JP5082949B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、防水機能を備えたコネクタに関するものである。

防水機能を備えたコネクタとして、複数のキャビティを有する合成樹脂製のハウジングと、複数の電線挿通孔が貫通された一括ゴム栓と、後端部に電線が接続された複数の端子金具とを備えている。一括ゴム栓は、ハウジングの後端面に開口する収容凹部に嵌合され、一括ゴム栓の外周が収容凹部の内周面に対して液密状に密着されている。また、端子金具は、後方から電線挿通孔に貫通されてキャビティ内に収容され、電線の外周に対して電線挿通孔の内周が液密状に密着されている。

このような形態のコネクタを温度変化の激しい環境下で使用する場合、ハウジングの素材である合成樹脂と一括ゴム栓の素材であるゴムとの熱膨張率の違いにより、一括ゴム栓の外周と収容凹部の内周面との間の弾性密着状態が大きく変動し、シール性能が不安定になることか懸念される。

この対策として、一括ゴム栓の後面を押圧する合成樹脂製のゴム栓ホルダの前面に複数の筒部を突出するとともに、一括ゴム栓の後面に各電線挿通孔を個別に包囲する複数の溝を形成し、各溝に筒部を嵌合する方法が考えられる。このような形態にすれば、一括ゴム栓の外周に沿って並ぶ複数の筒部により、一括ゴム栓の外周の過剰な変形が抑えられるので、一括ゴム栓の外周と収容凹部の内周面との間の温度変化に起因する密着状態の変動を抑制することが期待できる。尚、このような形態のコネクタは、特許文献１等に開示されている。
特開２００４−３４２４１５公報

しかしながら、一括ゴム栓の外周に沿って並ぶ複数の筒部は、互いに間隔を空けて配置されているため、一括ゴム栓の外周のうち一括ゴム栓に近い部分の変形は効果的に抑制されるのに対し、筒部と筒部との間に対応する部分は、筒部による変形抑制力が十分に作用しない。そのため、一括ゴム栓の外周と収容凹部の内周面との間の密着状態が、一括ゴム栓の周方向において均一にならなくなることが懸念される。
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、一括ゴム栓の外周におけるシール性能の安定化を図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、 複数のキャビティを有する合成樹脂製のハウジングと、複数の電線挿通孔が貫通して形成された略方形をなす一括ゴム栓と、後端部に電線が接続された複数の端子金具とを備え、前記一括ゴム栓が、前記ハウジングの後端面に開口するように形成した収容凹部に嵌合されて、前記一括ゴム栓の外周が前記収容凹部の内周面に対して液密状に密着されており、前記端子金具が、後方から前記電線挿通孔に貫通されて前記キャビティ内に収容され、前記電線の外周に対して前記電線挿通孔の内周が液密状に密着されているコネクタにおいて、前記一括ゴム栓の内部には、略平行をなす一対の変形規制リブを連結リブで連結した形態の合成樹脂製の変形規制部材が設けられ、前記変形規制リブは、前記一括ゴム栓の外周に沿って延びるように配され、前記変形規制リブと略直角な方向において隣り合う複数の前記電線挿通孔の間には、前記一括ゴム栓を構成するゴム材料のみが存在し、前記変形規制リブは、前記一括ゴム栓の外周面と、この外周面に沿って配された前記電線挿通孔との間のみに配置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、前記変形規制リブは、前記一括ゴム栓の外周と、前記一括ゴム栓の外周に沿って配置された前記電線挿通孔との間に配さ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、前記一対の変形規制リブは、前記一括ゴム栓の一対の長辺に沿うように配されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
変形規制部材は、ハウジングと同じく合成樹脂製なので、雰囲気温度が大きく変化しても、変形規制リブと収容凹部の内周面との位置関係は大きく変動しない。したがって、一括ゴム栓のうち変形規制リブと収容凹部の内周面との間に存在する部分は、収容凹部の内周面に対して接近・離間方向へ大きく変位することはない。また、一括ゴム栓のうち変形規制リブと収容凹部の内周面との間に存在する部分は、肉厚が比較的薄いので、温度変化による膨張・収縮量も比較的小さい。これにより、雰囲気温度が大きく変化しても、収容凹部に対する一括ゴム栓の外周の密着状態は大きく変動することはない。しかも、変形規制リブは、一括ゴム栓の外周に沿って延びた形態なので、収容凹部の内周面に対する一括ゴム栓の密着状態は、一括ゴム栓の周方向において均一となる。このように本発明によれば、一括ゴム栓の外周におけるシール性能の安定化を図ることができる。

＜請求項２の発明＞
変形規制リブと収容凹部の内周面との間には、電線挿通孔が存在しないので、一括ゴム栓のうち変形規制リブと収容凹部の内周面との間に存在する部分は、肉厚がより薄くなる。これにより、雰囲気温度が大きく変化しても、収容凹部に対する一括ゴム栓の外周の密着状態の変動が、より抑制される。

＜請求項３の発明＞
一対の変形規制リブが、一括ゴム栓の一対の長辺に沿うように配されているので、変形規制リブによる変形規制の効果が大きく期待できる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１及び図２を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、一括ゴム栓２０を用いて防水を行うようにしたコネクタであって、ハウジング１０と一括ゴム栓２０とゴム栓ホルダ３０と複数の端子金具４０と変形規制部材５０とを備えて構成されている。

ハウジング１０は、合成樹脂製であり、内部には、前後方向に貫通する１２室のキャビティ１１が形成されている。１２室のキャビティ１１は、上下二段に６室ずつ分かれて配置され、上段と下段のキャビティ１１は、いずれも水平方向（左右方向）に一定ピッチで配置されている。

ハウジング１０の後端部には、その後端面に開口する収容凹部１２が形成されている。収容凹部１２は後方から見て横長の略方形をなしており、その内周面のうち四隅の部分は略四半円弧形の曲面をなしている。この収容凹部１２の内周面は、その上下左右の各平面及び４つの曲面の全体に亘ってシール面として機能するようになっている。また、収容凹部１２の外面には一対の係止突起１３が形成されている。

一括ゴム栓２０は、比較的軟質のゴム材料からなり、全体として横長のブロック状をなしている。一括ゴム栓２０は、後方から収容凹部１２内に嵌入されている。一括ゴム栓２０の外周には、周方向に沿ってリブ状に突出した形態の外周リップ部２１が、全周に亘って連続して形成されている。外周リップ部２１は、弾性的に潰れ変形した状態で収容凹部１２の内周面に対し全周に亘って液密状に密着している。この外周リップ部２１の弾性的密着作用により、収容凹部１２の内周と一括ゴム栓２０の外周との隙間を通って液体（水）がキャビティ１１内に浸入することが防止される。

また、一括ゴム栓２０には、その前端面から後端面に貫通する１２の電線挿通孔２２が形成されている。各電線挿通孔２２は、断面形状が円形であり、１２室のキャビティ１１と対応するように上下二段に６つずつ分かれて配置されている。各電線挿通孔２２の内周には、同心円形をなす周方向の内周リップ部２３が突出形成されている。この内周リップ部２３の内径は、後述する電線４３の外径よりも小さい。

ゴム栓ホルダ３０は、合成樹脂製であり、一括ゴム栓２０の後面を覆うような板状をなしているとともに、弾性変形可能な一対のアーム部３１を有している。ゴム栓ホルダ３０は、後方からハウジング１０に組み付けられ、アーム部３１に形成した係止孔３２を係止突起１３に係止させることにより、ハウジング１０に対して組付け状態に保持されている。組付け状態において、ゴム栓ホルダ３０は、一括ゴム栓２０の後面に対して押圧又は当接した状態となり、これにより一括ゴム栓２０は、ハウジング１０から後方へ離脱する（外れる）ことを規制されて、収容凹部１２内に嵌合された状態に保持されている。ゴム栓ホルダ３０には、各電線挿通孔２２と対応するように配置された１２の端子挿通孔３３が形成されている。

端子金具４０は、前後方向に細長く、その略前半部分は、図示しない相手側端子との接続部４１となっており、略後半部分は電線圧着部４２となっていて、この電線圧着部４２には電線４３が導通可能に接続されている。端子金具４０に接続された電線４３は、端子金具４０の後端から端子金具４０の長さ方向に沿って後方へ延出した形態となっている。かかる端子金具４０は、後方からゴム栓ホルダ３０の端子挿通孔３３と一括ゴム栓２０の電線挿通孔２２とを順に通過してハウジング１０内のキャビティ１１内に収容され、図示しない抜止部により抜止めされた状態で保持されている。

端子金具４０が電線挿通孔２２を通過する過程では、端子金具４０が電線挿通孔２２を拡径するように押し広げる。そして、端子金具４０が電線挿通孔２２を通過し終わってキャビティ１１内に収容されると、電線４３が電線挿通孔２２を貫通した状態となり、内周リップ部２３が電線４３の外周に対して液密状に密着する。この内周リップ部２３の弾性的密着作用により、電線挿通孔２２の内周と電線４３の外周との隙間を通って液体（水）がキャビティ１１内に浸入することが防止される。

本実施形態のコネクタには、一括ゴム栓２０の外周と収容凹部１２の内周面との間のシール性能が、コネクタの周囲の雰囲気温度の変化によって変動するのを抑制するためのシール性能安定化手段が設けられている。以下、その構成を説明する。
一括ゴム栓２０には、その後面において略Ｈ字形に開口する形態の取付け溝２４が形成されている。そして、この取付け溝２４には、変形規制部材５０が取り付けられている。

変形規制部材５０は、一括ゴム栓２０とは別体部品として製造されたものであって、ハウジング１０と同じ材料である合成樹脂からなる。変形規制部材５０は、上下一対の変形規制リブ５１と、この両変形規制リブ５１を連結する形態の１本の連結リブ５２とから構成されている。この変形規制部材５０は一括ゴム栓２０の後方から取付け溝２４内に隙間なく嵌合されている。変形規制部材５０が一括ゴム栓２０に取り付けられている状態では、変形規制部材５０は一括ゴム栓２０の後面において露出し、変形規制部材５０の後面は、一括ゴム栓２０の後面に対して面一状をなしている。尚、ゴム栓ホルダ３０は、変形規制部材５０が一括ゴム栓２０から後方へ離脱することも規制している。

変形規制部材５０を構成する一対の変形規制リブ５１は、一括ゴム栓２０の外周における上側の周面と下側の周面、即ち長辺側の周面に沿って左右方向に直線状に延びた形態であって、板面を水平に向けた細長い板状をなす。この変形規制リブ５１の左右方向における形成領域は、一括ゴム栓２０の上面及び下面のほぼ全幅に亘る範囲であって、全ての電線挿通孔２２の形成領域を含む広い範囲となっている。

また、上下方向については、上側の変形規制リブ５１は、一括ゴム栓２０の上側の周面と、この上側の周面に沿って配された上段側（即ち、上側の周面に近い側）の６つの電線挿通孔２２との間の位置に配置されている。一方、下側の変形規制リブ５１は、一括ゴム栓２０の下側の周面と、この下側の周面に沿って配された下段側（即ち、下側の周面に近い側）の６つの電線挿通孔２２との間の位置に配置されている。したがって、上段の電線挿通孔２２と下段の電線挿通孔２２との間、即ち変形規制リブ５１と略直角な上下方向に隣り合う電線挿通孔２２の間には、一括ゴム栓２０を構成するゴム材料のみが存在しており、変形規制部材５０を構成する部材は存在していない。

連結リブ５２は、一対の変形規制リブ５１の長さ方向（左右方向）における中央位置同士を連結しており、変形規制リブ５１に対して直角に連なっている。この連結リブ５２は、全ての電線挿通孔２２を含む配置領域を左右２つの領域に区画するように位置している。連結リブ５２は、変形規制リブ５１と同じ板厚の縦長の板状をなし、前後方向の寸法は変形規制リブ５１と同じである。つまり、連結リブ５２の前面は変形規制リブ５１の前面に対して面一状に連なり、連結リブ５２の後面は変形規制リブ５１の後面に対して面一状に連なっている。

変形規制部材５０は、ハウジング１０と同じく合成樹脂製なので、熱膨張率もハウジング１０とほぼ同じである。したがって、コネクタの周囲の雰囲気温度が大きく変化しても、変形規制リブ５１と収容凹部１２の内周面との上下方向（接近・離間方向）の位置関係は大きく変動しない。そのため、一括ゴム栓２０のうち変形規制リブ５１と収容凹部１２の内周面との間に存在する部分（一括ゴム栓２０の上側と下側の周面部を構成する左右方向に長い部分）は、収容凹部１２の内周面に対して接近・離間方向へ大きく変位する虞はない。

また、一括ゴム栓２０のうち変形規制リブ５１と収容凹部１２の内周面との間に存在する部分は、肉厚が比較的薄いので、温度変化による上下方向（厚さ方向）の膨張・収縮量も比較的小さい。したがって、雰囲気温度が大きく変化しても、収容凹部１２に対する一括ゴム栓２０の外周の密着状態が大きく変動する虞がない。しかも、変形規制リブ５１は、一括ゴム栓２０の外周に沿って延びた形態なので、収容凹部１２の内周面に対する一括ゴム栓２０の密着状態は、一括ゴム栓２０の周方向（変形規制リブ５１の長さ方向）において均一となる。これにより、一括ゴム栓２０の上面及び下面におけるシール性能の安定化を図ることができる。

また、変形規制リブ５１は、一括ゴム栓２０の外周と、一括ゴム栓２０の外周に沿って配置された電線挿通孔２２との間に配されているので、変形規制リブ５１と収容凹部１２の内周面との間には、電線挿通孔２２が存在しない。したがって、一括ゴム栓２０のうち変形規制リブ５１と収容凹部１２の内周面との間に存在する部分は、肉厚が十分に薄くなっている。これにより、雰囲気温度が大きく変化しても、収容凹部１２に対する一括ゴム栓２０の外周の密着状態の変動が、効果的に抑制される。

また、一対の変形規制リブ５１を、一括ゴム栓２０の外周のうち一対の長辺に沿うように配されているので、短辺に沿うように設けた場合に比べると、変形規制リブ５１による変形規制作用が広範囲に亘り、シール性能の安定化の効果が大きい。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では一対の変形規制リブを一括ゴム栓の長辺に沿って配置したが、一対の変形規制リブは一括ゴム栓の短辺に沿わせてもよい。
（２）上記実施形態では一対の変形規制リブを１本の連結リブで連結したが、一対の変形規制リブは、複数の連結リブで連結してもよい。
（３）上記実施形態では一対の変形規制リブをその長さ方向における中央部において連結したが、一対の変形規制リブを、その長さ方向における両端部において一対の連結リブで連結してもよい。この場合、連結リブは、一括ゴム栓の外周に近い位置に配されるので、変形規制リブとしての機能を発揮することが期待できる。また、変形規制リブの両端部以外にも、変形規制リブの長さ方向における中央から端部側へずれた位置において、１つ又は複数の連結リブで連結してもよい。
（４）上記実施形態では一対の変形規制リブを一括ゴム栓の長辺のみに沿わせたが、二対の変形規制リブを、一括ゴム栓の長辺と短辺の両辺に沿わせて配置してもよい。この場合、長辺側の変形規制リブを連結する連結リブと、短辺側の変形規制リブを連結する連結リブとが交差した形態となる。この場合、長辺側の変形規制リブの端部と短辺側の変形規制リブの端部は、互いに連結した形態としてもよく、互いに離間した形態としてもよい。
（５）上記実施形態ではキャビティの数を１２室としたが、キャビティの数は、１１室以下でも、１３室以上でもよい。また、キャビティの配列の形態も上記実施形態に限定されない。
（６）上記実施形態では変形規制部材を後方から一括ゴム栓に組み付けたが、変形規制部材は前方から一括ゴム栓に組み付けてもよい。
（７）上記実施形態では、変形規制部材を、ハウジング及びゴム栓ホルダから独立した部品であって、一括ゴム栓に対して組み付けられるものとしたが、変形規制部材は、ハウジングと一体に形成してもよく、ゴム栓ホルダに一体に形成してもよく、二色成形により一括ゴム栓と一体化させてもよい。
（８）上記実施形態では変形規制部材が一括ゴム栓の後面のみに露出する形態としたが、変形規制部材は、一括ゴム栓の前面のみに露出する形態としてもよく、一括ゴム栓の前面と後面の両方に露出する形態としてもよい。

実施形態１の一部切欠側面図 一括ゴム栓の背面図

符号の説明

１０…ハウジング
１１…キャビティ
１２…収容凹部
２０…一括ゴム栓
２２…電線挿通孔
４０…端子金具
４３…電線
５０…変形規制部材
５１…変形規制リブ
５２…連結リブ

Claims (3)

1. 複数のキャビティを有する合成樹脂製のハウジングと、
   複数の電線挿通孔が貫通して形成された略方形をなす一括ゴム栓と、
   後端部に電線が接続された複数の端子金具とを備え、
   前記一括ゴム栓が、前記ハウジングの後端面に開口するように形成した収容凹部に嵌合されて、前記一括ゴム栓の外周が前記収容凹部の内周面に対して液密状に密着されており、
   前記端子金具が、後方から前記電線挿通孔に貫通されて前記キャビティ内に収容され、前記電線の外周に対して前記電線挿通孔の内周が液密状に密着されているコネクタにおいて、
   前記一括ゴム栓の内部には、略平行をなす一対の変形規制リブを連結リブで連結した形態の合成樹脂製の変形規制部材が設けられ、
   前記変形規制リブは、前記一括ゴム栓の外周に沿って延びるように配され、
   前記変形規制リブと略直角な方向において隣り合う複数の前記電線挿通孔の間には、前記一括ゴム栓を構成するゴム材料のみが存在し、
   前記変形規制リブは、前記一括ゴム栓の外周面と、この外周面に沿って配された前記電線挿通孔との間のみに配置されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記変形規制リブは、前記一括ゴム栓の外周と、前記一括ゴム栓の外周に沿って配置された前記電線挿通孔との間に配されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記一対の変形規制リブは、前記一括ゴム栓の一対の長辺に沿うように配されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ。

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