JP7049914B2 - 充電コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、充電コネクタに関する。

充電器から延びるケーブルの先端部に設けられ、蓄電池を備える電動装置のインレットに接続される充電コネクタとして、特許文献１の充電コネクタが知られている。特許文献１の充電コネクタは、ケーブルが後方から導入されるＬ字状の本体部と、本体部の背面に形成されるＣ字状のハンドル部とを備える。本体部は、左右二つ割れのカバーで外装されている。

特開２０１３－２０７３２号公報

ケーブルは、通常、カバー自体でケーブルの軸方向への動きが規制されるように直接把持されている。即ち、カバーにおけるケーブルを把持する把持部の内径は、ケーブルの外径に対応した大きさである。そのため、外径が異なるケーブルごとにそのケーブルの外径に対応した把持部を有する充電コネクタを用いる必要があり、外径の異なるケーブルの数の分だけ、充電コネクタの数が多くなる。

そこで、外径の異なる複数種のケーブルに対応できる充電コネクタを提供することを目的の一つとする。

本開示に係る充電コネクタは、
ケーブルの先端部に設けられ、蓄電池を備える電動装置のインレットに接続される充電コネクタであって、
前記ケーブルが導入されて、前記ケーブルを把持する把持部と、
前記ケーブルと前記把持部との間に着脱自在に介在されて、前記ケーブルと前記把持部との径差を埋める筒状の介在部材とを備える。

本開示に係る充電コネクタは、外径の異なる複数種のケーブルに対応できる。

実施形態に係る充電コネクタを左後方から見た状態の概略を示す斜視図である。 実施形態に係る充電コネクタに備わる把持部の内部を左後方から見た状態の概略を示す部分切欠斜視図である。 図２に示す充電コネクタの把持部近傍の内部を拡大して示す拡大斜視図である。 図３に示す充電コネクタの把持部近傍を示す部分分解斜視図である。 図４に示す充電コネクタの把持部近傍を示す部分分解斜視図である。 図３に示す充電コネクタの（ＶＩ）－（ＶＩ）切断線で切断した状態を示す横断面図である。 図４に示す充電コネクタの（ＶＩＩ）－（ＶＩＩ）切断線で切断した状態を示す縦断面図である。

《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施態様の内容を列記して説明する。

（１）本発明の一態様に係る充電コネクタは、
ケーブルの先端部に設けられ、蓄電池を備える電動装置のインレットに接続される充電コネクタであって、
前記ケーブルが導入されて、前記ケーブルを把持する把持部と、
前記ケーブルと前記把持部との間に着脱自在に介在されて、前記ケーブルと前記把持部との径差を埋める筒状の介在部材とを備える。

上記の構成によれば、外径の異なる複数種のケーブルに対応できる。介在部材を有することで、介在部材の内径に対応した外径を有するケーブルに対応できる。加えて、介在部材が着脱自在なため介在部材を取り外せば、把持部の内径に対応した外径を有するケーブルにも対応できる。そのため、少なくとも外径の異なる二種類のケーブルに対応できる。内径の異なる複数種の介在部材を用意すれば、外径の異なる三種類以上のケーブルにも対応することができる。

（２）上記充電コネクタの一形態として、
前記把持部は、その内周面から内側に突出し、前記ケーブルの軸方向を分断するように並列する複数の突起部を有し、
前記介在部材は、
隣り合う前記突起部同士の間に嵌まる嵌合部と、
前記嵌合部と一体に形成されて前記突起部に重なり、前記把持部の把持力により前記ケーブルの外周面に噛み込むことで前記ケーブルの軸方向の動きを規制するストッパ部とを有することが挙げられる。

上記の構成によれば、外径の異なる複数種のケーブルをその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。介在部材が嵌合部を有することで、介在部材の把持部に対する位置決めを行えるため、介在部材自体のケーブルの軸方向への移動を規制できる。介在部材がストッパ部を有することで、ストッパ部の内径に対応した外径を有するケーブルをその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。加えて、介在部材が着脱自在なため介在部材を取り外せば、把持部が複数の突起部を有することで、突起部の内径に対応した外径を有するケーブルの外周面に突起部を噛み込ませることができてケーブルの軸方向の動きを規制することができる。そのため、少なくとも外径の異なる二種類のケーブルをその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。内径の異なる複数種の介在部材を用意すれば、外径の異なる三種類以上のケーブルをその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。

（３）上記充電コネクタの一形態として、
前記介在部材は、前記ケーブルの軸方向に分離する複数の介在片を有することが挙げられる。

上記の構成によれば、形状などによってはケーブルの軸方向に一連の介在部材を成形することが難しい場合があるが、ケーブルの軸方向に分離する複数の介在片であれば成形し易い。複数に分離することで、各介在片の長さが短くなるからである。

《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態に係る充電コネクタの詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は、同一名称物を示す。

〔充電コネクタ〕
図１から図７を参照して、実施形態に係る充電コネクタ１を説明する。実施形態に係る充電コネクタ１は、充電器本体（図示略）から延びるケーブル２００の先端部に設けられ、蓄電池を備える電動装置（例えば、電気自動車）のインレット（図示略）に接続されて蓄電池の充電に利用される（図１）。この充電コネクタ１の特徴の一つは、ケーブル２００を把持する把持部５と、ケーブル２００と把持部５との間に着脱自在に介在されて、ケーブル２００と把持部５との径差を埋める介在部材６とを備える点にある。以下の説明は、充電コネクタ１の全体概要、充電コネクタ１の特徴部分及び特徴部分に関連する部分の構成、の順に行う。

［全体概要］
充電コネクタ１は、本体部２とハンドル部９とを備える（図１）。本体部２は、ケーブル２００が導入されてケーブル２００の先端部を覆う。本体部２のうち、ケーブル２００の導入される側を後方、その反対側で充電対象のインレットに挿し込まれる側を前方（先端側）とする。本例では、本体部２の形状は、Ｌ字状であり、この本体部２は、左右半割れのケース２１，２２で外装されている。ケース２１、２２は、複数のネジ１５０（図３から図５）で締結されることで互いに組み合わされている。ケース２１，２２の材質は、金属が挙げられ、本例ではアルミニウム合金としている。本体部２は、前方から後方に向かって順に、インレットに差し込まれる挿入部３と、充電コネクタ１の機械部品や電気部品が格納される格納部４と、上述したように充電コネクタ１の特徴の一つである把持部５とを有する。ハンドル部９は、充電コネクタ１のユーザが把持する。ハンドル部９の形状は、本例ではＣ字状であり、ハンドル部９は、本体部２の後方側（把持部５の上部）に形成されている。

本体部２のうち挿入部３及び格納部４（その内部の機械部品や電気部品）と、ハンドル部９とは、従来（特開２０１３－２０７３２号公報）の充電コネクタと同様の構成を適用できる。そのため、その説明は省略する。なお、従来の充電コネクタは、機械部品の一つとして、インレットに掛脱するフック１１０を挿入部３の外周面（上面）から出没させるスライドスイッチを有していたが、本例の充電コネクタ１は、このスライドスイッチの代わりにプッシュボタンスイッチ１２０を有している。プッシュボタンスイッチ１２０を初期位置から一段階押し込めば、挿入部３の外周面から突出するフック１１０の内部への引っ込みが規制されてフック１１０の突出状態が維持される。更にプッシュボタンスイッチ１２０を押し込めば、フック１１０が挿入部３の内部に引っ込められる。その状態からプッシュボタンスイッチ１２０の押圧を解除すれば、プッシュボタンスイッチ１２０が初期位置まで後退する。プッシュボタンスイッチ１２０の一段階目の押し込みは、充電開始前に充電コネクタ１の挿入部３をインレットに差し込んだ状態で行い、充電中に充電コネクタ１が不用意にインレットから抜かれることを防止する。二段階目の押し込みは、充電完了後に充電コネクタ１の挿入部３をインレットから引き抜く際に行う。

［把持部］
把持部５は、ケーブル２００が後方から導入されて、ケーブル２００を把持する（図１，図２）。この把持部５は、介在部材６を介してケーブル２００を間接的に把持する。詳しくは後述するが、把持部５は、その構成にもよるが、介在部材６を介して把持するケーブル２００とは外径の異なるケーブルを、介在部材６を介さず直接把持することもできる。

把持部５は、本体部２の後端側を構成していて、ハンドル部９の下方に位置している。把持部５は、本体部２を構成するケース２１，２２の一部で構成される左右半割れの把持片５１，５２を有する（図１）。即ち、把持部５（把持片５１，５２）の材質は、ケース２１，２２と同じ金属が挙げられ、本例では、アルミニウム合金である。把持片５１，５２は、互いに同一形状である。両把持片５１，５２は、複数のネジ１５０（図３）で締結することで互いに組み合わせることができる。把持部５の形状（外形形状）は、適宜選択でき、本例では矩形（四角形）の角筒状であるが、四角形超の多角形の角筒状でもよいし円筒状でもよい。

本例の把持部５は、その内周面から内側（ケーブル２００側）に突出する複数の突起部５５を有する（図５から図７）。複数の突起部５５は、ケーブル２００の軸方向を分断するように並列している。後述するように介在部材６が着脱自在なため介在部材６を取り外せば、把持部５が複数の突起部５５を有することで、突起部５５の内径に対応した外径を有するケーブルの外周面に突起部５５を噛み込ませることができてケーブルの軸方向の動きを規制することができる。突起部５５同士の間には、後述する介在部材６の嵌合部６３が嵌まる溝が形成されている（図５，図７）。

突起部５５の数は、適宜選択でき、本例では六つである（図５，図７）。即ち、上記溝の数は、五つである。中央の溝におけるケーブル２００の周方向両端には、把持片５１，５２を組み合わせるネジ１５０を挿通させるネジ孔１５０ｈが形成されている。隣り合う突起部５５同士の間隔は、適宜選択でき、本例では等間隔としているが、一部の間隔を残部の間隔よりも大きくしたり小さくしてもよい。

各突起部５５の外形形状は、両把持片５１，５２を組み合わせた状態で環状である。各突起部５５の内周輪郭形状は、ケーブル２００の外周形状に沿った円形状である。各突起部５５は、把持片５１と把持片５２（図１）のそれぞれに形成される２つのＣ字状の突片５５１（把持片５２側の突片は図示略）を組み合わせて構成している（図５，図６）。図５，図６では、説明の便宜上、一方の把持片５１の突片５５１のみを示しており、他方の把持片５２（図１）の突片は、一方の把持片５１の突片５５１と同様の構成であるため、図示を省略している。

突起部５５（突片５５１）の高さは、突起部５５（突片５５１）の内径が外径の最も太いケーブル（以下、太ケーブル）の外径に対応する大きさとなるようにするとよい。高さは、ケーブル２００の径方向に沿った長さを言う。そうすれば、外径の異なる複数種のケーブル２００に対応できる。具体的には、太ケーブルよりも外径の細いケーブル（以下、細ケーブル）に対しては、後述の介在部材６のストッパ部６４が細ケーブルの外周面に噛み込むことで細ケーブルの軸方向の動きを規制することにより対応できる。一方、太ケーブルに対しては、後述するように介在部材６が着脱自在であるため介在部材６を取り外せば、突起部５５が太ケーブルの外周面に噛み込むことで太ケーブルの軸方向の動きを規制することにより対応できる。

各突起部５５（突片５５１）の断面形状は、厚さの略一様な矩形状である（図７）。断面は、ケーブル２００の軸方向に沿う断面を言い、厚さは、ケーブル２００の軸方向に沿った長さを言う。それにより、上記溝の幅（隣り合う突起部５５同士の間隔）は、深さ方向に略一様である。各突起部５５（突片５５１）の端面は、平面で構成されている。それにより、介在部材６のストッパ部６４を重ね易い。

なお、各突起部５５（突片５５１）の断面形状は、先端側が厚さの薄い台形状でもよいし三角状でもよい。それらの場合、上記溝の幅は、深さ方向に漸次狭くなり、溝の開口側が広く、溝の底側が狭い。そうすれば、介在部材６の嵌合部６３を嵌め易い。

［介在部材］
介在部材６は、ケーブル２００と把持部５との間に着脱自在に介在されてケーブル２００と把持部５との径差を埋める（図２，図３）。それにより、介在部材６の内径に対応した外径を有するケーブル２００に対応できる。

本例の介在部材６は、ケーブル２００の軸方向に分離する複数の介在片６０を有するが、その軸方向に一連に形成されていてもよい。形状などによってはケーブル２００の軸方向に一連に形成される介在部材６を成形することが難しい場合があるが、複数の介在片６０がケーブル２００の軸方向に分離していることで、各介在片６０を成形し易い。複数に分離することで各介在片６０のケーブル２００の軸方向に沿った長さを短くできるからである。介在片６０の数は、適宜選択でき、本例では二つとしているが（図２、図３）、三つ以上とすることができる。二つの介在片６０は、その間に一つの上記溝（中央の溝）を挟んで、ケーブル２００の軸方向に分離している（図３、図４）。

各介在片６０（介在部材６）の形状は、後述の分割片６１，６２を組み合わせた状態で本例では円筒状である（図２，図３，図６）。それにより、ケーブル２００と把持部５との間の全周に亘って径差を埋めることができる。各介在片６０（介在部材６）は、左右半割れの半円筒状の分割片６１，６２を組み合わせて構成されている（図４，図５）。分割片６１，６２は、互いに同一形状である。本例の各介在片（介在部材６）は、嵌合部６３とストッパ部６４とを有する。

（嵌合部）
嵌合部６３は、隣り合う突起部５５同士の間（上記溝）に嵌まる（図４，図５、図７）。それにより、嵌合部６３のケーブル２００の軸方向への移動が規制され、各介在片６０（介在部材６）の把持部５に対する位置決めができる。そのため、介在部材６自体のケーブル２００の軸方向への移動を規制できる。

各介在片６０における嵌合部６３の数は、単数でも複数でもよく、本例では二つである。各介在片６０における二つの嵌合部６３は、ケーブル２００の軸方向に並列しており、ストッパ部６４で互いに連結されている。各嵌合部６３の外形形状は、分割片６１，６２を組み合わせた状態で円環状であり、各嵌合部６３は、左右半割れの半円環状の嵌合片６３１、６３２を組み合わせて構成されている。

（ストッパ部）
ストッパ部６４は、把持部５の把持力によりケーブル２００の外周面に噛み込むことでケーブル２００の軸方向の動きを規制する（図６）。それにより、ストッパ部６４の内径に対応した外径を有するケーブル２００をその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。ストッパ部６４は、突起部５５に重なるように嵌合部６３に一体に形成されていて、嵌合部６３から内側に突出している（図４，図７）。

各介在片６０におけるストッパ部６４の数は、「各介在片６０における嵌合部６３の数＋１」が挙げられる（図４，図５，図７）。即ち、本例の各介在片６０におけるストッパ部６４の数は、上述したように各介在片６０における嵌合部６３の数が二つであるため、三つである。各ストッパ部６４は、各介在片６０の各嵌合部６３におけるケーブル２００の軸方向の両端に形成されていて、ケーブル２００の軸方向を分断するように並列している。各介在片６０における隣り合う嵌合部６３同士の間のストッパ部６４は、互いに共通であり、嵌合部６３同士を連結している。

各ストッパ部６４の外形形状は、分割片６１，６２を組み合わせた状態で円環状であり、各ストッパ部６４は、左右半割れの半円環状のストッパ片６４１、６４２を組み合わせて構成されている（図６）。即ち、各ストッパ部６４は、ケーブル２００の周方向の略全周に亘って設けられている。各ストッパ部６４（ストッパ片６４１、６４２）の断面形状は、矩形状である（図７）。各ストッパ部６４（ストッパ片６４１、６４２）の端面は、平面である。なお、各ストッパ部６４（ストッパ片６４１、６４２）の断面形状は、先端が先細る三角状であってもよい。そうすれば、ケーブル２００の外周面に噛み込み易い。

（その他）
本例の各介在片６０（介在部材６）は、更に、位置決め機構６５（図４から図６）を有することが好ましい。

〈位置決め機構〉
位置決め機構６５は、左右半割れの分割片６１，６２同士を互いに位置決めする。位置決め機構６５は、本例では、各分割片６１，６２に一体に形成される凸部６６１、６６２と切欠部６７１（分割片６２側の切欠部は図示略）とを有する。即ち、一方の分割片６１は、凸部６６１と切欠部６７１とを備え、他方の分割片６２は、一方の分割片６１の凸部６６１が嵌まり込む切欠部と、一方の分割片６１の切欠部６７１に嵌まり込む凸部６６２とを備える。図４，図５では、説明の便宜上、一方の分割片６１の切欠部６７１のみを示しており、他方の分割片６２の切欠部は、一方の分割片６１の切欠部６７１と同様の構成であるため、図示を省略している。一方の分割片６１の凸部６６１を他方の分割片６２の切欠部に嵌め込み、他方の分割片６２の凸部６６２を一方の分割片６１の切欠部６７１に嵌め込むことで、両分割片６１，６２を互いに組み合わせることができる。

各分割片６１，６２における凸部６６１、６６２及び切欠部６７１は、本例では、各分割片６１，６２の周方向の両端に一体に形成される一対のフランジ部６８の互いの対向面に形成されている。即ち、各分割片６１，６２はそれぞれ、一方のフランジ部６８に凸部６６１，６６２が形成され、他方のフランジ部６８に切欠部６７１が形成されている。各凸部６６１、６６２の形状は、特に限定されないが、本例では角柱状である。各切欠部６７１は、本例では、フランジ部６８の表裏に貫通する貫通孔で構成しているが、底を有する穴（凹部）で構成してもよい。各切欠部６７１の形状は、特に限定されないが、各凸部６６１、６６２の形状に合う形状が挙げられ、本例では矩形状である。フランジ部６８は、ケーブル２００の径方向外方に突出するように形成されている。

（材質）
介在部材６の材質は、例えば、ケーブル２００の使用時の最高温度に対する耐熱性と、ケーブル２００を適切に把持できる強度とを備える樹脂系の材料が好適に利用できる。介在部材６の材質は、ポリカーボネート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂、繊維強化プラスチックなどが挙げられる。

［用途］
実施形態に係る充電コネクタ１は、蓄電池を備える電動装置のインレットに接続し、充電器から電動装置の蓄電池に充電するための充電コネクタに好適に利用でき、例えば、電気自動車用充電器に好適に利用できる。

〔作用効果〕
実施形態に係る充電コネクタ１は、外径の異なる複数種のケーブルをその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。各介在片６０（介在部材６）の嵌合部６３により、各介在片６０の把持部５に対する位置決めを行えるため、各介在片６０自体のケーブル２００の軸方向への移動を規制できる。把持部５に対して位置決めされた各介在片６０がストッパ部６４を有することで、ストッパ部６４の内径に対応した外径を有するケーブル２００をその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。各介在片６０が着脱自在なため各介在片６０を取り外せば、突起部５５の内径に対応した外径を有するケーブルの外周面に把持部５の複数の突起部５５を噛み込ませることができてケーブルの軸方向の動きを規制することができる。そのため、少なくとも外径の異なる二種類のケーブルをその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。内径の異なる複数種の介在部材６を用意すれば、外径の異なる三種類以上のケーブルをその軸方向の動きを規制するように掴むことができる。従って、外径の異なるケーブルごとに本体部２（充電コネクタ１）を用意しなくてもよく、一種類の本体部２（充電コネクタ１）で外径の異なる複数種のケーブルに対応できる。

本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 充電コネクタ
２ 本体部
２１、２２ ケース
３ 挿入部
４ 格納部
５ 把持部
５１，５２ 把持片
５５ 突起部
５５１ 突片
６ 介在部材
６０ 介在片
６１，６２ 分割片
６３ 嵌合部
６３１、６３２ 嵌合片
６４ ストッパ部
６４１、６４２ ストッパ片
６５ 位置決め機構
６６１、６６２ 凸部
６７１ 切欠部
６８ フランジ部
９ ハンドル部
１１０ フック
１２０ プッシュボタンスイッチ
１５０ ネジ
１５０ｈ ネジ孔
２００ ケーブル

Claims (5)

1. ケーブルの先端部に設けられ、蓄電池を備える電動装置のインレットに接続される充電コネクタであって、
   前記ケーブルが導入されて、前記ケーブルを把持する把持部と、
   前記ケーブルと前記把持部との間に着脱自在に介在されて、前記ケーブルと前記把持部との径差を埋める筒状の介在部材とを備え、
   前記把持部は、その内周面から内側に突出し、前記ケーブルの軸方向を分断するように並列する複数の突起部を有し、
   前記介在部材は、
   隣り合う前記突起部同士の間に嵌まる嵌合部と、
   前記嵌合部と一体に形成されて前記突起部に重なり、前記把持部の把持力により前記ケーブルの外周面に噛み込むことで前記ケーブルの軸方向の動きを規制するストッパ部とを有する、
   充電コネクタ。
2. 前記介在部材は、前記ケーブルの軸方向に分離する複数の介在片を有する、請求項１に記載の充電コネクタ。
3. 前記複数の介在片のそれぞれの形状は円筒状であり、かつ同一形状である、請求項２に記載の充電コネクタ。
4. 前記複数の介在片のそれぞれは半割れの半円筒状の分割片が組み合わされて円筒状に構成される、請求項２又は請求項３に記載の充電コネクタ。
5. 前記介在部材は半割れの半円筒状の分割片が組み合わされて円筒状に構成され、
   各分割片は各分割片の周方向の両端のそれぞれに前記ケーブルの径方向外方に突出するように形成された一対のフランジ部を有し、
   前記介在部材が円筒状に組み合わされた状態では各分割片の周方向の両端のそれぞれに各分割片のフランジ部が向かい合って配置されており、
   前記把持部は、前記把持部の内周面から内側に突出する突起部を有し、
   前記突起部は、向かい合って配置された前記フランジ部同士を挟む端面を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の充電コネクタ。

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