JP2021168235A

JP2021168235A - コネクタ

Info

Publication number: JP2021168235A
Application number: JP2020070398A
Authority: JP
Inventors: 克哉中野; Katsuya Nakano; 隆曽根; Takashi Sone; 佳法萩田; Yoshinori Hagita
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-10-21
Also published as: US20210320453A1; EP3896797A1; EP3896797B1; CN113540871A

Abstract

【課題】ハウジングに対するシール部材の回転ズレを抑制しながら適正なコネクタ嵌合が可能なコネクタを提供すること。
【解決手段】コネクタ１は、相手側部材と嵌合可能なハウジング２と、シール部材４とを備える。ハウジング２は、シール部材４が取り付けられ、ハウジング２の周方向に亘って連続する溝部１５と、嵌合方向奥側の溝部１５の側面１８に、嵌合方向手前側の溝部１５の側面１７に向かって延びる少なくとも１つの凸部１９とを有する。凸部１９における延出端面２１が、溝部１５の底面１６から開口に向かうにつれて手前側の側面１７に近付くように傾いている傾斜面を有する。シール部材４の係合部３３と凸部１９とが係合してシール部材４がハウジング２に対して周方向に変位することが抑制される。傾斜面２１の端部２１ａの底面１６から高さＨ１は、シール部材４の端部３４ａの高さＨ２よりも高い。
【選択図】図５

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来から、防水機能を有するコネクタが提案されている。例えば、従来のコネクタの一つは、複数の電線側端子を保持するコネクタの外周面と、相手側コネクタの嵌合口の内周面との間に、リング状のシール部材を設けるようになっている。このリング状のシール部材により、双方のコネクタの嵌合部への水の侵入が抑制されることになる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００４−１７２００９号公報

上述した従来のコネクタでは、シール部材がコネクタの周方向に回転するように変位すること（即ち、回転ズレの発生）を抑制するべく、ハウジングに設けた突起等をシール部材に係合させて、シール部材の回転を規制するようになっている。しかし、このような突起をハウジングに設けた場合、双方のコネクタの嵌合時、相手側コネクタの嵌合口の内周面がシール部材を嵌合方向に押すように及ぼす摩擦力などにより、その突起等に乗り上げるようにシール部材が変形する場合がある。この場合、突起等に乗り上げたシール部材が、コネクタ同士の嵌合自体の妨げとなる可能性がある。

上述した状況を鑑み、本発明の目的の一つは、ハウジングに対するシール部材の回転ズレを抑制しながら適正なコネクタ嵌合が可能なコネクタ、の提供である。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記［１］〜［２］を特徴としている。
［１］
相手側部材と嵌合可能なハウジングと、前記ハウジングの嵌合部に取り付けられるシール部材と、を備えるコネクタであって、
前記ハウジングは、
前記シール部材が取り付けられ、当該ハウジングの周方向に亘って連続する溝部と、
前記周方向に交差する方向且つ嵌合方向奥側の前記溝部の側面に、前記嵌合方向手前側の前記溝部の側面に向かって延びる少なくとも１つの凸部と、を有し、
前記凸部における延出端面の少なくとも一部が、
前記溝部の底面から開口に向かうにつれて前記手前側の側面に近付くように傾く傾斜面を有し、
前記シール部材は、
前記凸部に係合する係合部を有し、
前記係合部と前記凸部とが係合して前記シール部材が前記ハウジングに対して前記周方向に変位することが抑制され、
前記傾斜面の前記開口側の端部と前記底面との間の距離は、前記延出端面に向かい合う前記シール部材の側面の前記開口側の端部と前記底面との間の距離よりも長い、
コネクタであること。
［２］
上記［１］に記載のコネクタにおいて、
前記係合部は、凹部であり、
前記傾斜面の前記開口側の端部と前記底面との間の距離は、前記凹部の周縁の前記開口側の端部と前記底面との間の距離よりも長い、
コネクタであること。

上記［１］の構成のコネクタによれば、ハウジングの嵌合方向奥側の側面から嵌合方向手前側の側面に向かって延びる少なくとも１つの凸部と、シール部材の係合部と、が嵌合することで、ハウジングの周方向におけるシール部材の位置ずれを抑制できる。更に、この凸部における延出端面の少なくとも一部が、溝部の底面から開口に向かうにつれて、溝部の手前側の側面に近付くように傾く傾斜面を有している。ハウジングに相手側部材が挿入されると、この凸部の延出端面に向けてシール部材が押圧されるような外力が、シール部材に及び得る。このとき、延出端面が上述した傾斜面を有し、且つ、その傾斜面の開口側の端部（以下、「傾斜面端部」という。）の溝部の底面からの高さが、シール部材の延出端面側における開口側の端部（以下、「シール部材端部」という）の溝部の底面からの高さよりも、高い。そのため、シール部材が傾斜面に押圧されたとき、傾斜面がシール部材に及ぼす反力が溝部の底面側に向くことになる。その結果、シール部材が凸部に乗り上げることが抑制される。したがって、本構成のコネクタは、ハウジングに対するシール部材の回転ズレを抑制しながら適正なコネクタ嵌合が可能である。

上記［２］の構成のコネクタによれば、凸部へのシール部材の乗り上げに最も影響を及ぼすと考えられるシール部材の凹部の周縁が、傾斜面端部よりも溝部の底面に近い位置にある。これにより、より適正にシール部材が凸部に乗り上げることを抑制できる。更に、シール部材の係合部（凹部）と、ハウジングの凸部と、が嵌め合うように係合することで、ハウジングの周方向におけるシール部材の位置ずれをより適正に抑制できる。

このように、本発明によれば、ハウジングに対するシール部材の回転ズレを抑制しながら適正なコネクタ嵌合が可能なコネクタを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係るコネクタの斜視図である。図２は、インナハウジングにシール部材が取り付けられた状態を示す斜視図である。図３は、インナハウジングとシール部材とが分離した状態を示す斜視図である。図４は、図２のＡ−Ａ断面図である。図５は、図４のＢ部の拡大図である。図６は、コネクタと相手側コネクタとが嵌合した状態における、図４のＢ部の拡大図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、図１に示す本発明の実施形態に係るコネクタ１について説明する。コネクタ１は、図１〜図３に示すように、インナハウジング２と、インナハウジング２に嵌合されるアウタハウジング３と、インナハウジング２に取り付けられるシール部材４と、を備え、防水機能を有するコネクタである。以下、説明の便宜上、図１〜図５に示すように、「前後方向」、「前」及び「後」を定義する。

樹脂製のアウタハウジング３は、後側から、インナハウジング２の後述する第２嵌合部１３に嵌合される（図１及び図４参照）。このとき、相手側コネクタ５０が備える相手側ハウジング５１が、前側から、インナハウジング２の後述する第１嵌合部１２（図４参照）に嵌合されることで、コネクタ１と相手側コネクタ５０とが嵌合したコネクタユニットが得られる。更に、コネクタ１に収容されている端子（メス端子、図示省略）と、相手側コネクタ５０に収容されている端子（オス端子、図示省略）と、が電気的に接続される。コネクタ１に収容されている端子は、各種の電装品などから延びる電線Ｗに電気的に接続されている。以下、コネクタ１を構成する各部材について順に説明する。

まず、インナハウジング２について説明する。樹脂製のインナハウジング２は、図３及び図４から理解できるように、前後方向に延びる略矩形筒状の本体部１１を備える。以下、説明の便宜上、本体部１１の周方向及び径方向を、それぞれ、単に「周方向」及び「径方向」と呼ぶ。

本体部１１の外周部の前側領域は、相手側ハウジング５１の略矩形筒状の嵌合部５２（図６を参照）が外嵌されることになる第１嵌合部１２を構成し、本体部１１の外周部の後側領域は、アウタハウジング３の略矩形筒状の嵌合部４１（図１参照）が外嵌されることになる第２嵌合部１３を構成している。第２嵌合部１３は、第１嵌合部１２より大径であり、周方向の全域に亘って第１嵌合部１２より径方向外側に突出している。

第２嵌合部１３の外周面には、図４に示すように、環状の溝部１４が形成されており、溝部１４には、ゴム製のＯリング５が装着されている。アウタハウジング３の嵌合部４１が後側から第２嵌合部１３に外嵌されて、インナハウジング２とアウタハウジング３とが嵌合された状態では、嵌合部４１の内周面が周方向の全域に亘ってＯリング５と押圧接触することで、Ｏリング５による防水機能が発揮される。

第１嵌合部１２の外周面には、図３〜図５に示すように、環状の溝部１５が形成されている。溝部１５にはシール部材４が装着されることになる。溝部１５は、周方向及び前後方向に延びる底面１６と、周方向及び径方向に延びる前側面１７と、周方向及び径方向に延びる後側面１８と、で画成され、径方向外側に開口している。

溝部１５の底面１６と後側面１８との隅部には、後側面１８から前側面１７に向かって前方に延びる凸部１９が、周方向の複数箇所に形成されている。本例では、図３から理解できるように、凸部１９は、溝部１５における本体部１１の矩形形状の４つの各辺の周方向中央部に相当する位置に、それぞれ形成されている（合計４箇所）。各凸部１９は、後側面１８から前方に向けて、底面１６と連続しつつ溝部１５の前後方向中央より後側の所定位置まで延びている。

図３において紙面上方側に位置する凸部１９の前端面２１は、全域に亘って、図４及び図５に示すように、底面１６から径方向外側（溝部１５の開口）に向かうにつれて前側面１７に近付くように傾いた傾斜面となっている。なお、図３において紙面下方側および紙面側方側に位置する凸部１９の前端面２１は、同様に傾いた傾斜面であってもよいし、底面１６に対して垂直な非傾斜面であってもよい。例えば、インナハウジング２を射出成形法で製造する場合、金型からの分離の容易さ等を考慮し、紙面上方側および紙面下方側の凸部１９の前端面２１を傾斜面とし、紙面側方側の凸部１９の前端面２１を非傾斜面とし得る。

次いで、シール部材４について説明する。シール部材４は、図３〜図５に示すように、略矩形枠状かつ環状のゴム製のパッキンであり、溝部１５の形状に対応した形状を有している。シール部材４は、環状の本体部３１ａと、本体部３１ａの外周面から周方向の全域に亘って径方向外側に突出する２つのリップ部３１ｂと、本体部３１ａの内周面から周方向の全域に亘って径方向内側に突出する２つのリップ部３１ｃと、を有している。リップ部３１ｂは前後方向に並ぶように形成されている。リップ部３１ｃも同様である。シール部材４の周方向の本来の長さ（インナハウジング２に装着されていないときの長さ）は、溝部１５の周方向の長さよりも若干短い。そのため、シール部材４を溝部１５に装着すると、シール部材４の弾性変形に起因して径方向内側のリップ部３１ｃが溝部１５の底面１６に押圧接触した状態となる。

シール部材４の後端面には、図３に示すように、後側に突出する突起部３２が周方向の全域に亘って形成されている。突起部３２の周方向における溝部１５の凸部１９に対応する箇所には、それぞれ、突起部３２の一部が切り欠かかれるように窪む凹部３３が形成されている（合計４箇所）。凹部３３を構成する前側の側面３４（図５参照。凹部３３の前端を画成する内壁面）は、周方向及び径方向に延びている。なお、本例では、突起部３２における本体部１１の矩形形状の４つの角部に相当する位置にもそれぞれ、凹部３３と同様の凹部が形成されている。

シール部材４は、図２に示すように、複数の凹部３３にインナハウジング２の対応する凸部１９がそれぞれ入り込むように、溝部１５に装着される。これにより、シール部材４が溝部１５に対して周方向に相対移動しようとしても、凸部１９の周方向の側面と凹部３３の周方向の側面とが互いに突き当たることにより、そのような相対移動が抑制される。即ち、凸部１９と凹部３３との干渉により、インナハウジング２の周方向におけるシール部材４の位置ずれが抑制される。

シール部材４が溝部１５に装着された状態では、図５に示すように、シール部材４の本体部３１ａの後方の（紙面右方の）側面３４と、インナハウジング２の溝部１５の凸部１９の前端面２１とが、前後方向に対向している。なお、上述したように、側面３４は凹部３３を構成する窪み面の一部である。シール部材４の本体部３１ａの紙面上方側の面（即ち、凹部３３の径方向外側の周縁３４ａ）と溝部１５の底面１６との距離（高さ）を「Ｈ２」とし、インナハウジング２の凸部１９の前端面２１（傾斜面）の径方向外側の周縁２１ａと底面１６との距離（高さ）を「Ｈ１」とする。Ｈ１とＨ２との間には、「Ｈ１＞Ｈ２」という関係が成立している。以上、コネクタ１を構成する各部材について説明した。

コネクタ１と相手側コネクタ５０との嵌合時、図６における矢印に示すように、相手側ハウジング５１の略矩形筒状の嵌合部５２が、前側から、インナハウジング２の第１嵌合部１２（図４参照）に外嵌される。インナハウジング２と相手側ハウジング５１とが嵌合された状態では、相手側ハウジング５１の嵌合部５２の内周面が周方向の全域に亘ってシール部材４の外周面側のリップ部３１ｂと押圧接触するとともに、シール部材４の内周面側のリップ部３１ｃが溝部１５の底面１６に押圧接触する。これにより、シール部材４による防水機能が発揮される。

相手側ハウジング５１の略矩形筒状の嵌合部５２が前側からインナハウジング２の第１嵌合部１２に外嵌される際、相手側ハウジング５１の略矩形筒状の嵌合部５２の内壁面とシール部材４のリップ部３１ｂとの擦動摩擦力等に起因して、シール部材４が溝部１５の凸部１９の前端面２１に向けて押圧されるような後向きの（図６における紙面右向きの）外力が、シール部材４に及び得る。

ここで、凸部１９の前端面２１が上述したような傾斜面となっており、且つ、高さ「Ｈ１」が高さ「Ｈ２」よりも高い（図５参照）。これらに起因して、上述した外力によってシール部材４の側面３４が前端面２１に押し付けられたとき、前端面２１が側面３４に及ぼす反力が溝部１５の底面１６側（径方向内側）に向くことになる。更に、前端面２１の傾きに沿って、シール部材４の側面３４が底面１６に近付くように（紙面右下向きに）押し込まれることになる。これらの結果、上述したような外力が相手側ハウジング５１からシール部材４に及んでも、シール部材４が凸部１９の径方向外側に乗り上げることが抑制され得る。

＜作用・効果＞
以上より、本実施形態に係るコネクタ１によれば、インナハウジング２の溝部１５に形成された凸部１９と、シール部材４の凹部３３と、が嵌合することで、インナハウジング２の周方向におけるシール部材４の位置ずれを抑制できる。更に、凸部１９の前端面２１が、溝部１５の底面１６から径方向外側（溝部１５の開口）に向かうにつれて、溝部１５の前側面１７に近付くように傾く傾斜面となっている。インナハウジング２に相手側ハウジング５１が挿入されると、凸部１９の前端面２１に向けてシール部材４の凹部３３の側面３４が押圧されるような外力が、シール部材４に及び得る。このとき、凸部１９の前端面２１が上述した傾斜面であり、且つ、インナハウジング２の凸部１９の前端面２１の径方向外側の周縁２１ａの底面１６からの高さ「Ｈ１」が、シール部材４の凹部３３の側面３４の径方向外側の周縁３４ａの底面１６からの高さ「Ｈ２」より高い。そのため、前端面２１が側面３４に及ぼす反力が溝部１５の底面１６側（径方向内側）に向く。更に、側面３４が底面に１５に近付くようにシール部材４が押し込まれる。これらの結果、シール部材４が凸部１９に乗り上げることが抑制される。したがって、本実施形態に係るコネクタ１は、インナハウジング２に対するシール部材４の周方向の位置ズレを抑制しながら適正なコネクタ嵌合が可能である。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を発揮できるものであれば任意であり、限定されない。

上記実施形態では、凸部１９が、インナハウジング２の溝部１５の周方向の複数箇所（具体的には４箇所）に形成されている。これに対し、凸部１９が、インナハウジング２の溝部１５の周方向の１箇所のみに形成されていてもよい。

更に、上記実施形態では、凸部１９の前端面２１の全体が、底面１６から径方向外側（溝部１５の開口）に向かうにつれて前側面１７に近付くように傾いた傾斜面となっている（図５等参照）。これに対し、凸部１９の前端面２１における周方向の一部のみ又は径方向の一部のみが上記傾斜面であり、前端面２１の残りの部分が前後方向に垂直な径方向に延びる面であってもよい。

更に、上記実施形態では、シール部材４の外周面側には２つのリップ部３１ｂが設けられ、シール部材４の内周面側には２つのリップ部３１ｃが設けられている。これに対し、シール部材４の外周面側には、リップ部３１ｂが１つだけ設けられてもよいし、３以上のリップ部３１ｂが設けられてもよい。シール部材４の内周面側のリップ部３１ｃについても同様である。更に、シール部材４は、内周面側のリップ部３１ｃを有さず、外周面側のリップ部３１ｂのみを有してもよい。

更に、上記実施形態では、シール部材４が装着される溝部１５が、インナハウジング２自体が有する底面１６と前側面１７と後側面１８とで構成されている。これに対し、インナハウジング２とは別体の部品（例えば、フロントホルダ）がインナハウジング２に組付けられる場合、その部品とインナハウジング２とで溝部１５が構成されてもよい。一例として、インナハウジング２に別体のフロントホルダが前方側から組付けられる場合、フロントホルダの一部分を前側面１７として用いることで、その一部分と、インナハウジング２が有する底面１６及び後側面１８と、によって溝部１５が構成されてもよい。

ここで、上述した本発明に係るコネクタ１の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
相手側部材（５１）と嵌合可能なハウジング（２）と、前記ハウジング（２）の嵌合部（１２）に取り付けられるシール部材（４）と、を備えるコネクタ（１）であって、
前記ハウジング（２）は、
前記シール部材（４）が取り付けられ、当該ハウジング（２）の周方向に亘って連続する溝部（１５）と、
前記周方向に交差する方向且つ嵌合方向奥側の前記溝部（１５）の側面（１８）に、前記嵌合方向手前側の前記溝部（１５）の側面（１７）に向かって延びる少なくとも１つの凸部（１９）と、を有し、
前記凸部（１９）における延出端面（２１）の少なくとも一部が、前記溝部（１５）の底面（１６）から開口に向かうにつれて前記手前側の側面（１７）に近付くように傾いている傾斜面を有し、
前記シール部材（４）は、
前記凸部（１９）に係合する係合部（３３）を有し、
前記係合部（３３）と前記凸部（１９）とが係合して前記シール部材（４）が前記ハウジング（２）に対して前記周方向に変位することが抑制され、
前記傾斜面（２１）の前記開口側の端部（２１ａ）と前記底面（１６）との間の距離（Ｈ１）は、前記延出端面（２１）に向かい合う前記シール部材（４）の側面の前記開口側の端部（３４ａ）と前記底面（１６）との間の距離（Ｈ２）よりも長い、
コネクタ（１）。
［２］
上記［１］に記載のコネクタにおいて、
前記係合部は、凹部（３３）であり、
前記傾斜面（２１）の前記開口側の端部（２１ａ）と前記底面（１６）との間の距離（Ｈ１）は、前記凹部（３３）の周縁の前記開口側の端部（３４ａ）と前記底面（１６）との間の距離（Ｈ２）よりも高い、
コネクタ（１）。

１コネクタ
２インナハウジング（ハウジング）
４シール部材
１２第１嵌合部（嵌合部）
１５溝部
１６底面
１７前側面（嵌合方向手前側の溝部の側面）
１８後面（嵌合方向奥側の溝部の側面）
１９凸部
２１前端面（延出端面、傾斜面）
２１ａ周縁（傾斜面の開口側の端部）
３３凹部（係合部）
３４ａ周縁（シール部材の側面の開口側の端部）
５１相手側ハウジング（相手側部材）

Claims

相手側部材と嵌合可能なハウジングと、前記ハウジングの嵌合部に取り付けられるシール部材と、を備えるコネクタであって、
前記ハウジングは、
前記シール部材が取り付けられ、当該ハウジングの周方向に亘って連続する溝部と、
前記周方向に交差する方向且つ嵌合方向奥側の前記溝部の側面に、前記嵌合方向手前側の前記溝部の側面に向かって延びる少なくとも１つの凸部と、を有し、
前記凸部における延出端面の少なくとも一部が、
前記溝部の底面から開口に向かうにつれて前記手前側の側面に近付くように傾く傾斜面を有し、
前記シール部材は、
前記凸部に係合する係合部を有し、
前記係合部と前記凸部とが係合して前記シール部材が前記ハウジングに対して前記周方向に変位することが抑制され、
前記傾斜面の前記開口側の端部と前記底面との間の距離は、前記延出端面に向かい合う前記シール部材の側面の前記開口側の端部と前記底面との距離よりも長い、
コネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記係合部は、凹部であり、
前記傾斜面の前記開口側の端部と前記底面との間の距離は、前記凹部の周縁の前記開口側の端部と前記底面との間の距離よりも長い、
コネクタ。