JP2018156827A - アクチュエータ - Google Patents

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Abstract

【課題】ギヤの軸の破損が発生した場合でもロックピンによる規制を解除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であって、ハウジング11と、ハウジング11内に収容される駆動機構とを備える。前記駆動機構は、駆動源となる電動モータ40と、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前記電動モータによって移動するロックピンと、電動モータ40と前記ロックピンとの間に介設されるギヤ72,82,62と、を有する。ハウジング11は、ギヤ72,82,62の軸71,81,61が破損した場合において、破損したギヤ72,82,62の移動量を所定値以下に抑えることで、ギヤ72,82,62の空転を防ぐ空転防止手段を有する。【選択図】図13

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。
また、前記した駆動機構は、電動モータと複数のギヤとを含んで構成されており、ロックピンは、ギヤを介して伝達される電動モータの駆動力により進退する。ハウジングには、ギヤの軸受けが形成されており、ギヤは、軸の両側をハウジングの軸受けで支持されている。
特開2014−120421号公報
前記した従来のロック機構は、何らかの原因でギヤの軸の破損が発生した場合、ギヤがハウジング内で傾き、ギヤが噛み合わなくなるおそれがある。ギヤが噛み合わなくなると、電動モータの駆動力がロックピンに伝達しないので、ロックピンを移動することができなくなる。つまり、ロックピンによって受電コネクタから充電コネクタが外れるのを規制された状態でギヤの軸の破損によりギヤが噛み合わなくなった場合に、ロックピンによる規制を解除することができなくなる。その為、充電コネクタを受電コネクタから抜くことができなくなるという問題がある。
本発明は、前記した問題を解決し、ギヤの軸の破損が発生した場合でもロックピンによる規制を解除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、駆動源となる電動モータと、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前記電動モータによって移動するロックピンと、前記電動モータと前記ロックピンとの間に介設されるギヤと、を有する。前記ハウジングは、前記ギヤの軸が破損した場合において、破損したギヤの移動量を所定値以下に抑えることで、当該ギヤの空転を防ぐ空転防止手段を有する。
本発明によれば、ギヤの軸の破損が発生した場合でも、ギヤの噛合い量(噛合い率)を所定値以上に保持することができる。その為、ギヤの軸の破損が発生した場合でもロックピンによる規制を解除することができる。
前記空転防止手段は、前記ハウジングの内壁の少なくとも一部であり、前記ギヤの径方向外側において当該ギヤから離間して形成された第1押え面を含んで構成されていることが好ましい。前記第1押え面は、前記ロックピンを前記規制位置から前記初期位置へ戻す方向にギヤが回転する際にギヤの移動を規制する。
本発明によれば、ギヤの軸の破損が発生した場合でも、ロックピンの規制を解除するときに、ギヤ同士の噛合い量(噛合い率)をより確実に保持することができる。また、第1押え面によりグリスの飛散が防がれるので、ギヤにグリスが留まり易くなる。
前記第1押え面から前記ギヤの外周縁までの隙間量は、前記ギヤと、当該ギヤと歯合する駆動側のギヤとの噛合い量よりも小さくなっていることが好ましい。
このようにすると、ギヤの噛合い量(噛合い率)をより確実に保持することができる。
前記空転防止手段は、前記ハウジングの内壁の少なくとも一部であり、前記ギヤの軸方向の外側において、当該ギヤから離間して形成された第2押え面で構成されていることが好ましい。
このようにすると、ギヤの軸方向の移動を規制できるため、ギヤの噛合い量(噛合い率)をさらにより確実に保持することができる。
本発明に係るアクチュエータでは、ギヤの軸の破損が発生した場合でもロックピンによる規制を解除できる。
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。 実施形態に係るアクチュエータのハウジングロアを上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ハウジングアッパー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ハウジングロア(電動モータを取り付けた状態)の平面図である。 実施形態に係るアクチュエータの内部を示した図である。(a)は要部拡大平面図である。(b)はXIIIb−XIIIb断面図である。(c)はXIIIa−XIIIa断面図である。 ギヤとギヤボックスとの関係を示した概略図である。 ギヤとギヤボックスとの関係を示した概略図である。 ギヤとギヤボックスとの関係を示した概略図である。 ギヤとギヤボックスとの関係を示した概略図である。 ギヤとギヤボックスとの関係を示した概略図である。
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。
図6に示すように、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。
次に、図10及び図11(適宜、図3、図6参照)を参照して、駆動伝達部材70,80及びカム部材60周辺の構成について、さらに詳しく説明する。
図10に示すように、ハウジングロア20の周壁部22は、右側壁部26と、左側壁部27と、前側壁部28と、後側壁部29と、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と、を主に有している。中央壁部25には、受け部25b、軸受け25c,25d,25e、及びガイド溝25aが主に形成されている。
また、図11に示すように、ハウジングアッパー30の内面には、ハウジングロア20の中央壁部25に対応して形成された垂下壁部35が形成されている。垂下壁部35は、ハウジングアッパー30の内面に立設して形成されている。垂下壁部35には、凸部35b,35c,35d,35eが主に形成されている。
ハウジングロア20にハウジングアッパー30を組み付けた状態では、中央壁部25の上端と垂下壁部35の下端とが当接し、ハウジング11内の収容空間11aを右側空間210と、左側空間220とに分割する。右側空間210は、駆動伝達部材70等が配置されるギヤボックスを構成し、グリスが充填される。一方、左側空間220は、電動モータ40やセンサ90等が配置される領域となり、グリスは充填されない。つまり、中央壁部25および垂下壁部35は、グリスが左側空間220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。
具体的には、図10に示すように、ハウジングロア20の中央壁部25には、電動モータ40の出力軸41に対応した受け部25bが形成されている。また、ハウジングロア20の底部21には、電動モータ40の歯車41aに対応して凹ませた凹部21sが形成されている。
また、図11に示すように、ハウジングアッパー30の垂下壁部35には、受け部25bに対応する位置に設けられ、電動モータ40の端部を押さえる凸部35bが形成されている。
図10に示すように、ハウジングロア20の中央壁部25には、駆動伝達部材70の回転軸71aに対応した軸受け25cが形成されており、また、右側壁部26には、駆動伝達部材70の回転軸71bに対応した軸受け26cが形成されている。また、ハウジングロア20の底部21には、駆動伝達部材70の第一ギヤ72に対応して凹ませた凹部21tが形成されている。
また、図11に示すように、ハウジングアッパー30の垂下壁部35には、軸受け25cに駆動伝達部材70の回転軸71aを軸受け25cに収容させるための凸部35cが形成されている。また、ハウジングアッパー30の天井部31には、回転軸71bを軸受け26cに収容させるための凸部36cが形成されている。また、天井部31には、駆動伝達部材70の第一ギヤ72に対応して凹ませた凹部31tが形成されている。
図10に示すように、ハウジングロア20の中央壁部25には、駆動伝達部材80の回転軸81に対応した軸受け25dが形成されており、また、右側壁部26には、駆動伝達部材80の回転軸81に対応した軸受け26dが形成されている。また、ハウジングロア20の底部21には、駆動伝達部材80の第三ギヤ82に対応して凹ませた凹部21uが形成されている。
また、図11に示すように、ハウジングアッパー30の垂下壁部35には、駆動伝達部材80の回転軸81を軸受け25dに収容させるための凸部35dが形成されている。また、ハウジングアッパー30の天井部31には、回転軸81を軸受け26dに収容させるための凸部36dが形成されている。また、天井部31には、駆動伝達部材80の第三ギヤ82に対応して凹ませた凹部31uが形成されている。
図10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、離脱規制部材50のカム収容枠51をガイドする一対のガイド溝25a,28aが形成されている。また、ハウジングロア20の中央壁部25には、カム部材60の回転軸61に対応した軸受け25eが形成されており、また、右側壁部26には、回転軸61に対応して軸受け26eが形成されている。また、ハウジングロア20の底部21には、カム部材60のカムギヤ62に対応して凹ませた凹部21vが形成されている。
また、図11に示すように、ハウジングアッパー30の天井部31には、カム部材60の回転軸61を軸受け25e,26eに収容させるための凸部35e,36eが形成されている。また、天井部31には、カム部材60のカムギヤ62に対応して凹ませた凹部31vが形成されている。
図12に示すように、ハウジングロア20の凹部21tは、第一傾斜部311と、中間平部312と、第二傾斜部313と、内壁部314,315と、を主に有している。
内壁部(第2押え面)314,315は、駆動伝達部材70の第一ギヤ72の両側面の形状に対応しており、平行になっている。第一傾斜部311、中間平部312及び第二傾斜部313は、第一ギヤ72の歯先部分に対応しており、図13に示すように、第一傾斜部311及び第二傾斜部313は、なだらかな曲面になっている。なお、ここでは、第2押え面は、ギヤの両側面を押さえるギヤ押え面としたが、第2押え面は、ギヤの回転軸を押さえる軸押え面であってもよい。
図11に示すハウジングアッパー30の凹部31tは、図13に示すように、第一傾斜部321と、中間平部322と、第二傾斜部323と、内壁部324,325(図11参照)と、を主に有する。内壁部(第2押え面)324,325は、駆動伝達部材70の第一ギヤ72の両側面の形状に対応しており、平行になっている。第一傾斜部321、中間平部322及び第二傾斜部323(第1押え面)は、第一ギヤ72の歯先部分に対応しており、第一傾斜部321及び第二傾斜部323は、なだらかな曲面になっている。なお、第1押え面は、傾斜平面であってもよい。
図13に示すように、駆動伝達部材70の回転軸71が軸支された状態において、第一ギヤ72は、第一傾斜部311、中間平部312及び第二傾斜部313、並びに、第一傾斜部321、中間平部322及び第二傾斜部323に対して所定の隙間を有する。本実施形態では、この隙間が、例えば回転軸71が破損した場合に、駆動伝達部材70の第二ギヤ73が駆動伝達部材80の第三ギヤ82に歯合し続けられる距離になっている。つまり、第一傾斜部311、中間平部312及び第二傾斜部313、並びに、第一傾斜部321、中間平部322及び第二傾斜部323は、例えば回転軸71が破損した場合において、第一ギヤ72が空転するのを防ぐ空転防止手段の役割を担っている。また、内壁部314,315,324,325は、回転軸71が破損した場合に第一ギヤ72及び第二ギヤ73が軸方向に移動するのを規制する軸移動規制手段の役割を担っている。
また、図12に示すように、ハウジングロア20の凹部21uは、第一傾斜部331と、中間平部332と、第二傾斜部333と、内壁部334,335と、を主に有している。
内壁部(第2押え面)334,335は、駆動伝達部材80の第三ギヤ82の両側面の形状に対応しており、平行になっている。第一傾斜部331、中間平部332及び第二傾斜部(第1押え面)333は、第三ギヤ82の歯先部分に対応しており、図13に示すように、第一傾斜部331及び第二傾斜部333は、なだらかな曲面になっている。
図11に示すハウジングアッパー30の凹部31uは、図13に示すように、第一傾斜部341と、中間平部342と、第二傾斜部343と、内壁部344,345(図11参照)と、を主に有する。内壁部(第2押え面)344,345は、駆動伝達部材80の第三ギヤ82の両側面の形状に対応しており、平行になっている。第一傾斜部341、中間平部342及び第二傾斜部343は、第三ギヤ82の歯先部分に対応しており、第一傾斜部341及び第二傾斜部343は、なだらかな曲面になっている。
図13に示すように、駆動伝達部材80の回転軸81が軸支された状態において、第三ギヤ82は、第一傾斜部331、中間平部332及び第二傾斜部333、並びに、第一傾斜部341、中間平部342及び第二傾斜部343に対して所定の隙間を有する。本実施形態では、この隙間が、例えば回転軸81が破損した場合に、駆動伝達部材80の第三ギヤ82が駆動伝達部材70の第二ギヤ73に歯合し続けられると共に、駆動伝達部材80の第四ギヤ83がカム部材60のカムギヤ62に歯合し続けられる距離になっている。つまり、第一傾斜部331、中間平部332及び第二傾斜部333、並びに、第一傾斜部341、中間平部342及び第二傾斜部343は、例えば回転軸81が破損した場合において、第三ギヤ82が空転するのを防ぐ空転防止手段の役割を担っている。また、内壁部334,335,344,345は、回転軸81が破損した場合に第三ギヤ82及び第四ギヤ83が軸方向に移動するのを規制する軸移動規制手段の役割を担っている。
また、図12に示すように、ハウジングロア20の凹部21vは、第一傾斜部351と、中間平部352と、第二傾斜部353と、内壁部354,355と、を主に有している。
内壁部(第2押え面)354,355は、カム部材60のカムギヤ62の両側面の形状に対応している。第一傾斜部351、中間平部352及び第二傾斜部353は、第一ギヤ72の歯先部分に対応しており、図13に示すように、第一傾斜部351及び第二傾斜部353は、なだらかな曲面になっている。
図11に示すハウジングアッパー30の凹部31vは、図13に示すように、第一傾斜部341と、中間平部342と、第二傾斜部343と、内壁部365(図11参照)と、を主に有する。内壁部(第2押え面)365は、カム部材60のカムギヤ62の側面の形状に対応している。第一傾斜部361、中間平部362及び第二傾斜部(第1押え面)363は、カムギヤ62の歯先部分に対応しており、第一傾斜部361及び第二傾斜部363は、なだらかな曲面になっている。
図13に示すように、カム部材60の回転軸61が軸支された状態において、カムギヤ62は、第一傾斜部351、中間平部352及び第二傾斜部353、並びに、第一傾斜部361、中間平部362及び第二傾斜部363に対して所定の隙間を有する。本実施形態では、この隙間が、例えば回転軸61が破損した場合に、カム部材60のカムギヤ62が駆動伝達部材80の第四ギヤ83に歯合し続けられる距離になっている。つまり、第一傾斜部351、中間平部352及び第二傾斜部353、並びに、第一傾斜部361、中間平部362及び第二傾斜部363は、例えば回転軸61が破損した場合において、カムギヤ62が空転するのを防ぐ空転防止手段の役割を担っている。また、内壁部354,355,365は、回転軸61が破損した場合にカムギヤ62が軸方向に移動するのを規制する軸移動規制手段の役割を担っている。
次に、図14ないし図16を参照して、空転防止手段の形成位置、及び各種ギヤと空転防止手段との隙間の距離について説明する。
図14に示す一組のギヤ401,402がギヤボックス403に収容された場合を想定する。ギヤ401は駆動側のギヤであり、ギヤ402は従動側のギヤである。
一組のギヤ401,402は、本実施形態の歯車41aと第一ギヤ72との関係、第二ギヤ73と第三ギヤ82との関係、第四ギヤ83とカムギヤ62との関係に相当し、また、ギヤボックス403は、ハウジング11に相当する。
各々のギヤ401,402は、ギヤボックス403に軸支されており、噛合い量Aで歯合している。ギヤ401はα方向及びβ方向に回転し、ギヤ402はギヤ401の回転に連動してα方向及びβ方向に回転する。α方向に回転することで、ギヤ401にはギヤ401の歯面に対して垂直な力F21が発生し、また、ギヤ402にはギヤ402の歯面に対して垂直な力F12が発生する。また、β方向に回転することで、ギヤ401にはギヤ401の歯面に対して垂直な力F11が発生し、また、ギヤ402にはギヤ402の歯面に対して垂直な力F22が発生する。力F11,F12,F21,F22の方向は、歯の形状や寸法、歯みぞの幅、噛合い量Aなどによって決定される。
軸支された状態のギヤ401とギヤボックス403との間には距離B1,B2の隙間があり、また、軸支された状態のギヤ402とギヤボックス403との間には距離C1,C2の隙間がある。
距離B1は、ギヤ401に発生する力F11の方向におけるギヤ401の歯先(外周縁)とギヤボックス403の内壁との隙間量である。
距離B2は、ギヤ401に発生する力F21の方向におけるギヤ401の歯先(外周縁)とギヤボックス403の内壁との隙間量である。
距離C1は、ギヤ402に発生する力F12の方向におけるギヤ402の歯先(外周縁)とギヤボックス403の内壁との隙間量である。
距離C2は、ギヤ402に発生する力F22の方向におけるギヤ402の歯先(外周縁)とギヤボックス403の内壁との隙間量である。
距離B1,B2,C1,C2は同じであってもよいし、各々が異なる距離であってもよい。
次に、例えば、従動側のギヤ402の回転軸402aが破損した場合を想定する。
回転軸402aが破損した状態で、ギヤ401を何らかの手段(例えば、電動モータ40やダイヤル120(図13参照))によってα方向に回転させる。この場合、ギヤ401には、ギヤ401の歯面に対して垂直な力F21が働き、また、ギヤ402には、ギヤ402の歯面に対して垂直な力F12が働く。
その為、図15に示すように、ギヤ402は、紙面下側かつギヤ401から離間する方向に移動し、領域E1の範囲内においてギヤボックス403に当接する。領域E1は、回転軸402aが破損した状態のギヤ402おいて力F12が発生する可能性がある方向を示している。
なお、図示は省略するが、両方のギヤ401,402の回転軸401a,402aが破損した場合には、駆動側のギヤ401は、力F21が発生する方向(紙面上側かつギヤ402から離間する方向)に移動し、ギヤボックス403に当接する。
回転軸402aが破損した場合において、ギヤ401とギヤ402との噛合い量A1は、各々のギヤ401,402がギヤボックス403に軸支されていた状態の噛合い量Aよりも小さい値になる。この噛合い量A1が所定値以上であれば、図15に示す位置でギヤ402は回転を続けることが可能である。
言い換えると、噛合い量A1が所定値以上になるように、従動側のギヤ402とギヤボックス403との隙間の距離(隙間量)C1を設定する。噛合い量A1が限りなく「0」に近くてもよいとすると、軸支されていた状態の噛合い量Aと、隙間の距離C1とは以下の式が成り立つ。
噛合い量A>C1 ・・・(式1)
また、例えば、回転軸402aが破損した状態で、ギヤ401を何らかの手段(例えば、電動モータ40やダイヤル120(図13参照))によってβ方向に回転させる。この場合、ギヤ401には、ギヤ401の歯面に対して垂直な力F11が働き、また、ギヤ402には、ギヤ402の歯面に対して垂直な力F22が働く。
その為、図16に示すように、ギヤ402は、紙面上側かつギヤ401から離間する方向に移動し、領域E2の範囲内においてギヤボックス403に当接する。領域E2は、回転軸402aが破損した状態のギヤ402おいて力F22が発生する可能性がある方向を示しており、特許請求の範囲の「第1押え面」に相当する。
なお、図示は省略するが、両方のギヤ401,402の回転軸401a,402aが破損した場合には、駆動側のギヤ401は、力F11が発生する方向(紙面下側かつギヤ402から離間する方向)に移動し、ギヤボックス403に当接する。
回転軸402aが破損した状態において、ギヤ401とギヤ402との噛合い量A2は、各々のギヤ401,402がギヤボックス403に軸支されていた状態の噛合い量Aよりも小さい値になる。この噛合い量A2が所定値以上であれば、図16に示す位置でギヤ402は回転を続けることが可能である。
言い換えると、噛合い量A2が所定値以上になるように、従動側のギヤ402とギヤボックス403との隙間の距離(隙間量)C2を設定する。噛合い量A2が限りなく「0」に近くてもよいとすると、軸支されていた状態の噛合い量Aと、隙間の距離C2とは以下の式が成り立つ。
噛合い量A>C2 ・・・(式2)
このように、従動側のギヤ402の周囲を囲むようにギヤボックス403を形成することで、従動側の回転軸402aが破損した状態でもギヤ402をα,β方向に回転させることができる。
本実施形態では、図13に示すように、駆動側の歯車41aに対する従動側の第一ギヤ72、駆動側の第二ギヤ73に対する従動側の第三ギヤ82、及び駆動側の第四ギヤ83に対する従動側のカムギヤ62の周囲をハウジング11(ギヤボックス)で囲んでいる。その為、例えば、回転軸71,81,61が破損した場合でも、第一ギヤ72、第三ギヤ82及びカムギヤ62は両方向に回転する。
一方、図14に示す回転軸402aが破損した状態で、駆動側のギヤ402をα方向またはβ方向のいずれか一方のみに回転させたい場合(何れか一方の方向ではギヤ402を空転させたい場合)も想定できる。例えば、回転軸402aが破損した状態においては、充電コネクタ4が受電コネクタ3から抜けなくなるのを防ぐために、ロックピン52を規制位置から初期位置へ戻す方向へのギヤ402の回転は許容する。一方、回転軸402aが破損した状態で使用され続けると、別の故障を発生させたり、他の機器へダメージを与える虞があるので、ロックピン52を初期位置から規制位置へ進める方向へのギヤ402の回転は規制したい場合である。このような場合には、ギヤ402を許容したい方向に回転させたときに、ギヤ402が移動する方向(ここでは、領域E2)のみに傾斜部(第1押え面)を形成するのがよい。
図17及び図18を参照して、従動側のギヤ402の片側方向への回転を規制する場合を説明する。図17及び図18に示すギヤボックス404は、ギヤ402の紙面下側にギヤ402を収容することができる空間が形成されている。これにより、駆動側のギヤ401をα方向に回転した場合に、従動側のギヤ402は、図17に示す紙面下側かつギヤ401と歯合しない位置に移動して空転する。一方、駆動側のギヤ401をβ方向に回転した場合に、従動側のギヤ402は、図18に示す紙面上側かつギヤ401と歯合する位置に移動して回転を続ける。なお、α方向は、例えばロックピン52を初期位置から規制位置へ進める回転方向であり、β方向は、例えばロックピン52を規制位置から初期位置へ戻す回転方向である。
<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13に示す回転軸71,81,61が破損した場合でも、ロックピン52の規制を解除するときに、第一ギヤ72、第三ギヤ82及びカムギヤ62の噛合い量(噛合い率)を所定値以上に保持することができる。その為、回転軸71,81,61が破損した場合でも、ロックピン52による規制を解除することができる。
また、本実施形態によれば、図13に示すように、ハウジング11は、第一ギヤ72、第三ギヤ82及びカムギヤ62の径方向外側を所定の間隔の隙間を介して囲むギアボックスを備えている。
これにより、グリスの飛散が防がれるので、ギヤにグリスが留まり易くなる。また、本実施形態では、各第一傾斜部及び第二傾斜部の形状に合わせてハウジング11に凹凸が形成されるので、ハウジング11の剛性が大きくなり、補強リブをなくすか又は減少させることができる。
また、本実施形態によれば、ハウジング11は、各内壁部(第2押え面)によって、第一ギヤ72、第三ギヤ82及びカムギヤ62の軸方向の移動量を所定値以下に抑える。
これにより、第一ギヤ72、第三ギヤ82及びカムギヤ62の回転軸71,81,61が、例えば破損した場合でも、第一ギヤ72、第三ギヤ82及びカムギヤ62の傾きを抑えることができるので、より確実にギヤ同士を噛み合わせることができる。
また、本実施形態によれば、図14ないし図16で説明したように、軸支されていた状態の噛合い量Aと、隙間の距離C1,C2とは以下の式が成り立つ。
噛合い量A>C1 ・・・(式1)
噛合い量A>C2 ・・・(式2)
これにより、第一ギヤ72、第三ギヤ82及びカムギヤ62の回転軸71,81,61が破損した場合でも、より確実にギヤ同士を噛み合わせることができる。
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、
    駆動源となる電動モータと、
    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前記電動モータによって移動するロックピンと、
    前記電動モータと前記ロックピンとの間に介設されるギヤと、を有し、
    前記ハウジングは、
    前記ギヤの軸が破損した場合において、破損したギヤの移動量を所定値以下に抑えることで、当該ギヤの空転を防ぐ空転防止手段を有することを特徴とするアクチュエータ。
  2. 前記空転防止手段は、前記ハウジングの内壁の少なくとも一部であり、前記ギヤの径方向外側において当該ギヤから離間して形成され、前記ロックピンを前記規制位置から前記初期位置へ戻す方向にギヤが回転する際にギヤの移動を規制する第1押え面を含んで構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. 前記第1押え面から前記ギヤの外周縁までの隙間量は、
    前記ギヤと、当該ギヤと歯合する駆動側のギヤとの噛合い量よりも小さくなっていることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。
  4. 前記空転防止手段は、前記ハウジングの内壁の少なくとも一部であり、前記ギヤの軸方向の外側において、当該ギヤから離間して形成された第2押え面で構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。
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