JP2023119506A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】防水性に優れるコネクタを提供すること。【解決手段】コネクタ１は、外部から液密的に隔離された空間を画成する隔壁Ｐに取り付けられて、空間の外部側に位置するとともに、一端が電線と接続された端子を有する第１コネクタ３と、空間の内部側に位置して隔壁Ｐに取り付けられるとともに、端子６０及び端子６０を保持するハウジング５１を有する第２コネクタ５と、ハウジング５１に外装されて、ハウジング５１と隔壁Ｐとの間を止水することになるパッキン７７と、ハウジング５１に組み付けられて、パッキン７７のハウジング５１からの離脱を規制するホルダ７５と、ハウジング５１の貫通孔８４を止水する止水部材９０と、を備え、ホルダ７５は、貫通孔８４に挿入されて、貫通孔８４の孔内に突出する係止突起８５に係止される係止部８６を有する。【選択図】図１０

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来から、オスコネクタとメスコネクタとを低い挿抜力で嵌合・離脱（即ち、嵌合解除）が可能なコネクタが提案されている。従来コネクタの一つは、一方のコネクタにギアが設けられ、他方のコネクタにラックギアが設けられて、ギア及びラックギアの噛み合いによって、オスコネクタとメスコネクタとの嵌合・離脱時の挿抜力を低減させている（例えば、特許文献１～２を参照。）。

特開２０１２－４３７４３号公報 特開２０２０－９６１４号公報

ところで、上述したコネクタを含む従来コネクタは、例えば自動車の車室内外を隔てる車両パネルに取り付けて使用されることがある。一般に、自動車の車室は、車室外からの水などの侵入を抑制すべく液密的に隔離されている。このような場所に、コネクタを取り付ける場合、コネクタには高い防水性が要求される。このため、従来コネクタは、車室内への水などの侵入を抑制すべく種々の防水構造を有したものがある。

しかしながら、コネクタが種々の防水構造を有していても、コネクタを介して車室内へ水などが侵入するおそれもある。つまり、コネクタには、防水性の更なる向上が期待されている。

本発明は、上述した状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、防水性に優れるコネクタを提供することにある。

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、下記を特徴としている。

外部から液密的に隔離された空間を画成する隔壁に取り付けられるコネクタであって、
前記空間の前記外部側に位置するとともに、一端が電線と接続された端子を有する第１コネクタと、
前記空間の内部側に位置して前記隔壁に取り付けられるとともに、端子及び前記端子を保持するハウジングを有する第２コネクタと、
前記ハウジングに外装されて、前記ハウジングと前記隔壁との間を止水することになるパッキンと、
前記ハウジングに組み付けられて、前記パッキンの前記ハウジングからの離脱を規制するホルダと、を備え、
前記ハウジングは、
当該ハウジングの内外を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔の孔内に突出する係止突起と、を有し、
前記ホルダは、
前記貫通孔に挿入されて前記係止突起に係止される係止部を有し、
当該コネクタは、
前記貫通孔を止水する止水部材を更に備える、
コネクタであること。

本発明に係るコネクタについて以下に述べる。
本構成のコネクタは、第２コネクタのハウジングが有する貫通孔に、ホルダの係止部が挿入されて、貫通孔に設けられた係止突起に係止部が係止されるため、コネクタの小型化を図ることができる。そして、コネクタは、第２コネクタの貫通孔を止水する止水部材を備えていることによって、貫通孔を通過して、外部から液密的に隔離された空間への水などの侵入を抑制できる。

具体的には、例えば、第１コネクタの端子に接続された電線に傷が生じた場合には、その傷からコネクタ内部に水などが侵入するおそれがある。つまり、コネクタに止水部材が備えられていない場合、上述したようにコネクタ内部に侵入してきた水は、第１コネクタの電線を伝い、第２コネクタのハウジング内、及び、貫通孔の孔内を通過し、上記空間に侵入するおそれがある。しかしながら、本構成のコネクタは、止水部材によって貫通孔を止水し、ひいては、上記空間への水などの侵入を抑制している。

このように、本構成のコネクタは、防水性に優れている。

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（以下、「実施形態」という。）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、図１に示すコネクタの分解斜視図である。 図３は、図２に示す第１コネクタからスライド部材を外した状態の斜視図である。 図４は、図２に示す第１コネクタの分解斜視図である。 図５は、図１のＡ－Ａ断面図であり、第１コネクタと第２コネクタの嵌合開始状態を示す図である。 図６は、図１のＡ－Ａ断面図であり、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了状態を示す図である。 図７は、図２に示す第２コネクタの分解斜視図である。 図８は、図２に示す第２コネクタのハウジングの背面図である。 図９は、図２に示すリヤホルダーの斜視図である。 図１０は、図１のＢ－Ｂ断面図である。

＜実施形態＞
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るコネクタ１の斜視図である。図２は、図１に示すコネクタ１の分解斜視図である。図３は、図２に示す第１コネクタ３からスライド部材２を外した状態の斜視図である。図４は、図２に示す第１コネクタ３の分解斜視図である。

図１～図４（特に、図２及び図４）に示すように、本発明の実施形態に係るコネクタ１は、第１コネクタ３と、第２コネクタ５と、第１コネクタ３に対してコネクタ嵌合方向に沿って相対移動可能なスライド部材２と、第１コネクタ３の支軸３２に回転可能に軸支された伝達ギア部材６と、スライド部材２に設けられた第１ラックギア部２３と、第２コネクタ５に設けられた第２ラックギア部５３と、第２コネクタ５のハウジング５１に外装されてハウジング５１と隔壁Ｐとの間を止水することになるパッキン７７と、ハウジング５１に組み付けられてパッキン７７のハウジング５１からの離脱を規制するリヤホルダー７５と、ハウジング５１の貫通孔８４を止水する止水部材９０と、を備えている。コネクタ１は、外部から液密的に隔離された空間を画成する隔壁Ｐに取り付けられる。より具体的には、隔壁Ｐに設けられた孔部に挿通される（図１０参照）。

第１コネクタ３及び第２コネクタ５は、それぞれ先端部を突き合わせることで、互いに嵌合されて接続される。

第１コネクタ３は、図４に示すように、ハウジング３１と、メス端子４３と、を有する。ハウジング３１は、電気絶縁性の合成樹脂から成形されたものである。メス端子４３は、導電性金属材料から形成されたもので、円筒形の棒状に形成されている。

メス端子４３は、ハウジング３１の後方に形成された端子収容室４０に収容されている。端子収容室４０に収容されたメス端子４３の接続端は、ハウジング３１の先端に設けられたガイド部４６に係合される。ガイド部４６の先端外周にパッキン４２が装着された後、ガイド部４６の先端にはフロントホルダ４１が固定される。メス端子４３は、その接続穴４９（図１０参照）がガイド部４６のガイド孔に連通されている。先端にフロントホルダ４１が固定されたガイド部４６のガイド孔には、オス端子６０が挿通可能とされる。

また、メス端子４３は、その後端部に、接合穴４８が形成されており、この接合穴４８には、ハウジング３１の後端から引き出される給電用のケーブル４５の導体４４が挿し込まれてカシメ接続されている（図１０参照）。ハウジング３１の後端から引き出される給電用のケーブル４５にはシール部材７０が装着され、ハウジング３１に対して液密にシールされる。シール部材７０は、ハウジング３１の後端に装着されるリヤホルダー４７によって離脱が規制される。

ハウジング３１は、断面楕円形の筒状部３７と、筒状部３７の外周側に設けられた断面矩形状のスライド支持部３８とが一体成形されている。

スライド支持部３８の上面には、コネクタ嵌合方向の前端から後方に延びるラック挿通溝３５が形成されており、後述する第２ラックギア部５３の基部５５がコネクタ嵌合方向に挿通する。また、スライド支持部３８の上面には、ラック挿通溝３５に沿って途中までコネクタ嵌合方向に延びるラックガイド３３が突設されている。ラックガイド３３のコネクタ嵌合方向後端の上面には、スライド係止部３３ａが突設されている。更に、スライド支持部３８の上面には、伝達ギア部材６を回動可能に軸支するための支軸３２が垂設されている。

スライド支持部３８の両側面には、それぞれ上面側と下面側に沿って一対のスライドガイド溝３４がコネクタ嵌合方向に沿って凹設されている。また、スライド支持部３８の両側面には、コネクタ嵌合方向の前端から後方に延びるスライド規制溝３６が凹設されている。このスライド規制溝３６のコネクタ嵌合方向の後端側は、スライド支持部３８の背面に連通しておらず、行き止まりとなっている。

ハウジング３１の支軸３２に回動可能に軸支される伝達ギア部材６は、略扇状に形成されており、支軸３２に軸支される軸孔６１と、第１ラックギア部２３に噛み合う従動ギア部６３と、支軸３２を挟んで従動ギア部６３と反対側に設けられて第２ラックギア部５３と噛み合う主動ギア部６５と、を有する。ここで、従動ギア部６３のギア比は、主動ギア部６５のギア比よりも大きくされている。

第２コネクタ５は、ハウジング５１と、オス端子６０を有する。ハウジング５１は、電気絶縁性の合成樹脂から成形されたもので、端子保持部８１と、端子保持部８１からコネクタ嵌合方向の前方に向けて延在するフード部５１ａと、を有している。

図８に示すように、端子保持部８１には、コネクタ嵌合方向に貫通してオス端子６０が挿通される端子収容室８２と、コネクタ嵌合方向に沿ってハウジング５１の内外に貫通する複数（本例では、４つ）の貫通孔８４と、各貫通孔８４の設けられた孔内に向かって短く突出する係止突起８５と、を有している。貫通孔８４には、後述するリヤホルダー７５の係止部８６が挿入され、係止突起８５には、後述する係止部８６の係止孔８７が係止される。

フード部５１ａの内側には、一対の断面円形状の嵌合穴５９が形成されており、これらの嵌合穴５９の中心に、その軸方向に沿ってオス端子６０が設けられている。第２コネクタ５の後端から突出するオス端子６０は、電源等の回路に接続されている。

ハウジング５１の後部外周面には、パッキン７７が装着されている。そして、リヤホルダー７５は、第２コネクタ５のコネクタ嵌合方向の後端から組み付けられる。パッキン７７は、リヤホルダー７５によって離脱が規制される。

図９に示すように、リヤホルダー７５は、コネクタ嵌合方向の前方に向けて延びる複数（本例では、４つ）の係止部８６を有している。係止部８６は、片持ち梁状の形状を有し、弾性変形可能に構成されている。係止部８６には、上下方向に貫通する係止孔８７が設けられて、係止孔８７の孔内に第２コネクタ５の係止突起８５が入り、係止孔８７の孔縁に係止突起８５が当接することによって、係止部８６と係止突起８５とが係止される（図１０参照）。

ハウジング５１の上面には、コネクタ嵌合方向の前端から後方に延びる第２ラックギア部５３が設けられている。ハウジング５１の第２ラックギア部５３は、フード部５１ａのコネクタ嵌合方向沿って延設された基部５５の上端に形成されている。そこで、第２コネクタ５が第１コネクタ３に嵌合された際、第２ラックギア部５３は、ラック挿通溝３５を介してハウジング３１のスライド支持部３８の上面に突出し、伝達ギア部材６の主動ギア部６５と噛み合うことができる。

スライド部材２は、図３及び図４に示すように、ハウジング３１のスライド支持部３８における上面と両側面を略覆う三平面を有する断面Ｕ字形状の枠体である。スライド部材２の一方の入隅部における内壁面には、コネクタ嵌合方向に沿うように第１ラックギア部２３が形成されている。スライド部材２の両内壁面には、スライド支持部３８の両側面に凹設されたスライドガイド溝３４にそれぞれ対応してスライド嵌合されるスライドガイドレール２４が、コネクタ嵌合方向に沿って突設されている。また、スライド部材２の両内壁面におけるコネクタ嵌合方向前端部には、スライド支持部３８の両側面に凹設されたスライド規制溝３６にそれぞれ対応してスライド嵌合されるスライド突起２６が突設されている。

スライド部材２の上壁には、コネクタ嵌合方向の前端から後方に延びる一対のスリットにより形成された可撓アームからなるスライド係止部２５が形成されている。スライド係止部２５の自由端には、上壁から下方に向かってストッパ突起２７と当接突起２８とが突設されている。

更に、スライド部材２の両外壁面には、コネクタ嵌合方向と交差する方向に延びる複数の滑り止めリブ３０が突設されている。また、スライド部材２の一方の側壁には、スライド部材２の嵌合保証機構を構成するスライダー２９が配設されている。

図３に示すように、スライド部材２は、スライドガイドレール２４をそれぞれスライド支持部３８のスライドガイド溝３４に嵌入させるようにして、ハウジング３１のコネクタ嵌合方向前方から挿着される。

スライド部材２が所定量挿入されると、スライド係止部２５のストッパ突起２７がラックガイド３３のスライド係止部３３ａに当接するが、内側のテーパ面の作用によってスライド係止部２５が上方へ弾性変形することで、ストッパ突起２７はスライド係止部３３ａを通過することができる。

そして、図２に示したように、スライド規制溝３６にスライド嵌合されたスライド突起２６が、スライド規制溝３６の後端に達すると、スライド部材２はコネクタ嵌合方向後方への移動が規制される。また、スライド部材２をコネクタ嵌合方向前方へ移動させようとすると、スライド係止部２５のストッパ突起２７が、スライド係止部３３ａに当接するが、内側のテーパ面の作用によってスライド係止部２５を上方へ弾性変形させることができず、移動が規制される。従って、一対のスライド係止部２５，３３ａの係止により、スライド部材２が第１コネクタ３に対して初期位置に保持される。

そして、このようにスライド部材２が装着された第１コネクタ３と第２コネクタ５とは、それぞれ先端部を突き合わせることで、互いに嵌合されることができる。

コネクタ１の第１コネクタ３と第２コネクタ５を嵌合させる際には、第１コネクタ３と第２コネクタ５を若干嵌合させて、図５に示すように、伝達ギア部材６の主動ギア部６５を第２コネクタ５の第２ラックギア部５３に係合した状態とする。

この際、スライド支持部３８のラック挿通溝３５に基部５５が挿通案内される第２ラックギア部５３の先端部は、解除部としてスライド係止部２５の当接突起２８に当接してスライド係止部２５が上方へ弾性変形させる。そこで、スライド係止部２５に形成されたストッパ突起２７も上方へ移動し、スライド係止部３３ａによるスライド部材２の移動規制が解除される。従って、スライド部材２をコネクタ嵌合方向前方へ移動させることができるようになる。

そこで、第１コネクタ３に対して相対移動可能なスライド部材２をコネクタ嵌合方向（図５中の左方向）に移動させると、スライド部材２に設けた第１ラックギア部２３により第１コネクタ３に軸支された伝達ギア部材６の従動ギア部６３が図５中の反時計回り方向へ回動される。

伝達ギア部材６が回動されることで、従動ギア部６３と反対側に設けられた主動ギア部６５は、第２コネクタ５のハウジング５１に設けられた第２ラックギア部５３を第１コネクタ３に対して嵌合する方向（図５中の右方向）に移動させる。

そこで、スライド部材２をコネクタ嵌合方向に移動させることで、図５に示すように、第１コネクタ３と第２コネクタ５を完全嵌合させることができる（図６参照）。

第１コネクタ３と第２コネクタ５が嵌合された状態では、図１０に示すように、第１コネクタ３のハウジング３１の第２コネクタ５側端部（紙面の上側端部）と、第２コネクタ５の端子収容室８２の第１コネクタ３側端部（紙面の下側端部）との間に止水部材９０が配置されている。止水部材９０は、第２コネクタ５の貫通孔８４を止水する役割を果たす。

コネクタ１では、止水部材９０のほかにもパッキン４２やシール部材７０等によってコネクタ１内部が止水されている。ここで、例えば、第１コネクタ３側に位置するケーブル４５の被覆等に傷が生じた場合には、その傷からコネクタ１内部に水などが侵入するおそれがある。つまり、コネクタ１に止水部材９０が備えられていない場合、上述したようにコネクタ１内部に侵入してきた水は、ケーブル４５を伝い、第２コネクタ５のハウジング５１内、及び、貫通孔８４の孔内を通過し、隔壁Ｐによって外部から液密的に隔離された空間に侵入するおそれがある。

このように、コネクタ１では、止水部材９０によって貫通孔８４を止水し、ひいては、外部を液密的に隔離された空間への水などの侵入を抑制している。なお、図１０に示すように、止水部材９０は、第２コネクタ５の端子収容室８２の第１コネクタ３側端部（紙面の下側端部）に対応した形状を有している。

また、第１コネクタ３と第２コネクタ５とを嵌合解除させる際には、第１コネクタ３に対してスライド部材２をコネクタ嵌合方向と反対方向に移動させることで、伝達ギア部材６が嵌合時とは逆方向に回転し、主動ギア部６５は、第２コネクタ５のハウジング５１に設けられた第２ラックギア部５３を第１コネクタ３に対して嵌合を解除（即ち、離脱）する方向に移動させることができる。

＜作用・効果＞
本実施形態に係るコネクタ１によれば、第２コネクタ５のハウジング５１が有する貫通孔８４に、リヤホルダー７５の係止部８６が挿入されて、貫通孔８４に設けられた係止突起８５に係止部８６が係止されるため、コネクタ１の小型化を図ることができる。そして、コネクタ１は、第２コネクタ５の貫通孔８４を止水する止水部材９０を備えていることによって、貫通孔８４を通過して、外部から液密的に隔離された空間への水などの侵入を抑制できる。

このように、本実施形態に係るコネクタ１は、防水性に優れている。

更に、本実施形態に係るコネクタ１によれば、ハウジング５１が、複数の貫通孔８４、及び、各貫通孔８４に対応する複数の係止突起８５を有し、リヤホルダー７５が、複数の係止突起８５に対応するように複数の係止部８６を有している。これにより、本実施形態に係るコネクタ１は、リヤホルダー７５のハウジング５１に対する離脱が抑制され、ひいてはパッキン７７の離脱が抑制される。つまり、本実施形態に係るコネクタ１は、高い防水性が維持されている。

加えて、本実施形態に係るコネクタ１の更なる効果について以下に述べる。

本実施形態に係るコネクタ１によれば、第１コネクタ３と第２コネクタ５を嵌合しない状態では、一対のスライド係止部２５，３３ａの係止によりスライド部材２が初期位置に保持されるので、第１コネクタ３及び第２コネクタ５の嵌合の際には、第１ラックギア部２３及び第２ラックギア部５３と、伝達ギア部材６の従動ギア部６３及び主動ギア部６５とを確実に係合させることができる。

更に、本実施形態に係るコネクタ１によれば、スライド部材２を初期位置に保持するための一対のスライド係止部２５，３３ａの係止は、両ハウジングの嵌合に伴って解除部である第２ラックギア部５３の先端部により解除されるので、作業性がよい。

更に、本実施形態に係るコネクタ１によれば、伝達ギア部材６は、第１コネクタ３に対してコネクタ嵌合方向に沿って相対移動可能なスライド部材２によって回動されるため、例えばレバー式コネクタのようなコネクタ体格以上の回転軌跡が無くなり、操作スペースを縮小できる。

具体的には、例えば、第１コネクタ３のケーブル４５に傷が生じた場合には、その傷からコネクタ１内部に水などが侵入するおそれがある。つまり、コネクタ１に止水部材９０が備えられていない場合、上述したようにコネクタ１内部に侵入してきた水は、ケーブル４５を伝い、第２コネクタ５のハウジング５１内、及び、貫通孔８４の孔内を通過し、上記空間に侵入するおそれがある。しかしながら、本実施形態に係るコネクタ１は、止水部材９０によって貫通孔８４を止水し、ひいては、上記空間への水などの侵入を抑制している。

更に、本実施形態に係るコネクタ１によれば、第１ラックギア部２３及び第２ラックギア部５３と、伝達ギア部材６の従動ギア部６３及び主動ギア部６５とは、噛合う歯によって動力を伝達する。そのため、動きがスムーズであり、荷重を複数の歯と接点で分担するので強度的にも有利となる

＜他の形態＞
なお、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、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係るコネクタ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］
外部から液密的に隔離された空間を画成する隔壁（Ｐ）に取り付けられるコネクタ（１）であって、
前記空間の前記外部側に位置するとともに、一端が電線と接続された端子を有する第１コネクタ（３）と、
前記空間の内部側に位置して前記隔壁（Ｐ）に取り付けられるとともに、端子（オス端子６０）及び前記端子を保持するハウジング（５１）を有する第２コネクタ（５）と、
前記ハウジング（５１）に外装されて、前記ハウジング（５１）と前記隔壁（Ｐ）との間を止水することになるパッキン（７７）と、
前記ハウジング（５１）に組み付けられて、前記パッキン（７７）の前記ハウジング（５１）からの離脱を規制するホルダ（リヤホルダー７５）と、を備え、
前記ハウジング（５１）は、
当該ハウジングの内外を貫通する貫通孔（８４）と、
前記貫通孔の孔内に突出する係止突起（８５）と、を有し、
前記ホルダ（リヤホルダー７５）は、
前記貫通孔（８４）に挿入されて前記係止突起（８５）に係止される係止部（８６）を有し、
当該コネクタ（１）は、
前記貫通孔（８４）を止水する止水部材（９０）を更に備える、
コネクタ（１）。
［２］
上記［１］に記載のコネクタ（１）において、
前記ハウジング（５１）は、
複数の前記貫通孔（８４）と、
前記複数の前記貫通孔の各々に対応して設けられる複数の前記係止突起（８５）と、を有し、
前記ホルダ（リヤホルダー７５）は、
前記複数の前記係止突起（８５）に対応するように複数の前記係止部（８６）を有し、
前記止水部材（９０）は、
前記複数の前記貫通孔（８４）を止水する、
コネクタ（１）。

１ コネクタ
３ 第１コネクタ
５ 第２コネクタ
３１ ハウジング
４２ パッキン
４３ メス端子
４５ ケーブル
５１ ハウジング
６０ オス端子（端子）
７０ シール部材
７５ リヤホルダー（ホルダ）
７７ パッキン
８１ 端子保持部
８２ 端子収容室
８４ 貫通孔
８５ 係止突起
８６ 係止部
８７ 係止孔
９０ 止水部材
Ｐ 隔壁

Claims (2)

1. 外部から液密的に隔離された空間を画成する隔壁に取り付けられるコネクタであって、
   前記空間の前記外部側に位置するとともに、一端が電線と接続された端子を有する第１コネクタと、
   前記空間の内部側に位置して前記隔壁に取り付けられるとともに、端子及び前記端子を保持するハウジングを有する第２コネクタと、
   前記ハウジングに外装されて、前記ハウジングと前記隔壁との間を止水することになるパッキンと、
   前記ハウジングに組み付けられて、前記パッキンの前記ハウジングからの離脱を規制するホルダと、を備え、
   前記ハウジングは、
   当該ハウジングの内外を貫通する貫通孔と、
   前記貫通孔の孔内に突出する係止突起と、を有し、
   前記ホルダは、
   前記貫通孔に挿入されて前記係止突起に係止される係止部を有し、
   当該コネクタは、
   前記貫通孔を止水する止水部材を更に備える、
   コネクタ。
2. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   前記ハウジングは、
   複数の前記貫通孔と、
   前記複数の前記貫通孔の各々に対応して設けられる複数の前記係止突起と、を有し、
   前記ホルダは、
   前記複数の前記係止突起に対応するように複数の前記係止部を有し、
   前記止水部材は、
   前記複数の前記貫通孔を止水する、
   コネクタ。

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