JP2007048473A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ケーブルの外径の寸法精度や表面の凹凸に左右されることなく、一定の防水性を確保することのできるコネクタを提供する。
【解決手段】 本発明のコネクタ１のリセプタクル３は、雌端子３１を抜け出し不能に保持する熱硬化性樹脂製のハウジング３２と、少なくともケーブル１２の外装被覆の端部からハウジング３２の基端部までを被覆する端子モールド部３３と、この端子モールド部３３とケーブル１２の外装被覆との境界部を被覆する内包体３４と、さらにこの内包体３４と端子モールド部３３との境界部および内包体３４とケーブル１２の外装被覆との境界部を被覆する外包体３５とを備えている。そして、端子モールド部３３および内包体３４は合成ゴム系材料により形成され、外包体３５は内包体３４を形成する合成ゴム系材料よりも高い硬度を有する合成樹脂系材料によりモールド形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、屋外配線ケーブル等の接続に用いられる防水型のコネクタに関する。

通常、屋外に設置されることの多い電気機器を接続するケーブルには防水性を有するコネクタが必要とされるが、従来、コネクタのプラグおよびリセプタクルの外側の嵌合部は合成ゴム系材料により形成されて、両者を適度に弾性変形させることにより良好な密着性を得られるように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。

図９は、従来のコネクタの一例を示す断面図である。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。

プラグ１０２は、ケーブル１２の導体（より線）１２ａ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の外装被覆部１２ｂ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。

同様にリセプタクル１０３も、ケーブル１３の導体１３ａ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の外装被覆部１３ｂ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。

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１３３の外周面が水密的に密着して、雄端子１２１及び雌端子１３１に対する防水性が確保されている。

また、図１０及び図１１は、前記コネクタ１０１のリセプタクル１０３を示し、図１０はリセプタクルの内部構成を示す断面図、図１１（ａ）は外包体の断面図、同図（ｂ）はケーブルの導体にカシメ接合された雌端子の側面図である。

図示したようなコネクタ１０１では、予め外包体１３２の形状に成形した部品に軸孔１３２ａを設けておき、この軸孔１３２ａに雌端子１３１を接合したケーブル１３を強制的に嵌入させて、リセプタクル１０３を組み立てる方法が採用されている。
特開２００３−１１５３５３号公報（第３頁、第６図）

しかしながら、このような構造のコネクタでは、組み立て作業を容易にする必要性から、軸孔をやや緩めに形成せざるを得ず、嵌入部分の密着性を十分に確保することが難しかった。また、ケーブルには、外形寸法のばらつきや表面に微少な凹凸のある場合があり、これらによっても嵌入部分の密着性が損なわれて、一定の防水性能を確保するのが難しくなっていた。

そこで本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、ケーブルの外径の寸法精度や表面の凹凸に左右されることなく、一定の防水性を確保することのできるコネクタを提供するものである。

上記した目的を達成するため、本発明のコネクタは、雄端子を有するプラグと、この雄端子が差し込まれ、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ことを前提としている。

そして、本発明のコネクタにおけるリセプタクルは、雌端子を抜け出し不能に保持する合成樹脂製のハウジングと、少なくともケーブルの外装被覆の端部から前記ハウジングの基端部までを被覆する端子モールド部と、この端子モールド部と前記ケーブルの外装被覆との境界部を被覆する内包体と、さらにこの内包体と端子モールド部との境界部および内包体とケーブルの外装被覆との境界部を被覆する外包体とを備えている。

このうち、リセプタクルの端子モールド部および内包体は合成ゴム系材料によりそれぞれ形成されるとともに、外包体は内包体を形成する合成ゴム系材料よりも高い硬度を有する合成樹脂系材料によりモールド形成されている。そして、このように形成されることで、端子モールド部と内包体との界面、および内包体とケーブルの外装被覆との界面が水密的に封止されることを特徴としている。

かかる発明によれば、リセプタクルの外包体は、内包体を形成する合成ゴム系材料よりも高い硬度を有する合成樹脂系材料から構成され、リセプタクルの外側をモールドしているので、内包体と端子モールド部との境界部および内包体とケーブルの外装被覆との境界部を隙間なく充填することができ、経年劣化によってゴム系材料に起こりうる膨張変形を外包体で締め付けて抑制することができる。また、ケーブル等の構成部材に寸法のばらつきがあっても、その寸法精度に影響されることなく、端子モールド部と内包体との界面および内包体とケーブルの外装被覆との界面を水密的に封止することができ、長期間にわたって安定した防水性を確保することができる。

また、前記構成のコネクタにおいて、リセプタクルの内包体を形成する合成ゴム系材料としては、エチレンプロピレンゴムが好ましく、外包体を形成する合成樹脂系材料としてはポリ塩化ビニルが好ましい。

これにより、エチレンプロピレンゴムからなる内包体は、弾性を有する合成ゴム形材料からなる端子モールド部と、ポリ塩化ビニル等からなるケーブルの外装被覆に良好に密着して、端子モールド部と前記ケーブルの外装被覆との境界部を水密状態にモールドすることができる。また、かかる内包体に対して外包体がポリ塩化ビニルによって形成されることで、内包体とケーブルの外装被覆との界面および内包帯と端子モールド部との界面を、水密状態に封止することができ、防水性の高いコネクタを構成することができる。

また本発明では、前記構成のコネクタには、プラグとリセプタクルとが接続されたとき両者の接続部を被覆固定してその接続状態を保持するための環状のロック部材がプラグまたはリセプタクルの外周面に備えられている。

そして、ロック部材は、内周面にガイド溝を備え、プラグまたはリセプタクルの一方の先端部に軸方向に形成されたガイド突起に係合して、プラグまたはリセプタクルの一方においては軸方向にのみ摺動しうるように設けられるとともに、プラグまたはリセプタクルの他方においては、ロック部材の内周面に形成された係合突起が、プラグまたはリセプタクルの他方の外周面に略Ｌ字状に形成された凹溝に軸方向から挿入されるとともに周方向に係合される結合機構となされている。

このようなロック部材を備えることによって、本発明のコネクタは、プラグとリセプタクルとを接続し、ロック部材を軸方向に摺動させて係合突起を凹溝に挿入し、周方向に回転させることにより嵌合固定することができるようになされたことを特徴としている。

したがって、本発明のコネクタによれば、プラグとリセプタクルとを互いに接続するだけではなく、接続部を覆うように設けたロック部材で接続状態を物理的に保持することができる。また、このロック部材は、内周面の係合突起と、プラグまたはリセプタクル外周面の凹溝との結合機構によって嵌め外し可能な構成とされている。

そして、かかるロック部材が、互いに接続前のプラグまたはリセプタクルの一方の先端部に設けられ、その先端部においてガイド突起がガイド溝に摺動するように配設されているので、周方向に回転することがなく、プラグとリセプタクルとを接続してロックする際に係合突起と凹溝とを位置合わせせずとも簡単に嵌め合わせることができ、作業性を高めることができる。

上述のように構成される本発明のコネクタによれば、リセプタクルの外包体は内包体を形成する合成ゴム系材料よりも高い硬度を有する合成樹脂系材料から構成され、コネクタの外側をモールドしているので、内包体と端子モールド部との境界部および内包体とケーブルの外装被覆との境界部を隙間なく充填することができ、経年劣化によってゴム系材料に起こりうる膨張変形を外包体で締め付けて抑制することができる。また、ケーブル等の構成部材に寸法のばらつきがあっても、その寸法精度に影響されることなく、端子モールド部と内包体との界面および内包体とケーブルの外装被覆との界面を水密的に封止することができ、長期間にわたって安定した防水性を確保することができる。

また、本発明のコネクタは、ロック部材が、互いに接続前のプラグまたはリセプタクルの一方の先端部に設けられ、その先端部においてガイド突起がガイド溝に摺動するように配設されているので、周方向に回転することがなく、プラグとリセプタクルとを接続してロックする際に係合突起と凹溝とを位置合わせせずとも簡単に嵌め合わせることができ、作業性を高めることができる。

以下、本発明に係るコネクタを実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係るコネクタの一例を示す側面図、図２はコネクタのリセプタクルを示し、（ａ）は軸方向先端側から見た正面図、（ｂ）は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

本発明のコネクタ１は、互いに嵌合可能なプラグ２とリセプタクル３とによって構成されている。プラグ２およびリセプタクル３は、それぞれ雄端子および雌端子３１を備えている。

このうちリセプタクル３は、プラグ２の雄端子２１が差し込まれ、ケーブル１２の導体１２ａに接合された雌端子３１を、抜け出し不能に保持する熱硬化性樹脂製のハウジング３２を備えている。

このリセプタクル３において、少なくともケーブル１２の外装被覆の端部からハウジング３２の基端部までは、端子モールド部３３によってモールド被覆されている。また、この端子モールド部３３とケーブル１２の外装被覆との境界部は内包体３４によって被覆されている。これらの端子モールド部３３および内包体３４は、合成ゴム系材料によりそれぞれ形成されている。

さらに、この内包体３４の外側は、少なくとも、内包体３４と端子モールド部３３との境界部、および内包体３４とケーブル１２の外装被覆との境界部を含むように、外包体３５によってモールドされている。かかる外包体３５は、内包体３４を形成する合成ゴム系材料よりも高い硬度を有する合成樹脂系材料により形成されている。

このように、端子モールド部３３の外側に合成ゴム系材料からなる内包体３４で被覆し、さらに内包体３４よりも硬質の合成樹脂系材料からなる外包体３５でモールドすることによって、重点的に防水すべき部分、すなわち、端子モールド部３３と内包体３４との界面、および内包体３４とケーブル１２の外装被覆との界面を、水密的に封止することが可能となっている。

そして、かかる構成のコネクタ１では、経年劣化によっても、端子モールド部３３および内包体３４を構成する合成ゴム系材料に起こりうる膨張変形を、それより硬質の外包体３５で締め付けて抑制することができる。また、ケーブル等の構成部材に寸法精度のばらつきや凹凸があっても、外包体３５がモールド形成されているので、寸法のばらつき等に影響されることなく内包体３４と端子モールド部３３との境界部、および内包体３４とケーブル１２の外装被覆との境界部を密着させることができ、長期間にわたって安定した防水性を確保することができる。

次に本発明に係るコネクタの実施例について図面を参照しつつ説明する。

図３〜図５は本発明に係るコネクタの実施例を示し、図３はコネクタが取り付けられた照明装置の正面図、図４はコネクタのプラグおよびリセプタクルを示す部分断面図、図５は照明装置に取り付けるプラグを示し、（ａ）は照明装置のケース側面を部分的に示す側面図、（ｂ）はプラグを取り付ける様子を示す説明図、（ｃ）は取り付けられたプラグを示す説明図である。

本発明のコネクタ１は、雄端子２１を有するプラグ２と、この雄端子２１が差し込まれ、ケーブル１２の導体１２ａに接合された雌端子３１を有するリセプタクル３との対から構成されている。例示の形態においてコネクタ１は、建物の外壁などに設置される照明装置４の配線ケーブルを接続するのに用いられている。

図４に示すように、プラグ２は、熱硬化性樹脂からなるハウジング２２によって雄端子２１の基端部が抜け出し不能に保持され、さらに雄端子２１の先端部にかけて前方に延出して筒状に形成されている。

さらに、このハウジング２２は、合成ゴム系材料からなる外包体２３によって外側がモールドされて、ハウジング２２とリード線１３との界面が水密に保持されている。この外包体２３を構成する合成ゴム系材料には弾性に優れた材質が好ましく、エチレンプロピレンゴム等が用いられる。

このプラグ２の外包体２３は、先端部の外側においては環状起伏２３１が設けられ、雄端子２１に接続するリード線１３の外側において雄ねじ部２３２が形成されている。また、これらの環状起伏２３１と雄ねじ部２３２との間には鍔部２３３が形成されている。

かかるプラグ２が取り付けられる照明装置４は、複数本の蛍光管４１を備え、これらの蛍光管４１がケース４２の内側に収容されている。図５（ａ）に示すように、ケース４２の側面には、プラグ通孔４２１が形成され、通孔４２１の爪４２２にプラグ２の固定溝２３４を位置合わせして、プラグ２が嵌合される構成となっている。

プラグ２は、照明装置４のケース４２の側面に設けられた通孔４２１に嵌合されると鍔部２３３が係止し、基端部側が通孔４２１に納まる。そして、図５（ｂ）に示すように、プラグ２の雄ねじ部２３２には、ケース４２の内側から抜け止めキャップ２４が螺合されて、ケース４２に一体に固定されている。このとき、プラグ２の外包体２３は、合成ゴム系材料により形成されているので、ケース４２の通孔４２１に嵌め込まれたとき、ケース４２とプラグ２との間で締め付けられて両者を密着させることができる。したがって、別途Ｏリング等の止水部材をケース４２と外包体２３との間に介在させなくても、容易に防水性を確保することができるようになされている。

また、プラグ２の鍔部２３３よりも先端側には、外周面に略Ｌ字状の凹溝２３５が形成されている。この凹溝２３５はプラグ２の外周面に、均等間隔で複数箇所に設けられていてもよく、例示の形態では２箇所に形成されている。

かかるプラグ２に差し込まれる雌端子３１を有するリセプタクル３は、雌端子３１を抜け出し不能に保持する熱硬化性樹脂製のハウジング３２を備えている（図２参照）。このリセプタクル３は、ケーブル１２の外装被覆の端部からハウジング３２の基端部までが端子モールド部３３で被覆されている。そして、リセプタクル３の先端部は、端子モールド部３３の内側にハウジング３２が露出され、プラグ２の先端部に嵌め込まれるようになっている。また、この端子モールド部３３には、ケーブル１２の外装被覆との境界部近傍に、複数の段部３３１が環状に設けられて軸方向断面が鋸歯状に形成されている。

さらに、この端子モールド部３３は、前記段部３３１を含めて、ケーブル１２の外装被覆との境界部が内包体３４によって被覆されている。内包体３４は、例えばエチレンプロピレンゴム等の弾性に優れた合成ゴム系材料から構成されている。

内包体３４は、先端側が端子モールド部３３の段部３３１に嵌合し、基端側はケーブル１２の外装被覆に嵌合しうるように、先端側が基端側よりも大きい内径で直円筒状に形成されている。また、内包体３４の外周面は、ケーブル１２に被覆される部分が基端側へ漸次縮径して形成されている。

かかる内包体３４は、端子モールド部３３よってモールドされたケーブル１２の先端部方向（図４における左方向）へ嵌装され、端子モールド部３３とケーブル１２の外装被覆との界面を水密に封止している。このとき、端子モールド部３３の各段部３３１が、先端部方向ほど拡径する形状に形成されているので、内包体３４の嵌装が許容されるとともに、各段部３３１の頂部において内包体３４の内周面が圧着され、高い水密性を確保することができるようになされている。

さらに、この内包体３４の先端側と端子モールド部３３との境界部、および内包体３４の基端側とケーブル１２の外装被覆との境界部を含む外周面を被覆するように外包体３５が形成されている。例示の形態では、外包体３５は端子モールド部３３の先端側の外周面に環状に設けられた係止突部３３２に先端部が係止されて、端子モールド部３３と内包体３４との界面、および内包体３４とケーブル１２の外装被覆との界面に密着するようにモールドされている。

かかる外包体３５は、端子モールド部３３および内包体３４を形成する合成ゴム系材料よりも高い硬度を有する、例えばポリ塩化ビニル等の合成樹脂系材料により形成されている。これにより、外包体３５は内側に締め付ける十分な圧締強度を発揮し、端子モールド部３３と内包体３４との界面、および内包体３４とケーブル１２の外装被覆との界面を水密的に封止するとともに、衝撃や曲げストレス等の外的負荷にも耐えうるものとすることができる。

このように構成されるコネクタ１は、プラグ２とリセプタクル３とが接続されたとき、両者の接続部を被覆固定してその接続状態を保持するためのロック部材３６が、プラグ２またはリセプタクル３の外周面に備えられていることが好ましい。

図６〜図８は、かかるコネクタのロック部材について説明するものであり、図６（ａ）はロック部材が設けられるリセプタクルの外周面を示す側面図、（ｂ）は軸方向から見たロック部材を示すリセプタクルの正面図である。また、図７はプラグとリセプタクルとの接続時を示す側面図、図８（ａ）は軸方向から見たプラグの正面図、図８（ｂ）は軸方向から見たロック部材を示す正面図である。なお、図６（ｂ）においては、ロック部材をわかりやすく示すため、リセプタクルの内部機構を省略している。

図６に示すように、例示の形態では、ロック部材３６はリセプタクル３の外周面先端部に環帯状に設けられている。このロック部材３６は、内周面にガイド溝３６１を備えている。また、リセプタクル３の外周面先端部には、軸方向にガイド突起３３３が形成されている。そして、ロック部材３６のガイド溝３６１は、リセプタクル３のガイド突起３３３に係合して備えられている。これにより、ロック部材３６は、リセプタクル３においては軸方向にのみ摺動する構成となっている。

また図８（ｂ）に示すように、かかるロック部材３６の内周面の先端部には、２個の係合突起３６２が互いに対向する位置に突設されている。これらの係合突起３６２は、プラグ２の凹溝２３５に対応してそれぞれ設けられている。

そして、プラグ２にリセプタクル３の先端部を嵌合させて互いに接続した後、ロック部材３６のガイド溝３６１をリセプタクル３外周面のガイド突起３３３に係合させつつ、ロック部材３６を軸方向に先端部、すなわち接続しているプラグ２の先端部まで摺動させる。そうすると、ガイド溝３６１とガイド突起３３３との係合が外れるとともに、プラグ２の凹溝２３５にロック部材３６の係合突起３６２が自ずと挿入されることになる。

さらに、ロック部材３６をプラグ２の外周面において凹溝２３５に沿って周方向に回転させると、ロック部材３６がちょうどプラグ２とリセプタクル３との接続部を被覆するように配置されて嵌合固定され、その接続状態を保持するものとなる。

このように構成されるロック部材３６によってプラグ２とリセプタクル３とを接続状態に保持することによって、長期間にわたって接続部の水密性が確保された状態に保つことができる。また、かかるロック部材３６は、プラグ２と接続する前段階では、リセプタクル３の外周面において周方向には回転しないので、接続させたときにロック部材３６を回転させてプラグ２の凹溝２３５に位置合わせする必要がなく、嵌合固定を簡単に行うことができる。

なお、例示の形態ではリセプタクル３の外周面にロック部材３６が備えられる例を説明したが、ロック部材３６はプラグ２側に備えられるような構成であってもよい。

本発明は、雨水等が浸入するおそれのある屋外配線などにおいて長期間にわたり安定した防水性が要求されるケーブルの接続に好適に利用することができる。

本発明に係るコネクタの一例を示す側面図である。 本発明のコネクタのリセプタクルを示し、（ａ）は軸方向先端側から見た正面図、（ｂ）は図１におけるＡ−Ａ線に沿って一部破断して示す断面図である。 本発明に係るコネクタの実施例であり、コネクタが取り付けられた照明装置の正面図である。 図３のコネクタにおけるプラグおよびリセプタクルを示す部分断面図である。 前記照明装置に取り付けるプラグを示し、（ａ）は照明装置のケース側面を部分的に示す側面図、（ｂ）はプラグを取り付ける様子を示す説明図、（ｃ）は取り付けられたプラグを示す説明図である。 前記リセプタクルを示し、（ａ）はリセプタクルの先端部の側面図、（ｂ）は内部機構を省略して示すリセプタクルの軸方向から見た正面図である。 実施例のプラグとリセプタクルとの接続時を示す側面図である。 前記ロック部材の接続部を示し、（ａ）は軸方向から見たプラグの正面図、（ｂ）は軸方向から見たロック部材（先端部）の正面図である。 従来のコネクタの一例を示す断面図である。 前記従来のコネクタのリセプタクルを示す断面図である。 前記従来のコネクタのリセプタクルを示し、（ａ）は外包体の断面図、（ｂ）はケーブルの導体にカシメ接合された雌端子の側面図である。

符号の説明

１ コネクタ
１２ ケーブル
１２ａ 導体
１３ リード線
２ プラグ
２１ 雄端子
２２ ハウジング
２３ 外包体
２３１ 環状起伏
２３２ 雄ねじ部
２３３ 鍔部
２３４ 固定溝
２３５ 凹溝
２４ 抜け止めキャップ
３ リセプタクル
３１ 雌端子
３２ ハウジング
３３ 端子モールド部
３３３ ガイド突起
３３１ 段部
３４ 内包体
３５ 外包体
３６ ロック部材
３６１ ガイド溝
３６２ 係合突起
４ 照明装置
４１ 蛍光管
４２ ケース

Claims (3)

1. 雄端子を有するプラグと、この雄端子が差し込まれ、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コネクタにおいて、
   リセプタクルは、雌端子を抜け出し不能に保持する合成樹脂製のハウジングと、少なくともケーブルの外装被覆の端部から前記ハウジングの基端部までを被覆する端子モールド部と、この端子モールド部と前記ケーブルの外装被覆との境界部を被覆する内包体と、さらにこの内包体と端子モールド部との境界部および内包体とケーブルの外装被覆との境界部を被覆する外包体とを備え、
   端子モールド部および内包体は合成ゴム系材料により形成されるとともに、外包体は内包体を形成する合成ゴム系材料よりも高い硬度を有する合成樹脂によりモールド形成されて、
   端子モールド部と内包体との界面、および内包体とケーブルの外装被覆との界面が水密的に封止されたことを特徴とするコネクタ。
2. リセプタクルの内包体を形成する合成ゴム系材料はエチレンプロピレンゴムであり、外包体を形成する合成樹脂はポリ塩化ビニルであることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. プラグとリセプタクルとが接続されたとき両者の接続部を被覆固定してその接続状態を保持するための環状のロック部材がプラグまたはリセプタクルの外周面に備えられ、
   このロック部材は、内周面にガイド溝を備え、プラグまたはリセプタクルの一方の先端部に軸方向に形成されたガイド突起に係合して、プラグまたはリセプタクルの一方においては軸方向にのみ摺動しうるように設けられるとともに、
   プラグまたはリセプタクルの他方においては、ロック部材の内周面に形成された係合突起が、プラグまたはリセプタクルの他方の外周面に略Ｌ字状に形成された凹溝に軸方向から挿入されるとともに周方向に係合される結合機構となされて、
   プラグとリセプタクルとを接続し、ロック部材を軸方向に摺動させて係合突起を凹溝に挿入し、周方向に回転させることにより嵌合固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。

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