JP2016201349A - ゴム栓及び防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】高圧洗浄などを行う場合でも防水性を確保することが可能なゴム栓及び防水コネクタを提供する。【解決手段】ハウジング１０のゴム栓収容部１２には、ゴム栓６０のシール本体６２が液密に挿入される。シール本体６２の挿通孔６１の内周面には、電線９０の外周面に弾性的に密着する内周リップ６７が突設されている。シール本体６２の外周面には、ハウジング１０のゴム栓収容部１２の開口部１３に弾性的に密着する厚肉の厚肉部６４が設けられている。厚肉部６４の内周面には、内周リップ６７よりも後側に、電線９０の外周面に当接した状態で、厚肉部６４がハウジング１０から受ける圧力に対して反力Ｒを発生する反力発生部７５が突設されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ゴム栓及び防水コネクタに関する。

特許文献１には、防水コネクタのシール筒部に挿入される防水ゴム栓が開示されている。防水ゴム栓の中空部には、端子金具に固着された電線が挿通されている。中空部の内周面には、電線の外周面に弾性的に密着する内周リップが突設されている。

シール部の後端部には、厚肉の曲げ受け部が設けられている。曲げ受け部の外周面には、後方へ受けて拡径するテーパ面が形成されている。防水ゴム栓がシール筒部に挿入されると、曲げ受け部のテーパ面がシール筒部の開口縁に当接する。このとき、曲げ受け部が厚肉であることから、シール筒部から引き出された電線に曲げが生じても、曲げ受け部が変形しにくく、シール状態を良好に維持することができるようになっている。

特開平１０−２４７５４６号公報

しかし、例えば、車両の高圧洗浄時に、防水ゴム栓に後方から高圧洗浄水が直撃すると、曲げ受け部がシール筒部の開口縁に押し当てられた状態でめくれるように変形するおそれがあった。仮に、曲げ受け部が変形して中空部の後側が開くと、内周リップに高圧洗浄水が被水し、内周リップが水圧で押動されて電線の外周面から離間する可能性があった。こうして電線の外周面と内周リップとの間に隙間が生じると、該隙間を通してシール筒部内に水が浸入し、防水性が損なわれるという問題があった。

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、高圧洗浄などを行う場合でも防水性を確保することが可能なゴム栓及び防水コネクタを提供することを目的とする。

本発明のゴム栓は、ハウジングのゴム栓収容部に液密に挿入されるシール本体を備え、前記シール本体には、電線が挿通される挿通孔が貫設され、前記挿通孔の内周面には、前記電線の外周面に弾性的に密着するシールリップが突設され、前記シール本体の外周面には、前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部に弾性的に密着する厚肉の厚肉部が設けられ、前記厚肉部の内周面には、前記シールリップよりも前記電線の挿通方向後側に、前記電線の外周面に当接した状態で、前記厚肉部が前記ハウジングから受ける圧力に対して反力を発生する反力発生部が突設されているところに特徴を有する。

ゴム栓のシール本体がハウジングのゴム栓収容部に挿入された状態で、例えば、防水コネクタが高圧洗浄を行う環境に置かれ、厚肉部の外周面に高圧洗浄水が被水すると、その水圧によって厚肉部がハウジングのゴム栓収容部の開口部に押し当てられる一方で、厚肉部がハウジングから受ける圧力に対し、反力発生部が電線の外周面に当接した状態で反力を発生するため、反力発生部と電線との間に隙間が生じるのが防止される。したがって、シールリップに高圧洗浄水が被水するのを未然に防止することができ、シールリップが電線の外周面に密着した状態を維持することができる。その結果、所定の防水性を確保することができる。

本発明の実施例１において、ハウジングのゴム栓収容部にゴム栓が挿入された状態を示す断面図である。 ハウジングのゴム栓収容部にゴム栓が挿入される前の状態を示す断面図である。 ゴム栓の断面図である。 ハウジングのゴム栓収容部にダミー栓が挿入された状態を示す断面図である。

本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入される前の単体状態においては、前記反力発生部から前記電線に作用する圧力が前記シールリップから前記電線に作用する圧力よりも小さくなるように設定されている。これによれば、シール本体の挿通孔に電線を挿通させる際に、電線と反力発生部との間で挿通抵抗が過大になるのを抑えることができ、作業性を良好に維持することができる。

前記厚肉部には、前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入された状態で、前記ハウジングの外側に露出し、且つ前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部の外周側に向けて拡径する円錐面が形成されている。これによれば、高圧洗浄水が円錐面に沿って流れてハウジングのゴム栓収容部の開口部の外周側に誘導されるため、厚肉部がめくれる方向に変形しにくくなり、防水性をより良好に確保することができる。

上記構成のゴム栓と、前記ハウジングとを備えた防水コネクタであって、前記厚肉部には、前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入される前側に向けて縮径するシール斜面が形成され、前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部は、後側に向けて拡径して前記シール斜面が密着する開口斜面で区画されている。シール本体のシール斜面がハウジングの開口斜面に密着することにより、シール本体の後側が径方向内側に窄まる方向に圧縮されるため、反力発生部が十分な反力を発生することができ、防水性をよりいっそう良好に確保することができる。

＜実施例１＞
以下、実施例１を図面に基づいて説明する。防水コネクタは、ハウジング１０と、ゴム栓６０とを備えている。なお、以下の説明において、前後方向については、各図の向かって左側を前側とし、右側を後側とする。後述するように、前側は、被覆電線からなる電線９０がゴム栓６０の挿通孔６１に挿通される際の挿通方向前側となり、また、ゴム栓６０がハウジング１０のゴム栓収容部１２に挿入される際の挿入方向前側となる。

ハウジング１０は合成樹脂製であってブロック状をなし、図１及び図２に示すように、前後方向に貫通するキャビティ１１を有している。キャビティ１１には、後方から図示しない端子金具が挿入されて収容される。キャビティ１１の後端部は、後方からゴム栓６０を挿入可能なゴム栓収容部１２とされている。

また、ハウジング１０の後面には、ゴム栓収容部１２の開口部１３が開口して設けられている。ゴム栓収容部１２の開口部１３は、後方へ向けてテーパ状に拡径する開口斜面１４によって区画されている。

ゴム栓６０はシリコンゴム等のゴム製であって、図３に示すように、前後方向に貫通する挿通孔６１を有する略円筒状のシール本体６２を備えて構成されている。シール本体６２は、前端部に位置する端子接続部６３と、後端部に位置する他よりも厚肉の厚肉部６４と、その間に位置するシール部６５とで構成され、これらが前後方向に一体に連続して並設されている。

端子接続部６３は径方向に薄肉に形成されている一方、厚肉部６４は径方向に厚肉に形成されており、シール部６５は端子接続部６３よりも大きく且つ厚肉部６４よりも小さい厚み寸法（径寸法）で形成されている。

端子接続部６３の外周面及び内周面は、いずれも前後方向に平坦に形成されている。端子接続部６３の外周面には図示しない端子金具のバレル部が圧着により接続されている。端子金具がハウジング１０のキャビティ１１に後方から挿入されると、端子金具に接続されたシール本体６２がゴム栓収容部１２に挿入されるようになっている。

シール部６５の外周面には、外周リップ６６が全周に亘って突設されている。外周リップ６６は、断面略円弧状をなし、シール部６５の外周面に前後方向に間隔をあけて複数条、詳細には３条設けられている。また、シール部６５の内周面（挿通孔６１の中間部の内周面）には、内周リップ６７（シールリップ）が全周に亘って突設されている。内周リップ６７は、断面略三角形状をなし、シール部６５の内周面に前後方向に連続して複数条、詳細には３条設けられている。なお、内周リップ６７と外周リップ６６は、前後方向でラップする部分を有しているが、それぞれの頂部は前後方向に位置ずれして配置されている。

また、内周リップ６７の頂部の径寸法は、電線９０の外径よりも少し小さくされている。シール本体６２の挿通孔６１には、後方から電線９０が挿通される。図２に示すように、電線９０がシール本体６２の挿通孔６１に挿通されると、内周リップ６７が電線９０の外周面に弾性的に圧潰されて密着し、電線９０とシール本体６２との間が液密にシールされるようになっている。また、図１に示すように、シール本体６２がゴム栓収容部１２に挿入されると、外周リップ６６がゴム栓収容部１２の内周面に弾性的に圧潰されて密着し、ゴム栓６０とハウジング１０との間が液密にシールされるようになっている。

厚肉部６４の外周部には、断面略三角形状の厚肉本体６８が全周に亘って突出して形成されている。厚肉本体６８の外周面の前後方向途中には、ゴム栓６０の径方向最外端となる位置に、頂上部６９が設けられている。厚肉本体６８の前面は、頂上部６９から前方へ向けて縮径するテーパ状のシール斜面７１とされている。また、厚肉本体６８の後面は、頂上部６９から後方へ向けて縮径するテーパ状の円錐面７２とされている。シール斜面７１と円錐面７２は、前後方向に対してほぼ同一の傾斜角で互いに逆向きに傾斜して配置されている。そして、シール斜面７１は、ゴム栓収容部１２の開口斜面１４と前後方向に対してほぼ同一の傾斜角で構成されている。なお、厚肉部６４の後端面は、径方向に沿った閉端面７３とされ、径方向外端がシール斜面７１の後端に交差して連なっている。

厚肉部６４の内周面（挿通孔６１の後部の内周面）には、断面略三角形状の反力発生部７５が全周に亘って突出して形成されている。反力発生部７５は、厚肉本体６８よりも小さく、１つの内周リップ６７より少し大きいサイズで構成されている。この場合、反力発生部７５、厚肉本体６８及び内周リップ６７のそれぞれの断面形状は、概ね相似形をなしている。また、反力発生部７５は、前後方向に関して、厚肉本体６８とラップする位置に配置され、詳細には厚肉本体６８の前部（シール斜面７１を有する部分）とラップする位置に配置されている。そして、反力発生部７５の頂部の径寸法は、電線９０の外径よりも少し小さくされている。

本実施例の防水コネクタは、端子金具が収容されない空きキャビティ１１がある場合に、空きキャビティ１１に挿入されるダミー栓３０を備えている（図４参照）。ダミー栓３０がゴム栓収容部１２に挿入されると、外周リップ３３がゴム栓収容部１２の内周面に弾性的に圧潰されて密着し、ダミー栓３０とハウジング１０との間が液密にシールされる。

ダミー栓３０は、ゴム栓６０と同様、シリコンゴム等のゴム製であり、外周面に外周リップ３３が突設されたシール部３１と、シール部３１よりも一回り径寸法が大きい厚肉部３２とを有している。厚肉部３２は、ダミー栓３０の後端部に位置し、全周にわたり連続してシール部３１よりも径方向外側に突出している。厚肉部３２の外周部には、ゴム栓６０と同様、前方へ向けて縮径するテーパ状のシール斜面３４が形成されている。シール斜面３４は、厚肉部３２の前面に形成され、ゴム栓収容部１２の開口斜面１４とほぼ同一の傾斜角で構成されている。

また、厚肉部３２の外周部には、ハウジング１０の後面のうち開口斜面１４の外側に形成された前後方向に対してほぼ直角をなす面（以後、開口周面１５と称する）と対向して配される対向面３５が形成されている。対向面３５は、ダミー栓３０の中心軸に対して略直角をなす平坦な面であり、シール斜面３４の径方向における外側に全周にわたり連続して形成されている。対向面３５は、厚肉部３２の前面に形成され、ハウジング１０の開口周面１５と面接触可能とされている。

ダミー栓３０は、図示しない抜き治具を引掛ける引掛部３６を有している。引掛部３６が設けられていることにより、端子金具が収容される予定のキャビティ１１に誤ってダミー栓３０を挿入しても、抜き治具を引掛部３６に引掛けて容易に抜き取ることができる。

引掛部３６は、ダミー栓３０の後端部に設けられ、後方に開口している。引掛部３６は、ダミー栓３０の径方向における中心部に設けられている。引掛部３６は、ダミー栓３０の後端からダミー栓３０の中心軸に沿って開けられた孔部３７と、孔部３７の前側に連通して設けられた拡幅部３８とを備えている。拡幅部３８は、孔部３７よりも径方向の外側に広がって形成されている。拡幅部３８は、孔部３７よりも一回り幅寸法（径方向の寸法）が大きく、全周にわたり孔部３７よりも外側に広がっている。孔部３７は、厚肉部３２の正面視（図４の右方向から見た側）略中央部に位置する。

次に、本実施例１の作用を説明する。
シール本体６２の挿通孔６１に後方から電線９０が挿通されると、電線９０が反力発生部７５に干渉して摺動し、さらに内周リップ６７に干渉して摺動する。このとき、反力発生部７５から電線９０に作用する圧力は、内周リップ６７から電線９０に作用する圧力よりも小さくされている。このため、反力発生部７５の存在に起因して電線９０の挿通抵抗が格別大きくなることはなく、電線９０の挿通作業を行う際に作業性が悪化するのを防止することができる。

シール本体６２の挿通孔６１に電線９０が挿通された後、端子接続部６３に図示しない端子金具が接続される。次いで、端子金具がハウジング１０のキャビティ１１に後方から挿入されるとともに、シール本体６２がゴム栓収容部１２に後方から挿入される。シール本体６２がゴム栓収容部１２に正規挿入されると、外周リップ６６がゴム栓収容部１２の内周面に弾性的に密着するとともに、厚肉部６４の後部がハウジング１０の後方外側に露出した状態で、厚肉部６４の前部がゴム栓収容部１２の開口部１３に押し当てられて弾性的に密着する。

このとき、図１に示すように、厚肉部６４のシール斜面７１は、開口部１３の開口斜面１４の全体を覆うように、開口斜面１４に対し、前後方向と交差する方向に沿って当接する。すると、厚肉部６４には、ゴム栓収容部１２の開口部１３から径方向内側に圧縮される方向の圧力Ｆが作用し、開口部１３の径方向内側に位置する反力発生部７５は、電線９０の外周面に当接（密着）した状態で、前記圧力Ｆに対する反力Ｒを発生させて釣り合いをとる。これにより、厚肉部６４が実質的に剛体化され、反力発生部７５と電線９０との密着状態が良好に維持される。

ところで、上記防水コネクタを搭載した車両が高圧洗浄を行う環境に置かれ、仮に、高圧洗浄水がシール本体６２の後端面に被着しても、被着した高圧洗浄水は厚肉部６４の円錐面７２に沿って流れてゴム栓収容部１２の開口部１３の外周側（径方向外側）へと誘導されるため、厚肉部６４の後部がめくれるように開き変形するのが抑えられる。

また、高圧洗浄水の水圧が大きくなると、厚肉部６４がゴム栓収容部１２の開口部１３に強く押し当てられてハウジング１０から受ける圧力Ｆが大きくなり、それに対する反力発生部７５の反力Ｒも大きくなるため、反力発生部７５と電線９０との間に隙間がより生じにくい状態になる。したがって、仮に、シール本体６２の挿通孔６１に水が浸入しても、浸入した水は反力発生部７５でせき止められ、反力発生部７５の前方に位置する内周リップ６７が被水するのを未然に防止することができる。

さらに、反力発生部７５の反力Ｒによって厚肉部６４がゴム栓収容部１２の開口部１３に強く押し当てられることにより、厚肉部６４と開口部１３との間に水が浸入するのも防止される。したがって、本実施例１によれば、防水コネクタが高圧洗浄などを行う厳しい環境に置かれても、所定の防水性を確保することができる。

また、防水コネクタにダミー栓３０が挿入されている場合には、高圧洗浄水の水圧が大きくなると、ダミー栓３０の対向面３５がハウジング１０の開口周面１５に押し付けられ、ダミー栓３０の前進が制限される。したがって、ダミー栓３０が、高圧洗浄水の水圧によってキャビティ１１の奥側へ押し込まれることを防ぐことができる。また、対向面３５およびシール斜面３４の略全体が開口周面１５および開口斜面１４に押し付けられて密着するから、厚肉部３２とハウジング１０との間から水が浸入することを防ぐことができる。したがって、本実施例１によれば、防水コネクタが高圧洗浄などを行う厳しい環境に置かれても、所定の防水性を確保することができる。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）反力発生部は、挿通孔の内周面に前後方向に複数条並んで設けられるものであってもよい。
（２）反力発生部は、その形状をとくに限定するものではなく、例えば、断面略円弧形状又は略四角形状をなすものであってもよい。
（３）厚肉部の後面全体が円錐面として構成されるものであってもよい。

１０…ハウジング
１２…ゴム栓収容部
１３…開口部
１４…開口斜面
６０…ゴム栓
６１…挿通孔
６２…シール本体
６４…厚肉部
６７…内周リップ（シールリップ）
７１…シール斜面
７２…円錐面
７５…反力発生部
Ｆ…ハウジングから受ける圧力
Ｒ…反力

Claims (4)

1. ハウジングのゴム栓収容部に液密に挿入されるシール本体を備え、前記シール本体には、電線が挿通される挿通孔が貫設され、前記挿通孔の内周面には、前記電線の外周面に弾性的に密着するシールリップが突設され、
   前記シール本体の外周面には、前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部に弾性的に密着する厚肉の厚肉部が設けられ、
   前記厚肉部の内周面には、前記シールリップよりも前記電線の挿通方向後側に、前記電線の外周面に当接した状態で、前記厚肉部が前記ハウジングから受ける圧力に対して反力を発生する反力発生部が突設されていることを特徴とするゴム栓。
2. 前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入される前の単体状態においては、前記反力発生部から前記電線に作用する圧力が前記シールリップから前記電線に作用する圧力よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のゴム栓。
3. 前記厚肉部には、前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入された状態で、前記ハウジングの外側に露出し、且つ前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部の外周側に向けて拡径する円錐面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のゴム栓。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記のゴム栓と前記ハウジングとを備えた防水コネクタであって、
   前記厚肉部には、前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入される前側に向けて縮径するシール斜面が形成され、
   前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部は、後側に向けて拡径して前記シール斜面が密着する開口斜面で区画されていることを特徴とする防水コネクタ。

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