JP5489763B2

JP5489763B2 - 充電コネクタの端子保持構造

Info

Publication number: JP5489763B2
Application number: JP2010021840A
Authority: JP
Inventors: 正博出野; 友和山根
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-02-03
Also published as: JP2011159556A

Description

本発明は、例えばハイブリッドカーを含む電気自動車用の充電コネクタにおける端子と端子カバーの組付性を高めた充電コネクタの端子保持構造に関するものである。

従来、ハイブリッドカーを含む電気自動車のバッテリが上がった（電気がなくなった）場合に、ディーラ等で充電を行うには、バッテリに続くワイヤハーネスのコネクタに充電コネクタを嵌合接続して、充電を行っていた。

しかしながら、新たに、コネクタ嵌合によらずに、図７に示す如く、バッテリに続くワイヤハーネス５８の端末のインバータ接続用コネクタ３６をインバータ５９から外して、ボルト締めで端子同士を接続した状態で充電を行う充電コネクタが必要となった。図７で、符号３７はインバータ接続用の端子、５７はインバータ５９への固定兼アース用のブラケット、６０はバッテリへの接続用端子をそれぞれ示している。

参考までに、従来、ボルト締めで端子同士を接続するものとして、例えば特許文献１には、機器側のコネクタのバスバー端子にワイヤハーネス側のコネクタの雄端子をボルト締めで接続して、ワイヤハーネスから機器に給電を行うことが記載され（図示せず）、特許文献２には、相手側にねじ締め接続する雄端子を絶縁樹脂製の端子カバー内に収容保持させたことが記載されている（図示せず）。

特開２００９−３２５００号公報（図１）特開２００８−７７８３９号公報（図１）

本発明は、上記したように、コネクタ嵌合によらず、端子同士をボルト締めで接続する充電コネクタにおいて、充電コネクタ内に端子等の部品を簡単且つ確実に位置決め保持させることができ、構造が簡単で低コストで、確実に充電を行うことのできる充電コネクタの端子保持構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る充電コネクタの端子保持構造は、絶縁性のハウジングと、該ハウジング内に収容される給電用の電線付き端子と、該端子のボルト挿通孔付きの水平な板状の電気接触部の下面に接するナットと、該電気接触部の上面に接するボルト挿通孔付きの端子カバーとを備え、該ハウジングに、該電気接触部の前端部と左右両端部とを当接させる位置決め用リブと、該電気接触部の後端部を当接させる固定用リブとが設けられ、該左右両端部よりも外側上部において該ハウジングに左右のガイド部と弾性の係止ランスとが設けられ、該端子カバーが該ガイド部にスライド係合した状態で該係止ランスで前方への移動なく係止されつつ該固定用リブに後方への移動なく当接することを特徴とする。

上記構成により、端子の電気接触部が前側と左右両側との三方の位置決め用リブで位置決めされた状態で、後側の固定用リブで後方（電線引張方向）への位置ずれなく固定される。電気接触部は各リブで四方を囲まれる。端子は上方からハウジング内に配置される。バッテリに続く相手コネクタの端子がボルト締めで端子に接続され、電線から両端子を経てバッテリに充電が行われる。

また、端子カバーが左右一対のガイド部にスライド係合し、一対のガイド部で左右の位置ずれが阻止されると同時に、係止ランスが端子カバーの係止部（孔や凸部や前端面等）に係合して、端子カバーの前方への抜け出しを阻止し、端子カバーの後端が端子固定用リブに当接して後方への位置ずれが阻止される。端子カバーは係止ランスの付勢力で弾性的に端子の電気接触部に押し付けられる。端子カバーと電気接触部との各ボルト挿通孔とナットの中心とが位置整合し、相手コネクタの端子（相手端子）が端子カバーの上面に接した状態でボルト締め（ねじ締め）で接続される。端子カバーが導電性である場合は、端子カバーを介して相手端子と電気接触部とが電気的に接続され、端子カバーが絶縁性である場合は、ボルトとナットを介して相手端子と電気接触部とが電気的に接続される。

請求項２に係る充電コネクタの端子保持構造は、請求項１記載の充電コネクタの端子保持構造において、前記係止ランスが前記ガイド部に一体に設けられたことを特徴とする。

上記構成により、ガイド部と係止ランスとが一体樹脂成形で低コストに形成される。係止ランスは一対のガイド部にそれぞれ設けてもよいが、一方のガイド部のみに設けるだけで十分な係止力が得られる。

請求項３に係る充電コネクタの端子保持構造は、請求項１又は２記載の充電コネクタの端子保持構造において、前記端子カバーが導電性であることを特徴とする。

上記構成により、導電性の端子カバーを介して相手コネクタの端子と給電用の端子の電気接触部とが電気的に低い接触抵抗で良好に接続される。

請求項１記載の発明によれば、電線付き端子を上方からハウジング内に載置するだけの簡単な作業で、端子の電気接触部の位置決めと電線引張方向への固定とを行うことができるので、従来のように端子を治具を用いてハウジングに圧入したりする手間が省け、既存の端子を用いて低コストなねじ締め式の充電コネクタを提供することができる。また、ねじ締めで相手端子との接続の信頼性を高めて確実に充電を行うことができる。

また、端子カバーをガイド部に沿って挿入するという簡単な作業で、端子カバーを係止ランスと固定用リブとで位置ずれなく確実に固定することができ、簡素な構造で低コストなねじ締め式の充電コネクタを提供することができる。また、固定用リブを端子と端子カバーとの両方の位置決めに用いたことで、構造を一層簡素化・低コスト化することができる。

請求項２記載の発明によれば、係止ランスの構造を簡素化して、充電コネクタのコスト低減と、ハウジング成形用の樹脂成形金型の簡素化と低コスト化を図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、導電性の端子カバーを介して相手コネクタの端子と給電用の端子の電気接触部とを電気的に良好に接続することができ、ねじ締め端子を介した充電を確実に行うことができる。

本発明における充電コネクタの一実施形態を示す分解斜視図である。充電コネクタの端子保持構造の一実施形態を示す斜視図である。端子上に端子カバーを装着する状態を示す分解斜視図である。端子カバーを装着した状態を示す斜視図である。充電コネクタの組立状態を示す斜視図である。受電コネクタに相手側コネクタを接続した状態を示す平面図である。相手側コネクタを含むワイヤハーネスと車両側の機器との一形態を示す分解斜視図である。

図１〜図６は、本発明に係る充電コネクタとその端子保持構造の一実施形態を示すものである。

図１の如く、充電コネクタ１は、絶縁樹脂製のハウジング２と、ハウジング２内に配置される給電用の一対の端子３と、給電用の端子３とは別にハウジング２に配置される安全回路用の一つの端子４と、給電用の端子３を覆って接触させる好ましくは導電金属製の一対の端子カバー５と、安全回路用の端子４を覆って接触させる好ましくは導電金属製の端子カバー６と、給電用の端子３に接続された電線７を覆って保護する絶縁樹脂製の電線カバー８と、ハウジング２に前後方向（コネクタ接続方向）スライド自在に設けられて給電用の端子３や端子カバー５を覆って保護する絶縁樹脂製のハウジングカバー９と、安全回路用の端子４に続く電線１０と他の電線１１とに接続された一対の小端子１２（図６）を収容したインタロックハウジング１３とを備えるものである。

ハウジング２は、後半の水平方向のフラットな矩形状の給電用端子収容部１４と、前半の相手コネクタ結合部１５とで構成されている。相手コネクタ結合部１５の上部に安全回路用端子装着部１６とインタロックハウジング収容部１７とが設けられている。

給電用端子収容部１４は、左右と中央と後側の垂直な壁部１８〜２０と水平な底壁２１とで囲まれて、各給電用端子３ごとに区画形成され、後壁２０を貫通して水平な左右一対の電線ガイド溝２２が形成され、後壁２０のスリット状の切欠部２３を電線カバー８の前端の垂直な壁部２４で塞ぐようになっている（図２参照）。

図２の如く、電線ガイド溝２２の前部において、端子位置決め用の前側と左右との少なくとも三方のリブ２５，２６がハウジング２の底壁２１と一体に矩形枠状に水平に設けられ、前側のリブ２５は左右一対に分割して配置され、一対のリブ２５の間に切欠部２７が形成され、左右のリブ２６は前後方向に直線的に連続して形成されて、後側の短く左右に分割された一対のリブ２８に続き、後側の一対のリブ２８の間でリブ２８に直交して左右一対の端子固定用リブ２９が垂直に立ち上げ形成されている。

端子固定用リブ２９は後壁２０まで延長されて直交し、前後左右の位置決め用リブ２５，２６，２８で囲まれた正方形状の空間は一対の端子固定用リブ２９の間の幅狭な溝状の空間３０に続き、溝状の空間３０は電線ガイド溝２２（図１）に続いている。電線７は電線カバー８の前端の壁部２４の下側を通って電線ガイド溝２２に配索され、端子３の後方近傍で電線７が壁部２４の下端で押さえられて端子３と共に固定される。

前後左右の位置決め用リブ２５，２６，２８の間（内側）に端子３の丸型板状の電気接触部３ａが配置され、後側の左右一対の端子固定用リブ２９の間に端子３の電線接続部３ｂが配置される。端子３は丸型板端子であり、電気接触部３ａは中央にボルト挿通孔３ｃを有し、電線接続部３ｂは左右一対の圧着片を有している。電気接触部３ａの下側すなわち前後左右のリブ２５，２６，２８で囲まれた空間の下側の空間に矩形状のナット３１が配置され、ナット３１の上面に接して電気接触部３ａが配置される。

前側のリブ２５の内面に電気接触部３ａの前端部３ａ₁が当接し（切欠部２７の左右端に前端部３ａ₁が点接触で当接し）、左右のリブ２６の内面に電気接触部３ａの左右端３ａ₂が点接触で当接し、後側の端子固定用リブ２９の前端内縁（テーパ状に形成されている）２９ａに電気接触部３ａの後部のテーパ状の左右端３ａ₃が当接する。前側のリブ２５で端子３の前方（Ｙ１方向）への位置ずれが阻止され、左右のリブ２６で端子３の横方向（Ｘ１，Ｘ２方向）の位置ずれが阻止され、端子固定用リブ２９で端子３の後方（Ｙ２方向）の位置ずれすなわち電線引張方向の抜け出しが阻止される。前後左右のリブ２５，２６，２８の上端面は電気接触部３ａの上面と同一面に位置する。この状態で図３の如く各端子カバー５が各端子３の電気接触部３ａの上面に沿って装着される。

図２の如く、左右の位置決め用リブ２６の左右外側において、端子収容部１４の左右の壁部１８寄りの位置で底壁２１から縦断面Ｌ字状の端子カバー挿入ガイド部（ガイド部）３２が立設されると共に、中央の隔壁１９から水平な板状の端子カバー挿入ガイド部（ガイド部）３３が突設されている。Ｌ字状の挿入ガイド部３２は垂直な支持壁３２ａと水平なガイド壁３２ｂとで成り、ガイド壁３２の後端側部に連結部３４を介して弾性の係止ランス３５が前向きに設けられ、係止ランス３５は前端下側に係止突起３５ａを有して挿入ガイド部３２よりも短く、左（又は右）の位置決め用リブ２６の上方に端子カバー５のほぼ厚み分の隙間を存して配置され、係止突起３５ａは前側の傾斜面と後側の垂直な係止面を有して固定用リブ２９よりも低く位置し、各挿入ガイド部３２，３３は前端に下向きの傾斜ガイド面３２ｃ，３３ａを有している。

図３の如く、端子カバー５は横長の長方形板状に形成され、端子３のボルト挿通孔３ｃに位置整合する孔部５ａと、孔部５ａの一側方に並列に位置する矩形状の係止孔５ｂとを有している。左右一対の端子カバー５は同一形状のものを左右反転して共用可能である。

図３の矢印の如く、各端子カバー５を水平に左右一対の挿入ガイド部３２，３３に沿ってスライド係合させることで、図４の如く、端子３の電気接触部３ａが端子カバー５で完全に覆われ、端子カバー５の下面が電気接触部３ａの上面に接触し、係止孔５ｂに係止ランス３５の突起３５ａが係合して端子カバー５の前方（Ｙ１方向）への位置ずれが阻止され、端子カバー５の後端面５ｃが固定用リブ２９の前端２９ａに当接して端子カバー５の後方（Ｙ２方向）への位置ずれが阻止される。

それと同時に、端子カバー５の上面に係止ランス３５の下面３５ｂが接触し、係止ランス３５の下向きの弾性力（付勢力）で端子カバー５が電気接触部３ａに上下方向のガタつきなく押し付けられる。導電金属製の端子カバー５は端子３とナット３１とに電気的に導通可能となり、図７の相手側コネクタ３６の孔付きの板状端子３７に対する接触部をなす。端子カバー５を絶縁樹脂で形成した場合は、相手側コネクタ３６の端子３７がボルト３８（図６）のみを介して端子３と電気的に接触することになる（通電は可能である）。

図１の如く、ハウジング２の給電用端子収容部１４の底部の左右端には、ハウジングカバー９に対するスライド用のガイド溝３９が水平に設けられ、端子収容部１４の後方の板状のハウジング部分４０の上面にハウジングカバー９をボルト締めするナット４１が埋設されている。ハウジング部分４０に設けられた一対の電線ガイド溝２２は後方の電線ガイド樋４２に続き、電線ガイド溝２２と電線ガイド樋４２とは電線カバー８の細長板部４３と幅広板部４４とで覆われ、細長板部４３は前端に後壁用の垂直壁２４を有している。

ハウジングカバー９は、ガイド溝３９にスライド自在に係合する内向きの鍔部４５と、鍔部４５を有する左右の両側壁４６と、上壁４７と後壁４８を備え、右側の側壁４６の外側において上壁４７と一体に安全回路用の小ハウジング４９を有し、小ハウジング内にＵ字状のショート端子５０（図６）を有している。

端子収容部１４の前方の相手コネクタ結合部１５は、短い筒部５１と、筒部５１の上半の横長な矩形部５２とを一体に備え、筒部５１に相手コネクタ３６（図７）の端子３７が挿通され、矩形部１５は上面に左右一対のナット５３と、安全回路用端子４に対する保持リブ１６とを有し、矩形部５２の右側にインタロックハウジング１３を収容する装着部１７が形成されている。安全回路用の端子カバー６は横長板状に形成され、左右一つのボルト挿通孔５４と、矩形部５２に対する係止手段５５とを有している。

図５の如く、ハウジングカバー９の後退した開き位置で、給電用端子３や端子カバー５が端子収容部１４の上部開口内に露出し、図６の如く相手コネクタ３６の端子３７がボルト締めで端子カバー５を介して端子３に接続される。図５の如く、安全回路用端子４が端子カバー６の下面に接触し、図６の如く端子カバー６がボルト締めで相手コネクタ３６の導電金属製のカバー５６のブラケット５７に接続される。

図６の状態からハウジングカバー９を前方にスライドさせて閉めることで、導電カバー５６と端子カバー６と安全回路用端子４と安全回路の一対の小端子１２がＵ字端子５０を介して小電流で電気的に接続されて（安全回路がオンして）、給電用端子３から相手コネクタ３６の端子３７とワイヤハーネス（電線）５８（図７）を経て大電流でバッテリ（図示せず）に充電可能となる。

上記実施形態の充電コネクタの端子保持構造によれば、治具等を用いることなく、手作業で容易に部品（給電用の端子３や端子カバー５）を組み付けることができ、部品（端子３や端子カバー５）を簡略化したことで、部品製作コストを低く抑えることができる。また、端子３や端子カバー５を圧入による嵌め殺しではなく、リブ２５，２６，２９や係止ランス３５を用いて容易に分解可能としたことで、リサイクル性を高めることができる。

なお、上記実施形態においては、係止ランス３５の突起３５ａに対する係止部として端子カバー５に孔部５ｂを設けたが、係止部として孔部５ｂに代えて凹溝や上面側の凸部（図示せず）を設けることも可能であり、孔部５ｂ等を設けることなく、端子カバー５の前端面を係止面（係止部）とすることも可能である。また、係止ランス３５を一方の挿入ガイド部３２に設ける代わりに、ハウジング２の端子収容部１４の底壁２１からＬ字状に突出形成することも可能である。また、係止ランス３５を一方のみではなく両方の挿入ガイド部３２，３３に設け、端子カバー５に一対の係止孔（係止部）５ｂを設けることも可能である。

また、上記実施形態においては、端子カバー５を使用したが、端子カバー５や挿入ガイド部３２，３３を排除して、端子３に直接、相手コネクタ３６の端子３７をボルト締めで接続することも可能である。この場合、端子３は例えば一対の固定用リブ２９の上縁に設けた可撓性の係止爪等（図示せず）で係止することが好ましい。

本発明に係る充電コネクタの端子保持構造は、例えばハイブリッドカーを含む電気自動車のバッテリが上がった際に、インバータ接続用のワイヤハーネスを利用してディーラ等でバッテリに充電を行うための充電コネクタにおける、給電用の端子の組付を簡単且つ確実に行わせるために利用することができる。

１充電コネクタ
２ハウジング
３端子
３ａ電気接触部
３ａ₁ 前端部
３ａ₂ 左右両端部
３ａ₃ 後端部
３ｃ，５ａボルト挿通孔
５端子カバー
２５，２６位置決め用リブ
２９固定用リブ
３１ナット
３２，３３ガイド部
３５係止ランス

Claims

絶縁性のハウジングと、該ハウジング内に収容される給電用の電線付き端子と、該端子のボルト挿通孔付きの水平な板状の電気接触部の下面に接するナットと、該電気接触部の上面に接するボルト挿通孔付きの端子カバーとを備え、該ハウジングに、該電気接触部の前端部と左右両端部とを当接させる位置決め用リブと、該電気接触部の後端部を当接させる固定用リブとが設けられ、該左右両端部よりも外側上部において該ハウジングに左右のガイド部と弾性の係止ランスとが設けられ、該端子カバーが該ガイド部にスライド係合した状態で該係止ランスで前方への移動なく係止されつつ該固定用リブに後方への移動なく当接することを特徴とする充電コネクタの端子保持構造。
前記係止ランスが前記ガイド部に一体に設けられたことを特徴とする請求項１記載の充電コネクタの端子保持構造。
前記端子カバーが導電性であることを特徴とする請求項１又は２記載の充電コネクタの端子保持構造。