JP2015207439A - 防水ゴム栓、防水ゴム栓付き電線、電線付きコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】端子金具のカシメ時に防水ゴム栓が伸長することを抑制する。【解決手段】防水ゴム栓４０は、端子金具２０に固定されてコネクタハウジング３１のキャビティ３３内にキャビティ３３後方端３３Ａから挿入される防水ゴム栓４０であって、前記端子金具２０に接続された電線１５が水密に挿通される電線挿通孔４３を有する栓本体４５と、この栓本体４５の外周に突出して設けられ前記キャビティ３３の内面３３Ｂに水密に接触するキャビティシール部４７と、前記栓本体４５のうち前記キャビティシール部４７よりも前記キャビティ３３前方端側に形成され前記端子金具２０のカシメ片２９がカシメ付けられるカシメ部４１とを備え、前記カシメ部４１にはその肉厚内に前記キャビティ３３前方端側に開口する中空部５５が形成されている。【選択図】図１１

Description

本明細書によって開示される技術は、コネクタ用の防水ゴム栓の技術的改良に関する。

従来より、防水コネクタにおいては、コネクタハウジング内のキャビティからの水の浸入を防ぐために防水ゴム栓を用いる。この種の防水ゴム栓は、電線を挿通可能な筒状をなし、電線が挿通された状態でコネクタハウジング内に形成されたキャビティ内に挿入されることで、電線とキャビティの内壁との間をシールする。
コネクタのキャビティ内には、相手側端子金具と接続される端子金具が収容されており、防水ゴム栓は電線と共に端子金具に固定される。防水ゴム栓を端子金具に固定するためには、電線が挿通された状態で防水ゴム栓を端子金具に設けた一対のカシメ片を防水ゴム栓の所定部位に巻き付けるようにしてカシメ付ける。

ところで、防水ゴム栓のうち端子金具のカシメ片をカシメ付ける部分（カシメ部）は一般に円筒状に形成されており、カシメ片のカシメ時にこの部分がカシメ片と電線との間で圧縮されることになる。ところが、従来、このカシメ部は、一定の肉厚の円筒形に形成されていたため、カシメ部の肉がほとんど前後方向に逃げるように変形し、防水ゴム栓が軸線方向に伸長することがあった。このような防水ゴム栓付きの端子金具をキャビティ内に挿入すると、端子金具がキャビティ内の正規位置に収容されたとしても、防水ゴム栓のシール部がキャビティの入口に近い箇所に位置してしまうことになる。この結果、電線がコネクタの外部で強く曲げられたりした場合に、防水ゴム栓のシール部のキャビティ内壁への密着性が弱まり、結局、良好な防水性が得られないことがある。

このような問題を解決するために、特開２００３−４５５５２号公報（下記特許文献１）では、防水栓にリブを形成することで防水栓の伸長を少なくする技術が開示されている。この防水栓では、端子の加締め片が小径部を介して電線を加締めており、この小径部の外周面に軸線に沿って複数のリブが設けられている。

また、特開２００７−１４１７７０号公報（下記特許文献２）では、防水ゴム栓の小径の取付筒部の内側に円周溝を設けている。バレル片をカシメた際に、小径部の肉が円周溝を埋めるように、逃げる余地を作っておくことで、防水栓の伸長を回避するのである。

特開２００３−４５５５２号公報 特開２００７−１４１７７０号公報

しかしながら、特開２００３−４５５５２号公報（上記特許文献１）の構成では、小径部の外周面上に段差が形成されることになるため、加締める際に、加締め片が外周面の段差に食い込んで切れ等が発生しやすくなる。

また、特開２００７−１４１７７０号公報（上記特許文献２）の構成では、防水ゴム栓に電線を挿通させる際に、円周溝に電線が引っ掛かり、電線の挿通作業が行いにくくなるという問題がある。

本明細書で開示される防水ゴム栓は、端子金具に固定されてコネクタハウジングのキャビティ内にキャビティ後方端から挿入される防水ゴム栓であって、前記端子金具に接続された電線が水密に挿通される電線挿通孔を有する栓本体と、この栓本体の外周に突出して設けられ前記キャビティの内面に水密に接触するキャビティシール部と、前記栓本体のうち前記キャビティシール部よりも前記キャビティ前方端側に形成され前記端子金具のカシメ片がカシメ付けられるカシメ部とを備え、前記カシメ部にはその肉厚内に前記キャビティ前方端側に開口する中空部が形成されている。

また、本明細書で開示される防水ゴム栓付き電線は、コネクタハウジングのキャビティ内にキャビティ後方端から挿入される防水ゴム栓付き電線であって、電線の先端に接続されて前記キャビティ内に配置される端子金具と、前記電線を挿通させた状態で前記端子金具に設けたカシメ片によってカシメ固定される上記構成の防水ゴム栓を備える。

さらに、本明細書で開示されるコネクタは、端子金具を収容するキャビティを備えたコネクタハウジングと、前記端子金具が前記キャビティ内にキャビティ後方端から挿入されてなる上記構成の防水ゴム栓付き電線を備える。

このような構成によると、カシメ片がカシメ付けられる際に防水ゴム栓に生じる作用する圧縮力は中空部がつぶされることによって吸収することができる。また、圧縮変形を吸収する中空部を、カシメ部の肉厚内に設けているため、カシメ部の外周面や内周面に凹凸を形成する必要がなくなる。そのため、端子金具による切れの発生や電線の挿入しにくさを抑制することができる。

本明細書に開示される防水ゴム栓、防水ゴム栓付き電線及びコネクタの実施の態様として、以下の構成としてもよい。
前記中空部が前記カシメ部と同軸の円周上に沿って複数の深溝として間欠的に設けられている構成としても良い。
このような構成によると、中空部がカシメ部と同軸の円周上に沿って設けられていることから、カシメ片によるカシメ付けによる圧縮変形で径方向にカシメ部が縮むときに潰れやすくなる。

また、前記中空部は、前記カシメ部の周方向に沿う環状溝として設けられている構成としても良い。
このような構成では、カシメ部の肉厚内に周方向に沿う環状溝の中空部が設けられている。そのため、カシメ部に切れ込みが入った場合であっても、中空部よりも内側には切れ込みが浸入できないため、カシメ部の切断を抑制することができる。また、中空部を作る金型が単純な円周状で良くなるため、成形も容易になる。

本明細書に開示された防水ゴム栓、防水ゴム栓付き電線及びコネクタによれば、端子金具のカシメ時に防水ゴム栓が伸長することを抑制することができる。

実施形態１における防水ゴム栓の平面図 同正面図 同背面図 図１のＩＶ−ＩＶ断面での断面図 図１のＶ−Ｖ断面での断面図 図４と同じ断面位置において電線を防水ゴム栓に通した状態での断面図 図５と同じ断面位置における電線を防水ゴム栓に通した状態での断面図 実施形態１における防水ゴム栓付き電線の平面図 同側面図 図８のＸ−Ｘ断面での断面図 図８のＸＩ−ＸＩ断面での断面図 実施形態１のコネクタの一部切欠断面図 実施形態２における防水ゴム栓の平面図 同正面図 図１３のＸＶ−ＸＶ断面での断面図 図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ断面での断面図 図１５と同じ断面位置において電線を防水ゴム栓に通した状態での断面図 図１６と同じ断面位置における電線を防水ゴム栓に通した状態での断面図 図１５と同じ断面位置における防水ゴム栓付き電線の断面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図１２によって説明する。
本実施形態の防水ゴム栓付き電線１０は被覆電線１５の先端に端子金具２０を備えており、その端子金具２０を防水コネクタ３０のコネクタハウジング３１に形成されたキャビティ３３内に後方（相手方コネクタに対する嵌合面とは反対側）から挿入される。端子金具２０はコネクタハウジング３１のキャビティ３３内において、図示しない周知のランス構造により抜け止めされる。端子金具２０がキャビティ３３内の所定位置に配された状態では、防水ゴム栓４０の外周がキャビティ３３の内壁３３Ｂに密着し、キャビティ３３の内壁３３Ｂに対してシールされる。

被覆電線１５は、図８に示すように、芯線１７の外周に被覆１９が施された周知の構造であって、その端末部分では、被覆１９の端末が所定寸法切除されることにより、芯線１７の端末が被覆１９の端末から突出した形態に処理される。

端子金具２０は例えば雌側であって、図８及び図９に示すように、相手の雄端子金具（図示せず）のタブと接続される角筒形をなす端子本体部２１の後方に、上記した被覆電線１５における芯線１７の端末に圧着されるワイヤバレル部２３と、被覆１９の端末に圧着されるインシュレーションバレル部２５とが設けられている。

インシュレーションバレル部２５は、詳しくは後記するように、被覆電線１５における被覆１９の端末ともども防水ゴム栓４０のカシメ部４１に対してかしめられるものであって、ワイヤバレル部２３より一段下がった位置で円弧状をなす底壁２７の左右両端縁から、一対のカシメ片２９が立ち上がり形成されている。

防水ゴム栓４０は、図１から図６に示すような形状に形成されている。防水ゴム栓４０は、例えばシリコーンゴム製であって、被覆電線１５を挿通可能な電線挿通孔４３を有する筒状の栓本体４５と、栓本体４５の外周に設けられたキャビティシール部４７と、カシメ片２９にカシメ付けられるカシメ部４１と、フランジ部４９とを備えている。電線挿通孔４３が設けられた栓本体４５を中心に、キャビティシール部４７とカシメ部４１とフランジ部４９は同軸の円筒形となっている。

キャビティシール部４７は、防水ゴム栓４０の後部側にカシメ部４１等より大きい径寸法に形成されており、所定位置に収容されるとキャビティ３３の内壁３３Ｂと当接する。また、キャビティシール部４７の外周面のうち前部側には、このキャビティシール部４７の周方向に沿って環状に形成された２条の外周リップ５１が突出して周設されている。この外周リップ５１がキャビティ３３の内壁３３Ｂに密着することで、キャビティ３３の内壁３３Ｂと被覆電線１５との間がシールされる。

また、栓本体４５の内周面（大径に形成された部分の内周面）にも、図５に示すように、２条の内周リップ５３が外周リップ５１とは互い違いの位置に環状に形成されている。内周リップ５３は、栓本体４５のうち電線挿通孔４３が径方向に広がった位置に設けられており、自然状態では、電線挿通孔４３の他の部分の内周面に比べて突出しないようにされている。このような形状とされることで、被覆電線１５を挿通させるときに内周リップ５３が引っかかることはない一方で、防水ゴム栓４０がキャビティ３３に収容されて、外周リップ５１が潰された時には、内周リップ５３が被覆電線１５に密着してシールするようになっている。

キャビティシール部４７の前側（端子金具２０寄り部分）は、端子金具２０のインシュレーションバレル部２５のカシメ片２９がカシメ付けられるカシメ部４１となっている。カシメ部４１は、キャビティシール部４７より小さい外径寸法である。カシメ部４１の前側は、カシメ片２９がカシメ部４１から抜けることを防止するために外径をカシメ部４１よりも大きくしたフランジ部４９としてある。フランジ部４９は、カシメ部４１とキャビティシール部４７との中間ぐらいの径寸法である。また、フランジ部４９の前端は、先細り状にされており、コネクタハウジング３１のキャビティ３３内に端子金具２０を挿入する際に、防水ゴム栓４０がキャビティ３３内に案内されやすいようになっている。

そして、図２、図５及び図６に示すように、フランジ部４９からカシメ部４１に亘って、その肉厚内にフランジ部４９前方側に開口する深溝部５５が形成されている。深溝部５５は、カシメ部４１と同軸の円周状に沿って、等間隔で複数（本実施形態では６つ）の深溝として間欠的に設けられている。深溝部５５は、カシメ部４１の肉厚の約３分の１の径方向の寸法を有しており、カシメ部４１の周方向において、深溝部５５がある部分とない部分とが同じ程度の周方向寸法となっている。深溝部５５は、その奥端５５Ａがカシメ部４１の後端とほぼ同じ位置になっている。

図８に示すように、防水ゴム栓４０の電線挿通孔４３内に被覆電線１５が挿通された状態で、端子金具２０のインシュレーションバレル部２５のカシメ片２９が防水ゴム栓４０のカシメ部４１に外方からカシメ付けられて、被覆電線１５と防水ゴム栓４０とが端子金具２０に固定される。この際に、図１０に示すように、カシメ片２９に押さえつけられた肉が、深溝部５５を潰して、深溝部５５の空間がほぼなくなるように平らに変形する。

続いて、本実施形態のコネクタ３０へ防水ゴム栓付き電線１０を組み付ける方法について説明する。まず、図７に示すように、防水ゴム栓４０の電線挿通孔４３内に、後方から被覆電線１５の端末を挿通させる。この際、電線挿通孔４３内に出っ張る形状の凹凸がないため、被覆電線１５の挿通が容易になる。そして、防水ゴム栓４０の前側から突出した被覆電線１５の被覆１９を剥がして、芯線１７を露出させ、図８及び図９に示すように、露出した芯線１７を端子金具２０のワイヤバレル部２３にカシメ付けて、被覆電線１５と端子金具２０とを電気的に接続する。

これと同時に又は別工程にて、インシュレーションバレル部２５のカシメ片２９が、防水ゴム栓４０のカシメ部４１に対してカシメ付けられ、防水ゴム栓４０が、被覆電線１５の被覆１９の端末と共に端子金具２０に固定される。

この際に、図１０及び図１１に示すように、外周方向から力を加えられたカシメ部４１の肉が、深溝部５５を径方向に潰すように逃げる。この際に、カシメ片２９によって力がかかる方向と、深溝部５５が潰れる方向が同じであるため、深溝部５５が周辺の肉によって潰れやすい。このように、深溝部５５が周辺の肉によって潰れることで、カシメ片２９によってカシメ付けられることで防水ゴム栓４０に生じる縮径変形を深溝部５５が吸収することができる。そのため、カシメ部４１の肉が前後方向に伸びて、防水ゴム栓４０が伸長するのを抑制することができる。

そして、このように組み付けられた防水ゴム栓付き電線１０をコネクタハウジング３１のキャビティ３３内に挿入する。図１１及び図１２に示すように、キャビティ３３の後方の挿入口３３Ａから、端子金具２０を挿入して、さらに押し込むと、キャビティシール部４７の外周リップ５１がキャビティ３３の内壁３３Ｂに押圧されて弾性変形し、外周リップ５１とキャビティ３３の内壁３３Ｂとが密着する。また、キャビティシール部４７が押圧されると、内周リップ５３も被覆電線１５に密着する。このようにして、被覆電線１５とキャビティ３３の内壁３３Ｂとがシールされる。

以上のように本実施形態によれば、カシメ片２９がカシメ付けられる際に防水ゴム栓４０に作用する圧縮力を深溝部５５がつぶされることによって吸収することができる。また、圧縮変形を吸収する深溝部５５を、カシメ部４１の肉厚内に設けているため、カシメ部４１の外周面や内周面に凹凸を形成する必要がなくなる。そのため、端子金具２０による切れの発生や被覆電線１５の挿入しにくさを抑制することができる。

また、深溝部５５がカシメ部４１と同軸の円周上に沿って複数の深溝として間欠的に設けられている。
このような構成によると、深溝部５５がカシメ部４１と同軸の円周上に沿って設けられていることから、カシメ片２９によるカシメ付けによる圧縮変形で径方向にカシメ部４１が縮むときに潰れやすくなる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図１３ないし図１９によって説明する。
本実施形態の防水ゴム栓１４０では、中空部が深溝部５５ではなく環状の環状溝１５７である点で、実施形態１とは相違する。なお、実施形態１と同一機能を有する部材、部位については、同一の符号を付すことで、説明を省略しまたは簡略化する。

本実施形態における防水ゴム栓１４０は、被覆電線１５の端末に固着された端子金具２０の後方に固定されることで、防水ゴム栓付き電線１１０とされる。そして、コネクタ１３０は、コネクタハウジング３１と、コネクタハウジング３１内に形成されたキャビティ３３内に挿入される防水ゴム栓付き電線１１０とを備えている。

防水ゴム栓１４０は、実施形態１と同様、被覆電線１５を挿通可能な電線挿通孔４３を有する筒状の栓本体４５と、栓本体４５の外周に突出して設けられたキャビティシール部４７と、カシメ片２９にカシメ付けられるカシメ部１４１と、フランジ部１４９とを備えている。栓本体４５と、キャビティシール部４７とについては、実施形態１と同様の構成を備えているので、その説明は省略する。また、カシメ部１４１とフランジ部１４９については、中空部である環状溝１５７以外の構成は実施形態１と同様であるので、説明を省略する。

図１４から図１６に示すように、フランジ部１４９からカシメ部１４１に亘って、その肉厚内にフランジ部１４９前方側に開口する環状溝１５７が形成されている。環状溝１５７は、カシメ部１４１と同軸の円周状に沿って１周する形状になっている。環状溝１５７は、カシメ部１４１の肉厚の約３分の１の径方向の寸法を有しており、その奥端１５７Ａは、カシメ部４１の後端とほぼ同じ位置とされている。

図１９に示すように、実施形態１と同様に、防水ゴム栓１４０の電線挿通孔４３内に被覆電線１５が挿通された状態で、端子金具２０のインシュレーションバレル部２５のカシメ片２９が防水ゴム栓４０のカシメ部４１に外方からカシメ付けられる。そして、被覆電線１５と防水ゴム栓１４０とが端子金具２０に固定される。この際にカシメ片２９に押さえつけられた肉が、環状溝１５７を潰して、環状溝１５７の空間がほぼなくなるように平らに変形する。このように、環状溝１５７が周辺の肉によって潰れることで、カシメ片２９によってカシメ付けられることで防水ゴム栓１４０に生じる縮径変形を環状溝１５７が吸収することができる。そのため、カシメ部１４１の肉が前後方向に伸びて、防水ゴム栓１４０が伸長するのを抑制することができる。

なお、環状溝１５７はカシメ部１４１及びフランジ部１４９全体に広がりをもって設けられている。そのため、カシメ部１４１がカシメ片２９によって切れ込みが入った場合であっても、環状溝１５７という空間があるため、環状溝１５７より内側にはその切れ込みが浸入することがない。このように、カシメ部１４１の内側の肉に傷が入ることがないため、カシメ部１４１全体の切断を抑制することができる。また、防水ゴム栓１４０を成形する際の金型が、単純な形状で良くなるため、防水ゴム栓１４０の成形が容易になる。

以上のように本実施形態によれば、中空部である環状溝１５７は、カシメ部１４１の周方向に沿う環状溝として設けられている。
このような構成では、カシメ部１４１の肉厚内に周方向に沿う環状溝１５７が設けられている。そのため、カシメ部１４１に切れ込みが入った場合であっても、環状溝１５７よりも内側には切れ込みが浸入できないため、カシメ部１４１の切断を抑制することができる。また、環状溝１５７を作る金型が単純な円周状で良くなるため、成形も容易になる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態１では、深溝部５５は周方向に伸びていたが、径方向に伸びていても良い。
（２）上記実施形態１では、深溝部５５は断面視で周方向に長細い形状とされていたが、断面視円形形状であっても良い。

１０…防水ゴム栓付き電線
１５…被覆電線（電線）
２０…端子金具
２５…インシュレーションバレル部
２９…カシメ片
３０…コネクタ
３１…コネクタハウジング
３３…キャビティ
３３Ａ…挿入口（キャビティ後方端）
３３Ｂ…内壁
４０、１４０…防水ゴム栓
４１、１４１…カシメ部
４３…電線挿通孔
４５…栓本体
４７…キャビティシール部
４９、１４９…フランジ部
５５…深溝部（中空部）
１５７…環状溝（中空部）

Claims (5)

1. 端子金具に固定されてコネクタハウジングのキャビティ内にキャビティ後方端から挿入される防水ゴム栓であって、前記端子金具に接続された電線が水密に挿通される電線挿通孔を有する栓本体と、この栓本体の外周に突出して設けられ前記キャビティの内面に水密に接触するキャビティシール部と、前記栓本体のうち前記キャビティシール部よりも前記キャビティ前方端側に形成され前記端子金具のカシメ片がカシメ付けられるカシメ部とを備え、前記カシメ部にはその肉厚内に前記キャビティ前方端側に開口する中空部が形成されている防水ゴム栓。
2. 前記中空部が前記カシメ部と同軸の円周上に沿って複数の深溝として間欠的に設けられている請求項１に記載の防水ゴム栓。
3. 前記中空部は、前記カシメ部の周方向に沿う環状溝として設けられている請求項１に記載の防水ゴム栓。
4. コネクタハウジングのキャビティ内にキャビティ後方端から挿入される防水ゴム栓付き電線であって、電線の先端に接続されて前記キャビティ内に配置される端子金具と、前記電線を挿通させた状態で前記端子金具に設けたカシメ片によってカシメ固定される請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の防水ゴム栓とを備える防水ゴム栓付き電線。
5. 端子金具を収容するキャビティを備えたコネクタハウジングと、前記端子金具が前記キャビティ内にキャビティ後方端から挿入されてなる請求項４記載の防水ゴム栓付き電線とを備えた電線付きコネクタ。

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