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JP3068527B2 - 充電器用のロック機構 - Google Patents

充電器用のロック機構

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Publication number
JP3068527B2
JP3068527B2 JP9222100A JP22210097A JP3068527B2 JP 3068527 B2 JP3068527 B2 JP 3068527B2 JP 9222100 A JP9222100 A JP 9222100A JP 22210097 A JP22210097 A JP 22210097A JP 3068527 B2 JP3068527 B2 JP 3068527B2
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hole
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ジョージ・アール・ウッディ
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Motors Liquidation Co
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、概ね、ロック機
構に関し、特に、誘導式の充電器と共に使用可能なロッ
ク機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】本願発明の譲受け人は、充電式の電気車
両において使用可能な誘導式の充電システムを設計し製
造している。誘導式の充電システムは、充電ポートを採
用している。誘導カプラー（すなわち、誘導結合器）が
充電ポート内に挿入され、これによって、電気車両が充
電されるようになっている。その充電工程の間に、誘導
カプラーを充電ポートに固定するロック機構が必要であ
る。そのようなロック機構は、公知技術ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来は、ロック構造を
備え誘導結合された充電器はなかったが、本願発明の譲
受け人によって開発された他の設計がある。それは、触
覚感知用とＥＭＩ用の歯形部（ｔａｃｔｉｌｅ ｆｅｅ
ｌ ａｎｄ ＥＭＩ ｉｎｄｅｎｔｓ）が設けられた位
置の側部から誘導カプラーを握持するようになってい
る。しかしながら、この構造による取り組みでは、公差
上の問題が生じ、また、誘導カプラーを適所に強固にロ
ックできなかった。
【０００４】したがって、本願発明の目的は、第２の部
材に挿入される第１の部材をロックするロック機構を提
供することである。本願発明の別の目的は、充電の間、
誘導式充電器の充電ポートに誘導カプラーを固定するロ
ック機構を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的及び他の目的を
達成するために、本願発明のロック機構は、第２の部材
内に挿入された第１の部材をロックできるようになって
いる。特に、誘導カプラーを使用して電気車両を充電し
ている間、ロック機構を使用して、誘導カプラーを充電
ポートに固定することができる。ロック機構によって、
充電が完了する前に、早期にあるいは悪意をもって誘導
カプラーが取り外されることを防止することができる。
ロック機構においては、ユーザが、誘導カプラーの挿入
前に、充電ポートでロック機構をセットできるようにな
っている。このロック機構のセットは、ロック用のアク
チュエータの簡単な押し運動や引き運動によって、成し
遂げられる。
【０００６】特に、ロック機構は回転可能なリンクを回
転するのに使用されるケーブルによって、回転可能なリ
ンクに連結される、ロック用アクチュエータを備えてい
る。第１のピンが回転可能なリンクに連結されている。
第１のピンは、回転可能なリンクの運動によって横方向
に摺動される。孔が、第１の部材に設けられている。こ
の孔は、第１のピンに嵌合し、これによって、第１の部
材が第２の部材でロックされるように設計されている。
ばね付勢式の解放機構が、第１のピンに連結されてい
る。ばね付勢式の解放機構は、「待機（ａｒｍｅｄ）」
位置で第１のピンをロックする。次いで、ばね付勢式の
解放機構と第１のピンとの係合が解除されたとき、ばね
付勢式の解放機構は、第１のピンが孔内に向けて摺動す
ることを許容する。したがって、ケーブルとばね付式の
勢解放機構との運動により、第１のピンが解放され、第
１のピンが孔にロックされ、また、第１のピンが孔から
後退する。このようにして、ロック機構がロックされ、
また、そのロック機構のロックが解除される。
【０００７】ロック用アクチュエータは、例えば、モー
ターやソレノイドとすることができる。ロック機構は、
圧縮ばねと協働するピン遅延機構と、固定ブラケットす
なわち止め部と、２つのケーブル止め部とを備えること
ができる。これにより、第１のピンを孔内に挿入し、ま
た、第１のピンを孔から取り外すことができる。第１の
ピンは溝を備えている。ばね付勢式の解放機構は、捩り
ばねと、捩りばねに連結され、第１のピンの溝に嵌合す
るスロットを有するアーム状レーバーと、アーム状レー
バーから伸長し、第１の部材のスロットと係合する第２
のピンとを備えることができる。第１の部材が第２のピ
ンを押すと、アーム状レーバーが回転して、アーム状レ
ーバーと第１のピンの溝との嵌合が外れる。これによっ
て、第１のピンが孔内に向けて摺動可能となる。ピン遅
延機構は、ばね付勢式の解放機構の作動前に第１のピン
を稼働位置内でロックすることによって、第１のピンの
孔内への運動を遅延させる。
【０００８】本願発明の種々の特徴や効果は、添付した
図面と関連して下記の詳細な説明を参照することによっ
て、容易に理解できるであろう。同じ参照符号は、同じ
構造要素を示している。
【０００９】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、図１は、本願
発明の特徴に係わるロック機構２０を採用した誘導式の
充電システム１０の一部分の平面図であり、図２は、そ
の誘導式の充電システム１０の一部分の側面図である。
図２において、充電用の誘導カプラー１２の一部が、充
電ポート１１内に挿入されている。図４及び図５は、ロ
ック機構２０の図面を示しており、そこでは、充電用の
誘導カプラー１２の全体が、充電ポート１１内に挿入さ
れている。図６及び図７は、ロック機構２０の図面を示
しており、そこでは、ロック機構２０のロックを解除す
るケーブルの移動を図示している。
【００１０】誘導式の充電システム１０は、（図１及び
図２に示された）充電用の誘導カプラー１２（換言すれ
ば、カプラーパドル１２、さらに換言すれば、第１の部
材１２）を備えている。充電用の誘導カプラー１２は、
（図１に示された）充電ポート１１（すなわち、第２の
部材１１）に挿入されており、これによって、電気車両
（図示せず）の充電を開始できるようになっている。図
３は、本願発明で使用される誘導カプラー１２の斜視図
である。充電用の誘導カプラー１２は、一次変圧器を形
成している。一方、充電ポート１１は、２次変圧器を形
成している。充電用の誘導カプラー１２が充電ポート１
１に挿入されると、コントローラ（図示せず）の制御の
下で、電力が、電源（図示せず）から電気車両の推進用
のバッテリーに伝達される。
【００１１】図３を参照すると、誘導カプラー１２は、
プラスチックのハウジング１２ａを備えている。ハウジ
ング１２ａは、嵌合する２つのカプラー部分１２ｂ、１
２ｃを備えている。２つのカプラー部分１２ｂ、１２ｃ
は、ハンドル１２ｄを構成するように形成されている。
充電用の誘導カプラー１２は、中央のフェライトパック
１２ｅと、フェライトパック１２ｅの周辺に巻き付けら
れた一次巻線（図示せず）とを備えている。本願発明を
参照すると、充電用の誘導カプラー１２は、開口部２３
ａすなわち孔２３ａと、カプラー止め２３ｂとを備えて
いる。カプラー止め２３ｂを採用することによって、充
電用の誘導カプラー１２を、充電ポート１１内でロック
できる。導電性プラスチックストリップ１２ｆが、充電
用の誘導カプラー１２の外側部分に沿って配置されてい
る。充電用の誘導カプラー１２が充電ポート１１に挿入
されたとき、導電性プラスチックストリップ１２ｆは、
充電ポート１１に設けられ金属で被覆した指状の電磁干
渉（ＥＭＩ）部（図示せず）に係合する。
【００１２】ロック機構２０は、第１のピン２１を備え
ている。第１のピン２１は、（充電用の誘導カプラー１
２の挿入の間にその充電用の誘導カプラー１２の方向決
めに応じて）充電用の誘導カプラー１２の孔２３ａの１
つと協働し、これによって、充電用の誘導カプラー１２
が充電ポート１１にロックされる。第１のピン２１は、
回転可能なリンク２６に連結されている。回転可能なリ
ンク２６は、ケーブル２４の運動とばね付勢式のピン遅
延機構４０の運動とに応じて、固定軸線２６ａを中心と
して回転する。回転可能なリンク２６は、ばね付勢式の
ピン遅延機構４０の一端に連結されている。ピン遅延機
構４０を使用して、第１のピン２１を待機させ、その
後、第１のピン２１が孔２３ａ内に解放できるようにな
っている。回転可能なリンク２６により、第１のピン２
１は、ケーブル２４の運動に対して横方向に運動して、
待機位置内に移動する。
【００１３】ばね付勢式のピン遅延機構４０はケーブル
２４の小径部２４ａを備える。ケーブル２４の小径部２
４ａの第１端は、回転可能なリンク２６に連結されてい
る。ケーブル２４の小径部２４ａは、固定ブラケット４
３ａの孔と圧縮ばね４２の中心とを通って挿入され、円
筒形カップとして形成されたケーブル端フランジ４３ｂ
に連結されている。ケーブル２４の小径部２４ａは、そ
の第１端近くに隣接して、当該小径部２４ａに固定され
た、第１の保持部材４４ａすなわち第１の保持クリップ
４４ａを備えている。第１の保持部材４４ａすなわち第
１の保持クリップ４４ａによって、ケーブル２４の小径
部２４ａが、固定ブラケット４３ａを通って引き抜かれ
るのを防止している。ケーブル２４の大径部の一端に
は、第２のケーブル止め部４４ｂを形成する拡大端４４
ｂすなわち拡大ヘッド４４ｂが設けられている。第２の
ケーブル止め部４４ｂは、ケーブル端フランジ４３ｂの
内側溝に係合する第２の保持部材４３ｃすなわち第２の
保持クリップ４３ｃによって、ケーブル端フランジ４３
ｂ内に拘束されている。第２のケーブル止め部４４ｂと
第２の保持クリップ４３ｃとによって、ケーブル２４
が、ケーブル端フランジ４３ｂから引き抜かれるのを防
止している。ケーブル２４の大径部の他端は、ロック用
アクチュエータ２５に接続されている（図１参照）。ロ
ック用アクチュエータ２５は、例えば、モーターやソレ
ノイドによって構成することができる。ロック用アクチ
ュエータ２５を使用して、ケーブル２４を引いたり押し
たりし、これによって、充電用の誘導カプラー１２を充
電ポート１１にロックし、そして、充電用の誘導カプラ
ー１２と充電ポート１１とのロックを解除することがで
きるようになっている。
【００１４】ばね付勢式のピン遅延機構４０を使用し
て、第１のピン２１を待機させ、その後、充電用の誘導
カプラー１２の孔２３ａ内に第１のピン２１を挿入し、
また、第１のピン２１を孔２３ａから取り除くことがで
きるようになっている。ケーブル２４と回転可能なリン
ク２６とを一方の方向に運動させることにより、第１の
ピン２１は待機する。第１のピン２１は、ばね付勢式の
解放機構２２の作動により、続いて、解放されて、孔２
３ａ内に挿入される。これによって、ロック機構２０が
ロックする。ケーブル２４と回転可能なリンク２６とを
反対の方向に運動させることにより、第１のピン２１
は、孔２３ａから後退し、これによって、ロック機構２
０のロックが解除する。
【００１５】ばね付勢式の解放機構２２は、アーム状レ
ーバー２８を備えている。アーム状レーバー２８は、捩
りばね２９によってばね付勢されている。アーム状レー
バー２８には、スロット３６が設けられている（図５参
照）。第１のピン２１が待機したとき、スロット３６
は、第１のピン２１の溝２７（図４参照）に嵌合する。
第１のピン２１が待機している間、圧縮ばね４２は、ケ
ーブル２４の大径部の、回転可能なリンク２６に向けて
の運動によって、固定ブラケット４３ａに接触して圧縮
される。この作用によって、第１のピン２１は、横方向
に移動する。この第１のピン２１の横方向の移動は、ア
ーム状レーバー２８のスロット３６が第１のピン２１の
溝２７に嵌合するまで、継続する。第２のピン３１が、
アーム状レーバー２８から横方向に向けて伸長してい
る。第２のピン３１は、充電用の誘導カプラー１２のカ
プラー止め２３ｂに係合する。充電用の誘導カプラー１
２が充電ポート１１内に完全に挿入されたとき、カプラ
ー止め２３ｂは第２のピン３１を押し、それによって、
アーム状レーバー２８が、第１のピン２１の溝２７から
外れる方向に回転し、それによって、第１のピン２１
は、孔２３ａ内に摺動可能となる。
【００１６】ロック機構２０がばね付勢式の解放機構２
２から解放された後、充電用の誘導カプラー１２の孔２
３ａが第１のピン２１を固定する。第１のピン２１は孔
２３ａに挿入され、それによって、充電用の誘導カプラ
ー１２は、左右対称で、充電ポート１１にロックされ
る。カプラー止め２３ｂを使用することにより、充電用
の誘導カプラー１２の移動を停めることができる。カプ
ラー止め２３ｂは、また、第１のピン２１の溝２７の外
にアーム状レーバー２８を移動させることによって、ば
ね付勢式の解放機構２２と協働している。これによっ
て、第１のピン２１は、孔２３ａ内に摺動することがで
きる。充電用の誘導カプラー１２の孔２３ａは、張出し
部３３、３４（図３参照）によって囲まれている。張出
し部３３、３４は、充電用の誘導カプラー１２が充電ポ
ート１１内に挿入できる距離を制限している。充電用の
誘導カプラー１２は左右対称となっており、充電用の誘
導カプラー１２の方向決めに応じて、第１のピン２１
は、どちらの孔２３ａにも挿入できるようになってい
る。
【００１７】ロック機構２０は、張出し部３４を第２の
ピン３１に使用している。これにより、充電用の誘導カ
プラー１２が充電ポート１１内に挿入されたとき、ロッ
ク機構２０が作動できるようになっている。ロック機構
２０は、リンク２６を押すことによって、まず、セット
される。この作動により、第１のピン２１は後退する。
ばね付勢されたアーム状レーバー２８は、捩りばね２９
に接続されており、第１のピン２１が完全に後退したと
き、第１のピン２１の溝２７内に入り込む。これによっ
て、第１のピン２１が保持され、いかなる干渉もなく、
充電用の誘導カプラー１２を挿入することができる。
【００１８】充電用の誘導カプラー１２が充電ポート１
１の底に到達した時、張出し部３４が第２のピン３１に
接触することによって、そして、充電用の誘導カプラー
１２のスロット３２によって、アーム状レーバー２８の
一方の側が押し下げられる。もし、回転可能なリンク２
６が移動可能ならば、この作動によって、第１のピン２
１が解放される。この作動は、ケーブル２４またはロッ
ク用アクチュエータ２５が引かれて（または、押され
て）、回転可能なリンク２６が運動できるときのみ、で
きるようになっている。
【００１９】ロック機構２０の作動に関するロジック
は、次のようになっている。即ち、ケーブル２４または
ロック用アクチュエータ２５を押圧して第１のピン２１
のロックを解除し、ロック機構２０をセットし；充電ポ
ート１１内へ充電用の誘導カプラー１２を挿入し、そし
て、ばね付勢式の解放機構２２を作動させたうえで、ケ
ーブル２４またはロック用アクチュエータ２５を引くこ
とによって、第１のピン２１を充電用の誘導カプラー１
２にロックさせることができる。回転可能なリンク２６
を引いたとき回転可能なリンク２６のロックを解除でき
るようにし、回転可能なリンク２６を押したとき回転可
能なリンク２６をロックできるようにすることによっ
て、前記ロジックを逆にすることができる。
【００２０】ロック用アクチュエータ２５を第１のピン
２１に対し一直線状に設けると、回転可能なリンク２６
を不要とすることができる。しかし、ロック機構２０の
設計においては、当初から設置場所の制約があった。し
たがって、ロック用アクチュエータ２５を第１のピン２
１と一直線状に設けることができなかった。
【００２１】このように、充電工程の間に充電ポート１
１に挿入された充電用の誘導カプラー１２を固定するロ
ック機構が、開示されている。上記実施例は本願発明の
特徴部分の適用を代表する多くの具体的な実施例のいく
つかを単に例証しているだけであるということを理解す
べきである。本願発明の範囲から離れることなしに、当
業者は、多数のそして変更された構成を容易に案出でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本願発明の特徴部分に係わるロック機
構を採用する誘導式の充電システムの一部の平面図を示
している。
【図２】図２は、本願発明のロック機構を採用する誘導
式の充電システムの一部の側面図であって、充電用の誘
導カプラーの一部が充電ポート内に挿入された状態を示
している側面図を示している。
【図３】図３は、本願発明で使用される充電用の誘導カ
プラーの斜視図である。
【図４】図４は、充電用の誘導カプラー全体が充電ポー
ト内に挿入された状態におけるロック機構の平面図を示
している。
【図５】図５は、充電用の誘導カプラー全体が充電ポー
ト内に挿入された状態におけるロック機構の側面図を示
している。
【図６】図６は、ロック用のピンを後退させるようにケ
ーブルが移動している状態を図示しているロック機構の
平面図をしている。
【図７】図７は、ロック用のピンを後退させるようにケ
ーブルが移動している状態を図示しているロック機構の
側面図をしている。
【符号の説明】
１０ 誘導式の充電システム １１ 第２の部材としての充電ポート １２ 第１の部材としてのカプラーパドルすなわち充電
用の誘導カプラー １２ａ プラスチックのハウジング １２ｂ カプラー
部分 １２ｃ カプラー部分 １２ｄ ハンドル １２ｆ 導電性プラスチックストリップ ２０ ロック機構 ２１ 第１のピン ２２ ばね付勢式の解放機構 ２３ａ 孔 ２３ｂ カプラー止め ２４ ケーブル ２４ａ 小径部 ２５ ロック用ア
クチュエータ ２６ 回転可能なリンク ２６ａ 固定軸線 ２７ 溝 ２８ アーム状レ
ーバー ２９ 捩りばね ３１ 第２のピン ３２ スロット ３３ 張出し部 ３４ 張出し部 ３６ スロット ４０ ばね付勢式のピン遅延機構 ４２ 圧縮ばね ４３ａ 固定ブラケット ４３ｂ ケーブル
端フランジ ４３ｃ 第２の保持クリップ ４４ａ 第１の保持部材すなわち第１の保持クリップ ４４ｂ 第２のケーブル止め部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０１ Ｈ０１Ｒ 23/00 Ｑ (56)参考文献 特開 昭53−67935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−24773（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−134876（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−231571（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−188044（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−197478（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−37644（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−55744（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−308022（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−161884（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−41170（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−503837（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−143803（ＪＰ，Ｕ) 西独国特許出願公告1120929（ＤＥ, Ｂ) 西独国特許出願公開2611359（ＤＥ, Ａ１) 欧州特許出願公開280845（ＥＰ，Ａ ２) 欧州特許出願公開304357（ＥＰ，Ａ １) 仏国特許649708（ＦＲ，Ｂ) 英国特許144775（ＧＢ，Ｂ) 米国特許1568353（ＵＳ，Ａ) 米国特許1662450（ＵＳ，Ａ) 米国特許2240400（ＵＳ，Ａ) 米国特許2529361（ＵＳ，Ａ) 米国特許2570390（ＵＳ，Ａ) 米国特許3157042（ＵＳ，Ａ) 米国特許3601453（ＵＳ，Ａ) 米国特許4080757（ＵＳ，Ａ) 米国特許5386713（ＵＳ，Ａ) 米国特許5548200（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 15/00 - 15/10 B60L 11/00 - 11/18 B60S 5/02 E05B 63/18 - 63/22 E05B 65/12 - 65/42 H01F 38/14 H01R 13/62 - 13/639 H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 H02J 17/00 ＰＣＩ（ＤＩＡＬＯＧ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第２の部材に挿入される第１の部材をロ
    ックするためのロック機構であって、 軸線方向に沿って移動可能な第１のピンと、前記第１の
    ピンに連結されると共に該第１のピンを前記軸線方向に
    沿って移動させる回転可能なリンクと、前記回転可能な
    リンクに連結されると共に該回転可能なリンクを回転さ
    せて前記第１のピンを前記軸線方向に沿って待機位置へ
    移動させるアクチュエータ手段と、前記第１の部材に形
    成されると共に前記第１の部材を前記第２の部材にロッ
    クするために前記第１のピンに嵌合可能な孔と、前記第
    １のピンに連結されると共に該第１のピンを前記待機位
    置から解放して該第１のピンを前記孔内に摺動せしめる
    ばね付勢式の解放機構とを具備し、 前記アクチュエータ手段と前記ばね付勢式の解放機構の
    作動に応じて、前記第１のピンが待機位置に保持され、
    該待機位置から解放されると前記第１のピンは前記孔内
    にロックされ、もって、前記第１の部材と前記第２の部
    材とが一緒にロックされる一方、前記第１のピンが前記
    孔から後退させられると、前記第１の部材と前記第２の
    部材とのロックが解除され、 前記第１のピンは溝を有し、 前記ばね付勢式の解放機構は、捩りばねと、該捩りばね
    に連結されると共に前記第１のピンの前記溝に嵌合する
    スロットを有するアーム状レーバーと、前記アーム状レ
    ーバーから伸長すると共に前記第１の部材のスロットに
    係合する第２のピンとを備え、もって、前記第１の部材
    が前記２のピンを押すとアーム状レーバーが回転して該
    アーム状レーバーは前記第１のピンの前記溝から解放さ
    れ、この解放により該第１のピンの前記孔の内部への摺
    動が可能となることを特徴とするロック機構。
JP9222100A 1996-08-26 1997-08-19 充電器用のロック機構 Expired - Lifetime JP3068527B2 (ja)

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