JP2014044847A - Charging port control device for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されたバッテリを充電するための電動車両の充電ポート制御装置に関する。 The present invention relates to a charging port control device for an electric vehicle for charging a battery mounted on the vehicle.
電動車両の充電ポート制御装置に関する技術として、特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報には、電気自動車の充電ポートと電力供給手段である充電スタンドとを接続する充電用コネクタが開示され、操作者のボタン操作に連動し回動自在に設けられたリンク41を有し、充電インレット11内の突起34と係合することで充電コネクタと充電インレットが充電中に抜けないようにしている。また、充電中に充電ケーブルが取り外され盗難されることを回避するために、リンク41を回転不能にするスライド式ロックバー(以下、ロック機構と記載する。)を備えた構成も開示されている。
As a technique related to a charging port control device for an electric vehicle, a technique described in Patent Document 1 is disclosed. This publication discloses a charging connector that connects a charging port of an electric vehicle and a charging stand that is a power supply means, and includes a
ここで、上述のロック機構をモータにより作動させる場合、常時モータとロックバーとが連動するように構成すると、モータやリンク機構等に過剰な負荷がかかり、耐久性に問題があった。 Here, when the above-described lock mechanism is operated by a motor, if the motor and the lock bar are always interlocked, an excessive load is applied to the motor, the link mechanism, and the like, and there is a problem in durability.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、充電ポートと充電用コネクタとの接続が充電中に不意に解除されることを回避可能であって、かつ、耐久性に優れた電動車両の充電ポート制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and can prevent the connection between the charging port and the charging connector from being unexpectedly released during charging, and has excellent durability. An object of the present invention is to provide a charging port control device.
上記目的を達成するため、本発明の電動車両の充電ポート制御装置では、係合部材を有する充電用コネクタにより充電するにあたり、制限部材の動作によりロック状態とアンロック状態とに切り替え可能としている。このとき、制限部材をロック状態もしくはアンロック状態である所定位置まで移動させるときに、所定位置よりも手前側位置までをモータにより電気的にトルクを付与することで移動させる電気式駆動機構と、前記手前側位置から前記所定位置までを機械的にトルクを付与することで移動させる機械式駆動機構と、を有し、前記制限部材を通電駆動するときは、通電と非通電とを間欠的に繰り返すと共に、前記非通電時間を、前記制限部材が前記機械式駆動機構により動作開始位置まで戻るのに必要な時間以上とする。 In order to achieve the above object, in the charging port control device for an electric vehicle according to the present invention, the charging can be switched between the locked state and the unlocked state by the operation of the limiting member when charging is performed by the charging connector having the engaging member. At this time, when the restricting member is moved to a predetermined position that is in a locked state or an unlocked state, an electric drive mechanism that is moved by electrically applying torque to a position closer to the front side than the predetermined position; A mechanical drive mechanism that moves by mechanically applying torque from the near side position to the predetermined position, and intermittently energizes and deenergizes the energizing drive of the limiting member. At the same time, the non-energization time is set to be longer than the time required for the limiting member to return to the operation start position by the mechanical drive mechanism.
よって、制限部材の作動範囲全域をモータにより動作させないため、制限手段に過剰な負荷が作用することを回避することができ、耐久性の向上を図ることができる。また、仮に制限部材を駆動させるときに障害物等の影響により制限部材がロック状態を達成できる位置まで回動できない場合には、間欠的に通電と非通電とが繰り返されることで障害物等に対して繰り返し制限部材による負荷が加えられる。これにより、障害物等を除去して制限部材をロック状態が達成できる位置まで回動することができる。尚、障害物等によって動きが阻害された制限部材は、機械式駆動機構により制限部材がアンロック状態である所定位置まで戻される。よって、間欠的に通電と非通電とを繰り返す際、非通電時間を制限部材が動作開始位置であるアンロック状態まで戻るのに必要な時間とすることで、制限部材が障害物等に対して大きな回動を伴って負荷を加えることができ、効果的に障害物等を除去することができる。 Therefore, since the entire operating range of the limiting member is not operated by the motor, it is possible to avoid an excessive load from acting on the limiting means, and it is possible to improve durability. If the restricting member cannot be rotated to a position where the restricting member can achieve the locked state due to the influence of the obstacle or the like when the restricting member is driven, the energization and the non-energization are repeated intermittently to obstruct the object. On the other hand, a load by the limiting member is repeatedly applied. Thereby, an obstacle etc. can be removed and a limiting member can be rotated to the position which can achieve a locked state. The restricting member whose movement is hindered by an obstacle or the like is returned to a predetermined position where the restricting member is unlocked by the mechanical drive mechanism. Therefore, when the energization and deenergization are repeated intermittently, the deenergization time is set to the time required to return to the unlocked state where the restriction member is the operation start position, so that the restriction member can A load can be applied with a large rotation, and obstacles and the like can be effectively removed.
〔実施例1〕
図1は実施例1の電動車両の充電ポート制御装置を備えた車両の充電時の様子を表す概略図である。車両3の前方であって、ボンネットフード31より更に前方側には、車両3のフロアに搭載された車載バッテリ6とケーブル43により電気的に接続された充電ポート4が設けられている。この充電ポート4は、タイヤホイルアーチ33の上端と略同じ高さであってサイドミラー34よりも低い位置に設けられ、非充電時は充電リッド32により閉塞されている。充電スタンド1には、電力供給用の充電用コネクタ2が設けられており、充電時には、充電リッド32を開き、充電用コネクタ2を充電ポート4に差し込んで接続することで、充電を実施する。尚、実施例1の車両では、急速充電器に接続する場合の急速充電ポートと、家庭用電気等で充電する場合の通常充電ポートとの両方を備えており、実施例1の場合は通常充電ポートを例に説明する。急速充電ポートを使用する場合、比較的短時間の接続であり、長時間放置するような場面は少ないからである。尚、急速充電ポート側にロック機構を備えてもよいことは言うまでもない。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a state in which a vehicle including the charging port control device for an electric vehicle according to the first embodiment is charged. In front of the
図2は実施例1の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態を表す概略断面図である。充電ポート4は、ボディ構成部材B1にブラケット74を介して車両側に固定され充電用コネクタ2が挿入される被挿入部材41と、被挿入部材41と車体内側において接続されたケーブル43と、このケーブル43の接続部を被覆するチューブ42とを有する。被挿入部材41の外周には凸部41a(被係合部)が形成され、被挿入部材41の内周には挿入部22と所定の位置関係においてのみ挿入可能とする挿入穴が形成されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a state where the charging connector and the charging port according to the first embodiment are connected. The
充電用コネクタ2は、一般に広く設置されるタイプであり、統一規格により形式やサイズが決定された規格品であり、操作者によって車両の充電ポート4に接続される。充電用コネクタ2は、操作者が把持するグリップ部21と、車両側の充電ポート4に対して挿入される挿入部22と、操作者により充電ポート4との間で係合・解除が可能な係合部材23とを有する。係合部材23は、充電用コネクタ2を充電ポート4に接続したときに、充電ポート4側に設けられた凸部41aと係合することで、充電ポート4から充電用コネクタ2を抜き出す方向への移動を規制する。
The
係合部材23は、充電用コネクタ2のケース部材に対して固定された支持点23cを中心として回動する部材である。係合部材23は、図示しない弾性体により解除ボタン23aが図2中上方に位置するように(爪部23dが図2中下方に位置するように)付勢されている。グリップ部21側の端部には、操作者がグリップ部21を把持したまま押圧可能な解除ボタン23aを有する。一方、挿入部22側の端部には、凸部41aと係合する爪部23dを有する。爪部23dは先端部分が挿入方向に対して滑らかな曲面を有する曲面部23d1と、抜き方向に対して鋭角な段部23d2と、を有するカギ爪形状である。一方、凸部41aの車体外側となる端面には斜面41a1が形成され、車体内側となる端面には抜き方向に対して略垂直な係合面41a2が形成され、これにより異方凸形状を形成している。
The
充電用コネクタ2を充電ポート4に挿入するときには、特段の解除ボタン23a操作をすることなく、爪部23dの先端部分の曲面部23d1が凸部41aの斜面を乗越えられる。その後、段部23d2が係合面41a2を通過すると、図外の弾性体の作用により爪部23dが下方に押し下げられ、爪部23dと凸部41aとが係合する。尚、解除ボタン23aを押しながら充電用コネクタ2を挿入してもよい。これにより、操作者が解除ボタン23aを操作しない状態で充電用コネクタ2を抜き出す方向に引っ張ったとしても、段部23d2と係合面41a2とが係合することで抜き出す方向への移動を規制する。この係合を解除する際には、解除ボタン23aを押し込むことで係合部材23を支持点23c中心に回動させ、爪部23dを係合面41a2よりも上方に移動させることで係合が解除される。
When the charging
図3は実施例1のロック機構の構成を表す側面図、図4は実施例1のロック機構の構成を表す底面図である。
充電ポート4の上方には、係合部材23の回動を制限するロック機構7が設けられている。ロック機構7は、爪部23dが凸部41aから離間する方向に位置することで離間を制限する状態(以下、ロック状態)を達成し、離間する方向に位置しないことで離間を制限しない状態(以下、アンロック状態)を達成するスイングアーム71と、このスイングアーム71を駆動するロックアクチュエータ73と、ロックアクチュエータ73及び充電ポート4の被挿入部材41を固定支持するブラケット74とを有する。
FIG. 3 is a side view illustrating the configuration of the locking mechanism of the first embodiment, and FIG. 4 is a bottom view illustrating the configuration of the locking mechanism of the first embodiment.
Above the charging
図3の側面図及び図4の底面図に示すように、ブラケット74は、ロックアクチュエータ73をボルト74eにより固定支持する上面部74dと、上面部74dからスイングアーム71の可動範囲を覆うように延設された支持延設部74bと、上面部74dに対して略直角に折り曲げられ被挿入部材41等がボルトにより取り付けられる側面部74cと、上面部74dに対向する側から取り付けられ、ロックアクチュエータ73を上面部74dと挟み込むカバー部材74gを有する。上面部74dとロックアクチュエータ73とカバー部材74gとは、複数のボルト74e及びナット74fにより一体に組み付けられる。上面部74dには、後述する固定ネジ72を操作可能なフェール時強制作動用開口74aが形成され(図2,7等参照)、操作者がボンネットフードを開けてドライバ等で回動可能とされている。尚、理由については後述する。また、支持延設部74bとスイングアーム71との間には、スイングアーム71の動作をアシストするトグルスプリング100が設けられている。トグルスプリング100は、スイングアーム71がロック状態となる位置よりも手前位置からロック状態となる位置に向けてトルクを付与する。同様に、スイングアーム71がアンロック状態となる位置よりも手前位置からアンロック状態となる位置に向けてトルクを付与する。尚、トグルスプリング100の詳細については後述する。
As shown in the side view of FIG. 3 and the bottom view of FIG. 4, the
図5は実施例1のロック機構の機械構成を表す内部構造図である。ロックアクチュエータ73は、外部電源及びコントローラと接続するコネクタ部73aと、指令信号に基づいて回転駆動するモータ731と、モータ731のロータと一体に回転するウォーム732と、ウォーム732と噛合し回転するウォームホイール734と、ウォームホイール734より小径であってウォームホイール734と同一回転軸を有し、ウォームホイール734と相対回転する駆動ギヤ734aと、駆動ギヤ734aと噛合し外周に歯面を有する従動部材735と、を有する。ウォームホイール734の盤面には部分的に隆起した係合凸部7341が設けられ、駆動ギヤ734aの外径には、略扇形に延在された被係合部734a1が形成されている。ウォームホイール734が回転すると、係合凸部7341も回動する。このとき、係合凸部7341と被係合部734a1とが係合していない状態では、駆動ギヤ734aは回動しない。係合凸部7341と被係合部734a1とが係合すると、これにより駆動ギヤ734aは回動を始める。この動作は、ウォームホイール734が図5中、時計回りに回転する場合であっても、反時計回りに回転する場合であっても、同様に作用する。
FIG. 5 is an internal structure diagram illustrating a mechanical configuration of the lock mechanism according to the first embodiment. The
実施例1では、スイングアーム71がロック状態もしくはアンロック状態となる位置よりも手前側までモータ731のトルクにより回動させる構成(電気式駆動機構に相当)となっており、それ以降、すなわちロック状態もしくはアンロック状態となる位置まではトグルスプリング100のトルクによってスイングアーム71を回動させる(機械式駆動機構に相当)。このとき、従動部材735は、トグルスプリング100のトルクにより更に回動する。すると、モータ731と一体に作動するウォームホイール734の係合凸部7341に対し、従動部材735と一体に作動する被係合部734a1とが離間する方向に回動するため、モータ731の動きはこの回動に影響を与えない。このように構成することで、仮に、モータ731に異常が生じて回転駆動できなくなった場合であっても、手動操作でスイングアーム71を回動させて解除する際、容易に回動することができるものである。尚、トグルスプリング100との関係については後述する。
In the first embodiment, the
従動部材735は、略扇形であって外周に歯面が形成された噛合部735aと、スイングアーム71と一体となるように組みつけられる回動軸部735bとを有する。スイングアーム71は回動軸部735bを回動軸として作動する部材であり、言い換えると、充電用コネクタ2の抜き差し方向と異なる方向であって、かつ、係合部材23の回動軸方向と異なる回動軸を有する。実施例1のロック機構は、スイングアーム71が所定角度範囲で作動すればよいため、部分的に歯面を有する従動部材735を用いることで、小さなモータ731であってもトルクを確保した作動を実現できる。従動部材735の噛合部735aと回動軸部735bとの間には長穴735cが形成され、この長穴735c内には後述するスイッチ部材739の係合部739aが挿入されている。これにより、従動部材735が回動すると、係合部739aに回動方向の力が作用し、スイッチ部材739も連動して回動する。このスイッチ部材739の作動の詳細については後述する。尚、このロックアクチュエータ73は、一般の車両のオートドアロック機構等にも採用されているものであり、これらの部品をそのまま流用することで製造コストの低減を図ることもできる。
The driven
図6は実施例1のロック機構のスイングアームの構成を表す底面図である。スイングアーム71は、ロックアクチュエータ73の回動軸部735bに相対回転しないように取り付けられる取り付け部710と、取り付け部710の外周を覆う円筒状の円筒壁713とを有する。取り付け部710には円周上に三箇所の凹部712が形成され、この凹部712に回動軸部735b側に形成された凸部が嵌り込むことで回転方向への相対移動を規制する。取り付け部710の中心には貫通孔711が形成され、スイングアーム71と回動軸部735とを一体に固定する固定ネジ72が貫通する。この貫通孔711は、スイングアーム71の上部とロックアクチュエータ73側とを連通状態とするため、仮に凍結等によってスイングアーム71の作動が困難となり、お湯をかけて凍結状態を改善する場合には、お湯が流通する流通路としても機能することで、素早く凍結状態を改善するものである。固定ネジ72は、回動軸部735側に設けられた雌ネジ部によりネジ止めされ、これにより回動軸部735とスイングアーム71とが一体に作動する。
FIG. 6 is a bottom view illustrating the configuration of the swing arm of the lock mechanism according to the first embodiment. The
ここで、固定ネジ72の締め付け方向は、スイングアーム71がロック解除方向に回動する方向と同じに設定している。すなわち、ロックアクチュエータ73にフェール等が発生し、全く解除動作が出来なくなった場合であっても、この固定ネジ72を締めこむことで、スイングアーム71を解除方向に回動させることを可能とするためである。
Here, the fastening direction of the fixing
図7は実施例1の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態における概略斜視図である。図7及び図2を参照して詳述すると、この固定ネジ72は、フェール時強制作動用開口74a内であって、ボンネットフード内に露出するように設けられている。ボンネットフードを開けるには、通常、車室内のボンネットフード解除レバーを操作する。この解除レバー操作ができれば、簡単にアクセス可能な位置とされており、言い換えると、充電リッド32を開けたとしてもアクセスできない位置とされている。よって、車室内にアクセスできない他者が勝手に操作することはできないように工夫されている。また、車載工具等に装備されているプラスドライバ等で簡単に操作可能とされているため、操作者により解除可能である。
FIG. 7 is a schematic perspective view of the charging connector and the charging port according to the first embodiment in a connected state. Referring to FIG. 7 and FIG. 2 in detail, the fixing
円筒壁713から図6中の左側には板状のアーム部材71dが延在されている。このアーム部材71dは先端において扇状に拡大し、爪部23dと上面視において重なるように設計されている(係合部材の離間方向に位置したときに相当)。アーム部材71dには、軽量化を図るための肉抜き部71d1と、必要な強度を確保するためのリブ714が形成されている。
A plate-
スイングアーム71は、樹脂により成形されており、図6に示すように上面視において上下非対称な形状に形成されている。以下、スイングアーム71の回動中心(スイングアーム71の厚さ方向の中心と回動軸とが一致する点)と、ロック状態において係合部材23の回動中心(係合部材23の幅方向の中心と回動軸と一致する点)とを結ぶ線である軸線01を上面視において基準線とし、上下で対称な対称仮想線を点線で描き、この対称仮想線との関係に基づいて説明する。軸線01よりも上側部分は、言い換えると、ロック機構による制限状態から非制限状態に移行するときにスイングアーム71が脱出していく領域である。よって、軸線01より上の領域を脱出領域、下の領域を通過領域と定義する。
The
スイングアーム71が脱出領域と通過領域において対称形状であると、爪部23dよりも脱出領域側に位置する領域が多く存在する。この場合、以下に示す問題があった。すなわち、充電ポート4の位置は比較的車両の低い位置に設けられていることから、他車両が近くを走行するとシャーベット状の雪や泥水等を巻き上げ、充電ポート4に飛散してくる場合が想定される。また、極低温環境下で充電を行なう場合、これら飛散してきたシャーベット状の雪や泥水が凍結し、スイングアーム71のアーム部材71dを屋根としてツララ状の障害物を形成することが想定される。この場合、脱出領域においてアーム部材71dの領域が広いと、ツララ状の障害物等を形成しやすくなり、ロック解除指令を出力したとしても、スイングアーム71の障害物と爪部23dとが引っかかり、ロックを解除できないおそれがある。
When the
そこで、対称仮想線から爪部23dの辺りまでアーム部材71dを大きく削り取ることとした。言い換えると、アーム部材71dの脱出領域に存在する面積71d3(爪部23dの離間方向に位置したときのスイングアーム71の回動中心と爪部23dの回動中心とを結ぶ線を基準として、制限する状態への回動方向側の上面視面積)が、アーム部材71dの通過領域に存在する面積71d2(爪部23dの離間方向に位置したときの回動中心と爪部23dの回動中心とを結ぶ線を基準として、制限しない状態への回動方向側の上面視面積)よりも小さくすることとした。よって、脱出領域における屋根部分を小さくすることができ、ツララ状の障害物等が形成しにくくなるため、ロック解除時にスイングアーム71をスムーズに作動させることができる。特に、上面視において爪部23dと重なる領域ぎりぎりまで削り取ることで、爪部23dの離間方向への動きを確実に制限しつつ、より障害物等が形成される可能性を低くすることができる。
Therefore, the
次に、スイングアーム71の最外径部71fの上面視形状にあっては、軸線01を基準線として対称な形状とした。すなわち、ロックアクチュエータ73の作動によりスイングアーム71が回動するとき、フェール等によって十分に回動しない場合を想定すると、やはり最外径部71fの長さが確保されるほうが、より確実に爪部23dの離間方向にスイングアーム71を位置させることができるからである。
Next, in the top view shape of the
図8は実施例1の充電用コネクタと充電ポートとを接続した状態における斜視図である。充電ポート4に充電用コネクタ2を挿入し、ロック機構7を作動させてスイングアーム71が爪部23dの離間方向に位置することで、解除ボタン23aを押しても爪部23dが離間方向に移動できない。これにより、凸部41aと爪部23dとの係合を外すことができず、充電用コネクタ2を抜き出すことを禁止している。このとき、車両の充電ポート4には、ロック機構7等へのゴミ等の侵入を保護するためのカバー部材9が設けられている。カバー部材9は、ロック機構7を充電用コネクタ2の抜き差し方向側から覆うと共に、爪部23dを挿入可能であってスイングアーム71の一部が露出する開口部91を有する。
FIG. 8 is a perspective view of the charging connector and the charging port according to the first embodiment in a connected state. The charging
操作者が充電ポート4に充電用コネクタ2を挿入し、ロック機構7を作動させることで、その場を離れ、充電を開始したとする。このとき、図8のように、スイングアーム71の最外径部71fは露出した状態となる。仮に、カバー部材9と最外径部71fとの隙間が大きいと、その隙間に指等を入れてスイングアーム71を強制的にこじ開けることが可能となる。そこで、スイングアーム71とカバー部材9との間の隙間は接触しない範囲で狭く設定する。
It is assumed that the operator leaves the place and starts charging by inserting the charging
更に、ロック機構7により充電用コネクタ2の取り外しが制限されている状態では、開口部91の全てがスイングアーム71の最外径部71fにより閉塞された状態とする。言い換えると、最外径部71fの回動方向長さは、開口部91の開口幅(回動方向の長さ)よりも長く設定した。これは、上述のように、開口部91の端部と、スイングアーム71の端部との間に隙間があった場合、そこに指等を入れてスイングアーム71が強制的にこじ開けられる可能性を排除するためである。
Further, in a state where the removal of the charging
更に、図6に戻ってカバー部材9とスイングアーム71との関係について詳述する。図6に示すように、カバー部材9の内周面とスイングアーム71が回動したときの最外径部71fの軌跡との間隔は、開口部91から離れるに連れて大きくなるように設定されている。すなわち、爪部23dにゴミ等(ガムや、泥、埃の塊等)が付着している状態で充電ポート4に充電用コネクタ2を接続した場合、スイングアーム71が回動することで、それらゴミを擦り取りながら(スウィープ)作動することになる。このとき、仮にカバー部材9の内周面と最外径部71fの軌跡との間隔が徐々に狭くなっていくように設定すると、擦り取られたゴミがこの間隔に嵌り込んでしまい、大きな抵抗となってスイングアーム71の作動を阻害するおそれがある。そこで、カバー部材9の内周面と最外径部71fの軌跡との間隔が、開口部91から離れるに連れて大きくなるように設定することで、擦り取られたゴミが適宜下方に落下し、ゴミ詰まり等を回避している。
Furthermore, returning to FIG. 6, the relationship between the
図9は実施例1の係合部材とスイングアームとの位置関係を表す概略断面図である。スイングアーム71の上面と支持延設部74bとの間には所定の隙間a1を有し、スイングアーム71の下面と爪部23dとの間にも所定の隙間b1を有する。よって、スイングアーム71が回動するにあたり、支持延設部74bや爪部23dと接触することがないため、スムーズにスイングアーム71を作動させることができる。ここで、充電用コネクタ2を抜き差しする方向から見て、段部23d2と係合面41a2の重なる領域の高さをc1とすると、c1>(a1+b1)の関係が成立するように構成されている。よって、図10に示すように爪部23dを無理に押し上げて隙間a1,b1が無くなったとしても、段部23d2と係合面41a2との係合が維持される。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating the positional relationship between the engaging member and the swing arm according to the first embodiment. A predetermined gap a1 is provided between the upper surface of the
図10は実施例1の係合部材を無理に離間方向に作動させたときの係合部材とスイングアームとの位置関係を表す概略断面図である。ロック機構7が作動し、係合部材23の離間方向への移動が制限されている状態で、仮に解除ボタン23aを押し込むと、爪部23dの上面がスイングアーム71の下面に当接してスイングアーム71を押し上げる。このとき、スイングアーム71自体は樹脂製であり、ロックアクチュエータ73の回動軸部735bもさほど強固に設計されているものではないため、スイングアーム71は変形もしくは回動軸の倒れによって容易に上方に押し上げられてしまう。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the positional relationship between the engaging member and the swing arm when the engaging member of Example 1 is forcibly operated in the separation direction. When the
しかしながら、支持延設部74bが設けられているため、この支持延設部74bとの当接によりそれ以上の変形は抑制される。また、スイングアーム71の厚み方向に力が加わるだけであるから、樹脂製のスイングアーム71であっても圧縮力に対して十分な強度を確保できる。すなわち、スイングアーム71の回動軸は、充電用コネクタ2の抜き差し方向と異なる方向であって、かつ、係合部材23の回動軸方向と異なる回動軸を有する。更に言い換えると、スイングアーム71の回動軸方向と係合部材23の回動軸方向とが平行関係になく、爪部23dの離間方向にスイングアーム71を介在させて制限する構成であり、かつ、支持延設部74bを備えた。よって、無理な力が爪部23dから入力されたとしても、スイングアーム71の回動方向には作用しないため、スイングアーム71を回動方向に対して頑強にする必要もなく、また、回動軸付近の構造を頑強にする必要もないまま、十分な制限状態の維持を達成することができる。
However, since the
次に、トグルスプリングの作用について説明する。図11は実施例1のトグルスプリングを備えた部分の概略説明図、図12は実施例1のトグルスプリングの機械的な動作を表す概略図、図13は実施例1のトグルスプリング及びモータのトルク作用範囲とスイングアームの位置関係を表す特性図である。横軸はスイングアーム71の回動位置を表し、ロック状態の位置(以下、ロック位置)と、アンロック状態の位置(以下、アンロック位置)と、その中央位置とを表す。縦軸は、スイングアーム71に作用するトルクを示す。縦軸上方は、ロック方向に作用するトグルスプリングトルクを表し、縦軸下方は、アンロック方向に作用するトグルスプリングトルクを表す。
Next, the operation of the toggle spring will be described. FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of a portion provided with the toggle spring of the first embodiment, FIG. 12 is a schematic diagram showing mechanical operation of the toggle spring of the first embodiment, and FIG. 13 is a torque of the toggle spring and motor of the first embodiment. It is a characteristic view showing the positional relationship of an action range and a swing arm. The horizontal axis represents the rotational position of the
図11に示すように、トグルスプリング100は弾性力を発生するコイル部100aと、コイル部100aから延在されスイングアーム71と係合するスイングアーム側足部101と、スイングアーム側足部101を略直角方向に屈曲し、スイングアーム71に形成された係合孔750内に回動自在に挿入される挿入部102を有する。同様に、トグルスプリング100は、コイル部100aから延在され支持延設部74bと係合する車体側足部103と、車体側足部103を略直角方向に屈曲し、支持延設部74bに形成された係合孔74b1内に回動自在に挿入される挿入部104を有する。
As shown in FIG. 11, the
図12の上面視概略図と対応して説明する。図11はスイングアーム71が中立位置における横方向から見た概略図であり、対応する上面構成は、図12の中立位置の部分に示す図である。このとき、トグルスプリング100は屈曲した状態とされている。この場合、トグルスプリング100はそれぞれの足部101及び103を押し広げようとするが、その力はスイングアーム71の回動中心に対して径方向に作用しており、スイングアーム71を回動させる方向には作用しない。
A description will be given corresponding to the schematic top view of FIG. FIG. 11 is a schematic view of the
この状態から、スイングアーム71がモータ731によりロック方向に回動すると、コイル部100aが図12中の下方に変位する。これにより、トグルスプリング100のそれぞれの足部101及び103を押し広げようとする力は、スイングアーム71のロック方向への回転成分を有するようになり、このトルクによってスイングアーム71はロック位置に向けて付勢される。同様に、スイングアーム71がモータ731によりアンロック方向に回動すると、コイル部100aが図12中の上方に変位する。これにより、トグルスプリング100のそれぞれの足部101及び103を押し広げようとする力は、スイングアーム71のアンロック方向への回転成分を有するようになり、このトルクによってスイングアーム71はアンロック位置に向けて付勢される。
From this state, when the
このように、スイングアーム71の回動とトグルスプリング100の動作の関係を見ると、トグルスプリング100がスイングアーム71と支持延設部74bとの間の隙間において移動していることが分かる。これらの移動に伴い、フリクションが発生することから、トグルスプリング100には、挿入部74b1と挿入部750とがスイングアーム回動中心と一列に並んだ位置(以下、スプリング中心位置と記載する。)を中心として両方向に所定の不感帯が生じる。言い換えると、トグルスプリング100がスプリング中心位置にあるときからある程度回動しないと、フリクションに打ち勝つ回動方向トルクを発生することはできないのである。
Thus, when the relationship between the rotation of the
上述のトグルスプリングの作用とモータ動作の関係を図13の特性図及び図14の係合部材とスイングアームとの位置関係を表す上面視概略図を用いて更に詳細に説明する。尚、実施例1における上面視とは、爪部23dが係合面41a2から離間する方向から見たものと略同一である。ロック機構において説明したように、モータ731は、スイングアーム71をロック位置もしくはアンロック位置に至る手前側まで動作させる。このとき、モータトルクを出力する範囲は、ロック方向に作用する領域についてはアンロック位置から中央を越えて所定のロック領域に至るまでの範囲(以下、第1の領域と記載する。)であり、一方、アンロック方向に作用する領域についてはロック位置から中央を越えて所定のアンロック領域に至るまでの範囲(以下、第2の領域と記載する。)である。
The relationship between the action of the toggle spring and the motor operation will be described in more detail with reference to the characteristic diagram of FIG. 13 and the schematic top view showing the positional relationship between the engaging member and the swing arm of FIG. In addition, the top view in Example 1 is substantially the same as that seen from the direction in which the
ここで、トグルスプリング100には不感帯が存在することから、この不感帯内でモータ731の動作を止めてしまうと、スイングアーム71はトグルスプリング力によって移動することができない。よって、モータ731を動作する際は、必ずトグルスプリング100の不感帯を越えるように駆動する。言い換えると、第1の領域と第2の領域とがオーバーラップするようにモータ731を制御する。そして、トグルスプリング100の不感帯は、このオーバーラップする領域と重なる位置に形成されている。これにより、スイングアーム71をトグルスプリング100のトルクによってロック位置もしくはアンロック位置に移動させることができる。
Here, since there is a dead zone in the
ここで、スイングアーム71がアンロック位置からロック位置に向けて移動する際のスイングアーム71と爪部23dとの位置関係について詳述する。図14に示すように、第1の領域を形成する「手前側の位置」までスイングアーム71が回動した場合、上面視においてスイングアーム71と爪部23dとはオーバーラップする。言い換えると、電気式駆動機構であるモータ731により電気的にトルクを付与して「手前側の位置」まで移動させる際、スイングアーム71の一部である上面視側端部71gは、離間方向から見て爪部23dとオーバーラップする。スイングアーム71が「手前側の位置」まで回動したときには、スイングアーム71の上面視側端部71gが爪部中心線よりもロック側に位置するように構成されており、スイングアーム71の最外径部71fは、回動方向長さに着目したとき、「手前側の位置」において離間方向から見て爪部23dと半分以上オーバーラップするように構成されている。
Here, the positional relationship between the
更に、実施例1では、スイングアーム71の回動位置が、図14に示す「中央の位置」(手前側の位置よりもアンロック側の位置)において、スイングアーム71の上面視側端部71gが爪部中心線よりもロック側に位置しており、言い換えると、「手前側の位置」よりもアンロック側の「中央の位置」においても、最外径部71fが離間方向から見て爪部23dと半分以上オーバーラップしている。
Furthermore, in the first embodiment, when the swing position of the
更に、アンロック位置から、「中央の位置」よりもアンロック側の位置である「不感帯開始位置」までスイングアーム71が回動した場合も、同様に、スイングアーム71の上面視側端部71gは爪部23dの中心線(図14参照)をロック側に越える位置まで回動している。
Further, when the
すなわち、実施例1では耐久性の向上等の観点から、モータ731を用いて電気的にトルクを付与する第1の領域と、トグルスプリング100を用いて機械的にトルクを付与する領域とを形成する。これにより、スイングアーム71の作動範囲全域をモータにより動作させないため、スイングアーム71はモータ等に過剰な負荷が作用することを回避して耐久性の向上を図り、トグルスプリング100により所定位置に付勢力を作用させることで安定して所定位置を維持する。
That is, in the first embodiment, from the viewpoint of improving durability, a first region for applying torque electrically using the
ここで、仮に、トグルスプリング100のみで作動する領域に到達した際に、スイングアーム71と爪部23dとが全く係合していない、すなわち離間する方向から見て全くオーバーラップしていない場合、トグルスプリング100の弾性力のみにロック状態の達成を依存することになる。しかし、スイングアーム71にはコンタミ(ごみや泥等)や寒冷地における氷結等によって小さなトルクでは動作が十分に確保されない場面が想定され、そのような場面でトグルスプリング100の弾性力のみに依存すると、十分な回動が得られないおそれがあり、ロック動作に対する信頼性が懸念される。
Here, if the
これに対し、モータ731により電気的にしっかりとトルクを付与可能な第1の領域が終了する前に、スイングアーム71と爪部23dとが上面視においてオーバーラップするように構成することで、ロック動作に対する信頼性を確保でき、耐久性の向上と信頼性の向上の両立を図ることができる。
On the other hand, the
次に、不感帯は、スイングアーム71の中央位置よりもロック側にオフセットした領域に設定する。言い換えると、不感帯が中立位置からアンロック側に存在する領域内よりも中立位置からロック側に存在する領域内に多く重なる位置に形成されている。ここで、具体的な不感帯オフセット方法について説明する。上記図12の説明では、説明の簡単のため、中立位置において、挿入部74b1と挿入部750とがスイングアーム回動中心と一列に並んだスプリング中心位置として説明したが、このスプリング中心位置を若干ロック側にオフセットして形成することで、不感帯をオフセット配置できる。このように、不感帯をロック側にオフセット配置することで、より確実にアンロック状態を確保することができる。尚、不感帯をスイングアーム71の中央位置よりもロック側にオフセットした例を示したが、不感帯をスイングアーム71の中央位置に対して左右対称に設けてもよいことは言うまでもない。
Next, the dead zone is set in a region offset from the center position of the
次に、アンロック状態を確保する理由について説明する。基本的に車両停止時であれば、特に振動等が入力されることはなく、スイングアーム71が影響を受けることはないため、充電中のように車両停止状態であれば、ロック状態を維持することは困難ではない。これに対し、走行中は振動等が入力されるため、スイングアーム71の共振周波数振動が入力されると、スイングアーム71をアンロック状態にしているにも関わらずロック状態に移動するおそれがある。すると、いざ、操作者が車両を充電スタンドに停車して充電しようとしたときに、スイングアーム71がロック状態にあるため、充電用コネクタ2を差し込むことができない。操作者は、特にロック機構を操作する訳ではない為、このような状況は違和感となる。そこで、走行中に振動等が入力された場合であっても確実にアンロック状態を確保することで、操作者の違和感を回避するものである。
Next, the reason for securing the unlocked state will be described. Basically, when the vehicle is stopped, no vibration or the like is input, and the
次に、スイングアーム71に対して図13や図14に示すモータトルク付与を実現する通電切り換え機構について説明する。図15は図5に示すロック機構の機械構成を表す内部構造図のうち、ウォームホイール734と、駆動ギヤ734aと、従動部材735とを取り外した図である。ロック機構は、ウォームホイール734の背面側にドーナツ状のスイッチ部材739を有する。このスイッチ部材739は、ドーナツ状の円盤部から従動部材735側に突出した係合部739aを有し、長穴735c内に挿入される。図16はスイッチ部材の斜視図である。このスイッチ部材739の円盤部裏面側には、板ばね状であって複数の脚部が形成された通電端子739bを有する。この通電端子739bは、後述する通電部と摺動接触する第1接触部739b1と、第2接触部739b2とを有し、この両者が接触する通電部の間での通電を行う。
Next, an energization switching mechanism for realizing the application of motor torque shown in FIGS. 13 and 14 to the
このスイッチ部材739の裏面側には、図外の電源とモータ731とを電気的に接続するためのバスバーである第1通電部736aと、第2通電部736bと、第3通電部736cと、第1通電部736aから第2通電部736bへの電流の流のみ許容する第1ダイオード737aと、第3通電部736cから第2通電部736bへの電流の流のみ許容する第2ダイオード737bと、を有する。第3通電部736cはモータ731の端子731aと接続され、一方、モータ731の端子731bはバスバー738を介して図外の電源と電気的に接続されている。
On the back side of the
スイッチ部材739は通電端子739bが従動部材735(スイングアーム71)の作動に応じて回動し、第1,第2及び第3通電部上を摺動する。このとき、スイッチ部材739(機械的スイッチ)は、第1接触部739b1が第1通電部736aに位置し、第2接触部739b2が第2通電部736bに位置することで第1通電部736aと第2通電部736bとを連通する第1位置、第1接触部739b1が第1通電部736aに位置し、第2接触部739b2が第3通電部736bに位置することで第1通電部736aと第3通電部736cとを連通する第2位置、第1接触部739b1が第2通電部736aに位置し、第2接触部739b2が第3通電部736bに位置することで第2通電部736bと第3通電部736cとを連通する第3位置の3つの位置を達成可能な長さに設定された通電端子739bを有する。
In the
次に、通電端子739bの位置と通電状態との関係について説明する。図17は実施例1のスイッチ部材による通電状態を表す概略図である。実施例1のロック機構はコントロールユニットCUからの通電指令に基づいてモータ731への通電状態(通電のオン・オフ及び通電方向)が制御される。例えば、図17(a)に示すように、アンロック状態からロック状態へ通電駆動する場合には、第1通電部736aをプラスとし、バスバー738をマイナスとする。このとき、アンロック状態では、通電端子739bは第1位置にあることから、電流は第1通電部736aから通電端子739bを介して第2通電部736bへ流れ、第2ダイオード737bを介して第3通電部736cへと流れることでモータ731を駆動する。
Next, the relationship between the position of the
次に、モータ731の駆動により、スイングアーム71が回動すると、図17(b)に示すように、スイッチ部材739も共に回動し、通電端子739bが第2位置となる。この第2位置は図13,14で示す第1の領域と第2の領域とがオーバーラップする状態に相当し、ダイオードによらずどちらの方向にも通電可能に構成されることでモータ731を制御する。
Next, when the
次に、モータ731の駆動により更にスイングアーム71が回動すると、図17(c)に示すように、通電端子739bが第3位置となる。この場合、第1ダイオード737aは第1通電部736aから第2通電部736bへの通電を禁止するため、通電状態を得ることができない。この場合には、トグルスプリング100のトルクによってスイングアーム71が回動し、これに伴ってスイッチ部材739も回動することとなる。これにより、スイングアーム71はロック位置への移動を完了する。尚、通電端子739bが第2位置と第3位置とに切り替わるタイミングが図13,14における第1の領域の「手前側」に対応する位置となる。
Next, when the
次に、ロック位置からアンロック位置に駆動する場合は、図17(c)の状態から、図17(d)に示すように、通電方向が切り換えられる。すると、第3通電部736cから通電端子739bを介して第2通電部736bへと流れ、第1ダイオード737aを介して第1通電部736aへと流れることでモータ731が反対方向に駆動される。それ以後の作動は、基本的にアンロック位置に向けて作動する場合と同じであるため、説明を省略する。
Next, when driving from the locked position to the unlocked position, the energization direction is switched from the state shown in FIG. 17C as shown in FIG. Then, the
図18は実施例1のロック機構に対する通電駆動状態を表すタイムチャートである。実施例1のロック機構にあっては、スイングアーム71を通電駆動するときは、通電と非通電とを間欠的に繰り返す。このとき、オン時間t1は、スイングアーム71の作動範囲内に特に障害物等が存在しない場合、確実にスイングアーム71がアンロック位置からロック位置まで移動できる時間、もしくはロック位置からアンロック位置まで移動できる時間が確保されている。一方、非通電時間t2は、スイングアーム71がトグルスプリング100により動作開始位置まで戻るのに必要な時間以上に設定されている。ここで、間欠的に通電する理由及び非通電時間の定義について詳述する。
FIG. 18 is a time chart showing the energization drive state for the lock mechanism of the first embodiment. In the lock mechanism of the first embodiment, when the
スイングアーム71を駆動する際、スイングアーム71自体もしくは爪部23dの上方に氷や泥といった障害物等が付着してロック可能な位置まで回動できない事態が想定される。この場合、間欠的に通電させることでスイングアーム71をハンマーのように機能させ、障害物に対して複数回にわたって障害物に衝撃を加え、障害物を除去するものである。
When the
このとき、図14に示すように、不感帯までスイングアーム71が回動すると、ロック可能な位置まで回動し、この場合はロック状態を確保できるため問題はない。しかし、障害物によって不感帯の手前までしか回動できない場合はロック状態を確保できない。このとき、通電を終了すると、トグルスプリング100の作用によってスイングアーム71は動作開始位置であるアンロック位置まで戻されることになる。よって、このトグルスプリング100の作用を利用し、間欠的に通電することでスイングアーム71をハンマーのように機能させることとした。
At this time, as shown in FIG. 14, when the
スイングアーム71をハンマーのように機能させて障害物を除去もしくは粉砕するにあたり、スイングアーム71がトグルスプリング100の作用によってアンロック位置まで確実に戻ってから、再度通電によって駆動するほうが、スイングアーム71がアンロック位置まで戻る前に通電を再開する場合に比べてスイングアーム71に大きな慣性力を付与することができる。よって、非通電時間t2は、トグルスプリング100によってスイングアーム71が不感帯手前からアンロック位置まで戻るのに必要な時間以上を確保することとした。
When removing or crushing an obstacle by causing the
次に、図18に示す正常時における実電流の作用を図19の概略図に基づいて説明する。図19は実施例1の通電端子の位置と通電端子の作動状態とを表す概略図である。第1接触部739b1はアンロック位置に相当するポジションP1にあるとき、ロック要求に基づく通電指令によりオン信号が通電時間t1だけ出力される。障害物等が存在しない場合には、この通電指令に基づく駆動によってスイングアーム71は不感帯領域を越えていく。よって、第1接触部739b1はトグルスプリング100の作用によってロック位置に相当するポジションP3まで移動する。この位置は、第3位置であることから、第1ダイオード737aによって通電は機械的に遮断される。よって、通電指令として間欠的にオン指令が出力されたとしても、モータ731には電流が流れることはなく、無駄な電流消費は抑制される。
Next, the action of the actual current in the normal state shown in FIG. 18 will be described based on the schematic diagram of FIG. FIG. 19 is a schematic diagram illustrating the position of the energizing terminal and the operating state of the energizing terminal according to the first embodiment. When the first contact portion 739b1 is in the position P1 corresponding to the unlock position, an ON signal is output for the energization time t1 by an energization command based on the lock request. When there is no obstacle or the like, the
次に、図18に示す異常時における実電流の作用を図19に基づいて説明する。ここで、異常時とは障害物が存在することでスイングアーム71の回動が不感帯手前側までとされ、その後、障害物がスイングアーム71によって破壊されることで回動可能となった場合を示す。
障害物が存在した場合、不感帯より手前のポジションP2までしか第1接触部739b1は移動することができない。ここで通電時間t1が経過すると、その後はオフ信号が非通電時間t2確保される。すると、トグルスプリング100の作用によってスイングアーム71は動作開始位置であるアンロック位置に戻される。次に、非通電時間t2が経過すると、その後はオン信号が出力される。これにより、スイングアーム71をハンマーのように機能させ、大きく振りかぶって障害物を破壊できる。この動作により障害物の破壊に成功すると、それ以後は、スイングアーム71がロック位置まで回動する。このとき、上述したように第1ダイオード737aによって通電は機械的に遮断されるため、その後に通電指令が出力されたとしても、モータ731には電流が流れることはない。言い換えると、障害物の破壊に成功するまでの間は、間欠的な通電の回数だけスイングアーム71をハンマーとして機能させることができ、障害物の破壊に成功すると、その後はオン指令が出力されたとしても、電流は流れない構成を機械的に得ることができる。よって、コントロールユニットCU側では、単に予め設定された所定回数だけ通電と非通電の指令を繰り返せばよいため、制御ロジックの簡素化を図ることができる。
Next, the action of the actual current at the time of abnormality shown in FIG. 18 will be described based on FIG. Here, when there is an obstacle, the
When there is an obstacle, the first contact portion 739b1 can move only to the position P2 before the dead zone. Here, when the energization time t1 elapses, thereafter, the off signal is secured for the non-energization time t2. Then, the
以上説明したように、実施例1にあっては下記に列挙する作用効果を奏する。
(1)使用者の操作により充電用コネクタ2の係合部と係合する凸部41a(被係合部)を有し、係合状態において外部電源からの電力が供給される充電ポート4と、爪部23d(係合部)と凸部41aとが係合状態にある時に、爪部23dが凸部41aと離間する解除操作を規制することで、係合状態の解除を制限するスイングアーム71(制限部材)と、通電駆動によりスイングアーム71を動作させることで、離間方向から見て爪部23dとオーバーラップして爪部23dの解除操作を規制するロック状態と、爪部23dとオーバーラップせずに解除操作を許容するアンロック状態とを達成するロック機構7(ロック状態制御手段)と、を有し、ロック機構7は、スイングアーム71をロック状態もしくはアンロック状態である所定位置まで移動させるときに、所定位置よりも手前側までモータ731により電気的にトルクを付与することで移動させる電気式駆動機構と、手前側から所定位置までをスイングアーム71と車体側との間に設けたトグルスプリング100(機械的にトルクを付与することで移動させる機械式駆動機構)とを有し、スイングアーム71を通電駆動するときは、通電と非通電とを間欠的に繰り返すと共に、非通電時間を、スイングアーム71がトグルスプリング100により動作開始位置まで戻るのに必要な時間以上とした。
よって、スイングアーム71の作動範囲全域をモータにより動作させないため、スイングアーム71はモータ等に過剰な負荷が作用することを回避することができ、耐久性の向上を図ることができる。また、トグルスプリング100により移動させるため、所定位置に付勢力を作用させることができ、安定して所定位置を維持することができる。また、障害物が存在した場合、オフ信号が非通電時間t2確保されると、トグルスプリング100の作用によってスイングアーム71は動作開始位置であるアンロック位置に戻される。その後はオン信号が出力されることで、スイングアーム71をハンマーのように機能させ、大きく振りかぶって障害物を破壊できる。
As described above, Example 1 has the following effects.
(1) a charging
Therefore, since the entire operating range of the
(2)ロック機構7は、通電駆動により前記制限部材を動作させるアクチュエータと電気的に接続するための第1通電部736aと、第2通電部736bと、第3通電部736cと、第1通電部736aから第2通電部736bへの電流の流のみ許容する第1ダイオード737aと、第3通電部736cから第2通電部736bへの電流の流のみ許容する第2ダイオード737bと、を有し、スイングアーム71の回動に連動して、第1通電部736aと第2通電部736bとを連通する第1位置、第1通電部736aと第3通電部736cとを連通する第2位置、第2通電部736bと第3通電部736cとを連通する第3位置の3つの位置を達成可能なスイッチ部材739(機械的スイッチ)を設けた。
よって、障害物の破壊に成功するまでの間は、間欠的な通電の回数だけスイングアーム71をハンマーとして機能させることができ、障害物の破壊に成功すると、その後はオン指令が出力されたとしても、電流は流れない構成を機械的に得ることができる。よって、コントロールユニットCU側では、単に予め設定された所定回数だけ通電と非通電とを繰り返せばよいため、制御ロジックの簡素化を図りつつ無駄な電流の通電を回避することができる。
(2) The
Therefore, until the obstacle is successfully destroyed, the
(3)機械式駆動機構は、スイングアーム71と車体側との間に設けられたトグルスプリング100である。
よって、簡単な構成で所望の領域にのみ付勢力を付与することができ、低コストで安定した作動を実現できる。
(3) The mechanical drive mechanism is a
Therefore, the urging force can be applied only to a desired region with a simple configuration, and a stable operation can be realized at a low cost.
(4)制限部材として、回動によりロック状態とアンロック状態とに切り替えるスイングアーム71を採用した。
よって、簡易な構成でありながら、十分な制限状態の維持を達成することができる。また、既存のオートドアロック機構等にも採用されている部品をそのまま流用することで製造コストの低減を図ることもできる。
(4) As a limiting member, a
Therefore, it is possible to achieve a sufficiently restricted state while having a simple configuration. In addition, the manufacturing cost can be reduced by diverting the parts used in the existing automatic door lock mechanism and the like as they are.
以上、実施例に基づいて本願発明を説明してきたが、他の構成であってもよい。実施例1では充電ポートとして車両前方に備えられた例を示したが、車両後方に備えた場合や車両側面に備えた場合でもよい。また、実施例では電気自動車について説明したが、プラグインハイブリッド車両等でも構わない。 Although the present invention has been described based on the embodiments, other configurations may be used. In the first embodiment, an example in which the charging port is provided in front of the vehicle is shown. However, the charging port may be provided in the rear of the vehicle or in the side of the vehicle. Moreover, although the electric vehicle has been described in the embodiment, a plug-in hybrid vehicle or the like may be used.
また、実施例1では、トグルスプリングとしてコイルばねを用いた構成を例に示したが、他の構成であっても同様の作用を示すものであれば、問題なく適用可能である。例えば、シーソー型のトグルスイッチのような付勢力の与え方でもよい。また、実施例では、ロック機構として、回動により制限する状態と制限しない状態とを切り替える例について説明したが、回動に限らず、前後方向や左右方向にスライドする構成により切り替える構成であっても構わない。また、実施例では図14に示すように、爪部中心線とロック位置とが同じ位置とされているが、ロック位置は更に回動した位置、もしくは若干手前側の位置であってもよい。 In the first embodiment, the configuration using the coil spring as the toggle spring is shown as an example. However, other configurations can be applied without any problem as long as the same effect is exhibited. For example, a method of applying an urging force such as a seesaw type toggle switch may be used. In the embodiment, an example of switching between a state restricted by rotation and a state not restricted as a lock mechanism has been described. However, the lock mechanism is not limited to rotation, and is configured to be switched by a configuration that slides in the front-rear direction and the left-right direction. It doesn't matter. Further, in the embodiment, as shown in FIG. 14, the claw portion center line and the lock position are the same position, but the lock position may be a further rotated position or a slightly forward position.
1 充電スタンド
2 充電用コネクタ
4 充電ポート
6 車載バッテリ
7 ロック機構
8 ロック機構
9 カバー部材
23 係合部材
23a 解除ボタン
23c 支持点
23d 爪部
71 スイングアーム(制限部材)
73 ロックアクチュエータ
100 トグルスプリング(機械式駆動機構)
736a 第1通電部
736b 第2通電部
736c 第3通電部
737a 第1ダイオード
737b 第2ダイオード
739 スイッチ部材(機械的スイッチ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
73 Lock actuator
100 Toggle spring (mechanical drive mechanism)
736a 1st current-carrying part
736b Second energizing section
736c 3rd energizing part
737a First diode
737b Second diode
739 Switch members (mechanical switches)
Claims (4)
前記係合部と前記被係合部とが係合状態にある時に、前記係合部が前記被係合部と離間する解除操作を規制することで、係合状態の解除を制限する制限部材と、
通電駆動により前記制限部材を動作させることで、前記離間方向から見て前記係合部材とオーバーラップして前記係合部の解除操作を規制するロック状態と、前記係合部材とオーバーラップせずに前記解除操作を許容するアンロック状態とを達成するロック状態制御手段と、
を有し、
前記ロック状態制御手段は、前記制限部材をロック状態もしくはアンロック状態である所定位置まで移動させるときに、前記所定位置よりも手前側位置までをモータにより電気的にトルクを付与することで移動させる電気式駆動機構と、前記手前側位置から前記所定位置までを機械的にトルクを付与することで移動させる機械式駆動機構と、を有し、前記制限部材を通電駆動するときは、通電と非通電とを間欠的に繰り返すと共に、前記非通電時間を、前記制限部材が前記機械式駆動機構により動作開始位置まで戻るのに必要な時間以上とすることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。 A charging port that has an engaged portion that engages with an engaging portion of the charging connector by a user's operation, and that is supplied with power from an external power source in the engaged state;
A restricting member that restricts release of the engaged state by restricting a release operation in which the engaged portion is separated from the engaged portion when the engaged portion and the engaged portion are in the engaged state. When,
By operating the restriction member by energization driving, the locking member overlaps with the engagement member when viewed from the separation direction and restricts the release operation of the engagement portion, and does not overlap with the engagement member. A locked state control means for achieving an unlocked state allowing the release operation to
Have
The lock state control means moves the restricting member to a position closer to the front side than the predetermined position by electrically applying torque when moving the restricting member to a predetermined position in a locked state or an unlocked state. An electric drive mechanism, and a mechanical drive mechanism that moves by mechanically applying torque from the near side position to the predetermined position. A charging port control device for an electric vehicle characterized by intermittently repeating energization and setting the non-energization time to a time required for the limiting member to return to the operation start position by the mechanical drive mechanism. .
前記ロック状態制御手段は、通電駆動により前記制限部材を動作させるアクチュエータと電気的に接続するための第1通電部と、第2通電部と、第3通電部と、前記第1通電部から前記第2通電部への電流の流のみ許容する第1ダイオードと、前記第3通電部から前記第2通電部への電流の流のみ許容する第2ダイオードと、を有し、前記制限部材の回動に連動して、前記第1通電部と前記第2通電部とを連通する第1位置、前記第1通電部と前記第3通電部とを連通する第2位置、前記第2通電部と前記第3通電部とを連通する第3位置の3つの位置を達成可能な機械的スイッチを設けたことを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。 The charging port control device for an electric vehicle according to claim 1,
The lock state control means includes a first energization unit, a second energization unit, a third energization unit, and the first energization unit for electrically connecting to an actuator that operates the restriction member by energization driving. A first diode that allows only a current flow to the second energization unit, and a second diode that allows only a current flow from the third energization unit to the second energization unit. In conjunction with the movement, a first position where the first energization unit and the second energization unit communicate with each other, a second position where the first energization unit and the third energization unit communicate with each other, and the second energization unit A charging port control device for an electric vehicle, comprising a mechanical switch capable of achieving three positions of a third position that communicates with the third energization section.
前記機械式駆動機構は、前記制限部材と前記車体側との間に設けられたトグルスプリングであることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。 In the charging port control device for an electric vehicle according to claim 1 or 2,
The charging port control device for an electric vehicle, wherein the mechanical drive mechanism is a toggle spring provided between the restriction member and the vehicle body side.
前記制限部材は、回動によりロック状態とアンロック状態とに切り替えるスイングアームであることを特徴とする電動車両の充電ポート制御装置。 In the charging port control device for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The charging port control device for an electric vehicle, wherein the limiting member is a swing arm that is switched between a locked state and an unlocked state by turning.
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