特開 2024-134108 コネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134108

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】コネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/533 20060101AFI20240926BHJP

【ＦＩ】

H01R13/533 A

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023044221

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】山口 康弘

(72)【発明者】

【氏名】水野 英樹

(72)【発明者】

【氏名】青島 信輔

【テーマコード（参考）】

5E087

【Ｆターム（参考）】

5E087EE07

5E087EE10

5E087FF07

5E087MM05

5E087MM12

5E087PP03

5E087QQ04

5E087RR07

(57)【要約】

【課題】端子の温度上昇を抑制できるコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタ１は、電気自動車等の車体に取り付けられ、充電スタンドなどに備わった充電プラグと嵌合されて車載バッテリを充電するためのものである。コネクタ１は、一端側に雌ねじ部３２が形成され、他端側に雌型の嵌合部３１が形成された端子３と、電線２の端末に接続され、端子３の一端に重ねられた丸形端子６と、丸形端子６に重ねられた蓄熱材７と、蓄熱材７のボルト挿通孔７１及び丸形端子６のボルト挿通孔６１ａを通された状態で雌ねじ部３２に螺合して、端子３、丸形端子６、及び蓄熱材７を共締めしたボルト９と、これらを収容したハウジング４と、を備えている。コネクタ１に充電プラグが嵌合されて充電が開始されると、嵌合部３１等から発熱が生じるが、この熱が丸形端子６を介して蓄熱材７に蓄熱されることで端子３の温度上昇が抑制される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端側に雌ねじ部が形成された端子と、
電線の端末に接続され、前記端子の一端に重ねられた丸形端子と、
前記丸形端子に重ねられた蓄熱材と、
前記蓄熱材に形成されたボルト挿通孔及び前記丸形端子に形成されたボルト挿通孔を通された状態で前記雌ねじ部に螺合して、前記端子、前記丸形端子、及び前記蓄熱材を共締めしたボルトと、
これらを収容したハウジングと、を備えている
ことを特徴とするコネクタ。

【請求項2】

一端側に雌ねじ部が形成された第２の端子と、
電線の端末に接続された第２の丸形端子と、
前記第２の丸形端子に接続され、前記第２の端子の一端に重ねられたバスバと、
前記バスバに重ねられた第２の蓄熱材と、
前記第２の蓄熱材に形成されたボルト挿通孔及び前記バスバに形成されたボルト挿通孔を通された状態で前記雌ねじ部に螺合して、前記第２の端子、前記バスバ、及び前記第２の蓄熱材を共締めした第２のボルトと、を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。

【請求項3】

前記蓄熱材は、前記第２の蓄熱材よりも体積が小さく、前記第２の蓄熱材よりも単位体積あたりの熱容量が大きな材質で構成されている
ことを特徴とする請求項２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、コネクタに関するものである。

【背景技術】

【0002】

電気自動車、ハイブリッド自動車等の車体には、当該車体に搭載されたバッテリを充電するためのコネクタが取り付けられている（例えば特許文献１参照）。このコネクタは、充電スタンドなどに備わった充電プラグと嵌合されるものであり、電線の端末に接続された端子と、端子を収容したハウジングと、を備えている。このようなコネクタは、「充電インレット」と呼称されることもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－７７５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記コネクタにおいては、バッテリの大容量化や充電時間短縮のニーズにより大電流化が進んでおり、充電を行う際、充電プラグとの接点部や電線との接続部などの抵抗が高い部位からの発熱により端子の温度が急激に上昇してしまうという問題があった。

【0005】

そこで、本発明は、端子の温度上昇を抑制できる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】

【0006】

本発明は、一端側に雌ねじ部が形成された端子と、電線の端末に接続され、前記端子の一端に重ねられた丸形端子と、前記丸形端子に重ねられた蓄熱材と、前記蓄熱材に形成されたボルト挿通孔及び前記丸形端子に形成されたボルト挿通孔を通された状態で前記雌ねじ部に螺合して、前記端子、前記丸形端子、及び前記蓄熱材を共締めしたボルトと、これらを収容したハウジングと、を備えていることを特徴とするコネクタである。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、端子の温度上昇を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態にかかるコネクタを示す斜視図である。

【図2】図１のコネクタの正面図である。

【図3】図２中のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図4】本発明の第２実施形態にかかるコネクタを示す斜視図である。

【図5】図４のコネクタの側面図である。

【図6】図５中のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の第１実施形態にかかる「コネクタ」について、図１～３を参照して説明する。

【0010】

図１～３に示すコネクタ１は、電気自動車、ハイブリッド自動車等の車体に取り付けられるものであり、充電スタンドなどに備わった充電プラグと嵌合されて車載バッテリを充電するためのものである。本コネクタ１は、「充電インレット」と呼称されることもある。

【0011】

コネクタ１は、端子３と、電線２の端末に接続された丸形端子６と、丸形端子６に重ねられた蓄熱材７と、ボルト９と、これらを収容したハウジング４と、ゴム栓５１と、ホルダ５２，５３と、を備えている。

【0012】

また、本例のコネクタ１は、２本の電線２と接続されている。このため、コネクタ１は、端子３、丸形端子６、蓄熱材７、ボルト９を２つずつ備えている。これら２つの端子３、２つの丸形端子６、２つの蓄熱材７、２つのボルト９は同一部品である。

【0013】

ゴム栓５１は、電線２の外周に装着されてハウジング４の内面と電線２の外面との間をシールするためのものである。ホルダ５３は、ゴム栓５１のハウジング４からの脱落を防止するためのものである。このように、ゴム栓５１によってシールされたコネクタ１は、ハウジング４内に熱が籠りやすい構造となっている。

【0014】

電線２は、芯線２１と絶縁被覆２２を備えた丸形電線である。電線２の端末においては、絶縁被覆２２が除去されて芯線２１が露出している。この芯線２１の露出部には、丸形端子６の電線接続部６２が電気接続されている。

【0015】

端子３は、一端側に雌ねじ部３２が形成され、他端側に雌型の嵌合部３１が形成されている。雌ねじ部３２は、端子３の一端から凹に形成された穴３３と、穴３３の内周面に螺旋状に切られたねじと、を備えている。この雌ねじ部３２にはボルト９が螺合する。嵌合部３１は、充電プラグに備わった相手端子と嵌合される。

【0016】

丸形端子６は、板状に形成され、中央にボルト挿通孔６１ａが形成された接続部６１と、電線接続部６２と、を備えている。接続部６１は、端子３の一端に重ねられて端子３に電気接続されている。丸形端子６は、「ＬＡ端子」と呼称されることもある。

【0017】

蓄熱材７は、図３に示すように、ブロック状に形成されており、丸形端子６の接続部６１に重ねられる平坦面を備えている。また、蓄熱材７には、ボルト挿通孔７１が形成されている。蓄熱材７は、端子３との間に接続部６１を挟んでいる。

【0018】

ボルト９は、蓄熱材７のボルト挿通孔７１及び丸形端子６のボルト挿通孔６１ａを通された状態で端子３の雌ねじ部３２に螺合して、端子３、丸形端子６、及び蓄熱材７を共締めしている。

【0019】

ハウジング４は、合成樹脂で構成されており、第１収容部４１と、第２収容部４２と、第３収容部４３と、フランジ部４４と、を備えている。

【0020】

第１収容部４１は、端子３の嵌合部３１を収容している。第１収容部４１は、充電プラグを受け入れる。

【0021】

第２収容部４２は、第１収容部４１に隣接しており、端子３の雌ねじ部３２と、丸形端子６の接続部６１と、蓄熱材７と、ボルト９と、を収容している。第２収容部４２は、第１収容部４１と反対側に開口しており、ホルダ５２がこの開口を塞いでいる。

【0022】

第３収容部４３は、第２収容部４２に隣接しており、丸形端子６の電線接続部６２と、電線２の端末と、ゴム栓５１と、を収容している。第３収容部４３は、第２収容部４２と反対側に開口しており、ゴム栓５１及びホルダ５３がこの開口を塞いでいる。図３に示すように、第１収容部４１と第２収容部４２と第３収容部４３は、Ｌ字型に繋がっている。

【0023】

フランジ部４４は、第１収容部４１の外周面から外方に延びている。フランジ部４４は、車体にボルト固定される。

【0024】

このようなコネクタ１に充電プラグが嵌合されて充電が開始されると、抵抗が高い部位である端子３の嵌合部３１等から発熱が生じるが、この熱が丸形端子６を介して蓄熱材７に蓄熱されることで端子３の温度上昇が抑制され、端子３の温度上昇の速度が遅くなる。このように蓄熱材７によって端子３の温度上昇を抑制できるので、冷却構造の追加や電線２の大径化を回避でき、コネクタ１のコストアップや重量アップを回避できる。また、ボルト９で端子３、丸形端子６、及び蓄熱材７を共締めしているので、ボルト９の軸力により各部品間の面圧を確保することができる。これにより、界面熱抵抗が下がり、端子３から蓄熱材７への伝熱性を向上させることができる。

【0025】

本発明の第２実施形態にかかる「コネクタ」について、図４～６を参照して説明する。図４～６において、第１実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

【0026】

図４～６に示すコネクタ１０１は、第１実施形態と同じく、電気自動車、ハイブリッド自動車等の車体に取り付けられるものであり、充電スタンドなどに備わった充電プラグと嵌合されて車載バッテリを充電するためのものである。

【0027】

コネクタ１０１は、２つの端子１０３と、２つの丸形端子６と、２つの蓄熱材７，１０７と、３つのボルト９，１９，１０９と、ナット１８と、１つのバスバ８と、これらを収容したハウジング１０４と、ゴム栓１５１と、ホルダ１５２，１５３と、を備えている。

【0028】

本例のコネクタ１０１も、２本の電線２と接続されており、各電線２の外周にゴム栓１５１が装着されている。ゴム栓１５１は、ハウジング１０４の内面と電線２の外面との間をシールしている。ホルダ１５３は、ゴム栓１５１のハウジング１０４からの脱落を防止している。

【0029】

端子１０３は、一端側に雌ねじ部１３２が形成され、他端側に雄型の嵌合部１３１が形成されている。雌ねじ部１３２は、端子１０３の一端から凹に形成された穴１３３と、穴１３３の内周面に螺旋状に切られたねじと、を備えている。一方の端子１０３の雌ねじ部１３２にはボルト９が螺合する。他方の端子１０３（「第２の端子」に相当）の雌ねじ部１３２にはボルト１０９（「第２のボルト」に相当）が螺合する。嵌合部１３１は、充電プラグに備わった相手端子と嵌合される。

【0030】

丸形端子６は、電線２の端末に接続されている。一方の丸形端子６の接続部６１は、一方の端子１０３の一端に重ねられて端子１０３に電気接続されている。また、この接続部６１に蓄熱材７が重ねられており、ボルト９で端子１０３、丸形端子６、及び蓄熱材７を共締めしている。他方の丸形端子６（「第２の丸形端子」に相当）の接続部６１には、バスバ８が接続されている。

【0031】

バスバ８は、金属板がクランク形状に曲げられて構成されており、上記他方の丸形端子６の接続部６１に重ねられた第１接続部８１と、上記他方の端子１０３の一端に重ねられた第２接続部８２と、を備えている。

【0032】

第１接続部８１にはボルト挿通孔８１ａが形成されている。接続部６１のボルト挿通孔６１ａ及び第１接続部８１の挿通孔８１ａにボルト１９が通され、ボルト１９にナット１８が螺合されて接続部６１と第１接続部８１が共締めされている。

【0033】

第２接続部８２にはボルト挿通孔８２ａが形成されている。この第２接続部８２に蓄熱材１０７（「第２の蓄熱材」に相当）が重ねられている。

【0034】

蓄熱材１０７は、図６に示すように、ブロック状に形成されており、バスバ８の第２接続部８２に重ねられる平坦面を備えている。また、蓄熱材１０７には、ボルト挿通孔１７１が形成されている。蓄熱材１０７は、他方の端子１０３との間に第２接続部８２を挟んでいる。

【0035】

ボルト１０９は、蓄熱材１０７のボルト挿通孔１７１及び第２接続部８２のボルト挿通孔８２ａを通された状態で他方の端子１０３の雌ねじ部１３２に螺合して、端子１０３、バスバ８、及び蓄熱材１０７を共締めしている。

【0036】

ハウジング１０４は、合成樹脂で構成されており、第１収容部１４１と、第２収容部１４２と、第３収容部１４３と、フランジ部１４４と、５極端子収容部１４５と、を備えている。５極端子収容部１４５は、本例とは仕様が異なる充電プラグが嵌合される部位であり、本例では利用されない。

【0037】

第１収容部１４１は、端子１０３の嵌合部１３１を収容している。第１収容部１４１は、充電プラグを受け入れる。

【0038】

第２収容部１４２は、第１収容部１４１に隣接しており、端子１０３の雌ねじ部１３２と、丸形端子６の接続部６１と、蓄熱材７，１０７と、ボルト９、１０９と、バスバ８等を収容している。第２収容部１４２は、第１収容部１４１と反対側に開口しており、ホルダ１５２がこの開口を塞いでいる。

【0039】

第３収容部１４３は、第２収容部１４２に隣接しており、丸形端子６の電線接続部６２と、電線２の端末と、ゴム栓１５１と、を収容している。第３収容部１４３は、第２収容部１４２と反対側に開口しており、ゴム栓１５１及びホルダ１５３がこの開口を塞いでいる。図６に示すように、第１収容部１４１と第２収容部１４２と第３収容部１４３は、Ｌ字型に繋がっている。

【0040】

フランジ部１４４は、第１収容部１４１及び５極端子収容部１４５の外周面から外方に延びている。フランジ部１４４は、車体にボルト固定される。

【0041】

上述した２つの端子１０３同士は、平行に配置されている。２つの丸形端子６同士も平行に配置されており、２つのボルト９，１０９同士も平行に配置されている。これら２つの端子１０３、２つの丸形端子６、２つのボルト９，１０９は、同一平面上に配置されている。図６に示すように、内側の端子１０３と丸形端子６は直接電気接続されているが、外側の端子１０３と丸形端子６は直接電気接続できないので、バスバ８を介して電気接続されている。

【0042】

バスバ８の外側（蓄熱材７と反対側）には広いスペースがあるため、このスペースに配置される蓄熱材１０７は、蓄熱材７よりも体積を大きくしている。このような理由で、蓄熱材７は、蓄熱材１０７よりも体積が小さいが、蓄熱材１０７よりも単位体積あたりの熱容量が大きな材質で構成されている。このため、蓄熱材７は、蓄熱材１０７と同等の熱容量を確保することができる。

【0043】

このようなコネクタ１０１に充電プラグが嵌合されて充電が開始されると、抵抗が高い部位である端子１０３の嵌合部１３１等から発熱が生じる。一方の端子１０３においては、この熱が丸形端子６を介して蓄熱材７に蓄熱されることで端子１０３の温度上昇が抑制され、端子１０３の温度上昇の速度が遅くなる。他方の端子１０３においては、この熱がバスバ８を介して蓄熱材１０７に蓄熱されることで端子１０３の温度上昇が抑制され、端子１０３の温度上昇の速度が遅くなる。

【0044】

このように蓄熱材７，１０７によって端子１０３の温度上昇を抑制できるので、冷却構造の追加や電線２の大径化を回避でき、コネクタ１０１のコストアップや重量アップを回避できる。また、ボルト９で端子１０３、丸形端子６、及び蓄熱材７を共締めしているので、ボルト９の軸力により各部品間の面圧を確保することができる。これにより、界面熱抵抗が下がり、端子１０３から蓄熱材７への伝熱性を向上させることができる。同様に、ボルト１０９で端子１０３、バスバ８、及び蓄熱材１０７を共締めしているので、ボルト１０９の軸力により各部品間の面圧を確保することができる。これにより、界面熱抵抗が下がり、端子１０３から蓄熱材１０７への伝熱性を向上させることができる。

【0045】

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

【符号の説明】

【0046】

１，１０１ コネクタ
２ 電線
３，１０３ 端子
４，１０４ ハウジング
６ 丸形端子
７，１０７ 蓄熱材
９，１０９ ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】