JP5632690B2 - 給電プラグのロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、受電コネクタに接続されてバッテリに充電を行う給電プラグの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、モータを駆動源とする電気自動車（ハイブリッド車も含む）の開発気運が非常に高くなってきている。このような電気自動車では、車両の動力源を駆動するための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う必要がある。このことから、電気自動車にはユーザにも簡単に扱える様々な充電システムが設けられることになる。このようなシステムとしては、例えば特許文献１に示されるものが知られている。このシステムでは、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（受電コネクタ）を車両に設け、帰宅したときなどに駐車車両のインレット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。給電プラグには係止爪が、インレットには係合部がそれぞれ形成されており、両者が係合することにより、給電プラグとインレットとの接続が維持される。給電プラグに設けられる操作部の操作に連動して係止爪が変位することにより、係合部との係合状態が解除される。これにより、給電プラグをインレットから取り外し可能となる。

特開平９−１６１８９８号公報

ところで、給電プラグとインレットとの接続が十分でない状況下で充電が開始されることも考えられる。この場合、円滑な充電が行われないおそれがある。
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、給電プラグとインレットとの接続状態が不十分な状況下で充電が行われることを抑制することができる給電プラグのロック装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、給電プラグに設けられた係止爪が受電コネクタに設けられた被係止部に係止されるときに、前記係止爪の動きを規制して、両者の接続状態を維持するロック機構を備え、前記受電コネクタ側に、前記給電プラグが前記受電コネクタに対し好適に挿入されたことを検出する挿入検出装置を設け、同挿入検出装置により給電プラグが受電コネクタに対し好適に挿入された旨検出されるとき、前記給電プラグから受電コネクタ側への電力の供給が許容される給電プラグのロック装置であって、前記挿入検出装置は、前記給電プラグの前記受電コネクタに対する挿入に伴い前記係止爪との係合を通じて特定方向へスライド変位するスライドピースと、前記係止爪が前記被係止部に係止されるときの前記スライドピースの変位を検出する検出手段と、を備えることを要旨とする。

同構成によれば、給電プラグの受電コネクタへの接続を検出する挿入検出装置を設けることにより、同挿入検出装置を通じて、給電プラグが受電コネクタに接続された旨検出されたことを条件として、充電を許可することができる。これにより、給電プラグと受電コネクタとの接続が不完全な状態での充電を防ぐことができる。

また、給電プラグと受電コネクタとの好適な接続状態を維持するためには、係止爪と被係止部との係合関係の維持が必要不可欠である。つまり、給電プラグと受電コネクタとの好適な接続状態を検出するためには、係止爪と被係止部との係合関係を検出することが好ましい。同構成によれば、スライドピースは、給電プラグに設けられる係止爪と係合することによって変位する。従って、当該スライドピースの変位の検出を通じて、係止爪と被係止部との係合状態、ひいては、給電プラグと受電コネクタとの接続状態が好適であるか否かを検出することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給電プラグのロック装置において、前記係止爪は、その先端側が細く基端側へ向かうにつれて徐々に幅広に形成され、前記スライドピースは、前記給電プラグの前記受電コネクタへの挿入方向に対して直交する方向にのみ変位可能に設けられ、前記スライドピースは、前記係止爪の側部に当接することにより変位し、前記検出手段は、前記スライドピースが前記係止爪の基端側部に当接する位置を、前記係止爪が前記被係止部に係止される位置として検出することを要旨とする。

同構成によれば、給電プラグが受電コネクタに対して挿入されてこれと接続されるとき、その最初の段階では、スライドピースは、係止爪の先端側の側部と当接する。更に給電プラグの挿入が進行すると、スライドピースは、係止爪の基端側の側部と当接する。係止爪は、先端側が細く基端側へ向かうにつれて徐々に幅広に形成されているため、給電プラグの挿入が進行するにつれてスライドピースの変位量は大きくなる。従って、給電プラグの受電コネクタへの挿入が完了するときには、スライドピースは大きく変位している。これにより、検出手段はスライドピースの変位を確実に検出することができるため、給電プラグの受電コネクタへの挿入を好適に検出することができる。

本発明では、給電プラグとインレットとの接続状態が不十分な状況下で充電が行われることを抑制することができる給電プラグのロック装置を提供することができる。

第１の実施形態を示す充電システム及び電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。 同実施形態におけるインレットの分解斜視図。 同実施形態におけるインレットの正面図。 同実施形態における挿入検出装置の分解斜視図。 同実施形態における挿入検出装置の取付態様を示す斜視図。 同実施形態におけるスライドピースと係止爪との係合関係を示す上面図。 同実施形態の給電プラグを模式的に示す一部断面図を含む側面図。 同実施形態における給電プラグとインレットとの接続態様を模式的に示す一部断面図を含む側面図。 同実施形態において、給電プラグがインレットに挿入され始めた段階における図６の円Ａ部分の拡大図。 同実施形態において、給電プラグのインレットへの挿入が完了した段階における図６の円Ａ部分の拡大図。 第２の実施形態を示す挿入検出装置の分解斜視図。 同実施形態における挿入検出装置の取付態様を示す斜視図。 同実施形態におけるインレットの正面図。 同実施形態におけるスライドピースと係止爪との係合関係を示す上面図。 同実施形態において、給電プラグがインレットに挿入され始めた段階における図１４の円Ｂ部分の拡大図。 同実施形態において、給電プラグのインレットへの挿入が完了した段階における図１４の円Ｂ部分の拡大図。

（第１の実施形態）
以下、本発明の給電プラグのロック装置をプラグインハイブリッド車に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。まず、図１を用いて、本例の車両の概要を示す。

図１に示すように、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と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９１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、車両１に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、電子キー８０に固有の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。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に搭載される走行用のバッテリ４は、プラグイン式の充電システム９０によって充電される。充電システム９０は、住宅や電気スタンド等の外部電源９１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９１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９２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９２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、車両１に対して開閉可能に設けられたフェンダーリッド２１により外部環境から保護されている。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、車両１の前部左側面に設けられている。

インレット３１に給電プラグ１０が挿し込まれることにより、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。

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、信号線の接続状態等に基づき給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたことを認識可能である。

インレット３１には、ロック機構４１及びモジュール５１が設けられている。図１に示すように、これらロック機構４１及びモジュール５１は、充電ＥＣＵ７５に電気的に接続されている。

ロック機構４１には、給電プラグ１０がインレット３１に好適に挿入された状態であることを検出する挿入検出装置４３が設けられている。挿入検出装置４３は、充電ＥＣＵ７５に電気的に接続されている。充電ＥＣＵ７５は、挿入検出装置４３を通じて、給電プラグ１０とインレット３１との接続状態を判断する。

充電ＥＣＵ７５は、挿入検出装置４３が給電プラグ１０のインレット３１への好適な挿入を検出したこと、給電プラグ１０がインレット３１との接続状態が維持できるロック状態にあること、及び車外ＩＤ照合が成立したことの３つの条件が成立したか否かを認識できる。充電ＥＣＵ７５は、上記３つの条件が成立した状態において、充電スイッチ９２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。

モジュール５１には、アンロックスイッチ５３が設けられている。アンロックスイッチ５３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ＩＤ照合が成立したこと、並びにアンロックスイッチ５３が操作されたことを認識すると、モータ４２に通電して、給電プラグ１０とインレット３１との接続状態をアンロック状態に切り替える。このとき、充電ＥＣＵ７５は、コンバータ６の制御を通じて、給電プラグ１０からバッテリ４への充電を停止する。

次に、インレット３１の構造について詳細に説明する。なお、以下の説明における各方向は、インレット３１を正面から見た場合として記載してある。
図２に示すように、インレット３１には、給電プラグ１０と接続される円筒状の接続部３２が形成されている。内外方向に延びる接続部３２の内部には、複数の接続端子が設けられている。接続端子は、電力の伝送経路となるパワー端子や、各種制御指令の通信経路となる制御端子等を備える。接続部３２の左側部には、接続部３２に蓋をして接続端子を外部環境から保護するインレットリッド３３が回転可能に軸支されている。インレットリッド３３は、図示しないばねによって常時開方向に付勢されている。接続部３２の右側部には、インレットリッド３３の右縁部と係合する樹脂製の係合爪３４が設けられている。インレットリッド３３は、接続部３２に蓋をする閉状態をとるとき、その右縁部が係合爪３４と係合することにより、開方向への変位が規制されている。インレットリッド３３を開状態としたい場合、ユーザは、係合爪３４を右側へ弾性変位させることにより、当該係合爪３４とインレットリッド３３との係合を解除させる。こうすることにより、インレットリッド３３は、図示しないばねの付勢力を受けて開状態に移行する。なお、インレットリッド３３が開状態から閉状態に移行する場合、ユーザが図示しないばねの付勢力に抗してインレットリッド３３を閉じ方向へ変位させる。このとき、係合爪３４は、インレットリッド３３と当接するとともに、ユーザのインレットリッド３３の更なる閉じ方向への押圧によって右側に弾性変位する。インレットリッド３３が接続部３２に蓋をする閉状態となると、係合爪３４は、自身の弾性力によって弾性復帰し、インレットリッド３３の開方向への変位を規制する。

接続部３２の外周面上部には、給電プラグ１０に設けられる後述の係止爪１５４（図７参照）と係合する被係止部３５が形成されている。給電プラグ１０は、インレット３１と接続された際に、自身に設けられた係止爪１５４が被係止部３５と係合する。これにより、給電プラグ１０のインレット３１に対する引き抜き方向への変位が規制される。

接続部３２の基端には、これと連続して方形のフランジ状に形成された取付部３６が形成されている。取付部３６の四隅には、それぞれ内外方向への貫通孔３７が形成されている。

次に、ロック機構４１の構造について説明する。
図２に示すように、ロック機構４１は、モータ４２とともに挿入検出装置４３（図４参照）を収容するケース４４を備える。また、ケース４４には、上下方向への変位が可能なロックバー４５が外部に露出する態様で設けられている。ロックバー４５は、モータ４２の回転によって、上方への変位が規制されたり当該規制が解除されたりする。なお、ロックバー４５の上方への変位の規制は、ケース４４の内部によって行われる。すなわち、ロックバー４５は、上方への変位が規制されても規制されなくても、外部に露出した状態が維持される。従って、ロックバー４５が規制されているか否かは、当該ロックバー４５を視認しただけでは、確認できない。これを確認するために、後述するモジュール５１には、アンサーバックライト５６が設けられる。

なお、ケース４４の下部には、下方に拡開する態様で逆Ｖ字状に設けられた板状の取付部４６が形成されている。取付部４６の２つの先端部には、それぞれ貫通孔４７が形成されている。なお、この２つの貫通孔４７が形成される位置は、取付部３６の上側に形成される２つの貫通孔３７の位置と対応している。

次に、モジュール５１の構造について説明する。
図２に示すように、モジュール５１は、その中央部に十字状の貫通部５４を備えるケース５５を備えてなる。ケース５５において、貫通部５４の右上には、充電ＥＣＵ７５と電気的に接続されたアンロックスイッチ５３、アンサーバックライト５６、及びインジケータ５７が設けられている。

充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０とインレット３１とが接続された状態でアンロックスイッチ５３が操作された場合に、ロック機構４１に設けられたモータ４２を回転させて、給電プラグ１０をインレット３１から取り外せる状態、すなわちロックバー４５がアンロック状態となったことをアンサーバックライト５６を通じて報知する。また、充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０がインレット３１に挿入された際に、モータ４２を回転させることにより、給電プラグ１０をインレット３１から取り外せない状態、すなわちロックバー４５がロック状態となったことをアンサーバックライト５６を通じて報知する。充電ＥＣＵ７５は、アンサーバックライト５６を、ロック状態からアンロック状態となった場合には２回点滅させ、アンロック状態からロック状態となった場合には１回点滅させる。

インジケータ５７は、上下方向に並んだ３つの点灯部５７ａ，５７ｂ，５７ｃから構成される。充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０がインレット３１に挿入されていない場合には、インジケータ５７を通じてバッテリ４に蓄えられた電力量を３段階で示す。給電プラグ１０がインレット３１に挿入されて、バッテリ４への充電の最中においては、充電ＥＣＵ７５は、下側の点灯部５７ａ、中央の点灯部５７ｂ、上側の点灯部５７ｃの順番で点灯させて、バッテリ４への充電中であることを報知する。なお、バッテリ４への充電が完了した場合、インジケータ５７は、満充電を示すために、全ての点灯部５７ａ，５７ｂ，５７ｃを点灯させる。

また、ケース５５の貫通部５４の縁部には、インレット３１に形成された４つの貫通孔３７に対応する４つの貫通孔５９が形成されている。なお、ケース５５の貫通部５４の右側には、内外方向に貫通するスイッチ孔６０が形成されている。

図２に示すように、このように構成されたインレット３１、ロック機構４１、及びモジュール５１は、それぞれに形成された貫通孔３７，４７，５９を貫通する４本の締結具９（例えば、ボルトなど）によって、車両１の前部左側部に凹設された収容部８に一体的に締結される。この状態で、インレット３１の接続部３２は、モジュール５１の貫通部５４を内側から貫通して、外部に露出する。なお、収容部８の右部には、外側に向かって突出するプッシュリフタスイッチ７が設けられている。プッシュリフタスイッチ７は、押し操作のみで、押し込まれたプッシュ状態と、同プッシュ状態から若干外側に変位した中位状態、同中位状態から外側に押し出されたリフト状態との３つの状態をとることができる。リフト状態のプッシュリフタスイッチ７は、押し操作されると、プッシュ状態となった後、中位状態に維持される。中位状態のプッシュリフタスイッチ７は、押し操作されると、プッシュ状態となった後、リフト状態に維持される。

モジュール５１が収容部８に取り付けられると、プッシュリフタスイッチ７は、スイッチ孔６０を内側から貫通して外側に露出する。プッシュリフタスイッチ７の先端部には、図示しない磁石が内蔵されており、鋼板により形成されたフェンダーリッド２１は、磁石の磁力によりプッシュリフタスイッチ７にくっついた状態、すなわち閉じた状態に維持される。

なお、インレット３１、ロック機構４１、及びモジュール５１を収容部８に取り付けた状態においては、その最外側に位置するモジュール５１と収容部８の外側の縁部との間には、空間が設けられている。プッシュリフタスイッチ７は、その空間に突出しており、この空間内において、プッシュ状態と中位状態とをとることができる。このため、フェンダーリッド２１は、この空間内に押し込まれることが可能となっている。

図２に示すように、車両１に締結されたモジュール５１には、その中央部に十字状の貫通部６２を備えるカバー６１が取り付けられる。カバー６１の外形形状は、貫通部５４の内形形状に対応するように形成されている。このカバー６１は、モジュール５１（貫通部５４）に外側から４本の締結具９が外部から隠れる態様で図示しないスナップフィットによって、ねじ等を使用せず、嵌め込みでモジュール５１に固定される。このとき、図３に示すように、接続部３２は、カバー６１の貫通部６２を内外から貫通して外部に露出する。なお、カバー６１は、モジュール５１に一旦取り付けられると、これを破壊しない限り外せない構造となっている。

次に、挿入検出装置４３について詳しく説明する。
図４に示すように、ケース４４の下部には、挿入検出装置４３を構成する検出手段としてのマイクロスイッチ１１１が固定されている。また、ケース４４の下部のマイクロスイッチ１１１の外側には、直方体状の収容部４４ａが形成されている。収容部４４ａは、右に開口するとともに、左側も一部開口している。この収容部４４ａには、挿入検出装置４３を構成するスライドピース１２１が収容され、このスライドピース１２１はスライドすることによってその一部が収容部４４ａの左側から外部に突出し、マイクロスイッチ１１１を押下する。図６に示すように、スライドピース１２１は、収容部４４ａの左側の壁部との間にコイルばね１３１を介在させた状態で取り付けられる。

図４に示すように、マイクロスイッチ１１１の本体を構成するケース１１２は、締結具１１０（例えば、ボルト等）によって、収容部４４ａの車両１側の内面に取り付けられる。ケース１１２の車両１側の内面には、３本の端子１１３が設けられている（図６参照）。各端子１１３は、充電ＥＣＵ７５と電気的に接続されている。ケース１１２には、プッシュスイッチ１１４がケース１１２の外側に突出する態様で設けられている。プッシュスイッチ１１４は、ケース１１２内に内蔵される図示しないばねによって常時外側に付勢されている。プッシュスイッチ１１４の下方への変位は、同じくケース１１２内に設けられる図示しない係合関係によってその外側への変位が規制されている。プッシュスイッチ１１４は、外側から内側に押圧されると、その一部がケース１１２内に収容される。マイクロスイッチ１１１は、プッシュスイッチ１１４が押下された旨示す電気信号を端子１１３を通じて充電ＥＣＵ７５に出力する。同じくケース１１２の外側には、Ｌ字状に形成された腕部１１５が設けられている。腕部１１５は、ステンレスなどの金属により形成され、弾性変形が可能となっている。腕部１１５は、ケース１１２の外側におけるプッシュスイッチ１１４と反対側に取り付けられる取付部１１５ｃと、この取付部１１５ｃからプッシュスイッチ１１４に向かって斜め外側延びてプッシュスイッチ１１４の外側に延びる延出部１１５ａとからなる。延出部１１５ａの先端部には、外側に湾曲する半円部１１５ｂが形成されている。

スライドピース１２１の本体を構成する直方体状の本体部１２２は、マイクロスイッチ１１１の外側に位置するとともに、収容部４４ａの左側の壁面との間にコイルばね１３１を介在させた態様で（図６参照）、収容部４４ａに収容される。このため、本体部１２２は、コイルばね１３１の付勢力により常時右側へ付勢される。

本体部１２２の右側の先端部１２３は、上下方向から見ると半円状に形成されており、収容部４４ａから右側に突出した態様で設けられる。また本体部１２２の外側及び内側の両面には、上下方向から見たとき、Ｌ字状に形成された係止片１２４が設けられている。係止片１２４は、本体部１２２に対して離間した状態で左側へ延びる延出部１２５を備えている。係止片１２４は、その右端において片持ち状に本体部１２２に連結されている。延出部１２５の中央部には、内外方向に貫通する係止孔１２６が形成されている。収容部４４ａの外周面の外側及び内側の両面には、係止爪４４ｂが形成されている。図５に示すように、本体部１２２が収容部４４ａに収容されたとき、係止爪４４ｂが係止孔１２６に挿入される。コイルばね１３１の付勢力によるスライドピース１２１の右側への変位は、係止爪４４ｂが係止孔１２６の左側の壁部（延出部１２５）に当接することにより規制される。なお、図４に示すように、本体部１２２の左部には、コイルばね１３１の内側に位置し左方に延びる押圧片１２７が形成されている。押圧片１２７は、収容部４４ａの左側の開口部から外部に露出している。図６に示すように、押圧片１２７の先端部には、先端に向かうにつれて徐々に先鋭となるように内側に傾斜する傾斜面１２７ａが形成されている。また、押圧片１２７の内側の面は、スライドピース１２１のスライド方向と平行な平行面１２７ｂとされている。この押圧片１２７の先端部（傾斜面１２７ａ）は、スライドピース１２１が左方へスライド変位したとき、腕部１１５（半円部１１５ｂ）と当接可能とされている。このとき、腕部１１５は、傾斜面１２７ａから押圧されて内側に変位させられて、腕部１１５よりも内側に位置するプッシュスイッチ１１４を押下する。なお、スライドピース１２１の先端は、給電プラグ１０がインレット３１に挿入される際の係止爪１５４の挿入経路上に位置する。

次に、インレット３１に挿入する給電プラグ１０の構造について説明する。
図７に示すように、給電プラグ１０のプラグ本体１５１内には、ロックアーム１５２が揺動可能に取り付けられている。ロックアーム１５２は、給電プラグ１０の挿込方向に対して直交する方向を軸１５３として、この軸１５３回りに揺動する。ロックアーム１５２の先端には、インレット３１に接続したとき、被係止部３５と係合する係止爪１５４が設けられている。また、ロックアーム１５２の先端と反対側には、操作部１５５が設けられている。係止爪１５４と操作部１５５とは、プラグ本体１５１の外部に露出されている。ロックアーム１５２において操作部１５５寄りの位置には、ロックアーム１５２（係止爪１５４）を閉じ側（図１０中の下側）に常時付勢する付勢部材１５６が取り付けられている。このように構成された給電プラグ１０では、図中２点鎖線で示すように、操作部１５５を付勢部材１５６の付勢力に抗して押し操作することで、ロックアーム１５２が揺動し、係止爪１５４が上方へ変位する。操作部１５５への押し操作を解除すると、付勢部材１５６の付勢力により図中実線で示す原位置へ復帰する。

次に給電プラグ１０とインレット３１との接続態様について説明する。
給電プラグ１０をインレット３１に接続する際には、給電プラグ１０をインレット３１へ真っ直ぐ挿し込む。このとき、図７の一点鎖線で示すように、インレット３１の接続部３２の外周面上部に形成された被係止部３５の斜面３５ａに対する摺接を通じて、ロックアーム１５２の先端部が上側へ押されて、同ロックアーム１５２は、付勢部材の付勢力に抗して開き側（係止爪１５４が上に移動する側）に揺動する。ロックアーム１５２の先端部、すなわち係止爪１５４は、給電プラグ１０の挿入に伴い斜面３５ａを登る。そして、図８に示すように、給電プラグ１０がインレット３１に完全に挿入されると、係止爪１５４は斜面３５ａを登り切り、付勢部材１５６の付勢力によってロックアーム１５２が閉じ側（係止爪１５４が下に移動する側）に揺動する。このため、係止爪１５４が被係止部３５に引っ掛かって、給電プラグ１０のインレット３１に対する抜け止めがなされる。給電プラグ１０とインレット３１との好適な接続状態が維持される。

次に、給電プラグ１０のインレット３１への挿入の検出態様について説明する。
図７に示すように、給電プラグ１０をインレット３１に挿入しようとするとき、図９に示すように、係止爪１５４の左側面とスライドピース１２１の先端部１２３とが当接する。係止爪１５４は、その基端側が幅広に形成されているため、給電プラグ１０をさらに挿入方向へ変位させると、図１０に示すように、スライドピース１２１をコイルばね１３１の付勢力に抗して左側へ押圧する。図８に示すように、係止爪１５４が被係止部３５に係合して給電プラグ１０とインレット３１との接続が完了した状態において、スライドピース１２１は最も左側へ変位した状態に維持される。なお、係止爪１５４は、給電プラグ１０の挿入時に、上側に位置するロックバー４５を自身の上面により上側に押し上げて被係止部３５に係合される。

左側へ変位したスライドピース１２１の押圧片１２７（正確には、傾斜面１２７ａ）は、腕部１１５を押圧する。すると、半円部１１５ｂは、傾斜面１２７ａとの摺接を通じて内側へ変位する力を受ける。このため、腕部１１５は取付部１１５ｃと延出部１１５ａとの間の部分を支点として内側へ弾性変形する。これにより、図１０に示すように、延出部１１５ａは、プッシュスイッチ１１４を内側へ変位させるとともに、半円部１１５ｂは、傾斜面１２７ａを登りきり平行面１２７ｂに到達する。これによりマイクロスイッチ１１１はオン状態となって、その旨示す電気信号が端子１１３を通じて充電ＥＣＵ７５に送信される。

充電ＥＣＵ７５は、マイクロスイッチ１１１がオン状態である旨認識したとき、給電プラグ１０がインレット３１に好適に挿入されたことを検知する。そして、充電ＥＣＵ７５は、ケース４４に内蔵されたモータ４２を駆動させてロックバー４５をロック状態にする。ロックバー４５は、挿入された係止爪１５４の上に位置する。すなわち、ロックバー４５がロック状態になると、係止爪１５４の上への変位が規制される。従って、操作部１５５を操作しても、係止爪１５４と被係止部３５との係合は解除されない。これにより、給電プラグ１０とインレット３１との好適な接続状態が維持される。そして、充電ＥＣＵ７５は、照合ＥＣＵ７１と通信を行い、電子キー８０とのＩＤ照合が確認できれば、インレット３１とコンバータ６とを接続する信号線の抵抗を減少させて、外部電源９１からのバッテリ４への充電を許可する。この状態で、充電スイッチ９２のオン操作が検出されると、充電が開始される。

一方、給電プラグ１０をインレット３１から引き抜く場合には、アンロックスイッチ５３を押下して、ロックバー４５をアンロック状態とした後、給電プラグ１０の操作部１５５を操作して、係止爪１５４と被係止部３５との係合を解除する。これにより、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。このとき、スライドピース１２１は、コイルばね１３１の付勢力により右側へ変位する。この右側への変位は、延出部１２５と係止爪４４ｂとの係止関係により、その変位量が規制されている。スライドピース１２１の右側への変位により、腕部１１５は弾性復帰するとともに、プッシュスイッチ１１４は外側に変位する。マイクロスイッチ１１１は、プッシュスイッチ１１４が外側に変位してオフ状態となった旨示す信号を端子１１３を通じて充電ＥＣＵ７５に送信する。これにより、充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０がインレット３１から引き抜かれた旨判断する。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）給電プラグ１０のインレット３１への好適な接続を検出する挿入検出装置４３を設けた。そして、挿入検出装置４３を通じて、給電プラグ１０がインレット３１に好適に接続された旨検出されたことを条件として、充電を許可するようにした。従って、給電プラグ１０とインレット３１との接続が不完全な状態での充電を防ぐことができる。

（２）給電プラグ１０とインレット３１との好適な接続状態を維持するためには、係止爪１５４と被係止部３５との係合関係の維持が必要不可欠である。つまり、給電プラグ１０とインレット３１との好適な接続状態を検出するためには、係止爪１５４と被係止部３５との係合関係を検出することが好ましい。本例のスライドピース１２１は、給電プラグ１０をインレット３１へ挿入する場合に、給電プラグ１０に設けられる係止爪１５４に係合することによって変位する。従って、このスライドピース１２１の変位の検出を通じて、係止爪１５４と被係止部３５との係合状態、ひいては、給電プラグ１０とインレット３１との接続状態が好適であるか否かを検出することができる。

（３）給電プラグ１０に設けられる係止爪１５４は、その先端側が細く基端側に向かうにつれて徐々に幅広に形成されている。このため、給電プラグ１０がインレット３１に対して挿入されてこれと接続されるとき、その最初の段階では、スライドピース１２１は、係止爪１５４の先端側の側部と当接する。更に給電プラグ１０の挿入が進行すると、スライドピース１２１は、係止爪１５４の基端側の側部と当接する。すなわち、給電プラグ１０の挿入が進行するにつれてスライドピース１２１の左側への変位量は大きくなる。従って、給電プラグ１０のインレット３１への挿入が完了するときには、スライドピース１２１は大きく変位している。これにより、プッシュスイッチ１１４はスライドピース１２１によって好適に押下される。このため、給電プラグ１０のインレット３１への挿入、正確には、スライドピース１２１が係止爪１５４の基端側の側部と当接する位置まで、給電プラグ１０がインレット３１に確実に挿入されたことを好適に検出することができる。

（４）スライドピース１２１に形成される押圧片１２７の内側の面は、スライドピース１２１のスライド方向に対して平行面１２７ｂとなっている。給電プラグ１０がインレット３１に挿入されて、スライドピース１２１が変位した場合、腕部１１５の半円部１１５ｂは平行面１２７ｂと係合する。このため、プッシュスイッチ１１４は、スライドピース１２１の変位量によらず押下される変位量が一定となる。このため、マイクロスイッチ１１１に係る負荷を抑制することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施形態と上記第１の実施形態との主たる相違点は、挿入検出装置の配置である。このため、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図１１に示すように、挿入検出装置１６１は、ロック機構４１に取り付けられるマイクロスイッチ１１１、及びプレート１６２、並びに当該プレート１６２との間にコイルばね１３１を介在させた態様で設けられるスライドピース１６３とを備えてなる。

プレート１６２は、上側に向かって開口する倒コの字状に形成されている。プレート１６２の２つの先端部には、それぞれ外側に向かって延びる支持部１６２ａが形成されている。支持部１６２ａには、円筒状のホルダ１６２ｂが開口形成されている。このプレート１６２は、ロック機構４１の取付部４６の根元に固着される。

スライドピース１６３は、２つのコイルばね１３１をプレート１６２との間に介在させた状態で取り付けられる。コイルばね１３１は、その一部がホルダ１６２ｂに収容されている。スライドピース１６３は、コイルばね１３１の付勢力により常時外側へ付勢される。

スライドピース１６３の下部には下方に延びる板状の押部１６４が形成されている。この押部１６４は、図１２に示すように、ロック機構４１がインレット３１（車両１）に取り付けられたときに、接続部３２の上方且つ被係止部３５よりもの内側に位置する。スライドピース１６３の外側への変位は、押部１６４の外面と被係止部３５の内面とが当接することによって規制されている。スライドピース１６３の右部には、内側に向かって延びる押圧片１６５が形成されている。

マイクロスイッチ１１１は、ロック機構４１の右部に取り付けられる。このマイクロスイッチ１１１は、上記第１の実施形態のものと同様の構成であって、配置される位置及びその向きが異なる。すなわち、マイクロスイッチ１１１は、端子１１３が右側に、プッシュスイッチ１１４と腕部１１５とが左側にそれぞれ突出する態様で設けられる。腕部１１５は、プッシュスイッチ１１４より外側に設けられ、延出部１１５ａは、プッシュスイッチ１１４（内側）に向かって斜め左側に延びて、プッシュスイッチ１１４の左方に位置する。延出部１１５ａの先端部には、左側に湾曲する半円部１１５ｂが形成されている。この半円部１１５ｂは、押圧片１６５の内側に位置する。

このように構成された挿入検出装置１６１を備えたロック機構４１は、インレット３１及びモジュール５１とともに収容部８に取り付けられる。このとき、図１３に示すように、スライドピース１６３の押部１６４は、ロックバー４５によって隠れる。このため、外部からスライドピース１６３を視認することは困難である。

次に、給電プラグ１０のインレット３１への挿入の検出態様について説明する。
図１４及び図１５に示すように、給電プラグ１０をインレット３１に挿入すると、係止爪１５４が被係止部３５を乗り越える最中に、係止爪１５４の先端部が押部１６４の外面に当接する。このまま、給電プラグ１０をインレット３１側に変位させると、図８に示すように、係止爪１５４が被係止部３５を乗り越えてこれと係合するとともに、図１６に示すように、係止爪１５４の先端部は、押部１６４を車両１側（内側）に向かって押してスライドピース１６３を変位させる。

スライドピース１６３の車両１側への変位に伴って、押圧片１６５は、半円部１１５ｂを押圧する。半円部１１５ｂは、押圧片１６５による内向きの力を延出部１１５ａが右側へ弾性変形するように促す右向きの力に変換する。これにより、延出部１１５ａは、スライドピース１６３の内側への変位に伴って、右側へ弾性変形する。これによって、プッシュスイッチ１１４は、延出部１１５ａの右面で押下され、その旨示す電気信号を充電ＥＣＵ７５に送信する。これにより、充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０とインレット３１とが好適に接続されたとして、ロック機構４１に内蔵されるモータ４２を駆動させて、ロックバー４５を上側への変位ができないロックする。こうして、係止爪１５４の上側にあるロックバー４５の動きが規制されることによる係止爪１５４の上側への変位が規制されることにより、当該係止爪１５４と被係止部３５との係合が維持される。従って、給電プラグ１０とインレット３１との好適な接続状態が維持される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、上記第１の実施形態に示す（１）〜（３）の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
（５）スライドピース１６３の押部１６４は、ロックバー４５の内側に設けられている。このため、給電プラグ１０が挿入されていない場合であっても、押部１６４は、ロックバー４５に隠れる態様となり、外部からこれを視認することは困難となる。このため、外部から指などでスライドピース１６３を押す等して、ロックバー４５をロック状態にする等のいたずらを防止することができる。

（６）スライドピース１６３（押部１６４）は、被係止部３５の内側に設けられている。このため、給電プラグ１０のインレット３１への挿入時において、スライドピース１６３は、係止爪１５４の左右方向の形状によらず、係止爪１５４の先端部に押されることになる。すなわち、係止爪１５４の形状の自由度が増す効果を得ることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態において、挿入検出装置４３（１６１）は、スライドピース１２１（１６３）がマイクロスイッチ１１１を押下する機械的構成としたが、これに限るものではない。例えば、スライドピース１２１（１６３）の押圧片１２７に対応する位置に磁石を設け、マイクロスイッチ１１１に代えて磁気センサを設ける。このように構成しても、給電プラグ１０とインレット３１との好適な接続を検出することができる。

・上記各実施形態において、スライドピース１２１（１６３）の変位によってプッシュスイッチ１１４が押下される方向は、スライドピース１２１（１６３）のスライド方向と一致させてもよい。このように構成した場合であっても、プッシュスイッチ１１４は、押下されるので、マイクロスイッチ１１１は、給電プラグ１０のインレット３１への挿入を検出することができる。

・上記各実施形態において、腕部１１５は必ずしも設けなくてもよい。この場合であっても、プッシュスイッチ１１４が、スライドピース１２１がスライドすることによって押下されたり当該押下が解除されたりするように、マイクロスイッチ１１１を配設すればよい。

・上記各実施形態において、押圧片１２７の内面（押圧片１６５では右面）は、平行面１２７ｂでなくともよい。例えば、押圧片１２７の内面は、右側に向かうにつれて上昇するように形成してもよい。このように構成しても，マイクロスイッチ１１１は、給電プラグ１０とインレット３１とが好適に接続されたときのスライドピース１２１の変位を好適に検出することができる。

・上記各実施形態において、外部電源９１からバッテリ４へ充電する際の制御は、充電ＥＣＵ７５にて行ったが、照合ＥＣＵ７１が行ってもよい。この場合、充電ＥＣＵ７５は、不要となる。

・上記各実施形態において、インレット３１は車両１の前方左側面に設けるようにしたが、これに限らず、後方側面や車両前面等に設けてもよい。
・上記各実施形態において、被係止部３５は、接続部３２の上部に設けるようにしたが、上部だけでなく接続部３２を挟んで上下等の複数箇所に設けるようにしてもよい。このようにすれば、給電プラグ１０をインレット３１に挿入したい場合、両者の接続をより好適に維持することができる。

・上記各実施形態では、ロックバー４５がロック状態のときアンサーバックライト５６は１回点滅、ロックバー４５がアンック状態のときアンサーバックライト５６は２回点滅としたが、アンサーバックライト５６の点灯態様は、これに限るものではない。例えば、ロックバー４５のロック状態時とアンロック状態時との点灯する回数を変えたり、点灯する色をかえたりする等して、ユーザにロックバー４５がロック状態又はアンロック状態である旨報知できればよい。

・上記各実施形態において、インレットリッド３３は必ずしも設けなくてもよい。
・上記各実施形態において、ロックバー４５の動きを規制したりこれを許容したりする駆動手段としてモータ４２を用いたが、ソレノイド等の他の駆動手段を用いてもよい。

・上記各実施形態において、キーの認証を電子キー８０によるＩＤ照合により行ったが、メカニカルキーによる機械的な照合で行ってもよい。例えば、収容部８に、メカニカルキーが挿入できる鍵穴を設け、この鍵穴にその車両固有のメカニカルキーが挿入されたことを充電ＥＣＵ７５が検出できるように構成する。このように構成すれば、電子キー８０によるＩＤ照合に代えて、メカニカルキーによる機械的な照合を、充電開始の条件とすることができる。

・上記各実施形態において、電子キーシステム７０は、例えばＩＤコードの発信元としてトランスポンダを使用するイモビライザーシステムを採用してもよい。トランスポンダは、車両１からの駆動電波を受けて自動駆動し、固有のＩＤコードを送信する。

・上記各実施形態において、電子キーシステム７０で使用する電波の周波数は、必ずしもＬＦやＵＨＦに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両１から電子キー８０に電波発信するときの周波数と、電子キー８０から車両１に電波を返すときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。

・上記各実施形態において、ユーザ認証は、必ずしも電子キー８０を使用したキー認証に限定されず、例えば生体認証等の他の認証を応用してもよい。
・上記各実施形態において、プラグインハイブリッド式の車両１のインレット３１に適用したが、プラグインハイブリッド式の車両に限らず、電気自動車のインレット等に適用してもよい。

・上記各実施形態において、本例の充電システム９０は、必ずしも車両１のみに適用されることに限らず、充電式バッテリを持つ装置や機器であれば、その採用先は特に限定されない。

次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）請求項１に記載の給電プラグのロック装置において、前記挿入検出装置は、給電プラグの受電コネクタへの挿入及び挿入の解除により、一方向にのみスライド変位し、そのスライド方向に対する平行面を有するスライドピースと、前記スライドピースの一方向への変位によって、当該一方向とは異なる方向に変位して押下とその解除とが行われ、前記押下の際には、前記平行面と係合するプッシュスイッチとを備えることを特徴とする給電プラグのロック装置。

同構成によれば、スライドピースがスライド変位して、プッシュスイッチが押下された際に、当該プッシュスイッチとスライドピースに設けられた平行面とが係合する。このとき、スライドピースは更にスライド変位したとしても、プッシュスイッチは、平行面を滑るのみとなるので、更なる押下はされない。従って、スライドピースの変位量に関わらずプッシュスイッチの変位量を一定とすることができるため、当該プッシュスイッチに係る負荷を抑制させることができる。

（ロ）請求項３に記載の給電プラグのロック装置において、前記ロック機構には、前記被係止部の上方に露出する態様でロックバーが設けられ、前記スライドピースは、前記ロックバーに対し内側に設けられることを特徴とする給電プラグのロック装置。

同構成によれば、スライドピースは、ロックバーの内側に設けられている。このため、給電プラグが受電コネクタに挿入されていない場合であっても、スライドピースがロックバー４５に隠れる態様となるため、これを外部から視認することは困難となる。このため、外部から指などでスライドピースを押す等して、ロック機構をロック状態にする等のいたずらを防止することができる。

ＬＡＮ…車内、Ｓｉｄ…ＩＤコード信号、Ｓｒｑ…リクエスト信号、１…車両、２…駆動輪、３…ハイブリッドシステム、４…バッテリ、６…コンバータ、７…プッシュリフタスイッチ、８，４４ａ…収容部、９，１１０…締結具、１０…給電プラグ、１２…接続ケーブル、２１…フェンダーリッド，３１…インレット、３２…接続部、３３…インレットリッド、３４…係合爪、３５…被係止部、３５ａ…斜面、３６，４６，１１５ｃ…取付部、３７，４７，５９…貫通孔、４１…ロック機構、４２…モータ、４３，１６１…挿入検出装置、４４，５５，１１２…ケース、４４ｂ，１５４…係止爪、４５…ロックバー、５１…モジュール、５３…アンロックスイッチ、５６…アンサーバックライト、５７…インジケータ、５７ａ，５７ｂ，５７ｃ…点灯部、６０…スイッチ孔、６１…カバー、７０…電子キーシステム、７１…照合ＥＣＵ、７１ａ…メモリ、７２…車外ＬＦ発信機、７３…車内ＬＦ発信機、７４…ＵＨＦ受信機、７５…充電ＥＣＵ、８０…電子キー、８１…通信制御部、８１ａ…メモリ、８２…ＬＦ受信部、８３…ＵＨＦ発信部、９０…充電システム、９１…外部電源、９２…充電スイッチ、１１１…マイクロスイッチ、１１３…端子、１１４…プッシュスイッチ、１１５…腕部、１１５ａ，１２５…延出部、１１５ｂ…半円部、１１５ｃ…取付部、１２１，１６３…スライドピース、１２２…本体部、１２３…先端部、１２４…係止片、１２６…係止孔、１２７，１６５…押圧片、１２７ａ…傾斜面、１２７ｂ…平行面、１３１…コイルばね、１５１…プラグ本体、１５２…ロックアーム、１５３…軸、１５５…操作部、１５６…付勢部材、１６２…プレート、１６２ａ…支持部、１６２ｂ…ホルダ、１６４…押部。

Claims (2)

1. 給電プラグに設けられた係止爪が受電コネクタに設けられた被係止部に係止されるときに、前記係止爪の動きを規制して、両者の接続状態を維持するロック機構を備え、
   前記受電コネクタ側に、前記給電プラグが前記受電コネクタに対し好適に挿入されたことを検出する挿入検出装置を設け、同挿入検出装置により給電プラグが受電コネクタに対し好適に挿入された旨検出されるとき、前記給電プラグから受電コネクタ側への電力の供給が許容される給電プラグのロック装置であって、
   前記挿入検出装置は、前記給電プラグの前記受電コネクタに対する挿入に伴い前記係止爪との係合を通じて特定方向へスライド変位するスライドピースと、
   前記係止爪が前記被係止部に係止されるときの前記スライドピースの変位を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする給電プラグのロック装置。
2. 請求項１に記載の給電プラグのロック装置において、
   前記係止爪は、その先端側が細く基端側へ向かうにつれて徐々に幅広に形成され、
   前記スライドピースは、前記給電プラグの前記受電コネクタへの挿入方向に対して直交する方向にのみ変位可能に設けられ、
   前記スライドピースは、前記係止爪の側部に当接することにより変位し、
   前記検出手段は、前記スライドピースが前記係止爪の基端側部に当接する位置を、前記係止爪が前記被係止部に係止される位置として検出する給電プラグのロック装置。

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