サービスプラグ

本明細書によって開示される技術は、サービスプラグに関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等では、モーター駆動等のため高電圧回路が用いられている。このような高電圧回路を点検整備する際は、高電圧回路を遮断する必要がある。一般的に、電気自動車やハイブリッド自動車等には、点検整備時に高電圧回路が遮断されるようにするためにサービスプラグが設けられている。

このようなサービスプラグの一例として、特開平10−144429号(下記特許文献1)に記載のサービスプラグが知られている。このサービスプラグは、回路収容体と、回路収容体に対して着脱自在な着脱プラグとを備えている。

着脱プラグは、矩形状に形成されたレバーと、レバーに連結した金属製導体からなるプラグ本体と、プラグ本体から突出する二つの雄端子とを備えている。雄端子は棒状をなしており、それぞれの雄端子は、プラグ本体を介して電気的に導通している。

回路収容体は、着脱プラグが回路収容体に装着された際、着脱プラグの二つの雄端子と対応する位置に二つの雌端子を備えている。雌端子は、着脱プラグの雄端子と嵌合される。雌端子は、雄端子が挿通される筒状の本体部と、本体部の後方に設けられた電線接続部とを有している。それぞれの雌端子の電線接続部には、高圧電線が接続されており、一方が高圧電源に接続され、もう一方が機器側に接続されている。

通常、着脱プラグは回路収容体に装着されている。着脱プラグの二つの雄端子は、回路収容体のそれぞれの雌端子の本体部に挿通され、それぞれの雄端子と雌端子とは電気的に導通している。これによって、高圧電線が接続された二つの雌端子は、それぞれの雄端子及びプラグ本体を通して短絡している。一方、点検整備時は、着脱プラグが引き抜かれ、高電圧回路は遮断される。

特開平10−144429号公報

しかしながら、従来のサービスプラグは、回路収容体に設けられた二つの雌端子に対して、着脱プラグに二つの雄端子が設けられており、さらに雄端子間を繋ぐプラグ本体を設ける必要があったため、サービスプラグの小型化を図るのが困難であった。

本明細書で開示される雌端子は、複数の雌端子を備える雌コネクタハウジングと、前記雌コネクタハウジングに対して着脱可能であって、上下方向に長い形状をなす雄端子を有する雄プラグとを備えるサービスプラグであって、前記雌端子は、前記雄端子が挿通可能な雌側本体部を備えており、前記雌コネクタハウジングの内部に、複数の前記雌側本体部が前記雄端子の挿通方向に対して同軸上に配されており、前記雄プラグの前記雌コネクタハウジングへの装着によって、複数の前記雌側本体部に一つの前記雄端子が挿通され、複数の前記雌端子と一つの前記雄端子とが電気的に接続される。 従来のサービスプラグにおいては、雄プラグに雌端子の数だけ雄端子を設ける必要があり、さらに雄端子間を繋ぐ金属製導体部が必要であった。しかし、上記のような構成にすると、雄プラグに備えられた一つの雄端子によって、雌コネクタハウジング内の複数の雌端子が同時に電気的に接続されることとなる。これによって、従来必要とされていた雄端子間を繋ぐ金属製導体部が不要となり、さらに雄端子の数が一つになるため、雄プラグの小型化を図ることができる。また、従来のサービスプラグにおいては、雌側本体部の数だけ雌コネクタハウジング内にキャビティを設ける必要があった。しかし、上記のような構成にすると、複数の雌側本体部は、雄端子の挿通方向に対して、雌コネクタハウジング内で同軸に配されているので、雌コネクタハウジング内のキャビティを共通化し、一つにすることができる。そのため、雌コネクタハウジングの小型化を図ることができる。従って、サービスプラグの小型化を図ることができる。さらに、サービスプラグの小型化に伴い、サービスプラグの低コスト化を図ることができる。 また、従来の雄プラグにおいて必要であった雄端子間を繋ぐ金属製導体が不要となり、さらに従来は雌端子の数だけ必要であった雄端子の数が一つとなることで、雄プラグの導体使用量が削減されることとなる。これによって、雄プラグの導体部の低抵抗化を図ることができる。

また、前記雄プラグは、円環状をなす取手部が備えられており、前記取手部は前記雄端子の上端部に設けられていることとしても良い。 上述の通り、従来の雄プラグでは必要となっていた金属製導体部が不要となるため、雄プラグの小型化をすることができる。また、手でつかむ大きさの取手部が必要となっていたところ、上記の構成によると、雄端子の数が一つとなるため、雄プラグの取手部を、例えば人差し指が入る程度の小さな円環状とすることができる。これによっても、雄プラグの小型化をすることができる。

また、前記雌端子は、前記雌側本体部の端部から前記雄端子の挿通方向と交差する方向に延びる電線接続部を備えていることとしても良い。 上記のように構成することで、雄端子の挿通経路上に電線が配設されないようにすることができ、また、雄端子によって電線が損傷することを防ぐことができる。

本明細書に開示されるサービスプラグによれば、サービスプラグの小型化を図ることができる。

雄プラグ装着前のサービスプラグの断面図

雄プラグ装着後のサービスプラグの断面図

<実施形態> 図1及び図2を参照して本実施形態を説明する。 本実施形態のサービスプラグ1は、雌コネクタハウジング20と、雌コネクタハウジング20に対して着脱可能な雄プラグ10とを備えている。以降の説明では、図1におけるZ方向を上方、X方向を前方とする。

雄プラグ10は、雄端子11と、雄端子11の上端部に設けられた取手部12とを備えている。雄端子11は、上下方向に長い棒状をなしており、金属製の棒材を切削加工することにより形成されている。取手部12は、樹脂により形成されており、円環状をなす取手本体部13と、取手本体部13の下方に設けられた取手基端部14とを備えている。取手本体部13は、円環状をなしており、孔の大きさは、例えば人差し指が入る程度の大きさとなっている。取手基端部14の下端面には、雄端子11が圧入される孔が設けられている。雄端子11の上端部は、取手基端部14の下端面の孔に圧入され、雄端子11は取手基端部14に固定されている。このように、雄プラグ10は、一つの雄端子11と、例えば人差し指が入る程度の孔が設けられた取手部12とからなる構成となっているため、従来の二つの雄端子と、二つの雄端子を繋ぐ金属製導体と、手でつかむ程度の大きさの取手部からなる構成よりも、小型化することができる。

雌コネクタハウジング20は、樹脂により形成され、長方形状をなしており、雄端子11が挿通される第一キャビティ21と、後述する電線Wが挿通される二つの第二キャビティ22とを備えている。

第一キャビティ21は、雌コネクタハウジング20の上面に開口して設けられており、雌コネクタハウジング20の上方から雄端子11が挿通可能な円穴形状の空間を有している。第一キャビティ21の内径は、取手基端部14に嵌着されたゴムリング15の外径よりやや小さい径となっている。

第二キャビティ22は、雌コネクタハウジング20の前面に開口して設けられており、上下方向に二つ備えられている。第二キャビティ22は、雌コネクタハウジング20の前方から、後述する電線Wが挿通可能な円孔形状の空間を有している。第二キャビティ22の後端は開口しており、第二キャビティ22の内部空間は、第一キャビティ21の内部空間と連通している。第二キャビティ22は、前方部24と後方部25とから構成されており、前方部24と後方部25とは、段差部23を介して連なっている。第二キャビティ22の前方部24の内径R1は、後述するゴムリング36の内径よりもやや小さくなっている。また、第二キャビティ22の後方部25の内径R2は前方部24の内径R1よりも小さくなっている。ゴムリング36は、後述する電線Wに装着され、前方から段差部23に当接している。

雌端子30は、金属製板金をプレス加工及び曲げ加工することにより形成されており、第一キャビティ21の内部に、上下方向に並べて二つ配されている。上側の雌端子30は、上下方向に開口する箱状の雌側本体部31と、雌側本体部31の前側壁の上端部から前方に向かって延びており、板状をなす電線接続部35とを備えている。雌側本体部31の内部には、雌側本体部31の両側壁の下端部から接触片基端部32を介して、上方に向かって延びる弾性接触片33が備えられている。弾性接触片33の先端部には、雌側本体部31の両側壁の中心に向かってエンボス状に突出する接点部34が設けられている。それぞれの弾性接触片33は、後述する雄端子11が雌側本体部31の内部に挿通された際、接点部34を介して、雄端子11と弾性的に接触する。

上側の雌端子30の電線接続部35には、雌コネクタハウジング20の上側の第二キャビティ22の前方部24から挿通された電線Wが接続されている。電線Wの外径は、ゴムリング36の内径よりもやや大きくなっている。また、ゴムリング36の外径は上述の通り第二キャビティ22の前方部24の内径R1よりもやや小さいため、第二キャビティ22をシールする役割を果たすこととなる。上側の電線Wの他端は、図示しないものの高圧電源に接続されている。

下側の雌端子30は、上側の雌端子30を上下方向に反転させて、第一キャビティ21の内部に配されている。また、下側の雌端子30の電線接続部35には、下側の第二キャビティ22の前方部24から挿通された電線Wが接続されている。下側の電線Wの他端は図示しないものの機器側に接続されている。その他の構成は上側の雌端子30と同様である。二つの雌側本体部31は雄端子11の挿通方向に対して同軸に配されている。上述のように、一つの第一キャビティ21内に二つの雌端子30が上下に配されているので、従来のように二つの雄端子に対応した位置にそれぞれキャビティを設ける構成に比べて、雌コネクタハウジング20を小型化することができる。

次に、本実施形態の作用について説明する。 雄プラグ10の取手本体部13に人差し指を入れて雄プラグ10を持ち、雄プラグ10の雄端子11を雌コネクタハウジング20の第一キャビティ21に挿通する。この時、図示しないものの、第一キャビティ21の挿通口から上側の雌側本体部31の上端部の間に、雄端子11を雌側本体部31の内部へ案内するガイドが設けられている。雄端子11はガイドに当たって上側の雌側本体部31の内部に案内される。ここで、雌端子30の電線接続部35は、雄端子11の挿通方向と交差する方向に延びているため、雄端子11の挿通により、電線接続部35に接続された電線Wと雄端子11とが接触することはない。

雄端子11を上側の雌側本体部31の内部に挿通していくと、雄端子11は、雌側本体部31の内部の弾性接触片33の接点部34と弾性的に接触する。そのため、雄端子11の挿通時、雄端子11は弾性接触片33の接点部34と摺動することとなる。

雄端子11をさらに第一キャビティ21の内部に挿通していくと、雄端子11は下側の雌側本体部31の内部に挿通される。この時、上側の雌側本体部31と同様、雄端子11は下側の雌側本体部31の弾性接触片33の接点部34と摺動しながら、雄端子11は下側の雌側本体部31の内部に挿通されていく。また、雄プラグ10の取手基端部14に装着されたゴムリング15も、第一キャビティ21の内部に挿通されていく。上述の通り、ゴムリング15の外径は第一キャビティ21の内径よりもやや大きくなっていることから、このゴムリング15によって、第一キャビティ21の内部に水が浸入することが防がれる。

雄端子11を第一キャビティ21の内部の奥まで挿通すると、図示しないものの、第一キャビティ21の内部に設けられた前止まり壁に当接することで雄端子11の挿通が停止される。この状態で、雄端子11と二つの雌端子30とは電気的に導通される。これによって、上側の電線Wと接続された高圧電源から、下側の電線Wと接続された機器に電力が供給されることとなる。

高圧電源回路を遮断する際は、雄プラグ10の取手本体部13に例えば人差し指を入れて雄プラグ10を持ち、上方に引っ張って雄プラグ10を第一キャビティ21から引き抜くことで、高圧電源回路は遮断される。

以上のように本実施形態によれば、従来のサービスプラグにおいては、雄プラグに雌端子の数だけ雄端子を設ける必要があり、さらに雄端子間を繋ぐ金属製導体部が必要であった。しかし、上記のような構成にすると、雄プラグ10に備えられた一つの雄端子11によって、雌コネクタハウジング20内の複数の雌端子30が同時に電気的に接続されることとなる。これによって、従来必要とされていた雄端子間を繋ぐ金属製導体部が不要となり、さらに雄端子11の数が一つになるため、雄プラグ10の小型化を図ることができる。また、従来のサービスプラグにおいては、雌側本体部の数だけ雌コネクタハウジング内にキャビティを設ける必要があった。しかし、上記のような構成にすると、複数の雌側本体部31は、雄端子11の挿通方向に対して、雌コネクタハウジング20内で同軸に配されているので、雌コネクタハウジング20内のキャビティを共通化し、一つにすることができる。そのため、雌コネクタハウジング20の小型化を図ることができる。従って、サービスプラグ1の小型化を図ることができる。さらに、サービスプラグ1の小型化に伴い、サービスプラグ1の低コスト化を図ることができる。

また、従来の雄プラグにおいて必要であった雄端子間を繋ぐ金属製導体が不要となり、さらに従来は雌端子の数だけ必要であった雄端子の数が一つとなることで、雄プラグ10の導体使用量が削減されることとなる。これによって、雄プラグ10の導体部の低抵抗化を図ることができる。 また、上述の通り、従来の雄プラグでは必要となっていた金属製導体部が不要となるため、雄プラグ10の小型化をすることができる。また、手でつかむ大きさの取手部が必要となっていたところ、上記の構成によると、雄端子11の数が一つとなるため、雄プラグ10の取手部12を、例えば人差し指が入る程度の小さな円環状とすることができる。これによっても、雄プラグ10の小型化をすることができる。

また、上記のように構成することで、雄端子11の挿通経路上に電線Wが配設されないようにすることができ、また、雄端子11によって電線Wが損傷することを防ぐことができる。

<他の実施形態> 本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。 (1)本実施形態では、雄プラグ10の雄端子11は上下方向に長い棒状をなしていたが、他の形状でも良い。例えば、板状をなしていても良い。 (2)本実施形態では、雄プラグ10の雄端子11は取手基端部14に圧入して固定されていたが、固定方法は何でも良い。例えば、雄端子11の上端部をねじ山加工し、取手基端部14の下端面にねじ穴を設けて、雄端子11と取手基端部14とをねじにより固定しても良い。 (3)本実施形態では、雌端子30は、第一キャビティ21内に二つ配されていたが、雌端子30の数は三つ以上配されていても良い。

1…サービスプラグ 10…雄プラグ 11…雄端子 12…取手部 20…雌コネクタハウジング 30…雌端子 31…雌側本体部 35…電線接続部