JP2009093906A - 防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタのシール性を保持する。
【解決手段】コネクタハウジング１０のうち相手側コネクタ４０との嵌合領域１４に臨む隔壁２１には、このコネクタハウジング１０の内外に連通する通気孔２２が設けられている。隔壁２１の外面側には、液体は通さないが気体を通す透過膜６０が通気孔２２に対向して配置され、さらに透過膜６０に通じる中空状の抜止部材７０が透過膜６０を隔壁２１側へ押圧可能に配置されている。隔壁２１の外面にはひけ防止用の凹部１８が設けられており、透過膜６０及び抜止部材７０はそれぞれ凹部１８内に嵌着保持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、防水コネクタに関する。

防水コネクタとして、特許文献１に記載のものが知られている。これは、相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジングと、コネクタハウジングに設けられたキャビティ内に収容される端子金具とを備え、コネクタハウジングと相手側コネクタとの間、及びコネクタハウジング（キャビティの内壁）と端子金具との間にそれぞれシールリング及びゴム栓が介設され、双方間のシールがとられるようになっている。
特開２００１−１１０５２０公報

上記のような防水コネクタでは、相手側コネクタとの嵌合状態において、相手側コネクタを受容する嵌合領域がほぼ密封状態に保たれるため、コネクタハウジングの内外に生じる気圧差や気圧変動により、電線等を伝って嵌合領域内に水が吸い上げられることがあった。そうすると、嵌合領域内に浸入した水は排水されないため、シール性を低下させるおそれがあった。

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、コネクタのシール性を保持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、相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに収容される端子金具とを備え、前記コネクタハウジングと相手側コネクタとの間、及び前記コネクタハウジングと前記端子金具との間のシールがとられる防水コネクタであって、前記コネクタハウジングのうち前記相手側コネクタとの嵌合領域に臨む壁には、このコネクタハウジングの内外に連通する通気孔が設けられ、前記壁の外面側には、液体は通さないが気体を通す透過膜が前記通気孔に対向して配置され、さらに前記透過膜に通じる中空状の抜止部材が前記透過膜を前記壁側へ押圧可能に配置され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、前記壁の外面にはひけ防止用の凹部が設けられており、前記透過膜及び前記抜止部材はそれぞれ前記凹部内に嵌着されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
コネクタハウジングの嵌合領域は、通気孔、透過膜、中空状の抜止部材を介して外部に連通するから、コネクタハウジングの内外における気圧差が小さく抑えられ、嵌合領域内に水が吸い込まれるのを回避できる。また、コネクタハウジングの嵌合領域が外部に連通するといっても、通気孔と抜止部材との間に透過膜が介在しているから、通気孔を通して外部から嵌合領域内に水等が浸入するのを阻止でき、シール性を良好に保つことができる。

＜請求項２の発明＞
透過膜及び抜止部材が凹部内に嵌着されることで、透過膜及び抜止部材が確実に位置決め保持される。また、透過膜及び抜止部材がひけ防止用の凹部内に嵌着されるから、別に透過膜及び抜止部材の保持構造を設ける場合に比べ、コネクタの構成を簡素化できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。本実施形態の防水コネクタは、コネクタハウジング１０、フロントリテーナ５０、透過膜６０、抜止部材７０、端子金具８０を備え、コネクタハウジング１０が相手側コネクタ４０と嵌合可能とされる。なお、以下の説明では相手側コネクタ４０との嵌合面側を前方とし、上下方向は図１を基準とする。

コネクタハウジング１０は合成樹脂製であって、図１に示すように、端子金具８０を収容可能なハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の周りを取り囲む嵌合筒部１２とを備えている。嵌合筒部１２とハウジング本体１１との間には、図２に示すように、相手側コネクタ４０のフード部４１が嵌入可能となっている。また、ハウジング本体１１の外周面には、シールリング１３が嵌着されている。シールリング１３の外周面にはフード部４１の内周面が密着され、シールリング１３の内周面にはハウジング本体１１の外周面が密着されており、これによってコネクタハウジング１０と相手側コネクタ４０との間のシールがとられるようになっている。そして、嵌合状態におけるフード部４１とハウジング本体１１の双方の壁面間には、ラビリンス状の嵌合領域１４が構成されている。

また、ハウジング本体１１には、嵌合領域１４と連通する複数室のキャビティ１５が横一列で設けられ、各キャビティ１５内に後方から端子金具８０が挿入可能となっている。キャビティ１５の内壁の上面には、端子金具８０を抜け止め係止するランス１６が撓み可能に設けられている。各キャビティ１５は、図３に示すように、ハウジング本体１１の幅方向両側に位置して大型の端子金具８０を収容する２室の大キャビティ１５Ａと、両大キャビティ１５Ａの間に位置して小型の端子金具８０を収容する２室の小キャビティ１５Ｂとからなる。大キャビティ１５Ａは、ハウジング本体１１の後面から突出する左右一対の円筒部１７に内包されている。

ハウジング本体１１の後面には各キャビティ１５が円形に開口され、大キャビティ１５Ａの円中心が小キャビティ１５Ｂの円中心より上位に設定されている。また、ハウジング本体１１の後面には、両大キャビティ１５Ａの内方でかつ両小キャビティ１５Ｂの上方におけるデッドスペースに、ひけ防止用の凹部１８が横長スリット状に設けられている。凹部１８の内壁の下面は、両小キャビティ１５Ｂの上端円弧に沿った二山状のアーチ面１８Ａとされ、凹部１８の内壁の上面は、幅方向に真直ぐ延びるストレート面１８Ｂとされる。そして、ハウジング本体１１の前面には、ひけ防止用の凹部１８と対向する位置に、相手側コネクタ４０のフード部４１内に突成されたリブ４２が進入可能な溝部１９が凹設されている。ハウジング本体１１のうち、凹部１８と溝部１９との間を画成する隔壁２１には、図１に示すように、前後方向に貫通する小径の通気孔２２が設けられている。通気孔２２はその前面で溝部１９を介して嵌合領域１４と連通し、その後面で凹部１８を介して外部に連通している。

そして、ハウジング本体１１の上面には、ロックアーム２３が撓み変形可能に設けられている。ロックアーム２３は、その前後方向略中央部にてハウジング本体１１の上面に連なる脚部２４を支点として上下方向に揺動変位可能（弾性変位可能）となっている。このロックアーム２３が相手側コネクタ４０に設けられたロック突部４３を弾性的に係止することで、コネクタハウジング１０と相手側コネクタ４０が嵌合状態に保持されるようになっている。

フロントリテーナ５０は合成樹脂製であって、ハウジング本体１１の前面を覆う前壁５１を備えている。前壁５１は、前方から相手側の雄タブ９０を受け入れ可能とされ、かつ後方から端子金具８０を当て止め可能とされる。また、前壁５１の後面にはランス１６の撓み空間２９内に向けて突出する規制片５２が設けられている。キャビティ１５内に正規挿入された端子金具８０はランス１６とこのランス１６の撓み空間２９に進入する規制片５２とによって実質的に二重係止されるようになっている。なお、規制片５２は、後述するように端子金具８０の半挿入状態を検知する検知片としての機能も有している。

端子金具８０はいわゆる雌端子金具であって、前部に角筒状の接続部８１を有し、後部にオープンバレル状のバレル部８２を有している。接続部８１は相手側の雄タブ９０を受け入れてこの雄タブ９０に接続可能とされる。また、バレル部８２は、電線３０の芯線にかしめ付けられるワイヤバレル８２Ａと、電線３０の被覆に嵌着されたゴム栓３５にかしめ付けられるインシュレーションバレル８２Ｂとからなる。ゴム栓３５はシリコン製であって、その外周面がキャビティ１５の内周面に密着され、その内周面が電線３０の被覆の外周面に密着されることにより、コネクタハウジング１０と電線３０との間のシールがとられるようになっている。

透過膜６０は、いわゆる透過気化膜（Ｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ）であって、液体が透過せず、その成分が選択的に蒸気として透過できる膜で構成されている。詳しくは透過膜６０は、全体として円盤状であってひけ防止用の凹部１８におけるアーチ面１８Ａの頂部１８Ｔとストレート面１８Ｂとの離間距離にほぼ等しい直径を有している。そして、透過膜６０は、アーチ面１８Ａにおける二つの頂部１８Ｔとストレート面１８Ｂとの間に左右で対をなしつつ挟持された状態で凹部１８内に嵌入可能となっている。

抜止部材７０は、シリコン製であって全体として円筒形をなし、既存のゴム栓を流用可能とされる。詳しくは抜止部材７０はその外周面に複数条のリップ７１を有し、その中心部に前後方向に貫通する中空孔７２を有して構成されている。そして、この抜止部材７０は、自然状態では透過膜６０の直径より少し大きい直径（リップ７１の直径）を有し、透過膜６０に続いて凹部１８内に嵌入されることによって縮形方向に弾縮させられ、その状態で透過膜６０の後方に配置されることで、透過膜６０の抜け止めをなす。本実施形態における抜止部材７０は、左右夫々の透過膜６０に対応して凹部１８内に左右一対が配置されている。また、組み付け状態では、通気孔２２、透過膜６０、抜止部材７０の中空孔７２が前後方向に並んで配置されている。

次に本実施形態の作用効果を説明する。
ハウジング本体１１の凹部１８内に後方から透過膜６０を嵌入し、この透過膜６０の前面を隔壁２１の後面に押し当てて通気孔２２に連通させる。続いて、ハウジング本体１１の凹部１８内に後方から抜止部材７０を嵌入し、この抜止部材７０の前面を透過膜６０の後面に押し当て、抜止部材７０の中空孔７２を透過膜６０に連通させる。これにより、透過膜６０は、隔壁２１と抜止部材７０との間に挟持され、前後方向に遊動規制状態で位置決めされる。なお、抜止部材７０と透過膜６０を別々に挿入するのではなく、双方を同時に凹部１８内に嵌入しても構わない。

次いで、キャビティ１５内にゴム栓３５及び電線３０付きの端子金具８０を挿入し、全ての端子金具８０をランス１６とフロントリテーナ５０とで二重に抜け止めする。この場合、仮に、端子金具８０が正規挿入位置に至らない半挿入位置で留め置かれていると、ランス１６の撓み状態が解消されないため、フロントリテーナ５０の規制片５２がランス１６の先端に突き当たり、それ以上の移動が規制され、端子金具８０が半挿入状態であることを検知できる。そしてその状態から、コネクタハウジング１０を相手側コネクタ４０に嵌合させ、ロックアーム２３とロック突部４３の弾性係止によってコネクタハウジング１０を相手側コネクタ４０に保持させる（図２を参照）。こうしてハウジング本体１１がフード部４１内に正規深さで嵌入されると、シールリング１３がフード部４１とハウジング本体１１との間に弾縮されて双方間のシールがとられる。また、この正規嵌合状態では、相手側コネクタ４０のリブ４２が溝部１９内に進入し、リブ４２の先端と隔壁２１との間に離間空間１４Ａが保有される。この離間空間１４Ａは嵌合領域１４の一部を構成するものであって、隔壁２１の通気孔２２に連通するとともに、溝部１９とリブ４２の隙間等を伝ってキャビティ１５に連通している。

このような構成であると、コネクタハウジング１０の嵌合領域１４は、通気孔２２、透過膜６０、抜止部材７０の中空孔７２を介して外部に連通するから、コネクタハウジング１０の内外における気圧差及び気圧変動が小さく抑えられ、嵌合領域１４内に電線３０（芯線と被覆との間）等を伝って水が吸い上げられるのを回避できる。また万一、凹部１８及び抜止部材７０の中空孔７２を通して外部から水が浸入しても、かかる水は透過膜６０を通過する間に気体に変化するから、コネクタハウジング１０の嵌合領域１４内に液状のまま入り込むことはなく、シール性を良好に保持できる。

また、透過膜６０と抜止部材７０は、コネクタハウジング１０に既設されたひけ防止用の凹部１８に嵌入保持されるから、別途これらの保持構造を設ける場合に比べ、構成を簡素化できる。

＜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）抜止部材は、透過膜を壁側に押圧可能な中空部材であればゴム栓に限定されず、例えば、高剛性の部材で構成されていてもよい。
（２）抜止部材の後方を覆うように押さえ部材がコネクタハウジングに取り付けられ、抜止部材及び透過膜が壁側に押圧保持される構成であってもよい。
（３）透過膜及び抜止部材が装着されるコネクタハウジングは雄端子金具を収容可能な雄側コネクタハウジングであってもよい。

実施形態１の防水コネクタの側断面図 コネクタハウジングが相手側コネクタと正規嵌合された状態の側断面図 コネクタハウジングの背面図 コネクタハウジングの平面図 コネクタハウジングの側面図

符号の説明

１０…コネクタハウジング
１４…嵌合領域
１８…凹部
２１…隔壁（嵌合領域に臨む壁）
２２…通気孔
６０…透過膜
７０…抜止部材
７２…中空孔

Claims (2)

1. 相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに収容される端子金具とを備え、前記コネクタハウジングと相手側コネクタとの間、及び前記コネクタハウジングと前記端子金具との間のシールがとられる防水コネクタであって、
   前記コネクタハウジングのうち前記相手側コネクタとの嵌合領域に臨む壁には、このコネクタハウジングの内外に連通する通気孔が設けられ、
   前記壁の外面側には、液体は通さないが気体を通す透過膜が前記通気孔に対向して配置され、さらに前記透過膜に通じる中空状の抜止部材が前記透過膜を前記壁側へ押圧可能に配置されていることを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記壁の外面にはひけ防止用の凹部が設けられており、前記透過膜及び前記抜止部材はそれぞれ前記凹部内に嵌着されていることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ。

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