JP2022190971A - 防水コネクタ及び該防水コネクタに使用する電線シール部材 - Google Patents

Abstract

【課題】電線ごとに作業性が容易な防水シール部材を取り付けながら、小型化を達成する防水コネクタを得る。【解決手段】複数の接続端子の後端に電線に挿通して電線に沿った浸水を防止する電線シール部材を前記接続端子の絶縁被覆圧着部によりそれぞれ固定し、個々の前記電線シール部材をシールホルダ３１内に装着する。シールホルダ３１は、前記接続端子を挿通し前記電線シール部材を保持する貫通孔３５と、ハウジングの枠部内に挿入する角筒部３３とを有し、角筒部３３の周囲にハウジングシール部材３４を固定し、前記電線シール部材により貫通孔３５の内周を防水し、ハウジングとの間に介在したハウジングシール部材３４によりハウジング内への浸水を防止する。【選択図】図８

Description

本発明は、複数個の小型の接続端子を収納し、防水機能を有する防水コネクタ及び該防水コネクタに使用する電線シール部材に関するものである。

近年の例えば自動車産業等においては、軽量化を図るために使用される部品の小型化が強く要望されている。例えば、信号配線についても、多数個のセンサが使用されるにつれ、その本数も多くなり、配線同士を接続する電気コネクタの小型化が必要となる。

この電気コネクタの小型化のためには、電気コネクタ内に装着する接続端子、電線も小型化、細径化しなくてはならない。最近では、接続径が１ｍｍ以下の接続端子も使用され始め、使用される電線の径も０．５ｍｍ程度のものが使用される。

このような電気コネクタの小型化においては、防水性能を有する防水コネクタとするには、接続端子ごとに取り付ける円筒状の防水シール材が嵩張るので、小型化を実現しながら、防水機能を持たせることが極めて困難である。

特許文献１には、防水シール材として合成ゴム製の肉厚シールシートを用いて、１枚のシールシートに設けた小孔から成る多数の通過孔に、接続端子に接続した電線をそれぞれ挿入して、電線周囲の防水を行うことが開示されている。

特開平１１－３２９５７０号公報

この特許文献１のコネクタ構造によれば、電線を防水用シールシートを通過させることで、簡便に防水構造を実現できる。
しかし、電線を通過させると共に、電線よりも断面積の大きな接続端子部を通過させなければならず、その際に接続端子部の角部などでシールシートの通過孔が損傷する虞れがあり、防水性能が劣化することがある。

本発明の目的は、上述の課題を解消し、電線に挿通した電線シール部材を大きくしても、電線シール部材を保持するシールホルダを使用することにより、防水性を容易に高め、小型の接続端子に適用できる防水コネクタ及び該防水コネクタに使用する電線シール部材を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る防水コネクタは、電線を個々に接続した複数個の接続端子をハウジングに内蔵し、前記ハウジングの後部に防水用のシールホルダを固定する防水コネクタであって、前記接続端子の後端に前記電線に挿通して前記電線に沿った浸水を防止する電線シール部材を前記接続端子の絶縁被覆圧着部により固定し、前記シールホルダは、前記接続端子を挿通して前記電線シール部材を個々に保持する複数個の貫通孔と、前記ハウジングの枠部内に挿入する角筒部とを有し、該角筒部の周囲にハウジングシール部材を固定し、前記電線シール部材により前記貫通孔の内周を防水し、前記ハウジングとの間に前記ハウジングシール部材を介在して前記ハウジング内への浸水を防止することを特徴とする。

また、本発明に係る電線シール部材は、接続端子の後部に取り付け、電線に沿った後方からの浸水を防止する電線シール部材であって、合成樹脂材の基部と、合成ゴムから成る防水機能を有するシール部とから成り、前記基部は前部に電線の絶縁被覆部を挿通する筒部を形成し、後部に前記筒部と段違いに芯部を延在し、前記シール部は前記芯部の周囲を覆うと共に、前記芯部の下方に前記筒部と直線状に連通する防水挿通孔を形成したことを特徴とする。

本発明に係る防水コネクタ及び該防水コネクタに使用する電線シール部材によれば、電線シール部材及びこの電線シール部材を収納するシールホルダの構造を工夫することによりハウジング内の防水構造を実現できる。

収納ケースの一方のカバー部を開いた状態の斜視図である。 収納ケースの断面図である。 電線を接続した状態の雌型接続端子の斜視図である。 シール部材の斜視断面図である。 収納ケースに雌型接続端子を収納する状態の斜視図である。 シールホルダを通過した雌型接続端子を収納ケースに収納し、カバー部を閉止した状態の斜視図である。 雌型接続端子を収納した収納ケースの斜視図である。 はシールホルダを前方及び後方から見た斜視図である。 収納ケースの後端にシールホルダを付設した状態の斜視図である。 ハウジングの斜視図である。 ハウジングに収納ケースを内蔵した斜視図である。 相手側電気コネクタとの嵌合状態の断面図である。

図１は電気コネクタのハウジング内に内装し、接続端子を収納するための収納ケース１の斜視図、図２はこの状態の断面図であり、上部のカバー部は開放した状態、下部のカバー部は閉止した状態を示している。収納ケース１は合成樹脂材により一体に射出成型され、上下両面にそれぞれ接続端子を収納する収納部２と、接続端子を収納した収納部２を覆う板体状のカバー部３ａ、３ｂとから成り、カバー部３ａ、３ｂは収納部２の上下両面にそれぞれ薄肉のヒンジ部３ｃを介して取り付けられている。この収納ケース１の寸法は、例えば高さ５．６ｍｍ、幅９．７５ｍｍ、長さ２０．８ｍｍとされている。

収納部２は厚さ０．８ｍｍの底板２ａにより上下に仕切られ、底板２ａの上下両面上の両側部には、高さ１．９ｍｍの、側板２ｂが壁状に設けられている。また、側板２ｂの間には側板２ｂよりも高さが低く、厚み０．２５ｍｍの仕切板２ｃが側板２ｂと平行に配列されている。雌型接続端子の収納部２への収納数を例えば片面８個とすれば、仕切板２ｃの数は片面で７個、両面で１４個となる。これらの仕切板２ｃ間は幅０．９ｍｍの収納溝２ｄとされ、片面に８個ずつの収納溝２ｄが並列され、この収納溝２ｄ内に接続端子が収納される。

上下に配置された接続端子は、空間の占有率の関係で、左右に半個ずつずれて収納されているので、収納溝２ｄは上下面で左右にずれた位置に設けられている。また、各収納溝２ｄ内の中央部の底板２ａ上には、接続端子に設けられた係止孔に嵌合する高さ０．２ｍｍ、幅０．３ｍｍの係止突起２ｅが設けられている。

収納部２の前部に設けられた前面板２ｆには、相手側の雄型接続端子を前方から挿入するために、高さ１．６ｍｍ、幅０．８５ｍｍの孔部２ｇが、上下８個ずつの収納溝２ｄに対応して、左右にずれて計１６個が開口されている。

収納部２の前端の前面板２ｆとヒンジ部３ｃとの間は覆部である覆板２ｈにより覆われ、覆板２ｈは前面板２ｆから２．７ｍｍの長さを持ち、厚さ１．４５ｍｍの板体により形成されている。各収納溝２ｄの前端には、底板２ａ、仕切板２ｃ、前面板２ｆ、覆板２ｈに囲まれた筒状の仮収納部２ｉが形成され、接続端子の収納ケース１内への装着時に、接続端子の被仮収納部を仮収納部２ｉ内に挿入して仮収納するようにされている。

板体状のカバー部３ａ、３ｂは、収納部２に対してヒンジ部３ｃにより開閉自在に取り付けられ、カバー部３ａ、３ｂは収納部２の収納溝２ｄを覆うようにされている。カバー部３ａ、３ｂの厚みは覆板２ｈと同一であるが、略中央部の内面に接続端子の接続部の後部を係止するための高さ０．５５ｍｍの係止段部３ｄが収納溝２ｄごとに収納溝２ｄ内に向けて突出されている。また、カバー部３ａ、３ｂの後端は厚さ０．８ｍｍの後面部３ｅとされ、この後面部３ｅには接続端子に接続した電線を通過させる開口部３ｆが形成されている。

図３は電線Ｗを接続した状態の雌型接続端子１１の斜視図である。接続端子１１は、前方に幅０．８ｍｍ、高さ１．８ｍｍの角筒状で、その先端が被仮収納部となる受け用接続部１２を有し、後方に導体圧着部１３、絶縁被覆圧着部１４が設けられている。なお、電線Ｗの径は０．５ｍｍとされている。
電線Ｗの絶縁被覆部Ｗｂを剥離した導体Ｗａを導体圧着部１３により圧着接続し、電線Ｗの絶縁被覆部Ｗｂを絶縁被覆圧着部１４により周囲から圧着するが、絶縁被覆部Ｗｂには図４に示す電線シール部材２１が取り付けられているので、絶縁被覆圧着部１４は電線シール部材２１の一部と共に絶縁被覆部Ｗｂを固定する。

図４は電線シール部材２１の斜視断面図であり、電線シール部材２１は合成樹脂製の基体部２２と柔軟な合成ゴムから成るシール部２３とから成り、これらはインサート成形により形成されている。基体部２２は、両端を半円形とした断面長円状の基部２４と、基部２４の前方下部に設け、電線Ｗを挿通し絶縁被覆圧着部１４により周囲から固定される筒部２５と、この筒部２５と段違いに設けられ基部２４から後方に延在し、シール部２３を支持する芯部２６とから構成されている。

シール部２３は芯部２６の周囲に、外形が基部２４と同形の長円状に形成され、芯部２６の下部に、筒部２５の孔部と直線的に連通して電線Ｗを挿通する防水挿通孔２７が形成されている。シール部２３の外周、及び防水挿通孔２７の内周には、防水性を高めるための複数条の波形部２８、２９がそれぞれ形成されている。

電線シール部材２１の大きさは、例えば基部２４、シール部２３は高さ２．６５ｍｍ、幅０．９ｍｍとされ、基部２４の長手方向の長さ０．８ｍｍ、シール部２３の長手方向の長さ３．９ｍｍ、筒部２５は長さ４．８ｍｍ、内径０．５ｍｍとされている。また、防水挿通孔２７の波形部２９の内径は０．４５ｍｍとされている。

図３に示すように、電線シール部材２１には、個々の電線Ｗの絶縁被覆部Ｗｂが筒部２５、防水挿通孔２７を介して挿通され、筒部２５の上から絶縁被覆圧着部１４により圧着され、絶縁被覆圧着部１４は筒部２５を介して絶縁被覆部Ｗを固定している。また、シール部２３の防水挿通孔２７により囲まれた絶縁被覆部Ｗｂは、波形部２９により効果的に防水構造とされている。

図５に示す接続端子１１の接続部１２内には、固定接点部１６と、別体の可動接触片１７とが設けられており、これらの固定接点部１６と可動接触片１７との間で相手側接続端子の挿入端を挟着するようにされている。
カバー部３ａを開け、図５に示すように雌型接続端子１１の被仮収納部となる接続部１２の先端を斜め下方に向けて、収納ケース１のそれぞれ収納溝２ｄの前方側に押し込むと、接続部１２の先端は仮収納部２ｉ内に入り込み仮収納される。なお、図５においては、下部の収納溝２ｄには接続端子１１が既に収納されている状態を示している。なお、このとき各接続端子１１の電線Ｗは、後述するシールホルダ３１から引き出されている。
接続端子１１の姿勢を水平にして収納溝２ｄに押し込むことにより、収納溝２ｄの係止突起２ｅが接続端子１１の下部に形成された係止孔に嵌合し、接続端子１１は収納溝２ｄ内に位置決めされる。雌型接続端子１１が収納溝２ｄに収納されるごとに、接続部１２は仮収納部２ｉ内に挿し込まれて仮収納状態を経るので、接続端子１１が収納作業時に、或いは既に収納した接続端子１１が収納溝２ｄから抜け出る虞れはない。
図６はこのようにして、１６個の雌型接続端子１１を収容し、カバー部３ａを開いた状態の収納ケース１及びシールホルダ３１の斜視図である。収容した全ての接続端子１１は、シールホルダ３１の貫通孔を経由してシールホルダ３１の前方に位置している。
図７に示すように、カバー部３ａ、３ｂを閉止すれば、収納部２の両側部に設けると共に、カバー部３ａ、３ｂの両側面に設けた図示しない錠止手段により、カバー部３ａ、３ｂは収納部２に対して錠止され、不時に開くことがないようにされている。従って、カバー部３ａ、３ｂは収納ケース１を裏返しても開くことがなく、接続端子１１が脱落することはない。

この接続端子１１の収納ケース１への収納状態において、接続部１２の前端は孔部２ｇの周囲の前面板２ｆの一部に当接し、接続部１２の後方に設けられた係止孔に収納溝２ｄに設けられた係止突起２ｅが嵌入し、カバー部３ａ、３ｂに設けられた係止段部３ｄが接続部１２の後端の段部に係止する。このようにして、接続端子１１はこれら複数の係止手段により、収納ケース１内における特に前後方向への移動が規制され安定に保持される。
収納ケ－ス１の後方には、各接続端子１１に付された電線シール部材２１が露出されているが、この電線シール部材２１には、後方に設けたシールホルダ３１が装着され、ハウジング内への浸水が防止される。
図８（ａ）はシールホルダ３１を前方から見た斜視図、（ｂ）は後方から見た斜視図である。シールホルダ３１は合成樹脂材から成り、その前部には、ハウジングの後部を覆う枠部３２を有すると共に、枠部３２の内側にハウジングの後方枠部内に挿入する角筒部３３が前方に突出されている。そして、この角筒部３３の周囲を取り囲むように、柔軟な合成ゴムから成る環状の防水用のハウジングシール部材３４がインサート成型により付設されている。また、ハウジングシール部材３４の外表面には、水の浸入を防止するための複数条の図示しない波形部が形成されている。
シールホルダ３１の角筒部３３内には、電線シール部材２１の外形と合致した上下８個ずつ、計１６個の長円状の貫通孔３５が形成されている。この貫通孔３５は雌型接続端子１１を後方から前方に通過させると共に、電線シール部材２１を保持する役割りを果たしている。このシールホルダ３１の大きさは、高さ１０．６ｍｍ、幅１７．４ｍｍ、長さ６．８ｍｍ、角筒部３３の高さ７．０ｍｍ、幅１１．３ｍｍとされている。
また、貫通孔３５は接続端子１１を通過させるに足る大きさを有し、電線シール部材２１とほぼ同等の高さ２．６５ｍｍ、幅０．９ｍｍとされ、貫通孔３５同士を仕切る壁部の厚さは０．１ｍｍとされている。また、シールホルダ３１の枠部３２の上下部からは前方に向けて上下２個ずつの係止片３６が突出され、これらの係止片３６には係止溝３７が設けられている。

図９はシールホルダ３１を収納ケース１の後部に装着した状態の斜視図である。雌型接続端子１１に付設した電線シール部材２１をシールホルダ３１内に収納するには、貫通孔３５は接続端子１１を通過させ得る大きさを有しているので、前述したように、接続端子１１をシールホルダ３１の貫通孔３５を後方から前方に通過させることができる。電線Ｗをたぐり寄せながらシールホルダ３１を電線シール部材２１に寄せて、各電線シール部材２１を各貫通孔３５内に押し込む。この操作は、電線Ｗがシールホルダ３１の後方に引き出されており、更にシール部２３には芯部２６が内蔵されているので、電線シール部材２１が折れ曲がったりすることはなく、容易に貫通孔３５内に挿入することができる。

図１０は収納ケース１を挿着するハウジング４１の斜視図を示している。ハウジング４１は雌型接続端子１１を収納した状態の収納ケース１を内部に収容し、相手側電気コネクタのハウジングと嵌合し、接続端子同士を接続させるものである。ハウジング４１の図示しない後方は開放されており、収納ケース１が後方から挿入され、更にシールホルダ３１が挿着される。

ハウジング４１には、前後に前方枠部４２、後方枠部４３が設けられており、前方枠部４２は相手側ハウジングと嵌合し、後方枠部４３はシールホルダ３１を固定するためのものである。ハウジング４１は高さ１０．６ｍｍ、幅１７．４ｍｍ、長さ１３．２ｍｍの略箱形の形状とされている。ハウジング４１内には、収納ケース１を内蔵する収容室が設けられ、収容室の前方には、相手方の雄型接続端子をそれぞれ挿入するために１６個の開口部４４が形成されている。これらの開口部４４はハウジング４１内の収納ケース１の孔部２ｇに連通し、かつ孔部２ｇとほぼ同等の大きさとされている。

ハウジング４１の上部には、相手側ハウジングと掛止するための可撓性を有する錠止レバー４５が設けられている。錠止レバー４５はハウジング４１の前部に支軸を有し後端部は自由端とされ、中間部の上側に相手側ハウジングに錠止する鉤部４６が形成されている。更に、ハウジング４１の上面及び下面には、シールホルダ３１を係止するための一対ずつの爪部４７がそれぞれ設けられている。

ハウジング４１内に接続端子１１を組み込むには、図７に示す接続端子１１を装着した収納ケース１を、ハウジング４１の後方から挿入する。この挿入により、収納ケース１とハウジング４１との間は図示しない錠止手段により錠止され、不時に収納ケース１がハウジング４１から抜け出さないようにされている。同時に、図１１に示すように、ハウジング４１の後方枠部４３にシールホルダ３１を組み付け、シールホルダ３１の各係止片３６の係止溝３７はハウジング４１の爪部４７に係止して、シールホルダ３１はハウジング４１に対し抜き挿し不能に錠止される。
この状態で、ハウジング４１に対し、電線シール部材２１のシール部２３により貫通孔３５内の電線Ｗに沿ったハウジング４１内への浸水は防止される。また、シールホルダ３１に挿着したハウジングシール部材３４により、ハウジング４１とシールホルダ３１間からのハウジング４１内への浸水が防止される。つまり、ハウジング４１の後方からのこの電気コネクタ内への浸水は全て防止されることになる。

図１２は雌型接続端子１１を装着したハウジング４１を相手側の電気コネクタと結合した状態の断面図であり、相手側電気コネクタは、実施例の電気コネクタと雄型接続端子１１’を有することにおいて相違しているが、その他の収納ケース等は電線シール部材２１を含めてほぼ同様の構造とされている。
相手側コネクタのハウジング５１内には、収納ケース５２を介して雄型接続端子１１’が装着されている。ハウジング５１は枠部５３を有すると共に、枠部５３の上方に、ハウジング４１の錠止レバー４５と共働して、ハウジング４１との間の錠止を行う錠止溝５４を有する被錠止部５５が設けられている。

相手側のハウジング５１をハウジング４１に前方から嵌合すると、ハウジング５１内の雄型接続端子１１’の挿入端１２’は、ハウジング４１の開口部４４、収納ケース１の孔部２ｇを経て、雌型接続端子１１の接続部１２内に挿入される。挿入端１２’は雌型接続端子１１の接続部１２内において、固定接点部１６と弾発性を有する可動接触片１７との間に挟着され、雄型接続端子１１’と雌型接続端子１１との電気的な接続がなされる。このとき、相手側ハウジング５１には、ハウジング４１に対する防水シール部材５６が設けられており、ハウジング４１、５１同士の嵌合時にこれらの間の浸水が防止される。

この際に、ハウジング４１の錠止レバー４５の外側に位置する相手側のハウジング５１の被錠止部５５は、嵌合に際して錠止レバー４５を押し下げながら入り込み、被錠止部５５の錠止溝５４に錠止レバー４５の鉤部４６が嵌合すると、ハウジング５１は進入を停止し、ハウジング４１の錠止レバー４５は元の位置に復元し、ハウジング５１の被錠止部５５との錠止がなされる。これにより、ハウジング４１、５１同士は不時に分離することなく、電気コネクタ同士の接続がなされる。

なお、ハウジング４１とハウジング５１との嵌合を外すには、錠止レバー４５の自由端を下方に押し下げて、鉤部４６を錠止溝５４から外して、ハウジング４１から相手側ハウジング５１を相対的に引き抜けばよい。

実施例では、接続端子１１を収納ケース１に装着し、更に収納ケース１をハウジング４１内に挿着するようにしたが、接続端子１１のハウジング４１内への取付方法はこの実施例に限定されることはない。

なお、本実施例における前後、上下、左右の用語は、図面の説明のために用いており、実際の部材はこれらの用語によって制約されるものではない。

１ 収納ケース
２ 収納部
３ａ、３ｂ カバー部
１１ 接続端子
１２ 接続部
１３ 導体圧着部
１４ 絶縁被覆圧着部
２１ 電線シール部材
２２ 基部
２３ シール部
２７ 防水挿通孔
２８、２８ 波形部
３１ シールホルダ
３４ ハウジングシール部材
３５ 貫通孔
４１ ハウジング
５１ 相手側ハウジング
Ｗ 電線
Ｗａ 導体
Ｗｂ 絶縁被覆部

Claims (6)

1. 電線を個々に接続した複数個の接続端子をハウジングに内蔵し、前記ハウジングの後部に防水用のシールホルダを固定する防水コネクタであって、
   前記接続端子の後端に前記電線に挿通して前記電線に沿った浸水を防止する電線シール部材を前記接続端子の絶縁被覆圧着部により固定し、
   前記シールホルダは、前記接続端子を挿通して前記電線シール部材を個々に保持する複数個の貫通孔と、前記ハウジングの枠部内に挿入する角筒部とを有し、該角筒部の周囲にハウジングシール部材を固定し、前記電線シール部材により前記貫通孔の内周を防水し、前記ハウジングとの間に前記ハウジングシール部材を介在して前記ハウジング内への浸水を防止することを特徴とする防水コネクタ。
2. 前記電線シール部材の前記貫通孔に面する外面、及び前記ハウジングシール部材の前記ハウジングに面する外面には波形部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ。
3. 前記シールホルダの角筒部内には、前記接続端子を内蔵することを特徴とする請求項１又は２に記載の防水コネクタ。
4. 前記シールホルダに外枠を設け、該外枠は前記ハウジングの枠部を覆い、前記シールホルダの外枠に前記ハウジングの枠部に係止する係止部を設けたことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の防水コネクタ。
5. 接続端子の後部に取り付け、電線に沿った後方からの浸水を防止する電線シール部材であって、
   合成樹脂材の基部と、合成ゴムから成る防水機能を有するシール部とから成り、前記基部は前部に電線の絶縁被覆部を挿通する筒部を形成し、後部に前記筒部と段違いに芯部を延在し、前記シール部は前記芯部の周囲を覆うと共に、前記芯部の下方に前記筒部と直線状に連通する防水挿通孔を形成したことを特徴とする電線シール部材。
6. 前記シール部の外周及び前記防水挿通孔の内周に防水効果を増すために波状部を形成したことを特徴とする請求項５に記載の電線シール部材。

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