JP2008166045A - 防水コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】一括ゴム栓を用いた防水コネクタで防水の信頼性をさらに高める。
【解決手段】一括ゴム栓20に開口された電線Wの挿通孔23の回りには、4個の圧入孔40A,40Bが形成され、ホルダ30に突設された圧入ピン50A,50Bが圧入可能とされる。それらの挿通孔23と対向した辺が、円弧形辺41,51とされる。圧入ピン50A,50Bが圧入孔40A,40B内に圧入されることに伴い、挿通孔23の周縁部が四方から押圧されるが、特に圧入孔40A,40Bの挿通孔23と対向する部分が円弧形辺41となっているから、全周のうちの広い領域において押圧される。そのため、電線Wの外周面の全周にわたってほぼ満遍なくリップ24の内周面が強固に密着され、電線W回りについて高いシール性が得られる。
【選択図】図10

Description

本発明は、一括ゴム栓を用いた防水コネクタに関する。
この種の防水コネクタは、ハウジングの後面側に端子金具及び電線を挿通可能な挿通孔が複数個開口された一括ゴム栓が装着され、ホルダで押さえられて保持された構造であって、端子金具を挿通孔に挿通しつつハウジングのキャビティ内に収容すると、電線の外周面に挿通孔の内周面が弾性的に密着することで電線周りのシールが図られるようになっているが、そのシール性を高めるために、特許文献1に記載されたような手段を講じたものが知られている。
このものは、一括ゴム栓において挿通孔が縦横に複数個整列して開口されているのに対して、同ゴム栓の後面には、各挿通孔の回りに4個の圧入孔が90度間隔で形成されている一方、ホルダの前面には、各圧入孔に圧入可能な丸ピンが突設されている。そして、丸ピンが圧入されていない状態において、端子金具並びに電線がゴム栓の挿通孔に挿通されてキャビティに収容され、そののちホルダを組み付けることで圧入孔に対応する丸ピンが圧入されると、挿通孔の周縁部が径方向の内方に押圧されることで、圧縮されつつ電線の外周に密着されてシールが取られる。すなわち、端子金具並びに電線の挿通作業性を良好に保ちつつ、電線回りのシール性が高められるようになっている。
特開2004−342415公報
しかしながら上記の従来手段では、挿通孔の周縁部を内方に押圧する手段として、円形の圧入孔に対して丸ピンを圧入するようにしており、この場合、挿通孔の周縁部が回りから押圧されるとは言っても、90度の角度間隔を開けた位置の点に近い狭い領域ごとに押圧されることになる。そのため厳密に言うと、挿通孔の内周面が電線の外周面に強固に密着される部分と、そうでない部分ができ、言い換えると、電線の外周面の全周において、挿通孔の内周面の密着の度合いにばらつきができ、シールの信頼性を考慮した場合に、さらなる改良が切望されていた。
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、その目的は、防水の信頼性をより高めるところにある。
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、電線の端末に接続された端子金具が後方から挿入されるキャビティを有するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングの後面に配され前記端子金具と電線とを挿通可能な挿通孔が設けられた一括型のゴム栓と、このゴム栓を前記コネクタハウジングの後面に密着した状態に保持するべく前記ゴム栓の後面側において前記コネクタハウジングに組付可能なホルダと、前記ゴム栓の後面において前記挿通孔の回りに周方向に間隔を開けて形成された圧入孔と、前記ホルダの前面に突設され同ホルダが前記コネクタハウジングに組み付けられた際に各圧入孔に個別に圧入可能な圧入突部と、が備えられ、かつ、前記圧入孔並びに前記圧入突部における前記挿通孔と対向する部分の形状が、前記挿通孔の周縁に倣った弧状に形成されている構成とした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、前記挿通孔が縦横に複数個整列して設けられるとともに、前記圧入孔が各挿通孔とは縦横にずれた位置に配されたものであって、前記圧入孔のうち回りに4個の挿通孔が配される圧入孔では、同圧入孔に圧入される圧入突部ともども、原型が斜方形でかつ同斜方形の各辺が円弧状をなす断面形状に、また一側に2個の挿通孔が配される圧入孔では、同圧入孔に圧入される圧入突部ともども、原型が二等辺三角形でかつ同二等辺三角形の両斜辺が円弧状をなす断面形状に、それぞれ形成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2に記載のものにおいて、前記圧入孔の内周面の隅部、並びに前記圧入突部の外周面の角部には、それぞれ丸みが付さ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1ないし請求項3のいずれか1項に記載のものにおいて、前記ホルダと前記コネクタハウジングとの間には、前記圧接突部が対応する圧入孔に圧入される手前に留まる仮係止位置と、前記圧接突部が対応する圧入孔に圧入される本係止位置との2位置に前記ホルダを保持可能な保持手段が設けられているところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
ゴム栓の挿通孔に端子金具並びに電線が挿通されたのち、ホルダの組み付けに伴って圧入突部が対応する圧入孔に圧入されると、挿通孔の周縁部が回りから押圧されてその内周面が電線の外周面に密着される。
ここで、挿通孔の回りに配された圧入孔並びに圧入突部における挿通孔と対向する部分の形状が、挿通孔の周縁に倣った弧状に形成されているから、挿通孔の周縁部を内方に押圧する場合に、全周のうちの広い領域において押圧することができる。そのため、電線の外周面の全周にわたってほぼ満遍なく挿通孔の内周面が強固に密着され、電線回りについて高いシール性を得ることができる。
<請求項2の発明>
各挿通孔の回りにおいて4個の圧入孔が配された場合、各圧入孔における挿通孔と対向した部分が円弧形をなしていることで、挿通孔の周縁部はほぼ全周から内方に押圧され、そのため電線の外周面の全周にわたってほぼ満遍なく挿通孔の内周面が強固に密着される。
<請求項3の発明>
圧入孔の隅部から亀裂が入ることが防止される。
<請求項4の発明>
ホルダが仮係止位置に保持された状態で、端子金具並びに電線が挿通孔に挿通され、そのとき挿通孔は強制的に縮径されていないから、端子金具等の挿通はスムーズに行われる。ホルダが本係止位置に保持されると、圧入突部が圧入孔に圧入されて挿通孔がほぼ全周から縮径され、電線回りのシールが取られる。
端子金具並びに電線の挿通作業性を良好に保ちつつ、高い信頼性を持って電線回りをシールすることができる。また、ホルダがコネクタハウジングに保持されてアッセンブリ化できるから、使い勝手に優れたものとなる。
<実施形態>
以下、本発明の一実施形態を図1ないし図12に基づいて説明する。
本実施形態の防水コネクタは、複数本の電線Wを一括してシールするタイプのものであって、図1に示すように、電線Wの端末に接続された端子金具(図示せず)が収容されるコネクタハウジング10(以下、単にハウジング10という)と、ハウジング10に装着されて電線Wの周りをシールする一括ゴム栓20(以下、単にゴム栓20という)と、ハウジング10に装着されてゴム栓20を保持するホルダ30とから構成されている。
なお以下では、ハウジング10に対する端子金具の挿入方向(図1の上方)を前方として説明する。
ハウジング10は合成樹脂製であって、図2にも示すように、その内部には、電線Wの端末に接続された端子金具を後方から挿入して収容可能な12室のキャビティ11が、6室ずつ上下2段に分かれて形成されている。
ハウジング10の後面における上記のキャビティ11の形成領域には、横長の方形をなす周壁12が突設され、同周壁12の内側に、ゴム栓20並びにホルダ30を収容可能な収容室13が後方へ開口して設けられている。
ゴム栓20は、図3に示すように、横長の方形をなす厚板状に形成されており、上記した収容室13における奥側の略半分の領域に緊密に嵌合可能となっている。ゴム栓20の外周面における中央幅部分には、収容室13の内周面に密着して両面間を水密状に保つための外周リップ21が周設されている。
ゴム栓20には、端子金具並びに電線Wを挿通可能な挿通孔23が前後面に貫通して設けられている。同挿通孔23は、上記したハウジング10に設けられたキャビティ11の配列と対応して6個ずつ上下2段に形成されており、ゴム栓20が収容室13に収容された場合に各キャビティ11と整合するようになっている。
挿通孔23は、電線Wよりも若干大きい径を持った円形孔であって、その内周面の中央幅部分には、電線Wの外周面に密着して両面間を水密状に保つためのリップ24が周設されている。
ホルダ30は合成樹脂製であって、図4に示すように、ゴム栓20とほぼ同じ大きさの横長の方形をなす厚板状に形成されている。ホルダ30には、端子金具及び電線Wを挿通可能な導入孔31が前後に貫通して設けられている。導入孔31は、端子金具がクリアランスを持って挿通できるように、ゴム栓20の挿通孔23よりも一回り大きい円形孔として形成されており、同挿通孔23並びにハウジング10のキャビティ11と同じ配列で形成されている。
ホルダ30は、収容室13内においてゴム栓20の後方に収容可能となっており、かつ、ホルダ30の前面がゴム栓20の後面から離間して同ホルダ30の後端側の所定厚さ部分が収容室13の開口面から後方に突出する仮係止位置(図5参照)と、ホルダ30の前面がゴム栓20の後面に当接して同ホルダ30の後面が収容室13の開口面と面一となる本係止位置(図9参照)とでそれぞれ保持可能となっている。
そのためホルダ30の外周面には、図1及び図4に示すように、仮係止突部33と本係止突部34とが形成されている。詳細には、ホルダ30の上下両面では、その両端部に、仮係止突部33と本係止突部34とが一対ずつ、また、左右両面では、中央高さ位置に仮係止突部33、上下両端に寄った位置に本係止突部34がそれぞれ形成されており、かつ、仮係止突部33は前縁寄りに、本係止突部34は後縁寄りに形成されている。図7及び図8に示すように、両係止突部33,34とも、後面側が切り立った係止面33A,34Aで、前面側がテーパ面33B,34Bとなっている。
一方、ハウジング10の収容室13の周壁12には、上記した各仮係止突部33と本係止突部34とがそれぞれ嵌合される仮係止孔15と本係止孔16とが、対応位置に開口されている。仮係止孔15は、図1及び図7に示すように、周壁12の後縁位置から前方に比較的長く延びた方形孔として形成され、後面が係止面15Aに、その前方が仮係止突部33の逃がし領域15Bとなっている。一方、本係止孔16は、図1及び図8に示すように、後面である係止面16Aが、仮係止孔15の係止面15Aよりも少し後方にあり、かつ短寸の方形孔として形成されている。
ホルダ30は、図7に示すように、仮係止突部33が対応する仮係止孔15の係止面15Aに係止し、かつ本係止突部34が周壁12の後面に当接した状態で、上記した仮係止位置に保持される。一方、図11及び図12に示すように、仮係止突部33が仮係止孔15内を前方に逃げつつ、本係止突部34が本係止孔16の係止面16Aに係止することで、本係止位置に保持されるようになっている。
さて、ゴム栓20の後面には、図3及び図7に示すように、圧入孔40A,40Bが前面に貫通して形成されている。圧入孔40A,40Bは、各挿通孔23の回りにおいて90度間隔を開けた4箇所に位置するように形成されている。より詳細には、上段の挿通孔23列と下段の挿通孔23列の中間領域26Cにおいて、横方向に隣り合った挿通孔23の中間位置ごとと、左右両端の挿通孔23の外側に突出した位置の7箇所と、上段の挿通孔23列の上側領域26U、並びに下段の挿通孔23列の下側領域26Dにおいて、同じく横方向に隣り合った挿通孔23の中間位置ごとと、左右両端の挿通孔23の外側に突出した位置の7箇所ずつとの、合計21箇所に形成されている。
上下の挿通孔23列の中間領域26Cに形成された圧入孔40Aは、原型が斜方形、この実施形態の場合は正方形を中心回りに45度回動させた形状であって、かつ各辺が、対向した挿通孔23と同心の円弧形辺41として形成されている。また、同圧入孔40Aの4箇所の隅部42には丸みが付けられている。
これに対して、上段の挿通孔23列の上側領域26U、並びに下段の挿通孔23列の下側領域26Dに形成された圧入孔40Bは、それぞれ上記した圧入孔40Aの下半分または上半分の形状となっている。言い換えると、上側領域26Uの圧入孔40Bは、原型が下向きの二等辺三角形、下側領域26Dの圧入孔40Bは、原型が上向きの二等辺三角形であって、それぞれの斜辺が、対向した挿通孔23と同心の円弧形辺41として形成されている。また、同圧入孔40Bの3箇所の隅部42にも丸みが付けられている。
したがって、各挿通孔23の回りには、2個の原型斜方形の圧入孔40Aと、2個の原型二等辺三角形の圧入孔40Bとが、90度の角度間隔を開けて配された形態となり、各圧入孔40A,40Bにおける挿通孔23と対向位置にある円弧形辺41が、同挿通孔23と同心円上において同挿通孔23の回りを四方から囲んだ状態となる。
一方、ホルダ30の前面には、上記したゴム栓20に形成された圧入孔40A,40Bに個別に圧入される圧入ピン50A,50Bが突設されている。圧入ピン50A,50Bは、ゴム栓20側の圧入孔40A,40Bと対応した位置ごとに形成され、したがって各導入孔31の回りにおいて90度間隔を開けた4箇所に位置するように形成されている。改めると、上段の導入孔31列と下段の導入孔31列の中間領域36Cにおいて、横方向に隣り合った導入孔31の中間位置ごとと、左右両端の導入孔31の外側に突出した位置の7箇所と、上段の導入孔31列の上側領域36U、並びに下段の導入孔31列の下側領域36Dにおいて、同じく横方向に隣り合った導入孔31の中間位置ごとと、左右両端の導入孔31の外側に突出した位置の7箇所ずつとの、合計21箇所に形成されている。
中間領域36Cに形成された圧入ピン50Aは、対応する圧入孔40Aよりも少し大きい断面形状を有している。簡単に繰り返すと、圧入ピン50Aの断面形状は、原型が圧入孔40Aよりも少し大きい斜方形で、各辺が円弧形辺51として形成され、また圧入ピン50Aの4箇所の角部52には丸みが付けられている。
上段の導入孔31列の上側領域36U、並びに下段の導入孔31列の下側領域36Dに形成された圧入ピン50Bも、同様に対応した圧入孔40Bよりも少し大きい断面形状を有しており、すなわち原型が、対応した圧入孔40Bよりも少し大きい下向きまたは上向きの二等辺三角形であって、それぞれの斜辺が円弧形辺51として形成され、また同圧入ピン50Bの3箇所の角部52にも丸みが付けられている。
すべての圧入ピン50A,50Bは、ホルダ30の厚さの2/3程度の突出長さを有している。
ホルダ30が上記した仮係止位置に保持された状態では、圧入ピン50A,50Bが対応した圧入孔40A,40Bに圧入されるが、全深さの1/3程度、すなわち挿通孔23のリップ24と対応する深さ位置の手前に圧入されることに留まる。一方、ホルダ30が本係止位置に保持された状態では、圧入ピン50A,50Bが対応した圧入孔40A,40Bにおける全深さの2/3程度まで、すなわちリップ24の形成位置を越えた深さ位置まで圧入されるようになっている。
続いて、本実施形態の作用を説明する。防水コネクタを組み付けるには、図1に示す状態から、ゴム栓20を収容室13内に後方から嵌合して奥面に当て、続いて、その後側からホルダ30を嵌め込む。このとき、図5及び図7に示すように、各仮係止突部33を仮係止孔15に嵌めた仮係止位置に装着する。これにより、ゴム栓20及びホルダ30をハウジング10に仮保持してアッセンブリ化して扱うことができるので、取り扱いが簡便となる。
ホルダ30が仮係止位置に保持された状態では、圧入ピン50A,50Bが対応する圧入孔40A,40Bに圧入されることに伴い、挿通孔23の周縁部が四方から押圧されることになるが、図8に示すように、圧入ピン50A,50Bの圧入深さが1/3程度に留められているから、挿通孔23における入口側の周縁部が押圧されることに留まる。
上記のようにホルダ30を仮係止位置に装着した状態で、ハウジング10の各キャビティ11内に電線Wに接続した各端子金具を挿入する作業を行う。端子金具と電線Wとは、ホルダ30の導入孔31に後方から挿通され、導入孔31に続いてゴム栓20の挿通孔23を拡径させつつ押し込まれて、最後にキャビティ11に挿入されて収容される。このとき上記のように、ゴム栓20の挿通孔23は入口側の周縁部が押圧されることに留まり、リップ24の形成位置では弾拡して逃げやすくなっているから、端子金具は比較的小さな挿入抵抗を受けるだけで、スムーズに挿入される。
すべての端子金具を挿入し終えたら、ホルダ30を本係止位置に向けて押し込み、図12に示すように、本係止突部34が本係止孔16に嵌ったところで本係止位置に保持される。ホルダ30が本係止位置まで押し込まれると、圧入ピン50A,50Bが圧入孔40A,40B内に2/3深さまで圧入され(図11,12)、したがって図10の矢線に示すように、挿通孔23の周縁部は、入口からリップ24の形成位置にわたる領域において四方から押圧され、それに伴いリップ24の内周面が電線Wの外周面にさらに押し付けられて密着される。
ここで、挿通孔23の回りに配された圧入孔40A,40Bにおける挿通孔23と対向する部分が、挿通孔23の周縁に倣った円弧形辺41となっているから、挿通孔23の周縁部を内方に押圧する場合に、全周のうちの広い領域において押圧することができる。そのため、電線Wの外周面の全周にわたってほぼ満遍なくリップ24の内周面が強固に密着され、電線W回りについて高いシール性を得ることができる。
以上のように本実施形態によれば、ゴム栓20の各挿通孔23の回りには、それぞれ4個の圧入孔40A,40Bが90度間隔で配され、かつ各圧入孔40A,40Bにおける挿通孔23と対向する部分が、それぞれ挿通孔23の周縁に倣った円弧形辺41として形成されているから、圧入ピン50A,50Bが圧入されることに伴い挿通孔23の周縁部を内方に押圧する場合に、全周のうちの広い領域において押圧することができる。そのため、電線Wの外周面の全周にわたってほぼ満遍なく挿通孔23内のリップ24の内周面が強固に密着され、高い信頼性を持って電線W回りをシールすることができる。
なお、圧入孔40A,40Bの隅部42には丸みが付けられているから、圧入ピン50A,50Bが圧入された場合に同隅部42から亀裂が入ること等が防止される。
またホルダ30は、実質的に圧入ピン50A,50Bを圧入することに機能しない仮係止位置に保持できるようになっていて、ホルダ30を同仮係止位置に保持しておく限り、挿通孔23に端子金具と電線Wとを挿通する場合の抵抗増を小さく抑えることができ、すなわち端子金具並びに電線Wの挿通作業性を良好に保つことができる。一方、端子金具と電線Wの挿通作業時にホルダ30がハウジング10に組み付けられてアッセンブリ化できるから、挿通作業がしやすい等の使い勝手に優れたものとなる。
<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)上記実施形態では、一括ゴム栓に設ける圧入孔を後面から前面に貫通した形状としたが、前面に開口することなく行き止まり状であってもよい。
(2)上記実施形態では、ホルダが仮係止位置にあるときには、圧入ピンが圧入孔に対して挿通孔のリップの位置の手前に留まる程度に圧入されるようにしたが、リップの形成位置等によっては、ホルダが仮係止位置にあるときには圧入ピンが圧入孔に入り込む手前に留まるようにしてもよい。
(3)ホルダは、仮係止位置に保持されることなく、本係止位置のみに保持されるようになっていてもよく、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
(4)キャビティの数、配列について、上記実施形態に示したものは一例であって、他の数、配列であってもよい。
(5)回りに4個の挿通孔がある場合の圧入孔並びにそれに圧入される圧入ピンの形状については、挿通孔の横方向のピッチや縦方向のピッチにより、原型を縦長や横長の菱形として対応することができる。
(6)本発明は、雌端子を収容する雌コネクタ、雄端子を収容する雄コネクタのいずれにも適用することができる。
本発明の一実施形態に係る一部切欠分割平面図 ハウジングの背面図 一括ゴム栓の背面図 ホルダの背面図 ホルダが仮係止位置に保持されて端子金具がハウジングに収容された状態の一部切欠平面図 図5のVI−VI線断面図 図5のVII−VII線断面図 図5のVIII−VIII線断面図 ホルダが本係止位置に保持された状態の一部切欠平面図 図9のX−X線断面図 図9のXI−XI線断面図 図9のXII−XII線断面図
符号の説明
W…電線
10…コネクタハウジング
11…キャビティ
12…周壁
13…収容室
15…仮係止孔
16…本係止孔
20…ゴム栓
23…挿通孔
24…リップ
30…ホルダ
31…導入孔
33…仮係止突部
34…本係止突部
40A,40B…圧入孔
41…円弧形辺
42…(圧入孔40A,40Bの)隅部
50A,50B…圧入ピン(圧入突部)
51…円弧形辺
52…(圧入ピン50A,50Bの)角部

Claims (4)

  1. 電線の端末に接続された端子金具が後方から挿入されるキャビティを有するコネクタハウジングと、
    前記コネクタハウジングの後面に配され前記端子金具と電線とを挿通可能な挿通孔が設けられた一括型のゴム栓と、
    このゴム栓を前記コネクタハウジングの後面に密着した状態に保持するべく前記ゴム栓の後面側において前記コネクタハウジングに組付可能なホルダと、
    前記ゴム栓の後面において前記挿通孔の回りに周方向に間隔を開けて形成された圧入孔と、
    前記ホルダの前面に突設され同ホルダが前記コネクタハウジングに組み付けられた際に各圧入孔に個別に圧入可能な圧入突部と、
    が備えられ、
    かつ、前記圧入孔並びに前記圧入突部における前記挿通孔と対向する部分の形状が、前記挿通孔の周縁に倣った弧状に形成されていることを特徴とする防水コネクタ。
  2. 前記挿通孔が縦横に複数個整列して設けられるとともに、前記圧入孔が各挿通孔とは縦横にずれた位置に配されたものであって、
    前記圧入孔のうち回りに4個の挿通孔が配される圧入孔では、同圧入孔に圧入される圧入突部ともども、原型が斜方形でかつ同斜方形の各辺が円弧状をなす断面形状に、また一側に2個の挿通孔が配される圧入孔では、同圧入孔に圧入される圧入突部ともども、原型が二等辺三角形でかつ同二等辺三角形の両斜辺が円弧状をなす断面形状に、それぞれ形成されていることを特徴とする請求項1記載の防水コネクタ。
  3. 前記圧入孔の内周面の隅部、並びに前記圧入突部の外周面の角部には、それぞれ丸みが付されていることを特徴とする請求項2記載の防水コネクタ。
  4. 前記ホルダと前記コネクタハウジングとの間には、前記圧接突部が対応する圧入孔に圧入される手前に留まる仮係止位置と、前記圧接突部が対応する圧入孔に圧入される本係止位置との2位置に前記ホルダを保持可能な保持手段が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の防水コネクタ。
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