JP4837756B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタ用、より詳しくは多端子タイプ電気コネクタ用のシールシステムに関する。このシールシステムは、特にコネクタの後部における電気接続ワイヤのまわりで、つまり電気ワイヤが接続端子に導入されていないコネクタの領域で、該コネクタのシールを保証するように構成されている。

本発明は、電気あるいは電子コネクタ技術の分野、特に自動車産業を対象としたコネクタ分野で利用される。

現在、多端子電気コネクタが、多数の技術分野で使用されている。これらの多端子コネクタは、それぞれに電気接続ワイヤがかしめられる雄あるいは雌のいくつかの接続端子を受け入れるように構成されている。一般的に、多端子電気コネクタは、それぞれが接続端子を受け入れるように構成されたいくつかのチャンバを有するプラスチック本体を備えている。プラスチック本体の内側には、それぞれが異なる接続端子のうちの１つで終端するいくつかの接続ワイヤを通過させるグロメットタイプシールが収容されている。このグロメットタイプシール（単にグロメットと呼ばれている）は、一般に、接続ワイヤが導入される溝あるいは貫通穴を備えている。一般に、コネクタのプラスチック本体の各チャンバの延長部にグロメット貫通穴があり、この貫通穴は、コネクタの後部に位置している。

グロメットの役割は、コネクタの確実なシールを保証し、湿気あるいは埃がコネクタの後部を通って該コネクタ内に導入されるのを防止することである。

通常、接続ワイヤのまわりをかしめる各接続端子がプラスチック本体のチャンバに挿入され、接続ワイヤがグロメット貫通穴に挿入される。このように、接続端子がコネクタの前部に収容され、電気ワイヤがコネクタの後部に収容されている。しかしながら、端子は、コネクタの後部からコネクタの前部に導入される。言い換えると、接続端子は、それらのチャンバに到達するために、グロメット貫通穴を通過しなければならない。ところで、端子は、しばしば電気ワイヤのような丸い断面よりもむしろ四角い断面を有している。そのうえ、グロメット貫通穴が丸い断面を有していると、端子を貫通穴に通過させることは困難である。対照的に、グロメット貫通穴が四角い断面を有しているならば、それから、電気ワイヤの位置でのシールはもはやグロメットによって保証されない。

この問題を解決するために、コネクタの後部からのコネクタのシール、つまり電気ワイヤの位置でのコネクタのシールを保証し、湿気あるいは埃のどんな侵入でも防止するための、グロメット用に構成されたいくつかのシール装置が存在する。

これら後部シール装置のうちの１つが、特許文献１に記載されている。このシール装置は、弾性材料からなるグロメット２を備えるとともに端子４及び接続ワイヤ５の通過を許容する貫通穴３あるいは貫通孔を備えたコネクタ１に関するものである。貫通穴３は、接続ワイヤを備えた端子の通過を許容するとともにこれらのワイヤを取り囲むリップ６を備えており、端子が通過されたときにワイヤの位置でのシールを保証する。この装置は、コネクタの後部の壁面に対する周縁シールを保証する周縁リップと接続端子の近傍のシールを保証する内側リップとの２つのタイプのリップを有している。

そのような装置は、接続ワイヤ断面積が接続端子の断面積と同一オーダーの大きさである場合に、接続ワイヤが通過する位置でのコネクタのシールを間違いなく保証する。対照的に、接続ワイヤの断面積が接続端子の断面積より著しく小さい場合、より正確にはそれが接続端子の断面積と同一オーダーの大きさではない場合、それから、接続端子の通過がグロメット貫通穴のリップに損傷を与え、これらの端子の通過の後では、もはや十分なシールを保証するように接続ワイヤを十分にかしめることができない。これは、特に、接続端子の断面積と接続ワイヤの断面積との比が２を超える場合である。実際、接続ワイヤよりも大きな直径の接続端子の通過はグロメット貫通穴のリップを伸ばし、リップがもはや湿気あるいは埃の侵入を防止するように接続ワイヤを十分にかしめることができなくなる結果をもたらすことが理解される。

例えば、特定の用途では、接続貫通穴が２．８ｍｍの幅を有し、接続ワイヤが０．２２ｍｍ^２の断面積を有している。この場合、上述の装置によって電気ワイヤのまわりのシールを得ることが不可能である。

実公昭５８−３４７１３号公報

本発明の目的は、前述した技術の不具合を改善することである。この目的のため、本発明は、接続ワイヤが接続端子の断面積と同一オーダーの大きさではない断面積を有するときに、一方にはグロメットタイプの多端子シールを備え、他方には接続ワイヤのまわりに配置されるとともに多端子シールの内側に収容される単一ユニットシールを備えた多端子電気コネクタ用シールシステムを提案する。

より正確には、本発明は、いくつかの貫通穴を有する多端子シールを備え、該貫通穴が該シールを完全に貫通するとともに電気接続ワイヤを受け入れるように構成された電気コネクタ用シールシステムにおいて、さらに、前記接続ワイヤを部分的に取り囲むとともに前記多端子シール貫通穴のうちの１つに少なくとも部分的に挿入される、筒状形状の少なくとも１つの単一ユニットシールを備えていることを特徴とする電気コネクタ用シールシステムに関連するものである。

有利には、前記単一ユニットシールがその長さ部の少なくとも一部分にシールリップを備えていて、これらのシールリップが前記多端子シール貫通穴を押圧し；前記貫通穴がその長さ部の少なくとも一部分にシールリップを有していて、これらのシールリップが前記接続ワイヤを押圧する。

先行技術による多端子電気コネクタ用後部シール装置を示す図である。 接続ワイヤが小さな断面積の場合の本発明による多端子電気コネクタ用シールシステムを示す図である。 接続ワイヤが接続端子の断面積と同一オーダーの大きさの断面積を有している場合の本発明による多端子電気コネクタ用シールシステムを示す図である。 本発明のシールシステムの単一ユニットシールを示す図である。 本発明のシールシステムの多端子シールを示す図である。 本発明によるシールシステムの断面図である。

本発明のシールシステムを備えた多端子電気コネクタが、図２に示されている。この電気コネクタ１は、いくつかのチャンバ７ａ、７ｂ、７ｃ…をそれ自体が備えたプラスチック本体８を有しており、該チャンバのそれぞれは、接続ワイヤ５がかしめられた接続端子４を受け入れるように構成されている。この図２において、接続端子４は、
− 相補的な雄接続端子を包み込む前部４ａと、
− 接続ワイヤの絶縁部を取り囲み、かつワイヤを受け入れる役割を保証する後部４ｃと、
− 接続ワイヤの剥離部分をかしめる移行部４ｂと、
を備えた雌端子である。

各チャンバ７ａ、７ｂ、７ｃ…は、端子４に類似する接続端子、あるいは、例えば雄接続端子などの異なる接続端子さえも受け入れることができる。これらの接続端子は、接続端子４にかしめられる接続ワイヤ５の場合のように、該接続端子の断面よりも小さいオーダーの大きさとされる、小さい直径の断面を有することが可能な電気接続ワイヤのまわりをそれぞれかしめている。以下で理解されるように、これらの接続端子は、該接続端子の断面と同一オーダーの大きさの断面を有する接続ワイヤのまわりをそれぞれかしめることもできる。

本発明によれば、コネクタ１のシールシステムは、一方では、グロメットとも呼ばれているグロメットタイプの多端子シール１０を備え、他方では、１つ以上の単一ユニットシール２０を備えている。多端子シール１０は、いくつかの貫通穴１１を備えており、そのそれぞれを通して接続ワイヤ５が通過している。より正確には、多端子シール１０は、コネクタの各チャンバ７ａ、７ｂ、７ｃ…の端部において、コネクタの後部に配置される貫通穴を有している。したがって、各貫通穴の延長部に位置するチャンバ内に収容された接続端子で終端する接続ワイヤは、眺められる貫通穴内を通過している。

筒状形状の単一ユニットシール２０は、接続ワイヤが小さな断面である場合、接続ワイヤ５を取り囲んでその長さ部の一部分上に位置している。可撓性材料からなる単一ユニットシール２０は、多端子シール１０の貫通穴内に挿入されている。もちろん、本発明のシールシステムは、電気ワイヤがかしめられる接続端子の断面に対して小さな断面を有する該電気ワイヤと同じくらいの数の単一ユニットシールを備えている。

多端子シール１０の各貫通穴１１は、２つの部分、つまり前部１１ａ及び後部１１ｂを備えている。前部１１ａは、接続端子に最も近接する部分であり、滑らかなセクションＳａを有している。後部１１ｂは、コネクタの後部に最も近接する部分であり、セクションＳｂを有している。前部１１ａは、単一ユニットシール２０を受け入れるように構成されている。後部１１ｂは、接続ワイヤ５を受け入れるように構成されている。したがって、２つのセクションＳａ及びＳｂは、好ましくは、それらが受け入れるエレメントのセクションに適した異なる寸法を有している。

後部セクションＳｂは、外側シールリップ１２を備えている。これらのシールリップ１２は、コネクタ内への湿気あるいは埃の侵入を防止するために電気接続ワイヤ５を押圧するようにこのワイヤ５に沿って構成されている。

さらに、単一ユニットシール２０は、貫通穴１１の前部の滑らかなセクションＳａを押圧するように構成された内側シールリップ２１を備えている。言い換えると、これらのシールリップ２１は、単一ユニットシールの位置での多端子シールのシールを保証する。

また、単一ユニットシール２０は、滑らかなセクションを備えることができるが、それは接続端子４の後部４ｃに挿入されているために、この図面では見えていない。実際、単一ユニットシール２０は、接続ワイヤ５を取り囲んでその接続端子に最も近接する部分上に位置している。それはまた、接続端子４の後部４ｃに導入される領域においてワイヤ５を取り囲むことができる。このようにして、接続端子によるワイヤ５の受け入れが剛性を高め、コネクタ１への端子の挿入を容易にすることを許容する。もちろん、単一ユニットシールは、接続ワイヤが剥離されていない領域で接続ワイヤを取り囲んでいる。

上記の記載を読めば理解できるように、コネクタ１のシールは、多端子シール１０の外側リップ１２による接続ワイヤ５への押圧によって、及び／または、単一ユニットシール２０の内側リップ２１による多端子シール１０の貫通穴１１の壁面への押圧によって、保証される。したがって、貫通穴１１を通した端子４の通過が、前記貫通穴の外側リップ１２に損傷を与えてリップがワイヤ５を適切に押圧することを妨げたとしても、単一ユニットシール２０の内側リップ２１がコネクタのシールを保証することになる。

図３には、図２のものと同一であるが、接続ワイヤ５が図２のものよりも大きな断面積、つまり接続端子４の断面積と同一オーダーの大きさの断面積を有している場合の電気コネクタが示されている。例えば、図２の場合、接続ワイヤ５は、１ｍｍ^２未満の断面積を有しており、図３の場合、それは、１ｍｍ^２より大きな断面積を有している。

この場合、接続ワイヤ５が接続端子４の断面積と同一オーダーの大きさの断面積を有しているために、単一ユニットシール２０を使用することは役に立たない。実際、ワイヤ５が、接続端子４のそれに近い断面積を有しているため、貫通穴１１への端子の通過が、ワイヤ５への外側リップ１２の押圧の品質を破壊するおそれはない。そのため、外側リップ１２は、コネクタのシールを十分に保証する。

したがって、接続ワイヤが接続端子のそれに近い断面積を有している場合、シールリップ１２の存在によってコネクタのシールを保証するのは多端子シールであることが理解される。対照的に、接続ワイヤが接続端子のそれより小さな断面積を有している場合、そのシールリップ２１によってコネクタのシールを保証するのは、接続ワイヤを取り囲む単一ユニットシール２０である。

図４は、接続ワイヤ５を取り囲むとともに接続端子４内へ導入される単一ユニットシール２０を示している。この図面において、接続端子は背後から見たときの図で示されており、したがって単一ユニットシール２０を受け入れために使用されるその後部４ｃが示されている。この図面はまた、単一ユニットシール２０の滑らかなセクション２２、つまりいかなるシールリップも有していないセクションを示している。このセクション２２は、端子４内へ導入されることができる、あるいは、端子の受け入れ部分４ｃに対して単に当接することさえできる。

単一ユニットシール２０の後部セクション２３は、例えば合計３つの内側シールリップ２１を有している。単一ユニットシールのセクション２２は、シールリップを除くセクション２３のそれよりも大きな寸法を有することができる。

そのような単一ユニットシール２０は、接続ワイヤのサイズが減少したときに接続ワイヤ５の断面積を増大させることという長所がある。多端子シールと接続ワイヤとの間の押圧は、後にコネクタにおけるシールを保証する単一ユニットシールによって、このようにして生じることができる。

本発明のシールシステムで使用されることができる多端子シールの一例が、図５に示されている。この多端子シール１０あるいはグロメットは、弾性及び不透過性材料からなっている。それは、異なる形状及びいくつかの寸法を有することが可能な複数の貫通穴を備えている。前記貫通穴は、前述した貫通穴１１のような丸い断面、あるいは、貫通穴１３及び１４のような四角い断面さえも有することができる。貫通穴の形状及び寸法は、形成される接続のために使用される端子及びワイヤのタイプに依存している。本発明の多端子シールは、それらの貫通穴が一致するようにして互いの表面上に配置された２つのプレート１０ａ及び１０ｂからなることができる。したがって、一方のプレートには、貫通穴の前部が設けられて、それが滑らかなセクションとされており、他方のプレートには、貫通穴の後部が設けられて、そのセクションが生成可能なシールリップを備えている。２つのプレートは、例えば接着剤などの異なる取り付け手段によって互いに取り付けられることができる。

図６は、本発明のシールシステムを備えた貫通穴の断面での上面図を示している。この図６は、単一ユニットシール２０の内側によって取り囲まれた接続ワイヤ５を有する多端子シール１０の貫通穴１１を断面で示している。単一ユニットシールの滑らかなセクション２２は、端子４の受け入れ部分４ｃ内へ挿入され、リップ２１を有するセクションが、貫通穴１１の前部１１ａに収容されている。この図６では、単一ユニットシールの滑らかなセクション２２は、貫通穴１１の壁面とは接触していないことが分かる。このセクション２２は、接続端子４の接続ワイヤ５の挿入及びメンテナンスを容易にするという唯一の役割を有している。対照的に、単一ユニットシール２０のリップ２１は、多端子シールの貫通穴１１の断面積よりも大きな断面積を有していて、貫通穴の壁面で永続的に押圧されるリップ２１を明らかにしており、このようにしてコネクタ内でのシールを保証する。

図６に示される実施例では、貫通穴１１の後部１１ｂが、シールリップを有していない。この実施例では、単一ユニットシール２０によって取り囲まれた小さな断面の接続ワイヤのみが、貫通穴１１内に収容されることができる。

対照的に、図２及び３の実施例では、単一ユニットシールを備えた小さな断面の接続ワイヤ、あるいは単一ユニットシールのないより大きな断面の接続ワイヤのいずれもが、貫通穴１１内に導入されることができる。

１ 電気コネクタ
４ 接続端子
４ａ 前部
４ｂ 移行部
４ｃ 後部
５ 接続ワイヤ
７ａ、７ｂ、７ｃ チャンバ
８ プラスチック本体
１０ 多端子シール
１１ 貫通穴
１１ａ 前部
１１ｂ 後部
１２ 外側シールリップ
２０ 単一ユニットシール
２１ 内側シールリップ
２２ セクション
２３ セクション

Claims (8)

1. 接続ワイヤ（５）の端末に固着されるとともに該接続ワイヤ（５）の外径よりも大きな外形寸法の前部（４ａ）を有する接続端子（４）と、
   該接続端子（４）を収容可能な複数のチャンバ（７ａ、７ｂ、７ｃ）を有するプラスチック本体（８）と、
   前記チャンバ（７ａ、７ｂ、７ｃ）の各々に対応する複数の貫通穴（１１）を有して前記プラスチック本体（８）に装着される一括型の多端子シール（１０）と、
   前記接続端子（４）の前部（４ａ）の後方に配されて前記接続ワイヤ（５）に嵌着される単一ユニットシール（２０）と、
   を備え、
   前記接続端子（４）は、前記単一ユニットシール（２０）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、
   前記多端子シール（１０）の貫通穴（１１）には、前記接続端子（４）の前部（４ａ）が通過したのち前記単一ユニットシール（２０）が挿入され、
   前記単一ユニットシール（２０）の外周面は、前記多端子シール（１０）の貫通穴（１１）の内面に対して弾性的に密着された状態となっており、
   前記貫通穴（１１）の穴径は、前記接続端子（４）の前部（４ａ）の外径寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記貫通穴（１１）は、前部（４ａ）の大きさが異なる前記接続端子（４）の各々と対応するように複数の穴径をもって構成され、
   このうち最も大きい穴径となる前記貫通穴（１１）の前部（１１ａ）の内面には、前記接続ワイヤ（５）に嵌着された前記単一ユニットシール（２０）の外周面が密着可能とされ、
   最も小さい穴径となる前記貫通穴（１１）の後部（１１ｂ）の内面には、前記接続ワイヤ（５）の外周面が密着可能と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. 前記単一ユニットシール（２０）が、前記貫通穴（１１）の壁面を押圧するシールリップ（２１）を備えた第１のセクション（２３）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の防水コネクタ。
4. 前記単一ユニットシール（２０）は、滑らかな第２のセクション（２２）を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の防水コネクタ。
5. 前記単一ユニットシール（２０）の前記第２のセクション（２２）が、接続端子に部分的に挿入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. 前記貫通穴（１１）の後部（１１ｂ）が、前記接続ワイヤを押圧するシールリップ（１２）を有していることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の防水コネクタ。
7. 前記貫通穴（１１）の前部（１１ａ）が、滑らかであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の防水コネクタ。
8. 前記多端子シール（１０）が、弾性及び不透過性材料であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の防水コネクタ。

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