモールドして外包体を成形してもＰＶＣ製のシ
ースに密着しないので、モールドには適さない。ＥＰゴ
ムを使用する場合には、予め外包体の形状に成形した部
品に軸孔を設けておき、この軸孔に端子を接合したケー
ブルを強制的に嵌入させて、プラグやリセプタクルを組
み立てている。しかしこのような構造では、組立て作業
を容易にする必要から軸孔をやや緩めに形成せざるを得
ないので、嵌入部分の密着性が十分に確保できない。ま
た、図６に示すように、ケーブル１２，１３や端子１２
１，１３１と、外包体１２２，１３２との間に空隙１２
４，１３４が残ってしまう。さらに、ケーブル１２，１
３の表面に微小な凹凸がある場合も、この凹凸により嵌
入部分の密着性が損なわれて、防水性能にばらつきが生
じるおそれがある。

【００１１】また、特に合成ゴム系材料については、長
期間で圧縮永久歪みが生じるので、これにより外包体へ
のケーブルの嵌入強度が初期よりも低下し、防水性能が
徐々に悪化するという問題もある。

【００１２】本発明はこれらの事情に鑑みてなされたも
ので、端子を被覆する外包体の外周部分には嵌合性に優
れた合成ゴム系材料を採用しつつ、外包体とケーブルと
を十分に密着させて長期間にわたり安定した防水性能が
得られる防水コネクタを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の防水コネクタ
は、ケーブルの導体に接合された雄端子を有するプラグ
と、他のケーブルの導体に接合された雌端子を有するリ
セプタクルとの対からなる防水コネクタにおいて、プラ
グは、少なくともケーブルの絶縁体の端部から雄端子の
基端部までの範囲を被覆する内側モールド部と、少なく
ともこの内側モールド部を被覆する外側モールド部とを
備え、リセプタクルは、雌端子を保持する樹脂製のハウ
ジングと、少なくともケーブルの絶縁体の端部から前記
ハウジングの基端部までの範囲を被覆する内側モールド
部と、少なくともこの内側モールド部および前記ハウジ
ングを被覆する外側モールド部とを備え、前記プラグの
外側モールド部とリセプタクルの外側モールド部とが互
いに嵌合して雄端子と雌端子との水密的な接続が確保さ
れるとともに、前記プラグおよびリセプタクルの外側モ
ールド部は、合成ゴム系材料により形成されていること
を特徴とする。

【００１４】この発明によれば、互いに嵌合可能に形成
されたプラグの外側モールド部およびリセプタクルの外
側モールド部が合成ゴム系材料により形成されているの
で、嵌合時に両者が適度に弾性変形して良好な密着性が
得られる。また、端子とケーブルとの接合部分が、嵌入
ではなくモールドによって二重に被覆されるので、長期
間にわたって安定した防水性能が得られる。また、外側
モールド部を形成する合成ゴム系材料は、合成樹脂系材
料に比べて低温環境下でも弾性を保持しやすいので、寒
冷地等における嵌合作業にも支障を生じにくい。

【００１５】さらに本発明の防水コネクタは、前記プラ
グおよびリセプタクルの内側モールド部が、ケーブルの
絶縁体および外側モールド部を形成する合成ゴム系材料
の双方に対して密着性の高い合成樹脂系材料により形成
されていることを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、ケーブルの絶縁体と外
側モールド部とが互いに密着しない材料同士の組み合わ
せである場合でも、両者の間に介在する内側モールド部
がケーブルの絶縁体および外側モールド部に対してそれ
ぞれ密着するので、全体として良好な防水性能を得るこ
とができる。また、このような構成を採用することによ
り、ケーブルの絶縁体や外側モールド部にそれぞれ使用
しうる材料の選択幅も拡大する。

【００１７】さらに本発明の防水コネクタは、前記内側
モールド部を形成する合成樹脂系材料が、外側モールド
部を形成する合成ゴム系材料よりも高い硬度を有するも
のであることを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、防水コネクタを介して
接続されたケーブルに衝撃や曲げストレス等が加わって
も、内側モールド部が、端子や端子とケーブルとの接合
部分を保護するので、端子折れ等が生じにくくなる。

【００１９】本発明の防水コネクタにおいて、前記各部
を構成する実用的な材料としては、ケーブルはＣＶケー
ブルであり、内側モールド部を形成する合成樹脂系材料
はポリエチレン系エラストマーであり、外側モールド部
を形成する合成ゴム系材料はエチレン・プロピレンゴム
とポリプロピレンとの混合物であるのが好ましい。これ
らの材料を選択することにより、防水性能や強度にすぐ
れた防水コネクタを経済的に製造することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。

【００２１】図１は、本発明の実施の形態にかかる防水
コネクタの構造を示している。図２および図３は、それ
ぞれ図１に示した防水コネクタを構成するプラグおよび
リセプタクルの構造を示している。

【００２２】この防水コネクタ１は互いに嵌合可能なプ
ラグ２とリセプタクル３によって構成される。プラグ２
およびリセプタクル３は、別々のケーブル１２，１３の
一端にそれぞれ設けられている。例示のケーブル１２，
１３はＣＶケーブルで、同軸状に形成された架橋ポリエ
チレン製のコア１２ｂ，１３ｂおよびＰＶＣ製のシース
１２ｃ，１３ｃを備えている。

【００２３】プラグ２は雄端子２１を有する。雄端子２
１の基端部はケーブル１２の導体（より線）１２ａにカ
シメ接合されている。この雄端子２１は、内側モールド
部２４と外側モールド部２５とからなる二重成形構造の
外包体によって被覆されている。

【００２４】プラグ２の内側モールド部２４は、シース
１２ｃの端部からコア１２ｂの露出部分、さらに雄端子
２１の基端部にかけての範囲を筒状に被覆している。こ
の内側モールド部２４は、例えばポリエチレン系エラス
トマーからなる合成樹脂系材料の射出成形により形成さ
れる。かかる合成樹脂系材料は、成形時の加熱によって
雄端子２１の基端部に密着するとともに、ＰＶＣ製のシ
ース１２ｃの端部および架橋ポリエチレン製のコア１２
ｂの露出部分に隙間なく溶着する。この内側モールド部
２４の外周面の一部には、断面山谷状の環状起伏２４ａ
が形成されている。

【００２５】プラグ２の外側モールド部２５は、前記内
側モールド部２４の外周面と、内側モールド部２４によ
って被覆されていないシース１２ｃの端部近傍部を筒状
に被覆している。外側モールド部２５の先端部は、雄端
子２１を囲むようにして雄端子２１の先端よりも前方に
延出しており、その内側にはリセプタクル３の先端部が
嵌め込まれる嵌合凹部２５ａが形成されている。嵌合凹
部２５ａの内周面には、嵌め込まれるリセプタクル３の
抜け出しを防ぐために、断面鋸刃状の突条２５ｂが形成
されている。この外側モールド部２５は、例えばエチレ
ン・プロピレンゴムとポリプロピレンとの混合物からな
る合成ゴム系材料の射出成形により形成されている。か
かる合成ゴム系材料は、内側モールド部２４に対しては
成形時の加熱によって隙間なく溶着する。ただし、外側
モールド部２５とシース１２ｃの端部近傍部とは、互い
の材料特性から溶着はせず、接合面が離反しうる状態で
接触している。

【００２６】一方、リセプタクル３は雌端子３１を有す
る。雌端子３１は、その基端部がケーブル１３の導体１
３ａにカシメ接合されるとともに、略筒状のハウジング
３３内に抜け出し不能に保持されている。ハウジング３
３は、例えばナイロンやウレタン系樹脂からなる成形品
で、先端にはプラグ２の雄端子２１が挿入される開口３
３ａを有している。ハウジング３３内に保持された雌端
子３１は、プラグ２と同様に、内側モールド部３４およ
び外側モールド部３５からなる二重成形構造の外包体に
よって被覆されている。

【００２７】リセプタクル３の内側モールド部３４は、
シース１３ｃの端部からコア１３ｂの露出部分、さらに
ハウジング３３の基端側略半部にかけての範囲を筒状に
被覆している。この内側モールド部３４も、プラグ２の
内側モールド部２４と同様に、例えばポリエチレン系エ
ラストマーからなる合成樹脂系材料の射出成形により形
成され、シース１３ｃの端部、コア１３ｂの露出部分、
およびハウジング３３の基端側略半部に隙間なく溶着し
ている。また、内側モールド部３４の外周面の一部には
断面山谷状の環状起伏３４ａが形成されている。

【００２８】リセプタクル３の外側モールド部３５は、
前記内側モールド部３４の外周面と、内側モールド部３
４によって被覆されていないシース１３ｃの端部近傍部
およびハウジング３３の先端側略半部を筒状に被覆して
いる。外側モールド部３５はその先端をハウジング３３
の先端と揃えるように形成されており、この先端部がプ
ラグ２の嵌合凹部２５ａに嵌め込まれる嵌合凸部３５ａ
となっている。嵌合凸部３５ａの外周面には、プラグ２
からの抜け出しを防ぐために、断面鋸刃状の突条３５ｂ
が形成されている。この外側モールド部３５も、プラグ
２の外側モールド部２５と同様に、例えばエチレン・プ
ロピレンゴムとポリプロピレンとの混合物からなる合成
ゴム系材料の射出成形により形成され、内側モールド部
３４に対しては成形時の加熱によって隙間なく溶着して
いる。ただし、外側モールド部３５とシース１３ｃの端
部近傍部とは、互いの材料特性から溶着はせず、接合面
が離反しうる状態で接触している。

【００２９】本発明の防水コネクタ１は、このような構
造を有するプラグ２とリセプタクル３とからなるので、
プラグ２とリセプタクル３とを接合すると、雄端子２１
が雌端子３１の内部に挿し込まれるとともに、リセプタ
クル３の嵌合凸部３５ａがプラグ２の嵌合凹部２５ａ内
に嵌挿されて両者が弾性変形し、水密的に一体化する。
また、この防水コネクタ１は、プラグ２およびリセプタ
クル３の各内側モールド部２４，３４を形成する合成樹
脂系材料が、それぞれケーブル１２，１３のシース１２
ｃ，１３ｃおよびコア１２ｂ，１３ｂに溶着され、さら
にプラグ２およびリセプタクル３の各外側モールド部２
５，３５を形成する合成ゴム系材料がそれぞれ内側モー
ルド部２４，３４に溶着されている。そのため、内側モ
ールド部２４，３４および外側モールド部２５，３５か
らなる二重成形構造の外包体が全体として雄端子２１お
よび雌端子３１をそれぞれ水密的に被覆することとな
り、高い防水性能が得られる。また、内側モールド部２
４，３４の外周面にそれぞれ形成された環状起伏２４
ａ，３４ａも、内側モールド部２４，３４と外側モール
ド部２５，３５との密着性を高める。

【００３０】さらに、この実施の形態においては、外側
モールド部２５，３５を形成する合成ゴム系材料よりも
内側モールド部２４，３４を形成する合成樹脂系材料の
ほうが硬度が高いので、防水コネクタ１を介して接続さ
れたケーブル１２，１３に衝撃や曲げストレス等が加わ
っても、内側モールド部２４，３４が端子や端子とケー
ブル１２，１３との接合部分を保護して、端子折れ等を
生じにくい。

【００３１】次いで、本発明の防水コネクタの他の実施
の形態について、図４を参照しつつ説明する。

【００３２】この防水コネクタ１０は、２本のコア１４
ｂ，１４ｂを１本のシース１４ｃで束ねた２芯ケーブル
１４用の２極コネクタであって、同一の構造を有する２
個のコネクタ半体４，４の対からなる。各コネクタ半体
４は雄端子４１と雌端子４２を１個ずつ備え、雄端子４
１は相手方コネクタ半体４の雌端子４２と、雌端子４２
は相手方コネクタ半体４の雄端子４１と、それぞれ電気
的に接続されるようになっている。

【００３３】各コネクタ半体４において、雄端子４１は
２芯ケーブル１４の一方の導体１４ａに接合されてい
る。また雌端子４２は、２芯ケーブル１４の他方の導体
１４ａに接合されて略筒状のハウジング４３内に抜け出
し不能に保持されている。そして、これら雄端子４１お
よび雌端子４２が、内側モールド部４４および外側モー
ルド部４５からなる二重成形構造の外包体によって一体
に被覆されている。

【００３４】内側モールド部４４は、シース１４ｃの端
部から、２本のコア１４ｂ，１４ｂの露出部分、雄端子
４１の基端部、さらにハウジング４３の基端側略半部に
かけての範囲を一体に被覆している。この内側モールド
部４４は、前記実施の形態と同様に、シース１４ｃおよ
びコア１４ｂに溶着しうる合成樹脂系材料の射出成形に
よって形成されている。内側モールド部４４の外周面の
一部には、断面山谷状の環状起伏４４ａが形成されてい
る。

【００３５】外側モールド部４５は、前記内側モールド
部４４、内側モールド部４４によって被覆されていない
シース１４ｃの端部近傍部、およびハウジング４３の先
端側略半部を一体に被覆している。そして、雄端子４１
の先端側に延出した部分には、前記実施の形態に示した
プラグ２と同形状の嵌合凹部４５ａが形成され、雌端子
４２の先端側には、前記実施の形態に示したリセプタク
ル３と同形状の嵌合凸部４５ｂが形成されている。この
外側モールド部４５も、前記実施の形態と同様に、内側
モールド部４４に溶着しうる合成ゴム系材料の射出成形
によって形成されている。

【００３６】すなわちこのコネクタ半体４は、前記実施
の形態に示したプラグ２とリセプタクル３とが、共通の
内側モールド部４４および外側モールド部４５を介して
一体に形成されたものに相当する。このコネクタ半体
４，４を対にして接続すると、図示のように、雌端子４
２側に形成された嵌合凸部４５ｂが雄端子４１側に形成
された嵌合凹部４５ａ内にそれぞれ挿し込まれて、雄端
子４１および雌端子４２の防水が確保される。このよう
に２極以上の端子を接合する場合でも、各端子および各
端子に接合された２芯ケーブル１４の端部を、内側モー
ルド部４４と外側モールド部４５とからなる二重成形構
造の外包体によって一体に被覆することにより、高い防
水性能を得ることができる。

【００３７】ただし、２極以上の端子を接続する形態に
ついては、この実施の形態に限らず、一方のコネクタ半
体に複数個の雄端子を設け、他方のコネクタ半体に複数
個の雌端子を設けることもできる。その場合も、各コネ
クタ半体において、複数個の端子およびそれら端子に接
合されたケーブルを、内側モールド部と外側モールド部
とからなる二重成形構造の外包体によって一体に被覆す
ることにより、高い防水性能を得ることができる。

【００３８】なお、本発明の防水コネクタは、太陽電池
モジュールの配線の接続に限らず、例えば融雪瓦用モジ
ュールやテープヒータ用モジュールなど、各種の屋外型
電気機器の配線にも利用することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の防水コ
ネクタは、プラグおよびリセプタクルの外側モールド部
が合成ゴム系材料により形成されているので、これらを
嵌合させたときに両者が適度に弾性変形して良好な密着
性が得られる。また、端子とケーブルとの接合部分が内
外二重のモールド部からなる外包体によって被覆される
ので、長期間にわたって安定した防水性能が得られる。
また、外側モールド部が合成ゴム系材料により形成され
ているので、低温環境下でも弾性が保持され、嵌合作業
を容易に行うことができる。

【００４０】そして、ケーブルの絶縁体および外側モー
ルド部の双方に対して密着性の高い合成樹脂系材料で内
側モールド部を形成することにより、ケーブルの絶縁体
と外側モールド部とが互いに密着しない材料同士である
場合でも、全体として良好な防水性能を得ることができ
る。

【００４１】また、本発明によれば、複数個のプラグま
たはリセプタクルを、共通の内側モールド部および外側
モールド部を介して一体に形成することにより、防水性
能に優れた複数極の防水コネクタを製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる防水コネクタの構
造を示す断面図である。

【図２】図１の防水コネクタにおけるプラグの構造を示
す断面図である。

【図３】図１の防水コネクタにおけるリセプタクルの構
造を示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態にかかる防水コネクタ
の構造を示す断面図である。

【図５】従来の防水コネクタの構造を示す断面図である

【図６】従来の防水コネクタの他の構造を示す断面図で
ある

【符号の説明】

１ 防水コネクタ １０ 防水コネクタ １２ ケーブル １２ａ 導体 １２ｂ コア（絶縁体） １２ｃ シース（絶縁体） １３ ケーブル １３ａ 導体 １３ｂ コア（絶縁体） １３ｃ シース（絶縁体） １４ ２芯ケーブル １４ａ 導体 １４ｂ コア（絶縁体） １４ｃ シース（絶縁体） ２ プラグ ２１ 雄端子 ２４ 内側モールド部 ２５ 外側モールド部 ２５ａ 嵌合凹部 ３ リセプタクル ３１ 雌端子 ３３ ハウジング ３４ 内側モールド部 ３５ 外側モールド部 ３５ａ 嵌合凸部 ４ コネクタ半体 ４１ 雄端子 ４２ 雌端子 ４４ 内側モールド部 ４５ 外側モールド部 ４５ａ 嵌合凹部 ４５ｂ 嵌合凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥井 智史 滋賀県草津市岡本町字大谷1000− 28 行 田電線株式会社草津工業内 Ｆターム(参考） 5E087 EE02 EE07 FF03 FF06 GG02 JJ01 LL03 LL04 RR12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーブルの導体に接合された雄端子を有
   するプラグと、他のケーブルの導体に接合された雌端子
   を有するリセプタクルとの対からなる防水コネクタにお
   いて、 プラグは、少なくともケーブルの絶縁体の端部から雄端
   子の基端部までの範囲を被覆する内側モールド部と、少
   なくともこの内側モールド部を被覆する外側モールド部
   とを備え、 リセプタクルは、雌端子を保持する樹脂製のハウジング
   と、少なくともケーブルの絶縁体の端部から前記ハウジ
   ングの基端部までの範囲を被覆する内側モールド部と、
   少なくともこの内側モールド部および前記ハウジングを
   被覆する外側モールド部とを備え、 前記プラグの外側モールド部とリセプタクルの外側モー
   ルド部とが互いに嵌合して雄端子と雌端子との水密的な
   接続が確保されるとともに、 前記プラグおよびリセプタクルの外側モールド部は、合
   成ゴム系材料により形成されていることを特徴とする防
   水コネクタ。
2. 【請求項２】 プラグおよびリセプタクルの内側モール
   ド部は、ケーブルの絶縁体および外側モールド部を形成
   する合成ゴム系材料の双方に対して密着性の高い合成樹
   脂系材料により形成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の防水コネクタ。
3. 【請求項３】 内側モールド部を形成する合成樹脂系材
   料は、外側モールド部を形成する合成ゴム系材料よりも
   高い硬度を有するものであることを特徴とする請求項２
   に記載の防水コネクタ。
4. 【請求項４】 ケーブルはＣＶケーブルであり、内側モ
   ールド部を形成する合成樹脂系材料はポリエチレン系エ
   ラストマーであり、外側モールド部を形成する合成ゴム
   系材料はエチレン・プロピレンゴムとポリプロピレンと
   の混合物であることを特徴とする請求項２に記載の防水
   コネクタ。
5. 【請求項５】 複数個のプラグまたはリセプタクルが、
   共通の内側モールド部および外側モールド部を介して一
   体に形成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいず
   れかに記載の防水コネクタ。