JP2018156826A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性を高めることができるアクチュエータを提供する。
【解決手段】受電コネクタから充電コネクタが離脱するのを防ぐアクチュエータ１０であって、中空なハウジング１１と、ハウジング１１内に収容される駆動機構１２とを備える。駆動機構１２は、電動モータ４０と、電動モータ４０によって駆動するカム部材６０と、カム部材６０に連動しており、初期位置から前記充電コネクタの離脱を防ぐ規制位置まで移動するロックピン５２とを有する。カム部材６０の回転軸６１は、前記充電コネクタの挿抜方向の線分と前記ハウジングから前記受電コネクタに向かう線分とで構成される基準面に対して略垂直に配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、アクチュエータに関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載された蓄電池を充電する場合には、車体に設けられた受電コネクタに、充電ケーブルの充電コネクタを装着することで、充電ケーブルから蓄電池に給電している。通常、受電コネクタ側には、受電コネクタから充電コネクタが外れるのを防ぐためのロック機構が備えられている。

ロック機構としては、充電コネクタの先端部に設けられたフックと、受電コネクタの先端部に形成された係合突起と、受電コネクタの上方に設けられたアクチュエータと、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。

アクチュエータは、駆動機構が収容されたハウジングと、ハウジングの前面から突出したロックピンと、を備えている。ロックピンは、ハウジングに対して前後方向（つまり、充電コネクタの挿抜方向）に進退自在である。

前記したロック機構では、受電コネクタに充電コネクタを差し込んでいくと、係合突起に当接したフックが上向きに傾動する。フックは、係合突起を乗り越えると、下向きに傾動して、フックと係合突起とが係合した状態となる。そして、ロックピンがハウジングに対して進出し、ロックピンの前部が充電コネクタのフックの上方に配置される。これにより、フックの傾動がロックピンによって規制され、フックは受電コネクタの係合突起に係合した状態に固定されるため、給電中に受電コネクタから充電コネクタが外れるのを防ぐことができる。

特開２０１４−１２０４２１号公報

前記した従来のロック機構は、充電コネクタの挿抜方向にアクチュエータのロックピンを進退させる構成であった。しかし、ハウジングから受電コネクタに向かう方向にロックピンを進退させる機構を推進する地域や国も存在するため、従来のロック機構では対応できないという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、汎用性を高めることができるアクチュエータを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、受電コネクタから充電コネクタが離脱するのを防ぐアクチュエータであって、中空なハウジングと、前記ハウジング内に収容される駆動機構と、を備える。前記駆動機構は、電動モータと、前記電動モータによって駆動するカム部材と、前記カム部材に連動しており、初期位置から前記充電コネクタの離脱を防ぐ規制位置まで移動するロックピンと、を有する。前記カム部材の回転軸は、前記充電コネクタの挿抜方向の線分と前記ハウジングから前記受電コネクタに向かう線分とで構成される基準面に対して略垂直に配置されている。

本発明によれば、カム部材の回転軸を基準面に対して略垂直に配置したので、カム部材が回転した場合に、ロックピンが進出する方向を充電コネクタに近接又は離間する方向や受電コネクタに向かう方向などにすることが可能となる。これにより、ロックピンを進退させる方向のバリエーションを増やすことができ、ロックピンの進退方向の自由度を容易に高めることができる。

前記カム部材は、カムギヤと、前記カムギヤの回転中心に対して偏心している第一カムと、を有し、前記第一カム及び前記カムギヤは一体形成されていることが好ましい。

このようにすると、カム部材の剛性を高くすることができ、また、製造が比較的容易なので製造コストを安く抑えることが可能である。

また、前記駆動機構は、第二カムを備え、前記第二カムを検知して前記ロックピンの位置を特定するセンサをさらに備えることが好ましい。

このようにすると、ロックピンが規制位置に移動して充電コネクタの離脱を規制していることを確実に把握することが可能である。

また、前記駆動機構は、前記電動モータの駆動力を前記カム部材に伝達する駆動伝達部材をさらに備え、前記駆動伝達部材の回転軸は、前記カム部材の回転軸に対して平行になっていることが好ましい。

このようにすると、駆動系のすべてのギヤの軸方向を統一することができるので、アクチュエータの小型化が可能である。

本発明に係るアクチュエータでは、汎用性を高めることができる。

本発明の実施形態に係るアクチュエータの使用形態を示した側面図である。受電コネクタおよび充電コネクタの一部は、断面図として示している。 実施形態に係るロック機構及びその周辺部分を示した分解斜視図である。 実施形態に係るアクチュエータの分解斜視図である。 実施形態に係るアクチュエータのハウジングロアを下斜めから観察した図である。 実施形態に係るアクチュエータの内部を示した斜視図である。 実施形態に係るアクチュエータの内部を示した平面図である。 カム部材の斜視図である。 実施形態に係るアクチュエータの規制状態を示した図である。 実施形態に係るアクチュエータの規制状態において、強制的に充電コネクタが引き抜かれた状態を示した図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、アクチュエータ１０の「上下」、「前後」、「左右」は、アクチュエータ１０の構造を説明する上で便宜上設定したものであり、アクチュエータ１０の向き等を限定するものではない。

＜本実施形態のアクチュエータの構成＞
本実施形態のアクチュエータ１０は、図１に示すように、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両１の充電口２ａに装備されるロック機構５を構成するものである。ロック機構５は、車両１に搭載された蓄電池（図示せず）を充電するときに、受電コネクタ３（「インレット」と呼ばれる場合がある）から充電コネクタ４（「充電ガン」と呼ばれる場合がある）が外れるのを防ぐものである。

受電コネクタ３は、ケーブル（図示せず）を介して蓄電池（図示せず）に電気的に接続されている。充電コネクタ４は、充電ケーブル４ｄを介して充電ステーション等の充電装置（図示せず）に電気的に接続されている。充電口２ａは、受電コネクタ３の先端部を収容する空間であり、車体２の特定の位置（例えば、フロント部）に形成されている。

図２に示すように、充電コネクタ４の先端には、円柱状を呈する複数の凸型端子４ａが形成されている。凸型端子４ａは、充電ステーション等の充電装置（図示せず）から供給される大電流を車両１に送り出す部位となる。凸型端子４ａの周りには、所定の厚みを有した筒状の保護カバー４ｂが形成されている。保護カバー４ｂは、先端側が開口されており、凸型端子４ａを外部に露出した状態で凸型端子４ａを内部に収容する。保護カバー４ｂの上部には、アクチュエータ１０から下方に突出するロックピン５２が嵌合する嵌合孔４ｃが形成されている。嵌合孔４ｃは、ロック機構５の一部を構成する部位である。

図２に示すように、受電コネクタ３の先端には、複数の穴部３ｄが形成された略円柱状の凹型端子３ａが形成されている。凹型端子３ａは、充電コネクタ４の凸型端子４ａに嵌合するものであり、充電ステーション等の充電装置（図示せず）から供給される大電流を受け入れる部位となる。凹型端子３ａの周りには、筒状の保護カバー３ｂが形成されており、凹型端子３ａを内部に収容する。凹型端子３ａと保護カバー３ｂとの間には隙間部３ｃが形成されており、凹型端子３ａと凸型端子４ａとが嵌合した状態において、保護カバー４ｂは隙間部３ｃに嵌合する（図１参照）。

保護カバー３ｂの外周面には、フランジ３ｅが形成されている。フランジ３ｅは、本体部３ｆと、前壁部３ｇと、側壁部３ｈ，３ｉと、を主に有している。
本体部３ｆは、受電コネクタ３の左側、右側及び下側に形成される板状の部材である。本体部３ｆには、図示しない取付手段が形成されており、受電コネクタ３は、本体部３ｆを介して充電口２ａに固定されている。その為、フランジ３ｅよりも先端側が充電口２ａ内に露出し、フランジ３ｅよりも後端側は車体２内に収容される。

前壁部３ｇ及び側壁部３ｈ，３ｉの形状は、アクチュエータ１０の前方部分の形状に対応しており、前壁部３ｇと側壁部３ｈ，３ｉとの間にはそれぞれ隙間Ｓ，Ｓが形成されている。
前壁部３ｇは、本体部３ｆよりも前方の位置に、保護カバー３ｂから上方向に延在して形成される矩形状の板材である。前壁部３ｇは、本体部３ｆと平行に形成されている。
側壁部３ｈは、本体部３ｆの端部から右斜め前方方向に延在して形成される矩形状の板材であり、側壁部３ｉは、本体部３ｆの端部から左斜め前方方向に延在して形成される矩形状の板材である。

前壁部３ｇの後側の上面３ｌは、前壁部３ｇの前側の上面に比べて低くなっている。上面３ｌには、隙間部３ｃに繋がる挿通孔３ｋが形成されている。受電コネクタ３に充電コネクタ４を装着することで、受電コネクタ３の挿通孔３ｋと充電コネクタ４の嵌合孔４ｃとは連通する。受電コネクタ３に充電コネクタ４を装着した状態で、挿通孔３ｋには、アクチュエータ１０から下方に突出するロックピン５２が挿通する。

フランジ３ｅよりも後方の受電コネクタ３の上面には、アクチュエータ１０を取り付けるための支持部３ｓ，３ｔ，３ｕが形成されている。支持部３ｓ，３ｔには、上下方向にネジ穴が形成されており、また、支持部３ｕには左右方向にネジ穴が形成されている。アクチュエータ１０は、ネジ６を用いて支持部３ｓ，３ｔ，３ｕに固定される。

図２に示すロック機構５は、受電コネクタ３の上方に設けられたアクチュエータ１０と、充電コネクタ４に形成される嵌合孔４ｃとによって構成されている。嵌合孔４ｃには、アクチュエータ１０から下方に突出するロックピン５２が嵌合する。
アクチュエータ１０は、受電コネクタ３に充電コネクタ４が装着した状態で、充電コネクタ４が外れるのを防ぐ装置である。アクチュエータ１０は、樹脂製の箱体であるハウジング１１と、ハウジング１１内に収容された駆動機構１２（図３参照）と、を主に有している。

図２に示すように、ハウジング１１の左右の側面には、左右方向に突出した一対の支持部１３，１３が形成されており、また、ハウジング１１の右側の下面には、下方向に突出した支持部１４が形成されている。支持部１３，１３，１４は、アクチュエータ１０を受電コネクタ３（図１参照）の上部に取り付けるための部位であり、ネジ６を用いて受電コネクタ３の支持部３ｓ，３ｔ，３ｕに固定される。

図３に示すように、ハウジング１１は、内部に空間を有するハウジングロア２０と、ハウジングロア２０の開口部２０ａを閉塞するハウジングアッパー３０と、を主に有している。ハウジングロア２０とハウジングアッパー３０とを組み合わせることで、ハウジング１１内に収容空間１１ａが形成される。収容空間１１ａには、駆動機構１２が収容される。

ハウジングロア２０は、上面に開口部２０ａが形成された箱状の部材であり、平板状の底部２１と、底部２１の外周縁部に立設された周壁部２２と、を主に有している。周壁部２２は収容空間１１ａを囲む枠である。周壁部２２の上端縁部である開口縁部２３は、周壁部２２の外面よりも外側にフランジ状に突出しており、開口縁部２３の上面には、全周に亘ってシール溝２４が形成されている。シール溝２４には、ホットメルト等の接着材１１ｂが塗布される。接着材１１ｂは、ハウジングロア２０とハウジングアッパー３０とを接着するとともに、外部から収容空間１１ａへの異物の侵入を防ぐものである。

図４に示すように、ハウジングロア２０の左右の側面には、周壁部２２から外側に突出する一対の突出部１３ａ，１３ａが形成されている。一対の突出部１３ａ，１３ａは、アクチュエータ１０を受電コネクタ３（図１参照）に取り付けるための支持部１３，１３（図２参照）を構成するものである。

ハウジングロア２０の底部２１の前側部分には、離脱規制部材５０のロックピン５２が挿通する挿通孔２１ａが形成されている。挿通孔２１ａの周縁部２１ｂは、他の部位よりも下方向に張り出しており、Ｏリング１５がＯリング取付具１８を用いて取り付けられる。Ｏリング１５は、底部２１と内周面２１ｊとで形成される段差部に取り付けられる。Ｏリング取付具１８は、金属製の部材であって、貫通孔１８ｂを備えリング状に形成された本体板部１８ａと、本体板部１８ａの外縁から立ち上がる四つの突起部１８ｃを有する。突起部１８ｃが周縁部２１ｂに形成された穴部に係合することで、Ｏリング取付具１８は、Ｏリング１５をハウジングロア２０の底部２１に固定する。

ハウジングロア２０の底部２１の後側部分には、円形の空気孔２１ｃが形成されている。空気孔２１ｃが形成される位置は、電動モータ４０（図３参照）の下側であり、ハウジング１１の内外を連通する。空気孔２１ｃは、円形の透湿防水材１６によって内側から覆われる。
透湿防水材１６は、空気の出入りを許容しつつ水の出入りを阻止する素材で作られており、外部空間から空気孔２１ｃに水や埃が浸入するのを防ぐことができる。透湿防水材１６は、空気孔２１ｃよりも大径に形成されている。透湿防水材１６は、底部２１の内面において、両面テープ等の接着手段によって貼り付けられる。

ハウジングロア２０の右側面上部には、ダイヤル１２０（図３参照）が挿通する挿通孔２１ｅが形成されている。挿通孔２１ｅの周囲には、他の部位よりも窪んだ窪み部２１ｆを有しており、Ｏリング１７ａ（図３参照）及びダイヤル１２０がダイヤル固定具１７ｂを用いて窪み部２１ｆに取り付けられる。ダイヤル固定具１７ｂは、先端部分が駆動伝達部材７０（図３参照）に係合することで、ダイヤル１２０を駆動伝達部材７０に固定する。

図４に示すように、ハウジングロア２０の右側面後部には、ハウジングアッパー３０に係合する係合突起部２１ｇが形成されている。図示は省略するが、ハウジングロア２０の左側面後部にも同様に係合突起部２１ｇが形成されている。また、ハウジングロア２０の前面には、ハウジングアッパー３０に係合する一対の係合突起部２１ｈ，２１ｈが形成されている。係合突起部２１ｇ，２１ｈは、ハウジングアッパー３０と係合する部位である。

図３に示すように、ハウジングアッパー３０は、ハウジングロア２０の開口部２０ａを閉塞するための蓋部材である。ハウジングアッパー３０は、平板状の天井部３１を有しており、天井部３１の外周縁部３２は、ハウジングロア２０の開口縁部２３の外周形状と同じ形状に形成されている。天井部３１の外周縁部３２は、ハウジングロア２０の開口縁部２３に係合されるとともに、接着材１１ｂによって開口縁部２３に接着される。この際、ハウジングロア２０の開口縁部２３に設けられた接着材１１ｂによって、ハウジングロア２０とハウジングアッパー３０との間が液密にシールされる。

ハウジングアッパー３０の左右には、天井部３１の外周縁部３２から外側に突出する一対の突出部１３ｂ，１３ｂが形成されている。一対の突出部１３ｂ，１３ｂは、アクチュエータ１０を受電コネクタ３（図１参照）に取り付けるための支持部１３，１３（図２参照）を構成するものである。
また、ハウジングアッパー３０の前面には、天井部３１の外周縁部３２から垂下された一対の前側爪部３３，３３が形成されている。また、ハウジングアッパー３０の左右後側には、天井部３１の外周縁部３２から垂下された一対の後側爪部３４，３４が形成されている。後側爪部３４が係合突起部２１ｇに係合すると共に、前側爪部３３が係合突起部２１ｈに係合することで、ハウジングロア２０とハウジングアッパー３０とが一体的に結合される。また、これらの係合状態を解除することにより、ハウジングロア２０とハウジングアッパー３０とを分離することができる。

図３を参照して、駆動機構１２について説明する。駆動機構１２は、電動モータ４０と、離脱規制部材５０と、カム部材６０と、駆動伝達部材７０，８０と、を主に備えている。離脱規制部材５０は、電動モータ４０の駆動力により上下動する部材である。カム部材６０は、第一カム６３が突設されたカムギヤ６２を有する。駆動伝達部材７０，８０は、電動モータ４０の出力軸４１とカムギヤ６２との間に介設されている。
また、駆動機構１２は、センサ９０と、基板１００と、電力供給部１１０と、ダイヤル１２０と、をさらに備えている。センサ９０は、離脱規制部材５０の位置を検出する装置である。基板１００には、電動モータ４０およびセンサ９０が電気的に接続されている。電力供給部１１０は、車両１（図１参照）に搭載された制御装置（図示せず）に電気的に接続されており、基板１００に電力を供給する。ダイヤル１２０は、離脱規制部材５０を手動で駆動させるための部材である。
図５及び図６に示すように、駆動機構１２は、ハウジングロア２０内の収容空間１１ａに収容される。

図６に示すように、電動モータ４０は、モータハウジング４２を有しており、モータハウジング４２から右方向に向けて出力軸４１が突出している。出力軸４１には円筒状の歯車４１ａが外嵌されている。電動モータ４０は、ハウジング１１の収容空間１１ａの後部中央に配置される。

駆動伝達部材７０は、２段歯車であって、軸方向が左右方向に配置された回転軸７１と、回転軸７１を中心軸とする第一ギヤ７２と、回転軸７１を中心軸とする第二ギヤ７３と、を備えている。第二ギヤ７３は、第一ギヤ７２よりも小径になっている。第一ギヤ７２側の回転軸７１（以下、「回転軸７１ｂ」と呼ぶ場合がある）は、第二ギヤ７３側の回転軸７１（以下、「回転軸７１ａ」と呼ぶ場合がある）に比べて大径であり、内部に係合凹部７４（図３参照）が形成されている。

駆動伝達部材７０は、収容空間１１ａにおいて、モータハウジング４２よりも右側に配置される。回転軸７１ａは、ハウジングロア２０内を前後方向に縦断して形成される中央壁部２５に回転自在に支持され、回転軸７１ｂは、ハウジングロア２０の右側壁部２６に回転自在に支持される。中央壁部２５の右側の空間には、グリスが充填されており、中央壁部２５の左側の空間には、グリスが充填されていない。つまり、中央壁部２５は、グリスが電動モータ４０側に浸入するのを防ぐグリス飛散防止壁の役割を担っている。第一ギヤ７２は、電動モータ４０の歯車４１ａに歯合され、第二ギヤ７３は駆動伝達部材８０の第三ギヤ８２に歯合される。

図３に示すように、駆動伝達部材８０は、２段歯車であって、軸方向が左右方向に配置された回転軸８１と、回転軸８１を中心軸とする第三ギヤ８２と、回転軸８１を中心軸とする第四ギヤ８３と、を備えている。第四ギヤ８３は、第三ギヤ８２よりも小径になっている。

図６に示すように、駆動伝達部材８０は、収容空間１１ａにおいて、駆動伝達部材７０とカム部材６０との間に配置される。回転軸８１の左端部は、ハウジングロア２０内に形成される中央壁部２５に回転自在に支持され、回転軸８１の右端部は、ハウジングロア２０の右側壁部２６に回転自在に支持される。第三ギヤ８２は、駆動伝達部材７０の第二ギヤ７３に歯合され、第四ギヤ８３は、カム部材６０のカムギヤ６２に歯合される。

図３に示すカム部材６０は、離脱規制部材５０を上下方向に移動させるための部材である。カム部材６０は、軸方向が左右方向に配置された回転軸６１と、回転軸６１を中心軸とする平歯車であるカムギヤ６２と、第一カム６３と、第二カム６４と、を備えている。第一カム６３は、カムギヤ６２の左側面に突設され、カムギヤ６２の回転中心に対して偏心している。第二カム６４は、第一カム６３よりも先端側（左側）に形成され、カムギヤ６２の回転中心に対して偏心している。カム部材６０は、個別の部材を接合して形成してもよいが、本実施形態では一体形成されている。

図６に示すように、カム部材６０は、収容空間１１ａの前方に配置される。カム部材６０の回転軸６１の右端部６１ａは、ハウジングロア２０内の右側壁部２６に回転自在に支持され、回転軸６１の中央部６１ｂは、ハウジングロア２０内に形成される中央壁部２５に回転自在に支持される。なお、回転軸６１の左端部６１ｃは、ハウジングロア２０内の左側壁部２７に支持されておらず、左端部６１ｃと左側壁部２７との間には隙間がある。

図７に示すように、カムギヤ６２は、外周面における下部分以外の領域に歯が形成されている。
第一カム６３は、離脱規制部材５０（図３参照）に当接する部位であり、カムギヤ６２の左側面に突設されている。第一カム６３は、側面視で略三角形の外周形状に形成されており、第一カム６３の三つの角部のうち、一つの角部近傍がカムギヤ６２の回転中心上に配置されている。このように、第一カム６３の中心位置６３ａは、カムギヤ６２の回転中心６２ａに対して偏心している。第一カム６３は、図５に示す離脱規制部材５０のカム収容枠５１内に配置される。カム部材６０では、第一カム６３がカムギヤ６２の回転中心回りに一回転未満の範囲で往復動するように、カムギヤ６２の回転角度が設定されている。
第二カム６４は、回転軸６１から径方向に突出して偏心して形成されている。第二カム６４は、図５に示すセンサ９０のスイッチ９１に検知される部位である。

ここで、図５及び図６に示すように、本実施形態では、カム部材６０の回転軸６１、駆動伝達部材７０の回転軸７１ａ、及び駆動伝達部材８０の回転軸８１は、いずれも同一平面Ｊ内（ここでは、水平面内）に配置されているとともに、左右方向に平行に配設されている。また、これらの軸は、図２に示すように、充電コネクタ４の挿抜方向の線分（ここでは前後）とハウジング１１から受電コネクタ３に向かう線分（ここでは上下）とで構成される基準面Ｋに対して略垂直に配置されている。ここで、基準面Ｋに対して略垂直とは、基準面Ｋに対して軸を垂直に配置することにおける一定のずれを許容する意図であり、水平面上を所定角度（例えば、３０°以内）だけ傾斜させた状態で各回転軸（アクチュエータ１０）を配置することもできる。

図３に示す離脱規制部材５０は、受電コネクタ３に充電コネクタ４が装着した状態で、充電コネクタ４の離脱を防ぐ部材である。離脱規制部材５０は、収容空間１１ａの前方に配置される。離脱規制部材５０は、樹脂製の部材であり、左右に開口した開口部５１ａが形成されたカム収容枠５１と、カム収容枠５１と一体に形成されたロックピン５２と、を有している。

図４に示すように、カム収容枠５１は、側面視矩形状の開口部５１ａの枠を構成する無端状の部材であり、上辺部５１ｂと、前辺部５１ｃと、底辺部５１ｄと、後辺部５１ｅとからなる。図５に示すように、カム収容枠５１内には、カム部材６０の回転軸６１が挿通されるとともに、第一カム６３が開口部５１ａの右側から挿入される。カム収容枠５１の上辺部５１ｂ及び底辺部５１ｄの内側は、第一カム６３のカム面が当接するカム受け面となっている。

図６に示すように、ハウジングロア２０の中央壁部２５及び前側壁部２８には、一対のガイド溝２５ａ，２８ａが上下方向に形成されている。前辺部５１ｃがガイド溝２８ａに収容されるとともに、後辺部５１ｅがガイド溝２５ａに収容された状態において、離脱規制部材５０は、ガイド溝２５ａ，２８ａに沿って上下方向に移動自在となっている。
カム収容枠５１の上辺部５１ｂの内側に第一カム６３のカム面が当接することにより、離脱規制部材５０が持ち上げられる。以下では、離脱規制部材５０が持ち上げられた状態を「初期状態」と呼び、初期状態における離脱規制部材５０の位置を「初期位置」と呼ぶ。
また、カム収容枠５１の底辺部５１ｄの内側に第一カム６３のカム面が当接することにより、離脱規制部材５０が押し下げられる。以下では、離脱規制部材５０が押し下げられた状態を「規制状態」と呼び、規制状態における離脱規制部材５０の位置を「規制位置」と呼ぶ。

図４に示すように、ロックピン５２は、円形断面の軸部材であり、カム収容枠５１の底辺部５１ｄから下方向に延在して形成されている。ロックピン５２は、軸線方向が上下方向に配置されており、ロックピン５２の前端部は面取りされている。
初期位置において、ロックピン５２の先端は、ハウジング１１の内側方向に後退しており、充電コネクタ４の離脱を妨げない。一方、規制位置において、ロックピン５２の先端は、ハウジングロア２０に形成された挿通孔２１ａから外側に突出する（ハウジングロア２０の下側に突出する）。
規制位置では、図１に示すように、ロックピン５２が受電コネクタ３に形成される挿通孔３ｋを介して充電コネクタ４に形成される嵌合孔４ｃに嵌合する。これにより、充電コネクタ４は、受電コネクタ３からの離脱を規制される。

図３に示すセンサ９０は、ロックピン５２の位置を検出するものであり、カム部材６０の第二カム６４により押し込まれるスイッチ９１と、スイッチ９１の状態を制御装置に検出信号や解除信号として出力する本体部９２とを有している。

図３に示す基板１００は、電動モータ４０及びセンサ９０の駆動を制御するものであり、電動モータ４０、スイッチ９１及び電力供給部１１０に電気的に接続されている。基板１００は、収容空間１１ａ内において、左側後方に配置される。

図３に示す電力供給部１１０は、基板１００に電力を供給するものであり、雄コネクタ１１１を有している。雄コネクタ１１１は、ハウジングロア２０の左側後部に形成される嵌合孔２１ｉに下側から嵌合し、基板１００が有する雌コネクタ（図示せず）に接続される。

図３に示すダイヤル１２０は、ダイヤル固定具１７ｂを用いて駆動伝達部材７０の係合凹部７４に取り付けられる。ダイヤル１２０を回転させることで、電動モータ４０の駆動力なしに離脱規制部材５０を上下方向に移動させることができる。例えば、何らかの理由により電動モータ４０が故障した場合に、ダイヤル１２０を回転させて離脱規制部材５０を規制位置から初期位置に移動させることができる。

＜本実施形態のアクチュエータの動作＞
次に、図５及び図６を参照して（適宜、他の図面参照）本実施形態のアクチュエータ１０の動作について説明する。図５は、アクチュエータ１０の初期状態を示している。

＜規制動作＞
図５に示す初期状態において、受電コネクタ３に充電コネクタ４を挿入すると、図示しない車両１（図１参照）の制御部に通電され、当該制御部から基板１００に電動モータ４０の駆動信号（正回転：右回転）が出力される。電動モータ４０の歯車４１ａが、アクチュエータ１０の左側から見て（以下同様）右回転（時計回り）すると、その駆動力が駆動伝達部材７０，８０を介してカムギヤ６２に伝達され、カムギヤ６２が左回り（反時計回り）に回転する。カムギヤ６２が左回り（反時計回り）に回転すると、第一カム６３が回転移動し、所定角度だけ回転した所で、第一カム６３がカム収容枠５１（図３参照）の内周面に当接し、第一カム６３によってカム収容枠５１が下方向に押し下げられる。これにより、ロックピン５２（図３参照）が下方に進出して、ハウジング１１に対するロックピン５２の突出量が増加する。

ロックピン５２が下方に移動したときに、カム部材６０の第二カム６４によってセンサ９０のスイッチ９１が押し込まれると、センサ９０から基板１００に検出信号が出力され、当該検出信号は、車両１の制御部にも出力される。この出力をトリガーとして車両１への充電が開始される。
電動モータ４０の出力軸４１の回転が停止した時点において、図１に示すように、ロックピン５２は、受電コネクタ３に形成される挿通孔３ｋを介して充電コネクタ４に形成される嵌合孔４ｃに嵌合する。これにより、ロックピン５２によって、受電コネクタ３から充電コネクタ４の離脱が規制される（規制状態）。そして、車両１の制御部がロックピン５２の進出を検知した後、充電装置（図示せず）から蓄電池（図示せず）への充電が開始される。

なお、本実施形態では、ロックピン５２をハウジングロア２０から下方に突出させる構成としたが、これに限定されるものではない。離脱規制部材５０のロックピン５２の向きを前方又は後方に向けたり、上方に向けたりするとともにハウジングロア２０及びハウジングアッパー３０に対応する挿通孔を設けるなどして、ロックピン５２を、例えば、前後方向（充電コネクタ４に近接又は離間する方向）や上方に突出するように形成してもよい。

＜規制解除動作＞
充電が停止又は完了すると、車両１（図１参照）の制御部から基板１００に電動モータ４０の駆動信号（逆回転：左回転）が出力される。図１に示す規制状態において、電動モータ４０の歯車４１ａを左回転（反時計回り）させると、その駆動力が駆動伝達部材７０，８０を介してカムギヤ６２に伝達され、カムギヤ６２を右回り（時計回り）に回転する。カムギヤ６２が右回り（時計回り）に回転すると、第一カム６３が回転移動し、所定角度だけ回転した所で、第一カム６３がカム収容枠５１（図３参照）の内周面に当接し、第一カム６３によってカム収容枠５１が上方向に押し上げられる。これにより、ロックピン５２（図３参照）が上方に後退して、ハウジング１１に対するロックピン５２の突出量が減少する。

ロックピン５２が上方に移動したときに、カム部材６０の第二カム６４によるセンサ９０のスイッチ９１の押込みが解消されると、センサ９０から基板１００に解除信号が出力される。基板１００は、電動モータ４０の出力軸４１を所定回数だけ回転させた後（所定時間経過後）に、電動モータ４０の出力軸４１の回転を停止する。電動モータ４０の出力軸４１の回転が停止した時点において、ロックピン５２は、充電コネクタ４の離脱を妨げない初期位置に位置している。これにより、ロックピン５２によって、受電コネクタ３から充電コネクタ４の離脱の規制が解除され（初期状態）、ユーザは、受電コネクタ３から充電コネクタ４を引き抜くことができる。

なお、図８に示す規制状態において、ユーザによって、受電コネクタ３から充電コネクタ４が強制的に引き抜かれた場合について説明する。
規制状態において、充電コネクタ４が強制的に受電コネクタ３から引き抜かれると、ロックピン５２が根元から折れるおそれがある。ロックピン５２が根元から折れると、ロックピン５２の折れた破片が受電コネクタ３の挿通孔３ｋ及び充電コネクタ４の嵌合孔４ｃに引っ掛かり、充電コネクタ４が抜けなくなるおそれがある。

そこで、本実施形態では、上記のような場合にロックピン５２の先端側で折れるように構成した。具体的には、充電コネクタ４を強制的に受電コネクタ３から引き抜いた場合、ロックピン５２が充電コネクタ４の嵌合孔４ｃに当接して押し曲げられ、ロックピン５２とＯリング取付具１８とが当接する部分で曲げ応力が最大になる。そして、図９に示すように、所定値以上の力で充電コネクタ４が引き抜かれると、Ｏリング取付具１８よりも下方でロックピン５２が折れる。

ロックピン５２の折れた破片５２ａは、充電コネクタ４の嵌合孔４ｃに収容された状態で外部に排出される。これにより、ユーザによって、受電コネクタ３から充電コネクタ４が強制的に引き抜かれた場合に、ロックピン５２の折れた破片５２ａが受電コネクタ３の挿通孔３ｋ内に留まり、充電コネクタ４が抜けなくなるという事態を防ぐことができる。なお、Ｏリング取付具１８の取り付け位置（高さ位置）を適宜設定することで、ロックピン５２が折れる位置を調節することができる。換言すると、Ｏリング取付具１８の取り付け位置（高さ位置）は、ロックピン５２の折れた破片５２ａが外部に排出される程度に適宜設定する。

＜強制解除動作＞
本実施形態のアクチュエータ１０は、何らかの理由（例えば、電動モータ４０の故障）により、充電完了後においても規制状態（図１参照）が続いた場合に、ロックピン５２を手動で初期位置に移動させることができる。
このような場合、ユーザは、手動で図３に示すダイヤル１２０をハウジングアッパー３０に示される矢印方向（時計回り）に回転させる。ダイヤル１２０を回した駆動力は、駆動伝達部材７０，８０を介してカムギヤ６２に伝達され、カムギヤ６２は右回り（時計回り）に回転する。カムギヤ６２が右回り（時計回り）に回転すると、第一カム６３が回転移動し、所定角度だけ回転した所で、第一カム６３がカム収容枠５１（図３参照）の内周面に当接し、第一カム６３によってカム収容枠５１が上方向に押し上げられる。これにより、電動モータ４０の駆動力なしに、ロックピン５２をハウジングロア２０内に収容することができる。

以上説明した本実施形態によれば、図２に示すように、充電コネクタ４の挿抜方向の線分とハウジング１１から受電コネクタ３に向かう線分とで構成される基準面に対して、カム部材６０の回転軸６１（図６参照）を略垂直に配置した。その為、ロックピン５２が進出する方向を充電コネクタ４に近接する方向（図１での、下方）、充電コネクタ４から離間する方向（図１での、上方）、充電コネクタ４の挿抜方向に平行な方向（図１での、前方や後方）などにすることが可能である。これにより、ロックピン５２を進退させる方向のバリエーションを増やすことができ、部品を共通化したままロックピンの進退方向を自由に設定できる。

また、本実施形態によれば、図７に示すように、カム部材６０は、カムギヤ６２と、カムギヤ６２の回転中心に対して偏心している第一カム６３と、を有し、第一カム６３及びカムギヤ６２は一体形成されている。
これにより、カム部材６０の剛性を高くすることができ、また、製造が比較的容易なので製造コストを安く抑えることが可能である。

また、本実施形態によれば、図５に示すように、カム部材６０は、第二カム６４を備え、センサ９０が第二カム６４の位置を検出する。
これにより、第二カム６４の位置から間接的にロックピン５２の位置を特定することができるので、ロックピン５２が規制位置に移動して充電コネクタ４の離脱を規制していることを確実に把握することが可能である。

また、本実施形態によれば、電動モータ４０の駆動力をカム部材６０に伝達する駆動伝達部材７０，８０の回転軸７１，８１は、カム部材６０の回転軸６１に対して平行になっている。
これにより、駆動系のすべてのギヤの軸方向を統一することができるので、アクチュエータ１０の小型化が可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、図１に示す受電コネクタ３は、充電口２ａが設置される位置によって、先端側から車内側に向かうに従って下がるように、水平面に対して軸線が傾斜していてもよい。その場合、アクチュエータ１０は、受電コネクタ３と同様に水平面に対して後側が下向きに傾いた状態で車両１に取り付けられる。

１ 車両
２ 車体
２ａ 充電口
３ 受電コネクタ
３ａ 凹型端子
３ｂ 保護カバー
３ｃ 隙間部
３ｋ 挿通孔
４ 充電コネクタ
４ａ 凸型端子
４ｂ 保護カバー
４ｃ 嵌合孔
５ ロック機構
１０ アクチュエータ
１１ ハウジング
１２ 駆動機構
２０ ハウジングロア
３０ ハウジングアッパー
４０ 電動モータ
５０ 離脱規制部材
５１ カム収容枠
５２ ロックピン
６０ カム部材
６２ カムギヤ
６３ 第一カム
６４ 第二カム
７０，８０ 駆動伝達部材
９０ センサ
１００ 基板
Ｋ 基準面

Claims (4)

1. 受電コネクタから充電コネクタが離脱するのを防ぐアクチュエータであって、
   中空なハウジングと、
   前記ハウジング内に収容される駆動機構と、を備え、
   前記駆動機構は、
   電動モータと、
   前記電動モータによって駆動するカム部材と、
   前記カム部材に連動しており、初期位置から前記充電コネクタの離脱を防ぐ規制位置まで移動するロックピンと、を有し、
   前記カム部材の回転軸は、前記充電コネクタの挿抜方向の線分と前記ハウジングから前記受電コネクタに向かう線分とで構成される基準面に対して略垂直に配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記カム部材は、
   カムギヤと、
   前記カムギヤの回転中心に対して偏心している第一カムと、を有し、
   前記第一カム及び前記カムギヤは一体形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記カム部材は、第二カムを備え、
   前記駆動機構は、前記第二カムを検知して前記ロックピンの位置を特定するセンサをさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記駆動機構は、前記電動モータの駆動力を前記カム部材に伝達する駆動伝達部材をさらに備え、
   前記駆動伝達部材の回転軸は、前記カム部材の回転軸に対して平行になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。

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