JP2015156278A - 防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム栓によるキャビティに対するシール性を確保する。
【解決手段】端子金具２０が、コネクタハウジング４０に設けられたキャビティ４１Ｍ内に後方から挿入されて抜け止めされて収容されるとともに、ゴム栓３０がキャビティ４１Ｍの後端部に嵌着されてシールされるようにした防水コネクタであって、コネクタハウジング４０が、端子金具２０における接続部２１が挿通可能でかつ同接続部２１に係止するランス６５が設けられた前側キャビティ４１ＭＦが形成された前側端子収容部６４と、同前側端子収容部６４の後側に配されゴム栓３０が緊密に嵌合可能な後側キャビティ４１ＭＲが形成された後側端子収容部５０と、を備えて構成され、後側キャビティ４１ＭＲの後縁には、ゴム栓３０に設けられた被係止部３６に係止して抜け止めする係止部８０が全周に亘って形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、個室防水形式の防水コネクタに関する。

従来、個室防水形式の防水コネクタの一例として、以下のようなものが知られている。このものは、相手端子と接続される接続部の後方にワイヤバレルとインシュレーションバレルとが設けられ、電線における芯線の端末がワイヤバレルに圧着されるとともに、電線における絶縁被覆の端末にゴム栓が嵌装されて同ゴム栓に設けられた取付筒並びに絶縁被覆の端末に対してインシュレーションバレルが圧着されてなる端子金具が具備され、この端子金具が、コネクタハウジングに設けられたキャビティ内に後方から挿入されて抜け止めされて収容されるとともに、ゴム栓がキャビティの後端部に嵌着されてシールされる構造となっている。このような防水コネクタは、下記特許文献１に記載されている。

特開平１０−５０３８１号公報

上記のような防水コネクタでは、相手コネクタと嵌合された際にキャビティ内が密閉された状態となるため、特に当該防水コネクタが高温雰囲気に晒される箇所に配設されると、配設箇所の温度上昇に伴ってキャビティ内の気圧（以下、内圧）が上昇し、同内圧が加わることによって、インシュレーションバレルで圧着された取付筒が伸びつつ、あるいは取付筒がインシュレーションバレルから擦り抜けるようにしてゴム栓がキャビティの後方に押し出され、シール性が低下することが懸念される。このような懸念は、ゴム栓が比較的大型であり、それに伴いキャビティの内容積が大きくなるほど増す傾向にある。
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、その目的は、ゴム栓によるキャビティに対するシール性を確保するところにある。

本発明は、相手端子と接続される接続部の後方にはワイヤバレルとインシュレーションバレルとが設けられ、電線における芯線の端末が前記ワイヤバレルに圧着されるとともに、電線における絶縁被覆の端末にゴム栓が嵌装されて前記ゴム栓に設けられた取付筒並びに絶縁被覆の端末に対して前記インシュレーションバレルが圧着された端子金具が具備され、この端子金具が、コネクタハウジングに設けられたキャビティ内に後方から挿入されて抜け止めされて収容されるとともに、前記ゴム栓が前記キャビティの後端部に嵌着されてシールされるようにした防水コネクタであって、前記コネクタハウジングが、前記端子金具における前記接続部が挿通可能でかつ前記接続部に係止するランスが設けられた前側キャビティが形成された前側端子収容部と、前記前側端子収容部の後側に配され前記ゴム栓が緊密に嵌合可能な後側キャビティが形成された後側端子収容部と、を備えて構成され、前記後側キャビティの後縁には、前記ゴム栓に設けられた被係止部に係止して抜け止めする係止部が全周に亘って形成されているところに特徴を有する。

防水コネクタの配設箇所が温度上昇することに伴いキャビティの内圧が上昇すると、ゴム栓に対してキャビティの後方に押し出すような力が作用するが、後側キャビティの後縁に設けられた係止部が被係止部に係止することでゴム栓が後方に移動することが防止され、すなわちゴム栓が正規の嵌着位置に留められる。その結果、キャビティに対するシール性が確保される。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記ゴム栓の前記被係止部が、前記係止部に当接可能な前記ゴム栓の後端面の周縁部である。
（２）前記ゴム栓の前記被係止部が、前記係止部に嵌合可能な前記ゴム栓の後端部の外周面に周設された被係止溝である。

本発明によれば、ゴム栓によるキャビティに対するシール性を確保することができる。

本発明の実施形態１に係る防水コネクタの正面図 図１のＸ−Ｘ線で切断した防水コネクタの分解断面図 ハウジングに中端子を収容する動作を示す縦断面図 中端子が収容された状態の縦断面図 図４の部分拡大図 実施形態２に係るハウジングに中端子を収容する動作を示す縦断面図 中端子が収容された状態の縦断面図 図７の部分拡大図

＜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。
この実施形態では、大きさを異にする複数種の端子金具をコネクタハウジング４０（以下、単にハウジング４０）内に収容してなるハイブリッド型の防水コネクタＣを例示している。
端子金具は大中小の３種類が備えられており、図１に示すように、ハウジング４０における左右両端部に設けられた計４個の大キャビティ４１Ｌに大端子（図示せず）が、上段の大キャビティ４１Ｌの内側に２個ずつ並んで設けられた計４個の中キャビティ４１Ｍに中端子２０（図３参照）が、ハウジング４０の中央領域に３段に亘って形成された多数の小キャビティ４１Ｓに小端子（図示せず）が挿入されて収容されるようになっている。

本発明に係るキャビティのシール構造は、３種類のキャビティ４１Ｌ，４１Ｍ，４１Ｓのうち中キャビティ４１Ｍに適用されている。小キャビティ４１Ｓについては、内圧が上昇しても比較的低く留まること、また、大キャビティ４１Ｌについては、内圧が大きくなる可能性があるが、それ以上にインシュレーションバレルによるゴム栓の固着力や、大キャビティ４１Ｌの内周との摩擦力等により、ゴム栓が後方に押し出される懸念が少なく、本実施形態では適用されていない。したがって以下では、中キャビティ４１Ｍを中心に説明する。

中キャビティ４１Ｍに収容される中端子２０は、図３に示すように、電線１０の端末にゴム栓３０とともに取り付けられている。
中端子２０は雌型端子であって、図示しない相手端子（雄型端子）と接続される略角筒形をなす接続部２１の後方に、ワイヤバレル２２とインシュレーションバレル２３とが形成された構造である。

ゴム栓３０は、電線１０を緊密に挿通可能な中心孔を有し、中キャビティ４１Ｍにおける後側キャビティ４１ＭＲに緊密に嵌合可能な短寸で肉厚の円筒状に形成されている。ゴム栓３０の外周には、前後２条のリップ３１が周設されているとともに、ゴム栓３０の前面には、電線１０を挿通可能な取付筒３２が同心に連設され、取付筒３２の先端には係止鍔３３が形成されている。
ゴム栓３０の後端面３５は、軸線と直交した平坦な円形面として形成されている。

電線１０は、撚り線からなる芯線１１の外周が絶縁被覆１２で覆われた被覆電線であって、電線１０の端末にゴム栓３０が先通しされた状態において、絶縁被覆１２の端末が所定長さ除去されすなわち皮剥きされ、芯線１１の端末が露出された端末処理が施される。
このような電線１０における露出した芯線１１の端末に、中端子２０のワイヤバレル２２が圧着されるとともに、絶縁被覆１２の残った端末とそこに被せられたゴム栓３０の取付筒３２に亘ってインシュレーションバレル２３が圧着されることにより、図３に示すように、電線１０の端末に中端子２０とゴム栓３０とが固着されている。
なお図示はしないが、大端子と小端子も、相応の径を有する電線の端末に、相応の径を有するゴム栓とともに固着されている。

次にハウジング４０の構造について、中キャビティ４１Ｍの形成部分を中心に説明する。ハウジング４０は合成樹脂製であって、図１及び図３に示すように、全体としては正面視で横長のブロック状に形成されており、一部既述したように、大中小のキャビティ４１Ｌ，４１Ｈ，４１Ｓが設けられた端子収容部４３と、同端子収容部４３の外周を囲むように形成された前面開口のフード部４４とを備えて構成されている。上記の端子収容部４３はさらに、図２に示すように収容部本体４５と、同収容部本体４５に対して前方から装着される別体のフロントホルダ６０と、側方から装着される別体のリテーナ７０とから構成されている。
上記した収容部本体４５は、図１に示すように、左右両側部が、大キャビティ４１Ｌが形成された側方本体４６で、中央部が、中キャビティ４１Ｍと小キャビティ４１Ｓが配される中央本体４７となっている。

より詳細には、図２に示すように、中央本体４７の後半部における中キャビティ４１Ｍの形成領域５０（同図の上側領域：本発明の「後側端子収容部」に相当）には、上記したゴム栓３０が緊密に嵌合される後側キャビティ４１ＭＲが形成されている。
中央本体４７の前半部における中キャビティ４１Ｍの形成領域には、後記するフロントホルダ６０に設けられた端子収容筒６４（本発明の「前側端子収容部」に相当）が嵌合される嵌合受け部５２が形成されている。

なお、中央本体４７の後半部における小キャビティ４１Ｓの形成領域には、電線の端末において小端子の後方に設けられたゴム栓（図示せず）が緊密に嵌着される後側キャビティ４１ＳＲが設けられているとともに、前半部には、小端子の接続部が収容される前側キャビティ４１ＳＦの後部が形成されている。

フロントホルダ６０は合成樹脂製であって、図２に示すように、概ね収容部本体４５の前半部の外周に嵌着可能な筒部６１の前面に、中央本体４７の前面に配される前壁６２が設けられたキャップ形に形成されている。このフロントホルダ６０は、収容部本体４５の外周面に嵌着されたシールリング５５の外れ止めとしての機能も果たすようになっている。

フロントホルダ６０は詳細には、図２に示すように、中キャビティ４１Ｍの形成領域（同図の上側領域）に、上記した端子収容筒６４が前壁６２を貫通するように形成されている。同端子収容筒６４の内部に、中端子２０における接続部２１が収容可能な前側キャビティ４１ＭＦが設けられている。前側キャビティ４１ＭＦの天井面には、中端子２０の接続部２１のランス孔２５（図３参照）に弾性的に嵌って係止するランス６５が形成されている。
なお、フロントホルダ６０における小キャビティ４１Ｓの形成領域では、前壁６２が肉厚とされ、その裏面側に、小端子の接続部の前端側が収容される前側キャビティ４１ＳＦの前部４１ＳＦｆと、ハウジング４０の小キャビティ４１Ｓの前方に前側キャビティ４１ＳＦの後部４１ＳＦｒが形成されている。

フロントホルダ６０は、収容部本体４５の前半部の外周に前方から嵌合されると、図３に示すように、筒部６１の内面に形成されたロック突部６６が、中央本体４７の外面に形成されたロック凹部６７に嵌ることで、一体的に結合される。このようにフロントホルダ６０が一体結合されることで、端子収容部４３が形成される。同端子収容部４３には、図３の上部側において、後側キャビティ４１ＭＲと前側キャビティ４１ＭＦとが前後に配されて、中端子２０が挿入される中キャビティ４１Ｍが構成されるようになっている。
なお、下部側では、同じように、後側キャビティ４１ＳＲと前側キャビティ４１ＳＦとが前後に配されて、小端子が挿入される小キャビティ４１Ｓが構成される。

端子収容部４３には、リテーナ挿入孔５６が各キャビティ４１Ｌ，４１Ｍ，４１Ｓを横切るようにして貫通形成されており、フード部４４の一方の側壁を貫通したリテーナ７０が、同リテーナ挿入孔５６に挿入されるようになっている。同リテーナ７０は、各キャビティ４１Ｌ，４１Ｍ，４１Ｓの位置に対応して形成された係止突部７１が、同キャビティ４１Ｌ，４１Ｍ，４１Ｓの側方に退避して対応する中端子２０等の端子金具の挿入を許容する仮保持位置から、係止突部７１がキャビティ４１Ｌ，４１Ｍ，４１Ｓ内に進入して挿入された端子金具に二次係止する本保持位置に向けて押し込み可能となっている。

フード部４４の上下の壁面にはレバー収容室４４Ａが形成されている。レバー収容室４４Ａには、カム溝を設けたスライドレバー７５が左右方向（図３における紙面の表裏方向）の摺動自由に装着されており、同スライドレバー７５のカム溝と相手コネクタに設けられたフォロワピン（図示せず）とを係合した状態において、スライドレバー７５を摺動させることに伴うカム作用（倍力作用）によって、当該防水コネクタＣに対して相手コネクタを嵌合または離脱させるようになっている。
相手コネクタが正規に嵌合された状態では、同相手コネクタに設けられた相手フード部が、フード部４４の内面と端子収容部４３の外面との間に、シールリング５５を弾縮しつつ進入するようになっている。

さて本実施形態では、中キャビティ４１Ｍを構成する後側キャビティ４１ＭＲの後縁に、環形をなす係止部８０が全周に亘って形成されている。同係止部８０は、中端子２０とともに電線１０の端末に固着されたゴム栓３０が後側キャビティ４１ＭＲ内に正規量嵌合された場合に、同ゴム栓３０の後端面３５の周縁部３６に係止可能となっている。したがって本実施形態では、ゴム栓３０の後端面３５の周縁部３６が、本発明の「被係止部」に相当する。
上記の係止部８０は、図５に示すように、前面側が垂直に切り立った係止面８１であり、後面側が、テーパ状のガイド面８２とされている。

なお、中キャビティ４１Ｍを構成するに当たり、中端子２０の接続部２１を収容するランス６５は、図２に示すように、フロントホルダ６０に設けられているから、後側キャビティ４１ＭＲについては、前面を開口した形態で収容部本体４５を成形することができる。したがって、後側キャビティ４１ＭＲの後縁に係止部８０を形成するに際し、前記係止部８０を成形型で容易に成形することができる。

次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。
ハウジング４０では、図３に示すように、収容部本体４５の前方からフロントホルダ６０が装着されて一体化され、またリテーナ７０が仮保持位置に装着される。
この状態で、同図の矢線に示すように、中端子２０が対応する中キャビティ４１Ｍに後方から挿入される。中端子２０は、後側キャビティ４１ＭＲからリテーナ７０を通り、接続部２１がランス６５を弾性撓みさせつつ前側キャビティ４１ＭＦに押し込まれる。正規位置まで押し込まれると、図４に示すように、ランス６５が復元変位して接続部２１のランス孔２５に嵌り、中端子２０は一次係止された形態で中キャビティ４１Ｍ内に収容される。

この間に、ゴム栓３０が、後側キャビティ４１ＭＲの後縁に設けられた係止部８０のガイド面８２で誘い込まれ、かつリップ３１並びに後端部が弾縮されつつ後側キャビティ４１ＭＲに押し込まれ、上記のように中端子２０の挿入が完了したところで、ゴム栓３０の後端面３５が係止部８０を通過することにより、図４，５に示すように、係止部８０の係止面８１がゴム栓３０の後端面３５の周縁部３６に当接して抜け止めされる。それとともに、リップ３１が後側キャビティ４１ＭＲの内面の全周に亘って弾性的に密着し、中キャビティ４１Ｍがシールされる。

大端子と小端子も同様に大キャビティ４１Ｌと小キャビティ４１Ｓに収容され、ゴム栓により各キャビティ４１Ｌ，４１Ｓの後端部がシールされる。そののち、リテーナ７０が本保持位置に押し込まれることにより、中端子２０を初め、大端子と小端子とがそれぞれ二重係止された状態となる。これにより、防水コネクタＣの組み立てが完了する。
このように組み立てられた防水コネクタＣが、図示しない相手コネクタと初期嵌合され、スライドレバー７５の操作により互いに引き寄せられて正規嵌合される。このとき、ハウジング４０と相手ハウジング間が、シールリング５５でシールされる。

ここで、防水コネクタＣが高温雰囲気に晒される箇所に配設されていると、同配設箇所の温度上昇に伴って各キャビティ４１Ｌ，４１Ｍ，４１Ｓの内圧が上昇し、特に中キャビティ４１Ｍにおいて、上昇した内圧を受けてゴム栓３０が後方に押し出されることが懸念される。
しかしながら、図５に示すように、ゴム栓３０の後端面３５の周縁部３６が、後側キャビティ４１ＭＲの後縁に設けられた係止部８０に係止されることで、ゴム栓３０が後方に移動することが防止され、すなわちゴム栓３０が正規の嵌着位置に留められる。その結果、中キャビティ４１Ｍに対するシール性が確保されるところとなる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図６ないし図８によって説明する。この実施形態２では、電線１０の端末に中端子２０とともに固着されるゴム栓３０Ａの形状に変更が加えられれている。
中端子２０並びにハウジング４０の構造は、上記実施形態１と同様であって、同一符号を付すことで改めての説明は省略する。

この実施形態２のゴム栓３０Ａは、図６に示すように、実施形態１のゴム栓３０と比較して後端部３８が延ばされ、その後端部３８におけるリップ３１の形成領域に寄った位置の外周に、中キャビティ４１Ｍを構成する後側キャビティ４１ＭＲの後縁に設けられた係止部８０が嵌る係止溝３９が、全周に亘って形成されている。したがって実施形態２においては、ゴム栓３０の後端部３８に周設された係止溝３９が、本発明の「被係止部」に相当する。

この実施形態２では、図６の矢線に示すように、中端子２０がゴム栓３０Ａともども中キャビティ４１Ｍに挿入され、図７に示すように、中端子２０が正規位置まで押し込まれてランス６５で抜け止めされたところで、図８に示すように、ゴム栓３０Ａの係止溝３９に対して係止部８０が嵌って抜け止めされる。
そのため、中キャビティ４１Ｍの内圧が上昇してゴム栓３０Ａに対して後方に押し出すような力が作用したとしても、後側キャビティ４１ＭＲの後縁に設けられた係止部８０が、ゴム栓３０Ａの後端部３８に周設された係止溝３９に嵌って係止されることで、ゴム栓３０Ａが後方に移動することが防止される。同様に、ゴム栓３０Ａが正規の嵌着位置に留められ、中キャビティ４１Ｍに対するシール性が確保される。

＜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）上記実施形態では、複数種の端子金具を混在させてハウジングに収容するハイブリッド形式のコネクタを例示したが、単一種の端子金具を収容する形式のコネクタにも、本発明は同様に適用することができる。
（２）上記実施形態でスライドレバーを備えたコネクタを例示したが、回動式レバーを備えたコネクタ、さらにはレバーを備えない形式のコネクタにも、本発明は同様に適用可能である。
（３）本発明は、雄端子をハウジングに収容した雄側のコネクタにも適用することができる。

Ｃ…防水コネクタ
１０…電線
１１…芯線
１２…絶縁被覆
２０…中端子（端子金具）
２１…接続部
２２…ワイヤバレル
２３…インシュレーションバレル
３０，３０Ａ…ゴム栓
３１…リップ
３２…取付筒
３５…（ゴム栓３０の）後端面
３６…（後端面３５の）の周縁部（被係止部）
３８…（ゴム栓３０Ａの）後端部
３９…係止溝（被係止部）
４０…コネクタハウジング
４１Ｍ…中キャビティ（キャビティ）
４１ＭＦ…前側キャビティ
４１ＭＲ…後側キャビティ
５０…（中キャビティ４１Ｍの）形成領域（後側端子収容部）
６０…フロントホルダ
６４…端子収容筒（前側端子収容部）
６５…ランス
８０…係止部

Claims (3)

1. 相手端子と接続される接続部の後方にはワイヤバレルとインシュレーションバレルとが設けられ、電線における芯線の端末が前記ワイヤバレルに圧着されるとともに、電線における絶縁被覆の端末にゴム栓が嵌装されて前記ゴム栓に設けられた取付筒並びに絶縁被覆の端末に対して前記インシュレーションバレルが圧着された端子金具が具備され、
   この端子金具が、コネクタハウジングに設けられたキャビティ内に後方から挿入されて抜け止めされて収容されるとともに、前記ゴム栓が前記キャビティの後端部に嵌着されてシールされるようにした防水コネクタであって、
   前記コネクタハウジングが、前記端子金具における前記接続部が挿通可能でかつ前記接続部に係止するランスが設けられた前側キャビティが形成された前側端子収容部と、
   前記前側端子収容部の後側に配され前記ゴム栓が緊密に嵌合可能な後側キャビティが形成された後側端子収容部と、を備えて構成され、
   前記後側キャビティの後縁には、前記ゴム栓に設けられた被係止部に係止して抜け止めする係止部が全周に亘って形成されていることを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記ゴム栓の前記被係止部が、前記係止部に当接可能な前記ゴム栓の後端面の周縁部であることを特徴とする請求項１記載の防水コネクタ。
3. 前記ゴム栓の前記被係止部が、前記係止部に嵌合可能な前記ゴム栓の後端部の外周面に周設された被係止溝であることを特徴とする請求項１記載の防水コネクタ。

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