CN104577510B - 车辆的充电口结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆的充电口结构，该结构根据一个锁定部件而使盖锁定以及使充电连接器锁定。本发明根据电子致动器(32)而向轴线方向的上侧驱动锁销(33)，使锁销(33)的上端部与挂持部(34)相挂合，从而使盖(5)的关闭状态锁定，且通过向轴线方向的下侧驱动锁销(33)，使锁销(33)的下端部与普通充电连接器侧相挂合，从而使连接状态锁定。

Description

车辆的充电口结构
技术领域
本发明涉及一种根据盖而使具有充电插头(plug)的部位打开或关闭的车辆的充电口结构。
背景技术
当前正在广泛开发根据电动机而行驶的电动汽车或根据电动机和引擎的并用而行驶的混合动力(hybrid)汽车。在电动汽车或混合动力汽车中设置电池等蓄电设备，进而根据蓄存在蓄电设备中的电力驱动电动机。搭载在电动汽车或混合动力汽车中的蓄电设备，根据从车辆外部的充电设备(家庭的商用电源、充电专用设备的电源)供给的电力而充电。
蓄电设备的充电是通过充电插座(socket)从充电连接器(充电枪)供给电力而进行。鉴于此，在车辆的车身上形成充电口(供电充电口)的开口部(凹部)，在开口部配置充电插座而成为充电开口部。充电开口部根据盖而进行打开和关闭，根据盖的打开和关闭而进行充电口相对于外部的打开和隔断。
盖通过驱动例如电子致动器关闭盖锁销(lock pin)而固定(锁定)成关闭状态。通过来自车室内的操作来驱动电子致动器以打开盖锁销而解除锁定，从而能实现盖的打开动作。
电动汽车或混合动力汽车的蓄电设备通过在充电开口部打开的状态下使充电枪与充电插座相连接而进行充电。电动汽车或混合动力汽车的蓄电设备的充电比汽油(gasoline)车的加油需要更长的时间，因此假定在充电状态中车辆是闲置的。因此，存有充电枪从充电插座中脱落进而使充电枪或电力被盗的担忧，且存有充电枪从充电插座中脱落进而使充电口的带电部面向外部的担忧。
鉴于此，一贯建议使用一种当充电枪与充电插座相连接时用于使充电枪的连接状态固定(锁定)的锁定装置(例如，参考专利文献1)。专利文献1披露的技术是，在利用挂持钩将充电枪连接/固定于充电插座时，通过用锁销限制挂持钩的位置而限制挂持钩的移动，从而阻止充电枪的脱落。
专利文献1披露的技术是，根据一个致动器来驱动用于固定盖的盖锁销以及通过限制充电枪的挂持钩的位置而阻止充电枪脱落的锁销。因此，通过一个致动器而可以进行盖的锁定以及充电枪的锁定。
然而，用于使盖锁定的盖锁销以及用于使充电枪锁定的锁销配置在充电口(供电充电口)处，因此当前的现状则是在使充电口变小时存有局限性。
【现有技术文献】
【专利文献1】
日本专利公开第2011-256576号公报
发明内容
本发明提供了一种根据一个锁定部件而能使盖锁定以及使充电连接器锁定的车辆的充电口结构。
为了达成上述目的，根据本发明一个实施例的车辆的充电口结构包括：充电用的第一插座，所述第一插座配置在车体的凹部而与车辆的蓄电设备相连接，同时所述第一插座与向所述蓄电设备供给来自外部电源的电力的充电连接器相连接；盖，所述盖打开和关闭所述凹部；以及一个锁定部件，当所述盖关闭时所述锁定部件与所述盖侧相挂合进而使所述盖的关闭状态固定，在与所述盖侧的挂合被解除的状态下，当所述充电连接器与所述第一插座相连接时，所述锁定部件压接到所述充电连接器侧进而使所述充电连接器的连接状态固定。
根据一个实施例，所述锁定部件是根据致动器而沿轴线方向往复移动的锁销，当所述锁销沿一个方向被驱动时，所述锁销的一端侧与所述盖侧相挂合，当所述锁销沿另一方向被驱动时，所述锁销的另一端侧压接到所述充电连接器侧。
根据一个实施例，所述锁定部件是被致动器驱动而以旋转中心为基准旋转的锁销，当所述锁销的一端朝向所述车辆的上侧方向时，所述锁销与所述盖侧相挂合，当所述锁销旋转而使所述锁销的所述一端朝向所述车辆的下侧方向时，所述锁销压接到所述充电连接器侧。
根据一个实施例，所述车辆的充电结构还包括第二插座，所述第二插座配置在所述车体的凹部而与所述蓄电设备相连接，且所述第二插座的直径大于所述第一插座的直径，所述第一插座和所述第二插座沿一个方向并排配置，所述锁定部件与所述第一插座相邻，且同时所述锁定部件配置在与所述第二插座在所述排列方向上重叠的空间中。
根据一个实施例，向所述第二插座输入的电力量大于向所述第一插座输入的电力量。
根据一个实施例，在所述盖上形成与所述锁定部件相挂合的锁定部件挂持部，所述锁定部件挂持部包括当打开所述盖时能保持所述充电口结构的部件的部件保持部。
本发明的车辆的充电口结构根据一个锁定部件而能使盖锁定以及使充电连接器锁定。
在本发明中，利用一个锁定部件使盖的关闭状态固定的同时使充电连接器的连接状态固定，因此根据一个锁定部件而能使盖锁定以及使充电枪锁定。
其结果是，能使具有盖和充电连接器的锁定机构的充电口变小，从而能增大车身设计的自由度。
通过沿轴线方向往复移动锁销，在锁销的一端侧能使盖的关闭状态锁定，而在锁销的另一端侧能使充电连接器的连接状态锁定，因此能使充电口变得更小。
通过使锁销以旋转中心为基准旋转，能够以一个锁销进行使盖锁定以及使充电连接器的连接状态锁定的两个互不相同的锁定动作。
第一插座与大直径的第二插座并排配置，例如在与第一插座相邻的范围内，在排列方向上与第二插座的直径重叠(overlap)的空间(即第一插座的上侧空间)中配置锁定部件，因此无需专门地确保用于配置锁定部件的空间，就能有效利用具有直径互不相同的第一插座和第二插座时的空间。
车辆的充电结构可包括能通过从专用充电设备供给的大电力量来充电的第二插座(例如与从可高电压急速充电的设备延伸的充电连接器连接的急速充电用插座)以及能通过家庭商用电力量来充电的插座(例如与来自低电压的家庭用插座(concent)的充电连接器连接的普通充电用插座。并且，在与普通充电用插座相邻的位置处设置锁定部件，因此能使充电所需时间较长的普通充电用充电连接器的连接锁定，从而能防止充电枪或电力的被盗。
由于锁定部件挂持部成为部件保持部，因此当盖打开时，能使第一插座(第二插座)的内侧盖或充电连接器保持在锁定部件挂持部上。
附图说明
图1是具有根据本发明一个实施例的车辆充电口结构的汽车外观图。
图2是充电口的具体构成说明图。
图3A和图3B是充电口的具体构成说明图。
图4是充电口的正面图。
图5是车辆充电口结构的动作说明图。
图6A和图6B是车辆充电口结构的动作说明图。
图7A和图7B是本发明另一实施例的盖的外观图。
图8是本发明另一实施例的锁定机构的正面图。
[附图标记说明]
1：车辆
2：后侧外板
3：开口部
4：凹部
5：盖
7：普通充电用插座
8：急速充电用插座
9、10：盖帽(cap)
11：普通充电连接器
12：低电压用线缆(cable)
15：急速充电连接器
16：高电压用线缆
21：柄部(grip)
22：安装部
23：挂持钩
24：操作部
31：锁定机构
32：电子致动器
33：锁销
34、39：挂持部
38：锁定部件挂持部
40：部件保持部
41：锁定机构
42：旋转致动器
43：转动部
44：锁销
具体实施方式
基于图1至图4，对车辆的充电口结构的构成进行具体说明。
图1示出具有根据本发明一个实施例的车辆充电口结构(供电充电口结构)的汽车整体外观。在图2和图3中示出充电口的具体构成，图2是未插入充电连接器的状态，图3A是与家庭商用电源相连接的普通充电连接器插入到普通充电用插座中的状态，图3B是与充电平台(stand)等急速充电用电源相连接的急速充电连接器插入到急速充电用插座中的状态。并且，图4示出从正面观察用于说明普通充电用插座和急速充电用插座的配置的充电口的状态。
如图1所示，在车辆1的后侧外板(外板)2上形成开口部3，在开口部3的内侧形成凹部4。外板2的开口部3具有能打开和关闭的盖5，通过打开盖5，使凹部4面向外部。
如图2至图4所示，凹部4为由矩形的底面和底面周围的壁面构成的容器型的形状，在底面并排设置作为第一插座的普通充电用插座7以及作为第二插座的急速充电用插座8。普通充电用插座7和急速充电用插座8与车辆1的蓄电设备相连接。
如图3B所示，普通充电用插座7在不使用时则扣上盖帽9，而如图3A所示，在充电时除去盖帽9而插入普通充电连接器(普通充电枪)11。普通充电连接器11设置在低电压用线缆(cable)12的一端侧，低电压用线缆12的另一端侧与家庭用电源(家庭用插座)相连接。因此，通过普通充电连接器11向普通充电用插座7供给低电压的电力。
普通充电连接器11具有柄部21和圆筒形的安装部22，安装部22插入到普通充电用插座7中而与连接端子相连接。在安装部22的外周部位设置挂持钩23，当安装部22插入到普通充电用插座7时，挂持钩23与普通充电用插座7的挂卡部6相挂持。据此，可防止普通充电连接器11的脱落。
即，挂持钩23以基端侧在柄部21延伸而配置，且基端侧具有操作部24。挂持钩23的基端侧可转动地支撑在普通充电连接器11的本体上，挂持钩23被转动加压于安装部22侧。通过操作操作部24来抵抗加压力而使挂持钩23沿相反侧转动，从而能解除挂持钩23对普通充电用插座7的挂卡部6的挂持。
另外，如图3A所示，急速充电用插座8在不使用时则扣上盖帽10，而如图3B所示，在充电时除去盖帽10而插入急速充电连接器(急速充电枪)15。急速充电连接器15设置在高电压用线缆16的一端侧，高电压用线缆16的另一端侧与专用充电设备的车辆专用充电器相连接。车辆专用充电器是例如将三相的交流高电压转换成直流而输出的设备。因此，通过急速充电连接器15向急速充电用插座8供给高电压的电力。
本实施例的充电口结构可包括：能通过从专用充电设备供给的大电力量而充电(连接从可高电压急速充电的设备延伸的急速充电连接器15)的急速充电用插座8；以及能通过家庭商用电力量而充电(连接来自低电压家庭用插座的普通充电连接器11)的普通充电用插座7。
另外，省略急速充电连接器15的具体构成的说明。
如图2至图4所示，在普通充电用插座7的上侧设置锁定机构31，锁定机构31包括根据电子致动器32的驱动而沿上下方向往复移动的锁销(锁定部件)33。在盖5的里面侧设置当关闭盖5时与锁销33的上端部(一端侧)相挂合的挂持部(锁定部件挂持部)34。
当关闭盖5时，锁销33向上方驱动，从而使锁销33与挂持部34相挂合，将在后文对其进行详细说明。据此，使盖5的关闭状态锁定，从而形成不能打开盖5的状态。
向普通充电用插座7插入普通充电连接器11进而使挂持钩23与普通充电用插座7的挂卡部6相挂持时，锁销33向下方驱动，从而使挂持钩23被锁销33的下端部(另一端侧)加压。即，锁销33的另一端侧压接到挂持钩23(充电连接器侧)。据此，保持挂持钩23对挂卡部6的挂持，从而锁定普通充电连接器11对普通充电用插座7的插入状态，进而形成使普通充电连接器11不能脱落的状态。
当向普通充电用插座7插入普通充电连接器11而进行充电时，在打开盖5的状态下插入普通充电连接器11。普通充电连接器11是，例如与家庭用电源(家庭用插座)相连接，由于充电需要较长时间，因此假定在充电状态中车辆是闲置的。
在本实施例中，根据锁定机构31的锁销33使普通充电连接器11对普通充电用插座7的插入状态锁定，从而形成普通充电连接器11不能脱落的状态，因此不存在普通充电连接器11被盗或电力被盗的情况。并且，由于充电口的带电部不面向外部，因此也不存在因失误而接触带电部的情况。
如图4所示，普通充电用插座7和急速充电用插座8沿车辆的前后方向(附图中左右方向：一个方向)并排设置。急速充电用插座8与普通充电用插座7相比具有大直径，且在车辆的前后方向上，下侧的外周缘对齐排列。即，普通充电用插座7和急速充电用插座8在下侧边缘高度对齐排列为相同高度位置的状态(在排列方向上外周缘对齐排列的状态)下沿一个方向并排设置。
在普通充电用插座7的上侧设置锁定机构31。即，在普通充电用插座7的车辆前后方向(附图中左右方向：排列方向)上的范围H内且在与急速充电用插座8的直径r相重叠的空间S中设置锁定机构31(锁销33)。因此，无需专门确保用于配置锁定机构31(锁销33)的空间，就能有效使用包含直径互不相同的普通充电用插座7和急速充电用插座8时的空间。
另外，普通充电用插座7和急速充电用插座8并不限定在车辆的前后方向上，其也可沿车辆的上下方向并排设置。此时，在与普通充电用插座7的左右任意一端相邻的位置处，锁定机构31设置在与急速充电用插座8的直径r沿上下方向重叠的空间中。
基于图5、图6A和图6B，对车辆的充电口结构的动作进行具体说明。
图5示出盖关闭状态的截面。图6A和图6B示出盖打开状态的截面，其中，图6A为未插入普通充电连接器11的状态，图6B为普通充电连接器11被锁定的状态。
如图5所示，在盖5关闭的状态下，锁销33根据电子致动器32向上方驱动从而使锁销33的上端部与挂持部34相挂合。据此，使盖5的关闭状态锁定，从而形成在外面打不开盖5的状态。
当打开盖5时，如图6A所示，根据电子致动器32将锁销33驱动至中立位置，进而从挂持部34解除锁销33的上端部。据此，解除盖5的锁定，从而形成在外面能打开盖5的状态。
当打开盖5而根据例如普通充电连接器11进行充电时，在锁销33被驱动至中立位置的图6A所示的状态下，向普通充电用插座7插入普通充电连接器11而形成连接状态，使普通充电连接器11的挂持钩23与普通充电用插座7的挂卡部6相挂持。
在向普通充电用插座7插入普通充电连接器11后，如图6B所示，根据电子致动器32向下方驱动锁销33，而在锁销33的下端部向普通充电连接器11的挂持钩23加压。据此，保持挂持钩23对挂卡部6的挂持，从而使普通充电连接器11对普通充电用插座7的插入状态(连接状态)锁定，进而形成普通充电连接器11不能脱落的状态。
因此，通过沿轴线方向往复移动一个锁销33，在使盖5关闭状态锁定的同时也能使普通充电连接器11的连接状态锁定，从而能使具有盖5和普通充电连接器11的锁定机构31的充电口变小，进而增大车身设计的自由度。
基于图7A和图7B，对锁定部件挂持部的另一实施例进行说明。
图7A和图7B示出本发明另一实施例的盖的外观，图7A是在部件保持部保持有盖帽的状态，图7B是在部件保持部保持有充电连接器的状态。
如图7A和图7B所示，在盖5的里面侧设置锁定部件挂持部38。锁定部件挂持部38包括：在关闭盖5时与锁销33的上端部(一端侧)相挂合的挂持部39；以及沿宽度方向延伸的部件保持部40。
当通过普通充电用插座7进行充电时，如图7A所示，在锁定部件挂持部38上保持普通充电用插座7的盖帽9。当通过急速充电用插座8进行充电时，在锁定部件挂持部38上保持急速充电用插座8的盖帽10，但在此省略了该图示。
另外，在打开盖5而进行普通充电用插座7的盖帽9的除去作业时，如图7B所示，在锁定部件挂持部38上保持普通充电连接器11。在进行急速充电用插座8的盖帽10的除去作业时，在锁定部件挂持部38上保持急速充电连接器15，但在此省略了该图示。
基于图8，对锁定机构的另一实施例进行说明。
图8示出从正面观察本发明另一实施例的锁定机构的状态。并且对与图4所示部件相同的部件赋予相同的参考标号。
在普通充电用插座7的上侧设置锁定机构41，锁定机构41包括旋转致动器42。旋转致动器42具有以与附图中的纸面相垂直的轴线(旋转中心)为中心旋转的转动部43，在转动部43的外缘部固定有锁销44。
在盖5关闭的状态下，若根据旋转致动器42驱动转动部43使锁销44位于上方，则锁销44与挂持部34相挂合。据此，使盖5的关闭状态锁定。当打开盖5时，若根据旋转致动器42驱动转动部43使锁销44位于横向，则锁销44从挂持部34脱离，从而使盖5的锁定解除。
若在该状态下连接普通充电连接器11，则普通充电连接器11的挂持钩23挂持在普通充电用插座7的挂卡部6上。若根据旋转致动器42驱动转动部43使锁销44位于下方，则锁销44向普通充电连接器11的挂持钩23加压。据此，保持挂持钩23对挂卡部6的挂持，进而使普通充电连接器11对普通充电用插座7的插入状态(连接状态)锁定。
因此，通过转动一个锁销44，在使盖5关闭状态锁定的同时，能使普通充电连接器11的连接状态锁定。通过使用旋转致动器42来转动锁销44，可防止锁销44以比所需力更大的力向普通充电连接器11的挂持钩23加压。
本发明可利用于根据盖而使具有充电插头的部位的车辆的充电口结构打开和关闭的产业领域。

Claims (5)

1.一种车辆的充电口结构，包括：
充电用的第一插座，所述第一插座配置在车体的凹部而与车辆的蓄电设备相连接，且所述第一插座与向所述蓄电设备供给来自外部电源的电力的充电连接器相连接；
盖，所述盖打开和关闭所述凹部；以及
一个锁定部件，当所述盖关闭时所述锁定部件与所述盖侧相挂合进而使所述盖的关闭状态固定，在与所述盖侧的挂合被解除的状态下，当所述充电连接器与所述第一插座相连接时，所述锁定部件压接到所述充电连接器侧进而使所述充电连接器的连接状态固定，
所述锁定部件是根据致动器而沿轴线方向往复移动的锁销，
当所述锁销沿一个方向被驱动时，所述锁销的一端侧与所述盖侧相挂合，
当所述锁销沿另一方向被驱动时，所述锁销的另一端侧压接到所述充电连接器侧。
2.一种车辆的充电口结构，包括：
充电用的第一插座，所述第一插座配置在车体的凹部而与车辆的蓄电设备相连接，且所述第一插座与向所述蓄电设备供给来自外部电源的电力的充电连接器相连接；
盖，所述盖打开和关闭所述凹部；以及
一个锁定部件，当所述盖关闭时所述锁定部件与所述盖侧相挂合进而使所述盖的关闭状态固定，在与所述盖侧的挂合被解除的状态下，当所述充电连接器与所述第一插座相连接时，所述锁定部件压接到所述充电连接器侧进而使所述充电连接器的连接状态固定，
所述锁定部件是被致动器驱动而以旋转中心为基准旋转的锁销，
当所述锁销的一端朝向所述车辆的上侧方向时，所述锁销与所述盖侧相挂合，
当所述锁销旋转而使所述锁销的所述一端朝向所述车辆的下侧方向时，所述锁销压接到所述充电连接器侧。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的充电口结构，其特征在于，
所述车辆的充电口结构还包括第二插座，所述第二插座配置在所述车体的凹部而与所述蓄电设备相连接，且所述第二插座的直径大于所述第一插座的直径，
所述第一插座和所述第二插座沿一个方向并排配置，
所述锁定部件与所述第一插座相邻，且所述锁定部件配置在与所述第二插座在排列方向上重叠的空间中。
4.根据权利要求3所述的车辆的充电口结构，其特征在于，
向所述第二插座输入的电力量大于向所述第一插座输入的电力量。
5.根据权利要求4所述的车辆的充电口结构，其特征在于，
在所述盖上形成与所述锁定部件相挂合的锁定部件挂持部，
所述锁定部件挂持部包括当打开所述盖时能保持所述充电口结构的部件的部件保持部。
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