JP2004185918A

JP2004185918A - 防水コネクタ

Info

Publication number: JP2004185918A
Application number: JP2002350205A
Authority: JP
Inventors: Shiro Nishida; 詩朗西田
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-07-02
Also published as: US20040110419A1; US6994590B2

Abstract

【課題】貼りつきやすい材料にて形成されたコネクタハウジングとの間でシールしても、係止部の伸び、破断がなくコネクタハウジングからの脱落を防止できるシール部材を備えた防水コネクタを提供することを目的とする。
【解決手段】雌側端子金具１７を収容した雌側コネクタ１０は、雌側コネクタハウジング１１と雄側コネクタ３０の雄側コネクタハウジング３１との間でシール機能を発生させるシール部材２６を備えている。シール部材２６はゴム材料によって形成されたシール部２７と、高剛性の合成樹脂材料によって形成されシール部２７に固着された後方部２８とによって構成されている。後方部２８は雌側コネクタハウジング１１の係合孔１４ａに係合する係止部２８ａと、係止部２８ａと一体に形成されシール部２７の後端の全周に固着された補強部２８ｂとによって構成されている。シール部２７と後方部２８とは二色成形法によって互いに固着されている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防水コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より防水コネクタに関して特許文献１に記載されたものが知られている。これは、電気自動車のモータケーブル等を接続するシールドコネクタであって、雌側コネクタハウジングに装着されて雄側コネクタハウジングとの間でシール機能を発生するシール部と、シール部と一体に形成され、雌側コネクタハウジングに固定されるように雌側コネクタハウジングの係合孔に係止する係止爪とによって構成されたシールリングを備えたものであった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７５５４３公報（第５図および第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した公報に記載された防水コネクタにおいては、コネクタの嵌合部付近においてシールド電線の接続端部をシールドする必要があるため雄側コネクタハウジングがアルミダイキャストにて形成される場合もある。ここで上述のシールリングはシール性能を考慮してゴムにて一体に形成されているが、ゴムは所定の面粗度を備えたアルミ材料と接触すると貼りつき現象が発生し、上述のシールリングの場合、コネクタの嵌合を外す際に相手側のコネクタハウジングである雄側コネクタハウジングに貼りつき、引っ張られて係合孔に係止しているゴム製の係止爪が伸ばされ、あるいは破断しシールリングの位置がずれ、極端な場合は雌側コネクタハウジングから脱落するおそれがあった。
【０００５】
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、貼りつきやすい材料にて形成されたコネクタハウジングとの間でシールしても、係止部の伸び、破断がなくコネクタハウジングからの脱落を防止できるシール部材を備えた防水コネクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明はコネクタハウジングに装着されて、相手側コネクタのコネクタハウジングとの間で弾性的に保持されることによってシール機能を発生するシール部と、前記シール部に連結されるとともに、前記相手側コネクタとの嵌合を解除する時に、前記シール部が前記コネクタハウジングから脱落しないように、前記コネクタハウジングに形成された係合孔に係止する係止部を含むループ状のシール部材を備える防水コネクタにおいて、前記シール部材の前記係止部が高剛性の材料にて形成されたことを特徴とする防水コネクタとした。
【０００７】
請求項２の発明は前記係止部のその周方向の両側には、補強部が前記係止部と同一の材料にて一体に形成されており、前記補強部は前記シール部と固着されていることを特徴とする請求項１記載の防水コネクタとした。
【０００８】
請求項３の発明は前記補強部は前記シール部の後端全周に固着されていることを特徴とする請求項２記載の防水コネクタとした。
【０００９】
請求項４の発明は前記係止部は二色成形法によって、前記シール部に固着されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の防水コネクタとした。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
シール部材の係止部を高剛性の材料にて形成したことにより、コネクタの嵌合を外す際にシール部材のシール部が相手側のコネクタハウジングに貼りついても係止部に伸びや破断が発生せず、シール部の位置ずれやコネクタハウジングからの脱落を防止することができる。
【００１１】
＜請求項２の発明＞
係止部の周方向の両側に補強部を係止部と同一の材料で一体に形成し、補強部がシール部に固着されているため、補強部に固着されているシール部の部位がコネクタハウジング側に保持され、シール部に引張り力が働いてもシール部がコネクタハウジングから脱落することをより防止できる。
【００１２】
＜請求項３の発明＞
補強部がシール部の後端全周に固着されていることにより、シール部全周がコネクタハウジング側に保持され、引張り力に対してシール部がコネクタハウジングから脱落することをよりいっそう防止できる。また補強部がシール部の後端全周に形成されているため、シール部材の成形型の構成が比較的簡単で製造も容易である。
【００１３】
＜請求項４の発明＞
係止部が二色成形法によってシール部に固着されていることにより、シール部材を一度の成形工程にて製造でき、ゴムと高剛性の材料とを貼りあわせる等の工程を必要とせずに安価に製造できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１乃至図７によって説明する。本発明によるコネクタである雌側コネクタ１０および相手側コネクタである雄側コネクタ３０は電気自動車のモータケーブルを接続するシールドコネクタ装置に使用されるものである。雌側コネクタ１０の雌側コネクタハウジング１１（以下雌側ハウジング１１と呼ぶ）は、アウタハウジング部１２とアウタハウジング部１２内に形成されたインナハウジング部１３とによって構成されている。
【００１５】
図３に示すようにインナハウジング部１３には３つの筒状部１３ａが並置されており、インナハウジング部１３とアウタハウジング部１２とは立壁部１４によって結合されている。立壁部１４には、後述するシール部材２６が係合する係合孔１４ａが形成されている。一方、アウタハウジング部１２の左端には、嵌合端部１２ａが形成されている。またアウタハウジング部１２には門形状のレバー１５が連結されており、レバー１５はアウタハウジング部１２の両側面にある回動軸１２ｂに回転可能に連結された側板部１５ａと、側板部１５ａを連結したブリッジ部１５ｂによって形成され、側板部１５ａには図示しないカム溝が形成されている。
【００１６】
インナハウジング部１３の筒状部１３ａには、導電体にて形成された円筒形のシールドシェル１６が挿通されている。筒状部１３ａの前方にある端子収容孔１３ｂには、シールド電線１８の先端にかしめられた雌側端子金具１７が収容されており、雌側端子金具１７は筒状部１３ａのランス１３ｃと係合することで抜け止めがされている。筒状部１３ａの先端には、後述する雄側コネクタ３０の雄側端子金具３４が挿通される挿通孔１３ｄが形成されている。
【００１７】
シールド電線１８はシールドシェル１６の内周側に収容されており、導電体である芯線１９を備え、芯線１９の端部には上述したように雌側端子金具１７がかしめられている。芯線１９の外周には内部絶縁層２０が形成され、内部絶縁層２０の外周には金属細線を編み込んだシールド層２１が形成され、さらにシールド層２１の外周は外部被覆２２で覆われている。
【００１８】
シールド電線１８は防水栓２３に挿通され、防水栓２３はインナハウジング部１３に装着されることでインナハウジング部１３との間でシール機能を発生させている。シールド電線１８とシールドシェル１６との間に介装された段付スリーブ２４は、小径部２４ａと大径部２４ｂとによって構成されており、小径部２４ａがシールド層２１の外周部に嵌着されるとともに大径部２４ｂがシールドシェル１６に内接している。したがって、シールド電線１８からシールド層２１および段付スリーブ２４を介して、シールドシェル１６までのシールド回路が構成される。インナハウジング部１３の外周部１３ｅには、本発明の特徴部であるシール部材２６が装着されており、アウタハウジング部１２の内周部との間で外周空間２５を形成している。シール部材２６については後に詳述する。
【００１９】
一方、雌側コネクタ１０の相手側コネクタである雄側コネクタ３０は導電性アルミダイキャストにて形成され、内部をシールド可能な雄側コネクタハウジング３１（以下、雄側ハウジング３１と呼ぶ）と雄側ハウジング３１に装着された絶縁樹脂材料にて形成された閉塞プレート３２を備えている。雄側ハウジング３１には取付フランジ３１ａが備えられ、その四隅にある取付孔３１ｂによってボルト等を用いて電気自動車の電動モータを構成するモータハウジング（図示せず）に固定される。
【００２０】
雄側ハウジング３１には３個のルーバー収容孔３１ｃが並置されており、ルーバー収容孔３１ｃの端部には嵌合端部３１ｄが形成されている。ルーバー収容孔３１ｃ内には、導電性材料にて鼓状に形成されたルーバー３３が収容されている。ルーバー３３はルーバー収容孔３１ｃと径方向に当接しており、またルーバー収容孔３１ｃ内に形成された突条３１ｅに当接することによって、軸方向の位置決めがなされている。
【００２１】
閉塞プレート３２には雄側ハウジング３１のルーバー収容孔３１ｃ内に装着されるように、３個の円形をした閉塞部３２ａが形成されている。各々の閉塞部３２ａの背面側には膨出部３２ｂが形成されており、閉塞部３２ａおよび膨出部３２ｂを貫通するように雄側端子金具３４が固着されている。雄側端子金具３４の端部には、電動モータのステータ端子（図示せず）に接続されるモータターミナル３４ａが形成されている。
【００２２】
雄側ハウジング３１の取付フランジ３１ａと閉塞プレート３２との間には、ループ状の防水リング３５が装着され、雄側コネクタ３０を電動モータに取付けることによってモータハウジングと当接してシール機能を発生し、雄側コネクタ３０内に外部から水が進入することを防止する。雄側ハウジング３１の前端側には内周シール面３１ｆが形成され、コネクタ嵌合時に上述したシール部材２６の外周と当接する。雄側ハウジング３１の外部側面には２つのカムフォロア３１ｇが形成され、それぞれコネクタ嵌合時にレバー１５の側板部１５ａに形成されたカム溝と係合し、レバー１５を回動させることによって、カム溝とカムフォロア３１ｇとの間のカム作用により雌側コネクタ１０と雄側コネクタ３０とが互いに引寄せられ嵌合が完了する。
【００２３】
次に、本発明の特徴部であるシール部材２６について詳述する。図６にあるようにシール部材２６は、ゴム材料にて形成されたシール部２７と、剛性の高い合成樹脂材料（シール部２７のゴム材料よりも剛性は高い）にて形成され、シール部２７の後端の全周にわたって固着された後方部２８とによって構成されている。シール部２７の内周部には、インナハウジング部１３の外周部１３ｅとの間でシール機能を発生させる複数の内周リップ部２７ａが形成され、シール部２７の外周部には、雄側ハウジング３１の内周シール面３１ｆとの間でシール機能を発生させる複数の外周リップ部２７ｂが形成されている。
【００２４】
後方部２８には円周上等間隔となるように、２箇所に係止部２８ａが形成されている。係止部２８ａは図にあるように、半径方向外方に突出しており、その先端には雌側ハウジング１１の立壁部１４に形成された係合孔１４ａに係合するための係止爪２８ａ１が形成されている。また後方部２８には、２箇所の係止部２８ａを連結するように、シール部２７の後端に固着された補強部２８ｂが形成されている。補強部２８ｂは、係止部２８ａと一体に形成されている。係止部２８ａにはスリット２８ａ２がそれぞれ係止部２８ａを貫通するように形成され、また後方部２８の内周部には、複数の凹部２８ｃが形成されている。シール部材２６はゴム材料と合成樹脂材料とによる二色成形法を用いて形成され、これによってシール部２７と後方部２８とが固着されている。
【００２５】
シール部材２６はアウタハウジング部１２の前方から挿入されて、シール部２７の内周部がインナハウジング部１３の外周部１３ｅとの間でシール機能を発生するように装着されるとともに、係止爪２８ａ１が立壁部１４の係合孔１４ａと係合する。係止部２８ａに形成されたスリット２８ａ２と後方部２８に形成された凹部２８ｃはともに、シール部材２６がアウタハウジング部１２内に挿通される際に、係止部２８ａが撓みやすくされるのに貢献する。
【００２６】
次に、雄側コネクタ３０に雌側コネクタ１０を嵌合させる場合について説明する。雄側コネクタ３０はあらかじめ電動モータのモータハウジングに取付けられており、雌側コネクタ１０のアウタハウジング部１２に形成された嵌合端面１２ａを、雄側コネクタ３０の雄側ハウジング３１に形成された嵌合端面３１ｄに初期嵌合させる。これによって、雄側コネクタ３０のカムフォロア３１ｇが雌側コネクタ１０のレバー１５に形成したカム溝に係合するため、レバー１５を回動軸１２ｂを中心として、図１において時計方向に回動させることにより、双方によるカム作用で雌側コネクタ１０が雄側コネクタ３０に引寄せられる。
【００２７】
雌側コネクタ１０の雄側コネクタ３０に対する嵌合が進行すると、雄側端子金具３４が雌側コネクタ１０の挿通孔１３ｄを通過し雌側端子金具１７に嵌合するとともに、雌側コネクタ１０のシールドシェル１６の外周部が雄側コネクタ３０のルーバー３３の内周部に当接し、鼓状のくの字の部位を外周側に拡張させる。したがって、シールド電線１８からシールド層２１、段付スリーブ２４、シールドシェル１６、ルーバー３３および雄側ハウジング３１を介して、電動モータまでのシールド回路が構成される。図７にあるように、雄側ハウジング３１の前端が雌側コネクタ１０内の外周空間２５に進入し嵌合が完了すると、シール部材２６のシール部２７は雄側ハウジング３１の内周シール面３１ｆとインナハウジング部１３の外周部１３ｅとの間で狭圧されシール機能を発生する。
【００２８】
雌側コネクタ１０と雄側コネクタ３０との嵌合を解除する場合、図７の状態から雌側コネクタ１０と雄側コネクタ３０とを互いに引き離すと、雌側端子金具１７と雄側端子金具３４との嵌合が外れるとともに、シールドシェル１６とルーバー３３との係合も解除される。また同時に、雄側ハウジング３１の嵌合端面３１ｄが雌側コネクタ１０の外周空間２５から後退して、雄側ハウジング３１の内周シール面３１ｆとシール部２７との係合も解除される。この時ゴム材料にて形成されたシール部２７のアルミダイキャスト製の雄側ハウジング３１への貼りつきが発生するが、係止部２８ａの係止爪２８ａ１が立壁部１４の係合孔１４ａに係合しているため、シール部材２６は雌側ハウジング１１に保持される。
【００２９】
シール部材２６の係止部２８ａは高剛性の合成樹脂材料にて形成されているため、雌側コネクタ１０と雄側コネクタ３０との嵌合解除時にシール部２７が雄側ハウジング３１から引張り力を受けても係止部２８ａの伸び、破断が発生せず、シール部材２６が雌側ハウジング１１から脱落することが低減される。またシール部材２６の補強部２８ｂは、係止部２８ａと一体にシール部２７の後端の全周に固着されているため、シール部２７全周が雌側ハウジング１１側に保持され、引張り力に対してシール部２７が雌側ハウジング１１から脱落することがよりいっそう防止される。
【００３０】
また補強部２８ｂは、係止部２８ａと一体にシール部２７の後端の全周に固着されている構成であるため、シール部材２６の成形型が比較的簡単で製造も容易である。さらに、シール部材２６のシール部２７と後方部２８とは、ゴム材料と合成樹脂材料との二色成形法を用いて形成したため、貼り合せ等の工程を必要とせずに一工程にて容易に双方を固着でき、シール部材２６を低コストに製造できる。
【００３１】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態によるシール部材４０を図８に基づいて説明する。シール部材４０は上述した第１の実施の形態によるシール部材２６に対して後方部４１の構成のみが異なる。本実施の形態による後方部４１は、シール部２７の後端に固着された補強部４１ｂが、２個の係止部４１ａのそれぞれ両側付近のみに一体に形成される構成となっている。補強部４１ｂを係止部４１ａの両側付近のみに形成したため、シール部２７の係止部４１ａの両側付近の部位を雌側ハウジング１１側に保持できるとともに、後方部４１を形成する材料を節約できシール部材４０の軽量化を実現できる。尚、シール部材４０も上述したシール部材２６と同様に二色成形法を用いて形成することにより、一工程にて容易かつ低コストに製造できる。
【００３２】
＜他の実施の形態＞
本発明は上述の記載および図面によって説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、以下の構成以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）シール部材の係止部あるいは補強部は必ずしも合成樹脂によって形成されなければならないわけではなく金属、セラミックス等の高剛性の材料であれば適用することは可能である。
（２）また、シール部と後方部とは二色成形法以外にも、接着剤による接着、加硫接着、インサート成形、その他機械的な嵌合等様々な方法によって固着可能である。
（３）さらに係止部は必ずしも係止爪によってコネクタハウジングに係止されなければならないわけではなく、様々な形状のものが使用可能である。
（４）シール部材は必ずしも円環状でなければならないわけではなく、ループ状のものであれば本発明を適用可能である。
（５）本発明の適用はシールドコネクタに限定されるものではなく、様々なタイプのコネクタに使用可能である。
（６）本発明によるシール部材は雌側コネクタのみに適用されるものではなく、雄側コネクタにも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による防水コネクタおよび相手側コネクタの側面図である。
【図２】図３のＡ−Ａ断面図および図４のＢ−Ｂ断面図を並べた図である。
【図３】本発明を適用した防水コネクタの正面図である。
【図４】相手側コネクタの正面図である。
【図５】シール部材の背面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】防水コネクタと相手側コネクタとを嵌合させたところを示す断面図である。
【図８】第２の実施の形態によるシール部材の斜視図である。
【符号の説明】
１０…雌側コネクタ
１１…雌側コネクタハウジング
１２…アウタハウジング部
１３…インナハウジング部
１４ａ…係合孔
１７…雌側端子金具
２６、４０…シール部材
２７…シール部
２８、４１…後方部
２８ａ、４１ａ…係止部
２８ｂ、４１ｂ…補強部
３０…雄側コネクタ
３１…雄側コネクタハウジング
３２…閉塞プレート
３４…雄側端子金具

Claims

コネクタハウジングに装着されて、相手側コネクタのコネクタハウジングとの間で弾性的に保持されることによってシール機能を発生するシール部と、
前記シール部に連結されるとともに、前記相手側コネクタとの嵌合を解除する時に、前記シール部が前記コネクタハウジングから脱落しないように、前記コネクタハウジングに形成された係合孔に係止する係止部を含むループ状のシール部材を備える防水コネクタにおいて、
前記シール部材の前記係止部が高剛性の材料にて形成されたことを特徴とする防水コネクタ。
前記係止部のその周方向の両側には、補強部が前記係止部と同一の材料にて一体に形成されており、前記補強部は前記シール部と固着されていることを特徴とする請求項１記載の防水コネクタ。
前記補強部は前記シール部の後端全周に固着されていることを特徴とする請求項２記載の防水コネクタ。
前記係止部は二色成形法によって、前記シール部に固着されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の防水コネクタ。