WO2014192517A1

WO2014192517A1 - 防水コネクタ

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Publication number: WO2014192517A1
Application number: PCT/JP2014/062509
Authority: WO
Inventors: 田代　晴紀; 和広小林
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2015-11-29
Also published as: JP2014232628A

Abstract

　防水コネクタは、相手ケースの壁部を貫通する電線の端末に設けられ、前記壁部に当接状態で取り付けられるコネクタ本体と、前記コネクタ本体の前記壁部との当接面に設けられたシール収容溝と、前記シール収容溝に収容されて前記壁部と前記当接面との間をシールするパッキンとを備えている。また、前記シール収容溝内での前記パッキンの姿勢を正常に保持する姿勢保持部が、前記パッキンに設けられている。上記防水コネクタによれば、パッキンやコネクタハウジングの形状を複雑にすることなく、シール収容溝内でのパッキンのねじれを防止することで防水性を確保することができる。

Description

防水コネクタ

　本発明は、防水性を保つためのシール構造を備えた防水コネクタ[waterproof connector]に関する。

　図５、図６（ａ）及び図６（ｂ）示されるような従来の防水コネクタ１００では、コネクタ本体１０１と、コネクタ本体１０１の外周を覆うようにしてコネクタ本体１０１と固定されたシェル１０２と、コネクタ本体１０１内に収容されてコネクタ本体１０１と固定されたターミナル１０３と、からなっている。

　コネクタ本体１０１は相手側ケース[mated case]（図示せず：接続相手：相手側コネクタハウジング等）に接続されるので、相手側ケースとコネクタ本体１０１との間のシール性[sealing property]を保つためのリング状のパッキン[packing]１０４が、コネクタ本体１０１に配置されている。

　パッキン１０４は、その一部が環状の凹溝１０５から突出されるように、コネクタ本体１０１に形成された環状の凹溝１０５に収容されている。コネクタ本体１０１が相手側ケースに接続されると、パッキン１０４は、相手側ケースに押圧されて弾性変形されて凹溝１０５の内側と相手側ケースの表面とに押し付けられる。この結果、相手側ケースとコネクタ本体１０１との間からの水等の浸入が防止される。

　しかし、図６（ａ）に示されるように、コネクタ本体１０１の相手側ケースへの接続後に相手側ケースの微動等によって、パッキン１０４に矢印Ｒ１又はＲ２に示される方向の力が作用することがある。このとき、凹溝１０５の幅Ａよりもパッキン１０４の幅Ｂが小さいので、図６（ｂ）に示されるように、パッキン１０４が凹溝１０５内でねじれるおそれがある。

　この場合、パッキン１０４が凹溝１０５内でねじれると、パッキン１０４とコネクタ本体１０１及び相手側ケースとの間に作用する押圧力が低下して、相手側ケースとコネクタ本体１０１との間のシール性を保つことができないおそれがある。

　また、パッキン１０４のねじれを防止するために、凹溝１０５の幅Ａを小さくしたりパッキン１０４の幅Ｂを大きくすることなども考えられるが、凹溝１０５におけるパッキン１０４の充填率が高くなってパッキン１０４の凹溝１０５への取付性[installability]が悪化する。この結果、パッキン１０４を凹溝１０５内の正規位置に確実に取り付けられないおそれが生じる。

　さらに、コネクタ本体１０１の相手側ケースへの接続後には、パッキン１０４は、相手側ケースに押圧されて適度に弾性変形して凹溝１０５内に収容される。しかし、上述したように充填率が高くなると凹溝１０５内の空隙が少なくなる。この結果、パッキン１０４が適度に弾性変形できずにコネクタ本体１０１と相手側ケースとの間に隙間を生じさせて、相手側ケースとコネクタ本体１０１との間のシール性が低下するおそれもある。

　なお、相手側ケースに押圧されてパッキン１０４が適度に弾性変形するには、パッキン１０４を凹溝１０５内で幅Ｂ方向に若干の空間的余裕が必要になる。このため、パッキン１０４の幅Ｂは、凹溝１０５の幅Ａよりも小さくなければならない。

　下記特許文献１は、コネクタハウジングに取り付けられるパッキンを開示している。そのパッキンは、リング状の中実のパッキン本体と、パッキン本体から外方に延出され、かつ、係止爪が形成された外側突出片と、パッキン本体から内方に延出され、かつ、孔が形成された内側突出片と、を備えている。パッキンがコネクタハウジングの凹溝内に取り付けられた後、外側突出片の係止爪がコネクタハウジングに形成された係止孔に圧入され、内側突出片の孔にはコネクタハウジングに形成された突出ピンが挿入される。この結果、パッキンの回転（ねじれ）が防止される。

日本国特開２００４－３２７１６９

　しかし、特許文献１に開示されたパッキンでは、外側突出片（係止爪）や内側突出片（孔）を形成する必要があり、また、コネクタハウジングにも係止孔や突出ピンを形成しなくてはならず、パッキン及びコネクタハウジングの形状が複雑になってしまう

　本発明の目的は、パッキンやコネクタハウジングの形状を複雑にすることなく、コネクタハウジングの収容溝内でのパッキンのねじれを防止することで防水性を確保することのできる防水コネクタを提供することにある。

　本発明の特徴は、防水コネクタであって、相手ケースの壁部を貫通する電線の端末に設けられ、前記壁部に当接状態で取り付けられるコネクタ本体と、前記コネクタ本体の前記壁部との当接面に設けられたシール収容溝と、前記シール収容溝に収容されて前記壁部と前記当接面との間をシールするパッキンとを備え、前記シール収容溝内での前記パッキンの姿勢を正常に保持する姿勢保持部が、前記パッキンに設けられている、防水コネクタを提供する。

　ここで、前記パッキンが、パッキン本体と、前記姿勢保持部が形成される側面と、前記壁部に当接される端面とを備えており、前記姿勢保持部が、前記シール収容溝の内側面に向けて突出されたサイドリブである、ことが好ましい。

　さらに、前記パッキン本体が、前記シール収容溝の底面と当接する一対のボトムリブをさらに備えており、前記一対のボトムリブの間に、凹部が形成されている、ことが好ましい。

実施形態に係る防水コネクタの斜視図である。上記防水コネクタの分解斜視図である。上記防水コネクタの断面図である。上記防水コネクタの要部拡大断面図である。従来の防水コネクタの断面図である。（ａ）は従来の防水コネクタの要部拡大図であり、（ｂ）はパッキンのねじれを示す要部拡大図である。

　以下、実施形態に係る防水コネクタ１を図面を参照しつつ説明する。

　図１及び図２に示されるように、コネクタ本体２と、パッキン３とからなっている。コネクタ本体２は、相手側ケースの壁部Ｗを貫通する電線４の端末に設けられている。コネクタ本体２は、壁部Ｗに当接状態で取り付けられるが、コネクタ本体２の壁部Ｗとの当接面２９には、シール収容溝３１が設けられている。パッキン３は、このシール収容溝３１に収容され、相手側ケースの壁部Ｗと当接面２９との間をシールする。

　さらに、図２に示されるように、コネクタ本体２は、ハウジング５と、ターミナル７と、シールラバー９と、リヤホルダ１１と、シェル１５と、シールドリング１３と、からなっている。ハウジング５は、その内部に導電部材が配置される中空筒形状を有している。各ターミナル７の一端は、ハウジング５内で固定され、他端は、ハウジング５から露出されている。シールラバー９は、後述する電線４をハウジング５内で保持する支持して固定する。リヤホルダ１１は、ハウジング５の後部開口に取り付けられる。シェル１５は、ハウジング５の外周を覆うようにして配置される。シールドリング１３は、シェル１５の外周に配置されて編組線[braided wire]（図示せず）をシェル１５に固定する。

　図２及び図３に示されるように、ハウジング５は、ハウジング本体１７と、フランジ１９と、ターミナル支持部２１と、からなる。ハウジング本体１７は、筒状で、その一端から電線４（ターミナル７）がその内部に挿入される。フランジ１９は、ハウジング本体１７の他端から外方に延出されて形成されている。ターミナル支持部２１は、フランジ１９に対して垂直に、ハウジング本体１７の他端からさらに延出されている。

　ハウジング本体１７の一端には電線挿入開口部２３が形成され、ハウジング本体１７の内部には、電線挿入開口部２３から連続して形成されたシールラバー収容部２５と、シールラバー収容部２５から連続して形成されたターミナル収容部２７と、が形成されている。電線挿入開口部２３には、後述する電線４（ターミナル７）が挿入される。電線挿入開口部２３には、リヤホルダ１１が挿入されて嵌合される。シールラバー収容部２５には、後述するシールラバー９が収容される。ターミナル収容部２７には、ターミナル７の一端が収容される。ターミナル７は、ターミナル収容部２７で、電線４とそれぞれ電気的に接続される。

　ハウジング本体１７の電線挿入開口部２３と反対側の端部（他端）に、上述したフランジ１９が形成されている。フランジ１９の当接面２９には、フランジ１９の外周縁に沿って環状のシール収容溝３１が形成されている。シール収容溝３１は、底面３３と、底面３３と一対の内側面３５を有している（図４参照）。なお、シール収容溝３１は、パッキン３の高さや幅に応じて、適宜変更可能である。

　ターミナル支持部２１は、ターミナル収容部２７に収容されたターミナル７の一端を支持しており、ターミナル７の他端は、防水コネクタ１の外部に露出されている。また、ターミナル支持部２１の内部には、ターミナル７に形成された係止孔４５と係止する係止突起３７が設けられている。ターミナル７は、ターミナル支持部２１に支持される板状部３９と、板状部３９から連続して形成された電線４と接続される接続部４１とからなる。

　板状部３９の一部はターミナル支持部２１に支持され、残りの部分はターミナル支持部２１から延出されて露出されている。板状部３９には、上述した係止孔４５に加えて、相手側のターミナルと接続される接続孔４３が形成されている。接続部４１には、一対の狭持片[clamp tabs]４７が設けられている（図２参照）。狭持片４７は、折り曲げられて電線４の芯線６５を狭持し、電線４とターミナル７とを電気的に接続する。

　シールラバー９は、電線４の外周面６９にそれぞれ固定されており、シールラバー収容部２５に圧入されている。シールラバー９の各表面にはリップ４９が形成されており、リップ４９がシールラバー収容部２５の内面に押圧されることで電線挿入開口部２３からハウジング５内への水の浸入を防止している。リヤホルダ１１は、シールラバー９に隣接して電線４の外周面６９に固定されており、その一端１２が電線挿入開口部２３を閉塞するように電線挿入開口部２３に圧入されている。

　シールドリング１３は、シェル１５に設けられたシールドリング嵌合部５３に配置されている。シールドリング１３の内径は、シェル１５（シールドリング嵌合部５３）の外周よりも若干小さく設定されている。シールドリング１３とシェル１５との間に編組線の端部が配置された後、シールドリング１３がカシメられて編組線の一端がシェル１５に固定される。

　ハウジング本体１７及びフランジ１９の外周を覆うように形成されたシェル１５は、その内部にハウジング５を収容するハウジング収容部５１と、上述したシールドリング嵌合部５３と、からなる。上述したように、シールドリング１３をカシメることで、シェル１５及びハウジング５も互いに強固に固定される。また、カシメられるシールドリング１３が、シールラバー収容部２５の位置に配置されるので、電線挿入開口部２３の防水性をさらに高めている。

　図４に示されるように、シール収容溝３１に収容されるリング状のパッキン３は、ゴム等の弾性部材からなるパッキン本体５５と、パッキン本体５５から突出された一対のサイドリブ（姿勢保持部[posture settlement portions]）５７と、を有している。各サイドリブ５７は、パッキン３の全周に沿って形成されている。本実施形態のサイドリブ５７は、パッキン本体５５と一体的に形成されており、ゴム等の弾性部材からなる。パッキン本体５５には、シール収容溝３１の底面３３と当接する一対のボトムリブ６１も設けられている。各ボトムリブ６１も、パッキン３の全周に沿って形成されている。ボトムリブ６１は、パッキン本体５５と一体的に形成されているので、ゴム等の弾性部材からなる。一対のボトムリブ６１の間には凹部５９が形成されている。凹部５９も、パッキン３の全周に沿って形成されている。凹部５９が設けられることで、シール収容溝３１におけるパッキン３の充填率を高くすることなく、パッキン３をシール収容溝３１に収容できる。

　パッキン本体５５のシール収容溝３１への挿入方向の高さは、シール収容溝３１の深さよりも高く設定されている。このため、ボトムリブ６１がシール収容溝３１の底面３３に当接した状態では、パッキン本体５５の端面６２は当接面２９よりも外側に位置する。さらに、パッキン本体５５の側面６０上に形成されたサイドリブ５７は、シール収容溝３１の内側面３５と対向する（に押圧される）当接面６３を有している。なお、端面６２は相手側ケースの壁面Ｗと当接し、パッキン３は、壁面Ｗと底面３３との間で押圧されて弾性変形した状態でシール収容溝３１内に収容される。

　コネクタ本体２の電線挿入開口部２３からハウジング本体１７の内部に挿入される電線４は、銅等の導電性材料からなる芯線[core wire]６５と、芯線６５の外周を覆う絶縁性を有する被覆[sheath]６７と、からなる。電線４の端部では、被覆６７が除去されて芯線６５が露出され、芯線６５がターミナル７の一端（接続部４１）に電気的に接続される。

　被覆６７の外周面６９には、上述したシールラバー９及びリヤホルダ１１が圧入されており、シールラバー９がシールラバー９に収容され、かつ、リヤホルダ１１が電線挿入開口部２３に圧入されることで、電線４のハウジング５からの抜けが防止される。

　次に、防水コネクタ１の組み立てについて説明する。

　まず、図２に示されるように、リヤホルダ１１及びシールラバー９に電線４を圧入し、電線４の端部に露出された芯線６５にそれぞれターミナル７の接続部４１を接続する。次に、ターミナル７が、その板状部３９から電線挿入開口部２３を通してハウジング本体１７に挿入される。図３に示されるように、接続部４１は、ターミナル収容部２７に収容され、板状部３９の一部は、ターミナル支持部２１に指示されると共に残りの部分はターミナル支持部２１から外部にから露出される。

　次に、ターミナル７が取り付けられたハウジング５の外側にシェル１５を配置し、シールラバー９及びリヤホルダ１１も取り付けられる。このとき、シールドリング１３及び編み組線も取り付けられ、その後、シールドリング１３がカシメられて、ハウジング５とシェル１５とが固定される。そして、ハウジング５のフランジ１９に設けられたシール収容溝３１にパッキン３が挿入され、防水コネクタ１の組み付けが完成する。

　本実施形態の防水コネクタ１によれば、姿勢保持部をパッキン３に形成することで、シール収容溝３１内でのパッキン３の姿勢を正常に保持することができ、防水コネクタ１の防水性を確保できる。

　また、本実施形態では、パッキン３が、パッキン本体５５と、姿勢保持部（サイドリブ５７）が形成される側面６０と、壁部Ｗに当接される端面６２とで形成されている。さらに、姿勢保持部は、シール収容溝３１の内側面３５と対向する（に押圧される）当接面６３を有するサイドリブ５７である。このため、防水コネクタ１の相手側ケースへの取り付け時に、内側面３５に押圧されたサイドリブ５７（当接面６３）によってパッキン３のねじれを防止することができる。このとき、パッキン３にサイドリブ５７を設けるだけでパッキン３のねじれを防止でき、パッキン３及びシール収容溝３１に複雑な加工は不要であり、防水コネクタ１を容易に製造できる。

　さらに、本実施形態では、パッキン本体５５に、シール収容溝３１の底面３３と当接する一対のボトムリブ６１が設けられている。このため、防水コネクタ１の相手側ケースへの取り付け時に、底面３３に押圧されたボトムリブ６１によってパッキン３のねじれを生じさせようとする力を分散でき、パッキン３のねじれを防止できる。さらにまた、一対のボトムリブ６１の間には、凹部５９が設けられている。このため、シール収容溝３１におけるパッキン３の充填率を高くすることなく、パッキン３をシール収容溝３１に収容できる。この結果、防水コネクタ１の相手側ケースへの取り付け時にパッキン３は適度に弾性変形し、防水コネクタ１と相手側ケースとの間に隙間を生じさせることなく、側面６０を壁部Ｗに押圧させて、防水性を確保できる。

　なお、本実施形態では、図４に示されるように、シール収容溝３１の対向する内側面３５間の幅Ｃとサイドリブ５７の当接面６３間の幅Ｄとの差が、幅Ｃとパッキン本体５５の高さとの差より小さくされている。このため、シール収容溝３１の内側面３５とサイドリブ５７とが確実に当接するので、パッキン３のねじれを防止できる。ここで、上述したように、凹部５９によってシール収容溝３１におけるパッキン３の充填率を高くすることなくサイドリブ５７を適度に弾性変形させることができるので、パッキン３のシール収容溝３１からの突出量を大きくしつつも幅Ｃと幅Ｄとの差（隙間）を従来の構造における幅Ａと幅Ｂと差（隙間：図６参照）より小さくできる。この結果、パッキン３の防水性を向上させつつ、パッキン３のねじれをより効果的に防止できる。

　また、シール収容溝３１は単純な溝であるので、本実施形態のパッキン３は、従来の構造の防水コネクタのシール収容溝（例えば、図６における凹溝１０５）に適用することもでき、上述した同様の効果を実現できる。また、パッキン３自体の形状も複雑ではなく（上述した特許文献１における外側突出片及び係止爪、並びに、内側突出片及び孔が不要）、製造や組み付けが容易である。

　さらに、パッキン３をシール収容溝３１への取付性に関して、凹部５９がパッキン本体５５に形成されているので、パッキン３を潰しながらシール収容溝３１内に容易に挿入できる。パッキン３の形状は、シール収容溝３１に収容された後に、弾性復元するので、パッキン３とシール収容溝３１との隙間（幅Ｃと幅Ｄとの差）を限りなく小さくできる。この結果、パッキン３のねじれをより一層防止できる。

　なお、本実施形態の姿勢保持部は、サイドリブ５７として形成されたが、パッキン３のシール収容溝３１内でのねじれを防止する構造であれば、リブ以外の形状を有していてもよい。また、本実施形態では一つのサイドリブ５７が形成されたが、複数のサイドリブ５７が平行に配置されてもよい。

　日本国特許出願第２０１３－１１２６４９号（２０１３年５月２９日出願）の全ての内容は、ここに参照されることで本明細書に援用される。本発明の実施形態を参照することで上述のように本発明が説明されたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲に照らして決定される。

Claims

　防水コネクタであって、
　相手ケースの壁部を貫通する電線の端末に設けられ、前記壁部に当接状態で取り付けられるコネクタ本体と、
　前記コネクタ本体の前記壁部との当接面に設けられたシール収容溝と、
　前記シール収容溝に収容されて前記壁部と前記当接面との間をシールするパッキンとを備え、
　前記シール収容溝内での前記パッキンの姿勢を正常に保持する姿勢保持部が、前記パッキンに設けられている、防水コネクタ。
　請求項１記載の防水コネクタであって、
　前記パッキンが、パッキン本体と、前記姿勢保持部が形成される側面と、前記壁部に当接される端面とを備えており、
　前記姿勢保持部が、前記シール収容溝の内側面に向けて突出されたサイドリブである、防水コネクタ。
　請求項２記載の防水コネクタであって、
　前記パッキン本体が、前記シール収容溝の底面と当接する一対のボトムリブをさらに備えており、
　前記一対のボトムリブの間に、凹部が形成されている、防水コネクタ。