JP2021176130A

JP2021176130A - キャップ付きコネクタ

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Publication number: JP2021176130A
Application number: JP2020081343A
Authority: JP
Inventors: 孝訓金森; Takanori Kanamori; 義高津島; Yoshitaka Tsushima
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2020-05-01
Filing date: 2020-05-01
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2040-05-01
Also published as: CN113594746A; US20210344136A1; JP7082155B2; CN113594746B; US11417981B2; EP3905453B1; EP3905453A1

Abstract

【課題】キャップの組付け作業性向上を図るとともに、キャップの半挿入を抑制することができるキャップ付きコネクタを提供する。【解決手段】キャップ付きコネクタ１は、端子金具１１が配置される有底筒状のキャビティ３１が形成された端子収容部２１を有するコネクタハウジング２０と、キャビティ３１の開口部を覆うキャップ本体５１と、キャップ本体５１の裏面に垂設されてキャビティ３１の筒状内面に嵌入される筒状部５３と、筒状部５３の根元より径方向外側のキャップ本体５１においてキャビティ３１の開口端縁部３３に対向する当接部５９と、筒状部５３の根元と当接部５９との間におけるキャップ本体５１の裏面に凹設された凹部６０とを有するキャップ５０と、を備える【選択図】図５

Description

本発明は、キャップ付きコネクタに関する。

電気自動車やプラグインハイブリッド車のバッテリに充電するため、外部電源に接続された充電用コネクタと嵌合される車両側コネクタが自動車側に設けられている。
この種の車両側コネクタには、不使用時に水や塵埃が入らないように、コネクタハウジングの開口部を覆うカバー部材（キャップ）が設けられている（特許文献１等参照）。

図７に示すように、このようなコネクタ５１５は、雄端子５２０を収容し、雄端子５２０の先端側に開口部５４５が設けられたコネクタハウジング５４０と、コネクタハウジング５４０の開口部５４５を覆うカバー部材５６０と、を備えている。
コネクタハウジング５４０は、雄端子５２０を収容する端子収容部５４１と、端子収容部５４１を囲むフード部５４３とを備えている。フード部５４３と端子収容部５４１との間には、相手側コネクタのフード部が進入可能で前方に開口する空間Ｓが全周に亘って設けられている。

端子収容部５４１は、長円形状をなす円筒体とされており、前側に開口部５４５が設けられている。端子収容部５４１内には、一対の雄端子５２０が後方から個別に収容される一対のキャビティ５４７が設けられている。
カバー部材５６０は、コネクタハウジング５４０の開口部５４５を覆う蓋部５６１と、カバー部材５６０を取り外す際に把持する取っ手部材５７０とを備えている。

蓋部５６１は、平板状の部材であって、裏面側（後側）には、端子収容部５４１に外嵌可能な差込部５６３が設けられている。
差込部５６３は、長円形状をなす円筒体となっており、フード部５４３と端子収容部５４１との間の空間Ｓに差し込み可能となっている。差込部５６３の内径は、端子収容部５４１の外径と同じになっており、差込部５６３の外径は、フード部５４３の内径よりも小さくなっている。そこで、カバー部材５６０は、差込部５６３が端子収容部５４１に外嵌されることで、蓋部５６１が開口部５４５を覆った状態でコネクタハウジング５４０に装着される。

特開２０１７−２０４４３１号公報

ところで、カバー部材５６０における蓋部５６１と差込部５６３とは、通常、金型のキャビティ内に射出された絶縁樹脂により一体成形される。そして、蓋部５６１の裏面と差込部５６３の内周面との入隅部５７１には、金型自体の強度や製品の耐久性を考慮してＲ面取りやテーパ面取り等の面取り部分が形成されるのが一般的である。
しかしながら、上記のようなコネクタ５１５では、コネクタハウジング５４０に装着されたカバー部材５６０は、差込部５６３が端子収容部５４１に外嵌された際に蓋部５６１の裏面が端子収容部５４１の開口端部に突き当てられる。そこで、端子収容部５４１の開口端部が入隅部５７１に形成された面取り部分に乗り上げて干渉することで、カバー部材５６０を閉める時の操作性を阻害したり、カバー部材５６０の半挿入（不完全装着）を招いたりする虞がある。また、端子収容部５４１の開口端部に面取り部分を設けて干渉を回避した場合には、薄肉化により開口端部の強度が低下し、相手コネクタとの嵌合の繰返しによって破損する可能性がある。

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、キャップの組付け作業性向上を図るとともに、キャップの半挿入を抑制することができるキャップ付きコネクタを提供することにある。

上述した本発明の目的は、下記構成のキャップ付きコネクタにより達成される。
（１）相手コネクタの相手端子金具と接続される端子金具が配置される有底筒状のキャビティが形成された端子収容部を有するコネクタハウジングと、前記キャビティの開口部を覆うキャップ本体と、前記キャップ本体の裏面に垂設されて前記キャビティの筒状内面に嵌入される筒状部と、前記筒状部の根元より径方向外側の前記キャップ本体において前記キャビティの開口端縁部に対向する当接部と、前記筒状部の根元と前記当接部との間における前記キャップ本体の裏面に凹設された凹部とを有するキャップと、を備えることを特徴とするキャップ付きコネクタ。

上記（１）の構成のキャップ付きコネクタによれば、コネクタハウジングの端子収容部に装着されたキャップは、キャップ本体の裏面に垂設された筒状部が、コネクタハウジングの端子収容部に形成されたキャビティの筒状内面に嵌入される。筒状部がキャビティの筒状内面に嵌入されて保持されたキャップは、キャビティの開口部をキャップ本体により覆うことができる。
筒状部がキャビティの筒状内面に嵌入された際、キャップ本体の裏面における当接部には、対向するキャビティの開口端縁部が当接する。筒状部の根元と当接部との間におけるキャップ本体の裏面には、筒状部の根元に沿って周方向に延びる凹部が凹設されており、キャップ本体の裏面と筒状部の外周面との入隅部に形成される面取り部分は、凹部内に配置される。そこで、キャップ本体の裏面と筒状部の外周面との入隅部には、突き当てられるキャビティの開口端縁部が干渉するような面取り部分が形成されない。
従って、キャビティの開口端縁部が入隅部の面取り部分に乗り上げて干渉することがなく、キャップを閉める時の操作性が阻害されたり、キャップの半挿入を招いたりすることがないキャップ付きコネクタを提供することができる。
更に、本構成のキャップ付きコネクタは、成形金型の変更が困難なコネクタハウジングの端子収容部を変更することなく、コネクタハウジングに比べて成形が容易なキャップを変更するだけでよい。また、筒状部の根元と当接部との間におけるキャップ本体の裏面に形成される凹部は、キャップを一体成形する際の金型開き方向に凹設されるので、アンダーカット部となって構造が複雑な金型を必要とすることがない。従って、キャップの製造コスト上昇を抑えることができる。

（２）前記筒状部の外周面には、前記凹部からキャップ挿入方向に延びるとともに周方向に等間隔に配置された複数の位置決めリブが設けられている、ことを特徴とする上記（１）に記載のキャップ付きコネクタ。

上記（２）の構成のキャップ付きコネクタによれば、キャップがコネクタハウジングの端子収容部に装着される際、筒状部は複数の位置決めリブによって端子収容部のキャビティに対して位置決めされながら、挿入案内される。また、位置決めリブは、筒状部がキャビティの筒状内面に嵌入される時、弾性変形することで節度感を生み出すことができる。そこで、キャップをコネクタハウジングの端子収容部に装着する際、キャップ本体の当接部をキャビティの開口端縁部に突き当てるまで、最後の一押しを含めて、一定の力で組み付けることが可能となり、作業者の作業性向上を図ることができる。

（３）前記コネクタハウジングには、前記端子収容部を囲むフード部と前記端子収容部との間に、前記相手コネクタのフード部が進入可能で前方に開口する空間が全周に亘って設けられており、前記キャップ本体には、前記空間の開口を覆うフランジ部が一体成形される、ことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のキャップ付きコネクタ。

上記（３）の構成のキャップ付きコネクタによれば、キャップ本体に一体成形されたフランジ部が、フード部と端子収容部との間に設けられた空間の開口をキャビティの開口部と同時に覆うことができる。そこで、水や塵埃等が、フード部と端子収容部との間に設けられた空間に侵入することを防止できる。

（４）前記キャップには、落下防止ストラップが一体成形される、ことを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１つに記載のキャップ付きコネクタ。

上記（４）の構成のキャップ付きコネクタによれば、キャップに一体成形された落下防止ストラップの固定端部をコネクタハウジング又はコネクタハウジング近傍に固定することで、コネクタハウジングの端子収容部から外されたキャップの落下が防止される。

本発明によれば、キャップの組付け作業性向上を図るとともに、キャップの半挿入を抑制することができるキャップ付き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。

本発明の一実施形態に係るキャップ付きコネクタの斜視図である。図１に示したキャップ付きコネクタの分解斜視図である。（ａ）及び（ｂ）は図２に示したキャップを裏面側から見た斜視図及び裏面図である。キャップ付きコネクタの要部断面図であり、（ａ）はコネクタハウジングにキャップが装着される前の状態を示し、（ｂ）はコネクタハウジングにキャップが装着される途中の状態を示すものである。コネクタハウジングの端子収容部にキャップが装着された状態の要部断面図及びキャップ嵌入部の拡大図である。図５とは異なる断面におけるキャップ嵌入部の拡大図である。従来のコネクタの縦断面図及び部分拡大図である。

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キャップ付きコネクタ１の斜視図である。図２は、図１に示したキャップ付きコネクタ１の分解斜視図である。
本実施形態のキャップ付きコネクタ１は、例えば、充電コネクタ（相手コネクタ）が嵌合される車両側コネクタとしてハイブリッド車や電気自動車などの車両に装着されるものである。本実施形態のキャップ付きコネクタ１は、普通充電用の普通充電用コネクタ２と、直流電流を供給する充電用コネクタと嵌合する急速充電用コネクタ３とを備えている。
急速充電用コネクタ３には、急速充電を行わない時には端子収容部２１を覆うことができるキャップ５０が着脱可能に設けられている。なお、普通充電用コネクタ２にも、充電を行わない時にキャビティ４１を覆うキャップ（図示しない）が着脱自在に設けられている。

普通充電用コネクタ２は、図２に示すように、図示しない相手コネクタの相手端子金具と接続される端子金具１０と、端子金具１０を収容するコネクタハウジング２０と、端子金具１０が配置される有底円筒状のキャビティ４１が形成されたフロントホルダ４０とを備えている。コネクタハウジング２０に収容された端子金具１０には、複数の電線５が接続されている。

急速充電用コネクタ３は、図２に示すように、図示しない相手コネクタの相手端子金具と接続される端子金具１１と、端子金具１１を収容するコネクタハウジング２０と、キャップ５０とを備えている。なお、本実施形態において、キャップ５０が装着される側をコネクタハウジング２０の前側とし、コネクタハウジング２０に装着される側をキャップ５０の裏側とする。

端子金具１１は、端子本体１２と、その先端に設けられる絶縁キャップ１９とから構成されている（図４参照）。端子本体１２は、銅、銅合金等の導電金属製の雄端子である。端子本体１２は、相手端子金具である雌端子と接続される端子接続部１３と、電線６と接続される電線接続部１７と、端子接続部１３と電線接続部１７との間に設けられたフランジ部１５とを備える。

端子接続部１３は、電線接続部１７よりも小径で全長に亘って等径の丸ピン状に形成され、先端部に絶縁キャップ１９が装着されている。電線接続部１７は、電線６の端末部において絶縁被覆から露出させた芯線を円筒部内に挿入して加締めることで電線６を電気的に接続する。フランジ部１５は、外周側に鍔状に張り出している。

コネクタハウジング２０は、合成樹脂製であって、充電コネクタの相手端子金具と接続される端子金具１１が配置される有底円筒状のキャビティ３１が形成された端子収容部２１と、端子収容部２１を囲むフード部２４とを備えて構成されている。コネクタハウジング２０は、普通充電用コネクタ２と急速充電用コネクタ３とを一緒に車両のボディに取り付けている。

フード部２４は、端子収容部２１の外周に設けられており、端子収容部２１を全周に亘って囲む形態とされている。また、フード部２４と端子収容部２１との間には、充電コネクタのフード部が進入可能で前方に開口する空間Ｓが全周に亘って設けられている。

端子収容部２１は、正面視幅方向に横長な長円形状を有する円筒体とされており、前側に開口部が形成されている。端子収容部２１内には、一対の端子金具１１の端子接続部１３が後方からそれぞれ貫通されて配置される一対の有底筒状のキャビティ３１が設けられている。一対のキャビティ３１は、幅方向に横並びとなるように形成されている。キャビティ３１の底部である端子収容部２１の隔壁２２に端子金具１１のフランジ部１５が当接することで、端子金具１１が位置決めされている。

図３の（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したキャップ５０を裏面側から見た斜視図及び裏面図である。
キャップ５０は、例えば、ゴムやシリコン等の弾性を有する樹脂材料製である。キャップ５０は、図３に示すように、キャビティ３１の開口部を覆うキャップ本体５１と、キャップ本体５１の裏面に垂設されて一対のキャビティ３１の筒状内面にそれぞれ嵌入される一対の筒状部５３と、落下防止ストラップ６５（図２参照）とが、一体に成形されている。

キャップ本体５１は、平板板状に形成されて空間Ｓの開口を覆うフランジ部５５を有し、外形がフード部２４の外形と同じになっている。キャップ５０の取り外し側であるキャップ本体５１の表面側には、把持部５７が形成されている。
更に、キャップ本体５１における各筒状部５３の根元より径方向外側には、キャビティ３１の開口端縁部３３にそれぞれ対向する当接部５９が形成されている。また、筒状部５３の根元と当接部５９との間におけるキャップ本体５１の裏面には、筒状部５３の根元に沿って周方向に延びる凹部６０がそれぞれ凹設されている。

筒状部５３は、円筒体となっており、キャビティ３１の筒状内面に嵌入される。筒状部５３の外径は、キャビティ３１の内径より若干小さくされており、筒状部５３の全長は、キャビティ３１の前半部分に嵌入される程度の寸法とされている。一対の筒状部５３は、一対のキャビティ３１に対応して幅方向に横並びとなるように配置されている。
また、筒状部５３の外周面５４には、凹部６０からキャップ挿入方向Ａに延びるとともに周方向に等間隔に配置された複数（本実施形態では４本）の位置決めリブ６１が設けられている。位置決めリブ６１は、筒状部５３がキャビティ３１の筒状内面に嵌入される時、弾性変形する。

落下防止ストラップ６５は、図１に示すように、自由端側の固定端部６７に形成された係止穴が、コネクタハウジング２０又はコネクタハウジング２０近傍の車体に設けた固定ピン７０に貫通されて係止される。

次に、上記構造のキャップ付きコネクタ１におけるコネクタハウジング２０の端子収容部２１に対するキャップ５０の装着について説明する。
図４は、キャップ付きコネクタ１の要部断面図であり、（ａ）はコネクタハウジング２０にキャップ５０が装着される前の状態を示し、（ｂ）はコネクタハウジング２０にキャップ５０が装着される途中の状態を示すものである。図５は、コネクタハウジング２０の端子収容部２１にキャップ５０が装着された状態の要部断面図及びキャップ嵌入部の拡大図である。図６は、図５とは異なる断面におけるキャップ嵌入部の拡大図である。

コネクタハウジング２０の端子収容部２１に対してキャップ５０を装着する場合、図４の（ａ）に示すように、作業者は、キャップ５０の把持部５７を把持して筒状部を端子収容部の対応するキャビティ３１の開口部に対向させた後、筒状部がキャビティの筒状内面に嵌入するように、キャップ５０をコネクタハウジング２０に押し付ける。

このように、キャップ５０をコネクタハウジング２０へ押し付けると、図４の（ｂ）に示すように、まず、筒状部５３の先端がキャビティ３１の開口部に嵌入される。その後、筒状部５３の外周面５４に設けられた４本の位置決めリブ６１がキャビティ３１の筒状内面に摺接し、筒状部５３は複数の位置決めリブ６１によって端子収容部２１のキャビティ３１に対して位置決めされながら、挿入案内される。

また、位置決めリブ６１は、筒状部５３がキャビティ３１の筒状内面に嵌入される時、キャビティ３１の筒状内面に接触して圧縮するように弾性変形することで節度感を生み出すことができる。そこで、キャップ５０をコネクタハウジング２０の端子収容部２１に装着する際、キャップ本体５１の当接部５９をキャビティ３１の開口端縁部３３に突き当てるまで、最後の一押しを含めて、一定の力で組み付けることが可能となり、作業者の作業性向上を図ることができる。

図５に示すように、コネクタハウジング２０の端子収容部２１に装着されたキャップ５０は、キャップ本体５１の裏面に垂設された筒状部５３が、コネクタハウジング２０の端子収容部２１に形成されたキャビティ３１の筒状内面に嵌入される。筒状部５３がキャビティ３１の筒状内面に嵌入されて保持されたキャップ５０は、キャビティ３１の開口部をキャップ本体５１により覆うことができる。そこで、コネクタハウジング２０は、各キャビティ３１内への水及び埃の浸入が確実に防止された状態となる。

図６に示すように、筒状部５３がキャビティ３１の筒状内面に嵌入された際、キャップ本体５１の裏面における当接部５９には、対向するキャビティ３１の開口端縁部３３が当接する。筒状部５３の根元と当接部５９との間におけるキャップ本体５１の裏面には、筒状部５３の根元に沿って周方向に延びる凹部６０が凹設されており、キャップ本体５１の裏面と筒状部５３の外周面５４との入隅部５８に形成される面取り部分は、凹部６０内に配置される。そこで、キャップ本体５１の裏面と筒状部５３の外周面５４との入隅部５８には、突き当てられるキャビティ３１の開口端縁部３３が干渉するような面取り部分が形成されない。
従って、キャビティ３１の開口端縁部３３が入隅部５８の面取り部分に乗り上げて干渉することがなく、キャップ５０を閉める時の操作性が阻害されたり、キャップ５０の半挿入を招いたりすることがないキャップ付きコネクタ１を提供することができる。

更に、本構成のキャップ付きコネクタ１は、成形金型の変更が困難なコネクタハウジング２０の端子収容部２１を変更することなく、コネクタハウジング２０に比べて成形が容易なキャップ５０を変更するだけでよい。また、筒状部５３の根元と当接部５９との間におけるキャップ本体５１の裏面に形成される凹部６０は、キャップ５０を一体成形する際の金型開き方向に凹設されるので、アンダーカット部となって構造が複雑な金型を必要とすることがない。従って、キャップ５０の製造コスト上昇を抑えることができる。

更に、キャップ本体５１には、空間Ｓの開口を覆うフランジ部５５が一体成形されている。そこで、キャップ本体５１に一体成形されたフランジ部５５が、フード部２４と端子収容部２１との間に設けられた空間Ｓの開口をキャビティ３１の開口部と同時に覆うことができる。そこで、水や塵埃等が、フード部２４と端子収容部２１との間に設けられた空間Ｓに侵入することを防止できる。

また、本実施形態のキャップ５０には、落下防止ストラップ６５が一体成形されている。そこで、本実施形態のキャップ付きコネクタ１によれば、キャップ５０に一体成形された落下防止ストラップ６５の固定端部６７をコネクタハウジング２０又はコネクタハウジング２０近傍に固定することで、コネクタハウジング２０の端子収容部２１から外されたキャップ５０の落下が防止される。

上述した本実施形態に係るキャップ付きコネクタ１によれば、キャップ５０の組付け作業性向上を図るとともに、キャップ５０の半挿入を抑制することができる。

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。
例えば、上記実施形態では、キャップ５０は急速充電用コネクタ３のキャビティ３１を覆うキャップとされたが、本発明のキャップは、普通充電用コネクタ２のキャビティ４１覆うものでもよい。

ここで、上述した本発明に係るキャップ付き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］相手コネクタの相手端子金具と接続される端子金具（１１）が配置される有底筒状のキャビティ（３１）が形成された端子収容部（２１）を有するコネクタハウジング（２０）と、
前記キャビティ（３１）の開口部を覆うキャップ本体（５１）と、前記キャップ本体（５１）の裏面に垂設されて前記キャビティ（３１）の筒状内面に嵌入される筒状部（５３）と、前記筒状部（５３）の根元より径方向外側の前記キャップ本体（５１）において前記キャビティ（３１）の開口端縁部（３３）に対向する当接部（５９）と、前記筒状部（５３）の根元と前記当接部（５９）との間における前記キャップ本体（５１）の裏面に凹設された凹部（６０）とを有するキャップ（５０）と、
を備えることを特徴とするキャップ付きコネクタ（１）。
［２］前記筒状部（５３）の外周面（５４）には、前記凹部（６０）からキャップ挿入方向（Ａ）に延びるとともに周方向に等間隔に配置された複数の位置決めリブ（６１）が設けられている、
ことを特徴とする上記［１］に記載のキャップ付きコネクタ（１）。
［３］前記コネクタハウジング（２０）には、前記端子収容部（２１）を囲むフード部（２４）と前記端子収容部（２１）との間に、前記相手コネクタのフード部が進入可能で前方に開口する空間（Ｓ）が全周に亘って設けられており、
前記キャップ本体（５１）には、前記空間（Ｓ）の開口を覆うフランジ部（５５）が一体成形される
ことを特徴とする上記［１］又は［２］に記載のキャップ付きコネクタ（１）。
［４］前記キャップ（５０）には、落下防止ストラップ（６５）が一体成形される
ことを特徴とする上記［１］〜［３］の何れか１つに記載のキャップ付きコネクタ（１）。

１…キャップ付きコネクタ
１１…端子金具
２０…コネクタハウジング
２１…端子収容部
２４…フード部
３１…キャビティ
３３…開口端縁部
５０…キャップ
５１…キャップ本体
５３…筒状部
５５…フランジ部
５９…当接部
６０…凹部
６１…位置決めリブ
６５…落下防止ストラップ

Claims

相手コネクタの相手端子金具と接続される端子金具が配置される有底筒状のキャビティが形成された端子収容部を有するコネクタハウジングと、
前記キャビティの開口部を覆うキャップ本体と、前記キャップ本体の裏面に垂設されて前記キャビティの筒状内面に嵌入される筒状部と、前記筒状部の根元より径方向外側の前記キャップ本体において前記キャビティの開口端縁部に対向する当接部と、前記筒状部の根元と前記当接部との間における前記キャップ本体の裏面に凹設された凹部とを有するキャップと、
を備えることを特徴とするキャップ付きコネクタ。
前記筒状部の外周面には、前記凹部からキャップ挿入方向に延びるとともに周方向に等間隔に配置された複数の位置決めリブが設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載のキャップ付きコネクタ。
前記コネクタハウジングには、前記端子収容部を囲むフード部と前記端子収容部との間に、前記相手コネクタのフード部が進入可能で前方に開口する空間が全周に亘って設けられており、
前記キャップ本体には、前記空間の開口を覆うフランジ部が一体成形される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のキャップ付きコネクタ。
前記キャップには、落下防止ストラップが一体成形される、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のキャップ付きコネクタ。