JP2015089283A - 車両用外部充電器接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】充電完了時に充電コネクタが充電ポートに対し所定の抜き取り方向ストローク位置にされることで、充電完了を目視確認できるようにして充電完了を認知し易くする。
【解決手段】充電コネクタ2を図示のごとく充電ポート7に挿入した状態で行う充電が完了すると、ロックピン11がロック孔2aから後退されている。これを受けてモータ21は時計方向駆動により摩擦ローラ対22,23を介し充電コネクタ2を図示の挿入完了位置から引き抜き方向へストロークさせる。充電コネクタ2の端子2bが充電ポート7の端子7bから切離される充電コネクタ2の引き抜きストローク位置でモータ21の時計方向駆動を停止させ、充電コネクタ2を、端子2b, 7bが丁度切離された繰り出し位置に保つ。この状態をもって運転者は充電完了を目視確認可能であり、その後に上記繰り出し位置の充電コネクタ2を手で充電ポート7から抜き取って、一連の充電作業を終えることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、車外充電器の充電コネクタを車載充電ポートに挿入した状態で車外充電器からの電力により車載バッテリを充電する際に用いる車両用外部充電器接続構造に関し、特に充電の終了を、充電コネクタが充電ポートから外脱された状態の形成によって知らしめ得るよう工夫した改良提案に係わる。

充電中に充電コネクタが充電ポートから外脱することは、充電用の給電路が強電系であることともあって、好ましくない。
そこで、充電コネクタが充電中に充電ポートから外脱することのないようにする必要があり、そのための充電コネクタ外脱防止機構としては従来、例えば特許文献1に記載のごときものが知られている。

この提案技術は、車両のドア施錠状態で充電コネクタを充電ポートに挿入して行われるバッテリ充電中、車両のドア施錠状態を検出し、この車両ドア施錠状態に応答して電磁ソレノイドを作動させることにより、充電ポートに対する充電コネクタの挿脱方向を横切る方向へロックピンを進出させ、その先端部の係合作用により上記挿入状態の充電コネクタが充電ポートから外脱することのないようにしたものである。

特開２０１０−００４７３１号公報

しかし上記した型式の充電コネクタ外脱防止機構付きの車両用外部充電器接続構造にあっては、充電完了状態になっても外観上この充電完了を知ることが叶わず、運転者などの充電設備使用者はわざわざ足を運んで充電完了を確認に行かなければならないし、この確認を怠ると以下のような問題が発生する。

つまり、車両用外部充電器が設置される充電スタンドなどでは、一の外部充電器に対して複数台の車両が充電待ちし得るような車両待機スペースを設置することが考えられ、充電が完了したら速やかに、それを周囲の充電設備使用者に知らしめるのがよい。
しかし従来は、充電完了状態になっても外観上この充電完了を知ることができないため、その確認を周囲の充電設備使用者が怠ると、充電コネクタ接続車両が充電を完了しているのに次の車両への充電が行われない状態が続き、時間の無駄が発生するだけでなく、次車両の運転者に迷惑がかかるという問題を生ずる。

本発明は、このような無駄時間の発生や次車両運転者への迷惑に関する問題に鑑み、そして充電完了時はロックピンの進出位置からの後退により充電コネクタの外脱防止が解かれて充電ポートからの引き抜きが可能であることから、ロックピンの後退状態で充電コネクタを充電ポートから引き抜き方向へストロークさせることとし、これにより充電完了状態を外観から知ることができるようにして上記の問題を解消し得るよう改良した車両用外部充電器接続構造を提供することを目的とする。

この目的のため、本発明による車両用外部充電器接続構造は、これを以下のごとくに構成する。
先ず本発明の前提となる車両用外部充電器接続構造を説明するに、これは、
車両用外部充電器の充電コネクタを挿入され、該挿入状態でこの充電コネクタから電力供給を受けて車載バッテリを充電可能にする充電ポートと、
該充電ポートに対する前記充電コネクタの挿脱方向を横切る方向へ進出することにより、前記挿入状態の充電コネクタが充電ポートから外脱するのを防止する充電コネクタ外脱制限部材とを具備し、
該充電コネクタ外脱制限部材を前記進出位置から後退させることにより前記充電コネクタを前記充電ポートから抜き取り可能にしたものである。

本発明の車両用外部充電器接続構造は、上記の基本構成に対し以下のような充電コネクタ変位手段を設ける工夫によって、前記無駄時間の発生や次車両運転者への迷惑に関した問題解決が可能となるよう改良したものである。
この充電コネクタ変位手段は、前記充電コネクタ外脱制限部材の後退状態で、前記充電コネクタを前記充電ポートに対し抜き取り方向ストローク位置へ変位させるよう構成したものである。

上記した本発明の車両用外部充電器接続構造によれば、充電コネクタ外脱制限部材の後退状態で、充電コネクタを充電ポートに対し抜き取り方向ストローク位置へ変位させるため、
充電コネクタが上記の抜き取り方向ストローク位置となる外観上の変化をもって、つまり、外部充電器近くまで行かなくても、充電コネクタ外脱制限部材の後退状態（充電完了）を目視によって知ることができる。

従って、充電完了状態を外部充電器から離れた場所からでも知ることができることとなり、充電コネクタ接続車両の充電完了を速やかに知り得て、次の車両への充電を直ちに開始させることができ、無駄時間の発生を回避し得ると共に次車両運転者への迷惑を最小限に抑えることができる。

本発明の第1実施例になる車両用外部充電器接続構造を具えた車両の前半分を、外部充電状態で示す側面図である。 図1における車両用外部充電器接続構造の充電ポートに対する充電コネクタの挿入状態を示す縦断側面図である。 図1における車両用外部充電器接続構造の充電コネクタ外脱防止機構を示し、 (a)は、該充電コネクタ外脱防止機構を、充電コネクタが充電ポートに挿入される前の状態で示す概略縦断側面図、 (b)は、該充電コネクタ外脱防止機構を、充電コネクタが充電ポートに挿入されている途中状態で示す概略縦断側面図、 (c)は、該充電コネクタ外脱防止機構を、充電コネクタが充電ポートに挿入され終えた状態で示す概略縦断側面図である。 図3における充電コネクタ外脱防止機構のロックピン後退機構を示す、図3と同様な概略縦断側面図である。 図3の充電コネクタ外脱防止機構に関連して設ける充電コネクタ変位手段を充電ポートに組み込んだ状態で示す斜視図である。 図5の充電コネクタ変位手段が組み込まれている充電ポートに充電コネクタを挿入した状態で充電コネクタ変位手段の要部を示す断面図である。 図5,6に示した充電コネクタ変位手段の充電コネクタ挿入時制御に関した制御プログラムのフローチャートである。 図7の制御プログラムによる充電コネクタ変位手段の充電コネクタ挿入時制御に関した動作タイムチャートである。 図5,6に示した充電コネクタ変位手段の充電コネクタ外脱時制御に関した制御プログラムのフローチャートである。 図9の制御プログラムによる充電コネクタ変位手段の充電コネクタ外脱時制御に関した動作タイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜第１実施例の構成＞
図1は、本発明の第1実施例になる車両用外部充電器接続構造を具えた車両の前半分を、外部充電状態で示す側面図である。
図中1は、車両用外部充電器である充電スタンド、2は、充電コネクタをそれぞれ示し、これら充電スタンド1および充電コネクタ2間を電源ケーブル3によって接続する。

車両4は、床下に強電バッテリ5を収納して具え、当該バッテリ5の電力により、ボンネットフード6の下方に画成されたモータルーム内のモータ/ジェネレータ（図示せず）を駆動して走行するものとする。
車両4は更に、上記モータルームの前方空所内に収納して充電ポート7を具え、当該充電ポート収納空所の上方開口部を開閉蓋8により塞ぐことにより充電ポート7への塵埃の侵入を防ぐ。
車載バッテリ5および充電ポート7間を充電ケーブル9により電気接続する。

車載バッテリ5への充電に際しては、通常は閉じている開閉蓋8を図1に示すごとくに開いて充電ポート7を露出させ、この充電ポート7に充電コネクタ2を図2のごとく挿入して両者間を電気接続する。
この状態で充電スタンド1の操作により、当該充電スタンド1の電力を順次、電源ケーブル3、充電コネクタ2、充電ポート7、および充電ケーブル9によりバッテリ5に向かわせ、これへの充電を行う。
充電完了後は、これを関知して充電スタンド1が上記の給電を終了させ、その後に充電コネクタ2を充電ポート7から引き抜き、更に開閉蓋8を図1の開位置から閉位置となす。

＜充電コネクタ外脱防止機構＞
ところで上記の外部充電器接続構造において、充電コネクタ2を充電ポート7に挿入した状態で行うバッテリ充電中に充電ポート7から充電コネクタ2が抜けて外脱することは、充電用の給電路が強電系であることともあって、好ましくない。

そこで、充電コネクタ2が充電中に充電ポート7から外脱することのないようにする必要があり、本実施例ではそのための充電コネクタ外脱防止機構を図2に示すごとく、充電ポート7にストローク可能に設けたロックピン11と、当該ロックピン11の図示する進出位置でその進出方向先端部分11aが陥入するよう充電コネクタ2に設けたロック孔2aとで構成する。
ロックピン11は、図2の進出位置において先端部分11aが充電コネクタ2のロック孔2a内に陥入することで、充電コネクタ2が充電ポート7から外脱するのを防止することができる。
従って、ロックピン11は本発明における充電コネクタ外脱制限部材に相当する。

上記した充電コネクタ2の外脱防止を可能にするためロックピン11は図3のごとく、充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿脱方向（図3に矢印で示す）を横切る方向（図3の下方および上方）へ進退するよう充電ポート7の横孔7aにストローク可能に挿通して充電ポート7に設ける。
また充電コネクタ2に設けるロック孔2aは、図3(c)に示す充電コネクタ2の挿入完了位置で充電ポート横孔7aに整列するよう配置する。
かくして、図3(c)に示す充電コネクタ2の挿入完了位置でロックピン11の先端部分11aが充電コネクタロック孔2aに陥入し、充電コネクタ2の充電ポート7からの外脱防止機能が得られる。

ところでロックピン先端部分11aの折損や充電コネクタロック孔2aの欠損などの故障が発生していると、これらによる充電コネクタ2の充電ポート7からの外脱防止機能が得られない。
かかる状態のもとで充電を行っている場合に、電源コード3に誤って足を引っかけるなどにより充電コネクタ2が充電ポート7から引き抜かれる方向の外力を受け、充電コネクタ2が充電ポート7から外脱することは、充電用の給電路が強電系であることともあって、好ましくない。
よって当該故障は、充電コネクタ2を充電ポート7に挿入する過程で検知するのが肝要であり、本実施例においては、当該故障を確実、且つ簡単に、しかも安価に検出し得るよう以下の工夫を施し、この故障検出結果を用いて後述のごとくに充電制御を行うこととする。

この目的のため本実施例においては先ずロックピン11を、バネなどの弾性部材12により図3(a), (c)の進出位置に向け附勢して、常態ではこの進出位置に支持する構成となす。
かかるロックピン11の進出位置でロックピン先端部分11aは充電ポート7内に進入するが、当該進入したロックピン先端部分11aの端面11bを、以下のカム作用が生起されるよう一方向に傾斜したテーパ付きとする。

つまり当該ロックピン先端部分11aの一方向傾斜端面11bは、充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入過程で図3(b)に示すごとく、充電コネクタ2の先端により押されてこれとの間のカム作用によりロックピン11を弾性部材12に抗し径方向外方へ後退させるよう機能するものとする。
かかるロックピン11の後退により、充電コネクタ2は図3(c)に示す挿入完了位置まで挿入することができ、ロックピン11の存在によっても充電ポート7への挿入を何ら妨げられない。

更に、ロックピン11の図3(b)に示す後退時に作動されて状態が切り替わるマイクロスイッチ13を充電ポート7に取着して設け、ロックピン11には、ロックピン11のストロークに応じてマイクロスイッチ13を作動させるスイッチ作動子14を横方向に突設する。
スイッチ作動子14は、図3(a), (c)に示すロックピン11の進出位置ではマイクロスイッチ13を作動させず、図3(b)に示すロックピン11の後退位置でマイクロスイッチ13を作動させるような位置に配置する。

そしてマイクロスイッチ13は、ロックピン11が図3(b)に示す後退位置となってスイッチ作動子14により作動される時、作動前のOFF（ON）状態からON（OFF）状態に切り替わり、次にロックピン11が図3(b)に示す後退位置となってスイッチ作動子14により作動される時、逆方向に状態切り替えされるものとする。
これらマイクロスイッチ13およびその作動子14は、マイクロスイッチ13の当該状態切り替えによりロックピン11の後退を検知する。

以上によれば、充電コネクタ2を図3(a)の位置から同図(b)のように充電ポート7内に挿入する過程で、充電コネクタ2の先端がロックピン先端部分11aの一方向傾斜端面11bとのカム作用によりロックピン11を図3(a)の進出位置から同図(b)のように後退させるため、充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入が可能である。
充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入（電気接続）完了時に図3(c)のごとく、ロックピン先端部分11aが充電コネクタ2のロック孔2aに整列してこのロック孔2a内に陥入し、ロックピン11は充電コネクタ2が充電ポート7から外脱するのを防止することができる。

充電の完了に伴い図3(c)に示す挿入状態の充電コネクタ2を充電ポート7から取り外すに際しては、ロックピン11を、後で詳述するロックピン後退機構により図3(c)の進出位置から同図(b)の後退位置へストロークさせてロックピン先端部分11aをロック孔2aから脱出させ、この状態で充電コネクタ2を図3(a)のように充電ポート7から抜いて取り外すことができる。
かかる充電コネクタ取り外し時のロックピン後退機構によるロックピン11の図3(c)に示す進出位置から同図(b)に示す後退位置へのストロークにもマイクロスイッチ13は応動し、逆方向へ状態切り替えされ、この時点でマイクロスイッチ13は元の状態に戻る。

上記充電コネクタ2の挿脱作業中、ロックピン先端部分11aの折損や充電コネクタロック孔2aの欠損などの故障がなければ、充電コネクタ2の図3(b)に示す挿入過程でロックピン11は図示のごとく後退位置となり、これに応動してマイクロスイッチ13がOFF（ON）状態からON（OFF）状態に切り替わる。
しかしてロックピン先端部分11aの折損や充電コネクタロック孔2aの欠損などの故障が発生していると、充電コネクタ2の図3(b)に示す挿入過程でロックピン11が図示の後退位置となり得ないため、マイクロスイッチ13は状態を切り替えられることなく、充電コネクタ挿入前と同じ状態を保つ。

よって、充電コネクタ2の図3(b)に示す挿入過程でマイクロスイッチ13がOFF（ON）状態からON（OFF）状態に切り替わったか否かにより、ロックピン先端部分11aの折損や充電コネクタロック孔2aの欠損などの故障が生じていない正常状態（充電コネクタ外脱防止可能状態）か、かかる故障が発生している異常状態（充電コネクタ外脱防止不可状態）かを判定することができる。

そこで本実施例においては、マイクロスイッチ13からの信号を入力されるロックピン進退判定部15を設ける。
このロックピン進退判定部15は、マイクロスイッチ13からの信号を基に、充電コネクタ2の図3(b)に示す挿入過程でマイクロスイッチ13がOFF（ON）状態からON（OFF）状態に切り替わったか否かをモニタし、かかるマイクロスイッチ13の状態切り替えがあるとき正常（充電コネクタ外脱防止可能）と判定し、当該マイクロスイッチ13の状態切り替えがないとき異常（充電コネクタ外脱防止不可）と判定するものである。

本実施例にあっては、かかる異常（充電コネクタ外脱防止不可）判定がなされた場合、たとえ充電コネクタ2が充電ポート7に挿入された充電可能状態であっても、充電スタンド1の充電操作を受け付けずに充電を禁止すると共に当該充電禁止を充電作業者に警報する異常時充電禁止制御を行う。
そして、正常（充電コネクタ外脱防止可能）判定がなされた場合、つまりマイクロスイッチ13の対応する状態切り替えがあった場合、当該マイクロスイッチ13からの信号と、充電コネクタ2が充電ポート7に挿入され終えた充電可能状態であることを条件に、充電スタンド1の充電操作を受け付けて充電を許可する。
かくして、マイクロスイッチ13が、充電コネクタ挿入中におけるロックピン11の後退を検知してから充電許可がなされることとなり、結果的にロックピン11が充電コネクタ2を外脱防止し得ない状況下で充電が行われる事態の発生を防止することができる。

なお、図3(c)に示す挿入状態の充電コネクタ2を充電ポート7から取り外すに際し、ロックピン11を図3(c)の進出位置から同図(b)の後退位置へストロークさせてロックピン先端部分11aをロック孔2aから脱出させるためのロックピン後退機構は任意のものを用い得るが、本実施例では当該ロックピン後退機構を例えば図4に示すごときものとする。
なお図4において、図3におけると同様に機能する部分には同一符号を付して示し、重複説明を避けた。

ロックピン11の先端部分11aから遠い後端部分をピン16でリンク部材17の両端間中程に連節し、リンク部材17の一端をピン18で充電ポート7に枢支する。
リンク部材17の他端17aは、充電ポート7に回転自在に支持して設けた回転メンバ19の外周面にカム係合させ、そのため回転メンバ19の外周面に円周方向カム溝19aおよび軸線方向溝19bを刻設する。

回転メンバ19は、モータ20により両方向へ回転駆動可能とする。
回転メンバ19の外周面に設ける円周方向カム溝19aおよび軸線方向溝19bのうち、前者の円周方向カム溝19aは、リンク部材17の他端17aをカム係合されており、メンバ19の回転時にリンク部材17をピン18の回りで対応方向へ揺動させることにより、ロックピン11を図4の進出位置と図3(b)の後退位置との間でストロークさせるものとする。
また後者の軸線方向溝19bは、ロックピン11を図4の進出位置にするメンバ19の中立回転位置で、リンク部材17の他端17a（カム係合部）がロックピン11の図4に示す進出位置から図3(b)の後退位置への後退ストロークを妨げないようにするためのものとする。

図4の上記したロックピン後退機構にあっては軸線方向溝19bを設定しているため、ロックピン11を図4の進出位置にするメンバ19の回転位置で、図3(a)から図3(b) を経て図3(c)に至るような充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入を行うことができる。
また図3(c)の挿入完了位置にある充電コネクタ2を充電ポート7から抜き取って取り外すに際しては、モータ20によりメンバ19を、図４の上部からメンバ19の回転軸線方向に見て反時計方向へ回転させ、図4に見えている円周方向カム溝19aがリンク部材17の他端17a（カム係合部）を図４の上下方向に挟持するようにする。

メンバ19の上記回転に伴い円周方向カム溝19aは、カム作用によりリンク部材17を図４の時計方向に揺動させ、かかるリンク部材17の揺動を介しロックピン11を後退ストロークさせることで、充電コネクタ2の充電ポート7からの抜き取りが可能である。
その後は、モータ20の逆転によりメンバ19を図4の回転位置に戻して、リンク部材17およびロックピン11を自由状態となし、これらリンク部材17およびロックピン11を弾性部材12によって決まる図4の進出位置にしておく。

ところで上記によると、充電スタンド1が充電の完了を検知して充電電流を遮断した後も、外観上の変化がないため、運転者などの充電設備使用者はこの充電完了を知ることができない。
そのため充電設備使用者はわざわざ足を運んで充電完了を確認に行かなければならないし、この確認を怠ると前記した通り、充電コネクタ接続車両が充電を完了しているのに次の車両への充電を行わない状態が続き、時間の無駄が発生するだけでなく、次車両の運転者に迷惑がかかるという問題を生ずる。

本実施例では、このような無駄時間の発生や次車両運転者への迷惑に関した問題を解決するため、例えば図５，６につき以下に説明するような充電コネクタ変位手段を充電ポート7に設ける。

この充電コネクタ変位手段は、充電コネクタ2を充電ポート7に対し、後で詳述する制御下に、抜き取り方向（図６の右方）および挿入方向（図６の左方）へストロークさせるためのもので、主として充電コネクタ変位モータ21と、摩擦ローラ22および23から成るローラ対とにより構成する。
モータ21は、充電ポート7の端子7bを包套するハウジング7c内に固設し、摩擦ローラ22および23は、所定の径方向プリロードをもって外周面同士を相互に押圧接触させる。

そのために、一方の摩擦ローラ22はモータ21の出力軸21aに結着して駆動ローラとなし、他方の摩擦ローラ23は従動ローラとして、クランクメンバ24の一端24a上に回転自在に支持する。
クランクメンバ24の他端24bは、モータ出力軸21aに同軸となるよう配置して、充電ポート7のハウジング7cに回転自在に支持する。
そしてクランクメンバ24の相互に平行な両端24a,24bのオフセット量は、摩擦ローラ22および23間に上記所定の径方向プリロードが作用するよう決定し、これにより摩擦ローラ22,23が外周面同士を相互に押圧接触されて、図6に矢印で示す方向の摩擦伝動を行い得るようになす。

摩擦ローラ23は外周の一部を、充電ポート7のハウジング7cに形成した矩形孔7dに陥入させる。
矩形孔7dに陥入した摩擦ローラ23の外周部分は、充電コネクタ2を図6に示すごとく、その端子2bが充電ポート7の端子7bと電気接続されるよう充電ポート7に挿入している場合、充電コネクタ2の端子2bを包套するハウジング2cの外周面と接触するようになす。

ここで、充電コネクタ変位モータ21および摩擦ローラ対22,23から成る充電コネクタ変位手段は、矩形孔7dに陥入した摩擦ローラ23の外周部分がローラ回転により充電コネクタハウジング2cの外周面に軸線方向の力を付与する向きに配置する。
そして充電コネクタ変位手段は、複数個を（好ましくは3個を）一組とし、これらを充電ポートハウジング7c（これに挿入した充電コネクタハウジング2c）の円周方向に等間隔に配置するのが良い。
また充電コネクタ変位手段は、充電ポートハウジング7c（これに挿入した充電コネクタハウジング2cのシール空間7e内に配置して、防水対策を施すのが良い。

クランクメンバ24には更に、これを、充電ポートハウジング7cに回転自在に支持した基端24bの周りで矢α方向へ回動附勢するための引っ張りバネ25（図5参照）を作用させる。
このバネ25によるクランクメンバ24の基端24b周りにおける回動は、矩形孔7dに陥入した摩擦ローラ23の外周部分が矩形孔7dの開口縁に衝接することで制限するようになす。
充電コネクタ2（ハウジング2c）を図6に示すごとく充電ポート7（ハウジング7c）内に挿入するとき、充電コネクタハウジング2cの外周面が、矩形孔7dに陥入した摩擦ローラ23の外周部分と接して摩擦ローラ23を押し退けることで、クランクメンバ24はバネ25に抗して矢αと逆方向へ図6の位置へ回動されるようにする。

これに伴ってバネ25は引っ張り変形され、この変形により発生したバネ反力が、摩擦ローラ23を充電コネクタハウジング2cの外周面に押圧することで、摩擦ローラ23の回転が摩擦伝動により充電コネクタハウジング2cに軸線方向力として伝わり、充電コネクタ2を充電ポート7に対し挿脱する方向に変位し得るようになす。

上記した図5，6の充電コネクタ変位手段は、図7に示す制御プログラムによって図8に示すような充電コネクタ挿入時制御を遂行し、また図9に示す制御プログラムによって図10に示すような充電コネクタ外脱時制御を遂行する。

先ず前者の充電コネクタ挿入時制御を説明する。
充電に際し充電コネクタ2を図3(a)の位置から同図(b)のように充電ポート7内に挿入する過程で、充電コネクタ2の先端がロックピン先端部分11aの一方向傾斜端面11bとのカム作用によりロックピン11を図3(a)の進出位置から同図(b)のように後退させるため、充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入が可能であると共に、充電コネクタ2の端子2b（図6参照）が充電ポート7の端子7bに接して両端子の嵌合が開始される。
充電ポート7に対する充電コネクタ2の更なる挿入で、充電コネクタ2の挿入が完了すると図3(c)のごとく、ロックピン先端部分11aが充電コネクタ2のロック孔2aに整列してこのロック孔2a内に陥入し、ロックピン11は充電コネクタ2が充電ポート7から外脱するのを防止することができる。

図７のステップS11では、上記充電コネクタ2の挿入過程で生起する端子2b, 7bの接続（嵌合）が開始されたか否かを（またはロックピン11が図3(a)の進出位置から同図(b)の後退位置になったか否かを）チェックする。
なおロックピン11の進出位置から後退位置へのストローク完了（後退位置）の検出は、図3，4に示すスイッチ13の状態変化をモニタすることによって可能である。
端子2b, 7bの接続（嵌合）が開始された（またはロックピン11が後退位置になった）図8の瞬時t1に、制御はステップS11からステップS12へ進み、モータ21の正転により充電コネクタ2の挿入ストロークを、端子2b, 7bの接続（嵌合）が開始されたストローク位置から更に進行させる。

つまり、上記モータ21の正転は摩擦ローラ22を図６の反時計方向へ回転させ、これにより摩擦ローラ23が図６の時計方向へ回転されることで、充電コネクタ2を充電ポート7内に更に引き込むことができ、充電コネクタ2を図3(c)および図６の挿入完了位置となし得る。
このため充電設備使用者は、充電コネクタ2を、端子2b, 7bの接続（嵌合）が開始されるストローク位置まで充電ポート7内に挿入するだけでよく、以後はモータ21の正転によって動力で端子2b, 7bの嵌合を進行させつつ充電コネクタ2を軽快に図3(c)および図６の挿入完了位置までストロークさせることができる。

充電コネクタ2を図3(c)および図６の挿入完了位置に達する図8の瞬時t2に、ロックピン11がロック2a内に進入した進出位置となって充電コネクタ2の外脱防止を司る。
図7のステップS13では、ロックピン11がかかる進出位置になったのを、スイッチ13の逆方向状態変化によって判定し、ロックピン11が進出位置になった（充電コネクタ2が挿入完了位置に達した）図8の瞬時t2に、制御をステップS13からステップS14へ進めて、モータ21の正転を停止させることにより充電コネクタ2の引き込み動作を終わらせて、充電コネクタ2を図3(c)および図６の挿入完了位置に保つ。
以上によりバッテリ5への充電を行うことができ、この充電中に充電コネクタ2が充電ポート7から外脱するのを、進出位置のロックピン11によって防止することができる。

次いで、図9に示す制御プログラムによって図10に示すように行われる充電コネクタ外脱時制御を説明する。
図10の瞬時t1に充電が終了すると、前記した通り充電スタンド1が充電電流を消失させると共に、図4のモータ20および回転メンバ19を介してカム溝19aのカム作用によりロックピン11を図3(c)および図6の進出位置から図3(b)に示すような後退位置にストロークさせて、充電コネクタ2を外脱可能な状態にする。

図9のステップS21およびステップS22では、充電が終了したか否かをチェックする他、充電終了後における上記ロックピン11の進出位置から後退位置へのストロークが完了したか否かをチェックする。
なおロックピン11の進出位置から後退位置へのストローク完了（後退位置）の検出は、図3，4に示すスイッチ13の状態変化をモニタすることによって可能である。

図10の瞬時t1に充電が終了し、これに呼応して同図の瞬時t2にロックピン11が後退位置になると、制御はステップS22からステップS23に進む。
このステップS23では、モータ21の逆転により充電コネクタ2を図3(c)および図6の挿入完了位置から引き抜き方向へストロークさせる充電コネクタ2の外脱駆動を開始させる。

つまり、上記モータ21の逆転は摩擦ローラ22を図6の時計方向へ回転させ、これにより摩擦ローラ23が図6の反時計方向へ回転されることで、充電コネクタ2を充電ポート7内から外脱方向へストロークさせることができ、充電コネクタ2を図3(c)および図６の挿入完了位置から引き抜き方向へ変位させ得る。
次のステップS24においては、充電コネクタ2の上記引き抜き方向変位により端子2b, 7bの接続（嵌合）が解消されて両端子2b, 7bが切離される図10の瞬時t3に至ったか否かをチェックする。

両端子2b, 7bが切離される図10の瞬時t3に制御をステップS24からステップS25に進め、このステップS25でモータ21の逆転を停止させることにより充電コネクタ2の外脱動作を終わらせて、充電コネクタ2を、端子2b, 7bが丁度切離された繰り出し位置に保つ。
よって充電設備使用者は、充電コネクタ2が図3(c)および図６の挿入完了位置から上記の繰り出し位置へ外脱された状態をもって、充電が終了したのを目視確認することができる。

充電設備使用者は、この目視確認後に図9のステップS26において、繰り出し位置の充電コネクタ2を手動で充電ポート7から抜き取ることができ、以上により一連の充電作業を終える。

なお図5，6では図示しなかったが、図9.10に示すごとくモータ21の逆転による充電コネクタ2の挿入完了位置から繰り出し位置への外脱動作中に充電ポート7を照らす照明手段を設け、これにより照度不足の充電設備であっても上記の目視確認を確実に行い得るようにする。

ここで照明手段の点灯期間は、モータ21の逆転による充電コネクタ2の挿入完了位置から繰り出し位置への外脱動作中を含んでいれば任意に決定してよく、例えば図10に示すごとく、モータ21の逆転による充電コネクタ2の挿入完了位置から繰り出し位置への外脱動作開始時t2から、当該外脱動作終了瞬時t3よりも若干遅い瞬時t4までの間に照明手段を点灯させることとしたり、充電終了瞬時t1から瞬時t3またはt4までの間に照明手段を点灯するようにしてもよい。

＜第１実施例の効果＞
上記した第１実施例によれば図9，10につき上述した通り、充電完了でロックピン11が後退位置にされて充電コネクタ2の外脱防止を解除している状態で、充電コネクタ2を、充電コネクタ変位モータ21および摩擦ローラ対22,23から成る充電コネクタ変位手段により、充電ポート7に対し図3(c)および図６の挿入完了位置から抜き取り方向へ、端子2b, 7bが丁度切離された繰り出し位置まで変位させるため、以下の効果を享受し得る。

つまり充電設備使用者は、充電コネクタ2が挿入完了位置から上記の繰り出し位置へ外脱された外観の状態変化をもって、つまり、外部充電器近くまで行かなくても、充電が終了したのを目視確認によって知ることができる。
従って、充電コネクタ接続車両の充電完了を速やかに知り得て、次の車両への充電を直ちに開始させることができ、無駄時間の発生を回避し得ると共に次車両運転者への迷惑を最小限に抑えることができる。

しかも、充電コネクタ2を挿入完了位置から繰り出し位置へ変位させるのに必要な電力が消費されるだけで、それ以外の期間に電力が消費されることがないため、電力消費の点でも有利である。
また充電設備使用者にとっては、充電終了時に充電コネクタ2を充電ポート7から抜き取る際におけるストロークのうち、充電コネクタ2を挿入完了位置から繰り出し位置へ変位させる作業が不要になって、その分だけ労力が軽減されるという効果を享受することができる。
なお上記充電コネクタ2の挿入完了位置から繰り出し位置への変位が、端子2b,7bの嵌合代に相当して大きな変位力を必要とするため、上記の労力軽減効果は顕著である。

そして、上記充電コネクタ2の繰り出し位置を、端子2b, 7bが丁度切離される充電コネクタ2のストローク位置としたため（ステップS24）、充電コネクタ2が充電ポート7に対し電気的な接続を解除された状態をもって充電完了を知らしめることとなり、ステップS26で充電コネクタ2を充電ポート7から抜き取る場合の安全性を向上させることができる。

なお、充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）による充電コネクタ2の挿入完了位置から繰り出し位置への外脱動作中に充電ポート7を照らす照明手段（図9参照）を設けたため、照度不足の充電設備であっても上記の目視確認を確実に行うことができることとなり、上記の効果を更に顕著なものにし得る。

そして、充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）を、充電コネクタ2よりもスペース的に余裕のある充電ポート7内に設けたため、充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）の設置スペースを確保し易くて有利である。

また充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）を、充電ポート7のシール空間7e内に配置して防水対策を施したため、ローラ対22,23が摩擦伝動によりコネクタ2を図3(c)および図６の挿入完了位置から繰り出し位置へ変位させるものであると雖も、スティックスリップの発生によって伝動効率が低下するのを防止することができる。

更に充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）を複数個（好ましくは3個）一組として設け、これらを充電ポートハウジング7c（充電コネクタハウジング2c）の円周方向に等間隔に配置したため、
充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）から充電コネクタ2へのスラスト力が充電コネクタ2の全周に亘って同様に入力されることとなり、充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）による充電コネクタ2の前記抜き取り方向変位（外脱）は勿論、逆方向の前記挿入方向変位（引き込み）を滑らかに生起させることができる。

本実施例では、上記の作用・効果を達成するための充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）を、図7，8につき前述した通り以下の用にも供することとしたため、以下の効果をも奏し得る。
つまり、充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入作業中に充電コネクタ2の端子2bが充電ポート7の端子7bと接触（嵌合）し始めた時t1より（ステップS11）、ロックピン11が進出位置となって充電コネクタ2の外脱防止機能を果たす瞬時t2までの間（ステップS13）、充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）で充電コネクタ2を充電ポート7へ引き込むように構成したため、
充電コネクタ2を充電ポート7に対し、充電コネクタ2の端子2bが充電ポート7の端子7bと接触（嵌合）し始めるストローク位置へ挿入するだけで、以後は充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）が充電コネクタ2を充電ポート7に完全に挿入することとなる。

よって、充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入完了を確実に生起させ得ると共に充電設備使用者の労力を軽減することができる。
なお、充電コネクタ2の端子2bが充電ポート7の端子7bと接触（嵌合）し始めた瞬時t1に充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）が充電コネクタ2を充電ポート7へ引き込み始めるよう構成したため、
充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入力が大きくなるストローク域において、充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）が充電ポート7に対する充電コネクタ2の挿入を行うこととなり、上記した労力軽減効果が顕著となる。

また、充電コネクタ2の当該挿入でロックピン11が進出位置となって充電コネクタ外脱防止機能を果たす瞬時t2に、充電コネクタ変位手段（モータ21および摩擦ローラ対22,23）が充電コネクタ2の上記引き込み動作を終了するよう構成したため、この引き込み動作が無駄に継続されるのを回避することができる。

＜その他の実施例＞
なお、上記した図示例では充電コネクタ変位手段をモータ21および摩擦ローラ対22,23から成る摩擦式としたが、充電コネクタ変位手段はこれに代え、充電コネクタ2を軸線方向に押したり引いたりするプッシュ・プル式に構成して、充電コネクタ2に対し軸線方向に対向配置することもできる。
この場合、充電コネクタ変位手段が1個のみでも充電コネクタ2の前記外脱動作および引き込み動作を滑らかに行わせることができ、充電コネクタ変位手段を複数個一組として円周方向等間隔に配置する必要がない点で有利である。

また上記した図示例では、充電コネクタ2が挿入時にロックピン11のテーパ付き進出端面11bとのカム作用でロックピン11を後退させる構成である場合につき本発明を説明したが、
ロックピン11の進出ストロークおよび後退ストロークを全て、図4に示すような回転メンバ19（カム溝19a）によって生起させるよう構成した場合も、本発明の前記した着想は適用可能であること勿論である。

1 充電スタンド（外部充電器）
2 充電コネクタ
2a 充電コネクタロック孔
2b 端子
2c 充電コネクタハウジング
3 電源ケーブル
4 車両
5 車載バッテリ
6 ボンネットフード
7 充電ポート
7a 充電ポート横孔
7b 端子
7c 充電ポートハウジング
7d 矩形孔
7e シール空間
8 充電ポート開閉蓋
9 充電ケーブル
11 ロックピン（充電コネクタ外脱制限部材）
11a ロックピン先端部分（ロックピン進出端）
11b テーパ付き進出端面
13 マイクロスイッチ
14 スイッチ作動子
15 ロックピン進退判定部
17 リンク部材
19 回転メンバ
19a ロックピン後退用円周方向カム溝
19b 軸線方向溝
20 モータ
21 充電コネクタ変位モータ（充電コネクタ変位手段）
22,23 摩擦ローラ（充電コネクタ変位手段）
24 クランクメンバ（充電コネクタ変位手段）
25 引っ張りバネ（充電コネクタ変位手段）

Claims (9)

1. 車両用外部充電器の充電コネクタを挿入され、該挿入状態でこの充電コネクタから電力供給を受けて車載バッテリを充電可能にする充電ポートと、
   該充電ポートに対する前記充電コネクタの挿脱方向を横切る方向へ進出することにより、前記挿入状態の充電コネクタが充電ポートから外脱するのを防止する充電コネクタ外脱制限部材とを具備し、
   該充電コネクタ外脱制限部材を前記進出位置から後退させることにより前記充電コネクタを前記充電ポートから抜き取り可能にした車両用外部充電器接続構造において、
   前記充電コネクタ外脱制限部材の後退状態で、前記充電コネクタを前記充電ポートに対し抜き取り方向ストローク位置へ変位させる充電コネクタ変位手段を設けたことを特徴とする車両用外部充電器接続構造。
2. 請求項1に記載された車両用外部充電器接続構造において、
   前記充電コネクタ変位手段は、前記充電ポートに設けたものであることを特徴とする車両用外部充電器接続構造。
3. 請求項1または2に記載された、車両用外部充電器接続構造において、
   前記充電コネクタ変位手段は、充電コネクタの端子が充電ポートの端子に対し電気的な接続を解かれた切離状態になるとき、前記抜き取り方向ストローク位置への変位を終了させるものであることを特徴とする車両用外部充電器接続構造。
4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載された、車両用外部充電器接続構造において、
   前記充電コネクタ変位手段による前記充電ポートからの前記充電コネクタの抜き取り方向変位を点灯によって知らしめる照明手段を設けたことを特徴とする車両用外部充電器接続構造。
5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載された、車両用外部充電器接続構造において、
   前記充電コネクタ変位手段は、前記充電ポートに対する前記充電コネクタの挿入操作に応答して、該充電コネクタを充電ポートに対して挿入完了ストローク位置まで引き込む機能をも果たすものであることを特徴とする車両用外部充電器接続構造。
6. 請求項5に記載された、車両用外部充電器接続構造において、
   前記充電コネクタ変位手段は、前記充電ポートに対する前記充電コネクタの挿入操作中、充電コネクタの端子と充電ポートの端子とが接触し始めたのに応答して、前記充電コネクタの引き込み機能を開始するものであることを特徴とする車両用外部充電器接続構造。
7. 請求項5または6に記載された、車両用外部充電器接続構造において、
   前記充電コネクタ変位手段は、前記充電コネクタ外脱制限部材が前記後退状態から進出位置となって充電コネクタの外脱防止機能を果たす時に前記充電コネクタの引き込み機能を終了させるものであることを特徴とする車両用外部充電器接続構造。
8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載された、車両用外部充電器接続構造において、
   前記充電コネクタ変位手段は、充電コネクタのハウジング外周面との摩擦接触により充電コネクタに前記抜き取り方向ストローク位置への変位力および前記挿入完了ストローク位置への引き込み力を付与するよう構成すると共に複数個一組として設け、
   該複数個一組の充電コネクタ変位手段を、前記コネクタハウジングの円周方向に等間隔に配置したものであることを特徴とする車両用外部充電器接続構造。
9. 請求項8に記載された、車両用外部充電器接続構造において、
   前記複数個一組の充電コネクタ変位手段は、前記充電ポート内に画成したシール空間に配置したものであることを特徴とする車両用外部充電器接続構造。

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