JP2018026287A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】部品点数の削減及び組付作業性の向上を図ることが可能なコネクタを提供すること。【解決手段】車両の車体パネルPに支持されるハウジング20と、ハウジング20に支持された充電端子及び信号端子82と、を備え、相手側のコネクタが嵌合されることで、充電端子及び信号端子82に相手側のコネクタの充電端子及び信号端子が電気的に接続されるコネクタ10であって、ハウジング20は、充電端子及び信号端子82が組み付けられるとともに、相手側のコネクタの相手側ハウジングが嵌合可能な内筒部42を有するコネクタ本体部41と、車体パネルに固定されるとともに、内筒部42が嵌合される外筒部22を有する車体取付部21と、を備え、コネクタ本体部41は、外筒部22に嵌合された内筒部42が外筒部22を貫通した状態で、車体取付部21に組み付けられる。【選択図】図2

Description

本発明は、相手側のコネクタに嵌合されるコネクタに関する。
電気自動車やプラグインハイブリッド自動車等の車両に搭載されたバッテリへの充電は、車体に組み付けられた充電用のコネクタに相手側のコネクタである給電用のコネクタを嵌合することで行われる。
図7に示すように、車両側コネクタとして、車両のボディを構成するパネルに装着させるハウジング501が、相手側のコネクタが嵌合されるコネクタ本体部502とパネルに固定される取付部503の2部材からなり、複数のタッピングねじ504によってコネクタ本体部502を取付部503に組み付けることで、相手側のコネクタが挿抜される際に、取付部503からコネクタ本体部502が外れてしまうことを防止するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許第5660413号公報
ところで、上記の車両側コネクタは、タッピングねじ504によってコネクタ本体部502を取付部503に組み付けて一体化させる構造であるので、部品点数が多く、また、組付作業が煩雑であった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の削減及び組付作業性の向上を図ることが可能なコネクタを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記(1)〜(4)を特徴としている。
(1) 取付対象物に支持されるハウジングと、前記ハウジングに支持された端子と、を備え、相手側のコネクタが嵌合されることで、前記端子に前記相手側のコネクタの相手側端子が電気的に接続されるコネクタであって、
前記ハウジングは、
前記端子が組み付けられるとともに、前記相手側のコネクタの相手側ハウジングが嵌合可能な内筒部を有する本体部と、
前記取付対象物に固定されるとともに、前記内筒部が嵌合される外筒部を有する取付部と、を備え、
前記本体部は、前記外筒部に嵌合された前記内筒部が前記外筒部を貫通した状態で、前記取付部に組み付けられる
ことを特徴とするコネクタ。
(2) 前記外筒部及び前記内筒部は、それぞれ円筒形状に形成され、
前記外筒部の内周面及び前記内筒部の外周面には、互いに係合して周方向の移動を規制する凹部及び凸部を備える
ことを特徴とする上記(1)に記載のコネクタ。
(3) 前記内筒部を開閉するキャップが前記外筒部の縁部に回動可能に支持され、
前記キャップによって前記内筒部が閉じられた状態で、前記キャップのパッキンが前記内筒部の先端面に全周にわたって密着される
ことを特徴とする上記(1)または(2)に記載のコネクタ。
(4) 前記ハウジングが車両の車体パネルからなる前記取付対象物に支持され、前記相手側のコネクタとして給電用のコネクタが嵌合されることで、前記車両に搭載された電源への充電を可能とする
ことを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のコネクタ。
上記(1)の構成のコネクタでは、外筒部に嵌合された内筒部が外筒部を貫通した状態で、本体部が取付部に組み付けられる。そこで、取付部の外筒部における内周面の略全面が、本体部の内筒部の外周面に密着した状態で接触することができる。
これにより、ネジなどの締結部材を用いることなく、例えば、係止部に係止突起を係止させて取付部に本体部を組み付けるなどの簡略的な固定構造で固定することが可能となる。これにより、ハウジングの部品点数を削減させることができ、また、組付作業性を向上させることができる。
また、本体部の内筒部に挿抜される相手側のコネクタによってこじられたり捻られることで本体部に無理な外力が付与されても、その外力を、取付対象物に固定された取付部で受け止めさせることができる。したがって、相手側のコネクタの挿抜に対して強い構造のハウジングとすることができる。
上記(2)の構成のコネクタでは、外筒部の内周面及び内筒部の外周面に設けた凹部及び凸部を互いに係合させることで、取付部に対して本体部を容易に位置決めさせて組み付けることができ、しかも、周方向の移動が規制される。そこで、相手側のコネクタによる捻りに対してより強い構造とすることができる。
上記(3)の構成のコネクタでは、外筒部に内筒部が貫通されることで、外筒部の先端面に対して内筒部の先端面が、面一の状態または突出した状態とされるので、キャップによって内筒部を閉じた際に、確実にキャップのパッキンを内筒部の先端面に全周にわたって密着させることが可能となる。これにより、キャップによって内筒部を確実に閉鎖させ、防水性及び防塵性を高めることができる。
上記(4)の構成のコネクタでは、取付対象物である車両の車体パネルへハウジングを容易に組み付けることができる。しかも、ユーザが給電用のコネクタを挿抜する際にこじられたり捻られることで無理な外力が付与されても、その外力を、車両の車体パネルに固定された取付部で受け止めさせることができる。
本発明によれば、部品点数の削減及び組付作業性の向上を図ることが可能なコネクタを提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の一実施形態に係るコネクタの斜視図である。 図2は、図1におけるA−A断面図である。 図3は、図1におけるB−B断面図である。 図4は、ハウジングの車体取付部とコネクタ本体部とを分離させたコネクタの斜視図である。 図5は、図4に示したコネクタの側面図である。 図6の(a)〜(c)は、車両の車体パネルへのコネクタの組付作業を説明するための斜視図である。 図7は、従来のコネクタの縦方向の断面図である。
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るコネクタの斜視図である。図2は、図1におけるA−A断面図である。図3は、図1におけるB−B断面図である。図4は、ハウジングの車体取付部とコネクタ本体部とを分離させたコネクタの斜視図である。図5は、図4に示したコネクタの側面図である。
図1〜図3に示すように、本実施形態に係るコネクタ10は、ハウジング20と、充電端子60と、端子ホルダ70と、リアホルダ80と、を備えている。
コネクタ10は、電気自動車(EV:Electric Vehicle)やプラグインハイブリッド自動車(PHEV:Plug−in Hybrid Electric Vehicle)等のバッテリを搭載した車両の車体に組み付けられる充電用のインレットコネクタである。このコネクタ10には、車両のバッテリの充電時に、給電装置(図示略)側の給電用のコネクタが嵌合される。そして、この給電用のコネクタをコネクタ10に嵌合した状態で、給電装置から車両側へ給電されてバッテリが充電される。
図4〜図5に示すように、ハウジング20は、車体取付部(取付部)21と、コネクタ本体部(本体部)41とを有している。これらの車体取付部21及びコネクタ本体部41は、それぞれ絶縁性の合成樹脂から形成されている。
車体取付部21は、外筒部22と、固定フランジ23と、係止部24とを有している。外筒部22は、円筒状に形成されており、その後端側に固定フランジ23が形成されている。固定フランジ23には、複数の挿通孔25が形成されている。係止部24は、固定フランジ23よりも後端側に延在されている。車体取付部21は、車両のボディを構成する車体パネルPに形成された取付孔Hに対して、係止部24側から嵌合される(図6、参照)。この車体取付部21は、固定フランジ23の挿通孔25へボルトを挿通させて車体パネルPのネジ孔91にねじ込むことにより、ハウジング20が車体パネルPに締結されて固定される。
車体取付部21には、外筒部22の先端側の縁部に、ヒンジ部26によってキャップ27が連結されている。キャップ27は、ヒンジ部26で回動される。外筒部22の先端の縁部におけるヒンジ部26との対向位置には、キャップ27の縁部に形成されたロック爪27aを係止するロック機構28が設けられている。そこで、キャップ27は、ロック機構28によってロック爪27aが係止される。また、キャップ27は、その内面側に、縁部に沿って周方向へわたって設けられたパッキン29を有している。パッキン29は、例えば、ゴムやシリコーンゴム等の弾性を有する樹脂材料から形成されている。
図3に示すように、外筒部22の内周面30には、係合凹部31,32が形成されている。これらの係合凹部31,32は、外筒部22の上下位置において、軸方向に沿って延設されている。また、外筒部22の内周面30には、二つの係合凸部33が形成されている。これらの係合凸部33は、外筒部22の左右位置において、軸線方向に沿って延設されている。
係止部24は、外筒部22から連続して形成されており、固定フランジ23を超えて後方へ延在されている。この係止部24には、四つの係止穴35が形成されている。これらの係止穴35は、周方向に間隔をあけて形成されている。
コネクタ本体部41は、内筒部42と、底板部43とを有する有底筒状に形成されている。内筒部42は、円筒状に形成されており、その後端側に底板部43が形成されている。コネクタ本体部41は、先端側で開口する嵌合凹部44を有しており、この嵌合凹部44に、相手側のコネクタである給電用のコネクタのハウジングが嵌合される。
コネクタ本体部41の底板部43には、嵌合凹部44内に突出する一対の端子収容筒部45が形成されている。また、コネクタ本体部41の底板部43には、端子収容筒部45同士の間における上下位置に、一対の端子収容部46が形成されている。コネクタ本体部41の内筒部42は、車体取付部21の外筒部22の内径よりも僅かに小さい外径を有しており、外筒部22に対して、その後方側から嵌合される。
内筒部42の外周面50には、係合凸部51,52が形成されている。これらの係合凸部51,52は、内筒部42の上下位置において、軸方向に沿って延設されている。また、内筒部42の外周面50には、二つの係合凹部53が形成されている。これらの係合凹部53は、内筒部42の左右位置において、軸線方向に沿って延設されている。
コネクタ本体部41の内筒部42は、その係合凸部51,52及び係合凹部53が、それぞれ車体取付部21の外筒部22の係合凹部31,32及び係合凸部33に嵌合しながら、外筒部22に対して、その後方側から嵌合される。これにより、コネクタ本体部41が車体取付部21に組み付けられる。
なお、係合凸部51における内周側は、ラッチ凹部54とされており、このラッチ凹部54には、給電用のコネクタのラッチ機構が係合される。これにより、充電時におけるコネクタ本体部41からの給電用のコネクタの抜け止めが図られる。
また、内筒部42の後端には、径方向外方へ突出する四つの係止突起55が形成されている。これらの係止突起55は、周方向に間隔をあけて形成されている。これらの係止突起55は、車体取付部21の外筒部22にコネクタ本体部41の内筒部42を嵌合させて押し込むことで、車体取付部21の係止部24における係止穴35に入り込んで係止される。これにより、コネクタ本体部41は、内筒部42が外筒部22に嵌合されて車体取付部21に組み付けられた状態に維持される。
コネクタ本体部41は、内筒部42の軸線方向の長さが、車体取付部21の外筒部22よりも長くされている。これにより、外筒部22の後方側から内筒部42を嵌合させることで、内筒部42が外筒部22を貫通する。外筒部22を貫通した内筒部42は、その先端面の位置が、外筒部22の先端面と面一、または外筒部22の先端面よりも前方へ突出される。これにより、キャップ27を閉じた際に、キャップ27のパッキン29が、コネクタ本体部41の内筒部42の先端面に全周にわたって密着される。
また、内筒部42の下部には、外周面50から径方向外方へ突出する位置決め凸部56が形成されている。この位置決め凸部56は、外筒部22に内筒部42を嵌合させることで、車体取付部21の固定フランジ23に当接する。これにより、コネクタ本体部41は、車体取付部21に対して、内筒部42の先端面の位置が、外筒部22の先端面と面一とされた状態、または外筒部22の先端面よりも前方へ突出された状態に位置決めされる。
充電端子60は、充電電流が流される充電用の端子であり、例えば、銅または銅合金等の導電性金属材料から形成されている。これらの充電端子60は、コネクタ本体部41の後方側から端子収容筒部45内に嵌合されて水平面内にてハウジング20に並列に収容されている。
この充電端子60には、先端側に、相手側のコネクタである給電用のコネクタの充電端子が嵌合される。これにより、充電端子60は、嵌合された給電用のコネクタの充電端子と電気的に接続される。
この充電端子60には、コネクタ本体部41の後方側に露出された後端側に、電力ケーブル61が電気的に接続される。電力ケーブル61は、車両のバッテリに繋がる電線であり、大電流が流される。
端子ホルダ70は、絶縁性の合成樹脂から形成されている。端子ホルダ70は、充電端子60と電力ケーブル61との接続箇所を覆う筒状に形成された一対のホルダ部71を有している。電力ケーブル61は、それぞれのホルダ部71から引き出されている。ホルダ部71から引き出される電力ケーブル61には、ゴム栓(図示略)及びゴム栓保持具72が予め装着されており、ホルダ部71には、ゴム栓が嵌合され、さらに、端部にゴム栓保持具72が固定される。これにより、電力ケーブル61が引き出されたホルダ部71が、ゴム栓によって防水される。なお、端子ホルダ70における防水が不要であれば、ホルダ部71に嵌合させるゴム栓は不要である。
リアホルダ80は、信号線81に予め装着されている。信号線81は、相手側のコネクタの信号線と接続され、給電装置と車両との間における信号の送受信や通信の授受を行う電線である。信号線81には、その端部に信号端子82が圧着接続されている(図2、参照)。信号線81の信号端子82は、コネクタ本体部41の端子収容部46に挿し込まれる。リアホルダ80は、信号端子82を挿し込んだ端子収容部46に被せられて装着される。これにより、信号端子82がコネクタ本体部41の端子収容部46に保持され、信号線81がコネクタ本体部41の後方へ引き出された状態となる。コネクタ本体部41の端子収容部46に保持された信号端子82には、相手側のコネクタである給電用のコネクタの信号線の端部に圧着接続された信号端子が接続される。これにより、コネクタ10の信号線81と相手側のコネクタの信号線とが導通され、信号の送受信や通信の授受が可能とされる。
次に、本実施形態に係るコネクタ10を車両のパネルへ組み付ける場合について説明する。
図6の(a)〜(c)は、車両の車体パネルへのコネクタの組付作業を説明するための斜視図である。
図6の(a)に示すように、車両の車体パネル(取付対象物)Pの取付孔Hに対して、車体取付部21が、車両の外側から嵌合される。そして、この車体取付部21の固定フランジ23の挿通孔25にボルト90を挿し込み、車体パネルPに形成されたネジ孔91にねじ込み、固定フランジ23を車体パネルPに締結させる。これにより、車体パネルPに車体取付部21が固定される。
図6の(b)に示すように、車両の内側から、車体パネルPに固定された車体取付部21の外筒部22に、位置決め凸部56が固定フランジ23に当接するまで、コネクタ本体部41の内筒部42が嵌合される。このとき、コネクタ本体部41の係合凸部51,52及び係合凹部53が、車体取付部21の外筒部22の係合凹部31,32及び係合凸部33にそれぞれ係合される。そして、コネクタ本体部41の係止突起55が、車体取付部21の係止穴35に係止される。
このようにすると、図6の(c)に示すように、車体パネルPに固定された車体取付部21にコネクタ本体部41が組み付けられ、これらの車体取付部21とコネクタ本体部41とからなるハウジング20が車体パネルPに固定される。
このように、コネクタ10は、ハウジング20を車体取付部21とコネクタ本体部41とに分割したことで、車体取付部21を車両の車体パネルPに固定し、その後、車体取付部21にコネクタ本体部41を組み付けることができ、ハウジング20を容易に車両のボディに支持させることができる。
ここで、コネクタ本体部41は、その内筒部42の軸線方向の長さが、車体取付部21の外筒部22よりも長くされており、外筒部22に内筒部42を嵌合させることで、内筒部42が外筒部22を貫通する。これにより、車体取付部21の外筒部22は、その内周面30の略全面が、コネクタ本体部41の内筒部42の外周面50に密着した状態で接触する。また、外筒部22を貫通した内筒部42は、その先端面の位置が、外筒部22の先端面と面一、または外筒部22の先端面よりも前方へ突出された状態に配置される。
以上、説明したように、本実施形態に係るコネクタ10によれば、外筒部22に嵌合された内筒部42が外筒部22を貫通した状態で、コネクタ本体部41が車体取付部21に組み付けられる。そこで、車体取付部21の外筒部22における内周面30の略全面が、コネクタ本体部41の内筒部42の外周面50に密着した状態で接触することができる。
これにより、ネジなどの締結部材を用いることなく、係止穴35に係止突起55を係止させて車体取付部21にコネクタ本体部41を組み付ける簡略的な固定構造で固定することが可能となる。これにより、ハウジング20の部品点数を削減させることができ、また、組付作業性を向上させることができる。
また、ユーザによってコネクタ本体部41の内筒部42に挿抜される相手側のコネクタによってこじられたり捻られることでコネクタ本体部41に無理な外力が付与されても、その外力を、車体パネルPに固定された車体取付部21で受け止めさせることができる。したがって、相手側のコネクタの挿抜に対して強い構造のハウジング20とすることができる。
また、車体パネルPへ固定する固定フランジ23やキャップ27の形状等が異なる各種の車体取付部21を用意し、コネクタ本体部41を共通部品とすることで、車両の仕様等に容易に対応させることができる。
また、本実施形態に係るコネクタ10によれば、外筒部22の内周面30の係合凹部31,32及び係合凸部33と、内筒部42の外周面の係合凸部51,52及び係合凹部53とを互いに係合させることで、車体取付部21に対してコネクタ本体部41を容易に位置決めさせて組み付けることができ、しかも、周方向の移動が規制される。そこで、相手側のコネクタによる捻りに対してより強い構造とすることができる。
さらに、本実施形態に係るコネクタ10によれば、外筒部22に内筒部42が貫通されることで、外筒部22の先端面に対して内筒部42の先端面が、面一の状態または突出した状態とされるので、キャップ27によって内筒部42を閉じた際に、確実にキャップ27のパッキン29を内筒部42の先端面に全周にわたって密着させることが可能となる。これにより、キャップ27によって内筒部42を確実に閉鎖させ、防水性及び防塵性を高めることができる。
なお、上記実施形態では、車体取付部21の固定フランジ23の挿通孔25に挿し込んだボルト90を車体パネルPのネジ孔91にねじ込むことで、車体取付部21を車体パネルPに固定したが、車体取付部21の車体パネルPへの固定構造としては、ボルト90を用いるものに限らず、例えば、固定フランジ23に立設させたスタッドボルトを車体パネルPに形成した孔部に挿し込み、車体パネルPの裏面側からスタッドボルトにナットを締結する構造でも良い。
また、上記実施形態では、車体パネルPの取付孔Hに対して、ハウジング20の車体取付部21を車両の外側から嵌合して固定フランジ23を車体パネルPに固定したが、本発明のコネクタはこれに限らず、車体取付部21の外筒部22の外形に対応した形状の取付孔Hを車体パネルPに形成することで、車体取付部21を車両の内側から嵌合して固定フランジ23を車体パネルPに固定することもできる。
更に、上記実施形態では、コネクタ10をバッテリが搭載された車両の車体に組み付けられる充電用のインレットコネクタとして使用した場合について説明したが、本発明のコネクタはこれに限らず、車両のバッテリから車両外の機器に給電するための給電用のアウトレットコネクタとして使用することもできる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
ここで、上述した本発明に係るコネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 取付対象物(車体パネルP)に支持されるハウジング(20)と、前記ハウジングに支持された端子(充電端子60,信号端子82)と、を備え、相手側のコネクタが嵌合されることで、前記端子に前記相手側のコネクタの相手側端子が電気的に接続されるコネクタであって、
前記ハウジングは、
前記端子が組み付けられるとともに、前記相手側のコネクタの相手側ハウジングが嵌合可能な内筒部(42)を有する本体部(コネクタ本体部41)と、
前記取付対象物に固定されるとともに、前記内筒部が嵌合される外筒部(22)を有する取付部(車体取付部21)と、を備え、
前記本体部は、前記外筒部に嵌合された前記内筒部が前記外筒部を貫通した状態で、前記取付部に組み付けられる
ことを特徴とするコネクタ(10)。
[2] 前記外筒部及び前記内筒部は、それぞれ円筒形状に形成され、
前記外筒部の内周面(30)及び前記内筒部の外周面(50)には、互いに係合して周方向の移動を規制する凹部(係合凹部31,32,53)及び凸部(係合凸部33,51,52)を備える
ことを特徴とする上記[1]に記載のコネクタ(10)。
[3] 前記内筒部を開閉するキャップ(27)が前記外筒部の縁部に回動可能に支持され、
前記キャップによって前記内筒部が閉じられた状態で、前記キャップのパッキン(29)が前記内筒部の先端面に全周にわたって密着される
ことを特徴とする上記[1]または[2]に記載のコネクタ(10)。
[4] 前記ハウジングが車両の車体パネル(P)からなる前記取付対象物に支持され、前記相手側のコネクタとして給電用のコネクタが嵌合されることで、前記車両に搭載された電源への充電を可能とする
ことを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれかに記載のコネクタ(10)。
10:コネクタ
20:ハウジング
21:車体取付部(取付部)
22:外筒部
27:キャップ
30:内周面
31,32,53:係合凹部(凹部)
33,51,52:係合凸部(凸部)
41:コネクタ本体部(本体部)
42:内筒部
50:外周面
60:充電端子(端子)
82:信号端子(端子)
P:車体パネル(取付対象物)

Claims (3)

  1. 取付対象物に支持されるハウジングと、前記ハウジングに支持された端子と、を備え、相手側のコネクタが嵌合されることで、前記端子に前記相手側のコネクタの相手側端子が電気的に接続されるコネクタであって、
    前記ハウジングは、
    前記端子が組み付けられるとともに、前記相手側のコネクタの相手側ハウジングが嵌合可能な内筒部を有する本体部と、
    前記取付対象物に固定されるとともに、前記内筒部が嵌合される外筒部を有する取付部と、を備え、
    前記本体部は、前記外筒部に嵌合された前記内筒部が前記外筒部を貫通した状態で、前記取付部に組み付けられる
    ことを特徴とするコネクタ。
  2. 前記外筒部及び前記内筒部は、それぞれ円筒形状に形成され、
    前記外筒部の内周面及び前記内筒部の外周面には、互いに係合して周方向の移動を規制する凹部及び凸部を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記内筒部を開閉するキャップが前記外筒部の縁部に回動可能に支持され、
    前記キャップによって前記内筒部が閉じられた状態で、前記キャップのパッキンが前記内筒部の先端面に全周にわたって密着される
    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。
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