JP5437908B2 - プラグロック構造 - Google Patents

Description

この発明は、プラグロック構造に関する。

近年、車両からの排出ガスを少なく抑えることを目的として、各車両メーカでは電気自動車の開発機運が非常に高くなってきている。電気自動車では、車両の動力源であるバッテリの電力残量が少なくなる度に、例えば家庭や電気スタンド等においてバッテリに充電を行わなくてはならないことから、電気自動車には様々な充電システムが設けられることになる（例えば、特許文献１参照）。例えば、家庭の商用電源に繋がる給電プラグを接続可能としたインレットを車両に設ける。そして、そのインレットに給電プラグを接続し、商用電源から車両に送電することで車両のバッテリに充電を行う。

しかし、バッテリの充電には、ガソリン車のガソリン補給に比べて長い時間を要する。従って、給電プラグをインレットに接続して充電を開始した後、その状態で車両を長時間放置するケースが多くなる。このため、例えば、給電中の車両から給電プラグを取り外して別の車両のインレットに装着して盗電されたり、給電プラグ自体が盗まれたりすることも想定される。

そこで、インレットに接続された給電プラグの不正な抜き出しを規制する給電プラグのロック構造が考えられている。例えば、給電プラグのロック構造として、図９に示すような構成が検討されている。給電プラグには、その内部から先端側に突出するロックアーム１０１が設けられている。ロックアーム１０１の先端には係止爪１０２が形成されている。給電プラグに設けられる操作部を操作することで、ロックアーム１０１とともに係止爪１０２を上側に変位させることができる。

また、インレット１０４の上部には、係止爪１０２が係止される係止部１０５が形成されている。給電プラグは、インレット１０４に差し込まれると、係止爪１０２が係止部１０５に係止されることにより給電プラグのインレット１０４からの抜き出しが規制される。この状態において、操作部が操作されると、係止爪１０２が上側へ変位することにより係止部１０５による係止が解除され、給電プラグのインレット１０４からの抜き出しが可能となる。

ロック構造１０６は、係止爪１０２を係止部１０５に係止された状態に保持する。ロック構造１０６はモータ１０７を備え、モータ１０７の出力軸の回転運動は、図示しない変換機構によりロックバー１０８の直線運動に変換される。モータ１０７の駆動に伴いロックバー１０８は、係止部１０５に係止された係止爪１０２の上側に位置することで給電プラグをロック状態とする。給電プラグのロック状態においては、その操作部が操作されても、係止爪１０２の上側への変位がロックバー１０８により規制されるので係止爪１０２は係止部１０５に係止された状態に保たれて、給電プラグのインレット１０４からの抜き出しが規制される。

特開平９−１６１８９８号公報

ところで、上記ロック構造においては、所定の条件が成立したとき、車両側にて給電プラグがロック状態とされる。ここで、所定の条件とは、電子キーシステムを利用した構成においては、例えば、係止爪１０２が係止部１０５に係止されたこと、ユーザが携帯する電子キーと車両との通信を通じてユーザが車両周辺に存在する旨確認されたこと等である。

しかし、給電プラグがインレット１０４に挿し込まれた後で、車両側にて上記所定の条件が成立したか否かの判断を行う必要があるため、給電プラグの挿し込みから給電プラグをロック状態とするまで一定時間を要していた。このようにロック状態となることが遅れることで給電プラグがインレットから不正に抜き出されるおそれがある。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セキュリティ性を向上させたプラグロック構造を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、給電対象に固定されるインレットに給電プラグが挿し込まれた状態において、同給電プラグに設けられる係止爪が前記インレットに形成される係止部に係止されることにより前記給電プラグを抜け止め状態とする一方で、同給電プラグに設けられる操作部の操作に連動して前記係止爪が前記係止部と反対側に変位することを通じて前記係止爪の係止状態が解除されることにより前記給電プラグを引き抜き可能とするプラグ保持機構における前記操作部の操作を通じた前記係止爪の動作を規制するプラグロック構造において、特定方向へのみ弾性的に進退可能に、かつ前記給電プラグの前記インレットへの挿入に伴い変位する前記係止爪に係合可能に設けられたロックピンと、前記ロックピンを前記係止爪側に突出可能に弾性保持するハウジングと、同ハウジングを変位させるアクチュエータと、を備え、前記ロックピンは、前記係止爪との係合を通じて前記特定方向へ押し退けられるとともに、前記係止爪が前記係止部に係止されることをもって前記係止爪との係合状態が解除されることにより原位置へ弾性復帰して前記係止爪の前記係止部と反対側に位置し、前記アクチュエータは前記ハウジングを介して前記ロックピンを、前記係止爪の前記係止部と反対側に位置することが可能とされる位置と、前記係止爪の前記係止部と反対側への変位を許容する位置との２位置間で変位させることをその要旨としている。

同構成によれば、給電プラグがインレットへ挿入されると、係止爪が係止部に係止される。このとき、ロックピンは係止爪の係止部と反対側に位置する。これにより、ロックピンは、係止爪の係止部と反対側、すなわち、係止状態が解除される方向への動きを規制する。具体的には、給電プラグの操作部が操作された場合、係止爪はロックピンをその進退方向である特定方向とは異なる方向へ押圧する。ここで、ロックピンは特定方向にのみ変位可能である。従って、係止爪から加わる力に対してロックピンは変位することなく、係止爪が係止部に係止された状態に保たれる。よって、給電プラグのインレットからの抜出が規制される。このように、給電プラグをインレットに挿し込むだけで、自動で給電プラグのインレットからの抜出が規制されたロック状態とすることができる。従って、プラグロック構造のセキュリティ性を向上させることができる。

また、アクチュエータを通じてハウジング及びロックピンの位置を変位させることにより給電プラグをロック状態からインレットからの抜出が許容されるアンロック状態に切り替えることができる。具体的には、ロック状態においては、ロックピンは係止爪の係止部と反対側に位置して係止爪の係止状態を解除する方向への変位を規制している。この状態において、アクチュエータは、ハウジングを介してロックピンを係止爪の係止状態を解除する方向への変位を許容する位置に変位させる。これにより、操作部を通じて係止爪の係止状態を解除することが可能となり、給電プラグをインレットから引き抜くことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプラグロック構造において、前記ハウジングは前記係止部に係止された前記係止爪に対して前記給電対象側に設置され、前記ロックピンは前記インレットの軸方向に沿って進退することをその要旨としている。

同構成によれば、ハウジングは係止部の給電対象側に位置している。従って、インレットの軸方向からみてハウジングを係止部と重なる位置に設けることができ、同方向からみてプラグロック構造をよりコンパクトに構成することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプラグロック構造において、前記係止爪を外部から前記係止部側へ挿通させる係止孔が形成されるとともに、前記プラグロック構造を覆うケースを備え、前記アクチュエータは、前記ハウジングに対して前記給電対象側に設置されることをその要旨としている。

同構成によれば、アクチュエータは、ハウジングに対して給電対象側、すなわち、給電プラグ側から離間した位置に設置される。このため、例えば、係止孔を介した工具等によるアクチュエータへの攻撃を抑制することができる。

本発明によれば、プラグロック構造において、セキュリティ性を向上させることができる。

本実施形態における充電システム及びハイブリッド式の車両の構成を示す構成図。 本実施形態におけるロック構造の分解斜視図。 本実施形態における給電プラグの挿入前のインレット及びロック構造の断面図。 本実施形態における給電プラグの挿入中のインレット及びロック構造の断面図。 本実施形態におけるロック状態のインレット及びロック構造の断面図。 本実施形態におけるアンロック状態のインレット及びロック構造の断面図。 他の実施形態におけるロック状態のロック構造の断面図。 他の実施形態におけるロック状態のロック構造の断面図。 従来のロック構造の断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１に示されるように、ハイブリッド式の車両１には、駆動輪２の駆動源としてエンジンとモータとを組み合わせて使用するハイブリッドシステム３が備えられている。ハイブリッドシステム３は、エンジンの動力のみを機械的に駆動輪２に伝えて走行するモードと、エンジンの動力で発電を行ってモータにより走行するモードと、エンジン及びモータの双方で駆動輪２を直接駆動するモードと、エンジンを使用せずにモータのみで走行するモードの各種モードを有している。

ハイブリッドシステム３には、モータに電力を供給するバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、エンジンの動力によって発電された電力が充電されるだけでなく、車両１の外部電源６１からの電力が充電可能とされている。

車両１には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアの施解錠を可能とする電子キーシステム７０が搭載されている。電子キーシステム７０は、車両１との間で相互に無線通信を行う電子キー８０を備える。

車両１には、電子キー８０及び車両１のＩＤコードの照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７１が設けられている。照合ＥＣＵ７１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ７１ａを備えている。照合ＥＣＵ７１には、車外ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）発信機７２と、車内ＬＦ発信機７３と、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）受信機７４とが接続されている。車外ＬＦ発信機７２は、車両１の各ドアに埋設されて車外にＬＦ帯の信号を発信する。車内ＬＦ発信機７３は、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の無線信号を発信する。ＵＨＦ受信機７４は、車内に埋設されてＵＨＦ帯の無線信号を受信する。

一方、電子キー８０には、通信制御部８１が設けられている。通信制御部８１は、固有のＩＤコードが記憶されたメモリ８１ａを備えている。通信制御部８１には、ＬＦ帯の無線信号を受信するＬＦ受信部８２と、通信制御部８１の指令に従いＵＨＦ帯の無線信号を発信するＵＨＦ発信部８３とが接続されている。

照合ＥＣＵ７１は、車外ＬＦ発信機７２からＬＦ帯のリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させることにより、車両１の周辺に車外通信エリアを形成する。車外通信エリアは、車両の周囲に亘り形成される。電子キー８０は、車外通信エリアに進入すると、ＬＦ受信部８２を介してリクエスト信号Ｓｒｑを受信する。通信制御部８１は、ＬＦ受信部８２を介して受信したリクエスト信号Ｓｒｑを認識すると、自身のメモリ８１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＵＨＦ帯のＩＤコード信号Ｓｉｄを、ＵＨＦ発信部８３を介して発信する。照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４を介してＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、自身のメモリ７１ａに登録されたＩＤコードとＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードとのＩＤ照合（車外照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立すると、図示しないドアロック装置による車両ドアの施解錠を許可又は実行する。

照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立して車両ドアが解錠された後、ドアが開けられて運転者が乗車したことを認識すると、今度は車内ＬＦ発信機７３からリクエスト信号Ｓｒｑを発信して車内全域に車内通信エリアを形成する。上記同様に電子キー８０は、車内通信エリアに進入すると、ＩＤコード信号Ｓｉｄを送信する。照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４を介してＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、自身のメモリ７１ａに登録されたＩＤコードとＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードとのＩＤ照合（車内照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車内照合が成立すると、ハイブリッドシステム３の始動を許可する。

図１に示すように、車両１に搭載されるバッテリ４は、プラグイン式の充電システム６０によって充電される。充電システム６０は、住宅や電気スタンド等の外部電源６１に接続ケーブル１２を介して接続される給電プラグ１０を備えている。給電プラグ１０は、車両１に接続可能とされている。外部電源６１からは交流電力が給電プラグ１０を介して車両１に供給される。接続ケーブル１２には、充電を開始する際に操作される充電スイッチ６２が設けられている。給電プラグ１０が車両１に接続された状態において、充電スイッチ６２がオン操作又はオフ操作されると、その旨の信号が給電プラグ１０を介して車両１に出力される。

車両１には、給電プラグ１０の接続先としてインレット３１が取り付けられている。インレット３１は、給電プラグ１０を挿し込むコネクタ部品であって、例えば車体の側面に設けられている。インレット３１には、後述するロック構造４１が設けられていて、同ロック構造４１はインレット３１に挿し込まれた給電プラグ１０を自動でロック状態とする。ロック状態とは、インレット３１からの給電プラグ１０の抜き出しが規制された状態である。インレット３１に給電プラグ１０を挿し込むことにより、これらは電気的に接続される。インレット３１から送り込まれた交流電力はコンバータ６によって直流電力に変換され、この直流電力がバッテリ４に供給される。これにより、バッテリ４が充電される。

車両１には充電に関わる制御を行う充電ＥＣＵ７５が設けられている。充電ＥＣＵ７５は、図示しない車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して照合ＥＣＵ７１との間で通信可能とされている。充電ＥＣＵ７５は、当該通信を通じて照合ＥＣＵ７１におけるＩＤ照合の成立結果を確認可能である。また、インレット３１には、自身に給電プラグ１０が挿し込まれたか否かを検出する検知センサ４０が設けられている。充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０の検出結果を通じて給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたことを認識できる。充電ＥＣＵ７５は、車外照合が成立した旨、並びに給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれた旨認識すると、充電可能状態となる。この状態において、充電ＥＣＵ７５は、充電スイッチ６２がオン操作された旨の信号を給電プラグ１０及びインレット３１を介して受けるとコンバータ６の制御を通じてバッテリ４への給電を開始する。

また、ロック構造４１は、ソレノイド４２を備える。充電ＥＣＵ７５は、ソレノイド４２の通電状態を切り替える制御を行う。ソレノイド４２が通電されると、給電プラグ１０のロック状態が解除され、アンロック状態となる。アンロック状態においては、給電プラグ１０をインレット３１から抜き出すことができる。また、車両１におけるインレット３１の近傍には、解除スイッチ７６が設けられている。解除スイッチ７６が操作されると、その旨の信号が充電ＥＣＵ７５に出力される。充電ＥＣＵ７５は、車外照合が成立した旨を確認した状態において、解除スイッチ７６が操作された旨を認識すると、ソレノイド４２に通電して給電プラグ１０をアンロック状態に切り替える。これにより、給電プラグ１０をインレット３１から抜き出すことが可能となる。

次に、給電プラグ１０、インレット３１及びロック構造４１の具体的構成について図２及び図３を参照しつつ説明する。
＜給電プラグ＞
図３に示されるように、給電プラグ１０の内部には、インレット３１に挿入される円筒状の嵌着部１４が形成されている。この嵌着部１４は、給電プラグ１０の先端から突出している。嵌着部１４の内部には、給電プラグ１０をインレット３１に電気的に繋ぐ複数の接続端子（図示略）が設けられている。接続端子は、電力線を介して外部電源６１に接続されてその送電経路となるパワー端子や、充電スイッチ６２に信号線を介して接続されて、そこからの信号の通信経路となる制御端子を備える。なお、接続ケーブル１２は、これら電力線及び信号線が絶縁体で被覆されてなる。

また、図３に示すように、給電プラグ１０の内部には、給電プラグ１０の長手方向（左右方向）に延出するロックアーム１８が設けられている。このロックアーム１８は、その長手方向の略中央に位置する回動軸１７を中心として回動可能である。ロックアーム１８の先端部には係止爪１６が形成されている。ロックアーム１８の係止爪１６と反対側の端部には、給電プラグ１０の外部に露出する操作部１９が形成されている。係止爪１６には、その先端が下側に屈曲されてなる屈曲部１６ａが形成されている。

ロックアーム１８と給電プラグ１０の内周面との間には付勢ばね１５が設けられている。付勢ばね１５は、給電プラグ１０内における回動軸１７及び係止爪１６間に設けられている。従って、付勢ばね１５は、ロックアーム１８を、回動軸１７を中心として右回りに付勢する。通常、係止爪１６は付勢ばね１５が伸長した状態における初期位置に保たれる。ロックアーム１８と給電プラグ１０の内周面との間には隙間があるので係止爪１６は付勢ばね１５の弾性力に抗して回動軸１７を中心として左方向へ回転可能である。すなわち、操作部１９が押圧操作されることで、係止爪１６は付勢ばね１５の弾性力に抗して回動軸１７を中心として図３に示される初期位置から上側に変位し、操作力が解除されると付勢ばね１５の弾性力により初期位置に戻る。
＜インレット＞
図３に示すように、インレット３１には、筒状の挿込口３３が形成されている。挿込口３３は、給電プラグ１０の嵌着部１４が挿し込み可能に形成されている。挿込口３３の内部には接続端子（図示略）が設けられている。接続端子は、コンバータ６に電力線を介して接続されて外部電源６１からの送電経路となるパワー端子や、充電ＥＣＵ７５に信号線を介して接続されて充電スイッチ６２からの信号の通信経路となる制御端子を備える。

嵌着部１４が挿込口３３に挿し込まれたとき、嵌着部１４の接続端子及び挿込口３３の接続端子は電気的に接続された状態となる。すなわち、この状態においては、電力線を介して外部電源６１からの電力がバッテリ４に供給可能となり、信号線を介して充電スイッチ６２からの信号が充電ＥＣＵ７５に出力可能となる。

図３に示すように、挿込口３３の外周面には、直方状の係止部２１が形成されている。係止部２１は、挿込口３３の基端側（図３右側）に向かうにつれて挿込口３３の周面を基準とする高さが大きくなる傾斜面２１ａと、挿込口３３の周面に略垂直をなす係止面２１ｂとを有する。傾斜面２１ａは給電プラグ１０側に、係止面２１ｂは車両１側にそれぞれ形成されている。詳しくは、後述するが、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたとき、係止爪１６は係止部２１に係止される。インレット３１における係止部２１の右側には係止爪１６の接近を検出する検知センサ４０が設けられている。検知センサ４０は、係止爪１６の接近に応じた信号を充電ＥＣＵ７５に出力する。充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０の検出結果に基づき、係止爪１６が係止部２１に係止されているか否か、ひいては給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれた否かを認識することができる。なお、係止爪１６及び係止部２１等が給電プラグ１０のインレット３１からの引き抜きを規制するプラグ保持機構に相当する。
＜ロック構造＞
ロック構造４１は、図３に示すように、インレット３１の上部にそれと一体で形成されるケース３５内に設けられている。ケース３５における給電プラグ１０側の側壁には、係止爪１６が挿入される係止孔４６が形成されている。

ロック構造４１は、前述したソレノイド４２に加えて、ロックユニット５０を備える。本例において、ソレノイド４２は、吸引型のソレノイドが採用されている。ソレノイド４２は、図２に示すように、その本体４３から突出した棒状のプランジャ４４を備える。プランジャ４４の外周には、付勢ばね４５が設けられている。プランジャ４４の先端側の周面には、互いに反対側へ突出する２つの係止棒４７が設けられている。付勢ばね４５は、両係止棒４７及び本体４３の外面間に位置するとともに、自身の弾性力により両係止棒４７を介してプランジャ４４をその先端側に突出させた状態に保つ。ソレノイド４２の本体４３は、ケース３５内においてインレット３１の周面における最も車両側（図３の右側）に設置される。プランジャ４４は、インレット３１の軸方向に沿って給電プラグ１０側に延出する。

ソレノイド４２が通電されていない状態においては、プランジャ４４は、付勢ばね４５の弾性力により突出した状態となる。ソレノイド４２が通電されるとプランジャ４４が付勢ばね４５の弾性力に抗して本体４３に引き込まれ、再び通電が解除されると付勢ばね４５の弾性力によりプランジャ４４は先端側に突出する。すなわち、ソレノイド４２の通電が継続される期間においてのみ、プランジャ４４が本体４３に引き込まれた状態が維持される。

ロックユニット５０は、プランジャ４４の進退運動に伴い変位する。すなわち、図２に示すように、ロックユニット５０のハウジング５１におけるプランジャ４４の軸方向に延びる両側面には、同方向に延びる凸部５８が形成されている。図３に破線で示すように、ケース３５のロックユニット５０を介して対向する２つの内面には、左右方向に延びる凹部３５ａが形成されている。図３においては、一方の凹部３５ａのみ図示されている。凹部３５ａには凸部５８が摺動可能に嵌合する。これにより、ロックユニット５０は、凹部３５ａに沿って左右方向に変位可能となる。

また、図２に示すように、ハウジング５１のソレノイド４２側の外面には、一対の連結部５２が上下方向に離間して設けられている。連結部５２は、ハウジング５１の外面からプランジャ４４側に延びるとともにその先端が図３における紙面手前側に垂直に屈曲された略Ｌ字状に形成されている。連結部５２は、プランジャ４４の係止棒４７に対応して設けられている。連結部５２の屈曲された部分の先端面にはＵ字状の溝５３が形成されている。溝５３は、溝５３の配設方向において連結部５２を貫通する態様で形成されている。各溝５３には係止棒４７が嵌め込まれる。この状態においては、両連結部５２間にプランジャ４４が位置するとともに、係止棒４７は連結部５２によって保持される。プランジャ４４の進退方向と、溝５３の形成方向とは直交しているため、プランジャ４４の変位により連結部５２及び係止棒４７の嵌合関係が解消されることない。従って、ロックユニット５０は連結部５２を介してプランジャ４４に連動して変位する。

図３に示すように、ハウジング５１の内部には、ロックピン５５が設けられ、同ロックピン５５の先端部５６はハウジング５１の給電プラグ１０側の面から突出する態様で設けられている。具体的には、ロックピン５５は、ハウジング５１の内部に位置する厚板状のベース部５４を備える。このベース部５４は、その各側面がハウジング５１の内部における左右方向に延びる側面に接する形状でなる。すなわち、ベース部５４は、ハウジング５１の内面を左右方向へ摺動する。

先端部５６は、ベース部５４の給電プラグ１０側の面において、係止孔４６側に延びる略直方状に形成されている。ハウジング５１の給電プラグ１０側の面には、先端部５６をその軸方向に挿通可能とした貫通孔５１ａが形成されている。先端部５６は、貫通孔５１ａに内側から挿入されている。ハウジング５１の内部においてベース部５４が左右方向に変位することで、先端部５６はハウジング５１からその先端側に突出又はハウジング５１内に退避する。

また、ベース部５４の先端部５６と反対側の面と、ハウジング５１のソレノイド４２側の内面との間には、コイル状のスプリング５７が設けられている。このスプリング５７は、ベース部５４を介してロックピン５５を給電プラグ１０側に付勢する。ロックピン５５の給電プラグ１０側への変位はベース部５４がハウジング５１の貫通孔５１ａの周縁部に当接することにより規制される。

また、先端部５６におけるインレット３１側の部分には、先端に向かうにつれて先端部５６の上下方向における厚みが少なくなる態様で傾斜面５６ａが形成されている。この傾斜面５６ａは、係止爪１６の背面（上面）の形状に沿って形成されている。

次に、給電プラグ１０をインレット３１へ挿し込んだときのロック構造４１の作用について図３〜図６を参照しつつ説明する。なお、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれていない状態においてはソレノイド４２に通電はされていない。

図３に示すように、嵌着部１４が挿込口３３に接近するのに伴い係止爪１６が係止孔４６内に進入していく。そして、給電プラグ１０の嵌着部１４を挿込口３３に挿入していくと、係止爪１６の屈曲部１６ａは傾斜面２１ａを介して係止部２１を登っていく。係止爪１６が傾斜面２１ａを登るにつれてロックアーム１８は付勢ばね１５の付勢力に抗して回動軸１７を中心として左方向へ回転する。

図３に２点鎖線で示されるように、さらに、給電プラグ１０が挿込口３３に押し込まれて、屈曲部１６ａが係止部２１の上面に位置したとき、屈曲部１６ａが先端部５６の先端面に当接する。この先端部５６に当接した状態からさらに給電プラグ１０が押し込まれると、屈曲部１６ａは、図４に示すように、スプリング５７の付勢力に抗してロックピン５５とともに右側に変位する。このとき、ロックユニット５０自体は変位することなく、ベース部５４がハウジング５１内を右側に変位することで先端部５６はハウジング５１内に引き込まれていく。

さらに、給電プラグ１０が押し込まれると、図５に示すように、屈曲部１６ａが係止部２１の上面を経て係止面２１ｂを超える。このとき、付勢ばね１５の付勢力によりロックアーム１８は右方向へ回転して係止爪１６は下側に変位する。これにより、係止爪１６の屈曲部１６ａは係止部２１の係止面２１ｂに係止される。この係止爪１６の下側への変位に伴い、屈曲部１６ａ及び先端部５６の先端面間での当接状態が解消されて、先端部５６がスプリング５７の弾性力により給電プラグ１０側に突出する。これにより、図５に示すように、屈曲部１６ａの背面が先端部５６の傾斜面５６ａに接した状態となる。このとき、係止部２１に係止される係止爪１６は、先端部５６により上側から押圧されている状態となる。この状態は、給電プラグ１０のインレット３１からの引き抜きが規制されたロック状態である。

すなわち、このロック状態において、操作部１９が押圧されると、係止爪１６を介して先端部５６に上側への力が加わる。ここで、先端部５６は、ハウジング５１内におけるベース部５４を介して左右方向に変位可能であるものの、上下方向への変位はできない。従って、先端部５６は、係止爪１６の上側への変位を規制する。このため、操作部１９を押し下げることができず、係止爪１６の係止状態を解除することができない。このように、給電プラグ１０をインレット３１に挿し込むだけで、自動で給電プラグ１０をロック状態とすることができる。従って、例えば給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたこと等を条件として給電プラグ１０をロック状態とする場合に比べて、より迅速に給電プラグ１０をロック状態とすることができ、セキュリティ性を向上させることができる。さらに、給電プラグ１０をロック状態とする際にはソレノイド４２に通電する必要がないため、例えば、電気系統の故障時においても確実に給電プラグ１０をロック状態とすることができる。それに加えて、給電プラグ１０のロックに係る消費電力の低減を図ることができる。

前述のように、充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０を通じて係止爪１６が係止部２１に係止されたことを認識可能である。ここで、係止爪１６が係止部２１に係止されたときには、給電プラグ１０のインレット３１への挿し込みがなされて給電プラグ１０がロック状態となる。すなわち、充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０を通じて給電プラグ１０がロック状態となったことを認識できる。そして、充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０がロック状態となったことを認識したうえで、車外照合が成立した旨を認識すると充電可能状態となる。この充電可能状態において、充電ＥＣＵ７５は充電スイッチ６２のオン操作がされた旨の信号を受けるとバッテリ４の充電を開始する。

バッテリ４の充電が完了すると解除スイッチ７６が操作される。充電ＥＣＵ７５は、車外照合が成立した旨を確認した状態において、解除スイッチ７６が操作された旨を認識すると、ソレノイド４２に通電する。ソレノイド４２が通電されると、図６に示すように、プランジャ４４を通じてロックユニット５０が右側に引き込まれる。これにより、先端部５６は、屈曲部１６ａの背面から離間していく。これに伴い、先端部５６は、スプリング５７の弾性力により徐々にハウジング５１から突出した状態に戻っていく。やがて、ベース部５４はハウジング５１における貫通孔５１ａの周縁部に当接し、このときの先端部５６が屈曲部１６ａの動作範囲から外れる位置までロックユニット５０は右側に変位する。この状態が給電プラグ１０のインレット３１からの引き抜きを可能とするアンロック状態である。アンロック状態において、先端部５６は、操作部１９の操作に伴う係止爪１６の上側への変位を阻害しない。換言すると、先端部５６が係止爪１６の変位を阻害しないように、プランジャ４４の引き込み量やロックユニット５０の設置位置が調整されている。アンロック状態において、操作部１９が押圧されると、図６の２点鎖線で示すように、係止爪１６は上側に変位するため、係止爪１６の係止状態が解除される。この状態を保ちつつ、給電プラグ１０を手前側に引っ張ることで給電プラグ１０をインレット３１から引き抜くことが可能となる。

充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０を通じて係止爪１６の係止状態が解除されたときから一定時間経過後にソレノイド４２への通電を停止する。この一定時間経過は、係止状態を解除するための操作部１９の操作から給電プラグ１０がインレット３１から完全に引き抜かれるまでに要する時間に設定される。給電プラグ１０の引き抜きにより、先の図３に示したように、プランジャ４４は突出した状態に戻り、先端部５６は係止部２１の上部に位置する。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）給電プラグ１０がインレット３１へ挿入されると、係止爪１６が係止部２１に係止される。このとき、ロックピン５５は係止爪１６の係止部２１と反対側に位置する。これにより、ロックピン５５は、係止爪１６における係止部２１と反対側、すなわち、係止状態を解除する方向への動きを規制する。具体的には、給電プラグ１０の操作部１９が操作された場合、係止爪１６はロックピン５５をその進退方向とは異なる方向へ押圧する。従って、ロックピン５５は変位することなく、係止爪１６が係止部２１に係止された状態に保たれ、給電プラグ１０のインレット３１からの抜出が規制される。これにより、給電プラグ１０をインレット３１に挿し込むだけで、自動で給電プラグ１０のインレット３１からの抜出が規制されたロック状態とすることができる。給電プラグ１０の挿入検知後に所定のロック動作を行う場合と異なり給電プラグ１０の挿入完了と同時にロック状態とする。従って、給電プラグ１０の装着後の僅かな時間での給電プラグ１０の取り外し等が抑制される。また、車両側における電気系統故障時においても確実に給電プラグ１０をロック状態とすることができる。従って、ロック構造４１におけるセキュリティ性を向上させることができる。

また、ロック状態とする際には、ソレノイド４２に通電することはないため給電プラグ１０のロックに係る消費電力の低減を図ることができる。
さらに、ロックユニット５０のみで給電プラグ１０をロック状態とすることができる。従って、ロック構造４１をより簡易な構成とすることができる。

（２）ソレノイド４２を通じてハウジング５１及びロックピン５５の位置を変位させることにより給電プラグ１０をロック状態からアンロック状態に切り替えることができる。具体的には、ロック状態においては、ハウジング５１から突出したロックピン５５は係止爪１６の背面側に位置して係止爪１６の係止状態を解除する方向への変位を規制している。この状態において、ソレノイド４２は、ハウジング５１を介してロックピン５５を係止爪１６の動作範囲から外れる位置、すなわち係止爪１６の係止状態を解除する方向への変位を許容する位置に変位させる。これにより、係止爪１６は係止部２１と反対側に変位することが可能となり、給電プラグ１０をインレット３１から引き抜くことができる。

（３）ロックユニット５０は係止部２１の車両１側に位置している。さらに、ソレノイド４２はロックユニット５０の車両１側に位置している。すなわち、インレット３１の軸方向からみて係止部２１と重なる位置にハウジング５１及びソレノイド４２が設けられている。このため、インレット３１をその軸方向からみたとき、ロックユニット５０及びそのケース３５がインレット３１の特定方向のサイズより大きくなることが抑制される。このような、インレット３１の軸方向からみたときのロック構造４１のコンパクト化は特に以下の観点から有益である。インレット３１は、車両側部に凹状に形成される充電口内に設けられる。この充電口のサイズは予め決まっており、ロック構造４１のために充電口自体のサイズを変更することは現実的でない。そこで、ロック構造４１の各要素をインレット３１の軸方向に配列することで、充電口のサイズに適したロック構造４１を備えたインレット３１を形成することができる。

（４）ソレノイド４２は、ハウジング５１に対して車両１側、すなわち、車外側から離間した位置に設置される。このため、例えば、係止孔４６を介して車外側から工具等によるソレノイド４２への攻撃を抑制することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、充電ＥＣＵ７５は、車外照合が成立した旨を確認した状態において、解除スイッチ７６が操作された旨を認識したときから給電プラグ１０がインレット３１から引き抜かれるまでソレノイド４２に通電していた。ここで、ソレノイド４２に長時間に亘って通電し続けると発熱するおそれがある。そこで、充電ＥＣＵ７５は、タイマを備え、同タイマを通じて通電時間を計測する。充電ＥＣＵ７５は、この通電時間が一定時間を超えると、ソレノイド等の温度が低下するまで通電を停止してもよい。すなわち、一定時間はソレノイドの温度が低下したと予想される時間に設定される。一定時間経過後には、ソレノイド４２に再び通電がなされる。

・上記実施形態においては、電子キーシステムとして、電子キー８０及び車両１間でリクエスト信号Ｓｒｑ及びＩＤコード信号Ｓｉｄの授受を介して行われる、いわゆる操作フリーキーシステムを採用していた。しかし、電子キー８０及び車両１間でのＩＤ照合が可能であれば、電子キー８０から車両１に単方向にリクエスト信号が送信されるワイヤレスキーシステムを採用してもよい。さらに、電子キーシステムを省略してもよい。この場合、例えば、メカニカルキーによって車両ドアが施錠されたとき、給電プラグ１０をロック状態とする。そして、メカニカルキーによって車両ドアが解錠されたとき、給電プラグ１０をアンロック状態とする。すなわち、車両ドアの施解錠状態に応じて給電プラグ１０のロック状態が切り替わる。本構成においては、例えば、インレット３１の近傍に第１のモード及び第２のモード間でモードの切り替えが可能とされる新たなスイッチを設ける。当該スイッチは、例えば、プッシュ式のスイッチであって、操作毎に充電ＥＣＵ７５においてモードが切り替わる。充電ＥＣＵ７５は、第１のモードにあるとき、車両ドアの施解錠状態に連動して給電プラグ１０のロック状態を切り替える。また、充電ＥＣＵ７５は、第２のモードにあるとき、給電プラグ１０のロック状態を車両ドアの施解錠状態に連動させない。すなわち、ユーザは、車両ドアの施解錠状態のみを切り替えたいときには、当該スイッチを第２のモードとする。これにより、利便性が向上する。

以上のような、車両ドアの施解錠状態に基づき給電プラグ１０のロック状態を切り替える構成は、メカニカルキーを採用した場合に限らず、上記実施形態の電子キーシステム及びワイヤレスキーシステムにおいても採用することができる。

・上記実施形態においては、検知センサ４０は、近接センサであったが、係止爪１６が係止部２１に係止しているか否かを監視可能であれば、例えば押圧センサ等であってもよい。押圧センサは、係止爪１６が係止部２１に係止されたときに押圧される位置に設ける。

・上記実施形態においては、ソレノイド４２は吸引型のソレノイドが採用されていた。しかし、プランジャ４４を進退運動させることができれば、吸引型に限らず、さらにソレノイドに限らない。例えば、自己保持型のソレノイドを採用してもよいし、モータを採用してもよい。モータを採用した場合には、その出力軸の回転運動をプランジャの直線運動に変換する変換機構を構成する必要がある。

さらに、ソレノイド４２等のアクチュエータを省略して構成してもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様にロックユニット５０によって、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたときには、給電プラグ１０をロック状態とすることができる。ロック状態からアンロック状態への切り替えは例えば手動で行う。すなわち、ロックユニット５０に連動する操作部をユーザが操作可能な位置に設け、その操作部が操作されることで、ロックユニット５０を介して先端部５６は係止状態にある係止爪１６から離間して、給電プラグ１０をアンロック状態とすることができる。なお、セキュリティ上、操作部は車内側に設けられることが好ましい。

・上記実施形態においては、ソレノイド４２は、給電プラグ１０の挿抜方向においてロックユニット５０の車両１側に設けられていた。しかし、ソレノイド４２の位置はこれに限定されない。例えば、図７に示すように、ロックユニット５０に対してソレノイド４２を挿抜方向に対して垂直方向に隣り合う位置に設けてもよい。本構成においては、給電プラグ１０をロック状態とするまでは、上記実施形態と同様に作用する。給電プラグ１０をアンロック状態とするとき、ロックユニット５０を前記垂直方向、図７の右側に変位させる。これにより、ロックユニット５０の先端部５６が係止爪１６に干渉しない位置まで右側に変位され、アンロック状態となる。

・上記実施形態においては、ロックユニット５０は係止状態にある係止爪１６の車両１側に設けられていた。しかし、ロックユニット５０の設置位置、すなわち、先端部５６の進退方向はこれに限定されない。具体的には、図８に示すように、係止爪１６の延出方向に対して垂直方向に先端部５６が進退するようにロックユニット５０を設けてもよい。この場合、係止爪１６は、先端部５６を左側に押し退けつつ、係止部２１の上面を変位する。そして、係止爪１６が係止部２１に係止されたとき、先端部５６は係止爪１６の上部に突出する。この状態においては、係止爪１６の上側への変位が規制され、給電プラグ１０をロック状態とすることができる。本構成においては、ソレノイド４２は、図８におけるロックユニット５０の左側に設けてもよいし、同図におけるロックユニット５０の紙面奥側に設けてもよい。ソレノイド４２をロックユニット５０の左側に設けた場合、同ソレノイド４２はロックユニット５０を左側に変位させ、アンロック状態とする。ソレノイド４２をロックユニット５０の紙面奥側に設けた場合、同ソレノイド４２はロックユニット５０を紙面奥側に変位させ、アンロック状態とする。

・上記実施形態においては、給電対象はハイブリッド式の車両であったが、給電対象は電気自動車であってもよい。また、給電プラグ１０を通じて給電が行われるものであれば、給電対象は車両に限定されない。

次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）前記アクチュエータは前記ハウジングに連結されるプランジャを備える吸引型ソレノイドであって、前記吸引型ソレノイドの非通電状態において前記プランジャは、自身を前記係止爪側に付勢する付勢手段の付勢力により突出することで、前記ロックピンは前記係止爪の前記係止部と反対側に位置し、通電状態においては前記プランジャを前記付勢手段の付勢力に抗して前記吸引型ソレノイドの本体側に変位させることで前記ハウジングを介して前記ロックピンを前記係止爪の前記係止部と反対側への変位を許容する位置まで変位させるプラグロック構造。

同構成によれば、給電プラグのロック状態を解除するときにのみ、吸引型ソレノイドを通電すればよい。従って、給電プラグのロックに係る消費電力を低減することができる。

１…車両、２…駆動輪、３…ハイブリッドシステム、１０…給電プラグ、１６…係止爪、２１…係止部、３１…インレット、４１…ロック構造、４２…ソレノイド、４４…プランジャ、５０…ロックユニット、５１…ハウジング、５５…ロックピン、５６…先端部、６０…充電システム、７０…電子キーシステム、７１…照合ＥＣＵ、７５…充電ＥＣＵ、８０…電子キー。

Claims (3)

1. 給電対象に固定されるインレットに給電プラグが挿し込まれた状態において、同給電プラグに設けられる係止爪が前記インレットに形成される係止部に係止されることにより前記給電プラグを抜け止め状態とする一方で、同給電プラグに設けられる操作部の操作に連動して前記係止爪が前記係止部と反対側に変位することを通じて前記係止爪の係止状態が解除されることにより前記給電プラグを引き抜き可能とするプラグ保持機構における前記操作部の操作を通じた前記係止爪の動作を規制するプラグロック構造において、
   特定方向へのみ弾性的に進退可能に、かつ前記給電プラグの前記インレットへの挿入に伴い変位する前記係止爪に係合可能に設けられたロックピンと、
   前記ロックピンを前記係止爪側に突出可能に弾性保持するハウジングと、
   同ハウジングを変位させるアクチュエータと、を備え、
   前記ロックピンは、前記係止爪との係合を通じて前記特定方向へ押し退けられるとともに、前記係止爪が前記係止部に係止されることをもって前記係止爪との係合状態が解除されることにより原位置へ弾性復帰して前記係止爪の前記係止部と反対側に位置し、
   前記アクチュエータは前記ハウジングを介して前記ロックピンを、前記係止爪の前記係止部と反対側に位置することが可能とされる位置と、前記係止爪の前記係止部と反対側への変位を許容する位置との２位置間で変位させるプラグロック構造。
2. 請求項１に記載のプラグロック構造において、
   前記ハウジングは前記係止部に係止された前記係止爪に対して前記給電対象側に設置され、
   前記ロックピンは前記インレットの軸方向に沿って進退するプラグロック構造。
3. 請求項１又は２に記載のプラグロック構造において、
   前記係止爪を外部から前記係止部側へ挿通させる係止孔が形成されるとともに、前記プラグロック構造を覆うケースを備え、
   前記アクチュエータは、前記ハウジングに対して前記給電対象側に設置されるプラグロック構造。

Images