JP2007095511A - 防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】嵌合接続状態で振動が加えられてもガタつきが発生せずに耐振動性が優れる防水機能の高い防水コネクタを提供すること。
【解決手段】互いに防水構造を持つプラグコネクタ１１，ソケットコネクタ２１を嵌合接続する場合、プラグコネクタ１１ではハウジング１２内に装着固定される防水用シール部材１４の形状が工夫され、防水用シール部材１４における第１の当接部Ｍ１がハウジング２２の嵌合方向の先端側端部と当接する以外、第２の当接部Ｍ２が各ソケットコンタクト２３の嵌合方向の先端側端部と当接し、且つ各ソケットコンタクト２３をハウジング２２の内壁に対して押圧するように働き、しかも第１の当接部Ｍ１及び第２の当接部Ｍ２の間に形成された凸部がハウジング２２の嵌合方向の先端側部分をハウジング１２の内壁に対して押圧するように働く構造であることにより、圧縮効果が高められてシール機能が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として所定数のコンタクトを保持したハウジング内に防水用シール部材を装着固定して成る防水コネクタであって、詳しくは相手側コネクタとの嵌合接続時におけるガタつきを防止して防水機能を高めた耐振動性構造の防水コネクタに関する。

従来、この種の防水コネクタとしては、例えば雌型コネクタ（第１のコネクタ）における嵌合凸部端面の雌端子に対応する箇所にそれぞれ埋め込まれたシール部材の雄端子挿入穴を通すように雄型コネクタ（第２のコネクタ）における凹部端面で露呈する雄端子を挿入することで両端子間が挿入接続される形態で嵌合接続を行うタイプのもの（特許文献１参照）や、雄型コネクタにおける嵌合凹部端面の全体に設けられたシール部材を挿通する雄端子を雌型コネクタにおける嵌合凸部端面の雌端子に挿入することで両端子間が挿入接続される形態で嵌合接続を行うタイプのもの（特許文献２参照）等が挙げられる。

特開２００１−６８２０４号公報（段落［００１９］〜［００２１］、図１） 特開２００２−２３１３７４号公報（段落［００１９］〜［００２３］要約、図１）

上述した特許文献１や特許文献２の何れの防水コネクタにおいても、シール部材により雄端子（各コンタクト）の回りをシールするだけの構造であり、各コネクタの嵌合接続時に係止構造が持たされていても、嵌合接続を行い易くするために或る程度のクリアランス（隙間）を持たせる必要があることにより、外部から振動が加えられると嵌合接続状態にあってもガタつきが発生することを回避することができず、耐振動性が優れないという問題がある上、隙間から水が浸入したときに隣り合うコンタクト同士が短絡してしまう危険性（特に各コンタクトをそれぞれシール部材でシールした文献文献１の構造の場合に危惧される問題といえるが、文献文献２の突き当てシール構造においても、経年の温度変化等によりシール部材が変形されると同様に問題視される）がある。

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、嵌合接続状態で外部から振動が加えられてもガタつきが発生せずに耐振動性が優れる防水機能の高い防水コネクタを提供することにある。

本発明によれば、所定数のコンタクトを保持したハウジング内に防水用シール部材を装着固定して成る防水コネクタにおいて、防水用シール部材は、相手側コネクタとの嵌合接続に際して嵌合方向で相手側ハウジングの先端側端部と当接する第１の当接部、並びに該相手側ハウジング内に収納保持されて所定数のコンタクトとそれぞれ接触される所定数の相手側コンタクトの先端側端部と当接すると共に、該所定数の相手側コンタクトを該相手側ハウジングの内壁に対して押圧する第２の当接部を有する防水コネクタが得られる。

又、本発明によれば、上記防水コネクタにおいて、第２の当接部は、段差を持つ形状であると共に、該段差部分で所定数の相手側コンタクトを嵌合方向及び該嵌合方向と交差する方向へ押圧する防水コネクタが得られる。

更に、本発明によれば、上記何れかの防水コネクタにおいて、防水用シール部材は、第１の当接部及び第２の当接部の間の部分に形成された起伏形状の凸部により相手側ハウジングの先端側部分をハウジングの内壁に対して押圧する防水コネクタが得られる。

加えて、本発明によれば、上記何れか一つの防水コネクタにおいて、防水用シール部材は、弾性材から成る防水コネクタが得られる。

本発明の防水コネクタの場合、ハウジング内に装着固定される防水用シール部材の形状を工夫することにより、嵌合状態で防水用シール部材による各相手側コンタクトの相手側ハウジングの内壁に対する押圧、及び相手側ハウジングのハウジングの内壁に対する押圧が構造上において同時に相乗効果的に得られて圧縮効果が高められるようになり、結果としてシール機能が高められることにより、外部から振動が加えられても極めてガタつきが発生し難くて耐振動性が優れたものとなると共に、防水機能についても極めて向上されるようになる。

本発明の最良の形態に係る防水コネクタは、所定数のコンタクトを保持したハウジング内に防水用シール部材を装着固定して成る基本構造のものにおいて、防水用シール部材は、相手側コネクタとの嵌合接続に際して嵌合方向で相手側ハウジングの先端側端部と当接する第１の当接部、並びに相手側ハウジング内に収納保持されて各コンタクトとそれぞれ接触される所定数の相手側コンタクトの先端側端部と当接すると共に、各相手側コンタクトを相手側ハウジングの内壁に対して押圧する第２の当接部を有するものである。

但し、この防水コネクタにおいて、防水用シール部材における第２の当接部は、段差を持つ形状であると共に、段差部分で各相手側コンタクトを嵌合方向及びその嵌合方向と交差する方向へ押圧するものであれば好ましく、更に防水用シール部材は、第１の当接部及び第２の当接部の間の部分に形成された起伏形状の凸部により相手側ハウジングの先端側部分をハウジングの内壁に対して押圧するものであれば好ましい。尚、防水用シール部材は、弾性材から成るものであれば一層好ましい。

以下は、具体的な実施例を挙げ、本発明の防水コネクタについて、より詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１に係る防水コネクタ（プラグコネクタ１１）の基本構造を相手側コネクタ（ソケットコネクタ２１）との嵌合状態で一部破断して示した側面断面図であり、図２はこの防水コネクタ（プラグコネクタ１１）の単体での基本構造を示した側面断面図である。又、図３はこの防水コネクタ（プラグコネクタ１１）の外観構造を示したもので、同図（ａ）は上面方向からの平面図に関するもの，同図（ｂ）は嵌合方向手前側からの正面図に関するもの，同図（ｃ）は側面図に関するもの，同図（ｄ）は背面図に関するものである。更に、図４は、この防水コネクタ（プラグコネクタ１１）のハウジング１２内に備えられる防水用シール部材１４の外観構造を示したもので、同図（ａ）は嵌合方向手前側からの正面図に関するもの，同図（ｂ）は上面方向からの平面図に関するもの，同図（ｃ）は背面図に関するものである。

各図を参照すれば、この防水コネクタとしてのプラグコネクタ１１は、所定数（ここでは２極用の２本）のプラグコンタクト１３を保持したハウジング１２内に弾性を有するゴム材等による防水用シール部材１４を装着固定して成る基本構造となっており、防水用シール部材１４については、相手側コネクタであるソケットコネクタ２１との嵌合接続に際して嵌合方向で相手側ハウジング２２の先端側端部と当接する第１の当接部Ｍ１、並びにハウジング２２内に収納保持されて各プラグコンタクト１３とそれぞれ接触される所定数（ここでも２極用の２本）の相手側コンタクトとしてのソケットコンタクト２３の先端側端部と当接すると共に、各ソケットコンタクト２３をハウジング２２の内壁（即ち、各ソケットコンタクト２３が収容される収容部を構成する壁）に対して押圧し、且つ各ソケットコンタクト２３を嵌合方向に押圧する第２の当接部Ｍ２を有するものとなっている。

即ち、この防水用シール部材１４における第２の当接部Ｍ２は、図２に示される細部構造を参照すれば、段差を持つ形状であると共に、この段差部分で各ソケットコンタクト２３を嵌合方向（各ソケットコンタクト２３の延在方向）及びその嵌合方向と交差する方向へ押圧するものとなっている。防水用シール部材１４自体は、その他にソケットコネクタ２１との嵌合接続状態にあって、第１の当接部Ｍ１及び第２の当接部Ｍ２の間の部分に形成された側面断面が凹凸する起伏形状の凸部によりハウジング２２の先端側部分をハウジング１２の内壁に対して押圧するようになっている。更に、防水用シール部材１４自体は、図４（ａ）〜（ｃ）に示されるように、本体部分が各プラグコンタクト１３の数に対応（ここでは２つ）する略丸棒状に延在した箇所を略中央部分の鍔部で一体的に結合した形状となっており、略丸棒状に延在する延在部の所定箇所には略中央部分の鍔部を含めて背面側から正面側に向けて各プラグコンタクト１３を挿入装着するための貫通穴が設けられ、こうした構造によって各プラグコンタクト１３毎の防水機能を高められるようになっている。

このようなプラグコネクタ１１を組み立てる場合、ハウジング１２内に形成された嵌合凹部内の奥側に防水用シール部材１４をその背面側から装着固定（図２に示されるようにハウジング１２内の嵌合凹部の奥側が防水用シール部材１４の起伏形状に対応して装着固定できる形状となっている）し、防水用シール部材１４の装着固定後にハウジング１２背面側の所定箇所に設けられた孔部を通して各プラグコンタクト１３をそれぞれ防水用シール部材１４の貫通穴を通して所定の位置で位置決めされるように挿入装着する。図３（ａ）〜（ｄ）は、こうしたプラグコネクタ１１の組み立て後の状態を示したものであるが、ハウジング１２における嵌合方向側では図３（ｂ）に示されるように、嵌合凹部内を示す開口において防水用シール部材１４の嵌合方向側が露呈され、背面方向側からは外観上、その他の図３（ａ），図３（ｃ），図３（ｄ）に示されるように、各プラグコンタクト１３の接続対象物となる配線回路基板等への実装用に屈曲された部分が露呈される。このようにプラグコネクタ１１は、防水用シール部材１４がハウジング１２内の嵌合凹部の奥側に装着固定された構造であるため、全体を大型化することなく小型構造としてシール機能を持たせられるようになっている。

これに対し、ソケットコネクタ２１は、プラグコネクタ１１の各プラグコンタクト１３がそれぞれ挿入接触されるソケットコンタクト２３、並びにそれと同数分の電線２６を用い、各電線２６の先端側部分に予め弾性材としてのゴムシール等による防水栓として働く電線用シール部材２５をそれぞれ通した状態にしておき、各電線２６の皮覆を剥がした導電線部を各ソケットコンタクト２３の中途部分に対して半田や圧接により接続固定した上、各ソケットコンタクト２３における各電線２６に対するかしめ固定部分となる各電線２６の皮覆領域の所定の範囲をそれぞれ電線用シール部材２５で覆う状態にしてかしめ固定部分をかしめ固定して電線結合部材のハウジング２２内への所定箇所における装着固定を済ませた後、各電線２６を幾分外方へ引き寄せて各ソケットコンタクト２３が所定の位置で係止されて位置決めされるようにし、更にハウジング２２に対する電線用シール部材２５側寄り部分外方からリテーナ２４を嵌合装着することによって組み立てられるもので、嵌合方向側とは反対側の背面側を強固な防水構造としている。

このような互いに防水構造を持つプラグコネクタ１１とソケットコネクタ２１とを嵌合接続する場合、プラグコネクタ１１ではハウジング１２内に装着固定される防水用シール部材１４の形状が工夫されており、防水用シール部材１４における第１の当接部Ｍ１がハウジング２２の嵌合方向の先端側端部と当接する以外、第２の当接部Ｍ２が各ソケットコンタクト２３の嵌合方向の先端側端部と当接し、且つ各ソケットコンタクト２３をハウジング２２の内壁に対して押圧するように働き、しかも第１の当接部Ｍ１及び第２の当接部Ｍ２の間に形成された凸部がハウジング２２の嵌合方向の先端側部分をハウジング１２の内壁に対して押圧するように働く構造となっているため、嵌合接続状態では防水用シール部材１４による各ソケットコンタクト２３のハウジング２２の内壁に対する押圧、及びハウジング２２のハウジング１２の内壁に対する押圧が構造上において同時に相乗効果的に得られて圧縮効果が高められ、ソケットコネクタ２１が嵌合接続係止された後には各ソケットコンタクト２３のガタつきが効果的に阻止される上、押し戻しによる動き（移動）が阻止されて強固に固定される。

このような結果として、プラグコネクタ１１は、ソケットコネクタ２１との嵌合接続状態で基本構造上におけるシール機能が高められ、嵌合外部から振動が加えられても極めてガタつきが発生し難くて耐振動性が優れたものとなると共に、経年変形が起こり難く、防水機能についても、極めて向上するようになる。

ところで、防水用シール部材１４は弾性を持つことにより、その形状は嵌合接続の前後で幾分相違する。嵌合接続前状態では図２に示されるように、第１の当接部Ｍ１を有する鍔部が各プラグコンタクト１３の軸芯と垂直な面上で比較的低背となっていると共に、第２の当接部Ｍ２における各プラグコンタクト１３の延在方向における幅寸法が比較的長くなっているが、嵌合接続後状態では図１に示されるように、第１の当接部Ｍ１を有する鍔部が各プラグコンタクト１３の軸芯と垂直な面上で比較的高背となるように変形すると共に、第２の当接部Ｍ２における各プラグコンタクト１３の延在方向における幅寸法も比較的短くなるように変形する。即ち、プラグコネクタ１１及びソケットコネクタ２１の嵌合接続時には、防水用シール部材１４の全体が嵌合方向で圧縮され、その嵌合方向（各ソケットコンタクト２３の延在方向）と垂直な面方向ではその反対に伸びるように変形するため、ハウジング１２内の嵌合方向における奥側部分でのシール機能、ハウジング１２内壁とハウジング２２外壁とのシール機能、各プラグコンタクト１３毎のシール機能における何れもが強固に高められることになり、しかもソケットコネクタ２１の背面側のシール機能も非常に高い構造としているため、プラグコネクタ１１及びソケットコネクタ２１の嵌合接続時における防水効果は強大なものとなる。

図５は、上述したプラグコネクタ１１に対するソケットコネクタ２１の嵌合接続の様子について、ソケットコネクタ２１に備えられる各ソケットコンタクト２３を含む電線結合部材（以下も同様であるが、上述したようにソケットコンタクト２３に接続された電線２６及びそれらを覆った電線用シール部材２５を含む構成を示すもの）を取り外した状態としてソケットコネクタ２１を手前にして示した斜視図であり、同図（ａ）は全体の外観斜視図に関するもの，同図（ｂ）は側面方向を破断して内部を露呈して示した破断斜視図に関するものである。ここでは、図５（ａ）に示される表面上の外観構造からは嵌合構造が見えなくなっているが、図５（ｂ）を参照すれば、上述した通りにハウジング１２の嵌合凹部内に装着固定された防水用シール部材１４における第１の当接部Ｍ１がハウジング２２の嵌合方向の先端側端部と当接すると共に、第１の当接部Ｍ１及び第２の当接部Ｍ２の間に形成された凸部がハウジング２２の嵌合方向の先端側部分をハウジング１２の内壁に対して押圧するように働く様子が示されている。

図６は、上述したプラグコネクタ１１に対するソケットコネクタ２１の嵌合接続の様子について、ソケットコネクタ２１に備えられる各ソケットコンタクト２３を含む電線結合部材を装着した状態として側面方向を一部破断して内部を露呈して示した破断斜視図であり、同図（ａ）はソケットコネクタ２１を手前とする方向からの破断斜視図に関するもの，同図（ｂ）はプラグコネクタ１１を手前とする方向からの破断斜視図に関するものである。ここでは、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照すれば、上述した通りにハウジング１２の嵌合凹部内に装着固定された防水用シール部材１４における第２の当接部Ｍ２の段差部分が各ソケットコンタクト２３の嵌合方向の先端側端部と当接し、且つ各ソケットコンタクト２３をハウジング２２の内壁に対して押圧するように働き、具体的には各ソケットコンタクト２３を嵌合方向及びその嵌合方向と交差する方向へ押圧する様子が示されている。

以下は、上述したプラグコネクタ１１に備えられる各部の外観構造を詳細に説明する。

図７は、プラグコネクタ１１に備えられるハウジング１２の外観を示した斜視図であり、同図（ａ）は嵌合方向に関するもの，同図（ｂ）は背面方向に関するものである。ここでは、ハウジング１２単体の外観を示しており、細部を説明すれば、図７（ａ）に示される嵌合方向では防水用シール部材１４を装着固定するためであると共に、ソケットコネクタ２１のハウジング２２を案内して挿入するために形成された嵌合凹部が開口となっている様子を示しており、図７（ｂ）に示される背面方向では所定箇所に各プラグコンタクト１３を挿入するための孔部が設けられた様子を示している。

図８は、プラグコネクタ１１に備えられるプラグコンタクト１３の外観を示した斜視図であり、同図（ａ）は嵌合方向に関するもの，同図（ｂ）は背面方向に関するものである。ここでは、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照すれば、プラグコンタクト１３の嵌合方向に延在する奥側の所定箇所には防水用シール部材１４及びハウジング１２に対する位置決め用に他の部分よりも徐々に外方へ段差を成して突出する形状の突出部分が形成された様子を示している。因みに、ここでのプラグコンタクト１３における外方へ最も突出した部分は、それよりも嵌合方向における先端側をハウジング１２の孔部を通して防水用シール部材１４の貫通穴へ挿入する際、突出形状に対応するようにハウジング１２の孔部内に形成された凹部に当接係止され、位置決めされるようになっている。

図９は、プラグコネクタ１１に備えられる防水用シール部材１４の外観を示した斜視図であり、同図（ａ）は嵌合方向に関するもの，同図（ｂ）は背面方向に関するものである。ここでは、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して説明した防水用シール部材１４単体の外観を示しており、細部を説明すれば、図９（ａ）に示される嵌合方向では、鍔部の嵌合方向における露呈面が第１の当接部Ｍ１となっていると共に、略丸棒状の延在部における嵌合方向先端側で突出した部分に形成された段差部分にあっての２つの面が第２の当接部Ｍ２となっており、更に嵌合方向先端側で突出した部分から隔たった略丸棒状の延在部の平坦面における所定箇所に各プラグコンタクト１３の嵌合方向先端側に対する貫通穴が設けられた様子を示している。図９（ｂ）に示される背面方向では、同様な略丸棒状の延在部の平坦面における所定箇所に各プラグコンタクト１３に形成された突出部分の嵌合方向側部分を挿入係止できるように貫通穴の径が嵌合方向のそれよりもやや大きくなっている様子を示している。

尚、上述した実施例１に係るプラグコネクタ１１（ソケットコネクタ２１についても同様である）の場合、２極用に２つのプラグコンタクト１３（ソケットコネクタ２１の場合には２つのソケットコンタクト２３）を備えた場合を例示したが、３極以上の多極用の構造とするために各部を変形することもできるので、本願発明の防水コネクタは実施例１で説明した形態に限定されない。

本発明の実施例１に係る防水コネクタの基本構造を相手側コネクタとの嵌合状態で一部破断して示した側面断面図である。 本発明の実施例１に係る防水コネクタの単体での基本構造を示した側面断面図である。 図２に示す防水コネクタの外観構造を示したもので、（ａ）は上面方向からの平面図に関するもの，（ｂ）は嵌合方向手前側からの正面図に関するもの，（ｃ）は側面図に関するもの，（ｄ）は背面図に関するものである。 図３に示す防水コネクタのハウジング内に備えられる防水用シール部材の外観構造を示したもので、（ａ）は嵌合方向手前側からの正面図に関するもの，（ｂ）は上面方向からの平面図に関するもの，（ｃ）は背面図に関するものである。 図３に示す防水コネクタに対する相手側コネクタの嵌合接続の様子について、相手側コネクタに備えられるソケットコンタクトを含む電線結合部材を取り外した状態として相手側コネクタを手前にして示した斜視図であり、（ａ）は全体の外観斜視図に関するもの，（ｂ）は側面方向を破断して内部を露呈して示した破断斜視図に関するものである。 図３に示す防水コネクタに対する相手側コネクタの嵌合接続の様子について、相手側コネクタに備えられるソケットコンタクトを含む電線結合部材を装着した状態として側面方向を一部破断して内部を露呈して示した破断斜視図であり、（ａ）は相手側コネクタを手前とする方向からの破断斜視図に関するもの，（ｂ）は防水コネクタを手前とする方向からの破断斜視図に関するものである。 図３に示す防水コネクタに備えられるハウジングの外観を示した斜視図であり、（ａ）は嵌合方向に関するもの，（ｂ）は背面方向に関するものである。 図３に示す防水コネクタに備えられるプラグコンタクトの外観を示した斜視図であり、（ａ）は嵌合方向に関するもの，（ｂ）は背面方向に関するものである。 図３に示す防水コネクタに備えられる防水用シール部材の外観を示した斜視図であり、（ａ）は嵌合方向に関するもの，（ｂ）は背面方向に関するものである。

符号の説明

１１ プラグコネクタ
１２，２２ ハウジング
１３ プラグコンタクト
１４ 防水用シール部材
２１ ソケットコネクタ
２３ ソケットコンタクト
２４ リテーナ
２５ 電線用シール部材
２６ 電線

Claims (4)

1. 所定数のコンタクトを保持したハウジング内に防水用シール部材を装着固定して成る防水コネクタにおいて、前記防水用シール部材は、相手側コネクタとの嵌合接続に際して嵌合方向で相手側ハウジングの先端側端部と当接する第１の当接部、並びに該相手側ハウジング内に収納保持されて前記所定数のコンタクトとそれぞれ接触される所定数の相手側コンタクトの先端側端部と当接すると共に、該所定数の相手側コンタクトを該相手側ハウジングの内壁に対して押圧する第２の当接部を有することを特徴とする防水コネクタ。
2. 請求項１記載の防水コネクタにおいて、前記第２の当接部は、段差を持つ形状であると共に、該段差部分で前記所定数の相手側コンタクトを前記嵌合方向及び該嵌合方向と交差する方向へ押圧することを特徴とする防水コネクタ。
3. 請求項１又は２記載の防水コネクタにおいて、前記防水用シール部材は、前記第１の当接部及び前記第２の当接部の間の部分に形成された起伏形状の凸部により前記相手側ハウジングの先端側部分を前記ハウジングの内壁に対して押圧することを特徴とする防水コネクタ。
4. 請求項１〜３の何れか一つに記載の防水コネクタにおいて、前記防水用シール部材は、弾性材から成ることを特徴とする防水コネクタ。
   

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