JP4430021B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、防水コネクタに関し、特に、雄ハウジングのフード部を改良した防水コネクタに関する。

一般に、防水コネクタは、例えば自動車のエンジンルームなどの防水を要する箇所で電気的接続を行うために用いられている。

図５は、従来の防水コネクタを示す側面断面図であり、（Ａ）は防水コネクタの嵌合前の状態、（Ｂ）は嵌合中の状態、（Ｃ）は嵌合後の状態をそれぞれ示す。

図５（Ａ）に示すように、従来の防水コネクタ５０は、互いに嵌合可能な雄コネクタ１と雌コネクタ２とを有する。

雄コネクタ１は、合成樹脂などで作られた雄ハウジング３と、雄ハウジング３に保持される雄端子金具４とを有する。雌コネクタ２は、合成樹脂などで作られた雌ハウジング５と、雌ハウジング５に収容される雌端子金具６とを有する。

雄ハウジング３の先端部には、雌ハウジング５に嵌合可能な筒状のフード部７を備えている。フード部７の先端側外周部には、雌ハウジング５に形成されたロック孔８に係止されるロック部９が外側に突出して設けられている。

雄端子金具４は、フード部７の内側において雄ハウジング３の基端面３ａから突出して保持されている。

一方、雌ハウジング５は、内筒部１０と、その内筒部１０に連結され、内筒部１０の外周を囲う外筒部１１と、内筒部１０に連結され、端子挿入孔２１ａが形成されたリテーナ２１を有する。

内筒部１０には、雌端子金具６を基端側（図５では右側）から挿入可能な複数（図５では３室）のキャビティ１２が配置されている。雌端子金具６は、雄端子金具４と接続される接続部６ａと、電線Ｗの先端から露出された芯線にかしめなどにより圧着固定される電線固定部６ｂとを有する。電線固定部６ｂの後端には、電線Ｗの被覆部に嵌着された防水用ゴム栓１３が取り付けられている。防水用ゴム栓１３は、キャビティ１２の内周面に密着することにより、キャビティ１２内をシールする。

キャビティ１２の内部には、雌端子金具６を係止するためのランス１４が突設されている。ランス１４は、キャビティ１２内に雌端子金具６が挿入される途中では接続部６ａにより押圧されることで弾性変形し、雌端子金具６が所定の位置まで挿入されると、弾性復帰して、接続部６ａに形成された係止孔６ｃ内に入り、雌端子金具６を係止する。

外筒部１１の内周面と内筒部１０及びリテーナ２１の外周面との間には、雄コネクタ１のフード部７が挿入され、嵌合される嵌合穴１５が形成されている。

嵌合穴１５の基端側における内筒部１０の外周面には、ゴムリングなどで作られたハウジングシール１６が嵌着されている。

外筒部１１の外周面には、雄コネクタ１のロック部９が係止されるロック孔８が形成されている。

次に、雄コネクタ１と雌コネクタ２との嵌合作業の手順について説明する。

まず、雌ハウジング５の嵌合穴１５に雄ハウジング３のフード部７を挿入する。その際、図５（Ｂ）に示すように、フード部７の先端部が雌ハウジング５のハウジングシール１６に当接する。フード部７に当接されたハウジングシール１６は弾性変形するので、フード部７の進入は可能となる。

フード部７をさらに進入させ、フード部７の先端部が嵌合穴１５の基端部に当接すると同時に、フード部７のロック部９が雌ハウジング５に形成されたロック孔８に係止される。その際、雄端子金具４と雌端子金具６とが接続される（図５（Ｃ）参照）。これによって、雄コネクタ１と雌コネクタ２との嵌合作業が完了する（以下、この技術を従来例１という）。

また、特許文献１では、雄ハウジングのフード部が、奥側から前側にかけて２段階に拡径する形状に形成され、フード部の内面における前部から中部に至る途中には、雌コネクタのゴムリング（ハウジングシール）の導入をスムーズにするためのテーパ面が形成されている（以下、この技術を従来例２という）。
特開２００２−２８０１０８号公報

一般に、雄コネクタ１と雌コネクタ２とを嵌合するときに発生する力は、端子挿入力、シール嵌合力及びロック嵌合力の３つに分けることができる。防水コネクタが多極になると、端子数が増えるため、嵌合間口が広くなる。嵌合間口が広がるほど、シール性を確保するためのシール嵌合力は増大する。

従来例１では、雄ハウジング３のフード部７が雌ハウジング５のハウジングシール１６に当接した後、ハウジングシール１６を潰す時点でシール嵌合力が集中して、ピークに達するので、高いシール嵌合力を必要とする（図６の二点鎖線参照）。そのため、コネクタ嵌合作業がやり難く、作業性が悪くなるという課題があった。また、コネクタ嵌合が不十分になりやすく、導通不良を引き起こすなど品質の低下に繋がるという課題があった。

従来例２では、フード部のハウジングシールとの当接部がテーパ面に形成されているが、ハウジングシールを潰す時点でシール嵌合力が集中して、ピークに達するという点については従来例１と同様であり、従来例１と同様の課題があった。なお、従来例２では、フード部が、奥側から前側にかけて２段階に拡径する形状に形成されているが、当接する箇所はテーパ面の１箇所であり、本願発明のようにシール嵌合力を分散させるように構成したものではない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、雄ハウジングと雌ハウジングとを嵌合する際のシール嵌合力を分散させて、コネクタ嵌合の作業性及び品質を向上させることができる防水コネクタを提供することを目的とする。

本発明の防水コネクタは、筒状のフード部を備えた雄ハウジングと、その雄ハウジングに保持される雄端子金具とを有する雄コネクタと、
前記フード部が挿入され嵌合される嵌合穴を備えた雌ハウジングと、その雌ハウジングに保持され、前記雄端子金具に接続される雌端子金具とを有する雌コネクタと、からなり、
前記雌ハウジングの嵌合穴の内壁にハウジングシールが突出して設けられた防水コネクタにおいて、
前記フード部の先端側内周面の周方向に沿って、前記雄コネクタと雌コネクタとを嵌合する際に前記フード部の奥行き方向にずれて周方向に分かれた複数の当接位置で前記ハウジングシールに当接する当接部が形成されていることを特徴とするものである。

前記当接部は、奥行き方向の前記当接位置が周方向に沿って同じ間隔で続くように形成されていてもよい。

前記当接部は、奥行き方向の前記当接位置が周方向に沿って異なる間隔で続くように形成されていてもよい。

前記当接部は、前記フード部の先端側内周面の周方向に沿って凸状部と凹状部とを形成して構成されていてもよい。

前記凸状部及び凹状部は、湾曲して形成されていてもよい。

前記当接部は、前記フード部の奥行き方向に傾斜して形成されていてもよい。

本発明の防水コネクタによれば、雄コネクタと雌コネクタとを嵌合する際にハウジングシールに当接する当接部は、フード部の先端側内周面の周方向の各位置における当接位置が、前記フード部の奥行き方向に分散するように形成されているので、当接部がハウジングシールに当接する時点がずれて、コネクタ嵌合時に必要なシール嵌合力を分散させることができる。これによって、コネクタ嵌合作業が容易になり、作業性が向上する。また、コネクタ嵌合が不十分になることが少なくなるので、導通不良を引き起こすことが少なくなり、品質を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、従来例１と同一の部材は同一の符号を付して適宜説明を省略する。

図１（Ａ）は本発明の第１の実施形態例に係る防水コネクタの雄ハウジング３のフード部７を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部の拡大斜視図である。

本発明の第１の実施形態例に係る防水コネクタ２０は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、雄コネクタ１と雌コネクタ２とを嵌合する際にハウジングシール１６に当接する当接部１７が、フード部７の先端側内周面の周方向の各位置における当接位置が、フード部７の奥行き方向に分散するように形成されていることを特徴としている。

具体的には、フード部７の先端側内周面の周方向に沿って凸状部１８と凹状部１９とが交互に形成して構成されている。また、凸状部１８は、フード部７の奥行き方向に傾斜した第１の当接面１８ａを有し、凹状部１９は、フード部７の奥行き方向に傾斜した第２の当接面１９ａを有する。

図７（Ａ）は、本発明の第１の実施形態における当接部の周方向の位置と奥行き方向の当接位置との関係を示すグラフである。図７（Ａ）に示すように、当接部１７の周方向の位置に対する奥行き方向の当接位置は、方形状の波形のグラフになり、当接部１７の当接位置が、フード部７の奥行き方向に分散している。

次に、雄コネクタ１と雌コネクタ２との嵌合作業の手順について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態例に係る防水コネクタを示す側面断面図であり、（Ａ）は防水コネクタの嵌合前の状態、（Ｂ）は当接部の第１の当接面がハウジングシールに当接した状態、図３（Ａ）は当接部の第２の当接面がハウジングシールに当接した状態を示し、（Ｂ）は嵌合後の状態をそれぞれ示す。

まず、雌ハウジング５の嵌合穴１５に雄ハウジング３のフード部７を挿入する。その際、図２（Ｂ）に示すように、凸状部１８に形成された第１の当接面１８ａがハウジングシール１６に当接する。フード部７に当接されたハウジングシール１６は弾性変形するので、フード部７の進入は可能となる。

次いで、凹状部１９に形成された第２の当接面１９ａがハウジングシール１６に当接する（図３（Ａ）参照）。

その後、フード部７をさらに進入させ、フード部７の先端部が嵌合穴１５の基端部に当接すると同時に、フード部７のロック部９が雌ハウジング５に形成されたロック孔８に係止される。その際、雄端子金具４と雌端子金具６とが接続される（図３（Ｂ）参照）。これによって、雄コネクタ１と雌コネクタ２との嵌合作業が完了する。

本発明の第１の実施形態例に係る防水コネクタによれば、雄コネクタ１と雌コネクタ２とを嵌合する際にハウジングシール１６に当接する当接部１７が、フード部７の先端側内周面の周方向の各位置における当接位置が、フード部７の奥行き方向に分散するように形成されているので、当接部１７がハウジングシール１６に当接する時点がずれて、コネクタ嵌合時に必要なシール嵌合力を分散させることができる。、
特に、第１の実施形態例のように、当接部１７に第１の当接面１８ａと第２の当接面１９ａとを有する場合には、シール嵌合力のピークを確実に２回に分散させて低減させることができる（図６の実線参照）。これによって、コネクタ嵌合作業が容易になり、作業性が向上する。また、コネクタ嵌合が不十分になることが少なくなるので、導通不良を引き起こすことが少なくなり、品質を向上させることができる。

また、当接部１７の第１の当接面１８ａと第２の当接面１９ａは、フード部７の奥行き方向に傾斜して形成されているので、コネクタ嵌合抵抗が低くなり、コネクタ嵌合がスムーズになるので好ましい。

図４は、本発明の第２の実施形態例に係る防水コネクタにおける雄ハウジング３のフード部７を示す拡大斜視図である。

本発明の第２の実施形態例では、当接部１７の凸状部１８及び凹状部１９が湾曲して形成されていることを特徴としている。また、凸状部１８は先端側に向かって内側になだらかな角度で傾斜して形成されている。

図７（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態例における当接部の周方向の位置と奥行き方向の当接位置との関係を示すグラフである。図７（Ｂ）に示すように、当接部１７の周方向の位置に対する奥行き方向の当接位置は、サインカーブ状の波形のグラフになり、当接部１７の当接位置が、フード部７の奥行き方向に分散している。

本発明の第２の実施形態例に係る防水コネクタによれば、コネクタ嵌合時に必要なシール嵌合力を分散させて、なだらかな上昇・降下カーブになるように低減させることができる（図６の一点鎖線参照）。また、第１の実施形態例の当接部１７よりも簡易な形状であるので、製造時間や製造コストを低減することができる。

本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、凸状部１８と凹状部１９の形状は、三角形状などに切り欠いて形成されたものでもよい。 また、第１及び第２の実施形態例では、当接部１７の当接位置は、フード部７の奥行き方向に連続的に分散しているが、これに限らず、不連続的に分散していてもよい。例えば、当接部１７の周方向の位置に対する奥行き方向の当接位置のグラフが不連続な方形状の波形の場合（図７（Ｃ）参照）や不連続なサインカーブ状の波形の場合もある（図７（Ｄ）参照）。

本発明の防水コネクタは、例えば自動車のエンジンルームなどの防水を要する箇所で電気的接続を行うために用いられる。

（Ａ）は本発明の第１の実施形態例に係る防水コネクタの雄ハウジングのフード部を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部の拡大斜視図である。 本発明の第１の実施形態例に係る防水コネクタを示す側面断面図であり、（Ａ）は防水コネクタの嵌合前の状態、（Ｂ）は当接部の第１の当接面がハウジングシールに当接した状態をそれぞれ示す。 本発明の第１の実施形態例に係る防水コネクタを示す側面断面図であり、（Ａ）は当接部の第２の当接面がハウジングシールに当接した状態を示し、（Ｂ）は嵌合後の状態をそれぞれ示す。 本発明の第２の実施形態例に係る防水コネクタにおける雄ハウジングのフード部を示す拡大斜視図である。 従来の防水コネクタを示す側面断面図であり、（Ａ）は防水コネクタの嵌合前の状態、（Ｂ）は嵌合中の状態、（Ｃ）は嵌合後の状態をそれぞれ示す。 防水コネクタの嵌合量とシール嵌合力との関係を示すグラフである。 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施形態例における当接部の周方向の位置と奥行き方向の当接位置との関係を示すグラフである。

符号の説明

１：雄コネクタ
２：雌コネクタ
３：雄ハウジング
４：雄端子金具
５：雌ハウジング
６：雌端子金具
７：フード部
８：ロック孔
９：ロック部
１０：内筒部
１１：外筒部
１２：キャビティ
１３：防水用ゴム栓
１４：ランス
１５：嵌合穴
１６：ハウジングシール
１７：当接部
１８：凸状部
１９：凹状部
１８ａ：第１の当接面
１９ａ：第２の当接面
２０：防水コネクタ
２１：リテーナ

Claims (6)

1. 筒状のフード部を備えた雄ハウジングと、その雄ハウジングに保持される雄端子金具とを有する雄コネクタと、
   前記フード部が挿入され嵌合される嵌合穴を備えた雌ハウジングと、その雌ハウジングに保持され、前記雄端子金具に接続される雌端子金具とを有する雌コネクタと、からなり、
   前記雌ハウジングの嵌合穴の内壁にハウジングシールが突出して設けられた防水コネクタにおいて、
   前記フード部の先端側内周面の周方向に沿って、前記雄コネクタと雌コネクタとを嵌合する際に前記フード部の奥行き方向にずれて周方向に分かれた複数の当接位置で前記ハウジングシールに当接する当接部が形成されていることを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記当接部は、奥行き方向の前記当接位置が周方向に沿って同じ間隔で続くように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ。
3. 前記当接部は、奥行き方向の前記当接位置が周方向に沿って異なる間隔で続くように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ。
4. 前記当接部は、前記フード部の先端側内周面の周方向に沿って凸状部と凹状部とを形成して構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの項に記載の防水コネクタ。
5. 前記凸状部及び凹状部は、湾曲して形成されていることを特徴とする請求項４に記載の防水コネクタ。
6. 前記当接部は、前記フード部の奥行き方向に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つの項に記載の防水コネクタ。

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