特許 7552386 充電インレット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】充電インレット

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240910BHJP

   H01R 13/64 20060101ALI20240910BHJP

   B60L 53/16 20190101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301B

H02J7/00 P

H01R13/64

B60L53/16

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021011918

(22)【出願日】2021-01-28

(65)【公開番号】P2022115358

(43)【公開日】2022-08-09

【審査請求日】2023-08-22

(73)【特許権者】

【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】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 大和

(72)【発明者】

【氏名】大野 友也

(72)【発明者】

【氏名】安藤 徹

【審査官】新田 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２３８４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９２８２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｒ １３／６４

Ｂ６０Ｌ ５３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両外部に設けられた充電コネクタが接続される充電インレットと、
前記充電インレットが設けられたボディと、
前記ボディに形成された開口部を開閉するカバーとを備え、
前記充電インレットは、前記カバーが開けられることにより前記車両外部に露出するように設けられており、
前記充電インレットは、
筐体と、前記筐体に設けられた端子ユニットとを含み、
前記端子ユニットは、
第１直流用ピンと、第２直流用ピンと、第１通信用ピンと、第２通信用ピンと、接地ピンとを含み、
前記筐体は、第１台座と、第２台座と、阻害部材を含み、
ＡＣ充電コネクタを前記充電インレットに接続しようとすると、前記阻害部材は、前記ＡＣ充電コネクタに設けられた第１交流用端子と、第２交流用端子と、第３交流用端子と、中性点用端子との少なくとも１つと干渉して、前記ＡＣ充電コネクタおよび前記充電インレットの接続を阻害し、
前記筐体の前記第１台座には、前記第１交流用端子に対応した位置に形成された第１端子孔と、前記第２交流用端子に対応した形成された第２端子孔と、前記第３交流用端子に対応した位置に形成された第３端子孔と、前記中性点用端子に対応した位置に形成された第４端子孔と、前記第１通信用ピンが内部に配置された第５端子孔と、前記第２通信用ピンが内部に配置された第６端子孔とが形成されており、
前記筐体の前記第２台座には、前記第１直流用ピンが内部に配置された第７端子孔と、前記第２直流用ピンが内部に配置された第８端子孔とが形成されており、
前記阻害部材は、前記第１端子孔と、前記第２端子孔と、前記第３端子孔と、前記第４端子孔との少なくとも１つに設けられ、
前記阻害部材は、前記第５端子孔と、前記第６端子孔と、前記第７端子孔と、前記第８端子孔に設けられていない、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、充電インレットに関する。

【背景技術】

【0002】

車両の充電インレットとして、ＡＣ（alternating current）充電コネクタおよびＤＣ（Direct Current）充電コネクタに対応したインレットが知られており、たとえば、ＣＣＳ（Combined Charging System、「コンボ」ともいう）規格に対応したインレットなどが知られている。このような車両において、ＡＣ充電機能をオプションとすることが検討されている。

【0003】

ＡＣ充電機能をオプションとして採用しなかったインレットにおいては、ＤＣ充電機能のみを備えることになる。

【0004】

そこで、特開２０２０－０６５３９４号公報に記載されたシステムにおいては、充電インレットがＡＣ充電およびＤＣ充電のいずれにも対応しているのか、ＤＣ充電のみに対応しているのかを報知するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－０６５３９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上記のシステムに設けられた充電インレットにおいては、ＡＣ充電コネクタを物理的に接続することができてしまう。

【0007】

そのため、ユーザは充電コネクタを接続することができたにも関わらず、充電を開始することができないことに違和感を覚えるおそれがある。

【0008】

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＡＣ充電コネクタの接続を物理的に阻害することができる充電インレットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示に充電インレットは、車両外部に設けられた充電コネクタが接続される充電インレットであって、筐体と、前記筐体に設けられた端子ユニットとを含み、前記端子ユニットは、第１直流用ピンと、第２直流用ピンと、第１通信用ピンと、第２通信用ピンと、接地ピンとを含み、前記筐体は、阻害部材を含み、ＡＣ充電コネクタを前記充電インレットに接続しようとすると、前記阻害部材は、前記ＡＣ充電コネクタに設けられた第１交流用端子と、第２交流用端子と、第３交流用端子と、中性点用端子との少なくとも１つと干渉して、前記ＡＣ充電コネクタおよび前記充電インレットの接続を阻害する。上記筐体には、第１交流用端子に対応した位置に形成された第１端子孔と、第２交流用端子に対応した形成された第２端子孔と、第３交流用端子に対応した位置に形成された第３端子孔と、中性点用端子に対応した位置に形成された第４端子孔とが形成されており、阻害部材は、第１端子孔と、第２端子孔と、第３端子孔と、第４端子孔との少なくとも１つに設けられている。

【発明の効果】

【0010】

本開示に係る充電インレットによれば、ＡＣ充電コネクタが接続されることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態に係るインレット６が搭載された車両１を模式的に示す模式図である。

【図2】インレット６を示す斜視図である。

【図3】端子孔３２および阻害物２５とその周囲の構成を示す断面図である。

【図4】充電コネクタ７を正面図である。

【図5】ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８を示す正面図である。

【図6】阻害物２５の第１変形例である阻害物２５Ａを示す断面図である。

【図7】阻害物２５の第２変形例である阻害物２５Ｂを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１から図７を用いて、本実施の形態に係る充電インレットについて説明する。図１から図７に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0013】

図１は、本実施の形態に係るインレット６が搭載された車両１を模式的に示す模式図である。車両１は、ボディ２と、バッテリ４と、カバー５と、インレット６とを備える。

【0014】

バッテリ４は、充放電可能な二次電池であり、ボディ２に搭載されている。バッテリ４は、たとえば、リチウムイオン電池である。カバー５は、ボディ２の側面に設けられる。ボディ２には開口部が形成され、カバー５はこの開口部を開閉する。カバー５が開けられることによりインレット６が露出する。インレット６に充電コネクタ７が接続された状態で、バッテリ４が充電される。

【0015】

図２は、インレット６を示す斜視図である。インレット６は、樹脂筐体１０と端子ユニット１１とを含む。

【0016】

樹脂筐体１０は、基板２０と、台座２１，２２と、底板２４とを含む。台座２１,２２は、底板２４から突出するように形成されている。基板２０には、台座２１および台座２２の外周を取り囲むように形成された挿入溝２３が形成されている。

【0017】

台座２１には、複数の端子孔３０～３６が形成されており、台座２２には、複数の端子孔３７，３８が形成されている。

【0018】

端子ユニット１１は、通信用ピン（第１通信用ピン）４０と、通信用ピン（第２通信用ピン）４１と、接地ピン４２と、直流用ピン４７，４８とを含む。

【0019】

通信用ピン４０，４１は、端子孔３０，３１内に配置されている。接地ピン４２は、端子孔３３内に配置されている。直流用ピン４７，４８は、端子孔３７，３８内に配置されている。

【0020】

端子孔３３の周囲を取り囲むように、端子孔３０，３１，３２，３４，３５，３６が配置されている。端子孔３０，３１は、端子孔３３の上方に配置されており、端子孔３０および端子孔３１は横方向に配列している。端子孔３２，３３，３４は、横方向に配列しており、端子孔３２および端子孔３４は、端子孔３３を間に挟むように配置されている。端子孔３５，３６は、端子孔３３の下方に配置されており、端子孔３５および端子孔３６は、横方向に配列するように配置されている。

【0021】

なお、インレット６は、電気自動車急速充電規格CCS（Combined Charging System）に準拠した充電コネクタである。インレット６は、ＤＣ充電用インレットであり、ＡＣ充電に対応していない。

【0022】

一般的に、ＤＣ充電およびＡＣ充電に対応しているインレットにおいては、各端子孔３２，３５，３６内にＡＣ充電用ピンが設けられると共に、端子孔３４内に中性点用ピンが配置されている。

【0023】

このインレット６においては、端子孔３２，３４，３５，３６内には、阻害物２５，２７，２８，２９が形成されている。具体的には、阻害物２５，２７，２８，２９は、端子孔３２，３４，３５，３６内に充填されている。

【0024】

図３は、端子孔３２および阻害物２５とその周囲の構成を示す断面図である。この図３に示す例においては、阻害物２５は端子孔３３内に充填されている。阻害物２５は、樹脂などの絶縁材料によって形成されている。なお、端子孔３４，３５，３６内においても、阻害物２７，２８，２９が充填されている。

【0025】

図４は、充電コネクタ７を正面図である。なお、充電コネクタ７は、電気自動車急速充電規格CCS（Combined Charging System）に準拠した充電コネクタである。なお、ＣＣＳは、CharIN e.V. (Charging Interface Initiative)が標準規格として提案する充電方法である。そして、充電コネクタ７は、直流用充電コネクタであり、ＡＣ充電機能を有していない。

【0026】

充電コネクタ７は、端子ユニット５０と樹脂筐体５１とを含む。端子ユニット５０は、複数の筒状端子を含む。具体的には、端子ユニット５０は、通信用端子６０，６１と、接地用端子６２と、直流用端子６７，６８とを含む。通信用端子６０は、「CP Pin」であり、この通信用端子６０を通して、ＥＶＳＥ（Electric Vehicle Service Equipment：(充電ステーション)）が供給することができる電流に関する情報が車両１に伝達される。通信用端子６１は、「PP pin」であり、通信用端子６１を通して、車両１が接続されていることがＥＶＳＥに通知される。直流用端子６７，６８を通して、ＥＶＳＥから供給される直流電流が車両１に供給される。

【0027】

通信用端子６０，６１と、接地用端子６２と、直流用端子６７，６８とは、いずれも筒状に形成されている。樹脂筐体５１は、複数の筒部７０～７２，７７，７８と、基板８０と、枠部８１，８２とを含む。基板８０は、板状に形成されている。各筒部７０～７２，７７，７８は、中空状に形成されている。

【0028】

筒部７０，７１内には、通信用端子６０，６１が配置されている。筒部７２内には、接地用端子６２が配置されている。筒部７７，７８内には、直流用端子６７，６８が配置されている。

【0029】

複数の筒部７０～７２，７７，７８と、枠部８１，８２は、基板８０から立ち上がるように形成されている。枠部８１は、筒部７０～７２の周囲を取り囲むように形成されている。枠部８２は、筒部７７，７８周囲を取り囲むように形成されている。

【0030】

充電コネクタ７をインレット６に接続すると、インレット６の通信用ピン４０，４１が、充電コネクタ７の通信用端子６０，６１内に挿入され、接地ピン４２が接地用端子６２内に挿入される。これにより、車両１およびＥＶＳＥとの間の通信が可能となる。この際、インレット６の端子孔３０～３２内に筒部７０～７２が挿入される。

【0031】

インレット６の直流用ピン４７，４８は、直流用端子６８，６７内に挿入される。これにより、直流用ピン４７，４８および直流用端子６８，６７を通して、ＥＶＳＥから車両１に直流電力が供給されることになる。

【0032】

この際、充電コネクタ７の筒部７０，７１，７２，７７，７８が、端子孔３１，３０，３３，３８，３７内に挿入されると共に、枠部８１，枠部８２が挿入溝２３内に挿入される。

【0033】

図５は、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８を示す正面図である。ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８は、ＤＣ充電およびＡＣ充電のいずれにも対応する充電コネクタである。ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８のＤＣ充電機能は、電気自動車急速充電規格CCS（Combined Charging System）に準拠している。なお、本実施の形態においては、ＡＣ充電コネクタの一例として、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８を例として挙げている。

【0034】

なお、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８は、充電コネクタ７に近似した構成となっており、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８は、充電コネクタ７の構成に加えて、交流用端子６３，６４，６５と、中性点用端子６６と、筒部７３～７６とをさらに備える。

【0035】

筒部７３，７４，７５内には、交流用端子６３，６４，６５が配置されており、筒部７６内には中性点用端子６６が配置されている。

【0036】

このＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８においては、車両に設けられた充電インレットがＤＣ充電およびＡＣ充電のいずれにも対応している場合において、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８を充電インレットに接続することで、車両をＤＣ充電またはＡＣ充電によって充電することができる。

【0037】

ここで、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８をインレット６に接続しようとした際に、図２に示す端子孔（第１端子孔）３４は、図５に示す交流用端子（第１交流用端子）６３に対応する位置に形成されている。端子孔（第２端子孔）３６は、交流用端子（第２交流用端子）６４に対応した位置に形成されている。端子孔（第３端子孔）３５は、交流用端子（第３交流用端子）６５に対応した位置に形成されている。端子孔３２（第４端子孔）は、中性点用端子６６に対応した位置に形成されている。

【0038】

ここで、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８をインレット６に接続しようとすると、端子孔３２，３４，３５，３６内には、阻害物２５，２７，２８，２９が充填されている。このため、阻害物２５，２７，２８，２９と、中性点用端子６６と、交流用端子６３，６５，６４とが干渉する。その結果、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８をインレット６に接続することができない。

【0039】

このように、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８をインレット６に接続されることが抑制されているため、ユーザは、当該インレット６は、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８に対応していないことを直ぐに認識することができる。

【0040】

なお、本実施の形態においては、端子孔３３，３４，３５，３６のいずれにも阻害物を形成しているが、端子孔３３，３４，３５，３６の少なくとも１つに阻害物を形成するようにしてもよい。

【0041】

図６は、阻害物２５の第１変形例である阻害物２５Ａを示す断面図である。この阻害物２５Ａにおいては、端子孔３２の開口部を閉塞するように形成されている。これにより、端子孔３２内に、図５に示すＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８の筒部７６および中性点用端子６６が挿入されることを抑制することができる。

【0042】

図７は、阻害物２５の第２変形例である阻害物２５Ｂを示す断面図である。阻害物２５Ｂは、筒状に形成されており、端子孔３２内に設けられている。この阻害物２５Ｂにおいても、図５に示すＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８の筒部７６および中性点用端子６６が挿入されることを抑制することができる。このように、阻害物としては、各種形状のものを採用することができる。

【0043】

なお、本実施の形態においては、ＡＣ充電コネクタの一例として、ＡＣ／ＤＣ充電コネクタ８を例として挙げており、ＤＣ充電機能を有する必要はない。たとえば、ＤＣ充電機能を有さないＡＣ充電コネクタは、図５において、枠部８２と、筒部７７，７８と、直流用端子６７，６８とが設けられていない。このようなＡＣ充電コネクタにおいても、阻害物２５，２７，２８，２９などによって、インレット６に接続されることを抑制することができる。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0044】

１ 車両、２ ボディ、４ バッテリ、５ カバー、６ インレット、７，８ 充電コネクタ、１０，５１ 樹脂筐体、１１，５０ 端子ユニット、２０，８０ 基板、２１，２２ 台座、２３ 挿入溝、２４ 底板、２５，２５Ａ，２５Ｂ，２７，２８，２９ 阻害物、３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８ 端子孔、４０，４１ 通信用ピン、４２ 接地ピン、４６ 中性点用ピン、４７，４８ 直流用ピン、６０，６１ 通信用端子、６２ 接地用端子、６３，６４，６５ 交流用端子、６６ 中性点用端子、６７，６８ 直流用端子、７０，７１，７２，７３，７６，７７，７８ 筒部、８１，８２ 枠部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】