JP5696899B2

JP5696899B2 - 防水コネクタ

Info

Publication number: JP5696899B2
Application number: JP2011198178A
Authority: JP
Inventors: 央子鵜飼
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2011-09-12
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2031-09-12
Also published as: JP2013062055A

Description

本発明は、一括ゴム栓を用いた防水コネクタに関する。

従来この種の防水コネクタの一例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、電線の端末に接続された端子金具が後方から挿入されるキャビティを有するハウジングと、キャビティに設けられ挿入された端子金具に弾性的に一次係止するランスと、ハウジングの側面から装着可能で端子金具に対して二次係止するリテーナと、ハウジングの後面に配され端子金具と電線とを挿通可能な挿通孔が設けられた一括型のゴム栓と、このゴム栓をハウジングの後面に密着した状態に保持するべくゴム栓の後面側においてハウジングに組付可能なホルダとを備えて構成されている。

組立手順としては、ハウジングに対してリテーナが仮組みされる一方、ハウジングの後面にゴム栓が当てられてホルダにより密着保持される。この状態から、端子金具が電線ともどもゴム栓の挿通孔を通ってキャビティ内に挿入され、正規位置まで挿入されたところでランスにより一次係止され、その後リテーナが押し込まれることで端子金具が二次係止されるようになっている。

特許第４０８９１７９号公報

上記従来構造においては、端子金具の抜け止め力を強化するためにリテーナを備えているが、それだけ部品点数が多くなるばかりでなく、リテーナの差し込みスペースを要することで、特にハウジングの軸線方向の大型化を招くという問題があり、さらなる改良が切望されていた。
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、その目的は、端子金具の抜け止め力を確保した上で、部品点数の削減とハウジングの小型化を実現した防水コネクタを提供するところにある。

本発明の防水コネクタは、電線の端末に接続された端子金具が後方から挿入されるキャビティを有するハウジングと、前記キャビティに設けられ前記端子金具の第１被係止部に弾性的に係止して抜け止めする第１係止部と、前記ハウジングの後面に配され前記端子金具と電線とを挿通可能な挿通孔が設けられた一括型のゴム栓と、このゴム栓を前記ハウジングの後面に密着した状態に保持するべく前記ゴム栓の後面側において前記ハウジングに組付可能なホルダと、が備えられ、前記ホルダの前面には、前記ゴム栓を水密な状態で貫通して前記キャビティ内に臨みかつ前記端子金具の後部側の第２被係止部に弾性的に係止して抜け止めする第２係止部が突出形成され、前記第２被係止部は、前記端子金具において前記電線の端末にかしめられて固着されるバレルによって形成されており、前記ゴム栓には補助挿通孔が前後面を貫通して形成されている一方、前記ホルダの前記第２係止部は、前記補助挿通孔に水密に嵌合するロッドの先端に、前記端子金具の前記第２被係止部に係止する頭部が弾性変位可能に設けられた形状であり、前記頭部は、前記補助挿通孔の直前の位置に配され、かつ、前記端子金具が挿入される際に前記端子金具から離れる方向に弾性変位し、前記端子金具が正規位置に至ると弾性復帰するようになっており、前記キャビティの内周面には、前記第２係止部の頭部が変位する場合にこれを逃がす逃がし凹部が形成されている構成としたところに特徴を有する。

ハウジングの後面にゴム栓が配され同ゴム栓を保持するべくホルダが組み付けられると、ホルダの前面に突出形成された第２係止部がゴム栓を水密に貫通してキャビティ内に臨む。この状態から端子金具が電線ともどもゴム栓の挿通孔を通ってキャビティ内に挿入され、端子金具は第２係止部さらには第１係止部を弾性変位させつつ押し込まれ、正規位置まで押し込まれたところで、第１係止部と第２係止部とが復元変位しつつ第１被係止部と第２被係止部とにそれぞれ係止し、端子金具が二重係止されて強固に抜け止めされる。
端子金具に二次係止するリテーナ機能を、ホルダに一体的に形成した第２係止部で果たすようにしたから、リテーナを割愛することができて部品点数の削減が図れ、またリテーナの装着スペースも不要となってハウジングの小型化も図ることができる。
また、第２係止部に係止する第２被係止部を既存のバレルで賄うようにしたから、端子金具の構造変更は不要である。さらに、ホルダの組み付けに伴い第２係止部がゴム栓の補助挿通孔に挿通され、ホルダが正規に組み付けられたところで、ロッドが補助挿通孔に水密に嵌ってシールされ、先端の頭部が弾性変位可能な形態でキャビティ内に臨む。また、キャビティの断面の大きさを変えることなく、第２係止部の頭部の弾性変位を許容することが可能となり、それだけハウジングが径方向に大型化するのを抑制できる。

本発明の防水コネクタによれば、端子金具の抜け止め力を確保した上で、部品点数の削減とハウジングの小型化を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る雌端子をハウジングに装着する前の状態を示す縦断面図その雌端子の挿入後の状態を示す縦断面図ゴム栓の正面図同側面図ホルダの正面図同平面図同側面図

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図７に基づいて説明する。
本実施形態の防水コネクタは、複数本の電線を一括してシールするタイプのものであって、図１に示すように、電線１０の端末に接続された雌端子２０が収容される雌ハウジング３０と、雌ハウジング３０に装着されて電線１０の周りをシールする一括ゴム栓４０（以下、単にゴム栓４０という）と、雌ハウジング３０に装着されてゴム栓４０を保持するホルダ５０とから構成されている。

電線１０は、芯線１１の回りを絶縁被覆１２で覆った被覆電線であって、電線１０の端末では、皮剥きされることで芯線１１の端末が一定長露出した処理が施される。
雌端子２０は、導電性に優れた金属板をプレス加工することで形成され、相手の雄端子（図示せず）のタブが挿入接続される角筒形をなす端子接続部２１の後方に、ワイヤバレル２２とインシュレーションバレル２３とが設けられた構造である。ワイヤバレル２２は左右一対のバレル片２２Ａが対向して形成され、インシュレーションバレル２３は、左右一対のバレル片２３Ａ，２３Ｂが前後にずれて形成されている。

上記の端末処理が施された電線１０における芯線１１の端末には雌端子２０のワイヤバレル２２が、残った絶縁被覆１２の端末にはインシュレーションバレル２３がかしめられ、詳細には、ワイヤバレル２２では、一対のバレル片２２Ａが、それぞれ突出端を突き合わせつつハート型をなすようにかしめられ、インシュレーションバレル２３では、一対のバレル片２３Ａ，２３Ｂが前後にずれた形態で絶縁被覆１２に巻き付くようにかしめられることで、電線１０の端末に雌端子２０が固着接続されている。
雌端子２０の端子接続部２１の上面における前端側には、第１被係止部２５が突出形成され、また、上記のかしめられたインシュレーションバレル２３、詳細には後側のバレル片２３Ｂが、本発明にいう第２被係止部となる。

雌ハウジング３０は合成樹脂製であって、横長のブロック状をなす端子収容部３１の回りに、前面開口のフード部３２が形成された形状である。端子収容部３１の前面には、別ピースとして形成された前壁部材３３が装着されている。同雌ハウジング３０の前面側から、相手の雄ハウジング（図示せず）が嵌合されるようになっている。
端子収容部３１の基端側の外周には、雄ハウジングとの間をシールするゴムリング３４が嵌着され、上記の前壁部材３３により抜け止めされている。また、フード部３２の上面には、相手の雄ハウジングとの間を嵌合状態にロックするロックアーム３２Ａが設けられている。

雌ハウジング３０の端子収容部３１には、電線１０の端末に接続された雌端子２０を後方から挿入して収容可能な８室のキャビティ３５が、４室ずつ上下２段に分かれて形成されている。キャビティ３５は前後両端面に開口しており、前壁部材３３における上記キャビティ３５の前面開口と対向した位置ごとに、相手の雄ハウジングに装着された雄端子のタブが挿入される端子挿入口３３Ａが開口されている。
各キャビティ３５の前端部の天井面には、雌端子２０の第１被係止部２５に弾性的に係止する第１係止部であるランス３６が形成されている。ランス３６は、先下がりの斜め姿勢を採った片持ち状に形成され、先端が上方に向けた弾性変位可能となっている。

雌ハウジング３０の端子収容部３１における後面には、一回り大きい横長の方形をなす周壁３８が突設され、同周壁３８の内側に、ゴム栓４０並びにホルダ５０を収容可能な収容室３９が後方へ開口して設けられている。

ゴム栓４０は、図３及び図４にも示すように、横長の方形をなす厚板状に形成されており、上記した収容室３９における奥側（前側）の略半分の領域に緊密に嵌合可能となっている。ゴム栓４０の外周面には、収容室３９の内周面に密着して両面間を水密状に保つための外周リップ４１が３条周設されている。

ゴム栓４０には、雌端子２０並びに電線１０を挿通可能な挿通孔４２が前後面に貫通して設けられている。同挿通孔４２は、上記した雌ハウジング３０に設けられたキャビティ３５の配列と対応して４個ずつ上下２段に形成されており、ゴム栓４０が収容室３９に収容された場合に各キャビティ３５と整合するようになっている。
挿通孔４２は、電線１０よりも若干大きい径を持った円形孔であって、その内周面には、電線１０の外周面に密着して両面間を水密状に保つための内周リップ４３が３条周設されている。

ホルダ５０は合成樹脂製であって、図５ないし図７にも示すように、ゴム栓４０とほぼ同じ大きさの横長の方形をなす厚板状に形成されている。ホルダ５０には、雌端子２０及び電線１０を挿通可能な導入孔５１が前後に貫通して設けられている。導入孔５１は、雌端子２０がクリアランスを持って挿通できるように、ゴム栓４０の挿通孔４２よりも大きい方形孔として形成されており、挿通孔４２並びに雌ハウジング３０のキャビティ３５と同じ配列で形成されている。

ホルダ５０は、収容室３９内においてゴム栓４０の後方に収容可能となっており、ホルダ５０の前面がゴム栓４０の後面に当接した位置でロックされるようになっている。
そのため、ホルダ５０の後端部の外周には、前方に折り返されるようにして一回り大きい方形状の筒部５２が形成されており、同筒部５２の内周面には、上下の面に左右２個ずつ、左右の面に１個ずつの合計６個のロック突部５３が形成されている。
一方、収容室３９の周壁３８における後端部の外周面には、ホルダ５０のロック突部５３と対向した位置ごとに、同数のロック孔３８Ａが開口されている。

収容室３９内にゴム栓４０が収容されることに続いてホルダ５０が押し込まれると、同ホルダ５０の筒部５２が収容室３９の周壁３８に外嵌され、ホルダ５０がゴム栓４０を端子収容部３１の後面に押し付けるまで押し込まれたところで、各ロック突部５３が対応するロック孔３８Ａに嵌ることによりホルダ５０がロックされ、ゴム栓４０が端子収容部３１の後面に密着した状態に保持されるようになっている。

さて、ホルダ５０の前面には、雌端子２０のインシュレーションバレル２３における後側のバレル片２３Ｂ（第２被係止部）に係止する８本の第２係止部５５が、同ホルダ５０に形成された各導入孔５１の前面側の上縁における幅方向の中央部の位置から、前方に向けて水平姿勢で一体的に突出形成されている。
第２係止部５５は詳細には、ゴム栓４０の厚さよりも若干大きい長さ寸法を持った丸棒からなるロッド５６の先端に、頭部５７が設けられた形状である。この頭部５７は、ロッド５６よりも太い短寸の丸棒における上側の半分弱を切除したような形状であって、この頭部５７の前面が、かしめられたインシュレーションバレル２３における後側のバレル片２３Ｂの上部位置の後面に係止可能である。また、頭部５７は、ロッド５６との接続部を中心として上方へ弾性変位可能となっている。

一方、ゴム栓４０には、上記した第２係止部５５を挿通可能な８本の補助挿通孔４５が前後面に貫通して設けられている。同補助挿通孔４５は、図３にも示すように、上記した各挿通孔４２の小間隔を開けた上部位置ごとに形成されており、ゴム栓４０が端子収容部３１の後面に密着された際には、各キャビティ３５の後端である入口３５Ａの天井面に対応するようになっている。
補助挿通孔４５はまた、第２係止部５５のロッド５６よりも若干大きい径を持った円形孔であって、その内周面には、ロッド５６の外周面に密着して両面間を水密状に保つための内周リップ４６が３条周設されている。

ホルダ５０の前面に突出形成された各第２係止部５５が、ゴム栓４０の対応する補助挿通孔４５に後方から挿通され、ホルダ５０の前面がゴム栓４０の後面に当接するまで押し込まれると、第２係止部５５におけるロッド５６の全長が補助挿通孔４５内に水密に嵌合され、また、頭部５７は補助挿通孔４５の前面開口から前方に突出して、上方への弾性変位可能に配される。
また、雌ハウジング３０の各キャビティ３５の入口３５Ａにおける天井部には、ゴム栓４０の前面から突出した第２係止部５５の頭部５７が進入することを許容し、かつ上方への弾性変位を許容するべく逃がし凹部３７がそれぞれ形成されている。

続いて、本実施形態の作用を説明する。防水コネクタの組み付けに当たっては、まず端子収容部３１の基端部の外周にハウジング間シール用のゴムリング３４を嵌着したのち、端子収容部３１の前面に、ゴムリング３４の抜け止めを兼ねて前壁部材３３を嵌着する。
一方、ホルダ５０の前面にゴム栓４０を装着する。すなわち、ホルダ５０の前面に突出形成された第２係止部５５を補助挿通孔４５に挿通しつつゴム栓４０をホルダ５０の前面に向けて押し込む。ゴム栓４０がホルダ５０の前面に押し付けられたところで、第２係止部５５におけるロッド５６の全長が補助挿通孔４５内に水密に嵌合され、また頭部５７が補助挿通孔４５の前方に上方への弾性変位可能に突出した形態で、ゴム栓４０がホルダ５０に前面に一体的に装着される。

このように一体的に組み付けられたゴム栓４０とホルダ５０とが、雌ハウジング３０における端子収容部３１の後面に形成された収容室３９に後方から挿入される。ゴム栓４０が収容室３９の奥面すなわち端子収容部３１の後面に当たるまで押し込まれたところで、図１に示すように、ホルダ５０の筒部５２のロック突部５３が、収容室３９の周壁３８のロック孔３８Ａに嵌ることでホルダ５０が抜け止め状態にロックされ、併せてゴム栓４０の前面が端子収容部３１の後面に密着した状態に保持される。
このとき、ゴム栓４０の前面から突出した第２係止部５５の頭部５７は、対応するキャビティ３５の入口３５Ａの天井面に形成された逃がし凹部３７内に進入する。

このように雌ハウジング３０側が組み付けられたら、雌ハウジング３０の各キャビティ３５内に電線１０に接続した雌端子２０が挿入される。雌端子２０は、図１の矢線に示すように、ホルダ５０の導入孔５１に後方から挿通され、続いてゴム栓４０の挿通孔４２を拡径させつつ押し込まれて、最後にキャビティ３５に挿入される。
雌端子２０は、初めに第２係止部５５の頭部５７を逃がし凹部３７内で上方に弾性変位させつつ押し込まれ、終盤では第１係止部であるランス３６が、端子接続部２１の上面の第１被係止部２５に乗り上げて上方に弾性変位し、また第２係止部５５の頭部５７がインシュレーションバレル２３の上面に乗り上げて上方に弾性変位しつつ押し込まれる。

図２に示すように、雌端子２０が前壁部材３３の裏面に当たる正規位置まで押し込まれると、雌端子２０の第１被係止部２５がランス３６を通過することで、ランス３６が復動変位して第１被係止部２５の後面に一次係止し、併せて、雌端子２０のインシュレーションバレル２３が第２係止部５５の頭部５７を通過することで、頭部５７が復動変位して第２被係止部である後側のバレル片２３Ｂの後面に二次係止し、雌端子２０はキャビティ３５内に二重係止されて収容される。一方電線１０は、ゴム栓４０の挿通孔４２内に水密に挿通された状態となる。すべての雌端子２０について上記したキャビティ３５への挿入作業が終了したところで、本実施形態の防水コネクタの組み付けが完了する。

以上のように本実施形態によれば、雌端子２０に二次係止するリテーナ機能を、ホルダ５０に一体的に形成した第２係止部５５で果たすようにしたから、リテーナを備えることが割愛できて部品点数の削減が図れ、またリテーナの装着スペースも不要となって雌ハウジング３０の小型化も図ることができる。

第２係止部５５に係止する第２被係止部を、雌端子２０に設けられた既存のインシュレーションバレル２３（バレル片２３Ｂ）で賄うようにしたから、雌端子２０側の構造変更は不要である。
キャビティ３５の入口３５Ａの天井面に逃がし凹部３７を設けたことで、キャビティ３５の断面の大きさを変えることなく、第２係止部５５の頭部５７の進入と弾性変位を許容することが可能となり、それだけ雌ハウジング３０が径方向に大型化するのを防止できる。

＜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）雌端子のインシュレーションバレルは、一対のバレル片がオーバラップしてかしめられる形式のものであってもよく、この形式の方が第２係止部に対する掛かり代を大きく取ることができる。

（３）雌ハウジングのキャビティ間のピッチを大きく取る等によって、第２係止部の頭部の進入と弾性変位とを許容するべくキャビティの入口全体を大きな断面形状にしてもよい。
（４）防水コネクタの組み付けの手順は上記実施形態に例示したものに限らず、例えば雌ハウジングの収容室に先にゴム栓を単体で収容したのち、改めてホルダを装着する等、適宜に変更し得るものである。
（５）本発明は、雄端子を雄ハウジングのキャビティ内に収容して一括ゴム栓でシールするようにした雄側の防水コネクタにも同様に適用することが可能である。

１０…電線
２０…雌端子（端子金具）
２３…インシュレーションバレル
２３Ｂ…後側のバレル片（第２被係止部）
２５…第１被係止部
３０…雌ハウジング（ハウジング）
３１…端子収容部
３５…キャビティ
３５Ａ…（キャビティ３５の）入口
３６…ランス（第１係止部）
３７…逃がし凹部
３９…収容室
４０…ゴム栓
４２…挿通孔
４５…補助挿入孔
５０…ホルダ
５５…第２係止部
５６…ロッド
５７…頭部

Claims

電線の端末に接続された端子金具が後方から挿入されるキャビティを有するハウジングと、
前記キャビティに設けられ前記端子金具の第１被係止部に弾性的に係止して抜け止めする第１係止部と、
前記ハウジングの後面に配され前記端子金具と電線とを挿通可能な挿通孔が設けられた一括型のゴム栓と、
このゴム栓を前記ハウジングの後面に密着した状態に保持するべく前記ゴム栓の後面側において前記ハウジングに組付可能なホルダと、
が備えられ、
前記ホルダの前面には、前記ゴム栓を水密な状態で貫通して前記キャビティ内に臨みかつ前記端子金具の後部側の第２被係止部に弾性的に係止して抜け止めする第２係止部が突出形成され、
前記第２被係止部は、前記端子金具において前記電線の端末にかしめられて固着されるバレルによって形成されており、
前記ゴム栓には補助挿通孔が前後面を貫通して形成されている一方、前記ホルダの前記第２係止部は、前記補助挿通孔に水密に嵌合するロッドの先端に、前記端子金具の前記第２被係止部に係止する頭部が弾性変位可能に設けられた形状であり、
前記頭部は、前記補助挿通孔の直前の位置に配され、かつ、前記端子金具が挿入される際に前記端子金具から離れる方向に弾性変位し、前記端子金具が正規位置に至ると弾性復帰するようになっており、
前記キャビティの内周面には、前記第２係止部の頭部が変位する場合にこれを逃がす逃がし凹部が形成されていることを特徴とする防水コネクタ。