JP2011198566A - 充電用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティに異物が侵入することを規制するとともにキャビティの前壁が破損することを防ぐ。
【解決手段】本発明は、車両に設けられた車両側コネクタ５０に嵌合可能な充電用コネクタ１０であって、車両側コネクタ５０に設けられた車両側端子６０と導通可能に接続される端子金具２０と、端子金具２０を収容するキャビティ１７が内部に形成された端子収容部１５とを備え、キャビティ１７の前壁は、車両側端子６０の全周に密着した状態で車両側端子６０をキャビティ１７に進入させる弾性部材３０を備えて構成されているところに特徴を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に設けられた車両側コネクタに嵌合可能な充電用コネクタに関する。

この種の充電用コネクタとして、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。このものは、端子金具を収容するキャビティが内部に形成された端子収容部を備えて構成されている。端子金具は、車両側コネクタに設けられたピン状の車両側端子が挿入される円筒状の嵌合部を有しており、この嵌合部の内周面に周溝が形成され、この周溝にＯリングが装着されている。このような端子金具によると、車両側端子の表面に泥水などの異物が付着していた場合であっても、Ｏリングが車両側端子の全周に亘って密着することによって異物を拭き取ることができ、嵌合部の内部へ異物が侵入することを規制できる。

このような充電用コネクタは、屋外で使用されることを前提としているため、充電用コネクタを泥水に漬けた後に乾燥させ、車両側コネクタに対して繰り返し嵌合および離脱を行う泥水試験が行われている。このため、充電用コネクタには泥水試験に耐えうる耐久性能が求められている。

特開平８−２２２３１４号公報

しかしながら、上記の充電用コネクタは、嵌合部の内部に異物が侵入することを規制できたとしても、嵌合部と端子収容部との間、すなわちキャビティに異物が侵入することを規制するものではない。また、Ｏリングによる異物の除去は、キャビティに収容された嵌合部で行われているため、Ｏリングによって拭き取られた異物はそのままキャビティに残ることになる。その結果、車両側端子を繰り返し挿抜することにより、キャビティに大量の異物が蓄積されてしまう。

また、誤って充電用コネクタを落としてしまい、その落下地点に突起物がある場合に、端子収容部の前端部、すなわちキャビティの前壁が突起物にぶつかって衝撃を受けることで破損するおそれもある。

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、キャビティに異物が侵入することを規制するとともにキャビティの前壁が破損することを防ぐことを目的とする。

本発明は、車両に設けられた車両側コネクタに嵌合可能な充電用コネクタであって、車両側コネクタに設けられた車両側端子と導通可能に接続される端子金具と、端子金具を収容するキャビティが内部に形成された端子収容部とを備え、キャビティの前壁は、車両側端子の全周に密着した状態で車両側端子をキャビティに進入させる弾性部材を備えて構成されているところに特徴を有する。

このようにすると、車両側端子を端子金具に接続する際に、弾性部材が車両側端子の全周に密着するため、車両側端子の表面に付着した異物を除去することができる。また、誤って充電用コネクタを落とした場合であっても、キャビティの前壁が弾性部材を備えて構成されているため、弾性部材によって落下時の衝撃を吸収することができる。したがって、キャビティに異物が侵入することを規制できることに加えてキャビティの前壁が破損することを防ぐことができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
キャビティの前壁は、二色成形によって端子収容部と一体成形されている構成としてもよい。
このような構成によると、キャビティの前壁と端子収容部を二色成形によって一度に形成することができるため、別部材として前壁を形成し、この前壁を端子収容部に別途組み付ける場合と比較して、前壁を容易に形成することができる。

キャビティの前壁における車両側端子との接触部は、車両側端子の進入方向に延びて形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、車両側端子に対して面で密着させることができ、接触面積の増加により異物の侵入を確実に規制することができる。

キャビティの前壁は、キャビティの内壁を構成するキャビティ内壁部と、キャビティ内壁部の前面側に配置された弾性部材と、キャビティ内壁部との間に弾性部材を保持する保持キャップとを備えて構成してもよい。
このような構成によると、弾性部材をキャビティ内壁部と保持キャップとの間に配置したから、車両側端子の挿抜によって弾性部材が外れてしまうことを規制できる。

保持キャップは、キャビティ内壁部に対して圧入により固定されている構成としてもよい。
このような構成によると、圧入によって保持キャップを固定できるため、保持キャップの構成を簡素化することができる。

保持キャップは、キャビティ内壁部に対してねじ止めにより固定されている構成としてもよい。
このような構成によると、ねじ止めによって保持キャップを固定できるため、保持キャップをキャビティ内壁部に対して強固に取り付けることができる。

本発明によれば、キャビティに異物が侵入することを規制することができることに加えてキャビティの前壁が破損することを防ぐことができる。

実施形態１において車両側コネクタと充電用コネクタを嵌合させる前の状態を示した断面図および弾性部材の周辺部を拡大して示した一部拡大断面図 車両側コネクタと充電用コネクタを嵌合させた状態を示した断面図および弾性部材の周辺部を拡大して示した一部拡大断面図 実施形態２における弾性部材の周辺部を拡大して示した一部拡大断面図 実施形態３におけるシールリングの周辺部を拡大して示した一部拡大断面図 実施形態４におけるシールリングの周辺部を拡大して示した一部拡大断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１および図２の図面を参照しながら説明する。本実施形態における充電用コネクタ１０は全体としてピストル形状をなしており、図１に示すように、略前半部分を構成するコネクタ本体１１と、このコネクタ本体１１の後部から斜め下方に延びるグリップ１２とが形成されている。コネクタ本体１１とグリップ１２は、いずれも合成樹脂製とされており、一体に成形されている。コネクタ本体１１の前面には、円筒状をなして前方に突出するフード部１３が装着されている。また、コネクタ本体１１の内部における上側には、レバー１４が収容されており、レバー１４の前端部がコネクタ本体１１の上面前縁から外部に露出している。

フード部１３は、図１に示すように、コネクタ本体１１とは別部材として形成されており、図示しない係止手段によってコネクタ本体１１に固定されている。フード部１３の内部には、円筒状をなす複数の端子収容部１５が設けられている。これらの端子収容部１５は、フード部１３の奥壁１６から前方に突出して設けられており、フード部１３の開口縁から外部に露出しない態様で設けられている。このため、充電用コネクタ１０を誤って落とした場合であっても、端子収容部１５が地面に直撃することはなく、フード部１３によって端子収容部１５を保護することができる。

端子収容部１５の内部には、端子金具２０を収容するキャビティ１７が形成されている。キャビティ１７は、フード部１３の奥壁１６において後方に開口する形態をなしている。

フード部１３の内部には、円筒状をなすゴムリング１８がフード部１３の内周面に沿って嵌着されており、ゴムリング１８の前方には、ゴムリング１８の抜け止めを行うホルダ１９が装着されている。ホルダ１９は、ゴムリング１８と同じ円筒状をなし、フード部１３の内面側に係止可能な係止部１９Ａを有している。この係止部１９Ａによりホルダ１９がフード部１３の内周面に沿って嵌着されている。

フード部１３の内周面におけるホルダ１９の装着部は、ホルダ１９の奥側よりも大径とされており、ホルダ１９が装着されることで、ホルダ１９の内周面とゴムリング１８の奥側におけるフード部１３の内周面とがほぼ面一をなして揃うようになっている。ゴムリング１８のリップ部は、ホルダ１９の内周面よりも径方向内側に突出している。一方、車両側コネクタ５０は、充電用コネクタ１０と嵌合可能な車両側ハウジング５１を有している。車両側ハウジング５１は合成樹脂製であって、図２に示すように、フード部１３の内部に嵌合可能なハウジング本体５１Ａを有している。これにより、ハウジング本体５１Ａがフード部１３の内部に嵌合したときに、ハウジング本体５１Ａの外周面がゴムリング１８のリップ部に密着することで、両コネクタ１０，５０間が防水される。

ハウジング本体５１Ａの内部には、車両側端子６０を収容する車両側キャビティ５２が形成されている。車両側ハウジング５１は、車体側に設けられた取付開口部５３に装着されている。車両側ハウジング５１の外周には、取付プレート５４が張り出し形成されており、この取付プレート５４を取付開口部５３の開口縁部に宛って図示しないボルト止めをすることにより、車両側ハウジング５１が取付開口部５３に取り付け固定されている。

ハウジング本体５１Ａの外周には、嵌合筒部５５が周設されている。この嵌合筒部５５は、取付プレート５４から前方に突出しており、ハウジング本体５１Ａと嵌合筒部５５との間にフード部１３が嵌合可能とされている。嵌合筒部５５の上面には、ロック突部５６が設けられている。このロック突部５６は、レバー１４の先端下面に突出して設けられたレバー側突起１４Ａに対して嵌合方向に係止可能とされている。したがって、両コネクタ１０，５０を嵌合させると、レバー側突起１４Ａがロック突部５６に係止することにより、両コネクタ１０，５０が嵌合状態に保持される。なお、取付開口部５３の後部には蛇腹状をなして後方に延びるグロメット５７が取り付けられている。

車両側端子６０は、ピン状をなす雄側本体部６１を有し、この雄側本体部６１の外周面から張り出す形態で雄側フランジ部６２が周設されている。雄側フランジ部６２は、車両側キャビティ５２の後壁５２Ａに対して後方から当接しており、この後壁５２Ａを貫通して雄側本体部６１が車両側キャビティ５２に収容されている。なお、車両側キャビティ５２には、充電用コネクタ１０の端子収容部１５が収容可能とされている。

雄側本体部６１の後端部には、円筒状をなす雄側バレル部６３が形成されており、この雄側バレル部６３の内部に電線Ｗの芯線がかしめ圧着されている。また、雄側バレル部６３の圧着部分を覆う形態で熱収縮チューブ５８が装着されている。この熱収縮チューブ５８により雄側バレル部６３の圧着部分が防水されている。なお、車両側ハウジング５１の後部には、車両側端子６０の雄側フランジ部６２に対して後方から係止することにより、車両側端子６０の後方への抜け止めを行う車両側リテーナ５９が装着されている。

次に、充電用コネクタ１０の端子金具２０の周辺構造について説明する。端子金具２０は、複数の接触片２３を備えた雌側本体部２１を有している。複数の接触片２３は、前方に開口する形態をなす雌側本体部２１の前端開口縁から後方に向けて切り欠くことで形成されるスリットを周方向に間欠的に複数本設けることによって形成されている。この種の端子は、すり割り端子などの名称で呼ばれる場合がある。

端子金具２０の各接触片２３は、車両側端子６０と嵌合する前の自然状態では、基端部から先端部に向けて軸心側に緩やかに近づいた後に、先端部にて軸心から遠ざかる形態とされている。換言すると、接触片２３は、雌側本体部２１の軸心側を頂点とする略山形に形成されており、頂点の位置が雌側本体部２１の先端部に配置された構成とされている。すなわち、複数の接触片２３の頂点によって端子金具２０の接点部が構成されており、この接点部における内径は、車両側端子６０の雄側本体部６１の外径よりも小さめとされている。このため、車両側端子６０を端子金具２０に嵌合させると、車両側端子６０の雄側本体部６１と各接触片２３とが接点部にて摺動し、各接触片２３を径方向外側に撓み変形させた状態で車両側端子６０と端子金具２０とが導通可能に接続される。

雌側本体部２１の外周における後方には、雌側フランジ部２２が周設されている。この雌側フランジ部２２は、キャビティ１７の後端開口縁部に当接可能とされており、この当接によって端子金具２０が前止まりされるようになっている。一方、フード部１３の後部には、端子金具２０の雌側フランジ部２２に対して後方から係止することにより、端子金具２０の後方への抜け止めを行うバックリテーナ２５が装着されている。すなわち、雌側フランジ部２２がキャビティ１７の後端開口縁部とバックリテーナ２５との間に挟まれた状態で保持されているため、端子金具２０の前後方向の移動が規制されている。

雌側本体部２１の後方には、電線Ｗの端末に露出した芯線を固着するバレル部２４が形成されている。このバレル部２４は、バックリテーナ２５に貫通して形成された挿通孔を通って後方に突出している。バレル部２４は、円筒状をなして後方に開口しており、電線Ｗの芯線を内部に収容した状態でかしめることにより電線Ｗと導通可能に接続されている。電線Ｗは、バレル部２４から後方に延出されており、コネクタ本体１１とグリップ１２の内部を通って外部に引き出されている。

コネクタ本体１１の内部では、複数の端子金具２０に対応して複数の電線Ｗが後方に延出されており、これらの電線Ｗは、グリップ１２の内部で外部被覆に覆われて一本の電線Ｗ１に集約されている。電線Ｗ１は、グリップ１２の内部で電線把持リング（図示せず）などによって固定されており、さらにグリップ１２の後端部でブッシュ４０によって固定されている。ブッシュ４０は、グリップ１２の後端開口部の内周面と電線Ｗ１の外周面とに密着しているため、グリップ１２の後端からグリップ１２の内部に水が浸入することを規制している。なお、コネクタ本体１１およびグリップ１２の下面側には、複数の水抜き孔２６が形成されているため、コネクタ本体１１およびグリップ１２の内部に水が浸入した場合でも、これらの水抜き孔２６から外部に水を逃がすことができるようになっている。

さて、キャビティ１７の前壁は、図１および図２の拡大断面図に示すように、弾性部材３０によって構成されている。弾性部材３０は、二色成形により端子収容部１５と一体成形されている。すなわち、弾性部材３０は、端子収容部１５の一部として構成されている。弾性部材３０の中心部には、車両側端子６０の雄側本体部６１が挿入される挿通孔３１が貫通して形成されている。挿通孔３１を構成する内周面は、雄側本体部６１の外周面に対して全周に亘って密着している。すなわち、挿通孔３１を構成する内周面は、雄側本体部６１の進入方向に延びて形成されており、雄側本体部６１の外周面に対して全面で密着している。

また、挿通孔３１の前端開口縁部は、すり鉢状をなす案内面３２として形成されているため、弾性部材３０の成形誤差などにより雄側本体部６１の軸心と挿通孔３１の軸心とがずれている場合であっても、雄側本体部６１の先端を案内面３２に摺接させることで雄側本体部６１を挿通孔３１に案内することができる。

弾性部材３０において案内面３２よりも径方向外側には、車両側キャビティ５２の後壁５２Ａに当接する当接面３３が形成されている。この当接面３３は、車両側キャビティ５２の後壁５２Ａに対して前方から接触している。また、当接面３３が車両側キャビティ５２の後壁５２Ａに接触した状態では、両コネクタ１０，５０の嵌合状態におけるガタツキが抑制されるとともに、両コネクタ１０，５０を嵌合させた際における衝撃を吸収することもできる。なお、雌側本体部２１の前端と弾性部材３０は、端子金具２０がキャビティ１７に収容された状態では、所定の間隔を空けて対向状態で配置されている。

弾性部材３０において当接面３３よりも径方向外側には、角部が切り落とされることによってテーパ状に形成された誘導面３４が周設されている。この誘導面３４は、端子収容部１５を車両側キャビティ５２に挿入する際における誘い込みをしている。すなわち、誘導面３４が車両側キャビティ５２の前端開口縁部に摺接することで端子収容部１５が車両側キャビティ５２に案内されるようになっている。

このような構成によると、両コネクタ１０，５０の嵌合に伴って雄側本体部６１が弾性部材３０の挿通孔３１に進入する。このとき、雄側本体部６１の外周面が挿通孔３１の内周面に摺接することにより、雄側本体部６１の表面に付着した泥水などの異物が取り除かれ、キャビティ１７に異物が侵入することを規制できる。また、弾性部材３０によって除去された異物は、案内面３２と車両側キャビティ５２の後壁５２Ａとの間に一時的に集められるものの、両コネクタ１０，５０の離脱に伴って案内面３２と車両側キャビティ５２の後壁５２Ａとが相対的に離間し、異物が下方に落下することにより、異物が両コネクタ１０，５０の外部に排出される。

また、誤って充電用コネクタ１０を落としてしまい、突起物が弾性部材３０に衝突した場合でも、弾性部材３０によって衝撃を吸収することができるため、端子収容部１５が破損することを規制できる。さらに、二色成形によって弾性部材３０を端子収容部１５と一体成形したから、弾性部材３０と端子収容部１５とは別部材として形成し、この弾性部材３０を別途組み付ける場合と比較して、キャビティ１７の前壁を容易に形成することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図３を参照しながら説明する。実施形態２は、実施形態１におけるキャビティ１７の前壁の構成を変更したものであって、他の構成、作用、および効果については同様であるため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については実施形態１と同一の符号を用いるものとする。本実施形態におけるキャビティ１７の前壁は、図３に示すように、弾性部材７０で構成されている。弾性部材７０は、実施形態１と同様、二色成形により端子収容部１５と一体成形されており、端子収容部１５の一部として構成されている。

弾性部材７０の中心部には、車両側端子６０の雄側本体部６１が挿入される挿通孔７１が貫通して形成されている。挿通孔７１の内周面における前縁には、雄側本体部６１の外周面に対して全周に亘って密着するリング状のシール突部７２が径方向内側に突出して形成されている。このシール突部７２は、雄側本体部６１の外周面に対してリング状に密着している。

また、本実施形態では、実施形態１のように挿通孔３１の内周面が雄側本体部６１に面接触する構成ではなく、挿通孔７１の内周面の一部においてシール突部７２が雄側本体部６１に線接触する構成とされているため、雄側本体部６１とシール突部７２の摺接に伴う摩擦力が小さくなり、雄側本体部６１を挿通孔７１に挿入する際における挿入抵抗が小さくなる。

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図４を参照しながら説明する。実施形態３は、実施形態１におけるキャビティ１７の前壁の構成を変更したものであって、これに伴って端子収容部１５の構成も一部変更されている。なお、他の構成、作用、および効果については同様であるため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については実施形態１と同一の符号を用いるものとする。

本実施形態における端子収容部８２は、キャビティ１７の内壁における前壁を構成する前壁部８２Ａと、同側壁を構成する側壁部８２Ｂとを備えて構成され、これら前壁部８２Ａと側壁部８２Ｂは一体に成形されている。さらに、本実施形態では、前壁部８２Ａと、この前壁部８２Ａの前面側に取り付けられた保持キャップ８１との間に、リング状をなすシールリング８０が挟持されている。すなわち、本実施形態におけるキャビティ１７の前壁は、前壁部８２Ａと、シールリング８０と、保持キャップ８１とを備えて構成されている。

前壁部８２Ａにおける保持キャップ８１との対向面には、シールリング８０を受ける台座部８２Ｃが突出して形成されている。台座部８２Ｃは、側壁部８２Ｂよりも小径とされており、台座部８２Ｃの前面と側壁部８２Ｂの外側面との間に、段部８２Ｄが段差状に形成されている。また、前壁部８２Ａの中心部には、車両側端子６０の雄側本体部６１が挿通される挿通孔８２Ｅが貫通して形成されている。

保持キャップ８１は合成樹脂製であって、保持キャップ８１における台座部８２Ｃとの対向面には、シールリング８０を収容する収容凹部８１Ａが凹設されている。保持キャップ８１における段部８２Ｄとの対向面には、段部８２Ｄに圧入される外周フランジ部８１Ｂが周設されている。また、保持キャップ８１の中心部には、雄側本体部６１が挿通される挿通孔８１Ｃが貫通して形成されている。外周フランジ部８１Ｂを段部８２Ｄに圧入すると、シールリング８０が収容凹部８１Ａと台座部８２Ｃとの間に挟持される。これにより、シールリング８０が前後方向から圧縮されて径方向に撓み変形し、シールリング８０の内周面が縮径されて雄側本体部６１の外周面に密着する構成とされている。

このような構成によると、圧入によって保持キャップ８１を固定できるため、保持キャップ８１の構成を簡素化することができる。また、収容凹部８１Ａと台座部８２Ｃとの間にシールリング８０を挟持しているため、雄側本体部６１の挿抜によってシールリング８０が外れることはない。さらに、充電用コネクタ１０を誤って落としてしまい、端子収容部８２が突起物にぶつかったとしても、キャビティ１７の前壁を構成するシールリング８０によって落下時の衝撃を吸収することができ、端子収容部８２の破損を防ぐことができる。

例えば、シールリング８０の材質と端子収容部８２の材質との組み合わせによっては成形時になじみにくく、二色成形できない場合もありうる。本実施形態では、このような場合であっても、保持キャップ８１を用いてシールリング８０を物理的に挟み込む構成を採用しているため、材質の組み合わせを問うことなく、弾性部材を備えたキャビティ１７の前壁を構成することができる。

＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４を図５を参照しながら説明する。実施形態４は、実施形態３における保持キャップ８１と前壁部８２Ａの固定方法を一部変更したものであって、他の構成、作用、および効果については同様であるため、その説明を省略する。また、実施形態３と同じ構成については実施形態３と同一の符号を用いるものとする。

外周フランジ部８１Ｂの内周面には雌ねじが切られ、台座部８２Ｃの外周面には雄ねじが切られており、外周フランジ部８１Ｂの内側に台座部８２Ｃを嵌め込んで保持キャップ８１を締め込むことにより、保持キャップ８１が前壁部８２Ａにねじ止めされるようになっている。したがって、保持キャップ８１を前壁部８２Ａに対して強固に取り付けることができる。

＜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）上記実施形態では弾性部材に挿通孔が形成されているものの、本発明によると、挿通孔を形成することなく、弾性部材に車両側端子を突き刺す構成としてもよい。

（２）実施形態１および２では弾性部材３０を二色成形により端子収容部１５と一体成形しているものの、本発明によると、弾性部材３０を接着剤により端子収容部１５に固定してもよい。

（３）実施形態３および４では圧入およびねじ止めにより保持キャップを固定しているものの、本発明によると、爪嵌合などの係止構造を用いて保持キャップを固定してもよい。

（４）実施形態３および４では収容凹部８１Ａと台座部８２Ｃとの間にシールリング８０を挟持してシールリング８０を撓み変形させているものの、本発明によると、シールリング８０を撓み変形させない態様で、収容凹部８１Ａと台座部８２Ｃとの間にシールリング８０を配置してもよい。

１０…充電用コネクタ
１５…端子収容部
１７…キャビティ
２０…端子金具
３０…弾性部材
５０…車両側コネクタ
６０…車両側端子
７０…弾性部材
８０…シールリング（弾性部材）
８１…保持キャップ
８２…端子収容部
８２Ａ…前壁部（キャビティ内壁部）

Claims (6)

1. 車両に設けられた車両側コネクタに嵌合可能な充電用コネクタであって、
   前記車両側コネクタに設けられた車両側端子と導通可能に接続される端子金具と、
   前記端子金具を収容するキャビティが内部に形成された端子収容部とを備え、
   前記キャビティの前壁は、前記車両側端子の全周に密着した状態で前記車両側端子を前記キャビティに進入させる弾性部材を備えて構成されていることを特徴とする充電用コネクタ。
2. 前記キャビティの前壁は、二色成形によって前記端子収容部と一体成形されていることを特徴とする充電用コネクタ。
3. 前記キャビティの前壁における前記車両側端子との接触部は、前記車両側端子の進入方向に延びて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充電用コネクタ。
4. 前記キャビティの前壁は、前記キャビティの内壁を構成するキャビティ内壁部と、前記キャビティ内壁部の前面側に配置された前記弾性部材と、前記キャビティ内壁部との間に前記弾性部材を保持する保持キャップとを備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の充電用コネクタ。
5. 前記保持部材は、前記キャビティ内壁部に対して圧入により固定されていることを特徴とする請求項４に記載の充電用コネクタ。
6. 前記保持部材は、前記キャビティ内壁部に対してねじ止めにより固定されていることを特徴とする請求項４に記載の充電用コネクタ。

Images