JP6191445B2

JP6191445B2 - 充電用コネクタ

Info

Publication number: JP6191445B2
Application number: JP2013266321A
Authority: JP
Inventors: 将司内田
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2017-09-06
Anticipated expiration: 2033-12-25
Also published as: JP2015122239A

Description

本発明は、車両側コネクタと嵌合されて車両に搭載されたバッテリを充電するために用いられる充電用コネクタに関する。

この種の充電用コネクタの一例として、下記特許文献１に記載のものが知られている。このものは、車両側コネクタと嵌合されるフロントハウジングが先端に設けられたガン形状をなすハウジングが具備され、同ハウジング内の上部空間には前後方向に長いレバーがシーソー状の揺動可能に支持されている。レバーは詳細には、その先端下面に、車両側コネクタの上面に設けられた被係止部に係止可能なロック爪が設けられて、同レバーは常には係止方向に揺動付勢されているとともに、後端には、同レバーを係止解除方向に揺動操作するための解除ボタンが設けられて、同解除ボタンが、ハウジングの上面に開口された解除窓に臨んで配された構造となっている。

充電に際しては、充電用コネクタのフロントハウジングが相手の車両側コネクタに嵌合され、詳細には、フロントハウジングが車両側コネクタに嵌合する過程では、レバーを付勢力に抗して係止解除方向に揺動させつつロック爪が被係止部を乗り越え、正規嵌合されたところで、レバーが付勢力により係止方向に揺動しつつロック爪が被係止部の背面に落ち込んで係止され、コネクタ同士が嵌合状態に保持されて、充電作業が実施される。充電作業が終了したら、解除ボタンを押圧してレバーを付勢力に抗して係止解除方向に揺動させることにより係止を解除し、充電用コネクタを車両側コネクタから引き離すといった使い方がなされる。

特開２０１２−１９５２１４号公報

ところで充電作業中において、作業現場等の条件によっては、充電用コネクタに雨水等が降り懸かる場合があるが、上記構造の充電用コネクタでは、例えば、レバーのロック爪の下面と、相手の車両側コネクタにおける被係止部の背後の上面との隙間に水分が浸入し、特に作業現場が冬場等で低温雰囲気にあると、同水分が氷結するおそれがある。これはすなわち、ロック爪の下面が車両側コネクタの上面に強固に凍り付いた現象を呈するため、充電終了時に解除ボタンを押圧してレバーを係止解除方向に揺動操作しようとした場合に、同操作に支障を来すことがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、氷結に起因してロック解除に支障を来すことを回避するところにある。

本発明は、車両側コネクタと嵌合されて車両に搭載されたバッテリを充電するために用いられる充電用コネクタであって、前記車両側コネクタと嵌合されるコネクタ部が先端に設けられたガン形状をなすケーシングが具備され、前記ケーシング内の上部空間には前後方向に長いロックアームがシーソー状の揺動可能に支持され、前記ロックアームの先端下面には、前記車両側コネクタの上面に設けられた被係止部に係止可能なラッチ部が設けられて、同ロックアームは常には係止方向に揺動付勢されているとともに、前記ロックアームの後端には、同ロックアームを係止解除方向に揺動操作するための解除操作部が設けられて、同解除操作部が、前記ケーシングの上面に開口された操作用孔に臨んで配されており、前記コネクタ部が前記車両側コネクタに嵌合する過程では、前記ロックアームを付勢力に抗して係止解除方向に揺動させつつ前記ラッチ部が前記被係止部を乗り越え、正規嵌合されたところで前記ロックアームが付勢力により係止方向に揺動しつつ前記ラッチ部が前記被係止部の背面に落ち込んで係止されるようにしたものにおいて、前記ラッチ部の下面における前側角部がガイド用にＲ面として形成されており、前記ラッチ部の下面は、前記Ｒ面の後方に、前記ラッチ部が前記被係止部の背面に落ち込んで係止された状態で前記被係止部の背後の面に当接または隙間を有して対向する部分を有しており、前記ラッチ部の下面において、前記当接または隙間を有して対向する部分には、凹部が穿設されているところに特徴を有する。

凹部が穿設されていることでラッチ部の下面の表面積が減少し、そのためラッチ部の下面と車両側コネクタの上面との間で氷結が生じたとしても、相互の接着面積が縮小される。その結果、ロックアームに係止解除方向の揺動操作力を作用させた場合に、ラッチ部を比較的容易に剥離することができ、ひいては充電用コネクタの引き抜き作業をスームズに行うことができる。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記ロックアームが合成樹脂製である一方、前記被係止部における少なくとも前記ラッチ部の下面が摺接する上面が金属材から形成されている。
被係止部の上面が増強等のために金属材で形成されている一方、ロックアームが軽量化等を目的として合成樹脂製であると、特に充電用コネクタを嵌合するに際して、ラッチ部が被係止部の上面に摺接して乗り越える場合に、ラッチ部の下面が削られて樹脂かすが出る可能性がある。
それに対して本発明では、ラッチ部の下面の表面積が減少していることから、仮に樹脂かすが出たとしてもその量が抑えられ、樹脂かすがコネクタ部や相手の車両側コネクタに侵入して不具合を起こすのを未然に防止できる。

（２）前記凹部が前記Ｒ面の後部側にも亘るように形成されている。
被係止部の構造等の条件によっては、Ｒ面が最も削れやすい場合があるが、同Ｒ面の表面積が減らされることで、樹脂かすの発生量をより有効に抑えることができる。

本発明によれば、氷結に起因してロックアームの係止解除に支障を来すことを回避することができる。

本発明の一実施形態に係る充電用コネクタを車両側コネクタに嵌合する前の状態を示す側面図その一部切欠側面図ロックアームの側面図同拡大正面図同底面図図５のVI−VI線断面図図５のVII−VII線拡大断面図充電用コネクタの車両側コネクタに対する初期嵌合状態を示す一部切欠部分側面図その嵌合途中の状態を示す一部切欠部分側面図その嵌合完了状態を示す一部切欠側面図図１０のXI部の拡大図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。
本実施形態の充電用コネクタ１０は、図１に示すように、外部電源と接続される充電ケーブルＷの端末に設けられ、車両に設けられた車両側コネクタ４０と嵌合されて同車両に搭載されたバッテリを充電するために用いられる。
以下では、各コネクタ１０，４０において嵌合面側を前方として説明する。

先に車両側コネクタ４０を説明すると、図１及び図２に示すように、前面開口の円筒形のフード部４２を有する合成樹脂製の雄ハウジング４１を備え、車両のボディに開口された給電口に臨むようにして取り付けられている。雄ハウジング４１には、バッテリと接続された接続電線の端末に設けられた複数本の車両側端子（図示せず）が、フード部４２内に突出した形態で収容されている。

雄ハウジング４１のフード部４２の上面における前端寄りの位置には、後記する充電用コネクタ１０に設けられたロックアーム２０に係止して、両コネクタ１０，４０を嵌合状態に保持するための被係止部４５が立ち上がり形成されている。
被係止部４５は、図２に示すように、所定幅を有して側面山形に形成されており、前面側がテーパ状のガイド面４６とされている一方、後面が切り立った係止面４７となっている。同被係止部４５の上面４８から係止面４７に亘り、増強用に金属板５０がインサート形成により張設されている。
被係止部４５の左右両側には、ロックアーム２０の先端側を案内する一対のガイド壁５２が立てられている。

充電用コネクタ１０は、図１及び図２に示すように、筒形のガン形状をなす合成樹脂製のケーシング１１を有しており、ケーシング１１の先端部には、車両側コネクタ４０と嵌合されるコネクタ部１５が設けられるとともに、同ケーシング１１の後端部から、コネクタ部１５と接続された充電ケーブルＷが引き出された構造である。

詳細には、ケーシング１１は、半筒形をなす一対の半割ケース１２Ａ，１２Ｂ（ベース側半割ケース１２Ａとカバー側半割ケース１２Ｂ）を備えて構成され、両半割ケース１２Ａ，１２Ｂは、上下の端縁同士を合わせて、複数箇所（図示４箇所）をねじ１３で止めることにより、上記のように筒形のガン形状に一体に組み立てられるようになっている。

コネクタ部１５は、先端側が上記した車両側コネクタ４０の雄ハウジング４１におけるフード部４２内に嵌合可能な雌ハウジング１６を備えており、同雌ハウジング１６内に、充電ケーブルＷの端末に接続された複数のケーブル側端子１７が収容された構造である。各ケーブル側端子１７は、両コネクタ１０，４０が正規嵌合されることに伴い、相手の車両側端子と嵌合接続されるようになっている。
コネクタ部１５は、両半割ケース１２，１２Ｂで挟持された形態によりケーシング１１の先端部に設けられ、同コネクタ部１５に接続された充電ケーブルＷは、ケーシング１１内を通ったのち、ケーシング１１の後端部に嵌着されたゴムブッシュ１８を貫通して、水密状態を維持して引き出されている。

ケーシング１１内の先端側の上部位置には、充電用コネクタ１０のコネクタ部１５と、相手の車両側コネクタ４０とを正規嵌合状態にロックするためのロックアーム２０が収容されている。
このロックアーム２０は、図３ないし図７に示すように、前後方向に細長い形状であって、その先端部の下面には、車両側コネクタ４０に設けられた被係止部４５に係止される鉤状をなすラッチ部２１が形成されているとともに、後端部の上面には、後記するように、同ロックアーム２０を係止解除方向に揺動操作するための解除操作部２５が、隆起した形態で形成されている。ラッチ部２１の下面の前側角部には、ガイド用にＲ面２２が形成されている。
ケーシング１１の上面における長さ方向かつ幅方向の略中央部には、上記したロックアーム２０の解除操作部２５が進退可能に嵌る操作用孔１９が開口されている。

ロックアーム２０は、図２に示すように、先端側のラッチ部２１が、コネクタ部１５の上方においてケーシング１１の先端から突出し、後端側の解除操作部２５が、ケーシング１１の上面に開口された操作用孔１９に臨んだ形態において、軸２６を中心としてシーソー状の揺動可能に支持されている。ロックアーム２０は、解除操作部２５の下面側に配された圧縮コイルばね２７の弾発力により、軸２６を中心として同図の反時計回り方向（係止方向）の揺動力が付勢されている。

詳しくは後記するが、充電用コネクタ１０のコネクタ部１５が車両側コネクタ４０に嵌合されると、嵌合過程では、ロックアーム２０が付勢力に抗して係止解除方向（図２の時計回り方向）に揺動しつつラッチ部２１が被係止部４５を乗り越え、正規嵌合されたところでロックアーム２０が付勢力により係止方向に揺動しつつラッチ部２１が被係止部４５の背面に落ち込んで係止されるようになっている。このとき、ラッチ部２１の下面２１Ａは、フード部４２の上面における被係止部４５の背後の面５５に当接する設定となっている（当接面５５）。

ここで、ロックアーム２０の先端側に形成されたラッチ部２１の下面２１Ａには、図５及び図６に示すように、左右２本の凹溝３０が互いに平行姿勢をなして穿設されている。各凹溝３０は、ラッチ部２１の下面２１Ａにおける長さ方向の中央部に形成されており、特に前端側は、Ｒ面２２の後部側に亘っている。
なお、各凹溝３０は、ロックアーム２０の先端部の上面近くに至るほどの大きな深さ（高さ）を有している。

本実施形態の充電用コネクタ１０は、図２に示すように、概ねコネクタ部１５、ゴムブッシュ１８、ロックアーム２０等が、予めベース側半割ケース１２Ａに装着され、しかるのちカバー側半割ケース１２Ｂが、それらを挟むようにしてベース側半割ケース１２に合わせられ、図示４箇所においてねじ１３で止めされることにより、筒形のガン形状に組み立てられる。組み立て完了時には、一部既述したように、ケーシング１１の先端部にコネクタ部１５が設けられるとともに、同ケーシング１１の後端部から、コネクタ部１５と接続された充電ケーブルＷが水密状に維持して引き出される。
また、ケーシング１１内の上部側には、ロックアーム２０が係止方向に揺動付勢されて軸支され、先端のラッチ部２１がケーシング１１の先端から突出するとともに、後端の解除操作部２５が操作用孔１９に臨んだ形態を採る。

上記のような構造になる充電用コネクタ１０は、以下のような使い方がなされる。
充電するに際しては、充電用コネクタ１０のグリップ部１０Ａを掴み、図１及び図２の矢線に示すように、先端のコネクタ部１５が、車両側コネクタ４０（雄ハウジング４１）に対して嵌合される。初めの嵌合に伴い、図８に示すように、ロックアーム２０の先端部が、車両側コネクタ４０の左右のガイド壁５２の間に進入し、ラッチ部２１のＲ面２２が、被係止部４５のガイド面４６の裾部に当てられる。

さらに、コネクタ部１５が押し込まれると、ロックアーム２０を圧縮コイルばね２７の付勢力に抗して係止解除方向に揺動変位させつつ、図９に示すように、ラッチ部２１のＲ面２２がガイド面４６を摺接して上り、さらにＲ面２２の後部側を含むラッチ部２１の下面２１Ａが、被係止部４５の上面を前方に向けて摺動する。

両コネクタ１０，４０が正規嵌合されると、ラッチ部２１が被係止部４５を通過するから、図１０に示すように、ロックアーム２０が圧縮コイルばね２７の付勢力により係止方向に揺動しつつ、ラッチ部２１が被係止部４５の背面に落ち込んで係止される。このとき、ラッチ部２１の下面２１Ａは、被係止部４５の背後の当接面５５に当接する。
これにより両コネクタ１０，４０が正規嵌合状態に保持され、係る状態で充電作業が実施される。

充電作業が終了したら、充電用コネクタ１０のグリップ部１０Ａを握りつつ、図１０の矢線ｘに示すように、操作用孔１９から突出している解除操作部２５を押圧すると、ロックアーム２０が付勢力に抗して係止解除方向に強制的に揺動されることで、ラッチ部２１による係止が解除されるから、引き続いて充電用コネクタ１０が車両側コネクタ４０から引き離される。

ここで上記の充電作業中において、作業現場等の条件によっては、充電用コネクタ１０の上面に雨水等が降り懸かる状態で放置される場合があり、本実施形態の充電用コネクタ１０では、例えば、図１１に詳細に示すように、ロックアーム２０のラッチ部２１の下面２１Ａと、車両側コネクタ４０における被係止部４５の背後の当接面５５との間にできる狭い隙間ｓに、毛細管現象等で水分が浸入し、特に作業現場が冬場等で低温雰囲気にあると、同水分が氷結するおそれがある。これはすなわち、ラッチ部２１の下面２１Ａが車両側コネクタ４０の当接面５５に凍り付いた現象を呈することになる。

しかしながら本実施形態では、ラッチ部２１の下面２１Ａに２本の凹溝３０が穿設されているから、同ラッチ部２１の下面２１Ａの表面積が減少されており、そのためラッチ部２１の下面２１Ａと車両側コネクタ４０の当接面５５との間で氷結が生じたとしても、相互の接着面積は縮小される。その結果、解除操作部２５を押圧してロックアーム２０に係止解除方向の揺動操作力を作用させた場合に、ラッチ部２１を当接面５５から比較的容易に剥離することができ、ひいては充電用コネクタ１０の引き抜き作業をスームズに行うことが可能となる。

また、本実施形態では、車両側コネクタ４０に設けられた被係止部４５の上面には、増強のために金属板５０が張設されている一方、ロックアーム２０が軽量化等を目的として合成樹脂製とされている。係る構造であると、例えば充電用コネクタ１０を嵌合するに際して、ロックアーム２０のラッチ部２１が被係止部４５の上面４８（金属板５０）に摺接して乗り越える場合に、ラッチ部２１の下面２１Ａが削られて樹脂かすが出る可能性がある。なお、充電用コネクタ１０を嵌合状態から離脱するに当たって、ラッチ部２１の係止解除後にラッチ部２１の下面２１Ａを被係止部４５の上面４８（金属板５０）に弾性的に当てた状態で充電用コネクタ１０を引っ張った場合も、同様にラッチ部２１の下面２１Ａが削られる可能性がある。
それに対して本実施形態では、凹溝３０が形成されていることでラッチ部２１の下面２１Ａの表面積が減少しているから、仮に樹脂かすが出たとしてもその量が抑えられ、樹脂かすがコネクタ部１５や相手の車両側コネクタ４０に侵入して不具合を起こすのが未然に防止される。

さらに経年後では、車両側コネクタ４０において、被係止部４５におけるガイド面４６の上端４６Ａ（図１１参照）が摩耗し、金属板５０の先端部が露出することも懸念される。その場合は、ロックアーム２０のラッチ部２１が被係止部４５に押し付けられつつ同被係止部４５を乗り越える場合に、特にＲ面２２の後部が金属板５０の先端部に擦られるおそれがある。
それに対して本実施形態では、ラッチ部２１の下面２１Ａに形成される凹溝３０が、Ｒ面２２の後部にまで亘っているから、Ｒ面２２の後部の表面積も減じられており、仮に削られて樹脂かすが出たとしてもその量が抑えられる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）ロックアームのラッチ部の下面に形成される凹部は、ラッチ部の下面の表面積を減少させることの他に、ラッチ部を成形する場合のひけ防止のための肉抜き孔としても機能させることができるものであるから、凹部の断面形状や数は、ラッチ部の形状等の条件に合わせて任意に選定できる。
（２）上記実施形態では、ロックアームのラッチ部が被係止部に係止した場合に、ラッチ部の下面が被係止部の背後におけるフード部の上面に当たる形態を例示したが、ラッチ部の下面とフード部の上面とが予め隙間を有して対向する設定であってもよく、そのようなものにも本発明は同様に適用可能である。

（３）ロックアームがアルミダイキャスト等の金属製の場合も、ラッチ部の下面側で氷結することに起因してロックアームの係止解除に支障を来すことは考えられるから、ロックアームが金属製のものについても本発明は同様に適用可能である。
（４）車両側コネクタの被係止部については、ガイド面、上面及び係止面の全面に亘って金属板が張ってあるものや、被係止部全体が金属製であるもの等、要は少なくともラッチ部の下面が摺接する上面が金属材から形成されたものであれば、合成樹脂製のラッチ部の下面が削られることは懸念されるところであるから、そのような被係止部を備えたもの全般について、本発明は有効に機能する。

１０…充電用コネクタ
１１…ケーシング
１５…コネクタ部
１６…雌ハウジング
１９…操作用孔
２０…ロックアーム
２１…ラッチ部
２１Ａ…（ラッチ部２１の）下面
２２…Ｒ面
２５…解除操作部
２６…軸
２７…圧縮コイルばね
３０…凹溝（凹部）
４０…車両側コネクタ
４１…雄ハウジング
４２…フード部
４５…被係止部
４８…（被係止部４５の）上面
５０…金属板（金属材）
５５…当接面
ｓ…隙間

Claims

車両側コネクタと嵌合されて車両に搭載されたバッテリを充電するために用いられる充電用コネクタであって、
前記車両側コネクタと嵌合されるコネクタ部が先端に設けられたガン形状をなすケーシングが具備され、
前記ケーシング内の上部空間には前後方向に長いロックアームがシーソー状の揺動可能に支持され、
前記ロックアームの先端下面には、前記車両側コネクタの上面に設けられた被係止部に係止可能なラッチ部が設けられて、同ロックアームは常には係止方向に揺動付勢されているとともに、
前記ロックアームの後端には、同ロックアームを係止解除方向に揺動操作するための解除操作部が設けられて、同解除操作部が、前記ケーシングの上面に開口された操作用孔に臨んで配されており、
前記コネクタ部が前記車両側コネクタに嵌合する過程では、前記ロックアームを付勢力に抗して係止解除方向に揺動させつつ前記ラッチ部が前記被係止部を乗り越え、
正規嵌合されたところで前記ロックアームが付勢力により係止方向に揺動しつつ前記ラッチ部が前記被係止部の背面に落ち込んで係止されるようにしたものにおいて、
前記ラッチ部の下面における前側角部がガイド用にＲ面として形成されており、
前記ラッチ部の下面は、前記Ｒ面の後方に、前記ラッチ部が前記被係止部の背面に落ち込んで係止された状態で前記被係止部の背後の面に当接または隙間を有して対向する部分を有しており、
前記ラッチ部の下面において、前記当接または隙間を有して対向する部分には、凹部が穿設されていることを特徴とする充電用コネクタ。
前記ロックアームが合成樹脂製である一方、前記被係止部における少なくとも前記ラッチ部の下面が摺接する上面が金属材から形成されていることを特徴とする請求項１記載の充電用コネクタ。
前記凹部が前記Ｒ面の後部側にも亘るように形成されていることを特徴とする請求項２記載の充電用コネクタ。