JP2916348B2 - 電気自動車充電用コネクタ - Google Patents

電気自動車充電用コネクタ

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JP2916348B2 JP5202716A JP20271693A JP2916348B2 JP 2916348 B2 JP2916348 B2 JP 2916348B2 JP 5202716 A JP5202716 A JP 5202716A JP 20271693 A JP20271693 A JP 20271693A JP 2916348 B2 JP2916348 B2 JP 2916348B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気自動車充電用コネク
タの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車ではバッテリーに対する充電
は欠かせないため、車体内のバッテリーに充電用電源が
簡単に接続できるようになっていなければならない。そ
こで、従来では、車体に車両側コネクタを取り付けると
共に、ここに充電用電源に連なる電気自動車充電用コネ
クタを着脱可能に装着する構成が一般的に考えられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
の充電にはガソリン車のガソリン補給に比べて比較的長
い時間を要するため、必ずしも、その充電中に作業者が
近くで待機できるとは限らない。特に、その充電を街角
の充電スタンドではなく、車両所有者の家庭等で行う場
合には、大電流を流し込む急速充電が行い難いため、例
えば夜間に自宅駐車場に駐車しておいた車両に対して長
時間かけて充電を行うことも十分に考えられる。このよ
うな場合には、電源側の充電用コネクタを車両側コネク
タに接続して充電を開始し、その状態で長時間放置する
ことになる。
【０００４】しかるに、従来のこの種のコネクタでは、
コネクタを装着状態にロックするための機構に関しては
十分に考慮されておらず、たとえ充電中でもコネクタを
簡単に外すことが可能であった。このため、例えば充電
中であるという事情を知らない者が、バッテリーの充電
中にも拘らず充電用コネクタを車両側コネクタから不用
意に取り外してしまい、結局、電気自動車の充電が不十
分に終わってしまうおそれがあった。また、ロック機構
を設けるにしても、そのロックが不完全な状態のまま充
電が開始され、やはり充電中でも不用意にコネクタが外
されてしまうおそれがあった。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、充電状態にあるときに不用意に外さ
れてしまったり、ロックが不完全状態のまま充電が開始
されてしまうことを防止できる電気自動車充電用コネク
タを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、電気自動車の充電を行うべ
くその車体に設けられた車両側コネクタに着脱可能に装
着されるものにおいて、コネクタ本体を車両側コネクタ
への装着状態に保持し且つその保持状態を解除可能なロ
ック機構と、車両側コネクタへの装着操作の完了を検出
する装着検出手段と、充電開始操作がされ且つ車両側コ
ネクタへの装着が完了したことを装着検出手段により検
出したことを条件にロック機構を作動させると共に充電
停止操作がされたことを条件にそのロック作動を解除す
るロック機構制御手段とを設けたところに特徴を有す
る。
【０００７】請求項２に係る発明は、電気自動車の充電
を行うべくその車体に設けられた車両側コネクタに着脱
可能に装着されるものにおいて、コネクタ本体を車両側
コネクタへの装着状態に保持し且つその保持状態を解除
可能なロック機構と、このロック機構の作動状態を検出
するロック作動検出手段と、ロック作動検出手段の検出
結果に基づいてロック機構の作動状態を表示するロック
作動表示部とを設けたところに特徴を有する。
【０００８】
【０００９】
【作用】請求項１に係る構成では、電気自動車充電用コ
ネクタが車両側コネクタに装着されて充電開始操作がさ
れ、更に車両側コネクタへの装着操作の完了が検出され
てからロック機構制御手段によりロック機構が作動状態
にされる。この結果、充電用コネクタが車両用コネクタ
への装着状態に保持されるから、これを車両用コネクタ
から取り外すことができなくなる。充電が終了して充電
停止操作を行えば、ロック機構制御手段によってロック
機構のロック作動が解除されて充電用コネクタを車両側
コネクタから取り外すことができるようになる。
【００１０】また、請求項２に係る構成の電気自動車充
電用コネクタでは、ロック機構の作動状態がロック作動
表示部に表示されるから、ロック機構の作動が正規に行
われていない場合には使用者がこれに簡単に気付くよう
になる。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、充
電中には充電用コネクタを車両用コネクタから取り外す
ことができなくなり、充電中のコネクタが不用意に外さ
れて充電が不十分のままに終わってしまうことがなくな
る。また、請求項２の発明によれば、ロックが正規に行
われていないままに充電が開始されるような事態を防止
できるという効果を奏する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例について
図面を参照して詳細に説明する。充電用コネクタは、ほ
ぼ矩形枠状のグリップ部１１の先端に筒形のコネクタ本
体１２を設けて全体としていわゆるガンタイプをなすよ
うに構成されており、グリップ部１１の下部から充電ケ
ーブル１３が引き出され、これが例えば充電スタンドの
図示しない充電装置に接続されている。コネクタ本体１
２は、円筒状のインナーケース１４の前方開口端近くに
絶縁ボディ１５を介して一対の充電端子１６（１個のみ
図示）を設けて構成され、充電用コネクタを図示しない
車両側コネクタへ装着することによって、その両充電端
子１６が車両側コネクタの端子と電気的に接続される。
また、上記絶縁ボディ１５には例えば２対の接続検出端
子１７が設けられ、充電用コネクタが車両側コネクタに
装着状態になると、車両側コネクタに設けたショートタ
ーミナル１８（図４にのみ図示）によって対をなす接続
検出端子１７間が導通状態にされる。
【００１３】一方、コネクタ本体１２のインナーケース
１４の外周には、これより短めに形成された円筒状のス
リーブ１９がインナーケース１４に対して軸方向には移
動不能で、回転は自由に許容された状態で取り付けられ
ている。このスリーブ１９は先端側が膨らんで径寸法が
大きくなっており、充電用コネクタを車両側コネクタへ
装着すると車両側コネクタの図示しない案内筒部の外周
側に位置する。そして、このスリーブ１９の先端内周部
には係合ピン２０が内側に向けて突設されており、これ
が車両側コネクタの図示しない案内筒部に形成した螺旋
溝に係合可能となっている。充電用コネクタの先端を車
両側コネクタに宛がってスリーブ１９を回転させると、
係合ピン２０が螺旋溝に沿って移動し、スリーブ１９ひ
いては充電用コネクタ全体を軸方向に移動させることが
できる。スリーブ１９を一杯に回転させて係合ピン２０
を螺旋溝の終端近くまで移動させた状態では、コネクタ
本体１２を車両側コネクタに完全接続した状態とするこ
とができ、その状態からスリーブ１９を逆方向に回転さ
せればコネクタ本体１２を車両側コネクタとの接続から
外すことができる。
【００１４】さて、上記充電用コネクタのグリップ部１
１のうちスリーブ１９の基端部近くにはロック機構２１
が内蔵されている。このロック機構２１は、図１及び図
２に示すようにソレノイド２２及びこれに駆動されるロ
ックロッド２３を備える。ロックロッド２３は同図中左
右方向に移動可能とされると共に、その基端部が支持基
部２４に回動可能に支持された連結アーム２５の一端部
と連結されている。そして、この連結アーム２５の他端
部は前記ソレノイド２２のプランジャロッド２６に連結
されており、ソレノイド２２が通電されてプランジャロ
ッド２６が図中左向きに吸引されると、連結アーム２５
を介してロックロッド２３が図中右向きに進出する。そ
して、前記スリーブ１９の後端部には、Ｕ字型に切り欠
かれて後側を開放させた係止切欠部２７が形成されてお
り、スリーブ１９がその係止切欠部２７をロックロッド
２３に対応させた位置まで回転されている状態でソレノ
イド２２に通電されると、ロックロッド２３の先端部が
係止切欠部２７内に進入してスリーブ１９の回転を阻止
するロック状態となる。なお、ロックロッド２３の後端
部とグリップ部１１に固定した固定板２８との間にはス
プリング２９が設けられ、これによってロックロッド２
３をスリーブ１９の係止切欠部２７から抜け出る方向
（図中左方向）に常時付勢している。また、プランジャ
ロッド２６の中間部には遮光板部２６ａが横向きに一体
に形成されると共に、その移動領域内にその遮光板部２
６ａと共にロック作動検出手段を構成するフォトインタ
ラプタ３０が設けられ、ソレノイド２２が作動してプラ
ンジャロッド２６がスリーブ１９をロックする位置まで
引き込まれると、遮光板部２６ａがフォトインタラプタ
３０内に進入してこれをスイッチング動作させる。
【００１５】一方、グリップ部１１内には、車両側コネ
クタへの装着操作の完了を検出するための装着検出手段
３１が併せて設けられている。これは、図３に示すよう
にスリーブ１９の後端部に突設した検出突片３２と、そ
の回動領域内に固定的に設けた装着完了検出用のフォト
インタラプタ３３とからなり、充電用コネクタを車両側
コネクタに装着すべくスリーブ１９を回転させ、スリー
ブ１９が装着完了位置まで回転されると、検出突片３２
の先端部がフォトインタラプタ３３内に進入してこれを
スイッチング動作させるようになっている。
【００１６】また、上述のロック機構２１を制御するた
めに、ロック機構制御手段としてのロック制御回路３５
が図４に示すように設けられており、これを説明する。
この回路のうち充電用電源３６及び充電スイッチ３７は
この充電用コネクタが接続されている図示しない充電装
置内に設けられており、充電用電源３６から充電スイッ
チ３７を介して充電ライン３８がコネクタ本体１２内に
導入されている。また、充電スイッチ３７に至る前の部
分において充電用電源３６側から分岐して制御電源ライ
ン３９がコネクタ本体１２内に導入されており、この制
御電源ライン３９がコネクタ本体１２内において前述し
た接続検出端子１７，１７の一方に接続されている。コ
ネクタ本体１２に設けた一対の接続検出端子１７，１７
は、前述したように充電用コネクタを車両側コネクタに
接続すると車両側コネクタのショートターミナル１８に
よって短絡される構成であるから、コネクタ接続時には
他方の接続検出端子１７を介して制御電源ライン３９が
コネクタ本体１２内に引き込まれた状態になる。
【００１７】さて、コネクタ本体１２内において制御電
源ライン３９には装着完了検出用のフォトインタラプタ
３３の発光ダイオード３３ａが保護抵抗４０と共に接続
されていて、充電用コネクタを車両用コネクタに接続す
ると、発光ダイオード３３ａが点灯するようになってい
る。そして、そのフォトインタラプタ３３のフォトトラ
ンジスタ３３ｂは前記ソレノイド２２を駆動する出力ト
ランジスタ４１に図に示すように接続され、発光ダイオ
ード３３ａからの光が遮られてフォトトランジスタ３３
ｂがオフ作動すると、出力トランジスタ４１がオン作動
するようになっている。出力トランジスタ４１がオン作
動すると、充電スイッチ３７がオンとなったことを条件
にソレノイド２２が通電される。なお、出力トランジス
タ４１のコレクタと制御電源ライン３９との間には充電
用コネクタのグリップ部１１上面に設けた装着完了表示
ランプ４２が保護抵抗４３と共に直列接続されており、
これがトランジスタ４１のオン作動と共に点灯するよう
になっている。
【００１８】一方、ロック作動検出用のフォトインタラ
プタ３０の発光ダイオード３０ａ及びフォトトランジス
タ３０ｂが充電ライン３８に接続されると共に、そのフ
ォトトランジスタ３０ｂによって出力トランジスタ４４
が反転駆動されるようになっている。そして、この出力
トランジスタ４４のコレクタには、充電用コネクタのグ
リップ部１１上面に設けたロック表示ランプ４５が保護
抵抗４６と共に直列接続されており、これがトランジス
タ４１のオン作動に基づき点灯するようになっている。
また、この出力トランジスタ４４のコレクタは、コネク
タ本体１２の信号端子４７に接続され、その信号によっ
て車両内に設けたリレー４８に通電して充電ライン３８
内のリレー接点４８ａを閉成させるようになっている。
【００１９】さて、本例の充電用コネクタを使用して電
気自動車のバッテリーに充電するには次のように行う。
まず、充電用コネクタのグリップ部１１を握り持ち、コ
ネクタ本体１２の先端を車両側コネクタの案内筒部に宛
がう。次に、充電用コネクタ全体を軽く前方に押し込み
つつスリーブ１９を時計回り方向に回転させる。する
と、スリーブ１９の係合ピン２０が車両側コネクタの螺
旋溝内に進入してここに沿って移動し、コネクタ本体１
２が車両側コネクタの案内筒部内へ差し込まれ、雌雄の
各端子が電気的に接続状態に至る。ここで、接続検出端
子１７，１７が車両側コネクタのショートターミナル１
８と接続状態に至ったところで、コネクタ本体１２内の
制御電源ライン３９に電圧が印加されるから、装着完了
検出用のフォトインタラプタ３３の発光ダイオード３３
ａが点灯される（図５時刻ｔ1 ）。そして、スリーブ１
９が装着完了位置まで回転されて両コネクタが装着完了
状態になると、フォトインタラプタ３３のフォトトラン
ジスタ３３ｂがオフするため、出力トランジスタ４１が
オンして装着完了表示ランプ４２が点灯する（図５時刻
ｔ2 ）。
【００２０】そこで、充電開始操作、すなわち充電装置
に設けた充電スイッチ３７のオン操作を行う（図５時刻
ｔ3 ）。すると、充電ライン３８に電圧が印加されるか
ら、ソレノイド２２に通電され、そのプランジャロッド
２６が吸引されてロックロッド２３の先端がスリーブ１
９の係止切欠部２７内に進入し、スリーブ１９の回転を
阻止するロック状態となる。この状態では、スリーブ１
９が回転不能となるから、充電用コネクタを車両側コネ
クタから取り外すことができなくなる。また、ソレノイ
ド２２のプランジャロッド２６が吸引されてロック状態
となると、プランジャロッド２６の遮光板部２６ａがフ
ォトインタラプタ３０内に進入するため、そのフォトト
ランジスタ３０ｂがオフしてロック表示ランプ４５が点
灯され、正しくロック状態に至ったことが表示される
（図５時刻ｔ4 ）。そして、フォトトランジスタ３０の
フォトトランジスタ３０ｂがオフして出力トランジスタ
４４がオンすることにより車両内のリレー４８に通電さ
れるから、リレー接点４８ａが閉じ充電ライン３８を通
じて車内の充電回路５０に電力が供給され、もって車両
用バッテリー（図示せず）の充電が開始される（図５時
刻ｔ5 ）。
【００２１】この後、充電が完了すれば、充電停止操
作、すなわち充電装置の充電スイッチ３７をオフ操作す
る（図５時刻ｔ6 ）。すると、リレー４８が断電されて
充電回路５０（バッテリー）への電力供給が停止される
と共に、ソレノイド２２も断電される。この結果、ロッ
ク機構２１において、ロックロッド２３がスプリング２
９の引張力により図２中左方向に移動して先端部がスリ
ーブ１９の係止切欠部２７から抜け出るようになるか
ら、スリーブ１９は自由に回転できるようになる。従っ
て、スリーブ１９を握ってこれを反時計回り方向に回せ
ば、充電用コネクタを車両側コネクタから簡単に取り外
すことができるようになる。
【００２２】このように本実施例では、充電用コネクタ
を車両側コネクタに装着した後は、充電開始操作、すな
わち充電装置の充電スイッチ３７をオン操作行うとソレ
ノイド２２に通電されてロック機構２１が作動し、充電
停止操作、すなわち充電スイッチ３７のオフ操作を行わ
ない限り、充電用コネクタを車両側コネクタから取り外
すことができなくなる。
【００２３】しかも、特に本実施例では、ロック機構２
１を作動させる条件として充電開始操作が行われたこと
だけでなく、更に、装着検出手段３１によって充電用コ
ネクタが車両側コネクタへ完全に装着されたことを検出
（フォトインタラプタ３３のフォトトランジスタ３３ｂ
がオフ）することを条件にしている。このため、不完全
な装着状態で充電開始操作を行ってもロック機構２１は
作動しないから、不完全装着状態にあることを使用者が
簡単に気付くことができ、直ちに完全な装着状態になる
ように修正することができるまた、本実施例ではロック
機構２１が正常に作動してスリーブ１９のロックがされ
ると、これを検出してロック表示ランプ４５を点灯させ
るようにした。このため、ロック機構２１が正常に作動
しているか否かを簡単に監視することができるようにな
る。
【００２４】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、例えば次のように変更し
て実施することができる。 （１）充電用コネクタを車両側コネクタに装着状態にロ
ックするためのロック機構としては、例えばコネクタ本
体を左右両側からロック爪で掴むようにしてその抜き出
しを阻止する構成としてもよい。また、充電用コネクタ
全体を回転させることによりこれを車両側コネクタに装
着するタイプでは、例えば充電用コネクタのボディにピ
ンを差し込むようにしてその回転を阻止する構成として
もよく、要するところ、各種のコネクタ装着機構におい
て、そのコネクタの取り外し動作を阻止する構成とすれ
ばよいものである。
【００２５】（２）充電用コネクタの車両側コネクタへ
の装着操作の完了を検出するための装着検出手段として
は、上記実施例のようにスリーブ１９の回転を検出する
に限らず、例えばコネクタ本体１２に装着検出用の端子
を設け、装着操作の完了時にその検出用端子を車両側コ
ネクタの端子に接触するように設定してそれを検出して
もよい。また、例えば係合爪を係合部に引っかけること
により充電用コネクタを車両側コネクタに装着する構成
では、その係合爪の変位を検出することにより装着操作
の完了を検出することもでき、要するに、各種のコネク
タ装着機構において、そのコネクタの装着操作完了を検
出できるものであればよい。
【００２６】（３）上記実施例では、ロック作動表示部
はＬＥＤタイプのロック表示ランプ４５により構成した
が、これに限らず、例えば液晶ディスプレイによって、
ロック機構の作動状態を文字や絵文字により表示する構
成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図
【図２】ロック状態を示す縦断面図
【図３】一部破断して示す平面図
【図４】ロック制御回路を示す回路図
【図５】ロック制御回路のタイムチャート
【符号の説明】
１１…グリップ部 １２…コネクタ本体 ２１…ロック機構 ２２…ソレノイド ３０…フォトインタラプタ（ロック作動検出手段） ３１…装着検出手段 ３５…ロック制御回路 ３７…充電スイッチ ４５…ロック表示ランプ（ロック作動表示部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 佳彦 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 市川 大二郎 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−134876（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−188044（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01R 13/62 - 13/64 B60R 16/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気自動車の充電を行うべくその車体に
    設けられた車両側コネクタに着脱可能に装着されるもの
    において、 コネクタ本体を前記車両側コネクタへの装着状態に保持
    し且つその保持状態を解除可能なロック機構と、 前記車両側コネクタへの装着操作の完了を検出する装着
    検出手段と、 充電開始操作がされ且つ前記車両側コネクタへの装着が
    完了したことを前記装着検出手段により検出したことを
    条件に前記ロック機構を作動させると共に充電停止操作
    がされたことを条件にそのロック作動を解除するロック
    機構制御手段とを設けたことを特徴とする電気自動車充
    電用コネクタ。
  2. 【請求項２】 電気自動車の充電を行うべくその車体に
    設けられた車両側コネクタに着脱可能に装着されるもの
    において、コネクタ本体を前記車両側コネクタへの装着
    状態に保持し且つその保持状態を解除可能なロック機構
    と、このロック機構の作動状態を検出するロック作動検
    出手段と、前記ロック作動検出手段の検出結果に基づい
    て前記ロック機構の作動状態を表示するロック作動表示
    部とを設けたことを特徴とする電気自動車充電用コネク
    タ。
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