WO2014181841A1 - コネクタの防水構造 - Google Patents

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Abstract

 同軸電線(15)の導体(35,39)に接続される端子(21,23)と、端子(21,23)と導体との接続部を収容するハウジング(31)と、ハウジング(31)を覆うシールドシェル(33)とを備える。ハウジング(31)は、金属板(61)を備える。シールドシェル(33)は、金属板(61)の係止部(89)が係合される係合部(103)と、収容部(99)の両側壁(97)から突出するフランジ部(93)とを備える。ハウジング(31)とシールドシェル(33)との間には、接続部と各導体の露出端部とを包囲する一対のシール部材(27,29)が圧縮して収容される。

Description

コネクタの防水構造
 本発明は、コネクタの防水構造に関する。
 自動車などの移動体に搭載される電気機器においては、その筺体に形成される差し込み口にコネクタが接続される。この種のコネクタとしては、電線が接続される端子がL字状に屈曲されて形成されるL字型のコネクタが知られている。これによれば、電気機器に接続された電線を、例えば、電気機器の器壁に沿って配索することができるため、電線の配索スペースを小さくすることができる。
 ところで、このようなコネクタには、電線などから発生する電磁波に対するシールド対策が求められる。また、差し込み口から筺体内に水が侵入するのを防ぐ防水対策が求められる。この種のコネクタとして、図9に示すシールドコネクタが提案されている(特許文献1参照。)。
 図9に示すシールドコネクタ1は、一対の端子2a,2bと、これらの端子2a,2bを収容するコネクタハウジング3と、このコネクタハウジング3を覆う金属製のシールドシェル4と、電線5と端子2a,2bの接続部を包囲する弾性を有する一対の第1及び第2シール部材6a,6bとを備えて構成される。一対の端子2a,2bは、電線5の絶縁被覆を剥離して露出された導体端部7が一端部に接続されるとともに、電気機器側の端子が他端部に接続される。そして、一対の端子2a,2bは、それぞれ一端部と他端部との間が屈曲されて、L字型に形成される。シールドシェル4は、互いに別体で設けられた第1シールドシェル4aと第2シールドシェル4bにより構成される。
 このシールドコネクタ1の組み立て方法は、以下の通りである。まず、一対の第1及び第2シール部材6a,6bのうち、第1シール部材6aが、コネクタハウジング3に嵌め込まれ、電線5の導体端部7と端子2a,2bとの接続部がそれぞれ第1シール部材6aの凹部8に収容される。このとき、各端子2a,2bの他端部は、第1シール部材6aを突き破ってコネクタハウジング3の貫通孔に通され、端子保持部9に保持された状態で外部に抜き出される。この状態で、第2シール部材6bが第1シール部材6aに重ね合わされる。そして、第1シールドシェル4aがコネクタハウジング3と重ね合わされた状態で、第1シールドシェル4aと第2シールドシェル4bとの間にコネクタハウジング3の一端部3a及び電線5が挟み込まれ、第1シールドシェル4aと第2シールドシェル4bがボルトで互いに固定される。これにより、一対の第1及び第2シール部材6a,6bは、第1シールドシェル4aと第2シールドシェル4bにそれぞれ押圧されて圧縮され、互いに密着する。
 こうして組み立てられたシールドコネクタ1は、図示しない筺体の器壁の差し込み口に端子保持部9が差し込まれ、更に、第1シールドシェル4aから突出する接地部10が、ボルト12で器壁に締結されることにより、筺体に取り付けられる。
日本国特開2010-272404号公報
 ところで、上記特許文献1に記載されたシールドコネクタ1は、第1シールドシェル4aと第2シールドシェル4bが互いに固定されることで、一対の第1及び第2シール部材6a,6bが圧縮されているが、第2シールドシェル4bがコネクタハウジング3の一端部3aに押し付けられているため、一対の第1及び第2シール部材6a,6bの合わせ面にかかる押圧力が不均一になることがある。そして、第1及び第2シール部材6a,6bの合わせ面にかかる押圧力が不均一になると、所望のシール性(防水性)を確保できなくなるおそれがある。このように、特許文献1に記載されたシールドコネクタは、防水性の点で改善の余地がある。
 本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は一対のシール部材のシール性を高めることにより、コネクタの防水性を向上させることができるコネクタの防水構造を提供することにある。
 本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 同軸又は多芯の電線と、これらの電線の絶縁被覆を剥離して露出された導体の露出端部にそれぞれ接続される複数の端子と、これらの端子を外部に露出させるとともに、これらの端子と前記導体との接続部を収容するハウジングと、このハウジングを覆うシールドシェルとを備えるコネクタの防水構造であって、前記ハウジングは、底壁の外縁部から筒状に立設された側壁の端部に形成される開口と、前記底壁に設けられ、前記複数の端子を抜き出して保持する取付孔と、前記側壁に設けられ、前記電線を外部に抜き出す電線抜き出し部と、前記底壁に沿って保持され、前記電線抜き出し部と離れる方向に突出する係止部を有する金属板とを備え、前記シールドシェルは、前記ハウジングの開口を覆うように取り付けられるとともに、前記係止部が係合される係合部と、前記ハウジングを収容する収容部と対向する一対の側壁からそれぞれ前記収容部と反対方向に突出する一対のフランジ部とを備え、該フランジ部には、それぞれ締結部材が挿通される締結孔が形成されており、前記ハウジングと前記シールドシェルとの間には、前記接続部と前記各導体の露出端部とを包囲する弾性を有する一対のシール部材が圧縮されて収容され、これらのシール部材の合わせ面が、前記締結孔の軸方向と略直交するコネクタの防水構造。
 上記(1)の構成のコネクタの防水構造によれば、シールドシェルの係合部がハウジングの係止部と係合され、シールドシェルの締結孔に通した締結部材が取り付け対象(電気機器の器壁)と締結されることにより、器壁とシールドシェルとの間にハウジングが挟持され、係合部と一対のフランジ部の少なくとも3箇所(3方向)から一対のシール部材を押圧することができる。これにより、一対のシール部材を合わせ面に沿って均一に押し付けることができるので、これらのシール部材のシール性を高め、コネクタの防水性を向上させることができる。
(2) 前記金属板は、前記締結孔に通された前記締結部材が挿通される貫通孔が形成される上記(1)に記載のコネクタの防水構造。
 上記(2)の構成のコネクタの防水構造によれば、シールドシェルの締結孔に通した締結部材が金属板の貫通孔に挿通されることで、ハウジングとシールドシェルとの位置関係が適正に保たれ、これらの間に収容される一対のシール部材のシール性をより確実に高めることができる。
(3) 前記金属板における前記係止部と反対側の端部と前記シールドシェルにおける前記係合部と反対側の端部には、これらの端部を包囲するように、前記電線を包囲する筒状のシールド導体の先端部が被せられ、前記先端部は、該先端部を包囲する取付部材が締め付けられることにより、前記端部に保持される上記(1)又は(2)に記載のコネクタの防水構造。
 上記(3)の構成のコネクタの防水構造によれば、取付部材が締め付けられることにより、シールド導体の先端部を保持することに加えて、ハウジングとシールドシェルを互いに締め付けることができるから、一対のシール部材をより均一に押し付けることができ、コネクタの防水性をより高めることができる。
(4) 前記シール部材には、前記電線の外周面に密着して該電線を周方向から押し付けるシール部に対応する部分に形成されて、前記締結孔の軸方向に沿う方向の圧縮力を軽減する逃し部が設けられる上記(1)~(3)の何れか1つに記載のコネクタの防水構造。
 上記(4)の構成のコネクタの防水構造によれば、一対のシール部材がハウジングとシールドシェルとの間に収容されて圧縮される際、電線を周方向から押し付けるシール部に対応する部分に形成された逃し部が、締結孔の軸方向に沿う方向の圧縮力を軽減するので、一対のシール部材のシール部には電線の外周面に対して均一に応力をかけることができる。そこで、防水性を確保するために必要なハウジングとシールドシェルを互いに締め付ける荷重を最小限とすることができ、ハウジングの厚肉化や締結部材の大型化を防止できる。
 即ち、電線を周方向から押し付けるシール部に対して締結孔の軸方向に沿う方向にのみ圧縮力が集中すると、その他の方向からの圧縮力が小さくなってしまう。そこで、防水性を確保するためには、その他の方向からの圧縮力が確保されるようにハウジングとシールドシェルを互いに締め付ける荷重を大きくしなければならず、ハウジングの厚肉化や締結部材の大型化を招いてしまう可能性があるが、上記(4)の構成のコネクタの防水構造によれば、これを防止できる。
(5) 前記一対のシール部材は、それぞれ断面略V字状に形成されることによって、互いに当接される前記合わせ面が、前記電線の外周面に密着して該電線を周方向から押し付けるシール部から外方に向かって互いの間隔が拡がるように形成されており、前記合わせ面は、前記一対のシール部材が前記ハウジングと前記シールドシェルとの間に収容されて圧縮されることによって、前記締結孔の軸方向と略直交する上記(1)~(3)の何れか1つに記載のコネクタの防水構造。
 上記(5)の構成のコネクタの防水構造によれば、一対のシール部材がハウジングとシールドシェルとの間に収容されて圧縮されると、合わせ面が互いに当接するように断面略V字状のシール部材がそれぞれ変形する際、一対のシール部材のシール部には電線の接線垂直方向に荷重がかかるため、締結孔の軸方向に沿う方向に圧縮力が集中することなく、シール部は電線の外周面に対して均一に応力をかけることができる。そこで、防水性を確保するために必要なハウジングとシールドシェルを互いに締め付ける荷重を最小限とすることができ、ハウジングの厚肉化や締結部材の大型化を防止できる。
 本発明のコネクタの防水構造によれば、一対のシール部材のシール性を高めることができるため、コネクタの防水性を向上させることができる。
図1は本発明のコネクタの防水構造が適用される第1実施形態に係るコネクタの分解斜視図である。 図2は図1に示したコネクタが組立てられた状態の外観を示す斜視図であり、図2の(a)はコネクタを前方からみた図、図2の(b)はコネクタを後方からみた図である。 図3は電気機器に取り付けられたコネクタを後方からみたときの平面図である。 図4は本発明のコネクタの防水構造が適用される第1実施形態に係るコネクタが電気機器の端子台と接続される状態を示す縦断面図である。 図5は本発明のコネクタの防水構造が適用される第2実施形態に係るコネクタの分解斜視図である。 図6の(a)は本発明のコネクタの防水構造が適用される第3実施形態に係るコネクタの要部分解斜視図、図6の(b)は図6の(a)に示したコネクタが組立てられた状態の水平断面図である。 図7は図6に示したコネクタの変形例を説明する要部断面図であり、図7の(a)はシールドシェルが組付けられる前の状態を示す水平断面図、図7の(b)はコネクタが組立てられた状態の水平断面図である。 図8は本発明のコネクタの防水構造が適用される第4実施形態に係るコネクタを説明する要部断面図であり、図8の(a)はシールドシェルが組付けられる前の状態を示す水平断面図、図8の(b)はコネクタが組立てられた状態の水平断面図である。 従来のコネクタの組立図である。
 以下、本発明に係るコネクタの防水構造が適用されるコネクタの一実施形態を図面に基づいて説明する。
 本発明の第1実施形態に係るコネクタ11は、図4に示すように、電気機器内に設けられた端子台13に同軸電線(電線)15を接続するためのものである。電気機器は、端子台13と対向する器壁17にコネクタ11を差し込むための差込口19が設けられる。コネクタ11は、後述するように、先端部が差込口19に挿入された状態で、ボルトを介して器壁17に取り付けられる。
 図1に示すように、コネクタ11は、同軸電線15と、内部導体端子21と、外部導体端子23と、スリーブ25と、一対のシール部材(前方シール部材27,後方シール部材29)と、ハウジング31と、シールドシェル33とを備える。なお、以下の説明では、端子台13の差込口19にコネクタ11が挿入される方向(図1の左側)をコネクタ11の前方とし、その軸方向の反対方向(図1の右側)を後方として表す。
 本第1実施形態の同軸電線15は、内部導体35と、この内部導体35の外周を包囲して被覆する内部絶縁体(絶縁被覆)37と、この内部絶縁体37の外周を包囲する外部導体39と、この外部導体39の外周を包囲して被覆する外部絶縁体(絶縁被覆)41とを備える。また、この同軸電線15は、外部絶縁体41の外周を包囲するシールド導体43と、このシールド導体43の外周を包囲する電線絶縁体44とを備える。シールド導体43には、例えば編組線や金属箔などが使用される。
 内部導体端子21は、同軸電線15の内部導体35が接続される端子であり、平板状に形成された内部導体接続部45と、この内部導体接続部45の一端から略半円筒状に伸延する内部端子伸延部47とを備える。外部導体端子23は、同軸電線15の外部導体39が接続される端子であり、円筒状に形成される外部導体接続部49と、この外部導体接続部49の一端から略直角に屈曲して略半円筒状に伸延する外部端子伸延部51とを備える。本第1実施形態では、内部端子伸延部47と外部端子伸延部51が互いに略円筒状に対面するように、差込方向に沿って同軸上に配置される。
 前方シール部材27と後方シール部材29は、いずれも弾性を有する絶縁性の材料(例えば、合成ゴム)によって略直方体状に形成される。そして、互いに当接される合わせ面の内側には、それぞれ凹部が形成される。前方シール部材27と後方シール部材29の合わせ面を互いに重ね合わせ、両シール部材の凹部により形成される空間には、少なくとも、内部導体端子21と内部導体35との接続部、外部導体端子23と外部導体39との接続部、及び各内部導体35,外部導体39の露出された端部(以下、露出端部という。)が収容される。すなわち、前方シール部材27と後方シール部材29は、これらの接続部及び露出端部を包囲するように形成されている。
 前方シール部材27と後方シール部材29は、それぞれ外部絶縁体41を周方向から押し付ける第1シール部53と、内部絶縁体37を周方向から押し付ける第2シール部55とを有している。第1シール部53と第2シール部55は、それぞれ断面半円状の溝をなして形成される。前方シール部材27の合わせ面と後方シール部材29の合わせ面とが重ね合わされた状態で、第1シール部53は、外部絶縁体41の外周面と密着し、第2シール部55は、内部絶縁体37の外周面と密着する。前方シール部材27には、内部端子伸延部47と外部端子伸延部51をそれぞれ同軸電線15の長手方向と交差(略直交)する方向、つまり、コネクタ11の差込方向に抜き出すための一対の貫通孔57が設けられる。この一対の貫通孔57は、内部端子伸延部47が挿入される孔と、外部端子伸延部51が挿入される孔とが、互いに離間されて形成されており、端子同士の短絡を防ぐように構成されている。これらの孔には、内部端子伸延部47と外部端子伸延部51がそれぞれ孔を押し広げるようにして挿入される。
 ハウジング31は、樹脂製の本体部59と、この本体部59にインサート成形されて保持される金属板61と、この金属板61に対して本体部59と反対方向の前方に突出する円柱状の第1保持部63と、この第1保持部63と同軸状に配置され、第1保持部63の内側から突出して、第1保持部63の先端部よりも前方に突出する第2保持部64とを有している。このハウジング31は、本体部59の後方に開口65が形成され、この開口65の内側には、前方シール部材27と後方シール部材29を収容するための凹状の空間が形成される。
 ハウジング31の本体部59は、図1に示すように、底壁67の外縁部から側壁69が略四角筒状に立設されて形成され、開口65はこれらの側壁69の後端部に囲まれて略矩形状に形成される。なお、隣り合う側壁69同士は、湾曲する角部を介して互いに連なって形成される。本体部59は、4つの側壁69のうちの1つの側壁69に同軸電線15を外部に抜き出すための電線抜き出し部71が設けられる(図4参照)。開口65の内側に形成される空間(前方シール部材27と後方シール部材29が収容される空間)は、内部端子伸延部47と外部端子伸延部51がそれぞれ挿入される第1保持部63の2つの取付孔73と連通されている。第1保持部63は、外周面の周方向に溝部75が形成され、この溝部75に環状のパッキン77が装着される。
 第2保持部64は、全体として略角柱状に形成され、取付孔73を通り外部に露出された内部端子伸延部47及び外部端子伸延部51が互いに反対側に位置する案内面79に沿ってそれぞれ案内されるように構成されている。これらの案内面79には、係止突起81がそれぞれ突出して設けられる。係止突起81は、内部端子伸延部47及び外部端子伸延部51にそれぞれ設けられる係止孔82と係合することで、内部端子伸延部47及び外部端子伸延部51がそれぞれ案内面79に係止されるように構成されている。また、第2保持部64の前端部には、内部端子伸延部47及び外部端子伸延部51の前端がそれぞれ当接する突起部83が設けられている。この突起部83は、内部端子伸延部47及び外部端子伸延部51の挿入方向のストッパとなっている。こうして内部端子伸延部47及び外部端子伸延部51は、係止突起81と係合し、かつ、突起部83と当接することにより、前後及び軸回りの両方の位置決めがなされ、互いに略円筒状に対面する姿勢が保持される。
 金属板61は、本体部59の底壁67に沿って保持され、底壁67に対応させて階段状に形成される。この金属板61は、底壁67の第1保持部63の周縁において、樹脂中に埋設されるとともに、本体部59側に1段下がった位置では、露出された状態で保持される。金属板61は、本体部59の左右の幅方向の両側壁69(電線抜き出し部71が形成される側壁69と隣り合う2つの側壁69)よりも外方(側方)に突出するとともに、本体部59の電線抜き出し部71と離れる方向、つまり、電線抜き出し部71が形成される側壁69と対向する側壁69よりも外方(上方)に突出して形成される。金属板61の左右に突出する面には、締結部材としてのボルト85(図3参照)が挿通される貫通孔87がそれぞれ設けられ、本体部59の上方に突出する面には、後方に向かって湾曲しながら上方に突出する略矩形状の係止部89が設けられる。
 シールドシェル33は、本体部91とフランジ部93を有して構成され、導電性の金属材料に周知のプレス加工を施して形成される。本体部91は、底壁95の外縁から3つの側壁97がU字状に立設されて形成され、これらの側壁97の内側には、ハウジング31の本体部59を収容する収容部99が形成される。この収容部99にハウジング31の本体部59が収容されることにより、シールドシェル33は、ハウジング31の開口65を塞ぎながら、本体部59の4つの側壁69のうち電線抜き出し部71が形成される側壁69を除いた3つの側壁69をそれぞれ外方から覆うようにして、ハウジング31に取り付けられる。
 フランジ部93は、本体部91の前方に連なって設けられ、収容部99と対向する一対の側壁97(互いに対向する側壁97)からそれぞれ収容部99と反対方向(側方)に突出するとともに、この一対の側壁97とそれぞれ連なる側壁97から収容部99と反対方向(上方)に突出して形成される。フランジ部93の両側方に突出する一対の面には、それぞれ締結部材としてのボルト85(図3参照)が挿通される締結孔101が設けられる。締結孔101は、前方シール部材27と後方シール部材29の合わせ面と略直交する方向(前後方向)を軸方向として形成される。また、フランジ部93の上方に突出する面には、係合部103が形成される。この係合部103には、係止部89が係合する矩形状の開口が形成される。
 このようにして構成されるコネクタ11は、ハウジング31の後方からシールドシェル33が被せられ、コネクタ11の金属板61(貫通孔87の周縁)とシールドシェル33のフランジ部93(締結孔101の周縁)が互いに当接されると、前方シール部材27と後方シール部材29がハウジング31とシールドシェル33に押し付けられて圧縮される。
 一方、電気機器内に設けられる端子台13は、図4に示すように、器壁17の差込口19と対向して配置され、差込口19と同軸上に設けられる。この端子台13は、コネクタ11の内部導体端子21と接続される端子105と、外部導体端子23と接続される端子107と、半球状に形成された一対のコンタクト109a,109bを備えており、これらを樹脂製のハウジング111に収容して構成される。コンタクト109aは、凹面側が端子105と接続され、その反対側の凸面側が内部導体端子21を押し付けるように設けられる。また、コンタクト109bは、凹面側が端子107と接続され、凸面側が外部導体端子23を押し付けるように設けられる。これにより、コネクタ11が差込口19に差し込まれると、コネクタ11の第2保持部64が端子台13に挿入され、第2保持部64に露出された状態で保持される内部導体端子21と外部導体端子23がそれぞれコンタクト109a,109bを介して端子105,107と電気的に接続されるように構成されている。
 次に、本第1実施形態のコネクタ11の組立方法について説明する。なお、以下に述べる組立方法は、コネクタ11の組立方法の一例であり、同様のコネクタ11を構成することができる方法であれば、一部の作業手順を入れ替えても構わない。
 まず、内部絶縁体37と外部絶縁体41がそれぞれ剥離されて、内部導体35と外部導体39を先端側から順に露出させた同軸電線15が用意される。続いて、この同軸電線15のシールド導体43を除いた端末部がハウジング31の電線抜き出し部71に挿通される。このとき、ハウジング31の本体部59には、前方シール部材27が位置決めされた状態で収容されている。また、ハウジング31の第1保持部63には、溝部75に沿ってパッキン77が装着されている。
 次に、電線抜き出し部71に通された同軸電線15の端末部が環状のスリーブ25及び外部導体端子23の外部導体接続部49に挿通され、内部導体35の先端部がプレスされて平板状の接続部113が形成される。この接続部113は、例えば、超音波溶着や加締めによって内部導体接続部45と電気的に接続される。
 一方、これに前後して、筒状の外部導体接続部49が同軸電線15の内部絶縁体37と外部導体39との間に位置付けされるとともに、外部導体接続部49を包囲する外部導体39の外側に筒状のスリーブ25が位置付けられる。このようにしてスリーブ25が加締められることにより、外部導体39は、外部導体接続部49とスリーブ25との間に挟持された状態で電気的に接続される。
 次に、内部導体端子21の内部端子伸延部47と外部導体端子23の外部端子伸延部51がそれぞれ前方シール部材27の貫通孔57に差し込まれ、この貫通孔57を通過した内部端子伸延部47と外部端子伸延部51がそれぞれ第1保持部63の取付孔73に差し込まれる。この取付孔73に差し込まれた内部端子伸延部47と外部端子伸延部51は、第2保持部64の案内面79に沿って案内され、ハウジング31の外部に露出される。そして、内部端子伸延部47と外部端子伸延部51は、第2保持部64の突起部83と当接するとともに、それぞれの係止孔82に係止突起81が係合されることで、第2保持部64に位置決めされる。
 続いて、前方シール部材27の合わせ面と後方シール部材29の合わせ面が互いに対向するように、後方シール部材29が本体部59の空間内に組み付けられる。このとき、前方シール部材27と後方シール部材29は、一対の第1シール部53の間に外部絶縁体41が位置付けられ、一対の第2シール部55の間に内部絶縁体37が位置付けられる。このとき、後方シール部材29の後方の端面は、本体部59の側壁69の端面から突出された状態となっている。
 次に、シールドシェル33がハウジング31の開口65を塞ぐように組み付けられる。具体的には、シールドシェル33の係合部103の開口にハウジング31の係止部89が挿入されて係合され、ハウジング31の本体部59が3面方向から被せるようにシールドシェル33が重ね合わせられる。このように係止部89が係合部103に係合されることにより、シールドシェル33は、係合部103によりハウジング31に仮接続され、係合部103を支点として回動させながらハウジング31に組み付けることができる。
 こうして、シールドシェル33がハウジング31に仮接続された状態で、シールドシェル33がハウジング31に向けて押し付けられながら、金属板61の係止部89と反対側の下端部と、シールドシェル33の係合部103と反対側の3つの側壁97の下端部とが包囲されるように、同軸電線15を包囲するシールド導体43の先端部が被せられる。更に、この被せられたシールド導体43の先端部を包囲するように、取付部材である一対のシールドホルダ115a,115bが被せられる。
 シールドホルダ115a,115bは、互いに一端部が連結され、他端部にボルト117が挿入されるボルト孔119が形成される。これにより、シールドホルダ115a,115bのボルト孔119にボルト117が順次通され、このボルト117にナット121が締結されることで、ハウジング31の金属板61とシールドシェル33にシールド導体43を確実に固定することができる(図2参照)。またハウジング31とシールドシェル33は、係止部89と係合部103が係合された状態で、一対のシールドホルダ115a,115bによって締め付けられ、固定される。
 続いて、このようにして組み付けられたコネクタ11のハウジング31(第1保持部63と第2保持部64)が電気機器の器壁17の差込口19に差し込まれる。そして、シールドシェル33の後方からボルト85がシールドシェル33の締結孔101、ハウジング31のボルト孔87に順次通され、このボルト85の先端部が器壁17に形成される図示しないボルト孔に締結される。これにより、コネクタ11は、ハウジング31の金属板61が電気機器の器壁17に押し付けられた状態で固定され、コネクタ11の内部端子伸延部47及び外部端子伸延部51は、それぞれ端子台13のコンタクト109a,109bを介して端子105,107と接続される。つまり、同軸電線15と電気機器とが、電気的に接続される。
 また、こうしてボルト85が器壁17に締結されることにより、ハウジング31の金属板61とシールドシェル33のフランジ部93は、互いに密着して重なり合い、前方シール部材27と後方シール部材29はこれらの前後方向から押し付けられ、合わせ面に沿って圧縮された状態が保持される。また、これらの前方シール部材27と後方シール部材29に収容された外部絶縁体41は、一対の第1シール部53によって周方向から押圧され、内部絶縁体37は、一対の第2シール部55によって周方向から押圧される。これにより、内部導体35と外部導体39の露出端部、内部導体端子21と内部導体35との接続部、及び、外部導体端子23と外部導体39との接続部は、それぞれ前方シール部材27と後方シール部材29によってシールされる。
 特に、ハウジング31とシールドシェル33は、前方シール部材27及び後方シール部材29の上方にて、係止部89と係合部103が係合されるとともに、前方シール部材27及び後方シール部材29を挟んだ幅方向(左右方向)にて、金属板61とフランジ部93が密着されているため、前方シール部材27及び後方シール部材29を3箇所(3方向)から押し付けることができる。これにより、前方シール部材27及び後方シール部材29が、これらの合わせ面に沿って均一に押圧されるため、高いシール性を確保することができ、コネクタ11の防水性を向上させることができる。
 加えて、本第1実施形態のコネクタ11では、金属板61とフランジ部93がボルト締結される部位よりも下方(つまり、係止部89と係合部103が係合される部位と反対側)にて、シールドホルダ115a,115bが、ハウジング31とシールドシェル33を締め付けている。これにより、一対の前方シール部材27及び後方シール部材29をより広い範囲から押し付けることができ、これらを合わせ面に沿ってより均一に押圧することができるから、コネクタ11の防水性をより高めることができる。
 また、本第1実施形態のコネクタ11では、電気機器の差込口19に挿入されるハウジング31の第1保持部63に、パッキン77が装着されているため、第1保持部63の外周面と電気機器の差込口19の内周面との隙間をパッキン77がシールし、外部からコネクタ11や電気機器内に水や異物が浸入するのを防ぐことができる。
 また、本第1実施形態のコネクタ11では、シールドホルダ115a,115bによりハウジング31とシールドシェル33が互いに押し付けられるように構成されるが、少なくとも、係止部89と係合部103が係合されるとともに、金属板61とフランジ部93がボルト締結されるだけで、一対の前方シール部材27及び後方シール部材29を合わせ面に沿って均一に押し付けることができ、所望のシール性を確保することができる。
 更に、本第1実施形態のコネクタ11では、ハウジング31とシールドシェル33の2部品だけで、一対の前方シール部材27及び後方シール部材29を押し付けることができるため、部品点数を最小限とすることができる。これにより、コネクタ11の組付作業が簡単になり、製造コストを低減することができる。
 次に、本発明のコネクタの防水構造が適用される第2実施形態に係るコネクタ125を図面に基づいて説明する。なお、本第2実施形態では、同軸電線15に代えて、多芯電線(電線)123が用いられる点で、上記の第1実施形態と相違するが、基本的には上記の第1実施形態と構成が共通しているため、この相違点を中心に説明し、図1と同一又は類似する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本第2実施形態において、多芯電線とは、導体とその周りを包囲する内部絶縁体からなる複数の電線が外部絶縁体(シース)で包まれて構成されるキャブタイヤケーブルをいう。
 本第2実施形態のコネクタ125は、外部絶縁体127を剥離して2本の電線129a,129bが露出され、この露出された電線129a,129bの端末から内部絶縁体130を剥離して露出させた各導体がそれぞれ第1及び第2導体端子133,135と接続されて構成される。
 図5に示すように、内部絶縁体130から露出された2本の導体は、それぞれ先端部が平板状の接続部131を形成する。このうち、一方の導体の接続部131は、第1導体端子133と接続され、他方の導体の接続部131は、第2導体端子135と接続される。各接続部131は、超音波溶接や加締めによって第1導体端子133及び第2導体端子135とそれぞれ接続される。第1導体端子133と第2導体端子135は、平板状に形成された導体接続部137と、この導体接続部137の一端からクランク状に伸びて略半円筒状に伸延する端子伸延部139を備える。一対の端子伸延部139が、互いに略円筒状に対面して配置される点は、図1における内部端子伸延部47及び外部端子伸延部51と同じである。
 一対のシール部材である前方パッキン141と後方パッキン143は、それぞれ2本の電線129a,129bの内部絶縁体130を周方向から押し付けるシール部145,147を有している。各シール部145,147には、いずれも断面半円状の溝を有している。前方パッキン141には、図1における前方シール部材27と同様に、2つの端子伸延部139を抜き出すための貫通孔142が設けられている。
 本第2実施形態のコネクタ125においても、係止部89と係合部103が係合されるとともに、金属板61とフランジ部93がボルト締結により密着されるから、前方パッキン141と後方パッキン143を合わせ面に沿って均一に押し付けることができる。これにより、高いシール性を確保することができ、コネクタ125の高い防水性を確保することができる。
 次に、本発明のコネクタの防水構造が適用される第3実施形態に係るコネクタ225を図面に基づいて説明する。なお、本第3実施形態では、前方シール部材27及び後方シール部材29に代えて、前方シール部材27A及び後方シール部材29Aが用いられる点で、上記の第1実施形態と相違するが、基本的には上記の第1実施形態と構成が共通しているため、この相違点を中心に説明し、図1と同一又は類似する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 図6の(a),(b)に示すように、本第3実施形態のコネクタ125における前方シール部材27Aには、同軸電線(電線)15における外部絶縁体41の外周面に密着して該外部絶縁体41を周方向から押し付ける第1シール部53に対応する部分である前方の端面に形成された逃し溝58が設けられる。また、後方シール部材29Aには、第1シール部53に対応する部分である後方の端面に形成された逃し溝58が設けられる。
 これら逃し溝58は、それぞれ第1シール部53と同程度の幅を有する断面半円状の溝状に形成され、前方シール部材27A及び後方シール部材29Aがハウジング31とシールドシェル33との間に収容されて圧縮される際、締結孔101の軸方向(図6の(b)中、上下方向)に沿う方向の圧縮力を軽減する逃し部として機能する。
 本第3実施形態のコネクタ225によれば、図6の(b)に示すように、前方シール部材27A及び後方シール部材29Aがハウジング31とシールドシェル33との間に収容されて圧縮される際、同軸電線15の外部絶縁体41を周方向から押し付ける第1シール部53に対応する部分(即ち、前方シール部材27Aの前方の端面及び後方シール部材29Aの後方の端面)に形成された逃し溝58が、締結孔101の軸方向に沿う方向の圧縮力を軽減する。そこで、前方シール部材27A及び後方シール部材29Aの第1シール部53には同軸電線15における外部絶縁体41の外周面に対して均一に応力をかけることができる。
 従って、本第3実施形態のコネクタ225は、防水性を確保するために必要なハウジング31とシールドシェル33を互いに締め付ける荷重を最小限とすることができ、ハウジング31の厚肉化やボルト85の大型化を防止できる。
 即ち、同軸電線15を周方向から押し付ける第1シール部53に対して締結孔101の軸方向に沿う方向にのみ圧縮力が集中すると、その他の方向からの圧縮力が小さくなってしまう。そこで、防水性を確保するためには、その他の方向からの圧縮力が確保されるようにハウジング31とシールドシェル33を互いに締め付ける荷重を大きくしなければならず、ハウジング31の厚肉化や締結部材の大型化を招いてしまう可能性があるが、本第3実施形態のコネクタ225によれば、これを防止できる。
 次に、上記第3実施形態のコネクタ225の変形例に係るコネクタ325を図面に基づいて説明する。なお、本変形例では、前方シール部材27A及び後方シール部材29Aに代えて、前方シール部材27B及び後方シール部材29Bが用いられる点で、上記の第3実施形態と相違するが、基本的には上記の第3実施形態と構成が共通しているため、この相違点を中心に説明し、図6と同一又は類似する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 図7の(a),(b)に示すように、本変形例のコネクタ325における前方シール部材27B及び後方シール部材29Bには、同軸電線15における外部絶縁体41の外周面に密着して該外部絶縁体41を周方向から押し付ける第1シール部53Aが形成される。
 第1シール部53Aは、図7の(a)に示すように、断面半楕円状の溝をなして形成されることで、前方シール部材27B及び後方シール部材29Bがハウジング31とシールドシェル33との間に収容されて圧縮される際、締結孔101の軸方向(図7の(b)中、上下方向)に沿う方向の圧縮力を軽減するための逃し部として機能する。即ち、この第1シール部53Aは、前方シール部材27Bの合わせ面と後方シール部材29Bの合わせ面とが重ね合わされた状態では、外部絶縁体41の外周面と密着せず、前方シール部材27B及び後方シール部材29Bがハウジング31とシールドシェル33との間に収容されて圧縮された際に、外部絶縁体41の外周面と密着する。
 本変形例のコネクタ325によれば、図7の(b)に示すように、前方シール部材27B及び後方シール部材29Bがハウジング31とシールドシェル33との間に収容されて圧縮される際、同軸電線15の外部絶縁体41を周方向から押し付ける第1シール部53Aに対応する部分(即ち、断面半楕円状に形成された第1シール部53Aの内面)に形成された逃し部が、締結孔101の軸方向に沿う方向の圧縮力を軽減する。そこで、前方シール部材27B及び後方シール部材29Bの第1シール部53Aには、外部絶縁体41の外周面に対して均一に応力をかけることができる。
 従って、本変形例のコネクタ325は、上記第3実施形態のコネクタ225と同様に、防水性を確保するために必要なハウジング31とシールドシェル33を互いに締め付ける荷重を最小限とすることができ、ハウジング31の厚肉化やボルト85の大型化を防止できる。
 次に、本発明のコネクタの防水構造が適用される第4実施形態に係るコネクタ425を図面に基づいて説明する。なお、本第4実施形態では、前方シール部材27及び後方シール部材29に代えて、前方シール部材27C及び後方シール部材29Cが用いられる点で、上記の第1実施形態と相違するが、基本的には上記の第1実施形態と構成が共通しているため、この相違点を中心に説明し、図1と同一又は類似する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 図8の(a)に示すように、本第4実施形態のコネクタ425における前方シール部材27C及び後方シール部材29Cは、それぞれ断面略V字状に形成されることによって、互いに当接される合わせ面が、第1シール部53から外方に向かって互いの間隔が拡がるように形成されている。
 この合わせ面は、図8の(b)に示すように、前方シール部材27C及び後方シール部材29Cがハウジング31とシールドシェル33との間に収容されて圧縮されることによって、締結孔101の軸方向と略直交するように構成されている。なお、前方シール部材27Cの前方の端面及び後方シール部材29Cの後方の端面には、これら前方シール部材27C及び後方シール部材29Cの変形を助長するための溝62が同軸電線15の長手方向に沿って設けられている。
 本第4実施形態のコネクタ425によれば、前方シール部材27C及び後方シール部材29Cがハウジング31とシールドシェル33との間に収容されて圧縮されると、図8の(b)に示すように、合わせ面が互いに当接するように断面略V字状の前方シール部材27C及び後方シール部材29Cがそれぞれ平板状に変形する際、前方シール部材27C及び後方シール部材29Cの第1シール部53には同軸電線15における外部絶縁体41の接線垂直方向に荷重がかかる。即ち、断面略V字状の前方シール部材27C及び後方シール部材29Cがそれぞれ平板状に変形する際に、第1シール部53の溝幅Wが小さくなるように変形することで、締結孔101の軸方向に沿う方向(図8の(b)中、上下方向)に圧縮力が集中することなく、第1シール部53は外部絶縁体41の外周面に対して均一に応力をかけることができる。
 従って、本第4実施形態のコネクタ425は、防水性を確保するために必要なハウジング31とシールドシェル33を互いに締め付ける荷重を最小限とすることができ、ハウジング31の厚肉化やボルト85の大型化を防止できる。
 以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
 例えば、上記の実施形態では、電線の各導体が接続される一対の端子を互いに略円筒状に対面するように、差込方向に沿って同軸上に配置する例を説明したが、これらの端子の形状や配置は、この例に限られるものではなく、端子台13の構成などに合わせて、適宜設定することができる。
 また、上記の実施形態では、係止部89を係合部103に挿入して係合させる例を説明したが、一方を他方に係合させることが可能な構造であれば、この例に限られるものではない。
 また、上記の実施形態では、同軸電線や多芯電線の互いに絶縁された2つの導体をそれぞれ端子に接続する例を説明したが、本発明に係るコネクタは、3つ以上の導体をそれぞれ端子に接続する場合にも適用することができる。この場合、端子の数や形状に応じて一対のシール部材の内部形状を適宜設定すればよい。
また、上記の実施形態では、シールドシェルがハウジングの開口を直接塞ぎながら覆うことで、前方シール部材と後方シール部材がハウジングとシールドシェルに押し付けられて圧縮される例を説明したが、ハウジングの開口に対向する樹脂製の蓋体部が本体部と別体に設けられ、ハウジングを覆うシールドシェルが該蓋体部を介して前方シール部材と後方シール部材をハウジングに押し付けて圧縮するように構成することもできる。
 ここで、上述した本発明に係るコネクタの防水構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]~[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 同軸又は多芯の電線(同軸電線15又は多芯電線123)と、これらの電線の絶縁被覆(内部絶縁体37,130)を剥離して露出された導体(内部導体35,外部導体39)の露出端部にそれぞれ接続される複数の端子(内部導体端子21及び外部導体端子23、第1導体端子133及び第2導体端子135)と、これらの端子を外部に露出させるとともに、これらの端子と前記導体との接続部を収容するハウジング(31)と、このハウジングを覆うシールドシェル(33)とを備えるコネクタ(11,125,225,325,425)の防水構造であって、
 前記ハウジングは、底壁(67)の外縁部から筒状に立設された側壁(69)の端部に形成される開口(65)と、前記底壁に設けられ、前記複数の端子を抜き出して保持する取付孔(73)と、前記側壁に設けられ、前記電線を外部に抜き出す電線抜き出し部(71)と、前記底壁に沿って保持され、前記電線抜き出し部と離れる方向に突出する係止部(89)を有する金属板(61)とを備え、
 前記シールドシェルは、前記ハウジングの開口を覆うように取り付けられるとともに、前記係止部が係合される係合部(103)と、前記ハウジングを収容する収容部(99)と対向する一対の側壁(97)からそれぞれ前記収容部と反対方向に突出する一対のフランジ部(93)とを備え、該フランジ部には、それぞれ締結部材(ボルト85)が挿通される締結孔(101)が形成されており、
 前記ハウジングと前記シールドシェルとの間には、前記接続部と前記各導体の露出端部とを包囲する弾性を有する一対のシール部材(前方シール部材27,27A,27B,27C及び後方シール部材29,29A,29B,29C)が圧縮されて収容され、これらのシール部材の合わせ面が、前記締結孔の軸方向と略直交するコネクタの防水構造。
[2] 前記金属板(61)は、前記締結孔に通された前記締結部材が挿通される貫通孔(87)が形成される上記[1]に記載のコネクタの防水構造。
[3] 前記金属板(61)における前記係止部と反対側の端部と前記シールドシェルにおける前記係合部と反対側の端部には、これらの端部を包囲するように、前記電線を包囲する筒状のシールド導体(43)の先端部が被せられ、
 前記先端部は、該先端部を包囲する取付部材(シールドホルダ115a,115b)が締め付けられることにより、前記端部に保持される上記[1]又は[2]に記載のコネクタの防水構造。
[4] 前記シール部材(前方シール部材27A,27B及び後方シール部材29A,29B)には、前記電線の外周面に密着して該電線を周方向から押し付けるシール部(第1シール部53,53A)に対応する部分に形成されて、前記締結孔の軸方向に沿う方向の圧縮力を軽減する逃し部(逃し溝58)が設けられる上記[1]~[3]の何れか1つに記載のコネクタの防水構造。
[5] 前記一対のシール部材(前方シール部材27C及び後方シール部材29C)は、それぞれ断面略V字状に形成されることによって、互いに当接される前記合わせ面が、前記電線の外周面に密着して該電線を周方向から押し付けるシール部(53)から外方に向かって互いの間隔が拡がるように形成されており、
 前記合わせ面は、前記一対のシール部材が前記ハウジングと前記シールドシェルとの間に収容されて圧縮されることによって、前記締結孔の軸方向と略直交する上記[1]~[3]の何れか1つに記載のコネクタの防水構造。
 また、本出願は、2013年5月8日出願の日本特許出願(特願2013-098116)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明に係るコネクタの防水構造によれば、一対のシール部材のシール性を高めることができるため、防水性を向上させたコネクタを提供できる。
 11 コネクタ
 15 同軸電線(電線)
 21 内部導体端子(端子)
 23 外部導体端子(端子)
 27 前方シール部材(シール部材)
 29 後方シール部材(シール部材)
 31 ハウジング
 33 シールドシェル
 35 内部導体(導体)
 37 内部絶縁体(絶縁被覆)
 39 外部導体(導体)
 41 外部絶縁体(絶縁被覆)
 43 シールド導体
 59 本体部
 61 金属板
 63 第1保持部
 64 第2保持部
 65 開口
 67 底壁
 69 側壁
 71 電線抜き出し部
 73 取付孔
 85 ボルト(締結部材)
 87 貫通孔
 89 係止部
 93 フランジ部
 97 側壁
 99 収容部
 101 締結孔
 103 係合部
 115a,115b シールドホルダ(取付部材)
 117 ボルト

Claims (5)

  1.  同軸又は多芯の電線と、これらの電線の絶縁被覆を剥離して露出された導体の露出端部にそれぞれ接続される複数の端子と、これらの端子を外部に露出させるとともに、これらの端子と前記導体との接続部を収容するハウジングと、このハウジングを覆うシールドシェルと、を備えるコネクタの防水構造であって、
     前記ハウジングは、底壁の外縁部から筒状に立設された側壁の端部に形成される開口と、前記底壁に設けられ、前記複数の端子を抜き出して保持する取付孔と、前記側壁に設けられ、前記電線を外部に抜き出す電線抜き出し部と、前記底壁に沿って保持され、前記電線抜き出し部と離れる方向に突出する係止部を有する金属板とを備え、
     前記シールドシェルは、前記ハウジングの開口を覆うように取り付けられるとともに、前記係止部が係合される係合部と、前記ハウジングを収容する収容部と対向する一対の側壁からそれぞれ前記収容部と反対方向に突出する一対のフランジ部とを備え、該フランジ部には、それぞれ締結部材が挿通される締結孔が形成されており、
     前記ハウジングと前記シールドシェルとの間には、前記接続部と前記各導体の露出端部とを包囲する弾性を有する一対のシール部材が圧縮されて収容され、これらのシール部材の合わせ面が、前記締結孔の軸方向と略直交するコネクタの防水構造。
  2.  前記金属板は、前記締結孔に通された前記締結部材が挿通される貫通孔が形成される請求項1に記載のコネクタの防水構造。
  3.  前記金属板における前記係止部と反対側の端部と前記シールドシェルにおける前記係合部と反対側の端部には、これらの端部を包囲するように、前記電線を包囲する筒状のシールド導体の先端部が被せられ、
     前記先端部は、該先端部を包囲する取付部材が締め付けられることにより、前記端部に保持される請求項1又は2に記載のコネクタの防水構造。
  4.  前記シール部材には、前記電線の外周面に密着して該電線を周方向から押し付けるシール部に対応する部分に形成されて、前記締結孔の軸方向に沿う方向の圧縮力を軽減する逃し部が設けられる請求項1~3の何れか1項に記載のコネクタの防水構造。
  5.  前記一対のシール部材は、それぞれ断面略V字状に形成されることによって、互いに当接される前記合わせ面が、前記電線の外周面に密着して該電線を周方向から押し付けるシール部から外方に向かって互いの間隔が拡がるように形成されており、
     前記合わせ面は、前記一対のシール部材が前記ハウジングと前記シールドシェルとの間に収容されて圧縮されることによって、前記締結孔の軸方向と略直交する請求項1~3の何れか1項に記載のコネクタの防水構造。
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