连接器

申请号 CN201280006452.X 申请日 2012-02-28 公开(公告)号 CN103329362A 公开(公告)日 2013-09-25
申请人 矢崎总业株式会社; 发明人 川合隆司; 福岛宏高;
摘要 连接器 端子 (12)设置有:端子 接触 部(12S)、电线连接部(12C),和凸缘部(12F)。接触壳体(10)设置有:电线接触容纳部(10C),其能够容纳电线连接部(12C);以及端子接触部容纳部(10S),其能够容纳端子接触部(12S)。肋保持器 覆盖 连接器壳体(10)的开口部,并且电线连接部(12C)的部分插通肋保持器中的贯通孔。形成容纳空间,使得供电线连接部(12C)插入的筒状间隔器(S)或 弹簧 (C)能够布置在该容纳空间中。
权利要求

1.一种连接器,包括:连接器壳体和容纳在该连接器壳体中的连接器端子,所述连接器连接到车载用电池
其中,所述连接器端子具有一端和另一端;在该一端处,安装有连接至电池侧连接器端子的端子连接部,所述电池侧连接器端子安装在所述车载用电池的连接器壳体中;在该另一端处,安装有电线连接部,该电线连接部连接至从所述连接器壳体的后侧拉出的电线;其中,在所述端子连接部和所述电线连接部之间,安装有向所述连接器端子的外部延伸的凸缘部,
其中,所述连接器壳体包括电线连接部容纳部和端子连接部容纳部;该电线连接部容纳部连续地形成在供从后侧插入所述连接器端子的开口中,具有与所述凸缘部的直径大致相等的直径,并且适于容纳所述电线连接部;该端子连接部容纳部安装成比所述电线连接部容纳部更靠前,具有比所述电线连接部的直径更小的直径,并且适于容纳所述端子连接部,并且
其中,安装有后保持器以封盖所述连接器壳体的所述开口,在该后保持器中形成有适于贯插所述电线连接部的一部分的通孔,并且所述电线连接部的所述部分贯插到所述后保持器的所述通孔中,以形成适于设置管状垫圈弹簧的容纳空间,所述电线连接部分贯插到所述管状垫圈或弹簧中。

说明书全文

连接器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种连接器,该连接器能够被组装于车辆并且连接到车载用电池以对车内电气设备供电,并且更特别地,涉及一种使得其壳体能够与用于充电的连接器共用的连接器。

背景技术

[0002] 近来,随着车辆的电气部件在种类和数量上的激增,车载用电池的能量消耗变得增加,并且因此频繁进行对这样的电池的充电。在相关技术中存在接触式和插入式作为用于对车载用电池充电的方法。
[0003] <相关技术1:电池安装状态中的接触式>
[0004] 作为在诸如用于在院内作业的搬送车的电动车辆(EV车辆)中的相关技术的电池充电方法,通过简单地使车辆侧端子的前端和充电器侧端子彼此产生接触(见专利文献1)而进行充电。
[0005] 在这种情况下,为了确保连接可靠性,一个端子通过弹簧的斥推动另一个端子以使端子彼此产生特定的接触。根据相关技术中的这种电池充电方法1,电池已经被安装在车辆中,并且因此不需要使电池从车内的电子设备侧连接器拆离。因此,作为优势,端子很少彼此摩擦,并且因此不会缩短电池端子的寿命。相比之下,作为问题,电动车辆在充电期间需停止并且因此不可用。
[0006] <相关技术2:电池更换方法中的插入式>
[0007] 为了解决所谓的缩短充电时间(=停车时间)的问题,存在从车辆的底盘将已经放电的电池取出,并且用已充电的电池替换该已放电的电池的电池更换方法。
[0008] 图9A和图9B是说明在相关技术中的电池更换方法的视图。图9A是所述电池更换方法的概念图,以及图9B是示出各个装置的连接器的端子形状的横截面图。根据如图9A中所示出的电池更换方法,当安装在车辆A上的车载用电池B1已经放电时,将该已放电的车载用电池B1从车辆A中取出,并且将另一个已充电的车载用电池B2装载在车辆A上。
因此,由于能够减少充电时间,所以停车时间是仅对连接器连接的时间,并且因此能够极大地减少停车时间。
[0009] 根据期间的工作,将作为已经放电的电池B1的连接器20的阳端子的电池侧连接器端子20T从车辆侧连接器100的阴端子100T中取出,该车辆侧连接器100通过导线(电线)对作为诸如车辆中的电动窗的各种电机的车内电子设备50馈电;而后将该电池侧连接器端子20T放入到车辆外侧的充电器侧连接器100(即,用于将从提供DC电流的充电器60向导线W馈电的连接器,所述DC电流通过将AC电源AC整流而获得)的阴端子100T的空洞部100V中。另一方面,将已充电的另一个车载用电池B2运送至车辆内部,并且将车载用电池B2的连接器20的电池侧连接器端子20T放入到对车内电子设备50馈电的车辆侧连接器100的阴端子100T的空洞部100V中。
[0010] 在这种情况下,车辆侧连接器100的连接器壳体10和阴端子100T分别具有与充电器侧连接器100的连接器壳体10和阴端子100T相同的形状,并且将车载用电池B1或B2的电池侧连接器端子20T从一侧连接器100的阴端子100T的空洞部100V中取出,而后放入到另一侧连接器100的阴端子100T的空洞部100V中。
[0011] 在采用这样的电池更换方法的情况下,由于车辆侧连接器在车辆行驶期间受到振动和灰尘的影响,所以接触可能断开或者灰尘可能进入接触式连接器,并且因此可能无法实现满意的可靠性。因此,通常使用插入式连接器以实现连接器端子之间的可靠连接。
[0012] 引用列表
[0013] 专利文献
[0014] [专利文献1]日本专利文献JP-A-H5-15073

发明内容

[0015] 技术问题
[0016] 如上所述,在相关技术中,需要制造如下连接器:在该连接器中,为了确保车辆侧连接器的接触部之间的特定接触,将插入式端子定并且固定到连接器壳体的内部,并且将具有端子的锁定结构设置在连接器壳体中。
[0017] 解决问题的方法
[0018] 为了解决上述问题,根据本发明,可能提供下列构造。
[0019] (1)一种连接器,包括:连接器壳体和容纳在该连接器壳体中的连接器端子,所述连接器连接到车载用电池。
[0020] 其中,所述连接器端子具有一端和另一端;在该一端处,安装有连接至电池侧连接器端子的端子连接部,所述电池侧连接器端子安装在所述车载用电池的连接器壳体中;在该另一端处,安装有电线连接部,该电线连接部连接至从所述连接器壳体的后侧拉出的电线;其中,在所述端子连接部和所述电线连接部之间,安装有向所述连接器端子的外部延伸的凸缘部,
[0021] 其中,所述连接器壳体包括电线连接部容纳部和端子连接部容纳部;该电线连接部容纳部连续地形成在供从后侧插入所述连接器端子的开口中,具有与所述凸缘部的直径大致相等的直径,并且适于容纳所述电线连接部;该端子连接部容纳部安装成比所述电线连接部容纳部更靠前,具有比所述电线连接部的直径更小的直径,并且适于容纳所述端子连接部,并且
[0022] 其中,安装有后保持器以封盖所述连接器壳体的所述开口,在该后保持器中形成有适于贯插所述电线连接部的一部分的通孔,并且所述电线连接部的所述部分贯插到所述后保持器的所述通孔中,以形成适于设置管状垫圈或弹簧的容纳空间,所述电线连接部分贯插到所述管状垫圈或弹簧中。
[0023] 根据具有上述构造的连接器,由于容纳间隔器或弹簧的容纳空间设置在凸缘和后保持器之间,所以可以通过间隔器将连接器端子固定到连接器壳体的内部,并且因此不需要将连接器端子锁定并且固定到连接器壳体内部。此外,由于可以将弹簧与在端子连接部的前端处具有凹形部的连接器端子的组合应用于朝着车载用电池推动凹形部的充电器侧连接器,并且能够将间隔器与在端子连接部前端具有供电池侧连接器端子插入的阴端子的连接器端子的组合应用于装配有车载用电池的车辆侧连接器,所以能够使该连接器通用化。附图说明
[0024] 图1A和图1B是说明在电池更换方法中根据相关技术的连接器的视图,其中图1A是电池更换方法的概念图,并且图1B是说明根据相关技术的连接器的端子形状的横截面图。
[0025] 图2A是根据本发明的实施例的车辆侧连接器11的分解透视图,并且图2B示出了在图2A中所示的连接器壳体10的平面图和其D-D横截面图。
[0026] 图3A是根据本发明的实施例的充电器侧连接器13的分解透视图,并且图3B示出了在图3A中所示的连接器壳体10的平面图和其D-D横截面图。
[0027] 图4A至图4C是示出在根据本发明的车内电子设备侧连接器插入到电池侧连接器之前该两个连接器的状态的视图,其中图4A是该两个连接器的透视图,图4B是其平面图,并且图4C是图4B中的A-A箭头的视图。
[0028] 图5A至图5C是示出在将根据本发明的车内电子设备侧连接器插入到电池侧连接器之后该两个连接器的状态的视图,其中图5A是该两个连接器的透视图,图5B是其平面图,并且图5C是图5B的A-A箭头的视图。
[0029] 图6A至图6C是示出在将根据本发明的充电器侧连接器插入到电池侧连接器之前该两个连接器的状态的视图,其中图6A是该两个连接器的透视图,图6B是其平面图,并且图6C是图6B的B-B箭头的视图。
[0030] 图7A至图7C是示出在将根据本发明的充电器侧连接器插入到电池侧连接器的途中该两个连接器的状态的视图,其中图7A是该两个连接器的透视图,图7B是其平面图,并且图7C是图7B的B-B箭头的视图。
[0031] 图8A至图8C是示出在将根据本发明的充电器侧连接器插入到电池侧连接器之后该两个连接器的状态的视图,其中图8A是该两个连接器的透视图,图8B是其平面图,并且图8C是图8B的B-B箭头的视图。
[0032] 图9A和图9B是说明在相关技术中的电池更换方法的视图,其中图9A是电池更换方法的概念图,并且图9B是示出各个装置的连接器的端子形状的横截面图。
[0033] 参考标记列表
[0034] 10:连接器壳体(通用)
[0035] 10C:电线连接部容纳部
[0036] 10S:端子连接部容纳部
[0037] 11:车辆侧连接器(连接器)
[0038] 12:车辆侧连接器端子(连接器端子)
[0039] 12C:电线连接部
[0040] 12F:凸缘部
[0041] 12S:端子连接部
[0042] 12V:空洞部
[0043] 13:充电器侧连接器(连接器)
[0044] 14:充电器侧连接器端子(连接器端子)
[0045] 14C:电线连接部
[0046] 14F:凸缘部
[0047] 14K:凹部
[0048] 14S:端子连接部
[0049] 20:电池侧连接器
[0050] 20K:开口
[0051] 20T:电池侧连接器端子(阳)
[0052] AC:交流电源
[0053] 50:车内电子设备
[0054] B1:完全放电的车载用电池
[0055] B2:充满电的车载用电池
[0056] C:弹簧
[0057] H:后保持器
[0058] H1:贯通孔
[0059] N:螺钉
[0060] S:间隔器

具体实施方式

[0061] 在下文中,将基于附图描述根据本发明的实施例的可转用为充电器侧连接器的车辆侧连接器。
[0062] <本实施例:可转用为充电器侧连接器的车辆侧连接器>
[0063] 图2A至图8C是说明本实施例的视图,其中图2A至图3B是本发明的整体构造的概念图,图4A至图5C是说明根据本实施例的车辆侧连接器的视图,并且图6A至图8C是说明充电器侧连接器的视图。
[0064] <根据本实施例的整体构造>
[0065] 在图2A至图3B中,11表示车辆侧连接器,13表示充电器侧连接器,并且20表示电池侧连接器。在下文中,将按照车辆侧连接器11、充电器侧连接器13和电池侧连接器20的次序来进行说明。
[0066] <车辆侧连接器11>
[0067] 在图2A和图2B中,车辆侧连接器11包括:连接器壳体10,其具有两个插入孔;车辆侧连接器端子12,其插入到连接器壳体10的两个插入孔中;以及间隔器S,其插入到具有筒状部的电线连接部12C中以与凸缘部12F接触,车辆侧连接器端子12的头部形成在该电线连接部12C的筒状部上。车辆侧连接器1用后保持器H(见图4C)覆盖并且通过螺钉N紧固(见图4C)。
[0068] 车辆侧连接器端子12作为整体是纵向的金属筒的形状,并且凸缘部12F形成在其中心稍向上的部分上。在凸缘部12F上方的电线连接部12C用作为电线压接部。端子连接部12S具有从端子连接部12S的下部前端形成到中间的狭缝以形成弹性部,该端子连接部12S具有形成在凸缘部12F的下方的筒状部即空洞部12V,并且因此能够将电池侧连接器20的电池侧端子20T容易地插入到插入孔中。
[0069] 在连接器壳体10中,设置了:电线连接部容纳部10C,其形成为以凸缘部12F的直径宽度从凸缘部12F向外部延伸的筒状空间;以及端子连接部容纳部10S,其形成为以比电线连接部容纳部10C的直径宽度小的直径从电线连接部容纳部10C向配对端子插入孔延伸的筒状空间。
[0070] 后保持器H封堵连接器壳体10的电线连接部容纳部10C。在后保持器H上,形成有供车辆侧连接器端子12的电线连接部12C贯通插入的通孔H1,并且通过将车辆侧连接器端子12的连接部12C贯通插入到该通孔H1中,抑制了车辆侧连接器端子12的倾斜。
[0071] 在车辆侧使用通用的连接器壳体(下文中称为通用壳体)的情况下,在间隔器S组装在车辆侧连接器端子12上的状态下,将该车辆侧连接器11并入到从其中容纳有端子的电线压接部的凸缘部12F延伸到后保持器H的筒状空间(容纳空间)中。通过上述方式,车辆侧连接器端子12由间隔器S固定,并且因此,当车辆侧连接器端子12插入到连接器中时,能够使该车辆侧连接器端子12装配到电池侧连接器端子20T上。
[0072] <充电器侧连接器13>
[0073] 在图3A和图3B中,充电器侧连接器13包括:连接器壳体10,其具有两个插入孔;充电器侧连接器端子14,其插入到连接器壳体10的两个插入孔中;以及弹簧C,其插入到充电器侧连接器14的电线连接部14C中以与凸缘部14F接触。充电器侧连接器14由后保持器H(见图5C)覆盖并且通过螺钉N(见图5C)紧固。
[0074] 充电器侧连接器端子14作为整体是纵向金属筒的形状,并且凸缘部14F形成在其中心稍上的部分上。在凸缘部F上方的电线连接部14C用作为电线压接部。在凸缘部14F下方的端子连接部14S具有稍大的直径,并且是实心的。凹部14K(见图6)形成在下部前端处,并且电池侧连接器20的电池侧连接器端子20T的前端变得与凹部14K相接触。
[0075] 在连接器壳体10中,设置有:电线连接部容纳部10C,其形成为以凸缘部14F的直径宽度从凸缘部F向外部延伸的筒状空间;以及端子连接部容纳部10S,其形成为以比电线连接部容纳部10C的直径宽度小的直径从电线连接部容纳部10C向配对端子插入孔延伸的筒状空间。
[0076] 在后保持器H上,形成有供充电器侧连接器端子14的电线连接部14C贯通插入的通孔H1,并且通过将充电器侧连接器端子14的连接部14C贯通插入到该通孔H1中,抑制了充电器侧连接器端子14的倾斜。
[0077] 在充电侧使用通用壳体的情况下,在容纳有端子的电线连接部14C的、壳体的筒状空间(容纳空间)中将弹簧C组装在充电器侧连接器端子14上的状态下,将通用壳体并入到充电器侧连接器13中。通过上述方式,通过弹簧C在电池侧连接器端子20T的方向上对充电器侧连接器14施压,并且因此,当充电器侧连接器端子14插入到连接器中时,能够使该充电器侧连接器端子14装配到电池侧连接器端子20T上。
[0078] 如上述,根据本实施例,充电器侧连接器13的连接器壳体10具有与车辆侧连接器11的连接器壳体10相同的形状/尺寸/材料,并且因此能够寻求部件的通用化。
[0079] <电池侧连接器20>
[0080] 电池侧连接器20与在图9A和图9B中示出的相关技术中的电池侧连接器相同。供配对连接器的连接器壳体10的前端插入的开口20K形成在连接器壳体20H的两个位置处,并且电池侧连接器端子20T设置在开口20K的中心。
[0081] <车辆侧连接器11的插入>
[0082] 在图4A至图5C中,在将电池侧连接器20插入到车辆侧连接器11的情况下,将车辆侧连接器11从电池侧连接器20的正上方朝着电池侧连接器20放下,并且该电池侧连接器20的电池侧连接器端子20T在摩擦作为车辆侧连接器11的车辆侧连接器端子12的弹性部分的端子连接部分12S的同时被插入。此时,虽然车辆侧连接器11的车辆侧连接器端子12被向上推动,但是凸缘部12F(见图2A)变得经由间隔器S与后保持器H相接触,并且因此使车辆侧连接器端子12不向上移动。因此,使电池侧连接器20的电池侧连接器端子20T插入并且装配到车辆侧连接器端子12中从而完成插入。
[0083] <充电器侧连接器13的插入>
[0084] 在图6A至图8C中,在将电池侧连接器20插入到充电器侧连接器13的情况下,将充电器侧连接器13从电池侧连接器20的正上方朝着电池侧连接器20放下,并且电池侧连接器20的电池侧连接器端子20T的前端变成与形成在充电器侧连接器13的充电器侧连接器端子14的端子连接部14S(见图3A)处的凹部14K相接触并且插入到该凹部14K中同时对该凹部14K施压。此时,虽然充电器侧连接器13的充电器侧连接器端子14被向上推动,但是凸缘部14F被弹簧C朝着电池侧连接器端子20T推动,并且电池侧连接器20的电池侧连接器20T的前端插入到充电器侧连接器13的充电器侧连接器端子14的凹部14K中并且变成与该凹部14K相接触,从而完成该插入。
[0085] 由于在车辆行驶期间,充电器侧不受振动和灰尘的影响,所以不需要将端子制成插入式,并且只要电池侧连接器端子20T的前端插入到充电器侧连接器端子14的凹部14K中并且变成与该凹部14K相接触,即是足够的。因此,由于当将电池安装在车辆中时或当将电池从车辆中移除时端子产生摩擦的机会减半,所以端子表面的状态以相关技术中的双倍时间长时间地良好保持,并且因此难以发生不良接触。
[0086] <相关技术:在电池更换方法中的插入式连接器和接触式连接器的组合>[0087] 这里,作为相关技术,已经考虑到了车载的车辆侧连接器采用插入式以在端子之间确保可靠的接触,并且放置在车辆外部的充电器侧连接器采用具有小摩擦的接触式连接器。
[0088] 根据相关技术的电池更换方法,如在图1A中所示,当安装在车辆A中的车载用电池B1达到已放电时,将已放电的车载用电池B1从车辆A中取出,并且将已充电的另一个车载用电池B2装载在车辆A上。因此,能够减少充电时间,并且因此能够极大地减少停车时间。根据期间的工作,将已经放电的车载用电池B1的连接器20的电池侧连接器20T从作为车辆侧连接器11的阴端子的车辆侧连接端子12的空洞部12V取出,而后使其与在车辆外部的充电器侧连接器13的充电器侧连接器端子14的凹部14K“相接触”。
[0089] 根据本相关技术,与图9A和图9B的相关技术不同,假设的是车辆侧连接器11的车辆侧连接器端子12和充电器侧连接器13的充电器侧连接器端子14彼此分离。即,车辆侧连接器11的车辆侧连接器端子12具有与相关技术中的连接器100的阴端子100T(见图9B)相同的插入式,并且具有诸如典型的锁定结构的端子锁定结构,使得阴端子100T在其插入操作期间不回退。在图1B中,阶部设置在车辆侧连接器端子12的电线连接部12C与端子连接部12S之间的边界上,并且该阶部与形成在连接器壳体10的内壁上的阶部相锁定以使得其不可能回退。通过上述方式,由于弹簧C插入到电线连接部14C的外周中以容纳在壳体10中,所以充电器侧连接器13的充电器侧连接器端子14向配对端子侧施加定期的力,并且弹簧C的一端变成与壳体的内壁相接触。此外,充电器侧连接器端子14的下部在形成于筒状部上的端子连接部14S的前端处形成凹部14K,并且该凹部14K形成为只要电池侧连接器20的电池侧连接器端子20T的前端部变成与该凹部14K接触的形状。此外,在插入操作期间,如果端子连接部14S的凹部14K被电池侧连接器20的电池侧连接器端子20T的前部推压,则充电器侧连接器14产生回退。
[0090] <相关技术的优势>
[0091] 在图1B中,如果将已经放电的车载用电池B1的电池侧连接器端子20从在车内电子设备50侧的车辆侧连接器11的车辆侧连接器端子12的空洞部12V中取出,而后朝着车辆外部的充电器侧连接器13的充电器侧连接器端子14的凹部14K推动,充电器侧连接器端子14被电池侧连接器端子20T推入到将被弹簧C驱策的充电器侧连接器13的内部,在两个壳体完全彼此嵌合的情况下,电池侧连接器20的电池侧连接器端子20T变成与充电器侧连接器13的充电器侧连接器端子14的凹部14K进行接触,以开始充电。
[0092] 如上所述,由于电池侧连接器20的电池侧连接器端子20T的前端通过推压充电器侧连接器端子14的凹部14K而与该充电器侧连接器端子14的凹部14K处于简单的接触状态,但是并不是在相关技术中的端子强烈地彼此摩擦的插入式,所以能够避免连接器端子的磨损和端子表面处理的磨损的增加,并且与相关技术中的端子寿命相比,双倍延长了端子的寿命。
[0093] 此外,因为利用所述接触式,电池在充电期间在车辆外部,所以不发生振动,并且由于充电环境调整好而不存在灰尘侵入接触部的担心。
[0094] <相关技术的问题>
[0095] 在如上所述的相关技术中,为了在端子之间确保可靠的接触将插入式连接器用作为车辆侧连接器,并且将具有小摩擦的接触式连接器用作为充电器侧连接器。这里,根据作为插入式连接器的车辆侧连接器,存在将插入式端子锁定在并且固定到连接器壳体的内部的需要,并且因此通过锁定并固定端子而完成的所述车辆侧连接器不能转用为其中设置有弹簧以移动端子的充电器侧连接器。因此,需要单独地制造具有端子锁定结构的连接器。
[0096] <结论>
[0097] 如上所述,根据本发明的实施例,通过转移相关技术中的技术并且确保可靠性,并且通过改变组合以匹配使用条件,能够延长电池的使用条件。具体地,通过基于使用条件来分开地使用充电器侧和车辆侧端子的形状,抑制了电池侧端子的磨损,并且能够长时期地使用电池以减少施加于电池的成本。
[0098] 要求基于2011年3月4日在日本专利局提交的日本专利申请No.2011-048330的优先权,并且该专利申请的内容通过引用并入此处。
[0100] 根据本发明的能够组装到车辆中并且连接到车载用电池的连接器,能够仅通过改变其内部设计而使对车内电子设备馈电的连接器中的连接器壳体通用化,并且产生成本的节省。
QQ群二维码
意见反馈