JP5331082B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、防水構造を備えるコネクタに関する。

従来から、電線を保持可能なコネクタを外部の機器に取り付ける場合において、機器に形成された接続孔に電線を挿入して、電線の端部に形成される端子と機器側の端子とを電気的に接続する構成が知られている。このようなコネクタによる接続構造においては、電線を伝う経路（第１の経路）、又は、接続孔が形成される面（コネクタが取り付けられる面）及び接続孔の内壁面を伝う経路（第２の経路）を介して、機器内に水が浸入する可能性がある。特許文献１から３までは、上記の構成で機器に取り付けられ、かつ上記の２つの経路からの浸水を防止した構成のコネクタを開示する。

特許文献１のコネクタは、機器に接続孔（貫通孔）が１つだけ形成され、その接続孔に複数の電線をまとめて挿入してコネクタを取り付ける構成となっている。この特許文献１のコネクタにおいては、第１の経路からの浸水を防止するために、電線の外周面に密着するように円筒状のゴム栓を当該電線毎に取り付けている。また、このコネクタは、第２の経路からの浸水を防止するために、枠状に形成されたシールリングを接続孔の内周面に密着するように取り付ける構成となっている。

特許文献２の実施形態２は、機器に複数の接続孔が形成され、それぞれの接続孔に１つずつ電線を挿入してコネクタを取り付ける構成となっている。この特許文献２のコネクタにおいては、筒状のゴムブーツが電線毎に取り付けられている。このゴムブーツの軸方向の長さは、特許文献１に示すゴム栓よりも相当に長く形成されている。そして、ゴムブーツの内周面は、電線及び電線に取り付けられた筒状の部材の外周面と密着できるような形状に構成されているため、第１の経路からの浸水を防止することができる。また、このコネクタにおいては、第２の経路からの浸水を防止するために、枠状に形成されたシールリングを、接続孔の内周面に密着するように接続孔毎に取り付けている。

特許文献３の構成は、特許文献２と同様に、機器に形成された複数の接続孔に１つずつ電線を挿入してコネクタを取り付ける構成となっている。この特許文献３のコネクタは、電線の外周面及び接続孔の内周面と密着可能な筒形嵌合部を、保持する電線毎に備えている。この構成により、２つの経路からの浸水を防止することができる。なお、この複数の筒形嵌合部は、それぞれの一端部同士において連結されており、まとめて取り扱うことが可能となっている。

特開２００２−２８１６５４号公報 特開２００２−３７３７３０号公報 特開２００２−２４６１１２号公報

しかし、特許文献１及び２の構成は、第１の経路からの浸水を防止するために、電線毎に防水部材（ゴム栓、ゴムブーツ）を取り付ける必要がある。また、これらの構成は、第１の経路からの浸水を防止する防水部材に加えて、第２の経路からの浸水を防止する防水部材（シールリング）が更に必要となる。特に、特許文献２の構成では、第２の経路からの浸水を防止するために、接続孔毎にシールリングが必要になる。そのため、コネクタの部品点数が増加してしまい、コネクタの構成が複雑になり、コネクタの組立工数が増加してしまう。

この点、特許文献３の構成は、２つの経路からの浸水を１つの防水部材で防止できる。しかし、特許文献３の構成では、複数の電線を対応した接続孔にそれぞれ挿入する必要があるため、機器へのコネクタの取付けが煩雑になることがある。また、特許文献３の防水部材は複数の筒形嵌合部と連結部とを備える構成であるため、複雑な形状となってしまう。従って、防水部材の製造に用いる金型が複雑になり、製造コストが増加することがある。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、機器内に水が浸入することを簡素な構成で防止でき、取付性にも優れるコネクタを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、複数の電線を保持可能であり、当該複数の電線を外部の機器に接続するためのコネクタにおいて、以下の構成が提供される。即ち、このコネクタは、取付部と、シール部材と、遮蔽部と、保持部と、を備える。前記取付部は、前記機器に形成された接続孔に対して前記電線が挿入されるように、当該機器に取付可能である。前記シール部材は、前記機器内に水が浸入することを防止するとともに前記取付部に取付可能に構成される。前記遮蔽部は、前記複数の電線をまとめて覆うように配置され、当該電線を流れる信号に発生するノイズを低減する。前記保持部は、前記遮蔽部を保持する。また、前記シール部材には、第１防水部と、第２防水部と、が形成されている。前記第１防水部は、電線の外周面と密着するように当該電線を保持可能な複数の保持孔が形成されており、当該保持孔により、前記電線を伝って前記機器内に水が浸入することを防止する。前記第２防水部は、前記接続孔が形成される面及び前記接続孔を伝って前記機器内に水が浸入することを防止する。なお、前記第２防水部はループ状のシール面で構成され、前記シール面の内側を複数の電線がまとめて通過するとともに、当該シール面は、前記接続孔が形成される面に対して、当該接続孔を囲うように密着可能である。前記シール部材又は前記取付部には、前記取付部に対する前記シール部材の相対移動を規制して、前記取付部から前記シール部材が外れることを防止する規制部が形成されている。前記規制部は、前記電線の長手方向に少なくとも２箇所形成され、当該２つの規制部の間の位置で前記保持部が前記遮蔽部を保持する。

これにより、２つの経路（電線を伝わる経路及び接続孔等を伝わる経路）からの浸水を単一のシール部材によって防止できる。そのため、浸水を防止する部材を経路毎に配置する構成に比べて、部品点数を削減することができる。従って、コネクタの構成を簡素化できるとともに、製造コスト及び組立工数を低減できる。また、上記の構成は、１つの接続孔に対して複数の電線を挿入して機器と電線とを接続する構成にしても確実にシールを行うことができる。従って、機器に複数の接続孔を形成する必要をなくすことができ、接続作業を容易にすることができる。また、第１防水部として上記の保持孔が形成されることで、複数の電線についての電線を伝わる経路からの浸水を簡素な構成で防止できる。更に、シール部材が電線を保持することができるので、電線を保持するための特別な部材が不要になり、コネクタの構成を簡素化できる。また、防水のための部材を接続孔の内部に挿入してシールを行う場合は、当該部材を接続孔の形状に応じて形成する必要がある。この点、上記の構成では、接続孔が形成される面に対して、当該接続孔を囲うようにシール面を密着させる構成なので、接続孔を囲うことができればシール面の形状は任意であるため、接続孔の形状が複雑な場合であっても、シール部材を容易に形成することができる。また、上記の遮蔽部と保持部とを備えることで、シール部材が外れることを防止する特別な部材が不要になり、コネクタの構成を簡素化できる。更に、コネクタの組立て時において、遮蔽部を保持する位置を作業者が簡単に認識することができるので、遮蔽部を取り付ける作業を容易にすることができる。

本発明の一実施形態に係るコネクタの斜視図。 コネクタの分解斜視図。 コネクタが機器に取り付けられる様子を示す側面断面図。 機器に接続されたコネクタの様子を示す側面断面図。 コネクタの組立方法の前半部を示す側面断面図。 コネクタの組立方法の後半部を示す側面断面図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。初めに、図１から図４を参照してコネクタ１の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るコネクタ１の斜視図である。図２は、コネクタ１の分解斜視図である。図３は、コネクタ１が機器９０に取り付けられる様子を示す側面断面図である。図４は、機器９０に接続されたコネクタ１の様子を示す側面断面図である。

初めに、コネクタ１及び機器９０の構成及び取付方法の概要について説明する。本実施形態のコネクタ１は、自動車等が備える機器９０（図３を参照）に電線１０を電気的に接続するために用いられる。このコネクタ１は、図１等に示すように、複数（３本）の電線１０を保持している。一方、機器９０は、図３等に示すように、平坦な取付面９２を有している。この取付面９２には、電線１０を挿入して接続するための接続孔９１が形成されている。そして、接続孔９１に電線１０を挿入した後に、コネクタ１を取付面９２に固定することにより、コネクタ１を機器９０に取り付けることができる（図４）。

以下、このコネクタ１の詳細な構成について説明する。コネクタ１は、図２等に示すように、シール部材２０と、カバー部（取付部）３０と、クランプ部（保持部）４０と、ケーブルブーツ６０と、を主要な構成として備えている。なお、以下の説明において、電線１０が保持される箇所における当該電線１０の軸方向（長手方向）のことを単に「軸方向」と称し、当該軸方向に垂直な方向を単に「垂直方向」と称することがある。また、コネクタ１において、機器９０に取り付けられる側（端子部１１側）を「機器側」と称し、その反対側を単に「反機器側」と称することがある。

図３等に示すように、電線１０はコネクタ１（詳細には後述の電線保持孔２２）に保持されており、この電線１０の軸方向一端側の端部には、端子部１１が備えられている。この端子部１１は、機器９０が有する図略の端子と電気的に接続できるように構成されている。

カバー部３０は、コネクタ１の各構成が取り付けられるとともに、コネクタ１を機器９０に取り付けるための金属製の筒状部材である。カバー部３０は、図２及び図３に示すように、軸方向の位置によって断面形状が異なるように形成されている。カバー部３０の内部には、シール部材２０を取り付けるための中空部３５が形成されており、この中空部３５を電線１０が通過している。また、カバー部３０には、図３に示すように、軸方向の中央部から反機器側に掛けて、軸方向に垂直に切った断面が一様な中途部３４が形成されている。

また、図２に示すように、カバー部３０は、機器側の端部において前記軸方向に垂直な向きに突出した３つの突出部３１，３２，３３を有している。これらの突出部３１，３２，３３には、取付孔３１ａ，３２ａ，３３ａがそれぞれ形成されている。図３及び図４に示すように、カバー部３０の取付孔３１ａ，３２ａ，３３ａにボルト等を差し込んでネジ孔に固定することで、コネクタ１を機器９０の取付面９２に取り付けることができる。

シール部材２０は弾性変形可能な樹脂製の部材であって、図２等に示すように、断面が長円形となるように構成されている。シール部材２０には、機器側の端部において垂直方向に突出した第１規制部（規制部）２３が形成されている。同様に、シール部材２０には、反機器側の端部において垂直方向に突出した第２規制部（規制部）２４が形成されている。そして、この第１規制部２３と第２規制部２４とに挟まれた部分である中途部２５は、軸方向に垂直に切った断面の大きさが一定となっている。なお、シール部材２０の中途部２５は、カバー部３０の中途部３４と軸方向の長さが略同一となるように構成されている。

この構成により、図３等に示すようにシール部材２０の中途部２５とカバー部３０の中途部３４とを互いに向き合わせるようにして、シール部材２０をカバー部３０の内側に取り付けることができる。また、シール部材２０に形成された第１規制部２３は、カバー部３０に対してシール部材２０が反機器側へ相対移動することを規制している。同様に、シール部材２０に形成された第２規制部２４は、カバー部３０に対してシール部材２０が機器側へ相対移動することを規制している。従って、シール部材２０からカバー部３０が外れることを防止できる。

また、シール部材２０は、図２及び図３等に示すように、機器側の端部において、ラッパを直線状に引き延ばしたような形状となっている。このラッパ状部分の縁の表面（長円状のシール面２１（第２防水部））は、コネクタ１を機器９０に取り付けたときに（図４）、接続孔９１を囲うことができるように構成されている。そして、コネクタ１を機器９０に取り付けたときには、ラッパ状部分の縁がカバー部３０によって押し潰されつつ、シール面２１が取付面９２に押し付けられる。この構成により、シール部材２０に形成されたループ状（無端状）のシール面２１によって、取付面９２及び接続孔９１を経由した水の浸入を防止できる。

また、図３等に示すように、シール部材２０の内部には、電線１０の数に対応して３つの電線保持孔（第１防水部）２２が形成されている。電線保持孔２２はそれぞれ円形状に形成され、複数の電線１０の各外周面に密着して、それぞれの電線１０を保持可能に構成されている。具体的には、電線保持孔２２の内周面にリング状の凸部が複数並べて形成され、この凸部が電線１０の外周面をシールするように構成している。この電線保持孔２２によって、電線１０の表面を経由した水の浸入を防止できる。

図３等に示すように、コネクタ１には、複数の電線１０をまとめて覆うように構成された遮蔽部材５０が配置されている。この遮蔽部材５０は、例えば金属製の線材を編んだ部材（編組チューブ、編組シールド材）等で構成されている。この遮蔽部材５０は、導電性の部材（例えば前記カバー部３０）と接続されており、この導電性の部材を介してアース（接地）が行われている。この構成により、電線を流れる信号に発生するノイズ等を低減することができる。

図２等に示すクランプ部４０は、この遮蔽部材５０を保持（固定）するためのものである。クランプ部４０は、長い板状部材を適宜折り曲げた、第１固定板４１と第２固定板４２とを備えている。第１固定板４１には、長手方向の一端部において固定孔４１ａが形成され、長手方向の他端部において固定孔４１ｂが形成されている。また、第１固定板４１において長手方向の両端部以外の箇所は、カバー部３０の中途部３４の外周面に沿うことができるように適宜曲げられている。なお、第２固定板４２は第１固定板４１と同一の形状であるため、説明を省略する。

この構成で、カバー部３０の中途部３４に遮蔽部材５０を沿わせるように配置した上で、第１固定板４１及び第２固定板４２によって挟み込み、固定孔４１ａと固定孔４２ａ、固定孔４１ｂと固定孔４２ｂをそれぞれ合わせてボルト及びナットで固定する。これにより、遮蔽部材５０をカバー部３０の中途部３４に接触させた状態で固定することができる。

ケーブルブーツ６０は、コネクタ１の各構成を保護するための樹脂製の部材である。また、図３等に示すように、ケーブルブーツ６０の反機器側の端部は円筒状に構成されており、この円筒状の部分に接続されたコルゲートチューブ６１が電線１０及び遮蔽部材５０をまとめて覆うように配置されている。コルゲートチューブ６１は、波状（蛇腹状）の部分を有する樹脂製の円筒状の部材として構成されている。これにより、衝撃や折曲げ等から電線１０及び遮蔽部材５０を保護することができる。

次に、コネクタ１を組み立てる工程について、図５及び図６を参照して説明する。図５及び図６は、コネクタ１の組立方法を示す側面断面図である。

初めに、作業者は、シール部材２０をカバー部３０に取り付ける。前述のとおり、シール部材２０は樹脂製であるため、シール部材２０の第２規制部２４を押し縮めるように弾性変形させることによりカバー部３０の中空部３５にシール部材２０を挿入することができる。なお、従来は、防水のための部材が複数個で構成されていたり、防水のための部材が複雑な形状で構成されていたりするため、取付けに時間が掛かることがあった。この点、本実施形態の構成では、単一のシール部材２０をカバー部３０内に挿入するだけであるため、取付性に優れている。また、シール部材２０をカバー部３０に取り付けた後は、前述のように、シール部材２０に一体的に形成されている第１規制部２３及び第２規制部２４によって、カバー部３０からシール部材２０が外れることを防止できる。

次に、作業者は、シール部材２０、カバー部３０、遮蔽部材５０、ケーブルブーツ６０、コルゲートチューブ６１等の部材に電線１０を挿入する（図５（ａ））。その後、作業者は、挿入した遮蔽部材５０を、カバー部３０の中途部３４の外側に被せる（図５（ｂ））。

次に、作業者は、遮蔽部材５０が動かないように押さえながら、第１固定板４１及び第２固定板４２で外側から挟み込み、ボルト及びナットを使用して当該第１固定板４１及び第２固定板４２を互いに固定する。これにより、遮蔽部材５０をカバー部３０の中途部３４に固定することができる（図６（ａ））。なお、本実施形態の構成では、それぞれ突出している第１規制部２３及び第２規制部２４の間の位置にクランプ部４０を取り付ければ良いため、遮蔽部材５０を保持する位置を作業者が簡単に認識することができる。従って、遮蔽部材５０を取り付ける作業を容易にすることができる。

次に、作業者は、ケーブルブーツ６０及びコルゲートチューブ６１を軸方向一端側に移動させて、カバー部３０等に差し込む（図６（ｂ））。以上により、コネクタ１の組立てが完了する。

以上に示したように、本実施形態のコネクタ１は、複数の電線１０を保持可能であり、当該複数の電線１０を外部の機器９０に接続するためのものである。また、このコネクタ１は、カバー部３０と、シール部材２０と、を備える。カバー部３０は、機器９０に形成された接続孔９１に対して複数の電線１０が挿入されるように、当該機器９０に取付可能である。シール部材２０には、電線保持孔２２と、シール面２１と、が形成されている。電線保持孔２２は、電線１０を伝って機器９０内に水が浸入することを防止する。シール面２１は、取付面９２及び接続孔９１を伝って機器９０内に水が浸入することを防止する。なお、シール面２１はループ状に構成され、当該シール面２１の内側を複数の電線１０がまとめて通過する。

これにより、２つの経路（電線１０を伝わる経路及び接続孔９１等を伝わる経路）からの浸水を単一のシール部材２０によって防止できる。そのため、浸水を防止する部材を経路毎に配置する構成に比べて、部品点数を削減することができる。従って、コネクタ１の構成を簡素化できるとともに、製造コスト及び組立工数を低減できる。また、本実施形態の構成は、機器９０に形成された１つの接続孔９１に電線１０をまとめて挿入する構成であるため、接続作業が容易である。

また、本実施形態のコネクタ１において、シール部材２０には、電線１０の外周面と密着するように当該電線１０を保持可能な複数の電線保持孔２２が形成されている。

これにより、複数の電線１０について、それぞれの電線１０を伝わることによって生じる浸水を、簡素な構成でまとめて防止できる。また、シール部材２０が電線１０を保持することができるので、電線１０を保持するための特別な部材が不要になり、コネクタ１の構成を簡素化できる。

また、本実施形態のコネクタ１において、シール面２１は、取付面９２に対して、接続孔９１を囲うように密着可能である。

即ち、防水のための部材を接続孔９１の内部に挿入してシールを行う場合は、当該部材を接続孔９１の形状に応じて形成する必要がある。この点、上記の構成では、接続孔９１を囲うことができればシール面の形状は任意であるため、接続孔９１の形状が複雑な場合であっても、シール部材２０を容易に形成することができる。

また、本実施形態のコネクタ１において、シール部材２０は、カバー部３０に取付可能に構成されている。シール部材２０に形成された第１規制部２３及び第２規制部２４は、カバー部３０に対するシール部材２０の相対移動を規制して、カバー部３０からシール部材２０が外れることを防止している。

これにより、シール部材２０が外れることを防止する特別な部材が不要になり、コネクタ１の構成を簡素化できる。

また、本実施形態のコネクタ１は、遮蔽部材５０と、クランプ部４０と、を備える。遮蔽部材５０は、複数の電線１０をまとめて覆うように配置され、当該電線１０を流れる信号に発生するノイズを低減する。クランプ部４０は、電線１０の軸方向に並べて配置された第１規制部２３及び第２規制部２４の間の位置で、遮蔽部材５０を保持する。

これにより、コネクタ１の組立て時において、遮蔽部材５０を保持する位置を作業者が簡単に認識することができるので、遮蔽部材５０を取り付ける作業を容易にすることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

前記の実施形態は、電線１０が３本配置された構成であるが、電線１０の本数はこれに限られず、例えば２本、４本、５本以上等に変更することができる。

シール部材２０の形状は上記で示した例に限られず、電線を伝って機器内に水が浸入することを防止する第１防水部と、接続孔が形成される面等を伝って機器内に水が浸入することを防止する第２防水部と、が形成された部材であれば、適宜変更することができる。例えば、接続孔９１の内周面に沿うように形成された筒状の部材が第２防水部として形成されたシール部材を用いても良い。また、第２防水部が有するループ状のシール面２１の形状は、長円状とすることに代えて、例えば円形、矩形等に変更することができる。

カバー部３０、クランプ部４０、ケーブルブーツ６０等についても上記で示した構成は例示であり、構成の一部又は全部を適宜変更することができる。

本発明は、電気部品に信号を送って制御するためのコネクタに限定されず、例えば電力供給のための電力線のコネクタ等、種々のコネクタに適用することができる。

１ コネクタ
１０ 電線
２０ シール部材
２１ シール面（第２防水部）
２２ 電線保持孔（第１防水部）
２３ 第１規制部（規制部）
２４ 第２規制部（規制部）
３０ カバー部（取付部）
４０ クランプ部（保持部）
５０ 遮蔽部材（遮蔽部）

Claims (1)

1. 複数の電線を保持可能であり、当該複数の電線を外部の機器に接続するためのコネクタにおいて、
   前記機器に形成された接続孔に対して前記電線が挿入されるように、当該機器に取付可能な取付部と、
   前記機器内に水が浸入することを防止するとともに前記取付部に取付可能に構成されるシール部材と、
   前記複数の電線をまとめて覆うように配置され、当該電線を流れる信号に発生するノイズを低減する遮蔽部と、
   前記遮蔽部を保持する保持部と、
   を備え、
   前記シール部材には、
   電線の外周面と密着するように当該電線を保持可能な複数の保持孔が形成されており、当該保持孔により、前記電線を伝って前記機器内に水が浸入することを防止する第１防水部と、
   前記接続孔が形成される面及び前記接続孔を伝って前記機器内に水が浸入することを防止する第２防水部と、
   が形成されており、
   前記第２防水部はループ状のシール面で構成され、前記シール面の内側を複数の電線がまとめて通過するとともに、当該シール面は、前記接続孔が形成される面に対して、当該接続孔を囲うように密着可能であり、
   前記シール部材又は前記取付部には、前記取付部に対する前記シール部材の相対移動を規制して、前記取付部から前記シール部材が外れることを防止する規制部が形成されており、
   前記規制部は、前記電線の長手方向に少なくとも２箇所形成され、当該２つの規制部の間の位置で前記保持部が前記遮蔽部を保持することを特徴とするコネクタ。

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