JP5729350B2 - 防水コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、防水コネクタに関する。

従来、防水コネクタの一例として、特許文献１に記載のものが知られている。このコネクタは、互いに嵌合可能な雄ハウジングと雌ハウジングとを備えている。雌ハウジングは、雌端子を挿入可能な雌キャビティが形成された雌端子収容部と、この雌端子収容部の周りを取り囲む外筒部とを備え、雌端子収容部の外周面にはゴム製のシールリングが嵌着されている。

そして、雌雄一対のハウジングを嵌合すると、雄ハウジングのフード部が雌ハウジングのシールリングと外筒部との間に入り込み、シールリングがフード部と雌端子収容部との間に挟圧された状態で密着することで、雌雄一対のハウジング間がシールされる。

特開２００１−３１９７２５号公報

ところで、シールリングは、ゴム製であるから変形しやすい。このため、シールリングが、例えば幅方向の一端側と他端側とが前後にずれるように変形した状態で、雌端子収容部の外周面に嵌着されるおそれがある。また、シールリングが、例えば雄ハウジングと雌ハウジングとの嵌合時にフード部の先端に押され、正規の装着位置よりも後方にずれてしまうおそれもある。シールリングが正規の装着状態（正規の形状および正規の位置）に保持されていないと、防水性の低下を招くおそれがあるため、その対策が望まれていた。

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、防水性の低下を防ぐことを目的とする。

本発明の防水コネクタは、互いに嵌合可能な雌雄一対のハウジングと、前記雌雄一対のハウジングにおいて嵌合方向に対向する一対の対向面間に挟持されて前記雌雄一対のハウジング間をシールするシール板であって、ゴムよりも硬質の合成樹脂製のシール板と、を有し、前記雌雄一対のハウジングのうち雄ハウジングに保持された雄端子のタブが、雌ハウジング側に突出し、この雌ハウジングに保持された雌端子に接触して雌雄両端子が電気的に接続されるようになっており、前記シール板は、板状をなし前記タブが貫通する貫通孔が設けられたシール本体部と、前記シール本体部から両ハウジングの嵌合方向両側に突出する前後一対のシール壁とを備えており、前側の前記シール壁は、前記貫通孔の孔縁部から嵌合方向前側に突出する筒状をなし、後側の前記シール壁は、前記貫通孔の孔縁部から嵌合方向後側に突出する筒状をなし、前記雌ハウジングに、前記雄端子のタブを挿通させる雌挿通孔が設けられており、前記雌ハウジングの対向面における前記雌挿通孔の孔縁部には、テーパ状の第１案内面が設けられており、前記雄ハウジングに、前記雄端子のタブを挿通させる雄挿通孔が設けられており、前記雄ハウジングの対向面における前記雄挿通孔の孔縁部には、テーパ状の第２案内面が設けられており、前記シール板が前記一対の対向面の間に挟持されると、前側の前記シール壁の外周面が前記第１案内面に全周に亘って当接し、後側の前記シール壁の外周面が前記第２案内面に全周に亘って当接する構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、シール板は合成樹脂製であるから、ゴム製である場合に比して変形しにくく、また、雌雄一対のハウジングの一対の対向面間に挟まれるから、嵌合方向への位置ずれが規制される。したがって、シール板を正規の装着状態に保持することができる。このようにして、シール板を一対の対向面に当接させることにより雌雄一対のハウジング間をシールすることができる。

また、シール壁が一対の対向面間に挟持されることで雌雄一対のハウジング間をシールすることができる。

また、第１案内面によって雄端子のタブを雌挿通孔に誘い込むことができる。また、シール壁を第１案内面に当接させて止水することができる。

また、第２案内面によってシール壁を雄挿通孔の孔縁部に誘い込むことができる。また、シール壁を第２案内面に当接させて止水することができる。

前記雄ハウジングは、前記雌ハウジングを内部に嵌合可能なフード部を有しており、前記シール板の外周面には、前記フード部の内周面に当接することで前記シール板を前記フード部の内部に保持させる保持リブが設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、保持リブをフード部の内周面に当接させることによってシール板を雄ハウジングのフード部の内部に保持させておくことができる。

前記雌ハウジングの対向面に、装着凹部が設けられ、前記シール板に、前記装着凹部に装着されて前記シール板を前記雌ハウジングの対向面に保持させる装着凸部が設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、装着凸部を装着凹部に嵌合させることによってシール板を雌ハウジングの対向面に保持させておくことができる。

前記装着凹部は、前記雌挿通孔の周囲に環状に設けられ、前記装着凸部は、前記装着凹部に差し込み可能に環状に設けられ、前記装着凸部と前記装着凹部は、全周に亘って互いに当接する構成としてもよい。
このような構成によると、装着凸部と装着凹部が全周に亘って互いに当接することによりシール板と雌ハウジングの間をシールすることができる。

前記シール壁の雄ハウジング側の端部における前記貫通孔の孔縁部には、テーパ状の第３案内面が設けられている構成としてもよい。
シール板が雌ハウジングの対向面に保持された状態では、第１案内面がシール板によって覆われてしまうため、第１案内面によって雄端子のタブを雌挿通孔に誘い込むことができなくなる。そこで、上記の構成によると、シール板の第３案内面によって雄端子のタブを貫通孔に誘い込むとともに、貫通孔から雌挿通孔へ案内することができる。

本発明によれば、防水性の低下を防ぐことができる。

実施形態１におけるシール板を雄ハウジングのフード部の内部に装着する前の状態を示した断面図 シール板を雄ハウジングのフード部の内部に装着した後であって雌雄一対のコネクタを嵌合させる前の状態を示した断面図 雌雄一対のハウジングを嵌合させた後の状態を示した断面図 シール板の正面図 実施形態２におけるシール板を雌ハウジングの対向面に装着する前の状態を示した断面図 シール板を雌ハウジングの対向面に装着した後であって雌雄一対のハウジングを嵌合させる前の状態を示した断面図 雌雄一対のハウジングを嵌合させた後の状態を示した断面図 シール板の背面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４の図面を参照しながら説明する。本実施形態における防水コネクタＣ１は、互いに嵌合可能な雄ハウジング１０および雌ハウジング３０（雌雄一対のハウジング）と、嵌合時に両ハウジング１０，３０間をシールするシール板５０とを備えている。以下、各構成部材において、両ハウジング１０，３０における嵌合面側をそれぞれ前方とし、また、図１の上側を上方、図１の下側を下方として説明する。

雄ハウジング１０は、雄端子２０を収容する雄端子収容部１１と、雌ハウジング３０に外嵌可能なフード部１２とを備えている。

雄端子収容部１１の内部には、後方から雄端子２０が挿入可能とされた雄キャビティ１３が形成されている。なお、雄キャビティ１３の後部は、雄端子２０に装着されたゴム栓２１によって塞がれることでシールされる。

雄キャビティ１３の上壁には、上下方向に弾性変形可能な樹脂製の雄ランス１４が形成されている。雄ランス１４は、前方に向かって片持ち状に延出する形態をなし、その上側に撓み空間Ｓが形成されている。雄ランス１４は、挿入途中の雄端子２０に押圧されることで上側に弾性変形して撓み空間Ｓに退避し、かつ雄端子２０が正規位置に達すると下側に弾性復帰して雄端子２０に係止し、その抜け止めを図る。

また、雄端子収容部１１の前端部（雄キャビティ１３の前壁）には、雄端子２０のタブ２２を挿通可能な雄挿通孔１５が、前後方向に貫通して形成されている。雄キャビティ１３に収容された雄端子２０のタブ２２は、雄挿通孔１５を通って前方（フード部１２の内側）に突出する。雄挿通孔１５の前側部分には、前端へ向かって開口寸法が少しずつ広がるように傾斜する第２案内面１７が形成され、シール板５０をフード部１２の内部に装着する際、後述するシール板５０の雄側シール壁５２が第２案内面１７に前方から当接してその傾斜に案内され、正規の装着位置にスムーズに誘い込まれるようになっている。

フード部１２は、前方に開口する角筒状をなすとともに、雌ハウジング３０に設けられたロックアーム３７と対応する部分が上方に広がった形状とされ、これによりフード部１２の上壁には段差が形成されている。

また、フード部１２の内側面には、後述するロックアーム３７のロック突部３８が係止するロック受け部１８が突設されている。ロックアーム３７のロック突部３８とフード部１２のロック受け部１８とが係止することで、雌雄両ハウジング１０，３０は正規の嵌合状態に保持される。

雄端子２０は、所定の形状に打ち抜かれた金属板を曲げ加工してなり、前側から順に、前後方向に細長く延びて相手の雌端子４０と導通接触するタブ２２と、略箱形をなす本体部２３と、電線Ｗの端末に圧着接続されるバレル部２４とを有している。雄キャビティ１３に正規の位置まで挿入された雄端子２０は、本体部２３に設けられた係止孔に雄ランス１４の係止突起が係止することで、一次係止されて抜け止めされる。また、雄キャビティ１３に正規の位置まで挿入された雄端子２０の本体部２３の後端角部には、雄端子収容部１１に側方から装着されたリテーナ１９が二次係止する。これにより、雄端子２０は、雄ランス１４と併せて二重に抜け止めされる。

雌ハウジング３０は、雌端子４０を内部に収容可能であるとともに、雄ハウジング１０のフード部１２に内嵌可能な雌端子収容部３１を備えている。

雌端子収容部３１の内部には、後方から雌端子４０を挿入可能な雌キャビティ３２が形成されている。なお、雌キャビティ３２の後部は、雄キャビティ１３と同様、雌端子４０に装着されたゴム栓４４によって塞がれることでシールされる。

雌キャビティ３２の上壁には、雄キャビティ１３と同様、挿入途中の雌端子４０に押圧されることで上側に弾性変形して撓み空間Ｓに退避し、かつ雌端子４０が正規位置に達すると下側に弾性復帰して雌端子４０に係止し、その抜け止めを図る雌ランス３３が設けられている。

また、雌端子収容部３１の前端面（雄ハウジング１０との対向面であって、雌対向面３５と称する）には、雄端子２０のタブ２２を挿通可能な雌挿通孔３４が、前後方向に貫通して形成されている。雌挿通孔３４の前側部分には、前端へ向かって開口寸法が少しずつ広がるように傾斜する第１案内面３６が形成され、雄ハウジング１０と雌ハウジング３０とを嵌合させる際、雄端子２０のタブ２２が第１案内面３６に前方から当接してその傾斜に案内され、雌挿通孔３４に誘い込まれ、ここから雌キャビティ３２にスムーズに誘い込まれて雌端子４０と接続されるようになっている。

雌端子収容部３１の上面には、片持ち状をなすロックアーム３７が上下方向に弾性撓み可能に設けられている。ロックアーム３７の上面には、両ハウジング１０，３０が正規に嵌合したときに、雄ハウジング１０のロック受け部１８と前後方向に対向して配されるロック突部３８が突設されている。

雌端子４０は、所定の形状に打ち抜かれた金属板を曲げ加工してなり、前側から順に、相手の雄端子２０のタブ２２が挿入される略箱形をなす本体部４１と、電線Ｗの端末に圧着接続されるバレル部４２とを有している。本体部４１の内部には、その底板の前縁から後方へ折り返されてなる弾性接触片４３が設けられている。本体部４１の内部に進入した雄端子２０のタブ２２は、弾性接触片４３と本体部４１の天井板との間で弾性的に挟圧され、これにより雄端子２０と雌端子４０とが電気的に接続される。

さて、防水コネクタＣには、嵌合時に両ハウジング１０，３０間をシールするシール板５０が備えられている。シール板５０は、雄ハウジング１０および雌ハウジング３０とは別体に形成されたものであり、両ハウジング１０，３０の嵌合前においては、雄ハウジング１０の雄対向面１６に予め装着、保持されている。

シール板５０は、ゴムよりも硬質の合成樹脂材（例えばポリプロピレンやポリブチレンテレフタレート等）により形成されている。なお、シール板５０は、ゴムよりも硬質ではあるものの、両ハウジング１０，３０に当接してこれらの間をシールできる程度の弾性を有している。

シール板５０は、雄対向面１６に沿う略方形の板状をなすシール本体部５１と、シール本体部５１から両ハウジング１０，３０の嵌合方向に突出する一対のシール壁５２，５３とを備えている。なお、一対のシール壁５２，５３のうち雄ハウジング１０側に突出するシール壁を雄側シール壁５２、雌ハウジング３０側に突出するシール壁を雌側シール壁５３とする。

シール本体部５１は、雄ハウジング１０の雄対向面１６（フード部１２の奥端面）のほぼ全面を覆う大きさの板状とされている。シール本体部５１の中心部には、円形の貫通孔５４が横並びに一対形成されている。雄端子２０のタブ２２は、貫通孔５４を貫通して、シール本体部５１の前方に突出可能とされている。雄側シール壁５２は、貫通孔５４の孔縁部から嵌合方向後側に突出する筒状をなし、雌側シール壁５３は、貫通孔５４の孔縁部から嵌合方向前側に突出する筒状をなしている。

貫通孔５４は、第１案内面３６の前端における開口寸法（最大開口寸法）よりも小さく、かつ、第１案内面３６の後端における開口寸法（最小開口寸法）よりも大きめの開口寸法を有している。同様に、貫通孔５４は、第２案内面１７の前端における開口寸法（最大開口寸法）よりも小さく、かつ、第２案内面１７の後端における開口寸法（最小開口寸法）よりも大きめの開口寸法を有している。

各シール壁５２，５３は、シール本体部５１を中心として対称に形成されている。また、各シール壁５２，５３の内周面は、貫通孔５４の内周面と面一をなして嵌合方向に延びる形態とされている。一方、各シール壁５２，５３の外周面は、シール本体部５１から離れるほど貫通孔５４の軸心側に近づくテーパ状に形成されている。さらに、シール板５０が各対向面１６，３５の間に挟持されると、雄側シール壁５２の外周面は、第１案内面３６に全周に亘って当接し、雌側シール壁５３の外周面は、第２案内面１７に全周に亘って当接するようになっている。これにより、雌ハウジング３０とシール板５０との間がシールされ、雄ハウジング１０とシール板５０との間がシールされることになる。したがって、雄キャビティ１３、雄挿通孔１５、貫通孔５４、雌挿通孔３４、および雌キャビティ３２に亘る空間は、止水された空間となる。

シール本体部５１の外周には、図４に示すように、複数の保持リブ５５が形成されている。これらの保持リブ５５は、各辺に２個ずつ４辺にそれぞれ配され、シール本体部５１の外周においてほぼ等間隔で配されている。したがって、シール板５０をフード部１２の内部に装着した際、各保持リブ５５がフード部１２の内周面に当接するため、シール板５０をフード部１２の内部に保持させることができる。

次に、雄ハウジング１０と雌ハウジング３０との嵌合方法の一例を説明する。まず、図１に示すように、両ハウジング１０，３０の嵌合に先立って、雄ハウジング１０のフード部１２の内部にシール板５０を装着する。シール板５０をフード部１２内に押し込むと、シール板５０は、単体時の形状を保ったままフード部１２内を移動し、やがて雄側シール壁５２が、図２に示すように、第２案内面１７に当接する。また、各保持リブ５５がフード部１２の内周面にほぼ等間隔で当接した状態となる。こうして、雄ハウジング１０へのシール板５０の装着が完了する。このとき、シール本体部５１の各貫通孔５４，５４は、各雄挿通孔１５，１５と同軸に配され、また、雄側シール壁５２は、全周に亘って第２案内面１７に当接した状態になる。

次に、雌ハウジング３０を、雄ハウジング１０のフード部１２内に押し込むと、第１案内面３６が雌側シール壁５３に当接するとともに、両ハウジング１０，３０が正規の嵌合状態に至り、各端子２０，４０が正規の接続状態になると同時に、嵌合途中ではロック受け部１８を乗り越えるべく撓み変形していたロックアーム３７が、ロック受け部１８を乗り越えて弾性復帰し、両ハウジング１０，３０が正規の嵌合状態にロックされる。

両ハウジング１０，３０の正規の嵌合状態では、雌側シール壁５３が第１案内面３６に全周に亘って当接し、雄側シール壁５２が第２案内面１７に全周に亘って当接した状態になる。こうして、両ハウジング１０，３０の正規の嵌合状態では、雄ハウジング１０とシール板５０との間、およびシール板５０と雌ハウジング３０との間がシールされ、もって両ハウジング１０，３０間がシールされる。

以上のように本実施形態では、ゴムよりも硬い合成樹脂製のシール板５０を用いて両ハウジング１０，３０間をシールしているから、シール板５０の位置ずれや変形をなくすことができ、シール部材の位置ずれや変形に伴う防水性の低下を防止できる。これにより、両ハウジング１０，３０間を確実にシールすることができる。また、シール板５０を予めフード部１２の内部に保持させておくことができるため、両ハウジング１０，３０の嵌合作業がしやすい。また、シール板５０の各シール壁５２，５３を各案内面１７，３６に当接させてシール板５０を挟持するようにしたため、シール本体部５１を各対向面１６，３５に当接させてシール板５０を挟持するよりも強い接圧でシールすることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図５ないし図８の図面を参照しながら説明する。本実施形態における防水コネクタＣ２は、実施形態１の防水コネクタＣ１のシール板５０の構成を一部変更したものであって、実施形態１と同じ構成、作用、および効果についてはその説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。

本実施形態のシール板６０は、図５に示すように、シール本体部６１、シール本体部６１の貫通孔６４の孔縁部から嵌合方向前側に突出して形成された雄側シール壁６２、シール本体部６１の貫通孔６４の孔縁部から嵌合方向後側に突出して形成された雌側シール壁６３、雌側シール壁６３を囲む配置でシール本体部６１の外周寄りに形成された外周シール壁６５などを備えて構成されている。

各シール壁６２，６３の外周面は、シール本体部６１から離れるほど貫通孔６４の軸心側に近づくテーパ状に形成されている。一方、各シール壁６２，６３の内周面は、シール本体部６１から離れるほど貫通孔６４の軸心から遠ざかるテーパ状に形成されている。このうち、雄側シール壁６２の内周面は、雄端子２０のタブ２２を貫通孔６４に誘い込む第３案内面６６とされている。

外周シール壁６５は、雌側シール壁６３よりも嵌合方向後側に突出している。外周シール壁６５の内周面における前端部はシール本体部６１の後面（雌対向面３５と対向する面）に連結されている一方、外周シール壁６５の内周面における後端部には、リップ６７が周設されている。このリップ６７は断面半円状をなし、径方向内側に突出している。

雌対向面３５には、シール溝３９が嵌合方向前側に開口する形態で周設されている。このシール溝３９は、雌挿通孔３４を中心としてその周囲に環状に設けられている。外周シール壁６５は、シール溝３９に差し込み可能に環状に設けられている。外周シール壁６５がシール溝３９に差し込まれると、外周シール壁６５のリップ６７は、シール溝３９を構成する周面に対して全周に亘って当接する。これにより、シール板６０と雌ハウジング３０の間がシールされる。

外周シール壁６５をシール溝３９に嵌合させた状態では、図６に示すように、シール本体部６１が雌対向面３５に保持される。この状態では、第１案内面３６がシール板６０によって覆われているものの、第３案内面６６が嵌合面側に臨んでいるため、両ハウジング１０，３０を嵌合させた際に、雄端子２０のタブ２２が第３案内面６６によって貫通孔６４に誘い込まれる。そして、雄端子２０のタブ２２は、貫通孔６４を通って雌挿通孔３４に案内され、そのまま雌端子４０の本体部４１の内部に案内される。

両ハウジング１０，３０の正規の嵌合状態では、雌側シール壁６３の外周面が第１案内面３６に全周に亘って当接し、雄側シール壁６２の外周面が第２案内面１７に全周に亘って当接した状態になる。こうして、両ハウジング１０，３０の正規の嵌合状態では、雄ハウジング１０とシール板６０との間、およびシール板６０と雌ハウジング３０との間がシールされ、もって両ハウジング１０，３０間がシールされる。さらに、本実施形態では、外周シール壁６５がシール溝３９に嵌合し、リップ６７がシール溝３９の周面に全周に亘って当接した状態になるため、雌対向面３５における第１案内面３６とシール溝３９との間の領域を全周に亘ってシールすることができる。

以上のように本実施形態では、各シール壁６２，６３と外周シール壁６５との２箇所でシールしているから、防水性能を高めることができる。また、シール板６０を予め雌対向面３５に保持させておくことができるため、両ハウジング１０，３０の嵌合作業がしやすい。さらに、第３案内面６６によって雄端子２０のタブ２２を貫通孔６４に誘い込むことができる。

＜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。

（２）上記実施形態ではシール板を両ハウジングのいずれか一方に予め保持させているものの、本発明によると、シール板を両ハウジングのいずれか一方に保持させておく必要はない。

（３）実施形態２では外周シール壁６５（装着凸部）とシール溝３９（装着凹部）の嵌合により保持機能とシール機能の双方が発揮されるものを例示しているものの、本発明によると、保持機能のみを発揮するものとしてもよい。

１０...雄ハウジング
１２...フード部
１５...雄挿通孔
１６...雄対向面
１７...第２案内面
２０...雄端子
２２...タブ
３０...雌ハウジング
３４...雌挿通孔
３５...雌対向面
３６...第１案内面
３９...シール溝（装着凹部）
４０...雌端子
５０、６０...シール板
５２、６２...雄側シール壁
５３、６３...雌側シール壁
５４、６４...貫通孔
５５...保持リブ
６５...外周シール壁（装着凸部）
６６...第３案内面
Ｃ１、Ｃ２...防水コネクタ

Claims (5)

1. 互いに嵌合可能な雌雄一対のハウジングと、
   前記雌雄一対のハウジングにおいて嵌合方向に対向する一対の対向面間に挟持されて前記雌雄一対のハウジング間をシールするシール板であって、ゴムよりも硬質の合成樹脂製のシール板と、
   を有し、
   前記雌雄一対のハウジングのうち雄ハウジングに保持された雄端子のタブが、雌ハウジング側に突出し、この雌ハウジングに保持された雌端子に接触して雌雄両端子が電気的に接続されるようになっており、
   前記シール板は、板状をなし前記タブが貫通する貫通孔が設けられたシール本体部と、前記シール本体部から両ハウジングの嵌合方向両側に突出する前後一対のシール壁とを備えており、前側の前記シール壁は、前記貫通孔の孔縁部から嵌合方向前側に突出する筒状をなし、後側の前記シール壁は、前記貫通孔の孔縁部から嵌合方向後側に突出する筒状をなし、
   前記雌ハウジングに、前記雄端子のタブを挿通させる雌挿通孔が設けられており、前記雌ハウジングの対向面における前記雌挿通孔の孔縁部には、テーパ状の第１案内面が設けられており、
   前記雄ハウジングに、前記雄端子のタブを挿通させる雄挿通孔が設けられており、前記雄ハウジングの対向面における前記雄挿通孔の孔縁部には、テーパ状の第２案内面が設けられており、
   前記シール板が前記一対の対向面の間に挟持されると、前側の前記シール壁の外周面が前記第１案内面に全周に亘って当接し、後側の前記シール壁の外周面が前記第２案内面に全周に亘って当接する防水コネクタ。
2. 前記雄ハウジングは、前記雌ハウジングを内部に嵌合可能なフード部を有しており、前記シール板の外周面には、前記フード部の内周面に当接することで前記シール板を前記フード部の内部に保持させる保持リブが設けられている請求項１に記載の防水コネクタ。
3. 前記雌ハウジングの対向面に、装着凹部が設けられ、前記シール板に、前記装着凹部に装着されて前記シール板を前記雌ハウジングの対向面に保持させる装着凸部が設けられている請求項１または請求項２に記載の防水コネクタ。
4. 前記装着凹部は、前記雌挿通孔の周囲に環状に設けられ、前記装着凸部は、前記装着凹部に差し込み可能に環状に設けられ、前記装着凸部と前記装着凹部は、全周に亘って互いに当接する請求項３に記載の防水コネクタ。
5. 前記シール壁の雄ハウジング側の端部における前記貫通孔の孔縁部には、テーパ状の第３案内面が設けられている請求項３または請求項４に記載の防水コネクタ。

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