JP2018129207A - 車両側コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の低下を抑制することができる車両側コネクタを提供すること。【解決手段】車両側コネクタ１は、樹脂製のコネクタハウジング２と、補強金属部材３とを備える。コネクタハウジング２は、充電コネクタ１００が挿入される挿入開口部２ａを形成する外周壁２１と、外周壁２１から外側に突出するハウジング部２２と、外周壁２１に形成され、充電コネクタ１００の係止爪１０１が挿入される係止穴２３とを有する。補強金属部材３は、外周壁２１と接触し、係止穴２３の外周を囲む本体部３１と、本体部３１の挿入方向における端部から外周壁２１の外側に向かって立設される立設部３２とを有し、連結部３３がコネクタハウジング２に内在する。本体部３１は、係止穴２３と連通する貫通穴３１ａが形成される。立設部３２は、挿入方向と直交する端面３２ｃ，３２ｄ，３２ｅがコネクタハウジング２から外部に露出して形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、車両側コネクタに関する。

バッテリが搭載されている車両において、車両外部の電源からバッテリに充電が可能な車両がある。この場合、車両には、外部の電源とバッテリを電気的に接続するため、車両外部の電源と電気的に接続されている充電コネクタと電気的に接続される車両側コネクタが取り付けられている（特許文献１参照）。

車両側コネクタには、充電コネクタが着脱自在に保持されるコネクタハウジングを備え、コネクタハウジングには、充電コネクタが車両側コネクタに嵌合されている嵌合状態で、充電コネクタの係止爪が挿入される係止穴が形成されている。係止穴は、車両側コネクタに対して充電コネクタの着脱が繰り返されても、確実に係止が行われるため補強金属部材により補強されている。補強金属部材は、充電コネクタが挿入される挿入開口部を形成する外周壁と接触し、係止穴の外周を囲む本体部を有し、本体部の挿入方向における端部から外周壁の外側に向かって立設部が立設される。補強金属部材は、コネクタハウジングを成形する際に、一体成形により、コネクタハウジングに内在し、立設部がコネクタハウジングに埋設される。

特開２０１２−２２１６１１号公報

ところで、コネクタハウジングには、補強金属部材と線膨張係数が異なる合成樹脂が用いられるため、熱変化に応じた膨張・収縮がコネクタハウジングと補強金属部材とでは異なる。従って、車両の使用環境に応じて車両側コネクタにおける熱変化が大きくなると、膨張・収縮によりコネタクハウジングに応力集中が発生し、車両側コネクタの耐久性が低下する虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐久性の低下を抑制することができる車両側コネクタ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、本発明における車両側コネクタは、車両外部の充電コネクタが着脱自在に保持される樹脂製のコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに一部が内在する補強金属部材と、を備え、前記コネクタハウジングは、前記充電コネクタが挿入される挿入開口部を形成する外周壁と、前記外周壁から外側に突出するハウジング部と、前記外周壁に形成され、前記充電コネクタの係止爪が挿入される係止穴と、を有し、前記補強金属部材は、前記外周壁と接触し、前記係止穴の外周を囲む本体部と、前記本体部の挿入方向における端部から前記外周壁の外側に向かって立設される立設部と、を有し、少なくとも前記本体部と前記立設部とが連結する連結部が前記コネクタハウジングに内在し、前記本体部は、前記係止穴と連通する貫通穴が形成され、前記立設部は、前記ハウジング部よりも挿入方向側に位置し、前記ハウジング部と挿入方向において対向し、かつ挿入方向と直交する端面の少なくとも一部が前記コネクタハウジングから外部に露出して形成される、ことを特徴とする。

また、上記車両側コネクタにおいて、前記立設部は、少なくとも長手方向の両端面が前記コネクタハウジングから外部に露出して形成される、ものでもよい。

本発明に係る車両側コネクタは、補強金属部材とコネクタハウジングとの熱変化に応じた膨張・収縮が異なっても、補強金属部材の立設部のうち挿入方向と直交する端面の少なくとも一部が樹脂製のコネクタハウジングから外部に露出して形成されているので、コネクタハウジングにおける応力集中が発生することを抑制することができ、耐久性の低下を抑制することができる。

図１は、実施形態における車両側コネクタの全体斜視図である。 図２は、実施形態における車両側コネクタの要部斜視図である。 図３は、実施形態における車両側コネクタの要部断面図である。 図４は、実施形態における補強金属部材の斜視図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
まず、実施形態における車両側コネクタについて説明する。図１は、実施形態における車両側コネクタの全体斜視図である。図２は、実施形態における車両側コネクタの要部斜視図である。図３は、実施形態における車両側コネクタの要部断面図である。図４は、実施形態における補強金属部材の斜視図である。なお、図１は蓋が開いた状態の車両側コネクタを示す全体斜視図であり、図２はコネクタハウジングおよび補強金属部材を抜去方向から見た要部斜視図であり、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。ここで、各図のＸ方向は、本実施形態における車両側コネクタの挿抜方向であり、Ｘ１が挿入方向であり、Ｘ２が抜去方向である。Ｙ方向は、本実施形態における車両側コネクタの幅方向であり、立設部の長手方向であり、挿抜方向と直交する方向であり、Ｙ１が左方向であり、Ｙ２が右方向である。Ｚ方向は、車両側コネクタの上下方向であり、挿抜方向および幅方向と直交する方向であり、Ｚ１方向が上方向であり、Ｚ２方向が下方向である。

本実施形態における車両側コネクタ１は、図示しない車両に搭載されるものであり、車両内部に形成された車両内部空間部において、例えば、図示しない車両ボディに取り付けられている。車両内部空間部部は、車両側開口部を介して車両外部と連通している。車両側開口部には、図示しない開閉自在な車両側蓋が取り付けられている。

車両側コネクタ１は、車両の図示しないバッテリと電気的に接続されており、車両外部の電源と電気的に接続された充電コネクタ１００が電気的に接続される（図３参照）ことで、少なくともバッテリを車両外部の電源からの電力により充電するものである。車両側コネクタ１は、図１に示すように、コネクタハウジング２と、補強金属部材３と、蓋４と、蓋用係止受け部５と、を備える。車両側コネクタ１は、閉状態の蓋４と車両側蓋とが挿抜方向において対向するように、車両ボディに取り付けられている。つまり、車両側コネクタ１は、車両側蓋が開状態となると、車両外部に露出することとなる。

コネクタハウジング２は、車両外部の充電コネクタ１００が着脱自在に保持されるものである。コネクタハウジング２は、絶縁性を有する合成樹脂材に対して成形加工を行うことで形成されるものである。コネクタハウジング２は、図１〜図３に示すように、外周壁２１と、ハウジング部２２と、係止穴２３と、電線保持部２４と、パッキン２５と、シール部材２６を有する。なお、本実施形態におけるコネクタハウジング２は、外周壁２１、ハウジング部２２、係止穴２３および電線保持部２４が一体に形成されている。

外周壁２１は、充電コネクタ１００が挿入される挿入開口部２ａを形成するものである。本実施形態における外周壁２１は、挿抜方向から見た場合に、円筒形状に形成されており、内部空間部として挿入空間部２ａが形成されている。ここで、挿入空間部２ａは、抜去方向側端部が外部と連通しており、挿入方向側端部が電線保持部２４により閉塞して形成されている。外周壁２１は、ハウジング部２２よりも抜去方向側のうち、上方向側に幅方向と平行な平坦部２１ａが形成されている。平坦部２１ａは、平坦部２１ａを除く外周壁２１の外周面よりも、上下方向のうち下方向側に凹んで形成されている。

ハウジング部２２は、外周壁２１から外側に突出するものである。ハウジング部２２は、車両ボディにコネクタハウジング２を固定するものでもある。ハウジング部２２は、外周壁２１の外周面から挿抜方向と直交する方向に向かって突出して形成されている。ハウジング部２２は、固定穴２２ａが外周壁２１を囲んで複数形成されている。固定穴２２ａは、挿抜方向のうち、抜去方向側の表面２２ｂから裏面２２ｃまで貫通するものであり、固定具、例えばボルトの雄ねじが形成された軸部が挿入されるものである。ハウジング部２２は、ボルトが固定穴２２ａを車両ボディに形成された雌ねじを有する取り付け穴に螺合されることで、車両ボディに対して締結される。ハウジング部２２は、表面２２ｂに２つの台座部２２ｄ，２２ｅが形成されている。台座部２２ｄ，２２ｅは、外周壁２１の抜去方向端部を幅方向において挟んで形成されている。台座部２２ｄは、回転軸Ｓ１を介して蓋４を上下方向周りに回動自在に支持するものである。台座部２２ｅは、回転軸Ｓ２を介して蓋用係止受け部５を上下方向周りに回動自在に支持するものである。ハウジング部２２は、裏面２２ｃに切欠部２２ｆが形成されている。切欠部２２ｆは、補強金属部材３の立設部３２の一部を露出するものである。切欠部２２ｆは、幅方向の長さが立設部３２の長手方向、すなわち幅方向の長さよりも長く形成されている。切欠部２２ｆは、挿抜方向の長さが立設部３２の厚さ方向、すなわち挿抜方向の長さよりも長く形成されている。

係止穴２３は、充電コネクタ１００の係止爪１０１が挿入されるものである。係止穴２３は、外周壁２１、本実施形態では、平坦部２１ａに形成されている。係止穴２３は、幅方向を長手方向に略長方形状に形成されている。ここで、係止爪１０１は、図３に示すように、充電コネクタ１００に対して幅方向周りに回動自在に支持されており、図示しない付勢部材により閉方向（図３における下方向回り）に付勢されている。

電線保持部２４は、充電コネクタ１００に電気的に接続されている複数の充電側電線とそれぞれ電気的に接続される複数の車両側電線Ｗを保持するものである。ここで、車両側電線Ｗには、信号線や電力線などが含まれる。電線保持部２４は、外周壁２１の挿入方向側に形成されており、図示しないパッキン、シール部材などを介して車両側電線Ｗを保持するものである。電線保持部２４は、各車両側電線Ｗに対応した突出部２４ａが挿入空間部２ａを閉塞する抜去方向側端部から挿入空間部２ａに突出してそれぞれ形成されている。各突出部２４ａは、車両側電線Ｗの端部に電気的に接続されているメス端子が内部に保持されており、抜去方向側端部に挿入空間部２ａと連通する開口部が形成されている。

パッキン２５は、充電コネクタ１００の挿入空間部２ａに挿入される部分の挿抜方向と直交する外周面と接触するものである。パッキン２５は、リング状に形成され、外周壁２１の内周面のうち、抜去方向側端部に設けられている。パッキン２５は、例えば、コネクタハウジング２よりも、摩擦係数が低く、弾性を有する合成樹脂材で形成されている。

シール部材２６は、コネクタハウジング２と充電コネクタ１００との間における防水性を向上するものである。シール部材２６は、充電コネクタ１００の挿入空間部２ａに挿入される部分の挿抜方向と直交する外周面と全周に渡って接触するものである。シール部材２６は、リング状に形成されており、径方向内側に突出する突出部が形成されている。シール部材２６は、外周壁２１の内周面のうち、パッキン２５よりも挿入方向側に設けられている。シール部材２６は、例えば、コネクタハウジング２およびパッキン２５よりも、弾性を有する合成樹脂材で形成されている。

補強金属部材３は、コネクタハウジングに一部が内在するものであり、係止穴２３の耐久性を向上させるものである。補強金属部材３は、例えば、アルミニウムやステンレスなどの金属製であり、図１〜図４に示すように、本体部３１と、立設部３２と、連結部３３とを有する。本実施形態における補強金属部材３は、係止穴２３に対応するものであり、コネクタハウジング２の幅方向における中央部で、抜去方向側端部で、上方向側端部において一部が内在されている。

本体部３１は、外周壁２１と接触するものである。本体部３１は、平板状に形成されており、上下方向から見た場合に、長手方向を幅方向とする長方形状に形成されている。本体部３１は、係止穴２３よりも広く形成されており、係止穴２３の外周を囲むものである。本体部３１は、貫通穴３１ａが形成されている。貫通穴３１ａは、係止穴２３と連通するものである。本実施形態における貫通穴３１ａは、挿入方向側端部が連通部３３を介して立設部３２まで延在されて形成されている。貫通穴３１ａは、上下方向から見た場合に、係止穴２３と略同一形状、ここでは、挿入方向側端部を除く部分が同一形状に形成されて、幅方向および挿抜方向における中央部に形成されている。本実施形態における本体部３１は、平坦部２１ａに設けられている。ここで、本体部３１は、上下方向のうち、上方向側の上面３１ｂが平坦部２１ａを除く外周壁２１の外周面と同一平面となるように、平坦部２１ａに設けられている。

立設部３２は、ハウジング部２２と挿入方向において対向するものである。立設部３２は、平板状に形成されており、挿抜方向から見た場合に、長手方向を幅方向とする長方形状に形成されている。立設部３２は、本体部３１の挿入方向端部から外周壁２１の外側に向かって立設されて形成される。本実施形態における立設部３２は、本体部３１の挿入方向端部から上方向に向かって連結部３３を介して形成されている。つまり、補強金属部材３は、幅方向から見た場合に、Ｌ字形状に形成されている。ここで、立設部３２は、補強金属部材３の一部がコネクタハウジング２に内在している状態、すなわち内在状態において、ハウジング部２２よりも本体部３１側に位置する。立設部３２は、内在状態において、挿抜方向のうち、抜去方向側の表面３２ａと、裏面３２ｂと、長手方向である幅方向の両端面３２ｃ，３２ｄと、上方向の端面３２ｅが切欠部２２ｆ内において露出している。表面３２ａおよび裏面３２ｂは、内在状態において、上方側が切欠部２２ｆ内において露出しており、下方側がハウジング部２２と接触している。幅方向の両端面３２ｃ，３２ｄは、立設部３２の外周面の一部であり、内在状態において、全てが切欠部２２ｆ内において露出している。上方向の端面３２ｅは、立設部３２の外周面の一部であり、内在状態において、全てが切欠部２２ｆ内において露出している。ここで、切欠部２２ｆは、コネクタハウジング２の外部と連通している。従って、立設部３２は、少なくとも挿入方向と直交する端面、すなわち幅方向および上下方向おける外周面の少なくとも一部がコネクタハウジング２に内在されておらず、外部に露出して形成されている。

連結部３３は、本体部３１と立設部３２とを連結する部分である。連結部３３は、コネクタハウジング２に内在、すなわち埋設されている。本実施形態における連結部３３は、貫通穴３１ａにより幅方向において２つに分割されている。

蓋４は、図１に示すように、開状態において挿入開口部２ａと外部とを連通させ、閉状態において挿入開口部２ａと外部との連通を遮断するものである。蓋４は、本体部４１と、パッキン４２と、係止爪４３とを有する。本体部４１は、円板形状に形成されており、閉状態において外周壁２１の抜去方向側端部を覆うものである。本体部４１は、幅方向のうち、左方向側端部が回転軸Ｓ１を介して、台座部２２ｄと上下方向周りに回転自在に支持されている。なお、本体部４１は、付勢部材により、上下方向周りの回転方向のうち、開方向（図１における右回り）に付勢されており、所定位置において開方向への移動が規制されている。パッキン４２は、閉状態において外周壁２１の抜去方向側端部と接触するものである。パッキン４２は、リング状に形成され、本体部４１の軸方向における両側面のうち、閉状態において挿入空間部２ａと対向する側面に設けられている。パッキン４２は、本体部４１よりも弾性を有する合成樹脂材で形成されている。係止爪４３は、閉状態において蓋用係止受け部５に係止されるものである。係止爪４３は、本体部４１の幅方向のうち、右方向側端部から右方向側に突出して設けられている。

蓋用係止受け部５は、図１に示すように、係止爪４３が係止されることで、蓋４の閉状態を維持するものである。蓋用係止受け部５は、回転軸Ｓ２を介して、台座部２２ｅと上下方向周りに回転自在に支持されている。蓋用係止受け部５は、付勢部材により、上下方向周りの回転方向のうち、閉方向（図１における右回り）に付勢されており、所定位置において閉方向への移動が規制されている。なお、蓋用係止受け部５は、本体部４１が閉方向（図１における左回り）に移動し、係止爪４３が接触し、本体部４１を閉方向に移動させる力が作用すると開方向（図１における左回り）に移動する。

次に、本実施形態における車両側コネクタ１に充電コネクタ１００が挿入される挿入動作について説明する。まず、ユーザーは、車両側蓋を開状態とし、蓋４を開状態とする。ここでは、ユーザーは、蓋用係止受け部５を開状態とすることで、蓋用係止受け部５による係止爪４３の係止状態を解除する。このとき、本体部４１が開方向に付勢されているため、ユーザーが本体部４１を開方向に回転させることなく、閉状態の蓋４が開状態となる。次に、ユーザーは、充電コネクタ１００を挿入空間部２ａに挿入する。このとき、充電コネクタ１００の図示しない各オス端子が各メス端子にそれぞれ挿入され、各車両側電線Ｗと各充電側電線とがそれぞれ電気的に接続される。また、係止爪１０１が挿入方向において外周壁２１の抜去方向側端部と接触し、開方向（図３における上方向回り）に回転し、上下方向において貫通穴３１ａおよび係止穴２３と対向すると、付勢力により閉方向に回転し、貫通穴３１ａを介して係止穴２３に係止される。これにより、充電コネクタ１００が車両側コネクタ１に嵌合することとなる。

ここで、係止爪１０１が係止穴２３に係止された状態で、充電コネクタ１００を車両側コネクタ１に対して抜去方向に移動させようとすると、挿抜方向において貫通穴３１ａに挿入されている係止爪１０１が本体部３１と接触する。従って、補強金属部材３は、抜去方向の力が作用するが、立設部３２が抜去方向においてハウジング部２２と接触していることから、充電コネクタ１００による抜去方向の力は、補強金属部材３を介して、コネクタハウジング２が受けることとなるので、補強金属部材３がコネクタハウジング２から外れることが抑制される。

また、係止穴２３を構成する抜去方向側の内周面に対して、貫通穴３１ａを構成する抜去方向側の内周面は、同一平面であり、かつ上方向側に位置する。従って、係止爪１０１は、貫通穴３１ａを構成する抜去方向側の内周面に積極的に接触することとなる。従って、係止爪１０１は、コネクタハウジング２よりも摩耗などの耐久性が高い補強金属部材３と積極的に接触するので、経年劣化を抑制でき、係止爪１０１を係止穴２３において確実に係止することができる。

以上のように、本実施形態における車両側コネクタ１は、補強金属部材の立設部３２のうち挿入方向と直交する端面３２ｃ，３２ｄ，３２ｅが樹脂製のコネクタハウジング２から外部に露出して形成されており、これらの端面３２ｃ，３２ｄ，３２ｅがコネクタハウジング２に接触していない。従って、立設部３２は、端面３２ｃ，３２ｄ，３２ｅが形成されている方向、すなわち幅方向および上下方向への移動がコネクタハウジング２により阻害されない。つまり、立設部３２は、熱変化による膨張・収縮がコネクタハウジング２と異なっていることで、端面３２ｃ，３２ｄ，３２ｅとコネクタハウジング２とが接触することによる応力集中の発生を抑制することができる。これにより、コネクタハウジング２と補強金属部材３との線膨張係数が大きく異なって、例えば一桁以上異なっても、応力集中が発生することを抑制することができ、車両側コネクタ１が熱変化により膨張・収縮を繰り返しても、経年劣化により損傷することを抑制することができるので、耐久性の低下を抑制することができる。

また、立設部３２の長手方向である幅方向における両端面３２ｃ，３２ｄが樹脂製のコネクタハウジング２から外部に露出して形成されている。つまり、熱変化により膨張・収縮をした際に、補強金属部材３において長さの変化が大きい方向の両端面３２ｃ，３２ｄがコネクタハウジング２に接触していない。従って、熱変化により長さの変化が大きい方向の両端部３２ｃ，３２ｄとコネクタハウジング２とが接触することによる応力集中の発生を確実に抑制することができ、耐久性の低下を確実に抑制することができる。

なお、上記実施形態においては、立設部３２の挿入方向と直交する端面３２ｃ，３２ｄ，３２ｅが樹脂製のコネクタハウジング２から外部に露出して形成されているが、これに限定されるものではなく、本体部３１の挿入方向と直交する端面も樹脂製のコネクタハウジング２から外部に露出して形成されていてもよい。この場合は、本体部３１の長手方向である幅方向における両端面が樹脂製のコネクタハウジング２から外部に露出して形成されていることが好ましい。

１ 車両側コネクタ
２ コネクタハウジング
２１ 外周壁
２２ ハウジング部
２３ 係止穴
２４ 電線保持部
２５ パッキン
２６ シール部材
３ 補強金属部材
３１ 本体部
３１ａ 貫通穴
３２ 立設部
３３ 連結部
３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ 端面
４ 蓋
５ 蓋用係止受け部
１００ 充電コネクタ
１０１ 係止爪

Claims (2)

1. 車両外部の充電コネクタが着脱自在に保持される樹脂製のコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングに一部が内在する補強金属部材と、
   を備え、
   前記コネクタハウジングは、
   前記充電コネクタが挿入される挿入開口部を形成する外周壁と、
   前記外周壁から外側に突出するハウジング部と、
   前記外周壁に形成され、前記充電コネクタの係止爪が挿入される係止穴と、
   を有し、
   前記補強金属部材は、
   前記外周壁と接触し、前記係止穴の外周を囲む本体部と、
   前記本体部の挿入方向における端部から前記外周壁の外側に向かって立設される立設部と、
   を有し、少なくとも前記本体部と前記立設部とが連結する連結部が前記コネクタハウジングに内在し、
   前記本体部は、前記係止穴と連通する貫通穴が形成され、
   前記立設部は、前記ハウジング部よりも挿入方向側に位置し、前記ハウジング部と挿入方向において対向し、かつ挿入方向と直交する端面の少なくとも一部が前記コネクタハウジングから外部に露出して形成される、
   ことを特徴とする車両側コネクタ。
2. 請求項１に記載の車両側コネクタにおいて、
   前記立設部は、少なくとも長手方向の両端面が前記コネクタハウジングから外部に露出して形成される、
   車両側コネクタ。

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