CN103548212A - 电弧放电防止连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电弧放电防止连接器包括柱形外壳、连接器本体、杠杆、手柄和释放杠杆。释放杠杆具有作用臂、设置在作用臂上的暂时锁止臂，和设置在暂时锁止臂上的完全锁止臂。暂时锁止件和完全锁止件被设置在手柄或者连接器本体上。在暂时锁止臂被与暂时锁止件接合的状态中，电力端子与配对连接器的电力端子接触并且信号端子不与配对连接器的信号端子接触。

Description

电弧放电防止连接器
技术领域
本发明涉及一种将被用于对例如电动汽车充电的供电连接器，并且还涉及一种这样一种电弧放电防止连接器，该电弧放电防止连接器允许利用低插入力在电力供应侧和电力接收侧连接器之间执行装配操作并且即使在其中在阳型和阴型电力端子在半装配状态中相互接触的状况下该阳型和阴型电力端子相互分离的情形中也能够防止电弧放电。
背景技术
公知一种具有的插入力的电力供应侧连接器，其将与固定到汽车的车体的电力接收侧连接器相装配并且设置有杠杆（例如见专利文献1（PTL1））。
[在PTL1中描述的供电连接器的配置]
图4是示出在PTL1中描述的供电连接器的垂直竖直截面视图。
如在图4中所示，电力供应侧连接器100包括：柱形外壳100C；连接器本体100M，其以可滑动方式装接到柱形外壳100C的前半部、当其后端被手柄100H推动时克服卷簧的排斥力向前移动，并且在其中容纳多个端子；手柄100H，其由插入到在柱形外壳100C的后半部处的长洞孔中的销100P2以枢转方式支撑；杠杆100L，其中间部分通过杠杆轴100P1以枢转方式安装在柱形外壳100C中，并且其顶端部分由插入到手柄100H的轴孔中和柱形外壳100C的长洞孔中的销100P2以枢转方式支撑；和释放杠杆101，其在连接器100M和配对连接器被相互装配的条件下阻止杠杆100L旋转。当朝向手柄100H侧向上抓握杠杆100L时，杠杆100L在作用侧处的顶端部分沿着以杠杆轴100P1为中心的逆时针方向旋转，从而引起连接器本体100M沿着配对连接器的方向前进从而连接器100被与配对连接器装配。如在图4中的放大部分（1）中所示，当装配完成时，在释放杠杆101L的顶端部分处形成的锁止凸起部分101K与在杠杆100L上的作用部分的顶端部分处形成的锁止台阶部分100K接合，从而杠杆100L被释放杠杆101锁定。
引用列表
专利文献
[PTL1]JP-A-7-85926
[在PTL1中描述的供电连接器的问题]
供电连接器100被如此构成，使得在其中执行装配该供电连接器100的操作的情形中，能够通常地当杠杆100L被向上抓握时实现该装配。然而，在杠杆100L被抓握并且执行与配对连接器200装配的操作时，可能在两个连接器壳体之间发生干涉磨损。这例如是在连接器壳体100C1与图4中的圆A所示的配对侧处连接器壳体200C1之间或者在连接器壳体100C2与图4中的圆B所示的配对侧处连接器壳体200C2之间的干涉磨损。当这种干涉磨损发生时，在杠杆100L尚未被向上抓握的场合下杠杆100L停止。当杠杆100L被向上抓握时，如在图4中的放大部分（1）中所示，在释放杠杆101的顶端部分处的锁止凸起部分101K变为处于与杠杆100L的锁止台阶部分100K相接合的状态中，并且由此杠杆100L被锁定。然而，当在杠杆100L尚未被向上抓握的场合下杠杆100L停止时，在释放杠杆101的顶端部分处的锁止凸起部分101K变为处于与杠杆100L的锁止台阶部分100K半接合的状态中，从而杠杆100L未被锁定。在另一方面，因为连接器的端子100T和配对连接器的端子200T处于彼此连接状态（见图4中的圆C）中，所以开始充电。因此，当施加冲击时，在释放杠杆101的顶端部分处的锁止凸起部分101K和杠杆100L的锁止台阶部分100K从半接合状态释放，并且杠杆100L可能地恢复到它的初始位置。由此，因为连接器的端子100T和配对连接器的端子200T可能被从充电状态释放，所以在释放的情形中可能在端子之间发生电弧放电从而端子可能地受到损坏。
发明内容
技术问题
当在电力端子仍然处于通电状态中时所述电力端子相互分离时（在信号端子首先相互分离，但是在控制部切断通电之前时），发生电弧放电。当在由于杠杆的反作用力而意外断开的情形中所述连接器被突然地断开时，从信号端子之间的分离到电力端子之间的分离并不存在足够的时间，从而可能在这个间隔中发生电弧放电。
鉴于以上问题实现了本发明，并且本发明的意图在于提供一种电弧放电防止连接器，即使在与配对连接器装配的操作期间在连接器壳体之间发生干涉磨损从而使得连接器停止于其中杠杆尚未被向上抓握的半装配状态中，并且在这之后电力端子相互断开的情形中，该电弧放电防止连接器也防止在电力端子上发生电弧放电。
解决问题的方案
为了实现以上意图，具有方面（1）到（3）的发明涉及一种电弧放电防止连接器并且具有以下特征。
（1）一种电弧放电防止连接器包括：柱形外壳；连接器本体，该连接器本体以可滑动方式容纳在所述柱形外壳的前半部中并且具有电力端子和信号端子；杠杆，该杠杆以可旋转方式安装到所述柱形外壳；手柄；和释放杠杆，在通过所述杠杆的旋转操作使所述连接器本体与配对连接器装配的状态中，该释放杠杆防止所述杠杆的返回操作。连接器本体根据杠杆的旋转操作在柱形外壳中移动。释放杠杆具有沿着连接器本体的轴向方向延伸的作用臂、设置在作用臂的顶端部分上的暂时锁止臂，和设置在暂时锁止臂的顶端部分上的完全锁止臂。在连接器本体的半装配位置处与暂时锁止臂接合的暂时锁止件和在连接器本体的完全装配位置处与完全锁止臂接合的完全锁止件被设置在手柄和连接器本体中的任一者上。在暂时锁止臂与暂时锁止件接合的状态中，电力端子与配对连接器的电力端子接触并且信号端子并不与配对连接器的信号端子接触。
（2）例如，暂时锁止臂经由在其间的销而以可旋转方式设置在作用臂的顶端部分上，完全锁止臂经由在其间的销而以可旋转方式设置在暂时锁止臂的顶端部分上。
（3）例如，电力端子和信号端子的尺寸被设定为是不同的，从而在信号端子与配对连接器的信号端子形成接触的时刻之前，电力端子与配对连接器的电力端子形成接触。
本发明的有利效果
根据本发明的以上方面（1），即使在其中在于完全锁止位置上实现非完全接合的场合下施加冲击并且非完全接合状态被释放的情形中，手柄或者连接器本体也从完全锁止位置向后移动以锁定在最靠近完全锁止位置的暂时锁止位置上。在信号端子在暂时锁止位置上被断开时，电力端子仍然处于接触状态中从而并不发生电弧放电。因此，当充电电路通过在以上情形下检测信号端子的断开而停止对电力端子通电时，安全的拆离或者重新装配能够得以执行。
根据本发明的以上方面（2），因为暂时锁止臂利用在其间的销而以可旋转方式设置在作用臂的顶端部分上并且完全锁止臂利用在其间的销而以可旋转方式设置在暂时锁止臂的顶端部分上，所以能够确保暂时锁止臂和完全锁止臂的旋转运动。
根据本发明的以上方面（3），因为尺寸被设为是不同的，从而与当信号端子与配对连接器的信号端子形成接触之时相比，电力端子更早地与配对连接器的电力端子形成接触，所以能够容易地调节电力端子和信号端子的装配时刻。
附图说明
图1A是示出根据本发明的电弧放电防止连接器的非装配（初始）状态的立视图，并且图1B是示出图1A中的圈起的部分的放大视图。
图2A是示出根据本发明的电弧放电防止连接器的暂时装配状态的立视图，图2B是在图2A所示连接器本体附近的部分的放大竖直截面视图，并且图2C（1）到（3）是分别地示出图2B中的圈起的部分的放大视图。
图3A是示出根据本发明的电弧放电防止连接器的完全装配状态的立视图，图3B是在图3A所示连接器本体的附近的部分的放大竖直截面视图，图3C（1）到（3）是分别地示出图3B中的圈起的部分的放大视图，图3C（4）是示出非完全接合状态的概略视图，而图3C（3）是示出完全接合状态的概略视图。
图4是示出在PTL1中描述的、带有手柄的连接器的立视图。
附图标记列表
10 电弧放电防止连接器
10C 柱形外壳
10H 手柄
10L 杠杆
10A 完全锁止件
10B 暂时锁止件
10M 连接器本体
10P1 杠杆轴
10P2 销
10S 卷簧
10T1 电力端子
10T2 信号端子
10W 作用部
11 释放杠杆
11A 完全锁止臂
11B 暂时锁止臂
11X 作用臂
11Y 操作臂
11Z 锁定臂
AK 完全锁止爪
BK 暂时锁止爪
W 电线缆线
具体实施方式
[根据本公开的电弧放电防止连接器]
接着，参考附图描述根据本发明的电弧放电防止连接器。在图1和2中，电弧放电防止连接器10是将与安装在汽车上的电池的电力接收侧连接器相装配的电力供应侧连接器。电弧放电防止连接器10被配置为具有柱形外壳10C、连接器本体10M（图2A所示）、杠杆10L、手柄10H和释放杠杆11。在下面描述所述柱形外壳10C、连接器本体10M、杠杆10L、手柄10H和释放杠杆11。
[柱形外壳10C]
在柱形外壳10C中，连接器本体10M（见图2A）以可滑动方式容纳在该柱形外壳10C的前半部中，手柄10H由插入在该柱形外壳10C的后半部处的长洞孔中的销10P2以枢转方式支撑，并且杠杆10L的中间部分由杠杆轴10P1以枢转方式安装于该柱形外壳10C。
[连接器本体10M]
连接器本体10M（图2A和2B所示）被配置为容纳多个电力端子10T1（图2C（1）所示）和多个信号端子10T2（图2C（2）所示）。连接器本体10M被容纳在柱形外壳10C的前半部中使其能够滑动。连接器本体10M总是由卷簧10S（图2B所示）的排斥力沿着向后方向（沿着反装配方向）驱策。通过利用手柄10H克服卷簧10S的排斥力推动连接器本体10M的后端，连接器本体10M沿着装配方向在柱形外壳10C中前进。
[杠杆10L]
杠杆10L的中间部分由杠杆轴10P1以枢转方式安装到柱形外壳10C的后部（图1A所示），并且杠杆10L的顶端部分由插入到柱形外壳10C的长洞孔中以及手柄10H的轴孔中的销10P2以枢转方式支撑（图1A和1B所示）。
[手柄10H]
手柄10H被形成为基本L形的管状长体。多根粗的和细的电线缆线W（图2B所示）插入在手柄10H中，并且电线缆线W的顶端部分分别被连接到电力端子10T1（图2C（1）所示）和信号端子10T2（图2C（2）所示）。
手柄10H由插入到柱形外壳10C的后半部处的长洞孔中的销10P2（图1A和1B所示）以枢转方式支撑在柱形外壳10C上以及杠杆10L的顶端部分上。
因此，当朝向手柄10H向上抓握杠杆10L时，杠杆10L的作用部分10W（图1B所示）的顶端部分沿着以杠杆轴10P1为中心的逆时针方向旋转从而使得手柄10H前进，前进中的手柄10H推动连接器本体10M的后端，并且由此克服卷簧10S的推斥力使连接器本体10M在柱形外壳10C中向前移动从而与配对连接器（电力接收侧连接器）装配。
[特征1：手柄10H的完全锁止件10A和暂时锁止件10B]
根据本发明，如在以下描述地，完全锁止件10A和暂时锁止件10B设置在手柄10H的侧面处上。即，本发明特征在于：由三角形部件形成的完全锁止件10A和暂时锁止件10B被设置在手柄10H的侧面上，从而在暂时锁止爪BK和完全锁止爪AK停止的条件下它们能够分别地被与释放杠杆11（图1B所示，在以后描述）的暂时锁止臂11B的暂时锁止爪BK和完全锁止臂11A的完全锁止爪AK接合。
[释放杠杆11]
在当杠杆10L被向上抓握时所述连接器本体10M和配对连接器变得处于装配状态中时，释放杠杆11（图1B所示）适于阻止在这之后杠杆10L从装配状态返回。所述释放杠杆11由沿着连接器本体10M的轴向方向延伸的作用臂11X、向柱形外壳10C的后方外部突出的操作臂11Y和从在这两个臂之间的中间部分朝向刚好在该中间部分之下的部分延伸的锁定臂11Z以大致T的形状形成。臂的中间部分由在手柄10H上方的部分处安装到柱形外壳10C的销以可旋转方式支撑。
[作用臂11X]
根据本发明，暂时锁止臂11B以可旋转方式安装到作用臂11X的顶端部分处，并且完全锁止臂11A以可旋转方式安装到暂时锁止臂11B的顶端部分处（在以后描述）。
[操作臂11Y]
操作臂11Y从柱形外壳10C的后部向外部突出。当操作臂11Y被向下推动时，释放杠杆11的作用臂11X旋转，并且由此暂时锁止臂11B和完全锁止臂11A从与手柄10H的锁定状态释放。
[锁定臂11Z]
锁定臂11Z在它的下端部分处具有锁定孔，并且具有面对该锁定孔的铁心和卷簧的电磁线圈在柱形外壳10C侧处被固定到锁定臂11Z。由此，当通过在电力供应侧连接器和电力接收侧连接器之间的完全装配而使电磁线圈受到激励时，铁心延伸并且移动到锁定孔中从而锁定释放杠杆11。另外，当电磁线圈在充电完成的同时被去磁时，利用卷簧的弹性作用力，铁心即刻地向后移动从而释放锁定状态。因此，即使当使用者在电力充电期间错误地试图向下推动释放杠杆11的操作臂11Y从而释放锁定状态时，杠杆也被电磁线圈的铁心维持在锁定状态中，从而能够可靠地防止在电力供应期间的断开。
[特征2：设置在释放杠杆上的完全锁止臂11A和暂时锁止臂11B]
如上所述，暂时锁止臂11B被安装到释放杠杆11的作用臂11X的顶端部分从而能够以销11P2（图1B所示）为中心地旋转，并且完全锁止臂11A被安装到暂时锁止臂11B的顶端部分从而能够以销11P1（图1B所示）为中心地旋转。本发明特征在于：每一个面向下的完全锁止爪AK和暂时锁止爪BK分别形成在完全锁止臂11A和暂时锁止臂11B的顶端部分处。完全锁止臂11A和暂时锁止臂11B总是被设置在外壳10C的内壁上的卷簧向下（在图中）驱策。关于设置在手柄10H的侧面上的暂时锁止件10B和完全锁止件10A，与手柄10H的前进相关联地，暂时锁止件10B首先与暂时锁止臂11B的暂时锁止爪BK接合。当手柄10H进一步前进时，完全锁止件10A与完全锁止臂11A的完全锁止爪AK接合。根据以上操作，能够通过与朝向手柄10H抓握杠杆10L的传统技术相同的普通操作的一个动作来执行锁定。可操作性并不特别地由于设置在作用臂11X上的完全锁止臂11A和暂时锁止臂11B而劣化。
[特征3：在电力端子10T1和信号端子10T2之间的时差的设定]
充电电流（大电流）在其中流动的电力端子10T1（图2C（1）所示）和控制信号等（小电流）在其中流动的信号端子10T2（图2C（2）所示）被设置在连接器本体10M中。本发明特征在于：在电力端子10T1到配对连接器的电力端子20T1（图2C（1）所示）的连接与信号端子10T2到配对连接器的信号端子20T2（图2C（2）所示）的连接之间设置了时差。即，在初始状态（连接器尚未被相互装配）中，电力端子10T1和信号端子10T2分别地处于非连接状态中。然而，以如此方式设定了时差，使得在连接器处于暂时装配状态中的情形中，如在图2中所示，电力端子10T1被连接到电力端子20T1（图2C（1）所示），并且信号端子10T2未被连接到信号端子20T2（图2C（2）所示）。当使得连接器处于完全装配状态中时，如在图3C（1）和3C（2）中所示，电力端子10T1和信号端子10T2分别地处于连接状态中。
以上设定能够以如此方式实现：使得电力端子10T1和信号端子10T2在连接器本体10M中的位置以大致几个mm的距离偏离，从而使得电力端子10T1以大致几个mm的距离位于信号端子10T2之前。
[连接器的装配操作]
接着，通过回到图1描述本发明的连接器的装配操作。
[在供电连接器的非装配状态（初始状态）中]
如在图1中所示，因为杠杆10L尚未被抓握，所以如在非装配状态（初始状态）中那样，杠杆10L的顶端部分尚未旋转并且手柄10H处于缩退状态中。因此，因为其中连接器本体10M被容纳在柱形外壳10C中的状态得以维持，所以在图中连接器本体10M是不可视的（注意：因为图2A示出半装配状态，所以连接器本体10M的顶端部分稍微地可视）。
因此，设置在手柄10H的侧面上的暂时锁止件10B和完全锁止件10A分别被置放在暂时锁止臂11B的暂时锁止爪BK和完全锁止臂11A的完全锁止爪AK的后侧处，并且由此它们分别地并不处于接合状态中。
[在供电连接器的半装配状态中]
当杠杆10L被向上抓握时，连接器变得处于图2所示的半装配状态中，杠杆10L的顶端部分旋转从而使得手柄H前进，并且由此连接器本体10M的顶端部分稍微地从柱形外壳10C暴露。此时，如在图2C（3）中所示，设置在手柄10H的侧面上的暂时锁止件10B与释放杠杆11的暂时锁止臂11B的暂时锁止爪BK接合。在以上状态中，电力端子10T1如在图2C（1）中所示被连接到配对侧电力端子20T1，但是信号端子10T2如在图2C（2）中所示并未被连接到配对侧信号端子20T2。
[在供电连接器的完全装配状态中]
当杠杆10L被进一步向上抓握时，连接器如在图3中所示变得处于完全装配状态中，杠杆10L的顶端部分进一步旋转从而使得手柄10H进一步前进，连接器本体10M的顶端部分显著地从柱形外壳10C暴露，并且由此供应侧连接器被完全地与配对连接器装配（处于完全装配状态中）。
此时，因为手柄10H前进，所以手柄10H的暂时锁止件10B从已经与暂时锁止件10B接合的暂时锁止臂11B的暂时锁止爪BK分离。接着，完全锁止件10A如在图3A和图3C（3）中所示与完全锁止臂11A的完全锁止爪AK接合。在以上状态中，电力端子10T1如在图3C（1）中所示与配对侧电力端子20T1形成密切接触，并且信号端子10T2如在图3C（2）中所示伸入到配对侧信号端子20T2中从而电连接于该配对侧信号端子20T2。
[在完全锁止位置上，在非完全接合中并不发生电弧放电的原因]
在其中如在图3C（4）中所示，完全锁止臂11A和完全锁止件10A在完全锁止位置上处于非完全接合状态的情形中，因为电力端子和信号端子分别处于连接状态中，所以充电电流在电力端子中流动。当冲击被施加到连接器时，完全锁止臂11A和完全锁止件10A可能因为非完全接合状态而从接合释放。由此，由于卷簧10S的驱策作用力，手柄10H即刻地向后移动，刚好靠近完全锁止件10A的锁止件10B与暂时锁止臂11B接合，从而停止手柄10H的向后运动以使其处于暂时锁止状态中。在暂时锁止位置上，信号端子10T2被断开，但是电力端子10T1仍然处于接触状态中从而并不发生电弧放电。因此，当在以上状态中检测到信号端子10T2的断开，并且充电电路停止对电力端子10T1通电时，安全移除或者重新装配能够得以执行。与以上相反，因为现有技术装置并不具有这种暂时锁止状态，所以当由于杠杆的反作用力发生意外断开时，连接器被突然地相互断开，并且从信号端子的断开到电力端子的断开的时间周期是短的，由此此时可能发生电弧放电。
[概述]
根据本发明，即使在杠杆受到抓握时在连接器与配对连接器的装配操作期间在两个连接器壳体之间发生干涉磨损的情形中，杠杆也被停止，从而在其中杠杆在完全锁止位置上未被向上抓握的场合（非完全接合状态）下开始充电，并且在这之后，在上述场合中施加冲击从而使得连接器从非完全接合状态释放，手柄从完全锁止位置向后移动并且被锁定在最靠近完全锁止位置的暂时锁止位置上。在暂时锁止位置上，信号端子被断开，但是电力端子仍然处于接触状态中从而并不发生电弧放电。由此，因为在上述场合中检测到信号端子的断开并且充电电路停止对电力端子通电，所以安全移除或者重新装配能够得以执行。同时，该实施例具有如此结构：其中手柄在外壳中向后或者向前移动，但是本发明不限于此。本发明能够被应用于其中手柄不在外壳中向后或者向前移动的结构。在上述场合中，暂时锁止件和完全锁止件能够被设置在连接器本体上。
本申请基于在2011年5月20日提交的日本专利申请No.2011-113931，其内容在此通过引用而被并入。
工业适用性
通过本公开的以上配置，能够获得一种防止在电力端子上发生电弧放电的电弧放电防止连接器。

Claims (3)

1.一种电弧放电防止连接器，包括：
柱形外壳；
连接器本体，该连接器本体以可滑动方式容纳在所述柱形外壳的前半部中并且具有电力端子和信号端子；
杠杆，该杠杆以可旋转方式安装到所述柱形外壳；
手柄；和
释放杠杆，在通过所述杠杆的旋转操作使所述连接器本体与配对连接器装配的状态中，该释放杠杆防止所述杠杆的返回操作，
其中，所述连接器本体根据所述杠杆的旋转操作在所述柱形外壳中移动；
其中，所述释放杠杆具有作用臂、暂时锁止臂和完全锁止臂；该作用臂沿着所述连接器本体的轴向方向延伸，该暂时锁止臂设置在所述作用臂的顶端部分上，该完全锁止臂设置在所述暂时锁止臂的顶端部分上；
其中，在所述连接器本体的半装配位置处与所述暂时锁止臂接合的暂时锁止件和在所述连接器本体的完全装配位置处与所述完全锁止臂接合的完全锁止件被设置在所述手柄和所述连接器本体中的任一者上；并且
其中，在所述暂时锁止臂与所述暂时锁止件接合的状态中，所述电力端子与所述配对连接器的电力端子接触，并且所述信号端子并不与所述配对连接器的信号端子接触。
2.根据权利要求1所述的电弧放电防止连接器，其中，经由在所述暂时锁止臂与所述作用臂的顶端部分之间的销，所述暂时锁止臂以可旋转方式设置在所述作用臂的顶端部分上；经由在所述完全锁止臂与所述暂时锁止臂的顶端部分之间的销，所述完全锁止臂以可旋转方式设置在所述暂时锁止臂的顶端部分上。
3.根据权利要求1所述的电弧放电防止连接器，其中，所述电力端子和所述信号端子的尺寸被设定为是不同的，从而在所述信号端子与所述配对连接器的信号端子形成接触的时刻之前，所述电力端子与所述配对连接器的电力端子形成接触。
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