JP2011238535A

JP2011238535A - 給電プラグロック装置

Info

Publication number: JP2011238535A
Application number: JP2010110663A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kano; 宏明加納; Shinji Ichikawa; 真士市川
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: JP5096518B2; US20110281447A1; CN102255198A

Abstract

【課題】受電コネクタに接続した給電プラグを許可無く不正に取り外されてしまうことを防ぐことができる給電プラグロック装置を提供する。
【解決手段】給電プラグ１０は、インレット部に給電プラグが接続されると、給電プラグ１０の係止爪２１がインレット部に係止状態をとって抜け止めされ、係止状態の解除操作が給電プラグの操作部２５で行われると、給電プラグ１０をインレット部から取り外せる。給電プラグ１０のロック装置３０は、キーシリンダ３１を設け、正規のメカニカルキーによるキーシリンダ３１の操作によって、インレット部に接続された給電プラグ１０の取り外しを不可とするロック状態と、インレット部から給電プラグ１０を取り外し可能とするアンロック状態とを切り換える凸部３２を備えた。
【選択図】図２

Description

この発明は、受電コネクタに接続した給電プラグが許可無く取り外されないように、給電プラグを受電コネクタにロックする給電プラグロック装置に関する。

近年、車両からの排出ガスを少なく抑えることを目的として、各車両メーカでは、モータを駆動とする電気自動車（ハイブリッド車も含む）の開発機運が非常に高くなってきている。このような電気自動車では、車両の動力源であるバッテリの電力残量が少なくなる度に、例えば家庭や電気スタンド等においてバッテリに充電を行わなくてはならないことから、電気自動車にはユーザであっても簡単に扱える様々な充電システムが設けられることになる（例えば、特許文献１参照）。この場合の例としては、例えば家庭の商用電源に繋がる給電コネクタ（給電プラグ）を接続可能なインレット部を車両に設け、帰宅したときなどに駐車車両のインレット部に給電コネクタを接続し、商用電源を車両に送り込むことによって車両のバッテリに充電を行うことが想定される。

特開平９−１６１８９８号公報

ところで、電気自動車のバッテリ充電には、急速充電の技術が開発されているといっても、ガソリン車のガソリン補給に比べて比較的長い時間を要する現状がある。特に、ユーザが自宅でバッテリ充電を行う場合には、一般家庭に高速充電用の器具が備え付けられることはまれであるので、家庭用電源に繋がる給電コネクタを車両のインレット部に接続して充電を開始してから、その状態で車両を長時間放置するケースが多くなる。この場合、例えば給電中の車両から給電コネクタを取り外して別の車両のインレット部に装着して盗電されたり、給電コネクタ自体が盗まれたりする可能性も想定されるので、車両のインレット部に接続した給電コネクタが不正に取り外されてしまうことを防止する技術の開発が要望されていた。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、受電コネクタに接続した給電プラグを許可無く不正に取り外されてしまうことを防ぐことができる給電プラグロック装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、受電コネクタに給電プラグが接続されると、前記給電プラグの係止爪が受電コネクタに係止状態をとって抜け止めされ、前記係止状態の解除操作が前記給電プラグの操作部で行われると、前記給電プラグを前記受電コネクタから取り外せる給電プラグロック装置において、前記給電プラグにキーシリンダを設け、正規のメカニカルキーによる前記キーシリンダの操作によって、前記受電コネクタに接続された前記給電プラグの取り外しを不可とするロック状態と、前記受電コネクタから前記給電プラグを取り外し可能とするアンロック状態とを切り換えるロック機構を備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、キーシリンダを回動可能なメカニカルキーを所持する正規ユーザであれば、キーシリンダを操作してロック機構をロック状態からアンロック状態に切り換えて、操作部を解除操作することにより係止爪の抜け止めを解除することができる。また、正規ユーザではなく第三者であれば、キーシリンダを操作できないのでロック機構がロック状態のままとなって、操作部を解除操作しても係止爪の抜け止めを解除することができない。よって、受電コネクタに接続状態にある給電プラグを、第三者により勝手に受電コネクタから取り外されずに済む。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給電プラグロック装置において、前記ロック機構は、前記キーシリンダのロータと一体に回動する凸部材を備え、前記凸部材が前記係止爪又は前記操作部の移動経路上に位置することによりロック状態となることをその要旨としている。

同構成によれば、キーシリンダのロータから突出する凸部材によりプラグ取り外しをロックするので、係止爪又は操作部を凸部に当接させるという簡素な構成によって、給電プラグの取り外しをロック状態とすることが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の給電プラグロック装置において、前記ロック機構がロック状態をとるときに前記操作部が操作された際、前記ロータを保持するロータケースと、前記キーシリンダの収納部とによって、前記凸部材を背面から支持する操作荷重支持機構を備えたことをその要旨としている。

この種の給電プラグでは、操作部が大きな操作荷重で操作されて凸部材に衝突すると、凸部材に過度の荷重が掛かり、破損のおそれがある。そこで、同構成によれば、凸部材が設けられる回動部を保持するロータケースと、キーシリンダを収納する収納部とによって、凸部材を背面から支持するので、過度荷重に対する凸部材の耐久性が増す。よって、操作部に過度の荷重が加えられても、凸部材を破損し難くすることが可能となり、ロックの不正解除を生じ難くすることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の給電プラグロック装置において、前記キーシリンダの内部に流入した流体を、少なくとも前記キーシリンダの外部に排出する流体排出機構を備えたことをその要旨としている。

給電プラグは、屋外で車両に充電する際に使用されることが想定されるので、充電中に雨が降ってメカニカルキーを挿し込む挿込口から例えば水等が浸入することが考えられる。そこで、同構成によれば、ロック機構に流体排出機構が設けられるので、キーシリンダ内に浸入した水等をキーシリンダ内に留めることなく、キーシリンダ外に排出することが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の給電プラグロック装置において、前記ロック機構は、前記キーシリンダを収納する収納部を備え、当該収納部は、前記流体排出機構が形成されていない箇所の少なくとも一部が、該流体排出機構が形成されている箇所よりも肉厚に形成されていることをその要旨としている。

同構成によれば、収納部に流体排出機構として例えば水抜き孔が形成されると、その分だけ荷重を受ける部位が減るため、外力に対する強度が低下する。しかし、本構成の場合は、水抜き孔以外の少なくとも一部が肉厚に形成されるので、全体として外力に対する強度を維持することができる。

本発明によれば、受電コネクタに接続した給電プラグを許可無く不正に取り外されてしまうことを防ぐことができる給電プラグロック装置を提供することができる。

車両及び充電システムの構成を示す構成図。給電プラグの概略構成を示す縦断面図。インレット部の概略構成を示す縦断面図。キーシリンダの概略構成を示す斜視図。キーシリンダの構成を示す分解斜視図。キー非挿入時の給電プラグロック装置の断面図。キー挿入時の給電プラグロック装置の断面図。給電プラグロック装置の下面図。（ａ）給電プラグロック装置がロック時の上面図、（ｂ）給電プラグロック装置がアンロック時の上面図。給電プラグがインレット部に挿入されるときを示す縦断面図。給電プラグの係止爪がインレット部の係合部に係合したときを示す縦断面図。ロック状態において給電プラグがインレット部から抜出されるときのロック装置を示す縦断面図。アンロック状態において給電プラグがインレット部から抜出されるときのロック装置を示す縦断面図。

以下、本発明をプラグインハイブリッド車の給電プラグに具体化した一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１に示されるように、ハイブリッド式の車両１には、駆動輪２の駆動源としてエンジンとモータとの駆動力を組み合わせて出力するハイブリッドシステム３が備えられている。ハイブリッドシステム３は、エンジンの動力のみを機械的に駆動輪２に伝えて走行するモードと、エンジンの動力で発電を行ってモータにより走行するモードと、エンジン及びモータの双方で駆動輪２を直接駆動するモードと、エンジンを使用せずにモータのみで走行するモードの各種モードで走行可能となっている。

ハイブリッドシステム３には、モータに電力を供給するバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、エンジンの動力によって発電された電力がバッテリ４に充電されるだけでなく、車両１の外部電源６１、例えば家庭用コンセントから夜間電力などでバッテリ４に充電することが可能である。このため、プラグインハイブリッド式の車両１は、モータのみで従来のハイブリッド車よりも長距離を走行することが可能であり、充電のためにエンジンを稼働させずに済むためエンジンの稼働量を減らすことが可能である。

この車両１には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアロックの施解錠等の車両動作を行うことが可能な電子キーシステム７０が搭載されている。電子キーシステム７０は、キー固有のＩＤコードを無線通信で発信可能な電子キー８０が車両キーとして使用されている。電子キーシステム７０は、車両１からＩＤコード返信要求としてリクエスト信号Ｓｒｑを発信させ、このリクエスト信号Ｓｒｑを電子キー８０が受信すると、それに応答する形で電子キー８０が自身のＩＤコードを含ませたＩＤコード信号Ｓｉｄを狭域無線通信により車両１に返信し、電子キー８０のＩＤコードが車両１のＩＤコードと一致すると、ドアロックの施解錠が許可又は実行されるシステムである。なお、電子キーシステム７０が無線認証システムに、電子キー８０が通信端末に相当する。

電子キーシステム７０を以下に説明すると、車両１には、電子キー８０との間で狭域無線通信を行う際にＩＤ照合を行う照合手段としての照合ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）７１が設けられている。照合ＥＣＵ７１には、車両１の各ドアに埋設されて車外にＬＦ（ＬｏｗＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号を発信可能な車外ＬＦ発信機７２と、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の無線信号を発信可能な車内ＬＦ発信機７３と、車内後方の車体等に埋設されてＵＨＦ（ＵｌｔｒａＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号を受信可能なＵＨＦ受信機７４とが接続されている。照合ＥＣＵ７１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ７１ａを備えている。

一方、電子キー８０には、車両１との間で電子キーシステム７０に準じた無線通信を行う際のコントロールユニットとして通信制御部８１が設けられている。通信制御部８１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ８１ａを備えている。通信制御部８１には、外部で発信されたＬＦ帯の信号を受信可能なＬＦ受信部８２と、通信制御部８１の指令に従いＵＨＦ帯の信号を発信可能なＵＨＦ発信部８３とが接続されている。

照合ＥＣＵ７１は、車外ＬＦ発信機７２からＬＦ帯のリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させ、車両１の周辺に通信エリアを形成する。電子キー８０がこの通信エリアに入り込んでリクエスト信号ＳｒｑをＬＦ受信部８２で受信すると、電子キー８０はリクエスト信号Ｓｒｑに応答する形で、自身のメモリ８１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＵＨＦ帯のＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部８３から返信する。照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４でＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、自身のメモリ７１ａに登録されたＩＤコードと電子キー８０のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合（車外照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立すると、図示しないドアロック装置によるドアロックの施解錠を許可又は実行する。

照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立してドアロックが解錠された後、ドアが開けられて運転者が乗車したことを認識すると、今度は車内ＬＦ発信機７３からリクエスト信号Ｓｒｑを発信して車内全域に車内通信エリアを形成する。照合ＥＣＵ７１は、電子キー８０がこの車内通信エリアに入り込んで返信してきたＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ受信機７４で受信すると、自身のメモリ７１ａに登録されたＩＤコードと電子キー８０のＩＤコードとを照らし合わせて、ＩＤ照合（車内照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車内照合が成立すると、ハイブリッドシステム３の始動を許可する。

プラグインハイブリッド式の車両１は、同図１に示すプラグイン式の車両バッテリ充電システム６０によって、バッテリ４に充電が可能となっている。この場合、充電システム６０には、車両１のバッテリ４への充電を行う給電プラグ１０が例えば住宅や電気スタンド等に設けられている。この給電プラグ１０は、接続ケーブル１２を介して外部電源６１として例えば交流（商用電源）２００Ｖに接続されている。接続ケーブル１２には、充電を開始する際に操作する充電オンオフスイッチ６２が設けられている。

プラグインハイブリッド式の車両１には、同車両１における給電プラグ１０の接続先としてインレット部５が取り付けられている。インレット部５は、給電プラグ１０を挿し込むコネクタ部品であって、例えば車体の前方側面にガソリン車の給油口のように搭載されている。インレット部５は、給電プラグ１０から送り込まれた交流電圧をコンバータ６によって直流電圧に変換して車両１のバッテリ４に送って、バッテリ４に電力を充電する。インレット部５は、同インレット部５に給電プラグ１０が嵌合されるとともに、ユーザが携帯する電子キー８０により認証が成立すると、充電が可能となる。なお、車外通信エリアは、車両周囲全域に亘り形成され、しかも車両１からのキー問い合せ（リクエスト信号Ｓｒｑの送信）がポーリングとして常時実行されているので、インレット部５の前にユーザが電子キー８０を所持して立っても、問題なくＩＤ照合が実行される。

充電システム６０は、電子キーシステム７０でＩＤ照合が成立するとともに、インレット部５に給電プラグ１０が接続されたことを条件に充電が可能となる。この場合、車両１には、充電に関わる制御を行う充電ＥＣＵ７５が設けられている。充電ＥＣＵ７５は、図示しない車内ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）を介して照合ＥＣＵ７１と通信可能であり、照合ＥＣＵ７１からＩＤ照合の成立結果を確認可能である。充電ＥＣＵ７５は、ＩＤ照合が成立することと、給電プラグ１０がインレット部５に嵌着したこととを確認すると、充電動作を実行する。

図２に示されるように、給電プラグ１０の本体１１の基端１１ａには、充電オンオフスイッチ６２と接続される接続ケーブル１２が接続されている。給電プラグ１０の本体１１には、ユーザが把持するグリップ部１３が形成されている。給電プラグ１０の本体１１の先端１１ｂには、インレット部５に嵌着される円筒状の嵌着部１４が備えられている。嵌着部１４の内部には、給電プラグ１０をインレット部５に電気的に繋ぐ複数の接続端子１５が設けられている。接続端子１５は、電力の伝送経路となるパワー端子１５ａや、各種制御指令の通信経路となる制御端子１５ｂ等を備える。

給電プラグ１０には、給電プラグ１０をインレット部５に挿し込んだ際に、この挿し込み状態を保持するロックレバー２０が設けられている。このロックレバー２０は、給電プラグ１０の長手方向に沿って延出するとともに、中央の回動軸１６を軸として軸回り（図２の紙面上下方向）へ揺動可能である。ロックレバー２０は、インレット部５に係合する係止爪２１と、この係止爪２１の係合状態を解除するために操作する操作部２５とを備えている。

ロックレバー２０は、回動軸１６を軸として回動する回動部２３と、この回動部２３から給電プラグ１０の先端１１ｂ側へ延出する係止爪腕部２２と、係止爪腕部２２に接続されて嵌着部１４の上方へ突出し、インレット部５の挿込口５１に係合する係止爪２１とを備えている。係止爪腕部２２の上面２２ａには、係止爪２１を下方、言い換えれば係止爪２１において嵌着部１４側へ付勢する付勢ばね２４が取り付けられている。係止爪腕部２２は、付勢ばね２４を介して本体１１の内壁上面に固定されている。

また、ロックレバー２０は、回動部２３から給電プラグ１０のグリップ部１３側へ延出する操作腕部２６を備えている。操作腕部２６の先端には、ユーザが係止爪２１を操作する際に押圧する操作部２５が本体１１から露出して設けられている。操作部２５は、押し操作されることにより操作され、本体１１の規制部１１ｃに当接するまで変位可能である。

図３に示されるように、インレット部５の挿込口５１の内部には、給電プラグ１０の嵌着部１４が備える接続端子１５の接続先として接続端子５５が設けられている。接続端子５５は、電力の伝送経路となるパワー端子５５ａや、各種制御指令の通信経路となる制御端子５５ｂ等を備える。インレット部５の外周面上部５２には、給電プラグ１０の係止爪２１が係合して、給電プラグ１０とインレット部５との係合状態を保持する係合部５３が形成されている。係合部５３は、挿入された係止爪２１が係合する係合凸部５４を備えている。

係止爪２１は、インレット部５に係合する閉じ状態（図２の実線）をとると、給電プラグ１０をインレット部５に保持する状態となる。また、係止爪２１は、嵌着部１４から開いた開き状態（図２の二点鎖線）をとると、給電プラグ１０をインレット部５から取り外すことが可能な状態となる。係止爪２１は、通常時において閉じ状態をとり、操作部２５を押し操作することにより、開き状態に操作可能となっている。

図２に示されるように、給電プラグ１０には、インレット部５に接続された給電プラグ１０を、第三者等により不正に取り外されることを防止するロック装置３０が設けられている。本例のロック装置３０は、ロック装置３０に関係する部品群を、インレット部５（即ち、車両１）側ではなく、給電プラグ１０に搭載した装置である。また、本例のロック装置３０は、キーシリンダ３１が使用され、正規ユーザが所持する図示しないメカニカルキーをキーシリンダ３１に挿して回すことにより、ロック状態とアンロック状態とが切り換えられる。

以下、ロック装置３０を説明する。給電プラグ１０において本体１１の内部には、キーシリンダ３１の取り付け箇所として円筒状の収納部１７が形成されている。収納部１７は、例えば金属材が使用されるとともに、本体１１に溶着されている。収納部１７は、上部開口端縁の一部が規制部１１ｃに一体に繋がって形成されるとともに、給電プラグ１０の斜面に合わせて斜め向きに設けられている。

図４〜図８に示されるように、キーシリンダ３１は、給電プラグ１０の本体１１に固定される円筒形のロータケース３３と、このロータケース３３に回動可能に挿入される円柱状のロータ３４とを備えている。ロータケース３３の側壁には、周方向に沿って等間隔に並ぶ複数（本例は４つ）の開口孔３３ａが開口形成されている。

ロータ３４には、ロータ３４の軸方向に沿ってメカニカルキーが挿入される挿入孔３５が形成されている。ロータ３４には、正規なメカニカルキーでない際に、ロータケース３３に対してロータ３４を回動不可とする複数の板状のロックプレート３６を備えている。ロックプレート３６は、ロータ３４のキーの挿脱方向へ間隔をおいて重なるように配置されている。ロータ３４には、ロックプレート３６を径方向へ摺動可能とする案内溝３７がそれぞれ形成されるとともに、これら案内溝３７にロックプレート３６が各別に収納されている。ロックプレート３６は、ロータ３４の径方向外側へばね３８によって反対方向へ交互にそれぞれ付勢され、ロックプレート３６の一部がロータ３４の外部に突出する。

図６に示されるように、正規なメカニカルキーが挿入されていない際には、ばね３８の付勢力によってロックプレート３６の一部がロータ３４の外部に突出しているため、ロータケース３３の各開口孔３３ａの側壁３３ｂにロックプレート３６が接触して、ロータケース３３に対してロータ３４が回動不可となる。一方、図７に示されるように、正規なメカニカルキーが挿入孔３５に挿入されると、メカニカルキー４０の凹凸部４０ａがロックプレート３６の挿入孔３６ａの内壁に当接することで、ロータ３４の外部に突出していたロックプレート３６がロータ３４の内側へ移動して、ロータケース３３に対してロータ３４が回動可能となる。

図４〜図７に示されるように、ロータ３４の側面上部には、立方状の凸部３２がロータ３４の軸直交方向に向かって一体に突設されている。この凸部３２は、操作部２５の下方位置に位置するか離間するかによって、ロック装置３０をロック状態又はアンロック状態のいずれかに切り換える。凸部３２は、ロータケース３３のフランジ３３ｃと重なるように配置されている。凸部３２は、ロータ３４が回転した際、ロータ３４の軸回りに沿って一体に回転する。凸部３２がロック機構及び凸部材に相当する。

図９（ａ）に示されるように、正規メカニカルキーでキーシリンダ３１を回し、凸部３２をロックレバー２０の操作部２５の下方であるロック位置に位置させる施錠状態とすると、ロック装置３０がロック状態となる。よって、ロックレバー２０は、ロック状態となる。このため、ロックレバー２０が操作された際には、操作部２５が凸部３２に当接して、係止爪２１は嵌着部１４に閉じた状態に維持される（図２の実線）。なお、凸部３２が回動した際には、ロータケース３３の上部に入り込んだ異物が掻き出される。

また、図９（ｂ）に示されるように、ロック装置３０がロック状態をとる位置から、正規メカニカルキーでキーシリンダ３１をロック時と反対方向（時計回り）に９０度回し、凸部３２を操作部２５の下方からアンロック位置へ移動した解錠状態とすると、ロック装置３０がアンロック状態となる。よって、ロックレバー２０は、アンロック状態となる。このため、ロックレバー２０の操作部２５が操作されると、係止爪２１が嵌着部１４から開いた状態にできる（図２の二点差線）。

キーシリンダ３１がロック位置（図９（ａ）の位置）にある際には、ロックプレート３６群が開口孔３３ａ，３３ａ（図４、図５等参照）の組と向き合う状態をとるので、ロックプレート３６群に対してメカニカルキー４０の上下動が許容される。このため、キーシリンダ３１がロック位置にある際、キーシリンダ３１からメカニカルキーを取り外すことが可能である。また、キーシリンダ３１がアンロック位置（図９（ｂ）の位置）にある際にも、ロックプレート３６群が開口孔３３ａ，３３ａの組と向き合う状態をとるので、このときもロックプレート３６群に対してメカニカルキー４０の上下動が許容され、キーシリンダ３１からのメカニカルキーの取り外しが可能である。

また、図５に示されるように、キーシリンダ３１には、挿入孔３５を閉じるシャッタ４１が、例えばトーションばね等からなるシャッタ閉じばね４２によって閉じ方向へ付勢された状態でシリンダ蓋４３に取り付けられている。しかしながら、車両１に屋外での充電中に雨等が降った際には、シャッタ４１とシリンダ蓋４３との隙間から水がロータ３４内に浸入することが考えられる。

そこで、図４〜図８に示されるように、斜めを向くロータ３４において、胴体３４ａの下側位置には、キーシリンダ３１内に入り込んだ水をロック装置３０の外部に排出する水排出機構４４が設けられている。この場合、胴体３４ａの下側には、ロータ３４の軸方向に沿って一帯に切り欠かれた水抜き孔４５が形成されている。ロータ３４の水抜き孔４５は、ロータ３４の上部位置に形成される上部水抜き孔４５ａと、ロックプレート３６群の配置位置に形成される中間水抜き孔４５ｂと、ロータ３４の下端位置に形成される下部水抜き孔４５ｃとを備える。ロータケース３３においては、複数の開口孔３３ａが水抜き孔となる。また、収納部１７には、ロック装置３０がロック位置をとるときの水抜き孔４５と対向する位置に、収納部１７用の水抜き孔１８が形成されている。なお、水排出機構４４が流体排出機構を構成する。

よって、図６に示されるように、ロータ３４内に浸入した水（図中矢印）は、下方へ移動して、上部水抜き孔４５ａから中間水抜き孔４５ｂに排出されるか、下部水抜き孔４５ｃから直に外部に排出される。また、ロータ３４から排出された水は、ロータケース３３の開口孔３３ａを通り収納部１７の水抜き孔１８から外部に排出されるものもある。図２に示されるように、収納部１７の外部へ排出された水は、給電プラグ１０の下面に形成された複数の本体水抜き孔１１ｄから本体１１の外部へ排出される。

また、図６に示されるように、操作部２５が衝突する凸部３２の反対側、すなわち凸部３２の下部には、ロック状態時にロータケース３３と収納部１７とによって凸部３２を背面側から支持する支持機構４６が設けられている。この場合、ロータケース３３には、凸部３２を背面から下支えするロータケース支持部３３ｄが突設されている。さらに、ロータケース支持部３３ｄの下部には、ロータケース支持部３３ｄを背面から下支えする収納支持部１９が突設されている。よって、操作部２５が凸部３２に衝突してもその荷重Ｆを凸部３２とロータケース支持部３３ｄと収納支持部１９とが支持するため、凸部３２に掛かる荷重を減らすことができる。なお、支持機構４６が操作荷重支持機構を構成する。

ところで、収納部１７に水抜き孔１８を形成すると、その分だけ収納部１７の強度が弱まる懸念がある。そこで、本例の収納部１７は、収納部１７の水抜き孔１８が形成された反対側の厚さＷ２を、水抜き孔１８側の厚さＷ１よりも大きく、言い換えれば肉厚に形成している（図８参照）。これにより、給電プラグ１０が誤って車両１に踏まれたとしても、収納部１７が壊れない踏み付け強度が確保される。

次に、給電プラグ１０でバッテリ４に充電を行うときにとる動作と、ロック装置３０の働きとについて図１０〜図１３を参照して説明する。
まず、図１０に示されるように、キーシリンダ３１にはメカニカルキー４０が挿入されてロック位置からアンロック位置へ回動され、ロック装置３０がアンロック状態であるとする。そして、係止爪２１が係合部５３の係合空間に入り込むように位置を合わせ、その状態のまま給電プラグ１０をインレット部５の軸方向に沿って奥に挿入する。このとき、係止爪２１の先端が係合部５３の傾斜面５３ａに当接し、この状態から係止爪２１が係合部５３の奥側へ押し込まれる。

給電プラグ１０の挿入時、係止爪２１は傾斜面５３ａに押されて、回動軸１６を軸心として紙面右方向（時計回り方向）に揺動する。このため、係合部５３への係止爪２１の挿し込みが許容される。なお、給電プラグ１０の挿入時は、係合部５３の傾斜面５３ａを利用して係止爪２１を持ち上げることができるので、操作部２５を操作することなく、係止爪２１を係合部５３に挿し込むことが可能である。このため、操作部２５を操作せず、係止爪２１を開き状態にしないで、給電プラグ１０をインレット部５に挿入してもよい。

そして、給電プラグ１０がインレット部５の奥まで挿し込まれると、給電側の接続端子１５とインレット部５の接続端子５５とが接続される。給電プラグ１０の挿し込みの際、係止爪２１は、付勢ばね２４の付勢力によって係合部５３の上面をなぞりながら移動する。そして、係止爪２１が係合部５３の係合凸部５４の上方に位置して、係合凸部５４に係合する。そして、図１１に示されるように、係止爪２１は、付勢ばね２４により上から押さえ付けられて、係合状態から変位できない、すなわちロック状態となる。そして、給電プラグ１０は、インレット部５と係止状態をとる。

このとき、給電側の接続端子１５とインレット部５の接続端子５５とが接続されると、充電ＥＣＵ７５は、制御端子５５ｂを介して接続信号を取得して、給電プラグ１０とインレット部５とが接続されたことを認識する。そして、このロック状態において充電オンオフスイッチ６２がオン操作されると、給電プラグ１０からインレット部５に電流が流し込まれ、バッテリ４の充電が開始される。

ここで、操作者は、給電プラグ１０がインレット部５から不正に取り外されないように、正規のメカニカルキー４０でキーシリンダ３１をアンロック位置からロック位置へ回動する。これにより、凸部３２が操作部２５の下側に潜り込み、操作部２５を押し操作しても凸部３２によって押すことができない状態、つまりロック状態となる。そして、操作者は、正規のメカニカルキー４０をキーシリンダ３１から取り外して自身で所持し、次に乗車するまで車両１から離れる。

図１２に示されるように、係止爪２１がロック状態である際、例えば第三者等が給電プラグ１０をインレット部５から取り外そうとして、操作部２５を単に押し操作したとする。このとき、操作部２５は凸部３２に当接して操作できない。このため、操作部２５への操作は係止爪２１を開き状態にできない。そして、係止爪２１は係合部５３に対して係合状態が維持される。よって、係止爪２１を係合部５３の外部へ抜き出そうとしても、係止爪２１が係合凸部５４に係止されて係止爪２１の抜出が規制される。これにより、給電プラグ１０を無理に引き抜こうとしても、給電プラグ１０の接続が維持され、給電プラグ１０の不正取り外しが防止される。

一方、バッテリ４の充電が完了すると、今度はインレット部５から給電プラグ１０を取り外す作業に移行する。このとき、ユーザは給電プラグ１０のキーシリンダ３１に正規なメカニカルキー４０を挿入して、ロック位置からアンロック位置へ回動する。これにより、凸部３２が操作部２５の下側から抜け出し、操作部２５の押し操作が許容された状態、つまりアンロック状態となる。

そして、図１３に示されるように、操作部２５を押し操作すると、凸部３２が操作部２５の操作を規制しないアンロック位置にあるので、係止爪２１が開き状態になる。そして、引き抜き操作を行うと、係合凸部５４に係止されることなく、係合部５３の外側へ引き出される。これにより、給電プラグ１０をインレット部５から取り外すことが可能となる。なお、開口孔３３ａは２組設けられているので、キーシリンダ３１をアンロック位置とした際でも、キーシリンダ３１からメカニカルキー４０を抜き取ることが可能である。

さて、本実施形態においては、給電プラグ１０にキーシリンダ３１を設けて、このキーシリンダ３１のロータ３４にロックレバー２０の操作を規制する凸部３２を形成した。そして、給電プラグ１０の取り外し作業が正規ユーザにより行われれば、キーシリンダ３１を解錠してロック装置３０をアンロックとし、ロックレバー２０を操作可能、つまり給電プラグ１０を取り外し可能とする。また、給電プラグ１０の取り外し作業が第三者によるものであれば、キーシリンダ３１を施錠のままでロック装置３０をロックとし、ロックレバー２０の操作を不可、つまり給電プラグ１０の取り外しを不可とする。このため、第三者が勝手に給電プラグ１０をインレット部５から取り外すことができず、給電プラグ１０の盗難を防止することができる。

また、本例のロック装置３０はキーシリンダ３１を応用した構造であるので、キーシリンダ３１という簡素な構造でロック装置３０を製造することも可能となる。また、キーシリンダ３１にメカニカルキー４０を挿して回すという施解錠操作のみで、ロック装置３０をロック・アンロックすることができるので、電気的な構成が必要なく、省電力化が可能となる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）給電プラグ１０にロック装置３０を設けたので、インレット部５に接続状態にある給電プラグ１０を、第三者により勝手にインレット部５から取り外されてしまうことを防止することができる。また、ロック装置３０はキーシリンダ３１を応用した構造であるので、電気的な構成が必要なく、簡素な構造とすることができる。

（２）本例のロック装置３０は、キーシリンダ３１のロータ３４に凸部３２を設け、この凸部３２によって操作部２５の押し込み操作可否を設定することにより、ロック状態を切り換える。よって、ロータ３４に形成された凸部３２でロックレバー２０の操作部２５の操作を規制するという簡素な構成によって、給電プラグ１０の取り外しをロックすることができる。

（３）ロック装置３０に、ロック状態の凸部３２を背面側から下支えする支持機構４６を設けたので、操作部２５が凸部３２に衝突した際に掛かる過度な荷重を減らすことができる。また、凸部３２が破損し難くなるので、ロックの不正解除を生じ難くすることができる。

（４）ロック装置３０に水排出機構４４を設けたので、ロータ３４内に浸入した水等をロータ３４の水抜き孔４５と、ロータケース３３の開口孔３３ａと、収納部１７の水抜き孔１８とによって収納部１７の外部へ排出することができる。よって、キーシリンダ３１を水による劣化から保護することができる。

（５）収納部１７の水抜き孔１８が形成された反対側の厚さＷ２を水抜き孔１８側の厚さＷ１よりも大きく形成したので、収納部１７に水抜き用の孔を形成しても、収納部１７の強度を確保することができる。よって、給電プラグ１０が誤って車両１に踏まれたとしても壊れない踏み付け強度を満たすことができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、収納部１７の水抜き孔１８が形成された側の厚さＷ１よりも反対側の厚さＷ２を大きくしたが、水抜き孔１８を形成しても収納部１７の強度が保持されるならば、水抜き孔１８が形成された反対側を肉厚としなくともよい。

・上記実施形態では、収納部１７の側面に水抜き孔１８を形成したが、収納部１７の下部から水を抜くことができれば、収納部１７の側面に水抜き孔１８を省略した構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、操作部２５の操作時に凸部３２に掛かる荷重をロータケース支持部３３ｄと収納支持部１９とを重ねて設けることで支持した。しかしながら、ロータケース支持部３３ｄと収納支持部１９とのいずれかのみで支持することができれば、一方のみとしてもよい。

・上記実施形態では、凸部３２が操作部２５の操作を規制したが、係止爪２１の動きを規制してもよい。
・上記実施形態では、ロータ３４の回動に伴い凸部３２が回動して、操作部２５の操作を規制したが、ロータ３４の回動に伴い規制部材が直線運動して、操作部２５の操作を規制してもよい。

・上記実施形態において、ロックレバー２０は、給電プラグ１０の上面に設けられることに限らず、例えば構造を上下逆にして下面に配置してもよい。
・上記実施形態において、ロックレバー２０は、操作部２５と係止爪２１とが一体となった部品に限定されない。例えば、操作部２５と係止爪２１とが別部品をとり、操作部２５の操作をセンサ等により検出した際、アクチュエータによって係止爪２１をロック方向に動作させて、給電プラグ１０の取り外しをロックするものでもよい。そして、キーシリンダ３１の凸部３２によって操作部２５及び係止爪２１の一方を動作不可とすることで、ロック装置３０をロックさせてもよい。

・上記実施形態において、ロック装置３０は、操作部２５の押し込みを規制することでロック状態をとることに限定されず、例えば係止爪２１の起き上がりを制限することにより、ロック状態をとるものでもよい。

・上記実施形態において、キーシリンダ３１の取り付け位置は、給電プラグ１０の上面に限定されず、例えば側面や裏面など、他の位置を採用してもよい。
・上記実施形態では、車両１と電子キー８０との電子キーシステムのＩＤ照合の照合結果に基づいて給電プラグ１０の操作者が正しいか否かの認証を行った。しかしながら、給電プラグ１０に電子キー８０との無線通信可能な通信手段を設けて、給電プラグ１０が直接電子キー８０との間でＩＤ照合して給電プラグ１０の操作者が正しいか否かの認証を行うようにしてもよい。なお、通信手段は、車両１と同様なアンテナ及び送受信機であってもよいし、トランスポンダを備えた電子キーが相手であれば、イモビライザアンプであってもよい。

・上記実施形態では、充電開始時に、無線通信によるＩＤ照合も行うようにしたが、無線通信によるＩＤ照合を省略して、メカニカルキーによる照合のみにしてもよい。
・上記実施形態では、給電プラグ１０の嵌着部１４の上部に係止爪２１を設けるようにしたが、片側だけでなく嵌着部１４を挟んで上下に係止爪を設けるようにしてもよい。

・上記実施形態において、電子キーシステム７０は、例えばＩＤコードの発信元としてトランスポンダを使用するイモビライザーシステムを採用してもよい。
・上記実施形態において、電子キーシステム７０で使用する電波の周波数は、必ずしもＬＦやＵＨＦに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両１から電子キー８０に電波発信するときの周波数と、電子キー８０から車両１に電波を返すときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。

・上記実施形態において、ユーザ認証は、必ずしも電子キー８０を使用したキー認証に限定されず、例えば生体認証等の他の認証を応用してもよい。
・上記実施形態では、プラグインハイブリッド式の車両１のインレット部５に適用したが、プラグインハイブリッド式の車両に限らず、電気自動車のインレット部等に適用してもよい。

・上記実施形態において、本例のロック装置３０は、必ずしも車両１のみに適用されることに限らず、充電式バッテリを持つ装置や機器であれば、その採用先は特に限定されない。

１…マスタ装置としての車両、２…駆動輪、３…ハイブリッドシステム、４…バッテリ、５…受電コネクタとしてのインレット部、６…コンバータ、１０…給電プラグ、１１…本体、１２…接続ケーブル、１３…グリップ部、１４…嵌着部、１５…接続端子、１６……回動部、１７…収納部、１８…水抜き孔、１９…収納支持部、２０…ロックレバー、２１…係止爪、２２…係止爪腕部、２３…回動部、２４…付勢ばね、２５…操作部、２６…操作腕部、３０…ロック装置、３１…キーシリンダ、３２…ロック手段及び凸部材としての凸部、３３…ロータケース、３３ａ…開口孔、３４…ロータ、３５…挿入孔、３６…ロックプレート、３６ａ…挿入孔、３７…案内溝、３８…ばね、４０…メカニカルキー、４１…凹凸部、４２…シャッタ、４３…シャッタ閉じばね、４４…水排出機構、４５…水抜き孔、４５ａ…上部水抜き孔、４５ｂ…中間水抜き孔、４５ｃ…下部水抜き孔、５１…挿込口、５２…外周面上部、５３…係合部、５４…係合凸部、５５…接続端子、６０…充電システム、６１…外部電源、６２…充電オンオフスイッチ、７０…電子キーシステム、７１…照合ＥＣＵ、７２…車外ＬＦ発信機、７３…車内ＬＦ発信機、７４…ＵＨＦ受信機、７５…充電ＥＣＵ、８０…電子キー、８１…通信制御部、８２…ＬＦ受信部、８３…ＵＨＦ発信部、Ｆ…荷重、Ｗ１，Ｗ２…厚さ。

Claims

受電コネクタに給電プラグが接続されると、前記給電プラグの係止爪が受電コネクタに係止状態をとって抜け止めされ、前記係止状態の解除操作が前記給電プラグの操作部で行われると、前記給電プラグを前記受電コネクタから取り外せる給電プラグロック装置において、
前記給電プラグにキーシリンダを設け、正規のメカニカルキーによる前記キーシリンダの操作によって、前記受電コネクタに接続された前記給電プラグの取り外しを不可とするロック状態と、前記受電コネクタから前記給電プラグを取り外し可能とするアンロック状態とを切り換えるロック機構を備えた
ことを特徴とする給電プラグロック装置。
請求項１に記載の給電プラグロック装置において、
前記ロック機構は、前記キーシリンダのロータと一体に回動する凸部材を備え、前記凸部材が前記係止爪又は前記操作部の移動経路上に位置することによりロック状態となる
ことを特徴とする給電プラグロック装置。
請求項２に記載の給電プラグロック装置において、
前記ロック機構がロック状態をとるときに前記操作部が操作された際、前記ロータを保持するロータケースと、前記キーシリンダの収納部とによって、前記凸部材を背面から支持する操作荷重支持機構を備えた
ことを特徴とする給電プラグロック装置。
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の給電プラグロック装置において、
前記キーシリンダの内部に流入した流体を、少なくとも前記キーシリンダの外部に排出する流体排出機構を備えた
ことを特徴とする給電プラグロック装置。
請求項４に記載の給電プラグロック装置において、
前記ロック機構は、前記キーシリンダを収納する収納部を備え、当該収納部は、前記流体排出機構が形成されていない箇所の少なくとも一部が、該流体排出機構が形成されている箇所よりも肉厚に形成されている
ことを特徴とする給電プラグロック装置。