JP2017027712A

JP2017027712A - 防水パッキン部材

Info

Publication number: JP2017027712A
Application number: JP2015143587A
Authority: JP
Inventors: 孝裕松尾; Takahiro Matsuo; 隆博弓立; Takahiro Yudate
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2017-02-02

Abstract

【課題】高水圧下等であっても高い防水性を発揮し得る防水パッキン部材（防水ゴム栓）を提供する。
【解決手段】コネクタハウジング１のキャビティ２と電線３との間の環状の隙間４に挿入され、キャビティ２の内周面２ａと電線の外周面３ａとにそれぞれ密着することで、環状の隙間４をシールする防水パッキン部材（防水ゴム栓）１０において、外周と内周にシールリップ部１３，１４が形成されて、互いに軸方向に離間して配置された第１の環状シール体１１及び第２の環状シール体１２を一体の繋ぎ部２０で連結し、この繋ぎ部２０を２つの環状シール体１１，１２間の軸方向力の相互伝達を回避し得る低剛性の薄肉体として形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、主にコネクタに使用される防水パッキン部材に関するものである。

図７は、例えば、特許文献１に記載された従来の防水コネクタの一例の構成を示す断面図である。

この防水コネクタ２００は、樹脂成形品よりなるコネクタハウジング２０１のキャビティ（端子収容孔）２０２の内部に、後方から端子２０４を挿入したものである。

キャビティ２０２の後半部２０２ａには、端子２０４から後方へ延びる電線２０３と端子２０４の加締部や、前端部が端子２０４の後端部に加締固着された防水ゴム栓（防水パッキン部材）２１０が収容されている。

防水ゴム栓２１０は、電線２０３の挿通孔２１０ａを中心部に有する筒状の一体成形品であり、電線２０３の外周に装着された状態でキャビティ２０２の後半部２０２ａに挿入されている。

この防水ゴム栓２１０は、外周や内周に複数の環状のシールリップ部２１３，２１４を有しており、これら環状のシールリップ部２１３，２１４を、キャビティ２０２の内周や電線２０３の外周に密着圧接させることで、電線２０３とキャビティ２０２の内壁との間の環状の隙間をシールしている。

また、図８（ａ），（ｂ）及び図９は、特許文献２に記載された従来の防水ゴム栓の構成を示している。

図８（ａ）は、防水ゴム栓３１０の後端部に弱い水圧（軸方向力）Ｐが作用するのみであるために特に防水ゴム栓３１０が軸方向に圧縮されていない状態を示し、図８（ｂ）は、防水ゴム栓３１０の後端部に強い水圧（軸方向力）Ｐが作用することにより、防水ゴム栓３１０が軸方向に圧縮されている状態をそれぞれに示す断面図である。また、図９は、防水ゴム栓３１０の斜視図である。

この防水ゴム栓（防水パッキン部材）３１０は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、コネクタハウジング３０１のキャビティ３０２内に挿入される電線３０３の外周に予め装着されて、キャビティ３０２内に電線３０３と共に挿入される。これにより、電線３０３の外周とキャビティ３０２の内周との間の環状の隙間をシールする。

この防水ゴム栓３１０は、外周と内周に複数の環状凸部よりなるシールリップ部３１３，３１４を有する環状シール部３１１と、この後部に弾性変形可能なクッション部３４０を介して連結された防護壁３３０と、を備えている。この防護壁３３０とシール部３１１は、クッション部３４０と一体に形成されており、これにより、全体が一体の筒状の成形品として構成されている。

環状シール部３１１は、環状のシールリップ部３１３，３１４をキャビティ３０２の内周や電線３０２の外周に密着させることで、電線３０３の外周とキャビティ３０２の内周との間の環状の隙間をシールする。

防護壁３３０は、キャビティ３０２の開口面３０４とシール部３１１との間に位置してキャビティ３０２内をほぼ閉塞し、外部から水圧（外圧）を受けた場合に、姿勢を保持した状態で、キャビティ３０２の開口面３０４側からシール部３１１側に移動することができるようになっている。

特開２０１２−１２３９６３号公報特開２０１４−４４８６２号公報

ところで、高圧洗浄等の高い水圧を受ける環境に、前述した図７や図８及び図９に示した従来の防水ゴム栓２１０，３１０が晒された場合、防水ゴム栓２１０，３１０の後端部に高い水圧（外力）が作用することがある。こうした場合、キャビティ２０２，３０２の内周面と各環状のシールリップ部２１３，２１４，３１３，３１４との隙間をぬってキャビティ２０２，３０２内部に水が浸入し、所定の防水性が損なわれるおそれがある。

この点、図８及び図９に示す防水ゴム栓３１０では、キャビティ３０２の開口面３０４に高圧洗浄水等がかかると、その水圧を受けた防護壁３３０が姿勢を保持しつつシール部３１１側に移動し、シール部３１１が直接水圧の影響を受けないようにしている。

しかしながら、防護壁３３０自体にはシールリップ部が形成されていないため、防護壁３３０によるシール性はあまり期待されておらず、このため、防護壁３３０の周囲の微小隙間をぬって高圧水がシール部３１１に到達する可能性があり、高水圧に対するシール性を必ずしも高く維持できないおそれがある。

本発明は、上記事情を考慮し、高水圧下等であっても高い防水性を発揮し得る防水パッキン部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明の防水パッキン部材は、外周側部材と内周側部材との間の環状の隙間に挿入され、前記外周側部材の内周面と前記内周側部材の外周面とにそれぞれ密着することで、前記環状の隙間をシールする弾性材料製の筒状の防水パッキン部材において、それぞれ外周または内周の少なくとも一方に、前記外周側部材または前記内周側部材に圧接する環状凸部よりなるシールリップ部が形成されて、互いに軸方向に離間して配置された第１の環状シール体及び第２の環状シール体と、これら第１の環状シール体及び第２の環状シール体に一体に形成されて前記第１の環状シール体及び第２の環状シール体を互いに連結する繋ぎ部と、を有し、前記繋ぎ部が、前記第１の環状シール体と第２の環状シール体との間の軸方向力の相互伝達を回避し得る低剛性の薄肉体として形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の防水パッキン部材であって、前記外周側部材にコネクタハウジングが相当すると共に、前記内周側部材に電線が相当し、前記コネクタハウジングのキャビティに挿入される前記電線の外周面に装着され、前記電線が前記キャビティに挿入されることで、前記電線の外周面と前記キャビティの内周面との間の環状の隙間に挿入されて当該隙間をシールする防水栓として構成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の防水パッキン部材であって、前記外周側部材に第１のコネクタハウジング部材が相当すると共に、前記内周側部材に、前記第１のコネクタハウジング部材の内周面に嵌合される第２のコネクタハウジング部材が相当し、前記第１のコネクタハウジング部材の内周面または前記第２のコネクタハウジング部材の外周面に装着され、前記第１のコネクタハウジング部材の内周面に前記第２のコネクタハウジング部材が挿入されることで、前記第１のコネクタハウジング部材の内周面と前記第２のコネクタハウジング部材の外周面との間の環状の隙間に挿入されて当該隙間をシールするコネクタパッキンとして構成されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、第１の環状シール体と第２の環状シール体とを繋ぐ繋ぎ部が、軸方向力の相互伝達を回避し得る低剛性の薄肉体として構成されているので、両シール体は単に一体に繋ぎ止められているだけである。つまり、第１の環状シール体と第２の環状シール体とがお互いに軸方向力を及ぼし合わない関係に保たれていることで、両シール体が、それぞれに分離独立した２つの環状シール体としての挙動を示す。

例えば、一方の環状シール体に外力（高水圧）が作用した場合にも、繋ぎ部は自由に弛んだり伸びたりするだけであり、他方の環状シール体にその外力（高水圧）の影響が及ばないようにすることができる。このため、完全に二段構えでシール性能を発揮することができるようになり、全体としてのシール性を高めることができる。

なお、２つの環状シール体が、軸方向力を相互伝達し得るように一体化されている場合は、一方の環状シール体に作用する外力の影響で、他方の環状シール体が変形する可能性があり、これにより、シール性が低下してしまうことがある。

しかし、２つの環状シール体が、それぞれ分離独立して設けられている場合は、二段構えのシール構造となる。このため、シール性が高くなると考えられる。従って、本発明では、第１と第２の２つの環状シール体が、お互いに分離独立したシール体と同じ挙動を示すことになるので、全体としてのシール性が高まる。

また、本発明によれば、繋ぎ部により第１の環状シール体と第２の環状シール体とが連結されているので、一体部材として取り扱うことができて、取り扱いがやりやすくなる。

請求項２の発明によれば、コネクタハウジングのキャビティに挿入した電線とコネクタハウジングとの間のシール性を向上させることができる。従って、コネクタハウジングに高圧水が当たっても、コネクタハウジング内部の防水性を高く維持することができる。

請求項３の発明によれば、第１のコネクタハウジングと第２のコネクタハウジングの嵌合部のシール性を向上させることができる。従って、コネクタハウジングに高圧水が当たっても、コネクタハウジング内部の防水性を高く維持することができる。

本発明の実施形態の防水ゴム栓の断面図であり、（ａ）は繋ぎ部が弛んでいる状態を示す図、（ｂ）は繋ぎ部が伸びた状態を示す図である。本発明の実施形態に対する比較例を示す図で、（ａ）は２つの環状シール部が剛性の高い厚肉の繋ぎ部で連結されている防水ゴム栓を示す断面図、（ｂ）は２つの環状シール部が互いに分離独立している防水ゴム栓を示す断面図である。図１における繋ぎ部が、円筒薄肉状に形成されている防水ゴム栓の例を示す斜視図である。図１における繋ぎ部が、複数の薄肉帯板を円周方向に間隔的に配列して構成されている防水ゴム栓の例を示す斜視図である。図１における繋ぎ部が、多数の孔を穿設した円筒薄肉体で構成されている防水ゴム栓の例を示す斜視図である。本発明の別の実施形態の防水ゴム栓を示す断面図である。従来の防水ゴム栓を備えた防水コネクタの断面図である。別の従来の防水ゴム栓の構成図で、（ａ）は防水ゴム栓の後端部に弱い水圧（軸方向力）が作用するのみであるために特に防水ゴム栓が軸方向に圧縮されていない状態を示す図、（ｂ）は防水ゴム栓の後端部に強い水圧（軸方向力）が作用することにより防水ゴム栓が軸方向に圧縮されている状態をそれぞれに示す断面図である。図８に示した防水ゴム栓の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は実施形態の防水ゴム栓の断面図であり、図１（ａ）は繋ぎ部が弛んでいる状態を示す図、図１（ｂ）は繋ぎ部が伸びた状態を示す図、図２は、実施形態に対する比較例を示す図で、図２（ａ）は２つの環状シール部が剛性の高い厚肉の繋ぎ部で連結されている防水ゴム栓を示す断面図、図２（ｂ）は２つの環状シール部が互いに分離独立している防水ゴム栓を示す断面図である。また、図３〜図５は、繋ぎ部の構成例を示す斜視図である。

図１に示す実施形態の防水パッキン部材は、外周側部材であるコネクタハウジング１と内周側部材である電線３との間の環状の隙間４に挿入される弾性材料製の筒状の防水ゴム栓１０である。

この防水ゴム栓１０は、コネクタハウジング１のキャビティ２の内周面２ａと電線３の外周面３ａとにそれぞれ密着することで、キャビティ２と電線３の間の環状の隙間４をシールするもので、ゴムで筒状に一体成形されている。ゴム以外の材料としては、エラストマーやその他の軟質樹脂等を採用することができる。

この防水ゴム栓１０は、第１と第２の２つの環状シール体１１，１２を有している。各環状シール体１１，１２は、それぞれ外周及び内周に、キャビティ２の内周面２ａ及び電線３の外周面３ａに密着圧接する環状凸部よりなる１条のシールリップ部１３，１４を有している。

そして、２つの環状シール体１１，１２は、互いに軸方向に離間して配置された上で、これら第１の環状シール体１１及び第２の環状シール体１２に一体に形成された繋ぎ部２０によって互いに連結されている。

この場合の繋ぎ部２０は、第１の環状シール体１１と第２の環状シール体１２との間の軸方向力の相互伝達を回避し得る程度に低剛性化された薄肉体として形成されている。

このように、第１の環状シール体１１と第２の環状シール体１２とを繋ぐ繋ぎ部２０が軸方向力の相互伝達を回避し得る低剛性の薄肉体として構成されているので、両環状シール体１１，１２は単に一体に繋ぎ止められているだけである。

つまり、第１の環状シール体１１と第２の環状シール体１２とがお互いに軸方向力を及ぼし合わない関係に保たれていることで、両環状シール体１１，１２がそれぞれに分離独立した２つのシール体としての挙動を示すことになる。

例えば、一方の環状シール体１１（１２）に外力（水圧Ｐ）が作用した場合にも、図１（ａ），（ｂ）に示すように、繋ぎ部２０は自由に弛んだり伸びたりするだけであり、他方の環状シール体１２（１１）にその外力の影響が及ばないようにすることができる。このため、完全に二段構えでシール性能を発揮することができるようになり、全体としてのシール性を高めることができる。

この点を、図２（ａ），（ｂ）の比較例を参照して説明する。

例えば、図２（ａ）に示すように、２つの環状シール体１１，１２が、剛性の大きな肉厚の繋ぎ部１２０で繋がれている防水ゴム栓１１０Ａの場合は、軸方向力を相互伝達し得るように一体化されていると見なすことができる。

従って、この防水ゴム栓１１０Ａでは、一方の環状シール体１２に作用する外力（水圧Ｐ）の影響で他方の環状シール体１１が変形する可能性がある。この結果、シール性が低下してしまうことがあると考えられる。

これに対し、図２（ｂ）に示すように、２つの環状シール体１１，１２が、それぞれ分離独立して設けられている防水ゴム栓１１０Ｂ，１１０Ｂの場合は、二段構えのシール構造となる。このため、シール性が高くなると考えられる。しかしながら、２つの環状シール体１１，１２が分離独立していると、取り扱いが面倒になる。

この点、本実施形態の防水ゴム栓１０は、第１と第２の２つの環状シール体１１，１２が、単に低剛性の繋ぎ部２０で繋がれているだけであるので、図２（ｂ）に示すお互いに分離独立したシール体と同じ挙動を示すことになる。このため、全体としてのシール性が高まる。

また、繋ぎ部２０によって第１の環状シール体１１と第２の環状シール体１２とが互いに連結されているので、全体を一体部材として取り扱うことができて、取り扱いがやりやすくなる。

以上のように、本実施形態の防水ゴム栓１０によれば、コネクタハウジング１のキャビティ２に挿入した電線３とコネクタハウジング１（キャビティ２の内周面２ａ）との間の隙間４のシール性を向上させることができるので、コネクタハウジング１に高圧水が当たっても、コネクタハウジング１内部の防水性を高く維持することができる。

ところで、上述した繋ぎ部２０の構成は、例えば、図３〜図５に示す防水ゴム栓１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのように色々変形可能である。

図３に示す防水ゴム栓１０Ａでは、繋ぎ部２０Ａが円筒薄肉状に形成されている。

また、図４に示す防水ゴム栓１０Ｂでは、繋ぎ部２０Ｂが複数の薄肉帯板を円周方向に間隔的に配列して構成されている。

また、図５に示す防水ゴム栓１０Ｃでは、繋ぎ部２０Ｃが多数の円孔２４を穿設した円筒薄肉体２３で構成されている。

なお、上記実施形態では、各環状シール体１１，１２の内外周にそれぞれ１条ずつのシールリップ部１３，１４が設けられている場合を示したが、図６に示す防水ゴム栓１０Ｅのように、各環状シール体１１，１２の内外周にそれぞれ２条のシールリップ部１３，１４が形成されていてもよい。シールリップ部１３，１４の条数は何本でもよい。この防水ゴム栓１０Ｅでは、環状シール体１１の前部に端子４０との加締部１５が設けられている。

また、内外周の両方にシールリップ部１３，１４が形成されていなくてもよく、内周か外周のいずれか一方にのみシールリップ部が形成されている場合でもよい。

また、上記実施形態では、第１の環状シール体１１と第２の環状シール体１２の２つを繋ぎ部２０で繋いだ例を示したが、環状シール体の数を更に増やして直列に繋ぎ部で繋いでもよい。

また、上記実施形態では、防水パッキン部材の例として防水ゴム栓を示したが、本発明の防水パッキン部材をコネクタパッキンに適用することもできる。

この場合は、外周側部材に第１のコネクタハウジング部材が相当すると共に、内周側部材に、第１のコネクタハウジング部材の内周面に嵌合される第２のコネクタハウジング部材が相当し、第１のコネクタハウジング部材の内周面または第２のコネクタハウジング部材の外周面にコネクタパッキンを装着する。

そして、第１のコネクタハウジング部材の内周面に第２のコネクタハウジング部材を挿入することで、第１のコネクタハウジング部材の内周面と第２のコネクタハウジング部材の外周面との間の環状の隙間にコネクタパッキンを配置し、これにより、当該隙間をシールする。

このように、本発明の防水パッキン部材をコネクタパッキンとして適用することで、第１のコネクタハウジングと第２のコネクタハウジングの嵌合部のシール性を向上させることができる。従って、コネクタハウジングに高圧水が当たっても、コネクタハウジング内部の防水性を高く維持することができる。

また、本発明の防水パッキン部材は、外周側部材と内周側部材との間の環状の隙間に挿入され、外周側部材の内周面と内周側部材の外周面とにそれぞれ密着することで、前記環状の隙間をシールするパッキン材として、上記の実施形態に限定されずに広く適用できるものである。

１コネクタハウジング（外周側部材）
２キャビティ
２ａキャビティの内周面（外周側部材の内周面）
３電線（内周側部材）
３ａ電線の外周面
４環状の隙間
１０防水ゴム栓（防水パッキン部材）
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｅ防水ゴム栓（防水パッキン部材）
１１第１の環状シール体
１２第２の環状シール体
１３，１４シールリップ部
２０繋ぎ部
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ繋ぎ部

Claims

外周側部材と内周側部材との間の環状の隙間に挿入され、前記外周側部材の内周面と前記内周側部材の外周面とにそれぞれ密着することで、前記環状の隙間をシールする弾性材料製の筒状の防水パッキン部材において、
それぞれ外周または内周の少なくとも一方に、前記外周側部材または前記内周側部材に圧接する環状凸部よりなるシールリップ部が形成されて、互いに軸方向に離間して配置された第１の環状シール体及び第２の環状シール体と、これら第１の環状シール体及び第２の環状シール体に一体に形成されて前記第１の環状シール体及び第２の環状シール体を互いに連結する繋ぎ部と、を有し、前記繋ぎ部が前記第１の環状シール体と第２の環状シール体との間の軸方向力の相互伝達を回避し得る低剛性の薄肉体として形成されていることを特徴とする防水パッキン部材。
請求項１に記載の防水パッキン部材であって、
前記外周側部材にコネクタハウジングが相当すると共に、前記内周側部材に電線が相当し、前記コネクタハウジングのキャビティに挿入される前記電線の外周面に装着され、前記電線が前記キャビティに挿入されることで、前記電線の外周面と前記キャビティの内周面との間の環状の隙間に挿入されて当該隙間をシールする防水栓として構成されていることを特徴とする防水パッキン部材。
請求項１に記載の防水パッキン部材であって、
前記外周側部材に第１のコネクタハウジング部材が相当すると共に、前記内周側部材に前記第１のコネクタハウジング部材の内周面に嵌合される第２のコネクタハウジング部材が相当し、前記第１のコネクタハウジング部材の内周面または前記第２のコネクタハウジング部材の外周面に装着され、前記第１のコネクタハウジング部材の内周面に前記第２のコネクタハウジング部材が挿入されることで、前記第１のコネクタハウジング部材の内周面と前記第２のコネクタハウジング部材の外周面との間の環状の隙間に挿入されて当該隙間をシールするコネクタパッキンとして構成されていることを特徴とする防水パッキン部材。