JP2012209100A - 給電プラグロック装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】構造を簡素に済ますことができる給電プラグロック装置を提供する。
【解決手段】給電プラグロック装置23のロック/アンロックを切り換える際に操作する操作ボタン27を設け、この操作ボタン27にロックバー31を連結する。そして、操作ボタン27の押し操作によってロックバー31を機械的にロック位置まで回し、給電プラグをインレットにロックする。そして、このロック状態を固定するときには、シリンダ錠38をメカニカルキーによってロック位置まで回し、シリンダ錠38の移動規制部44にて操作ボタン27の動きを規制することにより、給電プラグロック装置のロック状態を固定する。
【選択図】図5

Description

本発明は、例えば車両等の物品に接続された給電プラグを物品にロックして、給電プラグの不正取り外しを防止する給電プラグロック装置に関する。
近年、環境問題への意識の高まりから、二酸化炭素の排出量の少ない車両として、例えばハイブリッド車や電気自動車等の普及が進んでいる。これら車両は、バッテリの電力でモータを回転させ、モータの駆動力により走行するものである。よって、長距離走行してバッテリ残量が減ると、その度にバッテリを充電しなくてはならない(特許文献1等参照)。
ところで、バッテリ充電は、バッテリの構成要素である電池セルで化合物やイオンの電解反応を伴うため、充電時間が相対的に長くかかる現状がある。よって、バッテリ充電中、仮に車両から立ち去ってしまうと、その隙に第三者によって給電プラグを付け替えられるなどして、電力を盗電される可能性も否めない。従って、バッテリ充電可能な車両では、給電プラグを車両に接続した際、給電プラグが不正に車両から引き抜かれないようにロック装置を搭載することが検討されている。
特開平9−161898号公報
しかし、この種の給電プラグロック装置を搭載するにしても、給電プラグロック装置が構造の複雑なものとなってしまっては、装置体格の大型化やコスト増に繋がり、普及の可能性が低くなってしまう。よって、シンプルな構造を有する給電プラグロック装置の開発ニーズがあった。
本発明の目的は、構造を簡素に済ますことができる給電プラグロック装置を提供することにある。
前記問題点を解決するために、本発明では、インレットに給電プラグが接続されたとき、前記インレット側のロック部材が前記給電プラグに係止することにより、前記給電プラグの不正取り外しを防止する給電プラグロック装置において、前記ロック部材をロック位置に切り換えるときに操作する操作手段と、前記操作手段の操作により前記ロック部材が該操作手段とともに機械的に動いてロック状態となったとき、前記操作手段をそのロック位置にて保持することにより、該ロック状態を保持する位置保持機構と、ロック操作後の前記操作手段の動きを制限可能であり、使用者との認証が成立するまで前記操作手段の操作を制限することにより、前記ロック状態の不正解除を防止する不正解除防止手段とを備えたことを要旨とする。
本発明の構成によれば、例えば操作手段がロック方向に操作されると、この操作に連動してロック部材が機械的にロック位置をとり、給電プラグロック装置がロック状態をとる。そして、ロック状態切り換わり後の操作手段の動きを、不正委解除防止手段によって制限することにより、ロック状態を固定する。このため、ロックの不正解除を、操作手段の動きを制限するという簡素な構造によりなし得ることが可能となるので、結果、給電プラグロック装置が簡素な構造で済む。
本発明では、前記不正解除防止手段は、シリンダ錠と、該シリンダ錠のロータに取り付けられた移動規制部とを備え、前記シリンダ錠がメカニカルキーにてロック位置に回されると、前記移動規制部が前記操作手段に係止して、前記操作手段の操作を制限することを要旨とする。この構成によれば、不正解除防止手段の構造を、シリンダ錠という汎用的な部品を用いた構造としたので、給電プラグロック装置の構造簡素化に寄与する。
本発明では、前記不正解除防止手段が機能していないとき、前記操作手段が操作される度に、前記ロック部材のロック及びアンロックが交互に切り換わることを要旨とする。この構成によれば、操作手段が操作される度に給電プラグロック装置のロック/アンロックが交互に切り換わるので、単に操作手段を操作するだけで、ロック/アンロックを切り換えることが可能となる。また、操作手段を操作する度にロック/アンロックが交互に切り換われば、感覚的にも切り換えの操作がし易いと言える。
本発明によれば、給電プラグロック装置の構造を簡素化することができる。
一実施形態の車両の構成図。 給電プラグをインレットに接続するときの外観を示す斜視図。 給電プラグをインレットに接続するときの外観を示す側面図。 給電プラグロック装置の斜視図。 給電プラグロック装置の分解斜視図。 位置保持機構がとる動きを概略的に示す模式図。 (a)はシリンダ錠を正面側から見た斜視図、(b)はシリンダ錠を背面側から見た斜視図。 アンロック状態の給電プラグロック装置の斜視図。 アンロック状態のロックバーを示す側面図。 ロック状態の給電プラグロック装置の斜視図。 ロック状態のロックバーを示す側面図。 (a)〜(c)はシリンダ錠をロック位置に操作する過程を示す遷移図。 別例の不正解除防止手段の構造を説明する模式図。
以下、本発明を具体化した給電プラグロック装置の一実施形態を図1〜図12に従って説明する。
図1に示すように、ハイブリッド車(以下、単に車両1と記す)には、車輪を回す動力をエンジン2及びモータ3を利用して発生させるハイブリッドシステム4が設けられている。ハイブリッドシステム4には、モータ3の電源としてバッテリ5が設けられている。また、車両1には、外部電源にてバッテリ5を充電する充電システム6が設けられている。充電システム6は、例えば街の一角に設置された充電スタンドや住宅の商用電源などを充電設備7として、充電設備7の充電ケーブル8の先端に設けられた給電プラグ9を車両1に接続してバッテリ5を充電する。
図1及び図2に示すように、車体10の側壁には、給電プラグ9の接続箇所として受電コネクタ11が設けられている。受電コネクタ11は、横開き式のリッド12によって開閉される収納室13に収納されている。受電コネクタ11には、電気接続端子(パワー端子、制御端子等)を有するインレット14が設けられている。インレット14には、給電プラグ9が完挿されたことを検出するプラグ接続検出センサ15が設けられている。
図2及び図3に示すように、給電プラグ9は、充電システム6の電源側であって、インレット14と同様の電気接続端子を有する。給電プラグ9のプラグ本体16には、接続時の抜け止めとしてロックアーム17が揺動可能に取り付けられている。ロックアーム17は、長手方向中央を回動軸18として、長手方向と交差する方向に揺動操作可能である。ロックアーム17は、先端の爪部19と根元の操作部20とがプラグ本体16の外部に露出されている。ロックアーム17には、操作部20寄りの位置に、ロックアーム17を閉じ側に常時付勢する付勢部材21が設けられている。
給電プラグ9を受電コネクタ11に接続する際には、給電プラグ9をインレット14へ挿入方向(図3の−Y軸方向)に真っ直ぐ挿し込む。このとき、爪部19がインレット14の突部22に当接すると、ロックアーム17は斜面22aに案内されて突部22を上る。そして、給電プラグ9がインレット14に完挿されると、付勢部材21の付勢力によってロックアーム17が閉じ側に揺動する。このため、爪部19が突部22に引っ掛かり、給電プラグ9がインレット14に抜け止めされる。
ハイブリッドシステム4は、インレット14に給電プラグ9が完挿されたことを確認すると、給電プラグ9(充電設備7)にバッテリ5の充電を実行させる。ハイブリッドシステム4は、バッテリ5が満充電になったことを確認すると、給電プラグ9に充電を終了させる。充電終了後、給電プラグ9をインレット14から取り外す際には、操作部20を押してロックアーム17を開き側に揺動操作し、突部22から離間する。そして、この状態で給電プラグ9をインレット14から真っ直ぐ引き抜くことで、車両1から取り外す。
図4及び図5に示すように、受電コネクタ11には、インレット14に接続された給電プラグ9の不正取り外しを防止する給電プラグロック装置23が設けられている。本例の給電プラグロック装置23は、手動操作によって機械的にロック/アンロックの切り換えが可能であり、更にロック状態となったとき、シリンダ錠を用いてロックを固定することにより、ロックの不正解除を防止するものとなっている。
給電プラグロック装置23には、各種部品を収納するケース24が設けられている。ケース24は、本体部分をなす第1ケース24aと、第1ケース24aの開口を閉じる正面側の第2ケース24bとからなる。ケース24は、第1ケース24aを複数の係止部材25によってインレット14に固定することにより、インレット14に強固に取り付け固定されている。
ケース24には、給電プラグロック装置23の機構部分としてロック機構26が設けられている。本例の場合、ケース24には、ロック機構26のロック/アンロックを切り換えるときに操作する操作ボタン27が、装置奥行き方向(図4のY軸方向)に直線移動可能に取り付けられている。第1ケース24aには、筒状のボタン収納部28が形成され、第1ケース24aと第2ケース24bとを組み付けたとき、ボタン収納部28は第2ケース24bの蓋部24cにて閉じられる。操作ボタン27は、略円柱形状をなすとともに、ケース24に対し抜け止め状態でボタン収納部28に直線往復動可能に収納されている。なお、操作ボタン27が操作手段に相当する。
図5及び図6に示すように、操作ボタン27の背面には、押し操作された操作ボタン27の位置(ロック位置)を保持する位置保持機構30が設けられている。図6に示すように、突出位置(アンロック位置)の操作ボタン27が押し操作されて奥(矢印K1方向)に直線移動したとき、位置保持機構30は、部材同士が係止し合うことにより、操作ボタン27をロック位置にて保持する。そして、この状態で操作ボタン27がもう一度奥に押し操作されると、位置保持機構30の係止が解除される。これにより、位置保持機構30の付勢部材の付勢力によって、操作ボタン27が手前(矢印S1方向)に直線移動し、元の突出位置(アンロック位置)に戻る。
図4及び図5に示すように、第1ケース24aには、ロックアーム17の開き操作を規制可能な略円柱状のロックバー31が、自身の長手方向を軸心として、自位置において軸La回りに回動可能に取り付けられている。ロックバー31は、第1ケース24aの端部(上部)に形成されたロックバー取付部32の収納室33内に摺動可能に収納されている。ロックバー31は、端部に形成された連結突34が、操作ボタン27の根元付近に形成された長孔35に係止されている。よって、操作ボタン27が奥(図5の矢印K1方向)に直線移動すると、ロックバー31がロック方向(図5の矢印K2方向)に回動し、操作ボタン27が手前(図5の矢印S1方向)に直線移動すると、ロックバー31がアンロック方向(図5の矢印S2方向)に回動する。なお、ロックバー31がロック部材に相当する。
ロックバー31は、円柱の一部分を断面三角形状に刳り抜くことにより、肉無し部36が形成されている。このため、ロックバー31は、肉無し部36がロックアーム17の上方に位置する回動位置をとると、アンロック状態となり、肉有り部37がロックアーム17の上方に位置する回動位置をとると、ロック状態となる。
ケース24の下部には、ロック機構26のロック状態の不正解除を防止するシリンダ錠38が取り付けられている。シリンダ錠38は、第2ケース24bの下端に設けられたシリンダ収納部39に収納されている。シリンダ錠38は、ロータ40とロータケース41と有し、鍵穴42に挿し込まれたメカニカルキー43が正規のものであれば、内部のタンブラ(図示略)が整列し、ロータ40をロータケース41に対して回動させることが可能である。なお、シリンダ錠38が不正解除防止手段を構成する。
図7に示すように、ロータ40の背面には、ロック位置をとる操作ボタン27に係止可能な移動規制部44が設けられている。移動規制部44は、板状をなすとともに、シリンダ錠38(ロータケース41)の径方向外側に突出する長さを有し、ロータ40と一体回転可能である。また、操作ボタン27の背面には、移動規制部44が係止可能な係止突45が設けられている。係止突45は、操作ボタン27の径方向に突出する環状の壁である。なお、移動規制部44及び係止突45が不正解除防止手段を構成する。
シリンダ収納部39の周壁には、移動規制部44の回動を案内する切欠溝46が貫設されている。また、ボタン収納部28の周壁にも、移動規制部44の回動を案内する切欠溝47が貫設されている。
シリンダ錠38がアンロック位置の回動位置をとると、移動規制部44は操作ボタン27から離れた離間位置をとる。よって、操作ボタン27の自由な操作が可能である。一方、シリンダ錠38がアンロック位置から略90度回されてロック位置をとると、移動規制部44は操作ボタン27の係止突45に引っ掛かる係止位置をとる。このため、操作ボタン27を操作することが不可となり、ロックの不正解除が防止される。なお、シリンダ錠38の鍵穴42に挿し込まれるメカニカルキー43は、シリンダ錠38がロック位置及びアンロック位置のどちらをとっても、シリンダ錠38から抜き取り可能である。
次に、本例の給電プラグロック装置23の動作を、図8〜図12を用いて説明する。
図8及び図9に、アンロック状態の給電プラグロック装置23を示す。このとき、操作ボタン27は、位置保持機構30の付勢部材の付勢力にてノブ部29が外に飛び出した突出位置(初期位置)をとる。また、ロックバー31は、肉無し部36が突部22に向く回動位置(アンロック位置)をとり、肉無し部36が有効となっている。つまり、給電プラグロック装置23がアンロック状態をとる。よって、ロックアーム17が揺動操作可能であり、給電プラグ9をインレット14に自由に接続/取り外し可能である。
また、このときは、シリンダ錠38はアンロック位置に回し操作されているはずであるので、移動規制部44が離間位置をとる。よって、操作ボタン27は移動規制部44による位置規制を受けておらず、操作ボタン27のロック操作/アンロック操作が許可されている。
給電プラグ9をインレット14に接続した後、アンロック状態の給電プラグロック装置23をロック状態にするには、突出位置にある操作ボタン27を、位置保持機構30の付勢部材の付勢力に抗して奥(ロック方向)に押し操作する。このとき、操作ボタン27が奥方向(図8の矢印K1方向)に直線移動し、この動きに伴って、ロックバー31がロック方向(図8の矢印K2方向)に回動する。
図10及び図11に示すように、操作ボタン27が最も奥まで押し操作されると、ロックバー31がロック方向に略90度回動した状態となる。このとき、ロックバー31の肉有り部37が突部22に向く回動位置(ロック位置)をとり、肉有り部37が有効となる。つまり、インレット14の突部22に係止されたロックアーム17の開き操作が、ロックバー31の肉有り部37にて制限される状態に移行し、給電プラグロック装置23がロック状態となる。
また、操作ボタン27が奥まで押し操作されたとき、位置保持機構30が位置保持状態に切り換わって、操作ボタン27がロック位置で保持される。つまり、操作ボタン27は、奥に深く押し込まれたロック位置の状態を保つ。このため、ロックバー31がロック位置の回動位置にて保持され、給電プラグロック装置23のロック状態が維持される。
ロックバー31をロック位置に回動した後、この状態にロックをかけるには、図12(a)に示すように、シリンダ錠38用のメカニカルキー43をシリンダ錠38に挿し込み、図12(b)に示すように、メカニカルキー43にてロータ40を紙面反時計回りに略90度回してロック位置にする。よって、図12(c)に示すように、ロータ40がロック位置まで回ると、移動規制部44が係止突45に引っ掛かる係止位置をとるので、ロック状態が固定される。ロック切り換え後は、メカニカルキー43をシリンダ錠38から外し、手元に所持しておく。これにより、第三者による不正ロックが防止されるので、車両1から立ち去っても問題はない。
充電終了後、ロック状態のシリンダ錠38を解錠するには、ロック位置をとるシリンダ錠38にメカニカルキー43を再度挿し込み、ロータ40を紙面時計回りに略90度回してアンロック位置にする。これにより、移動規制部44が係止突45から離れて離間位置をとるので、操作ボタン27の操作制限が解除される。つまり、ロック位置にある操作ボタン27のアンロック方向への操作が許可される。
よって、ロック位置にある操作ボタン27を奥に再度押し操作して位置保持機構30の位置保持状態を解除する。このとき、操作ボタン27が位置保持機構30の付勢部材に付勢力にて手前方向(図4の矢印S1方向)に直線移動する。これにより、ロックバー31もアンロック方向(図4の矢印S2方向)に回動し、ロックバー31の肉無し部36が突部22にロックアーム17に対向する。よって、給電プラグロック装置23がアンロック状態となり、給電プラグ9の抜き取りが可能となる。
以上により、本例においては、操作ボタン27の押し操作によってロックバー31を機械的にロック位置に回し、給電プラグ9をインレット14にロックする。そして、このロック状態を固定するときには、シリンダ錠38をメカニカルキー43によってロック位置まで回し、シリンダ錠38の移動規制部44にて操作ボタン27の動きを規制することにより、給電プラグロック装置23のロック状態を固定する。よって、第三者によるロックの不正解除を防止することが可能となる。また、ロックの不正解除を、操作ボタン27の動きを制限するという簡素な構成によりなし得ることが可能となるので、結果、給電プラグロック装置23の構造も簡素で済む。
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(1)操作ボタン27を押し操作してロックバー31を機械的にロック状態にした後、シリンダ錠38をロック位置に回し操作することにより、給電プラグロック装置23のロック状態を固定可能とした。このため、正規メカニカルキー43を所持するユーザでなければ、このロック状態を解除することができないので、第三者によるロック不正解除を防止することができる。また、ロック状態の固定を、操作ボタン27の動きをシリンダ錠38で止めることでなし得るので、給電プラグロック装置23の構造を簡素なもので済ませることができる。
(2)ロック状態の固定を、シリンダ錠38という汎用的な部品を用いて行うので、給電プラグロック装置23の構造簡素化に寄与する。
(3)操作ボタン27が操作される度に、給電プラグロック装置23のロック/アンロックが交互に切り換わるので、操作ボタン27の押し操作を単に繰り返すだけでロック/アンロックを切り換えることができる。また、感覚的にもロック/アンロックの切り換えがし易いとも言える。
(4)シリンダ状態がロック位置/アンロック位置のどちらをとるときも、シリンダ錠38からメカニカルキー43を抜き取り可能としたので、給電プラグロック装置23をアンロックしたときも、メカニカルキー43をシリンダ錠38から抜いておくことができる。よって、シリンダ錠38にメカニカルキー43を挿し込んだまま車両1を走行させてしまうことがない。
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・メカニカルキーは、車両のキーシステムで用いるキー(例えば、ドアロック施解錠やエンジン始動停止の操作時に用いるキー)と共用としてもよい。この場合、各システムで別々のキーを所持する必要がないので、利便性をよくすることができる。
・給電プラグロック装置23は、インレット14に後付け可能としてもよい。この場合、仮に給電プラグロック装置23を搭載しないインレット14を提供した場合でも、給電プラグロック装置23の搭載を要望するユーザには、後付けで対応することが可能となるので、便利である。
・不正解除防止手段は、シリンダ錠38を用いた構造に限定されない。例えば、図13に示すように、アクチュエータ51によってピン52を出し引きする構造を採用してもよい。この場合、不正解除防止手段の動作が車両ドアのドアロックと連動するものとした場合、車両ドアがロックされたとき、ピン52を突出させて操作ボタン27の動きを止めることにより、ロック状態を固定し、車両ドアロックがアンロックされたとき、ピン52を引き込んで操作ボタン27の操作を許可する。なお、アクチュエータ51及びピン52が不正解除防止手段を構成する。
・移動規制部44や係止突45の形状は、板状に限定されず、他の形状に適宜変更可能である。
・不正解除防止手段は、移動規制部44を係止突45に係止する構造に限定されず、例えば移動規制部44を操作ボタン27の溝に引っ掛ける構造でもよい。
・操作ボタン27が操作される度にロックバー31のロック/アンロックが交互に切り換わる構造に限定されない。例えば、操作ボタン27がロック状態をとるとき、車両ドアがドアアンロックされると、アクチュエータ等によって位置保持機構30を解除し、操作ボタン27をアンロック位置に自動で戻す構造を採用してもよい。
・バッテリ5の充電開始条件は、適宜変更可能である。例えば、プラグ接続検出センサ15がインレット14への給電プラグ9の挿し込みを検出し、かつ車両1の電子キーとID照合が成立することを充電開始条件としてもよい。
・バッテリ5の充電停止は、車両内のスイッチを切ることで行ってもよい。
・ロック機構26の構造は、実施形態に述べたものに限定されず、適宜変更可能である。
・ロック部材は、自身のみがロックアーム17の上方に位置してロック状態をとるロックバー31に限定されず、例えば複数部品から構成されていてもよい。例えば、ロックバー31は、所定部材(例えば、軸回動するブーツ状のロッキングレバー)を介してロックアーム17の揺動操作を規制するものでもよい。
・ロックバー31は、円柱部材が自位置で回るものに限定されず、例えばロック位置/アンロック位置の間を直線移動するものや、扇状の部材が根元を軸に回動するものでもよい。
・ロックバー31の形状は、円柱状に限定されず、例えば直方体状としてもよい。
・操作手段は、押し操作式に限定されず、レバーを回す回転式や、ノブを横方向にスライド移動させるものでもよい。
・位置保持機構30は、実施形態で述べたものに限定されず、例えばハートカム等を用いた構造をとるものでもよい。
・給電プラグロック装置23は、ロックバー31が給電プラグ9の孔に挿し込まれてロック状態をとるものでもよい。
・車両1は、ハイブリッド車に限定されず、例えばモータのみで走行する電気自動車でもよい。
・給電プラグロック装置23は、車両1に適用されることに限らず、他の装置や機器に応用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(イ)請求項2又は3において、前記シリンダ錠は、ロック位置及びアンロック位置の両方でキーを抜くことが可能である。この構成によれば、例えば給電プラグロック装置をアンロック状態としたときに、シリンダ錠からキーを抜いておくことが可能となる。
(ロ)請求項2、3、前記技術的思想(イ)のいずれかにおいて、前記メカニカルキーは、車両のキーシステムに使用するキーと共用されている。この構成によれば、キーシステムと給電プラグロック装置とで、各々個別のキーを所持しなくて済むので、利便性をよくすることが可能となる。
(ハ)請求項1〜3、前記技術的思想(イ)、(ロ)のいずれかにおいて、前記インレットに対して後付け可能となっている。この構成によれば、仮に給電プラグロック装置を搭載しないインレットを提供した場合でも、給電プラグロック装置の搭載を要望するユーザには、後付けで対応することが可能となるので、利便性がよくなる。
9…給電プラグ、14…インレット、23…給電プラグロック装置、27…操作手段としての操作ボタン、30…位置保持機構、31…ロック部材としてのロックバー、38…不正解除防止手段を構成するシリンダ錠、40…ロータ、43…メカニカルキー、44…不正解除防止手段を構成する移動規制部、45…不正解除防止手段を構成する係止突、51…不正解除防止手段を構成するアクチュエータ、52…不正解除防止手段を構成するピン。

Claims (3)

  1. インレットに給電プラグが接続されたとき、前記インレット側のロック部材が前記給電プラグに係止することにより、前記給電プラグの不正取り外しを防止する給電プラグロック装置において、
    前記ロック部材をロック位置に切り換えるときに操作する操作手段と、
    前記操作手段の操作により前記ロック部材が該操作手段とともに機械的に動いてロック状態となったとき、前記操作手段をそのロック位置にて保持することにより、該ロック状態を保持する位置保持機構と、
    ロック操作後の前記操作手段の動きを制限可能であり、使用者との認証が成立するまで前記操作手段の操作を制限することにより、前記ロック状態の不正解除を防止する不正解除防止手段と
    を備えたことを特徴とする給電プラグロック装置。
  2. 前記不正解除防止手段は、シリンダ錠と、該シリンダ錠のロータに取り付けられた移動規制部とを備え、前記シリンダ錠がメカニカルキーにてロック位置に回されると、前記移動規制部が前記操作手段に係止して、前記操作手段の操作を制限する
    ことを特徴とする請求項1に記載の給電プラグロック装置。
  3. 前記不正解除防止手段が機能していないとき、前記操作手段が操作される度に、前記ロック部材のロック及びアンロックが交互に切り換わる
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の給電プラグロック装置。
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KR101523039B1 (ko) * 2014-01-21 2015-05-26 옵티시스 주식회사 커넥터
JP2016096684A (ja) * 2014-11-17 2016-05-26 三菱自動車工業株式会社 充電機器のロック装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101523039B1 (ko) * 2014-01-21 2015-05-26 옵티시스 주식회사 커넥터
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