JP2013171620A - コネクタの防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】取付部材とコネクタとの間のシール性が低下するのを防止する。
【解決手段】ハウジング本体１２の外周面からフランジ部１３が張り出して形成される。フランジ部１３のシール溝１８にはシール部材６０が嵌め込まれて径方向に圧縮される。取付部材８０の取付孔８２にハウジング本体１２が挿入され、その状態で、取付部材８０の位置決め部８６、８７がフランジ部１３と径方向で当接することにより、シール部材６０の径方向への相対変位が規制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタの防水構造に関する。

特許文献１には、端子金具が挿入され、外面にシール溝が形成されたハウジングと、シール溝内に嵌め込まれる環状のシール部材とを備えたコネクタが開示されている。コネクタは、取付部材となるケースの取付孔内に挿入される。このとき、シール部材は、取付孔の内周面に密着して、前後方向と交差する径方向に弾性的に圧縮される。

特許第３４０８３９２号公報

ところで、ケースにコネクタを取り付けるに際し、コネクタとケースとをねじ止めして固定する方法が知られている。しかし、ねじ止めは作業負担が大きいことから、ねじ止め以外に、コネクタとケースとをスナップ係合する方法をとることもある。この場合、ケースに係止孔が形成され、コネクタに弾性片が形成され、弾性片が係止孔内に弾性的に挿入されて係止されることにより、コネクタがケースに保持されるようになっている。しかるにこの場合、弾性片が撓み変形することに起因し、コネクタが取付孔内で径方向（シール部材の圧縮方向）にがた付く懸念がある。その結果、シール部材が歪に圧潰され、所定のシール性を確保することができないおそれがある。

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、取付部材とコネクタとの間のシール性が低下するのを防止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、端子金具が挿入され、外面にシール溝が形成されたハウジングと、前記シール溝内に嵌め込まれる弾性のシール部材と、前記ハウジングが挿入される取付孔が形成され、前記取付孔内に前記ハウジングが装着された状態で、前記ハウジングとの間に前記シール部材を弾性的に圧縮するものであり、かつ、前記シール部材の圧縮方向で前記ハウジングと当接することにより、前記シール部材の前記圧縮方向への相対変位を規制する位置決め部が形成された取付部材とを備える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、前記シール溝が、前記取付部材側に開口する形態とされ、前記位置決め部が、前記シール溝内に進入して前記シール溝の内周面と前記圧縮方向で当接する位置決め面を有しているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記位置決め部が、前記位置決め面とは反対側に、前記シール部材の外周面と前記圧縮方向で当接するシール面を有しているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記シール溝の溝底に突部が形成され、前記シール部材が、前記突部を覆うように装着され、前記突部と前記位置決め部との間に前記圧縮方向で弾性的に挟持されるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
取付部材の取付孔内にハウジングが挿入された状態では、取付部材の位置決め部がハウジングとシール部材の圧縮方向で当接することにより、シール部材がその圧縮方向に位置ずれするのが規制されるため、シール部材が歪に圧潰されるのが回避され、取付部材とコネクタとの間のシール性が低下するのを防止することができる。

＜請求項２の発明＞
位置決め部がシール溝内に進入してシール溝の内周面と圧縮方向で当接するため、シール溝以外に位置決め部を受ける部分をコネクタに形成する必要がなく、全体の構成が簡素化される。また、位置決め部がシール部材と近接又は当接するため、位置決めの信頼性が高められる。

＜請求項３の発明＞
位置決め部が位置決め面とは反対側にシール部材の外周面と圧縮方向で当接するシール面を有しているため、位置決め部に位置決め機能とシール機能の両機能が集約され、全体の構成がより簡素化される。

＜請求項４の発明＞
シール溝の溝底に突部が形成され、シール部材が突部を覆うように装着されて突部と位置決め部との間に圧縮方向で弾性的に挟持されるため、位置決め及び防水の信頼性がより高められる。

本発明の実施形態１に係るコネクタの防水構造の断面図である。 取付部材にコネクタを取り付ける前の状態をあらわす断面図である。 取付部材の正面図である。 コネクタの正面図である。 コネクタの背面図である。

＜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。実施形態１に係るコネクタ１０の防水構造は、コネクタ１０と取付部材８０との防水構造であって、コネクタ１０、取付部材８０、及びシール部材６０を備えて構成される。なお、以下の説明において、前後方向については、コネクタ１０及び取付部材８０が相互に対向する面側を前方とする。

取付部材８０は合成樹脂製のケースであって、図２に示すように、上下に切り立つ板状の取付壁８１を有している。取付壁８１には、取付孔８２が前後に貫通して形成されている。取付孔８２は、図３に示すように、略矩形状に開口する形態であって、幅方向に長い一対の長辺部８３と、高さ方向に短い一対の短辺部８４と、両短辺部８４及び両長辺部８３間を弧状に繋ぐ４角部８５とで区画されている。取付壁８１の取付孔８２内には、前方からハウジング本体１２（後述する）が挿入可能とされる。

また、取付壁８１の前面における取付孔８２の周縁部には、コネクタ１０及びシール部材６０を位置決め状態で係合可能な位置決め部８６、８７が突出して形成されている。位置決め部８６、８７は、取付孔８２の開口周りを全周に亘って取り囲む環状リブ状の形態とされ、径方向内側に位置する内側リブ８６と、径方向外側に位置する外側リブ８７とで構成されている。

内側リブ８６は、取付孔８２の開口縁部（両短辺部８４、両長辺部８３、及び４角部８５）に沿って配置され、外側リブ８７は、内側リブ８６との間に略一定間隔をあけて内側リブ８６と略平行に配置されている。また、図２に示すように、位置決め部８６、８７内には、取付壁８１の前方でかつ内側リブ８６及び外側リブ８７間に、シール部材６０が嵌着されるシール空間８８が開放して形成されている。そして、本実施形態の場合、内側リブ８６及び外側リブ８７の両外周面は、位置決め面８６Ａ、８７Ａとされ、内側リブ８６及び外側リブ８７の両内周面は、シール面８６Ｂ、８７Ｂとされている。位置決め面８６Ａ、８７Ａ及びシール面８６Ｂ、８７Ｂはいずれも前後方向に沿って平坦な水平面とされている。

コネクタ１０は、図２に示すように、ハウジング１１と、ハウジング１１に装着される端子金具５０とで構成されている。端子金具５０は金属製であって、前後方向に細長いピン状をなし、前後両端部で相手側の導電部材（図示せず）とそれぞれ接続可能とされている。端子金具５０の後端部には、略Ｕ字状に屈曲された応力緩和部５１が形成されている。

ハウジング１１は合成樹脂製であって、前後方向に延びる筒状のハウジング本体１２と、ハウジング本体１２の外周面の前後方向途中から径方向に一体に張り出すフランジ部１３とからなる。ハウジング本体１２内の後部には、上下に沿った隔壁１４が形成され、隔壁１４に、複数の端子金具５０が前後に貫通して装着されている。隔壁１４の前面には、各端子金具５０の周囲を覆う被覆部１５が突出して形成されている。そして、ハウジング本体１２内における隔壁１４の前方には、端子金具５０の前端部が突出して配置され、ハウジング本体１２内における隔壁１４の後方には、各端子金具５０の応力緩和部５１が配置され、かつ、ハウジング本体１２の後端からは端子金具５０の後端部が後方に突出して配置されている。

また、ハウジング本体１２の外周面の上部には、フランジ部１３よりも前方に、ロック部１６が突出して形成されている。コネクタ１０が相手コネクタ（図示せず）に嵌合されると、ロック部１６が相手コネクタの相手ロック部（図示せず）を弾性係止し、これによってコネクタ１０が相手コネクタに離脱規制状態に保持されるようになっている。

フランジ部１３は、隔壁１４よりも少し前方にあって、図４及び図５に示すように、ハウジング本体１２の外周面の全周に亘って張り出す環状板状の形態とされている。そして、フランジ部１３の前面の外周部には、図２に示すように、突条部１７が前方に突出して形成されている。突条部１７は、位置決め部８６、８７と対向する位置に配置され、位置決め部８６、８７と全周に亘って係合可能な環状リブ状の形態とされている。突条部１７のうち、下側及び左右両側に位置する部分はハウジング本体１２の下面及び両側面と一体に連結し、上側に位置する部分はハウジング本体１２の上面より上方に離間して配置されている。つまり、ハウジング本体１２は、フランジ部１３の高さ方向（上下方向）中央より下方にシフトして配置されている。

突条部１７の前面には、図２に示すように、シール溝１８が凹み形成されている。シール溝１８は、図４に示すように、突条部１７の前面において全周に亘って周回する形態とされ、前方からシール部材６０及び位置決め部８６、８７が嵌着可能とされている。具体的にはシール溝１８は、突条部１７の突出量とほぼ同じ深さを有する環状溝状の形態とされ、内周面の前後方向略中間部には段差部１９が形成され、かつ、段差部１９を境とする前側（開口側）には後側よりも径方向両側に拡開する拡開部２１が形成されている。そして、拡開部２１の内周面には全周に亘って位置決め部８６、８７のシール面８６Ｂ、８７Ｂが密着可能とされている。

また、図２に示すように、シール溝１８の奥面（底面）の溝幅方向略中央部には、突部２２が前方に突出して形成されている。突部２２は、シール溝１８の深さ範囲に収容され、拡開部２１と前後方向でラップする突出端部２３を有している。なお、フランジ部１３の後面は、図５に示すように、凹凸無く切り立つ平坦な垂直面とされている。

シール部材６０はシリコンゴム等のゴム製であって、図４に示すように、シール溝１８内に挿入可能な環状の形態とされている。図２に示すように、シール部材６０の後面には、突部２２と対応する位置に、スリット状の受け溝６１が開口して形成されている。シール部材６０の受け溝６１内には、後方から突部２２が密嵌状態で弾性的に挿入されるようになっている。

また、図２に示すように、シール部材６０の外周面の前後方向途中には段部６２が形成され、シール部材６０のうち段部６２を境とする前側領域は後側領域よりも一段落ちて薄肉に形成されている。つまり、本実施形態の場合、シール部材６０の前側領域は薄肉部６３とされ、後側領域は厚肉部６４とされている。そして、薄肉部６３及び厚肉部６４のそれぞれの内周面及び外周面には、リップ６５が周回して形成されている。薄肉部６３のリップ６５は、位置決め部８６、８７のシール面８６Ｂ、８７Ｂと弾性的に密着して径方向に圧潰され、厚肉部６４のリップ６５は、シール溝１８の内周面及び突部２２の外周面に密着して同じく径方向に圧潰されるようになっている。なお、図４に示すように、シール部材６０の薄肉部６３の前面における上下両側の幅方向略中央部と左右両側の高さ方向略中央部とには、それぞれ幅方向と高さ方向とに延びる一対ずつのスリット孔６６が貫通して形成されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。
組み付けに際し、図２に示すように、ハウジング１１のシール溝１８内に前方からシール部材６０が挿入される。すると、シール部材６０の受け溝６１内に突部２２の略全体が嵌合され、突部２２の外周面の略全面が受け溝６１の内周面に密着する。また、シール部材６０の厚肉部６４がシール溝１８内の略後半部（段差部１９よりも後方の部分）に弾性的に密嵌されて径方向に圧縮される。一方、シール部材６０の薄肉部６３の外周面はシール溝１８内の略前半部で露出して配置され、シール部材６０の前端はフランジ部１３の前端とほぼ同じ前後位置に揃うように配置される。

続いて、取付部材８０の取付孔８２内にコネクタ１０が挿入して取り付けられる。コネクタ１０の取り付けに伴い、図１に示すように、ハウジング本体１２の下端が取付孔８２の下側の長辺部８３に当接可能に配置されるとともに、取付壁８１の位置決め部８６、８７がハウジング１１のシール溝１８内の拡開部２１に前方から挿入される。具体的には、拡開部２１内における突部２２及び薄肉部６３を挟んだ径方向両側の空間のうち、径方向外側の空間に外側リブ８７が挿入され、径方向内側の空間に内側リブ８６が挿入される。こうして位置決め部８６、８７がシール溝１８内に挿入されると、位置決め部８６、８７の位置決め面８６Ａ、８７Ａが拡開部２１の内周面に略全周に亘って径方向両側から当接する。これにより、ハウジング１１が取付部材８０に対して径方向両側に相対変位するのが規制され、ひいてはシール部材６０が取付部材８０とハウジング１１との間で位置ずれするのが規制される。

また、図１に示すように、位置決め部８６、８７がシール溝１８内に挿入されると、位置決め部８６、８７の突出端面がシール溝１８の段差部１９及びシール部材６０の段部６２にそれぞれ前方から当接し、厚肉部６４が径方向に圧縮される。さらに、位置決め部８６、８７のシール空間８８内にシール部材６０の薄肉部６３が弾性的に密嵌され、位置決め部８６、８７のシール面８６Ｂ、８７Ｂが薄肉部６３の外周面に略全周に亘って径方向両側から弾性的に密着する。これにより、薄肉部６３が突部２２と位置決め部８６、８７との間に径方向で弾性的に圧縮され、かつ、各リップ６５が径方向に圧潰されて、シール溝１８内が液密にシールされる。とりわけ、本実施形態の場合、位置決め部８６、８７がシール部材６０の薄肉部６３の外面形状に沿って屈曲する内面形状を有することから、沿面距離を長くとれ、外部からハウジング１１内に水が浸入するのをより効果的に防止することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、取付部材８０の取付孔８２内にハウジング１１が挿入された状態で、取付部材８０の位置決め部８６、８７がハウジング１１と径方向（シール部材６０の圧縮方向）で当接することにより、シール部材６０が径方向に位置ずれするのが規制されるため、シール部材６０が歪に圧潰されるのが回避される。その結果、取付部材８０とコネクタ１０との間のシール性が低下するのを防止することができる。

また、位置決め部８６、８７の位置決め面８６Ａ、８７Ａがシール溝１８の内周面と径方向で当接するため、シール溝１８以外に位置決め部８６、８７を受ける部分をコネクタ１０に形成する必要がなく、全体の構成が簡素化される。しかも、位置決め部８６、８７がシール部材６０と当接するため、位置決めの信頼性が高められる。

さらに、位置決め部８６、８７が位置決め面８６Ａ、８７Ａとは反対側にシール部材６０の外周面と径方向で当接するシール面８６Ｂ、８７Ｂを有しているため、位置決め部８６、８７に位置決め機能とシール機能の両機能が集約されることとなり、全体の構成がより簡素化される。

さらにまた、シール溝１８の溝底から突部２２が突出して形成され、シール部材６０の薄肉部６３が突部２２を覆うように装着されて突部２２と位置決め部８６、８７との間に径方向で弾性的に挟持されるため、位置決め及び防水の信頼性がより高められる。

＜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）ハウジングにはシール溝とは別に位置決め部を受ける挿入部が形成され、挿入部内に位置決め部が位置決め状態で挿入される構成であってもよい。
（２）シール溝がハウジング本体の外周面に形成され、シール溝内に挿入されたシール部材はハウジング本体の外周面と取付孔の内周面との間に弾性的に圧縮される構成であってもよい。この場合、例えば、上記（１）のように、フランジ部に位置決め部を受ける挿入部が形成されるとよい。
（３）位置決め部が取付部材に凹み形成され、ハウジングには位置決め部内に位置決め状態で挿入される突部が形成される構成であってもよい。
（４）取付部材にコネクタが取り付けられた状態で、位置決め部がシール部材と近接するが当接しない構成であってもよい。
（５）上記実施形態では省略したが、本発明によれば、取付部材にコネクタを固定するための（スナップ係合又はねじ止め）を設けることが可能である。

１０…コネクタ
１１…ハウジング
１２…ハウジング本体
１８…シール溝
２２…突部
６０…シール部材
８０…取付部材
８２…取付孔
８６…内側リブ（位置決め部）
８７…外側リブ（位置決め部）
８６Ａ、８７Ａ…位置決め面
８６Ｂ、８７Ｂ…シール面

Claims (4)

1. 端子金具が挿入され、外面にシール溝が形成されたハウジングと、
   前記シール溝内に嵌め込まれる弾性のシール部材と、
   前記ハウジングが挿入される取付孔が形成され、前記取付孔内に前記ハウジングが装着された状態で、前記ハウジングとの間に前記シール部材を弾性的に圧縮するものであり、かつ、前記シール部材の圧縮方向で前記ハウジングと当接することにより、前記シール部材の前記圧縮方向への相対変位を規制する位置決め部が形成された取付部材とを備えることを特徴とするコネクタの防水構造。
2. 前記シール溝が、前記取付部材側に開口する形態とされ、前記位置決め部が、前記シール溝内に進入して前記シール溝の内周面と前記圧縮方向で当接する位置決め面を有していることを特徴とする請求項１記載のコネクタの防水構造。
3. 前記位置決め部が、前記位置決め面とは反対側に、前記シール部材の外周面と前記圧縮方向で当接するシール面を有していることを特徴とする請求項２記載のコネクタの防水構造。
4. 前記シール溝の溝底に突部が形成され、前記シール部材が、前記突部を覆うように装着され、前記突部と前記位置決め部との間に前記圧縮方向で弾性的に挟持されることを特徴とする請求項３記載のコネクタの防水構造。

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