JP6568723B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、端子が収容されるハウジング内への水の侵入を阻止する防水機能を備えた防水コネクタに関する。

端子が収容されるハウジング内への水の侵入を阻止する防水機能を備えた防水コネクタが公知となっている。例えば、特許文献１に示される防水コネクタは、リセプタクルコネクタと、該リセプタクルコネクタが嵌合されるプラグコネクタと、を備えており、リセプタクルコネクタは、端子収容部を有するリセプタクルハウジングと、端子収容部の外周面の基端側に配置されたリング状のシール部材（パッキン）と、該シール部材よりも先端側において端子収容部の下方から差し込まれることにより電線の端子を係止するリテーナ（スペーサ）であって、端子が通過可能な仮係止状態と、端子が係止される本係止状態とを取りうるリテーナと、を備えている。

ところで、特許文献１に示される防水コネクタでは、本係止状態であるとき、リテーナの上部及び下部が端子収容部の外周面よりも上下にはみ出してシール部材の脱落を規制するので、リテーナをシール部材の脱落規制部材に兼用し、部品点数の削減や構造の簡略化が図れるという利点を有しているが、特許文献１に示されるリテーナは、その上部及び下部が端子収容部の幅方向略全域で、端子収容部の外周面から上下にはみ出すように形成されているので、小型化に難があった。

また、この種の防水コネクタでは、リセプタクルコネクタが上下反転して誤挿入されることを防止する機能が要求されるが、誤挿入防止用の突起を端子収容部の外周面に形成すると、シール部材の装着性が低下するという問題があった。

特開２００２−２５２０５７号公報

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、リセプタクルコネクタへのリテーナの仮係止や本係止を上方から簡単かつ確実に行え、また、上部及び下部でシール部材の脱落を規制するリテーナの小型化が可能となる防水コネクタを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、本発明に係る第１の態様は、防水コネクタであって、リセプタクルコネクタと、前記リセプタクルコネクタが嵌合されるプラグコネクタと、を備え、前記リセプタクルコネクタが、端子収容部を有するリセプタクルハウジングと、前記端子収容部の外周面の基端側に配置されたリング状のシール部材と、前記シール部材よりも先端側において前記端子収容部の上方から差し込まれることにより電線の端子を係止するリテーナであって、前記端子が通過可能な仮係止状態と、前記端子が係止される本係止状態とを取りうる前記リテーナと、を備え、前記リテーナが、上方に位置する架橋部と、前記架橋部の下方に設けられて前記端子を係止する複数の切り欠き部と、前記複数の切り欠き部の間にあって下方に延在する延在部とを有し、前記本係止状態であるとき、前記架橋部の上部と前記延在部の下部が前記端子収容部の外周面よりも上下にはみ出して前記シール部材の脱落を規制する。

前記プラグコネクタは、その内部に、前記リテーナの前記架橋部の上部に対向する位置に設けられた凹部と、前記リテーナの前記延在部の下部に対向する位置に設けられた溝部と、前記溝部の左右両側又は左右いずれか一方に設けられた凸部とを有し、前記凸部によって前記リセプタクルコネクタが上下反転して誤挿入されることを規制してもよい。

前記リセプタクルコネクタの前記端子収容部の外周面は、突起なしのフラット状に形成されてもよい。

本発明によれば、リセプタクルコネクタへのリテーナの仮係止や本係止を上方から簡単かつ確実に行え、また、上部及び下部でシール部材の脱落を規制するリテーナの小型化が可能となる防水コネクタを提供できる。

本発明の実施形態に係る防水コネクタの嵌合状態を示す側面図である。 防水コネクタの嵌合状態を示す側面断面図である。 防水コネクタの挿抜状態を示す側面断面図である。 防水コネクタのリセプタクルコネクタを示す図であり、（ａ）はリセプタクルコネクタの上面図、（ｂ）はリセプタクルコネクタの側面図、（ｃ）はリセプタクルコネクタの下面図である。 防水コネクタのリセプタクルコネクタを示す分解斜視図である。 リセプタクルコネクタの状態遷移を示す図であり、（ａ）はリセプタクルハウジング（インナシール部材仮装着状態）の斜視図、（ｂ）はアウタシール部材を装着したリセプタクルハウジングの斜視図、（ｃ）はさらにリテーナを仮係止したリセプタクルハウジングの斜視図である。 リセプタクルコネクタの状態遷移を示す図であり、（ａ）はリセプタクルハウジングのＣ−Ｃ断面図、（ｂ）はアウタシール部材を装着したリセプタクルハウジングのＤ−Ｄ断面図、（ｃ）はさらにリテーナを仮係止状態としたリセプタクルハウジングのＥ−Ｅ断面図である。 端子挿入後、リテーナを本係止状態としたリセプタクルコネクタのＡ−Ａ断面図である。 リテーナの状態遷移を示す図であり、（ａ）はリテーナを仮係止状態としたリセプタクルコネクタのＢ−Ｂ断面図、（ｂ）はリテーナを本係止状態としたリセプタクルコネクタのＢ−Ｂ断面図である。 防水コネクタの誤挿入規制構造を示す図であり、（ａ）はプラグコネクタの正面図、（ｂ）はリセプタクルコネクタの正面図である。

以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付して説明する。

［防水コネクタの概要］
図１〜図３に示すように、本発明の実施形態に係る防水コネクタは、リセプタクルコネクタ１０１と、リセプタクルコネクタ１０１が嵌合されるプラグコネクタ１と、を備える。

プラグコネクタ１は、リセプタクルコネクタ１０１が挿入される挿入口１２を一端側に有し、且つ基板２に貫通状に固定される固定部１３を底部に有する筒状のプラグハウジング１１と、プラグハウジング１１の他端側を貫通し、プラグハウジング１１の内外に延在する複数のプラグ端子５１と、を備える。

リセプタクルコネクタ１０１は、端子収容部１１２及び電線収容部１１３を有する筒状のリセプタクルハウジング１１１と、端子収容部１１２の外周面の基端側に配置されたリング状のアウタシール部材１２１（シール部材）と、電線３に接続された状態で電線収容部１１３の電線挿入口１１３ａから挿入されることにより、端子収容部１１２内に収容される複数のリセプタクル端子１５１（端子）と、電線３の外周面と電線収容部１１３の内周面との間の隙間をシールするインナシール部材１３１と、アウタシール部材１２１よりも先端側において端子収容部１１２の上方から差し込まれることによりリセプタクル端子１５１を係止するリテーナ１４１と、を備える。

なお、本実施形態の防水コネクタでは、プラグ端子５１及びリセプタクル端子１５１の個数をそれぞれ２つとしているが、プラグ端子５１及びリセプタクル端子１５１はそれぞれ３つ以上であってもよい。

図２及び図３に示すように、リセプタクルコネクタ１０１をプラグコネクタ１に接続する場合は、リセプタクルコネクタ１０１の端子収容部１１２をプラグコネクタ１の挿入口１２に挿入する。図２に示すように、リセプタクルコネクタ１０１を所定の挿入端まで挿入すると、リセプタクル端子１５１がプラグ端子５１に上下から接触して導通状態となる。このとき、リセプタクルコネクタ１０１のアウタシール部材１２１がプラグハウジング１１の内周面に圧接することにより、端子収容部１１２の外周面とプラグハウジング１１の内周面との間の隙間がシールされる。

また、リセプタクルハウジング１１１の基端側上部には、上下方向に弾性変形可能なロックレバー１１４が設けられており、このロックレバー１１４の上面に形成される係合爪１１４ａがプラグハウジング１１の係合部１４に係合することでリセプタクルコネクタ１０１が抜け止めされ、リセプタクルコネクタ１０１とプラグコネクタ１との接続状態が維持される。また、接続状態において、ロックレバー１１４を下方に押すと、係合爪１１４ａが係合部１４から外れ、リセプタクルコネクタ１０１の引き抜きが許容される。

［リセプタクルコネクタ］
つぎに、リセプタクルコネクタ１０１の各部について、図４及び図５を参照して説明する。

図４（ａ）〜（ｃ）及び図５に示すように、リセプタクル端子１５１は、プラグ端子５１に上下から接触する上側接触部１５２及び下側接触部１５３と、上側接触部１５２の上方に形成され、組み立て時にリセプタクルハウジング１１１で一次係止される一次係止部１５４と、一次係止部１５４の後方に形成され、組み立て時にリテーナ１４１で二次係止される二次係止部１５５と、二次係止部１５５の後方に形成され、電線３の導線３ａを挟持状に保持する導線保持部１５６と、導線保持部１５６の後方に形成され、電線３の絶縁チューブ３ｂを挟持状に保持する絶縁保持部１５７と、を備える。

リセプタクルハウジング１１１は、前述した端子収容部１１２、電線収容部１１３及びロックレバー１１４を備える。端子収容部１１２の外周面は、その先端側からアウタシール部材１２１が装着される基端側に亘って突起なしのフラット状となっており、アウタシール部材１２１を端子収容部１１２の先端側から外周面に沿ってスライド状に装着する際、突起によって装着が阻害されることを回避し、良好な装着作業性が実現されるようになっている。

端子収容部１１２の基端側で、且つアウタシール部材１２１の装着位置よりも先端側の近傍位置には、上方から端子収容部１１２の内部にリテーナ１４１を差し込むためのリテーナ差込口１１５が形成されている。また、リテーナ差込口１１５の下方には、端子収容部１１２の下面部に形成された延在部突出孔１１６と、端子収容部１１２の左右側面部に形成された係合孔１１７と、が配置されている。

また、端子収容部１１２の上部下面側には、先端側下方に向かって延在する一次係止アーム１１８が形成されている。一次係止アーム１１８は、端子収容部１１２の内部にリセプタクル端子１５１が後方から挿入された際、リセプタクル端子１５１の一次係止部１５４を弾性変形によって乗り越えた後、一次係止部１５４に後方から係合することにより、リセプタクル端子１５１を抜け止め状に係止する。

アウタシール部材１２１は、端子収容部１１２の基端側に装着可能なリング状のゴム質弾性部材からなり、その外周部には、プラグハウジング１１の内周面に圧接される複数の凸条部１２２が前後方向に所定の間隔をあけて並列状に形成されている。

インナシール部材１３１は、電線収容部１１３の内部に嵌入状に装着可能なゴム質弾性部材からなり、その外周部には、電線収容部１１３の内周面に圧接される複数の凸条部１３２が前後方向に所定の間隔をあけて並列状に形成される一方、内周側には、電線３を挿通する複数の電線挿通孔１３３が形成されている。

リテーナ１４１は、端子収容部１１２のリテーナ差込口１１５に上方から差し込まれることによりリセプタクル端子１５１の二次係止部１５５を抜け止め状に係止する抜け止め部材であり、リセプタクル端子１５１が通過可能な仮係止状態と、リセプタクル端子１５１が抜け止め状に係止される本係止状態とを取りうるように形成される。

リテーナ１４１は、上方に位置する架橋部１４２と、架橋部１４２の下方に設けられてリセプタクル端子１５１の二次係止部１５５を抜け止め状に係止する複数の切り欠き部１４３と、複数の切り欠き部１４３の間にあって下方に延在する中間延在部１４４（延在部）と、複数の切り欠き部１４３の左右外側方にあって下方に延在する側方延在部１４５と、側方延在部１４５の先端部から外側方に突出し、仮係止状態でリセプタクルハウジング１１１の係合孔１１７の上端縁に係合してリテーナ１４１を抜け止めする係合爪１４６と、架橋部１４２の前面部から突出する係合凸部１４７と、を備える。係合凸部１４７は、リテーナ差込口１１５の上縁部に係合することで、リテーナ１４１を仮係止状態に保持するとともに、リテーナ１４１の本係止状態への押し込み操作に応じて、リテーナ差込口１１５の上縁部を乗り越え、端子収容部１１２の内周側に係合することで、本係止状態のリテーナ１４１を抜け止めするようになっている。

そして、本係止状態のリテーナ１４１は、架橋部１４２の上部と中間延在部１４４の下部が端子収容部１１２の外周面よりも上下にはみ出すことにより、アウタシール部材１２１の脱落（前方へのスライド）を規制するとともに、後述する誤挿入防止構造の一部として機能するようになっている。

［リセプタクルコネクタの組み立て工程］
つぎに、リセプタクルコネクタ１０１の組み立て工程について、図６〜図９を参照して説明する。

図６（ａ）〜（ｃ）及び図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、リセプタクルコネクタ１０１は、リセプタクルハウジング１１１に、アウタシール部材１２１、インナシール部材１３１（仮装着状態）及びリテーナ１４１（仮係止状態）を装着した状態で出荷され、リセプタクル端子１５１及び電線３の組み込みは購入先で行われる。

出荷状態までの組み立て工程には、リセプタクルハウジング１１１にインナシール部材１３１を仮装着する工程（図６（ａ）及び図７（ａ）参照）と、リセプタクルハウジング１１１にアウタシール部材１２１を装着する工程（図６（ｂ）及び図７（ｂ）参照）と、リセプタクルハウジング１１１にリテーナ１４１を仮係止する工程（図６（ｃ）及び図７（ｃ）参照）と、が含まれる。

リセプタクルハウジング１１１にインナシール部材１３１を仮装着する工程は、電線挿入口１１３ａから電線収容部１１３の内部にインナシール部材１３１を挿入することにより行われる。

リセプタクルハウジング１１１にアウタシール部材１２１を装着する工程は、アウタシール部材１２１を端子収容部１１２の先端側に外嵌させた後、端子収容部１１２の外周面に沿ってスライドさせ、正規の装着位置である端子収容部１１２の基端部に配置することにより行われる。このとき、端子収容部１１２の外周面は、その先端側からアウタシール部材１２１が装着される基端側に亘って突起なしのフラット状となっているため、アウタシール部材１２１を端子収容部１１２の先端側から外周面に沿ってスライド状に装着する際、突起によって装着が阻害されることを回避し、良好な装着作業性が実現される。

リセプタクルハウジング１１１にリテーナ１４１を仮係止する工程は、リテーナ１４１を端子収容部１１２のリテーナ差込口１１５に上方から差し込むことにより行われる。このとき、リテーナ１４１の係合凸部１４７がリテーナ差込口１１５の上縁部に係合することで、リテーナ１４１が仮係止状態に保持されるとともに、リテーナ１４１の係合爪１４６がリセプタクルハウジング１１１の係合孔１１７の上端縁に係合することで、リテーナ１４１のリセプタクルハウジング１１１からの抜け落ちが規制される。

図８及び図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、購入先におけるリセプタクル端子１５１及び電線３の組み込み工程には、電線３に接続されたリセプタクル端子１５１をリセプタクルハウジング１１１の端子収容部１１２に収容する工程（図９（ａ）参照）と、リテーナ１４１を本係止状態にする工程（図８及び図９（ｂ）参照）と、が含まれる。なお、本発明との関連性が低い工程、具体的には、電線３に対するリセプタクル端子１５１の接続工程、仮装着されたインナシール部材１３１の取り外し工程、インナシール部材１３１の装着工程などの工程については、説明を省略する。

電線３に接続されたリセプタクル端子１５１をリセプタクルハウジング１１１の端子収容部１１２に収容する工程は、電線３に接続されたリセプタクル端子１５１を電線挿入口１１３ａから挿入することにより行われる。このとき、電線挿入口１１３ａの内部に形成される一次係止アーム１１８が弾性変形によってリセプタクル端子１５１の一次係止部１５４を乗り越えた後、一次係止部１５４に後方から係合することにより、リセプタクル端子１５１が抜け止め（一次係止）される。

リテーナ１４１を本係止状態にする工程は、リテーナ１４１の上部を押し込み操作することにより行われる。リテーナ１４１を押し込み操作すると、リテーナ１４１の係合凸部１４７がリテーナ差込口１１５の上縁部を乗り越え、端子収容部１１２の内周側に係合することで、リテーナ１４１が本係止状態で抜け止めされる。本係止状態のリテーナ１４１は、切り欠き部１４３がリセプタクル端子１５１に形成される二次係止部１５５の後方に位置することにより、リセプタクル端子１５１を抜け止め（二次係止）するとともに、架橋部１４２の上部と中間延在部１４４の下部が端子収容部１１２の外周面よりも上下にはみ出すことにより、アウタシール部材１２１の脱落を規制する。このとき、端子収容部１１２から下方へ突出するのは、中間延在部１４４の先端部のみであるため、端子収容部１１２の幅方向略全域で突出する場合に比べて小型化が可能になる。

［誤挿入防止構造］
つぎに、防水コネクタの誤挿入防止構造について、図１０を参照して説明する。防水コネクタが適切に嵌合された状態及び挿抜された状態については、図２及び図３に示された側面断面図を参照されたい。

図１０（ｂ）に示すように、リセプタクルコネクタ１０１は、外周面が先端側から基端側に亘ってフラットで、且つ上下対称形状の端子収容部１１２（プラグコネクタ挿入部分）を有するが、その基端側においては、リテーナ１４１の架橋部１４２が上方にはみ出すとともに、中間延在部１４４が下方にはみ出すことにより、外形が上下非対称となっている。

そして、図１０（ａ）に示すように、プラグコネクタ１には、リセプタクルコネクタ１０１（端子収容部１１２）の挿入を許容する挿入口１２が形成されている。挿入口１２の内部には、リセプタクルコネクタ１０１が正規の姿勢で挿入されたとき、リテーナ１４１の架橋部１４２の上部に対向する凹部１５と、リテーナ１４１の中間延在部１４４の下部に対向する溝部１６と、該溝部１６の左右両側（又は左右いずれか一方）に位置する凸部１７とが形成されている。

換言すると、リセプタクルコネクタ１０１を正規の姿勢でプラグコネクタ１の挿入口１２に挿入した場合は、リテーナ１４１の架橋部１４２の上部が凹部１５を通過し、リテーナ１４１の中間延在部１４４の下部が溝部１６を通過することにより、リセプタクルコネクタ１０１の挿入が許容されるが、リセプタクルコネクタ１０１を上下反転姿勢でプラグコネクタ１の挿入口１２に挿入した場合は、リテーナ１４１の架橋部１４２の上部が凸部１７に当接することにより、挿入が規制される。

以上に述べた実施形態によれば、防水コネクタであって、リセプタクルコネクタ１０１と、リセプタクルコネクタ１０１が嵌合されるプラグコネクタ１と、を備え、リセプタクルコネクタ１０１が、端子収容部１１２を有するリセプタクルハウジング１１１と、端子収容部１１２の外周面の基端側に配置されたリング状のアウタシール部材１２１と、アウタシール部材１２１よりも先端側において端子収容部１１２の上方から差し込まれることにより電線３に接続されたリセプタクル端子１５１を係止する係止部材であって、リセプタクル端子１５１が通過可能な仮係止状態と、リセプタクル端子１５１が係止される本係止状態とを取りうるリテーナ１４１と、を備え、リテーナ１４１が、上方に位置する架橋部１４２と、架橋部１４２の下方に設けられてリセプタクル端子１５１を係止する複数の切り欠き部１４３と、複数の切り欠き部１４３の間にあって下方に延在する中間延在部１４４とを有し、本係止状態であるとき、架橋部１４２の上部と中間延在部１４４の下部が端子収容部１１２の外周面よりも上下にはみ出してアウタシール部材１２１の脱落を規制するので、リセプタクルコネクタ１０１へのリテーナ１４１の仮係止や本係止を上方から簡単かつ確実に行え、また、上部及び下部でアウタシール部材１２１の脱落を規制するリテーナ１４１のはみ出し量を抑えてリテーナ１４１ひいては防水コネクタの小型化に寄与することができる。

また、プラグコネクタ１は、その内部に、リテーナ１４１の架橋部１４２の上部に対向する位置に設けられた凹部１５と、リテーナ１４１の中間延在部１４４の下部に対向する位置に設けられた溝部１６と、該溝部１６の左右両側に設けられた凸部１７とを有し、該凸部１７によってリセプタクルコネクタ１０１が上下反転して誤挿入されることを規制するので、リテーナ１４１を誤挿入防止構造の一部として利用し、防水コネクタの小型化や構造の簡略化に寄与することができる。

また、リセプタクルコネクタ１０１の端子収容部１１２は、誤挿入防止用の突起などが形成されないフラット状の外周面を有するので、アウタシール部材１２１を端子収容部１１２の先端側から外周面に沿ってスライド状に装着する際、突起などによって装着が阻害されることを回避し、良好な装着作業性が実現される。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１…プラグコネクタ、２…基板、３…電線、３ａ…導線、３ｂ…絶縁チューブ、１１…プラグハウジング、１２…挿入口、１３…固定部、１４…係合部、１５…凹部、１６…溝部、１７…凸部、５１…プラグ端子、１０１…リセプタクルコネクタ、１１１…リセプタクルハウジング、１１２…端子収容部、１１３…電線収容部、１１３ａ…電線挿入口、１１４…ロックレバー、１１４ａ…係合爪、１１５…リテーナ差込口、１１６…延在部突出孔、１１７…係合孔、１１８…一次係止アーム、１２１…アウタシール部材、１２２…凸条部、１３１…インナシール部材、１３２…凸条部、１３３…電線挿通孔、１４１…リテーナ、１４２…架橋部、１４３…切り欠き部、１４４…中間延在部、１４５…側方延在部、１４６…係合爪、１４７…係合凸部、１５１…リセプタクル端子、１５２…上側接触部、１５３…下側接触部、１５４…一次係止部、１５５…二次係止部、１５６…導線保持部、１５７…絶縁保持部。

Claims (2)

1. 防水コネクタであって、リセプタクルコネクタと、前記リセプタクルコネクタが嵌合されるプラグコネクタと、を備え、
   前記リセプタクルコネクタが、端子収容部を有するリセプタクルハウジングと、前記端子収容部の外周面の基端側に配置されたリング状のシール部材と、前記シール部材よりも先端側において前記端子収容部の上方から差し込まれることにより電線の端子を係止するリテーナであって、前記端子が通過可能な仮係止状態と、前記端子が係止される本係止状態とを取りうる前記リテーナと、を備え、
   前記リテーナが、上方に位置する架橋部と、前記架橋部の下方に設けられて前記端子を係止する複数の切り欠き部と、前記複数の切り欠き部の間にあって前記架橋部から下方に延在する延在部とを有し、前記本係止状態であるとき、前記架橋部の上部が前記端子収容部の外周面上側から突出し、前記延在部の下部が前記端子収容部の外周面下側から突出して前記シール部材の脱落を規制し、
   前記プラグコネクタが、その挿入口内部の上側内面に、前記リテーナの前記端子収容部の外周面上側から突出した架橋部の上部に対向して前記リセプタクルコネクタの挿通を許容する凹部と、その挿入口内部の下側内面に、前記リテーナの前記端子収容部の外種面下側から突出した延在部の下部に対向して前記リセプタクルコネクタの挿通を許容する溝部を有し、前記溝部が、前記下部内面に設けられた左右両側又は左右いずれか一方に設けられた凸部により形成され、前記凸部によって前記リセプタクルコネクタが上下反転して誤挿入されることを規制する、ことを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記リセプタクルコネクタの前記端子収容部の外周面が突起なしのフラット状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ。