JPH09161884A - 電気自動車の充電用コネクタ - Google Patents
電気自動車の充電用コネクタInfo
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Abstract
側コネクタに接続されるケーブルの引き抜けを確実に防
止する。 【解決手段】 車体に取付けられる受電側コネクタAと
嵌合,ロックされる給電側コネクタBのケース本体23
に、端子収容部32〜34内のグランド用端子36,充
電用端子およびその他の端子に接続される複数のリード
線31a,31b,31cを配設する主ケーブル通路5
5を前記ケース本体のケーブル接続部29と連通して設
ける。この主ケーブル通路には前記複数のリード線に対
するテンションを緩和する少なくとも2個の電線固定軸
57,57′を設ける。
Description
用コネクタにおいて、給電側コネクタに接続されるケー
ブルの接続構造に改良を施してその引き抜けを確実に防
止するようにしたものである。
けられた受電側コネクタに対して充電器とケーブル接続
された給電側コネクタを嵌合して通電を行う。充電スタ
ンドでは、給電側コネクタの嵌合,離脱作業が頻繁に繰
り返され、ケーブルには大電流が流れるから、作業時や
充電時にケーブルが抜けるようなことがあれば、人身事
故につながる恐れがあり、また、ケーブルのリード線と
充電端子の接続にゆるみが生じると、断線やショートを
引き起こす心配がある。
やコネクタ本体からのコードの抜け防止構造として、実
開昭57−128782号には、図12および図13に
示すようなものが提案されている。図中、aは多極プラ
グ、bは嵌合相手の多極コネクタを示し、多極プラグa
はコード71に接続されたプラグ端子72と、これを挿
通係止した熱可塑性硬質樹脂製のべース73と、該ベー
ス73にねじ74により結合されたプラグ中間体75
と、該プラグ中間体75の開口部76からその内部空間
に充填封入されてコード71とプラグ端子72との接続
部71aを固定する熱硬化性樹脂プラグ絶縁体77と、
コード保護部78aを有する熱可塑性のプラグ本体78
とから成り、ベース73にはロックリング79が装着さ
れている。一方、相手方の多極コネクタbは、前記べー
ス73のつば部73aが差し込まれるつば受け溝80を
有し、対応するコネクタ端子81を備えており、多極プ
ラグaを嵌合して前記ロックリング79で相互にロック
する。
は、コード71とそのブラグ端子72との接続部71a
が熱硬化性樹脂プラグ絶縁体77がモールドにより一体
に固定されている。従って、コード71が抜けたり、プ
ラグ端子72との接続部71aに緩みが生じる恐れがな
く、抜け防止構造としてすぐれているが、この構造を電
気自動車の充電コネクタ、とくに給電側コネクタに適用
するのは次の点で困難がある。即ち、給電側コネクタ自
体が可なりの大きさを有するから、そのケーブルや充電
端子等との接続部を上記熱硬化性樹脂プラグ絶縁体77
のように一体にモールドすると重量が増大し、軽量化の
要請に反するだけでなく、使用が不便である。また、モ
ールドによりコードと端子が固着されるから、充電用端
子やグランド用端子の組み換えや交換ができず、端子が
磨耗や損傷した場合には廃棄せざるを得なくなる。さら
に、熱硬化性樹脂プラグ絶縁体77の形成に充填,封
入,硬化などの加工処理に時間がかかり、製造コストが
上がる。
のであり、軽量で、端子の組み換えや交換が自由で、低
コストで製作でき、しかもケーブルの抜けを確実に防止
し、安全に使用できる電気自動車の充電用コネクタを提
供することを課題とする。
め、請求項1の発明は、複数の端子収容部を有するコネ
クタハウジングと、その後端に連結されたケース本体と
を備え、ケース本体には充電器と接続されるケーブルの
ケーブル接続部を設けて成る給電側コネクタを受電側コ
ネクタに嵌合して両コネクタの完全嵌合時に通電を許容
する電気自動車の充電用コネクタにおいて、前記給電側
コネクタのケース本体に、前記端子収容部内のグランド
用端子,充電用端子およびその他の端子に接続される複
数のリード線を配設する主ケーブル通路を前記ケーブル
接続部と連通して設け、該主ケーブル通路には前記複数
のリード線に対するテンションを緩和する少なくとも2
個の電線固定軸を適宜間隔をおいて設ける構成を採用し
た。従って、主ケーブル通路内のリード線は2個の電線
固定軸によって所定の方向へ押しつけられた状態で配設
されるから、ケーブル接続部側から引張力が作用した場
合に、個々の電線固定軸との接触部分で生じる摩擦抵抗
によりテンションが緩和され、内部の前記グランド用端
子や充電用端子に直接引張力が及ばず、ケーブルの抜け
出しも防止することができる。
くとも2個の電線固定軸はそれぞれリード線を逆向きに
押圧するように設けられているから、リード線自体が屈
曲した状態で配設固定されると共に、ケーブルに引張力
が作用した場合に個々の電線固定軸との接触部分でこれ
を相殺する方向に摩擦抵抗が生じるので、抜け防止力が
増大する。
て、前記ケース本体に、前記グランド用端子を収容する
端子収容部の後端開口部に近接して該グランド用端子に
接続されるリードを中心位置に保持する電線保持軸が設
けられているから、このリード線に端子収容部内壁に密
接する防水ゴム栓が外挿されている場合に、該防水ゴム
栓の傾きがなく安定した防水シールを行うことができ
る。
ーブル通路と連通するケーブル接続部にケーブルを挿通
したケーブルプロテクタのグロメット部が嵌着され、該
ケーブル接続部の出口側には先細のテーパ部が形成さ
れ、該グロメット部にはケーブルに対するテンション作
用時に前記テーパ部と協働して該ケーブルを締めつける
先細のテーパ管が設けられている。従って、ケーブルに
引張力が作用してもグロメット部のテーパ管がケーブル
接続部のテーパ部と係合して締付方向に力が作用して、
ここでケーブルが固定され、内部に外力が作用するのを
確実に遮断することができる。
発明は、いずれもケーブル(のリード線)と充電端子等
との固定に樹脂によるモールドを採用しないので、総じ
て軽量であり、端子の組み換えや交換も自由に行うこと
ができ、樹脂硬化などの加工時間もないので、低コスト
で製作でき、しかもケーブルの抜けを確実に防止するこ
とができる。
施の形態の具体例について説明する。図1および図2に
おいて、Aは車体に取付けられる受電側コネクタ、Bは
充電器と接続して使用される給電側コネクタである。受
電側コネクタAにおいて、ハウジング1は合成樹脂絶縁
体製であり、インナーハウジング1aとアウターハウジ
ング1bから二重構造の円筒体として形成されている。
インナーハウジング1aの内部には円筒状で径の異なる
複数の端子収容部2,3,4がそれぞれ独立して設けら
れ、その中心部には戻しばね6を内蔵したばね収容部5
が設けられている。この戻しばね6は給電側コネクタB
を戻し方向に付勢して離脱時の引き離しを容易にするも
のである。各端子収容部2,3,4には、バッテリーに
接続される充電用雄端子(図示せず)、充電状態の表示
や制御のための信号用雄端子7、グランド(アース)用
雄端子8が挿着されている。各雄端子にはケーブル10
のリード線10a,10b,10cが接続され、アウタ
ーハウジング1bの後端に冠着したグロメット11を通
して外部に導出されている。なお、充電用雄端子はグラ
ンド用雄端子8と同様の構成であり、僅かに小さいだけ
であるから、図示を省略した。
部にはボルト孔12aを有するフランジ12が突設され
て車体に固定できるようになっている。フランジ12の
前面両側にはハウジング1bの前半部を挟んで一対のブ
ラケット13,13が立設され、その一方にはピン軸1
4により開閉自在のキャップ15が設けられ、他方には
同じくピン軸14によりロック片17が回動可能に取付
けられている。キャップ15にはロック片17の先端の
係止爪17aと係合する受座15aが設けられると共に
内面にシールパッキン16が添設され、不使用時の防
塵,防水シールを行えるようになっている。また、アウ
ターハウジング1bの前半部において、その上面には一
対の保護ガイド壁18,18に挟まれて前方を斜面とし
た係止突起19が設けられ、該係止突起19の後半部に
は磨耗防止用に金属製の補強片20が嵌着固定されてお
り、下面には給電側コネクタBの後述するガイド突条4
1に対するガイド溝21が嵌合軸方向に設けられてい
る。
クタBの合成樹脂絶縁体から成るコネクタハウジング2
2の後端にはケース本体23が連結されている。ケース
本体23は一対の割型ケース23a,23bから構成さ
れ、各々の突き合わせ縁部にねじ挿通孔24を設けてビ
ス(ナット)25で締付け固定している。ケース本体2
3には、後部に空間部Vを介してグリップ26、上部に
照明室28を有するロックレバー収容室27、下部後端
にケーブル接続部29が形成され、該接続部29にはケ
ーブルプロテクタ30を介してケーブル31が接続され
ている。
その前端面22aは図3および図5に示すように斜めに
カットされた形状であって、下方が上方よりも長い傾斜
面とされ、受電側コネクタAに対する挿入ガイドとして
形成されている。ハウジング22の内部には受電側コネ
クタAの前記端子収容部2,3,4に嵌挿される端子収
容部32,33,34が設けられ、対応する充電用雄端
子(図示せず),信号用雌端子35,グランド用雌端子
36が挿着されており、各端子収容部32〜34の中心
に前記戻しばね6に対するプッシャー37が突設されて
いる。図6から明らかなように、グランド用雌端子36
とその端子収容部34の先端はそれぞれ信号用雌端子3
5とその端子収容部33(および前記充電用雌端子とそ
の端子収容部32)のそれよりも前方に突出して形成さ
れている。各雌端子に接続されたケーブル31のリード
線31a,31b,31cには防水ゴム栓38が装着さ
れて各端子収容部毎に独立して防水シールがなされ、ケ
ース本体23の後述する主ケーブル通路55内に配設固
定されている。
後半部には巾一様な環状の防水パッキン39が嵌着さ
れ、前半部にはアルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの
金属製のパッキンホルダ40が嵌着されている。なお、
金属製に代えて耐衝撃性の大きな強化プラスチックを使
用してもよい。パッキンホルダ40はコネクタハウジン
グ22の前記傾斜した前端面22aに対応して頂部が狭
巾で底部に行く程広巾に形成され、その先端部外周に形
成された環状凸部40aはハウジング22の前端面22
aを覆うように嵌着されており、該ハウジング22の先
端部分を保護強化している。一方、コネクタハウジング
22の外周面には、その下部に前記ガイド溝21に対応
するガイド突条41が形成されている。
体23において、上部のロックレバー収容室27は前室
27aと後室27bとから成り、該室27の頂上部に設
けられた照明室28には後述するように二色タイプのL
EDから成るインジケータランプ53が取付けられてい
る。
には軸43によりロックレバー44が回動可能に支持さ
れている。ロックレバー44は前記パッキンホルダ40
と同様にアルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの金属製
であり、前方の作用腕部45と後方の操作腕部46とか
ら成る。作用腕部45の先端は前室27aから突出して
ハウジング22の外周壁に近接して位置すると共に、先
端部の内側(ハウジング22側)に凹部45aを介して
係止爪45bが形成されている。操作腕部46の後端は
グリップ26の上部に開口した窓47にのび、エンボス
付の押圧部46aが露呈している。この押圧部46aの
下面46bの一方にはグリップ26内の通路54にのび
る押圧片48が突設されており、その下端は常閉接点を
もつマイクロスイッチ49のスイッチばね50と近接ま
たは接触する位置にある。また、下面46bの他方はば
ね室52のコイルばね51により上向きに付勢され、前
記作用腕部45は常時下向き(ハウジング22側)に付
勢されている。
一対の割型ケース23a,23bにより、ケーブル31
を構成する複数のリード線31a,31b…に対する主
ケーブル通路55が前記ケーブル接続部29と連通して
設けられている。主ケーブル通路55において、グラン
ド用雌端子36を挿着した端子収容部34の後端開口部
に近接して電線保持軸56が突設され、該電線保持軸5
6によりグランド用雌端子36に接続された最大径のリ
ード線31cは端子収容部34の後端出口付近で中心位
置に保持され、防水ゴム栓38の傾きをなくし防水性能
の低下を防止している。
1bと共にテープ巻きされて該電線保持軸56とケーブ
ル接続部29間に設けたテンション緩和用の2個の電線
固定軸57,57′により固定されている。即ち、電線
固定軸57,57′は適宜間隔をおいて通路中央に向け
て互いに逆向きに突設されている。従って、前記テープ
巻きされたリード線31c等はそれぞれ逆向きの電線固
定軸57,57′により矢線Q,Q′の如くに押しつけ
られ、屈曲された状態で主ケーブル通路55内に固定さ
れており、外部から直接引張力(テンション)がかかる
のを防止しまたは緩和するようになっている。
スイッチ49のリード線31dと共にケーブル接続部2
9に嵌着したケーブルプロテクタ30を通じて外部に引
き出されている。即ち、ケーブルプロテクタ30は一方
に先端の鍔部58aとこれに続く先細のテーパ管58b
とから成るグロメット部58を有して構成されている。
このグロメット部58は、鍔部58aから出たケーブル
31の端末シース31eにはC形の止め輪59を外挿す
ると共に、テーパ管58bを主ケーブル通路55の終端
即ちケーブル接続部29の出口端に形成した先細のテー
パ部29aに合わせて嵌着されている。従って、ケーブ
ル31が矢線Rの如くに引っ張られてもテーパ管58b
がテーパ部29aによって締付けられるから、ケーブル
31のずれや引抜きが生じない。このように、ケーブル
31のリード線31a,31b…等はケーブル接続部2
9に嵌着したケーブルプロテクタ30のグロメット部5
8の固定および締付力、電線固定軸57,57′による
反対向きの押圧,摩擦力によって外部からテンションが
かからず、または緩和され、抜けが確実に防止される構
造である。
にはクリアケース28aが嵌め込まれ、内部にインジケ
ータランプ53がセットされている。このインジケータ
ランプ53は、図8(A)に示すように2個の発光ダイ
オード53aと53bとから成る二色タイプのLEDが
使用されている。スタンバイ時、即ちケーブル31を充
電器C(図8(B))に接続したときに一方の発光ダイ
オード53aが例えば緑色を発し、充電時は他方の発光
ダイオード53bが赤色を発するようになっている。
合するマイクロスイッチ49は、図8(B)に示すよう
に、充電器Cのスイッチ60とリレー61を備えた制御
回路(安全パイロット回路)62に接続され、受電側コ
ネクタAと給電側コネクタBの完全嵌合時にスイッチ6
0の“オン”によりリレー61が働いて電源回路63
(前記充電用雄,雌端子、リード線10a,31a)が
通電する。
て説明する。まず、ケーブル31を図8(B)の充電器
Cに接続すると、図8(A)の照明回路により照明室2
8のインジケータランプ53の緑色発光ダイオード53
aが点灯する。これによりコネクタBの前面や上面が照
明されるから、暗がりや夜中でも手元が狂うことなく安
全にコネクタの結合作業ができる。また、コネクタBの
携行,接続の際に掛け金や手から滑って床や地面に落
下、衝突しても、コネクタハウジング22の前端部分は
金属製のパッキンホルダ40で保護強化されており、ケ
ース本体23の部分を含めて損傷するおそれがない。
Aに嵌合する。コネクタBにおけるコネクタハウジング
22の先端部(パッキンホルダ40の先端面40b)は
斜めにカットされた形状であるから、グリップ26を手
で握り、その突先をコネクタAのアウターハウジング1
bとインナーハウジング1aの間隙部に容易に挿入する
ことができる。また、図1の下側のガイド突条41をコ
ネクタAのガイド溝21(図1参照)に合わせて挿入す
ることにより円滑に嵌合することができる。
示す。即ち、中途嵌合によりコネクタAのインナーハウ
ジング1aの先端がコネクタB内の環状の防水パッキン
39の半ばに達する。戻しばね6とプッシャー37はま
だ接触しておらず、従ってほとんど抵抗がなく軽やかに
挿入でき、最初にグランド用雄端子8と雌端子36が接
触する。これにより、充電回路系全体がアースされ、作
業者の感電や両コネクタA,Bのショートによる損傷が
未然に防止される。
前方の作用腕45は先端の係止爪45bがコネクタAの
係止突起19の前方斜面に乗り上げる。その結果、後方
の操作腕46がコイルばね51に抗して矢線Pの如くに
押し下げられるから、押圧片48が常閉接点をもつマイ
クロスイッチ49のスイッチばね50を押し下げ、該ス
イッチ49は“オフ”となる。従って、図8(B)の制
御回路62において充電器Cのスイッチ60が“オン”
でもリレー61の接点は開であり、充電回路63は通電
しない。
即ち、コネクタBをさらに挿入するとプッシャー37が
戻しばね6と衝合するから、爾後は戻しばね6の弾発力
に抗してコネクタBを嵌合することになる。図から明ら
かなように、信号用雄端子7と雌端子35の接続および
前記充電用雄端子と雌端子の接続も開始するから、嵌合
に要する力は次第に高まる。しかし、ロックレバー44
の係止爪45bは依然として係止突起19の後方に乗り
上げているから、マイクロスイッチ49は“オフ”のま
まであり、通電しない。また、図10の状態で嵌合を止
めて手を離すと、戻しばね6のスプリングバック作用に
よりコネクタBの離脱を容易に行うことができる。な
お、この戻しばね6の弾性を強くすることにより、その
スプリングバック作用で図9の半嵌合状態に押し戻すこ
とも可能である。
を示す。図10の状態において、戻しばね6の弾発力に
抗してさらにコネクタBを押し込むことにより、両コネ
クタA,Bは完全に嵌合される。即ち、前記係止爪45
bが係止突起19を乗り越え、コイルばね51によりロ
ックレバー44が弾性復帰する。これにより、係止突起
19の背面と係合しロックされる。同時に前記充電用の
雌,雄端子、信号用の雌,雄端子35,7およびグラン
ド用の雌,雄端子36,8が完全に接続される。そし
て、ロックレバー44の弾性復帰により、押圧片48に
よるスイッチばね50の押し下げが解除されるから、マ
イクロスイッチ49が“オン”となる。これにより、図
8(B)の制御回路62においてリレー61の接点が閉
じ、充電回路63が通電し、充電が開始可能となる。
コネクタBとは、図11に示す完全嵌合状態で始めて制
御回路62即ち安全パイロット回路が“オン”となり、
充電が開始可能となる。図9または図10の中途嵌合状
態では、嵌合前を含めて制御回路62が“オフ”である
から、不安定な状態で充電がなされる恐れはない。
除)はきわめて簡単に行うことができる。即ち、充電終
了後、グリップ26の窓47から露呈する操作腕部46
の押圧部46aを親指などで押し下げると、軸43を支
点とする梃子作用により前方の作用腕部44が容易に持
ち上げられ、係止爪45bと係止突起19との係合が解
除する。これにより、コネクタBにはプッシャー37を
介して戻しばね6による押し戻し力が作用するから、小
さい力で容易に引き離すことができる。この引き離しの
間、マイクロスイッチ49は前記の中途嵌合の状態と同
様に“オフ”状態になり、充電回路63は通電しない。
れば、主ケーブル通路内のリード線は2個の電線固定軸
によって所定の方向へ押しつけられた状態で配設される
から、ケーブル接続部側から引張力が作用した場合に、
個々の電線固定軸との接触部分で生じる摩擦抵抗により
テンションが緩和され、内部の前記グランド用端子や充
電用端子に直接引張力が及ばず、ケーブルの抜け出しも
防止することができる。
2個の電線固定軸によってリード線自体が屈曲した状態
で配設固定されると共に、ケーブルに引張力が作用した
場合に個々の電線固定軸との接触部分でこれを相殺する
方向に摩擦抵抗が生じるので、抜け防止力が増大する。
さらに、請求項3の発明によれば、ケース本体のグラン
ド用端子を収容する端子収容部の後端開口部に近接して
該グランド用端子に接続されるリードを中心位置に保持
する電線保持軸が設けてあるから、このリード線に端子
収容部内壁に密接する防水ゴム栓が外挿されている場合
に、該防水ゴム栓の傾きがなく安定した防水シールを行
うことができる。また、請求項4の発明によれば、ケー
ブル接続部にケーブルを挿通したケーブルプロテクタの
グロメット部が嵌着され、ケーブルに対するテンション
作用時にケーブルに締付力が作用するようにしてあるか
ら、ケーブルはここで固定され、内部に外力が作用する
のを確実に遮断することができる。
発明は、いずれもケーブル(のリード線)と充電端子等
との固定に樹脂によるモールドを採用しないので、総じ
て軽量であり、端子の組み換えや交換も自由に行うこと
ができ、樹脂硬化などの加工時間もないので、低コスト
で製作でき、しかもケーブルの抜けを確実に防止するこ
とができる。
例を示す受電側コネクタと給電側コネクタの分離状態の
斜視図である。
る。
る。
途中状態を示す断面図である。
である。
すコネクタの断面図、(B)は正面図である。
示すコネクタの断面図、(B)は正面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の端子収容部を有するコネクタハウ
ジングと、その後端に連結されたケース本体とを備え、
ケース本体には充電器と接続されるケーブルのケーブル
接続部を設けて成る給電側コネクタを受電側コネクタに
嵌合して両コネクタの完全嵌合時に通電を許容する電気
自動車の充電用コネクタにおいて、 前記給電側コネクタのケース本体に、前記端子収容部内
のグランド用端子,充電用端子およびその他の端子に接
続される複数のリード線を配設する主ケーブル通路を前
記ケーブル接続部と連通して設け、該主ケーブル通路に
は前記複数のリード線に対するテンションを緩和する少
なくとも2個の電線固定軸を適宜間隔をおいて設けたこ
とを特徴とする電気自動車の充電用コネクタ。 - 【請求項2】 前記少なくとも2個の電線固定軸はそれ
ぞれリード線を逆向きに押圧するように設けられている
請求項2に記載の電気自動車の充電用コネクタ。 - 【請求項3】 前記ケース本体に、前記グランド用端子
を収容する端子収容部の後端開口部に近接して該グラン
ド用端子に接続されるリードを中心位置に保持する電線
保持軸が設けられている請求項1または2に記載の電気
自動車の充電用コネクタ。 - 【請求項4】 前記主ケーブル通路と連通するケーブル
接続部にケーブルを挿通したケーブルプロテクタのグロ
メット部が嵌着され、該ケーブル接続部の出口側には先
細のテーパ部が形成され、該グロメット部にはケーブル
に対するテンション作用時に前記テーパ部と協働して該
ケーブルを締めつける先細のテーパ管が設けられている
請求項1,2または3に記載の電気自動車の充電用コネ
クタ。
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