JP6722412B2

JP6722412B2 - 端末覆い体及びコネクタ

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Publication number: JP6722412B2
Application number: JP2015124255A
Authority: JP
Inventors: 剛紀大村; 幸治柳橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2035-06-19
Also published as: JP2017010734A

Description

本発明は、端末覆い体及びコネクタに係り、特に多芯ケーブルの端末部に装着される端末覆い体に関する。

従来から、電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載されたバッテリを充電するために、充電コネクタが用いられている。この充電コネクタは、一対の半割体を重ね合せて組み付けることによってハウジングが形成される。ハウジング内には、複数の電線を一括して束ねて外被覆で覆った多芯ケーブルの端末部が収容され、この端末部から露出された複数の電線が接続される充電端子が所定位置に保持されている。

ところで、この種の充電コネクタに雨水などの水が浸入した場合、浸入した水が各電線を伝って多芯ケーブルの外被覆内に浸入することが考えられる。このような多芯ケーブルへの水の浸入を防ぐため、例えば、有底の円筒状に形成されたゴム栓の底部に複数の電線挿通孔を形成し、各電線挿通孔にそれぞれ多芯ケーブルの端末部から露出された複数の電線を挿通させ、端末部の外被覆にゴム栓を被せることにより、電線挿通孔に通された電線の外周面と電線挿通孔の内周面との隙間をシールするとともに、ゴム栓の内周面と外被覆との隙間をシールする端末部の防水構造が開示されている（特許文献１参照。）。

また、特許文献１には、ゴム栓を、合成樹脂で形成されたカップ状の規制部材、つまり、ゴム栓よりも硬い部材で覆うことにより、ゴム栓の変形や膨張に伴うシール性の低下を防ぐことが記載されている。

特開２０１３−９７８９８号公報

しかしながら、特許文献１のように、防水構造を２部品で構成する場合、これらの部品を組み付ける工程が必要になり、例えば、各部品の寸法にばらつきが生じると、組付作業性が悪くなる虞がある。また、部品点数の増加による製造コストの増加が懸念される。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、部品点数を増加させることなく、膨張や変形による端末部の防水性の低下を抑制できる端末覆い体とこの端末覆い体を保持するコネクタを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の端末覆い体は、円板状に形成された基部と、基部の周縁から円筒状に起立して多芯ケーブルの端末部に被着される被着部とを備え、基部と被着部は、弾性を有する材料で形成され、基部は、端末部から露出された複数の電線がそれぞれ挿通される複数の電線挿通孔を有し、被着部が起立された外周部が電線挿通孔の周囲よりも硬く形成され、基部の外周部と被着部は、同じ材料、同じ硬さで形成されていることを特徴とする。

これによれば、基部の電線挿通孔の周囲は、比較的柔らかい材料で形成されているため、電線挿通孔に挿通された電線の外周面に電線挿通孔の内周面を密着させることができ、多芯ケーブルの端末部を防水することができる。また、基部の外周部が、電線挿通孔の周囲よりも硬く形成されているので、基部の膨張や外力による変形を抑制することができ、その結果、電線挿通孔に挿通された電線の外周面と電線挿通孔の内周面との密着状態を保持することができる。このように、本発明の端末覆い体は、基部の電線周りの柔らかく形成された部分の外周部を硬く形成し、この外周部と同じ材料、同じ硬さで被着部が形成されているから、部品点数を増やすことなく、変形や膨張等による電線周りの防水性の低下を防ぐことができる。

この場合において、被着部は、基部に向かって外周面が拡径する傾斜部を有して形成されることが好ましい。これによれば、端末覆い体は、基部の硬く形成された部位が径方向に張り出して形成されるから、その張り出して形成された基部を端末覆い体が収容されるハウジングの所定部位に保持することで、端末覆い体の保持が容易になる。

ところで、多芯ケーブルから露出された電線を端末覆い体の電線挿通孔に通すには、被着部の基部と反対側の開口から電線挿通孔の位置が視認される必要があるが、被着部の全長が長くなると、開口側から電線挿通孔が見え難くなり、電線を電線挿通孔に通す作業が困難になる。そこで、被着部には、基部と反対側の端面から軸方向に延びる切欠き部が形成されているものとする。これによれば、切り欠き部を介して被着部を外側へ折り返すことにより、被着部の全長を容易に短くすることができるから、電線を通す作業が容易になる。

また、本発明のコネクタは、上記の端末覆い体を保持するハウジングを備え、このハウジングは、一対の半割体を組み合せて形成され、各半割体は、各半割体の内面から突出して端末覆い体の基部の外周面を押圧する突部を有してなることを特徴とする。

これによれば、端末覆い体の基部の硬く形成された外周面を突部によって押圧することにより、端末覆い体をハウジングに保持することができる。この場合、端末覆い体は、基部の外周面を押圧しても、変形することがないため、電線周りのシール性の低下を抑制することができる。したがって、本発明のコネクタによれば、突部を端末覆い体の基部に直接押し付けることにより、端末覆い体をハウジングに保持することができるから、端末覆い体を簡単に保持することができ、しかも、端末覆い体をハウジングに保持するための部品を必要としないから、コネクタの小型化や設計自由度の向上を図ることができる。

また、各半割体は、上記の突部に代えて、各半割体の内面から突出して端末覆い体の基部側の端面が当接する第１の突部と、各半割体の内面から突出して被着部の外周面を押圧する第２の突部とを有してなるものとすることができる。

これによれば、第１と第２の突部との間に、端末覆い体の基部の比較的硬く形成された部位を位置（圧入等）させて、端末覆い体をハウジングに保持することができるから、端末覆い体の保持力を高めることができる。

本発明によれば、部品点数を増加させることなく、膨張や変形による端末部の防水性の低下を抑制できる端末覆い体とこの端末覆い体を保持するコネクタを提供することができる。

本発明が適用される充電コネクタの内部の構成を示す図である。多芯ケーブルの端末部に端末覆い体を装着した状態を示す斜視図である。端末覆い体を前方からみた斜視図である。端末覆い体の断面図である。

以下、本発明が適用される端末覆い体と、この端末覆い体を保持するコネクタの一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用されるコネクタである充電コネクタ１１の断面図である。この充電コネクタ１１は、電気自動車等の車両に搭載される相手側コネクタ（図示せず）と嵌合され、車両に搭載されたバッテリを充電するためのものである。なお、本発明が適用されるコネクタは、充電コネクタに限られず、例えば、車両側に搭載されて車外の機器に電力を供給するための給電コネクタ等、種々のコネクタに適用することができる。

充電コネクタ１１は、図１に示すように、コネクタハウジング（図示せず）を形成する一対の樹脂製の半割体１３，１３（一方を省略）と、複数の電線Ｗ１が接続された充電端子（図示せず）をケース内に収容したコネクタ本体１５と、多芯ケーブルＷ２の端末部に装着されたゴム製の端末覆い体１７と、相手側コネクタとコネクタ本体１５とが嵌合したときの互い離脱を阻止するロック機構１９とを備える。

一対の半割体１３，１３は、分割面に対して対称に形成され、分割面同士を重ねて組み合わせることによってコネクタハウジングを形成する。以下では、充電コネクタ１１の相手側コネクタと接続される方（図１の左側）を前方とし、多芯ケーブルＷ２が引き出される方（図１の右側）を後方として説明する。

半割体１３は、コネクタ本体１５を収容する本体収容部２１と、多芯ケーブルＷ２が収容されるケーブル収容部２３と、多芯ケーブルＷ２の端末部から露出された複数の電線Ｗ１をコネクタ本体１５に導く電線収容部２５と、本体収容部２１と電線収容部２５との上方でロック機構１９を収容するロック収容部２７とを有している。

コネクタ本体１５は、円筒状に形成され、外周面から周方向に突出する二条の係止リブ２９ａ，２９ｂの間に形成された位置決め溝２９ｃが、本体収容部２１の内周面の前端部に形成された環状の突条部３１に係合されて位置決めされる。コネクタ本体１５は、突条部３１よりも前方が本体収容部２１の前方に突出して設けられ、充電コネクタ１１が相手側コネクタと嵌合されたとき、充電端子が相手側端子と接続されるようになっている。

半割体１３の電線収容部２５は、作業者が把持するハンドルをなしている。ケーブル収容部２３には、多芯ケーブルＷ２の外周面に対応する２つのリブ３３ａ，３３ｂ（第１と第２の突部）が内周面から所定の間隔で突出して設けられる。ケーブル収容部２３の多芯ケーブルＷ２を外部に抜き出す開口部３５の近傍には、多芯ケーブルＷ２の外周面に装着された環状の保持部材３７を収容する溝部３５ａが形成される。

ロック収容部２７に収容されたロック機構１９は、ロックアーム３９と、ロックアーム３９の前端に設けられて相手側コネクタに係合するロック爪４１と、ロックアーム３９の後端に設けられてロックアーム３９を操作するロック操作部４３と、ロックアーム３９を付勢して設定位置に戻すためのコイルバネ４５とを有している。

ところで、この種の充電コネクタ１１は、例えば、半割体１３，１３の分割面同士の隙間や、コネクタ本体１５と本体収容部２１との隙間、或いは、ケーブル収容部２３の開口部３５と保持部材３７との隙間等から内部に水が浸入することがある。この場合、例えば、電線収容部２５に浸入した水は、電線Ｗ１を伝って多芯ケーブルＷ２の外被覆の内側に浸入する虞がある。

また、充電コネクタ１１の使用時において、多芯ケーブルＷ２に引っ張り方向の外力や回転方向の外力が作用すると、コネクタハウジングに収容された多芯ケーブルＷ２の端末部がコネクタハウジングの内部で動く虞がある。この場合、上述した充電コネクタ１１は、多芯ケーブルＷ２に保持部材３７が装着されているが、保持部材３７は、開口部３５から抜き出される多芯ケーブルＷ２を開口部３５に保持しているに過ぎず、多芯ケーブルＷ２の軸方向の動きや回転を規制するものではない。そのため、コネクタハウジングの内部で多芯ケーブルＷ２が動いた場合、多芯ケーブルＷ２の端末部から露出された電線Ｗ１が断線したり、捩じれる虞がある。

以下、このような問題を解決する本実施形態の特徴部の構成について説明する。

図２は、多芯ケーブルＷ２の端末部に端末覆い体１７を装着した状態を示す斜視図、図３は、端末覆い体１７を前方からみた斜視図、図４は、端末覆い体１７の断面図である。

端末覆い体１７は、図２〜図４に示すように、弾性を有する材料（例えば、合成ゴム）で形成され、円板状に形成された基部４７と、基部４７の周縁から円筒状に起立して多芯ケーブルＷ２の端末部に被着される被着部４９とを有している。

基部４７は、多芯ケーブルＷ２の端末部から露出された複数の電線Ｗ１がそれぞれ挿通される複数の電線挿通孔５１を有している。各電線挿通孔５１には、図４に示すように、電線挿通孔５１に挿通された電線Ｗ１の外周面を押し付ける複数の環状のリップ５３が、軸方向に所定の間隔で設けられる。各電線挿通孔５１は、これらのすべてが同じ内径に設定されるものではないが、それぞれ、挿通される電線Ｗ１の外径に応じて内径寸法が設定される。

被着部４９は、図４に示すように、基部４７の厚みよりも薄い肉厚で円筒状に形成され、基部４７の外周側（外周部５５）が最大外径に設定され、外周部５５に向かって外周面が拡径する傾斜部５７を有している。被着部４９は、傾斜部５７よりも後方の内周面に、多芯ケーブルＷ２の外被覆を押し付ける複数の環状のリップ５９が、軸方向に所定の間隔で設けられる。また、被着部４９は、基部４７と反対側の後端部の外周面から周方向に亘って膨出する環状の膨出部６０と、その後端から軸方向の前方に延びる一対の切欠き部６１，６１（一方のみ図示）とを有している。

本実施形態の端末覆い体１７は、図４に示すように、基部４７に形成された電線挿通孔５１の周囲が比較的柔らかい材料（比較的弾力性の大きい材料）で形成され、基部４７の外周側に位置する外周部５５（図４の点線Ｌの外周側）が比較的硬い材料（比較的弾力性の小さい材料）で形成されている。すなわち、基部４７は、内側よりも外側の方が高い硬度を有している。また、基部４７から円筒状に起立する被着部４９は、基部４７の外周部５５と同じ材料で形成され、外周部５５と同じ硬度を有している。このように、端末覆い体１７は、基部４７の内側を形成する比較的柔らかい部分と、その周囲を環状に取り巻く比較的硬い部分とを有して形成される。

このような端末覆い体１７は、硬さの異なる２種類の材料を用いた２色成形により形成することができるが、予め異なる材料でそれぞれ成形された２部品を接着して形成することもできる。なお、端末覆い体１７を形成する材料は、合成ゴムに限られず、所定の弾性を有していれば、その他の材料で形成することもできる。例えば、硬度の低い方をエラストマーなどで形成してもよい。

次に、上述した端末覆い体１７を各半割体１３（コネクタハウジング）に保持する構造について説明する。

半割体１３ａのケーブル収容部２３には、図１に示すように、その内面から突出する一対のリブ３３ａ，３３ｂが設けられる。各リブ３３ａ，３３ｂの間には、端末覆い体１７の基部４７を収容する隙間Ｇが形成され、隙間Ｇの軸方向の幅寸法は、基部４７の軸方向の厚みと同一か、それよりも小さく設定されている。

リブ３３ａ，３３ｂには、それぞれ半円形の溝が形成されている。これらの溝は、いずれも基部４７の外径寸法よりも小さい直径を有して形成され、リブ３３ｂの溝の直径は、端末覆い体１７の傾斜部５７に対応する大きさ（傾斜部５７の所定位置を周方向に押圧可能な大きさ）に設定される。リブ３３ａ，３３ｂは、半割体１３ａ，１３ａが組み合わされると、一対のリブ３３ａ，３３ａの間に、多芯ケーブルＷ２から露出されるすべての電線Ｗ１が通る大きさの円形の開口が形成され、一対のリブ３３ｂ，３３ｂの間に、端末覆い体１７の傾斜部５７を挟持する円形の開口が形成される。

次に、多芯ケーブルＷ２を半割体１３に保持する手順と、端末覆い体の作用について説明する。

まず、保持部材３７が挿通された多芯ケーブルＷ２の端末部に端末覆い体１７を装着する。端末覆い体１７は、多芯ケーブルＷ２の端末部から露出された複数の電線Ｗ１をそれぞれ被着部４９の後端部から被着部４９の内側に挿入して電線挿通孔５１に通した後、被着部４９を端末部に被せることにより装着される。

このとき、端末覆い体１７は、膨出部６０を掴んで、一対の切欠き部６１，６１により周方向に２分割された被着部４９をそれぞれ外側へ折り返し、被着部４９の軸方向の長さを短くすることで、電線挿通孔５１が見易くなり、電線挿通孔５１に電線Ｗ１を通す作業が容易になる。

各電線Ｗ１が電線挿通孔５１に通された端末覆い体１７は、各電線Ｗ１を電線挿通孔５１から引き出すことにより、各電線Ｗ１に沿って多芯ケーブルＷ２の外被覆側に移動し、外被覆に被着部４９が被せられる。これにより、被着部４９は、複数のリップ５９が全周に亘って外被覆を押し付けるため、被着部４９と外被覆との隙間が水密にシールされる。本実施形態では、被着部４９が比較的硬く形成されているため、多芯ケーブルＷ２を介して被着部４９に外力が作用したとしても、リップ５９と外被覆との密着状態を保持することができ、シール性を確保することができる。

一方、基部４７の電線挿通孔５１の周囲は、比較的柔らかく形成されているため、電線挿通孔５１に通された各電線Ｗ１は、複数のリップ５３に外周面（電線の被覆面）が全周に亘って押し付けられる。これにより、電線Ｗ１の外周面とリップ５３との隙間が水密にシールされる。

このように、多芯ケーブルＷ２は、端末覆い体１７が端末部に装着されることにより、端末部が防水され、多芯ケーブルＷ２の外被覆の内側に水が浸入するのを防ぐことができる。

次に、多芯ケーブルＷ２に装着された端末覆い体１７を半割体１３に組み付ける。多芯ケーブルＷ２は、外被覆に装着された保持部材３７を半割体１３の溝部３５ａに組み付けた後、端末覆い体１７の基部４７をリブ３３ａ，３３ｂ間の隙間Ｇに圧入して組み付ける。隙間Ｇに基部４７が圧入された端末覆い体１７は、リブ３３ａの溝の周縁に前端面（端末覆い体１７の基部４７側の端面）が当接され、リブ３３ｂの溝内に傾斜部５７が組み付けられる。これにより、端末覆い体１７は、比較的硬く形成された外周部５５の軸方向の両端面が、それぞれリブ３３ａ，３３ｂに圧接する格好で挟持される。

続いて、端末覆い体１７が保持された半割体１３に、他方の半割体１３を組み合わせる。これにより、基部４７の外周部５５は、一対のリブ３３ａ，３３ａが当接して形成された壁と、一対のリブ３３ｂ，３３ｂが当接して形成された壁との間に挟まれて保持される。ここで、外周部５５は、比較的硬く形成され、押圧されたときの弾性復元力が大きいため、各半割体１３のリブ３３ａ，３３ｂ間に圧入された状態で、リブ３３ａ，３３ｂ間に保持される。これにより、コネクタハウジングに保持された端末覆い体１７は、回転方向と軸方向の動きが規制されるから、結果として、多芯ケーブルＷ２の端末部の回転方向と軸方向の動きも規制される。

また、本実施形態の端末覆い体１７は、リブ３３ａ，３３ｂ間に基部５５が圧入されているが、この基部５５が硬く形成されているため、基部５５の変形を抑制することができ、その結果、基部５５を中心とする端末覆い体１７の変形に起因する電線Ｗ１周りのシール性の低下を抑制することができる。すなわち、本実施形態によれば、例えば、別の部材（例えば合成樹脂製の部材）を用いて、端末覆い体１７を包囲しなくても、端末覆い体１７の変形や膨張を防ぐことができるから、部品点数を少なくすることができ、製造コストを低減することができる。

本実施形態によれば、多芯ケーブルＷ２の端末部に端末覆い体１７を被着することにより、多芯ケーブルＷ２の端末部を防水することができ、しかも、端末覆い体１７を各半割体１３の所定位置に保持することができるから、多芯ケーブルＷ２の端末部の動きを抑制することができる。これにより、コネクタハウジングの内部における、電線Ｗ１の捩じれや引き抜き方向の動きを抑制し、電線Ｗ１の断線等を防ぐことができるから、充電コネクタ１１の耐久性を高めることができる。また、本実施形態によれば、コネクタハウジングに形成されたリブ３３ａ，３３ｂを端末覆い体１７に直接押し付けて保持することができるから、端末覆い体１７をコネクタハウジングに保持する構造が簡単になり、コネクタの小型化と設計自由度の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、端末覆い体１７が傾斜部５７を有しているため、基部４７の硬く形成された外周部５５を径方向に張り出して形成することができる。そのため、傾斜部５７の外周面にリブ３３ｂを押し付けることで、例えば、硬く形成された外周部５５をリブ３３ｂに引っ掛けて係止させることができる。なお、傾斜部５７は必須ではないが、端末覆い体１７は、基部４７の外径寸法が、被着部４９の外径寸法よりも大きくなるように、被着部４９の外周面にテーパ面や段付部を形成することが好ましい。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述したが、本実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。

例えば、本実施形態では、端末覆い体１７の基部４７から円筒状に起立する被着部４９を、基部４７の外周部５５と同様に、電線挿通孔５１の周囲よりも硬く形成する例を説明したが、少なくとも、外周部５５が電線挿通孔５１の周囲よりも硬く形成されていれば、被着部４９の硬度を小さくすることもできる。ただ、被着部４９は、多芯ケーブルＷ２を介して外力の影響を受けやすいため、多芯ケーブルＷ２の外被覆と被着部４９の隙間のシール性を高く保持するには、外周部５５と同様の硬さで形成されていることが好ましい。

また、本実施形態では、半割体１３の内周面から突出するリブ３３ａ，３３ｂが、円形溝を有する形状に形成されているが、リブ３３ａは、少なくとも、端末覆い体１７の基部４７の端面が当接する側面を有していれば、円形溝を有していなくてもよく、さらに、リブ３３ｂは、少なくとも、被着部４９（傾斜部５７）を押圧する突部を有していれば、円形溝を有していなくてもよい。

１１充電コネクタ
１３半割体
１７端末覆い体
３３ａ，３３ｂリブ
４７基部
４９被着部
５１電線挿通孔
５７傾斜部
６１切欠き部
Ｗ１電線
Ｗ２多芯ケーブル

Claims

円板状に形成された基部と、前記基部の周縁から円筒状に起立して多芯ケーブルの端末部に被着される被着部とを備え、
前記基部と前記被着部は、弾性を有する材料で形成され、
前記基部は、前記端末部から露出された複数の電線がそれぞれ挿通される複数の電線挿通孔を有し、前記被着部が起立された外周部が前記電線挿通孔の周囲よりも硬く形成され、
前記基部の外周部と前記被着部は、同じ材料、同じ硬さで形成されている端末覆い体。
前記被着部は、前記基部に向かって外周面が拡径する傾斜部を有して形成される請求項１に記載の端末覆い体。
前記被着部には、前記基部と反対側の端面から軸方向に延びる切欠き部が形成される請求項１又は２に記載の端末覆い体。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の端末覆い体を保持するハウジングを備えたコネクタにおいて、
前記ハウジングは、一対の半割体を組み合せて形成された筒状部を有し、前記筒状部の各半割体は、各半割体の内面から突出して前記端末覆い体の前記基部の外周面を押圧する突部を有してなるコネクタ。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の端末覆い体を保持するハウジングを備えたコネクタにおいて、
前記ハウジングは、一対の半割体を組み合せて形成された筒状部を有し、前記筒状部の各半割体は、各半割体の内面から突出して前記端末覆い体の前記基部側の端面が当接する第１の突部と、各半割体の内面から突出して前記被着部の外周面を押圧する第２の突部とを有してなるコネクタ。
請求項５に記載のコネクタにおいて、
前記第２突部は、前記被着部の傾斜部を押圧してなるコネクタ。