説明

パッキン

【課題】金属コネクタハウジングの腐食を抑制してシール性能の維持し、防水コネクタの長寿命化を図ることができるパッキンを提供する。
【解決手段】金属製の防水コネクタ用のパッキン1であって、雄コネクタハウジングに設けられる筒状部40の内周面41と、筒状部40に挿入される雌コネクタハウジングの挿入部50の外周面との間に装着されるパッキン1において、筒状部先端の内周縁部に設けられるテーパ面43と、テーパ面43に向き合う挿入部根元の端面53との間の隙間を埋めるようにテーパ面43と端面53との間に延出された延出部30を備え、延出部30は、テーパ面43に密着するリップ部31と、端面53に密着する突起部32とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気配線用の防水コネクタに用いられるパッキンに関し、特に、金属製の雄雌コネクタハウジング間をシールするパッキンに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のパッキンとしては、例えば、図6に示すようなものがある。図6は、従来技術に係るパッキンの使用状態を示す模式的断面図である。
【0003】
パッキン100は、防水コネクタを構成する雄コネクタハウジング200と雌コネクタハウジング300との間に装着されて、防水コネクタ内部に塩水等が浸入するのを防ぐためのものである。
【0004】
パッキン100は、雌ハウジングコネクタ300の外周面に設けられた環状溝に装着されており、内周面が該環状溝の溝底に密着し、外周面に形成されたリップ部が雄コネクタハウジング200の内周面に密着する。これにより、雄コネクタハウジング200の先端面と該先端面に対向する雌コネクタハウジング300の端面との隙間から浸入してきた塩水等が、さらに防水コネクタ内部に浸入するのが防止される。
【0005】
なお、関連する先行技術としては以下に示す文献に記載されたものがある。
【特許文献1】特開2004−241155号公報
【特許文献2】実開平3−130471号公報
【特許文献3】特開2000−55203号公報
【特許文献4】特開2004−207040号公報
【特許文献5】特開平8−102344号公報
【特許文献6】特開2000−286006号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した防水コネクタにおいては、まずパッキン100を雌コネクタハウジング300の環状溝に装着し、それから雄コネクタハウジング200と雌コネクタハウジング300とを嵌め合わせることで防水コネクタが結合される。
【0007】
ここで、パッキン100の外径は、パッキン100を径方向に圧縮して密着性を高めるため、雄コネクタハウジング200の内径よりも大きく設定されている。したがって、雄コネクタハウジング200の嵌合時には雄コネクタハウジング200の先端面とパッキン100が接触することになる。
【0008】
そこで、雄コネクタハウジング200の先端面とパッキン100が引っかかってパッキン100の倒れや座屈等を生じたりするのを抑制するため、雄コネクタハウジング200の先端面内側縁部はテーパ状に形成されている。
【0009】
そうすると、雄コネクタハウジング200と雌コネクタハウジング300が嵌合された状態では、雄コネクタハウジング200のテーパ面と該テーパ面に対向する雌コネクタハウジング300の角部との間に隙間400が形成される。パッキン100は隙間400よりも内部側でシールするため、隙間400には塩水等が溜まってしまう。
【0010】
電気配線用に使用される防水コネクタは、コネクタハウジングに収容された電気回路か
ら発生する電磁波や、電気回路に悪影響を与える外部からの電磁波等をシールドする必要があるため、金属製のものが採用される。
【0011】
そうすると、雄コネクタハウジング200および雌コネクタハウジング300が金属製の場合には、隙間400に溜まった塩水等の影響により、コネクタハウジングが腐食してしまうことがある。コネクタハウジングが腐食するとパッキン100の密着性が低下する等してシール性能が低下してしまう。
【0012】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、金属コネクタハウジングの腐食を抑制してシール性能を維持し、防水コネクタの長寿命化を図ることができるパッキンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成するために、本発明におけるパッキンは、
金属製の防水コネクタ用のパッキンであって、
雄コネクタハウジングに設けられる筒状部の内周面と、該筒状部に挿入される雌コネクタハウジングの挿入部の外周面との間に装着されるパッキンにおいて、
前記筒状部先端の内周縁部に設けられるテーパ面と、該テーパ面に向き合う前記挿入部根元の端面との間の隙間を埋めるように前記テーパ面と前記端面との間に延出された延出部を備え、
前記延出部は、前記テーパ面に密着するリップ部と、前記端面に密着する突起部とを備えることを特徴とする。
【0014】
このように、延出部がテーパ面と端面の間の隙間を埋めるように延出し、かつ、延出部に備えられたリップ部と突起部が該隙間においてテーパ面と端面にそれぞれ密着することにより、防水コネクタ内部に対してより外部側でシールして該隙間に塩水等が溜まってしまうのを防止することができる。
【0015】
また、リップ部と突起部がテーパ面と端面にそれぞれ密着することにより、コネクタハウジングと塩水等との接触面積を小さくすることができる。
【0016】
さらに、リップ部や突起部のような突起状の部分を密着させる構成とすることにより、より高い面圧でシールすることができる。
【0017】
したがって、塩水等による金属製のコネクタハウジングの腐食を抑制することができる。
【0018】
前記挿入部の前記外周面に設けられた環状溝に装着され、
前記筒状部の前記内周面に密着する外周リップ部と、
前記環状溝の溝底面に密着する内周リップ部と、
をさらに備えるようにしてもよい。
【0019】
このように、延出部よりもさらに防水コネクタの内部側でシールするリップ部を設けることにより、より確実な塩水等の浸入防止を図ることができ、シール性が向上される。
【0020】
また、コネクタハウジングと塩水等との接触面積がさらに小さくなりコネクタハウジングの腐食を一層抑制することができる。
【0021】
前記外周リップ部は、前記内周リップ部よりもリップ高さが高くリップ幅が大きくてもよい。
【0022】
このように、外周リップ部を内周リップ部に対して相対的に高くすることにより、挿入部を筒状部に挿入する際に筒状部先端のテーパ面が外周リップ部に当たったときに、外周リップ部が筒状部から受ける力に対して相対的に変形し易くなる。
【0023】
それにより、挿入部の挿入時の抵抗が低減されるとともに筒状部との引っかかりが抑制され、パッキン全体の倒れや座屈等を抑制することができる。したがって、挿入部の挿入性が向上される。
【0024】
また、外周リップ部の幅を内周リップ部に対して相対的に大きくすることにより、挿入部の挿入時の外周リップ部の倒れを防止することができる。
【0025】
また、リップ部と筒状部の接触面積を大きくとることができるので、筒状部内周面と塩水等との接触面積が小さくなり、コネクタハウジングの腐食をさらに抑制することができる。
【発明の効果】
【0026】
以上説明したように、本発明により、金属コネクタハウジングの腐食を抑制してシール性能を維持し、防水コネクタの長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0028】
(実施例)
本発明の実施例に係るパッキンについて、まず図1および図2を参照して説明する。図1は、本実施例に係るパッキンの断面図である。図2は、本実施例に係るパッキンが装着される防水パッキンの概略構成を示す模式的断面図である。
【0029】
本実施例に係るパッキン1は環状の密封部材であり、防水コネクタを構成する雄コネクタハウジング4と雌コネクタハウジング5との間に装着され、塩水等が防水コネクタ内部に進入するのを防止する。
【0030】
雄コネクタハウジング4には筒状部40が設けられており、雌コネクタハウジング5には筒状部40に挿入される挿入部50が設けられている。挿入部50の外周面にはパッキン1が装着される環状溝51が設けられており、パッキン1は筒状部40の内周面と環状溝51の溝底面にそれぞれ密着することでシール機能を発揮する。
【0031】
雄コネクタハウジング4の内部には電気回路6が、雌コネクタハウジング5の内部には電線7がそれぞれ収容されている。挿入部50が筒状部40に挿入されて雄コネクタハウジング4と雌コネクタハウジング5と一体的に嵌め合わされることにより、電気回路6と電線7とが接続される。
【0032】
本実施例に係るパッキン1の形状について、図1を参照して詳しく説明する。パッキン1は略筒状に形成されたゴム材料(例えば、シリコーンゴム等)製の環状部材である。
【0033】
パッキン1の外周面には外径方向に突出した第1外周リップ部11と第2外周リップ部21が、防水コネクタの内部側となるパッキン1の一方の端部側(図1の上側)から、防
水コネクタの外部側となる他方の端部側(図1の下側)に向かって順に設けられている。
【0034】
また、パッキン1の内周面には内径方向に突出した第1内周リップ部12および第2内周リップ部22が、外周リップと同様に一方の端部側から他方の端部側に向かって順に設けられている。
【0035】
第1外周リップ部11と第1内周リップ部12、および、第2外周リップ部21と第2内周リップ部22は、リップ部の頂点の軸方向における位置がそれぞれ略一致するように設けられている。
【0036】
さらに、パッキン1の他方の端部には、外径方向にフランジ状に延出された延出部30が設けられている。延出部30は、第2外周リップ部21および第2内周リップ部22よりもさらに外部側でシールする第3外周リップ部31と突起部32とを備える。
【0037】
延出部30は、パッキン1の一方の端部側の角部が、後述するように、雄コネクタハウジング4の筒状部40のテーパ面に密着する第3外周リップ部31として構成されている。また、突起部32は、パッキン1の他方の端部側の延出部30の端面から軸方向に突出した形状を有している。
【0038】
上述のように構成されたパッキン1の使用状態について図3を参照して説明する。図3は、図2の点線で囲った箇所Xを拡大した図である。
【0039】
パッキン1が装着される環状溝51は、挿入部50の根元側の外周面に設けられており、環状溝51の挿入部50根元側の溝側面は、挿入部50根元から外径方向に延びる端面53と同一面を形成している。以下、環状溝51の挿入部50根元側の溝側面を含めて端面53として説明する。
【0040】
外周リップ部11、21のリップ部頂点の径寸法は、防水コネクタ結合時にパッキン1を径方向に圧縮してパッキン1によるシール性を高めるため、挿入部50の外周面の径寸法(あるいは、筒状部40の内径寸法)よりも大きく設定されている。したがって、挿入部50を筒状部40に挿入する前のパッキン1を環状溝51に装着した状態においては、外周リップ部11、21が環状溝51からある程度はみ出した状態となる。
【0041】
そうすると、挿入部50の挿入時には筒状部40の先端面42が外周リップ部11、21と接触することになるため、先端面42と外周リップ部11、21が引っかかりを生じてパッキン1の破損や倒れ等を引き起こすのを防止するべく、筒状部40先端の内周縁部はテーパ状に形成されている(テーパ面43)。
【0042】
なお、外周リップ部11、21のはみ出しの程度はコネクタハウジング等の仕様、環境条件やテーパ面43の傾斜角度等により適宜設定されるものである。
【0043】
また、外周リップ部11、21が環状溝51からはみ出た構成なので、挿入部50が筒状部40に挿入された状態においては、外周リップ部11、21および内周リップ部12、22が、各々径方向につぶされるようにして、筒状部40の内周面41および環状溝51の溝底面52にそれぞれ密着する。
【0044】
延出部30の外径寸法もまた、外周リップ部11、21と同様、挿入部50を筒状部40に挿入する前の状態において、挿入部50の外周面の径寸法(あるいは、筒状部40の内径寸法)よりも大きく設定されている。
【0045】
そして、挿入部50が筒状部40に挿入された状態においては、パッキン1の一方の端部側(第2外周リップ部21に隣接する側)の延出部30の角部が、第3外周リップ部31として筒状部40のテーパ面43に密着する。
【0046】
突起部32は、第3外周リップ部31がテーパ面43から受ける圧縮力の分力により端面53に対して軸方向につぶされるようにして密着する。
【0047】
延出部30の外径方向への延出の度合いは、テーパ面43と端面53とにより形成される隙間を可能な限り埋めるべく設定される。すなわち、第3外周リップ部31と突起部32が防水コネクタ内部に対してより外部側でそれぞれテーパ面43と端面53に密着するように適宜設定される。
【0048】
このように、延出部30によって、外周リップ部11、21および内周リップ部12、22よりもさらに外部側で密封する構成とすることにより、筒状部40の先端面42と端面53との間から漏れてきた塩水等がテーパ面43と端面53とにより形成される空間に溜まってしまうのを抑制することができる。したがって、該空間内に溜まった塩水等による金属性コネクタハウジングの腐食を抑制することができる。
【0049】
また、第3外周リップ部31と突起部32がテーパ面43と端面53にそれぞれ密着することにより、テーパ面43および端面53の塩水等との接触面積を小さくすることができる。
【0050】
また、第3外周リップ部31や突起部32のような突起状の部分を密着させる構成とすることにより、テーパ面43および端面53に対してより高い面圧で密着してシールすることができる。
【0051】
ここで、外周リップ部11、21のリップ高さ(パッキン外周面からリップ部頂点までの径方向の距離)およびリップ幅(リップ部両側の根元部分の間の軸方向の距離)は、内周リップ部12、22に対して相対的に高く、また、大きく設定されている。
【0052】
このように、外周リップ部11、21のリップ高さを内周リップ部12、22に対して相対的に高く設定することにより、挿入部50を筒状部40に挿入する際に筒状部40先端のテーパ面43が外周リップ部11、21に当たったときに、外周リップ部11、21が筒状部40から受ける力に対して相対的に変形し易くなる。
【0053】
それにより、挿入部50の挿入時の抵抗が低減されるとともに筒状部40と外周リップ部11、21の引っかかりも抑制され、パッキン1全体の倒れや座屈等を抑制することができる。したがって、挿入部50の挿入性が向上される。
【0054】
また、外周リップ部11、21のリップ幅を内周リップ部12、22に対して相対的に大きくすることにより、挿入部50の挿入時の外周リップ部11、21の倒れを防止することができる。
【0055】
また、外周リップ部11、21と筒状部ない周面41の接触面積を大きくとることができるので、筒状部内周面41と塩水等との接触面積が小さくなり、コネクタハウジングの腐食をさらに抑制することができる。
【0056】
なお、本実施例においては、パッキン1の外周面および内周面にそれぞれ設けるリップ部の数を二個ずつとしているが、その数は限定されるものではなく、パッキンの仕様等によって適宜増やしてシール性をさらに高めることができるのはいうまでもない。
【0057】
(変形例)
ここで、延出部30の突起部32は、図1〜図3に示すように、延出部30の雌コネクタハウジング5の端面53側全体に形成されているが、突起部の形状はこれに限られるものではない。すなわち、図4に示すように、延出部30の端面53側の一部分から部分的に軸方向に突出するような形状であってもよい。
【0058】
本発明の実施例に係るパッキン1の変形例に係るパッキン1´について図4を参照して説明する。図4は変形例に係るパッキン1´の断面図である。
【0059】
なお、パッキン1´は、パッキン1における突起部32の代わりに突起部33を設けた点でパッキン1と異なるだけで、他の構成要素およびその効果はパッキン1と同様である。したがって、他の構成要素およびその効果についての説明は省略する。
【0060】
図に示すように、パッキン1´の突起部33は、パッキン1の突起部32から外周面側の角部をえぐり取ったような形状を有しており、その先端面が小さくなっている。したがって、雌コネクタハウジング5の端面53に接触する面積はパッキン1の突起部32よりも小さくなっている。
【0061】
このように端面53に対する突起部の接触面積を相対的に小さくすることで、該接触面で発生する面圧を相対的に大きくすることができる。
【0062】
突起部の端面53との接触面積を変化させることによる面圧の変化について図5を参照して説明する。図5は、端面53との接触面における面圧分布を比較するための図であり、(a)は実施例における面圧分布を示し、(b)は変形例における面圧分布を示している。
【0063】
図上側は、挿入部50が筒状部40に挿入された状態における各パッキン1、1´の雌コネクタハウジング5の端面53側の様子を拡大して示した断面図である。
【0064】
また、図下側は、縦軸を面圧(MPa)、横軸をパッキン内周面から延出部外周面までの距離(mm)とし、挿入部50挿入後の各パッキン1、1´の雌コネクタハウジング5の端面53側の端面と雌コネクタハウジング5の端面53との間の面圧をFEM解析により測定した結果である。
【0065】
なお、図上側で示した範囲A、Bと図下側の面圧分布で示した範囲A、Bはそれぞれ対応している。
【0066】
測定の対象としたパッキンは、装着前の状態において、パッキン内周面から延出部外周面(外周リップのリップ先端)までの長さが2.4±0.08mm、延出部の軸方向の幅が1±0.07mm、突起部の高さが0.2mmのパッキンである。
【0067】
図に示すように、突起部32の場合のピーク面圧は0.2MPaであるのに対し、突起部33の場合のピーク面圧は0.8MPaとなっており、面圧が著しく高くなっていることがわかる。したがって、ピーク面圧の高い突起部33を採用することでシール性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【図1】本発明の実施例に係るパッキンの断面図である。
【図2】図1のパッキンの使用状態を示す模式的断面図である。
【図3】図2の一部拡大図である。
【図4】変形例に係るパッキンの断面図である。
【図5】実施例と変形例の面圧分布を示す図である。
【図6】従来技術に係るパッキンの使用状態を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【0069】
1、1´ パッキン
11 第1外周リップ部
12 第1内周リップ部
21 第2外周リップ部
22 第2内周リップ部
30 延出部
31 第3外周リップ部
32 突起部
33 突起部
4 雄コネクタハウジング
40 筒状部
41 外周面
42 先端面
43 テーパ面
5 雌コネクタハウジング
50 挿入部
51 環状溝
52 溝底面
53 端面
6 電気回路
7 電線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属製の防水コネクタ用のパッキンであって、
雄コネクタハウジングに設けられる筒状部の内周面と、該筒状部に挿入される雌コネクタハウジングの挿入部の外周面との間に装着されるパッキンにおいて、
前記筒状部先端の内周縁部に設けられるテーパ面と、該テーパ面に向き合う前記挿入部根元の端面との間の隙間を埋めるように前記テーパ面と前記端面との間に延出された延出部を備え、
前記延出部は、前記テーパ面に密着するリップ部と、前記端面に密着する突起部とを備えることを特徴とするパッキン。
【請求項2】
前記挿入部の前記外周面に設けられた環状溝に装着され、
前記筒状部の前記内周面に密着する外周リップ部と、
前記環状溝の溝底面に密着する内周リップ部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のパッキン。
【請求項3】
前記外周リップ部は、前記内周リップ部よりもリップ高さが高くリップ幅が大きいことを特徴とする請求項2に記載のパッキン。

【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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【公開番号】特開2010−106978(P2010−106978A)
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−280337(P2008−280337)
【出願日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【出願人】(000004385)NOK株式会社 (1,527)
【Fターム(参考)】