JP7183991B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

本開示は、防水コネクタに関する。

自動車等の車両の内部で、電装部品を接続する際に用いられるコネクタにおいて、コネクタ内への水の侵入を抑制するために、シール部材を備えた防水コネクタが用いられる場合がある。シール部材は、ゴム等の成形体として構成され、コネクタ端子を挿入可能な挿入孔を有している。電線の端末にコネクタ端子が接続された端子付き電線を、コネクタハウジングに収容したシール部材の挿入孔に挿入することで、防水コネクタが構成される。その種の防水コネクタやシール部材は、特許文献１，２等に開示されている。

特開２０１８－１５９０２０号公報 特開２０１６－５８１３８号公報

シール部材の挿入孔に端子付き電線を挿入して、防水コネクタを形成する場合に、通常は、端子付き電線を構成するコネクタ端子は、挿入孔を通り抜け、電線の表面が挿入孔の内壁面に密着することで、防水性が発現される。防水性を確保するために、挿入孔の中で最も狭くなった箇所の内径よりも、大きな外径を有する電線が用いられるが、多くの場合、電線に接続されるコネクタ端子の断面寸法は、電線の断面寸法よりも大きくなっており、端子付き電線のコネクタ端子の部分が挿入孔を通過する際に、挿入孔の内壁面がコネクタ端子に引き摺られ、シール部材に裂けが発生する場合がある。シール部材の裂けは、防水コネクタの防水性を損なうものとなる。

特許文献１においては、それぞれ所定の化学構造を有する３つのユニットを分子中に有する熱硬化型シリコーンゴムよりシール部材を構成することで、シール部材の裂傷の抑制を図っている。特許文献２でも、シリコーンゴムにポリロタキサンを配合した材料でシール部材を構成することで、シール部材の傷付き性の低減を図っている。このように、シール部材の材質を検討することで、シール部材の裂けを抑制することができるが、シール部材において裂けが発生するか否かには、シール部材の材質のみならず、シール部材の構造、特に挿入孔の形状や寸法が、大きく影響するはずである。特許文献１，２は、シール部材の構成材料に主眼を置いたものであり、挿入孔の形状や寸法の詳細を開示しているわけではない。

そこで、シール部材の挿入孔にコネクタ端子を挿入する際に、シール部材の裂けによる防水性の低下が発生しにくい形状の挿入孔を有する防水コネクタを提供することを、課題とする。

本開示の防水コネクタは、貫通孔として挿入孔を備えたシール部材と、相手方の端子と嵌合接続されるタブ部を有するオス型端子として構成されたコネクタ端子と、を有し、前記コネクタ端子は、挿入軸に沿って、前記シール部材の前記挿入孔に挿入され、前記コネクタ端子の前記タブ部の幅をタブ幅Ｗとし、前記挿入孔において、前記挿入軸に直交する横断面の内径が最も小さくなった最狭窄部の該内径を、最小孔径Ｄｍとして、前記最小孔径Ｄｍが、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、１．１＜Ｄｍ／Ｗ＜１．４を満たす。

本開示にかかる防水コネクタは、シール部材の挿入孔にコネクタ端子を挿入する際に、シール部材の裂けによる防水性の低下が発生しにくい形状の挿入孔を有するものである。

図１は本開示の実施形態にかかる防水コネクタの構成を示す分解斜視図である。 図２は、上記防水コネクタに備えられるシール部材を示す平面図である。 図３Ａは、挿入軸Ａに沿って上記シール部材を切断した拡大断面図である。図３Ｂは、挿入軸Ａに沿った方向からシール部材を見た拡大平面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。

本開示にかかる防水コネクタは、貫通孔として挿入孔を備えたシール部材と、相手方の端子と嵌合接続されるタブ部を有するオス型端子として構成されたコネクタ端子と、を有し、前記コネクタ端子は、挿入軸に沿って、前記シール部材の前記挿入孔に挿入され、前記コネクタ端子の前記タブ部の幅をタブ幅Ｗとし、前記挿入孔において、前記挿入軸に直交する横断面の内径が最も小さくなった最狭窄部の該内径を、最小孔径Ｄｍとして、前記最小孔径Ｄｍが、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、１．１＜Ｄｍ／Ｗ＜１．４を満たす。

上記防水コネクタにおいては、オス型コネクタ端子として構成されるコネクタ端子のタブ幅Ｗと、シール部材の挿入孔における最小孔径Ｄｍが、Ｄｍ／Ｗ＞１．１となっている。このように、最小孔径Ｄｍが、タブ幅Ｗに対して過剰に小さくならないように規定しておくことにより、シール部材の挿入孔にコネクタ端子を挿入する際に、挿入孔の内壁面とコネクタ端子の間の接触面積、および挿入孔の内壁面に対してコネクタ端子から印加される負荷を、小さく抑えることができる。その結果、コネクタ端子が挿入孔の中を通る間に、挿入孔の内壁面が、コネクタ端子に引き摺られにくくなり、引き摺りによる裂けの発生を、抑制することができる。そのため、製造された防水コネクタにおいて、シール部材の裂けによる防水性の低下を回避しやすい。

一方、Ｄｍ／Ｗ＜１．４とし、最小孔径Ｄｍを、タブ幅Ｗに対して過剰に大きくならないようにしておくことで、コネクタ端子や、コネクタ端子に接続された電線と、シール部材の挿入孔の内壁面との間の密着性を確保し、シール部材によって、高い防水性を発揮させることができる。このように、上記防水コネクタにおいては、Ｄｍ／Ｗを所定の範囲にしておくことで、シール部材の裂けの抑制と、シール部材の密着性の確保の両方により、高い防水性を達成することができる。

ここで、前記挿入孔の内壁面には、前記挿入軸に平行な縦断面において、該挿入孔の内側に凸の形状を有するリップ部が形成されており、該リップ部の頂部が、前記最狭窄部となっており、前記縦断面において、前記リップ部の前記頂部の両側の傾斜に接する２つの接線がなす角を、リップ角度θｌとして、前記リップ角度θｌは、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、θ１＜９０°であるとよい。θ１＜９０°とし、リップ角度θ１を過度に大きくならないようにしておくことで、コネクタ端子が挿入孔を通過する際に、リップ部が、挿入軸に沿って、倒れやすい状態となる。リップ部が倒れることで、リップ部の頂部の狭い領域に負荷が集中しにくくなる。それにより、コネクタ端子が通過する時に、リップ部に損傷が発生し、防水コネクタの防水性が低下するのを、抑制することができる。

前記シール部材は、前記挿入孔を複数有し、前記挿入孔は、前記シール部材の面内で、横方向に沿って複数が配列されるとともに、前記横方向に交差する縦方向に、前記横方向よりも少ない数だけ配列されており、前記縦方向に沿って最も外側に位置する前記挿入孔の開口部の端縁と、前記縦方向に沿って前記挿入孔の外側に位置する前記シール部材の端縁との間の、前記シール部材の肉厚を、縦方向余長Ｔ１として、前記縦方向余長Ｔ１が、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｔ１／Ｄｍ＞２．１を満たすとよい。シール部材において、縦方向余長Ｔ１として、挿入孔の外側に、十分な寸法が確保されることで、コネクタハウジングへの収容等によって、シール部材が縦方向の力を印加されることがあっても、挿入孔が縦方向に沿って変形を起こしにくくなる。その結果、挿入孔の変形に起因する防水性の低下を抑制することができる。

前記シール部材は、前記挿入孔を複数有し、前記挿入孔は、前記シール部材の面内で、横方向に沿って複数が配列されるとともに、前記横方向に交差する縦方向に、前記横方向よりも少ない数だけ配列されており、前記横方向に沿って最も外側に位置する前記挿入孔の開口部の端縁と、前記横方向に沿って前記挿入孔の外側に位置する前記シール部材の端縁との間の、前記シール部材の肉厚を、横方向余長Ｔ２として、前記横方向余長Ｔ２が、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｔ２／Ｄｍ＞１．１を満たすとよい。シール部材において、横方向余長Ｔ２として、挿入孔の外側に、十分な寸法が確保されることで、コネクタハウジングへの収容等によって、シール部材が横方向の力を印加されることがあっても、挿入孔が横方向に沿って変形を起こしにくくなる。その結果、挿入孔の変形に起因する防水性の低下を抑制することができる。

前記防水コネクタは、中空部を備えたコネクタハウジングをさらに有し、前記シール部材は、圧縮された状態で、前記コネクタハウジングの前記中空部に収容されており、前記シール部材は、前記挿入孔を複数有し、前記挿入孔は、前記シール部材の面内で、横方向に沿って複数が配列されるとともに、前記横方向に交差する縦方向に、前記横方向よりも少ない数だけ配列されており、前記コネクタハウジングに収容されない状態の前記シール部材において、前記縦方向に沿った寸法をシール縦寸法Ｌ１、前記横方向に沿った寸法をシール横寸法Ｌ２とし、前記コネクタハウジングの中空部において、前記シール部材の縦方向に沿った中空部内寸をハウジング縦寸法Ｌ’１、前記シール部材の横方向に沿った中空部内寸をハウジング横寸法Ｌ’２とし、前記シール部材の縦圧縮率Ｒ１をＬ１／Ｌ’１、横圧縮率Ｒ２をＬ２／Ｌ’２として、前記縦圧縮率Ｒ１と前記横圧縮率Ｒ２が、０．９＜Ｒ２／Ｒ１＜１．１の関係を満たすとよい。このように、圧縮を伴ってシール部材をコネクタハウジングに収容する際に、横圧縮率と縦圧縮率が大きく隔たらないようにしておくことで、挿入孔が、いびつな形に圧縮されて、断面形状の縦横比が変化することによる防水性の低下を、抑制しやすくなる。

前記挿入孔の内壁面には、前記挿入軸に平行な縦断面において、該挿入孔の内側に凸の形状を有するリップ部が、前記挿入軸に沿って少なくとも２つ形成されており、前記挿入軸に沿って隣接する２つのリップ部の間で、前記挿入軸に直交する横断面の内径が最も大きくなったリップ谷部の該内径を谷部孔径Ｄｖとして、前記谷部孔径Ｄｖが、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｄｖ／Ｗ＞２．３であるとよい。すると、２つのリップ部の間に、十分に内径の大きな谷部が形成されていることにより、挿入孔をコネクタ端子が通過する際に、リップ部が、谷部に倒れ込みやすくなり、コネクタ端子にリップ部が引き摺られにくくなる。その結果、リップ部の引き摺りによる挿入孔内壁面の裂けを抑制することができ、防水コネクタにおいて、高い防水性を確保しやすくなる。

前記谷部孔径Ｄｖが、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｄｖ／Ｗ＜２．７を満たすとよい。すると、リップ谷部の内径が大きくなりすぎることにより、挿入孔の内壁面と、コネクタ端子や、コネクタ端子に接続された電線との間に十分に大きな接触面積が得られにくくなる事態を回避して、両者の間の密着性を確保し、防水コネクタにおける防水性を高めやすくなる。

前記挿入孔は、前記挿入軸に沿って端部に、前記挿入軸に沿って内側から外側に向かって拡径した拡径部を有しており、前記拡径部における内径の最大値を間口孔径Ｄｏとして、前記間口孔径が、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｄｏ／Ｗ＞３．５を満たすとよい。挿入孔の拡径部における間口孔径Ｄｏを大きく確保しておくことで、コネクタ端子を挿入孔に挿入する際に、拡径部によってコネクタ端子を誘導して、挿入孔の挿入軸に対してまっすぐに、コネクタ端子を進入させやすくなる。すると、挿入孔の内壁面に対して、挿入孔を通過するコネクタ端子から大きな負荷が印加されにくくなり、内壁面の損傷による防水性の低下を、抑制しやすくなる。

前記シール部材は、シリコーンゴムを含んでいるとよい。すると、シリコーンゴムの弾性により、シール部材において、挿入孔にコネクタ端子を挿入する際の裂けを効果的に抑制し、高い防水性を得やすくなる。

前記シール部材の硬さは、ショアＡ硬度で、１０以上、３０以下であるとよい。すると、シール部材が適度な強度を有することになり、挿入孔の内壁面において、シール部材の構成材料が、コネクタ端子や、コネクタ端子に接続された電線に対して、密着した状態が維持されやすくなり、高い防水水性を確保しやすくなる。同時に、シール部材において、適度な柔軟性が確保され、挿入孔にコネクタ端子を挿入する際に、裂けの発生を、効果的に抑制することができる。

前記コネクタ端子は、電線の端末に接続されており、前記シール部材の前記挿入孔の内壁面が、前記電線の表面に接触しているとよい。電線の端末に接続したコネクタ端子が、シール部材の挿入孔に挿入され、挿入孔を通り抜ける際に、シール部材に裂けが発生するのが抑制されることで、電線の表面が、裂けのない挿入孔の内壁面に密着することができる。その結果、シール部材と電線の間に、高い防水性が確保される。

［本開示の実施形態の詳細］
以下に、本開示の一実施形態にかかる防水コネクタについて、図面を用いて詳細に説明する。本開示の一実施形態にかかる防水コネクタは、挿入孔を有するシール部材と、コネクタ端子とを有し、コネクタ端子がシール部材の挿入孔に挿入されたものであり、コネクタ端子のタブ幅と、シール部材の挿入孔の最狭窄部の内径が、所定の関係を有する。

本明細書においては、構成部材の寸法、および複数の部位の寸法の関係によって定義される比率を示す、それぞれの数値における有効数字は、記載したとおりの桁数で規定される。また、構成部材の寸法、および複数の部位の寸法の関係によって定義される比率のそれぞれは、シール部材の挿入孔に、コネクタ端子または電線を挿入していない状態、またシール部材をコネクタハウジングに挿入していない状態に対して、規定される。また、本明細書において、平行、垂直、直交、矩形、円形、楕円形等、部材の形状や配置を表す概念には、幾何的に厳密な概念のみならず、コネクタおよびその構成部材として許容される程度のずれを範囲に含むものとする。

＜防水コネクタの構造の概略＞
まず、本開示の実施形態にかかる防水コネクタの構造の概略について説明する。図１に、本開示の一実施形態にかかる防水コネクタ１を、分解斜視図で示す。

防水コネクタ１は、シール部材１０と、コネクタ端子（以下、単に「端子」と称する場合がある）２０と、を備えている。コネクタ端子２０は、電線３５の端末に接続された端子付き電線３０の形で、防水コネクタ１に備えられている。防水コネクタ１はさらに、コネクタハウジング４０（以下、単に「ハウジング」と称する場合がある）も備えている。

シール部材１０については、後に詳しく説明するが、板状体として構成されており、端子２０を挿入可能な挿入孔１１を有している。シール部材１０に、挿入孔１１は、１つのみ設けられていても、複数設けられていてもよいが、ここでは複数の挿入孔１１が、シール部材１０の板面内の横方向に配列されている形態について説明する。なお、シール部材１０においては、横方向に交差する縦方向にも、複数の挿入孔１１が形成されていてもよい。シール部材１０の外形についても、特に限定されるものではないが、ここでは、角が丸められた矩形の板状体として形成されている。

シール部材１０の複数の挿入孔１１には、それぞれ、端子２０が挿入される。シール部材１０に形成された複数の挿入孔１１の全てに、それぞれ端子２０が挿入されるが、図１では、簡略化のために、端子２０を１つのみ表示している。

防水コネクタ１において、シール部材１０の挿入孔１１に挿入される端子２０は、電線３５の端末に接続され、端子付き電線３０の形態となっている。端子２０は、先端側から、タブ部２１、筒状部２２、かしめ部２３を、長手方向に一体に連続して有している。タブ部２１は、相手方端子（不図示）と電気的に接続される部位である。本実施形態において、端子２０は、嵌合型のオス型端子として構成されている。つまり、タブ部２１は、平板型のタブ形状の部位として構成されており、相手方のメス型端子と嵌合接続することができる。筒状部２２は、タブ部２１とかしめ部２３を連結する部位であり、図示した形態では、角筒形状に形成されている。かしめ部２３は、電線３５をかしめ固定する部位である。電線３５は、導体３５ａと、導体３５ａの外周を被覆する絶縁被覆３５ｂとを有する。電線３５の端末部において、絶縁被覆３５ｂが除去されて導体３５ａが露出され、端子２０のかしめ部２３にかしめ固定されている。

端子２０のサイズは、タブ幅Ｗ、つまりタブ部２１の幅によって規定される。タブ幅Ｗは特に限定されるものではないが、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下を例示することができる。自動車分野等で汎用されているオス型端子においては、タブ幅Ｗに応じて、各部の寸法や適用される電線３５の外径φが、ほぼ一定の範囲に定まる。典型的には、端子２０の中で最も幅が大きい部分である筒状部２２の幅が、タブ幅Ｗの１．２倍以上２．８倍以下の範囲となる。また、端子２０に接続される電線３５の外径φが、１．８倍以上３．２倍以下の範囲となる。

端子付き電線３０は、端子２０のタブ部２１の先端から、シール部材１０の厚み方向に平行な挿入軸Ａに沿って、シール部材１０の後方面１３側から前方面１２側へと、挿入孔１１に挿入される。端子付き電線３０は、端子２０の長手方向全域が挿入孔１１を通り抜けた状態とされる。つまり、防水コネクタ１において、端子付き電線３０は、端子２０に接続された電線３５の部分が、挿入孔１１の中に配置され、電線３５の外周面が、挿入孔１１の内壁面に囲まれた状態となる。

防水コネクタ１において、シール部材１０は、ハウジング４０の中に収容される。ハウジング４０は、シール部材１０よりも硬質の材料で形成されており、角筒状の側壁面４１と、側壁面４１の一方端に設けられた後壁面４２とを一体に有している。側壁面４１の他方端には、壁面が設けられておらず、開口４３となっている。後壁面４２は、シール部材１０の板面よりも小さな形状に形成されていることが好ましい。また、後壁面４２の内部には、ハウジング４０の構成材料に閉塞されない領域として、窓部４４が設けられている。窓部４４の位置および大きさは、シール部材１０をハウジング４０に収容して後壁面４２に密着させた際に、全ての挿入孔１１が窓部４４の中に収まるように、設定されている。

防水コネクタ１において、シール部材１０は、開口４３からハウジング４０の内部に収容され、シール部材１０の後方面１３が、ハウジング４０の後壁面４２に接触した状態とされる。ハウジング４０の後壁面４２が、シール部材１０の外形よりも小さく形成されていることにより、シール部材１０は、圧縮された状態で、ハウジング４０に収容される。シール部材１０に設けられた挿入孔１１の群は、ハウジング４０の窓部４４を介して、外部の空間に臨んだ状態となる。

さらに、ハウジング４０に収容されたシール部材１０の各挿入孔１１に、端子付き電線３０が挿入される。この際、端子付き電線３０を構成する端子２０が、窓部４４を介して、シール部材１０の後方面１３から挿入孔１１に挿入される。端子２０は、挿入孔１１を通り抜け、上記のように、挿入孔１１の中に電線３５が配置された状態となる。図示は省略するが、防水コネクタ１はさらに、ハウジング４０の内部に配置され、端子２０を収容可能な端子収容室を有するインナーハウジングを備えており、シール部材１０の挿入孔１１を通り抜けた端子２０は、インナーハウジングの端子収容室に収容される。防水コネクタ１は、ハウジング４０の開口４３において、相手方コネクタ（不図示）と嵌合され、ハウジング４０内に収容された端子２０が、タブ部２１において、相手方端子と嵌合される。

本防水コネクタ１においては、シール部材１０が、ハウジング４０に囲まれた空間の内部に、水（または他の液体；以下においても同じ）が外部から侵入するのを抑制する役割を果たす。具体的には、シール部材１０の挿入孔１１の内壁面が、端子付き電線３０の形で挿入された電線３５の外周面に密着することで、端子付き電線３０の周囲から、ハウジング４０の内部に水が侵入するのを抑制することができる。加えて、シール部材１０が、後方面１３でハウジング４０の後壁面４２に密着することによりハウジング４０の壁面の外側からの水の侵入、特に後壁面４２の窓部４４からの水の侵入を、抑制することができる。後に詳しく説明するように、ハウジング４０の内部への水の侵入の抑制は、挿入孔１１の各部の寸法を規定することにより、さらには、ハウジング４０によるシール部材１０の全体寸法を規定することにより、効果的に達成される。

＜シール部材＞
次に、上記防水コネクタ１を構成するシール部材１０について説明する。シール部材１０の全体形状を、図１および図２に示している。上記のように、シール部材１０は、相互に平行な前方面１２および後方面１３を有する板状体として構成されており、厚み方向に平行な挿入軸Ａに沿って、前方面１２と後方面１３の間を貫通する挿入孔１１を有している。

（シール部材の構成材料）
シール部材１０を構成する材料は、水の透過を遮断できる材料であれば、特に限定されるものではない。典型的には、シール部材１０は、有機高分子を含んでおり、好ましくは、有機高分子を主成分として、つまり有機高分子を全体の５０質量％以上含有して、構成されている。有機高分子は、好ましくは、ゴムおよびエラストマの少なくとも一方を含んでいるとよい。すると、ゴムおよびエラストマの弾性により、シール部材１０が、ハウジング４０に密着するとともに、挿入孔１１の内壁面において、端子付き電線３０の外周に密着し、防水コネクタ１において、高い防水性を発揮しやすい。また、防水コネクタ１に、振動等の力学的負荷が印加された際にも、端子付き電線３０およびハウジング４０への密着状態が維持され、高い防水性を示す状態を保ちやすい。

シール部材１０を構成する有機高分子材料として、シリコーンゴムを用いることが、特に好ましい。シリコーンゴムは、高い防水性および弾性を示すうえ、機械的強度や熱的安定性、化学的安定性にも優れている。シリコーンゴムとしては、熱硬化性を有する付加反応型シリコーンゴムを用いることが好ましい。付加反応型のシリコーンゴムは、主成分としてのアルケニル基含有オルガノポリシロキサンと硬化剤としてのヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンとを含んでおり、それらの分子鎖が、白金触媒によって架橋されている。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基などが挙げられる。オルガノポリシロキサンは、ポリシロキサン鎖（－Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ－Ｏ－）を主鎖とし、主鎖のＳｉ原子上に有機基を有する。オルガノポリシロキサンの有機基としては、メチル基、エチル基、フェニル基などが挙げられる。例えば、特許文献１に記載されているのと同様のシリコーンゴムを、好適に用いることができる。シリコーンゴムには、適宜、添加剤およびフィラーを含有してもよい。

シール部材１０の構成材料の硬度は、ショアＡ硬度で３０以下であることが好ましい。ショアＡ硬度が３０以下であると、シール部材１０の柔軟性が確保され、ハウジング４０や端子付き電線３０に密着しやすくなる。また、挿入孔１１に端子２０を挿入する際に、シール部材１０の柔軟性により、シール部材１０に裂けが発生しにくくなる。よって、シール部材１０が、高い防水性を発揮しやすくなる。一方、シール部材１０の構成材料の硬度は、ショアＡ硬度で１０以上であることが好ましい。ショアＡ硬度が１０以上であると、シール部材１０において、適度な強度が確保され、シール部材１０が、電線３５やハウジング４０に密着した状態を維持しやすいため、高い防水性を確保しやすくなる。ここで、ショアＡ硬度は、室温での値であり、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して測定することができる。また、シール部材１０を構成する高分子材料が、上記の付加反応型シリコーンゴムのように、硬化性を有する場合には、硬化後の状態において、シール部材１０全体としてのショアＡ硬度が評価される。

シール部材１０の構成材料の弾性率としては、１００％モジュラス、つまり１００％の伸びを与えた際の引張応力値で、０．２ＭＰａ以上、０．６ＭＰａ以下であることが好ましい。シール部材１０の構成材料が、０．２ＭＰａ以上の弾性率を有することで、端子２０を挿入孔１１に挿入した際に、材料の軟らかさにより、挿入孔１１の内壁面における裂けを回避しやすくなる。一方、材料が０．６ＭＰａ以下の弾性率を有することで、シール部材１０が、ハウジング４０や端子付き電線３０に弾性的に密着しやすくなる。ここで、弾性率は、室温における値であり、ＪＩＳ Ｋ７１６１に準拠して測定することができる。

（挿入孔の構造）
挿入孔１１は、挿入軸Ａに沿って、シール部材１０の前方面１２と後方面１３の間を貫通している。図３Ａに、挿入孔１１の縦断面（挿入軸Ａに平行な断面）を示すように、挿入孔１１は、平坦な内壁面を有する直筒状に形成されているのではなく、内壁面に凹凸構造を有し、挿入軸Ａに沿った各位置において、挿入孔１１の内径が変化している。具体的には、挿入孔１１は、前方面１２および後方面１３に面する端部の位置に、挿入軸Ａに沿って内側から外側に向かって漸次拡径した拡径部１１ａを有している。また、挿入孔１１は、挿入軸Ａに沿って中途部に、リップ部１１ｂを有している。リップ部１１ｂは、挿入孔１１の径方向内側に向かってシール部材１０の構成材料がリング状に突出した、内側に凸の形状として形成されており、リップ部１１ｂが形成された位置においては、挿入孔１１の内径が小さくなっている。リップ部１１ｂの数は、特に限定されるものではないが、図示した形態のように、挿入軸Ａに沿って、少なくとも２つのリップ部１１ｂが設けられていることが好ましい。この場合に、２つの隣接するリップ部１１ｂの間の、内径が大きくなった部位が、リップ谷部１１ｃとなっている。

ここで、挿入孔１１の内径とは、挿入軸Ａに沿った各位置で、挿入軸Ａに直交して切断した挿入孔１１の断面（横断面）を円に近似した際の直径を指す。挿入孔１１の横断面の形状が円形でない場合には、断面形状の重心を通り、断面を横切る最も短い直線の長さを、挿入孔１１の内径とすればよい。断面形状が楕円に近似できる場合には、その楕円の短軸の長さが、挿入孔１１の内径となる。上記のように、挿入孔１１においては、挿入軸Ａに沿った各位置で、挿入孔１１の内径が変化している。挿入孔１１の挿入軸Ａに沿った各位置における断面形状は、どのような形状であってもよいが、構造の簡素性等の観点から、円形または楕円形、特に円形であることが好ましい。

本実施形態にかかる防水コネクタ１を構成するシール部材１０においては、挿入孔１１に端子２０を挿入し、通り抜けさせる際に、挿入孔１１の内壁面に裂けが発生するのを抑制する観点、また、端子２０が挿入孔１１を通り抜けて、端子付き電線３０の電線３５の部分が挿入孔１１の内部に配置された状態において、挿入孔１１の内壁面を電線３５の表面に密着させる観点から、挿入孔１１の各部の断面寸法や角度が規定されている。挿入孔１１の内壁面において裂けが発生すると、その裂けが発生した部位において、挿入孔１１の内壁面と、挿入孔１１の中に配置された電線３５との間に、空隙が生じる可能性がある。また、裂けが発生した箇所が、水の侵入経路となる可能性がある。それらの現象が発生すると、シール部材１０において、挿入孔１１の内壁面と端子付き電線３０との間で、十分な防水性を保つことが難しくなる。しかし、裂けの発生を抑制することで、それらの現象を回避し、防水コネクタ１において、高い防水性を確保することができる。また、挿入孔１１の内壁面が電線３５の外周面に密着できないと、挿入孔１１の内壁面と電線３５の間に、空隙が生じやすくなる。そのような空隙は、水の侵入経路となる可能性があり、シール部材１０の防水性を低下させる要因となる。しかし、挿入孔１１の内壁面が電線３５の外周面に密着できるようにすることにより、挿入孔１１と電線３５の間の部位から、ハウジング４０の内部に水が侵入するのを、抑制することができる。以下のように挿入孔１１の各部の断面寸法や角度を規定することで、挿入孔１１の内壁面における裂けの抑制、および端子付き電線３０への密着性の確保による防水性の向上が、可能となる。

具体的には、挿入孔１１の最狭窄部の内径を最小孔径Ｄｍとして、その最小孔径Ｄｍが、端子２０のタブ幅Ｗとの関係において、１．１＜Ｄｍ／Ｗ＜１．４を満たす。ここで、挿入孔１１の最狭窄部とは、挿入孔１１の挿入軸Ａに沿って、横断面の内径が最も小さくなった部位を指す。図示した形態においては、２箇所のリップ部１１ｂの頂部１１ｄの位置が、最狭窄部となる。

最小孔径Ｄｍが、Ｄｍ／Ｗ＞１．１となっていることで、挿入孔１１において、最小孔径Ｄｍが、挿入される端子２０のサイズに対して、過度に小さくなることがない。最小孔径Ｄｍが小さい挿入孔１１に、サイズの大きい端子２０を挿入しようとすると、挿入時に、最狭窄部をはじめとする挿入孔１１の内壁面に対して、端子２０から力学的負荷が印加され、挿入孔１１の内壁面において、シール部材１０の構成材料に、裂けが発生する可能性がある。特に、最狭窄部が、リップ部１１ｂの頂部１１ｄとして設けられていると、端子２０が挿入孔１１の中を進む際に、リップ部１１ｂが端子２０に引き摺られるようにして、挿入孔１１の内壁面に裂けが発生しやすい。上記のように、挿入孔１１の内壁面において裂けが発生すると、裂けの箇所において、端子付き電線３０との間に隙間が生じること、また水の侵入経路が形成されることにより、防水コネクタ１の防水性が低下してしまう。

しかし、後の実施例にも示すように、Ｄｍ／Ｗ＞１．１としておくことで、挿入孔１１に挿入される端子２０のサイズに対して、最小孔径Ｄｍを、余裕のある大きさとすることができる。そのように最小孔径Ｄｍを大きくしておくことで、端子２０が挿入孔１１を通過する際に、端子２０と挿入孔１１の内壁面との間の接触面積を小さくするとともに、挿入孔１１の内壁面に印加される負荷を、小さく抑えることができる。すると、端子２０を挿入孔１１に挿入する際に、挿入孔１１の内壁面、特にリップ部１１ｂが、端子２０に引き摺られにくくなり、シール部材１０の構成材料に、裂けが発生しにくくなる。その結果、挿入孔１１に端子２０を通り抜けさせ、端子付き電線３０を構成する電線３５を挿入孔１１の中に配置した状態において、裂けのない挿入孔１１の内壁面が、電線３５の外周面に接触することになり、挿入孔１１の内壁面と電線３５の表面との間に、隙間が生じにくくなる。その隙間のなさにより、また、挿入孔１１の内壁面に、水の侵入経路となる裂けが形成されていないことにより、防水コネクタ１において、高い防水性が発揮される。Ｄｍ／Ｗ≧１．２であれば、さらに、シール部材１０の裂けを回避しやすくなる。

一方、最小孔径Ｄｍが、Ｄｍ／Ｗ＜１．４となっていることで、挿入孔１１が、端子付き電線３０に対して、適度な小ささを保つことができる。端子付き電線３０において、端子２０が、タブ幅Ｗの小さい小型のものであるほど、端子２０に適合する電線３５として、外径φが小さいものが接続される。挿入孔１１の中に配置される電線３５の外径φに対して、挿入孔１１の内径が大きすぎると、挿入孔１１の内壁面が電線３５の外周面に密着することができなくなる。すると、挿入孔１１の内壁面と電線３５の間に、空隙が生じやすくなる。そのような空隙は、水の侵入経路となる可能性があり、シール部材１０の防水性を低下させる要因となる。しかし、後の実施例にも示すように、Ｄｍ／Ｗ＜１．４としておけば、挿入孔１１に端子２０を通り抜けさせ、端子付き電線３０を構成する電線３５を挿入孔１１の中に配置した状態において、挿入孔１１の内壁面が電線３５の外周面に密着することにより、挿入孔１１と電線３５の間の部位から、ハウジング４０の内部に水が侵入するのを、高度に抑制することができる。特に、防水コネクタ１が高温環境に置かれると、シール部材１０の構成材料に、変性等、熱影響が及ぼされることで、防水コネクタ１の防水性が低下する可能性があるが、Ｄｍ／Ｗ＜１．４としておくことで、コネクタ１が高温環境に置かれた際にも、挿入孔１１と電線３５の間の密着性を維持し、防水性の高い状態を保ちやすくなる。

Ｄｍ／Ｗ≦１．３であれば、挿入孔１１と端子付き電線３０との間の密着性を、さらに高めやすくなる。また、挿入孔１１と電線３５の間の密着性をさらに確保しやすくする観点から、最小孔径Ｄｍは、電線３５の外径（外周の直径）φとの関係において、Ｄｍ／φ＜０．５１、さらにはＤｍ／φ≦０．５０であることが好ましい。なお、端子付き電線３０を挿入孔１１に挿入するに際し、挿入孔１１に端子２０の長手方向全域を通り抜けさせずに、電線３５ではなく端子２０自体を挿入孔１１の中に配置した状態で、防水コネクタを構成する場合にも、Ｄｍ／Ｗ＞１．１としておくことで、端子２０と挿入孔１１の間の部位からの水の侵入を抑制し、防水コネクタの防水性を高めることができる。

このように、シール部材１０において、挿入孔１１の最小孔径Ｄｍを、１．１＜Ｄｍ／Ｗ＜１．４の範囲に収めておくことで、端子２０を挿入孔１１に挿入する際のシール部材１０の裂けによる防水性の低下と、挿入孔１１の内壁面と端子付き電線３０の間の密着性の不足による防水性の低下の両方を抑制し、高い防水性を有する防水コネクタ１とすることができる。特に、単一のシール部材１０に多数の挿入孔１１が設けられ、それぞれに端子２０が挿入される場合には、多数の挿入孔１１のうち、一部の挿入孔１１において、シール部材１０の裂けや端子付き電線３０への密着性の不足による防水性能の低下が起こると、その影響が、シール部材１０の全域に及ぶ可能性がある。また、近年、多数の端子の集積化に伴い、端子が小型化されている。端子の集積化や小型化に伴って、シール部材１０に設けられる挿入孔１１も小径化されているが、挿入孔１１の小径化を適切に行わなければ、シール部材１０の裂けや端子２０への密着性の不足により、十分な防水性を得られない場合がある。そこで、１．１＜Ｄｍ／Ｗ＜１．４を満たすように、最小孔径Ｄｍを設定しておくことで、各挿入孔１１において、高い防水性を維持しながら、端子２０の集積化や小径化の要請に対応してシール部材１０を設計し、防水コネクタ１の省スペース化に寄与することができる。

なお、多数の挿入孔１１をシール部材１０に設ける場合に、タブ幅Ｗの異なる端子２０をそれらの挿入孔１１に挿入するのに対応させて、挿入孔１１の径を相互に異ならせてもよい。その場合にも、各挿入孔１１の最小孔径Ｄｍを、その挿入孔１１に挿入される端子２０のタブ幅Ｗとの関係において、上記のように定めればよい。以降に説明する谷部孔径Ｄｖ、間口孔径Ｄｏ等、挿入孔１１を規定する最小孔径Ｄｍ以外の各部寸法についても、同様に、その挿入孔１１に挿入される端子２０のタブ幅Ｗとの関係において定めればよい。

シール部材１０の挿入孔１１においては、さらに、リップ部１１ｂにおけるリップ角度θ１が、θ１＜９０°となっていることが好ましい。リップ角度θ１は、挿入孔１１の縦断面において、リップ部１１ｂの頂部１１ｄの両側の傾斜に接する２つの接線がなす角を指す。挿入孔１１を端子２０が通過する際に、リップ部１１ｂが挿入軸Ａに沿って柔軟に倒れることができれば、リップ部１１ｂが端子２０によって引き摺られにくくなる。リップ角度θ１が大きすぎると、リップ部１１ｂが倒れにくくなるが、θ１＜９０°のように、リップ角度θ１を小さくし、リップ部１１ｂの山形状の立ち上がりを急峻にしておくことで、リップ部１１ｂが、挿入軸Ａに沿って柔軟に倒れやすくなり、挿入孔１１の中を挿入軸Ａに沿って移動する端子２０によって引き摺られにくくなる。その結果、リップ部１１ｂの引き摺りによるシール部材１０の構成材料の裂けが、起こりにくくなる。その効果を更に高める観点から、リップ角度θ１は、θ１≦７５°、さらにはθ１≦７０°、またθ１≦６０°であると、さらに好ましい。リップ角度θ１の下限は、特に定められるものではないが、リップ部１１ｂの機械的強度の確保等の観点から、θ１≧３０°であるとよい。

また、リップ部１１ｂが倒れることによる引き摺り抑制の効果は、リップ部１１ｂが倒れ込むことができる空間が、挿入孔１１の中に余裕をもって形成されているほど、大きくなりやすい。その観点から、挿入孔１１において、隣接するリップ部１１ｂの間に、広い空間が確保されていることが好ましい。つまり、挿入軸Ａに沿って隣接する２つのリップ部１１ｂの間で、内径が最も大きくなった部位であるリップ谷部１１ｃにおいて、そのリップ谷部１１ｃの内径として規定される谷部孔径Ｄｖが、大きい方が好ましい。具体的には、谷部孔径Ｄｖは、端子２０のタブ幅Ｗとの関係において、Ｄｖ／Ｗ＞２．３であるとよい。すると、端子２０が挿入孔１１を通過する際に、リップ部１１ｂが、リップ谷部１１ｃに向かって倒れ込みやすくなり、端子２０によって引き摺られにくくなる。その効果を更に高める観点から、Ｄｖ／Ｗ≧２．４であると、さらに好ましい。

一方、谷部孔径Ｄｖが大きすぎても、挿入孔１１の中に端子付き電線３０の電線３５が配置された状態において、挿入孔１１の内壁面と電線３５の外周面との間の接触面積が、小さくなってしまう可能性がある。そこで、Ｄｖ／Ｗ＜２．７としておくと、挿入孔１１の内壁面と電線３５の外周面の間の接触面積を、大きく確保しやすくなる。その結果、電線３５に対する挿入孔１１の内壁面の密着性が高くなり、防水性の向上に効果が得られる。その効果をさらに高める観点から、Ｄｖ／Ｗ≦２．６であると、さらに好ましい。また、挿入孔１１の内壁面と電線３５との間の接触面積の確保を、さらに効果的に行う観点から、谷部孔径Ｄｖは、電線３５の外径φとの関係において、Ｄｖ／φ＜０．９８、さらにはＤｖ／φ≦０．９７であるとよい。

リップ部１１ｂやリップ谷部１１ｃのみならず、拡径部１１ａの大きさや形状も、挿入孔１１に端子２０を挿入する際に、シール部材１０の構成材料の裂けを抑制するのに、寄与するものとなる。例えば、拡径部１１ａにおける内径の最大値、つまり前方面１２および後方面１３における挿入孔１１の開口部１１ｅの内径を、間口孔径Ｄｏとして、その間口孔径Ｄｏは、端子２０のタブ幅Ｗに対して、Ｄｏ／Ｗ＞３．５であるとよい。挿入孔１１の端部に設けられた拡径部１１ａが、端子２０のタブ幅Ｗに対して大きな間口孔径Ｄｏを有することで、挿入孔１１に挿入される端子２０の角度が、挿入軸Ａに対して傾斜している場合にも、その端子２０を拡径部１１ａから挿入孔１１の内部へと誘導し、挿入軸Ａに沿った角度で、挿入孔１１の内部へ挿入しやすくなる。Ｄｏ／Ｗ＞３．５としておくことで、端子２０のまっすぐな挿入を誘導する効果を高めることができる。その結果、挿入軸Ａに対して傾斜して端子２０が挿入された場合に起こりうる、挿入孔１１の内壁面への大きな負荷の印加と、それに伴うシール部材１０の構成材料の裂けを、抑制することができる。それらの効果をさらに高める観点から、Ｄｏ／Ｗ≧３．６、またＤｏ／Ｗ≧３．８であると、さらに好ましい。間口孔径Ｄｏの上限は、特に定められるものではないが、端子２０のまっすぐな挿入を誘導しやすくする観点から、Ｄｏ／Ｗ＜５．０としておくことが好ましい。なお、挿入孔１１の開口部１１ｅが面取りされている（Ｒ形状が付与されている）場合には、拡径部１１ａの拡径形状を外挿し、開口部１１ｅの位置におけるその外挿図形の内径を、間口孔径Ｄｏとみなせばよい。

さらに、拡径部１１ａの開口角度θ２も、挿入孔１１へと端子２０を誘導する角度に、影響を与える。ここで、拡径部１１ａの開口角度θ２は、挿入孔１１の縦断面において、拡径部１１ａの左右の傾斜面がなす角を指す。大きな開口角度θ２を有する拡径部１１ａを挿入孔１１の端部に形成しておくことで、挿入孔１１に対して挿入される端子２０が、挿入軸Ａに対して傾斜している場合にも、その端子２０を拡径部１１ａから挿入孔１１の内部へと誘導し、挿入軸Ａに沿った角度で、挿入孔１１の内部へと進ませやすくなる。θ２＞２０°としておけば、端子２０のまっすぐな挿入を誘導する効果を高めることができ、挿入軸Ａに対して傾斜して端子２０が挿入された場合に起こりうる、挿入孔１１の壁面への大きな負荷の印加と、それに伴うシール部材１０の構成材料の裂けを、抑制することができる。θ２≧２５°、またθ２≧２８°とすれば、それらの効果をさらに高めることができる。開口角度θ２の上限は、特に定められるものではないが、端子２０と、シール部材１０の構成材料との接触を抑制し、傷の発生を低減する観点から、θ２＜４０°としておくことが好ましい。

上記のように、挿入軸Ａに沿った挿入孔１１の各位置における横断面の形状は、特に限定されるものではなく、楕円形や円形等をとることができる。しかし、挿入孔１１の各位置における横断面の形状、特に最狭窄部であるリップ部１１ｂの頂部１１ｄの位置における横断面の形状は、楕円形よりも、真円形であることが好ましい。挿入孔１１の断面形状を円形とすることで、楕円形とする場合よりも、端子２０を挿入孔１１に挿入する際に、シール部材１０に裂けが発生しにくくなる。挿入孔１１の断面形状を円形とした場合の方が、端子２０が挿入孔１１を通過する際に、挿入孔１１の内壁面が端子２０に引き摺られにくいこと、また、引き摺られるとしても、その引き摺った状態が解消されやすいことが、裂けの抑制の原因となっていると考えられる。

（シール部材の全体寸法）
ここまで、防水コネクタ１の防水性を高めるべく、シール部材１０に設けられる挿入孔１１の構造について検討したが、シール部材１０の全体としての寸法にかかるパラメータも、防水コネクタ１における防水性の向上に、影響を与える。次に、シール部材１０の全体としての寸法について検討する。

まず、シール部材１０において、挿入孔１１が設けられた領域の外側に設けられる余肉、つまり挿入孔１１が形成されていない領域の厚さ（シール部材１０の板面内における幅）が、防水コネクタ１の防水性に影響を与える。余肉の厚さは、縦方向余長Ｔ１、および横方向余長Ｔ２によって表すことができる。縦方向余長Ｔ１は、シール部材１０の板面の縦方向に沿って最も外側に位置する挿入孔１１の開口部１１ｅの端縁と、縦方向に沿ってその挿入孔１１の外側に位置するシール部材１０の端縁１０ａとの間の、シール部材１０の肉厚を指す。また、横方向余長Ｔ２は、シール部材１０の板面の横方向に沿って最も外側に位置する挿入孔１１の開口部１１ｅの端縁と、横方向に沿ってその挿入孔１１の外側に位置するシール部材１０の端縁１０ｂとの間の、シール部材１０の肉厚を指す。なお、上記のように、シール部材１０の板面には、横方向および縦方向に、それぞれ複数の挿入孔１１を配列することができ、縦方向には横方向よりも少ない数の挿入孔１１が配列されている。図示した形態のように、縦方向の配列数は、１列のみであってもよい。また、シール部材１０の端縁１０ａ，１０ｂに、シール部材１０の厚み方向（挿入軸Ａと平行な方向）に沿って凹凸構造が存在する場合には、最もシール部材１０の外側に位置する箇所を各端縁１０ａ，１０ｂの位置とみなして、各余長Ｔ１，Ｔ２を規定すればよい。

シール部材１０においては、縦方向余長Ｔ１および横方向余長Ｔ２が大きいほど、つまり余肉が厚いほど、ハウジング４０への収容等によって、シール部材１０に縦方向や横方向の力を印加されることがあっても、挿入孔１１が変形を起こしにくくなる。すると、挿入孔１１の変形に起因して、端子２０を挿入する際に、挿入孔１１の内壁面に印加される負荷が増大することや、端子付き電線３０への挿入孔１１の内壁面の密着性が低下することを、抑制できる。その結果として、防水コネクタ１の防水性を確保しやすくなる。

具体的には、最小孔径Ｄｍを基準として、縦方向余長Ｔ１および横方向余長Ｔ２は、Ｔ１／Ｄｍ＞１．１、およびＴ２／Ｄｍ＞１．１とすることが好ましい。さらに、縦方向余長Ｔ１については、Ｔ１／Ｄｍ＞２．１、またＴ１／Ｄｍ≧２．３であると、特に好ましい。横方向余長Ｔ２については、Ｔ２／Ｄｍ≧１．２であると、特に好ましい。なお、ここで、縦方向余長Ｔ１の方が、横方向余長Ｔ２よりも、特に好ましい下限値を大きく設定しているのは、縦方向の方が挿入孔１１の配列数が少なく、余長が小さい場合に、挿入孔１１の変形を介して、余長が小さいことの影響が大きく現れやすいからである。同様の理由で、Ｔ１＞Ｔ２であることが好ましい。なお、縦方向余長Ｔ１および、横方向余長Ｔ２には、特に上限は設けられるものではないが、シール部材１０を過度に大型化させない等の理由から、Ｔ１／Ｄｍ＜３．０、またＴ２／Ｄｍ＜２．０であることが好ましい。

上記のように、シール部材１０をハウジング４０に収容した際に、シール部材１０を圧縮することで、シール部材１０とハウジング４０の間からの水の侵入を抑制し、防水コネクタ１において、高い防水性を確保することができる。この際、シール部材１０の圧縮率、および縦方向と横方向の圧縮率の関係も、防水コネクタ１の防水性に影響を与えるものとなる。ここで、シール部材１０において、縦方向に沿った寸法をシール縦寸法Ｌ１、横方向に沿った寸法をシール横寸法Ｌ２とする。また、ハウジング４０の中空部の内寸、特に後壁面４２の位置における内寸について、ハウジング４０に収容されるシール部材１０の縦方向に沿った内寸を、ハウジング縦寸法Ｌ’１、とする。同様に、シール部材１０の横方向に沿った内寸を、ハウジング横寸法Ｌ’２とする。シール部材１０が圧縮された状態でハウジング４０に収容されるように構成するためには、縦方向および横方向において、シール部材１０の外寸が、ハウジング４０の中空部の内寸よりも大きくなっている必要がある。つまり、Ｌ１＞Ｌ’１、およびＬ２＞Ｌ’２となっている必要がある。

ここで、シール部材１０の縦圧縮率Ｒ１および横圧縮率Ｒ２を、それぞれ縦方向および横方向における、シール部材１０の外寸と、ハウジング４０の中空部の内寸との比率として定義する。つまり、Ｒ１＝Ｌ１／Ｌ’１、またＲ２＝Ｌ２／Ｌ’２とする。この場合に、高い防水性を確保する観点から、Ｒ１＞１．０３、またＲ２＞１．０３であることが好ましい。

さらに、シール部材１０の縦圧縮率Ｒ１と横圧縮率Ｒ２の関係も、防水コネクタ１の防水性に影響を与える。縦方向および横方向のいずれか一方向に、ハウジング４０に収容されたシール部材１０が集中的に圧縮されていると、挿入孔１１が、縦方向と横方向で、いびつに変形され、断面形状が、いびつな縦横比の形状に、変化してしまう。具体的には、圧縮率が大きくなった方向には、挿入孔１１の内寸が小さくなり、端子２０を挿入する際に、大きな負荷が印加されて、裂けが発生しやすくなる。一方、圧縮率が小さくなった方向には、挿入孔１１の内寸があまり小さくならず、端子２０を挿入した後の状態において、端子付き電線３０と挿入孔１１の内壁面の間の密着性が低くなりやすい。それらの現象を抑制するためには、シール部材１０の縦圧縮率Ｒ１と横圧縮率Ｒ２が、大きく異ならないようにすることが好ましい。また、上記のように、挿入孔１１の横断面の形状は、楕円形よりも真円形であることが好ましいが、縦圧縮比Ｒ１と横圧縮比Ｒ２が近いほど、真円形の断面を有する挿入孔１１を、その真円形を保ったまま圧縮しやすい。例えば、縦圧縮率Ｒ１と横圧縮率Ｒ２の比率（圧縮率比）Ｒ２／Ｒ１が、０．９＜Ｒ２／Ｒ１＜１．１の範囲に収まるようにすればよい。さらに好ましくは、０．９５≦Ｒ２／Ｒ１≦１．０５、また０．９９≦Ｒ２／Ｒ１≦１．０１であるとよい。

以下、実施例を示す。ここでは、シール部材における挿入孔の構造および全体寸法が、防水コネクタの防水性に与える影響について、検討した。検討は、コンピュータ支援エンジニアリング（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＣＡＥ）を用いた解析と、実際に作製した防水コネクタに対する実験を、併用して行った。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

［試験方法］
［１］ＣＡＥ解析
コネクタハウジングに収容したシール部材に端子を挿入する際に発生する力や変形量に関して、ＣＡＥ解析を用いた見積もりを行った。

解析モデルとして、図１～３に示したのと同様の構造を有するコネクタＡ１～Ａ３，Ｂ１～Ｂ３のモデルを準備した。それらのコネクタは、構成部材の各部の寸法において、相互に相違している。各部の寸法は、表１に示したとおりとした。表１の各寸法は、シール部材をコネクタハウジングに収容せず、かつシール部材の挿入孔に端子を挿入しない状態における値である。

シール部材を構成する材料としては、ショアＡ硬度２０、１００％モジュラス０．３ＭＰａ、３００％モジュラス０．６ＭＰａのシリコーンゴムを用いた。シール部材における挿入孔の配列数は、縦方向に１列、横方向に８個とした。

コネクタハウジングにシール部材を収容した状態で、８個の挿入孔のうち、後方面から見て左から４個目の挿入孔以外には、φ１７．８ｍｍの電線を貫通させた状態とした。そして、左から４個目の挿入孔に対して、後方面から前方面へと端子を挿入しながら、内壁面の変形および応力の分布を、シミュレーションによって評価した。シミュレーションには、有限要素法による構造解析を用いた（解析ソフトウェア：ＬＳ－ＤＹＮＡ）。

解析においては、端子挿入力と、挿入孔における最大応力および最大変形量をも見積もった。端子挿入力は、挿入孔に端子を通り抜けさせる間に必要な力の最大値として、評価した。最大応力および最大変形量は、それぞれ、挿入孔に端子を通り抜けさせる間に、挿入孔を囲むシリコーンゴム材料の各部に発生する応力および変位量の最大値として、評価した。最大変形量は、端子挿入前の状態を基準とした構成材料の伸び率として、表現する。

［２］実験による評価
さらに、実際に防水コネクタを作成し、シール部材における端子挿入時の裂けの有無と、防水性に関する評価を行った。試料としては、上記でＣＡＥ解析のモデルとして用いたのと同様のコネクタＡ１～Ａ３，Ｂ１～Ｂ３を、実際に製造した。

・裂けの評価
各コネクタにおいて、ハウジングにシール部材を収容した状態で、後方面から見て左側から順に、各挿入孔に、端子付き電線の端子部分を挿入し、通り抜けさせた。その後、各端子付き電線を挿入孔から抜くとともに、シール部材をコネクタハウジングから取り外した。そして、挿入孔の内壁面を目視観察し、裂けの有無を評価した。挿入孔の内壁面に裂傷（シール部材の構成材料の亀裂）が発生していた場合、またはリップ部に貫通（リップ部を縦に貫通する穴の形成）が生じていた場合、挿入孔の内壁面に欠損（シール部材の構成材料の欠落）が発生していた場合は、裂けあり（Ｂ）と評価した。一方、挿入孔の内壁面に、それらの現象のいずれもが発生していない場合には、裂けなし（Ａ）と評価した。特に、挿入孔の内壁面に、裂傷だけでなく、軽微な傷も見られなかった場合には、傷なし（Ａ＋）と評価した。

・防水性評価
コネクタハウジングに収容したシール部材の挿入孔に端子付き電線を挿入し、電線部分が挿入孔の中に配置された状態の各コネクタに対して、防水性を評価するために、リーク試験を行った。この際、各コネクタをチューブの一方端に取り付けて、試験体とした。ついで、その試験体のコネクタの部分を水中に浸漬し、チューブの他方端から、５０ｋＰａの圧力で、３０秒間、空気を導入した。空気を導入している間、水中に浸漬した防水コネクタにおいて、シール部材と端子付き電線の間の部位から気泡が発生しているかどうかを、目視にて観察した。気泡が発生している場合には、コネクタにリークが生じており、防水性が低い（Ｂ）と判定した。一方、気泡が発生していない場合には、コネクタにリークが生じておらず、防水性が高い（Ａ）と判定した。なお、ハウジングとシール部材の間、またチューブと防水コネクタの間からは気泡が発生しないことを、別途確認した。

・高温耐久後の防水性評価
コネクタＡ３，Ｂ１～Ｂ３については、さらに、高温耐久後の防水性を評価した。各コネクタについて、ハウジングに収容したシール部材の挿入孔の中に、端子付き電線の電線部分を配置した状態のままで、１２５℃の環境に、１０００時間放置した。そして、コネクタを室温に戻した後、上記と同様に、リーク試験を行った。ただし、印加する空気圧は、３０ｋＰａと５０ｋＰａの２とおりとした。リーク試験において、３０ｋＰａの空気圧でもコネクタにリークが生じた場合には、高温耐久後の防水性が低い（Ｂ）と判定した。一方、３０ｋＰａの空気圧ではリークが生じなかった場合には、高温耐久後の防水性が高い（Ａ）と判定した。さらに、５０ｋＰａの空気圧でもリークが生じなかった場合には、高温耐久後の防水性が特に高い（Ａ＋）と判定した。

［試験結果］
下の表１に、コネクタＡ１～Ａ３，Ｂ１～Ｂ３の各部の構成と、評価結果をまとめる。なお、孔の形状について、「楕円」と記載している場合には、開口部近傍のみが、断面楕円形（短軸：長軸の長さの比が１：１．２３）となっており、挿入孔の内部の断面形状は、真円となっている。また、孔の形状が「真円」の場合には、挿入孔の開口部に面取りが施されておらず、挿入孔の開口部の位置における内径を、そのまま間口孔径Ｄｏとして採用している。一方、孔の形状が「楕円」の場合には、挿入孔の開口部が面取りされており、拡径部の拡径形状の外挿図形の、開口部の位置における内径を、間口孔径Ｄｏとして採用している。

表１によると、挿入孔の最小孔径Ｄｍが、端子のタブ幅Ｗに対して、１．１＜Ｄｍ／ＷとなっているコネクタＡ３およびコネクタＢ１～Ｂ３においては、Ｄｍ／Ｗ＝１．１であるコネクタＡ１，Ａ２に比べて、端子挿入力および挿入孔における最大応力が、顕著に小さくなっている。そして、コネクタＡ１，Ａ２では、端子挿入時に、挿入孔の壁面に裂けが発生するとともに（裂けの有無：Ｂ）、防水性が低くなっている（防水性：Ｂ）のに対し、コネクタＡ３およびコネクタＢ１～Ｂ３では、端子挿入時に裂けが発生せず（裂けの有無：ＡまたはＡ＋）、高い防水性が得られている（防水性：Ａ）。このことから、Ｄｍ／Ｗ＞１．１とすることにより、端子挿入に伴って挿入孔の内壁面に印加される負荷が小さく抑えられ、その結果として、挿入孔の内壁面における裂けを抑制するとともに、高い防水性を維持できると言える。

Ｄｍ／Ｗ＝１．４となっているコネクタＡ３においては、最小孔径Ｄｍが大きいことに対応して、挿入孔の内壁面に裂けは発生しておらず（裂けの有無：Ａ＋）、高温耐久を経ない状態では、高い防水性が得られているが（防水性：Ａ）、高温耐久を経ると、防水性が低くなっている（高温耐久後の防水性：Ｂ）。高温耐久による防水性の低下は、挿入孔の内壁面と電線との間の密着性が十分に高くなかったことにより、高温耐久を経てシール部材の構成材料が熱影響を受けた際に、挿入孔と電線の間に密着状態を維持できなかったものと考えられる。一方、Ｄｍ／Ｗ＜１．４であるコネクタＢ１～Ｂ３では、高温耐久を経ても、高い防水性が維持されている（高温耐久後の防水性：ＡまたはＡ＋）。このことから、Ｄｍ／Ｗ＜１．４とすることにより、高温耐久を経ても、高い防水性を維持できるだけの高い密着性が、挿入孔の内壁面と端子付き電線の間に得られると言える。以上より、最小孔径Ｄｍを、１．１＜Ｄｍ／Ｗ＜１．４の範囲としておくことで、挿入孔内壁面の裂けの抑制、および挿入孔内壁面と端子付き電線との間の密着性の確保の両方の結果として、防水コネクタにおいて、高い防水性を達成できることが分かる。

コネクタＢ１～Ｂ３は、ハウジングの縦方向寸法Ｌ’１において相互に異なっており、それに伴って、シール部材の縦圧縮率Ｒ１、および圧縮率比Ｒ２／Ｒ１においても、相互に異なっている。また、コネクタＢ１は、コネクタＢ２，Ｂ３と、縦方向余長Ｔ１においても相違している。これら３種のコネクタのうちシール部材の圧縮率比Ｒ２／Ｒ１が１．００（Ｒ１＝Ｒ２）に近く、さらに縦方向余長Ｔ１が大きくなっているコネクタＢ２，Ｂ３においては、端子挿入によって、裂けだけでなく、軽微な傷も形成されていない（裂けの有無：Ａ＋）。この結果は、真円形に形成された挿入孔が、縦横にいびつな圧縮を受けず、内壁面に及ぼされる負荷が、内壁面の各部に均一性高く分散されることによると考えられる。また、コネクタＢ１，Ｂ３において、高温耐久後の防水性が特に高いという結果が得られている（Ａ＋）。この結果は、コネクタＢ１，Ｂ３において、コネクタＢ２よりも縦圧縮率Ｒ１が大きくなっており、シール部材の圧縮によって、端子付き電線に対する挿入孔の内壁面の密着性が、一層向上されているためであると考えられる。コネクタＢ１～Ｂ３は、谷部孔径Ｄｖ、間口孔径Ｄｏ、リップ角度θ１、開口角度θ２、縦方向余長Ｔ１、横方向余長Ｔ２のそれぞれについても、上記で列挙した好ましい範囲を満たしている。

以上、本開示の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ 防水コネクタ
１０ シール部材
１０ａ，１０ｂ シール部材の端縁
１１ 挿入孔
１１ａ 拡径部
１１ｂ リップ部
１１ｃ リップ谷部
１１ｄ リップ部の頂部
１１ｅ 開口部
１２ 前方面
１３ 後方面
２０ （コネクタ）端子
２１ タブ部
２２ 筒状部
２３ かしめ部
３０ 端子付き電線
３５ 電線
３５ａ 導体
３５ｂ 絶縁被覆
４０ （コネクタ）ハウジング
４１ 側壁面
４２ 後壁面
４３ 開口
４４ 窓部
Ａ 挿入軸
Ｄｍ 最小孔径
Ｄｏ 間口孔径
Ｄｖ 谷部孔径
Ｌ１ シール縦寸法
Ｌ２ シール横寸法
Ｌ’１ ハウジング縦寸法
Ｌ’２ ハウジング横寸法
Ｔ１ 縦方向余長
Ｔ２ 横方向余長
Ｗ コネクタ端子のタブ幅
φ 電線の外径
θ１ リップ角度
θ２ 開口角度

Claims (10)

1. 貫通孔として挿入孔を備えたシール部材と、
   相手方の端子と嵌合接続されるタブ部を有するオス型端子として構成されたコネクタ端子と、を有し、
   前記コネクタ端子は、挿入軸に沿って、前記シール部材の前記挿入孔に挿入され、
   前記コネクタ端子の前記タブ部の幅をタブ幅Ｗとし、
   前記挿入孔において、前記挿入軸に直交する横断面の内径が最も小さくなった最狭窄部の該内径を、最小孔径Ｄｍとして、
   前記最小孔径Ｄｍが、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、１．１＜Ｄｍ／Ｗ＜１．４を満たし、
   前記挿入孔は、前記挿入軸に沿って端部に、前記挿入軸に沿って内側から外側に向かって拡径した拡径部を有しており、前記挿入軸に平行な縦断面において、前記拡径部の両側の傾斜面がなす角を開口角度θ２として、
   前記開口角度θ２は、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、２０°＜θ２＜４０°である、防水コネクタ。
2. 前記シール部材は、前記挿入孔を複数有し、前記挿入孔は、前記シール部材の面内で、横方向に沿って複数が配列されるとともに、前記横方向に交差する縦方向に、前記横方向よりも少ない数だけ配列されており、
   前記縦方向に沿って最も外側に位置する前記挿入孔の開口部の端縁と、前記縦方向に沿って前記挿入孔の外側に位置する前記シール部材の端縁との間の、前記シール部材の肉厚を、縦方向余長Ｔ１として、
   前記縦方向余長Ｔ１が、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｔ１／Ｄｍ＞２．１を満たす、請求項１に記載の防水コネクタ。
3. 前記シール部材は、前記挿入孔を複数有し、前記挿入孔は、前記シール部材の面内で、横方向に沿って複数が配列されるとともに、前記横方向に交差する縦方向に、前記横方向よりも少ない数だけ配列されており、
   前記横方向に沿って最も外側に位置する前記挿入孔の開口部の端縁と、前記横方向に沿って前記挿入孔の外側に位置する前記シール部材の端縁との間の、前記シール部材の肉厚を、横方向余長Ｔ２として、
   前記横方向余長Ｔ２が、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｔ２／Ｄｍ＞１．１を満たす、請求項１または請求項２に記載の防水コネクタ。
4. 前記防水コネクタは、中空部を備えたコネクタハウジングをさらに有し、前記シール部材は、圧縮された状態で、前記コネクタハウジングの前記中空部に収容されており、
   前記シール部材は、前記挿入孔を複数有し、前記挿入孔は、前記シール部材の面内で、横方向に沿って複数が配列されるとともに、前記横方向に交差する縦方向に、前記横方向よりも少ない数だけ配列されており、
   前記コネクタハウジングに収容されない状態の前記シール部材において、前記縦方向に沿った寸法をシール縦寸法Ｌ１、前記横方向に沿った寸法をシール横寸法Ｌ２とし、
   前記コネクタハウジングの中空部において、前記シール部材の縦方向に沿った中空部内寸をハウジング縦寸法Ｌ’１、前記シール部材の横方向に沿った中空部内寸をハウジング横寸法Ｌ’２とし、
   前記シール部材の縦圧縮率Ｒ１をＬ１／Ｌ’１、横圧縮率Ｒ２をＬ２／Ｌ’２として、
   前記縦圧縮率Ｒ１と前記横圧縮率Ｒ２が、０．９＜Ｒ２／Ｒ１＜１．１の関係を満たす、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の防水コネクタ。
5. 前記挿入孔の内壁面には、前記挿入軸に平行な縦断面において、該挿入孔の内側に凸の形状を有するリップ部が、前記挿入軸に沿って少なくとも２つ形成されており、
   前記挿入軸に沿って隣接する２つのリップ部の間で、前記挿入軸に直交する横断面の内径が最も大きくなったリップ谷部の該内径を谷部孔径Ｄｖとして、
   前記谷部孔径Ｄｖが、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｄｖ／Ｗ＞２．３である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の防水コネクタ。
6. 前記谷部孔径Ｄｖが、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｄｖ／Ｗ＜２．７を満たす、請求項５に記載の防水コネクタ。
7. 前記挿入孔の前記拡径部における内径の最大値を間口孔径Ｄｏとして、
   前記間口孔径が、前記挿入孔に前記コネクタ端子を挿入していない状態で、Ｄｏ／Ｗ＞３．５を満たす、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の防水コネクタ。
8. 前記シール部材は、シリコーンゴムを含んでいる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の防水コネクタ。
9. 前記シール部材の硬さは、ショアＡ硬度で、１０以上、３０以下である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の防水コネクタ。
10. 前記コネクタ端子は、電線の端末に接続されており、
    前記シール部材の前記挿入孔の内壁面が、前記電線の表面に接触している、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の防水コネクタ。

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