JPH05508257A - 電力コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電力コネクタ 技術分野 本発明は、電気コネクタ、特に電気自動車に特別な有用性を有する電力コネクタ 組立体に関するものである。

発明の背景及び開示 ある電気系の用途においては、保守、修理、交換等の間に電力リード線を負荷回 路から接続を一時的に解除するため、コネクタ組立体が用いられている。例えば 、３３０ｖのバッテリ電圧を有する電気自動車におけるような高電圧の用途にお いて接続解除モードにおいては、当然のことながら、突発性の衝撃による、いか なる危険性も存在しないことが望ましい。

本発明の目的は、接続解除モードにおいてコネクタ組立体の電力側の部分におけ る突発性の衝撃の発生を防止する電力コネクタ組立体を提供することにある。

本発明の別の目的は、接続解除モードにおけるコネクタ組立体の負荷側における 突発性衝撃の発生も防止するコネクタ組立体を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、電気自動車に特別な有用性を有する電力コネクタを 提供することにある。

更に本発明の別の目的は、コストが安価であり、長期間に亘って使用でき、しか も接続及び接続解除の操作性に優れる電力コネクタ組立体を提供することにある 。

上記目的及びこれに関連する目的は、電力リード線に装着するように構成した第 １のコネクタと、回路リード線に装着するように構成した第２のコネクタと、第 １及び第２のコネクタを機械的及び電気的に結合するコネクタハウジングとを備 える電気コネクタ組立体において達成されることが見い出された。ハウジングは 、第１及び第２のコネクタを電気的に接続する内部接点を有し、第２コネクタを ハウジングから取り外した場合第１コネクタを内部接点から自動的に接続解除す る駆動組立体をハウジングに取り付ける。

本発明の一実施例において、駆動組立体は、第１及び第２のコネクタの内部ハウ ジング接点との電気的接続を同時に解除するターンバックルコネクタの形態のも のとする。別の実施例において、第２コネクタは、ハウジングの内部接点と衝合 係合する絶縁された前側端部接点を有する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明のコネクタ組立体の一部を切り欠いて示す線図である。

第２図は、変形例の衝合ピン及び接点ピンを示す一部を切り欠いて示す図である 。

好適実施例の説明 本発明の特別な形態を選択して図示し以下の説明は、本発明のこれら特別な形態 を説明する為に特別の文言として用いたが、この説明は添付した請求の範囲に限 定した本発明の範囲を限定するものではない。

第１図を参照するに、本発明の電気コネクタ組立体は、電力リード線（図示せず ）に取り付けた内側ケーブルコネクタ１２と負荷回路リード線（図示せず）に取 り付けた外側ケーブルコネクタ１４と、これらコネクタを機械的に及び電気的に 結合する支持ハウジング１６と、ターンバックル駆動体１８とを一般に備える。

ハウジング１６は、電気自動車の構造的支持部材に固定する為のコネクタ支持部 材に取り付けたバックヘッドの形態をなす。この支持部材１６は、一般的に誘電 性材料で構成され、内部壁２４により分離され対向するように形成して、凹部２ ０．２２を画成する。一対の導電性接点ピン２６．２８は、凹部２０と２２との 間で内部壁２４を経て延在する。これらのピン２６．２８は、一般に等間隔で支 持部材１６の長手軸線に対して平行に延在する。

パイロット接点ピン３０．３２の形態の第２の接点ピン対も同様に凹部２０と２ ２との間で内部！１２４を経て延在するように配置する。パイロット接点ピン３ ０．３２は、後述するように、接点ピン２６．２８よりも短い。

内側ケーブルコネクタ１２は、一対の雌形接点部材３４．３６を有し、これら接 点部材は接点ピン２６．２８の端部３８，４０とそれぞれ衝合して摩擦係合接続 をなし、良好な電気的連続性を維持する。コネクタにも同様に一対のパイロット 接点部材４２．４４を有し、これら接点部材も同様な形態をなしパイロット接点 ピン３０゜３２の端部４６，４８とそれぞれ摩擦係合するように配置する。

コネクタ１２は、バッテリケーブル（図示せず）の端子端部に剛固に取り付けら れ、バッテリ電極は、接点部材３４．３６に接続される。接点部材３４．３６の 外側端部４７は、ネジ溝が形成され螺合することによりバッテリケーブルの脚部 をこれら接点部材に固定する。同様に、パイロット接点部材４２．４４もネジ溝 が形成された外側端部４９を有しパイロットリード線（図示せず）を接続する。

組立体において、外側端部４７，４９を封止し接触するのを防止する。

コネクタ１２は、支持部材１６の長手軸線に沿って並行移動するように四分２０ 内に取り付ける。コネクタには、このコネクタ１２が壁部２４と隣接するゴムの 天候シール５０と接すると共に接点ピン２６．２８，３０．３２が各コネクタ接 点部材とそれぞれ電気的に接続する第１の位置と、この第１の位置より軸方向の 外側に位置し前記接点ピンがコネクタ接点部材に対して電気的に接続か解除され た第２の位置との間で移動することができる。このコネクタ１２は支持部材１６ に一体的にそう着されるので、安全性の理由より支持部材１６から取り外すこと はできない。

コネクタと同様に、外部ケチプルコネクタ１４は、雌形接点部材５２．５４を有 し、これら接点部材は接点ピン２６．２８の端子端部５６．５８と摩擦係合によ り衝合して良好な電気接続を形成する。

接点５２及び５４の外側端部５５は半田付け、フランブ接続等により回路リード 線の直交配置した導体部に接続する。コネクタ１４も雌形のパイロット接点部材 ６０．６２を有して、コネクタ１２と同様にパイロットピン接点３０．３２の端 子端部６４．６６と衝合する。

コネクタ１４は、支持部１６の長手軸線に沿って並行移動すると共に支持部から 容易に取り外せるようにするため凹部２２内に取り付ける。コネクタ１４は、こ のコネクタ１４が壁部２４と隣接するゴムの天候シール６８と接すると共に接点 ピン２６．２８，３０゜３２が各コネクタ接点部材とそれぞれ接続する第１の位 置と、支持部材１６からはずされた第２の位置とり間で移動することができる。

通常の場合、コネクタ１４は、凹部２２内に再挿入されたとき、適切な極性とな るように方向が定められる。

ターンバックル駆動組立１８はコネクタ１２．１４を支持部材１６に相互接続さ せてこれらコネクタを接点ピン２６．２８，３０゜３２に近づき遠ざかるように 駆動する。このターンバックル組立体１８は、凹部２０と２２との間で壁部２４ を経て延在すると共に支持部材１６の長手軸線と同軸状に配置したターンバック ルスリーブ７０を有する。ターンバックルスリーブ７０は、壁部２４内に回転可 能に装着され、その肩部７２が壁部２４の対応する環状スロット７４内に収容さ れてスリーブ７０を保持して長手方向への変位を阻止する。

スリーブ７０は、内周側にネジ溝が形成された端部部分７６を有し、コネクタ１ ２の外周側にネジ溝が形成されている突部と螺合して位置決めされる。同様に、 スリーブ７０の外側端部も内周にネジ溝が形成されている突部８２と螺合する。

通常の場合、スリーブ７０の各端部のネジ連結は互いに反対回りに（右回り及び 左回り）形成されているので、スリーブ７０を一方向に回転させるとコネクタ１ ２．１４が共に引っ張られ、スリーブ７０を反対向きに回転させるとコネクタ１ ２．１４は互いに離れるように移動する。

スリーブ７０を回転させるために、六角形の軸８６を有するハンドル８４をスリ ーブ７０に連結して手動によりスリーブを回転させる。軸８６は支持部材１６及 び突部８２の長手方向の貫通孔を経てスリーブ７０の中央壁部内の六角駆動凹部 ８８と係合する。軸８６は凹部８８内に位置し、ハンドル８４を手動回転させる とターンバックルスリーブ７０も支持部材１６内で対応して回転する。

第１図を参照するに、コネクタ１２．１４は中間位置に図示されており、コネク タ接点部材は、支持部材の接点ピンから電気的に接続が解除され、コネクタ１４ は、支持部材１６から完全に取り外されていない。説明の便宜のため、第１図の 位置から説明を始める。

ハンドル８４を一方向に回転させると、コネクタ１２．１４は、接点ピンがコネ クタ１２．１４の各接点部材中に完全に挿入されるまで軸方向に内部に向けて引 っ張られる。この第１の閉止位置において、内側ケーブルコネクタ１２の接点部 材３４．３６，４２．４４は、外側ケーブルコネクタ１４の各接点部材５２，５ ４，６０．６２と電気的に接続する。

第１の閉止位置からハンドル８４を反対方向に回動させると、同時にコネクタ１ ２．１４はハウジングの内壁２４から軸方向外側に向けて引っ張られる。パイロ ット接点ピン３０．３２は、接点ピン２６．２８よりも短いので、従ってパイロ ット接点ピンは、接点ピン２６．２８がそれぞれ対応するコネクタ１２．１４の 接点部材と接続が解除される前にコネクタ１２．１４の各パイロット接点部材か ら電気的に接続が解除される。ハンドル８４は、外側コネクタ１４が支持部材１ ６から取り外されるまで回転する。コネクタ１４が支持部材１６から取り外され ている間、コネクタ１２は、接点ピンから自動的に接続が解除されるので、コネ クタ１４が取り外された後、四部２２内の接点ピン２６．２８の端部５６，５８ が露出しても、付加的な電気的ショックによる危険は生じない。接点ピン２６゜ ２８が電力側コネクタ１２から接続が解除されているので、これらの接点ピン間 に電位差が生ずることはなく、従って突発性の電気的ショックが生ずる危険性は ない。

パイロット接点ピン及び接点部材は、外側ケーブルコネクタ１４が支持部材１６ と機械的に係合し又は係合が解除される前に負荷回路中の電気的負荷が起動し又 は起動解除するのを阻止するように機能する。コネクタ１４が取り外されようと する場合、負荷接点ピン２６．２８の電気的接続が解除される前にパイロット接 点ピン３０゜３２は、各コネクタ接点部材からそれぞれ電気的に接続が解除され る。これとは逆に、コネクタ１２．１４内方に向けて駆動される場合、負荷接点 が電気的に接続された後パイロット接点ピンが対応するパイロット接点部材と係 合する。典型的な場合、パイロット接点部材は、リレーのようなコントローラに 相互接続され、電力源は電気的負荷に応じて接続され又は接続が解除されること はない。このようにしてパイロット回路の操作が達成される。

ハンドル８４の回動に応答するコネクタ１２．１４の相対変位は、ネジ形成され た突起７８．８２及びスリーブの比及びピッチを変化させることにより変更する ことができる。レバー駆動機構、ギイヤ駆動機構等のような他の型式の駆動装置 を用いて、コネクタ１４が支持部材１６から取り外される前にコネクタ１２を接 点ピンから自動的に接続を解除することができる。コネクタ１２．１４の相対的 な向きを変更して他の型式の駆動機構に適合させることができ、接点ピンの数を 変更して個々の用途に適合させることもできる。

第２図を参照するに、別の接点ピン１衝合部材組立体を図示する。

この組立体は、デッドエンドコネクタの形態をなし、コネクタ１４を支持部材１ ６から取り外した時に負荷からの逆電圧に対して保護される。

本例では、接点ピン２８の端部５８−は、接点部材５４゛の脚部９４を収納する 縦長の円形凹部９２を有している。脚部９４の外側端部９６は絶縁性材料で構成 され、コネクタ１４の絶縁体に軸方向において近接するように形成されて操作者 の指が導電性脚部９４と接触しないように構成されている。第２図には図示され ていないが、上側の接点ピン２６及び対応する接点部材も同様な形状とされてい るものと理解されるべきである。

以上説明したように、負荷側コネクタを取り外そうとする場合、電力側コネクタ をコネクタ支持部材の内部接点から自動的に接続を解除して突発性のショックの 発生を防止する電力コネクタ組立体について開示した。さらに、本発明のコネク タは、接続解除モードにおいてコネクタ組立体の電力側及び負荷側の両方におけ る突発性ショックの発生を防止する。このようなコネクタ組立体は、電気自動車 に特に好適であり、安全性及び高電力リード線の接続及び接続解除の作業性に優 れている。

上記図示した実施例は、電気自動車用のバッテリケーブルコネクタ組立体の形態 のものであるが、本発明は電気自動車に限定されず種々の電力の用途に利用でき るものであると理解されるべきである。

当業者にとって明らがなように、添付した特許請求の範囲に規定される本発明の 精神及び範囲がら逸脱することなく、上述した実施例について種々の変形や変更 が可能である。

要約 バッテリケーブルに取り付けた第一コネクタ（１２）と、負極回路リード線に取 り付けた第二のコネクタ（１４）と、第一コネクタと第二コネクタとを電気的に 相互接続する内部接点（２６，２８）を有するコネクタハウジング（１６）と、 第二コネクタ（１４）をハウジングから取り外す場合、第−及び第二のコネクタ を同時に駆動して、電力側コネクタ（１２）をハウジングの内部接点（２６゜２ ８）から自動的に接続を解除するターンバックル組立体（１８）とを有する電気 コネクタ組立体である。

国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．電力リード線に装着するように構成した第一のコネクタと、回路リード線に 装着するように構成した第二のコネクタと、前記第一コネクタと第二コネクタと を電気的に相互接続して電力リード線を回路リード線に接続する接点手段を備え 、第一のコネクタと第二のコネクタとを機械的に及び電気的に結合するコネクタ ハウジング手段と、 前記第一及び第二のコネクタに連続され、機械的動作に応じて第一及び第二のコ ネクタを接点手段から接続を解除する機械的駆動手段を備え、第二コネクタを前 記コネクタハウジング手段から連結を解除したとき第一のコネクタを前記接点手 段から自動的に接続を解除する手段とを備える、電気コネクタ組立体。
2. ２．前記第一及び第二のコネクタが前記接点手段と摩擦係合するように構成され 、 前記第一及び第二のコネクタが第一の位置と第二の位置との間で移動するように それぞれ構成され、 前記第一及び第二のコネクタが第一の位置に於いて前記接点手段と摩擦係合し、 第二の位置に於いて接点手段と係合解除し、前記駆動手段が、第一及び第二のコ ネクタを前記第二の位置まで等しく駆動する手段を備える請求項１記載の装置。
3. ３．前記駆動手段が、第一及び第二のコネクタに相互連結され、これらコネクタ を回動に応じて前記接点手段から駆動させる螺合駆動組立体を備える請求項１記 載の装置。
4. ４．前記駆動手段が、第一及び第二のコネクタの前記接点手段との電気的接続を ほぼ同時に解除する手段を備える請求項１記載の装置。
5. ５．前記解除手段が、第一及び第二のコネクタを前記コネクタハウジング手段に 機械的に連結するターンバックル組立体を備える請求項４記載の装置。
6. ６．前記接点手段が、第一及び第二の端部を有する接点ピンを備え、前記第一の 端部は第一のコネクタの衝合接点素子と係合するように構成され、前記第二の端 部は第二のコネクタの衝合接点素子と係合するように構成され、第一及び第二の コネクタがそれぞれ衝合接点素子を有し、 前記コネクタハウジング手段が、第二のコネクタを装着するための凹部を有する 支持部材を備え、第二のコネクタは、その接点素子が前記接点ピンの第二端部と 係合する第一の位置と、前記接点素子が前記接点ピンから電気的に接続が解除さ れる第二の位置との間を移動することができ、前記第一のコネクタは、その接点 素子が前記接点ピンの第一端部と係合する第一の位置と、前記接点素子が前記接 点ピンから電気的に接続が解除される第二の位置との間を移動するように前記支 持部材に移動可能に装着され、前記駆動手段が、第一及び第二のコネクタを前記 第二の位置に向いて同時に駆動する手段を備える請求項１記載の装置。
7. ７．前記第一及び第二のコネクタが、互いに近づくと共に、離れるよう軸線に沿 って移動するように対向配置され、前記接点ピンがこれら第一コネクタと第二コ ネクタとの間に位置し、前記駆動手段が、前記支持部材に回転可能に装着される と共に、互いに反対向きにネジが形成されている対向端部を有するターンバック ルスリーブと、前記第一のコネクタに装着され、前記スリーブの一端とネジ係合 するネジ部を有する第一の突部と、前記第二のコネクタに装着され、前記スリー ブの他端と係合するネジ部を有する第二の突部とを備え、前記スリーブの位置方 向の回転により、第一及び第二のコネクタが互いに近づくように駆動し、前記ス リーブの反対方向の回転により第一及び第二のコネクタを互いに遠ざかるように 駆動する請求項６記載の装置。
8. ８．前記接点手段が、パイロット接点ピンを成すと共に、第一及び第二の端部を 有する第二の接点ピンを備え、第一及び第二のコネクタがそれぞれ第二の衝合パ イロット接点素子を有し、前記第一の端部が第一のコネクタの第二の衝合パイロ ット接点素子と係合するように構成され、前記第二の端部が第二コネクタの第二 の衝合パイロット接点素子と係合するように構成され、前記パイロット接点ピン 及び第二の衝合素子を、第一及び第二のコネクタが前記第一の位置にある場合、 前記パイロット接点ピンが前記第二の接点素子と係合し、第一及び第二のコネク タが前記第一の位置と第二の位置との間の中間位置にある場合前記パイロット接 点ピンが前記第二の接点素子から電気的に接続が解除されるように配置された請 求項６記載の装置。
9. ９．前記接点手段が一対の接点ピンを備え、前記第一及び第二のコネクタがそれ ぞれ一対の衝合接点素子を有し、前記一対の接点ピンの各々が第一及び第二の端 部を有し、前記第一の端部が第一コネクタの各衝合素子と係合するように構成さ れ、前記第二端部が第二コネクタの各衝合素子と係合するように構成され、前記 コネクタハウジング手段が、第二のコネクタを装着するための凹部を存する支持 部材を備え、第二のコネクタは、その接点素子が前記接点ピンの各第二端部と係 合する第一の位置と、前記接点素子が前記接点ピンから電気的に接続が解除され る第二の位置との間を移動することができ、 前記第一のコネクタが、その接点素子がそれぞれ前記接点ピンの各第一端部と係 合する第一の位置と、前記接点素子が前記ピンから電気的に接続が解除される第 二の位置との間を移動するように、前記支持部材に移動可能に装着され、 前記接続解除手段が、第一及び第二のコネクタを前記第二の位置に向けて同時に 駆動する手段を備える請求項１記載の装置。
10. １０．前記第一及び第二のコネクタが軸線に沿って互いに近づき及び離れる方向 に移動するように対向配置され、前記接点ピンがこれらコネクタ間に位置し、 前記駆動手段が、前記支持部材に回転可能に装着されると共に互いに反対向きの ネジ部が形成されている対向端部を有するターンバックルスリーブと、第一のコ ネクタに装着され、前記スリーブの一端と係合するネジ部を有する第一の突部と 、前記第二のコネクタに装着され、前記スリーブの他端と係合する第二の突部と 前記スリーブに操作可能に連結され、前記スリーブを手動回転させるハンドルと を備え、前記スリーブの一方向の回転により第一及び第二のコネクタを互いに近 づくように駆動し、前記スリーブの反対方向の回転により第一及び第二のコネク タを互いに離れるように駆動する請求項９記載の装置。
11. １１．前記第一コネクタを前記支持部材に一体的に装着した請求項９記載の装置 。
12. １２．前記第二コネクタの衝合接点素子をデッドエンド型の接点素子とした請求 項９記載の装置。
13. １３．前記コネクタハウジング手段が、前記第一コネクタと第二コネクタとを電 気的に相互接続してパイロット入力リード線をパイロット出力リード線に接続す る第二の接点手段を備え、前記接続解除手段が、前記第一のコネクタを前記第一 の接点手段から接続解除する前に、前記第二の接点手段を第一コネクタ及び第二 コネクタの内の一つから自動的に接続を解除する手段を備える請求項１記載の装 置。
14. １４．前記接点手段が、第一及び第二の端部を有し、第一及び第二のコネクタが それぞれ衝合接点素子を有し、前記第一の端部が第一コネクタ衝合接点素子と係 合するように構成され、前記第二端部が第二端部が第二のコネクタの衝合接点素 子と係合するように構成され、前記第二のコネクタの衝合接点素子をデッドエン ド型接点素子とした請求項１記載の装置。