JP2789992B2 - 電気自動車用チャージコネクタの安全装置 - Google Patents

電気自動車用チャージコネクタの安全装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電気自動車用チャージ
コネクタに係り、特にその安全装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近い将来において、電気自動車の実用化
が期待されている。この場合、バッテリーへの充電の問
題は不可欠であって、中でもチャージ用コネクタは重要
な検討課題の一つとなる。この場合、チャージコネクタ
は車載用のバッテリーに接続された車両側コネクタと、
充電機に対してケーブルを介して接続された充電機側コ
ネクタとから構成されることになるが、このようなチャ
ージコネクタにあっては充電作業を行う場合には、両コ
ネクタを正規の嵌合状態とした後に通電が開始されるも
のであることが望まれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記したチ
ャージコネクタにおいて、懸念されることの一つとし
て、両コネクタの嵌合状態が不完全なままで充電が行わ
れてしまう、といったことに留意しなければならない。
不完全嵌合のまま充電が開始されると、両コネクタにお
けるターミナルの間に正規の接触状況が得られていない
ために異常な発熱があったり、またコネクタの位置ずれ
があると、ターミナル間でアークが飛んで酸化の問題を
起こさせる問題も生じ、さらには感電の危険性すらあ
る。
【0004】本発明は上記した事情に鑑みて開発工夫さ
れたものであり、その目的とするところは、安全確実に
充電作業を行うことができるチャージコネクタ用の安全
装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成は、車両のボディに固定された車両側
コネクタと、この車両側コネクタに対して嵌め込み操作
可能な充電機側コネクタとを備え、この充電機側コネク
タには同コネクタに対して取り付けられたレバーの握り
操作に伴いそのてこ作用によって両コネクタの嵌合動作
を助勢しつつ完全嵌合位置へ変位させる嵌合補助機構が
設けられてなるものであって、前記充電機側コネクタの
いずれか一方には両コネクタが完全嵌合位置になったと
きに前記嵌合補助機構によって充電回路に対する通電を
可能にするスイッチ手段が設けられていることを特徴と
するものである。
【0006】
【作用】車両側コネクタを充電機側コネクタへ嵌め込ん
で、レバーを握り操作することで嵌合補助機構が両コネ
クタの嵌合力を助勢する。そして、レバーが終端まで握
り操作されれば、両コネクタは完全嵌合状態となる。ま
た、このようにレバーが完全に握り操作された時点で、
嵌合補助機構がスイッチ手段を閉じるため、同回路への
通電が可能な状態になる。
【0007】
【発明の効果】本発明の効果は次のようである。レバー
の握り操作によって嵌合補助機構の嵌合助勢動作が行わ
れ、つまり両コネクタが完全嵌合の状態となった時点で
始めて充電可能となるため、正規の状態で充電作業を行
うことができる。したがって、異常な発熱もなく、また
アークが飛ぶような事態も未然に回避される。
【0008】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面にし
たがって詳細に説明する。図1は車両側コネクタ1と充
電機側コネクタ2の全体を示すものであり、まず車両側
コネクタ1について説明すると、このコネクタ1のハウ
ジング3の内部には図示はしないが、複数のターミナル
が組み込まれている。これらはバッテリー4に接続され
た充電用のもの、あるいは嵌合状況を検知する等、各種
信号線用のターミナルのものとなっている。このハウジ
ング3はほぼ円筒状に形成されており、外周面の一部に
は一対の突起5が突出している(図1では片側のみが示
されている。)。
【0009】一方、充電機側コネクタ2を説明すると、
この側のコネクタ2は嵌合操作を容易にするためにガン
タイプの本体6を有し、その先端側には円筒状のコネク
タハウジング7が設けられている。そして、ここには車
両側コネクタ1に対応する各種ターミナルが組み込まれ
ており、それらは両コネクタ1、2を嵌合させたときに
両コネクタ1、2の対応する各ターミナル同士の電気的
接続が可能となっている。そして、両コネクタ1、2の
完全な嵌合状況を得るために、しかもこれを軽い操作力
で実現するために、本例では両コネクタ1、2の嵌合動
作を助勢するための嵌合補助機構が設定されている。
【0010】本体6の後部にはグリップ8が設けられて
おり、このグリップ8部分の上部には握り操作可能なレ
バー9の上端側が支持されている。そして、レバー9は
支持ピン10を中心として揺動可能に装着され、また図
には示されないが支持ピン10にはトーションばねが取
り付けられてレバー9を戻し方向に付勢している。
【0011】一方、前記したコネクタハウジング7の外
周部分はフロントカバー11によって全周に所定の隙間
を保有した状態で覆われているが、このカバー11の左
右両側部は長さ方向に沿って膨出されている。そして、
ここには車両側コネクタ1の両突起5に係合して引き込
み動作を行わせるための一対の引き込みプレート12が
配されており、この両引き込みプレート12は両コネク
タ1、2の嵌合を補助するための嵌合補助機構の構成要
素となる。すなわち、両引き込みプレート12の先端側
には両突起5を解離可能に係合するための窓部13がそ
れぞれ貫通し、また後部側はフロントカバー11からは
み出した後、本体6の壁面に沿うようにして屈曲してさ
らに後方へ延出している。さらに、両引き込みプレート
12はそれぞれ本体6の長さ方向に沿って前後進できる
よう、ガイド片14によって案内可能となっている。
【0012】また、両引き込みプレート12を前後進さ
せるための機構として、本例では両引き込みプレート1
2と前記レバー9とは以下のような歯車機構を介して連
係してある。
【0013】すなわち、レバー9の支持ピン10には左
右一対のセクターギヤ15が取り付けられ、レバー9の
握り操作と連動して揺動可能となっている。また、両セ
クターギヤ15は本体6に対して遊転自在に取り付けら
れた左右一対の第1ギヤ16とそれぞれ噛み合い、また
第1ギヤ16はこれに隣接する左右一対の第2ギヤ17
とそれぞれ噛み合っている。さらに、この第2ギヤ17
は両引き込みプレート12の後端部に刻設されたラック
歯18と噛み合っている。そして、この実施例において
はレバー9を終端まで握り操作した場合の両引き込みプ
レート12の引き込みストロークは、両コネクタ1、2
に正規の嵌合状態(対応するターミナル同士が完全に嵌
り合った状態:完全嵌合状態)が得られるように設定さ
れている。
【0014】なお、第1、第2のギヤ16、17の歯数
は本例では同数であるが、より引き込み操作を軽度にす
るためにギヤ比を変更してもよい。また、本体6には上
記した歯車機構部分を覆うリヤカバー19が取り付けら
れている。
【0015】ところで、本例では両コネクタ1、2が完
全に嵌合したときに始めて充電を許容するような機構が
設けられている。すなわち、図4に示すように、車両側
コネクタ1と車載用バッテリー4との間には充電用回路
の開閉を制御する充電制御部20(例えばリレー回路)
が介在されている。一方、前記したグリップ8には上記
した充電制御部20と供給用電源21との間に介在され
て充電制御部20に対する動作出力を発するスイッチ2
2が組み込まれている。スイッチ22は固定接点22a
と、レバー9と対向する側の面に対して押し込みおよび
戻し可能に組み付けられた可動接点22bとからなって
いる。この可動接点22bは取付軸22cに巻き着され
たバネ22dによって戻し方向に付勢されており、常に
は固定接点22aと離間し、レバー9が終端まで完全に
握られた状態(コネクタの完全嵌合状態)でのみ、固定
接点22aと接触可能としてある。但し、本例において
はレバー9側において可動接点22bを容易に押圧でき
るよう凸部23が形成されている。
【0016】なお、図5に示すように、両引き込みプレ
ート12は通常時は先端側がやや拡開気味となってお
り、充電機側コネクタ2を仮嵌合位置へ押し込んだとき
に突起5と干渉しないようにしてある。しかし、仮嵌合
位置においてレバー9の握り操作が行われることで、両
引き込みプレート12が僅かに後退した場合に、これに
伴って次のようにして閉じ動作が行なわれるようにして
ある。すなわち、図に示すように、両引き込みプレート
12にはそれぞれ隆起部25が形成されており、通常時
にはこれと対向するハウジング7の壁面に乗り上げてい
るが、僅かに後退動作が行われると、ハウジング7の壁
面に所定長さ範囲に刻設された溝部26に落ち込んで閉
じ動作が行われるようになっている。
【0017】次に、上記のように構成された本例の作用
効果を具体的に説明する。両コネクタ1、2を嵌合させ
る場合には、グリップ8を把持して充電機側コネクタ2
を車両側コネクタ1に適合させてそのまま押し込む。そ
して、両コネクタ1、2を適当深さ位置(仮の嵌合位
置)まで押し嵌めた状態でレバー9を軽く握り、両引き
込みプレートをセクターギヤ15および第1、第2の両
ギヤ16、17の噛み合いを通じて僅かに後退させる。
これによって、両引き込みプレート12の窓部13が車
両側コネクタ1の突起5に係合する。さらに、レバー9
を握り操作して終端まで握り操作すると、両コネクタ1
は対応するターミナル同士が正規の状態で接続する完全
嵌合状態となる。そして、この完全嵌合状態になったと
きにレバー9の凸部23が可動接点22bを押して固定
接点22aと接触しスイッチ22が閉じられる。これに
よって、充電制御部20に対して動作出力信号が発せら
れ、充電制御部20は充電回路を閉じて電源30からバ
ッテリ4への充電が可能な状態となる。
【0018】このように本実施例によれば、両コネクタ
1、2が完全嵌合して初めて充電回路が閉成され、充電
可能な状態になるわけであるから、半嵌合状態で充電し
ようとしてもこれを行うことができない。したがって、
ターミナル同士が常に正規な嵌合状態となった後に充電
が開始されるため異常な発熱を生じたり、この間でスパ
ークを生じさせるおそれがなく、安全に充電作業を行う
ことが可能となる。
【0019】また、本例のように完全嵌合を実現するた
めの機構に連動したスイッチとすることにより、完全嵌
合状況を検知するための特別な検出手段を省略して全体
の構成を簡素なものとする効果も得られる。しかも、レ
バー9のてこ作用を利用しつつ引き込みプレート12の
前後進を行わせるため、嵌合・抜き取りを容易に行うこ
とができる利点もある。
【0020】かくして、充電が完了すればレバー9を解
放する。これによって、レバー9が図示しないトーショ
ンばねによって戻し方向に復帰すると、歯車機構はそれ
ぞれ上記とは逆の方向に回転し、両引き込みプレート1
2が後退位置から前進する。そして、両引き込みプレー
ト12がその前進端近くに至ると、隆起部25が溝部2
6から乗り上げることによって、それぞれれ強制的に拡
開する。したがって、両引き込みプレート12と車両側
コネクタ1との係合が解除され、両コネクタ1、2が半
嵌合状態に戻ってそのまま本体6と共に抜き出される。
【0021】なお、本発明は種々の変更が可能であり、
例えば次のような変形例が考えられる。本例ではグリッ
プ部分にスイッチを設けたが、その他例えば引き込みプ
レートが完全嵌合位置まで変位した時に閉じられるよう
な位置に設定してもよく、つまり完全嵌合になったこと
を検出できるようなものであればその形式、位置は問わ
ない。また、嵌合を助勢するための嵌合補助機構も種々
の態様が考えられ、引き込みプレートを変位させるため
の機構は、歯車式の他に、レバーにその一部を係合させ
レバーの握り動作を利用して引き込みプレートを変位さ
せるような方式でもよい。さらに、本例のような引き込
みの方式とは逆に押し出しによって嵌合を補助するよう
なものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両側・充電側両コネクタを示す斜視図
【図2】嵌合前の状態を示す側面図
【図3】完全嵌合状態を示す側面図
【図4】充電回路の回路構成図
【図5】通常時の引き込みプレートの状態を破断して示
す平断面図
【図6】凸部と溝部との関係を示す拡大断面図
【符号の説明】
1、2…コネクタ 4…バッテリー 8…グリップ 9…レバー 12…引き込みプレート(嵌合補助機構) 22…スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 努 三重県四日市市西末広町1番14号 住友 電装株式会社内 (72)発明者 西條 英二 三重県四日市市西末広町1番14号 住友 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−134876(JP,A) 特開 平6−236780(JP,A) 特開 平6−188044(JP,A) 特開 平5−328619(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01R 13/62 - 13/70

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両のボディに固定された車両側コネク
    タと、この車両側コネクタに対して嵌め込み操作可能な
    充電機側コネクタとを備え、この充電機側コネクタには
    同コネクタに対して取り付けられたレバーの握り操作に
    伴いそのてこ作用によって両コネクタの嵌合動作を助勢
    しつつ完全嵌合位置へ変位させる嵌合補助機構が設けら
    れてなるものであって、 前記充電機側コネクタには両コネクタが完全嵌合位置に
    なったときに前記嵌合補助機構によって充電回路に対す
    る通電を可能にするスイッチ手段が設けられていること
    を特徴とする電気自動車用チャージコネクタの安全装
    置。
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DE69411485T DE69411485T2 (de) 1993-04-16 1994-04-15 Kupplungsvorrichtung für eine Steckverbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs
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