JP6097944B2 - 充電コネクタ保持構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車充電装置における充電コネクタ保持構造に関するものである。

電気自動車やプラグインハイブリッドカー等への充電は、これらの車両と自動車充電装置とを充電ケーブルで接続して行われる。

充電ケーブルは、先端に充電コネクタを備え、この充電コネクタを車両側に設けたプラグ部に挿入して、車両への充電を行う。

特許文献１には、不使用時の充電コネクタを自動車充電装置に設けた充電コネクタ保持部で保持する構造が開示されている。

特許文献１の充電コネクタ保持構造は、充電コネクタの充電端子部の上部に形成された係止爪部を、充電コネクタ保持部の爪係合部に係止させた上で、充電コネクタ保持部に備えたロック機構によって係止爪部の動きを規制して、悪戯等による設備毀損を防止するものである。

特許文献１記載のロック機構は、爪係合部と係合した係止爪部の上部を覆って、爪係合部が係止爪部から離脱する動きを規制する規制片と、該規制片を駆動するシリンダから構成され、シリンダは、充電コネクタが充電コネクタ保持部に戻されたことを検出する戻りセンサから発信される駆動信号により動作し、リンクを介して規制片を係止受部方向に移動させるものである。

特許文献１記載のロック機構では、前記の戻りセンサとして、係止爪部が爪係合部に係止されたことを検出する係止爪検出部を設けている。この係止爪検出部は、係止爪部の先端によって押圧されるスライド片と該スライド片が奥行方向に押圧されたことを検出するリミットスイッチとから構成されている。

しかし、経年劣化や汚れ等の要因により、係止爪部の動きが悪くなり、係止爪部が適切に動作しなくなった場合、前記の係止爪検出部は、係止爪部が爪係合部に係止されたことを検出することができず、充電コネクタが充電コネクタ保持部に保持された状態においても、ロック機構が正確に動作しない問題があった。

特開２０１２−１９６０８号公報

本発明の目的は前記の問題を解決し、爪係合部が係止爪部から離脱する動きを規制するロック機構において、充電コネクタが充電コネクタ保持部に正常に保持された状態では、係止爪の状態に関わりなく、正確にロック動作を行わせることができる技術を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明の充電コネクタ保持構造は、先端に充電端子部を備え、該充電端子部の上方に係止爪部を備えた充電コネクタを、自動車充電装置に設けた充電コネクタ保持部に保持する充電コネクタ保持構造であって、前記充電コネクタ保持部は、前記充電端子部が嵌め込まれる筒状部と、該筒状部の上方で前記係止爪部と係合する爪係合部を備え、前記係止爪部と前記爪係合部とが完全に係合する前の段階で、前記充電コネクタが前記充電コネクタ保持部に戻されたことを検出する戻りセンサを、前記筒状部の内部に備え、前記戻りセンサから発信される駆動信号により動作して、前記爪係合部が前記係止爪部から離脱する動きを規制するロック機構を、前記筒状部に隣接して備えることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の充電コネクタ保持構造において、ロック機構は、爪係合部と係合した係止爪部の上部を覆って、爪係合部が係止爪部から離脱する動きを規制する規制片と、該規制片を駆動して前後にスライドさせるシリンダから構成され、該規制片は、前記の充電コネクタ側に付勢される付勢バネを内蔵することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の充電コネクタ保持構造において、前記充電端子部は、先端にコネクタピンを備え、前記戻りセンサとして、前記コネクタピンの挿入によって、前記筒状部内から背面方向に押し込まれるスライド部材を用いたことを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の充電コネクタ保持構造において、前記コネクタピンが、アースピンであることを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の充電コネクタ保持構造において、前記筒状部内に、前記戻りセンサの周囲を覆う被覆カバーを備えることを特徴とするものである。

請求項６記載の発明は、請求項２記載の充電コネクタ保持構造において、前記規制片に内蔵した付勢バネが所定時間連続して押圧されたことを検出し、異常を判定する異常判定手段を備えることを特徴とするものである。

本発明では、充電コネクタ保持部に、前記充電端子部が嵌め込まれる筒状部と、該筒状部の上方で前記係止爪部と係合する爪係合部を備え、充電コネクタが充電コネクタ保持部に戻されたことを検出する戻りセンサを、筒状部の内部に備え、戻りセンサから発信される駆動信号により動作して、前記爪係合部が前記係止爪部から離脱する動きを規制するロック機構を、筒状部に隣接して備える構造としたため、経年劣化や汚れ等の要因により、係止爪内のバネの動きが悪くなり、係止爪が適切に動作しなくなった場合であっても、充電コネクタを人の手で挿入する動作で確実に戻りセンサを押圧するため、係止爪の動きとは関係なく、充電コネクタが充電コネクタ保持部に戻されたことが検出でき、常に正確なロック動作を行うことができる。

本発明によれば、戻りセンサは、係止爪部と爪係合部とが完全に係合する前の段階で、前記充電コネクタが前記充電コネクタ保持部に戻されたことを検出するため、係止爪部と爪係合部とが完全に係合する前の段階で、規制片が前方にスライドされ、ロックをかけることができる。

充電コネクタ保持構造を備えた自動車充電装置の全体斜視図である。 充電コネクタ保持前における充電コネクタ保持部の要部拡大図である。 充電コネクタ保持させる過程における充電コネクタ保持部の要部拡大図である。 充電コネクタ保持後における充電コネクタ保持部の要部拡大図である。 規制片の先端部の下方を切欠状に形成した実施形態の説明図である。 半嵌合状態における充電コネクタ保持部の要部拡大図である。 充電コネクタ保持部の全体斜視図である。 充電コネクタを保持させる過程における充電コネクタ保持部の状態を示す説明図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。

図１に示すように、不使用時の充電コネクタ１は、自動車充電装置２に形成した充電コネクタ保持空間３に保持される。

図２に示すように、充電コネクタ１は、先端に充電端子部４を備え、該充電端子部４の上方に係止爪部５を備えている。充電端子部４は、先端に電極ピン・アース線用のアースピン・通信線用の通信線用ピンから構成されるコネクタピン６を備えている。

充電コネクタ１は、充電コネクタ保持空間３内で、充電コネクタ保持部７に保持される。

充電コネクタ保持部７は、図２〜図４に示すように、充電コネクタ１の充電端子部４が嵌め込まれる筒状部８と、該筒状部８の上方で係止爪部５と係合する爪係合部９を備えている。

充電コネクタ保持部７の上部には、爪係合部９と係合した係止爪部５の動きを規制して、係止状態を維持するロック機構１０を備えている。

ロック機構１０は、爪係合部９と係合した係止爪部５の上部を覆って、爪係合部９が係止爪部５から離脱する動きを規制する規制片１１と、該規制片１１を駆動して前後にスライドさせるシリンダ１２から構成され、該規制片１１には、充電コネクタ１側に付勢される付勢バネ１３を内蔵させている。

シリンダ１２は、充電コネクタ１が充電コネクタ保持部７に戻されてきたことを検出する戻りセンサ１４から発信される駆動信号により動作し、リンク１５を介して規制片１１を爪係合部９方向に移動させる。規制片１１が係止爪５の上部を覆う位置にあるとき係止爪部５の動きが規制される。

本実施形態では、戻りセンサ１４として、充電端子部４を筒状部８内へ挿入した際、コネクタピン６のアースピン１６によって筒状部８内から背面方向に押し込まれるスライド部材１７を筒状部８内に設けている。なお、本実施形態ではアースピン１６を用いてスライド部材１７の押し込みを行うことで、装置構成を簡略化しているが、コネクタピン６として、戻りセンサ専用の動作ピンを追加形成することもできる。または、コネクタピン６のほか充電端子部４全体で戻りセンサ１４を押し込むような構造であってもよい。

背景技術の欄記載のように、従来技術では、戻りセンサ１４として、係止爪部５が爪係合部９に係止されたことを検出する係止爪検出部を用いていたため、経年劣化や汚れ等の要因により、係止爪部５の動作用バネの動きが悪くなり、係止爪部が適切に動作しなくなった場合、前記の係止爪検出部は、係止爪部５が爪係合部９に係止されたことを検出することができず、充電コネクタ１が充電コネクタ保持部７に保持された状態においても、ロック機構１０が正確に動作しない問題があったところ、本発明では、アースピン１６によって筒状部８内から背面方向に押し込まれるスライド部材１７を戻りセンサ１４として利用することにより、係止爪部５の動きとは関係なく、充電コネクタ１が充電コネクタ保持部７に戻されたことを検出して、常に正確にロック動作を行うことができる。

また、本実施形態の戻りセンサ１４は、アースピン１６がスライド部材１７を押し込む動作を検出するものであるため、戻り検出を受けて行われるシリンダ１２への駆動信号発信を、係止爪部５と爪係合部９とが完全に係合する前の段階で行い、規制片１１を前方にスライドして、ロックをかけることができる。ここで、図８に示すように充電コネクタ１を充電コネクタ保持部７に嵌合させた場合には、係止爪部５の先端を下方に向けて折り曲げ形成した引掛部５ａと係止受部９間に係止爪部５の半嵌合を防止するため動作可能とする空隙１００が生じる場合がある。係止爪部５が係止受部９を乗り越えた後に戻りセンサ１７を動作するようにした場合、係止爪部６と係止受部９間に空隙１００を持たせた位置で戻りセンサ１７が動作する。この状態で充電コネクタ１を引き抜く方向に動作させた場合には係止受部９と係止爪部５間の空隙１００分の距離を移動すると、戻りセンサ１７も空隙１００分だけ押し戻されることになり、戻りセンサ１７の検出を解除してしまう場合がある。しかし、図３に示すように係止爪部５と爪係合部９とが完全に係合する前の段階、係止爪部５が係止受部９上に位置する段階から戻りセンサ１７を押し込み、駆動信号を発信するように形成した場合においては、係止爪部５が係合した後で充電コネクタ１を引き抜く方向に動作させた場合においても、空隙分より充電コネクタ１側の位置から駆動信号を発信するようにしたので、戻りセンサ１７の検出が解除してしまうことがなく、充電コネクタ１の嵌合を精度良く検知させることが可能である。また、充電コネクタ１を充電コネクタ保持部７に保持させる作業完了前に、規制片１１を前方にスライドさせておくことにより、この規制片１１によって、係止爪部５を下方に押し下げながら、係止爪部５を爪係合部９へと導くことができる。また、規制片１１によって悪戯による充電コネクタ１の引き抜きも防止することができる。なお、図５に示すように、規制片１１の先端部の下方を切欠状に形成することにより、係止爪部５を爪係合部９へ向けて、より導きやすくすることができる。

戻りセンサ１４からシリンダ１２への駆動信号発信のタイミングは、アースピン１６がスライド部材１７を押し込み始めた直後としてもよいし、あるいは、押し込み開始から一定期間経過後としてもよい。

なお、充電コネクタ１が半嵌合状態または、係止爪部５の動作が悪くなったりした場合に、図６に示すように、係止爪部５と爪係合部９は半嵌合の状態となるが、本実施形態では、前記のように、規制片１１には、充電コネクタ１側に付勢される付勢バネ１３を内蔵させているため、規制片１１が、半嵌合状態で上部に突出している係止爪部５の上端部と接触した場合には付勢羽１３が縮む為、ロック機構１０が損傷を受ける問題や、規制片１１により係止爪部５が押し出されて充電コネクタ１が落下する問題を回避することができる。

更に、規制片１１に内蔵した付勢バネ１３が所定時間連続して押圧されたことを検出し、異常を判定する異常判定手段を備えることにより、係止爪の不具合や悪戯等による異常を早期に発見することができる。

なお、規制片１１をロック位置まで移動させる間は、ロック機構１０に通電を行うことが必要となるが、戻りセンサ１４から発信される駆動信号を受けて、付勢バネ１３の付勢力により、規制片１１を前方へ押し出す構造とすれば、規制片１１をロック位置まで移動させる時間が短縮され、ロック機構１０への通電時間を短縮することができる。

本実施形態では、図７に示すように、筒状部８内に、戻りセンサ１４のスライド部材１７の周囲を覆う被覆カバー１８を備えている。被覆カバー１８により戻りセンサ１４の摺動時に、塵、埃などの汚れによる摺動不良が起こるのを防止し、また、悪戯による摺動を抑制することが可能である。更に、被覆カバー１８の下側周縁には、雨水排出用の切欠き１９が形成されている。当該構造とすることにより、雨水を戻りセンサ１４付近に留まらせることなく排出するため、スライド部材１７の摺動時に、内部に水滴が侵入することを防止することができる。

１ 充電コネクタ
２ 自動車充電装置
３ 充電コネクタ保持空間
４ 充電端子部
５ 係止爪部
６ コネクタピン
７ 充電コネクタ保持部
８ 筒状部
９ 爪係合部
１０ ロック機構
１１ 規制片
１２ シリンダ
１３ 付勢バネ
１４ 戻りセンサ
１５ リンク
１６ アースピン
１７ スライド部材
１８ 被覆カバー
１９ 切欠き

Claims (6)

1. 先端に充電端子部を備え、該充電端子部の上方に係止爪部を備えた充電コネクタを、自動車充電装置に設けた充電コネクタ保持部に保持する充電コネクタ保持構造であって、
   前記充電コネクタ保持部は、前記充電端子部が嵌め込まれる筒状部と、該筒状部の上方で前記係止爪部と係合する爪係合部を備え、
   前記係止爪部と前記爪係合部とが完全に係合する前の段階で、前記充電コネクタが前記充電コネクタ保持部に戻されたことを検出する戻りセンサを、前記筒状部の内部に備え、
   前記戻りセンサから発信される駆動信号により動作して、前記爪係合部が前記係止爪部から離脱する動きを規制するロック機構を、前記筒状部に隣接して備えることを特徴とする充電コネクタ保持構造。
2. ロック機構は、爪係合部と係合した係止爪部の上部を覆って、爪係合部が係止爪部から離脱する動きを規制する規制片と、該規制片を駆動して前後にスライドさせるシリンダから構成され、
   該規制片は、前記の充電コネクタ側に付勢される付勢バネを内蔵することを特徴とする請求項１記載の充電コネクタ保持構造。
3. 前記充電端子部は、先端にコネクタピンを備え、前記戻りセンサとして、前記コネクタピンの挿入によって、前記筒状部内から背面方向に押し込まれるスライド部材を用いたことを特徴とする請求項２記載の充電コネクタ保持構造。
4. 前記コネクタピンが、アースピンであることを特徴とする請求項３記載の充電コネクタ保持構造。
5. 前記筒状部内に、前記戻りセンサの周囲を覆う被覆カバーを備えることを特徴とする請求項３または４記載の充電コネクタ保持構造。
6. 前記規制片に内蔵した付勢バネが所定時間連続して押圧されたことを検出し、異常を判定する異常判定手段を備えることを特徴とする請求項２記載の充電コネクタ保持構造。