JP2014212135A - 自動車用電線コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】巣のあるアルミダイキャストに使用しても空気漏れを防止でき、しかも相手部材への「張り付き」の生じない面シールパッキンを備えた自動車用電線コネクタを提供する。【解決手段】電線Ｗと、電線Ｗの先端に接続された端子Ｃと、電線Ｗの先端部および端子Ｃを囲むハウジング８０と、ハウジング８０を覆うアルミ製シールドシェル５０と、ハウジング８０のフランジ８０Ｆの相手部材２００に接する面に形成された環状溝内に敷設される環状の面シールパッキン９０とを備えた自動車用電線コネクタ１００において、面シールパッキン９０の相手部材２００に接する面の長さ方向に連続した環状溝９０Ｋを中央に形成し、面シールパッキン９０の使用時は面シールパッキン９０が潰れて設置面が広がることにより、環状溝９０Ｋが内部に空気を溜めつつ塞がるようにした。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車用電線コネクタに使用される面シールパッキンに関するもので、特にメンテナンスの際の取り外し性を向上させた面シールパッキンに関する。

従来より、自動車用電線コネクタに防水シールを施した防水コネクタは種々のものが知られているところである（例えば、特許文献１および２参照）。
ここでは、自動車用電線コネクタのシールドシェル内に設けられた面シールパッキンを相手部材に押圧するタイプの防水コネクタを対象としている。
〈自動車用電線コネクタにおける面シールパッキンの役割〉
まず最初に、本発明が対象としている面シールパッキンは自動車用電線コネクタのどの位置にあり、何のために使用されているのかについて説明する。
図４は本出願人の先行発明に係る自動車用電線コネクタの１例で、斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。
図４において、１００は本発明に係る自動車用電線コネクタで、電線Ｗの先端にメス端子Ｃ１、Ｃ２（図４（ｂ））が加締めによって接続されている。電線Ｗの先端とメス端子はハウジング８０内に収納・固定されている。ハウジング８０の上部には電線が入る開口部が、ハウジング８０の下部には下からオス端子が挿入される開口部が、それぞれ形成されている。電線Ｗは曲折部近傍をゴムブーツ２０で包まれて防水され、さらにその曲折部を上からプロテクタ１０で囲って、プロテクタ１０のフランジ１０Ｆとアルミ製シールドシェル５０のフランジ５０ＦとをボルトＢで締結して曲折部の反力を抑えている。
その他、編組３０、シールドリング４０、アルミ製シールドシェル５０、リアホルダ６０、ゴム栓７０、面シールパッキン９２があるが、図４では判りにくいので、図５の分解斜視図を使って説明する。

〈自動車用電線コネクタの各部品の説明〉
図５は図４のコネクタの分解斜視図である。図５において、１００は自動車用電線コネクタ、１０はプロテクタ、２０はゴムブーツ、３０は編組、４０はゴム栓７０を包被するシールドリング、５０は電磁波を遮断するためアルミで作られたシールドシェル、６０はハウジング７８内に電線Ｗを支持・固定するリアホルダ、７０はゴム栓、８０はアルミ製シールドシェル５０内に収納されるハウジング、９２は面シールパッキンである。なお、Ｗは電線、Ｃは電線Ｗの先端に接続されたメス端子である。

次に、これらの部品の構成と機能について簡単に説明する。
〈プロテクタ１０の構成と機能〉
プロテクタ１０は電線Ｗを直角に曲折した箇所に被せて電線ＷのＬ字状の曲折形状を保持させるためのものである。

〈ゴムブーツ２０の構成と機能〉
雨水などが電線Ｗを伝って内部の鉄製バンド４０とアルミ製シールドシェル５０との隙間に入って鉄製バンド４０等が破損するのを防止するためのものである。

〈編組３０の構成と機能〉
編組３０は銅線を網目状に織った筒状部材であり、これで電線Ｗの先端近傍を広く覆うことで電磁波のシールドがなされる。

〈シールドリング４０の構成と機能〉
シールドリング４０は編組３０をアルミ製シールドシェル５０に止める鉄製の薄い板状のバンドである。

〈アルミ製シールドシェル５０の構成と機能〉
アルミ製シールドシェル５０は電磁波をシールドするためハウジング８０の上部全体を覆うアルミ製のキャップである。

〈リアホルダ６０の構成と機能〉
リアホルダ６０は２本の電線Ｗを貫通させる孔を２個設けた略８の字状をしており、２本の電線Ｗをそれぞれ貫通孔に通し、これをハウジング８０内の入口側に固定することで、電線Ｗをハウジング８０内の入口側に固定している。

〈ゴム栓７０の構成と機能〉
ゴム栓７０は従来のポッティングに代わるもので、電線Ｗを貫通させる孔を中央に備えたドーナツ状のゴム製部品である。これをリアホルダ６０の内側にリアホルダ６０に並設することで、雨水などの浸入をここで防止し、電線やメス端子にまで到達しないようにしている。

〈ハウジング８０の構成と機能〉
ハウジング８０は上部８１と下部８２とから成る筒部と、筒部の外側中央に形成されたフランジ８０Ｆとから成る樹脂製部品である。ハウジング８０の上部８１には電線が入る開口部が、ハウジング８０の下部８２には下からオス端子が挿入される開口部が形成されている。

〈面シールパッキン９２の構成と機能〉
面シールパッキン９２はハウジング８０のフランジ８０Ｆの裏側、すなわちコネクタを設置するためのアルミダイキャスト側に形成された３６０度囲む環状溝内に敷設される環状のパッキンであり、外部からの雨水などがハウジング内の端子に浸入することをこれによって防止している。本発明はこれの改良に関するものである。

特開２００２−１４１１３７号公報 特開２００１−２６７０００号公報

〈面シールパッキン９２の問題点〉
図６は面シールパッキン９２を説明するための図で、自動車用電線コネクタのシールドシェルとハウジングと面シールパッキンの部位を拡大した断面図で、（ａ）は面シールパッキンを敷設する前、（ｂ）は敷設後の図である。
図６において、５０はアルミ製シールドシェル、８０Ｆはハウジングのフランジ、９２は本発明で問題としている面シールパッキンである。２００は面シールパッキン９２が押し付けられる取り付け相手部材で、ノイズ防止のために金属（アルミ）を使った金属ダイキャスト（アルミダイキャスト）である。面シールパッキン９２が上方のアルミ製シールドシェル５０とハウジングのフランジ８０Ｆによってアルミダイキャスト２００に押し付けられることで、外からの水がハウジングのフランジ８０Ｆとアルミダイキャスト２００との隙間から浸入するのを面シールパッキン９２が防止している。

《アルミダイキャストの巣が原因》
ところが、アルミダイキャスト２００は鋳物を機械加工して成形したあとフライスで面を出している。しかしながら、アルミダイキャストは内部に巣（空泡）が多数できるのは避けられない。巣穴管理でその数を減らすことはできるがそのためのコストがかかってしまうので、標準的なダイキャストを用いると、多数個の巣孔が偏って連続して繋がったりすることもある。その場合、アルミダイキャスト表面で発生すると内部にバイパス通路ができてしまう場合もありうる。たまたま面シールパッキン９２の設置面の両端にバイパス通路ができてしまうと、せっかく面シールパッキン９２でシールしてもパッキン外の雨水などがパッキンの内側、すなわちコネクタ内に浸入してしまうこととなる。

《図６でバイパス通路等の説明》
図６（ａ）において、アルミダイキャスト２００内にある無数の大小の丸２０Ｈは鋳巣のそれぞれ１個を表している。このようなダイキャストを所望の大きさに切断して、図６（ａ）のようにアルミダイキャスト２００に面シールパッキン９２を巣が表面に現れることがある。このような巣のあるアルミダイキャスト２００に面シールパッキン９２をハウジング８２およびシールドシェル５２によって押し付けると、図６（ｂ）のように、面シールパッキン９２がせっかくシールしているにもかかわらず、アルミダイキャスト２００の巣２０Ｈ１→２０Ｈ２→２０Ｈ３→２０Ｈ４→２０Ｈ５→２０Ｈ６とたまたま連続する巣をバイパスとして雨水などがコネクタの内部に浸入することが起きうる。

〈面シールパッキン９２の解決策〉
アルミダイキャストから巣を無くすことは難しいが、巣のピッチは巣穴管理で変えることはできる。巣穴管理でできる巣のピッチに対して設置面の幅の実験をした結果、パッキンの設置幅が充分に広ければそのピッチでの巣穴が多数あっても問題ないことが判明した。図７はこのような巣のあるアルミダイキャスト２００の問題を解決した面シールパッキン９１を示している。（ａ）は面シールパッキン９１を敷設する前、（ｂ）は敷設後の図である。
図７において、５０はアルミ製はシールドシェル、８０Ｆはハウジングのフランジ、９１は問題を解決した面シールパッキンである。面シールパッキン９１が面シールパッキン９２と異なるのは設置面の長さの違いである。図７の面シールパッキン９１設置面は図６の面シールパッキン９２の設置面より大きくなっているのが特徴である。２００は面シールパッキン９３が押し付けられる巣のあるアルミダイキャスト２００で、図６のそれと同じである。面シールパッキン９２よりも設置面の広い面シールパッキン９１がアルミダイキャスト２００に押し付けられると、アルミダイキャスト２００の巣２０Ｈ１→２０Ｈ２→２０Ｈ３→２０Ｈ４→２０Ｈ５→２０Ｈ６と連続する巣があっても広い面シールパッキン９３の下をパッキンの内側までは通過しきれず、途中で巣の連続が中断してしまうため、シール性が確保される。面シールパッキン９１の設置面の広さは鋳物に生じる巣が連続して繋がる確率から容易に計算することができるので、その数値より広い設置面を持つ面シールパッキン９１を用いればよいことになる。
このようにして、巣のあるアルミダイキャスト２００には設置面の広い面シールパッキン９１を用いることでシール性の問題は解決した。

〈面シールパッキン９１に判明した新たな問題点〉
ところが、このような広い設置面の面シールパッキン９１を実験・検証するうちに、新たな問題が見つかった。それは、面シールパッキン９１の設置幅を充分に増やしたところ、コネクタに組み込まれて長い間使用されると、使用時の高熱と強い押圧力の下で面シールパッキン９１が相手部材のアルミダイキャスト２００に張り付いてしまい、メンテナンスのときに面シールパッキン９１がアルミダイキャスト２００から剥がれなくなるという「張り付きの問題」が発生した。

本発明は、かかる欠点を解決するためになされたもので、巣のあるアルミダイキャストに使用しても空気漏れを防止でき、しかも相手部材への「張り付き」の生じない面シールパッキンを提供することを目的とする。

かかる欠点を解決するため、本願第１発明によれば、電線と、前記電線の先端に接続された端子と、前記電線の先端部および前記端子を囲むハウジングと、前記ハウジングを覆うアルミ製シールドシェルと、前記ハウジングのフランジの相手部材に接する面に形成された環状溝内に敷設される環状の面シールパッキンとを備えた自動車用電線コネクタであって、前記環状の面シールパッキンの非圧縮時の断面形状は、前記フランジ内に収納される面に２つのこぶが形成され、反対側のアルミダイキャストで構成された相手部材に接する面の長さ方向中央に連続した環状溝が形成され、前記面シールパッキンの使用時は面シールパッキンが潰れて設置面が広がることにより、前記中央の環状溝が内部に空気を溜めつつ塞がることを特徴としている。

以上のように、長さ方向中央に連続した環状溝を環状の面シールパッキンに形成したことで、溝に溜まる空気層の断熱作用と溝による押圧力の緩和作用によって、離型性を改善することができた。

本発明に係る自動車用電線コネクタを表す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は軸方向に切った縦断面図である。 本発明に係る面シールパッキンを説明する図で、（ａ）は面シールパッキンをアルミダイキャストに接する側から見た平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ矢視図、（ｄ）は図２（ａ）の面シールパッキンをアルミダイキャストに接する側から見た斜視図である。 図１のシールドシェルとハウジングと面シールパッキンの部位を拡大した断面図で、（ａ）は面シールパッキンを敷設する前、（ｂ）は敷設後の図である。 本出願人の先行発明に係る防水性の良い自動車用電線コネクタの１例で、斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。 図４のコネクタの分解斜視図である。 図４の問題の面シールパッキン９２を説明するための図で、（ａ）は面シールパッキンを敷設する前、（ｂ）は敷設後の図である。 図６の面シールパッキン９２の問題を解決した面シールパッキン９１を示す図で、（ａ）は敷設する前、（ｂ）は敷設後の図である。

巣のあるアルミダイキャストに使用しても空気漏れを防止でき、しかも相手部材への「張り付き」の生じない本発明の面シールパッキンについて、図面に基づいて説明する。

〈本発明に係る自動車用電線コネクタ〉
図１は本発明に係る自動車用電線コネクタの１例で、斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。図１において、１００は本発明に係る自動車用電線コネクタで、電線Ｗの先端にメス端子Ｃ１、Ｃ２（図４（ｂ））が加締めによって接続されている。電線Ｗの先端とメス端子はハウジング８０内に収納・固定されている。ハウジング８０の上部には電線が入る開口部が、ハウジング８０の下部には下からオス端子が挿入される開口部が、それぞれ形成されている。電線Ｗは曲折部近傍をゴムブーツ２０で包まれて防水され、さらにその曲折部を上からプロテクタ１０で囲って、プロテクタ１０のフランジ１０Ｆとアルミ製シールドシェル５０のフランジ５０ＦとをボルトＢで締結して曲折部の反力を抑えている。
そして、本発明に係る面シールパッキン９０がハウジング８０のフランジ８０Ｆの裏側の環状溝の中に敷設されている。この面シールパッキン９０によって、（イ）外部からの雨水などがハウジング内の端子に浸入することが防止され、しかも、（ロ）長い間使用した後にメンテナンスに入っても、面シールパッキン９０が相手部材に張り付いてしまうことがなくなる。面シールパッキン９０について図２で形状、図３で機能を説明する。

〈面シールパッキン９０の形状〉
図２において、本発明に係る面シールパッキン９０は閉じた環状（図では角の丸い矩形状）のゴム製パッキンで、そのアルミダイキャストに接する面に長さ方向に連続した環状溝９０Ｋを中央に形成したことを特徴としている。
また、その反対面であるハウジング８０のフランジ８０Ｆ内に収納される面は２つのこぶ９０Ｙ１、９０Ｙ２を長さ方向に連続して環状に形成している。面シールパッキン９０の内周側と外周側にはそれぞれハウジング８０に収納されて固定される固定片が複数箇所（図ではそれぞれ２カ所）形成されている。

〈面シールパッキン９０の機能〉
図３において、５０はアルミ製シールドシェル、８０はハウジング、９０は本発明に係る面シールパッキンである。２００は面シールパッキン９０が押し付けられる相手部材であるアルミダイキャストである。アルミ製シールドシェル５０、ハウジング８０、アルミダイキャスト２００は図７のそれと同一である。また、本発明に係る面シールパッキン９０は設置面の幅の広さは図７の面シールパッキン９１と同じ大きさであり、異なるのは面シールパッキン９０のアルミダイキャストに接する面に長さ方向に連続した環状溝９０Ｋを中央に形成したことである（面シールパッキン９１には環状溝９０Ｋはない）。

《シール性の確保》
この設置面の広い面シールパッキン９０がハウジング８０およびアルミ製シールドシェル５０によってアルミダイキャスト２００に押し付けられると、面シールパッキン９０が潰れて図３（ｂ）のように設置面が若干広がり、中央の環状溝９０Ｋが塞がり、アルミダイキャスト２００の巣２０Ｈ１→２０Ｈ２→２０Ｈ３→２０Ｈ４→２０Ｈ５→２０Ｈ６と連続する巣があっても設置面の広い面シールパッキン９０の下では途中で巣の連続が中断してしまい、図７のそれと同じくシール性が確保されることとなる。

《張り付きの解消》
一方、面シールパッキン９０の設置面が増えても、中央の環状溝９０Ｋに空気溜まるのでこの部位が過熱を緩和するため、中央部が高熱とならず、また強い押圧力の下でも中央の環状溝９０Ｋによって押圧力が緩和され、面シールパッキン９０が相手部材のアルミダイキャスト２００に強く張り付いてしまうことがなくなった。

《その他の予期せぬ効果》
また、面シールパッキン９０の製造時においても、中央の環状溝９０Ｋがあるため離型性も向上するという効果も得られた。

以上のように、長さ方向中央に連続した環状溝を環状の面シールパッキンに形成したことで、溝に溜まる空気層の断熱作用と溝による押圧力の緩和作用によって、離型性を改善することができた。

１００ 本発明に係る自動車用電線コネクタ
１０ プロテクタ
２０ ゴムブーツ
３０ 編組
４０ シールドリング
５０ アルミ製シールドシェル
５０Ｆ フランジ
６０ リアホルダ
７０ ゴム栓
８０ ハウジング
８０Ｆ フランジ
９０ 面シールパッキン
９０Ｋ 中央の環状溝
２００ アルミダイキャスト
２０Ｈ１〜２０Ｈ６ 連続する巣
Ｗ 電線
Ｃ１、Ｃ２ メス端子

Claims (1)

1. 電線と、前記電線の先端に接続された端子と、前記電線の先端部および前記端子を囲むハウジングと、前記ハウジングを覆うアルミ製シールドシェルと、前記ハウジングのフランジの相手部材に接する面に形成された環状溝内に敷設される環状の面シールパッキンとを備えた自動車用電線コネクタであって、前記環状の面シールパッキンの非圧縮時の断面形状は、前記フランジ内に収納される面に２つのこぶが形成され、反対側のアルミダイキャストで構成された相手部材に接する面の長さ方向中央に連続した環状溝が形成され、前記面シールパッキンの使用時は面シールパッキンが潰れて設置面が広がることにより、前記中央の環状溝が内部に空気を溜めつつ塞がることを特徴とする自動車用電線コネクタ。

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