JP6166083B2 - 充電コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、充電コネクタに関し、特に、車両に設けられた車両側インレットに嵌合される充電コネクタに関する。
近年、環境意識の向上から、蓄電池(以下、バッテリー)を搭載してその電力でモータを駆動することによって走行可能な電動車両(例えば、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV))の普及が進められている。このような車両のインフラ整備として充電器の拡充が図られており、この充電器側の充電コネクタの一例について、図13を参照しながら説明する。
図13に示すように、充電コネクタ100は、相手側コネクタとしての車両側インレット(不図示)に嵌合するコネクタ嵌合部111を収容するコネクタケース110と、先端にロック爪121が設けられ、車両側インレットにロック爪121が係合するロック位置と車両側インレットとロック爪121との係合が解除される解除位置との間で揺動軸122を中心に揺動するロックアーム120と、ロックアーム120をロック位置に向けて付勢するコイルバネ130と、車両側インレットとロック爪121との係止を解除する解除レバー140とを備えている。
解除レバー140は、コネクタケース110内でスライド自在に設けられている。解除レバー140の側壁には、スライド方向(前後方向)に沿った長尺状のリブ141が設けられている。このリブ141は、コネクタケース110の内面に形成されたスライド溝112に挿入されている。
このような充電コネクタ100を車両側インレットに差し込むとき、ロックアーム120のロック爪121は、車両側インレットの内周面に接触してコネクタ嵌合部111内に押し込まれる。そして、充電コネクタ100が車両側インレットに最も奧まで差し込まれる(すなわち、完全嵌合状態となる)と、ロックアーム120のロック爪121は、コネクタ嵌合部111の外周面から突出し、車両側インレットの内周面に設けられた凹部(不図示)に係止することで充電コネクタ100が車両側インレットにロックされる。
一方で、バッテリーへの給電後に車両側インレットから充電コネクタ100を取り外すときは、解除レバー140を押込操作することによって、解除レバー140がロックアーム120に当接してロックアーム120を揺動させる。これにより、ロックアーム120のロック爪121がコネクタ嵌合部111内に押し込まれた状態となり、車両側インレットから充電コネクタ100が取り外し可能となる。
特開2012−234775号公報
しかしながら、上述した従来の充電コネクタ100では、リブ141の一部が破損してしまうとリブ141の全体が連続して折れてしまうなどの解除レバー140に不具合が生じてしまうおそれがあった。この場合、解除レバー140が正常動作しないという事態が発生し、車両側インレットから充電コネクタ100を取り外すことが困難となってしまう。
そこで、本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、解除レバーに不具合が生じることを防止し、解除レバーが正常動作しないという事態を抑制できる充電コネクタの提供を目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第1の特徴は、コネクタケースと、前記コネクタケース内でスライド自在に設けられた解除レバーとを備え、前記解除レバーにスライド突起が設けられ、前記コネクタケースに前記スライド突起が挿入されるスライド溝が設けられ、前記スライド突起が前記スライド溝内をスライドすることによって前記解除レバーがスライドする充電コネクタであって、前記スライド突起は、前記解除レバーのスライド方向に対して複数設けられ、前記スライド溝は、前記複数のスライド突起を案内する長孔状に設けられ、かつ、前記スライド溝の底部に水分排出用溝が設けられていることを要旨とする。
その他の特徴としては、前記各スライド突起は、前記スライド方向に沿った平面状の上面及び下面を有することが好ましい。
本発明の特徴によれば、解除レバーのスライド突起が解除レバーのスライド方向に対して複数設けられると共にコネクタケースの長孔状のスライド溝に案内されていることによって、各スライド突起がそれぞれ独立しているため、例えば少なくとも1つのスライド突起が破損しても、その破損が他のスライド突起に影響しない。このため、解除レバーに不具合が生じることを防止し、解除レバーが正常動作しないという事態を抑制できる。
図1は、本実施形態に係る充電コネクタを示す全体斜視図である。 図2は、本実施形態に係る充電コネクタを示す縦断面図である。 図3は、本実施形態に係る充電コネクタの内部を示す斜視図である。 図4は、本実施形態に係る充電コネクタの内部を示す斜視図である。 図5は、本実施形態に係るケース本体部及び解除レバーの一部を示す斜視図である。 図6(a)は、本実施形態に係るケース本体部及び解除レバーの一部を示す縦断面図であり、図6(b)は、本実施形態に係るケース本体部及び解除レバーの一部を示す横断面図である。 図7は、本実施形態に係る充電コネクタの動作(差込操作前)を説明するための図である。 図8は、実施形態に係る充電コネクタの動作(差込操作途中)を説明するための図である。 図9は、本実施形態に係る充電コネクタの動作(差込操作途中)を説明するための図である。 図10は、本実施形態に係る充電コネクタの動作(完全嵌合)を説明するための図である。 図11は、本実施形態に係る充電コネクタの動作(引抜操作途中)を説明するための図である。 図12は、本実施形態に係る充電コネクタの動作(引抜操作途中)を説明するための図である。 図13は、背景技術に係る充電コネクタの一部を示す斜視図である。
次に、本発明に係る充電コネクタの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。
(充電コネクタの構成)
まず、本実施形態に係る充電コネクタ1の構成について、図面を参照しながら説明する。図1〜図6は、本実施形態に係る充電コネクタ1を示す図である。
ここで、説明の便宜を図るために、充電コネクタ1における相手側の車両側インレット90側(図1〜図3の左側及び図4の右側))を「先端側」とし、この先端側に向かう方向を「嵌合方向FD」とする。また、充電コネクタ1における車両側インレット90側とは反対側(図1〜図3の右側及び図4の左側))を「後端側」とし、この後端側に向かう方向を「離脱方向SD」とする。
図1〜図4に示すように、充電コネクタ1は、受給側端子(不図示)が設けられた車両側インレット90(図2参照)に嵌合され、車両のバッテリーを給電するために利用されるものである。充電コネクタ1は、電源供給装置(不図示)から延出される電線W(不図示)の先端に取り付けられている。
充電コネクタ1は、互いの端面同士が組み合わされる略鏡像対称の二つの分割体としてのコネクタケース3A,3Bを備えている。コネクタケース3A,3Bは、ケース本体部5と、ケース本体部5の後方から傾斜して作業者が把持するハンドル部7とを有している。
このようなケース本体部5の前方には、車両側インレット90に嵌合するコネクタ嵌合部10が設けられている。このコネクタ嵌合部10の外周面には、切り欠き11が形成されている。コネクタ嵌合部10の内部には、車両側インレット90内の受給側端子(不図示)と接続される供給側端子(不図示)が収納されている。なお、供給側端子(不図示)の配列等については、各種規格に準拠したものであり、ここでの説明は省略する。
ケース本体部5内の上側における内面には、図5及び図6に示すように、解除レバー40の後述するスライド突起48が挿入され、解除レバー40のスライド方向(すなわち、充電コネクタ1と車両側インレット90との嵌合離脱方向FSD)に沿ってスライド突起48を案内する長孔状のスライド溝6が設けられている。
スライド溝6の周囲は、ケース本体部5の内面から突出する突出壁部5Aにより囲まれている。このスライド溝6の底部には、下方に向かって延びる水分排出用溝8が連通している。なお、スライド溝6の底部とは、突出壁部5Aの下側壁面であるものとして説明するが、電源供給装置(不図示)側に置かれたときのスライド溝6の下方側であればよい。
このようなケース本体部5内の下側には、コネクタ嵌合部10から延出される電線Wが配置され、この電線Wがハンドル部7内を通過して外部に引き出されている。ケース本体部5内の上側には、ロックアーム20、嵌合検知アーム30、解除レバー40、及びレバー保持アーム50が設けられている。
(ロックアーム)
ロックアーム20は、車両側インレット90とコネクタ嵌合部10との嵌合状態で、車両側インレット90からの充電コネクタ1の離脱を阻止している。図2〜図4に示すように、ロックアーム20は、ケース本体部5内で軸芯21Jを中心に揺動自在に設けられるメインアーム21と、メインアーム21とともに揺動するロック補助アーム26とによって構成される。
メインアーム21は、図1〜図3に示すように、メインアーム21の先端側に設けられてコネクタ嵌合部10の切り欠き11から出没自在なロック爪22と、メインアーム21の後端に設けられて解除レバー40の後述する下側係合溝部46に係止する係合部としてのロック係合片23とを備えている。
メインアーム21は、ロック爪22が車両側インレット90の内周面に設けられた係止溝部91(図2参照)に係止するロック位置と、ロック爪22と係止溝部91との係止が解除される非ロック位置との間で、軸芯24を中心に揺動自在に設けられている。メインアーム21は、コイルバネ25によりロック爪22がコネクタ嵌合部10の切り欠き11から突出する方向(上方向TD)に向かって付勢されている。
メインアーム21は、解除レバー40寄りで下方向BDへ屈曲されている。この屈曲された下端から離脱方向SDに沿って延び、その先端にロック係合片23が設けられている。
ロック係合片23は、メインアーム21の非ロック位置(すなわち、ロック爪22が切り欠き11内に退避した状態)では、解除レバー40の後述する下側係合溝部46に係合する。一方、ロック係合片23は、メインアーム21のロック位置(すなわち、ロック爪22が切り欠き11から突出した状態)では、解除レバー40の後述する上側係止溝部45との係合が解除される。
ロック補助アーム26は、図2及び図3に示すように、ロック補助アーム26の後端に設けられて解除レバー40の後述する上側係止溝部45に係止する補助係止片27を備えている。
ロック補助アーム26は、補助係止片27が解除レバー40の後述する上側係止溝部45に係止する係止位置と、補助係止片27と上側係止溝部45との係止が解除される非係止位置(解除位置)との間で、軸芯26Aを中心に揺動自在に設けられている。ロック補助アーム26は、コイルバネ28により補助係止片27の係止方向(下方向BD)に付勢されている。
補助係止片27は、下方向BDに向かって延びており、解除レバー40の後述する上側係止溝部45に係止可能に設けられている。補助係止片27は、上述したロック係合片23と対向する位置に設けられている。補助係止片27は、嵌合検知アーム30の後述する検知係止片32やレバー保持アーム50の後述する保持係止片51よりも離脱方向SD側に設けられている。
補助係止片27は、メインアーム21の非ロック位置(すなわち、ロック爪22が切り欠き11内に退避した状態)では、解除レバー40の後述する上側係止溝部45との係止が解除される。一方、補助係止片27は、メインアーム21のロック位置(すなわち、ロック爪22が切り欠き11から突出した状態)では、解除レバー40の後述する上側係止溝部45と係止可能となっている。
(嵌合検知アーム)
嵌合検知アーム30は、車両側インレット90とコネクタ嵌合部10との完全嵌合状態を検知している。嵌合検知アーム30は、図2〜図4に示すように、嵌合検知アーム30の先端側に設けられてコネクタ嵌合部10の切り欠き11から出没自在である検知爪31と、嵌合検知アーム30の後端側に設けられて後述する解除レバー40の後述する上側係止溝部45に係止する検知係止片32とを備えている。
嵌合検知アーム30は、検知爪31が車両側インレット90の先端面と接触して車両側インレット90へのコネクタ嵌合部10の嵌合を検知する嵌合位置と、検知爪31と車両側インレット90との接触が解除されて車両側インレット90からのコネクタ嵌合部10の離脱を検知する離脱位置との間で、軸芯33を中心に揺動自在に設けられている。嵌合検知アーム30は、コイルバネ34により検知爪31がコネクタ嵌合部10の切り欠き11に突出する方向(すなわち、検知係止片32の係止方向)に向かって付勢されている。
検知爪31は、コネクタ嵌合部10の切り欠き11から外部に出没自在(進退自在)に設けられている。検知爪31は、上述したメインアーム21のロック爪22よりも離脱方向SD側に設けられている。
検知係止片32は、下方向BDに向かって延びており、解除レバー40の後述する上側係止溝部45に係止可能に設けられている。検知係止片32は、ロック補助アーム26の補助係止片27よりも嵌合方向FD側に設けられ、レバー保持アーム50の後述する保持係止片51よりも離脱方向SD側に設けられている。
検知係止片32は、コネクタ嵌合部10の嵌合位置(すなわち、検知爪31がコネクタ嵌合部10の切り欠き11内に退避した状態)では、解除レバー40の後述する上側係止溝部45との係止が解除される。一方、検知係止片32は、コネクタ嵌合部10の離脱位置(すなわち、検知爪31がコネクタ嵌合部10の切り欠き11から突出した状態)では、解除レバー40の後述する上側係止溝部45と係止する。
検知係止片32と軸芯33との間には、下方向BDに向かって突出する突起35(図2及び図3参照)が設けられている。この突起35は、レバー保持アーム50の先端側(後述する軸芯52よりも先端側)を下方向BDに向かって押圧することによって、解除レバー40の後述する上側係止溝部45とレバー保持アーム50の後述する保持係止片51との係止を解除させる。
(解除レバー)
解除レバー40は、車両側インレット90内の係止溝部91とロック爪22との係止を解除する。解除レバー40は、ケース本体部5に対する押込操作の開始位置から完了位置まで(すなわち、嵌合離脱方向FSD)にスライド自在に設けられている。
この解除レバー40は、図2及び図3に示すように、ケース本体部5から後端が突出されてスライド方向(すなわち、嵌合離脱方向FSD)に移動する解除スイッチ41と、ケース本体部5内に設けられて解除スイッチ41と一体に形成された解除本体部42とを有している。
解除スイッチ41は、コイルバネ43により解除スイッチ41が押込操作の開始位置(すなわち、離脱方向SD側)に付勢されている。解除本体部42は、解除スイッチ41の押込操作時において、ロック補助アーム26の補助係止片27、嵌合検知アーム30の検知係止片32及びレバー保持アーム50の後述する保持係止片51に当接して押し上げる先端当接部44を有している。
この先端当接部44は、解除スイッチ41の押込操作の完了位置でメインアーム21の傾斜面21Aに当接することによりメインアーム21を非ロック位置に揺動させている。先端当接部44は、湾曲状に形成されている。
解除本体部42の先端上側には、ロック補助アーム26の補助係止片27、及び嵌合検知アーム30の検知係止片32がそれぞれ係止する上側係止溝部45が設けられている。一方、解除本体部42の先端下側には、メインアーム21のロック係合片23が係合する被係合部としての下側係合溝部46が設けられている。
解除本体部42の側壁には、スライド溝6に向かって突出するスライド突起48が設けられている。このスライド突起48は、図5及び図6に示すように、スライド溝6に挿入され、解除レバー40のスライド方向に沿ってスライド溝6内でスライドする。スライド突起48は、コネクタケース3A側には1つ設けられ、コネクタケース3B側には解除レバー40のスライド方向に対して複数(本実施形態では、2つ)設けられる。各スライド突起48は、解除レバー40のスライド方向に沿った平面状の上面48Aと下面48Bを有している。
(レバー保持アーム)
レバー保持アーム50は、解除レバー40の完了位置で解除レバー40を保持する。レバー保持アーム50は、図2〜図4に示すように、レバー保持アーム50の後端側に設けられ、解除レバー40の押圧位置で解除レバー40の上側係止溝部45に係止する保持係止片51を備えている。
レバー保持アーム50は、解除レバー40を完了位置で保持するレバー保持位置(すなわち、保持係止片51がの上側係止溝部45に係止する状態)と、解除レバー40を保持しないレバー非保持位置(すなわち、保持係止片51と上側係止溝部45との係止が解除された状態)との間で、軸芯52を中心に揺動自在に設けられている。
レバー保持アーム50の軸芯33よりも保持係止片51側には、コイルバネ53が設けられており、このコイルバネ28により保持係止片51側が下方向BDに向かうように付勢されている。レバー保持アーム50の軸芯33よりも先端側は、嵌合検知アーム30の突起35と当接可能となっている。
保持係止片51は、下方向BDに向かって延びており、解除レバー40の上側係止溝部45に係止可能に設けられている。保持係止片51は、ロック補助アーム26の補助係止片27や嵌合検知アーム30の検知係止片32よりも嵌合方向FD側に設けられている。
保持係止片51は、レバー保持位置では、解除レバー40の上側係止溝部45と係止する。一方、保持係止片51は、レバー非保持位置では、レバー保持アーム50の軸芯33よりも先端側が突起35により押圧され、解除レバー40の上側係止溝部45と保持係止片51との係止が解除される。
(充電コネクタの動作)
次に、上述した充電コネクタ1の動作について、図面を参照しながら説明する。図7〜図12は、本実施形態に係る充電コネクタ1の動作を説明するための図である。
(差し込み操作)
図7に示すように、車両側インレット90に対する充電コネクタ1の離脱状態では、メインアーム21のロック爪22と嵌合検知アーム30の検知爪31とは、コネクタ嵌合部10の切り欠き11から突出されている。
このとき、嵌合検知アーム30の検知係止片32は、解除レバー40の上側係止溝部45に係止されている。また、補助係止片27は、検知係止片32よりも離脱方向SD側に位置しているため、上側係止溝部45に完全に係止されてない状態で検知係止片32と上側係止溝部45との係止が外れた場合に即座に係止可能な状態となっている。
次いで、図8に示すように、車両側インレット90に対して充電コネクタ1を徐々に嵌合させると、車両側インレット90の内周面の当接によりロック爪22がコネクタ嵌合部10の切り欠き11内へ退避する(押し込まれる)。すると、メインアーム21が揺動し、補助係止片27が上側係止溝部45から外れる。このとき、メインアーム21のロック係合片23は、下側係合溝部46内に挿入される。
次いで、図9に示すように、車両側インレット90に対して充電コネクタ1をさらに嵌合させると、車両側インレット90の先端面の当接により検知爪31がコネクタ嵌合部10の切り欠き11内へ退避する(押し込まれる)。すると、嵌合検知アーム30が揺動し、検知係止片32が上側係止溝部45から外れる。このとき、ロック係合片23は、解除本体部42の下側係合溝部46内に挿入されるため、解除レバー40の離脱方向SD側(押込操作の開始位置側)への移動が未だ阻止されている。
次いで、図10に示すように、車両側インレット90に対して充電コネクタ1を完全に嵌合させると、メインアーム21が揺動してロック爪22がコネクタ嵌合部10の切り欠き11から突出するすることでメインアーム21がロック位置となる。すると、ロック爪22が車両側インレット90の係止溝部91に係止される。
また、ロック係合片23が下側係合溝部46から外れるため、解除レバー40が離脱方向SD側(押込操作の開始位置側)へ移動する。つまり、解除レバー40のスライド突起48は、ケース本体部5の内面のスライド溝6内で離脱方向SDに向かってスライドする。
(引き抜き操作)
図11に示すように、車両に搭載されるバッテリー(不図示)への充電が終了して車両側インレット90から充電コネクタ1を取り外すときは、解除レバー40の解除スイッチ41を押込操作(嵌合方向FD側に押圧)する。このとき、解除レバー40のスライド突起48は、ケース本体部5の内面のスライド溝6内で嵌合方向FDに向かってスライドする。
そして、解除レバー40の完了位置では、解除本体部42の先端当接部44がメインアーム21の傾斜面21Aに当接してメインアーム21が揺動し、ロック爪22がコネクタ嵌合部10の切り欠き11内に押し込まれることでメインアーム21は非ロック位置になる。
すると、ロック補助アーム26の補助係止片27が上側係止溝部45から押し上げられ、ロック係合片23が下側係合溝部46に挿入される。これにより、解除レバー40が押込操作の完了位置で保持され、解除レバー40の押込操作の開始位置側への移動が阻止されている。
次いで、図12に示すように、車両側インレット90に対して充電コネクタ1を徐々に離脱させると、嵌合検知アーム30が揺動して検知爪31がコネクタ嵌合部10の切り欠き11から突出する。すると、検知係止片32が上側係止溝部45に係止する。このとき、嵌合検知アーム30の裏面側に設けられた突起35がレバー保持アーム50を揺動させ、保持係止片51が上側係止溝部45から外れる。
そして、車両側インレット90に対して充電コネクタ1が完全に離脱されると、上述した充電コネクタ1の差し込み操作前の状態となる(図7参照)。
(作用・効果)
以上説明した本実施形態では、スライド突起48が解除レバー40のスライド方向に対して複数設けられることによって、各スライド突起48がそれぞれ独立しているため、例えば少なくとも1つのスライド突起48が破損しても、その破損が他のスライド突起に影響しない。このため、解除レバー40に不具合が生じることを防止し、解除レバー40が正常動作しないという事態を抑制できる。従って、車両側インレット90から充電コネクタ100を取り外すことができないという事態を防止できる。
本実施形態では、各スライド突起48は、解除レバー40のスライド方向に沿った平面状の上面48Aと下面48Bを有することによって、スライド突起48が円筒状に形成される場合と比較して、解除レバー40の回動方向(スライド方向に交差する方向)に対して回動しにくくなり、仮に少なくとも1つのスライド突起48が破損しても、解除レバー40のスライド操作を確実に行うことが可能となる。
(その他の実施形態)
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、充電コネクタ1は、車両のバッテリーに給電するために利用されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、車両以外の船舶や潜水艦、航空機などの移動に搭載された蓄電装置のインレット、家庭やビル・工場などに設置される蓄電装置のインレットなどにも適用できる。
また、スライド突起48は、コネクタケース3A側には1つ設けられ、コネクタケース3B側には解除レバー40のスライド方向に対して複数(本実施形態では、2つ)設けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、コネクタケース3A,3Bの両側のそれぞれに複数設けられるものであってもよい。
さらに、各スライド突起48は、解除レバー40のスライド方向に沿った平面状の上面48Aと下面48Bを有するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、円筒状に形成されていてもよい。
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
1…充電コネクタ
3A,3B…コネクタケース
6…スライド溝
10…コネクタ嵌合部
20…ロックアーム
30…嵌合検知アーム
40…解除レバー
48…スライド突起
48A…上面
48B…下面
50…レバー保持アーム
90…車両側インレット(相手側コネクタ)

Claims (2)

  1. コネクタケースと、前記コネクタケース内でスライド自在に設けられた解除レバーとを備え、前記解除レバーにスライド突起が設けられ、前記コネクタケースに前記スライド突起が挿入されるスライド溝が設けられ、前記スライド突起が前記スライド溝内をスライドすることによって前記解除レバーがスライドする充電コネクタであって、
    前記スライド突起は、前記解除レバーのスライド方向に対して複数設けられ、前記スライド溝は、前記複数のスライド突起を案内する長孔状に設けられ、かつ、前記スライド溝の底部に水分排出用溝が設けられていることを特徴とする充電コネクタ。
  2. 請求項1に記載の充電コネクタであって、
    前記各スライド突起は、前記スライド方向に沿った平面状の上面及び下面を有することを特徴とする充電コネクタ。
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