JP6116821B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電線に接続される端子金具と、該端子金具及び電線を収容する端子収容室を有するハウジングと、を備えたコネクタに関する。

移動体としての自動車には、多種多様な電子機器が搭載されている。この電子機器に電力や制御信号などを伝えるためにワイヤハーネスが用いられる。ワイヤハーネスは、複数の電線とコネクタとを備えている。

コネクタは、図７に示すように、コネクタハウジング１００と雄端子金具１２５とを備えて構成されている。コネクタハウジング１００は、合成樹脂製のハウジング本体１１１と同じく合成樹脂製の位置決め部材１１２とからなる。ハウジング本体１１１内には、上から順に嵌合部１１３、充填空間１１４、及びゴム栓嵌合孔１１５が形成されている。嵌合部１１３は、充填空間１１４に対して上方に連なるとともにコネクタハウジング１００の上面に開口された筒状をなしている。ゴム栓嵌合孔１１５は、各雄端子金具１２５と対応するように個別に複数形成され、充填空間１１４とコネクタハウジング１００の下端面との間に貫通されている。位置決め部材１１２の周縁部には、部分的に切欠することにより充填空間１１４内に連通し、充填空間１１４内に充填剤を注入するための注入口（図示しない）が形成されている。

ゴム栓嵌合孔１１５は円形断面とされ、その内径が、ゴム栓１２７の外径よりも少し小さい寸法に設定されている。

上述した構成の従来のコネクタ１０１は、位置決め部材１１２がコネクタハウジング１００内に収容された状態で、電線１２６に接続された雄端子金具１２５の雄タブ１２５Ａ側の先端を、ゴム栓嵌合孔１１５側からコネクタハウジング１００内に圧入して、ゴム栓１２７をゴム栓嵌合孔１１５内に位置付ける。ゴム栓１２７の外周は、ゴム栓嵌合孔１１５の内周に弾性的に密着した状態で嵌合される。次に、ゴム栓嵌合孔１１５を下向きにして、注入口から充填空間１１４に充填剤を注入する。この充填剤により、ゴム栓嵌合孔１１５とゴム栓１２７との嵌合面が充填剤１１６で塞がれてゴム栓嵌合孔１１５からコネクタハウジング１００の内部への浸水が防止されていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２２３２０６号公報

しかしながら、上述した従来のコネクタ１０１では、ゴム栓１２７をゴム栓嵌合孔１１５内に圧入して、ゴム栓嵌合孔１１５の内周面にゴム栓１２７の外周面を弾性的に密着させていたので、ゴム栓１２７をゴム栓嵌合孔１１５内に圧入する際にゴム栓１２７が切れてしまうなどして作業性が悪かった。このため、ゴム栓１２７をゴム栓嵌合孔１１５内に圧入する際の作業性を考慮して、ゴム栓嵌合孔１１５の内径寸法を、ゴム栓１２７の外径寸法よりも少ししか小さく形成することができず、電線屈曲時に、ゴム栓１２７とゴム栓嵌合孔１１５と間に隙間ができるなどして、ゴム栓１２７及びゴム栓嵌合孔１１５の密着性が低下して、防水性を確保することができなかった。即ち、ゴム栓１２７及びゴム栓嵌合孔１１５の密着性を高めるために、ゴム栓嵌合孔１１５の内径寸法を、ゴム栓１２７の外径寸法よりもさらに小さく形成すればよいが、そうすると、ゴム栓１２７をゴム栓嵌合孔１１５内に挿入する際の作業性が悪くなる問題があった。電線屈曲時におけるゴム栓１２７及びゴム栓嵌合孔１１５の密着性の確保、及びゴム栓１２７のゴム栓嵌合孔１１５内への挿入し易さを両立させることが困難であった。

本発明の目的は、電線屈曲時における防水性の向上を図ったコネクタを提供することにある。

請求項１に記載の本発明は、電線の端末に接続される端子金具と、該端子金具及び前記電線を収容するハウジングと、を備えたコネクタであって、前記ハウジングに取り付けられる電線押さえ部材と、前記電線に外嵌されるリング状のシール部材と、を備え、前記ハウジングには、前記電線の外周面に沿う曲面を有する第１樋状部が設けられ、前記電線押さえ部材には、前記電線の外周面に沿う曲面を有する第２樋状部が設けられ、前記ハウジングの内部には、前記シール部材が、前記第１樋状部の前記曲面及び前記第２樋状部の前記曲面に密着した状態で挟んで保持され、前記第１樋状部及び前記第２樋状部には、それぞれの前記曲面に、前記シール部材が収容された状態で当該シール部材を前記ハウジングに対して前記電線の長手方向の所定位置に位置決めするための溝部が設けられ、前記シール部材が、前記溝部内に密着した状態で収容されていることを特徴とするコネクタである。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記端子金具は、前記電線の端末に接続される電線接続部と、該電線接続部との間で曲げられるとともに、相手方の端子金具に接続される電気接触部と、で構成されていることを特徴とする。

請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２記載のコネクタにおいて、前記端子金具と前記電線との接続部分の周辺に、充填剤が充填されていることを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、ハウジングには、電線の外周面に沿う曲面を有する第１樋状部が設けられ、電線押さえ部材には、電線の外周面に沿う曲面を有する第２樋状部が設けられ、ハウジングの内部には、シール部材が、第１樋状部の曲面及び第２樋状部の曲面に密着した状態で挟んで保持されるから、従来のように、ゴム栓をゴム栓嵌合孔内に圧入する必要がなくなり、作業性の向上を図ることができる。また、作業性を考慮することなく、シール部材の外径寸法を、第１樋状部及び第２樋状部それぞれの曲面と密着するように設定できるから、電線屈曲時において、第１樋状部及び第２樋状部それぞれの曲面とシール部材との間に隙間が生じることがなくなって、防水性の向上を図ることができる。

また、使用する電線を、電線径の異なる電線に変更した際においても、シール部材が弾性変形することで、電線の外周面と第１樋状部及び第２樋状部それぞれの曲面との間に隙間ができたとしても、それを吸収できるから、ハウジング及び電線押さえ部材を変更せずにそのまま利用することができる。このように、部品を汎用的に利用することができるから、電線径の異なる電線に対応した複数のハウジング及び電線押さえ部材を用意する必要がなくなり、部品点数の削減を図ることができる。

また、シール部材が溝部内に収容されることにより、電線が引っ張られるなどして、シール部材に外力がかけられても、シール部材を電線の長手方向に位置決めし、シール部材を所定の位置に留めることができるから、より一層、防水性の向上を図ることができる。

請求項２記載の本発明によれば、端子金具が、電線の端末に接続される電線接続部と、該電線接続部との間で曲げられるとともに、相手方の端子金具に接続される電気接触部と、で構成されているから、コネクタを組み立てる際に、端子金具に接続された電線と、電線押さえ部材とをハウジングの同じ方向から組み付けることとなり、よって、組立作業性の向上を図ることができる。

請求項３記載の本発明によれば、端子金具と電線との接続部分の周辺に、充填剤が充填されているから、端子金具と電線との接続部分の防水性（止水性）の向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態にかかるコネクタを示す斜視図である。 図１に示されたコネクタの分解斜視図である。 図１中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 図１に示されたコネクタを構成するハウジングの後方側の斜視図である。 図１に示されたコネクタを組み立てる様子を示す斜視図である。 （Ａ）は、図１に示されたコネクタの作用効果を説明するための断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の要部を拡大して示す図である。 従来のコネクタの断面図である。

本発明の一実施の形態にかかるコネクタを、図１〜図６を参照して説明する。コネクタは、自動車などに配索されるワイヤハーネスを構成するものであり、図１、図２に示すように、ワイヤハーネスを構成する電線１０の端末に取り付けられる３つの端子金具２と、該３つの端子金具２を収容する３つの端子収容室４０を有するとともに、一方側、及び他方側に開口３ａ、３ｂ（図２に示す）を有するハウジング３と、該ハウジング３の端部に取り付けられるリアホルダ（電線押さえ部材）５と、電線１０に外嵌されるリング状のシールキャップ（シール部材）６と、ハウジング３の一方側の開口３ａを塞ぐシールド体７と、ハウジング３の他方側の開口３ｂを塞ぐフロントホルダ８と、を備えている。

ここで、図１中の矢印Ｘ方向は、端子収容室４０が並ぶ方向を示し、矢印Ｙ方向は、電線１０の長手方向を示し、矢印Ｚ方向は、矢印Ｘ方向と矢印Ｙ方向との双方に直交する方向を示している。また、本明細書では、図１中の紙面方向の矢印Ｙ方向の上方側を「上」と記すことがある。

端子金具２は、導電性の板金が折り曲げられることで得られるものである。また、端子金具２は、図３に示すように、電線１０に接続される電線接続部２１と、該電線接続部２１に連なり、相手方の端子金具２に接続される電気接触部２２と、を備えている。この端子金具２は、電線接続部２１と電気接触部２２との間で曲げられて、Ｌ字状に形成されている。

電線接続部２１は、図３に示すように、電線１０を表面上に位置付ける長方形状の基壁２３と、該基壁２３の幅方向の両端部から立設され電線１０の芯線を圧着する一対の圧着片２４と、を備えている。電線接続部２１は、その端部が皮剥きされて芯線が露出した状態の断面丸形の電線１０が基壁２３上に載置された後、この電線１０の芯線部分を基壁２３に向かって押しつける方向に圧着片２４が曲げられて、即ち圧着片２４で電線１０の芯線部分をかしめて電線１０と電気的に接続される。

ハウジング３は絶縁性の合成樹脂から構成されている。このハウジング３は、図４に示すように、略長方形状の底壁３０と、該底壁３０の矢印Ｚ方向の一方側に設けられ、３つの端子金具２の電線接続部２１の各々を収容する３つの端子収容室４０などを有する第１収容部３１と、該底壁３０の矢印Ｚ方向の他方側に設けられ、３つの端子金具２の電気接触部２２を収容する第２収容部３２と、を備えている。

底壁３０には、シールド体７の係止孔７ａ（後述する）に係止される係止部３０ａ（図１に示す）が設けられている。この係止部３０ａは、該底壁３０の一方側の面において、第１収容部３１よりも上方側に設けられている。

第１収容部３１には、図４に示すように、一方側に開口３ａを有する四角筒状に形成されている。この第１収容部３０は底壁３０の長手方向（矢印Ｘ方向）の両端部から立設された一対の側壁３１Ａと、該一対の側壁３１Ａを連結するとともに底壁３０から立設された上壁３１Ｂと、一対の側壁３１Ａ間に設けられ、第１収容部３０を矢印Ｘ方向に３つの端子収容室４０に仕切るとともに側壁３１Ａの矢印Ｙ方向の寸法よりも短く形成された２つの仕切り板３１Ｃと、底壁３０と各仕切り板３１Ｃとの双方に連なり上壁３１Ｂと対向する２つ内壁３１Ｄと、該各内壁３１Ｄと対向するとともに底壁３０の他方の縁から立設された下壁３１Ｅと、端子収容室４０から導出された電線１０が載置される第１樋状部４Ａと、を備えている。

一対の側壁３１Ａには、それぞれの外面にリアホルダ５の第１ロックアーム５１（後述する）に係合する第１ロック突起３２が設けられている。この第１ロック突起３２の矢印Ｙ方向の両側には、一対のリブ３２ａが設けられている。一対のリブ３２ａ間には、第１ロックアーム５１が進入される。

また、第１収容部３１には、３つの端子収容室４０が設けられている。３つの端子収容室４０は矢印Ｘ方向に沿って並んでいる。各端子収容室４０は、矢印Ｚ方向の一方側に開口４０ａと、上壁３１Ｂと対向する位置に設けられて電線１０を導出するための導出口４０ｂと、を有して箱状に形成されている。この端子収容室４０の開口４０ａは、前述した第１収容部３１の開口３ａの一部である。各端子収容室４０は、端子金具２と、この端子金具２に接続された電線１０との接続部分が収容される空間であり、底壁３０、上壁３１Ｂ、側壁３１Ａ及び仕切り板３１Ｃ（又は一対の仕切り板３１Ｃ）、及び内壁３１Ｄで囲まれた空間である。各端子収容室４０内には、端子金具２と電線１０とが収容された状態で、加熱することで硬化する熱硬化型の液状シリコーン９が注入される。

この端子収容室４０は、開口４０ａと対向する位置に設けられた長方形状の底面４２は、ハウジング３の底壁３０の一方側の面の一部である。この底面４２には、ハウジング３の底壁３０を貫通し、端子金具２の電気接触部２２が挿通される貫通孔４２ａ（図２に示す）が形成されている。

第１樋状部４Ａは、電線１０の外周面に沿う曲面４２を有して構成されている。この曲面４２には、シールキャップ６を収容するための第１溝部４３が形成されている。第１溝部４３は、曲面４２の周方向に沿って延在して形成されているとともに、その深さ寸法が、シールキャップ６の径方向の厚み寸法よりも小さくなるように形成されている。

第１樋状部４Ａは、図３、図４などに示すように、その曲面４２が、リアホルダ５に設けられた第２樋状部４Ｂ（後述する）の曲面４４と互いに対向して組み合わされることで筒状の電線収容室４１を形成する。各電線収容室４１の内側には、シールキャップ６が、その全周に亘って第１樋状部４Ａの曲面４２及び第２樋状部４Ｂの曲面４４に密着した状態で電線１０が収容される。この電線収容室４１は、その軸方向が矢印Ｙ方向に直線状に延びていて、その径寸法が、電線１０の外径寸法と略等しくなるように形成されている。

各電線収容室４１の幅寸法（矢印Ｘ方向）は、図４に示すように、各端子収容室４０の幅寸法よりも小さく形成され、互いに隣り合う電線収容室４１間には、リアホルダ５の第２ロックアーム５２が進入するアーム収容室４６が設けられている。このアーム収容室４６の内面には、リアホルダ５の第２ロックアーム５２が係合する第２ロック突起（図示しない）が設けられている。

第２収容部３２は、図３に示すように、第１収容部３１の開口３ａと反対側、即ち矢印Ｚ方向の他方側に開口３ｂを有する筒状に形成されている。この第２収容部３２は、底壁３０の他方側の面から立設されている。また、第２収容部３２の上端部には、フロントホルダ８の係合部８２（後述する）に係合する係合孔３２ａが形成されている。

リアホルダ５は、図３に示すように、長方形状の基板５０と、該基板５０の長手方向（矢印Ｘ方向）に間隔をあけて設けられているとともに、該基板５０の矢印Ｚ方向の他方側の表面から突出した３つの第２樋状部４Ｂと、基板５０の長手方向の両端部から他方側に立設され、矢印Ｘ方向に弾性変形自在に形成された一対の第１ロックアーム５１と、該基板５０における３つの第２樋状部４Ｂ間から他方側に立設され、矢印Ｙ方向に弾性変形自在に形成された２つの第２ロックアーム５２と、を備えている。ロックアーム５１、５２は、矢印Ｘに沿って直線上に並ぶ位置に設けられている。

第２樋状部４Ｂは、その内面が電線１０の表面に重ねられる曲面４４に形成され、矢印Ｙ方向に直線状に延在している。第２樋状部４Ｂの曲面４４には、シールキャップ６を収容するための第２溝部４５が形成されている。第２溝部４５は、曲面４４の周方向に沿って延在して形成されているとともに、その深さ寸法が、シールキャップ６の径方向の厚み寸法よりも小さくなるように形成されている。

シールド体７は、図３に示すように、電線１０の他端側を覆う筒状の編組線７１と、該編組線７１の端部に取り付けられるととともに第１収容部３１の開口３ａを塞ぐ板状のシールドシェル７２と、編組線７１とシールドシェル７２とを互いに取り付けるシールドリング７３と、を備えている。

編組線７１は、例えば、導電性の金属材料等からなる素線が編まれるなどして形成されている。また、編組線７１には、その内径が拡げられてシールドシェル７２の電線通し部７９（後述する）の外周面を覆う大径部７１ａが設けられている。

シールドシェル７２は導電性の金属から構成されている。シールドシェル７２は、図２、図３に示すように、第１収容部３１の開口３ａを塞ぐ長方形状の基壁７４と、該基壁７４の長手方向（矢印Ｘ方向）の両端部からハウジング３側に立設された一対の側壁７５と、該一対の側壁７５を連結するとともに、基壁７４の幅方向（矢印Ｙ方向）に端部から立設された第１上壁７６と、該第１上壁７６の端部に連なり基壁７４と平行な立設壁７７と、該立設壁７７の縁から立設され、第１上壁７６と平行な第２上壁７８と、第１上壁７６と対向する位置に設けられ、内側に電線１０の他端側を挿通させる筒状の電線通し部７９と、を備えている。立設壁７７には、該立設壁７７を貫通した係止孔７ａが形成されている。この係止孔７ａはハウジング３の係止部３０ａに係止される。

フロントホルダ８は、図３に示すように、第２収容部３２の開口３ｂを塞ぐ楕円形状の板部８０と、該板部８０の周縁から立設された筒状の周板８１と、を備えている。板部８０には、端子金具２の電気接触部２２を挿通させる貫通孔８０ａが形成されている。周板８１の内面には、第２収容部３２の係合孔３２ａ内に進入される係合部８２（図２に示す）が設けられている。

続いて、上述したコネクタ１の組み立て手順について図３、図５を参照して説明する。まず、予め電線１０を内側に挿通させたシールド体７の編組線７１の大径部７１ａをシールドシェル７２の電線通し部７９に被せ、シールドリング７３を用いて編組線７１をシールドシェル７２に取り付け、端子金具２を電線通し部７９の内側に潜らせておく。

電線１０にシールキャップ６を外嵌し弾性的に密着させ、そして、シールキャップ６よりも一端部側で電線１０と端子金具２とを接続する。次に、端子金具２の電気接触部２２を、端子収容室４０の貫通孔４２ａ内に挿通し、端子金具２を端子収容室４０内に収容し、端子収容室４０の導出口４０ｂから各電線１０を導出する。シールキャップ６を第１溝部４３内に収容し、電線１０を第１樋状部４Ａの曲面４２上に載置する。

図５に示すように、リアホルダ５を、その第２樋状部４Ｂの曲面４４が、第１樋状部４Ａの曲面４２と対向するように近付ける。第１ロックアーム５１を第１収容部３１の第１ロック突起３２に係合し、第２ロックアーム５２を第１収容部３１のアーム収容室４６内に進入させるとともに第２ロック突起に係合する。第２樋状部４Ｂの第２溝部４５内にシールキャップ６が収容され、第１樋状部４Ａと第２樋状部４Ｂとが組み合わされて筒状の電線収容室４１（図２に示す）が形成される。こうして、リアホルダ５をハウジング３に取り付ける。第１溝部４３及び第２溝部４５内にシールキャップ６が収容された状態で、シールキャップ６が第１樋状部４Ａと第２樋状部４Ｂとの間に挟んで保持されるから、第１溝部４３及び第２溝部４５それぞれの内面（即ち曲面４２、４４）とシールキャップ６とが全周に亘って弾性的に密着される。また、リアホルダ５がハウジング３に取り付けられることによって、端子収容室４０の導出口４０ｂと電線１０との隙間が塞がれる。

次に、端子収容室４０の開口４ａから液状シリコーン９を端子収容室４内に注入する。また、リアホルダ５が設けられていることにより、端子収容室４０の導出口４０ｂと電線１０との隙間が塞がれるので、液状シリコーン９が端子収容室４０の外側に漏れるのを防止できる。こうして、端子収容室４０内に液状シリコーン９が充填される。この後、ヒータなどで加熱することで端子収容室４０内の液状シリコーン９を硬化させる。

次に、編組線７１が取り付けられたシールドシェル７２を第１収容部３１の開口３ａを塞ぐように該第１収容部３１に近付け、第１収容部３１の係止部３０ａが係止孔７ａに係止し、シールド体７を第１収容部３１に取り付ける。シールド体７は電線１０を電気的にシールドする。最後に、フロントホルダ８を、板部８０を第２収容部３２の開口３ｂを覆うように近付け、係合部８２を第２収容部３２の係合孔３２ａに係合し、パッキン８３を介して第２収容部３２に取り付ける。こうしてコネクタ１を組み立てる。

このようなコネクタ１は、図６に示すように、電線１０に外嵌されたシールキャップ６が、第１樋状部４Ａと第２樋状部４Ｂとの間に挟まれて、シールキャップ６が、これらの曲面４２、４４との間に密着した状態で保持されるから、作業性の向上を図ることができる。よって、シールキャップ６の外径寸法を、第１樋状部４Ａ及び第２樋状部４Ｂそれぞれの曲面４２、４４と確実に密着するように設定できるから、電線屈曲時において、第１樋状部４Ａ及び第２樋状部４Ｂそれぞれの曲面４２、４４とシールキャップ６との間に隙間が生じることがなくなって、防水性の向上を図ることができる。

また、コネクタ１にはシールド体７が設けられているので、電線１０から編組線７１の外部に電気的なノイズが漏洩するのを規制することができるとともに、端子収容室４０内に液状シリコーン９が充填されているので、端子金具２と電線１０との接続部分の防水（止水）性も発揮することができる。

また、使用する電線１０を、電線径の異なる電線に変更した際においても、シールキャップ６が弾性変形することで、電線１０の外周面と第１樋状部４Ａ及び第２樋状部４Ｂそれぞれの曲面４２、４４との間に隙間ができたとしても、それを吸収できるから、ハウジング３及びリアホルダ５を変更せずに利用することができる。このように、部品を汎用的に利用することができるから、電線径の異なる電線に対応した複数のハウジング３及びリアホルダ５を用意する必要がなくなり、部品点数の削減を図ることができる。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ コネクタ
２ 端子金具
３ ハウジング
５ リアホルダ（電線押さえ部材）
６ シールキャップ（シール部材）
４Ａ 第１樋状部
４Ｂ 第２樋状部
４２、４４ 曲面
４３ 第１溝部（溝部）
４５ 第２溝部（溝部）

Claims (3)

1. 電線の端末に接続される端子金具と、
   該端子金具及び前記電線を収容するハウジングと、を備えたコネクタであって、
   前記ハウジングに取り付けられる電線押さえ部材と、
   前記電線に外嵌されるリング状のシール部材と、を備え、
   前記ハウジングには、前記電線の外周面に沿う曲面を有する第１樋状部が設けられ、
   前記電線押さえ部材には、前記電線の外周面に沿う曲面を有する第２樋状部が設けられ、
   前記ハウジングの内部には、前記シール部材が、前記第１樋状部の前記曲面及び前記第２樋状部の前記曲面に密着した状態で挟んで保持され、
   前記第１樋状部及び前記第２樋状部には、それぞれの前記曲面に、前記シール部材が収容された状態で当該シール部材を前記ハウジングに対して前記電線の長手方向の所定位置に位置決めするための溝部が設けられ、
   前記シール部材が、前記溝部内に密着した状態で収容されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記端子金具は、前記電線の端末に接続される電線接続部と、該電線接続部との間で曲げられるとともに、相手方の端子金具に接続される電気接触部と、で構成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記端子金具と前記電線との接続部分の周辺に、充填剤が充填されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ。

Images