JP2015146274A - 防水型コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】異なる外径寸法を有する多種類の電線が接続された端子金具を備える場合であっても、安定した防水性能を発揮することができる、新規な構造の防水型コネクタを提供すること。
【解決手段】マットシール１８が、複数のシール用挿通孔１６を有するベース板部３８と、複数のシール用挿通孔１６の周囲からコネクタハウジング１４側に突設されて相互に離隔した複数の第１挿入筒部４０を備える一方、複数の第１挿入筒部４０が対応する複数のキャビティー１２にそれぞれ挿入配置されており、各キャビティー１２に収容された各端子金具２２から延出する電線２４が各第１挿入筒部４０に挿通配置されることで、各第１挿入筒部４０の外面に設けられた環状シール部４６が各キャビティー１２の内面３０に圧接されているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、防水性能が向上された防水型コネクタに関するものである。

従来から、防水性能が向上された防水型コネクタとして、例えば特開２００８−２０４９６０号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。この防水型コネクタは、複数のキャビティーを有するコネクタハウジングと、複数のキャビティーにそれぞれ収容された複数の端子金具とを有している。そして、略平板状の弾性部材からなる所謂マットシールをコネクタハウジングの後部に開口して形成された収容凹部に密接配設する一方、複数の端子金具に接続された電線をマットシールに設けられた複数のシール用挿通孔に密接状態で挿通することで、コネクタハウジングの後方開口部の防水性の確保や、電線を伝ったキャビティー内への水入り防止が実現されるようになっている。

ところで、近年の車載電装品の増加により、防水型コネクタも多極化が進んでおり、コネクタが多極化するほどコネクタの端子金具に接続される電線が多種類となり、電線の外径がそれぞれ異なる場合が生じる。

ところが、防水側コネクタで使用されるマットシールは、一体的に構成された厚肉平板状の単一部材であり、電線が挿通される複数のシール用挿通孔がそれぞれ同じ内径寸法で複数箇所に貫設された構造とされている。それ故、外径寸法が異なる多種類の電線が各シール用挿通孔に挿通されると、シール用挿通孔間でゴム圧縮率にばらつきが生じ、マットシール全体がいびつに変形することが避けられず、マットシールの異形な変形により各シール用挿通孔でのシール性が安定して確保できないおそれがあった。

また、外径寸法の大きい電線がシール用挿通孔に挿通された際にかかるシール用挿通孔が過大に拡張され、マットシール全体の弾性変形により周囲のシール用挿通孔と対応するキャビティの位置関係にずれが生じるおそれもあった。これにより、その後に周囲のシール用挿通孔に別の端子金具を挿通しようとした場合に、シール用挿通孔を挿通した後の端子金具がキャビティの側壁に干渉して端子金具の挿入作業に支障を来たすおそれもあった。

特開２００８−２０４９６０号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、異なる外径寸法を有する多種類の電線が接続された端子金具を備える場合であっても、安定した防水性能を発揮することができる、新規な構造の防水型コネクタを提供することにある。

本発明の第一の態様は、複数のキャビティーを有するコネクタハウジングと、前記複数のキャビティーにそれぞれ収容された複数の端子金具と、前記コネクタハウジングの後方に配設されて前記複数の端子金具に接続された電線が挿通される複数のシール用挿通孔を有するマットシールとを備えてなる防水型コネクタにおいて、前記マットシールが、前記複数のシール用挿通孔を有するベース板部と、前記複数のシール用挿通孔の周囲から前記コネクタハウジング側に突設されて相互に離隔した複数の第１挿入筒部を備える一方、前記複数の第１挿入筒部が対応する前記複数のキャビティーにそれぞれ挿入配置されており、各前記キャビティーに収容された各前記端子金具から延出する前記電線が各前記第１挿入筒部に挿通配置されることで、各前記第１挿入筒部の外面に設けられた環状シール部が各前記キャビティーの内面に圧接されていることを特徴とする。

本態様によれば、マットシールは、複数のシール用挿通孔の周囲からコネクタハウジング側に突設されて相互に離隔した複数の第１挿入筒部が、複数のシール用挿通孔が貫設された単一のベース板部を介して一体化された構造を有している。従って、端子金具に接続された外径寸法の異なる多種類の電線が、それぞれベース板部のシール用挿通孔とそれに連接する第１挿入筒部に挿入された場合には、第１挿入筒部が相互に離隔して設けられていることから、各第１挿入筒部の弾性変形の影響がマットシール全体に及ぶことが回避されている。その結果、マットシール全体がいびつに変形することを防止でき、各シール用挿通孔および各第１挿入筒部におけるシール性を安定して確保することができる。

しかも、各シール用挿通孔に連接する各第１挿入筒部が、対応するキャビティーに収容配置されていることから、第１挿入筒部が挿入ガイドの役割を担い、仮にキャビティーとシール用挿通孔の多少の位置ずれが生じていても、端子金具を所望のキャビティーにスムーズに挿入でき、端子金具の挿入作業を確実且つ効率よく行うことができる。

さらに、各第１挿入筒部の外面に環状シール部が設けられており、かかる環状シール部が第１挿入筒部を挿通する電線によってキャビティー内面に圧接されるようになっている。これにより、仮に、外径寸法の異なる多種類の電線が挿通されてベース板部にいびつな変形が生じても、各キャビティー内において環状シール部で確実な防水性が図られており、一層安定した防水性能を発揮することができる。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記マットシールにおいて、前記ベース板部の板厚寸法が、前記第１挿入筒部の軸方向寸法の１／２以下とされているものである。

本態様によれば、ベース板部の板厚寸法が、第１挿入筒部の軸方向寸法の１／２以下とされていることから、外径寸法の異なる多種類の電線が挿通されてベース板部にいびつな変形が生じた場合でも、その影響を有利に抑えることができ、相互に離隔した第１挿入筒部によって安定した防水性能がより有利に発揮される。

本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に記載のものにおいて、前記第１挿入筒部が、軸方向で相互に離隔する複数の厚肉環状部とそれらの間に配設された薄肉環状部を有しており、前記厚肉環状部によって前記環状シール部が構成されているものである。

本態様によれば、軸方向で相互に離隔する複数の厚肉環状部によって、第１挿入筒部の環状シール部が構成されており、その間に薄肉環状部が設けられている。従って、薄肉環状部によって厚肉環状部の大小様々な弾性変形を有利に吸収することにより、外径寸法の異なる電線に対して第１挿入筒部による防水性能を安定して発揮することができるのである。

本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記コネクタハウジングの各前記キャビティーにおいて、各前記第１挿入筒部が挿入配置される挿入筒部配設領域が円形断面形状で形成されている一方、前記第１挿入筒部が前記挿入筒部配設領域に対応する円形断面形状で形成されているものである。

本態様によれば、第１挿入筒部と挿入筒部配設領域がいずれも円形断面形状とされていることから、環状シール部の圧接力が周方向で略一定に発現でき、第１挿入筒部による防水性能を一層安定して発揮することができる。

本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記マットシールの後方に配設されて前記マットシールを前記コネクタハウジングに保持する保持部材をさらに備えている一方、前記保持部材が前記複数の端子金具の前記電線が挿通される複数の電線挿通孔を有しており、前記マットシールが、前記複数のシール用挿通孔の周囲から前記保持部材側に突設されて相互に離隔した複数の第２挿入筒部を備え、前記複数の第２挿入筒部が対応する前記複数の電線挿通孔に挿入配置されているものである。

本態様によれば、前記保持部材に設けられた複数の電線挿通孔に対しても、マットシールのシール用挿通孔に連接する第２挿入筒部をそれぞれ挿入配置することができる。従って、マットシールを介してコネクタハウジングと保持部材の位置決めを一層安定して行うことができ、端子金具のコネクタハウジングのキャビティーへの挿入作業をより一層確実且つ安定して行うことが可能となる。

本発明によれば、マットシールの第１挿入筒部が相互に離隔して設けられていることから、端子金具に接続された外径寸法の異なる多種類の電線が第１挿入筒部に挿入された場合の各第１挿入筒部の弾性変形の影響がマットシール全体に及ぶことが回避されている。また、各シール用挿通孔に連接する各第１挿入筒部が対応するキャビティーに収容配置されていることから、仮にキャビティーとシール用挿通孔に多少の位置ずれが生じても、端子金具を所望のキャビティーにスムーズに挿入できる。さらに、各第１挿入筒部の外面に環状シール部が設けられていることにより、仮に外径寸法の異なる多種類の電線が挿通されてマットシールのベース板部にいびつな変形が生じても、各キャビティー内において環状シール部で確実な防水性を図ることができる。

本発明の第一の実施形態としての防水型コネクタを示す断面図。 図１に示す防水型コネクタの分解断面図。 図２に示すマットシールの正面図。 本発明の第二の実施形態としての防水型コネクタを示す断面図。 図４に示す防水型コネクタの分解断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１〜３に、本発明の第一の実施形態としての防水型コネクタ１０を示す。図１及び図２に示されているように、防水型コネクタ１０は、８個のキャビティー１２を有するコネクタハウジング１４と、コネクタハウジング１４の後方に配設されて８個のシール用挿通孔１６を有するマットシール１８と、マットシール１８の後方に配設されてマットシール１８をコネクタハウジング１４に保持する保持部材２０と、を含んで構成されている。コネクタハウジング１４の８個のキャビティー１２にはそれぞれ端子金具２２が収容されている一方、端子金具２２には電線２４が接続されている。電線２４は、端子金具２２の後方に延び出しており、マットシール１８に設けられた対応するシール用挿通孔１６と保持部材２０に設けられた対応する電線挿通孔２６を挿通して外部に延出されるようになっている。そして、このような構成とされた防水型コネクタ１０に対して、前方側（図１中、左側）より図示しない各種車載電装品に設けられた相手側コネクタが連結されるようになっている。なお、理解を容易とするために、図１において端子金具２２と電線２４を仮想線で示す一方、図１以外の図においては端子金具２２と電線２４を除いた状態で示している。また、以下の説明において、上方とは、図１中の上方、下方とは、図１中の下方、前方とは、図１中の左方、後方とは、図１中の右方を言うものとする。

コネクタハウジング１４は、図１〜３に示されているように、略ブロック形状とされており、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂により射出成形等によって一体形成されている。コネクタハウジング１４の内部には、８個のキャビティー１２が貫通形成されている。具体的には、コネクタハウジング１４の図示しない前面側および後面２８側において、前方及び後方に向かって開口する円形断面形状の８個のキャビティー１２が形成されている。加えて、コネクタハウジング１４の前方側のキャビティー１２の内面３０には、内方に向かって突出すると共に前方に向かって突出高さが大きくなるように形成された略三角形状の係合突部３２が設けられている。また、係合突部３２近傍には係合突部３２を解除するための係合解除孔３４がコネクタハウジング１４の外面３６に開口するように設けられている。

マットシール１８は、図１〜３に示されているように、８個のシール用挿通孔１６を有する平板状のベース板部３８と、８個のシール用挿通孔１６の周囲からベース板部３８の板厚方向の一方の側すなわちコネクタハウジング１４側に突設されて相互に離隔した８個の円筒形状の第１挿入筒部４０と、を含んで構成されており、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等のゴム材料やその他弾性部材によって一体的に形成されている。ここで、マットシール１８のベース板部３８の板厚寸法：ｔは、好ましくは第１挿入筒部４０の軸方向寸法：Ｌの１／２以下の範囲内に設定されている。本実施形態では、図２に示されているように、マットシール１８のベース板部３８の板厚寸法：ｔは、第１挿入筒部４０の軸方向寸法：Ｌの１／１０程度とされている。また、第１挿入筒部４０は、軸方向（図２中、左右方向）で相互に離隔する３個の厚肉環状部４２とそれらの間に配設された２個の薄肉環状部４４を有しており、厚肉環状部４２によって環状シール部４６が構成されている。

保持部材２０は、図１〜３に示されているように、略偏平ブロック形状とされており、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂により射出成形等によって一体形成されている。保持部材２０には、マットシール１８の８個のシール用挿通孔１６に対応する位置に８個の電線挿通孔２６が貫通形成されている。なお、電線挿通孔２６は、シール用挿通孔１６よりも大径とされている。

図１に示されているように、端子金具２２には電線２４が接続されている。より詳細には、端子金具２２には、電線２４の端末４８に露呈された芯線５０が固着されている。なお、電線２４は、導体である銅やアルミニウムその他の金属線の複数を束ね合わせた芯線５０が、エチレン系樹脂やスチレン系樹脂等の電気絶縁性を有する絶縁被覆５２で覆われた構造とされている。

端子金具２２は、電線２４の絶縁被覆５２に対して圧着された被覆圧着部５４と、絶縁被覆５２の端部から延出する芯線５０が固着された芯線固着部５６と、芯線固着部５６から延出して図示しない相手側コネクタに対して導通可能に接続される接続部５８を含んで構成されている。接続部５８には外方に向かって開口する係合孔６０が貫設されている。なお、端子金具２２は、導電性を有し且つプレス加工や打抜き加工等が可能な種々の金属材料、例えば真鍮や銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を用いて一体的に形成されている。

このような構成とされた防水型コネクタ１０においては、先ず、マットシール１８の８個の第１挿入筒部４０が、コネクタハウジング１４の対応するキャビティー１２内に後方からそれぞれ挿入配設される。この挿入配設されたキャビティー１２内の挿入筒部配設領域６２は、キャビティー１２と同様の円形断面形状とされている一方、第１挿入筒部４０も円筒形状すなわち挿入筒部配設領域６２に対応する円形断面形状で形成されている。

次に、保持部材２０がコネクタハウジング１４の後面２８に図示しない係合手段によって組み付けられることにより、マットシール１８がコネクタハウジング１４に保持されるようになっている。

続いて、電線２４が接続された端子金具２２が、保持部材２０の後方から電線挿通孔２６及びマットシール１８のシール用挿通孔１６と第１挿入筒部４０を挿通してコネクタハウジング１４のキャビティー１２内に挿入配設されることにより、防水型コネクタ１０が構成される。そして、コネクタハウジング１４の前方側よりキャビティー１２に挿入された相手側コネクタの図示しないコネクタ端子が、キャビティー１２に収容された端子金具２２に嵌め込まれることにより、図示しない相手側コネクタに接続されるようになっている。

ここで、端子金具２２に設けられた係合孔６０にはキャビティー１２の内面３０に設けられた係合突部３２が係合されており、抜けが防止されるようになっている。また、マットシール１８の第１挿入筒部４０の厚肉環状部４２で決まる最小内径寸法：Ｒ１（図１参照）が、キャビティー１２に収容された端子金具２２から延出し且つ第１挿入筒部４０に挿通配置される電線２４の外径寸法：Ｒ２よりも小さく形成されていることから、第１挿入筒部４０の厚肉環状部４２が電線２４によってキャビティー１２の内面３０に押し付けられることにより、厚肉環状部４２の外面に設けられた環状シール部４６がキャビティー１２の内面３０に圧接されているようになっている。

このような構成とされた防水型コネクタ１０によれば、マットシール１８は、相互に離隔した８個の第１挿入筒部４０が単一のベース板部３８を介して一体化された構造とされている。それ故、８個の第１挿入筒部４０に挿通される電線２４の外径寸法がそれぞれ異なっていたとしても、個々の第１挿入筒部４０の弾性変形の影響が他の第１挿入筒部４０やマットシール１８全体に及ぶことが回避され、個々の第１挿入筒部４０におけるシール性を安定して確保することができる。しかも、ベース板部３８の板厚寸法：ｔが、第１挿入筒部４０の軸方向寸法：Ｌの１／２以下とされていることから、外径寸法の異なる電線２４が挿通されてベース板部３８にいびつな変形が生じた場合でも、その影響を有利に抑えることができ、相互に離隔した第１挿入筒部４０によって安定した防水性能がより有利に発揮される。なお、マットシール１８のベース板部３８の板厚寸法：ｔは、好ましくは第１挿入筒部４０の軸方向寸法：Ｌの１／２０以上１／５以下の範囲内に設定されていることが望ましい。すなわち、１／２０未満だとベース板部３８が強度不足となるおそれが生じる一方、１／５以下とすることでベース板部３８のいびつな変形を一層有利に抑えることができる。

また、マットシール１８の第１挿入筒部４０が、コネクタハウジング１４の対応するキャビティー１２内に収容配置されていることから、仮にコネクタハウジング１４のキャビティー１２に対してベース板部３８に形成されたシール用挿通孔１６の位置が多少ずれていたとしてもかかる位置ずれは解消することができるので、端子金具２２を所望のキャビティー１２にスムーズに挿入することができ、端子金具２２の挿入作業を確実且つ効率よく行うことができる。

さらに、第１挿入筒部４０が軸方向で相互に離隔する厚肉環状部４２とそれらの間に配設された薄肉環状部４４から構成されていることから、第１挿入筒部４０に外径寸法の異なる電線２４が挿通されたことによる厚肉環状部４２の大小様々な弾性変形を薄肉環状部４４によって有利に吸収することができる。しかも、厚肉環状部４２が電線２４によってキャビティー１２の内面３０に押し付けられることにより、仮にベース板部３８が外径寸法の異なる電線２４の挿通によりいびつな変形をしていたとしても、厚肉環状部４２の外面に設けられた環状シール部４６がキャビティー１２の内面３０に圧接されているようになっていることから、キャビティー１２内において環状シール部４６により確実な防水性が図られており、一層安定した防水性能を発揮することができる。加えて、第１挿入筒部４０と挿入筒部配設領域６２がいずれも円形断面形状とされていることから、環状シール部４６のキャビティー１２の内面３０に対する圧接力を周方向で略均一とすることができ、第１挿入筒部４０の環状シール部４６による防水性能を一層安定して発揮することができる。

次に、図４及び図５を用いて、本発明の第二の実施形態としての防水型コネクタ６４について詳述するが、上記実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、上記実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。すなわち、かかる防水型コネクタ６４は、マットシール６６が、８個のシール用挿通孔１６の周囲からベース板部３８の板厚方向の他方の側すなわち保持部材２０側に突設されて相互に離隔した８個の円筒形状の第２挿入筒部６８を備え、８個の第２挿入筒部６８が対応する保持部材２０の電線挿通孔２６に挿入配置されている点に関して、上記実施形態と異なる実施形態を示すものである。本実施形態の防水型コネクタ６４においても、前実施形態に比して第２挿入筒部６８が新たに追加されただけであることから、前実施形態の防水型コネクタ１０と略同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、保持部材２０に設けられた電線挿通孔２６に対しても、マットシール６６のシール用挿通孔１６に連接する第２挿入筒部６８をそれぞれ挿入配置することができることから、マットシール６６を介してコネクタハウジング１４と保持部材２０の位置決めを一層安定して行うことができ、端子金具２２のキャビティー１２内への挿入作業をより一層確実且つ安定して行うことができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、上記実施形態では、キャビティー１２や端子金具２２やシール用挿通孔１６や第１挿入筒部４０や第２挿入筒部６８は８個のもので説明を行ったが、個数及びその配列については任意に設定可能である。また、厚肉環状部４２や薄肉環状部４４の個数についても同様に任意に設定可能である。さらに、端子金具２２は、雌型端子、雄型端子の何れであってもよい。

１０，６４：防水型コネクタ、１２：キャビティー、１４：コネクタハウジング、１６：シール用挿通孔、１８，６６：マットシール、２０：保持部材、２２：端子金具、２４：電線、２６：電線挿通孔、３０：内面、３８：ベース板部、４０：第１挿入筒部、４２：厚肉環状部、４４：薄肉環状部、４６：環状シール部、６２：挿入筒部配設領域、６８：第２挿入筒部

Claims (5)

1. 複数のキャビティーを有するコネクタハウジングと、前記複数のキャビティーにそれぞれ収容された複数の端子金具と、前記コネクタハウジングの後方に配設されて前記複数の端子金具に接続された電線が挿通される複数のシール用挿通孔を有するマットシールとを備えてなる防水型コネクタにおいて、
   前記マットシールが、前記複数のシール用挿通孔を有するベース板部と、前記複数のシール用挿通孔の周囲から前記コネクタハウジング側に突設されて相互に離隔した複数の第１挿入筒部を備える一方、
   前記複数の第１挿入筒部が対応する前記複数のキャビティーにそれぞれ挿入配置されており、
   各前記キャビティーに収容された各前記端子金具から延出する前記電線が各前記第１挿入筒部に挿通配置されることで、各前記第１挿入筒部の外面に設けられた環状シール部が各前記キャビティーの内面に圧接されていることを特徴とする防水型コネクタ。
2. 前記マットシールにおいて、前記ベース板部の板厚寸法が、前記第１挿入筒部の軸方向寸法の１／２以下とされている請求項１に記載の防水型コネクタ。
3. 前記第１挿入筒部が、軸方向で相互に離隔する複数の厚肉環状部とそれらの間に配設された薄肉環状部を有しており、前記厚肉環状部によって前記環状シール部が構成されている請求項１又は２に記載の防水型コネクタ。
   
4. 前記コネクタハウジングの各前記キャビティーにおいて、各前記第１挿入筒部が挿入配置される挿入筒部配設領域が円形断面形状で形成されている一方、前記第１挿入筒部が前記挿入筒部配設領域に対応する円形断面形状で形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の防水型コネクタ。
5. 前記マットシールの後方に配設されて前記マットシールを前記コネクタハウジングに保持する保持部材をさらに備えている一方、
   前記保持部材が前記複数の端子金具の前記電線が挿通される複数の電線挿通孔を有しており、
   前記マットシールが、前記複数のシール用挿通孔の周囲から前記保持部材側に突設されて相互に離隔した複数の第２挿入筒部を備え、前記複数の第２挿入筒部が対応する前記複数の電線挿通孔に挿入配置されている請求項１〜４の何れか１項に記載の防水型コネクタ。

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