JP5445365B2

JP5445365B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5445365B2
Application number: JP2010156727A
Authority: JP
Inventors: 茂人片岡
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-07-09
Also published as: JP2012018875A

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

特許文献１には、内部に複数のキャビティが形成されたハウジングと、複数のキャビティと対応する複数のシール孔を有していてハウジングの後端面に取り付けられた一括ゴム栓と、後方からシール孔を貫通してキャビティに挿入された端子金具と、端子金具に接続されてシール孔に対して液密状に密着した状態で貫通された電線と、ハウジングと一括ゴム栓を収容させる収容凹部を有する嵌合部材とを備えて構成されるコネクタが開示されている。

特開２００６−１２７９９２号公報

端子金具の正面形状における一辺の長さは、電線の直径と同じかそれよりも大きい寸法であり、シール孔の内径は電線の直径よりも少し小さい寸法に設定されている。そのため、端子金具がシール孔を貫通する際には、シール孔が拡開するように弾性変形させられ、その結果、シール孔の内周が端子金具の角縁によって傷付けられることが懸念される。特に、端子金具の正面形状が長方形をなす場合には、長辺の寸法と電線の直径の寸法差が大きいので、シール孔が損傷を受け易く、シール孔の傷付きに起因するシール性能低下の可能性が高くなる。

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、一括ゴム栓のシール性能の低下を防止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、内部に複数のキャビティが形成されたハウジングと、前記複数のキャビティと対応する複数のシール孔を有し、前記ハウジングの後端面に取り付けられる一括ゴム栓と、正面形状が略長方形をなし、後方から前記シール孔を貫通して前記キャビティに挿入される端子金具と、前記端子金具に接続され、前記シール孔に対して液密状に密着した状態で貫通される電線と、前記ハウジングと前記一括ゴム栓を収容させる収容凹部を有する嵌合部材とを備えたコネクタであって、前記一括ゴム栓の外周面が他部材と非接触の状態では、前記シール孔の開口形状が略楕円形をなし、前記一括ゴム栓の外周面が前記収容凹部の内周面に密着した状態では、前記シール孔の開口形状が略真円形をなす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、前記一括ゴム栓が弾性変形していない状態では、前記シール孔の開口形状が略真円形とされており、前記一括ゴム栓に対しその内部に埋め込まれるように組み付けられ、前記一括ゴム栓の外周面が他部材と非接触の状態において前記シール孔の開口形状を略楕円形に変形させる形状変更部を備えているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記形状変更部が、前記一括ゴム栓を前記ハウジングに対して組付け状態に保持するためのホルダに形成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のいずれかに記載のものにおいて、前記嵌合部材には筒状収容部が形成され、前記筒状収容部の内部空間が前記収容凹部とされており、前記ハウジングと前記一括ゴム栓を組付け状態に保持するホルダには、前記筒状収容部に外嵌される筒状部が形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
端子金具をキャビティに挿入する際には、一括ゴム栓の外周面を他部材と非接触の状態にしておくことにより、シール孔の開口形状を略楕円形としておけば、シール孔の内周に対する端子金具の干渉の度合いが軽減される。これにより、シール孔が端子金具によって傷付けられるのを防止し、シール孔の傷付きに起因するシール性能の低下を防止することができる。また、端子金具を挿入した後は、一括ゴム栓を収容凹部に収容すれば、シール孔が略真円形となるので、円形をなす電線の外周面とシール孔の内周面との密着状態が全周に亘って均一となり、高いシール性能が確保される。

＜請求項２の発明＞
端子金具の挿入後に一括ゴム栓を収容凹部に収容すると、シール孔の開口形状は略楕円形から、本来の略真円形に戻る。本発明によれば、シール孔の開口形状の設計が容易である。また、防水機能が発揮される状態では、シール孔が本来の形状に戻るので、周方向におけるシール孔の内周部の弾性変形の仕方が均一となり、シール性能の信頼性が高い。

＜請求項３の発明＞
形成形状変更部をホルダとは別の部品に形成する場合に比べると、部品点数が少なくて済む。

＜請求項４の発明＞
収容凹部を筒状収容部の内部に形成しているので、収容凹部がブロック状の肉厚部位で包囲されている場合に比べると、収容凹部の内周面の寸法精度を高く仕上げることができ、これにより、シール孔を確実に略真円形に成形することができる。また、筒状収容部が一括ゴム栓の弾性復元力に負けて外周側へ逃げるような変形を生じた場合、シール性能の低下が懸念されるだけでなく、シール孔が略真円形に成形されなくなることも懸念される。その点、本発明では、ホルダの筒状部を筒状収容部に外嵌して筒状収容部の変形を規制しているので、シール性能の低下を防止できるとともに、シール孔を確実に略真円形に成形することができる。

実施形態１において一括ゴム栓とホルダを組み付けた状態をあらわす正面図収容凹部に一括ゴム栓が収容された状態をあらわす正面図一括ゴム栓の正面図ハウジングユニットの正面図ハウジングユニットの側面図ハウジングユニットの水平断面図ハウジングユニットの背面図嵌合部材にハウジングユニットを組み付けた状態をあらわす部分拡大断面図嵌合部材の背面図嵌合部材にハウジングユニットを取り付けた状態をあらわす背面図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図１０を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、合成樹脂製の嵌合部材１０と、嵌合部材１０に対して後方から組み付けられる複数のハウジングユニット２０とを備えて構成されたものであって、防水機能を有している。

嵌合部材１０は、略角筒状の外壁部１１（図９，１０を参照）と、外壁部１１で包囲された空間の前端を覆い隠す前面壁１２（図８を参照）とを備えている。図８〜１０に示すように、外壁部１１で包囲された空間内には、前面壁１２から後方へ延出した形態であって、背面形状（嵌合部材１０に対するハウジングユニット２０の着脱方向と直交する投影面上における形状）が横長の略方形をなす複数の筒状収容部１３が形成されている。複数の筒状収容部１３は、互いに独立した形態であると同時に、外壁部１１からも独立した形態となっている。

各筒状収容部１３は、その全周に亘って肉厚が比較的肉薄に成形され、且つ全周に亘って肉厚寸法が一定に成形されている。各筒状収容部１３の内部空間は、嵌合部材１０の後面側に開放されていて、ハウジングユニット２０を構成するハウジング２１と一括ゴム栓４０を収容するための収容凹部１４となっている。収容凹部１４の内部には、ハウジング２１を抜止めするための係止アーム１５（図９，１０を参照）が形成されている。

図８に示すように、外壁部１１で包囲された空間内には、隣り合う筒状収容部１３の外周面同士を繋ぐとともに、筒状収容部１３の外周面と外壁部１１の内面とを繋ぐ形態の壁状連結部１６が形成されている。この壁状連結部１６は、前後方向（嵌合部材１０に対するハウジングユニット２０の組付け方向と平行な方向）において、嵌合部材１０のほぼ中央位置に配されている。

図９，１０に示すように、上下及び左右に隣り合う筒状収容部１３の間の空間には、前後方向においては壁状連結部１６から後方へ壁状に延出した形態であって、筒状収容部１３を構成する壁部に沿うように配された複数のリブ１７が形成されている。これらのリブ１７は、隣り合う筒状収容部１３の間を仕切るように配され、一部のリブ１７は、外壁部１１の内面に連なっている。

外壁部１１で包囲された嵌合部材１０内の空間のうち、各筒状収容部１３の外周に臨む略角筒状の空間は、各筒状収容部１３を全周に亘って包囲する分離空間１８となっている。隣り合う分離空間１８同士は、リブ１７を介して互いに隔絶されている。分離空間１８の一部は、筒状収容部１３とリブ１７との間を分離し、分離空間１８のうち他の部分は、筒状収容部１３と外壁部１１との間を分離する。リブ１７と２つの分離空間１８を介して分離された筒状収容部１３同士の間では、相互間の変形の影響が及ばない。つまり、分離空間１８は、筒状収容部１３間の変形の伝達を阻止するための変形伝達防止手段として機能する。

図６，８に示すように、各ハウジングユニット２０は、合成樹脂製のハウジング２１と、一括ゴム栓４０と、合成樹脂製のホルダ５０とを備えて構成されている。各ハウジングユニット２０には、前後方向に細長い複数の雌端子金具３０（本発明の構成要件である端子金具）が挿入されている。図１に示すように、雌端子金具３０は、正面形状が縦長の略長方形に形成された角筒部３１を有している。また、雌端子金具３０の後端部には電線３２が接続され、この電線３２は、雌端子金具３０の後方へ延びている。

図６，８に示すように、ハウジング２１は、収容凹部１４の開口形状と対応するように横長のブロック状をなし、その内部には、複数のキャビティ２２が横並びに整列して形成されている。各キャビティ２２内には、後方から雌端子金具３０が挿入されている。雌端子金具３０の後端部に接続された電線３２は、ハウジング２１の後方へ導出されている。ハウジング２１の左右両側面には、その前端部において突出する左右一対の係止突起２３（図５，６を参照）と、係止突起２３よりも後方の位置において段差状とされた一対のロック部２４（図６を参照）と、ロック部２４からハウジング２１の後端まで前後方向に延びる左右のガイド溝２５（図５を参照）とが形成されている。

図３に示すように、一括ゴム栓４０は、収容凹部１４の開口形状と対応するように横長の略方形をなし、その外周面には、外周リップ部４１が形成されている。一括ゴム栓４０には、前後方向に貫通した形態の複数のシール孔４２が、各キャビティ２２と対応する配置で形成されている。一括ゴム栓４０が弾性変形していない状態において、各シール孔４２の開口形状は略真円形をなしている。各シール孔４２の内周には内周リップ部４３が形成されている。

また、一括ゴム栓４０には、一括ゴム栓４０を前後方向に貫通する形態の左右一対の真円形をなす位置決め用の貫通孔４４が形成されている。一対の貫通孔４４は、一括ゴム栓４０の左右両端部、即ち、複数のシール孔４２の形成領域を左右から挟むように配置されている。また、貫通孔４４は、一括ゴム栓４０とホルダ５０とを上下方向及び左右方向において相対変位しないように位置決めする手段としての機能と、シール孔４２の開口形状を略真円形から略楕円形へ変形させる形状変更手段としての機能を兼ね備えている。

図６に示すように、ホルダ５０は、収容凹部１４と対応する横長の本体部５１と、本体部５１の左右両端部から前方へ突出する一対の形状変更部５２と、各形状変更部５２の突出端面から更に前方へ片持ち状に突出した形態のロックアーム５３とを有している。形状変更部５２は、貫通孔４４と協動することで、一括ゴム栓４０とホルダ５０とを上下方向及び左右方向において相対変位しないように位置決めする手段としての機能と、シール孔４２の開口形状を略真円形から略楕円形へ変形させる形状変更手段としての機能の両機能を発揮する。

本体部５１には、一括ゴム栓４０のシール孔４２と対応する複数のガイド孔５４が前後に貫通して形成されている。ガイド孔５４の開口形状は、雌端子金具３０の角筒部３１と同じく縦長の略長方形である。また、ホルダ５０には、本体部５１の外周縁から全周に亘って張り出すフランジ部５５と、このフランジ部５５から全周に亘って前方へ片持ち状に延出する筒状部５６とが形成されている。筒状部５６は、一括ゴム栓４０を包囲する手段としての機能、及び筒状収容部１３の外面側への変形を規制する手段としての機能を発揮する。

ハウジングユニット２０は、嵌合部材１０に取り付ける前に予め合体させた状態にしておく。即ち、合体させる際には、一括ゴム栓４０の貫通孔４４にホルダ５０の形状変更部５２を貫通させ、一括ゴム栓４０の後面をホルダ５０の本体部５１の前面に当接させる。これにより、一括ゴム栓４０とホルダ５０が仮組みされる。左右両貫通孔４４に形状変更部５２が貫通されると、一括ゴム栓４０のうち両貫通孔４４で挟まれた領域（即ち、全てのシール孔４２が配されている領域）を左右から潰すされるように弾性変形されられる。図１に示すように、この弾性変形により、全てのシール孔４２の開口形状が、略真円形から縦長の略楕円形に変形させられる。このとき、一括ゴム栓４０の外周面（外周リップ部４１）には、他部材は接触していない。

次に、この仮組みした一括ゴム栓４０とホルダ５０を、ハウジング２１に対して後面側から組み付ける。組付けに際しては、ハウジング２１のガイド溝２５にロックアーム５３を摺動させる。そして、一括ゴム栓４０がハウジング２１の後面に当接する状態になると、ロックアーム５３がロック部２４に係止し、この係止作用によって、一括ゴム栓４０とホルダ５０がハウジング２１に対して後方への離脱を規制された状態に保持される。また、図５に示すように、ガイド溝２５にロックアーム５３が嵌合することにより、ハウジング２１に対する一括ゴム栓４０とホルダ５０の上下方向への相対変位も規制された状態となる。以上により、ハウジング２１と一括ゴム栓４０とホルダ５０が合体された状態となり、ハウジングユニット２０が構成される。

このようにしてハウジングユニット２０が組み付けられた状態では、筒状部５６が一括ゴム栓４０を全周に亘って包囲する。これにより、一括ゴム栓４０の外周リップ部４１に対して異物が干渉することが防止され、外周リップ部４１は、損傷、傷付き、変形等から保護されている。

合体状態のハウジングユニット２０には、後方から複数の雌端子金具３０が取り付けられる。取り付けに際しては、雌端子金具３０をホルダ５０のガイド孔５４と、一括ゴム栓４０のシール孔４２とを順に通過させ、キャビティ２２内に収容する。このとき、シール孔４２は、形状変更部５２によって縦長の略楕円形に変形しているので、縦長の略長方形をなす角筒部３１は、シール孔４２の内周に対する干渉の度合い（即ち、角筒部３１がシール孔４２の内周部を拡開方向へ弾性変形させる程度）が比較的小さく抑えられている。したがって、シール孔４２の内周（内周リップ部４３）が雌端子金具３０によって傷付けられる虞がない。また、シール孔４２の弾性変形に起因する雌端子金具３０の挿入抵抗が低減される。

雌端子金具３０がキャビティ２２に収容された状態では、電線３２がシール孔４２を貫通し、内周リップ部４３が弾性変形した状態で電線３２の外周面に対して液密状に密着する。このとき、シール孔４２の開口形状は、縦長の略楕円形に変形されられたままなので、内周リップ部４３と電線３２との間の密着状態は、全周に亘って均一ではない。即ち、上下両端部においては、電線３２と内周リップ部４３との間の密着度合い（内周リップ部４３の弾性復元力に起因する接触圧）が比較的小さいのに対し、左右両側部においては、電線３２と内周リップ部４３との間の密着度合いが大きい（接触圧が強い）。

雌端子金具３０が取り付けられたハウジングユニット２０は、嵌合部材１０の後方から収容凹部１４に取り付けられる。取り付けに際しては、ハウジング２１と一括ゴム栓４０を収容凹部１４内に挿入（収容）するとともに、ホルダ５０の本体部５１の前端側部分も収容凹部１４内に挿入（収容）する。ハウジングユニット２０が正しく取り付けられた状態では、ハウジング２１の前端が嵌合部材１０の前面壁１２に対して当接又は接近して対向するとともに、ハウジング２１の左右両側縁の前端部に形成した係止突起２３が、嵌合部材１０の係止アーム１５に係止し、これにより、ハウジングユニット２０が収容凹部１４（嵌合部材１０）に対して前後方向への相対変位を規制された取り付け状態に保持される。

そして、ハウジングユニット２０が正しく取り付けられた状態では、図２，８に示すように、一括ゴム栓４０の外周リップ部４１が収容凹部１４の内周面（シール面）に対して液密状に密着し、これにより、収容凹部１４の内周面と、電線３２の外周面との間が液密状態となり、後方から収容凹部１４への浸水が防止される。また、ホルダ５０のフランジ部５５が、筒状収容部１３の後端縁に対して当接又は接近して対向するとともに、ホルダ５０の筒状部５６が、分離空間１８内に嵌入されて筒状収容部１３の外周面に対して接近して対向又は当接した状態となる。

外周リップ部４１が収容凹部１４の内周面に密着した状態では、一括ゴム栓４０が上下に潰されるように弾性変形させられ、この弾性変形によって、図２に示すように、全てのシール孔４２の開口形状が略楕円形から略真円形に戻る。これにより、内周リップ部４３と電線３２の円形をなす外周面との密着状態（内周リップ部４３の弾性復元力に起因する接触圧）が、全周に亘って均一となるので、シール孔４２と電線３２との間のシール性能の信頼性に優れている。

収容凹部１４を構成する筒状収容部１３は、その全周に亘って分離空間１８が設けられていていて、筒状収容部１３は、その全周に亘って肉厚が比較的肉薄に成形され、且つ全周に亘って肉厚寸法が一定に成形されている。これにより、収容凹部１４がブロック状の肉厚部位で包囲されている場合に比べると、金型成型時のヒケに起因する収容凹部１４の内周形状のバラツキが抑えられ、外周リップ部４１によるシール性能の信頼性が高くなっているとともに、シール孔４２を確実に略真円形に成形することができる。

また、筒状収容部１３を肉薄にすると、一括ゴム栓４０を収容したときに一括ゴム栓４０の弾性復元力によって筒状収容部１３がその外面側へ逃げるように変形し、その結果、シール孔４２が略真円形に戻らなくなるだけでなく、外周リップ部４１によるシール性能の低下が懸念される。しかし、本実施形態では、ホルダ５０の筒状部５６が筒状収容部１３に外嵌されるので、筒状収容部１３の一括ゴム栓４０から逃げる方向（筒状収容部１３の外面側）への変形が規制される。これにより、シール孔４２の開口形状が確実に真円状に成形されるとともに、外周リップ部４１によるシール性能の低下回避される。

本実施形態のコネクタは、内部に複数のキャビティ２２が形成されたハウジング２１と、複数のキャビティ２２と対応する複数のシール孔４２を有し、ハウジング２１の後端面に取り付けられる一括ゴム栓４０と、正面形状が略長方形をなし、後方からシール孔４２を貫通してキャビティ２２に挿入される雌端子金具３０と、雌端子金具３０に接続され、シール孔４２に対して液密状に密着した状態で貫通される電線３２と、ハウジング２１と一括ゴム栓４０を収容させる収容凹部１４を有する嵌合部材１０とを備えている。そして、一括ゴム栓４０の外周面が他部材と非接触の状態では、シール孔４２の開口形状が略楕円形をなし、一括ゴム栓４０の外周面が収容凹部１４の内周面に密着した状態では、シール孔４２の開口形状が略真円形をなす構成とした。

この構成によれば、雌端子金具３０をキャビティ２２に挿入する際には、一括ゴム栓４０の外周面を他部材と非接触の状態にして、シール孔４２の開口形状を略楕円形としておくことにより、シール孔４２の内周に対する雌端子金具３０の干渉の度合いを軽減することができる。これにより、シール孔４２が雌端子金具３０によって傷付けられるのを防止し、シール孔４２の傷付きに起因するシール性能の低下を防止することができる。また、雌端子金具３０を挿入した後は、一括ゴム栓４０を収容凹部１４に収容すれば、シール孔４２が略真円形となるので、円形をなす電線３２の外周面とシール孔４２の内周面との密着状態が全周に亘って均一となり、高いシール性能が確保される。

また、一括ゴム栓４０が弾性変形していない状態では、シール孔４２の開口形状が略真円形となる構成としたので、シール孔４２の開口形状の設計が容易である。そして、一括ゴム栓４０の外周面が他部材と非接触の状態において、一括ゴム栓４０の内部に形状変更部５２を埋め込むように組み付けることにより、シール孔４２の開口形状を略楕円形に変形させるようにした。この構成によれば、一括ゴム栓４０を収容凹部１４に収容して防水機能が発揮される状態になれば、シール孔４２の開口形状が本来の略真円形状に戻るので、周方向におけるシール孔４２の内周部の弾性変形の仕方が均一となり、高いシール性能が発揮される。

また、形状変更部５２は、一括ゴム栓４０をハウジング２１に対して組付け状態に保持するためのホルダ５０に形成しているので、形成形状変更部５２をホルダ５０とは別の部品に形成する場合に比べると、部品点数が少なくて済んでいる。

＜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、嵌合部材が複数の収容凹部を有する場合について説明したが、本発明は、嵌合部材が１つの収容凹部を有する場合にも適用することができる。
（２）上記実施形態では、嵌合部材が複数のハウジングユニットを一纏めに組み付けるフレームとしての機能を発揮するものである場合について説明したが、本発明は、嵌合部材に短絡端子を設け、嵌合部材が、ハウジングユニットを構成する複数の端子金具同士を短絡させるジョイント部材としての機能を発揮するものである場合や、各端子金具毎に個別に接続される相手側端子を有する雄コネクタのフード部である場合にも適用することができる。
（３）上記実施形態では、一括ゴム栓をハウジングに対して組付け状態に保持するためのホルダに形状変更部を形成し、この形状変更部によって、シール孔の開口形状を真円形から略楕円形に変形させるようにしたが、シール孔の開口形状を真円形から略楕円形に変形させる手段として、ホルダ及びハウジングとは別体である専用の部品を用いてもよく、ハウジングに形成した形状変更部を用いてもよい。
（４）上記実施形態では、一括ゴム栓がハウジングやホルダに組み付けられずに弾性変形してない状態において、シール孔の開口形状が真円形となるようにしたが、これに替えて、一括ゴム栓が弾性変形としてない状態のときに、シール孔が略楕円形をなすようにしてもよい。この場合も、一括ゴム栓が収容凹部の内周面に密着して弾性変形することで、シール孔の開口形状が略楕円形から真円形に変化するようになる。
（５）上記実施形態では、ホルダに、一括ゴム栓を包囲するとともに筒状収容部の外面側への変形を規制する手段としての筒状部を形成したが、ホルダは、筒状部が形成されない形態であってもよい。

１０…嵌合部材
１３…筒状収容部
１４…収容凹部
２１…ハウジング
２２…キャビティ
３０…雌端子金具
３２…電線
４０…一括ゴム栓
４２…シール孔
５０…ホルダ
５２…形状変更部
５６…筒状部

Claims

内部に複数のキャビティが形成されたハウジングと、
前記複数のキャビティと対応する複数のシール孔を有し、前記ハウジングの後端面に取り付けられる一括ゴム栓と、
正面形状が略長方形をなし、後方から前記シール孔を貫通して前記キャビティに挿入される端子金具と、
前記端子金具に接続され、前記シール孔に対して液密状に密着した状態で貫通される電線と、
前記ハウジングと前記一括ゴム栓を収容させる収容凹部を有する嵌合部材とを備えたコネクタであって、
前記一括ゴム栓の外周面が他部材と非接触の状態では、前記シール孔の開口形状が略楕円形をなし、
前記一括ゴム栓の外周面が前記収容凹部の内周面に密着した状態では、前記シール孔の開口形状が略真円形をなすことを特徴とするコネクタ。
前記一括ゴム栓が弾性変形していない状態では、前記シール孔の開口形状が略真円形とされており、
前記一括ゴム栓に対しその内部に埋め込まれるように組み付けられ、前記一括ゴム栓の外周面が他部材と非接触の状態において前記シール孔の開口形状を略楕円形に変形させる形状変更部を備えていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記形状変更部が、前記一括ゴム栓を前記ハウジングに対して組付け状態に保持するためのホルダに形成されていることを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
前記嵌合部材には筒状収容部が形成され、
前記筒状収容部の内部空間が前記収容凹部とされており、
前記ハウジングと前記一括ゴム栓を組付け状態に保持するホルダには、前記筒状収容部に外嵌される筒状部が形成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項に記載のコネクタ。