JP2014146442A - コネクタ用ホルダ、コネクタの保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用時以外には確実にコネクタを保持することが可能なコネクタ用ホルダ等を提供する。
【解決手段】 コネクタ１をコネクタホルダ１０に挿入すると、凹部１３がプランジャ２１の位置に移動する。プランジャ２１は、本体部９の内部方向に押し付けられているため、ばね１９によって、プランジャ２１の先端が、凹部１３に嵌りこむ。また、ラッチ７によって、マイクロスイッチ１５が完全には押し込まれ、マイクロスイッチ１５によってラッチ７を検知することができる。この状態では、プランジャ２１がコネクタ部５の凹部１３に嵌りこむため、コネクタ１をコネクタホルダ１０から抜き取ることができない。すなわち、プランジャ２１は、コネクタ１を本体部９に保持してロックするための係止部材として機能する。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気自動車等に用いられ、給電・受電用のコネクタを保持するためのコネクタ用ホルダ等に関するものである。

近年、地球環境問題の観点から、化石燃料を用いない電気自動車が注目されている。電気自動車は、駆動用のバッテリーを搭載し、バッテリーに充電された電気によって走行することができる。

電気自動車に対して充電を行うためには、車載側の受電コネクタと、これに適合する電源側の給電コネクタが必要となる。また、停電時には、自動車に受電された電気を用いて家庭用の電源とすることも可能である。この場合にも、自動車側から受電する受電コネクタが必要となる。これらのコネクタは、電気自動車向けに、使い易さや安全性等を考慮した設計がなされており、従来から電力線に用いられているコネクタとは異なる形態を有しているのが一般的である。

このような電気自動車用の給電コネクタとしては、たとえば、ケースと、このケースに摺動可能に装着されて複数の端子を収容したコネクタ本体と、コネクタ本体と同軸方向に摺動可能に装着するパイプ状のハンドルと、レバーとを備え、レバーの回動によりハンドルが前進してコネクタ本体を前記受電側コネクタのコネクタ本体と嵌合する給電コネクタがある（特許文献１）。

特開平０６−１８８０４４号公報

一方、このような電気自動車の充電用コネクタには、充電中において、通電している状態の給電コネクタを受電コネクタから抜き取ることを防止する、ロック機構が設けられている。このロック機構がないと、通電している状態で、給電コネクタが受電コネクタから抜き取られ、抜き取った瞬間にアークが発生する危険がある。

このようなロック機構としては、例えば、給電コネクタ側に設けられたラッチ（ピン形状を含む）を、受電コネクタ側の係止部に係止させる方法がある。通電中は、このロック機構が解除されないようにすることで、通電中に給電コネクタが受電コネクタから抜き取られることを防止することができる。

しかし、このような給電コネクタは、使用時以外には、充電装置等に載置されたり、フック等に引っかけられて保持されている。このため、ケーブルを足に引っかけるなどした場合に、コネクタが落下してケースや前述したラッチや端子部などが破損する恐れがある。また、使用者以外の者が、容易にコネクタを手に取ることができるため、いたずらなどによって、破損の恐れもある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、使用時以外には確実にコネクタを保持することが可能なコネクタ用ホルダ等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、自動車の充電または自動車からの受電に用いられるコネクタ用のホルダであって、前記コネクタを保持する本体部と、前記本体部に設けられ、前記コネクタを保持するロック機構と、を具備し、前記ロック機構は、前記コネクタの挿抜方向に対して略垂直な方向に移動可能な係止部材を有し、前記係止部材が前記コネクタの凹部に嵌ることで、前記コネクタが前記本体部にロックされ、前記コネクタが前記本体部から抜けることが防止され、前記係止部材が前記凹部から抜けると、ロックが解除されることを特徴とするコネクタ用ホルダである。

前記コネクタは、接続対象との接続を保持するためのラッチを有し、前記本体部には、前記ラッチを検知する検知部が設けられ、前記本体部に前記コネクタを挿入した際に、前記検知部で前記ラッチを検知すると、前記ロック機構が解除可能な状態となり、前記検知部で前記ラッチを検知しないと、前記ロック機構を解除不能とすることが望ましい。

前記本体部は、充電器から着脱可能であってもよい。

前記本体部の内面には、前記コネクタを清掃する清掃機構が設けられてもよい。前記本体部の内面には、前記コネクタを加熱するためのヒータが設けられてもよい。前記本体部には、前記コネクタを照らす照明が設けられてもよい。前記本体部には、前記コネクタが挿入された際に、前記本体部と前記コネクタの隙間からの水の浸入を防ぐための防水部が設けられてもよい。

本発明によれば、コネクタをコネクタ用ホルダに挿入した際に、コネクタの凹部に係止部材が嵌ることで、コネクタ用ホルダからコネクタを抜き取ることができないようにロックすることが可能である。このため、ケーブルが引っ張られた際にも、コネクタがコネクタホルダから抜け落ちることがない。また、使用者以外の者が、コネクタをコネクタ用ホルダから抜き取ることを防止することができる。

また、コネクタが、接続対象との接続を保持するためのラッチを有する場合において、本体部にラッチを検知する検知部を設けることで、検知部でラッチを検知した場合にのみ、ロック機構が解除可能な状態とすることができる。したがって、ラッチが破損している場合には、コネクタをコネクタ用ホルダから抜き取ることができなくなるため、誤ってラッチの破損したコネクタを使用してしまうことを防止することができる。

また、コネクタ用ホルダは、充電器から着脱可能であるため、コネクタ用ホルダのメンテナンスや清掃が容易である。

また、本体部の内面に、コネクタの電極部や外周面等を清掃する清掃機構を設けることで、コネクタをコネクタ用ホルダに挿入するたびに、コネクタに付着した汚れやごみを除去することができる。このため、使用期間が長くなることによる、ごみや汚れの堆積を防ぐことができる。

また、本体部の内面に、コネクタを加熱するためのヒータを設けることで、寒冷地などにおいて、コネクタ内部の動作不良等を防止することができる。例えば、コネクタ内部に設けられる、ラッチや電磁ソレノイドなどの機器が凍結することで、動作不良を起こすことを防止することができる。

また、本体部に、コネクタを照らす照明を設けることで、夜間などの暗い状況においても、コネクタを視認することができる。

また、本体部に、コネクタが挿入された際に、本体部とコネクタの隙間からの水の浸入を防ぐための防水部を設けることで、コネクタやコネクタホルダ内部の電子部品等の劣化を防止することができる。

第２の発明は、自動車の充電または自動車からの受電に用いられるコネクタの保持構造であって、前記コネクタは、コネクタホルダに保持され、前記コネクタホルダは、前記コネクタを保持する本体部と、前記本体部に設けられ、前記コネクタを保持するロック機構と、を具備し、前記ロック機構は、前記コネクタの挿抜方向に対して略垂直な方向に移動可能な係止部材を有し、前記係止部材が前記コネクタの凹部に嵌ることで、前記コネクタが前記本体部にロックされ、前記コネクタが前記本体部から抜けることが防止され、前記本体部に前記コネクタを挿入した状態で、前記本体部の内面と前記コネクタの外面との間に、水の浸入を防ぐための防水部が設けられることを特徴とするコネクタの保持構造である。

第２の発明によれば、コネクタ用ホルダからコネクタを抜き取ることができないようにロックすることが可能であるとともに、コネクタホルダ内部に水が浸入することを防止することができる。

本発明によれば、使用時以外には確実にコネクタを保持することが可能なコネクタ用ホルダ等を提供することができる。

コネクタ１とコネクタホルダ１０を示す側面図。 コネクタ１とコネクタホルダ１０を示す部分断面図。 コネクタ１とコネクタホルダ１０を示す部分断面図。 コネクタ１とコネクタホルダ１０を示す部分断面図。 コネクタ１とコネクタホルダ１０を示す部分断面図。 コネクタ１とコネクタホルダ１０ａを示す部分断面図。 コネクタ１とコネクタホルダ１０ｂを示す部分断面図。 コネクタ１とコネクタホルダ１０ｃを示す部分断面図。 コネクタ１とコネクタホルダ１０ｄを示す部分断面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、コネクタ１およびコネクタホルダ１０を示す概略側面図であり、図２はコネクタホルダ１０およびコネクタ１の部分断面図である。なお、以下の図においては、ケーブル等の図示を省略する。コネクタ１は、主にケース３、コネクタ部５を備える。

ケース３の内部には、各種の機械構造や、図示を省略するケーブル等が収容される。コネクタ部５は、ケース３の前方に設けられる。コネクタ部５は、接続対象である受電コネクタ等に接続される部位である。なお、コネクタ１は、電気自動車等に設けられた受電コネクタに給電を行う給電コネクタであっても良く、または、自動車などに充電された電気を受電して、家庭用の電源等に用いるための受電コネクタのいずれであっても良い。

コネクタ部５の外周面の一部には、凹部１３が設けられる。また、コネクタ部５の上部には、ラッチ７が露出する。ラッチ７は、接続対象となる受電コネクタ等に係合するロック部である。すなわち、通電中は、コネクタ部５のラッチ７と受電コネクタ等とが係合した状態でロックされることで、コネクタ１が、充電中等に抜き取られることがない。

コネクタホルダ１０は、主に、コネクタ１のコネクタ部５が嵌りこむ本体部９、マイクロスイッチ１５および電磁ソレノイド１７等からなる。図１に示すように、コネクタホルダ１０は、充電器１１の一部に着脱可能に固定される。したがって、コネクタホルダ１０は、充電器１１から取り外すことができる。このため、コネクタホルダ１０内部のメンテナンスや清掃が容易である。なお、以下の図においては、充電器１１は省略する。

図２に示すように、本体部９の内部には、電磁ソレノイド１７とマイクロスイッチ１５が設けられる。マイクロスイッチ１５は、コネクタ１を本体部９に挿入する際に、ラッチ７に対応する位置に設けられる。マイクロスイッチ１５は、ラッチ７を検知するための検知部である。

電磁ソレノイド１７には、ばね１９およびプランジャ２１が設けられる。プランジャ２１は、電磁ソレノイド１７を貫通する。また、プランジャ２１は、コネクタ１を本体部９に挿入する際に、コネクタ部５の凹部１３に対応する位置に設けられる。プランジャ２１の先端部は、本体部９の内面から突出する。

プランジャ２１は、コネクタ１の挿抜方向に対して垂直な方向に移動可能である。電磁ソレノイド１７を作動することで、プランジャ２１を動作させることができる。また、プランジャ２１は、ばね１９によって、本体部９の内部に向けて突出する方向に押し付けられる。したがって、プランジャ２１は、本体部９内部に突出した状態で保持される。電磁ソレノイド１７、ばね１９およびプランジャ２１は、コネクタ１を保持するロック機構として機能する。

なお、マイクロスイッチ１５および電磁ソレノイド１７は、充電器１１の回路に接続される。したがって、マイクロスイッチ１５からの信号や、電磁ソレノイド１７の作動は、充電器１１によって制御される。

次に、コネクタ１をコネクタホルダ１０に固定する方法について説明する。コネクタ１の使用（例えば充電作業）を終えると、作業者は、コネクタ１をコネクタホルダ１０に挿入する（図２の矢印Ａ方向）。

図３に示すように、コネクタ１のコネクタ部５の先端が本体部９に挿入されると、コネクタ部５の先端とプランジャ２１とが接触する。コネクタ部５の端縁部はテーパ形状であるため、プランジャ２１は、コネクタ部５との接触によって、下方（本体部９の外部方向）に押し戻される（図中矢印Ｂ方向）。

さらにコネクタ１をコネクタホルダ１０に挿入すると（図中矢印Ａ）、図４に示すように、ラッチ７がマイクロスイッチ１５と接触する。マイクロスイッチ１５は、ラッチ７との接触によって、上方（本体部９の外部方向）に押し込まれる（図中矢印Ｃ方向）。

さらにコネクタ１をコネクタホルダ１０に挿入すると（図中矢印Ａ）、図５に示すように、凹部１３がプランジャ２１の位置に移動する。プランジャ２１は、本体部９の内部方向に押し付けられているため、ばね１９によって、プランジャ２１の先端が、凹部１３に嵌りこむ（図中矢印Ｄ方向）。また、ラッチ７によって、マイクロスイッチ１５が完全に押し込まれ、マイクロスイッチ１５によってラッチ７を検知することができる。

この状態では、プランジャ２１がコネクタ部５の凹部１３に嵌りこむため、コネクタ１をコネクタホルダ１０から抜き取ることができない。すなわち、プランジャ２１は、コネクタ１を本体部９に保持してロックするための係止部材として機能する。コネクタ１を使用する際には、充電器１１を操作することで、電磁ソレノイド１７に通電し、プランジャ２１をばね１９に対抗して引き戻すことで、プランジャ２１を凹部１３から抜き取ることができる。プランジャ２１が凹部１３から抜き取られることで、コネクタ１をコネクタホルダ１０から取り外すことができる。

このように、コネクタホルダ１０は、コネクタ１が不用意に抜き取られることを防止するロック機構が設けられることで、不意にケーブルが引っ張られてコネクタ１が落下することがなく、また、いたずらを防止することができる。

また、本体部９には、ラッチ７を検知するマイクロスイッチ１５が設けられる。前述したように、ラッチ７は、受電コネクタ等にコネクタ１を接続した状態で保持するものでる。したがって、通電中には、コネクタ１が受電コネクタ等から抜き取られることを防止することができる。この結果、通電している状態で、コネクタ１が受電コネクタ等から抜き取られ、抜き取った瞬間にアークが発生することを防止することができる。

しかし、ラッチ７の先端部が変形や折損している場合には、このロック機構が働かない場合がある。したがって、通電中であっても、コネクタ１を受電コネクタ等から抜き取ることが可能となる。このため、前述したように、アークの発生などの恐れがある。

本発明では、コネクタホルダ１０にラッチ７を検知するマイクロスイッチ１５が設けられる。したがって、コネクタ１をコネクタホルダ１０に挿入し、プランジャ２１が凹部１３に嵌りこんだ状態において、ラッチ７が正規の位置にあるかどうかをマイクロスイッチ１５によって検知することができる。

このように、マイクロスイッチ１５によってラッチ７を検知した場合には、ラッチ７が健全であると判断される。したがって、充電器１１は、マイクロスイッチ１５がＯＮの状態である場合にのみ、使用者の操作によって、電磁ソレノイド１７に通電し、プランジャ２１を動作させる。したがって、ラッチ７が健全であるコネクタ１のロックが解除されて使用可能状態となる。

一方、コネクタ１がコネクタホルダ１０に挿入され、プランジャ２１が凹部１３に嵌りこんだ状態で、マイクロスイッチ１５がラッチ７を検知しない場合（マイクロスイッチ１５がＯＮにならない場合）には、電磁ソレノイド１７への通電が行われない。すなわち、充電器１１は、マイクロスイッチ１５がＯＦＦの状態である場合には、使用者が操作しても、電磁ソレノイド１７に通電せず、プランジャ２１が動作することがない。したがって、ラッチ７に異常がある場合には、コネクタ１のロックが解除不能状態となる。このため、ラッチ７に異常のあるコネクタ１を誤って使用することがない。

このように、本実施の形態によれば、コネクタ１を保持するためのコネクタホルダ１０に、コネクタ１の挿抜をロックするためのロック機構が設けられるため、コネクタ１が不用意にコネクタホルダ１０から抜け落ちることがない。

また、コネクタホルダ１０に、コネクタ１のラッチ７を検出する検知部を設けることで、ラッチ７に異常のあるコネクタ１が使用されることを防止することができる。

また、コネクタホルダ１０は、充電器１１から着脱可能であるため、コネクタホルダ１０のメンテナンス作業や清掃作業が容易である。

次に、第２の実施の形態について説明する。図６は、第２の実施の形態にかかるコネクタホルダ１０ａを示す図である。なお、以下の実施形態において、コネクタホルダ１０等と同様の機能を奏する構成ついては、図１〜図５と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

コネクタホルダ１０ａは、コネクタホルダ１０とほぼ同様の構成であるが、シール部材２３が設けられる点で異なる。コネクタホルダ１０ａの本体部９ａの開口部側の縁部近傍内周面には、シール部材２３が設けられる。シール部材２３は、例えば、ゴム製である。シール部材２３は、コネクタ１をコネクタホルダ１０に挿入した状態で、例えば、ケース３の外周面に接触する。シール部材２３の内径をケース３の外径よりもわずかに小さくしておくことで、ケース３によってシール部材２３が弾性変形してつぶされる。このため、シール部材２３は、ケース３と本体部９ａとの間から、本体部９ａ内部に水が浸入することを防止する防水部として機能させることができる。

なお、シール部材２３の配置は、図示した例には限られない。コネクタ１をコネクタホルダ１０ａに挿入した状態で、コネクタホルダ１０ａ内部に水が浸入することを防止可能であれば、その態様は問わない。また、シール部材２３をコネクタ１のケース３の外周面に設けることもできる。この場合には、本体部９ａの内面に、シール部材２３との接触面を形成すればよい。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、コネクタホルダ１０ａ内部へ水が侵入することが防止されるため、内部の電子機器等の腐食や故障を防止することができる。

次に、第３の実施の形態について説明する。図７は、第３の実施の形態にかかるコネクタホルダ１０ｂを示す図である。コネクタホルダ１０ｂは、コネクタホルダ１０とほぼ同様の構成であるが、エアノズル２５が設けられる点で異なる。

コネクタホルダ１０ｂの本体部９ｂの内部には、例えばコネクタ部５の外周面や端面等に対してエアを吹き付けることが可能なエアノズル２５が設けられる。エアノズル２５は、コネクタ１が挿入される際に、コネクタ部５の外周面や端面に付着した汚れやごみを吹き飛ばすことができる。したがって、コネクタ１をコネクタホルダ１０ｂに挿入するたびに、コネクタ部５の電極部や外周面等を清掃することができる。すなわち、エアノズル２５は、コネクタ部５の清掃機構として機能する。

なお、エアノズル２５の位置や個数は図示した例に限られない。また、清掃機構としては、エアノズル２５に代えて、ブラシなどを配置してもよい。この場合、ブラシを動作させてもよい。また、清掃機構は、充電器１１の操作によって作動させてもよく、コネクタ１の挿入を検知して動作させてもよい。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、コネクタ部５を清掃する清掃機構が設けられることで、コネクタ１をコネクタホルダ１０ｂに挿入するたびに、コネクタ部５に付着した汚れやごみを除去することができる。このため、使用期間が長くなることによる、ごみや汚れの堆積を防ぐことができる。

次に、第４の実施の形態について説明する。図８は、第４の実施の形態にかかるコネクタホルダ１０ｃを示す図である。コネクタホルダ１０ｃは、コネクタホルダ１０とほぼ同様の構成であるが、ヒータ２７が設けられる点で異なる。

コネクタホルダ１０ｃの本体部９ｃの開口部側の縁部近傍内周面には、ヒータ２７が設けられる。ヒータ２７は、コネクタ１を加熱することができる。通常、コネクタ１の内部には、機械的な動作機構等が内蔵される。しかし、寒冷地などにおいて、これらの機構が凍結すると、各機構が動作不良となる。例えば、ラッチ７を動作させる動作機構が凍結すると、ラッチ７が動作せず、充電コネクタ等と接続された際に、ロックされず、通電中にコネクタ１が充電コネクタから外れてしまう恐れもある。

ヒータ２７は、コネクタ１を加熱することで、このような動作機構の凍結を防止することができる。なお、ヒータ２７の配置は、図示した例に限られず、コネクタ１の内部構造を効率よく加熱することができれば、その態様は問わない。

第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、コネクタ1を加熱するヒータ２７を設けることで、コネクタ１内部の凍結等を防止することができる。このため、コネクタ１内部の動作不良等を防止することができる。

次に、第５の実施の形態について説明する。図９は、第５の実施の形態にかかるコネクタホルダ１０ｄを示す図である。コネクタホルダ１０ｄは、コネクタホルダ１０とほぼ同様の構成であるが、照明２９が設けられる点で異なる。

コネクタホルダ１０ｄの本体部９ｄの外面には、照明２９が設けられる。照明２９は、コネクタ１に光を照射する。このため、暗所であっても、コネクタ１の取り扱いが容易である。なお、照明２９の位置や個数は図示した例に限られない。

第５実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、照明２９が設けられることで、暗い場所でも容易にコネクタ１を取り扱うことができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、ロック機構として、電磁ソレノイド１７によりプランジャ２１を動作させたが、本発明はこれに限られない。コネクタ１を確実にロックできれば、アクチュエータなど、他の構成を適用することもできる。また、ラッチ７を検知可能であれば、マイクロスイッチ１５に代えて、他のスイッチ等を適用することもできる。

またなお、各実施例における構成は、互いに組み合わせることも可能である。

１………コネクタ
３………ケース
５………コネクタ部
７………ラッチ
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ………本体部
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ………コネクタホルダ
１１………充電器
１３………凹部
１５………マイクロスイッチ
１７………電磁ソレノイド
１９………ばね
２１………プランジャ
２３………シール部材
２５………エアノズル
２７………ヒータ
２９………照明

Claims (8)

1. 自動車の充電または自動車からの受電に用いられるコネクタ用のホルダであって、
   前記コネクタを保持する本体部と、
   前記本体部に設けられ、前記コネクタを保持するロック機構と、
   を具備し、
   前記ロック機構は、前記コネクタの挿抜方向に対して略垂直な方向に移動可能な係止部材を有し、
   前記係止部材が前記コネクタの凹部に嵌ることで、前記コネクタが前記本体部にロックされ、前記コネクタが前記本体部から抜けることが防止され、
   前記係止部材が前記凹部から抜けると、ロックが解除されることを特徴とするコネクタ用ホルダ。
2. 前記コネクタは、接続対象との接続を保持するためのラッチを有し、
   前記本体部には、前記ラッチを検知する検知部が設けられ、
   前記本体部に前記コネクタを挿入した際に、前記検知部で前記ラッチを検知すると、前記ロック機構が解除可能な状態となり、前記検知部で前記ラッチを検知しないと、前記ロック機構が解除不能となることを特徴とする請求項１記載のコネクタ用ホルダ。
3. 前記本体部は、充電器から着脱可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ用ホルダ。
4. 前記本体部の内面には、前記コネクタを清掃する清掃機構が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のコネクタ用ホルダ。
5. 前記本体部の内面には、前記コネクタを加熱するためのヒータが設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のコネクタ用ホルダ。
6. 前記本体部には、前記コネクタを照らす照明が設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のコネクタ用ホルダ。
7. 前記本体部には、前記コネクタが挿入された際に、前記本体部と前記コネクタの隙間からの水の浸入を防ぐための防水部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のコネクタ用ホルダ。
8. 自動車の充電または自動車からの受電に用いられるコネクタの保持構造であって、
   前記コネクタは、コネクタホルダに保持され、
   前記コネクタホルダは、
   前記コネクタを保持する本体部と、
   前記本体部に設けられ、前記コネクタを保持するロック機構と、
   を具備し、
   前記ロック機構は、前記コネクタの挿抜方向に対して略垂直な方向に移動可能な係止部材を有し、
   前記係止部材が前記コネクタの凹部に嵌ることで、前記コネクタが前記本体部にロックされ、前記コネクタが前記本体部から抜けることが防止され、
   前記本体部に前記コネクタを挿入した状態で、前記本体部の内面と前記コネクタの外面との間に、水の浸入を防ぐための防水部が設けられることを特徴とするコネクタの保持構造。
   

Images