JP5824762B2 - プラグコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車を充電装置に電気的に接続するためのプラグコネクタであって、プラグ又はソケットと電気駆動ロック装置を含み、プラグ又はソケットは、電気自動車又は充電装置と関連付けられた第２のプラグコネクタの第２のソケット又は第２のプラグへの電気的接続を確立するように構成される、プラグコネクタに関する。

Ｅモビリティ用途の分野において、電気ロックをもつプラグコネクタは、周知であり、電気エネルギーを充電装置から移送して、電気自動車内に設けられた車両バッテリを充電するために標準化されている。このために、機器プラグを充電装置及び／又は電気自動車上に設けて、機器プラグに対応するケーブルプラグを両端に有する接続ケーブルを用いて、充電装置と電気自動車との間に電気的接続を形成することができる。機器プラグ及びケーブルプラグは、プラグ又はソケットとして構成することができ、ケーブルプラグは、プラグ即ちオス型接点として、機器プラグは、ソケット即ちメス型接点として構成されることが多い。

この電気ロックは、停止位置まで完全に差し込まれたプラグコネクタの差込み方向に関して直角に円筒形ピンを機械的に挿入することを可能にし、機器プラグ及びケーブルプラグに、対応する内径又は輪郭を介して、円筒形ピンを半径方向に貫入させ、ロックにより、軸方向においてぴったり合う接続を生じさせることができる。従って、電気負荷がかかっている状態でプラグコネクタは互いに分離できない、又は車両バッテリの充電が不完全な場合は中断できないなどの、安全性の理由のために、接続されたプラグコネクタの手動の取り外しが防止される。円筒形ピンは、一般に、例えば、上流機構をもつソレノイド又はアクチュエータによって電気機械的に駆動される。

１つのみの機器プラグを、例えば電気自動車又は充電装置の壁の開口部に挿入する場合、これは、特に円筒形ピンをプラグコネクタの差込み方向に関して直角に挿入することができると、円筒形ピンの駆動部がプラグコネクタから横方向に「突出」し、円筒形ピンの駆動部を含むプラグコネクタが壁の前側から開口部を通過できなくなるため、壁の後側から行われることが多い。このことは、特に限られた空間に起因して機器プラグを壁の後側に取付けることができない場合、かかる機器プラグのその後の取付けが、殆ど全ての場合不可能になることを意味する。

従って、本発明の目的は、プラグ／ソケット対をロックするための電気機械的に操作される円筒形ピンに電気自動車を電気的に接続するための、後で壁の中及び空間が限られている場所にも取付けることができる、プラグコネクタを特定することである。

この目的は、独立請求項の特徴により本発明により達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項において特定される。

従って、本発明の目的は、電気自動車を充電装置に電気的に接続するためのプラグコネクタであって、プラグ又はソケットと電気機械駆動ロック装置を含み、プラグ又はソケットは、電気自動車又は充電装置と関連付けられた第２のプラグコネクタの第２のソケット又は第２のプラグへの電気的接続を確立するように構成され、ロック装置は、相互接続されたプラグ／ソケット対を機械的にロック及び／又はロック解除するために、プラグ又はソケットの差込み方向に関して軸方向に移動可能であり、ロック装置及び／又はプラグ若しくはソケットは、芯出し装置を有し、芯出し装置は、芯出し装置により予め定められた位置において、プラグ又はソケットにぴったり合う方法でロック装置を取外し可能に締結することができるように構成される、プラグコネクタにより解決される。

従って、本発明の要点は、プラグコネクタが、具体的には一方がプラグ又はソケットを構成し、他方がロック装置を構成する、２つの部分で形成され、ロック装置は、プラグ又はソケットに取外し可能に締結できることである。従って、これは、例えば、第１のステップでプラグ又はソケットを壁の「外面」から開口部に挿入し、次に第２のステップでロック装置を壁の「内面」から、既に壁に挿入されたプラグ又はソケットに締結するなど、薄暗い場所及び／又は空間が限られた場所において、後でプラグコネクタを電気自動車及び／又は充電装置の壁の開口部に挿入できることを意味する。

芯出し装置を設けることにより、予め定められた位置においてプラグ又はソケットにぴったりと合う方法でロック装置を締結できるので、これらの部分の結合は著しく単純化される。具体的には、これは、プラグ／ソケット対を機械的にロックするために、プラグ又はソケットの差込み方向に関して軸方向に移動可能なロック装置が、芯出し装置により予め定められた位置においてプラッグ又はソケットに支持されること、即ち、例えば、機械的ロックのための円筒形ピンの実施形態において、プラグ又はソケットの輪郭内で、プラグ／ソケット対の差込み方向に関して軸方向に入ることができることを意味する。換言すれば、これは、芯出し装置を有する実施形態において、予め定められた位置においてプラグ又はソケットに正確にぴったりと合う方法でロック装置を結合することができること、即ち、オペレータが殆ど眼を閉じたまま、ロック装置をプラグ又はソケットに結合することができることを意味する。

原理的に、プラグ及び／又はソケットは、例えばケーブルプラグ及び／又は機器プラグなど、プラグコネクタ間を電気的に接続するための従来技術から既知のいずれかの手段として構成することができる。プラグ及びソケットの両方とも複数の電気接点を有することが好ましく、その場合、プラグはオス型接点として構成されることが特に好ましく、ソケットは、それに対応するメス型接点として構成されることが特に好ましい。また、このプラグコネクタは、従来技術から既知の、任意の電気自動車及び任意の充電装置と共に使用することができる。

以下でさらに詳細に論じるように、ロック手段は、例えば円筒形ピン又はボルトとして構成することができ、円筒形ピン又はボルトは、相互接続されたプラグ／ソケット対を機械的にロック及び／又はロック解除するために、プラグ又はソケットの差込み方向に関して軸方向に移動可能である。プラグ及びソケットは、ロック装置に対応するそれぞれの輪郭又は開口部を有することが特に好ましく、ロック装置は、その閉位置において、相互接続されたプラグ／ソケット対を機械的にロックするように、プラグ及びソケットのそれぞれの輪郭又は開口部の両方を貫通することが好ましい。従って、ロック装置は、その開位置において、前述の第２のソケット又は第２のプラグの輪郭又は開口部に係合せず、第２のソケット又は第２のプラグを、それぞれプラグ又はソケットから取り外すことができる。

また、例えば、以下で詳細に説明するように、ロック装置上に設けられたある輪郭と、それに対応してプラグ上又はソケット上に設けられた嵌合する輪郭とを介するなど、芯出し装置を形成するための様々な可能性がある。いずれの場合でも、ロック装置をプラグ又はソケットに結合すると、芯出し装置により明確な予め定められた位置が達成されることが好ましく、予め定められた位置は、プラグ又はソケットの差込み方向に関して半径方向に少なくとも１つのぴったり合う接続を形成することが好ましく、また、プラグ又はソケットの差込み方向に関して軸方向に、ここでは最も好ましくは第２のソケット又は第２のプラグの方向に、即ち、好ましくは対応するソケットからプラグを「取外す方向」に軸方向のぴったり合う接続を形成することが最も好ましい。

本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、芯出し装置は、プラグ又はソケットの差込み方向に関して半径方向へのロック装置の第１の移動、及び、プラグ又はソケットの差込み方向に関して軸方向への第２の移動により、ロック装置をプラグ又はソケットに締結することによって、予め定められた位置に達することができるように、構成される。換言すれば、芯出し装置は、ロック装置を「後方から」プラグに向かって又はソケットに向かって進め、次いで、ロック装置を「下ろす」と、即ち、半径方向の第１の移動及びその後の「前方への慴動」、即ち軸方向の第２の移動によって、予め定められた位置に達することができるように構成されることが好ましく、その予め定められた位置において、ロック装置は、プラグ又はソケットにぴったり合う方法で接続される、つまりロック装置は、プラグ又はソケットにぴったり合う方法で締結される。かかる実施形態によって、ロック装置をプラグ又はソケットに、薄暗い場所でも及び／又は空間が限られた場所でも、非常に簡単に締結することができ、それにより、相互接続されたプラグ／ソケット対をロックするために、ロック装置を、プラグ又はソケットの差込み方向に関して軸方向に所定又は規定の位置に動かすことができる。

原理的に、ロック装置は、任意に構成することができ、ボルト又は円筒形ピンとして構成することが最も好ましい。本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、プラグ又はソケットは、ボルトを挿入するための開口部を有し、開口部及びボルトは概ね等しいサイズの直径を有し、ボルトは、予め定められた位置において、相互接続されたプラグ／ソケット対を機械的にロックするために、ボルトをプラグ又はソケットの差込み方向に関して軸方向に開口部内に挿入することができるように、プラグ又はソケットに対して配置される。

本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、プラグコネクタは、ロック装置のための駆動装置を有し、この駆動装置はロック装置を含み、芯出し装置は、駆動装置上とプラグ上又はソケット上の２つの部分で構成され、駆動装置上に設けられた、芯出し装置の第１の部分は、プラグ又はソケットの差込み方向に関して軸方向に半円形に延びる突起部を有し、プラグ上又はソケット上に設けられた、芯出し装置の第２の部分は、突起部をぴったり合う方法で受けるための半円形に延びる溝を有する。代替的に、芯出し装置の第１の部分はある輪郭を有することができ、芯出し装置の第２の部分は、その輪郭をぴったり合う方法で受けるための嵌合する輪郭を有することができる。いずれの場合にも、この実施形態によると、芯出し装置は、第１の部分が駆動装置上に、かつ、第２の部分がプラグ又はソケット上に配置され、駆動装置又はロック装置をプラグ又はソケットに結合することにより、芯出し装置の第１の部分と第２の部分が、駆動装置とプラグ又はソケットが予め定められた位置にくるように協働する。

本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、駆動装置は、プラグに又はソケットに締結された駆動装置を固定するための締結手段を有する。また、ここでは、締結手段を、駆動装置に予め組付けることができる、ねじ、例えば自己切削ねじとして構成することが好ましく、それにより、ひとたび駆動装置がプラグ又はソケットに結合され、かつ、ひとたび予め定められた位置に達すると、駆動装置は、プラグ又はソケットに締結手段によって、固定され、好ましくは恒久的に固定される。このように、プラグ又はソケットに対する駆動装置の「傾斜」を防ぐことができるので、駆動装置又はロック装置の、より信頼性が高い動作を保証ことができる。

原理的に、ロック装置の電気機械的作動は、従来技術から既知の任意の手段によって行うことができるが、駆動装置は、相互接続されたプラグ／ソケット対をロック及び／又はロック解除するための、電気パルスによって作動可能なアクチュエータを有することが特に好ましい。電気パルスを提供するために、バッテリ、キャパシタ及び／又はコイル等のエネルギー源又は他の手段を設けることができる。また、エネルギー源は、電気自動車と関連付けられた充電装置及び／又は車両バッテリによって充電することができる。

さらに別の好ましい実施形態によると、プラグコネクタは、ロック装置がプラグ又はソケットに締結されていない場合にのみ、プラグ又はソケットを壁の一方の側から開口部に挿入することができるような態様で、且つ、ロック装置を、開口部に挿入されたプラグ又はソケットに壁の他方の側から締結できるような態様で、壁の開口部内に締結されるように構成される。従って、プラグコネクタは、「全体として」壁に締結できないが、プラグ又はソケットが常に最初に壁の開口部に挿入され、次に第２のステップにおいて、好ましくは壁の他方の側から、ロック装置が、壁に既に挿入されているプラグ又はソケットに接続されるように、構成されることが好ましい。従って、芯出し装置によって達成される、プラグ又はソケットとロック装置との間のぴったり合う接続の結果、「傾斜」が回避され、相互接続されたプラグ／ソケット対をロックするためのロック装置の信頼性が高い確実な作動が可能となる。本発明の範囲において、「相互接続される」とは、２つのプラグコネクタが電気自動車と充電装置との間の電気的接続をもたらし、この目的のために、電気自動車及び充電装置のそれぞれプラグ及びソケットとの間にぴったり合う接続及び／又は圧力接続を有することが好ましいことを意味する。

また、本発明の目的は、既に特定されたプラグコネクタ及び第２のプラグコネクタを含むプラグ接続構成によっても達成され、第２のプラグコネクタは、それぞれプラグ又はコネクタに電気的に接続するために対応して構成された第２のソケット又は第２のプラグを有することが好ましい。また、本発明の目的は、上で特定されたプラグコネクタを含む充電装置又は電気自動車によって達成される。

本発明は、添付図面を参照して、好ましい実施形態に基づいて、以下により詳細に説明される。

本発明の好ましい実施形態による、ソケット及び駆動装置を含むプラグコネクタを示す。 本発明の好ましい実施形態によるソケットを示す。 本発明の好ましい実施形態による駆動装置を示す。 本発明の好ましい実施形態によるソケットの第２の図を示す。

図１は、電気自動車を充電装置に電気的に接続するためのプラグコネクタを示す。このプラグコネクタは、ソケット１及び駆動装置２を有し、駆動装置２は、電気機械駆動ロック装置３を含む。図２は分離してソケットを示し、図３は駆動装置２を示す。最後に、図４はソケット１のさらに別の図を示す。

ソケット１は、電気自動車又は充電装置と関連付けられた第２のプラグコネクタの対応するプラグへの電気的接続を形成するように構成された複数の電気接点４を有する。ソケット１は、例えば、電気自動車又は充電装置の壁５に挿入され、ねじ６を用いて壁５に締結される。

ロック装置３は、ソケットの差込み方向７に関して軸方向に移動可能であり、かつ、この場合は円筒形ピンとして構成される、ボルト８を有する。図３に示すように、ボルト８は、この図では、以下でさらに説明されるその開位置に留まる。ボルト８を動かすために、駆動装置２は、電気パルスによって作動され、相互接続されたプラグ／ソケット対１をロック及び／又はロック解除することを可能にする、アクチュエータ９を有する。

この目的のために、即ちロックするために、既述のように、ボルト８は、ソケット１の差込み方向７に関して軸方向に移動可能であり、開口部１０からプラグコネクタの中心線を通りソケット１の中まで延び、ソケット１に接続され、開口部１０に対応するさらに別の開口部も有するプラグが、２つの開口部１０へのボルトの挿入により、プラグ／ソケット対１が外れないように機械的にロックされる。

本発明によると、駆動装置２、従ってロック装置３も、ソケット１に取外し可能に締結することができる。これは、ソケット１を最初に壁５に締結し、次いで第２のステップにおいて駆動装置２をソケット１に特に簡単な方法で締結することができるという大きな利点を有する。

プラグ／ソケット対１をロックするために、駆動装置２のボルト８をアクチュエータで操作される方法で開口部１０内に正確に嵌合する方法で摺動できるように、駆動装置２をソケット１に正確に嵌合する方法で締結する必要がある。この目的のために、一方がソケット１上及び他方が駆動装置２上にある２つの部品で構成される、芯出し装置１１が設けられる。

図２及び図３から分かるように、駆動装置２上の芯出し装置１１は、ソケット１の差込み方向７とは反対の軸方向に半円形に延びる突起部１２、即ち、ソケット１上に設けられた半円形に延びる溝１３と協働して、ソケット１が駆動装置２に接続されると、ソケット１及び駆動装置２を芯出し装置１１により予め定められた位置においてぴったり接続させる輪郭、を有する。

具体的には、このことは、図２及び図３に示す芯出し装置１１の本実施形態の結果として、ソケット１に向かう駆動装置２の第１の移動、即ちソケット１の差込み方向７に関して半径方向への駆動装置２の移動、及び、ソケット１の差込み方向７とは反対の軸方向への第２の移動によって、突起部１２が、本実施形態では溝１３として形成された、芯出し装置１１のレセプタクル内に摺動し、それにより予め定められた位置に達することを意味する。この位置において、ロック装置３は、ボルト８が開口部１０に入ることができるように、ソケット１の中心に合わせられる。

さらに、駆動装置２をソケット１に固定するために、自己切削ねじが、締結手段１４として設けられ、これを、駆動装置２とソケット１が接続された状態で、駆動装置２上に予め組付けられる方法でソケット１の中に挿入することができる。

１…ソケット、２…駆動装置、３…ロック装置、４…電気接点、５…壁、６…ねじ、７…差込み方向、８…ボルト、９…アクチュエータ、１０…開口部、１１…芯出し装置、１２…突起部、１３…溝、１４…締結手段。

Claims (8)

1. 電気自動車を充電装置に電気的に接続するためのプラグコネクタであって、プラグ又はソケット（１）と、電気機械駆動式ロック装置（３）と、前記ロック装置（３）のための駆動装置（２）を含み、前記駆動装置（２）は前記ロック装置（３）を含み、
   前記プラグ又は前記ソケット（１）は、前記電気自動車又は前記充電装置と関連付けられた第２のプラグコネクタの第２のソケット又は第２のプラグへの電気的接続を確立するように構成され、
   前記ロック装置（３）は、ボルトを含み、相互接続されたプラグ／ソケット対（１）を機械的にロック及び／又はロック解除するために、前記ボルトは、前記プラグ又は前記ソケット（１）の差込み方向（７）に関して直角に移動可能であり、
   前記ロック装置（３）及び／又は前記プラグ若しくは前記ソケット（１）は、中心合わせ装置（１１）を有し、前記中心合わせ装置は、前記中心合わせ装置（１１）により予め定められた位置において、前記ロック装置（３）が、前記プラグ又は前記ソケット（１）に対して、隙間及びがたつき無く嵌め合う形状で、取外し可能に締結されるように構成され、
   前記中心合わせ装置（１１）は、前記駆動装置（２）上と前記プラグ又は前記ソケット（１）上の２つの部分で構成され、前記駆動装置（２）上に設けられた、前記中心合わせ装置（１１）の第１の部分は、前記プラグ又は前記ソケット（１）の前記差込み方向（７）に関して軸方向に半円形に延びる突起部（１２）を有し、前記プラグ又は前記ソケット（１）上に設けられた、前記中心合わせ装置（１１）の第２の部分は、前記突起部（１２）を、隙間及びがたつき無く嵌め合う形状で受けるための半円形に延びる溝（１３）を有する、プラグコネクタ。
2. 前記中心合わせ装置（１１）は、前記プラグ又は前記ソケット（１）の前記差込み方向（７）に関して半径方向への前記ロック装置（３）の第１の移動、及び、前記プラグ又は前記ソケット（１）の前記差込み方向（７）に関して軸方向への第２の移動により、前記ロック装置（３）を前記プラグ又は前記ソケット（１）に締結することによって、前記予め定められた位置に達することができるように構成される、請求項１に記載のプラグコネクタ。
3. 前記プラグ又は前記ソケット（１）は、前記ボルトを挿入するための開口部（１０）を有し、前記開口部（１０）及び前記ボルトは、概ね等しいサイズの直径を有し、前記ボルトは、前記予め定められた位置において、前記ボルトを前記プラグ又は前記ソケット（１）の前記差込み方向（７）に関して直角に前記開口部（１０）内に挿入して、相互接続されたプラグ／ソケット対（１）を機械的にロックすることができるように、前記プラグ又は前記ソケット（１）に対して配置される、請求項１又は２に記載のプラグコネクタ。
4. 前記駆動装置は、前記プラグ又は前記ソケット（１）に締結された前記駆動装置（２）を固定するための締結手段（１４）を有する、請求項１〜３の何れか一項に記載のプラグコネクタ。
5. 前記駆動装置（２）は、相互接続されたプラグ／ソケット対（１）をロック及び／又はロック解除するための、電気パルスによって作動可能なアクチュエータ（９）を有する、請求項１〜４の何れか一項に記載のプラグコネクタ。
6. 前記プラグコネクタは、前記ロック装置（３）が前記プラグ又は前記ソケット（１）に締結されていない場合にのみ、前記プラグ又は前記ソケット（１）を壁（５）の一方の側から開口部に挿入することができるような態様で、且つ、前記ロック装置（３）を前記壁（５）の他方の側から、前記開口部に挿入された前記プラグ又は前記ソケット（１）に締結することができるような態様で、前記壁の前記開口部に締結されるように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプラグコネクタ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラグコネクタを含み、第２のプラグコネクタを含む、プラグコネクタ構成。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラグコネクタを含む、充電装置又は電気自動車。

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