WO2015060294A1

WO2015060294A1 - 充電コネクタ

Info

Publication number: WO2015060294A1
Application number: PCT/JP2014/077925
Authority: WO
Inventors: 智美藤田; 誠二小園
Original assignee: 矢崎総業株式会社
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2015-04-30
Also published as: DE112014004814B4; DE112014004814T5; US20160197430A1; US9531103B2; JP2015082340A

Abstract

　充電コネクタ（１）が、電源側に接続された電源側端子（３）と、電源側端子（３）を収容するインナハウジング（５）と、電源側端子（３）に対して電気的に断続可能な電源接続部(７)及び車両インレット（８５）側に接続されたインレット側端子（９３）に対して電気的に断続可能なインレット接続部（９）を有する中間端子（１１）と、中間端子（１１）を収容し、インナハウジング（５）に組付けられ、前記車両インレットに嵌合可能なカセットハウジング（１３）とを備える。

Description

充電コネクタ

　本発明は、充電コネクタに関する。

　電源側に配置され、電気自動車などに搭載されたバッテリを充電するために設けられた車両インレットに対して嵌合し電源から電力を供給可能な充電コネクタが特許文献１に記載されている。

　この充電コネクタは、筒状のケースと、電源側に接続された電線の先端に設けられ車両インレット側に接続されたインレット側端子に対して断続可能なインレット接続部を有する端子と、この端子を収容しケース内に止着され車両インレットに嵌合可能なハウジングとを備える。

特開平６－３３３６３３号公報

　ところで、特許文献１に記載の充電コネクタでは、インレット側端子に断続される端子のインレット接続部が、１万回程度の断続で寿命となり、端子の交換が必要となる。

　特許文献１に記載の充電コネクタでは、端子を交換するために、電線から端子を取り外し、再度、新しい端子を電線に取り付ける行程が必要となり、組付作業性が低い。

　本発明は、組付作業性を向上させた充電コネクタを提供することを目的とする。

　実施形態に係る充電コネクタは、電源側に接続された電源側端子と、前記電源側端子を収容するインナハウジングと、前記電源側端子に対して電気的に断続可能な電源接続部と、車両インレット側に接続されたインレット側端子に対して電気的に断続可能なインレット接続部とを有する中間端子と、前記中間端子を収容し、前記インナハウジングに組付けられ、前記車両インレットに嵌合可能なカセットハウジングとを備える。

　上記構成によれば、電源側端子に対して電気的に断続可能な電源接続部と、インレット側端子に対して電気的に断続可能なインレット接続部とを有する中間端子を収容するカセットハウジングを備えている。このため、インレット接続部の寿命により、中間端子を交換する場合、カセットハウジングをインナハウジングから取り外し、新しい中間端子をカセットハウジングに収容すればよい。

　従って、上記構成では、電線から端子を取り外し、再度、新しい端子を電線に取り付ける行程が必要なくなり、大幅に組付作業性を向上させることができる。

　また、上記充電コネクタは、前記カセットハウジングの前記車両インレット側の外周に組付けられた、前記カセットハウジングを保護するアウタハウジングをさらに備えてもよい。

　上記構成によれば、カセットハウジングの車両インレット側の外周にカセットハウジングを保護するアウタハウジングが組付けられている。このため、落下などによるカセットハウジングの破損を防止でき、カセットハウジングの耐久性を向上させることができる。

　また、前記中間端子と前記電源側端子とは、互いに電気的に断続可能な電源端子組と互いに電気的に断続可能な信号端子組とを備え、前記電源端子組の断続長さは、前記信号端子組の断続長さよりも長くてもよい。

　上記構成によれば、電源端子組の断続長さが信号端子組の断続長さより長く設定されている。このため、万が一、カセットハウジングがインナハウジングから外れたとしても、信号端子組が電源端子組より先に外れて通電が止まり、アークの発生を防止することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの分解斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの分解断面図である。図３は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの正面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。図５は、図３のＶ－Ｖ断面図である。図６は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの断面図である。図７Ａは、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの正面図である。図７Ｂは、図７ＡのＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ断面図である。図８は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタのケースを組付けるときの斜視図である。図９Ａは、本発明の実施の形態に係る充電コネクタのケースの一方の分割部材の側面図である。図９Ｂは、本発明の実施の形態に係る充電コネクタのインナハウジングの側面図である。図９Ｃは、本発明の実施の形態に係る充電コネクタのケースの他方の分割部材の側面図である。図１０は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの電線側端子とインナハウジングの斜視図である。図１１は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの中間端子とカセットハウジングの斜視図である。図１２は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの中間端子の斜視図である。図１３Ａは、本発明の実施の形態に係る充電コネクタのカセットハウジングの正面図である。図１３Ｂは、図１３ＡのＸＩＩＩＢ－ＸＩＩＩＢ断面図である。図１３Ｃは、図１３ＡのＸＩＩＩＣ－ＸＩＩＩＣ断面図である。図１４は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタのアウタハウジングの斜視図である。図１５Ａは、本発明の実施の形態に係る充電コネクタの他例の正面図である。図１５Ｂは、図１５ＡのＸＶＢ－ＸＶＢ断面図である。図１６は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタが接続される車両インレットの斜視図である。図１７は、本発明の実施の形態に係る充電コネクタが接続される車両インレットの正面図である。

　図１～図１７を用いて本発明の実施の形態に係る充電コネクタ１について説明する。

　充電コネクタ１は、電源（不図示）側に配置され、電気自動車などに搭載されたバッテリなどの車両側電源を充電するために設けられた車両インレット８５に対して嵌合し電源から電力を供給可能となっている。

　充電コネクタ１は、電源側に接続された電源側端子３と、電源側端子３を収容するインナハウジング５と、電源側端子３に対して電気的に断続可能な電源接続部７と、車両インレット８５側に接続されたインレット側端子９３に対して電気的に断続可能なインレット接続部９とを有する中間端子１１と、中間端子１１を収容し、インナハウジング５に組付けられ、車両インレット８５に嵌合可能なカセットハウジング１３とを備える。

　カセットハウジング１３には、車両インレット８５側の外周にカセットハウジング１３を保護するアウタハウジング１５が組付けられている。

　中間端子１１と電源側端子３とは、互いに挿抜可能で電気的に断続可能な電源端子組１７と、互いに挿抜可能で電気的に断続可能な信号端子組１９とを有する。電源端子組１７の挿抜長さは、信号端子組１９の挿抜長さより長く設定されている。

　図１６，図１７に示すように、車両インレット８５は、電気自動車などの車両側に配置され、車両に搭載されたバッテリや蓄電池などの車両側電源に接続されている。車両インレット８５は、本体部８７に充電コネクタ１が接続される複数（ここでは４つ）の被接続部８９が設けられ、被接続部８９内にインレット側端子９３が収容されている。

　本体部８７には、被接続部８９を閉塞するカバー９１が開閉可能に連結されている。このような車両インレット８５に充電コネクタ１を接続することにより、車両側電源が充電される。

　図１～図１５Ｂに示すように、充電コネクタ１は、ケース２１と、インナハウジング５と、カセットハウジング１３と、アウタハウジング１５とを備える。

　ケース２１は、左右対称に分割された２つの分割部材２３，２５からなる。ケース２１は、一端側にインナハウジング５やカセットハウジング１３を収容する円筒状に形成された収容部２７が設けられ、他端側に収容部２７から連続する一部材で屈曲して形成され把持可能なグリップ部２９が設けられている。

　ケース２１は、収容部２７にインナハウジング５を収容し、インナハウジング５内に収容された電源側端子３に接続された電線（不図示）がグリップ部２９の端部から引き出される。分割部材２３，２５は、ボルトや接着などの固定手段、或いは互いに係合する係合手段などによって互いの組付状態が保持される。

　ケース２１は、インナハウジング５の外周を分割部材２３，２５によって挟み込むように組付けることにより、インナハウジング５を内部に収容する。分割部材２３，２５の内周面とインナハウジング５の外周面とには、それぞれ固定部３１が設けられており、各固定部３１が係合することによってインナハウジング５がケース２１内に保持される。分割部材２３，２５の固定部３１，３１は、線対称に形成されており、ケース２１内におけるインナハウジング５の誤収容が防止されている。

　インナハウジング５は、円筒状に形成されている。インナハウジング５は、一端側にカセットハウジング１３が嵌合可能な嵌合部３３が設けられ、他端側に内部に収容された電源側端子３に接続される電線を引き出し可能な引出部３５，３７が設けられている。

　嵌合部３３内には、カセットハウジング１３とインナハウジング５との間をシールする複数のシール部材３９，４１が配置されている。引出部３５内には、電源側端子３に接続された電線とインナハウジング５との間をシールするシール部材４３が配置される。インナハウジング５内には、複数の電源側端子３が収容されている。

　電源側端子３は、電源に接続され電力供給用の電線に接続される複数（ここでは２つ）の電源端子４５と、電源側の機器に接続され信号伝達用の電線に接続される複数（ここでは７つ）の信号端子４７とを備える。

　複数の電源側端子３は、一端側が中間端子１１の電源接続部７を挿入可能な筒状に形成された雌端子からなり、他端側に電源側に接続された電線の端部が電気的に接続される。

　このような複数の電源側端子３は、インナハウジング５に収容された後、電線がインナハウジング５の引出部３５，３７から引き出され、この引き出された電線を集束し、ケース２１のグリップ部２９の端部から外部に引き出す。この複数の電源側端子３には、それぞれ中間端子１１の電源接続部７が挿入される。

　中間端子１１は、電源側端子３の電源端子４５に電気的に断続可能な複数（ここでは２つ）の中間電源端子４９と、電源側端子３の信号端子４７に電気的に断続可能な複数（ここでは７つ）の中間信号端子５１とを備える。

　複数の中間端子１１は、一端側に車両インレット８５側に接続されたインレット側端子９３に対して電気的に断続可能なインレット接続部９が設けられ、他端側に電源側端子３に対して挿抜可能で電気的に断続可能なタブ状に形成された電源接続部７が設けられている。

　中間端子１１の中間電源端子４９は、インレット接続部９の端部にキャップ５３が組付けられ、車両インレット８５に充電コネクタ１を嵌合させる際に、スプリング５５とプレート５７とを介してインレット接続部９がインレット側端子９３に弾性的に接続される。

　ここで、電源側端子３の電源端子４５と中間端子１１の中間電源端子４９とは、電源端子組１７を構成している。また、電源側端子３の信号端子４７と中間端子１１の中間信号端子５１とは、信号端子組１９を構成している。

　電源端子組１７と信号端子組１９との断続長さ、すなわち中間端子１１の電源接続部７の電源側端子３に対する挿抜長さは、それぞれ異なるように設定されている。詳細には、電源端子組１７の挿抜長さは、信号端子組１９の挿抜長さより長く設定されている。

　この設定により、充電コネクタ１による充電中に、万が一、カセットハウジング１３がインナハウジング５から外れたとしても、信号端子組１９の中間端子１１の電源接続部７を電源側端子３から電源端子組１７よりも先に外れさせることができ、通電を停止させてアークの発生を防止することができる。このような中間端子１１は、カセットハウジング１３に収容される。

　カセットハウジング１３は、円筒状に形成されている。カセットハウジング１３は、一端側にインナハウジング５の嵌合部３３に嵌合可能な嵌合部５９が設けられ、中央部に中間端子１１を収容する収容部６１が設けられ、他端側に中間端子１１のインレット接続部９側が配置される接続部６３が設けられている。

　嵌合部５９は、外径がインナハウジング５の嵌合部３３の内径より僅かに小さく設定され、インナハウジング５の嵌合部３３内に嵌合可能となっている。嵌合部５９内には、中間端子１１の電源接続部７が配置されている。カセットハウジング１３の嵌合部５９をインナハウジング５の嵌合部３３に嵌合させることにより、電源接続部７が電源側端子３に挿入され、中間端子１１と電源側端子３とが電気的に接続される。

　なお、インナハウジング５とカセットハウジング１３とは、車両インレット８５に対する充電コネクタ１の嵌合回数に対して、カセットハウジング１３やインナハウジング５の点検を行うときなど、その嵌合回数が非常に少ない。このため、中間端子１１の電源接続部７は、電源側端子３に対して挿抜回数が非常に少ないので、表面のメッキを薄く設定することができ、低コスト化することができる。中間端子１１は、嵌合部５９の開口から収容部６１内に収容される。

　収容部６１は、各中間端子１１を収容可能に複数の端子収容室として区画され、内部に中間端子１１の中間電源端子４９と中間信号端子５１とにそれぞれ係止して抜け止めを行う係止部６５，６７が設けられている。

　収容部６１内には、カセットハウジング１３と中間端子１１の中間電源端子４９との間及びカセットハウジング１３と中間端子１１の中間信号端子５１との間をシールする複数のシール部材６９，７１が配置される。

　収容部６１の外周側には、接続部６３側から嵌合部５９側に連通するボルト挿入孔７３が周方向等間隔に複数箇所（ここでは２箇所）設けられ、それぞれのボルト挿入孔７３にカラー７５を介してボルト７７を挿入し、ボルト７７を締結することによってカセットハウジング１３がインナハウジング５に固定される。このような収容部６１内に収容された中間端子１１のインレット接続部９は、接続部６３に配置される。

　接続部６３は、収容部６１の端面から周方向等間隔に複数箇所（ここでは４箇所）円筒状に突設されている。複数の接続部６３のうち対称に配置された２箇所の接続部６３内には中間電源端子４９のインレット接続部９が配置され、他の２箇所の接続部６３内には中間信号端子５１のインレット接続部９が配置される。

　接続部６３は、充電コネクタ１による充電の際に、車両インレット８５に嵌合し、中間端子１１のインレット接続部９がインレット側端子９３にそれぞれ電気的に接続され、車両に搭載された車両側電源に電力を供給する。

　このように、インレット側端子９３に接続されるインレット接続部９を有する中間端子１１に電源側端子３に接続される電源接続部７を設けている。これにより、インレット接続部９が消耗した場合、中間端子１１を交換すればよく、電線に対する取り外しや付け替えを行う必要がなくなる。

　中間端子１１は、カセットハウジング１３に収容されている。このため、中間端子１１の交換の際に、カセットハウジング１３をインナハウジング５から取り外せばよく、ケース２１からのインナハウジング５の取り外しやインナハウジング５からの電線の取り外しなどを伴う必要がない。

　このため、従来のような端子の交換作業やハウジングの交換作業などの負担を大幅に軽減することができ、交換に必要なコストを大幅に低減することができる。このように低コスト化が可能なカセットハウジング１３の接続部６３側は、アウタハウジング１５によって覆われる。

　アウタハウジング１５は、円筒状に形成されている。アウタハウジング１５は、カセットハウジング１３の接続部６３と収容部６１との外周を覆うようにカセットハウジング１３に組付けられる。アウタハウジング１５の外周側には、一端面側から他面側に連通するボルト挿入孔７９が周方向等間隔に複数箇所（ここでは２箇所）設けられ、それぞれのボルト挿入孔７９にカラー８１を介してボルト８３を挿入し、ボルト８３を締結することによってアウタハウジング１５がカセットハウジング１３に固定される。

　アウタハウジング１５の外周側には、ボルト挿入孔７９の他に、２箇所の孔部が設けられている。これらの孔部は、カセットハウジング１３の端面と対応するように底壁によって閉塞されており、アウタハウジング１５がカセットハウジング１３に組付けられた状態で、カセットハウジング１３のボルト挿入孔７３を閉塞して保護する。

　このようにアウタハウジング１５によってカセットハウジング１３の外周を覆うことにより、カセットハウジング１３の落下によるカセットハウジング１３の破損を防止することができる。加えて、カセットハウジング１３のボルト挿入孔７３を閉塞することにより、カセットハウジング１３をインナハウジング５から容易に外すことができないようにすることができる。

　充電コネクタ１では、電源側端子３に対して電気的に断続可能な電源接続部７と、インレット側端子９３に対して電気的に断続可能なインレット接続部９とを有する中間端子１１を収容するカセットハウジング１３を備えている。このため、インレット接続部９の寿命により、中間端子１１を交換する場合、カセットハウジング１３をインナハウジング５から取り外し、新しい中間端子１１をカセットハウジング１３に収容すればよい。

　従って、このような充電コネクタ１では、電線から端子を取り外し、再度、新しい端子を電線に取り付ける行程が必要なくなり、大幅に組付作業性を向上することができる。

　また、カセットハウジング１３には、車両インレット８５側の外周にカセットハウジング１３を保護するアウタハウジング１５が組付けられている、このため、落下などによるカセットハウジング１３の破損を防止でき、カセットハウジング１３の耐久性を向上させることができる。

　さらに、電源端子組１７の断続長さは、信号端子組１９の断続長さより長く設定されている。このため、万が一、カセットハウジング１３がインナハウジング５から外れたとしても、信号端子組１９が電源端子組１７より先に外れて通電が止まり、アークの発生を防止することができる。

　なお、図１５Ａ、１５Ｂに示すように、カセットハウジング１３と中間端子１１との間をシールするシール部材７１の配置位置をインナハウジング５側に位置させてもよい。この場合には、シール部材７１をカセットハウジング１３内に挿入する際に、シール部材７１とカセットハウジング１３との摺動が短くなるので、挿入抵抗を低減することができ、さらに組付作業性を向上することができる。

　なお、本発明の実施の形態に係る充電コネクタでは、中間端子が雄端子であり、電源側端子が雌端子であったが、これに限らず、中間端子を雌端子とし、電源側端子を雄端子としてもよい。

　また、インナハウジングを収容するケースは、２つに分割された分割部材からなるが、これに限らず、インナハウジングを内部に収容できるものであれば、ケースを分割部材としなくてもよい。

　さらに、インナハウジングに対するカセットハウジングの固定やカセットハウジングに対するアウタハウジングの固定は、ボルト固定に限らず、互いに係合する係合手段による固定であってもよい。

　このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

　特願２０１３－２１８００５号（出願日：２０１３年１０月２１日）の全内容は、ここに援用される。

Claims

　電源側に接続された電源側端子と、
　前記電源側端子を収容するインナハウジングと、
　前記電源側端子に対して電気的に断続可能な電源接続部と、車両インレット側に接続されたインレット側端子に対して電気的に断続可能なインレット接続部とを有する中間端子と、
　前記中間端子を収容し、前記インナハウジングに組付けられ、前記車両インレットに嵌合可能なカセットハウジングと、
を備えた充電コネクタ。
　前記カセットハウジングの前記車両インレット側の外周に組付けられた、前記カセットハウジングを保護するアウタハウジングをさらに備えた
請求項１記載の充電コネクタ。
　前記中間端子と前記電源側端子とは、
　　互いに電気的に断続可能な電源端子組と、
　　互いに電気的に断続可能な信号端子組と、
を備え、
　前記電源端子組の断続長さは、前記信号端子組の断続長さよりも長い
請求項１記載の充電コネクタ。
　前記中間端子と前記電源側端子とは、
　　互いに電気的に断続可能な電源端子組と、
　　互いに電気的に断続可能な信号端子組と、
を備え、
　前記電源端子組の断続長さは、前記信号端子組の断続長さよりも長い
請求項２記載の充電コネクタ。