JP2023019502A - 充電コネクタ - Google Patents
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Abstract
Description
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の充電コネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内におけるすべての変更が含まれることが意図される。
以下、実施形態1にかかる充電コネクタ10について説明する。図1は、充電コネクタ10を備える車両1を外部電源9とともに示す概略図である。
車両1は、ボディ2と、バッテリ3と、PCU(Power Control Unit)4と、電動発電機5と、充電器6と、充電コネクタ10と、を含む。
充電コネクタ10は、車両1に備えられるバッテリ3の充電に用いられる。充電コネクタ10は、車両1に搭載される。充電コネクタ10には、車両1の外部電源9に接続される外部充電コネクタ7が挿抜される。具体的には、充電コネクタ10は、外部充電コネクタ7と嵌合することにより、外部充電コネクタ7の端子と接続される。本実施形態においては、外部充電コネクタ7のピン状の端子が、充電コネクタ10の筒状の端子に嵌合して接続される。なお、外部充電コネクタ7の筒状の端子に、充電コネクタ10のピン状の端子が嵌合して接続されても良い。外部充電コネクタ7は、変換器8を介して外部電源9に接続されている。
図2に加えて、図3から図6を参照しつつ、充電コネクタ10の全体構成について説明する。図3は実施形態1にかかる充電コネクタ10を背面から示す斜視図である。図4は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す分解斜視図である。図5は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す正面図である。図6は図5のVI-VI線に沿った断面図である。また、図7はハウジング30と各電線の配策とを背面から示す説明図である。なお、図4において電力線41は省略されている。
図4、図5、および図6に示すように、端子は、例えば、一対のパワー端子11、シグナル端子12、グランド端子13、および中継端子14を含む。パワー端子11、シグナル端子12、およびグランド端子13は、ハウジング30に収容される。パワー端子11、シグナル端子12、およびグランド端子13は、充電時に上述の外部充電コネクタ7の端子(図示しない)と接続される。より具体的には、一対のパワー端子11は、車両1の外部側からバッテリ3へ電力を供給する外部充電コネクタ7の端子と接続される。また、シグナル端子12は、車両1の外部側と車両1の制御部(PCU4)との間で信号を伝送する外部充電コネクタ7の端子と接続される。
図6に示すように、各電線の一端部は、例えば、各端子11~14に電気的に接続される。各電線の他端部は、グロメット90から外部に延び出る。充電コネクタ10が車両に搭載された状態では、各電線の他端部は、車両に搭載された別の機器に接続される。かかる機器は、電線の種類などに応じて適宜設定され、例えば、バッテリ、電子制御ユニット(ECU(Electronic Control Unit))などが想定される。電線の数及び種類は、各端子11~14の数及び種類に対応する。本実施形態の例では、各電線40は、2本の電力線41、6本の信号線42、及び1本のグランド線43を含む。また、各電線には、端子の温度を計測するセンサに接続される電線等も含まれる。電力線41の一端部は、中継端子14に接続される。電力線41は、中継端子14を介してパワー端子11と接続される(図7参照)。信号線42の一端部は、シグナル端子12に接続される。グランド線43の一端部は、グランド端子13に接続される。本実施形態においては、シグナル端子12は第1端子の一例であり、信号線42は第1電線の一例である。グランド端子13はシグナル端子12よりも太い第2端子の一例であり、グランド線43は、信号線42よりも太い第2電線の一例である。
図4、図6、及び図7に示すように、一対の中継端子14は、パワー端子11それぞれにおいて外部充電コネクタ7と接続される側と反対側の端部(つまり、開口部36Aとは反対側の端部)に取り付けられる。各中継端子14は、例えば、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる。また、図7ないし図9に示すように、一対の電力線41は、外部充電コネクタ7の挿抜方向に直交する方向に延びるように、各中継端子14に固定される。このような構成により、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)での充電コネクタ10のスペースが縮小される。なお、本実施形態においては、各中継端子14および電力線41が外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる構成としているが、直交する方向に限定されず、交差する方向に延びてもよい。ただし、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)での充電コネクタ10の省スペース化の観点からは、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる構成であることが好ましい。このように、パワー端子11の長手方向(外部充電コネクタ7の挿抜方向)と交差する方向に延びる中継端子14を備えるため、電力線41をパワー端子11の長手方向(X方向)に交差する方向に延出させることができる。このため、車両1内の他部品との干渉を回避できる。
図7は、ハウジング30と中継端子14とを示す背面図である。図8は、ハウジング30と中継端子14とを示す側面図である。なお、図7および図8において、各電線が仮想線で示されている。
図9は、電力線保持部37とグランド線保持部38とを背面斜方から拡大して示す部分拡大図である。図4および図7に示すように、電力線保持部37は、例えば腕部39の先端部(外枠部36から離間した位置)に設けられる。これにより、電力線保持部37は、挿抜方向に沿って見て、端子14から離れた位置で、電力線を保持することができる。また、電力線保持部37は、2つの電力線41(図7参照)それぞれを固定するように、2つ設けられる。
図4及び図8に示すように、カバー部材15は、腕部39、電力線保持部37に着脱可能に取付けられる。カバー部材15は、電力線41を覆い、電力線41が電力線保持部37から抜けることを抑制する。カバー部材15と電力線保持部37とによって、電力線41の周囲全体が覆われる。本実施形態では、2つの電力線保持部37に対して、一つのカバー部材15が設けられる。カバー部材15は、2本の電力線41を押さえる。図4に示すように、カバー部材15は、電力線保持部37に形成された突起部375に対して、嵌合する係合部151を備える。
図4および図7に示すように、グランド線保持部38は、例えば腕部39の一側部の延在方向中間部に、当該腕部39の幅方向外側に突出するように設けられる。このため、腕部39は外枠部36から離間した位置に設けられる。これにより、グランド線保持部38は、挿抜方向に沿って見て、グランド端子13から離れた位置で、グランド線43を保持することができる。
図4、図8、及び図9に示すように、カバー部材16は、グランド線保持部38に着脱可能に取付けられる。カバー部材16は、グランド線43を覆い、グランド線43がグランド線保持部38から抜けることを抑制する。カバー部材16とグランド線保持部38とによって、グランド線43の周囲全体が覆われる。カバー部材16は、グランド線43を押さえる。図4及び図9に示すように、カバー部材16は、グランド線保持部38に形成された突起部383に対して、嵌合する係合部16bを備える。
このようなグランド線保持部38とカバー部材16とが係合するときには、まず、一対の係合部16bが側壁部38bの外側に被さる。この際、係合部16bが弾性変形することで、突起部383が当該係合部16bに形成された係合孔16cに係合することができる。また、係合部16bを弾性変形させることで、当該係合部16bに形成された係合孔16cに対する突起部383の係止を解除することができる。これにより、カバー部材16がグランド線保持部38に対して着脱可能に取付けられる。一対の係合部16bと一対の突起部383との係合箇所は、側壁部38bと腕部39又は補助カバー39aとの間に形成された隙間39bに配置されているとよい。これにより、一対の係合部16bと一対の突起部383との係合状態が解除され難い。なお、カバー部材16とグランド線保持部38との固定方法は、他の公知の方法を含む各種方法が適用できる。カバー部材16とグランド線保持部38とは、ヒンジ等により開閉可能に取り付けられてもよい。
グランド線43は、グランド端子13とグランド線保持部38との間に位置する曲げ部43aを有する。図2に示すように、グランド線43は、曲げ部43aにより、グランド端子13の長手方向(X方向)からグランド端子13の長手方向(外部充電コネクタの挿抜方向)と直交する方向(Y方向)に曲げられる。グランド線43は、電力線41と比較して細径であり、可撓性が高いことが多い。したがって、グランド線43の場合は、電力線41のように中継端子14を利用することなく、延出方向が変更可能である。このため、この曲げ部43aによって、グランド端子13の長手方向(外部充電コネクタの挿抜方向)と直交する方向に曲げられたグランド線43は、グランド線保持部38により、上記のとおり、グランド端子13と直交する方向に保持される。本実施形態においては、曲げ部43aにより、グランド端子13の長手方向(外部充電コネクタの挿抜方向)と直交する方向(Y方向)にグランド線43が曲げられるが、曲げられる方向は直交する方向に限定されない。交差する方向あればよい。ただし、グランド線43の延伸方向がグロメット90の電線引出口95方向と一致することが好ましい。
信号線42は、グランド線43と同様に、シグナル端子12とカバー部材16との間に位置する曲げ部42aを有する。信号線42もまた、グランド線43と同様に、中継端子14を利用することなく、延出方向が変更可能である。このため、この曲げ部42aによって、シグナル端子12と交差する方向(外部充電コネクタの挿抜方向)に曲げられた信号線42は、カバー部材16の保持溝16dにより上記のとおり、グランド端子13と交差する方向に保持される。
図4および図6に示すように、リテーナ60は、ハウジング30からの各端子11等の抜けを抑制する。リテーナ60は、端子押え部61(図6参照)と、リブ65、66とを含む。端子押え部61は、ハウジング30に収容された端子11,12の後方を押さえる。これにより、端子11,12がハウジング30から後方に抜けることを抑制する。つまり、リテーナ60は、ハウジング本体31と共に、端子11、12を保持する。端子押え部61は、後方カバー部62と、複数の突出筒部63とを含む。
図4および図6に示すように、グロメット90は、ハウジング30およびカバー部材15,16を開口部36A(図5および図6参照)とは反対側から覆う。より具体的には、図4に示すように、グロメット90は、ハウジング30とカバー部材15,16を車両1の内側から覆う。図3および図4に示すように、グロメット90は、第1保護部91と、第2保護部94とを含む。第1保護部91は、ハウジング30の外枠部36(外枠部36の内側に配置されるパワー端子11,シグナル端子12,およびグランド端子13)と中継端子14とを覆う。グロメット90は、これらの端子11、12、13を押付けるリテーナ60をも覆っている。第2保護部94は、電力線保持部37、グランド線保持部38、およびカバー部材15,16を覆う。グロメット90は、可撓性を有する材料で形成される。グロメット90は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴムなどのエラストマ製である。
本実施形態では、第1端子及び第1電線がシグナル端子12及び信号線42であり、それらよりも太い第2端子及び第2電線がグランド端子13及びグランド線43である例が説明された。しかしながら、第1端子及び第1電線、それらよりも太い第2端子及び第2電線は、上記例に限られない。例えば、第1端子及び第1電線がシグナル端子12及び信号線42であり、それらよりも太い第2端子及び第2電線が電源用の端子及び電力線であってもよい。
2 ボディ
3 バッテリ
5 電動発電機
6 充電器
7 外部充電コネクタ
8 変換器
9 外部電源
10 充電コネクタ
11 パワー端子
12 シグナル端子
13 グランド端子
14 中継端子
15 カバー部材
15a 覆い部
15b 側壁部
15c 係合部
16 カバー部材
16 覆い部
16a 覆い部
16b 係合部
16c 係合孔
16d 保持溝
16e 延長部
30 ハウジング
30p 係止部
31 ハウジング本体
32 車両取付部
33 パワー端子収容部
34 シグナル端子収容部
35 グランド端子収容部
36 外枠部
36A 開口部
37 電力線保持部
37 グランド線保持部
37a 底部
37b 側壁部
38 グランド線保持部
38a 底部
38b 側壁部
39 腕部
39a 補助カバー
39b 隙間
41 電力線
42 信号線
42a 曲げ部
43 グランド線
43a 曲げ部
60 リテーナ
60p 係止部
61 端子押え部
62 後方カバー部
62a 貫通孔
63 突出筒部
65 リブ
66 リブ
80 リッドユニット
90 グロメット
91 第1保護部
92 ハウジング引出口
94 第2保護部
95 電線引出口
98 結束バンド
100 取付部
102 パネル
104 貫通孔
106 車体側カバー
371,372,373,384 接触部
375 突起部
381,382 接触部
383 突起部
Claims (7)
- 車両に搭載され、前記車両の外部電源に接続される外部充電コネクタが挿抜され、前記車両に備えられるバッテリの充電に用いられる充電コネクタであって、
複数の第1端子と、
前記第1端子よりも太い第2端子と、
前記外部充電コネクタを挿抜可能な開口部と、前記外部充電コネクタの挿抜方向から見た場合に、前記開口部の内側に位置し、前記複数の第1端子と前記第2端子とを収容する複数の端子収容部を有するハウジング本体と、
前記端子収容部に対して前記開口部とは反対側の端部に取付けられ、前記ハウジング本体と共に前記第1端子および前記第2端子を保持するリテーナと、
前記複数の第1端子のそれぞれに電気的に接続される複数の第1電線と、
前記第2端子に電気的に接続され、前記第1電線よりも太い第2電線と、
前記挿抜方向に沿って見て前記第2端子から離れた位置で、前記第2電線の長手方向の一部が前記第2端子の長手方向と交差する方向に沿うように、前記第2電線の長手方向の一部を保持する電線保持部と、
前記第1端子、前記第2端子、前記リテーナおよび前記電線保持部を前記開口部とは反対側から覆う外装部材と、
を備え、
前記第2電線は、前記第2端子と前記電線保持部との間に位置し、前記第2端子の長手方向から前記第2端子の長手方向と交差する方向に曲げられた曲げ部を有する、充電コネクタ。 - 請求項1に記載の充電コネクタにおいて、
前記電線保持部に、前記第2電線に対して壁部を介して隔てられた位置で前記第1電線のうちの少なくとも1つを案内する案内部が設けられる、充電コネクタ。 - 請求項2に記載の充電コネクタにおいて、
前記案内部は、前記第1電線の長さ方向に交差する方向に開口し、前記第1電線の長手方向に沿う保持溝を有する、充電コネクタ。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の充電コネクタにおいて、
前記ハウジング本体に前記第2電線に沿って延びる腕部が一体形成されており、
前記電線保持部は、前記腕部に一体形成されており、
前記電線保持部に保持された前記第2電線を覆うように前記電線保持部に着脱可能に取付けられるカバー部材をさらに備える、充電コネクタ。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一つに記載の充電コネクタにおいて、
前記外装部材は可撓性を有する充電コネクタ。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一つに記載の充電コネクタにおいて、
前記外装部材は、前記複数の第1電線と前記第2電線とを共に外側へ引き出す引出口を有し、
前記電線保持部は、前記第2電線を前記引出口の方向へ案内する、充電コネクタ。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一つの充電コネクタにおいて、
前記外部充電コネクタにおいて前記バッテリへ電力を供給する端子と接続されるパワー端子と、
前記パワー端子のうち前記開口部とは反対側の端部に取り付けられ、前記パワー端子の長手方向と交差する方向に延びる中継端子と、
前記中継端子を介して前記パワー端子に電気的に接続され、前記パワー端子の長手方向に交差する方向に延出する電力線と、
をさらに備える、充電コネクタ。
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