JP5809083B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、水をはじめとする液体の侵入を防止する防水コネクタに関する。

嵌合される相手コネクタのハウジング（以下、相手側ハウジング）との間を封止するシール部材を備える防水コネクタが知られている（例えば、特許文献１）。
このような防水コネクタは、端子を保持するとともに、外周部にシール部材を介して相手側ハウジングが嵌合される第１ハウジングと、第１ハウジングよりも外側に配置されて第１ハウジングとの間に相手側ハウジングを受容する第２ハウジングとを備えている。
防水コネクタを相手コネクタに嵌合すると、第１ハウジングと相手側ハウジングとの間でシール部材が押し潰されることによって、シール部材が第１ハウジングと相手側ハウジングとの両者に密着し、コネクタ内部が防水される。

特開２００６−１４０１１７号公報

防水コネクタの第２ハウジングは、相手側ハウジングにロックされるロック部材を備えている。図６（ａ）に基づいて説明すると、防水コネクタは、端子を保持するとともに、外周部にシール部材５０を介して相手側ハウジング６１が嵌合される第１ハウジング５１と、第１ハウジングとの間に相手側ハウジング６１を受容する第２ハウジング５２とを備え、第２ハウジング５２は、そのフード部５３と一体に形成されるロックアーム５４を有している。
このような防水コネクタを相手コネクタに嵌合すると、ロックアーム５４のロック突起５４Ａが相手側ハウジング６１のロック突起６２と互いに係止されることで、防水コネクタと相手コネクタとが抜け止めされる。
図６（ｂ）に示す防水コネクタも、図６（ａ）とは形状は異なるが同様の機能の部材を備えており、図６（ａ）と同じ符号を付して説明に替える。

図６（ａ）および（ｂ）に示す第２ハウジング５２においてフード部５３が設けられる範囲では、第１ハウジング５１および相手側ハウジング６１にフード部５３が重ねられるため、このように第２ハウジング５２内に覆われた第１ハウジング５１と相手側ハウジング６１との間に介在するシール部材５０は、外部からの液体を被り難い。
しかし、第２ハウジング５２においてロックアーム５４が設けられる部分には、フード部５３が連続していないので、フード部５３で覆われていないロックアーム５４の下方は、外部に開放されており遮るものがないところがあるので、このロックアーム５４下方の空間を通じて、外部からの液体がシール部材５０にまで到達し易い。
ここで、コネクタの使用環境によっては、水だけでなく、燃料油、薬液等がコネクタの周辺にあり、そのような液体との接触によってシール部材５０が変質、劣化して防水性が低下するおそれがある。
また、水であっても、防水コネクタが高圧の洗浄水を受けたときなどには、シール部材５０が水の浸入を許すおそれがある。
以上のような厳しい使用条件を考慮すると、外部からの液体がシール部材５０に容易に到達するのは好ましくない。

そこで、図７に示すように、第２ハウジング５２のフード部５３を全周に亘って設けるとともに、フード部５３の外側にロックアーム５４を設けることが考えられる。この構造によれば、第１ハウジング５１および相手側ハウジング６１の全周に亘り、第２ハウジング５２で覆われるので、外部の液体がシール部材５０に到達するのを抑制する観点からは好ましい。
しかし、図７のような構造では、ロックアーム５４がフード部５３よりも外側に設けられるので、コネクタが嵩張り、大型化してしまう。

上記のような課題に基づいて、本発明は、コネクタの大型化を招くことなく、外部の液体がシール部材に到達するのを抑制できる防水コネクタを提供することを目的とする。

本発明の防水コネクタは、端子を保持するとともに、外周部に相手側ハウジングが環状のシール部材を介して嵌合される第１ハウジングと、第１ハウジングよりも外側に配置されて第１ハウジングとの間に相手側ハウジングを受容する第２ハウジングと、を備え、第２ハウジングは、相手側ハウジングにロックされるロック部材を有している。
そして、本発明は、ロック部材の下方に位置する第１ハウジングの外周部に、相手側ハウジングの周縁部との間を塞ぐ防液壁が立設されていることを特徴とする。

この発明によれば、第１ハウジングの外周部に、相手側ハウジングとの間を塞ぐように防液壁が設けられていることにより、第１ハウジングの外周部と、防液壁と、相手側ハウジングの周縁部との内側にシール部材が覆われるので、第２ハウジングのフード部が設けられていないロック部材の下方においても、外部からの液体がシール部材に容易には到達し難い。
このように、防液壁によって厳しい使用条件下での防水性をも確保しながら、その防液壁は、ロック部材と相手側ハウジングとが係止し合うのに必要な、ロック部材の下方の空間に位置しているので、防液壁を設けても、防水コネクタが大型化しない。
本発明において、ロック部材の下方とは、ロック部材をコネクタの径方向外側から第１ハウジングに投影したときに、ロック部材と第１ハウジングの外周部との間に存在するスペースをいう。

本発明の防水コネクタでは、防液壁が、相手側ハウジングの周縁部の厚みと同様の高さとされることが好ましい。
本発明において、第１ハウジングの外周部と相手側ハウジングの周縁部との間を塞ぐように設けられる防液壁は、必ずしも相手側ハウジングの周縁部に突き当てられてはおらず、多くの場合、防液壁と相手側ハウジングの周縁部との間には公差相当の隙間が存在する。この隙間が防液壁の高さ方向に長いと、外部からの液体がシール部材に到達し難いので、その点では防液壁は高い方が良いが、防液壁が高過ぎても、ロック部材に干渉し易くなる。
したがって、本発明のように、防液壁の高さを相手側ハウジングの周縁部の厚みと同様とすれば、ロック部材に干渉することなく、液体の侵入路となりうる隙間の長さを長く確保できるので、防水性の向上に寄与できる。

本発明の防水コネクタによれば、第１ハウジングおよび相手側ハウジングに全周に亘り部材を重ねなくても、外部の液体がシール部材に到達するのを抑制することによって高い防水性を実現できる上、コネクタの大型化を回避できる。

本発明の実施形態に係る防水コネクタと、相手コネクタとが嵌合した状態を示す斜視図である。防水コネクタの第２ハウジングの電線引出部および周壁部を二点鎖線で示している。 図１のII−II線断面図である。 相手コネクタとの嵌合を解除した上で、防水コネクタを２つのハウジングに分解して示す斜視図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図２の要部拡大図である。 従来の防水コネクタを示す断面図である。 従来の別の防水コネクタを示す断面図である。

以下、添付する図１〜図５に示す実施形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
本実施形態の防水コネクタ１０は、図１および図２に示すように相手コネクタ２０に嵌合される。
防水コネクタ１０において相手コネクタ２０に嵌合される側を前、それとは逆側を後と定義して、以下説明する。

防水コネクタ１０は、相手コネクタ２０の各端子２１にそれぞれ電気的に接続される図示しない複数の端子を保持するインナーハウジング１２と、インナーハウジング１２を収容するアウターハウジング４０とを備えている。

インナーハウジング１２は、端子がそれぞれ挿入される複数のキャビティ３１が形成されるインナー本体１２Ａと、インナー本体１２Ａの前端側に設けられるインナーピース１２Ｂとを備えている。なお、インナー本体１２Ａ、インナーピース１２Ｂは、各々、絶縁性の樹脂を射出成形することにより一体に製作される。アウターハウジング４０および相手コネクタ２０のハウジング（以下、相手側ハウジング）２２も同様である。

インナー本体１２Ａの外周部には、環状のシール部材３３が装着されている。シール部材３３は、インナー本体１２Ａの外周部に形成された段差１３に前方から位置決めされている。このシール部材３３は、本実施形態ではシリコーンゴムから形成されているが、ニトリルゴム、フッ素ゴム等から形成することもできる。

インナー本体１２Ａの外周部には、シール部材３３よりも後方で、径方向外側に向けて立ち上がる防液壁３７が形成されている。したがって、防液壁３７は、防水コネクタ１０の嵌合方向に直交する壁面を有している。この防液壁３７は、インナーハウジング１２の周方向に沿って所定の長さＬ（図３）に亘り形成されている。

また、インナー本体１２Ａの後端部には、各端子にそれぞれ接続される図示しない複数の電線の外周を一括して止水するワイヤシール３６が設けられている。

インナーピース１２Ｂは、インナー本体１２Ａと共に端子を保持する。
インナーピース１２Ｂをインナー本体１２Ａに組み付けると、インナーピース１２Ｂの後端部によりシール部材３３が後方から位置決めされる。

次に、アウターハウジング４０は、インナー本体１２Ａの後端部に対向する電線引出部４０Ａと、電線引出部４０Ａの周囲に前方に向けて設けられる筒状のフード部４０Ｂとを備えている。
端子に接続された電線が引き出される電線引出部４０Ａの上面には、相手側ハウジング２２にロックされるロックアーム４３が一体に設けられている。ロックアーム４３は、電線引出部４０Ａの後端から前方に向けて延びており、フード部４０Ｂまで達している。

ロックアーム４３は、基端側にロック解除操作部４９、および先端側に係止片４６を備えるアーム本体４４と、アーム本体４４の基端側を支持するＵ字状のバネ片４５とを備えている。
係止片４６は、アーム本体４４の下面側（インナーハウジング１２側）から突出している。

ロックアーム４３の幅方向両側には、電線引出部４０Ａおよびフード部４０Ｂから立ち上がる一対の保護壁４７，４７（図３）が設けられている。
保護壁４７，４７の前端側には、屋根４８が架けられており、係止片４６を含むロックアーム４３の前端側は、この屋根４８によって覆われている。
上記の保護壁４７および屋根４８が設けられることにより、ロックアーム４３に電線、その他の物がぶつかり難くなるので、ロックアーム４３が変形、破損から保護される。
このようにロックアーム４３が配置される保護壁４７，４７の間の領域は、フード部４０Ｂが設けられていないためにコネクタ外部に開放されている。

アウターハウジング４０にインナーハウジング１２が収容されると、フード部４０Ｂの内周部と、インナー本体１２Ａの外周部との間には、相手側ハウジング２２を受容する間口が形成される。
そして、上述の防液壁３７は、図２に示すように、バネ片４５よりも前側にあって、かつアーム本体４４との間に間隔をおいてアーム本体４４の下方に位置する。アーム本体４４の下方、すなわちロックアーム４３と、インナー本体１２Ａおよび相手側ハウジング２２との間には、ロックアーム４３と相手側ハウジング２２とを互いに係止するのに必要な空間Ｓが形成される。防液壁３７は、この空間Ｓに位置しており、ロックアーム４３に干渉しない高さおよび厚みで設けられている。

相手側ハウジング２２は、端子２１を保持するとともに、シール部材３３を介してインナーハウジング１２の外周部に嵌合される。
端子２１は、その一端側が相手側ハウジング２２内に挿入されるとともに、他端側が相手側ハウジング２２の外側に延出し、途中から下方に向けて屈曲している。端子２１の他端には、タインプレート（整列板）２７が装着される。

相手側ハウジング２２の外周部には、防水コネクタ１０のロックアーム４３の係止片４６と互いに係止される係止突起２５が設けられている。
また、相手側ハウジング２２の周縁部２２Ａには、隙間を介して防液壁３７が対向している。防液壁３７の高さは、周縁部２２Ａの厚みと同様とされるのが好ましい。

以上説明した構成の防水コネクタ１０と相手コネクタ２０とを嵌合させるには、アウターハウジング４０のフード部４０Ｂとインナーハウジング１２との間に相手側ハウジング２２を挿入する。すると、相手側ハウジング２２によってシール部材３３が押し潰されて、相手側ハウジング２２とインナーハウジング１２とに密着するので、内部の防水が図られる。
一方、相手側ハウジング２２の係止突起２５によってロックアーム４３の係止片４６が押し上げられるので、バネ片４５が撓む。そして、係止片４６が係止突起２５を乗り越えるとバネ片４５の撓みが復元し、係止片４６と係止突起２５とが互いに係止される。これによって防水コネクタ１０と相手コネクタ２０との抜け止めが図られる。

防水コネクタ１０と相手コネクタ２０との嵌合を解除するには、ロック解除操作部４９を押し下げる。これによってバネ片４５が撓んで、係止突起２５から係止片４６が離れるので、双方のコネクタ１０，２０を前後方向に離間させて嵌合を解除することができる。

さて、防水コネクタ１０と相手コネクタ２０とを嵌合すると、アウターハウジング４０のフード部４０Ｂにより、相手側ハウジング２２が所定の間隙を介して覆われる。このため、フード部４０Ｂにより覆われる範囲では、アウターハウジング４０の内部に水等の液体が侵入し難いので、シール部材３３まで外部からの液体が到達することは困難である。
一方、ロックアーム４３が設けられる範囲は外部に開放されているので、ロックアーム４３の下方の空間Ｓには外部の液体が侵入し易い。

しかるに、空間Ｓには、防液壁３７が存在しており、防水コネクタ１０と相手コネクタ２０とが嵌合されると、防液壁３７によって、インナーハウジング１２と相手側ハウジング２２との間が塞がれる。これにより、インナーハウジング１２の外周部と、防液壁３７と、相手側ハウジング２２の周縁部２２Ａとの内側にシール部材３３が覆われる。
したがって、図５に示すように、空間Ｓに侵入した液体がシール部材３３に到達するまでには、防液壁３７と相手側ハウジング２２の周縁部２２Ａ先端との間の経路Ｒ１、相手側ハウジング２２の周縁部２２Ａ下端とインナー本体１２Ａの外周部との間の経路Ｒ２からなる屈曲した狭隘路を経なければならない。この狭隘路の屈曲部で液体の流れが停滞するので、一方向に延出する直線状の経路だけからなる狭隘路よりも、液体の流れを阻止し易くなる。このため、外部から液体が空間Ｓに侵入したとしても、本実施形態によれば、シール部材３３がその液体を容易には被らない。

しかも、防液壁３７が相手側ハウジング２２の周縁部２２Ａの厚みと同様の高さを有していると、狭隘路を最大限に長く確保できるので、外部から液体がシール部材３３に到達するのをより十分に抑制できる。
なお、本願における「同様の高さ」とは、周縁部２２Ａの厚みより防液壁３７が少し低い場合および少し高い場合を含む。ここで、周縁部２２Ａの厚みより防液壁３７が少し低い場合には、Ｕ字状のバネ片４５が撓むとき、その先端が防液壁３７に当たらないようにすることができることが多く、好適である。
さらに、防液壁３７が、保護壁４７，４７間の間隔に対応する長さＬで設けられていると、ロックアーム４３が設けられることにより外部に開放される範囲の全体において、上述のようにシール部材３３が覆われるので、シール部材３３は、全周に亘り、外部の液体を被り難い。これによって防水性をより向上させることができる。

以上のように、外部からの液体がシール部材３３に到達し難いので、シール部材３３を変質、劣化させる成分を有する燃料油や薬液等の液体がシール部材３３に到達して防水性が低下するリスクを抑えることができる。このため、シール部材３３に、そのような液体に対する耐性が低く安価な材料を用いることができるので、コスト低減にも寄与できる。
また、高圧の水が空間Ｓに侵入したとしても、その水がシール部材３３に至る屈曲した狭隘路で減圧され、シール部材３３がシール圧を上回る水圧を受けないので、高圧洗浄にも耐える。

本実施形態によれば、上述のように、インナーハウジング１２の外周部に防液壁３７が設けられることにより、外部から空間Ｓに液体が侵入しても、その液体がシール部材３３に到達するのを抑制できる。このように高い防水性能を得るのに寄与する防液壁３７は、アウターハウジング４０の内側に位置しているので、防水コネクタ１０の寸法が大きくなることはない。
本実施形態の防水コネクタ１０は、その高い防水性能から、例えば、二輪車に搭載される機器等、厳しい条件で使用される機器に特に好適に用いることができる。

なお、上記実施形態では、インナー本体１２Ａおよびインナーピース１２Ｂの二つの部材により構成されたインナーハウジング１２を用いているが、シール部材３３を保持する溝が外周部に形成された単一部材からなる第１ハウジングを用いることもできる。
また、上述した防液壁３７の形態は一例であり、例えば階段状の防液壁にすることもできる。この場合、相手側ハウジングの周縁部も階段状（ただし、防液壁とは上下反転）とし、両者を噛み合わせると、インナーハウジング１２の外周部と相手側ハウジング２２との間の狭隘路を長くとれるとともに、その狭隘路に複数の屈曲部が設けられるので、防水性の向上に寄与できる。
防水コネクタ１０および相手コネクタ２０のハウジングの形態は、上記に限らず、種々の構成とすることができる。
以上で述べた以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１０ 防水コネクタ
１２ インナーハウジング（第１ハウジング）
１２Ａ インナー本体
１２Ｂ インナーピース
２０ 相手コネクタ
２２ 相手側ハウジング
２２Ａ 周縁部
２５ 係止突起
３１ キャビティ
３３ シール部材
３６ ワイヤシール
３７ 防液壁
４０ アウターハウジング（第２ハウジング）
４０Ａ 電線引出部
４０Ｂ フード部
４３ ロックアーム（ロック部材）
４４ アーム本体
４５ バネ片
４６ 係止片
４７ 保護壁
４８ 屋根
４９ ロック解除操作部
Ｒ１ 経路
Ｒ２ 経路
Ｓ 空間

Claims (2)

1. 端子を保持するとともに、外周部に相手側ハウジングが環状のシール部材を介して嵌合される第１ハウジングと、
   前記第１ハウジングよりも外側に配置されて前記第１ハウジングとの間に前記相手側ハウジングを受容する第２ハウジングと、を備え、
   前記第２ハウジングは、前記相手側ハウジングにロックされるロック部材を有し、
   前記ロック部材の下方に位置する前記第１ハウジングの外周部に、前記相手側ハウジングの周縁部との間を塞ぐ防液壁が立設されている、
   ことを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記防液壁は、前記相手側ハウジングの周縁部の厚みと同様の高さとされている、
   請求項１に記載の防水コネクタ。

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