JP6040056B2 - コネクタの防水構造 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタの防水構造に係り、特に、シールド電線を接続するものに関する。

従来、図５で示すようなコネクタの防水構造２０１が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

コネクタの防水構造２０１では、シールド電線２０９等の一方の側からシールパッキン２０３を設置し、シールド電線２０９等の他方の側からシールキャップ２０５を設置することで、シールド電線２０９のシールド編組線２１１とシールドターミナル２１３との接合部２０７をシールしている。

特開２０１１−７０８４８号公報

しかしながら、従来のコネクタの防水構造２０１では、シールキャップ２０５が中空になっているので、防水性能が低いという問題がある。また、従来のコネクタの防水構造２０１では、シールド電線２０９の延伸方向の両側から接合部２０７をシールしているので、シール長（シール構造）が長くなるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、防水性能が高くしかもシール長が短いコネクタの防水構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ハウジング筒状部を備えたハウジングと、一端部が前記ハウジングに入り込み、前記ハウジング筒状部の内側を通り前記ハウジングから延出しているシールド電線と、筒状に形成され、前記延出しているシールド電線が内側を通るようにして一端側の部位が前記ハウジング筒状部の内側に入り込み、一端部が前記延出しているシールド電線のシールド編組線に接合され、他端部が前記ハウジング筒状部から突出しているシールドターミナルと、筒状に形成され、前記シールドターミナルの中間部が内側に入り込むようにして前記シールドターミナルの中間部に係合し、前記ハウジング筒状部の内側に入り込むようにして前記ハウジング筒状部に係合している第１のパッキンと、筒状に形成され、前記シールドターミナルの他端部の内側に入り込むようにして前記シールドターミナルの他端部に係合し、前記延出しているシールド電線が内側を通るようにして前記シールド電線に係合している第２のパッキンとを有するコネクタの防水構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタの防水構造において、シールドシェル筒状部を備え、前記ハウジング筒状部と前記シールドターミナルとが前記シールドシェル筒状部の内側に入り込み、前記延出しているシールド電線が前記シールドシェル筒状部の内側を通るようにして、前記ハウジングに設置されているシールドシェルを有し、シールドターミナルの他端部は、シールドシェル筒状部で支持されているコネクタの防水構造である。

本発明によれば、防水性能が高くしかもシール長が短いコネクタの防水構造を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係るコネクタの防水構造が採用されているコネクタの斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。 図２におけるＩＩＩ部の拡大図である。 図３の変形例を示す図である。 従来のコネクタの防水構造を示す図である。

本発明の実施形態に係るコネクタの防水構造（端子のシール構造）１が採用されているコネクタ３は、たとえば、Ａ／Ｃ用の高圧コネクタであり、車載用のインバータに設置されて使用されるものである。

以下、説明の便宜のために、コネクタ３における所定の一方向を前後方向とし、この前後方向に対して直交する所定の一方向を上下方向とし、前後方向と上下方向とに対して直交する所定の一方向を横方向とする。

コネクタの防水構造１は、図１〜図３で示すように、ハウジング５とシールド電線７とシールドターミナル９と第１のパッキン１１と第２のパッキン１３とを備えて構成されている。

ハウジング５は、たとえば、絶縁性の合成樹脂で構成されており、ハウジング本体部１７と他機器係合部１９とハウジング筒状部１５とを備えて構成されている。

他機器係合部１９は、ハウジング本体部１７の前方上側に設けられており、コネクタ３が他の機器（たとえばインバータ）に設置されるときに他機器係合部１９が他の機器と係合するようになっている。

ハウジング筒状部１５は、ハウジング本体部１７の後方下側でハウジング本体部１７から下方に突出している。ハウジング筒状部１５の軸（中心軸）の延伸方向は、上下方向になっている。ハウジング筒状部１５の内側には円柱状の空間が形成されている。

シールド電線７は、芯線２１と内側被覆体２３とシールド編組線２５と外側被覆体２７とを備えて、たとえば細長い円柱状に形成されている。芯線２１は、金属等の導線で構成されており、内側被覆体２３は絶縁性の合成樹脂で構成されており芯線２１を覆っている。シールド編組線２５は、金属等の素線を編んで筒状に形成されており、内側被覆体２３を覆っている。外側被覆体２７は絶縁性の合成樹脂を構成されておりシールド編組線２５を覆っている。

シールド電線７は、長手方向の一端部（上端部）が（長手方向の一端部で外側被覆体２７とシールド編組線２５とが除かれていることで露出している芯線２１と内側被覆体２３とが）ハウジング５に入り込んでいる。また、シールド電線７は、長手方向の他端側の部位（下側の部位）の芯線２１と内側被覆体２３とシールド編組線２５と外側被覆体２７とが、ハウジング筒状部１５の内側を通りハウジング５から延出している。

シールド電線７は、すでに理解されるように、上下方向に延伸しており、ハウジング筒状部１５の軸とシールド電線７の軸（中心軸）とはお互いが一致している。

シールドターミナル９は、金属等の導電性の材料で筒状に形成されている。シールドターミナル９は、ハウジング５から延出しているシールド電線７が内側を通るようにして、軸（中心軸）の延伸方向の一端側の部位（上下方向の中間部から上端にかけての部位）がハウジング筒状部１５の内側に入り込んでいる。シールドターミナル９は、軸の延伸方向の一端部（上端からこの近傍にかけての部位）がハウジング５から延出しているシールド電線７のシールド編組線２５に接合されている。また、シールドターミナル９は、軸の延伸方向の他端部（下端部）がハウジング筒状部１５から下方に突出している。シールドターミナル９の突出長さは、シールド電線の延出長さよりも短くなっている。

筒状のシールドターミナル９の軸（中心軸）の延伸方向も、すでに理解されるように、上下方向になっている。シールド電線７の中心軸とシールドターミナル９の中心軸とがお互いがほぼ一致している。

また、ハウジング筒状部１５から突出しているシールドターミナル９の部位のうちの上端は、ハウジング筒状部１５の下端（先端）に当接している。これにより、シールドターミナル９の上方への移動が阻止されている（縦方向一端側に移動することができないようになっている）。

第１のパッキン１１は、ゴム等の非導電性（絶縁性）の材料で筒状に形成されている。第１のパッキン１１は、シールドターミナル９の軸の延伸方向の中間部が内側に入り込むようにしてシールドターミナル９の中間部に係合している。また、第１のパッキン１１は、ハウジング筒状部１５の内側に入り込むようにしてハウジング筒状部１５に係合している。

筒状の第１のパッキン１１の軸（中心軸）の延伸方向は、上下方向になっている。シールド電線７の中心軸と第１のパッキン１１の中心軸とはお互いがほぼ一致している。さらに説明すると、第１のパッキン１１の内周がシールドターミナル９の中間部（上下方向の中間部）に接触し、第１のパッキン１１の外周がハウジング筒状部１５の内周に接触している。

第２のパッキン１３も、ゴム等の非導電性（絶縁性）の材料で筒状に形成されている。第２のパッキン１３は、シールドターミナル９の軸の延伸方向の他端部（下端部）の内側に入り込むようにしてシールドターミナル９の他端部に係合している。また、第２のパッキン１３は、ハウジング５から延出しているシールド電線７が内側を通るようにしてシールド電線７に係合している。

筒状の第２のパッキン１３の軸（中心軸）の延伸方向は、上下方向になっている。シールド電線７の中心軸と第２のパッキン１３の中心軸とはお互いがほぼ一致している。さらに説明すると、第２のパッキン１３の内周がシールド電線７に接触し、第２のパッキン１３の外周がシールドターミナル９の軸の延伸方向の他端部（下端部）の内面に接触している。

各パッキン１１，１３の接触している箇所では、パッキン１１，１３と、ハウジング筒状部１５やシールドターミナル９やシールド電線７とが、これらの間に水が通過してしまう隙間が存在しない状態で密着してシールがなされている。

そして、各パッキン１１，１３の係合によって、ハウジング筒状部１５の内部に位置しているシールドターミナル９とシールド編組線２５との接合部２９がシールされるように構成されている。

コネクタ３は、上述したように、車載されている他の機器に設置されて使用されるようになっている。コネクタ３が他の機器に設置された状態では、コネクタ３は防水されていおり、コネクタ３の内部に水等が入り込まないようになっている。

すなわち、ハウジング５の他機器係合部（フード部）１９の外周に設けられているパッキン３１でシールされていることで、ハウジング５のフード部１９には、外部から水等が入り込まないようになっている。さらに、シールド電線７の上端部がたとえばインサート成形によってハウジング５内に入り込んでいることで、ハウジング５側からも、閉空間３３内に水等が入り込まないようになっている（図２において閉空間３３の上方からハウジング５等を通って水等が入り込まないようになっている）。

閉空間３３は、ハウジング本体部１７とハウジング筒状部１５とシールドターミナル９と各パッキン１１，１３とシールド電線７とで形成されており、ハウジング５の外部から遮断されている空間になっている。シールドターミナル９とシールド編組線２５との接合部２９は、閉空間３３内に存在している。

そして、コネクタ３では、ハウジング５の防水とシールド電線７の防水とが共用化されている。従来のものでは、シールドターミナルとシールド編組線との接合部のシールと、端子とシールド電線の芯線とが接続されている部位とのシールとが独立してなされている。すなわち、従来のものでは、シールドターミナルとシールド編組線との接合部が存在している閉空間と、端子とシールド電線の芯線とが接続されている部位が存在している閉空間とがつながっておらず、独立している。

これに対して、コネクタ３では、シールドターミナル９とシールド編組線２５との接合部２９が存在している閉空間３３が、上述したようにハウジング５等によりシールされており、閉空間３３内に水等が入り込まないようになっている。

また、コネクタの防水構造１には、シールドシェル３５が設けられている。シールドシェル３５は、金属等の導電性の材料で構成されており、シールドシェル筒状部３７を備えている。シールドシェル３５は、ハウジング５に一体的に設置されている。シールドシェル筒状部３７の内側に、ハウジング筒状部１５とシールドターミナル９とが入り込んでいる。また、ハウジング５から延出しているシールド電線７がシールドシェル筒状部３７の内側を通っている。

シールドターミナル９の軸の延伸方向の他端部（下端部）は、シールドシェル筒状部３７で支持されている。

シールドシェル３５は、シールドシェル筒状部３７と枡状部３９と前側突出部４１とを備えて構成されている。シールドシェル３５がハウンングに設置された状態では、シールドシェル筒状部３７の軸（中心軸）の延伸方向は、上下方向になっている。

シールドシェル筒状部３７は、すでに理解されるように、ハウジング筒状部１５の下端から、第２のパッキン１３やシールドターミナル９よりも下方に突出している。シールドシェル筒状部３７の突出長さはシールド電線の延出長さよりも短くなっている。シールドシェル筒状部３７の中心軸とシールド電線７の中心軸はお互いがほぼ一致している。

コネクタの防水構造１についてさらに詳しく説明する。

ハウジング５の下方で突出している円筒状のハウジング筒状部１５は、２つ設けられており、横方向にならんでいる。一対のハウジング筒状部１５内のそれぞれからに、シールド電線７が延出している。すなわち、ハウジング本体部１７からは、２本のシールド電線７が延出している。

ハウジング本体部１７には、ヒューズ設置部４３が設けられている。ヒューズ設置部４３は後方に開口した凹部で構成されている。ヒューズ設置部４３の開口部は、カバー４５で蓋がされ、カバー４５とパッキン４７とでヒューズ設置部４３がシールされている。

コネクタ３のフード部１９内には、端子４９が設けられている。端子４９は、コネクタ３が他の機器に設置されたときに他の機器の端子に接合されるようになっている。端子４９も２つ設けられており、横方向にならんでいる。一対のシールド電線７は、前述したようにハウジング５内に入り込んでいる。そして、ハウジング５内に入り込んでいる一対のシールド電線７のうちの一方のシールド電線７の芯線は、一対の端子４９のうちの一方の端子４９に接続されており、ハウジング５内に入り込んでいる一対のシールド電線７のうちの他方のシールド電線の芯線は、一対の端子４９のうちの他方の端子に接続されている。ヒューズ設置部４３に設置されているヒューズ５１は、一対の端子４９の間に設けられている。

シールドシェル３５は、殻状（一定の厚さをもった立体形状）に形成されており、前側シールドシェル５３と後側シールドシェル５５とに分割されている。

前側シールドシェル５３は、半円柱側面形状のものを２つつなげた形状になっている。後側シールドシェル５５は、枡状部３９と前側突出部４１と下側突出部５７とを備えて構成されている。下側突出部５７は、前側シールドシェル５３と同形状に形成されている。

シールドシェル３５がハウジング５に設置された状態では、前側シールドシェル５３と後側シールドシェル５５の下側突出部５７とが突き合わされて、シールドシェル筒状部３７が形成されている。

シールドシェル３５の筒状部３７の下端は、第２のパッキン１３の下端やシールドターミナル９の下端よりも下方に位置しており、シールド電線７は、シールドシェル３５の筒状部３７下端の開口部を通ってさらに下方に延伸している。枡状部３９は、ハウジング５の後側を覆っている。

ここで、シールド電線７の上端から下方に所定の距離だけ離れている部位を第１の部位とし、上端から下方に第１の部位よりもさらに離れている部位を第２の部位とし、上端から下方に第２の部位よりもさらに離れている部位を第３の部位とし、上端から下方に第３の部位よりもさらに離れている部位を第４の部位とする。

シールド電線７は、上端と第１の部位との間は、芯線２１だけになっている。第１の部位と第３の部位との間は、外側被覆体２７とシールド編組線２５とが除去されて芯線２１と内側被覆体２３だけになっている。第３の部位と第４の部位との間は、外側被覆体２７が除去されている。第２の部位よりも上側の部位が、ハウジング５内に入り込んでいる。ハウジング５内に入り込んでいる芯線２１は、たとえば、バスバ（図示せず）を介して端子４９に接続されている。

なお、コネクタ３では、シールド電線７の第２の部位から上の部分、バスバ、端子４９の後側の部位は、インサート成形によってハウジング５に埋め込まれてハウジング５と一体化しているが、インサート成形以外の方法によって、シールド電線７の第２の部位から上の部分等が、ハウジング５に入り込み設置されていてもよい。たとえば、ハウジング５を分割した構造とし、分割されているハウジングの構成部品（予め成形された構成部品）を組立等することで、シールド電線７の第２の部位から上の部分等を、ハウジングに設置するようにしてもよい。

シールドターミナル９は、大径部５９と中径部６１と小径部６３とを備えて構成されている。大径部５９と中径部６１との間は円板状の連結部６５でつながっており、中径部６１と小径部６３との間は円板状の連結部６７でつながっている。シールドターミナル９の肉厚は、ハウジング筒状部１５の肉厚よりも薄くなっている。

そして、大径部５９が下側に位置し小径部６３が上側に位置し中径部６１が大径部５９と小径部６３との間に位置し、上下方向で中径部６１と小径部６３とが、ハウジング筒状部１５内に位置し、大径部５９がハウジング筒状部１５の外側でハウジング筒状部１５の下方に位置している。

大径部５９の外径は、ハウジング筒状部１５の外径よりも僅かに大きくなっている。中径部６１の外径は、ハウジング筒状部１５の外径よりも小さくなっており、中径部６１の内径は、シールド電線７の外側被覆体２７の外径よりも大きくなっている。小径部６３の内径は、中径部６１の内径よりも小さく、シールド電線７のシールド編組線２５の外径とほぼ等しくなっている。

大径部５９と中径部６１との間の連結部６５が、ハウジング筒状部１５の下端に当接している。これにより、シールドターミナル９の上方への移動が規制されている。

小径部６３の内周は、シールド編組線２５と接触しており、シールド編組線２５は、小径部６３の上端で折り返されて小径部６３の外周に接触して小径部６３を囲んでいる。小径部６３を囲んでいるシールド編組線２５は、シールドパイプ６９で囲まれている。シールドパイプ６９でカシメることで、小径部６３とシールド編組線２５とシールドパイプ６９とが一体化している。

上下方向で、シールド電線７の第４の部位（外側被覆体２７の上端）は、中径部６１と小径部６３との間の円板状の連結部６７と、大径部５９と中径部６１との間の連結部６５との間に位置している。

なお、図４で示すように、シールド編組線２５を折り返すことなく、シールドターミナル９の小径部６３に内周に接触させてもよい。

第１のパッキン１１は、環状に形成されており、断面（中心軸を含む平面による断面）が矩形状になっている。第１のパッキン１１の内周は、シールドターミナル９の中径部６１の外周に接触しており、第１のパッキン１１の外周は、ハウジング筒状部１５の内周に接触している。これにより、第１のパッキン１１によるシールがなされている。

第２のパッキン１３も、環状に形成されており、断面（中心軸を含む平面による断面）が矩形を組み合わせた形状になっている。さらに説明すると、第２のパッキン１３は、大径部７１と上側小径部７３と下側小径部７５とを備えて構成されている。大径部７１の内径と上側小径部７３の内径と下側小径部７５の内径とはお互いが等しくなっており、大径部７１の内周と上側小径部７３の内周と下側小径部７５の内周とは、シールド電線７（外側被覆体２７）に接触してシールがなされている。

上側小径部７３の外径と下側小径部７５の外径とは、大径部７１よりも小さくなっている。上側小径部７３の外周は、シールドターミナル９の中径部６１の内周に接触している。

大径部７１の外周は、シールドターミナル９の大径部５９の内周に接触してシールがなされている。大径部７１の上端は、大径部５９と中径部６１との間の連結部６５に接しているかごく僅かに離れている。上下方向で大径部７１の下端は、シールドターミナル９の下端とほぼ一致している。

シールドシェル筒状部３７は、大径部７７と小径部７９とを備えて構成されている。大径部７７と小径部７９とは円板状の連結部８１を介してつながっており、小径部７９が大径部７７の下方に位置している。ハウジング筒状部１５、シールドターミナル９、第１のパッキン１１、第２のパッキン１３の大径部７１、上側小径部７３は、シールドシェル筒状部３７の大径部７７内に存在している。シールドターミナル９の大径部５９が、シールドシェル筒状部３７の大径部７７に嵌合している。これにより、シールドターミナル９等のこの径方向への移動が規制されている。

第２のパッキン１３の下側小径部７５は、シールドシェル筒状部３７の小径部７９内に入り込んでおり、下側小径部７５の外周が小径部７９の内周に接触している。

シールドターミナル９の下端と第２のパッキン１３の下端とが、シールドシェル筒状部３７の連結部８１に接触している。これにより、シールドターミナル９、第２のパッキン１３等の下方への移動が規制されている。

コネクタ３では、シールドターミナル９の中径部６１と第１のパッキン１１との間がシールされており、ハウジング筒状部１５と第１のパッキン１１との間がシールされており、シールドターミナル９の大径部５９と第２のパッキン１３との間がシールされており、シールド電線７の外側被覆体２７と第２のパッキン１３との間がシールされており、また、ハウジング筒状部１５の上側がハウジング本体部１７でシールされているので、シールド電線７のシールド編組線２５とシールドターミナル９の小径部６３とが接続されている部位が、閉空間３３内に存在しており、この閉空間３３内に外部から水等が入り込まないようになっている。

コネクタの防水構造１によれば、パッキン１１，１３において従来のような中空部２１５（図５参照）が存在しないので（第１のパッキン１１の内周は、剛性の高いシールドターミナル９に接しており、第２のパッキン１３の内周は剛性の高いシールド電線７に接しているので）、パッキン１１，１３による防水性能が高くなっている。

また、シールドターミナル９とシールド編組線２５との接合部２９がハウジング筒状部１５内に収容されており、第１のパッキン１１の外周は、剛性の高いハウジング筒状部１５に接しており、第１のパッキン１１の内周は、剛性の高いシールドターミナル９に接しているとともに、第１のパッキン１１がハウジング筒状部１５で支持されているので、シールドターミナル９とシールド編組線２５との接合部２９のシール性が高くなっている。

また、パッキン１１，１３を用いたシールを、シールド電線７の延伸方向の他端側からのみするように構成されているので、シール長が短くなっている。

また、コネクタの防水構造１によれば、ハウジング筒状部１５から縦方向他端側に突出しているシールド電線７の部位が、第２のパッキン１３とシールドターミナル９とを介してシールドシェル筒状部３７に支持されているので、シールド電線７に曲げモーメントが加わった場合であっても、シールド電線７がほとんど曲がらす、防水性の低下が抑制される。

１ コネクタの防水構造
５ ハウジング
７ シールド電線
９ シールドターミナル
１１ 第１のパッキン
１３ 第２のパッキン
１５ ハウジング筒状部
２５ シールド編組線
３５ シールドシェル
３７ シールドシェル筒状部

Claims (2)

1. ハウジング筒状部を備えたハウジングと、
   一端部が前記ハウジングに入り込み、前記ハウジング筒状部の内側を通り前記ハウジングから延出しているシールド電線と、
   筒状に形成され、前記延出しているシールド電線が内側を通るようにして一端側の部位が前記ハウジング筒状部の内側に入り込み、一端部が前記延出しているシールド電線のシールド編組線に接合され、他端部が前記ハウジング筒状部から突出しているシールドターミナルと、
   筒状に形成され、前記シールドターミナルの中間部が内側に入り込むようにして前記シールドターミナルの中間部に係合し、前記ハウジング筒状部の内側に入り込むようにして前記ハウジング筒状部に係合している第１のパッキンと、
   筒状に形成され、前記シールドターミナルの他端部の内側に入り込むようにして前記シールドターミナルの他端部に係合し、前記延出しているシールド電線が内側を通るようにして前記シールド電線に係合している第２のパッキンと、
   を有することを特徴とするコネクタの防水構造。
2. 請求項１に記載のコネクタの防水構造において、
   シールドシェル筒状部を備え、前記ハウジング筒状部と前記シールドターミナルとが前記シールドシェル筒状部の内側に入り込み、前記延出しているシールド電線が前記シールドシェル筒状部の内側を通るようにして、前記ハウジングに設置されているシールドシェルを有し、
   前記シールドターミナルの他端部は、前記シールドシェル筒状部で支持されていることを特徴とするコネクタの防水構造。

Images