JP6071448B2

JP6071448B2 - コネクタ

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Publication number: JP6071448B2
Application number: JP2012249023A
Authority: JP
Inventors: 福島　宏高; 宏高福島; 杉山　大介; 大介杉山; 澤田　敦; 敦澤田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2032-11-13
Also published as: EP2922152B1; CN104823331A; EP2922152A4; JP2014099256A; US9531100B2; WO2014077196A1; EP2922152A1; US20150229055A1

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド電気自動車等の車両に使用されるコネクタに関し、特に、充電インレット装置に使用されるインレットコネクタに関する。

電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）等の車体に搭載されるバッテリを充電するために、車両には相手側コネクタとしての充電コネクタが嵌合される充電インレット装置が設けられる（特許文献１参照）。この種の充電インレット装置の一例について、図１２及び図１３を参照しながら説明する。

図１２に示すように、充電インレット装置５００は、インレットコネクタ５１０と、インレットコネクタ５１０に回動自在に設けられるキャップ５２０とを有する。

インレットコネクタ５１０は、内部に端子５３０（図１３参照）が複数設けられるコネクタハウジング５１１と、コネクタハウジング５１１の周囲を覆う外装フード５１２と、外装フード５１２の外側に突設された車体取付フランジ部５１３とを有する。

図１３に示すように、各端子５３０は、コネクタハウジング５１１に形成される端子収容室５１１Ａ内に収容され、相手側端子（不図示）との相対的移動によって接続される。各端子５３０は、端子収容室５１１Ａ内に完全に収容されると、各ランス５１１Ｂに係止される。各ランス５１１Ｂの係止力によって各端子５３０は、端子収容室５１１Ａ内に位置決め状態で収容される。このとき、各端子５３０は、充電インレット装置５００に対する充電コネクタの挿入方向ＩＤに沿ってそれぞれ配置されている。

特開平１０−２７５６５３号公報

しかしながら、上述した従来の充電インレット装置５００では、充電コネクタを充電インレット装置５００に挿入する際、必ずしも端子５３０の長手方向に対して充電コネクタの挿入方向ＩＤが一致するとは限らなかった。つまり、充電コネクタがコネクタハウジング５１１に対して傾斜して挿入されると、相手側端子の傾斜に合わせて端子５３０の軸芯が傾斜する。

このため、充電インレット装置５００への充電コネクタの挿入力が増大し、この挿入力に起因する不具合（例えば、端子５３０の耐久性の低下や端子５３０と相手側端子との接続信頼性の低下）が生じてしまう。

そこで、本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、相手側コネクタがコネクタハウジングに対して傾斜して挿入される場合であっても、相手側コネクタの挿入力を低減し、この挿入力に起因する不具合を解消できるコネクタの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、相手側端子との相対的移動によって接続される端子と、前記端子を支持するコネクタハウジングと、前記相手側端子との移動方向の直交方向に前記端子を変位自在に支持する端子変位手段とを備え、前記端子変位手段は、前記端子を前記コネクタハウジングとの間で支持する弾性支持部材と、前記端子の相手端子接触部の反対側に設けられた板バネ接触部とによって形成されることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、相手側コネクタがコネクタハウジングに対して傾斜して挿入される場合であっても、端子が端子変位手段により変位自在であることで、相手側端子の傾斜に合わせて端子の軸芯が変位（いわゆる、調芯）する。このため、充電コネクタの挿入力が低減し、この挿入力に起因する不具合を防止できる。

図１は、第１実施形態に係る充電インレット装置を前方から見た組立斜視図である。図２は、第１実施形態に係る充電インレット装置を示す分解斜視図である。図３（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４は、第１実施形態に係る端子及び端子変位手段を示す斜視図である。図５は、第１実施形態に係る充電インレット装置の車体パネルへの組付状態を示す図である。図６は、第２実施形態に係る充電インレット装置を示す分解斜視図である。図７（ａ）は、第２実施形態に係る充電インレット装置の縦断面図（図１のＡ−Ａ断面図に相当）であり、図７（ｂ）は、第２実施形態に係る充電インレット装置の縦断面図（図１のＢ−Ｂ断面図に相当）である。図８は、第２実施形態に係る端子及び端子変位手段を示す斜視図である。図９は、第３実施形態に係る充電インレット装置を示す分解斜視図である。図１０（ａ）は、第３実施形態に係る充電インレット装置の縦断面図（図１のＡ−Ａ断面図に相当）であり、図１０（ｂ）は、第３実施形態に係る充電インレット装置の縦断面図（図１のＢ−Ｂ断面図に相当）である。図１１は、第３実施形態に係る端子及び端子変位手段を示す斜視図である。背景技術に係る充電インレット装置を示す斜視図である。背景技術に係る充電インレット装置の縦断面図（図１２のＩ−Ｉ断面図）である。

次に、本発明に係るコネクタとしてのインレットコネクタを備えた充電インレット装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

［第１実施形態］
（充電インレット装置の構成）
まず、第１実施形態に係る充電インレット装置１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１〜図３は、第１実施形態に係る充電インレット装置１を示す図である。

図１〜図３に示すように、充電インレット装置１は、相手側端子（不図示）が設けられた充電コネクタ（不図示）が嵌合するように構成されている。充電インレット装置１は、インレットコネクタ１００と、インレットコネクタ１００に取り付けられるリアコネクタ２００とを備えている。

インレットコネクタ１００は、内部に端子１０が複数設けられるコネクタハウジング１１０と、コネクタハウジング１１０の周囲を覆う外装フード１２０と、外装フード１２０の外側に突設された車体取付フランジ１３０とを有している。

コネクタハウジング１１０は、外装フード１２０内に配置されるフロントハウジング１１０Ａと、パッキン５０を介してフロントハウジング１１０Ａのリアコネクタ２００側に取り付けられるインナーハウジング１１０Ｂとによって構成されている。

フロントハウジング１１０Ａは、外装フード１２０及び車体取付フランジ１３０と一体に形成されている。フロントハウジング１１０Ａには、複数の端子１０を収容する複数の端子収容室１１１が形成されている。フロントハウジング１１０Ａのリアコネクタ２００側の外周には、リアコネクタ２００が係止するコネクタ突部１１２（図１〜図３参照）が設けられている。

インナーハウジング１１０Ｂは、フロントハウジング１１０Ａとリアコネクタ２００との間に介在されている。インナーハウジング１１０Ｂは、図３に示すように、インナー本体部１１３と、インナー本体部１１３からリアコネクタ２００側に張り出したインナー張出部１１４とを備えている。

インナー本体部１１３には、充電コネクタ（不図示）の挿入側に設けられて複数の端子１０を支持する複数の端子支持部１１５が設けられている。この端子支持部１１５に支持される各端子１０は、充電用端子や信号用端子、アース端子等によって構成されている。各端子１０の構成については、後述する。インナー張出部１１４には、内側に向けて突出する爪部（不図示）が先端に形成された弾性アーム１１６が設けられている。

外装フード１２０には、相手側端子（不図示）との嵌合を保持するロック部１２１が設けられている。車体取付フランジ１３０は、車体パネルＰ（図５参照）に当接可能であり、この車体取付フランジ１３０の前面には、パッキン６０が挿入されるパッキン溝１３１が形成されている。

リアコネクタ２００は、端子１０が固定されたインナーハウジング１１０Ｂが取り付けられるとともに、インレットコネクタ１００のフロントハウジング１１０Ａに装着される。リアコネクタ２００は、リア本体部２１０と、リア本体部２１０内に設けられる電線引出用端子２２０とを備えている。

リア本体部２１０には、インナーハウジング１１０Ｂに設けられた弾性アーム１１６の爪部（不図示）と係合する係合孔２１１Ａが形成されたリア張出部２１１と、リア本体部２１０の外側でフロントハウジング１１０Ａに設けられたコネクタ突部１１２に係合する係合アーム２１２とが設けられている（図３参照）。また、リア本体部２１０には、充電コネクタの挿入方向ＩＤ（すなわち、相手側端子の移動方向）の直交方向ＣＤ（第１実施形態では、下方）に沿って設けられるコネクタ挿入部２１３がさらに設けられている。

電線引出用端子２２０は、リアコネクタ２００にインサート成型されており、充電コネクタの挿入方向ＩＤから直交方向ＣＤに向かってＬ字状に屈曲している。つまり、電線引出用端子２２０の一端は、リアコネクタ２００からインナーハウジング１１０Ｂ側に突出し、端子１０に接続される。一方、電線引出用端子２２０の他端は、リアコネクタ２００のコネクタ挿入部２１３内に突出し、電線Ｗの端末に固定されたコネクタＣ（図５参照）内の端子（不図示）と接続される。

複数の電線引出用端子２２０の一つは、複数の端子１０のうちのアース端子に接続され、コネクタ挿入部２１３内に導かれずに、リア本体部２１０からインレットコネクタ１００側に突出したアース部２２１として構成されている。アース部２２１は、充電インレット装置１が車体パネルＰ（図５参照）に組み付けられて車体取付フランジ１３０と車体パネルＰとがボルト等によって締結されると、車体パネルＰと導通接続される。

（端子の構成）
次に、上述した端子１０の構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係る端子１０及び端子変位手段３０を示す斜視図である。

図２及び図３に示すように、端子１０は、相手側端子（不図示）との相対的移動によって接続される。図４に示すように、端子１０は、端子収容室１１１内に配置されて相手側端子（不図示）と接触する筒状の相手側端子接触部２０と、相手側端子接触部２０よりもインナーハウジング１１０Ｂ側に設けられる端子変位手段３０とによって構成されている。

相手側端子接触部２０の先端には、ユーザの手指が相手側端子接触部２０に接触することを防止する絶縁性（樹脂製）の先端部２０Ａが設けられている。

端子変位手段３０は、充電コネクタの挿入方向ＩＤの直交方向ＣＤ（具体的には、図４の上下方向ＵＤや左右方向ＬＲ、傾斜方向Ｉ１，Ｉ２）に端子１０を変位自在に支持している。端子変位手段３０は、相手側端子接触部２０と一体に形成されている。

図４に示すように、端子変位手段３０は、インナーハウジング１１０Ｂの支持箇所としての端子支持部１１５側に位置する板状の第１プレート部３１と、端子１０の相手側端子接触部２０側に位置する第２プレート部３２と、第１プレート部３１と第２プレート部３２との間で約９０度捻られた捻り部３３とによって形成されている。

第１プレート部３１は、上下方向ＵＤに撓み変形可能であり、該上下方向ＵＤに対して相手側端子接触部２０を変位できる。第１プレート部３１は、端子支持部１１５に固定されてリアコネクタ２００の電線引出用端子２２０と接続される。第１プレート部３１と電線引出用端子２２０とは、例えば、抵抗溶接等の溶接により接続される。

第２プレート部３２は、捻り部３３により第１プレート部３１に対して直交している。第２プレート部３２は、左右方向ＬＲに撓み変形可能であり、該左右方向ＬＲに対して相手側端子接触部２０を変位できる。

これらの第１プレート部３１及び第２プレート部３２は、上述した各々の撓み変形により、傾斜方向Ｉ１，Ｉ２に対しても相手側端子接触部２０を変位できる。

（充電インレット装置の取付）
次に、上述した充電インレット装置１の車体パネルＰへの取付作業について、図２及び図５を参照しながら簡単に説明する。図５は、第１実施形態に係る充電インレット装置１の車体パネルＰへの組付状態を示す図である。

先ず、図２に示すように、リアコネクタ２００に、パッキン７０及びアセンブリー８０を介して、端子１０が固定されたインナーハウジング１１０Ｂを装着する。そして、端子１０及びインナーハウジング１１０Ｂが装着されたリアコネクタ２００を、パッキン９０を介してフロントハウジング１１０Ａに組み付けて、充電インレット装置１を形成する。

次に、図５に示すように、車体パネルＰの内側より車体パネルＰのインレット取付穴Ｐ１に、充電インレット装置１を挿入し、車体取付フランジ１３０を車体パネルＰに突き当てる。最後に、車体取付フランジ１３０と車体パネルＰとをボルト等によって締結すれば完了する。

ここで、車体側に配策される電線Ｗに取り付けられたコネクタＣは、充電インレット装置１の組立時にリアコネクタ２００のコネクタ挿入部２１３に嵌合されてもよく、また、充電インレット装置１が車体パネルＰにボルト等によって締結された後にリアコネクタ２００のコネクタ挿入部２１３に嵌合されてよい。

（作用・効果）
以上説明した第１実施形態では、充電コネクタがフロントハウジング１１０Ａに対して傾斜して挿入される場合であっても、端子１０が端子変位手段３０により上下方向ＵＤや左右方向ＬＲ或いは傾斜方向Ｉ１，Ｉ２に対して変位自在であることで、相手側端子の傾斜に合わせて端子１０の軸芯が変位（いわゆる、調芯）する。このため、充電コネクタの挿入力が低減し、この挿入力に起因する不具合を防止できる。つまり、端子１０の相手側端子接触部２０への負荷が低減して端子１０の耐久性が向上する。また、端子１０の相手側端子接触部２０自体が変形しないため、端子１０と相手側端子（不図示）との接続信頼性の低下を抑制できる。

第１実施形態では、端子変位手段３０は、第１プレート部３１、第２プレート部３２及び捻り部３３によって形成されて、これらが端子１０の相手側端子接触部２０と一体に形成されていることで、端子変位手段３０を形成するために別途部材が必要にならずに、充電インレット装置１の製造コストの増大を抑制できる。

特に、捻り部３３により第１プレート部３１と第２プレート部３２とが直交しているので、端子１０が端子変位手段３０によりあらゆる方向（図４の上下方向ＵＤや左右方向ＬＲ、傾斜方向Ｉ１，Ｉ２）に変位し易くなっている。なお、捻り部３３の捻り角度については、必ずしも約９０度である必要はなく、端子１０があらゆる方向に変位できる角度であれば任意に設定できる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る充電インレット装置２について、図面を参照しながら説明する。図６及び図７は、第２実施形態に係る充電インレット装置２を示す図である。図８は、第２実施形態に係る端子１０及び端子変位手段３０を示す斜視図である。なお、上述した第１実施形態に係る充電インレット装置１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

上述した第１実施形態では、端子変位手段３０が端子１０（相手側端子接触部２０）と一体に形成されている。これに対して、第２実施形態では、端子変位手段３０が端子１０と別体に形成されている。

まず、端子１０の構成について説明する。図６〜図８に示すように、端子１０は、導電性の端子本体１０Ａと、端子本体１０Ａに固定された絶縁性の絶縁部材１０Ｂとによって構成されている。

端子本体１０Ａは、所定形状の導電性プレートをプレス加工で折り曲げることによって形成されている。端子本体１０Ａは、相手側端子（不図示）が接触する筒状の相手側端子接触部２０と、後述する端子変位手段３０の導電部材３５が加締め固定される端子側加締部２１と、これらを連結する繋ぎ部２２（図８（ｂ）参照）とを備えている。

絶縁部材１０Ｂは、相手側端子接触部２０の先端より前方に突出する先端部２３と、相手側端子接触部２０の後端側である繋ぎ部２２の外周に配置された端子保持部２４と、相手側端子接触部２０内に設けられて先端部２３と端子保持部２４との間を連結する連通部２５とによって構成されている。

端子保持部２４の外周の両端には、リブ２４ａ，２４ｂが全周に亘って突設されている。端子保持部２４の外周には、一対のリブ２４ａ，２４ｂにより形成された嵌合凹部２６が設けられている。

次に、端子変位手段３０の構成について説明する。図６〜図８に示すように、端子変位手段３０は、端子１０をインナーハウジング１１０Ｂの端子支持部１１５との間で支持する円筒状の弾性支持部材３４と、端子１０の相手側端子接触部２０の反対側が接続された板状の導電部材３５とによって形成されている。

弾性支持部材３４は、ゴム材等の弾性体によって形成されている。弾性支持部材３４は、一対のリブ２４ａ，２４ｂにより位置決めされた状態で、嵌合凹部２６に装着される。

導電部材３５は、可撓性を有するとともに、端子１０とリアコネクタ２００の電線引出用端子２２０とを中継している。導電部材３５の一端は、端子側加締部２１に加締め固定され、端子１０と接続されている。一方、導電部材３５の他端は、電線引出用端子２２０の端部に設けられたリア側加締部２２２（図６及び図７参照）に加締め固定される。

このような第２実施形態に係る充電インレット装置２では、端子１０は、弾性支持部材３４を介して、インナーハウジング１１０Ｂに形成された端子保持孔１１５（図６及び図７参照）に嵌合することでインナーハウジング１１０Ｂに固定されている。

そして、図７に示すように、端子保持部２４の外周に設けられた後側のリブ２４ｂと弾性支持部材３４とが端子支持部１１５の内面に密着している。これにより、端子１０は、弾性支持部材３４の弾性変形によって、リブ２４ｂを支点に軸芯の向きをインナーハウジング１１０Ｂに対して変位できる。また、導電部材３５が可撓性を有しているため、端子１０が変位しても、端子１０と電線引出用端子２２０との接続を保持できる。

以上説明した第２実施形態では、端子変位手段３０が弾性支持部材３４と可撓性の導電部材３５とによって形成されることで、充電インレット装置２への充電コネクタの挿入時に、弾性支持部材３４により端子１０の変位を自在に支持でき、導電部材３５により端子１０と電線引出用端子２２０とを中継できる。これにより、第１実施形態と同様に、相手側端子の傾斜に合わせて端子１０の軸芯が変位（いわゆる、調芯）するため、充電コネクタの挿入力が低減し、この挿入力に起因する不具合を防止できる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る充電インレット装置３について、図面を参照しながら説明する。図９及び図１０は、第３実施形態に係る充電インレット装置３を示す図である。図１１は、第３実施形態に係る端子１０及び端子変位手段３０を示す斜視図である。なお、上述した第２実施形態に係る充電インレット装置２と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

上述した第２実施形態では、端子変位手段３０が端子１０と別体に形成されている。これに対して、第３実施形態では、端子変位手段３０の一部が端子１０と一体に形成され、端子変位手段３０の弾性支持部材３４が端子１０と別体に形成されている。

具体的には、図９〜図１１に示すように、端子変位手段３０は、端子１０をインナーハウジング１１０Ｂの端子支持部１１５との間で支持する円筒状の弾性支持部材３４と、端子１０の相手側端子接触部２０の反対側に設けられた板バネ接触部３６とによって形成されている。

弾性支持部材３４は、第２実施形態と同様に、端子保持部２４の外周に設けられた一対のリブ２４ａ，２４ｂにより位置決めされた状態で、嵌合凹部２６に装着される。

板バネ接触部３６は、端子１０の相手側端子接触部２０と一体に形成されている。板バネ接触部３６は、端子１０のうちの太い端子（例えば、充電用端子やアース端子）に設けられる大電流用板バネ部３７と、端子１０のうちの細い端子（例えば、信号用端子）に設けられる小電流用板バネ部３８とによって構成されている。

大電流用板バネ部３７は、図１０（ａ）（ｂ）及び図１１（ａ）（ｂ）に示すように、板状のプレート本体部３７Ａと、プレート本体部３７Ａから切り起こされたプレート切起部３７Ｂとによって構成されている。プレート本体部３７Ａ及びプレート切起部３７Ｂによって、電線引出用端子２２０の一端を挟持する。

小電流用板バネ部３８は、図１０（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、互いに対向する一対の挟持片３８Ａ，３８Ｂとによって構成されている。一対の挟持片３８Ａ，３８Ｂとによって、電線引出用端子２２０の一端を挟持する。

このような第３実施形態に係る充電インレット装置３では、端子１０は、弾性支持部材３４を介して、インナーハウジング１１０Ｂに形成された端子支持部１１５（図９及び図１０参照）に嵌合することでインナーハウジング１１０Ｂに固定されている。

そして、図１０に示すように、端子保持部２４の外周に設けられた後側のリブ２４ｂと弾性支持部材３４とが端子支持部１１５の内面に密着している。これにより、端子１０は、弾性支持部材３４の弾性変形によって、リブ２４ｂを支点に軸芯の向きをインナーハウジング１１０Ｂに対して変位できる。また、板バネ接触部３６が電線引出用端子２２０の一端を挟持しているため、端子１０が変位しても、端子１０と電線引出用端子２２０との接続を保持できる。

以上説明した第３実施形態では、端子変位手段３０が弾性支持部材３４と板バネ接触部３６とによって形成されることで、充電インレット装置１への充電コネクタの挿入時に、弾性支持部材３４により端子１０の変位を自在に支持でき、板バネ接触部３６により端子１０（相手側端子接触部２０）と電線引出用端子２２０との接続が保持される。このため、第１，第２実施形態と同様に、相手側端子の傾斜に合わせて端子１０の軸芯が変位（いわゆる、調芯）するため、充電コネクタの挿入力が低減し、この挿入力に起因する不具合を防止できる。

［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、第１〜第３実施形態では、端子変位手段３０は、充電インレット装置１のインレットコネクタ１００に設けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、リアコネクタ２００の電線引出用端子２２０近傍に設けられていてもよい。また、端子変位手段３０は、充電コネクタに設けられていてもよく、その他の様々なコネクタに適用できることは勿論である。

また、第１〜第３実施形態では、電線Ｗの引き出し方向としては、リアコネクタ２００の下方であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、リアコネクタ２００の上方や側方であってもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１〜３…充電インレット装置
１０…端子
２０…相手側端子接触部
３０…端子変位手段
３１…第１プレート部
３２…第２プレート部
３３…捻り部
３４…弾性支持部材
３５…導電部材
３６…板バネ接触部
１００…インレットコネクタ
１１０…コネクタハウジング
１１０Ａ…フロントハウジング
１１０Ｂ…インナーハウジング
１１５…端子支持部
２００…リアコネクタ
Ｗ…電線
Ｃ…コネクタ
Ｐ…車体パネル
Ｐ１…インレット取付穴

Claims

相手側端子との相対的移動によって接続される端子と、前記端子を支持するコネクタハウジングと、前記相手側端子との移動方向の直交方向に前記端子を変位自在に支持する端子変位手段とを備え、
前記端子変位手段は、前記端子を前記コネクタハウジングとの間で支持する弾性支持部材と、前記端子の相手端子接触部の反対側に設けられた板バネ接触部とによって形成されることを特徴とするコネクタ。