JP5343885B2

JP5343885B2 - 防水機能付き端子金具及び防水コネクタ

Info

Publication number: JP5343885B2
Application number: JP2010031327A
Authority: JP
Inventors: 悟史森川
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: JP2011170996A

Description

本発明は、防水機能付き端子金具並びに同端子金具を用いた防水コネクタに関する。

従来、個別防水を図った防水コネクタの一例として、特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、端子金具が、相手端子と接続される接続部の後方にワイヤバレルとインシュレーションバレルとが設けられた形状であって、被覆電線における芯線の端末に、端子金具のワイヤバレルが圧着されるとともに、絶縁被覆の端末にはゴム栓が嵌装されて、同ゴム栓の前端側に設けられた取付筒部並びに絶縁被覆の端末に、端子金具のインシュレーションバレルが巻き付くようにかしめ圧着されており、端子金具がコネクタハウジングに設けられたキャビティ内に挿入されることに伴いゴム栓がキャビティの後端部に嵌着されてシールするようになっている。

特開２００２−２８０１０８号公報

上記のようにゴム栓付きの端子金具をコネクタハウジングのキャビティに挿入する場合は、例えばゴム栓の後方に引き出された電線を摘んで、端子金具とそれに続いてゴム栓をキャビティ内に押し込むのであるが、特にゴム栓については、外周のリップを潰しつつ押し込むことになるから相応の摩擦抵抗を受ける。ここでゴム栓は、上記のように、その前端側に設けられた取付筒部が絶縁被覆の端末ともどもインシュレーションバレルでかしめ圧着されることにより、端子金具と接続されているのであるが、電線径の相違（この種の端子金具並びにゴム栓では通常、径が異なる複数種の電線に対して共通して適用される）により、あるいは圧着条件によっては、かしめ力すなわち保持力が不足するおそれがある。そうすると、電線を摘んで端子金具が押し込まれても、ゴム栓がインシュレーションバレルの圧着位置から相対的に後方に外れ、正規位置まで押し込めない場合があった。

また、端子金具をキャビティに挿入したのち、電線を誤って傾けてゴム栓の本体部をキャビティの入口の口縁に突き当て、この状態から端子金具の押し込みを継続したような場合にも、インシュレーションバレルによる保持力が十分ではないと、同じくゴム栓がインシュレーションバレルの圧着位置から外れてしまうおそれがあった。
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、その目的は、インシュレーションバレルの圧着位置におけるゴム栓の抜けに抗した保持力を高めるところにある。

本発明の防水機能付き端子金具は、相手端子と接続される接続部の後方にはワイヤバレルとインシュレーションバレルとが設けられ、電線における芯線の端末が前記ワイヤバレルに圧着されるとともに、電線における絶縁被覆の端末にゴム栓が嵌装されて同ゴム栓に設けられた取付部並びに絶縁被覆の端末に対して前記インシュレーションバレルが巻き付くように圧着された端子金具であって、当該端子金具がコネクタハウジングに設けられたキャビティ内に挿入されることに伴い前記ゴム栓が前記キャビティの後端部に嵌着されてシールするようにしたものにおいて、前記インシュレーションバレルにおける前記ゴム栓の前記取付部と対向した内面には、前端側が切り立った係止面となる突起が切り起こしにより形成され、かつ、前記インシュレーションバレルは、底板の側縁からバレル片が立ち上がり形成された形状であって、前記底板並びに前記バレル片が前記ゴム栓の前記取付部に対してほぼ全周に亘って巻き付くようにかしめ圧着されるようになっており、前記底板から前記バレル片に亘って複数の前記突起が周方向に間隔を開けて形成されており、さらに、前記ゴム栓の前記取付部の外周面には、前記突起がほぼ緊密に嵌る係止溝が周方向に沿って形成されているところに特徴を有する。

また、本発明の防水コネクタは、相手端子と接続される接続部の後方にはワイヤバレルとインシュレーションバレルとが設けられた端子金具が具備され、電線における芯線の端末が前記ワイヤバレルに圧着されるとともに、電線における絶縁被覆の端末にゴム栓が嵌装されて同ゴム栓に設けられた取付部並びに絶縁被覆の端末に対して前記インシュレーションバレルが巻き付くように圧着されており、前記端子金具がコネクタハウジングに設けられたキャビティ内に挿入されることに伴い前記ゴム栓が前記キャビティの後端部に嵌着されてシールするようにした防水コネクタにおいて、前記端子金具の前記インシュレーションバレルにおける前記ゴム栓の前記取付部と対向した内面には、前端側が切り立った係止面となる突起が切り起こしにより形成され、かつ、前記端子金具の前記インシュレーションバレルは、底板の側縁からバレル片が立ち上がり形成された形状であって、前記底板並びに前記バレル片が前記ゴム栓の前記取付部に対してほぼ全周に亘って巻き付くようにかしめ圧着されるようになっており、前記底板から前記バレル片に亘って複数の前記突起が周方向に間隔を開けて形成されており、さらに、前記ゴム栓の前記取付部の外周面には、前記突起がほぼ緊密に嵌る係止溝が周方向に沿って形成されているところに特徴を有する。

上記構成によれば、端子金具のインシュレーションバレルがゴム栓の取付部に巻き付くように圧着されると、インシュレーションバレルの内面に突設された突起の前端の係止面が、取付部の外周部に対する引っ掛かりとなり、すなわち保持力が高められて、取付部すなわちゴム栓が端子金具から後方に外れることが防止される。そのため、端子金具とゴム栓とをキャビティ内に挿入する際、ゴム栓に挿入抵抗が生じたとしても、端子金具が押し込まれることに伴ってゴム栓も一体的に引きずられるようにして正規位置まで押し込むことが可能となり、確実なシールを取ることができる。特に、ゴム栓の取付部が厚肉である場合に有効である。

また、ゴム栓の取付部の外周部における円周方向に間隔を開けた複数箇所を突起で係止することになるから、取付部の全周に亘ってバランス良く保持力を得ることができる。

さらに、突起の係止面に対して、ゴム栓の取付部に形成された係止溝の対向した面が係止することで、外れ止めがなされる。突起は係止溝に嵌められているだけであるから、係止力が作用した場合にも、突起が取付部の外周部を切り裂くおそれがない。

本発明によれば、インシュレーションバレルの圧着位置におけるゴム栓の抜けに抗した保持力を高めることができる。

本発明の参考例に係る雌端子の斜視図図１のII−II線断面図図２のIII−III線拡大断面図ゴム栓の側面図同側断面図電線の端末に雌端子とゴム栓とを固着した状態の平面図その斜視図ゴム栓の固着部分の断面図雌端子及びゴム栓を雌ハウジングのキャビティに挿入する動作を示す断面図雌端子及びゴム栓が雌ハウジングのキャビティ内に挿入された状態を示す断面図本発明の一実施形態に係るゴム栓の側面図同側断面図ゴム栓の固着部分の断面図

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜参考例＞
本発明の参考例を図１ないし図１０によって説明する。
本実施形態では、被覆電線１０の端末に雌側の端子金具２０（以下、雌端子２０）が接続され、同雌端子２０が雌側のコネクタハウジング５０（以下、雌ハウジング５０）のキャビティ５１内に挿入され、それとともにゴム栓３０でキャビティ５１の後端部を塞いでシールするようにした防水コネクタが例示されている。
被覆電線１０は、図６に示すように、銅合金製等の金属素線を複数本を撚り合せた撚り線によって芯線１１が形成され、この芯線１１の回りが合成樹脂製の絶縁被覆１２で覆われた構造となっている。

雌端子２０は、例えば銅合金製の板材をプレス加工することで形成され、図１に示すように、相手の雄端子（図示せず）と電気的に接続される略角筒形をなす接続部２１の後方に、ワイヤバレル２５とインシュレーションバレル２６とが設けられた構造である。
接続部２１の内部には、底板２２の前縁から折り返されるようにして弾性接触片２３が設けられており、同接続部２１に対して上記した相手の雄端子のタブが前方から挿入され、弾性接触片２３と弾性的に接触することにより、雄端子と雌端子２０とが電気的に接続されるようになっている。接続部２１の底面には、ランス孔（図示せず）が形成されている。

ワイヤバレル２５は、オープンバレル形式であって、左右一対の幅広のバレル片２５Ａが、円弧形をなす底板２５Ｂの左右の側縁から互いに対向するようにして立ち上がり形成されている。ワイヤバレル２５は、上記した被覆電線１０の芯線１１の端末にかしめ圧着されるものであって、両バレル片２５Ａがそれぞれの突出端を突き合わせつつ、芯線１１の端末の外周を左右両側から抱き込むようにして、いわゆるハート型にかしめられるようになっている。ワイヤバレル２５の内面には、当該雌端子２０の軸線方向（前後方向）と直交する方向に延びた３本のセレーション２７が、前後方向に間隔を開けて形成されている。

インシュレーションバレル２６は、同じくオープンバレル形式であって、ワイヤバレル２５側のバレル片２５Ａよりも幅狭で背が高い左右一対のバレル片２６Ａが、円弧形をなす底板２６Ｂの左右の側縁から互いに対向するようにして立ち上がり形成されている。ただし、インシュレーションバレル２６側の底板２６Ｂは、上記したワイヤバレル２５側の底板２５Ｂと比べて一回り大きく、かつ一段下がった位置に形成されている。
一方、被覆電線１０の残された絶縁被覆１２の端末には、後記するゴム栓３０が嵌装され、上記したインシュレーションバレル２６は、絶縁被覆１２の端末並びにゴム栓３０の取付筒部４０に亘ってかしめ圧着されるものである。インシュレーションバレル２６は、両バレル片２６Ａがそれぞれの突出端を突き合わせるようにして、底板２６Ｂも含めて取付筒部４０の外周面のほぼ全周に巻き付くようにしてかしめられるようになっている。

ゴム栓３０は、含油シリコン等を素材とし、図４及び図５に示すように、全体として前後方向に長い円筒状に形成されている。このゴム栓３０の内周側すなわち中心孔３１内に、被覆電線１０の絶縁被覆１２が挿通されるようになっている。
ゴム栓３０は、後側の略２／３の長さ領域が、大径（厚肉）の本体部３２となっているとともに、前側の残りの長さ領域が、上記したように雌端子２０のインシュレーションバレル２６がかしめられる取付筒部４０となっている。取付筒部４０の先端縁には、抜け止め用のフランジ４１が形成されている。

ゴム栓３０の本体部３２の外周面、詳細には本体部３２における前半部分の外周面には、雌ハウジング５０に形成されたキャビティ５１の内周面に対して弾性的に密着する外リップ３４が突設されている。外リップ３４は、断面山形をなして全周に亘る環形に形成され、前後に間隔を開けて２条形成されている。
ゴム栓３０の中心孔３１は、取付筒部４０内では被覆電線１０の絶縁被覆１２がほぼ緊密に挿通される径を有し、本体部３２の後半部分内ではさらに小径であり、またその間の位置には、図示２条の内リップ３５が前後に間隔を開けて形成されている。

雌ハウジング５０には、図９に示すように、上記した被覆電線１０の端末に接続された雌端子２０が、後方から挿入可能とされるキャビティ５１が形成されている。キャビティ５１の前面壁５２には、相手の雄端子のタブが挿入される端子挿入口５３が開口されているとともに、前側の底壁には、弾性変位可能なランス５４が設けられている。
また、キャビティ５１の後部側には、全長の半分弱の領域に亘り断面円形をなすシール部５５が形成されている。このシール部５５は詳細には、上記したゴム栓３０の外リップ３４の外径よりも所定寸法小さい内径を持った等径部５６により構成されている。また、シール部５５の後端には、開口縁に向けて先開きのテーパ状をなす誘い込み用のガイド部５７が、等径部５６と連設された形態で形成されている。

さて、雌端子２０のインシュレーションバレル２６には、ゴム栓３０の抜けに抗した保持力を高めるべく突起６０が形成されている。この突起６０は、当該インシュレーションバレル２６を構成する底板２６Ｂの最深部と両側縁部、並びに両バレル片２６Ａの先端部の都合５箇所において、内面側に切り起こして形成されている。突起６０は、平面視が、図６に示すように、前縁を底辺として後縁に頂点を有する三角形で、側面視が、図３に示すように、前縁側に頂点を有する山形をなす略三角錐状に形成されており、各突起６０の前面が、ほぼ垂直に切り立った係止面６１とされている。

本参考例の作用を説明する。
被覆電線１０の端末に、雌端子２０並びにゴム栓３０が圧着される。それには、被覆電線１０の端末に対してゴム栓３０が先通しされ、ゴム栓３０が一旦後方に退避された状態で被覆電線１０の絶縁被覆１２の端末が皮剥きされ、芯線１１の端末が所定長さに亘って露出状態とされる。そののちゴム栓３０が前方に移動されて、取付筒部４０が残された絶縁被覆１２の端末の外周に嵌められた状態とされる。

この状態から圧着装置を用いて圧着作業が行われ、詳細には、圧着装置にはアンビルとクリンパとが設けられ、雌端子２０のワイヤバレル２５に対して、露出された芯線１１の端末が、またインシュレーションバレル２６に対して、残された絶縁被覆１２の端末並びにそこに嵌められたゴム栓３０の取付筒部４０がそれぞれ配された状態でセットされ、両バレル２５，２６は、アンビルとクリンパとの間で挟圧されてかしめられる。これにより、被覆電線１０の端末に雌端子２０がゴム栓３０ともども圧着固定される。

ここで、インシュレーションバレル２６は、ゴム栓３０の取付筒部４０の外周面のほぼ全周に巻き付くようにしてかしめられ、そのとき図８に示すように、インシュレーションバレル２６の内面に突設された５個の突起６０が、取付筒部４０の外周部に食い込む。端的には、取付筒部４０の外周部の全周に亘り、５個の突起６０が適宜の角度間隔を開けつつ食い込んだ状態となる。

上記のように被覆電線１０の端末に雌端子２０並びにゴム栓３０が固着されたら、ゴム栓３０の後方に引き出された被覆電線１０を摘んで、図９の矢線に示すように、雌端子２０とそれに続いてゴム栓３０とが、雌ハウジング５０の対応するキャビティ５１内に後方から挿入される。ここで、ゴム栓３０については、外リップ３４を潰してキャビティ５１のシール部５５の内周面上を摺接しつつ押し込まれることになるから相応の摩擦抵抗を受け、すなわちゴム栓３０の取付筒部４０が、図８の矢線Ｘに示すように、圧着されたインシュレーションバレル２６から後方に抜け出ようとする力が生じる。また、ゴム栓３０の本体部３２の前縁外周部がキャビティ５１の入口の口縁に突き当たった状態で押し込み動作がなされた場合も、同様にゴム栓３０が後方に抜けようとする。

しかしながら、上記したようにインシュレーションバレル２６の内面に突設された５個の突起６０が、ゴム栓３０の取付筒部４０の外周部に食い込んでいるから、突起６０の前端の係止面６１が取付筒部４０に対する引っ掛かりとなり、取付筒部４０が後方に抜けることが阻止される。そのため、雌端子２０がさらに押し込まれることに伴ってゴム栓３０も一体的に引きずられるようにして押し込まれ、図１０に示すように、雌端子２０がキャビティ５１内の正規位置まで押し込まれてランス５４により抜け止めされたところでは、ゴム栓３０についても、両外リップ３４ともキャビティ５１のシール部５５における等径部５６内に入り込んだ正規位置まで進んで嵌着される。その結果、キャビティ５１の入口側のシールが確実に取られる。

このように本参考例によれば、インシュレーションバレル２６の内面に、前面側に係止面６１を備えた突起６０を設けたことにより、同インシュレーションバレル２６がゴム栓３０の取付筒部４０に圧着された場合に、突起６０が取付筒部４０の外周部に食い込むことにより、取付筒部４０が後方に抜けようとする場合の引っ掛かりとなり、そのため、取付筒部４０すなわちゴム栓３０が雌端子２０から後方に外れることに抗した保持力が高められる。結果、雌端子２０をキャビティ５１内の正規位置まで挿入した場合にゴム栓３０についても正規位置に嵌着することが可能となり、キャビティ５１のシールを確実に取ることができる。
また、ゴム栓３０の取付筒部４０の外周部における円周方向に間隔を開けた５箇所を突起６０で係止することになるから、取付筒部４０の全周に亘ってバランス良く保持力を得ることができる。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１１ないし図１３によって説明する。
この実施形態では、ゴム栓３０Ａ側の形状に変更が加えられており、図１１及び図１２に示すように、ゴム栓３０Ａにおける取付筒部４０Ａの外周面に、インシュレーションバレル２６の内面に設けられた突起６０がほぼ緊密に嵌る係止溝６５が全周に亘って凹み形成されている。係止溝６５の断面形状は詳細には、突起６０の側面形状に倣い、前縁側が最深部となった断面略三角形状をなし、前側の切り立った溝面が被係止面６６となっている。
その他の構造については、上記参考例と同様であって、同一機能を有する部材、部位については、同一符号を付すことで重複した説明は省略する。

図１３に示すように、本実施形態のゴム栓３０Ａの取付筒部４０Ａに対して、雌端子２０のインシュレーションバレル２６が全周に巻き付くようにしてかしめられると、インシュレーションバレル２６の内面に突設された５個の突起６０は、係止溝６５内にほぼ緊密に嵌った状態となる。
ここで、ゴム栓３０Ａの取付筒部４０Ａに対して、インシュレーションバレル２６から後方に抜け出ようとする力が生じた場合、インシュレーションバレル２６の突起６０の係止面６１に対して係止溝６５の被係止面６６が係止されて引っ掛かりとなり、そのため、取付筒部４０Ａすなわちゴム栓３０Ａが雌端子２０から後方に外れることに抗した保持力が高められる。
特に突起６０は係止溝６５に嵌められているだけであるから、取付筒部４０が比較的薄肉の場合でも、係止力が作用したときに突起６０が取付筒部４０Ａの外周部を切り裂くことが回避される。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）インシュレーションバレルの形態としては、１片のバレル片のみが設けられていてもよく、また、複数のバレル片が雌端子の軸線方向にずれて配されていてもよい。
（２）インシュレーションバレルに設ける突起の数は任意であり、また、底板側とバレル片側に振り分ける数も任意である。
（３）突起の形状についても、前端側に切り立った係止面が形成されれば、適宜に変更し得る。
（４）本発明は、雄端子に電線の端末ともどもゴム栓を圧着する場合にも、同様に適用可能である。

１０…被覆電線（電線）
１１…芯線
１２…絶縁被覆
２０…雌端子（端子金具）
２１…接続部
２５…ワイヤバレル
２６…インシュレーションバレル
２６Ａ…バレル片
２６Ｂ…底板
３０，３０Ａ…ゴム栓
４０，４０Ａ…取付筒部（取付部）
５０…雌ハウジング（コネクタハウジング）
５１…キャビティ
５５…シール部
６０…突起
６１…係止面
６５…係止溝
６６…被係止面

Claims

相手端子と接続される接続部の後方にはワイヤバレルとインシュレーションバレルとが設けられ、電線における芯線の端末が前記ワイヤバレルに圧着されるとともに、電線における絶縁被覆の端末にゴム栓が嵌装されて同ゴム栓に設けられた取付部並びに絶縁被覆の端末に対して前記インシュレーションバレルが巻き付くように圧着された端子金具であって、当該端子金具がコネクタハウジングに設けられたキャビティ内に挿入されることに伴い前記ゴム栓が前記キャビティの後端部に嵌着されてシールするようにしたものにおいて、
前記インシュレーションバレルにおける前記ゴム栓の前記取付部と対向した内面には、前端側が切り立った係止面となる突起が切り起こしにより形成され、
かつ、前記インシュレーションバレルは、底板の側縁からバレル片が立ち上がり形成された形状であって、前記底板並びに前記バレル片が前記ゴム栓の前記取付部に対してほぼ全周に亘って巻き付くようにかしめ圧着されるようになっており、前記底板から前記バレル片に亘って複数の前記突起が周方向に間隔を開けて形成されており、
さらに、前記ゴム栓の前記取付部の外周面には、前記突起がほぼ緊密に嵌る係止溝が周方向に沿って形成されていることを特徴とする防水機能付き端子金具。
相手端子と接続される接続部の後方にはワイヤバレルとインシュレーションバレルとが設けられた端子金具が具備され、電線における芯線の端末が前記ワイヤバレルに圧着されるとともに、電線における絶縁被覆の端末にゴム栓が嵌装されて同ゴム栓に設けられた取付部並びに絶縁被覆の端末に対して前記インシュレーションバレルが巻き付くように圧着されており、前記端子金具がコネクタハウジングに設けられたキャビティ内に挿入されることに伴い前記ゴム栓が前記キャビティの後端部に嵌着されてシールするようにした防水コネクタにおいて、
前記端子金具の前記インシュレーションバレルにおける前記ゴム栓の前記取付部と対向した内面には、前端側が切り立った係止面となる突起が切り起こしにより形成され、
かつ、前記端子金具の前記インシュレーションバレルは、底板の側縁からバレル片が立ち上がり形成された形状であって、前記底板並びに前記バレル片が前記ゴム栓の前記取付部に対してほぼ全周に亘って巻き付くようにかしめ圧着されるようになっており、前記底板から前記バレル片に亘って複数の前記突起が周方向に間隔を開けて形成されており、
さらに、前記ゴム栓の前記取付部の外周面には、前記突起がほぼ緊密に嵌る係止溝が周方向に沿って形成されていることを特徴とする防水コネクタ。