JP4898855B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、端子金具を収容するコネクタハウジングと、当該コネクタハウジングに連結されかつこのコネクタハウジング内の端子金具と接続された電線の端部を内側に位置付けるケース部とを備えたコネクタに関し、例えば電気自動車やプラグインハイブリッド車等の自動車内の電源装置と接続された受電コネクタと嵌合す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車等の電動機の駆動力で走行する自動車には、複数の電池等を備えた電源装置が搭載されており、電気エネルギーの蓄積及び放出を担っている。このような電源装置を充電するために、前記自動車の車体には受電コネクタが設けられている。この受電コネクタと、充電器や家庭用電源と電線を介して接続されたコネクタとしての給電コネクタ(例えば、特許文献1ないし3参照)とを互いに嵌合させて、電源装置の充電を行っている。
給電コネクタは、端子金具を収容するコネクタハウジングと、当該コネクタハウジングに連結されかつこのコネクタハウジング内の端子金具と接続された電線の端部を内側に位置付けるケース部とを備えている。ケース部は、絶縁性の合成樹脂で構成された一対のケースを別体で備えている。
一対のケースは、互いに略鏡像対称に形成されている。一対のケースは、互いの間にコネクタハウジングの一端側を挟んだ状態で各ケースの端面同士が互いに重ねられて、ケース部として組み立てられる。また、各ケースには、ケース部が組み立てられると互いに連通するボルト孔が設けられている。これらボルト孔に通されたボルト及びナットによって、一対のケースは互いに取り付けられている。
前記自動車を充電する際には、給電コネクタのケース部を掴んで当該給電コネクタを前記自動車の受電コネクタに近づけ、給電コネクタと受電コネクタとを互いに嵌合させる。そして、充電が終了した後には、再び給電コネクタのケース部を掴んで当該給電コネクタと受電コネクタとの嵌合を解除し、給電コネクタを受電コネクタ即ち前記自動車から遠ざける。
特開平9−161882号公報 特開平9−161884号公報 特開平9−161898号公報
前述した給電コネクタは、受電コネクタとの嵌合作業、嵌合解除作業が頻繁に行われるので、例えば作業中に落下してケース部が破損したり、長期間に亘る使用によってケース部が汚れたりすることがある。しかしながら、ケース部はアッセンブリーされた給電コネクタの一部品であり、ケース部を分解するとケース部内の電線が露出したりケース部からコネクタハウジングが外れたりするのでユーザが簡単にケース部を取り替えることができず、給電コネクタ全体を取り替える必要があるのでコストがかかるといった問題があった。また、ケース部は、一対のケースがボルト及びナットによって取り付けられているが、ボルトやナットがケース外面に露出しているのでユーザが簡単に分解することができ、安全上問題があった。
また、ケース部は充電中でも外部に露出されて人目に触れる機会が多いので、意匠性を向上させることが望まれている。しかし、例えばケース部の外面に塗装等によって模様を描くと、前述したケース部の落下や長期間の使用等によって塗装が剥がれやすく、また、塗装が剥がれた際に前述のようにケース部を簡単に取り替えることができない。そこで、ケース部を構成する樹脂の色を一様に変化させたり、異なる色の樹脂を複数使用して模様を描いたりすることが考えられるが、樹脂の色が限定されるので意匠の変化に乏しいといった問題がった。
本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、ケース部を保護でき、また意匠を容易に変更できるコネクタを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係るコネクタは、端子金具を収容するコネクタハウジングと、一対のケースが互いに連通する複数の挿通孔に通された締結手段によってよって組み立てられることにより前記コネクタハウジングに連結され、前記コネクタハウジング及び前記コネクタハウジング内の端子金具に接続された電線の端部を内側に位置付けたケース部と、互いに取り付けられて前記ケース部の外面を覆う一対のカバーからなるカバー体と、を備えたコネクタであって、前記カバー体が、相手方のコネクタと係合するロックレバーを操作するためのロックボタンを通す切り欠き及び前記カバーを前記ケースに対し相対的に位置決めする位置決め手段を有し、前記カバー体の位置決め手段が、対応する前記ケースの前記複数の挿通孔に対応する位置に前記挿通孔の内径よりも小さな外径で前記カバーの内側に向かって突出して形成された円柱状のボスであることを特徴としている。
上記目的を達成するために、本発明の請求項2に係るコネクタは、請求項1に記載のコネクタにおいて、前記カバー体が、前記一対のカバーのうち一方のカバーに設けられたロック部と、他方のカバーに設けられかつ前記ロック部と係合可能なロック受け部と、を備えたことを特徴としている。
請求項1に記載された発明によれば、カバー体がケース部を覆うので、ケース部よりも
先にカバー体が破損したり汚れたりしてケース部を破損や汚れから保護できる。また、カ
バー体が破損したり汚れたりした際にはカバー体のみを取り替えればよく、取替時のコス
トを低減できる。また、カバー体がケース部を覆うので、ユーザはケース部を簡単に分解等することができず、安全性を向上させることができる。さらに、カバー体を取り替える
ことによってケース部の意匠を簡単に変更することができ、ケース部即ちコネクタの意匠
性を向上させることができる。また、位置決め手段によってカバー体とケース部とを相
対的に位置決めできる。このため、ケース部の所定位置にカバー体を簡単かつ確実に取り
付けることができる。
請求項2に記載された発明によれば、ロック部とロック受け部とが互いに係合することによって、一対のカバーが互いに取り付けられてカバー体がケース部に取り付けられる。このため、ボルトやナット等の別部材や治具等を用いることなくカバー体をケース部に簡単に取り付けることができる。
本発明の一実施形態にかかるコネクタの分解斜視図である。 図1に示されたコネクタが組み立てられた状態を示す斜視図である。 図1中のIII−III線に沿った断面図である。 (a)図1中のIV−IV線に沿った断面図である。(b)図4(a)に示されたロックアームとロック受け部とが係合した状態を示す断面図である。
以下、本発明の一実施形態にかかるコネクタ1を図1ないし図4を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかるコネクタ1は、充電用コードの一端に設けられた給電コネクタであり、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の自動車内の電源装置と接続された受電コネクタと嵌合する。コネクタ1は、図1等に示すように、コネクタハウジング2と、ケース部3と、ロックレバー36と、電線導出部37と、カバー体4とを備えている。
コネクタハウジング2は、絶縁性の合成樹脂で構成され、複数の端子収容部21a、21b、21cとフード部22を一体に備えている。各端子収容部21a、21b、21cは、円筒状に形成され、互いに間隔をあけて互いに平行に設けられている。各端子収容部21a、21b、21cの内側は、1つの端子金具を収容する端子収容室とされている。各端子収容室は、直線孔状に形成され、互いに平行に設けられている。
各端子収容部21a、21b、21cは、収容する端子金具の大きさ(外径)に合わせた内外径に形成されている。端子収容部21aは、複数の端子収容部21a、21b、21cのうち最も受電コネクタに向かって突出して設けられ、接地用の端子金具を収容している。このため、コネクタ1と受電コネクタとを近づけていくと、まず接地用の端子金具同士が互いに接続し、続いて他の端子金具同士が互いに接続する。端子収容部21bは、端子収容部21aより僅かに大きな外径に形成され、充電用の端子金具を収容している。端子収容部21cは、複数の端子収容部21a、21bよりも小さな外径に形成され、信号用の端子金具を収容している。
前述した各端子金具は、所謂雌型の端子金具であり、導電性の板金にプレス加工が施されて形成されている。端子金具は、電気接触部と電線接続部とを一体に備えている。電気接触部は、コネクタ1が受電コネクタと嵌合すると受電コネクタの対応する端子金具と電気的かつ機械的に接続する。電線接続部には、各端子金具に対応する電線7が電気的かつ機械的に接続されている。
電線7は、所謂被覆電線であり、導電性の芯線と絶縁性の被覆部とを備えている。電線7は、各端子金具に対応して複数設けられている。これら電線7のコネクタ1外に導出される部分には、電線プロテクタ7aが取り付けられている。電線プロテクタ7aは、ゴムやエラストマー等の絶縁性及び弾性を有した材料で構成され、長尺筒状に形成されている。電線7の一端は端子金具と接続され、他端は充電器や家庭用電源に接続されるプラグと接続されている。
フード部22は、円筒状に形成され、複数の端子収容部21a、21b、21cを内側に収容している。フード部22は、中心軸方向中央の内面が各端子収容部21a、21b、21cの中心軸方向中央の外面と連なって、端子収容部21a、21b、21cと一体に形成されている。フード部22の一方の開口22a側はケース部3外に位置付けられ、他方の開口側はケース部3内に位置付けられている。
この開口22a側では、フード部22の内面は各端子収容部21a、21b、21cの外面と間隔をあけており、この開口22a側で受電コネクタと嵌合する。開口22a側のフード部22には、受電コネクタのコネクタハウジングと係合する係合部23が設けられている。
また、この開口22a側では、フード部22の中心軸方向の長さは、端子収容部21aと相対する部分が最も長く形成され、端子収容部21aと相対する部分から離れるにしたがって徐々に短くなるように形成されている。さらに、このフード部22の長く形成された部分の外面には、フード部22の中心軸方向に沿って延びた、受電コネクタとの位置決めのためのリブ24が設けられている。
ケース部3は、絶縁性の合成樹脂で構成された一対のケース31、32を別体で備えている。一対のケース31、32は、互いに略鏡像対称に形成され、それぞれ略L字状に屈曲した樋形状に形成されている。一対のケース31、32は、一方のケース31の幅方向両端面と他方のケース32の幅方向両端面とが互いに重ねられて、略L字状に屈曲した筒状のケース部3として組み立てられる。
前述したケース部3は、長手方向一端3a側の開口を塞ぐように当該開口内にコネクタハウジング2とロックレバー36とを位置付ける。また、ケース部3は、長手方向他端3c側の開口を塞ぐように当該開口内に電線導出部37を位置付ける。各ケース31、32の長手方向両端側の内面31a、32aには、周方向に沿ったリブが形成されている。また、コネクタハウジング2のフード部22の中心軸方向中央の外面には周方向に沿った溝が形成され、電線導出部37の端部の外面には周方向に沿った溝が形成されている。そして、リブを各溝内に位置付けて、各ケース31、32の長手方向一端側の間にコネクタハウジング2を挟み、かつ各ケース31、32の他端側の間に電線導出部37を挟むようにしてケース部3を組み立てる。こうして、ケース部3は、長手方向一端3a側でコネクタハウジング2に連結され、他端3c側で電線導出部37と連結される。
このように組み立てられたケース部3は、長手方向一端3a側の開口からコネクタハウジング2内の端子金具と接続された電線7をケース部3内に導入するとともに、他端3c側の開口から電線導出部37を介して電線7をケース部3外に導出する。このように、ケース部3は、電線7の端部を内側に位置付ける。
さらに、ケース部3には、図1及び図3に示すように、組み立てられたケース部3をボルト留めするためのボルト孔33が複数設けられている。ボルト孔33は、一方のケース31の他方のケース32と重なる両端面それぞれの近傍と、他方のケース32の一方のケース31と重なる両端面それぞれの近傍とに設けられている。ボルト孔33は、ケース31、32の外壁を貫通している。ボルト孔33は、ケース部3が組み立てられたときに各ケース31、32のボルト孔33同士が互いに連通可能な位置に設けられている。
ボルト孔33は、図3に示すように、互いに同軸的に連なった小径孔33aと大径孔33bとを備えている。これら小径孔33aと大径孔33bは、平面形状が円形に形成されている。小径孔33aは、各ケース31、32の内面31a、32a側に形成され、ボルト83の軸部83aの外径よりも大きくかつ頭部83b(またはナット84)の外径よりも小さな内径に形成されている。大径孔33bは、各ケース31、32の外面31b、32b側に形成され、小径孔33aの内径及びボルト83の頭部83b(またはナット84)の外径よりも大きな内径に形成されている。
ケース部3が組み立てられると、各ケース31、32のボルト孔33、33が互いに連通する。そして、互いに連通したボルト孔33、33の一方側からボルト83の軸部83aを通し、他方側に突出した軸部83aにナット84をねじ込んで、組み立てられたケース部3をボルト留めする。ボルト83の頭部83b(またはナット84)が位置付けられた大径孔33bの残りのスペースには、カバー体4の後述する位置決めボス44(図3中、一点鎖線で示す)が進入する。
ロックレバー36は、絶縁性の合成樹脂で構成され、棒状に形成されている。図1に示すように、ロックレバー36の長手方向一端には、受電コネクタのコネクタハウジングと係合するロック突部36aが設けられている。また、ロックレバー36の長手方向他端には、当該ロックレバー36を操作するためのロックボタン36bが設けられている。
前述したロックレバー36は、ロック突部36aがケース部3の長手方向一端3a側の開口からケース部3外に位置付けられ、ロックボタン36bがケース部3の長手方向中央の開口からケース部3外に位置付けられた状態で、長手方向中央を中心として回動自在にケース31、32に支持されて、ケース部3内に収容されている。また、ロックレバー36の長手方向他端側はコイルばね等によってケース部3の外側に向かって付勢され、前述したロック突部36aはケース部3の内側に向かって付勢されている。
電線導出部37は、ゴムやエラストマー等の絶縁性及び弾性を有した材料で構成され、中心軸方向一端から他端にいくにしたがって内外径が徐々に縮小した略円筒状に形成されている。電線導出部37は、ケース部3の長手方向他端3cに取り付けられる。電線導出部37は、電線7の電線プロテクタ7aが取り付けられた部分を内側に通して、電線7をケース部3外に導出する。
カバー体4は、絶縁性の合成樹脂で構成され、図1等に示すように、一対のカバー41、42と、ロック部としてのロックアーム5(図4)と、ロック受け部6と、位置決めボス44とを備えている。
一対のカバー41、42は、互いに略鏡像対称に形成され、それぞれ略L字状に屈曲した樋形状に形成されている。一方のカバー41は、内面形状が一方のケース31の外面形状と略等しく形成され、一方のケース31の外面全体を覆う大きさ及び形状に形成されている。他方のカバー42は、内面形状が他方のケース32の外面形状と略等しく形成され、他方のケース32の外面全体を覆う大きさ及び形状に形成されている。また、各カバー41、42の互いに重なる端面41c、42cには、カバー体4が組み立てられると互いに連通してロックレバー36のロックボタン36bを内側に通す孔を形成する切り欠き43が設けられている。
前述した一対のカバー41、42は、一方のカバー41の内面41aが一方のケース31の外面31bを覆うように一方のケース31の外側に取り付けられ、他方のカバー42の内面42aが他方のケース32の外面32bを覆うように他方のケース32の外側に取り付けられる。そして、一対のカバー41、42は、一方のカバー41の幅方向両端面41c、41cと他方のカバー42の幅方向両端面42c、42cとが互いに重ねられて、略L字状に屈曲した筒状のカバー体4として組み立てられる。
こうして、カバー体4がケース部3の外側に取り付けられて、ケース部3の外面3bを覆う。カバー体4が組み立てられる(取り外される)ときに一対のカバー41、42が相対的に接離する(近づいたり離れたりする)方向を矢印Aで示し、取付方向Aと呼ぶ。
ロックアーム5は、一方のカバー41の両端面41c、41cそれぞれの近傍に設けられている。ロックアーム5は、図1に示す他方のカバー42のロック受け部6に対応する位置に設けられ、複数設けられている(図4に1つのみ図示する)。ロックアーム5は、アーム本体51とロック突起52とを備えている。
アーム本体51は、取付方向Aに沿って延びた短帯状に形成され、長手方向一端が一方のカバー41の内面41aに連なり、他端が前記一端よりも他方のカバー42寄りに配されて自由端となっている。アーム本体51は、カバー体4の外側(図4中、上方)に近づく方向に弾性変形自在に設けられている。
ロック突起52は、アーム本体51のカバー体4の内側寄りの外面から突出している。ロック突起52には、テーパ面52aと係止面52bとが設けられている。テーパ面52aは、ロック突起52の他方のカバー42と相対する側に形成され、他方のカバー42に近づくにしたがって徐々にアーム本体51の外面に近づくように取付方向Aに対して傾斜している。係止面52bは、ロック突起52の他方のカバー42から離れた側に形成され、取付方向Aに直交する方向に沿って平坦に形成されている。
ロック受け部6は、図1及び図4に示すように、他方のカバー42の両端面42c、42cそれぞれの近傍に設けられ、複数設けられている。ロック受け部6は、カバー体4が組み立てられたときにロックアーム5と重なる位置に設けられている。ロック受け部6は、ロックアーム5と係合可能である。ロック受け部6は、他方のカバー42の内面42aから立設した一対の立設片61、61と、これら立設片61、61の先端同士を互いに連結する連結片62とを備え、コ字状に形成されている。
一対の立設片61、61は、それぞれ、矩形平板状に形成され、取付方向Aに沿って配されている。また、一対の立設片61、61は、取付方向Aに直交する方向に沿って並んで設けられ、アーム本体51の幅よりも大きな間隔をあけて相対している。
連結片62は、矩形平板状に形成され、他方のカバー42の内面42aと間隔をあけている。この間隔は、中立状態(弾性変形していない状態)のアーム本体51を位置付けることができ、かつアーム本体51が中立状態のときにロック突起52を通さないような大きさとされている。また、連結片62の一方のカバー41から離れた端面62aは、取付方向Aに直交する方向に沿って平坦に形成されている。
前述したロックアーム5とロック受け部6は、図4(a)に示す状態から一対のカバー41、42を互いに近づけていくと、ロックアーム5のロック突起52がロック受け部6内に進入していき、ロック突起52のテーパ面52aがロック受け部6の連結片62と当接する。その後、テーパ面52aによってアーム本体51がカバー体4の外側に向かって弾性変形し、ロック突起52が連結片62の内面上を摺動しながらロック受け部6内にさらに進入していく。
そして、図4(b)に示すように、ロック突起52がロック受け部6内を通り抜けてロック受け部6外に位置付けられると、アーム本体51が弾性復元してロック突起52の係止面52bと連結片62の端面62aとが互いに係止する。こうして、ロックアーム5とロック受け部6とが互いに係合し、一対のカバー41、42が互いに取り付けられる。
位置決めボス44は、図1に示すように、各カバー41、42の前述した両端面41c、41c、42c、42cそれぞれの近傍に設けられ(図1にはカバー42の位置決めボス44のみ示す)、前述したケース部3のボルト孔33に対応する位置に設けられて、複数設けられている。位置決めボス44は、各カバー41、42の内面41a、42aから取付方向Aに沿ってカバー41、42の内側に向かって突出している。位置決めボス44は、円柱状に形成され、ボルト孔33の大径孔33bの内径よりも小さな外径に形成されている。
前述した位置決めボス44は、各カバー41、42をケース部3に近づけていくと、図3に示すように対応するボルト孔33内に進入してそれぞれのカバー41、42(即ちカバー体4)とケース部3とを相対的に位置決めする。このように、ボルト孔33と位置決めボス44とは、特許請求の範囲に記載の位置決め手段をなしている。
前述した構成のコネクタ1を組み立てる際には、まず、電線プロテクタ7aが取り付けられた電線7を電線導出部37内に通しておき、各電線7の端部を端子金具と接続する。そして、これら端子金具を対応する端子収容部21a、21b、21cの端子収容室内に挿入してコネクタハウジング2内に収容する。
次いで、各ケース31、32の長手方向一端側の間にコネクタハウジング2を挟み、他端側の間に電線導出部37を挟むようにしてケース部3を組み立てて、ケース部3内に電線7の端部を位置付ける。そして、組み立てられたケース部3を前述のようにボルト留めする。
その後、図1に示すように、一方のケース31側に一方のカバー41を配し、他方のケース32側に他方のカバー42を配して、これらカバー41、42を取付方向Aに沿って互いに近づけていく。すると、各カバー41、42の位置決めボス44が対応するケース31、32のボルト孔33内に進入して、各カバー41、42が対応するケース31、32の外面31b、32bを覆う所定位置に位置付けられる。
そして、さらに各カバー41、42を互いに近づけていくと、前述のようにロックアーム5とロック受け部6とが互いに係合して、一対のカバー41、42が互いに取り付けられ、カバー体4がケース部3を覆うように当該ケース部3の外側に取り付けられる。こうして、図2に示すコネクタ1が組み立てられる。ユーザは、このコネクタ1のカバー体4部分を掴んで、受電コネクタとの嵌合作業を行い前記自動車の電源装置を充電する。
本実施形態によれば、カバー体4がケース部3を覆うので、ケース部3よりも先にカバー体4が破損したり汚れたりして、ケース部3を破損や汚れから保護できる。また、カバー体4が破損したり汚れたりした際にはカバー体4のみを取り替えればよく、取替時のコストを低減できる。また、カバー体4がケース部3を覆うのでユーザはボルト留めされたケース部3を簡単に分解等することができず、安全性を向上させることができる。さらに、カバー体4を取り替えることによってケース部3の意匠を簡単に変更することができ、ケース部3即ちコネクタ1の意匠性を向上させることができる。
また、ロックアーム5とロック受け部6とが互いに係合することによって、一対のカバー41、42が互いに取り付けられてカバー体4がケース部3に取り付けられる。このため、ボルト83やナット84等の別部材や治具等を用いることなくカバー体4をケース部3に簡単に取り付けることができる。
また、各カバー41、42の位置決めボス44を対応するケース31、32のボルト孔33に通すことによって、カバー41、42(即ちカバー体4)とケース部3とを相対的に位置決めできる。このため、ケース部3の所定位置にカバー体4を簡単かつ確実に取り付けることができる。
前述した実施形態においては、コネクタ1は給電コネクタであったが、給電コネクタ以外のコネクタであっても勿論よい。また、前述した実施形態においては、ロック部としてのロックアーム5とロック受け部6とが係合していたが、ロック部とロック受け部は互いに係合可能であればどんな形状であってもよい。また、前述した実施形態においては、ボルト孔33が位置決め用の孔として機能していたが、ケース部3に別途位置決めボス44の進入する孔を設けてもよい。
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
1 コネクタ
2 コネクタハウジング
3 ケース部
3b 外面
4 カバー体
5 ロックアーム(ロック部)
6 ロック受け部
7 電線
33 ボルト孔(位置決め手段)
41 一方のカバー
42 他方のカバー
44 位置決めボス(位置決め手段)

Claims (2)

  1. 端子金具を収容するコネクタハウジングと、
    一対のケースが互いに連通する複数の挿通孔に通された締結手段によって組み立てられることにより前記コネクタハウジングに連結され、前記コネクタハウジング及び前記コネクタハウジング内の端子金具に接続された電線の端部を内側に位置付けたケース部と、
    互いに取り付けられて前記ケース部の外面を覆う一対のカバーからなるカバー体と、を備えたコネクタであって、
    前記カバー体が、相手方のコネクタと係合するロックレバーを操作するためのロックボタンを通す切り欠き及び前記カバーを前記ケースに対し相対的に位置決めする位置決め手段を有し、
    前記カバー体の位置決め手段が、対応する前記ケースの前記複数の挿通孔に対応する位置に前記挿通孔の内径よりも小さな外径で前記カバーの内側に向かって突出して形成された円柱状のボスであることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記カバー体が、前記一対のカバーのうち一方のカバーに設けられたロック部と、他方のカバーに設けられかつ前記ロック部と係合可能なロック受け部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
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