(57)【要約】【課題】チョークコイル等の機構に用いられる磁性体が、走行時の振動により脱離、ズレ等の状態となることを防止する車両用の給電コネクタを提供する。【解決手段】円筒状のハウジング１２３と、環状をなし、ハウジング１２３に対して外嵌する磁性体コア１２２と、磁性体コア１２２に外嵌し、磁性体コア１２２の脱離を防止するリテーナ１２４とを備える。ハウジング１２３は、磁性体コア１２２に内接し、リテーナ１２４は、磁性体コア１２２に外接することで、ハウジング１２３及びリテーナ１２４により、磁性体コア１２２を径方向に挟持する。また、リテーナ１２４は、ハウジング１２３に対して、軸方向に嵌合するようにしてあり、ハウジング１２３及びリテーナ１２４により、磁性体コア１２２を軸方向に挟持する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両への取付が可能であり、給電を受ける手段の収容が可能な収容部材を備える給電コネクタにおいて、
前記収容部材により保持される磁性体と、
該磁性体の脱離を防止する脱離防止部材と
を備え、
前記収容部材及び前記脱離防止部材により前記磁性体を挟持する
ことを特徴とする給電コネクタ。
【請求項２】
前記磁性体は、環状をなし、
前記収容部材は、前記磁性体に対し、内接して固定する固定部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電コネクタ。
【請求項３】
前記脱離防止部材は、前記収容部材に嵌合するようにしてあり、
前記収容部材及び脱離防止部材は、前記磁性体に対して、嵌合方向の夫々異なる側から接することで挟持することを特徴とする請求項１又は２に記載の給電コネクタ。
【請求項４】
車両への取付が可能であり、給電を受ける手段の収容が可能な円筒状の収容部材を備える給電コネクタにおいて、
環状をなし、前記収容部材に対して外嵌する磁性体と、
該磁性体に外嵌し、該磁性体の脱離を防止する脱離防止部材と
を備え、
前記収容部材は、前記磁性体に内接して固定する固定部を有し、
前記脱離防止部材は、前記磁性体に外接して固定する固定部を有し、
前記収容部材の固定部及び前脱離防止部材の固定部により、前記磁性体を径方向に挟持し、
前記脱離防止部材は、前記収容部材に対して、軸方向に嵌合するようにしてあり、
前記収容部材及び前記脱離防止部材により、前記磁性体を軸方向に挟持する
ことを特徴とする給電コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車等の車両に設けられる給電コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータ及びバッテリ等の装置を搭載し、バッテリに蓄積した電力にてモータを駆動することで走行する電気自動車及びハイブリッド自動車が普及し始めている。電気自動車は外部の給電装置からバッテリへの充電を行う必要があり、またハイブリッド自動車であっても外部の給電装置からバッテリへの充電を可能としたプラグインハイブリッド自動車がある。外部からバッテリへの充電を行う車輌においては、外部の給電装置に接続された充電ケーブルのプラグを車輌に設けられた給電口のコネクタ装置に接続して、給電装置から車輌のバッテリへ充電ケーブルを介した電力供給が行われ、バッテリが充電される。
【０００３】
特許文献１においては、互いに区画された直流受電部及び交流受電部を単一構造の受電コネクタ内に配置すると共に、受電コネクタの開口端面全域を開閉自在に覆う第１のキャップと、この第１のキャップに設けられて、交流受電部に対応する位置に開口された透設孔を閉塞可能にする第２のキャップとを有する構成とし、交流受電部及び直流受電部を集約して一体化構造とした電気自動車用充電コネクタが提案されている。
【０００４】
一方で、交流電力による給電を行う場合、給電装置から車両へ、また車両から給電装置へ伝わるノイズを除去するため、磁性体コアに電力供給線を巻回したチョークコイルを用いる場合がある。また、電力波形に通信信号を重畳させて通信を行う際、磁性体コアに電力供給線を巻回したカップリングトランスを用いる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９２８２６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、特許文献１に記載のコネクタでは、チョークコイル、トランス等の機構に用いられる磁性体コアについての検討がなされていない。磁性体コアを車両のコネクタに用いる場合、他の用途での使用と異なり、走行時の振動による磁性体コアの脱離、ズレ等の異常の防止が問題となる。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、磁性体コアを保持し、脱離、ズレ等の異常の発生を防止する給電コネクタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る給電コネクタは、車両への取付が可能であり、給電を受ける手段の収容が可能な収容部材を備える給電コネクタにおいて、前記収容部材により保持される磁性体と、該磁性体の脱離を防止する脱離防止部材とを備え、前記収容部材及び前記脱離防止部材により前記磁性体を挟持することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る給電コネクタは、前記磁性体は、環状をなし、前記収容部材は、前記磁性体に対し、内接して固定する固定部を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る給電コネクタは、前記脱離防止部材は、前記収容部材に嵌合するようにしてあり、前記収容部材及び脱離防止部材は、前記磁性体に対して、嵌合方向の夫々異なる側から接することで挟持することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る給電コネクタは、車両への取付が可能であり、給電を受ける手段の収容が可能な円筒状の収容部材を備える給電コネクタにおいて、環状をなし、前記収容部材に対して外嵌する磁性体と、該磁性体に外嵌し、該磁性体の脱離を防止する脱離防止部材とを備え、前記収容部材は、前記磁性体に内接して固定する固定部を有し、前記脱離防止部材は、前記磁性体に外接して固定する固定部を有し、前記収容部材の固定部及び前脱離防止部材の固定部により、前記磁性体を径方向に挟持し、前記脱離防止部材は、前記収容部材に対して、軸方向に嵌合するようにしてあり、前記収容部材及び前記脱離防止部材により、前記磁性体を軸方向に挟持することを特徴とする。
【００１２】
本発明では、収容部材及び脱離防止部材にて磁性体を挟持することにより、磁性体の脱離を防止し、かつ挟持方向に固定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、磁性体の脱離を防止すべく脱離防止部材を用いて磁性体の脱離を防止すると共に、収容部材と脱離防止部材とで磁性体を挟持することにより、磁性体を挟持方向に固定する。これにより、車両の走行時の振動によっても磁性体の脱離、ズレ等の異常を防止することが可能である等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の給電コネクタを用いた給電システムの構成例を示す模式図である。
【図２】本発明の給電コネクタを用いた給電システムの構成例を示す模式図である。
【図３】本発明の給電コネクタが備える部材の構成例を示す外観斜視図である。
【図４】本発明の給電コネクタの構成例を示す外観斜視図である。
【図５】本発明の給電コネクタの構成例を示す外観右側面図である。
【図６】本発明の給電コネクタに対する配線例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１及び図２は、本発明の給電コネクタを用いた給電システムの構成例を示す模式図である。本実施の形態では、電気自動車、プラグインハイブリッド車等の車両１と、充電スタンド２とを充電ケーブル３を用いて電気的に接続する。そして、充電スタンド２から充電ケーブル３を介して車両１へ電力供給を行う構成例について説明する。なお、図１は、電力供給経路中にトランスを設けた例を示し、図２は、チョークコイルを設けた例を示している。
【００１６】
充電スタンド２は、交流の電力を発生する電源２０と、電源２０及び充電ケーブル３を接続し、電源２０からの交流電力を充電ケーブル３へ供給するための２本の電力供給用内部配線（以下、ＡＣ線という）２１，２１とを有している。ＡＣ線２１，２１には、充電ケーブル３に接続する接続端子２２，２２が設けられている。また充電スタンド２では、ＡＣ線２１，２１による電力供給経路中に、ノイズの低減、除去等の処理のためのチョークコイル２３、又は信号のカップリング、デカップリング等を行うトランス２３が設けられている。なお、図１は、電力経路中にトランス２３を設けた構成例を示しており、図２は、電力経路中にチョークコイル２３を設けた構成例を示している。
【００１７】
車両１及び充電スタンド２を接続する充電ケーブル３は、交流電圧が印加される２本の電力供給線（以下、ＡＣ線という）３０，３０と、接地電位に接続される接地線（図示せず）とを含んでいる。本実施の形態では、２本のＡＣ線３０，３０と、１本の接地線とによる三線式の交流電力を充電スタンド２から車両１へ供給する。ＡＣ線３０，３０の一端には、車両１に接続する給電側接続端子３１，３１が設けられており、他端には、充電スタンド２のＡＣ線２１，２１の接続端子２２，２２と接続する受電側接続端子３２，３２が設けられている。
【００１８】
車両１は、走行用のモータ等の電力負荷を駆動するための電力を蓄積する二次電池であるバッテリ１０を備えている。更に、車両１は、充電ケーブル３を介して充電スタンド２から供給される電力によりバッテリ１０の充電を行う充電装置として、充電器１１及び給電コネクタ１２を備えている。充電器１１は、交流の電力を直流の電力に変換する機能を有する。給電コネクタ１２は、充電ケーブル３を介して充電スタンド２から供給される電力を車両１内の充電器１１へ導く機能を有する。
【００１９】
給電コネクタ１２は、電力供給用の内部配線（以下、ＡＣ線という）１２０，１２０と、ＡＣ線１２０，１２０の先端に設けられ充電ケーブル３のＡＣ線３０，３０に接続して受電する接続端子１２１，１２１とを収容している。そして、接続端子１２１，１２１にて受電した電力を、ＡＣ線１２０，１２０を介して充電器１１へ供給する。更に、給電コネクタ１２は、ＡＣ線１２０，１２０による電力供給経路中に、チョークコイル、トランス等として用いられるトロイダルコア等の磁性体コア１２２を備えている。なお、図１は、トランスとして磁性体コア１２２を設けた構成例を示しており、図２は、チョークコイルとして磁性体コア１２２を設けた構成例を示している。
【００２０】
充電器１１は、充電スタンド２から供給される電力にてバッテリ１０の充電を行うものである。充電スタンド２は、例えば電圧が２００Ｖであり、かつ、周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電圧によって電力供給を行うものであるため、充電器１１は交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０へ印加することによって充電を行う。バッテリ１０は、車両１を走行させるモータ等の電力負荷を駆動する駆動電力を蓄積するものであり、リチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。
【００２１】
充電スタンド２及び車両１を充電ケーブル３で接続することにより、充電スタンド２のＡＣ線２１，２１及び接地線（図示せず）と、充電ケーブル３のＡＣ線３０，３０及び接地線と、車両１のＡＣ線１２０，１２０及び接地線（図示せず）とが接続される。これにより、充電スタンド２から車両１への電力供給経路が構成される。そして、充電スタンド２の電源２０から充電ケーブル３を介して車両１の充電器１１へ交流電力が供給される。充電器１１は交流電力を適切な電圧値及び電流値の直流電力に変換してバッテリ１０へ供給することにより、バッテリ１０を充電する。
【００２２】
図３は、本発明の給電コネクタ１２が備える部材の構成例を示す外観斜視図である。図３は、車両１に取り付けられた場合に、車両１の内側となる方向からの外観を斜視図として示したものである。図３は、給電コネクタ１２が備えるハウジング１２３を示している。ハウジング１２３は、ＡＣ線１２０，１２０、接続端子１２１，１２１等の受電手段を収容する収容部材として用いられる。ハウジング１２３は、略矩形の板状をなす取付部１２３ａと、取付部１２３ａの一面の中央に突設された円筒状の筒状部１２３ｂとを備えている。
【００２３】
取付部１２３ａの四隅には夫々取付孔１２３ｃ，１２３ｃ，…が開設されており、車両１の車体の所定位置にネジ等の取付具で給電コネクタ１２を取り付けることが可能である。
【００２４】
筒状部１２３ｂ内には、ＡＣ線１２０，１２０等の配線を内挿するための挿通孔を有する複数の内挿管１２３ｄ，１２３ｄ，…が、筒状部１２３ｂと一体的に設けられている。また、筒状部１２３ｂ内には、その周壁を筒の軸方向へ略長方形に切り欠いた態様の溝１２３ｅ，１２３ｅが刻設されている。
【００２５】
筒状部１２３ｂの外周には、環状をなす磁性体コア１２２に内接することにより、磁性体コア１２２を固定する直方体状の第１固定部１２３ｆ，１２３ｆ，…が突設されている。第１固定部１２３ｆ，１２３ｆ，…を含めた場合において想定される筒状部１２３ｂの外接円は、磁性体コア１２２の内径と略同じ直径となるように形成され、磁性体コア１２２に対し、内側から圧接することで磁性体コア１２２を固定する。
【００２６】
さらに、筒状部１２３ｂの外周には、直方体状をなす第２固定部１２３ｇ，１２３ｇ，…が突設されている。第２固定部１２３ｇ，１２３ｇ，…は、磁性体コア１２２に対し、後述するリテーナと共に軸方向に挟持する。なお、本実施の形態では、第１固定部１２３ｆ，１２３ｆ，…及び第２固定部１２３ｇ，１２３ｇ，…を細長い形状となるように形成した例を示している。そして、第１固定部１２３ｆ，１２３ｆ，…については、その長手方向が筒状部１２３ｂの軸方向と並行になるように筒状部１２３ｂ上に突設させている。また、第２固定部１２３ｇ，１２３ｇ，…は、その長手方向が筒状部１２３ｂの径方向となるように、筒状部１２３ｂ上に突設された第１固定部１２３ｆ，１２３ｆ，…に重ねて突設させている。
【００２７】
また、ハウジング１２３の取付部１２３ａの他面には、円筒状をなし、充電の際に、挿入された充電ケーブル３と接続されるケーブル接続部１２３ｈが設けられている。ケーブル接続部１２３ｈは、ＡＣ線１２０，１２０、接続端子１２１，１２１等の受電手段が内部が内部に収容されており、充電ケーブル３の給電側接続端子３１，３１と電気的に接続される。
【００２８】
図４は、本発明の給電コネクタ１２の構成例を示す外観斜視図であり、図５は、本発明の給電コネクタ１２の構成例を示す外観右側面図である。図４は、図３に示したハウジング１２３に対し、ハウジング１２３により保持される磁性体コア１２２と、磁性体コア１２２の脱離を防止する脱離防止部材として機能するリテーナ１２４とを組み合わせた状態を示している。本発明の給電コネクタ１２は、ハウジング１２３、磁性体コア１２２及びリテーナ１２４を備えており、図４では、給電コネクタ１２の外観を斜視図として示している。図５は、図４に示した給電コネクタ１２の外観を右側面図として示したものである。
【００２９】
磁性体コア１２２は、環状をなす磁性体であり、その断面は、軸方向に平行な長辺及び径方向に平行な短辺を有する長方形状をなしている。磁性体コア１２２は、ハウジング１２３の筒状部１２３ｂに外嵌し、取付部１２３ａ側の面が、第２固定部１２３ｇ，１２３ｇ，…に接する位置まで、押し込むことが可能である。磁性体コア１２２が、ハウジング１２３の筒状部１２３ｂに外嵌した場合、ハウジング１２３の筒状部１２３ｂに突設された第１固定部１２３ｆ，１２３ｆ，…が、磁性体コア１２２に内接する。ハウジング１２３の筒状部１２３ｂに突設された第１固定部１２３ｆ，１２３ｆ，…に想定される外接円は、磁性体コア１２２の内径とほぼ同じ直径となるように形成されている。従って、磁性体コア１２２は、内接する第１固定部１２３ｆ，１２３ｆとの摩擦力により固定されるので、軸方向、径方向等の方向へのズレ、更には脱離を防止することができる。
【００３０】
リテーナ１２４は、ハウジング１２３の複数の内挿管１２３ｄ，１２３ｄ，…、に嵌合する嵌合部１２４ａと、磁性体コア１２２に対して外嵌する外嵌部１２４ｂ，１２４ｂとを備えている。リテーナ１２４は、嵌合部１２４ａにより、ハウジング１２３に嵌合することで、ハウジング１２３に固定され、磁性体コア１２２がハウジング１２３から脱離することを防止する。外嵌部１２４ｂ，１２４ｂは、磁性体コア１２２の外周側の長辺に外接する第１固定部１２４ｃ，１２４ｃと、磁性体コア１２２の取付部１２３ａと反対側の短辺に接する第２固定部１２４ｄ，１２４ｄとを有する形状をなしている。
【００３１】
ハウジング１２３、磁性体コア１２２及びリテーナ１２４を組み合わせた状態の給電コネクタ１２は、図４及び図５に示すように、磁性体コア１２２に対して、ハウジング１２３の第１固定部１２３ｆ，１２３ｆ，…が内接し、リテーナ１２４の第１固定部１２４ｃ，１２４ｃが外接する。即ち、ハウジング１２３及びリテーナ１２４は、磁性体コア１２２に対して、内接及び外接することで、磁性体コア１２２を径方向に挟持する。磁性体コア１２２を、ハウジング１２２及びリテーナ１２４にて径方向に挟持することにより、磁性体コア１２２が固定され、車両１の走行時の振動による磁性体コア１２２の脱離、ズレ等の異常の発生を防止することができる。
【００３２】
また、ハウジング１２３、磁性体コア１２２及びリテーナ１２４を組み合わせた状態の給電コネクタ１２は、図４及び図５に示すように、磁性体コア１２２に対して、ハウジング１２３の第２固定部１２３ｇ，１２３ｇ，…が接し、リテーナ１２４の第２固定部１２４ｄが接する。即ち、ハウジング１２３及びリテーナ１２４は、磁性体コア１２２に対して、軸方向（嵌合方向）の夫々異なる側から接することで、磁性体コア１２２を挟持する。磁性体コア１２２を、ハウジング１２３及びリテーナ１２４にて軸方向に挟持することにより、磁性体コア１２２が固定され、車両１の走行時の振動による磁性体コア１２２の脱離、ズレ等の異常の発生を防止することができる。なお、軸方向の挟持は、特に軸方向でのズレ、脱離の防止に有効である。
【００３３】
図６は、本発明の給電コネクタ１２に対する配線例を示す模式図である。図６は、ハウジング１２３の筒状部１２３ｂ及び磁性体コア１２２の周囲の配線例として、磁性体コア１２２をチョークコイルとして用いる場合の例を模式的に示したものである。ＡＣ線１２０，１２０及び接地用配線は、給電コネクタ１２の取付部１２３ａの裏表を貫通し、筒状部１２３ｂの内挿管１２３ｄ，１２３ｄ，…を通して、筒状部１２３ｂの端部から延出している。筒状部１２３ｂの端部から延出したＡＣ線１２０，１２０は、磁性体コア１２２に巻回された後、車両１内に搭載された充電器１１に接続される。
【００３４】
磁性体コア１２２は、ＡＣ線１２０，１２０が巻回された後、前述のように筒状部１２３ｂに外嵌して固定される。このとき、磁性体コア１２２に巻回されたＡＣ線１２０，１２０の巻回部分は、筒状部１２３ｂに形成された溝１２３ｅ，１２３ｅに収められ、巻回部分が磁性体コア１２２の筒状部１２３ｂへの嵌合の妨げとなることはない。そして、磁性体コア１２２を筒状部１２３ｂに外嵌させた上で、リテーナ１２４を嵌合させることにより、磁性体コア１２２は、ハウジング１２３及びリテーナ１２４にて挟持されて固定される。
【００３５】
このように、磁性体コア１２２にＡＣ線１２０，１２０を巻回させることによって、磁性体コア１２２及びＡＣ線１２０，１２０の巻回部分をチョークコイルとして機能させることができる。
【００３６】
前記実施の形態は、本願の無数に存在する実施例の一部に過ぎず、ハウジング等の収容部材及びリテーナ等の脱離防止部材で、環状の磁性体コア等の磁性体を挟持して固定する様々な形態に適用することが可能である。
【００３７】
例えば、収容部材が外嵌し、脱離防止部材が内嵌することにより、磁性体を径方向に挟持し固定する等、他の態様で挟持するようにしても良い。
【００３８】
また、脱離防止部材を、嵌合ではなく、例えばネジ止め等の他の態様にて、収容部材に固定することにより、磁性体を挟持するようにしても良い。
【００３９】
更には、環状以外の形状の磁性体、例えば、棒状、多角形の枠状等の形状の磁性体を用いるようにしても良い。
【００４０】
この様に、本発明の給電コネクタは、様々な形態に展開することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  車両
１０  バッテリ
１１  充電器
１２  給電コネクタ
１２０  内部配線（ＡＣ線）
１２１  接続端子
１２２  磁性体コア
１２３  ハウジング（収容部材）
１２３ａ  取付部
１２３ｂ  筒状部
１２３ｃ  取付孔
１２３ｄ  内挿管
１２３ｅ  溝
１２３ｆ  第１固定部
１２３ｇ  第２固定部
１２３ｈ  ケーブル接続部
１２４  リテーナ（脱離防止部材）
１２４ａ  嵌合部
１２４ｂ  外嵌部
１２４ｃ  第１固定部
１２４ｄ  第２固定部
２  充電スタンド
２０  電源
２１  電力供給用内部配線（ＡＣ線）
２２  接続端子
２３  チョークコイル
３  充電ケーブル
３０  電力供給線（ＡＣ線）
３１  給電側接続端子
３２  受電側接続端子
【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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