(57)【要約】【課題】電力用コネクタにおいて、使用者の特別な操作を必要とすることなく、充電開始時に内部電気端子を露出すると共に、充電完了後には内部電気端子を覆って外部との接触や水・塵埃等の侵入を防止可能とする。【解決手段】給電口（電力用コネクタ）１が、給電端子と受電端子とが接続される際に、給電ノズル２が押し当てられることによって変位する起動部材３と、この起動部材に連動し、受電端子を露出させる開放位置と、当該受電端子を覆う閉鎖位置との間で変位するシャッタ部材４と、このシャッタ部材を前記閉鎖位置側に付勢する付勢手段５とを備えた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電先または受電先の外部電気端子が接続する内部電気端子を収容した電力用コネクタであって、
前記外部電気端子と前記内部電気端子とが接続される際に、前記外部電気端子を収容した外部コネクタが押し当てられることによって変位する起動部材と、
前記起動部材に連動し、前記内部電気端子を露出させる開放位置と、当該内部電気端子を覆う閉鎖位置との間で変位するシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を前記閉鎖位置側に付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とする電力用コネクタ。
【請求項２】
前記シャッタ部材の変位は、前記外部コネクタの当接方向と直交する平面上でなされることを特徴とする請求項１に記載の電力用コネクタ。
【請求項３】
前記シャッタ部材は、カム機構によって前記起動部材に連動して回動することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電力用コネクタ。
【請求項４】
前記シャッタ部材は２つの分割シャッタ部材を有し、これら分割シャッタ部材が、前記起動部材に連動して互いに離間する方向にそれぞれ回動することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電力用コネクタ。
【請求項５】
前記起動部材は、前記給電端子と前記内部電気端子との接続の際に、前記外部コネクタの外周縁部と当接することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電力用コネクタ。
【請求項６】
前記起動部材は２つの分割起動部材を有し、これら分割起動部材が、前記外部コネクタと当接した際に、互いに離間する方向にそれぞれ回動することを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電力用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電先または受電先の外部電気端子と接続可能な内部電気端子を収容する電力用コネクタに関し、特に、車両用として好適な電力用コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動モータを動力原として走行するハイブリッド車や電気自動車等の車両がエネルギー効率の向上や環境負荷の軽減等の観点から注目を集めている。この種の車両では、外部電源からの充電が可能な二次電池等からなる蓄電装置を備えたものが存在し、家庭用電源や専用の急速充電器側に設けられた外部電気端子である給電端子を、車両側に設けられた内部電気端子である受電端子に接続することにより、外部電源から蓄電装置への充電が実施される。
【０００３】
車両側の受電端子は、高電圧の蓄電装置に電気的に接続されているため、この受電端子が収容される給電口は、充電を行わない場合には受電端子を覆って外部との接触や水・塵埃等の侵入を防止することが必要とされている。
【０００４】
そこで、例えば、車体に設けられた開閉自在の外蓋付きの収容部に配置された受電端子を収容する給電口であって、受電端子を覆うべく回動軸により開閉自在に支持された内蓋と、この内蓋を開方向に付勢する付勢バネと、付勢バネの付勢力に抗して内蓋を受電端子側（閉方向）に押圧する押さえ部材とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。この従来の給電口では、押さえ部材の脱離によって開状態とされた内蓋は、閉方向に回動操作された外蓋と当接してその回動を規制する位置に固定される。このため、充電完了後に使用者（運転者等）が内蓋を閉め忘れることを防止できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、充電を開始する際には、使用者は、収容部の外蓋を運転席からの操作により開放可能であるものの、受電端子を覆う内蓋は手動で開放する必要があった。また、使用者は、充電完了後には内蓋を再び手動で閉じる必要があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、使用者の特別な操作を必要とすることなく、充電開始時に開放状態となって内部電気端子を露出すると共に、充電完了後には閉鎖状態となって内部電気端子を覆うことを可能とした電力用コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、給電先または受電先の外部電気端子が接続する内部電気端子を収容した電力用コネクタ（１）であって、前記外部電気端子と前記内部電気端子とが接続される際に、前記外部電気端子を収容した外部コネクタ（２）が押し当てられることによって変位する起動部材（３）と、前記起動部材に連動し、前記内部電気端子を露出させる開放位置と、当該内部電気端子を覆う閉鎖位置との間で変位するシャッタ部材（４）と、前記シャッタ部材を前記閉鎖位置側に付勢する付勢手段（５）とを備えた構成とする。
【０００９】
また、第２の発明として、前記シャッタ部材の変位は、前記外部コネクタの当接方向と直交する平面上でなされる構成とすることができる。
【００１０】
また、第３の発明として、前記シャッタ部材は、カム機構（２４，４３）によって前記起動部材に連動して回動する構成とすることができる。
【００１１】
また、第４の発明として、前記シャッタ部材は２つの分割シャッタ部材（４Ｌ，４Ｒ）を有し、これら分割シャッタ部材が、前記起動部材に連動して互いに離間する方向にそれぞれ回動する構成とすることができる。
【００１２】
また、第５の発明として、前記起動部材は、前記給電端子と前記内部電気端子との接続の際に、前記外部コネクタの外周縁部と当接する構成とすることができる。
【００１３】
また、第６の発明として、前記起動部材は２つの分割起動部材（３Ｌ，３Ｒ）を有し、これら分割起動部材が、前記外部コネクタと当接した際に、互いに離間する方向にそれぞれ回動する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１の発明によれば、使用者の特別な操作を必要とすることなく、充電開始時（すなわち、給電端子と内部電気端子との接続の際）には、外部コネクタと起動部材との当接によりシャッタ部材が開放状態となって内部電気端子を露出すると共に、充電完了後（すなわち、給電端子と内部電気端子との接続解除の際）には、付勢手段の付勢によりシャッタ部材が閉鎖状態となって内部電気端子を再び覆うことが可能となるという優れた作用効果を奏する。
また、上記第２の発明によれば、シャッタ部材の変位は、外部ノズルの当接方向と直交する平面上でなされるため、外部ノズルの当接方向における電力用コネクタのサイズを小さくすることができる。
また、上記第３の発明によれば、簡易な構成により、外部コネクタの当接方向と直交する平面上において、シャッタ部材を起動部材の変位に連動させて開放位置まで移動させることができる。
また、上記第４の発明によれば、外部コネクタの当接方向に垂直な面上において各分割シャッタ部材を開放位置まで移動させることが容易となる。また、電力用コネクタの設置場所において、外部コネクタの当接方向と直交する方向のスペースが小さくて済むという利点もある。
また、上記第５の発明によれば、外部コネクタの移動を阻害することなく、外部コネクタとの当接の際に起動部材を容易に変位させることができる。
また、上記第６の発明によれば、外部コネクタの外周縁部との当接の際に起動部材を容易に変位させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る電力用コネクタとしての給電口の斜視図である。
【図２】起動部材を構成する左分割起動部材を示す斜視図である。
【図３】起動部材を構成する右分割起動部材を示す斜視図である。
【図４】シャッタ部材を構成する左分割シャッタ部材を示す斜視図である。
【図５】シャッタ部材を構成する右分割シャッタ部材を示す斜視図である。
【図６】シャッタ部材の開放開始状態を示す斜視図である。
【図７】シャッタ部材の開放完了状態を示す斜視図である。
【図８】シャッタ部材の開放開始状態を示す平面図である。
【図９】シャッタ部材の開放完了状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る電力用コネクタとしての給電口について図面を参照しながら説明する。説明にあたり、方向を示す用語については、図１の矢印で示す方向に従うものとする。また、左右に対をなして配置された部材（または部位）については、それぞれ数字の符号に左右を示す添字（ＬまたはＲ）を付して、例えば、起動部材３Ｌ、起動部材３Ｒ（ただし、総称する場合には、起動部材３）と記す。
【００１７】
本発明に係る電力用コネクタとしての給電口は、例えば、充電可能な蓄電装置を備えた車両（例えば、ハイブリッド車や電気自動車）に設けられ、図示しない外部電源（例えば、家庭用電源や専用の急速充電器）の給電端子（外部電気端子）が接続する受電端子（内部電気端子）を収容するものである。給電口は、従来の内燃機関を主動力源とするガソリン車等における周知の給油口と同様に、図示しない車両外壁に設けられた扉付きの凹部に配置することが可能である。
【００１８】
図１に示すように、給電口１は、図示しない給電端子と受電端子とが接続される際に、給電端子を収容した外部コネクタとしての給電ノズル２が押し当てられることによって変位する樹脂製の起動部材３と、この起動部材３に連動し、受電端子を露出させる開放位置（図７，図９参照）と、当該受電端子を覆う閉鎖位置（図１参照）との間で変位する樹脂製のシャッタ部材４と、このシャッタ部材４を閉鎖位置側に付勢する捻りコイルバネ５（図９参照）と、これら各部材を支持する樹脂製のベース部材６とを主として備える。
【００１９】
給電ノズル２は、円筒形を呈する樹脂製の外殻を有しており、給電口１に挿入される先端部２ａの下側の開口（図示せず）から給電端子が露出している。また、先端部２ａの外周面には、上下方向（給電ノズル２の軸方向）に延在する凸部１１が形成されている。なお、給電端子については、例えば、電力線に接続された充電用端子や、信号線に接続された信号用端子等の複数の端子から構成される周知の構成を任意に採用することができるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２０】
起動部材３は、略円環状を呈しており、互いに略左右対称な形状を有する一対の分割起動部材３Ｌ，３Ｒから構成されている。分割起動部材３Ｌ，３Ｒは、図２及び図３に示すように、給電ノズル２の先端部２ａが押し当てられる半円環状の当接部２１Ｌ，２１Ｒを有している。当接部２１Ｌ，２１Ｒの内周面によって定められる起動部材３の実質的な内径は、その少なくとも一部が先端部２ａの外径よりもやや小さく設定されている。当接部２１Ｌ，２１Ｒの後側に連なる基端部２２Ｌ，２２Ｒは、軸孔２５Ｌ，２５Ｒを介してベース部材６の後部上面から上方に突設された回動軸３０に回動可能に支持されている。また、当接部２１Ｌ，２１Ｒの前側に連なる自由端部２３Ｌ，２３Ｒの下面には、カムピン２４Ｌ，２４Ｒが下方に突設されている。
【００２１】
起動部材３は、当接部２１Ｌ，２１Ｒの後端が離間されることにより形成された凹部２６を有している。この凹部２６は、給電ノズル２の凸部１１に対応したサイズを有しており、当該凸部１１が挿入されることにより、給電口１と給電ノズル２との周方向における位置合わせが可能となっている。
【００２２】
また、当接部２１Ｌ，２１Ｒは、それぞれの内周面の少なくとも一部（ここでは上側のみ）が外方に向かって徐々に拡径するように傾斜したテーパ部３１Ｌ，３１Ｒを有している。起動部材３の実質的な内径は、テーパ部３１Ｌ，３１Ｒにおいて給電ノズル２の先端部２ａの外径よりも僅かに大きく設定されている一方、テーパ部３１Ｌ，３１Ｒの内側に連なる直状部３２Ｌ，３２Ｒにおいては、給電ノズル２の先端部２ａの外径よりも小さく設定されている。
【００２３】
また、分割起動部材３Ｌ，３Ｒは、図１に示すように、その基端部２２Ｌ，２２Ｒが互いに上下方向に異なる位置に配置されており、それぞれの軸孔２５Ｌ，２５Ｒの中心を一致させた状態で基端部２２Ｌ，２２Ｒが上下に重なるようにして回動軸３０に取り付けられている。
【００２４】
シャッタ部材４は、略円板状を呈しており、互いに略左右対称な形状を有する一対分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒから構成されている。分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒは、図４及び図５に示すように、受電端子を覆う半円板状の扉部４１Ｌ，４１Ｒを有している。扉部４１Ｌ，４１Ｒの前側に連なる基端部４２Ｌ，４２Ｒの上壁には、それぞれ前後方向に延在するカム溝４３Ｌ，４３Ｒが形成されている。カム溝４３Ｌ，４３Ｒは、それぞれ左および右方向に凸状となる円弧状を呈しており、それぞれに挿入される分割起動部材３Ｌ，３Ｒのカムピン２４Ｌ，２４Ｒと共にカム機構を構成する。後述するように、このカム機構は、シャッタ部材４と起動部材３との連動を可能とする。
【００２５】
左扉部４１Ｌは、右扉部４１Ｒに当接する直状縁部４１Ｌａの下面側が右扉部４１Ｒ側へ突出しており、一方、右扉部４１Ｒは、左扉部４１Ｌに当接する直状縁部４１Ｒａの上面側が左扉部４１Ｌ側へ突出している。これにより、扉部４１Ｌ，４１Ｒは、シャッタ部材４が閉鎖位置にある場合に、互いの直状縁部４１Ｌａ，４１Ｒａが上下に重なった状態で安定的に嵌合する。
【００２６】
また、基端部４２Ｌ，４２Ｒの上壁及び下壁の前端にそれぞれ形成された内向きの膨出部には、それぞれ一対の軸孔４４Ｌ，４５Ｌ及び軸孔４４Ｒ，４５Ｒが形成されている。基端部４２Ｌ，４２Ｒは、それそれ軸孔４４Ｌ，４５Ｌ及び軸孔４４Ｒ，４５Ｒを介してベース部材６から上方に突設された回動軸５０（図１参照）に回動可能に支持されている。基端部４２Ｒの上壁及び下壁は、基端部４２Ｌの上壁及び下壁に対してそれぞれ上下方向に異なる位置に配置されている。分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒは、軸孔４４Ｒ，４５Ｒの中心を軸孔４４Ｌ，４５Ｌにそれぞれ一致させた状態で、基端部４２Ｒの上壁が基端部４２Ｌの上壁の下側に重なると共に、基端部４２Ｒの下壁が基端部４２Ｌの下壁の上側に重なるようにして回動軸５０に取り付けられている。
【００２７】
捻りコイルバネ５は、図９に示すように、そのコイル部５ａが回動軸５０の外周に取り付けられており、コイル部５ａの一端側に形成された腕部５ｂが左分割シャッタ部材４Ｌに固定される共に、コイル部５ａの他端側に形成された腕部５ｃが右分割シャッタ部材４Ｒに固定されている。これにより、捻りコイルバネ５は、分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒを閉鎖位置側に回動させるように付勢する。
【００２８】
ベース部材６は、その内部に形成された図示しない円筒スペースに受電端子を収容している。なお、受電端子については、例えば、給電端子側の充電用端子に接続可能な充電用端子や、給電端子側の信号用端子に接続可能な信号用端子等の複数の端子から構成される周知の構成を任意に採用することができるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２９】
次に、図６から図９を参照して、上記構成の給電口１に給電ノズル２を挿入する（すなわち、給電端子と受電端子とを電気的に接続する）動作について説  
明する。
【００３０】
使用者が、図１に示した状態から給電ノズル２を給電口１に挿入するように下方に移動させると、図６及び図８に示すように、まず、その先端部２ａの外周縁が分割起動部材３Ｌ，３Ｒの当接部２１Ｌ，２１Ｒに当接する。このとき、先端部２ａの外周縁は、当接部２１Ｌ，２１Ｒのテーパ部３１Ｌ，３１Ｒに当接する。これにより、先端部２ａの更なる下方への移動は、当接部２１Ｌ，２１Ｒのテーパ部３１Ｌ，３１Ｒによってガイドされる。
【００３１】
また、このとき、当接部２１Ｌ，２１Ｒが、給電ノズル２の先端部２ａの外周縁によって互いに離間する方向（左または右方向）に押圧され、これにより、図１の初期位置にあった分割起動部材３Ｌ，３Ｒは、回動軸３０を中心にそれぞれ左または右方向に回動を開始する。この分割起動部材３Ｌ，３Ｒの回動に伴うカムピン２４Ｌ，２４Ｒの変位がカム溝４３Ｌ，４３に作用することにより、分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒは、分割起動部材３Ｌ，３Ｒに連動してそれぞれ左または右方向に回動を開始する。
【００３２】
次に、使用者が、給電ノズル２を給電口１に向けて更に下方に移動させると、図７及び図９に示すように、当接部２１Ｌ，２１Ｒは、回動軸３０を中心にそれぞれ左または右方向に更に回動して起動位置に到達し、給電ノズル２を挿入可能な程度まで起動部材３の内径が拡径される。この分割起動部材３Ｌ，３Ｒの更なる回動に伴うカムピン２４Ｌ，２４Ｒの変位がカム溝４３Ｌ，４３に作用することにより、分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒは、分割起動部材３Ｌ，３Ｒに連動してそれぞれ左または右方向に更に回動し、開放位置まで移動する。その結果、図示しない受電端子が露出され、最終的に、受電端子と給電ノズル２の給電端子とが電気的に接続されて蓄電装置への充電が可能となる。
【００３３】
蓄電装置への充電が完了した後は、使用者は、給電ノズル２を給電口１から引き抜くように上方に移動させることにより、受電端子と給電端子との接続を解除することができる。このとき、当接部２１Ｌ，２１Ｒに対する給電ノズル２の押圧が解除されるため、分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒは、捻りコイルバネ５の付勢力により、再び閉鎖位置まで移動する。この分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒの回動に伴うカム溝４３Ｌ，４３の変位がカムピン２４Ｌ，２４Ｒに作用することにより、分割起動部材３Ｌ，３Ｒは、分割シャッタ部材４Ｌ，４Ｒに連動してそれぞれ左または右方向に回動し、再び初期位置まで移動する。その結果、図示しない受電端子がシャッタ部材４により覆われ、外部との接触や水・塵埃等の侵入を防止することができる。
【００３４】
上記構成の給電口１は、給電ノズル２が押し当てられることによって変位する起動部材３と連動して変位するシャッタ部材４を設けた構成としたため、使用者の特別な操作を必要とすることなく、充電開始時（給電端子と受電端子との接続の際）には、起動部材３の給電ノズル２との当接によりシャッタ部材４が開放位置に移動して受電端子を露出すると共に、充電完了後（給電端子と受電端子との接続解除の際）には、捻りコイルバネ５の付勢によりシャッタ部材４が閉鎖位置まで移動して受電端子を覆うことが可能となる。この場合、シャッタ部材４の変位は、給電ノズル２の当接方向（上下方向）と直交する平面上でなされるため、給電ノズル２の当接方向における給電口１のサイズを小さくすることができるという利点もある。また、シャッタ部材４が給電ノズル２と直接当接しないため、シャッタ部材４の開閉を繰り返した場合でも、その変形等による性能の低下はない。
【００３５】
本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。上記実施形態では、外部コネクタとして円筒形の給電ノズル２の例を示したが、外部コネクタの形状やサイズ等は、少なくとも電力用コネクタに接続可能なものである限り種々の変更が可能である。また、本発明に係る電力用コネクタは、上述のような受電用に限らず給電用としても使用することができる。すなわち、本発明に係る電力用コネクタは、受電側装置（上記実施形態における車両）の受電端子を収容する構成に限定されるものではなく、例えば、家庭用電源や専用の急速充電器において電気端子を収容するものとして実現することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１  給電口（電力用コネクタ）
２  給電ノズル（外部コネクタ）
３  起動部材
３Ｌ，３Ｒ  分割起動部材
４  シャッタ部材
４Ｌ，４Ｒ  分割シャッタ部材
５  捻りコイルバネ（付勢手段）
６  ベース部材
２１Ｌ，２１Ｒ  当接部
２４Ｌ，２４Ｒ  カムピン（カム機構）
３０  回動軸
４３Ｌ，４３Ｒ  カム溝（カム機構）
５０  回動軸
【図１】
2011062050.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011062050.tif 000008
【図７】
2011062050.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011062050.tif 000011