JP7027020B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタに関する。
従来、シール部材を有するコネクタが知られている。特許文献1には、主回路を中継するためのメイン端子を保持するメインハウジングと、サブ回路を中継するための電線と、電線の端末に接続されたサブコネクタとを備えるコネクタ付き電線と、メインハウジングから連なり、電線を保持する電線保持部とを備えるコネクタの技術が開示されている。
特許文献1のコネクタでは、ポッティング材やゴム栓によって、電線と電線保持部との間がシールされている。
特開2018-116896号公報
ハウジングに対して予め環状のシール部が挿入される場合に、シール部に撓み等の変形が生じると、開口幅が狭くなることがある。シール部の開口幅が狭いと、導体がシール部に挿入されるときに、シール部に対して導体が干渉してしまう可能性がある。干渉の結果、シール部が傷ついてしまうなど、シール性の低下を招くことがある。
本発明の目的は、環状のシール部の開口幅が狭くなることを抑制することができるコネクタを提供することである。
本発明のコネクタは、第一装置の筐体の開口部と第二装置の筐体の開口部とが連通される連通部において前記第一装置の筐体に対して固定され、前記第一装置の内部空間と前記第二装置の内部空間とを連通する第一貫通孔を有する絶縁性のハウジングと、前記第一貫通孔に挿通されて前記第一装置と前記第二装置とを電気的に接続する板状の導体と、平面視における形状が扁平な環形状であり、前記導体と前記ハウジングとの間をシールするシール部と、を備え、前記シール部は、長手方向に延在している直線状の一対の第一シール部と、一対の前記第一シール部の端部同士をつないでいる弧状の一対の第二シール部と、を有し、前記ハウジングは、平面視における形状が扁平でかつ前記第一貫通孔の端部とつながっており、前記シール部を収容する凹部を有し、前記凹部の長手方向の内寸は、前記凹部に収容されていない状態での前記シール部の長手方向の外寸と同等であり、かつ前記凹部の短手方向の内寸は、前記凹部に収容されていない状態での前記シール部の短手方向の外寸よりも小さく、前記導体は、前記第一貫通孔に挿通されて前記ハウジングによって保持された保持状態で、前記第一シール部および前記第二シール部を前記凹部の内壁面に向けて押圧して圧縮することを特徴とする。
本発明に係るコネクタにおいて、凹部の長手方向の内寸は、凹部に収容されていない状態でのシール部の長手方向の外寸と同等である。また、導体は、第一貫通孔に挿通されてハウジングによって保持された保持状態で、第一シール部および第二シール部を凹部の内壁面に向けて押圧して圧縮する。本発明に係るコネクタによれば、シール部が凹部に収容された状態での第一シール部の撓み変形を抑制することができる。よって、本実施形態のコネクタは、環状のシール部の開口幅が狭くなることを抑制できるという効果を奏する。
図1は、第1実施形態に係るコネクタ、第一装置、および第二装置の断面図である。 図2は、第1実施形態に係るコネクタの分解斜視図である。 図3は、第1実施形態に係る導体の正面図である。 図4は、第1実施形態に係るハウジングの平面図である。 図5は、第1実施形態に係るハウジングの正面図である。 図6は、第1実施形態に係るハウジングの側面図である。 図7は、第1実施形態に係るハウジングの断面図である。 図8は、第1実施形態に係るシール部材の平面図である。 図9は、第1実施形態に係るシール部材の断面図である。 図10は、第1実施形態に係るシール部材の断面図である。 図11は、第1実施形態に係る第三凹部の拡大図である。 図12は、第三凹部に収容された第1実施形態のシール部材の平面図である。 図13は、比較例の凹部に収容されたシール部材の平面図である。 図14は、第1実施形態に係る支持部材の平面図である。 図15は、第1実施形態に係る支持部材の正面図である。 図16は、第1実施形態に係る支持部材の側面図である。 図17は、第1実施形態に係る支持部材の下面図である。 図18は、ハウジングに対するシール部材の取り付けを示す斜視図である。 図19は、ハウジングに対する導体および支持部材の取り付けを示す斜視図である。 図20は、圧縮された第一シール部を示す断面図である。 図21は、圧縮された第二シール部を示す断面図である。 図22は、第2実施形態に係るシール部材の平面図である。 図23は、第2実施形態に係る第二シール部の断面図である。 図24は、第1変形例に係る導体の正面図である。 図25は、第2変形例に係るシール部材の正面図である。 図26は、第2変形例に係るシール部材の下面図である。
以下に、本発明の実施形態に係るコネクタにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[第1実施形態]
図1から図21を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、コネクタに関する。図1は、第1実施形態に係るコネクタ、第一装置、および第二装置の断面図、図2は、第1実施形態に係るコネクタの分解斜視図、図3は、第1実施形態に係る導体の正面図、図4は、第1実施形態に係るハウジングの平面図、図5は、第1実施形態に係るハウジングの正面図、図6は、第1実施形態に係るハウジングの側面図、図7は、第1実施形態に係るハウジングの断面図、図8は、第1実施形態に係るシール部材の平面図、図9は、第1実施形態に係るシール部材の断面図、図10は、第1実施形態に係るシール部材の断面図、図11は、第1実施形態に係る第三凹部の拡大図、図12は、第三凹部に収容された第1実施形態のシール部材の平面図である。
図7には、図5のVII-VII断面が示されている。図9には、図8のIX-IX断面が示されている。図10には、図8のX-X断面が示されている。
図1および図2に示すように、実施形態に係るコネクタ1は、ハウジング2と、複数の導体3と、複数のシール部材4と、支持部材5と、を有する。コネクタ1は、第一装置100と、第二装置200と、を電気的に接続する。本実施形態において、第一装置100はモータであり、第二装置200はインバータである。第一装置100および第二装置200は、例えば、自動車等の車両に搭載される。第一装置100のモータ本体103と第二装置200のインバータ本体203とは、複数の導体3を介して電気的に接続される。
第二装置200は、車両に搭載されたバッテリと、第一装置100との間に介在している。第二装置200は、直流電流と交流電流との間の変換機能、電圧の昇圧および降圧を行なう変圧機能を有する。バッテリから第一装置100に対する電力の供給は、第二装置200によって制御される。また、第一装置100において回生によって生成された電力は、第二装置200を介してバッテリに蓄電される。
第一装置100は、筐体101およびモータ本体103を有する。モータ本体103は、第一装置100の主要な構成要素であり、ロータやステータを含む。モータ本体103は、筐体101の内部空間102に配置される。筐体101の内部空間102には、第一液体104が貯留されている。第一液体104は、モータ本体103に対する潤滑機能および冷却機能を有する液体であり、例えば、オイルである。筐体101における上側の壁部101aは、開口部101bを有する。開口部101bは、壁部101aを貫通しており、筐体101の内部空間102と筐体101の外部空間とを連通している。
第二装置200は、筐体201およびインバータ本体203を有する。インバータ本体203は、第二装置200の主要な構成要素であり、スイッチング回路を含む。インバータ本体203は、筐体201の内部空間202に配置される。筐体201の内部空間202には、パイプ204が配管されている。インバータ本体203には、パイプ204を介して冷却用の第二液体205が供給される。第二液体205は、例えば、冷却水である。筐体201における下側の壁部201aは、開口部201bを有する。
筐体101および筐体201は、開口部101bと開口部201bとを対向させながら互いに固定されている。筐体101の壁部101aと筐体201の壁部201aとの間には、ガスケット300が挟み込まれている。
コネクタ1は、第一装置100の開口部101bと第二装置200の開口部201bとが連通される連通部10において第一装置100の筐体101に対して固定される。連通部10は、第一装置100の開口部101bと第二装置200の開口部201bとが対向している部分である。本実施形態では、第二装置200の開口部201bが第一装置100の開口部101bよりも大きい。従って、第一装置100の壁部101aが第二装置200の内部空間202に向けて露出している。
図1から図3に示すように、本実施形態の導体3は、バスバである。本実施形態のコネクタ1が有する導体3の数は、四本である。ただし、導体3の数は、四本には限定されない。導体3は、導電性を有する金属、例えば銅やアルミニウム等によって形成される。導体3は、例えば、母材としての金属板から打ち抜かれて形成される。導体3は、本体30、第一端子部31、第二端子部32、テーパ部33、および板状部34を有する。本体30の形状は、矩形の板状である。本体30は、第一端子部31と第二端子部32との間の中間部に位置している。
第一端子部31は、本体30に対して長手方向の一端側に位置している。第一端子部31は、テーパ部33および板状部34を介して本体30とつながっている。第一端子部31は、第一装置100が有する端子に対して電気的に接続される。第一端子部31の形状は、例えば、円形である。第一端子部31の幅W1は、本体30の幅W0よりも狭い。第一端子部31は、締結部材が挿通される貫通孔31aを有する。
第二端子部32は、本体30に対して長手方向の他端側に位置しており、本体30と連続している。第二端子部32は、第二装置200が有する端子に対して電気的に接続される。第二端子部32の形状は、例えば、円形である。第二端子部32は、締結部材が挿通される貫通孔32aを有する。第二端子部32の外径W2は、第一端子部31の幅W1よりも大きい。また、第二端子部32の外径W2は、本体30の幅W0よりも大きい。
それぞれの導体3は、第一端子部31を先頭にしてハウジング2に挿入される。本実施形態では、導体3の長手方向を「高さ方向Z」と称する。また、複数の導体3が配列される方向を「第一方向X」と称する。第一方向Xは、高さ方向Zと直交している。第一方向Xおよび高さ方向Zの何れとも直交する方向を「第二方向Y」と称する。第二方向Yは、導体3の板厚方向である。
板状部34は、テーパ部33と第一端子部31とをつないでいる矩形の板状の部分である。板状部34の幅W4は、第一端子部31の幅W1と等しく、高さ方向Zに沿って一定である。テーパ部33は、高さ方向Zに沿って幅W3が変化している部分である。テーパ部33の幅W3は、本体30から板状部34へ向うに従って狭くなる。テーパ部33の幅W3の値は、本体30とつながる端部において本体30の幅W0と等しくなる。また、テーパ部33の幅W3の値は、板状部34とつながる端部において板状部34の幅W4と等しくなる。
導体3の縁部には、面取りがなされている。面取り加工により、本体30、第一端子部31、第二端子部32、テーパ部33、および板状部34の縁部の断面形状は、略円弧形状とされている。
図2に示すように、ハウジング2は、本体20および壁部21を有する。本体20および壁部21は、例えば、絶縁性の合成樹脂によって一体に成型される。ハウジング2の材料は、第一液体104に対する耐性を有する。ハウジング2の材料は、例えば、耐油性を有する合成樹脂である。本体20は、第一装置100の壁部101aに対して固定される部分である。図5等に示すように、本体20は、板状に形成された基部22と、基部22から高さ方向Zに向けて突出した突出部23とを有する。壁部21は、突出部23の先端から高さ方向Zに向けて突出している。
図4に示すように、基部22の平面形状は、略矩形である。基部22の長手方向は、第一方向Xである。基部22の四隅には、貫通孔を有する固定部22cが設けられている。固定部22cは、例えば、ボルトによって第一装置100の壁部101aに対して固定される。基部22は、第一面22aおよび第二面22bを有する。第二面22bは、突出部23が設けられている面である。第一面22aは、第二面22bとは反対側の面である。基部22は、第一面22aを第二装置200に向け、かつ第二面22bを壁部101aに対向させて固定される。第一面22aは、例えば、第一装置100および第二装置200が車両に搭載された状態で上方を向く。
図5および図6に示すように、突出部23は、基部22の第二面22bから高さ方向Zに向けて突出している。突出部23の形状は、略直方体である。高さ方向Zと直交する断面における突出部23の断面形状は、略矩形である。突出部23の断面形状において、長手方向は第一方向Xである。
図2および図4に示すように、本体20は、多段に形成された凹部24を有する。凹部24は、基部22の第一面22aに開口しており、壁部21に向けて高さ方向Zに沿って凹んでいる。凹部24は、第一凹部24A、第二凹部24B、および第三凹部24Cを有する。第一凹部24Aは、支持部材5と嵌合し、支持部材5を下方から支持する。第二凹部24Bには、支持部材5の突部52が嵌合する。第三凹部24Cには、シール部材4が挿入される。
図4に示すように、第一凹部24Aの平面形状は、略矩形である。第一凹部24Aの長手方向は、第一方向Xである。第一凹部24Aは、第二方向Yにおいて互いに対向する第一壁面24fおよび第二壁面24gを有する。第一壁面24fおよび第二壁面24gは、第一方向Xおよび高さ方向Zに沿った面である。
第二凹部24Bは、第一凹部24Aの底面24hから壁部21側に向けて高さ方向Zに沿って凹んでいる。第二凹部24Bの平面形状は、略矩形である。第二凹部24Bの長手方向は、第一方向Xである。第三凹部24Cは、第二凹部24Bの底面24jから壁部21側に向けて高さ方向Zに沿って凹んでいる。本実施形態の凹部24は、複数の第三凹部24Cを有する。第三凹部24Cの個数は、導体3の本数およびシール部材4の個数に合わせて四つとされている。四つの第三凹部24Cは、第一方向Xに沿って一列に配列されている。四つの第三凹部24Cは、例えば、等間隔で配置される。
平面視における第三凹部24Cの形状は、扁平な形状である。第三凹部24Cの長手方向は、第一方向Xである。第三凹部24Cの平面形状は、シール部材4の平面形状に対応した形状である。第三凹部24Cの内壁面は、一対の第一壁面24d,24dと、一対の第二壁面24e,24eと、を有する。第一壁面24d,24dは、第二方向Yにおいて互いに対向している。第一壁面24dは、第二方向Yに対して実質的に直交している面である。第二壁面24eは、一対の第一壁面24d,24dの端部同士をつないでいる。平面視における第二壁面24eの形状は、第一方向Xに沿って外側に向かう凸形状である。本実施形態の第二壁面24eの平面形状は、略円弧形状である。
図4に示すように、本体20は、複数の第一貫通孔25を有する。導体3は、第一貫通孔25に圧入され、第一貫通孔25によって保持される。第一貫通孔25の断面形状は、導体3の断面形状に対応した形状であり、例えば、略矩形である。第一貫通孔25の断面形状における長手方向は、第一方向Xである。本体20が有する第一貫通孔25の数は、挿入される導体3の本数に合わせて四つである。第一貫通孔25は、第一方向Xに沿って等間隔で配置されている。
第一貫通孔25は、高さ方向Zに沿って本体20を貫通している。第一貫通孔25の一端は、第三凹部24Cの底面24kに開口している。第一貫通孔25の他端は、突出部23の先端面23aに開口している。一つの第三凹部24Cに対して一つの第一貫通孔25が配置されている。
壁部21は、矩形の平板状の構成部であり、突出部23の先端面23aから高さ方向Zに向けて突出している。図5および図7等に示すように、壁部21は、ナット21aを保持している。本実施形態の壁部21には、四本の導体3に対応して四つのナット21aが固定されている。ナット21aは、例えば、モールド成型により壁部21に対して一体化される。ナット21aのねじ穴21bは、第二方向Yに沿って延在している。導体3の第一端子部31および第一装置100の端子は、ナット21aに対してボルトによって共締めされる。
ハウジング2は、複数の絶縁壁26を有する。絶縁壁26は、隣接する導体3の間を仕切る壁である。本実施形態のハウジング2は、四本の導体3に対応して三つの絶縁壁26を有する。絶縁壁26は、突出部23の側面および壁部21から第二方向Yに向けて突出している。絶縁壁26は、基部22の第二面22bから壁部21の先端面21cまで高さ方向Zに沿って延在している。
図8から図10に示すように、シール部材4は、シール部40を有する。シール部材4は、ゴム等の樹脂によって一体に成型される。シール部材4の材料は、第一液体104に対する耐性を有する材料であり、例えば、耐油性を有するアクリルゴム等である。シール部40は、導体3とハウジング2との間をシールする部分である。本実施形態では、シール部材4の全体がシール部40として機能する。ただし、シール部材4は、シール部40以外の部分を有していてもよい。図8に示すように、平面視におけるシール部40の形状は、扁平な環形状である。シール部40は、一対の第一シール部41,41と、一対の第二シール部42,42と、を有する。
第一シール部41は、シール部40の長手方向に延在している直線状の部分である。シール部材4は、シール部40の長手方向が第一方向Xと一致し、かつシール部40の短手方向が第二方向Yと一致するようにハウジング2の第三凹部24Cに対して挿入される。以下のシール部材4に関する説明において、第一方向X、第二方向Y、および高さ方向Zは、シール部材4がハウジング2に対して取り付けられた状態での方向である。
図9に示すように、第一シール部41の断面形状は、円形である。つまり、第一シール部41の形状は、円柱形状である。一対の第一シール部41,41は、平行であり、かつ一方の第一シール部41と他方の第一シール部41とは第二方向Yにおいて離間している。
第二シール部42は、一対の第一シール部41,41の端部同士をつないでいる弧状の部分である。平面視における第二シール部42の形状は、第一シール部41から遠ざかる方向に向けて凸の湾曲形状である。本実施形態の第二シール部42の平面形状は、略半円である。より詳しくは、第二シール部42は、二つの円弧部42aと、一つの直線部42bとを有する。円弧部42aの平面形状は、中心角が90°の円弧形状である。円弧部42aの一端42cは、第一シール部41の端部とつながっている。円弧部42aの他端42dは、直線部42bとつながっている。
直線部42bは、第二方向Yに延在する直線状の部分である。直線部42bは、二つの円弧部42aをつないでいる。直線部42bは、第二シール部42における第二方向Yの中央に位置している。直線部42bは、第一方向Xにおいて導体3と対向する位置に設けられている。図10に示すように、直線部42bの断面形状は、円形である。また、円弧部42aの断面形状は、直線部42bの断面形状と同様の円形である。本実施形態のシール部40では、第一シール部41の断面形状および断面積と、第二シール部42の断面形状および断面積と、が実質的に同じである。
一対の第一シール部41,41および一対の第二シール部42,42によって孔部43が形成されている。孔部43には、導体3が挿通される。平面視における孔部43の形状は、扁平な形状であり、例えば、略長方形である。
図8には、平面視における第一シール部41の厚さD1および第二シール部42の厚さD2が示されている。ここで、厚さD1,D2は、シール部40が第三凹部24Cに収容されていない状態での厚さである。言い換えると、厚さD1,D2は、シール部40に対して外力が作用していない状態での厚さである。
本実施形態では、第一シール部41の厚さD1は、第一シール部41の断面形状における直径と等しい。また、第二シール部42の厚さD2は、第二シール部42の断面形状における直径と等しい。本実施形態のシール部40では、第一シール部41の厚さD1と、第二シール部42の厚さD2とが等しい。なお、第二シール部42の厚さD2は、例えば、シール部40の長軸上の位置における厚さ、言い換えると、導体3の側面と対向する位置における厚さである。本実施形態では、直線部42bがシール部40の長軸上に位置しており、かつ導体3の側面と対向する。この場合は、直線部42bにおける厚さが第二シール部42の厚さD2を代表する。
第一方向Xにおけるシール部40の内寸Ws1は、導体3の寸法に応じて定められている。内寸Ws1は、孔部43の長さである。言い換えると、内寸Ws1は、一方の直線部42bにおける内側の縁から、他方の直線部42bにおける内側の縁までの第一方向Xに沿った距離である。なお、内寸Ws1は、シール部40が第三凹部24Cに収容されていない状態での寸法である。後述する内寸Ws2、外寸Ws3,Ws4についても、シール部40が第三凹部24Cに収容されていない状態での寸法である。
内寸Ws1は、導体3の本体30の幅W0よりも小さく、かつ導体3の板状部34の幅W4以上である。つまり、内寸Ws1の大きさは、孔部43に対して板状部34を容易に挿通させることができるように設定されている。また、内寸Ws1の大きさは、本体30によってシール部40が第一方向Xに向けて押し広げられるように定められている。
第二方向Yにおけるシール部40の内寸Ws2は、導体3の寸法に応じて定められている。内寸Ws2は、孔部43の幅である。言い換えると、内寸Ws2は、一方の第一シール部41における内側の縁から他方の第一シール部41における内側の縁までの距離である。内寸Ws2は、導体3の板厚tよりも小さい。なお、本実施形態の導体3では、第一端子部31から第二端子部32まで板厚tが一律である。
第一方向Xにおけるシール部40の外寸Ws3は、第三凹部24Cの寸法と関連づけられている。外寸Ws3は、一方の直線部42bの外縁から他方の直線部42bの外縁までの第一方向Xに沿った距離である。外寸Ws3の値は、第一方向Xにおける第三凹部24Cの内寸Wc1(図11参照)の値と同等である。
第二方向Yにおけるシール部40の外寸Ws4は、第三凹部24Cの寸法と関連づけられている。外寸Ws4は、一方の第一シール部41の外縁から他方の第一シール部41の外縁までの第二方向Yに沿った距離である。外寸Ws4の値は、第二方向Yにおける第三凹部24Cの内寸Wc2(図11参照)の値よりも大きい。
つまり、本実施形態のシール部40は、第三凹部24Cに収容される際に、第二方向Yに沿って圧縮される。一方、シール部40は、第三凹部24Cに収容される際に、第一方向Xには実質的に圧縮されない。
図12には、第三凹部24Cに収容されたシール部材4が示されている。図13には、比較例の凹部24Xに収容されたシール部材4が示されている。比較例の凹部24Xにおいて、本実施形態の第三凹部24Cと異なる点は、第一方向Xの内寸WcXの大きさが、シール部40の外寸Ws3よりも小さい点である。この場合、凹部24Xに収容されたシール部40には、第一方向Xの圧縮力F1が作用する。圧縮力F1により、第一シール部41には、内方へ向けて撓むような変形が生じやすい。この変形は、一対の第一シール部41,41の中央部を互いに近づけるような変形である。言い換えると、第一シール部41には、孔部43の開口幅を狭くするように変形する。
一方、図12に示すように、本実施形態のコネクタ1では、第三凹部24Cに収容されるシール部40の変形が抑制される。実施形態のシール部40に対しては、第一方向Xの圧縮力が実質的に作用しないか、または第一方向Xの圧縮力が作用したとしても、その圧縮力の大きさは第一シール部41を撓ませるほどの大きさとならない。従って、図12に示すように、シール部40は、第一シール部41が直線状の形状を維持したままで第三凹部24Cに収容される。つまり、シール部40には、孔部43の開口幅を狭くするような変形が生じにくい。
よって、本実施形態のコネクタ1では、孔部43に導体3が挿入されるときに、導体3が第一シール部41と干渉しにくい。その結果、本実施形態のコネクタ1では、導体3がシール部40を傷つけたり、導体3がシール部40を転がしてしまったりすることが抑制される。
図14から図17に示すように、支持部材5は、筒状部50、底壁部51、突部52、および絶縁壁53を有する。筒状部50、底壁部51、突部52、および絶縁壁53は、例えば、絶縁性の合成樹脂によって一体に成型される。支持部材5の材料は、第二液体205に対する耐性を有している。なお、支持部材5の材料は、第一液体104に対する耐性を有していない材料や、ハウジング2の材料と比較して第一液体104に対する耐性が低い材料であってもよい。
筒状部50の形状は、角筒形状である。平面視における筒状部50の外形は、矩形である。筒状部50の長手方向は、第一方向Xである。筒状部50は、第二方向Yにおいて互いに対向する第一壁部55および第二壁部56を有する。底壁部51は、筒状部50の一方の開口部を塞ぐ壁部である。底壁部51の内側面51aは、第二装置200を向く面である。内側面51aは、例えば、第一装置100および第二装置200が車両に搭載された状態で上方を向く面である。
図15から図17に示すように、突部52は、底壁部51の外側面51bから高さ方向Zに沿って突出している。突部52は、シール部材4を支持するOリングストッパとしての機能を有する。支持部材5は、一つの突部52によって複数のシール部材4を支持する。
支持部材5は、導体3が挿通される複数の第二貫通孔54を有する。第二貫通孔54の断面形状は、略矩形である。第二貫通孔54の断面形状における長手方向は、第一方向Xである。支持部材5は、四本の導体3に対応して四つの第二貫通孔54を有する。四つの第二貫通孔54は、第一方向Xに沿って配列されている。四つの第二貫通孔54は、例えば、等間隔で配置される。第二貫通孔54は、高さ方向Zに沿って底壁部51および突部52を貫通している。第二貫通孔54の一端は、底壁部51の内側面51aに開口している。第二貫通孔54の他端は、突部52の先端面52aに開口している。一つの突部52に対して四つの第二貫通孔54が形成されている。先端面52aは、第三凹部24Cを閉塞し、シール部40が第三凹部24Cから抜け出さないようにシール部40を支持する。
絶縁壁53は、隣接する導体3の間を仕切る壁である。絶縁壁53は、第一壁部55の内側面55a、第二壁部56の内側面56a、および底壁部51の内側面51aとつながっており、筒状部50の内部空間を仕切っている。また、絶縁壁53は、筒状部50から高さ方向Zに沿って突出した突出部53aを有する。
実施形態のコネクタ1は、例えば、以下のようにして組み立てられる。まず、図18に示すように、ハウジング2の第三凹部24Cに対してシール部材4が挿入される。一つの第三凹部24Cに対して一つのシール部材4が挿入される。次に、図19に示すように、支持部材5および導体3がハウジング2に対して取り付けられる。支持部材5の筒状部50は、第一凹部24Aに嵌合し、支持部材5の突部52は、第二凹部24Bに嵌合する。導体3は、支持部材5の第二貫通孔54、シール部材4の孔部43、およびハウジング2の第一貫通孔25に挿通される。このときに、導体3は、シール部40を第三凹部24Cの内壁面に向けて押し広げながら孔部43に挿入される。
支持部材5および導体3は、ハウジング2に対して同時に取り付けられてもよく、別々に取り付けられてもよい。前者の組み立て方法では、導体3が支持部材5の第二貫通孔54に挿通され、その後に支持部材5および導体3がハウジング2に対して取り付けられる。後者の組み立て方法では、支持部材5が先にハウジング2に取り付けられ、その後に導体3が支持部材5およびハウジング2に対して取り付けられる。
図20および図21には、保持状態の導体3が示されている。導体3の保持状態は、導体3が第一貫通孔25に挿通されてハウジング2によって保持された状態である。図21に示すように、第一貫通孔25は、導体3を位置決めする係止部25aを有する。係止部25aは、第一貫通孔25の一部の区間であり、導体3のテーパ部33を係止する。係止部25aは、下方へ向かうに従って第一方向Xの幅が狭くなるように傾斜している。係止部25aの傾斜角度は、例えば、テーパ部33の傾斜角度と同等である。係止部25aは、高さ方向Zおよび第一方向Xにおいて導体3を位置決めする。
図20に示すように、導体3は、シール部材4の第一シール部41を圧縮する。より詳しくは、導体3の本体30は、第一壁面24dに向けて第一シール部41を押圧し、第二方向Yにおいて第一シール部41を圧縮する。以下の説明では、第一シール部41に関して、保持状態の導体3と第一壁面24dとによって圧縮された状態を単に圧縮状態と称する。圧縮状態における第一シール部41の幅は、導体3と第一壁面24dとの隙間の大きさGp1によって決まる。導体3および第一壁面24dが第一シール部41を圧縮する圧縮率Cp1は、下記式(1)で表される。
Cp1=(D1-Gp1)/D1×100…(1)
図21に示すように、導体3は、シール部材4の第二シール部42を圧縮する。より詳しくは、導体3の本体30は、第二壁面24eに向けて第二シール部42を押圧し、第一方向Xにおいて第二シール部42を圧縮する。以下の説明では、第二シール部42に関して、保持状態の導体3と第二壁面24eとによって圧縮された状態を単に圧縮状態と称する。圧縮状態における第二シール部42の幅は、導体3と第二壁面24eとの隙間の大きさGp2によって決まる。導体3および第二壁面24eが第二シール部42を圧縮する圧縮率Cp2は、下記式(2)で表される。
Cp2=(D2-Gp2)/D2×100…(2)
本実施形態のコネクタ1は、下記式(3)を満たす。すなわち、本実施形態のコネクタ1は、第一シール部41の圧縮率Cp1と、第二シール部42の圧縮率Cp2とが等しくなるように、ハウジング2、シール部40、および導体3が設計されている。よって、本実施形態のコネクタ1は、シール部40の開口幅が狭くなることの抑制と、シール部40における圧縮率の均一化と、を両立させることができる。
Cp1=Cp2…(3)
以上説明したように、本実施形態のコネクタ1は、絶縁性のハウジング2と、板状の導体3と、シール部40と、を有する。ハウジング2は、第一装置100の開口部101bと第二装置200の開口部201bとが連通される連通部10において第一装置100の筐体101に対して固定される。ハウジング2は、第一装置100の内部空間102と第二装置200の内部空間202とを連通する第一貫通孔25を有する。導体3は、第一貫通孔25に挿通されて第一装置100と第二装置200とを電気的に接続する。
シール部40は、平面視における形状が扁平な環形状であり、導体3とハウジング2との間をシールする。シール部40は、一対の第一シール部41,41と、一対の第二シール部42,42と、を有する。第一シール部41は、シール部40の長手方向に延在している直線状の部分である。第二シール部42は、一対の第一シール部41,41の端部同士をつないでいる弧状の部分である。
ハウジング2は、シール部40を収容する第三凹部24Cを有する。第三凹部24Cは、平面視における形状が扁平でかつ第一貫通孔25の端部とつながっている。第三凹部24Cの長手方向の内寸Wc1は、第三凹部24Cに収容されていない状態でのシール部40の長手方向の外寸Ws3と同等である。第三凹部24Cの短手方向の内寸Wc2は、第三凹部24Cに収容されていない状態でのシール部40の短手方向の外寸Ws4よりも小さい。
導体3は、保持状態で、第一シール部41および第二シール部42を第三凹部24Cの内壁面24d,24eに向けて押圧して圧縮する。保持状態は、導体3が第一貫通孔25に挿通されてハウジング2によって保持された状態である。本実施形態のコネクタ1によれば、シール部40の開口幅が狭くなることを抑制することができる。これにより、導体3がシール部40と干渉してシール部40を傷つけてしまうことなどが抑制される。
本実施形態のコネクタ1において、保持状態における導体3と第三凹部24Cの内壁面24d,24eとの隙間の大きさGp1,Gp2は、第一シール部41の圧縮率Cp1と、第二シール部42の圧縮率Cp2とを同等とする大きさである。二つの圧縮率Cp1,Cp2が同等であることは、圧縮率Cp1,Cp2が一致することだけでなく、圧縮率Cp1,Cp2が一定の範囲内で異なることも含む。第一シール部41の圧縮率Cp1は、第二シール部42の圧縮率Cp2と比較して大きくても、圧縮率Cp2と比較して小さくてもよい。シール部40が所望のシール性を確保できる範囲内で二つの圧縮率Cp1,Cp2が異なっていてもよい。
本実施形態のコネクタ1において、第三凹部24Cの内壁面は、第一壁面24dと、第二壁面24eと、を有する。第一壁面24dは、第三凹部24Cの短手方向において第一シール部41と対向する壁面である。第二壁面24eは、第三凹部24Cの長手方向において第二シール部42と対向する壁面である。本実施形態のコネクタ1は、下記式(4)を満たす。なお、厚さD1;シール部40が第三凹部24Cに収容されていない状態での平面視における第一シール部41の厚さ、厚さD2;シール部40が第三凹部24Cに収容されていない状態での平面視における第二シール部42の厚さ、である。また、隙間の大きさGp1;保持状態における導体3と第一壁面24dとの隙間の大きさ、隙間の大きさGp2;保持状態における導体3と第二壁面24eとの隙間の大きさ、である。
Gp1/D1=Gp2/D2・・・(4)
上記式(4)は、第一シール部41の圧縮率Cp1と、第二シール部42の圧縮率Cp2とが等しいことを示している。つまり、本実施形態のコネクタ1では、第一シール部41のシール性および第二シール部42のシール性の均一化を図ることができる。
また、本実施形態の導体3は、本体30と、第一端子部31と、第二端子部32と、テーパ部33と、を有する。本体30は、導体3の長手方向の中間部に位置している。第一端子部31は、本体30に対して導体3の一端側に位置し、第一装置100に対して接続される。第二端子部32は、本体30に対して導体3の他端側に位置し、第二装置200に対して接続される。テーパ部33は、本体30と第一端子部31との間に設けられている。本体30は、保持状態において第一シール部41および第二シール部42を圧縮する部分である。第一端子部31の幅W1は、本体30の幅W0よりも狭い。よって、本実施形態のコネクタ1によれば、導体3が孔部43に挿入されるときの第一端子部31とシール部40との干渉が抑制される。また、テーパ部33により徐々にシール部40変形させることが可能となる。
[第2実施形態]
図22および図23を参照して、第2実施形態について説明する。第2実施形態については、上記第1実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図22は、第2実施形態に係るシール部材の平面図、図23は、第2実施形態に係る第二シール部の断面図である。図23には、図22のXXIII-XXIII断面が示されている。第2実施形態のシール部材4において、上記第1実施形態のシール部材4と異なる点は、例えば、第二シール部42の形状である。
第2実施形態の第二シール部42は、上記第1実施形態の第二シール部42と同様に、二つの円弧部42aおよび一つの直線部42bを有する。本実施形態のシール部40では、第二シール部42の厚さD2が第一シール部41の厚さD1よりも小さくされている。図23に示すように、本実施形態の第二シール部42の断面形状は、長円形状である。第二シール部42の長軸方向は高さ方向Zであり、短軸方向は高さ方向Zと直交する方向である。直線部42bにおける短軸方向は、第一方向Xである。
第二シール部42の長軸方向の幅D3は、第一シール部41の厚さD1と同等である。平面視における直線部42bの厚さD2は、第一シール部41の厚さD1よりも小さい。第二シール部42の断面形状は、直線部42bにおいて最も厚さが小さくなるように徐々に変化している。具体的には、第一シール部41との境界における円弧部42aの断面形状は、第一シール部41の断面形状と等しい円形である。直線部42bとの境界における円弧部42aの断面形状は、直線部42bの断面形状と等しい長円形状である。
なお、第二シール部42の断面形状は、長円形状には限定されない。例えば、第二シール部42の断面形状は、第一シール部41の厚さD1よりも小さい直径の円形であってもよい。
本実施形態のコネクタ1では、第二シール部42の厚さD2を小さくすることで、シール部40の外寸Ws3を第三凹部24Cの内寸Wc1と同等にしている。外寸Ws3が内寸Wc1と同等であることから、シール部40が第三凹部24Cに収容されるときに、第一シール部41に撓み変形が生じにくい。また、第二シール部42の厚さD2が小さいことで、第一シール部41の剛性と比較して第二シール部42の剛性が小さい。よって、第二シール部42に対して圧縮力F1が作用したとしても、主として第二シール部42が変形し、第一シール部41が変形しにくい。
第2実施形態のコネクタ1では、上記第1実施形態のコネクタ1と同様に、導体3がシール部40を圧縮する。保持状態の導体3は、例えば、第一シール部41の圧縮率Cp1と第二シール部42の圧縮率Cp2とが同等となるようにシール部40を圧縮する。第二シール部42の圧縮率Cp2を所望の値とするために、導体3の本体30の幅W0が調整されてもよく、第三凹部24Cの内寸Wc1が調整されてもよく、第二シール部42の厚さD2が調整されてもよい。
[各実施形態の第1変形例]
上記第1実施形態および第2実施形態の第1変形例について説明する。図24は、第1変形例に係る導体の正面図である。第1変形例に係る導体3において、上記各実施形態の導体3と異なる点は、例えば、テーパ部33を有していない点である。第1変形例の導体3では、本体30から第一端子部31までの幅が一定である。本体30の縁部には、係止面35が設けられている。導体3が支持部材5の第二貫通孔54に挿入されたときに、係止面35が第二貫通孔54によって係止され、導体3が位置決められる。
[各実施形態の第2変形例]
上記第1実施形態および第2実施形態の第2変形例について説明する。図25は、第2変形例に係るシール部材の正面図、図26は、第2変形例に係るシール部材の下面図である。第2変形例において、上記各実施形態と異なる点は、複数のシール部40が本体44によって連結されている点である。第2変形例のシール部材4は、四つのシール部40と、一つの本体44とを有する。本体44およびシール部40は、一体である。シール部40における軸方向の一端は、本体44の下面44aにつながっている。
図26に示すように、シール部40の平面形状は、扁平な環形状である。シール部40は、一対の第一シール部41および一対の第二シール部42を有する。第一シール部41の平面形状は、直線状であり、第二シール部42の平面形状は、弧状である。第2変形例のシール部40は、リップ45を有する。リップ45は、シール部40の外周面に設けられている環状の突部である。シール部40にリップ45が設けられる場合、シール部40の外寸Ws3,Ws4は、例えば、リップ45の先端を含む寸法である。孔部43は、本体44を貫通している。
シール部材4の本体44は、ハウジング2の第二凹部24Bに嵌合する。支持部材5は、本体44を支持する。第2変形例のシール部材4によれば、複数のシール部40を一度に第三凹部24Cに挿入することが可能となる。
[各実施形態の第3変形例]
実施形態の第3変形例について説明する。コネクタ1が有するシール部40の個数は、実施形態で例示された四つには限定されない。コネクタ1は、少なくとも一つのシール部40を有していればよい。シール部40の形状は、例示された形状には限定されない。例えば、第二シール部42は、直線部42bを有していなくてもよい。この場合、第二シール部42の平面形状は、半円形状とされてもよい。
シール部40を収容する凹部は、実施形態で例示された第三凹部24Cには限定されない。例えば、上記実施形態の第三凹部24Cは、多段に形成された凹部24の一部であった。しかしながら、シール部40を収容する凹部は、独立して設けられてもよい。
上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
1 コネクタ
2 ハウジング
3 導体
4 シール部材
5 支持部材
10 連通部
20 本体
21 壁部
21a:ナット、 21b:ねじ穴、 21c:先端面
22 基部
22a:第一面、 22b:第二面、 22c:固定部
23 突出部
23a 先端面
24 凹部
24A:第一凹部、 24B:第二凹部、 24C:第三凹部
24d:第一壁面、 24e:第二壁面、 24f:第一壁面、 24g:第二壁面、
24h,24j,24k 底面 24X:比較例の凹部
25 第一貫通孔
25a 係止部
26 絶縁壁
30 本体
31:第一端子部、 32:第二端子部、 33:テーパ部、 34:板状部、
35:係止面
40 シール部
41:第一シール部、 42:第二シール部、 42a:円弧部、
42b:直線部、 42c:一端、 42d:他端、 43:孔部、 44:本体、
45:リップ
50 筒状部
51 底壁部
51a:内側面、 51b:外側面
52 突部
53 絶縁壁
54 第二貫通孔
100 第一装置
101 筐体
101a:壁部、 101b:開口部
102 内部空間
103 モータ本体
104 第一液体
200 第二装置
201 筐体
201a:壁部、 201b:開口部
202 内部空間
203 インバータ本体
204 パイプ
205 第二液体
Cp1,Cp2 圧縮率
D1,D2 厚さ
Gp1,Gp2 隙間の大きさ
Wc1,Wc2 内寸
Ws1,Ws2 内寸
Ws3,Ws4 外寸
X 第一方向
Y 第二方向
Z 高さ方向

Claims (5)

  1. 第一装置の筐体の開口部と第二装置の筐体の開口部とが連通される連通部において前記第一装置の筐体に対して固定され、前記第一装置の内部空間と前記第二装置の内部空間とを連通する第一貫通孔を有する絶縁性のハウジングと、
    前記第一貫通孔に挿通されて前記第一装置と前記第二装置とを電気的に接続する板状の導体と、
    平面視における形状が扁平な環形状であり、前記導体と前記ハウジングとの間をシールするシール部と、
    を備え、
    前記シール部は、長手方向に延在している直線状の一対の第一シール部と、一対の前記第一シール部の端部同士をつないでいる弧状の一対の第二シール部と、を有し、
    前記ハウジングは、平面視における形状が扁平でかつ前記第一貫通孔の端部とつながっており、前記シール部を収容する凹部を有し、
    前記凹部の長手方向の内寸は、前記凹部に収容されていない状態での前記シール部の長手方向の外寸と同等であり、かつ前記凹部の短手方向の内寸は、前記凹部に収容されていない状態での前記シール部の短手方向の外寸よりも小さく、
    前記導体は、前記第一貫通孔に挿通されて前記ハウジングによって保持された保持状態で、前記第一シール部および前記第二シール部を前記凹部の内壁面に向けて押圧して圧縮する
    ことを特徴とするコネクタ。
  2. 前記保持状態における前記導体と前記凹部の内壁面との隙間の大きさは、前記第一シール部の圧縮率と、前記第二シール部の圧縮率とを同等とする大きさである
    請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記凹部の内壁面は、前記凹部の短手方向において前記第一シール部と対向する第一壁面と、前記凹部の長手方向において前記第二シール部と対向する第二壁面と、を有し、
    前記シール部が前記凹部に収容されていない状態での平面視における前記第一シール部の厚さをD1とし、平面視における前記第二シール部の厚さをD2とし、かつ前記保持状態における前記導体と前記第一壁面との隙間の大きさをGp1とし、前記導体と前記第二壁面との隙間の大きさをGp2とした場合に、下記式(1)が成立する、請求項2に記載のコネクタ。
    Gp1/D1=Gp2/D2・・・(1)
  4. 前記シール部を平面視した場合に、前記第二シール部の厚さが前記第一シール部の厚さよりも小さい
    請求項1から3の何れか1項に記載のコネクタ。
  5. 前記導体は、前記導体の長手方向の中間部に位置する本体と、前記本体に対して前記導体の一端側に位置し、前記第一装置に対して接続される第一端子部と、前記本体に対して前記導体の他端側に位置し、前記第二装置に対して接続される第二端子部と、前記本体と前記第一端子部との間に設けられたテーパ部と、を有し、
    前記本体は、前記保持状態において前記第一シール部および前記第二シール部を圧縮する部分であり、
    前記第一端子部の幅は、前記本体の幅よりも狭い
    請求項1から4の何れか1項に記載のコネクタ。
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