JP5016411B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電線が接続された端子が挿入される端子収容室内への浸水を防止する防水栓を備えた防水コネクタに関するものである。

従来、自動車用ワイヤハーネス等に適用されるコネクタとしては、防水機能を有したいわゆる防水コネクタが各種開発されている。

例えば、特許文献１には、電線が接続される端子と、この端子を保持する絶縁ハウジングと、ホルダーと、この絶縁ハウジングとホルダーとの間に介在する防水栓とを備える防水コネクタが開示されている。前記絶縁ハウジングは、前記端子が挿入可能な端子収容室と、この端子収容室が開口する後面から後方に延びて前記防水栓を収容する収容壁とを有している。前記防水栓は、弾性部材からなり、前記端子収容室に対応する位置に前記端子を挿通可能な端子挿通孔を有している。

この防水コネクタでは、前記防水栓が前記絶縁ハウジングと前記ホルダーとの間で弾性変形し、防水栓の外周面が前記絶縁ハウジングの収容壁の内周面に圧接することで、この防水栓の外周面と前記収容壁の内周面との隙間が密閉され、この防水栓と収容壁との隙間から端子収容室への浸水が抑止される。また、前記端子は、前記防水栓が弾性変形した状態で前記端子挿通孔を拡径しつつ当該端子挿通孔に挿通された後、前記端子収容室に挿入され、当該端子収容室にて前記絶縁ハウジングに保持される。このとき、前記端子挿通孔の内周面が前記端子に接続された電線の外周面に圧接することで、この電線の周囲から端子収容室への浸水が抑止される。
特開２０００−８２５２９号公報

前記のような従来の防水コネクタでは、前記端子の前端部分等で前記端子挿通孔を拡径しつつこの端子を端子挿通孔に挿通していくため、端子の角部等が前記防水栓を損傷するおそれがある。これに対して、例えば、防水栓の硬度を低くして防水栓を端子に対して柔軟に変形させることで、前記端子挿通孔を容易に拡径させ、前記防水栓の損傷を抑制することが考えられる。しかしながら、防水栓の硬度を単純に低くしてしまうと、防水栓の弾発力が低下しこの防水栓の前記絶縁ハウジングの収容壁への圧接力が低下する結果、防水栓と前記収容壁との隙間を十分に密閉できなくなるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑み、防水栓の損傷をより確実に抑えることができるとともに防水性能を確保することのできる防水コネクタの提供を目的とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、電線が接続される端子と、この端子の軸方向に沿って当該端子が後方から挿入される端子収容室を複数有するとともに、当該端子収容室に挿入された前記端子をそれぞれ保持する端子保持部を有する絶縁ハウジングと、前記端子収容室の後方の位置で前記絶縁ハウジングに固定されるホルダーと、前記ホルダーと前記絶縁ハウジングとにより前後から挟みこまれる防水栓とを備え、前記絶縁ハウジングは、前記端子収容室の端子挿入口が開口する後面よりも後方に延びて前記防水栓をその内側に収容する収容壁を有し、前記防水栓は、弾性部材からなり、前記複数の端子収容室にそれぞれ対応する位置に前記端子の挿入方向に貫通する第一貫通孔が複数形成された第一防水栓と、前記第一防水栓よりも硬度の低い弾性部材からなり、前記第一貫通孔の内側にそれぞれ設けられてその外周面が当該第一貫通孔の内周面全体にわたって接着される複数の第二防水栓とを有し、前記第一防水栓は、前記絶縁ハウジングの後面と前記ホルダーの前面とに挟まれて前記絶縁ハウジングの収容壁の内側で弾性変形することにより、その外周面が前記収容壁の内周面に密着する形状を有し、前記第二防水栓は、前記端子を当該端子の軸方向に沿って挿通可能な第二貫通孔を有するとともに、前記絶縁ハウジングの後面と前記ホルダーの前面とに挟まれて前記第一防水栓の第一貫通孔の内側で弾性変形することにより、前記第二貫通孔の内周面と当該第二貫通孔に挿通された前記端子に接続される電線の外周面とが密着する形状を有することを特徴とする防水コネクタを提供する（請求項１）。

このような構造によれば、端子による防水栓の損傷が抑制されるとともに、前記防水栓の外周面と前記絶縁ハウジングの収容壁の内周面との隙間および前記防水栓と電線との隙間がより確実に密閉され、前記各隙間から前記端子収容室への浸水がより確実に抑制される。

すなわち、本防水コネクタでは、端子が挿通される前記第二貫通孔が形成された第二防水栓の硬度が低く設定されており、この第二防水栓は、前記第二貫通孔への端子挿通時に前記端子に対して柔軟に変形することができる。このことは、前記端子による第二防水栓の損傷を抑制し、前記第二貫通孔の内周面とこの第二貫通孔に挿通された電線との隙間をより確実に密閉する。しかも、前記第二防水栓は、硬度の高い前記第一防水栓の第一貫通孔の内側に、その外周面がこの第一貫通孔の内周面と全体にわたって接触する状態で設けられており、この第一防水栓および第二防水栓を含む前記防水栓が前記絶縁ハウジングとホルダーとの間で弾性変形する際に、前記絶縁ハウジングと前記ホルダーとによる押圧力に加えて、その外周面全体にわたって前記第一貫通孔の内周面から径方向内側に向けた前記第一防水栓の弾発力を受ける。その結果、前記第二防水栓は、前記第一貫通孔の内側で十分に弾性変形することができ、前記第二貫通孔の内周面を十分な圧接力でこの第二貫通孔に挿通された前記電線の外周面に密着させることができる。このことは、前記電線の周囲をより一層確実に密閉し、前記端子収容室への浸水を抑制する。

さらに、前記絶縁ハウジングの収容壁に密着する前記第一防水栓の硬度が高く維持されており、この第一防水栓の弾発力が確保されているので、この第一防水栓は十分な圧接力で前記収容壁の内周面に密着することができる。このことは、この第一防水栓の外周面と前記収容壁の内周面との隙間をより確実に密閉し、この隙間からの浸水をより確実に抑制する。

また本発明において、前記第一防水栓と前記複数の第二防水栓とは、二色成形により互いに一体に形成されるのが好ましい（請求項２）。

この構造によれば、前記第二防水栓に前記第一防水栓の弾発力をより均一に作用させることができるとともに、この第二防水栓と第一防水栓とがより確実に密着し、この第二防水栓と第一防水栓との隙間からの浸水をより確実に抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、防水栓の損傷を抑止しつつ防水性能を向上することのできる防水コネクタを提供することができる。

本発明に係る防水コネクタの実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る防水コネクタの分解断面図である。この図に示すように、本防水コネクタ１０は、電線１が接続される金属製の端子２と、樹脂等からなる絶縁ハウジング２０およびホルダー４０と、弾性部材からなる防水栓３０とを有している。

前記端子２は、図１に示すように、相手側端子金具と接続される電気接触部２ｄと、電線１に圧着されるバレル２ｅと、後述する絶縁ハウジング２０の端子保持部２２と係合する被係止部２ｆとを有している。電線１は、前記バレル部２ｅが電線１に圧着されることで端子２に固定される。

前記絶縁ハウジング２０は、前記電線１が接続された端子２を相手方コネクタと接続可能なように保持するためのものである。この絶縁ハウジング２０には、複数の端子収容室２４と、収容壁２６とが設けられている。

前記端子収容室２４は、前記端子２を収容するためのものであり、この端子収容室２４には、端子２がその軸方向に沿って後方から挿入される。この端子収容室２４の下方にはそれぞれ端子保持部２２が設けられている。そして、この端子収容室２４に挿入された端子２は、その下方に設けられた前記被係止部２ｆと前記端子保持部２２とが係合することによりこの絶縁ハウジング２０に保持される。

前記収容壁２６は、その内側に前記防水栓３０およびホルダー４０を収容するためのものである。この収容壁２６は、前記端子収容室２４の端子挿入口２４ａが開口する後面２６ａよりも後方に延びる略筒状を有している。この収容壁２６の下方には、後述するホルダー４０のホルダー被係止突起４２ｃと係合するホルダー係止孔２６ｃが設けられている。そして、前記ホルダー４０は、このホルダー被係止突起４２ｃとホルダー係止孔２６ｃとの係合によって、その前面４２ａで前記防水栓３０を前記収容壁２６の後面２６ａに押圧した状態で絶縁ハウジング２０に固定される。

前記防水栓３０は、前記端子収容室２４内への浸水を抑止するためのものである。この防水栓３０は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、第一防水栓３１と、複数の第二防水栓３２とからなる。

前記第一防水栓３１は、その硬度が比較的高く十分な弾発力を有するよう構成された略板状の弾性部材である。本実施形態では、この第一防水栓３１は、硬度が３０〜５０度の範囲に設定されたシリコーンゴムからなる。また、この第一防水栓３１は、前記絶縁ハウジング２０の収容壁２６の内側に収容され、前記絶縁ハウジング２０の後面２６ａと後述するホルダー４０の前面４２ａとの間で挟まれて弾性変形することにより、その外周面が前記収容壁２６の内周面２６ｂに密着するような形状を有している。特に、この第一防水栓３１は、前述のように十分な弾発力を有しており、弾性変形することにより、十分な圧接力で前記収容壁２６の内周面２６ｂに密着する。そして、この第一防水栓３１は、前記密着により、第一防水栓３１の外周面と前記収容壁２６の内周面２６ｂとの隙間を密閉することで、この隙間から前記端子収容室２４に水が浸入するのを抑止する。さらに、この第一防水栓３１の外周面にはリップ部３１ｂが設けられており、このリップ部３１ｂによって前記第一防水栓３１の外周面と前記収容壁２６の内周面２６ｂとの密着性が高められるよう構成されている。

また、前記第一防水栓３１には、前記端子収容室２４にそれぞれ対応する位置に複数の第一貫通孔３１ａが形成されている。これら第一貫通孔３１ａは、端子２の挿入方向に貫通しており、その内側にそれぞれ後述する第二防水栓３２が設けられるようになっている。

前記第二防水栓３２は、その硬度が前記第一防水栓３１よりも低く、外力に対して柔軟に変形できるよう構成された略筒状の弾性部材である。本実施形態では、この第二防水栓３２は、硬度が２０度程度に設定されたシリコーンゴムからなる。この第二防水栓３２は、その外周面が前記第一貫通孔３１ａの内周面全体に接触した状態で、この第一貫通孔３１ａの内側に設けられており、前記絶縁ハウジング２０の後面２６ａとホルダー４０の前面４２ａとで挟まれることで、前記第一防水栓３１とともに弾性変形する。本実施形態では、この第二防水栓３２と前記第一防水栓３１とは二色成形により互いに一体に形成されており、第二防水栓３２の外周面は前記第一貫通孔３１ａの内周面に密着している。

前記各第二防水栓３２のさらに内側には、端子２をその軸方向に沿って挿通可能な第二貫通孔３２ａがそれぞれ形成されている。この第二貫通孔３２ａの端子２の挿通口部分には、前記端子２の挿通時に端子２をこの第二貫通孔３２ａに案内するテーパ状の誘い込み部３２ｂが形成されている。また、この第二貫通孔３２ａの孔径は、この第二防水栓３２を含む防水栓３０が前記絶縁ハウジング２０とホルダー４０との間で弾性変形した状態にて、少なくとも電線１および端子２の外径よりも小さくなるような大きさであり、この孔径を拡大させつつ端子２および電線１が挿通されるよう構成されている。そして、前記第二防水栓３２は、前記端子２が前記第二貫通孔３２ａにこの第二貫通孔３２ａの孔径を拡大しつつ挿通されることにより外向きに弾性変形し、その復元力によって電線１の外周面に密着する。

ここで、前記第二防水栓３２は、前述のように前記第一防水栓３１に形成された第一貫通孔３１ａの内側に設けられている。そのため、この第二防水栓３２は、前記第一防水栓３１の弾性変形に伴い、その外周面全体にわたって前記第一貫通孔３１ａの内周面から径方向内側に向けた第一防水栓３１の弾発力を受ける。従って、この第二防水栓３２は、前記第一貫通孔３１ａの内側で十分に弾性変形することができ、前記電線１の外周面に十分な圧接力で密着することができる。そして、前記第二防水栓３２は、前記のような電線１の外周面との密着により、前記第二貫通孔３２ａの内周面と前記電線１の外周面との隙間を密閉することで、この隙間からの浸水を抑制する。

本実施形態では、外径が１．７ｍｍの電線１に対して第二防水栓３２の外径が２．１ｍｍ、前記第二貫通孔３２ａの内径が１．３ｍｍに設定されており、第二貫通孔３２ａの内周面と電線１とが確実に密着するよう構成されている。ただし、前記第二防水栓３２の具体的な形状はこれに限らず、第二貫通孔３２ａと電線１とが十分に密着できる形状であればよい。また、本発明では、前記第二防水栓３２の硬度が第一防水栓３１の硬度よりも低ければよく、各硬度の具体的な値は前記に限らない。また、各防水栓３１，３２の材質もシリコーンゴムに限らない。

前記ホルダー４０は、前記防水栓３０を絶縁ハウジング２０の後面２６ａとの間で弾性変形した状態で保持するためのものである。このホルダー４０は、前記絶縁ハウジング２０の収容壁２６の内側に収容されるような形状を有しており、本体部４２と、ホルダー被係止突起４２ｃとを有している。

前記本体部４２は、前記防水栓３０を後方から覆うような略板状部材であり、その前面４２ａで防水栓３０の後端面、すなわち、前記第一防水栓３１の後端面および各第二防水栓３２の後端面を押圧する。この本体部４２には、防水栓３０の前記第二貫通孔３２ａと対応する位置に、電線１が接続された端子２が挿通可能な複数のホルダー側端子挿通孔４４が形成されている。

前記ホルダー被係止突起４２ｃは、前記絶縁ハウジング２０に設けられたホルダー係止孔２６ｃと係合する部分であり、前記本体部４２の下方に設けられている。そして、前記防水栓３０は、このホルダー係止孔２６ｃとホルダー被係止突起４２ｃとが係合することで、前記本体部４２の前面４２ａと絶縁ハウジング２０の後面２６ａとの間で弾性変形した状態で保持される。

次に、以上の構成要素を組み付ける方法について説明する。

まず、図３に示すように、前記絶縁ハウジング２０の収容壁２６の内側に、前記防水栓３０および前記ホルダー４０を収容し、前記ホルダー４０のホルダー被係止突起４２ｃと前記収容壁２６のホルダー係止孔２６ｃとを係合する。このとき、前記第一防水栓３１は、前記絶縁ハウジング２０の後面２６ａと前記ホルダー４０の前面４２ａとにより挟まれて、前記収容壁２６の内周面２６ｂに十分な圧接力で密着しつつ弾性変形する。また、前記第二防水栓３２は、前記第一防水栓３１の第一貫通孔３１ａの内側でそれぞれ弾性変形する。

次に、電線１が接続された端子２を、ホルダー４０のホルダー側端子挿通孔４４に挿通する。さらに、前記ホルダー側端子挿通孔４４に挿入された端子２を、図４に示すように、前記第二貫通孔３２ａに挿通する。具体的には、端子２の前端部分で前記第二貫通孔３２ａを徐々に拡径しつつ、端子２を、前記誘い込み部３２ｂに沿ってこの第二貫通孔３２ａに挿通する。前述のように、この第二貫通孔３２ａが形成された第二防水栓３２は、その硬度が低く設定されており、端子２の挿通に沿って容易に変形することができる。そのため、端子２はこの第二貫通孔３２ａにスムーズに、すなわち、この端子２によって前記第二防水栓３２が損傷するのが抑えられた状態で、この第二貫通孔３２ａに挿通されていく。

端子２を前記第二貫通孔３２ａに挿通した後は、さらにこの端子２を前方に移動させて、図５に示すように、端子２の前記被係止部２ｆが前記端子保持部２２に保持されるまで端子収容室２４に挿入する。

このように端子２が前記端子収容室２４に挿入され前記端子保持部２２に保持された状態では、前記第二貫通孔３２ａには、端子２に接続された電線１が挿通されている。そして、前記第二防水栓３２は、その復元力により前記第二貫通孔３２ａを縮径する方向に変形し、第二貫通孔３２ａを囲む第二防水栓３２の内周面は、前記電線１の外周面に密着している。

ここで、前述のように、前記第一防水栓３１の弾性変形に伴い前記第二防水栓３２の外周面には、第一防水栓３１の弾発力が作用する。そのため、この第二貫通孔３２ａは十分に縮径し、この第二貫通孔３２ａを囲む第二防水栓３２の内周面は十分な圧接力で前記電線１の外周面に密着する。このようにして前記第二貫通孔３２ａを囲む第二防水栓３２の内周面が前記電線１の外周面に密着し、この内周面と外周面との隙間が密閉されると、この隙間から前記端子収容室２４への浸水が抑止される。

また、前述のように、前記第一防水栓３１の外周面は、前記絶縁ハウジング２０の収容壁２６の内周面２６ｂに十分な圧接力で密着しており、第一防水栓３１の外周面と前記収容壁２６の内周面２６ｂとの隙間は密閉されている。従って、この隙間から前記端子収容室２４への浸水も抑止される。もちろん、前記第一防水栓３１と第二防水栓３２との隙間からの浸水も、これら第一防水栓３１と第二防水栓３２とが前述のように密着していることで抑制される。

このように、本防水コネクタ１０によれば、前記第二貫通孔３２ａへの端子挿通時に、前記第二防水栓３２が損傷するのが抑えられるとともに、第二貫通孔３２ａを囲む第二防水栓３２の内周面が十分な圧接力で前記電線１の外周面に密着し、前記第一防水栓３１が十分な圧接力で前記収容壁２６の内周面２６ｂに密着することで、前記端子収容室２４への水の浸入がより確実に抑制される。

また、前記端子収容室２４に収容された端子２を抜出する際においても、前記第二防水栓３２が端子２の移動に伴って柔軟に変形することで、この第二防水栓３２の損傷は抑制され、防水コネクタ１０の防水性能は確保される。

ここで、本発明は、前記第一防水栓３１と第二防水栓３２とが二色成形により一体に形成される場合に限らず、第一防水栓３１と第二防水栓３２とが接着剤等により接着されている場合も含む。ただし、前記のように、前記第一防水栓３１と第二防水栓３２を二色成形により一体に形成すれば、これら第一防水栓３１と第二防水栓３２との隙間をより確実に密閉することができ、この隙間から前記端子収容室２４への浸水をより確実に抑制することができる。さらに、前記第一防水栓３１の弾発力を前記第二防水栓３２により均等に作用させることができ、第二防水栓３２の第二貫通孔３２ａの内周面と電線１の外周面との隙間をより確実に密閉することができる。

また、前記防水栓３０を前記絶縁ハウジング２０の後面２６ａと前記ホルダー４０の前面４２ａとにより挟み込む前、すなわち、この防水栓３０を弾性変形させる前に、前記第二貫通孔３２ａに端子２を挿通するようにしてもよい。このようにすれば、端子２の挿通時にこの端子２によって前記第二貫通孔３２ａの孔径を容易に拡径することができ、防水栓３０の損傷をより一層確実に抑制することが可能となる。

本発明に係る防水コネクタの分解断面図である。 （ａ）図１に示す防水コネクタに設けられる防水栓の正面図である。（ｂ）（ａ）に示す防水栓の断面図である。 図１に示す絶縁ハウジングと防水栓とホルダーとを組み付けた状態で示す防水コネクタの分解断面図である。 第二貫通孔への端子の挿通過程を示す断面図である。 図１に示す防水コネクタを組み立てた状態で示す断面図である。

符号の説明

１ 電線
２ 端子
１０ 防水コネクタ
２０ 絶縁ハウジング
２２ 端子保持部
２４ 端子収容室
２４ａ 端子挿入口
２６ 収容壁
２６ａ 後面
２６ｃ ホルダー係止孔
３０ 防水栓
３１ 第一防水栓
３１ａ 第一貫通孔
３２ 第二防水栓
３２ａ 第二貫通孔
４０ ホルダー
４２ｃ ホルダー被係止突起
４４ ホルダー側端子挿通孔

Claims (2)

1. 電線が接続される端子と、
   この端子の軸方向に沿って当該端子が後方から挿入される端子収容室を複数有するとともに、当該端子収容室に挿入された前記端子をそれぞれ保持する端子保持部を有する絶縁ハウジングと、
   前記端子収容室の後方の位置で前記絶縁ハウジングに固定されるホルダーと、
   前記ホルダーと前記絶縁ハウジングとにより前後から挟みこまれる防水栓とを備え、
   前記絶縁ハウジングは、前記端子収容室の端子挿入口が開口する後面よりも後方に延びて前記防水栓をその内側に収容する収容壁を有し、
   前記防水栓は、弾性部材からなり、前記複数の端子収容室にそれぞれ対応する位置に前記端子の挿入方向に貫通する第一貫通孔が複数形成された第一防水栓と、前記第一防水栓よりも硬度の低い弾性部材からなり、前記第一貫通孔の内側にそれぞれ設けられてその外周面が当該第一貫通孔の内周面全体にわたって接着される複数の第二防水栓とを有し、
   前記第一防水栓は、前記絶縁ハウジングの後面と前記ホルダーの前面とに挟まれて前記絶縁ハウジングの収容壁の内側で弾性変形することにより、その外周面が前記収容壁の内周面に密着する形状を有し、
   前記第二防水栓は、前記端子を当該端子の軸方向に沿って挿通可能な第二貫通孔を有するとともに、前記絶縁ハウジングの後面と前記ホルダーの前面とに挟まれて前記第一防水栓の第一貫通孔の内側で弾性変形することにより、前記第二貫通孔の内周面と当該第二貫通孔に挿通された前記端子に接続される電線の外周面とが密着する形状を有することを特徴とする防水コネクタ。
   
2. 請求項１に記載の防水コネクタであって、
   前記第一防水栓と前記複数の第二防水栓とは、二色成形により互いに一体に形成されることを特徴とする防水コネクタ。

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