(57)【要約】【課題】作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持できる電気自動車の外部電力源接続装置を提供する。【解決手段】入口１０と上面が開放されたボックス部６とこのボックス部６に挿入嵌合可能なヘッド部７とを備え、ボックス部６には、ヘッド部７の先端を嵌合させて位置規制する位置決め部１１と、下面に配設されたコンセント１３と、入口向き及び上向きに対する被係合部１８、１９とを設け、ヘッド部７には、コンセント１３に対応させて配設されたプラグ２６と、被係合部１８、１９に対する可動係合部材３１の係合片３３及び係合壁３０とを設けた。【選択図】　　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と上面が開放されたボックス部とこのボックス部に挿入嵌合可能なヘッド部とを備え、ボックス部には、ヘッド部の先端を嵌合させて位置規制する位置決め部と、下面に配設されたコンセントと、上向き及び入口向きの被係合部とを設け、ヘッド部には、コンセントに対応させて配設されたプラグと、被係合部に対する係合手段とを設けたことを特徴とする電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項２】
電気自動車に配設されたボックス部に、上方に開放可能な蓋体を設けるとともに、蓋体にコンセントに挿入される接続プラグを設け、蓋体を閉じた状態で電気自動車に搭載された二次電池と駆動モータの駆動制御部が接続されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項３】
電気自動車に配設されたボックス部に、走行可能な外部電力源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、外部電力源と駆動モータの駆動制御部が接続されるように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項４】
ボックス部に補機用コンセントを設け、ヘッド部に、走行可能な外部電力源に設けられた補機に接続された補機用プラグを補機用コンセントに対応させて設けたことを特徴とする請求項３記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項５】
電気自動車に配設されたボックス部に、電力供給源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、電力供給源から電気自動車に搭載された二次電池に充電されるように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項６】
電力供給源に配設されたボックス部に、外部電力源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、電力供給源から外部電力源に搭載された二次電池に充電されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項７】
ヘッド部に、ボックス部の位置決め部にヘッド部の先端が嵌合された時に作動してプラグに対する通電経路を閉じる第１の安全手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項８】
係合手段は、ボックス部にヘッド部を嵌合させたときにボックス部の被係合部に上向きに係合する係合位置と係合解除位置の間で移動可能でかつ係合位置に向けて付勢された可動係合部材と、可動係合部材の係合解除位置への移動を阻止するロック位置とロック解除位置の間で切り換え可能なロック機構を有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項９】
ロック機構をロック位置にした時にプラグに対する通電経路を閉じる第２の安全手段を設けたことを特徴とする請求項８記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【請求項１０】
ヘッド部に、係合手段が被係合部に係合していない状態で、ロック機構をロック解除位置に係止し、係合手段が被係合部に係合したときに弾性的に変位して係止を解除する弾性係止手段を設けたことを特徴とする請求項８又は９記載の電気自動車の外部電力源接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電気自動車に対して、主電力源や補助電力源や緊急時の電力源として自動車に連結される外部電力源を電気的に接続したり、充電時に外部電力源と接続するための外部電力源接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車には、バッテリ車、ハイブリッド車、燃料電池車などがある。バッテリ車は、車体に搭載された二次電池に貯蔵された電力を動力源とするものであり、その二次電池に充電するために外部電力源を接続する必要がある。また、車体に二次電池を搭載するとその分車内スペースが制約されるため、二次電池の一部又は全部を電力供給用トレーラーに搭載し、この電力供給用トレーラーと車体を機械的に連結するとともに接続ケーブルにて電気的に接続するようにしたものを、本出願人は先に特開平７−７６２２８号公報において提案している。また、不測に電池切れが発生して運転不能となった緊急時には、上記電力供給用トレーラーを配送するロードサービスシステムを構築することによって容易かつ円滑に対処でき、電気自動車の普及に大きな効果を発揮する。
【０００３】
また、ハイブリッド車は、二次電池と内燃機関を搭載して何れからでも動力を取り出せるようにするとともに、内燃機関で駆動される発電機で電力を発生させて二次電池に充電するようにしたものであり、燃料切れや発電機故障等によっての内燃機関の停止と電池切れの両方が発生して運転不能となるような事態も考えられる。また、燃料電池車は、燃料電池を動力源とし、必要に応じて補助電源として二次電池を搭載しているものであり、電気化学反応による発電機構の不具合や燃料切れが発生して運転不能となることも考えられる。このような緊急時には上記ように電力供給用トレーラーを接続することによって容易かつ円滑に対処できる。
【０００４】
ところで、上記のように電気自動車に搭載された二次電池に充電するため、また主電源や補助電源や緊急用電源として使用される電力供給用トレーラーを車体に接続して電力を供給するため、またこの電力供給用トレーラーの二次電池を充電するために、その接続ケーブルを車体側や外部電力源と電気的に接続する必要がある。
【０００５】
従来、電気自動車に対する充電は、一般には電気自動車の駆動モータを駆動制御する駆動制御部と二次電池とを有する駆動回路に対して、プラグとコンセントを用いた接触コンダクティブ方式で商用電源に接続して行っている。
【０００６】
また、絶縁被膜したパドル板をスロットに投入することで接続される非接触インダクティブ方式も知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のプラグとコンセントを用いる接触コンダクティブ方式の接続装置では、プラグをコンセントに挿入する時にその嵌合部の相対位置が見えなくなるため作業性良く適正に嵌合し難い場合があり、また接触摩擦に逆らう直線運動でプラグとコンセントを挿脱するため作業が困難であり、また裸のプラグと感電する危険性があり、さらに移動中の電気自動車に電力を供給する電力供給用トレーラーにおいては、振動等による外力が作用して接続が外れる恐れがあるため適用できないという問題がある。
【０００８】
また、パドル板とスロットを用いた非接触インダクティブ方式では、接続時の作業性は良く、感電の危険性もないが、装置構成が複雑で重く、嵩張り、コスト高になるという問題があり、また移動中の電気自動車に電力を供給する電力供給用トレーラーに対しては接続が外れる恐れがあるため適用できないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持でき、かつ感電等に対する安全性の高い電気自動車の外部電力源接続装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気自動車の外部電力源接続装置は、入口と上面が開放されたボックス部とこのボックス部に挿入嵌合可能なヘッド部とを備え、ボックス部には、ヘッド部の先端を嵌合させて位置規制する位置決め部と、下面に配設されたコンセントと、上向き及び入口向きの被係合部とを設け、ヘッド部には、コンセントに対応させて配設されたプラグと、被係合部に対する係合手段とを設けたものであり、ヘッド部をボックス部に挿入してヘッド部の先端が位置決め部で位置規制された状態で、ヘッド部を下げることでプラグがコンセントに嵌合して電気的に接続されるとともに、被係合部に係合手段が係合してボックス部にヘッド部が嵌合した状態で保持され、従って作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持できる。
【００１１】
また、電気自動車に配設されたボックス部に、上方に開放可能な蓋体を設けるとともに、蓋体にコンセントに挿入される接続プラグを設け、蓋体を閉じた状態で電気自動車に搭載された二次電池と駆動モータの駆動制御部が接続されるように構成すると、電気自動車に外部電力源を接続しない通常状態の時にはボックス部の蓋体を閉じておき、外部電力源を接続する時に蓋体を開けてヘッド部を嵌合することで外部電力源にて駆動することが可能となり、簡単・安価な構成にて作業性良く、２つの駆動状態の切り換えができる。
【００１２】
また、電気自動車に配設されたボックス部に、走行可能な外部電力源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、外部電力源と駆動モータの駆動制御部が接続されるように構成すると、電気自動車で移動中に電池切れ等の異常発生した時に、電気自動車に走行可能な外部電力源を連結し、電気自動車のボックス部に外部電力源のヘッド部を嵌合するという簡単な作業により、この外部電力源にて電気自動車の走行を再開することができる。
【００１３】
また、ボックス部に補機用コンセントを設け、ヘッド部に、走行可能な外部電力源に設けられた補機に接続された補機用プラグを補機用コンセントに対応させて設けると、運転に伴って電気自動車の補機と同期して外部電力源に設けられた補機も作動させることができる。
【００１４】
また、電気自動車に配設されたボックス部に、電力供給源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、電力供給源から電気自動車に搭載された二次電池に充電されるように構成すると、電気自動車に配設されたボックス部に電力供給源のヘッド部を嵌合することで電気自動車の二次電池に対する充電を行うことができ、充電用の接続構成を別途に設ける必要がなく、その分コスト低下を図ることができる。
【００１５】
また、電力供給源に配設されたボックス部に、外部電力源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、電力供給源から外部電力源に搭載された二次電池に充電されるように構成すると、外部電力源のヘッド部を電力供給源に配設されたボックス部に嵌合することで、外部電力源の二次電池に対する充電を行うことができ、外部電力源に充電用の接続構成を別途に設ける必要がなく、その分コスト低下を図ることができる。
【００１６】
また、ヘッド部に、ボックス部の位置決め部にヘッド部の先端が嵌合された時に作動してプラグに対する通電経路を閉じる第１の安全手段を設けると、ヘッド部をボックス部に挿入嵌合しない限りプラグに通電されないため、ヘッド部のプラグに不測に触れて感電するような恐れがなく、安全を確保できる。
【００１７】
また、係合手段が、ボックス部にヘッド部を嵌合させたときにボックス部の被係合部に上向きに係合する係合位置と係合解除位置の間で移動可能でかつ係合位置に向けて付勢された可動係合部材と、可動係合部材の係合解除位置への移動を阻止するロック位置とロック解除位置の間で切り換え可能なロック機構を有すると、ヘッド部をボックス部に嵌合させると可動係合部材が被係合部に係合し、その状態をロック機構でロックすることにより、簡単な操作にてヘッド部がボックス部から不測に外れるのを完全に防止することができる。
【００１８】
さらに、ロック機構をロック位置にした時にプラグに対する通電経路を閉じる第２の安全手段を設けると、ロック機構をロック位置にしたときのみプラグに通電されるので、上記第１の安全手段と合わせて２重の安全手段によってさらに高い安全性が確保される。
【００１９】
また、ヘッド部に、係合手段が被係合部に係合していない状態で、ロック機構をロック解除位置に係止し、係止手段が被係合部に係合したときに弾性的に変位して係止を解除する弾性係止手段を設けると、ヘッド部がボックス部に嵌合して係合手段が被係合部に係合しない限り、ロック機構はロック解除位置に係止されてロック位置に切り換えることができないので、上記第１と第２の安全手段と共働してヘッド部がボックス部に嵌合されない限り絶対にプラグに通電されないため、一層高い安全性が確保される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気自動車の外部電力源接続装置の一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
【００２１】
図１において、１は電気自動車、２は走行可能な外部電力源としての電力源トレーラであり、電気自動車１の後端中央に設けられた連結部３に電力源トレーラ２から延出された連結ロッド４を連結することで、電気自動車１によって電力源トレーラ２を曳行可能である。電力源トレーラ２と電気自動車１を電気的に接続する接続装置５の一方の要素であるボックス部６が連結部３の近傍に配設され、接続装置５の他方の要素であるヘッド部７が電力源トレーラ２から延出された接続ケーブル８の先端に設けられ、ボックス部６にヘッド部７を嵌合させることで相互に電気的に接続されて、電力源トレーラ２から電気自動車１に電力が供給されるように構成されている。
【００２２】
ボックス部６は、図２、図３に示すように、電気自動車１の後端面に臨む入口１０と上面が開口された、奥側に向けて細長い箱状部材９にて構成され、その奥端部にはテーパ状の位置決め部１１が形成されている。位置決め部１１の奥端には作用突部１２が突設されている。ボックス部６の下面の入口１０の近傍にはコンセント１３が配設されている。このコンセント１３には、電力を通電するための３つの電力用端子穴１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が設けられている。また、コンセント１３の奥側に、電力源トレーラ２に設けられているテールランプや方向指示器などの補機２ａに通電するための補機用コンセント１５が設けられている。
【００２３】
電力用端子穴１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）は、図７に示すように、電力用端子穴１４ａと１４ｂが、電気自動車１に搭載された二次電池５１と駆動モータ５２の駆動制御部５３が直列接続された駆動回路５４の両端に接続され、電力用端子穴１４ｃは、二次電池５１と駆動制御部５３の間に接続されている。また、補機用コンセント１５（図７では一対のみ代表させて表示している。）は、補機用電源５５と補機制御部５６と補機５７とが直列接続された補機用回路５８における補機５７の両端にそれぞれ接続されている。
【００２４】
図２、図３に戻って、ボックス部６の上面開口には開閉可能な蓋体１６が配設されている。１６ａはそのヒンジ部である。蓋体１６には、蓋体１６を閉じた時に２つの電力用端子穴１４ａと１４ｂを接続する接続プラグ１７が設けられている。かくして、蓋体１６を閉じると、図７に示すように、二次電池５１と駆動制御部５３からなる駆動回路５４が閉成され、二次電池５１から駆動制御部５３に駆動電力が供給され、駆動制御部５３にて駆動モータ５２が駆動される。
【００２５】
ボックス部６の入口１０の上縁外面には、上向きに係合する被係合突部１８が形成され、またコンセント１３の奥側に入口向きに係合する被係合壁部１９が形成されている。
【００２６】
ヘッド部７は、図４に示すように、ボックス部６に挿入嵌合される嵌合部２０と、その後方に連続的に延出された延出部２１と、延出部２１の後端近傍で鈍角に下方に延出された握り部２２とを有する銃器形状に構成されている。嵌合部２０の先端部には位置決め部１１に嵌合して位置決めされる嵌合テーパ部２３が形成されている。この嵌合テーパ部２３の高さ寸法及びテーパ角は、位置決め部１１の上下方向の高さ寸法及びテーパ角に比して小さく設定されており、嵌合部２０を傾斜姿勢でボックス部６に挿入してその先端部を位置決めした状態で、その先端部を中心にしてヘッド部７を下方に揺動させることでボックス部６に嵌合部２０の全体を嵌合させることができるように構成されている。
【００２７】
嵌合テーパ部２３の先端部には、ばね２４ａにて常時嵌合テーパ部２３の先端面と略面一な所定位置に向けて突出付勢された出退部材２４が配設され、位置決め部１１に嵌合テーパ部２３を嵌合させたときに出退部材２４が作用突部１２に当接して退入し、第１の安全スイッチ２５を閉成するように構成されている。これら出退部材２４と第１の安全スイッチ２５にて第１の安全手段が構成されている。
【００２８】
嵌合部２０の後部には、コントセント１３に対応させてプラグ２６が配設されている。プラグ２６には、電力用端子穴１４ｂ、１４ｃに嵌合可能な一対のプラグ端子２７ａ、２７ｂが設けられている。また、プラグ２６の前部に補機用コンセント１５に嵌合可能な補機用プラグ２８が配設されている。
【００２９】
また、嵌合部２０の後部下面には、ボックス部６のコンセント１３及び被係合壁部１９が嵌入する嵌入穴２９が形成され、その周縁から嵌合部２０内に突出する係合壁３０が立設されている。この係合壁３０が被係合壁部１９に対して入口向きに係合し、コンセント１３とプラグ２６の位置合わせを行うとともに嵌合部２０の抜け出し方向に対する係合手段を構成している。
【００３０】
延出部２１の前部には、引金状に形成した可動係合部材３１が支点ピン３２回りに後方に揺動操作可能に配設されている。可動係合部材３１には、水平前方に延びてその先端が被係合突部１８の下面に係合する係合片３３が設けられ、この係合片３３が略水平姿勢になる位置に向けて可動係合部材３１を前方に揺動付勢するばね３４が設けられている。
【００３１】
延出部２１の中間部には、その上面上に配設した操作摘み３６にて回転操作可能なロック用カム円板３５が配設されている。ロック用カム円板３５の外周の後部には中心角９０°の範囲にわたって谷部３７が形成され、この谷部３７に係合する規制ピン３８にて９０°の回転角で、図４（ａ）に示すロック解除位置と図６（ａ）に示すロック位置との間で切り換え可能に構成されている。
【００３２】
このロック用カム円板３５の後部に、ロック用カム円板３５がロック解除位置にあるとき、アクチュエータ３９ａが谷部３７に係合し、ロック用カム円板３５をロック位置にするとアクチュエータ３９ａが山部に係合して閉成する第２の安全スイッチ３９が配設されている。
【００３３】
また、ロック用カム円板３５の外周の前部には、ロック解除位置にあるとき、可動係合部材３１の後方揺動を許す凹部４０が形成されており、ロック用カム円板３５がロック位置にあるときは、可動係合部材３１の後縁がロック用カム円板３５の外周に係合して後方揺動が阻止され、係合状態でロックされるように構成されている。
【００３４】
また、ロック解除位置にあるロック用カム円板３５の外周部の一側にはスリット４１が形成され、延出部２１の後端から前方に延出された弾性係止部材４２の先端から下方にＬ字状に突設された係止片４３が嵌入係合されている。この弾性係止部材４２から前方に、先端部が被係合突部１８の上縁に係合可能な作用杆４４が延設されており、図６（ｂ）に示すように、ボックス部６にヘッド部７の嵌合部２０を嵌合させた状態で、この作用杆４４の先端部が上方に持ち上げられて係止片４３がスリット４１から離脱して係止が解除されるように構成されている。図４の４５は、通電している状態を表示するＬＥＤ等の通電表示ランプである。
【００３５】
ヘッド部７のプラグ端子２７ａ、２７ｂは、図８に示すように、第１の安全スイッチ２５、第２の安全スイッチ３９及び逆流防止ダイオード４６を介して接続ケーブル８にて電力源トレーラ２に搭載されている二次電池５９に接続されている。また、補機用プラグ２８も接続ケーブル８にて電力源トレーラ２の補機２ａに接続されている。
【００３６】
以上の構成において、電気自動車１の通常の運転時には、図３に示すように、ボックス部６の蓋体１６を閉じた状態とされ、図７に示すように、電力用端子穴１４ａ、１４ｂが接続用プラグ１７にて接続されて二次電池５１と駆動制御部５３が接続された駆動回路５４が閉成され、駆動制御部５３にて駆動モータ５２が駆動制御され、電気自動車１が運転される。
【００３７】
電気自動車１の二次電池５１の電池切れが発生した場合など、搭載されている二次電池５１で駆動モータ５２を駆動できなくなった場合には、近くのサービスステーションにおいて、若しくはロードサービスによって電力源トレーラ２の供給を受け、図１に示すように、連結部３に連結ロッド４を連結するとともに、接続装置５の電気自動車１側のボックス部６に、電力源トレーラ２側の接続ケーブル８先端のヘッド部７を嵌合させて接続する。
【００３８】
その接続に際しては、図５、図６に示すように、ボックス部６の蓋体１６を上方に開き、ヘッド部７の握り部２２を持って前方に向けて斜め下方に傾斜した姿勢で嵌合部２０をボックス部６内に入口１０から挿入し、嵌合部２０の先端の嵌合テーパ部２３をボックス部６の前端部の位置決め部１１に嵌合させて位置決めする。次いで、位置決めされたヘッド部７の先端を中心にしてヘッド部７を下方に押し下げることで、電力用端子穴１４ｂ、１４ｃにプラグ端子２７ａ、２７ｂが嵌合するとともに、補機用コンセント１５に補機用プラグ２８が嵌合する。
【００３９】
また、ヘッド部７を下方に押し下げると、可動係合部材３１の係合片３３がボックス部６の被係合突部１８に当接し、ばね３４の付勢力に抗して可動係合部材３１が後方に揺動し、係合片３３が被係合突部１８を乗り越えてその下面に係合する。なお、引金状の可動係合部材３１を指で後方に引いて被係合突部１８を乗り越えさせてもよい。また、ボックス部６の被係合壁部１９の前面に係合壁３０が係合する。かくして、ヘッド部７の嵌合部２０がボックス部６に嵌合された状態で上向き及び入口１０向きに係合される。
【００４０】
また、ボックス部６に嵌合部２０が嵌合すると、作用杆４３の先端が被係合突部１８の上端に当接して押し上げられ、弾性係止部材４２の係止片４３がスリット４１から離脱し、操作摘み３６にてロック用カム円板３５を、図４に示すロック解除位置から図６に示すロック位置に９０°回転させることが可能となる。そして、図６に示すように、ロック用カム円板３５をロック位置に回転させると、可動係合部材３１がこのロック用カム円板３５に係合して後方揺動が阻止され、係合片３３が被係合突部１８の下面に係合した状態でロックされ、外力や振動が負荷されても、ヘッド部７がボックス部６から不測に抜け出すような事態の発生が確実に防止される。
【００４１】
この状態で、上記のように電力用端子穴１４ｂ、１４ｃにプラグ端子２７ａ、２７ｂが嵌合し、位置決め部１１に嵌合テーパ部２３が嵌合して位置決めされることで作用突部１２にて出退部材２４が退入して第１の安全スイッチ２５が閉成し、ロック用カム円板３５がロック位置に回転操作されることで第２の安全スイッチ３９が閉成し、また補機用コンセント１５に補機用プラグ２８が嵌合しているので、図８に示すように、電気自動車１に搭載された二次電池５１に代わって、電力源トレーラ２に搭載された二次電池５９が駆動制御部５３に接続され、駆動モータ５２を駆動制御して運転走行することが可能となる。その際、二次電池５１とは接続されないので、二次電池５９の電力を二次電池５１の影響を受けずに駆動制御部５３に供給することができる。また、電気自動車の補機５７と電力源トレーラ２の補機２ａが並列接続されるので、補機制御部５６の制御に基づいて補機５７と同期して補機２ａを作動させることができる。
【００４２】
一方、接続装置５の接続を解除する場合には、操作摘み３６にてロック用カム円板３５をロック解除位置に回転操作した後、握り部２２を持って引金状の可動係合部材３１を後方に揺動させ、被係合突部１８と係合片３３の係合を解除してヘッド部７の後部を引き上げることで、コンセント１３とプラグ２６及び補機用コンセント１５と補機用プラグ２８の嵌合が解除されるとともに、被係合壁部１９と係合壁３０の係合が解除されるので、そのままボックス部６からヘッド部７の嵌合部２０を後方に引き出せばよい。その状態で、出退部材２４が突出されて第１の安全スイッチ２５は開成し、またロック用カム円板３５は弾性係止部材４２の係止片４３にてロック解除位置に係止され、第２の安全スイッチ３９も開成しているので、プラグ端子２７ａ、２７ｂに電力が供給されることはなく、極めて高い安全性が確保される。
【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、電気自動車１に外部電力源としての電力源トレーラ２を接続しない通常状態の時にはボックス部６の蓋体１６を閉じておくと、搭載している二次電池５１にて駆動され、電力源トレーラ２を接続する時には蓋体１６を開けてヘッド部７を嵌合することで電力源トレーラ２に搭載された二次電池５９にて駆動することが可能となり、簡単・安価な構成にて作業性良く、２つの駆動状態の切り換えができる。
【００４４】
また、その嵌合接続に際しては、ヘッド部７をボックス部６に挿入し、ヘッド部７の先端を位置決め部１１で位置規制させた状態で、ヘッド部７を下げることでコンセント１３とプラグ２６が接続されるとともに、被係合突部１８及び被係合壁部１９に可動係合部材３１の係合片３３及び係合壁３０が係合してボックス部６にヘッド部７が嵌合した状態で保持され、さらに操作摘み３６をロック位置に回転操作することで係合状態でロックされるので、作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持できる。
【００４５】
また、ボックス部６のコンセント１３に補機用コンセント１５を設け、ヘッド部７に補機用プラグ２８を設けているので、電力源トレーラ２を連結して走行する際に、運転に伴って電気自動車１の補機５７と同期してその補機２ａも作動させることができて安全運転を実現できる。
【００４６】
また、上記のように第１と第２の安全スイッチ２５、３９を設け、ヘッド部７をボックス部６に挿入嵌合し、かつその嵌合状態で操作摘み３６をロック位置に回転操作しない限りプラグ端子２７ａ、２７ｂに電力が供給されないようにしているので、これらのプラグに不測に触れて感電するような恐れがなく、安全を確保できる。
【００４７】
以上の説明では、電気自動車１の二次電池５１の異常時に電力源トレーラ２に搭載された二次電池５９から電力を供給して運転を継続するようにした例を説明したが、電気自動車１に対する補助電源として電力源トレーラ２を接続する場合には、電気自動車１の駆動回路５４に二次電池５１と５９を適宜に切り換え制御する切り換え制御部を配設すれば良い。
【００４８】
また、本発明の接続装置５は、図９に示すように、電気自動車１に搭載されている二次電池５１に電力供給源としての充電ステーション６０の充電器６１にて充電する場合にも適用することができる。その場合、充電ステーション６０では、電気自動車１に設けられたボックス部６に嵌合接続可能なヘッド部７を充電器６１に接続しておけばよい。なお、この充電ステーション６０に配設するヘッド部７は、プラグ端子２７ａ、２７ｂがボックス部６のコンセント１３の電力用端子穴１４ａ、１４ｂに嵌合されるように配置したものを用いる。
【００４９】
このように充電ステーション６０に電気自動車１に配設されたボックス部６に嵌合して接続可能なヘッド部７を配設することで、電気自動車１の二次電池５１に対する充電を、充電用の接続構成を別途に設けることなく充電することができ、その分コスト低下を図ることができる。
【００５０】
また、本発明の接続装置５は、図１０に示すように、電力供給源としての充電ステーション６０の充電器６１にて、電力源トレーラ２に搭載されている二次電池５９を充電する場合にも適用することができる。その場合、充電ステーション６０に、充電器６１に接続されたボックス部６を配設し、そのボックス部６に電力源トレーラ２のヘッド部７を嵌合接続するようにしておけば良い。ただし、このように電力源トレーラ２のヘッド部７にてその二次電池５９に充電する場合には、ボックス部６の電力用端子穴１４ａ、１４ｂは、電気自動車１に電力を供給する場合とは逆極性になるので、電流方向が逆向きの逆流防止ダイオード４６ａを配設する必要があり、そのためヘッド部７の構成として、放電時と充電時で逆流防止ダイオード４６を、４６と４６ａのように接続方向を逆方向に切り換える回路切り換え手段が設けられる。
【００５１】
このように充電ステーション６０に配設されたボックス部６に電力源トレーラ２のヘッド部７を嵌合することで、電力源トレーラ２の二次電池５９に対する充電を行うようにすることで、電力源トレーラ２に充電用の接続構成を別途に設ける必要がなく、その分コスト低下を図ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の電気自動車の外部電力源接続装置によれば、以上のようにヘッド部をボックス部に挿入してヘッド部の先端が位置決め部で位置規制された状態で、ヘッド部を下げることでボックス部のコンセントにヘッド部のプラグが嵌合して電気的に接続されるとともに、ボックス部の被係合部にヘッド部の係合手段が係合してボックス部にヘッド部が嵌合した状態で保持されるように構成したので、作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持できる。
【００５３】
したがって、電気自動車に電池切れが発生した場合にも、適当なサービスステーション若しくはロードサービスによって外部電力源の供給を受けて連結・接続することで、容易かつ迅速に外部電力源に差し替えることができる。その結果、電気自動車を走行可能距離の束縛から解放でき、その結果社会的に広く求められている電気自動車の普及と汎用化に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の外部電力源接続装置を適用した電気自動車と電力源トレーラの連結状態を示す斜視図である。
【図２】同実施形態の外部電力源接続装置におけるボックス部を示し、（ａ）は蓋体を閉じた状態の斜視図、（ｂ）は蓋体を開いた状態の斜視図である。
【図３】同実施形態の外部電力源接続装置におけるボックス部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図４】同実施形態の外部電力源接続装置におけるヘッド部を示し、（ａ）は一部を断面して示した平面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図５】同実施形態の外部電力源接続装置におけるボックス部にヘッド部を嵌合した状態の斜視図である。
【図６】同実施形態の外部電力源接続装置におけるボックス部にヘッド部を嵌合した状態を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図７】同実施形態において、電力源トレーラを接続していない状態の電気自動車の結線図である。
【図８】同実施形態において、電力源トレーラを接続した状態の電気自動車と電力源トレーラの結線図である。
【図９】同実施形態において、電気自動車に充電する際の電力供給源との結線図である。
【図１０】同実施形態において、電力源トレーラに充電する際の電力供給源との結線図である。
【符号の説明】
１　電気自動車
２　電力源トレーラ（外部電力源）
５　接続装置
６　ボックス部
７　ヘッド部
１０　入口
１１　位置決め部
１３　コンセント
１５　補機用コンセント
１６　蓋体
１７　接続プラグ
１８　被係合突部
１９　被係合壁部
２４　出退部材（第１の安全手段）
２５　第１の安全スイッチ（第１の安全手段）
２６　プラグ
２８　補機用プラグ
３０　係合壁（係合手段）
３１　可動係合部材（係合手段）
３３　係合片（係合手段）
３５　ロック用カム円板（ロック機構）
３９　第２の安全スイッチ（第２の安全手段）
４２　弾性係止部材（弾性係止手段）
５１　二次電池
５２　駆動モータ
５３　駆動制御部
６０　充電ステーション（電力供給源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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