JP6475669B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、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バッテリを搭載した車両における充電には、給電コネクタが使用される。この給電コネクタは、給電装置に接続される給電側コネクタと、車体に取り付けられて、給電側コネクタが嵌合接続される受電側コネクタと、を備える。これらコネクタ(充電コネクタとも称す。)は、端子が装着される複数の端子収容室をコネクタハウジングに有している。そして、ハウジングの後方より端子が端子収容室に挿入されると、端子収容室に設けたランス(ハウジング可撓片)によって端子は端子引き抜き方向への移動が阻止されてハウジングに保持される(例えば、特許文献1参照)。
また、図7に示したように、コネクタ500には、端子501の保持信頼性を向上させるため、ハウジング可撓片503の係止解除を規制するリアホルダ505を備えるものがある。この場合、端子501は、端子収容室507に形成されるハウジング可撓片503によりハウジング509から抜け止めされる(一次係止される)。これに加え、ハウジング可撓片503は、係止解除方向に変形することがリアホルダ505のリアホルダリテーナ511により阻止される(二次係止される)。その結果、端子501は、二重係止されて端子保持の信頼性が向上する。なお、これらの場合の係止方向は、いずれも端子挿入方向(図中矢印a方向)に対し交差(略直交)する方向の係止方向となる。
特開2015−11797号公報
しかしながら、上述の特許文献1に開示された充電コネクタや、リアホルダ505を備えるコネクタ500は、いずれも、一つのハウジング可撓片503のみによって端子501が保持されている。このため、従来の充電コネクタやコネクタ500は、保持信頼性を高めるのに限界があった。一方、複数の端子収容室507が並設されたハウジング509の限られた横断面内では、複数のハウジング可撓片503を形成することは、スペース的に困難であった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、端子保持力を向上させることができるコネクタを提供することにある。
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 端子が挿入された複数の端子収容室を有し、前記各端子収容室内に前記端子を抜け止め係止して端子挿入方向と反対方向への後方抜けを阻止するハウジング可撓片が形成されたハウジングと、前記ハウジングに端子挿入方向から装着され、前記ハウジング可撓片に係合して前記ハウジング可撓片の係止解除を規制するリアホルダと、を備えたコネクタであって、前記リアホルダが、前記各端子収容室内に前記端子を抜け止め係止するホルダ係止突起を有し、前記ホルダ係止突起が、前記端子収容室の所定の挿入位置に収容された前記端子が後方へ移動した時、前記ハウジング可撓片よりも先に前記端子に端子挿入方向から当接して抜け止め係止することを特徴とするコネクタ。
上記(1)の構成のコネクタによれば、相手コネクタとコネクタ嵌合された際、コネクタ嵌合方向に対する端子の抜け止め係止が、ハウジング可撓片とホルダ係止突起の2カ所となり、端子保持力が向上する。ホルダ係止突起は、端子の挿入方向から端子に当接し、端子の挿入方向と反対方向への後方抜けを阻止する。リアホルダに形成されるホルダ係止突起は、端子収容室内に形成されるハウジング可撓片に比べて端子を抜け止め係止する際の当接面積を大きく形成することが容易なので、高い後方抜け強度を得ることができる。
更に、上記(1)の構成のコネクタによれば、コネクタ嵌合される際など、ハウジングに装着されたリアホルダに形成されたホルダ係止突起は、ハウジングに形成されたハウジング可撓片よりもコネクタ嵌合方向に対し保持力が高く、端子が当接した際の衝撃を吸収できる。そこで、ホルダ係止突起がハウジング可撓片より先に端子に当接して抜け止め係止することで、コネクタの衝撃強度が向上する。
) 前記ホルダ係止突起が、前記端子を抜け止め係止する可撓片から成ることを特徴とする上記(1)に記載のコネクタ。
上記()の構成のコネクタによれば、ホルダ係止突起が可撓片から成り、端子がリアホルダの端子挿通開口から挿入された際には退避して端子挿入を妨げることがないので、端子の挿入作業性が向上する。
) 前記ハウジングと前記リアホルダとの間には、仮係止機構が設けられており、前記リアホルダが、前記ハウジングに対して本係止状態では前記ハウジング可撓片に係合し、仮係止状態では前記ハウジング可撓片に係合しないことを特徴とする上記()に記載のコネクタ。
上記()の構成のコネクタによれば、ハウジングに対してリアホルダを仮係止状態で装着したまま、端子を端子収容室に挿入してハウジング可撓片に抜け止め係止させることができる。すなわち、仮係止状態では、リアホルダがハウジング可撓片に未係止状態となり、ハウジング可撓片を撓ませることによる端子の挿入が可能となる。そこで、ハウジングとリアホルダをサブアッセンブリした状態で端子を組み付けることができ、リアホルダを本係止状態にする際には端子がハウジング可撓片とホルダ係止突起に抜け止め係止されているので、組付け作業性が向上する。
本発明に係るコネクタによれば、端子保持力を向上させることができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明の一実施形態に係るコネクタの斜視図である。 図1に示したコネクタの縦断面図である。 (a)は図2に示したリアホルダがハウジングに対して仮係止状態のコネクタの縦断面図、(b)は(a)のA−A断面矢視図である。 (a)〜(c)は端子が挿入されるコネクタの動作説明をするための説明図である。 相手コネクタが嵌合した状態のコネクタの縦断面図である。 図5のB部拡大図である。 従来のコネクタの縦断面図である。
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図1及び図2は本発明の一実施形態に係るコネクタの斜視図及び縦断面図である。
本実施形態に係る充電コネクタ100は、例えば車両に搭載される受電側のコネクタに好適に用いることができる。勿論、本発明に係るコネクタは、車両に搭載される給電側のコネクタとして用いられるものであってもよい。以下、本実施形態においては、充電コネクタ100として説明する。充電コネクタ100は、複数の端子収容室23を有するハウジング11と、電線端部に接続された端子13と、リアホルダ15と、を主要な構成として有する。
なお、本実施形態において、上下前後左右の方向は、図1に示した矢印の方向に従う。
図1及び図2に示すように、ハウジング11は、コネクタ嵌合部17と、コネクタ嵌合部17より側方に突出された取付鍔部19と、コネクタ嵌合部17とは反対側に取付鍔部19から突出されたインナー筒部21と、を有する絶縁樹脂製のハウジングである。コネクタ嵌合部17の前端面には複数の端子収容室23の先端側が開口し、この開口より相手コネクタ(給電側のコネクタ)25(図5、参照)の相手メス端子27が挿入される。コネクタ嵌合部17の先端面は、蓋(図示略)によって開閉される。充電コネクタ100は、取付鍔部19の取り付け穴20を利用して車体側にボルト固定される。インナー筒部21の後端面には、各端子収容室23が開口している。各端子13に接続された電源用電線、接地用電線及び信号用電線等の電線71は、この各開口より車体内に引き出される。
それぞれの端子収容室23には、複数の端子13がそれぞれ挿入される。複数の端子13は、例えば電源用電線に接続された受電用の端子や、接地用電線に接続されたアース用端子等となる。
端子13は、導電性金属を切削加工することにより略円柱状に形成される。この他、端子は、所定形状の導電性金属板材をプレス加工で折り曲げることによって形成されてもよい。端子13は、相手メス端子27(図5、参照)が接触される相手端子接触部29と、電線71に接続される電線接続部31と、相手端子接触部29と電線接続部31の間に設けられた円形の鍔状に張りだしたフランジ部33と、を備える。
このフランジ部33は、端子13がハウジング11から抜け止めされる係止部となる。相手端子接触部29は、円形ロッド状に形成されている。つまり、端子13は、オス端子となる。電線接続部31は、電線71の導体73に圧着接続されている。更に、電線接続部31と電線71の間は、外周面を熱収縮チューブ35で覆うことにより防水処理されている。
図2に示すように、端子収容室23には、端子13を抜け止めして固定するハウジング可撓片37が形成されている。ハウジング可撓片37は、それぞれの端子収容室23の天井面39に基部が接続された片持ち梁状とされ、基部と反対側の自由端が、端子13の挿入方向に沿ってハウジング後方へ延びるように端子収容室23に配置される。ハウジング可撓片37の突出先端下面には、係止段部41が形成される。係止段部41は、端子13の係止部であるフランジ部33を係止し、端子13の後ろ抜けを規制する。ハウジング可撓片37は、端子13が挿入されると、端子13のフランジ部33によって押し上げられる(図4の(b)、参照)。端子13が所定位置まで挿入されると、係止段部41がフランジ部33の後端面と一致し、弾性復元力によって元の位置に戻り、フランジ部33の後端面を係止する(図4の(c)、参照)。
更に、端子収容室23には、天井面39とハウジング可撓片37の突出先端との間に、押し上げられたハウジング可撓片37の突出先端を移動可能とする可撓空間43が設けられている。ハウジング可撓片37は、この可撓空間43に、リアホルダ15のリテーナ部45が挿入されることで、端子13に対する係止解除が規制される。本明細書において、端子13に対するハウジング可撓片37の係止解除が、リテーナ部45によって規制された状態を端子13の二重係止状態と称す。
インナー筒部21の外周には、図3の(a),(b)に示すように、リアホルダ15を本係止するための複数(本実施形態では上下一対)の本係止突起47と、リアホルダ15を仮係止するための複数(本実施形態では左右一対)の仮係止突起48とが突設される。本係止突起47は、前端側がホルダ本係止アーム55の係止部59を係止するためホルダ挿入方向に直交する垂直面となり、後端側が係止部59を係合案内する傾斜面となる。また、仮係止突起48は、前端側がホルダ仮係止アーム56の係止部60を係止するためホルダ挿入方向に直交する垂直面となり、後端側が係止部60を係合案内する傾斜面となる。即ち、これらホルダ仮係止アーム56と仮係止突起48とが、仮係止機構を構成している。
リアホルダ15は、ハウジング11におけるインナー筒部21の後端面に取り付けられる。このリアホルダ15には、後方からの端子13の挿入を可能とする複数の端子挿通ホルダ開口(端子挿通開口)53が形成されている。
また、リアホルダ15は、ハウジング11に取り付けるための複数(本実施形態では上下一対)のホルダ本係止アーム55と、ハウジング11に仮係止するための複数(本実施形態では左右一対)のホルダ仮係止アーム56とを有する。
ホルダ仮係止アーム56は、基端がリアホルダ本体57の左右部に支持されて挿入先端が自由端となる。ホルダ仮係止アーム56は、先端に係止部60を有する。係止部60は、ハウジング11の仮係止突起48に係止される。ホルダ仮係止アーム56の係止部60が仮係止突起48に係止されることで、リアホルダ15はハウジング11に仮係止状態として保持される。この時、ホルダ仮係止アーム56の係止部60は、リアホルダ15の仮係止状態から本係止状態への更なる挿入を可能としている。
ホルダ本係止アーム55は、基端がリアホルダ本体57の上下部に支持されて挿入先端が自由端となる。ホルダ本係止アーム55は、先端に係止部59を有する。係止部59は、ハウジング11の本係止突起47に係止される。ホルダ本係止アーム55の係止部59が本係止突起47に係止されることで、リアホルダ15はハウジング11に本係止状態として保持される。
なお、ホルダ本係止アーム55は、ホルダ仮係止アーム56よりも若干短く形成され、ホルダ仮係止アーム56の係止部60が仮係止突起48に係止された際には、係止部59が本係止突起47よりも後端側に位置することで係止されることがないように構成されている。
更に、リアホルダ15は、リテーナ部45と、ホルダ係止突起61と、を有する。ホルダ係止突起61は、先端にフランジ当接段部63を有する。リテーナ部45は、リアホルダ15がハウジング11に装着(本係止)された際、ハウジング可撓片37に係合(可撓空間43へ進入)して、ハウジング可撓片37の係止解除を規制する。ホルダ係止突起61は、フランジ当接段部63がフランジ部33の後端面に当接することで、ハウジング可撓片37により端子収容室23に保持された端子13を、更に抜け止め係止する。
本実施形態において、ホルダ係止突起61は、基端がリアホルダ本体57に固定された片持ち梁状に形成され、先端が自由端となる可撓片である。
また、ホルダ係止突起61は、端子収容室23に収容された端子13が後方へ移動した時、ハウジング可撓片37よりも先にフランジ部33に当接して端子13を抜け止め係止するように、突出長さが設定されている。即ち、フランジ部33と係止段部41との間の隙間FLよりも、フランジ部33とフランジ当接段部63との間の隙間FHが小さくなるように設定されている(図6、参照)。
リアホルダ15は、ハウジング11に装着されると、リテーナ部45の挿入先端が、端子収容室23の可撓空間43へ挿入される。つまり、リテーナ部45は、端子13を係止したハウジング可撓片37の可撓空間43への移動を規制し、端子13の抜け止め係止を確実にする二重係止を行う。
このように、充電コネクタ100には、ハウジング11とリアホルダ15との間に、仮係止機構が設けられている。リアホルダ15は、ハウジング11に対して仮係止状態ではリテーナ部45がハウジング可撓片37に係合せず、本係止状態ではリテーナ部45がハウジング可撓片37に係合する。
ハウジング11の端子収容室23には、インナー筒部21に仮係止されたリアホルダ15の端子挿通ホルダ開口53を介し、インナー筒部21の後端面に開口している各開口より端子13が挿入され、所定の挿入位置で固定される。
また、リアホルダ15は、例えばPOM(ポリオキシメチレン)等の機械的強度に優れる樹脂材料で一体に成形されることが好ましい。これにより、リアホルダ15は、ホルダ係止突起61の衝撃強度を高めることができる。
次に、上記構成を有する充電コネクタ100の組み付け手順を説明する。
充電コネクタ100を組み付けるには、先ず、ハウジング11のインナー筒部21に、リアホルダ15を仮係止状態で装着する。リアホルダ15は、図3の(b)に示したように、ホルダ仮係止アーム56の係止部60を、ハウジング11の仮係止突起48に係止させることにより仮係止の位置でハウジング11に保持される。
リアホルダ15は、仮係止状態において、リテーナ部45が可撓空間43の直前の位置に配置される。つまり、リテーナ部45は、可撓空間43に進入しないことによりハウジング可撓片37の撓みを可能としている。また、リアホルダ15は、ホルダ係止突起61が、ハウジング11のホルダ係止突起可撓空間65に接して配置される。つまり、ホルダ係止突起61は、ホルダ係止突起可撓空間65に撓みが可能となることで、後方からの端子13の挿入を可能としている。
次いで、電線71の端部に接続された端子13が、リアホルダ15の端子挿通ホルダ開口53を挿通して端子収容室23に挿入される。この時、端子13のフランジ部33がホルダ係止突起61のフランジ当接段部63に当接すると、図4の(a)に示すように、ホルダ係止突起61が撓み変形して押し下げられるので、端子13の挿入が許容される。
端子13が更に奥に挿入されると、端子13のフランジ部33がハウジング可撓片37の係止段部41に当接し、図4の(b)に示すように、ハウジング可撓片37が撓み変形して押し上げられる。
そして、フランジ部33が端子位置決め部24に当接する所定位置まで端子13が挿入されると、図4の(c)に示すように、係止段部41がフランジ部33の後端面と一致し、弾性復元力によって元の位置に戻り、フランジ部33の後端面を係止する。
このようにして全ての端子13の挿入が完了した後、リアホルダ15が、ハウジング11の本係止位置へと押し込まれる。リアホルダ15は、ホルダ本係止アーム55の係止部59がハウジング11の本係止突起47に係止されることにより、本係止の位置でハウジング11に保持される(図2、参照)。
リアホルダ15は、本係止状態になると、図2に示したように、ホルダ係止突起61の先端が端子13のフランジ部33の後方に配置され、リテーナ部45が可撓空間43に進入する。端子13は、フランジ部33がハウジング可撓片37の係止段部41に係止される共にホルダ係止突起61の先端に当たることにより、後方への移動が規制される。また、ハウジング可撓片37は、フランジ部33に対する係止解除方向の撓みが、可撓空間43に進入したリテーナ部45により阻止され、端子13を二重係止状態で係止する。これにより、充電コネクタ100の組み付けが完了する。
次に、上記した充電コネクタ100における構成の作用を説明する。
本実施形態に係る充電コネクタ100は、図5に示すように、相手コネクタ25とコネクタ嵌合された際、コネクタ嵌合方向に対する端子13の抜け止め係止が、ハウジング可撓片37とホルダ係止突起61の2カ所となり、端子保持力が向上する。ホルダ係止突起61は、端子13の挿入方向から端子13に当接し、端子13の挿入方向と反対方向への後方抜けを阻止する。リアホルダ15に形成されるホルダ係止突起61は、端子収容室23内に形成されるハウジング可撓片37に比べて端子13を抜け止め係止する際の当接面積を大きく形成することが容易なので、高い後方抜け強度を得ることができる。
即ち、充電コネクタ100は、リアホルダ15の本係止状態において、リテーナ部45が、端子13の挿入方向に交差する方向(略直交方向)でハウジング可撓片37を押下してこれを保持する。これにより、端子13は、フランジ部33が、ハウジング可撓片37の係止段部41により確実に係止された状態となり、高強度に保持される。
更に、リアホルダ15は、本係止状態において、ホルダ係止突起61のフランジ当接段部63がフランジ部33の後端面に当接可能に近接配置される。端子13は、相手メス端子27との嵌合時、相手メス端子27との摩擦力により後退すると、フランジ部33がホルダ係止突起61のフランジ当接段部63に当接する。これにより、端子13は、相手メス端子27からの力を支持するホルダ係止突起61によって確実に後抜けが規制され、高強度に保持される。
また、本実施形態の充電コネクタ100は、リアホルダ15が本係止状態において、図6に示すように、端子13のフランジ部33とハウジング可撓片37の係止段部41との間の隙間FLよりも、フランジ部33とホルダ係止突起61のフランジ当接段部63との間の隙間FHが小さくなるように設定されている。そこで、コネクタ嵌合時には、ホルダ係止突起61が、ハウジング可撓片37よりも先に端子13に当接して抜け止め係止する。ここで、ハウジング11に装着されたリアホルダ15に形成されたホルダ係止突起61は、上述したようにハウジング11に形成されたハウジング可撓片37よりもコネクタ嵌合方向に対し保持力が高く、端子13が当接した際の衝撃を吸収できる。そこで、耐荷重の大きなホルダ係止突起61がハウジング可撓片37より先に端子13に当接して抜け止め係止することで、充電コネクタ100の衝撃強度が向上する。即ち、端子13は、相手メス端子27との嵌合時、先ず、耐荷重の大きなホルダ係止突起61により支持される。
また、本実施形態の充電コネクタ100では、リアホルダ15のホルダ係止突起61が可撓片から成る。ホルダ係止突起61は、可撓片であることにより、端子13がリアホルダ15の端子挿通ホルダ開口53から挿入された際には退避して端子挿入を妨げることがない。従って、環状のフランジ部33を有する端子13を用いることができ、端子13の挿入向き(周方向向き)を気にせずに端子挿入作業を行うことができるので、端子13の挿入作業性が向上する。
更に、本実施形態の充電コネクタ100は、ハウジング11に対してリアホルダ15を仮係止状態で装着したまま、端子13を端子収容室23に挿入してハウジング可撓片37に抜け止め係止させることができる。すなわち、仮係止状態では、リアホルダ15がハウジング可撓片37に未係止状態となり、ハウジング可撓片37を撓ませることによる端子13の挿入が可能となる。そこで、ハウジング11とリアホルダ15をサブアッセンブリした状態で端子13を組み付けることができ、リアホルダ15を本係止状態にする際には端子13がハウジング可撓片37とホルダ係止突起61に抜け止め係止されているので、組付け作業性が向上する。
従って、本実施形態に係る充電コネクタ100によれば、端子保持力を向上させることができる。
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
例えば、上記実施形態では、ホルダ係止突起61が可撓片である場合を例に説明したが、ホルダ係止突起は、剛性を有し、撓まずに端子を抜け止めするものであってもよい。この場合、端子は、端子13のようにフランジ部33を有する切削品ではなく、例えばプレス加工で折り曲げ形成され、切り起し形成した可撓性を有する係止部が、剛性を有するホルダ係止突起に係止される。この例では、端子を挿入する際、上記実施形態とは逆に、端子の係止部が変形してホルダ係止突起を乗り越えることになる。この例によれば、端子を後抜け規制するホルダ係止突起の剛性を高めることで、ホルダ係止突起の座屈強度を高めることができ、更に高い後抜け強度を得ることで端子を高信頼性の下に保持することができる。
ここで、上述した本発明に係るコネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 端子(13)が挿入された複数の端子収容室(23)を有し、前記各端子収容室内に前記端子を抜け止め係止するハウジング可撓片(37)が形成されたハウジング(11)と、
前記ハウジングに装着され、前記ハウジング可撓片に係合して前記ハウジング可撓片の係止解除を規制するリアホルダ(15)と、
を備えたコネクタであって、
前記リアホルダが、
前記各端子収容室内に前記端子を抜け止め係止するホルダ係止突起(61)を有することを特徴とするコネクタ(100)。
[2] 前記ホルダ係止突起が、前記ハウジング可撓片よりも先に前記端子に当接して抜け止め係止することを特徴とする上記[1]に記載のコネクタ。
[3] 前記ホルダ係止突起が、前記端子を抜け止め係止する可撓片から成ることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載のコネクタ。
[4] 前記ハウジングと前記リアホルダとの間には、仮係止機構(仮係止突起48及びホルダ仮係止アーム56)が設けられており、
前記リアホルダが、前記ハウジングに対して本係止状態では前記ハウジング可撓片に係合し、仮係止状態では前記ハウジング可撓片に係合しないことを特徴とする上記[3]に記載のコネクタ。
11…ハウジング
13…端子
15…リアホルダ
23…端子収容室
37…ハウジング可撓片
61…ホルダ係止突起
100…充電コネクタ(コネクタ)

Claims (3)

  1. 端子が挿入された複数の端子収容室を有し、前記各端子収容室内に前記端子を抜け止め係止して端子挿入方向と反対方向への後方抜けを阻止するハウジング可撓片が形成されたハウジングと、
    前記ハウジングに端子挿入方向から装着され、前記ハウジング可撓片に係合して前記ハウジング可撓片の係止解除を規制するリアホルダと、を備えたコネクタであって、
    前記リアホルダが、
    前記各端子収容室内に前記端子を抜け止め係止するホルダ係止突起を有し、
    前記ホルダ係止突起が、
    前記端子収容室の所定の挿入位置に収容された前記端子が後方へ移動した時、前記ハウジング可撓片よりも先に前記端子に端子挿入方向から当接して抜け止め係止することを特徴とするコネクタ。
  2. 前記ホルダ係止突起が、前記端子を抜け止め係止する可撓片から成ることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記ハウジングと前記リアホルダとの間には、仮係止機構が設けられており、
    前記リアホルダが、前記ハウジングに対して本係止状態では前記ハウジング可撓片に係合し、仮係止状態では前記ハウジング可撓片に係合しないことを特徴とする請求項2に記載のコネクタ。
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