JP2012232707A - 充電口構造 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋部材の開閉角度を容易に規制できる充電口構造を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかる充電口構造１００は、車両のバッテリー充電用の充電口構造において、充電ガン１４２が挿入される開口部１０２を有するケーシング１０４と、ケーシングの開口部を覆うリッド１０６と、一端１１０ａがケーシングの内部で回動自在に支持され、他端１１０ｂがリッドに接続されていて、一端と他端との間でケーシングの壁面１２２を迂回するように湾曲した湾曲部１１０ｃを有するアーム１１０と、ケーシングの内部に設置され、ケーシングの開口部に対してリッドが開く方向にアームの湾曲部を付勢するスプリング１０８と、アームの湾曲部に貼付され、リッドがスプリングにより開いた際に、ケーシングの壁面と接触するクッション材１１２とを備えることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両のバッテリー充電用の充電口構造に関するものである。

電気自動車には、動力源である電動モータと、電動モータに電気を供給するバッテリーとが搭載されている。電気自動車では、例えば充電用のケーブルを車両に差込み、外部の電源からバッテリーに直接充電することが可能となっている。このような電気自動車の車両は、充電用のケーブルを差込むために、バッテリー充電用の充電口構造を備えている。

特許文献１には、車外側に形成された開口を覆う蓋部材（リッド）を備えた充電口構造が開示されている。この充電口構造では、開口に対して蓋部材を開閉可能に支持するヒンジと、蓋部材が開口を覆う閉状態をロックあるいはロックの解除を行うストッパと、蓋部材の開状態を保持する全開固定スプリングと、ストッパによるロックの解除に伴い蓋部材を開く方向に跳ね上げるポップアップスプリングとを備えている。

特許文献１では、ストッパにより閉状態の蓋部材が不意に開くことが抑制され、また、全開固定スプリングにより蓋部材の開状態が保持されるとしている。さらに、ポップアップスプリングが、ストッパのロックの解除に伴い蓋部材をある程度開くとしている。

特開２０１０−２８０２４３号公報

従来の充電口構造では、充電時には蓋部材を開いて充電用のケーブルが差込まれる。このとき、車両での充電口構造の取付け位置（レイアウト）によっては、開状態の蓋部材と周囲の部材とのクリアランスを確保するために、蓋部材の開閉角度を調整あるいは規制することが必要となる。

しかし、特許文献１に記載の充電口構造では、蓋部材を開く際に、ポップアップスプリングで跳ね上げ、さらに全開固定スプリングで開状態を固定している。このため、充電口構造のレイアウトを考慮して、蓋部材の開閉角度を調整することは困難である。

本発明は、このような課題に鑑み、蓋部材の開閉角度を容易に規制できる充電口構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる充電口構造の代表的な構成は、車両のバッテリー充電用の充電口構造において、充電ガンが挿入される開口部を有するケーシングと、ケーシングの開口部を覆う蓋部材と、一端がケーシングの内部で回動自在に支持され他端が蓋部材に接続されていて一端と他端との間にケーシングの壁面を迂回するように湾曲した湾曲部を有するアームと、ケーシングの内部に設置され蓋部材が開く方向にアームの湾曲部を付勢する付勢部材と、アームの湾曲部に貼付され蓋部材が付勢部材により開いた際にケーシングの壁面と接触するクッション材とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、車両のバッテリーを充電する場合には、アームの湾曲部を付勢する付勢部材によって、アームが一端を軸として回動し、蓋部材が開状態となる。蓋部材が開状態となる過程で、アームの湾曲部とケーシングの壁面とで囲まれた空間が徐々に小さくなり、ついには、アームの湾曲部に貼付されたクッション材がケーシングの壁面と接触する。このため、アームの回動は、ケーシングの壁面と接触するクッション材により規制される。よって、クッション材の寸法や種類により、蓋部材の開閉角度を容易に調整できる。また、アームがケーシングの壁面ではなくクッション材と接触するので、蓋部材を開いたときの打音を小さくでき、さらに、蓋部材のバウンドが早く収束する。

クッション材と接触するケーシングの壁面は、開口部に近付くほど外側に張り出すように傾斜しているとよい。これにより、蓋部材が付勢部材により開状態になっても、ケーシングの壁面が車外側に傾斜している分、クッション材を潰しながら、蓋部材をさらに手動で開くことができる。よって、ケーシングの内部を視認し易くなり、充電作業性を向上できる。

車両前端に設けられるフロントバンパーと、フロントバンパーの上方の近傍に配置され開閉するフロントフードとをさらに備え、ケーシングは、フロントバンパーに形成された開口の内部に設置されていて、アームの一端は、ケーシングの内部の上端側で回動自在に支持され、アームの他端は、蓋部材の上端側に接続されているとよい。これにより、蓋部材は、付勢部材によりケーシングに対して上方に開く。また、ケーシングがフロントバンパーにレイアウトされるので、上方に開いた蓋部材がフロントフードに近づくことになる。しかし、クッション材により蓋部材の開閉角度を規制できるので、充電作業中にフロントフードを開くような場合であっても、蓋部材とフロントフードとが干渉しないように、クリアランスを確保できる。

本発明によれば、蓋部材の開閉角度を容易に規制できる充電口構造を提供することができる。

本発明の実施形態における充電口構造の構成を示す図である。 図１の充電口構造を車両に取付けた状態を示す図である。 図２の充電口構造を用いて充電を行う様子を示す図である。 図２の充電口構造のＡ−Ａ断面図である。 図４の充電口構造の充電時での状態を示す図である。 図５の充電口構造の充電時での他の状態を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態における充電口構造の構成を示す図である。図１（ａ）は、充電口構造の内部を概略的に示す図である。図１（ｂ）は、充電口構造の一部を示す図である。充電口構造１００は、電気自動車等の車両に備えられ、車両に搭載された不図示のバッテリーを充電する際に使用される。

充電口構造１００は、例えば、開口部１０２を有するケーシング１０４と、ケーシング１０４の開口部１０２を覆う蓋部材（リッド１０６）と、スプリング１０８と、リッド１０６を支持するアーム１１０と、アーム１１０に貼付されたクッション材１１２とを備える。

ケーシング１０４の縁には、図１（ａ）に示すように、ベゼル部１１４が一体に形成されている。ベゼル部１１４の内周は、ケーシング１０４の開口部１０２を形成している。また、ケーシング１０４は、後述する充電プラグ１４０（図４参照）等が収容される内部空間を有していて、内壁面１１６にリブ１１８が複数（ここでは３つ）隣接して形成されている。

リブ１１８は、強度を補強するための部材であり、また、スプリング１０８を支持している。スプリング１０８は、ケーシング１０４の開口部１０２に対してリッド１０６が開く方向にアーム１１０を付勢している。図１（ａ）には、スプリング１０８の付勢力によりアーム１１０が回動し、リッド１０６が開いた状態が示されている。

アーム１１０の一端１１０ａは、図１（ｂ）に示すようにヒンジ部１２０を有していて、ケーシング１０４の開口部１０２より奥まった位置である内部で回動自在に支持されている（図４参照）。アーム１１０の他端１１０ｂは、図１（ａ）に示すようにリッド１０６の裏側と一体に形成されている。また、アーム１１０は、一端１１０ａと他端１１０ｂとの間に形成された湾曲部１１０ｃを有する。この湾曲部１１０ｃは、詳細は後述するが、ケーシング１０４の壁面１２２を迂回するように湾曲している（図４参照）。クッション材１１２は、アーム１１０の湾曲部１１０ｃの内面に貼付されていて、例えば弾性を有するゴム、スポンジから成る。

図２は、図１の充電口構造１００を車両に取付けた状態を示す図である。図３は、図２の充電口構造１００を用いて充電を行う様子を示す図である。充電口構造１００は、車両前端に設けられたフロントバンパー１３０の開口１３０ａの内部に設置されている。図２に示す充電口構造１００では、リッド１０６が閉じていて、閉じられたリッド１０６の周囲にベゼル部１１４が位置している。

充電口構造１００は、フロントバンパー１３０の車幅方向の中央に形成された空気取入口１３２と左側のヘッドランプ１３４との間であり、開閉するフロントフード１３６の下方に設置されている。このようにレイアウトされた充電口構造１００では、開いたリッド１０６が空気取入口１３２またはヘッドランプ１３４を覆わないように、リッド１０６が上向きに開くように設定されている（図３参照）。なお、充電口構造１００の位置は、消防法により地上６００ｍｍ以上である必要があり、また、充電作業性を考慮するとなるべく高い位置に設置する必要もある。このため、充電口構造１００は、フロントフード１３６に接近して設置されることになる。

充電口構造１００では、図３に示す充電時には、リッド１０６を上向きに開いて、ケーシング１０４の内部空間に収容された充電プラグ１４０に、ケーシング１０４の開口部１０２を通して充電ガン１４２を挿入する。ここで、充電ガン１４２は、例えば１００／２００Ｖの一般的な外部電源（不図示）に充電用のケーブル１４２ａを介して接続されている。

以下、図４〜図６を参照して、充電口構造１００でのケーシング１０４に対するリッド１０６の開閉動作について説明する。図４は、図２の充電口構造１００のＡ−Ａ断面図である。図５は、図４の充電口構造１００の充電時での状態を示す図である。図６は、図５の充電口構造１００の充電時での他の状態を示す図である。

充電口構造１００では、例えばロック解除レバー１５０の操作により不図示のロック機構が解除されると、図４に実線で示す閉状態のリッド１０６が突出部１０６ａを介してリフター１４４により押し出される。リフター１４４に押し出されたリッド１０６は、アーム１１０の湾曲部１１０ｃを付勢するスプリング１０８によって、アーム１１０がヒンジ部１２０を軸として回動することで、矢印１５２に示す方向に沿って上方に開き、図中点線で示す開状態となる。ここで、アーム１１０の一端１１０ａ（図１（ａ）参照）は、ヒンジ部１２０により、ケーシング１０４の内部の上端側で回動自在に支持されている。また、アーム１１０の他端１１０ｂは、閉状態のリッド１０６の上端側に接続されている。

リッド１０６が閉状態から開状態に移行する際、アーム１１０の回動に伴って、アーム１１０の湾曲部１１０ｃとケーシング１０４の壁面１２２とで囲まれた空間Ｂが徐々に小さくなる。このとき、アーム１１０の湾曲部１１０ｃの内面に貼付されたクッション材１１２は、ケーシング１０４の壁面１２２に近付き、図中点線で示すように、リッド１０６の開状態ではケーシング１０４の壁面１２２の内側に接触する。なお、ケーシング１０４の壁面１２２から外側に延在するベゼル部１１４は、フロントバンパー１３０の開口１３０ａの縁を覆っている。

充電口構造１００では、図５に示すリッド１０６の開状態で、ケーシング１０４の開口部１０２を介して充電プラグ１４０に充電ガン１４２が挿入される。また、開状態のリッド１０６は、フロントバンパー１３０の上方に配置され矢印１３６ａに示す方向に開閉するフロントフード１３６との間で、空隙Ｃを形成している。空隙Ｃは、クッション材１１２がケーシング１０４の壁面１２２と接触して、アーム１１０の回動を規制することで確保される。

空隙Ｃが確保されることで、充電プラグ１４０に充電ガン１４２が挿入された充電作業中に、フロントフード１３６を開くような場合であっても、リッド１０６とフロントフード１３６とが干渉することがない。つまり、充電口構造１００では、アーム１１０の湾曲部１１０ｃに貼付されたクッション材１１２によって、リッド１０６の開き角度が抑えられている。

さらに、充電プラグ１４０に充電ガン１４２を挿入する際、リッド１０６の開き角度が小さ過ぎると、充電プラグ１４０の位置が確認し難くなり、充電作業性が損なわれる。これに対して、ケーシング１０４の壁面１２２は、ケーシング１０４の開口部１０２に近付くほど外側に張り出すように傾斜している。

ケーシング１０４の壁面１２２が外側に傾斜していることから、充電口構造１００では、図６に示すように、開状態のリッド１０６（図中、点線）を矢印１５４に沿ってさらに上方に手動で開くことができる。このとき、アーム１１０の湾曲部１１０ｃとケーシング１０４の壁面１２２との間でクッション材１１２が潰れて変形しながら、リッド１０６が上方に開く。

リッド１０６が図６に実線で示す開状態になると、充電プラグ１４０に充電ガン１４２を挿入する際に、充電プラグ１４０の位置が確認し易くなり、充電作業性が向上する。さらに、この開状態のリッド１０６と上記フロントフード１３６との間には、図示のように空隙Ｄが形成されている。空隙Ｄは、上記空隙Ｃよりも小さいが、リッド１０６とフロントフード１３６とは干渉することはなく、充電作業中にフロントフード１３６を開いても充電作業性は損なわれない。

このように本実施形態によれば、充電作業の際に、アーム１１０の回動に伴い、アーム１１０の湾曲部１１０ｃに貼付されたクッション材１１２がケーシング１０４の壁面１２２と接触することで、リッド１０６の開く角度を容易に規制できる。リッド１０６の開く角度は、リッド１０６が他の部材（ここでは、フロントフード１３６）と干渉しないように適宜設定すればよい。なお、クッション材１１２は設定された角度に応じて、その寸法や種類を選択してよい。

また、アーム１１０の回動に伴い、アーム１１０がケーシング１０４の壁面１２２ではなくクッション材１１２と接触するので、リッド１０６を開いたときの打音を小さくできる。さらに、クッション材１１２の弾性により、リッド１０６のバウンドを早く収束できる。

また、ヒンジ部１２０により回動自在に支持されたアーム１１０を、リッド１０６に一体に形成し、アーム１１０の湾曲部１１０ｃにクッション材１１２を貼付する構成で、開状態のリッド１０６とフロントフード１３６との間に空隙Ｃ、Ｄを確保できる。このため、リッド１０６に複雑なヒンジ構造を設ける必要もなく、フロントフード１３６の下方に位置するフロントバンパー１３０の開口１３０ａに、充電口構造１００をレイアウトできる。

さらに、リッド１０６がスプリング１０８により開状態になっても、クッション材１１２を潰しながら、リッド１０６をさらに手動で開くことができる。よって、ケーシング１０４の内部空間に収容された充電プラグ１４０を確認し易く、充電作業性を向上できる。

なお、電気自動車は、一般的な電源（ＡＣ１００Ｖなど）で充電する一般（通常）充電口だけでなく、一般的な電源よりも高電圧で充電する急速充電口が設けられる場合がある。このような電気自動車では、フロントバンパー１３０に設置した上記充電口構造１００を通常充電口として使用するだけでなく、充電口構造１００を車両のセンターピラー部に設置して急速充電口として使用してもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両のバッテリー充電用の充電口構造に利用することができる。

１００…充電口構造、１０２…開口部、１０４…ケーシング、１０６…リッド（蓋部材）、１０８…スプリング（付勢部材）、１１０…アーム、１１０ａ…アームの一端、１１０ｂ…アームの他端、１１０ｃ…湾曲部、１１２…クッション材、１１４…ベゼル部、１１６…内壁面、１１８…リブ、１２０…ヒンジ部、１２２…壁面、１３０…フロントバンパー、１３２…空気取入口、１３４…ヘッドランプ、１３６…フロントフード、１４０…充電プラグ、１４２…充電ガン、１４４…リフター、１５０…ロック解除レバー、Ｂ…空間、Ｃ、Ｄ…空隙

Claims (3)

1. 車両のバッテリー充電用の充電口構造において、
   充電ガンが挿入される開口部を有するケーシングと、
   前記ケーシングの開口部を覆う蓋部材と、
   一端が前記ケーシングの内部で回動自在に支持され他端が前記蓋部材に接続されていて前記一端と前記他端との間に前記ケーシングの壁面を迂回するように湾曲した湾曲部を有するアームと、
   前記ケーシングの内部に設置され前記蓋部材が開く方向に前記アームの湾曲部を付勢する付勢部材と、
   前記アームの湾曲部に貼付され前記蓋部材が前記付勢部材により開いた際に前記ケーシングの壁面と接触するクッション材とを備えることを特徴とする充電口構造。
2. 前記クッション材と接触する前記ケーシングの壁面は、前記開口部に近付くほど外側に張り出すように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の充電口構造。
3. 車両前端に設けられるフロントバンパーと、
   前記フロントバンパーの上方の近傍に配置され開閉するフロントフードとをさらに備え、
   前記ケーシングは、前記フロントバンパーに形成された開口の内部に設置されていて、
   前記アームの一端は、前記ケーシングの内部の上端側で回動自在に支持され、
   前記アームの他端は、前記蓋部材の上端側に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の充電口構造。

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