JP2016504733A - 自動車充電コネクタ - Google Patents

Abstract

本発明は、差込み接続器、特に自動車充電コネクタであって、当該差込み接続器（１）が、コンタクト支持部（２）を有し、該コンタクト支持部（２）内に少なくとも１つのコンタクトエレメント（３）が配置されており、該コンタクトエレメント（３）が、接続されたケーブル（６）の導体に接続されており、コンタクト支持部（２）が、当該差込み接続器（１）のハウジング（８）内に配置されており、接続されたケーブル（６）が、当該差込み接続器（１）のハウジング（８）内に突入している、差込み接続器に関する。本発明の構成では、当該差込み接続器（１）が、コンタクト支持部（２）と、当該差込み接続器（１）のハウジング（８）内に突入したケーブル（６）の一部分とを同時にシールしている。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の差込み接続器（プラグイン式コネクタ）、特に自動車充電コネクタに関する。

このような差込み接続器は、高い電流が伝送されなければならない場合に使用される。このことは、たとえば自動車充電コネクタに該当する。

背景技術
欧州特許第２３６２４９５号明細書には、自動車充電コネクタが開示されている。この場合、絶縁体内に配置されたコンタクトエレメントと、これらのコンタクトエレメントに接続された導体と、ハウジングとが個々にシールされている。

自動車充電コネクタのこのようなシールは手間がかかり、かつ高価である。

独国特許出願公開第２６２５６４８号明細書には、ホース形のシール部材を備えた差込み接続器が開示されている。ホース形のシール部材の一方の端部は、接続されたケーブルをシールしている。ホース形のシール部材の他方の端部は、袋ナットを用いてコンタクト支持部の端面壁に密に押圧される。このようなシール部材は特に振動の激しい使用領域においては十分に信頼性が良いとは云えない。

課題設定
本発明の課題は、簡単にかつ廉価に製造可能である差込み接続器を提供することにある。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴により解決される。

本発明の有利な構成は、従属項形式の各請求項に記載されている。

提案された差込み接続器は、高い電流を永続的に伝送するために設計されている。この差込み接続器は、たとえば自動車充電コネクタである。

差込み接続器のハウジング内には、コンタクト支持部が配置されており、このコンタクト支持部内には、少なくとも１つのコンタクトエレメントが配置されている。一般に、特に差込み接続器が自動車充電コネクタである場合には、コンタクト支持部内に複数のコンタクトエレメントが配置される。当業者においては、コンタクト支持部は、しばしば絶縁体とも呼ばれる。なぜならば、コンタクト支持部が、導電性ではない材料から製作されているからである。

各コンタクトエレメントは、接続されたケーブルの導体に接続されている。コンタクトエレメントが２つまたは２つよりも多い場合には、差込み接続器に多芯ケーブルが接続されている。差込み接続器の、以下に説明する特徴は、単極式（唯１つのコンタクトエレメント）の差込み接続器にも、多極式（２つまたはそれ以上のコネクタエレメント）の差込み接続器にも、同様に使用され得る。

コンタクト支持部は、２つの端面を有するほぼ円筒状の形状を有する。コンタクト支持部内に配置されたコンタクトエレメントは、これらの端面に対して直交して配置されている。コンタクトエレメントと、このコンタクトエレメントに接続された導体の一部分とは、完全にコンタクト支持部内に位置している。

コンタクトエレメントのコンタクト先端が向いている方の端面は、差込み側とも呼ばれる。反対の側に位置する端面は、接続側とも呼ばれる。

差込み接続器のハウジングは開口を有し、この開口を貫いて、接続されたケーブルがハウジング内部へ突入している。この開口は、ケーブル進出開口とも呼ばれる。ケーブルは、ハウジングの他方の端部に（やはり内部で）配置されているコンタクト支持部にまで延びている。ハウジング内部に延びるケーブルの一部では、ケーブルシースが除去されているので、個々の導体が見えている。

本発明によれば、差込み接続器がシール部材を有し、このシール部材は、コンタクト支持部の第２の端面と、差込み接続器のハウジング内に突入したケーブルの一部分とを同時にシールしている。

このシール部材は、ほぼホース形に形成されていて、第１の端部と第２の端部とを有する。シール部材の第１の端部は、コンタクト支持部の、個々の導体が突出している方の端面を取り囲んでいる。シール部材の第２の端部は、ハウジング内に突入したケーブルを取り囲んでいる。コンタクトエレメントに接続された導体は、シール部材によってシールされた領域に位置している。

コンタクトエレメントは、コンタクト支持部内で個々のシール部材を介してシールされているので、差込み側では、たとえばダストまたは水（湿分）のような媒体がハウジング内に侵入する恐れはない。

有利には、コンタクト支持部は、周方向に延びるつばを有し、このつばには、差込み接続器ハウジングの一方の端面が隣接している。組み立てられた差込み接続器においては、シール部材の一方の端部が前記つばと前記端面との間でプレスされ、これによりシール機能が達成される。このシール変化形は、「軸方向プレス」とも呼ばれる。なぜならば、前記端面が軸方向で前記つばにプレス（押圧）されているからである。

択一的な構成では、コンタクト支持部が、周方向に延びる溝を有し、この溝内に、シール部材の第１の端部が係合する。その場合、差込み接続器ハウジングは上方からシール部材に力を加えるので、シール部材は前記溝内にプレスされる。この変化形は「半径方向プレス」とも呼ばれる。なぜならば、圧力が半径方向でシール部材に加えられるからである。

シール部材は、有利には弾性的な材料、たとえばＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ポリウレタンまたは前で挙げた材料の混合物から成っている。

シール部材の一方の端部が、位置固定手段によって、ケーブルの、差込み接続器ハウジング内に突入した部分に位置固定されていると有利である。シール部材は、たとえばいわゆるケーブルバインダもしくはケーブルタイを用いてケーブルのケーブルシースを取り囲むように緊締されるので、シール機能が達成される。

ケーブルバインダに対して択一的な別の手段としては、いわゆる緊締ゴムを使用することもできる。重要となるのは、シール部材が半径方向でケーブルシースにプレスされることだけである。

本発明におけるシール部材の第１の端部は、コンタクト支持部と差込み接続器ハウジングとの間に締付け固定されている。シール部材の第２の端部は、上記位置固定手段によって、接続されたケーブルに密に位置固定されている。

本発明の特に好適な実施態様では、両側で位置固定されたホース形のシール部材により取り囲まれた内室が、熱伝導性の材料、たとえば熱伝導性のゲルで、少なくとも部分的に充填されている。

熱伝導性のゲルは、高電流運転時に熱を一層良好に導出するために使用される。これにより、差込み接続器の電流容量は改善される。

差込み接続器の特に好適な実施態様では、シール部材が、差込み接続器のハウジング内に配置されており、前記シール部材が、コンタクト支持部の接続範囲と、差込み接続器のハウジング内に突入したケーブルの一部分とを同時に密に取り囲んでいる。または言い換えれば、シール部材の一方の端部はコンタクト支持部を部分的に取り囲んでおり、つまり好ましくは上で述べた、周方向に延びるつばによって画定されている接続範囲のみを取り囲んでいる。シール部材の他方の端部は、接続されたケーブルの一部分を取り囲んでいる。

さらに別の好適な実施態様では、シール部材が凹部を有する。この凹部内には、ケーブル用の少なくとも１つの貫通案内部が含まれている。前記凹部は、好ましくは電子構成素子のために正確に嵌合するように形成されている。１つまたは複数の貫通案内部は、電子構成素子のケーブルのために設けられている。前記貫通案内部は、電子構成素子の１つまたは複数のケーブルを密に取り囲むように形成されている。

差込み接続器の斜視図である。 差込み接続器の断面図である。 差込み接続器を、ハウジングが開放された状態で示す斜視図である。 シール部材の斜視図である。 本発明による差込み接続器の別の実施形態を示す分解図である。 本発明におけるシール部材の別の実施形態を示す斜視図である。

実施形態
以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。

図１には、本発明による差込み接続器１の斜視図が図示されている。この差込み接続器１は、電気自動車の充電過程のために使用される自動車充電コネクタである。

差込み接続器１はコンタクト支持部２を有する。このコンタクト支持部２内には、複数のコンタクトエレメント３が配置されている。図２に示した断面図には、１つのコンタクトエレメント３しか見えていない。コンタクト支持部２は、内方に向けられた保持アーム４を有し、これらの保持アーム４はコンタクトエレメント３をコンタクト支持部２内の所定の位置に保持する。

コンタクト支持部２は、ほぼ円筒状の形状を有する。コンタクトエレメント３は厚肉成形部５によって取り囲まれる。厚肉成形部５には、このために設けられた複数の孔が形成されている。差込み方向において、コンタクト支持部２は中空室を形成しており、この中空室内にコンタクトエレメント３が突入している。接続方向において、コンタクト支持部２は同じく中空室を形成しており、この中空室内にはコンタクトエレメント３の接続部分３ａが突入している。コンタクトエレメント３の接続部分３ａには、多芯式のケーブル６の導体１４が接続されている。接続部分３ａは、たとえばクリンプ接続部として形成されていてよい。

コンタクト支持部２は、外側に周方向に延びる環状のつば７を有する。この環状のつば７は、視覚的に接続範囲ＡＢと差込み範囲ＳＢとを互いに分離している。コンタクト支持部２の接続範囲ＡＢは、シール部材１０によって取り囲まれる。シール部材１０は、つば７の端面にまでコンタクト支持部２に押し被せられている。差込み接続器１のハウジング８は、つば７の端面に力を加えており、これによりシール部材１０は、つば７とハウジング８との間でプレスされている。これにより、コンタクト支持部２はハウジング８に対してシールされる。

シール部材１０は、ほぼホース形の形状を有する。この場合、ホース形状は、接続されたケーブル６の方向に狭隘もしくは減径している。コンタクト支持部２の方向では、シール部材１０が、周方向に延びる環状のリップ９を有する。リップ９はシール部材１０の一部であり、リップ９はコンタクト支持部２のつば７とハウジング８の端面との間でプレスされている。

狭隘もしくは減径の方向において、シール部材１０は、互いに平行な２つの環状のウェブ１１，１２を有する。両ウェブ１１，１２は、これら両ウェブ１１，１２の間に位置固定領域１３を取り囲んでいる。位置固定領域１３を取り囲むように、たとえばケーブルバインダがしっかりと固定され、これによりシール部材１０はケーブル６のケーブルシースに押圧される。これにより、ケーブルシールが実現される。

コンタクト支持部２内のコンタクトエレメント３は、一般になお個々にシールされている。しかし、差込み接続器の主シールは、シール部材１０の第１の端部がコンタクト支持部２と差込み接続器１のハウジング８との間にクランプ固定されていて、シール部材１０の第２の端部が位置固定手段によって、接続されたケーブル６に密に位置固定されていることにより達成される。これにより、ハウジング８を引き続き別個にシールする必要はなくなる。

既に上で説明したように、両側で位置固定されたホース形のシール部材１０により取り囲まれている内室は、熱伝導性の材料、たとえば熱伝導性のゲルで、少なくとも部分的に充填されていてよい。これにより、同時に２つの利点が得られる。第１に、充電過程の際に必然的に生じる熱が、一層良好に導出される。これにより、充電過程は場合によってはそれどころか促進され得る。第２に、閉鎖された領域内のコンポーネントはゲルによって機械的に保護される。ゲルにより、ゴムシール部材は軽度に膨出されるので、差込み接続器を誤って落下させたしまった場合に、いわばエアバッグとして働く。

図５には、自動車充電コネクタ１の別の変化形の分解図が示されている。差込み接続器に接続されたケーブル６は、ハウジング入口の領域でシール部材１５を介してシールされ、これによりハウジング８は、媒体の侵入、たとえばダストや水の浸入に対して防護される。

シール部材１０´のリップ９は、コンタクト支持部２の周方向に延びるつば７に押圧され、これによってコンタクト支持部２の接続範囲ＡＢを取り囲む。差込み範囲ＳＢはハウジング８から突出する。したがって、コンタクト支持部２は部分的にのみハウジング８内に位置している。

シール部材１０´は他方の端部に別のリップ１６を有する。この別のリップ１６は、ハウジング８に配置された位置固定手段１７と協働して、この端部が、接続されたケーブル６を密に取り囲むようにする。位置固定手段１７は、たとえばいわゆるホースクランプである。位置固定手段１７は、単純にケーブル引張負荷軽減手段としても使用され得る。

シール部材１０´には、凹部１８が加工成形されている。この凹部１８内には２つの孔１９が設けられている。これらの孔１９は、それぞれマイクロスイッチ２１のケーブル２０のための貫通案内部として使用される。凹部１８はマイクロスイッチ２１の形状に適合されている。マイクロスイッチ２１は同じく差込み接続器ハウジング８内に配置されている。マイクロスイッチ２１自体は、本発明にとって重要ではないので、マイクロスイッチ２１の機能についてはこれ以上説明しない。マイクロスイッチ２１の代わりに、別の電子構成素子が設けられていてもよい。

１ 差込み接続器
２ コンタクト支持部
３ コンタクトエレメント
３ａ 接続部分
４ 保持アーム
５ 厚肉成形部
６ ケーブル
７ つば
８ ハウジング
９ リップ
１０，１０´ シール部材
ＡＢ 接続範囲
ＳＢ 差込み範囲
１１ ウェブ
１２ ウェブ
１３ 位置固定領域
１４ 導体
１５ シール部材
１６ リップ
１７ 位置固定手段
１８ 凹部
１９ 孔
２０ ケーブル
２１ マイクロスイッチ

Claims (10)

1. 差込み接続器であって、
   当該差込み接続器（１）が、コンタクト支持部（２）を有し、該コンタクト支持部（２）内に少なくとも１つのコンタクトエレメント（３）が配置されており、該コンタクトエレメント（３）が、接続されたケーブル（６）の導体に接続されており、
   前記コンタクト支持部（２）が、周方向に延びるつば（７）を有し、該つば（７）が、前記コンタクト支持部（２）を接続範囲（ＡＢ）と差込み範囲（ＳＢ）とに分離しており、
   接続されたケーブル（６）が、当該差込み接続器（１）のハウジング（８）内に突入している、
   差込み接続器において、
   当該差込み接続器（１）が、シール部材（１０）を有し、該シール部材（１０）が、当該差込み接続器（１）の前記ハウジング（８）内に配置されており、
   前記シール部材（１０）が、前記コンタクト支持部（２）の前記接続範囲（ＡＢ）と、当該差込み接続器（１）の前記ハウジング（８）内に突入した前記ケーブル（６）の一部分とを同時に密に取り囲んでいる、
   ことを特徴とする差込み接続器。
2. 前記シール部材（１０）が、ホース形に形成されていて、第１の端部と第２の端部とを有する、請求項１記載の差込み接続器。
3. 前記シール部材（１０）の一方の端部が、位置固定手段によって、前記ケーブル（６）の、当該差込み接続器（１）の前記ハウジング（８）内に突入した部分に位置固定されている、請求項１または２記載の差込み接続器。
4. 前記シール部材（１０）の前記第１の端部が、前記コンタクト支持部（２）と当該差込み接続器（１）の前記ハウジング（８）との間に締付け固定されており、前記シール部材（１０）の前記第２の端部が、前記位置固定手段によって前記ケーブル（６）に密に押圧されている、請求項２または３記載の差込み接続器。
5. 前記位置固定手段が、ケーブルバインダである、請求項３または４記載の差込み接続器。
6. 前記位置固定手段が、緊締ゴムである、請求項３または４記載の差込み接続器。
7. 前記コンタクト支持部（２）が、２つ以上のコンタクトエレメント（３）を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の差込み接続器。
8. 前記コンタクト支持部（２）が、周方向に延びる溝を有し、該溝内に前記シール部材（１０）の前記第１の端部が係合している、請求項１から７までのいずれか１項記載の差込み接続器。
9. 両側で位置固定されたホース形の前記シール部材（１０）によって取り囲まれている内室が、熱伝導性の材料、たとえば熱伝導性のゲルで、少なくとも部分的に充填されている、請求項２から８までのいずれか１項記載の差込み接続器。
10. 前記シール部材（１０´）が、凹部（１８）を有し、
    前記凹部（１８）が、ケーブル（２０）のための少なくとも１つの貫通案内部（１９）を含む、請求項１から９までのいずれ１項記載の差込み接続器。

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