JP6477416B2 - 防水コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、水コネクタに関する。
特許文献1には、防水コネクタのシール筒部に挿入される防水ゴム栓が開示されている。防水ゴム栓の中空部には、端子金具に固着された電線が挿通されている。中空部の内周面には、電線の外周面に弾性的に密着する内周リップが突設されている。
シール部の後端部には、厚肉の曲げ受け部が設けられている。曲げ受け部の外周面には、後方へ受けて拡径するテーパ面が形成されている。防水ゴム栓がシール筒部に挿入されると、曲げ受け部のテーパ面がシール筒部の開口縁に当接する。このとき、曲げ受け部が厚肉であることから、シール筒部から引き出された電線に曲げが生じても、曲げ受け部が変形しにくく、シール状態を良好に維持することができるようになっている。
特開平10−247546号公報
しかし、例えば、車両の高圧洗浄時に、防水ゴム栓に後方から高圧洗浄水が直撃すると、曲げ受け部がシール筒部の開口縁に押し当てられた状態でめくれるように変形するおそれがあった。仮に、曲げ受け部が変形して中空部の後側が開くと、内周リップに高圧洗浄水が被水し、内周リップが水圧で押動されて電線の外周面から離間する可能性があった。こうして電線の外周面と内周リップとの間に隙間が生じると、該隙間を通してシール筒部内に水が浸入し、防水性が損なわれるという問題があった。
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、高圧洗浄などを行う場合でも防水性を確保することが可能な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、ハウジングと、前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入されるゴム栓と、を具備し、前記ゴム栓が、前記ゴム栓収容部に液密に挿入されるシール本体を備え、前記シール本体には、電線が挿通される挿通孔が貫設され、前記挿通孔の内周面には、前記電線の外周面に弾性的に密着するシールリップが突設され、前記シール本体の外周面には、前記ゴム栓収容部の開口部に弾性的に密着する厚肉の厚肉部が設けられ、前記厚肉部の内周面には、前記シールリップよりも前記電線の挿通方向後側に、前記電線の外周面に当接した状態で、前記厚肉部が前記ハウジングから受ける圧力に対して反力を発生する反力発生部が突設され、前記ゴム栓収容部は、径寸法が前後方向に概ね一定である部分と、前記開口部において後側に向けて拡径した開口斜面とを有し、前記シール本体の外周面には、前記ゴム栓収容部のうち前記径寸法が前後方向に概ね一定である部分に密着する外周リップを有し、前記厚肉部は前記外周リップより後側に設けられ、前記厚肉部の前面は、前方に向けて縮径する形態をなして、前記ゴム栓収容部の開口斜面に当接するシール斜面を有し、前記反力発生部の頂部が、前後方向に関して前記シール斜面の形成範囲内に位置しているところに特徴を有する。
ゴム栓のシール本体がハウジングのゴム栓収容部に挿入された状態で、例えば、防水コネクタが高圧洗浄を行う環境に置かれ、厚肉部の外周面に高圧洗浄水が被水すると、その水圧によって厚肉部がハウジングのゴム栓収容部の開口部に押し当てられる一方で、厚肉部がハウジングから受ける圧力に対し、反力発生部が電線の外周面に当接した状態で反力を発生するため、反力発生部と電線との間に隙間が生じるのが防止される。したがって、シールリップに高圧洗浄水が被水するのを未然に防止することができ、シールリップが電線の外周面に密着した状態を維持することができる。その結果、所定の防水性を確保することができる。
また、前記厚肉部には、前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入される前側に向けて縮径するシール斜面が形成され、前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部は、後側に向けて拡径して前記シール斜面が密着する開口斜面で区画されている。シール本体のシール斜面がハウジングの開口斜面に密着することにより、シール本体の後側が径方向内側に窄まる方向に圧縮されるため、反力発生部が十分な反力を発生することができ、防水性をよりいっそう良好に確保することができる。
本発明の実施例1において、ハウジングのゴム栓収容部にゴム栓が挿入された状態を示す断面図である。 ハウジングのゴム栓収容部にゴム栓が挿入される前の状態を示す断面図である。 ゴム栓の断面図である。 ハウジングのゴム栓収容部にダミー栓が挿入された状態を示す断面図である。
本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入される前の単体状態においては、前記反力発生部から前記電線に作用する圧力が前記シールリップから前記電線に作用する圧力よりも小さくなるように設定されている。これによれば、シール本体の挿通孔に電線を挿通させる際に、電線と反力発生部との間で挿通抵抗が過大になるのを抑えることができ、作業性を良好に維持することができる。
前記厚肉部には、前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入された状態で、前記ハウジングの外側に露出し、且つ前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部の外周側に向けて拡径する円錐面が形成されている。これによれば、高圧洗浄水が円錐面に沿って流れてハウジングのゴム栓収容部の開口部の外周側に誘導されるため、厚肉部がめくれる方向に変形しにくくなり、防水性をより良好に確保することができる。
<実施例1>
以下、実施例1を図面に基づいて説明する。防水コネクタは、ハウジング10と、ゴム栓60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、各図の向かって左側を前側とし、右側を後側とする。後述するように、前側は、被覆電線からなる電線90がゴム栓60の挿通孔61に挿通される際の挿通方向前側となり、また、ゴム栓60がハウジング10のゴム栓収容部12に挿入される際の挿入方向前側となる。
ハウジング10は合成樹脂製であってブロック状をなし、図1及び図2に示すように、前後方向に貫通するキャビティ11を有している。キャビティ11には、後方から図示しない端子金具が挿入されて収容される。キャビティ11の後端部は、後方からゴム栓60を挿入可能なゴム栓収容部12とされている。
また、ハウジング10の後面には、ゴム栓収容部12の開口部13が開口して設けられている。ゴム栓収容部12の開口部13は、後方へ向けてテーパ状に拡径する開口斜面14によって区画されている。
ゴム栓60はシリコンゴム等のゴム製であって、図3に示すように、前後方向に貫通する挿通孔61を有する略円筒状のシール本体62を備えて構成されている。シール本体62は、前端部に位置する端子接続部63と、後端部に位置する他よりも厚肉の厚肉部64と、その間に位置するシール部65とで構成され、これらが前後方向に一体に連続して並設されている。
端子接続部63は径方向に薄肉に形成されている一方、厚肉部64は径方向に厚肉に形成されており、シール部65は端子接続部63よりも大きく且つ厚肉部64よりも小さい厚み寸法(径寸法)で形成されている。
端子接続部63の外周面及び内周面は、いずれも前後方向に平坦に形成されている。端子接続部63の外周面には図示しない端子金具のバレル部が圧着により接続されている。端子金具がハウジング10のキャビティ11に後方から挿入されると、端子金具に接続されたシール本体62がゴム栓収容部12に挿入されるようになっている。
シール部65の外周面には、外周リップ66が全周に亘って突設されている。外周リップ66は、断面略円弧状をなし、シール部65の外周面に前後方向に間隔をあけて複数条、詳細には3条設けられている。また、シール部65の内周面(挿通孔61の中間部の内周面)には、内周リップ67(シールリップ)が全周に亘って突設されている。内周リップ67は、断面略三角形状をなし、シール部65の内周面に前後方向に連続して複数条、詳細には3条設けられている。なお、内周リップ67と外周リップ66は、前後方向でラップする部分を有しているが、それぞれの頂部は前後方向に位置ずれして配置されている。
また、内周リップ67の頂部の径寸法は、電線90の外径よりも少し小さくされている。シール本体62の挿通孔61には、後方から電線90が挿通される。図2に示すように、電線90がシール本体62の挿通孔61に挿通されると、内周リップ67が電線90の外周面に弾性的に圧潰されて密着し、電線90とシール本体62との間が液密にシールされるようになっている。また、図1に示すように、シール本体62がゴム栓収容部12に挿入されると、外周リップ66がゴム栓収容部12の内周面に弾性的に圧潰されて密着し、ゴム栓60とハウジング10との間が液密にシールされるようになっている。
厚肉部64の外周部には、断面略三角形状の厚肉本体68が全周に亘って突出して形成されている。厚肉本体68の外周面の前後方向途中には、ゴム栓60の径方向最外端となる位置に、頂上部69が設けられている。厚肉本体68の前面は、頂上部69から前方へ向けて縮径するテーパ状のシール斜面71とされている。また、厚肉本体68の後面は、頂上部69から後方へ向けて縮径するテーパ状の円錐面72とされている。シール斜面71と円錐面72は、前後方向に対してほぼ同一の傾斜角で互いに逆向きに傾斜して配置されている。そして、シール斜面71は、ゴム栓収容部12の開口斜面14と前後方向に対してほぼ同一の傾斜角で構成されている。なお、厚肉部64の後端面は、径方向に沿った閉端面73とされ、径方向外端が円錐面72の後端に交差して連なっている。
厚肉部64の内周面(挿通孔61の後部の内周面)には、断面略三角形状の反力発生部75が全周に亘って突出して形成されている。反力発生部75は、厚肉本体68よりも小さく、1つの内周リップ67より少し大きいサイズで構成されている。この場合、反力発生部75、厚肉本体68及び内周リップ67のそれぞれの断面形状は、概ね相似形をなしている。また、反力発生部75は、前後方向に関して、厚肉本体68とラップする位置に配置され、詳細には厚肉本体68の前部(シール斜面71を有する部分)とラップする位置に配置されている。そして、反力発生部75の頂部の径寸法は、電線90の外径よりも少し小さくされている。
本実施例の防水コネクタは、端子金具が収容されない空きキャビティ11がある場合に、空きキャビティ11に挿入されるダミー栓30を備えている(図4参照)。ダミー栓30がゴム栓収容部12に挿入されると、外周リップ33がゴム栓収容部12の内周面に弾性的に圧潰されて密着し、ダミー栓30とハウジング10との間が液密にシールされる。
ダミー栓30は、ゴム栓60と同様、シリコンゴム等のゴム製であり、外周面に外周リップ33が突設されたシール部31と、シール部31よりも一回り径寸法が大きい厚肉部32とを有している。厚肉部32は、ダミー栓30の後端部に位置し、全周にわたり連続してシール部31よりも径方向外側に突出している。厚肉部32の外周部には、ゴム栓60と同様、前方へ向けて縮径するテーパ状のシール斜面34が形成されている。シール斜面34は、厚肉部32の前面に形成され、ゴム栓収容部12の開口斜面14とほぼ同一の傾斜角で構成されている。
また、厚肉部32の外周部には、ハウジング10の後面のうち開口斜面14の外側に形成された前後方向に対してほぼ直角をなす面(以後、開口周面15と称する)と対向して配される対向面35が形成されている。対向面35は、ダミー栓30の中心軸に対して略直角をなす平坦な面であり、シール斜面34の径方向における外側に全周にわたり連続して形成されている。対向面35は、厚肉部32の前面に形成され、ハウジング10の開口周面15と面接触可能とされている。
ダミー栓30は、図示しない抜き治具を引掛ける引掛部36を有している。引掛部36が設けられていることにより、端子金具が収容される予定のキャビティ11に誤ってダミー栓30を挿入しても、抜き治具を引掛部36に引掛けて容易に抜き取ることができる。
引掛部36は、ダミー栓30の後端部に設けられ、後方に開口している。引掛部36は、ダミー栓30の径方向における中心部に設けられている。引掛部36は、ダミー栓30の後端からダミー栓30の中心軸に沿って開けられた孔部37と、孔部37の前側に連通して設けられた拡幅部38とを備えている。拡幅部38は、孔部37よりも径方向の外側に広がって形成されている。拡幅部38は、孔部37よりも一回り幅寸法(径方向の寸法)が大きく、全周にわたり孔部37よりも外側に広がっている。孔部37は、厚肉部32の正面視(図4の右方向から見た側)略中央部に位置する。
次に、本実施例1の作用を説明する。
シール本体62の挿通孔61に後方から電線90が挿通されると、電線90が反力発生部75に干渉して摺動し、さらに内周リップ67に干渉して摺動する。このとき、反力発生部75から電線90に作用する圧力は、内周リップ67から電線90に作用する圧力よりも小さくされている。このため、反力発生部75の存在に起因して電線90の挿通抵抗が格別大きくなることはなく、電線90の挿通作業を行う際に作業性が悪化するのを防止することができる。
シール本体62の挿通孔61に電線90が挿通された後、端子接続部63に図示しない端子金具が接続される。次いで、端子金具がハウジング10のキャビティ11に後方から挿入されるとともに、シール本体62がゴム栓収容部12に後方から挿入される。シール本体62がゴム栓収容部12に正規挿入されると、外周リップ66がゴム栓収容部12の内周面に弾性的に密着するとともに、厚肉部64の後部がハウジング10の後方外側に露出した状態で、厚肉部64の前部がゴム栓収容部12の開口部13に押し当てられて弾性的に密着する。
このとき、図1に示すように、厚肉部64のシール斜面71は、開口部13の開口斜面14の全体を覆うように、開口斜面14に対し、前後方向と交差する方向に沿って当接する。すると、厚肉部64には、ゴム栓収容部12の開口部13から径方向内側に圧縮される方向の圧力Fが作用し、開口部13の径方向内側に位置する反力発生部75は、電線90の外周面に当接(密着)した状態で、前記圧力Fに対する反力Rを発生させて釣り合いをとる。これにより、厚肉部64が実質的に剛体化され、反力発生部75と電線90との密着状態が良好に維持される。
ところで、上記防水コネクタを搭載した車両が高圧洗浄を行う環境に置かれ、仮に、高圧洗浄水がシール本体62の後端面に被着しても、被着した高圧洗浄水は厚肉部64の円錐面72に沿って流れてゴム栓収容部12の開口部13の外周側(径方向外側)へと誘導されるため、厚肉部64の後部がめくれるように開き変形するのが抑えられる。
また、高圧洗浄水の水圧が大きくなると、厚肉部64がゴム栓収容部12の開口部13に強く押し当てられてハウジング10から受ける圧力Fが大きくなり、それに対する反力発生部75の反力Rも大きくなるため、反力発生部75と電線90との間に隙間がより生じにくい状態になる。したがって、仮に、シール本体62の挿通孔61に水が浸入しても、浸入した水は反力発生部75でせき止められ、反力発生部75の前方に位置する内周リップ67が被水するのを未然に防止することができる。
さらに、反力発生部75の反力Rによって厚肉部64がゴム栓収容部12の開口部13に強く押し当てられることにより、厚肉部64と開口部13との間に水が浸入するのも防止される。したがって、本実施例1によれば、防水コネクタが高圧洗浄などを行う厳しい環境に置かれても、所定の防水性を確保することができる。
また、防水コネクタにダミー栓30が挿入されている場合には、高圧洗浄水の水圧が大きくなると、ダミー栓30の対向面35がハウジング10の開口周面15に押し付けられ、ダミー栓30の前進が制限される。したがって、ダミー栓30が、高圧洗浄水の水圧によってキャビティ11の奥側へ押し込まれることを防ぐことができる。また、対向面35およびシール斜面34の略全体が開口周面15および開口斜面14に押し付けられて密着するから、厚肉部32とハウジング10との間から水が浸入することを防ぐことができる。したがって、本実施例1によれば、防水コネクタが高圧洗浄などを行う厳しい環境に置かれても、所定の防水性を確保することができる。
<他の実施例>
以下、他の実施例を簡単に説明する。
(1)反力発生部は、挿通孔の内周面に前後方向に複数条並んで設けられるものであってもよい。
(2)反力発生部は、その形状をとくに限定するものではなく、例えば、断面略円弧形状又は略四角形状をなすものであってもよい。
(3)厚肉部の後面全体が円錐面として構成されるものであってもよい。
10…ハウジング
12…ゴム栓収容部
13…開口部
14…開口斜面
60…ゴム栓
61…挿通孔
62…シール本体
64…厚肉部
67…内周リップ(シールリップ)
71…シール斜面
72…円錐面
75…反力発生部
F…ハウジングから受ける圧力
R…反力

Claims (3)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入されるゴム栓と、を具備し、
    前記ゴム栓が、前記ゴム栓収容部に液密に挿入されるシール本体を備え、前記シール本体には、電線が挿通される挿通孔が貫設され、前記挿通孔の内周面には、前記電線の外周面に弾性的に密着するシールリップが突設され、
    前記シール本体の外周面には、前記ゴム栓収容部の開口部に弾性的に密着する厚肉の厚肉部が設けられ、
    前記厚肉部の内周面には、前記シールリップよりも前記電線の挿通方向後側に、前記電線の外周面に当接した状態で、前記厚肉部が前記ハウジングから受ける圧力に対して反力を発生する反力発生部が突設され
    前記ゴム栓収容部は、径寸法が前後方向に概ね一定である部分と、前記開口部において後側に向けて拡径した開口斜面とを有し、
    前記シール本体の外周面には、前記ゴム栓収容部のうち前記径寸法が前後方向に概ね一定である部分に密着する外周リップを有し、前記厚肉部は前記外周リップより後側に設けられ、
    前記厚肉部の前面は、前方に向けて縮径する形態をなして、前記ゴム栓収容部の開口斜面に当接するシール斜面を有し、
    前記反力発生部の頂部が、前後方向に関して前記シール斜面の形成範囲内に位置していることを特徴とする防水コネクタ
  2. 前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入される前の単体状態においては、前記反力発生部から前記電線に作用する圧力が前記シールリップから前記電線に作用する圧力よりも小さくなるように設定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. 前記厚肉部には、前記シール本体が前記ハウジングのゴム栓収容部に挿入された状態で、前記ハウジングの外側に露出し、且つ前記ハウジングのゴム栓収容部の開口部の外周側に向けて拡径する円錐面が形成され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
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