JP2014154374A - 充電コネクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】充電コネクタ30は、電線48の端末部に接続される第1端子43と、電源側コネクタ10に対して正規位置で嵌合しているときに電源側コネクタ10に備えられた電源側端子18及び第1端子43に対して接続状態となる第2端子50とを備え、電源側コネクタ10に対して正規位置における嵌合状態からの離脱方向に相対的に移動すると、第2端子50は、電源側端子18との接続状態を保持しつつ第1端子43との接続状態を解除するとともに、第1端子43との接続状態が解除された後に電源側端子18との接続状態が解除されるように構成されている。
【選択図】図9
Description
このようなアーク放電による不具合を解消する方策として、特許文献1には、接触バネとダミーバネを有する雌接続端子を雄コネクタハウジングに収容するとともに、接触突起とダミータブを有する雄接続端子を雌コネクタハウジングに収容したものが記載されている。
このようにアーク放電を第1端子と第2端子との間に発生させることにより、コネクタハウジングの嵌合面側にアーク放電を発生させる構成と比較してアーク放電による発火をコネクタハウジングの嵌合面側から外部に漏れにくくすることが可能になる。
よって、アーク放電の発生による不具合を防止することが可能となる。
・前記相手側端子は、ピン状の端子であり、前記第2端子は、複数の弾性接触片を環状に連ねて構成された筒状接触部を有し、前記相手側端子は、前記筒状接触部の内側で前記複数の弾性接触片に挟持される。
このようにすれば、第1端子と第2端子とを電気的に接続する構成を簡素化することが可能になる。
このようにすれば、相手側コネクタの嵌合方向において充電コネクタの配置に必要なスペースを小さくすることが可能になる。
このようにすれば、第1端子と第2端子との間の接触抵抗を少なくして第2端子を相手側端子に追従させることが可能になる。
このようにすれば、第2端子と相手側端子との接続状態が解除された後の第2端子の遊動を防止することが可能になる。
このようにすれば、アーク放電による発火がハウジングの外部に漏れることを防止できる。
ハウジングに第1端子や第2端子を収容するための収容孔を設ける場合には、アーク放電による発火が収容孔から外部に漏れることが懸念されるが、本構成によれば、第1端子及び第2端子を収容孔内に保持する保持部材を利用してアーク放電による発火が外部に漏れることを防止することが可能になる。
以下、実施形態1について、図1〜図11を参照して説明する。
本実施形態の充電コネクタ30は、電気自動車等の車両に備えられており、図1に示すように、外部の充電装置に設けられた電源側コネクタ10(「相手側コネクタ」の一例)を接続することで車両の蓄電装置が充電されるものである。以下では、コネクタ10,30の互いの嵌合方向を前方とし、上下方向及び左右方向については、図2を基準として説明する。
電源側コネクタ10は、全体としてピストル形状をなしており、アルミニウム合金製または合成樹脂製の電源側ハウジング11と、電源側ハウジング11に収容された電源側端子18(「相手側端子」の一例)とを備えている。
本体部12は、図11に示すように、電源側端子18が保持される端子保持部13を備える。
端子収容室14は、前後方向に長い空間を有しており、電源側端子18の周囲を包囲する仕切り壁14Aを有する。
仕切り壁14Aの内壁には、端子収容室14を前後に隔てる板状の区画壁16が設けられている。
端子収容室14の前方側は、前方に開口する進入孔15とされている。
充電コネクタ30との嵌合時には、端子収容室14の内側に充電コネクタ30の筒状部35が嵌め入れられる。
端子本体19は、銅又は銅合金等の金属からなり、前方側が車両側の第2端子50と接続される円柱状の端子接続部20とされ、後方側が図示しない電線と接続される電線接続部27とされ、端子接続部20と電線接続部27の間に外方に鍔状に張り出すフランジ部28が形成されている。
キャップ21は、合成樹脂製であって、端子本体19の先端よりも前方側に配される頭部23の後方に段差状に縮径されて凹部26内に挿通される係止片24を備える。
係止片24は、頭部23の後端から延出されて凹部26に挿通されており、外方に張り出すことで凹部26の抜け止め突部に係止されて抜け止めされる爪状の抜け止め係止部を備える。この抜け止め係止部は、頭部23を引くことで、抜け止め突部への係止が外れてキャップ21を取り外すことができる。
電線接続部27を外方からかしめて圧着することで被覆電線の端末部で露出した芯線が電線接続部27に接続される。
フランジ部28は、区画壁16に前止まり状態で当接することで、端子収容室14内において電源側端子18を前方側に位置決めしている。
充電コネクタ30(車両側コネクタ)は、図示しない車両のボディカバーによって開閉されるコネクタ収容凹部内に収容されており、図7に示すように、合成樹脂製の車両側ハウジング31(「ハウジング」の一例)と、車両側ハウジング31に保持され、電線48の端末部に接続される第1端子43と、電源側端子18及び第1端子43に接触して電気的に接続される第2端子50とを備える。
周壁部32Aは、その先端が端子収容部34の先端よりも前方側に突出している。
端子収容部34は、左右一対設けられており、共に、フード部32内に筒状に突き出る筒状部35と、奥壁部33の後方(外側)に筒状に延出された外側延出部37とを備えている。
筒状部35の先端部には、電源側端子18を挿通可能な開口部36が形成されている。
隔壁37Aは、筒状部35の後方側に筒状部35より肉薄で連なるとともに、その内径が筒状部35よりも拡径されている。これにより、筒状部35と外側延出部37との間には、段差状の段差部38が環状に形成されている。
段差部38には、コイルばね等からなるコイル状の弾性部材56の一端側が溶接等の公知の接続手段で接続されている。
外側延出部37の外周面には、係止突部37Cが形成されている。
係止突部37Cは、外方に段差状に突出し、後方側に向けて傾斜状に突出寸法が小さくなる形状をなす。
外側延出部37の後端部は、第1端子43及び第2端子50を装着するための収容孔37Bの開口縁とされており、この収容孔37Bの開口は、保持部材39で閉塞される。
複数の起立壁41には、長方形状の複数の係止孔42が貫通形成されている。
係止孔42を有する起立壁41は外方側に撓み変形可能に構成されており、係止孔42の孔縁に外側延出部37の外周面の係止突部37Cが係止する。
周壁部32Aの外側には、フード部32の開口を閉じる図示しない円板状のカバーを回動可能に支持するカバー支持部31Aが設けられている。
電線48の第1端子43とは異なる他方の端部は、充電コネクタ30の側方に延出され、図示しないバッテリ(電池モジュール)等の蓄電装置に電気的に接続される。
板状部46は、電線48の延出方向に沿って帯状に延びており、その両側縁における第1放電用弾性片47の左右を挟む位置に一対の突部46Aが形成されている。
第1放電用弾性片47は、前後方向(板状部46の板厚方向)に弾性変形可能であって、板状部46の一方の側縁部を基端部として片持ち状に形成されており、その外面の中心部には、第2端子50に接触する接点部47Aが突出している。
複数の弾性接触片53は、その先端部が外方側に曲げられており、これにより、筒状接触部51の先端部の内径が拡径されている。
これにより、弾性部材56は、コネクタ10,30が嵌合していない状態(筒状接触部51と電源側端子18とが接続状態にない状態)においても、図11に示すように、弾性部材56の弾性力により拡径部54を後方に付勢しており、拡径部54が弾性接触片53に当接する位置に移動している。
拡径部54の後面は、第1放電用弾性片47の接点部47Aが接続されて電気的に接続されるとともに離脱時に放電を生じさせる放電接触面54Aとされている。
電源側コネクタ10と充電コネクタ30とが嵌合した状態では、第2端子50の筒状接触部51の内側に電源側端子18が挿通されて筒状接触部51と電源側端子18とが電気的に接続された接続状態となっている(図8)。
これにより、電源側コネクタ10の充電コネクタ30からの離脱が完了する。
これにより、第1端子43及び第2端子50を介して電源側端子18と電線48との間が電気的に接続される。
本実施形態によれば、電源側コネクタ10(相手側コネクタ)が正規位置における嵌合状態からの離脱方向に相対的に移動すると、第2端子50は、第1端子43との接続状態が解除された後に、電源側端子18(相手側端子)との接続状態が解除されるように構成されているため、充電中に電源側コネクタ10を嵌合状態から離脱させたとしても、アーク放電を第1端子43と第2端子50との間に発生させ、第2端子50と電源側端子18との間には発生させないようにすることが可能になる。
よって、アーク放電の発生による不具合を防止することが可能となる。
このようにすれば、複数の弾性接触片53が電源側端子18を挟持することで電源側端子18と第2端子50との間の接触抵抗を低減させることが可能になるとともに、複数の弾性接触片53と電源側端子18との間の摩擦力により第2端子50を電源側端子18に追従させて移動させることが可能になる。
このようにすれば、第1端子43と第2端子50とを電気的に接続する構成を簡素化することが可能になる。
このようにすれば、電源側コネクタ10の嵌合方向において充電コネクタ30の配置に必要なスペースを小さくすることが可能になる。
このようにすれば、第2端子50と電源側端子18との接続状態が解除された後の第2端子50の遊動を防止することが可能になる。
このようにすれば、アーク放電による発火が車両側ハウジング31の外部に漏れることを防止できる。
車両側ハウジング31に第1端子43や第2端子50を収容するための収容孔37Bを設ける場合には、アーク放電による発火が収容孔37Bから外部に漏れることが懸念されるが、本実施形態によれば、第1端子43及び第2端子50を収容孔37B内に保持する保持部材39を利用してアーク放電による発火が外部に漏れることを防止することが可能になる。
実施形態2について、図12〜図23を参照して説明する。
実施形態2は、実施形態1とは、主に第1端子と第2端子とを放電させるための形状が異なるものである。以下では、実施形態1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
電源側コネクタ10については、実施形態1と同一であるため説明は省略する。
充電コネクタ60(車両側コネクタ)は、図示しない車両のボディカバーによって開閉されるコネクタ収容凹部内に収容されており、図23に示すように、合成樹脂製の車両側ハウジング61(「ハウジング」の一例)と、車両側ハウジング61に保持され、電線78の端末部に接続される第1端子73と、電源側端子18及び第1端子73に接触して電気的に接続される第2端子80とを備える。
フード部62は、有底筒状であって、円筒形状の周壁部62Aと、周壁部62Aを閉塞する奥壁部63とを備えている。
周壁部62Aの外周には、車両に取り付けて固定するためのフランジ状の被固定部90が形成されている。
筒状部65は、円筒形状であって、その内側に第2端子80の筒状接触部81がほぼ隙間なく挿通されるキャビティを備えており、奥壁部63に対して直交する方向に延びている。
開口部66は、電源側端子18を挿通可能な円形状であって、前端部に前方側に向けて傾斜状に拡径されて電源側端子18を開口部66の内側に案内するガイドテーパが形成されている。
隔壁67Aの内面には、筒状部65の内壁に連なる前端部に隔壁67A間の寸法(隔壁67Aの内径)が段差状に広くなる第2前止まり部68Bが環状に形成され、前後方向の略中間部に更に隔壁67A間の寸法(隔壁67Aの内径)が段差状に広くなる第1前止まり部68Aが環状に形成されている。
第2前止まり部68Bには、前後方向に延びる挿通穴68Cが環状に形成されており、この挿通穴68C内にコイルばね等からなるコイル状の弾性部材86が収容される。
係止突部67Cは、外方に段差状に突出し、後方側に向けて傾斜状に突出寸法が小さくなる形状をなす。
外側延出部67の後端部は、第1端子73及び第2端子80を装着するための収容孔67Bの開口縁とされており、この収容孔67Bの開口は、保持部材69(リテーナ)で閉塞される。
係止孔72を有する係止壁71は外方側に撓み変形可能に構成されており、図23に示すように、係止孔72の孔縁に係止突部67Cが係止する。第1端子73及び第2端子80が端子収容部64に収容孔67Bから収容されて保持部材69が装着されることで、第1端子73の張出部74Aが第1前止まり部68Aと筒部70との間に挟まれて第1端子73が前後方向に位置決めされ、第1端子73及び第2端子80が端子収容部64における収容孔67B内の所定の位置に保持されて第1端子73及び第2端子80が抜け止めされる。
奥壁部63における端子収容部64とは異なる位置には、図19に示すように、複数の信号線29の端末部に接続された複数の信号端子88が収容される信号端子収容部63Aが奥壁部63を前後に突き出るように設けられている。信号端子88は、信号用リテーナ89に後方から保持されて抜け止めされる。
電線78の他方の端部は、充電コネクタ60の後端から後方に延出され、図示しないバッテリ等の蓄電装置に接続される。
放電接続部75は、円筒形状であって、図19に示すように、周方向の所定間隔ごとに(間欠的に)前後方向に直線状に切欠いたスリット76を形成することで、環状に連なる複数の第2放電用弾性片77を有している。放電接続部75は、すり割り端子などの名称で呼ばれる場合がある。
複数の第2放電用弾性片77は、その先端部が外方側に曲げられることで放電接続部75の先端部の内径が拡径されている。
複数の弾性接触片83は、その先端部が外方側に曲げられることで筒状接触部81の先端部の内径が拡径されている。
電源側端子18と第2端子80とが接続状態にないときでも拡径部84は、弾性部材86の弾性力で前方側に付勢されている。
この挿通部87の径(外径)は、放電接続部75に挿通された際の複数の第2放電用弾性片77との間の摩擦力が、筒状接触部81に挿通された電源側端子18と複数の弾性接触片83との間の摩擦力よりも弱くなる径に設定されている。言い換えると、電源側端子18と第2端子80との間の保持力(挿抜力)は、第1端子73と第2端子80との間の保持力(挿抜力)よりも強くなるように設定されている。
電源側コネクタ10と充電コネクタ60とが嵌合した状態では、充電コネクタ60のフード部62の内側に電源側コネクタ10が正規位置に嵌合しており、第2端子80の筒状接触部81の内側に電源側端子18が挿通されて筒状接触部81と電源側端子18とが電気的に接続された接続状態となっている(図21)。
このとき、第2端子80は、弾性部材86の弾性力により前方側に付勢されているため拡径部84が第1前止まり部68Aに当接する位置に保持される。
そして、電源側コネクタ10の充電コネクタ60からの離脱が完了する。
これにより、電源側端子18と電線78との間が第1端子73及び第2端子80を介して電気的に接続される。
本実施形態によれば、電源側コネクタ10(相手側コネクタ)に対して正規位置における嵌合状態からの離脱方向に相対的に移動すると、第2端子80は、第1端子73との接続状態が解除された後に、電源側端子18(相手側端子)との接続状態が解除されるように構成されているため、充電中に電源側コネクタ10を嵌合状態から離脱させたとしても、アーク放電を第1端子73と第2端子80との間に発生させ、第2端子80と電源側端子18との間には発生させないようにすることが可能になる。
よって、アーク放電の発生による不具合を防止することが可能となる。
このようにすれば、複数の弾性接触片83が電源側端子18を挟持することで電源側端子18と第2端子80との間の接触抵抗を低減させることが可能になるとともに、第2端子80と電源側端子18との間の摩擦力により第2端子80を電源側端子18に追従させて移動させることが可能になる。
このようにすれば、第1端子73と第2端子80との間の接触抵抗を少なくして第2端子80を電源側端子18(相手側端子)に追従させることが可能になる。
このようにすれば、第2端子80と電源側端子18(相手側端子)との接続状態が解除された後の第2端子80の遊動を防止することが可能になる。
このようにすれば、アーク放電による発火がハウジングの外部に漏れることを防止できる。
車両側ハウジング61に第1端子73や第2端子80を収容するための収容孔67Bを設ける場合には、アーク放電による発火が収容孔67Bから外部に漏れることが懸念されるが、本実施形態によれば、第1端子73及び第2端子80を収容孔67B内に保持する保持部材69の構成を利用してアーク放電による発火が外部に漏れることを防止することが可能になる。
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、車両側コネクタ30,60に第1端子43,73及び第2端子50,80を設けて放電させる構成としたが、これに限られず、電源側コネクタに第1端子及び第2端子を設けて第1端子と第2端子との間で放電させる構成としてもよい。例えば、車両側コネクタの車両側端子を丸ピン端子とし、電源側コネクタに車両側端子が挿通されて接続される筒形の第2端子と、第2端子と接続される第1端子を設けるようにしてもよい。
(3)弾性部材56が第1端子を弾性力で付勢する方向は、第2端子の位置を保持できればよく、上記実施形態の方向に限られない。例えば、上記実施形態の方向とは反対方向に弾性力は生じる弾性部材で付勢するようにしてもよい。
11…電源側ハウジング
12…本体部
13…端子保持部
14…端子収容室
18…電源側端子
19…端子本体
20…端子接続部
21…キャップ
30,60…充電コネクタ
31,61…車両側ハウジング(ハウジング)
32,62…フード部
34,64…端子収容部
35,65…筒状部
37A,67A…隔壁
37B,67B…収容孔
38…段差部
38A…前止まり凸部
39,69…保持部材
43,73…第1端子
44,74…電線接続部
45,75…放電接続部
47…第1放電用弾性片
48,78…電線
50,80…第2端子
51,81…筒状接触部
53,83…弾性接触片
54,84…拡径部
54A…放電接触面
55…段差部
56,86…弾性部材
68C…挿通孔
77…第2放電用弾性片
87…挿通部
Claims (8)
- 相手側コネクタと嵌合することで車両外の電源から車両に搭載された蓄電装置が充電される充電コネクタであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに保持されるとともに電線の端末部に接続される第1端子と、
前記ハウジングに保持されるとともに前記相手側コネクタに対して正規位置で嵌合しているときに前記相手側コネクタに備えられた相手側端子及び前記第1端子に対して接続状態となる第2端子と、を備え、
前記相手側コネクタが前記正規位置における嵌合状態からの離脱方向に相対的に移動すると、前記第2端子は、前記相手側端子との接続状態を保持しつつ前記第1端子との接続状態を解除するとともに、前記第1端子との前記接続状態が解除された後に前記相手側端子との接続状態が解除されるように構成されている充電コネクタ。 - 前記相手側端子は、ピン状の端子であり、
前記第2端子は、複数の弾性接触片を環状に連ねて構成された筒状接触部を有し、
前記相手側端子は、前記筒状接触部の内側で前記複数の弾性接触片に挟持されることを特徴とする請求項1に記載の充電コネクタ。 - 前記第1端子及び前記第2端子の少なくとも一方には、前記第1端子及び前記第2端子の他方に弾性接触して電気的に接続される第1放電用弾性片が形成されている請求項1又は請求項2に記載の充電コネクタ。
- 前記第1端子の端末部に接続された電線は、前記相手側コネクタとの嵌合方向に対して交差する方向に延出されている請求項3に記載の充電コネクタ。
- 前記第1端子は、複数の第2放電用弾性片を環状に連ねて構成された放電接続部を有し、
前記第2端子は、前記放電接続部の内側に挿通されて前記複数の第2放電用弾性片に挟持される挿通部を備え、
前記複数の弾性接触片が前記相手側端子を挟持する力は、前記複数の第2放電用弾性片が前記挿通部を挟持する力よりも強いことを特徴とする請求項2に記載の充電コネクタ。 - 前記第2端子を弾性力によって所定の位置に移動させる弾性部材を備えている請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の充電コネクタ。
- 前記ハウジングは、前記第1端子と前記第2端子との間のアーク放電が発生しうる部分を外部と隔てる隔壁を備える請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の充電コネクタ。
- 前記ハウジングには、前記第1端子及び前記第2端子を収容するための収容孔が形成されており、
前記収容孔からの前記第1端子及び前記第2端子を前記収容孔内に保持する保持部材を備え、
前記保持部材は、前記収容孔を覆うように形成されている請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の充電コネクタ。
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