JP2014167883A

JP2014167883A - 防水栓

Info

Publication number: JP2014167883A
Application number: JP2013039865A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Murakami; 好弘村上
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-09-11

Abstract

【課題】挿通抵抗が小さく、挿通作業が容易となる防水栓を提供する。
【解決手段】防水栓１１において、弾性材からなり内方に電線が挿通される筒部１３と、筒部１３の軸線方向略中央部１７で外径及び内径が小さくなるように形成され、筒部１３が軸線方向に伸長したときに少なくとも内径が拡径される括れ部１９と、を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、防水栓に関する。

防水コネクタ等に使用されるゴム製の防水栓は、全体として筒状をなすことにより、ターミナルに接続される電線が嵌通可能となっている。この防水栓の内周には電線に弾性的に密着するリップ部が形成され、外周にはターミナルが収容されるキャビティの内壁に弾性的に密着するリップ部が形成されている。これらのリップ部により電線との隙間及びキャビティとの隙間をシールするようになっている。

例えば特許文献１に開示される図６の防水用ゴム栓（防水栓）５０１は、外周側のキャビティ用リップ部５０３、５０５、５０７と、内周側の電線用リップ部５０９、５１１、５１３とが軸方向において互いにずれて配置されている。よって、電線５１５が嵌通されたときに、電線用リップ部５０９、５１１、５１３の全体的な拡径変形が生じ易くなり、嵌通抵抗が小さく抑えられる。

特開平９−４５４２８号公報

しかしながら、防水用ゴム栓５０１に電線５１５を挿通するときは、電線用リップ部５０９、５１１、５１３を弾性撓みさせることは避けられないため、挿通抵抗が十分に小さいとは言えず、挿通作業も容易でない。特に、複数の電線貫通孔を備えたキャビティ等に電線５１５を挿通し、それぞれの電線貫通孔と電線５１５との間を防水用ゴム栓５０１を用いて水密にシールする場合には、多数の防水用ゴム栓５０１に電線５１５を挿通しなければならず、挿通が容易でないと、多大な労力を費やすことになった。また、複数の電線貫通孔を備えたプレートに複数の電線５１５を自動化によって同時に挿通する場合には、それぞれの挿通抵抗の小さい方が有利となる。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、挿通抵抗が小さく、挿通作業が容易となる防水栓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）弾性材からなり内方に電線が挿通される筒部と、前記筒部の軸線方向略中央部で外径及び内径が小さくなるように形成され、前記筒部が軸線方向に伸長されたときに少なくとも前記内径が拡径される括れ部と、を備えることを特徴とする防水栓。

上記（１）の構成の防水栓によれば、筒部が軸線方向に弾性変形して伸長されると、括れ部が軸線方向に伸びる。防水栓は、軸線を含む面で断面とした場合、例えば軸線より下側の断面における括れ部が、左右の同径筒部に連結される山形部となる。この山形部は、防止栓の筒部が伸長されると、左右の同径筒部によって引っ張られ、頂角が大きくなる。その結果、山形部の全高が低くなる。全高が低くなることで、括れ部の内径が拡径され、電線の挿通が容易となる。

（２）上記（１）の構成の防水栓であって、前記筒部の一端部に第１の鍔部が形成され、前記筒部の他端部に第２の鍔部が形成されていることを特徴とする防水栓。

上記（２）の構成の防水栓によれば、筒部の両端部が第１の鍔部と第２の鍔部となることで、筒部の両端に引っ張り方向に直交する面が形成され、治具等を用いた筒部の伸長作業が容易となる。また、電線貫通孔を備えたキャビティ等に防水栓を装着する場合、第１の鍔部と第２の鍔部とを、電線貫通孔両端のそれぞれの孔周縁に水密に接触させることが可能となる。

（３）上記（２）の構成の防水栓であって、前記第１の鍔部の第１鍔部外径が前記第２の鍔部の第２鍔部外径よりも小さく、前記第１の鍔部の第１厚みが前記第２の鍔部の第２厚みよりも薄いことを特徴とする防水栓。

上記（３）の構成の防水栓によれば、小外径、薄厚に形成された第１の鍔部が変形容易となり、第１の鍔部が電線貫通孔に貫通容易となる。また、電線貫通孔を貫通した第１の鍔部が引っ張られたとき、大径厚肉となることで、第１の鍔部よりも剛性の高い第２の鍔部が電線貫通孔の孔周縁に当接し抜けが規制可能となる。

本発明に係る防水栓によれば、挿通抵抗を小さくして、挿通作業を容易にできる。

以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、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、本発明の詳細はさらに明確化されるであろう。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る防水栓を軸線方向から見た正面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ断面矢視図である。図１（ｂ）に示した防水栓が軸線方向に伸びたときの断面図である。図１に示した防止栓が用いられる止水構造の概略縦断面図である。図３に示した止水構造の分解斜視図である。（ａ）は電線貫通孔に装着された後の防水栓に電線を挿通する状況を表した要部断面図、（ｂ）は（ａ）の電線挿通後の要部断面図である。従来の防水用ゴム栓の断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る防水栓を図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る防水栓１１は、ゴム等の弾性材からなり内方に電線が挿通される筒部１３を有する。本実施形態では、１本の電線１５（図４参照）を挿通する場合を例に説明する。なお、防水栓１１は、複数本の電線１５を束ねた電線束を挿通するものであってもよい。

筒部１３の軸線方向略中央部１７には、外径及び内径が小さくなった括れ部１９が形成される。括れ部１９は、筒部１３が軸線方向に伸長したときに、図２に示すように、少なくとも内径が拡径される。
括れ部１９は、最小径部を境にして左右が徐々に拡径されて両端の同径筒部２１に接続されるテーパー部２３を有する。最小径部の内周面は、滑らかな曲面となって筒部１３の内方に突出している。この最小径部の内周側は、電線用リップ部２５となる。電線用リップ部２５は、筒部１３の電線挿通孔２７の内壁から半径方向内側に突出する。

筒部１３が伸長していない通常状態では、水密シールの対象となる電線１５の外径よりも電線用リップ部２５の内径２７が小さく設定されている。従って、通常状態では、筒部１３に挿通された電線１５は、弾性撓みした電線用リップ部２５に外周が水密に密着された状態となる。なお、水密とは、水を通さぬこと。水に対して密閉されていること。隙間等から水が漏れないようになっている状態を言う。

筒部１３と括れ部１９とは、同一の肉厚で形成されてもよいが、異なる肉厚であってもよい。上記のように、筒部１３が軸線方向に伸長したとき、括れ部１９の内径は拡径される。この場合、左右の同径筒部２１よりも括れ部１９の剛性が低い方が、括れ部１９の内径を拡径させるのに都合がよい。また、防止栓１１は、括れ部１９と同径筒部２１との肉厚を同じに形成した場合であっても、括れ部１９のみに脆弱な素材を使用して複合的に形成するものであってもよい。このようにすることで、筒部１３が軸線方向に伸長したときに、括れ部１９の内径をより拡径し易くできる。

また、筒部１３と括れ部１９とは、肉厚方向に剛性を変えて構成されるものであってもよい。この場合、筒部１３及び括れ部１９の外周面を剛性の高い層とし、筒部１３及び括れ部１９の内周面を剛性の低い層として形成する。このような剛性配分の層構造とすることで、筒部１３が伸長したとき、伸び率の小さい左右の同径筒部２１の外被によって、同じく伸び率の小さい括れ部１９の外被が引っ張られ、外周のＶ溝部が、図２に示す平坦面になり易くなる。括れ部１９のＶ溝部が平坦面に近づけば、外被の下層となった内壁層が外側へ引っ張られ、結果、電線用リップ部２５の内径が拡径され易くなる。

本実施形態の防止栓１１は、筒部１３の一端部に第１の鍔部２９が形成され、筒部１３の他端部に第２の鍔部３１が形成されている。第１の鍔部２９及び第２の鍔部３１は、例えば円盤状に形成される。これらは筒部１３と同一素材で一体に形成されるが、別素材で形成することもできる。

第１の鍔部２９の第１鍔部外径３３は、第２の鍔部３１の第２鍔部外径３５よりも小さく形成される。また、第１の鍔部２９の第１厚み３７は、第２の鍔部３１の第２厚み３９よりも薄く形成されている。すなわち、第１の鍔部２９は、第２の鍔部３１よりも全体的に小型となる。

次に、上記構成の防水栓１１の作用を説明する。
防水栓１１は、筒部１３が軸線方向に弾性変形して伸長すると、括れ部１９が軸線方向に伸びる。防水栓１１は、軸線４１を含む面で断面とした場合、例えば軸線４１より下側（図１の下側）の断面における括れ部１９が、左右の同径筒部２１に連結される山形部４３となる。この山形部４３は、防水栓１１が伸長されると、左右の同径筒部２１によって引っ張られ、頂角が大きくなる。頂角が大きくなることで、全高が低くなる。このように、防水栓１１の伸長時には、全高が低くなることで、図２に示すように、括れ部１９の内径が拡径され、電線用リップ部２５が電線１５に干渉しなくなり、電線１５の挿通が容易となる。

電線１５が挿通された後、伸長が解除されると、筒部１３が弾性復元力によって元の長さに縮む。すると、括れ部１９は、左右の同径筒部２１から受けていた引っ張り力が解除されることで、上記した断面における頂角が再び小さくなり、山形部４３の全高が高くなる。その結果、括れ部１９の内径が縮径され、電線用リップ部２５が電線１５に接触して弾性撓みする。これにより、電線用リップ部２５により電線１５と防水栓１１との間が水密にシールされることになる。

そして、筒部１３の両端部が、第１の鍔部２９と第２の鍔部３１となることで、筒部１３に、引っ張り方向に直交する面が形成され、治具等を用いた筒部１３の伸長作業が容易となる。図示は省略するが、第１の鍔部２９を把持する治具は、第１の鍔部２９の表裏円環面を挟持するものや、第１の鍔部２９を外周側から掴んでつぼめ、軸線方向に引っ張るもの等が考えられる。

次に、上記した防水栓１１の一使用例を説明する。
例えば図３に示すように、本実施形態に係る防水栓１１は、防水プレート組立体４７に用いることができる。
防水プレート組立体４７は、複数の電線１５からなる電線束が通る例えば自動車のエンジンルーム４９と車室５１とを仕切るパネル５３の開口穴５５の止水構造に用いられる。防水プレート組立体４７は、グロメット４５と、プレート５０と、に大別構成される。

［グロメット］
グロメット４５は、ゴム等の弾性部材からなる。グロメット４５は、大径装着部５７に小径筒状のテープ巻き部５９を連設してなる。大径装着部５７の外周には開口穴５５に嵌合し、グロメット４５と開口穴５５との間を防水する外周溝６１が形成される。開口穴周縁６３には折曲片６５が形成され、折曲片６５は外周溝６１の溝底６７に密着する。外周溝６１は、溝底６７となる外径が開口穴５５の内径より大きく設定されることで、溝底６７を折曲片６５に押圧して水密となる。

グロメット４５の内周にはグロメット内周溝６９が形成され、グロメット内周溝６９はプレート５０のフランジ部７１を水密に嵌合する。従って、プレート５０が装着されたグロメット４５が開口穴５５に装着されれば、開口穴５５からプレート５０までの間が防水されることになる。グロメット４５は、テープ巻き部５９から開口穴５５に挿入される。グロメット内周溝６９は、グロメット４５の挿入方向において、外周溝６１よりも後方に位置している。これにより、グロメット４５の挿入時に、グロメット内周溝６９に装着したプレート５０が開口穴５５に干渉せず、挿入し易くなっている。

［プレート］
プレート５０は、合成樹脂材、金属、ゴム、エラストマー等からなる。図４に示すように、プレート５０は、プレート本体７３の外周にフランジ部７１が形成される。プレート本体７３には複数（図示例では５５個）の電線貫通孔７５が形成される。複数の電線貫通孔７５は、隣接する列が１／２ピッチずらされた千鳥状に配列されている。この他、電線貫通孔７５は直交するＸＹ方向で配列されてもよい。プレート本体７３にはスペーサ装着空間が形成され、スペーサ装着空間は、プレート本体７３の直径方向一端側のみでスペーサ挿入口７７となって開口している。

［スペーサ］
スペーサ７９は、合成樹脂材、金属、ゴム、エラストマー等からなる。図４に示すように、スペーサ７９は、略円板枠状に形成され、上記したスペーサ挿入口７７からスペーサ装着空間に挿入される。スペーサ７９の内方には、平行な複数の挟持壁８１が形成されている。
挟持壁８１は、延在方向に波形に形成されている。隣接する挟持壁８１は、波一山の半ピッチ分、延在方向にずらされている。従って、隣接する挟持壁８１同士の間には、幅広部８３（図５（ａ）参照）と、幅狭部８５（図５（ｂ）参照）とが交互に形成されている。幅広部８３は、図５（ａ）に示すように、電線貫通孔７５と干渉しない幅に形成される。一方、幅狭部８５は、図５（ｂ）に示すように、電線貫通孔７５の開口の一部を覆って防水栓１１を抜去不能とする幅に形成される。
そこで、スペーサ７９は、防水栓４５を電線挿通孔７５内に挿脱可能とする仮係止位置と、防水栓１１を電線貫通孔７５内に抜去不能とする本係止位置とでプレート５０に装着される。

防水栓１１は、例えばプレート本体７３の電線貫通孔７５に装着した状態で、図５（ａ）に示すように、図示しない治具によって、鍔部同士の間隔を拡げるように第１の鍔部２９を引っ張って伸ばすと、括れ部１９が平坦に変形し、結果、電線用リップ部２５が拡径される。この状態で、電線１５の挿通が可能となる。電線１５を挿通した後、第１の鍔部２９の伸長を解除すると、防水栓１１は弾性復帰して図５（ｂ）に示した元の長さに戻る。これと同時に、括れ部１９が再び括れ、電線用リップ部２５が電線１５の外周に水密に接することとなる。

上述したような防水栓１１を用いた防水プレート組立体４７によれば、全ての電線貫通孔７５に防水栓１１を予め装着しておくことが可能となる。そして、全ての第１の鍔部２９を把持できる治具等を使用することで、複数の電線１５を同時に電線貫通孔７５に挿通できる。また、電線貫通孔７５に装着された防水栓１１は、第１の鍔部２９と第２の鍔部３１とを、電線貫通孔両端のそれぞれの孔周縁８７に水密に接触させることが可能となる。孔周縁８７は、図例のように段部としてもよく、平坦面であってもよい。

また、小外径、薄厚に形成された第１の鍔部２９は変形容易となり、第１の鍔部２９が電線貫通孔７５に貫通容易となる。さらに、電線貫通孔７５を貫通した第１の鍔部２９が引っ張られたとき、大径厚肉の第２の鍔部３１が電線貫通孔７５の孔周縁８７に当接し抜けが防止される。
従って、本実施形態に係る防水栓１１によれば、電線の挿通抵抗を小さくして、挿通作業を容易にできる。

なお、上記の防水栓１１の使用例では、電線貫通孔７５に装着した防水栓１１に対して電線１５を挿通する例を説明したが、防水栓１１は、予め電線１５に装着したものを、電線貫通孔７５に装着することもできる。この場合、電線１５と共に防水栓１１を後方から押し込み、先に挿通する第１の鍔部２９を窄めるように弾性変形させて挿入してもよい。
本発明の防水栓は、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…防水栓
１３…筒部
１５…電線
１７…軸線方向略中央部
１９…括れ部
２９…第１の鍔部
３１…第２の鍔部
３３…第１鍔部外径
３５…第２鍔部外径
３７…第１厚み
３９…第２厚み

Claims

弾性材からなり内方に電線が挿通される筒部と、
前記筒部の軸線方向略中央部で外径及び内径が小さくなるように形成され、前記筒部が軸線方向に伸長されたときに少なくとも前記内径が拡径される括れ部と、
を備えることを特徴とする防水栓。
請求項１記載の防水栓であって、
前記筒部の一端部に第１の鍔部が形成され、前記筒部の他端部に第２の鍔部が形成されていることを特徴とする防水栓。
請求項２記載のグロメットであって、
前記第１の鍔部の第１鍔部外径が前記第２の鍔部の第２鍔部外径よりも小さく、前記第１の鍔部の第１厚みが前記第２の鍔部の第２厚みよりも薄いことを特徴とする防水栓。