JP2010267451A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】繰り返し挿抜しても端子金具をキャビティに保持できるようにする。
【解決手段】本発明は、電気自動車にバッテリユニットを接続するためのコネクタであって、電気自動車側に設けられた雄コネクタ１０と、バッテリユニット側に設けられ、雄コネクタ１０と嵌合可能な雌コネクタ３０と、雄コネクタ１０の内部に形成されたキャビティ１８に背面側から収容される雄端子金具６０と、雌コネクタ３０の内部に形成されたキャビティ３８に背面側から収容され、雄端子金具６０と導通可能に接続される雌端子金具７０と、雄コネクタ１０の背面に取り付けられる雄プレート２２と、雌コネクタ３０の背面に取り付けられる雌プレート４２とを備え、各端子金具６０，７０は、各キャビティ１８，３８を構成する内壁と各プレート２２，４２との間に挟み付けられることにより、各キャビティ１８，３８に保持されている構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図９

Description

本発明は、電気自動車にバッテリユニットを接続するためのコネクタに関する。

電気自動車に装着されるバッテリユニットに充電する方法として、ガソリンスタンドに替わるバッテリ交換ステーションで、消耗したバッテリユニットを予め充電しておいたバッテリユニットに交換する方法が提案されている。この方法によると、現在装着されているバッテリユニットに充電する必要がなく、充電済のバッテリユニットに交換するだけでよいため、短時間で済む。このような方法は、例えば下記特許文献１に開示されている。

特許第３５３０８７０号公報

しかしながら、上記方法では、バッテリユニットを交換する毎に車体側のコネクタとバッテリユニット側のコネクタとを挿抜しなければならず、耐久性の高いコネクタを設計をする必要がある。このため、コネクタのキャビティに収容される端子金具についても耐久性を高める必要があり、耐久性の高い端子金具を用いると、端子金具同士の摩擦抵抗も必然的に高くなる。そうすると、端子金具をキャビティに保持する部分も、コネクタの挿抜に伴って大きな荷重を受けることとなり、この荷重に耐えうるように形成しなければならない。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、繰り返し挿抜しても端子金具をキャビティに保持できるようにすることを目的とする。

本発明は、電気自動車にバッテリユニットを接続するためのコネクタであって、電気自動車側に設けられた第１ハウジングと、バッテリユニット側に設けられ、第１ハウジングと嵌合可能な第２ハウジングと、第１ハウジングの内部に形成された第１キャビティに背面側から収容される第１端子金具と、第２ハウジングの内部に形成された第２キャビティに背面側から収容され、第１端子金具と導通可能に接続される第２端子金具と、第１ハウジングの背面に取り付けられる第１プレートと、第２ハウジングの背面に取り付けられる第２プレートとを備え、第１端子金具は、第１キャビティを構成する内壁と第１プレートとの間に挟み付けられることにより、第１キャビティに保持され、かつ、第２端子金具は、第２キャビティを構成する内壁と第２プレートとの間で挟み付けられることにより、第２キャビティに保持されている構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、両ハウジングを嵌合させることで両端子金具が導通可能に接続される。各端子金具は、各キャビティの内壁と各プレートとの間で挟み付けられているため、各キャビティに強力に保持される。すなわち、端子金具を保持するには、例えばキャビティの内壁にランスを形成し、このランスを端子金具に引っ掛ける構成も考えられるが、ランスでは大きな保持力を得ることができない。そこで、プレートを用いて端子金具を保持すると、保持力をランスよりも格段に大きくできる。したがって、両ハウジングを繰り返し挿抜しても端子金具をキャビティに保持できる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
第１端子金具は、第１本体部と、第１本体部の外周面から張り出す形態をなし、第１キャビティの内壁と第１プレートとの間に挟み付けられる第１フランジ部とを備えて構成され、かつ、第２端子金具は、第１本体部と導通可能に接続される第２本体部と、第２本体部の外周面から張り出す形態をなし、第２キャビティの内壁と第２プレートとの間に挟み付けられる第２フランジ部とを備えて構成してもよい。

このようにすると、第１フランジ部を第１キャビティの内壁と第１プレートとの間で挟み付けることにより第１端子金具を第１キャビティに保持することができ、第２フランジ部を第２キャビティの内壁と第２プレートとの間で挟み付けることにより第２端子金具を第２キャビティに保持することができる。

第１ハウジングの嵌合面から突出し、回転可能な軸部と、第２ハウジングの嵌合面に開口し、軸部を収容可能な開口部と、軸部および開口部のいずれか一方に設けられたカムピンと、同他方に設けられ、カムピンと係合することで両ハウジングを互いに引き寄せて嵌合させるカム溝と、カム溝の終端から嵌合方向に沿ってカム溝の入口側に延びる保持溝と、カムピンが保持溝に向かう方向に軸部を付勢するコイルばねとを備えてもよい。

このようにすると、軸部を回転させると、カムピンがカム溝の内壁と係合し、この係合によって両ハウジングが互いに引き寄せられて嵌合する。カムピンがカム溝の終端に至ると、コイルばねの弾性力を受けてカムピンが保持溝に勢いよく嵌り込む。このとき、カムピンが保持溝に嵌り込む感覚（金属音や振動など）により、両ハウジングが正規嵌合したことを検知できる。なお、カムピンは保持溝に保持されているため、カム溝の終端から入口側へカムピンが移動することを規制できる。

本発明によれば、両ハウジングを繰り返し挿抜しても端子金具をキャビティに保持できる。

実施形態における雄コネクタの斜視図 雄コネクタの背面側を示す背面図 雄コネクタのハンドルを外した状態を示す背面図 雄コネクタから電線が引き出された状態を示す背面図 雄コネクタから電線が引き出された状態を示す側面図 雄コネクタの嵌合面側を示す正面図 雌コネクタの嵌合面側を示す正面図 雌コネクタの背面側を示す背面図 両コネクタの正規嵌合状態を示す断面図であって、大きい側の端子金具同士が導通可能に接続されている様子を示す断面図 両コネクタの正規嵌合状態を示す断面図であって、小さい側の端子金具同士が導通可能に接続されている様子を示す断面図 雄コネクタ単体を示す断面図であって、大きい側の雄端子金具の保持構造を示す断面図 雌コネクタ単体を示す断面図であって、大きい側の雌端子金具の保持構造を示す断面図 雄コネクタ単体を示す断面図であって、小さい側の雄端子金具の保持構造を示す断面図 雌コネクタ単体を示す断面図であって、小さい側の雌端子金具の保持構造を示す断面図

＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図１４の図面を参照しながら説明する。本実施形態の電気自動車用コネクタは、電気自動車（図示せず）側に設けられた雄コネクタ１０と、バッテリユニット（図示せず）側に設けられた雌コネクタ３０とから構成されている。両コネクタ１０，３０の嵌合は、バッテリユニットを電気自動車の下方からボディ側に持ち上げて雌コネクタ３０を雄コネクタ１０に浅く嵌合させておき、倍力装置５０を手動で操作することによって行われる。倍力装置５０を構成するハンドル５２は、図１に示すように、雄コネクタ１０側に取り付けられている。このため、例えば車室内のフロアにハンドル５２を臨ませた状態でハンドル操作を行うことにより両コネクタ１０，３０の嵌合動作が行われる。

この電気自動車用コネクタは、バッテリ交換方式の電気自動車に用いられる。バッテリ交換方式とは、バッテリユニットを構成するバッテリの容量が低下した際に、バッテリに直接充電するのではなく、このバッテリユニットを、既に充電してある別のバッテリユニットに交換する方式のことをいう。この方式によると、走行中にバッテリの容量が低下した場合に、ガソリンスタンドに替わる充電ステーションで充電する手間を省くことができ、バッテリ交換ステーションで充電済のバッテリユニットに交換すれば済むため、短時間で再走行が可能になる。

まず、雄コネクタ１０の構成について説明する。雄コネクタ１０は、図１に示すように、略立方体形状をなす外形を有している。雄コネクタ１０の外周側面は、角筒状をなす外周シェル１２によって構成されている。外周シェル１２の上端側における内周側には、図６に示すように、枠状をなす内周シェル１４が嵌め込まれている。さらに、内周シェル１４の内周側には、雄ハウジング１６が嵌め込まれている。

外周シェル１２および内周シェル１４はともにアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、ダイキャストによって形成されている。外周シェル１２および内周シェル１４は、一体に組み付けられている。一方、雄ハウジング１６は合成樹脂製であり、その中央部には金属製のカラー１７が一体に成形されている。カラー１７には、倍力装置５０を構成する軸部５４が挿通されている。カラー１７は、図９に示すように、軸部５４の外径よりもやや大きめの内径を有している。このため、軸部５４は、カラー１７に対して回転可能に挿通されている。

雄ハウジング１６には、図１１または図１３に示すように、大小２種類のキャビティ１８が形成されている。キャビティ１８には、大小２種類の雄端子金具６０が収容されている。なお、以下の説明においては図１１に示す雄端子金具６０を大きい側の雄端子金具６０といい、図１３に示す雄端子金具６０を小さい側の雄端子金具６０という場合がある。また、大きい側の雄端子金具６０と小さい側の雄端子金具６０に共通する構成については、大きい側の雄端子金具６０を代表として説明するものとする。

雄端子金具６０は全体として丸棒状をなし、フランジ部６４が形成された本体部６２と、本体部６２から雄ハウジング１６の嵌合面側（図１１の下側であって、以下「嵌合面側」という）に突出するタブ部６６と、本体部６２から雄ハウジング１６の背面側（図１１の上側であって、以下「背面側」という）に突出するバレル部６８とを備えて構成されている。フランジ部６４は、本体部６２の外周面から径方向に張り出す形態で設けられている。一方、キャビティ１８を構成する内壁には、フランジ部６４の嵌合面側と接触する前止まり部２０が形成されている。フランジ部６４が前止まり部２０に接触することにより、雄端子金具６０は嵌合面側への移動が規制されている。

雄ハウジング１６の背面には、図１１に示すように、雄プレート２２が載置されている。また、内周シェル１４の背面には、雄カバー２８が載置されている。雄カバー２８は、雄プレート２２を囲むようにして形成されている。雄プレート２２の外周端部は、雄カバー２８によって雄ハウジング１６側に押さえ付けられている。さらに、雄カバー２８は、内周シェル１４に対してねじ止めされている。これにより、雄プレート２２の外周端部は、雄ハウジング１６の背面に保持されている。すなわち、雄プレート２２は、雄カバー２８により雄ハウジング１６の背面に固定されている。

なお、雄プレート２２は、図１に示すように、詳細には３分割されており、大きい側の雄端子金具６０に対応した第１雄プレート２２Ａ（図１１参照）と、小さい側の雄端子金具６０に対応した一対の第２雄プレート２２Ｂ（図１３参照）とから構成されている。両第２雄プレート２２Ｂは、第１雄プレート２２Ａを挟む両側に配置されている。

雄プレート２２は、図１１に示すように、雄ハウジング１６の背面に接触するベース部２４と、このベース部２４を板厚方向に貫通する一対の筒部２６とを一体に備えて構成されている。両筒部２６は、軸部５４の左右両側に対称に配置されている。両筒部２６の嵌合面側の端部は、フランジ部６４の背面側に接触している。これにより、雄端子金具６０のフランジ部６４は、前止まり部２０と筒部２６との間で挟み付けられている。したがって、両コネクタ１０，３０の挿抜を繰り返し行っても、雄端子金具６０をキャビティ１８に強固に保持することができる。

雄端子金具６０のタブ部６６は、図１１に示すように、キャビティ１８の嵌合面側を構成する前壁を両コネクタ１０，３０の嵌合方向に貫通しており、外周シェル１２の内側に形成された嵌合空間Ｓに突出している。一方、バレル部６８は、雄プレート２２のベース部２４から背面側に突出しており、大小２種類の電線Ｗ１，Ｗ２の端末部に対して導通可能に接続される。

ここで、大きい側の雄端子金具６０のバレル部６８には、図４または図５に示すように、太い電線Ｗ１の端末部に接続された丸端子Ｔがねじ止めによって接続されるようになっている。このようにすると、雄端子金具６０に接続される電線Ｗ１を側方に引き出すことができるため、雄コネクタ１０の背面側に電線Ｗ１の曲率半径に対応した大きな空間を確保しなくてもよく、両コネクタ１０，３０の嵌合方向に狭い空間にも雄コネクタ１０を配置することができる。

一方、小さい側の雄端子金具６０のバレル部６８は、いわゆるクローズドバレルとされており、細い電線Ｗ２の端末部を六角かしめによって直接圧着して接続するようになっている。この場合、電線Ｗ２は元々細く、電線Ｗ１ほど曲率半径が大きくはならない。このため、電線Ｗ２を雄コネクタ１０の背面側にそのまま引き出した後、側方に曲げるようにしても、雄コネクタ１０の背面側に大きな空間を形成しなくてもよく、ハンドル５２の操作に支障を来すおそれもない。

軸部５４は、図６または図１１に示すように、一対のカム溝５５がらせん状に形成された大径部５４Ａと、大径部５４Ａよりも小径をなす小径部５４Ｂとから構成されている。カム溝５５には、雌コネクタ３０側に形成されたカムピン３２が係合可能とされている。この点については後述する。大径部５４Ａは、カラー１７の内径よりも大きめの外径を有している。このため、軸部５４がカラー１７に対して嵌合面側から挿入されると、大径部５４Ａと小径部５４Ｂの境目となる段差がカラー１７の嵌合面側の端部に接触し、軸部５４が背面側に抜けないようになっている。

小径部５４Ｂは、カラー１７を貫通して背面側に突出する形態をなしている。小径部５４Ｂの突出端には、ナット５６が固定されている。カラー１７の背面側の端部とナット５６との間には、嵌合面側から順に、コイルばね５７、金属製のスリーブ５８、ハンドル５２、およびワッシャ５９が装着されている。コイルばね５７およびスリーブ５８は、いずれも金属製とされており、軸部５４の小径部５４Ｂの回りに配設されている。

コイルばね５７は、圧縮状態で装着されており、かつ、ナット５６によってスリーブ５８、ハンドル５２、およびワッシャ５９が背面側に抜け止めされている。このため、軸部５４は、常にはカラー１７に対して背面側に付勢された状態で回転可能に保持されている。また、圧縮状態で装着されたコイルばね５７の両端部と接触する部分を金属製のカラー１７および金属製のスリーブ５８で構成したため、カラー１７やスリーブ５８が摩耗するなどのおそれがない。

図３は、ハンドル５２を外した状態における雄コネクタ１０を背面側から見た平面図を示している。軸部５４の背面側突出端部は、略方形の柱状をなしている。一方、ハンドル５２の軸孔は、軸部５４の突出端部にほぼ適合して嵌合可能に形成されている。このため、図２に示すように、ハンドル５２を軸部５４の突出端部に装着した状態では、ハンドル５２をハンドル操作することによって軸部５４を回転可能である。一方、ハンドル５２を使用しないときには、ハンドル５２を軸部５４の突出端部から取り外すことができる。すなわち、ハンドル５２は、軸部５４の突出端部に対して脱着可能である。このため、バッテリユニットを交換する際には、ハンドル５２を軸部５４に装着して両コネクタ１０，３０の嵌合および離脱を行い、バッテリユニットの交換が完了した後には、ハンドル５２を取り外すことができる。したがって、ハンドル５２に予期せぬ力が加わって両コネクタ１０，３０が不意に離脱する事態を未然に回避できる。

次に、雌コネクタ３０の構成について説明する。雌コネクタ３０は、図９または図１０に示すように、雄コネクタ１０の嵌合空間Ｓの内部に嵌合可能である。雌コネクタ３０は、図１２または図１４に示すように、全体として略方形のブロック状をなしており、雌コネクタ３０の外周側面を構成する一対の外周シェル３４が嵌合方向に並んで構成されている。なお、雌コネクタ３０の説明においては図１２の上側を嵌合面側とし、図１２の下側を背面側とする。

両外周シェル３４は、いずれも枠状に構成されており、両外周シェル３４を嵌合方向に重ねてねじ止めすることにより全体として上下方向に開口する角筒状に形成されている。両外周シェル３４はともにアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、ダイキャストによって形成されている。なお、図１２または図１４における嵌合面側の外周シェル３４は、背面側の外周シェル３４よりも嵌合方向における寸法が小さめとされている。

両外周シェル３４の内周側には、一対の雌ハウジング３６が収容されている。図１４における嵌合面側の雌ハウジング３６は、嵌合面側の外周シェル３４によって嵌合面側に抜け止めされている。雌ハウジング３６の内部には、雄ハウジング１６のキャビティ１８と嵌合方向に対応して複数のキャビティ３８が形成されている。キャビティ３８は、嵌合方向に貫通して形成されている。キャビティ３８は大小２種類のキャビティ３８からなり、これらのキャビティ３８の内部には、大小２種類からなる雌端子金具７０がそれぞれ収容されている。

以下の説明においては図１２に示す雌端子金具７０を大きい側の雌端子金具７０といい、図１４に示す雌端子金具７０を小さい側の雌端子金具７０という場合がある。また、大きい側の雌端子金具７０と小さい側の雌端子金具７０に共通する構成については、大きい側の雌端子金具７０を代表として説明する。

雌端子金具７０は全体として丸棒状をなし、フランジ部７４が形成された本体部７２と、本体部７２から雌ハウジング３６の嵌合面側に突出する接続部７６と、本体部７２から雄ハウジング１６の背面側に突出するバレル部７８とを備えて構成されている。フランジ部７４は、本体部７２の外周面から径方向に張り出す形態で設けられている。一方、キャビティ３８を構成する内壁には、フランジ部７４の嵌合面側と接触する前止まり部４０が形成されている。前止まり部４０は、背面側の雌ハウジング３６に形成されている。フランジ部７４が前止まり部４０に接触することにより、雌端子金具７０は嵌合面側への移動が規制されている。

接続部７６は円筒状をなして嵌合面側に開口している。このため、接続部７６の内部には、雄端子金具６０のタブ部６６が嵌合可能とされている。接続部７６の内部には、複数の撓み片が配設されており、この撓み片によってタブ部６６が径方向に挟持されるようになっている。このような構造を有する雌端子金具７０は、いわゆるルーバー端子と呼ばれ、タブ部６６と接続部７６を繰り返し挿抜した際における耐久性能が高いことから本実施形態における電気自動車用コネクタに採用されている。

雌端子金具７０のバレル部７８の接続構造については、図３と図８を比較すれうばわかるように、雄端子金具６０のバレル部６８の接続構造と同様であるため、その説明を省略する。

図１２に示すように、背面側の雌ハウジング３６の背面には、雌プレート４２が装着されている。また、外周シェル３４の背面には、雌カバー４８が載置されている。雌カバー４８は、雌端子金具７０を囲むようにして形成されている。雌プレート４２の外周端部は、雌カバー４８によって雌ハウジング３６側に押さえ付けられている。さらに、雌カバー４８は、外周シェル３４に対してねじ止めされている。これにより、雌プレート４２の外周端部は、雌ハウジング３６の背面に保持されている。すなわち、雌プレート４２は、雌カバー４８により雌ハウジング１６の背面に固定されている。

なお、図示はしないものの、雌プレート４２は、雄プレート２２と同様に、詳細には３分割されており、大きい側の雌端子金具７０に対応した第１雌プレート４２Ａ（図１２参照）と、小さい側の雌端子金具７０に対応した一対の第２雌プレート４２Ｂ（図１４参照）とから構成されている。両第２雌プレート４２Ｂは、第１雌プレート４２Ａを挟む両側に配置されている。

雌プレート４２は、図１２に示すように、雌ハウジング３６の背面に接触するベース部４４と、このベース部４４を板厚方向に貫通する一対の筒部４６とを一体に備えて構成されている。両筒部４６は、次述する開口部３９の左右両側に対称に配置されている。両筒部４６の嵌合面側の端部は、フランジ部７４に接触している。これにより、雌端子金具７０のフランジ部７４は、前止まり部４０と筒部４６との間で挟み付けられている。したがって、両コネクタ１０，３０の挿抜を繰り返し行っても、雌端子金具７０をキャビティ３８に強固に保持することができる。

雌ハウジング３６の内部には、軸部５４を収容する開口部３９が設けられている。開口部３９は嵌合面側に開口しており、この開口から嵌合面側の雌ハウジング３６を貫通して背面側の雌ハウジング３６に亘って形成されている。

開口部３９のうち嵌合面側の雌ハウジング３６側の部分は、金属製のカラー３７によって構成されている。カラー３７は、嵌合面側の雌ハウジング３６の中央部に一体に成形されている。カラー３７には、図９に示すように、軸部５４の大径部５４Ａの外径とほぼ同じかこれよりやや小さめの内径を有している。このため、軸部５４の大径部５４Ａは、カラー３７にほぼ適合して嵌合するとともに、回転可能とされている。

開口部３９のうち背面側の雌ハウジング３６側の部分（以下「開口部３９の背面側部分」という）は、軸部５４の大径部５４Ａの外径よりも大きめの内径を有している。このため、軸部５４の大径部５４Ａは、開口部３９の背面側部分に対して回転可能に収容されている。

カラー３７の内周面には、図７または図１２に示すように、一対のカムピン３２が径方向に対向状態をなして設けられている。カムピン３２は、カム溝５５と対応する位置に配置されており、両コネクタ１０，３０を浅く嵌合させると、両カムピン３２が両カム溝５５の入口５５Ａに導入されるようになっている。ここから、ハンドル５２を回して軸部５４を回転させると、カム溝５５を構成する内壁のうち嵌合面側の側面（以下「係合面」という）がカムピン３２に係合し、この係合に伴うカム作用によって両コネクタ１０，３０が互いに引き寄せられて嵌合する。なお、倍力装置５０は、カラー３７に設けられたカムピン３２、軸部５４、軸部５４に設けられたカム溝５５、コイルばね５７、ハンドル５２などによって構成されている。

カム溝５５の終端５５Ｂは、図１１に示すように、水平方向（嵌合方向に直交する方向）に形成されており、この水平部分から嵌合方向に沿ってカム溝５５の入口５５Ａ側に延びる保持溝５５Ｃを有している。この保持溝５５Ｃは、カムピン３２をカム溝５５の終端５５Ｂに保持しておくための溝である。保持溝５５Ｃを構成する保持面は、カム溝５５の係合面に連設されている。この保持溝５５Ｃの保持面にカムピン３２が係合することにより、両コネクタ１０，３０の嵌合面同士が接触し両コネクタ１０，３０が正規嵌合状態に保持されるようになっている。

詳細に説明すると、カムピン３２がカム溝５５の終端５５Ｂに至るより前に、両コネクタ１０，３０の嵌合面同士が接触するようになっており、ここからさらに軸部５４を回転させると、カムピン３２が係合面に係合することによって軸部５４が嵌合面側に引き込まれ、コイルばね５７が圧縮される。そして、カムピン３２がカム溝５５の終端５５Ｂの水平部分を通過して保持溝５５Ｃに至ると、コイルばね５７の弾性力によって軸部５４が背面側へ引き出されるとともに、カムピン３２が保持溝５５Ｃに対して勢いよく嵌り込む。このとき、カムピン３２が保持溝５５Ｃに嵌り込む際に金属音がし、カムピン３２が保持溝５５Ｃに接触することによって振動が発生し、良好な節度感が得られるため、両コネクタ１０，３０が正規嵌合状態に至ったことを検知できる。

ところで、両端子金具６０，７０を接続する際には、タブ部６６と接続部７６の撓み片とが擦れ合うことで大きな摩擦抵抗が発生する。また、倍力装置５０によって両コネクタ１０，３０を互いに引き寄せる嵌合方法では、軸部５４または開口部３９に近い位置ほど倍力装置５０による嵌合力を伝えやすくなる。しかし、コネクタの多極化が進むと、全ての端子金具６０，７０を軸部５４または開口部３９の近くに集中して配置することはできないから、端子金具６０，７０を分散して配置することにより局所的に摩擦抵抗が大きくなることを防ぐ必要がある。

そこで、本実施形態では各端子金具６０，７０を軸部５４または開口部３９を中心として放射状に分散して配置することにより、両端子金具６０，７０間の摩擦抵抗が分散するようにしている。さらに、雄端子金具６０を軸部５４を中心として点対称に配置するとともに、雌端子金具７０を開口部３９を中心として点対称に配置することで、軸部５４または開口部３９の両側で倍力装置５０から伝わる嵌合力が等しくなるようにしている。これにより、両コネクタ１０，３０の嵌合面における嵌合タイミングのばらつきをなくすことができ、両コネクタ１０，３０の嵌合作業を円滑に行うことができる。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、雄コネクタ１０の組立方法について説明する。外周シェル１２と内周シェル１４と雄ハウジング１６とについては、予め一体に組み付けられており、雄ハウジング１６のキャビティ１８に雄端子金具６０を挿入する。雄端子金具６０をキャビティ１８に挿入すると、フランジ部６４が前止まり部２０に接触して前止まりされる。全ての雄端子金具６０をキャビティ１８に挿入し終わると、雄プレート２２を雄ハウジング１６の背面に載置する。

次に、雄カバー２８を雄プレート２２の背面に載置し、雄カバー２８を内周シェル１４に対してねじ止めする。これにより、雄カバー２８が内周シェル１４に固定される。このとき、雄端子金具６０のフランジ部６４は、前止まり部２０と筒部２６との間に挟み付けられるため、キャビティ１８に保持される。この後、雄コネクタ１０を電気自動車のボディ側に取り付け固定する。なお、雌コネクタ３０の組立方法については雄コネクタ１０の組立方法と同様であるため、その説明については省略する。

このように雄プレート２２の筒部２６で雄端子金具６０の抜け止めをした場合、キャビティ１８の内部に片持ち状のランスを形成した場合よりも格段に保持力を向上させることができる。何故ならば、抜け止めに寄与するランスの断面積を約１５ミリ平方メートルとした場合に、抜け止めに寄与する筒部２６の断面積が約１０３０ミリ平方メートルであることから、雄プレート２２の筒部２６は、ランスの約６９倍もの断面積を稼ぐことができ、これによって約６９倍もの保持力を得ることができるからである。このため、両コネクタ１０，３０の挿抜を繰り返し行っても雄プレート２２が破損することはなく、雄端子金具６０をキャビティ１８に強力に保持することができる。

次に、両コネクタ１０，３０の嵌合方法について説明する。まず、雌コネクタ３０が取り付けられたバッテリユニットを昇降装置によって上昇させ、雄コネクタ１０と雌コネクタ３０を浅く嵌合させた状態にする。そして、雌コネクタ３０側のカムピン３２を雄コネクタ１０のカム溝５５の入口５５Ａに導入しておく。次に、ハンドル５２を回して軸部５４を回転させると、カムピン３２がカム溝５５に係合し、このカム作用によって両コネクタ１０，３０が互いに引き寄せられる。カムピン３２がカム溝５５の終端５５Ｂの直前に至ると、両コネクタ１０，３０の嵌合面同士が接触し、さらにハンドル５２を回すと、カムピン３２とカム溝５５の係合によって軸部５４が開口部３９の内部に引き込まれ、カムピン３２がカム溝５５の終端５５Ｂに至ると、カムピン３２が保持溝５５Ｃに嵌り込んでカム溝５５の終端５５Ｂに保持される。作業者は、カムピン３２が保持溝５５Ｃに嵌り込むときの音や振動などによって両コネクタ１０，３０が正規嵌合状態に至ったことを知ることができる。

ここで、両コネクタ１０，３０の嵌合の際には、軸部５４または開口部３９を中心として嵌合方向の力がかかりやすくなる。これに対し、本実施形態では端子金具６０，７０が軸部５４または開口部３９を中心として分散して配置されているため、両端子金具６０，７０の摩擦抵抗が局所的に高くなって嵌合タイミングがばらつくことを規制している。したがって、両コネクタ１０，３０の嵌合作業を円滑に行うことができる。

以上のように本実施形態では各端子金具６０，７０を、各キャビティ１８，３８の前止まり部２０，４０と各プレート２２，４２との間で挟み付けるようにしたため、各端子金具６０，７０を各キャビティ１８，３８に強力に保持することができる。より具体的には、フランジ部６４をキャビティ１８の前止まり部２０と雄プレート２２との間で挟み付けることにより雄端子金具６０をキャビティ１８に保持することができ、フランジ部７４をキャビティ３８の前止まり部４０と雌プレート４２との間で挟み付けることにより雌端子金具７０をキャビティ３８に保持することができる。

また、ハンドル５２を操作することによって軸部５４を回転させることができ、カムピン３２がカム溝５５の係合面と係合することによって両コネクタ１０，３０を互いに引き寄せて嵌合することができる。さらに、カムピン３２がカム溝５５の終端５５Ｂに至ると、コイルばね５７の弾性力を受けてカムピン３２が保持溝５５Ｃに勢いよく嵌り込む。このとき、カムピン３２が保持溝５５Ｃに嵌り込む感覚（金属音や振動など）により、両コネクタ１０，３０が正規嵌合したことを検知できる。なお、カムピン３２は保持溝５５Ｃに保持されるため、カム溝５５の終端５５Ｂから入口５５Ａ側へカムピン３２が移動することを規制できる。

また、倍力装置５０の軸部５４および開口部３９を中心として放射状に分散する配置で雄端子金具６０および雌端子金具７０を設けたから、両端子金具６０，７０間の摩擦抵抗を分散させることができ、嵌合タイミングのばらつきをなくすことができる。したがって、両コネクタ１０，３０の嵌合作業を円滑に行うことができる。

また、バッテリユニットを交換する際に、ハンドル５２を軸部５４に装着して両コネクタ１０，３０の嵌合および離脱を行い、バッテリユニットの交換後にハンドル５２を取り外すことができる。したがって、ハンドル５２に予期せぬ力が加わって両コネクタ１０，３０が不意に離脱する事態を未然に回避できる。

また、圧縮状態で装着されたコイルばね５７の両端と接触する部分を金属製のスリーブ５８およびカラー３７で構成したため、スリーブ５８およびカラー３７が摩耗するおそれがない。

＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では電気自動車側に雄コネクタ１０を設け、バッテリユニット側に雌コネクタ３０を設けているものの、本発明によると、電気自動車側に雌コネクタ３０を設け、バッテリユニット側に雄コネクタ１０を設けてもよい。同様に、電気自動車側に雌端子金具７０を設け、バッテリユニット側に雄端子金具６０を設けてもよい。

（２）上記実施形態では各プレート２２，４２の筒部２６，４６で各端子金具６０，７０のフランジ部６４，７４を嵌合面側に押さえ付けているものの、本発明によると、各プレート２２，４２のベース部２４，４４で各端子金具６０，７０の本体部６２，７２を嵌合面側に押さえ付けてもよい。

（３）上記実施形態ではカム機構によって構成される倍力装置５０によって両コネクタ１０，３０の嵌合を行っているものの、本発明によると、ボルト止めによって両コネクタ１０，３０の嵌合を行ってもよい。

（４）上記実施形態ではコイルばね５７によって軸部５４を付勢しているものの、本発明によると、コイルばね５７を設けることなく両コネクタ１０，３０の嵌合を行ってもよい。この場合、カムピン３２がカム溝５５の終端５５Ｂに至ったときに両コネクタ１０，３０の嵌合面同士が接触するようにしてもよい。

（５）上記実施形態では各カバー２８，４８で各プレート２２，４２を保持しているものの、本発明によると、各プレート２２，４２を直接ハウジング１６，３６に保持してもよい。

１０…雄コネクタ
１６…雄ハウジング（第１ハウジング）
１８…キャビティ（第１キャビティ）
２０…前止まり部（内壁）
２２…雄プレート（第１プレート）
３０…雌コネクタ
３２…カムピン
３６…雌ハウジング（第２ハウジング）
３８…キャビティ（第２キャビティ）
３９…開口部
４０…前止まり部（内壁）
４２…雌プレート（第２プレート）
５４…軸部
５５…カム溝
５５Ａ…入口
５５Ｂ…終端
５５Ｃ…保持溝
５７…コイルばね
６０…雄端子金具（第１端子金具）
６２…本体部（第１本体部）
６４…フランジ部（第１フランジ部）
７０…雌端子金具（第２端子金具）
７２…本体部（第２本体部）
７４…フランジ部（第２フランジ部）

Claims (3)

1. 電気自動車にバッテリユニットを接続するためのコネクタであって、
   前記電気自動車側に設けられた第１ハウジングと、
   前記バッテリユニット側に設けられ、前記第１ハウジングと嵌合可能な第２ハウジングと、
   前記第１ハウジングの内部に形成された第１キャビティに背面側から収容される第１端子金具と、
   前記第２ハウジングの内部に形成された第２キャビティに背面側から収容され、前記第１端子金具と導通可能に接続される第２端子金具と、
   前記第１ハウジングの背面に取り付けられる第１プレートと、
   前記第２ハウジングの背面に取り付けられる第２プレートとを備え、
   前記第１端子金具は、前記第１キャビティを構成する内壁と前記第１プレートとの間に挟み付けられることにより、前記第１キャビティに保持され、かつ、
   前記第２端子金具は、前記第２キャビティを構成する内壁と前記第２プレートとの間で挟み付けられることにより、前記第２キャビティに保持されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記第１端子金具は、第１本体部と、前記第１本体部の外周面から張り出す形態をなし、前記第１キャビティの内壁と前記第１プレートとの間に挟み付けられる第１フランジ部とを備えて構成され、かつ、
   前記第２端子金具は、前記第１本体部と導通可能に接続される第２本体部と、前記第２本体部の外周面から張り出す形態をなし、前記第２キャビティの内壁と前記第２プレートとの間に挟み付けられる第２フランジ部とを備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記第１ハウジングの嵌合面から突出し、回転可能な軸部と、
   前記第２ハウジングの嵌合面に開口し、前記軸部を収容可能な開口部と、
   前記軸部および前記開口部のいずれか一方に設けられたカムピンと、
   同他方に設けられ、前記カムピンと係合することで前記両ハウジングを互いに引き寄せて嵌合させるカム溝と、
   前記カム溝の終端から嵌合方向に沿って前記カム溝の入口側に延びる保持溝と、
   前記カムピンが前記保持溝に向かう方向に前記軸部を付勢するコイルばねとを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ。

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