JP5813462B2

JP5813462B2 - コネクタ嵌合構造

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Publication number: JP5813462B2
Application number: JP2011238939A
Authority: JP
Inventors: 剛紀大村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2031-10-31
Also published as: CN104025390A; JP2013097975A; EP2774225A1; WO2013065284A1; US20140242818A1

Description

本発明は、例えば、電気自動車のバッテリに充電を行う給電装置に設けられた給電側コネクタと前記電気自動車に設けられた受電側コネクタとのコネクタ嵌合構造、及び、該コネクタ嵌合構造に用いられる給電側コネクタに関するものである。

図４は、従来の給電側コネクタと受電側コネクタとのコネクタ嵌合構造を示す部分断面図である。図５は、図４中のＲ部分を拡大した拡大図である（特許文献１を参照。）。

図４に示すように、上記コネクタ嵌合構造３１０は、互いに嵌合する給電側コネクタ３０１及び受電側コネクタ１０１から成る。この給電側コネクタ３０１は、電気自動車のバッテリに充電を行う給電装置に設けられており、受電側コネクタ１０１は、前記電気自動車に設けられている。

上記給電側コネクタ３０１は、上記給電装置のケーブルの先端に設けられたケース３０２と、電源線３０３ａに接続された電源線用端子３０４ａ及び信号線３０３ｂに接続された信号線用端子３０４ｂを有し、ケース３０２内に進退可能に装着されたコネクタ本体３０５と、コネクタ本体３０５をケース３０２に対して前進及び後退させるレバー３０６と、受電側コネクタ１０１のケース１０２と係合して両コネクタ３０１，１０１のケース３０２，１０２同士をロックするロックアーム３０７と、ケース１０２とロックアーム３０７との係合を解除するロックアーム解除手段（不図示）と、レバー３０６を二点鎖線で示す位置で固定するレバー固定手段（不図示）と、を備えている。

上記受電側コネクタ１０１は、車体に固定されたケース１０２と、電源線１０３ａに接続された電源線用端子１０４ａ及び信号線１０３ｂに接続された信号線用端子１０４ｂを有し、ケース１０２内に装着されたコネクタ本体１０５と、を備えている。

このようなコネクタ嵌合構造３１０においては、給電側コネクタ３０１を受電側コネクタ１０１に近付けることによって、ロックアーム３０７が受電側コネクタ１０１のケース１０２に係合し、両コネクタ３０１，１０１のケース３０２，１０２同士がロックされる。そして、その状態で、レバー３０６を図４中の矢印Ａ側に操作することによって、給電側コネクタ３０１のコネクタ本体３０５が、図４に示す後退位置から矢印Ｂ方向に前進して前進位置に位置付けられるとともに受電側コネクタ１０１のコネクタ本体１０５と嵌合する。さらに、前記レバー固定手段によりレバー３０６が二点鎖線で示す位置で固定された後に、給電装置からバッテリへの充電が開始される。

また、充電終了後に電源線への通電が遮断されて給電側コネクタ３０１を受電側コネクタ１０１から離脱させる際は、まず、前記レバー固定手段を操作し、レバー３０６を図４中の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に戻して、コネクタ本体３０５をコネクタ本体１０５から離脱させる。そして、前記ロックアーム解除手段を操作し、ケース１０２とロックアーム３０７との係合を解除して、ケース３０２，１０２同士のロックを解除する。その状態で、給電側コネクタ３０１を受電側コネクタ１０１から引き抜くことによって、給電側コネクタ３０１が受電側コネクタ１０１から離脱する。

特開平１０−２７５６５３号公報

しかしながら、上述した従来のコネクタ嵌合構造３１０及び給電側コネクタ３０１においては、以下に示す問題があった。すなわち、給電側コネクタ３０１と受電側コネクタ１０１とが嵌合されて給電装置からバッテリへの充電が行われている最中に、誤操作によってレバー３０６が動かされ、コネクタ本体３０５がコネクタ本体１０５から離脱されると、図５に示すように、電源線用端子３０４ａと電源線用端子１０４ａとが非接触となって、これら電源線用端子３０４ａと電源線用端子１０４ａとの間にアーク放電が発生し、コネクタ３０１，１０１が破損してしまうという問題があった。

したがって、本発明は、アーク放電の発生を防止することができるコネクタ嵌合構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載された発明は、互いに嵌合する給電側コネクタ及び受電側コネクタから成り、前記給電側コネクタが、ケースと、電源線に接続された電源線用端子を有し、前記ケース内に進退可能に装着されたコネクタ本体と、前記コネクタ本体を前記ケースに対して前進及び後退させるレバーと、前記受電側コネクタのケースと係合して両コネクタのケース同士をロックするロック手段と、を備え、前記給電側コネクタと前記受電側コネクタとが近付けられることにより前記ロック手段が両コネクタのケース同士をロックし、両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が前進位置に位置付けられた状態で、該コネクタ本体が前記受電側コネクタのコネクタ本体と嵌合するコネクタ嵌合構造において、両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた状態で、前記給電側コネクタの電源線用端子が、前記受電側コネクタの電源線用端子と接触していることを特徴とするコネクタ嵌合構造である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、両コネクタのコネクタ本体が、電源線に接続された電源線用端子と、信号線に接続された信号線用端子と、を有し、両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が前進位置に位置付けられた状態で、前記給電側コネクタの信号線用端子が、前記受電側コネクタの信号線用端子と接触しており、両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた状態で、前記給電側コネクタの信号線用端子が、前記受電側コネクタの信号線用端子と非接触となることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた状態で、前記給電側コネクタの電源線用端子が、前記受電側コネクタの電源線用端子と接触しているので、給電側コネクタ側から受電側コネクタ側に給電が行われている最中に誤操作によってレバーが動かされ、給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた場合に、給電側コネクタの電源線用端子と受電側コネクタの電源線用端子との間にアーク放電が発生することを防止できる。よって、給電側コネクタ及び受電側コネクタが破損することを防止できる。

請求項２に記載された発明によれば、両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた状態で、前記給電側コネクタの信号線用端子が、前記受電側コネクタの信号線用端子と非接触となるので、給電側コネクタ側から受電側コネクタ側に給電が行われている最中に誤操作によってレバーが動かされ、給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた場合に、電源線用端子間の通電をストップさせることができ、電源線用端子間の通電が止まった後にこれら電源線用端子同士を離すことで、アーク放電が発生することを確実に防止できる。

本発明の一実施の形態にかかるコネクタ嵌合構造を示す部分断面図であり、両コネクタのケース同士がロックされかつ給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた状態を示す図である。図１に示されたコネクタ嵌合構造の要部を拡大した拡大図である。図１に示された給電側コネクタのコネクタ本体が前進位置に位置付けられて受電側コネクタのコネクタ本体と嵌合した状態を示す部分断面図である。従来の給電側コネクタと受電側コネクタとのコネクタ嵌合構造を示す部分断面図である。図４中のＲ部分を拡大した拡大図である。

本発明の一実施の形態にかかる「コネクタ嵌合構造」及び「給電側コネクタ」を、図１〜３を参照して説明する。

図１〜３に示すように、本発明の「コネクタ嵌合構造１０」は、互いに嵌合する「給電側コネクタ１」及び「受電側コネクタ１０１」から成る。この給電側コネクタ１は、電気自動車のバッテリに充電を行う給電装置に設けられており、受電側コネクタ１０１は、前記電気自動車に設けられている。また、前記受電側コネクタ１０１は、従来技術として説明した図４の受電側コネクタ１０１と同一であり、前記給電側コネクタ１は、従来技術として説明した図４の給電側コネクタ３０１に改良を加えたものである。

上記給電側コネクタ１は、上記給電装置のケーブルの先端に設けられたケース２と、電源線３ａに接続された電源線用端子４ａ及び信号線３ｂに接続された信号線用端子４ｂを有し、ケース２内に進退可能に装着されたコネクタ本体５と、コネクタ本体５をケース２に対して前進及び後退させるレバー６と、受電側コネクタ１０１のケース１０２と係合して両コネクタ１，１０１のケース２，１０２同士をロックするロックアーム７（特許請求の範囲に記載したロック手段）と、ケース１０２とロックアーム７との係合を解除するロックアーム解除手段（不図示）と、レバー６を図３に示す位置で固定するレバー固定手段（不図示）と、コネクタ本体５を受電側コネクタ１０１の反対側に付勢するコイルバネ１１と、を備えている。

上記コネクタ本体５は、上述した電源線用端子４ａ及び信号線用端子４ｂと、これら端子４ａ，４ｂを収容する端子収容室５１，５２が設けられたハウジング５０と、端子収容室５１，５２を防水する止水栓９ａ，９ｂと、端子収容室５１，５２から端子４ａ，４ｂが抜けることを防止するリアホルダ８と、を有している。

上記電源線用端子４ａは、導電性材料で形成されており、電源線３ａに電気接続される電線接続部４０と、棒状に形成され、受電側コネクタ１０１の電源線用端子１０４ａと電気接続される棒状接続部４１と、が設けられている。上記信号線用端子４ｂは、導電性材料で形成されており、信号線３ｂに電気接続される電線接続部４３と、棒状に形成され、受電側コネクタ１０１の信号線用端子１０４ｂと電気接続される棒状接続部４４と、が設けられている。また、電源線３ａは、電気自動車のバッテリを充電するための電流が流れる電線であり、信号線３ｂは、電源線３ａへの通電可否を制御するための信号が伝送される電線である。

上記レバー６は、中央部がケース２に回転可能に軸支されており、一端部がケース２外に配置されており、他端部がケース２内に配置されてコネクタ本体５に連結されている。また、レバー６は、図示しないバネによって、図１に示す位置に位置付けられるように付勢されている。そして、このレバー６を図１中の矢印Ａ側に操作することによって、コネクタ本体５が図１に示す後退位置から矢印Ｂ方向に前進し、図３に示す前進位置に位置付けられる。また、図３に示す位置に位置付けられたレバー６は、上記レバー固定手段によって回動不能に固定される。さらに、レバー固定手段がレバー６から外れることによって、該レバー６は図３中の矢印Ｃ側に移動され、図１に示す位置に戻される。また、レバー６が図３に示す位置から図１に示す位置に戻されることによって、コネクタ本体５が図３に示す前進位置から矢印Ｄ方向に後退し、図１に示す後退位置に位置付けられる。

上記ロックアーム７は、図２に示すように、中央部７２がケース２に回転可能に軸支されており、一端部７１がケース２外に配置されており、他端部がケース２内に配置されている。また、ロックアーム７は、図示しないバネによって、図１，２に示す位置に位置付けられるように付勢されている。このロックアーム７は、給電側コネクタ１と受電側コネクタ１０１とが近付けられることにより、一端部７１が受電側コネクタ１０１のケース１０２の前端部１２１と係合して、両コネクタ１，１０１のケース２，１０２同士をロックする。また、一端部７１がケース１０２の前端部１２１と係合した状態のロックアーム７は、上記ロックアーム解除手段によって他端部が押圧されることによって、一端部７１が前端部１２１から離れ、前端部１２１との係合状態が解除される。

上記コネクタ本体１０５は、上述した電源線用端子１０４ａ及び信号線用端子１０４ｂと、これら端子１０４ａ，１０４ｂを収容する端子収容室１５１，１５２が設けられたハウジング１５０と、端子収容室１５１を防水する止水栓１０９ａと、端子収容室１５１，１５２から端子１０４ａ，１０４ｂが抜けることを防止するリアホルダ１０８と、を有している。

上記電源線用端子１０４ａは、導電性材料で形成されており、電源線１０３ａに電気接続される電線接続部１４０と、筒状に形成され、給電側コネクタ１の電源線用端子４ａと電気接続される筒状接続部１４１と、が設けられている。上記信号線用端子１０４ｂは、導電性材料で形成されており、信号線１０３ｂに電気接続される電線接続部１４３と、筒状に形成され、給電側コネクタ１の信号線用端子４ｂと電気接続される筒状接続部１４４と、が設けられている。また、電源線１０３ａは、電気自動車のバッテリを充電するための電流が流れる電線であり、信号線１０３ｂは、電源線１０３ａへの通電可否を制御するための信号が伝送される電線である。

このようなコネクタ嵌合構造１０においては、給電側コネクタ１を受電側コネクタ１０１に近付けることによって、図１に示すようにロックアーム７が受電側コネクタ１０１のケース１０２に係合し、両コネクタ１，１０１のケース２，１０２同士がロックされる。そして、その状態で、レバー６を図１中の矢印Ａ側に操作することによって、給電側コネクタ１のコネクタ本体５が、図１に示す後退位置から矢印Ｂ方向に前進して図３に示す前進位置に位置付けられるとともに受電側コネクタ１０１のコネクタ本体１０５と嵌合する。また、コネクタ本体５がコネクタ本体１０５と嵌合することにより、電源線用端子４ａの棒状接続部４１が電源線用端子１０４ａの筒状接続部１４１内の手前側から奥側に位置付けられるとともに、信号線用端子４ｂの棒状接続部４４が信号線用端子１０４ｂの筒状接続部１４４内に挿入されて信号線用端子４ｂと信号線用端子１０４ｂとが導通する。さらに、前記レバー固定手段によりレバー６が図３に示す位置で固定された後に、給電装置のスイッチが操作されるなどして給電装置からバッテリへの充電が開始される。

また、充電終了後に電源線への通電が遮断されて給電側コネクタ１を受電側コネクタ１０１から離脱させる際は、まず、前記レバー固定手段を操作し、レバー６を図３に示す位置から図１に示す位置に戻すことによって、コネクタ本体５を図３に示す前進位置から図１に示す後退位置に後退させて、コネクタ本体５をコネクタ本体１０５から離脱させる。また、コネクタ本体５がコネクタ本体１０５から離脱することにより、電源線用端子４ａの棒状接続部４１が電源線用端子１０４ａの筒状接続部１４１内の奥側から手前側に位置付けられるとともに、信号線用端子４ｂの棒状接続部４４が信号線用端子１０４ｂの筒状接続部１４４外に位置付けられて信号線用端子４ｂと信号線用端子１０４ｂとが非接触となる。そして、前記ロックアーム解除手段を操作し、ケース１０２とロックアーム７との係合を解除して、ケース２，１０２同士のロックを解除する。その状態で、給電側コネクタ１を受電側コネクタ１０１から引き抜くことによって、給電側コネクタ１が受電側コネクタ１０１から離脱する。

続いて、本発明の給電側コネクタ１の主な改良点について説明する。従来技術として説明した図４の給電側コネクタ３０１においては、両コネクタ３０１，１０１のケース３０２，１０２同士がロックされかつ給電側コネクタ３０１のコネクタ本体３０５が後退位置に位置付けられた状態で、給電側コネクタ３０１の電源線用端子３０４ａが、受電側コネクタ１０１の電源線用端子１０４ａと非接触となる構成であった。

この点について、本発明の給電側コネクタ１においては、両コネクタ１，１０１のケース２，１０２同士がロックされかつ給電側コネクタ１のコネクタ本体５が後退位置に位置付けられた状態で、給電側コネクタ１の電源線用端子４ａが、受電側コネクタ１０１の電源線用端子１０４ａと接触し、導通状態となるように改良を施している。具体的には、コネクタ本体５のケース２に対する位置を、従来品よりも受電側コネクタ１０１側の位置に変更する改良を施している。

上述した改良により、本発明のコネクタ嵌合構造１０においては、以下の効果を奏する。すなわち、給電側コネクタ１側から受電側コネクタ１０１側に給電が行われている最中に誤操作によってレバー６が動かされ、給電側コネクタ１のコネクタ本体５が後退位置に位置付けられた場合に、給電側コネクタ１の電源線用端子４ａと受電側コネクタ１０１の電源線用端子１０４ａとの間にアーク放電が発生することを防止できる。よって、給電側コネクタ１及び受電側コネクタ１０１が破損することを防止できる。

さらに、本発明のコネクタ嵌合構造１０においては、両コネクタ１，１０１のケース２，１０２同士がロックされかつ給電側コネクタ１のコネクタ本体５が後退位置に位置付けられた状態で、給電側コネクタ１の信号線用端子４ｂが、受電側コネクタ１０１の信号線用端子１０４ｂと接触していないので、給電側コネクタ１側から受電側コネクタ１０１側に給電が行われている最中に誤操作によってレバー６が動かされ、給電側コネクタ１のコネクタ本体５が後退位置に位置付けられた場合に、電源線用端子４ａ，１０４ａ間の通電をストップさせることができ（すなわち、信号線用端子４ｂ，１０４ｂ同士が離れることで給電装置がシステムダウンする。）、電源線用端子４ａ，１０４ａ間の通電が止まった後にこれら電源線用端子４ａ，１０４ａ同士を離すことで、アーク放電が発生することを確実に防止できる。

なお、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、実施形態に限定されるものではない。すなわち、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給電側コネクタ
２，１０２ケース
３ａ，１０３ａ電源線
４ａ，１０４ａ電源線用端子
５，１０５コネクタ本体
６レバー
７ロックアーム（ロック手段）
１０コネクタ嵌合構造
１０１受電側コネクタ

Claims

互いに嵌合する給電側コネクタ及び受電側コネクタから成り、
前記給電側コネクタが、
ケースと、
電源線に接続された電源線用端子を有し、前記ケース内に進退可能に装着されたコネクタ本体と、
前記コネクタ本体を前記ケースに対して前進及び後退させるレバーと、
前記受電側コネクタのケースと係合して両コネクタのケース同士をロックするロック手段と、を備え、
前記給電側コネクタと前記受電側コネクタとが近付けられることにより前記ロック手段が両コネクタのケース同士をロックし、
両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が前進位置に位置付けられた状態で、該コネクタ本体が前記受電側コネクタのコネクタ本体と嵌合するコネクタ嵌合構造において、
両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた状態で、前記給電側コネクタの電源線用端子が、前記受電側コネクタの電源線用端子と接触している
ことを特徴とするコネクタ嵌合構造。
両コネクタのコネクタ本体が、電源線に接続された電源線用端子と、信号線に接続された信号線用端子と、を有し、
両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が前進位置に位置付けられた状態で、前記給電側コネクタの信号線用端子が、前記受電側コネクタの信号線用端子と接触しており、
両コネクタのケース同士がロックされかつ前記給電側コネクタのコネクタ本体が後退位置に位置付けられた状態で、前記給電側コネクタの信号線用端子が、前記受電側コネクタの信号線用端子と非接触となる
ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ嵌合構造。