JP2019093792A

JP2019093792A - 車両の充電口構造

Info

Publication number: JP2019093792A
Application number: JP2017222872A
Authority: JP
Inventors: 剛近藤; Takeshi Kondo; 雄太桜井; Yuta Sakurai
Original assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2019-06-20
Also published as: WO2019098045A1

Abstract

【課題】充電コネクタを視認し易くすることで充電時の作業性を向上することができる車両の充電口構造を提供する。【解決手段】車両１の充電口構造は、蓄電池９２の電力によって駆動するモータ９３が搭載された車両１の充電口構造であって、蓄電池９２を充電するための充電コネクタ２０と、車体１０の外側に向かって開口し、充電コネクタ２０を収容する充電口２１と、を備え、充電コネクタ２０が充電口２１の外側に向かって移動可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の充電口構造に関する。

従来、車両の充電口構造は、蓄電池の電力によって駆動されるモータが搭載された車両の充電口構造であって、蓄電池を充電するための充電コネクタと、充電コネクタを収容する充電口と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両の充電口構造は、車両の外装パネルに形成された充電口において、普通充電用ケーブルの普通充電ガンを接続可能な普通充電用コネクタ（普通充電口）が形成された第１の面と、急速充電用ケーブルの急速充電ガンを接続可能な急速充電用コネクタ（急速充電口）が形成された第２の面と、普通充電用コネクタ及び急速充電用コネクタの何れも形成されていない第３の面とを有した回転部と、車両外向きとなる回転部の第１〜第３の面が変更されるように回転部を制御する制御部と、を備えている。

特開２０１６−１４４９６５号公報

しかし、特許文献１に記載の車両の充電口構造では、充電コネクタが充電口の内側に設けられているので、作業者の姿勢や立ち位置によっては作業者が充電コネクタを視認しにくく、充電ガンを差し込む作業に手間がかかる場合がある。

そこで、本発明では、充電時の作業性を向上することができる車両の充電口構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、蓄電池の電力によって駆動するモータが搭載された車両の充電口構造であって、前記蓄電池を充電するための充電コネクタと、車体の外側に向かって開口し、前記充電コネクタを収容する充電口と、を備え、前記充電コネクタが前記充電口の外側に向かって移動可能である、車両の充電口構造を提供する。

本発明に係る車両の充電口構造によれば、充電コネクタを視認し易くなるので、充電時の作業性を向上することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電動車両の概略図である。図２は、リッドが開いた状態の充電口を示す斜視図である。図３（ａ）は、リッドが閉じた状態における充電口構造の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、リッドが開いた状態における充電口構造の構成を示す斜視図である。図４（ａ）はアクチュエータの内部構造を示す斜視図であり、図４（ｂ）は充電口構造を車体の内側から外側に向かって見た場合の斜視図である。図５（ａ）は、リッドが閉じた状態における充電口構造の側面図であり、図５（ｂ）は、リッドが開いた状態における充電口構造の側面図である。図６は、第２の実施の形態に係る車両の充電口構造の構成を示し、図６（ａ）はリッドが閉じた状態における充電口構造の側面図であり、図６（ｂ）は、リッドが開いた状態における充電口構造の側面図である。図７は、変形例に係る車両の充電口構造の構成を示し、図７（ａ）はリッドが閉じた状態における充電口構造の側面図であり、図７（ｂ）は、リッドが開いた状態における充電口構造の側面図である。

（実施の形態の要約）
本実施の形態に係る車両の充電口構造は、蓄電池の電力によって駆動するモータが搭載された車両の充電口構造であって、前記蓄電池を充電するための充電コネクタと、車体の外側に向かって開口し、前記充電コネクタを収容する充電口と、を備え、前記充電コネクタが前記充電口の外側に向かって移動可能である。

この車両の充電口構造によれば、充電ガンを差し込む際に充電コネクタを適正な位置まで移動することができるので、充電ガンを差し込際の手間が軽減される。すなわち、充電時の作業性を向上することができる。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る車両の充電口構造について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、本実施の形態に係る車両は、蓄電池の電力によって駆動するモータが搭載された電動車両であり、例えば電気自動車やハイブリッド車等が含まれる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電動車両の概略図である。

図１に示すように、車両１は、車体１０と、車体１０の側面部に設けられた充電口２１と、充電口２１に収容された充電コネクタ２０と、充電コネクタ２０に接続された制御装置９１と、充電コネクタ２０から供給された電力を蓄電する蓄電池９２と、蓄電池９２に蓄電された電力によって駆動される電動モータ９３と、を備えている。なお、電動モータ９３が本発明における「モータ」の一例である。

制御装置９１、蓄電池９２、及び電動モータ９３は、それぞれ車体１０に固定されている。制御装置９１は、充電コネクタ２０から蓄電池９２への充電電流の供給および遮断を制御する。蓄電池９２は、例えば複数のセルを有するリチウムイオン電池からなる。制御装置９１は、例えば予め記憶されたプログラムに従って動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）、及びその周辺回路からなる。

本実施の形態では、充電口２１が車両１の前方側における車体１０の側面部（例えばフロントフェンダー付近）に設けられているが、充電口２１の位置はこれに限定されない。例えば、充電口２１は、車両１の後方側における車体１０の側面部に設けられていてもよく、あるいは、車両１の後面部（後方側のバンパー部分等）に設けられていてもよい。

図２は、リッドが開いた状態における車両１の充電口構造の外観を示す斜視図である。図２に示すように、充電口２１は、車体１０の側面部における外装パネル１００に設けられている。

本実施の形態に係る車両１の充電口構造は、蓄電池９２を充電するための充電コネクタ２０と、車体１０の外側に向かって開口し、充電コネクタ２０を収容する充電口２１と、充電口２１を開閉するリッド２２と、充電コネクタ２０を車体１０に対して支持する支持部材２３と、車体１０の外装パネル１００の内側に凹状に設けられ、充電コネクタ２０及び支持部材２３を収容する収容部材２４と、を備えている。なお、図２では、収容部材２４を破線で示している。本実施の形態では、収容部材２４の内部空間が充電口２１として形成されている。

充電コネクタ２０は、例えば家庭用電源に繋がる普通充電用コネクタや、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である。充電コネクタ２０には、充電ガン９４が接続可能な図略の接続口が形成されている。充電コネクタ２０は、支持部材２３の車体１０の外側に向いた配置面２３０ｂに配置されている。充電コネクタ２０は、充電口２１の外側に向かって移動可能である。

支持部材２３は、リッド２２が完全に開いた状態において、車体１０の外装パネル１００の外側に露出している。また、支持部材２３は、車体１０に対してリッド２２の回転方向に沿って回動可能に配置されている。また、支持部材２３の配置面２３０ｂは、リッド２２が開いた状態において、車両１の車幅方向に沿った方向よりも上側に傾いた傾斜面である。これにより、例えば作業者が充電コネクタ２０に充電ガン９４を差し込む際に、かがんで姿勢を低くすることなく充電ガン９４を差し込むことが可能である。

収容部材２４は、一面が開口した略直方形状の箱型である。収容部材２４は、車体１０における外装パネル１００に対して固定されている。

図３（ａ）は、リッド２２が閉じた状態における充電口構造の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、リッド２２が開いた状態における充電口構造の構成を示す斜視図である。なお、図３（ａ）では、説明の便宜上、リッド２２の図示を省略している。

図３（ａ）に示すように、収容部材２４の下端には、リッド２２を車体１０に対して回転させる軸状の回転部材１１を支持する第１乃至第３支持部２４１〜２４３が設けられている。第１乃至第３支持部２４１〜２４３は、収容部材２４の内面２４ｂから車体１０の外側に向かって突出して設けられている。

リッド２２は、図略のヒンジを介して回転部材１１に対して相対回転可能に連結されている。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持部材２３は、充電コネクタ２０が配置された板状の中央部２３０と、中央部２３０のそれぞれの側端側（車両１の前後方向における両端側）に設けられた第１及び第２側板部２３１，２３２と、を有している。

中央部２３０の車体１０の外側を向く面が配置面２３０ｂとして形成されている。また、中央部２３０の底面２３０ａ並びに第１及び第２側板部２３１，２３２の底面２３１ａ，２３２ａが、リッド２２の裏面２２ａ（図４及び図５参照）に取り付けられている。この構成により、リッド２２と支持部材２３とが一体回転する。

なお、リッド２２が閉じた状態（図３（ａ）に示す状態）において、中央部２３０の底面２３０ａ並びに第１及び第２側板部２３１，２３２の底面２３１ａ，２３２ａは、車両１の車幅方向の外側を向く面である。

第１側板部２３１は回転部材１１の一端１１ａに対して相対回転可能に連結され、第２側板部２３２は回転部材１１の他端１１ｂに対して相対回転可能に連結されている。これにより、支持部材２３は、回転部材１１の回転軸Ｏ（図５参照）を中心として回転する。回転部材１１は、例えば一端１１ａが第１側板部２３１の一部を貫通し、他端１１ｂが第２側板部２３２の一部を貫通している。

回転部材１１の他端１１ｂには、回転部材１１の回転力をリッド２２に伝達する伝達部材２６が配置されている。

伝達部材２６は、回転部材１１よりも大径に形成された円筒部２６１と、円筒部２６１よりも大径に形成されてリッド２２と係合する係合部２６２と、を一体に有している。円筒部２６１と係合部２６２とは、回転軸Ｏ方向に沿って配置され、係合部２６２が円筒部２６１よりも支持部材２３の第２側板部２３２から遠い位置に配置されている。円筒部２６１及び係合部２６２の中心部には、回転部材１１の他端１１ｂが挿通している。

伝達部材２６の係合部２６２の外周部には、後述するアクチュエータ２５の出力ギヤ２５３ａに噛み合う噛み合い歯（不図示）が形成されている。これにより、伝達部材２６は、アクチュエータ２５が出力する回転力を受けて回転する。係合部２６２の回転方向における端面は、リッド２２の裏面２２ａと係合する係合面２６２ａとして形成されている。

回転部材１１と伝達部材２６とは一体回転するように連結されている。なお、本実施の形態では、回転部材１１と伝達部材２６とは分離して設けられているが、これに限定されず一体に形成されていてもよい。

本実施の形態に係る充電口構造は、回転部材１１を回転駆動させるアクチュエータ２５を備えている。アクチュエータ２５は、車体１０に固定されたカバー２５ａ及びケース２５ｂに収容されて、収容部材２４の一方の側面部に設けられている。アクチュエータ２５の詳細については後述する。

図４（ａ）はリッド２２が開いた状態におけるアクチュエータ２５の内部構造を示す斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す充電口構造を車体１０の内側から外側に向かって見た場合の斜視図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）では、説明の便宜上、ケース２５ｂの図示を省略している。

アクチュエータ２５は、モータ２５０と、モータ２５０の回転を減速する第１乃至第３の減速ギヤ２５１〜２５３と、を有している。

モータ２５０は、例えば車両１の制御装置９１（図１参照）と電気的に接続され、制御装置９１の制御によって駆動電流が供給される。第１減速ギヤ２５１は、モータ２５０の出力軸２５０ａに連結され、モータ２５０のウォーム２５０ａの回転によって駆動される。第２減速ギヤ２５２は、第１減速ギヤ２５１のピニオンギヤに連結され、第１減速ギヤ２５１の回転によって駆動される。第３減速ギヤ２５３は、第２減速ギヤ２５２のピニオンギヤに連結され、第２減速ギヤ２５２の回転によって駆動される。第３減速ギヤ２５３の出力軸は、アクチュエータ２５の出力ギヤ２５３ａとして形成されている。

図５（ａ）は、リッド２２が閉じた状態における充電口構造の側面図であり、図５（ｂ）は、リッド２２が開いた状態における充電口構造の側面図である。なお、図５（ａ）及び（ｂ）では、外装パネル１００、収容部材２４を二点鎖線で示している。

図５（ａ）に示すように、リッド２２が完全に閉じている状態において、支持部材２３及び充電コネクタ２０は、収容部材２４内に収容されている。

図５（ａ）に示す状態において、リッド２２に対して開操作が行われると、アクチュエータ２５が作動する。より具体的には、制御装置９１の制御によってアクチュエータ２５のモータ２５０に駆動電流が供給されて、モータ２５０が回転する。上述のリッド２２の開操作としては、例えば、車室内に設けられたスイッチ操作でもよく、車両１のドアのアンロック操作に連動させてもよい。

そして、モータ２５０の回転によってアクチュエータ２５の出力ギヤ２５３ａが回転すると、伝達部材２６が回転軸Ｏを中心として図５（ａ）における反時計回り方向（図５（ｂ）に示す矢印方向）に回転する。そうすると、伝達部材２６の係合部２６２がリッド２２の裏面２２ａと係合するので、リッド２２が支持部材２３と共に回転軸Ｏを中心として回動する。

リッド２２が完全に開状態となるまで回動すると、図５（ｂ）に示すように、充電コネクタ２０が車体１０の外装パネル１００の外面１００ａよりも外側に移動する。これにより、例えば充電コネクタ２０が車体１０の外装パネル１００の外面１００ａに隠れてしまい、充電作業する作業者が充電コネクタ２０を視認できないという状態を防止することができる。つまり、充電コネクタ２０が収容部材２４内に収容された状態で充電ガン９４を差し込む場合に比較して、充電ガン９４を充電コネクタ２０に差し込む作業が容易となる。

このように、支持部材２３は、充電コネクタ２０が収容部材２４内に収容された第１位置（図５（ａ）に示す位置）と、充電コネクタ２０が収容部材２４の外側に露出した第２位置（図５（ｂ）に示す位置）と、の間をリッド２２の開閉動作に伴って移動する。つまり、充電コネクタ２０は、リッド２２の回転軸Ｏ方向に沿って回動する。

一方、リッド２２を閉じる際には、リッド２２に対して閉操作がされると、アクチュエータ２５が作動によって、伝達部材２６が回転軸Ｏを中心として時計回り方向に回転し、リッド２２及び支持部材２３も伝達部材２６と同方向に回転する。これにより、支持部材２３及び充電コネクタ２０が収容部材２４に収容されて、リッド２２が閉じられる。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上述べた第１の実施の形態によれば、以下の作用及び効果を得ることができる。

（１）充電コネクタ２０が車体１０の外側に向かって移動可能なので、充電時における作業性が向上する。より具体的に述べると、充電コネクタ２０が充電口２１内に収容された状態では、充電口２１が例えば車体１０の外装パネル１００の下側（地面に近い側）に配置された場合には、充電作業を行う作業者の身長あるいは姿勢によっては充電コネクタ２０が視認しづらく、作業者がかがんで姿勢を低くするか、あるいは、腰を曲げて充電作業をする必要がある。しかし、本実施の形態では、充電コネクタ２０が充電口２１の外側に移動することができるので、作業者は立って姿勢を変えることなく充電コネクタ２０を視認できる。これにより、充電ガン９４を充電コネクタ２０に差し込む作業の手間を低減することができる。

また、充電口２１の開口部を大きくすることにより、上述した問題の解決を図ることも可能だが、この場合には車両１の意匠性を損なってしまうので望ましくない。本実施の形態によれば、充電口２１の開口部を大きくすることなく充電コネクタ２０の視認性を向上できるので、意匠性を損なうことなく充電時に作業性を向上させることができる。

（２）充電コネクタ２０を車体１０に対して支持する支持部材２３は、充電口２１を開閉するリッド２２の裏面２２ａに取り付けられているので、リッド２２の開閉動作をすることで、充電コネクタ２０を移動させることができる。つまり、充電コネクタ２０を移動させる移動機構を別途設ける必要がないため、簡素な構成で充電コネクタ２０を移動させることが可能である。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係る充電口構造について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実施の形態に係る車両１の充電口構造の構成を示し、図６（ａ）はリッド２２が閉じた状態における充電口構造の側面図であり、図６（ｂ）は、リッド２２が開いた状態における充電口構造の側面図である。

なお、図６において、上記第１の実施の形態について説明したものと共通する機能を有する構成要素については、同一の又は対応する符号及び名称を付してその説明を省略する。

第２の実施の形態に係る充電口構造は、充電コネクタ２０の移動方向が第１の実施の形態と異なる。つまり、第１の実施の形態では、充電コネクタ２０が支持部材２３と共に、リッド２２の回転軸Ｏ方向に沿って回動していたが、第２の実施の形態では車体１０の外側に向かって直動する。

本実施の形態に係る支持部材２３Ａには、アクチュエータ２５の出力ギヤ２５３ａに噛み合ってスライドするラック部２３５が設けられている。ラック部２３５には、出力ギヤ２５３ａに噛み合う噛み合い部（不図示）が形成されている。また、ラック部２３５は、収容部材２４に形成されたガイドレール部２４５に嵌合し、ガイドレール部２４５に沿ってスライドする。ラック部２３５及びガイドレール部２４５は、車両１の車幅方向に沿った方向に延びて形成されている。

図５（ａ）に示したリッド２２が閉じた状態から、リッド２２に対する開操作が行われると、アクチュエータ２５が作動して支持部材２３Ａのラック部２３５が車体１０の外装パネル１００の外側に向かって押し出される。この際、リッド２２、支持部材２３及び充電コネクタ２０は、車体１０の外装パネル１００の外側に向かって直動する。

以上説明した第２の実施の形態によれば、充電コネクタ２０が車体１０の外側に移動可能であるので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。

例えば、第１の実施の形態において、リッド２２の回転方向はこれに限定されない。つまり、第１の実施の形態では、リッド２２が上下方向（図２に示す矢印方向）に開いていたが、これに限定されず、例えばリッド２２が車両１の前後方向に開くように構成してもよい。

また、上記第２の実施の形態では、リッド２２と、充電口２１を支持する支持部材とが別体であったが、変形例として一体に設けられていてもよい。より具体的には、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、リッド２２と支持部材２３Ｂとが別々に設けられ、支持部材２３Ｂが車体１０の外側に移動する際にリッド２２の裏面を押圧することにより、リッド２２が開方向に移動する。また、本変形例では、リッド２２に対して閉方向に弾性力を付与する図略の弾性部材が設けられおり、支持部材２３Ｂがアクチュエータ２５の作動によって充電口２１内に引き込まれる際に、リッド２２は、弾性部材の弾性力によって自動的に閉まるように構成されている。これによっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…車両１０…車体
１１…回転部材２０…充電コネクタ
２１…充電口２２…リッド
２３…支持部材２４，２４Ａ…収容部材
２５…アクチュエータ２６…伝達部材
９１…制御装置９２…蓄電池
９３…電動モータ９４…充電ガン
１００…外装パネル２３０…中央部
２３１…第１側板部２３２…第２側板部
２５０…モータ２５１…第１減速ギヤ
２５２…第２減速ギヤ２５３…第３減速ギヤ

Claims

蓄電池の電力によって駆動されるモータが搭載された車両の充電口構造であって、
前記蓄電池を充電するための充電コネクタと、
車体の外側に向かって開口し、前記充電コネクタを収容する充電口と、を備え、
前記充電コネクタが前記充電口の外側に向かって移動可能である、
車両の充電口構造。
前記充電口を開閉するリッドの裏面に取り付けられ、前記充電コネクタを支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記リッドの開閉動作に伴って移動する、
請求項１に記載の車両の充電口構造。
前記充電コネクタは、前記リッドの回転方向に沿って回動する、
請求項１又は２に記載の車両の充電口構造。
前記充電コネクタは、前記車体の外側に向かって直動する、
請求項１又は２に記載の車両の充電口構造。
前記充電口は、前記車体の側面部に設けられている、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両の充電口構造。
前記充電口は、前記車体の後面部に設けられている、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両の充電口構造。