JP2018160347A - 電力供給用コネクタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プラグおよびレセプタクルからなる電力供給用コネクタ装置において、挿抜されるプラグの接続端子のレセプタクルにおける固定端子に対する姿勢に左右されることなく接続端子に付着した異物を確実に除去でき、しかも、耐久性に優れること。【解決手段】雌型コンタクト端子14aiは、プラグがレセプタクルに接続される場合、プラグの雄型コンタクトの接触端部を協働して挟持するメインコンタクト端子26および28と、内側にあるメインコンタクト端子26および28を包囲するように配置される金属製のクリーニング用端子22および24とを含んで構成されるもの。【選択図】図2
Description
本発明は、プラグおよびレセプタクルからなる電力供給用コネクタ装置に関する。
例えば、特許文献1に示されるように、電動アシスト自転車、小型バイク等の電動車両は、バッテリーを内蔵するバッテリケースを備え、そのバッテリケースは、バッテリホルダに着脱可能に支持されている。バッテリケースの装着部は、後述するバッテリホルダの接続端子に電気的に接続される接点を底面に有している。バッテリホルダの凹部の底面には、接続端子が配設されている。バッテリケースは、上部固定装置とバッテリホルダ(下部固定装置)とにより固定されている。
バッテリケースがバッテリホルダに装着される場合、バッテリケースの装着部がバッテリホルダの外側壁の開口から凹部に挿入されるとともに、装着部の枢支軸が外側壁の切込部の周縁に係止された状態で枢支軸および切込部の周縁を支点として回動されることにより、バッテリケースの装着部がバッテリホルダに固定される。その際、バッテリケースの底面の接点とバッテリホルダの接続端子とが当接される。
上述のようなバッテリケースおよびバッテリホルダに用いられる接続端子は、粉塵等の異物が付着することにより、電気的接続が不確実となる虞がある。このような接続の不良対策としては、例えば、特許文献2に示されるように、雄コネクタおよび雌コネクタにおいて、嵌合作業時、雄端子金具のタブ部の表面に付着した異物を除去する上下の接触突部が、雌コネクタハウジングの端子挿入部に一体に設けられるものが提案されている。
また、配線回路基板接続用ソケットにおいては、例えば、特許文献3に示されるように、電極パッドの表面に付着したガラス粉塵および酸化被膜等を除去する上部加圧接触部を有する第1接触子および第2接触子を複数個備える挟接形ソケットが、提案されている。第1接触子および第2接触子は、それぞれ、ソケット本体の受口に挿入される配線回路基板の端部の両面にそれぞれ向き合うように、ソケット本体に形成される各コンタクト収容溝に収容されている。第1接触子および第2接触子は、それぞれ、上部加圧接触部を拡開片の下端に有する上部接触挟持片と、上部接触挟持片と連結部を介して一体に形成され下部加圧接触部を拡開片の下端に有する下部接触挟持片とを有する。第1接触子および第2接触子における上部加圧接触部および下部加圧接触部は、所定の間隔をもって離隔して配されている。これにより、配線回路基板の端部が、各第1接触子および第2接触子における上部接触挟持片の上部加圧接触部相互間に挿入される場合、上部接触挟持片の上部加圧接触部は、その弾性力に抗してさらに互いに離隔される。また、配線回路基板の端部が、各第1接触子および第2接触子における下部接触挟持片の下部加圧接触部相互間に挿入される場合、下部接触挟持片の下部加圧接触部も、その弾性力に抗してさらに互いに離隔される。
斯かる構成において、配線回路基板の端部が、ソケット本体の受口を介して各第1接触子および第2接触子における上部接触挟持片の上部加圧接触部相互間、および、下部接触挟持片の下部加圧接触部相互間に挿入される場合、ソケット本体の受口に近い位置に配される一対の上部加圧接触部により、摺接される配線回路基板の端部の両面における電極パッドの表面に付着した粉塵等の異物が、除去される。そして、さらに下方に向けて差し込まれる配線回路基板の端部の両面における清浄された電極パッドの表面が一対の下部加圧接触部に接触される。
特許文献2に示されるような、雄端子金具のタブ部の表面に付着した異物を除去するための上下の接触突部が、雌コネクタハウジングの端子挿入部に一体に設けられている場合、雄コネクタと雌コネクタとが、繰り返し挿抜されるとき、雄端子金具のタブ部が接触突部に繰り返し摺接されることによって接触突部が磨耗することにより、次第に異物が確実に除去されなく虞がある。また、雄端子金具のタブ部が、雌コネクタハウジングの端子挿入部に対し斜めに差し込まれた場合、雄端子金具のタブ部における一方の表面に付着した異物だけしか除去されない虞もある。
以上の問題点を考慮し、本発明は、プラグおよびレセプタクルからなる電力供給用コネクタ装置であって、挿抜されるプラグの接続端子のレセプタクルにおける固定端子に対する姿勢に左右されることなく接続端子に付着した異物を確実に除去でき、しかも、耐久性に優れたプラグおよびレセプタクルからなる電力供給用コネクタ装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、本発明に係る電力供給用コネクタ装置は、金属製の雄型コンタクト端子を有するプラグと、金属製の雌型コンタクト端子を有し、プラグが着脱可能に接続されるレセプタクルとを備え、雌型コンタクト端子は、プラグの雄型コンタクト端子の雌型コンタクト端子に対する挿抜に応じて開閉し雄型コンタクト端子に付着した異物を拭い取るスキージ部を、それぞれ、折曲部の端部に有する一対のクリーニング用端子と、雄型コンタクト端子に接続されるメインコンタクト端子とを含んで構成されることを特徴とする。
また、スキージ部の端部は、それぞれ、プラグの雄型コンタクト端子の着脱方向に互いにずれた状態で当接されてもよく、さらに、スキージ部の端部が互いに当接された位置は、メインコンタクト端子の接点部に対しプラグの雄型コンタクト端子の着脱方向に交わる方向に偏倚していてもよい。
プラグがレセプタクルに接続される場合、雄型コンタクト端子が、一対のクリーニング用端子およびメインコンタクト端子に電気的に接続されてもよい。プラグおよびレセプタクルは、さらに、ロック/アンロック機構を備えるものでもよい。プラグの接続端部は、所定の回動軌跡に沿ってレセプタクルの接続口部に差し込まれてもよい。一対のクリーニング用端子の固定端部と、メインコンタクト端子の固定端部とは、互いに当接されてもよい。
本発明に係る電力供給用コネクタ装置によれば、金属製の雌型コンタクト端子は、プラグの雄型コンタクト端子の雌型コンタクト端子に対する挿抜に応じて開閉し雄型コンタクト端子に付着した異物を拭い取るスキージ部を、それぞれ、折曲部の端部に有する一対のクリーニング用端子と、雄型コンタクト端子に接続されるメインコンタクト端子とを含んで構成されるので挿抜されるプラグの接続端子のレセプタクルにおける固定端子に対する姿勢に左右されることなく接続端子に付着した異物を確実に除去でき、しかも、耐久性に優れる。
図5(A)および(B)は、それぞれ、本発明に係る電力供給用コネクタ装置を構成するプラグおよびレセプタクルの一例を示す。プラグ40は、図示が省略されるが、例えば、バッテリーに接続されるケーブルの接続端部に固定される。レセプタクル10は、図示が省略されるが、例えば、充電器、および、車両本体の駆動部、それぞれ、に固定される。これにより、バッテリーが、プラグ40およびレセプタクル10を介して選択的に充電器、または、車両本体の駆動部に電気的に接続される。
図4(A)および(B)に示されるように、プラグ40は、例えば、樹脂材料で一体に成形され、接続端部40Bと、固定部40Aとを含んで構成されている。固定部40Aは、図4(A)に示される直交座標におけるY座標軸に沿って接続端部40Bの端から張り出した左右一対のフランジ部40AFを有している。フランジ部40AFは、取付用小ネジが挿入される孔40aを有している。フランジ部40AFの孔40aおよび後述するレセプタクル10のフランジ部10AFの孔10aの直径は、例えば、プラグ40、および、レセプタクル10が、ケーブルの接続端部、充電器等に取り付けられるとき、プラグ40、および、レセプタクル10が互いに容易に接続されるように、プラグ40のレセプタクル10に対する相対位置が調整可能となる寸法に設定されている。
なお、Y座標軸は、後述する接続端子としての雄型コンタクト端子42Ci(i=1〜7)の配列方向に対し平行に設定されている。X座標軸は、プラグ40の着脱方向に対し平行に設定されている。
また、図4(B)に示されるように、プラグ40の背面部となる固定部40Aの端面中央部には、雄型コンタクト端子42Ciの固定端部42Bを支持する端子支持部40Eが一体に形成されている。端子支持部40Eは、雄型コンタクト端子42Ciの配列方向に沿って延びている。端子支持部40Eの両端には、両端に位置する電力ライン用雄型コンタクト端子42Ciの固定端部42Bの一端面および最下端面を、それぞれ、支持する端子支持壁40RD、および、端子支持壁40LDが形成されている。端子支持壁40RD、および、端子支持壁40LD相互間には、所定の間隔をもって仕切壁40EPi(i=1〜4)が形成されている。仕切壁40EPiと端子支持壁40RDとの間、仕切壁40EPiと端子支持壁40LDとの間、および、仕切壁40EPi相互間の空間内には、それぞれ、信号ライン用雄型コンタクト端子42Ciの固定端部42Bが配されている。
プラグ40の接続端部40Bは、後述するレセプタクル10における被接続端部としての接続口部10B(図5(B)参照)に着脱可能に差し込まれる。
接続端部40Bは、その外郭部の内側に、複数の雄型コンタクト42Ciが配される凹部40Baを有している。凹部40Baは、互いに向き合う一対の側壁と、一対の側壁に直交し各側壁を連結する一対の連結壁とにより囲まれ形成されている。一対の側壁および連結壁は、それぞれ、後述する接続口部10Bの隙間10Dに挿入される。図5(B)に示されるように、凹部40Baの一方の端部の周縁は、開口している。
雄型コンタクト端子42Ciは、接続端部40B内に形成される端子支持部の溝に圧入されている。図4(C)に拡大されて示されるように、雄型コンタクト端子42Ciは、薄板金属材料でプレス加工により形成されている。雄型コンタクト端子42Ciは、プラグ40がレセプタクル10に接続される場合、レセプタクル10の雌型コンタクト端子14aiのメインコンタクト端子26および28に挟持される接触端部42Cと、タブ42Aを有する固定端部42Bとから構成されている。帯状の接触端部42Cは、凹部40Ba内に突出している。接触端部42Cと固定端部42Bとの境界部分は、接続端部40Bにおける凹部40Baの背面部を形成する背面壁部40BA2の端子支持部により支持されている。
固定端部42Bは、孔42bを中央部に有するとともに、孔42bよりも小さい孔42aを有するタブ42Aを上端に有している。タブ42Aは、図4(A)に示される直交座標におけるZ座標軸に沿って上方に突出している。タブ42Aには、図示が省略される平形接続端子(ファストン端子)が接続される。
図1(A)および(B)に示されるように、レセプタクル10は、例えば、樹脂材料で一体に成形され、接続口部10Bと、固定部10Aとを含んで構成されている。固定部10Aは、図1(A)に示される直交座標におけるY座標軸に沿って接続口部10Bの端から張り出した左右一対のフランジ部10AFを有している。フランジ部10AFは、取付用小ネジが挿入される孔10aを有している。
なお、Y座標軸は、固定端子としての雌型コンタクト端子14ai(i=1〜7)の配列方向に対し平行に設定されている。X座標軸は、プラグ40の着脱方向に対し平行に設定されている。
また、図1(B)に示されるように、レセプタクル10の背面部となる固定部10Aの端面中央部には、雌型コンタクト端子14aiの固定端部20を支持する端子支持部10Eが一体に形成されている。端子支持部10Eは、雌型コンタクト端子14aiの配列方向に沿って延びている。端子支持部10Eの両端には、アイレット接続(電力供給用)を行うプレート端子12をそれぞれ、支持する端子支持壁10RD、および、端子支持壁10LDが形成されている。プレート端子12は、中央に孔12Sを有している。プレート端子12の真下の位置には、ナット(不図示)が設けられる。端子支持壁10RD、および、端子支持壁10LD相互間には、連結壁10REおよび10LEと、所定の間隔をもって仕切壁10EPi(i=1〜4)とが形成されている。
連結壁10REと仕切壁10EPiとの間、連結壁10LEと仕切壁10EPiとの間、および、仕切壁10EPi相互間の空間内には、それぞれ、信号ライン用雄型コンタクト端子14aiの固定端部20が配されている。図6(A)および(B)に示されるように、接続口部10Bには、プラグ40の接続端部40Bが着脱可能に差し込まれる。
接続口部10Bは、差し込まれるプラグ40の接続端部40Bを案内する枠状のガイド壁10Cがその外郭部の内側に形成されている。接続口部10Bの内周面とガイド壁10Cの外周面との間には、隙間10Dが形成されている。その隙間10Dには、上述したプラグ40の接続端部40Bの凹部40Baを形成する一対の側壁および一対の連結壁の縁が挿入される。さらに、ガイド壁10Cの内側には、所定の間隔をもって雌型コンタクト端子14aiが配されている。
ガイド壁10Cの開口端部には、カバー部材16が小ネジBS1によりガイド壁10Cの開口端部周縁に固定されている。このカバー部材16により、接続口部10Bの開口端部を介してガイド壁10C内の雌型コンタクト端子14aiに誤って接触される虞がない。
カバー部材16は、例えば、樹脂材料により成形され雌型コンタクト端子14aiに対応して複数の長短のスロット16Ki(i=1〜7)を有している。プラグ40がレセプタクル10に接続される場合、雄型コンタクト端子42Ciの接触端部42Ciが通過する複数のスロット16Kiのうちの比較的短いスロット16Kiは、所定の間隔をもって互いに平行にカバー部材16の中央部に5個形成されている。比較的短いスロット16Kiの配列の両脇には、それぞれ、隣接して比較的長いスロット16Kiが、所定の間隔をもって平行に形成されている。カバー部材16におけるスロット16Kiの相互間は、隣接するコンタクト端子収容部10CCを仕切る隔壁16Pi(i=1〜6)により仕切られている。カバー部材16の隔壁16Piの背面側には、仕切壁が所定の間隔をもって互いに平行に設けられている。この仕切壁相互間には、後述するクリーニング用端子22,24の先端部分が配されている。
図2(B)に示されるように、雌型コンタクト端子14aiは、プラグ40がレセプタクル10に接続される場合、プラグ40の雄型コンタクト42Ciの接触端部42Cを協働して挟持する一対のメインコンタクト端子26および28と、内側にある一対のメインコンタクト端子26および28を包囲するように配置されるクリーニング用端子22および24と、メインコンタクト端子26および28の端部に形成される固定端部20と、を主な要素として含んで構成されている。
図2(C)に示されるように、メインコンタクト端子26の固定端部20は、タブ20tを有し、固定部10Aの開口部10ai(図1(B)参照)に挿入されたコンタクト保持部18に固定されている。メインコンタクト端子26の固定端部20は、メインコンタクト端子26の分岐可動端子26a、26b、26cの連結部からX座標軸に沿って端子支持部10Eに向けて延びている。
弾性を有するメインコンタクト端子26の分岐可動端子26a、26b、26cの先端部の折曲部は、それぞれ、接点部26Eを有している。折曲部における接点部26Eよりもさらに先端は、クリーニング用端子24に近接するように折り曲げられている。メインコンタクト端子26に向き合って配置されたメインコンタクト28の固定端部20は、タブを有し、メインコンタクト端子26の固定端部20に重ねられコンタクト保持部18に固定されている。弾性を有するメインコンタクト端子28の分岐可動端子28a、28b、28cの先端部の折曲部は、接点部28Eを有している。折曲部における接点部28Eよりもさらに先端は、クリーニング用端子22に近接するように折り曲げられている。
従って、メインコンタクト端子28の折曲部における接点部28Eよりもさらに先端は、メインコンタクト端子26の接点部26Eよりも先端に対し互いに離隔するように形成されている。
図2(B)において、右端に位置する雌型コンタクト端子14aiにおけるクリーニング用端子22は、3つの分岐可動端子22a,22b、22cからなる可動端子22と、可動端子22に連なる固定端部とから構成される。分岐可動端子22a、22b、22cは、それぞれ、折曲部22Eを先端部に有している。折曲部22Eは、メインコンタクト端子28の先端部の折曲部を、近接しつつ囲うようにクリーニング用端子24に向って折り曲げられている。折曲部22Eの先端近傍には、スキージ部としての当接部22EPが形成されている。
クリーニング用端子22の固定端部は、ガイド壁10Cの内側に形成される仕切壁10Piに固定されている。
クリーニング用端子22に向き合うクリーニング用端子24は、3つの分岐可動端子24a、24b、24cからなる可動端子24と、可動端子24に連なる固定端部とから構成される。分岐可動端子24a、24b、24cは、それぞれ、折曲部24Eを先端部に有している。折曲部24Eは、メインコンタクト端子26の先端部の折曲部を近接しつつ囲うようにクリーニング用端子22に向って折り曲げられている。折曲部24Eの先端近傍には、スキージ部としての当接部24EPが形成されている。当接部24EPは、当接部22EPに対しカバー部材16の方向、即ち、プラグ40の着脱方向に沿って所定量、ずれて当接部22EPと折曲部22Eとの間に当接されている。そのずれ量は、当接部24EPおよび当接部22EP相互間に隙間が生じないように設定されている。
また、当接部24EPが当接部22EPと折曲部22Eとの間に当接する位置は、上述のメインコンタクト端子26の接点部26Eおよびメインコンタクト端子28の接点部28Eの位置に対しプラグ40の着脱方向に交わる方向に所定量、偏倚している。
これにより、当接部24EPが当接部22EPと折曲部22Eとの間の部分に当接されているので塵等が当接部24EPおよび当接部22EP相互間を通じてメインコンタクト端子26等に向けて浸入することが回避される。また、当接部24EPは、当接部22EPに対し所定量、ずれているのでプラグ40の挿抜力を減少させる効果がある。
クリーニング用端子24の固定端部は、ガイド壁10Cの内周部10Caに固定されている。
なお、左端に位置する雌型コンタクト端子14aiにおけるクリーニング用端子22の固定端部は、ガイド壁10Cの内周部に固定され、クリーニング用端子24の固定端部は、仕切壁10Piに固定されている。また、ガイド壁10C内の中央に位置するクリーニング用端子22の固定端部およびクリーニング用端子24の固定端部は、それぞれ、仕切壁10Piに固定されている。
斯かる構成において、図5(A)および(B)に示されるように、プラグ40がレセプタクル10に接続される場合、プラグ40の接続端部40Bがレセプタクル10の接続口部10Bに対向配置される。その際、接続端部40Bの開口端部の縁がレセプタクル10の隙間10Dに向き合っている。
次に、図6(A)および(B)に示されるように、プラグ40の接続端部40Bが、レセプタクル10の接続口部10B内に差し込まれる。その際、接続端部40Bの開口端部の縁がレセプタクル10の隙間10Dに挿入されるとともに、プラグ40における雄型コンタクト端子42Ciの接触端部42Cの先端により、クリーニング用端子22における当接部22EPとクリーニング用端子24における当接部24EPとが、その弾性力に抗して互いに離隔する方向に押し広げられた状態で接触端部42Cがその当接部相互間を通過せしめられる。これにより、異物が接触端部42Cに付着していた場合、雄型コンタクト端子42Ciの接触端部42Cが、当接部24EPに摺接した後、当接部22EPに摺接されるので異物が当接部22EPおよび当接部24EPにより除去される。
続いて、プラグ40における雄型コンタクト端子42Ciの接触端部42Cの先端がさらに差し込まれるとき、メインコンタクト端子26および28の接点部26Eおよび接点部28E相互間に挿入され挟持される。その際、接点部26Eが接触端部42Cの一方の表面に当接され、接点部28Eが接触端部42Cの他方の表面に当接される。これにより、プラグ40とレセプタクル10との電気的接続が完了する。
一方、プラグ40がレセプタクル10から取り外される場合、プラグ40およびレセプタクル10が、図6(A)および(B)に示される状態から互いに引き離されるように、プラグ40における雄型コンタクト端子42Ciの接触端部42Cがメインコンタクト端子26および28の接点部26Eおよび接点部28E相互間から引き抜かれる。
上述の例において、雌型コンタクト端子14aiは、メインコンタクト端子26,28と、クリーニング用端子22,24とが、それぞれ別体として形成され、各基端側がガイド壁10Cの一部に固定され、図示しない導通板によって互いに電気的に導通されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、図3に拡大されて示されるように、クリーニング用端子24の固定端部241は、メインコンタクト端子26の可動端子の基部261に重ねられコンタクト保持部18に固定されている。同様に、クリーニング用端子22の固定端部221は、メインコンタクト端子28の可動端子の基部281に重ねられコンタクト保持部18に固定されている。なお、図3においては、図2(B)における構成要素と同一の構成要素について同一の符合を付して示し、その重複説明を省略する。
これによれば、各固定端部、および、基部同士を互いに隣接させて固定したことにより、より簡単に電気的な導通を得ることができ、しかも、大電流仕様のレセプタクルにも対応し得る。
図7(A)および(B)は、本発明に係る電力供給用コネクタ装置の他の一例を示す。
なお、図7(A)および(B)においては、プラグ40´の接続端部40´Bの端部がレセプタクル30の接続口部30B内に所定の回動軌跡をもって差し込まれた状態を示す。図7(A)および(B)においては、図2(B)に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符合を付して示し、その重複説明を省略する。
プラグ40´は、例えば、図示が省略されるバッテリーに接続されるケーブルの接続端部に固定され、レセプタクル30は、例えば、図示が省略される充電器、および、車両本体の駆動部に、それぞれ、固定される。これにより、バッテリーが、プラグ40´およびレセプタクル30を介して選択的に充電器、または、車両本体の駆動部に電気的に接続される。
プラグ40´は、例えば、樹脂材料で一体に成形され、接続端部40´Bと、固定部40´Aとを含んで構成されている。固定部40´Aは、図7(A)に示される直交座標におけるY座標軸に沿って接続端部40´Bの端から張り出した一対のフランジ部を有している。フランジ部は、取付用小ネジが挿入される孔40´aを有している。
なお、Y座標軸は、後述する接続端子としての雄型コンタクト端子42´Ci(i=1〜6)の配列方向に対し平行に設定されている。X座標軸は、プラグ40´の着脱方向に対し平行に設定されている。
プラグ40´の接続端部40´Bは、後述するレセプタクル30における被接続端部としての接続口部30Bに、所定の回転半径Raをもった回動軌跡TRに沿って着脱可能に差し込まれる。回転半径Raの中心位置Coは、雌型コンタクト端子14aiの中心軸線CLとその接点部近傍を通り垂直に交わる直線上に中心軸線CLから回転半径Raだけ離れた位置にある。
接続端部40´Bは、その外郭部の内側に、複数の雄型コンタクト42´Ciが配される凹部40´Baを有している。
雄型コンタクト端子42´Ciは、インサート成形により樹脂製の接続端部40´Bと一体に成形されている。雄型コンタクト端子42´Ciは、薄板金属材料でプレス加工により形成されている。雄型コンタクト端子42´Ciは、プラグ40´がレセプタクル30に接続される場合、レセプタクル30の一対の雌型コンタクト端子(不図示)に挟持される平板状の接触端部42´Cと、タブ42´Aを有する固定端部42´Bとから構成されている。
接触端部42´Cに連なる固定端部42´Bのタブ42´Aは、固定部40´Aを貫通し外部に向けて突出している。タブ42´Aは、直交座標におけるX座標軸に沿って延びている。タブ42´Aには、図示が省略される平形接続端子(ファストン端子)が接続される。
レセプタクル30は、例えば、樹脂材料で一体に成形され、接続口部30Bと、固定部30Aとを含んで構成されている。
なお、Y座標軸は、雌型コンタクト端子14ai(i=1〜12)の配列方向に対し平行に設定されている。X座標軸は、プラグ40´の着脱方向に対し平行に設定されている。
接続口部30Bには、プラグ40´の接続端部40´Bが上述の所定の回動軌跡をもって着脱可能に差し込まれる。これにより、仮に、プラグ40´の接続端部40´Bとレセプタクル30の接続口部30Bとの相対位置が対向しない場合であっても、プラグ40´の接続端部40´Bが斜めの姿勢でレセプタクル30の接続口部30Bに差込可能とされる。
接続口部30Bは、その外郭部の内側に、差し込まれるプラグ40´の接続端部40´Bを案内する枠状のガイド壁30Cが形成されている。接続口部30Bの内周面とガイド壁30Cの外周面との間には、所定の隙間30Rが形成されている。その隙間30Rには、プラグ40´の接続端部40´Bの凹部40´Baを形成する縁が挿入される。さらに、ガイド壁30Cの内側には、雌型コンタクト端子14aiがY座標軸に沿って所定の間隔をもって配されている。隣接する雌型コンタクト端子14aiは、仕切壁により仕切られている。
図8(A)、(B)、および、(C)は、本発明に係る電力供給用コネクタ装置のさらなる他の一例を示す。
プラグ50は、例えば、図示が省略されるバッテリーに接続されるケーブルの接続端部に固定され、レセプタクル60は、例えば、図示が省略される充電器、および、車両本体の駆動部に、それぞれ、固定される。これにより、バッテリーが、プラグ50およびレセプタクル60を介して選択的に充電器、または、車両本体の駆動部に電気的に接続される。
プラグ50は、例えば、樹脂材料で一体に成形され、接続端部50Bと、ロック/アンロック機構固定部50Aとを含んで構成されている。ロック/アンロック機構固定部50Aは、直交座標におけるY座標軸に沿って接続端部50Bの端から張り出した一対のロック/アンロック機構部を後述するコンタクト収容部50Dの両脇に有している。
なお、Y座標軸は、後述する接続端子としての雄型コンタクト端子42´Ci(i=1〜6)の配列方向に対し平行に設定されている。X座標軸は、プラグ50の着脱方向に対し平行に設定されている。
また、プラグ50の背面部となるロック/アンロック機構固定部50Aの端面中央部には、雄型コンタクト端子42´Ciの固定端部42´Bを収容するコンタクト収容部50Dが形成されている。
プラグ50の接続端部50Bは、後述するレセプタクル60における被接続端部としての接続口部60Bに着脱可能に差し込まれる。
接続端部50Bは、その外郭部の内側に、複数の雄型コンタクト42´Ciの接触端部42´Cが配される凹部50Baを有している。
雄型コンタクト端子42´Ciは、インサート成形により接続端部50Bと一体に成形されている。雄型コンタクト端子42Ciは、薄板金属材料でプレス加工により形成されている。雄型コンタクト端子42´Ciは、プラグ50がレセプタクル60に接続される場合、レセプタクル60の雌型コンタクト端子62aiの一対のメインコンタクトに挟持される接触端部42´Cと、接触端部42´Cに連なる固定端部42´Bとから構成されている。
一方のロック/アンロック機構部は、ロックレバー52と、ロックレバー52をロック状態に付勢するコイルスプリング56と、後述されるロック用端部60RKと、を主な要素として含んで構成されている。他方のロック/アンロック機構部は、ロックレバー54と、ロックレバー54をロック状態に付勢するコイルスプリング58と、後述されるロック用端部60LKとを主な要素として含んで構成されている。
ロックレバー52は、操作部52Pと、操作部52Pに連なる爪部52Nとから構成されている。操作部52Pは、ロック/アンロック機構固定部50Aに形成される一対のガイド片54Ka、54Pに係合される溝52Gaおよび52Gbを有している。斜面部を有する爪部52Nと操作部52Pとの間には、窪み52Rが斜面部の頂部に隣接して形成されている。窪み52Rの周縁には、ロックレバー52がロック状態のとき、後述するレセプタクル60の一方のロック用端部60RKが係合される。一対のガイド片54Ka、54P相互間には、コイルスプリング(圧縮コイルスプリング)56が配されている。コイルスプリング56の一端は、操作部52Pに連結され、コイルスプリング56の他端は、ロック/アンロック機構固定部50Aにおける一対のガイド片54Ka、54P相互間の部分に連結されている。
ロックレバー54は、操作部54Pと、操作部54Pに連なる爪部54Nとから構成されている。操作部54Pは、ロック/アンロック機構固定部50Aに形成される一対のガイド片に係合される溝54Gaおよび54Gbを有している。斜面部を有する爪部54Nと操作部54Pとの間には、窪み54Rが斜面部の頂部に隣接して形成されている。窪み54Rには、ロックレバー54がロック状態のとき、後述するレセプタクル60の他方のロック用端部60LKが係合される。一対のガイド片相互間には、コイルスプリング58が配されている。コイルスプリング58の一端は、操作部54Pに連結され、コイルスプリング58の他端は、ロック/アンロック機構固定部50Aにおける一対のガイド片相互間の部分に連結されている。
一対のガイド片54Ka、54Pは、所定の間隔をもってロック/アンロック機構固定部50Aに一体に形成されている。
レセプタクル60は、例えば、樹脂材料で一体に成形され、接続口部60Bと、固定部60Aとを含んで構成されている。固定部60Aは、図8(A)に示される直交座標におけるY座標軸に沿って接続口部60Bの端から張り出した一対のフランジ部を有している。
なお、Y座標軸は、雌型コンタクト端子62ai(i=1〜6)の配列方向に対し平行に設定されている。X座標軸は、プラグ50の着脱方向に対し平行に設定されている。
また、レセプタクル60の固定部60Aの端面中央部には、雌型コンタクト端子62aiの固定端部を支持する端子支持部60Eが一体に形成されている。端子支持部60Eは、雌型コンタクト端子62aiの配列方向に沿って延びている。端子支持部60Eには、隣接する雌型コンタクト端子62aiの固定端部を仕切る所定の間隔をもって仕切壁が形成されている。
図8(B)および(C)に示されるように、接続口部60Bは、プラグ50の接続端部50Bが着脱可能に差し込まれる。
接続口部60Bにおける外郭部の内側には、差し込まれるプラグ50の接続端部50Bを案内する枠状のガイド壁60Cが形成されている。接続口部60Bの全内周面とガイド壁60Cの全外周面との間には、環状の隙間60RRが形成されている。その隙間60RRには、プラグ50の接続端部50Bの凹部50Baを形成する縁が挿入される。さらに、ガイド壁60Cの内側には、所定の間隔をもって雌型コンタクト端子62aiが配されている。
雌型コンタクト端子62aiは、プラグ50がレセプタクル60に接続される場合、プラグ50の雄型コンタクト42´Ciの接触端部42´Cを協働して挟持する一対のメインコンタクト端子を含んで構成されている。
レセプタクル60の外郭部における接続口部60Bに隣接した位置には、プラグ50がレセプタクル60に接続される場合、上述のロックレバー52の爪部52Nおよびロックレバー54の爪部54Nが挿入される凹部60RD、および、凹部60LDが、その内部に形成されている。凹部60RD、および、凹部60LDの開口端部は、ロックレバー52の爪部52Nおよびロックレバー54の爪部54Nが通過するように外部に向けて開口している。凹部60RD、および、凹部60LDの開口端部の周縁には、ロックレバー52の窪み52R,ロックレバー54の54Rが、それぞれ、係止される被係止部としてのロック用端部60RK,60LKが形成されている。なお、ロック用端部60RK,60LKは、レセプタクル60と一体に形成されてもよく、または、例えば、レセプタクル60が固定される充電器のハウジングまたは車両本体に形成されてもよい。
斯かる構成において、プラグ50がレセプタクル60に接続される場合、図8(A)に示されるように、プラグ50の接続端部50Bがレセプタクル60の接続口部60Bに対向配置される。その際、接続端部50Bの開口端部の縁がレセプタクル60の隙間66RRに向き合っている。
次に、図8(B)に示されるように、プラグ50の接続端部50Bの端部が、レセプタクル60の接続口部60B内に差し込まれる。その際、接続端部50Bの開口端部の縁がレセプタクル60の隙間60RRに挿入されるとともに、プラグ50における雄型コンタクト端子42´Ciの接触端部42´Cの先端が、雌型コンタクト端子62aiにおける一対のメインコンタクト端子の接点部相互間に対向配置される。また、ロックレバー52の爪部52Nおよびロックレバー54の爪部54Nが、コイルスプリング56および58の弾性力に抗して、それぞれ、凹部60RD、および、凹部60LDの開口端部内に押し込まれる。
続いて、図8(C)に示されるように、プラグ50における雄型コンタクト端子42´Ciの接触端部42´Cの先端が、雌型コンタクト端子62aiにおける一対のメインコンタクト端子の接点部相互間にさらに差し込まれるとともに、接続端部50Bの開口端部の縁がレセプタクル60の隙間60RRに挿入される。
その際、一方のメインコンタクト端子の接点部が接触端部42´Cの一方の表面に当接され、他方のメインコンタクト端子の接点部が接触端部42´Cの他方の表面に当接される。これにより、プラグ50とレセプタクル60との電気的接続が完了する。また、ロックレバー52の窪み52R,および、ロックレバー54の窪み54Rの周縁が、それぞれ、ロック用端部60RK,60LKに係止される。これにより、ロックレバー52およびロックレバー54がロック状態とされる。従って、プラグ50が誤ってレセプタクル60から外れる不所望な事態が回避される。
一方、プラグ50がレセプタクル60から取り外される場合、ロックレバー52の操作部52Pおよびロックレバー54の操作部54Pが、それぞれ、コイルスプリング56および58の弾性力に抗して矢印Fの示す方向に押圧されることにより、ロックレバー52の窪み52R,ロックレバー54の窪み54Rの周縁が、それぞれ、ロック用端部60RK,60LKに対し離隔された状態(アンロック状態)で、プラグ50がレセプタクル60から引き抜かれる。
従って、1.オス端子の入口側にクリーニング用端子を配置し、オス端子に付着した汚れをクリーニング用端子で擦り落とした後、オス端子とメス端子(メインコンタクト端子)とを嵌合させることにより、電気的および機械的に常に安定した状態で接続することができる。さらには、プラグの接続端子だけでなく、レセプタクルのメインコンタクト端子にも汚れが付着しにくくなる。2. クリーニング用端子を金属端子とすることにより、多数回挿抜を行ってもクリーニング用端子が磨耗することはなく、安定した状態で接続することができる。3.クリーニング用端子とメス端子を接続させることにより、大電流を安定して流すことができ、コネクタも小型化できる。4.プラグの接続端子を2面インサートとすることにより、接続端子の変形を防止できる。
なお、上述の図5(A)および(B)に示される例において、図8(A)に示される例におけるロック/アンロック機構部をさらに備えるように構成されてもよい。また、図5(A)および(B)に示される例において、図7(A)および(B)に示される例と同様に、プラグ40の接続端部40Bの端部がレセプタクル10の接続口部10B内に所定の回動軌跡をもって差し込まれるように構成されてもよい。
また、上述の例において、プラグ40の接続端部40Bの端部、および、レセプタクル10の接続口部10Bの断面形状は、斯かる例に限られることなく、例えば、円形、台形等の他の断面形状であってもよい。
10、30、60 レセプタクル
10B、30B、60B 接続口部
14ai、14´ai 雌型コンタクト端子
16 カバー部材
22,24 クリーニング用端子
22E、24E 折曲部
26,28 メインコンタクト端子
40、40´、50 プラグ
40B 接続端部
42Ci、42´Ci 雄型コンタクト端子
52,54 ロックレバー
56,58 コイルスプリング
10B、30B、60B 接続口部
14ai、14´ai 雌型コンタクト端子
16 カバー部材
22,24 クリーニング用端子
22E、24E 折曲部
26,28 メインコンタクト端子
40、40´、50 プラグ
40B 接続端部
42Ci、42´Ci 雄型コンタクト端子
52,54 ロックレバー
56,58 コイルスプリング
Claims (7)
- 金属製の雄型コンタクト端子を有するプラグと、
金属製の雌型コンタクト端子を有し、前記プラグが着脱可能に接続されるレセプタクルとを備え、
前記雌型コンタクト端子は、前記プラグの雄型コンタクト端子の該雌型コンタクト端子に対する挿抜に応じて開閉し前記雄型コンタクト端子に付着した異物を拭い取るスキージ部を、それぞれ、折曲部の端部に有する一対のクリーニング用端子と、前記雄型コンタクト端子に接続されるメインコンタクト端子とを含んで構成されることを特徴とする電力供給用コネクタ装置。 - 前記スキージ部の端部は、それぞれ、前記プラグの雄型コンタクト端子の着脱方向に互いにずれた状態で当接されていることを特徴とする請求項1記載の電力供給用コネクタ装置。
- 前記スキージ部の端部が互いに当接された位置は、前記メインコンタクト端子の接点部に対し前記プラグの雄型コンタクト端子の着脱方向に交わる方向に偏倚していることを特徴とする請求項2記載の電力供給用コネクタ装置。
- 前記プラグが前記レセプタクルに接続される場合、前記雄型コンタクト端子が、前記一対のクリーニング用端子およびメインコンタクト端子に電気的に接続されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちのいずれかに記載の電力供給用コネクタ装置。
- 前記プラグおよび前記レセプタクルは、さらに、ロック/アンロック機構を備えることを特徴とする請求項1記載の電力供給用コネクタ装置。
- 前記プラグの接続端部は、所定の回動軌跡に沿って前記レセプタクルの接続口部に差し込まれることを特徴とする請求項1記載の電力供給用コネクタ装置。
- 一対のクリーニング用端子の固定端部と、前記メインコンタクト端子の固定端部とは、互いに当接されることを特徴とする請求項1記載の電力供給用コネクタ装置。
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