JP4495089B2 - コネクタ用防水栓 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタの隙間から水分が浸入するのを防止するコネクタ用防水栓に関し、特に、コネクタハウジングのキャビティ内に挿入される端子金具に接続された電線に装着され、電線の外周とキャビティの内周との間をシールするコネクタ用防水栓に関する。

一般に、自動車などの配線の接続部材として使用されるコネクタには、その隙間から水分が浸入するのを防止するために、コネクタ用防水栓などの種々のシール部材が用いられている。

図３（Ａ）は従来のコネクタ用防水栓を示す側面断面図、（Ｂ）は従来のコネクタ用防水栓に電線を挿入した状態を示す側面断面図、図４（Ａ）は電線を端子金具に圧着した状態を示す側面図、（Ｂ）は圧着済み端子金具をコネクタハウジングのキャビティに挿入した状態を示す側面断面図である。

図３（Ａ）に示すように、従来のコネクタ用防水栓Ｂは、シリコンゴムなどの可撓性を有する材料で作られ、内部に電線挿入孔５０ａが形成された筒状の本体５０を有する。

本体５０の内周には、電線５１（図３（Ａ）及び（Ｂ）参照）の外周に密着するために、断面波形状に突出して形成された複数の第１のシール部５２が間隔を隔てて形成されている。

また、本体の外周には、コネクタハウジング５３のキャビティ５３ａ（図４（Ｂ）参照）の内周に密着するために、断面波形状に突出して形成された複数の第２のシール部５４が間隔を隔てて形成されている。

また、本体５０の電線挿入側（基端側）の内周には、電線５１の電線挿入孔５０ａへの挿入を容易にするために第１のテーパ部５０ｂが形成されている。

また、本体５０のキャビティ挿入側（先端側）の外周には、本体５０のキャビティ５３ａへの挿入を容易にするために第２のテーパ部５０ｃが形成されている。

従来のコネクタ用防水栓Ｂを用いる場合、図３（Ｂ）に示すように、まず、本体５０の電線挿入孔５０ａに電線５１を挿入する。電線５１は、本体５０の先端から所定の長さ分だけ飛び出すように挿入される。

次いで、本体５０の先端から飛び出した電線５１の被覆部を剥がす。

次いで、図４（Ａ）に示すように、アプリケータ（図示せず）により、電線５１を端子金具５５に圧着する。

その後、図４（Ｂ）に示すように、コネクタ用防水栓Ｂが保持された圧着済み端子金具５５をコネクタハウジング５３のキャビティ５３ａ内に挿入する。端子金具５５はランス５６により係止される。なお、図４（Ｂ）中、５７はコネクタハウジング５３内に水分が浸入するのを防止するハウジングシールである（以下、この技術を従来例１という）。

また、特開平７−２０１４０５号公報（特許文献１）には、キャビティへの挿入方向後端部に、自由状態で外に開いており、キャビティに挿入されるに従いキャビティの内壁に押されて内方に変位して電線の外周を周囲から押さえる押さえ部を有するコネクタ用防水栓が提案されている。このコネクタ用防水栓によれば、電線挿入時には押さえ部が開いているので、電線を挿入しやすく、挿入力を特別に大きくする必要がなく、また、キャビティに挿入すると、押さえ部が電線に強く押圧するので、後端部において電線を外周から確実に押さえることができ、電線が動いた場合にもシール部への影響を最小限に抑えて、シール性能の低下を防止することができる、としている（以下、この技術を従来例２という）。
特開平７−２０１４０５号公報

近年、自動車などの車両の軽量化、小型化の要請に伴い、ワイヤーハーネスなどに使用される電線の細線化が求められている。しかし、従来例１のコネクタ用防止栓Ｂを用いてコネクタを組立てる場合、電線５１を本体５０の電線挿入孔５０ａに挿入する際、第１のシール部５２の挿入抵抗が大きすぎるため、細線化された電線５１が途中で座屈しやすくなる。また、コネクタ用防止栓Ｂが保持された圧着済み端子金具５５をコネクタハウジング５３のキャビティ５３ａ内に挿入する際にも、同様に第２のシール部５４の挿入抵抗が大きすぎるため、電線５１が座屈しやすくなる。その結果、自動又は手動で行っている挿入作業は座屈の発生毎に停止するため、作業性が悪くなり、生産性が低下するという課題があった。

従来例２のコネクタ用防止栓では、電線挿入側に形成された押さえ部が大きく外側に広がって形成されているため、成型するための金型の取り数が少なくなるという課題があった。すなわち、図５（Ａ）に示すように、一般的なコネクタ用防止栓成型用の金型５８は多数個（図５では６個）取りに作られており、コネクタ用防止栓Ｂの本体５０の外径が大きくなるほど、金型５８の取り数が少なくなり、取り数を多くしようとすると、金型５８が大型化して製造コストの増加に繋がるという課題があった。

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、本体の外径を大きくすることなく、電線の挿入性及びコネクタハウジングのキャビティへの挿入性を向上させることができるコネクタ用防水栓を提供することを目的とする。

本発明のコネクタ用防水栓は、
コネクタハウジングのキャビティ内に挿入される端子金具に接続された電線に装着され、その電線の外周と前記キャビティの内周との間をシールするコネクタ用防水栓において、
可撓性を有する材料で作られ、内部に電線挿入孔が形成され、略同一幅に軸線方向に延びて形成された環状の本体と、
前記本体の電線挿入孔の内周面に、略半山形形状に形成され、基端側に曲率面を有し、先端側の面と前記電線挿入孔の内周面との間をなす角度が略９０度に形成された複数の第１のシール部と、
前記本体の外周面に、略半山形形状に形成され、先端側に曲率面を有し、基端側の面と前記本体の外周面との間をなす角度が略９０度に形成された複数の第２のシール部と、を有し、
前記第１のシール部は、電線を挿入する基端側から先端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて配置され、
前記第２のシール部は、前記キャビティに挿入する先端側から基端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて配置されている、
ことを特徴とするものである。

前記第１のシール部及び第２のシール部は同数個形成され、かつ、前記軸線方向に垂直な断面上の位置にそれぞれ配置されていてもよい。

本発明のコネクタ用防水栓によれば、本体が略同一幅に軸線方向に延びて形成されているので、本体の外径が大きくなることはなく、金型を大型化する必要がなくなり、製造コストの増加を抑えることができる。

また、本体の電線挿入孔の内周面に、電線を挿入する基端側から先端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて形成された複数の第１のシール部を有するので、電線が細線化されても、電線をコネクタ用防止栓の電線挿入孔に挿入する際に座屈が発生することが防止され、電線の挿入作業をスムーズに行うことができる。その結果、組立の作業性が向上し、コネクタの生産性を向上させることができる。

さらに、本体の外周面に、キャビティに挿入する先端側から基端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて形成された複数の第２のシール部を有するので、コネクタハウジングのキャビティへの本体の挿入作業をスムーズに行うことができる。その結果、組立の作業性が向上し、コネクタの生産性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。図１（Ａ）は本発明の実施形態例に係るコネクタ用防水栓を示す側面断面図、（Ｂ）は本発明の実施形態例に係るコネクタ用防水栓に電線を挿入した状態を示す側面断面図、図２（Ａ）は電線を端子金具に圧着した状態を示す側面図、（Ｂ）は圧着済み端子金具をコネクタハウジングのキャビティに挿入した状態を示す側面断面図である。

図１（Ａ）に示すように、本発明の実施形態例に係るコネクタ用防水栓Ａは、シリコンゴムなどの可撓性を有する材料で作られ、内部に電線挿入孔１ａが形成され、略同一幅に軸線Ｌ方向に延びて形成された円筒状の本体１と、本体１の電線挿入孔１ａの内周面に、電線２を挿入する基端側から先端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて形成された複数（図１（Ａ）の例では３個）の第１のシール部３と、本体１の外周面に、コネクタハウジング４のキャビティ４ａへ挿入する先端側から基端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて突起状に形成された複数（図１（Ａ）の例では３個）の第２のシール部５とを有する。

各第１のシール部３及び第２のシール部５は、略半山形形状に形成されている。

第１のシール部３の基端側の面は、曲率面を有するように形成されている。また、第１のシール部３の先端側の面と電線挿入孔１ａの内周面との間のなす角度θ１は、９０度に形成されている。なお、電線挿入時に電線２の外周とのシール性を保持できるのであれば、θ１を９０度未満に形成してもよい。

第２のシール部５の先端側の面は、曲率面を有するように形成されている。また、第２のシール部５の基端側の面と本体１の外周面との間のなす角度θ２は、９０度に形成されている。なお、本体挿入時にコネクタハウジング４の内周とのシール性を保持できるのであれば、θ２を９０度未満に形成してもよい。

第１のシール部３及び第２のシール部５は、本体１の略中間部に同数個形成され、かつ、軸線Ｌ方向に垂直な断面上の位置にそれぞれ配置されているのが好ましい。これによって、高さが高い第１のシール部３ａと低い第２のシール部５ａ、高さが中程度の第１のシール部３ｂと第２のシール部５ｂ、高さが低い第１のシール部３ｃと高い第２のシール部５ｃが、それぞれ対応する断面位置に配置されることになるので、本体１の肉厚を均一化することができる。

また、本体１の基端側の内周には、電線２の電線挿入孔１ａへの挿入を容易にするために第１のテーパ部１ｂが形成されている。

また、本体１の先端側の外周には、本体１のキャビティ４ａへの挿入を容易にするために第２のテーパ部１ｃが形成されている。

本発明の実施形態例に係るコネクタ用防水栓Ａを用いる場合、図１（Ｂ）に示すように、まず、コネクタ用防水栓Ａの電線挿入孔１ａに電線２を挿入する。電線２は、本体１の先端から所定の長さ分だけ飛び出すように挿通される。

ここで電線２を電線挿入孔１ａに挿入した際、従来例１のコネクタ用防水栓Ｂであれば電線の軸線がコネクタ用防水栓Ｂの軸線からずれて最初の第１のシール部で電線が引っかかり座屈してしまうところであるが、本実施形態例のコネクタ用防水栓Ａによれば、まず最初の第１のシール部３ｃはその後に続く第１のシール部３ｂ、３ａに比べ高さが最も低いので挿入抵抗が小さく、かつ電線２の軸線をコネクタ用防水栓Ａの軸線Ｌに調芯する作用を発揮し、より高さの高い次の第１のシール部３ｂの形成部分への電線２の挿入を容易にすることができる。

また、第１のシール部３ｂにおいても同様の調芯作用が発揮され、電線２の軸線を軸線Ｌにさらに精密に合わせ込み、もっとも高さの高い次の第１のシール部３ａの形成部分への電線２の挿入を容易にすることができる。

しかも各第１のシール部３ａ〜３ｃは、その先端側を角度θ１で切り欠いた略半山形形状に形成されている。したがって電線２がコネクタ用防水栓Ａの電線挿入孔１ａ内に挿入されて、各第１のシール部３ａ〜３ｃを押圧すると、各第１のシール部３ａ〜３ｃは弾力的にその切り欠いた側に潰れて逃げることができるので、挿入抵抗を有効に低くすることができる。

以上のような作用により電線２の座屈が防止される。

次いで、本体１の先端から飛び出した電線２の被覆部を剥がす。

次いで、図２（Ａ）に示すように、アプリケータ（図示せず）により、電線２を端子金具６に圧着する。

その後、図２（Ｂ）に示すように、コネクタ用防水栓Ａが保持された圧着済み端子金具６をコネクタハウジング４のキャビティ４ａ内に挿入する。端子金具６はランス７により係止される。

このとき、各電線２は個別のキャビティ４ａ内に収納される。その際、キャビティ４ａの内周面とコネクタ用防水栓Ａの外周面とが密着固定される。

その際、従来例１のコネクタ用防水栓Ｂであれば電線の軸線がキャビティ４ａの軸線からずれて最初の第２のシール部がキャビティ４ａに引っかかり電線が座屈してしまうところであるが、本実施形態例のコネクタ用防水栓Ａによれば、まず最初の第２のシール部５ａはその後に続く第２のシール部５ｂ、５ｃに比べ高さが最も低いのでキャビティ４ａ内への挿入抵抗が小さく、かつコネクタ用防水栓Ａの軸線Ｌをキャビティ４ａの軸線に調芯する作用を発揮し、より高さの高い次の第２のシール部５ｂの形成部分のキャビティ４ａ内への挿入を容易にすることができる。また第２のシール部５ｂにおいても同様の調芯作用が発揮され、さらにコネクタ用防水栓Ａの軸線Ｌをキャビティ４ａの軸線にさらに精密に合わせ込み、もっとも高さの高い次の第２のシール部５ｃの形成部分のキャビティ４ａ内への挿入を容易にすることができる。

しかも各第２のシール部５ａ〜５ｃは、その基端側を角度θ２で切り欠いた略半山形形状に形成されている。したがって電線２がキャビティ４ａ内に挿入される際に、各第１のシール部３ａ〜３ｃがキャビティ４ａの内周面に接触すると、各第２のシール部５ａ〜５ｃは弾力的にその切り欠いた側に潰れて逃げることができるので、挿入抵抗を有効に低くすることができる。

以上のような作用により電線２の座屈が防止される。

なお、図２（Ｂ）中、８はコネクタハウジング４内に水分が浸入するのを防止するハウジングシールである。

本発明の実施形態例に係るコネクタ用防水栓Ａによれば、本体１が略同一幅に軸線Ｌ方向に延びて形成されているので、本体１の外径が大きくなることはない。従って、図５（Ｂ）に示すように、例えば従来例２のコネクタ用防水栓を成型する金型５８と同じ大きさの金型９で本発明の実施形態例に係るコネクタ用防止栓Ａを成型する場合、従来例２よりも取り数を増加することができる（図５（Ｂ）では１２個）。その結果、金型９を大型化する必要がなくなり、製造コストの増加を抑えることができる。

また、本体１の電線挿入孔１ａの内周面に、電線２を挿入する基端側から先端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて形成された複数の第１のシール部３を有するので、電線２が細線化されても、上述の通り、電線２を本体１の電線挿入孔１ａに挿入する際に座屈が発生することが防止されるので、電線２の挿入作業をスムーズに行うことができる。その結果、組立の作業性が向上し、コネクタの生産性を向上させることができる。

さらに、本体１の外周面に、キャビティ４ａに挿入する先端側から基端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて形成された複数の第２のシール部５を有するので、コネクタハウジング４のキャビティ４ａへの本体１の挿入作業をスムーズに行うことができる。その結果、組立の作業性が向上し、コネクタの生産性を向上させることができる。

なお、角度θ１，θ２を９０度よりも大きくしすぎると、電線２の挿入性が悪化し、角度θ１，θ２を小さくしすぎると、電線２の挿入後にシール性を保持できないことがあるので、角度θ１，θ２は略９０度もしくはその前後（８０度〜１００度）にすることが好ましい。

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、本体１や電線挿入孔１ａの大きさ、第１のシール部３及び第２のシール部５の数・高さ・間隔などは、電線２やコネクタハウジング４のキャビティ４ａの大きさなどにより適宜変更される。

本発明のコネクタ用防水栓Ａは、例えば、自動車などの配線の接続部材として使用されるコネクタの隙間から水分が浸入するのを防止するシール部材として用いられる。

（Ａ）は本発明の実施形態例に係るコネクタ用防水栓を示す側面断面図、（Ｂ）は本発明の実施形態例に係るコネクタ用防水栓に電線を挿入した状態を示す側面断面図である。 （Ａ）は電線を端子金具に圧着した状態を示す側面図、（Ｂ）は圧着済み端子金具をコネクタハウジングのキャビティに挿入した状態を示す側面断面図である。 （Ａ）は従来のコネクタ用防水栓を示す側面断面図、（Ｂ）は従来のコネクタ用防水栓に電線を挿入した状態を示す側面断面図である。 （Ａ）は電線を端子金具に圧着した状態を示す側面図、（Ｂ）は圧着済み端子金具をコネクタハウジングのキャビティに挿入した状態を示す側面断面図である。 （Ａ）は従来のコネクタ用防水栓を成型するための金型を示す平面図、（Ｂ）は本発明の実施形態例に係るコネクタ用防水栓を成型するための金型を示す平面図である。

符号の説明

Ａ：コネクタ用防水栓
１ａ：電線挿入孔
１：本体
２：電線
３：第１のシール部
４：コネクタハウジング
４ａ：キャビティ
５：第２のシール部
６：端子金具
７：ランス
８：ハウジングシール
９：金型

Claims (2)

1. コネクタハウジングのキャビティ内に挿入される端子金具に接続された電線に装着され、その電線の外周と前記キャビティの内周との間をシールするコネクタ用防水栓において、
   可撓性を有する材料で作られ、内部に電線挿入孔が形成され、略同一幅に軸線方向に延びて形成された環状の本体と、
   前記本体の電線挿入孔の内周面に、略半山形形状に形成され、基端側に曲率面を有し、先端側の面と前記電線挿入孔の内周面との間をなす角度が略９０度に形成された複数の第１のシール部と、
   前記本体の外周面に、略半山形形状に形成され、先端側に曲率面を有し、基端側の面と前記本体の外周面との間をなす角度が略９０度に形成された複数の第２のシール部と、を有し、
   前記第１のシール部は、電線を挿入する基端側から先端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて配置され、
   前記第２のシール部は、前記キャビティに挿入する先端側から基端側に向かって順次高くなるように間隔を隔てて配置されている、
   ことを特徴とするコネクタ用防水栓。
2. 前記第１のシール部及び第２のシール部は同数個形成され、かつ、前記軸線方向に垂直な断面上の位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ用防水栓。

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