JP2019040687A - ゴム栓及び防水コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】角部のシール性を良好に確保することができるゴム栓及び防水コネクタを提供する。【解決手段】ゴム栓１０は、端子付き電線９５が液密に挿入されるシール孔１１を複数有するマット状のゴム栓本体１２を備える。ゴム栓本体１２は、丸みを帯びつつ外側に張り出す角部１３を有し、外周に外周リップ１８が周設されるとともに、シール孔１１の内周に内周リップ１９が周設される。ゴム栓本体１２の外周のうち、外周リップ１８の根元の部分で、且つ角部１３近傍のシール孔１１の内周リップ１９に角部１３側で対向する部分には、外周リップ１８に対し、周方向に隣接する領域２２より内側へ深く凹む肉抜き部２１が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、ゴム栓及び防水コネクタに関する。

特許文献１には、弾性材料で板状に形成された本体部を有する弾性シール部材としてのゴム栓が開示されている。本体部は、端子付き電線が液密に挿入されるシール挿通孔（以下、シール孔と呼称）を複数有している。そして、本体部は、正面から見て略矩形状をなし、外側に張り出す４つの角部を有している。この弾性シール部材は、コネクタハウジングのリア側収容室に収容されて液密に保持される。

特開２０１６−１００２９５号公報

ところで、各シール孔は端子付き電線によって押し広げられ拡径方向の変形力を受けることになる。この場合に、本体部の端部側のシール孔ほど拡径方向の変形力が加算されるという事情がある。また、各シール孔はリア側収容室の内面によって縮径方向の変形力を受けることになるが、本体部の角部では、外側への張り出し分、周囲より厚肉の領域になるため、リア側収容室の内面からの反発力によって角部近傍のシール孔に縮径方向の大きな変形力が作用し、上記拡径方向の変形力と相まって、このシール孔が歪に変形することがある。このため、角部近傍のシール孔は、ここを通過する端子によって内面が傷付き易く、また、電線が屈曲した状態で挿入される懸念がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、角部のシール性を良好に確保することができるゴム栓及び防水コネクタを提供することを目的とする。

本発明のゴム栓は、端子付き電線が液密に挿入されるシール孔を複数有するマット状のゴム栓本体を備え、前記ゴム栓本体は、外側に張り出す角部を有し、外周に外周リップが周設されるとともに、前記シール孔の内周に内周リップが周設されており、前記ゴム栓本体の外周のうち、前記外周リップの根元の部分で、且つ前記角部近傍の前記シール孔の前記内周リップと前記角部側で対向する部分には、前記外周リップに対し、周方向に隣接する領域よりも内側へ深く凹む肉抜き部が設けられているところに特徴を有する。

ゴム栓本体の角部に作用する反発力が肉抜き部によって減少するため、角部近傍のシール孔の変形量が大きくならずに済み、このシール孔の内面が端子によって損傷したり、電線がシール孔に屈曲状態で挿入されるのを防止することができる。特に、肉抜き部が外周リップの根元の部分に設けられることで、外周リップの密着性が格別低下することがなく、また、肉抜き部がシール孔の内周リップと角部側で対向する部分に設けられることにより、内周リップの内側への突出量に応じて肉抜き部の凹み量を調整することができる。したがって、本発明によれば、ゴム栓本体の角部のシール性を良好に確保することができる。

本発明の実施例１に係る防水コネクタの側面視方向の断面図であって、小径シール孔及び大径シール孔と対応する位置で切断した図である。 ゴム栓の正面図である。 ゴム栓の側面図である。 （Ａ）は図２のＸ−Ｘ線断面図であり、（Ｂ）は図２のＹ−Ｙ線断面図である。 図３のＺ−Ｚ線断面図である。

本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
前記ゴム栓本体は、孔径を異にする複数種の前記シール孔を有し、前記角部近傍の前記シール孔は、他より大きい孔径の大径シール孔とされているとよい。こうした角部近傍の大径シール孔は端子付き電線の挿入時に大きく弾性変形するため、肉抜き部によって反発力を逃がし、所定のシール性を確保することができるメリットが大きい。

前記ゴム栓本体は、４つの前記角部を有する正面視略矩形状をなし、前記肉抜き部は、前記角部の頂角部分から前記角部近傍の前記シール孔の中心に向けて最も深く凹む最深部を有しているとよい。従来、ゴム栓本体の角部は、頂角部分において最も厚肉となり反発力が大きくなる傾向にあった。その点、上記構成によれば、頂角部分と対応する位置に肉抜き部の最深部が存在するため、頂角部分における反発力を有意に減少させることができる。その結果、所定のシール性を確実に確保することができる。

上記構成のゴム栓が収容される収容凹部を有するコネクタハウジングを備え、前記外周リップが前記収容凹部の内周に弾性的に密着することを特徴とする防水コネクタであるとよい。外周リップが収容凹部の内周に弾性的に密着することにより、コネクタハウジングとの間に良好なシール性を確保することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１を図１〜図５に基づいて説明する。本実施例１に係る防水コネクタは、図１に示すように、コネクタハウジング５０、端子金具９０、ゴム栓１０、リアホルダ８０及びフロントリテーナ７０を備えている。

コネクタハウジング５０は合成樹脂製であって、図１に示すように、略角ブロック状のハウジング本体５１と、ハウジング本体５１の外周を包囲する略角筒状の嵌合筒部５２とを有している。ハウジング本体５１と嵌合筒部５２との間は、前方に開放され、図示しない相手側コネクタハウジングが嵌合可能な嵌合部５３とされている。

ハウジング本体５１には、複数のキャビティ５４が前後に貫通して設けられている。各キャビティ５４は、孔径が大きい複数の大径キャビティ５４Ａと、孔径が小さい複数の小径キャビティ５４Ｂとで構成されている。詳細は図示しないが、各小径キャビティ５４Ｂは、ハウジング本体５１に上下２段で左右に複数整列して配置され、各大径キャビティ５４Ａは、各小径キャビティ５４Ｂを挟んだ両側で且つハウジング本体５１の４角部分にそれぞれ配置されている。

各キャビティ５４の内面には、前方へ片持ち状に突出するランス５５が設けられている。各キャビティ５４内には、後方から端子金具９０が挿入される。各端子金具９０は、キャビティ５４内でランス５５に係止され、コネクタハウジング５０に一次的に抜け止めされる。

フロントリテーナ７０は合成樹脂製であってキャップ状をなし、図１に示すように、ハウジング本体５１に前方から装着される。このフロントリテーナ７０は、ハウジング本体５１の前面を覆う平板状のリテーナ本体７１を有している。リテーナ本体７１には、各キャビティ５４と連通する位置に、複数のタブ挿通孔７２が設けられている。コネクタハウジング５０が相手側コネクタハウジングに嵌合されたときに、相手側コネクタハウジングに装着された図示しない相手側端子金具のタブが、タブ挿通孔７２を通してキャビティ５４側に進入し、キャビティ５４内の端子金具９０と電気的に接続されるようになっている。また、フロントリテーナ７０は、各ランス５５と対応する位置に、複数の規制片７３を有している。フロントリテーナ７０がハウジング本体５１に正規装着されると、各規制片７３がランス５５の撓み空間に進入してランス５５の撓み動作を規制し、これによって端子金具９０がコネクタハウジング５０に対して二次的に抜け止めされた状態になる。

ハウジング本体５１の外周におけるフロントリテーナ７０の後方には、シールリング５６が嵌着される。シールリング５６が相手側コネクタハウジングのフード部分とハウジング本体５１との間に弾性的に挟まれることにより、両コネクタハウジング間が液密にシールされる。

ハウジング本体５１の後面には、ゴム栓１０を収容可能な収容凹部５７が開口して設けられている。収容凹部５７の奥面は、上下方向に沿うように配置され、ここに各キャビティ５４の後端が開口している。ハウジング本体５１の収容凹部５７には、後方からゴム栓１０が挿入されて収容される。

リアホルダ８０は合成樹脂製であって、図１に示すように、ハウジング本体５１に後方から装着される。このリアホルダ８０は、収容凹部５７の後面を塞ぐ所定厚みのホルダ本体８１を有している。ホルダ本体８１がハウジング本体５１に装着固定されることにより、ゴム栓１０が収容凹部５７に抜け止めされる。また、ホルダ本体８１には、複数の貫通孔８２が設けられている。各貫通孔８２は、各大径キャビティ５４Ａに対応する複数の大径貫通孔８２Ａと、各小径キャビティ５４Ｂに対応する複数の小径貫通孔８２Ｂとで構成されている。各貫通孔８２には、端子金具９０に接続された電線９５が遊嵌状態で挿入される。

端子金具９０は、導電性の金属板を所定形状に打ち抜いた後、曲げ加工等して成形され、全体として前後方向に細長い形態になっている。図１に示すように、端子金具９０は、各大径キャビティ５４Ａに挿入され、大電流用の電線９５Ａの端末部に接続される大型端子金具９０Ａと、各小径キャビティ５４Ｂに挿入され、小電流用の電線９５Ｂの端末部に接続される小型端子金具９０Ｂとで構成されている。

具体的には、端子金具９０は、略角筒状の接続部９１と、接続部９１の後方に連なるオーブンバレル状のワイヤバレル部９２と、ワイヤバレル部９２の後方に連なるオープンバレル状のインシュレーションバレル部９３とを有している。ワイヤバレル部９２は、電線９５の端末部において被覆９６の除去により露出する芯線９７に圧着により接続されている。インシュレーションバレル部９３は、電線９５の端末部における被覆９６に圧着により接続されている。接続部９１は、相手側端子金具のタブを受容可能とされ、内部に配置される弾性接触片９４にタブが弾性的に接触することで、相手側端子金具と電気的に接続される。また、接続部９１にランス５５が係止される。

ゴム栓１０は、シリコンゴム等のゴム製であって、図２に示すように、複数のシール孔１１を有するマット状のゴム栓本体１２を備えている。ゴム栓本体１２は、正面から視て左右に長い略矩形状をなし、対角位置に、丸みを帯びつつ外側に張り出す４つの角部１３を有している。また、ゴム栓本体１２は、前後方向に所定の厚みを有し、前後両面が上下方向に沿うように配置される。このゴム栓１０は、正面視及び側面視において点対称な形状になっており、上下左右の向きを区別する必要がない。

ゴム栓本体１２の前後両面には、上下左右に間隔をあけて複数の小突起１４が設けられている。ゴム栓本体１２の前面の各小突起１４は、収容凹部５７の奥面に略圧潰状態で密着し、ゴム栓本体１２の後面の各小突起１４は、ホルダ本体８１の前面に略圧潰状態で密着するようになっている。

ゴム栓本体１２の前後両面には、各シール孔１１の開口縁部及びゴム栓本体１２の外周を縁取る周回リブ１５と、各シール孔１１間にて上下左右に延出する格子リブ１６とが設けられ、且つ周回リブ１５と格子リブ１６との間に凹陥部１７が設けられている。凹陥部１７は、深さ方向に同一径の有底凹所であって、ゴム栓本体１２の薄肉部分を構成している。なお、各小突起１４は、格子リブ１６の交差部分及び４つの角部１３に配置されている。

図３に示すように、ゴム栓本体１２の外周には、前後方向に複数条（図示する場合は３条）並んだ外周リップ１８が突出して設けられている。各外周リップ１８は、断面円弧状をなし、ゴム栓本体１２の外周に、全周にわたって同一高さ（同一突出寸法）で連なるように周設され、且つ互いに同一高さに揃えられている。図５に示すように、外周リップ１８の頂部は、ゴム栓本体１２の上下面に沿って左右に延出する一対の長辺頂部１８Ａと、ゴム栓本体１２の左右面に沿って上下に延出する一対の短辺頂部１８Ｂと、４つの角部１３において長辺頂部１８Ａと短辺頂部１８Ｂとの間に弧状をなす湾曲頂部１８Ｃとを有している。さらに、各外周リップ１８の湾曲頂部１８Ｃは、対応する角部１３の近傍に位置するシール孔１１（後述する大径シール孔１１Ａ）の中心から最も離れた位置に頂角部１８Ｄを有している。

複数のシール孔１１は、各大径キャビティ５４Ａに対応する複数の大径シール孔１１Ａと、各小径キャビティ５４Ｂに対応する複数の小径シール孔１１Ｂとで構成されている。各小径シール孔１１Ｂは、ゴム栓本体１２に上下２段で左右に複数整列して配置され、各大径シール孔１１Ａは、各小径シール孔１１Ｂを挟んだ両側で且つゴム栓本体１２の４つの角部１３の近傍にそれぞれ配置される。図２に示すように、格子リブ１６のうち、上下に延出する部分は、複数（図示する場合は２つ）の小径シール孔１１Ｂを一組として区切るとともに、大径シール孔１１Ａを個別に区切るようにして左右に並んでいる。

図４に示すように、各シール孔１１の内周には、前後方向に複数条（図示する場合は２条）並んだ内周リップ１９が突出して設けられている。各内周リップ１９は、断面山型状をなし、各シール孔１１の内周に、全周にわたって同一高さ（同一突出寸法）で連なるように周設され、且つ互いに同一高さに揃えられている。

具体的には、各内周リップ１９は、各シール孔１１の前後中央側に急傾斜で傾斜する急斜面部１９Ａを有し、各シール孔１１の前後端側に緩傾斜で傾斜する緩斜面部１９Ｂを有し、突出方向先端部において急斜面部１９Ａと緩斜面部１９Ｂとの間に弧状をなす頂面部１９Ｃを有している。各内周リップ１９の緩斜面部１９Ｂは、頂面部１９Ｃからゴム栓本体１２の前面及び後面に向けて拡径する形態とされ、端子金具９０を誘い込むガイド面として機能する。

各内周リップ１９の頂面部１９Ｃは、隣り合う外周リップ１８間の谷部分と前後方向で重なる位置で、且つ凹陥部１７の底面部分と前後方向でほぼ同じ位置に配置される。

さて、ゴム栓本体１２の外周のうち、各外周リップ１８の間の根元部分（隣り合う外周リップ１８間の谷部分に相当する部分）で、且つ４つの角部１３のそれぞれには、各外周リップ１８に対し、周方向両側の隣接領域２２より内側へ深く凹む形態の肉抜き部２１が設けられている。

図４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示すように、外周リップ１８の湾曲頂部１８Ｃから肉抜き部２１までの深さは、外周リップ１８の長辺頂部１８Ａ又は短辺頂部１８Ｂから隣接領域２２までの深さより深くされている。図５に示すように、各肉抜き部２１は、周方向両端から中央にかけて次第に外周リップ１８の湾曲頂部１８Ｃからの深さを深くする断面弧状をなし、その曲率半径が外周リップ１８の湾曲頂部１８Ｃの曲率半径よりも大きくされている。各肉抜き部２１の周方向中央は、外周リップ１８の頂角部１８Ｄから大径シール孔１１Ａの中心に向かう深さ方向（図５の矢印Ｗ方向）において最も深い最深部２１Ａとされている。

また、各肉抜き部２１は、対応する大型シール孔１１の内周リップ１９に前後方向で重なるようにその内周リップ１９と対応して配置される。図４（Ｂ）に示すように、肉抜き部２１の最深部２１Ａは、各シール孔１１の径方向に関して、各内周リップ１９の緩斜面部１９Ｂの開口端（拡開端）より内側に位置し、角部１３の外周に十分な深さをもって凹設される。

次に、本実施例１の作用効果を説明する。
組み付けに際し、コネクタハウジング５０の収容凹部５７に後方からゴム栓１０が挿入され、続いて、コネクタハウジング５０の後部にリアホルダ８０が装着される。これにより、大径キャビティ５４Ａ、大径シール孔１１Ａ及び大径貫通孔８２Ａが前後方向に同軸で連通するとともに、小径キャビティ５４Ｂ、小径シール孔１１Ｂ及び小径貫通孔８２Ｂが同じく前後方向に同軸で連通する（図１を参照）。

次いで、コネクタハウジング５０の各キャビティ５４に後方から端子金具９０が挿入されてランス５５により係止される。このとき、端子金具９０に接続された電線９５は、キャビティ５４の後方でゴム栓１０のシール孔１１に液密に挿入され、さらにシール孔１１の後方でリアホルダ８０の貫通孔８２に遊挿された後、リアホルダ８０から後方へ引き出される。

上記において、各シール孔１１の内周リップ１９が各電線９５の被覆９６の外周に周方向に弾性的に密着することにより、各電線９５とゴム栓１０との間が液密にシールされる。また、ゴム栓１０の各外周リップ１８が収容凹部５７の内周に周方向に弾性的に密着することにより、ゴム栓１０とコネクタハウジング５０との間が液密にシールされる。

ここで、各大径シール孔１１Ａは、大電流用の電線９５Ａが挿入されて拡径方向の変形力を受けるとともに、左右に並置された各小径シール孔１１Ｂの拡径方向の累積的な変形力の影響を受ける。しかし、ゴム栓本体１２の前後両面に設けられた凹陥部１７によって、各小径シール孔１１Ｂの累積的な変形力の影響が効果的に減少させられる。

また、各大径シール孔１１Ａは、各角部１３が収容凹部５７の内周に密着して反発力を受けることで縮径方向の変形力を受ける。この場合に、ゴム栓本体１２の各角部１３の外周における外周リップ１８の根元に設けられた肉抜き部２１によって収容凹部５７の内周からの反発力が効果的に減少させられる。しかも、肉抜き部２１が各角部１３の頂角部１８Ｄから大径シール孔１１Ａの中心に向けて最も深く凹む最深部２１Ａを有しているため、各角部１３の頂角部１８Ｄにおける反発力が有意に減少させられる。このため、各大径シール孔１１Ａが過度に変形することがなく、所定の形態に維持される結果、各電線９５が大径シール孔１１Ａに正規挿入される状態が良好に確保される。

また、各角部１３の肉抜き部２１によって各大径シール孔１１Ａの位置ずれも規制されるため、各大型端子金具９０Ａが大径シール孔１１Ａに対し緩斜面部１９Ｂに案内されつつ円滑に挿入される状態が確保される。よって、各大径シール孔１１Ａの内周リップ１９が大型端子金具９０Ａの通過時に損傷するのを回避することができる。

以上説明したように、本実施例１によれば、ゴム栓本体１２の各角部１３に作用する反発力が肉抜き部２１によって減少するため、各大径シール孔１１Ａの変形量が大きくならずに済み、各大径シール孔１１Ａの内面が端子金具９０によって損傷したり、電線９５が大径シール孔１１Ａに屈曲状態で挿入されるのを防止することができる。

特に、肉抜き部２１が外周リップ１８の根元の部分に設けられることで、外周リップ１８の密着性が格別低下することがなく、また、肉抜き部２１がシール孔１１の内周リップ１９と角部１３側で対向する部分に設けられることにより、内周リップ１９の内側への突出量に応じて肉抜き部２１の凹み量を調整することができる。したがって、ゴム栓本体１２の各角部１３のシール性を良好に確保することができる。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）外周リップはゴム栓本体に１条のみ設けられるものであってもよい。また、内周リップもゴム栓本体に１条のみ設けられるものであってもよい。
（２）大径シール孔は、４つの角部のうちの少なくとも１つの角部と対応して設けられていればよく、必ずしも４つの角部に対応して設けられていなくてもよい。
（３）ゴム栓本体は、角部を有していれば、正面視して矩形以外の多角形状に形成されるものであってもよい。
（４）複数のシール孔は、いずれも同一の孔径で構成される単一種で構成されるものであってもよく、あるいは、孔径を異にする３種以上で構成されるものであってもよい。

１０…ゴム栓
１１…シール孔
１１Ａ…大径シール孔
１２…ゴム栓本体
１８…外周リップ
１８Ｄ…頂角部
１９…内周リップ
２１…肉抜き部
２１Ａ…最深部
２２…隣接領域
５０…コネクタハウジング
５７…収容凹部
９０…端子金具

Claims (4)

1. 端子付き電線が液密に挿入されるシール孔を複数有するマット状のゴム栓本体を備え、
   前記ゴム栓本体は、外側に張り出す角部を有し、外周に外周リップが周設されるとともに、前記シール孔の内周に内周リップが周設されており、
   前記ゴム栓本体の外周のうち、前記外周リップの根元の部分で、且つ前記角部近傍の前記シール孔の前記内周リップと前記角部側で対向する部分には、前記外周リップに対し、周方向に隣接する領域よりも内側へ深く凹む肉抜き部が設けられていることを特徴とするゴム栓。
2. 前記ゴム栓本体は、孔径を異にする複数種の前記シール孔を有し、前記角部近傍の前記シール孔は、他より大きい孔径の大径シール孔とされている請求項１記載のゴム栓。
3. 前記ゴム栓本体は、４つの前記角部を有する正面視略矩形状をなし、
   前記肉抜き部は、前記角部の頂角部分から前記角部近傍の前記シール孔の中心に向けて最も深く凹む最深部を有している請求項１又は２記載のゴム栓。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載のゴム栓が収容される収容凹部を有するコネクタハウジングを備え、
   前記外周リップが前記収容凹部の内周に弾性的に密着することを特徴とする防水コネクタ。

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