JP2000115915A - 電気自動車充電用コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルユニットの温度上昇を抑えることがで
きる電気自動車充電用コネクタ装置を提供する。 【解決手段】 車両側コネクタ１３と電源側コネクタ１
４とには、両者を接合方向に貫通するように複数の流路
５０が形成されている。そして、両コネクタ１３，１４
のケース１６，３０同士が接合されると、その接合面２
６，４０に開口した各流路５０の開口同士が整合し、両
ケース１６，３０に亘って複数の流路５０が連通された
状態となる。そして、その流路５０内を冷却風が流れて
熱を除去する。また、流路５０は、車両用コネクタ１３
のケース３０の接合面４０に形成した陥没部５１の底面
に開口しているから、両ケース１６，３０がずれた状態
で接合されても、流路５０の開口が相手接合面によって
塞がれることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車を充電す
るためのコネクタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のコネクタ装置の一例として、実
開平６−４４３０１号公報に記載されたものが知られて
いる。このコネクタ装置は、図１２及び図１３に示すよ
うに、車両に設けた受容部３内に配された受電側コネク
タ２と、前記受容部３に差し込み可能な給電側コネクタ
１とからなる。そして、給電側コネクタ１を受容部３内
に差し込むことによって両コネクタ１，２を結合状態と
し（図１３参照）、給電側コネクタ１に備えた一次コイ
ル１Ａを励磁すると、発生した磁束によって受電側コネ
クタ２の二次コイル２Ａに誘導起電力が生じるようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の装
置では磁性材料のヒステリス損等によってコイルユニッ
トが発熱する。しかし、上記した従来のコネクタ装置で
は、両コネクタ１，２が受容部３内で結合され、その受
容部３内に熱がこもって充電時に両コネクタ１，２の温
度が上昇してしまうという問題があった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされ、その目
的は、コイルユニットの温度上昇を抑えることができる
電気自動車充電用コネクタ装置を提供するところにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、電気自動車の蓄電装置に連
なる二次コイルユニットをケースで保持してなる車両側
コネクタと、電気自動車充電用の電源に連なる一次コイ
ルユニットをケースで保持してなる電源側コネクタとを
備えてなり、両コイルユニット間の電磁誘導を利用して
電源から蓄電装置へと電力を供給可能としたものにおい
て、両ケースには、相互の接合面と交差するように両ケ
ースに亘って貫通形成されて、その内部に冷却風が流さ
れる複数の流路が設けられているところに特徴を有す
る。

【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１記載の電
気自動車充電用コネクタ装置において、両ケースの少な
くとも一方の接合面には、外周縁より内側を陥没させて
なる陥没部が形成されて、その陥没部の底面に流路が開
口しているところに特徴を有する。

【０００７】請求項３に係る発明は、請求項１又は請求
項２記載の電気自動車充電用コネクタ装置において、電
源側コネクタには、車両側コネクタ側から電源側コネク
タ側へと冷却風を流すためのファンが設けられていると
ころに特徴を有する。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項
３のいずれかに記載の電気自動車充電用コネクタ装置に
おいて、車両側コネクタは、ケースの後端を電気自動車
に設けた凹所の奥面に突き合わせた状態に取り付けら
れ、流路は、ケースの側面に開放口を備えているところ
に特徴を有する。

【０００９】

【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞両コネクタ
のケース同士が接合されると、その接合面に開口した複
数の流路の開口同士が整合し、両ケースに亘って複数の
流路が連通された状態となる。そして、その流路内を冷
却風が流れ、これにより、充電時に両コイルユニットの
電磁誘導によって発生した熱を除去できる。

【００１０】＜請求項２の発明＞流路は、少なくとも一
方のケースの接合面に形成した陥没部の底面に開口して
いるから、両ケースがずれた状態で接合されても、流路
の開口が相手接合面によって塞がれることがなくなる。
そして、一方のケースの流路を通って接合面に至った冷
却風は、陥没部内を接合面に沿って進み、他方のケース
の流路に流れ込む。このように、本発明によれば、両ケ
ースがずれて接合されても、冷却風は滞ることなく両ケ
ースに亘って流れる。

【００１１】＜請求項３の発明＞電源側コネクタに設け
たファンが、両コネクタを強制冷却し、しかも、ファン
は冷却風を車両側コネクタの側から電源側コネクタの側
へと向けて流すから、車両の外部へと熱が排出されて、
熱が電気自動車内にこもることがなくなる。

【００１２】＜請求項４の発明＞ケースの側面に配され
た流路の開放口から凹部内の空気が吸引され、凹部の奥
面に沿って流れる対流が生じ、熱がたまり易い凹部の奥
面を冷却することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１〜図１０を参照して説明する。図１に示すよう
に、電気自動車ＥＶの車体外側部に例えば蓋１１にて開
閉可能な受容部１２が形成され、その内部には車両側コ
ネクタ１３が配されている。また、電源装置６０から延
びた充電ケーブル１５の先端には、電源側コネクタ１４
が備えられており、これら両コネクタ１３，１４によっ
て、本実施形態の電気自動車充電用コネクタ装置が構成
されている。

【００１４】電源側コネクタ１４は、図２に全体が示さ
れており、アルミニウム合金製の一次ケース１６の前面
に一次コイルユニット１７を保持して備えると共に、そ
の一次ケース１６の背面に樹脂カバー１８及び樹脂ケー
ス１９をネジ止めして備え、前記樹脂ケース１９の後端
から前記一次ケース１６の上面に亘ってハンドル部２０
が湾曲して差し渡された構造となっている。

【００１５】一次コイルユニット１７は、一次コア２１
及び一次コイル２２からなる。一次コア２１はフェライ
ト製であって、図３に示すように円板部２１Ａの中心か
ら円柱部２１Ｂを突出させた形状をなしている。

【００１６】一次コイル２２は、予め一次ボビン２３に
巻回されると共に外面をコイルカバー２４によって覆わ
れており、その一次ボビン２３が前記円柱部２１Ｂに嵌
着されている。また、一次コイル２２から延びた図示し
ないリード線は、コアの円板部２１Ａ及び一次ケース１
６の奥面に形成した貫通孔２５Ａ，２５Ｂを介して一次
ケース１６の背面側に延び、充電用電源装置６０から延
びた充電ケーブル１５（図７参照）に接続されている。
これにより、充電用電源装置６０から一次コイル２２に
高周波電流を流して励磁することができる。

【００１７】一次ケース１６は、両コネクタ１３，１４
の結合方向に偏平状となったアルミブロックＡ１の前面
にアルミ板Ａ２を重ね合わせ、それらの上面の両角部を
面取りした構造となっている。一次ケース１６のうち車
両側コネクタ１３との接合面２６には、凹部２７が陥没
形成されている。そして、凹部２７の奥側に前記コア２
１の円板部２１Ａが嵌合されて、前記円柱部２１Ｂが接
合面２６から前方に突出されている。また、円板部２１
Ａは、凹部２７の奥側半分に収容されるようになってお
り、凹部２７のうち開放側の半分には、車両側コネクタ
１３の前面に突出した円筒壁４２が嵌入される。

【００１８】前記樹脂カバー１８は、図９に示すよう
に、薄皿状をなして一次ケース１６に密着状態にネジ止
めされている。これにより樹脂カバー１８と一次ケース
１６との間に連通空間２８が形成されて、ここに一次ケ
ース１６に貫通形成した後述の複数の流路５０が開放さ
れる。また、樹脂カバー１８の外面には、一対のファン
２９，２９が取り付けられ、樹脂カバー１８に形成され
た貫通窓２９Ａを介して連通空間２８から空気を吸引で
きるようになっている。これにより、全流路５０が負圧
状態となり、冷却風が流路５０内を流れる。尚、ファン
２９は、例えば電源装置６０から電力を受けて充電開始
と共に駆動するように制御されている。

【００１９】前記樹脂ケース１９は、カップ状をなした
主体部１９Ａ（図７参照）の開口端を樹脂カバー１８に
突き合わせ、前記ファン２９を収容するように取り付け
られている。そして、ファン２９によって後方に送られ
た空気が主体部１９Ａに側面に形成したスリット１９Ｂ
を介して外気に開放される。

【００２０】一方、車両側コネクタ１３は、全体が図２
に示されており、アルミニウム合金製の二次ケース３０
に二次コイルユニット３１を保持して備えている。二次
コイルユニット３１は、図４に示すように、二次コア３
２及び二次コイル３３からなり、その二次コア３２はや
はりフェライト製であって、円筒体３２Ａの一端を奥壁
３２Ｂによって閉塞した形状をなしている。二次コイル
３３は二次ボビン３４に巻回されて、前記二次コア３２
の円筒体３２Ａの内周面に嵌着されており、この二次ボ
ビン３４の空芯部分に前記一次コイル２２が嵌入され
る。また、二次コイル３３の図示しないリード線は、二
次コア３２の奥壁３２Ｂ及び二次ケース３０の奥壁に形
成した貫通孔３５Ａ，３５Ｂを介して二次ケース３０の
背面に設けた電線収容部３６に延ばされ、そこで電気自
動車ＥＶの動力バッテリ（図示せず）を充電するための
充電回路から延びた電線に接続されている。そして、二
次コイル３３に誘導される高周波起電力を整流してその
動力バッテリが充電される。

【００２１】二次ケース３０は、前記一次ケース１６と
同じ断面形状をなす主体部３７の後方に前記電線収容部
３６を備えてなる。主体部３７のうち前記一次ケース１
６との接合面４０には、図４に示すように、凹部４１が
陥没形成されて、その開口縁から前方に向けて円筒壁４
２が突設されている。そして、図２に示すように、凹部
４１に前記二次コイルユニット３１が嵌合されて、その
前端面と円筒壁４２とが面一状態に組み付けられてい
る。また、二次ケース３０の前面の下端部には、案内片
４３が前方に向けて突出されており、コネクタ結合時
に、この案内片４３が一次ケース１６に形成した案内凹
所４４内に差し込まれて、ケース１６，３０同士の位相
が合わされる。

【００２２】電線収容部３６には、後方に開放した収容
空間（図示せず）が備えられており、前記受容部１２の
奥面を構成するパネル３８（図７〜図９参照）によっ
て、収容空間の開口を塞ぐようにして二次ケース３０が
ネジ止めされている。また、二次ケース３０の電線収容
部３６は、下端部を除いて全体的に主体部３７よりも小
さくなっており（図２参照）、両者の段差分部に、複数
の放熱フィン３７Ｆが形成されている。この放熱フィン
３７Ｆは、主体部３７に貫通形成された後述の流路５０
に対応して形成されており、詳細は後述の流路５０と共
に述べる。

【００２３】さて、一次、二次の両ケース１６，３０に
は、複数の流路５０が両者の接合方向に貫通されてい
る。流路５０は、ケース１６，３０のうち各コイルユニ
ットを収容するための凹部２７，４１の周りの空きスペ
ースに形成され、ケース１６，３０の角部の広い空きス
ペースに形成された複数の流路５０は、対角線方向に沿
って細長い断面長孔状をなし、狭いスペースに形成され
た複数の流路５０は、断面が概ね円形状となっている。

【００２４】流路５０は、両ケース１６，３０を貫通し
ているから、両コネクタ１３，１４を離脱させた状態で
は、両ケース１６，３０の各接合面２６，４０に開放さ
れる。本実施形態では、図６に拡大して示すように、こ
の二次ケース３０の流路５０の開放口を、接合面４０に
形成した陥没部５１の奥面に開口させてある。より詳細
には、陥没部５１は、二次ケース３０の接合面４０のう
ち外周縁より内側を陥没させてなり（図５参照）、これ
により両コネクタ１３，１４を結合したときに、接合面
４０の外周縁が一次ケース１６の接合面２６に密接して
陥没部５１の外側方が密閉される（図９参照）。また、
接合面４０うち陥没部５１の内側には前記円筒壁４２が
突出しているから、この円筒壁４２が一次ケース１６の
凹部２７に嵌入されて陥没部５１の内側方が密閉され
る。

【００２５】二次ケース３０の流路５０の後端部は、二
次ケース３０のうち主体部３７の後側の段差面３７Ａ
（図９参照）に開放されると共に、その主体部３７の側
面３７Ｂにも開放している。そして、段差面３７Ａの開
放口と側面３７Ｂの開放口とが連通して、流路５０の間
に残された壁部が、前述した放熱フィン３７Ｆとなって
いる。

【００２６】尚、電源側コネクタ１４のうち凹部２７の
内周面と、車両側コネクタ１３のうち円筒壁４２の外周
面とには、両コネクタ１３，１４を結合状態に保持する
ためのロック機構５５が設けられている。

【００２７】本実施形態の構成は以上の通りであり、次
にその作用を説明する。電気自動車ＥＶの充電を行う場
合には、受容部１２の蓋１１を開放し、ここに収容され
た車両側コネクタ１３に電源側コネクタ１４を押しつけ
る。すると、図８に示すように一次コイル２２を巻装し
た一次コア２１の円柱部２１Ｂが二次コイル３３の空芯
部分に進入し、コネクタ１３，１４同士が完全に結合さ
れると、前記円柱部２１Ｂの先端が二次コア３２の奥壁
３２Ｂに突き合わせされ、かつ、二次コア３２の先端が
一次コア２１の円板部２１Ａに突き合わせれる。これに
より、両コア２１，３１によって一次コイル２２及び二
次コイル３３を貫通する閉ループ状の磁気回路が構成さ
れる。また、両コネクタ１３，１４が完全に結合される
と、両コネクタ１３，１４に備えたケース１６，３０の
接合面２６，４０同士が密接され、このとき、両コネク
タ１３，１４に備えた案内片４３と案内凹所４４とが係
合することによって、両ケース１６，３０の位相が合わ
されて、両ケース１６，３０に貫通形成した流路５０同
士が同軸上に並ぶ（図１０（Ａ）参照）。そして、両コ
ネクタ１３，１４に備えたロック機構５５（図２参照）
によって、両者が結合状態に保持される。

【００２８】この状態で、充電用電源装置６０の充電開
始スイッチをオン操作すると、一次コイル２２によって
励起された高周波磁束が、二次コイル３３に鎖交して起
電力を発生し、これにて電気自動車ＥＶの蓄電装置を充
電することができる。

【００２９】ところで、充電中には両コア２１，３１内
に大きな磁束が生じ、コイルユニット１７，３１全体が
発熱する。ところが、本実施形態の電気自動車充電用コ
ネクタ装置では、充電と同時に電源側コネクタ１４に設
けたファン２９が駆動され、以下のように冷却風が強制
的に流されて各部位から熱を奪うことができる。即ち、
ファン２９が駆動すると、一次ケース１６と樹脂カバー
１８との間に形成された連通空間２８内の空気が排出さ
れる。これにより、その連通空間２８に開放された一次
ケース１６の各流路５０に負圧がかかり、車両側コネク
タ１３から電源側コネクタ１４へと流路５０内を冷却風
が流れ、各コイルユニット１７，３１からケース１６，
３０に伝わった熱を除去することができる。ここで、冷
却風が流れる向きは、車両側コネクタ１３側から電源側
コネクタ１４側へと向けてあるから、受容部１２内の空
気が外部に放出され、熱が電気自動車の内部にこもるこ
とがなくなり、温度上昇を抑えることができる。その
上、流路５０は、車両側コネクタ１３のケース１６の側
面にも開放しているから、その開放口から空気が吸引さ
れると、受容部１２の奥面（パネル３８）に沿って流れ
る対流が生じ、熱がたまり易い受容部１２の奥面（パネ
ル３８）を冷却することができる。そして、受容部１２
の開放口のうち両コネクタ１３，１４の周りの隙間から
外気が入り込んで受容部１２全体が冷却される。

【００３０】さて、前記案内片４３と案内凹所４４との
クリアランスが大きいと、両ケース１６，３０が正規の
接合位置よりもずれて接合される場合がある（図１０
（Ｂ）参照）。しかし、本実施形態では、二次ケース３
３の接合面４０に陥没部５１を形成してあるから、両ケ
ース１６，３０がずれた状態で接合されても、流路５０
の開口が相手接合面によって塞がれることがなくなる。
そして、二次ケース３０の流路５０を通って接合面に至
った冷却風は、陥没部５１内を接合面２６，４０に沿っ
て進み、一次ケース１６の流路５０に流れ込む。

【００３１】このように本実施形態によれば、ファン２
９からの冷却風によって両コネクタ１３，１４を強制冷
却でき、熱を奪った冷却風が受容部１２の外方へと開放
されるから、受容部１２内に熱がこもることがなくな
り、温度上昇を抑えることができる。しかも、両ケース
１６，３０がずれて接合されても、冷却風は滞ることな
く両ケース１６，３０に亘って流れ、安定した冷却を行
える。

【００３２】＜他の実施形態＞本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するよ
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）前記実施形態では、二次ケース３０の接合面４０
に陥没部５１を設けて、ケース１６，３０がずれた場合
でも流路５０が閉じられないようにしてあるが、ケース
同士の接合面に陥没部を備えない構成としてもよい。但
し、前記実施形態のように、陥没部５１を設けた構成と
すれば、両ケース１６，３０の位相ずれを防ぐ案内片４
３及び案内凹所４４の位置合わせ精度を高くしなくて済
み、設計の自由度が高まる。これに対し、陥没部を備え
ないものでは、図１１（Ｂ）に示すように、ケースのず
れによって流路５０が塞がれてしまうことがあるから、
ケース同士の位置合わせ精度を高める必要がある。

【００３３】（２）前記実施形態では、車両側コネクタ
１３の接合面４０にのみ陥没部５１が形成されていた
が、例えば、電源側コネクタ１４の接合面２６または、
両コネクタ１３，１４の接合面２６，４０に陥没部を形
成してもよい。 （３）前記実施形態では、ファン２９は電源側コネクタ
１４に備えられていたが、車両側コネクタ１３に備えた
構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る充電システムを示す
概略的な斜視図

【図２】車両側コネクタと電源側コネクタの斜視図

【図３】電源側コネクタの分解斜視図

【図４】車両側コネクタの分解斜視図

【図５】二次ケースの正断面図

【図６】陥没部を示す拡大斜視図

【図７】両コネクタの離脱状態を示す側断面図

【図８】両コネクタの結合状態を示す側断面図

【図９】流路に冷却風が流れる状態を示す両コネクタの
平断面図

【図１０】（Ａ）ケースが正しく接合された状態で、流
路に冷却風が流れる状態を示す拡大断面図 （Ｂ）ケースがずれて接合された状態で、流路に冷却風
が流れる状態を示す拡大断面図

【図１１】（Ａ）接合面に陥没部を備えないケース同士
が正しく接合された状態で、流路に冷却風が流れる状態
を示す拡大断面図 （Ｂ）そのケース同士がずれて接合された状態で、流路
に冷却風が流れる状態を示す拡大断面図

【図１２】従来のコネクタ装置を示す斜視図

【図１３】そのコネクタ装置の結合状態を示す側断面図

【符号の説明】

１２…受容部（凹所） １３…車両側コネクタ １４…電源側コネクタ １６…一次ケース １７…一次コイルユニット ２６，４０…接合面 ２９…ファン ３０…二次ケース ３１…二次コイルユニット ３８…パネル（凹部の奥面） ５０…流路 ５１…陥没部 ６０…充電用電源装置 ＥＶ…電気自動車

フロントページの続き (71)出願人 000005326 本田技研工業株式会社 東京都港区南青山二丁目１番１号 (72)発明者 九鬼 平次 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 岩元 富夫 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 林 清孝 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 FA03 FA06 GB08 5H115 PA15 PC06 PG04 PI16 PI29 PO01 PO07 PO09 PO14 PO16 UI29 UI40

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気自動車の蓄電装置に連なる二次コイ
   ルユニットをケースで保持してなる車両側コネクタと、
   電気自動車充電用の電源に連なる一次コイルユニットを
   ケースで保持してなる電源側コネクタとを備えてなり、
   前記両コイルユニット間の電磁誘導を利用して前記電源
   から前記蓄電装置へと電力を供給可能としたものにおい
   て、 前記両ケースには、相互の接合面と交差するように前記
   両ケースに亘って貫通形成されて、その内部に冷却風が
   流される複数の流路が設けられていることを特徴とする
   電気自動車充電用コネクタ装置。
2. 【請求項２】 前記両ケースの少なくとも一方の接合面
   には、外周縁より内側を陥没させてなる陥没部が形成さ
   れて、その陥没部の底面に前記流路が開口していること
   を特徴とする請求項１記載の電気自動車充電用コネクタ
   装置。
3. 【請求項３】 前記電源側コネクタには、前記車両側コ
   ネクタ側から前記電源側コネクタ側へと冷却風を流すた
   めのファンが設けられていることを特徴とする請求項１
   又は請求項２記載の電気自動車充電用コネクタ装置。
4. 【請求項４】 前記車両側コネクタは、前記ケースの後
   端を前記電気自動車に設けた凹所の奥面に突き合わせた
   状態に取り付けられ、前記流路は、前記ケースの側面に
   開放口を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項
   ３のいずれかに記載の電気自動車充電用コネクタ装置。