JP2011249164A - 給電プラグロック装置 - Google Patents

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】給電プラグにキーシリンダ３１を設け、キーシリンダ３１がロック位置をとる際、キーシリンダ３１に設けられた凸部材３２が操作部側に突出することにより、操作部が凸部材３２に係止してロック状態をとる。一方、キーシリンダ３１が正規のメカニカルキーによってアンロック位置に操作されると、凸部材３２が操作部から離間してアンロック状態をとるとともに、凸部材３２がキーシリンダ３１側に移動してキーシリンダ３１内に収納される。
【選択図】図８

Description

この発明は、受電コネクタに接続されてバッテリに充電を行う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稀であるので、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。

また、給電コネクタの不正取り外しを防止するロック機構を給電コネクタに設けた場合、給電コネクタの装置サイズが大きくなってしまうと、ロック機構を設ける利点が半減する。よって、装置サイズが小さく済むロック機構の開発も要望されていた。

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、かつ装置サイズも小さく抑える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、当該キーシリンダがロック位置をとる際、該キーシリンダに設けられた凸部材が前記操作部側に突出することにより、前記操作部が前記凸部材に係止してロック状態をとり、前記キーシリンダが正規のメカニカルキーによってアンロック位置に操作されると、前記凸部材が前記操作部から離間してアンロック状態をとるとともに、前記凸部材が前記キーシリンダ側に移動して該キーシリンダ内に収納され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、メカニカルキーにより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る。これにより、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。

さらに、キーシリンダのロータから突出する凸部材に、操作部が係止す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することが可能となる。また、キーシリンダがアンロック位置に操作されると、凸部材がキーシリンダ内に収納されるので、凸部材によって操作部を係止するロック機構を設けたとしても、給電プラグの部品大型化を抑制することが可能となる。さらに、凸部材がアンロックをとるときの位置に、凸部材の配置スペースを別途用意する必要がないので、給電プラグの意匠も大幅に変更する必要もない。

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アンロック位置への操作に伴って、前記凸部材と該凸部材を支持する支持箇所との摺動によって、前記凸部材を前記キーシリンダ内へ案内する案内手段を備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、案内手段が凸部材と凸部材を支持する支持箇所との摺動によって案内するので、構造を簡素なものとすることができる。
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、前記ロック機構は、前記凸部材を前記キーシリンダから突出する方向へ付勢する付勢手段を備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、付勢手段によって凸部材が常に突出状態となることで、容易に凸部材が突出状態と収納状態との間を容易に移動することが可能となる。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の給電プラグロック装置において、前記案内手段は、前記給電プラグに形成された前記キーシリンダを収納する収納部の内壁面であって、当該内壁面によって前記凸部材が前記キーシリンダ内に収納されることをその要旨としている。

同構成によれば、キーシリンダを収納する給電プラグの収納部の内壁面を案内手段とするので、キーシリンダを収納部に装着するだけで案内が可能となるとともに、案内する部材を別途用意する必要がなく、構成を簡易にすることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項３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、前記付勢手段の付勢力を利用して、前記凸部材と前記案内手段との少なくとも一方に形成された凸部が、他方に形成された凹部に係止することにより、前記凸部材がロック位置及びアンロック位置の少なくとも一方に位置する際に節度を発生する節度機構を備えることをその要旨としている。

同構成によれば、キーシリンダをロック位置又はアンロック位置に操作した際に、節度機構によってロック機構に節度を発生させることが可能となるので、ロック機構がロック位置又はアンロック位置に位置したかどうかを、操作感覚によってユーザに通知することが可能となる。また、節度機構を単なる凹凸により形成するので、節度機構を簡素な構成で済ますことが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の給電プラグロック装置において、前記凸部材には、前記メカニカルキーの嵌挿用凹部が形成されることをその要旨としている。

同構成によれば、メカニカルキーが挿入される部分に凸部材が位置することになっても、嵌挿用凹部によってメカニカルキーとの干渉が解消される。よって、メカニカルキーの挿入時に凸部材と接触することがなく、凸部材をキーシリンダの内部まで位置させることができ、凸部材を確実に支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、かつ装置サイズも小さく抑えることができる。

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。 （ａ）ロック装置がロック時のＡ−Ａ断面図、（ｂ）ロック装置がアンロック時のＡ−Ａ断面図。 （ａ）ロック装置がロック時の上面図、（ｂ）ロック装置がアンロック時の上面図。 ロック装置の搭載による給電プラグの体格への影響を示すＢ矢視図。 ロック装置の搭載による給電プラグの体格への影響を示すＢ矢視図。 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。 キー非挿入時の給電プラグロック装置の断面図。 （ａ）ロック装置がロック時のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）ロック装置がアンロック時のＢ−Ｂ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ロック装置に具体化した一実施形態について図１〜図１５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により走行する。

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はなく、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。

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ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）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（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）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（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）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又は車内ＬＦ発信機７３から電子キー８０へリクエスト信号ＳｒｑをＬＦ帯の電波で送信し、いわゆるスマート通信の成立可否を試みる。照合ＥＣＵ７１は、リクエスト信号Ｓｒｑに対する応答として電子キー８０からＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、ＩＤ照合としてスマート照合を実行する。照合ＥＣＵ７１は、車外の電子キー８０とスマート照合、即ち車外照合が成立することを確認すると、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。また、照合ＥＣＵ７１は、車内の電子キー８０とスマート照合、即ち車内照合が成立することを確認すると、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、プラグイン式の充電システム６０によってバッテリ４に充電する。充電システム６０は、例えば住宅や充電スタンド等の外部電源６１に設けられた給電プラグ１０を車両１に接続してバッテリ４に充電する。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。

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。

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を実行する。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（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）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、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アーム２０が設けられている。このロックアーム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、給電プラグ１０の挿込方向に対して直交する回動軸１６を軸として軸回り（図２の上下方向）へ回動可能である。ロックアーム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。ロックアーム２０は、先端の係止爪２１と操作部２５とが、本体１１の外部に露出している。

ロックアーム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、ロックアーム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を操作する際に押される操作部２５が設けられている。操作部２５が押し操作されることにより係止爪２１が嵌着部１４から離れる開き側へ操作される。操作部２５は、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。なお、ロック装置３０がロック機構に相当する。

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、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のグリップ部１３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。

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。

図４〜図９に示されるように、ロータ３４の側面上部には、操作部２５の下に入り込んで操作部２５の押込み操作を不可とする凸部材（ロックピース）３２が、ロータ３４の軸直交方向に沿って往復動可能に取り付けられている。この凸部材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。凸部材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。凸部材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。

図５に示されるように、ロータ３４の上部には、凸部材３２を収納するとともに径方向へ移動可能に保持する凸部材保持部３９が形成されている。凸部材保持部３９は、ロータ３４の外側面において開口し、この開口から凸部材３２がロータ３４の内外に出入りする。

凸部材３２は、直方体状であって、ロータ３４の径方向に延出する。この凸部材３２の先端側には、ロック時に操作部２５の下方に位置して操作部２５に当接する立方状の凸部３２ａが形成されている。凸部３２ａは、操作部２５の下方に位置した際、操作部２５を下から支持して操作部２５の押圧操作を制限する。凸部材３２の後端側には、中央から後端に亘って支持部３２ｂ，３２ｂが一対形成されている。支持部３２ｂは、板形状をなすとともに、ロータ３４内に位置して凸部３２ａを支持する。支持部３２ｂ，３２ｂの間には、メカニカルキー（図示略）を通すための開口部３２ｃが形成されている。なお、開口部３２ｃが嵌挿用凹部として機能する。

支持部３２ｂの両外側には、ばね４５の一端を支持する一対のばね保持部３２ｄがそれぞれ形成されている。各ばね保持部３２ｄ，３２ｄには、凸部材３２を径方向外側へ付勢するばね４５がそれぞれ取り付けられている。すなわち、ばね４５，４５は、開口部３２ｃを挟んで両側に設けられる。凸部材３２は、ロータ３４の凸部材保持部３９に入り込むと、ばね４５によってロータ３４の外に押される状態に付勢される。一方で、凸部材３２は、凸部３２ａ側から押されると、ロータ３４内に収納されるようになっている。なお、ばね４５が付勢手段として機能する。

図８に示されるように、収納部１７の凸部材３２に対向する部位には、凸部材保持部３９内における凸部材３２の往復動を案内する凸部材案内部１９が形成されている。凸部材案内部１９は、ロック位置では凸部３２ａをロータ３４から突出可能とするとともに、アンロック位置では凸部３２ａをロータ３４内に収納させる。凸部材案内部１９のロック位置には、凸部材３２が突出した状態で保持される空間が形成されている（図８（ａ）参照）。ここで、凸部材３２は、凸部材案内部１９に形成された段差である位置決め部１９ｂによって突出量が決められている。凸部材案内部１９のアンロック位置には、凸部材３２がロータ３４内に収納された状態で保持されるようにロータ３４の収納空間のみ形成されている（図８（ｂ）参照）。そして、凸部材案内部１９のロック位置からアンロック位置への間は、徐々に凸部材３２がロータ３４内に収納されるように、凸部材案内部１９の内壁面がロータ３４に迫るように形成されている。すなわち、凸部材案内部１９の内壁面によって凸部材３２がロータ３４内に収納される。

また、ロック装置３０には、メカニカルキーによりキーシリンダ３１をアンロック位置に回し操作した際にキーシリンダ３１に節度を発生させる節度機構４７が設けられている。この場合、凸部材３２の凸部３２ａの先端には、半球状の節度凸部４８が形成されている。また、凸部材案内部１９のアンロック位置の内壁には、節度凸部４８の嵌合する凹部４９が形成されている。このため、ロータ３４がアンロック位置に回されると、ばね４５の付勢力によって節度凸部４８が凸部材案内部１９の内壁に当接しながら、凹部４９に嵌合することで、ユーザがアンロック位置を認識することができる。

一方、凸部材案内部１９のロック位置の内壁には、凸部材３２の凸部３２ａの側面と対向する部分に規制壁１９ａが形成されている。このため、ロータを施錠位置よりも回動することができず、ロック位置であることを認識することができる。なお、節度凸部４８と凹部４９とが凹凸として機能する。

図９（ａ）に示されるように、正規なメカニカルキーでキーシリンダ３１を回し、キーシリンダ３１をロック位置に回すと、凸部材３２がばね４５の付勢力によって操作部２５側に飛び出し、操作部２５の下方に潜り込む。このとき、操作部２５の押圧操作が不可ととなり、ロック装置３０がロック状態となる。このため、ロックアーム２０が操作された際には、操作部２５が凸部材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、凸部材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、正規なメカニカルキー４０でキーシリンダ３１をロック時と反対方向（時計回り）に９０度回すと、凸部材３２が凸部材案内部１９に案内されながら操作部２５から離間し、キーシリンダ３１内に潜り込む。このとき、凸部材３２が操作部２５から離間し、ロック装置３０がアンロック状態となる。このため、ロックアーム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。

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１５を参照して説明する。
まず、図１２に示されるように、給電プラグ１０をインレット部５に挿し込む際には、キーシリンダ３１にメカニカルキー４０を挿入し、ロータ３４をロック位置からアンロック位置へ回動し、ロック装置３０がアンロック状態にしておく。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）に回動する。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１３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によってキーシリンダ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、凸部材３２がばね４５の付勢力によりロータ３４から突出して操作部２５の下側に潜り込み、操作部２５を押し操作しても凸部材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１４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は凸部材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、凸部材３２が操作部２５の下側から抜け出し、ばね４５の付勢力に抗して凸部材案内部１９が凸部材３２をロータ３４内に押し込み、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１５に示されるように、操作部２５を押し操作すると、凸部材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にロックアーム２０の操作を規制する凸部材３２を収納可能に設けた。よって、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、ロックアーム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ことができる。

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、ロックアーム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。

ところで、本例のロック装置３０は、ロータ３４に凸部材３２を設けたキーシリンダ３１を利用した構造をとっているので、図１０に示されるように、仮に凸部材３２がロータ３４に収納されない構造であれば、ロータ３４をアンロック位置に回動した際には、凸部材３２が給電プラグ１０のグリップ部１３の幅方向（紙面左右方向）に突出することになる。このため、ロック装置３０としてキーシリンダ３１を設けたことによって、給電プラグ１０のグリップ部１３の体格が幅方向へ大きくなる。

しかし、本実施例のロック装置３０は、ロータ３４がアンロック位置に位置する際、凸部材３２がロータ３４内に収納される構造をとる。よって、図１１に示されるように、ロータ３４をアンロック位置に回動すると、凸部材案内部１９によって凸部材３２がロータ３４内へ押し込まれ、凸部材３２がロータ３４内に収納される。このため、ロック装置３０としてキーシリンダ３１を設けたとしても給電プラグ１０の体格が大きくなることを防止できる。

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）ロック装置３０は、キーシリンダ３１のロータ３４に凸部材３２を設け、この凸部材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に設けられた凸部材３２でロックアーム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できる。また、キーシリンダ３１に設けられた凸部材３２をアンロック時にはロータ３４内に収納するため、凸部材３２の収納空間が給電プラグ１０に必要なく、キーシリンダ３１を設けたことによる給電プラグ１０の体格の大型化を防ぐことができる。

（２）ばね４５によって凸部材３２をロータ径方向に往復動可能とし、キーシリンダ３１をアンロック位置に回した際、凸部材案内部１９によって凸部材３２をばね４５の付勢力に抗して押し込み、キーシリンダ３１内に収納する。このため、収納部１７に凸部材案内部１９を形成するという簡易な構成で凸部材３２をロータ３４内に収納できる。

（３）収納部１７の内壁面を凸部材案内部１９として形成したので、凸部材３２を設けたキーシリンダ３１を収納部１７に装着するだけで、凸部材３２のロータ径方向の往復動作を案内することができる。

（４）凸部材３２と凸部材案内部１９との間に、キーシリンダ３１がアンロック位置に到達した際、これらの間に節度を発生させる節度機構４７を設けた。よって、キーシリンダ３１をアンロック位置に操作した際に、ユーザに節度を感じさせてキーシリンダ３１がアンロックに位置したことを認識させることができる。

（５）凸部材３２にメカニカルキー４０を挿し込むための開口部３２ｃを設けたので、凸部材３２がメカニカルキー４０に干渉しない。このため、凸部材３２をメカニカルキー４０に接触することなく、凸部材３２の支持部３２ｂをロータ３４の内部に位置させることができる。

（６）凸部材３２の両側に一対のばね４５，４５を配置したので、凸部材３２をバランスよく付勢することができる。よって、凸部材３２のロータ径方向のスムーズな往復動が確保されるので、ロック装置３０の動作精度を確保することができる。

（７）凸部材３２がロック位置に位置する際には、凸部材３２は支持部３２ｂによって支持されているので、操作部２５の押圧に対して耐えることができる。
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、ばね４５を凸部材３２の両外側に設けたが、片方のみに設けてもよい。
・上記実施形態では、凸部材３２がロータ３４の中央を通る直線上に配置して、メカニカルキー４０が嵌挿される開口部３２ｃを形成したが、メカニカルキー４０の挿入位置を避ける位置に設けられるならば、メカニカルキー４０の嵌挿用開口部としての開口部３２ｃを省略した構成を採用してもよい。

・上記実施形態において、凸部材案内部１９のロック位置にも、凸部材３２の凸部３２ａが嵌合する凹部を形成して、ロック位置及びアンロック位置のいずれでも節度を得られるようにしてもよい。また、ロック位置にのみ凹部を形成して、ロック位置でのみ節度を得られるようにしてもよい。

・上記実施形態では、凹凸として凸部材３２に節度凸部４８を形成するとともに、凸部材案内部１９に凹部４９を形成したが、凸部材３２に凹部を形成するとともに、凸部材案内部１９に凸部を形成するようにしてもよい。

・上記構成において、節度が必要なければ、節度機構４７を省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、案内手段として機能する凸部材案内部１９を収納部１７に形成することで凸部材３２をロータ３４内に収納したが、収納部１７の形状によらず、例えば、ロータ３４の回動によってワイヤ等が凸部材３２をロータ３４内に引き込む構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、付勢手段として機能するばね４５を設け、案内手段として機能する凸部材案内部１９によって凸部材３２をロータ３４内に収納した。しかしながら、付勢手段を省略して、凸部材３２に下方へ突出する凸部を設けるとともに、ロータケースにこの凸部を誘導する溝を設けることで、凸部材３２をロータ３４内に収納する構成を採用してもよい。なお、凸部と溝とが案内手段として機能する。例えば、図１６に示されるように、凸部材３２の下面に下方へ突出する凸部３２ｅを設け、凸部材３２の下面と対向するロータケース３３の上面に凸部３２ｅが遊嵌する溝３３ｄを形成する。図１７に示されるように、溝３３ｄは、ロック位置からアンロック位置の途中までロータ３４の外周面に沿って形成され、アンロック位置ではロータ３４内に位置するようアンロック位置にある凸部材３２の延出方向に対して直交するように形成されている。ロック位置では凸部材３２は、ロータ３４から突出した位置で凸部３２ｅが溝３３ｄに遊嵌している（図１７（ａ）参照）。そして、ロータ３４がロック位置からアンロック位置へ回動されると、ロック位置にある凸部材３２は回動にしながら溝３３ｄに案内されてアンロック位置ではロータ３４内に収納される（図１７（ｂ）参照）。このような構成とすれば、ばねを設ける必要がなくなり、凸部材３２及びロータケース３３の形状を変形するのみで、凸部材３２の収納を可能とすることができる。

・上記実施形態では、凸部材３２が操作部２５の押し込み操作を規制することでロック状態としたが、係止爪２１の起き上がりを規制することでロック状態としてもよい。
・上記実施形態では、ロータ３４の回動に伴い凸部材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回動せずに、その位置で単に直線運動して、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、ロックアーム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、ロックアーム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の凸部材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、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。
・上記実施形態において、凸部材３２の移動方向はロータ径方向に限定されない。例えば、凸部材３２をロータ軸方向に沿って往復動するものとしてもよい。

・上記実施形態において、キーシリンダ３１の配置は、給電プラグ１０の上面（背中面）に限定されず、例えば給電プラグ１０の側面や底面など、他の位置を採用してもよい。
・上記実施形態において、付勢部材は、ばね４５に限定されず、ばね以外の弾性部材を採用してもよい。

・上記実施形態において、凸部材３２の配置は、キーシリンダ３１の上部に限定されず、例えば下部としてもよい。
・上記実施形態において、ロック装置３０は、凸部材３２が操作部２５の下方に潜り込むことでロック状態をとるものに限定されない。例えば、ロックアーム２０に溝を設け、この溝に凸部材３２を係止することにより、ロックアーム２０の揺動を制限するものでもよい。

・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。

次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）請求項６に記載の給電プラグロック装置において、前記付勢手段は、前記凸部材の前記嵌挿用凹部を挟んで両側に設けられることを特徴とする給電プラグロック装置。

同構成によれば、嵌挿用凹部を挟んで凸部材の両側に付勢手段が設けられるので、メカニカルキーの嵌挿スペースを確保しながら、凸部材を付勢する付勢手段をバランスよく配置することができる。

（ロ）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、前記凸部材を前記キーシリンダから突出する方向へ付勢する付勢手段と、前記キーシリンダのアンロック位置への操作に伴って前記凸部材を前記付勢手段の付勢力に抗して前記キーシリンダ内へ案内する案内手段とを備えたことを特徴とする給電プラグロック装置。

同構成によれば、付勢手段によって凸部材が常に突出状態となることで、操作部が凸部材に係止することができるとともに、案内手段によって付勢手段の付勢力に抗して凸部材が収納状態へ案内される。よって、キーシリンダの操作に伴ってロック機構をロック・アンロック状態にすることができる。

１…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、１９…凸部材案内部、１９ｂ…位置決め部、２０…ロックアーム、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…ロック機構及び凸部材として機能する凸部材、３２ａ…凸部、３２ｂ…支持部、３２ｃ…開口部、３２ｄ…ばね保持部、３３…ロータケース、３３ａ…開口孔、３３ｂ…側壁、３３ｃ…フランジ、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、３９…凸部材保持部、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、４５…ばね、４７…節度機構、４８…節度凸部、４９…凹部、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。

Claims (6)

1. 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、当該キーシリンダがロック位置をとる際、該キーシリンダに設けられた凸部材が前記操作部側に突出することにより、前記操作部が前記凸部材に係止してロック状態をとり、前記キーシリンダが正規のメカニカルキーによってアンロック位置に操作されると、前記凸部材が前記操作部から離間してアンロック状態をとるとともに、前記凸部材が前記キーシリンダ側に移動して該キーシリンダ内に収納され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。
2. 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アンロック位置への操作に伴って、前記凸部材と該凸部材を支持する支持箇所との摺動によって、前記凸部材を前記キーシリンダ内へ案内する案内手段を備えた
   ことを特徴とする給電プラグロック装置。
3. 請求項２に記載の給電プラグロック装置において、
   前記ロック機構は、前記凸部材を前記キーシリンダから突出する方向へ付勢する付勢手段を備えた
   ことを特徴とする給電プラグロック装置。
4. 請求項２又は３に記載の給電プラグロック装置において、
   前記案内手段は、前記給電プラグに形成された前記キーシリンダを収納する収納部の内壁面であって、当該内壁面によって前記凸部材が前記キーシリンダ内に収納される
   ことを特徴とする給電プラグロック装置。
5. 請求項３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、前記付勢手段の付勢力を利用して、前記凸部材と前記案内手段との少なくとも一方に形成された凸部が、他方に形成された凹部に係止することにより、前記凸部材がロック位置及びアンロック位置の少なくとも一方に位置する際に節度を発生する節度機構を備える
   ことを特徴とする給電プラグロック装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の給電プラグロック装置において、
   前記凸部材には、前記メカニカルキーの嵌挿用凹部が形成される
   ことを特徴とする給電プラグロック装置。

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