JP2017084679A - 簡易防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタに防水カバーを取り付けている簡易防水コネクタにおいて、防水カバーの電線通し穴に各電線を簡単に通すことができるようにする。【解決手段】電線端末の端子を挿入係止したコネクタに後付けで取り付ける防水カバーを備え、前記防水カバーはゴムまたはエラストマーからなり、コネクタハウジングの端子挿入側の上面に載せる傘部と、該傘部の下面から垂下して前記コネクタハウジングの端子収容室の端子挿入側開口を囲む前面に接触させる覆い部を連続して備え、前記防水カバーの覆い部は、各端子収容室と対応する位置に下端から切り込まれた上下方向のスリットを備え、各スリットは対向した半円形の切り欠きで形成された電線通し穴を備え、前記コネクタから引き出される電線に前記防水カバーの覆い部を上方から差し込んで前記電線通し穴に電線を密着して挿通する構造としている。【選択図】図１

Description

本発明は簡易防水コネクタに関し、詳しくは、自動車に配索するワイヤハーネスの端末に接続するコネクタに浸水が生じるのを防止するものである。

浸水領域に配索するワイヤハーネス端末には防水コネクタが接続されており、該防水コネクタはワイヤハーネスの各電線に防水用ゴム栓を取り付けたり、コネクタハウジングに防水フードを付設したり、コネクタ内部への浸水を確実に防止できる構造とされている。そのため、構造が複雑になり、重量が増加し、かつ、部品点数および取付作業手数がかかりコスト高になる。

近時、軽量化と低コスト化より、電線の芯線を銅系金属に代えてアルミニウム系金属が採用されつつあるが、銅系金属からなる端子との圧着接続部分は異種金属の接触となり腐食が発生しやすくなる。さらに、該異種金属の接触部分に水滴が付着すると腐食は急激に広い範囲で発生する。

よって、防水コネクタが必須となる浸水領域に配置するコネクタではないが、車室内での飲料水のこぼれ等で不用意に水がかかる恐れがある箇所に、前記アルミニウム系金属の芯線と接続した端子を挿入係止するコネクタを配置する場合、該コネクタを簡易防水コネクタとする必要がある。

この種の簡易防水コネクタとして、本出願人は図８（Ａ）（Ｂ）に示す防水コネクタを特開平７−７３９２６号公報（特許文献１）で提供すると共に、図９（Ａ）（Ｂ）に示す防水コネクタを特開２００４−１４６１８１号公報（特許文献２）で提供している。

特許文献１のコネクタ１００は、その挿入側端部の外面に弾性材からなる防水カバー１１０を被着（外嵌）しておき、電線端末に接続した端子１２０を防水カバー１１０に設けた透穴１３０に押し込み、該透穴１３０の外周に設けた切り込み１４０を押し広げて端子１２０を貫通させてコネクタ１００内に挿入している。
特許文献２のコネクタ２００は、端子挿入孔２０２を設けた一体型ゴム栓カバー２０１をコネクタハウジング２１０の端子挿入側に突設した防水栓収容筒部２１１に内嵌し、該防水栓収容筒部２１１の先端外周に補強用のフランジ部２１５を設けている。電線端末の端子１２０を端子挿入孔２０２に貫通させてコネクタ２００内に挿入係止している。

特開平７−７３９２６号公報 特開２００４−１４６１８１号公報

前記特許文献１の防水コネクタでは、コネクタハウジングに取り付けた防水カバーに設けた各端子挿通穴に電線端末の端子を貫通している。即ち、特許文献１の防水コネクタでは電線端末の端子１２０をそれぞれ貫通する透穴１３０を設けた防水カバー１１０をコネクタハウジングに外嵌している。特許文献２の防水コネクタでは電線端末の端子１２０をそれぞれ貫通する端子挿入孔２０２を設けた一体型ゴム栓カバー２０１をコネクタハウジングに内嵌している。

前記のように、従来の簡易防水コネクタでは、いずれも、電線端末に接続した端子をコネクタに嵌合している防水カバーの端子穴にそれぞれ先に通した後に、これら端子をコネクタの端子収容室に挿入係止している。このように、防水カバーをコネクタに先に取り付けているため、該防水カバーの各端子孔に電線端末の端子を通してコネクタ内に挿入する必要があり、作業手数がかかる問題がある。

本発明は前記問題を解消するためになされたものであり、コネクタに電線端末の端子を挿入係止した後にコネクタに防水カバーを取り付け、該防水カバーに電線を一括して通してコネクタ内への浸水防止を図ることができる簡易防水コネクタを提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、電線端末の端子を挿入係止したコネクタに後付けする防水カバーを備え、
前記防水カバーはゴムまたはエラストマーからなり、コネクタハウジングの端子挿入側の上面に載せる傘部と、該傘部の下面から垂下して前記コネクタハウジングの端子収容室の端子挿入側開口を囲む前面に接触させる覆い部を連続して備え、
前記防水カバーの覆い部は、各端子収容室と対応する位置に下端から切り込まれた上下方向のスリットを備え、各スリットは対向した半円形の切り欠きで形成された電線通し穴を備え、
前記コネクタから引き出される電線に前記防水カバーの覆い部を上方から差し込んで前記電線通し穴に電線を密着して挿通する構造としていることを特徴とする簡易防水コネクタを提供している。

前記のように、本発明では、コネクタに電線端末の端子を挿入係止後に防水カバーを後付けでコネクタに取り付け、該防水カバーの覆い部をコネクタから引き出される電線群に上方から差し込むものとしている。この過程で、各電線がスリットの下端と接触して、スリットを下端から開いていき、隣接する電線の間にスリットで分割される覆い部の各片を差し挟んでいき、各スリットに設けた電線通し穴に各電線を密着して通している。この覆い部の電線通し穴への電線の挿通作業は防水カバーの覆い部を下方に押し下げていく過程で一括でなされ、かつ、同時に各端子収容室（所謂キャビテイ）の開口が覆い部で閉鎖できる。
このように、コネクタに後付けで防水カバーを取り付け、この取り付け工程で防水カバーの覆い部に設けている複数の電線通し穴に複数の電線をそれぞれ一括で通すことができる構造としている。よって、従来のコネクタに先付けされた防水カバーの電線通し穴に電線をそれぞれ挿通する作業が必要がある防水コネクタと比較して電線の通し作業を非常に簡単にでき、作業を短時間で効率よく行うことができる。

前記コネクタに接続する電線は、アルミニウム系金属からなる芯線を絶縁被覆で被覆している電線であり、該電線の端末で絶縁被覆を皮剥ぎして露出させた芯線に銅系金属からなる端子を圧着接続している場合に、本発明の簡易防水コネクタは好適に用いられる。

前記電線と端子の異種金属の接触部に水がかかると腐食が発生しやすくなる。そのため、前記電線端末の端子が挿入されるコネクタ内部への浸水を確実に防止して、腐食の発生を防止する必要がある。よって、非浸水領域であるが、乗員が水をこぼす等の要因で不用意に水滴が付着する恐れがある箇所に配置されるコネクタは、前記本発明の防水カバーを取り付けて簡易防水コネクタとし、コストおよび作業手数をかけずに確実に防水できる構造とすることが好ましい。

前記防水カバーは、覆い部のスリットに設ける電線通し穴に電線を通すと、覆い部自体が電線で取り付け位置に保持でき、該覆い部の上端に連続する傘部をコネクタハウジングの上面に搭載した位置で保持できる。このように、電線を電線通し穴に通した状態で防水カバーをコネクタハウジングの前面に保持できるため、コネクタハウジングに設ける端子収容室の空きの有無に関係なく、かつ、コネクタハウジングに防水カバーの設置部分を設けることなく、汎用されている非防水コネクタに防水カバーを取り付けて、簡単に簡易防水コネクタとすることができる。

前記防水カバーは傘部と覆い部を備えた連続物から、コネクタに応じた長さに切断して用い、その後、覆い部にスリットおよび電線通し穴を切断して設ければよいため、コネクタ毎に専用の防水カバーを設ける必要はなく、安価に防水カバーを得ることができる。

本発明の簡易防水コネクタは、コネクタに電線端末の端子を挿入係止後に、防水カバーを後付けでコネクタに取り付け、該取り付け工程で防水カバーの覆い部に設けている複数の電線通し穴に複数の電線をそれぞれ同時に一括で通すことができる。よって、従来のコネクタに先付けされた防水カバーの電線通し穴に電線をそれぞれ挿通する作業が必要がある防水コネクタと比較して電線の通し作業を非常に簡単にでき、作業を短時間で効率よく行うことができる。
かつ、防水カバーも簡単かつ安価に取得できると共に、大きさの相違する防水カバーを３種類ほど用意すればよく、各コネクタの専用部品とする必要はなく、部品点数の削減、それに伴う製造コストの低減等を図ることができる。

本発明の第１実施形態のコネクタに電線を接続した状態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は前記コネクタに接続する電線の配索姿勢を示す概略図である。 前記コネクタに取り付ける防水カバーを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は図１（Ａ）の要部拡大図である。 前記コネクタに接続する電線を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は前記コネクタに電線を接続し、その後、防水カバーを取り付ける手順を示す図面である。 第２実施形態の防水カバーを示す斜視図である。 第３実施形態の防水カバーを示す斜視図である。 第４実施形態の防水カバーの一部を示す斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）は他の従来例を示す図面である。

以下、本発明の簡易防水コネクタの実施形態を図面を参照して詳述する。
本発明の簡易防水コネクタ（以下、コネクタと略称する）は自動車内に配索されるワイヤハーネス端末に接続されると共に、乗員が持ち込む飲料水等がこぼれて浸水する可能性がある位置に配置するコネクタである。即ち、エンジンルーム内や床面下方等の雨水や路面の溜まり水、洗浄水が入りこむ浸水領域に配置する防水コネクタより簡易的に防水を図るコネクタである。

図１乃至図４に示す第１実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、コネクタ１のコネクタハウジング２の上面２ａに垂れ落ちた水滴Ｑが端子挿入側開口２ｈを設けた前面２ｂに沿って流れ落ち、または該前面２ｂに沿う位置で上方から垂れ落ちてくる水滴Ｑがコネクタ１の端子収容室３内に侵入するのを防止する防水カバー１０を、電線２０の端末の端子２５をコネクタ１に挿入した後に、該コネクタハウジング２に後付けで取り付けている。実施形態のコネクタ１は機器のコネクタ嵌合凹部に嵌合する雌コネクタである。なお、ワイヤハーネス端末に接続したコネクタ同士を嵌合する場合は、両方の雌雄コネクタの端子挿入側開口２ｈに防水カバー１０をそれぞれ取り付けるものとしている。

コネクタハウジング２は樹脂成形品からなり、上下左右壁からなる外壁の内部に縦壁と横壁とからなる仕切壁を設け、上下２段で且つ左右方向に複数の端子収容室（所謂キャビテイ）３を備えている。本実施形態では、上段の端子収容室３Ｕと下段の端子収容室３Ｄは各段に６個の端子収容室を並設している。なお、コネクタ１は端子収容室３が１段であっても、３段以上であってもよく、かつ、並設する端子収容室の個数も限定されない。使用するコネクタ１のコネクタハウジング２は非防水用のコネクタとして汎用されているものである。各端子収容室３内には底壁３ａに端子係止用のランス（図示せず）を切り起こしで設け、端子挿入側開口２ｈから挿入する電線２０の端末の端子２５の係止穴に挿入係止するものとしている。

図３に示す電線２０はアルミニウム系金属からなる芯線２０ａを絶縁被覆層２０ｂで被覆しているアルミ系電線からなる。該電線２０を端末側で絶縁被覆層２０ｂを皮剥ぎして芯線２０ａを露出させ、該芯線２０ａに銅系金属板からなる端子２５を加締め圧着して接続している。前記コネクタ１の全端子収容室３に電線２０の端末に圧着した端子２５を挿入係止するものとしている。

前記防水カバー１０はゴムまたはエラストマーを倒Ｌ字形状に成形した「のれん型」の成形品からなる。該防水カバー１０は、上側水平部からなる傘部１１と、該傘部１１の前端から下向きに垂下する覆い部１２からなる。該防水カバー１０の幅方向Ｘの寸法Ｌ１はコネクタハウジング２の全幅寸法と同等とし、傘部１１をコネクタハウジング２の上面２ａに搭載すると共に、覆い部１２でコネクタハウジング２の上段の全端子収容室３Ｕの前面２ｂを覆う大きさとしている。傘部１１の前後寸法Ｓ１は、上面２ａに搭載した時に覆い部１２に引っ張られてコネクタハウジングの上面２ａから前方傾斜して脱落しない程度の大きさを有するものとし、前記覆い部１２の上下寸法の１／２以上１以下としている。防水カバー１０の傘部１１より覆い部１２の厚さ（ｔ）を大とし、約２倍の厚さとしている。なお、コネクタハウジング２の上面２ａに傘部１１を載置し、覆い部１２を前面２ｂに接触させて吊り下げた状態で自重保持される質量を有すると共に、原状の形状に復帰する弾性力を有するものとしている。

防水カバー１０の覆い部１２には、上段の各端子収容室３Ｕの幅方向Ｘの中心に相当する位置に高さ方向全長にスリット１３を設けている。端子収容室３を６個並設しているため、スリット１３も間隔をあけて６個設けている。
スリット１３は覆い部１２の上端から下端まで延在し、下端１３ａから開かれるようにしている。かつ、各スリット１３の上下中央位置に電線２０の外径の８０〜９５％の直径の丸穴からなる電線通し穴１４を設けている。即ち、電線通し穴１４はスリット１３の対向する端縁に半円状の切り欠きを設けて１つの丸穴として形成している。
このように、覆い部１２をスリット１３で分断して、隣接するスリット１３の間に電線差し込み片１３ｋを形成している。

防水カバー１０は傘部１１と覆い部１２を設けた倒Ｌ字形状で連続成形し、取り付けるコネクタに応じて所要幅で切断し、その後、コネクタの端子収容室の間隔に応じてスリット１３を切断機で切り込み、かつ、各スリット１３に電線通し穴１４を切断機で切り欠いて設けている。なお、防水カバー１０は弾性材で形成しているため挿通する電線に押されて拡径できる。よって、電線通し穴１４を大中小の３種類程度設けておけば、電線径が相違しても共用できる。

コネクタ１への防水カバー１０の取り付けは以下の手順で行う。
まず、図４（Ａ）に示すように、端子２５を端末に圧着接続した電線２０をコネクタ１の上下２段の端子収容室３内にそれぞれ挿入係止する。この時点では、防水カバー１０をコネクタ１に取り付けていない。
電線端末の端子をコネクタ１の各端子収容室３内に挿入し、ランスで所定位置に固定した後に、図４（Ｂ）に示すように、防水カバー１０をコネクタハウジング２に上方から下降させて取り付ける。即ち、防水カバー１０の傘部１１をコネクタハウジング２の上面２ａの前端側に載せ、覆い部１２を前面２ｂに吊り下げる。その際、覆い部１２の各スリット１３が上段の各端子収容室３Ｕの幅方向中央に位置し、端子収容室３Ｕから引き出される電線２０とスリット１３の下端を接触させる。

防水カバー１０の覆い部１２は上段の端子収容室３Ｕの開口を覆い、端子収容室３Ｕを囲む前面２ｂに覆い部１２の内面が接触する。コネクタ１内に先入れしている電線２０はスリット１３の下端と接触し、覆い部１２を下げると、図４（Ｃ）に示すように、スリット１３が電線２０により下端１３ａから拡げられ、隣接するスリット１３の間の電線差し込み片１３ｋが隣接する電線２０の間にさしこまれる。覆い部１２を押し下げていくと、スリット１３の中間高さに設けている電線通し穴１４に電線２０が挿入し、開いていたスリット１３の下部が弾性復帰して閉じる。電線通し穴１４を電線２０より僅かに小さくしているため、電線２０の外周面で電線通し穴１４が拡径した状態となって、図１（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように電線２０の外周面に電線通し穴１４の内周面が密着する。

これにより、電線通し穴１４と電線２０の間の隙間を無くすことで、スリット１３を通して外方から水滴が端子収容室３内に侵入するのを遮断できる。かつ、コネクタ１内に係止されている電線２０が防水カバー１０の電線通し穴１４の内周面に密着して貫通するため、防水カバー１０の覆い部１２が電線２０により保持された状態となる。よって、防水カバー１０の傘部１１をコネクタハウジングの上面２ａに接着剤や機械的手段で固定することなく、覆い部１２を電線２０で保持することで、傘部１１をコネクタハウジング２の上面２ａに密着保持することができる。

前記のように、防水カバー１０の傘部１１をコネクタハウジングの上面２ａに保持することで、コネクタハウジングの上面２ａに上方より垂れ落ちて付着する水滴Ｑが、該上面２ａの前端からコネクタハウジング２の前面２ｂを伝って端子収容室３に侵入するのを防止できる。傘部１１の上面に水滴Ｑが付着し、傘部１１の前端から覆い部１２の上端まで伝っても、覆い部１２の外面を伝って自重落下する。かつ、傘部１１の前端から覆い部１２が連続して垂下し、傘部１１と覆い部１２との間に隙間が発生しないため、コネクタハウジング２の前面２ｂに上方から水滴が流れ落ちて付着することもなく、上段の端子収容室３Ｕへの浸水を防止できる。

下段の端子収容室３Ｄの端子挿入側開口は、防水カバー１０の覆い部１２で覆われないが、コネクタハウジング２の上面２ａから伝い落ちる水滴Ｑは上段の端子収容室３Ｕを覆う覆い部１２の外面に沿って自重落下させるため、下段の端子収容室３Ｕに侵入することはない。かつ、上方からコネクタハウジングの前面２ｂに付着する水滴も上段の端子収容室を覆う覆い部１２の外面に沿って自重落下するため、下段の端子収容室３Ｕに侵入しない。よって、防水カバー１０の覆い部１２で上段の端子収容室３Ｕを覆うだけでよく、下段の端子収容室３Ｄを覆い部１２で覆わなくとも防水を図ることができる。

特に、図１（Ｃ）に示すように、コネクタ１に接続する電線２０を集束するワイヤハーネス３０を下方傾斜して配索すると、コネクタハウジング２の前面２ｂに上方から流れ落ちて電線２０の外周面に付着する水滴Ｑを、電線２０の延在側の下方傾斜する部分で自重落下させて、コネクタ１の端子収容室３への浸水を確実に防止することができる。

前記のように、防水カバー１０の取り付けは、傘部１１をコネクタ１の上面に載せて、覆い部１２を前面２ｂに垂れ下げ、該覆い部１２に設けている複数のスリット１３の電線通し穴１４に複数の電線２０をそれぞれ同時に挿入し、防水カバー１０の電線貫通用の各電線通し穴１４に電線２０を一括で通している。
なお、覆い部１２をコネクタ１の前面２ｂの上方に吊り下げた状態から下降させ、覆い部１２の全スリット１３の下端を電線２０で拡げて電線通し穴１４に貫通させ、覆い部１２を前面２ｂに接触させると同時に、傘部１１をコネクタ１の上面２ａに載せてもよい。

前記のように、コネクタ１に電線２０を挿入係止した後に、防水カバー１０をコネクタ１に後付けし、端子収容室３Ｕから引き出す複数の電線２０を同時に一括で防水カバー１０の覆い部１２の電線通し穴１４に密着して貫通させている。
よって、従来のように、コネクタに先付けした防水カバーの端子挿入穴に電線端末の端子を１個づつ挿入する作業と比較して、作業手数を大幅に削減することができる。

図５に第２実施形態の防水カバーを示す。
第２実施形態では、防水カバー１０−２の覆い部１２−２の長さを大とし、コネクタ１の上下２段の端子収容室の端子挿入側開口を覆う形状としている。覆い部１２−２に高さ方向全長にスリット１３を設け、各スリット１３に上下２段の電線通し穴１４Ａ、１４Ｂを設け、上下の端子収容室から引き出す電線を上下の電線通し穴１４Ａと１４Ｂに密着して通すようにしている。

また、傘部１１−２は緩い円弧形状とし、先端１１−２Ｐがコネクタハウジングの上面に確実に押し付けられるようにしている。かつ、覆い部１２−２の長さを大としているため、厚さは第１実施形態の覆い部１２より薄くし、下向きに吊り下げる覆い部１２−２により傘部１１−２に下向きの力が作用しないようにしている。
他の構成は第１実施形態と同様としている。
前記第２実施形態の構成とすると、下段の端子収容室３Ｄに挿入する電線２０の外周面を伝って端子収容室に侵入する恐れのある水滴を確実に遮断できる。

図６に第３実施形態の防水カバーを示す。
第３実施形態では、防水カバー１０−３の覆い部１２ー３に設けるスリット１３−３は、覆い部１２ー３の上端まで延在させず、下端より電線通し穴１４の位置までとし、電線通し穴１４より上方にはスリットを設けていない。
かつ、傘部１１−３は第２実施形態と同様に、緩い円弧状とし、先端１１−３Ｐがコネクタハウジングの上面に押し付けられるようにしている。

図７に第４実施形態の防水カバーを示す。
第４実施形態では、防水カバー１０−４の傘部１１−４を拡げ、傘部１１−４の下面中間から覆い部１２を垂下させ、防水カバー１０−４を略Ｔ字状としている。傘部１１−４はコネクタ搭載側１１−４ａを電線引出側１１−４ｂより大きくして、コネクタ上面に傘部１１−４ａが確実に保持されるようにしている。

前記のように、傘部１１−４を電線挿入側に拡げると、上方から落下する水滴を傘部１１−４ｂで受け止めて、コネクタ１に近接した位置の電線の外周面に水滴が付着するのを防止でき、コネクタ１の防水性能を高めることができる。

１ コネクタ
２ コネクタハウジング
２ａ 上面
２ｂ 前面
２ｈ 端子挿入側開口
３ 端子収容室
１０ 防水カバー
１１ 傘部
１２ 覆い部
１３ スリット
１４ 電線通し穴
２０ 電線
２５ 端子

Claims (2)

1. 電線端末の端子を挿入係止したコネクタに後付けで取り付ける防水カバーを備え、
   前記防水カバーはゴムまたはエラストマーからなり、コネクタハウジングの端子挿入側の上面に載せる傘部と、該傘部の下面から垂下して前記コネクタハウジングの端子収容室の端子挿入側開口を囲む前面に接触させる覆い部を連続して備え、
   前記防水カバーの覆い部は、各端子収容室と対応する位置に下端から切り込まれた上下方向のスリットを備え、各スリットは対向した半円形の切り欠きで形成された電線通し穴を備え、
   前記コネクタから引き出される電線に前記防水カバーの覆い部を上方から差し込んで前記電線通し穴に電線を密着して挿通する構造としていることを特徴とする簡易防水コネクタ。
2. 前記コネクタに接続する電線は、アルミニウム系金属からなる芯線を絶縁被覆で被覆している電線であり、該電線の端末で接続している端子は銅系金属からなる請求項１に記載の簡易防水コネクタ。

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