JP5573718B2

JP5573718B2 - 防水コネクタ

Info

Publication number: JP5573718B2
Application number: JP2011029163A
Authority: JP
Inventors: 康秋中山
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2031-02-14
Also published as: JP2012169149A

Description

本発明は一括型のゴム栓を用いた防水コネクタに関するものである。

従来から知られる防水コネクタの中には、複数の電線を一括してシールする形式のゴム栓を備えたものがある。このようなゴム栓はコネクタハウジングの後面に設けられたゴム栓収容部内に周囲から圧縮力を受けつつ収容されてコネクタハウジングとの間のシールを確保するようになっている。

ところで、上記したゴム栓は所定の肉厚をもった板状に形成されているため、換言すればコネクタハウジングに対するシールを行なう部分（外周部分）と電線に対するシールを行なう部分（各電線を挿通させるシール孔の内周部分）とは、前後方向に関してほぼ同位置にある。したがって、例えば、コネクタが高温下で使用されてゴム栓収容部の間口が広がるような変形を生じた場合には、コネクタハウジングに対するシール性の低下と電線に対するシール性の低下を同時に生じさせてしまう。こうしたことの対策として、コネクタハウジングに対してシールを行なう部位と電線に対してシールを行なう部位とを前後方向に関してずらすことが考えられた。そのようなものとして、下記特許文献１のものを挙げることができる。

特開２００６−６６２０８号公報

上記したものにおけるゴム栓は、複数のシール孔が形成された電線シール部とハウジングシール部とが前後にずれた状態で形成されている。しかし、ブロック状に形成された電線シール部に対しハウジングシール部はその前方へ向けて筒状に形成されているため、ハウジングシール部は電線シール部に比較して剛性が低く、ハウジング側への組付け時に変形を生じやすい。特に、ハウジングシール部が差し込まれるコネクタハウジング側の部位は狭いことから、組み付け時に先端に「めくれ」を生じやすく組付け作業性を低下させる、という懸念があった。

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、防水ゴム栓を円滑に組み込むことができ、もって良好なシール性を確保することができる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、複数のキャビティを有する端子収容部と、前記端子収容部の後端部を覆いつつ後方へ延出する筒状をなすゴム栓収容部とを備えたコネクタハウジングと、電線の端末部に接続され前記キャビティ内へ収容される複数の端子金具と、前記各キャビティに対応して配されそれぞれは前記端子金具を挿通可能で前記電線を水密状態で挿通する複数のシール孔を有して前記ゴム栓収容部内に組み込まれるゴム栓と、前記コネクタハウジングに装着され前記ゴム栓の後面に当接して前記ゴム栓の後方への抜け止めをするホルダーとを備えてなり、前記ゴム栓は、前記シール孔が形成され前記各電線をシール状態で挿通させるブロック状の電線シール部と、この電線シール部から前方へ向けて前記端子収容部の後端部の外周面に嵌合可能な筒状をなして突出し、前記ゴム栓が前記ゴム栓収容部へ収容されたときに前記端子収容部の外周面にシール状態で当接するハウジングシール部とからなり、前記ハウジングシール部の外周面側には前記ハウジングシール部を前方に向けて前記端子収容部の後端部に嵌合するに際して同ハウジングシール部が外方へのめくれ変形するのを規制するリブが突出形成されている構成とした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、前記ハウジングシール部の外周面にはシール用のリップが周方向に沿って突出形成される一方、前記リブは前後方向に沿って配されかつその前端は前記リップに接続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、前記ホルダーは、前記端子金具を遊挿可能な複数の貫通孔を有し前記ゴム栓収容部内に収容される基板部と、この基板部から前方へ筒状に延出し前記ゴム栓収容部の内壁面と前記ゴム栓の外周面との間に挿通される筒部とからなり、前記ホルダーの装着状態において前記筒部の内周面は、前記リップと水密状態で密着するが、前記電線シール部の外周面との間にはクリアランスが設けら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、前記ハウジングシール部の先端部であってその内周面側には前記端子収容部の後端面との干渉を避けるための逃がし面がテーパ状に形成されているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記ハウジングシール部の付け根部分の内面側には補強用の肉盛り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＞
請求項１の発明によれば、ゴム栓をコネクタハウジングのゴム栓収容部へ収容させる場合には、ハウジングシール部を端子収容部の後端部の外周面に嵌合させる。これによって、ハウジングシール部の内周面側が端子収容部の外周面にシール状態で当接する。

上記したハウジングシール部を端子収容部に嵌合させる際に、ハウジングシール部の先端が端子収容部に突き当たると、ハウジングシール部がめくれ上がるような力を受ける。そのような場合に、請求項１の発明ではハウジングシール部の外周面側にはリブが形成された剛性が高められているため、めくれ上がりは有効に規制される。このことによって、ゴム栓収容部へのゴム栓装着作業を円滑に行うことが可能となる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、リブの前端がリップに接続されているため、組付け作業に伴ってリップが相手側壁面に摺接してもリップの倒れ変形が規制されることから、リップは正規の姿勢に保持され良好なシール状態が得られる。

＜請求項３の発明＞
シール孔に対して電線が挿通される時にはシール孔周りの肉が外方へ移動するが、このときに電線シール部の外周面が周囲から圧迫されていると、シール孔周りの肉は隣接するシール孔へ向けて寄せられるため、シール孔とキャビティとの芯ずれを生じ、端子金具の挿入作業性に支障を来たすことがある。その点、請求項３の発明によれば、電線シール部の外周面とホルダーにおける筒部の内周面との間にはクリアランスが設定され、電線がシール孔へ挿通されてもシール孔周りの肉を外周側へ逃がすことができるため、シール孔とキャビティとの位置ずれの問題を有効に緩和することができ、端子金具の挿入作業性の向上に寄与する。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、ハウジングシール部の先端に設けられたテーパ状の逃がし面によって、ハウジングシール部を端子収容部後端の外周面へ円滑に嵌合させることができる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、ハウジングシール部の付け根部に形成した肉盛り部によってハウジングシール部のめくれ上がりをより確実に回避することができる。

防水コネクタの側断面図コネクタハウジングの背面図同じく平面図防水ゴム栓の正面図同じく背面図同じく側面図ホルダーの正面図コネクタハウジングにゴム栓を装着した状態の側断面図図８の状態からさらにホルダーを装着した状態の側断面図ハウジングシール部におけるシール状況を拡大して示す断面図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態を図面にしたがって説明する。本実施形態のコネクタは合成樹脂製のコネクタハウジング１（本実施形態では雌コネクタハウジング）を有している。コネクタハウジング１は複数の端子金具２（雌端子金具）を収容するためのキャビティ３が形成された端子収容部４と、この端子収容部４から後方へ延出する角筒状のゴム栓収容部５とから形成されている。端子収容部４の後端部はゴム栓収容部５内に突出した状態で周囲が取り囲まれている。

本実施形態の端子収容部４にはキャビティ３が上下方向に三段配されており、最下段のキャビティ３列は上二段のキャビティ３よりも大型の端子金具２が収容されるようになっている。いずれのキャビティ３においても、前端部寄りにランス６が撓み可能に形成され、正規深さ位置に挿入された端子金具２に係止して抜け止めをする。

図３に示すように、コネクタハウジング１の側面には全幅に亘ってリテーナ装着孔７が形成され、全てのキャビティ３に連通している。このリテーナ装着孔７へはリテーナ８が装着可能であり、このリテーナ８は端子金具２の挿抜を許容する仮係止位置と端子金具２に係止して上記ランス６と共に端子金具２を二重に係止する本係止位置との間で移動することができる。なお、図１はリテーナ８が仮係止位置にある状態を示している。

ここで端子金具２について簡単に説明すると、端子金具２は電線Ｗの端末部に取り付けられている。端子金具２の前部には接続相手となる端子金具（雄端子金具）と電気的に接続される接続部２Ａが形成され、後部には電線Ｗへの固定のためのバレル部２Ｂが形成されている。接続部２Ａの上面にはランス６によって係止される係止突部９が形成され、リテーナ８に対しては接続部２Ａの後端が係止されるようになっている。

コネクタハウジング１の前端部にはフロント部材１０が装着されている。このフロント部材１０はコネクタハウジング１の前部に嵌合するフード部１０Ａを有し、その側面にはリテーナ装着孔７に連通可能な通し孔１１が開口している。また、フロント部材１０はコネクタハウジング１に装着されることにより、端子収容部４の外周面であって前記したゴム栓収容部５との段差部分に嵌着されるゴムリング１２の抜け止めの役割も果たす。

ゴム栓収容部５は端子収容部４より一回り大きな角筒状をなし、後方へ開口している。また、前記したように、端子収容部４の後端部はゴム栓収容部５内に突出し、その外周面には後述するゴム栓１９のハウジングシール部１３に対するシール受け面１４が形成されている。端子収容部４における後端の外周面側にはテーパ状に面取り１５が施されている。

ゴム栓収容部５にはホルダー１６に対するロック片１７が複数個所に配されている。本実施形態においては、ゴム栓収容部５の上面（図２参照）には中央に一箇所、下面には左右に分かれて二箇所に配されている。各ロック片１７はゴム栓収容部５の開口縁から前後方向に沿って一対の切り込みが入れられることによって、その間の領域（ロック片１７）が外方へ撓み可能となっており、中央にはロック孔１８が開口している。

次に、ゴム栓１９について説明する（図４〜図６参照）。ゴム栓１９は良好な撓み性を有するゴム材にて一体に形成されている。ゴム栓１９は、ブロック状に形成された電線シール部２０とこの電線シール部２０から前方へ筒状をなして突出するハウジングシール部１３とから構成されている。

電線シール部２０はゴム栓収容部５の内周面より一回り小さく形成されており、ここには各キャビティ３に対応して円形のシール孔２１が複数個、貫通している。ゴム栓１９がコネクタハウジング１に正規状態で装着されると、各シール孔２１は対応するキャビティ３と同軸で連通する。いずれのシール孔２１も対応する端子金具２を挿通可能であるとともに、内周面には複数のシール突縁２２が設けられている（図１参照）。各シール孔２１に設けられたシール突縁２２は前後方向に三条設けられ、各シール突縁２２はシール孔２１の全周に沿って環状をなして突出している。そして、端子金具２が対応するキャビティ３内に正規深さ位置で収容されると、各シール突縁２２は電線Ｗの外周面にそれぞれ水密状態で密着する。なお、各シール孔２１の前後の開口面の周囲はテーパ状の誘い込み面２１Ａ，２１Ｂが形成されている。

ハウジングシール部１３は電線シール部２０の外周面とほぼ面一をなす外周面を有している。その内周面側には端子収容部４のシール受け面１４に水密状態で当接可能な内周リップ２３が全周に亘って環状に突出している。ハウジングシール部１３の先端で内周面側にはテーパ状に逃がし面２４が形成されている。この逃がし面２４により、ゴム栓１９の装着時においてハウジングシール部１３と端子収容部４の後端面とが干渉する事態を回避することができる。本実施形態における逃がし面２４は内周リップ２３における前面側と同勾配に設定され、連続したテーパ面となるように形成されている。

また、ハウジングシール部１３の内周面側であって、電線シール部２０との境界部分（コーナ部分）には全周に亘って肉盛り部２５が形成されている（図８および図１０参照）。肉盛り部２５はゴム栓１９の装着状態で端子収容部４の後端部における面取り１５と対向するようにして形成されている。この肉盛り部２５が設けられたことにより、ハウジングシール部１３は付け根部分の剛性が強化されて、外周側へのめくれ上がりが緩和される。

一方、ハウジングシール部１３の外周面側にはホルダー１６の筒部２６と水密状態で当接する外周リップ２７が全周に亘って環状に突出している。外周リップ２７と内周リップ２３とは前後方向に関してほぼ同位置に配されている。外周リップ２７は内周リップ２３に比較して突出高さが高く形成されている。

ゴム栓１９の外周面には図５、図６に示すように補強用のリブ２８が周方向へ所定の間隔をおきつつ複数条が配されている。各リブ２８は断面が略台形状に形成され、かつハウジングシール部１３と電線シール部２０との間に亘って突設され、それぞれは前後方向に沿って延びている。より具体的には、その前端は外周リップ２７に接続され、後端は電線シール部２０のほぼ後端に至る長さをもって形成されている。各外周リップ２７の配置密度は、図５に示すように、電線シール部２０を後面側から見た時の長短いずれの辺においても、長さ方向の中央部が密となるように配されている。

各リブ２８は全長にわたって均一な突出高さに形成されるとともに、その高さ寸法は自然状態における外周リップ２７より充分に低い高さ寸法をもって形成されている。また、ゴム栓１９がゴム栓収容部５内に組み付けられた状態においても、各リブ２８とホルダー１６の筒部２６の内周面との間に所定のクリアランスＣが保有されるよう、各リブ２８の高さ設定がなされている。

ホルダー１６は合成樹脂製であり、電線シール部２０の後面に当接する基板部２９と、この基板部２９から前方へ向けて突出する筒部２６とからなっている。基板部２９はゴム栓収容部５の内側へ嵌合可能に形成されるとともに、ここには各キャビティ３及びシール孔２１に対応して複数の貫通孔３０が開口している。各貫通孔３０はホルダー１６が装着された状態ではキャビティ３及びシール孔２１とほぼ同軸上に位置し、対応する端子金具２及び電線Ｗを遊挿可能である。基板部２９の外周面のうち上下両面には各ロック片１７に対応してロック突起３１が計３箇所に突出形成されており、それぞれはロック片１７のロック孔１８に係止することによって、ホルダー１６がゴム栓収容部５内に抜け止め状態で取り付けられる。なお、ホルダー１６がゴム栓収容部５内に取り付けられた状態では、その後端面はゴム栓収容部５の後端面とほぼ面一かやや内側へ引っ込むようにしてある。また、この取り付け状態では基板部２９の前面はゴム栓１９の電線シール部２０の後面に適切な圧縮力を付加することができるような設定としてある。

筒部２６は基板部２９の外周面とほぼ面一をなして前方へ延びており、ホルダー１６の装着時には筒部２６の前端部がハウジングシール部１３とゴム栓収容部５との間の隙間へ進入して外周リップ２７と水密状態で接する。また、ホルダー１６が装着されている状態では、前述したように、筒部２６の内周面と電線シール部２０との間には全周に亘って所定のクリアランスＣが保有される。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用効果を具体的に説明する。本実施形態のコネクタを組み立てる作業について説明すると、まず、コネクタハウジング１に対するゴム栓１９の取り付け作業がなされる（図８参照）。その場合、ゴム栓１９のハウジングシール部１３側を前方に向けてゴム栓収容部５内へ差し込み、ハウジングシール部１３を端子収容部４の後端部に嵌合する。これによって、内周リップ２３が全周に亘ってシール受け面１４に密着する。

ところで、ハウジングシール部１３を端子収容部４の後端部に嵌合するに際して、両者の間に位置ずれが生じた場合等においては、ハウジングシール部１３においてめくれ上がりが懸念される。しかし、本実施形態においては、補強用のリブ２８がハウジングシール部１３内に入り込んだ位置から設けてあるから、ハウジングシール部１３のめくれ上がり変形に対する曲げ強度が高められている。したがって、ハウジングシール部１３のめくれ上がりの現象を有効に緩和することができる。また、リブ２８は外周リップ２７の後側に接続されるようにしてあるため、外周リップ２７は後方への倒れ変形が規制され、このこともめくれ上がりの規制に寄与する。加えて、ハウジングシール部１３の付け根部分の内周側に設けた肉盛り部２５もめくれ上がり防止機能の向上に寄与している。

さらに、ハウジングシール部１３の先端に形成された逃がし面２４によって端子収容部４との干渉が回避され、また僅かな位置ずれがあったとしても、端子収容部４側に形成された面取り１５との協働作用によってゴム栓１９全体を正規位置へ誘導する機能も期待できる。

続いて、ホルダー１６の組付け作業がなされる。まず、筒部２６側を前方へ向けてゴム栓収容部５内へ嵌め入れる。すなわち、筒部２６の先端側をハウジングシール部１３とゴム栓収容部５との間に差し込むとともに、基板部２９の前面を電線シール部２０の後面に当接させつつ押し込む。この間、ホルダー１６の各ロック突起３１によってロック片１７は外方へ撓み、ロック孔１８とロック突起３１とが適合した時点で各ロック片１７は復帰するため、ロック孔１８とロック突起３１とが係止する。その結果、ホルダー１６がコネクタハウジング１に対して取り付けられ、ゴム栓１９は電線シール部２０が圧縮された状態で抜け止めがなされる。

こうしてホルダー１６の組付け作業が完了すれば、筒部２６の内周面がゴム栓１９の外周リップ２７を内方へ圧縮してこの間のシール性が確保されるとともに、内周リップ２３もシール受け面１４へ押し付けられてこの間におけるシール性も同時に確保される。

次に、コネクタハウジング１の前方からシールリングを嵌合させてゴム栓収容部５との段差部分にまで至らせる。その後に、フロント部材１０を装着してシールリングを抜け止めしておく。続いて、フロント部材１０の通し孔１１及びコネクタハウジング１のリテーナ装着孔７を通してリテーナ８をコネクタハウジング１に対し仮係止位置で装着しておく。この仮係止状態で、端子金具２を対応する貫通孔３０、シール孔２１を通してキャビティ３へと差し込む。そして、各端子金具２がキャビティ３内の正規位置に至れば端子金具２はランス６によって一次係止され、全ての端子金具２の挿入が完了した後にリテーナ８を本係止位置へ移動させれば、リテーナ８が各端子金具２の接続部２Ａの後端に二次係止するため、各端子金具２はランス６とリテーナ８とによって二重に抜け止めされる。

かくして、各端子金具２の収容作業が完了すれば、電線Ｗは対応するシール孔２１の各シール突縁２２に水密状態で密接するため、この間におけるシール性が確保される。ところで、各シール孔２１に電線Ｗを挿通していくと、シール孔２１が押し広げられることから、その周りの肉が移動しその影響が隣接するシール孔２１に伝わる。この肉の移動の影響は、電線Ｗの挿通作業が順次なされる毎に次第に大きくなり、キャビティ３側との芯ずれが懸念されるところとなる。このことは既に述べたところであるが、本実施形態では電線シール部２０の外周面はゴム栓収容部５の内周面から離間し、従来のような当接状態（拘束状態）にないため、肉の移動を電線シール部２０の外周側へ逃がすことができる。したがって、端子金具２の挿通作業が繰り返されてもシール孔２１とキャビティ３との位置ずれをできるだけ緩和することができるから、端子金具２の挿通作業を円滑に行うことができる。

以上のように、本実施形態によれば、ハウジングシール部１３と電線シール部２０とが前後にずれて配置されているゴム栓１９が使用されているものを前提とし、ハウジングシール部１３から電線シール部２０にかけて前後方向に延出するリブ２８を外周面側に突出形成することによって、ハウジングシール部１３のめくれ上がり変形を緩和することができる。したがって、ゴム栓１９の取り付け作業を円滑に行うことができるとともに、ハウジングシール部１３が正規状態で装着されるため、シール性の保持に寄与する。上記しためくれ上がり回避には、ハウジングシール部１３の先端に形成した逃がし面２４、及びハウジングシール部１３の付け根部分に形成した肉盛り部２５も寄与している。

また、電線シール部２０の外周面とホルダー１６の筒部２６との間にクリアランスＣを確保するようにしたため、シール孔２１とキャビティ３との位置ずれを緩和し、端子金具２の挿通作業を円滑に行なうことができる。

＜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）上記実施形態では補強用のリブ２８が電線シール部２０のほぼ後端に至る長さをもって形成したが、電線シール部２０の途中までの長さとしてもよい。

（２）上記実施形態ではリブ２８の前端は外周リップ２７に接続されるようにしたが、僅かな距離をおいて離れていてもよい。
（３）上記実施形態では、ホルダー１６に筒部２６を設けてこの筒部２６の先端側を外周リップ２７に密着するようにしたが、筒部２６を廃して外周リップ２７をゴム栓収容部５の内周面に水密状態で密着するようにしてもよい。

１…コネクタハウジング
２…端子金具
３…キャビティ
４…端子収容部
５…ゴム栓収容部
１３…ハウジングシール部
１６…ホルダー
１９…ゴム栓
２０…電線シール部
２１…シール孔
２３…内周リップ
２４…逃がし面
２５…肉盛り部
２７…外周リップ
２８…リブ
Ｗ…電線
Ｃ…クリアランス

Claims

複数のキャビティを有する端子収容部と、前記端子収容部の後端部を覆いつつ後方へ延出する筒状をなすゴム栓収容部とを備えたコネクタハウジングと、
電線の端末部に接続され前記キャビティ内へ収容される複数の端子金具と、
前記各キャビティに対応して配されそれぞれは前記端子金具を挿通可能で前記電線を水密状態で挿通する複数のシール孔を有して前記ゴム栓収容部内に組み込まれるゴム栓と、
前記コネクタハウジングに装着され前記ゴム栓の後面に当接して前記ゴム栓の後方への抜け止めをするホルダーとを備えてなり、
前記ゴム栓は、前記シール孔が形成され前記各電線をシール状態で挿通させるブロック状の電線シール部と、この電線シール部から前方へ向けて前記端子収容部の後端部の外周面に嵌合可能な筒状をなして突出し、前記ゴム栓が前記ゴム栓収容部へ収容されたときに前記端子収容部の外周面にシール状態で当接するハウジングシール部とからなり、
前記ハウジングシール部の外周面側には前記ハウジングシール部を前方に向けて前記端子収容部の後端部に嵌合するに際して同ハウジングシール部が外方へのめくれ変形するのを規制するリブが突出形成されていることを特徴とする防水コネクタ。
前記ハウジングシール部の外周面にはシール用のリップが周方向に沿って突出形成される一方、前記リブは前後方向に沿って配されかつその前端は前記リップに接続されていることを特徴とする請求項１記載の防水コネクタ。
前記ホルダーは、前記端子金具を遊挿可能な複数の貫通孔を有し前記ゴム栓収容部内に収容される基板部と、この基板部から前方へ筒状に延出し前記ゴム栓収容部の内壁面と前記ゴム栓の外周面との間に挿通される筒部とからなり、
前記ホルダーの装着状態において前記筒部の内周面は、前記リップと水密状態で密着するが、前記電線シール部の外周面との間にはクリアランスが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の防水コネクタ。
前記ハウジングシール部の先端部であってその内周面側には前記端子収容部の後端面との干渉を避けるための逃がし面がテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の防水コネクタ。
前記ハウジングシール部の付け根部分の内面側には補強用の肉盛り部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の防水コネクタ。