УСТРОЙСТВО БЛОКИРОВКИ ЗАРЯДНОГО ПОРТА
CHARGING PORT LOCKING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству блокировки зарядного порта, которое блокирует зарядный соединитель для подачи мощности заряда извне в аккумулятор, установленный на транспортном средстве, к зарядному порту, который предоставляется на транспортном средстве и к которому может подключаться зарядный соединитель.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Нижеприведенный патентный документ 1 раскрывает устройство блокировки зарядного порта предшествующего уровня техники. Устройство блокировки зарядного порта включает в себя зарядный соединитель для подключения зарядного порта электромобиля к зарядной станции, и аккумулятор электромобиля заряжается посредством соединения зарядного порта и зарядного соединителя.
СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0003] Патентный документ 1. Не прошедшая экспертизу патентная публикация (Япония) № H9-161884.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Требуется относительно длительное время для того, чтобы заряжать аккумулятор с относительно большой емкостью, установленный на транспортном средстве, таком как электромобиль, посредством использования зарядной станции. Если зарядный порт и зарядная станция ошибочно отсоединяются друг от друга в течение этого времени, заряд может завершаться неудачно. В таком случае заряд не завершен, когда водитель возвращается на зарядную станцию в оцененное время завершения заряда.
[0005] Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство блокировки зарядного порта, которое может не допускать случайного отсоединения зарядного соединителя от зарядного порта в ходе заряда в соединенном состоянии зарядного соединителя с зарядным портом.
[0006] Аспект настоящего изобретения предоставляет устройство блокировки зарядного порта, содержащее: зарядный порт, который предоставляется на транспортном средстве и к которому может подключаться зарядный соединитель для подачи мощности заряда в аккумулятор, установленный на транспортном средстве; зацепляющий элемент (средство зацепления), который предоставляется на зарядном соединителе и который ограничивает, в то время как зарядный соединитель подключается к зарядному порту, отсоединение зарядного соединителя от зарядного порта посредством зацепления с зацепляющим участком, предоставленным в зарядном порту, и обеспечивает возможность отсоединения зарядного соединителя от зарядного порта посредством расцепления с зацепляющим участком посредством операции освобождения; ограничительный элемент (средство ограничения), который предоставляется на транспортном средстве и который может переключать зацепляющий элемент между ограниченным состоянием, чтобы ограничивать расцепление от зацепляющего участка, и неограниченным состоянием, чтобы не ограничивать расцепление от зацепляющего участка; и блокировочный привод, который приводит в действие ограничительный элемент между заблокированной позицией для перевода ограничительного элемента в ограниченное состояние и разблокированной позицией для перевода ограничительного элемента в неограниченное состояние.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0007] Фиг. 1 является видом сбоку передней секции транспортного средства, содержащего устройство блокировки зарядного порта, согласно первому варианту осуществления (в ходе заряда).
Фиг. 2(a) является схематичным видом в поперечном сечении, показывающим соединенное состояние зарядного соединителя и зарядного порта в устройстве блокировки зарядного порта, а (b) является укрупненным видом в поперечном сечении, показывающим зацепляющий рычаг и зацепляющее ребро.
Фиг. 3 является видом сбоку блокировочного механизма устройства блокировки зарядного порта.
Фиг. 4 является видом снизу блокировочного механизма.
Фиг. 5 является видом снизу, показывающим внутреннюю часть блокировочного механизма.
Фиг. 6 является видом снизу элемента качания блокировочного механизма.
Фиг. 7 является видом в перспективе, показывающим подключенное состояние зарядного соединителя и зарядного порта.
Фиг. 8 является укрупненным видом в перспективе, показывающим соединенный участок зарядного соединителя и зарядного порта.
Фиг. 9 является укрупненным видом в поперечном сечении, показывающим зацепляющий рычаг и элемент качания.
Фиг. 10 является укрупненным видом в поперечном разрезе, показывающим состояние, в котором зацепляющий рычаг должен принудительно расцепляться.
Фиг. 11 является укрупненным видом в поперечном сечении зацепляющего рычага и элемента качания в устройстве блокировки зарядного порта, согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 12 является видом снизу элемента качания в устройстве блокировки зарядного порта, согласно третьему варианту осуществления.
Фиг. 13 является видом сверху блокировочного механизма в устройстве блокировки зарядного порта, согласно четвертому варианту осуществления.
Фиг. 14 является видом в поперечном сечении вдоль линии поперечного сечения, проходящей вдоль осей шестерен в блокировочном механизме.
Фиг. 15(a) является видом снизу поворотной пластины блокировочного механизма, а (b) является укрупненным видом снизу, показывающим выемку и защелку.
Фиг. 16 является видом в перспективе в поперечном сечении вдоль линии XVI, показанной на фиг. 15(a).
Фиг. 17 является укрупненным видом в поперечном сечении, показывающим зацепляющий рычаг и поворотную пластину устройства блокировки зарядного порта.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0008] ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Как показано на фиг. 1, зарядный порт 4 предоставляется в передней части переднего капота 31 транспортного средства 3. Зарядный порт 4 электрически соединен, посредством кабеля 43, с бортовым аккумулятором 6, смонтированным на днище в транспортном средстве 3. Зарядный порт 4 располагается, ниже бокового зеркала 34, почти на равной высоте по отношению к верхнему краю колесной арки 33. Зарядный порт 4 закрывается посредством колпачка 32 в то время, когда заряд не выполняется. Зарядная станция 1 в качестве инфраструктуры для заряда содержит зарядный соединитель 2 для подачи электроэнергии. Когда заряд выполняется, колпачок 32 открывается и затем зарядный соединитель 2 подключается к зарядному порту 4.
[0009] Следует отметить, что транспортное средство 3 в настоящем варианте осуществления включает в себя порт быстрого заряда, который должен подключаться к устройству быстрого заряда, и порт нормального заряда, который должен подключаться к бытовому источнику питания. Требуется относительно короткое время для заряда посредством соединения с портом быстрого заряда, и в силу этого транспортное средство 3 не оставляется в течение длительного времени, при этом соединение с портом нормального заряда поясняется в качестве примера в настоящем варианте осуществления в дальнейшем. Следует отметить, что, как и следовало ожидать, можно предоставлять устройство блокировки порта для порта быстрого заряда.
[0010] Как показано на фиг. 2(a), зарядный порт 4 включает в себя соединительный участок 41, к которому может подключаться зарядный соединитель 2, кабель 43 (см. фиг. 1) и трубку 42 для закрывания конца кабеля 43. Соединительный участок 41 прикрепляется к элементу B1 конструкции кузова транспортного средства посредством кронштейна 74. Кабель 43 электрически соединяет соединительный участок 41 с бортовым аккумулятором 6. Как показано на фиг. 2(a) и фиг. 2(b), зацепляющее ребро 41a формируется на внешней окружности соединительного участка 41. Следует отметить, что, на соединительном участке 41, формируется отверстие для вставки, в которое вставляемый участок 22 зарядного соединителя 2 может вставляться только в предварительно определенной вращательной позиции. Кроме того, следует отметить, что подробные иллюстрации внутренних частей компонентов урезаны.
[0011] Зарядный соединитель 2 является стандартизированным продуктом, форма и размер которого регулируются единым стандартом, и который должен подключаться к зарядному порту 4. Зарядный соединитель 2 имеет участок 21 для захвата, вставляемый участок 22, который должен вставляться в зарядный порт 4, и зацепляющий рычаг 23 (зацепляющий элемент: средство зацепления), который должен зацепляться с зарядным портом 4. Когда зарядный соединитель 2 соединяется с зарядным портом 4, зацепляющий рычаг 23 зацепляется с зацепляющим ребром 41a (зацепляющимся участком), предоставленным в зарядном порту 4, чтобы ограничивать отсоединение зарядного соединителя 2 от зарядного порта 4.
[0012] Зацепляющий рычаг 23 является качающимся элементом, который может качаться относительно опорного вала 23c (оси качания), прикрепленного к корпусу зарядного соединителя 2. Кнопка 23a освобождения зацепляющего рычага 23, которая может нажиматься при удержании участка 21 для захвата, располагается в среднем участке (около искривленной границы между участком 21 для захвата и вставляемым участком 22) зарядного соединителя 2. Помимо этого, защелка 23d, которая должна зацепляться с зацепляющим ребром 41a зарядного порта 4, располагается на конце вставляемого участка 22. Зацепляющий рычаг 23 поджимается посредством упругого элемента (не показан), такого как спиральная пружина, так что кнопка 23a освобождения находится в верхней позиции, как показано на фиг. 2(a) (так что защелка 23d находится в нижней позиции).
[0013] Как показано на фиг. 2(b), торцевая поверхность защелки 23d формируется в качестве плавно искривленной поверхности 23dl, и задняя поверхность защелки 23d формируется в качестве заостренной поверхности 23d2. С другой стороны, торцевой край зацепляющего ребра 41a формируется в качестве наклонной поверхности 41a1, и задняя поверхность зацепляющего ребра 41a формируется в качестве поверхности 41a2 зацепления, которая должна зацепляться с заостренной поверхностью 23d2 защелки 23d.
[0014] При подключении зарядного соединителя 2 к зарядному порту 4 не требуется управлять кнопкой 23a освобождения, и защелка 23d проходит над зацепляющим ребром 41a, вследствие скользящего контакта искривленной поверхности 23dl и наклонной поверхности 41a1. Затем заостренная поверхность 23d2 зацепляется с поверхностью 41a2 зацепления, когда защелка 23d прошла над зацепляющим ребром 41a, и зацепление защелки 23d и зацепляющего ребра 41a поддерживается посредством упругого элемента. Следует отметить, что можно подключать зарядный соединитель 2 к зарядному порту 4 при нажатии кнопки 23a освобождения.
[0015] Если зарядный соединитель 2 вытаскивается без нажатой кнопки 23a освобождения, отсоединение зарядного соединителя 2 от зарядного порта 4 ограничивается посредством зацепления защелки 23d и зацепляющего ребра 41a. При отсоединении зарядного соединителя 2 от зарядного порта 4 зацепляющий рычаг 23 качается посредством нажатия кнопки 23a освобождения, и за счет этого защелка 23d расцепляется от зацепляющего ребра 41a.
[0016] Как показано на фиг. 2(a), блокировочный механизм 7 для ограничения качательного движения зацепляющего рычага 23 предоставляется выше зарядного порта 4. Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, блокировочный механизм 7 включает в себя элемент 71 качания (ограничительный элемент: средство ограничения), блокировочный привод 73 для приведения в действие элемента 71 качания и кронштейн 74. Элемент 71 качания ограничивает расцепление защелки 23d от зацепляющего ребра 41a посредством ограничения качательного движения зацепляющего рычага 23 при расположении в позиции расцепления защелки 23d зацепляющего рычага 23. Кронштейн 74 поддерживает соединительный участок 41 зарядного порта 4.
[0017] Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, кронштейн 74 имеет верхнюю пластину 74d, выступающую пластину 74b, боковые пластины 74c и накладную пластину 74g. Блокировочный привод 73 прикрепляется к верхней пластине 74d посредством болтов 74e. Выступающая пластина 74b выступает из верхней пластины 74d таким образом, что она закрывает диапазон перемещения элемента 71 качания сверху. Боковые пластины 74c проходят вниз от верхней пластины 74d. Соединительный участок 41 зарядного порта 4 прикрепляется к боковым пластинам 74c посредством болтов (см. фиг. 7). Блокировочный привод 73 размещается посередине между верхней пластиной 74d и накладной пластиной 74g.
[0018] Блокировочный привод 73, верхняя пластина 74d и накладная пластина 74g собираются вместе посредством болтов 74e и гаек 74f. Отверстие 74a формируется на верхней пластине 74d, чтобы поворачивать нижеописанный крепежный винт 72 (см. фиг. 2, 7 и т.д.). Когда блокировочный механизм 7 становится неисправным, передний капот 31 (см. фиг. 1), открывается, и затем крепежный винт 72 принудительно проворачивается посредством отвертки и т.п. через отверстие 74a.
[0019] Как показано на фиг. 5, блокировочный привод 73 имеет соединитель 73a, электродвигатель 731, червячную шестерню 732, червячное колесо 734 и зубчатый сектор 735. Блокировочный привод 73 соединяется с внешним источником питания и контроллером через соединитель 73a. Электродвигатель 731 приводится в действие на основе сигнала команды управления из контроллера. Червячная шестерня 732 является зафиксированной с выходным валом электродвигателя 731. Червячное колесо 734 вводится в зацепление с червячной шестерней 732 на внешних периферийных зубьях шестерни и вращается посредством вращений червячной шестерни 732. Ведущая шестерня 734a монолитно формируется концентрически в центре червячного колеса 734. Зубчатый сектор 735 вводится в зацепление с ведущей шестерней 734a и вращается посредством вращений червячного колеса 734 (т.е. ведущей шестерни 734a).
[0020] Зубчатый сектор 735 имеет участок 735a ввода в зацепление, на внешней окружности которого формируются зубья шестерни, и ступицу 735b, целиком соединенную с элементом 71 качания. Элемент 71 качания является вращательным элементом, вращающимся вокруг оси вращения, отличающейся от опорного вала 23c (оси качания) зацепляющего рычага 23, в центре ступицы 735b в направлении вращения, отличающемся от направлений соединения и отсоединения зарядного соединителя 2 с зарядным портом 4. Поскольку достаточно того, что элемент 71 качания в настоящем варианте осуществления поворачивается только в предварительно определенном диапазоне угла поворота, зубчатый сектор 735 обеспечивает возможность раскачивать элемент 71 качания посредством небольшого электродвигателя 731. Следует отметить, что блокировочный привод 73 в настоящем варианте осуществления обычно используется в качестве привода, применяемого к устройству автоматической блокировки дверей для транспортного средства, и в силу этого позволяет обеспечивать уменьшение затрат на изготовление.
[0021] Как показано на фиг. 6, элемент 71 качания имеет участок 710 крепления, прикрепленный к ступице 735b блокировочного привода 73, и цилиндрическую стенку 713, окружающую участок 710 крепления. Три вогнутых участка 712 формируются на окружности участка 710 крепления. Вращения элемента 71 качания в направлении зубчатого сектора 735 ограничены посредством зацепления зацепляющих ребер, сформированных на ступице 735b, и вогнутых участков 712. Сквозное отверстие 711 формируется в центре участка 710 крепления. Когда элемент 71 качания стопорится вследствие обледенения, сквозное отверстие 711 выступает также в качестве проточного канала горячей воды для обеспечения таяния обледенения с тем, чтобы ускорять таяние обледенения. Крепежный винт 72 закрепляется во внутренней резьбе, сформированной в ступице 735b, после вставки через сквозное отверстие 711, чтобы целиком соединять элемент 71 качания с зубчатым сектором 735.
[0022] Направление вращения для закрепления крепежного винта 72 задается как направление разблокировки элемента 71 качания. А именно, когда блокировочный механизм 7 (блокировочный привод 73) становится неисправным, элемент 71 качания может вращаться в направлении разблокировки посредством ручного вращения крепежного винта 72 в направлении вращения для закрепления посредством использования отвертки и т.п.
[0023] Как показано на фиг. 2 и фиг. 7, крепежный винт 72 располагается в вышеописанном отверстии 74a и может принудительно вращаться посредством отвертки и т.п. через отверстие 74a, когда передний капот 31 (см. фиг. 1) открыт. Чтобы открывать передний капот 31, должен управляться рычаг освобождения, предоставленный в пассажирском салоне. А именно, крепежный винт 72 не может поворачиваться, когда открыт колпачок 32, но может поворачиваться, когда открыт передний капот 31. Следовательно, человек, не имеющий доступа в пассажирский салон, не может поворачивать крепежный винт 72. Следует отметить, что, поскольку отвертка предоставляется в качестве автомобильного инструмента, человек, который имеет доступ в пассажирский салон, может легко поворачивать крепежный винт 72.
[0024] Как показано на фиг. 6, элемент 71 качания изготавливается из полимера, и плечо 71d проходит от ее цилиндрической стенки 713. Конец плеча 71d является более широким и перекрывается с защелкой 23d зацепляющего рычага 23 в состоянии для ограничения раскачивания зацепляющего рычага 23. Тонкие плоские участки 71d1 для облегчения веса конструкции и ребро 714 для обеспечения прочности формируются в плече 71d.
[0025] Элемент 71 качания имеет асимметричную форму относительно своей центральной линии. В дальнейшем в этом документе, линия, соединяющая центр вращения элемента 71 качания (точку пересечения оси вращения с осевой плоскостью толщины элемента 71 качания) с центром качания зацепляющего рычага 23 в ограничительном состоянии (точкой пересечения оси качания с осевой плоскостью толщины зацепляющего рычага 23), обозначается как осевая линия O1. На виде снизу, показанном на фиг. 6, условная симметричная линия относительно осевой линии O1 указывается посредством пунктирной линии. Одна сторона (верхняя сторона на фиг. 6) осевой линии O1 является стороной, в направлении которой перемещается элемент 71 качания, когда зацепляющий рычаг 23 переходит, посредством блокировочного механизма 7, из неограниченного состояния (разблокированного состояния) в ограниченное состояние (заблокированное состояние), и задается в качестве первой области. С другой стороны, другая сторона (нижняя сторона на фиг. 6) осевой линии O1 задается как вторая область.
[0026] Если элемент 71 качания имеет симметричную форму, элемент 71 качания идет до условной симметричной линии в первой области. В этом случае, существует проблема, поясненная ниже. Поскольку зарядный порт 4 располагается в относительно низком участке транспортного средства, грязная вода, снег и т.д. могут скапливаться в зарядном порту 4. Помимо этого, вышеуказанная грязная вода и т.д. может замерзать при заряде в условиях глубокого холода, и тем самым сосульки могут идти вниз от нижней поверхности плеча 71d. Если площадь плеча 71d в первой области является большой, могут легко образовываться натекания, и в силу этого блокировочный механизм 7 не может разблокироваться вследствие контакта защелки 23d с натеканиями при попытке разблокировать блокировочный механизм 7.
[0027] Следовательно, в настоящем варианте осуществления, плечо 71d отводится по ширине от условной симметричной линии к осевой линии O1 (к защелке 23d). А именно, область 71d3 (область на стороне вращения в заблокированное состояние на основе осевой линии O1) плеча 71d в первой области задается уже области 71d2 (области на стороне вращения в разблокированное состояние на основе осевой линии O1) плеча 71d во второй области. Следовательно, натекания образуются в меньшей степени вследствие узкой области 71d3 плеча 71d в первой области, и в силу этого элемент 71 качания может плавно перемещаться при разблокировании. В частности, возможность того, что натекания образуются в меньшей степени, появляется посредством отведения элемента 71 качания (заблокированное состояние) к защелке 23d при одновременном надежном ограничении расцепления зацепляющего рычага 23.
[0028] Тем не менее, внешний край 71f элемента 71 качания формируется симметрично относительно осевой линии O1. А именно, длина внешнего края 71f вдоль вращения не укорачивается с учетом случая, в котором вращение элемента 71 качания становится недостаточным вследствие неисправности блокировочного механизма 7 (блокировочного привода 73). Элемент 71 качания может надежнее ограничивать расцепление зацепляющего рычага 23 посредством формирования внешнего края 71f симметрично относительно осевой линии O1.
[0029] Как показано на фиг. 8, после того, как элемент 71 качания переводится в заблокированное состояние при соединении зарядного соединителя 2 с зарядным портом 4, защелка 23d не расцепляется, даже если нажимается кнопка 23a освобождения. А именно, зацепление между зацепляющим ребром 41a и защелкой 23d не расцепляется, так что отсоединение зарядного соединителя 2 от зарядного порта 4 запрещается. Следует отметить, что крышка 9 для закрывания окружности зарядного порта 4 предоставляется вокруг зарядного порта 4. Крышка 9 предотвращает вставку нежелательного объекта в блокировочный механизм 7, но выемка 91 формируется в диапазоне качания зацепляющего рычага 23. В заблокированном состоянии блокировочного механизма 7 участок элемента 71 качания доступен через выемку 91.
[0030] Когда заряд начинается после того, как блокировочный механизм 7 управляет зарядным соединителем 2, соединенным с зарядным портом 4, внешний край 71f элемента 71 качания доступен через выемку 91, как показано на фиг. 8. Если зазор между крышкой 9 и внешним краем 71f является большим, существует возможность принудительного разблокирования элемента 71 качания посредством использования зазора. Следовательно, зазор между крышкой 9 и внешним краем 71f задается максимально узким, так что они не контактируют друг с другом.
[0031] Помимо этого, в заблокированном состоянии блокировочного механизма 7, выемка 91 полностью закрывается посредством внешнего края 71f элемента 71 качания (см. фиг. 6). А именно, длина внешнего края 71f вдоль направления вращения задается большей ширины отверстия (длины вдоль направления вращения) выемки 91. Следовательно, щели не образуются между крышкой 9 и внешним краем 71f (элементом 71 качания) в выемке 91, так что элемент 71 качания вообще не разблокируется принудительно посредством использования щелей.
[0032] Дополнительно, как показано на фиг. 6, зазор между внутренней поверхностью крышки 9 и траекторией элемента 71 качания задается постепенно сужающимся по направлению к выемке 91. А именно, если зарядный соединитель 2 подключается к зарядному порту 4 в состоянии, в котором нежелательный объект (например, грязь, пыль и т.д.) налипает на защелке 23d, и затем элемент 71 качания вращается, нежелательный объект смахивается за счет того, что зазор задан постепенно сужающимся, и выпадает без застревания. Здесь, если вышеуказанный зазор задан постепенно расширяющимся, постоянным или ступенчатым, удаляемый нежелательный объект застревает в зазоре, так что возникает сильное трение, и в силу этого может предотвращаться работа элемента 71 качания. Следовательно, элемент 71 качания может управляться плавно посредством задания вышеуказанного зазора постепенно сужающимся по направлению к выемке 91.
[0033] Как показано на фиг. 9, зазор a1 формируется между верхней поверхностью элемента 71 качания и выступающей пластиной 74b, и зазор b1 также формируется между нижней поверхностью элемента 71 качания и защелкой 23d. Следовательно, элемент 71 качания может плавно вращаться без контакта с выступающей пластиной 74b и защелкой 23d. Здесь, когда высота перекрытия зазубренной поверхности 23d2 и поверхности 41a2 зацепления обозначается c1, удовлетворяется соотношение c1>(a1+b1). Следовательно, как показано на фиг. 10, даже когда защелка 23d подталкивается вверх, чтобы устранять зазоры a1 и b1, зацепление зазубренной поверхности 23d2 и поверхности 41a2 зацепления поддерживается.
[0034] Как показано на фиг. 10, когда кнопка 23a освобождения нажимается в заблокированном состоянии блокировочного механизма 7, защелка 23d подталкивает элемент 71 качания вверх. Поскольку элемент 71 качания изготавливается из полимера, и ступица 735b блокировочного привода 73 не имеет жесткой конструкции, элемент 71 качания перемещается вверх вследствие собственной деформации и наклона оси вращения (центральной оси ступицы 735b). Тем не менее, дополнительная деформация элемента 71 качания исключается посредством ее контакта с выступающей пластиной 74b, изготовленной из металла. Помимо этого, только сжимающая сила прикладывается к элементу 71 качания в направлении толщины, так что элемент 71 качания, даже изготовленная из полимера, поддерживает достаточное сопротивление силе сжатия.
[0035] А именно, элемент 71 качания вращается в направлении вращения, отличающемся от направления соединения и направления отсоединения зарядного соединителя 2 с зарядным портом 4, относительно оси вращения, отличающейся от оси качания зацепляющего рычага 23. Согласно этой конфигурации, элемент 71 качания может поддерживать достаточную прочность, даже если кнопка 23a освобождения зацепляющего рычага 23 нажимается в заблокированном состоянии блокировочного механизма 7.
[0036] Помимо этого, ось вращения элемента 71 качания и ось качания зацепляющего рычага 23 не являются параллельными друг другу, и дополнительно предусмотрена выступающая пластина 74b, которая предотвращает расцепление защелки 23d от элемента 71 качания, размещенной на стороне расцепления защелки 23d. Следовательно, даже если случайная сила вводится в блокировочный механизм 7 посредством защелки 23d, сила не действует в направлении вращения элемента 71 качания. Как результат, не требуется формировать устойчивую конструкцию около оси вращения элемента 71 качания.
[0037] Как пояснено выше, преимущества, поясненные ниже, обеспечиваются посредством устройства блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления.
[0038] Устройство блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, включает в себя элемент 71 качания (ограничительный элемент: средство ограничения), которая переключает зацепляющий рычаг 23 (зацепляющий элемент: средство зацепления) между ограниченным состоянием (заблокированным состоянием блокировочного механизма 7), чтобы ограничивать расцепление от зацепляющего ребра 41a (зацепляющегося участка), и неограниченным состоянием (разблокированным состоянием блокировочного механизма 7), чтобы не ограничивать расцепление от зацепляющего ребра 41a, и блокировочный привод 73, который приводит в действие элемент 71 качания между заблокированной позицией для перевода зацепляющего рычага 23 в ограниченное состояние и разблокированной позицией для перевода зацепляющего рычага 23 в неограниченное состояние. Следовательно, ошибочное расцепление может не допускаться в ходе заряда, пока зарядный соединитель 2 и зарядный порт 4 соединены между собой. Помимо этого, поскольку блокировочный механизм 7 (элемент 71 качания и блокировочный привод 73) предоставляется на транспортном средстве, вышеуказанные преимущества могут обеспечиваться в существующей зарядной станции.
[0039] В устройстве блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, зацепляющий рычаг 23 (зацепляющий элемент) является качающимся элементом, раскачивающимся относительно оси качания (т.е. зацепляющий элемент = качающийся элемент), и элемент 71 качания (ограничительный элемент) является вращательным элементом, вращающимся вокруг оси вращения, отличающейся от оси качания, в направлении вращения, отличающемся от направления соединения (и направления отсоединения) зарядного соединителя 2 с зарядным портом 4 (т.е. ограничительный элемент = вращательный элемент). Следовательно, даже при попытке расцепления посредством добавления силы для раскачивания зацепляющего рычага 23 в заблокированном состоянии блокировочного механизма 7, элемент 71 качания не вращается посредством силы, и за счет этого может предотвращаться отсоединение зарядного соединителя 2 от зарядного порта 4 в заблокированном состоянии.
[0040] В устройстве блокировки зарядного порта согласно настоящему варианту осуществления, в ограниченном состоянии зацепляющего рычага 23 (зацепляющего элемента), зацепляющий рычаг 23 и элемент 71 качания (ограничительный элемент) находятся в состоянии отсутствия контакта (см. фиг. 9). Следовательно, элемент 71 качания может управляться плавно.
[0041] ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Далее поясняется второй вариант осуществления. Фундаментальные конфигурации устройства блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, являются идентичными конфигурациям устройства блокировки зарядного порта, согласно вышеописанному первому варианту осуществления. Следовательно, далее поясняются только конфигурации, отличающиеся от конфигураций устройства блокировки зарядного порта согласно вышеописанному первому варианту осуществления.
[0042] В вышеописанном первом варианте осуществления, ось вращения элемента 71 качания предоставляется параллельной плоскости, перпендикулярной направлению соединения (и направлению отсоединения) зарядного соединителя 2. С другой стороны, в настоящем варианте осуществления, как показано на фиг. 11, ось вращения элемента 71 качания пересекается с плоскостью, перпендикулярной направлению соединения (и направлению отсоединения) зарядного соединителя 2 (не является параллельной перпендикулярной плоскости). А именно, ось вращения элемента 71 качания пересекается с перпендикулярной плоскостью под углом α(>0).
[0043] Здесь, угол α задается таким образом, что внешний край 71f элемента 71 качания формируется ближе к зацепляющему рычагу 23. Следовательно, даже когда защелка 23d подталкивается вверх в заблокированном состоянии блокировочного механизма 7, направленная вверх толкающая сила может быть принята также посредством оси вращения. Как результат, расцепление зацепляющего рычага 23 может ограничиваться более стабильно. Следует отметить, что выступающая пластина 74b также предоставляется в настоящем варианте осуществления, но выступающая пластина 74b может не предоставляться, когда обеспечивается достаточная прочность элемента 71 качания.
[0044] Как пояснено выше, преимущества, поясненные ниже, обеспечиваются посредством устройства блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, в дополнение к вышеописанным преимуществам, обеспечиваемым посредством первого варианта осуществления.
[0045] В устройстве блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, направление вращения элемента 71 качания (ограничительный элемент = вращательный элемент) пересекается с плоскостью, перпендикулярной направлению соединения (и направлению отсоединения) зарядного соединителя 2 с зарядным портом 4. Следовательно, когда защелка 23d подталкивается вверх в заблокированном состоянии блокировочного механизма 7, ее направленная вверх толкающая сила может быть принята также посредством оси вращения элемента 71 качания. Как результат, расцепление зацепляющего рычага 23 может ограничиваться более стабильно.
[0046] Следует отметить, что если не обеспечивается достаточная прочность оси качания элемента 71 качания, угол α может задаваться таким образом, чтобы разносить внешний край 71f элемента 71 качания на большое расстояние от зацепляющего рычага 23. В этом случае, когда защелка 23d подталкивается вверх в заблокированном состоянии блокировочного механизма 7, она может деформировать элемент 71 качания при надлежащем прекращении приложения направленной вверх толкающей силы. Как результат, может увеличиваться срок службы устройства блокировки зарядного порта.
[0047] ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Далее поясняется третий вариант осуществления. Фундаментальные конфигурации устройства блокировки зарядного порта согласно настоящему варианту осуществления также являются идентичными конфигурациям устройства блокировки зарядного порта согласно вышеописанному первому варианту осуществления. Следовательно, далее поясняются только конфигурации, отличающиеся от конфигураций устройства блокировки зарядного порта согласно вышеописанному первому варианту осуществления.
[0048] В вышеописанном первом варианте осуществления, элемент 71 качания имеет асимметричную форму относительно своей осевой линии O1 (центральной линии). С другой стороны, элемент 71 качания в настоящем варианте осуществления имеет симметричную форму относительно своей осевой линии O1 (центральной линии), как показано на фиг. 12. В частности, во время перехода в заблокированное состояние, боковая поверхность защелки 23d становится параллельной боковой поверхности 71g элемента 71 качания. Следовательно, во время перехода в заблокированное состояние, перекрывающаяся область элемента 71 качания и защелки 23d может быстро становиться большой. Как результат, даже когда элемент 71 качания не вращается в достаточной степени во время перехода в заблокированное состояние вследствие неисправности блокировочного привода 73, ограниченное состояние зацепляющего рычага 23 может поддерживаться надежнее.
[0049] Следует отметить, что также преимущества, обеспечиваемые посредством устройства блокировки зарядного порта согласно первому варианту осуществления, могут обеспечиваться посредством устройства блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления. Помимо этого, если также приспосабливается вышеописанная конфигурация второго варианта осуществления, также могут обеспечиваться преимущества, обеспечиваемые посредством второго варианта осуществления.
[0050] ЧЕТВЕРТЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Далее поясняется четвертый вариант осуществления. Фундаментальные конфигурации устройства блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, также являются идентичными конфигурациям устройства блокировки зарядного порта, согласно вышеописанному первому варианту осуществления. Следовательно, далее поясняются только конфигурации, отличающиеся от конфигураций устройства блокировки зарядного порта, согласно вышеописанному первому варианту осуществления.
[0051] В блокировочном механизме 7 в вышеописанном первом варианте осуществления вращается элемент 71 качания (ограничительный элемент = средство ограничения). С другой стороны, в блокировочном механизме 8 в настоящем варианте осуществления вращается поворотная пластина 81 (ограничительный элемент = средство ограничения). Блокировочный механизм 8 включает в себя блокировочный привод 83. Несколько шестерен 838-836a и поворотная пластина 81 размещаются в кожухе 84 блокировочного привода 83. Кожух 84 включает в себя нижний кожух 84b, который открывается вверх, верхний кожух 84a для закрытия отверстия нижнего кожуха 84b, кронштейн 84d, предоставленный вокруг поворотной пластины 81 и присоединенный к зарядному порту 4, и корпус 84c электродвигателя для размещения электродвигателя 831. Помимо этого, крепежные элементы 85d (болты), используемые для прикрепления к кузову транспортного средства, присоединены к кронштейну 84d. Дополнительно, кожух 84 имеет порты 85a-85c для соединения электродвигателя 831, датчика(ов) (не показаны) и т.д. с внешним источником питания и контроллером.
[0052] Ведущая шестерня 832, предоставленная на выходном валу электродвигателя 831, вводится в зацепление с первой шестерней 833, вращающейся целиком с первым вращательным валом 834. Шестерня 834a первого вращательного вала формируется на внешней периферийной поверхности первого вращательного вала 834. Шестерня 834a первого вращательного вала вводится в зацепление со второй шестерней 835a, предоставленной целиком со вторым вращательным валом 835. Вторая шестерня 835a вводится в зацепление с третьей шестерней 836a, предоставленной целиком с третьим вращательным валом 836.
[0053] Первый вращательный вал 834, второй вращательный вал 835 и третий вращательный вал 836 поддерживаются с возможностью вращения посредством верхнего кожуха 84a и нижнего кожуха 84b, при этом подшипники 834b, 835b и 836b размещаются между ними, соответственно. Следовательно, каждый из первого вращательного вала 834, второго вращательного вала 835 и третьего вращательного вала 836 имеет достаточное сопротивление силе в направлении для наклона каждого из них. Когда команда приведения в действие выводится в электродвигатель 831, выходной вал электродвигателя 831 вращается, и его вращающая сила последовательно передается на первый вращательный вал 834, второй вращательный вал 835. После этого вращается поворотная пластина 81, прикрепленная к третьему вращательному валу 836 посредством крепежного винта 82.
[0054] Следует отметить, что отверстия 836c под винт формируются с обеих сторон третьего вращательного вала 836, соответственно. Один конец (на верхней стороне на фиг. 14) третьего вращательного вала 836 выступает из верхнего кожуха 84a, и крепежный винт 82 присоединен к отверстию 836c под винт на одном конце. Следует отметить, что крепежный винт 82 может проворачиваться посредством крестообразной отвертки, а также может проворачиваться посредством шестигранного гаечного ключа. С другой стороны, другой конец (на нижней стороне на фиг. 14) третьего вращательного вала 836 выступает из нижнего кожуха 84b, и поворотная пластина 81 закрепляется в отверстии 836c под винт на другом конце посредством крепежного винта 82.
[0055] Направление вращения для закрепления крепежного винта 82 задается как направление разблокировки поворотной пластины 81. А именно, когда блокировочный механизм 8 (блокировочный привод 83) становится неисправным, поворотная пластина 81 может вращаться в направлении разблокировки посредством ручного вращения крепежного винта 82 в направлении вращения для закрепления посредством использования отвертки, шестигранного гаечного ключа и т.п.
[0056] Крепежный винт 82 может принудительно вращаться посредством отвертки и т.п., когда передний капот 31 (см. фиг. 1) открывается. Чтобы открывать передний капот 31, должен управляться рычаг освобождения, предоставленный в пассажирском салоне. А именно, крепежный винт 82 не может поворачиваться, когда открыт колпачок 32, но может поворачиваться, когда открыт передний капот 31. Следовательно, человек, не имеющий доступа в пассажирский салон, не может поворачивать крепежный винт 82. Следует отметить, что, поскольку отвертка и гаечный ключ предоставляются в качестве бортового инструмента, человек, который имеет доступ в пассажирский салон, может легко поворачивать крепежный винт 82.
[0057] Помимо этого, как показано на фиг. 15(a), поворотная пластина 81 является круглым дисковым элементом, и сквозное отверстие 811, через которое проходит третий вращательный вал 836, формируются в ее центре. Выемка 812, частично вырезанная, формируется на периферийном крае поворотной пластины 81. Периферийный край поворотной пластины 81, за исключением выемки 812, является ограничительным участком 813. Следует отметить, что фиг. 15(a) показывает состояние, в котором зарядный соединитель 2 соединяется с зарядным портом 4, и блокировочный механизм 8 находится в разблокированном состоянии (зацепляющий рычаг 23 находится в неограниченном состоянии). В дальнейшем в этом документе, угловая позиция защелки 23d зацепляющего рычага 23 обозначается как 0°, и направление по часовой стрелке обозначается как прямое направление.
[0058] Выемка 812 формируется от угловой позиции -65° до +30°. А именно, выемка 812 имеет диапазон в 95° по направлению вдоль окружности. Защелка 23d занимает диапазон максимум почти в 40° по направлению вдоль окружности, так что выемка 812 занимает диапазон в два раза шире диапазона защелки 23d. Следовательно, даже если поворотная пластина 81 чрезмерно возвращается вследствие неисправности блокировочного привода 83 во время разблокированного состояния блокировочного механизма 8, разблокированное состояние может поддерживаться.
[0059] Помимо этого, посредством задания диапазона выемки 812 намного шире диапазона, занимаемого посредством защелки 23d, могут обеспечиваться следующие преимущества. А именно, когда нежелательный связанный объект налипает в выемке 812, выемка 812 может быть закупорена посредством нежелательного объекта. В таком случае, если диапазон выемки 812 является узким, нежелательный объект может плотно налипать по всему диапазону выемки 812. Тем не менее, посредством задания диапазона выемки 812 широким, можно не допускать того, что нежелательный объект плотно налипает по всему диапазону выемки 812. Помимо этого, если нежелательный объект налипает на одной стороне выемки 812, нежелательный объект легко выпадает, поскольку ее другая сторона по-прежнему имеет состояние выемки. Следовательно, нежелательный объект может надлежащим образом удаляться.
[0060] Ограничительный участок 813 формируется от угловой позиции +30° до +295°. А именно, ограничительный участок 813 имеет диапазон в 265° по направлению вдоль окружности. Периферийный край ограничительного участка 813 формируется в качестве края, имеющего плавно искривленную поверхность по всему диапазону (см. фиг. 14 и фиг. 17). Начальный край 813a (т.е. конец выемки 812) ограничительного участка 813 наклоняется к радиальному направлению. Как показано на фиг. 15(b), начальный край 813a наклоняется таким образом, что область ограничительного участка 813 становится большей (область выемки 812 становится меньшей). В частности, начальный край 813a наклоняется таким образом, что начальный край 813a становится параллельным боковой поверхности защелки 23d в начале перехода в заблокированное состояние посредством поворотной пластины 81. Следовательно, во время перехода в заблокированное состояние, перекрывающаяся область поворотной пластины 81 и защелки 23d может быстро становиться большой. Как результат, ограниченное состояние зацепляющего рычага 23 может достигаться быстрее и надежнее.
[0061] Фиг. 16 является видом в поперечном сечении, образованным посредством разворачивания в перспективе периферийной формы поперечного сечения поворотной пластины 81 вдоль линии XVI поперечного сечения, показанной на фиг. 15(a). Как показано на фиг. 16, первый сегмент 813A ограничительного участка 813 в диапазоне от угловой позиции 30° до 165° имеет клиновидную форму, так что он постепенно становится более тонким по направлению вдоль окружности к выемке 312. Следовательно, даже если защелка 23d имеет разброс по высоте, ограничительный участок 813 может неизбежно вставляться в пространство выше защелки 23d неизменно. Помимо этого, даже если защелка 23d и ограничительный участок 813 застревают вследствие контакта друг с другом во время перехода в заблокированное состояние, застревание может устраняться относительно легко, поскольку поворотная пластина 81, изготовленная из полимера, может обеспечивать небольшое собственное сопротивление трения и легко деформироваться сама по себе.
[0062] С другой стороны, второй сегмент 813B в диапазоне от угловой позиции 165° до 295° имеет постоянную толщину. Если второй сегмент 813B сформирован клиновидным непрерывно от первого сегмента 813A, вся поворотная пластина 81 может становиться толстой, и за счет этого ухудшается возможность ее установки на транспортном средстве. Помимо этого, если поворотная пластина 81 чрезмерно вращается при неисправности блокировочного механизма 8 (например, блокировочного привода 83), защелка 23d и ограничительный участок 813 могут чрезмерно застревать вследствие контакта друг с другом. В таком случае считается, что блокировочный механизм 8 не разблокируется корректно. Следовательно, посредством формирования второго сегмента 813B с постоянной толщиной, размер блокировочного привода 83 может быть уменьшен, и может исключаться нарушение работоспособности при неисправности. Следует отметить, что второй сегмент 813B формируется в диапазоне 130°, так что он шире диапазона, занимаемого посредством защелки 23d. Следовательно, если поворотная пластина 81 чрезмерно вращается при неисправности блокировочного механизма 8 (например, электродвигателя 831), ограниченное состояние блокировочного механизма 8 может поддерживаться.
[0063] Помимо этого, как показано на фиг. 17, зазор d1 формируется между нижней поверхностью поворотной пластины 81 и защелкой 23d. Хотя зазор d1 может варьироваться вместе с позицией вращения поворотной пластины 81, зазор d1 формируется даже в диапазоне второго сегмента 813B. Следовательно, поворотная пластина 81 плавно вращается без контактирования с защелкой 23d. Здесь, когда высота перекрытия заостренной поверхности 23d2 и поверхности 41a2 зацепления обозначается c1, удовлетворяется соотношение c1>d1. Следовательно, даже когда защелка 23d подталкивается вверх и затем контактирует с поворотной пластиной 81, зацепление заостренной поверхности 23d2 и поверхности 41a2 зацепления поддерживается.
[0064] Помимо этого, защелка 23d контактирует с поворотной пластиной 81, когда кнопка 23a освобождения нажимается в заблокированном состоянии блокировочного механизма 8, так что сила вводится в поворотную пластину 81 посредством защелки 23d. Поскольку третий вращательный вал 836 блокировочного привода 83 имеет жесткую конструкцию за счет подшипника 836b, он может в достаточной степени сопротивляться силе, вводимой посредством защелки 23d. Помимо этого, даже если поворотная пластина 81 деформируется посредством силы, вводимой посредством защелки 23d, поворотная пластина 81 входит в контакт с нижним кожухом 84b, и в силу этого ее дополнительная деформация может ограничиваться.
[0065] Следует отметить, что выступающая пластина для полного закрывания поворотной пластины 81 может формироваться аналогично выступающей пластине 74b в первом варианте осуществления. В этом случае, даже если возникает деформация поворотной пластины 81 или наклон третьего вращательного вала 836, деформация поворотной пластины 81 может ограничиваться в достаточной степени посредством выступающей пластины. Помимо этого, только сжимающая сила прикладывается к поворотной пластине 81 вдоль своего направления толщины, так что поворотная пластина 81, даже изготовленная из полимера, имеет достаточное сопротивление сжимающей силе.
[0066] А именно, поворотная пластина 81 вращается в направлении вращения, отличающемся от направления соединения и направления отсоединения зарядного соединителя 2 с зарядным портом 4, относительно оси вращения, отличающейся от оси качания зацепляющего рычага 23. Согласно этой конфигурации, поворотная пластина 81 может поддерживать достаточную прочность, даже если кнопка 23a освобождения зацепляющего рычага 23 нажимается в заблокированном состоянии блокировочного механизма 8.
[0067] Помимо этого, ось вращения поворотной пластины 81 и ось качания зацепляющего рычага 23 не являются параллельными друг другу, и расцепление защелки 23d ограничивается посредством размещения поворотной пластины 81 на стороне расцепления защелки 23d. Следовательно, даже если случайная сила вводится в блокировочный механизм 8 посредством защелки 23d, сила не действует в направлении вращения поворотной пластины 81. Как результат, не требуется формировать устойчивую конструкцию около оси вращения поворотной пластины 81.
[0068] Как пояснено выше, преимущества, поясненные ниже, обеспечиваются посредством устройства блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, аналогично вышеописанному первому варианту осуществления.
[0069] Устройство блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, включает в себя поворотную пластину 81 (ограничительный элемент: средство ограничения), которая переключает зацепляющий рычаг 23 (зацепляющий элемент: средство зацепления) между ограниченным состоянием (заблокированным состоянием блокировочного механизма 8), чтобы ограничивать расцепление от зацепляющего ребра 41a (зацепляющегося участка), и неограниченным состоянием (разблокированным состоянием блокировочного механизма 8), чтобы не ограничивать расцепление от зацепляющего ребра 41a, и блокировочный привод 83, который приводит в действие поворотную пластину 81 между заблокированной позицией для задания поворотной пластины 81 в ограниченное состояние и разблокированной позицией для задания поворотной пластины 81 в неограниченное состояние. Следовательно, ошибочное расцепление может не допускаться в ходе заряда, в то время как зарядный соединитель 2 и зарядный порт 4 соединяются между собой. Помимо этого, поскольку блокировочный механизм 8 (поворотная пластина 81 и блокировочный привод 83) предоставляется на транспортном средстве, вышеуказанные преимущества могут обеспечиваться в существующей зарядной станции.
[0070] В устройстве блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, зацепляющий рычаг 23 (зацепляющий элемент) является качающимся элементом, раскачивающимся относительно оси качания (т.е. зацепляющий элемент = качающийся элемент), и поворотная пластина 81 (ограничительный элемент) является вращательным элементом, вращающимся вокруг оси вращения, отличающейся от оси качания, в направлении вращения, отличающемся от направления соединения (и направления отсоединения) зарядного соединителя 2 с зарядным портом 4 (т.е. ограничительный элемент = вращательный элемент). Следовательно, даже при попытке расцепления посредством добавления силы для раскачивания зацепляющего рычага 23 в заблокированном состоянии блокировочного механизма 8, поворотная пластина 81 не вращается посредством силы, и за счет этого может предотвращаться отсоединение зарядного соединителя 2 от зарядного порта 4 в заблокированном состоянии.
[0071] В устройстве блокировки зарядного порта, согласно настоящему варианту осуществления, в ограниченном состоянии зацепляющего рычага 23 (зацепляющего элемента), зацепляющий рычаг 23 и поворотная пластина 81 (ограничительный элемент) находятся в состоянии отсутствия контакта (см. фиг. 17). Следовательно, поворотная пластина 81 может управляться плавно.
[0072] Содержимое заявки на патент (Япония) 2011-211504 (поданной 27 сентября 2011 года) полностью содержится в этом документе по ссылке. Хотя изобретение описано выше в отношении определенных вариантов осуществления изобретения, изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными выше. Объем изобретения должен быть задаваться на основе формулы изобретения.
[0073] Например, хотя зарядный порт 4 располагается в передней секции транспортного средства в вышеописанных вариантах осуществления, зарядный порт может быть расположен в задней секции или на боковине транспортного средства. Помимо этого, хотя устройство блокировки зарядного порта применяется к электромобилю в вышеописанных вариантах осуществления, оно может применяться к гибридному транспортному средству со штепсельным соединением для заряда от внешнего источника и т.п.