WO2011021297A1 - 防水コネクタ - Google Patents

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WO2011021297A1
WO2011021297A1 PCT/JP2009/064589 JP2009064589W WO2011021297A1 WO 2011021297 A1 WO2011021297 A1 WO 2011021297A1 JP 2009064589 W JP2009064589 W JP 2009064589W WO 2011021297 A1 WO2011021297 A1 WO 2011021297A1
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WO
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holding sleeve
rear end
body housing
main body
waterproof connector
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PCT/JP2009/064589
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English (en)
French (fr)
Inventor
敏一 吉田
Original Assignee
行田電線株式会社
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Publication date
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/52Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5202Sealing means between parts of housing or between housing part and a wall, e.g. sealing rings
    • HELECTRICITY
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    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/52Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5219Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal
    • HELECTRICITY
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    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627Snap or like fastening
    • H01R13/6271Latching means integral with the housing
    • H01R13/6273Latching means integral with the housing comprising two latching arms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2101/00One pole

Definitions

  • the present invention relates to a waterproof connector that can be used for relay connection of outdoor wiring including a power line cable of a solar cell module.
  • the applicant has proposed a single-axis type waterproof connector mainly used for relay connection of outdoor wiring or the like in Patent Documents 1 to 3 and the like.
  • 19 to 22 show the structure of the waterproof connector 1 described in Patent Document 1 among them.
  • the waterproof connector 1 is particularly configured to be used as a connector by cutting the cables 12 and 13 to a desired length at a construction site, and assembling components to the terminal.
  • the illustrated waterproof connector 1 is configured as either one of a plug 2 having a male terminal 21 or a receptacle 3 having a female terminal 31, and the two terminals are electrically connected when they are fitted together. Is done.
  • Each of the plug 2 and the receptacle 3 has a substantially cylindrical outer shape, and is attached to the terminal along the axial centers of the cables 12 and 13 respectively.
  • the cross-sectional structures of the plug 2 and the receptacle 3 are generally the same except for the peripheral portions of the terminals 21 and 31.
  • the plug 2 and the receptacle 3 are respectively provided with terminal mold portions 22 and 32 that cover the male terminal 21 or the female terminal 31 and one of the outer coverings 122 and 132 of the cables 12 and 13 from a part of the terminal mold portions 22 and 32.
  • the terminal mold portions 22 and 32 are formed by so-called insert molding (overmolding) in which a synthetic rubber material is injection molded by placing a rod-shaped male terminal 21 or a cylindrical female terminal 31 made of a conductive metal in a mold. It is integrally formed.
  • the terminal mold parts 22 and 32 are formed so that the base end parts 23 and 33 covering the terminals 21 and 31 are narrow and the diameter is increased from the center part to the front end part.
  • the rear end portions of the terminals 21 and 31 pass through the base end portions 23 and 33 of the terminal mold portions 22 and 32 and are slightly exposed to the rear end sides of the terminal mold portions 22 and 32.
  • the conductors 121 and 131 exposed by removing the exterior coverings 122 and 132 are inserted into the exposed portions and crimped.
  • the front end portions of the terminal mold portions 22 and 32 extend forward so as to surround the terminals 21 and 31, and can be fitted together into a fitting recess 221 (plug 2 side) and a fitting projection 321 (receptacle 3). constitute the side).
  • ridges 222 and 322 having sawtooth cross sections are formed in order to increase mutual fitting strength and water tightness.
  • the water stop sleeves 26 and 36 are made of a synthetic rubber material having excellent elasticity, and are fitted from the outer sheaths 122 and 132 of the cables 12 and 13 to the base end portions 23 and 33 of the terminal mold portions 22 and 32. .
  • the inner peripheral surface on the rear end side of the water-stop sleeves 26 and 36 is formed in a cross-sectional wave shape and surrounds the outer sheaths 122 and 132 of the cable 12 in a watertight manner. Further, fitting grooves 262 and 362 are formed on the inner peripheral surface of the water stop sleeves 26 and 36 on the front end side.
  • the fitting grooves 262 and 362 are fitted into fitting step portions 231 and 331 formed on the outer peripheral surfaces of the base end portions 23 and 33 of the terminal mold portions 22 and 32 to achieve watertightness at the interface.
  • the water stop sleeves 26 and 3626 are formed so that the wall thickness increases from the rear end side to the front end side and the outer diameter increases.
  • the tightening members 27 and 37 are made of a synthetic resin material having a slightly higher rigidity than the synthetic rubber material forming the water stop sleeves 26 and 36.
  • the tightening members 27 and 37 are fitted to the entire waterproofing sleeves 26 and 36 and in the range of substantially half of the rear end side of the terminal mold portions 22 and 32 to protect them.
  • Tapered screw portions 251, 252, 351, and 352 that can be screwed together are provided on the inner peripheral surface of the fastening members 27, 37 and the outer peripheral surface of the terminal mold portions 22, 32.
  • the screwing surface is sealed watertight by fastening.
  • the inner peripheral surfaces of the tightening members 27 and 37 are formed so as to reduce in diameter from the front end side to the rear end side, and this inner peripheral surface presses the outer peripheral surfaces of the water stop sleeves 26 and 36 with sufficient strength. Tighten.
  • locking projections 241 and 341 are formed at the front ends of the fastening members 27 and 37. When the fastening members 27 and 37 are sufficiently screwed, the locking projections 241 and 341 are The terminal is locked by locking recesses 242 and 342 formed on the outer peripheral surfaces of the terminal mold portions 22 and 32, so that they are not easily loosened.
  • the tightening members 27 and 37 securely contact the interface between the water stop sleeves 26 and 36 and the terminal mold portions 22 and 32 and the interface between the water stop sleeves 26 and 36 and the cable sheathing 122 and 132.
  • the tightening members 27 and 37 themselves resist against external forces such as impact and bending stress while maintaining a sufficient compression strength by the rigidity of the tightening members 27 and 37 themselves. With such a configuration, a stable waterproof performance can be obtained over a long period of time.
  • FIG. 23 shows a waterproof connector 1 disclosed as another embodiment in Patent Document 1.
  • the claw portion 4 and the claw receiving portion 5 are provided on the fastening members 27 and 37 on the plug 2 side and the receptacle 3 side, respectively.
  • the claw portion 4 extends from the fastening member 37 on the receptacle 3 side to the tip of the terminal mold portion 32 and is formed to be elastically deformable.
  • the claw receiving portion 5 for receiving the claw portion 4 is formed outside the tightening member 27 on the plug 2 side.
  • Patent Document 4 similarly to the above, in a connector composed of a plug and a socket (receptacle), a locking protrusion protruding from one side surface (corresponding to the claw portion 4 in the waterproof connector 1 in FIG. 23). Is engaged with an engaged portion (corresponding to the claw receiving portion 5) provided on the other side surface.
  • the engaged portion is provided with a cover portion that covers the front end portion of the locking projection that is inserted into the engaged portion. This cover prevents the engaging projections in the engaged state from being released due to careless fingertip operation or the action of external force, and the engaged state cannot be removed without a dedicated tool or the like. Yes.
  • the internal structure of the connector is not specifically described, and the molding method and assembly method around the terminals are also unknown.
  • Patent Documents 2 and 3 are formed by overmolding the terminals with synthetic resin to form the entire connector.
  • the connector disclosed in Patent Document 4 is also presumed to be based on a similar molding method. Although these molded products can obtain uniform molding accuracy, they are products that cannot be used in a mode in which a cable is cut to an arbitrary length at a construction site and a connector is assembled to the terminal.
  • the terminal mold parts 22, 32, the water stop sleeves 26, 36, and the fastening members 27, 37 are formed as separate parts. And the operation
  • the terminal mold parts 22 and 32 in which the terminals 21 and 31 are covered with the synthetic rubber material need to be prepared in advance by insert molding or the like. Therefore, the procurement cost of parts increases, and there is room for improvement in this respect.
  • the present invention provides a waterproof connector composed of parts that can be assembled on the construction site, including the periphery of the terminal, without requiring a step of pre-molding the terminal by insert molding or the like. is there.
  • a waterproof connector composed of parts that can be assembled on the construction site, including the periphery of the terminal, without requiring a step of pre-molding the terminal by insert molding or the like. is there.
  • the construction site where this type of waterproof connector is used is, for example, often on the roof surface on which a large number of solar cell modules are installed.
  • the present invention is carried into the construction site in a state where components are temporarily assembled at the end of the cable in advance, and adjustment and wiring confirmation work is performed at the construction site as necessary.
  • a waterproof connector having a structure that can suitably cope with a work mode in which component parts are assembled together to achieve complete fixation or waterproofing is provided.
  • a waterproof connector of the present invention comprises a terminal, a holding sleeve, a main body housing, and a clamping nut, and the terminal has an elongated rod shape or a cylindrical shape, and a rear end thereof.
  • the holding sleeve is attached to the outside of the cable from the vicinity of the rear end of the terminal to the outside of the cable, and the main body housing has a cylindrical hole for receiving the holding sleeve.
  • a substantially half portion of the front end side of the holding sleeve is inserted into the cylindrical hole from the rear end side of the main body housing, and a male screw portion is formed on the outer side of the cylindrical hole in the main body housing.
  • a female screw part is formed on the main body housing from the rear end side of the main body housing while the female screw part is screwed into the male screw part. Inside the Tsu bets, it characterized as clamping means for deforming a portion of the housing retention sleeve between the body housing and the fastening nut diameter direction is provided.
  • This configuration is a single-axis type waterproof connector provided at the end of the cable as either a plug having a male terminal or a receptacle having a female terminal, and has a slender bar shape or a cylindrical shape, and its rear end is a cable.
  • the holding sleeve includes a front end cylindrical portion that surrounds the vicinity of the rear end of the terminal, a rear end cylindrical portion that surrounds the outer sheath of the cable, and an intermediate cylindrical portion that connects them.
  • the end tube portions can be deformed in the diameter-reducing direction by forming axial cuts at a plurality of locations, and are held at the locations where the tube holes of the main body housing and the holding sleeves of the tightening nuts are in contact. It is preferable that a throttle taper portion for pressing the sleeve is formed.
  • this throttle taper portion constitutes the pressure-clamping means according to the above configuration.
  • a hook-like portion protruding toward the axial center is formed on the front end cylindrical portion of the holding sleeve, and a terminal joined to the cable is inserted from the front end side to the rear end side of the holding sleeve.
  • the holding sleeve is formed in the vicinity of the rear end of the terminal and is engaged with the front end surface of the hook-like portion while expanding the hook-like portion when inserted into the holding sleeve.
  • a temporary fixing protrusion that resists slipping out and a positioning protrusion that abuts against the rear end surface of the bowl-shaped portion are formed.
  • the terminal inserted in the holding sleeve can be properly held at a predetermined insertion depth in the holding sleeve, and the temporary installation of the holding sleeve on the terminal allows the construction site to As a result, it is possible to perform assembly work of other parts while performing various adjustments and wiring confirmation work without worrying about dropping or losing the holding sleeve or the terminal.
  • the terminal is formed by winding a conductive metal thin plate into a cylindrical shape, and at least one of the temporary fixing projection and the positioning projection is formed of a U-shape (square). It is characterized by being formed by punching a punched portion into a slight inclination angle.
  • the temporary fixing protrusion and the positioning protrusion can be formed at low cost.
  • the resistance force of the temporary fixing protrusion in the terminal pull-out direction can be appropriately adjusted.
  • the present invention provides the holding sleeve at an angle at which each cut formed in at least one of the front end cylinder portion and the rear end cylinder portion of the holding sleeve obliquely crosses in the radial direction passing through the axis of the holding sleeve. Is formed so as to be divided.
  • the present invention is characterized in that a cylindrical sleeve packing made of a polymer material having elasticity is interposed between the rear end cylindrical portion of the holding sleeve and the outer sheath of the cable.
  • elastic polymer material refers to various synthetic rubbers and polymer compounds (elastomers) that exhibit the same elasticity as synthetic rubber.
  • annular O-ring made of a polymer material having elasticity is fitted on the outer periphery of the intermediate cylindrical portion of the holding sleeve, and the O-ring inserts the holding sleeve into the cylindrical hole of the main body housing. By doing so, it is press-fitted into the cylindrical hole.
  • the O-ring fitted in the intermediate cylindrical portion of the holding sleeve is press-fitted into the cylindrical hole and deformed, so that there is a gap between the main body housing and the holding sleeve. It can be sealed watertight.
  • the “elastic polymer material” here refers to various synthetic rubbers and polymer compounds (elastomers) that exhibit the same elasticity as synthetic rubber.
  • the material constituting the O-ring does not need to be the same as the material constituting the sleeve packing described above, and a material having a somewhat higher rigidity than the sleeve packing is practically preferable.
  • a receiving taper portion that temporarily holds the O-ring fitted to the holding sleeve without being deformed by compression is formed. characterized in that was.
  • the tapered taper portion according to this configuration is formed to hold the holding sleeve in a temporarily assembled state before completely pushing the holding sleeve into the cylindrical hole of the main body housing.
  • a state in which the holding sleeve is inserted until the O-ring fitted to the holding sleeve is lightly abutted against the tapered tapered portion is referred to as a temporarily assembled state. If the tightening nut is lightly screwed into the main body housing in this temporarily assembled state, a suitable temporarily assembled state in which parts are not dissipated can be obtained.
  • the present invention is characterized in that the main body housing and the tightening nut are formed with a six-face portion having a regular hexagonal cross-sectional shape perpendicular to the axial direction.
  • both the main body housing and the tightening nut can be gripped with a tool such as a spanner, thereby improving the workability.
  • the front end portion of the main body housing is provided with a cylindrical engaged portion that opens to the front end side of the main body housing and penetrates in the axial direction of the main body housing.
  • a pair of guard ribs rising at a height of 3 mm or more in the direction orthogonal to the penetrating direction of the engaged portion at the end side edge portion and a position retracted from the rear end side edge portion by 4 to 9 mm in the axial direction of the main body housing Are formed relative to each other.
  • a locking protrusion provided on a counterpart waterproof connector connected to the waterproof connector or an appropriate connecting member equivalent thereto is inserted from the front end side, and the locking protrusion A locking claw or the like formed at the front end of the elastically engages the rear end side of the engaged portion.
  • a pair of guard ribs rising relative to the direction orthogonal to the penetrating direction is formed.
  • the pair of guard ribs are formed so that the distance between them is 4 to 9 mm and the rising height is 3 mm or more, and prevents the fingertip from entering between them.
  • the waterproof connector according to the present invention includes a terminal formed as a separate part, a holding sleeve, a main body housing, and a tightening nut, and the holding sleeve is attached to a terminal that is crimp-bonded to the conductor of the cable.
  • a substantially half of the front end side of the holding sleeve is inserted from the rear end side of the main body housing into the cylindrical hole formed in the cylindrical hole, and is tightened from the rear end side of the main body housing to the male screw portion formed outside the cylindrical hole. Since the holding sleeve is accommodated between the main body housing and the tightening nut by screwing the nut, the parts around the terminal can be used without the terminal being molded by insert molding or the like in advance. Can be assembled at the construction site.
  • the waterproof connector according to the present invention is configured such that the temporary fixing protrusion and the positioning protrusion are formed on the terminal, and the terminal is temporarily assembled with the terminal inserted into the holding sleeve. It is easy to perform assembly work of other parts while performing various adjustments and wiring confirmation work without worrying about dropping or losing terminals.
  • FIG. 1 It is an axial longitudinal cross-sectional view in the temporarily assembled state of the receptacle. It is an axial direction longitudinal cross-sectional view in the main assembly state of the said receptacle. It is a top view of the receptacle. It is explanatory drawing which shows the assembly
  • FIG. 17 is a cut end view of the holding sleeve at the AA position in FIG. 16;
  • FIG. 17 is a cut end view of the holding sleeve at the BB position in FIG. 16;
  • It is axial direction sectional drawing which shows the internal structure of the plug which concerns on embodiment of the conventional waterproof connector.
  • It is a partial cross section and side view which shows the components structure and assembly
  • It is a side view which shows the components structure and assembly
  • the waterproof connector of the present invention is implemented as a plug having a male terminal or a receptacle having a female terminal. Both terminals are electrically connected to each other by fitting the plug and the receptacle to the other receptacle or plug. Usually, the plug and the receptacle are used as a pair. However, it is of course possible to use either the plug or the receptacle individually for another wiring connection apparatus that matches each terminal shape.
  • FIG. 1 to 6 show an example (first embodiment) in which the waterproof connector of the present invention is implemented as a plug 20.
  • 7 to 12 show an example (second embodiment) in which the waterproof connector of the present invention is implemented as a receptacle 30.
  • FIG. FIG. 13 shows a state in which the plug 20 and the receptacle 30 are fitted.
  • the plug 20 and the receptacle 30 both have a substantially cylindrical outer shape, and are attached to the ends of separate cables 12 and 13 or to both ends of one cable along the axis of the cable.
  • uniaxial cables in which conductors (stranded wires) 121 and 131 are covered with, for example, PVC sheathing 122 and 132 are used.
  • the internal structures and component configurations of the plug 20 and the receptacle 30 are generally made common except for the peripheral portions of the respective terminals, thereby reducing component procurement costs.
  • the plug 20 includes a male terminal 40 attached to the cable 12, a substantially cylindrical holding sleeve 60 attached to the outer side of the male terminal 40 and the cable 12, and a sleeve interposed between the cable 12 and the holding sleeve 60.
  • Packing 110, O-ring 112 fitted into the outer peripheral surface of holding sleeve 60, plug-side main body housing 70 that holds holding sleeve 60, and tightening nut 90 that is attached to the rear end side of plug-side main body housing 70 are assembled by assembling six parts.
  • the male terminal 40 is formed by winding a thin conductive metal plate into an elongated cylindrical shape.
  • the front half of the male terminal 40 is formed with a small-diameter portion 41 to be inserted into a female terminal 50 of the receptacle 30 described later, and a base 42 having a larger diameter than the small-diameter portion 41 is formed at the intermediate portion. .
  • a caulking joint 43 having a substantially U-shaped cross section is provided at the rear end portion of the terminal.
  • the male terminal 40 is joined to the conductor 121 of the cable 12 by deforming the crimp joint 43 and crimping it to the conductor 121 of the cable 12.
  • the operation of joining the terminal to the conductor 121 of the cable 12 can be performed at a construction site using a general crimping tool or the like.
  • a thin plate material is punched into a U-shape (a U-shape having a corner), and the punched portion is rolled up at a slight inclination angle to form several protrusions in the circumferential direction.
  • the protrusion formed on the front end side of the male terminal 40 is formed so as to increase in diameter from the front end side to the rear end side of the male terminal 40, and is inserted into a holding sleeve 60 described later.
  • a temporary fixing projection 44 is provided that resists withdrawal from the inside.
  • the protrusion formed on the rear end side of the male terminal 40 is formed so as to increase in diameter from the rear end side of the male terminal 40 toward the front end side, and is inserted into a holding sleeve 60 described later.
  • the positioning protrusion 45 restricts the insertion depth of 40.
  • a predetermined interval corresponding to the thickness of a hook-like portion 66 described later formed on the holding sleeve 60 is provided between the temporary fixing protrusion 44 and the positioning protrusion 45.
  • the holding sleeve 60 is mounted outside the range from the vicinity of the base 42 of the male terminal 40 to the outer sheath 122 of the cable 12.
  • 14 to 18 are enlarged views showing the main part of the holding sleeve 60.
  • FIG. The holding sleeve 60 has a front end cylinder part 61 that surrounds the substantially half part of the rear end side of the male terminal 40, a rear end cylinder part 62 that surrounds the outer sheath 122 of the cable 12, and an intermediate cylinder part 63 that connects them. is doing.
  • the inner diameters of the front end cylinder part 61 and the intermediate cylinder part 63 are slightly larger than the outer diameter of the outer sheath 122 of the cable 12.
  • the front end cylinder part 61 is divided by four cuts 64 extending in the axial direction with a minute width. As shown in FIG. 17, the four cuts 64 are formed so that the central angle around the axis of the holding sleeve 60 is 90 degrees.
  • the front end cylinder part 61 divided by the cuts 64 is elastically deformed with the side connected to the intermediate cylinder part 63 as a base end, whereby the front end side of the front end cylinder part 61 can be expanded and contracted in the radial direction.
  • a hook-like portion 66 that protrudes toward the axial center is formed at the front end of the front end cylinder portion 61.
  • a hole that matches the outer diameter of the base portion 42 of the male terminal 40 is opened in the axial center portion surrounded by the hook-shaped portion 66. Further, the front end outer peripheral edge of the front end cylindrical portion 61 is subjected to a minute chamfering process.
  • the outer peripheral surface of the portion connected from the front end cylinder part 61 to the intermediate cylinder part 63 is enlarged in a taper shape from the front end cylinder part 61 side to the intermediate cylinder part 63 side.
  • a concave groove 67 is formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the intermediate cylindrical portion 63.
  • An O-ring 112 made of a polymer material having moderate elasticity is fitted in the concave groove 67.
  • a large-diameter stepped portion 68 having a constant width is formed on the outer peripheral surface in the vicinity of the boundary between the intermediate tube portion 63 and the rear end tube portion 62.
  • the inner diameter of the rear end cylindrical portion 62 is slightly larger than the outer diameter in the state where the sleeve packing 110 is inserted into the outer sheath 122 of the cable 12.
  • the rear end cylinder part 62 is divided by a large number (12 in this example) of notches 65 extending in the axial direction with a very small width. Each cut 65 is formed such that the central angle around the axis of the holding sleeve 60 is 30 degrees.
  • the rear end cylinder part 62 divided by the cut 65 is elastically deformed with the side connected to the intermediate cylinder part 63 as a base end, whereby the rear end side of the rear end cylinder part 62 can be expanded and contracted in the radial direction.
  • the cut 65 of the rear end cylinder part 62 is different from the cut 64 of the front end cylinder part 61, as shown in FIG. 18, so that it intersects at an angle of about 45 degrees with respect to the radial direction passing through the axis. Is formed. According to such a configuration, since it becomes easy to avoid interference between adjacent portions across the cut 65, a larger amount of deformation in the reduced diameter direction can be ensured than in the case where the cut is formed in the radial direction. . In addition, a minute chamfering process is performed on the outer peripheral edge of the rear end cylindrical portion 62.
  • the sleeve packing 110 is a simple cylindrical body formed of a polymer material having moderate elasticity.
  • the sleeve packing 110 is inserted inside the rear end cylindrical portion 62 of the holding sleeve 60 and abuts against a stepped portion 69 formed on the inner peripheral surface of the rear end cylindrical portion 62. It is held so as not to enter too far forward from the position where the rear ends are aligned.
  • the sleeve packing 110 is inserted into the outer sheath 122 of the cable 12.
  • the rear end side substantially half portion having the cylindrical hole 71 for accommodating the holding sleeve 60 and the front half side substantially half portion having the fitting recess 72 fitted to the receptacle 30 are coaxial. It is a part that is integrally molded on top.
  • the cylindrical hole 71 is a circular hole having a substantially equal diameter that opens to the rear end surface of the plug-side body housing 70, and is formed along the axis of the plug-side body housing 70 to the middle of the plug-side body housing 70.
  • the depth of the cylindrical hole 71 is a dimension that can accommodate the front end cylindrical portion 61 and the intermediate cylindrical portion 63 of the holding sleeve 60.
  • the inner diameter of the cylindrical hole 71 has a dimension that allows the O-ring 112 fitted in the intermediate cylindrical portion 63 of the holding sleeve 60 to be pressed and deformed.
  • a receiving taper portion 73 whose diameter increases toward the rear end surface is formed.
  • the inner diameter of the opening surface of the rear end of the taper taper 73 is substantially equal to or slightly larger than the outer diameter of the O-ring 112 fitted to the holding sleeve 60 in the state before deformation.
  • the inner part (front part) of the cylindrical hole 71 communicates with a terminal holding hole 74 that holds the base part 42 of the male terminal 40 in a state where the front half of the male terminal 40 is inserted.
  • the cross-sectional shape of the terminal holding hole 74 substantially matches the cross-sectional shape of the base portion 42 of the male terminal 40.
  • a narrowing tapered portion 75 that is reduced in diameter toward the front end side is formed at a position where the front end cylindrical portion 61 of the holding sleeve 60 abuts in the inner portion of the cylindrical hole 71.
  • the outer side of the substantially half part on the rear end side that surrounds the range from the cylindrical hole 71 to the terminal holding hole 74 has a shape that connects from the substantially cylindrical male screw part 76 to the large-diameter six-face part 77.
  • the fitting recess 72 is a hole that communicates with the terminal holding hole 74 and opens to the front end surface.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the fitting recess 72 is a so-called D-cut hole in which a part of a circular hole is closed with a parallel surface, or a non-rotating shape in which two opposing surfaces are D-cut.
  • the fitting recess 72 surrounds the male terminal 40 with a predetermined interval between the front end surface of the male terminal 40 and extends to the front of the male terminal 40.
  • the inner diameter of the fitting recess 72 corresponds to the outer diameter of a fitting protrusion 82 provided on the front end side of the receptacle 30 to be described later, and an enlarged diameter portion 721 having a circular cross section is provided in the vicinity of the front end surface.
  • the outer side of the front half of the front end side that surrounds the fitting recess 72 is connected from a large-diameter six-surface portion 77 to a small-diameter six-surface portion 78 and further to an expanded-diameter portion 79 in which two opposite surfaces are cut out in parallel.
  • the enlarged diameter portion 79 is provided with an engaged portion 791 into which a locking projection 891 of the receptacle 30 described later is inserted.
  • the configuration and operation of the engaged portion 791 will be described later together with the locking protrusion 891 of the receptacle 30.
  • the tightening nut 90 is a cylinder whose rear end portion has a reduced diameter.
  • a female screw portion 91 that is screwed into the male screw portion 76 of the plug-side main body housing 70 is formed.
  • a narrowed taper portion 92 that is reduced in diameter toward the rear end side is formed in the inner portion (rear portion) of the female screw portion 91.
  • a small step portion 93 is formed between the female screw portion 91 and the aperture taper portion 92.
  • the inner diameter on the outer side of the stepped portion 93 matches the outer diameter of the holding sleeve 60 before the diameter reduction of the rear end cylindrical portion 62.
  • the rear end of the aperture taper portion 92 is a hole having a slightly larger diameter than the outer sheath 122 of the cable 12, and is open to the rear end surface of the tightening nut 90.
  • a trough-shaped finger hook is formed on the outer peripheral surface of the tightening nut 90.
  • the rear end portion of the tightening nut 90 is a small-diameter six-surface portion 94.
  • the O-ring 112 is attached to the concave groove 67 formed in the intermediate cylindrical portion 63 of the holding sleeve 60. Then, the holding sleeve 60 is inserted into the tube hole 71 of the plug-side main body housing 70 from the front end tube portion 61. When the O-ring 112 attached to the holding sleeve 60 comes into contact with the contact taper portion 73 formed in the cylindrical hole 71 of the plug-side main body housing 70, the insertion of the holding sleeve 60 is temporarily stopped.
  • the sleeve packing 110 is inserted inside the rear end cylindrical portion 62 of the holding sleeve 60.
  • the sleeve packing 110 is positioned so as to abut on the stepped portion 69 formed on the inner peripheral surface of the rear end cylindrical portion 62 so that the rear end cylindrical portion 62 and the rear end of each other are aligned.
  • the tightening nut 90 is screwed into the male screw portion 76 of the plug-side main body housing 70.
  • This screwing operation is lightly performed by hand without using a tightening tool or the like.
  • the stepped portion 93 formed on the inner surface of the tightening nut 90 comes into contact with the rear end tubular portion 62 of the holding sleeve 60, the O-ring 112 that is in contact with the contact tapered portion 73 of the tubular hole 71 becomes a screw and becomes a resistance. Since the operation becomes slightly heavy, the screwing operation of the tightening nut 90 is temporarily stopped there.
  • the male terminal 40 joined to the conductor 121 of the cable 12 is inserted into the holding sleeve 60 from the rear end side of the tightening nut 90.
  • the temporary fixing protrusion 44 formed on the base portion 42 of the male terminal 40 is attached to the holding sleeve 60. It passes through the hole surrounded by the hook-like portion 66 while expanding the hook-like portion 66 formed in the front end cylindrical portion 61.
  • the temporary fixing protrusion 44 is engaged with the front end surface of the hook-shaped portion 66 with a click feeling and is temporarily fixed so that the male terminal 40 does not come out of the holding sleeve 60.
  • the positioning protrusion 45 formed on the base portion 42 of the male terminal 40 abuts against the rear end surface of the hook-shaped portion 66 and restricts the male terminal 40 from being inserted further into the back. In this way, the male terminal 40 is held in an appropriate position in the holding sleeve 60 in a temporarily assembled state.
  • the protruding height of the temporary fixing protrusion 44 is conservative, the male terminal 40 can be extracted from the holding sleeve 60 by pulling the cable 12 strongly even in this temporarily assembled state.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of this temporarily assembled state.
  • the temporary fixing projection 44 receives a resistance force when trying to push and expand the hook-shaped portion 66. Therefore, a moderately hard O-ring 112 is used so that the force required for compressive deformation of the O-ring 112 is greater than the resistance force. Then, even if the male terminal 40 is pushed into the holding sleeve 60, the holding sleeve 60 is stopped at the position where the O-ring 112 is in contact with the tapered tapered portion 73 of the cylindrical hole 71, and the front end cylindrical portion 61 is in the cylindrical hole 71. It is suitably held in a state where it does not reach the back. Since parts are not dissipated in this temporarily assembled state, adjustments and confirmation operations can be performed as necessary at the construction site.
  • the tightening nut 90 is firmly tightened against the plug-side main body housing 70. If necessary, the tightening nut 90 and the six surface portions 94, 77, and 78 of the plug-side main body housing 70 are gripped with a tightening tool such as a spanner to perform a screwing operation.
  • a tightening tool such as a spanner to perform a screwing operation.
  • the holding sleeve 60 further enters the cylindrical hole 71 of the plug-side main body housing 70 together with the male terminal 40 while deforming the O-ring 112 fitted into the intermediate cylindrical portion 63.
  • the O-ring 112 that has been pressed and deformed in the cylindrical hole 71 seals the gap between the cylindrical hole 71 and the holding sleeve 60 in a watertight manner.
  • the front end cylindrical portion 61 of the holding sleeve 60 is formed in the inner portion of the cylindrical hole 71. It abuts against the narrowed tapered portion 75. Then, the front end cylinder part 61 is pressed so as to narrow the cut 64, and the hook-like part 66 formed at the front end sandwiches the base part 42 of the male terminal 40.
  • the holding sleeve 60 cannot enter the tube hole 71 any more, so that the rear end tube portion 62 pressed by the throttle taper portion 92 of the tightening nut 90 is pivoted. It is pushed toward the center side, and the diameter is reduced so as to narrow the cut 65. Accordingly, the rear end cylindrical portion 62 of the holding sleeve 60 strongly holds the outer sheath 122 of the cable 12 via the sleeve packing 110, and seals the gap therebetween in a watertight manner.
  • the receptacle 30 also includes a female terminal 50 attached to the cable 13, a substantially cylindrical holding sleeve 60 attached to the outside of the female terminal 50 and the cable 13, and the cable 13 and the holding sleeve 60.
  • the holding sleeve 60, the O-ring 112, the sleeve packing 110, and the tightening nut 90 are exactly the same as those constituting the plug 20 described above.
  • symbol as mentioned above is attached
  • the female terminal 50 is formed by winding a conductive thin metal plate into an elongated cylindrical shape.
  • a substantially half portion on the front end side of the female terminal 50 is a large-diameter portion 51 fitted to the male terminal 40 of the plug 20 described above, and the large-diameter portion 51 and the base portion 52 of the intermediate portion have substantially the same diameter. Is formed.
  • a caulking joint 53 having a substantially U-shaped cross section is provided at the rear end portion of the female terminal 50, and a temporary fixing projection 54 and a positioning projection 55 are formed on the base 52 of the female terminal 50. Is the same as the male terminal 40.
  • the receptacle-side main body housing 80 has a rear end side substantially half portion having a cylindrical hole 81 for accommodating the holding sleeve 60 and a front half side substantially half portion having a fitting convex portion 82 fitted to the plug 20. It is a part that is integrally formed on the same axis.
  • the internal shape of the cylindrical hole 81 is the same as the internal shape of the cylindrical hole 71 of the plug-side main body housing 70 described above.
  • the inner part (front part) of the cylindrical hole 81 communicates with a terminal holding hole 84 that matches the cross-sectional shape of the female terminal 50.
  • a throttle taper portion 85 for reducing the diameter of the front end tube portion 61 of the holding sleeve 60 is formed in the inner portion of the tube hole 81.
  • the outside of the receptacle-side main body housing 80 is connected from a substantially cylindrical male screw portion 86 formed at the rear end to an enlarged diameter portion 89 in which two opposite surfaces are cut out in parallel, and in front of the enlarged diameter portion 89.
  • a substantially cylindrical fitting convex portion 82 is projected.
  • the fitting convex portion 82 surrounds the female terminal 50 in a state of being in contact with the outer peripheral surface of the female terminal 50, and further extends to the front of the female terminal 50.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the fitting convex portion 82 is a so-called D-cut shape in which a part of a cylindrical shape is cut out by a parallel surface, or a non-rotating shape in which two opposing surfaces are D-cut. Yes.
  • the outer diameter of the fitting convex portion 82 corresponds to the inner diameter of the fitting concave portion 72 provided on the front end side of the plug 20 described above, and an enlarged diameter portion 821 having a circular cross section is formed in the vicinity of the expanded diameter portion 89. Yes.
  • a concave groove 822 is formed in the enlarged diameter portion 821 in the circumferential direction.
  • An O-ring 114 made of a polymer material having appropriate elasticity is fitted in the concave groove. The O-ring 114 is compressed within the diameter-enlarged portion 721 having a circular cross section formed in the vicinity of the front end surface of the fitting recess 72 when the fitting projection 82 is inserted into the fitting recess 72 on the plug 20 side.
  • the enlarged diameter portion 89 is provided with a pair of upper and lower locking projections 891 to be inserted into the engaged portion 791 of the plug 20.
  • the configuration and operation of the locking projection 891 will be described later together with the engaged portion 791 of the plug 20.
  • FIG. 12 shows a procedure for assembling the receptacle 30.
  • the procedure for assembling the receptacle 30 is basically the same as the procedure for assembling the plug 20.
  • the O-ring 112 is mounted in advance in the concave groove 67 formed in the intermediate cylindrical portion 63 of the holding sleeve 60.
  • the O-ring 114 is also attached to the fitting convex portion 82 of the receptacle-side main body housing 80.
  • the holding sleeve 60 is inserted into the cylindrical hole 81 of the receptacle-side main body housing 80 from the front end cylindrical portion 61.
  • the O-ring 112 attached to the holding sleeve 60 comes into contact with the tapered tapered portion 83 formed in the cylindrical hole 81 of the receptacle-side main body housing 80, the insertion of the holding sleeve 60 is temporarily stopped.
  • the sleeve packing 110 is inserted inside the rear end cylindrical portion 62 of the holding sleeve 60.
  • the tightening nut 90 is screwed into the male threaded portion 86 of the receptacle-side main body housing 80 and temporarily tightened until the stepped portion 93 of the tightening nut 90 contacts the rear end cylindrical portion 62 of the holding sleeve 60.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the receptacle 30 in a temporarily assembled state.
  • the operation of the O-ring 112 is also the same as that of the O-ring 112 in the plug 20 described above. Parts are not dissipated in this temporarily assembled state, and adjustment and confirmation work at the construction site becomes easy.
  • the tightening nut 90 is firmly tightened against the receptacle-side main body housing 80, and the holding sleeve 60 is further pushed into the cylindrical hole 81. Then, the O-ring 112 fitted into the intermediate cylinder portion 63 of the holding sleeve 60 is pressed and deformed in the cylinder hole 81 to seal the inside of the cylinder hole 81 in a watertight manner.
  • the front end cylinder part 61 of the holding sleeve 60 abuts against a taper part 85 formed in the inner part of the cylinder hole 81, the front end cylinder part 61 is pressed and the hook-like part 66 holds the base part 52 of the female terminal 50. To do.
  • the plug 20 and the receptacle 30 can be easily temporarily assembled and permanently assembled without dissipating the components at the construction site. Can do. Moreover, the watertightness around a terminal can be suitably ensured. ⁇ Fitting structure> Next, a fitting structure between the plug 20 and the receptacle 30 will be described.
  • FIG. 13 shows a state in which the plug 20 and the receptacle 30 are fitted.
  • the expanded-diameter portion 79 of the plug-side main body housing 70 is provided with a cylindrical engaged portion 791 into which the locking projection 891 on the receptacle 30 side is inserted.
  • the engaged portion 791 penetrates the expanded diameter portion 79 in the axial direction.
  • the locking projection 891 is inserted into the engaged portion 791 in a state of being slightly bent toward the axial center side.
  • the locking claw 892 formed at the tip of the locking projection 891 passes through the engaged portion 791, the locking projection 891 is elastically restored to the outside, and the locking claw 892 is the rear end surface of the engaged portion 791. To prevent the locking projection 891 from coming off.
  • guard ribs 792 and 793 are provided on the rear end side of the engaged portion 791 in the plug-side main body housing 70 to prevent external force from acting on the locking claws 892.
  • the guard ribs 792 and 793 are raised so as to be orthogonal to the penetrating direction of the engaged portion 791 relative to the vicinity of the opening edge on the rear end side of the engaged portion 791 and a position further rearward therefrom. ing.
  • the interval between the guard ribs 792 and 793 is set to such an extent that a human fingertip does not enter, specifically, about 4 to 9 mm.
  • the rising heights of the guard ribs 792 and 793 are also adjusted to the extent that a human fingertip does not touch the locking claw 892, specifically about 3 mm or more, and in detail, the balance is adjusted by the balance with the facing distance.
  • the upper and lower locking claws 892 are sandwiched between the guard ribs 792 and 793 using, for example, a tapered pliers or an appropriate dedicated jig, and the engaged portion 791 is inserted. Extract from.
  • the waterproof connector of the present invention is provided with means for protecting the fitting state between the plug 20 and the receptacle 30, the plug 20 and the receptacle 30 can be reliably connected over a long period of time.
  • the waterproof connector of the present invention can be used, for example, for relay connection of outdoor wiring including power line cables of solar cell modules, etc., and has various cross-sectional dimensions from small to large diameters, both indoors and outdoors. It can be used for wiring connection.

Abstract

構成部品を施工現場で組み付けることができ、組み付け作業性にも優れる防水コネクタを提供する。本防水コネクタは、ケーブル(12)の導体(121)に圧着接合される端子(40)と、端子(40)の後端近傍からケーブル(12)の外装被覆(122)にわたって装着される保持スリーブ(60)と、保持スリーブ(60)を収容する筒孔(71)が形成された本体ハウジング(70)と、本体ハウジング(70)の後端側に装着される締付ナット(90)とを具備する。本体ハウジング(70)の筒孔(71)に保持スリーブ(60)の前端側略半部が挿入され、筒孔(71)の外側に形成された雄ネジ部(76)に締付ナット(90)が螺合されると、保持スリーブ(60)の端部が絞りテーパ部(75、92)に圧締されて縮径し、端子(40)及びケーブル(12)の外装被覆(122)を水密的に抱持する。

Description

防水コネクタ
 本発明は、太陽電池モジュールの電力線ケーブルをはじめとする屋外配線等の中継接続に利用し得る防水コネクタに関する。
 本出願人は、主に屋外配線等の中継接続に供される単軸型の防水コネクタを、特許文献1~3等において提案している。図19~22は、それらのうち特許文献1に記載された防水コネクタ1の構造を示す。この防水コネクタ1は、特に、施工現場でケーブル12、13を所望の長さに切断し、その端末に部品を組み付けてコネクタとして使用することができるように構成されたものである。
 例示した防水コネクタ1は、雄端子21を備えたプラグ2、又は雌端子31を備えたレセプタクル3のいずれか一方として構成され、それらを対にして互いに嵌合させると両端子が電気的に接続される。プラグ2及びレセプタクル3は、いずれも略円筒状の外形を有し、それぞれケーブル12、13の軸心に沿って、その端末に取り付けられる。プラグ2及びレセプタクル3の断面構造は、端子21、31の周辺部分を除いて概ね共通している。すなわち、プラグ2及びレセプタクル3は、それぞれ雄端子21又は雌端子31を被覆する端子モールド部22、32と、端子モールド部22、32の一部からケーブル12、13の外装被覆122、132の一部までの範囲を被覆する略筒状の止水スリーブ26、36と、止水スリーブ26、36の略全体を被覆して端子モールド部22、32に嵌合又は螺合される締め込み部材27、37とを具備している。
 端子モールド部22、32は、導電性金属からなる棒状の雄端子21、又は筒状の雌端子31を金型内に置いて合成ゴム系材料を射出成形する、いわゆるインサート成形(オーバーモールド)により一体的に形成されている。端子モールド部22、32は、端子21、31を被覆する基端部23、33が細く、中央部から前端部にかけて拡径するように形成されている。端子21、31の後端部は、端子モールド部22、32の基端部23、33を貫通して端子モールド部22、32の後端側に若干、露出しており、ケーブル12、13の外装被覆122、132を除去して露出させた導体121、131が、その露出部分に挿入されてカシメ接合される。
 なお、本明細書においては、防水コネクタ1の構造を説明するに際し、プラグ2及びレセプタクル3のいずれについても、相手方と嵌合し合う側を「前端」側と称し、その反対側(ケーブル12、13に接続される側)を「後端」側と称することとする。
 端子モールド部22、32の前端部は、端子21、31を包囲するようにして前方に延出し、互いに嵌合可能な嵌合凹部221(プラグ2側)、及び嵌合凸部321(レセプタクル3側)を構成している。それら嵌合凹部221と嵌合凸部321との嵌合面には、互いの嵌合強度や水密性を高めるため、断面鋸歯状の突条222、322が形成されている。
 止水スリーブ26、36は、弾性に優れた合成ゴム系材料等からなり、ケーブル12、13の外装被覆122、132から、端子モールド部22、32の基端部23、33にかけて嵌装される。止水スリーブ26、36の後端側の内周面は、断面波形状に形成されて、ケーブル12の外装被覆122、132を水密的に包囲する。また、止水スリーブ26、36の前端側の内周面には嵌装用溝262、362が形成されている。この嵌装用溝262、362は、端子モールド部22、32の基端部23、33の外周面に形成された嵌装用段部231、331に嵌合されて、界面の水密を図る。止水スリーブ26、3626は、後端側から前端側にかけて肉厚が増し、外径が拡大するように形成されている。
 締め込み部材27、37は、止水スリーブ26、36を形成する合成ゴム系材料よりもやや高い剛性を有する合成樹脂系材料により形成される。締め込み部材27、37は、止水スリーブ26、36の全体、及び端子モールド部22、32の後端側略半分の範囲に嵌装されて、それらを保護する。締め込み部材27、37の内周面と端子モールド部22、32の外周面には、互いに螺合しうるテーパねじ部251・252、351・352が設けられて、締め込み部材27、37の締結により螺合面が水密的に封止される。また、締め込み部材27、37の内周面は、前端側から後端側にかけて縮径するように形成され、この内周面が、止水スリーブ26、36の外周面を十分な強度をもって圧締する。
 さらに、締め込み部材27、37の前端部には係止凸部241、341が形成されており、締め込み部材27、37を十分に螺合させると、この係止凸部241、341が、端子モールド部22、32の外周面に形成された係止凹部242、342に係止されて、容易に緩まなくなる。
 こうして、締め込み部材27、37が、止水スリーブ26、36と端子モールド部22、32との界面、及び止水スリーブ26、36とケーブルの外装被覆122、132との界面を確実に密着させるとともに、締め込み部材27、37自身の剛性によって十分な圧締強度を保持しつつ、衝撃や曲げストレス等の外力に抗する。このような構成によって、長期間にわたり、安定した防水性能を得ることができる。
 図23は、特許文献1中に他の実施形態として開示された防水コネクタ1である。この防水コネクタ1は、プラグ2側及びリセプタクル3側の各締め込み部材27、37に、爪部4と爪受け部5とがそれぞれ設けられたものである。爪部4は、リセプタクル3側の締め込み部材37から端子モールド部32の先方まで延設されて、弾性変形可能に形成されている。また、この爪部4を受ける爪受け部5は、プラグ2側の締め込み部材27の外側に形成されている。そして、プラグ2とリセプタクル3とを嵌合させると、これら爪部4及び爪受け部5は、互いに係合してプラグ2とリセプタクル3との離反に抗する。これにより、長期間にわたって安定した接合状態と防水性能が得られる。
 また、特許文献4にも、前記と同様に、プラグとソケット(レセプタクル)とからなるコネクタにおいて、一方の側面から突設させた係止突起(図23の防水コネクタ1における爪部4に相当)を、他方の側面に設けた被係合部(同、爪受け部5に相当)に係合させる構成が開示されている。その被係合部には、被係合部に挿し込まれる係止突起の前端部分を被覆する覆い部が設けられている。この覆い部は、係合状態にある係止突起が不用意な指先操作や外力の作用によって外れてしまうことを防ぐもので、専用の工具等がなければ係合状態を外せないようになっている。ただし、該文献には、コネクタの内部構造は具体的に記載されてはおらず、端子周りの成形方法や組み立て方法も不明である。
特開2004-158427号公報 特開2003-115353号公報 特開2003-346970号公報 特開2008-311196号公報
 上記各特許文献に開示された従来の防水コネクタのうち、特許文献2、3に開示されたものは、合成樹脂で端子をオーバーモールドすることによりコネクタ全体が形成されている。特許文献4に開示されたコネクタも、同様の成形方法によるものと推定される。これらの成形品は、均質な成形精度が得られるものの、施工現場でケーブルを任意の長さに切断し、その端末にコネクタを組み付けるような態様には利用できない製品である。
 特許文献1に開示された防水コネクタは、端子モールド部22、32と、止水スリーブ26、36と、締め込み部材27、37とが別体の部品として成形されている。そして、端子モールド部22、32に止水スリーブ26、36を嵌装して締め込み部材27、37を螺合させる作業を、施工現場でも、特殊な装置を使用せずに行うことができる。したがって、施工現場でケーブル12、13を必要な長さに切断し、その端末に端子モールド部22、32をカシメ接合して防水コネクタ1を組み付けるような作業も可能になり、施工面における利便性が向上する。
 しかしながら、上記の構造でも、端子21、31に合成ゴム系材料を被せた端子モールド部22、32は、予めインサート成形等によって用意しておく必要がある。そのため、部品の調達コストが嵩み、この点に改善の余地がある。
 そこで、本発明は、予め端子をインサート成形等によってモールド被覆しておく工程を必要とせず、端子周りも含めて全て施工現場での組み付けが可能な部品によって構成される防水コネクタを提供するものである。もちろん、かかる課題に併せて、部品同士の組み付け強度や水密性を高めることは、当然の実務的要求である。
 さらに、この種の防水コネクタが用いられる施工現場は、例えば、多数枚の太陽電池モジュールが設置される屋根面上であることが多い。そのような施工現場では、部品や工具等の落下事故を防ぐ観点からも、取り扱う部品点数や作業手順を極力、少なくして、作業を簡便化することが望まれる。そこで、本発明は、より具体的な解決課題として、予めケーブルの端部に構成部品を仮組みしておいた状態で施工現場に搬入し、必要に応じて施工現場で調整や配線確認作業を行った後、構成部品を本組みして完全に固着或いは防水を図るような作業態様にも好適に対応できる構造の防水コネクタを提供するものである。
 上記した目的を達成するため、本発明の防水コネクタは、端子と、保持スリーブと、本体ハウジングと、締付ナットと、を具備し、前記端子は細長い棒状又は筒状をなして、その後端がケーブルの導体に圧着接合され、前記保持スリーブは、前記端子の後端近傍からケーブルの外装被覆にわたってその外側に装着され、前記本体ハウジングは、前記保持スリーブを収容する筒孔を有して、該筒孔内に本体ハウジングの後端側から前記保持スリーブの前端側略半部が挿入され、前記本体ハウジングにおける前記筒孔の外側には雄ネジ部が形成され、前記締付ナットは、その内側に雌ネジ部が形成されて、本体ハウジングの後端側から前記雌ネジ部を前記雄ネジ部に螺合させつつ本体ハウジングに装着され、前記本体ハウジングの筒孔及び締付ナットの内側には、本体ハウジングと締付ナットとの間に収容された保持スリーブの一部を縮径方向に変形させる圧締手段が設けられたものとして特徴付けられる。
 この構成は、すなわち、雄端子を有するプラグ、又は雌端子を有するレセプタクルのいずれかとしてケーブルの端部に設けられる単軸型の防水コネクタにおいて、細長い棒状又は筒状をなし、その後端がケーブルの導体に圧着接合される端子と、前記端子の後端近傍からケーブルの外装被覆にわたってその外側に装着される保持スリーブと、前記保持スリーブを収容する筒孔が形成された本体ハウジングと、本体ハウジングの後端側に装着される締付ナットとを具備し、本体ハウジングに形成された筒孔に、本体ハウジングの後端側から保持スリーブの前端側略半部が挿入され、前記筒孔の外側に形成された雄ネジ部に、本体ハウジングの後端側から締付ナットが螺合され、本体ハウジングと締付ナットとの間に収容された保持スリーブの一部が締付ナットの締め付けにより縮径方向に変形して、端子及びケーブルの外装被覆を水密的に抱持するものである。
 このような部品構成とすることにより、予め端子をモールド被覆しておかずとも、施工現場で端子周りに部品を組み付けることが可能になり、しかも、端子周りの水密性を好適に確保することができる。
 前記の構成において、保持スリーブは、端子の後端近傍を包囲する前端筒部と、ケーブルの外装被覆を包囲する後端筒部と、それらを繋ぐ中間筒部とからなり、前端筒部及び後端筒部は、それぞれ複数箇所に軸方向の切目が形成されることによって縮径方向に変形可能となされるとともに、本体ハウジングの筒孔及び締付ナットにおける保持スリーブとの当接箇所に、保持スリーブを圧締する絞りテーパ部がそれぞれ形成されたものとするのが好ましい。
 この構成によれば、締付ナットを締め付けると、保持スリーブの前端及び後端が、本体ハウジング及び締付ナットにそれぞれ形成された絞りテーパ部に押し当てられて周方向にわたり均等に圧締され、各筒部に形成された切目を狭めるように縮径する。したがって、保持スリーブの前端筒部及び後端筒部が、端子及びケーブルの外装被覆に精度良く密着する。すなわち、この絞りテーパ部が、前記構成に係る圧締手段を構成する。
 さらに、本発明は、前記保持スリーブの前端筒部には軸心側に突出する鉤状部が形成されて、ケーブルに接合した端子が、その前端側から保持スリーブの後端側へ挿入されるように保持スリーブが形成されるとともに、前記端子の後端近傍には、保持スリーブ内への挿入時に前記鉤状部を押し拡げながら鉤状部の前端面に係合して保持スリーブ内からの抜け出しに抵抗する仮止め突部と、前記鉤状部の後端面に当接する位置決め突部とが形成されたことを特徴とする。
 この構成によれば、保持スリーブ内に挿入した端子を、保持スリーブ内の所定の挿入深さで適正に保持することができる、また、端子に保持スリーブを仮組みしておくことにより、施工現場で保持スリーブや端子の脱落、紛失等を心配することなく、さまざまな調整や配線確認作業を行いながら、その他の部品の組み付け作業等を行うことも可能になる。
 さらに、本発明は、前記端子が導電性金属薄板材を円筒形状に巻き回して形成されるとともに、仮止め突部及び位置決め突部の少なくともいずれか一方は、前記薄板材をコの字形(角を有するU字形)に打ち抜いて、その打ち抜き部分を微少な傾斜角度に捲り上げることにより形成されたことを特徴とする。
 この構成によれば、仮止め突部及び位置決め突部を安価に形成することができる。打ち抜き部分を捲り上げる傾斜角度を調整すれば、端子の抜け出し方向に対する仮止め突部の抵抗力も適切に加減することができる。
 さらに、本発明は、前記保持スリーブの前端筒部及び後端筒部のうち少なくともいずれか一方に形成される各切目が、該保持スリーブの軸心を通る径方向に斜交する角度で保持スリーブを分割するように形成されたことを特徴とする。
 この構成によれば、保持スリーブを縮径方向に変形させる際に、切目を挟んで隣り合う分割部分同士が干渉するのを避けて、各分割部分の撓み変形量を大きく確保することができる。
 さらに、本発明は、前記保持スリーブの後端筒部とケーブルの外装被覆との間に、弾性を有する高分子材料からなる筒状のスリーブパッキンが介装されたことを特徴とする。
 保持スリーブの後端筒部が縮径する際に、このスリーブパッキンが圧締されることにより、保持スリーブとケーブルの外装被覆との間の水密性が更に向上する。なお、ここでの「弾性を有する高分子材料」とは、各種の合成ゴムや、合成ゴムと同様の弾力性を発揮する高分子化合物(エラストマー)のことである。
 さらに、本発明は、前記保持スリーブの中間筒部の外周に、弾性を有する高分子材料からなる環状のOリングが嵌装され、このOリングが、保持スリーブを本体ハウジングの筒孔内に挿入することにより該筒孔内に圧入されることを特徴とする。
 保持スリーブが本体ハウジングの筒孔内に挿入される際に、保持スリーブの中間筒部に嵌装したOリングが筒孔内に圧入されて変形することにより、本体ハウジングと保持スリーブとの間を水密的に封止することができる。なお、ここでの「弾性を有する高分子材料」も、各種の合成ゴムや、合成ゴムと同様の弾力性を発揮する高分子化合物(エラストマー)のことである。ただし、Oリングを構成する材料は、前記したスリーブパッキンを構成する材料と同一である必要はなく、実用的には、スリーブパッキンよりも多少、高い剛性を有する材料が好ましい。
 さらに、本発明は、前記本体ハウジングに設けられた筒孔の後端開口縁又はその近傍に、保持スリーブに嵌装された前記Oリングを圧迫変形させない状態で仮保持する迎えテーパ部が形成されたことを特徴とする。
 この構成に係る迎えテーパ部は、保持スリーブを本体ハウジングの筒孔内に完全に押し込む前に、仮組み状態で保持すべく形成したものである。保持スリーブに嵌装されたOリングがこの迎えテーパ部に軽く突き当てられるところまで、保持スリーブを挿入した状態を仮組み状態とする。この仮組み状態で締付ナットを本体ハウジングに軽く螺合させておけば、部品が散逸しない好適な仮組み状態が得られる。施工現場で必要な調整・確認作業を行った後、Oリングの反発抵抗に抗して締付ナットを強く締め込めば、Oリングが本体ハウジングの筒孔内まで圧入されて、水密的な本組み状態となる。
 さらに、本発明は、本体ハウジング及び締付ナットには、軸方向に直交する断面形状が正六角形となる六面部が形成されたことを特徴とする。
 この構成によれば、本体ハウジングに対して締付ナットを強く締め付けるに際し、本体ハウジング及び締付ナットの双方をスパナ等の工具で把持することができるので、施工性が向上する。
 さらに、本発明は、前記本体ハウジングの前端部には、本体ハウジングの前端側に開口して本体ハウジングの軸方向に貫通する筒状の被係合部が設けられ、前記被係合部の後端側縁部、及び該後端側縁部から本体ハウジングの軸方向に4~9mm後退した位置には、被係合部の貫通方向と直交する方向に3mm以上の高さで立ち上がる一対のガードリブが相対して形成されたことを特徴とする。
 この構成に係る被係合部には、当該防水コネクタと互いに接続される相手方の防水コネクタ、又はそれに準じる適宜の接続部材に設けられた係止突起が前端側から挿入されて、該係止突起の前端に形成される係止爪等が、被係合部の後端側に弾性的に係合する。
 その係合状態において、係止突起が不用意な指先操作や外力の作用によって変形し、係止爪等が被係合部から抜け出してしまうことを防ぐために、この構成では、被係合部の貫通方向と直交する方向に相対して立ち上がる一対のガードリブを形成したものである。一対のガードリブは、互いの対向間隔が4~9mm、立ち上がり高さが3mm以上となるように形成されて、その間に指先が入り込むのを阻む。このような構成とすれば、特許文献4に開示された被係合部に覆い部を設ける従来の構成に比して、成形時の型抜きが容易になる。
 本発明の防水コネクタは、別体の部品として形成される端子と、保持スリーブと、本体ハウジングと、締付ナットとからなり、ケーブルの導体に圧着接合した端子に保持スリーブが装着され、本体ハウジングに形成された筒孔に、本体ハウジングの後端側から保持スリーブの前端側略半部が挿入され、前記筒孔の外側に形成された雄ネジ部に、本体ハウジングの後端側から締付ナットが螺合されることにより、本体ハウジングと締付ナットとの間に保持スリーブが収容されるように構成されるので、予め端子をインサート成形等によってモールド被覆しておかずとも、端子周りの部品を全て施工現場で組み付けることが可能になる。
 また、本体ハウジングに螺合した締付ナットの締め付けにより、保持スリーブの一部が縮径方向に変形して、端子及びケーブルの外装被覆を水密的に抱持するように構成されるので、簡単な組み付け操作によって、端子周りを確実に止水することができる。
 さらに、本発明の防水コネクタは、端子に仮止め突部と位置決め突部とを形成し、端子を保持スリーブ内に挿入した状態で仮組みされるように構成することにより、施工現場で保持スリーブや端子の脱落、紛失等を心配することなく、さまざまな調整や配線確認作業を行いながら、その他の部品の組み付け作業等を行うようが容易になる。
 こうした効果によって、部品の調達コストが低減されるとともに、使い勝手や施工性が格段に向上する。
本発明の防水コネクタの第1実施形態に係るプラグの全体形状を示した斜視図である。 前記プラグの部品構成を示した分解斜視図である。 前記プラグの仮組み状態における軸方向縦断面図である。 前記プラグの本組み状態における軸方向縦断面図である。 前記プラグの上面図である。 前記プラグの組み付け手順を示す説明図である。 本発明の防水コネクタの第2実施形態に係るレセプタクルの全体形状を示した斜視図である。 前記レセプタクルの部品構成を示した分解斜視図である。 前記レセプタクルの仮組み状態における軸方向縦断面図である。 前記レセプタクルの本組み状態における軸方向縦断面図である。 前記レセプタクルの上面図である。 前記レセプタクルの組み付け手順を示す説明図である。 前記プラグとレセプタクルとを嵌合させた状態を示す側面図である。 前記プラグ及びレセプタクルを構成する保持スリーブの全体形状を示した斜視図である。 前記保持スリーブの軸方向縦断面図である。 前記保持スリーブの側面図である。 図16中のA-A位置における前記保持スリーブの切断端面図である。 図16中のB-B位置における前記保持スリーブの切断端面図である。 従来の防水コネクタの実施形態に係るプラグの内部構造を示す軸方向断面図である。 図19に示したプラグの部品構成と組み付け形態を示す一部断面・側面図である。 従来の防水コネクタの実施形態に係るレセプタクルの内部構造を示す軸方向断面図である。 図21に示したレセプタクルの部品構成と組み付け形態を示す側面図である。 従来の防水コネクタの他の実施形態に係るプラグ及びレセプタクルの嵌合前状態における側面図である。
 以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の防水コネクタは、雄端子を備えたプラグ、又は雌端子を備えたレセプタクルとして実施される。それらプラグ及びレセプタクルは、相手方のレセプタクル又はプラグと互いに嵌合させることによって両端子が電気的に接続される。通常は、それらプラグとレセプタクルとを対にして用いるが、プラグ又はレセプタクルのいずれか一方を、各端子形状に合致する他の配線接続器具に対して個々に使用することも、もちろん可能である。
 図1~図6は、本発明の防水コネクタをプラグ20として実施した例(第1実施形態)を示す。また、図7~図12は、本発明の防水コネクタをレセプタクル30として実施した例(第2実施形態)を示す。図13は、それらプラグ20とレセプタクル30とを嵌合させた状態を示す。
 プラグ20及びレセプタクル30は、いずれも略筒状の外形を有し、それぞれ別々のケーブル12、13の端末に、又は1本のケーブルの両端に、ケーブルの軸心に沿って取り付けられる。ケーブル12、13には、導体(より線)121、131を、例えばPVC製の外装被覆122、132で被覆した1軸ケーブルが用いられる。プラグ20及びレセプタクル30の内部構造や部品構成は、各端子の周辺部分を除いて概ね共通化され、これにより部品調達コストの削減が図られている。
 なお、以下の説明においても、プラグ20及びレセプタクル30における、相手方と嵌合し合う側を「前端」側と称し、その反対側(ケーブル12、13に接続される側)を「後端」側と称する。
<プラグ>
 まず、図1~5を参照しつつ、プラグ20の詳細な構成について説明する。プラグ20は、ケーブル12に取り付けられる雄端子40と、雄端子40及びケーブル12の外側に装着される略円筒形状の保持スリーブ60と、ケーブル12と保持スリーブ60との間に介装されるスリーブパッキン110と、保持スリーブ60の外周面に嵌挿されるOリング112と、保持スリーブ60を収容するプラグ側本体ハウジング70と、プラグ側本体ハウジング70の後端側に装着される締付ナット90と、からなる6点の部品を組み付けて構成されている。
 雄端子40は、導電性の金属薄板材を細長い円筒状に巻き回して形成されている。雄端子40の前端側略半部は、後述するレセプタクル30の雌端子50に挿入される小径部41となされており、中間部分には小径部41よりも大径の基部42が形成されている。端子の後端部分には断面略U字状のカシメ接合部43が設けられている。このカシメ接合部43を変形させてケーブル12の導体121に圧着することにより、雄端子40がケーブル12の導体121に接合される。端子をケーブル12の導体121に接合する作業は、一般的な圧着工具等を用いて施工現場でも行うことができる。
 雄端子40の基部42には、薄板材をコの字形(角を有するU字形)に打ち抜いて、その打ち抜き部分を微少な傾斜角度で捲り上げることにより、周方向にわたって数ヶ所の突部が形成されている。雄端子40の前端側に形成される突部は、雄端子40の前端側から後端側に向かって拡径するように形成され、後述する保持スリーブ60内に挿入された状態で保持スリーブ60内からの抜け出しに抵抗する仮止め突部44となされている。雄端子40の後端側に形成される突部は、雄端子40の後端側から前端側に向かって拡径するように形成され、後述する保持スリーブ60内に挿入された状態で雄端子40の挿入深さを規制する位置決め突部45となされている。仮止め突部44と位置決め突部45との間には、保持スリーブ60に形成された後述する鉤状部66の厚みに相当する所定の間隔が設けられている。
 保持スリーブ60は、雄端子40の基部42近傍からケーブル12の外装被覆122にわたる範囲の外側に装着される。図14~18は、保持スリーブ60の要部を拡大して示す図である。保持スリーブ60は、雄端子40の後端側略半部を包囲する前端筒部61と、ケーブル12の外装被覆122を包囲する後端筒部62と、それらを繋ぐ中間筒部63とを有している。前端筒部61及び中間筒部63の内径は、ケーブル12の外装被覆122の外径よりもやや大きくなっている。
 前端筒部61は、微少な幅で軸方向に延びる4本の切目64によって分割されている。4本の切目64は、図17に示すように、保持スリーブ60の軸心まわりの中心角が90度ずつとなるように形成されている。この切目64によって分割された前端筒部61が、中間筒部63に繋がる側を基端として弾性変形することにより、前端筒部61の前端側が径方向に拡縮可能となる。さらに、前端筒部61の前端には、軸心側に突出する鉤状部66が形成されている。鉤状部66によって囲まれる軸心部分には、前記した雄端子40の基部42の外径に合致する孔部が開口している。また、前端筒部61の前端外周縁には微少な面取り加工が施されている。
 前端筒部61から中間筒部63に繋がる部分の外周面は、前端筒部61側から中間筒部63側にかけてテーパ状に拡径している。中間筒部63の外周面には、凹溝67が周方向に形成されている。この凹溝67には、適度な弾性を有する高分子材料からなるOリング112が嵌め込まれている。中間筒部63と後端筒部62との境界近傍における外周面には、一定幅の太径段部68が形成されている。
 後端筒部62の内径は、ケーブル12の外装被覆122にスリーブパッキン110を挿装した状態の外径よりもやや大きくなっている。後端筒部62は、微少な幅で軸方向に延びる多数本(この例では12本)の切目65によって分割されている。各切目65は、保持スリーブ60の軸心まわりの中心角が30度ずつとなるように形成されている。この切目65によって分割された後端筒部62が、中間筒部63に繋がる側を基端として弾性変形することにより、後端筒部62の後端側が径方向に拡縮可能となる。ただし、後端筒部62の切目65は、前端筒部61の切目64とは異なり、図18に示すように、軸心を通る径方向に対し概ね45度前後の角度で斜交するように形成されている。このような構成によれば、切目65を挟んで隣り合う部分同士の干渉を避け易くなるので、径方向に切目を形成した場合よりも、縮径方向への変形量を大きく確保することができる。また、後端筒部62の後端外周縁には微少な面取り加工が施されている。
 スリーブパッキン110は、適度な弾性を有する高分子材料によって形成された単純な円筒体である。スリーブパッキン110は、保持スリーブ60の後端筒部62の内側に挿入されて、後端筒部62の内周面に形成された段差部69に突き当たることにより、後端筒部62と互いの後端を揃える位置よりも前方には入り過ぎないように保持される。このスリーブパッキン110が、ケーブル12の外装被覆122に挿装される。
 プラグ側本体ハウジング70は、保持スリーブ60を収容するための筒孔71を有する後端側略半部と、レセプタクル30に嵌合される嵌合凹部72を有する前半側略半部とが、同軸上に一体成形された部品である。
 筒孔71は、プラグ側本体ハウジング70の後端面に開口する略等径の円形孔で、プラグ側本体ハウジング70の軸心に沿って、プラグ側本体ハウジング70の中間付近まで形成されている。筒孔71の奥行きは、保持スリーブ60の前端筒部61及び中間筒部63を収容し得る寸法になっている。また、筒孔71の内径は、保持スリーブ60の中間筒部63に嵌挿されたOリング112を圧迫して変形させ得る寸法になっている。筒孔71の後端開口縁には、後端面に向かって拡径する迎えテーパ部73が形成されている。この迎えテーパ部73の後端開口面における内径は、保持スリーブ60に嵌装されるOリング112の変形前状態における外径とほぼ等しいか、それよりも僅かに大きくなっている。
 筒孔71の奥部(前部)は、雄端子40の前端側略半部を挿通させた状態で雄端子40の基部42を抱持する端子抱持孔74に連通している。端子抱持孔74の断面形状は、雄端子40の基部42の断面形状とほぼ合致している。さらに、筒孔71の奥部における、保持スリーブ60の前端筒部61が突き当たる箇所には、前端側に向かって縮径する絞りテーパ部75が形成されている。
 筒孔71から端子抱持孔74にわたる範囲を包囲する後端側略半部の外側は、略円筒状の雄ネジ部76から大径の六面部77へと繋がる形状をなしている。
 嵌合凹部72は、端子抱持孔74から連通して前端面に開口する孔部である。嵌合凹部72の軸方向に直交する断面形状は、円形孔の一部を平行面で塞いだ所謂Dカット孔、または相対する2面にDカットを施した、非回転形状をなしている。嵌合凹部72は、雄端子40の前端周面との間に所定の間隔を設けて雄端子40を包囲し、雄端子40の前方まで延出している。嵌合凹部72の内径は、後述するレセプタクル30の前端側に設けられる嵌合凸部82の外径に対応しており、前端面近傍には円形断面の拡径部721が設けられている。
 嵌合凹部72を包囲する前端側略半部の外側は、大径の六面部77から小径の六面部78、さらに相対する2面を平行に切り欠いた膨径部79へと繋がっている。膨径部79には、後述するレセプタクル30の係止突起891が挿入される被係合部791が設けられている。被係合部791の構成や作用については、レセプタクル30の係止突起891と併せて後述する。
 締付ナット90は、後端部分が縮径した筒体である。締付ナット90の内周面には、プラグ側本体ハウジング70の雄ネジ部76に螺合される雌ネジ部91が形成されている。雌ネジ部91の奥部(後部)には、後端側に向かって縮径する絞りテーパ部92が形成されている。雌ネジ部91と絞りテーパ部92との間には小さい段差部93が形成されている。この段差部93における外側の内径は、保持スリーブ60における後端筒部62の縮径前の外径に合致している。絞りテーパ部92の後端は、ケーブル12の外装被覆122よりもやや大径の孔部となって、締付ナット90の後端面に開口している。締付ナット90の外周面には山谷形状の指掛かりが形成されている。締付ナット90の後端部分は、小径の六面部94となっている。
 これらの部品によって構成されるプラグ20の組み付け手順について、図3、4及び図6を参照しつつ説明する。まず、保持スリーブ60の中間筒部63に形成した凹溝67にOリング112を装着しておく。そして、保持スリーブ60を、その前端筒部61から、プラグ側本体ハウジング70の筒孔71内に挿入する。保持スリーブ60に装着したOリング112が、プラグ側本体ハウジング70の筒孔71に形成した迎えテーパ部73に当接したところで、保持スリーブの60の挿入を一旦、止める。
 次に、保持スリーブ60の後端筒部62の内側にスリーブパッキン110を挿入する。スリーブパッキン110は、後端筒部62の内周面に形成された段差部69に突き当たって、後端筒部62と互いの後端を揃えるように位置決めされる。
 そして、締付ナット90を、プラグ側本体ハウジング70の雄ネジ部76に螺合する。この螺合操作は、締付工具等を用いずに、手で軽く行う。締付ナット90の内面に形成した段差部93が保持スリーブ60の後端筒部62に当接すると、筒孔71の迎えテーパ部73に当接しているOリング112が抵抗となって螺合操作が少し重くなるので、そこで締付ナット90の螺合操作を一旦、止める。
 続いて、ケーブル12の導体121に接合した雄端子40を、締付ナット90の後端側から保持スリーブ60内へと挿入する。雄端子40の前端がプラグ側本体ハウジング70の嵌合凹部72内に突出するところまで雄端子40を押し込むと、雄端子40の基部42に形成された仮止め突部44が、保持スリーブ60の前端筒部61に形成された鉤状部66を押し拡げながら、鉤状部66に囲まれた孔部を通過する。そして、仮止め突部44が「カチッ」というクリック感とともに鉤状部66の前端面に係合して、雄端子40が保持スリーブ60内から抜け出さないように仮止めされる。同時に、雄端子40の基部42に形成された位置決め突部45は、鉤状部66の後端面に当接して、雄端子40が更に奥まで挿入されるのを規制する。こうして、雄端子40が保持スリーブ60内の適正な位置に仮組み状態で保持される。ここで、仮止め突部44の突出高さを控えめにしておけば、この仮組み状態でも、ケーブル12を強めに引っ張ることによって雄端子40を保持スリーブ60から抜き出すことができる。
 図3は、この仮組み状態での断面図である。雄端子40の挿入に際しては、仮止め突部44が鉤状部66を押し拡げようとするときの抵抗力を受ける。そこで、適度に硬目のOリング112を利用して、前記抵抗力よりもOリング112の圧迫変形に要する力のほうが大きくなるようにする。すると、雄端子40を保持スリーブ60内に押し込んでも、保持スリーブ60はOリング112が筒孔71の迎えテーパ部73に当接した位置で停まっており、前端筒部61が筒孔71の奥部まで達しない状態で好適に保持される。この仮組み状態では部品が散逸しないので、施工現場で必要に応じて調整や確認作業を実施することができる。
 仮組み状態で特に問題がなければ、続いて本組みを行う。本組みでは、締付ナット90をプラグ側本体ハウジング70に対してしっかりと締め付ける。本組み作業に際して必要があれば、締付ナット90及びプラグ側本体ハウジング70の六面部94、77、78をスパナ等の締付工具で把持して螺合操作を行う。締付ナット90を締め付けると、図4に示すように、締付ナット90の内周面に形成した段差部69が保持スリーブ90の後端筒部62をさらに先端側へと押し込む。これにより、保持スリーブ60は、その中間筒部63に嵌挿されたOリング112を変形させながら、雄端子40とともに、プラグ側本体ハウジング70の筒孔71内へと更に進入する。筒孔71内で圧迫されて変形したOリング112は、筒孔71と保持スリーブ60との隙間を水密的に封止する。
 保持スリーブ60の外周面に形成された太径段部68が、ちょうどプラグ側本体ハウジング70の後端面に当接するあたりで、保持スリーブ60の前端筒部61が、筒孔71の奥部に形成された絞りテーパ部75に突き当たる。すると、前端筒部61は、切目64を狭めるようにして圧締され、その前端に形成された鉤状部66が雄端子40の基部42を挟持する。
 さらに締付ナット90を締め付けると、保持スリーブ60はそれ以上、筒孔71内に進入できないので、締付ナット90の絞りテーパ部92によって圧締された保持スリーブ60の後端筒部62が軸心側に向かって押し込まれ、切目65を狭めるようにして縮径する。これにより、保持スリーブ60の後端筒部62が、スリーブパッキン110を介してケーブル12の外装被覆122を強く抱持し、それらの隙間を水密的に封止する。
 このような構成を採用したことにより、締付ナット90の締付操作に対する抵抗力が段階的に増し、仮組み状態から本組み状態へと移行するときの手応えが明確になる。また、保持スリーブ60が仮組み位置から本組み位置へと移動するにつれて、まず保持スリーブ60の前端筒部61が、続いて後端筒部62が順次、好適に圧締されることとなる。
<レセプタクル30>
 続いて、図7~12を参照しつつ、レセプタクル30の詳細な構成について説明する。レセプタクル30も、前述したプラグ20と同様に、ケーブル13に取り付けられる雌端子50と、雌端子50及びケーブル13の外側に装着される略円筒形状の保持スリーブ60と、ケーブル13と保持スリーブ60との間に介装されるスリーブパッキン110と、保持スリーブ60の外周面に嵌挿されるOリング112と、保持スリーブ60を収容するレセプタクル側本体ハウジング80と、レセプタクル側本体ハウジング80の後端側に装着される締付ナット90と、からなる6点の部品を組み付けて構成されている。これらの部品のうち、保持スリーブ60、Oリング112、スリーブパッキン110、及び締付ナット90は、前述したプラグ20を構成するものと全く同一である。これら同一の部品については、前述したものと同一の符号を付して説明は省略する。
 雌端子50は、導電性の金属薄板材を細長い円筒状に巻き回して形成されている。雌端子50の前端側略半部は、前述したプラグ20の雄端子40に嵌装される大径部51となされており、この大径部51と中間部分の基部52とがほぼ同径に形成されている。雌端子50の後端部分には断面略U字状のカシメ接合部53が設けられていること、雌端子50の基部52に仮止め突部54と位置決め突部55とが形成されていることは、雄端子40と同様である。
 レセプタクル側本体ハウジング80は、保持スリーブ60を収容するための筒孔81を有する後端側略半部と、プラグ20に嵌合される嵌合凸部82を有する前半側略半部とが、同軸上に一体成形された部品である。筒孔81の内部形状は、前述したプラグ側本体ハウジング70の筒孔71の内部形状と同一である。筒孔81の奥部(前部)は、雌端子50の断面形状に合致する端子抱持孔84に連通している。筒孔81の奥部に、保持スリーブ60の前端筒部61を縮径させる絞りテーパ部85が形成されている点も、プラグ側本体ハウジング70と同様である。
 レセプタクル側本体ハウジング80の外側は、後端に形成された略円筒状の雄ネジ部86から、相対する2面を平行に切り欠いた膨径部89へと繋がり、膨径部89の前方に略円筒形の嵌合凸部82が突設された形状をなしている。嵌合凸部82は、雌端子50の外周面に当接する状態で雌端子50を包囲し、さらに雌端子50の前方まで延出している。嵌合凸部82の軸方向に直交する断面形状は、円柱形の一部を平行面で切り欠いた所謂Dカット状、または相対する2面にDカットを施した、非回転形状をなしている。
 嵌合凸部82の外径は、前述したプラグ20の前端側に設けられる嵌合凹部72の内径に対応しており、膨径部89近傍には円形断面の拡径部821が形成されている。その拡径部821には周方向に凹溝822が形成されている。この凹溝には、適度な弾性を有する高分子材料からなるOリング114が嵌め込まれている。このOリング114は、嵌合凸部82がプラグ20側の嵌合凹部72に嵌挿されたときに、嵌合凹部72の前端面近傍に形成された円形断面の拡径部721内で圧迫されて変形し、嵌合凸部82と嵌合凹部72との隙間を水密的に封止する。膨径部89には、プラグ20の被係合部791に挿入される上下一対の係止突起891が設けられている。係止突起891の構成や作用については、プラグ20の被係合部791と併せて後述する。
 図12は、レセプタクル30の組み付け手順を示す。レセプタクル30の組み付け手順も、基本的にはプラグ20の組み付け手順と同様である。
 すなわち、保持スリーブ60の中間筒部63に形成した凹溝67には予めOリング112を装着しておく。また、レセプタクル側本体ハウジング80の嵌合凸部82にもOリング114を装着しておく。そして、保持スリーブ60を、その前端筒部61から、レセプタクル側本体ハウジング80の筒孔81内に挿入する。保持スリーブ60に装着したOリング112が、レセプタクル側本体ハウジング80の筒孔81に形成した迎えテーパ部83に当接したところで、保持スリーブ60の挿入を一旦、止める。
 次に、保持スリーブ60の後端筒部62の内側にスリーブパッキン110を挿入する。そして、締付ナット90をレセプタクル側本体ハウジング80の雄ネジ部86に螺合し、締付ナット90の段差部93が保持スリーブ60の後端筒部62に当接するところまで仮締めする。
 続いて、ケーブル13の導体131に接合した雌端子50を、締付ナット90の後端側から保持スリーブ60内へと挿入し、雌端子50の仮止め突部54を保持スリーブ60の鉤状部66に係合させて、雌端子50を仮止めする。図9は、レセプタクル30の仮組み状態における断面図である。Oリング112の作用も、前述したプラグ20におけるOリング112の作用と同一である。この仮組み状態で部品が散逸しなくなり、施工現場での調整や確認作業が容易になる。
 本組みは、図10に示すように、締付ナット90をレセプタクル側本体ハウジング80に対してしっかりと締め付け、保持スリーブ60を筒孔81内へと更に押し込む。すると、保持スリーブ60の中間筒部63に嵌挿されたOリング112が筒孔81内で圧迫されて変形し、筒孔81内を水密的に封止する。保持スリーブ60の前端筒部61が、筒孔81の奥部に形成されたテーパ部85に突き当たると、前端筒部61が圧締されて、鉤状部66が雌端子50の基部52を挟持する。さらに締付ナット90を締め付けると、絞りテーパ部92によって圧締された保持スリーブ60の後端筒部62が縮径し、スリーブパッキン110を介してケーブル13の外装被覆132との隙間を水密的に封止する。
 本発明の防水コネクタは、このような部品構成としたことにより、プラグ20及びレセプタクル30のいずれについても、施工現場で部品を散逸させることなく、容易に部品を仮組みし、そして本組みすることができる。また、端子周りの水密性も好適に確保することができる。
<嵌合構造>
 続いて、プラグ20とレセプタクル30との嵌合構造について説明する。図13は、プラグ20とレセプタクル30とを嵌合させた状態を示す。
 レセプタクル側本体ハウジング80の膨径部89には、前方に向かって延びる上下一対の係止突起891が設けられている。係止突起891の長さは、嵌合凸部82の長さの半分程度である。係止突起891は、膨径部89側を基端として上下方向に弾性変形し得るように、レセプタクル側本体ハウジング80と一体に成形されている。係止突起891の先端部には、外側(軸心の反対側)への「返り」を有する係止爪892が形成されている。
 一方、プラグ側本体ハウジング70の膨径部79には、前記レセプタクル30側の係止突起891が挿入される筒状の被係合部791が設けられている。被係合部791は膨径部79を軸方向に貫通している。プラグ20とレセプタクル30との嵌合に際しては、係止突起891が軸心側に僅かに撓ませられた状態で被係合部791に挿し込まれる。係止突起891の先端に形成された係止爪892が被係合部791を通り抜けると、係止突起891が外側へ弾性的に復元し、係止爪892が被係合部791の後端面に係合して、係止突起891の抜け出しに抗する。
 この係合状態においては、係止爪892が不用意な指先操作や外的衝撃等によって押さえられた場合に、係止突起891が軸心側に変形して、被係合部791から抜け出してしまうおそれがある。そこで、本発明においては、プラグ側本体ハウジング70における被係合部791の後端側に、係止爪892に外力が作用するのを防ぐためのガードリブ792、793が設けられている。
 ガードリブ792、793は、被係合部791の後端側の開口縁近傍と、そこから更に後方に離れた位置に相対して、被係合部791の貫通方向と直交するように立ち上げられている。ガードリブ792、793の対向間隔は、人の指先が入り込まない程度、具体的には4~9mm程度とする。また、ガードリブ792、793の立ち上がり高さも、人の指先が係止爪892に触れない程度、具体的には概ね3mm以上で、詳細には対向間隔との兼ね合いにより調整される。プラグ20とレセプタクル30とを外す際には、例えば先細のペンチや、適宜の専用治具等を用いて、ガードリブ792、793の間から上下の係止爪892を挟み込んで、被係合部791から抜き出す。
 このように、本発明の防水コネクタは、プラグ20とレセプタクル30との嵌合状態を保護する手段を設けたので、長期間にわたってプラグ20とレセプタクル30とを確実に接続することができる。
 本発明の防水コネクタは、例えば太陽電池モジュールの電力線ケーブルをはじめとする屋外配線の中継接続等に利用することができるほか、屋内外を問わず、細径から太径まで様々な断面寸法の電気配線接続に利用することができる。
110 スリーブパッキン
112 Oリング
12 ケーブル
121 導体
122 外装被覆
13 ケーブル
131 導体
132 外装被覆
20 プラグ
30 レセプタクル
40 雄端子
42 基部
44 仮止め突部
45 位置決め突部
50 雌端子
52 基部
54 仮止め突部
55 位置決め突部
60 保持スリーブ
61 前端筒部
62 後端筒部
63 中間筒部
64 切目
65 切目
66 鉤状部
70 プラグ側本体ハウジング
71 筒孔
72 嵌合凹部
73 迎えテーパ部
75 絞りテーパ部
76 雄ネジ部
77 六面部
78 六面部
791 被係合部
792 ガードリブ
793 ガードリブ
80 レセプタクル側本体ハウジング
82 嵌合凸部
81 筒孔
85 絞りテーパ部
86 雄ネジ部
90 締付ナット
91 雌ネジ部
92 絞りテーパ部
93 段差部
94 六面部

Claims (11)

  1.  端子と、
     保持スリーブと、
     本体ハウジングと、
     締付ナットと、を具備し、
     前記端子は細長い棒状又は筒状をなして、その後端がケーブルの導体に圧着接合され、
     前記保持スリーブは、前記端子の後端近傍からケーブルの外装被覆にわたってその外側に装着され、
     前記本体ハウジングは、前記保持スリーブを収容する筒孔を有して、該筒孔内に本体ハウジングの後端側から前記保持スリーブの前端側略半部が挿入され、
     前記本体ハウジングにおける前記筒孔の外側には雄ネジ部が形成され、
     前記締付ナットは、その内側に雌ネジ部が形成されて、本体ハウジングの後端側から前記雌ネジ部を前記雄ネジ部に螺合させつつ本体ハウジングに装着され、
     前記本体ハウジングの筒孔及び締付ナットの内側には、本体ハウジングと締付ナットとの間に収容された保持スリーブの一部を縮径方向に変形させる圧締手段が設けられた防水コネクタ。
  2.  雄端子を有するプラグ、又は雌端子を有するレセプタクルのいずれかとしてケーブルの端部に設けられる単軸型の防水コネクタにおいて、
     細長い棒状又は筒状をなし、その後端がケーブルの導体に圧着接合される端子と、
     前記端子の後端近傍からケーブルの外装被覆にわたってその外側に装着される保持スリーブと、
     前記保持スリーブを収容する筒孔が形成された本体ハウジングと、
     本体ハウジングの後端側に装着される締付ナットとを具備し、
     本体ハウジングに形成された筒孔に、本体ハウジングの後端側から保持スリーブの前端側略半部が挿入され、前記筒孔の外側に形成された雄ネジ部に、本体ハウジングの後端側から締付ナットが螺合され、本体ハウジングと締付ナットとの間に収容された保持スリーブの一部が締付ナットの締め付けにより縮径方向に変形して、端子及びケーブルの外装被覆を水密的に抱持することを特徴とする防水コネクタ。
  3.  請求項1又は2に記載の防水コネクタにおいて、
     保持スリーブは、端子の後端近傍を包囲する前端筒部と、ケーブルの外装被覆を包囲する後端筒部と、それらを繋ぐ中間筒部とからなり、前端筒部及び後端筒部は、それぞれ複数箇所に軸方向の切目が形成されることによって縮径方向に変形可能となされるとともに、
     本体ハウジングの筒孔及び締付ナットにおける保持スリーブとの当接箇所に、保持スリーブを圧締する絞りテーパ部がそれぞれ形成されたことを特徴とする防水コネクタ。
  4.  請求項3に記載の防水コネクタにおいて、
     保持スリーブの前端筒部には軸心側に突出する鉤状部が形成されて、ケーブルに接合した端子が、その前端側から保持スリーブの後端側へ挿入されるように保持スリーブが形成されるとともに、
     前記端子の後端近傍には、保持スリーブ内への挿入時に前記鉤状部を押し拡げながら鉤状部の前端面に係合して保持スリーブ内からの抜け出しに抵抗する仮止め突部と、前記鉤状部の後端面に当接する位置決め突部とが形成されたことを特徴とする防水コネクタ。
  5.  請求項4に記載の防水コネクタにおいて、
     端子は導電性金属薄板材を円筒形状に巻き回して形成されるとともに、仮止め突部及び位置決め突部の少なくともいずれか一方は、前記薄板材をコの字形(角を有するU字形)に打ち抜いて、その打ち抜き部分を微少な傾斜角度に捲り上げることにより形成されたことを特徴とする防水コネクタ。
  6.  請求項3又は4に記載の防水コネクタにおいて、
     保持スリーブの前端筒部及び後端筒部のうち少なくともいずれか一方に形成される各切目は、該保持スリーブの軸心を通る径方向に斜交する角度で保持スリーブを分割するように形成されたことを特徴とする防水コネクタ。
  7.  請求項3~6のいずれか1項に記載の防水コネクタにおいて、
     保持スリーブの後端筒部とケーブルの外装被覆との間に、弾性を有する高分子材料からなる筒状のスリーブパッキンが介装されたことを特徴とする防水コネクタ。
  8.  請求項3~7のいずれか1項に記載の防水コネクタにおいて、
     保持スリーブの中間筒部の外周に、弾性を有する高分子材料からなる環状のOリングが嵌装され、このOリングが、保持スリーブを本体ハウジングの筒孔内に挿入することにより該筒孔内に圧入されることを特徴とする防水コネクタ。
  9.  請求項8に記載の防水コネクタにおいて、
     本体ハウジングに設けられた筒孔の後端開口縁又はその近傍に、保持スリーブに嵌装されたOリングを圧迫変形させない状態で仮保持する迎えテーパ部が形成されたことを特徴とする防水コネクタ。
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載の防水コネクタにおいて、
     本体ハウジング及び締付ナットには、軸方向に直交する断面形状が正六角形となる六面部が形成されたことを特徴とする防水コネクタ。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の防水コネクタにおいて、
    本体ハウジングの前端部には、本体ハウジングの前端側に開口して本体ハウジングの軸方向に貫通する筒状の被係合部が設けられ、
     前記被係合部の後端側縁部、及び該後端側縁部から本体ハウジングの軸方向に4~9mm後退した位置には、被係合部の貫通方向と直交する方向に3mm以上の高さで立ち上がる一対のガードリブが相対して形成されたことを特徴とする防水コネクタ。
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