JP2009059510A - 防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】フード部の開きに伴ってシール性能が低下することを防ぐ。
【解決手段】本発明は、フード部１２を有する雄コネクタ１０と、雄コネクタ１０と嵌合可能な雌コネクタ３０と、雌コネクタ３０に設けられ、嵌合に伴ってフード部１２の内部に収容される本体部３２と、本体部３２の外周を覆うようにして設けられ、本体部３２の外周面との間に形成される収容空間Ｓにフード部１２を収容可能な嵌合筒部３３と、本体部３２の外周面に嵌着され、フード部１２が収容空間Ｓに収容されたときにフード部１２の内周面と本体部３２の外周面とに密着するゴムリング８０とを備えた防水コネクタであって、収容空間Ｓにおけるフード部１２の進入経路に位置して設けられ、収容空間Ｓに進入したフード部１２に当接することでゴムリング８０の弾発力に抗してフード部１２の開きを規制する開き規制部４７を備えている構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ゴムリングを備えた防水コネクタに関する。

この種の防水コネクタとしては、例えば下記特許文献１に記載の防水コネクタが知られている。この防水コネクタは、互いに嵌合可能な雄コネクタと雌コネクタとから構成され、雄コネクタは、雌雄両コネクタの嵌合に伴って雌コネクタの本体部を内部に収容可能なフード部を有している。また、雌コネクタには、その本体部の外周に沿って筒部が設けられ、この筒部の内周面と本体部の外周面との間には、フード部を収容可能な収容空間が設けられている。さらに、本体部の外周面にはリング状をなすゴムリングが嵌着されており、フード部が収容空間に収容されるとゴムリングがフード部の内周面と本体部の外周面とに密着することで、雌雄両コネクタ間のシールが図られている。
特開２００４−３１１１９０公報

しかしながら、コネクタ全体の軽量化を目的としてフード部の薄肉化を行う等すると、フード部が収容空間に収容されたときにゴムリングの弾発力によって開き変形しやすくなってしまう。このようにフード部が開き変形すると、フード部の内周面によるゴムリングの潰し代が設計上の基準値よりも小さくなり、結果としてシール性能の低下を招いてしまう。
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、フード部の開きに伴ってシール性能が低下することを防ぐことを目的とする。

本発明は、フード部を有する雄コネクタと、雄コネクタと嵌合可能な雌コネクタと、雌コネクタに設けられ、嵌合に伴ってフード部の内部に収容される本体部と、本体部の外周を覆うようにして設けられ、本体部の外周面との間に形成される収容空間にフード部を収容可能な嵌合筒部と、本体部の外周面に嵌着され、フード部が収容空間に収容されたときにフード部の内周面と本体部の外周面とに密着するゴムリングとを備えた防水コネクタであって、収容空間におけるフード部の進入経路に位置して設けられ、収容空間に進入したフード部に当接することでゴムリングの弾発力に抗してフード部の開きを規制する開き規制部を備えている構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、雄コネクタと雌コネクタとの嵌合に伴ってフード部が収容空間に進入し、フード部がゴムリングの弾発力によって開き変形しようとするものの、開き規制部がフード部の外面側に当接することでフード部の開きが規制される。したがって、フード部を薄肉化したりフード部を横長にする等してフード部が開き変形しやすくなっても、ゴムリングによるシール性能を維持することができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
開き規制部は、収容空間においてフード部の先端と対向する壁面に設けられ、雌雄両コネクタの嵌合完了時にフード部の先端に当接することでフード部の開きを規制する構成としてもよい。フード部の開き規制が行われると、フード部によるゴムリングの潰し代が大きくなる分だけ摩擦抵抗が大きくなって、雌雄両コネクタの嵌合操作力が大きくなる。その点、上記構成によると、雌雄両コネクタの嵌合完了時に、開き規制部による開き規制が行われる。すなわち、雌雄両コネクタの嵌合途上においてはフード部の開き規制が行われないため、嵌合操作力が小さくて済む。

開き規制部及びフード部のうち少なくとも一方は、フード部の外面側に摺接することでフード部の開き方向とは反対方向にフード部を案内するテーパ面を備えている構成としてもよい。このような構成では、フード部を収容空間に進入させるとテーパ面がフード部の外周面側に摺接することで、フード部をその開き方向とは反対方向に案内することができる。

本発明によれば、フード部の開きを防いでシール性能を維持することができる。

＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図６の図面を参照しながら説明する。
本実施形態の防水コネクタは、互いに嵌合可能な雄コネクタ１０と雌コネクタ３０とを備え、雌コネクタ３０に装着された操作レバー５０を回動操作することで雌雄両コネクタ１０，３０を嵌合可能である。尚、以下の説明において前後方向とは雌雄両コネクタ１０，３０の嵌合方向を基準として嵌合面側を前方とする。

雄コネクタ１０は、図１に示すように、合成樹脂製の雄コネクタハウジング１１を有し、この雄コネクタハウジング１１には、前方に開口するフード部１２が設けられている。フード部１２は横長の略方形に形成されており、本実施形態では幅方向の寸法が高さ方向の寸法の約３倍である。また、フード部１２の周壁は全周に亘ってほぼ同じ板厚とされている。

フード部１２の内部には、タブ状をなす雄端子金具２０が前方に突出して形成されている。雄端子金具２０は、上下２段に分かれて幅方向に等間隔で配置されている。また、上下に対応する各雄端子金具２０は、互いに幅方向にずれて配置され、全体として千鳥状となっている。雄端子金具２０は、フード部１２の奥壁に圧入もしくはインサート成形によって固定されている。また、フード部１２の幅方向両側には、幅方向に突出する一対のカムピン１３が形成されている。カムピン１３は円柱状をなし、後述するカム溝５３の側壁と係止してカム作用を発揮する。

雄コネクタハウジング１１には、雌コネクタ３０との嵌合動作を案内する３つのガイド片１４，１５，１６がそれぞれ前後方向に延びる形態で設けられている。第１ガイド片１４は、フード部１２の下部における両端部に一対配されている。両第１ガイド片１４は断面略方形をなし、それぞれ幅方向外側に張り出し形成されている。第２ガイド片１５は、フード部１２の上部において幅方向に所定の間隔を空けて一対配されている。両第２ガイド片１５は断面略方形をなし、それぞれ上方に突出して形成されている。第３ガイド片１６は断面略横長形状をなし、上段の雄端子金具群２０と下段の雄端子金具群２０との間に配されて、フード部１２の奥壁から前方に張り出し形成されている。

雌コネクタ３０は、図２に示すように、合成樹脂製の雌コネクタハウジング３１を有している。この雌コネクタハウジング３１には、横長略方形のブロック状をなす本体部３２と、本体部３２の外周を覆うようにして配された嵌合筒部３３とが設けられている。嵌合筒部３３は、図５に示すように、本体部３２の後端部から径方向外側に立ち上がり、そこから前方に延びる形態をなしている。また、嵌合筒部３３の内周面と本体部３２の外周面との間には、フード部１２を収容可能な収容空間Ｓが形成されている。尚、嵌合筒部３３の内周面には、図２に示すように、第１ガイド片１４を収容可能な第１ガイド凹部４２と、第２ガイド片１５を収容可能な第２ガイド凹部４３とがそれぞれ前後方向に沿って凹設されている。

本体部３２のうち前面から外周面にかけての範囲は、前方から着脱可能なキャップ３４によって構成されている。すなわち、キャップ３４は、本体部３２の前面を構成する前壁３４Ａと、その前壁３４Ａの周縁から後方に延びる周壁３４Ｂとから構成されている。本体部３２の内部には、前後方向に貫通するキャビティ３５が形成されている。キャビティ３５の内部には、後方から雌端子金具４０が収容可能である。キャビティ３５は、雄端子金具２０の配置に対応して上下２段に形成されており、上下のキャビティ３５間には、第３ガイド片１６を収容可能な第３ガイド凹部３７が前方に開口して形成されている。

キャビティ３５内部に挿入された雌端子金具４０の前止まりを行う前止まり壁は、キャップ３４の前壁３４Ａによって構成されている。この前止まり壁には、雄端子金具２０をキャビティ３５内部に進入させる端子挿通孔３６が上下２段に形成されている。キャップ３４の前壁３４Ａにおいて上下の端子挿通孔３６間には、第３ガイド片１６を前方から第３ガイド凹部３７内部に進入させるガイド挿通孔３８が形成されている。

キャビティ３５の内壁には、雌端子金具４０をキャビティ３５内部に抜止状態に保持するランス３９が撓み可能に形成されている。また、本体部３２の内部には、キャビティ３５内部と連通するリテーナ収容部４１が下方に開口して形成されている。リテーナ収容部４１にはリテーナ６０が収容可能とされており、キャビティ３５内部に収容された雌端子金具４０に係止してランス３９と共に二重で抜止状態に保持可能である。

雌端子金具４０は、雄端子金具２０と接続される端子接続部と、この端子接続部から後方に延びて電線Ｗと接続される電線接続部とから構成されている。端子接続部は前後方向に貫通する角筒状をなし、内部にした雄端子金具２０に対して弾性的に接触する弾性接触片を備えている。尚、前記したリテーナ６０は、端子接続部の後端に係止する。

一方、電線接続部は、電線Ｗをかしめ付けるワイヤバレル部と、電線Ｗと共にゴム栓７０をかしめ付けるインシュレーションバレル部とから構成されている。ゴム栓７０は、キャビティ３５の後半部を構成するゴム栓収容部に収容されている。ゴム栓７０には、図示２個のリップ部が周設されている。このリップ部は、ゴム栓収容部の内周面と電線Ｗの外周面とに密着してキャビティ３５内部に水が浸入することを規制している。

雌コネクタハウジング１１には、待機位置と嵌合位置との間で回動可能な操作レバー５０が装着されている。操作レバー５０は、図２に示すように、略門形をなし、操作部５１と、操作部５１の両側に対向状態で配された一対のアーム部５２とから構成されている。アーム部５２には回動孔５７が設けられ、この回動孔５７に対して雌コネクタハウジング１１の両側面から突出する回動軸４９が嵌り込んだ状態となることで、操作レバー５０が回動可能に支持される。

アーム部５２の内面には、カム溝５３が凹設されている。また、嵌合筒部３３の幅方向両側には、収容空間Ｓと嵌合筒部３３の外部空間とを連通する切り欠き４４が設けられている。この切り欠き４４は、待機位置にある操作レバー５０のカム溝５３の入口と整合する位置に配されている。また、切り欠き４４は、嵌合筒部３３の前縁から後方に向けて切り欠かれており、フード部１２が収容空間Ｓに進入するに伴ってカムピン１３を後方へ移動可能としてある。また、アーム部５２の内面においてカム溝５３の入口付近には、操作レバー５０を待機位置にて保持するための回り止め突部５４が設けられている。回り止め突部５４は、操作レバー５０が待機位置にあるときに切り欠き４４内部に入り込み、切り欠き４４の内壁における上面に係止する。

一方、フード部１２の外周面においてカムピン１３の上方には、解除突部１７が設けられている。解除突部１７は、フード部１２を収容空間Ｓに進入させることによりカムピン１３と共に切り欠き４４の内部に進入し、回り止め突部５４の内側に入り込んで回り止め突部５４を切り欠き４４の外部に押し出すように構成されている。回り止め突部５４が切り欠き４４の外部に押し出されると、アーム部５２が幅方向両側に開き変形し、回り止め突部５４と切り欠き４４の内壁上面との係止状態が解除されることにより、操作レバー５０の回動操作が許容される。

カムピン１３は、カム溝５３の入口における内壁下面に設けられた抜止突起５８によってカム溝５３の入口から外れてしまうことが規制されている。カムピン１３をカム溝５３の入口に進入させた後、待機位置にある操作レバー５０を嵌合位置に向けて回動させると、カムピン１３とカム溝５３の側壁とが係止し、カム作用によってカムピン１３がカム溝５３に沿って奥方へと移動する。これにより、雌雄両コネクタ１０，３０が嵌合し、正規嵌合に至るとフード部１２が収容空間Ｓに収容される。これと並行して、雄端子金具２０は、キャップ３４の端子挿通孔３６を通じてキャビティ３５内部及び雌端子金具４０の端子接続部の内部に進入し、弾性接触片と弾性的に接触する。

雌コネクタハウジング３１の上部後端には、嵌合位置にある操作レバー５０を保持するための保持部４５が後方に張り出し形成されている。保持部４５の後端には、操作部５１に撓み可能に設けられた撓み係止片５５と係止する保持突部４６が設けられている。撓み係止片５５が保持突部４６と係止した状態では、嵌合位置にある操作レバー５０が待機位置へ回動することが規制される。撓み係止片５５の突出端には解除操作部５６が設けられている。この解除操作部５６を指で摘んで撓み係止片５５と保持突部４６との係止状態を解除することで、嵌合位置にある操作レバー５０を待機位置へ回動することが許容される。

さて、本体部３２の外周面における後端には、防水用のゴムリング８０が嵌着されている。ゴムリング８０は、キャップ３４の周壁３４Ｂの後端によって抜止されている。このゴムリング８０は、本体部３２の外周面に密着する内周リップ部８１と、フード部１２の内周面に密着する外周リップ部８２とを備えている。各リップ部８１，８２は、フード部１２が収容空間Ｓに収容されると、それぞれ先端部分が潰された状態となる。このため、フード部１２は、収容空間Ｓに収容されるとゴムリング８０の弾発力によって開きやすくなってしまう。このため、収容空間Ｓにおいてフード部１２の進入経路上には、フード部１２に当接することでフード部１２の開きを規制する開き規制部４７が設けられている。

開き規制部４７は、詳細には、収容空間Ｓにおいてフード部１２の先端と対向する上下２箇所の壁面に設けられている。また、本実施形態において開き規制部４７は、図２に示すように、収容空間Ｓのうちフード部１２の長辺側で、かつ、その長辺側の中央部に対応する位置に設けられている。このような位置に開き規制部４７を設ける理由としては、雌雄両コネクタ１０，３０の多極化が進むにつれてフード部１２の形状が横長になってくると、長辺側が短辺側よりも撓みやすくなるためである。しかも、長辺側の中央部が最も撓みやすい位置なので、この位置に当接するようにして開き規制部４７を設けるのが最も合理的だからである。

また、開き規制部４７は、収容空間Ｓの奥方に向かうにつれて本体部３２側へと向かうテーパ面４８を備えている。このため、フード部１２を収容空間Ｓに進入させる途上で開き変形したフード部１２の外面前端がテーパ面４８に摺接して本体部３２側（すなわちフード部１２の開き方向とは反対側）に引き寄せられることで、フード部１２が正規の形状（自然状態におけるフード部１２の形状）に矯正される。このため、フード部１２による外周リップ部８２の潰し代及び本体部３２の外周面による内周リップ部８１の潰し代を、設計上の潰し代にすることが可能となる。これにより、各リップ部８１，８２の潰し代が小さくなることで、ゴムリング８０のシール性能が低下することがない。

本実施形態は以上の構成であって、続いてその作用を説明する。
まず、操作レバー５０を待機位置にセットしておき、雌雄両コネクタ１０，３０を嵌合させる。すると、フード部１２は収容空間Ｓに進入し、カムピン１３は切り欠き４４を通じてカム溝５３の入口に進入する。このとき、解除突部１７が回り止め突部５４の内側に入り込み、回り止め突部５４を切り欠き４４の外部に押し出すことにより、回り止め突部５４と切り欠き４４の内壁上面との係止状態が解除される。

次に、操作レバー５０を待機位置から嵌合位置へと回動させる。カムピン１３はカム作用によってカム溝５３の奥方へ移動し、カムピン１３が切り欠き４４の後方へ相対的に移動すると、雌雄両コネクタ１０，３０の嵌合が進行する。これと共に、フード部１２は収容空間Ｓに進入し、ゴムリング８０がフード部１２の内周面と本体部３２の外周面との間で圧縮状態で挟まれる。ゴムリング８０の各リップ部８１，８２は潰された状態となり、その弾発力によってフード部１２は一時的に開き変形する。

この後、フード部１２をさらに収容空間Ｓの奥方へ進入させていき、フード部１２の前端が開き規制部４７のテーパ面４８に摺接することで、フード部１２が本体部３２側へと案内され、フード部１２の開きが規制される。この結果、ゴムリング８０の各リップ部８１，８２の潰し代は設計上の潰し代となって、ゴムリング８０本来のシール性能が発揮される。

開き規制部４７による開き規制の完了とほぼ同時に、操作レバー５０が嵌合位置に至って雌雄両コネクタ１０，３０が正規嵌合状態となる。このとき、操作部５１の撓み係止片５５が保持部４５の保持突部４６に係止することで、操作レバー５０が嵌合位置に保持される。この結果、雄端子金具２０は雌端子金具４０の弾性接触片と弾性的に接触し、雌雄両端子金具２０，４０に連なる電線Ｗ同士が導通可能に接続される。

尚、雌雄両コネクタ１０，３０を離脱させる際は、解除操作部５６を指で摘んで撓み係止片５５と保持突部４６との係止状態を解除して、操作レバー５０を嵌合位置から待機位置へと回動させることで、カムピン１３とカム溝５３のカム作用によってカムピン１３がカム溝５３の入口へ進み、雌雄両コネクタ１０，３０が互いに離間する方向に移動する。

以上のように本実施形態では、フード部１２の開きを規制する開き規制部４７を設けたから、ゴムリング８０によるシール機能を維持することができる。また、雌雄両コネクタ１０，３０が嵌合完了時に開き規制部４７によって開き規制が行われるようにしたから、嵌合途上における嵌合操作力が小さくて済む。さらに、開き規制部４７にテーパ面４８を設けたから、フード部１２を本体部３２側に案内することができる。

＜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る。
（１）本実施形態では開き規制部４７を収容空間Ｓの幅方向中央部に設けたものの、本発明によると、フード部１２が高さ方向に長い形状の場合には開き規制部４７を収容空間Ｓの高さ方向中央部に設けてもよい。
（２）本実施形態では開き規制部４７を収容空間Ｓの奥壁に設けたものの、本発明によると、開き規制部４７を収容空間Ｓにおいてゴムリング８０の各リップ部８１，８２と対向する壁面に設けてもよい。

（３）本実施形態ではフード部１２の先端が開き規制部４７に当接するようにしたものの、本発明によると、フード部１２の外周面に突起を設けておき、この突起が開き規制部４７に当接するようにしてもよい。
（４）本実施形態では開き規制部４７側にテーパ面４８を設けているものの、本発明によると、フード部１２側にテーパ面を設けてもよいし、開き規制部４７とフード部１２の双方にテーパ面を設けてもよい。

雄コネクタの正面図 雌コネクタの正面図 雌雄両コネクタの嵌合前におけるカムピンとカム溝の状態を示した図 雌雄両コネクタの嵌合後におけるカムピンとカム溝の状態を示した図 雌雄両コネクタの嵌合前の状態を示した断面図 雌雄両コネクタの嵌合後の状態を示した断面図

符号の説明

１０…雄コネクタ
１２…フード部
３０…雌コネクタ
３２…本体部
３３…嵌合筒部
４７…開き規制部
４８…テーパ面
８０…ゴムリング
Ｓ…収容空間

Claims (3)

1. フード部を有する雄コネクタと、
   前記雄コネクタと嵌合可能な雌コネクタと、
   前記雌コネクタに設けられ、前記嵌合に伴って前記フード部の内部に収容される本体部と、
   前記本体部の外周を覆うようにして設けられ、前記本体部の外周面との間に形成される収容空間に前記フード部を収容可能な嵌合筒部と、
   前記本体部の外周面に嵌着され、前記フード部が前記収容空間に収容されたときに前記フード部の内周面と前記本体部の外周面とに密着するゴムリングとを備えた防水コネクタであって、
   前記収容空間における前記フード部の進入経路に位置して設けられ、前記収容空間に進入した前記フード部に当接することで前記ゴムリングの弾発力に抗して前記フード部の開きを規制する開き規制部を備えている防水コネクタ。
2. 前記開き規制部は、前記収容空間において前記フード部の先端と対向する壁面に設けられ、前記雌雄両コネクタの嵌合完了時に前記フード部の先端に当接することで前記フード部の開きを規制する請求項１に記載の防水コネクタ。
3. 前記開き規制部及び前記フード部のうち少なくとも一方は、前記フード部の外面側に摺接することで前記フード部の開き方向とは反対方向に前記フード部を案内するテーパ面を備えている請求項１又は請求項２に記載の防水コネクタ。

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