JP7163865B2 - 接続端子及びコネクタ - Google Patents
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Description
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
[1]本開示の接続端子は、金属製の端子と、前記端子に保持された蓄熱体と、を有し、前記端子は、相手端子と電気的に接続される端子接続部と、電線と電気的に接続される電線接続部と、前記端子接続部及び前記電線接続部と一体に形成された保持部と、を有し、前記蓄熱体は、前記保持部に保持されている。
本開示のコネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。なお、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及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。
図1に示す車両側コネクタ10は、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車等の車両V(図2参照)に搭載されている蓄電装置(図示略)を充電するためのものである。
図3に示すように、車両側コネクタ10は、コネクタハウジング20と、1つ又は複数(本実施形態では、2つ)の車両側端子50と、蓄熱体60とを有している。コネクタハウジング20は、ハウジング本体30と、リテーナ40とを有している。
ハウジング本体30は、絶縁性を有する合成樹脂により構成されている。ハウジング本体30は、嵌合部31と、フランジ部32と、筒部33と、1つ又は複数(本実施形態では、2つ)の端子収容部34と、1つ又は複数(本実施形態では、2つ)の端子保持部35とを有している。
図4及び図5に示すように、各車両側端子50は、例えば、相手端子である充電器側端子82(図3参照)と電気的に接続される端子接続部51と、電線70(図3参照)と電気的に接続される電線接続部54とを有している。各車両側端子50は、端子接続部51と電線接続部54との間に設けられた係止部55及び保持部56を有している。各車両側端子50は、例えば、端子接続部51と係止部55と保持部56と電線接続部54とが前後方向に連なって一体に形成された単一部品である。各車両側端子50の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。各車両側端子50は、その構成金属の種類や使用環境に応じて、銀メッキ、錫メッキやアルミニウムメッキ等の表面処理を施してもよい。各車両側端子50は、例えば、導電性に優れた金属棒材を切削加工することによって形成することができる。また、各車両側端子50は、例えば、導電性に優れた金属板をプレス加工することによって形成することができる。
図4に示すように、端子接続部51は、例えば、車両側端子50の前方の端部に設けられている。端子接続部51は、例えば、雌型端子である。端子接続部51は、基部52と、基部52の前方に設けられた筒状接続部53とを有している。端子接続部51は、基部52と筒状接続部53とが前後方向に連なって一体に形成されている。
電線接続部54は、例えば、車両側端子50の後方の端部に設けられている。電線接続部54は、電線70の端部と電気的に接続されている。ここで、電線70は、導電性に優れた金属材料からなる芯線71と、その芯線71の外周を覆う絶縁被覆72とを有する被覆電線である。電線70の端部では、電線70の端末から所定長さ範囲にわたって絶縁被覆72が剥がされ、芯線71が露出されている。電線接続部54は、絶縁被覆72から露出された芯線71の端部に対して接続されている。電線接続部54は、例えば、圧着や超音波溶接などによって芯線71に接続されている。本実施形態の電線接続部54は、オープンバレル状をなしており、圧着により芯線71に接続されている。これにより、電線接続部54と芯線71とが電気的に接続される。
図4に示すように、係止部55は、例えば、端子接続部51と電線接続部54との間に設けられている。係止部55は、例えば、端子接続部51(具体的には、基部52)の後方に設けられている。係止部55は、例えば、基部52の外周面よりも基部52の径方向外側に向かって突出して形成されている。係止部55は、例えば、基部52の周方向全周にわたって径方向外側に突出して形成されている。図5に示すように、係止部55は、例えば、内部が中空構造をなす筒状に形成されている。本実施形態の係止部55は、円筒状に形成されている。係止部55は、例えば、内部空間を有している。図3に示すように、係止部55は、例えば、端子保持部35に保持されている。係止部55の外径寸法は、例えば、端子収容部34の内径寸法よりも大きく、端子保持部35の内径寸法よりも僅かに小さく設定されている。係止部55は、例えば、奥壁部31Bの後面に係止している。係止部55が端子保持部35に保持された状態では、例えば、係止部55の外周面の少なくとも一部が端子保持部35の内周面に接触している。係止部55の外周面と端子保持部35の内周面との接触は、面接触、線接触及び点接触のいずれの形態であってもよい。
図5に示すように、保持部56は、端子接続部51と電線接続部54との間に設けられている。保持部56は、例えば、係止部55の後方に設けられている。本実施形態の保持部56は、係止部55と電線接続部54との間に設けられている。保持部56は、例えば、円筒状に形成されている。保持部56の内部空間は、例えば、係止部55の内部空間と連通している。保持部56の内径寸法は、例えば、係止部55の内径寸法と同じ寸法に形成されている。例えば、保持部56の内周面は、係止部55の内周面と段差無く連続して一体に形成されている。これら保持部56の内部空間と係止部55の内部空間とによって、蓄熱体60が収容される収容空間57が構成されている。収容空間57の底部は、例えば、基部52の後面によって構成されている。保持部56の外径寸法は、例えば、係止部55の外径寸法よりも小さく設定されている。保持部56の外径寸法は、例えば、基部52の外径寸法と同程度の寸法に設定されている。
蓄熱体60は、車両側端子50の保持部56に保持されている。すなわち、蓄熱体60は、端子接続部51と電線接続部54との間に設けられている。本実施形態の蓄熱体60は、車両側端子50の係止部55及び保持部56に形成された収容空間57に収容されている。蓄熱体60は、ケース61と、ケース61に収容された蓄熱材65とを有している。
ケース61は、収容空間57の内周面に接するように形成された有底筒状のケース本体62と、ケース本体62の開口を塞ぐカバー63とを有している。ケース本体62及びカバー63の材料としては、熱膨張性を有する材料や、熱伝導性の良い材料を用いることができる。熱膨張性を有する材料としては、例えば、ゴム、樹脂、金属などを用いることができる。熱膨脹性を有する材料によりケース61を構成することにより、ケース61の外周面を収容空間57の内周面に密着させることができる。ゴムとしては、例えば、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)、シリコンゴム、フッ素ゴムなどを用いることができる。樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂などを用いることができる。金属としては、銅系やアルミニウム系の金属材料を用いることができる。ケース本体62の材料とカバー63の材料とは、互いに同じ材料であってもよいし、互いに異なる材料であってもよい。
蓄熱材65は、一時的に熱を貯めることができる。蓄熱材65としては、液体と固体の相変化時の潜熱を利用した材料を用いることができる。また、蓄熱材65としては、使用する温度範囲に融点を持つ材料を用いることができる。蓄熱材65の材料としては、例えば、パラフィン、硫酸ナトリウム10水和物、酢酸ナトリウム3水和物、二酸化バナジウムなどを用いることができる。
蓄熱材65が内部に収容されたケース61、つまり蓄熱体60は、車両側端子50の収容空間57に挿入されている。すなわち、本実施形態の蓄熱体60は、車両側端子50の内部に設けられている。換言すると、本実施形態の蓄熱体60は、車両側端子50の外面を被覆しない状態で車両側端子50に保持されている。例えば、蓄熱体60は、収容空間57に対して前後方向に沿って挿入される。
(リテーナ40の構成)
図3に示すように、リテーナ40は、ハウジング本体30の筒部33の後端に取り付けられている。リテーナ40は、車両側端子50を抜け止めする。リテーナ40は、例えば、合成樹脂製である。リテーナ40の材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ABS樹脂などの合成樹脂を用いることができる。
次に、車両側コネクタ10の作用について説明する。
図1に示す充電器側コネクタ80を車両側コネクタ10に嵌合させると、車両Vに搭載された蓄電装置に対して車外の充電器から、充電器側コネクタ80及び車両側コネクタ10を通じて充電電流が供給される。このとき、充電時間の短縮のために、車外の充電器から蓄電装置に対して大きな充電電流が供給される。この充電電流の供給開始時においては、充電器側端子82と車両側端子50(端子接続部51)との接触部分と、車両側端子50と、電線70と車両側端子50(電線接続部54)との接触部分等において発熱する。特に、充電器側端子82と車両側端子50との接触部分や、電線70と車両側端子50(電線接続部54)との接触部分において発熱が生じやすい。車両側端子50等における熱は、充電開始時に急激に上昇し、所定時間経過すると、充電開始時の最大温度よりも低い温度で推移する。
(1)車両側コネクタ10は、金属製の車両側端子50と、車両側端子50に保持された蓄熱体60とを有する。車両側端子50は、充電器側端子82と電気的に接続される端子接続部51と、電線70と電気的に接続される電線接続部54と、端子接続部51及び電線接続部54と一体に形成された保持部56とを有する。蓄熱体60は、保持部56に保持されている。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・例えば図6及び図7に示すように、保持部56の代わりに、保持部90を採用してもよい。保持部90は、例えば、係止部55と電線接続部54との間に延びる底壁91と、底壁91の左右方向の両端部から上方に突出する一対の突出片92とを有している。底壁91は、例えば、前後方向及び左右方向に広がるように形成されている。各突出片92は、端子接続部51と保持部90と電線接続部54とが並ぶ方向(ここでは、前後方向)と交差する方向(ここでは、上方)に向かって突出するように形成されている。この場合の保持部90は、蓄熱体60の外面に対して突出片92を圧着することにより、蓄熱体60を保持している。これにより、蓄熱体60の外面に突出片92を好適に密着させることができる。突出片92は、例えば、ケース本体62の外周面に沿った形状に形成されている。突出片92は、ケース本体62の外周面を覆うように形成されている。
例えば図10及び図11に示すように、端子接続部51の代わりに、端子接続部51Aを採用してもよい。端子接続部51Aは、雄型端子である。端子接続部51Aは、例えば、内部が中実構造をなす柱状に形成されている。本変更例の端子接続部51Aは、円柱状に形成されている。この場合には、例えば、充電器側端子82(図3参照)が雌型端子になる。
・上記実施形態における電線接続部54と電線70との接続方法は圧着に限定されない。例えば、電線接続部54と電線70とをレーザ溶着、超音波溶着やボルト締結で接続するようにしてもよい。
・上記実施形態では、車両Vに搭載された蓄電装置を充電するための車両側コネクタ10に設けられた車両側端子50に蓄熱体60を搭載するようにしたが、これに限定されない。例えば、車両側コネクタ10以外の車両Vに搭載されたコネクタに設けられた接続端子に対して蓄熱体60を搭載するようにしてもよい。
10 車両側コネクタ
20 コネクタハウジング
30 ハウジング本体
31 嵌合部
31A フード部
31B 奥壁部
32 フランジ部
32X 取付孔
33 筒部
34 端子収容部
35 端子保持部
40 リテーナ
41 基部
42 周壁
43 端子押さえ部
44 電線保持部
45 包囲壁部
50 車両側端子
51,51A,51B 端子接続部
52 基部
53 筒状接続部
53A 弾性片
53X スリット
54 電線接続部
55 係止部
56 保持部
57 収容空間
58 保持部
60,110,120 蓄熱体
61,111,121 ケース
62,112,122 ケース本体
63,113,123 カバー
64,114,124 収容部
65 蓄熱材
70 電線
71 芯線
72 絶縁被覆
80 充電器側コネクタ
81 コネクタハウジング
82 充電器側端子
90 保持部
91 底壁
92 突出片
100 保持部
101 底壁
102 側壁
102X 凹部
104 収容空間
113A 係合部
126 係合部
126A 係合爪
Claims (9)
- 金属製の端子と、
前記端子に保持された蓄熱体と、を有し、
前記端子は、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、
電線と電気的に接続される電線接続部と、
前記端子接続部及び前記電線接続部と一体に形成された保持部と、を有し、
前記蓄熱体は、前記保持部の内部に保持されている接続端子。 - 金属製の端子と、
前記端子に保持された蓄熱体と、を有し、
前記端子は、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、
電線と電気的に接続される電線接続部と、
前記端子接続部及び前記電線接続部と一体に形成された保持部と、を有し、
前記蓄熱体は、前記保持部に保持されており、
前記保持部は、筒状に形成されており、
前記蓄熱体は、前記保持部の内部空間に設けられている接続端子。 - 金属製の端子と、
前記端子に保持された蓄熱体と、を有し、
前記端子は、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、
電線と電気的に接続される電線接続部と、
前記端子接続部及び前記電線接続部と一体に形成された保持部と、を有し、
前記蓄熱体は、前記保持部に保持されており、
前記保持部は、前記端子接続部と前記電線接続部とが並ぶ方向と交差する方向に突出する突出片を有し、
前記保持部は、前記蓄熱体の外面に対して前記突出片を圧着することにより、前記蓄熱体を保持している接続端子。 - 金属製の端子と、
前記端子に保持された蓄熱体と、を有し、
前記端子は、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、
電線と電気的に接続される電線接続部と、
前記端子接続部及び前記電線接続部と一体に形成された保持部と、を有し、
前記蓄熱体は、前記保持部に保持されており、
前記保持部は、前記端子接続部と前記電線接続部との間に延びる底壁と、前記底壁に立設された側壁とを有し、
前記蓄熱体は、前記側壁に係合する係合部を有する接続端子。 - 前記保持部は、前記端子接続部と前記電線接続部との間に設けられている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の接続端子。
- 金属製の端子と、
前記端子に保持された蓄熱体と、を有し、
前記端子は、
相手端子と電気的に接続される端子接続部と、
電線と電気的に接続される電線接続部と、
前記端子接続部及び前記電線接続部と一体に形成された保持部と、を有し、
前記保持部は、前記端子接続部と前記電線接続部との間に設けられるとともに、前記電線接続部と間隔を空けて設けられており、
前記蓄熱体は、前記保持部に保持されており、
前記保持部に保持された前記蓄熱体は、前記蓄熱体における前記端子接続部側の端面が前記端子接続部側に露出していない状態で且つ前記蓄熱体における前記電線接続部側の端面が前記電線接続部側に露出した状態となっている接続端子。 - 前記蓄熱体は、
前記保持部に保持されたケースと、
前記ケースの内部に収容された蓄熱材と、
を有する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の接続端子。 - 前記ケースは、熱膨張性を有する材料からなる請求項7に記載の接続端子。
- 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の接続端子と、
前記接続端子を保持するコネクタハウジングと、
を有するコネクタ。
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