JP2016088122A - 充電口のリッド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電口を開いた状態でのリッドの張り出し量を抑制できると共に、充電状態における充電口内への雨や雪の侵入を抑制することができる充電口のリッド装置を提供する。
【解決手段】車両１の充電口３を開閉するリッド２０と、充電口３に連結され全開位置と全閉位置とでリッド２０を車両の上下方向に移動可能に支持する支持アーム３０と、を備え、リッド２０を、全開位置において充電口３の上方で車体表面に沿うよう配置し、全閉位置と全開位置との間の中間位置においてリッド２０の下端が車体表面から離れる方向に傾倒された半開状態となり充電口３に差し込まれた充電コネクタの上を覆うように配置される構成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、充電コネクタが接続される充電用のインレットが設けられる充電口を開閉するリッド装置に関する。

近年、電気モータにより走行する電気自動車や、電気モータ及びエンジンの併用により走行するハイブリッド自動車が種々開発されている。電気自動車やハイブリッド自動車にはバッテリが設けられ、バッテリに蓄えられた電力により電気モータが駆動される。電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されたバッテリは、車外の充電施設（家庭用電源（商用電源）、充電専用施設の電源）から供給される電力により充電される。バッテリの充電は、インレットに充電コネクタを接続することで実施される。

充電用のインレットが設けられる充電口は、リッドにより開閉可能に構成されている。このリッドは、一般的に、充電口の車両前方側に、車両の前後方向で揺動可能に取り付けられていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１７１７１３号公報

このように車両の前方側に取り付けられた従来のリッドの場合、リッドを開いた状態において、リッドが車両の側方に大きく張り出した状態となる。このため、例えば、充電中に歩行者等が車両の側方を通過する際に通行の妨げになる虞がある。また充電が終了した後リッドを閉じ忘れてしまうと、リッドが開いていることに気付かずに歩行者等と接触してしまう虞もある。特に、充電口に普通充電用のインレットと、急速充電用のインレットとが設けられている場合は、その面積が比較的大きい。つまりリッドの面積が比較的大きく、側方へのリッドの張り出し量がより大きくなるため、より一層歩行者等の通行の妨げになり易い。

また従来構造のリッド装置の場合、リッドを開いた状態では充電口が大きく露出される。このため、充電中の降雨や降雪等により、充電口や充電コネクタが汚れ易く、さらには充電口や充電コネクタが凍結するといった問題が生じる虞がある。例えば、家庭用電源等で普通充電を行う場合、充電コネクタを普通充電用インレットに接続した状態（充電状態）で数時間程度放置することもあり、充電口や充電コネクタの汚れや凍結等の問題が生じ易い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、充電口を開いた状態でのリッドの張り出し量を抑制できると共に、充電状態における充電口内への雨や雪の侵入を抑制することができる充電口のリッド装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両の充電口を開閉するリッドと、前記充電口に連結され、前記充電口を閉じる全閉位置と前記充電口を開放する全開位置との間で前記リッドを前記車両の上下方向に移動可能に支持する支持アームと、を備え、前記支持アームは、一端側が前記充電口内に揺動可能に取り付けられる第１の揺動アームと、一端側が前記第１の揺動アームに揺動可能に連結されると共に他端側が前記リッドに揺動可能に取り付けられる第２の揺動アームと、を有し、前記リッドは、前記全開位置において、前記充電口の上方で当該リッドが車体表面に沿うよう配置され、前記全閉位置と前記全開位置との間の中間位置において、当該リッドの下端が前記車体表面から離れる方向に傾倒された半開状態とされて、前記充電口に差し込まれた充電コネクタの上を覆うように配置されることを特徴とする充電口のリッド装置にある。

本発明の第２の態様は、第１の態様の充電口のリッド装置において、前記支持アームは、前記車両の前後方向における前記リッドの両端部にそれぞれ設けられ、各支持アームは、前記車両の前方側に傾斜して設けられ、且つ前記車両の後方側の前記支持アームの長さが、前方側の前記支持アームの長さよりも長いことを特徴とする充電口のリッド装置にある。

本発明の第３の態様は、第１又は２の態様の充電口のリッド装置において、前記支持アームは、前記リッドの上部に取り付けられるアームアッパーと、前記リッドの下部に取り付けられ前記アームアッパーとは独立するアームロアと、を含み、前記アームアッパー及び前記アームロアのそれぞれが、前記第１の揺動アームと前記第２のアームと、を含むことを特徴とする充電口のリッド装置にある。

本発明の第４の態様は、第３の態様の充電口のリッド装置において、前記アームアッパーを構成する前記第１の揺動アームは、当該第１の揺動アームの揺動中心である一端部を中心とする円弧状の係合面部と、該係合面部の円弧に沿って当該係合面部に並設される複数の穴部と、を有し、前記穴部に係合ピンを係合させることで前記リッドの開閉動作を規制するロック機構部を有することを特徴とする充電口のリッド装置にある。

かかる本発明のリッド装置によれば、車体表面に対して略平行な状態でリッドを充電口の上方まで移動させることができる。このため、充電口を開いた状態でリッドの張り出し量が小さく抑えられる。またリッドは車両の上下方向に回動可能であるため、充電時に充電コネクタを覆うように充電口の上部にリッドを配置することで、充電口や充電コネクタの汚れや、凍結といった問題を効果的に抑制することができる。

充電口を開閉するリッド装置を備えた車両の一例を示す外観図である。 本発明の一実施形態に係るリッド装置を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るリッド装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るリッド装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るリッド装置を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るリッド装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るリッド装置のロック機構部を説明する図である。 ロック機構部を構成する係合ピンの動作を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図８を参照して詳細に説明する。

図１は、充電口を開閉するリッド装置を備えた車両の一例を示す外観図である。図２は、本発明に係るリッド装置を示す概略図であり、リッドが全開位置にある状態を示す図である。図３は、本発明に係るリッドが全開位置にある状態を示す断面図であり、図４は、リッドが全閉位置にある状態を示す断面図である。また図５は、リッドが中間位置にある状態を示す概略図であり、図６は、リッドが中間位置にある状態を示す断面図である。なお図３、図４及び図６において（ａ）は車両後方側の支持アームに対応する部分を示し、（ｂ）は車両前方側の支持アームに対応する部分を示している。また図７は、ロック機構部を説明する概略図であり、図８は、ロック機構部を構成する係合ピンの動作を説明する概略図である。

本実施形態に係る車両１は、バッテリ（蓄電手段）の電力によって駆動する走行用モータを備える電動車両であり、図１及び図２に示すように、車両１のアウタパネル２には、充電口３が形成されている。充電口３の位置は特に限定されないが、本実施形態では、車両１の車体後方側部に設けられている。この充電口３内には、図示しない充電コネクタが接続される充電用のインレット４が設けられている。本実施形態では、充電口３内に、普通充電用インレット４Ａと、急速充電用インレット４Ｂとが並設されている（図２参照）。

この普通充電用インレット４Ａには、家庭用電源（コンセント）に繋がる普通充電用コネクタ（充電コネクタ）が接続され、急速充電用インレット４Ｂには、商業施設の駐車場等に設置される急速充電設備の急速充電用コネクタ（充電コネクタ）が接続される。これら普通充電用コネクタ又は急速充電用コネクタから供給される電力によってバッテリの充電が行われる。

なお普通充電用インレット４Ａは、未使用時にはキャップ５で塞がれており、充電時にはキャップ５が外されて普通充電用コネクタが接続される。急速充電用インレット４Ｂも同様に、未使用時にはキャップ６によって塞がれている。

このような充電口３にはリッド装置１０が設けられ、このリッド装置１０により充電口３が開閉可能に構成されている。すなわち充電口３の開口部には、リッド２０が開閉可能に設けられている。

そして本発明は、このような充電口３を開閉するリッド装置１０の構成に特徴がある。本実施形態に係るリッド装置１０は、充電口３の開口部に設けられるリッド２０と、このリッド２０を、充電口３を閉塞する全閉位置と充電口３を開放する全開位置との間で車両１の上下方向に移動可能に支持する支持アーム３０と、を備える。すなわちリッド装置１０は、リッド２０を車両１の上下方向に移動させることで、充電口３を開閉可能に構成されている。

支持アーム３０は、本実施形態では、車両１の前後方向におけるリッド２０の両端部付近にそれぞれ取り付けられている。詳しくは、支持アーム３０は、車両１の前方側端部近傍でリッド２０に取り付けられる第１の支持アーム３０Ａと、車両１の後方側端部近傍でリッド２０に取り付けられる第２の支持アーム３０Ｂと、を含む。また第１の支持アーム３０Ａは、リッド２０の上部側に接続されるアームアッパー３１Ａと、リッド２０の下部側に接続されるアームロア３２Ａと、を含む。同様に、第２の支持アーム３０Ｂは、アームアッパー３１Ｂと、アームロア３２Ｂと、を含む。これらアームアッパー３１Ａ，３１Ｂと、アームロア３２Ａ，３２Ｂとは、連結されることなく独立して設けられている。

さらに、アームアッパー３１Ａ，３１Ｂ及びアームロア３２Ａ，３２Ｂのそれぞれは、複数本のアーム部材で構成されている。本実施形態では、図４に示すように、アームアッパー３１Ａ，３１Ｂは、第１の揺動アームである第１のアームアッパー３３（３３Ａ，３３Ｂ）と、第２の揺動アームである第２のアームアッパー３４（３４Ａ，３４Ｂ）と、で構成されている。第１のアームアッパー３３は、その一端部が充電口３の上部に連結ピン３５によって回動可能に取り付けられている。この第１のアームアッパー３３の先端部（他端部）に第２のアームアッパー３４が連結ピン３６によって回動可能に連結されている。第２のアームアッパー３４の先端部（他端部）は、連結ピン３７によってリッド２０の上部に回動可能に取り付けられている。

アームロア３２は、アームアッパー３１Ａ，３１Ｂと同様に、第１の揺動アームである第１のアームロア３８（３８Ａ，３８Ｂ）と、第２の揺動アームである第２のアームロア３９（３９Ａ，３９Ｂ）と、で構成されている。そして第１のアームロア３８の一端部が車両１の充電口３内の上部に連結ピン４０によって回動可能に取り付けられ、この第１のアームロア３８の先端部（他端部）に第２のアームロア３９が連結ピン４１によって回動可能に連結されている。第２のアームロア３９の先端部（他端部）は、連結ピン４２によってリッド２０の下部に回動可能に取り付けられている。

このように本実施形態に係るリッド装置１０では、リッド２０が、例えば、第１のアームアッパー３３と第２のアームアッパー３４のように連結ピンで連結された二本のアーム部材からなる支持アーム３０で支持されている。

これによりリッド２０は、充電口３を閉じる全閉位置から充電口３の開口よりも上方に位置されて充電口３を開放する全開位置まで、車両１の車体表面に沿って移動可能となっている。具体的には、リッド２０は、車両１の車体表面に対して略平行に保持した状態で、図４に示す全閉位置から図３に示す全開位置まで上方に移動させることができる。

そして、このように車両１の車体表面に対して略平行に保持した状態でリッド２０を全開位置まで移動させることで、つまり全開位置でリッド２０が車両１の車体表面に対して略平行に保持されていることで、リッド２０の車体表面からの突出量を小さく抑えることができる。例えば、車両の前後方向でリッドを揺動させることで充電口を開閉する従来の構造に比べても、リッド２０の突出量を小さく抑えることができる。したがって、充電中など、リッド２０が開いた状態でも、リッド２０は、車両１の側方を通過する歩行者等の妨げになりにくい。

ところで、本実施形態に係る第１のアームアッパー３３は、側面視において略Ｕ字形状をなす湾曲部３３ａを一端側（車体側）に有する（図３，図４参照）。第１のアームアッパー３３の一端部は充電口３よりも上方に取り付けられているため、第１のアームアッパーが直線状に形成されていると、リッドを上下方向に移動させて充電口３を開閉する際、第１のアームアッパーが車両１のアウタパネル２に干渉してしまう。このため、第１のアームアッパー３３が湾曲部３３ａを有するようにし、リッド２０を上下方向に移動させて充電口３を開閉する際、第１のアームアッパー３３が車両１のアウタパネル２に干渉することがないようにしている。つまり湾曲部３３ａは、充電口３を開閉する際に第１のアームアッパー３３が車両１のアウタパネル２に干渉しない形状に形成されている。

また本実施形態では、図３（ａ）に示すように、全開位置において第１のアームロア３８Ｂが第１のアームアッパー３３の湾曲部３３ａに当接する。これにより、リッド２０の上方への移動が規制されている。

また本実施形態では、各支持アーム３０（第１の支持アーム３０Ａ，第２の支持アーム３０Ｂ）は、車両の上下方向（鉛直方向）から車両１の前方側に所定角度で傾斜して設けられ、さらに車両１の後方側の第２の支持アーム３０Ｂの長さが、車両１の前方側の第１の支持アーム３０Ａの長さよりも長くなっている。

このため、全閉位置から全開位置までリッド２０を移動させる際の開閉軌跡、すなわち車両１の側面視（図２参照）におけるリッド２０の開閉軌跡は、リッド２０よりも車両前方側に中心を有する円弧状となる。したがって、全開位置にあるリッド２０は、上述のように車両１の車体表面（アウタパネル２）に対して略平行であるが、リッド２０の表面は若干だけ車両１の前方側を向いた状態となる。これにより車両１の前方側から車両１の側方を歩行者が通過する際、歩行者がリッド２０に接触する場合でも、リッド２０の表面に接触するだけで済み、リッド２０の端部に引っかかる等の問題は生じにくい。よって歩行者等のダメージを抑制することができる。

またリッド２０は、全閉位置（図３）と全開位置（図４）との間の中間位置では、さらに車両１の上下方向で回動可能となっている。具体的には、リッド２０が車両１の車体表面（アウタパネル２）に対して略平行な状態から、リッド２０の下端部が車両１から離れる方向に移動された姿勢に回転させることができる。例えば、リッド２０を全開位置からリッド２０を下方に移動させる際、図５及び図６に示すように、リッド２０を回転させ、リッド２０の下端側が車両１の車体表面から離れる方向に傾倒された半開状態とすることができる。

したがって、例えば、図３に示すようにリッド２０が全開位置にある状態で、普通充電用インレット４Ａに普通充電用コネクタを接続し、その後、リッド２０の下端部が車体表面から離れる方向にリッド２０を回転させながらリッド２０の下端部が普通充電用コネクタ１００（図６参照）に当接する中間位置まで下方に移動させる。これにより、充電口３や、普通充電用インレット４Ａに接続された普通充電用コネクタ１００（図６参照）の上部をリッド２０で覆って保護することができる。例えば、充電中に降雨や降雪があった場合でも、リッド２０によって充電口３や普通充電用コネクタ１００への雨や雪の付着が抑えられる。したがって、充電口や充電コネクタの汚れや凍結を防止することができる。勿論、急速充電用インレット４Ｂに急速充電用コネクタが接続されている場合にも、同様の効果が得られる。

さらにリッド装置１０は、充電中に中間位置にあるリッド２０の開閉動作を規制し、リッド２０を、充電コネクタ（普通充電コネクタ、急速充電コネクタ）を覆う半開状態にロックするロック機構部５０を備えるようにしてもよい。このロック機構部５０は、リッド２０を中間位置にロックすることで、リッド２０によって充電コネクタの引き抜き方向への移動が阻止されるよう構成されている。図７は、ロック機構部５０を備えるリッド装置の一例を示す概略図であり、図８は、ロック機構部を構成する係合ピンの動作を説明する図である。

図７及び図８に示すように、この例では、第１のアームアッパー３３Ｂの湾曲部３３ａより第２アームアッパー３４Ｂ側の部位の側面には、ロック機構部５０が係合される係合面部３３ｂが設けられている。係合面部３３ｂは、第１のアームアッパー３３Ｂの揺動中心である連結ピン３５から同一距離となるよう連結ピン３５を中心とする円弧状に形成されている。そして、この係合面部３３ｂには、複数の穴部４３が係合面部３３ｂの円弧に沿って並んで形成されている。つまり複数の穴部４３は、リッド２０を開閉する際の第１のアームアッパー３３Ｂの軌跡に沿って円弧状に並べられている。これらの穴部４３の間隔は特に限定されないが、極力近接して設けられていることが好ましい。

ロック機構部５０は、この係合面部３３ｂに設けられた穴部４３に係合する係合ピン５１と、係合ピン５１を穴部４３に対して離接する方向に移動させるアクチュエータ装置（駆動手段）５２と、で構成されている。

このロック機構部５０は、例えば、リッド２０が半開状態となる中間位置で（図６参照）、係合ピン５１が係合面部３３ｂの穴部４３に対向するように配置されている。言い換えれば、穴部４３は、リッド２０が中間位置（半開状態）にあるときに、ロック機構部５０の係合ピン５１と対向するように、第１のアームアッパー３３Ｂの係合面部３３ｂに形成されている。

そして、この係合ピン５１は、通常時（解錠時）は、図８（ａ）に示すように、その先端が第１のアームアッパー３３Ｂから離れた位置で保持されている。例えば、車内に設けられたスイッチ操作等により施錠の指示があると、ロック機構部５０は、アクチュエータ装置５２を駆動させ、図８（ｂ）に示すように、係合ピン５１を前進させて穴部４３に係合させる。これにより、第１のアームアッパー３３Ｂの動作が規制される。つまりリッド２０の開閉動作が規制される（施錠時）。

例えば、図６に示すように普通充電用コネクタ１００が接続された状態で、ロック機構部５０によってリッド２０が中間位置にロックされると、普通充電用コネクタ１００は、リッド２０によって引き抜き方向への移動が阻止される。すなわち普通充電用コネクタ１００の引き抜きが禁止される。従って、充電中に不用意に普通充電用コネクタ１００が抜けることがない。また、いたずら等によって普通充電用コネクタ１００が抜かれることを防止することができ、防犯の面でも効果を発揮することができる。勿論、急速充電用インレット４Ｂに急速充電用コネクタが接続された状態であっても、同様の効果が得られる。

また本実施形態では、上述のように係合面部３３ｂには複数の穴部４３が近接して設けられている。このため、施錠時には、特定の穴部４３と係合ピン５１とを高精度に位置合わせしなくても、係合ピン５１を何れかの穴部４３に係合させることができる。また、充電コネクタ（普通充電用コネクタ、急速充電用コネクタ）の形状や大きさに応じて中間位置でのリッド２０の位置や傾斜角度が変化するが、この変化に合わせて適宜係合する穴部４３を選択することができる。

また本実施形態では、リッド２０が半開状態にある中間位置だけでなく、図７に仮想線で示すようにリッド２０が全閉位置にある状態においても、係合ピン５１に対向する位置に穴部４３が形成された係合面部３３ｂが存在する。すなわち第１のアームアッパー３３Ｂの係合面部３３ｂは、リッド２０が全閉位置にある状態においても、係合ピン５１に対向する位置に穴部４３が存在するように所定の長さで形成されている。

したがって、リッド２０が全閉位置にある状態でも、このロック機構部５０によってリッド２０の開閉動作を規制（ロック）することができる。

なおロック機構部５０は、上述のように車内に設けたスイッチ操作により作動するようにしてもよいし、例えば、車両１のドアロックに連動して作動するようにしてもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

１ 車両
２ アウタパネル
３ 充電口
４Ａ 普通充電用インレット
４Ｂ 急速充電用インレット
５，６ キャップ
１０ リッド装置
２０ リッド
３０Ａ 第１の支持アーム
３０Ｂ 第２の支持アーム
３１Ａ，３１Ｂ アームアッパー
３２Ａ，３２Ｂ アームロア
３３ 第１のアームアッパー
３３ａ 湾曲部
３３ｂ 係合面部
３４ 第２のアームアッパー
３５，３６，３７ 連結ピン
３８ 第１のアームロア
３９ 第２のアームロア
４０，４１，４２ 連結ピン
４３ 穴部
５０ ロック機構部
５１ 係合ピン
５２ アクチュエータ装置
１００ 普通充電用コネクタ（充電コネクタ）

Claims (4)

1. 車両の充電口を開閉するリッドと、
   前記充電口に連結され、前記充電口を閉じる全閉位置と前記充電口を開放する全開位置との間で前記リッドを前記車両の上下方向に移動可能に支持する支持アームと、を備え、
   前記支持アームは、一端側が前記充電口内に揺動可能に取り付けられる第１の揺動アームと、一端側が前記第１の揺動アームに揺動可能に連結されると共に他端側が前記リッドに揺動可能に取り付けられる第２の揺動アームと、を有し、
   前記リッドは、前記全開位置において、前記充電口の上方で当該リッドが車体表面に沿うよう配置され、前記全閉位置と前記全開位置との間の中間位置において、当該リッドの下端が前記車体表面から離れる方向に傾倒された半開状態とされて、前記充電口に差し込まれた充電コネクタの上を覆うように配置される
   ことを特徴とする充電口のリッド装置。
2. 請求項１に記載の充電口のリッド装置において、
   前記支持アームは、前記車両の前後方向における前記リッドの両端部にそれぞれ設けられ、
   各支持アームは、前記車両の前方側に傾斜して設けられ、
   且つ前記車両の後方側の前記支持アームの長さが、前方側の前記支持アームの長さよりも長い
   ことを特徴とする充電口のリッド装置。
3. 請求項１又は２に記載の充電口のリッド装置において、
   前記支持アームは、前記リッドの上部に取り付けられるアームアッパーと、前記リッドの下部に取り付けられ前記アームアッパーとは独立するアームロアと、を含み、
   前記アームアッパー及び前記アームロアのそれぞれが、前記第１の揺動アームと前記第２のアームと、を含む
   ことを特徴とする充電口のリッド装置。
4. 請求項３に記載の充電口のリッド装置において、
   前記アームアッパーを構成する前記第１の揺動アームは、当該第１の揺動アームの揺動中心である一端部を中心とする円弧状の係合面部と、該係合面部の円弧に沿って当該係合面部に並設される複数の穴部と、を有し、
   前記穴部に係合ピンを係合させることで前記リッドの開閉動作を規制するロック機構部を有する
   ことを特徴とする充電口のリッド装置。

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