WO2019073851A1 - 車両インレット用ポートロックアクチュエータ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動および手動でロック/アンロック操作を可能にする場合に、電動時に電動駆動機構に加わる負荷を軽減する。 【解決手段】手動操作子38はロック能動面106aおよびアンロック能動面108aを有する。ロック変位子54はロック受動面111a、アンロック受動面113aを有する。手動操作子38をロック方向に変位操作したときはロック能動面106aがロック受動面111aに係合してロック変位子54をロック位置の方向に変位させる。手動操作子38をアンロック方向に変位操作したときはアンロック能動面108aがアンロック受動面113aに係合してロック変位子54をアンロック位置の方向に変位させる。手動操作子38がその変位範囲の中間位置にあるときにロック変位子54を電動で変位動作をさせたときは、ロック変位子54の変位範囲の全領域でまたは過半の領域で、ロック能動面106aとロック受動面111aおよびアンロック能動面108aとアンロック受動面113aはいずれも係合しない。
Description
この発明は車両インレット用のポートロックアクチュエータ装置に関し、電動、手動のいずれでもロック操作およびアンロック操作ができるようにする場合に、電動操作時に電動駆動機構に加わる負荷を軽減できるようにしたものである。
車両インレットは、電気自動車(プラグイン・ハイブリッド車等を含む)において、推進用電力を外部電源設備から接触充電方式で車載の蓄電装置(二次電池、その他の蓄電機能を有する素子および装置全般をいう)に充電するために、当該車両に装備される充電口である。すなわち、車両インレットには外部電源設備の充電ケーブルの先端の充電コネクタが挿脱(抜き差し)自在に接続されて、外部電源設備から充電ケーブル、充電コネクタ、車両インレット等を順次経由して車載蓄電装置への充電が行われる。車両インレットには、充電中に充電コネクタが誤って外されるのを防ぐために、ポートロックアクチュエータ装置が備えられる。ポートロックアクチュエータ装置は、車両インレットと充電コネクタの接続を電動でロックし(施錠すること、すなわち、接続を外せなくすること)、また該接続をアンロックする(解錠すること、すなわち、接続を外せるようにすること)ものである。ロック、アンロックは適宜の構成のロック変位子(ロックピン等)をロック位置とアンロック位置に可逆変位させることにより行われる。すなわち、ロック変位子は、ロック位置で、車両インレットと充電コネクタの接続部分に係合して、車両インレットと充電コネクタの接続状態を解除できなくする(ロック状態)。また、ロック変位子は、アンロック位置で、車両インレットと充電コネクタの接続部分から退避して、車両インレットと充電コネクタの接続状態を解除できるようにする(アンロック状態)。従来のポートロックアクチュエータ装置として下記特許文献1~3に記載されたものがあった。
ポートロックアクチュエータ装置の故障等によりポートロックアクチュエータ装置を電動操作でロック状態からアンロック状態に切り替えられなくなると、充電コネクタを車両インレットから外せなくなる。そこで、特許文献1~3に記載のポートロックアクチュエータ装置では、緊急用に手動操作でもポートロックアクチュエータ装置をロック状態からアンロック状態に切り替えられるようにしている。
また、充電装置はロック状態をスイッチ等で検出してこれを条件に充電を開始するように制御プログラムが設定されている。このため、ポートロックアクチュエータ装置の故障等によりポートロックアクチュエータ装置を電動操作でアンロック状態からロック状態に切り替えられなくなると、充電コネクタが車両インレットに接続されても充電が開始されなくなる。特許文献1,2に記載のポートロックアクチュエータ装置ではこの問題について考慮されてなく、手動操作でポートロックアクチュエータ装置をアンロック状態からロック状態に切り替えることができない。これに対し、特許文献3に記載のポートロックアクチュエータ装置は、手動操作で緊急用に手動操作でポートロックアクチュエータ装置をアンロック状態からロック状態に切り替えることができる。
上述のように、特許文献3に記載のポートロックアクチュエータ装置は、電動操作が不能になったときに、緊急用に手動操作でポートロックアクチュエータ装置をロック状態からアンロック状態、および、アンロック状態からロック状態の両方向に切り替えができる。しかし、このポートロックアクチュエータ装置においては、手動操作でこの両方向の切り替えができるようにした結果、ロック変位子を手動操作で変位させるための手動操作子は、電動操作が正常に動作しているときにも、該電動動作に常に連動して動作する(回転する)ことになる。このため、電動駆動機構に加わる負荷が大きい。例えば、手動操作子の回転シャフトがポートロックアクチュエータ装置のハウジングを貫通する箇所には防水用のゴムパッキンが配置されている。その結果、電動動作時に手動操作子の回転シャフトが回転してゴムパッキンを摺動するので、電動動作時に電動駆動機構にはその摺動抵抗による負荷が常に加わる。
この発明は前記従来の技術における問題点を解決して、電動、手動のいずれでもロック操作およびアンロック操作ができるようにする場合に、電動操作時に電動駆動機構に加わる負荷を軽減できるようにした車両インレットのポートロックアクチュエータ装置を提供するものである。
この発明のポートロックアクチュエータ装置は、充電コネクタが挿脱自在に接続される車両インレットに設置されて、前記充電コネクタが前記車両インレットに接続された状態をロックするポートロックアクチュエータ装置において、前記ポートロックアクチュエータ装置は、ロック変位子と、電動駆動機構と、手動駆動機構を有し、前記ロック変位子は、前記車両インレットと前記充電コネクタの接続部分に係合して前記ロックを行うロック位置と、前記車両インレットと前記充電コネクタの前記接続部分から退避して前記ロックを解除するアンロック位置に変位可能であり、前記電動駆動機構は、前記ロック変位子を電動操作で前記ロック位置と前記アンロック位置に可逆変位させる機構であり、前記手動駆動機構は、前記ロック変位子を手動操作で前記ロック位置と前記アンロック位置に可逆変位させる機構であり、前記手動駆動機構は手動操作で前記ロック変位子をロック方向およびアンロック方向に可逆変位操作可能な手動操作子を有し、前記手動操作子はロック能動面およびアンロック能動面を有し、前記ロック変位子はロック受動面、アンロック受動面を有し、前記手動操作子を前記ロック方向に変位操作したときは前記ロック能動面が前記ロック受動面に係合して前記ロック変位子を前記ロック位置の方向に変位させ、前記手動操作子を前記アンロック方向に変位操作したときは前記アンロック能動面が前記アンロック受動面に係合して前記ロック変位子を前記アンロック位置の方向に変位させ、前記手動操作子がその変位範囲の中間位置にあるときに前記ロック変位子を電動操作で前記変位動作させたときは、前記ロック変位子の変位範囲の全領域でまたは過半の領域で前記ロック能動面と前記ロック受動面および前記アンロック能動面と前記アンロック受動面がいずれも係合しないように、前記ロック能動面、前記アンロック能動面、前記ロック受動面、前記アンロック受動面の相互の位置関係が設定されているものである。これによれば、電動操作、手動操作のいずれでも、ロック変位子をロック位置とアンロック位置に変位させることができる。しかも、電動操作時は手動操作子がロック変位子の変位範囲の全領域でまたは過半の領域で連動動作しないので、電動操作時に手動操作子が常時連動動作する場合に比べて電動駆動機構に加わる負荷が軽減される。
この発明において、前記ロック能動面および前記アンロック能動面は前記手動操作子と一体に変位し、前記ロック受動面および前記アンロック受動面は前記ロック変位子と一体に変位するように構成されているものとすることができる。これによれば、手動操作子とロック変位子との間に、手動操作子およびロック変位子とは別の動きをする部材(特許文献3に記載のカム部材(70)等)が不要なので、手動駆動機構を簡素な構成にすることができる。
この発明において、前記ロック能動面が前記ロック受動面に係合して前記ロック変位子を前記ロック位置の方向に変位させる動作が、前記ロック能動面が前記ロック受動面に当接し前記ロック受動面を押圧して前記ロック変位子を前記ロック方向に変位させる動作であり、前記アンロック能動面が前記アンロック受動面に係合して前記ロック変位子を前記アンロック位置の方向に変位させる動作が、前記アンロック能動面が前記アンロック受動面に当接し前記アンロック受動面を押圧して前記ロック変位子を前記アンロック方向に変位させる動作であるものとすることができる。これによれば、手動操作時に、ロック能動面とロック受動面の当接および押圧によりロック変位子を変位させるので、電動操作時には、ロック能動面とロック受動面を引き離すことが可能になる。その結果、電動操作時に、手動操作子をロック変位子に連動させない状態を容易に実現することができる。
この発明において、前記手動操作子の変位動作が回転動作であり、前記ロック変位子の変位動作が直線動作であるものとすることができる。これによれば、手動操作子の変位動作が直線動作である場合に比べて、手動操作子が変位する領域を制限して、装置を小型化することができる。
この発明において、前記手動操作子の前記回転動作の角度範囲が360度未満に設定されているものとすることができる。これによれば、手動操作子の回転動作の角度範囲が360度以上に設定されている場合に比べて、手動操作子を変位させるための機構を簡素な構成にすることができる。また、手動操作子の回転動作の角度範囲が360度以上に設定されている場合に比べて、手動操作によるロック方向およびアンロック方向への操作を容易に行うことができる。
この発明において、前記手動操作子は、回転シャフトと、前記回転シャフトの一端側に固定配置された操作つまみと、前記回転シャフトの他端側に固定配置された前記ロック能動面および前記アンロック能動面を有し、前記回転シャフトは前記ポートロックアクチュエータ装置のハウジングに対し相対回転可能に前記ハウジングを貫通して配置され、もって前記操作つまみは前記ハウジングの外部空間に配置され、前記ロック能動面および前記アンロック能動面は前記ハウジングの内部空間に配置され、前記回転シャフトが前記ハウジングを貫通する箇所において、前記回転シャフトと前記ハウジングとの間にシールパッキンが配置されているものとすることができる。これによれば、手動操作子に、操作つまみと、ロック能動面およびアンロック能動面を容易に配することができる。また、ハウジングの内外を水密に隔離することができる。
この発明において、前記ロック能動面および前記アンロック能動面は、前記ロック能動面および前記アンロック能動面の変位方向および前記変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置されており、前記ロック受動面および前記アンロック受動面は、前記ロック受動面および前記アンロック受動面の変位方向および前記変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置されているものとすることができる。
ここで、ロック能動面、アンロック能動面、ロック受動面、アンロック受動面を変位方向に一直線上に配列する場合を考える。この場合、これら4面を一直線上に配列する順序は、次の配列A、配列Bの2通りが考えられる。
・配列A:ロック能動面-ロック受動面-アンロック受動面-アンロック能動面
・配列B:アンロック受動面-アンロック能動面-ロック能動面-ロック受動面
配列Aは、例えば、1つの突部の変位方向の一方の側面にロック受動面を構成し、他方の側面にアンロック受動面を構成し、該突部を挟んでロック能動面とアンロック能動面を変位方向に対向配置して構成される。これにより、ロック能動面とロック受動面が対面し、アンロック受動面とアンロック能動面が対面する。この配列Aにおいて、ロック変位子がロック状態とアンロック状態に電動、手動の双方で変位可能で、かつ電動操作時に手動操作子が一切(すなわち、ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位する全範囲にわたり)連動動作しないようにするためには、次のように設定する必要がある。すなわち、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離(a1)を、「ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位するのに必要な変位距離(a3)+ロック受動面とアンロック受動面との間の距離(a2)」と等しいかまたはそれよりも大きく設定する。この場合、距離(a2)は突部の厚み(変位方向の厚み)に該当し、該突部の強度を確保する必要からあまり短くできない。その結果、距離(a1)が長くなり、これに伴いロック能動面およびアンロック能動面を形成するための構造が大型になる。
また、配列Bは、例えば、1つの突部の変位方向の一方の側面にロック能動面を構成し、他方の側面にアンロック能動面を構成し、該突部を挟んでロック受動面とアンロック受動面を変位方向に対向配置して構成される。これにより、ロック能動面とロック受動面が対面し、アンロック受動面とアンロック能動面が対面する。この配列Bにおいて、ロック変位子がロック状態とアンロック状態に電動、手動の双方で変位可能で、かつ電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにするためには、次のように設定する必要がある。すなわち、ロック受動面とアンロック受動面との間の距離(b1)を、「ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位するのに必要な変位距離(b3)+ロック能動面とアンロック能動面との間の距離(b2)」と等しいかまたはそれよりも大きく設定する。この場合、距離(b2)は突部の厚み(変位方向の厚み)に該当し、該突部の強度を確保する必要からあまり短くできない。その結果、距離(b1)が長くなり、これに伴いロック受動面およびアンロック受動面を形成するための構造が大型になる。したがって、配列A、配列Bのいずれの場合においても、ポートロックアクチュエータ装置のスペース効率が悪くなり、ポートロックアクチュエータ装置が大型化する。
これに対し、ロック能動面とアンロック能動面を変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置し、かつロック受動面とアンロック受動面を変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置した場合には、配列Aにおいては距離(a2)を、突部の厚みと関係なく短く(零または負の値も可)設定することができる。また、配列Bにおいては距離(b2)を、突部の厚みと関係なく短く(零または負の値も可)設定することができる。
例えば、配列Aにおいて、ロック受動面を構成する突部とアンロック受動面を構成する突部を別々に用意し、かつこれら両突部を変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置することができる。これにより、両突部について、必要な強度が得られる変位方向の厚みを確保しながら、距離(a2)を短くすることができる。その結果、距離(a1)が短くなって、ロック能動面およびアンロック能動面を形成するための構造の小型化が可能になる。ロック受動面とアンロック受動面を、変位方向について同一位置に配置して距離(a2)を零にすることもできる。このとき、距離(a1)を、変位距離(a3)と等しいかまたはそれよりも大きく設定すれば、電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにすることができる。さらには、ロック受動面とアンロック受動面の配列順序を入れ替えて、距離(a2)を負の値にすることもできる。このとき、距離(a1)を、変位距離(a3)から距離(a2)の絶対値を減じた値と等しいかまたはそれよりも大きく設定すれば、電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにすることができる。
また、配列Bにおいて、ロック能動面を構成する突部とアンロック能動面を構成する突部を別々に用意し、かつこれら両突部を変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置することができる。これにより、両突部について、必要な強度が得られる変位方向の厚みを確保しながら、距離(b2)を短くすることができる。その結果、距離(b1)が短くなって、ロック受動面およびアンロック受動面を形成するための構造の小型化が可能になる。ロック能動面とアンロック能動面を、変位方向について同一位置に配置して距離(b2)を零にすることもできる。このとき、距離(b1)を、変位距離(b3)と等しいかまたはそれよりも大きく設定すれば、電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにすることができる。さらには、ロック能動面とアンロック能動面の配列順序を入れ替えて、距離(b2)を負の値に設定することもできる。このとき、距離(b1)を、変位距離(b3)から距離(b2)の絶対値を減じた値と等しいかまたはそれよりも大きく設定すれば、電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにすることができる。
配列A、配列Bにおいて、上記のように、突部をずらして配置して、かつ距離(a2,b2)を負の値に設定する場合は、次の利点が得られる。すなわち、ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位するのに必要な変位距離(a3,b3)の一部または全部を、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離(a1,b2)とロック受動面とアンロック受動面との間の距離(a2,b1)で分担して設定することができる。これにより、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離(a1,b2)とロック受動面とアンロック受動面との間の距離(a2,b1)を均等に近づけて、一方の距離のみが長くなるのを顕著に抑制できる。
このずらし配置の考えに基づいて、前記ロック能動面および前記アンロック能動面を2方向(前記ロック能動面および前記アンロック能動面の変位方向、および前記変位方向に直交する方向)に相互に位置をずらして配置し、前記ロック受動面および前記アンロック受動面を2方向(前記ロック受動面および前記アンロック受動面の変位方向向、および前記変位方向に直交する方向)に相互に位置をずらして配置する場合には、例えば次の配置とすることができる。すなわち、前記ロック能動面と前記アンロック能動面との間の距離をg1、前記ロック受動面と前記アンロック受動面との間の距離をg2、電動操作による前記ロック変位子の前記ロック位置と前記アンロック位置間の変位距離をg3と定義する。ここで、変位距離g3は距離g1,g2のいずれよりも大きく設定されている。前記手動操作子が該手動操作子の変位範囲の中間位置にあるときに、前記ロック変位子を電動操作で前記変位動作させると、前記ロック能動面と前記アンロック受動面は相互にすれ違い、前記アンロック能動面と前記ロック受動面は相互にすれ違うように、前記ロック能動面、前記アンロック能動面、前記ロック受動面、前記アンロック受動面の相互の位置関係が設定されている。このように設定すると、ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位するのに必要な変位距離g3の一部または全部を、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離g1とロック受動面とアンロック受動面との間の距離g2で分担して設定することができる。これにより、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離g1とロック受動面とアンロック受動面との間の距離g2を均等に近づけて、一方の距離のみが長くなるのを顕著に抑制できる。その結果、ロック能動面およびアンロック能動面を形成するための構造およびロック受動面およびアンロック受動面を形成するための構造の一方が大型化するのを顕著に抑制することができる。これにより、ポートロックアクチュエータ装置全体のスペース効率を顕著に改善し、ポートロックアクチュエータ装置が大型化するのを顕著に抑制することができる。特に、変位距離g3を、距離g1+g2と等しいかまたは距離g1+g2よりも小さく設定した場合には、ロック変位子が変位距離g3を変位する全範囲にわたり手動操作子が連動動作しないようにすることができる。
ここで、ロック能動面、アンロック能動面、ロック受動面、アンロック受動面を変位方向に一直線上に配列する場合を考える。この場合、これら4面を一直線上に配列する順序は、次の配列A、配列Bの2通りが考えられる。
・配列A:ロック能動面-ロック受動面-アンロック受動面-アンロック能動面
・配列B:アンロック受動面-アンロック能動面-ロック能動面-ロック受動面
配列Aは、例えば、1つの突部の変位方向の一方の側面にロック受動面を構成し、他方の側面にアンロック受動面を構成し、該突部を挟んでロック能動面とアンロック能動面を変位方向に対向配置して構成される。これにより、ロック能動面とロック受動面が対面し、アンロック受動面とアンロック能動面が対面する。この配列Aにおいて、ロック変位子がロック状態とアンロック状態に電動、手動の双方で変位可能で、かつ電動操作時に手動操作子が一切(すなわち、ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位する全範囲にわたり)連動動作しないようにするためには、次のように設定する必要がある。すなわち、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離(a1)を、「ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位するのに必要な変位距離(a3)+ロック受動面とアンロック受動面との間の距離(a2)」と等しいかまたはそれよりも大きく設定する。この場合、距離(a2)は突部の厚み(変位方向の厚み)に該当し、該突部の強度を確保する必要からあまり短くできない。その結果、距離(a1)が長くなり、これに伴いロック能動面およびアンロック能動面を形成するための構造が大型になる。
また、配列Bは、例えば、1つの突部の変位方向の一方の側面にロック能動面を構成し、他方の側面にアンロック能動面を構成し、該突部を挟んでロック受動面とアンロック受動面を変位方向に対向配置して構成される。これにより、ロック能動面とロック受動面が対面し、アンロック受動面とアンロック能動面が対面する。この配列Bにおいて、ロック変位子がロック状態とアンロック状態に電動、手動の双方で変位可能で、かつ電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにするためには、次のように設定する必要がある。すなわち、ロック受動面とアンロック受動面との間の距離(b1)を、「ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位するのに必要な変位距離(b3)+ロック能動面とアンロック能動面との間の距離(b2)」と等しいかまたはそれよりも大きく設定する。この場合、距離(b2)は突部の厚み(変位方向の厚み)に該当し、該突部の強度を確保する必要からあまり短くできない。その結果、距離(b1)が長くなり、これに伴いロック受動面およびアンロック受動面を形成するための構造が大型になる。したがって、配列A、配列Bのいずれの場合においても、ポートロックアクチュエータ装置のスペース効率が悪くなり、ポートロックアクチュエータ装置が大型化する。
これに対し、ロック能動面とアンロック能動面を変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置し、かつロック受動面とアンロック受動面を変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置した場合には、配列Aにおいては距離(a2)を、突部の厚みと関係なく短く(零または負の値も可)設定することができる。また、配列Bにおいては距離(b2)を、突部の厚みと関係なく短く(零または負の値も可)設定することができる。
例えば、配列Aにおいて、ロック受動面を構成する突部とアンロック受動面を構成する突部を別々に用意し、かつこれら両突部を変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置することができる。これにより、両突部について、必要な強度が得られる変位方向の厚みを確保しながら、距離(a2)を短くすることができる。その結果、距離(a1)が短くなって、ロック能動面およびアンロック能動面を形成するための構造の小型化が可能になる。ロック受動面とアンロック受動面を、変位方向について同一位置に配置して距離(a2)を零にすることもできる。このとき、距離(a1)を、変位距離(a3)と等しいかまたはそれよりも大きく設定すれば、電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにすることができる。さらには、ロック受動面とアンロック受動面の配列順序を入れ替えて、距離(a2)を負の値にすることもできる。このとき、距離(a1)を、変位距離(a3)から距離(a2)の絶対値を減じた値と等しいかまたはそれよりも大きく設定すれば、電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにすることができる。
また、配列Bにおいて、ロック能動面を構成する突部とアンロック能動面を構成する突部を別々に用意し、かつこれら両突部を変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置することができる。これにより、両突部について、必要な強度が得られる変位方向の厚みを確保しながら、距離(b2)を短くすることができる。その結果、距離(b1)が短くなって、ロック受動面およびアンロック受動面を形成するための構造の小型化が可能になる。ロック能動面とアンロック能動面を、変位方向について同一位置に配置して距離(b2)を零にすることもできる。このとき、距離(b1)を、変位距離(b3)と等しいかまたはそれよりも大きく設定すれば、電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにすることができる。さらには、ロック能動面とアンロック能動面の配列順序を入れ替えて、距離(b2)を負の値に設定することもできる。このとき、距離(b1)を、変位距離(b3)から距離(b2)の絶対値を減じた値と等しいかまたはそれよりも大きく設定すれば、電動操作時に手動操作子が一切連動動作しないようにすることができる。
配列A、配列Bにおいて、上記のように、突部をずらして配置して、かつ距離(a2,b2)を負の値に設定する場合は、次の利点が得られる。すなわち、ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位するのに必要な変位距離(a3,b3)の一部または全部を、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離(a1,b2)とロック受動面とアンロック受動面との間の距離(a2,b1)で分担して設定することができる。これにより、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離(a1,b2)とロック受動面とアンロック受動面との間の距離(a2,b1)を均等に近づけて、一方の距離のみが長くなるのを顕著に抑制できる。
このずらし配置の考えに基づいて、前記ロック能動面および前記アンロック能動面を2方向(前記ロック能動面および前記アンロック能動面の変位方向、および前記変位方向に直交する方向)に相互に位置をずらして配置し、前記ロック受動面および前記アンロック受動面を2方向(前記ロック受動面および前記アンロック受動面の変位方向向、および前記変位方向に直交する方向)に相互に位置をずらして配置する場合には、例えば次の配置とすることができる。すなわち、前記ロック能動面と前記アンロック能動面との間の距離をg1、前記ロック受動面と前記アンロック受動面との間の距離をg2、電動操作による前記ロック変位子の前記ロック位置と前記アンロック位置間の変位距離をg3と定義する。ここで、変位距離g3は距離g1,g2のいずれよりも大きく設定されている。前記手動操作子が該手動操作子の変位範囲の中間位置にあるときに、前記ロック変位子を電動操作で前記変位動作させると、前記ロック能動面と前記アンロック受動面は相互にすれ違い、前記アンロック能動面と前記ロック受動面は相互にすれ違うように、前記ロック能動面、前記アンロック能動面、前記ロック受動面、前記アンロック受動面の相互の位置関係が設定されている。このように設定すると、ロック変位子がロック位置とアンロック位置間を変位するのに必要な変位距離g3の一部または全部を、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離g1とロック受動面とアンロック受動面との間の距離g2で分担して設定することができる。これにより、ロック能動面とアンロック能動面との間の距離g1とロック受動面とアンロック受動面との間の距離g2を均等に近づけて、一方の距離のみが長くなるのを顕著に抑制できる。その結果、ロック能動面およびアンロック能動面を形成するための構造およびロック受動面およびアンロック受動面を形成するための構造の一方が大型化するのを顕著に抑制することができる。これにより、ポートロックアクチュエータ装置全体のスペース効率を顕著に改善し、ポートロックアクチュエータ装置が大型化するのを顕著に抑制することができる。特に、変位距離g3を、距離g1+g2と等しいかまたは距離g1+g2よりも小さく設定した場合には、ロック変位子が変位距離g3を変位する全範囲にわたり手動操作子が連動動作しないようにすることができる。
この発明において、前記手動操作子は、前記ロック能動面を形成するロック能動面形成突部および前記アンロック能動面を形成するアンロック能動面形成突部を有し、前記ロック変位子は、前記ロック受動面を形成するロック受動面形成突部および前記アンロック受動面を形成するアンロック受動面形成突部を有し、前記ロック能動面および前記アンロック能動面は前記ロック能動面形成突部と前記アンロック能動面形成突部の前記変位方向の対向面側に形成され、前記ロック受動面および前記アンロック受動面は前記ロック受動面形成突部および前記アンロック受動面形成突部の前記変位方向の対向面側に形成されるものとすることができる。これによれば、ロック能動面形成突部とアンロック能動面形成突部によりロック能動面およびアンロック能動面を形成し、ロック受動面形成突部とアンロック受動面形成突部によりロック受動面およびアンロック受動面を形成することができる。
以下この発明の実施の形態を説明する。ここでは、IEC規格「IEC 62196 TYPE1」およびSAE規格「SAE J1772」に準拠した交流普通充電用システムにこの発明を適用した場合について説明する。また、ここではポートロックアクチュエータ装置(以下「アクチュエータ装置」と略称する場合がある)について「正面」とは、該アクチュエータ装置が車両に搭載された姿勢で、ロックピンの先端を正面に見る面をいう。また、該アクチュエータ装置について、上、下、左、右、前、後の各方位は、該アクチュエータ装置の前記「正面」を基準とした方位をいう。また、該アクチュエータ装置の各構成部品について、上、下、左、右、前、後の各方位は、該各構成部品が該アクチュエータ装置に搭載された姿勢(すなわち、図5に示された各構成部品の姿勢)における、該アクチュエータ装置の前記「正面」を基準とした方位をいう。
図1は車両インレットに充電コネクタを接続して、該接続をロックした状態を示す。車両のボディに配設された充電ポートリッド(図示せず)を開けると、充電ポート12が外部に露出する。充電ポート12には、充電用の車両インレット14が固定配設されている。一方、外部電源設備(図示せず)に接続された充電ケーブル16の先端には、充電コネクタ18が配設されている。車両インレット14には、充電コネクタ18が、車両インレット14の中心軸14aに沿った方向に挿脱自在に接続される。これにより、外部電源設備から交流電圧が、充電ケーブル16、充電コネクタ18、車両インレット14を順次経由して車載充電器(図示せず)に供給される。該交流電圧は該車載充電器で直流電圧に変換され、該直流電圧は車載二次電池に供給されて、該車載二次電池の充電が行われる。
車両インレット14と充電コネクタ18との間には、車両インレット14に接続された充電コネクタ18の引き抜きを阻止しまたは許容するためのラッチ装置20が配置されている。すなわち、ラッチ装置20は、充電コネクタ18に具えられたラッチ22およびラッチ解除操作部24(押しボタン)と、車両インレット14の外周面に具えられたラッチ係合部26(係合突起)を有する。ラッチ装置20は、充電コネクタ18が車両インレット14に接続された状態で、ラッチ22の爪22aをラッチ係合部26に車両インレット14の外周側からばね力で係合させることにより、車両インレット14からの充電コネクタ18の引き抜きを阻止する。また、このラッチされた状態からラッチ解除操作部24がばね力に抗して押されてラッチ22が外周方向に退避すると、該係合が解除されて(ラッチが解除されて)充電コネクタ18の引き抜きが許容される。
車両インレット14には、充電中にラッチ解除操作部24が誤って操作されて充電コネクタ18が外されるのを防ぐために、ポートロックアクチュエータ装置28が備えられている。アクチュエータ装置28は通常は電動でロック動作およびアンロック動作をするが、緊急用に手動でもロック動作およびアンロック動作ができるように構成されている。したがって、例えば充電終了後にアクチュエータ装置28の故障等によりアクチュエータ装置28を電動でロック状態からアンロック状態に切り替えられなくなった場合においても、手動で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。これにより、充電コネクタ18を車両インレット14から外すことができる。また、充電を行うために充電コネクタ18を車両インレット14に接続したときに、アクチュエータ装置28の故障等によりアクチュエータ装置28を電動でアンロック状態からロック状態に切り替えられなくなる場合が生じることも想定される。このような故障が生じると、充電装置はロック完了を検知できないので、充電を開始しなくなる。このような場合においても、手動でアンロック状態からロック状態に切り替えることにより、充電装置にロック完了を検知させて、充電を開始させることができる。
アクチュエータ装置28は、車両インレット14の外筒(筐体)34の上面に載置されて、ねじ止めで(ねじ止め箇所は図示せず)外筒34に取付け固定されている。アクチュエータ装置28の正面からはロックピン36が突出している。ロックピン36は車両インレット14の前端のフランジ14bに形成されたロックピン出入孔15(図16A参照)から、車両インレット14と充電コネクタ18の接続部分30に向けて出入り可能に配置されている。アクチュエータ装置28は、車両インレット14に接続された充電コネクタ18を電動でロックし(すなわち、接続を外せなくする)、また電動でアンロックする(すなわち、接続を外せるようにする)。すなわち、アクチュエータ装置28は、充電コネクタ18が車両インレット14に接続された後、充電開始前に、ロックピン36を電動で充電コネクタ18の挿脱方向(すなわち、車両インレット14の外筒34の中心軸14aに沿った方向)に突出させる。これにより、アクチュエータ装置28は、ロックピン36をラッチ22の背面に近接したロック位置(すなわち、図1に示す位置)に配置する。その結果、ラッチ解除操作部24が誤って操作されても、ラッチ22はロックピン36に当接するので、外周方向へ退避するのが阻止される。したがって、ラッチ22とラッチ係合部26との係合が外れず、充電コネクタ18を車両インレット14から引き抜くことができなくなる。また、充電終了後に、ロックピン36を電動で充電コネクタ18の挿脱方向に引っ込めることにより、ロックピン36をラッチ22の背面から退避したアンロック位置(ここでは、図16Bに示す、ロックピン36の先端面が車両インレット14の先端面から突出しない位置)に配置する。これにより、ラッチ解除操作部24を押すと、ラッチ22が外周方向へ退避してラッチ22とラッチ係合部26との係合が外れる。その結果、充電コネクタ18を車両インレット14から引き抜くことができるようになる。車両インレット14の中心軸14a、ロックピン36の中心軸36a、後述する送りねじ46(図5)の中心軸46aは、充電コネクタ18の挿脱方向にそれぞれ平行に配置されている。
アクチュエータ装置28の全体の外観を図2、図3に示す。アクチュエータ装置28はハウジング32を有する。ハウジング32の平面形状は、全体として略四角形状である。アクチュエータ装置28は、ハウジング32の内部に、後述する手動駆動機構68(図5)の一部(すなわち、ハウジング32の内部に配置する部分)、および後述する電動駆動機構60(図5)を水密に収容した構造を有する。ハウジング32の外部空間には手動駆動機構68の操作つまみ40が露出配置されている。ハウジング32は固定部を構成する。固定部は車両インレット14に対して動かない部分であり、後述する手動操作子38、ロック変位子54等の各可動部を変位可能に支持する。ハウジング32の下部には、アクチュエータ装置28を車両インレット14の外筒34にねじ止め等で固定するための固定箇所(図示せず)が形成されている。ハウジング32の正面の幅方向中央部にはロックピン突出孔33が形成されている。ロックピン突出孔33からはロックピン36が変位可能に突出する。すなわち、ロックピン36はハウジング32内に、ロックピン36の中心軸36aに沿った方向に変位可能に配置されている。ロックピン36の該変位方向はハウジング32の正面に直交する方向であり、かつ充電コネクタ18の挿脱方向である。ロックピン36の先端部はハウジング32の正面から前方(すなわち、図3Aの紙面の手前方向)に向けて突出する。ロックピン36は、電動または手動で駆動されて、ハウジング32に対して突出したロック位置(すなわち、図1、図17、図19に示す位置)と、引っ込んだアンロック位置(図2、図3、図16B、図18、図20に示す位置)に変位する。ハウジング32の上面には手動操作子38の操作つまみ40が配置されている。操作つまみ40は、ハウジング32に対し、ハウジング32の上面に直交する回転軸38aの周り方向に手動操作で回転可能に配置されている。操作つまみ40はその回転範囲の中間位置(すなわち、図2、図3に示す位置)に対し、回転軸38aの周りの左右両方向に所定角度回転可能である。ここで、図2、図3に示す、操作つまみ40の中間位置は、操作つまみ40がロック、アンロックのいずれも指示しない、手動操作の中立位置である。操作つまみ40を右回り方向(時計回り方向)に回すとロックピン36はロック位置に突出する。操作つまみ40を左回り方向(反時計回り方向)に回すとロックピン36はアンロック位置に引っ込む。
図3BのA-A矢視位置の切断端面構造を図4に示す。ここで、同A-A矢視位置は、手動操作子38の回転軸38aを通り、かつロックピン36の中心軸36aに直交する平面の位置である。ハウジング32は上下に2分割されたハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bで構成される。すなわち、ハウジング32は、ハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bを、両者の突き合わせ面どうしを全周で接着しかつビス止めして一体化することにより構成される。ハウジング32の内部空間42には、モータ44(直流モータ)、送りねじ46、スライダ48、回転シャフト50等が収容されている。スライダ48にはロックピン36が搭載される。スライダ48とロックピン36による組み付け部品でロック変位子54が構成される。モータ44の回転軸44c、送りねじ46の中心軸(回転軸)46a、ロックピン36の中心軸36aは、図4の紙面に直交する方向にそれぞれ延在し、かつ相互に平行に配置される。送りねじ46はモータ44で可逆回転駆動される。スライダ48は送りねじ46に螺合されている。ハウジングロア32Bの内周面には、スライダ収容空間90が、送りねじ46の回転軸46aに沿った方向に延在して形成されている。スライダ48の下部はスライダ収容空間90に、スライダ収容空間90の延在方向に摺動自在に、収容されている。スライダ48の上面48cおよび下面48dは、ハウジングアッパ32Aおよびハウジングロア32Bの対向面間に配置されて、該対向面にそれぞれ緩く当接支持される。モータ44を駆動すると、送りねじ46が回転する。これに伴い、ロック変位子54は、回転軸46aの周り方向の回転を阻止された状態で、送りねじ46の回転方向に応じて前方向または後方向に、回転軸46aに沿って直線移動する。このようにして、ロックピン36が電動操作でアンロック位置とロック位置に変位する。
図4において、回転シャフト50の下端部50aはハウジングロア32Bの内周面に形成された凹所32Bbに回転自在に収容支持されている。回転シャフト50の上部はハウジングアッパ32Aに形成された貫通孔32Aaを回転可能に貫通して、ハウジングアッパ32Aの上方の外部空間に突出している。貫通孔32Aaにおいて、ハウジングアッパ32Aと回転シャフト50との間にはゴム製のシールパッキン55(Oリング)が配置されている。これにより、ハウジング32の内部空間42は外部空間から水密に隔離される。回転シャフト50の上端部には操作つまみ40がビス52で固定装着されている。回転シャフト50と操作つまみ40による組み付け部品で手動操作子38が構成される。ハウジング32の外部から手動操作で操作つまみ40を回転軸38aの周り方向の任意の方向(すなわち、ロック方向またはアンロック方向)に回すと、内部空間42で回転シャフト50が同方向に回転する。回転シャフト50の、内部空間42に配置された箇所には、手動操作子側係合部70がスライダ48に向けて突出形成されている。一方、スライダ48には、ロック変位子側係合部72が回転シャフト50に向けて突出形成されている。手動操作子側係合部70とロック変位子側係合部72は手動操作子38の操作に応じて相互に係合する。すなわち、操作つまみ40を回すと、手動操作子側係合部70がロック変位子側係合部72に係合して、ロック変位子54を送りねじ46の回転軸46aに沿った方向に押圧する。この押圧力により送りねじ46はセルフロックせずに空転し、ロック変位子54は回転軸46aに沿った方向(すなわち、ロック方向またはアンロック方向)に移送される。送りねじ46の進み角はセルフロックしない角度に設定されている。このようにして、ロックピン36が手動操作でアンロック位置とロック位置に変位する。
図5はアクチュエータ装置28を各構成部品に分解して示す。ハウジング32を構成するハウジングアッパ32Aおよびハウジングロア32Bは、ガラス繊維強化樹脂等の、相互に同一の強化樹脂材料による一体成形品でそれぞれ構成されている。ハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bは、突き合わせ面の全周を接着剤で接着し、かつ全周の4箇所をビス41でねじ止めすることにより一体化されて、ハウジング32を構成する。ハウジング32の内部空間42には、モータ44、ギヤ56、複合ギヤ58、ロック変位子54、回転シャフト50、プリント基板57等が収容される。モータ44、ギヤ56、複合ギヤ58は、ロック変位子54を電動操作でロック位置とアンロック位置に可逆変位させる電動駆動機構60を構成する。また、モータ44、ギヤ56、複合ギヤ58、スライダ48は、ロックピン36を電動操作でロック位置とアンロック位置に可逆変位させるロックピン駆動機構62を構成する。ギヤ56および複合ギヤ58はガラス繊維強化樹脂等の強化樹脂材料による一体成形品でそれぞれ構成されている。ギヤ56(ピニオン)はモータ44のモータシャフト45に差し込まれて直結される。複合ギヤ58は円形ギヤ64と送りねじ46を同軸に配置して構成される。ギヤ56および円形ギヤ64はともに平歯車で構成され、互いに噛み合う。ギヤ56は円形ギヤ64に対して唯一の前段ギヤを構成し、モータ44と円形ギヤ64の間に配置される。スライダ48はPOM(ポリアセタール)等の樹脂による一体成形品で構成される。スライダ48は、スライダ48を前後方向に貫通して形成された雌ねじ115を有する。スライダ48は雌ねじ115により送りねじ46に螺合され、送りねじ46の回転方向に応じて、送りねじ46に沿って前進、後退する。スライダ48は図4に関して説明したとおり、送りねじ46の回転軸46aの軸周り方向には回転不能に内部空間42に収容される。ロックピン36はステンレス等の金属の直棒(ここでは直丸棒)で構成される。ロックピン36は、その後端部がスライダ48の正面下部のロックピン差込孔66に差し込まれて、スライダ48に固定される。これにより、スライダ48とロックピン36は一体に組み付けられてロック変位子54を構成する。このとき、ロックピン36の中心軸36aはスライダ48の雌ねじ115の直下位置で雌ねじ115の中心軸(すなわち、送りねじ46の中心軸46a)と平行に配置される。以上の配置により、モータ44を駆動すると、モータシャフト45の回転がギヤ56および円形ギヤ64を介して送りねじ46に伝達され、送りねじ46の回転方向に応じて、スライダ48が送りねじ46に沿って前進または後退する。そして、スライダ48が前進することによりロックピン36は突出したロック位置に変位し、スライダ48が後退することによりロックピン36は引っ込んだアンロック位置に変位する。この変位動作は、ロックピン36と送りねじ46が互いにすれ違うようにして(すなわち、図16B等に示すように、ロックピン36と送りねじ46の軸方向の一部の領域が互いにオーバーラップする状態で)行われる。
図5において、操作つまみ40と回転シャフト50はビス52で組み付けられて手動操作子38を構成する。操作つまみ40と回転シャフト50はともにガラス繊維強化樹脂等の強化樹脂材料による一体成形品でそれぞれ構成される。手動操作子38は手動操作でロック方向およびアンロック方向(図3B参照)に可逆変位操作される。手動操作子38(手動操作子側係合部70を有する)とスライダ48のロック変位子側係合部72は手動駆動機構68を構成する。手動駆動機構68は、ロック変位子54を手動操作でロック位置とアンロック位置に可逆変位させるものである。ハウジングロア32Bの正面には丸孔74が内部空間42に貫通して形成されている。丸孔74にはゴム製のシールパッキン76(Oリング)が収容配置される。ハウジングロア32Bの正面には、丸孔74と同軸にシールパッキン押さえ78が嵌め込み固定される。これにより、シールパッキン76が丸孔74に保持される。シールパッキン押さえ78の面の中心部にはロックピン突出孔33が貫通形成されている。ロックピン36はロックピン突出孔33、シールパッキン76の中心孔、ハウジング32の丸孔74を貫通して内部空間42に水密に差し込まれる(図16B参照)。プリント基板57にはアクチュエータ装置28の外部からモータ44に駆動電力を供給する回路が配置されている。すなわち、プリント基板57には、長手方向の一端にモータ接続端子80a,80bが配設され、他端にコネクタ接続端子(図示せず)が配設され、長手方向に沿って、両端子間を接続する配線が配設されている。該他端にはコネクタ接続端子を包囲してシールパッキン82が取り付けられている。シールパッキン82はハウジングロア32Bに形成されたコネクタ差込口32Bc(図6)を水密に塞ぐように、コネクタ差込口32Bcに嵌め込み装着される。モータ接続端子80a,80bはモータ44の端子44a,44bにそれぞれ差し込まれる。コネクタ接続端子には車載のポートロックアクチュエータ駆動回路(図示せず)に接続された配線の端部のコネクタが差し込まれて接続される。
図5の構成部品の主要なものについて詳細構成を説明する。
《ハウジングロア32B(図6)》
ハウジングロア32Bの内面構造を図6に示す。ハウジングロア32Bの内部空間42には、モータ収容空間84、ギヤ収容空間86、軸受92a,92b、円形ギヤ収容空間88、スライダ収容空間90、凹所32Bb、コネクタ差込口32Bc等が形成されている。モータ収容空間84にはモータ44の下部が収容保持される。ギヤ収容空間86にはギヤ56が、ギヤ収容空間86の周囲壁面に非接触に収容配置される。軸受92a,92bには複合ギヤ58の軸方向の両端部の下面が軸受け支持される。円形ギヤ収容空間88には円形ギヤ64の下部が、円形ギヤ収容空間88の周囲壁面に非接触に収容配置される。スライダ収容空間90には送りねじ46に螺合されたスライダ48の下部が、スライダ収容空間90の長手方向に沿ってスライド自在に収容配置される。スライダ収容空間90の長手方向の両端部壁面90a(前端面),90b(後端面)はロック変位子ストッパを構成する。すなわち、ロック変位子54の電動操作時にスライダ48がロック変位子ストッパ90a,90bに当接して、ロック変位子54をロック位置またはアンロック位置に機械的に係止する。このうち、ロック変位子ストッパ90aはロック変位子54のロック方向の変位を係止し、ロック変位子ストッパ90bはロック変位子54のアンロック方向の変位を係止する。凹所32Bbは回転シャフト50の下端部50aを収容して回転自在に支持する。コネクタ差込口32Bcにはプリント基板57のシールパッキン82が嵌め込み装着される。ハウジングロア32Bの周縁部全周には、ハウジングアッパ32Aとの突き合わせ面32Bdが形成されている。突き合わせ面32Bdには、全周で4箇所の角部に、ねじ穴32Beがそれぞれ形成されている。ねじ穴32Beには、ハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bとの連結用のビス41がそれぞれねじ込まれる。
《ハウジングロア32B(図6)》
ハウジングロア32Bの内面構造を図6に示す。ハウジングロア32Bの内部空間42には、モータ収容空間84、ギヤ収容空間86、軸受92a,92b、円形ギヤ収容空間88、スライダ収容空間90、凹所32Bb、コネクタ差込口32Bc等が形成されている。モータ収容空間84にはモータ44の下部が収容保持される。ギヤ収容空間86にはギヤ56が、ギヤ収容空間86の周囲壁面に非接触に収容配置される。軸受92a,92bには複合ギヤ58の軸方向の両端部の下面が軸受け支持される。円形ギヤ収容空間88には円形ギヤ64の下部が、円形ギヤ収容空間88の周囲壁面に非接触に収容配置される。スライダ収容空間90には送りねじ46に螺合されたスライダ48の下部が、スライダ収容空間90の長手方向に沿ってスライド自在に収容配置される。スライダ収容空間90の長手方向の両端部壁面90a(前端面),90b(後端面)はロック変位子ストッパを構成する。すなわち、ロック変位子54の電動操作時にスライダ48がロック変位子ストッパ90a,90bに当接して、ロック変位子54をロック位置またはアンロック位置に機械的に係止する。このうち、ロック変位子ストッパ90aはロック変位子54のロック方向の変位を係止し、ロック変位子ストッパ90bはロック変位子54のアンロック方向の変位を係止する。凹所32Bbは回転シャフト50の下端部50aを収容して回転自在に支持する。コネクタ差込口32Bcにはプリント基板57のシールパッキン82が嵌め込み装着される。ハウジングロア32Bの周縁部全周には、ハウジングアッパ32Aとの突き合わせ面32Bdが形成されている。突き合わせ面32Bdには、全周で4箇所の角部に、ねじ穴32Beがそれぞれ形成されている。ねじ穴32Beには、ハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bとの連結用のビス41がそれぞれねじ込まれる。
《ハウジングアッパ32A(図7)》
ハウジングアッパ32Aの内面構造を図7Aに示す。ハウジングアッパ32Aの内部空間42には、モータ収容空間94、軸受95a,95b、円形ギヤ収容空間96、2本のレール98、貫通孔32Aa等が形成されている。モータ収容空間94にはモータ44の上部が収容保持される。軸受95a,95bには複合ギヤ58の軸方向の両端部の上面が軸受け支持される。円形ギヤ収容空間96には円形ギヤ64の上部が、円形ギヤ収容空間96の周囲壁面に非接触に収容配置される。2本のレール98はスライダ48の上面に軽く当接してスライダ48を摺動自在に支持する(図4参照)。貫通孔32Aaには回転シャフト50の上部が回転可能に挿通される。ハウジングアッパ32Aの周縁部全周には、ハウジングロア32Bとの突き合わせ面32Abが形成されている。突き合わせ面32Abには、全周で4箇所の角部に、ねじ通し孔32Acがそれぞれ形成されている。ねじ通し孔32Acには、ハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bとの連結用のビス41がそれぞれ差し込まれる。ハウジングアッパ32Aの外面構造を図7Bに示す。ハウジングアッパ32Aの上面の貫通孔32Aaの周囲には、環状壁100が上方に向けて突出形成されている。環状壁100は、貫通孔32Aaを取り囲んで貫通孔32Aaと同軸に形成されている(図4参照)。環状壁100は操作つまみ40の下面の環状溝101(図8B)に回転自在に収容される(図4参照)。環状壁100の外周には、周方向に所定長さで手動操作子ストッパ形成凸部102が、環状壁100と一体に形成されている。手動操作子ストッパ形成凸部102は、次に説明する操作つまみ40の手動操作子側凹部105(図8B)に、回転軸38aの周り方向に所定角度範囲で相対回転可能に相互に嵌合する。これにより、手動操作子ストッパ形成凸部102は手動操作子38の回転角度範囲を規制する。手動操作子ストッパ形成凸部102の周方向の両端部は手動操作子ストッパ102a,102bを構成する。このうち、手動操作子ストッパ102aはロック方向のストッパを構成し、手動操作子ストッパ102bはアンロック方向のストッパを構成する。
ハウジングアッパ32Aの内面構造を図7Aに示す。ハウジングアッパ32Aの内部空間42には、モータ収容空間94、軸受95a,95b、円形ギヤ収容空間96、2本のレール98、貫通孔32Aa等が形成されている。モータ収容空間94にはモータ44の上部が収容保持される。軸受95a,95bには複合ギヤ58の軸方向の両端部の上面が軸受け支持される。円形ギヤ収容空間96には円形ギヤ64の上部が、円形ギヤ収容空間96の周囲壁面に非接触に収容配置される。2本のレール98はスライダ48の上面に軽く当接してスライダ48を摺動自在に支持する(図4参照)。貫通孔32Aaには回転シャフト50の上部が回転可能に挿通される。ハウジングアッパ32Aの周縁部全周には、ハウジングロア32Bとの突き合わせ面32Abが形成されている。突き合わせ面32Abには、全周で4箇所の角部に、ねじ通し孔32Acがそれぞれ形成されている。ねじ通し孔32Acには、ハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bとの連結用のビス41がそれぞれ差し込まれる。ハウジングアッパ32Aの外面構造を図7Bに示す。ハウジングアッパ32Aの上面の貫通孔32Aaの周囲には、環状壁100が上方に向けて突出形成されている。環状壁100は、貫通孔32Aaを取り囲んで貫通孔32Aaと同軸に形成されている(図4参照)。環状壁100は操作つまみ40の下面の環状溝101(図8B)に回転自在に収容される(図4参照)。環状壁100の外周には、周方向に所定長さで手動操作子ストッパ形成凸部102が、環状壁100と一体に形成されている。手動操作子ストッパ形成凸部102は、次に説明する操作つまみ40の手動操作子側凹部105(図8B)に、回転軸38aの周り方向に所定角度範囲で相対回転可能に相互に嵌合する。これにより、手動操作子ストッパ形成凸部102は手動操作子38の回転角度範囲を規制する。手動操作子ストッパ形成凸部102の周方向の両端部は手動操作子ストッパ102a,102bを構成する。このうち、手動操作子ストッパ102aはロック方向のストッパを構成し、手動操作子ストッパ102bはアンロック方向のストッパを構成する。
《操作つまみ40(図8)》
手動操作子38の操作つまみ40の平面構造を図8Aに示す。操作つまみ40にはその平面中央部から放射方向に延在してハンドル40aが設けられている。操作つまみ40の平面中央部にはビス52を差し込むためのビス差込孔40bが形成されている。操作つまみ40の下面構造を図8Bに示す。操作つまみ40の下面にはハウジングアッパ32Aの上面の環状壁100(図7B)が回転自在に収容される環状溝101が形成されている。環状溝101を構成する(すなわち、環状溝101の外周に位置する)外周側の壁面104は周方向の一部の領域が切り欠かれて手動操作子側凹部105を構成している。手動操作子側凹部105の周方向(回転軸38aの周り方向)の両端部105a,105bは、回転軸38aに対して(すなわち、回転軸38aを中心にして)、ハウジングアッパ32Aの手動操作子ストッパ102a,102b(図7B)と同一径方向位置に配置されている。これら両端部105a,105bは、手動操作子38の回転方向に応じて手動操作子ストッパ102a,102bに当接する手動操作子ストッパ当接面を構成する。このうち、手動操作子ストッパ当接面105aはロック方向の当接面を構成する。また、手動操作子ストッパ当接面105bはアンロック方向の当接面を構成する。回転軸38aの周り方向について、手動操作子ストッパ形成凸部102(図7B)の周方向の長さは、手動操作子側凹部105の周方向の長さよりも短く設定されている。これにより、手動操作子ストッパ形成凸部102と手動操作子側凹部105は、回転軸38aの周り方向に所定角度範囲で相対回転可能に相互に嵌合した状態に配置される(図14参照)。回転軸38aに対する手動操作子ストッパ当接面105a,105bの径方向位置は、回転シャフト50の直径よりも外周側の位置に配置されている。これにより、操作つまみ40の回転が手動操作子ストッパ102a,102bに係止されるときの力が、その回転中心である回転軸38aから比較的遠い位置で操作つまみ40に受けられる。したがって、操作つまみ40が無理に操作されたときに、操作つまみ40に過大な力が掛かって操作つまみ40が破損するのを防止することができる。また、操作つまみ40の回転が手動操作子ストッパ102a,102bに係止されるときの力は、操作つまみ40で受けられて、回転シャフト50には掛からない。したがって、操作つまみ40が無理に操作されたときに、回転シャフト50に大きなねじれが生じて回転シャフト50が破損するのを防止することができる。操作つまみ40の下面中央部には、回転シャフト50の上端部が相対回転不能に差し込まれる回転シャフト差込穴40cが形成されている。
手動操作子38の操作つまみ40の平面構造を図8Aに示す。操作つまみ40にはその平面中央部から放射方向に延在してハンドル40aが設けられている。操作つまみ40の平面中央部にはビス52を差し込むためのビス差込孔40bが形成されている。操作つまみ40の下面構造を図8Bに示す。操作つまみ40の下面にはハウジングアッパ32Aの上面の環状壁100(図7B)が回転自在に収容される環状溝101が形成されている。環状溝101を構成する(すなわち、環状溝101の外周に位置する)外周側の壁面104は周方向の一部の領域が切り欠かれて手動操作子側凹部105を構成している。手動操作子側凹部105の周方向(回転軸38aの周り方向)の両端部105a,105bは、回転軸38aに対して(すなわち、回転軸38aを中心にして)、ハウジングアッパ32Aの手動操作子ストッパ102a,102b(図7B)と同一径方向位置に配置されている。これら両端部105a,105bは、手動操作子38の回転方向に応じて手動操作子ストッパ102a,102bに当接する手動操作子ストッパ当接面を構成する。このうち、手動操作子ストッパ当接面105aはロック方向の当接面を構成する。また、手動操作子ストッパ当接面105bはアンロック方向の当接面を構成する。回転軸38aの周り方向について、手動操作子ストッパ形成凸部102(図7B)の周方向の長さは、手動操作子側凹部105の周方向の長さよりも短く設定されている。これにより、手動操作子ストッパ形成凸部102と手動操作子側凹部105は、回転軸38aの周り方向に所定角度範囲で相対回転可能に相互に嵌合した状態に配置される(図14参照)。回転軸38aに対する手動操作子ストッパ当接面105a,105bの径方向位置は、回転シャフト50の直径よりも外周側の位置に配置されている。これにより、操作つまみ40の回転が手動操作子ストッパ102a,102bに係止されるときの力が、その回転中心である回転軸38aから比較的遠い位置で操作つまみ40に受けられる。したがって、操作つまみ40が無理に操作されたときに、操作つまみ40に過大な力が掛かって操作つまみ40が破損するのを防止することができる。また、操作つまみ40の回転が手動操作子ストッパ102a,102bに係止されるときの力は、操作つまみ40で受けられて、回転シャフト50には掛からない。したがって、操作つまみ40が無理に操作されたときに、回転シャフト50に大きなねじれが生じて回転シャフト50が破損するのを防止することができる。操作つまみ40の下面中央部には、回転シャフト50の上端部が相対回転不能に差し込まれる回転シャフト差込穴40cが形成されている。
《回転シャフト50(図9)》
手動操作子38の回転シャフト50の、様々な方向から見た構造を図9A~図9Eに示す。回転シャフト50の下端部50aはハウジングロア32Bの凹所32Bb(図6)に回転自在に収容支持される。回転シャフト50の上端部50bは、操作つまみ40の下面の回転シャフト差込穴40c(図8B)に回転不能に差し込まれる。回転シャフト50の頂面の中心部には、操作つまみ40の固定用のビス52(図5)がねじ込まれるねじ穴50c(図9C)が形成されている。回転シャフト50の軸方向の中央部には、外方に膨出した膨出部50dが形成されている。膨出部50dは、回転シャフト50をハウジング32の内部空間42に収容したときに、ハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bとの間に緩く挟み込まれる(図4参照)。これにより、ハウジング32に対する回転シャフト50の、軸方向(上下方向)の変位が抑制される。回転シャフト50には、膨出部50dと下端部50aとの間の一側面に、手動操作子側係合部70が側方に突出して形成されている。手動操作子側係合部70は、前述のとおり、スライダ48に形成されたロック変位子側係合部72(図5)に係合して、手動操作子38の手動操作に応じてロック変位子54をロック方向またはアンロック方向に移送するものである。手動操作子側係合部70の構成を説明する。手動操作子側係合部70は、ロック能動面形成突部106とアンロック能動面形成突部108の2本の突部を有する。ロック能動面形成突部106とアンロック能動面形成突部108は、回転軸38aの周り方向および回転軸38aに沿った方向の、直交する2方向に相互に位置をずらして突出配置されている。ロック能動面形成突部106とアンロック能動面形成突部108の各先端の対向面106a,108aは、相互に、回転軸38aの周り方向に対向し、回転軸38aに沿った方向にずれて配置されている。また、対向面106a,108aは互いに外向きに傾斜した傾斜面に構成されている。面106aはロック変位子54をロック方向に移送するロック能動面を構成し、面108aはロック変位子54をアンロック方向に移送するアンロック能動面を構成する。
手動操作子38の回転シャフト50の、様々な方向から見た構造を図9A~図9Eに示す。回転シャフト50の下端部50aはハウジングロア32Bの凹所32Bb(図6)に回転自在に収容支持される。回転シャフト50の上端部50bは、操作つまみ40の下面の回転シャフト差込穴40c(図8B)に回転不能に差し込まれる。回転シャフト50の頂面の中心部には、操作つまみ40の固定用のビス52(図5)がねじ込まれるねじ穴50c(図9C)が形成されている。回転シャフト50の軸方向の中央部には、外方に膨出した膨出部50dが形成されている。膨出部50dは、回転シャフト50をハウジング32の内部空間42に収容したときに、ハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bとの間に緩く挟み込まれる(図4参照)。これにより、ハウジング32に対する回転シャフト50の、軸方向(上下方向)の変位が抑制される。回転シャフト50には、膨出部50dと下端部50aとの間の一側面に、手動操作子側係合部70が側方に突出して形成されている。手動操作子側係合部70は、前述のとおり、スライダ48に形成されたロック変位子側係合部72(図5)に係合して、手動操作子38の手動操作に応じてロック変位子54をロック方向またはアンロック方向に移送するものである。手動操作子側係合部70の構成を説明する。手動操作子側係合部70は、ロック能動面形成突部106とアンロック能動面形成突部108の2本の突部を有する。ロック能動面形成突部106とアンロック能動面形成突部108は、回転軸38aの周り方向および回転軸38aに沿った方向の、直交する2方向に相互に位置をずらして突出配置されている。ロック能動面形成突部106とアンロック能動面形成突部108の各先端の対向面106a,108aは、相互に、回転軸38aの周り方向に対向し、回転軸38aに沿った方向にずれて配置されている。また、対向面106a,108aは互いに外向きに傾斜した傾斜面に構成されている。面106aはロック変位子54をロック方向に移送するロック能動面を構成し、面108aはロック変位子54をアンロック方向に移送するアンロック能動面を構成する。
《手動操作子38(図10)》
回転シャフト50と操作つまみ40をビス52で組み付けて構成された手動操作子38の、様々な方向から見た構造を図10A~図10Dに示す。図10A~図10Dは手動操作子38がその回転範囲の中間位置38M(中立位置)にあるときの姿勢で示す。このとき、操作つまみ40のハンドル40aは正面側(すなわち前方)に突出し、手動操作子側係合部70(ロック能動面形成突部106およびアンロック能動面形成突部108)は右方に突出し、手動操作子側凹部105は操作つまみ40の背面側に配置されている。
回転シャフト50と操作つまみ40をビス52で組み付けて構成された手動操作子38の、様々な方向から見た構造を図10A~図10Dに示す。図10A~図10Dは手動操作子38がその回転範囲の中間位置38M(中立位置)にあるときの姿勢で示す。このとき、操作つまみ40のハンドル40aは正面側(すなわち前方)に突出し、手動操作子側係合部70(ロック能動面形成突部106およびアンロック能動面形成突部108)は右方に突出し、手動操作子側凹部105は操作つまみ40の背面側に配置されている。
《スライダ48(図11)》
スライダ48の様々な方向から見た構造を図11A~図11Fに示す。スライダ48は全体として略直方体に形成されている。スライダ48の左側面48eにはロック変位子側係合部72が側方に突出して形成されている。ロック変位子側係合部72には前述のとおり手動操作子側係合部70が係合され、手動操作子38の操作が伝達される。ロック変位子側係合部72の構成を説明する。ロック変位子側係合部72は、ロック受動面形成突部111とアンロック受動面形成突部113の2本の突部を有する。ロック受動面形成突部111とアンロック受動面形成突部113は、スライダ48の変位方向と同変位方向に直交する上下方向の2方向に相互に位置をずらして突出配置されている。ロック受動面形成突部111とアンロック受動面形成突部113の対向面111a,113aは、相互に、スライダ48の変位方向に対向し、上下方向にずれて配置されている。面111aはロック能動面106aが当接してロック方向に押圧されるロック受動面を構成する。面113aはアンロック能動面108aが当接してアンロック方向に押圧されるアンロック受動面を構成する。スライダ48にはこのほかに、送りねじ46が螺合する雌ねじ115が、前端面48aと後端面48b間を貫通して形成されている。前端面48aはロック変位子ストッパ90a(図6)と当接するロック変位子ストッパ当接面(ロック方向の当接面)を構成する。後端面48bはロック変位子ストッパ90b(図6)と当接するロック変位子ストッパ当接面(アンロック方向の当接面)を構成する。さらに、スライダ48には2個のロックピン差込孔66,67が、雌ねじ115の直下位置で、雌ねじ115の軸と平行な直線上に配列された状態(図16B参照)に形成されている。2個のロックピン差込孔66,67の間の位置には一対の対向する爪117,117が形成されている。爪117,117の間に空間118が形成されている。また、スライダ48の下面48dの左右両側には、スライダ48の変位方向に沿って全長に亘りレール119がそれぞれ形成されている。スライダ48は、レール119をハウジングロア32Bのスライダ収容空間90の底面に当接させた状態で、スライダ収容空間90を摺動する。
スライダ48の様々な方向から見た構造を図11A~図11Fに示す。スライダ48は全体として略直方体に形成されている。スライダ48の左側面48eにはロック変位子側係合部72が側方に突出して形成されている。ロック変位子側係合部72には前述のとおり手動操作子側係合部70が係合され、手動操作子38の操作が伝達される。ロック変位子側係合部72の構成を説明する。ロック変位子側係合部72は、ロック受動面形成突部111とアンロック受動面形成突部113の2本の突部を有する。ロック受動面形成突部111とアンロック受動面形成突部113は、スライダ48の変位方向と同変位方向に直交する上下方向の2方向に相互に位置をずらして突出配置されている。ロック受動面形成突部111とアンロック受動面形成突部113の対向面111a,113aは、相互に、スライダ48の変位方向に対向し、上下方向にずれて配置されている。面111aはロック能動面106aが当接してロック方向に押圧されるロック受動面を構成する。面113aはアンロック能動面108aが当接してアンロック方向に押圧されるアンロック受動面を構成する。スライダ48にはこのほかに、送りねじ46が螺合する雌ねじ115が、前端面48aと後端面48b間を貫通して形成されている。前端面48aはロック変位子ストッパ90a(図6)と当接するロック変位子ストッパ当接面(ロック方向の当接面)を構成する。後端面48bはロック変位子ストッパ90b(図6)と当接するロック変位子ストッパ当接面(アンロック方向の当接面)を構成する。さらに、スライダ48には2個のロックピン差込孔66,67が、雌ねじ115の直下位置で、雌ねじ115の軸と平行な直線上に配列された状態(図16B参照)に形成されている。2個のロックピン差込孔66,67の間の位置には一対の対向する爪117,117が形成されている。爪117,117の間に空間118が形成されている。また、スライダ48の下面48dの左右両側には、スライダ48の変位方向に沿って全長に亘りレール119がそれぞれ形成されている。スライダ48は、レール119をハウジングロア32Bのスライダ収容空間90の底面に当接させた状態で、スライダ収容空間90を摺動する。
《ロック変位子54(図12)》
スライダ48とロックピン36を組み付けて構成されたロック変位子54の、様々な方向から見た構造を図12A~図12Eに示す。ロックピン36を、ロックピン36の後端側からスライダ48のロックピン差込孔66(図12A)に差し込み、爪117,117の間の空間118(図12C、図11C)を通過させる。そして、ロックピン36の後端の細径部36c(図5、図16B)を奥側のロックピン差込孔67(図12B、図16B)に押し込む。これにより、ロックピン36はスライダ48に組み付けられる。ロックピン36の軸方向の途中位置には外方に膨出した膨出部36b(図12C、図5、図16B)が形成されている。ロックピン36をスライダ48に組み付けた状態では、爪117,117が膨出部36bの前端の段部に係合する(図12C)。これにより、ロックピン36がスライダ48から抜け出たり、スライダ48に対してがたついたりすることがなくなり、該組み付けた状態が安定に保たれる。
スライダ48とロックピン36を組み付けて構成されたロック変位子54の、様々な方向から見た構造を図12A~図12Eに示す。ロックピン36を、ロックピン36の後端側からスライダ48のロックピン差込孔66(図12A)に差し込み、爪117,117の間の空間118(図12C、図11C)を通過させる。そして、ロックピン36の後端の細径部36c(図5、図16B)を奥側のロックピン差込孔67(図12B、図16B)に押し込む。これにより、ロックピン36はスライダ48に組み付けられる。ロックピン36の軸方向の途中位置には外方に膨出した膨出部36b(図12C、図5、図16B)が形成されている。ロックピン36をスライダ48に組み付けた状態では、爪117,117が膨出部36bの前端の段部に係合する(図12C)。これにより、ロックピン36がスライダ48から抜け出たり、スライダ48に対してがたついたりすることがなくなり、該組み付けた状態が安定に保たれる。
図5のアクチュエータ装置28は例えば次の手順で組み立てることができる。
(1) モータシャフト45にギヤ56を装着する。
(2) 送りねじ46にスライダ48を螺合する。
(3) ハウジングロア32Bの各所定位置に、ギヤ56が装着されたモータ44、複合ギヤ58とスライダ48の組み合わせ部品、回転シャフト50をそれぞれ収容配置する。
(4) プリント基板57の一端のモータ接続端子80a,80bをモータ44の端子44a,44bに差し込む。プリント基板57の他端のシールパッキン82をハウジングロア32Bのコネクタ差込口32Bc(図6)に嵌め込み装着する。これで、プリント基板57はハウジングロア32B側に組み付けられる。
(5) ハウジングロア32Bの正面の丸孔74にシールパッキン76を嵌めて、シールパッキン押さえ78を装着する。
(6) ロックピン36を、ロックピン36の後端部からロックピン突出孔33に差し込み、突き当たるまで押し込む。
(7) ハウジングロア32Bの周縁部全周の突き合わせ面32Bdに接着剤を塗布する。
(8) ハウジングロア32Bにハウジングアッパ32Aを被せる。このとき回転シャフト50の上部がハウジングアッパ32Aの貫通孔32Aaから外部空間に突出する。
(9) ハウジングアッパ32Aの四隅のねじ通し孔32Acにビス41をそれぞれ差し込み、ハウジングロア32Bのねじ穴32Beにねじ込んで締め付ける。これでハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bが連結される。
(10) 外部空間に突出している回転シャフト50の上部にシールパッキン55を嵌めて、回転シャフト50の上端に操作つまみ40を載せ、回転シャフト50と操作つまみ40をビス52で止めて、回転シャフト50と操作つまみ40を連結する。以上でアクチュエータ装置28が図2、図3の状態に組み立てられる。
(1) モータシャフト45にギヤ56を装着する。
(2) 送りねじ46にスライダ48を螺合する。
(3) ハウジングロア32Bの各所定位置に、ギヤ56が装着されたモータ44、複合ギヤ58とスライダ48の組み合わせ部品、回転シャフト50をそれぞれ収容配置する。
(4) プリント基板57の一端のモータ接続端子80a,80bをモータ44の端子44a,44bに差し込む。プリント基板57の他端のシールパッキン82をハウジングロア32Bのコネクタ差込口32Bc(図6)に嵌め込み装着する。これで、プリント基板57はハウジングロア32B側に組み付けられる。
(5) ハウジングロア32Bの正面の丸孔74にシールパッキン76を嵌めて、シールパッキン押さえ78を装着する。
(6) ロックピン36を、ロックピン36の後端部からロックピン突出孔33に差し込み、突き当たるまで押し込む。
(7) ハウジングロア32Bの周縁部全周の突き合わせ面32Bdに接着剤を塗布する。
(8) ハウジングロア32Bにハウジングアッパ32Aを被せる。このとき回転シャフト50の上部がハウジングアッパ32Aの貫通孔32Aaから外部空間に突出する。
(9) ハウジングアッパ32Aの四隅のねじ通し孔32Acにビス41をそれぞれ差し込み、ハウジングロア32Bのねじ穴32Beにねじ込んで締め付ける。これでハウジングアッパ32Aとハウジングロア32Bが連結される。
(10) 外部空間に突出している回転シャフト50の上部にシールパッキン55を嵌めて、回転シャフト50の上端に操作つまみ40を載せ、回転シャフト50と操作つまみ40をビス52で止めて、回転シャフト50と操作つまみ40を連結する。以上でアクチュエータ装置28が図2、図3の状態に組み立てられる。
手動操作子38の回転範囲について説明する。図13は、アクチュエータ装置28について、操作つまみ40およびハウジングアッパ32Aを外した状態を示す。このとき、ハウジングアッパ32Aの手動操作子ストッパ102a,102b(図7B)と操作つまみ40の手動操作子ストッパ当接面105a,105b(図8B)どうしの当接による手動操作子38の回転角度範囲の規制は働かなくなる。このため、図13において、回転シャフト50を左回り方向に回してロック変位子54をアンロック方向に移送すると(移送される仕組みは後述する)、スライダ48の後端面で構成されるロック変位子ストッパ当接面48bが、スライダ収容空間90の後端面で構成されるロック変位子ストッパ90bに当接して、ロック変位子54の移送は係止される。図13はこのときの状態を示す。このとき、手動操作子38の回転範囲の中間位置38Mに対する、回転シャフト50の回転角度は33度である。この状態から回転シャフト50をさらに左回り方向に無理に操作すると、回転シャフト50とスライダ48どうしの係合部(手動操作子側係合部70とロック変位子側係合部72)に無理な力が掛かって、該係合部が破損する恐れがある。今度は、回転シャフト50を右回り方向に回してロック変位子54をロック方向に移送すると(移送される仕組みは後述する)、スライダ48の前端面で構成されるロック変位子ストッパ当接面48aが、スライダ収容空間90の前端面で構成されるロック変位子ストッパ90aに当接して、ロック変位子54の移送は係止される。このとき、手動操作子38の回転範囲の中間位置38Mに対する、回転シャフト50の回転角度は同じく33度である。この状態から回転シャフト50をさらに右回り方向に無理に操作すると、回転シャフト50とスライダ48どうしの係合部(手動操作子側係合部70とロック変位子側係合部72)に無理な力が掛かって、該係合部が破損する恐れがある。
これに対し、図14は操作つまみ40およびハウジングアッパ32Aを装着した状態のアクチュエータ装置28における、ハウジングアッパ32Aの手動操作子ストッパ102a,102bと操作つまみ40の手動操作子ストッパ当接面105a,105bの位置関係を示す。なお、図14は図3AのB-B矢視位置の切断端面を示し、操作つまみ40が回転範囲の中間位置38Mにある状態を示す。操作つまみ40はロック方向には手動操作子ストッパ当接面105aが手動操作子ストッパ102aに当接係止されるまで回転することができる。また、操作つまみ40はアンロック方向には手動操作子ストッパ当接面105bが手動操作子ストッパ102bに当接係止されるまで回転することができる。これら当接係止されるまでの回転角度は、中間位置38Mに対してロック方向、アンロック方向とも29度である。ロック方向の回転角度29度は、ロック変位子54がロック位置に十分に達してロックピン36によるロックが掛かっている角度である。また、アンロック方向の回転角度29度は、ロック変位子54がアンロック位置に十分に達してロックピン36によるロックが解除されている角度である。これによれば、手動操作子38を操作したときに、ロック変位子54がロック位置またはアンロック位置に達した後、ロック変位子ストッパ90a,90b(図13)に当接して係止される前に、手動操作子38が手動操作子ストッパ102a,102bに当接して係止される。したがって、手動操作子38が無理に操作されても、ロック変位子54と手動操作子38どうしの係合部(手動操作子側係合部70とロック変位子側係合部72)に無理な力が掛からなくなり、該係合部の破損を防止することができる。図15A、図15Bは、図3AのB’-B’矢視位置の切断端面す示す。このうち、図15Aは、手動操作子38がロック方向に操作されて、手動操作子ストッパ当接面105aが手動操作子ストッパ102aに当接係止された状態を示す。また、図15Bは、手動操作子38がアンロック方向に操作されて、手動操作子ストッパ当接面105bが手動操作子ストッパ102bに当接係止された状態を示す。
アクチュエータ装置28を車両インレット14に搭載した状態における各軸の位置関係等を説明する。図16Aは図1の車両インレット14を、充電コネクタ18の挿脱方向から見た状態を示す。図16Bは図16AのC-C矢視位置の切断端面を示す。ロックピン36の中心軸36aおよび送りねじ46の中心軸46aは、車両インレット14の中心軸14aにそれぞれ平行に配置されている。また、車両インレット14の中心軸14aと送りねじ46の中心軸46aとの軸間距離d1は車両インレット14の中心軸14aとロックピン36の中心軸36aとの軸間距離d2よりも大きくなるように、送りねじ46とロックピン36の位置関係が設定されている。車両インレット14の中心軸14aとロックピン36の下面との間の距離d3は規格で定められているが、d1>d2に設定しているので、送りねじ46の中心軸46a(=円形ギヤ64の中心軸)を車両インレット14の外筒34から遠ざけて配置することができる。したがって、円形ギヤ64を、車両インレット14の外筒34に干渉させることなく(図16B参照)大径に形成することができるので、円形ギヤ64と円形ギヤ64に噛み合うギヤ56(図5)との間の減速比を大きく設定することができる。これにより、円形ギヤ64とモータ44の間に配置される前段ギヤを1個のギヤ56だけで構成することができ、電動駆動機構60を簡素に構成することができる。
図16Aにおいて、車両インレット14の中心軸14aと、ロックピン36の中心軸36aと、送りねじ46の中心軸46aは相互に平行である。また、これら3本の中心軸14a,36a,46aに直交する平面(図16Aの紙面)において、これら3本の中心軸14a,36a,46aは1本の鉛直な直線L1上に配列されている。仮に、車両インレット14とロックピン36との軸間距離d2およびロックピン36と送りねじ46との軸間距離d4をそれぞれ固定値に保って、送りねじ46の中心軸46aの位置を直線L1上から外して配置したとする。このとき、車両インレット14と送りねじ46との軸間距離d1は、必然的に、送りねじ46の中心軸46aの位置を直線L1上に配置した場合(図16Aの配置)に比べて短くなる。その結果、円形ギヤ64は車両インレット14の外筒34に接近して干渉しやすくなる。この干渉を回避するためには、円形ギヤ64を小径にする必要が生じる。このことから、車両インレット14の中心軸14aとロックピン36の中心軸36aと送りねじ46の中心軸46aを1本の直線L1上に配列することが、円形ギヤ64を大径化するのに有利であると言える。
図16Bにおいて、ロックピン36はスライダ48に、スライダ48から円形ギヤ64に向かう方向とは逆の方向に向けて搭載されている。したがって、ロックピン36を円形ギヤ64に干渉させることなく配置することができる。また、ロックピン36の中心軸36aは円形ギヤ64の面内を通る位置に配置されている。したがって、ロックピン36の中心軸36aが円形ギヤ64の面の外を通る位置に配置されている場合に比べて、ロックピン36と送りねじ46の軸間距離d4が短くなっている。これにより、送りねじ46の中心軸46aに直交する方向についてスライダ48の断面を小さくすることができるので、スライダ48を小型に構成することができる。特にこの実施の形態ではロックピン36の直径Dの全体が円形ギヤ64の面内を通るような位置に配置されているので、送りねじ46の中心軸46aに直交する方向についてスライダ48の断面をより小さくすることができる。したがって、スライダ48をより小型に構成することができる。
アクチュエータ装置28の電動操作および手動操作によるロック動作およびアンロック動作をそれぞれ説明する。
《電動操作によるロック動作(図17)》
ロック変位子54を電動操作でロック位置に変位させた状態を図17A~図17Cに示す。この電動操作によるロック動作は、車載のポートロックアクチュエータ駆動回路(図示せず)から所定の設定時間(すなわち、ロック変位子54を電動でアンロック位置からロック位置に変位させるのに十分な時間)、モータ44にロック方向の直流電圧を印加することにより実行される。該直流電圧の印加によりモータ44が駆動されると、ロック変位子54はロック方向に移送され、これに伴いロックピン36がハウジング32から突出してくる。ロック変位子54の移送中にロック能動面106aとアンロック受動面113aは相互にすれ違い、アンロック能動面108aとロック受動面111aは相互にすれ違う。ロック変位子54は、ロック変位子ストッパ当接面48a(スライダ48の前端面)がロック変位子ストッパ90a(スライダ収容空間90の前端面)に当接すると機械的に係止される(図17A~図17Cに示す状態)。ロック変位子54がロック位置で機械的に係止された後に、前記設定された印加時間の経過によりモータ44への通電が停止され、ロック変位子54は該係止された位置に保持される。このロック動作の開始当初に手動操作子38が図17Aに示す中間位置38Mにあった場合には、この電動によるロック動作中に、ロック能動面106aとロック受動面111aおよびアンロック能動面108aとアンロック受動面113aはいずれも係合(当接)しない。すなわち、図17Cにおいて、アンロック能動面108aとアンロック受動面113aは接近しているが当接していない。したがって、手動操作子38はこの電動によるロック動作中、中間位置38Mに静止したままであり回転しない。
《電動操作によるロック動作(図17)》
ロック変位子54を電動操作でロック位置に変位させた状態を図17A~図17Cに示す。この電動操作によるロック動作は、車載のポートロックアクチュエータ駆動回路(図示せず)から所定の設定時間(すなわち、ロック変位子54を電動でアンロック位置からロック位置に変位させるのに十分な時間)、モータ44にロック方向の直流電圧を印加することにより実行される。該直流電圧の印加によりモータ44が駆動されると、ロック変位子54はロック方向に移送され、これに伴いロックピン36がハウジング32から突出してくる。ロック変位子54の移送中にロック能動面106aとアンロック受動面113aは相互にすれ違い、アンロック能動面108aとロック受動面111aは相互にすれ違う。ロック変位子54は、ロック変位子ストッパ当接面48a(スライダ48の前端面)がロック変位子ストッパ90a(スライダ収容空間90の前端面)に当接すると機械的に係止される(図17A~図17Cに示す状態)。ロック変位子54がロック位置で機械的に係止された後に、前記設定された印加時間の経過によりモータ44への通電が停止され、ロック変位子54は該係止された位置に保持される。このロック動作の開始当初に手動操作子38が図17Aに示す中間位置38Mにあった場合には、この電動によるロック動作中に、ロック能動面106aとロック受動面111aおよびアンロック能動面108aとアンロック受動面113aはいずれも係合(当接)しない。すなわち、図17Cにおいて、アンロック能動面108aとアンロック受動面113aは接近しているが当接していない。したがって、手動操作子38はこの電動によるロック動作中、中間位置38Mに静止したままであり回転しない。
《電動操作によるアンロック動作(図18)》
ロック変位子54を電動操作でアンロック位置に変位させた状態を図18A~図18Cに示す。この電動操作によるアンロック動作は、車載のポートロックアクチュエータ駆動回路(図示せず)から所定の設定時間(すなわち、ロック変位子54を電動でロック位置からアンロック位置に変位させるのに十分な時間)、モータ44にアンロック方向の直流電圧を印加することにより実行される。該直流電圧の印加によりモータ44が駆動されると、ロック変位子54はアンロック方向に移送され、これに伴いロックピン36がハウジング32に引っ込んでいく。ロック変位子54の移送中にロック能動面106aとアンロック受動面113aは相互にすれ違い、アンロック能動面108aとロック受動面111aは相互にすれ違う。ロック変位子54は、ロック変位子ストッパ当接面48b(スライダ48の後端面)がロック変位子ストッパ90b(スライダ収容空間90の後端面)に当接すると機械的に係止される(図18A~図18Cに示す状態)。ロック変位子54がアンロック位置で機械的に係止された後に、前記設定された印加時間の経過によりモータ44への通電が停止され、ロック変位子54は該係止された位置に保持される。このアンロック動作の開始当初に手動操作子38が図18Aに示す中間位置38Mにあった場合には、この電動によるアンロック動作中に、ロック能動面106aとロック受動面111aおよびアンロック能動面108aとアンロック受動面113aはいずれも係合(当接)しない。すなわち、図18Cにおいて、ロック能動面106aとロック受動面111aは接近しているが当接していない。したがって、手動操作子38はこの電動によるアンロック動作中、中間位置38Mに静止したままであり回転しない。このように、電動操作によるロック動作およびアンロック動作では、手動操作子38は連動動作(該ロック動作または該アンロック動作に従動する手動操作子38の動作)をしないので、手動操作子38の回転シャフト50がシールパッキン55(図4)を摺動することがない。したがって、電動駆動機構60の負荷を軽減することができる。また、図18Cを参照して説明すると、電動操作によるロック動作およびアンロック動作では、ロックピン36は、ロック能動面106aとアンロック能動面108aとの間の距離g1と、ロック受動面111aとアンロック受動面113aとの間の距離g2を加算した距離分、手動操作子38を連動動作させることなく変位することができる。したがって、ロックピン36がロック位置とアンロック位置とに変位するのに必要なロックピン36の変位距離に比べて、ロック受動面111aとアンロック受動面113a(いずれもスライダ48に配置される)の間の距離を短く設定しても、電動操作時に手動操作子38を連動動作させないようにすることができる。これにより、スライダ48の前後方向(変位方向)の寸法を短くすることができるので、アクチュエータ装置28の前後方向の寸法を短くすることができる。その結果、アクチュエータ装置28を小型に構成することができる。なお、図18Cにおいて、二点鎖線36’は電動操作によるロック動作後のロックピン36の位置を示す。電動操作によるロックピン36のロック位置とアンロック位置間の変位距離g3は、距離g1,g2のいずれよりも大きく、かつ距離g1+g2よりもわずかに小さく設定されている。
ロック変位子54を電動操作でアンロック位置に変位させた状態を図18A~図18Cに示す。この電動操作によるアンロック動作は、車載のポートロックアクチュエータ駆動回路(図示せず)から所定の設定時間(すなわち、ロック変位子54を電動でロック位置からアンロック位置に変位させるのに十分な時間)、モータ44にアンロック方向の直流電圧を印加することにより実行される。該直流電圧の印加によりモータ44が駆動されると、ロック変位子54はアンロック方向に移送され、これに伴いロックピン36がハウジング32に引っ込んでいく。ロック変位子54の移送中にロック能動面106aとアンロック受動面113aは相互にすれ違い、アンロック能動面108aとロック受動面111aは相互にすれ違う。ロック変位子54は、ロック変位子ストッパ当接面48b(スライダ48の後端面)がロック変位子ストッパ90b(スライダ収容空間90の後端面)に当接すると機械的に係止される(図18A~図18Cに示す状態)。ロック変位子54がアンロック位置で機械的に係止された後に、前記設定された印加時間の経過によりモータ44への通電が停止され、ロック変位子54は該係止された位置に保持される。このアンロック動作の開始当初に手動操作子38が図18Aに示す中間位置38Mにあった場合には、この電動によるアンロック動作中に、ロック能動面106aとロック受動面111aおよびアンロック能動面108aとアンロック受動面113aはいずれも係合(当接)しない。すなわち、図18Cにおいて、ロック能動面106aとロック受動面111aは接近しているが当接していない。したがって、手動操作子38はこの電動によるアンロック動作中、中間位置38Mに静止したままであり回転しない。このように、電動操作によるロック動作およびアンロック動作では、手動操作子38は連動動作(該ロック動作または該アンロック動作に従動する手動操作子38の動作)をしないので、手動操作子38の回転シャフト50がシールパッキン55(図4)を摺動することがない。したがって、電動駆動機構60の負荷を軽減することができる。また、図18Cを参照して説明すると、電動操作によるロック動作およびアンロック動作では、ロックピン36は、ロック能動面106aとアンロック能動面108aとの間の距離g1と、ロック受動面111aとアンロック受動面113aとの間の距離g2を加算した距離分、手動操作子38を連動動作させることなく変位することができる。したがって、ロックピン36がロック位置とアンロック位置とに変位するのに必要なロックピン36の変位距離に比べて、ロック受動面111aとアンロック受動面113a(いずれもスライダ48に配置される)の間の距離を短く設定しても、電動操作時に手動操作子38を連動動作させないようにすることができる。これにより、スライダ48の前後方向(変位方向)の寸法を短くすることができるので、アクチュエータ装置28の前後方向の寸法を短くすることができる。その結果、アクチュエータ装置28を小型に構成することができる。なお、図18Cにおいて、二点鎖線36’は電動操作によるロック動作後のロックピン36の位置を示す。電動操作によるロックピン36のロック位置とアンロック位置間の変位距離g3は、距離g1,g2のいずれよりも大きく、かつ距離g1+g2よりもわずかに小さく設定されている。
《手動操作によるロック動作(図19)》
ロック変位子54を手動操作でロック位置に変位させた状態を図19A~図19Cに示す。この手動操作によるロック動作は、手動操作子38を手動でロック方向(右回り方向)に回転させることにより実行される。すなわち、手動操作子38をロック方向に回転させると、ロック能動面106aがロック受動面111aに係合してロック変位子54をロック位置の方向に押圧移送する。これに伴いロックピン36がハウジング32から突出してくる。ロック変位子54がロック位置に到達すると、ロック変位子ストッパ当接面48a(スライダ48の前端面)がロック変位子ストッパ90a(スライダ収容空間90の前端面)に当接する前に、手動操作子38の手動操作子ストッパ当接面105a(図8B)がハウジングアッパ32Aの手動操作子ストッパ102a(図7B)に当接する(図15Aの状態)。これにより、手動操作子38はそれ以上の変位が係止される。このとき、図19Cに示すように、ロック変位子ストッパ当接面48aとロック変位子ストッパ90aは接近しているが当接していない。したがって、ロック能動面106aとロック受動面111aとの間に無理な力が掛かってロック能動面形成突部106あるいはロック受動面形成突部111等が破損するのが防止される。なお、図19の状態からロック変位子54を電動操作でアンロック位置に変位させると、ロック受動面111aによるロック能動面106aに対する当接押圧により、手動操作子38は中間位置38Mに押し戻される。すなわち、手動操作子38は中間位置38Mに自動復帰して停止する。
ロック変位子54を手動操作でロック位置に変位させた状態を図19A~図19Cに示す。この手動操作によるロック動作は、手動操作子38を手動でロック方向(右回り方向)に回転させることにより実行される。すなわち、手動操作子38をロック方向に回転させると、ロック能動面106aがロック受動面111aに係合してロック変位子54をロック位置の方向に押圧移送する。これに伴いロックピン36がハウジング32から突出してくる。ロック変位子54がロック位置に到達すると、ロック変位子ストッパ当接面48a(スライダ48の前端面)がロック変位子ストッパ90a(スライダ収容空間90の前端面)に当接する前に、手動操作子38の手動操作子ストッパ当接面105a(図8B)がハウジングアッパ32Aの手動操作子ストッパ102a(図7B)に当接する(図15Aの状態)。これにより、手動操作子38はそれ以上の変位が係止される。このとき、図19Cに示すように、ロック変位子ストッパ当接面48aとロック変位子ストッパ90aは接近しているが当接していない。したがって、ロック能動面106aとロック受動面111aとの間に無理な力が掛かってロック能動面形成突部106あるいはロック受動面形成突部111等が破損するのが防止される。なお、図19の状態からロック変位子54を電動操作でアンロック位置に変位させると、ロック受動面111aによるロック能動面106aに対する当接押圧により、手動操作子38は中間位置38Mに押し戻される。すなわち、手動操作子38は中間位置38Mに自動復帰して停止する。
《手動操作によるアンロック動作(図20)》
ロック変位子54を手動操作でアンロック位置に変位させた状態を図20A~図20Cに示す。この手動操作によるアンロック動作は、手動操作子38を手動でアンロック方向(左回り方向)に回転させることにより実行される。すなわち、手動操作子38をアンロック方向に回転させると、アンロック能動面108aがアンロック受動面113aに係合してロック変位子54をアンロック位置の方向に押圧移送する。これに伴いロックピン36がハウジング32に引っ込んでいく。ロック変位子54がアンロック位置に到達すると、ロック変位子ストッパ当接面48b(スライダ48の後端面)がロック変位子ストッパ90b(スライダ収容空間90の後端面)に当接する前に、手動操作子38の手動操作子ストッパ当接面105b(図8B)がハウジングアッパ32Aの手動操作子ストッパ102b(図7B)に当接する(図15Bの状態)。これにより、手動操作子38はそれ以上の変位が係止される。このとき、図20Cに示すように、ロック変位子ストッパ当接面48bとロック変位子ストッパ90bは接近しているが当接していない。したがって、アンロック能動面108aとアンロック受動面113aとの間に無理な力が掛かってアンロック能動面形成突部108あるいはアンロック受動面形成突部113等が破損するのが防止される。なお、図20の状態からロック変位子54を電動操作でロック位置に変位させると、アンロック受動面113aによるアンロック能動面108aに対する当接押圧により、手動操作子38は中間位置38Mに押し戻される。すなわち、手動操作子38は中間位置38Mに自動復帰して停止する。
ロック変位子54を手動操作でアンロック位置に変位させた状態を図20A~図20Cに示す。この手動操作によるアンロック動作は、手動操作子38を手動でアンロック方向(左回り方向)に回転させることにより実行される。すなわち、手動操作子38をアンロック方向に回転させると、アンロック能動面108aがアンロック受動面113aに係合してロック変位子54をアンロック位置の方向に押圧移送する。これに伴いロックピン36がハウジング32に引っ込んでいく。ロック変位子54がアンロック位置に到達すると、ロック変位子ストッパ当接面48b(スライダ48の後端面)がロック変位子ストッパ90b(スライダ収容空間90の後端面)に当接する前に、手動操作子38の手動操作子ストッパ当接面105b(図8B)がハウジングアッパ32Aの手動操作子ストッパ102b(図7B)に当接する(図15Bの状態)。これにより、手動操作子38はそれ以上の変位が係止される。このとき、図20Cに示すように、ロック変位子ストッパ当接面48bとロック変位子ストッパ90bは接近しているが当接していない。したがって、アンロック能動面108aとアンロック受動面113aとの間に無理な力が掛かってアンロック能動面形成突部108あるいはアンロック受動面形成突部113等が破損するのが防止される。なお、図20の状態からロック変位子54を電動操作でロック位置に変位させると、アンロック受動面113aによるアンロック能動面108aに対する当接押圧により、手動操作子38は中間位置38Mに押し戻される。すなわち、手動操作子38は中間位置38Mに自動復帰して停止する。
前記実施の形態では、前記配列Bにおいてアンロック能動面とロック能動面の、変位方向の配列順序を入れ替えた例を示したが、この発明は、配列Bにおいてアンロック能動面とロック能動面を、変位方向について同一位置に配置した構成とすることもできる。また、この発明は、配列Bにおいてアンロック能動面とロック能動面の変位方向の配列順序を入れ替えずに、アンロック能動面とロック能動面を変位方向の相互に近接した位置に配置した構成(すなわち、ロック能動面形成突部106とアンロック能動面形成突部108が、変位方向について相互にオーバーラップして配置された状態)とすることもできる。また、この発明は、前記配列Aにおいてロック受動面とアンロック受動面の、変位方向の配列順序を入れ替えた構成とすることもできる。また、この発明は、配列Aにおいてロック受動面とアンロック受動面を、変位方向について同一位置に配置した構成とすることもできる。また、この発明は、配列Aにおいてロック受動面とアンロック受動面を、変位方向の配列順序を入れ替えずに、変位方向の相互に近接した位置に配置した構成(すなわち、ロック受動面形成突部111とアンロック受動面形成突部113が、変位方向について相互にオーバーラップして配置された状態)とすることもできる。前記実施の形態では、ロック能動面およびアンロック能動面をそれらの変位方向および該変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置し、かつロック受動面およびアンロック受動面をそれらの変位方向および該変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置した場合について示した。しかし、この発明はこれに限らず、ロック能動面、アンロック能動面、ロック受動面、アンロック受動面を、変位方向に直交する方向に位置をずらさずに配置することもできる。例えば、前記配列A、配列Bにおいて、4面の配置間隔を調整することにより、手動操作子が該手動操作子の変位範囲の中間位置にある状態でロック変位子を電動操作で変位動作させたときに、ロック変位子の変位範囲の全領域でまたは過半の領域でロック能動面とロック受動面およびアンロック能動面とアンロック受動面がいずれも係合しないように設定することができる。前記実施の形態では手動操作子を回転操作式としたが、これに限らず、手動操作子を直線操作式とすることもできる。前記実施の形態では電動操作時に手動操作子がロック変位子に対し完全に(すなわち、ロック変位子の変位範囲の全領域で)連動動作しない(すなわち、静止している)ようにしたが、これに限らず、概ね連動動作しない(例えば、手動操作子がロック変位子の変位範囲の両端付近でのみロック変位子に連動動作し、該変位範囲の過半の、中間の領域では静止している)ようにすることもできる。このようにしても、手動操作子がロック変位子の変位範囲の全領域で連動動作する場合に比べて、電動駆動機構に加わる負荷が軽減される効果が得られる。前記実施の形態では電動操作時のモータ停止制御を、モータ駆動時間が所定の設定時間を経過したことを検出することにより行ったが、モータ停止制御の方法はこれに限らない。すなわち、モータ停止制御を、ロック変位子がロック位置またはアンロック位置に到達したことをスイッチで検出することにより行うこともできる。前記実施の形態ではロック変位子を、別々の部材で構成されたスライダとロックピンを連結して構成したが、ロック変位子の構成はこれに限らない。すなわち、スライダとロックピンを同一材料で一体の部材として構成することにより、ロック変位子を構成することもできる。前記実施の形態ではIEC規格「IEC 62196 TYPE1」およびSAE規格「SAE J1772」に準拠した交流普通充電用システムにこの発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、IEC規格「IEC 62196 TYPE2」(ラッチ装置なし)、中国国家規格「GB/T 20234.2」に準拠した交流普通充電用システム、その他の方式の普通充電システムにもこの発明を適用することができる。また、普通充電システムに限らず、急速充電システム、さらには普通充電用と急速充電用を組み合わせたコンボコネクタシステムにも、この発明を適用することができる。
12…車両の充電ポート、14…車両インレット、14a…車両インレットの中心軸、14b…フランジ、15…ロックピン出入孔、16…充電ケーブル、18…充電コネクタ、20…ラッチ装置、22…ラッチ、22a…爪、24…ラッチ解除操作部、26…ラッチ係合部、28…ポートロックアクチュエータ装置、30…車両インレットと充電コネクタの接続部分、32…ハウジング(固定部)、33…ロックピン突出孔、32A…ハウジングアッパ、32Aa…貫通孔、32Ab…突き合わせ面、32Ac…ねじ通し孔、32B…ハウジングロア、32Bb…凹所、32Bc…コネクタ差込口、32Bd…突き合わせ面、32Be…ねじ穴、34…外筒、36…ロックピン、36a…ロックピンの中心軸、36b…膨出部、36c…細径部、36’…電動操作によるロックピンの位置、38…手動操作子、38a…回転軸、38M…回転範囲の中間位置(中立位置)、40…操作つまみ、40a…ハンドル、40b…ビス差込孔、40c…回転シャフト差込穴、41…ビス、42…ハウジングの内部空間、44…モータ、44a,44b…端子、44c…回転軸、45…モータシャフト、46…送りねじ、46a…送りねじの中心軸(回転軸)、48…スライダ、48a…スライダの前端面(ロック方向のロック変位子ストッパ当接面)、48b…スライダの後端面(アンロック方向のロック変位子ストッパ当接面)、48c…スライダの上面、48d…スライダの下面、48e…スライダの左側面、50…回転シャフト、50a…下端部、50b…上端部、50c…ねじ穴、50d…膨出部、52…ビス、54…ロック変位子、55…シールパッキン、56…ギヤ、57…プリント基板、58…複合ギヤ、60…電動駆動機構、62…ロックピン駆動機構、64…円形ギヤ、66…ロックピン差込孔、67…ロックピン差込孔、68…手動駆動機構、70…手動操作子側係合部、72…ロック変位子側係合部、74…丸孔、76…シールパッキン、78…シールパッキン押さえ、80a,80b…端子、82…シールパッキン、84…モータ収容空間、86…ギヤ収容空間、88…円形ギヤ収容空間、90…スライダ収容空間、90a…スライダ収容空間の前端面(ロック方向のロック変位子ストッパ)、90b…スライダ収容空間の後端面(アンロック方向のロック変位子ストッパ)、92a,92b…軸受、94…モータ収容空間、95a,95b…軸受、96…円形ギヤ収容空間、98…レール、100…環状壁、101…環状溝、102…手動操作子ストッパ形成凸部、102a…ロック方向の手動操作子ストッパ、102b…アンロック方向の手動操作子ストッパ、104…環状溝を構成する外周側の壁面、105…手動操作子側凹部、105a…ロック方向の手動操作子ストッパ当接面、105b…アンロック方向の手動操作子ストッパ当接面、106…ロック能動面形成突部、106a…ロック能動面、108…アンロック能動面形成突部、108a…アンロック能動面、111…ロック受動面形成突部、111a…ロック受動面、113…アンロック受動面形成突部、113a…アンロック受動面、115…雌ねじ、117…爪、118…爪の間の空間、119…レール、d1…車両インレットの中心軸と送りねじの中心軸との軸間距離、d2…車両インレットの中心軸とロックピンの中心軸との軸間距離、d3…規格で定められている車両インレットの中心軸とロックピンの下面との間の距離、d4…ロックピンの中心軸と送りねじの中心軸との軸間距離、g1…ロック能動面とアンロック能動面との間の距離、g2…ロック受動面とアンロック受動面との間の距離、g3…電動操作によるロックピンのロック位置とアンロック位置間の変位距離、D…ロックピン36の直径、L1…車両インレットとロックピンと送りねじの各中心軸に直交する平面においてこれら各中心軸が配列される直線
Claims (10)
- 充電コネクタが挿脱自在に接続される車両インレットに設置されて、前記充電コネクタが前記車両インレットに接続された状態をロックするポートロックアクチュエータ装置において、
前記ポートロックアクチュエータ装置は、ロック変位子と、電動駆動機構と、手動駆動機構を有し、
前記ロック変位子は、前記車両インレットと前記充電コネクタの接続部分に係合して前記ロックを行うロック位置と、前記車両インレットと前記充電コネクタの前記接続部分から退避して前記ロックを解除するアンロック位置に変位可能であり、
前記電動駆動機構は、前記ロック変位子を電動操作で前記ロック位置と前記アンロック位置に可逆変位させる機構であり、
前記手動駆動機構は、前記ロック変位子を手動操作で前記ロック位置と前記アンロック位置に可逆変位させる機構であり、
前記手動駆動機構は手動操作で前記ロック変位子をロック方向およびアンロック方向に可逆変位操作可能な手動操作子を有し、
前記手動操作子はロック能動面およびアンロック能動面を有し、
前記ロック変位子はロック受動面、アンロック受動面を有し、
前記手動操作子を前記ロック方向に変位操作したときは前記ロック能動面が前記ロック受動面に係合して前記ロック変位子を前記ロック位置の方向に変位させ、前記手動操作子を前記アンロック方向に変位操作したときは前記アンロック能動面が前記アンロック受動面に係合して前記ロック変位子を前記アンロック位置の方向に変位させ、前記手動操作子がその変位範囲の中間位置にあるときに前記ロック変位子を電動操作で前記変位動作させたときは、前記ロック変位子の変位範囲の全領域でまたは過半の領域で前記ロック能動面と前記ロック受動面および前記アンロック能動面と前記アンロック受動面がいずれも係合しないように、前記ロック能動面、前記アンロック能動面、前記ロック受動面、前記アンロック受動面の相互の位置関係が設定されている、
そのような構成を有するポートロックアクチュエータ装置。 - 前記ロック能動面および前記アンロック能動面は前記手動操作子と一体に変位し、前記ロック受動面および前記アンロック受動面は前記ロック変位子と一体に変位するように構成されている請求項1に記載のポートロックアクチュエータ装置。
- 前記ロック能動面が前記ロック受動面に係合して前記ロック変位子を前記ロック位置の方向に変位させる動作が、前記ロック能動面が前記ロック受動面に当接し前記ロック受動面を押圧して前記ロック変位子を前記ロック方向に変位させる動作であり、
前記アンロック能動面が前記アンロック受動面に係合して前記ロック変位子を前記アンロック位置の方向に変位させる動作が、前記アンロック能動面が前記アンロック受動面に当接し前記アンロック受動面を押圧して前記ロック変位子を前記アンロック方向に変位させる動作である
請求項1または2に記載のポートロックアクチュエータ装置。 - 前記手動操作子の変位動作が回転動作であり、前記ロック変位子の変位動作が直線動作である請求項1から3のいずれか1つに記載のポートロックアクチュエータ装置。
- 前記手動操作子の前記回転動作の角度範囲が360度未満に設定されている請求項4に記載のポートロックアクチュエータ装置。
- 前記手動操作子は、回転シャフトと、前記回転シャフトの一端側に固定配置された操作つまみと、前記回転シャフトの他端側に固定配置された前記ロック能動面および前記アンロック能動面を有し、
前記回転シャフトは前記ポートロックアクチュエータ装置のハウジングに対し相対回転可能に前記ハウジングを貫通して配置され、もって前記操作つまみは前記ハウジングの外部空間に配置され、前記ロック能動面および前記アンロック能動面は前記ハウジングの内部空間に配置され、
前記回転シャフトが前記ハウジングを貫通する箇所において、前記回転シャフトと前記ハウジングとの間にシールパッキンが配置されている
請求項4または5に記載のポートロックアクチュエータ装置。 - 前記ロック能動面および前記アンロック能動面は、前記ロック能動面および前記アンロック能動面の変位方向および前記変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置されており、
前記ロック受動面および前記アンロック受動面は、前記ロック受動面および前記アンロック受動面の変位方向および前記変位方向に直交する方向に相互に位置をずらして配置されている
請求項1から6のいずれか1つに記載のポートロックアクチュエータ装置。 - 前記ロック能動面と前記アンロック能動面との間の距離をg1、前記ロック受動面と前記アンロック受動面との間の距離をg2、電動操作による前記ロック変位子の前記ロック位置と前記アンロック位置間の変位距離をg3と定義して、
変位距離g3は距離g1,g2のいずれよりも大きく設定されており、
前記手動操作子がその変位範囲の中間位置にあるときに、前記ロック変位子を電動操作で前記変位動作させると、前記ロック能動面と前記アンロック受動面は相互にすれ違い、前記アンロック能動面と前記ロック受動面は相互にすれ違うように、前記ロック能動面、前記アンロック能動面、前記ロック受動面、前記アンロック受動面の相互の位置関係が設定されている
請求項7に記載のポートロックアクチュエータ装置。 - 変位距離g3は距離g1+g2と等しいかまたは距離g1+g2よりも小さく設定されている
請求項8に記載のポートロックアクチュエータ装置。 - 前記手動操作子は、前記ロック能動面を形成するロック能動面形成突部および前記アンロック能動面を形成するアンロック能動面形成突部を有し、
前記ロック変位子は、前記ロック受動面を形成するロック受動面形成突部および前記アンロック受動面を形成するアンロック受動面形成突部を有し、
前記ロック能動面および前記アンロック能動面は前記ロック能動面形成突部と前記アンロック能動面形成突部の前記変位方向の対向面側に形成され、
前記ロック受動面および前記アンロック受動面は前記ロック受動面形成突部および前記アンロック受動面形成突部の前記変位方向の対向面側に形成される
請求項1から9のいずれか1つに記載のポートロックアクチュエータ装置。
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