JP6164081B2 - 電動車両用の給電コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両のバッテリに充電する際などに使用される電動車両用の給電コネクタに関する。

電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両は、駆動用バッテリが消費されたときに、車両外部の電源からバッテリに充電する必要がある。電動車両には充電の際に使用する充電コネクタが設けられている。車両外部の電源（例えば家庭用商用電源）側には、電源に接続された給電ケーブルと、この給電ケーブルの先端に取り付けられた給電コネクタなどが設けられている。充電する場合、この給電コネクタを車両の充電口に設置された受電コネクタに接続することで、電源から供給される電力が電動車両のバッテリに供給される。

特許文献１及び特許文献２に記載された給電コネクタは、作業者が操作しやすいように、コネクタ本体が端部に設けられたケースに取手を有している。給電コネクタは、充電中に受電コネクタから不用意に外れないように、車両の受電コネクタに差し込んだ状態に保持するロックレバーを備えている。このロックレバーは、取手を持つ手で操作しやすい位置に設けられる。

特開２０１２−１７４６４３号公報 特開平７−２６３０８６号公報

ところで、給電コネクタは、給電ケーブルによって電源装置につながれており、電源装置の近くに駐車された電動車両まで給電ケーブルを取回して接続される。一般家庭の駐車場に設置される電源装置によって電動車両を充電する場合、１回のフル充電に時間を要する。また、車両を運転利用しない場合でも、夜間に充電した電力を日中の電力消費のピークに利用することも有る。このような場合、給電コネクタは電動車両の受電コネクタに差し込んだままにされる。

給電コネクタが受電コネクタに差し込まれた状態において、給電コネクタは車体の外部に突出しており、給電ケーブルは、給電端子と電源装置の間の足元に横たわっている。また、一般家庭の駐車場において車両の周りに十分なゆとりを持つことは難しい。このとき、給電コネクタは、ある程度の高さ位置にあるので、側を通る人の目に入りやすく、避けやすい。しかしながら、足元に横たわる給電ケーブルは、車両の脇を通る人あるいはその人が携行している物、または動物によって、蹴られたり引っかけられたりしやすい。

給電ケーブルは、給電コネクタが充電コネクタに差し込まれた接続状態において、操作の邪魔にならないように、下方に垂れるように給電コネクタから延びている。したがって、給電ケーブルが強く引っ張られると、給電コネクタの差し込み方向に対して捩れる方向に力が加わるため、給電コネクタや受電コネクタが損傷するだけでなく、ケーブル内の導線が断裂したり、給電コネクタと受電コネクタとを連結しているロックレバーが損傷したりするかもしれない。

そこで、本発明は、給電ケーブルが引っ張られた場合でも給電コネクタや受電コネクタに損傷が及ぶことを軽減する電動車両用の給電コネクタを提供する。

本発明に係る一実施形態の給電コネクタは、給電カプラと本体とグリップとロックアームと操作レバーとを備える。給電カプラは、電動車両の充電用の受電カプラに差し込まれ、ケーブルが接続されている。本体は、給電カプラが組み込まれ、大円を含む球面部分を外周壁に有している。グリップは、球面部分に外嵌する球面外包部を有し、ケーブルが通される。ロックアームは、受電カプラに係合するフック及び球面部分の中心点に向かって延びた端部に操作受部を有し、給電カプラの差込方向に中心点を通る軸線から半径方向へフックが変位するように本体に組み込まれる。操作レバーは、球面部分の中心点と同心で操作受部に球面接合する操作端部及びグリップの外部に露出したボタンを有し、中心点に向かって変位するようにグリップに組み込まれる。

また、この給電コネクタは、係止機構を有している。係止機構は、グリップに加わる外力が中心点を中心とする一定のトルクを超えない間、フックが変位する方向に対して操作端部が変位する方向が同一平面に沿う操作位置に、本体に対してグリップを保持する。

このとき、操作端部は、中心点と同心の球面状の凸面に形成され、操作受部は、操作端部に摺接する球面状の凹面に形成される。または、操作端部は、中心点と同心の球面状の凸面に形成され、操作受部は、操作端部に摺接する球面状の凹面に形成され、フックが変位する方向に対して垂直な方向へ変位可能に設けられる。または、操作端部は、中心点と同心の球面状の凸面に形成され、操作受部は、フックが変位する方向に垂直に中心点を通る中心線を有し操作端部に摺接する円筒凹面状に形成される。そして、操作受部は、フックとは別体に形成され、操作端部は、ボタンとは別体に形成される。

本発明に係る給電コネクタによれば、本体に対してグリップが中心点でどの方向にも自由に回動するように連結されているだけでなく、ロックアームと操作レバーもこの中心点で球面接合されている。したがって、給電コネクタが接続された電動車両の近くを通った人がケーブルに足を引っ掛けるなど、グリップから延びたケーブルが不用意に引っ張られた場合に、本体に対してグリップが自由に回動することで、給電カプラ及びこの接続相手である電動車両の充電カプラに過度の力が加わることを防止できる。また、ロックアームと操作レバーも球面接合されているため、グリップが中心点で捩れた場合にロックアーム及び操作レバーに損傷を受けない。そして、本体に対してグリップを操作位置に戻すことで、給電コネクタは、再び使用できるように簡単に復旧することができる。

また、係止機構をさらに備える発明の給電コネクタによれば、ブリップに加わる外力が軸線を中心とする一定のトルクを超えない間、フックが変位する方向に対して操作端部が変位する方向が同一平面に沿う操作位置に、本体に対してグリップを保持する。つまり、通常使用している限り、本体とグリップとは容易に動くことなく一体になっているため、利用者が給電コネクタを電動車両の受電コネクタに差し込みまたは抜き取る作業をこれまでどおりに違和感なく行える。

また、操作端部が球面部分の中心点と同心の球面状の凸面に形成され、操作受部が操作端部に摺接する球面状の凹面に形成される発明の給電コネクタによれば、本体に対してグリップが操作位置から外れている状態で操作レバーが誤って操作されても、操作端部が操作受部から外れることで、ロックアーム及び操作レバーが損傷することを防止できる。

また、操作端部が球面部分の中心点と同心の球面状の凸面に形成され、操作受部が操作端部に摺接する球面状の凹面に形成されてフックが変位する方向に対して垂直な方向へ変位可能に設けられる発明の給電コネクタによれば、本体に対してグリップが操作位置から外れている状態で操作レバーが誤って操作されても、操作受部が変位することで、ロックアーム及び操作レバーが損傷することを防止できる。

また、操作端部が球面部分の中心点と同心の球面状の凸面に形成され、操作受部がフックの変位する方向に垂直に中心点を通る中心線を有した円筒面状に形成されて操作端部に摺接する発明の給電コネクタによれば、本体に対してグリップが操作位置から外れている状態で操作レバーが誤って操作されても、操作端部が円筒面状の操作受部に沿って滑ることで、ロックアーム及び操作レバーが損傷することを防止できる。

また、操作受部がフックとは別体に形成され、操作端部がボタンとは別体に形成された発明の給電コネクタによれば、給電コネクタを長期間使用したことによって操作受部及び操作端部が摩耗した場合でも容易に交換することができる。

本発明に係る第１の実施形態の給電コネクタを備える電源装置及び電動車両の斜視図。 図１中の給電コネクタの斜視図。 図２中の給電コネクタの断面図。 図３中のロックアームが解除された状態の給電コネクタの断面図。 （Ａ）は図２中の給電コネクタから延びるケーブルがこの図中において手前に引かれた場合の斜視図、（Ｂ）は図２中の給電コネクタから延びるケーブルがこの図中において奥へ引かれた場合の斜視図。 図３中のグリップが上方へ回動した場合の給電コネクタの断面図。 （Ａ）は図２中のグリップが中立位置である場合のロックアーム及び操作レバーの斜視図、（Ｂ）は図２中のグリップが紙面の手前に引かれた場合のロックアーム及び操作レバーの斜視図、（Ｃ）は図２中のグリップが紙面の奥へ引かれた場合のロックアーム及び操作レバーの斜視図。 本発明に係る第２の実施形態の給電コネクタのロックアーム及び操作レバーの分解斜視図。 本発明に係る第３の実施形態の給電コネクタのロックアーム及び操作レバーの斜視図であって、（Ａ）はグリップが中立位置である場合、（Ｂ）はグリップが紙面の手前に引かれた場合、（Ｃ）はグリップが紙面の奥へ引かれた場合のそれぞれ斜視図。 本発明に係る第４の実施形態の給電コネクタのロックアーム及び操作レバーの分解斜視図。

本発明に係る第１の実施形態の給電コネクタ１０について、図１から図７を参照して説明する。この給電コネクタ１０は、図１に示すように、電動車両１００の駆動用バッテリに充電するための電源装置１の出力端子として設けられており、電源装置１から延びたケーブル２の先端に取り付けられている。この給電コネクタ１０は、電動車両１００に設けられた受電カプラ２１に接続される。電動車両１００は、電動モータのみによって走行する電気自動車でもよいし、電動モータとエンジン（内燃機関）とを併用するハイブリッド車両であってもよい。

図１に示す電源装置１は、定格電圧が２００［Ｖ］などである商業電力によって供給される電力を電動車両１００に適した電流及び電圧に変換して供給する。この電源装置１は、商業施設やオフィスビルまたは集合住宅の共有スペースに設置される以外に、一般家庭などの個人利用の駐車場に設置されていてもよい。また、個人利用される駐車場に設置される場合には、電力消費量の多い時間帯に電動車両１００のバッテリに充電された電力を使用するために接続される出力用の端子としてこの給電コネクタ１０と同じものが利用されてもよいし、兼用であってもよい。

本明細書における説明の便宜上、図１に示した電動車両１００の進行方向を基準に「前」、「後」、「右」、「左」をそれぞれ定義し、重力の作用する方向を基準に「上」、「下」を定義する。また、給電コネクタ１０を受電カプラ２１に対して差し込む方向に＋Ｘ軸、引き抜く方向に−Ｘ軸、給電コネクタ１０側から受電カプラ２１側を見て左方向に＋Ｙ軸、右方向に−Ｙ軸、上方向に＋Ｚ軸、下方向に−Ｚ軸をそれぞれ定義する。そして、＋Ｘ軸，＋Ｙ軸，＋Ｚ軸に沿って右ネジが進む場合の回転方向をそれぞれ「右回り（時計回り）Ｒ」と呼び、その反対方向を「左回り（反時計回り）Ｌ」と呼ぶこととする。

給電コネクタ１０は、図２に示すように、給電カプラ１１と本体１２とグリップ１３とロックアーム１４と操作レバー１５とを備える。給電カプラ１１は、図３に示すように電動車両１００に設けられた充電用の受電カプラ２１に差し込まれる。この受電カプラ２１は、図１に示す電動車両１００の車体の後部左側に設けられた充電口２０の内側に配置されている。図１及び図３では、充電口２０にヒンジで連結されたリッド及び受電カプラ２１に取り付けられる防水用のキャップを省略している。図３に示すように給電カプラ１１及び受電カプラ２１は、互いに対応するように嵌合端子１１１及び接続ピン２１１をそれぞれ内蔵している。給電カプラ１１の嵌合端子１１１にケーブル２が接続されている。

図２及び図３に示すように、本体１２は、受電カプラ２１に接続される端部を露出させた状態に給電カプラ１１が組み込まれている。この本体１２は、図２に示すように、給電コネクタ１０の差込方向に沿う軸線Ａを中心とする円筒体に形成された円筒部分１２１と大円を含む球面部分１２２とを外周壁に有している。本実施形態では、図３に示すように円筒部分１２１の中心線である軸線Ａの延長上に球面部分１２２の中心点Ｂが配置されている。また、給電カプラ１１は、軸線Ａに対して少し下側に偏心した位置に配置される。

グリップ１３は、図３に示すように、利用者によって把持されるハンドル部１３１と、球面部分１２２に外嵌する球面外包部１３２とを有している。本体１２の中を通されたケーブル２は、球面部分１２２に外嵌する球面外包部１３２を介してグリップ１３に通される。ケーブル２は、ハンドル部１３１の端部から外へ延びている。つまり、ケーブル２は、ハンドル部１３１を利用者が握った状態で小指側から延出する。

ロックアーム１４は、図２及び図３に示すように、フック１４１と操作受部１４２とを有しており、図３及び図４を比較してわかるように、給電カプラ１１の差込方向に中心点Ｂを通る軸線Ａから、半径方向（上下方向）へフック１４１が変位するように本体１２に組み込まれている。具体的には、図３及び図４に示すように、ロックアーム１４は、フック１４１と操作受部１４２との略中間で軸線Ａから半径方向に上方へ離れた位置で直交する向きに配置された支持軸１４３を中心に上下方向に回動可能に設けられている。フック１４１は、図３に示すように給電カプラ１１が受電カプラ２１に嵌合した状態で、受電カプラ２１の外周に設けられた凹部２１２に係合する。操作受部１４２は、給電コネクタ１０の差込方向にフック１４１の反対側となる、球面部分１２２の中心点Ｂに向かって延びた端部に設けられている。この操作受部１４２は、図３及び図４に示すように中心点Ｂを中心とする球面状の凹面に形成される。

このロックアーム１４は、図３に示す係合位置Ｐ１と図４に示す解除位置Ｐ２との間をフック１４１が支持軸１４３を中心に軸線Ａに対して半径方向へ変位する。ロックアーム１４は、フック１４１と支持軸１４３との間で軸線Ａの半径方向に外側に配置されたバネ１４４によって、フック１４１を軸線Ａに向かって付勢され、係合位置Ｐ１に安定するように保持されている。バネ１４４は、ロックアーム１４と本体１２の円筒部分１２１の間に装着されている。

操作レバー１５は、図３に示すように操作端部１５１及びボタン１５２を有しており、中心点Ｂに向かって変位するようにグリップ１３に組み込まれている。操作端部１５１は、球面部分１２２の中心点Ｂと同心で操作受部１４２に球面接合する。本実施形態では図３及び図４に示すように、中心点Ｂと同心の球面状の凸面に形成され、操作受部１４２に摺接する。ボタン１５２は、軸線Ａに沿って給電カプラ１１と反対側に位置するグリップ１３の屈曲端部から外部へ露出している。

本実施形態において、操作レバー１５は、図３及び図４に示すように、側壁１５３にガイド１５４を有している。このガイド１５４は、操作レバー１５の移動方向および移動量を制限するように設けられる。操作レバー１５は、球面状に形成された操作端部１５１の中心点が本体１２の球面部分１２２及びグリップ１３の球面外包部１３２の中心点Ｂに合致する位置に保持されるように、ボタン１５２をグリップ１３の外面から突出させる方向へバネ１５５によって付勢される。また、操作レバー１５は、セキュリティーホール１５６をグリップ１３の外部へ突出したボタン１５２の下端に有している。セキュリティーホール１５６に錠を装着することで、ボタン１５２を押し込むことを禁止することができる。給電コネクタ１０を受電カプラ２１に差し込んだ状態で、セキュリティーホール１５６に錠を取り付けることで、接続中のいたずらを防止する。

給電コネクタ１０は、操作レバー１５が操作されたことを検知するためのマイクロスイッチ１６をグリップ１３に内蔵している。マイクロスイッチ１６は、給電カプラ１１及び受電カプラ２１を介して電動車両１００のＥＣＵに接続されてもよいし、グリップから延びるケーブル２に内装されて電源装置１に接続されていてもよい。マイクロスイッチ１６は、操作レバー１５を操作するとガイド１５４で押される。

また、本体１２の球面部分１２２及びグリップ１３の球面外包部１３２は、互いの相対位置を一定に保持する係止機構１７を有している。本体１２とグリップ１３は、球面で連結されているため、球面部分１２２及び球面外包部１３２の中心点Ｂとともに直線状に並ばない少なくとも２箇所に係止機構１７を設ける。本実施形態の場合、図３及び図４に示すように、係止機構１７は、球面部分１２２に形成される突起１７１，１７２と、この突起１７１，１７２に対応して球面外包部１３２に形成される窪み１７３，１７４とを含む。突起１７１，１７２が球面外包部１３２に配置され、窪み１７３，１７４が球面部分１２２に配置されてもよい。

このとき、突起１７１，１７２及び窪み１７３，１７４は、突起１７１，１７２どうしおよび窪み１７３，１７４どうしを結ぶ線分が球面部分１２２及び球面外包部１３２の中心点Ｂを通らないように、配置される。係止機構１７を２箇所に配置する代わりに、屈曲部を含む一定の長さを有した１つの凸条とこれに合致する溝であってもよい。また、係止機構１７は、ラッチ構造を有していてもよい。

係止機構１７は、グリップ１３に加わる外力が中心点Ｂを中心とする一定のトルクを超えない間、フック１４１が変位する方向に対して操作端部１５１が変位する方向が同一平面上にある操作位置Ｑ１に、本体１２に対してグリップ１３を保持する。この実施形態において、操作位置Ｑ１は、図２及び図３に示すグリップ１３の位置である。

グリップ１３に対して一定のトルクを超える外力が加わった場合、突起１７１，１７２から窪み１７３，１７４が外れ、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、本体１２に対してグリップ１３が捩れた状態にそれぞれ回動する。

図５（Ａ）では、−Ｘ方向（すなわち給電カプラ１１を引き抜く方向）、かつ、＋Ｙ方向（すなわち給電カプラ１１側から受電カプラ２１を見て左側）へケーブル２が引かれ、本体１２に対してグリップ１３が＋Ｘ軸および＋Ｙ軸においてそれぞれ右回りＲに回動した状態を示す。図５（Ｂ）では、−Ｘ方向、かつ、−Ｙ方向（すなわち給電カプラ１１側から受電カプラ２１を見て右側）へケーブル２が引かれ、本体１２に対してグリップ１３が＋Ｘ軸および＋Ｙ軸においてそれぞれ左回りＬ、かつ、＋Ｚ軸において右回りＲに回動した状態を示している。このように、本実施形態の給電コネクタ１０は、本体１２に対してグリップ１３が＋Ｘ軸、＋Ｙ軸、＋Ｚ軸において複合的に回動することを許容する。

なお、図６に示すように、係止機構１７の突起１７１，１７２と窪み１７３，１７４が外れていても、フック１４１が変位する方向に沿う平面内でグリップ１３が回動している状態、すなわち、＋Ｙ軸において右回りＲにのみ回動しているのであれば、操作端部１５１が変位する方向は、フック１４１が変位する方向に沿う平面内に位置するので、図６のグリップ１３の状態を操作位置Ｑ１に含めてもよい。

ロックアーム１４と操作レバー１５との位置関係は、図７に斜視図で示す。図７（Ａ）はグリップ１３が操作位置Ｑ１である場合、図７（Ｂ）はグリップ１３が＋Ｘ軸において右回りＲ、＋Ｙ軸において左回りＬ、＋Ｚ軸において左回りＬにそれぞれ回動した場合、図７（Ｃ）はグリップ１３が＋Ｘ軸において左回りＬ、＋Ｙ軸において右回りＲ、＋Ｚ軸において右回りＲにそれぞれ回動した場合、をそれぞれ示す。いずれの場合も、操作受部１４２に操作端部１５１が接触しており、球面接合を維持した連結状態である。

以上のように構成された給電コネクタ１０は、図１に示すように電動車両の充電口２０に差し込まれ、図３に示すように受電カプラ２１に給電カプラ１１が接合される。そして、ロックアーム１４のフック１４１が受電カプラ２１の凹部２１２に係合されることによって、給電コネクタ１０が充電口２０から抜けないように保持される。本体１２に対してグリップ１３が操作位置Ｑ１に保持されている場合、ケーブル２は、下方へ垂れさがる。

電動車両１００のバッテリに対する充電が完了したため、または、電動車両１００を利用するために、給電コネクタ１０を充電口２０から取り外す場合、図４に示すように操作レバー１５のボタン１５２を押し込む。ロックアーム１４が支持軸１４３を中心に上下方向に回動され、フック１４１が受電カプラ２１の凹部２１２から外れるので、軸線Ａに沿って−Ｘ方向へ引き抜けば、給電コネクタ１０を取り外すことができる。

電動車両１００のバッテリを充電する場合、電源装置１によって供給される電力の出力によって充電時間が異なる。一般家庭などで利用者が個々に充電を行う場合、電源装置１の出力が小さいため、充電時間を要する。そのため、電動車両１００を長時間利用しない時間帯に充電されるとともに、料金の安い深夜電力を利用することが想定される。このような場合、給電コネクタ１０が充電口２０に差し込まれた状態で放置される。給電コネクタ１０が差し込まれた状態であると、電動車両１００と電源装置１との間を通る際にケーブル２に足を引っかけるかもしれない。また、電動車両１００と駐車スペースの周りに十分な隙間を確保できない場合、電動車両１００の外面から突出した給電コネクタ１０に直接的に人がぶつかることも想定される。

ケーブル２は、給電コネクタ１０の差込方向（＋Ｘ方向）に沿う軸線Ａに対して半径方向へ垂れ下がるように延びているので、ケーブル２が強く引っ張られたり給電コネクタ１０に直接ぶつかられたりすると、中心点Ｂを中心とするトルクが給電コネクタ１０に加わる。給電コネクタ１０において、本体１２に対してグリップ１３が中心点Ｂを中心に球面接合されており、本体１２に対してグリップ１３が容易に回動しないように係止機構１７によって保持されている。

本体１２に対してグリップ１３に過度のトルクが加わると、係止機構１７が外れてグリップ１３が＋Ｘ軸、＋Ｙ軸、＋Ｚ軸に対して自由に回動する。ただし、図６にも示すように、窪み１７３，１７４から外れた突起１７１，１７２は、球面外包部１３２に強く押し付けられた状態となるので、突起１７１，１７２と球面外包部１３２との間に摩擦力が発生している。図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように本体１２に対してグリップ１３が捩れた状態になることで、給電カプラ１１と受電カプラ２１との間に加わる負荷を軽減できるとともに、図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示すようにロックアーム１４に対して球面接合された操作レバー１５もまた同じように捩れることで、ロックアーム１４と操作レバー１５の連結部に負荷が加わらないようにすることができる。本体１２とグリップ１３、ロックアーム１４と操作レバー１５がそれぞれ中心点Ｂに同心の球面接合によって連結されており、＋Ｘ軸、＋Ｙ軸、＋Ｚ軸に対して自由に回動するので、給電コネクタ１０に係る負荷を最小限にすることができる。

給電カプラ１１が受電カプラ２１から脱落しないので、充電状態が維持されるとともに、地面に落下することで給電コネクタが損傷することを防止できる。また、ロックアーム１４と操作レバー１５との連結部も外れないので、本体１２に対して捩れた位置に回動したグリップ１３を操作位置Ｑ１へ戻すだけで、簡単に復旧することができる。係止機構１７を有しているので、グリップ１３が操作位置Ｑ１に戻されると、突起１７１，１７２に窪み１７３，１７４が係合することで本体１２に対してグリップ１３が再び拘束される。グリップ１３が操作位置Ｑ１に復旧されると、突起１７１，１７２に窪み１７３，１７４がはまることによるクリック感があるので、操作位置Ｑ１に戻されたことを容易に知ることができる。

以下に、第２から第４の実施形態の給電コネクタ１０のロックアーム１４及び操作レバー１５について説明する。給電コネクタ１０の他の構成は、第１の実施形態の給電コネクタ１０と同じであるので、図２から図４及びその対応する記載を参酌する。また、第１の実施形態の給電コネクタ１０に含まれる構成と同じ機能を有する構成は、各実施形態の説明及び図において同一の符号を付し、詳細な説明を第１の実施形態の記載から参酌する。

第２の実施形態の給電コネクタ１０について、図８を参照して説明する。この給電コネクタ１０において、ロックアーム１４は、フック１４１と操作受部１４２とが別体に形成されており、操作レバー１５は、操作端部１５１とボタン１５２とが別体に形成されている。第２の実施形態では、軸線Ａ及びフック１４１が変位する方向に沿う平面において、フック１４１及びボタン１５２が２つに分割され、それぞれの間に操作受部１４２及び操作端部１５１が挟み込まれて固定される。図８に示すように、操作レバー１５では、さらにセキュリティーホール１５６が設けられるプレート１５６Ａが別部材として、分割されたボタン１５２の間に挟み込まれる。

なお、図８において、分割したフック１４１及びボタン１５２は、いずれも中実な部材に描かれているが、接合部以外をくりぬいて軽量化してもよいし、互いに接合される部位に、ピン及びピン孔、あるいはネジ及びネジ孔を設けてもよい。

以上のように、操作受部１４２及び操作端部１５１を別体に設けたことによって、それぞれの機能に適した材料を選択しやすくなる。例えば、フック１４１には強度の高い金属材料を採用し、操作受部１４２には耐摩耗性に優れかつ摩擦係数の小さい合成樹脂を採用する。また、操作端部１５１には操作受部１４２よりも強度の高い合成樹脂または耐食性に優れた金属材料を採用し、ボタン１５２には耐候性及び絶縁性に優れた合成樹脂を採用し、セキュリティーホール１５６のプレート１５６Ａには高強度金属材料、例えば高張力鋼を採用する。この第２の実施形態の給電コネクタ１０によれば、それぞれの構成に合わせた材料を採用することができるので、給電コネクタ１０の性能が向上する。さらに同じ性能でも安価な材料を選択することも可能になるため、製造コストも軽減される。

第３の実施形態の給電コネクタ１０について、図９を参照して説明する。この給電コネクタ１０は、ロックアーム１４の操作受部１４２の形状が第１及び第２の実施形態の給電コネクタ１０のロックアーム１４と異なっている。図９において、（Ａ）はグリップ１３が操作位置Ｑ１にある場合のロックアーム１４及び操作レバー１５を示し、（Ｂ）はグリップ１３が＋Ｙ軸において右回りＲに、かつ＋Ｚ軸において左回りＬにそれぞれ回動した場合のロックアーム１４及び操作レバー１５を示し、（Ｃ）はグリップ１３が＋Ｘ軸において左回りＬ、＋Ｙ軸において右回りＲ、そして＋Ｚ軸において時計回りＲにそれぞれ回動した場合のロックアーム１４及び操作レバー１５を示している。

第３の実施形態の給電コネクタ１０において、操作レバー１５の操作端部１５１は、球面部分の中心点Ｂと同心の球面状の凸面に形成される。ロックアーム１４の操作受部１４２は、フック１４１が変位する方向に垂直に球面部分１２２の中心点Ｂを通る中心線を有した円筒凹面状に形成され、球面状の凸面に形成された操作端部１５１に摺接する。中心点Ｂを通る円筒凹面の中心線は、支持軸１４３に平行に配置されるので、グリップ１３が操作位置Ｑ１に保持されている場合、第３の実施形態の給電コネクタ１０は、第１及び第２の実施形態の給電コネクタお１０と同様に作動する。

また、第３の実施形態の給電コネクタ１０は、ロックアーム１４の操作受部１４２が円筒凹面状に形成されているので、図９の（Ｂ）及び（Ｃ）の状態、すなわちグリップ１３が操作位置Ｑ１から外れた状態において操作レバー１５を操作した場合、軸線Ａ及びフック１４１の移動方向に沿う平面から外れる方向へ、操作端部１５１が操作受部１４２に沿って滑る。これにより、操作レバー１５によって支持軸１４３に加わる捩れ荷重を逃がすことができるとともに、支持軸１４３を中心にロックアーム１４を回動させる変位の成分によって、フック１４１を変位させ、ロックアーム１４を解除位置Ｐ２に回動させることができる。

ケーブル２が引っ張られてグリップ１３を操作位置Ｑ１に完全に復旧できない場合でも、ロックアーム１４及び操作レバー１５を破損させることなく、給電コネクタ１０を充電口２０から外すことができる。なお、第２の実施形態のロックアーム１４及び操作レバー１５のように、操作受部１４２及び操作端部１５１を別体に設けてもよい。

第４の実施形態の給電コネクタ１０について、図１０を参照して説明する。この給電コネクタ１０は、第２の実施形態の場合と同様に、ロックアーム１４のフック１４１と操作受部１４２とが別体に設けられている。本実施形態では、さらに、球面状の凹面に形成された操作受部１４２が、フック１４１が変位する方向に対して垂直な方向へ変位可能に設けられている。すなわち、図１０に示すように、操作受部１４２は、支持軸１４３と平行に延びた長孔１４５に沿って移動できるようにフック１４１に装着されている。

このように構成された第４の実施形態の給電コネクタ１０は、グリップ１３が操作位置Ｑ１に保持されている場合、第１及び第２の実施形態と同様に作動する。そして、グリップ１３が操作位置Ｑ１から外れた位置に変位した状態において、操作レバー１５が操作されると、軸線Ａ及びフック１４１の移動方向に沿う平面から外れる方向へ、操作端部１５１が操作受部１４２を長孔１４５に沿って変位させる。これにより、操作レバー１５によって支持軸１４３に加わる捩れ荷重を逃がすことができるとともに、支持軸１４３を中心にロックアーム１４を回動させる変位の成分によって、フック１４１を変位させ、ロックアーム１４を解除位置Ｐ２へ回動させることができる。

以上のように第４の実施形態の給電コネクタ１０は、第３の実施形態の場合と同様に、グリップ１３を操作位置Ｑ１に完全に復旧できない場合であっても、ロックアーム１４及び操作レバー１５を破損させることなく、給電コネクタ１０を充電口２０から外すことができる。

１…電源装置、２…ケーブル、１０…給電コネクタ、１１…給電カプラ、１２…本体、１３…グリップ、１４…ロックアーム、１４１…フック、１４２…操作受部、１４３…支持軸、１５…操作レバー、１５１…操作端部、１７…係止機構、１００…電動車両、Ａ…軸線、Ｂ…中心点、Ｑ１…操作位置。

Claims (6)

1. 電動車両の充電用の受電カプラに差し込まれケーブルが接続された給電カプラと、
   前記給電カプラが組み込まれ大円を含む球面部分を外周壁に有した本体と、
   前記球面部分に外嵌する球面外包部を有し前記ケーブルが通されたグリップと、
   前記受電カプラに係合するフック及び前記球面部分の中心点に向かって延びた端部に操作受部を有し、前記給電カプラの差込方向に前記中心点を通る軸線から半径方向へ前記フックが変位するように前記本体に組み込まれるロックアームと、
   前記球面部分の中心点と同心で前記操作受部に球面接合する操作端部および前記グリップの外部に露出したボタンを有し、前記中心点に向かって変位するように前記グリップに組み込まれる操作レバーと、
   を備えることを特徴とする給電コネクタ。
2. 前記グリップに加わる外力が前記中心点を中心とする一定のトルクを超えない間、前記フックが変位する方向に対して前記操作端部が変位する方向が同一平面に沿う操作位置に、前記本体に対して前記グリップを保持する係止機構を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載された給電コネクタ。
3. 前記操作端部は、前記中心点と同心の球面状の凸面に形成され、
   前記操作受部は、前記操作端部に摺接する球面状の凹面に形成される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された給電コネクタ。
4. 前記操作端部は、前記中心点と同心の球面状の凸面に形成され、
   前記操作受部は、前記操作端部に摺接する球面状の凹面に形成され、前記フックが変位する方向に対して垂直な方向へ変位可能に設けられる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された給電コネクタ。
5. 前記操作端部は、前記中心点と同心の球面状の凸面に形成され、
   前記操作受部は、前記フックが変位する方向に垂直に前記中心点を通る中心線を有し前記操作端部に摺接する円筒凹面状に形成される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された給電コネクタ。
6. 前記操作受部は、前記フックとは別体に形成され、
   前記操作端部は、前記ボタンとは別体に形成される
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された給電コネクタ。

Images