JP2006140019A

JP2006140019A - 防水コネクタおよびシール部材

Info

Publication number: JP2006140019A
Application number: JP2004328289A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hayashi; 利秋林
Original assignee: Tyco Electronics AMP KK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2006-06-01
Also published as: US7273395B2; FR2878084A1; US20060099842A1; DE102005053734A1

Abstract

【課題】電線貫通孔への電線の挿入による変形が他の電線貫通孔に及びにくく、小型でシール性に優れる電線シール部材およびこれを用いた防水コネクタを提供する。
【解決手段】シリコーンゴムなどの弾性を有する材料で作られる電線シール部材１３０は、貫通される各電線に装着された個別ゴム栓が一定間隔で連なったものと同視できる形状にされている。このような形状により、貫通される各電線５０がその全周から径方向に均一に締め付けられるためシール性が向上する。防水コネクタ１００のハウジング本体１１０は、電線シールカバー１２０に保持した電線シール部材１３０により電線導入部をシールするように構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、防水コネクタおよびこれに好適なシール部材に関する。

防水コネクタは、所定以下の水圧ではハウジング内に水が浸入しないようにされた電気コネクタであり、車両の電気系統などに用いられる。この防水コネクタは、コンタクトに接続された電線が導入されるハウジングの開口部や相手コネクタのハウジングとの嵌合部に、弾性材料であるエラストマー（以下では、ゴムと記載する）製のシール部材が配置されて、そこから水が浸入しないようにされている。ハウジング内のコンタクトに接続された電線の導入部を密閉するシール部材（ゴム栓）は、その形態によって、複数の電線のそれぞれに取り付けられる個別型（個室型）と、複数の電線に一括して取り付けられる一括型（一体型）とに大別される。

図５は、個別型ゴム栓の一例（特許文献１）を示す。図５（ａ）はコンタクトに接続された電線の端部に個別型ゴム栓が取り付けられた状態を示す斜視図であり、図５（ｂ）は前記コンタクトを収容したコンタクト収容室の開口部にこのゴム栓が押し込まれて電線の導入部をシールしている状態を示す断面図である。端部にコンタクト１０が接続された電線２０は、円筒形状に形成された個別型ゴム栓３０を貫通する中心孔に挿入され、ハウジング４０のコンタクト収容室４１に収容される。コンタクト１０のバレル部１２には電線２０の芯線が圧着接続され、コンタクト１０のインシュレーションサポート部１３には電線２０の絶縁被覆およびゴム栓３０の端部が圧着される。個別型ゴム栓３０の外周には、全周にわたるフランジ状のひだ３４が設けられており、これがハウジング４０の開口部の内壁に密着してシール性を高めるようにされている。

このような個別型ゴム栓は、ハウジングに互いに独立して設けられるコンタクト収容室のそれぞれを個別にシールするので防水性能が優れているが、各電線に個別に装着しなければならないので電線の数が多い場合にはコネクタの組立に手間がかかる。このため、多数の電線が接続される防水コネクタには、一括型ゴム栓が用いられる。

図６は、従来の一括型ゴム栓の一例（特許文献２）を示す。図６（ａ）はこの一括型ゴム栓を用いる防水コネクタの構成例を示す分解図であり、図６（ｂ）はその電線貫通孔の構造を示す部分斜視図である。この一括型ゴム栓５０は、ハウジング７０のコンタクト収容室１１に収容されたコンタクト１０に接続された複数の電線２０が挿入される複数の電線貫通孔５２を有し、ゴム栓ホルダ６０とともにコネクタハウジング７０に組み込まれるようにされている。なお、図６では、電線貫通孔５２が２つだけ示されている。

弾性材料からなる一括型ゴム栓の電線貫通孔に複数の電線を同時に挿入することは困難であるため、防水コネクタの組立時には各電線が順次挿入される。電線貫通孔の内径は、ゴム栓と電線とが密着してシール性を十分に発揮するように、電線の外径よりも小さく作られているので、一括型ゴム栓では、電線が挿入された電線貫通孔の周囲のゴムが圧縮され、これに隣接する電線貫通孔が変形する。このため、挿入本数が増えていくにつれて電線の挿入作業が困難になる。そこで、一括型ゴム栓５０の各電線貫通孔５２の周囲には円周状の溝５３が、また、ゴム栓ホルダ６０の各電線貫通孔の周囲には円筒状に突出する仕切壁６３がそれぞれ設けられ、これらを組み立てた際に仕切壁６３がゴム栓５０の溝５３に嵌入するようにされている。このような構造によれば、各電線挿入孔５２が、個別に区切られた状態と同視できるようになり、隣接する電線挿入孔から受けるゴムの変形による影響を最小限に抑えることができるとされる。

図７は、従来の一括型ゴム栓の別の例（特許文献３）を示す。図７（ａ）は一括型ゴム栓の本体をなすシール部材を示す斜視図であり、図７（ｂ）はこの一括型ゴム栓に取り付けられる格子部材（ゴム栓ホルダ）を示す斜視図である。この一括型ゴム栓８０は、３個の電線貫通孔８２を単位とする領域８１が縦方向および横方向に３つずつ配置されて、合計２７本の電線が貫通するようにされている。３個の電線貫通孔からなる各領域８１は、格子状の凹溝８３によって区画されている。そして、この凹溝８３にゴム栓ホルダを兼ねる格子部材９０が嵌入され、その楕円状の格子穴９１に前記各領域８１が保持されるようにされている。このような構造によれば、多数の電線が貫通される大型のシール部材であっても、前記各領域８１がそれぞれ独立した小型のシール部材と同視できるようになり、挿入される各電線２０に対する圧縮率が低下してシール性が不足することがないとされる。

特開平７−１４２１１７号公報（図１，図２）特開２００１−１５２０４号公報（図４，図５）特開平１１−３５４１９５号公報（図４）

前述したように、一括型ゴム栓を用いる場合には、電線貫通孔への電線の挿入によるゴムの変形が隣接する電線挿入孔に及ぶため、電線の挿通作業が困難になったりゴムの圧縮率が小さくなってシールが不十分になるおそれがある。ここで、一括ゴム栓の電線挿入孔の回りにホルダ部材を配置して、ゴムの変形が及ぶ範囲を限定的にしようとすると、コネクタを小型化することができないという問題がある。本発明は、このような状況を考慮してなされたものであり、電線貫通孔への電線の挿入によるゴムの変形が他の電線貫通孔に及ばないようにしつつ、小型で防水性に優れる防水コネクタおよびシール部材を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載された防水コネクタは、複数の電線のそれぞれに接続された複数のコンタクトを収容するハウジングと、前記複数の電線がそれぞれ貫通する複数の電線貫通孔を有する弾性材料からなるシール部材とを備え、前記シール部材が、互いに隣接する前記各貫通孔の周囲の円筒状領域がその一部を重複して連続する領域に、前記弾性材料が配置されて一体に構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載された防水コネクタは、請求項１記載の防水コネクタにおいて、内側面が前記シール部材の外側面に密着する形状にされ、前記シール部材の前記区画領域に嵌入する分離壁とを有し、前記シール部材を保持するゴム栓ホルダをさらに備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載されたシール部材は、複数の貫通孔を有する弾性材料からなるシール部材であって、互いに隣接する前記各貫通孔の周囲の円筒状領域がその一部を重複して連続する領域に、前記弾性材料が配置されて一体に構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載されたシール部材は、請求項３記載の防水コネクタにおいて、前記弾性部材が配置される円筒状領域が連続する領域を複数有し、弾性部材が配置されない領域によって区画されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載された防水コネクタによれば、複数の電線のそれぞれに接続された複数のコンタクトを収容するハウジングと、前記複数の電線がそれぞれ貫通する複数の電線貫通孔を有する弾性材料からなるシール部材とを備え、前記シール部材が、互いに隣接する前記各貫通孔の周囲の円筒状領域がその一部を重複して連続する領域に、前記弾性材料が配置されて一体に構成されている。このため、電線が全周にわたって径方向に均等に締め付けられ、電線の全周がその径方向に均等に締め付けられてシールされるので、防水性能が良好な防水コネクタを得ることができる。

また、本発明の請求項２に記載された防水コネクタは、請求項１記載の防水コネクタにおいて、弾性部材が配置された連続して一体をなす円筒状領域を複数有し、前記弾性部材が配置されていない領域によってこれらが区画されている。このため、電線貫通孔への電線の挿入による弾性部材の変形が、区画された他の領域に及ぶことを最小限に抑えることができ、多数の電線を挿入する場合でもその挿通作業を容易に行うことができる防水コネクタを得ることができる。

また、本発明の請求項３に記載されたシール部材は、複数の貫通孔を有する弾性材料からなるシール部材であって、互いに隣接する前記各貫通孔の周囲の円筒状領域がその一部を重複して連続する領域に、前記弾性材料が配置されて一体に構成されている。このため、電線などの円筒形状の被挿通体が全周にわたって径方向に均等に締め付けられ、電線などの被挿通体の全周がその径方向に均等に締め付けられるので、シール性が良好なシール部材を得ることができる。

また、本発明の請求項４に記載されたシール部材は、請求項３記載の防水コネクタにおいて、前記弾性部材が配置される円筒状領域が連続する領域を複数有し、弾性部材が配置されない領域によって区画されている。このため、貫通孔への被挿通体の挿入による弾性部材の変形が、区画された他の領域に及ぶことを最小限に抑えることができ、多数の被挿通体を挿入する場合でもその挿通作業を容易に行うことができるシール部材を得ることができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。図１は、本発明に係る防水コネクタの一構成例を示す。図１（ａ）は電線挿入側から見た防水コネクタの外観を示す斜視図であり、図１（ｂ）は嵌合面（相手コネクタ側）から見た防水コネクタの外観を示す斜視図である。この防水コネクタ１００は、複数の電線５０のそれぞれの端部に接続された各コンタクト６０を収容するハウジング本体１１０と、ハウジング本体１１０の電線挿入側に取り付けられて電線シール部材１３０を保持する電線シールカバー１２０から構成されている。ハウジング本体１１０の内部にはコンタクト収容室１１３が設けられ、外部にはシールリング１１５（図４）と、これを保護するシールリングカバー１１１が取り付けられている。また、このハウジング本体１１０には、図示していない相手コネクタのハウジング側面の突起と係合して嵌合状態を保持するロック爪１１４も設けられている。

図２は、本発明に係るシール部材の一実施形態である電線シール部材を示す。図２（ａ）は電線挿入側から見た平面図、図２（ｂ）は側面図、および図２（ｃ）はコンタクト収容室側から見た平面図である。この電線シール部材１３０は、図１に示した防水コネクタ１００に用いる一括ゴム栓として構成されたものであり、例えばシリコーンゴムなどの弾性材料で作られる。この電線シール部材１３０には、電線が挿入される電線貫通孔１３２が複数設けられており、４つの電線貫通孔１３２が一定間隔で一列に配置された領域を２つ有している。これら２つの領域の間には、前記各領域の一方の変形が他方に及ばないように分離する分離凹部１３３が設けられている。

電線貫通孔１３２の内面には、電線シール部材１３０の厚さ方向にわたって複数列（ここでは３列）の山形断面を有する同心円状のひだが形成されている。これにより、電線との摩擦が低減されてその挿入作業が容易になり、電線との密着性が向上してシール性も向上する。電線シール部材１３０の外側面にも、全周にわたって複数列（ここでは３列）の山形断面を有するひだが設けられている。これにより、ハウジング本体１１０の内壁と密着してシール性が高められる。

電線シール部材１３０は、各電線貫通孔１３２の周囲の円筒状の領域に、シリコーンゴムなどの弾性部材が径方向に一定の厚さになるように形成されている。すなわち、電線シール部材１３０は、各電線５０に円筒形状の個別ゴム栓が装着され、これが互いに重複しながら一定間隔で連なったものと同視できる形状にされている。電線シール部材１３０をこのような形状に形成することにより、貫通される各電線５０がその全周から径方向に均一に締め付けられるため電線導入部のシール性が向上する。

図３は、防水コネクタ１００の電線導入部に取り付けられる電線シール部材１３０がシールカバー１２０に保持された状態を示す斜視図であり、８つの電線貫通孔１３２のうちの１つに雌コンタクト６０が接続された電線５０が挿入された状態を示している。電線シールカバー１２０の内側中央部に突出して電線シール部材１３０の分離凹部１３３に嵌入する分離壁１２１は、図２（ｃ）に示すように実際には電線シール部材１３０の最表面に現れないが、ここでは説明のために分離壁１２１を表している。電線シール部材１３０は、いわゆる２色成形により電線シールカバー１２０と一体に成形されることが望ましいが、電線シールカバー１２０と別個に成形して組み立てても良い。電線シールカバー１２０は、係止爪によってハウジング本体１１０に取り付けられる。

図４は、電線シール部材１３０が防水コネクタ１００の電線シールカバー１２０に取り付けられた状態を示す。図４（ａ）は、電線シール部材１３０の厚さ方向の中央を通り防水コネクタ１００の挿抜方向に直交する面における断面図、図４（ｂ）は挿抜方向に平行で電線５０の中心を通る面における断面図である。電線シールカバー１２０の内側面は、電線シール部材１３０の外側面の形状に対応するように一定間隔に配置された円筒の一部が重なり合いながら連なった形状にされており、電線シール部材１３０の側面外周と密着する。また、電線シールカバー１２０の内側中央部に設けられている分離壁１２１の形状も同様に形成されて密着するようにされている。これにより、前述したように、貫通される各電線がその全周から径方向に均一に締め付けられるためシール性が向上する。さらに、分離壁１２１を設けたことにより、電線貫通孔への電線の挿入によって電線シール部材１３０に生じた変形が、この分離壁１２１をはさんで反対側に設けられた電線貫通孔にほとんど影響しないようになる。このため、一括型ゴム栓として構成した電線シール部材１３０に多数の電線を順次挿入する場合にも、その挿通作業が困難になることがない。

なお、以上においては、本発明にかかる防水コネクタについて、雄型コネクタを例として説明したが、同様に雌型コネクタを構成することもでき、接続される電線数およびその電線径などは任意である。また、本発明に係るシール部材について、電線シール部材として構成した場合を例として説明したが、その用途はこれに限られるものではなく、パイプなどを挿通する部分にも広く適用できるものである。

本発明に係る防水コネクタの一実施形態を示す図であり、図１（ａ）は防水コネクタ全体を示す斜視図、図１（ｂ）は嵌合面から見た防水コネクタの外観を示す斜視図である。本発明に係るシール部材の一実施形態である電線シール部材を示す図であり、図２（ａ）は電線挿入側から見た図、図２（ｂ）は側面から見た図、および図２（ｃ）はコンタクト収容室側から見た図である。防水コネクタ１００の電線挿入端に取り付けられる電線シールカバー１２０を示す斜視図である。電線シール部材１３０が防水コネクタ１００の電線シールカバー１２０に取り付けられた状態を示す図であり、図３（ａ）は挿抜方向に直交する面における断面図、図３（ｂ）は挿抜方向に平行な面における断面図である。個別型ゴム栓の一例を示す図であり、図５（ａ）は電線端部に取り付けられた状態を示す斜視図、図５（ｂ）はハウジングのコンタクト収容室の開口部に押し込まれた状態を示す断面図である。従来の一括型ゴム栓の一例を示す図であり、図６（ａ）はこの一括型ゴム栓を用いて構成される防水コネクタの分解図、図６（ｂ）はその電線貫通孔の構造を示す図である。従来の一括型ゴム栓の別の例を示す図であり、図７（ａ）は一括型ゴム栓の本体をなすシール部材を示す斜視図、図７（ｂ）はこの一括型ゴム栓に取り付けられる格子部材（ゴム栓ホルダ）を示す斜視図である。

符号の説明

５０電線
６０コンタクト
１００防水コネクタ
１１０ハウジング本体
１１１シールリングカバー
１１３コンタクト収容室
１１４ロック爪
１１５シールリング
１２０電線シールカバー
１２１分離壁
１２２電線貫通孔
１３０電線シール部材
１３２電線貫通孔
１３３分離凹部

Claims

複数の電線のそれぞれに接続された複数のコンタクトを収容するハウジングと、前記複数の電線がそれぞれ貫通する複数の電線貫通孔を有する弾性材料からなるシール部材とを備え、
前記シール部材が、互いに隣接する前記各貫通孔の周囲の円筒状領域がその一部を重複して連続する領域に、前記弾性材料が配置されて一体に構成されている
ことを特徴とする防水コネクタ。
内側面が前記シール部材の外側面に密着する形状にされ、前記シール部材の前記区画領域に嵌入する分離壁とを有し、前記シール部材を保持するゴム栓ホルダをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の防水コネクタ。
複数の貫通孔を有する弾性材料からなるシール部材であって、
互いに隣接する前記各貫通孔の周囲の円筒状領域がその一部を重複して連続する領域に、前記弾性材料が配置されて一体に構成されている
ことを特徴とするシール部材。
前記弾性部材が配置される円筒状領域が連続する領域を複数有し、弾性部材が配置されない領域によって区画されていることを特徴とする請求項３記載のシール部材。