JP5443270B2 - プラグロック装置 - Google Patents

Description

この発明は、プラグロック装置に関する。

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部を車両に設け、駐車車両のインレット部に給電プラグを接続し、商用電源を車両に送り込むことによって車両のバッテリに充電を行うことが想定される。

しかし、電気自動車のバッテリ充電には、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、給電プラグを車両のインレット部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部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、車両のインレット部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８に示すような構成が検討されている。同図に示すように、給電プラグのロック機構１０１はインレット部１０２と一体的に設けられている。インレット部１０２には、給電プラグが嵌合される挿込口１０３が形成されるとともに、挿込口１０３の上側には係止穴１０４が形成されている。この係止穴１０４には、給電プラグに一体で設けられる係止爪が挿入される。係止爪は係止穴１０４の内部の一部分に係止される。この係止爪の係止状態は、ロック機構１０１の図示しないロックバーの作動を通じて維持される。すなわち、ロックバーにより係止穴１０４における係止爪の係止状態が解除される方向への動きが規制される。これにより、係止爪の係止穴１０４からの抜け出し、ひいては、給電プラグの不正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、ロック機構１０１と一体で形成されるインレット部１０２は、ガソリン車の給油口と同様に、例えば、車両の側面に取り付けられることが想定される。具体的には、図８に示すように、インレット部１０２は、その挿込口１０３を中心とした４隅がそれぞれボルト１０６で車両に締結される。車両の外側からボルト１０６が取り付けられた場合、ボルト１０６の頭部が車両の外側に露出した状態となる。すなわち、挿込口１０３に差し込まれた給電プラグの不正な抜き出しがロック機構１０１により規制されている状態にあっても、工具にてボルト１０６を取り外すことで、インレット部１０２及びロック機構１０１が車両から取り外されるおそれがある。

このような問題に対して、車両の内側からボルト１０６を取り付けることが考えられる。しかし、車両の内側からのボルト１０６の取り付けは外側からの取り付けに比べて作業に手間がかかる。

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、組み付け性を確保しつつセキュリティ性を向上させたプラグロック装置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の一部に係止す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の係止状態を解除す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動作を規制するプラグロック装置において、前記インレットの外周に着脱可能に装着されるとともに、前記給電対象と反対側からの前記給電プラグの前記インレットへの挿し込みに伴い前記係止爪が挿入されるハウジングと、前記ハウジングに設けられて前記係止状態の前記係止爪に係合することにより同係止爪の係止状態が解除される方向への変位を規制するロック位置と、前記係止爪に対する係合状態が解除されて前記係止爪の係止状態が解除される方向への変位を許容するアンロック位置との間を変位するロックバーと、を備え、前記ハウジングは、前記ロックバーが前記ロック位置に存在するとき、前記係止状態の前記係止爪と前記ロックバーとの係合を通じて、前記インレットに対する引き抜き方向への変位が規制され、前記インレットは、矩形板状のベース部を有し、前記ベース部の各隅にはボルト孔が形成されるとともに、それらボルト孔のうち対角に位置する一対のボルト孔にボルトを挿通して締め付けることにより同インレットは前記給電対象に固定され、前記一対のボルトの頭部は前記インレットに装着された前記ハウジングにより覆われ、前記ハウジングには前記インレットの複数のボルト孔のうち、前記一対のボルト孔を除く対角に位置する一対のボルト孔と一致するボルト孔が形成され、この互いに一致したボルト孔に外側からボルトを挿通して締め付けることにより、前記ハウジングが前記インレットとともに給電対象に固定された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に挿し込まれていない状態においては、係止爪がインレットの一部分に係止されることがないので、ハウジングはインレットに対して相対移動可能となる。すなわち、このときには、インレットに対するプラグロック装置の着脱が可能となる。従って、プラグロック装置をインレットに外側から挿入するだけでよいので同プラグロック装置を給電対象に対して容易に組み付けることができる。

また、給電プラグがインレットに挿し込まれて係止爪がインレットの一部分に係止された状態にあるときには、ロックバーが係止爪に係合したロック位置となることにより、その係止状態が解除される方向への係止爪の変位が規制される。このため、操作部が操作された場合であれ、係止爪の係止状態が解除されることはない。また、ロックバーと係止爪との係合を通じてハウジングの引き抜き方向への移動が規制される。これにより、ロックバーがロック位置にあって係止爪がインレットに係止された状態において、プラグロック装置がインレットから外れることが抑制される。ここで、プラグロック装置がボルトで給電対象に固定されている場合、ボルトの頭部が外側に露出することになる。このボルトの頭部を工具にて回動して、そのボルトがプラグロック装置から不正に取り外されても、前述したロックバーと係止爪との係合によりプラグロック装置はインレットに固定された状態に保たれる。そのため、給電プラグがプラグロック装置ごとインレットから取り外されることが抑制される。これにより、プラグロック装置の組み付け性を確保しつつセキュリティ性を向上させることができる。

また、インレットを固定するボルトの頭部は、インレットに装着されたハウジングに覆われるので外部へ露出しない。従って、インレットを給電対象に固定するボルトの頭部を工具にて回動して、インレットとともにプラグロック装置及び給電プラグを給電対象から取り外すことが抑制される。これにより、いっそうセキュリティ性を向上させることができる。

また、プラグロック装置のハウジングにはインレットのボルト孔と一致して連通するボルト孔が形成される。従って、インレットのボルト孔を利用しつつハウジングを、インレットを介して給電対象に固定することができる。このため、例えば、プラグロック装置をインレットに後付けする場合において、インレットに新たなボルト孔等を形成することなく、より容易にプラグロック装置をインレットに後付けすることができる。
また、ベース部のボルト孔に挿通されたボルトのうち、対角に位置する一対のボルトの頭部がハウジングに覆われ、この一対のボルトを除く対角に位置する一対のボルトが上記一致したボルト孔に挿通される。これにより、プラグロック装置及びインレットの給電対象への締結力のバランスを良くすることができる。

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装置において、前記ハウジングにおける前記インレットの挿入部位は、前記給電プラグの外形より小さく形成されることをその要旨としている。

同構成によれば、ハウジングにおけるインレットの挿入部位は給電プラグの外形より小さく形成されている。従って、インレットに取り付けられたプラグロック装置を給電プラグ側に引き抜こうとしても、ハウジングにおける挿入部位の周縁部が給電プラグに接触する。これにより、プラグロック装置が給電プラグ側に引き抜かれることが防止される。このため、セキュリティ性をより向上させることができる。

本発明によれば、プラグロック装置において、組み付け性を確保しつつセキュリティ性を向上させることができる。

車両及び充電システムの構成を示す構成図。 給電プラグ、ロック装置及びインレットの断面図。 ロック装置及びインレットの分解斜視図。 図２の係止穴部分の拡大図。 インレットにロック装置が組み付けられた状態における斜視図。 給電プラグがインレットに挿し込まれた状態における正面図。 図４のＡ−Ａ線断面図。 従来の給電プラグのロック構造を示した斜視図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図７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においては、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。車外エリアは、車両周囲に亘り形成される。電子キー８０がこの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、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ドアロック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ドアロックが解錠された後、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。照合ＥＣＵ７１は、上記同様に電子キー８０がこの車内通信エリアに進入して返信するＩＤコード信号Ｓｉｄを、ＵＨＦ受信機７４を介して受信すると、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側に出力される。

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。

前述した車外照合が成立するとともに、インレット３１に給電プラグ１０が接続されたことを条件に外部電源６１からバッテリ４への給電が開始される。具体的には、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、充電ＥＣＵ７５は、インレット３１に給電プラグ１０が接続されたことを検出可能である。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に嵌着した旨確認すると、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、図１に示すように、給電プラグ１０を第三者等により不正に取り外されることを防止するロック装置２０が設けられている。このロック装置２０は、インレット３１を介して車両１に取り付けられる。ロック装置２０は、ＥＣＵ２４と、モータ２２とを備える。ＥＣＵ２４は、ロック装置２０の動作を制御するとともに、接続線４１を介して充電ＥＣＵ７５との間で通信可能である。モータ２２は、後述する所定条件を満たしたとき、ＥＣＵ２４からの制御信号に基づき駆動する。このモータ２２の駆動に連動するロックバーの動作を通じて給電プラグ１０のインレット３１からの引き抜きを許可又は規制する。

次に、給電プラグ１０、インレット３１及びロック装置２０の具体的構成について説明する。
＜給電プラグ＞
図２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に嵌着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２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。また、係止爪１６における背面（上面）には、先端側に向かうにつれて下側に傾斜した傾斜面１６ｂ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の弾性力に抗して左方向へ回転可能である。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。

また、図１に示すように、給電プラグ１０には、操作部１９への操作の有無に基づき、オン、オフ間で切り替わるスイッチ１３が設けられている。このスイッチ１３は、充電スイッチ６２に繋がる信号線に接続され、オン、オフ間で切り替わることで、当該信号線の抵抗値が切り替わる。具体的には、操作部１９が操作されて、スイッチ１３がオン状態となったとき、信号線の抵抗値は増大する。
＜インレット＞
図３に示すように、インレット３１は、矩形板状のベース部３２に筒状の挿込口３３が設けられてなる。挿込口３３は、給電プラグ１０の嵌着部１４を挿し込み可能に形成されている。ベース部３２には、挿込口３３を塞ぐ蓋３４が設けられている。蓋３４は軸３４ａを中心として開くことができる。蓋３４が開いた状態において、図２に示すように、給電プラグ１０の嵌着部１４を挿込口３３に挿し込むことができる。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ＥＣＵ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４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４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はベース部３２の反対側に、係止面２１ｂはベース部３２側に形成される。

給電プラグ１０の嵌着部１４が挿込口３３に挿入されると、これに伴い係止爪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の付勢力に抗して左方向へ回転する。屈曲部１６ａが係止部２１の上面を通過して係止面２１ｂを超えると、付勢ばね１５の付勢力により係止爪１６（ロックアーム１８）は右方向へ回転して、その屈曲部１６ａは係止部２１に係止される。この状態においては、給電プラグ１０を手前側に引っ張っても屈曲部１６ａが係止部２１に係止しているため、給電プラグ１０を挿込口３３から引き抜くことができない。なお、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係止爪１６及び係止部２１等がプラグ保持機構に相当する。

屈曲部１６ａが係止部２１に係止された状態において、給電プラグ１０の操作部１９が操作されると、図４の２点鎖線で示すように、係止爪１６は上方に変位する。従って、屈曲部１６ａの係止部２１への係止状態を解除することができる。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を挿込口３３から引き抜くことが可能となる。

ここで、インレット３１の取り付け方法について簡単に説明する。図３に示すように、ベース部３２の４隅には、ボルト孔３５ａ〜３５ｄが形成されている。まず、ベース部３２の下面（挿込口３３の反対側の面）を車両１の取付部に当てる。この状態で、対角に位置するボルト孔３５ａ、３５ｂにボルト３６ａ，３６ｂの軸部を挿通して、ボルト３６ａ，３６ｂを締める。これにより、ベース部３２を車両１に締結することができる。このように、ボルト３６ａ，３６ｂをベース部３２の対角に締め付けることによりインレット３１の車両１への締結力のバランスを良くすることができる。
＜ロック装置＞
図３及び図５に示すように、ロック装置２０は、インレット３１に対して着脱可能に構成されている。ロック装置２０は、その外形がハウジングにて覆われている。このため、例えば、既存のインレット３１に後付けすることもできる。

具体的には、ロック装置２０には、その中央部分にインレット３１の挿込口３３の外周形状に応じた取付孔２６が形成されている。ロック装置２０は、取付孔２６に挿込口３３が挿入される態様でインレット３１に取り付けられる。取付孔２６における上側面には係止穴２７が形成されている。図２に示すように、ロック装置２０がインレット３１に取り付けられた状態において係止穴２７内に係止部２１が位置する。

ここで、図３を参照して説明したように、インレット３１はボルト３６ａ，３６ｂにより車両１に締結されている。これらボルト３６ａ，３６ｂの頭部は、ベース部３２の上面に対して突出した状態となる。ロック装置２０のベース部３２に接する側の面には、凹部２８ａ，２８ｂが形成されている。この凹部２８ａ，２８ｂは、ボルト３６ａ，３６ｂの頭部に対応する形状及び位置に形成されている。すなわち、図６に示すように、インレット３１にロック装置２０が取り付けられた状態においては、ボルト３６ａ，３６ｂの頭部は凹部２８ａ，２８ｂ内に位置する。従って、ボルト３６ａ，３６ｂの頭部は、凹部２８ａ，２８ｂによって覆われることにより外部に露出しない状態、すなわち隠された状態となる。

図３に示すように、取付孔２６の周壁におけるインレット３１側には、取付孔２６の軸方向に対して垂直方向に延びる固定板２９が設けられている。固定板２９は、取付孔２６における図３における右下及び左上の計二箇所に設けられている。図５に示されるように、挿込口３３の周面は、両固定板２９の互いに対向する側面により挟み込まれる。これにより、取付孔２６内において挿込口３３を保持することができる。また、固定板２９は、ロック装置２０が挿込口３３に取り付けられた状態においてベース部３２に接している。具体的には、図３に示すように、固定板２９は、ベース部３２におけるボルト孔３５ｃ，３５ｄに対応して位置する。固定板２９には、その厚さ方向にボルト孔２９ｃ，２９ｄが形成されている。図６に示すように、ロック装置２０が挿込口３３に取り付けられた状態において、固定板２９のボルト孔２９ｃ，２９ｄはそれぞれベース部３２のボルト孔３５ｃ，３５ｄに連通する。従って、ボルト３６ｃの軸部をボルト孔２９ｃ，３５ｃに、ボルト３６ｄの軸部をボルト孔２９ｄ，３５ｄに挿通して、ボルト３６ｃ，３６ｄを締めることで、ロック装置２０はインレット３１とともに車両１に締結される。なお、ボルト３６ｃ，３６ｄの軸部は、少なくともボルト孔２９ｃ，２９ｄの軸方向の長さ分だけボルト３６ａ，３６ｂの軸部に比べて長く形成される。ここで、ボルト孔２９ｃ，３５ｃ及びボルト孔２９ｄ，３５ｄは対角に位置している。従って、ロック装置２０及びインレット３１の車両１への締結力のバランスを良くすることができる。

また、ロック装置２０の取付孔２６は、給電プラグ１０の外形より小さく形成されている。図２のＡ部に示すように、給電プラグ１０が挿込口３３に挿し込まれた状態において、ロック装置２０及び給電プラグ１０の両先端面１０ａ，２０ａは互いに対面する。なお、取付孔２６は、給電プラグ１０の挿入部位に相当する。

また、ロック装置２０の上部には機構部２３が設けられている。図７に示すように、機構部２３は、前述したモータ２２をはじめ、このモータ２２の駆動に連動する伝達部材４２、ストッパ４６及びロックバー４３を備えている。さらに、機構部２３は、これも前述したＥＣＵ２４及び検知センサ４０ａ，４０ｂを備える。

機構部２３の背面からは接続線４１が延出している。この接続線４１の端部は車両１の充電ＥＣＵ７５に接続される。接続線４１は信号線及び電力線からなる。信号線を介してＥＣＵ２４及び充電ＥＣＵ７５は通信する。また、充電ＥＣＵ７５は、電力線を介してモータ２２、ＥＣＵ２４等に電力を供給する。

モータ２２は、その出力軸をインレット３１（ロック装置２０）に対する給電プラグ１０の挿入方向に直交する方向へ向けて設けられている。伝達部材４２はギア付きシャフトであって、モータ２２の出力軸に同軸上に連結されている。伝達部材４２には、ストッパ４６が進退可能に螺合されている。ストッパ４６の下部にはロックバー４３が連結されている。ロックバー４３は、伝達部材４２と平行に並んでいる。

また、図４に示すように、屈曲部１６ａが係止面２１ｂに係止された状態において、ロックバー４３は係止爪１６に干渉することなく、係止穴２７の内部、かつ係止爪１６の上側に突出可能に設けられている。従って、モータ２２の駆動によって伝達部材４２が正回転又は逆回転すると、それに伴いストッパ４６は図７の左方向又は右方向に直線運動する。ロックバー４３もストッパ４６と同じ方向へ移動する。

ロックバー４３が係止穴２７から退避した図７に実線で示される位置（アンロック位置）から右側に移動して係止爪１６の上方に位置することにより、係止爪１６はロック状態とされる。このロック状態においては、ロックバー４３によって係止爪１６の上側への変位が規制される。すなわち、ロック状態においては、給電プラグ１０の操作部１９を押圧操作することができない。従って、ロック状態においては、係止爪１６が係止部２１に係止した状態が保たれて、給電プラグ１０を挿込口３３から引き抜くことが規制される。また、ロックバー４３が係止穴２７内に突出した位置（ロック位置）から左側に移動して、係止爪１６の上方にロックバー４３が存在しない状態となることにより、係止爪１６はアンロック状態とされる。このアンロック状態においては、係止爪１６は上側に変位可能となる。すなわち、給電プラグ１０の操作部１９の押圧操作を通じて、係止爪１６が係止部２１に係止した状態が解除されて、給電プラグ１０を挿込口３３から引き抜くことが可能となる。検知センサ４０ａ，４０ｂは、ストッパ４６の接近を検出する近接センサであって、ストッパ４６の接近状態に応じた信号をＥＣＵ２４に出力する。各検知センサ４０ａ，４０ｂは、機構部２３のハウジングであって、ロック状態及びアンロック状態におけるストッパ４６の位置に対応して設けられる。すなわち、検知センサ４０ａは、ロックバー４３がアンロック位置に存在するときストッパ４６が最も接近する位置に設けられ、検知センサ４０ｂは、ロックバー４３がロック位置に存在するときストッパ４６が最も接近する位置に設けられる。ＥＣＵ２４は、検知センサ４０ａ，４０ｂを通じてロックバー４３がロック位置又はアンロック位置に存在すること、すなわち、ロック状態又はアンロック状態であることを認識できる。

ここで、充電ＥＣＵ７５は、スイッチ１３のオン、オフに基づく信号線の抵抗値の変位により、係止爪１６が係止部２１に係止されているか否か、すなわち、給電プラグ１０がインレット３１に適切に挿し込まれたか否かを認識できる。ＥＣＵ２４は、充電ＥＣＵ７５を通じて係止爪１６が係止部２１に係止された旨、並びに充電ＥＣＵ７５及び照合ＥＣＵ７１を通じてＩＤ照合が成立した旨を確認すると、モータ２２の駆動を通じてロックバー４３をアンロック位置からロック位置に切り換える。そして、充電ＥＣＵ７５は、照合ＥＣＵ７１を通じてＩＤ照合成立した旨、ＥＣＵ２４を通じてロック状態とされた旨を検出すると充電可能状態となる。この状態において、バッテリ４への充電を開始する。

また、機構部２３における給電プラグ１０側の外面には解除スイッチ４７が設けられている。解除スイッチ４７が操作されると、その旨の信号がＥＣＵ２４に出力される。ＥＣＵ２４は、ＩＤ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４７が操作された旨を認識すると、モータ２２の駆動を通じてロックバー４３をアンロック位置とする。これにより、係止爪１６が左方向へ回転し、係止部２１から離間することが可能となり、給電プラグ１０の挿込口３３からの抜き出しが可能となる。ＥＣＵ２４は、ＩＤ照合の成立が確認できない場合には、車両１の周辺にユーザが携帯する電子キー８０が存在しないとして、解除スイッチ４７が操作されても、ロックバー４３をアンロック位置としない。

ここで、図６に示すように、外部に露出するボルト３６ｃ，３６ｄが工具等で回動操作されることにより、ロック装置２０ごと給電プラグ１０がインレット３１から取り外されることが想定される。しかし、本例においては、ボルト３６ｃ，３６ｄが取り外された場合であっても、係止爪１６がロック状態にあるときにはインレット３１からのロック装置２０の取り外しが防止される。具体的には、図２に示すように、係止爪１６がロック状態にあるときには、係止爪１６は、係止穴２７内においてロックバー４３との接触を通じて動きが規制されている。これは、ロック装置２０のインレット３１に対する動きが規制されていることにもなる。すなわち、ボルト３６ｃ，３６ｄが取り外された状態において、ロック装置２０に対して給電プラグ１０側に力を加えたとき、ロックバー４３は係止爪１６の傾斜面１６ｂを給電プラグ１０側に押圧する。ここで、傾斜面１６ｂは、係止爪１６の先端（図２の右側）に向かうにつれて下方へ傾斜している。従って、傾斜面１６ｂがロックバー４３によって給電プラグ１０側に押圧されると、係止爪１６は下方へ変位しようとして係止部２１を下側に押圧する。係止部２１、すなわち、インレット３１は、車両１に固定されているため、当該下方への押圧力によって変位することはない。

また、傾斜面１６ｂと係止穴２７の内頂面との間の隙間（図２の上下方向の隙間）は給電プラグ１０に向かうにつれて小さくなる。係止爪１６の頂部と係止穴２７の内頂面との間の隙間は、ロックバー４３の上下方向の厚みよりも小さく設定されている。このため、ロックバー４３が係止爪１６の頂部を乗り越えることはない。このため、係止爪１６は係止面２１ｂに係止された状態に維持される。

従って、ロック装置２０に対して給電プラグ１０側に力が加えられたときであっても、ロックバー４３、係止爪１６及び係止部２１の位置関係は保たれて、ロック装置２０がインレット３１から給電プラグ１０側に外れることが抑制される。これにより、ボルト３６ｃ，３６ｄが取り外された場合であっても、インレット３１からのロック装置２０の取り外しが防止される。

また、万一、ロック装置２０がインレット３１に対して給電プラグ１０側に変位した場合であっても、ロック装置２０の先端面２０ａが給電プラグ１０の先端面１０ａに当接する。従って、給電プラグ１０の外周をロック装置２０の取付孔２６に挿通させることで、ロック装置２０がインレット３１から抜き出されることが防止される。

さらに、このようにロック装置２０の取り外しが防止された場合であっても、インレット３１ごと給電プラグ１０及びロック装置２０を取り外そうとする試みがなされる。その点、本例では、インレット３１が固定されるボルト３６ａ，３６ｂの頭部は、ロック装置２０の凹部２８ａ，２８ｂによって外部に露出しない状態にて覆われている。従って、インレット３１ごと給電プラグ１０及びロック装置２０が取り外されることが防止される。

一方、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれていないとき、すなわち、係止穴２７に係止爪１６が存在しないときには、ロックバー４３は係止穴２７から退避したアンロック位置に保持される。このとき、ロックバー４３が係止爪１６に接触することはないため、ボルト３６ｃ，３６ｄを取り外すことにより、インレット３１からロック装置２０を取り外すことができる。これにより、例えば、ロック装置２０、特に機構部２３が故障した場合に、容易にロック装置２０のみを交換することができる。

また、ロック装置２０は、既に車両１に取り付けられているインレット３１に後付けすることもできる。この場合、例えば、インレット３１は、全てのボルト孔３５ａ〜３５ｄを通じてボルト３６ａ〜３６ｄで車両１に締結されている。そこで、まず、工具等でボルト孔３５ｃ，３５ｄに締められているボルトを取り外す。そして、ロック装置２０をインレット３１にその外方から挿入し、ロック装置２０をベース部３２に当接させた状態でボルト孔２９ｃ，３５ｃ，２９ｄ，３５ｄを介してボルト３６ｃ，３６ｄにてロック装置２０を、インレット３１（ベース部３２）を介して車両１に締結する。これにより、既存のインレット３１にロック装置２０を後付けすることで、容易に給電プラグ１０の不正抜き出し防止機能を付加することができる。

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に挿し込まれていない状態においては、係止部２１に係止爪１６が係止することはないので、係止部２１は係止穴２７に対して相対移動可能となる。このときには、インレット３１へのロック装置２０の着脱が可能となる。具体的には、ロック装置２０をインレット３１に外側から挿入して、ボルト３６ｃ，３６ｄによりインレット３１と車両に共締めするだけで装着が可能となる。従って、ロック装置２０を車両に固定されるインレット３１に容易に組み付けることができる。

また、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が係止部２１に係止する。このとき、ロックバーの突出を通じて、係止爪１６をロック状態とする。このロック状態において、ロック装置２０を車両に固定するボルト３６ｃ，３６ｄは外部に露出しているため、取り外されるおそれがある。ボルト３６ｃ，３６ｄが取り外された上でロック装置２０に対して給電プラグ１０側への力が加えられたときであれ、ロック位置にあるロックバー４３と係止爪１６の傾斜面１６ｂとの係合関係及び係止爪１６と係止部２１との係止関係を通じて、ロック装置２０のインレット３１に対する給電プラグ１０側への移動が規制される。これにより、ロック装置２０がインレット３１から外れることが抑制される。また、ロック装置２０が給電プラグ１０ごとインレット３１から取り外されることもない。これにより、ロック装置２０の組み付け性を確保しつつセキュリティ性を向上させることができる。

（２）インレット３１を固定するボルト３６ａ，３６ｂの頭部は、インレット３１及びロック装置２０間、すなわち凹部２８ａ，２８ｂに位置するので、外部へ露出しない。従って、ボルト３６ａ，３６ｂの頭部を工具にて取り外すことは困難である。このため、インレット３１とともにロック装置２０及び給電プラグ１０を車両から取り外すことが防止される。これにより、いっそうセキュリティ性を向上させることができる。

ここで、インレット３１を固定するボルトの頭部が外部へ露出する場合であっても、ボルトを一般の工具では取り外せない特殊ボルトとすることでセキュリティ性を確保することが考えられる。しかし、特殊ボルトは、一般のボルトに比べて汎用性が低く、部分調達が困難であるとともに、その特殊ボルトに対応する特殊工具も必要となる。また、その特殊工具を入手すれば、ロック装置２０の取り外しが可能となる。この点、上記構成によれば特殊ボルト等を使用することなく、セキュリティ性を向上させることができる。

（３）ロック装置２０にはインレット３１のボルト孔３５ｃ，３５ｄと連通するボルト孔２９ｃ，２９ｄが形成される。従って、インレット３１のボルト孔３５ｃ，３５ｄを利用しつつロック装置２０をインレット３１を介して車両に固定することができる。このため、例えば、ロック装置２０をインレット３１に後付けする場合において、インレット３１に新たなボルト孔等を形成することなく、より容易にロック装置２０をインレット３１に後付けすることができる。

（４）ロック装置２０の取付孔２６は給電プラグ１０の外形より小さく形成されている。従って、インレット３１に取り付けられたロック装置２０が給電プラグ１０側に引き抜かれたとき、取付孔２６の周縁部が給電プラグ１０に接触する。従って、給電プラグ１０は、取付孔２６内に進入することはできないので、ロック装置２０が給電プラグ１０側に引き抜かれることが防止される。これにより、セキュリティ性をより向上させることができる。

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、電子キーシステム７０において使用される車外ＬＦ発信機７２及びＵＨＦ受信機７４を充電システム６０においても利用していた。しかし、ロック装置２０に電子キー８０との間で無線信号の授受を行う専用の発信機及び受信機を設けてもよい。このように、専用の発信機及び受信機を設けることで、より充電システム６０に適した通信エリアを形成することができる。具体的には、インレット３１の近傍に通信エリアを形成することができる。

・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状態において、給電プラグ１０が挿込口３３に差し込まれていれば、係止爪１６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、係止爪１６をアンロック状態とする。このような、車両ドアの施解錠状態に基づき係止爪１６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、給電プラグ１０及び車両１間の信号線（通信線）の接続状態に応じて、係止爪１６が係止部２１に係止されているか否かを監視可能であった。しかし、係止爪１６が係止部２１に係止されているか否かを監視可能であれば、例えば近接センサ又は押圧センサ等であってもよい。この場合、近接センサは、例えば、係止部２１に対向する係止穴２７の内頂面に設けられる。また、押圧センサは、例えば、係止爪１６が係止部２１に係合したときに押圧される位置に設けられる。

・上記実施形態においては、ＥＣＵ２４は、充電ＥＣＵ７５を通じて係止爪１６が係止部２１に係止した旨、並びに充電ＥＣＵ７５及び照合ＥＣＵ７１を通じてＩＤ照合が成立した旨を確認すると、自動で係止爪１６をアンロック状態からロック状態に切り換えていた。しかし、例えば、機構部２３に新たなスイッチを設けて、上記２つの条件が成立した旨を確認した状態において、そのスイッチ操作に応じてロック状態に切り替えてもよい。

・上記実施形態においては、ロック装置２０に解除スイッチ４７が設けられていたが、電子キー８０に設けられていてもよい。この場合、解除スイッチが操作されると、その旨の無線信号が電子キー８０から車両１に送信される。当該無線信号を受けた車両１は、その旨を照合ＥＣＵ７１及び充電ＥＣＵ７５を介して、ロック装置２０のＥＣＵ２４に通知する。これにより、ＥＣＵ２４は解除スイッチの操作を認識できる。

・上記実施形態においては、ロック装置２０を挿込口３３に取り付けた状態において、２つの固定板２９のボルト孔２９ｃ，２９ｄがそれぞれベース部３２のボルト孔３５ｃ，３５ｄと一致するように設けた。しかし、２つの固定板２９の何れか１つのボルト孔がベース部３２のボルト孔に一致すれば、その一致したボルト孔を通じてボルトでロック装置２０をインレット３１及び車両１に固定することができる。

・上記実施形態においては、凹部２８ａ，２８ｂはロック装置２０に形成されていた。しかし、凹部をインレット３１のベース部３２に設けてもよい。この場合、ボルト３６ａ，３６ｂを締めた状態において、それらの頭部がベース部３２の上面から突出しないように、凹部の深さを設定する。

・上記実施形態においては、凹部２８ａ，２８ｂによって、インレット３１を固定するボルト３６ａ，３６ｂの頭部は隠されていた。しかし、これら頭部の少なくとも１つが隠れていれば、インレット３１が取り外されることを防止することができる。さらに、すべての頭部が外部に露出していてもよい。この場合、例えば、ボルト３６ａ，３６ｂを特殊ボルトとすることで、インレット３１ごと取り外されることを防止できる。

・上記実施形態においては、ロック装置２０が挿込口３３に取り付けられた状態において、固定板２９のボルト孔２９ｃ，２９ｄはそれぞれベース部３２のボルト孔３５ｃ，３５ｄに連通していたが、固定板２９のボルト孔２９ｃ，２９ｄ及びベース部３２のボルト孔３５ｃ，３５ｄは連通していなくてもよい。この場合、ボルト３６ｃ，３６ｄの軸部は、ボルト孔２９ｃ，２９ｄ及び、ベース部３２の外側を通って車両１に締結される。

・上記実施形態においては、ロック装置２０の取付孔２６は、給電プラグ１０の外形より小さく形成されていたが、取付孔２６を給電プラグ１０の外形より大きく形成してもよい。この場合であっても、ロック状態においては、ロック装置２０はロックバー４３及び係止爪１６を介してインレット３１に固定されているため、ロック装置２０が取り外されることが防止される。

・上記実施形態においては、係止爪１６の背面には傾斜面１６ｂが形成されていた。しかし、係止爪１６の背面は平面であってもよい。この場合、例えば、ロック状態における係止爪１６に対するロックバー４３の移動を規制する構成が新たに必要となる。具体的には、ロックバー４３及び係止爪１６間の摩擦力を増大させるべくロックバー４３及び係止爪１６の材質を変更させたり、係止爪１６の背面上に凸部を設けてロックバー４３をその凸部に当接させたりすることで、挿込口３３からのロック装置２０の取り外しを規制してもよい。また、係止爪１６にロックバー４３の軸方向に延びる貫通孔又は係止爪１６の背面に凹部を設けて、貫通孔又は凹部にロックバー４３が嵌合するようにして、ロック装置２０のインレット３１からの引き抜きを抑制してもよい。

・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。

・上記実施形態においては、ボルト３６ｃ，３６ｄの軸部をボルト孔２９ｃ，３５ｃ，２９ｄ，３５ｄに挿通して、ボルト３６ｃ，３６ｄを締めることで、ロック装置２０をインレット３１とともに車両１に締結していた。しかし、ボルト３６ｃ，３６ｄの頭部が固定板２９にインサート成形されていてもよい。この場合、ボルト３６ｃ，３６ｄの軸部をボルト孔２９ｃ，３５ｃ，２９ｄ，３５ｄに挿通した状態で、その軸部に車両１の内側からナットを螺合することで、ロック装置２０がインレット３１を介して車両１に締結される。このように、ボルト３６ｃ，３６ｄの頭部が固定板２９にインサート成形されることで、当該頭部は外部に露出することがない。従って、車両１外部からの当該頭部の回動操作を通じて、ロック装置２０が不正に取り外されることを防止することができる。

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）請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラグロック装置において、前記係止状態の前記係止爪は、前記インレットの周面の一部に係止され、同周面から離間する方向へ変位することにより同係止状態が解除され、前記ロック位置にある前記ロックバーは、前記係止状態の前記係止爪の前記インレットに対する背面に係合することにより前記係止爪の係止状態が解除される方向である前記インレットに対する離間方向への変位を規制し、前記背面には前記係止爪が前記係止状態とされているとき、前記給電プラグの引き抜き方向へ向かうにつれて前記背面とこれに対向する前記係止爪の挿入部位の内面との距離を狭める態様で傾斜面が形成されているプラグロック装置。

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、２０…ロック装置、２１…係止部、２３…機構部、２４…ＥＣＵ、２６…取付孔、２７…係止穴、２８ａ，２８ｂ…凹部、２９…固定板、２９ｃ，２９ｄ、３５ａ〜３５ｄ…ボルト孔、３１…インレット、３２…ベース部、３３…挿込口、３６ａ〜３６ｄ…ボルト、６０…充電システム、７０…電子キーシステム、７１…照合ＥＣＵ、７４…充電ＥＣＵ、８０…電子キー。

Claims (2)

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の一部に係止す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の係止状態を解除す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動作を規制するプラグロック装置において、
   前記インレットの外周に着脱可能に装着されるとともに、前記給電対象と反対側からの前記給電プラグの前記インレットへの挿し込みに伴い前記係止爪が挿入されるハウジングと、
   前記ハウジングに設けられて前記係止状態の前記係止爪に係合することにより同係止爪の係止状態が解除される方向への変位を規制するロック位置と、前記係止爪に対する係合状態が解除されて前記係止爪の係止状態が解除される方向への変位を許容するアンロック位置との間を変位するロックバーと、を備え、
   前記ハウジングは、前記ロックバーが前記ロック位置に存在するとき、前記係止状態の前記係止爪と前記ロックバーとの係合を通じて、前記インレットに対する引き抜き方向への変位が規制され、
   前記インレットは、矩形板状のベース部を有し、
   前記ベース部の各隅にはボルト孔が形成されるとともに、それらボルト孔のうち対角に位置する一対のボルト孔にボルトを挿通して締め付けることにより同インレットは前記給電対象に固定され、前記一対のボルトの頭部は前記インレットに装着された前記ハウジングにより覆われ、
   前記ハウジングには前記インレットの複数のボルト孔のうち、前記一対のボルト孔を除く対角に位置する一対のボルト孔と一致するボルト孔が形成され、この互いに一致したボルト孔に外側からボルトを挿通して締め付けることにより、前記ハウジングが前記インレットとともに給電対象に固定されたプラグロック装置。
2. 請求項１に記載のプラグロック装置において、
   前記ハウジングにおける前記インレットの挿入部位は、前記給電プラグの外形より小さく形成されるプラグロック装置。

Images