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JPH09161882A - 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

Publication number
JPH09161882A
JPH09161882A JP7317935A JP31793595A JPH09161882A JP H09161882 A JPH09161882 A JP H09161882A JP 7317935 A JP7317935 A JP 7317935A JP 31793595 A JP31793595 A JP 31793595A JP H09161882 A JPH09161882 A JP H09161882A
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JP
Japan
Prior art keywords
connector
side connector
housing
packing
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7317935A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemi Hashizawa
茂美 橋沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP7317935A priority Critical patent/JPH09161882A/ja
Priority to DE19650099A priority patent/DE19650099C2/de
Priority to US08/760,424 priority patent/US5820395A/en
Publication of JPH09161882A publication Critical patent/JPH09161882A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
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    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車の充電用コネクタにおいて、受電
側コネクタに対して繰り返し嵌合使用される給電側コネ
クタの落下時の耐衝撃性を改良する。 【解決手段】 給電側コネクタＢのコネクタハウジング
２２の内周面の後半部に受電側コネクタＡと係合する環
状の防水パッキン３９を装着すると共に、前半部に該防
水パッキンの抜けを防止するパッキンホルダ４０を装着
する。このパッキンホルダは先端部外周に前記コネクタ
ハウジングの先端部を保護する環状凸部４０ａを有し、
耐衝撃性を有する金属または合成樹脂で形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の充電
用コネクタに関し、とくに車体に取付けた受電側コネク
タに対して繰り返し嵌合使用される給電側コネクタの落
下時の耐衝撃性に改良を加えたものである。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車用の充電コネクタは１０年間
でおよそ４０００回の使用に耐える構造が必要といわ
れ、とくに給電側コネクタは携行、嵌合、離脱作業の際
に手から滑り落ち、床や地面に衝突する回数も多いこと
が予想され、また、その上を自動車が通る可能性もあ
り、耐衝撃性の強い構造をもつコネクタの開発が要請さ
れている。
【０００３】コネクタの耐衝撃性をよくするためには、
電磁シールドコネクタによく見られるように、コネクタ
全周を金属で覆えばよい。図１２は電磁シールドコネク
タの一例を示すものであり（特公平５−２９０９２７
号）、合成樹脂製のハウジング７１内の複数のコンタク
ト７２，７２′を隔てる隔壁７３の内部に外周に被せた
金属シェル７４と接する金属板７５を設けたものであ
る。しかし、上記の電磁シールドコネクタａのように、
合成樹脂製ハウジングの外周を全て金属で覆うと、重量
が重くなって取扱が不便であり、コストも高くなる欠点
があり、また、充電作業をするのに、外側が金属ででき
ていると、感電するのではないかという心理上の負担が
ある。
【０００４】一方、特開平１−１２４９７９号には、図
１３に示すように、導電性を有する金属化プラスチック
からなるアウターハウジング７６内に、誘電材料の層
（絶縁層）を有する電力母線７７と接地母線７７′を設
けると共に、ハウジング内の通路７８に端子７９をイン
ナーハウジング８０を介して嵌着する構造の高密度同軸
コネクタｂが開示されている。この同軸コネクタｂのよ
うに、金属板（電力，接地母線７７，７７′）の外周に
更に絶縁ハウジング（アウターハウジング７６）を被せ
るのは、部品点数が増加し、コスト高となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術に付随する問題点に鑑みてなされたものであ
り、重量の増加があまりなく、低コストで製作できる耐
衝撃性の強い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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明は請求項１に記載のように、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コネクタハウジングの内周面の後
半部に前記受電側コネクタと係合する環状の防水パッキ
ンを装着すると共に、前半部に該防水パッキンの抜けを
防止するパッキンホルダを装着して成り、該パッキンホ
ルダは先端部外周に前記コネクタハウジングの先端部を
保護する環状凸部を有し、耐衝撃性を有する金属または
合成樹脂で形成されている。
【０００７】本発明によれば、コネクタハウジングの前
半部は内面から耐衝撃性を有する金属または合成樹脂製
のパッキンホルダで支持強化され、さらに該パッキンホ
ルダの先端部外周にはハウジングの先端部を保護する環
状凸部が設けられているから、給電コネクタが手から滑
り落ち、床や地面と衝突しても容易に破損するようなこ
とがなく、耐久性がある。また、パッキンホルダは殆ど
がハウジング内に納められているので、金属製の場合で
も目立たず心理的な負担がなく使い易い。さらに、パッ
キンホルダがハウジングの耐衝撃性強化のための補強部
材を兼用しているので、部品点数の増加もない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
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。
【０００９】一方、アウターハウジング１ｂの外周中間
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。
【００１０】図１および図３〜図６において、給電コネ
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。
【００１１】コネクタハウジング２２は円筒状であり、
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。
【００１２】また、コネクタハウジング２２の内周面の
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。
【００１３】一方、コネクタハウジング２２のケース本
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。
【００１４】また、ロックレバー収容室２７の内部中間
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。
【００１５】さらに、ケース本体２３の下部には、前記
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。
【００１６】リード線３１ｃは他のリード線３１ａ，３
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。
【００１７】さらに、これらのリード線は前記マイクロ
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。
【００１８】一方、ケース本体２３の上部の照明室２８
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。
【００１９】また、ロックレバー４４の押圧片４８と係
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。
【００２０】次に、給電側コネクタＢの使用方法につい
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。
【００２１】次に、充電側コネクタＢを給電側コネクタ
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。
【００２２】図９は両コネクタＡ，Ｂの中途嵌合状態を
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。
【００２３】上記アースと同時に、ロックレバー４４の
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。
【００２４】図１０は次の段階の中途嵌合状態を示す。
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。
【００２５】図１１は両コネクタＡ，Ｂの完全嵌合状態
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。
【００２６】以上のように、受電側コネクタＡと給電側
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。
【００２７】また、両コネクタＡ，Ｂの離脱（嵌合解
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。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受電側コネクタに対し嵌合，離脱を繰り返して使用され
る給電側コネクタは、そのコネクタハウジングの前半部
が内面から耐衝撃性を有する金属または合成樹脂製のパ
ッキンホルダで支持強化され、さらに該パッキンホルダ
の先端部外周にはハウジングの先端部を保護する環状凸
部が設けられているから、耐衝撃性が強く、仮に手から
滑り落ち、床や地面と衝突しても容易に破損するような
ことがなく、安全である。また、パッキンホルダは殆ど
がハウジング内に納められているので、金属製の場合で
も目立たず心理的な負担がなく使い易い。さらに、パッ
キンホルダがハウジングの耐衝撃性強化のための補強部
材を兼用しているので、部品点数の増加や重量増加も少
ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の充電用コネクタの実施の形態の１具体
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。
【図２】図１の受電側コネクタの縦断面図である。
【図３】図１の給電側コネクタの正面図である。
【図４】図３の左側面図である。
【図５】図３の平面図である。
【図６】図１の給電側コネクタ縦断面図である。
【図７】図６のインジケータランプ部分の拡大図であ
る。
【図８】図６のインジケータランプを含む照明回路であ
る。
【図９】図１の給電側コネクタと受電側コネクタの嵌合
途中状態を示す断面図である。
【図１０】図９の次の段階の嵌合途中状態を示す断面図
である。
【図１１】図９の嵌合終了状態を示す断面図である。
【図１２】従来の電磁シールド構造の一例を示すコネク
タの断面図である。
【図１３】従来の電磁シールド構造の他の例を示すコネ
クタの断面図である。
【符号の説明】
Ａ 受電側コネクタ Ｂ 給電側コネクタ １９ 係止突起 ２２ コネクタハウジング ２３ ケース本体 ２８ 照明室 ３９ 防水パッキン ４０ パッキンホルダ ４０ａ 環状凸部 ４４ ロックレバー ４５ 作用腕部 ４６ 操作腕部 ４６ａ 押圧部 ４９ マイクロスイッチ ５１ コイルばね

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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コネクタハウジングの内周面の後
    半部に前記受電側コネクタと係合する環状の防水パッキ
    ンを装着すると共に、前半部に該防水パッキンの抜けを
    防止するパッキンホルダを装着して成り、該パッキンホ
    ルダは先端部外周に前記コネクタハウジングの先端部を
    保護する環状凸部を有し、耐衝撃性を有する金属または
    合成樹脂で形成されていることを特徴とする電気自動車
    の充電用コネクタ。
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