JP2006244904A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴム栓の挿入力を低くする。
【解決手段】 ハウジング１０の後面には、長径と短径とを有する長孔の断面形状をなすゴム栓装着孔１２が前後方向に沿って形成されている。ゴム栓装着孔１２内には後方からゴム栓５０が挿入され、このゴム栓５０がゴム栓装着孔１２の内周面に密着することでシールがとられる。ゴム栓５０の外径は、ゴム栓装着孔１２の短径よりも大きいがゴム栓装着孔１２の長径よりも小さくなっている。そして、ゴム栓５０は、ゴム栓装着孔１２内への挿入過程で短径側の内周面に押し潰されてゴム栓装着孔１２の長径方向に伸長し、挿入完了時にはゴム栓装着孔１２の内周面の全周に亘って密着する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来より、例えば自動車のエンジンルームのような浸水し易い箇所には防水コネクタが使用されている。例えば、以下の特許文献１に記載のものは、端子金具を挿入可能なキャビティが形成されたハウジングを備え、キャビティ内には電線に接続された端子金具とともにゴム栓が挿入され、このゴム栓がキャビティの内周面に密着されるようになっている。
特開昭６３−２５７１８７号公報

ところで、キャビティがハウジングの幅方向に並列して形成されている場合にハウジングの幅寸法を狭小化しようとすると、キャビティ間のピッチをつめる必要があり、そのためにキャビティを幅方向に短径でかつ高さ方向に長径の縦長楕円形にすることがある。しかし、ゴム栓の外径が従前と同じ寸法のままであると、つまりゴム栓の外径がキャビティの長径よりも大きいと、キャビティ内へのゴム栓の挿入開始時からゴム栓の外周面がキャビティの内周面の全周に緊密に密着することになり、このときキャビティの短径側と対向する内周面によってゴム栓が強く押し潰されることから、ゴム栓の挿入力が急激に上昇して作業負担になる嫌いがあった。

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、ゴム栓の挿入力を低くすることを目的とする。

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、ハウジングには長径と短径とを有する長孔の断面形状をなすゴム栓装着孔が前後方向に沿って形成され、前記ゴム栓装着孔内には後方からゴム栓が挿入され、このゴム栓が前記ゴム栓装着孔の内周面に密着することでシールがとられるコネクタにおいて、前記ゴム栓の外径は、前記ゴム栓装着孔の短径よりも大きいが前記ゴム栓装着孔の長径よりも同じかあるいはそれよりも小さくなっており、かつ、前記ゴム栓は、前記ゴム栓装着孔内への挿入過程で前記ゴム栓装着孔の短径側に対向する内周面に押し潰されて前記ゴム栓装着孔の長径方向に伸長し、挿入完了時には前記ゴム栓装着孔の内周面の全周に亘って密着する構成とされたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ゴム栓は電線に対する挿通孔を有し、前記ゴム栓の外周面には前記ゴム栓装着孔の内周面に当接可能なリップ部が前後方向に沿って複数並設され、前記複数のリップ部のうちの最後方に位置するものは、他のリップ部よりも、前記ゴム栓装着孔の内周面に対する接触圧が小さくなっているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記ハウジングにおける前記ゴム栓装着孔の開口縁には前記ゴム栓を誘い込むための面取り部が全周に亘って形成され、このうち前記ゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部は、前記ゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部よりも、前後方向の長さが大きくなっているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記ゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部と前記ゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部とは同じ傾斜角度のテーパ状に形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ゴム栓の外径がゴム栓装着孔の短径よりも大きいがゴム栓装着孔の長径と同じかそれよりも小さくなっており、ゴム栓装着孔内にゴム栓を挿入すると、ゴム栓はゴム栓装着孔の短径側に対向する内周面に押し潰されてゴム栓装着孔の長径方向に伸長し、挿入完了時にはゴム栓装着孔の内周面の全周に亘って密着するため、挿入開始時からゴム栓の外周面がゴム栓装着孔の内周面の全周と緊密に密着する場合に比べ、ゴム栓の挿入力を低く抑えることができる。

＜請求項２の発明＞
ゴム栓の挿通孔に電線を挿通し、その状態でゴム栓をゴム栓装着孔内に挿入すると、ゴム栓の外周面に形成された複数のリップ部がゴム栓装着孔の内周面に当接される。この場合に、リップ部のうちで最後方に位置するものが他のリップ部よりもゴム栓装着孔の内周面に対する接触圧が小さくなっているから、その分だけゴム栓の挿入力を低く抑えることができる。また、この最後方に位置するリップ部によって電線の振れ止めがなされる。

＜請求項３の発明＞
ゴム栓をゴム栓装着孔内に挿入すると、その挿入開始時にゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部によってゴム栓が押し潰されて長径方向に伸長し、もってゴム栓がゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部に当接する。さらにゴム栓をゴム栓装着孔内に深く挿入すると、今度はゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部によってゴム栓がゴム栓装着孔内に誘い込まれる。つまり、ゴム栓は、ゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部から長径側に対向する面取り部にかけて長い挿入ストロークをもって当たり合うから、ゴム栓の圧縮率の変化が小さくなり、もって挿入力の急激な上昇を効果的に抑えることができる。

＜請求項４の発明＞
ゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部とゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部とが同じ傾斜角度のテーパ状に形成されているから、ゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部がゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部よりも傾斜が緩くなっているものに比べ、ゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部の前端位置をゴム栓装着孔の開口側へ後退させることができる。その結果、ゴム栓装着孔の全長が大きくなるのを抑制できる。

以下、本発明の一実施形態を図１ないし図９を参照して説明する。本実施形態に係るコネクタは、相手側となる雄コネクタ（図示せず）と嵌合可能な雌コネクタであって、ハウジング１０と、端子金具３０と、ゴム栓５０とを備えて構成される。なお、以下の説明においては相手側となる雄コネクタとの嵌合面側を前方として説明する。

端子金具３０は、金属板材を折り曲げ加工することで前後方向に細長く形成され、図２に示すように、その略前半部分が相手側となる雄タブ（図示せず）を挿入して接続可能な筒部３１とされ、その略後半部分が電線４０の端末に圧着して接続可能なオープンバレル状の圧着部３２とされる。圧着部３２は、電線４０の端末芯線４１にかしめ付けられる前端部３２ａとその後方に位置する後端部３２ｂとからなる。圧着部３２の後端部３２ｂには、防水用のゴム栓５０が嵌着されており、このゴム栓５０の後端からは電線４０のみが導出する形態となっている。端子金具３０がハウジング１０内に正規挿入された状態では、端子金具３０の後端から延出する電線４０がハウジング１０の後面から後方へ導出されるようになっている。

ゴム栓５０は、例えばシリコン製であって全体として円筒状をなし、その中心に前後方向（軸方向）に貫通する電線挿通孔５１を有し、この電線挿通孔５１を通して電線４０の端末被覆４２に嵌着されるようになっている。ゴム栓５０の外周面と電線挿通孔５１の孔面とは互いに同心の略真円形をなしている。ゴム栓５０の前端部の外周面は圧着部３２が巻き付けられる被圧着部５２とされ、ここに圧着部３２が圧着することでゴム栓５０が端子金具３０に保持されるようになっている。

ゴム栓５０の外周面のうち被圧着部５２よりも後方には、前後方向に一定間隔をあけて並列する複数（図示する場合は４つ）のリップ部５３が周方向に形成されている。各リップ部５３は、径方向外向きに突出する形態とされ、このうち前側に位置する３つのリップ部５３ａは互いに同形同大で前後幅を短くして形成され、最後方に位置する残りのリップ部５３ｂは、前側に位置する３つのリップ部５３ａよりもその突出高さを高くするとともに前後幅を長くして形成されている。各リップ部５３は、ゴム栓５０が後述するゴム栓装着孔１２内に挿入されたときに、ゴム栓装着孔１２の内周面に密着するようになっているが、最後方に位置するリップ部５３ｂは、前側に位置する３つのリップ部５３ａよりもその突出高さが低いことに起因してゴム栓装着孔１２の内周面に対する接触圧が低くなっている。もっとも、この最後方に位置するリップ部５３ｂは、その前後幅が長いことに起因してゴム栓装着孔１２の内周面に対して前後方向に長い範囲で当接し、もってゴム栓５０の後面から導出される電線４０の振れ止めとして機能するようになっている。

なお、ゴム栓５０の外周面のうち被圧着部５２よりも前方には、圧着部３２が前方へ抜けてしまうのを防止するための抜け止めリブ５４が形成されている。圧着部３２は、抜け止めリブ５４と最前方に位置するリップ部５３ａとの間に、前後移動を規制された状態で巻き付けられるようになっている。

ハウジング１０は、合成樹脂材により形成され、その内部に端子金具３０とともにゴム栓５０を挿入するためのキャビティ１１が形成されている。キャビティ１１は、図１に示すように、上下２段で幅方向に複数列となって整列状に配置されるとともに、前後方向に延出して形成されている。キャビティ１１の前半部１３には撓み変形可能なランス１４が形成されている。ランス１４は、前方へ片持ち状に延出するとともに前端側（自由端側）に係止突起１４ａを突出させた形態であって、その後端を支点として前端側が上下方向に撓み変形可能となっている。ランス１４の後端はキャビティ１１の長さ方向中央部近くに形成された段付面１５に接続されており、この段付面１５の前方にはランス１４の撓み空間１６が保有されている。本実施形態の場合、上段側のキャビティ１１に対応するランス１４はキャビティ１１の内周面の底壁にその後端を接続させてその上面に係止突起１４ａを有する一方、下段側のキャビティ１１に対応するランス１４はキャビティ１１の内周面の天井壁にその後端を接続させてその下面に係止突起１４ａを有しており、それぞれ反転姿勢をとっている。

キャビティ１１内に端子金具３０が挿入されると、端子金具３０の前端に係止突起１４ａが干渉してランス１４が撓み空間１６側へ撓み変形するが、その後、端子金具３０がキャビティ１１内に正規深さで挿入されると、ランス１４が弾性復帰してその係止突起１４ａが端子金具３０の筒部３１の後端縁を係止し、端子金具３０が抜け止め状態に保持されるようになっている。

さて、キャビティ１１の後半部（段付面１５よりも後方領域）は、キャビティ１１の前半部１３よりも一回り大きな径をもって開口するゴム栓装着孔１２となっている。ゴム栓装着孔１２は、その断面形状がやや縦長の長円形（詳しくは楕円形）をなし、幅方向に短径、高さ方向に長径となっている。そして、ゴム栓装着孔１２は、図１に示すように、各キャビティ１１と対応して上下２段で幅方向に複数列となって整列状に配置されており、幅方向及び高さ方向に隣接する者同士がほとんど隙間なくつめられている。これにより、ハウジング１０の幅寸法が狭められ、コネクタ全体としての小型化が図られている。

ハウジング１０の後面におけるゴム栓装着孔１２の開口縁にはラッパ状に拡開する面取り部１７が全周に亘って形成されている。この面取り部１７はゴム栓５０をキャビティ１１内へ誘い込む役割を果たすものである。面取り部１７のうちゴム栓装着孔１２の長径側に対向する部分（以下、長径側の面取り部１７ａと呼称する）は、ゴム栓装着孔１２の短径側と対向する部分（以下、短径側の面取り部１７ｂと呼称する）と同じ傾斜角度のテーパ状に形成され、かつ、その前後長さ（図２の（ａ）において符号Ｘで示す）が短径側の面取り部１７ｂの前後長さ（図２の（ｂ）において符号Ｙで示す）よりも大きくなっている。

そして、ゴム栓装着孔１２の短径（開口部分の短径であって面取り部１７ｂを含む）はゴム栓５０の外径（ゴム栓５０の最大外径であって前側に位置する３つのリップ部５３ａの直径に相当）よりも小さく設定されているとともに、ゴム栓装着孔１２の長径（開口部分の長径であって面取り部１７ａを含む）はゴム栓５０の外径よりも大きく設定されている。なお、最後方に位置するリップ部５３ｂの外径はゴム栓装着孔１２の面取り部１７よりも前方に位置する前方内周面１８の短径とほぼ同じに設定されている。

したがって、ゴム栓５０は、図４に示すように、ゴム栓装着孔１２内へ挿入された当初においては短径側の面取り部１７ｂとは当接するものの長径側の面取り部１７ａとは非接触とされる。その後、ゴム栓５０がゴム栓装着孔１２内に押し込まれると、ゴム栓５０は、図５に示すように、短径側の面取り部１７ｂによって少しずつ幅方向に押し潰されて高さ方向（ゴム栓装着孔１２の長径方向）に伸長し、その伸長先端部５０ａが長径側の面取り部１７ａと当接するや更にこの長径側の面取り部１７ａによって少しずつ押し潰される。最後にはゴム栓５０は、図９に示すように、ゴム栓装着孔１２の面取り部１７を摺り抜けて前方内周面１８の全周に亘って緊密に密着するようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。まずゴム栓５０の電線挿通孔５１に電線４０の端末を挿通させ、その状態でゴム栓５０の被圧着部５２に対して端子金具３０の圧着部３２をかしめ付け、電線４０をゴム栓５０とともに端子金具３０に接続させる。続いて、図２に示すように、端子金具３０の先端を対応するキャビティ１１の後端面に対向して配し、その状態からキャビティ１１内へ端子金具３０を挿入する。端子金具３０の前端がキャビティ１１の前半部１３に移行すると、図３の（ａ）に示すように、端子金具３０の筒部３１が係止突起１４ａと干渉してランス１４が撓み空間１６側へ撓み変形される。このとき、端子金具３０の筒部３１は、図３の（ｂ）に示すように、キャビティ１１の前半部１３における幅方向両側面によって遊動規制されるから、幅方向に軸ぶれすることはない。

引き続き端子金具３０を押し込むと、図４の（ｂ）に示すように、ゴム栓５０のうち最前方に位置するリップ部５３ａが短径側の面取り部１７ｂに突き当たる。このとき、図４の（ａ）に示すように、最前方に位置するリップ部５３ａと長径側の面取り部１７ａとは未だ接触していない。さらに端子金具３０を挿入すると、図５の（ｂ）に示すように、最前方に位置するリップ部５３ａが短径側の面取り部１７ｂによって後ろに引きずられつつ幅方向に圧潰されるとともに、高さ方向に伸長する。このとき、図５の（ａ）に示すように、最前方に位置するリップ部５３ａのうちの伸長先端部５０ａが長径側の面取り部１７ａと当接する。

端子金具３０をさらに深く挿入すると、図６の（ｂ）に示すように、最前方に位置するリップ部５３ａのうち伸長先端部５０ａを除いた部分が短径側の面取り部１７ｂを摺り抜けて前方内周面１８のうちの短径側に対向する面１８ａによって強く押し潰される。このとき、図６の（ａ）に示すように、最前方に位置するリップ部５３ａのうちの伸長先端部５０ａは、未だ長径側の面取り部１７ａと摺動しており、この面取り部１７ａによって圧潰されつつある。

端子金具３０をまたさらに深く挿入すると、図７に示すように、最前方に位置するリップ部５３ａの全体がゴム栓装着孔１２の面取り部１７を摺り抜ける一方で、このリップ部５３ａの直後方に位置するリップ部５３ａが代わってゴム栓装着孔１２の面取り部１７と摺動し始める。あとは、図８から図９にかけて示すように、後方に位置するリップ部５３ａ，５３ｂが上記と同じ動作をもって次々とゴム栓装着孔１２に挿入され、これによってキャビティ１１内のシールがとられる。

こうしてゴム栓５０がゴム栓装着孔１２に正規深さで装着されると、図９の（ａ）に示すように、端子金具３０がキャビティ１１の前壁１１ａに当て止めされるとともにランス１４が弾性復帰して端子金具３０を抜け止め状態で保持する。またこの状態で、最後方に位置するリップ部５３ｂは、前方内周面１８のうちの短径側に対向する面１８ａと緩く当たり合うが、前方内周面１８のうちの長径側に対向する面１８ｂとは非接触とされる。この最後方に位置するリップ部５３ｂの主たる役割は、ゴム栓５０の後面から後方へ導出された電線４０の振れ止めを図る点にある。

上述のように本実施形態によれば、ゴム栓５０の外径がゴム栓装着孔１２の短径よりも大きいがゴム栓装着孔１２の長径よりも小さく設定され、ゴム栓装着孔１２内にゴム栓５０を挿入すると、ゴム栓５０は、短径側の面取り部１７ｂに押し潰されてゴム栓装着孔１２の長径方向に伸長し、挿入完了時にはゴム栓装着孔１２の前方内周面１８の全周に亘って密着するようになっているから、従来のように挿入開始時からゴム栓５０の外周面がゴム栓装着孔１２の面取り部１７の全周と緊密に密着するよりも、ゴム栓５０の挿入力を低く抑えることができる。

また、ゴム栓５０は、その前端部が短径側の面取り部１７ｂを摺り抜けたあと長径側の面取り部１７ａと摺動するようになっているから、ゴム栓装着孔１２の面取り部１７と長いストロークをもって当たり合うこととなる。その結果、ゴム栓５０の圧縮率の変化が小さくなり、ゴム栓５０の挿入力の急激な上昇を効果的に抑えることができる。
さらに、長径側の面取り部１７ａと短径側の面取り部１７ｂとが同じ傾斜角度のテーパ状に形成されているから、ゴム栓装着孔１２の全長が大きくなるのを抑制できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記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）上記実施形態では、ゴム栓装着孔が幅方向に短径、高さ方向に長径となっていたが、本発明においては、ゴム栓装着孔が幅方向に長径、高さ方向に短径となっていても構わない。特に、ハウジングを低背化したい場合には、ゴム栓装着孔が幅方向に長径、高さ方向に短径となっているとよい。また、ゴム栓装着孔は数学的に定義される楕円形に限らず、長径と短径とを有する長孔であればよい。

（２）上記実施形態では、ゴム栓が端子金具に保持された状態でゴム栓装着孔内に挿入されたが、本発明においてはゴム栓と端子金具とが互いに離間していても構わない。また、ゴム栓は、電線挿通孔を有さず、空きとなるキャビティに対応するゴム栓装着孔を塞ぐためのダミー栓であっても構わない。さらに、ゴム栓は、複数の電線挿通孔を有する一括ゴム栓であっても構わない。
（３）上記実施形態では、ゴム栓の外径がゴム栓装着孔の長径よりも小さく設定されていたが、本発明においては、ゴム栓の外径がゴム栓装着孔の長径と同じであってもよい。
（４）上記実施形態では雌コネクタについて例示したが、本発明は雄コネクタに適用可能である。

本発明の一実施形態に係るコネクタの背面図 （ａ）端子金具を挿入する前のキャビティを示す側断面図 （ｂ）同じく横断面図 （ａ）端子金具を挿入し始めたときのキャビティを示す側断面図 （ｂ）同じく横断面図 （ａ）端子金具を深く挿入したときのキャビティを示す側断面図 （ｂ）同じく横断面図 （ａ）端子金具をより深く挿入したときのキャビティを示す側断面図 （ｂ）同じく横断面図 （ａ）端子金具をさらに深く挿入したときのキャビティを示す側断面図 （ｂ）同じく横断面図 （ａ）端子金具をさらに深く挿入したときのキャビティを示す側断面図 （ｂ）同じく横断面図 （ａ）端子金具をさらに深く挿入したときのキャビティを示す側断面図 （ｂ）同じく横断面図 （ａ）端子金具を正規深さで挿入したときのキャビティを示す側断面図 （ｂ）同じく横断面図

符号の説明

１０…ハウジング
１１…キャビティ
１２…ゴム栓装着孔
１３…キャビティの前半部
１４…ランス
１７…面取り部
１７ａ…長径側の面取り部（ゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部）
１７ｂ…短径側の面取り部（ゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部）
３０…端子金具
４０…電線
５０…ゴム栓
５３…リップ部

Claims (4)

1. ハウジングには長径と短径とを有する長孔の断面形状をなすゴム栓装着孔が前後方向に沿って形成され、前記ゴム栓装着孔内には後方からゴム栓が挿入され、このゴム栓が前記ゴム栓装着孔の内周面に密着することでシールがとられるコネクタにおいて、
   前記ゴム栓の外径は、前記ゴム栓装着孔の短径よりも大きいが前記ゴム栓装着孔の長径と同じかあるいはそれよりも小さくなっており、かつ、
   前記ゴム栓は、前記ゴム栓装着孔内への挿入過程で前記ゴム栓装着孔の短径側に対向する内周面に押し潰されて前記ゴム栓装着孔の長径方向に伸長し、挿入完了時には前記ゴム栓装着孔の内周面の全周に亘って密着する構成とされたことを特徴とするコネクタ。
2. 前記ゴム栓は電線に対する挿通孔を有し、前記ゴム栓の外周面には前記ゴム栓装着孔の内周面に当接可能なリップ部が前後方向に沿って複数並設され、
   前記複数のリップ部のうちの最後方に位置するものは、他のリップ部よりも、前記ゴム栓装着孔の内周面に対する接触圧が小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ハウジングにおける前記ゴム栓装着孔の開口縁には前記ゴム栓を誘い込むための面取り部が全周に亘って形成され、このうち前記ゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部は、前記ゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部よりも、前後方向の長さが大きくなっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記ゴム栓装着孔の長径側に対向する面取り部と前記ゴム栓装着孔の短径側に対向する面取り部とは同じ傾斜角度のテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。

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