(57)【要約】 【課題】  嵌合力を低く保ちつつ高い遊動規制機能を発揮するものを提供する。【解決手段】  雄ハウジング１０のフード部１２は、雌ハウジング２０の端子収容部２２と外筒部２３との間に嵌合可能とされる。端子収容部２２の外周面には、フード部１２の内周面に密着することで両ハウジング１０，２０間をシール可能なシールリング３０が装着されている。シールリング３０の後端部には、径方向外側へ張り出す張出部３１が設けられており、張出部３１は、嵌合時に両ハウジング１０，２０間にて弾性的に圧縮されることで、両ハウジング１０，２０が前後に遊動するのを規制可能とされる。張出部３１内には、空気が封入された中空部４２が設けられている。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに嵌合可能な一対のコネクタハウジングと、嵌合時に両コネクタハウジング間にて弾性的に圧縮されることで、両コネクタハウジングが嵌合・離脱方向に遊動するのを規制可能な弾性部材とを備えたものにおいて、
前記弾性部材内には、空気が封入された中空部が設けられていることを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車のエンジンルーム内など、振動が頻繁に発生するような場所に使用されるコネクタにおいて、嵌合したハウジング同士が振動によって前後に遊動するのを規制するようにしたものが知られており、その一例が下記特許文献１に記載されている。このものは、両ハウジングの嵌合周面間に配されるシールリングの後端から径方向外側に張り出す張出部を設けるようにし、嵌合時に張出部を両ハウジングの嵌合端面間にて挟み込んで弾性的に圧縮することで、両ハウジングが前後に遊動するのを規制し、もって互いに接続した端子金具同士が摩耗するのを防ぐようにしている。
【特許文献１】実用新案登録第２５４２６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したコネクタにおいて、遊動規制機能を向上させるには、張出部の厚みを大きくすることが考えられるが、そうすると嵌合時に張出部を圧縮する量が増加し、嵌合力が高くなるという問題が生じる。逆に嵌合力を低くすべく、張出部の厚みを小さくすると、遊動規制機能が低下することになってしまうことになり、遊動規制機能の向上と嵌合力の低減を両立するのは困難であった。
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、嵌合力を低く保ちつつ高い遊動規制機能を発揮するものを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、互いに嵌合可能な一対のコネクタハウジングと、嵌合時に両コネクタハウジング間にて弾性的に圧縮されることで、両コネクタハウジングが嵌合・離脱方向に遊動するのを規制可能な弾性部材とを備えたものにおいて、前記弾性部材内には、空気が封入された中空部が設けられている構成としたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００５】
＜請求項１の発明＞
両コネクタハウジングを嵌合すると、弾性部材が両コネクタハウジング間にて弾性的に圧縮される。この弾性部材内には、中空部が設けられているので、従来のように弾性部材が中実な場合と比較して、弾性部材を圧縮するのに必要な力、つまり嵌合力が低減されている。
一方、嵌合した当該コネクタを高温環境下で使用する場合には、中空部内に封入された空気が膨張してその空気圧が高くなる。従って、振動が発生しても、両コネクタハウジングが嵌合・離脱方向に遊動するのを有効に規制することができる。
以上のように本発明によれば、嵌合作業時の嵌合力を低く保ちつつ高い遊動規制機能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の一実施形態を図１ないし図８によって説明する。この実施形態では、自動車のエンジンルーム内にて使用される防水コネクタに本発明を適用した場合を示す。この防水コネクタは、互いに嵌合可能な雄雌の両コネクタＦ，Ｍにより構成され、このうち雌コネクタＦ側にシールリング３０が装着されている。なお以下では、両コネクタＦ，Ｍにおける嵌合面側を前方とし、また上下方向については図４、図６及び図８を除く各図を基準とする。
【０００７】
雄コネクタＭは、図１、図３及び図４に示すように、機器の壁面に直結された合成樹脂製の雄ハウジング１０と、雄ハウジング１０内に埋設された雄端子金具１１とから構成されている。雄ハウジング１０は、前方へ突出する略角筒状をなすフード部１２を備えており、このフード部１２の奥面（嵌合面）から３本の雄端子金具１１が幅方向に並列した状態で突き出して設けられている。フード部１２の上面における幅方向略中央には、雌コネクタＦのロックアーム３４が係止可能とされる被ロック部１３が上方へ突出して設けられている。被ロック部１３の前面１４は、ロックアーム３４が乗り上げるのを案内すべく後方へ向かって上り勾配をなすよう傾斜して形成されている。一方、ロックアーム３４との係止面である被ロック部１３の後面１５は、上下方向に沿ってほぼ真っ直ぐな面として形成されている。フード部１２の上面のうち被ロック部１３の両側方位置には、両ハウジング１０，２０の嵌合動作を案内可能なガイドリブ１６が一対突設され、両ガイドリブ１６の間隔がロックアーム３４の幅寸法とほぼ等しく設定されている。またフード部１２の上面における両ガイドリブ１６に囲まれた部分のうち、被ロック部１３の前端位置よりも後側部分には、その前側部分よりも一段高い段差部１７が形成されている。またフード部１２の両外側面にも上記と同様のガイドリブ１８が一対突設されている。
【０００８】
雌コネクタＦは、図２ないし図４に示すように、合成樹脂製の雌ハウジング２０と、電線Ｗの端末に接続された雌端子金具２１とから構成されている。雌ハウジング２０は、雌端子金具２１を収容可能なキャビティ２５を有する端子収容部２２と、端子収容部２２の周りを取り囲む外筒部２３とを備え、外筒部２３の後端部が連結部２４により端子収容部２２に連結されている。端子収容部２２と外筒部２３との間には、雄ハウジング１０のフード部１２が前方から嵌合可能とされており、外筒部２３の内周面とフード部１２の外周面との間には、所定のクリアランスが確保される設定とされる。
【０００９】
端子収容部２２は、略ブロック状をなすとともに、その内部に雌端子金具２１を後方から挿入可能なキャビティ２５が３室、幅方向に並列して設けられている。各キャビティ２５の下面には、雌端子金具２１に係止可能なランス２６が設けられている。ランス２６は、後端部を基端とした片持ち状をなすとともに後端部を支点として上下に弾性変形可能とされる。雌端子金具２１は、略箱型をなす本体部２１ａと、電線Ｗの端部に圧着接続されるバレル部２１ｂとを前後に繋げた構成とされる。この本体部２１ａの後端部に対してランス２６が係止可能とされている。また本体部２１ａ内には、前方から相手の雄端子金具１１が挿入可能とされるとともに、その雄端子金具１１と弾性接触可能な弾性接触片（図示せず）が設けられている。バレル部２１ｂは、前後に一対ずつのかしめ片を有しており、このうち前側の両かしめ片が電線Ｗの芯線に、後側の両かしめ片が電線Ｗの被覆に嵌着されたシール栓２７にそれぞれかしめ付けられている。シール栓２７は、その内周面が電線Ｗの被覆の外周面に、外周面がキャビティ２５の内周面にそれぞれ密着することで、キャビティ２５内をシール可能とされる。
【００１０】
端子収容部２２の前端側には、前方からフロントリテーナ２８が装着可能とされる（図２ではフロントリテーナ２８の図示を省略する）。フロントリテーナ２８は、各ランス２６の撓み変形を規制可能な撓み規制部２９を備えるとともに、撓み規制部２９がランス２６の撓み空間の前方に退避する仮係止位置（図示せず）と、撓み規制部２９が撓み空間内に進入してランス２６を撓み規制する本係止位置との２位置間を前後に移動可能とされている。なおフロントリテーナ２８は、図示しない保持手段によって仮係止位置と本係止位置とに選択的に保持可能とされる。端子収容部２２のうちフロントリテーナ２８よりも後側部分の外周面には、弾性を有するゴム製のシールリング３０が嵌着されている。シールリング３０は、内外両周面にそれぞれリップ３０ａ，３０ｂが膨出形成されており、内周面側のリップ３０ａが端子収容部２２の外周面に、外周面側のリップ３０ｂが雄ハウジング１０のフード部１２の内周面にそれぞれ密着することで、両ハウジング１０，２０間をシール可能とされる。シールリング３０の後端部における外周面からは、径方向外側へ張り出す張出部３１が一体形成されている。張出部３１は、シールリング３０の外周面のうち上下方向に沿う両側面における上下両端位置から一対ずつ、計４つ設けられている。張出部３１は、嵌合時に雄ハウジング１０のフード部１２の前端面によって弾性的に圧縮可能とされる。またシールリング３０は、その前縁が本係止位置としたフロントリテーナ２８の後端部に係止することで前方への抜け止めがなされている。
【００１１】
外筒部２３は、前方へ開口する略角筒状に形成されている。外筒部２３の上部における前端部よりも後側部分には、所定範囲にわたって切欠空間が形成されており、そこにはロックアーム３４及びロック解除アーム３７が設けられている。ロックアーム３４は、後端側を基端とした一対の片持ち状のアーム部の前端部同士を連結した構成とされ、平面視略コ字型をなしている。ロックアーム３４は、両基端部３５を支点として上下方向（嵌合・離脱方向と交差する方向）に沿って弾性的に傾動変位可能とされている。このロックアーム３４の前面３４ａは、上下方向に沿ってほぼ真っ直ぐな面をなしているのに対し、後面３４ｂは、前方へ向かって上り勾配をなす、いわゆるオーバーハング状（逆テーパ状）に形成されている。また外筒部２３の内周面のうちロックアーム３４の両側方位置には、雄ハウジング１０のガイドリブ１６が進入可能とされるガイド溝部３２が一対設けられている。また外筒部２３の内周面のうち両側部にも上記と同様にガイドリブ１８が進入可能とされるガイド溝部３３が一対設けられている。
【００１２】
一方、ロック解除アーム３７は、ロックアーム３４の両基端部３５の中間位置において端子収容部２２に連結されており、その支持部３８を支点として上下にシーソー状に弾性変形可能とされている。ロック解除アーム３７は、支持部３８から前方へ延出するとともにロックアーム３４の被係合部３６に対して下方から係合可能な係合部３９を備えるとともに、支持部３８から後方へ延出するとともに上方から押圧操作が可能な操作部４０を備えている。従って、操作部４０を下方へ押圧すると、係合部３９がロックアーム３４の被係合部３６に係合しつつ上方へ変位することで、ロックアーム３４が上方、すなわち被ロック部１３との係止状態が解除される方向へ持ち上げられるようになっている。操作部４０は、係合部３９や支持部３８よりも幅広に形成されており、その両端部が片持ち状をなす一対の補助支持部４１が設けられている。両補助支持部４１は、前後方向について支持部３８とほぼ同じ位置で、且つロックアーム３４の両基端部３５の側方位置にて端子収容部２２に対して連結されている。
【００１３】
さて、シールリング３０の各張出部３１内には、図２及び図４に示すように、空気が封入された中空部４２がそれぞれ設けられている。詳しくは、各張出部３１は、略ブロック状に形成されるとともに、その内部が所定範囲にわたって除肉されることで中空部４２が形成されている。中空部４２は、張出部３１の外形に沿うような形状をなすとともに、周囲の張出部３１の肉によって気密に保たれているので、内部空間の空気が外部に漏れ出すことがない。従って、常温環境下では、仮に張出部を中実にした場合と比較すると、中空部４２を設けた分だけ張出部３１の弾発力が小さくなっているのに対し、高温環境下では、中空部４２内の空気が膨張（体積が増加）してその空気圧が高まるので、張出部３１の弾発力が高まることになる。また各張出部３１は、シールリング３０の後端面から少し後方へ突出して形成されており、その突出部分については連結部２４の前面（フード部１２の前端面と対向する面）に形成された各受入凹部２４ａ内に収容されている。従って、張出部３１のうち受入凹部２４ａ内に収容された部分については、受入凹部２４ａから上下、つまり周方向外部へ逃げ難くなっており、これにより圧縮時に高い弾発力が得られるようになっている。
【００１４】
なお中空部４２の成形方法としては、例えばシールリング３０を成形する際に、軟化状態の張出部３１内に空気を注入し、その状態でシールリング３０及び張出部３１を固化させるようにすることが考えられる。その他には、例えば張出部３１を二分割した状態で成形しておき、その分割体を密着状態に張り合わせることで、気密な中空部４２を形成するようにしてもよい。また上記以外の方法で中空部４２を成形するようにしても勿論構わない。
【００１５】
また嵌合過程でロックアーム３４が摺接する被ロック部１３の前面は、図４に示すように、緩やかな円弧状に形成されている。従って、ロックアーム３４が被ロック部１３に乗り上げる際には、被ロック部１３の前面１４のうち幅方向中央部のみにロックアーム３４が摺接し、その摺接領域が前後方向（嵌合・離脱方向）について線状になるので、発生する摩擦抵抗力が低減されるようになっている。
【００１６】
また雄ハウジング１０のフード部１２の外周面には、図１に示すように、径方向外方へ張り出す雄側遊動規制部１９が設けられている。雄側遊動規制部１９は、フード部１２の外周面のうち、四隅の円弧面同士を繋ぐ真直面のうち左右の両側面と下面とに配されるとともに、上側の両ガイドリブ１６の真直な上端面に配されている。各雄側遊動規制部１９の長さ寸法は、図４に示すように、フード部１２よりも短く（１／６程度）、フード部１２の外周面のうち雌ハウジング２０との嵌合領域における後端部（フード部１２の根元位置）にのみ配置されている。一方、雌ハウジング２０のうちフード部１２の外周面と嵌合時に対向する外筒部２３の内周面には、図２に示すように、径方向内方へ張り出す雌側遊動規制部４３が、上記した雄側遊動規制部１９と対応する位置（外筒部２３の内周面における真直面とガイド溝部３２の真直面）に設けられている。各雌側遊動規制部４３は、正面から見て略半円形状に形成されるとともに、外筒部２３のほぼ全長にわたって前後方向に沿って延出する突条をなしている。従って、嵌合作業の最終段階に至ると、雄側遊動規制部１９と雌側遊動規制部４３とが干渉するようになっている。
【００１７】
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。図３及び図４に示す状態から雄ハウジング１０のフード部１２を雌ハウジング２０の端子収容部２２と外筒部２３との間に嵌合すると、各ガイドリブ１６，１８が各ガイド溝部３２，３３内に進入することで、嵌合動作が案内される。両ハウジング１０，２０が所定深さまで嵌合されると、図５に示すように、被ロック部１３の前面１４に対してロックアーム３４が摺接しつつ乗り上げる。この過程では、円弧面である被ロック部１３の前面１４のうち幅方向中央部のみがロックアーム３４に部分的に摺接するので、両者間に発生する摩擦抵抗力、つまり嵌合力が低減されている。またこの過程では、ロックアーム３４の両側面に対してその側方に進入した両ガイドリブ１６が摺接されるので、ロックアーム３４が幅方向に傾くような事態が回避されるようになっている。
【００１８】
さらに嵌合が進行して作業終盤に入ると、図６に示すように、フード部１２の内周面に対してシールリング３０の外周面が当接し、その後雄側遊動規制部１９と雌側遊動規制部４３とが干渉するとともに両遊動規制部１９，４３が互いに押し潰されつつ嵌合が進行する。このときの各遊動規制部１９，４３の潰れ量は、各遊動規制部１９，４３がフード部１２や外筒部２３における真直面に配されているので、いずれの箇所もほぼ一定になっている。それとともに、フード部１２の前端面がシールリング３０の張出部３１に突き当たるとともに、張出部３１が連結部２４とフード部１２との間で挟み込まれて弾性的に圧縮される。ここで、この張出部３１内には中空部４２が設けられているので、圧縮時に張出部３１の肉が中空部４２内に逃げるように変形することになり、仮に張出部が中実だった場合と比較すると、張出部３１の弾発力が低く圧縮に必要な力、つまり嵌合力が低く済む。なお嵌合作業を行う場所は、通常は常温であり、使用時（エンジンが駆動したエンジンルーム内）よりも低温の環境なので、中空部４２内の空気圧、つまり張出部３１の弾発力も比較的低くなっている。
【００１９】
そして、両ハウジング１０，２０が正規深さまで嵌合されると、図７及び図８に示すように、ロックアーム３４が被ロック部１３を乗り越えて復元する。このとき、ロックアーム３４の前端部下面がフード部１２の上面から一段高くなった段差部１７に衝合するので、大きな打圧音を得ることができ、作業者に正規嵌合に至ったことを知らせることができる。なおロックアーム３４は、段差部１７に乗り上げた状態とされ、自然状態まで完全には復元せず僅かに撓んだ状態とされる。ロックアーム３４の後面３４ｂは、被ロック部１３の後面１５に対して係止することで、両ハウジング１０，２０が正規嵌合状態から離脱不能に保持される。また雄雌両端子金具１１，２１同士が正規に導通接続される。この正規嵌合状態では、張出部３１が弾性的に圧縮され、両ハウジング１０，２０が離間方向へ付勢されるので、ロックアーム３４と被ロック部１３とが当接状態から前後（嵌合・離脱方向）にがたつくことなく保持される。さらには、フード部１２の前端部の内周面がシールリング３０（圧縮された張出部３１を含む）の外周面に密着するとともに、フード部１２の後端部に配された雄側遊動規制部１９が雌側遊動規制部４３に密着しているので、両ハウジング１０，２０は、ほぼ全長にわたって径方向（嵌合・離脱方向と交差する方向）へ遊動するのが規制されることになる。
【００２０】
上記のようにして嵌合した防水コネクタは、自動車のエンジンルーム内に配された状態で使用される。この自動車のエンジンルーム内は、エンジンが駆動されるのに伴って、高温になるとともに頻繁に振動が発生することになるのであるが、既述した通り両ハウジング１０，２０間にて弾性的に圧縮された張出部３１内には中空部４２が設けられているので、エンジンルーム内が高温になるに連れて中空部４２内の空気が常温時よりも膨張する。これにより、中空部４２内の空気圧が高まり張出部３１の弾発力が増加することになるので、振動が頻繁に発生しても、両ハウジング１０，２０が前後に遊動するような事態を一層効果的に規制することができる。従って、振動によって接続状態の両端子金具１１，２１同士が前後に遊動して擦れ合うような事態を極力防ぐことができる。その上、各張出部３１は、フード部１２の前端面と対向する連結部２４の前面に形成された受入凹部２４ａ内に収容されているから、中空部４２内の空気圧が上昇する際にも、張出部３１の肉が受入凹部２４ａから周方向外部へ逃げ難くなっており、これにより張出部３１の弾発力、つまり遊動規制機能が一層高められている。
【００２１】
以上説明したように本実施形態によれば、嵌合時に両ハウジング１０，２０間にて弾性的に圧縮される張出部３１内に、空気が封入された中空部４２を設けるようにしたから、嵌合に伴い張出部３１が圧縮される際には張出部３１の肉が中空部４２内に逃げるので、従来のように張出部が中実な場合と比較して、張出部３１を圧縮するのに必要な力、つまり嵌合力が低減される。一方、嵌合した防水コネクタを自動車のエンジンルーム内のような高温環境下で使用する場合には、中空部４２内に封入された空気が常温時よりも膨張してその空気圧、つまり張出部３１の弾発力が高くなるので、エンジンの駆動により振動が頻繁に発生しても、その振動により両ハウジング１０，２０が前後に遊動するのを効果的に規制することができる。このように、嵌合作業時の嵌合力を低く保ちつつ高い遊動規制機能を発揮することができる。
【００２２】
＜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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）張出部に設ける中空部の数・大きさ・形状についても任意に変更可能であり、例えば１つの張出部内に複数の中空部を設けることも可能である。
【００２３】
（２）シールリングにおける張出部の周方向についての配設位置については任意に変更可能である。張出部の配設位置を変更するのに伴い、雌ハウジングの受入凹部の配設位置を変更することも勿論可能である。また雌ハウジングの形状などによっては、受入凹部を省略することも可能である。
（３）張出部の数・大きさ・形状については任意に変更可能である。例えば、張出部がシールリングの全周にわたって形成される環状をなすようにしたものも本発明に含まれる。
（４）中空部を有する張出部をシールリングから切り離して別体としたものも本発明に含まれる。
【００２４】
（５）中空部を設けた弾性部材を雄コネクタ側に装着するようにしたものも本発明に含まれる。また本発明は、防水コネクタに限らず、非防水タイプのコネクタにも適用可能である。
（６）コネクタの使用場所は、自動車以外のものでもよく、またエンジンルーム以外としてもよい。
（７）ロックアーム及び被ロック部の形態については任意に変更可能であり、例えば雄ハウジング側にロックアームを設け、雌ハウジング側に被ロック部を設けるようにしたり、またロック解除アームを省略してロックアームに解除操作部を設けるようにしてもよい。また雄ハウジングに電線に接続した雄端子金具を収容するようにしたものも本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る雄ハウジングの正面図
【図２】雌ハウジングの正面図
【図３】両ハウジングを嵌合する前の状態を示す側断面図
【図４】両ハウジングを嵌合する前の状態を示す一部切欠平面図
【図５】両ハウジングを嵌合する途中の状態を示す側断面図
【図６】両ハウジングを嵌合する途中の状態を示す一部切欠平面図
【図７】両ハウジングが正規嵌合した状態を示す側断面図
【図８】両ハウジングが正規嵌合した状態を示す一部切欠平面図
【符号の説明】
【００２６】
１０…雄ハウジング（一対のコネクタハウジング）
２０…雌ハウジング（一対のコネクタハウジング）
３１…張出部（弾性部材）
４２…中空部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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