JP6130244B2 - 端子及び充電コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、端子及びこれを用いた充電コネクタに関する。

端子には通電時に接点抵抗が発生し、この接点抵抗による発熱を検出することが過電流通電により電線、コネクタ等の損傷を防止するのに有効である。そのため、端子接続箇所の発熱温度を検出する手段が従来より提案されている（特許文献１、特許文献２）。

特許文献１の温度検出手段１００は、図９及び図１０に示すように、端子１１０が接続された電線Ｗの被覆部１１２に装着されたハウジング部１０１と、このハウジング部１０１内に固定された温度検知部１０２とを有する。温度検知部１０２は、ハウジング部１０１の孔１０１ａより電線Ｗの被覆部１１２に当接するメルトピース１０３と、メルトピース１０３によって弾性撓み変形され、これにより互いに接触された一対の接点部１０４，１０５とを有する。過電流の通電により端子箇所が発熱し、この発熱が電線Ｗの芯線１１１、被覆部１１２へと伝達される。この被覆部１１２に伝達された発熱によってメルトピース１０３が溶融し、一対の接点部１０４，１０５が弾性復帰方向に変形し、離間する。これにより、過電流の通電を検出し、過電流による端子１１０、電線Ｗ等の損傷等を防止する。

特許文献２の温度検出手段１２０は、図１１及び図１２に示すように、端子（図示せず）が内部に収容され、端子が収容された反対側にセンサ収容壁１２２を有するコネクタハウジング１２１と、センサ収容壁１２２内に収容されたサーミスタ１２３とを備えている。過電流の通電によって端子箇所が発熱し、この発熱がコネクタハウジング１２１に伝達される。このコネクタハウジング１２１を伝ってサーミスタ１２３に伝達された温度を検出する。これにより、過電流の通電を検出し、過電流による端子、コネクタハウジング１２１等の損傷を防止する。

特開平５−１５９１８０号公報 特開２０１０−１３９５７２号公報

しかしながら、前者の従来例では、端子接続箇所より芯線１１１、被覆部１１２へと伝達された発熱温度を検出するため、端子接続箇所の温度を高精度に検出できない。特に、温度検出手段１００の設置位置がコネクタの外側である場合には、外気温度にも左右され、検出温度がバラツキの大きなものとなる。

後者の従来例でも、端子接続箇所よりコネクタハウジング１２１を介して伝達された発熱温度をサーミスタ１２３が検出するため、前者の従来例と同様に、端子接続箇所の温度を高精度に検出できない。特に、サーミスタ１２３は、端子の設置側とは反対側で、しかも、センサ収容壁１２２を介して伝達される温度を検出するため、精度低下を免れない。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、端子接続箇所の過電流の通電による発熱温度を高精度に検出できる端子及びこれを用いた充電コネクタを提供することを目的とする。

本発明は、相手端子が接触される相手端子接触部とセンサ固定部とを有する端子本体と、前記センサ固定部に固定された温度センサとを備え、前記センサ固定部は、前記温度センサが挿入される筒体形状であり、前記温度センサは、ロック部を有し、前記ロック部と前記センサ固定部の少なくともいずれか一方が弾性変形して前記センサ固定部への挿入が許容され、挿入完了位置では弾性復帰変形して前記ロック部が前記センサ固定部に係止されたことを特徴とする端子である。

前記端子本体は、電線接続部を有し、前記センサ固定部は、前記相手端子接触部と前記電線接続部の間に設けられるものが好ましい。

他の発明は、上記に記載された端子と、前記端子を収容するコネクタハウジングとを備えたことを特徴とする充電コネクタである。

本発明によれば、端子自体に温度センサが組み付けられているため、相手端子接触部が過電流の通電によって発熱すると、その発熱温度が端子を通じて温度センサに直に伝達される。従って、端子接続箇所の過電流の通電による発熱温度を高精度に検出できる。

本発明の第１実施形態を示し、充電コネクタの斜視図である。 本発明の第１実施形態を示し、充電コネクタの分解斜視図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は端子の斜視図、（ｂ）は端子本体に温度センサを組み付ける前の斜視図である。 本発明の第１実施形態を示し、温度センサの斜視図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は、サーミスタをセンサ固定部に挿入途中の状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はサーミスタをセンサ固定部に挿入完了した状態を示す正面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図である 本発明の第１実施形態を示し、端子が端子収容室に収容された状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は端子の斜視図、（ｂ）は端子本体にの温度センサを組み付ける前の斜視図である。 本発明の第２実施形態を示し、温度センサの斜視図である。 従来例の温度検出手段の平面図である。 従来例の温度検出手段の概略構成図である。 他の従来例の温度検出手段を適用したコネクタの斜視図である。 他の従来例の温度検出手段の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図４は本発明の第１実施形態を示す。この第１実施形態では、充電コネクタ１の端子１０Ａに適用されている。以下、説明する。

図１及び図２に示すように、充電コネクタ１は、車両に搭載される受電側のコネクタである。充電コネクタ１は、複数の端子収容室６を有するコネクタハウジング２と、各端子収容室６に収容された複数の端子１０Ａとを備える。コネクタハウジング２は、コネクタ嵌合部３と、コネクタ嵌合部３より側方に突出された取付鍔部４と、取付鍔部４よりコネクタ嵌合部３とは反対側に突出されたインナー筒部５とを有する。コネクタ嵌合部３の前端面には端子収容室６の先端側が開口し、この開口より相手側メス端子（図示せず）が挿入される。コネクタ嵌合部３の先端面は、蓋７によって開閉される。取付鍔部４の取り付け穴４ａを利用して充電コネクタ１が車体側にボルト固定される。インナー筒部５の後端面には、各端子収容室６が開口している。この各開口より端子１０Ａが挿入され、所定の挿入位置で固定される。各端子１０Ａに接続された電線Ｗ１は、各開口より車体内に引き出される。

図３及び図４に示すように、複数の端子１０Ａは、２個の受電用の端子１０Ａと１つのアース用端子（図示せず）である。受電用の端子１０Ａは、導電性の端子本体１１と、端子本体１１に固定され、後述する相手端子接触部１２の先端より前方に突出する絶縁性の先端絶縁部１９と、端子本体１１に固定された温度センサであるサーミスタ２０Ａとを備えている。

端子本体１１は、所定形状の導電性プレートをプレス加工で折り曲げることによって形成されている。端子本体１１は、相手メス端子（図示せず）が接触される相手端子接触部１２と、電線Ｗ１に接続される電線接続部１３と、相手端子接触部１２と電線接続部１３の間に設けられたセンサ固定部１４とを備えている。相手端子接触部１２は、円筒ロッド状に形成されている。つまり、端子１０Ａは、オス端子である。センサ固定部１４は、サーミスタ２０Ａがほぼ隙間無く挿入される寸法の方形の筒体形状である。センサ固定部１４の一対の側壁には、係止孔１５がそれぞれ形成されている。各係止孔１５は、円孔である。

サーミスタ２０Ａは、図４に詳しく示すように、直方体形状のハウジング２１と、このハウジング２１内に配置されたセンサ部（図示せず）とを有する。センサ部からの出力用の電線Ｗ２は、ハウジング２１の後端より外部に引き出されている。ハウジング２１の一対の側壁には、ロック部２２Ａがそれぞれ形成されている。各ロック部２２Ａは、センサ固定部１４の各係止孔１５に係止されている。ハウジング２１の一対の側面の後端には、ストッパ壁部２３がそれぞれ突設されている。一対のストッパ壁部２３は、センサ固定部１４の後端面に当接している。センサ部（図示せず）は、その外周温度に応じた電気信号を出力する。

サーミスタ２０Ａの端子本体１１への組み付けは、図３（ａ）に示すように、端子本体１１の後方からサーミスタ２０Ａをセンサ固定部１４内に挿入する。すると、先ず、一対のロック部２２Ａがセンサ固定部１４の後端面１４ｂに当接する。この当接状態より更に奥に挿入すると、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、センサ固定部１４の一対の側壁がロック部２２Ａからの外力を受けて外側に膨らむように弾性変形（センサ固定部１４の一対の側壁は図５（ａ）の仮想線状態から実線状態に弾性変形）し、サーミスタ２０Ａの挿入が許容される。サーミスタ２０Ａの一対のストッパ壁部２３がセンサ固定部１４の後端面１４ｂに当接する位置まで挿入すると、一対のロック部２２Ａが一対の係止孔１５の位置となり、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、センサ固定部１４の一対の側壁が復帰変形して一対のロック部２２Ａが一対の係止孔１５に挿入され、係止される（図３（ａ）参照）。これで、サーミスタ２０Ａの組み付けが完了する。サーミスタ２０Ａは、その挿入方向への移動が一対のストッパ壁部２３及び一対のロック部２２Ａによって規制され、引き抜き方向（反挿入方向）への移動が一対のロック部２２Ａによって規制され、これによって端子本体１１に固定される。

図６には、端子１０Ａが端子収容室６に挿入された状態が示されている。端子１０Ａの端子収容室６への挿入作業は、コネクタハウジング２の後方より端子１０Ａを端子収容室６に挿入する。すると、センサ固定部１４の前端面１４ａがランス８に当接し、この状態より更に挿入すると、ランス８が撓み変形して端子１０Ａの挿入が許容される。センサ固定部１４の前端面１４ａがコネクタハウジング２の挿入規制部９に当接する位置まで端子１０Ａを挿入すると、ランス８が復帰変形してセンサ固定部１４の後端面１４ｂに係止される。端子１０Ａは、挿入規制部９とランス８によって端子挿入方向及び端子引き抜き方向への移動が阻止され、この挿入位置で位置決めされる。つまり、センサ固定部１４は、ランス８への係止部を兼用し、端子１０Ａの端子収容室６内での位置決め機能（端子引き抜き防止機能）を有する。

上記構成の端子１０Ａによれば、端子１０Ａ自体にサーミスタ２０Ａが組み付けられているため、相手端子接触部１２が過電流の通電によって発熱すると、その発熱温度が端子１０Ａを通じてサーミスタ２０Ａに直に伝達される。従って、サーミスタ２０Ａは、端子接続箇所の過電流の通電による発熱温度を高精度に検出できる。

端子１０Ａは、充電コネクタ１に適用されているので、サーミスタ２０Ａが受電時の過電流の通電による発熱温度を高精度に検出できる。これにより、コネクタハウジング２や電線Ｗ１の損傷を確実に防止できる。

センサ固定部１４は、サーミスタ２０Ａが挿入される筒体形状であるので、センサ固定部１４からの温度がサーミスタ２０Ａの全周より伝達される。従って、端子本体１１からサーミスタ２０Ａへの温度伝達を迅速に行うことができる。

サーミスタ２０Ａは、ロック部２２Ａを有し、センサ固定部１４が弾性変形してセンサ固定部１４への挿入が許容され、挿入完了位置ではセンサ固定部１４が弾性復帰変形してロック部２２Ａが前記センサ固定部１４に係止される。従って、サーミスタ２０Ａの組み付け作業が容易である。又、サーミスタ２０Ａを端子本体１１から容易に取り外すことができるため、リサイクルも容易になる。

センサ固定部１４は、相手端子接触部１２と電線接続部１３の間に設けられているので、相手端子接触部１２の発熱による温度を電線接続部１３よりも迅速に、且つ、正確にセンサ固定部１４を介してサーミスタ２０Ａに伝達される。従って、サーミスタ２０Ａは、迅速、且つ、正確な検出ができる。

（第２実施形態）
図７及び図８は本発明の第２実施形態を示す。この第２実施形態の端子１０Ｂは、前記第１実施形態と同様に、端子本体１１と温度センサであるサーミスタ２０Ｂとを備えている。

端子本体１１のセンサ固定部１４は、第１実施形態と同様に方形状の筒体であるが、第１実施形態のような一対の係止孔１５を有しない。

サーミスタ２０Ｂは、第１実施形態と同様に、一対のロック部２２Ｂと一対のストッパ壁部２３を有する。一対のストッパ壁部２３は、前記第１実施形態と同様の構成であるが、一対のロック部２２Ｂは、ハウジング２１の前端部の左右位置で、且つ、ハウジング２１の側面より左右に突出している。各ロック部２２Ｂの前端面は、テーパ面２２ａに形成されている。つまり、各テーパ面２２ａに前方より押圧力を受けると、ロック部２２Ｂが互いに近づく方向に撓み変形によってハウジング２１の側面より突出しない状態に変移できる。

他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、図面の同一構成箇所には同一符号を付して説明を省略する。

サーミスタ２０Ｂの端子本体１１への組み付けは、図７（ｂ）に示すように、端子本体１１の後方からサーミスタ２０Ｂをセンサ固定部１４内に挿入する。すると、先ず、一対のロック部２２Ｂがセンサ固定部１４の後端面１４ｂに当接する。この状態より更に奥に挿入すると、各テーパ面２２ａにガイドされて各ロック部２２Ｂが互いに近づく方向に撓み変形し、サーミスタ２０Ｂの挿入が許容される。サーミスタ２０Ｂの一対のストッパ壁部２３がセンサ固定部１４の後端面１４ｂに当接する位置まで挿入すると、一対のロック部２２Ｂがセンサ固定部１４の前方に抜け、一対のロック部２２Ｂが撓み復帰変形してセンサ固定部１４の前端面１４ａに係止される（図７（ａ）参照）。これで、サーミスタ２０Ｂの組み付けが完了する。サーミスタ２０Ｂは、その挿入方向への移動が一対のストッパ壁部２３によって規制され、引き抜き方向（反挿入方向）への移動が一対のロック部２２Ｂによって規制され、これによって端子本体１１に固定される。

端子１０Ｂの端子収容室６への挿入作業は、前記第１実施形態と同様である。そして、前記第１実施形態と同様に、端子１０Ｂの挿入完了位置では、センサ固定部１４の前端面１４ａがコネクタハウジング（図示せず）の挿入規制部に当接し、センサ固定部１４の後端面１４ｂにランス（図示せず）が係止される。端子１０Ｂは、挿入規制部とランスによって端子挿入方向及び端子引き抜き方向への移動が阻止され、この挿入位置で位置決めされる。つまり、センサ固定部１４は、ランスへの係止部を兼用し、端子１０Ｂの端子収容室（図示せず）内での位置決め機能（端子引き抜き防止機能）を有する。

上記構成の端子１０Ｂによれば、端子１０Ｂ自体にサーミスタ２０Ｂが組み付けられているため、第１実施形態と同様の理由によって、サーミスタ２０Ｂは端子接続箇所の過電流の通電による発熱温度を高精度に検出できる。

センサ固定部１４は、サーミスタ２０Ｂが挿入される筒体形状であるので、第１実施形態と同様に、端子本体１１からサーミスタ２０Ｂへの温度伝達を迅速に行うことができる。

サーミスタ２０Ｂは、ロック部２２Ｂを有し、ロック部２２Ｂが撓み変形してセンサ固定部１４への挿入が許容され、挿入完了位置ではロック部２２Ｂが弾性復帰変形してセンサ固定部１４に固定されている。従って、第１実施形態と同様の理由によって、サーミスタ２０Ｂの組み付け作業が容易であり、サーミスタ２０Ｂを端子本体１１から取り外しできるため、リサイクルも容易になる。

センサ固定部１４は、相手端子接触部１２と電線接続部１３の間に設けられているので、第１実施形態と同様の理由によって、サーミスタ２０Ｂは、迅速、且つ、正確な検出ができる。

センサ固定部１４は、前記第１実施形態と同様に、ランス（図示せず）への係止部を兼用し、端子１０Ｂの端子収容室内での位置決め機能（端子引き抜き防止機能）を有する。

（変形例）
第１実施形態では、サーミスタ２０Ａのセンサ固定部１４への組み付けに際して、センサ固定部１４が弾性変形してサーミスタ２０Ａの挿入を許容し、第２実施形態では、サーミスタ２０Ｂのセンサ固定部１４への組み付けに際して、ロック部２２Ｂが弾性変形してサーミスタ２０Ｂの挿入を許容する。このように、センサ固定部１４とサーミスタ２０Ａ，２０Ｂのロック部２２Ａ，２２Ｂのいずれか一方が弾性変形するように構成しても良いが、センサ固定部１４とサーミスタ２０Ａ，２０Ｂのロック部２２Ａ，２２Ｂの双方が弾性変形するように構成しても良い。

第１及び第２実施形態では、センサ固定部１４は、方形の筒体形状であるが、サーミスタ２０Ａ，２０Ｂを固定できる形状であれば良く、円形の筒体形状（円筒形）でも、コ字形状でも、Ｕ字形状でも良い。

第１及び第２実施形態では、端子１０Ａ，１０Ｂは、充電コネクタ１に適用されているが、本発明の端子は充電コネクタ１以外の電気機器（充電コネクタ以外のコネクタを含む）に適用できることはもちろんである。

１ 充電コネクタ
２ コネクタハウジング
１０Ａ，１０Ｂ 端子
１１ 端子本体
１２ 相手端子接触部
１３ 電線接続部
１４ センサ固定部
２０Ａ，２０Ｂ サーミスタ（温度センサ）
２２Ａ，２２Ｂ ロック部

Claims (3)

1. 相手端子が接触される相手端子接触部とセンサ固定部とを有する端子本体と、
   前記センサ固定部に固定された温度センサとを備え、
   前記センサ固定部は、前記温度センサが挿入される筒体形状であり、
   前記温度センサは、ロック部を有し、前記ロック部と前記センサ固定部の少なくともいずれか一方が弾性変形して前記センサ固定部への挿入が許容され、挿入完了位置では弾性復帰変形して前記ロック部が前記センサ固定部に係止されたことを特徴とする端子。
2. 請求項１記載の端子であって、
   前記端子本体は、電線接続部を有し、
   前記センサ固定部は、前記相手端子接触部と前記電線接続部の間に設けられたことを特徴とする端子。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された端子と、前記端子を収容するコネクタハウジングとを備えたことを特徴とする充電コネクタ。
   

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