(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに嵌合可能な筒部を有する雄ハウジング及び雌ハウジングと、前記雄ハウジング及び前記雌ハウジングの一方の前記筒部に回動可能に支持されたレバーとを備え、前記レバーは、前記雄ハウジング及び前記雌ハウジングの他方の前記筒部に形成されたカムピンに係合され、該レバーの回動操作によって前記雄ハウジングを前記雌ハウジングに対して嵌合及び離脱する方向に摺動させるカム穴を有してなるコネクタにおいて、
前記雌ハウジングは、前記雌ハウジングの前記筒部の前記レバーの回動方向に略平行な外周面に突出させて前記雄ハウジングが嵌合及び離脱する方向に延在する支持部材が設けられ、
前記雄ハウジングは、前記雄ハウジングの前記筒部の外周面から突出させて前記雌ハウジングの前記支持部材を挟む位置に、前記雄ハウジングの嵌合及び離脱方向の摺動を案内する一対の突条部が設けられ、
前記支持部材の先端は、前記雌ハウジングの前記筒部の開口端面よりも突出させて位置され、前記支持部材の先端部には、前記レバーに形成される係合部と係合して、前記レバーを前記雄ハウジングと前記雌ハウジングとの嵌合位置にロックする係止部が設けられることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記支持部材は、前記雄ハウジングを前記雌ハウジングに嵌合させる方向に前記レバーを回動させたとき、前記カムピンを挟んで、前記雄ハウジングの前記筒部の端面が前記雌ハウジングの前記筒部に当接する位置と反対側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関し、特に、レバーの回動操作によって雌ハウジングに対して雄ハウジングを嵌合及び離脱させるコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等には、モータ等の負荷を駆動させるための電源としてバッテリや燃料電池等の直流電源等が搭載されており、この直流電源と負荷との間は電源回路で接続されている。このため、電気自動車等には、負荷の保守作業等の際に感電を防ぐため、電源回路との接続を手動で切断するサービスプラグが設けられている。
【０００３】
このサービスプラグとしては、例えば、基材に形成された環状溝の外縁に沿って筒状の周壁部が立設された雌ハウジングと、この雌ハウジングの環状溝に挿入される筒状の周壁部を有する雄ハウジングと、雌ハウジングの環状溝の内側に配置された回路端子と、雄ハウジングの周壁部の内側に配置された短絡端子とを備え、レバーの回動操作によって雌ハウジングと雌ハウジングを嵌合及び離脱できるようにしたサービスプラグが開示されている（特許文献１参照。）。これによれば、レバーを押し倒す方向に回動させることで雌ハウジングに雄ハウジングが嵌合され、２つの回路端子にそれぞれ短絡端子が挿入されて電源回路が閉じた状態となる。一方、点検時には、レバーを引き上げる方向に回動させて雄ハウジングを雌ハウジングから離脱させることで２つの回路端子からそれぞれ短絡端子が引き離され、電源回路が開き状態となり感電等が防止される。
【０００４】
ところで、この種のサービスプラグは車体の内部からアクセスできる位置で乗員の目に付かない位置に設置されているのが一般的である。例えば、床下にバッテリが収容されている場合には、シートクッションの下側のフロアパネル側にサービスプラグが設置され、点検整備等でプラグ本体を脱着する際にはシートクッションの下側の狭いスペースでの作業となる。このため、雌ハウジングに対して雄ハウジングの位置決めを適切に行うことが困難となり、作業性の低下が懸念される。
【０００５】
この点、特許文献１のサービスプラグでは、雌ハウジングの環状溝の周縁の一部から雌ハウジングの周壁部よりも高く延在する円弧状の規制部材を立設させている。これにより、雄ハウジングを雌ハウジングに装着させるときには、雄ハウジングを短絡端子の挿入方向に対して交差する方向に移動させることで、規制部材により雄ハウジングの移動位置が規制され、雌ハウジングに対する雄ハウジングの位置決めが容易になる。また、雄ハウジングの周壁部には、嵌合方向に沿って突出した突条が形成され、この突条が雌ハウジングの周壁部に形成される溝と嵌合した状態で環状溝内に案内されることで、雌ハウジングと雄ハウジングの位置合わせを容易にしている。これにより、シートクッションの下側のように目視が困難なスペースにサービスプラグが設けられていても、プラグ本体の着脱を容易かつ良好に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８１８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構造で雄ハウジングを雌ハウジングに嵌合させる際、雄ハウジングの周壁部が雌ハウジングの環状溝に挿入される深さが浅い初期の段階でレバーを回動操作した場合、環状溝と周壁部との間には多少の隙間が生じるために、雄ハウジングの周壁部が環状溝に斜めに挿入され、嵌合方向に対して傾きが生じることがある。
【０００８】
このように雄ハウジングが雌ハウジングに対して傾いた状態で嵌合がなされた場合、傾いたときの姿勢によっては、両ハウジングが損傷し、或いは、回路端子や短絡端子が変形するおそれがある。ここで、例えば、特許文献１の規制部材の高さや雌ハウジングの周壁部の高さを高くすることで嵌合初期の雄ハウジングとのラップ量を増やし、それによって傾きを抑制する方法も考えられるが、ハウジングが大型化するのに加え、挿入時の摺動抵抗が大きくなるため好ましくない。
【０００９】
本発明は、レバーの回動操作による雄ハウジングの傾きを抑制し、雌ハウジングとの間で良好な嵌合状態を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のコネクタは、互いに嵌合可能な筒部を有する雄ハウジング及び雌ハウジングと、雄ハウジング及び雌ハウジングの一方の筒部に回動可能に支持されたレバーとを備え、レバーは、雄ハウジング及び雌ハウジングの他方の筒部に形成されたカムピンに係合され、レバーの回動操作によって雄ハウジングを雌ハウジングに対して嵌合及び離脱する方向に摺動させるカム穴を有してなるコネクタにおいて、雌ハウジングは、雌ハウジングの筒部のレバーの回動方向に略平行な外周面に突出させて雄ハウジングが嵌合及び離脱する方向に延在する支持部材が設けられ、雄ハウジングは、雄ハウジングの筒部の外周面から突出させて雌ハウジングの支持部材を挟む位置に、雄ハウジングの嵌合及び離脱方向の摺動を案内する一対の突条部が設けられ、支持部材の先端は、雌ハウジングの筒部の開口端面よりも突出させて位置され、支持部材の先端部には、レバーに形成される係合部と係合して、レバーを雄ハウジングと雌ハウジングの嵌合位置にロックする係止部が設けられることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、雄ハウジングを雌ハウジングに嵌合させる際に、雄ハウジングの嵌合量が少ない段階で一対の突条部の隙間に雌ハウジングの支持部材が案内されるため、雄ハウジングはレバーの回動によって支持部材に位置決めされた状態で嵌合方向に移動する。これにより、雄ハウジングの雌ハウジングに対する傾きが抑制されるため、レバー操作による嵌合をスムーズに行うことができる。
【００１２】
また、本発明によれば、雄ハウジングの嵌合時の傾きを抑制する支持部材とレバーのロック機構を兼用することができるため、別途ロック機構を設ける必要がなく構成を簡単化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコネクタによれば、レバーの回動操作による雄ハウジングの傾きを抑制し、雌ハウジングとの間で良好な嵌合状態を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用してなるコネクタの分解斜視図である。
【図２】本発明を適用してなるコネクタの雄ハウジングを示す斜視図である。
【図３】図２の後方を手前側に向けた状態を示す雄ハウジングの斜視図である。
【図４】本発明を適用してなるコネクタの外観を示す斜視図である。
【図５】図４のレバーの一部を省略した斜視図である。
【図６】本発明を適用してなるコネクタの作用を説明する図であり、（ａ）は挿入時、（ｂ）は離脱時の作用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用してなるコネクタの一実施形態について、図１乃至図６を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態のコネクタは、図示しない車両等（例えば電気自動車やハイブリッド車）に搭載され、車両を駆動させるモータ等の負荷と、この負荷に電力を供給するバッテリや燃料電池等の直流電源との間を接続する電源回路を切断するためのものであり、具体的にはバッテリケースに取り付けられるサービスプラグを例にして説明するが、レバー操作によって嵌合、脱着可能なコネクタであれば、これに限られるものではなく、例えば充電用コネクタ等に適用することもできる。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のコネクタ１は、雌ハウジング３と、雌ハウジング３に嵌合される雄ハウジング５と、雌ハウジング３に対して雄ハウジング５を嵌合及び離脱させるレバー７とで構成される。
【００１８】
雌ハウジング３は、バッテリケース等に取り付けられる基材９と、この基材９から小判形状に隆起する上面が平らな端子固定部１１と、この端子固定部１１の周壁に沿って形成される環状溝１３と、端子固定部１１の周壁と対向して環状溝１３を包囲するように基材９から立設される第１周壁部１５と、この第１周壁部１５の外周面に沿って第１周壁部１５の上端よりも上方に立設する２本の支持部材１７とを備えている。端子固定部１１には２つの矩形の開口１９ａ，１９ｂが形成され、この開口１９ａ，１９ｂの内側にはそれぞれ回路端子２１ａ，２１ｂが固定されている。
【００１９】
雄ハウジング５は、端面２３と、その周縁から環状に立設する第２周壁部２５とを有し、第２周壁部２５の先端側が開口する筒状の容器となっている。第２周壁部２５は、第１周壁部１５よりも一回り小さい小判形状に形成され、雌ハウジング３の環状溝１３に挿入されるようになっている。第２周壁部２５にはその挿入方向に沿って一対の溝２７（図３）及び一対の突条２９が形成され、それぞれ第１周壁部１５の内周面に形成される一対の突条３１及び一対の溝３３と嵌合することで、雄ハウジング５が挿入方向に案内されるようになっている。また、雄ハウジング５の端面２３の挿入側には、雌ハウジング３の開口１９ａ，１９ｂに挿入される２つの短絡端子（図示せず）が固定されている。
【００２０】
一方、雄ハウジング５には、第２周壁部２５の２箇所の側壁部に支持ピン３５が形成され、この支持ピン３５がレバー７に形成される係止穴３７に嵌合されることで、レバー７が雄ハウジング５に回動可能に支持されるようになっている。レバー７は、係止穴３７が形成される２枚の支持板３９と、支持板３９同士を連結する連結部４１とで構成され、雄ハウジング５は２枚の支持板３９に挟まれた状態で配置されている。
【００２１】
レバー７には、カム機構としての円弧状のカム穴４３が形成され、雌ハウジング３の第１周壁部１５の側面にはカム穴４３に嵌合するカムピン４５が突出して形成されている。したがって、図４に示すように、カムピン４５をカム穴４３に嵌合させた状態でレバー７を起立させる方向に回動させることにより、カムピン４５がカム穴４３に沿って相対的に移動し、雄ハウジング５を雌ハウジング３の環状溝１３に沿って遠ざけることが可能となる。
【００２２】
また、雌ハウジング３の基材９から立設する支持部材１７には、上端側に嵌合方向と略直交する方向に突出する係止部４７が形成されている。この係止部４７は、支持部材１７を構成する支柱４９の底部と片持ちで連結され、レバー７を回動させて押し倒したときにレバー７の支持板３９にそれぞれ形成される係合部５１に係合されるようになっている。レバー７の係合部５１に係止部４７が係合されることで、レバー７がロックされて回動が規制される。この状態で支持部材１７の係止部４７を係合部５１から外れる方向（支柱４９側）に指で押し込んで変形させることで、レバー７はロック状態から解放される。
【００２３】
ここで、本実施形態の特徴部分となる雄ハウジング５の突条部の構成について説明する。雄ハウジング５が雌ハウジング３に嵌合されるときには、雄ハウジング５の第２周壁部２５が雌ハウジング３の環状溝１３に挿入された状態で、第１周壁部１５と支持部材１７はそれぞれ第２周壁部２５の外周面と隙間をあけて、該外周面と対向するように配置されている。ここで、図２、３に示すように、雄ハウジング５には、第２周壁部２５の外周面の２箇所においてそれぞれ矩形に突出した一対の突条部５３が形成されている。この突条部５３は、突条部５３ａ，５３ｂが対になって構成され、雄ハウジング５が雌ハウジング３に嵌合される過程で常に第１周壁部１５の上端よりも上方に位置している。また、突条部５３は、互いに対向する対向面５５を有しており、この対向面５５は、雄ハウジング５の嵌合及び離脱方向に延在して互いに平行に配置され、支持部材１７を案内する案内面となっている。つまり、２つの対向面５５と第２周壁部２５とで形成される空間には支持部材１７が案内されるようになっている。
【００２４】
次に、このようにして構成されるコネクタ１の作用について説明する。
【００２５】
通常の状態では、雌ハウジング３に対して雄ハウジング５の第２周壁部２５が第１周壁部１５と支持部材１７の内側の環状溝１３に嵌合され、レバー７は係止部４７を含むロック機構によってロックされた状態となっている。このとき、２つの開口１９ａ，１９ｂにはそれぞれ短絡端子が挿入され、回路端子２１と短絡端子が接続されることで電源回路が閉じられ、直流電源からの電力が負荷に供給されるようになっている。
【００２６】
この状態で、保守作業等を行う場合、電源回路を切断するため、レバー７のロックが解除され、レバー７が起立する方向に回動される。これにより、雄ハウジング５は雌ハウジング３から離れる方向に持ち上げられる。ここで、例えば、レバー７がカム機構によって定まる最大回動角度まで回動された時点で、２つの開口１９ａ，１９ｂから短絡端子が引き抜かれ、回路端子２１と短絡端子が離れて電源回路が切断された状態となる（図４、５）。
【００２７】
このようにレバー７が最大回動角度まで回動されて起立した状態となると、続いて連結部４１を掴んでレバー７が引き上げられる。このレバー７の引き上げにより、レバー７のカム穴４３からカムピン４５が外され、レバー７ごと雄ハウジング５が雌ハウジング３から取り外される。これにより、誤動作等で再び２つの回路端子２１と２つの短絡端子が接続されることがなく、保守作業等における感電等が確実に防止される。
【００２８】
次に、保守作業等が終了して電源回路を閉じる場合、レバー７が取り付けられた雄ハウジング５を雌ハウジング３に近づけ、雄ハウジング５の第２周壁部２５を雌ハウジング３の環状溝１３に挿入する。ここで、第２周壁部２５の挿入方向に沿って形成される溝２７及び突条２９をそれぞれ第１周壁部１５の突条３１及び溝３３に嵌合させることで雄ハウジング５が挿入方向に案内される。そして、レバー７の２箇所のカム穴４３にそれぞれカムピン４５を嵌合させた状態で、レバー７を倒す方向に回動させる。これにより、カムピン４５がカム穴４３に沿って相対的に移動し、雄ハウジング５が雌ハウジング３と近づく方向に移動する。さらに、レバー７を回動させていくと、レバー７の支持板３９に係止部４７が当たるため、この状態でレバー７を強く回動方向に押し付けることにより、係合部５１に係止突起４７が係合されて、レバー７がロックされた状態となる。
【００２９】
ところで、このように雄ハウジング５を雌ハウジング３に嵌合させる際、第２周壁部２５が環状溝１３に嵌合される深さが浅い時点でレバー７の回動操作を行うと、雄ハウジング５が傾くことにより、第２周壁部２５が環状溝１３に対して斜めに挿入されることがある。このように、雄ハウジング５が雌ハウジング３に対して傾いた状態のままレバー７で嵌合がなされた場合、傾いたときの姿勢によっては、例えば両ハウジングの一部が破損したり、回路端子２１や短絡端子が変形するおそれがある。
【００３０】
これに対し、本実施形態では、第２周壁部２５が環状溝１３に挿入される深さが浅い段階でレバー７を倒す方向に回動させることで、２つの支持部材１７がそれぞれ雄ハウジング５の第２周壁部２５に形成される一対の突条部５３の隙間に案内される。すなわち、雄ハウジング５は第２周壁部２５が環状溝１３に挿入され、かつ２つの支持部材１７に支持される状態が保持されたまま嵌合されるため、雌ハウジング３への嵌合量が少ない段階で嵌合方向に対する傾きが抑制される。したがって、レバー操作による嵌合をスムーズに行うことができ、両ハウジングの破損や端子の変形等を防ぐことができる。
【００３１】
ここで、図６を用いて本実施形態の突条部５３の効果を説明する。図６（ａ）は、雄ハウジング５を雌ハウジング３に嵌合させる初期段階で、レバー７の回動操作を開始した直後を示しており、図６（ｂ）は、雄ハウジング５を雌ハウジング３から離脱させる段階で、レバー７が最大許容角度まで回動した状態を示している。なお、図６（ａ）は、レバー７の手前半分を省略している。
【００３２】
図６（ａ）に示すように、雄ハウジング５はレバー７を矢印の方向に回動させることでカムピン４５を回転中心とするレバー７の回動方向に移動し、嵌合方向に対してやや傾いた状態となる。この傾きにより、雄ハウジング５は、第２周壁部２５の下端が雌ハウジング３の第１周壁部１５とＡ点で接触し、さらに突条部５３ａが支持部材１７とＢ点で接触するため、さらなる傾斜の増加が抑制される。ここで、従来の支持部材１７を有しないコネクタ構造では、雄ハウジング５が傾いたときにその傾きを抑制する作用点となるのが、カムピン４５とＡ点のみであったのに対し、本実施形態では支持部材１７を有しているため、カムピン４５、Ａ点とともにＢ点が作用点となる。したがって、本実施形態によれば、嵌合方向における作用点同士の最大距離を従来のＬ１からＬ２まで拡大することができるため、雄ハウジング５の挿入時の傾きをより効果的に抑制することができ、レバー操作による嵌合をスムーズに行うことができる。
【００３３】
一方、図６（ｂ）に示すように、雄ハウジング５はレバー７を最大回動角度まで回動させることでカムピン４５を回転中心とするレバー７の回動方向に移動し、嵌合方向に対してやや傾いた状態となる。この傾きにより、第１周壁部１５の上端が第２周壁部２５とＣ点で接触し、さらに突条部５３ｂが支持部材１７とＤ点で接触するため、さらなる傾斜の増加が抑制される。ここで、従来の支持部材１７を有しないコネクタ構造では、雄ハウジング５が傾いたときにその傾きを抑制する作用点となるのがカムピン４５とＣ点のみであるのに対し、本実施形態では突条部５３ａ，５３ｂを有しているため、カムピン４５、Ｃ点とともにＤ点が作用点となる。したがって、従来は、嵌合方向における作用点同士の最大距離が従来殆ど確保できなかったのに対し、本実施形態によれば、Ｌ３を確保することができるため、雄ハウジング５の離脱時の傾きを抑制することができ、レバー操作による離脱をスムーズに行うことができる。
【００３４】
本実施形態では、支持部材１７が雄ハウジング５の傾き抑制手段とレバー７の回転を規制するロック機構を兼用しているため、別途ロック機構を設ける必要がなく、構成を簡単にすることができる。ここで、支持部材１７は、雄ハウジング５の嵌合方向において第１周壁部１５の上端やカムピン４５よりも上方まで延在させ、嵌合面よりオフセットした位置で突条部５３に案内される構造となっているが、このような位置で雄ハウジング５を案内する構造のものであれば、本実施形態の例に限られるものではない。
【００３５】
本実施形態では、雄ハウジング５を両側から挟み込むように配置された２つの支持部材１７をそれぞれ一対の突条部５３の間に案内する例を説明したが、これに限られるものではなく、例えば１つ或いは３つ以上の支持部材１７をそれぞれ一対の突条部５３で案内するように構成してもよい。また、本実施形態では、一対の突条部５３を矩形の突起５３ａ，５３ｂで形成する例を説明したが、支持部材１７をスムーズに案内する互いに平行な対向面５５ａ，５５ｂを有するものであれば、矩形の形状に限られるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１  コネクタ
３  雌ハウジング
５  雄ハウジング
７  レバー
９  基材
１３  環状溝
１５  第１周壁部
１７  支持部材
２５  第２周壁部
３５  支持ピン
３７  係止穴
４３  カム穴
４５  カムピン
４７  係止部
５１  係合部
５３  突条部
５５  対向面
【図１】
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【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】
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