JP6115828B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、防水コネクタに関する。

特許文献１に開示の防水コネクタは、筒状のフード部を有する雄ハウジングと、フード部に内嵌されるブロック状のハウジング本体（タワー部）を有する雌ハウジングと、ハウジング本体の外周面に嵌着され、フード部とハウジング本体との間に弾性的に挟まれるリング状のシール部材（シールリング）とを備えている。シール部材は、前後方向に沿った筒状のシール本体（本体部）と、シール本体の外周側から径方向外側に張り出す複数のフランジとを有している。シール本体の外周側には、フランジよりも前方に、前後２条のリップが全周に亘って設けられている。また、雌ハウジングには、シール部材の取付時に各フランジが嵌る嵌合凹部が設けられている。フード部にハウジング本体が内嵌されると、各リップがフード部の内周面に弾性的に圧潰されて、両ハウジング間が液密にシールされるようになっている。

特開２００５−５１３５号公報

ところで、上記従来の防水コネクタの場合、フランジの弾性的な押し付け力によって両ハウジングが前後方向に緊密に嵌合されるため、例えば、上記コネクタに対し前後方向に沿った振動力が作用しても、両ハウジングが前後方向にがたつくのが防止された。しかし、上記構成によれば、シール部材にシール本体やリップとは別にフランジを設け、雌ハウジングにフランジを受ける嵌合凹部を設けなければならないため、コネクタ全体の構造が複雑になるという事情があった。また、ハウジング本体にフード部が嵌合される過程において、フード部の内周面に各リップが順次当接してフード部の進行方向に引きずられるように変形するため、嵌合抵抗（摺動抵抗）の増加をまねくとともに、リップが歪に変形して所定のシール性を得ることが困難となるおそれもあった。

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、特別な構造を設けなくとも前後方向の振動力に対してコネクタががたつくのを防止することができ、さらに、コネクタ嵌合時の作業性を改善して、シール部材による所定のシール性を確保することができるようにすることを目的とする。

本発明の防水コネクタは、ブロック状のハウジング本体を有する第１ハウジングと、前記ハウジング本体が内嵌される筒状のフード部を有する第２ハウジングと、前記第１ハウジングの外周面に嵌着され、前記ハウジング本体が前記フード部に内嵌された場合に、前記ハウジング本体と前記フード部との間に弾性的に挟まれるシール部材とを備える。

前記フード部の内周面には、先端へ向けて前後方向に対して斜めに拡開する斜面部が設けられ、前記シール部材は、前記ハウジング本体の外周面に密着するシール本体と、前記シール本体の外周側に前後方向に複数並んで突設され、前側のものから後側のものにかけて順に突出端位置が径方向外側に位置するように前記斜面部へ向けて全体として傾斜する軸上に配置され、前記斜面部に対し、互いにほぼ同一のタイミングで当接し、さらに互いにほぼ同一の圧潰量をもって圧潰されるリップとを有しているところに特徴を有する。

第２ハウジングのフード部に第１ハウジングのハウジング本体が内嵌されると、フード部の斜面部に各リップが圧潰されるため、フード部の斜面部に作用する各リップの弾性反力（押し付け力）が径方向に加えて前後方向にも付与されることになり、例えば、コネクタに対し前後方向に沿った振動力が作用しても、第１、第２ハウジングががたつくのが防止される。
各リップが斜面部に対し互いにほぼ同一のタイミングで当接するため、嵌合抵抗が増大することがなく、コネクタ嵌合時の作業性が改善される。また、各リップがフード部の進行方向に引きずられて歪に変形するのが防止される。

さらに、各リップが斜面部に対し互いにほぼ同一の圧潰量をもって圧潰されるため、各リップが歪に変形するのがより確実に防止される。したがって、シール部材による所定のシール性を確保することができる。

本発明の実施例１に係る防水コネクタにおいて、第１、第２ハウジングが互いに正規嵌合された状態を示す断面図である。 図１の要部拡大図である。 第１、第２ハウジングが互いに正対して配置された状態を示す断面図である。 第１ハウジングにシール部材が装着された状態を示す断面図である。 本発明の実施例２に係る防水コネクタにおいて、第１、第２ハウジングが互いに正規嵌合された状態を示す断面図である。 第１ハウジングにシール部材が装着された状態を示す断面図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記ハウジング本体の外周面のうち、前記シール本体が密着される領域は、前記斜面部の傾斜角とほぼ同一角度の傾斜部によって形成されている。これによれば、シール部材のシール本体の肉厚を薄くすることができる。

前記ハウジング本体にはこのハウジング本体の前面を覆うフロント部材が取り付けられ、前記フロント部材が前記シール部材の前端に当接して前記シール部材を抜け止め可能な側壁部を有している。フロント部材の側壁部がシール部材の前端に当接することにより、シール部材がハウジング本体の傾斜部を滑って傾斜部から外れるのが阻止される。

前記ハウジング本体の外周面のうち、前記シール本体が密着される領域は、前後方向にほぼ沿って配置され、前記シール本体は、後方へ向けて次第に厚肉となるように形成されている。これによれば、シール部材がハウジング本体の外周面に対して前後方向に位置ずれするのが防止される。

＜実施例１＞
実施例１の防水コネクタを図１〜図４に基づいて説明する。この防水コネクタは、互いに嵌合可能な第１ハウジング１０及び第２ハウジング６０（以下、第１、第２ハウジング１０、６０）と、第１ハウジング１０に装着され、第１、第２ハウジング１０、６０間のシールをとるシール部材４０とを備えている。なお、以下の説明において、前後方向については、第１、第２ハウジング１０、６０の嵌合開始時に第１、第２ハウジング１０、６０が互いに向き合う面側を前方とする。

第２ハウジング６０は合成樹脂製であって、図１に示すように、第２端子金具９０が収容されるブロック状の端子収容部６１と、端子収容部６１の前端外周から前方に突出する筒状のフード部６２とを備えている。フード部６２内には、第２端子金具９０の先端部に設けられた雄タブ９１が突出して設けられている。

フード部６２の上壁外面には、ロック部６３が突設されている。また、フード部６２の内周面には、先端へ向けて次第に拡径する斜面部６４が設けられている。斜面部６４は、フード部６２の内周面の前後方向略中央部から前端にかけて前後方向に対して斜めに拡開するテーパ状の形態とされている。斜面部６４の後部は、前後方向に関してロック部６３と重なる位置に配置されている。

第１ハウジング１０は同じく合成樹脂製であって、図１に示すように、第１端子金具８０が収容されるブロック状のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の周囲を取り囲む略筒状の嵌合部１２と、嵌合部１２とハウジング本体１１とに連なる径方向に沿った連結部１３とを備えている。図３及び図４に示すように、嵌合部１２とハウジング本体１１との間で且つ連結部１３の前方には、相手側の第２ハウジング６０のフード部６２が進入する嵌合空間１４が開放して設けられている。

ハウジング本体１１には、図示しないキャビティが設けられ、キャビティの内壁には図示しないランスが突出して設けられている。ハウジング本体１１のキャビティには後方から第１端子金具８０が挿入され、正規挿入された第１端子金具８０がランスに弾性的に係止されて抜け止めされるようになっている。図１に示すように、第１端子金具８０は、第１、第２ハウジング１０、６０の正規嵌合時に、第２端子金具９０の雄タブ９１を受けて第２端子金具９０に電気的に接続される。

図４に示すように、ハウジング本体１１の上方には、撓み変形可能なロックアーム１５が設けられている。ロックアーム１５は前後方向に延びるアーム部１６を有している。アーム部１６には、前後方向に延びて後端に開口するロック孔１７が設けられ、ロック孔１７の前方を塞ぐ前端部に、ロック本体１８が設けられている。嵌合部１２の上壁には、ロックアーム１５を露出させる窓部１９が開口して設けられ、窓部１９の両側に、ロックアーム１５を両側から覆う一対の保護壁２０（図４では１つのみ図示）が設けられている。

図４に示すように、ハウジング本体１１の外周面には、連結部１３の前端から前方へ向けて次第に縮径するテーパ状の傾斜部２１が設けられている。ハウジング本体１１の傾斜部２１は、シール部材４０の後述するシール本体４１が密着される領域に対応している。前後方向に対する傾斜部２１の傾斜角度は、斜面部６４の傾斜角度とほぼ同じとされている。このため、図２に示すように、第１、第２ハウジング１０、６０が互いに正規嵌合されると、ハウジング本体１１の傾斜部２１とフード部６２の斜面部６４とが前後方向に対して傾斜した状態で互いにほぼ平行に配置され、傾斜部２１と斜面部６４との間にシール部材４０が弾性的に挟まれるようになっている。また、図４に示すように、ハウジング本体１１の外周面には、傾斜部２１の前端から一段落ちた段差２２が設けられ、段差２２からハウジング本体１１の前端にかけて前後方向にほぼ沿った水平部２３が設けられている。

図４に示すように、ハウジング本体１１には前方からキャップ状のフロント部材７０が組み付けられる。フロント部材７０は、ハウジング本体１１の前面を覆う平板状の前壁部７１と、前壁部７１の外周から後方に突出し、ハウジング本体１１の水平部２３を覆う筒状の側壁部７２とからなる。前壁部７１には、前述した雄タブ９１が挿入されるタブ挿入孔７３が貫通して設けられている。また、前壁部７１の後面には、第１、第２ハウジング１０、６０の正規嵌合時に、ハウジング本体１１のキャビティに進入してランスの撓み動作を抑えることにより、第１端子金具８０のキャビティからの抜け出しを規制する図示しない抜止片が突出して設けられている。つまり、フロント部材７０は、フロントリテーナとして機能する。

図４に示すように、側壁部７２は、段差２２の寸法よりも大きい壁厚を有している。側壁部７２の後端は、第１、第２ハウジング１０、６０の正規嵌合時に、ハウジング本体１１の段差２２に近接位置し、その径方向外側に突出する部分にシール部材４０の前端が当接可能となっている。

シール部材４０はシリコンゴム等のゴム製であって、ハウジング本体１１の外周面に嵌着される環状の形態になっている。図４に示すように、シール部材４０は、前端から後端にかけて全体として前後方向に対し傾斜して拡開する筒状のシール本体４１と、シール本体４１の外周面に前後方向に間隔をあけて並んで突設される複数（図示する場合は３つ）のリップ４２とからなる。各リップ４２は、断面略半円状をなし、シール本体４１の外周面に全周に亘って周設されている。また、各リップ４２は、シール本体４１の外周面からの突出量が互いにほぼ同一に揃えられ、互いにほぼ同形同大に形成されている。一方、シール本体４１の内周面は、前後方向と交差する傾斜方向に凹凸無く連なって沿って配置されている。

前後方向に対するシール本体４１の傾斜角度（シール本体４１の内周面の傾斜角度及びシール本体４１の外周面の傾斜角度）は、傾斜部２１の傾斜角度及び斜面部６４の傾斜角度のそれぞれとほぼ同一とされている。

次に、実施例１のコネクタの作用を説明する。
ハウジング本体１１の外周面にシール部材４０が装着される。すると、シール本体４１の内周面がハウジング本体１１の傾斜部２１に密着して配置され、各リップ４２の突出端の位置が前側のリップ４２から後側のリップ４２にかけて段々径方向外側に位置するように、各リップ４２が全体として前方へ向けて傾斜する軸５０上に配置される（図２を参照）。

次いで、ハウジング本体１１に前方からフロント部材７０が組み付けられる。フロント部材７０が正規に組み付けられると、前壁部７１がハウジング本体１１の前面を覆うとともに、側壁部７２がハウジング本体１１の水平部２３を覆うように配置され、且つ、側壁部７２がシール部材４０の前端に当接可能に配置される。シール部材４０の前端が側壁部７２に当接することでシール部材４０の前方への抜け出しが規制され、シール部材４０の後端が連結部１３に当接することでシール部材４０の後方への抜け出しが規制される。とくに、実施例１の場合、シール部材４０が傾斜部２１を滑って水平部２３にずり落ちる可能性があることから、フロント部材７０によってシール部材４０の前方への抜け出しを規制する意義が大きい。

続いて、ハウジング本体１１がフード部６２に内嵌され、第１ハウジング１０の嵌合空間１４にフード部６２が挿入される。第１、第２ハウジング１０、６０が正規嵌合されると、第２ハウジング６０のロック部６３が第１ハウジング１０のロックアーム１５のロック孔１７に弾性的に嵌まり込み、ロック部６３がロックアーム１５のロック本体１８に係止可能に配置される。これにより、第１、第２ハウジング１０、６０が互いに離脱するのが規制される。

また、第１、第２ハウジング１０、６０が正規嵌合されるに伴い、フード部６２の斜面部６４がシール部材４０の各リップ４２にほぼ同じタイミングで当接し、且つ、各リップ４２が互いにほぼ同一の圧潰量をもって圧潰されて斜面部６４に密着する。こうして、ハウジング本体１１とフード部６２との間にシール部材４０が弾性的に挟まれることにより、第１、第２ハウジング１０、６０間が液密にシールされる。

上記の場合、図２に示すように、フード部６２にはシール部材４０の各リップ４２の弾性反力Ｆ（押し付け力）が径方向（図示上下方向）と交差する斜め方向に作用し、さらに、その弾性反力Ｆの水平成分が嵌合状態にある第１、第２ハウジング１０、６０を互いに離反させる離反力Ｆａとして作用する。このため、ロックアーム１５のロック本体１８にロック部６３が緊密に押し当てられることになる。したがって、例えば、嵌合状態にある第１、第２ハウジング１０、６０に対して前後方向に沿った振動力が作用しても、第１、第２ハウジング１０、６０が前後方向にがた付くのが防止される。

以上説明したように、実施例１によれば、第１、第２ハウジング１０、６０の正規嵌合時に、フード部６２の斜面部６４に各リップ４２が圧潰されることにより、フード部６２の斜面部６４に作用する各リップ４２の弾性反力Ｆが径方向に加えて前後方向にも付与されるため、前後方向に沿った振動力が作用しても、第１、第２ハウジング１０、６０ががたつくのが防止される。この場合に、シール部材４０や第１ハウジング１０に特別な耐震構造等を設ける必要がないため、全体の構造を簡素化することができる。

そして、各リップ４２が正規嵌合時にフード部６２の斜面部６４に対し互いにほぼ同一のタイミングで当接するため、嵌合過程で摺動抵抗が増大することがなく、嵌合時の作業性が改善される。また、各リップ４２がフード部６２の進行方向に引きずられて歪に変形するのが防止される。

さらに、各リップ４２が斜面部６４に対し互いにほぼ同一の圧潰量をもって圧潰されるため、各リップ４２が歪に変形するのがより確実に防止される。したがって、実施例１によれば、シール部材４０による所定のシール性を確保することができる。

さらにまた、フロント部材７０の側壁部７２がシール部材４０の前端に当接することにより、シール部材４０がハウジング本体１１の傾斜部２１を滑って傾斜部２１から外れるのが阻止される。

＜実施例２＞
図５及び図６は、本発明の実施例２を示す。実施例２の防水コネクタは、シール部材４０Ａのシール本体４１Ａの形態と、ハウジング本体１１Ａの外周面のうちのシール部材４０Ａが密着される領域の形態とが、実施例１とは異なる。その他は、実施例１と同様であるため、実施例２において、実施例１と同一又は相当する構成には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

ハウジング本体１１Ａの外周面には、連結部１３と段差２２との間に、前後方向にほぼ沿ったストレート部２５が設けられている。シール部材４０Ａのシール本体４１Ａは、ハウジング本体１１Ａのストレート部２５に密着するようになっている。

シール部材４０Ａは、前端から後端にかけて次第に肉厚となるシール本体４１Ａを有している。シール本体４１Ａの外周面は、実施例１と同様、後方へ向けて次第に拡開する形態になっているが、シール本体４１Ａの内周面は、実施例１と違って、前後方向に沿って平坦に配置されている。

図６に示すように、ハウジング本体１１Ａの外周面にシール部材４０Ａが装着されると、ストレート部２５にシール本体４１Ａが前後方向にほぼ沿って密着するとともに、各リップ４２が前方へ向けて全体として傾斜する軸５０上に並んで配置される。第１、第２ハウジング１０、６０が正規嵌合されると、各リップ４２がフード部６２の斜面部６４に弾性的に圧潰される。このとき、実施例１と同様、フード部６２に対して各リップ４２の弾性反力Ｆの水平成分が作用するため、前後方向に沿った振動力に抗して第１、第２ハウジング１０、６０の嵌合状態を安定に維持することができる。また、実施例２によれば、ハウジング本体１１Ａの外周面のうちのシール部材４０Ａが密着される領域が前後方向にほぼ沿ったストレート部２５とされているため、シール部材４０Ａが前方へずれ落ちるのが防止され、シール部材４０Ａを前後方向に位置決めする信頼性が高められる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例１、２に限定されるものではなく、例えば次のような態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）シール部材は、ハウジング本体の連結部等に係止される係止部を有し、係止部によってハウジングに抜け止め保持される構成であってもよい。こうすると、フロント部材の側壁部による抜け止め構造を省略することができる。
（２）シール本体の内周面に１つ又は複数の内周リップが突出して設けられる構成であってもよい。
（３）フロント部材は、端子金具の抜け止め機能を有さず、ランスを成形する際に形成される型抜き孔の前面開口を塞ぐフロントマスクとして構成されるものであってもよい。

１０…第１ハウジング
１１、１１Ａ…ハウジング本体
２１…傾斜部
４０、４０Ａ…シール部材
４１、４１Ａ…シール本体
４２…リップ
５０…軸
６０…第２ハウジング
６２…フード部
６４…斜面部
７０…フロント部材
７２…側壁部

Claims (4)

1. ブロック状のハウジング本体を有する第１ハウジングと、前記ハウジング本体が内嵌される筒状のフード部を有する第２ハウジングと、前記第１ハウジングの外周面に嵌着され、前記ハウジング本体が前記フード部に内嵌された場合に、前記ハウジング本体と前記フード部との間に弾性的に挟まれるシール部材とを備え、
   前記フード部の内周面には、先端へ向けて前後方向に対して斜めに拡開する斜面部が設けられ、
   前記シール部材は、
   前記ハウジング本体の外周面に密着するシール本体と、
   前記シール本体の外周側に前後方向に複数並んで突設され、前側のものから後側のものにかけて順に突出端位置が径方向外側に位置するように前記斜面部へ向けて全体として傾斜する軸上に配置され、前記斜面部に対し、互いにほぼ同一のタイミングで当接し、さらに互いにほぼ同一の圧潰量をもって圧潰されるリップとを有していることを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記ハウジング本体の外周面のうち、前記シール本体が密着される領域は、前記斜面部の傾斜角とほぼ同一角度の傾斜部によって形成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。
3. 前記ハウジング本体にはこのハウジング本体の前面を覆うフロント部材が取り付けられ、前記フロント部材が前記シール部材の前端に当接して前記シール部材を抜け止め可能な側壁部を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の防水コネクタ。
4. 前記ハウジング本体の外周面のうち、前記シール本体が密着される領域は、前後方向にほぼ沿って配置され、前記シール本体は、後方へ向けて次第に厚肉となるように形成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。

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