JPH0128632Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は風雨に曝される屋外用開閉器等の制御
線の引出しにコネクタを使用する場合のコネクタ
の防滴装置の改良に関する。

この種の従来装置においては、第１図に示すご
ときものがある。図において、コネクタ１は、レ
セプタクル２とプラグ３とカツプリング４とから
成つている。開閉器等のケース５の外面には孔５
ａを設け、取付金具６の基端に設けた凸部６ｃを
貫通し溶接等により固着している。

取付金具６の中心部に孔６ａを設け、レセプタ
クル２の絶縁基体部２ｂを貫通させる。また、取
付金具６の外端にフランジ面６ｂを設ける。レセ
プタクル２の中央部にはフランジ部２ａを形成
し、このフランジ部２ａの内側面の溝２ｆ内に０
リング７を嵌合させ、この溝２ｆとフランジ面６
ｂとの間で０リング７を挾着し、ねじ７にて締付
け、レセプタクル２とフランジ面６ｂとの間の気
密、水密を保持する。レセプタクル２の一方の絶
縁基体部２ｂにはコンタクトピン２ｄが貫通固設
され、他方の嵌合部２ｃの外周には雄ねじ２ｅが
刻設され、嵌合部２ｃの内面に設けられた溝２ｇ
内に０リング９を嵌合している。プラグ３の先端
の絶縁基体部３ａには雌コンタクト３ｃが貫通固
設され、中央部のフランジ面３ｂは０リング９の
内径よりやや大径に形成され、基端の保持部３ｄ
には締付方向に共動可能にカツプリング４を遊嵌
する。これはカツプリング４の内周に凸部４ａを
備えプラグ３の外周に設けられた鍔３ｅを押すこ
とにより達せられる。レセプタクル２の嵌合部２
ｃの雄ねじ２ｅにカツプリング４を螺合すること
により絶縁基端部３ａがレセプタクル２の絶縁基
端部２ｂ方向に挿嵌されコンタクトピン２ｄに雌
コンタクト３ｃが挿着結合される。また、フラン
ジ面３ｂがレセプタクル２の嵌合部２ｃ内面に嵌
合し、０リング９は嵌合部２ｃの溝２ｇとフラン
ジ面３ｂとの間では挾着され、レセプタクル２と
プラグ３との間の気密、水密を保持する。ケース
５のコネクタ１上方に防滴カバー１０を溶接等に
より固着している。

このような構成の従来装置では、レセプタクル
２を取付ける取付金具６のほかに防滴カバー１０
を別個に容易し、これを取付けるための溶接加工
の工数が必要であり、またプラグ３の取外しを容
易にするために、防滴カバー１０も大きくなり、
それに伴ないコネクタ周辺のスペースを広く必要
とする。

従つて、取付金具６のフランジ面６ｂとレセプ
タクル２のフランジ部２ａとの締付面に雨水がか
かり易く、上面にたまつて内部に浸水し、０リン
グに悪影響を及ぼすおそれもあり、防滴効果が不
充分であつた。

本考案はこれらの点に鑑み、ケース外面に設け
られた取付金具とコネクタのレセプタクルとの間
をフランジ面で締付密封するものにおいて、取付
金具のフランジ外周縁に庇を張出し、庇内面とレ
セプタクルのフランジ外周面との隙間を毛細管現
象を生じない程度の小さい値とし、フランジ外周
面に雨水が浸入するのを防止し防水効果を高めた
コネクタの防滴装置を提供するものである。

以下本考案実施例を図面にもとづき説明する。

第２図は本考案実施例であつて、第１図に示し
た従来例と同等または相当部分は同一番号にて示
す。図において、従来装置の防滴カバー１０を削
除し、代りに取付金具６のフランジ面６ｂの外周
縁に庇６ｄを張出したものである。

この庇６ｄの内径とレセプタクル２のフランジ
部２ａの外径との隙間Ｇは、これを狭くすると毛
細管現象により雨水が溜つて浸水の原因となり、
またあまり広くすると防滴効果がなくなるので適
度に小さい値とする。実施例では奥行10ないし15
ミリに対し0.5ないし1.0ミリ程度の隙間が最良で
あつた。

以上のことについて解析する。第３図は隙間Ｇ
の部分における毛細管現象の説明図で、庇６ｄと
フランジ部２ａとの間に水滴Ｗが毛細管現象によ
つて溜つた状態を示す。Ａは空気の部分である。
図は説明を分り易くするため一部例えば幅ｂだけ
を切取つて模型的に表わしている。水滴Ｗは隙間
Ｇ間で上下面に付着し、付着面では表面張力で拡
がり中間部においては空気Ａ側に凹に形成され
る。今図面の手前の面上において座標（ｘ座標）
を設定する。フランジ部２ａの図面上右端、これ
は水滴の右端に一致するものとし、これを座標の
原点０とする。一方水滴の左端の座標をｘとし、
中間に仮想の分断面を設けてその座標をx₁、ｘ−
x₁＝ｌとする。

水滴Ｗの左右上下に表面張力ｆが作用し、その
接触角は上側がθ₁、下側がθ₂とする。水滴の重量
によつて下方に垂れ下るのでθ₁＞θ₂となる。

水滴のｘとx₁間の部分W₁について平衡を考え
ると、 W₁に左方から作用する圧力を−ｐ、W₁に右方
から作用する圧力をp′とすれば、部分W₁の平衡
条件から Gb（ｐ−p′）−ｆ（cosθ₁＋cosθ₂）＝０ …(1) fb（sinθ₁−sinθ₂）−ρgGbl＝０ …(2) ここで、ρ：単位体積当りの重量、ｇ：重力の
加速度である。

ところで水滴Ｗ全体について平衡を考えると、 Ｗに左方から作用する圧力を−ｐ、Ｗに右方か
ら作用する圧力をｐとすれば、 Ｗ左端に作用する表面張力による作用力F₁は F₁＝ｆ（cosθ₁＋cosθ₂） Ｗ右端に作用する表面張力による作用力F₂は F₂＝−ｆ（cosθ₁＋cosθ₂） でこれら作用力の和F₁＋F₂は０となつて平衡す
る。ここで水滴Ｗの右端はフランジ部２ｂの端面
より右方に超えると作用力F₂の一部が作用せず、
F₂＝−fcosθ₁となり、｜F₁｜＞｜F₂｜となるため、
水滴Ｗの量が外部からの補給によつて増えると、
水滴Ｗはその右端は座標０点に留つたまま、その
左端が作用力F₁によつて左方へ延びて行くこと
になる。このようにして水が補給され続けると、
水滴Ｗの左端は延び続け、遂にはフランジ部２ａ
の左端座標xm即ちフランジ締付面まで達し、フ
ランジ締付面に浸水のおそれが生ずる。

ここで上記(2)式について考察すると、水滴Ｗの
量が増し、重量が増してくると水滴Ｗが垂れ下が
り第３図に示すように上部曲率半径が大きく、下
部曲率半径が小さい形状の凹部となり、θ₁は段々
に大きくなり、θ₂は段々に小さくなつて行く。こ
の状態ではθ₂≒０となり従つてsinθ₂＝０となる。
θ₁は次第に大きくなり、90゜に達すると表面張力
が水滴Ｗを支え切れず水滴が流れ落ちることにな
る。このときsinθ₁＝１である。これらの条件を
(2)式に適用すると、水の場合ｆ＝72.75（dyn／
cm），ρ＝１（ｇ／cm³），ｇ＝981（cm／s²）である
から Gl＝fb（sinθ₁−sinθ₂）／ρgb ＝ｆ／ｇ＝72.75／981＝0.074（cm²） ＝7.4（mm²） …(3) ここで、座標x₁を原点０に一致させると、ｘ＝
１となり、隙間Ｇの奥行きとなる。上式(3)より奥
行きｌ＝10mm以上水が浸入しない隙間の最小限値
は、G₁₀＝0.74mm 奥行きｌ＝15mm以上の最小限値は、G₁₅＝0.49
mmと計算される。即ち隙間の奥行きｌが10〜15mm
では隙間が0.49〜0.74mmより小さければ毛細管現
象で水滴が隙間の中に吸込まれ隙間が0.49〜0.74
mmより大きければ水滴が流れ落ちて水浸入は起こ
らないということになる。

上記においては水滴付着面の状態については考
慮しなかつたが、壁面がぬれにくい状態だと接触
角がより大きくなり条件はよくなる。そのほか壁
面の粗さその他の条件の違いによつて上記算出値
は若干変動があり得る。また、上記においては単
純な形で解明したが、実際上コネクタは庇６ｄが
円筒状に形成され、その円形凹部に円柱状のフラ
ンジ部２ａが嵌合することになつており、間隙Ｇ
が全周にわたつて存在している。上記の解析はそ
の頂部付近をモデルとして行なつたが、他の部分
についても同様に行うことができる。ただ、他の
部分では水滴にかかる表面張力の引上げる力より
も水滴にかかる重力が増加し流れ落ち易くなるの
で、頂点付近よりも条件が良くなる。従つて頂部
付近で条件を設定すれば他の部分での問題も解決
する。底部では頂部と同じ条件になるが水滴がフ
ランジ部の下面になるのでフランジ締付部への水
浸入については頂部より条件が良くなる。このよ
うな解析は間隙Ｇの外周縁形状が円形以外の形で
あつても適用できる。このように上述の解析の結
果を適用すれば、毛細管現象により水滴がフラン
ジ面に到達し溜るのを隙間Ｇの全体にわたつて防
止することができる。

本考案は以上のように、取付金具の防水用フラ
ンジ外周縁の直近に庇を張出し、庇内面とレセプ
タクルのフランジ外周面との隙間を毛細管現象を
生じない程度の小さい値とすることにより、二重
の防水構造としたので雨水が浸入し０リングが老
化する等の支障がなく、コネクタ周辺のスペース
も小さくてすみ、しかも安価なコネクタの防滴装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来実施例を示す要部断面図、第２図
は本考案実施例を示す要部断面図、第３図は本考
案の解析をする説明図である。 ２：レセプタクル、２ａ：フランジ部、２ｃ：
嵌合部、３：プラグ、３ｂ：フランジ面、３ｄ：
保持部、５：ケース、６：取付金具、６ｂ：フラ
ンジ面、６ｄ：庇、７，９：０リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケース外面に設けられた取付金具とコネクタの
   レセプタクルとの間をフランジ面で締付密封する
   ものにおいて、取付金具のフランジ外周縁に庇を
   張出し、庇内面とレセプタクルのフランジ外周面
   との隙間を毛細管現象を生じない程度の小さい値
   としたことを特徴とするコネクタの防滴装置。