JP6009528B2 - 充電用インレット - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、充電用インレットに関する。

従来より、電気自動車やハイブリッド車に搭載される受電装置として、例えば特開２０１３−１７５４０８号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。この受電装置はバッテリを充電する際に充電施設側の給電プラグが差し込まれる装置であって、車体に取り付けられるボックス、そのボックスに取り付けられるボデー、そのボデーに組み付けられるインレットを備えている。給電プラグは、ボデーの筒状部に差し込まれるようになっており、ボデーには、筒状部に差し込まれた給電プラグを当該筒状部から抜けなくするケーブルロックが一体的に設けられている。ケーブルロックには、ロックレバーが揺動可能に軸支されており、充電が開始されると、アクチュエータが駆動され、ロックレバーがロック位置に固定されることで給電プラグの引き抜きが阻止されるようになっている。

特開２０１３−１７５４０８号公報

しかしながら、上記の給電装置では、アクチュエータをケーブルロックに取り付けるのに専用の工具を必要とするため、取付作業が煩雑になる。そこで、アクチュエータの取付作業を容易にすべく、ケーブルロックをボデーから切り離し、予めアクチュエータをケーブルロックに組み込んでおき、このケーブルロックをケーブルロックピンを用いてボデーに対して後から簡易に取り付ける方法が考案されている。このようにすれば、ケーブルロックピンをボデーに差し込むだけでよいから、専用の工具を必要としないで済む。

ケーブルロックピンは、例えば対向配置された一対のロックピンが連結部によって連結されることで略門形をなすものとされている。一方、ボデーは、ケーブルロックが取り付けられるケーブルロック装着部を有し、このケーブルロック装着部は、一対のロックピンが差し込まれる一対のロック孔と、連結部に係止することでケーブルロックピンを抜け止めするピンロックとを備えた構成とされている。このようなピンロックは片持ち状に構成され、ロックピンの差込方向と直交する方向に揺動可能とされている。

ところが、ケーブルロックピンを用いる方法では、車両が振動すると、振動がケーブルロック装着部に伝わってケーブルロックピンがロックピンの差込方向と直交する方向に振動し、ケーブルロックピンがピンロックに接触することでピンロックも振動するため、最悪の場合、ピンロックが破損してケーブルロックピンがケーブルロック装着部から外れるおそれがある。

本明細書によって開示される充電用インレットは、ケーブルロックが装着されるケーブルロック装着部を有する充電用インレットであって、ケーブルロック装着部は、ケーブルロックピンが差し込まれるロック孔を有するロック壁と、前記ケーブルロックピンに係止することで同ケーブルロックピンを抜け止めするピンロックと、前記ケーブルロックピンが前記ピンロックに近づく方向に変位した際に同ケーブルロックピンが同ピンロックに接触しない位置で同ケーブルロックピンに当接することで同ケーブルロックピンの変位を抑制する変位抑制部とを有している構成とした。

このような構成によると、変位抑制部によってケーブルロックピンの変位が抑制され、ケーブルロックピンがピンロックに接触しないようになっているため、車両が振動した場合にケーブルロックピンが振動しても、ケーブルロックピンの振動がピンロックに直接伝わらないため、ピンロックの破損を防ぐことができ、ひいてはケーブルロックピンおよびケーブルロックがケーブルロック装着部から外れることを防ぐことができる。

本明細書によって開示される充電用インレットは、以下の構成としてもよい。
前記ケーブルロックピンは全体として略門形をなし、対向配置された一対のロックピンと、これらのロックピンを連結する被ロック部とを備えて構成され、前記ロックピンが前記ロック孔に差し込まれ、前記被ロック部が前記ピンロックによって係止される構成としてもよい。
このような構成によると、一対のロックピンをそれぞれロック孔に差し込むことによって被ロック部の姿勢が安定し、ロック部によって被ロック部が係止された状態に保持しやすくなる。

前記ピンロックは、片持ち状に延びて撓み可能なアーム部と、このアーム部の先端部に設けられ、前記被ロック部に係止するロック部とを備えて構成されているものとしてもよい。
このようにすると、被ロック部がアーム部には接触しないものの、ロック部に係止されるようにピンロックの形状を設定すればよい。

前記変位抑制部は、前記被ロック部を支持する一対の支持壁を備えて構成され、前記被ロック部が前記支持壁に支持された状態では前記アーム部と前記被ロック部の対向面間に隙間が確保されている構成としてもよい。
このような構成によると、一対の支持壁によって被ロック部を支持することができ、ケーブルロックピンに振動が伝わった場合に被ロック部がアーム部に接触することを防止できる。

前記変位抑制部は、前記一対の支持壁を連結する連結壁をさらに備え、前記アーム部は、前記連結壁に接触するまで撓んだ後、少なくとも前記ロック部が前記被ロック部に係止可能な高さまで復帰する構成とした。
このような構成によると、アーム部に外力が加わり、アーム部が連結壁に接触するまで撓んで塑性変形した場合でも、ロック部が被ロック部に係止可能な高さまでアーム部が復帰するように連結部を設けているため、ケーブルロックピンが外れることを防止できる。

本明細書によって開示される充電用インレットによれば、ピンロックの破損を防ぐことができ、ひいてはケーブルロックピンおよびケーブルロックがケーブルロック装着部から外れることを防ぐことができる。

実施形態における充電用インレットの側面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 ハウジングの正面図 図３におけるＢ−Ｂ線断面図 ハウジングの側面図 ハウジングの平面図 ケーブルロックピンの平面図 ケーブルロックピンがピンロックによって抜け止めされている状態を示した断面図 図８における要部拡大断面図 変位抑制部の効果を説明するため、比較として示した断面図

＜実施形態＞
実施形態を図１から図１０の図面を参照しながら説明する。本実施形態における充電用インレット１０は、電気自動車やハイブリッド車に搭載される接続装置である。この充電用インレット１０は、バッテリを充電する際に、図示しない充電コネクタが前方から接続されるようになっている。図１に示すように、充電用インレット１０は、ケーブルロック５０が上方から装着されるケーブルロック装着部３０を有するハウジング２０と、ケーブルロック装着部３０に後方から差し込まれるケーブルロックピン４０とを備えて構成されている。

ハウジング２０は合成樹脂製であって、図３に示すように、充電コネクタが嵌合するコネクタ嵌合部２１と、このコネクタ嵌合部２１の外周面から張り出して設けられた取付板２２とを備えている。コネクタ嵌合部２１は、内筒部２３と、この内筒部２３の周囲に配された外筒部２４とを有し、内筒部２３と外筒部２４の間に充電コネクタのフード部が進入するようになっている。また、内筒部２３の内部には、複数の端子が収容される複数のキャビティ２５が設けられている。

内筒部２３の上端部には、嵌合ロック部２６が設けられている。この嵌合ロック部２６には、充電コネクタに設けられたロックレバー（図示せず）の先端部分が係止するようになっている。ロックレバーの先端部分が嵌合ロック部２６に係止することで、充電コネクタがコネクタ嵌合部２１に嵌合した状態に保持される。

コネクタ嵌合部２１は、図５に示すように、取付板２２を前後方向に貫通する態様で設けられている。コネクタ嵌合部２１のうち取付板２２よりも後方に突出した部分に、ケーブルロック装着部３０が設けられている。ケーブルロック装着部３０は、嵌合ロック部２６の後方であってコネクタ嵌合部２１の上端部に位置している。ケーブルロック装着部３０は、図６に示すように、上方に開口する箱状とされ、対向配置された左右一対のロック壁３１と、これらのロック壁３１の間に配された底壁３２とを備えている。この底壁３２には、ケーブルロック５０に内蔵されたアクチュエータの可動軸が挿通される挿通孔３３が上下方向に貫通して設けられている。

ケーブルロック５０は、充電の開始後に充電コネクタが不正に引き抜かれることを防ぐため、充電コネクタをコネクタ嵌合部２１から離脱できなくするための安全装置である。アクチュエータの可動軸はケーブルロック装着部３０の挿通孔３３に通された状態でロック解除許容位置とロック解除禁止位置との間を上下動可能とされている。ロック解除禁止位置では、アクチュエータの可動軸がコネクタ嵌合部２１内に進入し、ロックレバーの先端部分がアクチュエータの可動軸の下端部に当接することで、ロックレバーの解除操作が阻止される。一方、ロック解除禁止位置では、ロックレバーの先端部分が当接しない高さ位置にアクチュエータの可動軸が退避しているため、ロックレバーの解除操作が許容される。

挿通孔３３の孔縁部には、図４に示すように、円筒部３４が上方に突出して設けられている。したがって、アクチュエータの可動軸は、円筒部３４の内部、挿通孔３３を通ってコネクタ嵌合部２１内に進入することになる。また、円筒部３４の外側面には、片持ち状をなすピンロック３５が後方に突出する態様で設けられている。このピンロック３５は、前後方向に延びて上下方向に撓み可能なアーム部３５Ａと、このアーム部３５Ａの先端部から上方に突出して設けられたロック部３５Ｂとを備えて構成されている。アーム部３５Ａが撓むことで、ロック部３５Ｂが上下方向に揺動変位可能とされている。アーム部３５Ａの上面とロック部３５Ｂの前面（円筒部３４に対向する面であって次述する被ロック部４２との係止面）とはほぼ直交する配置とされている。

ケーブルロックピン４０は、図７に示すように、金属製のピンを２箇所で直角に曲げ加工することによって全体として略門形に成形したものである。このケーブルロックピン４０は、対向配置された一対のロックピン４１と、これらのロックピン４１を連結する被ロック部４２とを備えて構成されている。なお、ロックピン４１の先端部は先細り形状とされている。

一方、図２に示すように、ロック壁３１は凹形状をなし、凹んだ部分の前後両側にはロックピン４１を通す前後一対のロック孔３１Ａが設けられている。前側のロック孔３１Ａにはロックピン４１の先端部が差し込まれ、後側のロック孔３１Ｂにロックピン４１の基端部が前後方向に貫通した状態で差し込まれている。被ロック部４２は、ピンロック３５のロック部３５Ｂによって後方から係止されている。これにより、ケーブルロックピン４０がケーブルロック装着部３０に保持されている。ロックピン４１は、ロック壁３１の凹んだ部分（前側のロック孔３１Ａと後側のロック孔３１Ｂの間）で露出しており、この露出部分がケーブルロック５０をケーブルロック装着部３０から抜けないように保持する部分とされている。

さて、ピンロック３５の左右両側には、一対の支持壁３６が設けられている。これらの支持壁３６は対向状態で配され、各ロック壁３１の後面から後方に張り出す態様で設けられている。図５に示すように、支持壁３６には後方に開口する形態をなすガイド孔３７が設けられている。このガイド孔３７は、ケーブルロックピン４０の被ロック部４２を後方から進入させるための孔である。また、ガイド孔３７の開口部における上下の角部は、被ロック部４２をガイド孔３７に誘い込むため、テーパ状に形成されている。被ロック部４２がガイド孔３７に収容されると、被ロック部４２はガイド孔３７の内周面によって支持される。

被ロック部４２がピンロック３５のアーム部３５Ａに最も近づいたとき、すなわち被ロック部４２がガイド孔３７の内周面における下面によって支持されたときには、図９に示すように、被ロック部４２がアーム部３５Ａの上面に接触せず、アーム部３５Ａの上面と被ロック部４２の下端との対向面間に隙間が確保されるようになっている。したがって、車両の振動によってケーブルロックピン４０が上下方向に振動した場合でも、被ロック部４２がアーム部３５Ａに接触しない位置に留められ、被ロック部４２の下方への変位が抑制される。よって、被ロック部４２の振動がアーム部３５Ａに伝わってピンロック３５が破損することを回避できる。

一方、支持壁３６を設けなかった場合には、図１０に示すように、充電用インレット１のアーム部２の上面によって被ロック部４２が直接支持されることになる。このため、ケーブルロックピン４０が上下方向に振動すると、これに伴ってアーム部２も上下方向に振動し、最悪の場合、アーム部２が破損し、ケーブルロックピン４０がケーブルロック装着部３から外れるおそれがある。その点、本実施形態の充電用インレット１０では、ピンロック３５の破損を防止できるため、ケーブルロックピン４０がケーブルロック装着部３０から外れるおそれはない。

また、一対の支持壁３６は、連結壁３８によって連結されている。この連結壁３８はアーム部３５Ａの下方においてほぼ平行に配されている。連結壁３８は、アーム部３５Ａが外力を受けて過度に撓み変形した際に破損することを防止する過度撓み防止壁としての役割と、各支持壁３６が倒れ込むことを防止する補強壁としての役割とを有している。アーム部３５Ａが連結壁３８に接触する程度に撓むと、アーム部３５Ａが塑性変形することによって自然状態の高さ位置まで復帰しないこともあり得る。そのような場合であっても、ロック部３５Ｂが被ロック部４２に係止可能な高さ位置までアーム部３５Ａが復帰するように連結壁３８の高さ位置が設定されている。したがって、仮にアーム部３５Ａが塑性変形するような事態が生じても、ケーブルロックピン４０がケーブルロック装着部３０から外れることはないものとされている。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、ケーブルロック５０の下端部をケーブルロック装着部３０に対して上方から装着する。次に、ケーブルロックピン４０をケーブルロック装着部３０に対して後方から装着する。このとき、各ロックピン４１は、各ロック壁３１のロック孔３１Ａ、３１Ｂに後方から進入していく。そして、被ロック部４２がロック部３５Ｂに差しかかると、被ロック部４２によってロック部３５Ｂが下方に変位するとともに、アーム部３５Ａが撓み変形する。そして、被ロック部４２がロック部３５Ｂを乗り越えると同時に、アーム部３５Ａが弾性的に復帰し、ロック部３５Ｂが被ロック部４２に対して後方から係止した状態になる。このようにして、ケーブルロックピン４０がケーブルロック装着部３０に保持されるとともに、このケーブルロックピン４０によってケーブルロック５０がケーブルロック装着部３０に保持される。

次に、充電コネクタをコネクタ嵌合部２１に嵌合させると、充電コネクタのロックレバーが嵌合ロック部２６に係止することで充電コネクタがコネクタ嵌合部２１に保持される。そして、充電が開始されると、アクチュエータの可動軸がロック解除許容位置からロック解除禁止位置へ移動し、ロックレバーの解除操作が禁止される。この後、充電が停止すると、アクチュエータの可動軸がロック解除禁止位置からロック解除許容位置へ移動し、ロックレバーの解除操作が許容される。したがって、充電コネクタをコネクタ嵌合部２１から離脱させることが可能になる。

以上のように本実施形態では、変位抑制部（支持壁３６）によってケーブルロックピン４０の変位が抑制され、ケーブルロックピン４０がピンロック３５に接触しないようになっているため、車両が振動した場合にケーブルロックピン４０が振動しても、ケーブルロックピン４０の振動がピンロック３５に直接伝わらないため、ピンロック３５の破損を防ぐことができ、ひいてはケーブルロックピン４０およびケーブルロック５０がケーブルロック装着部３０から外れることを防ぐことができる。

ケーブルロックピン４０は全体として略門形をなし、対向配置された一対のロックピン４１と、これらのロックピン４１を連結する被ロック部４２とを備えて構成され、ロックピン４１がロック孔３１Ａ、３１Ｂに差し込まれ、被ロック部４２がピンロック３５によって係止される構成としてもよい。
このような構成によると、一対のロックピン４１をそれぞれロック孔３１Ａ、３１Ｂに差し込むことによって被ロック部４２の姿勢が安定し、ロック部３５Ｂによって被ロック部４２が係止された状態に保持しやすくなる。

ピンロック３５は、片持ち状に延びて撓み可能なアーム部３５Ａと、このアーム部３５Ａの先端部に設けられ、被ロック部４２に係止するロック部３５Ｂとを備えて構成されているものとしてもよい。
このようにすると、被ロック部４２がアーム部３５Ａには接触しないものの、ロック部３５Ｂに係止されるようにピンロック３５の形状を設定すればよい。

変位抑制部は、被ロック部４２を支持する一対の支持壁３６を備えて構成され、被ロック部４２が支持壁３６に支持された状態ではアーム部３５Ａと被ロック部４２の対向面間に隙間が確保されている構成としてもよい。
このような構成によると、一対の支持壁３６によって被ロック部４２を支持することができ、ケーブルロックピン４０に振動が伝わった場合に被ロック部４２がアーム部３５Ａに接触することを防止できる。

変位抑制部は、一対の支持壁３６を連結する連結壁３８をさらに備え、アーム部３５Ａは、連結壁３８に接触するまで撓んだ後、少なくともロック部３５Ｂが被ロック部４２に係止可能な高さまで復帰する構成とした。
このような構成によると、アーム部３５Ａに外力が加わり、アーム部３５Ａが連結壁３８に接触するまで撓んで塑性変形した場合でも、ロック部３５Ｂが被ロック部４２に係止可能な高さまでアーム部３５Ａが復帰するように連結部３８を設けているため、ケーブルロックピン４０が外れることを防止できる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では略門形をなすケーブルロックピン４０を例示しているものの、ケーブルロックピンの形状は門形に限定されず、例えばＬ字形のケーブルロックピンとしてもよい。

（２）上記実施形態では片持ち状をなすアーム部３５Ａを備えたピンロック３５を例示しているものの、両持ち状をなすアーム部を備えたピンロックであってもよい。

（３）上記実施形態では一対の支持壁３６によって被ロック部４２を支持しているものの、ロック孔を小さくすることで被ロック部４２の変位を抑制してもよい。

（４）上記実施形態ではガイド孔３７を設けて被ロック部４２の案内をしているものの、少なくとも被ロック部４２を支持する支持面があればよく、ガイド孔として構成しなくてもよい。

（５）上記実施形態では連結壁３８によって各支持壁３６を補強しているものの、必ずしも連結壁３８を設けなくてもよく、十分な強度をもつロック壁の一部として支持壁を構成してもよい。

（６）上記実施形態ではアーム部３５Ａが連結壁３８に接触するまで撓むと、アーム部３５Ａが塑性変形するものを例示したが、アーム部が連結壁に接触するまで撓んでも、アーム部が塑性変形せず、アーム部の過度な弾性変形を防止することができるものとしてもよい。

１０…充電用インレット
３０…ケーブルロック装着部
３１…ロック壁
３１Ａ、３１Ｂ…ロック孔
３５…ピンロック
３５Ａ…アーム部
３５Ｂ…ロック部
３６…支持壁（変位抑制部）
３８…連結壁
４０…ケーブルロックピン
４１…ロックピン
４２…被ロック部
５０…ケーブルロック

Claims (5)

1. ケーブルロックが装着されるケーブルロック装着部を有する充電用インレットであって、
   ケーブルロック装着部は、ケーブルロックピンが差し込まれるロック孔を有するロック壁と、前記ケーブルロックピンに係止することで同ケーブルロックピンを抜け止めするピンロックと、前記ケーブルロックピンが前記ピンロックに近づく方向に変位した際に同ケーブルロックピンが同ピンロックに接触しない位置で同ケーブルロックピンに当接することで同ケーブルロックピンの同ピンロック側への変位を抑制する変位抑制部とを有している充電用インレット。
2. 前記ケーブルロックピンは全体として略門形をなし、対向配置された一対のロックピンと、これらのロックピンを連結する被ロック部とを備えて構成され、前記ロックピンが前記ロック孔に差し込まれ、前記被ロック部が前記ピンロックによって係止される請求項１に記載の充電用インレット。
3. 前記ピンロックは、片持ち状に延びて撓み可能なアーム部と、このアーム部の先端部に設けられ、前記被ロック部に係止するロック部とを備えて構成されている請求項２に記載の充電用インレット。
4. 前記変位抑制部は、前記被ロック部を支持する一対の支持壁を備えて構成され、前記被ロック部が前記支持壁に支持された状態では前記アーム部と前記被ロック部の対向面間に隙間が確保されている請求項３に記載の充電用インレット。
5. 前記変位抑制部は、前記一対の支持壁を連結する連結壁をさらに備え、前記アーム部は、前記連結壁に接触するまで撓んだ後、少なくとも前記ロック部が前記被ロック部に係止可能な高さまで復帰する請求項４に記載の充電用インレット。

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