JP7509098B2 - 充電コネクタ - Google Patents
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Description
本開示は、充電コネクタに関する。
電気自動車等の車両には、電気スタンド側の外部充電コネクタと接続されて充電を受けるための充電コネクタが搭載される。このような充電コネクタと外部充電コネクタとの接続部分には接続端子が備えられる。
このような充電コネクタとして、特許文献1に記載のような装置が知られている。特許文献1に記載の充電コネクタは、外部充電コネクタに嵌着される筒状部を備えている。筒状部の内部には、外部充電コネクタの端子と電気的に接続される複数の端子が設けられる。
ここにおいて、近年の急速充電の要請から、大電流での充電の要望が高まっている。このような大電流での充電を実現するため、電力線の大径化が進んでいる。電力線が大径化し、大電流の電流が流れると、車両内での充電のための装置や充電池の振動が増大する。この結果、電力線にも振動が伝播して、電力線の振動が増大する。電力線の振動が増大すると、電力線と接続されるパワー端子にも振動が伝播するという問題が生じている。
そこで、端子への振動伝播の抑制可能な充電コネクタを提供することを目的とする。
本開示の充電コネクタは、車両に搭載され、前記車両の外部電源に接続される外部充電コネクタが挿抜され、前記車両に備えられるバッテリの充電に用いられる充電コネクタであって、前記車両の外部側から前記バッテリへ電力を供給する前記外部充電コネクタの端子と接続されるパワー端子と、前記外部充電コネクタを挿抜可能な開口部と、前記外部充電コネクタの挿抜方向から見た場合に、前記開口部の内側に位置し、前記パワー端子を収容可能なパワー端子収容部が形成されるハウジング本体と、前記ハウジング本体に対して前記開口部とは反対側に取付けられ、前記ハウジング本体と共に前記パワー端子を保持するリテーナと、前記パワー端子のうち前記開口部とは反対側の端部に取付けられ、前記挿抜方向と交差する方向に延びる中継端子と、前記中継端子を介して前記パワー端子に電気的に接続され、前記パワー端子に対して交差する方向に延出する電力線と、前記電力線を、前記中継端子から離れた位置で保持する電力線保持部と、を備える。
本開示によれば、端子への振動伝播の抑制可能な充電コネクタを提供することができる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の充電コネクタは、次の通りである。
(1)車両に搭載され、前記車両の外部電源に接続される外部充電コネクタが挿抜され、前記車両に備えられるバッテリの充電に用いられる充電コネクタであって、前記車両の外部側から前記バッテリへ電力を供給する前記外部充電コネクタの端子と接続されるパワー端子と、前記外部充電コネクタを挿抜可能な開口部と、前記外部充電コネクタの挿抜方向から見た場合に、前記開口部の内側に位置し、前記パワー端子を収容可能なパワー端子収容部が形成されるハウジング本体と、前記ハウジング本体に対して前記開口部とは反対側に取付けられ、前記ハウジング本体と共に前記パワー端子を保持するリテーナと、前記パワー端子のうち前記開口部とは反対側の端部に取付けられ、前記挿抜方向と交差する方向に延びる中継端子と、前記中継端子を介して前記パワー端子に電気的に接続され、前記パワー端子に対して交差する方向に延出する電力線と、前記電力線を、前記中継端子から離れた位置で保持する電力線保持部と、を備える充電コネクタである。
本開示によると、パワー端子に対して交差する方向に延出する電力線が、中継端子から離れた位置で電力線保持部によって支持され、電力線保持部が電力線の振動を抑制する。このため、電力線の振動が端子に伝播することが抑制される。
(2)前記電力線保持部は、前記電力線の長手方向において異なる少なくとも二以上の位置で前記電力線に接触して、前記電力線を保持してもよい。本開示によると、電力線を媒体として伝わる横方向の振動の伝達が電力線の長手方向において離れた2箇所で抑制される。このため、電力線の振動が端子に伝播することが効果的に抑制される。
(3)前記ハウジング本体に前記電力線に沿って延びる腕部が一体形成され、前記腕部の先端部に前記電力線保持部が一体形成されていてもよい。本開示によると、ハウジングと電力保持部とを同一部材にできるので、部品点数を削減できる。
(4)前記車両の外部側と前記車両の制御部との間で信号を伝送する前記外部充電コネクタの端子と接続されるシグナル端子と、前記シグナル端子と電気的に接続された信号線と、をさらに備え、前記信号線は、前記電力線保持部を避けて配策されてもよい。本開示によると、信号線は電力線よりも振動の伝播の問題が生じにくいことから、電力線のように電力線保持部により保持されなくてもよい。このため、信号線を電力線保持部で保持せずとも自由な配索が可能となる。
(5)前記リテーナと前記パワー端子と前記電力線保持部とを覆うグロメットをさらに備えてもよい。充電コネクタのうち開口部とは反対側の部分を、弾性を有する外装部材(例えば、プロテクタやグロメット)によって容易に全体的に覆うことができる。これにより、充電コネクタのうち開口部とは反対側の部分の防水性を向上させることができる。
(6)前記電力線は、前記グロメット内で直線状に延びてもよい。本開示によると、電力線がグロメット内で直線状に延びることで、グロメット内において曲げた電力線を収容するスペースを設ける必要がなくなり、充電コネクタの小型化が図られる。
(7)前記車両の外部側と前記車両の制御部との間で信号を伝送する前記外部充電コネクタの端子と接続されるシグナル端子と、前記シグナル端子と電気的に接続された信号線と、をさらに備え、前記信号線は、前記グロメット内で曲っていてもよい。信号線については、小さな曲率半径で容易に曲げることができるため、グロメット内に信号線を曲げるスペースを確保し易い。信号線をグロメットの内側で曲げることにより、信号線を任意の方向に引出すことができるからである。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の充電コネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内におけるすべての変更が含まれることが意図される。
本開示の充電コネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内におけるすべての変更が含まれることが意図される。
各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張または簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。また、本明細書における「平行」や「直交」は、厳密に平行や直交の場合のみでなく、本実施形態における作用ならびに効果を奏する範囲内で概ね平行や直交の場合も含まれる。
[実施形態1]
以下、実施形態1にかかる充電コネクタ10について説明する。図1は、充電コネクタ10を備える車両1を外部電源9とともに示す概略図である。
以下、実施形態1にかかる充電コネクタ10について説明する。図1は、充電コネクタ10を備える車両1を外部電源9とともに示す概略図である。
<車両1について>
車両1は、ボディ2と、バッテリ3と、PCU(Power Control Unit)4と、電動発電機5と、充電器6と、充電コネクタ10と、を含む。
車両1は、ボディ2と、バッテリ3と、PCU(Power Control Unit)4と、電動発電機5と、充電器6と、充電コネクタ10と、を含む。
バッテリ3は、二次電池であり、例えばリチウムイオン電池である。PCU4は、インバータおよびコンバータを含む。電動発電機5は、駆動用のモータと発電機としての機能を有する回転電機である。PCU4は、バッテリ3から供給される直流電力を交流電力に変換して、電動発電機5に供給する。電動発電機5は、PCU4から供給される交流電力(または直流電力)によって駆動して、駆動輪を駆動させる。また、車輪の減速時等に電動発電機5が発電する。PCU4は、電動発電機5によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ3を充電する。
ボディ2は、車両1の外観を構成する部分である。ボディ2には、蓋が設けられている。蓋が開けられると、充電コネクタ10が外部に露出する。充電コネクタ10が設けられる位置は任意である。例えば、充電コネクタ10は、ボディ2の前部に設けられてもよいし、側部における後方部分に設けられてもよい。
充電器6は、充電コネクタ10およびバッテリ3に接続されている。充電器6は、たとえば、充電コネクタ10から供給される交流電力を直流電力に変換し、あるいは、充電コネクタ10から供給される直流電力を電圧変換して、バッテリ3に供給する。
車両1におけるバッテリ3の充電態様として、一般に、普通充電及び急速充電がある。急速充電は、普通充電よりも大きな電流を流すことによって、普通充電よりも短時間での充電を可能にする。普通充電は、家庭用電源又はそれと同等の外部電源が用いられることが想定される。急速充電では、例えば充電スタンドなどの専用の電源が用いられることが想定される。本開示の充電コネクタ10は、急速充電に対応した充電コネクタであるものとして説明される。
<車両1における充電コネクタ10>
充電コネクタ10は、車両1に備えられるバッテリ3の充電に用いられる。充電コネクタ10は、車両1に搭載される。充電コネクタ10は、外部充電コネクタ7と嵌合することにより、外部充電コネクタ7の端子と接続される。本実施形態においては、外部充電コネクタ7のピン状の端子が、充電コネクタ10の筒状の端子に嵌合して接続される。なお、外部充電コネクタ7の筒状の端子に、充電コネクタ10のピン状の端子が嵌合して接続されても良い。外部充電コネクタ7は、変換器8を介して外部電源9に接続されている。
充電コネクタ10は、車両1に備えられるバッテリ3の充電に用いられる。充電コネクタ10は、車両1に搭載される。充電コネクタ10は、外部充電コネクタ7と嵌合することにより、外部充電コネクタ7の端子と接続される。本実施形態においては、外部充電コネクタ7のピン状の端子が、充電コネクタ10の筒状の端子に嵌合して接続される。なお、外部充電コネクタ7の筒状の端子に、充電コネクタ10のピン状の端子が嵌合して接続されても良い。外部充電コネクタ7は、変換器8を介して外部電源9に接続されている。
変換器8は、外部電源9から供給される電力電流および電圧等を調整して、バッテリ3に供給する。車両1は、バッテリ3の電力によってモータが駆動されることによって走行する。車両1は、駆動源としてモータのみを備える電気自動車であってもよいし、モータとエンジンとを備えるハイブリッド自動車であってもよい。
図2は、実施形態1にかかる充電コネクタ10及びその組付態様を示す平面図である。充電コネクタ10は、外部充電コネクタ7(図1参照)が嵌合されて電気的に接続されることが可能に構成される。充電コネクタ10は、例えば、車両1におけるボディ2に設けられた取付部100に取付けられる。図2には、取付部100の一例が示されている。取付部100は、例えば、ボディ2をなすパネル102の一部が車両の内側に凹む凹状に形成された部分である。このパネル102の凹部の開口が外部充電コネクタを受入可能な開口部を形成する。取付部100のうち底部のパネル102には貫通孔104が形成される。
充電コネクタ10の外部充電コネクタ7の挿抜方向における車両1の外側には、外部充電コネクタ7との接続部分が設けられる。接続部分は、外部充電コネクタ7が挿し込まれて電気的に接続される部分を含む。充電コネクタ10における接続部分を含む一部は、貫通孔104を貫通してパネル102の外側に露出する。充電コネクタ10の他の一部は、パネル102よりも車両の内側に配置される。通常、取付部100には、車体側カバー106が設けられる。車体側カバー106は、ヒンジ等によって開閉可能にパネル102に取付けられる。車体側カバー106が閉じた状態で、車体側カバー106がパネル102の開口部を覆う。車体側カバー106が開いた状態で、充電コネクタ10が露出し、外部から充電コネクタ10へのアクセスが可能となる。
本開示において、図2に示されるように、互いに直交するX方向、Y方向及びZ方向のうち、X方向が、充電コネクタ10がパネル102の貫通孔104を貫通する方向に平行な方向とされる。充電コネクタ10と外部充電コネクタ7とは、X方向に接続される。本明細書においては、X方向のことを、外部充電コネクタ7の挿抜方向と表現している。Y方向は一対のパワー端子の並列方向である。Z方向は、X方向及びY方向の両方に直交する方向である。例えば、充電コネクタ10が車両1の側面に設けられる場合、X方向は車両の左右方向であり、Y方向は車両の前後方向であり、Z方向は鉛直方向となる。例えば、充電コネクタ10が車両1の前面又は後面に設けられる場合、X方向は車両の前後方向であり、Y方向は車両の左右方向であり、Z方向は鉛直方向となる。
<全体構成について>
図2に加えて、図3から図6を参照しつつ、充電コネクタ10の全体構成について説明する。図3は実施形態1にかかる充電コネクタ10を背面から示す斜視図である。図4は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す分解斜視図である。図5は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す正面図である。図6は図5のVI-VI線に沿った断面図である。なお、図4において電力線41は省略されている。
図2に加えて、図3から図6を参照しつつ、充電コネクタ10の全体構成について説明する。図3は実施形態1にかかる充電コネクタ10を背面から示す斜視図である。図4は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す分解斜視図である。図5は実施形態1にかかる充電コネクタ10を示す正面図である。図6は図5のVI-VI線に沿った断面図である。なお、図4において電力線41は省略されている。
充電コネクタ10は、ハウジング30と、各端子11~14と、各電線と、カバー部材15,16と、リテーナ60と、リッドユニット80と、外装部品としてのグロメット90とを備える。
<端子11~14について>
図4、図5、および図6に示すように、端子は、一対のパワー端子11、シグナル端子12、グランド端子13、および中継端子14を含む。パワー端子11、シグナル端子12、およびグランド端子13は、ハウジング30に収容される。パワー端子11、シグナル端子12、およびグランド端子13は、充電時に上述の外部充電コネクタ7の端子(図示しない)と接続される。より具体的には、一対のパワー端子11は、車両1の外部側からバッテリ3へ電力を供給する外部充電コネクタ7の端子と接続される。また、シグナル端子12は、車両1の外部側と車両1の制御部(PCU4)との間で信号を伝送する外部充電コネクタ7の端子と接続される。
図4、図5、および図6に示すように、端子は、一対のパワー端子11、シグナル端子12、グランド端子13、および中継端子14を含む。パワー端子11、シグナル端子12、およびグランド端子13は、ハウジング30に収容される。パワー端子11、シグナル端子12、およびグランド端子13は、充電時に上述の外部充電コネクタ7の端子(図示しない)と接続される。より具体的には、一対のパワー端子11は、車両1の外部側からバッテリ3へ電力を供給する外部充電コネクタ7の端子と接続される。また、シグナル端子12は、車両1の外部側と車両1の制御部(PCU4)との間で信号を伝送する外部充電コネクタ7の端子と接続される。
図4および図5に示すように、各端子11~14の数や種類は、充電コネクタ10の規格よって適宜設定される。本実施形態においては、一対のパワー端子11、6つのシグナル端子12、および1つのグランド端子13が設けられる。中継端子14は、パワー端子11と電力線41(図5参照)との間に介在する。そして、中継端子14は、パワー端子11と電力線41とを電気的に接続する。中継端子14は、パワー端子11と同数(ここでは2つ)設けられる。各端子11~14は、例えば金属板をプレス加工(曲げ加工)して形成される。
<各電線について>
図6に示すように、各電線の一端部は、各端子11~14に電気的に接続される。各電線の他端部は、グロメット90から外部に延び出る。充電コネクタ10が車両に搭載された状態では、各電線の他端部は、車両に搭載された別の機器に接続される。かかる機器は、電線の種類などに応じて適宜設定され、例えば、バッテリ、電子制御ユニット(ECU(Electronic Control Unit))などが想定される。電線の数及び種類は、各端子11~14の数及び種類に対応する。本実施形態の例では、各電線は、2本の電力線41、6本の信号線42、及び1本のグランド線43を含む。電力線41の一端部は、中継端子14に接続される。電力線41は、中継端子14を介してパワー端子11と接続される(図7参照)。信号線42の一端部は、シグナル端子12に接続される。グランド線43の一端部は、グランド端子13に接続される。
図6に示すように、各電線の一端部は、各端子11~14に電気的に接続される。各電線の他端部は、グロメット90から外部に延び出る。充電コネクタ10が車両に搭載された状態では、各電線の他端部は、車両に搭載された別の機器に接続される。かかる機器は、電線の種類などに応じて適宜設定され、例えば、バッテリ、電子制御ユニット(ECU(Electronic Control Unit))などが想定される。電線の数及び種類は、各端子11~14の数及び種類に対応する。本実施形態の例では、各電線は、2本の電力線41、6本の信号線42、及び1本のグランド線43を含む。電力線41の一端部は、中継端子14に接続される。電力線41は、中継端子14を介してパワー端子11と接続される(図7参照)。信号線42の一端部は、シグナル端子12に接続される。グランド線43の一端部は、グランド端子13に接続される。
各電線は、被覆電線である。被覆電線は、芯線と芯線を覆う被覆とを有する。芯線は、例えば、金属製の複数の素線が撚られて形成される。被覆は、例えば、絶縁性を有する樹脂が芯線の周りに押出成形されて形成される。各電線として、互いに太さが異なる複数種類の電線が用いられてもよい。各電線の太さは、許容電流値などに応じて設定される。通常、許容電流値を大きくするには、導体断面積を大きくする必要があり、その分、電線の太さが太くなる。また電線の太さは、通常、電線の曲りにくさと相関関係にあり、電線が太くなるにつれて、電線が曲りにくくなる。例えば、曲りやすい電線と曲りにくい電線とが同じ角度分曲げられたときに、曲りにくい電線の曲率半径は、曲りやすい電線の曲率半径よりも大きくなり、その分、大きな配置スペースが必要となる。
本例では、電力線41は、信号線42やグランド線43よりも太い。このため、電力線41は、信号線42やグランド線43よりも曲がりにくい。また、グランド線43は、信号線42よりも太い。このため、グランド線43は、信号線42よりも曲がりにくい。特に近年は、急速充電の要請から電力線41に大電流が流れるため、電力線41の大径化が進んでいる。電力線41として、例えば70スクエア~95スクエアのサイズのものが採用される。
<ハウジング30について>
図7は、ハウジング30と中継端子14とを示す背面図である。図8は、ハウジング30と中継端子14とを示す側面図である。なお、図7および図8において、各電線が仮想線で示されている。
図7は、ハウジング30と中継端子14とを示す背面図である。図8は、ハウジング30と中継端子14とを示す側面図である。なお、図7および図8において、各電線が仮想線で示されている。
図2~図8に示すように、ハウジング30は、例えば合成樹脂により形成される。ハウジング30は、ハウジング本体31と、車両取付部32とを含む。ハウジング本体31には、一対のパワー端子収容部33、複数のシグナル端子収容部34、およびグランド端子収容部35が形成されている。一対のパワー端子収容部33は、一対のパワー端子11をそれぞれに収容可能である。複数のシグナル端子収容部34は、複数のシグナル端子12をそれぞれに収容可能である。グランド端子収容部35は、グランド端子13を収容可能である。各端子収容部33,34,35は、それぞれ対応する各端子11,12,13を収容可能な筒状に形成される。
本実施形態においては、パワー端子収容部33はY方向に並列しており、一対のパワー端子11もまたY方向に並列している。このようなパワー端子11の配置関係は、充電規格で定められている。複数のシグナル端子収容部34及び複数のシグナル端子12は、パワー端子11の中心軸の並列方向を境界として、当該パワー端子11の軸方向及び並列方向に直交する方向において両側に分れて位置する。グランド端子13及びグランド端子収容部35は、パワー端子11の中心軸の並列方向を境界とする一方側に位置する。シグナル端子12およびグランド端子13の配置関係も、同様に充電規格で定められており、それに従ってシグナル端子収容部34およびグランド端子収容部35が形成される。
また、ハウジング本体31は、外枠部36を有する。外枠部36は、上記各端子収容部33,34,35の周りを囲う筒状に形成される。各端子収容部33,34,35の中間部において、各端子収容部33,34,35及び外枠部36が例えば平板状の連結部によってつながっている(図5及び図6参照)。外枠部36のうち当該平板状の連結部よりも車両外側部分が、外部充電コネクタ7を挿抜可能な開口部36Aを構成する(図5及び図6参照)。前記挿抜方向に沿って見て、上記パワー端子収容部33、シグナル端子収容部34及びグランド端子収容部35は、開口部36Aの内側に位置する。ハウジング本体31の前方にリッドユニット80が取付けられる。ハウジング本体31の後方(つまり、ハウジング本体31に対して開口部36Aとは反対側)にリテーナ60が取付けられる。
車両取付部32は、充電コネクタ10を取付部100(図1参照)に取付けるための部分である。車両取付部32は、ハウジング本体31の軸方向中間部において、外枠部36の周囲に突出する板状に形成されている。車両取付部32は、取付部100に対して、例えばねじなどによって取付けられる。
図7および図8に示すように、ハウジング30は、さらに電力線保持部37とグランド線保持部38とを備える。すなわち、電力線保持部37およびグランド線保持部38は、ハウジング30に含まれる。電力線保持部37およびグランド線保持部38を含むハウジング30は、一体成型により形成される。このように電力線保持部37やグランド線保持部38がハウジング30と一体成型される場合は、電力線保持部37やグランド線保持部38が別部品である場合と比較して、加工工数や部品点数を削減できる点で、有益である。また、車両の振動によって電力線保持部37が振動しても、電力線保持部37は車両に固定されたハウジング本体31と同位相で振動する。このため、ハウジング本体31に保持された中継端子14と電力線保持部37との振動の位相ずれに起因して、中継端子14周りに電力線41が振られることが抑制される。
なお、本実施形態においては、外枠部36からY方向に向かってブロック状の腕部39が突出する。腕部39は、電力線41が延設される方向に延びる(図7参照)。電力線保持部37は、腕部39において、腕部39の突出方向に沿った先端部に設けられる。また、同様に、グランド線保持部38も、腕部39に設けられる。つまり、本実施形態において、ハウジング本体31に腕部39が一体形成され、腕部39の先端部に電力線保持部37が一体形成されている。ハウジング30は、ハウジング本体31と腕部39と電力線保持部37とが、同じ樹脂で金型一体成型された部材であると把握され得る。
<電力線保持部37について>
図9は、電力線保持部37を車両1の内側から拡大して示す部分拡大図である。図4、図7~図9に示すように、電力線保持部37は、例えば腕部39の先端部(外枠部36から離間した位置)に設けられる。これにより、電力線保持部37は、挿抜方向に沿って見て中継端子14から離れた位置で、電力線を保持することができる。また、電力線保持部37は、2つの電力線41それぞれを固定するように、2つ設けられる。
図9は、電力線保持部37を車両1の内側から拡大して示す部分拡大図である。図4、図7~図9に示すように、電力線保持部37は、例えば腕部39の先端部(外枠部36から離間した位置)に設けられる。これにより、電力線保持部37は、挿抜方向に沿って見て中継端子14から離れた位置で、電力線を保持することができる。また、電力線保持部37は、2つの電力線41それぞれを固定するように、2つ設けられる。
電力線保持部37は、パワー端子11から延びる電力線41の中間部を保持する。このような構成により、電力線保持部37とパワー端子11とが離れて配置される。これにより、電力線41のうち電力線保持部37に保持されている部分又は電力線保持部37が振動したとしても、その振動はパワー端子11に伝わりにくくなる。これにより、パワー端子11自体が振動し難くなり、パワー端子11とハウジング本体31とが擦れることが抑制される。なお、電力線保持部37とパワー端子11との間の好ましい距離は、例えば80mm~100mmである。80mmよりも大きい場合は、電力線41の振動がパワー端子11へ伝わることが効果的に抑制される。また100mmよりも小さい場合は、電力線保持部37の電力線41の重さを支えるために必要な強度を上げる必要がないため、ハウジングの製造コストが低減される。
電力線保持部37は、電力線41の長手方向において異なる少なくとも二以上の位置で電力線41に接触して、電力線41を保持する(図7参照)。本実施形態においては、電力線保持部37は、電力線41との複数の接触部371等を有する。本実施形態においては、各電力線保持部37は、それぞれ一対の接触部371,372(または373,374)を有する(以下、「接触部373,374」については、接触部371,372の説明と同じであるため、説明を省略する。)。
より具体的には、電力線保持部37は、底部37aと当該底部37aの両側部から立設された一対の側壁部37bとを有する。一対の側壁部37bの間隔は電力線41の直径と同じか当該直径よりも大きい。一対の側壁部37bの突出寸法は、電力線41の直径と同じか当該直径よりも大きい。底部37aと一対の側壁部37bの間に電力線41を収容可能な溝状の空間が形成される。
図9に示すように、接触部371,372は、一対の側壁部37bの内面に、電力線41の延在方向において位置を変えて設けられる。ここでは、接触部371が一方の側壁部37bの内面に形成され、接触部372が他方の側壁部37bの内面に形成される。これにより、接触部371,372が電力線41に対してその長手方向に沿って異なる位置で、互いに反対側から接触することができる。この場合、接触部371,372が電力線41の長手方向において異なる位置で一対の側壁部37bの先端縁間の距離を狭めるため、一対の接触部が前記長手方向において同じ位置に設けられる場合と比較して、電力線41を一対の側壁部37bの間に容易に挿入できる。接触部371,372は、同じ側壁部37bの内面に形成されていてもよい。
接触部371,372は、側壁部37bの内面から突出する形状に形成されている。接触部371,372の突出端部と当該接触部371,372に対向する側壁部37bの内面との距離T1は、電力線41の直径よりも小さく設定される。これにより、電力線41が一対の側壁部37b間に配置された状態で、接触部371,372により抜け止される。
また、電力線保持部37のうち底部37aと側壁部37bとで形成される部分は、電力線41の周方向に沿う弧形面を有している(図8参照)。接触部371,372の弧状面のうち底部37aから遠い側の端部は、底部37aとは反対側から電力線41に接している。一対の側壁部37bの突出方向において、電力線41が底部37aと弧状面の先端部との間に挟まれ、当該方向において一定位置に位置決め保持され、当該方向における電力線41の振動が有効に抑制される。なお、一対の側壁部37bの距離が電力線41の直径と同じか小さければ(僅かに小さければ)一対の側壁部37bを結ぶ方向においても電力線41が位置決めされ当該方向の振動が有効に抑制される。
また、接触部371,372が、電力線41の長手方向において、異なる二点で電力線41に接触することから、電力線41を媒体として伝わる横方向の振動の伝達が抑制される。例えば、電力線が1点接触で保持されている場合は、当該接触箇所を節とするような振動は伝わってしまう可能性がある。電力線がその長手方向に異なる2点で接触して保持されている場合には、いずれか1点を節とする振動についても他方の保持箇所によって伝播を抑制できる可能性がある。このため、電力線41の振動がパワー端子11に伝播することが効果的に抑制される。本実施形態では、電力線41の長手方向に沿って所定範囲に延在する一対の側壁部37bが電力線41を挟み込むことによって、一対の側壁部37bを結ぶ方向における振動が抑制される。また、2つの接触部371,372が底部37aとは反対側から電力線41に接触する。これにより、一対の側壁部37bが立ち上がる方向における振動が、電力線41の長手方向において異なる2点で有効に抑制される。なお、この接触部371,372の(中央部の)二点間の距離は、効果的な振動の伝播抑制の観点から、20mm程度であるとよい。
<グランド線保持部38について>
図4、図7、図8、および図10に示すように、グランド線保持部38も、上記電力線保持部37と同様に、例えば腕部39の先端部(外枠部36から離間した位置)に設けられる。また、グランド線保持部38は、グランド線43を固定するように設けられる。グランド線43は、上記のとおり、通常は電力線41よりも細径である。このため、振動が電力線41ほどの問題とならない。したがって、グランド線保持部38とグランド端子13との距離は、電力線保持部37とパワー端子11との距離よりも短くてもよい。
図4、図7、図8、および図10に示すように、グランド線保持部38も、上記電力線保持部37と同様に、例えば腕部39の先端部(外枠部36から離間した位置)に設けられる。また、グランド線保持部38は、グランド線43を固定するように設けられる。グランド線43は、上記のとおり、通常は電力線41よりも細径である。このため、振動が電力線41ほどの問題とならない。したがって、グランド線保持部38とグランド端子13との距離は、電力線保持部37とパワー端子11との距離よりも短くてもよい。
グランド線保持部38もまた、グランド線43との複数の接触部381等を有する。本実施形態においては、グランド線保持部38は、一対の接触部381,382を有する。グランド線保持部38及び接触部381,382は、電力線保持部37及び接触部371,372と同様であるため、説明を省略する。
<カバー部材15,16について>
図10は、カバー部材15,16が取り付けられた状態のハウジング30を車両1の内側から示す斜視図である。
図10は、カバー部材15,16が取り付けられた状態のハウジング30を車両1の内側から示す斜視図である。
図4及び図10に示すように、カバー部材15,16は、腕部39、電力線保持部37およびグランド線保持部38に着脱可能に取付けられる。カバー部材15,16は、各電線(電力線41およびグランド線43)を覆い、各電線が電力線保持部37およびグランド線保持部38から抜けることを抑制する。カバー部材15と電力線保持部37とによって、電力線41の周囲全体が覆われる。本実施形態では、2つの電力線保持部37に対して、一つのカバー部材15が設けられる。カバー部材15は、2本の電力線41を押さえる。図4に示すように、カバー部材15は、電力線保持部37に形成された突起部375に対して、嵌合する係合部151を備える。
より具体的には、一対の側壁部37bの少なくとも1つの外面に突起部375が形成されている(図9も参照)。ここでは、2つの電力線保持部37において、内側に位置する2つの側壁部37bの対向面に突起部375が形成されている。
カバー部材15は、覆い部15aと、一対の側壁部15bとを有する。覆い部15aは、2つの電力線保持部37のうち底部37aとは反対側の開口を覆う板状に形成されている。一対の側壁部15bは、覆い部15aの両側部から当該覆い部15aの一方主面側に突出している。一対の側壁部15bは、2つの電力線保持部37において最も外側に位置する側壁部37bの外面に被さることができる。また、覆い部15aの幅方向中間部に接触部371,372を外側から支持する支持部152が形成される。この支持部152により、電力線41の保持力を維持している。つまり、この支持部152により、接触部371,372が外側に倒れ、電力線41の保持力が弱まることを抑制している。
覆い部15aの幅方向中間部に板状の係合部151が突出している。係合部151に上記突起部375が嵌ることができる係合孔が形成されている。
そして、覆い部15aが2つの電力線保持部37の開口を覆い、かつ、一対の側壁部15bが両外側の側壁部37bに被さる。この際、係合部151が弾性変形することで、突起部375が当該係合部151に形成された係合孔に係合することができる。また、係合部151を弾性変形させることで、当該係合部151に形成された係合孔に対する突起部375の係止を解除することができる。これにより、カバー部材15が電力線保持部37に対して着脱可能に取付けられる。なお、カバー部材15と電力線保持部37との固定方法は、他の公知の方法を含む各種方法が適用できる。カバー部材15と電力線保持部37とは、ヒンジ等により開閉可能に取り付けられてもよい。また、カバー部材15は、各電力線保持部37毎に別々の2つのカバー部材15として取り付けられてもよい。
上記のカバー部材15と電力線保持部37の関係と同様に、カバー部材16とグランド線保持部38とによって、グランド線43の周囲全体が覆われる。カバー部材15と電力線保持部37と同様の方法で固定されるため、説明を省略する(図8および図10参照)。
<中継端子14および電力線41について>
図4および図7に示すように、一対の中継端子14は、パワー端子11それぞれにおいて外部充電コネクタ7と接続される側と反対側の端部(つまり、開口部36Aとは反対側の端部)に取り付けられる。各中継端子14は、例えば、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる。また、図7ないし図9に示すように、一対の電力線41は、外部充電コネクタ7の挿抜方向に直交する方向に延びるように、各中継端子14に固定される。このような構成により、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)での充電コネクタ10のスペースが縮小される。なお、本実施形態においては、各中継端子14および電力線41が外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる構成としているが、直交する方向に限定されず、交差する方向に延びてもよい。ただし、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)での充電コネクタ10の省スペース化の観点からは、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる構成であることが好ましい。
図4および図7に示すように、一対の中継端子14は、パワー端子11それぞれにおいて外部充電コネクタ7と接続される側と反対側の端部(つまり、開口部36Aとは反対側の端部)に取り付けられる。各中継端子14は、例えば、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる。また、図7ないし図9に示すように、一対の電力線41は、外部充電コネクタ7の挿抜方向に直交する方向に延びるように、各中継端子14に固定される。このような構成により、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)での充電コネクタ10のスペースが縮小される。なお、本実施形態においては、各中継端子14および電力線41が外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる構成としているが、直交する方向に限定されず、交差する方向に延びてもよい。ただし、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)での充電コネクタ10の省スペース化の観点からは、外部充電コネクタ7の挿抜方向(X方向)に直交する方向に延びる構成であることが好ましい。
また、電力線41は、中継端子14に接続され、中継端子14から電力線保持部37まで直線状に延びる。このように電力線41が直線状に延びると、中継端子14の延びる方向によって電力線41の延びる方向を規制することができる。つまり、中継端子14によって、電力線41の配線方向の自由度が高くなる。電力線41は、グロメット90内において、電力線保持部37からさらに直線状に延びてグロメット90の引出し孔から引出される。電力線41がグロメット90内を直線状に延びることで、グロメット90内において曲げた電力線41を収容するスペースを設ける必要がなくなり、充電コネクタ10の小型化が図られる。
<リテーナ60>
図4および図6に示すように、リテーナ60は、ハウジング30からの各端子11等の抜けを抑制する。リテーナ60は、端子押え部としての後方カバー部62および複数の突出筒部63と、リブ65、66とを含む。端子押え部(後方カバー部62および複数の突出筒部63)は、ハウジング30に収容された端子11,12の後方を押さえる。これにより、端子11,12がハウジング30から後方に抜けることを抑制する。つまり、リテーナ60は、ハウジング本体31と共に、端子11、12を保持する。
図4および図6に示すように、リテーナ60は、ハウジング30からの各端子11等の抜けを抑制する。リテーナ60は、端子押え部としての後方カバー部62および複数の突出筒部63と、リブ65、66とを含む。端子押え部(後方カバー部62および複数の突出筒部63)は、ハウジング30に収容された端子11,12の後方を押さえる。これにより、端子11,12がハウジング30から後方に抜けることを抑制する。つまり、リテーナ60は、ハウジング本体31と共に、端子11、12を保持する。
後方カバー部62は、外枠部36の後方の開口部を塞ぐ。後方カバー部62には、複数の貫通孔62a(図7参照)が形成されている。複数の貫通孔は、各端子収容部33,34,35に対応する位置に形成されている。パワー端子11に対応する貫通孔を通じて、パワー端子11及び中継端子14が接触しつつねじ止めされている。中継端子14は、後方カバー部62の背面上に配置される。シグナル端子12及びグランド端子13に対応する貫通孔から信号線42及びグランド線43が引き出されている。
図6に示すように、複数の突出筒部63は、後方カバー部62から前方(ハウジング30側)に向けて突出する。複数の突出筒部63は、各端子収容部33,34,35に対応する位置に形成されている。各突出筒部63は、各貫通孔62aと連通する。各突出筒部63の先端が、対応する端子収容部33,34,35に挿入されて、対応する各端子11,12,13を後方から押える。
図4に示すように、ハウジング30及びリテーナ60には、係止部30p、60pが設けられている。本実施形態の例では、係止部として、ハウジング30に形成された係止突起とリテーナ60に形成された係止片とが設けられている。係止片が係止突起に係止することによって、ハウジング30及びリテーナ60が、互いに取付けられた状態に維持される。
<グロメット90について>
図4および図6に示すように、グロメット90は、ハウジング30およびカバー部材15,16を開口部36A(図5および図6参照)とは反対側から覆う。より具体的には、図4に示すように、グロメット90は、ハウジング30とカバー部材15,16を車両1の内側から覆う。図3および図4に示すように、グロメット90は、第1保護部91と、第2保護部94とを含む。第1保護部91は、ハウジング30の外枠部36(外枠部36の内側に配置されるパワー端子11,シグナル端子12,およびグランド端子13)と中継端子14とを覆う。グロメット90は、これらの端子11、12、13を押付けるリテーナ60をも覆っている。第2保護部94は、電力線保持部37、グランド線保持部38、およびカバー部材15,16を覆う。グロメット90は、可撓性を有する材料で形成される。グロメット90は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴムなどのエラストマ製である。
図4および図6に示すように、グロメット90は、ハウジング30およびカバー部材15,16を開口部36A(図5および図6参照)とは反対側から覆う。より具体的には、図4に示すように、グロメット90は、ハウジング30とカバー部材15,16を車両1の内側から覆う。図3および図4に示すように、グロメット90は、第1保護部91と、第2保護部94とを含む。第1保護部91は、ハウジング30の外枠部36(外枠部36の内側に配置されるパワー端子11,シグナル端子12,およびグランド端子13)と中継端子14とを覆う。グロメット90は、これらの端子11、12、13を押付けるリテーナ60をも覆っている。第2保護部94は、電力線保持部37、グランド線保持部38、およびカバー部材15,16を覆う。グロメット90は、可撓性を有する材料で形成される。グロメット90は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴムなどのエラストマ製である。
グロメット90のハウジング引出口92の外面には、結束バンド98が取付けられている。グロメット90は、結束バンド98によって電力線保持部37およびグランド線保持部38を含むハウジング30に取付けられている。
図5に示すように、第2保護部94には、電線引出口95が形成されている。電線引出口95を通じてパワー端子11から中継端子14(図4および図6参照)を介して接続される電力線41の他端部がグロメット90の外部に延び出る。1つのグロメット90に3つの電線引出口95が設けられている。3つの電線引出口95のうち2つの電線引出口95は、2つの電力線41用に設けられる。2つの電線引出口95それぞれに1本の電力線41が通されている。3つの電線引出口95のうち残りの1つの電線引出口95に、信号線42やグランド線43がまとめて通されている。
信号線42は、シグナル端子12から電線引出口95に至るまでの間に、グロメット90の内側において、曲っている。通常、信号線42は、電力線41よりも細径の電線が用いられることから、ある程度の可撓性を有する。したがって、電力線41のように中継端子14を用いることなく、外部充電コネクタの挿抜方向に交差する方向(本実施形態においては直交する方向)に曲げられる。また、信号線42は、電力線41よりも細径の電線が用いられることから、電力線41のように振動が端子に伝播するという問題も生じにくい。したがって、信号線42においては、保持部により保持されることなく、電力線保持部37の外側の経路に沿って配索されることも可能である(図7参照)。
このようなグロメット90により、充電コネクタ10のうち開口部63Aとは反対側の部分(車両1の内側部分)を、弾性を有する外装部材によって容易に全体的に覆うことができる。これにより、充電コネクタ10のうち車両1の内側部分の防水性を向上させることができる。なお、弾性を有する外装部材として、グロメット90の他に、プロテクタも利用可能である。
[実施形態2]
実施形態2に係る充電コネクタ210について説明する。
実施形態2に係る充電コネクタ210について説明する。
図11は、ハウジング30およびグロメット290の配置関係を側方から示す説明図である。なお、この図においては、グロメット290のみを断面で示している。また、本実施形態2の説明において、実施形態1において説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
実施形態2にかかるグロメット290は、その内部空間が肉厚に形成され、各保持部37,38と当接可能に形成されている。すなわち、電力線保持部37に着脱可能に取付けられたカバー部材15が省略されている。かわりに、上記グロメット90に対応するグロメット290のうち電力線保持部37の開口を覆う部分が内側において肉厚となるように形成されている。グロメット290のうち肉厚に形成された部分を、電力線抜止部292を称してもよい。電力線抜止部292が、電力線41のうち電力線保持部37に保持される部分(およびグランド線43においてグランド線保持部38に保持される部分)を覆っている。このような構成のグロメット290であれば、グロメット290が実施形態1におけるカバー部材15(およびカバー部材16)の役割も果たす。このような構成によれば、装置全体の部品点数を削減できる。
[付記]
上述の実施形態においては、電力線保持部37とグランド線保持部38が、ハウジング30と一体で形成される構成が採用されているが、電力線保持部37とグランド線保持部38とがハウジング30と別部材で構成されていてもよい。この場合、電力線保持部37とグランド線保持部38とは、ねじ止、嵌め合わせ構造等によってハウジング30に取付けられてもよい。この場合も、電力線41からパワー端子11への振動の伝播の抑制の観点から、電力線保持部37とパワー端子11との距離はある程度(例えば80mm~100mm程度)離れているとよい。
上述の実施形態においては、電力線保持部37とグランド線保持部38が、ハウジング30と一体で形成される構成が採用されているが、電力線保持部37とグランド線保持部38とがハウジング30と別部材で構成されていてもよい。この場合、電力線保持部37とグランド線保持部38とは、ねじ止、嵌め合わせ構造等によってハウジング30に取付けられてもよい。この場合も、電力線41からパワー端子11への振動の伝播の抑制の観点から、電力線保持部37とパワー端子11との距離はある程度(例えば80mm~100mm程度)離れているとよい。
実施形態1および実施形態2において説明された各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせられることができる。
1 車両
2 ボディ
3 バッテリ
5 電動発電機
6 充電器
7 外部充電コネクタ
8 変換器
9 外部電源
10,210 充電コネクタ
11 パワー端子
12 シグナル端子
13 グランド端子
14 中継端子
15,16 カバー部材
30 ハウジング
31 ハウジング本体
32 車両取付部
33 パワー端子収容部
34 シグナル端子収容部
35 グランド端子収容部
36 外枠部
37 電力線保持部
38 グランド線保持部
39 腕部
40 電線
41 電力線
42 信号線
43 グランド線
60 リテーナ
62 後方カバー部
63 突出筒部
65,66 リブ
80 リッドユニット
90,290 グロメット
91 第1保護部
92 ハウジング引出口
93 排水口
94 第2保護部
95 電線引出口
98 結束バンド
100 取付部
102 パネル
104 貫通孔
106 車体側カバー
151 係合部
152 支持部
371 接触部
372 接触部
373 接触部
374 接触部
375 突起部
381 接触部
382 接触部
2 ボディ
3 バッテリ
5 電動発電機
6 充電器
7 外部充電コネクタ
8 変換器
9 外部電源
10,210 充電コネクタ
11 パワー端子
12 シグナル端子
13 グランド端子
14 中継端子
15,16 カバー部材
30 ハウジング
31 ハウジング本体
32 車両取付部
33 パワー端子収容部
34 シグナル端子収容部
35 グランド端子収容部
36 外枠部
37 電力線保持部
38 グランド線保持部
39 腕部
40 電線
41 電力線
42 信号線
43 グランド線
60 リテーナ
62 後方カバー部
63 突出筒部
65,66 リブ
80 リッドユニット
90,290 グロメット
91 第1保護部
92 ハウジング引出口
93 排水口
94 第2保護部
95 電線引出口
98 結束バンド
100 取付部
102 パネル
104 貫通孔
106 車体側カバー
151 係合部
152 支持部
371 接触部
372 接触部
373 接触部
374 接触部
375 突起部
381 接触部
382 接触部
Claims (7)
- 車両に搭載され、前記車両の外部電源に接続される外部充電コネクタが挿抜され、前記車両に備えられるバッテリの充電に用いられる充電コネクタであって、
前記車両の外部側から前記バッテリへ電力を供給する前記外部充電コネクタの端子と接続されるパワー端子と、
前記外部充電コネクタを挿抜可能な開口部と、前記外部充電コネクタの挿抜方向から見た場合に、前記開口部の内側に位置し、前記パワー端子を収容可能なパワー端子収容部が形成されるハウジング本体と、
前記ハウジング本体に対して前記開口部とは反対側に取付けられ、前記ハウジング本体と共に前記パワー端子を保持するリテーナと、
前記パワー端子のうち前記開口部とは反対側の端部に取付けられ、前記挿抜方向と交差する方向に延びる中継端子と、
前記中継端子を介して前記パワー端子に電気的に接続され、前記パワー端子に対して交差する方向に延出する電力線と、
前記電力線を、前記中継端子から離れた位置で保持する電力線保持部と、を備える充電コネクタ。 - 請求項1に記載の充電コネクタにおいて、
前記電力線保持部は、前記電力線の長手方向において異なる少なくとも二以上の位置で前記電力線に接触して、前記電力線を保持する、充電コネクタ。 - 請求項1または請求項2に記載の充電コネクタにおいて、
前記ハウジング本体に前記電力線に沿って延びる腕部が一体形成され、
前記腕部の先端部に前記電力線保持部が一体形成されている、充電コネクタ。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の充電コネクタにおいて、
前記車両の外部側と前記車両の制御部との間で信号を伝送する前記外部充電コネクタの端子と接続されるシグナル端子と、
前記シグナル端子と電気的に接続された信号線と、
をさらに備え、
前記信号線は、前記電力線保持部を避けて配策される、充電コネクタ。 - 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の充電コネクタにおいて、
前記リテーナと前記パワー端子と前記電力線保持部とを覆うグロメットをさらに備える、充電コネクタ。 - 請求項5に記載の充電コネクタにおいて、
前記電力線は、前記グロメット内で直線状に延びる、充電コネクタ。 - 請求項5又は請求項6に記載の充電コネクタにおいて、
前記車両の外部側と前記車両の制御部との間で信号を伝送する前記外部充電コネクタの端子と接続されるシグナル端子と、
前記シグナル端子と電気的に接続された信号線と、
をさらに備え、
前記信号線は、前記グロメット内で曲っている、充電コネクタ。
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