JP5436283B2 - Automobile charging cable outlet plug - Google Patents
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Description
本発明は、プラグインハイブリッド車や電気自動車などの充電自動車への充電に用いられる充電ケーブルのコンセントプラグに関するものである。 The present invention relates to an outlet plug of a charging cable used for charging a charging vehicle such as a plug-in hybrid vehicle or an electric vehicle.
プラグインハイブリッド車や電気自動車などへの充電は充電スタンドと充電自動車との間を充電ケーブルによって接続して行われる。充電ケーブルには、充電スタンドと一体に備え付けられたタイプ(スタンド一体型ケーブル)と、充電自動車に積載して持ち運びが可能なタイプ(持運型ケーブル)とがある。 Charging a plug-in hybrid vehicle or an electric vehicle is performed by connecting a charging stand and a charging vehicle with a charging cable. There are two types of charging cables: a type that is provided integrally with a charging stand (stand integrated cable) and a type that can be carried on a charging vehicle (portable cable).
何れの充電ケーブルも、その一端に充電自動車との接続用コネクタを有する点は共通である。一方、ケーブルの他端はスタンド一体型ケーブルでは充電スタンド内に引き込まれ、使用者が取り外しできない構造となっているのに対し、持運型ケーブルでは、充電時に充電スタンド等の電源側のコンセントタップに差し込まれるコンセントプラグが設けられている。この電源としては充電スタンドの他に、一般家庭の屋外に設置されている通常の屋外コンセントが利用されることもある。 All of the charging cables have the common feature of having a connector for connection with the charging vehicle at one end. On the other hand, the other end of the cable is drawn into the charging stand with a stand-integrated cable and cannot be removed by the user, whereas with a portable cable, the outlet tap on the power supply side such as the charging stand is used for charging. There is an outlet plug to be plugged into. In addition to a charging stand, a normal outdoor outlet installed outside a general household may be used as this power source.
充電スタンドのコンセントタップには、充電中に誤ってコンセントプラグが引き抜かれると、通電を遮断する保護装置が組み込まれているものがある(特許文献1)。しかし、このような保護装置は一般家庭の屋外に設置されている屋外コンセントには組み込まれていないのが普通である。またコンセントタップの内部構造は外部から視認できないため、一般家庭以外の電源から充電しようとする場合においても、充電ケーブルの使用者は上記保護装置の存在を確認できない。このため、保護装置が組み込まれていないコンセントタップから充電を行う場合に、充電中に誤ってコンセントプラグを引き抜くとコンセントタップとコンセントプラグとの間でアークが飛び、コンセントプラグを持っている手を火傷させたりする可能性があった。 Some outlet taps of a charging stand incorporate a protective device that interrupts energization when an outlet plug is accidentally pulled out during charging (Patent Document 1). However, such a protective device is usually not incorporated in an outdoor outlet installed outside a general household. In addition, since the internal structure of the outlet tap cannot be visually recognized from the outside, the user of the charging cable cannot confirm the existence of the protective device even when charging from a power source other than a general household. For this reason, when charging from an outlet tap that does not have a built-in protective device, if you accidentally pull out the outlet plug during charging, an arc will jump between the outlet tap and the outlet plug, and your hand holding the outlet plug There was a possibility of burns.
充電中に誤ってコンセントプラグを引き抜いたときには、内部の接点を開くことにより瞬時に通電を遮断できる構造のコンセントプラグが要望されている。このためには、コンセントプラグの差し込みや引き抜きによる直線運動と、接点の投入機構とを機械的に連動させることが好ましく、コンセントプラグ本体の内部に、コンセント引抜き時は先端部がコンセント接続面から弾性手段により外側に付勢されて突出し、コンセント差込み時には内側方向に押し込まれる差込検出部を設ける構造が有力である。 There is a demand for an outlet plug having a structure capable of instantaneously interrupting energization by opening an internal contact when an outlet plug is accidentally pulled out during charging. For this purpose, it is preferable to mechanically link the linear movement caused by plugging in and pulling out the outlet plug and the contact opening mechanism, and the tip of the outlet plug body is elastic from the outlet connection surface when the outlet is pulled out. A structure in which an insertion detection unit that is urged outward by the means and protrudes and is pushed inward when the outlet is inserted is effective.
当該構造を採用した場合、雨天時に屋外でコンセントプラグをコンセントに差込む際、差込検出部に付着した水滴がコンセントプラグ内に侵入する恐れがあるため、当該部位に防水機能を備えることが必要となる。一般に、動作する部分を防水する構造しては、摺動部の先端を外側からゴムパッキンで覆う構造が考えられる。しかし、当該構造では、コンセントプラグの差し込みや引き抜きによる直線運動量によって接点が確実に投入される構造とするために、差込検出部の差込位置を正確に検出する必要があり、ゴムパッキンを外側から被覆する防水構造は、差込検出部の差込位置の検出精度を落す恐れがあるため採用できない問題があった。 When this structure is used, when the outlet plug is plugged into the outlet outdoors in the rain, water droplets attached to the insertion detection section may enter the outlet plug, so it is necessary to have a waterproof function at the site. It becomes. In general, as a structure for waterproofing the operating part, a structure in which the tip of the sliding part is covered with rubber packing from the outside can be considered. However, in this structure, it is necessary to accurately detect the insertion position of the insertion detection unit in order to ensure that the contact is reliably inserted by the linear momentum by inserting and extracting the outlet plug. However, the waterproof structure that covers the cover has a problem that it cannot be adopted because the detection accuracy of the insertion position of the insertion detector may be lowered.
本発明の目的は、充電中に誤ってコンセントプラグを引き抜いたときには内部の接点を開くことにより瞬時に通電を遮断するために、コンセントプラグ本体の内部に、コンセント引抜き時は先端部がコンセント接続面から弾性手段により外側に付勢されて突出し、コンセント差込み時には内側方向に押し込まれる差込検出部を設けたコンセントプラグであって、差込検出部の差込位置の検出精度を落とすことなく、雨天時に差込検出部に付着した水滴がコンセントプラグ内に侵入する問題を回避可能とした防水機能を有する自動車用充電ケーブルのコンセントプラグを提供することである。 The purpose of the present invention is to disconnect the power supply instantaneously by opening the internal contact when the outlet plug is accidentally pulled out during charging. The outlet plug is provided with an insertion detection unit that is urged outward by an elastic means to protrude and is pushed inward when plugged into the outlet, and can be used in the rain without reducing the detection accuracy of the insertion position of the insertion detection unit. An object of the present invention is to provide an outlet plug for a charging cable for an automobile having a waterproof function capable of avoiding a problem that water droplets adhering to the insertion detection part sometimes intrude into the outlet plug.
上記の課題を解決するためになされた本発明の自動車用充電ケーブルのコンセントプラグは、自動車用充電ケーブルの端部に配置されるコンセントプラグであって、コンセント引抜き時にはコンセント接続面に設けた孔部から弾性手段により外側に付勢されて突出し、コンセント差込み時には内側方向に押し込まれる差込検出部を備え、差込検出部を被覆する伸縮性の被覆部材をコンセントプラグ本体の内部に有し、該被覆部材の一端をコンセント接続面の孔部に連結して固定すると共に該被覆部材の他端を差込検出部の基端部に固定して、該被覆部材はコンセント引抜き時には収縮して差込検出部を被覆部材の外部に露出させ、コンセント差込時には伸張して差込検出部を被覆部材の内部に位置させることを特徴とするものである。 The outlet plug of the automobile charging cable according to the present invention made to solve the above problems is an outlet plug arranged at the end of the automobile charging cable, and a hole provided in the outlet connecting surface when the outlet is pulled out. From an elastic means to protrude outwardly and include an insertion detection unit that is pushed inwardly when plugged into the outlet, and has an elastic covering member that covers the insertion detection unit inside the outlet plug body. One end of the covering member is connected and fixed to the hole on the outlet connection surface, and the other end of the covering member is fixed to the base end portion of the insertion detecting portion, and the covering member is contracted and inserted when the outlet is pulled out. The detection unit is exposed to the outside of the covering member, and is extended when the outlet is inserted, and the insertion detection unit is positioned inside the covering member.
なお請求項2のように、コンセント接続面の孔部から、コンセント接続面の端部に向かう排水溝を設ける構造とすることが好ましい。 In addition, it is preferable to set it as the structure which provides the drainage groove | channel which goes to the edge part of an outlet connection surface from the hole of an outlet connection surface like Claim 2.
本発明の自動車用充電ケーブルのコンセントプラグは、自動車用充電ケーブルの端部に配置されるコンセントプラグであって、コンセント引抜き時にはコンセント接続面に設けた孔部から弾性手段により外側に付勢されて突出し、コンセント差込み時には内側方向に押し込まれる差込検出部を備え、差込検出部を被覆する伸縮性の被覆部材をコンセントプラグ本体の内部に有し、該被覆部材の一端をコンセント接続面の孔部に連結して固定すると共に該被覆部材の他端を差込検出部の基端部に固定して、該被覆部材はコンセント引抜き時には収縮して差込検出部を被覆部材の外部に露出させ、コンセント差込時には伸張して差込検出部を被覆部材の内部に位置させる構造を有するため、差込検出部の差込位置の検出精度を落とすことなく、雨天時に差込検出部に付着した水滴がコンセントプラグ内に侵入する問題を回避することができる。 The outlet plug of the automobile charging cable according to the present invention is an outlet plug disposed at the end of the automobile charging cable, and is biased outward by elastic means from a hole provided in the outlet connection surface when the outlet is pulled out. Protruding and provided with an insertion detection part that is pushed inward when plugged into the outlet, and has a stretchable covering member covering the insertion detection part inside the outlet plug body, and one end of the covering member is provided in the hole on the outlet connection surface The other end of the covering member is fixed to the base end portion of the insertion detecting portion, and the covering member contracts when the outlet is pulled out to expose the insertion detecting portion to the outside of the covering member. Because it has a structure that expands when plugged into the outlet and positions the insertion detection part inside the covering member, it does not reduce the detection accuracy of the insertion position of the insertion detection part. Sometimes water droplets attached to the insertion detecting unit can be avoided the problem of entering the outlet plug.
また請求項2の発明によれば、コンセント接続面の孔部から、コンセント接続面の端部に向かう排水溝を設ける構造により、随時雨水が排出可能となり、コンセントプラグ引き抜き時にトリップバー被覆部材が収縮し、まとめて押し出される水が電源プラグ等に接触する危険性を回避することができる。 Further, according to the invention of claim 2, rainwater can be discharged at any time by providing a drainage groove extending from the hole portion of the outlet connection surface to the end portion of the outlet connection surface, and the trip bar covering member contracts when the outlet plug is pulled out. In addition, it is possible to avoid the risk that the water that is pushed out together contacts the power plug or the like.
以下に本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図1は本発明の実施形態を示す外観斜視図であり、10は充電ケーブル11の先端に設けられたコンセントプラグ本体である。図示を略したが、充電ケーブル11の他端には自動車側への接続部が形成されている。コンセントプラグ本体10の先端部の端面はコンセント接続面12であり、2本の通電プラグ13と1本のアースプラグ14とが突設されている。また、トリップバー15からは先端部15aが突出していて、先端部15aが差込検出部として機能している。通電プラグ13とアースプラグ14とはコンセントプラグ本体10に固定されており電源側のコンセントタップに差し込まれるものであるが、トリップバー15は以下に詳細に説明するように、コンセントプラグ本体10に対して出没可能なものである。なおコンセントプラグ本体10の上面には通電表示灯16とテストボタン17とが設けられている。テストボタン17は後記する漏電引き外し機構が正常に動作するか否かをテストするためのボタンである。
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of the present invention, and
以下にコンセントプラグ本体10の内部構造を説明するが、各部品の形状や動作を明示するために、各図では各部品を支持するフレーム42は省略してある。先ず図2〜図7により全体構造を説明する。
The internal structure of the
コンセント接続面12の裏面には絶縁性のプレート20が設けられており、その下部位置には固定接点21を備えた固定接触子22が固定されている、この固定接触子22の基部は上方に屈曲されて前記した通電プラグ13となっている。また上部位置には可動接点23を備えた可動接触子24が設けられている。可動接触子24の基部は充電ケーブル11と電気的に接続されている。これらの固定接点21、固定接触子22、可動接点23、可動接触子24は何れも対をなして2極分設けられている。このように通電プラグ13と充電ケーブル11との間にはそれぞれ固定接点21と可動接点23とが介在しているため、可動接点23が固定接点21に圧接された接触した状態においてのみ充電が可能であり、図3の状態は接点がオフ状態である。
An
トリップバー15はコンセント接続面12を貫通してコンセントプラグ本体10の内側に向かって延びる幅の狭い板状体であり、コイルスプリング等の弾性手段25によって常に外側に向けて弾発されており、細い先端部のみがコンセント接続面12から突出している。トリップバー15の後部はL字状に下向きに屈曲され、後端部26は図4のように断面が三角状となっている。なおトリップバー15の後部下面には、突起27が形成されている。
The
トリップバー15の下方位置には、接点投入機構としてのリンク機構及び回転体30が設けられている。リンク機構は、リンクピン50、ラッチ部材51、クロスバー555、トリガーレバー52等より構成される。回転体30はトリップバー15の後端部26の下方に位置し、フレーム42に固定された軸を中心として回転できるものである。回転体30は図5に示すように略L字状の部材であり、その上端部にはトリップバー15が内側方向に押されたときにその後端部26により押される突起36が突設されている。軸35の周りには図示を略した弾性手段が設けられており、回転体30を突起36のある上部が常にコンセント接続面12に接近する方向(図面上の反時計方向)に付勢している。このため回転体30は外力を受けない状態では図5の基本位置にある。回転体30の先端部には略コ字状のリンクピン50が回転自在に設けられている。
Below the
リンクピン50の先端にはラッチ51が連結されている。またトリップバー15と回転体30との間にはトリガーレバー52が軸53によって軸支されている。上記のようにトリップバー15が内側方向に押されて回転体30が図4の時計方向に回転すると、まずラッチ51の上端がトリガーレバー52のフック54と係合し、さらに回転体30が同方向に回転されるとラッチ51の下端がクロスバー55を図4の左方向に押圧して可動接触子24を動かし、可動接点23を固定接点21に押圧して接点を閉じる。この状態で充電が行われる。しかし充電中にコンセントプラグが引き抜かれようとするとコンセント接続面12からトリップバー先端部15aが外側に飛び出し、トリップバー15が左方向に移動するので突起27によりトリガーレバー52を時計方向に回転させ、図5のようにラッチ51の上端からトリガーレバー52のフック54が外れる。これと同時に回転体30は図5の位置まで回転してラッチ51を右方向に引き戻し、ラッチ51の下端によるクロスバー55の押圧が解除されるので、可動接触子24の弾性により可動接点23は固定接点21から離れ、接点がオフとなる。このようにしてトリップバー15の動きと連動して接点のオンオフが行われる。
A
差込検出部であるトリップバー15の細い先端部15aは、コンセントプラグ本体10の内部においてトリップバー被覆部材40に被覆されている。トリップバー被覆部材40は、図2、図4に示すようにトリップバーの先端部15aを貫通して被覆し、トリップバーの先端部15aをコンセントプラグ本体10の内部に配置された他の構成部材と隔離して防水する伸縮性部材であり、コンセント接続面12の裏面を構成する絶縁性のプレート20とトリップバー15の本体部15bとの間に配置されている。
A
コンセント引抜き時には図5に示すように、トリップバーの先端部15aは弾性手段25によってコンセント接続面12より外側に押し出され、トリップバーの先端部15aが被覆部材40の外部に露出する。このときトリップバー被覆部材40は収縮して絶縁プレート20とトリップバー15の本体部15bの端部との間に挟持されている。
また、コンセント差込時には図4に示すように、トリップバーの先端部15aはコンセントタップによって弾性手段25に抗してコンセントプラグ本体10内に押し込まれるが、このときトリップバー被覆部材40は伸張して、絶縁プレート20とトリップバー15の本体部15bの端部との間を被覆する。
このように、トリップバー被覆部材40はトリップバーの先端部15aを伸縮して被覆し常にコンセントプラグ10の内部に位置するものである。
When the outlet is pulled out, as shown in FIG. 5, the
When the outlet is inserted, as shown in FIG. 4, the
In this manner, the trip
トリップバー被覆部材40は、図12、図13、図14に示すように、一端に係止片部41を有し、該係止片部41をコンセント接続面12の裏面を構成する絶縁性のプレート20の上部に、図8、図9に示すように形成された凹溝部20aに挿入後、コンセントプラグ本体10の上側カバーと嵌合して固定される。
すなわち、コンセント接続面20に設けたトリップバー15が出没するトリップバー摺動用の孔部12aの外周がトリップバー被覆部材40の一端と密着するように連結する。なお、図13に示すように、トリップバー被覆部材40の後端部は最細径部として形成され、トリップバー15の本体部15b側に形成された溝部15cと係合している。トリップバー被覆部材40の他端はトリップバー15の本体部15bの端部に接着剤等によって密着させてして取り付けるものとしてもよい。
その他、プレート20の周縁には周縁溝部20bが形成され、該周縁溝部20bにパッキンを嵌め込んで、筐体外部からの浸水を防止している。
As shown in FIGS. 12, 13, and 14, the trip
In other words, the trip
In addition, a
コンセントプラグ本体10を構成する筐体は、下部本体に上側カバーを嵌め込んで構成されている。当該構成により、トリップバー被覆部材40のコンセント接続面12側の端部を、コンセント接続面12に形成されたトリップバー摺動用の孔部12aに連結して固定している。
The housing constituting the
プレート20には、図10、図11、図16に示すように、凹溝部20aからプレート20の周縁溝部20bに向かって貫通する排水溝20cを形成することが好ましい。当該構成によれば、トリップバー被覆部材40内に侵入した雨水の排出が可能となる。排水溝20cはプレート20に溝部を形成した後に板状部材を張り合わせることにより形成することができる。なお、排水溝はコンセント接続面12の表面に形成したものとしてもよい。
As shown in FIGS. 10, 11, and 16, the
トリップバー被覆部材40の形状は、雨水の排出を促進する形状、例えば、図7に示すような、一端側に向かって下向きの勾配を有するラッパ形状とすることが好ましい。このような雨水排出促進構造を採用することにより、随時雨水が排出可能となり、コンセントプラグ引き抜き時のトリップバー被覆部材40の収縮に伴って、内部の雨水がまとめて押し出され、電源プラグ等に接触する危険性を回避することができる。
The shape of the trip
なお、図15に示すように、トリップバー被覆部材40を、トリップバー15の先端部15aを覆う伸縮部材40aと、残りのトリップバー15の本体部15bを密着して覆う被覆部材40bを一体形成した構造とすることもできる。当該構造によれば、防水性の更なる向上が図られる。
As shown in FIG. 15, the trip
このほか、コンセントプラグ本体10の内部には漏電検出時にリンク機構を引き外して接点を開く漏電引き外し機構が組み込まれている。漏電引き外し機構では、ZCT(図示せず)で漏電が検出され、判定回路にて漏電が所定値以上であると判断した場合には、異常遮断装置であるソレノイド60を励磁し、ソレノイド60に摺動自在に保持されているプランジャ61を吸引する。また、プランジャ61の上端61aは、トリガーレバー52の後端部の二股状に形成された係合部と係合していて、プランジャが吸引されると、トリガーレバー52は軸を中心に奥側が下がる方向に回転する構造となっている。
In addition, the outlet plug
以下に本発明のコンセントプラグの作用を説明する。 The operation of the outlet plug of the present invention will be described below.
先ずコンセントプラグがコンセントタップに差し込まれていない状態では、各部材は図3、図5の状態にあって、トリップバー15の先端部15aがコンセント接続面12から弾性手段25により外側に付勢されて突出している。
First, when the outlet plug is not inserted into the outlet tap, each member is in the state shown in FIGS. 3 and 5, and the
この状態からコンセントプラグをコンセントタップに差し込むと、コンセント引抜き時は先端部15aがコンセント接続面12から弾性手段25により外側に付勢されて突出しているトリップバー15が図2、図4のように弾性力に抗して内側方向に押し込まれて行く。このとき、トリップバー先端部15aは、コンセントプラグ本体10の内部でトリップバー被覆部材40に被覆され、コンセントプラグ本体10の内部に配置された他の構成部材と隔離して防水される。
When the outlet plug is inserted into the outlet tap from this state, when the outlet is pulled out, the
雨天時に屋外でコンセントプラグをコンセントに差込む際には、トリップバー先端部15aに水滴が付着していることや、コンセント接続面12に形成されたトリップバー摺動用の孔部12aから雨水が浸入することが想定されるが、本発明の上記構成によれば該先端部15aに付着した水滴や、トリップバー摺動用の孔部12aから浸入した雨水は、トリップバー被覆部材40の内部に侵入するに留まり、コンセントプラグ本体10の内部に配置された他の構成部材を効果的に防水することができる。
When the outlet plug is plugged into the outlet outdoors in the rain, water droplets are attached to the
なお、トリップバー被覆部材40の形状を図7に記載したような雨水の排出を促進する形状、すなわちトリップバー被覆部材40の一端側に向かって下向きの勾配を有するラッパ形状とすれば、一旦トリップバー被覆部材40の内部に侵入した雨水は、随時コンセントプラグの外側に排出され、その後コンセント接続面12に形成された排水溝20cから速やかに排出されていく。
If the trip
また、コンセント引抜き時には、トリップバー先端部15aは弾性手段25によってコンセント接続面12より外側に押し出され、トリップバー被覆部材40は収縮して絶縁プレート20とトリップバー15の本体部15bの端部との間に挟持される。同時にトリップバー被覆部材40内に溜まった雨水も押し出されて孔部12aより排出される。このとき、トリップバー被覆部材40の内部に侵入した雨水は、コンセント接続面12に形成された排水溝20cから速やかに排出されていく。
Further, when the outlet is pulled out, the
なお、コンセント接続面12の外周縁に差込方向の内側に湾曲するパッキンを設ければ、コンセントタップ面を伝わって侵入する雨水を防止することができる。また、周縁のパッキンにキャップを被せることにより被使用時にコンセントプラグを適確に保護することもできる。
In addition, if the packing which curves to the inner side of an insertion direction is provided in the outer periphery of the
10 コンセントプラグ本体
11 充電ケーブル
12 コンセント接続面
12a 孔部
13 通電プラグ
14 アースプラグ
15 トリップバー
15a 先端部(差込検出部)
15b 本体部
15c 溝部
16 通電表示灯
17 テストボタン
20 絶縁性のプレート
20a 凹溝部
20b 周縁溝部
20c 排水溝
21 固定接点
22 固定接触子
23 可動接点
24 可動接触子
25 弾性手段
26 後端部
27 突起
30 回転体
40 トリップバー被覆部材
41 係止片
50 リンクピン
51 ラッチ
52 トリガーレバー
53 軸
54 フック
55 クロスバー
60 ソレノイド
61 プランジャ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
コンセント引抜き時にはコンセント接続面に設けた孔部から弾性手段により外側に付勢されて突出し、
コンセント差込み時には内側方向に押し込まれる差込検出部を備え、
差込検出部を被覆する伸縮性の被覆部材をコンセントプラグ本体の内部に有し、
該被覆部材の一端をコンセント接続面の孔部に連結して固定すると共に
該被覆部材の他端を差込検出部の基端部に固定して、
該被覆部材は
コンセント引抜き時には収縮して差込検出部を被覆部材の外部に露出させ、
コンセント差込時には伸張して差込検出部を被覆部材の内部に位置させる
ことを特徴とする自動車用充電ケーブルのコンセントプラグ。 An outlet plug arranged at the end of a car charging cable,
When pulling out the outlet, it is urged outward by elastic means from the hole provided in the outlet connection surface, and protrudes,
Equipped with an insertion detector that is pushed inward when plugging in the outlet,
Has a stretchable covering member covering the insertion detection part inside the outlet plug body,
One end of the covering member is connected and fixed to the hole on the outlet connection surface, and the other end of the covering member is fixed to the proximal end portion of the insertion detecting portion,
The covering member contracts when the outlet is pulled out to expose the insertion detection part to the outside of the covering member.
An outlet plug for an automotive charging cable, wherein the outlet plug is extended when the outlet is inserted, and the insertion detecting portion is positioned inside the covering member.
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