JP2006344475A - 防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 シール部材の挿入力の低下を図る。
【解決手段】 雌ハウジング１０のタワー部１１の装着面２３にシールリング５０が嵌着され、シールリング５０の外周面に設けられた３条のリップ５２が、雄ハウジング３０の小フード部３２の内周面における前側の拡径面４２に潰れつつ密着される。各リップ５２は、周上の上側部分５２Ｕよりも下側部分５２Ｄが後方にずれた斜め姿勢を取って形成され、さらに前側のリップ５２の後端部と、後側のリップ５２の前端部とが、軸線方向においてほぼ連続した位置に来るように形成される。シールリング５０が小フード部３２内に挿入される際、各リップ５２が小フード部３２の開口縁４３に当たるタイミングは、周上の上側から下側に向けて次第に変わり、かつ一のリップ５２が終了したら次のリップ５２が当たり合い始めるといったように連続する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、防水コネクタに関する。

防水コネクタにおけるハウジング間のシール構造の一例として、特許文献１に記載されたものが知られている。これは、雌端子が収容されたタワー部を有する雌ハウジングと、雄端子が収容され前記タワー部が嵌合されるフード部を有する雄ハウジングとが備えられ、雌ハウジングのタワー部における基端外周に、複数条（例えば３条）のリップを周設したシールリングが嵌着された構造である。そして、雌ハウジングのタワー部が雄ハウジングのフード内に嵌合されると、シールリングが、タワー部の基端の外周面とフード部の内周面との間で弾性的に挟持されることによって、雌雄のハウジング間のシールが取られるようになっている。
実用新案登録第２５４２６３９号公報

ところで、シールリングがフード部の内周面に挿入される際、リップがフード部の開口縁を潰れつつ通過するごとに大きな挿入力が必要となり、上記構造のようにリップが３条形成されていると、図１６のグラフに示すように、挿入力について３度のピークが現れる。一方、両ハウジングの嵌合動作に伴って雌雄の端子金具同士も次第に挿入接続され、その挿入力のピークが、シールリングの挿入力のピークと重なると、コネクタ全体としての挿入力がきわめて高くなる。その結果例えば、ハウジングが半嵌合状態に留められるおそれがあった。
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、その目的は、シール部材の挿入力の低下を図るところにある。

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、第１部材の嵌合部が、第２部材の嵌合凹部内に嵌合可能とされ、前記嵌合部と前記嵌合凹部との互いに対向した嵌合周面のいずれか一方には、相手の前記嵌合周面と対向した周面にリップが周設されたシール部材が嵌着された防水コネクタにおいて、前記リップが嵌合方向に対して斜めに形成され、または前記リップが密着される側の嵌合周面における前記リップが当たり始める端縁が、嵌合方向に対して斜めに形成されていることにより、前記両部材の嵌合動作に伴い前記リップが相手の嵌合周面と当たり合う場合に、当たるタイミングが周上において連続して変わるようになっている構成とし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、前記リップは、複数条が前記嵌合方向に対して同じ傾斜角度の斜め姿勢で、かつ所定間隔を開けて形成されており、一のリップの嵌合方向の後端部と、次のリップの嵌合方向の前端部とが、嵌合方向においてほぼ連続した位置に形成され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に記載のものにおいて、前記リップは、複数条が前記嵌合方向と直角をなす姿勢で所定間隔を開けて形成されている一方、前記嵌合周面における嵌合方向に対して斜めに形成された端縁が、一のリップの周上の一側が前記端縁の前端部に当たるのにほぼ続いて、次のリップの周上の反対側が前記端縁の後端部に当たるようにその傾斜角度が設定されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記第１部材と第２部材とが、互いに嵌合される雌雄のハウジングであって、前記シール部材が、両ハウジングの嵌合部と嵌合凹部との対向した嵌合周面の間で弾性的に挟持されるシールリングであるところに特徴を有する。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記第１部材が、端子金具に接続された電線の端末部である一方、前記第２部材は、前記端子金具並びに電線の端末部が挿入されるハウジングであって、前記シール部材は、前記電線の端末部の外周に装着されその外周面が前記ハウジングの収容凹部の内周面に密着されるゴム栓であるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
第１部材の嵌合部が第２部材の嵌合凹部内に嵌合され、シール部材のリップが相手の嵌合周面に当たり合う場合に、当たるタイミングがリップの周上における一側から反対側に向けて連続して変化する。したがって、リップが全周にわたって同時に当たり合う場合のように挿入力のピークが現出することがなく、挿入力は凡そ同ピークよりも小さい値で漸増し、ひいては挿入力の低減が図られる。

＜請求項２，３の発明＞
一のリップが終了したら次のリップが当たり合い始めることで、挿入力が連続して漸増するように変化する。全体として挿入力が低減されることに加え、挿入力が断続的に変化しないことから、円滑な挿入を期することができる。

＜請求項４の発明＞
雌雄のハウジングの間をシールリングでシールする形態のものに、適用することができる。
＜請求項５の発明＞
電線の端末に固着された端子金具をハウジングに収容する場合に、電線の端末部とハウジングの収容凹部との間をゴム栓でシールする形態のものに、適用することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。この実施形態１は、図１に示すように、互いに嵌合される雌コネクタＦと雄コネクタＭとを備えている。なお以下には、各コネクタＦ，Ｍにおいて、嵌合面側を前方として説明する。

雌コネクタＦは、図２及び図３にも示すように、合成樹脂製の雌ハウジング１０を備えている。雌ハウジング１０は、横長断面のタワー部１１の前端側の回りに、大フード部１２が形成され、タワー部１１内には、雌端子１５が収容される前後方向を向いたキャビティ１３が、横四列で上下二段にわたって背中合わせの姿勢で形成されている。
雌端子１５は、内部に弾性接触片を備えた角筒状の本体部１６の後方に、バレル１７Ａ，１７Ｂが設けられた形状であって、同バレル１７Ａ，１７Ｂをかしめることによって電線ｗの端末に固着されている。また雌端子１５の後方には、個室型のゴム栓１８が嵌着されて、後側のインシュレーションバレル１７Ｂにかしめられて固定されている。

このように電線ｗの端末に固着された雌端子１５は、図２に示すように、上下で向かい合わせの姿勢とされ、対応するキャビティ１３内に後方から挿入される。雌端子１５は、各キャビティ１３に設けられたランス２０を撓み変形させつつ挿入され、正規深さまで挿入されると、図１に示すように、ランス２０が復元して雌端子１５を抜け止めし、またゴム栓１８が各キャビティ１３の入口１３Ａ内に緊密に嵌合してシールするようになっている。

タワー部１１における大フード部１２の付け根側と対応する位置の外周面には、前側が一段低くなった段差状の装着部２２が、全周にわたって形成されており、この装着部２２における低位側の外周面が、後記するシールリング５０の装着面２３となっている。
なお、タワー部１１の上面における幅方向の中央部には、後記する相手の雄ハウジング３０との間を正規嵌合状態にロックするためのロックアーム２５が形成されている。

雄コネクタＭは、図４及び図５にも示すように、合成樹脂製の雄ハウジング３０を備えている。雄ハウジング３０は、同様に横長断面のタワー部３１の前端側の回りに、上記した雌ハウジング１０のタワー部１１を内側に、また大フード部１２を外側にそれぞれほぼ緊密に嵌合可能な小フード部３２が形成されている。タワー部１１内には、雄端子３５が収容される前後方向を向いた合計８個のキャビティ３３が、雌ハウジング１０側と対応して、横４列、上下２段にわたって形成されている。

雄端子３５は、角筒状の本体部３６の前方に、雌端子１５の本体部１６内に挿入されるタブ３６Ａが、後方にバレル３７Ａ，３７Ｂが設けられた形状であって、同バレル３７Ａ，３７Ｂをかしめることによって電線ｗの端末に固着され、また雄端子３５の後方には、個室型のゴム栓３８が嵌着されて、後側のインシュレーションバレル３７Ｂにかしめられて固定されている。
電線ｗの端末に固着された雄端子３５は、図４に示すように、対応するキャビティ３３内に後方から挿入される。雄端子３５は、各キャビティ３３に設けられたランス４０を撓み変形させつつ挿入され、正規深さまで挿入されると、図１に示すように、ランス４０が復元して雄端子３５に係止し、タブ３６Ａが小フード部３２の奥側内に突出した状態に抜け止め保持し、またゴム栓１８が各キャビティ３３の入口３３Ａ内に緊密に嵌合してシールするようになっている。

上記した小フード部３２の内周面は、前半側が拡径された段差状に形成されており、この前半側の拡径面４２に、シールリング５０のリップ５２が潰れつつ密着するようになっている。小フード部３２の開口縁４３の角部には、丸みが付けられている。
なお、小フード部３２の上面には、両ハウジング１０，３０が正規嵌合した場合に、雌ハウジング１０側のロックアーム２５に係止するロック受け部４５が突設されている。また、雄ハウジング３０の上面の後端側には、相手部材に設けられたブラケットに差し込み装着される取付部４７が設けられている。

さて、雌ハウジング１０における装着部２２の装着面２３には、シールリング５０が装着されるようになっている。シールリング５０はゴム製であり、タワー部１１の外形形状に倣って、横長の環形に形成されている。
シールリング５０の外周面には、図示３条のリップ５２が、等間隔を開けて全周にわたって突出形成されている。ただし各リップ５２は、図２に示すように、シールリング５０の軸線方向に対し、周上の一側（上側）よりも反対側（下側）が後方にずれた斜め姿勢を取って形成されている。より詳細には、隣り合う前後のリップ５２について、前側のリップ５２の後端部と、後側のリップ５２の前端部とが、同シールリング５０の軸線方向においてほぼ連続した位置に来るように設定されている。

続いて、本実施形態の作用を説明する。
図１に示すように、雌コネクタＦ側では、雌ハウジング１０に対して、既述した要領で雌端子１５が収容されるとともに、シールリング５０が装着部２２の装着面２３に緊密に嵌着される。一方、雄コネクタＭ側では、雄ハウジング３０に対して、雄端子３５がタブ３６Ａを小フード部３２内の奥側に突出させた状態で収容される。
この状態から、図１の矢線に示すように雌雄のコネクタＦ，Ｍが嵌合され、詳細には、シールリング５０が装着された雌ハウジング１０のタワー部１１が、雄ハウジング３０の小フード部３２内に嵌合される。

嵌合が進むと、シールリング５０の一番前のリップ５２が小フード部３２の開口縁４３に当たるが、上記したようにシールリング５０の各リップ５２は、下側が後退した斜め姿勢に形成されているから、図６に示すように、１番目のリップ５２における周上の上側部分５２Ｕが、小フード部３２の開口縁４３における上側の縁辺に当たり、続いてリップ５２と開口縁４３とが当たり合う部分が、左右両側の周上を下方に移り、最後に下側部分５２Ｄが当たり合う（図７参照）。そして、図７に示すように、１番目のリップ５２の下側部分５２Ｄが、小フード部３２の開口縁４３の下側の縁辺を通過したとき、２番目のリップ５２の上側部分５２Ｕが、開口縁４３の上側の縁辺に当たった状態となる。

さらに嵌合が進むと、ロックアーム２５が撓み変形しつつ、また相手の雄端子３５のタブ３６Ａが雌端子１５の本体部１６内に進入して弾性接触片と次第に接続しながら、シールリング５０は、上記したと同じ要領で、２番目のリップ５２における周上の上側部分５２Ｕから下側部分５２Ｄ、続いて３番目のリップ５２における周上の上側部分５２Ｕから下側部分５２Ｄといったように、開口縁４３と当たり合う位置を次第に変え、しかも連続して変えながら、各リップ５２を潰しながら小フード部３２の拡径面４２に沿って進入することになる。

雌ハウジング１０が正規深さまで嵌合されたら、対応する雌雄の端子金具１５，３５同士が正規に接続され、図８に示すように、その間にロックアーム２５がロック受け部４５を乗り越え、復動変形してロック受け部４５に係止することにより、雌雄のハウジング１０，３０が正規の嵌合状態にロックされる。またシールリング５０は、３条のリップ５２を潰しつつ、雌ハウジング１０の装着面２３と、雄ハウジング３０の小フード部３２の拡径面４２における奥行方向のほぼ中央部との間で弾性的に挟持され、雌雄のハウジング１０，３０間のシールが取られる。

ここで、従来のように３条のリップがシールリングの軸線方向と直角姿勢で形成されている場合は、各リップごとにその全周にわたる位置が同時に小フード部３２の開口縁４３を潰れつつ通過して、その都度大きな挿入力が必要となるため、挿入力は、図９のグラフの特性線ｘに示すように、３度のピークが現れるような特性となる。
これに対して本実施形態では、シールリング５０の各リップ５２が同シールリング５０の軸線方向に対して斜め姿勢で形成されているから、シールリング５０が小フード部３２内に挿入される際、シールリング５０の各リップ５２が相手の小フード部３２の開口縁４３に当たり合う場合には、当たるタイミングがリップ５２の周上における上側から下側に向けて次第に変わり、しかも一のリップ５２が終了したら次のリップ５２が当たり合い始めるといったように連続する。

その結果、本実施形態の挿入力は、同図のグラフの特性線Ｘに示すように、ピークが現出することなく、凡そ同ピークよりも小さい値で連続して漸増するように変化する。
そのため、端子金具１５，３５側の挿入力のピークが重なったときにも、それほど大きい挿入力とはならない。したがって、両ハウジング１０，３０の嵌合動作を途中で止めて半嵌合状態に留めてしまう事態が発生することを、有効に防止することができる。また挿入力が断続的に変化しないことから、円滑な挿入、すなわちハウジング１０，３０同士の円滑な嵌合を期することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１０ないし図１３によって説明する。
この実施形態２では、雌ハウジング１０に装着されるシールリング５５が、従来と同様に、３条のリップ５６がシールリング５５の軸線方向と直角姿勢で等間隔を開けて形成されている。
それに対して雄ハウジング３０Ａ側では、小フード部３２の開口縁５８が、両ハウジング１０，３０Ａの嵌合方向に対し、上側縁辺５８Ｕに比べて下側縁辺５８Ｄの方が前方（図１０の右側）に突出した斜め姿勢に形成されている。より詳細には、図１２に示すように、１番目のリップ５６の上側部分が開口縁５８の上側縁辺５８Ｕを通過するのと同時、２番目のリップ５６の下側部分が開口縁５８の下側縁辺５８Ｄに当たり合うような傾斜角度を持って形成されている。

実施形態２の作用は、以下のようである。図１０の状態から矢線に示すように、シールリング５５が装着された雌ハウジング１０のタワー部１１が、雄ハウジング３０Ａの小フード部３２内に嵌合されると、シールリング５５については、図１１に示すように、１番目のリップ５６における周上の下側部分が、小フード部３２の開口縁５８における下側縁辺５８Ｄに当たり、続いてリップ５６と開口縁５８とが当たり合う部分が、左右両側の周上を上方に移り、最後に上側部分が上側縁辺５８Ｕに当たり合う（図１２参照）。そして、図１２に示すように、１番目のリップ５６の上側部分が、小フード部３２の開口縁５８の上側縁辺５８Ｕを通過したとき、２番目のリップ５６の下側部分が、開口縁５８の下側縁辺５８Ｄに当たる。

それ以降、シールリング５５は、上記したと同じ要領で、２番目のリップ５６における周上の下側部分から上側部分、続いて３番目のリップ５６における周上の下側部分から上側部分といったように、開口縁５８と当たり合う位置を次第に変え、しかも連続して変えながら、各リップ５６を潰しながら小フード部３２の拡径面４２に沿って進入する。
雌ハウジング１０が正規深さまで嵌合されたら、図１３に示すように、シールリング５５は、３条のリップ５６を潰しつつ、雌ハウジング１０の装着面２３と、雄ハウジング３０Ａの小フード部３２の拡径面４２との間で弾性的に挟持され、雌雄のハウジング１０，３０Ａ間のシールが取られる。

この実施形態２では、小フード部３２の開口縁５８を斜め姿勢で形成したことによって、シールリング５５が小フード部３２内に挿入される際、シールリング５５の各リップ５６が相手の小フード部３２の開口縁５８に当たり合う場合には、当たるタイミングがリップ５６の周上における下側から上側に向けて次第に変わり、しかも一のリップ５６が終了したら次のリップ５６が当たり合い始めるといったように連続する。
その結果、挿入力は、上記したグラフの特性線Ｘに示すように、ピークが現出することなく、凡そ同ピークよりも小さい値で連続して漸増するように変化し、同じく低挿入力化を実現でき、かつ円滑な挿入を期することができる。

＜実施形態３＞
図１４及び図１５は本発明の実施形態３を示す。この実施形態３は、上記実施形態２の変形例とも言うべきものである。
この実施形態３では、雄ハウジング３０Ｂの小フード部３２の開口縁自体は、雌雄のハウジング１０，３０Ｂの嵌合方向に対して直角をなす姿勢に形成されている。一方、開口縁側の内周面には、先開きに傾斜したガイド面６０が形成されており、このガイド面６０の奥縁６１が、両ハウジング１０，３０Ｂの嵌合方向に対し、上側縁辺６１Ｕに比べて下側縁辺６１Ｄの方が前方（図１４の右側）に突出した斜め姿勢に形成されている。より詳細には、図１５に示すように、シールリング５５における１番目のリップ５６の上側部分が、ガイド面６０の奥縁６１における上側縁辺６１Ｕを通過するのと同時、２番目のリップ５６の下側部分が、ガイド面６０の奥縁６１における下側縁辺６１Ｄに当たり合うような傾斜角度を持って形成されている。
上記実施形態２と同様の作用効果を得ることができる。

＜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、一のリップが終了したら次のリップが当たり合い始めることで、挿入力が連続して漸増する場合を例示したが、一のリップと次のリップとの間で、例えば当たり合うタイミングが断続的となっても、挿入力自体は低減させることができるから、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（２）シールリングのリップの条数は、１条または２条、さらには４条以上であってもよい。

（３）シールリングのリップの傾斜姿勢、小フード部の開口縁またはガイド面の奥縁の傾斜姿勢は、上記実施形態とは上下逆向きであってもよく、あるいは左右方向に傾斜していてもよい。
（４）上記実施形態では、シールリングが雌ハウジングのタワー部の外周面に装着された場合を例示したが、逆にシールリングが雄ハウジングの小フード部の内周面側に設けられた形式のものにも適用可能である。その場合は、シールリングの内周面側にリップが形成され、また同リップの当たり合う端縁は、例えば、雌ハウジングのタワー部における先端面の周縁となる。

（５）また本発明は、上記実施形態にも示したところの、電線の端末に設けられたゴム栓をキャビティの入口に嵌着してシールを取る部分においても、同様に適用することができる。この場合は、ゴム栓の外周面に設けられたリップを斜め姿勢に形成したり、あるいはキャビティの入口の開口縁を斜め姿勢に形成することで対応できる。
（６）さらに個室ゴム栓に限らず、複数本の電線の端末を一括してシールする一括型のゴム栓を、ハウジングの後面の収容凹部内に挿入する部分にも同様に適用可能である。

本発明の実施形態１に係る雌雄のコネクタの嵌合前の縦断面図 雌コネクタの分解縦断面図 雌ハウジングの正面図 雄コネクタの分解縦断面図 雄ハウジングの正面図 シールリングの挿入し始め状態の縦断面図 シールリングの挿入途中の部分縦断面図 雌雄のコネクタの嵌合完了時の縦断面図 挿入力を示すグラフ 実施形態２に係る雌雄のコネクタの嵌合前の縦断面図 シールリングの挿入し始め状態の縦断面図 シールリングの挿入途中の部分縦断面図 雌雄のコネクタの嵌合完了時の縦断面図 実施形態３に係る雄ハウジングの縦断面図 シールリングの挿入途中の部分縦断面図 従来例における挿入力を示すグラフ

符号の説明

１０…雌ハウジング（第１部材）
１１…タワー部（嵌合部）
１３Ａ，３３Ａ…（キャビティ１３，３３の）入口（収容凹部）
１５…雌端子
１８，３８…ゴム栓（シール部材）
２３…装着面（嵌合周面）
３０，３０Ａ，３０Ｂ…雄ハウジング
３２…小フード部（嵌合凹部）
３５…雄端子
４２…拡径面（嵌合周面）
４３，５８…（小フード部３２の）開口縁
５０，５５…シールリング（シール部材）
５２，５６…リップ
５２Ｕ…（リップ５２の）上側部分（前端部）
５２Ｄ…（リップ５２の）下側部分（後端部）
５８Ｕ…（開口縁５８の）上側部分（後端部）
５８Ｄ…（開口縁５８の）下側部分（前端部）
６１…（ガイド面６０の）奥縁
６１Ｕ…（奥縁６１の）上側部分（後端部）
６１Ｄ…（奥縁６１の）下側部分（前端部）
ｗ…電線

Claims (5)

1. 第１部材の嵌合部が、第２部材の嵌合凹部内に嵌合可能とされ、前記嵌合部と前記嵌合凹部との互いに対向した嵌合周面のいずれか一方には、相手の前記嵌合周面と対向した周面にリップが周設されたシール部材が嵌着された防水コネクタにおいて、
   前記リップが嵌合方向に対して斜めに形成され、または前記リップが密着される側の嵌合周面における前記リップが当たり始める端縁が、嵌合方向に対して斜めに形成されていることにより、前記両部材の嵌合動作に伴い前記リップが相手の嵌合周面と当たり合う場合に、当たるタイミングが周上において連続して変わるようになっていることを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記リップは、複数条が前記嵌合方向に対して同じ傾斜角度の斜め姿勢で、かつ所定間隔を開けて形成されており、一のリップの嵌合方向の後端部と、次のリップの嵌合方向の前端部とが、嵌合方向においてほぼ連続した位置に形成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。
3. 前記リップは、複数条が前記嵌合方向と直角をなす姿勢で所定間隔を開けて形成されている一方、前記嵌合周面における嵌合方向に対して斜めに形成された端縁が、一のリップの周上の一側が前記端縁の前端部に当たるのにほぼ続いて、次のリップの周上の反対側が前記端縁の後端部に当たるようにその傾斜角度が設定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。
4. 前記第１部材と第２部材とが、互いに嵌合される雌雄のハウジングであって、前記シール部材が、両ハウジングの嵌合部と嵌合凹部との対向した嵌合周面の間で弾性的に挟持されるシールリングであ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。
5. 前記第１部材が、端子金具に接続された電線の端末部である一方、前記第２部材は、前記端子金具並びに電線の端末部が挿入されるハウジングであって、前記シール部材は、前記電線の端末部の外周に装着されその外周面が前記ハウジングの収容凹部の内周面に密着されるゴム栓であ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。

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