JP2018161937A - フューエルリッドのロック構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単かつ安価な構造で、クリープ変形を抑制するとともに、誤開放も防ぐことが可能な、フューエルリッドのロック構造を提供する。
【解決手段】 給油口を覆う、車体１側に支持されたフューエルリッド２を備え、フューエルリッド２は、車体１とヒンジ３によって開閉可能に支持され、フューエルリッド２は、その裏面においてヒンジ３の取付部の反対側の外周付近に永久磁石５が配置されており、車体１側の、永久磁石５に対向する位置に、永久磁石５側の磁極が変化可能な磁石１０が配置されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の給油口を開閉自在に覆う、フューエルリッドのロック構造に関する。

近年、自動車の部材として、樹脂製の外板が多く用いられており、自動車の給油口を開閉自在に覆うフューエルリッド（単に「リッド」と呼ぶこともある）についても樹脂製のものが採用されるようになってきている。フューエルリッドは、運転席のレバー操作を行った際に開かせるためにヒンジを介して板ばね等が内蔵され、閉じている状態では前記ばねの荷重がヒンジに掛かり続けている（例えば、特許文献１参照）。そのため、樹脂製の外板を用いた場合には、ヒンジ取付部分がクリープ変形して、リッドの位置がずれる外観不良が発生することがある。一方、ヒンジに荷重が掛からない構造として、プッシュリフタを用いる方法がある。この方法では、リッドを押さえて放すと、リッドがポップアップする。しかし、この構造を採用する場合には、何かにリッドが押された際に誤ってポップアップしないように、電磁ロックユニット等を併設する必要があり、構造が複雑になる上に、高価となってしまうという課題がある。

特開２０１３−１９３９８号公報

本発明は上記問題点を解決するものであり、簡単かつ安価な構造で、クリープ変形を抑制するとともに、誤開放も防ぐことが可能な、フューエルリッドのロック構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のフューエルリッドのロック構造は、給油口を覆う、車体側に支持されたフューエルリッドを備え、
前記フューエルリッドは、前記車体とヒンジによって開閉可能に支持され、
前記フューエルリッドは、その裏面において前記ヒンジの取付部の反対側の外周付近に永久磁石が配置されており、
前記車体側の、前記永久磁石に対向する位置に、前記永久磁石側の磁極が変化可能な磁石が配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、簡単かつ安価な構造で、クリープ変形を抑制するとともに、誤開放も防ぐことが可能な、フューエルリッドのロック構造を提供することができる。

図１は、本発明のフューエルリッドのロック構造の一例を説明する図である。図１（ａ）〜（ｃ）は、自動車のフューエルリッド周辺の構成を示す断面図である。図１（ａ）はフューエルリッドが閉まっている状態、図１（ｂ）はフューエルリッドの開操作が行われた状態、図１（ｃ）はフューエルリッドが開いた状態である。 図２は、図１に示されるフューエルリッド周辺の構成を示す斜視図である。 図３は、本発明のフューエルリッドのロック構造の他の例を説明する図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、自動車のフューエルリッド周辺の構成を示す断面図である。図３（ａ）はフューエルリッドが閉まっている状態、図３（ｂ）はフューエルリッドの開操作が行われた状態、図３（ｃ）はフューエルリッドが開いた状態である。 図４は、本発明のフューエルリッドのロック構造の、さらに他の例を説明する図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の例に限定および制限されない。なお、以下で参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。

図１は、本発明のフューエルリッドのロック構造の一例を説明する図である。図１（ａ）〜（ｃ）は、自動車のフューエルリッド周辺の構成を示す断面図である。図１（ａ）はフューエルリッドが閉まっている状態、図１（ｂ）はフューエルリッドの開操作が行われた状態、図１（ｃ）はフューエルリッドが開いた状態である。

フューエルリッド２は、車体（外板）１とヒンジ３によって開閉可能に支持されている。そして、フューエルリッド２には、その裏面においてヒンジ３の取付部の反対側の外周付近に永久磁石５が配置されている。車体側の、永久磁石５に対向する位置に、別の永久磁石１０が配置されている。図中では、永久磁石１０は、斜線付与部と斜線が付与されていない部分とで磁極が異なることを示している。そして、永久磁石５の磁極は、永久磁石１０の斜線付与部の磁極と同じである。永久磁石１０は、永久磁石５側に向く磁極が変化可能なように、回転可能に車体側１に取り付けられている。永久磁石１０は、ワイヤー４の引き戻しによってロック部６と共に回転して、フューエルリッド２側（永久磁石５側）に向く磁極を変化させることができる。ワイヤー４は、例えば、運転席からのレバー操作によって操作することができる。ロック部６は、ワイヤー４の操作によって、フューエルリッド２側に設けられたロック留め部７との係合／解除を行うことができる。

図２は、図１に示されるフューエルリッド２周辺の構成を示す斜視図である。図２においては、フューエルリッド２が開いた状態を示している。フューエルリッド２は、給油口３０を覆うように、車体１に支持され、ヒンジ３によって開閉可能に支持されている。

以下、本発明のフューエルリッドのロック構造の動作について説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態のフューエルリッド２は、閉じられてロックされた状態では、車体側の永久磁石１０は、フューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５とは異なる磁極となっている。このとき、ロック部６は、ロック留め部７に係合されている。そして、車体側の永久磁石１０とフューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５とは引き合うため、フューエルリッド２と車体１とは引き合い、フューエルリッド２が閉じた状態が維持される。

図１（ａ）に示す状態で、ワイヤー４が図中の矢印方向に引っ張られると、図１（ｂ）に示すように、プーリー８が１８０度回転して、ロック部６の係合を解除するとともに、プーリー８の回転に同期する永久磁石１０が、フューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５の磁極と反発する磁極となる。

フューエルリッド２の開操作を行った時（図１（ｂ））は、フューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５と、車体側の永久磁石１０とが、同じ磁極となり、フューエルリッド２と車体１とは反発して、図１（ｃ）に示すように、フューエルリッド２がポップアップする。この構造を備えていることで、フューエルリッド２はヒンジに荷重を掛け続けることなく、運転席のレバー操作によって、磁石同士の反発力によって開かせることができる。

プーリー８は、例えば、回動軸にテンションばねを備えた構造とすることで、ワイヤー４のテンションが戻ると、ロック部６および永久磁石１０を図１（ｃ）中の矢印方向に回転させる力を付与することができ、元の状態（図１（ａ）の状態）まで回動して戻すことができる。このような構造とすると、フューエルリッド２の閉操作を行う際には、ロック部６および永久磁石１０は図１（ａ）の状態に戻っているので、フューエルリッド２を閉じると永久磁石５と永久磁石１０が引き合い、ロック部６はロック留め部７に係合された状態が維持される。プーリー８の回動軸にテンションばねを備えていない構造の場合は、フューエルリッド２の閉操作を行うと、永久磁石１０は、フューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５と引き合う方向に動こうとする。その結果、永久磁石１０は、図１（ａ）に示す状態に戻り、その動きに伴いロック部６がロック留め部７に係合され、その状態が維持される。いずれの場合であっても、フューエルリッド２が閉じている状態では、磁力によってポップアップの防止が図られている。

このように、本発明のフューエルリッドのロック構造は、ばね等による荷重を掛けておく必要がないため、クリープ変形などの部品変形を抑制することができる。

なお、本発明において用いる永久磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｓｍ−Ｃｏ系が好ましい。また、ヒンジの材質は、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）またはこれらを含むポリマーアロイが好ましく、さらに、ＧＦ（ガラス繊維）、ＣＦ（カーボン繊維）、ＴＤ（タルク）、ＭＤ（ミネラル）等が複合されているものがより好ましい。

図３には、本発明のフューエルリッドのロック構造の他の例を示す。図３に示す実施形態は、図１に示した実施形態での永久磁石１０に代えて電磁石２０を用いたフューエルリッドのロック構造である。図３（ａ）〜（ｃ）は、自動車のフューエルリッド周辺の構成を示す断面図である。図３（ａ）はフューエルリッドが閉まっている状態、図３（ｂ）はフューエルリッドの開操作が行われた状態、図３（ｃ）はフューエルリッドが開いた状態である。同図において、図１と同一の符号を付した部分は図１に示したフューエルリッドのロック構造と実質上同一であり、重複する説明を省略している。

本実施形態においては、車体側の、フューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５に対向する位置に、磁極が変化可能な磁石として電磁石２０が配置されている。電磁石２０は、電流を流すことで永久磁石５側に向く側に、永久磁石５と同じ磁極が与えられるようになっている。具体的には、フューエルリッド２の開閉スイッチ（図示せず）のオン（ＯＮ）により、電磁石２０にピーク電流が流れ、フューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５の磁極と反発する磁極が、電磁石２０に与えられる。前記開閉スイッチは、例えば、運転席からのレバー操作によって操作することができる。ピーク電流以外では磁極が形成されないため、電磁石２０の芯材である金属（例えば鉄など）がフューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５に吸着される。芯材は、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらを含む合金であることが好ましい。

以下、電磁石を用いた態様のフューエルリッドのロック構造の動作について説明する。図３（ａ）に示すように、本実施形態のフューエルリッド２は、閉じられてロックされた状態（フューエルリッド２の開閉スイッチ（図示せず）のＯＦＦ状態）では、車体側の電磁石２０にピーク電流は流れておらず、磁極が形成されていない。この状態では、電磁石２０の芯材の金属はフューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５と引き合うため、フューエルリッド２と車体１とは引き合い、フューエルリッド２が閉じた状態が維持される。

このとき、ロック部１６は、ロック留め部１７に係合されている。本実施形態では、ロック部１６は、その先端に永久磁石１５が設けられており、永久磁石１５がロック留め部１７との係合部となっている。ロック留め部１７は、例えば、電磁石２０の永久磁石５側の磁極と接続された金属部材とすることができ、電磁石２０にピーク電流が流れて磁極が形成されると、ロック留め部１７にも同じ磁極が形成される。ロック留め部１７との係合部となっている永久磁石１５を、フューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５の磁極と同じ磁極とすることで、電磁石２０のＯＮにより係合部（永久磁石１５）が外れる構造とすることができる。図３に示す実施形態においては、ロック部１６には、磁極同士の反発力によって長手方向を回転軸として回転し、前記反発力がなくなると元の状態に戻るように、ばね等が設けられている。永久磁石１５がロック留め部１７から反発力を受けると、図３（ｂ）に示すようにロック部１６は回転して係合が解除される構造である。本発明はこの態様に限定されず、例えばロック部１６が反発力によって屈曲するような材料あるいは構造であり、前記屈曲によって電磁石２０のＯＮにより係合部（永久磁石１５）が外れるものとすることもできる。

図３（ａ）に示す状態で、電磁石２０がＯＮとなると、図３（ｂ）に示すように、電磁石２０がフューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５の磁極と反発する磁極となり、ロック部６が回転して、係止部（永久磁石１５）のロック留め部１７との係合を解除する。

フューエルリッド２の開操作を行った時（図３（ｂ））は、フューエルリッド２の裏面に配置された永久磁石５と、車体側の電磁石２０とが、同じ磁極となり、フューエルリッド２と車体１とは反発して、図３（ｃ）に示すように、フューエルリッド２がポップアップする。この構造を備えていることで、フューエルリッド２はヒンジに荷重を掛け続けることなく、運転席のレバー操作等によって、磁石同士の反発力によって開かせることができる。この構造では、ヒンジに荷重を掛け続けることがないため、クリープ変形を抑制することができる。

図４に、磁極が変化可能な磁石の一例として、反転機構を有する永久磁石を用いた構造の回転機構を設けた実施形態の一例を示す。本実施形態では、永久磁石４０が全周ギヤ４１に取り付けられており、回転可能となっている。全周ギア４１と連動するように半周ギア４２が設けられている。半周ギア４２の回転中心部にはワイヤー巻き付け軸４３が設けられており、運転席からのレバー操作によって操作可能なワイヤー４４が取り付けられている。半周ギア４２は、回転中心部につるまきばね４５が設けられている。なお、同図では図示しないが、永久磁石４０の同図における上側にはフューエルリッドが配置され、フューエルリッドの裏面には、この反転機構が動作していない状態での永久磁石４０の上側の磁極と異なる磁極の永久磁石が設けられている。

ワイヤー４４がレバー操作されると、ギアの歯車を介して永久磁石４０が反転し、フューエルリッド裏面の永久磁石と同極が対向して反発力でフューエルリッドが開く。なお、半周ギア４２が１８０°以上回転しても、全周ギア４１は１８０°までしか回転しないため、永久磁石４０は反転以上には回転しない。前記レバー操作が解除されると、半周ギア４２に接続されたつるまきばね４５によって半周ギア４２が元の位置まで回転し、それによって永久磁石４０が元の位置に再度反転する。この状態でフューエルリッドを閉じると、異極が対向する状態となっているため、フューエルリッドは閉じた状態で固定される。

以上、本発明を磁極が変化可能な磁石として、回転機構を有する永久磁石および電磁石を用いた実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば、スライド機構等も適用することができる。これら実施形態に示すように、本発明によれば、簡単かつ安価な構造で、クリープ変形を抑制するとともに、誤開放も防ぐことが可能な、フューエルリッドのロック構造を提供することができる。

１ …車体（外板）
２ …フューエルリッド
３ …ヒンジ
４ …ワイヤー
５、１５ …永久磁石
６、１６ …ロック部
７、１７ …ロック留め部
８ …プーリー
１０ …永久磁石
２０ …電磁石
３０ …給油口
４０ …永久磁石
４１ …全周ギア
４２ …半周ギア
４３ …ワイヤー巻き付け軸
４４ …ワイヤー
４５ …つるまきばね

Claims (1)

1. 給油口を覆う、車体側に支持されたフューエルリッドを備え、
   前記フューエルリッドは、前記車体とヒンジによって開閉可能に支持され、
   前記フューエルリッドは、その裏面において前記ヒンジの取付部の反対側の外周付近に永久磁石が配置されており、
   前記車体側の、前記永久磁石に対向する位置に、前記永久磁石側の磁極が変化可能な磁石が配置されていることを特徴とするフューエルリッドのロック構造。
   

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