JPH06310214A - 電気自動車充電用コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業者の操作ミス等によるコネクタの結合不
良を防止する。 【構成】 カム突部６をカム溝１７に係合させ、シェル
１６の回転により両コネクタ１、１０を接近させ、カム
突部６を遊び部１８に沿わせつつ車両側コネクタ１を充
電器側コネクタ１０に押し付け、シェル１６を回転させ
てカム突部６をロック部１９に係合させることにより、
両コネクタ１、１０が最終結合状態にロックされる。車
両側コネクタ１の押し付け操作後に両コネクタ１、１０
を最終結合状態にロックしなかった場合は、戻しスプリ
ング２５の付勢により車両側コネクタ１が戻るから、両
コネクタ１、１０が不完全結合状態であることが判る。
従って、結合操作中に結合が完了していないことを認知
できるから、作業者が結合操作に不慣れでも操作ミス等
によって不完全結合のまま充電を開始するという事態を
回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車の充電に使
用されるコネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では、環境やエネルギーといった社
会的な要請からバッテリーを搭載した電気自動車が注目
され、既にいくつかのものが実用化されている。こうし
た電気自動車ではバッテリーに対する充電は欠かせない
ため、バッテリーと充電器とは簡易に接続できるように
なっていなければならない。そこで、従来では両者間を
コネクタによって接続するようにしたものが一般的であ
り、その一例として図９に示すようなものが考えられて
いる。

【０００３】図９の左側のものは車体側（バッテリー
側）に配される雌コネクタ３０であり、右側のものは充
電器側に可撓性ケーブル３４を介して接続される雄コネ
クタ３１である。雌コネクタ３０は自動車ボディに固定
され、その内部には複数の雌ターミナル３２が収納され
ている。また、雄コネクタ３１の内部には同数の雄ター
ミナル３３が収納されており、両コネクタ３０、３１を
結合したときに対応する雌雄ターミナル３２、３３が電
気的に接続されるようになっている。

【０００４】かかる電気自動車充電用コネクタの結合を
行うには、雄コネクタ３１のシェル３７に形成した螺旋
状のカム溝３５に雌コネクタ３０のカム突部３６を係合
させてシェル３７を回転させる。この回転操作に伴い、
両コネクタ３０、３１がカム作用によって次第に接近
し、カム突部３６がカム溝３５の最奥端に到達すると同
時に両コネクタ３０、３１の結合が完了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な電気自動車充電用コネクタにおいては、コネクタ３
０、３１同士が確実に結合されていない状態、即ち、雌
ターミナル３２内に雄ターミナル３３が完全に嵌入され
ていなくてその一部が露出している状態では、電気的接
続が不安定であってそのまま充電を行うと雄ターミナル
３３間でアークが発生する等の電気的不具合が生じる。

【０００６】しかしながら、従来の電気自動車充電用コ
ネクタにおいては、コネクタ３０、３１が確実に結合さ
れているか否かを作業者が結合操作中に確認することの
できる手段が設けられていなかった。そのため、作業者
が操作ミスや勘違いによってコネクタ３０、３１が確実
に結合されていないうちに結合操作を終了してしまい、
完全に結合されたものと誤認してそのま充電を開始して
しまうという恐れがあった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
であって、コネクタの結合操作中にコネクタが確実に結
合されているか否かを確認することができる電気自動車
充電用コネクタを提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、充電器に連なる充電器側コネ
クタ及び車体に設けられる車両側コネクタからなり、車
両側コネクタをカム溝とカム突部との係合を利用して充
電器側コネクタに対し結合させて両コネクタのターミナ
ル群を接続状態とするものにおいて、カム溝の両コネク
タ最終結合位置よりも手前部分に両コネクタの結合方向
に沿って延びる遊び部を設け、カム突部が遊び部に係合
する状態で両コネクタを反結合方向に付勢する戻しスプ
リングを設けた構成としたところに特徴を有するもので
ある。

【０００９】

【作用】コネクタの結合を行う際には、カム溝とカム突
部の係合を利用して車両側コネクタと充電器側コネクタ
を最終結合に至る手前の状態まで接近させ、カム突部が
カム溝の遊び部の始端に到達したら、カム突部を遊び部
に沿わせつつ車両側コネクタを戻しスプリングの付勢に
抗して押し付けるようにして充電器側コネクタに更に接
近させる。

【００１０】カム突部が遊び部の終端に到達したところ
で、両コネクタが最終結合状態となり、この後は、適当
なロック手段を機能させ、両コネクタが戻しスプリング
の付勢によって反結合方向に移動して離間するのを阻止
するようにすれば良い。これをもって、結合操作が完了
し、両コネクタは確実に結合されてターミナル群が電気
的不具合を招く恐れのない完全接続状態に保持される。

【００１１】結合操作に際して、作業者は、カム突部が
遊び部の終端に至るまで車両側コネクタを押し付る操作
を行った後にこの車両側コネクタが戻しスプリングの付
勢によって逆戻りすることがないかどうかという点に留
意する。もし、車両側コネクタが戻ってきた場合には、
両コネクタが一旦は最終結合状態となったもののロック
手段が機能しなかったためにその最終結合状態が解除さ
れている。したがって、この場合には、再び車両側コネ
クタを押し付ける操作を行い、しかる後に、ロック手段
を機能させて両コネクタを最終結合状態に保持する操作
を行い、車両側コネクタが逆戻りしてこないのを確認し
てから結合操作を終了する。

【００１２】

【発明の効果】上記作用によって説明したように、本発
明の電気自動車充電用コネクタは、両コネクタが最終結
合状態に保持されたか否かを作業者が結合操作中に確認
することのできる手段を備えている。従って、作業者が
操作ミスや勘違い等のために両コネクタを完全に結合さ
せないうちに結合操作を終了してしまうことを防止でき
るという効果を奏する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１乃
至図８を参照して説明する。本実施例の電気自動車充電
用コネクタは、図示しない電気自動車のバッテリーに接
続されている車両側コネクタ１と、図示しない充電器に
接続されている充電器側コネクタ１０とから構成されて
いる。なお、充電器はガソリンスタンドに相当する充電
スタンドに限らず一般家庭等に備えられるものである。

【００１４】車両側コネクタ１は、非導電性の合成樹脂
材料からなるコネクタ本体２と、コネクタ本体２の前面
から突出する充電用雄ターミナル３と、コネクタ本体２
の前面に埋め込まれた信号用雌ターミナル４とから構成
されている。コネクタ本体２の外周には、円筒形をなし
て充電用雄ターミナル３よりも前方へ突出する金属製の
フード５が嵌着されている。フード５の外周の前端に
は、円周方向に１８０°の間隔を空けて２つのカム突部
６が突成されている。

【００１５】充電器側コネクタ１０は、非導電性の合成
樹脂材料からなるコネクタ本体１１と、コネクタ本体１
１の前面に埋め込まれた充電用雌ターミナル１３と、コ
ネクタ本体１１の前面から突出する信号用雄ターミナル
１４とから構成されている。コネクタ本体１１の後端部
外周には係止溝１５が全周にわたって形成されており、
この係止溝１５には円筒形をなす金属製のシェル１６
が、その後端部内周の係止部１６ａを嵌装させることに
よってコネクタ本体１１に対する相対回転を自由に取り
付けられている。このシェル１６は信号用雄ターミナル
１４の回りを囲むようにコネクタ本体１１の前方へ突出
している。

【００１６】シェル１６の内周には互いに同ピッチの螺
旋状をなす２条のカム溝１７が形成されており、これら
のカム溝１７にはそのシェル１６の前端から車両側コネ
クタ１のカム突部６が摺動自由に嵌入されるようになっ
ている。そして、これらのカム溝１７の後端部分には、
両コネクタ１、１０の結合方向即ちシェル１６の回転中
心軸方向に沿って延びる直線状の遊び部１８がその始端
を螺旋部分と連続させて形成されている。さらに、遊び
部１８の終端には、円周方向に延びるロック部１９が連
続して形成されている。

【００１７】カム突部６が遊び部１８の始端に係合する
ときには、充電用ターミナル３、１３が部分的に接続す
るとともに信号用ターミナル４、１４が接続されない不
完全結合状態となる。また、カム突部６が遊び部１８の
終端に係合するときには、両コネクタ１、１０のコネク
タ本体２、１１同士が突き当たって充電用と信号用の両
ターミナル３、１３、４、１４が共に完全に接続する最
終結合状態となる。さらに、カム突部６がロック部１９
に係合するときには、係合・反結合の両方向の外力が作
用しても両コネクタ１、１０は離間することなく最終結
合状態に保持される。

【００１８】充電器側コネクタ１０のコネクタ本体１１
には、充電用ターミナル３、１３及び信号用ターミナル
４、１４と整合する案内孔２１の形成された防護板２０
が、その脚部２２をコネクタ本体１１の位置決め孔２３
に嵌入させることによりコネクタ本体１１の前面に対す
る接離方向の移動自由に取り付けられている。防護板２
０とコネクタ本体１１との間には、防護板２０をコネク
タ本体１１から離間させる方向に付勢するための圧縮コ
イルばねからなる戻しスプリング２５が装着されてい
る。

【００１９】なお、両コネクタ１、１０が結合されてい
ない状態においては、戻しスプリング２５の付勢により
防護板２０が充電用雌ターミナル１３と信号用雄ターミ
ナル１４を覆う状態に保持され、ターミナル１３、１４
に手等が触れて感電したり異物が接触してショートした
りするのが防止される。

【００２０】次に、コネクタの結合操作について述べ
る。コネクタ１、１０の結合を行う際には、まず、ター
ミナル同士が対応するように両コネクタ本体２、１１を
位置決めして図２に示すようにカム突部６をカム溝１７
に係合させ、シェル１６を両コネクタ本体２、１１に対
して回転させることにより車両側コネクタ１を充電器側
コネクタ１０に接近させる。この間に、カム突部６はカ
ム溝１７に沿って摺動し、戻しスプリング２５は防護板
２０を介して車両側コネクタ１で押されることにより弾
縮され、充電用雄ターミナル３は防護板２０の案内孔２
１を貫通して充電用雌ターミナル１３に接続される。

【００２１】カム溝１７に係合されたカム突部６が遊び
部１８の始端に突き当たるとシェル１６の回転が不能と
なり、両コネクタ１、１０は図３に示す不完全結合状態
となる。この後は、車両側コネクタ１を戻しスプリング
２５の付勢に抗して充電器側コネクタ１０に向けて真っ
直ぐに押し付けることにより両コネクタ１、１０を更に
接近させる。この間に、カム突部６は遊び部１８に沿っ
て摺動し、戻しスプリング２５は更に弾縮され、信号用
雄ターミナル１４は防護板２０の案内孔２１を貫通して
信号用雌ターミナル４に接続される。

【００２２】カム突部６が遊び部１８の終端に突き当た
ると車両側コネクタ１の押し付けが不能となり、両コネ
クタ１、１０は図４に示す最終結合状態となる。この後
は、シェル１６を上記とは逆向きの円周方向に回転させ
ることによりカム突部６をロック部１９に沿って摺動さ
せ、カム突部６がロック部１９の終端に突き当たってシ
ェル１６の回転が不能になったところで結合操作を終了
する。この状態では、作業者がシェル１６から手を離し
ても、カム突部６は戻しスプリング２５の付勢による摩
擦力によってロック部１９に係合した状態に保持される
のであり、これをもって両コネクタ１、１０の結合が完
了し、各ターミナル３、１３、４、１４が電気的不具合
の生じる恐れのない確実な接続状態に保持される。この
ようにして両コネクタ１、１０を結合したら充電が開始
される。充電が終了したら、上述の結合操作とは逆の手
順により車両側コネクタ１を充電器側コネクタ１０から
外せばよい。

【００２３】上述した結合操作において、作業者は、シ
ェル１６を回転させただけで結合操作を終了してはなら
ず、その後に、戻しスプリング２５の付勢力を感得しつ
つ車両側コネクタ１を押し付ける操作を行わなければな
らないということに留意する。この車両側コネクタ１の
押し付け操作が済んだかどうかを確認することによっ
て、両コネクタ１、１０の不完全結合に起因するターミ
ナルの接続不良を回避することが可能となる。

【００２４】同じく上述の結合操作において、作業者が
車両側コネクタ１の押し付け操作を行った後に操作ミス
や勘違い等によって両コネクタ１、１０を最終結合状態
にロックする操作を行わなかった場合には、戻しスプリ
ング２５の付勢力によって車両側コネクタ１が充電器側
コネクタ１０から離間するように戻ってくる。そして、
この車両側コネクタ１の戻りにより、作業者は、両コネ
クタ１、１０が最終結合状態にロックされずに不完全結
合状態に戻ってしまったということが判る。従って、こ
の場合には、再び車両側コネクタ１を押し付ける操作を
行うと共にロックの操作を行い、しかる後に車両側コネ
クタ１が戻ってこないことを確認してから結合操作を終
了すればよい。

【００２５】このように、作業者は、結合操作の途中の
段階で結合が完了していないことを確認することができ
る。従って、たとえ一般家庭で充電を行う場合等のよう
に作業者がコネクタの結合操作に不慣れであっても、操
作ミスや勘違い等によって不完全結合状態のままで結合
操作を終了し、そのまま充電を開始してしまうという事
態を回避することができる。

【００２６】なお、本実施例においては、信号用雄ター
ミナル１４の突出長を充電用雄ターミナル３の突出長よ
りも短くすることにより、充電用の雄雌両ターミナル
３、１３がその一部分のみを嵌合させた不完全結合状態
では信号用ターミナル４、１４が接続されないようにし
てコネクタの結合が不完全であることを電気的に検知す
るようになっている。これにより、コネクタ１、１０が
不完全結合状態のときには充電用ターミナル３、１３へ
の通電が行われないようにする等の安全措置を講じるこ
とが可能となる。

【００２７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば次のように変形して実施することも
可能である。 （イ）上記実施例においては、充電器側コネクタ１０の
シェル１６の内周にカム溝１７を形成するとともに、車
両側コネクタ１のフード５の外周にカム突部６を形成し
た場合について説明したが、本発明によればシェルの内
周にカム突部を形成するとともにフードの外周にカム溝
を形成するようにしてもよい。 （ロ）上記実施例においては、カム溝１７を充電器側コ
ネクタ１０に設けるとともにカム突部６を車両側コネク
タ１に設けた構成としたが、本発明によれば、実施例と
は逆に、車両側コネクタにカム溝を設けるとともに充電
器側コネクタにカム突部を設ける構成とすることもでき
る。 （ハ）上記実施例においては、戻しスプリング２５を充
電器側コネクタ１０に設けたが、戻しスプリングは車両
側コネクタに設けてもよい。 （ニ）上記実施例においては、カム溝１７を螺旋状にし
て回転操作により両コネクタ１、１０を結合する構成と
したが、本発明によれば、いずれか一方のコネクタに回
動自由に支持したレバーにカム溝を設けるとともに他方
のコネクタにカム突部を設け、レバーの「てこ作用」を
利用して両コネクタの結合を行う構成としてもよい。 その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更
して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両側コネクタが充電器側コネクタから外され
た状態の断面図

【図２】車両側コネクタのカム突部が充電器側コネクタ
のカム溝に係合し始めた状態の断面図

【図３】カム突部がカム溝の遊び部の始端に到達した状
態の断面図

【図４】カム突部が遊び部の終端に到達して両コネクタ
が最終結合した状態の断面図

【図５】充電器側コネクタの斜視図

【図６】充電器側コネクタの一部切欠分解斜視図

【図７】車両側コネクタの斜視図

【図８】車両側コネクタの正面図

【図９】従来のコネクタの斜視図

【符号の説明】

１…車両側コネクタ ３…充電用雄ターミナル ４…信号用雌ターミナル ６…カム突部 １０…充電器側コネクタ １３…充電用雌ターミナル １４…信号用雄ターミナル １７…カム溝 １８…遊び部 ２５…戻しスプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電器に連なる充電器側コネクタ及び車
   体に設けられる車両側コネクタからなり、前記車両側コ
   ネクタをカム溝とカム突部との係合を利用して前記充電
   器側コネクタに対し結合させて両コネクタのターミナル
   群を接続状態とするものにおいて、前記カム溝の両コネ
   クタ最終結合位置よりも手前部分に前記両コネクタの結
   合方向に沿って延びる遊び部を設け、前記カム突部が前
   記遊び部に係合する状態で前記両コネクタを反結合方向
   に付勢する戻しスプリングを設けたことを特徴とする電
   気自動車充電用コネクタ。