JP4214898B2

JP4214898B2 - 防水コネクタ

Info

Publication number: JP4214898B2
Application number: JP2003397525A
Authority: JP
Inventors: 修伊東
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2023-11-27
Also published as: DE602004011002D1; US20050118850A1; EP1536527B1; DE602004011002T2; US7033216B2; EP1536527A1; JP2005158595A

Description

本発明は、防水コネクタに関する。

従来、この種の防水コネクタとしては、以下の特許文献１に記載のものが知られている。このもののハウジングには雌端子金具を収容可能な複数のキャビティが形成され、このキャビティの後面には各キャビティと対応した電線挿通孔を有する一括型のゴム栓が配され、さらにゴム栓の後面には各キャビティ及び各電線挿通孔と対応する端子挿入口を有するホルダが装着されている。そして、電線の端末に固着された雌端子金具が端子挿入口から挿入され、電線挿通孔を弾性的に広げつつゴム栓を貫通してキャビティ内に押し込まれるようになっている。雌端子金具が通過したのち電線挿通孔の内面には電線の外周面が密着され、もってシールが取られるようになっている。
特開２００２−３４３４９２公報

ところで、一般的な雌端子金具は、接触舌片を収容した角筒状の本体部を備えた構成となっており、その後方に本体部の外形寸法よりも一回り小さい外径の電線が延出されているが、電線挿通孔の孔径を電線の外周面と密着可能な大きさに設定する必要性があることから、大型の雌端子金具においては、本体部の外形寸法が電線挿通孔の孔径よりも極めて大きくなり、本体部を電線挿通孔に挿入する作業に難渋することがある。そうした場合に、本体部を電線挿通孔に無理やり押し込んだりすると、ゴム栓切れが発生する可能性があり、ひいてはシール性が損なわれる懸念がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ゴム栓切れによるシール性の低下を回避することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、電線の端末に固着されるとともに同電線の外径よりも大きな外形寸法の本体部を有する端子金具と、この端子金具を収容可能な複数のキャビティを有するコネクタハウジングと、前記各キャビティに対応する複数の電線挿通孔を有して前記コネクタハウジングに装着される一括型のゴム栓と、前記端子金具の本体部の後方に配されて前記電線に嵌着されるシール栓とを備え、前記端子金具は、前記シール栓にかしめ付けられるインシュレーションバレルを有しており、前記ゴム栓の電線挿通孔には、前記端子金具の本体部が通過したのち前記シール栓及び前記電線のいずれかが密嵌され、前記シール栓の外周面は、前記ゴム栓の電線挿通孔の内面に対して弾性的に密着された状態となっており、前記電線挿通孔の孔径は前記本体部の外径寸法よりも小さく設定され、かつ、前記電線挿通孔は、前記本体部の大きさが異なる各端子金具と対応するように複数の孔径をもって構成され、このうち最も大きい孔径となる大径部の内面には、前記シール栓の挿入方向の前端部から後端部にかけて、前記電線に嵌着された前記シール栓の外周面が弾性的に密着可能とされ、最も小さい孔径となる小径部の内面には、前記大径部における前記シール栓の密着領域と前記挿入方向で揃うように、前記電線の外周面が密着可能とされている構成としたところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ゴム栓の電線挿通孔には端子金具の本体部が通過したのちシール栓が挿入され、このシール栓の外周面は、ゴム栓の電線挿通孔の内面に対して弾性的に密着された状態となっていることから、シール栓を介して電線挿通孔と電線との間のシールが確実に取られる。このとき、電線挿通孔は、電線に嵌着されるシール栓の外周面に密着可能な大きさの孔径に設定されるから、電線の外径よりも大きな外形寸法の本体部をゴム栓との間に過大な干渉を伴なうことなく通過させることができる。その結果、ゴム栓切れが回避されてシール性を維持できる。
また、電線挿通孔の孔径がシール栓の外周面に密着可能な大きさに設定されることで従来と比べて大径となり、ゴム栓が大型になる懸念があるものの、一括型のゴム栓にすれば、互いに隣り合う電線挿通孔の間に設けられた隔壁を共有化できるから、ゴム栓がことさら大型になることはない。しかも、電線挿通孔の孔径が本体部の外径寸法よりも小さく設定されているため、ゴム栓が大型化するのを充分に回避できる。

そして、電線挿通孔が複数の孔径をもって構成され、このうち最も大きい孔径となる大径部の内面には電線に嵌着されるシール栓の外周面が密着可能とされるから、ここに比較的大きな外形寸法の本体部を通過させることでゴム栓との過大な干渉を回避できる。一方、電線挿通孔のうち最も小さい孔径となる小径部の内面には電線の外周面が密着可能とされるから、ここに比較的小さな外形寸法の本体部をシール栓を配することなく通過させることができ、孔径を小さくすることでゴム栓の大型化を回避できる。これにより、大型から小型の端子金具まで幅広く適用できるから、汎用性に優れる。

本発明の実施形態を図１ないし図６によって説明する。この実施形態では、雌側の防水コネクタを例示しており、図１に示すように、雌型のコネクタハウジング（以下、雌ハウジング１０）と、複数の雌端子金具２０と、一括型のゴム栓３０と、ゴム栓ホルダ４０とを備えている。なお、以下の説明においては、図１の左側を前方とする。

雌端子金具２０は、図５及び図６に示すように、大きさが異なる２種類のものの混在型であるが、各種における基本的な構造はほぼ同一となっている。つまり、雌端子金具２０は、導電性金属板をプレス加工等することで形成されており、前方に相手の雄端子金具のタブ（図示せず）と接触可能な接触舌片（図示せず）を収容する角筒状の本体部２１を備え、この本体部２１の後方に、ワイヤバレル２２、インシュレーションバレル２３をこの順に一体に連ねて構成されている。ワイヤバレル２２は、芯栓５１の端末にかしめられるとともに、インシュレーションバレル２３は、被覆５２の端末にかしめられ、もって雌端子金具２０が電線５０の端末に固着されるようにしてある。もっとも、図５に示す大型の雌端子金具（以下、大型端子２０Ａ）には、被覆５２の端末にシール栓６０が液密状に嵌着されており、インシュレーションバレル２３は、このシール栓６０にかしめられるようになっている。

ここで、大型端子２０Ａの本体部２１の外形寸法は、電線５０の外径よりも相当に大きくなっており、且つ、電線５０に嵌着されたシール栓６０の外径とほぼ同一となっている。シール栓６０は、その外周面の前部がインシュレーションバレル２３に対する被圧着面６１とされ、その外周面の後部に、周方向に延びる複数条（本実施形態では３条）のリップ部６２を並設させている。一方、図６に示す小型の雌端子金具（以下、小型端子２０Ｂ）の場合、本体部２１の外形寸法は、電線５０の外径よりも僅かに大きくなっているにすぎず、また、大型端子２０Ａと異なり、電線５０にはシール栓６０が嵌着されていない。

雌ハウジング１０は、図２に示すように、合成樹脂材によりやや横長のブロック状に形成され、その内部に、前後方向に貫通する複数（本実施形態では６つ）のキャビティ１１が横並びに設けられている。各キャビティ１１には、後方から雌端子金具２０が挿入可能となっており、大型端子２０Ａと小型端子２０Ｂのそれぞれに対応して孔径の大きなものと小さなものが形成されている。孔径の大きなキャビティ１１は、横並びとなった６つのキャビティのうちの中央部の２つのキャビティ１１によって構成され、ここに大型端子２０Ａが収容可能となっている。一方、孔径の小さなキャビティ１１は、幅方向外寄りに位置する残りの４つのキャビティ１１によって構成され、ここに小型端子２０Ｂが収容可能となっている。

雌ハウジング１０の後部には、ゴム栓３０及びゴム栓ホルダ４０を装着するための装着孔１２が後方に開口して形成されている。装着孔１２は、図４に示すように、四隅がやや丸みを帯びた横長方形状に開口され、ここにはまずゴム栓３０が奥壁に当て止めされるまで嵌め込まれるようになっている。
ゴム栓３０は、上記のように一括型であって、全キャビティ１１の後面を覆うことが可能で、装着孔１２の奥部１３に緊密に嵌合可能なように厚肉状に形成されている。ゴム栓３０の外周面には、図２に示すように、装着孔１２の奥部１３の内周面に弾性的に密着可能な複数条（本実施形態では３条）のリップ部３１が形成されている。このゴム栓３０は、前後方向の中央部を境として左右対称形となっており、前後の区別がなくなることで誤組付け防止がなされるようにしてある。

また、ゴム栓３０には、各キャビティ１１と対応する位置ごとに各キャビティ１１と連通し得る複数の電線挿通孔３２が形成されている。各電線挿通孔３２には、後方から雌端子金具２０の本体部２１が通過したのち、電線５０の端末およびシール栓６０が挿入されるようになっている。また、各電線挿通孔３２は、大型端子２０Ａと小型端子２０Ｂのぞれぞれに対応して孔径を異にする大小２種類により構成され、具体的には、小型端子２０Ｂの本体部２１の通過を許容する小径部３３と、大型端子２０Ａの本体部２１の通過を許容する大径部３４とから構成されている。

小径部３３の内周面には、電線５０の外周面に弾性的に密着可能な複数条（本実施形態では３条）のリップ部３５が形成されている。すなわち、小径部３３の孔径（軸芯を挟んで互いに対向するリップ部３５の頂点間距離）は、電線５０の外径に対応して設定されるものであって、電線５０の外径と本体部２１の外形寸法との差がさほどない小型端子２０Ｂの場合、本体部２１が小径部３３を通過するのにゴム栓３０との干渉が特に支障とならない。
一方、大径部３４の内周面は、その前端縁と後端縁の短い範囲に雌端子金具２０の挿入を誘導する案内面３６がラッパ状に開口して形成されているのを除き、前後方向に沿ってフラット状をなしている。この大径部３４の内周面には、シール栓６０の外周面つまりリップ部６２が弾性的に密着可能となっている。大径部３４の孔径は、シール栓６０の外径に対応して設定されており、シール栓６０の外径と本体部２１の外形寸法とがほぼ同一となっていることから、電線５０の外径より本体部２１の外形寸法のほうが相当に大きい大型端子２０Ａの場合であっても、上記同様に、本体部２１が大径部３４を通過するのにゴム栓３０との干渉が特に支障とならない。なお、本実施形態の場合、大径部３４の孔径は、本体部２１の外形寸法よりも極僅か小さく設定されている。これは、ゴム栓３０との過大な干渉を回避できる範囲で、大径部３４の孔径をなるべく小さく設定してゴム栓３０が大型化しないように配慮したものである。

ゴム栓ホルダ４０は、合成樹脂製であって装着孔１２の入口部１５にほぼ緊密に嵌合可能な横長の厚板状に形成されている。ゴム栓ホルダ４０には、雌端子金具２０を挿入可能な端子挿入口４１が上記した各キャビティ１１及び各電線挿通孔３２と対応した位置で貫通形成されている。この端子挿入口４１は、大径部３４と対応する位置に大型端子２０Ａの本体部２１を貫通可能な大孔部４２を有するとともに、小径部３３と対応する位置に小型端子２０Ｂの本体部２１を貫通可能な小孔部４３を有している。

本実施形態は上記のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、組み付けに際しては、雌ハウジング１０の装着孔１２の奥部１３にゴム栓３０が嵌合される。続いて、図３に示すように、ゴム栓３０の後面に押し付けられるようにして、ゴム栓ホルダ４０が装着孔１２の入口部１５に嵌合される。ゴム栓ホルダ４０の装着により、ゴム栓３０の傾き防止や外れ止めがなされる。

この状態で、電線５０の端末に固着された雌端子金具２０を、図３の矢線に示すように、ゴム栓ホルダ４０の対応する端子挿入口４１に挿入する。雌端子金具２０の本体部２１の先端は、端子挿入口４１を通過したあと本体部２１の先端がゴム栓３０の電線挿通孔３２の入口に入り込む。電線挿通孔３２の大径部３４には大型端子２０Ａの本体部２１が貫通することになるが、大型端子２０Ａの本体部２１の外形寸法が大径部３４の孔径よりも極僅か大きいにすぎないから、大型端子２０Ａの本体部２１は電線挿通孔３２を難なく通過できる。また、電線挿通孔３２の小径部３３には小型端子２０Ｂの本体部２１が貫通することになるが、小径部３３の孔径が電線５０の外径に対応して設定され、その電線５０の外径よりも小型端子２０Ｂの本体部２１の外形寸法が僅かに大きくなっているにすぎないから、小型端子２０Ｂの本体部２１は電線挿通孔３２を押し広げながらも該電線挿通孔３２を難なく通過できる。

雌端子金具２０が対応するキャビティ１１内に挿入され、本体部２１の先端がキャビティ１１の前壁に当て止めされると、雌端子金具２０がランスにより抜け止めされた状態で係止される。こうして雌端子金具２０のうちの大型端子２０Ａがキャビティ１１内の正規の挿入位置に至ると、電線挿通孔３２の大径部３４には電線５０に嵌着されたシール栓６０が挿入される。シール栓６０は、リップ部６２を弾縮させつつその外周面を大径部３４の内面に対して弾性的に密着させた状態で、大径部３４内に液密状に収容される。一方、雌端子金具２０のうちの小型端子２０Ｂがキャビティ１１内の正規の挿入位置に至ると、電線挿通孔３２の小径部３３には電線５０が挿入される。電線５０は、その外周面を小径部３３のリップ部３５に対して密着させた状態で、小径部３３内に液密状に収容される。かくして、雌端子金具２０が通過したのち電線挿通孔３２の内面が電線５０及びシール栓６０の外周面に密着されることでシールが確実に取られるようになっている。

以上のように本実施形態によれば、雌端子金具２０がゴム栓３０の電線挿通孔３２を貫通するに際し、雌端子金具２０のうちの大型端子２０Ａにシール栓６０を配してそのシール栓６０の外周面を電線挿通孔３２の内面に弾性的に密着させるようにしているから、電線挿通孔３２の孔径をシール栓６０の外径に対応して設定することができ、本体部２１の外形寸法が電線５０の外径より大きくても、その本体部２１を電線挿通孔３２に対してゴム栓３０との間に過大な干渉を伴なうことなく挿通させることができる。その結果、雌端子金具２０の挿通によって生じ得るゴム栓３０切れが回避されてシール性を維持できる。

また、電線挿通孔３２における大径部３４の孔径がシール栓６０の外周面に密着可能な大きさに設定されることで従来と比べて大径となり、ゴム栓３０が大型になる懸念があるものの、一括型のゴム栓３０にすれば、互いに隣り合う電線挿通孔３２の間に設けられた隔壁を共有化できるから、ゴム栓３０がことさら大型になることもない。

このゴム栓３０は、電線挿通孔３２が複数の孔径をもって構成されるいわゆるハイブリッド型であって、大径部３４の内面にシール栓６０の外周面が密着可能とされ、小径部３３の内面に電線５０の外周面が密着可能とされている。したがって、大径部３４の内面に対しては大型端子２０Ａを通過させることでゴム栓３０との過大な干渉を回避する一方、小径部３３の内面に対してはゴム栓３０との干渉がさほど問題とならない小型端子２０Ｂを通過させて電線５０の外周面を密着させることができるから、ここを小さな孔径に設定することでゴム栓３０の大型化を回避できる。これにより、大型の雌端子金具２０から小型の雌端子金具２０まで幅広く適用できるようになり、汎用性に優れる。

＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、雌端子金具を収容してなる雌型コネクタに適用した例を示したが、本発明においては、雄端子金具を収容してなる雄型コネクタにも適用できる。この場合、端子金具の本体部に相当する部分は、タブの付け根部分に接続される箱部となる。
（２）上記実施形態では、端子金具が大型端子と小型端子の２種類で構成されていたが、本発明においては、本体部の外形寸法が異なる３種類以上で構成されていても構わない。この場合、電線挿通孔のうち最も大きい孔径となる大径部の内面には、電線に嵌着されたシール栓の外周面が密着可能とされ、最も小さい孔径となる小径部の内面には、電線の外周面が密着可能とされる。

本発明の実施形態の断面図雌ハウジングとゴム栓とゴム栓ホルダとの分解断面図雌端子金具の挿入前の状態の断面図雌ハウジングの背面図大型端子の平面図小型端子の平面図

符号の説明

１０…雌ハウジング（コネクタハウジング）
１１…キャビティ
２０…雌端子金具
２１…本体部
３０…ゴム栓
３２…電線挿通孔
３３…小径部
３４…大径部
５０…電線
６０…シール栓

Claims

電線の端末に固着されるとともに同電線の外径よりも大きな外形寸法の本体部を有する端子金具と、この端子金具を収容可能な複数のキャビティを有するコネクタハウジングと、前記各キャビティに対応する複数の電線挿通孔を有して前記コネクタハウジングに装着される一括型のゴム栓と、前記端子金具の本体部の後方に配されて前記電線に嵌着されるシール栓とを備え、
前記端子金具は、前記シール栓にかしめ付けられるインシュレーションバレルを有しており、
前記ゴム栓の電線挿通孔には、前記端子金具の本体部が通過したのち前記シール栓及び前記電線のいずれかが密嵌され、
前記シール栓の外周面は、前記ゴム栓の電線挿通孔の内面に対して弾性的に密着された状態となっており、
前記電線挿通孔の孔径は前記本体部の外径寸法よりも小さく設定され、かつ、前記電線挿通孔は、前記本体部の大きさが異なる各端子金具と対応するように複数の孔径をもって構成され、このうち最も大きい孔径となる大径部の内面には、前記シール栓の挿入方向の前端部から後端部にかけて、前記電線に嵌着された前記シール栓の外周面が弾性的に密着可能とされ、最も小さい孔径となる小径部の内面には、前記大径部における前記シール栓の密着領域と前記挿入方向で揃うように、前記電線の外周面が密着可能とされていることを特徴とする防水コネクタ。