JP4596382B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の雄コンタクト及び雌コンタクトごとに防水を施した（以下、単極防水という）電気コネクタの分野に属し、特にコンパクト性及び防水性を向上させた防水コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、防水コネクタとして、受入凹部を有する凹形ハウジングと、この受入凹部に先端が挿入される凸形ハウジングとを備え、一方のハウジングに二以上の雄コンタクトを設けると共に他方のハウジングに上記各雄コンタクトに対応する雌コンタクトを設け、両ハウジングの嵌合により対応する雄コンタクトと雌コンタクトをそれぞれ接続すると共に、凹形ハウジングの底壁と凸形ハウジングの先端との間に全てのコンタクトを囲むように環状のシール部材を装着することで凹形ハウジングと凸形ハウジングの嵌合部において全てのコンタクトについて一括して防水を施し、さらにコンタクトのバレルに接続されたワイヤハーネスにシール部材が外装されることでワイヤハーネス側においてコンタクトごとに防水を施すようにしたものが公知である（例えば特開平７−１４６３５号公報、特開平７−２８８１５０号公報を参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような防水コネクタでは、上記ワイヤハーネス群のうち、たとえ一部のワイヤハーネスであっても他端側が防水されていないときには、この非防水の他端側から侵入した水が毛細管現象によりワイヤハーネスを介して上記防水コネクタの内部に入り、内部のコンタクト等に侵入してしまう。
【０００４】
このような不具合を回避するには、ハウジングの嵌合部で環状のシール部材により一括防水を施すのではなく、一対の雄コンタクト及び雌コンタクトごとに個別にシール部材を設けて単極防水を行うことが必要である。それには、例えば、図９に示すように、凸形ハウジング１０１の先端に収容室１０２を形成して雌コンタクト１０３を収容し、この収容室１０２の開口部の周囲をハウジング先端面から立ち上げて突起１０４を形成し、これらの突起１０４に被さり且つ周縁部が凸形ハウジング先端に被さるシール部材１０５を設けると共に、凹形ハウジング１０６の底壁にシール部材１０５を貫通する雄コンタクト１０７を突出させて設け、この雄コンタクト１０７の周囲を凹形ハウジング１０６の底面から凹陥させ、この凹陥部１０８に、上記シール部材１０５を被せた突起１０４を嵌合することで単極防水を行うことが考えられる。
【０００５】
ところが、このようにすれば、突起１０４に圧接するシールリップ１０５ａがシール部材１０５の裏面にあり、凹形ハウジング１０６に圧接するシールリップ１０５ｂがシール部材１０５の表面にあるので、隣り合う突起１０４の間でシール部材１０５が折り返されて二重となり、雄コンタクト１０７のピッチ及び雌コンタクト１０３のピッチが大きくなってコネクタをコンパクトにすることができない。また、突起１０４にシール部材１０５を被せてシールリップ１０５ｂのあるシール面を露出させた状態で、これらを凹形ハウジング１０６の凹陥部１０８に嵌合するので、シール面にゴミが付着したり傷が付くことに注意して嵌合作業を行う必要があり、手間がかかり、作業性が低下することになる。
【０００６】
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、雄コンタクト側と雌コンタクト側とにそれぞれ突起を設け、両突起に被さるシール部材でこれらの突起の外周壁をシールすることにより、単極防水を行うと共に、シール面を共通化して雄コンタクト及び雌コンタクトのピッチ縮小によるコネクタのコンパクト化を実現し、且つシール面を露出させないようにして、ハウジングの嵌合作業を容易に行える防水コネクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の防水コネクタは、受入凹部を有する凹形ハウジングと、この受入凹部に先端が挿入される凸形ハウジングと、上記凹形ハウジングの底壁と上記凸形ハウジングの先端との間に配設されるシール部材とを備え、上記凹形ハウジング底壁及び上記凸形ハウジング先端のうちいずれか一方に、二以上の雄コンタクトを突出させて設け、他方に上記雄コンタクトがそれぞれ嵌入される二以上の受入孔を開口し且つこれらの受入孔にそれぞれ連通するよう内方に二以上の雌コンタクトをそれぞれ収容すると共に、上記シール部材には、二以上の貫通孔が形成されており、上記各雄コンタクト及び上記各受入孔の周囲を上記凹形ハウジング底面及び上記凸形ハウジング先端面からそれぞれ立ち上げて上記シール部材の上記各貫通孔に両側からそれぞれ嵌入する突起を形成し、上記シール部材における上記各貫通孔の内周壁に、雄コンタクト側の上記各突起及びこれに対応する受入孔側の上記各突起の外周壁にそれぞれ全周にわたって圧接する環状のシールリップを設けたことを特徴としている。
【０００８】
この防水コネクタでは、凸形ハウジング又は凹形ハウジングのうちいずれか一方にシール部材を取り付けて他方のハウジングに取り付ければハウジングが接続され、単極防水が行われる。その場合、雄コンタクト側のシールリップと雌コンタクト側のシールリップが、共にシール部材を貫通する貫通孔の内周壁に設けられるので、シール部材における貫通孔のピッチを可及的に詰めることが可能となり、雄コンタクト及び雌コンタクトのピッチ縮小によるコネクタのコンパクト化が実現される。また、シール面となるシール部材の内周壁が露出していないので、ハウジングの嵌合作業においてシール面へのゴミの付着及びシ−ル面の損傷などを気にする必要がなくなり、作業が容易となる。
【０００９】
請求項２の防水コネクタは、請求項１の構成において、突起が円柱形であり、シールリップの内縁部がこれに対応した円環状である。
【００１０】
このようにすれば、突起及びシール部材にかかる圧力が周方向に均一になり、全体としてシール性が高められる。
【００１１】
請求項３の防水コネクタは、請求項１又は２の構成において、シールリップが、全ての雄コンタクト側の突起及び全ての受入孔側の突起に対応して設けられている。
【００１２】
このようにすれば、対応関係のないコンタクト間を流れようとする水が二重にシールされるので、シ−ル性が高められる。
【００１３】
請求項４の防水コネクタは、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の防水コネクタにおいて、雌コンタクトにランスが形成され、凸形ハウジング又は凹形ハウジングに上記ランスを係止する段差部が形成されている。
【００１４】
これは、いわゆるコンタクト・ランスを採用することであるが、このようにすれば、雌コンタクトの収容室にランスを設けないことで収容室の断面形状を小さくでき、型抜けの関係から突起の断面形状を小さくできて、シール部材における貫通孔のピッチを更に詰めることで雄コンタクト及び雌コンタクトのピッチ縮小によるコネクタのコンパクト化が進む。
【００１５】
請求項５の防水コネクタは、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の防水コネクタにおいて、凸形ハウジング又は凹形ハウジングにランスが設けられ、雌コンタクトに上記ランスを係止する段差部が形成されている。
【００１６】
これは、いわゆるハウジング・ランスを採用することであるが、このようにすれば、剛性の高いランスを設定することができて、雌コンタクトを保持するのに高い保持力が得られる上、ランスが変形しにくい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図３及び図４は第１の実施形態に係る防水コネクタを示す。これらの図において、１０は受入凹部１１を有する凹形ハウジング、２０は上記受入凹部１１に先端２１が挿入される凸形ハウジング、３０は凹形ハウジング１０の底壁１２と凸形ハウジング２０の先端２１との間に配設されるシール部材である。凹形ハウジング１０は略箱形に形成されており、一面が開口することで内部に受入凹部１１が凹陥形成されている。凸形ハウジング２０の先端２１は凹形ハウジング１０の受入凹部１１に対応する形状に形成されている。凸形ハウジング２０には、その先端２１を取り囲むように有底筒形のフード２８が設けられており、凹形ハウジング１０の外壁に嵌合するようになっているが、本発明はフード２８を設けない実施形態も含む。凹形ハウジング１０の外壁には山形の係合部１７が突設され、凸形ハウジング２０の外壁には凹形ハウジング１０への嵌合方向に向かって延びるアーム２７が設けられ、凸形ハウジング２０が凹形ハウジング１０に嵌合するとアーム２７の先端のフックが係合部１７に掛かって両ハウジング１０、２０が外れないようにロックするようになっている。本発明は、このようなロック機構を備えていない実施形態も含む。シール部材３０は可撓性を有する材料で形成され、凹形ハウジング１０に凸形ハウジング２０が嵌合したときに凹形ハウジング１０の底面１２ａと、凸形ハウジング２０の先端面２１ａと、受入凹部１１とに囲まれた空間に対応した形状に形成されており、この実施形態では略直方体に形成されている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、上記凹形ハウジング１０の底壁１２には、シール部材３０を貫通する二以上の雄コンタクト４０が突出して設けられている。すなわち、雄コンタクト４０は凹形ハウジング１０を貫通してこれに固定されており、先端が底壁１２から相手側のハウジング２０に向かって突出すると共に、基端が底壁１２から反対側へ突出してソルダーテイルとなっている。一方、凸形ハウジング２０の先端２１には、上記各雄コンタクト４０がそれぞれ嵌入される二以上の受入孔２２が開口している。また、この先端２１には受入孔２２にそれぞれ連通するよう内方に二以上の雌コンタクト５０を収容している。すなわち、先端２１の内部には受入孔２２に連通するよう収容室２３が形成され、この収容室２３に雌コンタクト５０が収容されている。
【００１９】
図１、図２、図５〜図７に示すように、各雄コンタクト４０の周囲が凹形ハウジング１０の底面１２ａから立ち上がってシール部材３０に嵌入する突起１５を形成している。また、各受入孔２２の周囲が凸形ハウジング２０の先端面２１ａから立ち上がってシール部材３０に嵌入する突起２５を形成している。そのために、上記シール部材３０には、雄コンタクト側の突起１５とこれに対応する受入孔側の突起２５が両側から嵌入される二以上の貫通孔３１が形成されている。
【００２０】
上記シール部材３０には、雄コンタクト側の突起１５及びこれに対応する受入孔側の突起２５の各外周壁１５ａ、２５ａにそれぞれ全周にわたって圧接する環状のシールリップ３１ｂ、３１ｃが設けられている。すなわち、貫通孔３１の一端側における内周壁３１ａには環状のシールリップ３１ｂが半径方向に突出して設けられており、このシールリップ３１ｂが突起１５の外周壁１５ａに圧接している。また、貫通孔３１の他端側における内周壁３１ａには環状のシールリップ３１ｃが半径方向に突出して設けられており、このシールリップ３１ｂが突起２５の外周壁２５ａに圧接している。この実施形態では雄コンタクト側の突起１５に対応して二本のシールリップ３１ｂを設けると共に、雌コンタクト側の突起２５に対応して二本のシールリップ３１ｃを設けている。しかし、一つの貫通孔３１にシールリップ３１ｂ、３１ｃを設けるときには、雄コンタクト側の突起１５に対応して少なくとも一本のシールリップ３１ｂを設けると共に、雌コンタクト側の突起２５に対応して少なくとも一本のシールリップ３１ｃを設ければよい。
【００２１】
上記突起１５、２５は円柱形に形成されており、シールリップ３１ｂ、３１ｃの内縁部はこれに対応した円環状に形成されている。
【００２２】
また、シールリップ３１ｂ、３１ｃは、全ての雄コンタクト側の突起１５及び全ての受入孔側の突起２５に対応して設けられている。
【００２３】
この実施形態では、雌コンタクト５０の凸形ハウジング２０への保持をコンタクト・ランスで行っている。すなわち、上記雌コンタクト５０には、その底壁の一部を外方へ切り起こし、又は段付き加工などすることでランス５１が形成され、凸形ハウジング２０には上記ランス５１を係止する段差部２６が形成されている。このランス５１は、雌コンタクト５０の収容室２３への挿入方向前方に向かっては緩やかに傾斜して底面へと連なり、後方に向かっては階段状に高さが変化している。段差部２６は、上記挿入方向前方に向かって収容室２３の断面が拡大するように高さが変化している。そして、雌コンタクト５０がランス５１を撓ませて収容室２３の所定位置まで入ると、雌コンタクト５０のランス５１が復元して凸形ハウジング２０の段差部２６に嵌まり、これによって凸形ハウジング２０に雌コンタクト５０が保持される。雌コンタクト５０のバレルにはワイヤハーネス６０が接続されている。そして、ワイヤハーネス６０からバレルにかけて、可撓性を有する材料で形成された筒形のシール部材７０が外装され、このシール部材７０により収納室２３が外部から防水されている。
【００２４】
従って、上記第１実施形態の防水コネクタは、凸形ハウジング２０又は凹形ハウジング１０のうちいずれか一方にシール部材３０を取り付けて他方のハウジングに取り付ければハウジング１０、２０が接続され、単極防水を行うことができる。すなわち、ワイヤハーネス６０から防水コネクタの内部へ侵入した水や、雄コンタクト４０と凹形ハウジング１０との間から防水コネクタの内部へ侵入した水は、雌コンタクト側の突起１５と受入孔側の突起２５との間に至っても、シールリップ３１ｂ、３１ｃに阻まれて周辺の雄コンタクト４０や雌コンタクト５０にまで侵入することがない。その場合、雄コンタクト側のシールリップ３１ｂ及び雌コンタクト側のシールリップ３１ｃが、共にシール部材３０を貫通する貫通孔３１の内周壁３１ａに設けられるので、図９の比較例に較べてシール部材３０における貫通孔３１のピッチを可及的に詰めることが可能となる。そのため、雄コンタクト４０のピッチ及び雌コンタクト５０のピッチを縮小することができ、コネクタのコンパクト化が実現される。また、シール面となるシール部材３０の内周壁３１ａが露出していないので、ハウジング１０、２０の嵌合作業においてシール面へのゴミの付着及びシ−ル面の損傷などを気にする必要がなくなり、作業が容易となる。
【００２５】
本発明は、突起１５、２５を楕円柱形、角筒形など任意の形状に形成し、シールリップ３１ｂの内縁部をこれに対応した形状とした実施形態を含むが、上記実施形態のように突起１５、２５を円柱形に形成し、シールリップ３１ｂの内縁部をこれに対応した円環状に形成したときには、突起１５、２５及びシール部材３０にかかる圧力が周方向に均一になり、全体としてシール性が高められる。
【００２６】
本発明は、少なくとも一対の雄コンタクト及び雌コンタクトを備えた防水コクタに対して適用することができる。そして、そのような防水コネクタにおいて、シール部材に、少なくとも一対の雄コンタクト側の突起及びこれに対応する受入孔側の突起の各外周壁にそれぞれ全周にわたって圧接する環状のシールリップを設けた実施形態を含む。しかし、上記第１実施形態のように、シールリップ３１ｂ、３１ｃが、全ての雄コンタクト側の突起１５及び全ての受入孔側の突起２５に対応して設けられているときには、対応関係のないコンタクト間を流れようとする水が二重にシールされるので、シ−ル性が高められる。
【００２７】
上記実施形態ではコンタクト・ランスを採用したので、雌コンタクト５０の収容室２３にランスを設けないことで収容室２３の断面形状を小さくでき、型抜けの関係から突起１５、２５の断面形状を小さくすることができる。そのため、シール部材３０における貫通孔３１のピッチを更に詰めることができ、雄コンタクト４０のピッチ及び雌コンタクト５０のピッチを縮小することができ、コネクタを更にコンパクト化することができる。
【００２８】
図８は第２の実施形態を示す。ここでは第１実施形態の部材と同一機能を発揮する部材には同一符号を付してその説明を省略する。第１実施形態では、雌コンタクト５０の凸形ハウジング２０への保持をコンタクト・ランスで行ったが、この第２実施形態では、この保持をハウジング・ランスで行っている。すなわち、凸形ハウジング２０にランス２６’が設けられ、雌コンタクト５０に上記ランス２６’を係止する段差部５１’が形成されている。ランス２６’は収容室２３の側方に連通して形成された部屋に配置され、当該ランス２６’の凸形ハウジング２０への連結部の可撓性により収容室２３に向かって弾性的に付勢されている。そして、雌コンタクト５０がランス２６’を乗り越えて収容室２３の所定位置まで入ると、ランス２６’が復元して雌コンタクト５０の段差部５１’に嵌まり、これによって凸形ハウジング２０に雌コンタクト５０が保持される。
【００２９】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用及び効果が得られるが、ハウジング・ランスを採用したので、剛性の高いランス２６’を設定することができて、凸形ハウジング２０で雌コンタクト５０を保持するのに高い保持力が得られる上、ランス２６’が変形しにくい。
【００３０】
以上の実施形態では、雄コンタクト４０の基端をソルダーテイルとし、雌コンタクト５０のバレルにワイヤハーネスを接続した。しかし、本発明は、雄コンタクトの基端にバレルを設けてワイヤハーネスを接続するようにした実施形態、雌コンタクトをハウジングに固定して基端をソルダーテイルとした実施形態を含み、これらの実施形態においても本発明を適用することで同様の作用及び効果が得られる。また、以上の実施形態では、凹形ハウジング底壁１２にシール部材３０を貫通する二以上の雄コンタクト４０を突出させて設け、凸形ハウジング先端２１に受入孔２２を開口し且つこの受入孔２２に連通するよう内方に雌コンタクト５０を収容した。しかし、本発明は、逆に凸形ハウジング先端にシール部材を貫通する二以上の雄コンタクトを突出させて設け、凹形ハウジング底壁に雄コンタクトが嵌入される受入孔を開口し且つこの受入孔に連通するよう内方に雌コンタクトを収容した変形の実施形態を含む。そのときでも、各雄コンタクト及び各受入孔の周囲を凹形ハウジング底面及び凸形ハウジング先端面からそれぞれ立ち上げてシール部材の各貫通孔に両側からそれぞれ嵌入する突起を形成し、上記シール部材における上記各貫通孔の内周壁に、雄コンタクト側の各突起及びこれに対応する受入孔側の各突起の外周壁にそれぞれ全周にわたって圧接する環状のシールリップを設ける。この変形の実施形態にコンタクト・ランスを適用するときには雌コンタクトにランスを形成すると共に、凹形ハウジングに上記ランスを係止する段差部を形成する。また、ハウジング・ランスを適用するときには凹形ハウジングにランスを設けると共に、雌コンタクトに上記ランスを係止する段差部を形成する。このような変形の実施形態でも上記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。本発明は、以上説明した実施形態の特徴を適宜に組み合わせた実施形態を全て含むものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の防水コネクタは、雄コンタクト側と雌コンタクト側に突起を設け、両突起に被さるシール部材でこれらの突起の外周壁をシールしたので、単極防水を行うことができると共に、シール面が共通化され、シール部材における貫通孔のピッチを可及的に詰めることで雄コンタクト及び雌コンタクトのピッチ縮小によるコネクタのコンパクト化を実現することができ、しかもシール面となるシール部材の内周壁が露出していないので、嵌合作業を容易にして防水性を高めることができる。
【００３２】
請求項２のようにすれば、突起及びシール部材にかかる圧力が周方向に均一になり、防水性を高めることができる。
【００３３】
請求項３のようにすれば、対応関係のないコンタクト間を流れようとする水が二重にシールされるので、シ−ル性を高めることができる。
【００３４】
請求項４のようにコンタクト・ランスを採用すれば、収容室の断面形状を小さくでき、型抜けの関係から突起の断面形状を小さくできて、シール部材における貫通孔のピッチを更に詰めることで更に雄コンタクト及び雌コンタクトのピッチ縮小により更にコネクタをコンパクト化することができる。
【００３５】
請求項５のようにハウジング・ランスを採用すれば、剛性の高いランスを設定することができて、雌コンタクトを保持するのに高い保持力が得られる上、ランスが変形しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る防水コネクタの縦断面図である。
【図２】 図１における要部拡大図である。
【図３】 第１実施形態の防水コネクタの斜視図である。
【図４】 第１実施形態の防水コネクタの分解斜視図である。
【図５】 第１実施形態の凹形ハウジングを凸形ハウジングとの嵌合面からみた拡大図である。
【図６】 第１実施形態の凸形ハウジングを凹形ハウジングとの嵌合面からみた拡大図である。
【図７】 第１実施形態のシール部材を示し、（ａ）は貫通孔の貫通方向からみた拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】 ハウジング・ランスを採用した第２実施形態における図２相当図である。
【図９】 比較例の図２相当図である。
【符号の説明】
１０ 凹形ハウジング
１１ 受入凹部
１２ 底壁
１２ａ 底面
１５ 突起
１５ａ 外周壁
２０ 凸形ハウジング
２１ 先端
２１ａ 先端面
２２ 受入孔
２５ 突起
２５ａ 外周壁
２６ 段差部
３０ シール部材
３１ 貫通孔
３１ａ 内周壁
３１ｂ シールリップ
３１ｃ シールリップ
４０ 雄コンタクト
５０ 雌コンタクト
５１ ランス
２６’ ランス
５１’ 段差部

Claims (5)

1. 受入凹部を有する凹形ハウジングと、この受入凹部に先端が挿入される凸形ハウジングと、上記凹形ハウジングの底壁と上記凸形ハウジングの先端との間に配設されるシール部材とを備え、
   上記凹形ハウジング底壁及び上記凸形ハウジング先端のうちいずれか一方に、二以上の雄コンタクトを突出させて設け、
   他方に上記雄コンタクトがそれぞれ嵌入される二以上の受入孔を開口し且つこれらの受入孔にそれぞれ連通するよう内方に二以上の雌コンタクトをそれぞれ収容すると共に、
   上記シール部材には、二以上の貫通孔が形成されており、
   上記各雄コンタクト及び上記各受入孔の周囲を上記凹形ハウジング底面及び上記凸形ハウジング先端面からそれぞれ立ち上げて上記シール部材の上記各貫通孔に両側からそれぞれ嵌入する突起を形成し、
   上記シール部材における上記各貫通孔の内周壁に、雄コンタクト側の上記各突起及びこれに対応する受入孔側の上記各突起の外周壁にそれぞれ全周にわたって圧接する環状のシールリップを設けたことを特徴とする防水コネクタ。
2. 突起が円柱形であり、シールリップの内縁部がこれに対応した円環状である請求項１記載の防水コネクタ。
3. シールリップが、全ての雄コンタクト側の突起及び全ての受入孔側の突起に対応して設けられている請求項１又は２に記載の防水コネクタ。
4. 雌コンタクトにランスが形成され、凸形ハウジング又は凹形ハウジングに上記ランスを係止する段差部が形成されている請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の防水コネクタ。
5. 凸形ハウジング又は凹形ハウジングにランスが設けられ、雌コンタクトに上記ランスを係止する段差部が形成されている請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の防水コネクタ。

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