JP5376969B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電線に接続された端子を防水ゴム栓によってハウジング内に水密状態で保持するコネクタに関する。

コネクタのハウジング内には、電線の端部をカシメ固定した端子が係止される。この端子を収納したハウジング内への水の浸入を防止するために、このハウジングの開口部をシール部材で塞ぐ方法が広く採用されている。ところが、このようなシール部材を用いたコネクタでは、電線の取り回しなどによって、そのハウジングの開口端部分にこの電線の軸方向とは直交する方向に曲げるような力が作用することがある。

この場合には、そのシール部材は曲げの内側部分で圧縮されるように、一方、曲げの外側部分で伸張するように撓み変形する。このため、この外側部分側ではシール部材と前記ハウジングの開口部との間、およびシール部材と電線との間にそれぞれ隙間が発生し、シール部材による水の浸入防止機能が失われてしまう。

これに対し、コネクタの筒部に挿入され、筒部壁と電線との間を密閉する略円錐形の防水コネクタ用ゴム栓が、例えば特許文献１に提案されている。この防水コネクタ用ゴム栓は、図８に示すように、外周リップ５８を備えてシール筒部５１の内周面に密着するシール部５７と、このシール部５７から前記シール筒部５１の開口縁５１Ａ側へ向けて延出され、電線５２の曲げ動作に伴いその外周面が前記シール筒部５１の内周面に当接したときに前記シール部５７に弾性変形を生じさせない曲げ受け部６１とを備え、かつこの曲げ受け部６１の外周面は、前記シール筒部５１の開口側に向かうにつれて末広がりに拡大してこのシール筒部５１の開口縁に圧接するテーパ面６２となっている。

この防水コネクタ用ゴム栓では、防水ゴム栓５３を貫通する電線５２を図示しない端子とともにコネクタハウジングのキャビティ内に挿入すると、防水ゴム栓５３とシール筒部５１との位置関係は、図８に示すようになる。すなわち、防水ゴム栓５３は、曲げ受け部６１のテーパ面６２がシール筒部５１の開口縁５１Ａに高い接圧で圧接した状態でシール筒部５１内に嵌着される。また、シール部５７の外周リップ５８がシール筒部５１の内周面に圧接するとともに、内周リップ５９および６４Ａ、６４Ｂがそれぞれ電線５２の外周面に圧接する。

かかる状態から電線５２が側方へ曲げられると、電線５２の屈曲点は、シール筒部５１の開口縁５１Ａ付近において曲げ受け部６１内に位置する。この電線曲げに伴う圧縮力が、曲げ受け部６１における曲げの内側に位置する部分に付加されるが、この部分は厚肉であってシール筒部５１の開口縁５１Ａ側からの反力も大きいため、上記した圧縮力を受けても容易には圧縮変形しにくい。従って、これと反対側（曲げの外側に位置する部分）が開口縁５１Ａから離れにくく、シール状態が保持される。

仮に、曲げ受け部６１のテーパ面６２と開口縁５１Ａとの間に隙間ができたとしても、上記のように曲げの内側の部分が圧縮変形しにくくなっているから、電線５２の曲げ角度自体が規制されるし、シール部５７は曲げ受け部６１の軸線方向の内方に位置していることから、シール部５７には電線曲げの影響が及ぶことが少なく、外周リップ５８がシール筒部５１の内周面に強固に密着した状態に保持される。

一方、曲げ受け部６１の内周側について見ると、内周リップ５９、６４Ａ、６４Ｂの間隔が充分離してあるため、曲げの外側部分で後端の内周リップ６４Ｂと電線５２との間に仮に隙間が生じても、その奥側の内周リップ６４Ａと電線５２との間には隙間が生じにくく、電線５２との間を水密に保つことができる。

特開平１０−２４７５４６号公報

しかしながら、かかる従来の防水コネクタ用ゴム栓にあっては、電線５２が側方へ曲げられたとき、防水ゴム栓５３の曲げ受け部６１がシール筒部（ハウジング）の開口縁５１Ａに対し強く干渉することがある。この場合には、曲げ受け部６１が部分的に損傷することによって次第に曲げ受け部全体の撓み性能が変化し、この曲げ受け部分による水密機能が失われるという不都合があった。

また、曲げ受け部６１がテーパ面となっているため、圧接操作力の違いによって防水ゴム栓５３をシール筒部５１の開口縁５１Ａに嵌着する位置が一定とならず、電線５２端に取り付けられた端子位置が所定の位置に正しく設置または係止されない場合があるという不都合があった。

また、前記防水ゴム栓５３の端部がシール筒部５１の開口端から外気に直接触れる（晒される）ため、この端部における防水ゴム栓５３の品質劣化が避けられない。また、この防水ゴム栓５３を持つ防水コネクタが自動車のエンジンルーム内に用いられた場合に、ルーム内洗浄時における高圧洗浄水の水圧を受けると、十分な水密機能を果たし得ないという不都合があった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、防水ゴム栓の変形を引き起こす、電線のハウジング開口部における防水ゴム栓の屈曲を確実に防止でき、ハウジングに対し電線端の端子のハウジングにおける設置（挿入）位置を常に一定に保つことができ、更に高圧洗浄水の水圧にを受けても防水ゴム栓による水密作用を十分安定的に維持することができるコネクタを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記（１）を特徴としている。
（１） 電線の一端が接続される端子と、
前記電線に貫通された状態で、前記端子の後端部に固定される防水ゴム栓と、
前記防水ゴム栓が固定された前記端子によって貫通され、該端子を内部に装着するとともに、該端子によって貫通される孔が該防水ゴム栓によって塞がれるハウジングと、
を備え、
前記端子は、前記防水ゴム栓の後側端面に当接し、且つ前記防水ゴム栓の後側端面から突出する前記電線によって貫通される支持孔を有する防水ゴム栓カバーを含み、
前記防水ゴム栓カバーには、その周縁に複数の係止突片が連設され、
前記ハウジングには、前記係止突片と係合する複数の係止溝孔が形成され、
前記端子が前記ハウジングを貫通する際に折り曲げられた前記複数の係止突片が、自身の反発力により自己復元して前記複数の係止溝孔に係合することによって、前記端子の前記ハウジングに対する装着位置が保証されることを特徴とするコネクタ。

上記（１）の構成のコネクタによれば、ゴム栓および防水ゴム栓カバーを貫通する電線は、防水ゴム栓カバーの支持孔に保持されるため、この支持孔の外側において電線がいずれの方向に屈曲しても、その防水ゴム栓カバーの内側の電線にその屈曲力を及ぼす度合いが抑えられる。従って、その防水ゴム栓カバーの内側において、電線を支持する防水ゴム栓に撓みや変形が発生するのを抑えられる。従って、ハウジングと防水ゴム栓との間、および防水ゴム栓とこれを貫通する電線との間に隙間を発生することがない。これによりハウジング内の水密性が安定的に保たれ、端子を含む電気系統の絶縁状態を適正に維持することができる。また、前記電線の屈曲に基づく防水ゴム栓の撓みや変形がないため、防水ゴム栓のハウジングの開口部における損傷も発生しない。
また、前記防水ゴム栓カバーに形成された係止突片をハウジング側の係止溝孔に係止させることで、ハウジングに対する防水ゴム栓、この防水ゴム栓に支持された電線およびこの電線端に取り付けられた端子の軸方向位置が固定的となり、防水ゴム栓のハウジングに対する装着位置、すなわち端子のハウジングにおける位置を正確に設定することができる。更に、前記防水ゴム栓カバーは、ハウジングにおける防水ゴム栓の外側を被うため、高圧洗浄水の噴射を受けることによっても、防水ゴム栓カバーが防水ゴム栓に噴射水を直接晒すことを回避でき、ハウジング内の水密効果を十分に高めることができる。
また、防水ゴム栓をハウジングに対してこのハウジングの開口部を塞ぐように装着する際に、防水ゴム栓カバーの係止突片を指で摘んで屈曲操作し、撓み変形させることで、その係止突片をハウジングの開口部側の係止部に挿し入れることができる。従って、係止後は係止突片の形状が自身の反発力により自己復帰し、その係止状態が維持される。このため、防水ゴム栓カバーは防水ゴム栓の外側面を被ってこれを保護するとともに、防水ゴムの変形を防止する。

本発明によれば、防水ゴム栓の変形を引き起こす、電線のハウジング開口部における防水ゴム栓の屈曲を確実に防止でき、ハウジングに対し電線端の端子のハウジングにおける設置（挿入）位置を常に一定に保つことができる。更に高圧洗浄水の水圧を受けても防水ゴム栓による水密作用を十分安定的に維持することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明に係る防水コネクタの実施形態の縦断面図である。 図１に示す端子および防水ゴム栓の組立構造体の斜視図である。 図１に示す端子および防水ゴム栓の組立構造体の分解斜視図である。 図２に示す端子の側面図である。 図２に示す端子の正面図である。 端子の板金打ち抜き状態における要部の平面図である。 図２に示す組立構造体のハウジングへの組み付け手順を示す説明図である。 従来の防水コネクタ用ゴム栓を示す縦断面図である。

以下に、本発明に係る防水コネクタの好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、防水コネクタとして雌型端子を持つ雌型コネクタを例にして説明するが、雄型端子を持つ雄型コネクタへの適用も可能である。

ここで、図１は、本発明に係る防水コネクタの実施形態の縦断面図である。図２は、図１に示す端子および防水ゴム栓の組立構造体の斜視図である。図３は、図１に示す端子および防水ゴム栓の組立構造体の分解斜視図である。図４は、図２に示す端子の側面図である。図５は、図２に示す端子の正面図である。図６は、端子の板金打ち抜き状態における要部の平面図である。図７は、図２に示す組立構造体のハウジングへの組み付け手順を示す説明図である。

本実施形態の防水コネクタは、ハウジング１１と、図２に示すような端子１２および防水ゴム栓１３を含む組立構造体Ａと、を含んで構成されている。ハウジング１１は、合成樹脂の成形品からなり、外筒部１４と、内筒部１５と、小筒部１６と、を一体に有する。外筒部１４は肉厚とされ、この外筒部１４の内側に上部が肉薄、下部が肉厚の内筒部１５が、空隙１７の分だけ離間して設けられている。

この空隙１７は、雄型コネクタ（相手方コネクタ）の筒部が嵌め込まれる雄型コネクタ嵌合孔となる。この雄型コネクタ嵌合孔の突き当り端部には、図示のような断面がＬ字状のシールリング１８が装着（固定）されている。このシールリング１８は、雌型コネクタのハウジング１１と雄型コネクタのハウジング（図示しない）との連結状態において、外部から各ハウジング内に水や湿気が浸入することを防止するように機能する。

内筒部１５は、外筒部１４内に複数個分並設されており、それぞれの内周面の下部にランス１９が一体に突設されている。このランス１９は、図１において、内筒部１５の空間内に右方から左方に向けて（雄型コネクタに向かう方向に）内筒部１５の中央部まで延出されている。このランス１９の先端部には、Ｌ字形の係止切欠２０が形成されている。

ランス１９は、基部を中心に先端部側が上下方向に弾性的に撓むことができる柔らかさを持つ。この内筒部１５の内周面は、前記雄型コネクタとの連結時に、開口部１５ａ側から挿入される雄型コネクタ側の端子を受容可能な形状、サイズに形成されている。内筒部１５の前方（図上、左方）はこの内筒部１５内に挿入される端子１２の先端部を受け止める端子受け止め壁１５ｂとなっている。さらに、ランス１９の係止切欠２０が、前記雄型コネクタとの連結時に、開口部１５ａ側から挿入される雄型コネクタ側の端子の一部に係合する。

小筒部１６は、外筒部１４および内筒部１５の図中右側に一体に設けられている。この小筒部１６の右端開口縁の上下２箇所には、ハウジング１１の長手方向に沿ってガイド溝２２が形成されている。また、その開口縁付近には、そのガイド溝２２に直交する方向に、小筒部１６の肉厚を貫通する係止溝孔２３が形成されている。この係止溝孔２３は、後述の防水ゴム栓カバー２８の係止突片３１を挿入可能および係止可能にする所定の形状、サイズに形成されている。小筒部１６は、内筒部１５と内部で連通し、組立構造体Ａを挿入および保持可能にしている。

組立構造体Ａは、前述のように端子１２と防水ゴム栓１３とからなる。これらのうち端子１２は、導電性の板金を打ち抜いて折り曲げ加工されている。この端子１２は、これの長手方向に延びるように形成された雌型端子部２４と、この雌型端子部２４の周りを所定間隙を介して被う矩形筒状部２５と、電線３６の芯線３７端をカシメ固定するための一対のバレル部２６と、防水ゴム栓１３を一体に支持する防水ゴム栓支持部２７と、防水ゴム栓１３の後側端面（図２、図３の防水ゴム栓１３の右側）に当接する防水ゴム栓カバー２８とから構成されている。

ここでは、防水ゴム栓支持部２７は防水ゴム栓１３を支持する部分であり、両者は相互に強く結着される。また、この防水ゴム栓支持部２７はバレル部２６に連続し、全体として円弧状をなす。防水ゴム栓支持部２７の後端部（図２、図３の端子１２の右側）に、これの長手方向に直交する方向に防水ゴム栓カバー２８が連設されている。

防水ゴム栓支持部２７には、防水ゴム栓カバー２８から端子１２の先端部（図２、図３の端子１２の左側）に延びる方向に切り込まれた切欠２９が形成されている。防水ゴム栓カバー２８は円盤状をなし、中心部に電線３６を密接状態で貫通支持する支持孔３０が形成されている。この防水ゴム栓カバー２８の外周の上下部には、略矩形で小形の係止突片３１がそれぞれ設けられている。

なお、前記バレル部２６、防水ゴム栓支持部２７および防水ゴム栓カバー２８は、板金を打ち抜いて折り曲げ加工される。図６は、この板金の折り曲げ加工前の前記バレル部２６、防水ゴム栓支持部２７および防水ゴム栓カバー２８の形態を示し、切り込み部Ｐにおいてバレル部２６と防水ゴム栓支持部２７とが一部で切り分けられ、バレル部２６の巻き込み加工および防水ゴム栓支持部２７の円弧成形が可能になっている。

また、折込線（仮想上）Ｑ、Ｒにおいて円弧状の防水ゴム栓支持部２７に対して防水ゴム栓カバー２８を垂直方向に折り曲げ可能にしている。なお、前記係止突片３１のうち一方は切欠２９内に形成されている。従って、前記折込線Ｑ、Ｒにおいて防水ゴム栓カバー２８を垂直に立ち上げるように折り曲げると、図３〜図５に示すように、各係止突片３１がそれぞれ上下に垂直に延びる状態になる。

防水ゴム栓１３は弾性を有する合成ゴムなどからなり、全体として筒状をなす。この防水ゴム栓１３は中心に電線３６を密接状態で貫通支持する貫通孔３２を持つ。この防水ゴム栓１３の外周面および内周面（貫通孔３２の内周面）には複数本の外周側シールリップ３３および内周側シールリップ３４が一体に設けられている。従って、防水ゴム栓１３を後述のようにハウジング１１の小筒部１６内に装着したとき、防水ゴム栓１３と小筒部１６との間、および防水ゴム栓１３と電線３６との間がそれぞれ水密に塞がれる。

図３において、防水ゴム栓１３の端子１２方向の側面に、前記防水ゴム栓支持部２７が通される円弧孔３５がある。この円弧孔３５は、防水ゴム栓１３の端子１２との一体成形時に、防水ゴム栓支持部２７を内部に収容することによって、防水ゴム栓１３を端子１２に固定する

前記のように、端子１２の後端部には防水ゴム栓１３が図１および図２に示すように一体結合されており、この一体結合された端子１２と防水ゴム栓１３とからなる組立構造体Ａに対して、電線３６が取り付けられている。この電線３６は芯線３７の周面が絶縁被覆３８で被われ、先端部は絶縁被覆３８が所定長分剥がされて、図３に示すように、芯線３７が露出している。

電線３６は、端子１２の防水ゴム栓カバー２８に設けられた支持孔３０から防水ゴム栓１３の貫通孔３２に挿し通される。そして、電線３６の芯線３７端がバレル部２６内に至ったとき、このバレル部２６をカシメ圧着する。これにより、電線３６は端子１２に固定される。

上述のような電線３６を保持させた端子１２および防水ゴム栓１３からなる組立構造体Ａは、次のようにしてハウジング１１内に装着される。まず、組立構造体Ａの防水ゴム栓カバー２８に設けられた係止突片３１を親指と人差し指で摘み、端子１２の先端部を、矢印Ｘ方向にハウジング１１における小筒部１６内にその開口端から挿し入れる。

更に、この差し入れ操作を続けると、図７（ａ）に示すように、端子１２の先端部が、小筒部１６に連通する内筒部１５内に入り込み、この端子１２の先端部にある雌型端子部２４の下面がハウジング１１のランス１９の背上に接触する。

この雌型端子部２４とランス１９との接触後も引き続き端子１２の挿し入れ操作を行うと、雌型端子部２４がランス１９の円弧状の背上を乗り越える。このとき雌型端子部２４はランス１９を下方へ抑圧するため、ランス１９は基部を中心に、図７（ｂ）に示すように、撓みながら倒伏する。ここで、更に端子１２の挿し入れを続けると、雌型端子部２４はランス１９上を通過し、ランス１９に対する前記抑圧作用を解除する。

このためランス１９は、図７（ｃ）に示すように、基部を中心に元の位置に復帰するように立ち上がる。このとき、ランス１９の復帰位置において、雌型端子部２４の後端がランス１９に形成された前記係止切欠２０に係止される。従って、この雌型端子部２４に連結された電線３６は、防水ゴム栓１３やこれと一体連設の防水ゴム栓カバー２８とともに、矢印Ｙ方向に脱抜されることはない。

一方、雌型端子部２４がランス１９の係止切欠２０に係止される前後において指で支持している一対の係止突片３１を、図７（Ｃ）に示すように、後方（端子１２のハウジング１１を貫通する方向とは反対の方向。）へ傾斜させるように折り曲げる。これにより、これらの係止突片３１の先端は、小筒部１６の開口端に形成されたガイド溝２２に沿って摺動案内可能になる。そこで、この係止突片３１の摺動案内状態において防水ゴム栓カバー２８の背面（後面）側を内筒部１５方向へ押す。これにより前記係止突片３１はガイド溝２２からこれに続く係止溝孔２３内に案内され、自身の反発力により自己復元してこの係止溝孔２３に係止される。防水ゴム栓１３を持つ防水ゴム栓カバー２８は、このようにして小筒部１６の開口部に固定される。

この状態にあっては、防水ゴム栓カバー２８は防水ゴム栓１３の背面（後面）の略全面をカバーし、防水ゴム栓１３自体を小筒部１６の外へ露出させることはない。また、電線３６は容易に変形することがない防水ゴム栓カバー２８の支持孔３０によって安定支持される。従って、防水ゴム栓１３の耐久性が改善されるとともに、ハウジング１１外へ導出される電線３６に左右上下方向への歪曲力が作用しても、その動作は防水ゴム栓カバー２８で略遮断され、端子１２へは伝わらない。従って、防水ゴム栓１３とハウジング１１および電線３６との間の水密性が確実に保たれる。また、防水ゴム栓１３の傷付きも回避される。

雌型端子部２４および防水ゴム栓カバー２８の位置は端子１２上にあって一定であり、またハウジング１１におけるランス１９および係止溝孔２３の位置も予め決められた一定位置にある。従って、雌型端子部２４を内筒部１５の端子受け止め壁１５ｂに突き当てるように前記挿入操作を行うことで、雌型端子部２４とランス１９の係合および係止突片３１と係止溝孔２３の係合によって、端子１２のハウジング１１に対する装着位置決めがなされる。従って、雌型端子部２４の内筒部１５内における挿入操作量が中途半端になることを未然に回避することができる。更に、防水ゴム栓１３の背面（後面）が前述のように防水ゴム栓カバー２８で覆われているため、このコネクタを持つ自動車の洗浄作業時に高圧洗浄水の水圧を受けることがあっても、防水ゴム栓１３には直接噴射されることがない。このためコネクタ内部への水の浸入を確実に防止することができる。また、防水ゴム栓１３の軸方向長が必要以上に大きくならないので、組立構造体Ａおよびコネクタ全体の小型化を実現することができる。

以上説明してきたように、本実施形態によれば、防水コネクタが、端子１２を持つ電線３６を防水ゴム栓１３によってハウジング１１内に水密状態で貫通保持するものであって、防水ゴム栓１３の片面に当接するように端子１２に防水ゴム栓１３と略同一径の防水ゴム栓カバー２８を連設し、この防水ゴム栓カバー２８に電線３６を水密状態で貫通支持可能にし、この防水ゴム栓カバー２８の周縁に複数の係止突片３１を連設して、ハウジング１１に形成された複数の係止溝孔２３に係止突片３１を係止することによって、端子１２のハウジング１１に対する装着位置を決めるように構成される。

これにより、防水ゴム栓１３の変形を引き起こす、電線３６のハウジング開口部における防水ゴム栓１３の屈曲、変形を確実に防止でき、ハウジング１１対し電線３６端に取り付けられた端子のハウジング１１における設置（挿入）位置を常に一定に保つことができ、更に高圧洗浄水の水圧を受けても防水ゴム栓による水密作用を十分安定的に維持することができる。

この場合において、前記係止突片３１が撓み操作可能な厚みおよびサイズを持つ構成とすることで、その係止突片３１を指で摘んで屈曲操作し、撓み変形させることで、その係止突片３１をハウジング１１の開口部に簡単に挿し入れることができる。また、この挿入後は係止突片３１が自身の反発力により自己復帰し、係止溝孔２３への係止およびこの係止状態の維持が図られる。このため、防水ゴム栓カバー２８は防水ゴム栓１３の外側面を被ってこれを保護するとともに、防水ゴム栓１３の変形を防止できる。

また、防水ゴム栓１３の外周面および内周面には、ハウジング１１の内周面および電線３６の外周面に密圧されるシールリップ３３、３４が設けられることで、これら相互間の水密性が十分となり、コネクタ内への水の浸入防止を確実にすることができる。

Ａ 組立構造体
１１ ハウジング
１２ 端子
１３ 防水ゴム栓
１４ 外筒部
１５ 内筒部
１５ａ 開口部
１５ｂ 端子受け止め壁
１６ 小筒部
１７ 空隙（雄型コネクタの嵌合孔）
１８ シールリング
１９ ランス
２０ 係止切欠
２１ 間隙
２２ ガイド溝
２３ 係止溝孔
２４ 雌型端子部
２５ 矩形筒状部
２６ バレル部
２７ 防水ゴム栓支持部
２８ 防水ゴム栓カバー
２９ 切欠
３０ 支持孔
３１ 係止突片
３２ 貫通孔
３３、３４ シールリップ
３５ 円弧孔
３６ 電線

Claims (1)

1. 電線の一端が接続される端子と、
   前記電線に貫通された状態で、前記端子の後端部に固定される防水ゴム栓と、
   前記防水ゴム栓が固定された前記端子によって貫通され、該端子を内部に装着するとともに、該端子によって貫通される孔が該防水ゴム栓によって塞がれるハウジングと、
   を備え、
   前記端子は、前記防水ゴム栓の後側端面に当接し、且つ前記防水ゴム栓の後側端面から突出する前記電線によって貫通される支持孔を有する防水ゴム栓カバーを含み、
   前記防水ゴム栓カバーには、その周縁に複数の係止突片が連設され、
   前記ハウジングには、前記係止突片と係合する複数の係止溝孔が形成され、
   前記端子が前記ハウジングを貫通する際に折り曲げられた前記複数の係止突片が、自身の反発力により自己復元して前記複数の係止溝孔に係合することによって、前記端子の前記ハウジングに対する装着位置が保証されることを特徴とするコネクタ。

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