JP5394821B2

JP5394821B2 - 防水栓、及び、該防水栓を有するコネクタ

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Publication number: JP5394821B2
Application number: JP2009124095A
Authority: JP
Inventors: 英二青樹; 友和山根; 洋輔井上
Original assignee: Nok Corp; Yazaki Corp
Current assignee: Nok Corp; Yazaki Corp
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: CN102356519A; JP2010272405A; US8393911B2; EP2433338A4; WO2010134450A1; EP2433338A1; US20120058660A1; CN102356519B; EP2433338B1

Description

本発明は、電線の外周に取り付けられるとともにコネクタハウジングの端子収容室内に詰め込まれる防水栓、及び、該防水栓を有するコネクタに関するものである。

上記コネクタ２１０は、図６に示すように、一端部に相手側部材９に接続される電気接続部２５２が設けられ、他端部に電線２０６の端末が接続される電線接続部２５５が設けられた端子金具２０５と、この端子金具２０５及び該端子金具２０５に接続された電線２０６を収容する端子収容室２４１を有するコネクタハウジング２０４と、電線２０６の外周に取り付けられるとともに端子収容室２４１内に詰め込まれて、電線２０６の外周と端子収容室２４１の内面との間を水密に保つ防水栓２０１と、を有している（例えば特許文献１を参照。）。

上記相手側部材９は、例えば、電子機器の端子をなしており、導電性金属により平板状に形成された板部９０に丸穴９１が設けられた構成の接続部９２を有している。この接続部９２は、前記電子機器の筐体内に設けられた受け台８に重ねられ、ボルト１１及びナット１２によって受け台８に固定される。また、ボルト１１は、予め受け台８に取り付けられており、丸穴９１内を通される。また、図６中の矢印Ｙは、ボルト１１及びナット１２、即ち締結部材、の締結方向を示している。また、図６中の矢印Ｘは、矢印Ｙと直交する方向を示している。

上記電気接続部２５２は、導電性金属により平板状に形成された板部２５０に丸穴２５１が設けられた構成である。この電気接続部２５２は、ボルト１１を丸穴２５１内に通す格好で受け台８及び相手側部材９の接続部９２に重ねられ、ボルト１１とナット１２とによって固定されることで接続部９２に接続される。

上記電線接続部２５５は、板部２５０から矢印Ｘ方向に沿って連続した平板状の載置部２５３と、載置部２５３の端部から立設し、載置部２５３の表面上に位置付けられた電線２０６の芯線を圧着する圧着片２５４と、を有している。また、電線２０６は、その端末において、絶縁外皮が皮剥き処理されて前記芯線が露出している。

上記防水栓２０１は、ゴム製の防水部２０３と、防水部２０３と一体に形成された合成樹脂製の樹脂部２０２と、を有している。前記防水部２０３は、内側に電線２０６が通される円筒状の本体部２３０と、本体部２３０の外周から突出し、端子収容室２４１の内面に密着する円環状の複数の外周リップ２３１と、本体部２３０の内周から突出し、電線２０６の外周に密着する円環状の複数の内周リップ２３２と、を有している。また、図６中の一点鎖線は、内周リップ２３２が弾性変形していない状態を示している。図６中の一点鎖線で示すように、複数の内周リップ２３２は、本体部２３０の内周からの突出量が互いに等しく形成されている。前記樹脂部２０２は、円筒状に形成され、本体部２３０の内部に埋設されている。この樹脂部２０２は、防水部２０３の経年変化による変形防止や防水部２０３の剛性向上のために設けられている。

このような構成のコネクタ２１０は、防水栓２０１が電線２０６の外周に取り付けられた後に、この電線２０６の端末に端子金具２０５の電線接続部２５５が接続され、そして、これら端子金具２０５、電線２０６、防水栓２０１がコネクタハウジング２０４の端子収容室２４１内に収容されて組み立てられる。また、防水栓２０１は、外周リップ２３１が端子収容室２４１の内面に当接して潰れることで該内面との間を水密に保ち、内周リップ２３２が電線２０６の外周に当接して潰れることで該電線２０６との間を水密に保つ。

また、上記コネクタ２１０は、端子金具２０５の電気接続部２５２がボルト１１及びナット１２によって固定される際に、端子金具２０５及び電線２０６が、ボルト１１及びナット１２の締結方向、即ち矢印Ｙ方向、に沿って１ｍｍ程度移動するので、端子収容室２４１の矢印Ｙ方向の寸法が、前述した端子金具２０５及び電線２０６の移動分を含んだ寸法とされている。さらに、前述した防水栓２０１は、前述した防水の役割以外に、端子金具２０５及び電線２０６のがたつきを防止する役割も果たしている。

特開２００６−３２１９９号公報

しかしながら、前述した従来の防水栓２０１を有するコネクタ２１０は、以下に示す問題があった。即ち、端子金具２０５に接続された電線２０６は、端子金具２０５の電気接続部２５２がボルト１１及びナット１２によって固定される際に、ボルト１１及びナット１２の締結方向に沿って移動するので、この電線２０６と防水栓２０１とのシール性が低下しないようにするためには、内周リップ２３２の本体部２３０の内周からの突出量を大きくして、当該内周リップ２３２の潰れ代を大きく設定する必要がある。しかし、全ての内周リップ２３２の突出量を大きくすると、防水栓２０１を電線２０６の外周に取り付ける際の摩擦、即ち挿入力、が非常に高くなるために、この防水栓２０１の電線２０６への取り付け作業が困難になってしまうという問題があった。また、全ての内周リップ２３２の突出量を大きくすると、内周リップ２３２の電線２０６への接触圧が高くなりすぎるために、電線２０６が端子金具２０５の移動に追従し難く、そのために、電線２０６及び端子金具２０５に応力が生じてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、シール性が高く、かつ、容易に電線の外周に取り付けることができる防水栓、及び、該防水栓を有するコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載された発明は、一端部に、相手側部材に重ねられて締結部材によって固定されることで前記相手側部材に接続される電気接続部が設けられ、他端部に、電線の端末が接続される電線接続部が設けられた端子金具と、前記端子金具及び該端子金具に接続された前記電線を、前記締結部材の締結方向と平行な前記電線の径方向に沿って移動自在に収容する端子収容室を有するコネクタハウジングと、を有するコネクタの前記電線の外周に取り付けられるとともに前記端子収容室内に詰め込まれて、前記電線の外周と前記端子収容室の内面との間を水密に保つ防水栓であって、内側に前記電線が通される円筒状の本体部と、前記本体部の外周から突出し、前記端子収容室の内面に密着する円環状の外周リップと、前記本体部の内周から突出し、前記電線の外周に密着する円環状の複数の内周リップと、を有する弾性材料で構成された防水部と、合成樹脂で構成され、かつ、前記防水部と一体に形成された樹脂部と、を有し、前記複数の内周リップのうち、最も前記端子金具寄りの位置に位置する内周リップが、他の内周リップよりも前記本体部の内周からの突出量が小さく形成されていることを特徴とする防水栓である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記樹脂部が、内側に前記電線が通され前記本体部と同軸上に配置された円筒状の円筒部と、前記円筒部の内周から突出し、前記電気接続部が前記締結部材によって固定される際に前記締結方向に沿って移動する前記電線に当接することで、当該電線が過度に移動するのを防止する規制部と、を有していることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、一端部に、相手側部材に重ねられて締結部材によって固定されることで前記相手側部材に接続される電気接続部が設けられ、他端部に、電線の端末が接続される電線接続部が設けられた端子金具と、前記端子金具及び該端子金具に接続された前記電線を、前記締結部材の締結方向と平行な前記電線の径方向に沿って移動自在に収容する端子収容室を有するコネクタハウジングと、前記電線の外周に取り付けられるとともに前記端子収容室内に詰め込まれて、前記電線の外周と前記端子収容室の内面との間を水密に保つ防水栓と、を有するコネクタにおいて、前記防水栓として、請求項１又は請求項２に記載の防水栓を有していることを特徴とするコネクタである。

請求項１に記載された発明によれば、最も前記端子金具寄りの位置に位置する内周リップが、他の内周リップよりも前記本体部の内周からの突出量が小さく形成されているので、電線の、最も端子金具寄りの位置に位置する内周リップと当接した部分を、端子金具の移動に追従させることができ、電線及び端子金具に応力が生じることを防止できる。また、電線の、突出量が大きく形成された他の内周リップと当接した部分において高いシール性を確保することができる。また、突出量が小さく形成された内周リップによって、防水栓を電線に取り付ける際の挿入力が高くなることを防止できる。よって、シール性が高く、かつ、容易に電線の外周に取り付けることができる防水栓を提供することができる。さらに、合成樹脂で構成され、かつ、前記防水部と一体に形成された樹脂部を有しているので、防水部の経年変化による変形防止や剛性向上が図れる。

請求項２に記載された発明によれば、前記樹脂部が、内側に前記電線が通され前記本体部と同軸上に配置された円筒状の円筒部と、前記円筒部の内周から突出し、前記電気接続部が前記締結部材によって固定される際に前記締結方向に沿って移動する前記電線に当接することで、当該電線が過度に移動するのを防止する規制部と、を有しているので、防水部の経年変化による変形防止や剛性向上が図れ、かつ、規制部によって、電線が過度に移動して内周リップのシール性が低下してしまうことを防止できる。

請求項３に記載された発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の防水栓を有しているので、シール性が高く、かつ、容易に組み立てることができるコネクタを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る防水栓を有するコネクタを示す分解斜視図である。図１に示されたコネクタのＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１に示された防水栓の斜視図である。図３中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図２に示されたコネクタの端子金具が相手側部材に接続された状態を示す断面図である。従来の防水栓を有するコネクタを示す断面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る防水栓、及び、該防水栓を有するコネクタを図１ないし図５を参照しながら説明する。

上記コネクタ１０は、図１及び図２に示すように、一端部に相手側部材９（図５を参照。）に接続される電気接続部５２が設けられ、他端部に電線６の端末が接続される電線接続部５５が設けられた端子金具５と、この端子金具５及び該端子金具５に接続された電線６を収容する端子収容室４１を有する合成樹脂製のコネクタハウジング４と、電線６の外周に取り付けられるとともに端子収容室４１内に詰め込まれて、電線６の外周と端子収容室４１の内面との間を水密に保つ上記防水栓１と、端子金具５及び電線６が端子収容室４１から抜け出ることを防止するホルダ７と、を有している。

上記相手側部材９は、例えば、電子機器の端子をなしており、図５に示すように、導電性金属により平板状に形成された板部９０に丸穴９１が設けられた構成の接続部９２を有している。この接続部９２は、前記電子機器の筐体内に設けられた受け台８に重ねられ、ボルト１１及びナット１２によって受け台８に固定される。また、ボルト１１は、予め受け台８に取り付けられており、丸穴９１内を通される。また、図１ないし図５中の矢印Ｙは、ボルト１１及びナット１２、即ち締結部材、の締結方向を示している。また、図１ないし図５中の矢印Ｘは、矢印Ｙと直交する方向を示している。

上記端子金具５は、導電性の金属板にプレス加工が施されて得られる。

また、上記電気接続部５２は、平板状に形成された板部５０に丸穴５１が設けられた構成である。この電気接続部５２は、コネクタハウジング４の開口部、即ち端子収容室４１の一端部、からコネクタハウジング４の外部に突出している。この電気接続部５２は、ボルト１１を丸穴５１内に通す格好で受け台８及び相手側部材９の接続部９２に重ねられ、ボルト１１とナット１２とによって固定されることで接続部９２に電気的に接続される。即ち、電気接続部５２が接続部９２に接続された状態で、板部５０の厚み方向は前記締結方向、即ち矢印Ｙ方向、と平行になる。

また、上記電線接続部５５は、図１に示すように、板部５０から矢印Ｘ方向に沿って連続した平板状の載置部５３と、載置部５３の幅方向Ｚの端部から立設し、載置部５３の表面上に位置付けられた電線６の芯線６１を圧着して該芯線６１に電気的に接続される圧着片５４と、を有している。前述した幅方向Ｚは、矢印Ｙ及び矢印Ｘの双方と直交する方向である。また、電線６は、その長手方向が矢印Ｘと平行になる向きで載置部５３の表面上に位置付けられる。また、この電線接続部５５に電線６が接続された状態で、該電線６の径方向は、載置部５３及び板部５０の厚み方向、即ちボルト１１とナット１２との締結方向（矢印Ｙ方向）、と平行である。

上記電線６は、図２に示すように、導電性の芯線６１の外周が絶縁外皮６２で覆われた、断面丸型の被覆電線である。また、電線６は、その端末において、絶縁外皮６２が皮剥き処理されることにより芯線６１が露出している。また、電線６は、コネクタハウジング４の開口部、即ち端子収容室４１の他端部、からコネクタハウジング４の外部に引き出されている。

また、上述した端子金具５は、電気接続部５２がボルト１１及びナット１２によって接続部９２及び受け台８に固定される際に、ボルト１１とナット１２との締結方向、即ち矢印Ｙ方向、に沿って１ｍｍ程度移動するので、上記端子収容室４１の矢印Ｙ方向の寸法は、端子金具５及び電線６の移動分を含んだ寸法とされている。このような構成により、端子収容室４１は、端子金具５及び電線６を、矢印Ｙ方向、即ち載置部５３及び板部５０の厚み方向であり電線６の径方向、に沿って移動自在に収容する。また、防水栓１は、コネクタハウジング４の電線６が引き出される開口部、即ち端子収容室４１の他端部、から端子収容室４１内に液体が浸入することを防止する防水の役割以外に、端子金具５及び電線６のがたつきを防止する役割も果たしている。

上記防水栓１は、図２ないし図４に示すように、弾性材料としての合成ゴムで構成された防水部３と、この防水部３と一体に形成された合成樹脂製の樹脂部２と、を有している。即ち、防水栓１は、インサート品としての樹脂部２が防水部３用の金型内に挿入されることによるインサート成形によって製造されている。

上記防水部３は、内側に電線６が通される円筒状の本体部３０と、本体部３０の外周から突出し、端子収容室４１の内面に密着する円環状の複数の外周リップ３１と、本体部３０の内周から突出し、電線６の外周に密着する円環状の複数の内周リップ３２ａ,３２ｂ，３２ｃと、本体部３０の一端部３０ａから円筒状に延びた第１延長部３３と、本体部３０の一端部３０ａから円筒状に延びた第２延長部３４と、を一体に有している。また、図３及び図４中の一点鎖線Ｐは、防水部３の中心軸を示している。前述した複数の外周リップ３１と複数の内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃとは、それぞれ、中心軸Ｐに沿って互いの間に間隔をあけて並べられている。また、第１延長部３３と第２延長部３４とは本体部３０と同軸上に配置されており、かつ、第２延長部３４が第１延長部３３の内側に配置されている。これら第１延長部３３と第２延長部３４との間には、後述する樹脂部２が位置付けられる。また、第１延長部３３の内側には、端子金具５の電線接続部５５が位置付けられる。このような防水栓１は、複数の外周リップ３１が端子収容室４１の内面に当接して潰れることで該内面との間を水密に保ち、複数の内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが電線６の外周に当接して潰れることで該電線６との間を水密に保つ。

さらに、上記複数の内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、本体部３０の一端部３０ａに位置する内周リップ３２ａ（以下、第１内周リップ３２ａと呼ぶ。）が、他の内周リップ３２ｂ，３２ｃ（以下、第１内周リップ３２ａに隣接したものを第２内周リップ３２ｂと呼び、第１内周リップ３２ａから離れたものを第３内周リップ３２ｃと呼ぶ。）よりも突出量が小さく形成されている。また、第２内周リップ３２ｂと第３内周リップ３２ｃの突出量は互いに等しい。また、前記突出量とは、本体部３０の内周から各内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの先端までの寸法を意味する。また、図２中の一点鎖線は、各内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが弾性変形していない状態を示している。

上記樹脂部２は、主に防水部３の経年変化による変形防止や防水部３の剛性向上のために設けられている。この樹脂部２は、内側に電線６が通される円筒状の円筒部２０と、円筒部２０の一端部２０ａの内周から突出した円環状の規制部２１と、を一体に有している。

上記円筒部２０は、図４に示すように、本体部３０及び第１延長部３３と同軸上に配置され、かつ、第１延長部３３の内周に位置付けられている。また、円筒部２０の一端部２０ａは、本体部３０の一端部３０ａ内に埋設されているとともに、第１延長部３３と第２延長部３４との間に位置付けられている。

上記規制部２１は、第１延長部３３と第２延長部３４との間に位置付けられている。この規制部２１及び第２延長部３４は、電気接続部５２がボルト１１及びナット１２によって接続部９２及び受け台８に固定される以前の状態では、電線６との間に間隔をあけている。そして、規制部２１及び第２延長部３４は、電気接続部５２がボルト１１及びナット１２によって接続部９２及び受け台８に固定されることで電線６が前記締結方向に沿って移動する際や、電線６が振動によってその径方向に沿って移動する際など（電線６が移動する様子を図４中の二点鎖線で示す。）に、当該電線６に当接することで、この電線６が過度に移動するのを防止する。

このように、本発明では、防水栓１が規制部２１を有しているので、電線６が過度に移動して各内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃシール性が低下してしまうことを防止できる。また、「シール性が低下する」とは、各内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの電線６に対する潰れ代が小さくなること、及び、各内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃと電線６との間に隙間が生じることを意味する。また、本発明では、第２延長部３４は必ずしも設けられていなくても良い。

上記構成の防水栓１は、本体部３０側から第１延長部３３側に向かって電線６が通されることで電線６の外周に取り付けられる。即ち、前述した複数の内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、最も端子金具５寄りの位置に位置するのは第１内周リップ３２ａであり、この第１内周リップ３２ａが、第２内周リップ３２ｂ及び第３内周リップ３２ｃよりも突出量が小さく形成されている。

このように、本発明では、第１内周リップ３２ａの突出量が他の内周リップ３２ｂ，３２ｃよりも小さく形成されているので、防水栓１を電線６の外周に取り付ける際の挿入力、即ち摩擦力、が全体として高くなることを防止できる。よって、防水栓１の電線６への取り付け作業を容易に行うことができる。また、第２内周リップ３２ｂ及び第３内周リップ３２ｃの電線６に対する潰れ代、即ちシール性、が十分に確保されているので、たとえ、第１内周リップ３２ａと電線６との間に隙間が生じてしまったとしても、他の内周リップ３２ｂ，３２ｃによって径方向に沿って移動する電線６に対して高いシール性を確保することができる。

また、仮に、全ての内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの突出量を大きくしたとすると、これら内周リップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの電線６への接触圧が高くなりすぎるために、受け台８への固定時における端子金具５の移動に電線６が追従し難く、そのために、電線６及び端子金具５に応力が生じてしまうことになるが、本発明では、最も端子金具５寄りの位置に位置する第１内周リップ３２ａの電線６への接触圧が適度に低くなるように、この第１内周リップ３２ａの突出量を他の内周リップ３２ｂ，３２ｃよりも小さく形成しているので、電線６の第１内周リップ３２ａと当接した部分を、端子金具５の移動に追従させることができ、電線６及び端子金具５に応力が生じることを防止できる。

上記ホルダ７は、合成樹脂で構成されており、図１及び図２に示すように、端子収容室４１内に位置付けられる押さえ部７０と、端子収容室４１外に位置付けられ、コネクタハウジング４の外表面に設けられた突起４２に係止する枠状の一対の係止部７１と、を有している。

上記構成のコネクタ１０は、以下のように組み立てられる。まず、防水栓１の内側に電線６が通された後に、この電線６の端末の絶縁外皮６２が皮剥き処理されて芯線６１が露出される。そして、この電線６の端末に端子金具５の電線接続部５５が接続される。そして、これら端子金具５、電線６、防水栓１がコネクタハウジング４の端子収容室４１内に挿入され、続いてホルダ７の押さえ部７０が端子収容室４１内に挿入されかつ一対の係止部７１がコネクタハウジング４の突起４２に係止して、コネクタ１０が組み立てられる。

さらに、本発明のコネクタ１０は、図２に示すように、防水栓１及びホルダ７によって端子金具５が端子収容室４１内に保持される構成であり、端子金具５には、コネクタハウジング４への係止構造が設けられていないことから、この端子金具５をコネクタハウジング４から容易に取り外すことができる。即ち、本発明のコネクタ１０は、分解性、リサイクル性に優れている。

また、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。

１防水栓
２樹脂部
３防水部
４コネクタハウジング
５端子金具
６電線
９相手側部材
１０コネクタ
１１ボルト（締結部材）
１２ナット（締結部材）
２０円筒部
２１規制部
３０本体部
３１外周リップ
３２ａ第１内周リップ（内周リップ）
３２ｂ第２内周リップ（内周リップ）
３２ｃ第３内周リップ（内周リップ）
４１端子収容室
５２電気接続部
５５電線接続部

Claims

一端部に、相手側部材に重ねられて締結部材によって固定されることで前記相手側部材に接続される電気接続部が設けられ、他端部に、電線の端末が接続される電線接続部が設けられた端子金具と、前記端子金具及び該端子金具に接続された前記電線を、前記締結部材の締結方向と平行な前記電線の径方向に沿って移動自在に収容する端子収容室を有するコネクタハウジングと、を有するコネクタの前記電線の外周に取り付けられるとともに前記端子収容室内に詰め込まれて、前記電線の外周と前記端子収容室の内面との間を水密に保つ防水栓であって、
内側に前記電線が通される円筒状の本体部と、前記本体部の外周から突出し、前記端子収容室の内面に密着する円環状の外周リップと、前記本体部の内周から突出し、前記電線の外周に密着する円環状の複数の内周リップと、を有する弾性材料で構成された防水部と、
合成樹脂で構成され、かつ、前記防水部と一体に形成された樹脂部と、
を有し、
前記複数の内周リップのうち、最も前記端子金具寄りの位置に位置する内周リップが、他の内周リップよりも前記本体部の内周からの突出量が小さく形成されている
ことを特徴とする防水栓。
前記樹脂部が、内側に前記電線が通され前記本体部と同軸上に配置された円筒状の円筒部と、前記円筒部の内周から突出し、前記電気接続部が前記締結部材によって固定される際に前記締結方向に沿って移動する前記電線に当接することで、当該電線が過度に移動するのを防止する規制部と、を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の防水栓。
一端部に、相手側部材に重ねられて締結部材によって固定されることで前記相手側部材に接続される電気接続部が設けられ、他端部に、電線の端末が接続される電線接続部が設けられた端子金具と、
前記端子金具及び該端子金具に接続された前記電線を、前記締結部材の締結方向と平行な前記電線の径方向に沿って移動自在に収容する端子収容室を有するコネクタハウジングと、
前記電線の外周に取り付けられるとともに前記端子収容室内に詰め込まれて、前記電線の外周と前記端子収容室の内面との間を水密に保つ防水栓と、を有するコネクタにおいて、
前記防水栓として、請求項１又は請求項２に記載の防水栓を有している
ことを特徴とするコネクタ。