JP2015118744A - 給電コネクタ - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1,2の給電コネクタでは、コネクタ本体を筒状ケースに対して前進させるために、操作レバーの第二端部を筒状ケースに対して前進方向に回動させるように構成されている。コネクタ本体を筒状ケースに対して前進させた状態では、操作レバーの第二端部が筒状ケースの外周面上に位置している。
一方、特許文献2の給電コネクタでは、操作レバーとコネクタ本体とがギヤ機構(歯車やラック)により連結されている。これにより、コネクタ本体は、操作レバーの前後方向への回動に応じて筒状ケースの前後方向に移動する。
まず、特許文献1の給電コネクタでは、付勢手段によってユーザー(作業者)に意識されない付勢力が後退方向に加わっているため、コネクタ本体の端子が受電側コネクタの端子収納部から抜けた後に、ユーザーが操作レバーを手放してしまうと、コネクタ本体が付勢手段の付勢力によって筒状ケースの後端まで勢いよく移動してしまうことがある。この場合、コネクタ本体を含む筒状ケース内の構造に衝撃が加わってしまうため、筒状ケース内の構造を強度の高い部材で構成しなければならず、給電コネクタの製造コストが高くなってしまう。
また、付勢手段を用いる方法では、コネクタ本体と受電側コネクタとの寸法公差や変形、コネクタ本体及び受電側コネクタの端子同士の寸法公差や変形などに起因して、コネクタ本体と受電側コネクタとの嵌め合わせ力が過度に大きくなっている場合に、コネクタ本体が受電側コネクタから抜けない虞がある。
また、操作レバー部に加えられた力が直接コネクタ本体へ伝達され、コネクタ本体の動きが操作レバー部の動きに追従するため、コネクタ本体と受電側コネクタとの嵌め合わせ力が大きくても、付勢手段やギヤ機構を利用した従来構成と比較して、操作レバー部の操作によりコネクタ本体を受電側コネクタから確実に引き抜くことができる。
また、操作レバー部の第二端が、操作レバー部の回動位置に関わらず筒状ケースの後方側の端部(後端部)から外部に突出し、かつ、筒状ケースの幅方向端部よりも内側に位置するため、給電コネクタが地面に放置される等して自動車等によって踏まれたとしても、筒状ケースの外部に突出する操作レバー部の第二端に応力が掛かり難くなり、操作レバー部が変形することを抑制できる。
以上のことから、本発明によれば、操作の不具合発生を抑制でき、かつ、安価でありながら耐久性の高い給電コネクタを提供することが可能である。
図1〜3に示すように、本実施形態の給電コネクタAは、電気自動車(電動機械)に電力を供給する充電スタンド等の充電装置に備えるものであり、電力供給時(充電時)に電気自動車に設けられる受電側コネクタB(図4参照)に接続するものである。以下の説明では、各図面におけるY軸正方向を前方と呼び、Y軸負方向を後方と呼ぶことがある。また、X軸正方向を上方と呼び、X軸負方向を下方と呼ぶことがある。また、Z軸方向を幅方向と呼ぶことがある。
給電コネクタAは、筒状ケース1と、コネクタ本体2と、操作レバー部3と、リンク機構4と、グリップ部5と、を備える。
筒状ケース1の後端部には、後述する操作レバー部3の第二端3Bを外方に突出させる開口孔12が形成されている。本実施形態の開口孔12は、中心軸線L1よりも筒状ケース1の上方(X軸正方向)側にずれた位置に形成されている。また、開口孔12は、筒状ケース1の後端部の傾斜面1cに開口している。
また、傾斜面1cは、中心軸線L1を越えて筒状ケース1の下方(X軸負方向)側まで延びている。ただし、傾斜面1cは、操作レバー部3の回動軸線L3よりも筒状ケース1の上方(X軸正方向)側に形成されている。このため、傾斜面1cは、筒状ケース1の後方(Y軸負方向)側だけではなく、筒状ケース1の上方(X軸正方向)側にも向いている。
本実施形態では、表示ランプ14が、筒状ケース1の後端部の傾斜面1cから外方に露出している。これにより、ユーザー等は表示ランプ14を筒状ケース1の後方(Y軸負方向)側から視認することができる。また、表示ランプ14は、傾斜面1cのうち開口孔12よりも下方(X軸負方向)側にずらした位置に配されている。
本実施形態では、グリップ部5が筒状に形成され、グリップ部5の内部空間が筒状ケース1の内部空間に連通している。また、グリップ部5は筒状ケース1の後端部に設けられている。また、グリップ部5は、筒状ケース1の下方(X軸負方向)側の部分に設けられている。すなわち、グリップ部5は、中心軸線L1を基準として開口孔12と反対側に位置している。本実施形態のグリップ部5は、筒状ケース1に一体に形成されているが、例えば筒状ケース1と別個に形成された上で筒状ケース1に固定されてもよい。
コネクタ本体2は、受電側コネクタBに電気接続するための複数の給電側端子(端子)21と、複数の給電側端子21を収納する筒状の端子収納部22と、給電側端子21の基端に接続されるケーブル10を収納するケーブル収納部23とを備える。ケーブル10は、給電側端子21側からグリップ部5内を通じて給電コネクタAの外側に延びるように配されている。
ケーブル収納部23は、端子収納部22よりも後方(Y軸負方向)側に配され、端子収納部22の後方(Y軸負方向)側の端部に固定されている。ケーブル収納部23は、ケーブル10を収納できるように、中心軸線L1方向(Y軸方向)に直交する断面でC字状となるように板材を折り曲げて形成されている(特に図3参照)が、これに限ることはない。
凹部63は、中心軸線L1方向に互いに間隔をあけて二つ配列されている。各凹部63の内面はボールプランジャ62の球面に対応する円弧状に形成され、各凹部63にはボールプランジャ62の一部が入り込むようになっている。ボールプランジャ62が凹部63に入り込んだ状態では、筒状ケース1に対するコネクタ本体2の移動が規制される。ただし、コネクタ本体2を中心軸線L1方向に移動させる力が所定値よりも大きい場合には、コイルスプリング61の付勢力に抗って、コネクタ本体2を中心軸線L1方向に移動させることができる。
すなわち、位置決め手段6は、コネクタ本体2を上記した後退位置2A及び前進位置2Bに位置決めする役割を果たす。
操作レバー部3の長手方向の第一端3A側は、筒状ケース1内に配されている。操作レバー部3の第二端3Bは、筒状ケース1の開口孔12から外方に突出している。また、操作レバー部3の第二端3Bは、操作レバー部3の回動位置に関わらず、筒状ケース1の後端部(境界線L2よりも筒状ケース1の後方側の部分)に配される(特に図1,5参照)。また、操作レバー部3の第二端3Bは、筒状ケース1の中心軸線L1方向(Y軸方向)及びグリップ部5の延出方向に直交する筒状ケース1の幅方向(Z軸方向)の両端部よりも内側に位置している(特に図2参照)。
以下、本実施形態の操作レバー部3について詳細に説明する。
レバー本体31は、レバー軸33によって筒状ケース1に回動可能に軸支される。本実施形態では、操作レバー部3の長手方向の第一端3Aをなすレバー本体31の第一端が、レバー軸33によって筒状ケース1に軸支されている。レバー軸33の軸線(操作レバー部3の回動軸線L3)方向は、筒状ケース1の幅方向(Z軸方向)に延びており、中心軸線L1方向(Y軸方向)に直交している。ただし、回動軸線L3は、中心軸線L1よりも筒状ケース1の下方(X軸負方向)側にずれて位置しており、中心軸線L1と交差しない。一方、レバー本体31の長手方向の第二端31Bは、開口孔12から外方に突出しているため、中心軸線L1よりも筒状ケース1の上方(X軸正方向)側に位置している。
そして、レバー本体31の中途部31Cは、リンク機構4によってコネクタ本体2(ケーブル収納部23)の後端部に直接連結されている。また、レバー本体31は、その回動位置に関わらずレバー本体31の第二端31Bが中途部31Cよりも筒状ケース1の後方側に位置するように、屈曲して形成されている。
カバー部32は、レバー本体31の第二端31Bよりもその突出方向にさらに延びる延出部37を備え、延出部37の延出方向先端が操作レバー部3の第二端3Bとなる。延出部37の延出方向の寸法は、操作レバー部3がコネクタ本体2の後退位置2Aに対応する位置に配された状態で、延出部37の先端(操作レバー部3の第二端3B)が筒状ケース1の外周面よりも中心軸線L1側(筒状ケース1の径方向内側)に位置するように設定されている(特に図1参照)。この延出部37は、ユーザーが操作レバー部3を操作する際に把持する部分である。
また、被覆部38は、コネクタ本体2が後退位置2Aに配された状態で表示ランプ14を被覆し、コネクタ本体2が前進位置2Bに配された状態で表示ランプを筒状ケース1の外方に露出させるランプ被覆部としても機能する。
また、レバー本体31を挿通させる筒状ケース1の開口孔12が後方側に向く筒状ケース1の傾斜面1cに形成され、かつ、カバー部32の延出部37が傾斜面1cに対して直交する方向に延びるため、カバー部32の延出部37(操作レバー部3の第二端3B)は、レバー本体31の回動位置に関わらず、筒状ケース1の後端部に配される。
さらに、上記構成の操作レバー部3の第二端3Bは、筒状ケース1の後方側(Y軸負方向側)及び上方側(X軸正方向側)の両方に向く傾斜面1c上に位置するため、操作レバー部3の第二端3Bの移動方向は、筒状ケース1の後方側から見て筒状ケース1の上下方向(X軸方向)となる。また、操作レバー部3の第二端3Bの移動方向は、筒状ケース1の上方側から見て筒状ケース1の前後方向(Y軸方向)となる。
連結ピン41は、操作レバー部3の回動軸線L3に平行する方向に延びている。一方、長孔42は、レバー本体31の中途部31Cに形成され、操作レバー部3の回動軸線L3に直交する方向(第一アーム部34の長手方向)に延びている。これにより、連結ピン41は、長孔42内においてその長手方向に移動自在とされている。このようにリンク機構4が構成されることで、操作レバー部3の回動運動(操作レバー部3を回動させる力)をコネクタ本体2の直線運動(コネクタ本体2を中心軸線L1方向に移動させる力)に変換することができる。
本実施形態において、長孔42の長手方向の寸法は、コネクタ本体2を後退位置2Aと前進位置2Bとの間で移動させる際に連結ピン41が長孔42の長手方向の両端に当接しないように、長孔42内における連結ピン41の移動長さよりも長く設定されている。
すなわち、本実施形態の給電コネクタAでは、操作レバー部3の第二端3B及びコネクタ本体2の移動方向を互いに一致させることができる。
具体的に説明すれば、開口孔12の内周面には、操作レバー部3の回動方向に対向して操作レバー部3(第二アーム部35)が当接可能な一対の当接面12a,12bが形成されている。操作レバー部3の回動方向に沿う一対の当接面12a,12b間の距離(回動方向に沿う開口孔12の寸法)は、例えば、後退位置2A(図1参照)から前進位置2B(図5参照)に至るコネクタ本体2の移動長さに伴う操作レバー部3の回動長さに対応するように設定されている。
ロックアーム7は、中心軸線L1方向に延びる棒状に形成されている。ロックアーム7の前端部には筒状ケース1の径方向外側に突出する係止爪71が形成されている。また、ロックアーム7の中途部はピン72によって筒状ケース1に軸支されている。すなわち、ロックアーム7は筒状ケース1に対して揺動可能に取り付けられている。また、筒状ケース1とロックアーム7との間には、ロックアーム7の係止爪71が筒状ケース1の径方向外側に突出するようにロックアーム7を第一揺動方向に付勢するコイルスプリング73が設けられている。本実施形態では、ロックアーム7が一つだけ設けられているが、例えば複数設けられてもよい。この場合、複数のロックアーム7は、コネクタ本体2を囲むように筒状ケース1の周方向に配列されればよい。
アーム押付部81は、コネクタ本体2から筒状ケース1の径方向外側に突出して形成されている。アーム押付部81は、コネクタ本体2が前進位置2B(図5参照)に配された状態において、ロックアーム7の後端部よりも筒状ケース1の前方側に位置し、ロックアーム7の後端部に接触しない。一方、コネクタ本体2が後退位置2A(図1参照)に配された状態では、アーム押付部81がロックアーム7の後端部に当接する。これにより、アーム押付部81がコイルスプリング73の付勢力に抗ってロックアーム7の後端部を筒状ケース1の径方向外側に押し付け、その結果として、ロックアーム7の係止爪71が筒状ケース1内に退避することになる。
ロック部92は、コネクタ本体2が前進位置2B(図5参照)に配された状態で電磁石94から突出したプランジャ93が係合孔95に挿通可能となる位置に配される。一方、コネクタ本体2が後退位置2A(図1参照)に配されている状態では、ロック部92の係合孔95がプランジャ93に対してずれて位置し、仮にプランジャ93が電磁石94から突出しても係合孔95に挿通することは無い。
受電側端子は給電コネクタAの給電側端子21に接触あるいは当接することで、給電コネクタAと受電側コネクタBとを電気接続するものであり、給電側端子21と同様の役割を果たす。すなわち、受電側端子の数や配置は、給電コネクタAの給電側端子21に対応している。
給電コネクタAを受電側コネクタBに接続する場合には、はじめに、図1に示すようにコネクタ本体2が後退位置2Aに配されている状態で、ユーザーがグリップ部5を把持して筒状ケース1の前端部(挿入部11)をシェル101内に挿入して受電側コネクタBに差し込む。この状態において、給電コネクタAの給電側端子21と受電側コネクタBの受電側端子とは、互いに離間している。
次いで、ユーザーが操作レバー部3の第二端3B(延出部37)を把持して操作レバー部3を第一回動方向R1に回動させる。これにより、コネクタ本体2が筒状ケース1の前方側に移動して図5に示すように前進位置2Bに配される。また、操作レバー部3の被覆部38が表示ランプ14上から離れ、表示ランプ14が筒状ケース1の外方に露出する。
さらに、この状態においては、給電側端子21が受電側端子に接触あるいは当接して給電コネクタAと受電側コネクタBとが電気接続され、充電可能な状態となる。より具体的に説明すれば、操作レバー部3を第一回動方向R1に回動させた際には、ロックアーム7の係止爪71が受電側コネクタBの係止凹部103に係合した後に、給電コネクタAと受電側コネクタBとが電気接続される。
充電が完了した際には、電磁石94への電力供給が停止され、これに伴ってソレノイド91のプランジャ93がロック部92の係合孔95から抜け出る。すなわち、コネクタ本体2が移動可能な状態となる。また、この際には、表示ランプ14が消灯して充電が完了したことをユーザーに報知する。
この状態においては、上記した操作レバー部3の操作によってロック解除機構8のアーム押付部81がコネクタ本体2と共に移動してロックアーム7の後端部に当接する。これにより、アーム押付部81がコイルスプリングの付勢力に抗ってロックアーム7の後端部を筒状ケース1の径方向外側に押し付け、ロックアーム7の係止爪71が筒状ケース1内に退避する。すなわち、給電コネクタAと受電側コネクタBとの嵌合状態が解除される。
その後、グリップ部5を把持して給電コネクタAを受電側コネクタBから引き抜くことにより、給電コネクタAの取り外し作業が完了する。
また、操作レバー部3に加えられた力が直接コネクタ本体2へ伝達され、コネクタ本体2の動きが操作レバー部3の動きに追従するため、付勢手段を利用した従来構成と比較して、コネクタ本体2と受電側コネクタBとの嵌め合わせ力の大小に応じて、ユーザーが操作レバー部3に加える力を自在にコントロールして操作レバー部3を操作することができる。
また、操作レバー部3に加えられた力が直接コネクタ本体2へ伝達され、コネクタ本体2の動きが操作レバー部3の動きに追従するため、仮にコネクタ本体2と受電側コネクタBとの嵌め合わせ力が大きくても、付勢手段やギヤ機構を利用した従来構成と比較して、操作レバー部3の操作によりコネクタ本体2を受電側コネクタBから確実に引き抜くことができる。
また、操作レバー部3の第二端3B(延出部37)が、操作レバー部3の回動位置に関わらず筒状ケース1の後端部から外部に突出し、かつ、筒状ケース1の幅方向端部よりも内側に位置するため、給電コネクタAが地面に放置される等して自動車等によって踏まれたとしても、筒状ケース1の外部に突出する操作レバー部3の第二端3B(延出部37)に応力が掛かり難くなり、操作レバー部3が変形することを抑制できる。
また、本実施形態の給電コネクタAによれば、操作レバー部3の第二端3Bが操作レバー部3の回動位置に関わらず中途部31Cよりも筒状ケース1の後方側に位置するように操作レバー部3が屈曲して形成されているため、操作レバー部3の第二端3Bを確実に筒状ケース1の後端部に配することができる。
さらに、表示ランプ14の露出状態及び被覆状態の切換は、コネクタ本体2の後退位置2Aと前進位置2Bとの間の移動に連動しているため、コネクタ本体2や操作レバー部3の移動不足等の注意喚起にも寄与する。
例えば、上記実施形態では、リンク機構4の連結ピン41がコネクタ本体2に設けられ、リンク機構4の長孔42が操作レバー部3に形成されているが、これに限ることはない。例えば、連結ピン41が操作レバー部3(レバー本体31の中途部31C)に設けられ、長孔42がコネクタ本体2(ケーブル収納部23)に形成されてもよい。この場合、長孔42は、Z軸方向に延びるように形成されればよい。
そして、上記実施形態においては、電気自動車用の充電装置に備える給電コネクタAについて説明したが、本発明の給電コネクタは、電力によって駆動する各種電動機械用の充電装置に適用することが可能である。
Claims (7)
- 電動機械の受電側コネクタに接続して、電動機械に電力を供給するための給電コネクタであって、
筒状に形成され、その中心軸線方向の前方側の端部に開口する前端開口部を有する筒状ケースと、
該筒状ケース内に収容され、前記筒状ケースの中心軸線方向に摺動自在とされたコネクタ本体と、
前記筒状ケースに回動可能に軸支される操作レバー部と、
前記コネクタ本体及び前記操作レバー部を直接連結して、前記操作レバー部の回動運動を前記コネクタ本体の前記中心軸線方向の直線運動に変換するリンク機構と、
前記筒状ケースに一体に設けられ、前記中心軸線方向に交差する方向に延びるグリップ部と、を備え、
前記操作レバー部の第一端側が、前記筒状ケース内に配され、
前記操作レバー部の第二端が、前記筒状ケースの後方側の端部に形成された開口孔から外方に突出し、かつ、前記操作レバー部の回動位置に関わらず、前記筒状ケースの後方側の端部に配されると共に、前記筒状ケースの中心軸線方向及び前記グリップ部の延出方向に直交する前記筒状ケースの幅方向両端部よりも内側に位置することを特徴とする給電コネクタ。 - 前記コネクタ本体が、前記筒状ケースの後方側の後退位置と前記筒状ケースの前方側の前進位置との間で移動可能とされ、
前記操作レバー部の第二端は、前記操作レバー部が前記コネクタ本体の後退位置に対応する位置に配された状態で、前記筒状ケースの外周面よりも前記中心軸線側に位置することを特徴とする請求項1に記載の給電コネクタ。 - 前記開口孔の内周面に、前記操作レバー部の回動方向に対向して該操作レバー部が当接可能な一対の当接面が形成され、
前記操作レバー部が前記当接面に当接することで、前記コネクタ本体の前記中心軸線方向への移動が規制されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の給電コネクタ。 - 前記操作レバー部の第一端が、前記筒状ケースに軸支され、
前記操作レバー部の中途部が、前記リンク機構によって前記コネクタ本体に連結され、
前記操作レバー部は、前記第二端が前記操作レバー部の回動位置に関わらず前記中途部よりも前記筒状ケースの後方側に位置するように、屈曲して形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の給電コネクタ。 - 前記筒状ケースの前記開口孔の周縁に、前記筒状ケースの外面から突出して前記開口孔を囲む突条部が形成され、
前記操作レバー部が、前記筒状ケースの外面側から前記開口孔及び前記突条部を覆う開口孔被覆部を備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の給電コネクタ。 - 前記筒状ケースの後方側の端部に設けられ、前記電動機械に電力を供給している状態を点灯により報知する表示ランプを備え、
前記コネクタ本体が、前記筒状ケースの後方側の後退位置と前記筒状ケースの前方側の前進位置との間で移動可能とされ、
前記操作レバー部が、前記筒状ケースの外面に配されて、前記コネクタ本体が後退位置に配された状態で前記表示ランプを被覆し、前記コネクタ本体が前進位置に配された状態で前記表示ランプを前記筒状ケースの外方に露出させるランプ被覆部を備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の給電コネクタ。 - 前記操作レバー部が、その回動軸線方向に間隔をあけて配される二つの帯状板材を備えることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の給電コネクタ。
Priority Applications (5)
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