JP2013131473A

JP2013131473A - 防水コネクタ接続構造

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Publication number: JP2013131473A
Application number: JP2011282274A
Authority: JP
Inventors: Miki Suzuki; 美妃鈴木; Takashi Matsunaga; 貴士松永
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-22
Also published as: JP5897900B2

Abstract

【課題】コネクタ嵌合時に調芯可動できると共に、取付壁の開口部からの水等の浸入を防ぐことができる防水コネクタ接続構造を提供する。
【解決手段】防水コネクタ１１は、取付壁１９の開口部１７に挿通されて取付けられる第１コネクタ１３と、取付壁裏面２３の側で支持される第２コネクタ１５とが、開口部１７を経て液密に嵌合接続される。第１コネクタ１３が、開口部１７に嵌合される筒部４９と取付壁１９に取付けられる支持部５７とを有するスペーサ２５と、開口部１７を貫通して筒部４９の内周面６９に対してクリアランスを有し、コネクタ嵌合方向と垂直な面に沿って移動可能なハウジング２７と、を備える。第１環状シール部材２９が、開口部１７と筒部４９との間に介装され、第２環状シール部材３１が、筒部４９とハウジング２７との間に介装され、第３環状シール部材３３が、第２コネクタ１５とハウジング先端部８３との間に介装される。
【選択図】図６

Description

本発明は、防水コネクタ接続構造に関する。

自動車等のパネル表面の電装品とパネル裏側のワイヤハーネスとを容易にコネクタ接続させるコネクタ接続構造が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
図７は従来のコネクタ接続構造の接続状態を示す要部縦断面図である。このコネクタ接続構造は、パネル（取付壁）５０１の表面５０３に取り付けられる電装品５０５のコネクタ５０７とパネル裏面側のハーネス用コネクタ５０９とをパネル孔（開口部）５１１を介して嵌合接続させる。雌型端子５１０を収容したハーネス用コネクタ５０９は、パネル裏面側に固定されるブラケット部５１３に、ばね部５１５を介して遊動可能に支持される。

雄タブ端子５０８を有するコネクタ５０７の接続に際しては、先ずパネル５０１の裏側にハーネス用コネクタ５０９を組み付ける。すなわちブラケット部５１３をクランプ５１７によりパネル裏面側のステイ５１６に固定する。このハーネス用コネクタ５０９は、ばね部５１５により上下左右に遊動可能である。
次いで電装品５０５をパネル５０１の表面５０３に取り付ける。電装品５０５の取り付けと同時に、電装品５０５と一体型のコネクタ５０７がハーネス用コネクタ５０９に嵌合する。ここで、ハーネス用コネクタ５０９のばね部５１５が電装品５０５の取付寸法誤差を吸収する調芯作用によりスムーズな接続を可能とする。被水領域５２５に配設された電装品５０５のコネクタ５０７は、先端のリング状パッキン５１９をパネル５０１の表面５０３に当接してコネクタ５０７及びハーネス用コネクタ５０９内への水等の浸入を防ぐ。

このコネクタ接続構造によれば、手探りでコネクタ同士を接続しなければならないような場所であっても、容易にコネクタ接続できると共に、コネクタ５０７及びハーネス用コネクタ５０９の内部への水等の浸入を防ぐことができる。

実開平６−４５２８２号公報

ところで、取付壁であるパネル５０１とコネクタ５０７とが離間する構造の場合や、コネクタ５０７がパネル５０１と平行に挿入取り付けされて挿入取付方向とコネクタ嵌合方向とが直交する構造の場合では、リング状パッキン５１９をパネル５０１の表面５０３に当接させることができない。この場合、リング状パッキン５１９を廃止する代わりにハーネス用コネクタ５０９の外周面５２１とコネクタ５０７の内周面５２３との間にＯリングを設けることで、コネクタ５０７及びハーネス用コネクタ５０９の内部への水等の浸入を防ぐことはできる。
しかしながら、リング状パッキン５１９が廃止されると、パネル孔５１１が被水領域５２５に露出するため、パネル孔５１１を通過することによるパネル裏側（取付壁裏側）への水等の浸入を防ぐことができなくなる虞がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、コネクタ嵌合時に相手コネクタとの間に生じる嵌合方向の中心ズレに応じて調芯可動できると共に、取付壁の開口部からの水等の浸入を防ぐことができる防水コネクタ接続構造を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）開口部を備えた取付壁の一方の面に対し、該開口部に挿通された状態で取付けられる第１コネクタと、前記取付壁の他方の面側で支持される第２コネクタとが、前記取付壁の開口部を経て液密に嵌合接続される防水コネクタ接続構造であって、前記第１コネクタが、前記取付壁の開口部内に嵌合される筒部と、該筒部の後端側に設けられて前記取付壁の一方の面に取付けられる支持部とを有するスペーサと、ハウジング先端部が前記開口部を貫通した状態で前記筒部の内周面に対してクリアランスを有し、コネクタ嵌合方向と垂直な面に沿って移動可能に配設されるハウジングと、を備え、第１環状シール部材が、前記開口部の内周面と前記筒部の外周面との間に介装され、第２環状シール部材が、前記筒部の内周面と前記ハウジングの外周面との間に介装され、第３環状シール部材が、前記第２コネクタと前記ハウジング先端部との間に介装されることを特徴とする防水コネクタ接続構造。

上記（１）の構成の防水コネクタ接続構造によれば、第１コネクタのハウジングがスペーサの筒部内に第２環状シール部材を介してコネクタ嵌合方向と垂直な面に沿って移動可能に配設されている。即ち、スペーサを介して取付壁に固定された第１コネクタは、第２環状シール部材の弾性変形可能な範囲で、第２コネクタに対し調芯可動することができる。そこで、コネクタ嵌合時に、取付壁と第２コネクタとの間の取付寸法誤差や嵌合方向の中心ズレ等が発生しても、第１コネクタと第２コネクタとは、嵌合中心を一致させた確実なコネクタ接続が可能となる。
また、取付壁における開口部の内周面とスペーサにおける筒部の外周面との間が、第１環状シール部材によってシールされ、スペーサにおける筒部の内周面とハウジングの外周面との間が、第２環状シール部材によってシールされ、第２コネクタとハウジング先端部との間が、第３環状シール部材によってシールされるので、第１コネクタと第２コネクタとは、取付壁の開口部を経て一方の面側と他方の面側との間で液密に嵌合接続される。そこで、取付壁の開口部からの水等の浸入が確実に防止される。

（２）上記（１）の構成の防水コネクタ接続構造であって、前記ハウジングのコネクタ嵌合方向の移動を規制する係止機構が、前記第２環状シール部材よりも先端側における前記筒部の内周面と前記ハウジングの外周面との間に設けられることを特徴とする防水コネクタ接続構造。

上記（２）の構成の防水コネクタ接続構造によれば、第１コネクタの組立時にハウジングがスペーサの筒部内に挿入される際、第２環状シール部材よりも先にハウジング側の係止機構が筒部内に挿入されるので、係止機構の構成に関わらず、第２環状シール部材の組付け性及びシール性能を良好にできる。即ち、ハウジング側の係止機構よりも先に第２環状シール部材が筒部内に挿入される構成の場合には、第２環状シール部材が筒部側の係止機構を通過しなければならず、第２環状シール部材の組付け性が低下すると共に、第２環状シール部材が損傷してシール性能が低下する可能性がある。

（３）上記（１）または（２）の構成の防水コネクタ接続構造であって、前記第３環状シール部材が、前記第２コネクタの内周面と前記ハウジング先端部の外周面との間に介装されることを特徴とする防水コネクタ接続構造。

上記（３）の構成の防水コネクタ接続構造によれば、取付壁と第２コネクタとの間の取付寸法誤差による嵌合方向のズレに関わらず、第１コネクタ及び第２コネクタ内部への水等の浸入を確実に防ぐことができる。

本発明に係る防水コネクタ接続構造によれば、コネクタ嵌合時に相手コネクタとの間に生じる嵌合方向の中心ズレに応じて調芯可動できると共に、取付壁の開口部からの水等の浸入を防ぐことができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係る防水コネクタ接続構造を備えた防水コネクタの斜視図である。図１に示した第１コネクタの分解斜視図である。図１に示した第２コネクタを取付壁の一部を切り欠いて示した斜視図である。（ａ）は取付壁を有した車両部材と第２コネクタを有した別部材とを表す分解断面図、（ｂ）は取付壁を有した車両部材に第２コネクタを有した別部材が組み付けられた状態を示す断面図である。（ａ）は第１コネクタの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（ａ）は第２コネクタの中心ズレ状態を表す要部断面図、（ｂ）は第２コネクタの中心ズレを吸収して嵌合された防水コネクタの断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大断面図である。従来のコネクタ接続構造を示す断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態に係る防水コネクタ接続構造を備えた防水コネクタ１１は、第１コネクタ１３と第２コネクタ１５とを有する。
第１コネクタ１３は、開口部１７（図３参照）を備えた取付壁１９の一方の面である車両部材４１の取付壁表面２１に対し、開口部１７に挿通された状態で取付けられる。第２コネクタ１５は、取付壁１９の他方の面である車両部材４１の取付壁裏面２３側で別部材４４に支持される。防水コネクタ１１は、これら第１コネクタ１３と第２コネクタ１５とが、取付壁１９の開口部１７を経て液密に嵌合接続される。なお、本明細書中において、第１コネクタ１３及び第２コネクタ１５は、嵌合側を前、その反対側を後として説明する。

図２に示すように、本実施形態の第１コネクタ１３は、合成樹脂製のスペーサ２５と、カラー２６と、合成樹脂製のハウジング２７と、第１環状シール部材２９と、第２環状シール部材３１と、第３環状シール部材３３と、電線９９の端部に接続された雌端子３５と、で構成されている。

図３に示すように、本実施形態の第２コネクタ１５は、取付壁裏面２３の側（図３の下側）に配置される。第２コネクタ１５は、長円形の筒状に形成されるポケット部３７の内方に雄端子３９を収容している。第２コネクタ１５は、ターミナルポケットと称すこともできる。このポケット部３７は、後述するように別部材４４に一体的に形成されている。

本実施形態に係る取付壁１９は、図４（ａ）に示すように、車両部材４１におけるハウジング壁の一部分として形成されている。車両部材４１には、開口部１７の中心軸に直交方向の開放部４３が形成されている。この開放部４３から、第２コネクタ１５を有した別部材４４が車両部材４１内へ挿入され、固定ねじ４５によって固定される。

別部材４４は、図４（ｂ）に示すように、固定ねじ４５によって車両部材４１内の所定位置に固定されることで、第２コネクタ１５が取付壁１９における開口部１７に対応した所定位置に位置決めされる。この開口部１７に対する第２コネクタ１５の位置決めには、寸法公差や取り付け誤差によって、ズレの生じる場合がある。このズレは、別部材４４の取付方向（図４の前後左右方向）のズレ（ＸＹ方向のズレ）と、第１コネクタ１３と第２コネクタ１５の嵌合方向（図４の上下方向）のズレ（Ｚ方向のズレ）と、を含む。また、車両部材４１内は、別部材４４の外方が被水領域４７となる。

図５に示すように、本実施形態のスペーサ２５は、取付壁１９の開口部１７内に嵌合される円筒状の筒部４９を有する。筒部４９の外周面５１には筒部シール溝５３が形成され、筒部シール溝５３にはＯリング等の第１環状シール部材２９が装着される。第１環状シール部材２９は、開口部１７の内周面５５と筒部４９の外周面５１との間を液密にシールする。

筒部４９の後端側には、筒部４９の半径方向外側に突出する菱形状の支持部５７が形成される。支持部５７は、取付壁表面２１に固定される。支持部５７の両端にはボルト挿通穴５９が穿設され、ボルト挿通穴５９は固定ボルト６１の軸径よりも十分に大きく形成される。このボルト挿通穴５９には金属製のカラー２６が挿入され、カラー２６は内方に固定ボルト６１を挿通する。固定ボルト６１は、カラー２６に挿通され、取付壁１９の雌ねじ孔６３に螺合することで、ボルト頭部６５がカラー２６を介して合成樹脂製の支持部５７を取付壁表面２１に固定する。つまり、スペーサ２５は、支持部５７が固定ボルト６１によって取付壁表面２１に固定される。

スペーサ２５は、筒部４９の内方にハウジング２７を係止するための係止機構６７を有する。係止機構６７は、筒部４９に対するハウジング２７のコネクタ嵌合方向の移動を規制する。係止機構６７は、筒部４９の内周面６９に設けられる複数の弾性係止片７１と、ハウジング２７の外周面７５に形成されるハウジング係止部７７とからなる。弾性係止片７１は、同形状のものが、筒部４９の内周面６９の周方向に沿って配置される。弾性係止片７１は、基端が筒部４９の内周面６９に接続され、先端が筒部４９の中心軸線に沿って前方に向かって突出する自由端となる。弾性係止片７１は、自由端が筒部半径方向内外に弾性変位可能となっている。この自由端には、半径方向内側に突出する先端係止爪７３が形成される。

先端係止爪７３は、ハウジング２７の外周面７５（図２参照）に形成されるハウジング係止部７７を係止する。先端係止爪７３は、先端側が垂直面７９となり、後端側が後方に向かってハウジング係止部７７から離反する傾斜面８１となる。傾斜面８１は、ハウジング２７が筒部４９の後方から挿入される際、ハウジング先端部８３が弾性係止片７１を拡径させるための面となる。

ここで、ハウジング係止部７７の軸方向幅（図５（ｂ）の上下方向幅）は、先端係止爪７３の長さよりも長く形成されている。つまり、先端係止爪７３が係止したハウジング係止部７７にはＺ方向（筒部４９の中心軸線に沿う方向）のクリアランスＣｚが形成されるようになっている。また、ハウジング先端部８３は、開口部１７を貫通した状態で、スペーサ２５の筒部４９の内周面６９に対してＸＹ方向（Ｚ方向に直交する方向）のクリアランスＣｘｙが形成されるようになっている。これらクリアランスＣｚ及びＣｘｙによって、防水コネクタ１１は、第１コネクタ１３のハウジング２７が、スペーサ２５の筒部４９内においてコネクタ嵌合方向及びコネクタ嵌合方向と垂直な面に沿って移動可能となる。

本実施形態に係るハウジング２７の外周面７５には、後方シール溝８５と、前方シール溝８７とが形成される。
後方シール溝８５には、第２環状シール部材３１が装着される。Ｏリング等の第２環状シール部材３１は、筒部４９の内周面６９とハウジング２７の外周面７５との間に介装されて、これらの間を液密シールする。上記係止機構６７は、第２環状シール部材３１よりも先端側における筒部４９の内周面６９とハウジング２７の外周面７５との間に設けられる。
前方シール溝８７には、第３環状シール部材３３が装着される。Ｏリング等の第３環状シール部材３３は、第２コネクタ１５の内周面８９（図３参照）とハウジング先端部８３の外周面９１との間に介装され、これらの間を液密シールする。

図５（ｂ）に示すように、ハウジング２７の内方には、端子収容室９３が形成され、端子収容室９３には雄端子３９と接触する雌端子３５が収容される。雌端子３５は、端子収容室９３に設けられたランス９７によって離脱が規制される。一端が雌端子３５に圧着された電線９９の他端は、端子収容室９３の後方から外方へ導出される。電線９９と端子収容室９３との間は、防水栓１０１によって液密シールされている。

次に、上記構成の防水コネクタ接続構造を有する防水コネクタ１１の作用を説明する。
本実施形態の防水コネクタ１１では、図６（ｂ）に示すように、第１コネクタ１３のハウジング２７がスペーサ２５の筒部４９内に第２環状シール部材３１を介してコネクタ嵌合方向（Ｚ方向）及びコネクタ嵌合方向と垂直な面に沿って移動可能に配設されている。即ち、スペーサ２５を介して取付壁１９に固定された第１コネクタ１３は、第２環状シール部材３１の弾性変形可能な範囲で、第２コネクタ１５に対し調芯可動することができる。
そこで、コネクタ嵌合時に、図６（ａ）に示すように、取付壁１９と第２コネクタ１５との間の取付寸法誤差や嵌合方向の中心ズレ等が発生しても、図６（ｂ）に示すように、第１コネクタ１３と第２コネクタ１５とは、嵌合中心を一致させた確実なコネクタ接続が可能となる。

例えば図６（ａ）に示すように、取付壁１９に対して第２コネクタ１５が同図の右方に中心ズレしている場合、ハウジング２７を保持した第１コネクタ１３のスペーサ２５が取付壁１９に固定されると、第１コネクタ１３のハウジング２７がスペーサ２５の筒部４９の内方で同図の右方に移動する。つまり、図６（ｃ）に示すように、第１コネクタ１３のハウジング２７は、筒部４９の内方における前後左右方向の可動範囲（クリアランスＣｘｙ）で、中心ズレ補正が可能となっている。

また、例えば取付壁１９に対して第２コネクタ１５が上方に位置ズレしている場合、ハウジング２７を保持した第１コネクタ１３のスペーサ２５が取付壁１９に固定されると、第１コネクタ１３のハウジング２７がスペーサ２５の筒部４９の内方で上方に移動する。つまり、第１コネクタ１３のハウジング２７は、筒部４９の内方におけるコネクタ嵌合方向の可動範囲（クリアランスＣｚ）で、位置ズレ補正が可能となっている。

また、取付壁１９における開口部１７の内周面５５とスペーサ２５における筒部４９の外周面５１との間が、第１環状シール部材２９によってシールされ、スペーサ２５における筒部４９の内周面６９とハウジング２７の外周面７５との間が、第２環状シール部材３１によってシールされ、第２コネクタ１５の内周面８９とハウジング先端部８３の外周面９１との間が、第３環状シール部材３３によってシールされるので、第１コネクタ１３と第２コネクタ１５とは、取付壁１９の開口部１７を経て取付壁表面２１側と取付壁裏面２３側との間で液密に嵌合接続される。
そこで、取付壁１９と第２コネクタ１５との間の取付寸法誤差によるコネクタ嵌合方向のズレや、別部材４４の取付方向のズレ等に関わらず、取付壁１９の開口部１７からの水等の浸入が確実に防止される。

また、第１コネクタ１３の組立時にハウジング２７がスペーサ２５の筒部４９内に挿入される際、第２環状シール部材３１よりも先にハウジング２７側の係止機構６７を構成するハウジング係止部７７が筒部４９内に挿入されるので、係止機構６７の構成に関わらず、第２環状シール部材３１の組付け性及びシール性能を良好にできる。即ち、ハウジング２７側の係止機構６７よりも先に第２環状シール部材３１が筒部４９内に挿入される構成の場合には、第２環状シール部材３１が筒部４９側の係止機構を構成する弾性係止片７１を通過しなければならず、第２環状シール部材３１の組付け性が低下すると共に、第２環状シール部材３１が損傷してシール性能が低下する可能性がある。

従って、上述した本実施形態に係る防水コネクタ接続構造を備えた防水コネクタ１１によれば、コネクタ嵌合時に相手コネクタとの間に生じるコネクタ嵌合方向の位置ズレに応じて可動したり、コネクタ嵌合方向と垂直な面に沿った中心ズレに応じて調芯可動したりできると共に、取付壁裏側への水の浸入を確実に防ぐことができる。
なお、本発明の防水コネクタ接続構造は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…防水コネクタ
１３…第１コネクタ
１５…第２コネクタ
１７…開口部
１９…取付壁
２１…取付壁表面（一方の面）
２３…取付壁裏面（他方の面）
２５…スペーサ
２７…ハウジング
２９…第１環状シール部材
３１…第２環状シール部材
３３…第３環状シール部材
４９…筒部
５１…外周面
５５…内周面
５７…支持部
６７…係止機構
６９…内周面
７５…外周面
８３…ハウジング先端部
８９…内周面
９１…外周面

Claims

開口部を備えた取付壁の一方の面に対し、該開口部に挿通された状態で取付けられる第１コネクタと、前記取付壁の他方の面側で支持される第２コネクタとが、前記取付壁の開口部を経て液密に嵌合接続される防水コネクタ接続構造であって、
前記第１コネクタが、
前記取付壁の開口部内に嵌合される筒部と、該筒部の後端側に設けられて前記取付壁の一方の面に取付けられる支持部とを有するスペーサと、
ハウジング先端部が前記開口部を貫通した状態で前記筒部の内周面に対してクリアランスを有し、コネクタ嵌合方向と垂直な面に沿って移動可能に配設されるハウジングと、を備え、
第１環状シール部材が、前記開口部の内周面と前記筒部の外周面との間に介装され、
第２環状シール部材が、前記筒部の内周面と前記ハウジングの外周面との間に介装され、
第３環状シール部材が、前記第２コネクタと前記ハウジング先端部との間に介装されることを特徴とする防水コネクタ接続構造。
請求項１に記載の防水コネクタ接続構造であって、
前記ハウジングのコネクタ嵌合方向の移動を規制する係止機構が、前記第２環状シール部材よりも先端側における前記筒部の内周面と前記ハウジングの外周面との間に設けられることを特徴とする防水コネクタ接続構造。
請求項１または請求項２に記載の防水コネクタ接続構造であって、
前記第３環状シール部材が、前記第２コネクタの内周面と前記ハウジング先端部の外周面との間に介装されることを特徴とする防水コネクタ接続構造。