JP2017216101A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】相手側コネクタを挿抜する際に、相手側コネクタの移動に伴って防水部材が相手側コネクタに巻き込まれないようにすることにより、防水部材の破損を防ぐこと。
【解決手段】電気コネクタ１は、前端が開口していると共に前端から後方に延設されて相手側コネクタが挿抜される挿入孔１１を備える絶縁性のハウジング１０と、挿入孔１１に露出して挿入孔１１に挿入される相手側コネクタの導電部と接続する導電性コンタクト２０と、環状であると共に挿入孔１１の内壁に沿ってハウジング１０に設けられ、挿入孔１１に挿入される相手側コネクタに密着すると共に、前端部３１及び後端部３２の少なくとも一方が挿入孔１１における相手側コネクタの挿抜経路Ｒに突出しないようにハウジング１０に設けられる防水部材３０と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、防水機能を備えた電気コネクタに関する。

従来、相手側コネクタと嵌合した際に相手側コネクタに密着して、相手側コネクタとの嵌合箇所から内部への液体の侵入を防止するシール部材を備えた電気コネクタが知られている（例えば、特許文献１）。かかるシール部材は、電気コネクタに対して相手側コネクタを挿抜する際に、相手側コネクタにより押圧されて弾性変形して相手側コネクタと密着することにより、確実に防水することができる。

特開平３−１２２９７９号公報

しかしながら、従来の防水機能を有する電気コネクタにおいては、挿抜される相手側コネクタに押圧されてシール部材が弾性変形する際に、相手側コネクタの挿抜方向への移動に伴ってシール部材が相手側コネクタに巻き込まれて破損するという課題を有する。

本発明の目的は、相手側コネクタを挿抜する際に、相手側コネクタの移動に伴って防水部材が相手側コネクタに巻き込まれないようにすることにより、防水部材の破損を防ぐことができる電気コネクタを提供することである。

本発明に係る電気コネクタは、防水機能を備えた電気コネクタであって、前端が開口していると共に前端から後方に延設されて相手側コネクタが挿抜される挿入孔を備える絶縁性のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、前記挿入孔に露出して前記挿入孔に挿入される前記相手側コネクタの導電部と接続する導電性コンタクトと、環状であると共に前記挿入孔の内壁に沿って前記ハウジングに設けられ、前記挿入孔に挿入される前記相手側コネクタに密着する防水部材と、を有し、前記防水部材は、前端部及び後端部の少なくとも一方が前記挿入孔における前記相手側コネクタの挿抜経路に突出しないように前記ハウジングに設けられる。

相手側コネクタが挿入孔に挿入されて挿抜経路を経て防水部材に到達した際に、防水部材の前端部及び後端部の少なくとも一方が挿抜経路に突出していないため、相手側コネクタの挿入方向への移動に伴って防水部材が相手側コネクタに巻き込まれず、また、相手側コネクタが挿抜経路を経て挿入孔から抜去される際に、防水部材の前端部及び後端部の少なくとも一方が挿抜経路に突出していないか若しくは挿抜経路に突出している場合であっても挿抜経路に突出しない状態に戻ろうとするため、相手側コネクタの抜去方向への移動に伴って防水部材が相手側コネクタに巻き込まれない。

本発明によれば、相手側コネクタを挿抜する際に、相手側コネクタの移動に伴って防水部材が相手側コネクタに巻き込まれないようにすることにより、防水部材の破損を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る電気コネクタの斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタの平面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態に係る電気コネクタにつき、詳細に説明する。図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成し、ｙ軸の正方向を前方向、ｙ軸の負方向を後ろ方向、ｘ軸方向を左右方向、ｚ軸の正方向を上方向、及びｚ軸の負方向を下方向として説明する。

＜電気コネクタの構成＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタ１の構成につき、図１から図４を参照しながら、以下に詳細に説明する。

電気コネクタ１は、ハウジング１０と、導電性コンタクト２０と、防水部材３０と、ストッパ部材４０と、を有している。

ハウジング１０は、絶縁性を有する材料により形成されており、挿入孔１１と、係合部１２と、可動部１３と、防水部材保持部１４と、ストッパ部材保持部１５と、移動阻止壁１６と、を備えている。

挿入孔１１は、前端が開口していると共に前端から後方に延設されており、相手側コネクタが前方より挿入されると共に前方に抜去される。

係合部１２は、ハウジング１０の前方において左右に一対設けられ、挿入孔１１とハウジング１０の外部とを連通している。

可動部１３は、ハウジング１０の上方に設けられており、相手側コネクタと係合して相手側コネクタを脱着自在に保持する。可動部１３は、押圧部１３１と、係合部１３２と、を備えている。

押圧部１３１は、可動部１３の後端に設けられており、下方に押圧された際に下方に移動する。

係合部１３２は、可動部１３の前方側に設けられており、挿入孔１１に挿入された相手側コネクタの図示しない係合部と係合して、相手側コネクタの前後方向の移動を規制することにより、相手側コネクタを挿入孔１１に保持する。

防水部材保持部１４は、挿入孔１１の内壁に形成されており、防水部材３０を挿入孔１１に露出させた状態で保持している。防水部材保持部１４の前後方向の長さは、図４に示すように、相手側コネクタに押圧されていない状態の防水部材３０の前後方向の幅Ｂと同じである。

ストッパ部材保持部１５は、挿入孔１１の内壁において防水部材保持部１４よりも前方に形成されており、ストッパ部材４０を挿入孔１１に露出させた状態で保持している。ストッパ部材保持部１５の内径は、防水部材保持部１４の内径よりも大径である。

移動阻止壁１６は、防水部材保持部１４の後方に設けられ、防水部材３０の後端に当接して防水部材３０の後方への移動を阻止していると共に、導電性コンタクト２０の前方への移動を阻止している。

導電性コンタクト２０は、挿入孔１１に露出した状態でハウジング１０に設けられていると共に、電線等の導電体１００に接続している。導電性コンタクト２０は、挿入孔１１に挿入される相手側コネクタの導電部と接続して、相手側コネクタの導電部と導電体１００とを接続する。

防水部材３０は、弾性力を有する材料により形成されている。防水部材３０は、相手側コネクタが挿通可能な環状であり、挿入孔１１に挿入される相手側コネクタに対向する内壁面３５及び防水部材保持部１４に対向する外壁面３６の各々に、凸部３３及び凹部３４が形成されている。内壁面３５及び外壁面３６の各々には、前後方向に沿って凸部３３と凹部３４とが交互に形成されている。

防水部材３０は、前端部３１及び後端部３２が挿入孔１１における相手側コネクタの挿抜経路Ｒに突出しないように防水部材保持部１４に保持されている。具体的には、図４に示すように、内壁面３５の前端部３１及び後端部３２と防水部材保持部１４との幅Ｄは、挿抜経路Ｒと防水部材保持部１４との幅Ｅよりも小さい（Ｄ＜Ｅ）。これより、内壁面３５の前端部３１及び後端部３２は、挿抜経路Ｒとの間に間隔Ｈ１（Ｈ１＝Ｅ−Ｄ）を有しており、挿抜経路Ｒに突出しない。

ストッパ部材４０は、挿入孔１１の防水部材３０よりも前方に設けられていると共に防水部材３０の挿入孔１１から前方への脱落を防止しており、挿通部４１と、係合部４２と、識別部４３と、本体部４４と、切欠部４５と、を備えている。

挿通部４１は、前端及び後端が外部に開放されていると共に前端から後端まで延設されており、相手側コネクタを挿通可能である。挿通部４１は、相手側コネクタの外径よりも若干大きい内径を有し、相手側コネクタの挿入孔１１に対する挿入をガイドする。

係合部４２は、本体部４４の前後方向の略中央から後方に延設されていると共に内方に弾性変形可能であり、ハウジング１０の係合部１２と係合してストッパ部材４０をハウジング１０から抜け止めしている。係合部４２は、係合部１２との係合を解除することが可能であり、ストッパ部材４０をハウジング１０に着脱自在にしている。

識別部４３は、本体部４４の前端から後方に延設されていると共に挿抜経路Ｒに露出している。識別部４３は、特定の相手側コネクタの形状と相補形状である凹形状を有し、特定の相手側コネクタのみを挿通部４１に挿通可能にしている。ストッパ部材４０は、異なる形状の識別部４３を備える他のストッパ部材４０と交換可能である。なお、識別部４３の形状は、凹形状に限らず、凸形状等の凹形状以外の相補形状にすることができる。

本体部４４は、前方から見てＣ字状であり、係合部１３２の下方に切欠部４４１が配置されるようにハウジング１０のストッパ部材保持部１５に設けられている。本体部４４の後端は、係合部４２の後端と同じ位置になっている。係合部４２が係合部１２に係合して本体部４４が最も前方に位置している状態における本体部４４の後端と防水部材保持部１４の後端との幅Ｃは、図４に示すように、防水部材保持部１４の前後方向の幅Ｂよりも大きい（Ｃ＞Ｂ）。これより、本体部４４は、防水部材３０との間に前後方向において間隔Ｈ２（Ｈ２＝Ｃ−Ｂ）を有してストッパ部材保持部１５に設けられている。

切欠部４５は、係合部４２の周囲に設けられ、係合部４２を内方に弾性変形可能にしている。

＜電気コネクタの製造方法＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタ１の製造方法につき、以下に詳細に説明する。

まず、ハウジング１０の挿入孔１１に後方より導電体１００を接続した導電性コンタクト２０を挿入して、導電性コンタクト２０を挿入孔１１の内壁に係合又は圧入してハウジング１０に取り付ける。

次に、ハウジング１０の挿入孔１１に対して、前方より移動阻止壁１６に当接するまで防水部材３０を挿入して、防水部材３０を防水部材保持部１４に保持させる。この際、防水部材３０を若干弾性変形させて防水部材保持部１４に保持させることにより、防水部材３０を防水部材保持部１４に仮保持させる。

次に、ハウジング１０の挿入孔１１に対して、前方よりストッパ部材４０を挿入して、係合部４２を係合部１２に係合させることにより、ストッパ部材４０をハウジング１０に取り付ける。これにより、ストッパ部材４０により防水部材３０の挿入孔１１における前方への移動を阻止することができるため、防水部材３０の挿入孔１１から前方への脱落を防止することができる。また、防水部材３０の挿入孔１１からの脱落をストッパ部材４０により防ぐことにより、防水部材３０をハウジング１０に取り付けるための取付部等を防水部材３０に設ける必要をなくすることができるため、防水部材３０の形状を簡単にすることができ、防水部材３０を容易に製造することができる。

＜電気コネクタの使用方法＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタ１の使用方法につき、以下に詳細に説明する。

電気コネクタ１に接続されるべき相手側コネクタがハウジング１０の挿入孔１１に前方より挿入された際に、相手側コネクタの形状と相補形状の識別部４３と相手側コネクタとが凹凸係合することにより、ストッパ部材４０は相手側コネクタの挿通部４１への挿通を許容する。

次に、相手側コネクタは、ストッパ部材４０の挿通部４１により挿入方向への移動をガイドされながら挿入孔１１に挿入される。防水部材３０ではなくストッパ部材４０で相手側コネクタの挿入方向への挿入をガイドすることにより、相手側コネクタから防水部材３０に対して加えられる負荷を軽減することができるので、防水部材３０のめくれ又は損傷を防ぐことができ、安定した防水性能を得ることができる。

次に、相手側コネクタが防水部材保持部１４の前端に到達した際に、防水部材３０の内壁面３５の前端部３１が挿抜経路Ｒよりも間隔Ｈ１だけ防水部材保持部１４側に引っ込んでいるため、相手側コネクタは内壁面３５の前端部３１に当接することなく防水部材保持部１４に侵入する。これにより、相手側コネクタの挿入に伴って防水部材３０が相手側コネクタに巻き込まれることを防ぐことができる。また、相手側コネクタは挿通部４１にガイドされながら挿入されて防水部材保持部１４に到達するため、相手側コネクタが挿入方向に対して傾いた状態で防水部材保持部１４に到達することを防ぐことができ、相手側コネクタの挿入方向に対して傾いた状態の相手側コネクタが内壁面３５の前端部３１に当接することを確実に防ぐことができる。

次に、防水部材保持部１４に侵入した相手側コネクタは、前端部３１よりも後方の防水部材３０に当接し、防水部材３０を拡径する方向に押圧しながら後方に移動する。防水部材３０は、相手側コネクタと防水部材保持部１４との間で圧縮された際の弾性復帰力で相手側コネクタに密着する。また、防水部材３０は、拡径する方向に押圧されて相手側コネクタと防水部材保持部１４との間で圧縮されることにより前方の間隔Ｈ２に伸張する。防水部材３０が前方の間隔Ｈ２に伸張することにより、必要以上の弾性復帰力で相手側コネクタに密着しないので、相手側コネクタの挿入に伴って相手側コネクタに引きずられて巻き込まれないようにすることができる。

次に、相手側コネクタが防水部材保持部１４の後端に到達した際に、防水部材３０の内壁面３５の後端部３２が挿抜経路Ｒよりも間隔Ｈ１だけ防水部材保持部１４側に引っ込んでいるため、相手側コネクタは内壁面３５の後端部３２に当接することなく防水部材保持部１４の後端より挿入孔１１の更に後方に侵入する。これにより、相手側コネクタの挿入に伴って防水部材３０が相手側コネクタに巻き込まれることを防ぐことができる。

また、可動部１３は、相手側コネクタの図示しない係合部により下面の前端が上方に押圧されることにより、支点Ｐを中心として図３において時計回りに回動して弾性変形する。

そして、可動部１３は、後方に移動する相手側コネクタの係合部が係合部１３２の位置に到達した際に、係合部１３２が相手側コネクタの係合部に係合すると共に、自身の弾性復帰力により支点Ｐを中心として図３において反時計回りに回動して相手側コネクタを内方に押圧することにより、相手側コネクタの前後方向の移動を規制する。

一方、電気コネクタ１に接続されるべきではない相手側コネクタがハウジング１０の挿入孔１１に前方より挿入された際に、相手側コネクタの形状と非相補形状の識別部４３が相手側コネクタの挿通部４１への挿通を阻止する。これにより、本来接続されるべきではない相手側コネクタが電気コネクタ１に誤接続されることを防ぐことができる。

相手側コネクタを挿入孔１１から抜去する際に、可動部１３の押圧部１３１を下方に押圧することにより、可動部１３が支点Ｐを中心に図３において時計回りに回動して、相手側コネクタの係合部と係合部１３２との係合が解除される。

次に、押圧部１３１を下方に押圧した状態で、相手側コネクタを抜去方向である前方に引き抜くことにより、相手側コネクタは、ストッパ部材４０の挿通部４１により前方への移動をガイドされながら挿入孔１１から抜去される。防水部材３０ではなくストッパ部材４０で相手側コネクタの抜去方向への挿入をガイドすることにより、相手側コネクタから防水部材３０に対して加えられる負荷を軽減することができるので、防水部材３０のめくれ又は損傷を防ぐことができ、安定した防水性能を得ることができる。

この際、防水部材３０の内壁面３５の後端部３２が挿抜経路Ｒに突出しないか、若しくは挿抜経路Ｒに突出している場合であっても、挿抜経路Ｒよりも間隔Ｈ１だけ防水部材保持部１４側に引っ込んだ状態に戻るように動作する。また、防水部材３０の内壁面３５の前端部３１が挿抜経路Ｒに突出しないか、若しくは挿抜経路Ｒに突出している場合であっても、挿抜経路Ｒよりも間隔Ｈ１だけ防水部材保持部１４側に引っ込んだ状態に戻るように動作する。これにより、相手側コネクタの抜去に伴って防水部材３０が相手側コネクタに巻き込まれることを防ぐことができる。

かかる電気コネクタ１に対して異なる種類の相手側コネクタを接続させたい場合には、その異なる種類の相手側コネクタの形状と相補形状の識別部４３を備えるストッパ部材４０に交換する。具体的には、ハウジング１０の係合部１２に先の尖った工具等を挿入して係合部４２を内方に押圧することにより、ストッパ部材保持部１５に保持されているストッパ部材４０の係合部４２とハウジング１０の係合部１２との係合を解除して、ストッパ部材４０を挿入孔１１から前方に抜き取る。

この際、劣化等した防水部材３０を交換したい場合には、挿入孔１１に工具を挿入して防水部材３０を挿入孔１１から前方に抜き取って、新たな防水部材３０を上記と同様の手順により防水部材保持部１４に保持させる。これにより、防水効果を継続的に確実に得ることができる。また、防水部材３０にはハウジングに取り付けるための取付部等を設けていないので、防水部材３０を容易に抜き取ることができ、防水部材３０を容易に交換することができる。

そして、識別部４３の形状の異なる新たなストッパ部材４０を挿入孔１１に前方より挿入して、ストッパ部材４０の係合部４２を係合部１２に係合させて、ストッパ部材保持部１５に新たなストッパ部材４０を保持させる。これにより、電気コネクタ１に対して異なる種類の相手側コネクタを接続可能にすることができる。

なお、防水部材３０の交換は、ストッパ部材４０を交換する場合に限らず、ストッパ部材４０を交換しない場合であっても、上記の手順により行うことができる。

このように、本実施形態によれば、前端部３１及び後端部３２が挿入孔１１における相手側コネクタの挿抜経路Ｒに突出しないように防水部材３０をハウジング１０に設けることにより、相手側コネクタを挿抜する際に、相手側コネクタの移動に伴って防水部材が相手側コネクタに巻き込まれないようにすることにより、防水部材の破損を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、係合部４２と係合部１２との係合を解除して、異なる形状の識別部４３を備えるストッパ部材４０に交換することにより、電気コネクタ１の仕様に応じて、電気コネクタ１に接続されるべき相手側コネクタを変更することができる。

なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、上記実施形態において、ストッパ部材４０を設けたが、ストッパ部材４０を設けずに、防水部材にハウジングの挿入孔の内壁に固定する部分を設けて、その固定する部分で防水部材をハウジングに固定してもよい。この場合には、防水部材の前端部及び後端部の少なくとも一方が相手側コネクタの挿抜経路に突出しない構成をハウジングの挿入孔の内壁に設ける。

また、上記実施形態において、防水部材３０の前端部３１と後端部３２との両方を挿抜経路Ｒに突出しないようにしたが、防水部材３０の前端部３１及び後端部３２の何れか一方のみを挿抜経路Ｒに突出しないようにしてもよい。これにより、挿抜経路Ｒに突出しない前端部３１及び後端部３２の何れか一方が相手側コネクタに巻き込まれることを防ぐことができる。

本発明は、防水機能を備えた電気コネクタに好適である。

１ 電気コネクタ
１０ ハウジング
１１ 挿入孔
１２ 係合部
１３ 可動部
１４ 防水部材保持部
１５ ストッパ部材保持部
１６ 移動阻止壁
２０ 導電性コンタクト
３０ 防水部材
３１ 前端部
３２ 後端部
３３ 凸部
３４ 凹部
３５ 内壁面
３６ 外壁面
４０ ストッパ部材
４１ 挿通部
４２ 係合部
４３ 識別部
４４ 本体部
４５ 切欠部
１００ 導電体
１３１ 押圧部
１３２ 係合部
４４１ 切欠部
Ｒ 挿抜経路

Claims (4)

1. 防水機能を備えた電気コネクタであって、
   前端が開口していると共に前端から後方に延設されて相手側コネクタが挿抜される挿入孔を備える絶縁性のハウジングと、
   前記ハウジングに設けられ、前記挿入孔に露出して前記挿入孔に挿入される前記相手側コネクタの導電部と接続する導電性コンタクトと、
   環状であると共に前記挿入孔の内壁に沿って前記ハウジングに設けられ、前記挿入孔に挿入される前記相手側コネクタに密着する防水部材と、
   を有し、
   前記防水部材は、
   前端部及び後端部の少なくとも一方が前記挿入孔における前記相手側コネクタの挿抜経路に突出しないように前記ハウジングに設けられる、
   ことを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記相手側コネクタを挿通可能な挿通部と、前記ハウジングに取り付けられる取付部と、を備え、前記挿入孔の前記防水部材よりも前方に設けられると共に前記防水部材の前記挿入孔からの脱落を防止する絶縁性のストッパ部材を更に有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記防水部材は、
   前後方向において前記ストッパ部材との間に間隔を設けて前記ハウジングに設けられる、
   ことを特徴とする請求項２記載の電気コネクタ。
4. 前記ストッパ部材は、
   特定の前記相手側コネクタのみを前記挿通部に挿通可能にする前記相手側コネクタの形状と相補形状の識別部を備える、
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の電気コネクタ。

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