JP4803452B2

JP4803452B2 - 防水コネクタ

Info

Publication number: JP4803452B2
Application number: JP2006354198A
Authority: JP
Inventors: 知成伊藤
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: US7458838B2; DE102007061629B4; JP2008166105A; US20080160813A1; DE102007061629A1

Description

本発明は、防水コネクタに関する。

従来、防水コネクタの一例として、特許文献１に記載のものが知られている。このコネクタは、互いに嵌合可能な雄ハウジングと雌ハウジングとを備えている。雌ハウジングは、雌端子を挿入可能なキャビティが形成された端子収容部と、この端子収容部の周りを取り囲む外筒部とを備え、端子収容部の外周面にはゴムリングが嵌着されている。
そして、両ハウジングが嵌合されると、雄ハウジングのフード部が雌ハウジングのゴムリングと外筒部との間に入り込み、ゴムリングがフード部と端子収容部との間に挟圧された状態で密着して両ハウジング間がシールされ、全てのキャビティが一括して防水されるようになっている。

ところが、上記のような構造では、端子収容部の外周にゴムリングの配設スペースを確保しなければならず、その分コネクタが軸方向と直交する方向に大型化してしまうという不都合がある。
そこで、端子収容部の外周にゴムリングを装着する替わりに、端子収容部の前側（雄ハウジングとの嵌合方向前側）にシート状をなすシール部材を装着してコネクタの小型化を図ったものが知られている（例えば特許文献２）。
シール部材はシール材ホルダの後面に固着され、シール材ホルダが端子収容部の前側に装着されると、シール部材が端子収容部の前面に密着するようになっている。一方、雄ハウジングの前面（雌ハウジングとの嵌合方向前側の面）には、前方へ突出する雄端子の根元部分を覆う突出部が形成されている。
そして、両ハウジングを嵌合させると、突出部がシール材ホルダに形成された貫通孔を貫通してシール部材に形成された嵌着孔に圧入され、突出部が嵌着孔に全周にわたって密着することで、雌ハウジングの各キャビティが防水されるようになっている。
特開２００５−１８３３４２公報特開２００６−１４７２４８公報

しかしながら、上記のような構造では、両ハウジング同士がゴムリングを介して全周にわたって密着する先のものに比べ、両ハウジング同士の相対的な振動が生じやすくなり、端子同士が擦れ合って金メッキが剥がれるといった、いわゆる微摺動摩耗を生じるおそれがある。
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、シール部材を端子収容部の前側に装着して小型化を図った防水コネクタにおいて、ハウジング同士の相対的な振動を抑制し、端子同士の微摺動磨耗を防止することが可能な防水コネクタを提供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、互いに嵌合可能な一対のハウジングと、前記一対のハウジングのうち一方のハウジングに収容され、同一方のハウジングから他方のハウジングとの嵌合方向へ突出し、この他方のハウジング内に収容された他方の端子と接続可能な一方の端子と、前記他方のハウジングに設けられ、前記他方の端子を収容可能なキャビティを備えるとともに、前記一方の端子をこのキャビティ内に挿通可能な端子挿通孔を備えた端子収容部と、前記端子収容部における前記一方のハウジングとの嵌合方向前側の面に装着され、同前側の面のうち前記端子挿通孔の形成された領域にわたって密着可能とされたシール部材と、前記シール部材のうち前記端子挿通孔に対応する位置において同シール部材を前記嵌合方向へ貫通する嵌着孔と、前記他方のハウジングに設けられ、前記シール部材の前記一方のハウジングとの嵌合方向前側を覆う蓋壁部と、前記蓋壁部のうち前記嵌着孔に対応する位置において同蓋壁部を前記嵌合方向へ貫通する貫通孔と、前記一方のハウジングのうち前記一方の端子が突出する面に形成され、同一方の端子の根元部分の外周を覆って突出し、前記貫通孔を貫通可能であるとともに前記嵌着孔に圧入されて同嵌着孔に全周にわたって密着可能な外形形状をなす突出部と、前記突出部の後側部分の外周面もしくは前記貫通孔の内周面から前記嵌合方向と直交する方向に突設されて、前記内周面もしくは前記外周面に密着するがた詰め部と、を備えるとともに、前記突出部の後側部分もしくは前記貫通孔の径方向における前記がた詰め部の突出高さは、前記がた詰め部の全突出端が押し潰された場合においても、前記突出部の前側部分と前記シール部材とが全周にわたって密着することで前記キャビティ内を防水できる突出高さとされているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記がた詰め部は、前記突出部の外周面もしくは前記貫通孔の内周面における周方向の間隔が均等となる位置に複数設けられているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記がた詰め部は、少なくとも前記突出部もしくは前記貫通孔の軸線を挟んだ対角位置に一対配されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記がた詰め部は、前記貫通孔の貫通方向全長にわたって延設されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
一対のハウジングが嵌合すると、一方の端子と他方の端子とが接続するとともに、一方のハウジングに形成された突出部が他方のハウジングの蓋壁部に形成された貫通孔を貫通して端子収容部の前側の面に装着されたシール部材の嵌着孔に圧入される。そして、突出部は嵌着孔に全周にわたって密着し、キャビティ内の防水が図られる。また、突出部の外周面もしくは貫通孔の内周面に突設されたがた詰め部によってがた止めがなされ、もってハウジング同士の相対的な振動が抑制される。
したがって、シール部材を端子収容部の前側に装着して小型化を図った防水コネクタにおいて、ハウジング同士の相対的な振動を抑制し、端子同士の微摺動磨耗を防止することが可能となる。また、端子同士の接続位置に近い蓋壁部の貫通孔位置においてがた止めがなされるから、微摺動磨耗の防止が効果的になされる。

＜請求項２の発明＞
複数のがた詰め部によってバランスよくがた詰めされるから、確実に両ハウジング同士の相対的な振動が抑制され、もって端子同士の微摺動磨耗が防止される。

＜請求項３の発明＞
突出部が一対のがた詰め部に挟み付けられるようにして貫通孔とのがた止めがなされるから、より確実に相対的な振動が抑制される。

＜請求項４の発明＞
貫通孔と突出部とは、貫通孔の貫通方向全長にわたって密着するから、一部分のみが密着する場合に比べてより確実にがた止めがなされる。したがって、さらに確実にハウジング同士の相対的な振動が抑制される。

以下、本発明の実施形態を図１〜図４によって説明する。
本実施形態における防水コネクタＣは、図１に示すように、互いに嵌合可能な雄ハウジング１０（本発明の一方のハウジングに該当する）と雌ハウジング２０（同他方のハウジングに該当する）とを備えている。以下、両ハウジング１０，２０における嵌合面側をそれぞれ前方とし、また図１の上側を上方、下側を下方として説明する。

雄ハウジング１０は、電気機器の側壁から突設し、前方へ開口する略筒状をなすフード部１１を備えている。フード部１１は、前方から雌ハウジング２０が内嵌可能な形状とされている。フード部１１の上面における幅方向中央位置には、雌ハウジング２０に設けられたロックアーム２４が係止可能なロック突部１２が設けられている。

また、雄ハウジング１０は、フード部１１の奥面１３から前方（雌ハウジング２０との嵌合方向）へ突出する複数本の雄タブ１４（本発明の一方の端子に該当する）を備えている。雄タブ１４は上下二段にわけられて幅方向に複数並列されている。雄タブ１４の突出部分のうち略前半部分は、後述する雌端子金具４０（本発明の他方の端子に該当する）の本体部４１内に差し込まれてこの雌端子金具４０と導通接続される接続部１４Ａとされている。

雄ハウジング１０の奥面１３（雄タブ１４が突出する面）には、各雄タブ１４の根元部分（接続部１４Ａよりも後方の部分）の外周を個別に覆って前方へ突出する突出部１５が全雄タブ１４の位置に形成されている。各突出部１５はそれぞれ各雄タブ１４の全周を覆い、その外形形状は略円形状をなしている（図４参照）。そして、各突出部１５には、それぞれがた詰め部１６が設けられている。このがた詰め部１６については後ほど詳しく説明する。

雌ハウジング２０は、雌端子金具４０を収容可能な端子収容部２０Ａと、この端子収容部２０Ａの前側に装着されるフロントホルダ２０Ｂとを備え、全体として若干横長の略扁平形状をなしている（図２参照）。

端子収容部２０Ａには、雌端子金具４０を後方から挿入可能なキャビティ２１が上下２段にわかれて幅方向に複数並列されている。各キャビティ２１の天井壁には、前方に延びる片持ち状をなし、その前端部が雌端子金具４０に係合して雌端子金具４０の抜け止めを図るランス２２が形成されている。

雌端子金具４０は、所定の展開形状に打ち抜いた金属板に曲げ加工などを施すことにより形成され、雄タブ１４の接続部１４Ａを差し込み可能な略箱形をなす本体部４１と、電線Ｗの端末に圧着接続される圧着部４２とを前後に繋げた構成とされている。

本体部４１には、底壁の前端から後方へ折り返された片持ち状をなす弾性接触片４３が設けられている。弾性接触片４３は略山形をなし、天井壁との間で雄タブ１４の接続部１４Ａを挟圧状態に保持可能とされている（図３参照）。なお、天井壁には、ランス２２が係止可能な係止部４４が設けられている。

各電線Ｗの被覆には、それぞれ電線用ゴム栓４５が装着されている。電線用ゴム栓４５がそれぞれ各キャビティ２１の後端部の内周面に密着することで、各キャビティ２１内への後方からの水の浸入が防がれている。

端子収容部２０Ａの前壁における各キャビティ２１に対応する位置には、雄タブ１４の接続部１４Ａを前方から各キャビティ２１内に挿通可能な端子挿通孔２３が形成されている。

端子収容部２０Ａの上面における幅方向の略中央位置には、ロックアーム２４が設けられている。ロックアーム２４は、支持部２４Ａを中心としてシーソー状に傾動可能とされている。

また、端子収容部２０Ａの上面におけるロックアーム２４の支持部２４Ａより前側位置には、上側係合突起２５が設けられ、下面における上側係合突起２５よりも若干前側の位置には下側係合突起２６が設けられている。この上下両係合突起２５，２６は、後述するフロントホルダ２０Ｂと係合するものである。

端子収容部２０Ａの前側には、防水用のシール部材２７を備えたフロントホルダ２０Ｂが装着されている。フロントホルダ２０Ｂは合成樹脂製であって、全体として端子収容部２０Ａの前側を被覆可能なキャップ状をなし、端子収容部２０Ａの前面を覆う壁状の蓋壁部２８と、この蓋壁部２８の周縁から後側に延びる周壁部２９とを備えている。

蓋壁部２８の後面には、端子収容部２０Ａの各キャビティ２１の上側に差し込まれて各キャビティ２１の天井壁の前端部分を構成する突片３１が複数形成されている。各突片３１は、ランス２２の直前位置に達する長さ寸法を備えている。

また、蓋壁部２８には、各キャビティ２１と対応した位置（突片３１の下側位置）に、蓋壁部２８を前後方向（壁厚方向）へ貫通する突出部挿入孔３２（本発明の貫通孔に該当する）が形成されている。各突出部挿入孔３２は、雄ハウジング１０の各突出部１５が貫通可能な形状とされている。

周壁部２９は、端子収容部２０Ａの前端部に外嵌可能な形状をなしている。この周壁部２９の上部における後端寄り位置には、端子収容部２０Ａの上側係合突起２５に係合可能な係合孔３３が形成され、周壁部２９の下部における後端部には、下側係合突起２６に係合可能な係合突部３４が形成されている。上側係合突起２５と係合孔３３および下側係合突起２６と係合突部３４とがそれぞれ係合することにより、フロントホルダ２０Ｂが端子収容部２０Ａに対して正規の取り付け状態に保持される。

なお、雌ハウジング２０の外周面には、図２に示すように、複数の突部３５が形成されている。複数の突部３５は、雌ハウジング２０が雄ハウジング１０のフード部１１に内嵌されると押し潰された状態になり、両ハウジング１０，２０同士をがた付きにくくするものである。

フロントホルダ２０Ｂに装着されたシール部材２７は、ゴム等の弾性部材によりシート状に形成されたものであり、蓋壁部２８の後面に、その略全域にわたって固着されている。シール部材２７は、フロントホルダ２０Ｂと端子収容部２０Ａとが正規の取り付け状態にあるときには、端子収容部２０Ａの前面（一方のハウジングとの嵌合方向前側の面）に密着した状態となる。

シール部材２７における蓋壁部２８の各突出部挿入孔３２に対応した位置には、シール部材２７を前後方向（嵌合方向）に貫通する嵌着孔３６が形成されている。そして、各突出部挿入孔３２、各嵌着孔３６および各端子挿通孔２３は、それぞれ前後方向に連通した状態に配される。各嵌着孔３６の内周面には、その前後方向の前側寄り位置において全周にわたって内方に突出する突条３６Ａが形成されている。この突条３６Ａは、嵌着孔３６に圧入される各突出部１５に全周にわたって密着可能とされている。そして、各突出部１５と各嵌着孔３６とが密着することにより、雄ハウジング１０と雌ハウジング２０とのシールがなされ、端子挿通孔２３からの各キャビティ２１内への水の浸入が防がれる。このように、防水コネクタＣは、端子収容部２０Ａの前側にシール部材２７を装着して防水を図っているから、端子収容部２０Ａの外周にリング状のシール部材２７を装着して防水を図る場合に比べて小型化が実現されている。
なお、シール部材２７における各突片３１に対応した位置には、各突片３１が後方へ貫通可能な突片挿通孔３７が貫通形成されている。

さて、雄ハウジング１０の各突出部１５の外周面には、それぞれがた詰め部１６が突設されている。がた詰め部１６は、図４に示すように、各突出部１５の上下左右に１箇所ずつ、つまり各突出部１５の軸線を挟んだ対角位置（上下および左右）に一対ずつ２組が配されている。言い換えると、がた詰め部１６は、各突出部１５の全周をほぼ均等に４分割する位置に配されている。

各がた詰め部１６の前後方向の断面形状は、半円形状をなしている。そして、各突出部１５が各突出部挿入孔３２に挿入されると、全がた詰め部１６の突出端が押し潰されるようにして各突出部挿入孔３２の内周面に密着するようになっている。

また、各がた詰め部１６は、各突出部１５の後側部分（根元部分）に設けられている。各がた詰め部１６は、各突出部１５の突出方向（前後方向）に延び、その前後方向寸法は、突出部挿入孔３２の前後方向寸法（蓋壁部２８の壁厚寸法）とほぼ等しい寸法とされている（図３参照）。すなわち、各がた詰め部１６は、各突出部挿入孔３２の貫通方向の全長にわたって延設されている。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について説明する。
最初に両ハウジング１０，２０を嵌合させる。まず、雌ハウジング２０を雄ハウジング１０のフード部１１に内嵌可能な位置に合わせ、雄ハウジング１０側に少しずつ押し込んでいく。すると、雄タブ１４の各接続部１４Ａが、それぞれ対応する各突出部挿入孔３２と嵌着孔３６とを通過して各端子挿通孔２３から各キャビティ２１内に差し込まれていき、各突出部１５は、各突出部挿入孔３２から各嵌着孔３６へ差し込まれていく。

そして、両ハウジング１０，２０が正規嵌合に至ると、図３に示すように、雄タブ１４の各接続部１４Ａは、各キャビティ２１内に収容されている各雌端子金具４０の本体部４１に差し込まれてそれぞれ弾性接触片４３と天井部との間に入り込んで導通状態になる。また、各突出部１５は、その前端部が各嵌着孔３６に圧入されて全周にわたって各突条３６Ａに密着し、雄ハウジング１０と雌ハウジング２０とのシールがなされ、各キャビティ２１内に水が浸入することが防がれる。各突出部１５の後端部は、それぞれがた詰め部１６を押し潰すようにして各突出部挿入孔３２に嵌入し、各突出部１５が各突出部挿入孔３２に対してがたつきなく嵌め込まれ、両ハウジング１０，２０の相対的な振動が防止される。そして、ロックアーム２４とロック突部１２とが係合して両ハウジング１０，２０が正規嵌合状態にロックされる。なお、両ハウジング１０，２０が正規嵌合状態にあるときには、雌ハウジング２０の各突部３５が押し潰された状態となっており、この突部３５によっても両ハウジング１０，２０同士のがた付きが抑えられる。

そして、この防水コネクタＣが振動を受けた場合には、各突出部１５が各突出部挿入孔３２に対してがたつきなく嵌め込まれ、両ハウジング１０，２０同士の相対的な振動が抑制されているから、雄タブ１４と雌端子金具４０とが擦れあって微摺動摩耗を生じることが防止される。

また、全突出部１５の位置においてこのようながた止めがなされているから、振動が厳しい状況下での使用においても両ハウジング１０，２０同士の相対的な振動が確実に抑えられる。

さらに、雄タブ１４の根元部分を覆う突出部１５が雌ハウジング２０に対してがた止めされているので、雄タブ１４自体が雌ハウジング２０に対してがた止めされた状態と同等であり、もって雄タブ１４の接続部１４Ａと雌端子金具４０の本体部４１との微摺動磨耗が確実に防止される。

また、突出部挿入孔３２は雄タブ１４と雌端子金具４０との接続位置に非常に近い位置にあり、そのような位置でハウジング１０，２０同士のがた止めがなされるから、微摺動磨耗の防止が効果的になされる。

そして、がた詰め部１６は、各突出部１５の全周をそれぞれ４分割する位置にあるから、各突出部１５は一方に偏って押し付けられるのではなく、四方にバランス２２よく押し付けられた状態になる。したがって、防水コネクタＣの振動方向がどのような方向であっても確実にがた止めがなされ、両ハウジング１０，２０同士の相対的な振動が確実に抑制される。

また、各突出部１５は、上下左右に一対ずつ配されたがた詰め部１６に生じる反力によって挟み付けられた状態になるから、確実に突出部挿入孔３２とのがた止めがなされる。
また、各突出部挿入孔３２と各突出部１５とは、各突出部挿入孔３２の前後方向全長にわたって密着するから、一部分のみが密着する場合に比べてより確実にがた止めがなされる。

以上説明したように本実施形態によれば、雄ハウジング１０と雌ハウジング２０とが嵌合すると、雄タブ１４と雌端子金具４０とが接続するとともに、雄ハウジング１０に形成された突出部１５が雌ハウジング２０の蓋壁部２８に形成された突出部挿入孔３２を貫通して端子収容部２０Ａの前側の面に装着されたシール部材２７の嵌着孔３６に圧入される。そして、突出部１５は嵌着孔３６に全周にわたって密着し、キャビティ２１内の防水が図られる。また、突出部１５の外周面に突設されたがた詰め部１６によってがた止めがなされ、もってハウジング１０，２０同士の相対的な振動が抑制される。

したがって、シール部材２７を端子収容部２０Ａの前側に装着して小型化を図った防水コネクタＣにおいて、ハウジング１０，２０同士の相対的な振動を抑制し、雄タブ１４と雌端子金具４０との微摺動磨耗を防止することが可能となる。

＜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る。

（１）上記実施形態では、フロントホルダ２０Ｂが端子収容部２０Ａに取り付けられることによってシール部材２７が端子収容部２０Ａの前面に密着するようになっているが、これに限らず、シール部材は別の手段によって端子収容部の前面に密着するようにされていてもよい。また、シール部材の前側の蓋壁部は、端子収容部とは別体ではなく、一体に設けられるものであってもよい。

（２）上記実施形態では、がた詰め部１６は突出部１５側に設けられているが、これに限らず、突出部挿入孔側に設けられていてもよい。
（３）上記実施形態では、がた詰め部１６は、各突出部１５の全周をほぼ均等に４分割する位置に設けられているが、これに限らず、例えば３分割以下もしくは５分割以上する位置に設けられていてもよい。

（４）上記実施形態では、がた詰め部１６は、上下左右に１箇所ずつ、各突出部１５の軸線を挟んだ対角位置に配されているが、これに限らず、がた詰め部はどのような位置に配されていてもよく、例えば、突出部の上側に１箇所、下側に２箇所配されていてもよい。

（５）上記実施形態では、各がた詰め部１６の前後方向寸法は、突出部挿入孔３２の前後方向寸法とほぼ等しい寸法とされているが、これに限らず、その前後方向寸法は、突出部挿入孔の前後方向寸法より小さい寸法であっても大きい寸法であってもよい。

本実施形態における防水コネクタの嵌合前の状態を表す側断面図雌ハウジングの正面図防水コネクタの正規嵌合状態を表す側断面図各突出部挿入孔に各突出部が挿入された状態を表す正断面図

符号の説明

Ｃ…防水コネクタ
１０…雄ハウジング（一方のハウジング）
１３…奥面（一方の端子が突出する面）
１４…雄タブ（一方の端子）
１５…突出部
１６…がた詰め部
２０…雌ハウジング（他方のハウジング）
２０Ａ…端子収容部
２３…端子挿通孔
２７…シール部材
２８…蓋壁部
３２…突出部挿入孔（貫通孔）
３６…嵌着孔
４０…雌端子金具（他方の端子）

Claims

互いに嵌合可能な一対のハウジングと、
前記一対のハウジングのうち一方のハウジングに収容され、同一方のハウジングから他方のハウジングとの嵌合方向へ突出し、この他方のハウジング内に収容された他方の端子と接続可能な一方の端子と、
前記他方のハウジングに設けられ、前記他方の端子を収容可能なキャビティを備えるとともに、前記一方の端子をこのキャビティ内に挿通可能な端子挿通孔を備えた端子収容部と、
前記端子収容部における前記一方のハウジングとの嵌合方向前側の面に装着され、同前側の面のうち前記端子挿通孔の形成された領域にわたって密着可能とされたシール部材と、
前記シール部材のうち前記端子挿通孔に対応する位置において同シール部材を前記嵌合方向へ貫通する嵌着孔と、
前記他方のハウジングに設けられ、前記シール部材の前記一方のハウジングとの嵌合方向前側を覆う蓋壁部と、
前記蓋壁部のうち前記嵌着孔に対応する位置において同蓋壁部を前記嵌合方向へ貫通する貫通孔と、
前記一方のハウジングのうち前記一方の端子が突出する面に形成され、同一方の端子の根元部分の外周を覆って突出し、前記貫通孔を貫通可能であるとともに前記嵌着孔に圧入されて同嵌着孔に全周にわたって密着可能な外形形状をなす突出部と、
前記突出部の後側部分の外周面もしくは前記貫通孔の内周面から前記嵌合方向と直交する方向に突設されて、前記内周面もしくは前記外周面に密着するがた詰め部と、
を備えるとともに、
前記突出部の後側部分もしくは前記貫通孔の径方向における前記がた詰め部の突出高さは、前記がた詰め部の全突出端が押し潰された場合においても、前記突出部の前側部分と前記シール部材とが全周にわたって密着することで前記キャビティ内を防水できる突出高さとされていることを特徴とする防水コネクタ。
前記がた詰め部は、前記突出部の外周面もしくは前記貫通孔の内周面における周方向の間隔が均等となる位置に複数設けら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。
前記がた詰め部は、少なくとも前記突出部もしくは前記貫通孔の軸線を挟んだ対角位置に一対配されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防水コネクタ。
前記がた詰め部は、前記貫通孔の貫通方向全長にわたって延設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の防水コネクタ。