電動(dòng)車輛的充電端口裝置制造方法
【專利摘要】在本發(fā)明的電動(dòng)車輛的充電端口裝置中，實(shí)現(xiàn)通過限制部件的動(dòng)作而對(duì)充電用連接器的卡合部和充電端口的被卡合部的卡合狀態(tài)的解除操作進(jìn)行限制的鎖止?fàn)顟B(tài)、和對(duì)其進(jìn)行容許的解鎖狀態(tài)。而且，鎖止機(jī)構(gòu)在使限制部件移動(dòng)至成為鎖止?fàn)顟B(tài)或者解鎖狀態(tài)的規(guī)定位置為止時(shí)，直至與規(guī)定位置相比的前側(cè)位置為止，通過電動(dòng)機(jī)施加扭矩，并且從前側(cè)位置至規(guī)定位置為止，通過在限制部件和車體側(cè)之間設(shè)置的搖擺彈簧而使限制部件移動(dòng)。
【專利說明】
電動(dòng)車輛的充電端口裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于對(duì)在車輛上搭載的電池進(jìn)行充電的電動(dòng)車輛的充電端口裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]作為與電動(dòng)車輛的充電端口裝置相關(guān)的技術(shù)，公開有一種在專利文獻(xiàn)I中所記載的技術(shù)。在該公報(bào)中，公開了一種將電動(dòng)汽車的充電端口和作為電力供給單兀的充電座連接的充電用連接器，通過具有與操作者的按鈕操作聯(lián)動(dòng)且自由轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的連桿41，并與充電接入口 11內(nèi)的突起34卡合，從而使得在充電中充電連接器和充電接入口不會(huì)脫離。此夕卜，還公開有如下結(jié)構(gòu)，即，為了避免在充電中充電線纜被拆下盜走，具有使連桿41無法旋轉(zhuǎn)的滑動(dòng)式鎖止桿(以下記為鎖止機(jī)構(gòu))。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-264847號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]此處，在通過電動(dòng)機(jī)使上述的鎖止機(jī)構(gòu)動(dòng)作的情況下，如果構(gòu)成為始終使電動(dòng)機(jī)和鎖止桿聯(lián)動(dòng)，則會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)、連桿機(jī)構(gòu)等施加過大的負(fù)載，在耐久性方面存在問題。
[0005]本發(fā)明是著眼于上述問題而提出的，其目的在于提供一種電動(dòng)車輛的充電端口裝置，其能夠避免充電端口和充電用連接器的連接在充電中意外地被解除，并且耐久性優(yōu)異。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的電動(dòng)車輛的充電端口裝置中，實(shí)現(xiàn)通過限制部件的動(dòng)作對(duì)充電用連接器的卡合部和充電端口的被卡合部的卡合狀態(tài)的解除操作進(jìn)行限制的鎖止?fàn)顟B(tài)和容許的解鎖狀態(tài)。而且，鎖止機(jī)構(gòu)在使限制部件移動(dòng)至成為鎖止?fàn)顟B(tài)或者解鎖狀態(tài)的規(guī)定位置為止時(shí)，直至與規(guī)定位置相比的前側(cè)位置為止，通過電動(dòng)機(jī)施加扭矩，并且從前側(cè)位置至規(guī)定位置為止，通過在限制部件和車體側(cè)之間設(shè)置的搖擺彈簧而使限制部件移動(dòng)。
[0007]發(fā)明的效果
[0008]因此，由于不是在限制部件的動(dòng)作范圍的整個(gè)區(qū)域中都通過電動(dòng)機(jī)而使限制部件動(dòng)作，所以能夠避免對(duì)限制單元作用過大的負(fù)載，能夠?qū)崿F(xiàn)耐久性的提高。此外，由于通過搖擺彈簧而進(jìn)行移動(dòng)，因此能夠?qū)σ?guī)定位置作用預(yù)緊力，能夠穩(wěn)定地維持規(guī)定位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是表示具有實(shí)施例1的電動(dòng)車輛的充電端口裝置的車輛的充電時(shí)的情況的概略圖。
[0010]圖2是表示實(shí)施例1的將充電用連接器和充電端口連接的狀態(tài)的概略剖面圖。
[0011]圖3是表示實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0012]圖4是表示實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的仰視圖。
[0013]圖5是表示實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造圖。
[0014]圖6是表示實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)的搖臂的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0015]圖7是實(shí)施例1的將充電用連接器和充電端口連接的狀態(tài)的概略斜視圖。
[0016]圖8是實(shí)施例1的將充電用連接器和充電端口連接的狀態(tài)的斜視圖。
[0017]圖9是表示實(shí)施例1的卡合部件和搖臂的位置關(guān)系的概略剖面圖。
[0018]圖10是表示實(shí)施例1的強(qiáng)制使卡合部件向離開方向動(dòng)作時(shí)的卡合部件和搖臂的位置關(guān)系的概略剖面圖。
[0019]圖11是實(shí)施例1的具有搖擺彈簧的部分的概略說明圖。
[0020]圖12是表示實(shí)施例1的搖擺彈簧的機(jī)械動(dòng)作的概略圖。
[0021]圖13是表示實(shí)施例1的搖擺彈簧及電動(dòng)機(jī)的扭矩作用范圍和搖臂的位置關(guān)系的特性圖。
[0022]標(biāo)號(hào)的說明
[0023]I 充電座
[0024]2 充電用連接器
[0025]4 充電端口
[0026]6 車載電池
[0027]7 鎖止機(jī)構(gòu)
[0028]8 鎖止機(jī)構(gòu)
[0029]9 罩部件
[0030]23卡合部件
[0031]23a解除按鈕
[0032]23c支撐點(diǎn)
[0033]23d 爪部
[0034]31發(fā)動(dòng)機(jī)罩
[0035]32充電蓋
[0036]41被插入部件
[0037]41a 凸部
[0038]71 搖臂
[0039]7 If最外徑部
[0040]71g俯視側(cè)端部
[0041]72固定螺釘
[0042]73鎖止致動(dòng)器
[0043]74a故障時(shí)強(qiáng)制操作用開口
[0044]74b支撐延伸設(shè)置部
[0045]74g罩部件

【具體實(shí)施方式】
[0046]〔實(shí)施例1〕
[0047]圖1是表示具有實(shí)施例1的電動(dòng)車輛的充電端口裝置的車輛的充電時(shí)的情況的概略圖。在車輛3的前方的比發(fā)動(dòng)機(jī)罩31更前方側(cè)，設(shè)有通過線纜43與在車輛3的地板上搭載的車載電池6電連接的充電端口 4。該充電端口 4設(shè)置在與輪胎輪拱33的上端大致相同的高度、且比側(cè)視鏡34低的位置，在非充電時(shí)利用充電蓋32閉塞。在充電座I上設(shè)置有電力供給用的充電用連接器2，在充電時(shí)，通過打開充電蓋32，將充電用連接器2插入并連接至充電端口 4而實(shí)施充電。另外，在實(shí)施例1的車輛中，具有在與快速充電器連接的情況下的快速充電端口、以及在利用家用電等進(jìn)行充電的情況下的通常充電端口這兩者，實(shí)施例1的情況是以通常充電端口為例進(jìn)行說明。這是由于在使用快速充電端口的情況下，是比較短時(shí)間的連接，如長(zhǎng)時(shí)間放置的情景比較少。另外，不言而喻，也可以在快速充電端口側(cè)具有鎖止機(jī)構(gòu)。
[0048]圖2是表示實(shí)施例1的將充電用連接器和充電端口連接的狀態(tài)的概略剖面圖。充電端口 4具有:被插入部件41，其經(jīng)由托架74在車輛側(cè)固定在車身結(jié)構(gòu)部件BI上，向該被插入部件41插入充電用連接器2 ;線纜43，其在車體內(nèi)側(cè)與被插入部件41連接；以及套管42，其覆蓋該線纜43的連接部。在被插入部件41的外周形成有凸部41a (被卡合部)，在被插入部件41的內(nèi)周形成有僅在與插入部22處于規(guī)定的位置關(guān)系時(shí)可插入的插入孔。
[0049]充電用連接器2是通常被廣泛設(shè)置的類型，是按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)而決定了形式、尺寸的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，通過操作者而與車輛的充電端口 4連接。充電用連接器2具有:把手部21，其用于使操作者進(jìn)行把持；插入部22，其插入車輛側(cè)的充電端口 4中；以及卡合部件23，其能夠通過操作者而與充電端口 4之間進(jìn)行卡合/解除。在將充電用連接器2與充電端口 4連接時(shí)，卡合部件23與在充電端口 4側(cè)設(shè)置的凸部41a卡合，從而限制充電用連接器2的向從充電端口 4中拔出的方向的移動(dòng)。
[0050]卡合部件23是以相對(duì)于充電用連接器2的殼體部件固定的支撐點(diǎn)23c為中心轉(zhuǎn)動(dòng)的部件。通過未圖示的彈性體將卡合部件23預(yù)緊為使解除按鈕23a位于圖2中的上方(爪部23d位于圖2中的下方)。在把手部21側(cè)的端部具有操作者在握持把手部21的狀態(tài)下能夠按壓的解除按鈕23a。另一方面，在插入部22側(cè)的端部具有與凸部41a卡合的爪部23d。爪部23d是具有曲面部23dl和臺(tái)階部23d2的鉤爪形狀，其中該曲面部23dl具有前端部分相對(duì)于插入方向?yàn)轫樆那?，該臺(tái)階部23d2相對(duì)于拔出方向?yàn)榧饨?。另一方面，凸?1a的成為車體外側(cè)的端面上形成有斜面41al，成為車體內(nèi)側(cè)的端面上形成有與拔出方向大致垂直的卡合面41a2，由此形成方向不同的凸形狀。
[0051]在將充電用連接器2插入充電端口 4中時(shí)，無需進(jìn)行特別的解除按鈕23a操作，爪部23d的前端部分的曲面部23dl越過凸部41a的斜面。之后，如果臺(tái)階部23d2通過卡合面41a2，則通過未圖示的彈性體的作用，爪部23d被向下方按壓，爪部23d和凸部41a卡合。另外，也可以一邊按壓解除按鈕23a —邊將充電用連接器2插入。由此，在操作者沒有操作解除按鈕23a的狀態(tài)下即使向拔出方向拉拽充電用連接器2，也由于臺(tái)階部23d2和卡合面41a2卡合而對(duì)向拔出方向的移動(dòng)進(jìn)行限制。在解除該卡合時(shí)，通過按下解除按鈕23a，而使卡合部件23以支撐點(diǎn)23c為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，通過使爪部23d與卡合面41a2相比向上方移動(dòng)而解除卡合。
[0052]圖3是表示實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖4是表示實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的仰視圖。
[0053]在充電端口 4的上方設(shè)有對(duì)卡合部件23的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行限制的鎖止機(jī)構(gòu)7。鎖止機(jī)構(gòu)7具有:搖臂71，其通過位于爪部23d從凸部41a離開的方向而實(shí)現(xiàn)對(duì)離開進(jìn)行限制的狀態(tài)(以下稱為鎖止?fàn)顟B(tài))，通過不位于離開方向而實(shí)現(xiàn)對(duì)離開不限制的狀態(tài)(以下稱為解鎖狀態(tài))；鎖止致動(dòng)器73，其驅(qū)動(dòng)該搖臂71 ;以及托架74，其固定支撐鎖止致動(dòng)器73及充電端口4的被插入部件41。
[0054]如圖3的側(cè)視圖和圖4的仰視圖所示，托架74具有:上面部74d，其通過螺栓74e固定支撐鎖止致動(dòng)器73 ;支撐延伸設(shè)置部74b，其從上面部74d延伸設(shè)置為覆蓋搖臂71的可動(dòng)范圍；側(cè)面部74c，其相對(duì)于上面部74d大致直角地彎曲，且被插入部件41等通過螺栓被安裝在該側(cè)面部74c上；以及罩部件74g，其從與上面部74d相對(duì)的一側(cè)安裝，且將鎖止致動(dòng)器73夾在該罩部件74g與上面部74d之間。上面部74d、鎖止致動(dòng)器73以及罩部件74g通過多個(gè)螺栓74e和螺母74f而組裝成一體。在上面部74d上，形成有能夠?qū)笫龅墓潭葆?2進(jìn)行操作的故障時(shí)強(qiáng)制操作用開口 74a(參照?qǐng)D2、7等)，操作者打開發(fā)動(dòng)機(jī)罩，能夠利用螺絲刀等進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，關(guān)于理由在后面論述。此外，在支撐延伸設(shè)置部74b和搖臂71之間設(shè)有對(duì)搖臂71的動(dòng)作進(jìn)行輔助的搖擺彈簧(toggle spring) 100。搖擺彈簧100從與搖臂71成為鎖止?fàn)顟B(tài)的位置相比位于前側(cè)的位置向成為鎖止?fàn)顟B(tài)的位置施加扭矩。同樣地，從與搖臂71成為解鎖狀態(tài)的位置相比位于前側(cè)的位置向成為解鎖狀態(tài)的位置施加扭矩。另外，關(guān)于搖擺彈簧100的詳細(xì)內(nèi)容在后面論述。
[0055]圖5是表示實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造圖。鎖止致動(dòng)器73具有:連接器部73a，其與外部電源及控制器連接；電動(dòng)機(jī)731，其基于指令信號(hào)而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；蝸桿732，其與電動(dòng)機(jī)731的轉(zhuǎn)子一體地旋轉(zhuǎn)；蝸輪734，其與蝸桿732嚙合而旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)齒輪734a，其與蝸輪734相比直徑小，且與蝸輪734具有相同的旋轉(zhuǎn)軸，與蝸輪734相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及從動(dòng)部件735，其與驅(qū)動(dòng)齒輪734a嚙合，在外周具有齒面。在蝸輪734的盤面上設(shè)有部分隆起的卡合凸部7341，在驅(qū)動(dòng)齒輪734a的外徑上形成有以大致扇形延伸出的被卡合部734al。如果蝸輪734旋轉(zhuǎn)，則卡合凸部7341也轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，在卡合凸部7341和被卡合部734al未卡合的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)齒輪734a不轉(zhuǎn)動(dòng)。如果卡合凸部7341和被卡合部734al卡合，則由此驅(qū)動(dòng)齒輪734a開始轉(zhuǎn)動(dòng)。該動(dòng)作在蝸輪734無論在圖5中按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的情況下，還是按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的情況下，都同樣地作用。
[0056]在實(shí)施例1中，形成為下述結(jié)構(gòu)，即，至與搖臂71成為鎖止?fàn)顟B(tài)或者解鎖狀態(tài)的位置相比前側(cè)位置為止通過電動(dòng)機(jī)731的扭矩使搖臂71轉(zhuǎn)動(dòng)，在此之后，S卩，至成為鎖止?fàn)顟B(tài)或者解鎖狀態(tài)的位置為止，利用搖擺彈簧100的扭矩使搖臂71轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，從動(dòng)部件735由于搖擺彈簧100的扭矩而進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，由于從動(dòng)部件735以及與從動(dòng)部件735 —體地動(dòng)作的被卡合部734al相對(duì)于與電動(dòng)機(jī)731 —體地動(dòng)作的蝸輪734的卡合凸部7341，向離開的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以電動(dòng)機(jī)731的運(yùn)動(dòng)不會(huì)影響該轉(zhuǎn)動(dòng)。通過如上述地構(gòu)成，即使假設(shè)在電動(dòng)機(jī)731中發(fā)生異常而無法旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，也能夠在通過手動(dòng)操作使搖臂71轉(zhuǎn)動(dòng)而解除時(shí)，容易地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，與搖擺彈簧100的關(guān)系會(huì)在后面論述。
[0057]從動(dòng)部件735具有:嚙合部735a，其為大致扇形，且在外周形成有齒面；以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸部735b，其與搖臂71成為一體地安裝。搖臂71是將轉(zhuǎn)動(dòng)軸部735b作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸而動(dòng)作的部件，換言之，是具有與充電用連接器2的插拔方向不同的方向，并且與卡合部件23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向不同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)由于搖臂71在規(guī)定角度范圍內(nèi)動(dòng)作即可，所以通過使用在局部具有齒面的從動(dòng)部件735，從而即使是較小的電動(dòng)機(jī)731，也能實(shí)現(xiàn)確保扭矩的動(dòng)作。另外，該鎖止致動(dòng)器73是在通常的車輛的自動(dòng)門鎖止機(jī)構(gòu)等中采用的部件，能夠通過直接使用這些部件而實(shí)現(xiàn)制造成本的降低。
[0058]圖6是表示實(shí)施例1的鎖止機(jī)構(gòu)的搖臂的結(jié)構(gòu)的俯視圖。搖臂71具有:安裝部710，其以相對(duì)于鎖止致動(dòng)器73的轉(zhuǎn)動(dòng)軸部735b不旋轉(zhuǎn)的方式安裝；以及圓筒狀的圓筒壁713，其覆蓋安裝部710的外周。在安裝部710的圓周上形成有三個(gè)位置的凹部712，通過將在轉(zhuǎn)動(dòng)軸部735b側(cè)形成的凸部嵌入該凹部712中，限制向旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)移動(dòng)。在安裝部710的中心形成貫通孔711，一體地固定搖臂71和轉(zhuǎn)動(dòng)軸部735的固定螺釘72貫穿該貫通孔711。該貫通孔711使搖臂71的上部和鎖止致動(dòng)器73側(cè)成為連通狀態(tài)，所以假設(shè)由于凍結(jié)等而搖臂71難以動(dòng)作，添加熱水而改善凍結(jié)狀態(tài)的情況下，還作為使熱水流通的流路而起作用，從而盡快改善凍結(jié)狀態(tài)。固定螺釘72通過在轉(zhuǎn)動(dòng)軸部735側(cè)設(shè)置的內(nèi)螺紋部而螺紋連接，由此轉(zhuǎn)動(dòng)軸部735和搖臂71 —體地動(dòng)作。
[0059]此處，將固定螺釘72的緊固方向設(shè)定為與搖臂71向鎖止解除方向轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同。即，這是由于即使在鎖止致動(dòng)器73中產(chǎn)生故障等，完全不能進(jìn)行解除動(dòng)作的情況下，也能夠通過擰緊該固定螺釘72而使搖臂71向解除方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0060]圖7是實(shí)施例1的將充電用連接器和充電端口連接的狀態(tài)的概略斜視圖。參照?qǐng)D7和圖2詳細(xì)說明，該固定螺釘72在故障時(shí)強(qiáng)制操作用開口 74a內(nèi)，設(shè)置為向發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)露出。為了打開發(fā)動(dòng)機(jī)罩，通常要對(duì)車室內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)罩解除操作桿進(jìn)行操作。如果能夠進(jìn)行該解除操作桿操作，則處于能夠簡(jiǎn)單地接入的位置，換言之，即使打開充電蓋32也是處于不能接入的位置。因此，設(shè)計(jì)為不能進(jìn)入車室內(nèi)的其他人不能隨意操作。此外，能夠利用在車載工具等中裝備有的十字螺絲刀等進(jìn)行簡(jiǎn)單地操作，所以能夠由操作者進(jìn)行解除。
[0061]從圓筒壁713向圖6中的左側(cè)延伸出板狀的臂部件71d。該臂部件71d設(shè)計(jì)為在前端擴(kuò)大為扇狀，在俯視觀察時(shí)與爪部23d重疊(相當(dāng)于位于卡合部件的離開方向時(shí))。在臂部件71d上，形成有用于實(shí)現(xiàn)輕量化的減重部71dl和用于確保必要的強(qiáng)度的肋714。
[0062]搖臂71由樹脂成型而成，如圖6所示，形成為在俯視觀察時(shí)上下不對(duì)稱的形狀。以下，在俯視觀察時(shí)，將連接搖臂71的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(搖臂71的厚度方向的中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸一致的點(diǎn))和在鎖止?fàn)顟B(tài)下卡合部件23的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(卡合部件23的寬度方向的中心和轉(zhuǎn)動(dòng)軸一致的點(diǎn))的線即軸線01作為基準(zhǔn)線，用點(diǎn)劃線描繪上下對(duì)稱的對(duì)稱假想線，基于與該對(duì)稱假想線的關(guān)系進(jìn)行說明。換言之，與軸線01相比位于下側(cè)的部分是從由鎖止機(jī)構(gòu)進(jìn)行的限制狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非限制狀態(tài)時(shí)，搖臂71脫離的區(qū)域。因此，將與軸線01相比位于下面的區(qū)域定義為脫離區(qū)域，將位于上面的區(qū)域定義為通過區(qū)域。
[0063]如果搖臂71在脫離區(qū)域和通過區(qū)域中是對(duì)稱形狀，則與爪部23d相比位于脫離區(qū)域側(cè)的部分存在較多。在該情況下，存在以下所示的問題。即，由于充電端口 4的位置設(shè)置在車輛的比較低的位置，所以可以想到如果其他車輛距離較近地行駛，則會(huì)卷起混合有顆粒狀的雪、泥水等，并飛散到充電端口 4上的情況。此外，可以想到下述情況，即在極低溫環(huán)境下進(jìn)行充電的情況下，這些飛散來的混合有顆粒狀的雪、泥水發(fā)生凍結(jié)，并以搖臂71的臂部件71d作為頂棚形成冰柱狀的障礙物。在該情況下，如果在脫離區(qū)域中臂部件71d的區(qū)域較大，則容易形成冰柱狀的障礙物等，即使輸出了鎖止解除指令，也有可能搖臂71的障礙物和爪部23d發(fā)生鉤掛，無法解除鎖止。
[0064]因此，從對(duì)稱假想線至爪部23d的附近為止將臂部件71d削掉較多。換言之，使臂部件71d存在于脫離區(qū)域中的面積71d3(以連接位于爪部23d的離開方向時(shí)的搖臂71的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和爪部23d的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的線為基準(zhǔn)，向限制狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向側(cè)的俯視面積)小于臂部件71d存在于通過區(qū)域中的面積71d2(以連接位于爪部23d的離開方向時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和爪部23d的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的線為基準(zhǔn)，向非限制狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向側(cè)的俯視面積)。因此，能夠使脫離區(qū)域中的頂棚部分變小，難以形成冰柱狀的障礙物等，所以能夠在鎖止解除時(shí)使搖臂71順利地動(dòng)作。特別地，能夠通過將在俯視觀察時(shí)與爪部23d重疊的區(qū)域最大限度地削掉，而可靠地限制爪部23d向離開方向的運(yùn)動(dòng)，更加降低形成障礙物的可能性。
[0065]然后，將搖臂71的最外徑部71f的俯視觀察時(shí)的形狀以軸線01為基準(zhǔn)線設(shè)為對(duì)稱的形狀。即，這是由于，如果考慮在通過鎖止致動(dòng)器73的動(dòng)作而搖臂71轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于故障等無法充分地轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，則確保最外徑部71f的長(zhǎng)度能夠更可靠地使搖臂71位于爪部23d的離開方向。
[0066]圖8是實(shí)施例1的將充電用連接器和充電端口連接的狀態(tài)的斜視圖。通過將充電用連接器2插入充電端口 4中，使鎖止機(jī)構(gòu)7動(dòng)作而搖臂71位于爪部23d的離開方向，即使按壓解除按鈕23a，爪部23d也無法向離開方向移動(dòng)。由此，凸部41a和爪部23d的卡合無法解開，禁止拔出充電用連接器2。此時(shí)，在車輛的充電端口 4上，設(shè)有用于保護(hù)向鎖止機(jī)構(gòu)7等侵入灰塵等的罩部件9。罩部件9從充電用連接器2的插拔入方向側(cè)覆蓋鎖止機(jī)構(gòu)7，并且具有能夠插入爪部23d，且使搖臂71的一部分露出的開口部91。
[0067]操作者通過將充電用連接器2插入充電端口 4中，使鎖止機(jī)構(gòu)7動(dòng)作，而離開該場(chǎng)所，使充電開始。此時(shí)，如圖8所示，搖臂71的最外徑部71f成為露出的狀態(tài)。假設(shè)如果罩部件9和最外徑部71f之間的間隙較大，則能夠?qū)⑹种傅确湃朐撻g隙中而強(qiáng)制地撬開搖臂71。因此，將搖臂71和罩部件9之間的間隙在不接觸的范圍內(nèi)設(shè)定為較窄。
[0068]而且，在通過鎖止機(jī)構(gòu)7對(duì)充電用連接器2的拆卸進(jìn)行限制的狀態(tài)下，成為整個(gè)開口部91被搖臂71的最外徑部71f閉塞的狀態(tài)。換言之，將最外徑部71f的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度設(shè)定為比開口部91的開口寬度(轉(zhuǎn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度)長(zhǎng)。這是由于，如上所述在開口部91的端部和搖臂71的端部之間存在間隙的情況下，要排除將手指等放入其中而強(qiáng)制地撬開搖臂71的可能性。
[0069]而且，返回圖6對(duì)罩部件9和搖臂71的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)論述。如圖6所示，將罩部件9的內(nèi)周面與搖臂71轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的最外徑部71f的軌跡之間的間隔設(shè)定為隨著離開開口部91而變大。即，在爪部23d上附著有灰塵等(膠、泥、灰土塊等)的狀態(tài)下，將充電用連接器2與充電端口 4連接的情況下，通過搖臂71轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊擦去(打掃)這些灰塵一邊進(jìn)行動(dòng)作。此時(shí)，假設(shè)如果將罩部件9的內(nèi)周面和最外徑部71f的軌跡之間的間隔設(shè)定為逐漸變窄，則擦去的灰塵有可能會(huì)入該間隔中，成為較大的阻力而阻礙搖臂71的動(dòng)作。因此，通過將罩部件9的內(nèi)周面和最外徑部71f的軌跡之間的間隔設(shè)定為隨著離開開口部91而變大，而擦去的灰塵適當(dāng)?shù)叵蛳路降袈?，避免灰塵堵塞等。
[0070]圖9是表示實(shí)施例1的卡合部件和搖臂的位置關(guān)系的概略剖面圖。在搖臂71的上表面和支撐延伸設(shè)置部74b之間具有規(guī)定的間隙al，在搖臂71的下表面和爪部23d之間也具有規(guī)定的間隙bl。因此，在搖臂71轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)與支撐延伸設(shè)置部74b或爪部23d接觸，所以能夠使搖臂71順利地動(dòng)作。此處，從插拔充電用連接器2的方向觀察，如果將臺(tái)階部23d2和卡合面41a2的重疊區(qū)域的高度設(shè)為cl，則構(gòu)成為cl > (al+bl)的關(guān)系成立。因此，如圖10所示，即使強(qiáng)制地抬高爪部23d而使間隙al、bl消失，也維持臺(tái)階部23d2和卡合面41a2的卡合。
[0071]圖10是表示強(qiáng)制使實(shí)施例1的卡合部件向離開方向動(dòng)作時(shí)的卡合部件和搖臂的位置關(guān)系的概略剖面圖。在鎖止機(jī)構(gòu)7動(dòng)作，卡合部件23向離開方向的移動(dòng)被限制的狀態(tài)下，假設(shè)如果按下解除按鈕23a，則爪部23d的上表面與搖臂71的下表面抵接而抬起搖臂71。此時(shí)，搖臂71自身為樹脂制，鎖止致動(dòng)器73的轉(zhuǎn)動(dòng)軸部735b也設(shè)計(jì)得不是那么堅(jiān)固，所以由于搖臂71變形或者轉(zhuǎn)動(dòng)軸傾倒而容易地被向上方抬起。但是，由于設(shè)有支撐延伸設(shè)置部74b，所以通過與該支撐延伸設(shè)置部74b的抵接，而抑制該程度以上的變形。此外，由于僅朝向搖臂71的厚度方向施加力，所以即使是樹脂制的搖臂71，也能夠相對(duì)壓縮力而確保充分的強(qiáng)度。即，搖臂71的轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與充電用連接器2的插拔方向不同的方向，且具有與卡合部件23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向不同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。進(jìn)一步換言之，搖臂71的轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向和卡合部件23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向不是平行關(guān)系，而是使搖臂71位于爪部23d的離開方向而進(jìn)行限制的結(jié)構(gòu)，并且，具有支撐延伸設(shè)置部74b。因此，即使從爪部23d輸入強(qiáng)制的力，由于沒有向搖臂71的轉(zhuǎn)動(dòng)方向作用，所以也不需要使搖臂71相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)方向比較堅(jiān)韌，此外，能夠在不需要將轉(zhuǎn)動(dòng)軸附近的構(gòu)造設(shè)為比較堅(jiān)韌的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)充分的限制狀態(tài)的維持。
[0072]下面，對(duì)搖擺彈簧的作用進(jìn)行說明。圖11是實(shí)施例1的具有搖擺彈簧的部分的概略說明圖，圖12是實(shí)施例1的表示搖擺彈簧的機(jī)械的動(dòng)作的概略圖，圖13是實(shí)施例1的表示搖擺彈簧及電動(dòng)機(jī)的扭矩作用范圍和搖臂的位置關(guān)系的特性圖。橫軸表示搖臂71的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，表示鎖止?fàn)顟B(tài)的位置(以下，稱為鎖止位置)、解鎖狀態(tài)的位置(以下，稱為解鎖位置)、以及其中央位置?？v軸表示對(duì)搖臂71作用的扭矩?？v軸上方表示向鎖止方向作用的搖擺彈簧扭矩，縱軸下方表示向解鎖方向作用的搖擺彈簧扭矩。
[0073]如圖11所示，搖擺彈簧100具有:產(chǎn)生彈性力的線圈部10a ;搖臂側(cè)腿部101，其從線圈部10a延伸出，并與搖臂71卡合；以及插入部102，其是將搖臂側(cè)腿部101向大致直角方向彎曲而得到的，并自由轉(zhuǎn)動(dòng)地插入至在搖臂71上形成的卡合孔750內(nèi)。同樣地，搖擺彈簧71具有:車身側(cè)腿部103，其從線圈部10a延伸出，并與支撐延伸設(shè)置部74b卡合；以及插入部104，其是將車身側(cè)腿部103向大致直角方向彎曲而得到的，并自由轉(zhuǎn)動(dòng)地插入至在支撐延伸設(shè)置部74b上形成的卡合孔74bl內(nèi)。
[0074]與圖12的俯視概略圖對(duì)應(yīng)地進(jìn)行說明。圖11是搖臂71為中立位置的從橫向看到的概略圖，對(duì)應(yīng)的俯視結(jié)構(gòu)是圖12的示出中立位置的局部的圖。此時(shí)，使搖擺彈簧100為彎曲的狀態(tài)。在該情況下，搖擺彈簧100欲使各腿部101及103擴(kuò)張，但是該力對(duì)搖臂71的轉(zhuǎn)動(dòng)中心向徑向作用，沒有向使搖臂71轉(zhuǎn)動(dòng)的方向作用。如果從該狀態(tài)，搖臂71通過電動(dòng)機(jī)731而向鎖止方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則線圈部10a向圖12中的下方位移。由此，欲使搖擺彈簧100的各腿部101及103擴(kuò)張的力具有向搖臂71的鎖止方向的旋轉(zhuǎn)分量，通過該扭矩對(duì)搖臂71向鎖止位置施力。同樣地，如果搖臂71通過電動(dòng)機(jī)731向解鎖方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則線圈部10a向圖12中的上方位移。由此，欲使搖擺彈簧100的各腿部101及103擴(kuò)張的力具有向搖臂71的解鎖方向的旋轉(zhuǎn)分量，由該扭矩對(duì)搖臂71向解鎖位置施力。
[0075]如上述地，如果觀察搖臂71的轉(zhuǎn)動(dòng)和搖擺彈簧100的動(dòng)作關(guān)系，則可知搖擺彈簧100在搖臂71和支撐延伸設(shè)置部74b之間的間隙中移動(dòng)。伴隨著該移動(dòng)產(chǎn)生摩擦，所以在搖擺彈簧100中，以插入部74bl和插入部750與搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)中心排列為一行的位置(以下，記為彈簧中心位置)為中心，而向兩個(gè)方向產(chǎn)生規(guī)定的死區(qū)。換言之，這是因?yàn)椋绻麚u擺彈簧100沒有從位于彈簧中心位置時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一定程度，則不能產(chǎn)生克服摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng)方向扭矩。
[0076]使用圖13的特性圖進(jìn)一步詳細(xì)地說明上述搖擺彈簧的作用和電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的關(guān)系。如在鎖止機(jī)構(gòu)中進(jìn)行的說明，電動(dòng)機(jī)731使搖臂71動(dòng)作至到達(dá)鎖止位置或者解鎖位置的前側(cè)為止。此時(shí)，輸出電動(dòng)機(jī)扭矩的范圍，對(duì)于向鎖止方向作用的區(qū)域是從解鎖位置越過中央到規(guī)定的鎖止區(qū)域?yàn)橹沟姆秶?以下，記為第I區(qū)域)，另一方面，對(duì)于向解鎖方向作用的區(qū)域是從鎖止位置越過中央到規(guī)定的解鎖區(qū)域?yàn)橹沟姆秶?以下，記為第2區(qū)域)。此處，由于搖擺彈簧100中存在死區(qū)，所以如果在該死區(qū)內(nèi)停止電動(dòng)機(jī)731的動(dòng)作，則搖臂71無法利用搖擺彈簧力移動(dòng)。因此，在使電動(dòng)機(jī)731動(dòng)作時(shí)，一定要以越過搖擺彈簧100的死區(qū)的方式驅(qū)動(dòng)。換言之，將電動(dòng)機(jī)731控制為使第I區(qū)域和第2區(qū)域相互重疊。而且，搖擺彈簧100的死區(qū)形成在與該相互重疊的區(qū)域重疊的位置。由此，能夠利用搖擺彈簧100的扭矩使搖臂71移動(dòng)到鎖止位置或者解鎖位置。
[0077]然后，將死區(qū)設(shè)定為與搖臂71的中央位置相比向鎖止側(cè)偏移的區(qū)域。換言之，死區(qū)形成在下述位置，即與從中立位置位于解鎖側(cè)的區(qū)域內(nèi)相比，與從中立位置位于鎖止側(cè)的區(qū)域內(nèi)重疊較多的位置。此處，對(duì)具體的死區(qū)偏移方法進(jìn)行說明。在上述圖12的說明中，為了簡(jiǎn)化說明，在中立位置中，將插入部74bl和插入部750與搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)中心排列為一行的位置設(shè)為彈簧中心位置進(jìn)行了說明，但是能夠通過將該彈簧中心位置向鎖止側(cè)略微偏移地形成，而將死區(qū)偏移配置。如上述地，能夠通過將死區(qū)向鎖止側(cè)偏移配置，而更可靠地確保解鎖狀態(tài)。
[0078]此處，對(duì)確保解鎖狀態(tài)的理由進(jìn)行說明。如果在車輛基本上停止時(shí)，除特殊情況以外不會(huì)輸入振動(dòng)等，從而搖臂71不會(huì)受到影響，所以如果是如充電中車輛停止?fàn)顟B(tài)，則不難維持鎖止?fàn)顟B(tài)。相對(duì)于此，由于行駛中輸入振動(dòng)等，所以如果輸入搖臂71的共振頻率的振動(dòng)，則有可能即使將搖臂71設(shè)為解鎖狀態(tài)，也與此無關(guān)地向鎖止?fàn)顟B(tài)移動(dòng)。這樣一來，一旦操作者將車輛停在充電座處而想要充電時(shí)，由于搖臂71為鎖止?fàn)顟B(tài)，所以無法插入充電用連接器2。尤其是操作者并沒有操作鎖止機(jī)構(gòu)，所以如上述的情況中會(huì)帶來不適感。因此，通過即使是在行駛中輸入振動(dòng)等的情況，也可靠地確保解鎖狀態(tài)，而避免操作者的不適感。
[0079]如以上進(jìn)行的說明，實(shí)施例1能夠?qū)崿F(xiàn)下述列舉的作用效果。
[0080](I)具有:充電端口 4，其具有通過使用者的操作而與充電用連接器2的爪部23d(卡合部)卡合的凸部41a(被卡合部)，在卡合狀態(tài)中被供給來自外部電源的電力；鎖止機(jī)構(gòu)7，其在爪部23d和凸部41a為卡合狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)下述鎖止?fàn)顟B(tài)和解鎖狀態(tài)，其中，該鎖止?fàn)顟B(tài)是通過搖臂71 (限制部件)的向鎖止方向的移動(dòng)而限制爪部23d的解除操作，從而對(duì)卡合狀態(tài)的解除進(jìn)行限制，該解鎖狀態(tài)是通過搖臂71的向與鎖止方向相反側(cè)的解鎖方向的移動(dòng)，而容許解除操作，鎖止機(jī)構(gòu)7在使搖臂71移動(dòng)至成為鎖止?fàn)顟B(tài)或者解鎖狀態(tài)的規(guī)定位置為止時(shí)，直至與規(guī)定位置相比的前側(cè)位置為止，通過電動(dòng)機(jī)731施加扭矩，并且從前側(cè)位置至規(guī)定位置為止，通過在搖臂71和車體側(cè)之間設(shè)置的搖擺彈簧100而使搖臂71移動(dòng)。
[0081]因此，由于不是在搖臂71的動(dòng)作范圍的整個(gè)區(qū)域中都通過電動(dòng)機(jī)而使搖臂71動(dòng)作，所以能夠避免電動(dòng)機(jī)等中過大的負(fù)載作用至搖臂71，能夠?qū)崿F(xiàn)耐久性的提高。此外，由于通過搖擺彈簧100而進(jìn)行移動(dòng)，因此能夠使預(yù)緊力作用至規(guī)定位置，能夠穩(wěn)定地維持規(guī)定位置。
[0082](2)鎖止機(jī)構(gòu)7將電動(dòng)機(jī)731控制為，使搖臂71向鎖止?fàn)顟B(tài)動(dòng)作時(shí)電動(dòng)機(jī)731的扭矩所作用的第I區(qū)域、與向解鎖狀態(tài)動(dòng)作時(shí)電動(dòng)機(jī)731的扭矩所作用的第2區(qū)域相互重疊，并且使通過搖擺彈簧100的彈簧力搖臂71不動(dòng)作的死區(qū)形成在與相互重疊的區(qū)域相重疊的位置。
[0083]因此，能夠利用搖擺彈簧100的扭矩使搖臂71移動(dòng)到鎖止位置或者解鎖位置。
[0084](3)死區(qū)形成在下述位置，即，與從中立位置位于解鎖狀態(tài)側(cè)的區(qū)域內(nèi)相比，與從中立位置位于鎖止?fàn)顟B(tài)側(cè)的區(qū)域內(nèi)重疊較多的位置。
[0085]因此，即使在行駛中輸入振動(dòng)等的情況下也能夠可靠地確保解鎖狀態(tài)，能夠避免操作者的不適感。
[0086](4)限制部件是通過轉(zhuǎn)動(dòng)而切換鎖止?fàn)顟B(tài)和解鎖狀態(tài)的搖臂。因此，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)維持充分的限制狀態(tài)。此外，能夠通過直接使用在已有的自動(dòng)門鎖止機(jī)構(gòu)等中也采用的部件，還能實(shí)現(xiàn)制造成本的降低。
[0087]以上，基于實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明進(jìn)行了說明，但是也可以是其他的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中作為充電端口示出在車輛前方配置的例子，但也可以是在車輛后方配置的情況、在車輛側(cè)面配置的情況。此外，在實(shí)施例中對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行了說明，但也可以是插電式混合動(dòng)力車輛等。
[0088]此外，在實(shí)施例中，示出作為搖擺彈簧使用螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)作為例子，但只要起到同樣的作用，即使是其他結(jié)構(gòu)也沒有問題，可以使用。例如，也可以是如杠桿型的撥動(dòng)開關(guān)的施加預(yù)緊力的方式。此外，在實(shí)施例中，作為鎖止機(jī)構(gòu)，對(duì)通過轉(zhuǎn)動(dòng)而切換限制狀態(tài)和非限制狀態(tài)的例子進(jìn)行了說明，但不限于轉(zhuǎn)動(dòng)也可以是通過向前后方向、左右方向滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)而進(jìn)行切換的結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車輛的充電端口裝置，其特征在于，具有: 充電端口，其具有通過使用者的操作而與充電用連接器的卡合部卡合的被卡合部，在卡合狀態(tài)下被供給來自外部電源的電力；以及 鎖止機(jī)構(gòu)，其在所述卡合部和所述被卡合部為卡合狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)下述鎖止?fàn)顟B(tài)和解鎖狀態(tài)，其中，該鎖止?fàn)顟B(tài)是通過限制部件向鎖止方向的移動(dòng)而限制所述卡合部的解除操作，從而對(duì)卡合狀態(tài)的解除進(jìn)行限制，該解鎖狀態(tài)是通過所述限制部件向與鎖止方向相反側(cè)的解鎖方向的移動(dòng)，從而容許所述解除操作， 所述鎖止機(jī)構(gòu)在使所述限制部件移動(dòng)至成為鎖止?fàn)顟B(tài)或者解鎖狀態(tài)的規(guī)定位置為止時(shí)，直至與所述規(guī)定位置相比的前側(cè)位置為止，通過電動(dòng)機(jī)施加扭矩，并且從所述前側(cè)位置至所述規(guī)定位置為止，通過在所述限制部件和所述車體側(cè)之間設(shè)置的搖擺彈簧而使所述限制部件移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)車輛的充電端口裝置，其特征在于， 所述鎖止機(jī)構(gòu)將所述電動(dòng)機(jī)控制為，使所述限制部件向鎖止?fàn)顟B(tài)動(dòng)作時(shí)所述電動(dòng)機(jī)的扭矩所作用的第I區(qū)域、與向所述解鎖狀態(tài)動(dòng)作時(shí)所述電動(dòng)機(jī)的扭矩所作用的第2區(qū)域相互重疊，并且使通過所述搖擺彈簧的彈簧力而所述限制部件不動(dòng)作的死區(qū)形成在與所述相互重疊的區(qū)域相重疊的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車輛的充電端口裝置，其特征在于， 所述死區(qū)形成在下述位置，即，與從所述限制部件的中立位置至位于解鎖狀態(tài)側(cè)的區(qū)域內(nèi)相比，與從中立位置至位于鎖止?fàn)顟B(tài)側(cè)的區(qū)域內(nèi)重疊較多。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的充電端口裝置，其特征在于， 所述限制部件是通過轉(zhuǎn)動(dòng)而切換鎖止?fàn)顟B(tài)和解鎖狀態(tài)的搖臂。
【文檔編號(hào)】B60K1/04GK104412465SQ201380032895
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月9日
【發(fā)明者】中島剛, 丸山毅, 千田博之 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社, 株式會(huì)社美姿把