JP5385209B2 - プラグロック構造 - Google Patents

Description

この発明は、プラグロック構造に関する。

近年、車両からの排出ガスを少なく抑えることを目的として、各車両メーカでは電気自動車の開発機運が非常に高くなってきている。電気自動車では、車両の動力源であるバッテリの電力残量が少なくなる度に、例えば家庭や電気スタンド等においてバッテリに充電を行わなくてはならないことから、電気自動車には様々な充電システムが設けられることになる（例えば、特許文献１参照）。例えば、家庭の商用電源に繋がる給電プラグを接続可能としたインレットを車両に設ける。そして、そのインレットに給電プラグを接続し、商用電源から車両に送電することで車両のバッテリに充電を行う。

しかし、バッテリの充電には、ガソリン車のガソリン補給に比べて長い時間を要する。従って、給電プラグをインレットに接続して充電を開始した後、その状態で車両を長時間放置するケースが多くなる。このため、例えば、給電中の車両から給電プラグを取り外して別の車両のインレットに装着して盗電されたり、給電プラグ自体が盗まれたりすることも想定される。

そこで、インレットに接続された給電プラグの不正な抜き出しを規制する給電プラグのロック構造が考えられている。例えば、給電プラグのロック構造として、図７に示すような構成が検討されている。給電プラグには、その内部から先端側に突出するロックアーム１０１が設けられている。ロックアーム１０１の先端には係止爪１０２が形成されている。給電プラグに設けられる操作部を操作することで、ロックアーム１０１とともに係止爪１０２を上側に変位させることができる。

また、インレット１０４の上部には、係止爪１０２が係止される係止部１０５が形成されている。給電プラグは、インレット１０４に差し込まれると、係止爪１０２が係止部１０５に係止されることにより給電プラグのインレット１０４からの抜き出しが規制される。この状態において、操作部が操作されると、係止爪１０２が上側へ変位することにより係止部１０５による係止が解除され、給電プラグのインレット１０４からの抜き出しが可能となる。

ロック構造１０６は、係止爪１０２を係止部１０５に係止された状態に保持する。ロック構造１０６はモータ１０７を備え、モータ１０７の出力軸の回転運動は、図示しない変換機構によりロックバー１０８の直線運動に変換される。モータ１０７の駆動に伴いロックバー１０８は、係止部１０５に係止された係止爪１０２の上側に位置することで給電プラグをロック状態とする。給電プラグのロック状態においては、その操作部が操作されても、係止爪１０２の上側への変位がロックバー１０８により規制されるので係止爪１０２は係止部１０５に係止された状態に保たれて、給電プラグのインレット１０４からの抜き出しが規制される。

特開平９−１６１８９８号公報

ところで、上記ロック構造においては、所定の条件が成立したとき、車両側にて給電プラグがロック状態とされる。ここで、所定の条件とは、電子キーシステムを利用した構成においては、例えば、係止爪１０２が係止部１０５に係止されたこと、ユーザが携帯する電子キーと車両との通信を通じてユーザが車両周辺に存在する旨確認されたこと等である。

しかし、給電プラグがインレット１０４に挿し込まれた後で、車両側にて上記所定の条件が成立したか否かの判断を行う必要があるため、給電プラグの挿し込みから給電プラグをロック状態とするまで一定時間を要していた。このようにロック状態となることが遅れることで給電プラグがインレットから不正に抜き出されるおそれがある。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セキュリティ性を向上させたプラグロック構造を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、給電対象に固定されるインレットに給電プラグが挿し込まれた状態において、同給電プラグに設けられる係止爪が前記インレットに形成される係止部に係止されることにより前記給電プラグを抜け止め状態とする一方で、同給電プラグに設けられる操作部の操作に連動して前記係止爪を前記係止部と反対側へ変位させてその係止状態を解除することにより前記給電プラグを引き抜き可能とするプラグ保持機構における前記操作部の操作を通じた前記係止爪の動作を規制するプラグロック構造において、前記係止部の頂面に配置されて前記給電プラグの挿入方向に沿って変位し、かつ当該挿入方向と反対方向へ付勢されるスライドピースと、前記スライドピースを前記係止部との間で挟む態様で設けられて前記挿入方向に直交する方向に沿って変位し、かつ前記係止部側へ付勢されるロックピースと、前記ロックピースが変位する方向に直交する方向に沿って変位し、かつ前記ロックピース側へ付勢された状態で同ロックピースに当接するプランジャと、を備え、前記給電プラグの前記インレットへの挿入時において前記係止爪を介して前記スライドピースが自身に加わる付勢力に抗して前記挿入方向へ前記ロックピースを超えて変位したとき、前記係止爪が前記係止部に係止されるとともに、前記ロックピースが自身に加わる付勢力により前記係止部側に変位して前記係止爪の前記係止部と反対側の部分に当接する一方、前記プランジャは、自身に加わる付勢力により前記ロックピース側へ変位して前記ロックピースとの係合を通じて前記係止爪の前記係止部と反対側への変位を規制することをその要旨としている。

同構成によれば、給電プラグをインレットへ挿入する前においては、スライドピースがロックピース及び係止部間に位置する。そして、給電プラグをインレットへ挿入する際、係止爪がスライドピースを給電プラグの挿入方向に押圧する。そして、スライドピースは、ロックピースに対応する位置からロックピースを超えた位置まで変位する。すると、ロックピース及び係止部間にスライドピースが存在しなくなる。このとき、係止爪が係止部に係止されるとともに、ロックピースは係止爪に接する位置まで係止部側に変位する。このロックピースの変位に伴い、プランジャはロックピース側に変位してロックピースに係合する。これにより、プランジャは、ロックピースを介して係止状態を解除する方向への係止爪の動きを規制する。具体的には、給電プラグの操作部が操作された場合であっても、係止爪は、ロックピースを押圧するものの同ロックピースの動きはプランジャによって規制される。このため、係止爪が係止部に係止されて状態に保たれ、給電プラグのインレットからの抜出が規制される。これにより、給電プラグをインレットに挿し込むだけで、自動で給電プラグのインレットからの抜出が規制されたロック状態とすることができる。従って、プラグロック構造のセキュリティ性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプラグロック構造において、前記プランジャをそれに加わる付勢力に抗して前記ロックピースと反対側へ変位させるアクチュエータを備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、アクチュエータを通じたプランジャの駆動により給電プラグをロック状態からインレットからの抜出が許容されるアンロック状態に切り替えることができる。具体的には、ロック状態においては、プランジャは突出してロックピースとの係合を通じて係止爪の係止部と反対側、すなわち係止状態を解除する方向への動きを規制している。アクチュエータがプランジャをそれに加わる付勢力に抗してロックピースと反対側へロックピースとの係合が解除される位置まで変位させることで、ロックピースは係止部と反対側に変位することが可能となる。従って、給電プラグの操作部が操作されると、係止爪はロックピースとともに、係止部と反対側に変位する。従って、係止爪が係止部に係止された状態が解除される。これにより、給電プラグをインレットから引き抜くことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のプラグロック構造において、前記係止爪を外部から前記係止部側へ挿通させる係止孔が形成されるとともに、前記プラグロック構造を覆うケースを備え、同ケース内において、前記アクチュエータの本体は前記ロックピースに対して前記挿入方向における給電対象側に設置されることをその要旨としている。

同構成によれば、アクチュエータの本体は、ロックピースに対して給電対象側、すなわち、給電プラグ側から離間した位置に設置される。このため、例えば、係止孔を介して工具等によるアクチュエータへの攻撃を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のプラグロック構造において、前記ロックピースは、前記プランジャを前記係止孔側から覆う形状でなることをその要旨としている。
同構成によれば、ロックピースによって係止孔側へのプランジャの露出が防止されている。従って、係止孔を通じて不正に工具等でプランジャの先端側を操作して、アンロック状態とされることが抑制される。従って、プラグロック構造におけるセキュリティ性を向上させることができる。

本発明によれば、プラグロック構造において、セキュリティ性を向上させることができる。

充電システム及びハイブリッド式の車両の構成を示す構成図。 ロック構造の分解斜視図。 給電プラグの挿入前のインレット及びロック構造の断面図。 給電プラグの挿入中のインレット及びロック構造の断面図。 ロック状態におけるインレット及びロック構造の断面図。 アンロック状態におけるインレット及びロック構造の断面図。 従来のロック構造の断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１に示されるように、ハイブリッド式の車両１には、駆動輪２の駆動源としてエンジンとモータとを組み合わせて使用するハイブリッドシステム３が備えられている。ハイブリッドシステム３は、エンジンの動力のみを機械的に駆動輪２に伝えて走行するモードと、エンジンの動力で発電を行ってモータにより走行するモードと、エンジン及びモータの双方で駆動輪２を直接駆動するモードと、エンジンを使用せずにモータのみで走行するモードの各種モードを有している。

ハイブリッドシステム３には、モータに電力を供給するバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、エンジンの動力によって発電された電力が充電されるだけでなく、車両１の外部電源６１からの電力が充電可能とされている。

車両１には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアの施解錠を可能とする電子キーシステム７０が搭載されている。電子キーシステム７０は、車両１との間で相互に無線通信を行う電子キー８０を備える。

車両１には、電子キー８０及び車両１のＩＤコードの照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７１が設けられている。照合ＥＣＵ７１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ７１ａを備えている。照合ＥＣＵ７１には、車外ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）発信機７２と、車内ＬＦ発信機７３と、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）受信機７４とが接続されている。車外ＬＦ発信機７２は、車両１の各ドアに埋設されて車外にＬＦ帯の信号を発信する。車内ＬＦ発信機７３は、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の無線信号を発信する。ＵＨＦ受信機７４は、車内に埋設されてＵＨＦ帯の無線信号を受信する。

一方、電子キー８０には、通信制御部８１が設けられている。通信制御部８１は、固有のＩＤコードが記憶されたメモリ８１ａを備えている。通信制御部８１には、ＬＦ帯の無線信号を受信するＬＦ受信部８２と、通信制御部８１の指令に従いＵＨＦ帯の無線信号を発信するＵＨＦ発信部８３とが接続されている。

照合ＥＣＵ７１は、車外ＬＦ発信機７２からＬＦ帯のリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させることにより、車両１の周辺に車外通信エリアを形成する。車外通信エリアは、車両の周囲に亘り形成される。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に搭載されるバッテリ４は、プラグイン式の充電システム６０によって充電される。充電システム６０は、住宅や電気スタンド等の外部電源６１に接続ケーブル１２を介して接続される給電プラグ１０を備えている。給電プラグ１０は、車両１に接続可能とされている。外部電源６１からは交流電力が給電プラグ１０を介して車両１に供給される。接続ケーブル１２には、充電を開始する際に操作される充電スイッチ６２が設けられている。給電プラグ１０が車両１に接続された状態において、充電スイッチ６２がオン操作又はオフ操作されると、その旨の信号が給電プラグ１０を介して車両１に出力される。

車両１には、給電プラグ１０の接続先としてインレット３１が取り付けられている。インレット３１は、給電プラグ１０を挿し込むコネクタ部品であって、例えば車体の側面に設けられている。インレット３１には、後述するロック構造４１が設けられていて、同ロック構造４１はインレット３１に挿し込まれた給電プラグ１０を自動でロック状態とする。ロック状態とは、インレット３１からの給電プラグ１０の抜き出しが規制された状態である。インレット３１に給電プラグ１０を挿し込むことにより、これらは電気的に接続される。インレット３１から送り込まれた交流電力はコンバータ６によって直流電力に変換され、この直流電力がバッテリ４に供給される。これにより、バッテリ４が充電される。

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、インレット３１には、自身に給電プラグ１０が挿し込まれたか否かを検出する検知センサ４０が設けられている。充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０の検出結果を通じて給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたことを認識できる。充電ＥＣＵ７５は、車外照合が成立した旨、並びに給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれた旨認識すると、充電可能状態となる。この状態において、充電ＥＣＵ７５は、充電スイッチ６２がオン操作された旨の信号を給電プラグ１０及びインレット３１を介して受けるとコンバータ６の制御を通じてバッテリ４への給電を開始する。

また、ロック構造４１は、ソレノイド３６を備える。充電ＥＣＵ７５は、ソレノイド３６の通電状態を切り替える制御を行う。ソレノイド３６が通電されると、給電プラグ１０のロック状態が解除され、アンロック状態となる。アンロック状態においては、給電プラグ１０をインレット３１から抜き出すことができる。また、車両１におけるインレット３１の近傍には、解除スイッチ７６が設けられている。解除スイッチ７６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、車外照合が成立した旨を確認した状態において、解除スイッチ７６が操作された旨を認識すると、ソレノイド４２に通電して給電プラグ１０をアンロック状態に切り替える。これにより、給電プラグ１０をインレット３１から抜き出すことが可能となる。

次に、給電プラグ１０、インレット３１及びロック構造４１の具体的構成について図２及び図３を参照しつつ説明する。
＜給電プラグ＞
図３に示されるように、給電プラグ１０の内部には、インレット３１に挿入される円筒状の嵌着部１４が形成されている。この嵌着部１４は、給電プラグ１０の先端から突出している。嵌着部１４の内部には、給電プラグ１０をインレット３１に電気的に繋ぐ複数の接続端子（図示略）が設けられている。接続端子は、電力線を介して外部電源６１に接続されてその送電経路となるパワー端子や、充電スイッチ６２に信号線を介して接続されて、そこからの信号の通信経路となる制御端子を備える。なお、接続ケーブル１２は、これら電力線及び信号線が絶縁体で被覆されてなる。

また、図３に示すように、給電プラグ１０の内部には、給電プラグ１０の長手方向（左右方向）に延出するロックアーム１８が設けられている。このロックアーム１８は、その長手方向の略中央に位置する回動軸１７を中心として回動可能である。ロックアーム１８の先端部には係止爪１６が形成されている。ロックアーム１８の係止爪１６と反対側の端部には、給電プラグ１０の外部に露出する操作部１９が形成されている。係止爪１６には、その先端が下側に屈曲されてなる屈曲部１６ａが形成されている。

ロックアーム１８と給電プラグ１０の内周面との間には付勢ばね１５が設けられている。付勢ばね１５は、給電プラグ１０内における回動軸１７及び係止爪１６間に設けられている。従って、付勢ばね１５は、ロックアーム１８を、回動軸１７を中心として右回りに付勢する。通常、係止爪１６は付勢ばね１５が伸長した状態における初期位置に保たれる。ロックアーム１８と給電プラグ１０の内周面との間には隙間があるので係止爪１６は付勢ばね１５の弾性力に抗して左方向へ回転可能である。すなわち、操作部１９が押圧操作されることで、係止爪１６は付勢ばね１５の弾性力に抗して回動軸１７を中心として図３に示される初期位置から上側に変位し、操作力が解除されると付勢ばね１５の弾性力により初期位置に戻る。
＜インレット＞
図３に示すように、インレット３１には、筒状の挿込口３３が形成されている。挿込口３３は、給電プラグ１０の嵌着部１４が挿し込み可能に形成されている。挿込口３３の内部には接続端子（図示略）が設けられている。接続端子は、コンバータ６に電力線を介して接続されて外部電源６１からの送電経路となるパワー端子や、充電ＥＣＵ７５に信号線を介して接続されて充電スイッチ６２からの信号の通信経路となる制御端子を備える。

嵌着部１４が挿込口３３に挿し込まれたとき、嵌着部１４の接続端子及び挿込口３３の接続端子は電気的に接続された状態となる。すなわち、この状態においては、電力線を介して外部電源６１からの電力がバッテリ４に供給可能となり、信号線を介して充電スイッチ６２からの信号が充電ＥＣＵ７５に出力可能となる。

図３に示すように、挿込口３３の外周面には、直方状の係止部２１が形成されている。係止部２１は、挿込口３３の基端側（図３右側）に向かうにつれて挿込口３３の周面を基準とする高さが大きくなる傾斜面２１ａと、挿込口３３の周面に略垂直をなす係止面２１ｂとを有する。傾斜面２１ａは給電プラグ１０側に、係止面２１ｂは車両１側にそれぞれ形成されている。詳しくは、後述するが、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたとき、係止爪１６は係止部２１に係止される。インレット３１における係止部２１の右側には係止爪１６の接近を検出する検知センサ４０が設けられている。検知センサ４０は、係止爪１６の接近に応じた信号を充電ＥＣＵ７５に出力する。充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０の検出結果に基づき、係止爪１６が係止部２１に係止されているか否か、ひいては給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれた否かを認識することができる。なお、係止爪１６及び係止部２１等が給電プラグ１０のインレット３１からの引き抜きを規制するプラグ保持機構に相当する。
＜ロック構造＞
ロック構造４１は、図３に示すように、インレット３１の上部にそれと一体で形成されるケース３５内に設けられている。

ロック構造４１の前述したソレノイド４２は、吸引型のソレノイドが採用されている。具体的には、ソレノイド４２は、その本体４３から突出した棒状のプランジャ４４を備える。プランジャ４４の外周には、付勢ばね４５が設けられている。ソレノイド４２の本体４３は、ケース３５内のインレット３１の周面における最も車両側（図３の右側）の部位に形成される設置部３９に固定されている。設置部３９は、インレット３１の周面を基準として係止部２１よりも高く形成されている。プランジャ４４は、係止部２１の上方において、インレット３１の軸方向に沿って変位する。

ソレノイド４２が通電されていない状態においては、プランジャ４４は、付勢ばね４５の弾性力によりその先端側に突出した状態となる。ソレノイド４２が通電されるとプランジャ４４が付勢ばね４５の弾性力に抗して本体４３に引き込まれ、再び通電が解除されると付勢ばね４５の弾性力によりプランジャ４４はその先端側に突出する。すなわち、ソレノイド４２の通電が継続される期間においてのみ、プランジャ４４が本体４３に引き込まれた状態が維持される。

図３に示すように、ケース３５の内部において、係止部２１の上方には、直方体状のスライドピース５６が左右方向にスライド可能に設けられている。スライドピース５６は、その面がプランジャ４４の軸方向に対して垂直に交わる向きに設けられる。また、スライドピース５６は、設置部３９に対向して設けられている。ここで、ケース３５には、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれる際、係止爪１６がその先端側から挿通される係止孔４９が形成されている。スライドピース５６は、この係止孔４９を介して挿入される係止爪１６の先端部に対応して位置している。

具体的には、図２に示すように、スライドピース５６のケース３５側の両側面には、プランジャ４４の軸方向に延びる凸部５７が形成されている。また、図３に示すように、ケース３５において、プランジャ４４を間に挟んで互いに対向する２つの内面には、左右方向に延びる凹部３５ａがそれぞれ形成されている。図３においては、一方の凹部３５ａのみ図示されている。凹部３５ａは、プランジャ４４に対応する範囲に亘ってその下側に形成されている。凹部３５ａには、凸部５７がその延びる方向へ摺動可能に嵌合されている。これにより、スライドピース５６は、凹部３５ａに沿って変位することが可能となる。

互いに対面するスライドピース５６及び設置部３９間には、コイル状のスライドスプリング５８が設けられている。このスライドスプリング５８の弾性力により、スライドピース５６は、常時左方（設置部３９から離間する方向）へ付勢される。スライドピース５６の左方への変位は、その設置部３９と反対側の側面の一部がケース３５の係止孔４９の周縁部に当接されることにより規制される。これにより、図３に示されるように、スライドピース５６は、ケース３５内における最左側の初期位置に保持される。給電プラグ１０のインレット３１への装着に伴い、スライドピース５６は、係止爪１６に押圧されることにより、スライドスプリング５８の弾性力に抗して右方へ変位する。給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれていない状態、すなわちスライドピース５６が初期位置に保たれている状態においては、スライドピース５６の下面は係止部２１の上面に接している。

また、図３に示すように、ケース３５の内部において、プランジャ４４の先端側であって、スライドピース５６の上方にはロックピース５０が設けられている。図２に示すように、ロックピース５０には、略四角柱状の案内部５１が形成されている。案内部５１におけるプランジャ４４の軸方向に延びる両側面には、同軸方向に対して直交する方向（上下方向）に延びる凸部５２が形成されている。図３に示すように、ケース３５において、プランジャ４４を挟んで互いに対向する２つの内面には、上下方向に延びる凹部３５ｂがそれぞれ形成されている。図３においては、一方の凹部３５ｂのみ図示されている。これら凹部３５ｂは、プランジャ４４の先端側に設けられるとともに、凸部５２が摺動可能に形成されている。凸部５２は、ケース３５の凹部３５ｂに沿って上下に変位する。これにより、ロックピース５０はプランジャ４４の先端側を上下方向に変位することが可能となる。図２に併せ示されるように、案内部５１の上面には、スプリング穴５４が形成されている。このスプリング穴５４の底面及びケース３５の内頂面間には、コイル状のロックスプリング５５が設けられている。ロックピース５０は、ロックスプリング５５の弾性力によりインレット３１側（下方）に付勢される。ロックピース５０の下方への変位は、ロックピース５０の下面がスライドピース５６の上面に当接することにより規制される。

ロックピース５０は、ロックスプリング５５の弾性力によりスライドピース５６を下方へ押圧しつつ、スライドピース５６の上下方向の長さ分だけ係止部２１の上面から離間した状態に保たれている。

また、ロックピース５０において、プランジャ４４に対向する側面の下部には規制部５３が設けられる。規制部５３は、プランジャ４４の軸方向に延びる板状に形成されている。ソレノイド４２が非通電状態のとき、図３に示すように、ロックピース５０の下面がスライドピース５６の上面に当接した状態において、プランジャ４４の先端面は、規制部５３の先端面に当接する。これにより、プランジャ４４は規制部５３によって本体４３からの完全な突出が阻害される。すなわち、プランジャ４４は完全な突出状態からわずかに本体４３に付勢ばね４５の弾性力に抗して押し込まれた状態に維持される。従って、このとき、規制部５３はプランジャ４４により給電プラグ１０側（図３左側）に付勢される。ロックピース５０は、凹部３５ｂに沿って上下方向に変位するため、プランジャ４４からの付勢力によって、その付勢方向に変位することはない。

図３に示されるように、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれていない状態においては、ロックピース５０及びスライドピース５６は、ケース３５の係止孔４９を内側から塞ぐ態様で位置している。すなわち、ロックピース５０及びスライドピース５６は、係止孔４９の蓋としても機能する。これにより、給電プラグ１０の非挿入時におけるごみ等の侵入が抑制される。このとき、ロックピース５０及びスライドピース５６の給電プラグ１０側の側面（係止孔４９からの露出面）は略同一面上に位置している。この図３に示される位置がロックピース５０及びスライドピース５６の初期位置となる。

ソレノイドが非通電状態にあって、初期位置におけるスライドピース５６は、係止孔４９に挿入された係止爪１６に押圧されることにより、ロックピース５０から外れる位置まで変位する。このとき、ロックピース５０はロックスプリング５５の弾性力によって下側に変位する。これにより、規制部５３とプランジャ４４との当接状態が解除され、プランジャ４４は付勢ばね４５の弾性力により案内部５１側へ変位して、規制部５３の上面に沿って完全に突出した状態となる。

次に、給電プラグ１０をインレット３１へ挿し込んだときのロック構造４１の作用について図３〜図６を参照しつつ説明する。なお、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれていない状態においてはソレノイド４２に通電はされていない。

図３に示すように、給電プラグ１０の嵌着部１４が挿込口３３に接近するのに伴い係止爪１６の屈曲部１６ａがスライドピース５６に接近する。そして、給電プラグ１０の嵌着部１４を挿込口３３に挿入していくと、係止爪１６の屈曲部１６ａは傾斜面２１ａを介して係止部２１を登っていく。係止爪１６が傾斜面２１ａを登るにつれてロックアーム１８は付勢ばね１５の付勢力に抗して左方向へ回転しつつ、やがて係止爪１６の先端がスライドピース５６に当接する。

さらに、給電プラグ１０が挿込口３３に押し込まれることで、図４に示すように、スライドピース５６は係止爪１６に押圧されることによりスライドスプリング５８の弾性力に抗してロックピース５０に対応する初期位置から規制部５３に対応する位置まで右側に変位する。このとき、ロックピース５０及び係止部２１の上面間には、スライドピース５６が右側に変位した分だけ係止爪１６の先端部が挿入されており、いままでスライドピース５６が受けていたロックピース５０からの付勢力を係止爪１６が分担して受けることになる。さらに、給電プラグ１０が押し込まれることで、図５に示すように、スライドピース５６は、スライドスプリング５８の弾性力に抗して、右側へ変位し規制部５３から外れた位置に至る。また、このとき、屈曲部１６ａは係止部２１の上面を経て係止面２１ｂを超える。すると、付勢ばね１５の付勢力により係止爪１６（ロックアーム１８）は右方向へ回転して下側に変位する。これにより、係止爪１６の屈曲部１６ａは係止部２１に係止される。この係止爪１６の下側への変位に伴い、ロックピース５０、ひいては規制部５３も下側に変位する。換言すると、このとき、ロックピース５０が下側に変位するように、ロックスプリング５５の弾性力は、付勢ばね４５の弾性力よりも大きく設定されている。ロックピース５０の下方への変位は、ロックピース５０が係止爪１６の上面に当接することにより規制される。そして、規制部５３が下方へ変位することにより、規制部５３とプランジャ４４との係合関係が解除される。これにより、プランジャ４４は、付勢ばね４５の弾性力により左方に変位して、完全に突出した状態となる。プランジャ４４の左方への変位は、その先端が案内部５１に当接することにより規制される。このとき、プランジャ４４の先端部は規制部５３の上面に位置する。プランジャ４４の先端部はロックピース５０によって係止孔４９からの露出が防止されている。

このプランジャ４４の先端部が規制部５３の上面に位置した状態においては、給電プラグ１０がロック状態とされる。具体的には、図５に示される状態で操作部１９が押圧された場合、係止爪１６を介してロックピース５０に上側への力が加わる。ロックピース５０は、その規制部５３の上面がプランジャ４４の先端に係止されることで上側への変位が規制される。このとき、プランジャ４４には、その軸方向に対して垂直方向に力が加わるものの、プランジャ４４は同垂直方向からの力に対して変位しない。このため、プランジャ４４は、ロックピース５０及び係止爪１６の上方への変位を規制する。従って、操作部１９を押し下げることができず、係止爪１６の係止状態を解除することができない。このように、給電プラグ１０をインレット３１に挿し込むだけで、自動で給電プラグ１０をロック状態とすることができる。従って、例えば給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたこと等を条件として給電プラグ１０をロック状態とする場合に比べて、より迅速に給電プラグ１０をロック状態とすることができ、セキュリティ性を向上させることができる。さらに、給電プラグ１０をロック状態とする際にはソレノイド４２に通電する必要がないため、例えば、電気系統の故障時においても確実に給電プラグ１０をロック状態とすることができる。それに加えて、給電プラグ１０のロックに係る消費電力の低減を図ることができる。さらに、給電プラグ１０をロック状態とする際に、ソレノイド４２を通電する必要がなく、給電プラグ１０のロックに係る消費電力の低減を図ることができる。

前述のように、充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０を通じて係止爪１６が係止部２１に係止されたことを認識可能である。ここで、係止爪１６が係止部２１に係止されたときには、給電プラグ１０のインレット３１への挿し込みがなされて給電プラグ１０がロック状態となる。すなわち、充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０を通じて給電プラグ１０がロック状態となったことを認識できる。そして、充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０がロック状態となったことを認識したうえで、車外照合が成立した旨を認識すると充電可能状態となる。この充電可能状態において、充電ＥＣＵ７５は充電スイッチ６２のオン操作がされた旨の信号を受けるとバッテリ４の充電を開始する。

バッテリ４の充電が完了する等して、給電プラグ１０をインレット３１から取り出す際には、解除スイッチ７６が操作される。充電ＥＣＵ７５は、車外照合が成立した旨を確認した状態において、解除スイッチ７６が操作された旨を認識すると、ソレノイド４２に通電する。ソレノイド４２が通電されると、図５に示すように突出した状態にあるプランジャ４４が図６に示すように本体４３に引き込まれる。このプランジャ４４が引き込まれた状態においては、プランジャ４４の先端面と、規制部５３の先端面とが僅かに離間した状態となる。このように、プランジャ４４と規制部５３との係合状態が解除されるので、ロックピース５０はロックスプリング５５の弾性力に抗して上側へ変位可能となる。具体的には、操作部１９が押圧されると、ロックスプリング５５の弾性力に抗して係止爪１６はロックピース５０を上側に押し退ける。これにより、図６の２点鎖線で示すように、係止爪１６の係止状態が解除される。この状態を保ちつつ、給電プラグ１０を手前側に引っ張ることで給電プラグ１０をインレット３１から引き抜くことが可能となる。このように、ソレノイド４２に通電されているときには、給電プラグ１０はアンロック状態となる。

給電プラグ１０がインレット３１から引き抜かれると、係止爪１６の後退に伴いスライドピース５６はスライドスプリング５８の弾性力により初期位置に復帰し、ロックピース５０もロックスプリング５５の弾性力によりスライドピース５６の上面に当接した状態に復帰する。充電ＥＣＵ７５は、検知センサ４０を通じて係止爪１６の係止状態が解除されたときから一定時間経過後にソレノイド４２への通電を停止する。この一定時間経過は、操作部１９の操作から給電プラグ１０がインレット３１から完全に引き抜かれるまでに要すると予想される時間に設定される。これにより、再びプランジャ４４は付勢ばね４５の弾性力により本体４３から突出する方向へ変位し、規制部５３の先端面に当接した状態に維持される。従って、ロック構造４１は、先の図３に示したもとの状態に戻る。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）給電プラグ１０をインレット３１へ挿入する前においては、スライドピース５６は、ロックピース５０及び係止部２１間に位置する。また、プランジャ４４はロックピース５０側に付勢された状態で、ロックピース５０の規制部５３に当接している。そして、給電プラグ１０をインレット３１へ挿入する際、係止爪１６がスライドピース５６を設置部３９側に押圧する。そして、スライドピース５６は、ロックピース５０に対応する位置からロックピース５０を超えた位置まで変位する。すると、ロックピース５０及び係止部２１間にスライドピース５６が存在しなくなる。このとき、係止爪１６が係止部２１に係止されるとともに、ロックピース５０は係止爪１６に当接する位置まで係止部２１側に変位する。これに伴い、プランジャ４４と規制部５３との当接状態が解除され、プランジャ４４はロックピース５０側に変位し、その先端が規制部５３における係止部２１の反対側に位置する。このときの規制部５３とプランジャ４４との係合を通じて、ロックピース５０の係止部２１から離間する方向への変位が規制される。これにより、係止部２１による係止状態を解除する方向（上方向）への係止爪１６の動きが規制される。従って、給電プラグ１０の操作部１９が操作された場合であっても、係止爪１６が係止部２１に係止されて状態に保たれ、給電プラグ１０のインレット３１からの抜出が規制される。これにより、給電プラグ１０をインレット３１に挿し込むだけで、自動で給電プラグ１０をロック状態とすることができる。給電プラグ１０の挿入検知後に所定のロック動作を行う場合と異なり給電プラグ１０の挿入完了と同時にロック状態とする。従って、給電プラグ１０の装着後の僅かな時間での給電プラグ１０の取り外し等が抑制され、ロック構造４１におけるセキュリティ性を向上させることができる。

また、ロック状態とする際にソレノイド４２への通電が不要であるため、ソレノイド４２に通電できない状況においても、給電プラグ１０をロック状態とすることができる。さらに、給電プラグ１０のロックに係る消費電力の低減を図ることができる。

（２）ソレノイド４２を通じてプランジャ４４を引き込むだけで、給電プラグ１０をロック状態からアンロック状態に簡易に切り替えることができる。具体的には、ロック状態においては、プランジャ４４は突出してロックピース５０（規制部５３）との係合を通じてロックピース５０の係止部２１と反対側への動きを規制している。ソレノイド４２がプランジャ４４を引き込むことで、プランジャ４４と規制部５３との係合は解除されて、ロックピース５０は係止部２１と反対側に変位することが可能となる。従って、給電プラグ１０の操作部１９が操作されると、係止爪１６はロックピース５０とともに、係止部２１と反対側に変位する。これにより、係止爪１６が係止部２１に係止されて状態が解除される。この状態において、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。

（３）ソレノイド４２は、ロックピース５０に対して車両１側、すなわち、車外側から離間した位置に設置される。このため、例えば、係止孔４９を介した車外側から工具等によるソレノイド４２への攻撃を抑制することができる。

また、インレット３１の軸方向に沿ってロックピース５０及びソレノイド４２が配置される。従って、インレット３１の軸方向からみてロック構造４１をコンパクトに構成することができる。インレット３１の軸方向からみたときのロック構造４１のコンパクト化は特に以下の観点から有益である。インレット３１は、車両側部に凹状に形成される充電口内に設けられる。この充電口のサイズは予め決まっており、ロック構造４１のために充電口自体のサイズを変更することは現実的でない。そこで、ロック構造４１の各要素をインレット３１の軸方向に配列することで、充電口のサイズに適したロック構造４１を備えたインレット３１を形成することができる。

（４）プランジャ４４が突出した状態において、ロックピース５０によって同プランジャ４４の先端の係止孔４９側への露出が防止されている。従って、不正に工具等で係止孔４９を介してプランジャ４４の先端側を操作して、アンロック状態とされることが防止される。従って、セキュリティ性を向上させることができる。また、給電プラグ１０がインレット３１に挿入されていないとき、係止孔４９がロックピース５０及びスライドピース５６により内側から閉塞される。これにより、工具等の係止孔４９内への侵入を妨害できるため、セキュリティ性を向上させることができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、充電ＥＣＵ７５は、車外照合が成立した旨を確認した状態において、解除スイッチ７６が操作された旨を認識したときから給電プラグ１０がインレット３１から引き抜かれるまでソレノイド４２に通電していた。ここで、ソレノイド４２に長時間に亘って通電し続けると発熱するおそれがある。そこで、充電ＥＣＵ７５は、タイマを備え、同タイマを通じて通電時間を計測する。充電ＥＣＵ７５は、この通電時間が一定時間を超えた場合、ソレノイド等の温度が低下するまで通電を停止してもよい。一定時間はソレノイドの温度が低下すると予想される時間に設定される。一定時間経過後には、ソレノイド４２に再び通電がなされる。

・上記実施形態においては、電子キーシステムとして、電子キー８０及び車両１間でリクエスト信号Ｓｒｑ及びＩＤコード信号Ｓｉｄの授受を介して行われる、いわゆる操作フリーキーシステムを採用していた。しかし、電子キー８０及び車両１間でのＩＤ照合が可能であれば、電子キー８０から車両１に単方向にリクエスト信号が送信されるワイヤレスキーシステムを採用してもよい。さらに、電子キーシステムを省略してもよい。この場合、例えば、メカニカルキーによって車両ドアが施錠されたとき、給電プラグ１０をロック状態とする。そして、メカニカルキーによって車両ドアが解錠されたとき、給電プラグ１０をアンロック状態とする。すなわち、車両ドアの施解錠状態に応じて給電プラグ１０のロック状態が切り替わる。本構成においては、例えば、インレット３１の近傍に第１のモード及び第２のモード間でモードの切り替えが可能とされる新たなスイッチを設ける。当該スイッチは、例えば、プッシュ式のスイッチであって、操作毎に充電ＥＣＵ７５においてモードが切り替わる。充電ＥＣＵ７５は、第１のモードにあるとき、車両ドアの施解錠状態に連動して給電プラグ１０のロック状態を切り替える。また、充電ＥＣＵ７５は、第２のモードにあるとき、給電プラグ１０のロック状態を車両ドアの施解錠状態に連動させない。すなわち、ユーザは、車両ドアの施解錠状態のみを切り替えたいときには、当該スイッチを第２のモードとする。これにより、利便性が向上する。

以上のような、車両ドアの施解錠状態に基づき給電プラグ１０のロック状態を切り替える構成は、メカニカルキーを採用した場合に限らず、上記実施形態の電子キーシステム及びワイヤレスキーシステムにおいても採用することができる。

・上記実施形態においては、検知センサ４０は、近接センサであったが、係止爪１６が係止部２１に係止されているか否かを監視可能であれば、例えば押圧センサ等であってもよい。押圧センサは、係止爪１６が係止部２１に係止されてときに押圧される位置に設ける。

・上記実施形態においては、ロックピース５０は、ロック状態においてプランジャ４４の先端部の係止孔４９側への露出が防止される形状、すなわち略Ｌ字状に形成されていた。しかし、プランジャ４４の突出によりロックピース５０の上側への変位が規制されれば、ロックピース５０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、略直方状に形成されてもよい。

・上記実施形態においては、ソレノイド４２の本体４３は、ケース３５内において最も車両側（図３の右側）における設置部３９に設置されていた。しかし、ソレノイド４２の設置位置はこれに限定されるものではない。例えば、プランジャ４４が図３の紙面方向において、規制部５３に当接するようにしてもよい。この場合、プランジャ４４が図３の紙面方向へ延びるようにソレノイド４２を設ける。

・上記実施形態においては、ソレノイド４２は吸引型のソレノイドが採用されていた。しかし、プランジャ４４を進退運動させることができれば、吸引型に限らず、さらにソレノイドに限らない。例えば、自己保持型のソレノイドを採用してもよいし、モータを採用してもよい。モータを採用した場合には、その出力軸の回転運動をプランジャの直線運動に変換する変換機構を構成する必要がある。

さらに、ソレノイド４２等のアクチュエータを省略して構成してもよい。この場合、例えば、プランジャ４４に相当する部材を付勢ばね４５で規制部５３側へ付勢した状態で規制部５３に当接させる。これにより、上記実施形態と同様に、給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたときには、給電プラグ１０をロック状態とすることができる。ロック状態からアンロック状態への切り替えは例えば手動で行う。すなわち、プランジャ４４に相当する部材に連動する操作部をユーザが操作可能な位置に設け、その操作部を操作することで、給電プラグ１０をアンロック状態とすることができる。セキュリティ性を考慮すると、この操作部は車内からのみ操作可能とすることが望ましい。

・上記実施形態においては、給電対象はハイブリッド式の車両であったが、給電対象は電気自動車であってもよい。また、給電プラグ１０を通じて給電が行われるものであれば、給電対象は車両に限定されない。

次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）請求項２〜４の何れか一項に記載のプラグロック構造において、前記アクチュエータは吸引型ソレノイドであって、前記吸引型ソレノイドの非通電状態においては前記プランジャは前記ロックピースに付勢するとともに、その状態から前記ロックピースが前記係止部側に変位したとき前記ロックピースと係合し、通電状態においては前記プランジャを前記ロックピースと係合した状態が解除される位置まで変位されるプラグロック構造。

同構成によれば、給電プラグのロック状態を解除するときにのみ、吸引型ソレノイドを通電すればよい。従って、給電プラグのロックに係る消費電力を低減することができる。

１…車両、２…駆動輪、３…ハイブリッドシステム、１０…給電プラグ、１６…係止爪、２１…係止部、３１…インレット、３６…ソレノイド、４１…ロック構造、４４…プランジャ、５０…ロックピース、５１…案内部、５３…規制部、５６…スライドピース、６０…充電システム、７０…電子キーシステム、７１…照合ＥＣＵ、７５…充電ＥＣＵ、８０…電子キー。

Claims (4)

1. 給電対象に固定されるインレットに給電プラグが挿し込まれた状態において、同給電プラグに設けられる係止爪が前記インレットに形成される係止部に係止されることにより前記給電プラグを抜け止め状態とする一方で、同給電プラグに設けられる操作部の操作に連動して前記係止爪を前記係止部と反対側へ変位させてその係止状態を解除することにより前記給電プラグを引き抜き可能とするプラグ保持機構における前記操作部の操作を通じた前記係止爪の動作を規制するプラグロック構造において、
   前記係止部の頂面に配置されて前記給電プラグの挿入方向に沿って変位し、かつ当該挿入方向と反対方向へ付勢されるスライドピースと、
   前記スライドピースを前記係止部との間で挟む態様で設けられて前記挿入方向に直交する方向に沿って変位し、かつ前記係止部側へ付勢されるロックピースと、
   前記ロックピースが変位する方向に直交する方向に沿って変位し、かつ前記ロックピース側へ付勢された状態で同ロックピースに当接するプランジャと、を備え、
   前記給電プラグの前記インレットへの挿入時において前記係止爪を介して前記スライドピースが自身に加わる付勢力に抗して前記挿入方向へ前記ロックピースを超えて変位したとき、前記係止爪が前記係止部に係止されるとともに、前記ロックピースが自身に加わる付勢力により前記係止部側に変位して前記係止爪の前記係止部と反対側の部分に当接する一方、前記プランジャは、自身に加わる付勢力により前記ロックピース側へ変位して前記ロックピースとの係合を通じて前記係止爪の前記係止部と反対側への変位を規制するプラグロック構造。
2. 請求項１に記載のプラグロック構造において、
   前記プランジャをそれに加わる付勢力に抗して前記ロックピースと反対側へ変位させるアクチュエータを備えたプラグロック構造。
3. 請求項２に記載のプラグロック構造において、
   前記係止爪を外部から前記係止部側へ挿通させる係止孔が形成されるとともに、前記プラグロック構造を覆うケースを備え、
   同ケース内において、前記アクチュエータの本体は前記ロックピースに対して前記挿入方向における給電対象側に設置されるプラグロック構造。
4. 請求項３に記載のプラグロック構造において、
   前記ロックピースは、前記プランジャを前記係止孔側から覆う形状でなるプラグロック構造。

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