JP5715879B2 - アーク放電防止コネクタ - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電気自動車の充電に用いられる給電コネクタに関し、給電側と受電側の両コネクタの嵌合作業が低挿入力で行われ、かつ半嵌合状態でパワー端子がオスメスで接触している状態から仮にパワー端子同士が離脱したとしても、離脱する際のアーク放電が起こらないようにするアーク放電防止コネクタに関するものである。
自動車の車体などに固定される受電側コネクタと嵌合される給電側コネクタで、レバーを備えた低挿入力の給電側コネクタは公知である（例えば、特許文献１参照）。
〈特許文献１記載の給電コネクタの構成〉
図４は特許文献１記載の給電コネクタを示す縦断面図である。
図４において、給電側コネクタ１００は、筒状ケース１００Ｃと、筒状ケース１００Ｃの前半部に摺動可能に装着され、後端をハンドル１００Ｈに押圧されることでコイルバネの反発力に抗して前進し、内部に複数の端子を収容したコネクタ本体１００Ｍと、筒状ケース１００Ｃの後半部の横長孔に挿着したピン１００Ｐ２で軸支されたハンドル１００Ｈと、中間部が筒状ケース１００Ｃ内でレバー軸１００Ｐ１により枢着され、先端がハンドル１００Ｈの軸孔と共に筒状ケース１００Ｃの横長孔に挿着したピン１００Ｐ２で軸支されたレバー１００Ｌと、コネクタ本体１００Ｍが相手側コネクタと嵌合した状態でレバー１００Ｌの回動を阻止するリリースレバー１０１とを備えて成り、レバー１００Ｌをハンドル１００Ｈ側に握り込むとレバー軸１００Ｐ１を中心にレバー１００Ｌの作用側先端が反時計方向に回動してコネクタ本体１００Ｍを相手側コネクタ方向に前進させ、相手側コネクタと嵌合させるものである。
嵌合が完了したとき、リリースレバー１０１の先端に形成された係止突部１０１Ｋが、図４（１）の拡大図で示すように、レバー１００Ｌの作用部の先端に形成された係止段部１００Ｋと係合して、レバー１００Ｌはリリースレバー１０１によりロックされる。
図４は特許文献１記載の給電コネクタを示す縦断面図である。
図４において、給電側コネクタ１００は、筒状ケース１００Ｃと、筒状ケース１００Ｃの前半部に摺動可能に装着され、後端をハンドル１００Ｈに押圧されることでコイルバネの反発力に抗して前進し、内部に複数の端子を収容したコネクタ本体１００Ｍと、筒状ケース１００Ｃの後半部の横長孔に挿着したピン１００Ｐ２で軸支されたハンドル１００Ｈと、中間部が筒状ケース１００Ｃ内でレバー軸１００Ｐ１により枢着され、先端がハンドル１００Ｈの軸孔と共に筒状ケース１００Ｃの横長孔に挿着したピン１００Ｐ２で軸支されたレバー１００Ｌと、コネクタ本体１００Ｍが相手側コネクタと嵌合した状態でレバー１００Ｌの回動を阻止するリリースレバー１０１とを備えて成り、レバー１００Ｌをハンドル１００Ｈ側に握り込むとレバー軸１００Ｐ１を中心にレバー１００Ｌの作用側先端が反時計方向に回動してコネクタ本体１００Ｍを相手側コネクタ方向に前進させ、相手側コネクタと嵌合させるものである。
嵌合が完了したとき、リリースレバー１０１の先端に形成された係止突部１０１Ｋが、図４（１）の拡大図で示すように、レバー１００Ｌの作用部の先端に形成された係止段部１００Ｋと係合して、レバー１００Ｌはリリースレバー１０１によりロックされる。
〈特許文献１記載の給電コネクタの課題〉
給電コネクタ１００を嵌合操作する際に、通常はレバー１００Ｌを握り込むことで嵌合ができるようになっているが、レバー１００Ｌを握ったとき相手側コネクタ２００との嵌合操作中に両コネクタハウジング間で干渉摩擦が発生することがある。例えば、図４の丸Ａ内に示すコネクタハウジング１００Ｃ１と相手側のコネクタハウジング２００Ｃ１との干渉摩擦や、丸Ｂ内に示すコネクタハウジング１００Ｃ２と相手側のコネクタハウジング２００Ｃ２との干渉摩擦などである。このような干渉摩擦が生じると、レバー１００Ｌを握りきらない状態でレバー１００Ｌが止まってしまう。レバー１００Ｌを握りきると、リリースレバー１０１の先端の係止突部１０１Ｋは、図４（１）の拡大図で示すようにレバー１００Ｌの係止段部１００Ｋと係合状態になり、レバー１００Ｌがロックされのであるが、レバー１００Ｌを握りきらない状態でレバー１００Ｌが止まってしまうと、図４（２）の拡大図で示すように、リリースレバー１０１の先端の係止突部１０１Ｋはレバー１００Ｌの係止段部１００Ｋと半係合状態となり、レバー１００Ｌがロックされない。一方で、コネクタの端子１００Ｔと相手側コネクタの端子２００Ｔは互いに接続された状態（図４の丸Ｃ参照）であるので、充電が開始される。このため、何らかの衝撃が加わると、リリースレバー１０１の先端の係止突部１０１Ｋとレバー１００Ｌの係止段部１００Ｋとの半係合状態から係合が外れ、レバー１０Ｌが元の位置に戻ってしまうことが起こりうる。そうすると、コネクタの端子１００Ｔと相手側コネクタの端子２００Ｔが充電状態から端子同士が外れてしまうので、外れる際に端子間にアーク放電が起こり、端子が損傷するおそれがあった。
給電コネクタ１００を嵌合操作する際に、通常はレバー１００Ｌを握り込むことで嵌合ができるようになっているが、レバー１００Ｌを握ったとき相手側コネクタ２００との嵌合操作中に両コネクタハウジング間で干渉摩擦が発生することがある。例えば、図４の丸Ａ内に示すコネクタハウジング１００Ｃ１と相手側のコネクタハウジング２００Ｃ１との干渉摩擦や、丸Ｂ内に示すコネクタハウジング１００Ｃ２と相手側のコネクタハウジング２００Ｃ２との干渉摩擦などである。このような干渉摩擦が生じると、レバー１００Ｌを握りきらない状態でレバー１００Ｌが止まってしまう。レバー１００Ｌを握りきると、リリースレバー１０１の先端の係止突部１０１Ｋは、図４（１）の拡大図で示すようにレバー１００Ｌの係止段部１００Ｋと係合状態になり、レバー１００Ｌがロックされのであるが、レバー１００Ｌを握りきらない状態でレバー１００Ｌが止まってしまうと、図４（２）の拡大図で示すように、リリースレバー１０１の先端の係止突部１０１Ｋはレバー１００Ｌの係止段部１００Ｋと半係合状態となり、レバー１００Ｌがロックされない。一方で、コネクタの端子１００Ｔと相手側コネクタの端子２００Ｔは互いに接続された状態（図４の丸Ｃ参照）であるので、充電が開始される。このため、何らかの衝撃が加わると、リリースレバー１０１の先端の係止突部１０１Ｋとレバー１００Ｌの係止段部１００Ｋとの半係合状態から係合が外れ、レバー１０Ｌが元の位置に戻ってしまうことが起こりうる。そうすると、コネクタの端子１００Ｔと相手側コネクタの端子２００Ｔが充電状態から端子同士が外れてしまうので、外れる際に端子間にアーク放電が起こり、端子が損傷するおそれがあった。
アーク放電は、パワー端子同士が離間する際にまだ通電状態にある場合（信号端子が先に離間するが、制御部が通電を遮断する前）に生じるもので、レバー反力による不意の離脱時に一気にコネクタが離脱すると、信号端子離間からパワー端子離間までに時間がなく、この際にアーク放電が発生した。
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、相手側コネクタとの嵌合操作中に両コネクタハウジング間で干渉摩擦が発生してレバーを握りきらない半嵌合状態で止まってしまうことがあり、かつその後、パワー端子同士が外れることが起きても、パワー端子にアーク放電が起こらないようにしたアーク放電防止コネクタを提供することを目的としている。
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、相手側コネクタとの嵌合操作中に両コネクタハウジング間で干渉摩擦が発生してレバーを握りきらない半嵌合状態で止まってしまうことがあり、かつその後、パワー端子同士が外れることが起きても、パワー端子にアーク放電が起こらないようにしたアーク放電防止コネクタを提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、（１）〜（３）の発明はアーク放電防止コネクタに係り、次のことを特徴としている。
（１） 筒状ケースと、前記筒状ケースの前半部に摺動可能に内装されてパワー端子と信号端子を内蔵するコネクタ本体と、前記筒状ケースの後半部に回動可能に装着されたレバーと、ハンドルと、前記レバーを握り込んで前記コネクタ本体が前記相手側コネクタと嵌合した状態で前記レバーの戻りを阻止するリリースレバーと、を備え、前記レバーに枢着され前記レバーを握ることでその回動操作により前記コネクタ本体が前記筒状ケース内を移動するアーク放電防止コネクタにおいて、前記リリースレバーの前記コネクタ本体の軸方向に延びる作用アームの先端に仮係止アームを旋回可能に設け、さらに前記仮係止アームの先端に本係止アームを旋回可能に設け、前記コネクタ本体の半嵌合位置で前記仮係止アームと係合する仮係止片と、前記コネクタ本体の本嵌合位置で前記本係止アームと係合する本係止片とを前記ハンドル又は前記コネクタ本体に設け、前記仮係止アームと前記仮係止片が係合した状態で、前記パワー端子が相手側コネクタのパワー端子と接触し、かつ前記信号端子が前記相手側コネクタの信号端子と非接触であること。
（２） 前記作用アームの先端に前記仮係止アームをピンを介して旋回可能に設け、さらに前記仮係止アームの先端に前記本係止アームをピンを介して旋回可能に設けたこと。
（３） 前記パワー端子が前記信号端子よりも前記相手側コネクタの端子と早く接触するように寸法をずらして設定したこと。
（１） 筒状ケースと、前記筒状ケースの前半部に摺動可能に内装されてパワー端子と信号端子を内蔵するコネクタ本体と、前記筒状ケースの後半部に回動可能に装着されたレバーと、ハンドルと、前記レバーを握り込んで前記コネクタ本体が前記相手側コネクタと嵌合した状態で前記レバーの戻りを阻止するリリースレバーと、を備え、前記レバーに枢着され前記レバーを握ることでその回動操作により前記コネクタ本体が前記筒状ケース内を移動するアーク放電防止コネクタにおいて、前記リリースレバーの前記コネクタ本体の軸方向に延びる作用アームの先端に仮係止アームを旋回可能に設け、さらに前記仮係止アームの先端に本係止アームを旋回可能に設け、前記コネクタ本体の半嵌合位置で前記仮係止アームと係合する仮係止片と、前記コネクタ本体の本嵌合位置で前記本係止アームと係合する本係止片とを前記ハンドル又は前記コネクタ本体に設け、前記仮係止アームと前記仮係止片が係合した状態で、前記パワー端子が相手側コネクタのパワー端子と接触し、かつ前記信号端子が前記相手側コネクタの信号端子と非接触であること。
（２） 前記作用アームの先端に前記仮係止アームをピンを介して旋回可能に設け、さらに前記仮係止アームの先端に前記本係止アームをピンを介して旋回可能に設けたこと。
（３） 前記パワー端子が前記信号端子よりも前記相手側コネクタの端子と早く接触するように寸法をずらして設定したこと。
以上のように、上記（１）の発明によれば、本係止位置で不完全係合となった状態で何らかの衝撃が加わって不完全係合状態から係合が外れても、ハンドル又はコネクタ本体は本係止位置から後退して直近の仮係止位置でロックされ、この仮係止位置では、信号端子が離脱するが、パワー端子は依然として接触した状態であり、アーク放電は発生しない。そこで、この状態において信号端子の離脱を検出して充電回路がパワー端子への通電を停止することで安全な取り外しあるいは再度の嵌合を行うことができる。
上記（２）の発明によれば、作用アームの先端に仮係止アームをピンを介して旋回可能に設け、さらに仮係止アームの先端に本係止アームをピンを介して旋回可能に設けたので、仮係止アームと本係止アームの旋回運動が確実となる。
（３） パワー端子が信号端子よりも相手側コネクタの端子と早く接触するように寸法をずらして設定したことにより、パワー端子と信号端子の嵌合タイミングを容易に調整することができる。
上記（２）の発明によれば、作用アームの先端に仮係止アームをピンを介して旋回可能に設け、さらに仮係止アームの先端に本係止アームをピンを介して旋回可能に設けたので、仮係止アームと本係止アームの旋回運動が確実となる。
（３） パワー端子が信号端子よりも相手側コネクタの端子と早く接触するように寸法をずらして設定したことにより、パワー端子と信号端子の嵌合タイミングを容易に調整することができる。
〈本発明に係るアーク放電防止コネクタ〉
次に、本発明に係るアーク放電防止コネクタについて図面に基づいて説明する。 図１および図２において、アーク放電防止コネクタ１０は、自動車に搭載のバッテリの受電側コネクタと嵌合する給電側コネクタで、筒状ケース１０Ｃとコネクタ本体１０Ｍ（図２（Ａ））とレバー１０Ｌとハンドル１０Ｈとリリースレバー１１とを備えて成る。以下、筒状ケース１０Ｃとコネクタ本体１０Ｍとレバー１０Ｌとハンドル１０Ｈとリリースレバー１１について説明する。
次に、本発明に係るアーク放電防止コネクタについて図面に基づいて説明する。 図１および図２において、アーク放電防止コネクタ１０は、自動車に搭載のバッテリの受電側コネクタと嵌合する給電側コネクタで、筒状ケース１０Ｃとコネクタ本体１０Ｍ（図２（Ａ））とレバー１０Ｌとハンドル１０Ｈとリリースレバー１１とを備えて成る。以下、筒状ケース１０Ｃとコネクタ本体１０Ｍとレバー１０Ｌとハンドル１０Ｈとリリースレバー１１について説明する。
〈筒状ケース１０Ｃ〉
筒状ケース１０Ｃは、その前半部にコネクタ本体１０Ｍ（図２（Ａ）参照）を摺動可能に内装し、その後半部の横長孔に挿着したピン１０Ｐ２でハンドル１０Ｈを軸支し、さらに、レバー１０Ｌの中間部をレバー軸１０Ｐ１により枢着している。
筒状ケース１０Ｃは、その前半部にコネクタ本体１０Ｍ（図２（Ａ）参照）を摺動可能に内装し、その後半部の横長孔に挿着したピン１０Ｐ２でハンドル１０Ｈを軸支し、さらに、レバー１０Ｌの中間部をレバー軸１０Ｐ１により枢着している。
〈コネクタ本体１０Ｍ〉
コネクタ本体１０Ｍ（図２（Ａ）および（Ｂ））は内部に複数のパワー端子１０Ｔ１（図２（Ｃ）（１））と複数の信号端子１０Ｔ２（図２（Ｃ）（２））を収容して成り、筒状ケース１０Ｃの前半部に摺動可能に内装されており、また、コネクタ本体１０Ｍはコイルスプリング１０Ｓ（図２（Ｂ））の反発力で常時後方（反嵌合方向）へ付勢されているが、コネクタ本体１０Ｍの後端をハンドル１０Ｈによってコイルスプリング１０Ｓの反発力に抗して押圧することで筒状ケース１０Ｃの中を嵌合方向へ前進する。
コネクタ本体１０Ｍ（図２（Ａ）および（Ｂ））は内部に複数のパワー端子１０Ｔ１（図２（Ｃ）（１））と複数の信号端子１０Ｔ２（図２（Ｃ）（２））を収容して成り、筒状ケース１０Ｃの前半部に摺動可能に内装されており、また、コネクタ本体１０Ｍはコイルスプリング１０Ｓ（図２（Ｂ））の反発力で常時後方（反嵌合方向）へ付勢されているが、コネクタ本体１０Ｍの後端をハンドル１０Ｈによってコイルスプリング１０Ｓの反発力に抗して押圧することで筒状ケース１０Ｃの中を嵌合方向へ前進する。
〈レバー１０Ｌ〉
レバー１０Ｌはその中間部が筒状ケース１０Ｃの後半部にレバー軸１０Ｐ１（図１（Ａ））により枢着され、その先端がハンドル１０Ｈの軸孔と共に筒状ケース１０Ｃの横長孔に挿着したピン１０Ｐ２（図１（Ａ）および（Ｂ））で軸支されている。
レバー１０Ｌはその中間部が筒状ケース１０Ｃの後半部にレバー軸１０Ｐ１（図１（Ａ））により枢着され、その先端がハンドル１０Ｈの軸孔と共に筒状ケース１０Ｃの横長孔に挿着したピン１０Ｐ２（図１（Ａ）および（Ｂ））で軸支されている。
〈ハンドル１０Ｈ〉
ハンドル１０Ｈは、くの字形状をした管状の長尺体で、内部には大小複数本の電線ケーブルＷ（図２（Ｂ））を挿通し、電線ケーブルＷのそれぞれの先端はコネクタ本体１０Ｍ内のパワー端子１０Ｔ１（図２（Ｃ）（１））や信号端子１０Ｔ２（図２（Ｃ）（２））に接続されている。
ハンドル１０Ｈは筒状ケース１０Ｃの後半部の横長孔に挿着したピン１０Ｐ２（図１（Ａ）および（Ｂ））でレバー１０Ｌの先端部と共に筒状ケース１０Ｃに軸支している。
したがって、レバー１０Ｌをハンドル１０Ｈ側に握り込むとレバー軸１０Ｐ１を中心にレバー１０Ｌの作用部１０Ｗ（図１（Ｂ））の先端が図で反時計方向に回動して、ハンドル１０Ｈが前進し、前進するハンドル１０Ｈがコネクタ本体１０Ｍの後端を押圧し、コネクタ本体１０Ｍはコイルスプリング１０Ｓの反発力に抗して筒状ケース１０Ｃの中を前進し、相手側コネクタ（受電側コネクタ）と嵌合するようになる。
ハンドル１０Ｈは、くの字形状をした管状の長尺体で、内部には大小複数本の電線ケーブルＷ（図２（Ｂ））を挿通し、電線ケーブルＷのそれぞれの先端はコネクタ本体１０Ｍ内のパワー端子１０Ｔ１（図２（Ｃ）（１））や信号端子１０Ｔ２（図２（Ｃ）（２））に接続されている。
ハンドル１０Ｈは筒状ケース１０Ｃの後半部の横長孔に挿着したピン１０Ｐ２（図１（Ａ）および（Ｂ））でレバー１０Ｌの先端部と共に筒状ケース１０Ｃに軸支している。
したがって、レバー１０Ｌをハンドル１０Ｈ側に握り込むとレバー軸１０Ｐ１を中心にレバー１０Ｌの作用部１０Ｗ（図１（Ｂ））の先端が図で反時計方向に回動して、ハンドル１０Ｈが前進し、前進するハンドル１０Ｈがコネクタ本体１０Ｍの後端を押圧し、コネクタ本体１０Ｍはコイルスプリング１０Ｓの反発力に抗して筒状ケース１０Ｃの中を前進し、相手側コネクタ（受電側コネクタ）と嵌合するようになる。
〈本発明の特徴１：ハンドル１０Ｈの本係止片１０Ａおよび仮係止片１０Ｂ〉
ハンドル１０Ｈの側面に本発明により本係止片１０Ａおよび仮係止片１０Ｂが次のように設けられている。すなわち、後述するリリースレバー１１（図１（Ｂ））の仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫおよび本係止アーム１１Ａの本係止爪ＡＫがそれぞれ停止している状態において、三角形部材から成る仮係止片１０Ｂおよび本係止片１０Ａがその仮係止爪ＢＫおよび本係止爪ＡＫとそれぞれ係合できるようにハンドル１０Ｈの側面に設けられているのが特徴である。
ハンドル１０Ｈの側面に本発明により本係止片１０Ａおよび仮係止片１０Ｂが次のように設けられている。すなわち、後述するリリースレバー１１（図１（Ｂ））の仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫおよび本係止アーム１１Ａの本係止爪ＡＫがそれぞれ停止している状態において、三角形部材から成る仮係止片１０Ｂおよび本係止片１０Ａがその仮係止爪ＢＫおよび本係止爪ＡＫとそれぞれ係合できるようにハンドル１０Ｈの側面に設けられているのが特徴である。
〈リリースレバー１１〉
リリースレバー１１（図１（Ｂ））は、レバー１０Ｌを握り込むことでコネクタ本体１０Ｍが相手側コネクタと嵌合状態となり、その後、レバー１０Ｌの戻りを阻止するためのもので、コネクタ本体１０Ｍの軸方向に延びる作用アーム１１Ｘと筒状ケース１０Ｃの後方外部に突出する操作アーム１１Ｙと、両アームの中間から真下に延びるロックアーム１１Ｚとにより略Ｔ字状に形成されて成り、これらのアームの中間部がハンドル１０Ｈの上方において筒状ケース１０Ｃに介装したピンにより回動自在に保持されている。
リリースレバー１１（図１（Ｂ））は、レバー１０Ｌを握り込むことでコネクタ本体１０Ｍが相手側コネクタと嵌合状態となり、その後、レバー１０Ｌの戻りを阻止するためのもので、コネクタ本体１０Ｍの軸方向に延びる作用アーム１１Ｘと筒状ケース１０Ｃの後方外部に突出する操作アーム１１Ｙと、両アームの中間から真下に延びるロックアーム１１Ｚとにより略Ｔ字状に形成されて成り、これらのアームの中間部がハンドル１０Ｈの上方において筒状ケース１０Ｃに介装したピンにより回動自在に保持されている。
《作用アーム１１Ｘ》
作用アーム１１Ｘには、本発明によりその先端に、旋回可能に仮係止アーム１１Ｂが取り付けられ、さらに、この仮係止アーム１１Ｂの先端に旋回可能に本係止アーム１１Ａが取り付けられている（これについては後述する）。
《操作アーム１１Ｙ》
操作アーム１１Ｙは筒状ケース１０Ｃの後方から外部に突出しており、操作アーム１１Ｙを押し下げると、リリースレバー１１の作用アーム１１Ｘが旋回して、仮係止アーム１１Ｂおよび本係止アーム１１Ａがハンドル１０Ｈとのロックから解除される。
《ロックアーム１１Ｚ》
ロックアーム１１Ｚは下端部にロック孔を有し、このロック孔と対向するプランジャとコイルスプリングを備えた電磁コイルが筒状ケース１０Ｃ側に固定されている。そこで、給電側コネクタと受電側コネクタとの完全嵌合により電磁コイル励磁がされると、プランジャが伸びてロック孔内に進入し、リリースレバー１１がロックされる。
また、充電終了と同時に電磁コイルが消磁されるとプランジャがコイルスプリングの弾発力により瞬間的に後退してロックが解除される。
したがって、給電中に誤ってリリースレバー１１の操作アーム１１Ｙを押し下げてロックを解除しようとしても、電磁コイルのプランジャによりレバーはロック状態に維持されているので、給電時の離脱は確実に防止される。
作用アーム１１Ｘには、本発明によりその先端に、旋回可能に仮係止アーム１１Ｂが取り付けられ、さらに、この仮係止アーム１１Ｂの先端に旋回可能に本係止アーム１１Ａが取り付けられている（これについては後述する）。
《操作アーム１１Ｙ》
操作アーム１１Ｙは筒状ケース１０Ｃの後方から外部に突出しており、操作アーム１１Ｙを押し下げると、リリースレバー１１の作用アーム１１Ｘが旋回して、仮係止アーム１１Ｂおよび本係止アーム１１Ａがハンドル１０Ｈとのロックから解除される。
《ロックアーム１１Ｚ》
ロックアーム１１Ｚは下端部にロック孔を有し、このロック孔と対向するプランジャとコイルスプリングを備えた電磁コイルが筒状ケース１０Ｃ側に固定されている。そこで、給電側コネクタと受電側コネクタとの完全嵌合により電磁コイル励磁がされると、プランジャが伸びてロック孔内に進入し、リリースレバー１１がロックされる。
また、充電終了と同時に電磁コイルが消磁されるとプランジャがコイルスプリングの弾発力により瞬間的に後退してロックが解除される。
したがって、給電中に誤ってリリースレバー１１の操作アーム１１Ｙを押し下げてロックを解除しようとしても、電磁コイルのプランジャによりレバーはロック状態に維持されているので、給電時の離脱は確実に防止される。
〈本発明の特徴２：リリースレバーに本係止アーム１１Ａと仮係止アーム１１Ｂ〉
前述したように、リリースレバー１１の作用アーム１１Ｘの先端には、ピン１１Ｐ２（図１（Ｂ））を中心に旋回可能に仮係止アーム１１Ｂが取り付けられ、さらに、この仮係止アーム１１Ｂの先端には、ピン１１Ｐ１（図１（Ｂ））を中心に旋回可能に本係止アーム１１Ａが取り付けられている。各本係止アーム１１Ａおよび仮係止アーム１１Ｂは、それぞれの先端に下向きの本係止爪ＡＫ、仮係止爪ＢＫを形成したのが特徴である。仮係止アーム１１Ｂおよび本係止アーム１１Ａはケース１ＯＣの内壁に設けたコイルスプリングにより図で下方に常時付勢されている。ハンドル１０Ｈの側面に設けられた仮係止片１０Ｂおよび本係止片１０Ａは、ハンドル１０Ｈの前進に伴って、まず、仮係止片１０Ｂが仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫと係合し、さらに前進すると本係止片１０Ａが本係止アーム１１Ａの本係止爪ＡＫと係合するようになる。これらの動作は、レバー１０Ｌをハンドル１０Ｈ側に握り込む従来と同じワンアクションの通常動作でロックが可能であり、作用アーム１１Ｘに本係止アーム１１Ａと仮係止アーム１１Ｂを設けたことで特に作業性が悪化することはない。
前述したように、リリースレバー１１の作用アーム１１Ｘの先端には、ピン１１Ｐ２（図１（Ｂ））を中心に旋回可能に仮係止アーム１１Ｂが取り付けられ、さらに、この仮係止アーム１１Ｂの先端には、ピン１１Ｐ１（図１（Ｂ））を中心に旋回可能に本係止アーム１１Ａが取り付けられている。各本係止アーム１１Ａおよび仮係止アーム１１Ｂは、それぞれの先端に下向きの本係止爪ＡＫ、仮係止爪ＢＫを形成したのが特徴である。仮係止アーム１１Ｂおよび本係止アーム１１Ａはケース１ＯＣの内壁に設けたコイルスプリングにより図で下方に常時付勢されている。ハンドル１０Ｈの側面に設けられた仮係止片１０Ｂおよび本係止片１０Ａは、ハンドル１０Ｈの前進に伴って、まず、仮係止片１０Ｂが仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫと係合し、さらに前進すると本係止片１０Ａが本係止アーム１１Ａの本係止爪ＡＫと係合するようになる。これらの動作は、レバー１０Ｌをハンドル１０Ｈ側に握り込む従来と同じワンアクションの通常動作でロックが可能であり、作用アーム１１Ｘに本係止アーム１１Ａと仮係止アーム１１Ｂを設けたことで特に作業性が悪化することはない。
〈本発明の特徴３：パワー端子１０Ｔ１と信号端子１０Ｔ２のずらし設定〉
コネクタ本体１０Ｍ内には、充電電流（大電流）の流れるパワー端子１０Ｔ１（図２（Ｃ）（１））と、充電回路の制御をする制御信号等（小電流）の流れる信号端子１０Ｔ２（図２（Ｃ）（２））とが存在しており、パワー端子１０Ｔ１の相手側コネクタのパワー端子２０Ｔ１（図２（Ｃ）（１））との接続と、信号端子１０Ｔ２の相手側コネクタの信号端子２０Ｔ２（図２（Ｃ）（２））との接続との間に、本発明によって時間差を設けるようにしたのが特徴である。
すなわち、初期状態（コネクタ同士が未嵌合）の場合はパワー端子１０Ｔ１も信号端子１０Ｔ２も当然未接続であるが、コネクタ同士が仮嵌合の場合は図２のようにパワー端子１０Ｔ１が接続され（図２（Ｃ）（１））、信号端子１０Ｔ２は未接続となるように（図２（Ｃ）（２））設定している。そして、コネクタ同士が本嵌合した場合は図３（Ｃ）（１）および（２）のようにパワー端子１０Ｔ１も信号端子１０Ｔ２も接続となる。
これらの設定は、コネクタ本体１０Ｍ内でパワー端子１０Ｔ１と信号端子１０Ｔ２の位置を数ｍｍ程度ずらして、パワー端子１０Ｔ１を信号端子１０Ｔ２より数ｍｍ程度前進した位置に設定することで実現できる。
コネクタ本体１０Ｍ内には、充電電流（大電流）の流れるパワー端子１０Ｔ１（図２（Ｃ）（１））と、充電回路の制御をする制御信号等（小電流）の流れる信号端子１０Ｔ２（図２（Ｃ）（２））とが存在しており、パワー端子１０Ｔ１の相手側コネクタのパワー端子２０Ｔ１（図２（Ｃ）（１））との接続と、信号端子１０Ｔ２の相手側コネクタの信号端子２０Ｔ２（図２（Ｃ）（２））との接続との間に、本発明によって時間差を設けるようにしたのが特徴である。
すなわち、初期状態（コネクタ同士が未嵌合）の場合はパワー端子１０Ｔ１も信号端子１０Ｔ２も当然未接続であるが、コネクタ同士が仮嵌合の場合は図２のようにパワー端子１０Ｔ１が接続され（図２（Ｃ）（１））、信号端子１０Ｔ２は未接続となるように（図２（Ｃ）（２））設定している。そして、コネクタ同士が本嵌合した場合は図３（Ｃ）（１）および（２）のようにパワー端子１０Ｔ１も信号端子１０Ｔ２も接続となる。
これらの設定は、コネクタ本体１０Ｍ内でパワー端子１０Ｔ１と信号端子１０Ｔ２の位置を数ｍｍ程度ずらして、パワー端子１０Ｔ１を信号端子１０Ｔ２より数ｍｍ程度前進した位置に設定することで実現できる。
〈本発明のコネクタの嵌合動作〉
次ぎに本発明のコネクタの嵌合動作について、図１に戻って説明する。
《給電コネクタが非嵌合（初期）のとき》
レバー１０Ｌはまだ握られていないので、図１は非嵌合時（初期状態）のように、レバー１０Ｌの先端は回動せず、ハンドル１０Ｈは後退したままであり、したがってコネクタ本体１０Ｍは筒状ケース１０Ｃの中に収容されたままなので、まだ見えない（注：図２（Ａ）では半嵌合なのでコネクタ本体１０Ｍの先端が少し見えている。）。
したがってハンドル１０Ｈの側面に設けられた仮係止片１０Ｂおよび本係止片１０Ａは、リリースレバー１１の本係止アーム１１Ａの本係止爪ＡＫおよび仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫの後方にあり、それぞれ係合に至っていない。
次ぎに本発明のコネクタの嵌合動作について、図１に戻って説明する。
《給電コネクタが非嵌合（初期）のとき》
レバー１０Ｌはまだ握られていないので、図１は非嵌合時（初期状態）のように、レバー１０Ｌの先端は回動せず、ハンドル１０Ｈは後退したままであり、したがってコネクタ本体１０Ｍは筒状ケース１０Ｃの中に収容されたままなので、まだ見えない（注：図２（Ａ）では半嵌合なのでコネクタ本体１０Ｍの先端が少し見えている。）。
したがってハンドル１０Ｈの側面に設けられた仮係止片１０Ｂおよび本係止片１０Ａは、リリースレバー１１の本係止アーム１１Ａの本係止爪ＡＫおよび仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫの後方にあり、それぞれ係合に至っていない。
《給電コネクタが半嵌合のとき》
レバー１０Ｌを握り込むと、図２の半嵌合状態となり、レバー１０Ｌの先端が回動して、ハンドル１０Ｈは前進し、コネクタ本体１０Ｍの先端が筒状ケース１０Ｃから少し露出する。このとき、ハンドル１０Ｈの側面に設けられた仮係止片１０Ｂが図２（Ｃ）（３）に示すようにリリースレバー１１の仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫと係合する。この状態で、パワー端子１０Ｔ１は図２（Ｃ）（１）に示すように相手側パワー端子２０Ｔ１と接続し、信号端子１０Ｔ２は図２（Ｃ）（２）に示すように未接続である。
レバー１０Ｌを握り込むと、図２の半嵌合状態となり、レバー１０Ｌの先端が回動して、ハンドル１０Ｈは前進し、コネクタ本体１０Ｍの先端が筒状ケース１０Ｃから少し露出する。このとき、ハンドル１０Ｈの側面に設けられた仮係止片１０Ｂが図２（Ｃ）（３）に示すようにリリースレバー１１の仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫと係合する。この状態で、パワー端子１０Ｔ１は図２（Ｃ）（１）に示すように相手側パワー端子２０Ｔ１と接続し、信号端子１０Ｔ２は図２（Ｃ）（２）に示すように未接続である。
《給電コネクタが本嵌合のとき》
レバー１０Ｌをさらに握り込むと、コネクタ同士は図３の本嵌合状態となり、レバー１０Ｌの先端がさらに回動してハンドル１０Ｈはさらに前進し、コネクタ本体１０Ｍの先端が筒状ケース１０Ｃから大きく露出して相手側コネクタと完全嵌合（本嵌合）する。
このとき、ハンドル１０Ｈが前進するので、ハンドル１０Ｈの仮係止片１０Ｂがそれまで係合していた仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫから離れ、次ぎに本係止片１０Ａが、図３（Ａ）および図３（Ｃ）（３）で示すように、本係止アーム１１Ａの本係止爪ＡＫと係合するようになる。この状態で、パワー端子１０Ｔ１は図３（Ｃ）（１）に示すように相手側パワー端子２０Ｔ１とさらに深く接触し、信号端子１０Ｔ２も図３（Ｃ）（２）に示すように相手側信号端子２０Ｔ２の中に割って入り電気的に接続される。
レバー１０Ｌをさらに握り込むと、コネクタ同士は図３の本嵌合状態となり、レバー１０Ｌの先端がさらに回動してハンドル１０Ｈはさらに前進し、コネクタ本体１０Ｍの先端が筒状ケース１０Ｃから大きく露出して相手側コネクタと完全嵌合（本嵌合）する。
このとき、ハンドル１０Ｈが前進するので、ハンドル１０Ｈの仮係止片１０Ｂがそれまで係合していた仮係止アーム１１Ｂの仮係止爪ＢＫから離れ、次ぎに本係止片１０Ａが、図３（Ａ）および図３（Ｃ）（３）で示すように、本係止アーム１１Ａの本係止爪ＡＫと係合するようになる。この状態で、パワー端子１０Ｔ１は図３（Ｃ）（１）に示すように相手側パワー端子２０Ｔ１とさらに深く接触し、信号端子１０Ｔ２も図３（Ｃ）（２）に示すように相手側信号端子２０Ｔ２の中に割って入り電気的に接続される。
《本係止位置で不完全係合の場合にアーク放電が発生しない理由》
図３（Ｃ）（４）のように本係止位置で本係止アーム１１Ａと本係止片１０Ａとが不完全な係合をしている場合には、パワー端子同士も信号端子同士も接続しているのでパワー端子には充電電流が流れている。そして何らかの衝撃が加わると不完全係合ゆえ本係止アーム１１Ａと本係止片１０Ａと係合が外れることがあり、そうするとハンドル１０Ｈはコイルスプリング１０Ｓの付勢力により直ちに後退し、本発明により設けられた直近の係止片１０Ｂが仮係止アーム１１Ｂと係合してハンドル１０Ｈの後退はストップして、仮係止状態となる。この仮係止位置では、信号端子１０Ｔ２が離脱するが、パワー端子１０Ｔ１は依然として接触した状態であり、アーク放電は発生しない。そこで、この状態において信号端子１０Ｔ２の離脱を検出して充電回路がパワー端子１０Ｔ１への通電を停止することで安全な取り外しあるいは再度の嵌合を行うことができる。
これに対して、従来装置にはこの仮係止状態がないので、レバー反力による不意の離脱時に一気にコネクタが離脱し、信号端子離間からパワー端子離間までに時間がなく、この際にアーク放電が生じてしまった。
図３（Ｃ）（４）のように本係止位置で本係止アーム１１Ａと本係止片１０Ａとが不完全な係合をしている場合には、パワー端子同士も信号端子同士も接続しているのでパワー端子には充電電流が流れている。そして何らかの衝撃が加わると不完全係合ゆえ本係止アーム１１Ａと本係止片１０Ａと係合が外れることがあり、そうするとハンドル１０Ｈはコイルスプリング１０Ｓの付勢力により直ちに後退し、本発明により設けられた直近の係止片１０Ｂが仮係止アーム１１Ｂと係合してハンドル１０Ｈの後退はストップして、仮係止状態となる。この仮係止位置では、信号端子１０Ｔ２が離脱するが、パワー端子１０Ｔ１は依然として接触した状態であり、アーク放電は発生しない。そこで、この状態において信号端子１０Ｔ２の離脱を検出して充電回路がパワー端子１０Ｔ１への通電を停止することで安全な取り外しあるいは再度の嵌合を行うことができる。
これに対して、従来装置にはこの仮係止状態がないので、レバー反力による不意の離脱時に一気にコネクタが離脱し、信号端子離間からパワー端子離間までに時間がなく、この際にアーク放電が生じてしまった。
〈まとめ〉
以上のように、本発明によると、レバーを握ったとき相手側コネクタとの嵌合操作中に両コネクタハウジング間で干渉摩擦が発生して、本係止位置でレバーを握りきらない状態（不完全係合状態）でレバーが止まって充電が開始し、その後この状態で何らかの衝撃が加わって不完全係合状態から係合が外れてしまっても、ハンドルは本係止位置から後退して直近の仮係止位置でロックされ、この仮係止位置では、信号端子が離脱するが、パワー端子は依然として接触した状態であり、アーク放電は発生しない。そこで、この状態において信号端子の離脱を検出して充電回路がパワー端子への通電を停止することで安全な取り外しあるいは再度の嵌合を行うことができる。
なお、上記実施例ではハンドルはケース内を前後移動する構成のものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンドルがケース内を前後移動しない構成のものであっても適用可能である。その場合は、本発明に係る仮係止片および本係止片はコネクタ本体に設ければよい。
以上のように、本発明によると、レバーを握ったとき相手側コネクタとの嵌合操作中に両コネクタハウジング間で干渉摩擦が発生して、本係止位置でレバーを握りきらない状態（不完全係合状態）でレバーが止まって充電が開始し、その後この状態で何らかの衝撃が加わって不完全係合状態から係合が外れてしまっても、ハンドルは本係止位置から後退して直近の仮係止位置でロックされ、この仮係止位置では、信号端子が離脱するが、パワー端子は依然として接触した状態であり、アーク放電は発生しない。そこで、この状態において信号端子の離脱を検出して充電回路がパワー端子への通電を停止することで安全な取り外しあるいは再度の嵌合を行うことができる。
なお、上記実施例ではハンドルはケース内を前後移動する構成のものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンドルがケース内を前後移動しない構成のものであっても適用可能である。その場合は、本発明に係る仮係止片および本係止片はコネクタ本体に設ければよい。
１０：アーク放電防止コネクタ
１０Ｃ：筒状ケース
１０Ｈ：ハンドル
１０Ｌ：レバー
１０Ａ：本係止片
１０Ｂ：仮係止片
１０Ｍ：コネクタ本体
１０Ｐ１：レバー軸
１０Ｐ２：ピン
１０Ｓ：コイルスプリング
１０Ｔ１：パワー端子
１０Ｔ２：信号端子
１０Ｗ：作用部
１１：リリースレバー
１１Ａ：本係止アーム
１１Ｂ：仮係止アーム
１１Ｘ：作用アーム
１１Ｙ：操作アーム
１１Ｚ：ロックアーム
ＡＫ：本係止爪
ＢＫ：仮係止爪
Ｗ：電線ケーブル
１０Ｃ：筒状ケース
１０Ｈ：ハンドル
１０Ｌ：レバー
１０Ａ：本係止片
１０Ｂ：仮係止片
１０Ｍ：コネクタ本体
１０Ｐ１：レバー軸
１０Ｐ２：ピン
１０Ｓ：コイルスプリング
１０Ｔ１：パワー端子
１０Ｔ２：信号端子
１０Ｗ：作用部
１１：リリースレバー
１１Ａ：本係止アーム
１１Ｂ：仮係止アーム
１１Ｘ：作用アーム
１１Ｙ：操作アーム
１１Ｚ：ロックアーム
ＡＫ：本係止爪
ＢＫ：仮係止爪
Ｗ：電線ケーブル
Claims (3)
- 筒状ケースと、前記筒状ケースの前半部に摺動可能に内装されてパワー端子と信号端子を内蔵するコネクタ本体と、前記筒状ケースの後半部に回動可能に装着されたレバーと、ハンドルと、前記レバーを握り込んで前記コネクタ本体が前記相手側コネクタと嵌合した状態で前記レバーの戻りを阻止するリリースレバーと、を備え、前記レバーに枢着され前記レバーを握ることでその回動操作により前記コネクタ本体が前記筒状ケース内を移動するアーク放電防止コネクタにおいて、
前記リリースレバーの前記コネクタ本体の軸方向に延びる作用アームの先端に仮係止アームを旋回可能に設け、さらに前記仮係止アームの先端に本係止アームを旋回可能に設け、
前記コネクタ本体の半嵌合位置で前記仮係止アームと係合する仮係止片と、前記コネクタ本体の本嵌合位置で前記本係止アームと係合する本係止片とを前記ハンドル又は前記コネクタ本体に設け、
前記仮係止アームと前記仮係止片が係合した状態で、前記パワー端子が相手側コネクタのパワー端子と接触し、かつ前記信号端子が前記相手側コネクタの信号端子と非接触であることを特徴とするアーク放電防止コネクタ。 - 前記作用アームの先端に前記仮係止アームをピンを介して旋回可能に設け、さらに前記仮係止アームの先端に前記本係止アームをピンを介して旋回可能に設けたことを特徴とする請求項１記載のアーク放電防止コネクタ。
- 前記パワー端子が前記信号端子よりも前記相手側コネクタの端子と早く接触するように寸法をずらして設定したことを特徴とする請求項２記載のアーク放電防止コネクタ。
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