JP2014154369A - コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要なときのみ磁界を発生させてアーク放電の極間短絡を防止できるコネクタ装置を提供する。
【解決手段】本発明は、直流電流を供給する電源装置側に設けられた充電側コネクタと、充電側コネクタと嵌合可能で車体に設けられた車体側コネクタ６０と、充電側コネクタに設けられた充電側第１端子及び充電側第２端子と、車体側コネクタ６０に設けられた充電側第１端子と電気的に接続する車体側第１端子７１及び充電側第２端子と電気的に接続する車体側第２端子７２と、充電側第１端子と車体側第１端子７１との間に発生する第１端子間のアーク放電及び充電側第２端子と車体側第２端子７２との間に発生する第２端子間のアーク放電の発生の有無を検知可能な検知部８０と、検知部８０が両アーク放電の発生を検知している間は少なくともその電磁力Ｂ３を発生させ、電磁力Ｂ３により両アーク放電の短絡が起こらない方向に両アーク放電を曲げることができる一対以上の電磁石とを備えていることに特徴を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気自動車等への急速充電を行うためのコネクタ装置に関する。

電気自動車等の急速充電には高圧の直流電源を用いることが一般的である。周知のように、電源の電圧が高くなると、コネクタを着脱する際にアーク放電が発生する。特に、直流電源の場合、コネクタを離す際にアーク放電が発生すると、電流が容易には遮断されず、極間のアーク放電が合流する可能性があるため安全性に問題がある。そこで、自動車の内部の接続で用いるコネクタに永久磁石を埋め込むことで、磁界の作用によりアーク放電の軌跡を変更する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−２４９３１７号公報

ところが、特許文献１のような構成では、永久磁石が嵌合部分に露出されているため、充電器のように、コネクタが着脱される機器では、コネクタの離脱時にコネクタの嵌合面に鉄屑等が付着する虞があった。

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、必要なときのみ磁界を発生させてアーク放電の極間短絡を防止できるコネクタ装置を提供することを目的とする。

本発明のコネクタ装置は、直流電流を供給する電源装置側に設けられた充電側コネクタと、充電側コネクタと嵌合可能で車体に設けられた車体側コネクタと、充電側コネクタに設けられた充電側第１端子及び充電側第２端子と、車体側コネクタに設けられた充電側第１端子と電気的に接続する車体側第１端子及び充電側第２端子と電気的に接続する車体側第２端子と、充電側第１端子と車体側第１端子との間に発生する第１端子間のアーク放電及び充電側第２端子と車体側第２端子との間に発生する第２端子間のアーク放電の発生の有無を検知可能な検知部と、検知部が両アーク放電の発生を有りと検知している間は少なくともその電磁力を発生させ、電磁力により両アーク放電の短絡が起こらない方向に両アーク放電を曲げることができる一対以上の電磁石とを備えていることに特徴を有する。

このような構成によると、第１端子間のアーク放電及び第２端子間のアーク放電の発生を検知可能な間は少なくとも電磁石による電磁力を発生させ、アーク放電同士による短絡が起こらないようにすることができる。また、コネクタ同士が完全離脱してアーク放電が発生する虞のない時には、電磁力を発生させないことが可能である。そのため、鉄屑等が付着する可能性も少なくなる。また、電磁石を一対で設けることで、電磁力のコントロールが行いやすくなる。

本発明の実施の態様として、以下の構成としてもよい。
検知部は、充電側コネクタもしくは前記車体側コネクタのいずれかに設けられており、充電側コネクタと前記車体側コネクタの嵌合状態に基づいて、アーク放電の発生の有無を検知している構成としてもよい。
このような構成では、アーク放電が発生する可能性の高い状態の嵌合状態を検知する機構を検知部として充電側コネクタもしくは車体側コネクタに設けている。アーク放電の検知のために、嵌合状態を検知する機構を専用に設けることで、より安全性が高まる。

電磁石は、充電側第１端子と充電側第２端子の間もしくは車体側第１端子と車体側第２端子の間に、一対設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、発生したアーク放電を遠ざける力が問題になる場所（端子と端子の間）で電磁力が生成されることになる。

電磁石は、充電側第１端子と充電側第２端子を結ぶ線の両側もしくは車体側第１端子と車体側第２端子を結ぶ線の両側のいずれかに設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、端子と端子の間に比べて、ある程度スペースのある場所に電磁石を配置することができるので、強力な電磁石を配置しやすくなる。

電磁石は、充電側第１端子の上下と充電側第２端子の上下に設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、それぞれの端子に対して電磁力でコントロールが可能となる。

充電側コネクタと車体側コネクタの少なくとも一方には、信号用端子を収容する筒状部材が設けられており、電磁石は、筒状部材の周りに巻きつけられたコイルから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、既存の部材に対してコイルを巻きつけて電磁石を形成することから部品点数の削減につながる。

本発明によれば、必要なときのみ磁界を発生させてアーク放電の極間短絡を防止できる。

本発明の第１実施形態に係る充電側コネクタの斜視図 車体側コネクタの分解斜視図 車体側コネクタの正面図であって、磁束を一点鎖線で示した図 図３における車体側コネクタのi−i断面図であって、磁束を一点鎖線で示した図 コネクタ装置の嵌合状態での側面図 同平面図 コネクタ装置の嵌合状態での充電側コネクタ側からの図 図７におけるコネクタ装置が完全に嵌合した状態でのii−ii断面図 コネクタ装置が離脱途中の状態のii−ii断面図 コネクタ装置が完全に離脱した状態でのii−ii断面図 本発明の第２実施形態での充電側コネクタの分解斜視図 充電側コネクタの正面図であって、磁束を一点鎖線で示した図 図１２における充電側コネクタのiii−iii断面図であって、磁束を一点鎖線で示した図 本発明の第３実施形態での充電側コネクタの分解斜視図 充電側コネクタの正面図であって、磁束を一点鎖線で示した図 図１５における充電側コネクタのiv−iv断面図であって、磁束を一点鎖線で示した図 本発明の第４実施形態に係るコネクタ装置の嵌合状態での斜視図 車体側コネクタの分解斜視図 車体側コネクタの正面図であって、磁束を一点鎖線で示した図 図１９における車体側コネクタのv−v断面図であって、磁束を一点鎖線で示した図 図２０において充電側コネクタと完全に嵌合させた状態での断面図 図２０において充電側コネクタが離脱途中の状態の断面図 図２０において充電側コネクタが完全に離脱した状態での断面図

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１を図１ないし図１０に基づいて説明する。本実施形態のコネクタ装置は、直流電流を供給する急速電源装置（図示せず）に接続された充電側コネクタ１０と、電気自動車に搭載された蓄電装置（図示せず）に接続され、車体に設けられた車体側コネクタ６０とを備えて構成される。

充電側コネクタ１０は、図１に示すように、全体としてガン形状（ピストル形状）をなすハウジング１１を有している。このハウジング１１は、合成樹脂製とされており、相対向する一対の割型ケースからなっている。ハウジング１１の前端部には、概観視略円柱状をなして車体側コネクタ６０に嵌合可能なフロントハウジング２０が設けられている。なお、ハウジング１１の内部構造については、その図示を省略する。なお、充電側コネクタ１０の説明にあたっては、その嵌合面からみて、上下左右については、図３の向きを基準に、ロック１６がある方向を上方向とし、前後方向については嵌合方向を基準として、嵌合面側を前側とする。

フロントハウジング２０は、その嵌合面２０Ａが略円形の面状をなしている。また、フロントハウジング２０には、その嵌合面２０Ａから後方に向かって４つの円柱状の凹部が形成されている。これらの凹部は、左右両側に形成された凹部が充電側端子収納部２１をなしており、上下両側に形成された凹部が充電側信号端子収納部２２をなしている。また、フロントハウジング２０の上面の後部には、ロック１６を配するための切欠が設けられている。フロントハウジング２０の外周部には誤挿入を防止するためのリブが設けられている。

２つの充電側端子収容部２１の内部には、銅又は銅合金等の金属からなる陽極用雄端子３１（充電側第１端子）と陰極用雄端子３２（充電側第２端子）が図示しない電極用リテーナによって収容係止されている。これらの電極用雄端子３１、３２は電線（図示しない）に接続され、これらの電線がまとめられた図示しないケーブルを経由して急速電源装置に接続されている。
また、２つの充電側信号端子収容部２２の内部には、それぞれ４個のキャビティ（図示せず）が設けられ、それぞれ信号、表示などの制御回路用の信号用雄端子が信号用リテーナによって収容係止されている。これらの信号用雄端子は電線（図示しない）にそれぞれ接続され、これらの電線がまとめられた図示しない前述のケーブルを経由して急速充電装置に接続されている。

車体側コネクタ６０は、図２に示すように、銅又は銅合金等の金属からなる雌端子７１、７２、７８を収容係止した合成樹脂製の車体側ハウジング６２と、検知部８０とを備える。車体側ハウジング６２には、その外周から張り出したフランジ６２Ａが設けられており、車体にボルトで固定される。車体側ハウジング６２の奥面６２Ｂからは、略円筒状の車体側端子収容部６４と車体側信号端子収容部６５が突出している。車体側端子収容部６４は充電側端子収容部２１と嵌合する位置に設けられている。また、車体側信号端子収容部６５は充電側信号端子収容部２２と嵌合する位置に設けられている。

２つの車体側端子収容部６４の内部には、陽極用雌端子７１（車体側第１端子）と陰極用雌端子７２（車体側第２端子）が電極用リテーナ６７によって収容係止されている。これらの電極用雌端子７１、７２は、すり割り端子などの名称で呼ばれる端子であって、電極用雄端子３１、３２が進入すると、スリットにより区分された複数の弾性片が電極用雄端子３１、３２と弾性的に接触し、電気的に接続される。これらの電極用雌端子７１、７２にはそれぞれ電線（図示しない）が接続され、各電線は車体内の蓄電装置に接続されている。

また、車体側信号端子収容部６５は、それぞれ４つの収容部６５Ａ（図３参照）から形成されており、４つまとめるとその外周が略円筒形をなすようになっている。また、それぞれの収容部６５Ａの内部には、それぞれ信号、表示などの制御回路用の信号用雌端子７８が信号用リテーナ６８によって収容係止されている。これらの信号用雌端子７８には電線（図示しない）が接続され、それぞれ車体内の図示しない制御部（ＥＣＵ等）に接続される。

車体側信号端子収容部６５の周りには、円筒形状のコイル９１（電磁石）が設けられている。コイル９１は、４つの収容部６５Ａの外周によって形成された円筒形状に合わせた円筒形状となっている。コイル９１は、車体内の制御部等に接続され、制御部はコイル９１の電磁力の発生を制御している。コイル９１は鉄心のない電磁石として作用している。コイル９１の径方向の両側には外筒と内筒からなる二重筒形状のコイルカバー９２が設けられている。コイルカバー９２は、その後端側が開口しており、その前端側が連結した形状となっている。また、コイルカバー９２はその外筒と内筒の間にコイル９１を挟み込んでいる。コイル９１を挟み込んだコイルカバー９２は車体側信号端子収容部６５の周りに装着されている。なお、コイルカバー９２の車体側信号端子収容部６５と接する側には、信号用雌端子７８にコイル９１の与えるノイズを少なくするためにシールドを設けるようにしてもよい。

車体側ハウジング６２のフランジ６２Ａの右端部の後面（車体内側）に矩形状の孔が設けられている。この矩形状の孔に検知部８０が設けられている。検知部８０は、嵌合状態で充電側コネクタ１０に当接するヘッド部８１と、本体部８２とからなる。検知部８０は、ヘッド部８１が本体部８２側へ押しこまれることで、スイッチがオンになる機械的なスイッチとなっており、例えばリミットスイッチ等が用いられる。また、本体部８２からは、電線８３がつながっており、電線８３は車体内の制御部と接続されており、スイッチのオンオフ情報が制御部に送られる。

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。図３及び図４を用いて、本実施形態において発生する磁束について説明する。なお、図中の細い一点鎖線が磁束を模式的に表している。

陽極用雌端子７１の周りには、電流によって陽極用雌端子７１を中心に同心円状でかつ図３中で時計回りに磁束Ｂ１が発生する。また、陰極用雌端子７２の周りには、電流によって陰極用雌端子７２を中心に同心円状でかつ図３中で反時計回りに磁束Ｂ２が発生する。また、コイルカバー９２内に収容されたコイル９１では、Ｎ極からＳ極に向かって磁束Ｂ３が発生する。なお、コイル９１は電極用雌端子７１、７２を結ぶ線より下側にＮ極が設けられ、上側にＳ極が設けられている。

その結果、陽極用雌端子７１と陰極用雌端子７２の間は磁束密度が密になる。一方、陽極用雌端子７１と陰極用雌端子７２の外側（それぞれ他方の雌端子から遠ざかる側）は、電流によって発生した磁束Ｂ１、Ｂ２と、コイル９１によって発生する磁束Ｂ３が打ち消し合うことから、磁束密度が疎になる。そのため、陽極用雌端子７１と陽極用雄端子３１との間にアーク放電が発生した場合には、ローレンツ力により、陰極用雌端子７２の方向ではなく、外側（陰極用雌端子７２から遠ざかる側）にアーク放電が曲がることになる。同様に、陰極用雌端子７２と陰極用雄端子３２との間に発生したアーク放電も、陽極用雌端子７１の方向ではなく、外側（陽極用雌端子７１から遠ざかる側）にアーク放電が曲がるようになる。その結果、２つのアーク放電が短絡することを防ぐことができる。

次に、嵌合状態の検知について、図８ないし図１０を用いて説明する。図８ないし図１０は、図７のii−iiの線で切った断面図において、コネクタ装置が完全に嵌合している状態から、完全に離脱する状態までの遷移図である。図８のように、充電側コネクタ１０と車体側コネクタ６０が完全に嵌合した状態（それ以上充電側コネクタ１０を車体側コネクタ６０に挿入できない状態）にあると、電極用雄端子３１、３２と電極用雌端子７１、７２が完全に嵌合して接続状態にある。また、信号用雄端子と信号用雌端子７８も嵌合状態にある。このときは、信号用端子からの情報によって完全に嵌合した状態にあることが制御部によって認識されている。また、完全に嵌合した状態にあるときには、検知部８０のヘッド部８１は本体部８２側に押しこまれた状態にある。このようにヘッド部８１が押されているときには、コイル９１に電流が流されており、磁束Ｂ３が発生している。

その後、電極用端子３１、３２、７１、７２に直流電流が流れている状態で、充電側コネクタ１０と車体側コネクタ６０を離脱させようとする（図１０）。この状態では、アーク放電が発生する虞があるが、この状態ではヘッド部８１が押されているため、コイル９１に電流が流され、磁束Ｂ３が発生している。そのため、発生したアーク放電はそれぞれ外側に向かって曲げられるため、アーク放電同士が短絡を起こす虞がなくなる。このように、検知部８０は完全に嵌合した状態から離脱途中にある状態も嵌合状態を検知することができる。さらに、図１１のように充電側コネクタ１０と車体側コネクタ６０が完全に離脱した状態（ハウジング１１と車体側ハウジング６２が当接しない状態）になると、ヘッド部８１が押されなくなることから、コイル９１には電流が流れなくなり、コイルによる磁束Ｂ３が発生しなくなる。そのため、アーク放電が発生する虞がない時に、その磁力を発生して鉄屑等を引き寄せる虞がなくなる。

以上説明したように本実施形態では、陽極用雄端子３１と陽極用雌端子７１との間及び陰極用雄端子３２と陰極用雌端子７２との間のアーク放電が発生する虞のある状態を検知する検知部８０が車体側コネクタ６０に設けられている。アーク放電が発生しうる状態と検知部８０が検知している間は、一対のコイル９１に電流が流され、コイルによる磁束Ｂ３が発生する。その結果、陽極用雌端子７１と陰極用雌端子７２の間の磁束密度が密になり、発生したアーク放電はローレンツ力により電極用雌端子７１、７２の外側（他方の雌端子から遠ざかる側）に曲げられ、アーク放電同士が短絡しないようにできる。

また、検知部８０は、充電側コネクタ１０と車体側コネクタ６０の嵌合状態を検知している。具体的には、検知部８０のヘッド部８１が押されている状態では、アーク放電が発生しうる状態として、コイル９１に電流が流れ、コイル９１による磁束Ｂ３が発生する。また、ヘッド部８１が押されていない状態（完全に離脱した状態で、アーク放電が発生しない状態）では、コイル９１に電流が流れない。そのため、コネクタ装置の離脱時に不用意に鉄屑等を付着させる虞がない。また、嵌合状態を検知する機構を充電の制御のための機構（信号用端子の嵌合を検知する端子）と別に設けることで、より安全性が高まる。

コイル９１は、陽極用雌端子７１と陰極用雌端子７２を結ぶ線の両側に設けられている。
車体側コネクタ６０には、信号用雌端子７８を収容する車体側信号端子収容部（筒状部材）６５が設けられており、電磁石は、車体側信号端子収容部６５の周りに巻きつけられたコイルから形成されている。このような構成によると、既存の部材である車体側信号端子収容部６５に対してコイルを巻きつけて電磁石を形成することから部品点数の削減につながる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１１ないし図１３によって説明する。この実施形態では、実施形態１と異なり、充電側コネクタ１１０側に電磁石１３５と検知部１４０とが設けられている。なお、以下の実施形態２において、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

２つの充電側端子収容部１２１の内部には、図１１に示すように、銅又は銅合金等の金属からなる陽極用雄端子１３１（充電側第１端子）と陰極側雄端子１３２（充電側第２端子）が充電側電極用リテーナ１２６によって収容係止されている。また、２つの充電側信号端子収容部１２２の内部には、信号用雄端子１３８が信号用リテーナ１２７によって収容係止されている。

電極用雄端子１３１、１３２を結ぶ線の上部と下部の両側には、合わせて４つの円柱形状の電磁石１３５が設けられている。それぞれの電磁石１３５は、フロントハウジング１２０の内部に収容されており、外部に露出されていない状態で設けられている。陽極用雄端子１３１の上部に嵌合面１２０Ａに接する側がＳ極になる状態で、電磁石１３５が配置されている。陽極用雄端子１３１の下部に嵌合面１２０Ａに接する側がＮ極になる状態で、電磁石１３５が配置されている。陰極用雄端子１３２の上部に嵌合面１２０Ａに接する側がＳ極になる状態で、電磁石１３５が配置されている。陰極用雄端子１３２の下部に嵌合面１２０Ａに接する側がＮ極になる状態で、電磁石１３５が配置されている。

また、フロントハウジング１２０には、検知部１４０が設けられている。検知部１４０は、実施形態１の検知部８０と同様のものが設けられている。検知部１４０が車体側コネクタ１６０と嵌合している間は、そのヘッド部が車体側コネクタ１６０の内面と当接することにより、本体部側に押されることで、車体側コネクタ１６０と充電側コネクタ１１０との嵌合状態を検知する。

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。
陽極用雄端子１３１の周りには、電流によって陽極用雄端子１３１を中心に同心円状でかつ図１２中で時計回りに磁束Ｂ１１が発生する。また、陰極用雄端子１３２の周りには、電流によって陰極用雄端子１３２を中心に同心円状でかつ図１２中で反時計回りに磁束Ｂ１２が発生する。また、電磁石１３５では、Ｎ極からＳ極に向かって磁束Ｂ１３が発生する。その結果、陽極用雄端子１３１と陰極用雄端子１３２の間は磁束密度が密になる。一方、陽極用雄端子１３１と陰極用雄端子１３２の外側（それぞれ他方の雌端子から遠ざかる側）は、電流によって発生した磁束Ｂ１１、Ｂ１２と、電磁石１３５によって発生する磁束Ｂ１３が打ち消し合うことから、磁束密度が疎になる。

検知部１４０が車体側コネクタ１６０と充電側コネクタ１１０の嵌合を検知している間（検知部１４０のヘッド部が押されている間）は、電磁石１３５による磁束Ｂ１３が発生する。そのため、アーク放電が発生した場合でも、ローレンツ力によって、磁束密度が疎の方向にアーク放電が曲がる。陽極用雌端子７１と陽極用雄端子１３１との間にアーク放電が発生した場合には、ローレンツ力により、陰極用雄端子１３２の方向ではなく、外側（陰極用雄端子１３２から遠ざかる方向）にアーク放電が曲がることになる。同様に、陰極用雌端子７２と陰極用雄端子１３２との間に発生したアーク放電も、陽極用雄端子１３１の方向ではなく、外側（陽極用雄端子１３１から遠ざかる方向）にアーク放電が曲がることになる。その結果、２つのアーク放電が短絡することを防ぐことができる。

以上説明したように本実施形態では、陽極用雄端子１３１と陽極用雌端子７１との間及び陰極用雄端子１３２と陰極用雌端子７２との間のアーク放電が発生する虞のある状態を検知する検知部１４０が充電側コネクタ１１０に設けられている。アーク放電が発生しうる状態と検知部１４０が検知している間は、充電側コネクタ１１０に設けられた電磁石１３５に電流が流され、磁束Ｂ１３が発生する。その結果、陽極用雄端子１３１と陰極用雄端子１３２の間の磁束密度が密になり、発生したアーク放電はローレンツ力により電極用雄端子１３１、１３２の外側（他方の雄端子から遠ざかる側）に曲げられ、アーク放電同士が短絡しないようにできる。

また、検知部１４０は、充電側コネクタ１１０と車体側コネクタ６０の嵌合状態を検知している。具体的には、検知部１４０のヘッド部が押されている状態では、アーク放電が発生しうる状態として、電磁石１３５に電流を流して磁束Ｂ１３を発生させる。また、ヘッド部が押されていない状態（完全に離脱した状態で、アーク放電が発生しない状態）では、電磁石１３５に電流が流れず、その磁束Ｂ１３が発生しない。そのため、コネクタの離脱時に不用意に鉄屑等を付着させる虞がない。また、嵌合状態を検知する機構を充電の制御のための機構（信号用端子の嵌合を検知する端子）とは別に設けることで、より安全性が高まる。

電磁石１３５は、陽極用雄端子１３１と陰極用雄端子１３２を結ぶ線の両側に設けられている。このように構成することで、陽極用雄端子１３１と陰極用雄端子１３２の間に配置する場合に比べて、ある程度スペースのある場所に電磁石１３５を配置することができるので、強力な電磁石を配置しやすくなる。
さらに、電磁石１３５は、陽極用雄端子１３１の上下と陰極用雄端子１３２の上下に合計４つ設けられている。このように、端子ごとに電磁石１３５を配置することで、その電磁力の制御を行いやすくなる。

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１４ないし図１６によって説明する。この実施形態では、実施形態２から電磁石２３５の位置を変更しているだけで、他の構造はほぼ同じであるため説明は省略する。なお、以下の実施形態３において、上記した実施形態１及び実施形態２と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

陽極用雄端子２３１と陰極用雄端子２３２の間には略台形柱状の電磁石２３５が２つ設けられている。それぞれの電磁石２３５は、フロントハウジング２２０の内部に収容されており、外部に露出されていない状態で設けられている。２つ並んで設けられている電磁石２３５のうち上側の電磁石２３５は、嵌合面２２０Ａに接する面がＳ極になるように配されている。下側の電磁石２３５は、嵌合面２２０Ａに接する面がＮ極になるように配されている。

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。
陽極用雄端子２３１の周りには、電流によって陽極用雄端子２３１を中心に同心円状でかつ図１５中で時計回りに磁束Ｂ２１が発生する。また、陰極用雄端子２３２の周りには、電流によって陰極用雄端子２３２を中心に同心円状でかつ図１５中で反時計回りに磁束Ｂ２２が発生する。また、電磁石２３５では、Ｎ極からＳ極に向かって磁束Ｂ２３が発生する。その結果、陽極用雄端子２３１と陰極用雄端子２３２の間は磁束密度が密になる。

検知部２４０が車体側コネクタ６０と充電側コネクタ２１０の嵌合を検知している間は、電磁石２３５がその磁束Ｂ２３を発生させる。そのため、アーク放電が発生した場合でも、ローレンツ力によって、磁束密度が疎の方向にアーク放電が曲がる。陽極用雌端子７１と陽極用雄端子２３１との間にアーク放電が発生した場合には、ローレンツ力により、陰極用雄端子２３２の方向ではなく、外側（陰極用雄端子２３２から遠ざかる側）にアーク放電が曲がることになる。同様に、陰極用雌端子７２と陰極用雄端子２３２との間に発生したアーク放電も、陽極用雄端子２３１の方向ではなく、外側（陽極用雄端子２３１から遠ざかる側）にアーク放電が曲がることになる。その結果、２つのアーク放電が短絡することを防ぐことができる。

以上説明したように本実施形態では、陽極用雄端子２３１と陰極用雄端子２３２の間に電磁石２３５が一対（２つ）設けられている。このような構成によると、磁束を発生させたい場所（陽極用雄端子２３１と陰極用雄端子２３２の間でアーク放電同士の短絡が発生し得る場所）に電磁石２３５を設けることで、小さな電磁石でも必要な磁束Ｂ２３を発生させることができる。

＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４を図１７ないし図２３によって説明する。この実施形態では、実施形態１と異なるタイプのコネクタ装置に本発明が実施されている。この実施形態のコネクタ装置は、普通充電用のＩＥＣ ６２１６９−２規格に対応した７ピンのコネクタとＤＣ急速充電用に２ピンとを組み合わせたものとする。なお、以下の実施形態４において、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。また、７ピンのコネクタ部分についてはその詳細は省略する。

充電側コネクタ３１０には、図示しないＤＣ充電用の陽極用雌端子（充電側第１端子）と陰極用雌端子（充電側第２端子）が設けられている。車体側コネクタ３６０は、車体側ハウジング３６２と、陽極用雄端子３７１（車体側第１端子）と陰極用雄端子３７２（車体側第２端子）と、電磁石３９０と、検知部３８０とを備える。車体側ハウジング３６２には、その外周から張り出したフランジが設けられており、フランジに設けられた螺子孔で車体にボルトで固定される。充電側コネクタ３１０の陽極用雌端子は、陽極用雄端子３７１と嵌合して電気的に接続される。また、充電側コネクタ３１０の陰極用雌端子は、陰極用雄端子３７２と嵌合して電気的に接続される。

陽極用雄端子３７１と陰極用雄端子３７２の間には略台形柱状の電磁石３９０が２つ設けられている。それぞれの電磁石３９０は、車体側ハウジング３６２の内部に収容されており、外部に露出されていない状態で設けられている。２つ並んで設けられている電磁石３９０のうち上側の電磁石２３５は、嵌合面に接する面がＳ極になるように配されている。下側の電磁石３９０は、嵌合面に接する面がＮ極になるように配されている。

検知部３８０は、矩形状の孔の中に収容されている。矩形状の孔は、車体側ハウジング３６２のフランジより車体内側に設けられている。検知部３８０は実施形態１の検知部８０と同様のものが設けられている。検知部３８０は、嵌合状態で充電側コネクタ３１０に当接して本体部３８２側に押されるヘッド部３８１と、本体部３８２とからなる。本体部３８２からは、電線３８３がつながっており、電線３８３は車体内の制御部（図示しない）と接続されており、スイッチのオンオフ情報が制御部に送られる。

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。
陽極用雄端子３７１の周りには、電流によって陽極用雄端子３７１を中心に同心円状でかつ図１９中で時計回りに磁束が発生する。また、陰極用雄端子３７２の周りには、電流によって陰極用雄端子３７２を中心に同心円状でかつ図１９中で反時計回りに磁束が発生する。また、電磁石３９０では、Ｎ極からＳ極に向かって磁束Ｂ３３が発生する。その結果、陽極用雄端子３７１と陰極用雄端子３７２の間は磁束密度が密になる。

次に、嵌合状態の検知について、図２１ないし図２２を用いて説明する。図２１ないし図２３は、図２０の車体側コネクタ３６０の断面図において、充電側コネクタ３１０が完全に嵌合した状態から、完全に離脱した状態までの遷移図である。図２１のように完全に嵌合した状態にあるときには、検知部３８０のヘッド部３８１は本体部３８２側に押しこまれた状態にある。このようにヘッド部３８１が押されているときには、電磁石３９０に電流が流されており、磁束Ｂ３３が発生している。その後、端子間に直流電流が流れている状態で、充電側コネクタ３１０と車体側コネクタ３６０を離脱させようとする（図２３）。この状態では、アーク放電が発生する虞があるが、この状態ではヘッド部３８１が押されているため、電磁石３９０に電流が流れており、電磁石３９０による磁束Ｂ３３が発生している。そのため、発生したアーク放電はそれぞれ外側（他方の雄端子から遠ざかる側）に向かって曲げられるため、アーク放電同士が短絡を起こす虞がなくなる。また、図２３のように充電側コネクタ３１０と車体側コネクタ３６０が完全に離脱した状態になると、ヘッド部３８１が押されなくなることから、電磁石３９０には電流が流れなくなる。

このように検知部３８０が車体側コネクタ３６０と充電側コネクタ３１０の嵌合を検知している間は、電磁石３９０がその磁束Ｂ３３を発生させる。そのため、アーク放電が発生した場合でも、ローレンツ力によって、磁束密度が疎の方向にアーク放電が曲がる。つまり、陽極用雌端子と陽極用雄端子３７１との間にアーク放電が発生した場合には、ローレンツ力により、陰極用雄端子３７２の方向ではなく、外側（陰極用雄端子３７２から遠ざかる側）にアーク放電が曲がることになる。同様に、陰極用雌端子と陰極用雄端子３７２との間に発生したアーク放電も、陽極用雄端子３７１の方向ではなく、外側（陰極用雄端子３７２から遠ざかる側）にアーク放電が曲がることになる。その結果、２つのアーク放電が短絡することを防ぐことができる。

以上説明したように本実施形態では、陽極用雄端子３７１と陰極用雄端子３７２の間に電磁石３９０が一対（２つ）設けられている。このような構成によると、磁束を発生させたい場所（陽極用雄端子３７１と陰極用雄端子３７２の間でアーク放電同士の短絡が発生し得る場所）に電磁石３９０を設けることで、小さな電磁石３９０でも必要な磁束Ｂ３３を発生させることができる。

＜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、電磁石と検知部は同じ側（充電側コネクタもしくは車体側コネクタ）に設けられていたが、別々に設けてもよい。
（２）上記実施形態で示した電磁石の場所は例示であって、アーク放電同士の短絡が起こらない方向に両アークを曲げることができるように磁束を発生させることができれば、適宜配置場所を決定することができる。

（３）上記実施形態では、検知部は嵌合状態を検知する機械的なスイッチとしたが、他の方法を用いてもよい。例えば、アーク放電を検知する光センサを用いてもよい。また、コネクタの通信状態によって検知するようにしてもよい。さらに、充電している電流値の変化によってアーク放電の発生を検知するようにしてもよい。
（４）上記実施形態では、検知部のヘッド部が押されている間はずっと電磁石に電流が流れているものとしたが、充電側コネクタと車両側コネクタの通信状態によって、完全嵌合にあると判断される時は、電磁石に電流が流れない状態としてもよい。その場合には、離脱状態が始まった時点からヘッド部が押されている間は電磁石に電流を流すようにしてもよい。

（５）上記実施形態で設けた検知部の場所はあくまでも例示であって、コネクタ装置の嵌合状態を検知できる場所であれば他の場所に設けてもよい。また、検知部のヘッド部が押されなくなった状態では、アーク放電の発生が生じない状態であることが好ましい。
（６）実施形態４では、ＩＥＣ ６２１６９−２規格に対応した７ピンのコネクタとＤＣ急速充電用に２ピンとを組み合わせたコネクタ装置としたが、ＳＡＥ Ｊ１７７２規格に対応した５ピンのコネクタとＤＣ充電用に２ピンとを組み合わせたコネクタ装置としてもよい。また、アーク放電が発生する直流電源による電気自動車用の充電装置のコネクタ装置であれば、他のタイプのコネクタ装置でもよい。

１０、１１０、２１０、３１０…充電側コネクタ
２０、１２０、２２０…フロントハウジング
３１、１３１、２３１…陽極用雄端子（充電側第１端子）
３２、１３２、２３２…陰極用雄端子（充電側第２端子）
６０、３６０…車体側コネクタ
６５…車体側信号端子収容部（筒状部材）
７１…陽極用雌端子（車体側第１端子）
７２…陰極用雌端子（車体側第２端子）
８０、１４０、２４０、３８０…検知部
９１…コイル
１３５、２３５、３９０…電磁石
３７１…陽極用雄端子（車体側第１端子）
３７２…陰極用雄端子（車体側第２端子）

Claims (6)

1. 直流電流を供給する電源装置側に設けられた充電側コネクタと、
   前記充電側コネクタと嵌合可能で車体に設けられた車体側コネクタと、
   前記充電側コネクタに設けられた充電側第１端子及び充電側第２端子と、
   前記車体側コネクタに設けられた前記充電側第１端子と電気的に接続する車体側第１端子及び前記充電側第２端子と電気的に接続する車体側第２端子と、
   前記充電側第１端子と前記車体側第１端子との間に発生する第１端子間のアーク放電及び前記充電側第２端子と前記車体側第２端子との間に発生する第２端子間のアーク放電の発生の有無を検知可能な検知部と、
   前記検知部が両アーク放電の発生を検知している間は少なくともその電磁力を発生させ、該電磁力により両アーク放電の短絡が起こらない方向に両アーク放電を曲げることができる一対以上の電磁石とを備えていることを特徴とするコネクタ装置。
2. 前記検知部は、前記充電側コネクタもしくは前記車体側コネクタのいずれかに設けられており、
   前記充電側コネクタと前記車体側コネクタの嵌合状態に基づいて、アーク放電の発生の有無を前記検知部が検知していることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ装置。
3. 前記電磁石は、前記充電側第１端子と前記充電側第２端子の並ぶ線の両側もしくは前記車体側第１端子と前記車体側第２端子の並ぶ線の両側のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ装置。
4. 前記電磁石は、前記充電側第１端子の上下と前記充電側第２端子の上下に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ装置。
5. 前記充電側コネクタと前記車体側コネクタの少なくとも一方には、信号用端子を収容する筒状部材が設けられており、
   前記電磁石は、前記筒状部材の周りに巻きつけられたコイルから形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ装置。
6. 前記電磁石は、前記充電側第１端子と前記充電側第２端子の間もしくは前記車体側第１端子と前記車体側第２端子の間に、一対設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ装置。

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