JP4733562B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタに関し、雄ブロックとアウターケースとの間を水密に保つコネクタに関する。
移動体としての自動車には、多種多様な電子機器が搭載される。前記自動車は、前記電子機器に電力や制御信号などを伝えるために、ワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、コネクタとを備えている。電線は、導電性の芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の被覆部と、を備えた所謂被覆電線である。
前述したコネクタとして、例えば、特許文献1に示されたコネクタが用いられる。前述した特許文献1に示されたコネクタは、コネクタハウジングと、シール部材などを備えている。コネクタハウジングは、筒状のアウタケースと、複数のプレート状ハウジングとを備えている。プレート状ハウジングには、電線が取り付けられた端子金具を収容する端子収容溝が形成されている。
シール部材は、ゴムなどの弾性材料で構成されたシート状シール体を複数備えている。シート状シール体は、プレート状ハウジングに取り付けられて、プレート状ハウジングの端子収容溝内に収容された端子金具に取り付けられた電線との間を水密に保つ。
前述した構成のコネクタは、以下のように組み立てられる。プレート状ハウジングの端子収容溝内に電線付きの端子金具を収容するとともに、各プレート状ハウジングにシート状シール体を取り付ける。そして、プレート状ハウジング同士を組み付けて、これら互いに組み付けられたプレート状ハウジングをアウタケース内に収容する。こうして前述した構成のコネクタが組み付けられて、相手方のコネクタと嵌合する。こうして組み立てられたコネクタは、シート状シール体が電線との間を水密に保って、電線を伝わって端子収容溝内に水などの液体が浸入することを規制する。
特開2000−294336号公報
前述したコネクタにおけるアウタケースとハウジングとの水密を保つために前述したシール体等のシール部材を用いる場合、そのシール部材の反発力を得ることでシール部材を防水ゴム栓として機能させて水密を保っていた。そのため、シール部材の反発力によってはハウジングのアウタケースに対する挿入作業に大きな挿入力を必要とするため、挿入作業の効率が低下するという問題があった。そこで、シール部材の反発力を低下させて挿入力を低下させることも考えられるが、そうすると、コネクタの水密性を保つことができないという問題が生じる。
したがって、本発明の目的は、水密性を保ちかつアウタケースに対する組み付け時の挿入力を低下させることができるコネクタを提供することにある。
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載のコネクタは、相手側コネクタと嵌合するコネクタにおいて、電線が取り付けられた端子金具を収容する雄ブロックと、前記雄ブロックを収容するアウターケースと、前記雄ブロックを挿入方向に押圧が可能なように設けられ且つ前記アウターケース内に収容されるホルダと、前記雄ブロックと前記ホルダとの間に設けられ且つ前記アウターケース内の水密を保つために前記アウターケース内に収容されるシール部材と、を有し、前記アウタケースの内面と前記シール部材との間に、前記シール部材が前記アウターケース内に挿入された際に、前記アウタケースの内面に接触して反発力が生じることを防止するための空隙を形成し、そして、前記雄ブロックが前記アウターケースに挿入された後の前記ホルダによる前記挿入方向への押圧に応じて、前記シール部材が前記空隙に向かって押し出されて前記空隙を塞ぐようにしたことを特徴とする。
上記請求項1に記載した本発明のコネクタによれば、シール部材はアウターケースの内面との間に空隙を形成した状態でアウターケース内に収容される。そして、ホルダによる雄ブロックの挿入方向への押圧によって空隙に向かってシール部材を押し出して、シール部材とアウターケースとの間の空隙をシール部材によって塞ぐことができる。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載のコネクタにおいて、前記シール部材が前記空隙を塞ぐように定められた所定位置に前記ホルダを位置付ける位置付け手段を有することを特徴とする。
上記請求項2に記載した本発明のコネクタによれば、ホルダは位置付け手段によって所定位置に位置付けられる。このため、シール部材とアウターケースとの間の空隙を塞ぐようにシール部材を確実にホルダの押圧によって押し出すことができる。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載のコネクタにおいて、前記雄ブロックが、前記ホルダの端に位置付けられるホルダベースと、前記ホルダベースに積層される積層ホルダと、を有することを特徴とする。
上記請求項3に記載した本発明のコネクタによれば、雄ブロックとしてホルダベースと積層ホルダとを有しているので、シール部材とアウターケースとの間の空隙をシール部材で確実に防ぐことができる。
以上説明したように請求項1に記載した本発明のコネクタによれば、シール部材とアウターケースの内面との間に空隙を形成するように挿入し、その後ホルダを雄ブロックの挿入方向に押圧することで、シール部材を空隙に向かって押し出して雄ブロックとハウジング本体との間の空隙を塞ぐようにしたことから、アウターケースへの雄ブロックの挿入時にシール部材の反発力が生じることを防止でき、かつ、シール部材とアウターケースとの間に形成される空隙を確実に塞いで密封することができる。従って、水密性を保ちかつアウタケースに対する組み付け時の挿入力を低下させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、シール部材の復元力の影響を受けることなく、シール部材がシール部材とアウターケースとの間の空隙を塞ぐ所定位置にホルダを確実に位置付けることができるため、シール部材とアウターケースとの間の空隙を塞いで防水性をより一層向上させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、雄ブロックが複数の積層ホルダを有していても、シール部材とアウターケースとの間の空隙をシール部材で確実に塞ぐことができるため、確実に水密性を保ちかつ組み付け時の挿入力を低下させることができる。
本発明の最良に形態にかかるコネクタを、図1乃至図10の図面を参照して説明する。
コネクタ1は、図1乃至図4に示すように、コネクタハウジング2と、ホルダとしての複数対のリアホルダ3と、複数のシール部材4とを備えている。コネクタハウジング2は、ハウジング本体5と、アウタケース6と、雄ブロックとしての複数のコネクタブロック7と、位置決め手段としての位置決め部60を備えている。
ハウジング本体5は、絶縁性の合成樹脂で構成されて、該コネクタ1が嵌合する相手方のコネクタの雄端子の雄タブを通す孔8が複数設けられた相対壁9と、該相対壁9の外縁から立設した複数の周壁10とを備えて、筒状に形成されている。また、ハウジング本体5の内側の空間は、複数(図示例では、三つ)に仕切られている。
アウタケース6は、絶縁性の合成樹脂で構成されて、筒状に形成されている。アウタケース6は、内側にハウジング本体5及びコネクタブロック7などを収容した格好で、該ハウジング本体5と固定される。
コネクタブロック7は、図示例では、三つ設けられている。コネクタブロック7は、図1及び図3に示すように、複数のプレート状ハウジング11と、一つのカバー部材12とを備えている。図示例では、プレート状ハウジング11は、一つのコネクタブロック7に四つ設けられている。プレート状ハウジング11は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、平板状に形成されている。プレート状ハウジング11には、端子金具13(図3に示す)を収容する端子収容溝14が複数形成されている。複数の端子収容溝14は、プレート状ハウジング11の外表面から凹に形成されており、互いに平行に配置されている。複数のプレート状ハウジング11は、互いに平行に重ねられる。
カバー部材12は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、平坦な天井壁15と、該天井壁15の互いに逆に位置する外縁から立設した立設壁16とを備えて、コ字状に形成されている。カバー部材12は、天井壁15が複数のプレート状ハウジング11のうち最も上方に位置する一つのプレート状ハウジング11の端子収容溝14を塞ぐように該プレート状ハウジング11に重ねられ、かつ、一対の立設壁16間に複数のプレート状ハウジング11を位置付けて、これらのプレート状ハウジング11と固定される。このように、コネクタブロック7は、電線17が取り付けられた端子金具13を端子収容溝14に収容したプレート状ハウジング11同士が重ねられるとともに、プレート状ハウジング11をカバー部材12で覆って、これらのプレート状ハウジング11とカバー部材12とが互いに固定されて、組み立てられる。
リアホルダ3は、絶縁性で硬質(殆ど弾性変形しない)な合成樹脂で構成されている。リアホルダ3は、一つのコネクタブロック7に一対設けられている。リアホルダ3は、図4に示すように、複数のホルダ18と、係合部19と、案内部20とを備えている。図示例では、リアホルダ3は、ホルダ18を五つ備えている。
複数のホルダ18のうちの一つのホルダ18(以下、符号18aで示し、ホルダベースに相当する)は、他のホルダ18と積層されるとリアホルダ3の端に位置付けられる。一つのホルダ18aは、図4及び図5に示すように、互いに平行な一対のレール部21と、レール部21の一端部同士を連結する棒状の連結部22とを備えて、コ字状に形成されている。レール部21は、連結部22の端より他のホルダ18の積層方向に突出している。レール部21は、それぞれ、直線状に延在した棒状に形成されている。一対のレール部21は、互いに間隔をあけて平行に配置されている。
他の四つのホルダ(積層ホルダに相当する)18は、直線状に延在した帯板状に形成されている。これら四つのホルダ18は、連結部22と平行な状態で一対のレール部21間に配置される。また、四つのホルダ18は、互いに間隔をあけて平行に配置されて、ホルダベースとしての一つのホルダ18aに積層される。
係合部19は、図4に示すように、一対のレール部21の他端部(連結部22から離れた側の端部)に設けられた係合突起23と、四つのホルダ18のうちの連結部22から最も離れた他の一つのホルダ18(以下、符号18bで示す)の長手方向の両端部に設けられた係合凹部24とを備えている。即ち、係合部19は、レール部21の他端部と、ホルダ18bの両端部とに設けられている。係合突起23は、レール部21の他端部から該一対のレール部21同士が近づく方向に凸に形成されている。係合凹部24は、ホルダ18bの長手方向の両端部において、該ホルダ18bの連結部22から離れた側の上面から凹に形成されている。係合部19は、係合突起23が係合凹部24内に侵入して、ホルダ18の両端部とレール部21の他端部とを互いに係合させる。
案内部20は、複数のホルダ18のうち前述したホルダ18a,18bを除く残りのホルダ18(以下、符号18cで示す)の長手方向の両端部に設けられた案内突起25と、一対のレール部21に設けられた案内溝26とを備えている。即ち、案内部20は、残りのホルダ18cと、レール部21とに設けられている。
案内突起25は、ホルダ18cの長手方向の両端部から凸に形成されている。案内溝26は、一対レール部21の互いに相対する表面から凹に形成されている。案内溝26は、レール部21の長手方向に沿って延在しているとともに、該レール部21の全長に亘って設けられている。案内溝26によって、レール部21は、断面コ字状に形成されている。案内部20は、案内溝26内に案内突起25を位置付けることで、案内溝26即ちレール部21の長手方向に沿って前述した残りのホルダ18cを移動自在に支持する。
前述したリアホルダ3は、一つのホルダ18aの連結部22と、残りのホルダ18cが平行な状態に配置された後に、該残りのホルダ18cが一対のレール部21間に圧入される。すると、ホルダ18aの案内溝26内にホルダ18cの案内突起25が挿入される。そして、順に、残りのホルダ18cが、一対のレール部21間に圧入される。すると、ホルダ18cの案内突起25が案内溝26内に挿入されて、これらのホルダ18cが該レール部21の長手方向に沿って、移動自在となる。
さらに、他の一つのホルダ18bを一対のレール部21の他端部間に圧入して、係合突起23を係合凹部24に係合させる。こうして、連結部22と、ホルダ18b,18cとが互いに間隔をあけて平行な状態に配置されて、前述したリアホルダ3が組み立てられる。このように、組み立てられたリアホルダ3は、シール部材4とともに、コネクタブロック7に組み付けられるとともに、該コネクタブロック7とともにアウタケース6内に圧入されて、コネクタハウジング2に組み付けられる。リアホルダ3は、コネクタハウジング2に取り付けられると、前記ホルダ18a,18b,18c間に電線17を位置付ける。
シール部材4は、ゴムなどの弾性材料で構成されている。シール部材4は、一つのコネクタブロック7に一つ設けられている。シール部材4は、図5に示すように、複数のシール体27を備えている。図示例では、シール部材4は、シール体27を五つ備えている。
シール体27は、それぞれ、棒状に形成されている。シール体27は、互いに平行に間隔をあけて配置される。複数のシール体27のうちの図5中最も下方(一方の端)に位置する一つのシール体27(以下、符号27aで示す)は、他のシール体27と相対する表面に設けられた複数の溝28を備えている、溝28は、前述したシール体27aの表面から凹でかつ断面円弧状に形成されている。複数の溝28は、シール体27aの長手方向に沿って、並設されている。また、溝28は、それぞれ、シール体27aの幅方向に沿って、直線状に延在している。
複数のシール体27のうちの図5中最も上方(他方の端)に位置する他の一つのシール体27(以下、符号27bで示す)は、他のシール体27と相対する表面に設けられた前述した複数の溝28を備えている、複数のシール体27のうちの前述したシール体27a,27bを除く残りのシール体27(以下、符号27cで示す)は、互いに相対する表面と、前記シール体27a,27bと相対する表面との双方に、前述した溝28を設けている。前述した溝28は、シール体27a,27b,27c間に通される電線17を内側に位置付ける。
前述したシール部材4は、接着剤などによって、シール体27aにホルダ18aが二つ取り付けられ、シール体27bにホルダ18bが二つ取り付けられ、残りのシール体27c各々にホルダ18cが二つ取り付けられる。このとき、溝28の長手方向に沿って、二つのホルダ18a,18b,18c間にシール体27a,27b,27cが位置付けられる。このように、シール体27a,27b,27cは、各々ホルダ18a,18b,18cに取り付けられる。
そして、シール部材4は、ホルダ18aの連結部22に残りのホルダ18cが順に重ねられる際に、シール体27aに残りのシール体27cが順に重ねられる。そして、最後に、残りのホルダ18cに他の一つのホルダ18bが重ねられる際に、残りのシール体27cに他の一つのシール体27bが重ねられる。シール部材4は、リアホルダ3が組み立てられると同時に、複数のシール体27a,27c,27bが順に重ねられて、組み立てられる。
このとき、シール体27a,27b,27c間には、図9に示すように、プレート状ハウジング11の端子収容溝14内に収容された端子金具13に取り付けられた電線17が位置付けられる。勿論、該電線17は、前述した溝28内に位置付けられる。
シール体27a,27b,27cは、ホルダ18aによって挟持されている。ハウジング本体5に挿入前のシール体27a,27b,27cの側面27dは、図2(a)に示すように、挿入方向Xの断面が円弧状に形成されており、該円周面はホルダ18aとほぼ連続する同一面となっている。つまり、アウタケース6内に挿入された際に、シール体27a,27b,27cからなるシール部材4がアウタケース6の内面に接触して反発力が生じることを防止している。
シール体27a,27b,27cは、アウタケース6に挿入されると、ホルダ18dが挿入方向Xに押圧されて、コネクタブロック7側のホルダ18eとに挟まれることで、シール体27a,27b,27cは圧縮されて、図2(b)に示すように、ホルダ18aの表面からΔuだけアウタケース6の内面に向かって押し出されて突出する。そして、この押し出された突出部27dが、シール部材4とアウタケース6との間に形成される空隙50(図3参照)を塞いで、シール部材4とアウタケース6との間を水密に保つ。
前述した位置決め部60は、係合部61と、係合凹部62とを備えている。係合部61は、リアホルダ3のホルダ18dの上面及び下面の各々に一対設けられている。係合凹部62は、図3に示すように、アウタケース6の内面に係合部61の形状に対応した凹部として形成されている。該係合凹部62は、図2(b)に示すように、シール部材4が幅Zの場合、ホルダ18dが押圧されて圧縮量ΔZ分だけシール部材4が圧縮されたときに、ホルダ18dの係合部61が係合する位置に形成されている。この圧縮により、シール部材4はホルダ18aの表面からΔuだけアウタケース6の内面に向かって押し出されて突出するため、空隙50を確実に塞ぐことができる。また、位置決め部60は、シール部材4の弾性力を考慮して設計されている。
なお、前述したシール部材4は、ホルダ18f,eとの間に埋設させる、ホルダ18eを設けずにホルダ18dとコネクタブロック7との間に設けるなど種々異なる実施形態とすることができる。また、位置決め部60の係合凹部62は、コネクタブロック7のサイズによってはアウターケース6に形成することもできる。
前述したコネクタ1は、以下のように、まず、コネクタブロック7が組み立てられるとともに、該コネクタブロック7にリアホルダ3及びシール部材4が組み付けられる。各プレート状ハウジング11の端子収容溝14内に電線17付きの端子金具13を圧入する。そして、電線17付きの端子金具13をプレート状ハウジング11に取り付ける。
また、接着剤などによって、図6及び図7に示すように、シール体27aにホルダ18aを二つ取り付け、シール体27bにホルダ18bを二つ取り付け、シール体27cにホルダ18cを二つ取り付ける。そして、図8に示すように、一つのシール体27aの溝28内に電線17を重ねるように、該一つのシール体27a及び一つのホルダ18aに一つのプレート状ハウジング11を組み付ける。そして、該一つのプレート状ハウジング11の電線17にシール体27bを重ねた後、他のプレート状ハウジング11の電線17を重ねる。このように、図9に示すように、シール体27a,27b,27cとプレート状ハウジング11とを交互に重ねる。
そして、これらのプレート状ハウジング11同士を互いに近づける方向に加圧して、複数のプレート状ハウジング11を互いに組み付けるとともに、係合部19によってホルダ18a,18b同士を固定して、ホルダ18a,18b,18c同士及びシール体27a,27b,27c同士を組み付ける。そして、図10に示すように、リアホルダ3及びシール部材4を互いに組み付けられた複数のプレート状ハウジング11に組み付ける。その後、互いに固定された複数のプレート状ハウジング11にカバー部材12を組み付ける。こうして、コネクタブロック7を組み立てるとともに、該コネクタブロック7にリアホルダ3及びシール部材4を組み付ける。また、コネクタブロック7の周囲には、環状のシール部材30が嵌着されており、相手側コネクタとの嵌合時に相手側ハウジングの内壁と密着して防水性を高める。
そして、コネクタブロック7をハウジング本体5内に挿入した後、該ハウジング本体5毎コネクタブロック7、リアホルダ3及びシール部材4をアウタケース6内に圧入する。そして、アウタケース6によって挿入方向Xに押圧されることで、位置決め部60の係合部61が係合凹部62に係合する。そして、シール部材4は圧縮によりホルダ18aの表面からハウジング本体5の内面に向かって押し出されて突出し、該突出部27dがシール部材4とアウタケース6との間に形成される空隙50を塞いで、ハウジング本体5と複数のコネクタブロック7との間を水密に保って、コネクタ1が組み立てられる。
前述したように組み立てられたコネクタ1は、相手方のコネクタと嵌合して、自動車などに配索されるワイヤハーネスを構成する。
以上説明した本発明のコネクタ1によれば、シール部材4とアウタケース6の内面との間に空隙50を形成するように挿入し、その後ホルダ18dをコネクタブロック7の挿入方向Xに押圧することで、シール部材4を空隙50に向かって押し出してコネクタブロック7とハウジング本体5との間の空隙50を塞ぐようにしたことから、アウタケース6へのコネクタブロック7の挿入時にシール部材4の反発力が生じることを防止でき、かつ、シール部材4とアウタケース6との間に形成される空隙50を確実に塞いで密封することができる。従って、水密性を保ちかつ組み付け時の挿入力を低下させることができる。
また、シール部材4の復元力の影響を受けることなく、シール部材4がシール部材4とアウタケース6との間の空隙50を塞ぐ所定位置にホルダ18dを確実に位置付けることができるため、コネクタブロック7とハウジング本体5との間の空隙50を塞いで防水性をより一層向上させることができる。
さらに、コネクタブロック7が複数のプレート状ハウジング11(積層ホルダ)を有していても、シール部材4とアウタケース6との間の空隙50をシール部材4で確実に塞ぐことができるため、確実に水密性を保ちかつ組み付け時の挿入力を低下させることができる。
なお、本実施形態では、シール部材4を構成するシール体27a,27b,27cを接着剤などによって、リアホルダ3を構成するホルダ18a,18b,18cに取り付けてきた。しかしながら、本発明では、インサート成型によって、シール体27a,27b,27cとホルダ18a,18b,18cとを一体に成型しても良い。
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
本発明の実施形態にかかるコネクタの分解斜視図である。 本発明のコネクタのシール部材の動作作用を説明するための側面図であり、(a)は嵌合前、(b)は嵌合後をそれぞれ示している。 図1に示されたコネクタの断面図である。 図1に示されたコネクタのリアホルダの分解斜視図である。 図1に示されたコネクタのシール部材の分解斜視図である。 図4に示されたリアホルダのホルダと図5に示されたシール部材のシール体とを互いに取り付けた状態を示す斜視図である。 図6中の他の一つのホルダと他の一つのシール体とを示す斜視図である。 図6に示された互いに取り付けられた一つのホルダと一つのシール体とプレート状ハウジングとを示す斜視図である。 図1に示されたコネクタのコネクタブロックの一部を分解して示す斜視図である。 図9に示されたコネクタブロックのプレート状ハウジング同士などを互いに組み付けた状態を示す斜視図である。
符号の説明
1 コネクタ
2 コネクタハウジング
3 リアホルダ
4 シール部材
5 ハウジング本体
7 コネクタブロック(雄ブロック)
11 プレート状ハウジング
13 端子金具
17 電線
18 ホルダ
18a 一つのホルダ(ホルダベース)
18b 他の一つのホルダ(積層ホルダ)
18c 残りのホルダ(積層ホルダ)
50 空隙
60 位置決め部(位置決め手段)
61 係合部
62 係合凹部
X 挿入方向

Claims (3)

  1. 相手側コネクタと嵌合するコネクタにおいて、
    電線が取り付けられた端子金具を収容する雄ブロックと、
    前記雄ブロックを収容するアウターケースと、
    前記雄ブロックを挿入方向に押圧が可能なように設けられ且つ前記アウターケース内に収容されるホルダと、
    前記雄ブロックと前記ホルダとの間に設けられ且つ前記アウターケース内の水密を保つために前記アウターケース内に収容されるシール部材と、
    を有し、
    前記アウタケースの内面と前記シール部材との間に、前記シール部材が前記アウターケース内に挿入された際に、前記アウタケースの内面に接触して反発力が生じることを防止するための空隙を形成し、そして、
    前記雄ブロックが前記アウターケースに挿入された後の前記ホルダによる前記挿入方向への押圧に応じて、前記シール部材が前記空隙に向かって押し出されて前記空隙を塞ぐようにしたことを特徴とするコネクタ。
  2. 前記シール部材が前記空隙を塞ぐように定められた所定位置に前記ホルダを位置付ける位置付け手段を有することを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記雄ブロックが、前記ホルダの端に位置付けられるホルダベースと、前記ホルダベースに積層される積層ホルダと、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のコネクタ。
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