JP7615946B2 - 充電コネクタ - Google Patents
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Description
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の充電コネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示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。
以下、実施形態1にかかる充電コネクタについて説明する。
まず、充電コネクタが組込まれる車両について説明する。
図1を参照しつつ、車両における充電コネクタの組付態様について説明する。図1は実施形態1にかかる充電コネクタ10及びその組付態様を示す平面図である。
図1に加えて、図2から図7を参照しつつ、充電コネクタ10の全体構成について説明する。図2は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す斜視図である。図3は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す分解斜視図である。図4は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す正面図である。図5は図4のV-V線に沿った断面図である。図6は端子付き電線38及びその収容位置を説明する図である。図7は充電コネクタ10における電線30経路を説明する図である。なお、図3において電線30は省略されている。また、図6では、一部の端子付き電線38が省略されている。
端子20は、コネクタ端子21と、中継端子28とを含む。コネクタ端子21は、ハウジング50に収容される。コネクタ端子21は、相手側コネクタの端子と接続される。コネクタ端子21の数、種類は、充電コネクタ10の規格などによって適宜設定される。本実施形態の例では、コネクタ端子21として、2つのパワー端子22、6つのシグナル端子24、1つのグランド端子26が設けられる。中継端子28は、パワー端子22と電線30との間に介在する。中継端子28は、パワー端子22と同数(ここでは2つ)設けられる。2つのパワー端子22は、第1及び第2のパワー端子の一例である。なお2つのパワー端子22のうち第1のパワー端子とされる方はどちらでもよい。
各電線30の一端部は、端子20に接続される。各電線30の他端部は、グロメット90から外部に延び出る。充電コネクタ10が車両に搭載された状態で、各電線30の他端部は、車両に搭載された別の機器に接続される。かかる機器は、電線30の種類などに応じて適宜設定され、例えば、バッテリ、電子制御ユニット(ECU)などが想定される。電線30の数及び種類は、コネクタ端子21の数及び種類に対応する。本実施形態の例では、電線30は、2本の電力線32、6本の信号線34、及び1本のグランド線36を含む。電力線32の一端部は、中継端子28に接続される。電力線32は、中継端子28を介してパワー端子22と接続される。信号線34の一端部は、シグナル端子24に接続される。グランド線36の一端部は、グランド端子26に接続される。サーミスタ用電線44の一端部は、サーミスタ42に接続される。
端子20と電線30とは、充電コネクタ10を製造する途中の段階で、圧着によって互いに電気的に接続されつつ固定されて一体化される。このように電線30と端子20とが一体化したものは、端子付き電線38と呼ばれることがある。本例では、電力線32と中継端子28とが一体化した端子付き電線38、信号線34とシグナル端子24とが一体化した端子付き電線38、グランド線36とグランド端子26とが一体化した端子付き電線38とが設けられる。
サーミスタユニット40は、電源回路の温度を測定する。急速充電用の充電コネクタ10において、バッテリを充電するための電源回路には大電流が流れるため、その分、電源回路の温度上昇も大きくなる。サーミスタユニット40を用いて電源回路の温度が監視されることによって、電源回路の温度が高くなりすぎることを抑制することができる。サーミスタユニット40は、サーミスタ42とサーミスタ用電線44とを有する。本例では、一対のパワー端子22のそれぞれにサーミスタ42が取付けられて、一対のパワー端子22それぞれの温度が測定される。サーミスタ用電線44の一端部は、サーミスタ42に接続される。サーミスタ用電線44の他端部は、電線30の他端部と同様にグロメット90から外部に延び出る。充電コネクタ10が車両に搭載された状態で、サーミスタ用電線44の他端部は、例えば、ECUなどに接続される。サーミスタ用電線44は、電力線32及びグランド線36よりも細い。このため、サーミスタ用電線44は、電力線32及びグランド線36よりも曲がりやすい。
ハウジング50は、コネクタ端子21を所定の位置(外部充電コネクタのコネクタ端子21と接続可能な位置)に保持する。ハウジング50は、外部充電コネクタの挿抜方向に沿った前端部において外部充電コネクタと篏合する。ハウジング50は、ハウジング本体51と、車両取付部54と、電線押え部57とを含む。
リテーナ60は、ハウジング50からの端子20の抜けを抑制する。リテーナ60は、ハウジング50の後端部と合体して、ハウジング50と共に端子20を保持する。リテーナ60は、端子押え部61と、リブ69a、69bとを含む。
電線カバー70は、電線押え部57に取付けられる。電線カバー70は電線30が電線押え部57から抜けることを抑制する。電線カバー70及び電線押え部57によって、電線30の周囲全体が覆われる。本実施形態では、2つの電線カバー70が設けられる。2つの電線カバー70のうち一方の電線カバー70は、2本の電力線32を押える。2つの電線カバー70のうち他方の電線カバー70は、1本のグランド線36を押える。
リッドユニット80は、ハウジング本体51の前方に開閉可能に設けられる。リッドユニット80が開くことによって、ハウジング本体51の接続口が露出する。これにより、当該充電コネクタ10に外部充電コネクタを接続することができる。リッドユニット80が閉じることによって、ハウジング本体51の接続口がリッドユニット80によって閉鎖される。リッドユニット80は、リッド82と、ヒンジユニット84と、ロックユニット86とを有する。リッド82は、ヒンジユニット84を介してハウジング本体51に開閉可能に取り付けられる。ロックユニット86は、リッド82を閉じた状態に維持する。充電作業時に、作業者は、ロックユニット86を操作して、リッド82を開くことができる。
グロメット90は、ハウジング50の後端部から電力線32及び信号線34の中間部までを一括して覆う外装部材の一例である。グロメット90は、ハウジング50及びリテーナ60を覆う。グロメット90は、第1保護部91と、第2保護部94とを含む。第1保護部91は、ハウジング本体51の後端部とリテーナ60とを覆う。第2保護部94は、電線押え部57を覆う。グロメット90は、例えば、EPDMなどのエラストマ製である。
電力線32は、中継端子28と接続される一端部から他端部に向けて、グロメット90内を一直線状に延び、電線引出口95を通じてグロメット90の外部に延び出ている。従って、電力線32の一端部は、リテーナ60の貫通孔64内に挿入されない。
図8から図10をさらに参照しつつ、ハウジング本体51とシグナル端子24との関係について説明する。図8はシグナル端子24の違いを示す図である。図9はハウジング本体51の後端部を示す背面図である。図9において、コネクタ端子21が端子収容部53の並びと同じ並びで記載されている。ハウジング本体51の後端部を示す背面図である。図10はハウジング本体51とシグナル端子24との関係を説明する図である。図10において、シグナル端子24は図8の部分拡大図であり、ハウジング本体51は図9の部分拡大図である。
図11から図13をさらに参照しつつ、リテーナ60とコネクタ端子21との関係について説明する。図11はリテーナ60を示す背面図である。図12はリテーナ60を示す斜視図である。図13はリテーナ60がコネクタ端子21を後ろから押える様子を説明する図である。
図14から図17をさらに参照しつつ、3種類のシグナル端子24A、24B、24Cの誤組防止について説明する。図14は3種類のシグナル端子24A、24B、24Cが正規の端子収容部53A、53B、53Cに収まった状態を示す概略断面図である。図15は1つの種類のシグナル端子24Aが3種類の端子収容部53A、53B、53Cに収まった状態を示す概略断面図である。図16は別の種類のシグナル端子24Bが3種類の端子収容部53A、53B、53Cに収まった状態を示す概略断面図である。図17はさらに別の種類のシグナル端子24Cが3種類の端子収容部53A、53B、53Cに収まった状態を示す概略断面図である。
図18をさらに参照しつつ、シグナル端子24の保持状態について説明する。図18は2種類のシグナル端子24A、24Bが正規の端子収容部53A、53Bに収まった状態を示す概略背面図である。
グランド端子26の相手側接続部27a及び電線接続部27bは、グランド端子側筒部及びグランド端子側電線接続部の一例である。グランド端子26は、相手側接続部27a及び電線接続部27bの間に設けられたグランド端子側中間部を有する。突出部27cは、挿抜方向に交差する方向にグランド端子側筒部よりも突出したグランド端子側の一例である。リテーナ60のグランド端子押え部63Gは、電線接続部27bに沿って延び、突出部27cをハウジング50に向けて押える。
以上のように構成された充電コネクタ10によると、シグナル端子24は突出部25cを用いて抜け止めが図られ、この突出部25cを有するシグナル端子24は金属板が曲げられて形成されていることによって、シグナル端子24が簡易に設けられる。充電コネクタ10において、シグナル端子24を簡易に抜け止めすることができる。
実施形態2にかかる充電コネクタについて説明する。図19は第2実施形態にかかる充電コネクタ110を示す背面図である。図19において信号線34が省略されている。図20は充電コネクタ110におけるシグナル端子124を示す斜視図である。図21は充電コネクタ110におけるリテーナ160を示す背面図である。図22はシグナル端子124が端子収容部153に収まった状態を示す概略断面図である。なお、本実施形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
これまで、筒部本体25dに本体側スリット25gが形成されているものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。筒部本体25dにおいて、本体側スリット25gが形成されていなくてもよい。例えば、周方向一端部と他端部とが径方向に重なるなどして、本体側スリット25gが形成されていなくてもよい。
20 端子
21 コネクタ端子
22 パワー端子
23a 相手側接続部
23b 端子固定部
23c 突出部
23d サーミスタ取付部
24、24A、24B、24C、124 シグナル端子
25a、125a 相手側接続部(筒部)
25b 電線接続部
25c、125c 突出部
25d 筒部本体
25e、125e 弾性片
25f スリット
25g 本体側スリット
26 グランド端子
27a 相手側接続部(グランド端子側筒部)
27b 電線接続部(グランド端子側電線接続部)
27c 突出部(グランド端子側突出部)
28、28A、28B 中継端子
29a 端子固定部
29b 電線接続部
30 電線
31a 芯線
31b 被覆
32 電力線
34 信号線
36 グランド線
38 端子付き電線
39 収縮チューブ
40 サーミスタユニット
42 サーミスタ
44 サーミスタ用電線
50、150 ハウジング
51 ハウジング本体
52 外枠部
53、53A、53B、53C、153 端子収容部
53d 第1収容部
53e 第2収容部
53f 凹部
53g 凸部(壁)
53h 溝
53i 回転抑制凸部
54 車両取付部
56 アーム
57 電線押え部
60、160 リテーナ
61 端子押え部
62 後方カバー部
63、163 突出筒部
63a 突出筒部本体
63b 突出部押え凸部
63P パワー端子押え部
63G グランド端子押え部
64、64A、64B、164、164A、164B 貫通孔
64C、64D 共有貫通孔(貫通孔)
65、65C1、65C2、65D1、65D2 中空部分
66、66C、66D 端子挿通用孔
67、67C1、67C2、67D1、67D2、167、167A、167B 端子押え部側スリット
68C、68D1、68D2 絶縁壁
69a、69b リブ
70 電線カバー
80 リッドユニット
82 リッド
84 ヒンジユニット
86 ロックユニット
90 グロメット(プロテクタ)
91 第1保護部
92 ハウジング引出口
93 排水口
94 第2保護部
95 電線引出口
98 結束バンド
100 取付部
102 パネル
104 貫通孔
106 車体側カバー
S ねじ
Claims (12)
- 車両に搭載され、前記車両の外部電源に接続される外部充電コネクタと篏合し、前記車両に備えられるバッテリの充電に用いられる充電コネクタであって、
前記バッテリへの電力供給に用いられる第1及び第2のパワー端子と、
前記第1及び第2のパワー端子と比べて細く、金属板が曲げられている複数のシグナル端子と、
前記第1及び第2のパワー端子及び前記複数のシグナル端子を保持し、前記外部充電コネクタの挿抜方向に沿った前端部において前記外部充電コネクタと篏合するハウジングと、
前記ハウジングの後端部と合体して、前記ハウジングとともに前記第1及び第2のパワー端子及び前記複数のシグナル端子を保持するリテーナと、
前記複数のシグナル端子のそれぞれに接続される複数の信号線と、
を備え、
前記複数のシグナル端子のそれぞれは、先端側に設けられて前記外部充電コネクタの端子が挿入される筒部と、後端側に設けられて前記信号線と電気的に接続された電線接続部と、前記筒部と前記電線接続部との間に設けられた中間部とを有し、
前記中間部は、前記挿抜方向に交差する方向に前記筒部よりも突出した突出部を有し、
前記リテーナは、前記電線接続部に沿って延び、前記突出部を前記ハウジングに向けて押える端子押え部を有し、
前記突出部は、互いに逆向きに延びる第1及び第2の突出部を有し、
前記ハウジングには、前記第1及び第2の突出部がそれぞれ嵌まる第1及び第2の溝が形成されている、充電コネクタ。 - 車両に搭載され、前記車両の外部電源に接続される外部充電コネクタと篏合し、前記車両に備えられるバッテリの充電に用いられる充電コネクタであって、
前記バッテリへの電力供給に用いられる第1及び第2のパワー端子と、
前記第1及び第2のパワー端子と比べて細く、金属板が曲げられている複数のシグナル端子と、
前記第1及び第2のパワー端子及び前記複数のシグナル端子を保持し、前記外部充電コネクタの挿抜方向に沿った前端部において前記外部充電コネクタと篏合するハウジングと、
前記ハウジングの後端部と合体して、前記ハウジングとともに前記第1及び第2のパワー端子及び前記複数のシグナル端子を保持するリテーナと、
前記複数のシグナル端子のそれぞれに接続される複数の信号線と、
を備え、
前記複数のシグナル端子のそれぞれは、先端側に設けられて前記外部充電コネクタの端子が挿入される筒部と、後端側に設けられて前記信号線と電気的に接続された電線接続部と、前記筒部と前記電線接続部との間に設けられた中間部とを有し、
前記中間部は、前記挿抜方向に交差する方向に前記筒部よりも突出した突出部を有し、
前記リテーナは、前記電線接続部に沿って延び、前記突出部を前記ハウジングに向けて押える端子押え部を有し、
前記シグナル端子は、第1シグナル端子と第2シグナル端子とを有し、
前記第1シグナル端子の前記突出部の寸法と、前記第2シグナル端子の前記突出部の寸法とが互いに異なる、充電コネクタ。 - 請求項2に記載の充電コネクタであって、
前記挿抜方向において、前記第1シグナル端子の前記突出部の寸法が、前記第2シグナル端子の前記突出部の寸法より大きい、充電コネクタ。 - 請求項2又は請求項3に記載の充電コネクタであって、
前記突出部の延びる方向において、前記第2シグナル端子の前記突出部の寸法が、前記第1シグナル端子の前記突出部の寸法より大きい、充電コネクタ。 - 請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の充電コネクタであって、
前記第1シグナル端子は、前記第1及び第2のパワー端子を挟んで、前記第2シグナル端子と逆側に配置されている、充電コネクタ。 - 車両に搭載され、前記車両の外部電源に接続される外部充電コネクタと篏合し、前記車両に備えられるバッテリの充電に用いられる充電コネクタであって、
前記バッテリへの電力供給に用いられる第1及び第2のパワー端子と、
前記第1及び第2のパワー端子と比べて細く、金属板が曲げられている複数のシグナル端子と、
前記第1及び第2のパワー端子及び前記複数のシグナル端子を保持し、前記外部充電コネクタの挿抜方向に沿った前端部において前記外部充電コネクタと篏合するハウジングと、
前記ハウジングの後端部と合体して、前記ハウジングとともに前記第1及び第2のパワー端子及び前記複数のシグナル端子を保持するリテーナと、
前記複数のシグナル端子のそれぞれに接続される複数の信号線と、
を備え、
前記複数のシグナル端子のそれぞれは、先端側に設けられて前記外部充電コネクタの端子が挿入される筒部と、後端側に設けられて前記信号線と電気的に接続された電線接続部と、前記筒部と前記電線接続部との間に設けられた中間部とを有し、
前記中間部は、前記挿抜方向に交差する方向に前記筒部よりも突出した突出部を有し、
前記リテーナは、前記電線接続部に沿って延び、前記突出部を前記ハウジングに向けて押える端子押え部を有し、
前記シグナル端子の前記筒部は、複数の弾性片を有し、
隣接する前記弾性片同士の間の幅寸法は、前記ハウジングの前記後端部が前記挿抜方向から観察されたときに前記ハウジングの前記後端部に現れる壁の幅より小さい、充電コネクタ。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の充電コネクタであって、
前記筒部は、筒部本体と、前記筒部本体の先端側に設けられた複数の弾性片とを有し、
前記筒部本体には、前記筒部本体の一端から他端まで延びる本体側スリットが形成されている、充電コネクタ。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の充電コネクタであって、
前記電線接続部は前記信号線に圧着されているバレルを有し、
前記バレルと前記信号線との圧着部が、止水部によって止水されている、充電コネクタ。 - 請求項8に記載の充電コネクタであって、
前記止水部は、前記圧着部に被さる収縮チューブを有する、充電コネクタ。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の充電コネクタであって、
前記パワー端子は、前記シグナル端子の前記金属板よりも厚肉の金属板が曲げられている、充電コネクタ。 - 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の充電コネクタであって、
前記パワー端子より小径、かつ、前記シグナル端子より大径であり、前記シグナル端子の前記金属板よりも厚肉の金属板が曲げられているグランド端子をさらに備え、
前記グランド端子は、先端側に設けられて前記外部充電コネクタの端子が挿入されるグランド端子側筒部と、後端側に設けられてグランド線と電気的に接続されたグランド端子側電線接続部と、前記グランド端子側筒部と前記グランド端子側電線接続部との間に設けられたグランド端子側中間部とを有し、
前記グランド端子側中間部は、前記挿抜方向に交差する方向に前記グランド端子側筒部よりも突出したグランド端子側突出部を有し、
前記リテーナは、前記グランド端子側電線接続部に沿って延び、前記グランド端子側突出部を前記ハウジングに向けて押えるグランド端子押え部を有する、充電コネクタ。 - 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の充電コネクタであって、
前記パワー端子と電力線との間に取付けられ、前記挿抜方向と交差する方向に延びる中継端子と、
前記ハウジングの前記後端部から前記電力線及び前記信号線の中間部までを一括して覆う外装部材と、
をさらに備え、
前記電力線は、前記信号線より太く、
前記信号線は前記外装部材の内部で曲がりつつ延び、前記電力線は前記外装部材内で一直線状に延びる、充電コネクタ。
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