JP2006252888A - コネクタ及び保護栓 - Google Patents

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幸弘 深津
Riichi Sakurai
利一 櫻井
Yukihiro Toyoda
幸博 豊田
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Abstract


【課題】 小型化を図りつつ防水性能を向上させる。
【解決手段】 ハウジング10のキャビティ13内に端子金具20を挿入し、端子金具20の後端部に接続した電線24をハウジング10の後端面から外部へ導出させ、電線24に外嵌したゴム栓25をキャビティ13の内周に密着させることで後方からの浸水を規制するようになっている。キャビティ13内には、ゴム栓25の後端面を覆う筒状の保護栓35が取り付けられているので、後方から高圧の水が吹き付けられたような場合でも、ゴム栓25が不正に変形する虞がなく、ゴム栓25の不正な変形に起因するキャビティ13への浸水を防止することができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、防水機能を備えたコネクタ及びそのコネクタに取り付けられる保護栓に関するものである。
防水機能を備えたコネクタとして、特許文献1に記載されているものがある。これは、ハウジングのキャビティ内に後方から端子金具を挿入し、端子金具の後端部に接続した電線をハウジングの後端面から外部へ導出させ、電線に外嵌したゴム栓をキャビティの内周に密着させることで後方からの浸水を規制する構造となっている。
特開昭63−257187号公報
近年、洗車の際に高圧洗浄水を吹き付けることが行われているが、上記のようなコネクタの場合、ハウジングの後端面においてゴム栓が剥き出しとなっているため、高圧洗浄水によってゴム栓が不正に変形してキャビティ内に浸水することが懸念される。
その対策としては、ハウジングの後端部に防水用のカバーを取り付けて、ハウジングの後端面におけるゴム栓の剥き出し部分をカバーで覆い隠すことが考えられる。しかし、このようなカバーは、ハウジングから導出されている電線も一緒に覆う形態となっているため、カバーを取り付けることによってコネクタ全体が大型化するという問題がある。
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、小型化を図りつつ防水性能を向上させることを目的とする。
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、ハウジングのキャビティ内に後方から端子金具を挿入し、前記端子金具の後端部に接続した電線を前記ハウジングの後端面から外部へ導出させ、前記電線に外嵌したゴム栓を前記キャビティの内周に密着させることで後方からの浸水を規制するようにしたコネクタにおいて、前記キャビティ内には、前記ゴム栓の後端面を覆う筒状の保護栓が取り付けられているところに特徴を有する。
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記ハウジングには前記キャビティが複数設けられており、複数の前記保護栓が連結部材によって連結されているところに特徴を有する。
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、前記保護栓には、周方向に間隔を空けて配され、前記ゴム栓の後方近傍において前記電線の外周を押圧する複数の押圧片が設けられているところに特徴を有する。
請求項4の発明は、請求項3に記載のものにおいて、前記押圧片が径方向への弾性撓みを可能とされているところに特徴を有する。
請求項5の発明は、ハウジングのキャビティ内に後方から端子金具を挿入し、前記端子金具の後端部に接続した電線を前記ハウジングの後端面から外部へ導出させ、前記電線に外嵌したゴム栓を前記キャビティの内周に密着させることで後方からの浸水を規制するようにしたコネクタに対して取り付けられる保護栓であって、筒状をなし、前記キャビティ内に嵌入されることで前記ゴム栓の後端面を覆う形態とされているところに特徴を有する。
請求項6の発明は、請求項5に記載のものにおいて、前記ハウジングに設けた複数の前記キャビティに取り付けられる保護栓であって、複数個が連結部材によって連結された形態とされているところに特徴を有する。
請求項7の発明は、請求項5または請求項6に記載のものにおいて、周方向に間隔を空けて配され、前記ゴム栓の後方近傍において前記電線の外周を押圧する複数の押圧片を備えているところに特徴を有する。
請求項8の発明は、請求項7に記載のものにおいて、前記押圧片が径方向への弾性撓みを可能とされているところに特徴を有する。
<請求項1及び請求項5の発明>
キャビティ内には、ゴム栓の後端面を覆う筒状の保護栓が取り付けられているので、後方から高圧の水が吹き付けられたような場合でも、ゴム栓が不正に変形する虞がなく、ゴム栓の不正な変形に起因するキャビティへの浸水を防止することができる。
<請求項2及び請求項6の発明>
複数の保護栓が連結部材を介して連結されているので、キャビティに対して複数の保護栓をワンアクションで取り付けることができる。
<請求項3及び請求項7の発明>
電線の外周と保護線の内周との間に隙間がある場合、電線が軸線と交差する方向へ引っ張られたときに、その電線によってゴム栓の内周部が径方向外側へ押されて不正に変形することが懸念される。その点、本発明では、ゴム栓の後方近傍において電線の外周を押圧する複数の押圧片が設けられているので、電線が、ゴム栓の後方近傍において軸線と交差するように変位することがなく、電線によってゴム栓の内周部が径方向外側へ押されて不正に変形する虞はない。
<請求項4及び請求項8の発明>
押圧片が径方向の弾性撓み可能とされているので、外径が異なる複数の電線を押圧することができる。
<実施形態1>
以下、本発明を具体化した実施形態1を図1乃至図9を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、ハウジング10と、複数の端子金具20と、保護部材30とから構成される。
ハウジング10は、合成樹脂製であり、全体として横長のブロック状をなす端子収容部11と、端子収容部11における略前半部分を包囲する筒状嵌合部12とからなる。端子収容部11内には、前後方向に長い3室(本実施形態では3室であるが、2室、又は4室以上でもよい)のキャビティ13が左右に並列して形成されている。キャビティ13の略前半領域は略方形断面の端子保持空間13aとなっており、キャビティ13の略後半領域は、端子保持空間13aよりも径が大きい円形断面のシール空間13bとなっている。また、端子収容部11の上面には、左右一対のロック孔(図示せず)が形成されている。
端子金具20は、全体として前後方向に細長く、雌形の端子である。端子金具20の略前半部分は筒状接続部21となっており、筒状接続部21の下面には係止孔22が形成されている。端子金具20の略後半部分は電線接続部23となっており、電線接続部23の略前半部分はオープンバレル状のワイヤバレル部23aとなっており、電線接続部23の略後半部分はオープンバレル状のインシュレーションバレル部23bとなっている。この電線接続部23に接続される電線24は、芯線24aを合成樹脂製の絶縁被覆24bで包囲したものであり、この電線24には、予め、ゴム栓25が外嵌されている。ゴム栓25は、円筒状をなし、ゴム栓25の略前半部分は小径部25aとなっており、ゴム栓25の略後半部分は大径部25bとなっている。大径部25bの内周には、電線24の絶縁被覆24bの外周に対して液密状に密着するリップ部(図示せず)が形成され、大径部25bの外周には、シール空間13bの内周面に対して液密状に密着するリップ部25cが形成されている。
ワイヤバレル部23aには、電線24の前端部の被覆を除去して露出させた芯線24aが、圧着により導通可能に接続されている。一方のインシュレーションバレル部23bには、電線24における絶縁被覆24bが残っている部分とゴム栓25の小径部25aが、一体となって圧着により固着されている。このようにして電線接続部23に固着された電線24は、端子金具20の長さ方向とほぼ平行に後方へ延出されている。また、ゴム栓25は、電線接続部23の後方近傍に配置されて端子金具20と一体化されている。
端子金具20は、後方からキャビティ13内に挿入され、キャビティ13のランス14に係止孔22を係止させることにより、抜止め状態に保持されている。端子金具20が挿入された状態では、ゴム栓25とインシュレーションバレルがシール空間13b内に位置し、大径部25bのリップ部25cがシール空間13bの内周に密着することで、ゴム栓25とシール空間13bの内周との隙間がシールされている。また、ゴム栓25の内周とでの外周との隙間は、大径部25bの内周のリップ部(図示せず)によりシールされている。これにより、ハウジング10外の液体が後方からキャビティ13内に浸入することが規制されている。また、キャビティ13に端子金具20を挿入した状態では、シール空間13bの後端部に、シール空間13bの内周面とゴム栓25の後端面と電線24の外周面とによって、ハウジング10の後端面に開口する円筒状空間26が構成されている。
保護部材30は、合成樹脂製であって、3つの保護栓35を連結部材31によって連結した形態となっている。尚、以下の構造説明において、上下左右の方向については、ハウジング10に組み付けられる状態を基準とする。
連結部材31は、横長のブロック状をなす下部連結体31Aの上面右端部と、横長の板状をなす上部連結体31Bの右端面とを、可撓性を有するヒンジ32を介して連結したものである。尚、保護部材30を成型した直後の状態(下部連結体31Aと上部連結体31Bを合体する前の状態)では、図5及び図7に示すように、下部連結体31Aと上部連結体31Bとが略直角をなして全体としてL字形をなす形態となっている。
下部連結体31Aの後端面における左右両端部には、一対の第1係止部33Aが形成され、下部連結体31Aの後端面における中央寄りの2位置には、一対の第2係止部34Aが形成されている。一方、上部連結体31Bの左右両端部には、下方へ延出する一対の第1係止片33Bが形成され、上部連結体31Bにおける中央寄りの2位置には、下方へ延出する一対の第2係止片34Bが形成されている。下部連結体31Aと上部連結体31Bは、第1係止部33Aと第1係止片33Bとの係止、及び第2係止部34Aと第2係止片34Bとの係止により、上部連結体31Bが下部連結体31Aの上面に重なった形態(載置した形態)で合体状態にロックされ、もって、連結部材31が構成される。
下部連結体31Aには、その前端面から前方へ突出する3つの弧状受け部35Aが、第1係止部33Aと第2係止部34Aとの間に配置されて一体に形成されている。3つの弧状受け部35Aの外周は、前後方向の軸を中心とする下部円弧面36Aとなっており、その下部円弧面36Aの径はシール空間13bの内径と同じかそれよりも僅かに小さい寸法とされている。また、下部連結体31Aには、その上面を略U字形断面に凹ませた形態の3つのU字溝37Aが形成されている。U字溝37Aは、弧状受け部35Aの前端面から下部連結体31Aの後端面まで前後に貫いた形態とされ、U字溝37Aの内面下端部は、下部円弧面36Aと同心の略半円弧状をなす下部弧状面38Aとなっている。
U字溝37Aの内周には、その略後半領域に亘り、後方へ片持ち状に延出する形態であって、径方向への弾性撓みを可能とされた3片の押圧片39Aが一体に形成されている。各押圧片39Aは、下部円弧面36Aの軸線と平行ではなく、後端(延出端)側が内側を向くように傾斜している。また、3つの押圧片39Aは周方向において90°のピッチで間隔を空けて配置されている。即ち、3つのうち2つの押圧片39Aは、下部弧状面38Aの左右両端部(下部弧状面38Aの上端部)に配置され、残りの1つの押圧片39Aは、下部弧状面38Aの中央部(下部弧状面38Aの下端部)に配置されている。また、各押圧片39Aは、後方(電線24の軸線と平行な方向)から見たときに概ね方形をなしている。
上部連結体31Bには、その前端面から前方へ突出する3つの弧状蓋部35Bが、第1係止片33Bと第2係止片34Bとの間に配置されて一体に形成されている。3つの弧状蓋部35Bの外周は、前後方向の軸を中心とする上部円弧面36Bとなっており、その上部円弧面36Bの径はシール空間13bの内径と同じかそれよりも僅かに小さい寸法、即ち下部円弧面36Aと同じ寸法とされている。また、上部連結体31Bには、その下面を円弧状に凹ませた形態の3つの弧状凹部37Bが形成されている。弧状凹部37Bは、弧状蓋部35Bの前端面から下部連結体31Aの後端面まで前後に貫いた形態とされ、弧状凹部37Bの内面は、下部弧状面38Aと同心の円弧状をなす上部弧状面38Bとなっている。
弧状凹部37Bの内周には、その略後半領域に亘り、後方へ片持ち状に延出する形態であって径方向への弾性撓みを可能とされた1片の押圧片39Bが一体に形成されている。この押圧片39Bは、上部円弧面36Bの軸線と平行ではなく、後端(延出端)側が内側を向くように傾斜している。また、この押圧片39Bは、後方(電線24の軸線と平行な方向)から見たときに概ね方形をなしている。上下両連結体31A,31Bを合体した状態において、弧状凹部37Bの押圧片39Bは、U字溝37Aの中央の押圧片39Aの真上に位置するとともに、U字溝37Aの左右両押圧片39Aに対し周方向において90°のピッチで間隔を空けて配置されている。
下部連結体31Aと上部連結体31Bを合体させて連結部材31を構成した状態では、弧状蓋部35Bと弧状受け部35Aにより、キャビティ13と対応する3つの保護栓35が構成されている。即ち、合体状態では、弧状蓋部35BがU字溝37Aの上端部内に進入することで、下部円弧面36Aと上部円弧面36Bとが保護栓35の外周を構成する。また、U字溝37Aと弧状凹部37Bとにより、保護栓35の前端面から連結部材31の後端面まで貫通する形態の電線挿通空間37が構成されている。電線挿通空間37の内周面は、下部弧状面38Aと上部弧状面38Bとにより円形断面に構成されている。尚、保護栓35は、電線挿通空間37の前端部を構成している。また、押圧片39A,39Bは、電線挿通空間37の略後半領域に配置されている。
また、上部連結体31Bには、その上面前端縁から、弧状蓋部35Bよりも上方の高さで前方へ片持ち状に延出する水平板状の取付部40が一体に形成されている。この取付部40の前端縁部には、左右一対のロックアーム41が形成されている。ロックアーム41は前方へ片持ち状に延出する形態であって、ロックアーム41の上面にはロック突起42が形成されている。
次に、本実施形態の作用を説明する。
保護部材30をハウジング10に取り付ける際には、下部連結体31Aと上部連結体31Bを開いた状態で、下部連結体31Aを下方から電線24に接近させつつ、各電線24をU字溝37A内に嵌合させる。次に、上部連結体31Bをヒンジ32を支点として起立姿勢から倒すように変位させて下部連結体31Aと合体させ、係止部33A,34Aと係止片33B,33Bとの係止により両連結体31A,31Bを合体状態にロックする。合体状態では、U字溝37Aと弧状凹部37Bとによって構成された電線挿通空間37内に電線24が貫通されるとともに、電線24の外周を上下左右から押圧片39A,39Bが弾性的に径方向に当接する。
この後、合体状態の保護部材30を前方(ハウジング10に接近かる方向)へスライドさせ、弧状受け部35Aと弧状蓋部35Bとによって構成された3つの保護栓35を、ハウジング10の円筒状空間26(キャビティ13のシール空間13b)内に進入させる。保護栓35が正規の取付け位置まで進入すると、取付部40のロックアーム41のロック突起42が、ハウジング10の上面の図示しないロック孔に係止し、もって、保護部材30がハウジング10に対して組付け状態にロックされる。
組付け状態では、保護栓35の前端面(図1における右側の端面)がゴム栓25の大径部25bの後端面に対して面接触又はごく僅かなクリアランス14を空けて対向するので、後方からゴム栓25に向けて液体が吹き付けられても、その液体がゴム栓25の大径部25bの外周縁部に対して直接当接することはない。また、保護栓35の外周面(下部円弧面36Aと上部円弧面36B)は円筒状空間26(シール空間13b)の内周面に対して面接触又はごく僅かなクリアランス14を空けて対向する状態となっているので、後方から吹き付けられた液体が、保護栓35の外周とシール空間13bの内周との隙間に大量に浸入する虞もない。
さらに、ゴム栓25よりも後方の電線挿通空間37内においては、電線24の外周面と保護栓35の内周面(下部弧状面38Aと上部弧状面38B)との間に円筒状の空間が空き、この空間の前端にゴム栓25の後端面が露出しているのであるが、この空間内には、保護栓35の内周から径方向内側へ延出して電線24の外周面に当接する4片の押圧片39A,39Bが存在しているので、後方から吹き付けられた液体の大部分は押圧片39A,39Bによって浸入を阻止され、電線挿通空間37内に浸入した液体がゴム栓25の後端面まで到達する量が少量抑えられている。また、押圧片39A,39Bは、その後端側が径方向中央に向かうように傾斜しているので、押圧片39A,39Bの外面に後方からの液体の圧力が付与されると、押圧片39A,39Bが全体として径方向内側へ押し付けられ、電線24の外周に対する押圧片39A,39Bの先端(後端)の押圧力が増大するようになっているので、押圧片39A,39Bが電線24から離間してその隙間から液体が押圧片39A,39Bよりも奥方(前方)へ浸入する、という虞もない。
また、電線24のうち保護部材30よりも後方へ導出されている部分に対し、軸線と交差する方向(例えば、上下又は左右方向)に引張力が付与された場合には、ゴム栓25に対して後方近傍の領域に配されている電線挿通空間37内において、電線24は、電線挿通空間37の内周に当接して上下左右への大きな変位を規制されているとともに、押圧片39A,39Bによって径方向に抑え付けられることにより、ほぼ水平な姿勢(電線挿通空間37の軸線とほぼ平行な姿勢)に保たれる。したがって、電線24に対する引張力が直接ゴム栓25に作用することがなく、電線24に付与された引張力に起因してゴム栓25が不正に(内周部が拡径して電線24の外周との間に隙間を生じさせるように)変形する虞がない。
上述のように本実施形態においては、キャビティ13内に、ゴム栓25の後端面を覆う筒状の保護栓35が取り付けられているので、後方から高圧の液体(水等)が吹き付けられたような場合でも、ゴム栓25が不正に変形する虞がなく、ゴム栓25の不正な変形に起因するキャビティ13への浸水を防止することができる。
また、ハウジング10にはキャビティ13が複数設けられて、各キャビティ13に保護栓35が取り付けられるのであるが、複数の保護栓35を連結部材31を介して連結したので、キャビティ13に対して複数の保護栓35をワンアクションで取り付けることができる。
また、電線24の外周と保護栓35の内周との間に隙間がある場合、電線24が軸線と交差する方向へ引っ張られたときに、その電線24によってゴム栓25の内周部が径方向外側へ押されて不正に変形することが懸念される。その点、本実施形態では、ゴム栓25の後方近傍において電線24の外周を押圧する複数の押圧片39A,39Bが設けられているので、電線24が、ゴム栓25の後方近傍において軸線と交差するように変位することがなく、電線24によってゴム栓25の内周部が径方向外側へ押されて不正に変形する虞はない。
また、押圧片39A,39Bが径方向の弾性撓み可能とされているので、外径が異なる複数の電線24を押圧することができる。
<実施形態2>
次に、本発明を具体化した実施形態2を図10を参照して説明する。本実施形態2は、押圧片45の形状を上記実施形態1とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態1と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
上記実施形態1の押圧片39A,39Bは後方(電線の軸線と平行な方向)から見て概ね方形をなしているのであるが、本実施形態2の押圧片45は、後方から見ると、電線挿通空間37の内周面から中心に向かって三角形状に突出し、その約90°をなす突出端部が電線24の外周面に当接するようになっている。また、後方から見たときに周方向において隣り合う押圧片45同士の間には、径方向に細長く直線状に延びるスリット46(クリアランス)が空き、押圧片45が電線24に接触していない状態では、4本のスリット46が十字形をなすように連なっている。
<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態様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)上記実施形態では保護栓をヒンジを介して連結された分割形態としたが、本発明によれば、保護栓を非分割の形態としてもよい。
(2)上記実施形態では複数の保護栓を連結部材によって連結したが、本発明によれば、複数の保護栓を連結せずに、単独でキャビティ内に取り付けるようにしてもよい。
(3)上記実施形態では保護栓と連結部材を一体に形成したが、本発明によれば、保護栓と連結部材を別体部品として組み付けた形態としてもよい。
(4)上記実施形態では保護栓と押圧片を一体に形成したが、本発明によれば、保護栓と押圧片を別体部品として組み付けた形態としてもよい。
(5)上記実施形態では保護栓に押圧片を設けたが、本発明によれば、保護栓に押圧片を設けない構成としてもよい。
(6)上記実施形態では押圧片がキャビティ(シール空間)の外部に配されるようにしたが、本発明によれば、押圧片の全体又は一部をキャビティ内に収容してもよい。
(7)上記実施形態では押圧片を径方向への弾性撓み可能としたが、本発明によれば、押圧片は径方向に弾性撓みしない形態としてもよい。
実施形態1の断面図 ハウジングの背面図 保護部材の合体状態をあらわす断面図 保護部材の合体状態をあらわす背面図 保護部材の合体前の状態をあらわす背面図 保護部材の合体状態をあらわす正面図 保護部材の合体前の状態をあらわす正面図 保護部材の合体前の状態をあらわす側面図 保護部材の合体前の状態をあらわす平面図 実施形態2における押圧片の形状をあらわす概略背面図
符号の説明
10…ハウジング
13…キャビティ
20…端子金具
24…電線
25…ゴム栓
31…連結部材
35…保護栓
39A,39B…押圧片

Claims (8)

  1. ハウジングのキャビティ内に後方から端子金具を挿入し、
    前記端子金具の後端部に接続した電線を前記ハウジングの後端面から外部へ導出させ、
    前記電線に外嵌したゴム栓を前記キャビティの内周に密着させることで後方からの浸水を規制するようにしたコネクタにおいて、
    前記キャビティ内には、前記ゴム栓の後端面を覆う筒状の保護栓が取り付けられていることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記ハウジングには前記キャビティが複数設けられ、
    複数の前記保護栓が連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ。
  3. 前記保護栓には、周方向に間隔を空けて配され、前記ゴム栓の後方近傍において前記電線の外周を押圧する複数の押圧片が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のコネクタ。
  4. 前記押圧片が径方向への弾性撓みを可能とされていることを特徴とする請求項3記載のコネクタ。
  5. ハウジングのキャビティ内に後方から端子金具を挿入し、前記端子金具の後端部に接続した電線を前記ハウジングの後端面から外部へ導出させ、前記電線に外嵌したゴム栓を前記キャビティの内周に密着させることで後方からの浸水を規制するようにしたコネクタに対して取り付けられる保護栓であって、
    筒状をなし、前記キャビティ内に嵌入されることで前記ゴム栓の後端面を覆う形態とされていることを特徴とする保護栓。
  6. 前記ハウジングに設けた複数の前記キャビティに取り付けられる保護栓であって、
    複数個が連結部材によって連結された形態とされていることを特徴とする請求項5記載の保護栓。
  7. 周方向に間隔を空けて配され、前記ゴム栓の後方近傍において前記電線の外周を押圧する複数の押圧片を備えていることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の保護栓。
  8. 前記押圧片が径方向への弾性撓みを可能とされていることを特徴とする請求項7記載の保護栓。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011054433A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Sumitomo Wiring Syst Ltd 防水コネクタ
JPWO2011055443A1 (ja) * 2009-11-06 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 端子構造およびその製造方法
JP2019114517A (ja) * 2017-12-26 2019-07-11 住友電装株式会社 コネクタ
JP2020161239A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 日本圧着端子製造株式会社 リテーナ及び電気コネクタ

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