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JP2012221611A - 車両側コネクタ - Google Patents

車両側コネクタ Download PDF

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JP2012221611A
JP2012221611A JP2011083478A JP2011083478A JP2012221611A JP 2012221611 A JP2012221611 A JP 2012221611A JP 2011083478 A JP2011083478 A JP 2011083478A JP 2011083478 A JP2011083478 A JP 2011083478A JP 2012221611 A JP2012221611 A JP 2012221611A
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vehicle
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JP2011083478A
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Kiyoshi Osawa
清司 大澤
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

【課題】高価なオイルダンパを用いることなく、蓋部を緩やかに動作させることで、製造コストの低減を図る。
【解決手段】車両のバッテリに充電を行う際に充電用コネクタが嵌合される車両側コネクタ10であって、充電用コネクタが前方から嵌合されるコネクタハウジング20と、このコネクタハウジング20に設けられコネクタハウジング20の前端面を覆う閉止位置とコネクタハウジング20の先端面を露出させる開放位置との間を回動可能な蓋部40と、蓋部40を閉止位置から開放位置まで付勢するねじりコイルばね45と、蓋部40に設けられた軸受部42の外面を押圧することで、蓋部40が閉止位置から開放位置まで変位する際に、軸受部42の外面と摺動する板ばね50とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図6

Description

本発明は、充電の際に充電用コネクタに嵌合される車両側コネクタに関する。
例えば、ハイブリッド車や電気自動車などの車両に装着される車両側コネクタとして、特許文献1に記載のものが知られている。この車両側コネクタは、高電圧の電力を取り扱うため、充電を行わない時には充電用コネクタとの嵌合面を覆う蓋部がコネクタハウジングに開閉可能に設けられている。蓋部は、嵌合面を覆う閉止位置から嵌合面が露出される開放位置に蓋部を付勢する付勢部材と、蓋部と係止することで蓋部を閉止位置に保持する保持部材とを有する開閉機構を備えている。この開閉機構は、充電用コネクタをコネクタハウジングに嵌合させる際に、蓋部と保持部材との係止状態を解除して、付勢部材の付勢力によって蓋部を閉止位置から開放位置まで変位させることでコネクタハウジングの嵌合面を外部に露出させる。
ところで、開閉機構においては、付勢部材の付勢力が強いと蓋部が勢いよく開放されるので、蓋部の負担が大きく、蓋部周辺や開閉機構を損傷させる虞がある。この対策としては、例えば、回転式のオイルダンパなどを用いることで蓋部を緩やかに動作させる。このような技術としては、特許文献2に記載のものが知られている。
特開平7−192804号公報 特開2002−331875号公報
ところが、オイルダンパの部材価格は高価であるため、製造コストが高くなってしまう。かといって、付勢部材の付勢力を弱くしすぎると蓋部が途中で止まってしまい、コネクタハウジングの嵌合面が完全に露出されない虞がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、高価なオイルダンパを用いることなく、蓋部を緩やかに動作させることで、製造コストの低減を図ることを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として本発明は、車両のバッテリに充電を行う際に充電用コネクタが嵌合される車両側コネクタであって、前記充電用コネクタが嵌合される嵌合面を有するコネクタハウジングと、このコネクタハウジングに設けられ前記嵌合面を覆う閉止位置と前記嵌合面を露出させる開放位置との間を回動可能な蓋部と、前記蓋部を前記閉止位置から前記開放位置まで付勢する付勢部材と、前記蓋部に設けられた受面を押圧することで、前記蓋部が前記閉止位置から前記開放位置まで変位する際に、前記受面と摺動するばね部材とを備えているところに特徴を有する。
このような構成の車両側コネクタによると、ばね部材によって受面を押圧し、受面とばね部材との間で摩擦を生じさせて、受面とばね部材とが摺動することで、蓋部を回動させる力を緩和させることができる。これにより、高価なオイルダンパを用いることなく、安価なばね部材によって蓋部を緩やかに動作させることができるので、車両側コネクタの製造コストを低減することができる。
本発明の実施の態様として、以下の構成が望ましい。
前記コネクタハウジングには、前記蓋部の回動軸上に配された支軸が固定されており、前記蓋部には、前記支軸に回動可能に支持された軸受部が設けられており、前記受面は、前記蓋部の回動軌跡に沿って前記軸受部に設けられた円弧状の外面である構成としてもよい。
このような構成によると、蓋部の回動軌跡に沿って設けられた円弧状の受面をばね部材で押圧することができるので、ばね部材と蓋部の回動軸との距離を一定にすることができる。これにより、受面とばね部材との間で生じする摩擦力をほぼ一定にすることができ、蓋部をほぼ一定の速度で回動させることができる。
前記ばね部材は、前記受面に対して垂直方向と、前記受面に対して接線方向とに前記受面を押圧しており、前記接線方向は前記蓋部が前記閉止位置に向かって回動する閉止方向とされている構成としてもよい。
このような構成によると、ばね部材が受面を押圧する力を蓋部の回動軸に向かう垂直方向へ押圧する力だけでなく、蓋部が閉止位置に向かって回動する閉止方向の力として作用させることができる。すなわち、蓋部が開放位置へ付勢される方向と反対方向の力として作用させることができるので、受面が閉止方向へ押圧されない場合に比べて、ばね部材と受面との間で摩擦力を大きくする垂直方向への押圧力を大きくすることなく、蓋部を回動させる力を緩和することができる。これにより、ばね部材の押圧力を弱くすることができ、ばね部材のコストダウンを図ることができる。
前記ばね部材には、前記受面を押圧する押圧部が丸みを帯びた形態に形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、蓋部が閉止位置に向かって回動する際に、押圧部と受面とを円滑に摺動させることができるので、受面や押圧部が摩耗することを抑制することができる。
前記ばね部材は平板状をなす板ばねであって、前記コネクタハウジングには、前記軸受部を収容する軸受収容部と、この軸受収容部の内部空間に連通する水抜き路とが形成されており、前記板ばねは前記水抜き路の内面に固定されている構成としてもよい。
このような構成によると、既存の水抜き路内に板ばねを固定することで板ばねによって受面を押圧することができるので、板ばねを装着する部分を別途設ける必要がなく、車両側コネクタが大型化することを回避することができる。
前記水抜き路には、前記板ばねを前方から装着することで前記板ばねの後端部を保持する保持部が設けられており、前記受面は、前記板ばねの前端部に押圧されている構成としてもよい。
このような構成によると、板ばねを前方から保持部に装着した後に、前方から蓋部を装着することで、ねじや接着剤などを用いることなく、板ばねを前後方向に抜け止めした状態に保持固定することができる。これにより、ねじや接着剤などを用いる場合に比べてコスト低減を図ることができる。
本発明によれば、高価なオイルダンパを用いることなく、蓋部を緩やかに動作させることで、製造コストの低減を図ることができる。
車両側コネクタにおける蓋部が開放位置に位置する状態を示す斜視図 同正面図 同側面図 図2のIV−IV線断面図 車両側コネクタにおける蓋部が閉止位置に位置する状態を示す正面図 図5のVI−VI線断面図
<実施形態>
本発明の実施形態について図1乃至図6を参照して説明する。
本実施形態の車両側コネクタ10は、合成樹脂製のコネクタハウジング20と、このコネクタハウジング20に回動可能に装着された合成樹脂製の蓋部40とを備えて構成されている。この車両側コネクタ10は、図示しない車両に装着され、図示しない充電用コネクタがコネクタハウジング20に対して前方から嵌合可能とされている。
コネクタハウジング20は、図1及び図2に示すように、略矩形状をなす板状の取付片21と、この取付片21を前後方向に貫通する略円筒状の端子収容部22と、この端子収容部22の外周に取付片21と一体に設けられたフード部23とを備えて構成されている。
取付片21の四隅には、カラー24が圧入されている。このカラー24に図示しない固定ボルトを挿通して車両に締め込むことでコネクタハウジング20が車両に固定されている。
端子収容部22の内部には、図4及び図6に示すように、複数のキャビティ25が前後方向に貫通して形成されている。各キャビティ25の内部には、バッテリから延びる電線に接続された図示しない電線側端子金具が収容可能とされている。
フード部23は、端子収容部22における取付片21よりも前方側に端子収容部22の外周面を覆うように形成されている。このフード部23の内部には、充電用コネクタが嵌合可能とされており、この嵌合に伴って、フード部23と端子収容部22との間には、充電用コネクタに設けられた充電側フード部が嵌合されるようになっている。
また、フード部23は、図1及び図2に示すように、フード部23の上端部に配されたロック突部26と、フード部23の下端部に配された位置決め凹部27と、フード部23の右端部に配された右側取付部28と、フード部23の左端部に配された左側取付部29とを備えて構成されている。
ロック突部26は、フード部23の上端部から上方に突出するブロック状をなしており、ロック突部26は、充電用コネクタに設けられた図示しないロック爪と係止可能とされている。そして、車両側コネクタ10と充電用コネクタとが正規に嵌合されると充電用コネクタのロック爪とロック突部26とが抜け方向に係止することで、互いのコネクタが嵌合状態に保持される。
位置決め凹部27は、フード部23の下端部から下方に膨出する形態をなしている。この位置決め凹部27は、充電用コネクタが嵌合される際に、充電用コネクタの充電側フード部に設けられた図示しない位置決めリブを内部に案内することで、充電用コネクタを正規の嵌合位置に案内する役割を果たしている。
右側取付部28は、上下に対向して設けられた一対の右側取付片28A,28Aと、両右側取付片28A,28Aの右側端部を上下方向に繋ぐ右側壁28Bとを備え、フード部23の右側面と取付片21の前面とに一体に連なる箱型状に形成されている。
右側取付部28の前方部には、図2及び図4に示すように、前方及び右方に開口した軸受収容部31が形成されている。軸受収容部31の内部には、後述する蓋部40に設けられた軸受部42が収容可能とされている。
軸受収容部31の後方には、右側取付部28と取付片21とを前後方向に貫通する右側水抜き路32が軸受収容部31の内部空間と連通するように形成されている。この右側水抜き路32は、軸受収容部31内に前方または右方から水が浸入した際に、浸入した水を後方から排出するように設けられている。
軸受収容部31には、図1及び図2に示すように、上下方向に延びる細長い丸ピン状の支持軸33が装着されている。この支持軸33の上下両端部は、軸受収容部31における両右側取付片28A,28Aの中央部に支持固定されている。支持軸33の上下方向中央部分には、蓋部40が支持軸33を回動中心として回動可能に支持されている。これにより、蓋部40は、図6に示すように、端子収容部22の前端面22Aおよびフード部23の前端面23Aを覆う閉止位置と、図4に示すように、端子収容部22の前端面22Aおよびフード部23の前端面23Aを露出させて蓋部40が右側取付部28の右側壁28Bに当接する開放位置との間を往復移動可能とされている。なお、端子収容部22の前端面22Aおよびフード部23の前端面23Aは本発明の「嵌合面」の一例である。
蓋部40は、図1及び図2に示すように、円形板状の蓋本体41と、蓋本体41の右側に一体に設けられた軸受部42とを備えて構成されている。
蓋本体41は、図5及び図6に示すように、閉止位置において端子収容部22の前端面22Aとフード部23の前端面23Aとを前方から覆うことで、埃や水などがコネクタハウジング20内に入り込むことを防ぐ役割を果たしている。
軸受部42は、図2乃至図4に示すように、上下方向に延びた略円筒形状をなし、軸受部42における蓋本体41が設けられた側とは反対側の外面は蓋部40の回動軌跡に沿った円弧状に形成されている。
軸受部42の下方部には、ばね収容部43が形成されている。ばね収容部43の上下方向両端部には、軸挿通孔44が設けられており、支持軸33が軸挿通孔44を上下方向に貫通することで、蓋部40が支持軸33に回動可能に支持されている。
ばね収容部43には、図2に示すように、コイル状をなすねじりコイルばね(本発明の「付勢部材」の一例)45が収容されており、このねじりコイルばね45の中心に支持軸33が挿通されることで、ねじりコイルばね45がばね収容部43に保持されている。
ねじりコイルばね45の一方の端部45Aは、図2に示すように、フード部23の右外側面に支持され、図示しない他方の端部はばね収容部43の内面のうち、フード部23の右外側面と対向する図示しない内側面に支持されている。これにより、蓋部40は、常に閉止位置から開放位置に向けて付勢された状態となっている。
左側取付部29は、図1及び図4に示すように、右側取付部28と同様、フード部23の右側面と取付片21の前面とに一体に連なる箱型状に形成されている。左側取付部29の前方部には、ロック片34を支持したロック片支持軸35が上下両端部を支持されることで装着されている。
このロック片34は、蓋部40における蓋本体41の左側端部41Aを係止することで、ねじりコイルばね45によって付勢された蓋部40を閉止位置に保持している。
また、ロック片支持軸35には、ロック用ねじりコイルばね36が支持されており、このロック用ねじりコイルばね36によって、ロック片34は、図6に示すように、蓋本体41を閉止位置に保持する保持位置に常に付勢されている。
ロック片34には、図1および図6に示すように、蓋本体41との係止状態を解除する押圧操作部34Aが設けられている。この押圧操作部34Aは、ロック用ねじりコイルばね36の付勢力に抗して押圧操作することにより、ロック片34を保持位置から解除する方向に変位させ、蓋本体41とロック片34との係止状態を解除する。これにより、蓋部40が閉止位置から開放位置に回動されるようになっている。
また、ロック片34の後方には、図4及び図6に示すように、右側取付部28の右側水抜き路32と同様に、左側取付部29と取付片21とを前後方向に貫通する左側水抜き路37が形成されている。左側水抜き路37は、ロック片34の周辺部に浸入した水を後方から排出するように設けられている。
さて、右側水抜き路32における右側壁28Bの内面には、図4及び図6に示すように、金属製の板ばね50を保持する保持部38が設けられている。この板ばね50は、蓋部40の軸受部42における円弧状の外面である受面42Aを押圧するように保持部38に保持固定されている。一方、軸受部42の円弧状の外面において押圧部53に押圧される部分は、受面42Aとされている。そして、蓋部40が回動する際には、板ばね50と受面42Aとの間で摩擦が発生し、板ばね50と受面42Aとが摺動するようになっている。なお、板ばね50に用いられる金属は、例えば耐食性に優れたステンレス鋼が使用され、右側水抜き路32内において水が板ばね50に付着した場合でも、板ばね50に錆が発生することが抑制されている。
詳細には、右側水抜き路32における右側壁28Bの内面には、図4及び図6に示すように、ブロック状の保持部38が突設されている。この保持部38には、前方に開口した凹部39が形成されており、この凹部39内には、平板状の板ばね50が前方から挿入可能とされている。凹部39は後述する板ばね50が適合して挿入可能なように形成されており、板ばね50が凹部39内に前方から挿入された際には、板ばね50が上下左右および後方向に移動することを規制されるようになっている。
板ばね50は、保持部38の凹部39に挿入される平板状の支持片51と、支持片51の前端から左斜め前方に屈曲されて延出された平板状の押さえ部52とを備えて構成されている。また、押さえ部52は、屈曲した部分を支点に後方に向かって弾性変形可能に設けられている。
支持片51は、押さえ部52がフード部23側(左側)に傾斜した状態となるように、保持部38の凹部39に前方から挿入されており、上下左右及び後方向への移動が規制された状態に保持されている。すなわち、板ばね50の後端部は、保持部38の凹部39によって後止めされた状態に保持されている。
押さえ部52は、支持片51の前端から左斜め前方に向かって延びた形態とされており、押さえ部52の上下方向の幅寸法は、軸受部42におけるばね収容部43よりも上方部分の高さ寸法に比べて僅かに広く設定されている。これにより、蓋部40が回動する際に、押さえ部52における上下方向両端部の図示しないエッジが軸受部42の円弧状の外面と接触して、軸受部42を損傷させないようになっている。
押さえ部52の前端部には、右斜め前方に向かって膨出する押圧部53が設けられている。この押圧部53は、押さえ部52を叩き出すことにより形成されており、押圧部53は丸みを帯びた形態に形成されている。
また、押さえ部52は、軸受収容部31に蓋部40の軸受部42が収容されることで、図4及び図6に示すように、軸受部42の円弧状の外面によって右斜め前方から左斜め後方に向かって押圧され、後方に向かって撓み変形した状態となっている。すなわち、板ばね50は、板ばね50の前端部が軸受部42によって前方から押圧され、板ばね50の後端部が保持部38の凹部39によって後止め状態に保持されることで、右側水抜き路32内において前後方向に抜け止めされた状態に保持固定されている。これにより、ねじや接着剤などを用いて板ばね50を固定する場合に比べてコスト低減を図ることができるようになっている。
また、押圧部53は押さえ部52が後方に向かって撓み変形することで、軸受部42における円弧状の外面である受面42Aを右斜め前方に押圧した状態となっている。これにより、蓋部40が閉止位置から開放位置まで回動する際に、押圧部53と軸受部42の受面42との間で摩擦が発生し、押圧部53と軸受部42の円弧状の受面42Aとが摺動するようになっている。
一方、軸受部42における受面42Aの範囲は、図6に示すように、閉止位置において押圧部53が軸受部42の外面を押圧している位置L1から、図4に示すように、開放位置において押圧部53が軸受部42の外面を押圧している位置L2までの範囲とされている。また、蓋部40の回動軸を中心点としたときの受面42Aに対応する中心角θは約95°とされている。
また、押圧部53が軸受部42の受面42Aを押圧する方向をP方向とし、押圧部53が受面42Aを押圧している位置から蓋部40の回動軸の軸心(支持軸33)に向かった垂直方向(受面42Aに対して垂直方向)をP1方向とし、押圧部53が受面42Aを押圧している位置から蓋部40が閉止位置に向かって回動する閉止方向(受面42Aに対して接線方向)をP2方向としたとき、押圧部53が受面42Aを押圧するP方向の力は、蓋部40の回動軸の軸心に向かった垂直方向(P1方向)の分力と、蓋部40を閉止する閉止方向(P2方向)の分力とに分解することができる。すなわち、押圧部53が受面42Aを押圧する力は、蓋部40が開放位置に向かって付勢される方向と反対方向であるP2方向にも作用した状態となっている。
本実施形態は以上のような構成であって、続いて作用効果を説明する。
まず、図示しないバッテリに充電を行う際には、図5及び図6に示す閉止位置においてロック片34の押圧操作部34Aを押圧操作して、蓋部40とロック片34との係止状態を解除する。
すると、蓋部40がねじりコイルばね45の付勢力によって閉止位置から図2及び図4に示す開放位置へ回動する。この回動過程において、板ばね50における押さえ部52の押圧部53が蓋部40における軸受部42の受面42Aを押圧することで、押圧部53と受面42Aとの間で摩擦が発生し、押圧部53と受面42Aとが摺動する。これにより、押圧部53と受面42Aとの間で生じる摩擦力によって蓋部40を回動させる力を緩和することができる。
以上のように、本実施形態においては、高価なオイルダンパを用いることなく安価な板ばね50によって蓋部40を緩やかに動作させることができるので、車両側コネクタ10の製造コストを低減することができる。
また、本実施形態によると、板ばね50の押圧部53が受面42AをP方向へ押圧する力は、蓋部40の回動軸(支持軸33)に向かう垂直方向(P1方向)の力だけでなく、蓋部が開放位置へ付勢される方向と反対方向の力(蓋部40を閉止する閉止方向(P2方向)の力)としても作用させることができる。すなわち、受面42Aが蓋部40を閉止する閉止方向(P1方向)へ押圧されない場合に比べて、押圧部53と受面42Aとの間で摩擦力を大きくする垂直方向への押圧力を大きくすることなく、蓋部40を回動させる力を緩和することができる。これにより、板ばね50の押圧力を弱くすることができ、板ばね50のコスト低減を図ることができる。ひいては車両側コネクタ10の製造コストを更に低減することができる。
また、金属製の板ばね50によって合成樹脂製の軸受部42の受面42Aを押圧しているため、受面42Aが摺動する際に摩耗する虞がある。ところが、本実施形態によると、押圧部53が丸みを帯びた形状に形成されているので、押圧部53と受面42Aとを円滑に摺動させることができ、受面42Aが摩耗することを抑制することができる。
また、軸受部42の受面42Aは、蓋部40の回動軌跡に沿って設けられているので、押圧部53と蓋部40の回動軸(支持軸33)との距離をほぼ一定にすることできる。これにより、押圧部53と受面42Aとの間で生じる摩擦力をほぼ一定にすることができ、蓋部40をほぼ一定の速度で回動させることができる。
また、本実施形態では、板ばね50を既存の右側水抜き路32内に固定したので、板ばね50を装着する部分を別途設ける必要がなく、車両側コネクタ10が大型化することを回避することができる。
更に、従来のように蓋部を緩やかに動作させるためにオイルダンパを用いると、オイルダンパが破損した場合、オイルダンパからオイルが漏れだし、車両を汚す虞があるが、本実施形態においてはオイルを使用していないため、オイルによって車両を汚すといった問題を回避することができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、受面42Aを円弧状の面に構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、受面をフラットな面に構成してもよい。
(2)上記実施形態では、押さえ部52の前端部に押さえ部52から膨出した状態の押圧部53を設けた構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、押さえ部52の先端部を後方に屈曲させることで、押さえ部52の先端に押圧部を形成してもよい。
(3)上記実施形態では、軸受部42の受面42Aを板ばね50によって押圧する構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、ねじりコイルばねによって軸受部42の受面42Aを押圧する構成としてもよい。
10 :車両側コネクタ
20 :コネクタハウジング
22A:端子収容部の前端面(嵌合面)
23A:フード部の前端面(嵌合面)
33 :支持軸
40 :蓋部
42 :軸受部
42A:受面
45 :ねじりコイルばね(付勢部材)
50 :板ばね(ばね部材)
53 :押圧部
P1 :垂直方向
P2 :閉止方向(接線方向)

Claims (6)

  1. 車両のバッテリに充電を行う際に充電用コネクタが嵌合される車両側コネクタであって、
    前記充電用コネクタが嵌合される嵌合面を有するコネクタハウジングと、
    このコネクタハウジングに設けられ前記嵌合面を覆う閉止位置と前記嵌合面を露出させる開放位置との間を回動可能な蓋部と、
    前記蓋部を前記閉止位置から前記開放位置まで付勢する付勢部材と、
    前記蓋部に設けられた受面を押圧することで、前記蓋部が前記閉止位置から前記開放位置まで変位する際に、前記受面と摺動するばね部材とを備えていることを特徴とする車両側コネクタ。
  2. 前記コネクタハウジングには、前記蓋部の回動軸上に配された支持軸が固定されており、
    前記蓋部には、前記支持軸に回動可能に支持された軸受部が設けられており、
    前記受面は、前記蓋部の回動軌跡に沿って前記軸受部に設けられた円弧状の外面であることを特徴とする請求項1記載の車両側コネクタ。
  3. 前記ばね部材は、前記受面に対して垂直方向と、前記受面に対して接線方向とに前記受面を押圧しており、
    前記接線方向は前記蓋部が前記閉止位置に向かって回動する閉止方向とされていることを特徴とする請求項2記載の車両側コネクタ。
  4. 前記ばね部材には、前記受面を押圧する押圧部が丸みを帯びた形態に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両側コネクタ。
  5. 前記ばね部材は平板状をなす板ばねであって、
    前記コネクタハウジングには、前記軸受部を収容する軸受収容部と、この軸受収容部の内部空間に連通する水抜き路とが形成されており、
    前記板ばねは前記水抜き路の内面に固定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の車両側コネクタ。
  6. 前記水抜き路には、前記板ばねを前方から装着することで前記板ばねの後端部を保持する保持部が設けられており、
    前記受面は、前記板ばねの前端部に押圧されていることを特徴とする請求項5記載の車両側コネクタ。
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