JP2013144520A - 自動車の充電ソケット取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントフェンダの内側に近接して配置されるカウルサイドフレームの剛性を良好に維持しつつ、充電作業時にかかる荷重によるフロントフェンダの変形を防止することができる自動車の充電ソケット取付構造を提供する。
【解決手段】フロントフェンダ２に、充電ソケット２０を露出させるための第１開口部４と、該第１開口部４を開閉する蓋部材６とを設け、フロントフェンダ２とカウルサイドフレーム６０の側面部６６との間に、充電ソケット２０が第１開口部４を臨むように取り付けられる取付孔４８を有する取付ブラケット４０を配設し、前記側面部６６に、車体側面視で第１開口部４及び取付孔４８に重なるように第２開口部７０を設け、前記取付ブラケット４０を、第２開口部７０の周囲においてカウルサイドフレーム６０の側面部６６との間に略閉断面を形成して該カウルサイドフレーム６０に結合し、且つ、フロントフェンダ２に対しては非結合とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、車体前部の側面に充電ソケットが設けられた自動車の充電ソケット取付構造に関する。

近年開発が進められている電気自動車には、走行駆動用のモータに電力供給するバッテリを充電するための充電ソケットが設けられ、同様に、ハイブリッド車にも充電ソケットが設けられることがある。例えば特許文献１には、ハイブリッド車の充電ソケットが、ガソリン自動車の給油口と同様、車体後部の側面に設けられた構成が開示されている。具体的に、この特許文献１の構成では、リヤフェンダに開閉可能なリッドが設けられ、該リッドを開いたときに充電ソケットが露出するようになっている。

電気自動車またはハイブリッド車に設けられる充電ソケットとしては、家庭用電源を用いて充電するための緩速充電ソケットと、「充電スタンド」若しくは「充電ステーション」などと呼ばれる急速充電設備で充電するための急速充電ソケットとがある。

急速充電ソケットをバッテリに繋ぐケーブルとしては、緩速充電ソケットを使用する場合に比べて大径で、重いケーブルが使用されるため、該ケーブルができるだけ短くて済むような位置に急速充電ソケットを配置することが求められる。そのため、バッテリの入力端子の位置によっては、車体前部の側面、すなわちフロントフェンダ部分に急速充電ソケットが設けられることがある。

特許第４４００６４９号公報

上記のようにフロントフェンダ部分に急速充電ソケットを設ける場合、フロントフェンダに、急速充電ソケットを露出させるための開口部と、該開口部を開閉するためのリッドとを設け、該開口部の周縁部においてフロントフェンダの内側面に固定された取付ブラケットに、急速充電ソケットを取り付けることが考えられる。

しかしながら、急速充電ソケットは緩速充電ソケットに比べて重量が大きく、また、急速充電作業に使用される充電ガン及びこれに接続されたケーブルの重量も非常に大きい。そのため、充電ソケットの差し込み口に充電ガンの充電プラグを斜め上方から差し込むとき、及びこの状態で急速充電が行われている間、充電ガンから充電ソケット及び取付ブラケットを経由してフロントフェンダに大きな荷重が加わり、これによりフロントフェンダが変形することが懸念される。

また、フロントフェンダの内側に近接してカウルサイドフレームが配設されることがあり、この場合にフロントフェンダに急速充電ソケットを設けると、該急速充電ソケットや付属ケーブルとの干渉を避けるために、カウルサイドフレームに開口部を形成する必要が生じ、この開口部が設けられることにより該カウルサイドフレームの剛性が低下する問題もある。

そこで、本発明は、フロントフェンダの内側に近接してカウルサイドフレームが配設される場合に、該カウルサイドフレームの剛性を良好に維持しつつ、充電作業時にかかる荷重によるフロントフェンダの変形を防止することができる自動車の充電ソケット取付構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る自動車の充電ソケット取付構造は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
車体前部の側面に配設されたフロントフェンダと、該フロントフェンダの内側に配設されたカウルサイドフレームと、バッテリを充電するための充電ソケットとを備えた自動車の充電ソケット取付構造であって、
前記フロントフェンダに、前記充電ソケットを露出させるための第１開口部と、該第１開口部を開閉する蓋部材とが設けられ、
前記フロントフェンダと該フェンダに対向する前記カウルサイドフレームの側面部との間に、前記充電ソケットが前記第１開口部を臨むように取り付けられる取付孔を有する取付ブラケットが配設され、
前記カウルサイドフレームの前記側面部に、車体側面視で前記第１開口部及び取付孔に重なるように第２開口部が設けられ、
前記取付ブラケットは、前記第２開口部の周囲において前記カウルサイドフレームの前記側面部との間に略閉断面を形成して該カウルサイドフレームに結合されており、前記フロントフェンダに対しては非結合とされていることを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記カウルサイドフレームの後端部は、上下方向に延びるフロントピラーに連結され、
前記カウルサイドフレームの後部は、上下方向の幅が後方に向かって徐々に大きくなる末広がり形状部とされ、
該末広がり形状部の上下方向の略中央部に前記第２開口部が設けられていることを特徴とする。

さらに、本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記カウルサイドフレームの前記側面部は略鉛直方向に沿って配設され、
前記取付ブラケットは、下方に向かうに連れて前記カウルサイドフレームの前記側面部から次第に遠ざかるように傾斜した傾斜面部を有し、
該傾斜面部に前記取付孔が形成されていることを特徴とする。

またさらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、
前記カウルサイドフレームに干渉しないように作業を行うための作業用開口部は、前後方向に関して前記取付ブラケットの前記傾斜面部と重複する位置において、前記カウルサイドフレームの下面部に設けられていることを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、フロントフェンダに対向するカウルサイドフレームの側面部に、充電ソケットを露出させるためにフロントフェンダに設けられた第１開口部と、充電ソケットが第１開口部を臨むように取り付けられる取付ブラケットの取付孔とに車体側面視で重なるように第２開口部が設けられることで、充電ソケット又はこれに接続されたケーブルがカウルサイドフレームに干渉することを回避するとともに、カウルサイドフレームの軽量化を図ることができる。また、前記取付ブラケットは、第２開口部の周囲においてカウルサイドフレームの前記側面部との間に略閉断面を形成して該カウルサイドフレームに結合されるため、第２開口部が形成された部分においてカウルサイドフレームの剛性を良好に維持することができる。

さらに、この発明によれば、前記取付ブラケットがフロントフェンダに結合されないため、充電ソケットの差し込み口に充電ガンのプラグを差し込むとき、及びこの状態で充電が行われている間、充電ガン及びこれに接続されたケーブル、並びに充電ソケット等の荷重が取付ブラケットを介してフロントフェンダに伝わることが無く、充電時にかかる荷重によるフロントフェンダの変形を確実に防止することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、カウルサイドフレームの後部が、前方衝突時等に後方に伝達される荷重を上下方向に分散可能な末広がり形状部とされ、該末広がり形状部の上下方向略中央部に第２開口部が形成されるため、カウルサイドフレームによる後方への荷重伝達に関して、開口部の形成により悪影響が及ぶことを抑制することができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、カウルサイドフレームの前記側面部が略鉛直方向に沿って配設され、取付ブラケットが、下方に向かうに連れてカウルサイドフレームの前記側面部から次第に遠ざかるように傾斜した傾斜面部を有するため、該傾斜面部に対して、充電ソケットを、充電ガンのプラグを差し込みやすいように斜め上方に向けた状態で容易に取り付けることができる。

また、請求項４に記載の発明を請求項３に記載の発明に適用すれば、カウルサイドフレームに干渉しないように溶接やボルトの締結等の作業を行うための作業用開口部が、前後方向に関して取付ブラケットの前記傾斜面部と重複する位置において、カウルサイドフレームの下面部に設けられる。前記傾斜面部が配置された前後位置においては、カウルサイドフレームの前記側面部と取付ブラケットとで形成される略閉断面形状部の車幅方向の幅が下方に向かうに連れて大きくなるため、カウルサイドフレームの上部に比べて下部の方が高い補強効果が得られる。そのため、この発明によれば、強度面で有利なカウルサイドフレームの下面部に作業用開口部が設けられることで、作業用開口部を設けることによる強度低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る充電ソケット取付構造を備えた自動車のフロントフェンダを示す側面図である。 図１に示すフロントフェンダの第１開口部及びその周辺部を拡大して示す側面図である。 図１に示すフロントフェンダの内側に配設されたカウルサイドフレーム及びその関連部材を車幅方向外側から見た側面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「前後」、「左」、「右」、「左右」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、自動車の進行方向を「前」とした場合の方向を指すものとする。

図１は、本実施形態に係る充電ソケット取付構造を備えた自動車１の車体前部の側面に配設されたフロントフェンダ２を示す側面図である。

なお、本実施形態では、自動車１が電気自動車である場合について説明するが、本発明は、バッテリを充電するための充電ソケットを備えた自動車であれば、電気自動車以外の自動車、例えば、走行用の駆動源としてエンジンとモータとを備えた所謂ハイブリッド車にも適用することができる。

図１に示すように、自動車１には、バッテリを充電するための充電ソケット２０が車体前部の例えば左側の側面に設けられている。なお、本実施形態では、充電ソケット２０及びその取付構造が車体前部の左側側面に設けられているが、本発明は、車体前部の右側側面に充電ソケット２０が設けられる場合にも等しく適用される。

充電ソケット２０は、例えば、急速充電設備に設置された充電ガンを用いて急速充電するための急速充電ソケットであり、該充電ソケット２０の差し込み口に充電ガンのプラグを差し込むことで、急速充電を行うことができる。該充電ソケット２０とバッテリとを繋ぐ急速充電用のケーブル３２は、家庭用電源による緩速充電用のケーブルに比べて直径および重量が大きいが、バッテリの入力端子が車体中央よりも前側に配設されている場合、本実施形態のように車体前部に充電ソケット２０を設けることで、ケーブル３２の長さを短縮することができ、重量の低減を図ることができる。

なお、自動車１には、該充電ソケット２０に加えて、家庭用電源を用いて緩速充電するための緩速充電ソケットを設けるようにしもよく、この場合、該緩速充電ソケットは、例えば車体後部の側面に設けられる。

図２及び図４に示すように、充電ソケット２０は、該充電ソケット２０を取り付けるための取付ブラケット４０に固定される取付プレート部２２と、該取付プレート部２２から表面側に突出するソケット本体部２４と、該ソケット本体部２４の表面に設けられた差し込み口を被覆可能な蓋部材２６と、前記取付プレート部２２から裏面側に突出する裏側突出部２８とを有する。前記ケーブル３２は、充電ソケット２０の裏側突出部２８から延びるように設けられており、該ケーブル３２の基部は、裏側突出部２８に結合されたケーブルカバー部３０により覆われている。

充電ソケット２０は、フロントフェンダ２の第１開口部４を臨むように前記取付ブラケット４０の取付孔４８に取り付けられるが、該取付ブラケット４０の具体的な構成については後述する。

図１及び図２に示すように、左側のフロントフェンダ２には、充電ソケット２０を露出させるための第１開口部４と、該第１開口部４を開閉するリッド６とが設けられている。第１開口部４は、例えば略楕円形に形成されており、該第１開口部４の略中央部に充電ソケット２０が露出するようになっている。

フロントフェンダ２の内側には、第１開口部４から車体内部が見えるのを避けるための化粧用のカバープレート１０が配設されている。該カバープレート１０は、車体側面視において第１開口部４に対応した形状を有し、カバープレート１０の周縁部は、第１開口部４の周縁部においてフロントフェンダ２の内面に例えば溶接により固定されている（図４参照）。また、カバープレート１０の略中央部には、充電ソケット２０との干渉を避けるための干渉回避用孔１２が設けられている。

図３及び図４に示すように、フロントフェンダ２の内側にはカウルサイドフレーム６０が近接して配設されている。

図３に示すように、カウルサイドフレーム６０は、前後方向に延びるように設けられており、カウルサイドフレーム６０の後端部は、上下方向に延びるフロントピラー８に連結されている。また、カウルサイドフレーム６０の前部Ｆは、上下方向の幅が略一定となっているが、カウルサイドフレーム６０の後部Ｒは、上下方向の幅が後方に向かって徐々に大きくなる末広がり形状部とされている。前方衝突時等にカウルサイドフレーム６０により後方に伝達される荷重を、末広がり形状部Ｒにおいて上下方向に分散することができるようになっている。

図４に示すように、カウルサイドフレーム６０は、車幅方向内向きに開放する断面ハット状のカウルサイドフレームアウタ６１と、車幅方向外向きに開放する断面ハット状のカウルサイドフレームインナ６２とを有する。

カウルサイドフレームアウタ６１は、略鉛直方向に沿って配設される上側フランジ部６４と、該上側フランジ部６４の下端から車幅方向外側に延びる上面部６５と、該上面部６５の外側端部から略鉛直方向に沿って下方へ延びる外側側面部６６と、該外側側面部６６の下端から車幅方向内側に延びる下面部６７と、該下面部６７の内側端部から略鉛直方向に沿って下方へ延びる下側フランジ部６８とを有する。

カウルサイドフレームアウタ６１の外側側面部６６は、フロントフェンダ２に対向して設けられ、外側側面部６６と充電ソケット２０とは略同じ高さに設置されている。この外側側面部６６には、車体側面視でフロントフェンダ２の第１開口部４と取付ブラケット４０の取付孔４８とに重なるように第２開口部７０が設けられており、該第２開口部７０内に充電ソケット２０の裏側突出部２８が配設されることで、充電ソケット２０とカウルサイドフレームインナ６１との干渉が回避されている。

また、図３に示すように、カウルサイドフレーム６０の第２開口部７０は、取付ブラケット４０の取付孔４８よりも顕著に大きく形成されており、これにより、カウルサイドフレーム６０の軽量化が図られている。さらに、第２開口部７０は、カウルサイドフレーム６０の後部、すなわち前記末広がり形状部Ｒの上下方向の略中央部に設けられている。そのため、前方衝突時等におけるカウルサイドフレーム６０による後方への荷重伝達に関して、開口部の形成により生じる悪影響を最小限に抑制することができる。

カウルサイドフレームアウタ６１の下面部６７には、カウルサイドフレーム６０に干渉しないように作業を行うための作業用開口部７２が設けられており、この作業用開口部７２を通してカウルサイドフレーム６０の内部で溶接作業やボルト締結作業を行うことができるようになっている。

図４に示すように、カウルサイドフレームインナ６２は、略鉛直方向に沿って配設される上側フランジ部７４と、該上側フランジ部６４の下端から車幅方向内側に延びる上面部７５と、該上面部７５の内側端部から略鉛直方向に沿って下方へ延びる内側側面部７６と、該内側側面部７６の下端から車幅方向外側に延びる下面部７７と、該下面部７７の外側端部から下方へ延びる下側フランジ７８とを有する。

カウルサイドフレームインナ６２の下側フランジ７８は、カウルサイドフレームアウタ６１の下側フランジ６８の上端よりも上側に延びる上方延出部７８ａを備え、この上方延出部７８ａは、前記外側側面部６６の下半部に対向して設けられている。また、上方延出部７８ａには、車体側面視で外側側面部６６の第２開口部７０に重なるように第３開口部８０が設けられており、該第３開口部８０内に前記ケーブルカバー部３０が配設されることで、充電ソケット２０及びケーブル３２とカウルサイドフレームインナ６２との干渉が回避されている。

カウルサイドフレームアウタ６１とカウルサイドフレームインナ６２とは、上側フランジ６４，７４同士の接合と下側フランジ６８，７８同士との接合により接合されており、これにより、前後方向に連続する略閉断面部が形成されている。

前記取付ブラケット４０は、フロントフェンダ２とカウルサイドフレーム６０の外側側面部６６との間に配設されており、取付ブラケット４０の略全体が前記カバープレート１０により外側から覆われている。

取付ブラケット４０は、カウルサイドフレーム６０に結合されており、フロントフェンダ２に対しては非結合とされている。そのため、充電ソケット２０の差し込み口に充電ガンのプラグを差し込むとき、及びこの状態で急速充電が行われている間、充電ガン及びこれに接続されたケーブル、並びに充電ソケット２０等の荷重が取付ブラケット４０を介してフロントフェンダ２に伝わることが無く、急速充電時にかかる荷重によるフロントフェンダ２の変形を確実に防止できるようになっている。

図３に示すように、取付ブラケット４０は、カウルサイドフレーム６０に結合されるベース部４２と、該ベース部４２から外側に膨出した膨出部４４とを備える。

ベース部４２は、例えば前記第２開口部７０の周囲における断続的な線溶接により、カウルサイドフレーム６０に固定されている。ベース部４２の大部分はカウルサイドフレーム６０の外側側面部６６に沿って配設されて該外側側面部６６に固定されているが、ベース部４２の下端部は、カウルサイドフレーム６０の下面部６７に沿うように内側に屈曲されて該下面部６７に固定されている。

膨出部４４は、側面視において略矩形とされ、第２開口部７０の周囲においてカウルサイドフレーム６０の外側側面部６６との間に略閉断面を形成して配設されており、この略閉断面形状は上下方向と前後方向とにそれぞれ連続するように形成される。このように、取付ブラケット４０は、第２開口部７０の周囲においてカウルサイドフレーム６０の側面部との間に略閉断面を形成して該カウルサイドフレーム６０に結合されているため、第２開口部７０の周囲が取付ブラケット４０で補強されることで、カウルサイドフレーム６０の剛性が良好に維持されている。

図３に示すように、上記の前後方向に連続する略閉断面において、取付ブラケット４０の膨出部４４は、下方に向かうに連れてカウルサイドフレーム６０の外側側面部６６から次第に遠ざかるように傾斜した傾斜面部４６を有し、該傾斜面部４６に前記取付孔４８が形成されている。そして、充電ソケット２０は、前記裏側突出部２８が取付孔４８に嵌め込まれた状態で、前記取付プレート部２２が例えばボルト３８により傾斜面部４６の表面に固定されることで、取付ブラケット４０に取り付けられる。これにより、充電ソケット２０が斜め上方に向けられた状態で取り付けられるため、この充電ソケット２０の差し込み口に充電ガンのプラグを斜め上方から容易に差し込むことができる。

ところで、傾斜面部４６が配置された前後位置において、カウルサイドフレーム６０の外側側面部６６と取付ブラケット４０の膨出部４４とで前後方向に連続して形成される略閉断面形状部の車幅方向の幅は下方に向かうに連れて大きくなるため、取付ブラケット４０による補強効果は、カウルサイドフレーム６０の上部に比べて下部の方が高くなる。そして、カウルサイドフレーム６０の前記作業用開口部７２は、前後方向に関して取付ブラケット４０の傾斜面部４６と重複する位置において、強度面で有利なカウルサイドフレーム６０の前記下面部６７に設けられている。これにより、作業用開口部７２を設けることによるカウルサイドフレーム６０の強度低下が効果的に抑制されている。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

以上のように、本発明によれば、フロントフェンダの内側に近接してカウルサイドフレームが配設される場合に、該カウルサイドフレームの剛性を良好に維持しつつ、充電作業時にかかる荷重によるフロントフェンダの変形を防止することが可能となるから、フロントフェンダ部分に充電ソケットが設けられる電気自動車またはハイブリッド車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 自動車
２ フロントフェンダ
４ 第１開口部
６ リッド
８ フロントピラー
１０ 化粧用のカバープレート
２０ 充電ソケット
３２ ケーブル
４０ 取付ブラケット
４６ 取付ブラケットの傾斜面部
４８ 取付ブラケットの取付孔
６０ カウルサイドフレーム
６１ カウルサイドフレームアウタ
６２ カウルサイドフレームインナ
６６ カウルサイドフレームの外側側面部
６７ カウルサイドフレームの下面部
７０ 第２開口部
７２ 作業用開口部

Claims (4)

1. 車体前部の側面に配設されたフロントフェンダと、該フロントフェンダの内側に配設されたカウルサイドフレームと、バッテリを充電するための充電ソケットとを備えた自動車の充電ソケット取付構造であって、
   前記フロントフェンダに、前記充電ソケットを露出させるための第１開口部と、該第１開口部を開閉する蓋部材とが設けられ、
   前記フロントフェンダと該フェンダに対向する前記カウルサイドフレームの側面部との間に、前記充電ソケットが前記第１開口部を臨むように取り付けられる取付孔を有する取付ブラケットが配設され、
   前記カウルサイドフレームの前記側面部に、車体側面視で前記第１開口部及び取付孔に重なるように第２開口部が設けられ、
   前記取付ブラケットは、前記第２開口部の周囲において前記カウルサイドフレームの前記側面部との間に略閉断面を形成して該カウルサイドフレームに結合されており、前記フロントフェンダに対しては非結合とされていることを特徴とする自動車の充電ソケット取付構造。
2. 前記カウルサイドフレームの後端部は、上下方向に延びるフロントピラーに連結され、
   前記カウルサイドフレームの後部は、上下方向の幅が後方に向かって徐々に大きくなる末広がり形状部とされ、
   該末広がり形状部の上下方向の略中央部に前記第２開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車の充電ソケット取付構造。
3. 前記カウルサイドフレームの前記側面部は略鉛直方向に沿って配設され、
   前記取付ブラケットは、下方に向かうに連れて前記カウルサイドフレームの前記側面部から次第に遠ざかるように傾斜した傾斜面部を有し、
   該傾斜面部に前記取付孔が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車の充電ソケット取付構造。
4. 前記カウルサイドフレームに干渉しないように作業を行うための作業用開口部は、前後方向に関して前記取付ブラケットの前記傾斜面部と重複する位置において、前記カウルサイドフレームの下面部に設けられている請求項３に記載の自動車の充電ソケット取付構造。

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