JP3731797B2 - 給電コネクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車の充電時に使用される給電コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車内には受電装置が実装され、受電装置には受電側コネクタが設けられている。他方、家庭やスタンド等には電気自動車に給電するための給電装置が設置されている。給電装置には受電側コネクタに嵌合されて電気的に接続される給電側コネクタが設けられている。
【０００３】
従来、図１０のような給電コネクタ８０が提案されている（特開平８−７８０９５号公報）。
図１０に示すように、この給電コネクタ８０は、給電側コネクタ８１と、給電側コネクタ８１に電気的に接続される受電側コネクタ８２とから構成されている。
【０００４】
給電側コネクタ８１は、ケース８３の前半部に進退自在にコネクタ本体８４を内装し、ケース８３の後半部にハンドル８５を取り付け、ハンドル８５の下方に回動自在にレバー８６を軸支して成る。ケース８３内にはレバー８６をロックするＬ字状の解除レバー８７が設けられ、解除レバー８７の先端部には係止突部８８が形成されている。コネクタ本体８４内には端子収容室８９が形成され、端子収容室８９内にはコイルスプリング９０を巻回した雄端子９１が収容係止されている。
【０００５】
受電側コネクタ８２は、シェル９２内にコネクタ本体９３を有し、コネクタ本体９３内に雌端子９４を収容係止して成る。給電側コネクタ８１と受電側コネクタ８２とを嵌合するには、ケース８３の先端部をシェル９２内に仮係止し、レバー８６を回転させてコネクタ本体８４を前進させ、コネクタ本体８４、９３同士を相互に嵌合し、雄端子９１と雌端子９４とを電気的に接続する。
【０００６】
図１１の如くに、両コネクタ８１，８２同士の嵌合後には、レバー８６の係止突起９５と解除レバー８７の係止突部８８とが係合することによって、レバー８６の回転が停止（ロック）される。これにより、嵌合状態が維持される。また、ケース８３内のシール面９６と、シェル９２内のパッキン９７とが相互に当接することによって、給電コネクタ８０の防水性が保持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の給電コネクタにおいては、給電側コネクタ８１を受電側コネクタ８２に嵌合接続させる際に強い（大きな）押圧力を必要とするので、梃子の原理が利用されている。
しかしながら、更に大きい押圧力を得るためには、給電コネクタ８０自身の形状を大型化する必要があった。そのため、給電コネクタ８０の構造が複雑化し、製造コストが上昇する不具合が発生した。
【０００８】
本発明は上記した点に鑑み、大型化せずに大きい押圧力を得ることができる給電コネクタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、給電装置側に設けられた給電側コネクタと、前記給電装置に対する受電装置の側に設けられた受電側コネクタとで構成される給電コネクタにおいて、前記給電側コネクタが、
複数の端子を、内部に設けられたコイルスプリングにより弾性支持するとともに、挿入係止したコネクタ本体と、
該コネクタ本体を保持した状態で該コネクタ本体の進退移動に追随すると共に、該コネクタ本体からの電線を挿通させるハンドルと、
該コネクタ本体及び該ハンドルを収容するケースと、
該ケースの上部に回動自在に軸支され、前記コネクタ本体及び前記ハンドルを進退自在に移動させるレバーと、
該レバーに装着され、該レバーを反回転方向である戻し方向へ付勢するバネ部材と、
該レバーの回動に追随するように、該レバーに一端部で軸支された駆動リンクと、前記コネクタ本体を進退移動させるために該コネクタ本体の外面に一端部で軸支された従動リンクと、前記ケースの内面に一端部で回動自在に軸支されると共に、該駆動リンク及び該従動リンクの各他端部に自身の他端部で軸支された固定リンクとから成り、該従動リンクと該固定リンクとの結合状態が略一直線状になった時、前記受電側コネクタに対する前記コネクタ本体の押圧力が最大となるようにしたトグルリンク機構とを備え、
前記コイルスプリングの反発力及び前記バネ部材の弾性力に抗して前記レバーを回転させる方向である回転方向に回転させ、該従動リンクと該固定リンクとの結合状態が略一直線状になってから、前記レバーを更に該回転方向に回転させた場合に、前記バネ部材の弾性力より大きく設定された前記コイルスプリングの反発力により前記レバーを該回転方向に付勢し、該レバーの戻りを防止したことを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、給電側コネクタにはトグルリンク機構が構築され、即ち、トグルリンク機構は、レバーに一端部を軸支した駆動リンクと、コネクタ本体の外面に一端部を回動及び進退自在に軸支した従動リンクと、ケースの内面に一端部を回動自在に軸支された固定リンクとから成り、レバーの回転によって従動リンクと固定リンクとの結合状態が略一直線状になった時に、受動側コネクタへのコネクタ本体の押圧力が最大となるから、押圧力が最大のとき、受電側コネクタと給電側コネクタとの各嵌合側が密に突き当たる。
【００１１】
また、レバーにはバネ部材が装着され、レバーが回転方向と反対方向である戻り方向に付勢されるから、レバーを回転する場合にはバネ部材の弾性力に抗して外力を作用させ、また、レバーの回転途中でレバーを解放した場合には、バネ部材によって自動的にレバーが反回転方向に回転する。
【００１２】
さらにまた、コイルスプリングがコネクタ本体内に挿入係止された端子の内部に配置されているから、従動リンクと固定リンクとの結合状態が略一直線状になってから、レバーを更に回転させると、従動リンクと固定リンクとの結合状態が略一直線状でなくなり、バネ部材の弾性力よりも大きいコイルスプリングの反発力により、レバーがバネ部材の付勢する方向と反対方向へ回転する。即ち、レバーが回転方向に付勢され、レバーの戻りが防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例を説明する。
図１〜図９は本発明に係る給電コネクタの一実施形態を示すものである。
図１に示すように、この給電コネクタ１は、給電側コネクタ２と、給電側コネクタ２に嵌合される受電側コネクタ３とから構成されている。
給電側コネクタ２は、円筒状のケース１０と、ケース１０内に進退自在に内装されたコネクタ本体１１と、ケース１０の外面に回動自在に軸支されたレバー１２と、レバー１２の回転によりコネクタ本体１１を進退させるトグルリンク機構１３とから成る。以下、給電側コネクタ２の嵌合側を前端側とする。
【００１４】
図１及び図２の如くに、ケース１０の前端側にはコネクタ本体１１を装着するコネクタ装着部１０ａ、後端側にはハンドル１４を配置するハンドル装着部１０ｂ、ハンドル装着部１０ｂの上部にはレバー装着部１０ｃがそれぞれ区画形成されている。
【００１５】
ハンドル装着部１０ｂにはハンドル用支軸１５が、及びレバー装着部１０ｃにはレバー用回動軸１６がそれぞれ突設されている。ハンドル装着部１０ｂの内面には相対向する一対の固定リンク用軸１７が設けられている。
レバー装着部１０ｃの上部、即ちレバー用回動軸１６の上部にはレバー１２の過剰変位を防止する防止壁１８が形成されている。防止壁１８の前端側には水平より少し傾斜したレバー停止用当接面１８ａ、後端側には鉛直のレバー逆戻り防止用当接面１８ｂ、及び中間にはレバー１２の回動部に沿う湾曲面１８ｃがそれぞれ設けられている。
【００１６】
図１及び図２のように、コネクタ本体１１には複数の端子収容室１９，１９′（以下、全体を代表する場合には符号２０と記す）が形成されている。中央の端子収容室１９内には電源用端子２１が、及び上下の端子収容室１９′には信号用端子２１′がそれぞれ収容係止されている。以下、電源用端子２１と信号用端子２１′とを代表する場合には端子２２と記す。端子収容室２０の前端側には防水性を有する弾性部材２３が挿入係止され、後端側には防水栓２４を介して端子２２の後抜けを防止するリヤホルダ２５が装着されている。端子収容室１９，１９′には端子２１，２１′の肩部２１ａ，２１ａ′に係止される可撓係止腕１９ａ，１９ａ′が一体的に設けられている。コネクタ本体１１の外面には一対の従動リンク用支軸２６が突設され、後端側に係合鍔２７が形成されている。
【００１７】
電源用端子２１には電源線４ａが、及び信号用端子２１′には信号線４ｂが加締められ（又は圧着され）ている。そして、コネクタ本体１１にはアース線４ｃが接続されている。以下、電源線４ａ、信号線４ｂ、及びアース線４ｃをまとめて電線４と記す。
図２及び図３に示すように、導電性の電源用端子２１は、円筒状の端子本体３０と、端子本体３０内の前端側に進退自在に係合された給電側接触子３１と、端子本体３０内の後端側に収容係止された電源側接続子３２と、給電側接触子３１と電源側接続子３２との間に介在されたコイルスプリング３３とから成る。
【００１８】
端子本体３０の両端側は段差を介して小径に形成されている。後端側に形成された段差が肩部２１ａである。
給電側接触子３１は断面凸状に形成されている。給電側接触子３１の後端側には穴状の接続子収容空間３１ａが設けられている。
電源側接続子３２は、前半側に筒状殻３２ａと、後半側に電源線接続穴３２ｂと、中間にスプリング係合突起３２ｃとを有する。筒状殻３２ａと電源線接続穴３２ｂとは仕切によって区画されている。筒状殻３２ａの自由端部の外面には摺動突起３２ｄが周設されている。
【００１９】
端子本体３０内では給電側接触子３１の後端３１ｂとスプリング係合突起３２ｃとの間にコイルスプリング３３が配置されている。コイルスプリング３３は筒状殻３２ａの外面に巻回されている。そのため、給電側接触子３１は常に前方へ付勢されている。
【００２０】
図１及び図２の如くに、レバー１２は、ヘ字状のレバー本体３５と、レバー本体３５の前端側に形成された軸孔３５ｃと、レバー本体３５の前端から前方へ延設された操作板３６と、軸孔３５ｃの上部に形成されたレバー逆戻り防止面３７とから成る。
軸孔３５ｃの周囲にはレバー１２を反時計方向（α′方向）へ付勢するためバネ部材４０が装着されている。操作板３６の先端部には駆動リンク用支軸３８が設けられている。操作板３６の上部にはレバー停止用当接面１８ａに対するレバー停止面３９が形成されている。
【００２１】
ハンドル１４の前端側にはコネクタ本体１１の係合鍔２７に対するコネクタ係止穴４１が設けられている。そのため、ハンドル１４は進退移動するコネクタ本体１１に追随する。コネクタ係止穴４１の後方にはケース１０のハンドル用支軸１５に対するハンドル保持用長穴４２が嵌合方向へ形成されている。ハンドル１４内にはコネクタ本体１１から延びた電線４を挿通する電線挿通孔１４ａが設けられている。電線挿通孔１４ａの後端側には蛇腹状の電線キャップ４３が装着されている。
【００２２】
図２、図４及び図５のように、トグルリンク機構１３は、レバー１２の回動に対応して回動且つ昇降自在な駆動リンク５１と、ケース１０の内面に回動自在に軸支された固定リンク５２と、コネクタ本体１１に回動自在に支軸されて駆動リンク５１に追従する従動リンク５３とから成る。
【００２３】
駆動リンク５１の一端部５１ａがレバー１２の駆動リンク用支軸３８に軸支されている。固定リンク５２の一端部５２ａがケース１０の固定リンク用支軸１７に回動自在に軸支されている。従動リンク５３の一端部５３ａはコネクタ本体１１の従動リンク用支軸２６に回動自在に軸支されている。そして、駆動リンク５１の他端部５１ｂ、固定リンク５２の他端部５２ｂ、及び従動リンク５３の他端部５３ｂが一点で相互に回動自在に軸支されている。この時、外側から内側へ向かって固定リンク５２、駆動リンク５１、及び従動リンク５３の各他端部５２ｂ，５１ｂ，５３ｂが順番に並んでいる。
【００２４】
そのため、レバー１２の回動によって駆動リンク５１が上下（昇降）運動し、駆動リンク５１に追随して固定リンク５２が回動すると共に、従動リンク５３が回動かつ進退運動する。従動リンク５３が進退運動することにより、コネクタ本体が嵌合側に向けて前方へ押し出され、又は後方へ引き戻される。レバー１２を回転（操作）する前には、レバー１２のレバー逆戻り防止面３７が防止壁１８のレバー逆戻り防止用当接面１８ｂに当接している。この時、駆動リンク５１が鉛直状態であると共に、駆動リンク５１、固定リンク５２、及び従動リンク５３が略逆凸状に配置されている。
【００２５】
レバー１２をバネ部材４０の弾性力に抗して押し下げる（α方向へ回転する）ことにより、レバー１２が時計方向へ回転される。駆動リンク５１がレバー１２の回転によって押し上げられる。駆動リンク５１の上昇によって従動リンク５３が固定リンク５２の一端部５２ａを支点として前方へ押し出される。これにより、コネクタ本体１１が前進すると共に、コネクタ本体１１に追随してハンドル１４が前進する。
【００２６】
図２及び図６に示すように、レバー１２が回転し終える前に、固定リンク５２と従動リンク５３とが略一直線上に並ぶ。この時、コネクタ本体１１を前方へ押圧する押圧力が最も強くなるように、駆動リンク５１、固定リンク５２、及び従動リンク５３がそれぞれ設定されている。
【００２７】
図１及び図７の如くに、受電側コネクタ３は、絶縁樹脂製のハウジング本体６１と、ハウジング本体６１に貫通された複数の端子収容室６２，６２′と、端子収容室６２，６２′内に挿入係止された電源用端子６３、信号用端子６３′と、ハウジング本体６１の後端側に装着されたリヤホルダ６４とから成る。
ハウジング本体６１には給電側コネクタ２のコネクタ本体１１を受け入れるためのフード６５が膨出形成されている。フード６５の外面には車両への取付用のフランジ６６が突出形成されている。端子収容室６２，６２′内には可撓性係止腕６２ａ，６２ａ′が一体的に形成されている。リヤホルダ６４は防水栓６７を介してハウジング本体６１の後端側に装着されている。
【００２８】
次に、給電側コネクタ２と受電側コネクタ３とから構成される給電コネクタ１の製造する方法（過程）について説明する。図８に示すように、フード６５内に給電側コネクタ２のケース１０を挿入する。この際、受電側コネクタ３の図示しないキャップの固定ロックを給電側コネクタ２の図示しない凹部に引っかけて、両コネクタ２，３を仮係止させる。
【００２９】
この時、ハウジング本体６１の前端面６１ａとコネクタ本体１１の前端面１１ａとは所定の距離を置いて離れているが、両コネクタ２，３内の各端子２１，２１′及び６３，６３′は相互に対向している。レバー１２が回転されていないので、レバー１２のレバー逆戻り防止面３７が防止壁１８のレバー逆戻り防止用当接面１８ｂに当接している。下向き矢印状に駆動リンク５１が鉛直状態、固定リンク５２が右肩上がり状態、及び従動リンク５３が左肩上がり状態である。
【００３０】
レバー１２の把持部３５を保持した状態で、バネ部材４０の弾性力に抗してレバー１２を押し下げる。レバー１２は時計回り（α方向）に回転する。レバー１２の回転に追随して駆動リンク５１が引き上げられる。駆動リンク５１の上昇（上方移動）に伴って、固定リンク５２及び従動リンク５３の各端部５２ｂ，５３ｂが引き上げられる。固定リンク５２が固定リンク用支軸１７の周りを時計回りに回転する。固定リンク５２の回転により、従動リンク５３が従動リンク用支軸２６の周りに反時計回りに回転すると共に、前方へ押し出される。そのため、コネクタ本体１１が、前進して受動側コネクタ３のフード６５内へ突き出る。コネクタ本体１１の前進に追随してハンドル１４が前進する。その際、ハンドル１４の移動距離はハンドル用支軸１５とハンドル保持用長穴４２とにより規制される。
【００３１】
レバー１２が時計回り（α方向）に回動すると、駆動リンク５１の上昇によって、固定リンク５２と従動リンク５３との結合状態が谷状（下向き凸型）から徐々に略一直線状になる（図６参照）。
固定リンク５２と従動リンク５３との結合状態が略一直線状になると同時に、コネクタ本体１１の前端面１１ａとハウジング本体６１の前端面６１ａとが相互に突き当たる。この時、ハウジング本体６１の前端面６１ａに対するコネクタ本体１１の前端面１１ａの押圧力が最大になっている。そして、バネ部材４０の弾性力に抗して受電側コネクタ３に作用された押圧力が、コネクタ本体１１内の弾性部材２３と端子２１，２１′内のコイルスプリング３３，３３′との弾性力に等しくなる。
【００３２】
図９の如くに、固定リンク５２と従動リンク５３との結合が略一直線状の状態から少し（僅かに）レバー１２をα方向へ回転すると、受電側コネクタ２への給電側コネクタ３の押圧力は最大でなくなる。そのため、最大でない押圧力に対する弾性部材２３とコイルスプリング３３，３３′との反発力がバネ部材４０の弾性力よりも強くなる。これにより、バネ部材４０の弾性力に抗してレバー１２は自動的にα方向へ回転させられる。
【００３３】
即ち、反発力によってコネクタ本体１１が後方へ押し戻されるので、固定リンク５２と従動リンク５３との結合状態が略一直線状から徐々に山型（凸型）へ移行される。レバー１２のレバー停止面３９が防止壁１８のレバー停止用当接面１８ａに突き当たるまで、レバー１２がα方向へ回転させられる。
レバー１２の回転が終了されると、反発力によってレバー停止面３９がレバー停止用当接面１８ａに当接される。そのため、従来と比較して、何のロック手段も利用せずに、レバー１２をα方向へ固定（ロック）できる（本係止状態）。また、レバー１２が固定されると、受電側コネクタ３と給電側コネクタ２との各端子６３，２１（６３′，２１′）も電気的に接続された状態で維持される。これによって、給電側コネクタ２と受電側コネクタ３とが相互に嵌合される。
【００３４】
このように、図１乃至図９に示すように、リンク機構１３を構築することにより、受電側コネクタ３への給電側コネクタ２の押圧力が、押圧力に対して作用・反作用の関係にある反発力によって維持されるから、従来と比較して、ロック機構が給電コネクタ１から不要になる。そのため、従来と比較して、給電コネクタ１の構成を簡素化できるので、給電コネクタ１の小型化を達成できると共に、その製造コストを低減できる。
【００３５】
また、反発力によって受電側コネクタ３の前端面６１ａと給電側コネクタ２の前端面１１ａとを密着できる。そのため、ハウジング本体６１の前端面６１ａと弾性部材２３との間の防水性を向上できると共に、両コネクタ２，３内の端子同士２１，６３（２１′，６３′）の電気的な接続状態を良好に維持できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の如くに、請求項１記載の発明によれば、トグルリンク機構が、レバー、コネクタ本体の外面、及びケースの内面にそれぞれ一端部で軸支されると共に、他端部で一点に軸支された駆動リンク、従動リンク、及び固定リンクから構築されているから、従動レバーと固定レバーとの結合状態を略一直線状にすることにより、受電側コネクタへコネクタ本体の押圧力を最大にできる。そのため、レバーを回転させるという比較的に小さい力によって、コネクタ本体を受電側コネクタへ押し出して両コネクタを嵌合させるという大きい力を確実且つ容易に得ることができる。これにより、両コネクタに防水パッキンが強く密着して防水性が向上すると共に、両コネクタの電気的接続性が向上する。
また、押圧力が最大の時に、受電側コネクタと給電側コネクタとの各嵌合側を密に突き当てることができるので、従来と比較して、両コネクタの嵌合時に充分な押圧力を得ることができると共に、両コネクタの嵌合に関して信頼性を高めることができる。
【００３７】
また、レバーにはバネ部材が装着されるから、バネ部材によってレバーが回転方向と反対方向である戻り方向に付勢される。そのため、回転途中でレバーを解放すると、自動的にレバーを元の状態に戻すことができる。これにより、給電側コネクタと受電側コネクタとが不嵌合状態であった場合でも、レバーのガタ付きを確実に防止できる。
【００３８】
また、従動リンクと固定リンクとの結合状態が一直線状である時から、レバーが少し回転すると、押圧力が最大でなくなり、その時、コイルスプリングの反発力がバネ部材の弾性力より大きいので、レバーが回転方向へ自動的に回転する。このため、回転終了後のレバーをケースにロックするという従来例と比較して、ロックするための機構を給電側コネクタに形成する必要がなくなり、給電側コネクタの構成を簡素化できると共に、両コネクタの製造コストを低減できる。また、反発力によって両コネクタの嵌合状態を維持できるので、コネクタ本体を受電側コネクタに押し付けた状態を保持できる。これにより、嵌合後における両コネクタ間の防水性、及び電気的な接続性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給電コネクタの一実施形態を示す分解図である。
【図２】図１における給電側コネクタの同じ寸法の図である。
【図３】図２における端子の拡大図である。
【図４】図２におけるトグルリンク機構を示す説明図である。
【図５】図４における各リンクの他端部の連結状態を示す説明図である。
【図６】図４において駆動リンクが持ち上げられた際に、固定リンクと従動リンクとの結合が略一直線になった状態を示す説明図である。
【図７】図１における受電側コネクタの同じ寸法の図である。
【図８】図１において給電側コネクタと受電側コネクタとを仮係止した状態を示す図である。
【図９】図８においてレバーを回転させて両コネクタを嵌合させた状態を示す図である。
【図１０】従来例を示す図である。
【図１１】図１０においてレバーを回転させて両コネクタの嵌合後にレバーをロックした状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 給電コネクタ
２ 給電側コネクタ
３ 受電側コネクタ
４ 電線
１０ ケース
１１ コネクタ本体
１２ レバー
１３ トグルリンク機構
１４ ハンドル
２１，２１′ 端子
２３ 弾性部材
３３，３３′ コイルスプリング
５１ 駆動リンク
５１ａ，５２ａ，５３ａ 一端部
５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ 他端部
５２ 固定リンク
５３ 従動リンク
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車の充電時に使用される給電コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車内には受電装置が実装され、受電装置には受電側コネクタが設けられている。他方、家庭やスタンド等には電気自動車に給電するための給電装置が設置されている。給電装置には受電側コネクタに嵌合されて電気的に接続される給電側コネクタが設けられている。
【０００３】
従来、図１０のような給電コネクタ８０が提案されている（特開平８−７８０９５号公報）。
図１０に示すように、この給電コネクタ８０は、給電側コネクタ８１と、給電側コネクタ８１に電気的に接続される受電側コネクタ８２とから構成されている。
【０００４】
給電側コネクタ８１は、ケース８３の前半部に進退自在にコネクタ本体８４を内装し、ケース８３の後半部にハンドル８５を取り付け、ハンドル８５の下方に回動自在にレバー８６を軸支して成る。ケース８３内にはレバー８６をロックするＬ字状の解除レバー８７が設けられ、解除レバー８７の先端部には係止突部８８が形成されている。コネクタ本体８４内には端子収容室８９が形成され、端子収容室８９内にはコイルスプリング９０を巻回した雄端子９１が収容係止されている。
【０００５】
受電側コネクタ８２は、シェル９２内にコネクタ本体９３を有し、コネクタ本体９３内に雌端子９４を収容係止して成る。給電側コネクタ８１と受電側コネクタ８２とを嵌合するには、ケース８３の先端部をシェル９２内に仮係止し、レバー８６を回転させてコネクタ本体８４を前進させ、コネクタ本体８４、９３同士を相互に嵌合し、雄端子９１と雌端子９４とを電気的に接続する。
【０００６】
図１１の如くに、両コネクタ８１，８２同士の嵌合後には、レバー８６の係止突起９５と解除レバー８７の係止突部８８とが係合することによって、レバー８６の回転が停止（ロック）される。これにより、嵌合状態が維持される。また、ケース８３内のシール面９６と、シェル９２内のパッキン９７とが相互に当接することによって、給電コネクタ８０の防水性が保持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の給電コネクタにおいては、給電側コネクタ８１を受電側コネクタ８２に嵌合接続させる際に強い（大きな）押圧力を必要とするので、梃子の原理が利用されている。
しかしながら、更に大きい押圧力を得るためには、給電コネクタ８０自身の形状を大型化する必要があった。そのため、給電コネクタ８０の構造が複雑化し、製造コストが上昇する不具合が発生した。
【０００８】
本発明は上記した点に鑑み、大型化せずに大きい押圧力を得ることができる給電コネクタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、給電装置側に設けられた給電側コネクタと、前記給電装置に対する受電装置の側に設けられた受電側コネクタとで構成される給電コネクタにおいて、前記給電側コネクタが、
複数の端子を、内部に設けられたコイルスプリングにより弾性支持するとともに、挿入係止したコネクタ本体と、
該コネクタ本体を保持した状態で該コネクタ本体の進退移動に追随すると共に、該コネクタ本体からの電線を挿通させるハンドルと、
該コネクタ本体及び該ハンドルを収容するケースと、
該ケースの上部に回動自在に軸支され、前記コネクタ本体及び前記ハンドルを進退自在に移動させるレバーと、
該レバーに装着され、該レバーを反回転方向である戻し方向へ付勢するバネ部材と、
該レバーの回動に追随するように、該レバーに一端部で軸支された駆動リンクと、前記コネクタ本体を進退移動させるために該コネクタ本体の外面に一端部で軸支された従動リンクと、前記ケースの内面に一端部で回動自在に軸支されると共に、該駆動リンク及び該従動リンクの各他端部に自身の他端部で軸支された固定リンクとから成り、該従動リンクと該固定リンクとの結合状態が略一直線状になった時、前記受電側コネクタに対する前記コネクタ本体の押圧力が最大となるようにしたトグルリンク機構とを備え、
前記コイルスプリングの反発力及び前記バネ部材の弾性力に抗して前記レバーを回転させる方向である回転方向に回転させ、該従動リンクと該固定リンクとの結合状態が略一直線状になってから、前記レバーを更に該回転方向に回転させた場合に、前記バネ部材の弾性力より大きく設定された前記コイルスプリングの反発力により前記レバーを該回転方向に付勢し、該レバーの戻りを防止したことを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、給電側コネクタにはトグルリンク機構が構築され、即ち、トグルリンク機構は、レバーに一端部を軸支した駆動リンクと、コネクタ本体の外面に一端部を回動及び進退自在に軸支した従動リンクと、ケースの内面に一端部を回動自在に軸支された固定リンクとから成り、レバーの回転によって従動リンクと固定リンクとの結合状態が略一直線状になった時に、受動側コネクタへのコネクタ本体の押圧力が最大となるから、押圧力が最大のとき、受電側コネクタと給電側コネクタとの各嵌合側が密に突き当たる。
【００１１】
また、レバーにはバネ部材が装着され、レバーが回転方向と反対方向である戻り方向に付勢されるから、レバーを回転する場合にはバネ部材の弾性力に抗して外力を作用させ、また、レバーの回転途中でレバーを解放した場合には、バネ部材によって自動的にレバーが反回転方向に回転する。
【００１２】
さらにまた、コイルスプリングがコネクタ本体内に挿入係止された端子の内部に配置されているから、従動リンクと固定リンクとの結合状態が略一直線状になってから、レバーを更に回転させると、従動リンクと固定リンクとの結合状態が略一直線状でなくなり、バネ部材の弾性力よりも大きいコイルスプリングの反発力により、レバーがバネ部材の付勢する方向と反対方向へ回転する。即ち、レバーが回転方向に付勢され、レバーの戻りが防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例を説明する。
図１〜図９は本発明に係る給電コネクタの一実施形態を示すものである。
図１に示すように、この給電コネクタ１は、給電側コネクタ２と、給電側コネクタ２に嵌合される受電側コネクタ３とから構成されている。
給電側コネクタ２は、円筒状のケース１０と、ケース１０内に進退自在に内装されたコネクタ本体１１と、ケース１０の外面に回動自在に軸支されたレバー１２と、レバー１２の回転によりコネクタ本体１１を進退させるトグルリンク機構１３とから成る。以下、給電側コネクタ２の嵌合側を前端側とする。
【００１４】
図１及び図２の如くに、ケース１０の前端側にはコネクタ本体１１を装着するコネクタ装着部１０ａ、後端側にはハンドル１４を配置するハンドル装着部１０ｂ、ハンドル装着部１０ｂの上部にはレバー装着部１０ｃがそれぞれ区画形成されている。
【００１５】
ハンドル装着部１０ｂにはハンドル用支軸１５が、及びレバー装着部１０ｃにはレバー用回動軸１６がそれぞれ突設されている。ハンドル装着部１０ｂの内面には相対向する一対の固定リンク用軸１７が設けられている。
レバー装着部１０ｃの上部、即ちレバー用回動軸１６の上部にはレバー１２の過剰変位を防止する防止壁１８が形成されている。防止壁１８の前端側には水平より少し傾斜したレバー停止用当接面１８ａ、後端側には鉛直のレバー逆戻り防止用当接面１８ｂ、及び中間にはレバー１２の回動部に沿う湾曲面１８ｃがそれぞれ設けられている。
【００１６】
図１及び図２のように、コネクタ本体１１には複数の端子収容室１９，１９′（以下、全体を代表する場合には符号２０と記す）が形成されている。中央の端子収容室１９内には電源用端子２１が、及び上下の端子収容室１９′には信号用端子２１′がそれぞれ収容係止されている。以下、電源用端子２１と信号用端子２１′とを代表する場合には端子２２と記す。端子収容室２０の前端側には防水性を有する弾性部材２３が挿入係止され、後端側には防水栓２４を介して端子２２の後抜けを防止するリヤホルダ２５が装着されている。端子収容室１９，１９′には端子２１，２１′の肩部２１ａ，２１ａ′に係止される可撓係止腕１９ａ，１９ａ′が一体的に設けられている。コネクタ本体１１の外面には一対の従動リンク用支軸２６が突設され、後端側に係合鍔２７が形成されている。
【００１７】
電源用端子２１には電源線４ａが、及び信号用端子２１′には信号線４ｂが加締められ（又は圧着され）ている。そして、コネクタ本体１１にはアース線４ｃが接続されている。以下、電源線４ａ、信号線４ｂ、及びアース線４ｃをまとめて電線４と記す。
図２及び図３に示すように、導電性の電源用端子２１は、円筒状の端子本体３０と、端子本体３０内の前端側に進退自在に係合された給電側接触子３１と、端子本体３０内の後端側に収容係止された電源側接続子３２と、給電側接触子３１と電源側接続子３２との間に介在されたコイルスプリング３３とから成る。
【００１８】
端子本体３０の両端側は段差を介して小径に形成されている。後端側に形成された段差が肩部２１ａである。
給電側接触子３１は断面凸状に形成されている。給電側接触子３１の後端側には穴状の接続子収容空間３１ａが設けられている。
電源側接続子３２は、前半側に筒状殻３２ａと、後半側に電源線接続穴３２ｂと、中間にスプリング係合突起３２ｃとを有する。筒状殻３２ａと電源線接続穴３２ｂとは仕切によって区画されている。筒状殻３２ａの自由端部の外面には摺動突起３２ｄが周設されている。
【００１９】
端子本体３０内では給電側接触子３１の後端３１ｂとスプリング係合突起３２ｃとの間にコイルスプリング３３が配置されている。コイルスプリング３３は筒状殻３２ａの外面に巻回されている。そのため、給電側接触子３１は常に前方へ付勢されている。
【００２０】
図１及び図２の如くに、レバー１２は、ヘ字状のレバー本体３５と、レバー本体３５の前端側に形成された軸孔３５ｃと、レバー本体３５の前端から前方へ延設された操作板３６と、軸孔３５ｃの上部に形成されたレバー逆戻り防止面３７とから成る。
軸孔３５ｃの周囲にはレバー１２を反時計方向（α′方向）へ付勢するためバネ部材４０が装着されている。操作板３６の先端部には駆動リンク用支軸３８が設けられている。操作板３６の上部にはレバー停止用当接面１８ａに対するレバー停止面３９が形成されている。
【００２１】
ハンドル１４の前端側にはコネクタ本体１１の係合鍔２７に対するコネクタ係止穴４１が設けられている。そのため、ハンドル１４は進退移動するコネクタ本体１１に追随する。コネクタ係止穴４１の後方にはケース１０のハンドル用支軸１５に対するハンドル保持用長穴４２が嵌合方向へ形成されている。ハンドル１４内にはコネクタ本体１１から延びた電線４を挿通する電線挿通孔１４ａが設けられている。電線挿通孔１４ａの後端側には蛇腹状の電線キャップ４３が装着されている。
【００２２】
図２、図４及び図５のように、トグルリンク機構１３は、レバー１２の回動に対応して回動且つ昇降自在な駆動リンク５１と、ケース１０の内面に回動自在に軸支された固定リンク５２と、コネクタ本体１１に回動自在に支軸されて駆動リンク５１に追従する従動リンク５３とから成る。
【００２３】
駆動リンク５１の一端部５１ａがレバー１２の駆動リンク用支軸３８に軸支されている。固定リンク５２の一端部５２ａがケース１０の固定リンク用支軸１７に回動自在に軸支されている。従動リンク５３の一端部５３ａはコネクタ本体１１の従動リンク用支軸２６に回動自在に軸支されている。そして、駆動リンク５１の他端部５１ｂ、固定リンク５２の他端部５２ｂ、及び従動リンク５３の他端部５３ｂが一点で相互に回動自在に軸支されている。この時、外側から内側へ向かって固定リンク５２、駆動リンク５１、及び従動リンク５３の各他端部５２ｂ，５１ｂ，５３ｂが順番に並んでいる。
【００２４】
そのため、レバー１２の回動によって駆動リンク５１が上下（昇降）運動し、駆動リンク５１に追随して固定リンク５２が回動すると共に、従動リンク５３が回動かつ進退運動する。従動リンク５３が進退運動することにより、コネクタ本体が嵌合側に向けて前方へ押し出され、又は後方へ引き戻される。レバー１２を回転（操作）する前には、レバー１２のレバー逆戻り防止面３７が防止壁１８のレバー逆戻り防止用当接面１８ｂに当接している。この時、駆動リンク５１が鉛直状態であると共に、駆動リンク５１、固定リンク５２、及び従動リンク５３が略逆凸状に配置されている。
【００２５】
レバー１２をバネ部材４０の弾性力に抗して押し下げる（α方向へ回転する）ことにより、レバー１２が時計方向へ回転される。駆動リンク５１がレバー１２の回転によって押し上げられる。駆動リンク５１の上昇によって従動リンク５３が固定リンク５２の一端部５２ａを支点として前方へ押し出される。これにより、コネクタ本体１１が前進すると共に、コネクタ本体１１に追随してハンドル１４が前進する。
【００２６】
図２及び図６に示すように、レバー１２が回転し終える前に、固定リンク５２と従動リンク５３とが略一直線上に並ぶ。この時、コネクタ本体１１を前方へ押圧する押圧力が最も強くなるように、駆動リンク５１、固定リンク５２、及び従動リンク５３がそれぞれ設定されている。
【００２７】
図１及び図７の如くに、受電側コネクタ３は、絶縁樹脂製のハウジング本体６１と、ハウジング本体６１に貫通された複数の端子収容室６２，６２′と、端子収容室６２，６２′内に挿入係止された電源用端子６３、信号用端子６３′と、ハウジング本体６１の後端側に装着されたリヤホルダ６４とから成る。
ハウジング本体６１には給電側コネクタ２のコネクタ本体１１を受け入れるためのフード６５が膨出形成されている。フード６５の外面には車両への取付用のフランジ６６が突出形成されている。端子収容室６２，６２′内には可撓性係止腕６２ａ，６２ａ′が一体的に形成されている。リヤホルダ６４は防水栓６７を介してハウジング本体６１の後端側に装着されている。
【００２８】
次に、給電側コネクタ２と受電側コネクタ３とから構成される給電コネクタ１の製造する方法（過程）について説明する。図８に示すように、フード６５内に給電側コネクタ２のケース１０を挿入する。この際、受電側コネクタ３の図示しないキャップの固定ロックを給電側コネクタ２の図示しない凹部に引っかけて、両コネクタ２，３を仮係止させる。
【００２９】
この時、ハウジング本体６１の前端面６１ａとコネクタ本体１１の前端面１１ａとは所定の距離を置いて離れているが、両コネクタ２，３内の各端子２１，２１′及び６３，６３′は相互に対向している。レバー１２が回転されていないので、レバー１２のレバー逆戻り防止面３７が防止壁１８のレバー逆戻り防止用当接面１８ｂに当接している。下向き矢印状に駆動リンク５１が鉛直状態、固定リンク５２が右肩上がり状態、及び従動リンク５３が左肩上がり状態である。
【００３０】
レバー１２の把持部３５を保持した状態で、バネ部材４０の弾性力に抗してレバー１２を押し下げる。レバー１２は時計回り（α方向）に回転する。レバー１２の回転に追随して駆動リンク５１が引き上げられる。駆動リンク５１の上昇（上方移動）に伴って、固定リンク５２及び従動リンク５３の各端部５２ｂ，５３ｂが引き上げられる。固定リンク５２が固定リンク用支軸１７の周りを時計回りに回転する。固定リンク５２の回転により、従動リンク５３が従動リンク用支軸２６の周りに反時計回りに回転すると共に、前方へ押し出される。そのため、コネクタ本体１１が、前進して受動側コネクタ３のフード６５内へ突き出る。コネクタ本体１１の前進に追随してハンドル１４が前進する。その際、ハンドル１４の移動距離はハンドル用支軸１５とハンドル保持用長穴４２とにより規制される。
【００３１】
レバー１２が時計回り（α方向）に回動すると、駆動リンク５１の上昇によって、固定リンク５２と従動リンク５３との結合状態が谷状（下向き凸型）から徐々に略一直線状になる（図６参照）。
固定リンク５２と従動リンク５３との結合状態が略一直線状になると同時に、コネクタ本体１１の前端面１１ａとハウジング本体６１の前端面６１ａとが相互に突き当たる。この時、ハウジング本体６１の前端面６１ａに対するコネクタ本体１１の前端面１１ａの押圧力が最大になっている。そして、バネ部材４０の弾性力に抗して受電側コネクタ３に作用された押圧力が、コネクタ本体１１内の弾性部材２３と端子２１，２１′内のコイルスプリング３３，３３′との弾性力に等しくなる。
【００３２】
図９の如くに、固定リンク５２と従動リンク５３との結合が略一直線状の状態から少し（僅かに）レバー１２をα方向へ回転すると、受電側コネクタ２への給電側コネクタ３の押圧力は最大でなくなる。そのため、最大でない押圧力に対する弾性部材２３とコイルスプリング３３，３３′との反発力がバネ部材４０の弾性力よりも強くなる。これにより、バネ部材４０の弾性力に抗してレバー１２は自動的にα方向へ回転させられる。
【００３３】
即ち、反発力によってコネクタ本体１１が後方へ押し戻されるので、固定リンク５２と従動リンク５３との結合状態が略一直線状から徐々に山型（凸型）へ移行される。レバー１２のレバー停止面３９が防止壁１８のレバー停止用当接面１８ａに突き当たるまで、レバー１２がα方向へ回転させられる。
レバー１２の回転が終了されると、反発力によってレバー停止面３９がレバー停止用当接面１８ａに当接される。そのため、従来と比較して、何のロック手段も利用せずに、レバー１２をα方向へ固定（ロック）できる（本係止状態）。また、レバー１２が固定されると、受電側コネクタ３と給電側コネクタ２との各端子６３，２１（６３′，２１′）も電気的に接続された状態で維持される。これによって、給電側コネクタ２と受電側コネクタ３とが相互に嵌合される。
【００３４】
このように、図１乃至図９に示すように、リンク機構１３を構築することにより、受電側コネクタ３への給電側コネクタ２の押圧力が、押圧力に対して作用・反作用の関係にある反発力によって維持されるから、従来と比較して、ロック機構が給電コネクタ１から不要になる。そのため、従来と比較して、給電コネクタ１の構成を簡素化できるので、給電コネクタ１の小型化を達成できると共に、その製造コストを低減できる。
【００３５】
また、反発力によって受電側コネクタ３の前端面６１ａと給電側コネクタ２の前端面１１ａとを密着できる。そのため、ハウジング本体６１の前端面６１ａと弾性部材２３との間の防水性を向上できると共に、両コネクタ２，３内の端子同士２１，６３（２１′，６３′）の電気的な接続状態を良好に維持できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の如くに、請求項１記載の発明によれば、トグルリンク機構が、レバー、コネクタ本体の外面、及びケースの内面にそれぞれ一端部で軸支されると共に、他端部で一点に軸支された駆動リンク、従動リンク、及び固定リンクから構築されているから、従動レバーと固定レバーとの結合状態を略一直線状にすることにより、受電側コネクタへコネクタ本体の押圧力を最大にできる。そのため、レバーを回転させるという比較的に小さい力によって、コネクタ本体を受電側コネクタへ押し出して両コネクタを嵌合させるという大きい力を確実且つ容易に得ることができる。これにより、両コネクタに防水パッキンが強く密着して防水性が向上すると共に、両コネクタの電気的接続性が向上する。
また、押圧力が最大の時に、受電側コネクタと給電側コネクタとの各嵌合側を密に突き当てることができるので、従来と比較して、両コネクタの嵌合時に充分な押圧力を得ることができると共に、両コネクタの嵌合に関して信頼性を高めることができる。
【００３７】
また、レバーにはバネ部材が装着されるから、バネ部材によってレバーが回転方向と反対方向である戻り方向に付勢される。そのため、回転途中でレバーを解放すると、自動的にレバーを元の状態に戻すことができる。これにより、給電側コネクタと受電側コネクタとが不嵌合状態であった場合でも、レバーのガタ付きを確実に防止できる。
【００３８】
また、従動リンクと固定リンクとの結合状態が一直線状である時から、レバーが少し回転すると、押圧力が最大でなくなり、その時、コイルスプリングの反発力がバネ部材の弾性力より大きいので、レバーが回転方向へ自動的に回転する。このため、回転終了後のレバーをケースにロックするという従来例と比較して、ロックするための機構を給電側コネクタに形成する必要がなくなり、給電側コネクタの構成を簡素化できると共に、両コネクタの製造コストを低減できる。また、反発力によって両コネクタの嵌合状態を維持できるので、コネクタ本体を受電側コネクタに押し付けた状態を保持できる。これにより、嵌合後における両コネクタ間の防水性、及び電気的な接続性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給電コネクタの一実施形態を示す分解図である。
【図２】図１における給電側コネクタの同じ寸法の図である。
【図３】図２における端子の拡大図である。
【図４】図２におけるトグルリンク機構を示す説明図である。
【図５】図４における各リンクの他端部の連結状態を示す説明図である。
【図６】図４において駆動リンクが持ち上げられた際に、固定リンクと従動リンクとの結合が略一直線になった状態を示す説明図である。
【図７】図１における受電側コネクタの同じ寸法の図である。
【図８】図１において給電側コネクタと受電側コネクタとを仮係止した状態を示す図である。
【図９】図８においてレバーを回転させて両コネクタを嵌合させた状態を示す図である。
【図１０】従来例を示す図である。
【図１１】図１０においてレバーを回転させて両コネクタの嵌合後にレバーをロックした状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 給電コネクタ
２ 給電側コネクタ
３ 受電側コネクタ
４ 電線
１０ ケース
１１ コネクタ本体
１２ レバー
１３ トグルリンク機構
１４ ハンドル
２１，２１′ 端子
２３ 弾性部材
３３，３３′ コイルスプリング
５１ 駆動リンク
５１ａ，５２ａ，５３ａ 一端部
５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ 他端部
５２ 固定リンク
５３ 従動リンク
Claims (1)
- 給電装置側に設けられた給電側コネクタと、前記給電装置に対する受電装置の側に設けられた受電側コネクタとで構成される給電コネクタにおいて、
前記給電側コネクタが、
複数の端子を、内部に設けられたコイルスプリングにより弾性支持するとともに、挿入係止したコネクタ本体と、
該コネクタ本体を保持した状態で該コネクタ本体の進退移動に追随すると共に、該コネクタ本体からの電線を挿通させるハンドルと、
該コネクタ本体及び該ハンドルを収容するケースと、
該ケースの上部に回動自在に軸支され、前記コネクタ本体及び前記ハンドルを進退自在に移動させるレバーと、
該レバーに装着され、該レバーを反回転方向である戻し方向へ付勢するバネ部材と、
該レバーの回動に追随するように、該レバーに一端部で軸支された駆動リンクと、前記コネクタ本体を進退移動させるために該コネクタ本体の外面に一端部で軸支された従動リンクと、前記ケースの内面に一端部で回動自在に軸支されると共に、該駆動リンク及び該従動リンクの各他端部に自身の他端部で軸支された固定リンクとから成り、該従動リンクと該固定リンクとの結合状態が略一直線状になった時、前記受電側コネクタに対する前記コネクタ本体の押圧力が最大となるようにしたトグルリンク機構とを備え、
前記コイルスプリングの反発力及び前記バネ部材の弾性力に抗して前記レバーを回転させる方向である回転方向に回転させ、該従動リンクと該固定リンクとの結合状態が略一直線状になってから、前記レバーを更に該回転方向に回転させた場合に、前記バネ部材の弾性力より大きく設定された前記コイルスプリングの反発力により前記レバーを該回転方向に付勢し、該レバーの戻りを防止したことを特徴とする給電コネクタ。
Priority Applications (3)
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