JP2017157417A - 防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】止水部材を抜け止めしつつ、ハウジングの小型化を図ると共に、コネクタの組立作業性を向上させる。【解決手段】本明細書によって開示されるコネクタは、防水コネクタ１０であって、電線Ｗの端末に接続された端子２０を収容するハウジング４０と、ハウジング４０を覆う金属製のシールドシェル８０と、電線Ｗを挿通させた状態でハウジング４０に設けられたゴム栓収容部４７内に収容され、ゴム栓収容部４７の内周面と電線Ｗの外周面とに密着する弾性材からなるゴム栓６０とを備え、シールドシェル８０は、ゴム栓６０を収容方向後方から係止する後壁８３を有している構成とした。【選択図】図６

Description

本明細書によって開示される技術は、防水コネクタに関する。

例えば、シールドシェルを有する防水コネクタとして、特開２０１２−３８８２号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。
この防水コネクタは 電線の端末に接続された端子を収容するハウジングと、ハウジングを覆うシールドシェルと、ハウジング内に収容されるゴム栓と、ハウジング内においてゴム栓を抜け止めするリアホルダとを備えて構成されており、ゴム栓は、ハウジングの内周面と電線の外周面とに密着することでハウジングと電線との間を止水している。

特開２０１２−３８８２号公報

ところで、この種の防水コネクタによると、ゴム栓などの止水部材を抜け止めするリアホルダがハウジング内に収容されるため、ハウジングがリアホルダを収容する領域分だけ大型化してしまう。また、電線が挿通されるリアホルダが分割できない環状に構成されている場合、リアホルダに対して電線を先通しする必要があるため、コネクタの組立作業性が低下してしまう。

本明細書では、止水部材を抜け止めしつつ、ハウジングの小型化を図ると共に、コネクタの組立作業性を向上させる技術を開示する。

本明細書によって開示される技術は、防水コネクタであって、電線の端末に接続された端子を収容するハウジングと、前記ハウジングを覆う金属製のシールドシェルと、前記電線を挿通させた状態で前記ハウジング内に収容され、前記ハウジングの内周面と前記電線の外周面とに密着する弾性材からなる止水部材とを備え、前記シールドシェルは、前記止水部材を収容方向後方から係止する係止部を有している構成とした。

このような構成によると、ハウジングと電線とに密着することでハウジングと電線との間を止水する止水部材を、ハウジングを覆うシールドシェルの係止部によって後方から係止して抜け止めするから、例えば、止水部材を後方から係止する係止部材をハウジング内に別途設ける場合に比べて、止水部材を抜け止めしつつ、係止部材を収容する領域分だけハウジングを小型化することができる。
また、このような構成によると、止水部材を後方から係止する係止部材を別途設ける必要がないから、部品点数を削減することができると共に、コネクタの組立作業性を向上させることができる。

本明細書によって開示される防水コネクタは、以下の構成としてもよい。
前記ハウジングは、前記シールドシェルを保持する保持部を有しており、前記係止部は、前記シールドシェルが前記保持部によって保持された状態で前記止水部材を収容方向後方から押圧している構成としてもよい。

このような構成によると、ハウジングの保持部によってシールドシェルが保持されると、止水部材が係止部によって後方から押圧されて圧縮され、止水部材のハウジングおよび電線に対する密着性を向上させることで、ハウジングと電線との間のシール性を向上させることができる。

前記シールドシェルは、前記ハウジングから後方に引き出される前記電線を挿通する挿通部を有しており、前記止水部材は、前記ハウジング内に配されるシール部と、前記シール部の後方に設けられ、前記電線と前記挿通部との間に配される電線保護部とを有している構成としてもよい。

例えば、ハウジングから後方に導出された電線が挿通部に挿通され、挿通部から引き出された電線が引き出し方向と交差する方向に屈曲される場合、挿通部と電線との間に何も設けられていないと、電線が挿通部の端部に押し付けられることで、電線の被覆が損傷する虞がある。

ところが、本実施形態によると、電線と挿通部との間に電線保護部が配されているから、挿通部の端部に電線が接触して損傷することを抑制することができる。また、電線保護部は、弾性材によって構成されているから、例えば、剛性の高い樹脂によって電線保護部を構成する場合に比べて、さらに電線が損傷することを抑制することができる。

本明細書によって開示される技術によれば、止水部材を抜け止めしつつ、ハウジングの小型化を図ると共に、コネクタの組立作業性を向上させることができる。

防水コネクタの斜視図 同正面図 同平面図 同背面図 図２のＡ−Ａ線断面図 図２のＢ−Ｂ線断面図 図２のＣ−Ｃ線断面図 防水コネクタの分解斜視図 ハウジングにシールドシェルが装着される直前の状態を示す断面図であって、図６の断面に相当する断面図

＜実施形態＞
本明細書に開示された技術における一実施形態について図１から図９を参照して説明する。
本実施形態は、車両に搭載される機器の図示しないケースに取り付けられる防水コネクタ１０を例示している。なお、以下の説明において、上下方向とは図２における上下方向を基準とする。また、前後方向とは、図３における左右方向を基準とし、図示左側を前側、図示右側を後側として説明する。

防水コネクタ１０は、図６から図８に示すように、電線Ｗの端末に接続された端子２０と、一対の端子２０を幅方向に並べた状態で収容するハウジング４０と、電線Ｗが挿通された状態でハウジング４０に収容されるゴム栓（「止水部材」の一例）６０と、ハウジング４０を覆うシールドシェル８０とを備えて構成されている。

電線Ｗは、図６、図７および図９に示すように、導電性に優れた金属素線からなる芯線Ｗ１を、絶縁性を有する被覆Ｗ２によって覆って構成されている。
端子２０は、導電性に優れた金属板材をプレスなどによって加工することにより形成されている。また、端子２０はケース内に設けられた図示しない相手方端子と接続される端子接続部２１と、端子接続部２１の後方に設けられた電線接続部２３と、端子接続部２１と電線接続部２３とを前後方向に繋ぐ繋ぎ部２２とを備えて構成されている。

端子接続部２１は、図７に示すように、前端が丸みを帯びた平板状に形成されている。端子接続部２１の前端部には、板厚方向に丸孔状に貫通するボルト挿通孔２４が設けられており、端子接続部２１の後端部には、板厚方向に略矩形状に貫通するランスホール２５が設けられている。

電線接続部２３は、図７に示すように、底板２３Ａの幅方向両側縁に設けられた一対のワイヤバレル２６を有しており、電線Ｗの端末において被覆Ｗ２から露出した芯線Ｗ１に一対のワイヤバレル２６を圧着させることで、電線Ｗの端末に端子２０が電気的に接続されている。
繋ぎ部２２は、図６に示すように、端子接続部２１の後端縁から斜め下後方に延びる平板状をなしており、繋ぎ部２２の後端縁に電線接続部２３が連設されている。

ハウジング４０は、合成樹脂製であって、図８に示すように、幅方向に横長な筒状をなしている。ハウジング４０の内部には、図７に示すように、前後方向に貫通する一対のキャビティ４１が幅方向に並んで設けられており、各キャビティ４１の前端部における上壁４１Ａには、図６に示すように、斜め前方に向かって片持ち状に延びる端子係止部４２が設けられている。

端子係止部４２は、基端部を支点に上方に向かって弾性変位可能とされており、端子係止部４２の前端部には、下方に突出する突出係止部４２Ａが設けられている。端子係止部４２は、キャビティ４１内に後方から挿入される端子２０に押圧されることで上方に向かって弾性変位するようになっており、端子２０がキャビティ４１の正規の位置に至ると、突出係止部４２Ａが端子２０のランスホール２５内に嵌まり込むことで弾性復帰する。そして、ランスホール２５の前側内周面２５Ａと突出係止部４２Ａとが前後方向に係止することで、端子２０がハウジング４０のキャビティ４１内に保持されている。

ハウジング４０の前後方向略中央部よりも前側は、図６から図８に示すように、機器のケースに設けられた図示しない取付孔に嵌合される嵌合部４３とされており、嵌合部４３は、図２に示すように、正面から視ると、幅方向に広い長円形状をなしている。嵌合部４３の外周面には、図５から図７および図９に示すように、径方向外側に突出するシール装着部４４が周設されている。シール装着部４４の前後方向中央部は、全周に亘って凹状に凹んでおり、この凹んだ部分には、シールリング４５が装着されている。シールリング４５は、取付孔に嵌合部４３が嵌合された際に、取付孔の内周面とシール装着部４４とに全周に亘って密着してケースと嵌合部４３との間をシールするようになっている。

ハウジング４０の嵌合部４３よりも後側は、図６、図７および図９に示すように、端子２０に接続された電線Ｗが前後方向に挿通される電線挿通部４６とされており、電線挿通部４６の後端からは一対の電線Ｗが後方に引き出されている。

また、電線挿通部４６の後端部には、図６および図９に示すように、電線Ｗに外嵌されたゴム栓６０が後方からそれぞれ収容される一対のゴム栓収容部４７が設けられている。
各ゴム栓収容部４７は、キャビティ４１の後端部が上下方向に拡幅されることで電線挿通部４６の後端面４６Ａに丸孔状に開口して設けられている。ゴム栓収容部４７の前壁は、ゴム栓６０の収容方向と直交する形態の前止まり部４８とされており、ゴム栓６０が前止まり部４８に後方から当接することで前止まりされるようになっている。

一方、ゴム栓６０は、ゴム材などの弾性材によって形成されており、ハウジング４０を形成する合成樹脂に比べて、弾性に優れている。また、ゴム栓６０は、図６から図９に示すように、ゴム栓収容部４７内に収容されるゴム栓本体（「シール部」の一例）６１を有しており、ゴム栓本体６１は、図８に示すように、電線Ｗが挿通可能な電線挿通孔６２を有する環状に形成されている。

電線挿通孔６２の内周面には、図８に示すように、複数条の内周リップ６３が前後方向に並んで周設されており、各内周リップ６３は、電線挿通孔６２内に電線Ｗが挿通されると、電線Ｗの外周面に全周に亘って密着する。

また、ゴム栓本体６１の外周面には、複数条の外周リップ６４が前後方向に並んで周設されており、各外周リップ６４は、ゴム栓本体６１がゴム栓収容部４７内に収容されると、ゴム栓収容部４７の内周面４７Ａに全周に亘って密着する。したがって、電線Ｗに外嵌されたゴム栓６０のゴム栓本体６１がゴム栓収容部４７内に収容されると、図６および図７に示すように、ハウジング４０と電線Ｗとの間がゴム栓６０によってシールされるようになっている。

シールドシェル８０は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属からなり、ダイキャストによって形成されている。また、シールドシェル８０は、図６、図７および図９に示すように、ハウジング４０の電線挿通部４６の外周面を覆う筒状のシェル本体８１と、シェル本体８１の外周面に設けられた一対の固定部８２とを備えて構成されている。

シェル本体８１は、ハウジング４０の電線挿通部４６よりも一回り大きくて幅方向に横長な長円形筒状をなしており、シェル本体８１の幅方向両端部に板状の固定片８２がそれぞれ設けられている。
固定片８２は、シェル本体８１から径方向外側に延出した形態とされており、固定片８２には、板厚方向である前後方向に貫通する貫通孔８２Ａが設けられている。
シェル本体８１の内側には、図６から図９に示すように、電線挿通部４６が前方から嵌合されて収容される収容空間８１Ａが設けられており、この収容空間８１Ａの前後方向の長さ寸法Ｌ１は、図９に示すように、ハウジング４０の電線挿通部４６の前後方向の長さ寸法Ｌ２とほぼ同じに設定されている。

シェル本体８１の後端縁には、図５から図７に示すように、シェル本体８１の後端部を塞ぐように電線挿通部４６の後端面４６Ａと前後方向に対向する後壁（「係止部」の一例）８３が設けられている。この後壁８３には、図６および図７に示すように、一対の各芯シールド接続部８４が連設されており、各芯シールド接続部８４は、前後方向に貫通する円筒状をなしている。

各芯シールド接続部８４の内径は、図４、図６および図７に示すように、電線Ｗの外径よりも大きく形成されており、電線挿通部４６から後方に引き出された一対の電線Ｗがそれぞれの各芯シールド接続部８４に挿通されてシールドシェル８０から後方に引き出されるようになっている。そして、各芯シールド接続部８４の外周面には、後方に引き出された電線Ｗを覆う図示しない編組線がシールド接続されるようになっている。
また、シェル本体８１の上下方向両側の面には、図５に示すように、シェル本体８１を内外に貫通する係止孔８５がそれぞれ設けられている。係止孔８５は、図３に示すように、略矩形状をなしている。

一方、ハウジング４０の電線挿通部４６における上下方向両側の面には、図５に示すように、係止孔８５に係止する保持片（「保持部」の一例）４９がそれぞれ設けられている。
これらの保持片４９は、電線挿通部４６から離れるように径方向外側（上下方向）に延びた後、後方に延びる片持ち状に形成されており、保持片４９の後端部には、係止孔８５に対してシェル本体８１の内側から嵌まり込み可能な係止突起４９Ａが径方向外側に向けて突設されている。

また、各保持片４９は、電線挿通部４６に近づく方向に弾性変位可能とされており、各保持片４９は、電線挿通部４６がシェル本体８１の収容空間８１Ａ内に挿入される際に、係止突起４９Ａがシェル本体８１の内周面に当接することで、弾性変位する。そして、電線挿通部４６が収容空間８１Ａ内の正規の位置に至ると、図５に示すように、係止突起４９Ａが係止孔８５に嵌まり込むことで保持片４９が弾性復帰する。これにより、係止突起４９Ａと係止孔８５の前側内面８５Ａとが前後方向に係止することで、シールドシェル８０がハウジング４０に保持されるようになっている。

さて、ゴム栓６０におけるゴム栓本体６１の前後方向の長さ寸法Ｌ３は、図９に示すように、ゴム栓収容部４７の前後方向の長さ寸法Ｌ４よりも前後方向にやや大きくなるように設定されている。したがって、ゴム栓本体６１がゴム栓収容部４７に後方から挿入され、ゴム栓本体６１がゴム栓収容部４７の前止まり部４８に当接して前止まりされた状態では、ゴム栓収容部４７からゴム栓本体６１が後方にやや突出した状態となる。

そして、この状態のまま、シールドシェル８０のシェル本体８１の収容空間８１Ａ内にハウジング４０の電線挿通部４６を収容すると、図９に示すように、電線挿通部４６が収容空間８１Ａ内の正規の位置に至る直前で、ゴム栓本体６１の後端面がシェル本体８１の後壁８３に前方から当接する。

そして、さらに、電線挿通部４６をシェル本体８１内に押し込むと、ゴム栓本体６１がシェル本体８１の後壁８３に収容方向後方から押圧されて前後方向に圧縮されることで、電線挿通部４６がシェル本体８１内の正規の位置に至り、保持片４９の係止突起４９Ａと係止孔８５の前側内面８５Ａとが前後方向に係止することで、ゴム栓本体６１が前後方向に圧縮された状態のまま保持される。言い換えると、ゴム栓本体６１がシェル本体８１の後壁８３によって後方から係止され、ゴム栓本体６１がゴム栓収容部４７内に抜け止めされた状態に保持される。

また、ゴム栓本体６１が前後方向に圧縮されると、ゴム栓本体６１が径方向に逃げようとすることで、ゴム栓本体６１の内周リップ６３と外周リップ６４とが径方向にさらに圧縮される。

一方、ゴム栓本体６１の電線挿通孔６２の後端開口縁には、図６、図７および図９に示すように、前後方向に貫通する円筒状の筒状部（「電線保護部」の一例）６５が連設されている。筒状部６５の外径は、図４、図６および図７に示すように、シールドシェル８０の各芯シールド接続部８４の内径よりも小さく、かつ電線Ｗの外径よりも大きく形成されており、筒状部６５の前後方向の長さ寸法は、各芯シールド接続部８４の前後方向の長さ寸法よりも前後方向に長くなるように設定されている。

つまり、シールドシェル８０がハウジング４０に保持された状態では、図６および図７に示すように、筒状部６５がシールドシェル８０の各芯シールド接続部８４から後方に突出した状態となり、筒状部６５が電線Ｗとシールドシェル８０の各芯シールド接続部８４との間に配されるようになっている。

本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、防水コネクタ１０の組み立て手順を簡単に説明すると共に、防水コネクタ１０の作用および効果について説明する。

まず、防水コネクタ１０の組み付けにあたり、ハウジング４０のシール装着部４４にシールリング４５を装着し、ゴム栓６０およびシールドシェル８０に電線Ｗを先通ししておく。
次に、電線Ｗの端末において芯線Ｗ１を露出させ、端子２０の電線接続部２３を芯線Ｗ１に圧着することで、電線Ｗの端末に端子２０を接続する。

電線Ｗに端子２０が接続されたところで、ハウジング４０のキャビティ４１に端子２０をそれぞれ挿入し、端子２０がキャビティ４１の正規の位置に至ると、端子係止部４２の突出係止部４２Ａがランスホール２５に嵌まり込むことで、端子２０がハウジング４０のキャビティ４１内に保持される。

次に、ハウジング４０のゴム栓収容部４７内にゴム栓６０のゴム栓本体６１を後方から挿入し、ゴム栓本体６１がゴム栓収容部４７の前止まり部４８に当接することで、前止まりされる。ここで、前止まりされたゴム栓６０は、ゴム栓収容部４７からゴム栓本体６１が後方にやや突出している。

そして、ゴム栓本体６１がゴム栓収容部４７から後方にやや突出した状態のまま、シールドシェル８０のシェル本体８１の収容空間８１Ａ内にハウジング４０の電線挿通部４６を収容するようにしてハウジング４０にシールドシェル８０を組み付ける。
すると、この組み付け過程では、電線挿通部４６が収容空間８１Ａ内の正規の位置に至る直前で、図９に示すように、ゴム栓本体６１の後端面がシェル本体８１の後壁８３に前方から当接する。

このまま、さらにシールドシェル８０をハウジング４０に対して押し付ける（電線挿通部４６をシェル本体８１内に押し込む）と、ゴム栓本体６１がシェル本体８１の後壁８３に後方から押圧されて前後方向に圧縮される。
そして、電線挿通部４６がシェル本体８１内の正規の位置に至ると、図５に示すように、保持片４９の係止突起４９Ａと係止孔８５の前側内面８５Ａとが前後方向に係止することで、シールドシェル８０がハウジング４０に保持され、防水コネクタ１０が完成する。このとき、ゴム栓本体６１は、図６および図７に示すように、前後方向に圧縮された状態で保持されると共に、筒状部６５がシールドシェル８０の各芯シールド接続部８４から後方に突出した状態となり、筒状部６５が電線Ｗとシールドシェル８０の各芯シールド接続部８４との間に配される。

以上のように、本実施形態によると、ハウジング４０にシールドシェル８０を装着すると、ゴム栓収容部４７の内周面と電線Ｗの外周面とに密着したゴム栓６０のゴム栓本体６１が、シールドシェル８０におけるシェル本体８１の後壁８３に後方から押圧されるようにして係止され、ゴム栓本体６１がゴム栓収容部４７内に抜け止めされた状態に保持される。

つまり、本実施形態によると、シェル本体８１の後壁８３を、ゴム栓６０の抜け止め部材として機能させているから、例えば、ゴム栓収容部内においてゴム栓を後方から係止するゴム栓押さえを別途設ける場合に比べて、ゴム栓６０を抜け止めしつつ、ゴム栓押さえを収容する領域分だけハウジング４０を前後方向に小型化することができる。
また、本実施形態によると、ゴム栓６０を後方から係止するゴム栓押さえを別途設ける必要がないから、部品点数を削減することができると共に、防水コネクタ１０の組み立て作業工数を削減することができる。これにより、防水コネクタ１０の組立作業性を向上させることができる。

また、本実施形態によると、ゴム栓本体６１がシェル本体８１の後壁８３に後方から押圧されて前後方向に圧縮され、ゴム栓本体６１が径方向に逃げようとすることで、ゴム栓本体６１の内周リップ６３と外周リップ６４とが径方向にさらに圧縮されるから、ゴム栓収容部４７内におけるゴム栓本体６１のハウジング４０および電線Ｗに対する密着性が向上し、ハウジング４０と電線Ｗとの間のシール性を向上させることができる。

ところで、シールドシェルの各芯シールド接続部から後方に引き出された電線が、電線の引き出し方向と交差する方向に屈曲される場合、各芯シールド接続部の後端開口縁と電線との間に何も設けられていないと、電線が各芯シールド接続部の後端開口縁に押し付けられることで、電線の被覆が損傷する虞がある。

ところが、本実施形態によると、各芯シールド接続部８４からゴム栓６０の筒状部６５が突出しており、各芯シールド接続部８４と電線Ｗとの間に筒状部６５が配されているから、各芯シールド接続部８４の後端開口縁８４Ａに電線Ｗが接触して損傷することを抑制することができる。また、本実施形態によると、筒状部６５は弾性材によって構成されているから、例えば、剛性の高い樹脂によって筒状部を構成する場合に比べて、電線Ｗが損傷することを確実に抑制することができる。

＜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）上記実施形態では、ゴム栓本体６１が前後方向に圧縮された構成にした。しかしながら、これに限らず、ゴム栓本体の前後方向の長さ寸法とゴム栓収容部の収容空間における前後方向の長さ寸法をほぼ同じ寸法にすることで、ゴム栓本体が前後方向に圧縮されない構成にしてもよい。

（２）上記実施形態では、電線Ｗにゴム栓６０を個別に外嵌させる構成にした。しかしながら、これに限らず、ゴム栓を、複数の電線を挿通する一括ゴム栓として構成してもよい。
（３）上記実施形態では、端子２０をハウジング４０の端子係止部４２によって係止して保持する構成にした。しかしながら、これに限らず、端子をハウジング内にインサート成形により埋設することで、端子をハウジングによって保持する構成にしてもよい。

１０：防水コネクタ
２０：端子
４０：ハウジング
４６：電線挿通部（「挿通部」の一例）
４９：保持片（「保持部」の一例）
６０：ゴム栓（「止水部材」の一例）
６１：ゴム栓本体（「シール部」の一例）
６５：筒状部（「電線保護部」の一例）
８０：シールドシェル
８３：後壁（「係止部」の一例）
Ｗ：電線

Claims (3)

1. 電線の端末に接続された端子を収容するハウジングと、
   前記ハウジングを覆う金属製のシールドシェルと、
   前記電線を挿通させた状態で前記ハウジング内に収容され、前記ハウジングの内周面と前記電線の外周面とに密着する弾性材からなる止水部材とを備え、
   前記シールドシェルは、前記止水部材を収容方向後方から係止する係止部を有している防水コネクタ。
2. 前記ハウジングは、前記シールドシェルを保持する保持部を有しており、
   前記係止部は、前記シールドシェルが前記保持部によって保持された状態で前記止水部材を収容方向後方から押圧している請求項１に記載の防水コネクタ。
3. 前記シールドシェルは、前記ハウジングから後方に引き出される前記電線を挿通する挿通部を有しており、
   前記止水部材は、前記ハウジング内に配されるシール部と、前記シール部の後方に設けられ、前記電線と前記挿通部との間に配される電線保護部とを有している請求項１または請求項２に記載の防水コネクタ。

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