JP6197551B2

JP6197551B2 - 給電用コネクタ

Info

Publication number: JP6197551B2
Application number: JP2013209059A
Authority: JP
Inventors: 健也高橋; 俊幸松田
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: JP2015072869A

Description

本発明は、車両に搭載された蓄電装置から外部の被給電装置に給電することに用いる給電用コネクタに関する。

従来、プラグインハイブリッド車等に搭載された蓄電装置から車両外部の家電製品に電力を供給するための手段として、車両側コネクタ（インレット）に接続される給電用コネクタを備え、同給電用コネクタに設けられたコンセントに家電製品の電源コードを接続するようにしたものが知られている（下記特許文献１参照）。

より具体化な給電用コネクタとして、車両側コネクタと嵌合接続される嵌合部を先端に設けたハウジングと、同ハウジングの後部側に切り欠き形成された収容凹部と、収容凹部の奥面に設けられたコンセントと、電源コードを水密に挿通可能でかつ収容凹部に開閉可能に装着されたカバーとが具備された構造のものも市場に供されている。そして非常時等においては、家電製品を車両近傍まで持参する一方、車両側コネクタに給電用コネクタを嵌合接続し、カバーを開いてコンセントに家電製品の電源コードを接続したのち、電源コードを水密に挿通しつつカバーを閉じることで収容凹部に対する止水を行い、この状態で家電製品に電力を供給するようになっている。端的には、給電用コネクタに設けられたコンセントに各種家電製品の電源コードを抜き差しすることで、各家電製品に対する電力供給に対応している。

特許第５０９９２７９号公報

一方、同じく非常時において、この種の給電用コネクタを利用して信号機に電力を供給したいという要望もある。その場合は、信号機のコンセントに適合した特殊なプラグを設けた給電ケーブルを引き出した構造とされ、なおかつ専用とすることが望ましい。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、給電ケーブルが引き出された専用の給電用コネクタを低コストで製造できるようにするところにある。

本発明は、車両に搭載された蓄電装置から外部の被給電装置に給電することに用いる給電用コネクタであって、前記蓄電装置と接続された車両側コネクタと嵌合接続される嵌合部を先端に設けたハウジングと、前記ハウジングの後部側に切り欠き形成された収容凹部と、前記収容凹部の奥面に設けられたコンセントと、前記コンセントと前記被給電装置とにそれぞれ接続可能なプラグを基端側と先端側とに設けた給電ケーブルと、前記給電ケーブルの基端部を水密に挿通可能でかつ前記収容凹部を覆うべく開閉可能に装着されたカバーと、前記コンセントに接続された形態で前記収容凹部内に挿通された前記給電ケーブルの前記基端部を前記カバーに対して保持する保持部材と、前記カバーを閉鎖状態に固定する固定部材とが具備され、前記保持部材は、保持プレートと、前記給電ケーブルの前記基端部の外周を前記保持プレートともども締め付ける締め付けバンドとから構成されているところに特徴を有する。

給電用コネクタを組み立てるに当たっては、カバーを開いておいて、給電ケーブルの基端側のプラグを収容凹部の奥面のコンセントに差し込んで接続するとともに、同給電ケーブルの基端部をカバーに水密に挿通し、続いてカバーの裏側に突出した給電ケーブルの基端部を保持部材によりカバーに対して保持し、最後にカバーを閉じて固定部材により閉鎖状態に固定する。これにより、被給電装置に適合したプラグを先端に設けた給電ケーブルを引き出した構造の専用の給電用コネクタが完成される。
専用の給電用コネクタを製造するに当たり、家電製品に電力を供給するための既存の給電用コネクタを利用して製造できるようにしたから、開発費も含めて安価に対することができる。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記カバーには、前記給電ケーブルの前記基端部を径方向に挿通可能な挿通溝が形成されているとともに、前記保持部材は、前記給電ケーブルの前記基端部が径方向に嵌入される溝形の嵌入部を設けて前記カバーの裏面に固定された前記保持プレートと、前記嵌入部に嵌入された前記給電ケーブルの前記基端部の外周を前記嵌入部ともども締め付ける前記締付バンドとから構成されている。
給電用ケーブルの基端部がカバーの挿通溝に径方向に挿通されることに伴い、同基端部が保持プレートの嵌入部に径方向に嵌入され、続いて、嵌入部に嵌入された給電ケーブルの基端部の外周を嵌入部ともども締付バンドで締め付けることで、給電ケーブルの基端部がカバーの裏面側において固定される。
給電ケーブルの基端部をカバーの裏面側で抜け止め状態に固定する作業が、スムーズに行える。

（２）前記カバーの前記挿通溝の裏面側には、前記給電ケーブルの前記基端部を径方向に押し込み可能な押込溝を有するシール部材が配され、前記カバーの裏面に固定されたシール押さえにより押し付け装着されているとともに、前記保持プレートが、前記シール押さえと共締めされて前記カバーの裏面に固定されている。
保持部材を構成する保持プレートをシール押さえと共締めしてカバーの裏面に固定するようにしたから、カバーの裏面側の防水構造並びにケーブル保持構造をすっきりとまとめることができる。

本発明によれば、給電ケーブルが引き出された専用の給電用コネクタを低コストで製造することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る給電用コネクタの斜視図同一部切欠分解斜視図カバーの裏面側の構造を示す一部切欠分解斜視図カバーの裏面側の構造を示す一部切欠斜視図収容凹部の奥側構造を示すカバーが除去された状態の斜視図プラグが差し込まれた場合におけるカバーが除去された状態の斜視図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図６に基づいて説明する。
本実施形態では、プラグインハイブリッド車に搭載された蓄電装置から外部の被給電装置に給電することに用いる給電用コネクタＣを例示している。被給電装置としては、道路の信号機（交通信号機）が挙げられる。給電用コネクタＣは大まかには、図１に示すように、ガン形状をなす合成樹脂製のハウジング２０を有しており、同ハウジング２０の後端部から、信号機に接続される給電ケーブル１０が引き出された構造である。

ハウジング２０は、図２に示すように、車両側コネクタ（インレット）と嵌合される嵌合部２１と、同嵌合部２１を左右両側から挟む基部側ハウジング２５と蓋側ハウジング２６とを備えて構成され、両ハウジング２５，２６は、突き合わせ端縁に配された複数のねじ２７によって一体に組み付けられるようになっている。

嵌合部２１は円筒形に形成され、内部に雌端子（図示せず）が収容された複数の端子収容部２２が配設されており、この嵌合部２１が相手の車両側コネクタに嵌合されることで、雌雄の端子同士が接続されるようになっている。ハウジング２０の先端側の上面には、嵌合部２１が車両側コネクタに対して正規嵌合された場合にロックするためのロックレバー２８が設けられているとともに、その後方に給電操作用のスイッチ２９が設けられている。

上記したハウジング２０の後端部は、手持ち部分となるグリップ部２３となっており、同グリップ部２３の外殻における下面側の領域が切除されることにより、内部に収容凹部３０が形成されている（図５参照）。この収容凹部３０の開口面を覆うようにして、後記するカバー４０が開閉可能に装着されている。

収容凹部３０の奥面には、交流出力用のコンセント３２が、基部側ハウジング２５の内面から突設された形態で設けられている。コンセント３２は、上記した嵌合部２１に装着された雌端子から引き出された電線（図示せず）と接続され、その表面（収容凹部３０への対向面）には、接地極付きの差込口３３が形成されている。

カバー４０は合成樹脂製であって、上記の収容凹部３０を形成するべく切除した外殻に対応した形状、具体的には、図３に示すように、底壁４１、左右の側壁４２及び後壁４３を有し、言い換えると上面と前面とが開口された略箱形に形成されている。カバー４０の底壁４１の前縁には、軸孔４６を有する軸受部４５が設けられる一方、収容凹部３０の奥面の下部位置には、図５に示すように、支持軸３５が両ハウジング２５，２６の間に亘るように設けられており、軸受部４５の軸孔４６を支持軸３５に挿通することにより、カバー４０が、支持軸３５を中心として所定角度範囲で揺動開閉可能に装着されている。

カバー４０の開放端縁には、図２に示すように、内側に一段退避した段差部４８が形成されており、カバー４０が閉鎖されたときには、同段差部４８が、相手のハウジング２５，２６の切除端縁２５Ａ，２６Ａ（図５参照）の内面側に潜って重なった形態を採るようになっている。

給電ケーブル１０はキャブタイヤケーブルから形成され、その基端側には、上記したコンセント３２に差し込み可能なプラグ１１（図６）が設けられているとともに、先端側には、信号機側に設けられたコンセントに接続可能なプラグ（図示せず）が接続されている。

上記した収容凹部３０には、カバー４０が閉鎖された状態において、給電ケーブル１０の基端部１０Ａ並びに同基端部１０Ａに設けられたプラグ１１が収容可能となっている。そのため、カバー４０の後壁４３には、給電ケーブル１０の基端部１０Ａを径方向に挿通可能とした幅広の挿通溝５０が、上縁（開放縁）から切り込まれた形態で形成されている。
なお、挿通溝５０の裏面側には、給電ケーブル１０の径方向の挿通を許容しつつ同給電ケーブル１０の回りをシールするシール部材６０が配されている。

これまで説明した給電用コネクタＣの構造は、家電製品に電力を供給することに用いる場合の給電用コネクタと、シール部材６０の一部を除いて同じ構造である。非常時等において、家電製品に電力を供給することに使用する場合を簡単に説明すると、給電用コネクタの嵌合部２１を相手の車両側コネクタに嵌合接続してロックする一方、カバー４０を開いて家電製品の電源コードのプラグをコンセント３２に接続し、そののち、電源コードを後壁４３の挿通溝５０並びにシール部材６０に対して径方向に挿通しつつカバー４０を閉じると、収容凹部３０が外部から止水された形態となり、スイッチ２９の操作により家電製品に対して電力が供給されるようになる。

さて、本実施形態の給電用コネクタＣは、信号機に接続される給電ケーブル１０が引き出された専用のものを、上記した家電製品の電源コードが抜き差しされる形式の既存の給電用コネクタをベースとして形成しており、以下そのための構造変更部分、並びに付加構造部分について説明する。

カバー４０の後壁４３に形成された挿通溝５０の裏面側に配されたシール部材６０は、図３に示すように、前後２枚のゴム製のシール板６１Ａ，６１Ｂを備えている。各シール板６１Ａ，６１Ｂは、上記した挿通溝５０よりも一回り大きい舌片状で、かつ下端部が手前側に湾曲された形状に形成されており、詳細には、挿通溝５０内に嵌る外形形状のシール部６２の外側に、挿通溝５０の周縁部に対応する概ね馬蹄形をなす取付部６３が前側に突出した形態の段差状に形成されている。
両シール板６１Ａ，６１Ｂは、シール部６２同士と取付部６３同士とが密着した状態で前後に重ねられ、両シール部６２が挿通溝５０内に嵌められる一方、両取付部６３が、挿通溝５０の裏側の周縁部に当てられるようになっている。

ここで、各シール板６１Ａ，６１Ｂのシール部６２には、電線の径方向への押し込みを許容する押込溝６４Ａ，６４Ｂが形成されているが、前側のシール板６１Ａの押込溝６４Ａは単なるスリットであって、従前と同様であるのに対し、後側のシール板６１Ｂの押込溝６４Ｂは、押し込まれるのが大径のキャブタイヤケーブルであることに鑑み、スリットの下端部に、菊割れ形状をなす挿通孔６５が形成された点で改良が加えられている。

上記したシール部材６０は、シール押さえ６６によってカバー４０の後壁４３の裏面に押し付けられて装着されている。シール押さえ６６は合成樹脂製であって、上記したシール板６１Ａ，６１Ｂの取付部６３を押圧可能なように、下端部が手前側に湾曲された馬蹄形に形成されている。ただし、カバー４０の後壁４３の裏面の全面に亘って当接可能なように、シール押さえ６６の外縁は、シール板６１Ａ，６１Ｂの取付部６３の外縁よりも一回り大きく張り出して形成されている。

カバー４０の後壁４３の裏面における挿通溝５０を挟んだ左右両側には、一対の取付柱５２が突設され、両取付柱５２の突出端面には、ねじ孔５３が切られている。
一方、シール押さえ６６の左右の辺部には取付台６７が突出形成されており、同取付台６７は、上記した取付柱５２が嵌入可能に内部が中空となっているとともに、突出端面には一段凹んだ形態で座面６７Ａが形成され、同座面６７Ａの中心に、上記したねじ孔５３に螺合可能なねじ７０の挿通孔６８が形成されている。なお、座面６７Ａには、環形の樹脂スペーサ６９が突出端面と面一に嵌められるようになっている。

シール押さえ６６の裏側には、給電ケーブル１０の基端部１０Ａを抜け止め状態に固定する保持部材８０が配されている。保持部材８０は、図３に示すように、保持プレート８１と締付バンド８７とから構成されている。
保持プレート８１は金属板をプレス加工して形成されており、上面開口の多角形の溝形をなす嵌入部８２を有している。嵌入部８２の左右の側板と底板とには、弾性押圧片８３が切り起こしにより形成されており、同嵌入部８２内には、給電ケーブル１０の基端部１０Ａが上方から径方向に嵌入可能となっている。

嵌入部８２の左右の側板における後縁からは、一対の取付翼８４が、概ね斜め上方に張り出すようにして形成されており、両取付翼８４の張り出し端部８４Ａが、上記したシール押さえ６６の取付台６７の突出端面に揃って当接可能となっている。各取付翼８４の張り出し端部８４Ａには、上記したねじ７０の挿通溝８５が、端縁から水平方向に切り込まれた形態で形成されている。
締付バンド８７は、ホースバンド等に用いられる公知構造のものであって、付設されたボルト８９の締め込みにより、締付輪８８が縮径されるように機能するものである。

カバー４０は、閉鎖状態において固定可能となっている。そのため、図２及び図４に示すように、カバー４０における左右の側壁４２の上縁の段差部４８には、それぞれ２個のねじ孔５５（下孔）が前後に並んで形成されている。一方、図２及び図４に示すように、ハウジング２５，２６の左右の切除端縁２５Ａ，２６Ａの上辺部には、上記したねじ孔５５の外側に対応する位置に、それぞれタッピンねじ９０の挿通孔９２が形成されている。

本実施形態の給電用コネクタＣは上記のような構造であって、続いてその組立手順の一例を説明する。
まず、カバー４０の裏面側に前後２枚のシール板６１Ａ，６１Ｂからなるシール部材６０を配し、両シール部６２を挿通溝５０内に嵌め、また両取付部６３を同挿通溝５０の周縁に当てる。続いて、取付台６７内に取付柱５２を挿入しつつ、シール押さえ６６をシール部材６０の裏面側に当てる。次に、取付台６７の座面６７Ａに樹脂スペーサ６９を嵌めたのち、保持プレート８１の両取付翼８４の張り出し端部８４Ａを取付台６７の突出端面に当て、張り出し端部８４Ａの挿通溝８５に通したねじ７０を座面６７Ａの挿通孔６８を通して取付柱５２のねじ孔５３に螺合して締め付ける。

すなわち、カバー４０の取付柱５２に対して、シール押さえ６６と保持プレート８１とが、ねじ７０の共締めにより固定される。これにより、シール部材６０はシール押さえ６６を介して挿通溝５０の裏面側を覆って固定される一方、保持プレート８１がシール押さえ６６の裏面側に固定される。この保持プレート８１の嵌入部８２の中心が、前側のシール板６１Ａのシール部６２に形成された菊割れ形状をなす挿通孔６５の中心線上に位置するようになっている。

上記のように、シール部材６０（シール押さえ６６を含む）と保持プレート８１とが装着されたカバー４０における軸受部４５の軸孔４６が、支持軸３５に挿通されたのち、基部側ハウジング２５と蓋側ハウジング２６とが突き合わされて、ねじ２７で一体結合されることによって、カバー４０が開閉可能に装着されたハウジング２０が形成される。
ここで、保持プレート８１の嵌入部８２は、カバー４０の開閉に伴い、コンセント３２の表面を中心とした一定半径の円弧に略沿うようにして移動するようになっている。

給電ケーブル１０側では、その基端部１０Ａに締付バンド８７が先通しされる。カバー４０を開けた状態において、図６に示すように、給電ケーブル１０の基端側のプラグ１１が、収容凹部３０の奥面に設けられたコンセント３２に差し込まれる。続いて、締付バンド８７がプラグ１１側に移動されたのち、給電ケーブル１０の基端部１０Ａが、開いているカバー４０の後壁４３の挿通溝５０に対して径方向に挿通される。給電ケーブル１０は、シール部材６０の両押込溝６４Ａ，６４Ｂを広げつつ押し込まれ、後側のシール板６１Ｂの押込溝６４Ｂの下端部に設けられた菊割り状の挿通孔６５に嵌ったところで押し込みが停止される。これにより、給電ケーブル１０の基端部１０Ａが、カバー４０の後壁４３に水密状態で挿通されて、収容凹部３０内に突出したことになる。

収容凹部３０内に突出した給電ケーブル１０の基端部１０Ａは、保持プレート８１の嵌入部８２内に弾性押圧片８３を弾性変位させつつ径方向に挿入され、弾性押圧片８３の復元弾力で嵌入部８２内に保持される。
次に、締付バンド８７が後方に戻されて締付輪８８が保持プレート８１の嵌入部８２の回りに嵌められ、付設されたボルト８９を締め付けて締付輪８８を縮径させることにより、図４に示すように、嵌入部８２ともども給電ケーブル１０の基端部１０Ａが外周から締め付けられ、これにより給電ケーブル１０の基端部１０Ａが、カバー４０の後壁４３の裏側において後方への抜け不能に固定された状態となる。

このように給電ケーブル１０の基端部１０Ａの固定が完了したらカバー４０が閉じられ、閉鎖状態では、カバー４０の開放端縁の段差部４８が、ハウジング２５，２６の切除端縁２５Ａ，２６Ｂの内面側に潜って重なり、ハウジング２５，２６の切除端縁２５Ａ，２６Ｂの上辺部に開口された２個ずつの挿通孔９２の内面側に、カバー４０の段差部４８に形成されたねじ孔５５が整合して位置することになる。そのため、各挿通孔９２にタッピンねじ９０を挿通して内側のねじ孔５５にねじ込むことによって、カバー４０が閉鎖状態に固定される。

これにより、基端側のプラグ１１がコンセント３２に差し込まれた給電ケーブル１０が、閉鎖状態に固定されたカバー４０の後壁４３を水密状に貫通して後方に引き出され、かつ同給電ケーブル１０の基端部１０Ａが、収容凹部３０内において保持部材８０により抜け止めされて固定された形態の給電用コネクタＣが形成されることになる。

本実施形態の給電用コネクタＣは、以下のようにして使用される。
非常時等においては、蓄電装置並びに車両側コネクタ（インレット）を備えた所定の車両を、当該給電用コネクタＣを積んで、所望の信号機の設置位置の近傍まで乗り付ける。続いて、給電用コネクタＣから引き出された給電ケーブル１０の先端のプラグを信号機のコンセントに接続するとともに、給電用コネクタＣの嵌合部２１を車両に設けられた車両側コネクタに嵌合してロックする。そして、スイッチ２９をオン操作することによって、車両の蓄電装置から信号機に電力を供給することができる。

すなわち本実施形態によれば、ハウジング２０の後端から専用の給電ケーブル１０が引き出された構造になる信号機専用の給電用コネクタＣを製造するに当たり、家電製品に電力を供給するための既存の給電用コネクタをベースにして、僅かな構造の変更と付加を加えることで製造できるようにしたから、開発費も含めて安価に対応することができる。

本実施形態の給電用コネクタＣは、カバー４０を閉鎖状態に固定した構造であるため、給電ケーブル１０に引張力が作用する等でプラグ１１がコンセント３２から外れる事故があったとしても確認することができない。それに対して本実施形態では、カバー４０の後壁４３の裏面側において、収容凹部３０内に挿通された給電ケーブル１０の基端部１０Ａを保持して抜け止めできる構造としたから、プラグ１１がコンセント３２から外れる事故自体を未然に防止できる。

上記の給電ケーブル１０の基端部１０Ａを保持する保持部材８０は、新たに加えられた部材であるが、同保持部材８０の一部を構成する保持プレート８１は、カバー４０の挿通溝５０の裏面側に配されたシール部材６０を押し付け装着することに機能する既存のシール押さえ６６と共締めされて、カバー４０の後壁４３の裏面側に配されるようにしたから、特に保持部材８０の配設部分の構造がすっきりとまとめられる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）保持部材は上記実施形態に例示したものに限らず、例えば単品で給電ケーブルの基端部を抜け止め状態に保持し得るもの等、他の構造のものであってもよい。
（２）上記実施形態に示した給電用コネクタの組付手順はあくまでも一例であって、例えばカバーに対して先に給電ケーブルを挿通したのちに、同カバーをハウジングに対して開閉可能に装着する等、他の手順を踏んでもよい。

（３）上記実施形態では、車両としてプラグインハイブリット車を例示したが、蓄電装置と車両側コネクタ（インレット）とを備える限り、電気自動車等の他の車両についても、本発明は同様に適用することができる。
（４）上記実施形態では、被給電装置として信号機を例示したが、その他に街路灯や、公園等の避難場所となり得る場所に設けられた照明灯等への専用の給電用コネクタを製造する場合にも、本発明は同様に適用することができる。

Ｃ…給電用コネクタ
１０…給電ケーブル
１０Ａ…（給電ケーブル１０の）基端部
１１…プラグ
２０…ハウジング
２１…嵌合部
３０…収容凹部
３２…コンセント
３３…差込口
３５…支持軸
４０…カバー
４３…（カバー４０の）後壁
５０…挿通溝
５２…取付柱
５３…ねじ孔
５５…ねじ孔
６０…シール部材
６１Ａ，６１Ｂ…シール板
６４Ａ，６４Ｂ…押込溝
６６…シール押さえ
７０…（共締め用の）ねじ
８０…保持部材
８１…保持プレート
８２…嵌入部
８７…締付リング
９０…タッピンねじ（固定部材）
９２…挿通孔

Claims

車両に搭載された蓄電装置から外部の被給電装置に給電することに用いる給電用コネクタであって、
前記蓄電装置と接続された車両側コネクタと嵌合接続される嵌合部を先端に設けたハウジングと、
前記ハウジングの後部側に切り欠き形成された収容凹部と、
前記収容凹部の奥面に設けられたコンセントと、
前記コンセントと前記被給電装置とにそれぞれ接続可能なプラグを基端側と先端側とに設けた給電ケーブルと、
前記給電ケーブルの基端部を水密に挿通可能でかつ前記収容凹部を覆うべく開閉可能に装着されたカバーと、
前記コンセントに接続された形態で前記収容凹部内に挿通された前記給電ケーブルの前記基端部を前記カバーに対して保持する保持部材と、
前記カバーを閉鎖状態に固定する固定部材とが具備され、
前記保持部材は、保持プレートと、前記給電ケーブルの前記基端部の外周を前記保持プレートともども締め付ける締め付けバンドとから構成されていることを特徴とする給電用コネクタ。
前記カバーには、前記給電ケーブルの前記基端部を径方向に挿通可能な挿通溝が形成されているとともに、
前記保持部材は、前記給電ケーブルの前記基端部が径方向に嵌入される溝形の嵌入部を設けて前記カバーの裏面に固定された前記保持プレートと、
前記嵌入部に嵌入された前記給電ケーブルの前記基端部の外周を前記嵌入部ともども締め付ける前記締付バンドとから構成されていることを特徴とする請求項１記載の給電用コネクタ。
前記カバーの前記挿通溝の裏面側には、前記給電ケーブルの前記基端部を径方向に押し込み可能な押込溝を有するシール部材が配され、前記カバーの裏面に固定されたシール押さえにより押し付け装着されているとともに、前記保持プレートが、前記シール押さえと共締めされて前記カバーの裏面に固定されていることを特徴とする請求項２記載の給電用コネクタ。