2024-162347 充電ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162347

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】充電ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241114BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301B

H02J7/00 P

B60L53/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077748

(22)【出願日】2023-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 将

【テーマコード（参考）】

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503FA03

5G503FA06

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC24

5H125FF12

5H125FF13

(57)【要約】

【課題】断線時に、充電ケーブル全体が交換されることを回避又は抑制する。
【解決手段】充電ケーブルは、前記商用電源に着脱可能に接続されるプラグと、前記電動車の充電インレットに着脱可能に接続されるコネクタと、前記プラグと前記コネクタとの間に介在し、前記商用電源から前記電動車への充電を制御するコントロールボックスと、前記コントロールボックスと前記コネクタとを互いに接続するケーブル部と、を備えてもよい。前記ケーブル部の一端は前記コネクタに対して着脱可能に構成されてもよく、前記ケーブル部の他端は前記コントロールボックスに対して着脱可能に構成されてもよい。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電源に電動車を接続するための充電ケーブルであって、
前記商用電源に着脱可能に接続されるプラグと、
前記電動車の充電インレットに着脱可能に接続されるコネクタと、
前記プラグと前記コネクタとの間に介在し、前記商用電源から前記電動車への充電を制御するコントロールボックスと、
前記コントロールボックスと前記コネクタとを互いに接続するケーブル部と、
を備え、
前記ケーブル部の一端は前記コネクタに対して着脱可能に構成されており、
前記ケーブル部の他端は前記コントロールボックスに対して着脱可能に構成されている、
充電ケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、充電ケーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、商用電源に電動車を接続するための充電ケーブルが記載されている。充電ケーブルは、商用電源に着脱可能に接続されるプラグと、充電インレットに着脱可能に接続されるコネクタと、プラグとコネクタとの間に介在し、商用電源から電動車への充電を制御する充電回路遮断装置（ＣＣＩＤ）と、ＣＣＩＤとコネクタとを互いに接続するケーブル部とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－０５２２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような充電ケーブルには、商用電源と充電インレットとの間を接続するために、長く延びるケーブル部が設けられている。そのため、曲げや踏みつけ等により、ケーブル部で断線が生じ得る。しかしながら、このようにケーブル部で断線が生じた場合であっても、ケーブル部が充電ケーブルの他の構成要素と一体に形成されていることから、充電ケーブル全体を交換することが余儀なくされる。本明細書は、このような問題を回避又は抑制し得る技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書は、商用電源に電動車を接続するための充電ケーブルを開示する。充電ケーブルは、前記商用電源に着脱可能に接続されるプラグと、前記電動車の充電インレットに着脱可能に接続されるコネクタと、前記プラグと前記コネクタとの間に介在し、前記商用電源から前記電動車への充電を制御するコントロールボックスと、前記コントロールボックスと前記コネクタとを互いに接続するケーブル部と、を備えてもよい。前記ケーブル部の一端は前記コネクタに対して着脱可能に構成されてもよく、前記ケーブル部の他端は前記コントロールボックスに対して着脱可能に構成されてもよい。

【0006】

上記した充電ケーブルでは、ケーブル部は、コントロールボックスとコネクタとのそれぞれに対して、着脱可能に構成されている。従って、ケーブル部に断線が生じたときには、ケーブル部のみを交換することができ、合理的である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】充電ケーブルの構成を模式的に示す図である。

【図2】ケーブル部が着脱される充電コネクタの雄型コネクタを示す図。

【図3】ケーブル部の両端の接続構造を説明する端面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図面を参照して、実施例の充電ケーブル１０を説明する。充電ケーブル１０は、例えば家庭用の１００Ｖ又は２００Ｖの商用電源を用いた電動車２の充電に用いられる。図１に示すように、電動車２は、充電ケーブル１０が着脱される充電インレット６を備える。充電インレット６には、電動車２の内部において、二つのケーブル８ａ、８ｂが接続されている。一方のケーブル８ａは、充電インレット６から電動車２バッテリへ延びており、充電インレット６から当該バッテリへ充電電力を供給する。他方のケーブル８ｂは、接地線であり、例えば車体４に接続されている。充電ケーブル１０は、通常、充電インレット６から取り外された状態で、電動車２の荷室等に搭載されている。

【0009】

充電ケーブル１０は、充電コネクタ１２と、コントロールボックス１６と、電源プラグ２０と、第１ケーブル部１４と、第２ケーブル部１８とを備える。第１ケーブル部１４は、充電コネクタ１２とコントロールボックス１６とを互いに接続しており、第２ケーブル部１８は、コントロールボックス１６と電源プラグ２０とを互いに接続している。

【0010】

充電コネクタ１２は、充電ケーブル１０の一端に位置している。充電コネクタ１２の一端１２ａは、電動車２の充電インレット６に対して着脱可能に構成されている。充電コネクタ１２は、充電インレット６に接続されたときに、充電インレット６に対してロックされる。充電コネクタ１２には、そのロックを解除するためのロック解除ボタン１３が設けられている。充電コネクタ１２の他端１２ｂは、第１ケーブル部１４に接続される。

【0011】

電源プラグ２０は、充電ケーブル１０の他端に位置している。電源プラグ２０は、商用電源のソケットに対して着脱可能に構成されている。

【0012】

コントロールボックス１６は、充電ケーブル１０の中間に位置しており、電源プラグ２０と充電コネクタ１２との間に介在する。コントロールボックス１６の一端１６ａは、第１ケーブル部１４に接続される。コントロールボックス１６の他端１６ｂは、第２ケーブル部１８に接続される。コントロールボックス１６は、商用電源から電動車２への充電を制御する。コントロールボックス１６は、充電回路遮断装置（ＣＣＩＤ）を含み、電動車２との通信に応じて、商用電源から電動車２への充電電力の供給及び遮断を切り替える。

【0013】

図２、３を参照して、第１ケーブル部１４と充電コネクタ１２との接続構造について詳しく説明する。

【0014】

図２、図３に示すように、第１ケーブル部１４の一端１４ａは、充電コネクタ１２の他端１２ｂに対して着脱可能に構成されている。充電コネクタ１２の他端１２ｂには、雄型コネクタ２２（図２参照）が設けられている。雄型コネクタ２２は、コネクタ本体２２ｘと、複数（本実施例では４つ）の雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとを有する。各雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、棒状を有し、金属で構成されている。各雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、第１電力端子２２ａと、第２電力端子２２ｂと、接地端子２２ｃと、信号端子２２ｄとを含む。第１電力端子２２ａ及び第２電力端子２２ｂとは、給電用の端子である。信号端子２２ｄは、ＣＰＬＴ（コントロールパイロット）信号を送る端子である。

【0015】

コネクタ本体２２ｘは、例えば樹脂等の絶縁性を有する材料で構成されている。コネクタ本体２２ｘは、複数の雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを支持する。コネクタ本体２２ｘには、第１ケーブル部１４との対向面に凹部２２ｅが設けられている。凹部２２ｅの底面には、複数（本実施例では４つ）の穴２２ｆが設けられている。複数の穴２２ｆには、穴２２ｆ毎に複数の雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちの一つがそれぞれ配置されている。各雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、互いに電気的に独立している。

【0016】

第１ケーブル部１４の一端１４ａには、雄型コネクタ２２に着脱可能に接続される雌型コネクタ２４が設けられている。雌型コネクタ２４は、コネクタ本体２４ｘと、複数（本実施例では４つ）の雌型端子２４ｃ、２４ｄと、を有する。複数の雌型端子２４ｃ、２４ｄは、第１電力端子と、第２電力端子と、接地端子２４ｃと、信号端子２４ｄとを含む。

【0017】

コネクタ本体２４ｘは、例えば樹脂等の絶縁性を有する材料で構成されている。コネクタ本体２４ｘは、複数の雌型端子２４ｃ、２４ｄを支持する。コネクタ本体２４ｘには、充電コネクタ１２の雄型コネクタ２２との対向面に複数の突出部２４ｇが設けられている。各突出部２４ｇは、筒状を有する。複数の突出部２４ｇには、突出部２４ｇ毎に複数の雌型端子２４ｃ、２４ｄのうちの一つがそれぞれ配置されている。各雌型端子２４ｃ、２４ｄには、挿入孔が形成されている。雌型コネクタ２４のコネクタ本体２４ｘが、雄型コネクタ２２の凹部２２ｅに挿入されると、複数の雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが、複数の雌型端子２４ｃ、２４ｄの挿入孔へ案内される。複数の雌型端子２４ｃ、２４ｄの挿入孔のそれぞれに、複数の雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちの対応する端子が挿入されることによって、第１ケーブル部１４と充電コネクタ１２とが電気的に接続される。第１ケーブル部１４の雌型コネクタ２４の第１電力端子、第２電力端子、接地端子２４ｃ、信号端子２４ｄはそれぞれ、充電コネクタ１２の雄型コネクタ２２の第１電力端子２２ａ、第２電力端子２２ｂ、接地端子２２ｃ、信号端子２２ｄにそれぞれ接続される。

【0018】

一例ではあるが、雄型コネクタ２２のコネクタ本体２２ｘと、雌型コネクタ２４のコネクタ本体２４ｘとには、それぞれロック穴２２ｈ、２４ｈが設けられている。充電コネクタ１２に第１ケーブル部１４を接続した場合に、２つのロック穴２２ｈ、２４ｈが重なり合う位置に配置されている。この場合、第１ケーブル部１４と充電コネクタ１２との接続構造を、例えばロックキーを用いて、雄型コネクタ２２と雌型コネクタ２４の接続がロック可能に構成することができる。

【0019】

同様に、第１ケーブル部１４の他端１４ｂは、コントロールボックス１６の一端１６ａに対して着脱可能に構成されている。コントロールボックス１６の一端１６ａには、雄型コネクタ２８が設けられている。コントロールボックス１６の雄型コネクタ２８は、充電コネクタ１２と同様に構成されることができ、コネクタ本体２８ｘと、複数（本実施例では４つ）の雄型端子２８ｃ、２８ｄとを有する。コネクタ本体２８ｘには、凹部２８ｅと、複数の穴２８ｆと、ロック穴２８ｈが設けられている。

【0020】

第１ケーブル部１４の他端１４ｂには、コントロールボックス１６の雄型コネクタ２８と着脱可能に接続される雌型コネクタ２６が設けられている。第１ケーブル部１４の他端１４ｂの雌型コネクタ２６は、一端１４ａと同様に構成されることができ、コネクタ本体２６ｘと、複数（本実施例では４つ）の雌型端子２６ｃ、２６ｄとを有する。コネクタ本体２６ｘには、複数の突出部２６ｇとロック穴２６ｈとが設けられている。

【0021】

上述した充電ケーブル１０には、商用電源と充電インレット６との間を接続するために、長く延びる第１ケーブル部１４が設けられる。そのため、曲げや踏みつけ等により、第１ケーブル部１４で断線が生じ得る。しかしながら、このように第１ケーブル部１４で断線が生じた場合であっても、第１ケーブル部１４が充電ケーブル１０の他の構成要素と一体に形成されていると、充電ケーブル１０の全体を交換することが余儀なくされる。

【0022】

この点に関して、本実施例の充電ケーブル１０では、第１ケーブル部１４が、コントロールボックス１６と充電コネクタ１２とのそれぞれに対して、着脱可能に構成されている。従って、第１ケーブル部１４に断線が生じたときには、第１ケーブル部１４のみを交換することができ、合理的である。また、第１ケーブル部１４が着脱可能であることから、ユーザは、例えば自身の充電環境に応じて、第１ケーブル部１４の長さを選択することも可能となる。

【0023】

なお、第１ケーブル部１４に生じた断線は、外部から視認することができないことも多い。そのことから、充電ケーブル１０は、第１ケーブル部１４の導通／断線を自ら検査し得る構成を有してもよい。そして、充電ケーブル１０は、その検査結果をユーザに報知する報知手段を、例えばコントロールボックス１６に備えてもよい。

【0024】

一例ではあるが、本実施例では、第１ケーブル部１４の両端１４ａ、１４ｂに雌型コネクタ２４、２６がそれぞれ配置されている。雌型端子２４ｃ、２４ｄ、２６ｃ、２６ｄは、接続時に負荷が加えられるため、雄型端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２８ｃ、２８ｄよりも比較的寿命が短い。従って、このような比較的寿命が短い雌型端子を、交換可能な第１ケーブル部１４側に設けることにより、充電ケーブル１０全体としての寿命を長くすることができる。変形例では、第１ケーブル１４の両端１４ａ、１４ｂに雄型コネクタがそれぞれ配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0025】

１０：充電ケーブル、１２：充電コネクタ、１４：第１ケーブル部、１６：コントロールボックス、１８：第２ケーブル部、２０：電源プラグ、２２：充電コネクタの雄型コネクタ、２４、２６：第１ケーブル部の雌型コネクタ、２８：コントロールボックスの雄型コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】