(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタハウジング内に電線付きの端子が長手方向移動自在に収容され、該コネクタハウジングと該電線との間に環状の防水シール部材が装着されたコネクタの防水構造において、前記防水シール部材の前端部が前記電線の外周面に密着して不動に固定され、且つ該前端部が該コネクタハウジングの内周面との間に隙間を存して位置し、該防水シール部材の後端部が前記コネクタハウジングの内周面に密着して不動に固定され、且つ該後端部が該電線の外周面との間に隙間を存して位置し、該前端部と該後端部との間に伸縮自在部が配設されたことを特徴とするコネクタの防水構造。
【請求項２】
前記前端部と前記後端部とに補強部材が内設されたことを特徴とする請求項１記載のコネクタの防水構造。
【請求項３】
前記伸縮自在部の伸長状態で、前記前端部が前記コネクタハウジングの壁部に当接し、該コネクタハウジングに装着されたリヤホルダに前記後端部が当接することを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタの防水構造。
【請求項４】
前記コネクタの防水構造を給電コネクタに適用したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のコネクタの防水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気自動車用の給電コネクタに適用され、コネクタ嵌合離脱時に進退する電線に密着した防水シール部材を備えたコネクタの防水構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６〜図７は従来のコネクタの防水構造を示すものである。
この構造は、例えば電気自動車の給電コネクタ等に適用されるものであり、図６の如く、合成樹脂製のコネクタハウジング７２の内部に突き当て接触式の端子７３をコイルばね７４の付勢のもとでスライド自在に装着し、端子７３に圧着接続した電線７５を環状の防水ゴム栓（防水シール部材）７６の孔部７７にスライド自在に挿通させたものである。
【０００３】
端子７３は略円柱状に形成され、先端面に相手側のコネクタ７８の端子７９の先端を突き当てて接触させるものである。端子７３はコイルばね７４で前方すわなちコネクタ嵌合方向に付勢されている。端子７３の先端は合成樹脂製のフロントホルダ８０に当たって停止している。フロントホルダ８０はコネクタハウジング７２の先端側に係止されている。端子７３の円柱状の電気接触部８１の先端側に環状の防水パッキン８２が嵌着されて端子収容室８３の内壁面に接している。
【０００４】
端子７３の電気接触部８１の後方に筒状の電線圧着部８４が一体に続き、電線圧着部８４に電線７５の端末の導体部が圧着接続されている。電線７５は防水ゴム栓７６の内径側のシールリップ（符号７７で代用）に密着し、且つ長手方向に摺動自在である。防水ゴム栓７６は含油処理を施したものである。防水ゴム栓７６はコネクタハウジング７２の孔部８５内で合成樹脂製のリヤホルダ８６によって位置ずれなく保持されている。防水ゴム栓７６の外周側のシールリップは孔部８５の内周面に密着している。コネクタハウジング７２と端子７３と防水ゴム栓７６と各ホルダ８０，８６とでコネクタ７１が構成されている。
【０００５】
相手側のコネクタ７８も同様に少なくとも合成樹脂製のコネクタハウジング８７と端子７９とを備えている。相手側の端子７９も略円柱状の突き当て式の電気接触部８８と電線圧着部８９とを有している。相手側のコネクタ７８は例えば車両側の受電コネクタとして適用される。
【０００６】
図７の如く、両コネクタ７１，７８を嵌合させると同時に、端子７３が相手側の端子７９に押されてコイルばね７４を圧縮させながら後退し、電線７５が防水ゴム栓７６の内径側のシールリップ７７に摺接しつつ端子７３と一体的に後退する。端子７３の先端面が相互に接触することで、両端子７３，７９が接続される。この状態で例えば給電コネクタ７１と受電コネクタ７８との接続が完了し、車両側のバッテリの充電が行われる。
【０００７】
充電が完了した時点でコネクタ７１が離脱され、両端子７３，７９の接続が解除される。端子７３はコイルばね７４の付勢力で前方に復帰し、それに伴って電線７５が防水ゴム栓７６の内径側のシールリップ７７に摺接しつつ前進する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構造にあっては、特に電気自動車用の給電コネクタとして適用された場合に、コネクタ７１の嵌合離脱を繰り返し行うために、電線７５との摺動により防水ゴム栓（防水シール部材）７６の油が徐々に切れていき、摩擦が大きくなって防水ゴム栓７６の内径側のシールリップ７７の磨耗や亀裂を起こしやすく、その場合には電線７５を伝わってコネクタ７１の内部に水や塵等が侵入しかねないという懸念があった。
【０００９】
本発明は、上記した点に鑑み、コネクタの嵌合離脱に際して電線がスライドするコネクタにおける防水シール部材の磨耗を防止して、防水・防塵性を高めることのできるコネクタの防水構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、コネクタハウジング内に電線付きの端子が長手方向移動自在に収容され、該コネクタハウジングと該電線との間に環状の防水シール部材が装着されたコネクタの防水構造において、前記防水シール部材の前端部が前記電線の外周面に密着して不動に固定され、且つ該前端部が該コネクタハウジングの内周面との間に隙間を存して位置し、該防水シール部材の後端部が前記コネクタハウジングの内周面に密着して不動に固定され、且つ該後端部が該電線の外周面との間に隙間を存して位置し、該前端部と該後端部との間に伸縮自在部が配設されたことを特徴とする（請求項１）。
前記前端部と前記後端部とに補強部材が内設されたことも有効である（請求項２）。
また、前記伸縮自在部の伸長状態で、前記前端部が前記コネクタハウジングの壁部に当接し、該コネクタハウジングに装着されたリヤホルダに前記後端部が当接することも有効である（請求項３）。
また、請求項１〜３に記載のコネクタの防水構造を給電コネクタに適用したことも有効である（請求項４）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明に係るコネクタの防水構造の一実施形態を示すものである。
【００１２】
図１の如く、コネクタ１は、合成樹脂製のコネクタハウジング２と、コネクタハウジング２内にスライド自在に装着された突き当て接触式の端子３と、端子３に圧着接続された電線４と、端子３を前方（コネクタ嵌合方向）に付勢するコイルばね５と、コネクタハウジング２の前半の端子収容室６の前端側で端子３に接触したゴム製の防水パッキン７と、コネクタハウジング２の後半の電線収容室８内に装着された環状で且つ蛇腹状のゴム製の防水シール部材９と、コネクタハウジング２の後端側で防水シール部材９を保持するリヤホルダ１０とを備えたものである。
【００１３】
本形態におけるコネクタの防水構造の特徴は、蛇腹状の防水シール部材９の前端部１１を電線４の外周面に密着固定させ、防水シール部材９の後端部１２をコネクタハウジング２の電線収容室８の内壁面１３ａに密着固定させたことにある。
【００１４】
防水シール部材９の前端部１１の外径及び中間の蛇腹部（伸縮自在部）１４の外径は、電線収容室８の内壁面１３ａの内径よりもやや小径に設定されている。また、防水シール部材９の後端部１２の内径は電線４の絶縁被覆の外径よりもやや大径に設定されている。防水シール部材９の前端部１１と蛇腹部１４とは電線収容室８の内壁面１３ａに接触せず、防水シール部材９の後端部１２は電線４の絶縁被覆の外周面に接触しない。
【００１５】
防水シール部材９の前端部１１は断面略三角形状の内向きのシールリップ１５を有し、防水シール部材９の後端部１２は同じく断面略三角形状の外向きのシールリップ１６を有している。内向きのシールリップ１５が電線４の外周面に密着し、外向きのシールリップ１６が電線収容室８の内壁面１３ａに密着する。
【００１６】
防水シール部材９の前端部１１と後端部１２とは各シールリップ１５，１６と一体の断面略矩形状の環状の厚肉部１７，１８をそれぞれ有しており、各厚肉部１７，１８の内部に環状の補強部材１９，２０が埋設されている。補強部材１９，２０は金属あるいは合成樹脂で形成されて剛性を有している。
【００１７】
前側の補強部材１９によって防水シール部材９の前端部１１が電線４の外周に軸方向及び周方向の位置ずれなく固定され、後側の補強部材２０によって防水シール部材９の後端部１２がコネクタハウジング２の壁部１３に軸方向及び周方向の位置ずれなく固定される。それと同時に前端部１１のシールリップ１５が電線４の外周面にしっかりと密着し、後端部１２のシールリップ１６がコネクタハウジング２の内壁面１３ａにしっかりと密着する。補強部材１９，２０によって電線４及びコネクタハウジング２の壁部１３に対するシールリップ１５，１６の緊迫力が高まっている。
【００１８】
図２にも示す如く、防水シール部材９の前端部１１と後端部１２とは蛇腹部１４で一体に連結されている。蛇腹部１４は、前端部１１に続く内向きの第一傾斜部２１と、第一傾斜部２１に続く外向きの第二傾斜部２２と、第二傾斜部２２から後端部１２に続く内向きの第三傾斜部２３とで構成されている。第一傾斜部２１と第三傾斜部２３はほぼ同じ長さで且つ同じ角度で傾斜している。第二傾斜部２２は他の傾斜部２１，２３よりもやや長く且つ傾斜角もやや緩く設定されている。
【００１９】
図１のコネクタ１の未嵌合状態において、防水シール部材９は蛇腹部１４のほぼ自由状態で伸長しており、前端部１１の前端面１１ａがコネクタハウジング２内の突出壁（壁部）２４に当接停止し、後端部１２の後端面１２ａがリヤホルダ１０に当接停止している。突出壁２４は周上に複数個が等配に配置されていてもよく、あるいは環状に連続していてもよい。
【００２０】
突出壁２４は防水シール部材９の前端位置を規定し、蛇腹部１４の伸び過ぎを防止する。すなわち電線４付きの端子３を端子収容室６内に収容した状態で、電線４に沿って防水シール部材９を電線収容室８内に装着する際に、防水シール部材９の前端部１１が突出壁２４に当接して位置決めされる。防水シール部材９の後端部１２の位置はリヤホルダ１０を装着することで規定される。突出壁２４とリヤホルダ１０とで防水シール部材９の全長が最適な長さに規定される。
【００２１】
リヤホルダ１０は合成樹脂で形成され、コネクタハウジング２の後半の電線収容室８内に挿入される環状の突出部２６と、電線４を挿通するための孔部５３とを有している。突出部２６に防水シール部材９の後端１２ａが当接する。リヤホルダ１０は例えば外周側の壁部２７をコネクタハウジング２の壁部１３に係止することで固定される。係止手段としてはコネクタハウジング２側の係止突起（図示せず）と、係止突起に対するリヤホルダ１０側の係合孔（図示せず）が一例として挙げられる。
【００２２】
防水シール部材９の前端部１１から電線４の絶縁被覆が短く前方に突出し、絶縁被覆の前端から導体部４ｂが突出し、導体部４ｂは端子３の筒状の電線圧着部２８内に挿入された状態で圧着接続されている。防水シール部材９の前端部１１は絶縁被覆４ａの前端寄りに配置されている。図３の如くコネクタ嵌合時に電線４と防水シール部材９の前端部１１とが一体的に移動するから、前端部１１からの電線４の突出長Ｌが短くて済み、コネクタ１の長手方向のコンパクト化が可能となっている。
【００２３】
図１で端子３の電線圧着部２８の後端側はコネクタハウジング２の端子収容室６と電線収容室８との間の隔壁２９の孔部３０内に挿入されている。電線圧着部２８の前端はフランジ部３１に続き、フランジ部３１の前端に円柱状の接触用突部３４が突設されている。フランジ部３１の前端は、端子収容室６の内壁面３５から突出した停止突部３６に当接し、それにより端子３の前端位置が規定されている。フランジ部３１は停止突部３６に対する挿通用の切欠溝を有していることが組付作業上好ましい。フランジ部３１の外周面は端子収容室６の内壁面３５に接している。フランジ部３１と隔壁２９との間にコイルばね５が弾設されている。
【００２４】
端子３の接触用突部３４は軸方向中間に段部３７を有し、後半の大径部３２が防水パッキン７の環状のガイド部３８に接し、前半の小径部３３と段部３７とが防水パッキン７の内径側のシールリップ３９に接している。小径部３３の前端面３３ａは平坦に形成され、相手側コネクタ４１の端子４２に対する接触面となっている。接触面３３ａはコネクタハウジング２の前端よりもやや内側に位置している。
【００２５】
上記コネクタ１の組付方法の一例として、端子３の組付はコネクタハウジング２の前部開口４３から行われる。端子３には予め電線４が圧着され、電線４は隔壁２９の孔部３０を経て後方に導出されている。端子３のフランジ部３１の切欠溝に停止突部３６が挿通され、端子３を周方向に回すことで、切欠溝と停止突部３６との位置がずらされ、端子３の前抜けが防止される。コイルばね５は予め端子収容室６内に組み込まれている。防水パッキン７は前部開口４３から挿着される。
【００２６】
フランジ部３１が停止突部３６に当接した状態で、防水シール部材９が電線収容室８の後部開口から挿着される。防水シール部材９は長手方向に圧縮されて、前端部１１が突出壁２４に当接するまで押し込まれる。防水シール部材９は予め電線４に移動可能に外挿されている。最後にリヤホルダ１０がコネクタハウジング２に装着され、突出部２６が後部開口から電線収容室８内に挿入されて、防水シール部材９の全長が規定される。
【００２７】
相手側のコネクタ４１は合成樹脂製のコネクタハウジング４４と、コネクタハウジング４４内で係止された突き当て接触式の端子４２とを備えている。端子４２は長めの円柱状の接触部４５と中間の鍔部４６と後方の電線圧着部４７とを有している。接触部４５はコネクタハウジング４４の孔部４８に挿入されて先端部が少し突出し、鍔部４６が可撓性の係止ランス４９で係止されている。コネクタハウジング４４の前端部には、前記コネクタハウジング２の前部開口４３内に進入可能なボス部５０が形成されている。
【００２８】
図３の如く、両コネクタ１，４１の嵌合と同時に、両端子３，４２の先端が突き合わされ、端子３が相手側の端子４２に押されてコイルばね５の付勢に抗して後退（スライド移動）する。この際、電線４も端子３と一体に後退するが、防水シール部材９の前端部１１が電線４に密着して強い緊迫力で固定されているから、前端部１１が電線４と一体に後退し、蛇腹部１４が圧縮されて電線４の移動量を吸収する。防水シール部材９の後端部１２はコネクタハウジング２の内壁面１３ａに密着したまま不動である。
【００２９】
防水シール部材９の前端部１１が従来のように電線４に摺接しないから、前端部１１のシールリップ１５が磨耗せず、防水及び防塵シール性が長期に渡って安定に確保される。防水シール部材９の後端部１２も同様にコネクタハウジング２の内壁面１３ａに摺接しないから、後端部１２のシールリップ１６が磨耗せず、防水及び防塵シール性が長期に渡って安定に確保される。
【００３０】
また、蛇腹部１４は圧縮された状態で、短めの第一傾斜部２１と長めの第二傾斜部２２とのなす内向きの山部５１で電線４の外周に接し、長めの第二傾斜部２２と短めの第三傾斜部２３とのなす外向きの山部５２でコネクタハウジング２の内壁面１３ａに接する。これによってもコネクタ嵌合時における防水・防塵性が高まる。コイルばね５は最圧縮まではされておらず、端子３の接触用突部３４を相手側の端子４２に適切な接圧で弾性的に接触させている。
【００３１】
コネクタ１を相手コネクタ４１から離脱させた際には、端子３がコイルばね５の付勢力で図１の原位置に復元し、それと同時に電線４が前進し、電線４と一体に防水シール部材９の前端部１１が前進して、蛇腹部１４が図１の状態に伸長される。防水シール部材９の後端部１２は固定されたまま不動である。
【００３２】
なお、防水シール部材９の蛇腹部（伸縮自在部）１４に代えて、図１の蛇腹部１４と同じ長さの単に円筒状の図示しない薄肉部（伸縮自在部）を形成したり、電線径方向に略Ｓ字状に屈曲する伸縮自在部（図１の蛇腹部１４は電線軸方向に略Ｓ字状に屈曲する）を形成することも可能である。
【００３３】
図４〜図５は、上記コネクタの防水構造の一適用例として、電気自動車（ハイブリッドカーを含む）のバッテリを充電するための給電コネクタ５５の防水構造の一実施形態を示すものである。相手側の受電コネクタ５６は車両側に組み付けられている。前記実施形態と同一の部分には同一の符号を用いて詳細な説明を省略する。
【００３４】
図４の如く、給電コネクタ５５は、合成樹脂製のコネクタハウジング５７の内部に複数組の突き当て接触式の端子３と防水パッキン７とコイルばね５と蛇腹状の防水シール部材９とを例えば放射状に等ピッチで備えている。リヤホルダ１０は一枚の円板状に形成され、各電線４に対する挿通孔５３と各防水シール部材９に対する突き当て用の突出部２６とを有している。端子３に圧着された各電線４は合成樹脂製のケース５８の後部側のハンドル５９内の空間６０を通って保護チューブ６１内に導出されている。各電線４は空間６０内で撓みながら進退可能である。
【００３５】
コネクタハウジング５７は合成樹脂製のケース５８の内部に前後方向スライド自在に保持され、且つ駆動機構であるトグル６２の一対の副リンク６３の一端に連結されている。トグル６２の主リンク６４は操作レバー６５に連結され、操作レバー６５はケース５８に軸支されている。トグル６２は駆動機構の一形態であり、図示しない他の駆動機構を用いることも無論可能である。
【００３６】
相手側（車両側）の受電コネクタ５６はコネクタハウジング６６の内部に突き当て接触式の複数の端子４２を前記端子３に対応して配設したものであり、コネクタハウジング６６は前半部にコネクタ嵌合室６７を有し、コネクタ嵌合室６７内に端子４２の先端面をやや突出して位置させている。端子４２は端子収容室６７内で可撓性の係止ランス４９で係止されている。
【００３７】
図４の状態から給電コネクタ５５を受電コネクタ５６に嵌合する。給電コネクタ５５の操作レバー６５を下向きに引くことで、ケース５８内でコネクタハウジング５７が前進し、図５の如く、端子３の前端面が相手側の端子４２の前端面に突き当たって、コイルばね５の付勢力で弾性的に接触する。この際、端子３と一体的に電線４が後退し、電線４と一体的に防水シール部材９の前端部１１が後退して、蛇腹部１４が圧縮される。給電コネクタ５５のケース５８と受電コネクタ５６のコネクタハウジング６６の前半部とは図示しないロック手段で係止される。給電コネクタ５５のコネクタハウジング５７はトグル６２の副リンク６３が上向きに反転することでケース５８側にロックされる。
【００３８】
充電が完了したら、図示しないロック手段を解除して給電コネクタ５５を受電コネクタ５６から離脱させる。この際、コイルばね５の付勢力で端子３が前進（復元）し、それに伴って電線４が引き戻され、電線４と一体に防水シール部材９の前端部１１が前進し、蛇腹部１４が伸ばされて図４の状態に復元する。
【００３９】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、コネクタ嵌合時に電線が後退した際に、防水シール部材の後端部は不動に固定されたままであり、防水シール部材の前端部が電線と一体に後退し、防水シール部材の伸縮自在部が圧縮されることにより、従来のような電線に対する防水シール部材の摺動が起こらないから、防水シール部材の磨耗が防止され、防水・防塵性が高まる。
【００４０】
また、請求項２記載の発明によれば、補強部材によって防水シール部材の前端部と後端部との剛性が高まり、電線に対する前端部の緊迫力とコネクタハウジングに対する後端部の押圧力とが増大し、前端部が電線に密着した状態で確実に固定され、後端部がコネクタハウジングに密着した状態で確実に固定されるから、電線の移動（進退）に伴う防水シール部材の摺動が確実に阻止され、電線及びコネクタハウジングに対する防水シール部材の磨耗が確実に防止され、請求項１記載の発明の効果が確実に発揮される。それと同時に、電線に対する前端部のシール性とコネクタハウジングに対する後端部のシール性とが向上し、それによっても防水・防塵性が高まる。
【００４１】
また、請求項３記載の発明によれば、防水シール部材の全長がコネクタハウジングの壁部とリヤホルダとの間で適正な寸法に規定されるから、伸縮自在部の伸び過ぎや縮み過ぎが防止され、防水シール部材の寿命が向上する。また、リヤホルダをコネクタハウジングに装着することで、防水シール部材の後端部が押されて防水シール部材の全長が自動的に調整されるから、防水シール部材の組付作業が簡単且つ正確に行われる。
【００４２】
また、請求項４記載の発明によれば、コネクタの防水構造を電気自動車の充電のための給電コネクタに適用することで、充電の度に電線の進退動作が繰り返し行われても、電線やコネクタハウジングに対して防水シール部材が摺動しないから、防水シール部材の磨耗が起こらず、給電コネクタの防水・防塵性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコネクタの防水構造の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】コネクタの防水構造で使用される防水シール部材を示す斜視図である。
【図３】コネクタ嵌合時におけるコネクタの防水構造の形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係るコネクタの防水構造の一適用例を示す縦断面図である。
【図５】同じくコネクタ嵌合時の形態を示す縦断面図である。
【図６】従来のコネクタの防水構造を示す縦断面図である。
【図７】同じくコネクタ嵌合時の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１          コネクタ
２，５７    コネクタハウジング
３          端子
４          電線
９          防水シール部材
１０        リヤホルダ
１１        前端部
１２        後端部
１４        蛇腹部（伸縮自在部）
１９，２０  補強部材
２４        突出壁（壁部）
５５        給電コネクタ
【図１】
0003750907.tif 000002
【図２】
0003750907.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003750907.tif 000005
【図５】
0003750907.tif 000006
【図６】
0003750907.tif 000007
【図７】
0003750907.tif 000008