JP2019017136A - 車両用給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、電源ケーブルを差し込むと給電を開始することができる車両用給電装置を提供する。【解決手段】車両に搭載されたバッテリから給電され、電源ケーブルのプラグ部が差し込まれる差し込み口２１を有するコンセント２０と、プラグ部が挿通される貫通孔３２を有し、差し込み口２１を覆うカバー３０と、バッテリからコンセント２０への給電を制御する制御装置とを備え、カバー３０は、プラグ部が差し込まれる方向を軸として回転可能であり、制御装置は、カバー３０の回転を検知したとき、バッテリからコンセント２０に給電する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載された電源から給電されるコンセントを備えた車両用給電装置に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド自動車等、バッテリから電気モータに電力を供給し、この電気モータにより車輪を駆動する車両が知られている。近年では、これらの車両において、バッテリから車両外に電力を供給するための車両用給電装置が提案されている。

このような車両用給電装置では、電源供給を開始するためのスイッチを押すことで、バッテリからコンセントに給電される。しかしながら、スイッチは運転席の近傍に設けられており、コンセントは車両後部など運転席から離れて配置されている場合がある。この場合、コンセントに電源ケーブルを差し込む際には、そのスイッチを押すために移動したり、運転者にスイッチを押すことを依頼せねばならず、利便性に欠けていた。

利便性を向上するための解決手段として、コンセントとプラグ側で通信を行い、自動的に給電を行うものも知られているが、装置構成が複雑になってしまうという問題がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−７８２５４号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、電源ケーブルを差し込むと給電を開始することができる車両用給電装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両に搭載された電源から給電され、電源ケーブルのプラグ部が差し込まれる差し込み口を有するコンセントと、前記プラグ部が挿通される貫通孔を有し、前記差し込み口を覆うカバーと、前記電源から前記コンセントへの給電を制御する制御装置とを備え、前記カバーは、前記プラグ部が差し込まれる方向を軸として回転可能であり、前記制御装置は、前記カバーの回転を検知したとき、前記電源から前記コンセントに給電することを特徴とする車両用給電装置にある。

第１の態様では、カバーを回転させることで差し込み口を露出させ、電源ケーブルを差し込むだけで、車両に搭載された電源から電源ケーブルに給電される。すなわち、従来のように、給電を開始するためのスイッチを押す必要がなく利便性が向上している。また、カバーを回転させたときに給電される構成であるので、コンセントに電源ケーブルを接続しない未使用時において、電力消費を抑制することができる。さらに、給電するか否かについての判断は、カバーの回転を検出することにより行うので、従来よりも簡易な構成とすることができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の車両用給電装置において、前記貫通孔が前記差し込み口に対向した第１の位置から、前記差し込み口を覆った第２の位置へ回転するように前記カバーを付勢する付勢手段を備えることを特徴とする車両用給電装置にある。

第２の態様では、差し込み口に電源ケーブルを接続しないときは、差し込み口がカバーにより自動的に覆われるので、差し込み口を異物などからより確実に保護することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載の車両用給電装置において、前記電源から前記コンセントへ給電されている状態を表示可能な状態表示部を備え、前記制御装置は、前記電源から前記コンセントに給電するときに、前記状態表示部に給電状態であることを表示させることを特徴とする車両用給電装置にある。

第３の態様では、コンセントが給電可能な状態であることを容易に把握することができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３の何れか一つの態様に記載の車両用給電装置において、一対の端子を有するスイッチと、前記カバーと共に回転し、前記端子間を絶縁する絶縁部材と、を備え、前記絶縁部材は、前記カバーが前記差し込み口を覆った状態では前記端子を絶縁せず、前記カバーの前記貫通孔が前記差し込み口に連通している状態では前記端子を絶縁し、前記制御装置は、前記端子が前記絶縁部材により絶縁されたときに前記電源から前記コンセントに給電することを特徴とする車両用給電装置にある。

第４の態様では、カバーが回転したことを、より簡易な構成で検出することができる。

本発明によれば、簡易な構成で、電源ケーブルを差し込むと給電を開始することができる車両用給電装置が提供される。

車両用給電装置の概略構成図である。 車両用給電装置の正面図である。 車両用給電装置の側面図である。 車両用給電装置の上面図である。 車両用給電装置の背面図である。 車両用給電装置の正面図である。 車両用給電装置の側面図である。 車両用給電装置の正面図である。 車両用給電装置の正面図である。 車両用給電装置のブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。なお、実施形態の説明は例示であり、本発明は以下の説明に限定されない。
〈実施形態１〉
図１は車両用給電装置の概略構成図であり、図２及び図６は車両用給電装置の正面図であり、図３及び図７は車両用給電装置の側面図であり、図４は車両用給電装置の上面図であり、図５は車両用給電装置の背面図である。図２及び図３はカバーが第２の位置にあり、図６及び図７はカバーが第１の位置にあるときの図である。なお、図３から図７では、カバー支持板３１の図示は省略している。

本実施形態に係る車両用給電装置１０は車両１に搭載されている。車両用給電装置１０は、電源ケーブル２のプラグ部３が差し込まれるコンセント２０と、そのコンセント２０を覆うカバー３０と、給電を制御する制御装置８０とを備えており、車両１に搭載されたバッテリ５（電源）から電源ケーブル２に電力を供給する装置である。さらに、車両用給電装置１０は、付勢手段としてコイルバネ４０と、状態表示部としてＬＥＤ５０と、スイッチ６０と、絶縁部材７０とを備えている。

具体的には、車室を構成する車室内側壁４には、カバー支持板３１が設けられている。カバー支持板３１の裏面側（車室とは反対側）には、コンセント２０が設けられている。コンセント２０は、プラグ部３が差し込まれる差し込み口２１を有する。コンセント２０は、差し込み口２１を車室側に向けた状態で、図示しない固定部材により固定されている。

カバー支持板３１には厚さ方向に貫通した開口が設けられており、当該開口に円板状のカバー３０が嵌め込まれている。カバー３０は、コンセント２０に対向する位置に配置されており、回転可能とされている。回転の軸は、コンセント２０の差し込み口２１に電源ケーブル２のプラグ部３を差し込む方向（図のＺ方向）である。以後、カバー３０の車室側の面を表面、カバー３０の車室とは反対側の面を裏面と称する。

カバー３０には、厚さ方向に貫通した貫通孔３２が２つ形成されている。貫通孔３２は、プラグ部３が挿通可能な形状及び配置となっている。

図６及び図７に示すように、貫通孔３２が差し込み口２１に対向した第１の位置にあるときにおいては、電源ケーブル２のプラグ部３を、貫通孔３２に通し、コンセント２０の差し込み口２１に接続できる。一方、図２及び図３に示すように、カバー３０が差し込み口２１を覆った第２の位置にあるときにおいては、電源ケーブル２のプラグ部３を差し込み口２１に差し込めない。このように、カバー３０を回転させることで、カバー３０を第１の位置、又は第２の位置の何れかに切り替えることが可能となっている。

図２から図７に示すように、カバー３０の裏面側には、筒部３３が設けられている。筒部３３は、一部が切り欠かれた円筒状の部材である。筒部３３は、カバー３０の裏面側に固定されており、カバー３０とともに回転するようになっている。筒部３３の内側には、上述したコンセント２０が配置されており、筒部３３はカバー３０の回転にともない、コンセント２０の周囲を回転する。

コンセント２０の外周面には、第１突起部９１、第２突起部９２が設けられている。また、筒部３３の内周面には、第３突起部９３が設けられている。これらの第１突起部９１から第３突起部９３は、コイルバネ４０を固定するためのものである。

コイルバネ４０は、両端が開く方向に常時付勢されたバネである。コイルバネ４０の中心軸が第２突起部９２に取り付けられ、コイルバネ４０の両端が第１突起部９１及び第３突起部９３のそれぞれに固定されている。このようなコイルバネ４０は、第１の位置から第２の位置へ回転するようにカバー３０を付勢する付勢手段として機能する。

図２、図３、図６及び図７を用いて、コイルバネ４０によるカバー３０の回転動作について説明する。図２及び図３に示すように、カバー３０は、差し込み口２１を覆う第２の位置にある。第２の位置では、コイルバネ４０には荷重が掛かっていない。

このような第２の位置にあるカバー３０を第１の位置に向けて回転させる（図２において時計回りに回転させる）。そして、カバー３０が第１の位置になった状態で、プラグ部３を貫通孔３２に挿通させ、さらに差し込み口２１に差し込む。このようにカバー３０と共に筒部３３が回転すると、第３突起部９３が第１突起部９１へ向けて近接し、コイルバネ４０の両端同士が近接するように荷重が掛った状態となっている。

図６及び図７に示すように、プラグ部３（図示せず）が差し込み口２１に差し込まれた状態では、プラグ部３はコンセント２０に導通しており、また、プラグ部３によりカバー３０の回転が規制されている。すなわち、カバー３０が第１の位置となった状態が維持される。

この状態でプラグ部３を貫通孔３２及び差し込み口２１から取り外すと、カバー３０は規制が解除される。そして、コイルバネ４０の弾性力が第３突起部９３に作用し、筒部３３を図６の反時計回りに回転させる。このような筒部３３の回転により、カバー３０は図２及び図３に示す第２の位置に戻る。

本実施形態の車両用給電装置１０は、カバー３０が回転したことを検知するための検出手段としてスイッチ６０及び絶縁部材７０を備えている。図３から図５、図８及び図９を用いて検出手段について説明する。図８及び図９は車両用給電装置の正面図であり、カバー支持板３１の図示は省略してある。

図３から図５に示すように、筒部３３の外側には、一対の導電性の端子６１からなるスイッチ６０が設けられている。端子６１は、互いに若干の隙間を空けて対向配置されており、端子６１に設けられた突起により互いに接触している。また、各端子６１には、不図示の導線が接続され、制御装置８０に接続されている。

筒部３３には、外周面に沿うようにして絶縁部材７０が設けられている。絶縁部材７０の材料に特に限定はない。絶縁部材７０は、平板状に形成され、一方の端部が筒部３３に固定され、他方の端部が自由端となっている。このような絶縁部材７０は、カバー３０とともに筒部３３を介して回転し、端子６１の間に進入してそれらの端子６１を絶縁する。

具体的には、図８に示すように、カバー３０が第２の位置にあるときには、それらの端子６１の間に絶縁部材７０は進入しておらず、絶縁部材７０は端子６１同士を絶縁していない。つまり、端子６１同士の導通は保たれている。図９に示すように、カバー３０を回転させると、筒部３３と共に絶縁部材７０も回転し、自由端側が端子６１の間に進入し、端子６１同士を絶縁する。本実施形態では、カバー３０が第１の位置になったときに、絶縁部材７０が端子６１同士を絶縁するように配置されている。

このように、端子６１が接触した状態ではカバー３０は第２の位置にあり（図８参照）、端子６１が絶縁部材７０により絶縁された状態ではカバー３０は第１の位置にある（図９参照）。換言すれば、スイッチ６０のオン（端子６１が接触した状態）又はオフ（端子６１が絶縁した状態）により、カバー３０の位置を検出できる。

また、図２に示すように、カバー支持板３１には、ＬＥＤ５０が設けられている。ＬＥＤ５０は、バッテリ５からコンセント２０へ給電されている状態（給電状態）を表示可能な状態表示部の一例である。具体的には、ＬＥＤ５０が点灯することで給電状態であることを示し、ＬＥＤ５０が消灯することで非給電状態であることを示す。ＬＥＤ５０は、制御装置８０により点灯又は消灯される。

図１０は、車両用給電装置１０のブロック図である。同図を用いて、車両用給電装置１０の制御について説明する。
制御装置８０は、中央処理装置と主記憶装置とを備えるマイクロコンピューターによって構成されており、車両１のエンジンや各種装置の動作を制御する装置である。さらに、制御装置８０は、スイッチ６０に接続されており、スイッチ６０のオン又はオフを検出することが可能となっている。

また、制御装置８０は、ＡＣインバータ８１を制御可能となっており、ＡＣインバータ８１を起動又は停止することができる。コンセント２０は、ＡＣインバータ８１を介してバッテリ５に接続されている。ＡＣインバータ８１を起動することで、バッテリ５の直流電力がＡＣインバータ８１によって交流電力に変換され、コンセント２０に供給される。さらに、制御装置８０は、ＬＥＤ５０に接続されており、ＬＥＤ５０の点灯又は消灯させることが可能となっている。

制御装置８０は、スイッチ６０がオフであることを検知したとき、すなわち、カバー３０が回転して貫通孔３２が差し込み口２１に対向する位置となったときに、ＡＣインバータ８１を起動し、バッテリ５からコンセント２０へ給電させる。また、制御装置８０は、ＡＣインバータ８１を起動したとき、ＬＥＤ５０を点灯させる。

また、制御装置８０は、スイッチ６０がオンであることを検知したとき、すなわち、カバー３０が回転して差し込み口２１を覆っているときに、ＡＣインバータ８１を停止し、バッテリ５からコンセント２０への給電を停止する。また、制御装置８０は、ＡＣインバータ８１を停止したとき、ＬＥＤ５０を消灯させる。

以上に説明した車両用給電装置１０では、カバー３０がコンセント２０の差し込み口２１を覆っている第２の位置にあるとき、バッテリ５からコンセント２０に給電されていない。また、カバー３０は、電源ケーブル２のプラグ部３が貫通孔３２に差し込まれた状態で回転可能となっている。そして、カバー３０が回転して、プラグ部３が差し込み口２１に差し込める第１の位置になったときに、バッテリ５からコンセント２０に給電される。

このような構成としたことで、利用者はカバー３０を回転させ、さらに電源ケーブル２を差し込むだけで、車両１に搭載されたバッテリ５の電気を利用することができる。すなわち、従来のように、運転席の近傍にある給電を開始するためのスイッチを押す必要がなく、利便性が向上している。

また、電源ケーブル２に給電するときのみ、ＡＣインバータ８１を起動し、バッテリ５からコンセント２０に給電する。一方、コンセント２０に電源ケーブル２が接続されていないときには、ＡＣインバータ８１を停止する。このような構成としたことで、コンセント２０に電源ケーブル２を接続しない未使用時において、電力消費を抑制することができる。

また、コンセント２０へ給電するか否かは、カバー３０が回転して第１の位置又は第２の位置にいるかによって判断される。このように、カバー３０の位置によって判断できるので、簡易な構成でコンセント２０への給電制御を行うことができる。すなわち、従来のようにコンセントと電源ケーブルとに通信手段を設けるなど、複雑な構成を必要としない。

また、コンセント２０は、電源ケーブル２が接続されていないときはカバー３０により差し込み口２１が覆われている。このような構成としたことで、差し込み口２１に異物が侵入してしまうことを防止することができる。

車両用給電装置１０では、電源ケーブル２をコンセント２０から取り外したときには、カバー３０がコイルバネ４０によって、カバー３０が自動的に差し込み口２１を覆う（第１の位置から第２の位置へ回転する）。これにより、差し込み口２１を異物などからより確実に保護することができる。

車両用給電装置１０では、バッテリ５からコンセント２０に給電されているときは、ＬＥＤ５０を点灯させる。このような構成としたことで、利用者は、コンセント２０が給電可能な状態であることを容易に把握することができる。

車両用給電装置１０では、スイッチ６０及び絶縁部材７０を備えており、このような簡易な構成によって、カバー３０が回転して第１の位置又は第２の位置にいるかを検出することができる。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

カバー３０の貫通孔３２がコンセント２０の差し込み口２１に対向した位置までカバー３０が回転したときに、バッテリ５からコンセント２０へ給電するようにしたが、これに限定されない。例えば、貫通孔３２の位置によらず、カバー３０が回転したことを検出したときに、バッテリ５からコンセント２０へ給電してもよい。

カバー３０が時計回りに９０度回転したときに、貫通孔３２が差し込み口２１に対向する第１の位置になるようにしたが、これに限定されない。すなわち、カバー３０が第１の位置まで回転するための角度は任意である。

スイッチ６０及び絶縁部材７０を用いてカバー３０の回転を検出したが、カバー３０が回転したことを検出する手段であれば、構成に特に限定はない。

１０…車両用給電装置、２０…コンセント、２１…差し込み口、３０…カバー、３２…貫通孔、４０…コイルバネ（付勢手段）、５０…ＬＥＤ（状態表示部）、６０…スイッチ、６１…端子、７０…絶縁部材、８０…制御装置

Claims (4)

1. 車両に搭載された電源から給電され、電源ケーブルのプラグ部が差し込まれる差し込み口を有するコンセントと、
   前記プラグ部が挿通される貫通孔を有し、前記差し込み口を覆うカバーと、
   前記電源から前記コンセントへの給電を制御する制御装置とを備え、
   前記カバーは、前記プラグ部が差し込まれる方向を軸として回転可能であり、
   前記制御装置は、前記カバーの回転を検知したとき、前記電源から前記コンセントに給電する
   ことを特徴とする車両用給電装置。
2. 請求項１に記載の車両用給電装置において、
   前記貫通孔が前記差し込み口に対向した第１の位置から、前記差し込み口を覆った第２の位置へ回転するように前記カバーを付勢する付勢手段を備える
   ことを特徴とする車両用給電装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用給電装置において、
   前記電源から前記コンセントへ給電されている状態を表示可能な状態表示部を備え、
   前記制御装置は、前記電源から前記コンセントに給電するときに、前記状態表示部に給電状態であることを表示させる
   ことを特徴とする車両用給電装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の車両用給電装置において、
   一対の端子を有するスイッチと、
   前記カバーと共に回転し、前記端子間を絶縁する絶縁部材と、を備え、
   前記絶縁部材は、前記カバーが前記差し込み口を覆った状態では前記端子を絶縁せず、前記カバーの前記貫通孔が前記差し込み口に対向している状態では前記端子を絶縁し、
   前記制御装置は、前記端子が前記絶縁部材により絶縁されたときに前記電源から前記コンセントに給電する
   ことを特徴とする車両用給電装置。
   

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