JP6548533B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、プラグコネクタがソケットコネクタに挿抜される電気コネクタに関する。

電動車両やハイブリッド車両等には、メンテナンス用の電気コネクタ（いわゆるサービスプラグ）が設けられている。通常は、プラグコネクタがレセプタクルコネクタに差し込まれており、当該車両において、電気系統のメンテナンスを行う際に、プラグコネクタをレセプタクルコネクタから引き抜くことにより、バッテリからの電流を遮断することができる。このような電気コネクタとしては、例えば特許文献１に記載の電気コネクタが既に知られている。この電気コネクタは、矩形のプラグハウジングに収納されたプラグコンタクトを有するプラグコネクタと、矩形のレセプタクルハウジングに収納されたレセプタクルコンタクトを有するレセプタクルコネクタとを備える。また、プラグハウジングの内部にはヒューズも備えられている。
また、上記のような電気コネクタを小型化した電気コネクタとして、例えば、特許文献２に記載の電気コネクタが既に知られている。この電気コネクタは棒状のプラグコネクタとソケットコネクタ（レセプタクルコネクタ）とを備える。この電気コネクタのプラグコネクタは、特許文献１に記載の電気コネクタのような矩形のハウジングを備えていない。このため、特許文献１に記載の電気コネクタに比べて小型化を図ったものである。

特開２０１２−１８２１０６号公報 特開２０１５−８２４０５号公報

特許文献１に記載の電気コネクタでは、プラグコネクタにヒューズを収容するためのハウジングを備えることから、さらなる小型化が困難である。一方、特許文献２に記載の電気コネクタでは、プラグコネクタが棒状でありプラグコネクタにヒューズを備えることが困難であるためにヒューズは備えられておらず、電気回路中にヒューズを介在させる必要がある場合には、導線、端子部材、ヒューズを保持するためのホルダ等の部材が必要となるため、装置全体で広いスペースが必要になると共にコストも余計にかかってしまう。

上記状況に鑑み、装置全体の小型化を図ることができると共に、装置全体における部品点数が少なく、コストの低減を図ることができる電気コネクタが要望されている。

本発明の電気コネクタは、電気回路に介在される電気コネクタであって、ソケットコネクタと、前記ソケットコネクタに挿抜される棒状のプラグコネクタと、ヒューズとを備え、前記プラグコネクタが前記ソケットコネクタに挿入されることにより前記電気回路が前記ヒューズを介して導通されるように構成され、前記ヒューズが前記ソケットコネクタに取り付けられ、前記ソケットコネクタに、前記プラグコネクタと導通可能な正電極部と負電極部が備えられ、前記ヒューズに、前記ソケットコネクタに取り付けられる一対の端子部が設けられ、前記ソケットコネクタに、一対の前記端子部が取り付けられる一対の取付け部が設けられ、一対の前記端子部のうち一方の端子部が取り付けられる取付け部は、前記負電極部であり、前記負電極部である前記取付け部と前記プラグコネクタが挿入される挿入穴部とが単一の部材であるホルダに設けられ、前記ヒューズを前記ソケットコネクタに取り付けた状態において、前記ヒューズの長手方向が前記プラグコネクタの挿抜方向に沿う方向に設定され、且つ、前記プラグコネクタが前記ソケットコネクタに挿入された状態において、前記ソケットコネクタにおける前記ヒューズが設けられた面の側から見て、前記ヒューズと前記プラグコネクタとが重複している。

本特徴構成によれば、ソケットコネクタを、ヒューズを保持するためのヒューズホルダとして機能させることにより、ヒューズをソケットコネクタに対して一体的に設けることができ、別途にヒューズホルダやヒューズのための導線等を設ける必要が無い。このため、装置の小型化を図りつつ、部品点数を削減しコストの低減を図ることができる。
また、本特徴構成によれば、ヒューズがソケットコネクタに二箇所で支持されることになり、ヒューズの取付状態がしっかりする。
本構成のように、ヒューズの長手方向をプラグコネクタの挿抜方向に沿わせることにより、ヒューズがソケットコネクタの長手方向に沿ってソケットコネクタに取り付けられることとなる。この結果、電気コネクタの一層の小型化を図ることができる。

さらに、本発明において、前記プラグコネクタの挿入方向において、奥側に前記正電極部が配置され、手前側に前記負電極部が配置されていると好適である。

本構成により、ソケットコネクタからプラグコネクタを抜き出す際、奥側に前記正電極部が配置されているので、プラグコネクタを、ソケットコネクタから完全に抜き出す前であっても、プラグコネクタをある程度抜き出した時点で、プラグコネクタと正極部との接触が解除される。このように、プラグコネクタの抜出作業の初期において、プラグコネクタと正極部との導通を遮断して、正電極部からの電圧がプラグコネクタに印加されない状況とすることにより、ソケットコネクタからのプラグコネクタの抜出作業を確実に行うことができる。

さらに、本発明において、前記ソケットコネクタに、凹入部が形成され、前記ヒューズは、前記凹入部に入り込んだ状態で、前記ソケットコネクタに取り付けられていると好適である。

本特徴構成によれば、ヒューズとソケットコネクタを合わせた厚みをできるだけ薄くして、ヒューズを含む電気コネクタ全体の小型化を図ることができる。

さらに、本発明において、前記ソケットコネクタに、一対の前記端子部よりも多い複数の前記取付け部が並列して設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、複数の取付け部のうちどの二つを選択するかに応じて、取付けピッチの異なるヒューズを取り付けることができる。例えば、三つの取付け部を並列して設けた場合、取付けピッチの短いヒューズであれば、三つの取付け部のうち隣り合う取付け部に取り付けたり、あるいは、取付けピッチの長いヒューズであれば、三つの取付け部のうち両端の取付け部に取り付けたりすることができる。

さらに、本発明において、
一対の前記取付け部の間隔を変更可能に構成されていると好適である。

本特徴構成によれば、一対の取付け部の間隔を変更することにより、大きさの異なるヒューズを取り付けることができる。

電気コネクタを示す斜視図である。 電気コネクタを示す縦断面図である。 電気コネクタを示す分解斜視図である。 第一の別実施形態に係る電気コネクタを示す斜視図である。 第二の別実施形態に係る電気コネクタを示す側面図である。 第三の別実施形態に係る電気コネクタを示す縦断面図である。 第三の別実施形態に係る電気コネクタの一の例を示す正面図である。 第三の別実施形態に係る電気コネクタの他の例を示す正面図である。 第一、第二、及び、第三ホルダの別形態を示す図である。

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。

〔電気コネクタの全体構成〕
図１から図３に示すように、電気コネクタは、プラグコネクタ１がソケットコネクタ２に挿抜される電気コネクタである。電気コネクタには、過電流を遮断するヒューズ３が取り付けられている。

電気コネクタは、電気車両やハイブリッド車両等のメンテナンス用の電気コネクタ（いわゆるサービスプラグ）に適用することができる。この場合、当該車両において、電気系統のメンテナンスを行う際に、プラグコネクタ１をソケットコネクタ２から引き抜くことにより、電気回路を遮断して、バッテリ（図示省略）からの電流を遮断することができる。

図１から図３には、電気コネクタを縦置きで使用した例を示している。電気コネクタは、ケースＫに収容されており、ケースＫの上壁部ＫａにナットＮ等によって固定されている。

なお、以下の説明では、図１から図３に示すように、プラグコネクタ１の挿入方向を「奥側」、プラグコネクタ１の引抜方向を「手前側」、ヒューズ３側を「表側」、ヒューズ３とは反対側を「裏側」、ヒューズ３側から向かって左側を「左側」、ヒューズ３側から向かって右側を「右側」とする。

〔プラグコネクタ〕
プラグコネクタ１には、プラグコンタクト４と、キャップ５と、が備えられている。

キャップ５には、軸部６と、摘み部７と、が備えられている。軸部６には、プラグコンタクト４が差込み固定されている。摘み部７は、プラグコネクタ１を挿抜する際の持ち手となる。

軸部６の外周部には、Ｏリング８が設けられている。プラグコネクタ１とソケットコネクタ２の嵌合状態において、このＯリング８が防水及び防塵機能を果たす。軸部６の外周部のうちＯリング８よりも奥側には、導体部９が設けられている。軸部６の外周部のうちＯリング８と摘み部７との間には、一対の突起部６ａが形成されている。一対の突起部６ａは、プラグコネクタ１の軸心Ｙ１周りにおいて、１８０度位相がずれた位置に配置されている。

〔ソケットコネクタ〕
ソケットコネクタ２には、ハウジング１０と、第一ホルダ１１（本発明に係る「正電極部」に相当）と、第二ホルダ１２（本発明に係る「取付け部」、「負電極部」に相当）と、取付け部１３と、が備えられている。プラグコネクタ１の挿入方向において、奥側に第一ホルダ１１が配置され、手前側に第二ホルダ１２が配置されている。

〔ハウジング〕
ハウジング１０は、第一分割体１４と第二分割体１５とが嵌込み結合されて構成されている。なお、ハウジング１０は、必ずしも分割構造とする必要はなく、一体形成としてもよい。第一分割体１４の表側の側部には、裏側に凹入する凹入部１４Ａが形成されている。第一分割体１４の手前側の端部には、略円筒形状の口部１４Ｂが形成されている。第一分割体１４には、キャップ５（軸部６）を挿入可能な挿入孔１４Ｃが、口部１４Ｂから奥側に向かって形成されている。

口部１４Ｂには、プラグコネクタ１側の一対の突起部６ａと嵌合可能な一対の嵌合溝１４Ｄが形成されている。挿入孔１４Ｃには、プラグコネクタ１側の導体部９と接触可能な一対の検出端子１６が設けられている。

一対の嵌合溝１４Ｄは、挿入孔１４Ｃの軸心Ｙ２周りにおいて、１８０度位相がずれた位置に配置されている。嵌合溝１４Ｄは、挿入孔１４Ｃの軸心Ｙ２方向に延びる縦溝部１４Ｄａと、挿入孔１４Ｃの軸心Ｙ２周りに延びる横溝部１４Ｄｂと、を有している。

〔第一ホルダ〕
第一ホルダ１１は、一次側の電気コードＣ１を介して、前記バッテリの正極端子と接続される。第一ホルダ１１は、第一分割体１４と第二分割体１５の右側の側面から突出している。第一ホルダ１１には、第一挿入孔１１ａ及び第一ボルト孔１１ｂが形成されている。

第一挿入孔１１ａは、プラグコンタクト４を挿入可能に形成されている。第一挿入孔１１ａには、フィンコンタクト１７が収容されている。第一ボルト孔１１ｂには、一次側の電気コードＣ１の端子が、ボルト１８によって固定されている。

〔第二ホルダ〕
第二ホルダ１２は、ヒューズ３及び二次側の電気コードＣ２を介して、前記バッテリの負極端子と接続される。第二ホルダ１２は、第一分割体１４の表側の側面のうち凹入部１４Ａに対応する部分から突出している。第二ホルダ１２には、第二挿入孔１２ａ及び第二ボルト孔１２ｂが形成されている。

第二挿入孔１２ａは、プラグコネクタ４を挿入可能に形成されている。第二挿入孔１２ａには、フィンコンタクト１７が収容されている。第二ボルト孔１２ｂには、ヒューズ３の端子部３ａがボルト１９によって固定されている。このように、第二挿入孔１２ａにプラグコネクタ４が挿入されることにより、第二ホルダ１２がヒューズ３の端子部３ａ及びプラグコネクタ４の両方と導通するので、ヒューズ３の端子部３ａとプラグコネクタ４とが電気的に接続される。

〔取付け部〕
取付け部１３は、第一分割体１４の表側の側面から突出している。取付け部１３には、ボルト孔１３ａが形成されている。ボルト孔１３ａには、ヒューズ３の端子部３ｂ及び二次側の電気コードＣ２の端子が、ボルト２０によって固定されている。

〔ヒューズ〕
ヒューズ３には、一対の端子部３ａ、３ｂが設けられている。ヒューズ３は、凹入部１４Ａのうち第二ホルダ１２の下方に入り込んだ状態で、第二ホルダ１２と取付け部１３にボルト１９、２０によって着脱可能に取り付けられている。ヒューズ３は、表側又は裏側から視たときに、ハウジング１０の範囲内に収まっている。ヒューズ３と第一分割体１４及び第二ホルダ１２との間には、ヒューズ３側とハウジング１０側との間の熱伝達を抑制するべく、隙間Ｓが形成されている。このように、ソケットコネクタ２に含まれる部材であるハウジング１０（第一分割体１４）、第二ホルダ１２、及び取付け部１３等がヒューズ３を保持するためのヒューズホルダとして機能する。この実施形態では、ヒューズ３は、その長手方向がソケットコネクタ２及びソケットコネクタ２に挿入されたプラグコネクタ１の長手方向に沿うように、ソケットコネクタ２に取り付けられている。

〔プラグコネクタの挿抜の仕方〕
先ず、プラグコネクタ１をソケットコネクタ２に挿入するには、プラグコネクタ１を挿入孔１４Ｃに挿入して、突起部６ａを縦溝部１４Ｄａに沿って奥側に移動させる。そして、突起部６ａが縦溝部１４Ｄａと横溝部１４Ｄｂとの接続部に位置した状態で、プラグコネクタ１を挿入孔１４Ｃの軸心Ｙ２周りにおいて、図３に示す矢印Ａ方向に回転（略９０度回転）させる。

これにより、突起部６ａが横溝部１４Ｄｂのうち縦溝部１４Ｄａとは反対側の端部に位置すると、ロックされると共に、導体部９が一対の検出端子１６に接触して、ロックされたことが検出される。

この結果、一次側の電気コードＣ１、第一ホルダ１１（フィンコンタクト１７）、プラグコンタクト４、第二ホルダ１２（フィンコンタクト１７）、ヒューズ３及び二次側の電気コードＣ２が導通される。

次に、プラグコネクタ１をソケットコネクタ２から引き抜くには、プラグコネクタ１を挿入孔１４Ｃの軸心Ｙ２周りにおいて、図３に示す矢印Ｂ方向に回転（略９０度回転）させる。これにより、ロックが解除されると共に、導体部９が一対の検出端子１６から離間して、ロックが解除されたことが検出される。

そして、突起部６ａが縦溝部１４Ｄａと横溝部１４Ｄｂとの接続部に位置した状態で、突起部６ａを縦溝部１４Ｄａに沿って手前側に移動させて、プラグコネクタ１をソケットコネクタ２から引き抜くことができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、電気コネクタが縦置きで使用されているが、図４に示すように、横置きで使用されていてもよい。図４に示すように、電気コネクタを横置きで使用する場合、電気コネクタがケースＫ（図２参照）に収容された状態で、一次側の導体棒Ｃ１０がボルト１８によって第一ホルダ１１に固定され、二次側の導体棒Ｃ２０がボルト２０によって取付け部１３（図２及び図３参照）に固定されている。このような構成によれば、電気コネクタに上方からアクセスして、導体棒Ｃ１０、Ｃ２０の着脱作業を容易に行うことができる。なお、電気コネクタの置き方は、縦置きや横置きに限定するものではない。

（２）上記実施形態では、第一ホルダ１１がハウジング１０の右側の側面から突出しているが、図５に示すように、第一ホルダ１１がハウジング１０の裏側の側面から突出していてもよい。また、第一ホルダ１１がハウジング１０の左側の側面から突出していてもよい。

（３）図６に示すように、ヒューズ３よりも取付けピッチの長いヒューズ１０３をソケットコネクタ２に取り付けることができる。

例えば、図７に示すように、本発明に係る「取付け部」として、第二ホルダ１２、取付け部１３Ａ及び取付け部１３Ｂが並列して設けられていてもよい。これにより、取付けピッチの短いヒューズ３であれば、端子部３ａ、３ｂを夫々第二ホルダ１２と取付け部１３Ａに取り付けたり、あるいは、取付けピッチの長いヒューズ１０３であれば、端子１０３ａ、１０３ｂを夫々第二ホルダ１２と取付け部１３Ｂに取り付けたりすることができる。ここでは、サイズ及び形状の異なるヒューズとして、矩形の短いヒューズ３と円筒形の長いヒューズ１０３を挙げている。勿論、形状が同じでサイズが異なるヒューズにも対応可能である。なお、この場合、本発明に係る「取付け部」が四つ以上並列して設けられていてもよい。

また、図８に示すように、ハウジング１０を伸縮機構２１によって伸縮可能に構成して、第二ホルダ１２と取付け部１３との間隔を変更可能に構成してもよい。これにより、第二ホルダ１２と取付け部１３の間隔を変更することにより、大きさの異なるヒューズ３、１０３を取り付けることができる。つまり、取付けピッチの短いヒューズ３であれば、第二ホルダ１２と取付け部１３との間隔を伸縮機構２１によって短くして、端子部３ａ、３ｂを夫々第二ホルダ１２と取付け部１３Ａに取り付けたり、あるいは、取付けピッチの長いヒューズ１０３であれば、第二ホルダ１２と取付け部１３との間隔を伸縮機構２１によって長くして、端子１０３ａ、１０３ｂを夫々第二ホルダ１２と取付け部１３Ｂに取り付けたりすることができる。ここでは、サイズ及び形状の異なるヒューズとして、矩形の短いヒューズ３と円筒形の長いヒューズ１０３を挙げている。勿論、形状が同じでサイズが異なるヒューズにも対応可能である。

（４）上記実施形態では、ヒューズ３が第二ホルダ１２に取り付けられている、つまり、第二ホルダ１２が本発明に係る「取付け部」を兼ねているが、第二ホルダ１２とは別に同「取付け部」が設けられていてもよい。

（５）上記実施形態では、ハウジング１０に凹入部１４Ａが形成されているが、凹入部１４Ａが形成されていなくてもよい。

（６）第一ホルダ１１、第二ホルダ１２、及び取付け部１３は、図９に示すものでもよい。図９に示す第一ホルダ１１、第二ホルダ１２、及び取付け部１３には、ボルト孔（第一ボルト孔１１ｂ、第二ボルト孔１２ｂ、ボルト孔１３ａ）に替えてボルト２２が形成され、このボルト２２にナット２３が螺合されることにより各端子部が接続される。

本発明は、電気車両やハイブリッド車両等のメンテナンス用の電気コネクタ（いわゆるサービスプラグ）に適用に利用可能である。

１ プラグコネクタ
２ ソケットコネクタ
３ ヒューズ
３ａ 端子部
３ｂ 端子部
１１ 第一ホルダ（正電極部）
１２ 第二ホルダ（取付け部、負電極部）
１３ 取付け部
１４Ａ 凹入部
１４Ａ 凹入部

Claims (5)

1. 電気回路に介在される電気コネクタであって、ソケットコネクタと、
   前記ソケットコネクタに挿抜される棒状のプラグコネクタと、
   ヒューズとを備え、
   前記プラグコネクタが前記ソケットコネクタに挿入されることにより前記電気回路が前記ヒューズを介して導通されるように構成され、
   前記ヒューズが前記ソケットコネクタに取り付けられ、
   前記ソケットコネクタに、前記プラグコネクタと導通可能な正電極部と負電極部が備えられ、
   前記ヒューズに、前記ソケットコネクタに取り付けられる一対の端子部が設けられ、
   前記ソケットコネクタに、一対の前記端子部が取り付けられる一対の取付け部が設けられ、
   一対の前記端子部のうち一方の端子部が取り付けられる取付け部は、前記負電極部であり、
   前記負電極部である前記取付け部と前記プラグコネクタが挿入される挿入穴部とが単一の部材であるホルダに設けられ、
   前記ヒューズを前記ソケットコネクタに取り付けた状態において、前記ヒューズの長手方向が前記プラグコネクタの挿抜方向に沿う方向に設定され、且つ、前記プラグコネクタが前記ソケットコネクタに挿入された状態において、前記ソケットコネクタにおける前記ヒューズが設けられた面の側から見て、前記ヒューズと前記プラグコネクタとが重複している電気コネクタ。
2. 前記プラグコネクタの挿入方向において、奥側に前記正電極部が配置され、手前側に前記負電極部が配置されている請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記ソケットコネクタに、一対の前記端子部よりも多い複数の前記取付け部が並列して設けられている請求項１に記載の電気コネクタ。
4. 一対の前記取付け部の間隔を変更可能に構成されている請求項１に記載の電気コネクタ。
5. 前記ソケットコネクタに、凹入部が形成され、
   前記ヒューズは、前記凹入部に入り込んだ状態で、前記ソケットコネクタに取り付けられている請求項１から４の何れか一項に記載の電気コネクタ。

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