JP6604516B2 - 防水コネクタ - Google Patents

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本明細書によって開示される技術は、シールドシェルを有する防水コネクタに関する。
例えば、機器に固定される機器側コネクタと嵌合可能な防水コネクタとして、特開2011−165428号公報(下記特許文献1)に記載のものが知られている。この防水コネクタは、貫通孔を有する電線側端子金具と、電線側端子金具を収容する電線側ハウジングと、電線側ハウジングを覆うシールドシェルとを備えて構成されている。
電線側端子金具は、ボルトを、電線側端子金具のボルト孔に挿通し、電線側ハウジングに固定されたナットに対して嵌合方向と直交する方向に締め込むことで電線側ハウジングに固定されている。
また、電線側ハウジングにおいてナットの位置よりも嵌合方向後方までの領域が機器側コネクタ内に嵌合されることで、端子が電線側ハウジングに固定された部分が防水されるようになっている。一方、電線側端子金具に接続される電線と電線側ハウジングとの間は、電線に外嵌されたゴム栓が電線側ハウジングに設けられたゴム栓収容部内に装着されることで電線側ハウジングと電線との間が止水されるようになっている。
特開2011−165428号公報
ところで、上記の防水コネクタによると、端子が電線側ハウジングにボルト固定される位置の嵌合方向後方までの領域が、機器側コネクタ内に嵌合されることで、端子が固定された部分が防水される構成になっているため、電線側ハウジングが嵌合方向に大型化してしまい、電線側ハウジングと機器側コネクタとの嵌合ストロークが長くなってしまう。
また、電線側ハウジングにおいて、ボルトを嵌合方向と直交する方向に収容する必要があるため、電線側ハウジングが嵌合方向と直交する方向に大型化してしまう。
このため、端子と、端子に接続された電線の端末部分とを合成樹脂によってモールドしてハウジングを形成することで、ハウジングに端子を固定することが検討されている。ここで、電線とハウジングとの間は、電線の外周面に止水材を塗布した後、合成樹脂によってモールドすることでシールするする方法が考えられる。しかしながら、電線が長くなると、電線の外周面に止水材を均一に塗布することが困難となるため、その対策が切望されていた。
本明細書では、ハウジングと電線の間を止水しつつ、ハウジングの小型化を図る技術を開示する。
本明細書によって開示される技術は、機器に取り付けられる防水コネクタであって、電線の端末に接続された端子と、前記端子と前記電線とが接続された部分を埋設したハウジングと、前記ハウジングを覆うように筒状に設けられた金属製のシールドシェルと、前記シールドシェル内に収容され、前記ハウジングから後方に引き出された前記電線の外周面に密着すると共に、前記シールドシェルの内周面に密着する止水部材とを備える構成とした。
このような構成によると、端子と電線とが接続された部分を合成樹脂によって埋設してハウジングを形成することで、ハウジングに端子を固定することができる。
つまり、締結部材を嵌合方向と交差する方向に締結して端子をハウジングに固定する必要が無いから、例えば、締結部材を嵌合方向と交差する方向に締結して端子をハウジングに固定する場合に比べて、ハウジングをシールドシェルの軸方向や軸方向と交差する方向に小型化できると共に、部品点数を削減することができる。
また、このような構成によると、止水部材がシールドシェルと電線とに密着することでシールドシェルと電線との間が止水されているから、例えば、ハウジング内に止水部材を収容して、ハウジングと電線との間に水が浸入することを防ぐ場合に比べて、ハウジングが大型化することを抑制しつつ、ハウジングと電線との間に水が浸入することを防ぐことができる。
本明細書によって開示される防水コネクタは、以下の構成としてもよい。
前記シールドシェルには、機器に設けられた取付孔の内周面とシールドシェルとの間を止水するシール部材が装着されており、前記ハウジングには、前記シールドシェル内に設けられた被締結部と前記被締結部に対して前記シールドシェルの軸方向に締結される締結部材とによって挟持される取付部が設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、シール部材と止水部材とによって止水されたシールドシェル内の止水領域において、ハウジングの取付部が、シールドシェルの軸方向に締結する締結部材と被締結部とによって挟持されて固定されるから、例えば、締結部材をシールドシェルの軸方向と交差する方向に締結する場合に比べて、ハウジングおよびシールドシェルがシールドシェルの軸方向と交差する方向に大型化することを抑制することができる。
前記シールドシェルには、前記止水部材を後方から抜け止めする合成樹脂製の係止部材が装着されるようになっており、前記係止部材は、前記電線と前記シールドシェルとの間に配されている構成としてもよい。
このような構成によると、ハウジングから後方に引き出された電線が引き出し方向と交差する方向に屈曲された場合に、電線がシールドシェルの後端開口縁に接触して損傷することを係止部材によって防ぐことができる。
本明細書によって開示される技術によれば、ハウジングと電線の間を止水しつつ、ハウジングの小型化を図ることができる。
防水コネクタの斜視図 同正面図 同平面図 図2のA−A線断面図 図2のB−B線断面図 防水コネクタの分解斜視図
<実施形態>
本明細書に開示された技術における一実施形態について図1から図6を参照して説明する。
本実施形態は、車両に搭載される機器のケースCに取り付けられる防水コネクタ10を例示している。なお、以下の説明において、上下方向とは図2における上下方向を基準とする。また、前後方向とは、図3における左右方向を基準とし、図示左側を前側、図示右側を後側として説明する。
防水コネクタ10は、図4から図6に示すように、電線Wの端末に接続された端子20と、一対の端子20を幅方向に並べた状態で収容するハウジング40と、ハウジング40を覆うシールドシェル80とを備えて構成されている。
電線Wは、図4および図5に示すように、導電性に優れた金属素線からなる芯線W1を、絶縁性を有する被覆W2によって覆って構成されている。
端子20は、導電性に優れた金属板材をプレスなどによって加工することにより形成されている。また、端子20はケースC内に設けられた相手方コネクタの図示しない相手方端子と接続される端子接続部21と、端子接続部21の後方に設けられた電線接続部23と、端子接続部21と電線接続部23とを前後方向に繋ぐ繋ぎ部22とを備えて構成されている。
端子接続部21は、略矩形平板状をなしており、端子接続部21の後端縁に繋ぎ部22が連設されている。
繋ぎ部22は、図4に示すように、端子接続部21の後端縁から斜め下後方に延びる平板状をなしており、繋ぎ部22の後端縁に電線接続部23が連設されている。
電線接続部23は、繋ぎ部22から後方に延出された底板23Aと、底板23Aの幅方向両側縁に設けられた一対のバレル片23Bを有している。電線接続部23は、電線Wの端末において被覆W2から露出した芯線W1に一対のバレル片23Bを圧着させることで、電線Wの端末に電気的に接続されている。
ハウジング40は、図1、図2、図5および図6に示すように、幅方向に横長な円柱状をなしており、幅方向に並べた状態の一対の端子20を合成樹脂によってインサート成形することで形成されている。
また、ハウジング40は、一対の端子20を幅方向に並んだ状態で保持する埋設部41と、埋設部41の前方に設けられた一対の筒部42と備えて構成されている。
埋設部41は、前後方向に長い扁平なブロック状をなし、埋設部41には、各端子20における端子接続部21の後端部から電線接続部23までの部分と、電線接続部23に接続された電線Wの端末部分とが埋設されている。これにより、ハウジング40に一対の端子20が保持されている。
埋設部41の後端面41Bからは、図4から図6に示すように、一対の電線Wが幅方向に並んだ状態で後方に引き出されており、埋設部41の前端面41Aからは、一対の端子20における端子接続部21が幅方向に並んだ状態で前方に向けて突出している。
各筒部42は、図1、図2および図6に示すように、正面視略矩形の角筒状をなしており、埋設部41の前端面41Aから突出する端子接続部21を個別に囲むようにして埋設部41の前端面41Aに設けられている。
シールドシェル80は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属からなり、ダイキャストによって形成されている。また、シールドシェル80は、ハウジング40の埋設部41を覆うシェル本体81と、シェル本体81の外周面に設けられた一対の固定片82とを備えて構成されている。
シェル本体81は、図4および図5に示すように、幅方向に横長な前方に開口すると共に後壁81Aを有する長円形のフード状に形成されており、ハウジング40の埋設部41よりも一回り大きい形態とされている。シェル本体81の内側には、ハウジング40の埋設部41が前方から嵌合可能とされており、シェル本体81内に埋設部41が嵌合され、図4および図5に示すように、埋設部41がシェル本体81内の正規の位置に配されると、埋設部41がシェル本体81内に完全に収容され、埋設部41全体がシェル本体81に覆われるようになっている。また、埋設部41がシェル本体81内の正規の位置に配されると、埋設部41の後端面41Bがシェル本体81の後壁81Aに当接するようになっている。
シェル本体81の前端部は、図4に示すように、ケースCの取付孔C1に嵌合可能な嵌合部83とされており、嵌合部83の外周面には、シールリング(「シール部材」の一例)84が装着された凹状のシール取付溝85が周設されている。嵌合部83が取付孔C1内に嵌合されるとシールリング84が取付孔C1の内周面とシール取付溝85とに全周に亘って密着することで、ケースCとシールドシェル80との間がシールされるようになっている。
一対の固定片82は、シェル本体81の幅方向両端部における嵌合部83の後方に設けられている。各固定片82は、先端が丸みを帯びた平板状に形成されており、各固定片82には、板厚方向である前後方向に貫通する貫通孔82Aが設けられている。この貫通孔82Aには、図示しない固定ボルトが挿通可能とされており、固定ボルトを貫通孔82Aに挿通してケースCに締め込むことでシールドシェル80がケースCに固定されるようになっている。
さて、本実施形態は、図4および図5に示すように、シェル本体81の後端部に設けられた一対のゴム栓収容部88に各電線Wに装着された個別ゴム栓(「止水部材」の一例)60が装着されると共に、図1、図2および図5に示すように、ハウジング40がシールドシェル80のシェル本体81内にボルト固定されるようになっている。
詳細には、シェル本体81の後壁81Aには、図5に示すように、前後方向に貫通する一対のゴム栓収容部88が幅方向に並んで設けられている。各ゴム栓収容部88は、丸孔状をなしており、各ゴム栓収容部88には、図4および図5に示すように、電線Wに装着された個別ゴム栓60が後方から挿入されて装着されるようになっている。
個別ゴム栓60は、ゴム材などの弾性材からなり、図6に示すように、電線Wが前後方向に挿通可能な環状に形成されている。また、個別ゴム栓60は、図4および図5に示すように、ゴム栓収容部88の前後方向の長さ寸法の約半分の厚さ寸法に設定されており、個別ゴム栓60がゴム栓収容部88内に挿入されると、シェル本体81内に収容された埋設部41の後端面41Bに当接することで前止まりされ、ゴム栓収容部88の前半分に収容されるようになっている。
また、個別ゴム栓60の内周面には、図6に示すように、複数条の内周リップ61が前後方向に並んで周設されており、個別ゴム栓60の外周面には、複数条の外周リップ62が前後方向に並んで周設されている。したがって、個別ゴム栓60に電線Wを挿通させた状態で個別ゴム栓60をゴム栓収容部88内に挿入すると、図4および図5に示すように、各内周リップ61が、電線Wの外周面に全周に亘って密着すると共に、各外周リップ62が、ゴム栓収容部88の内周面に全周に亘って密着する。これにより、シェル本体81と電線Wとの間が個別ゴム栓60によってシールされる。
つまり、本実施形態によると、図4および図5に示すように、シェル本体81の後端部に設けられたゴム栓収容部88に装着された個別ゴム栓60と、シェル本体81の前端部に設けられた嵌合部83のシールリング84とによって、シェル本体81の内部を止水領域にすることができるようになっている。つまり、電線Wが長くなった場合においても、シェル本体81の内部を止水領域に構成することができ、シェル本体81の内部に水が浸入することを防ぐことができる。
また、ゴム栓収容部88の後半分には、個別ゴム栓60を後方から抜け止めするゴム栓押さえ(「係止部材」の一例)65が嵌合可能とされている。このゴム栓押さえ65は、合成樹脂製であって、電線Wが前後方向に挿通可能な環状に形成されており、ゴム栓押さえ65の前後方向の長さ寸法は、ゴム栓収容部88の前後方向の長さ寸法と個別ゴム栓60の前後方向の長さ寸法との差よりも僅かに大きく設定されている。
したがって、図4および図5に示すように、ゴム栓押さえ65が、ゴム栓収容部88内に嵌合されて、ゴム栓押さえ65の前端面が個別ゴム栓60の後端面に当接した状態では、ゴム栓収容部88からゴム栓押さえ65の後端部が僅かに突出し、ゴム栓押さえ65が、ゴム栓収容部88の後端開口縁88Aと電線Wとの間に配されるようになっている。
また、ゴム栓押さえ65の外周面における上下方向両端部には、図4および図6に示すように、ゴム栓収容部88の上下方向両側の壁部に貫通して設けられた係止孔89の後側内面89Aと前後方向にそれぞれ係止可能な一対の係止突部66が設けられている。
一対の係止突部66は、ゴム栓押さえ65がゴム栓収容部88の正規の位置まで嵌合されると、図4に示すように、係止孔89に内側から嵌まり込み、係止突部66と係止孔89の後側内面89Aとが前後方向に係止することで、ゴム栓押さえ65がゴム栓収容部88内に抜け止めされる。これにより、個別ゴム栓60も後方に抜け止めされ、シェル本体81と電線Wとの間がシールされた状態に保持される。
一方、ハウジング40の埋設部41には、図5および図6に示すように、一対の取付部43が設けられている。一対の取付部43は、埋設部41の前端部における幅方向両端部に設けられている。各取付部43は、埋設部41から幅方向外側に向けて突出した形態をなしており、各取付部43の先端は、丸みを帯びた形態をなしている。取付部43には、前後方向に貫通する円筒状の金属カラー44が固定されており、金属カラー44には、取付ボルト(「締結部材」の一例)Bの軸部B1が前後方向に挿通可能とされている。
一方、シェル本体81の嵌合部83の内周面における幅方向両側には、図2、図5および図6に示すように、埋設部41の取付部43が前方から嵌合されて収容される一対の取付部収容凹部90が設けられている。一対の取付部収容凹部90は、シェル本体81の前端内周面から幅方向に拡幅すると共に前方に開口した形態とされており、埋設部41がシェル本体81内の正規の位置に配されると、図5に示すように、取付部収容凹部90内には、取付部43全体が完全に収容されるようになっている。
また、取付部収容凹部90の後面を構成する奥壁(「被締結部」の一例)90Aには、図5に示すように、取付ボルトBの軸部B1を、シェル本体81の軸方向である前後方向に締め込み可能なねじ孔(「被締結部」の一例)91が設けられており、取付部収容凹部90内にハウジング40の取付部43を嵌合させ、取付部43の金属カラー44に挿通された固定ボルトをねじ孔91に締め込むことで、取付部43が取付ボルトBの頭部B2と取付部収容凹部90の奥壁90Aとによって挟持され、ハウジング40とシェル本体81とが互いに固定されるようになっている。
そして、取付部43の金属カラー44に挿通された取付ボルトBがねじ孔91に締め込まれ、ハウジング40がシェル本体81に固定されると、取付ボルトBの頭部B2も取付部収容凹部90内に収容されるようになっている。
つまり、本実施形態によると、シェル本体81において、シェル本体81の壁部を貫通する孔を設けなくとも、ハウジング40とシールドシェル80とを互いに強固に固定することができるようになっている。
本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、防水コネクタ10の組み立て手順を説明すると共に、防水コネクタ10の作用および効果について説明する。
防水コネクタ10の組み立てにあたり、まず、ゴム栓押さえ65、個別ゴム栓60およびシールドシェル80に電線Wを先通し、電線Wの端末において露出させた芯線W1に端子20の電線接続部23を圧着する。これにより、電線Wの端末に端子20が電気的に接続される。
次に、インサート成形によって、電線Wの端末に接続された一対の端子20が埋設部41に埋設されたハウジング40を形成し、一対の端子20をハウジング40に固定する。
ハウジング40が形成されたところで、先通ししたおいたシールドシェル80を引き戻し、シェル本体81内にハウジング40の埋設部41を嵌合させる。そして、埋設部41がシェル本体81内の正規の位置に配されると、ハウジング40の取付部43がシェル本体81の取付部収容凹部90内に収容される。
取付部43が取付部収容凹部90内に収容されたところで、取付ボルトBを取付部43の金属カラー44に挿通し、取付部収容凹部90のねじ孔91に締め込むことで、ハウジング40とシールドシェル80とが互いに固定される。
次に、先通ししておいた個別ゴム栓60およびゴム栓押さえ65を引き戻し、まず、個別ゴム栓60を、シールドシェル80のシェル本体81におけるゴム栓収容部88内に後方から挿入する。すると、個別ゴム栓60がシェル本体81内に収容された埋設部41の後端面41Bに後方から当接することで、前止まりされ、個別ゴム栓60がゴム栓収容部88の前半分に装着される。
次に、ゴム栓収容部88に個別ゴム栓60を装着したところで、ゴム栓押さえ65をゴム栓収容部88内に後方から挿入する。すると、ゴム栓押さえ65の前端面が個別ゴム栓60の後端面に当接したところで、ゴム栓押さえ65の一対の係止突部66がゴム栓収容部88の係止孔89に嵌まり込み、ゴム栓押さえ65がゴム栓収容部88内に抜け止めされることで、個別ゴム栓60も後方に抜け止めされる。これにより、シェル本体81と電線Wとの間がシールされた状態に保持され、防水コネクタ10が完成する。
つまり、本実施形態によると、端子20と電線Wとが接続された部分を埋設部41によって埋設してハウジング40を形成することで、ハウジング40に一対の端子20を固定しており、一対の端子20をハウジング40に、ボルトによって固定する必要が無いから、例えば、ボルトを上下方向に締結することによって端子をハウジングに固定する場合に比べて、ボルトを締結する領域分だけハウジング40を上下方向に小型化することができると共に、防水コネクタ10の部品点数を削減することができる。
以上のように完成した防水コネクタ10は、機器のケースCに設けられた取付孔C1にシールドシェル80の嵌合部83を嵌合させることで、ケースCに組み付けられ、嵌合部83のシールリング84によってケースCとシールドシェル80との間がシールされる。そして、固定ボルトを、シールドシェル80の固定片82の貫通孔82Aにそれぞれ挿通してケースCに締め込むことで、防水コネクタ10がケースCに固定される。
つまり、本実施形態によると、防水コネクタ10がケースCに固定されると、シェル本体81の前端部に設けられた嵌合部83のシールリング84と、シェル本体81の後端部に設けられたゴム栓収容部88に装着された個別ゴム栓60とによって、シールドシェル80のシェル本体81内に止水領域を構成することができる。
したがって、例えば、端子とハウジングとをボルト固定する場合、ボルトを固定する領域も止水する必要があるため、シェル本体に設けられたシールリングの位置よりも、ハウジングが大きく前方に突出することになり、ハウジングと相手方コネクタとの嵌合ストロークが大きくなってしまうという嫌いがあるところ、本実施形態によると、一対の端子20をハウジング40にボルトによって固定する必要が無いから、ハウジング40を前後方向に小型化すると共に、相手方コネクタとの嵌合ストロークを短くすることができる。
また、本実施形態によると、個別ゴム栓60を収容するゴム栓収容部88をシェル本体81の後端部に設けることで、電線Wとシールドシェル80との間を止水し、ハウジング40内に水が浸入することを防ぐことができるから、例えば、ハウジングに個別ゴム栓を収容するゴム栓収容部を設ける場合に比べて、ハウジング40をさらに小型化することができる。
また、本実施形態によると、シェル本体81の後端部に設けられたゴム栓収容部88に、個別ゴム栓60を装着すると共に、個別ゴム栓60を抜け止めするゴム栓押さえ65を装着し、ゴム栓押さえ65を、ゴム栓収容部88の後端開口縁88Aと電線Wとの間に配しているから、シールドシェル80から後方に引き出された電線Wが屈曲された際に、電線Wがゴム栓収容部88の後端開口縁88Aに接触することを防ぐことができる。
これにより、例えば、ハウジングに個別ゴム栓やゴム栓押さえを収容するゴム栓収容部を設けることで、シールドシェルの後端開口縁と電線との間にゴム栓押さえを配置しない場合やゴム栓押さえをシールドシェルの後端開口縁と電線との間にまで前後方向に長く延ばす場合に比べて、ゴム栓押さえ65を小型化することができると共に、電線Wがシールドシェル80の後端開口縁88Aに接触して損傷することを防ぐことができる。
ところで、ハウジングとシールドシェルとを固定する手段として、シェル本体の壁部を貫通する貫通孔を設けると共に、貫通孔に嵌合可能な係止片をハウジングに設ける方法や、シェル本体の前端部に上下方向にボルト締結可能なボルト締結部を設ける方法も考えられる。
しかしながら、いずれの場合においても、シェル本体に装着されるシールリングよりも前方の止水領域となる位置に係止孔やボルト締結部を設ける必要があるため、シールドシェルが前後方向に大型化してしまう。
ところが、本実施形態によると、シールリング84が装着された嵌合部83の内側に取付部収容凹部90を設け、この取付部収容凹部90内において、取付ボルトBを前後方向に締結して取付部43をシェル本体81に固定しているから、例えば、シェル本体の壁部に貫通孔を設ける場合や、シェル本体の前端部において上下方向にボルト締結する場合に比べて、シールドシェル80をも前後方向に小型化することができる。
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
(1)上記実施形態では、ハウジング40の埋設部41に一対の端子20を埋設した構成にした。しかしながら、これに限らず、1つや3つ以上の端子が埋設部に埋設された構成にしてもよい。
(2)上記実施形態では、シェル本体81の前端部を、ケースCの取付孔C1に嵌合される嵌合部83として構成した。しかしながら、これに限らず、シェル本体の前端面に面シールを装着し、シェル本体の前端面をケースCの取付孔の外周面に固定する構成にしてもよい。
(3)上記実施形態では、電線Wに個別ゴム栓60をそれぞれ装着し、シェル本体81の後壁81Aに設けられた一対のゴム栓収容部88に個別ゴム栓60をそれぞれ装着する構成にした。しかしながら、これに限らず、複数の電線を挿通する一括ゴム栓をシェル本体の後壁に設けられた一括ゴム栓収容部に装着する構成にしてもよい。
10:防水コネクタ
20:端子
40:ハウジング
43:取付部
60:個別ゴム栓(「止水部材」の一例)
65:ゴム栓押さえ(「係止部材」の一例)
80:シールドシェル
84:シールリング(「シール部材」の一例)
91:ねじ孔(「被締結部」の一例)
B:取付ボルト(「締結部材」の一例)
C:ケース(「機器」の一例)
C1:取付孔
W:電線

Claims (2)

  1. 機器に取り付けられる防水コネクタであって、
    電線の端末に接続された端子と、
    前記端子と前記電線とが接続された部分を埋設したハウジングと、
    前記ハウジングを覆うように筒状に設けられた金属製のシールドシェルと、
    前記シールドシェル内に収容され、前記ハウジングから後方に引き出された前記電線の外周面に密着すると共に、前記シールドシェルの内周面に密着する止水部材とを備え
    前記シールドシェルには、機器に設けられた取付孔の内周面と前記シールドシェルとの間を止水するシール部材が装着されており、
    前記ハウジングには、取付部が設けられており、
    前記取付部は、前記シールドシェル内に設けられた被締結部と、前記シールドシェル内に配置された状態で前記被締結部に対して前記シールドシェルの軸方向に締結される締結部材と、によって挟持される防水コネクタ。
  2. 前記シールドシェルには、前記止水部材を後方から抜け止めする合成樹脂製の係止部材が装着されるようになっており、
    前記係止部材は、前記電線と前記シールドシェルとの間に配されている請求項1に記載の防水コネクタ。
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