JP2931628B2 - 防水型電気コネクタアセンブリ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電気コネクタ、特に端子に接続されたワイヤ
とハウジング間をシール部材で密封する防水型電気コネ
クタアセンブリに関する。

（従来の技術） 分離可能な電気コネクタは、通常、打抜き成形された
接触端子、あるいは棒材加工された接触端子を採用して
いる。打抜き成形された接触端子は、一般的に平坦な導
電性ばね金属からブランクを型打ちし、次に、嵌合形状
に端子を形成することによって製作される。他方、棒材
加工されたコネクタは、通常、棒状導電性材料からなる
金属部材を適当な端子形状に機械加工して形成される。
弾性接触エレメントまたは接触バンドは、棒材加工され
た接触部材と共に用いられ、ばね荷重が加えられたイン
ターフェースを得るために用いられることが多い。米国
特許第4,662,706号及び同第4,752,253号公報には、電気
的及び機械的な相互接続を達成するための別個のばね金
属バンドを用いたジャックとプラグのコンタクト（端
子）が開示されている。分離可能な電気接続部及びコネ
クタに適したばね金属接点バンドが、ヒュギン・インダ
ストリー社から1988年に出版された、 “Guide to Multiple Contact Band Technology"と題
した出版物に記載されている。

ピンとソケットのコネクタを製造する最も一般的な技
術は、打抜き成形された端子を採用することである。代
表的なピンとソケットの接触端子が、米国特許第4,708,
662号に開示されている。この特許に示すように、代表
的なピンとソケットのコネクタは、成形された絶縁ハウ
ジング内に装着される複数の打抜き成形されたピンある
いはソケット端子をもつことができる。この特許に開示
されているピン及びソケット端子は、後部ロック部材を
適切な位置に止めることにより、接触ハウジング内の適
切な位置に保持される。前記コネクタは、後ろに荷重が
かけられたロック部材上に弾力のあるラッチ・フィンガ
を使用している。米国特許第4,013,331号は、電気コネ
クタ・ハウジングの一部として形成される弾力性プラス
チック・ロック部材の使用について開示している。この
ような、後方ロック部材の他の例は、米国特許第4,660,
915号、同第4,752,251号及び同第4,722,704号に開示さ
れている。このような後ろに荷重がかけられた二次ロッ
ク部材は、非密封式コネクタに適用する場合には、非常
に満足すべきものである。

米国特許第4,767,350号に開示されているような密封
式コネクタでは、絶縁ハウジングの後部に配設された導
電体シール部材は、後部からのアクセスを制限し、後ろ
に荷重がかけられた二次ロック部材の使用を困難にす
る。米国特許第4,684,190号には、側部から荷重がかけ
られる二次的あるいは補助ロック部材を用いた密封式コ
ネクタが開示されている。しかし、これらの補助ロック
・コームが取り付けられている絶縁体は、ハウジング壁
内に位置されていなければならず、また、これらの補助
ロック・コームは、密封ハウジングの内部に位置する。

（発明が解決しようとする課題） しかし、特に自動車等の振動衝撃の大きい場所で使用
され、偶発的な電気コネクタの接続解除（遮断）が人身
事故等の重大な事故を引き起こす危険性のある用途の電
気コネクタにあっては端子をハウジングの空洞内に安全
確実に固定する必要がある。その為に、一般に二次（ダ
ブル）ロック型電気コネクタが採用されている。斬る二
次ロック型電気コネクタにあって、更に防水性を必要と
する場合には、後即ち端子挿入端にゴム等のシール部材
を配置するので、良好な防水性を維持すると共にハウジ
ングの空洞に挿入された端子の後端を二次ロック部材で
押圧係止することができないという問題があった。

（課題を解決するための手段） 前述の課題を解決するために本発明の防水型電気コネ
クタアセンブリは、少なくとも１個の空洞を有するハウ
ジングと、ワイヤに接続され前記ハウジングの前記各空
洞内に挿入される端子と、前記ハウジングの前記端子挿
入端に配置され前記ワイヤ及び前記ハウジング間を密封
するシール部材とを具える防水型電気コネクタアセンブ
リにおいて、 前記シール部材は前記ハウジングの後端開口内壁に係
合する外部密封リブ、前記ワイヤを挿通する開口及び該
開口の外側に形成された湾曲開口を有する弾性部材で形
成され、 前記シール部材の後端を押圧するベース及び前記シー
ル部材の前記湾曲開口を貫通して延び前記端子に当接さ
せて前記端子を前記ハウジングの前記空洞内に保持する
突起部を有する二次ロック部材を具えることを特徴とす
る。

（作用） 本発明は、打抜き成形されたピン及びソケット端子の
間に、別個のシール及び多接点バンドインターフェース
部材を使用する打抜き成形された電気コネクタを含む。
前記別個の多接点バンドインターフェース部材は、ピン
及びソケット接触端子を形成するために用いられる高導
電性材料ではなく、応力弛緩に対して抗力のあるばね材
によって形成されているので、寿命の長い電気的インタ
ーフェースが得られる。前記別個の多接点インターフェ
ース部材は、このインターフェース部材の各端部に配設
された円周上の輪状部材の間に延びる複数の別個の細長
バンドを有する。前記別個のインターフェース部材は、
打抜き成形されたピン及びソケット端子を作るために使
用される材料より、導電性の低い材料で作ることができ
るが、前記別個のインターフェース部材の電気経路長
は、ピン及びソケット端子の長さに比べると比較的短
い。この型式のピン及びソケット端子は、円筒状の二次
ロック部材を、ピン及びソケットの接触端子が保持され
ている空洞内に延びる突出部を有する絶縁ハウジングの
後部内に挿入することができるコネクタに用いることが
できる。この二次ロック部材は、ピン及びソケットの接
触端子の後端部に係合し、これらの接触端子をハウジン
グ内に確実に固定する。本発明において用いられるピン
及びソケット端子及び二次ロック部材は、密封型及び非
密封型の構成での使用に適している。ハウジングの空洞
内に突出している二次ロック部材の部分は、略円筒形状
をなしており、このハウジングの空洞の長軸に相当する
軸の周囲に生じた円筒表面の一部を含む。この円筒状突
出部は、後部シール部材における湾曲した開口を通って
延びている。この湾曲した開口は、部分的にのみ中央開
口の周囲に延びており、全体的に円形のピンあるいはソ
ケット端子をその開口内へ挿入することができる。した
がって、完全な密封状態は、ピン及びソケット端子がク
リンプされている導体のみではなく、下側に挿入され、
かつワイヤと一部略同心の関係にある全体的に円筒形状
の突出部によっても達成される。こうして、密封接触面
は、ワイヤのみではなく、二次的小突出部によっても形
成される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

本発明におけるプラグ・コネクタ及びレセプタクル・
コネクタは共に、２本のワイヤを相互接続するための電
気コネクタアセンブリを構成する。この電気コネクタア
センブリの第１の実施例は、単極プラグ及びレセプタク
ル・コネクタ・ソケット端子10を採用している。すなわ
ち、ピン端子30は、ワイヤ８にクリンプされ、プラグ・
ハウジング50あるいはレセプタクル・ハウジング70内に
挿入することができ、第１及び第２のコネクタを形成す
ることができる。

ソケット端子10及びピン端子30は、共に導電材料から
製造され、打抜き成形された部材を含む。本発明の好ま
しい実施例では、ソケット端子10及びピン端子30は、銀
めっきされた純銅を用いて製造される。銀めっきされた
純銅を使用することによって、すぐれた導電性特性を有
する電気コネクタが得られるが、銅は一般的には応力弛
緩を許容し、そして一般に、打抜き成形された接触端子
に使用するには不十分であると見なされている。

このソケット接触端子の一般的な構造は、いくつかの
点で従来の打抜き成形されたソケット端子に似ている。
従来の打抜き成形されたソケット端子については、ソケ
ット10は、ソケット・バレル12を前部あるいは、嵌合端
部に備え、クリンプ部分16は、両端部の中間部に配設さ
れ、安定化リング18は、後部に配設されている。米国特
許第4,708,662号のソケット端子に開示される型式の円
筒状膨出部14は、ソケット・バレル12及びクリンプ部分
16との間のソケット10の中間部分に配設されている。ソ
ケット・バレル12及び膨出部14は両方とも、略円形の外
表面を有し、打抜き成形されたソケット端子は、全体的
に円筒状の横断面を形成する。

ソケット10は、ソケット・バレル12が完全にその内周
縁の周りに延びる凹部20を有しているという点で、従来
の打抜き成形されたソケットとは異なる。好ましい実施
例では、凹部20は、最初に打抜き成形されたソケット端
子10を形成するために用いられる平坦ストックをフライ
ス加工することにより形成される。ソケット10は、さら
に、衝合縁部22a及び22bが、縁部22bから突出している
タブ24a及び24b並びに縁部22a内に凹んだ溝を有する点
で従来のソケット端子と異なる。タブ24a、24bは、略台
形状で、台形溝26a、26b内に嵌合するような寸法になっ
ている。タブ24a、24bが、台形溝26a、26b内に受け入れ
られると、ダブテール相互接続が、ソケット端子10のソ
ケット・バレル部分12における衝合縁部22a、22bの間に
形成される。このダブテール形状は、半径方向に向かう
荷重を受けた時に衝合縁部が引き離されるのを効果的に
阻止する。本発明の好ましい実施例では、台形タブの一
方24a及び台形溝26bの一方は、ソケット・バレル12の圧
延凹部20内に形成される。

本発明の好ましい実施例によれば、ピン30は、前部す
なわち嵌合端に位置する円筒状バレル32、及びクリンプ
部36とバレル32の間に形成された円筒状膨出部34を有
し、略従来型の構造である。安定化リング38は、ピン端
子の後部に位置する。本発明の好ましい実施例では、ピ
ン30は、ソケット10と同じ高導電性材料で形成されてい
る。ソケット10においては、特にクリンプ部分36がワイ
ヤ側へクリンプされ、かつ絶縁ひずみ緩和部が、ワイヤ
の周囲に形成された後では、ピン30は、後部導体シール
内の孔へ挿入するのに適している略円筒状または円形状
となる。

第１図及び第４図に示す弾性多接点バンドインターフ
ェース部材40は、打抜き成形されたピン端子及びソケッ
ト端子とともに、電気的及び機械的な嵌合インターフェ
ースを形成するための弾性部材を含む。好ましい実施例
では、別個の弾性多接点バンドインターフェース部材40
が、打抜き成形されたピン端子及びソケット端子30、20
それぞれに用いられる高導電材料より応力緩和作用を余
り受けない材料によって、作成されている。好ましい実
施例では、前記インターフェース部材40は、ベリリウム
銅によって形成されている。インターフェース部材40
は、前部輪形部材44と後部輪形部材46との間に延びる複
数の細長いバンド42を有している。これらの輪形部材4
4、46は、略円周状を呈し、ソケット端子10の内側輪郭
に適合する。本発明の好ましい実施例では、多接点バン
ドインターフェース部材40は、ソケット10の内部に保持
されるように構成されている。しかし、機能的には凹形
の細長いバンド42に似た凸形の細長いバンドを有する円
周接点バンドインターフェース部材は、打抜き成形され
たピン端子、またはピン30と同型式のピン端子の外部に
おける凹部内に保持することができることを理解された
い。

対向する端部における輪形部材44、46の間に延びる別
個の細長いバンド42は、別々に嵌合しピンまたはソケッ
ト接点端子と係合可能であり、独立した電気的及び機械
的相互結合を形成する。外向きの荷重を受ける円周輪形
部材44、46は、インターフェース部材40が設置された凹
部20内でのソケットへの十分な結合をもたらす。好まし
いこの実施例では、1988年１月ヒュギン・インダストリ
ー社が刊行した“Guide to Multiple Contact Band Tec
hnology"の25ページに記載された型式の、弾性インター
フェース部材40が、本発明における使用に適している。
接点バンドインターフェース部材40の導電率は、ピン端
子及びソケット端子に用いられる銀めっきされた銅と比
較すると、例えばベリリウム銅を使用しているので、ピ
ン端子の導電率より低いが、インターフェース部材40及
び細長いバンド42の有効長は、ピン及びソケットの長さ
より短いので、ピンあるいはソケットのいずれかより短
い電気経路長を形成する。したがって、この別個の円周
多接点バンドインターフェース部材40によるピン及びソ
ケット双方との弾性係合により、十分な電気的接続を保
証する。

好ましいこの実施例は、単極電気コネクタアセンブリ
を含むものである。任意の適当な絶縁材料で形成された
単極プラグ・ハウジング50は、前端54と後端56の間に延
びる空洞52を有する。１つの弾性ハウジング端子ラッチ
（一次ロック）58が、空洞52の上部分内に延びている。
このハウジング端子ラッチ58は、その内部に挿入される
端子と係合するのに適切な型式のものであり、そして本
実施例では、このハウジング端子ラッチ58は、空洞52内
に挿入されたときに、ソケット端子10の円筒状膨出部14
の後部と係合する。空洞52の内孔より概して大きな内孔
を有するシール・ポケット60が、ハウジング50の後部に
形成されている。二次ロック・ラッチ溝62が、プラグ・
ハウジング50の後端部の外側に形成されている。プラグ
・ハウジングの後端部から隔離して前方に向いた肩部
は、ラッチ溝62の終端部に位置する。適当なコネクタ・
ラッチ部材66がプラグ・ハウジング50上に位置する。

レセプタクル・ハウジング70は、プラグ・ハウジング
50と嵌合するのに適した形式のものである。このレセプ
タクル・ハウジング70はまた、前端74と後端76との間に
延びた空洞72も含む。ハウジング端子ラッチ（一次ロッ
ク）58と実質的に同一のハウジング端子ラッチ78は、空
洞72内に位置し、このラッチ78も、ピン接点30上の円筒
状膨出部34の後部と係合するのに適している。シール・
ポケット80は、実質的にシール・ポケット60と同一であ
り、前記レセプタクル・ハウジング70の後部に位置し、
二次ロック・ラッチ溝82は、反対端部上に形成され、プ
ラグ・ハウジング50上の同じラッチ溝及び肩部62、64と
同様に、肩部84で終わっている。コネクタ・ラッチ肩部
86は、レセプタクル・ハウジング70の外側に形成されて
いる。これらのラッチ肩部86は、プラグ・ハウジング50
上のコネクタ・ラッチ66と係合するのに適している。空
洞72の前端部に位置するインターフェース・シール・ポ
ケット88は、レセプタクル・ハウジングの内側にシール
表面を形成する。シール・ポケット88は、対となるプラ
グおよびレセプタクル・コネクタが、嵌合したとき、プ
ラグ・ハウジングの前側部分の外側およびインターフェ
ース・シール・ポケット88の内側表面との完全な密封状
態を作るためのシール130を受ける。

コネクタ・ハウジング50の後部内に挿入可能な二次ロ
ック100は、この電気コネクタアセンブリの密封型ある
いは未密封型のいずれかで用いるのに適している。二次
ロック100は、ベース104から延びる二次ロック円筒状突
出部102、110を含む。ラッチ・アーム106は、前記ベー
スの対向する両端に形成され、ラッチ溝62または82、ま
たはその両方の中に受け入れられ、かつ肩部64または8
4、またはその両方と係合するのに適している。円筒状
突出部102、110は、空洞52、72内に受け入れられるよう
な寸法であり、この空洞の長手方向軸に対応する長軸の
周りに生じた円筒状表面の湾曲部分を含む。円筒状突出
部102、110は、空洞周囲に完全には延びておらず、第９
図に示すように、その上端部のみに位置する。半円状凹
部112は、ベース104に形成され、円筒状突出部102、110
はこの半円状凹部112の外側に形成されている。円筒状
突出部がハウジング空洞52、72内に挿入されると、この
突出部の前端は、実質的に円形状に構成された対応する
ピンまたはソケットの安定化リング18、38と係合する接
触衝合面114を形成する。接触衝合面114から内側に延び
るスロット108は、円筒状突出部102を突出部110から分
離させる。

導体シール120は、密封特性を有する従来のエラスト
マ物質のシールを含む。シール120は、ハウジング50、7
0の後部にある導体シール・ポケット60、80の内面と係
合可能な外部密封リブ122を有する。このシールは、中
央すなわち内部開口124を有し、開口124を通して、ピン
またはソケット端子を挿入することができる。シール部
材は、中央内部開口124を通って延びるワイヤ８の周囲
に完全な密封状態が確立するのに十分な弾力性を持って
いる。第２湾曲開口126a、126bは、中央内部開口と同心
であり、かつ中央内部開口124から隔離された部分的に
同心の湾曲開口から成る。湾曲開口126a、126bは、二次
ラッチ突出部102、110の円筒状輪郭に、全体的に合致す
るように形成されている。円筒状突出部102、110が、同
心状の湾曲開口126a、126bに挿入されると、シール120
と二次ロック100のベース104に隣接したシール110との
間に、密封状態が形成される。湾曲開口は、導体８の周
囲にシールを形成する中央開口124と略同心であり、応
力は実質的に均等しているので、完全な密封状態がワイ
ヤおよび湾曲形二次ロック突出部双方によって達成され
ることに留意されたい。

従来のインターフェース嵌合シールは、ハウジングの
前端部に位置し、かつプラグ・ハウジング50の外部周囲
に、完全な密封状態を形成するための内部シール・リブ
132と、レセプタクル・ハウジング70における接続面シ
ール・ポケット88の内部表面との完全な密封状態を形成
するための外側シール・リブとを有する。二次ロック部
材100は、密封型か未密封型構成のいずれかで使用する
のに適していることに留意されたい。二次ロック部材10
0には頂部に位置する突出部分102、110が挿入され、可
曲性のラッチと端子上の円筒状膨出部との間の係合点の
後部の後部安定化リングと係合する。端子の円筒状膨出
部14、34は、対応する空洞52、72の内面と係合するの
で、ピンおよびソケット端子は両方とも、密封型あるい
は未密封型構成のいずれにおいても中心に合わせられ
る。

本発明の好ましい実施例は、単極電気コネクタを含
む。しかし、この型式のコネクタは多極型で使用可能で
あることを理解されたい。第13図は、２極プラグ・ハウ
ジング270、２極ロック部材及び２極導体シールを含む
２極プラグ・コネクタ204を示す。ソケット10とピン30
は、この２列式プラグ・コネクタにおいて、または図に
示す、嵌合２列レセプタクル・コネクタとともに使用可
能である。ハウジング、導体および二次ロック部材にあ
る完全な密封状態は、単極ハウジングと同様な方法で確
立される。

（発明の効果） 以上の説明から理解される如く、本発明の防水型電気
コネクタアセンブリによると、シール部材はハウジング
内壁と係合する外部密封リブ、ワイヤ開口及び湾曲開口
を有し、これを押圧するベースと湾曲開口を貫通して端
子と当接させて保持する突起部を有する二次ロック部材
を具えるので、防水性を維持すると共に端子の二次ロッ
クを行うことが可能になる。またシール部材と二次ロッ
ク部材とは電気コネクタの製造時に簡単に組み立てら
れ、しかも二次ロック部材で押圧することにより十分な
防水（シール）効果が得られる。従って、自動車等の厳
しい条件下で使用される電気コネクタに好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電気コネクタアセンブリの別個
の多接点バンドインタフェース部材をもつソケット端子
の斜視図、第２図は、第１図におけるソケット端子の部
分側面図、第３図は、第２図に示す打抜き成形されたソ
ケット端子とともに用いて好適な打抜き成形されたピン
端子の側面図、第４図は、無偏向状態での多接点バンド
・インタフェース部材の端面図、第５図は、本発明にお
けるプラグ・ハウジングの斜視図、第６図は、第５図に
示すプラグ・コネクタ・ハウジングの断面図、第７図
は、レセプタクル・ハウジングの正面および後面を示す
二極レセプタクル・コネクタ・ハウジングの斜視図、第
８図は、第７図に示すレセプタクル・ハウジングの断面
図、第９図は、第５図と第７図に示すコネクタハウジン
グに用いて好適な単極二次ロック部材の斜視図、第10図
は、第５図と第７図に示す絶縁ハウジングの後部にある
導体シールを示す図、第11図は、プラグとレセプタクル
間の嵌合インターフェースをシールするためのインタフ
ェースシールを説明する図、第12図は、ソケット端子を
もつ単極プラグハウジングの断面図、第13図は、第１図
〜第12図と同型の二極プラグコネクタの他の実施例を示
す図である。 ８……ワイヤ 10……端子 50……ハウジング 52……空洞 100……二次ロック部材 102,110……突起部 104……ベース 120……シール部材 122……外部密封リブ 124……（ワイヤ）開口 126a,126b……湾曲開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケイス・ロバート・デンリンジャー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17601 ランカスター ボイス アベニ ュー 982 (56)参考文献 特開 昭51−67985（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−167577（ＪＰ，Ｕ) 実公 平２−20771（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許4662706（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01R 13/187 H01R 13/52 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１個の空洞を有するハウジング
   と、ワイヤに接続され前記ハウジングの前記各空洞内に
   挿入される端子と、前記ハウジングの前記端子挿入端に
   配置され前記ワイヤ及び前記ハウジング間を密封するシ
   ール部材とを具える防水型電気コネクタアセンブリにお
   いて、 前記シール部材は前記ハウジングの後端開口内壁に係合
   する外部密封リブ、前記ワイヤを挿通する開口及び該開
   口の外側に形成された湾曲開口を有する弾性部材で形成
   され、 前記シール部材の後端を押圧するベース及び前記シール
   部材の前記湾曲開口を貫通して延び前記端子に当接させ
   て前記端子を前記ハウジングの前記空洞内に保持する突
   起部を有する二次ロック部材を具えることを特徴とする
   防水型電気コネクタアセンブリ。