JP4872899B2

JP4872899B2 - 充電コネクタの取付構造

Info

Publication number: JP4872899B2
Application number: JP2007322463A
Authority: JP
Inventors: 静一高崎; 俊治田中
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2027-12-13
Also published as: JP2009146711A

Description

本発明は、例えば電気自動車の電源として用いられるバッテリユニットを充電する際に用いられる充電コネクタの取付構造に関する。

電気自動車は、モータ等の電動機を駆動して走行するための電源として、バッテリユニットを搭載している。バッテリユニットは、バッテリセルと、当該バッテリセルを収容するバッテリケースとなどを備えている。

走行等に用いられたバッテリセルは、充電される必要がある。このため、車体には、給電装置が電気的に接続される充電コネクタが設けられている。一般に、充電コネクタは、車体の外壁に形成される凹部内に設けられている。この凹部は、車体外側に開口するとともに、リッドによって覆われている。リッドは、凹部の周縁部に設けられるヒンジによって車体に連結されており、ヒンジの回転軸回りに回動することによって、凹部を開閉可能に覆っている。

充電コネクタは、給電装置の端子と電気的に接続される端子を備えるコネクタ本体と、コネクタ本体に設けられる端子を開閉可能に覆うコネクタキャップとを備えている。コネクタキャップは、コネクタ本体にヒンジによって連結されている。コネクタキャップは、ヒンジの回転軸回りに回動することによって、端子を覆う全閉位置と、端子を開放する全開位置との間で移動可能となっている。

コネクタ本体は、凹部の底壁部に固定されている。固定構造としては、収容凹部の底壁部には、コネクタの一部を車内側に通す貫通孔が形成されている。そして、コネクタ本体の周面には、周外側に広がるフラン部が形成されている。

コネクタ本体は、その一部を、フランジ部が貫通孔の周縁部に当接するまで、車外から車内へ向かう方向に貫通孔に通す。そして、フランジ部と貫通孔の周縁部とを固定することによって、コネクタ本体を凹部内に固定している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−３２５８１９号公報

一方、凹部内に雨水などが浸入することによって、充電コネクタは、被水することが考えられる。上記したように、充電コネクタは、端子を備えているので、被水することは好ましくない。

このため、充電コネクタを、開口から離すとともに端子ができるだけ収容凹部の底壁に近い位置に配置されるように設けることが望まれる。

特許文献１に開示されている充電コネクタを、当該充電コネクタが開口から離れるとともに車内側に寄せて配置する場合、コネクタ本体に対するフランジの位置を変えることが考えられる。

しかしながら、上記のようにコネクタ本体に対するフランジの位置を凹部に合わせて変化させると、充電コネクタを形成する手間がかかり、それゆえ、コストが高くなることが考えられる。

また、コネクタ本体を車内側に寄せて配置させることによって、コネクタキャップが開きにくくなることが考えられる。

この点について具体的に説明する。コネクタキャップは、コネクタ本体にヒンジによって連結されている。このため、コネクタキャップが全開位置まで開いた状態、言い換えると、給電装置と端子とを電気的に接続すべく端子が露出するようにコネクタキャップをヒンジの回転軸回りに回動すると、コネクタキャップにおいてヒンジの回転軸の周囲にある角部（コネクタキャップの上端面の周縁のうちヒンジの回転軸の近傍の部分）は、収容凹部の底壁部に近づくように移動する。

しかしながら、充電コネクタを車内側に寄せて配置すると、全開位置まで開いたコネクタキャップに対する凹部の底壁部および周壁部との相対位置が変化する。それゆえ、上記のようにコネクタキャップが底壁部に近づくと、コネクタキャップが全開位置まで開く前の状態においてコネクタキャップの角部が底壁部にぶつかるなどしてしまうことが考えられる。または、コネクタキャップが凹部の周壁部にぶつかることが考えられる。

コネクタキャップが開く動作の途中にその一部が底壁部や周壁部にぶつかるなどすると、コネクタキャップが充分開かなくなり、それゆえ、給電装置を凹部内に差し込む（給電装置とコネクタの端子とを電気的に接続する）作業が行いにくくなることが考えられる。つまり、充電作業の効率が低下することが考えられる。

さらに、特許文献１のようにフランジ部を貫通孔の車外側に向く周縁部に固定する場合、収容凹部の底壁部の周縁から立ち上がる周壁がフランジ部と干渉することを避けるために、底壁部の周縁は、フランジ部の周縁よりも外側に位置しなければならない。つまり、底壁部を大きくとらなければならない。その結果、車体外側に開口する凹部のサイズが大きくなり、それゆえ開口が大きくなるので、防水性確保が困難になるとともに、車体の設計自由度も低くなることが考えられる。

したがって、本発明の目的は、充電作業の作業効率が低下することを抑制しつつ、コストを抑えて充電コネクタが被水することを抑制し設計自由度の低下を抑えることができる充電コネクタの取付構造を提供することである。

本発明の充電コネクタの取付構造は、電動機によって走行可能であり前記電動機を駆動するバッテリを搭載する車両に設けられ、前記バッテリを充電する給電装置に接続可能な充電コネクタの取付構造である。前記充電コネクタの取付構造は、前記車両の車体の外壁に形成される開口を通して車外に向かって開口するとともに前記外壁の外面よりも車内側に所定の空間を有する凹部と、前記凹部を開閉可能に覆うリッドと、前記リッドを前記車体に連結するとともに、第１の回転軸を有して当該第１の回転軸回りに前記リッドを、前記開口を塞ぐ全閉位置と前記開口を開放する全開位置との間で回動可能とする第１のヒンジと、前記給電装置と電気的に着脱可能に接続される端子を備えて当該端子が一端から外部に露出するとともに周面から外側に広がるフランジ部が設けられるコネクタ本体と、前記端子を露出して前記給電装置と前記端子とが電気的に接続可能な充電可能開位置と前記端子を覆う全閉位置との間で移動可能なコネクタキャップと、前記コネクタ本体の前記一端の縁部に前記コネクタキャップを連結するとともに、第２の回転軸を有して当該第２の回転軸回りに前記コネクタキャップを前記充電可能開位置と前記全閉位置との間で回動可能とする第２のヒンジとを備え、前記凹部内に収容される充電コネクタと、前記凹部の底壁部に固定される第１の固定部と、前記フランジ部が固定される第２の固定部とを備え、前記充電コネクタを前記車体に固定するブラケットとを備える。前記第１の固定部は、前記底壁部の車内側の第１の面に固定さる。前記第２の固定部は、前記第１の固定部を挟んで前記第１の面と反対側に位置する。前記ブラケットは、前記第２のヒンジが前記底壁部の車外側の第２の面よりも車外側に位置するとともに前記開口から車内側に離れた所定位置と、前記第２の回転軸が前記第１の回転軸と対向していて前記第２の回転軸と前記第１の回転軸との間の範囲に前記端子が位置しかつ前記充電コネクタの前記第２のヒンジを有する側が前記第２の面から離れる方向に前記コネクタ本体の軸心線が前記第２の面に対して傾斜する所定姿勢とに前記充電コネクタを位置決める。

この構造によれば、充電コネクタをブラケットに固定すると、充電コネクタは、ブラケットの第１の固定部と第２の固定部との隔たり分車内側に位置する。この隔たり（第１の固定部と第２の固定部との間の距離）を調整することによって、充電コネクタ２０を凹部の開口から離した所定位置、例えば充電コネクタが被水することが抑制される位置に固定することができる。

また、第１の固定部が車内側の第１の面に固定されることによって、底壁部の大きさを、底壁部とフランジ部との干渉を考慮して大きく形成することがない。それゆえ、収容凹部の底壁部を小さくすることができ、結果として車体外側に開口する凹部のサイズを小さくすることができる。

また、充電コネクタは、当該充電コネクタの軸心線が底壁部の第２の面に対して第２のヒンジを有する側が車外側に離れるように傾斜するので、コネクタキャップと収容凹部の底壁部および周壁部との間の空間を大きくすることができるので、コネクタキャップが開きにくくなることが抑制される。

または、本発明の充電コネクタの取付構造は、電動機によって走行可能であり前記電動機を駆動するバッテリを搭載する車両に設けられ、前記バッテリを充電する給電装置に接続可能な充電コネクタの取付構造である。前記充電コネクタの取付構造は、前記車両の車体の外壁に形成される開口を通して車外に向かって開口するとともに前記外壁の外面よりも車内側に所定の空間を有する凹部と、前記凹部を開閉可能に覆うリッドと、前記リッドを前記車体に連結するとともに、第１の回転軸を有して当該第１の回転軸回りに前記リッドを、前記開口を塞ぐ全閉位置と前記開口を開放する全開位置との間で回動可能とする第１のヒンジと、前記給電装置と電気的に着脱可能に接続される端子を備えて当該端子が一端から外部に露出するとともに周面から外側に広がるフランジ部が設けられるコネクタ本体と、前記端子を露出して前記給電装置と前記端子とが電気的に接続可能な充電可能開位置と前記端子を覆う全閉位置との間で移動可能なコネクタキャップと、前記コネクタ本体の前記一端の縁部に前記コネクタキャップを連結するとともに、第２の回転軸を有して当該第２の回転軸回りに前記コネクタキャップを前記充電可能開位置と前記全閉位置との間で回動可能とする第２のヒンジとを備え、前記凹部内に収容される充電コネクタと、前記底壁部に固定される第１の固定部と、前記フランジ部が固定される第２の固定部とを備え、前記充電コネクタを前記車体に固定するブラケットとを備える。前記第１の固定部は、前記底壁部の車内側の第１の面に固定される。前記第２の固定部は、前記第１の固定部を挟んで前記第１の面と反対側に位置する。前記ブラケットは、前記第２のヒンジが前記第１の面よりも車内側に位置するとともに前記開口から車内側に離れた所定位置と、前記第２の回転軸が前記第１の回転軸と対向していて前記第２の回転軸と前記第１の回転軸との間の範囲に前記端子が位置しかつ前記充電コネクタの前記第２のヒンジを有する側が前記第１の面に近づく方向に前記コネクタ本体の軸心線が前記底壁部の車外側の第２の面に対して傾斜する所定姿勢とに前記充電コネクタを位置決める。

本発明は、作業性、設計自由度が低下することを防止しつつ、コストが高くなることを抑えて充電コネクタが被水することを抑制できる充電コネクタの取付構造を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る充電コネクタの取付構造を、図１〜６を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る充電コネクタの取付構造を備える電気自動車１０の一例と、後述されるバッテリセル３００を充電する給電装置４００とを示している。

図１に示すように、電気自動車１０は、本発明で言う車両の一例である。電気自動車１０は、車体１１の後部に配置された走行用のモータ１２および充電装置１３と、車体１１の床下に配置されるバッテリユニット１４などを備えている。モータ１２は、本発明で言う電動機の一例である。

給電装置４００は、充電機本体４０１と、充電ケーブル４０２と、充電ガン２６とを備えている。充電ケーブル４０２の一端は、充電機本体４０１に接続されている。充電ガン２６は、充電ケーブル４０２の他端に接続されている。

図１は、車体１１からバッテリユニット１４が取り外された状態を示している。点線で示されるバッテリユニット１４は、車体１１に搭載された状態を示している。バッテリユニット１４は、ハウジングとしてのバッテリケース１５と、当該バッテリケース１５内に収容される複数のバッテリセル３００（図中１部を示す）からなるバッテリモジュール１６となどを備えている。なお、各バッテリセル３００は、図中点線で示されている。

バッテリセル３００は、充電される必要がある。このため、車体１１の後部の側壁部には、充電コネクタ２０が設けられている。充電コネクタ２０は、後述される収容部４０内に収容されている。このため、電気自動車１０には、充電コネクタの取付構造５０が採用されている。

充電コネクタの取付構造５０は、収容部４０と、充電コネクタ２０と、ブラケット６０とを備えている。

図２は、図１中に示されるＦ２の範囲を拡大して示している。図２は、収容部４０を車外側から見た平面図である。図３は、図２中に示されるＦ３−Ｆ３線に沿う収容部４０の断面図である。図２，３に示すように、収容部４０は、凹部４１と、リッド４２と、第１のヒンジ７０とを備えている。なお、図中、電気自動車１０の前後方向のうち前方を矢印で示している。

図３に示すように、凹部４１は、車体１１の外側に開口するとともに、車体１１の内側に空間４３を有している。具体的には、凹部４１は、車体１１の外面を規定する第１のパネル部材４４に開口４５が形成されるとともに、開口４５と連通する空間４３を規定する第２のパネル部材４６とによって形成されている。第２のパネル部材４６は、空間４３を規定すべく断面凹状に形成されている。凹部４１の底壁部４７のうち車外側に向く第２の面４７ａは、平面である。

第２のパネル部材４６は、第１のパネル部材４４に固定されている。第１のパネル部材４４は、車体１１の外面１１ａを規定するアウタパネルである。第１のパネル部材４４は、本発明で言う外壁の一例である。第１のパネル部材４４の内側（第２のパネル部材４６よりも内側）には、図示しないインナパネルがあり、当該インナパネルと第１のパネル部材４４とによって、車体１１の側壁部が形成されている。

なお、車体１１において凹部４１が形成される部位は、例えばホイールハウスの上方部である。さらに具体的には、凹部４１がある箇所は、ホイールハウスとボデーの空間（第１のパネル部材４４と図示しない上記インナパネルとによって規定される空間）としては繋がっているが、ホイールハウスと凹部４１がある空間とでは、樹脂製のスプラッシュシールドで区切られている。

リッド４２は、開口４５を覆う大きさを有している。図２に示すように、開口４５は、例えば略円形であり、それゆえ、リッド４２も円形である。なお、開口４５の形状は、円に限定されない。リッド４２は、開口４５の縁部４５ａに第１のヒンジ７０によって連結されている。

第１のヒンジ７０は、開口４５の縁部４５ａのうち車体前方側の部位に配置されている。第１のヒンジ７０は、リッド４２に固定されるリッド側アーム部７１と、第１の回転軸７２と、車体１１側に固定されて第１の回転軸７２を支持する車体側固定部７３（図４に示す）とを備えている。

図３に示すように、リッド側アーム部７１は、例えばリッド４２を構成する内側壁部４２ａと一体に形成されている。車体側固定部７３は、第１の回転軸７２を支持している。リッド側アーム部７１の先端部には、内側に第１の回転軸７２を支持する支持部７４が形成されている。

支持部７４内に第１の回転軸７２が収容されて支持されるとともに、第１の回転軸７２が車体側固定部７３に支持されることによって、リッド側アーム部７１言い換えるとリッド４２は、第１のヒンジ７０を介して車体１１に連結されることになる。

なお、車体側固定部７３は、例えば第１のパネル部材４４の内面に固定されている。しかしながら、車体側固定部７３の固定箇所は、第１のパネル部材４４に限定されない。要は、車体側固定部７３は、当該車体側固定部７３が固定されることによって、第１のヒンジ７０を介してリッド４２が車体１１に連結されればよい。

リッド４２は、上記したように、第１のヒンジ７０を介して車体１１、詳細には開口４５の縁部４５ａに固定されることによって、第１の回転軸７２回りに回動可能となる。図３に示すように、リッド４２は、第１の回転軸７２回りに回動することによって、開口４５を塞ぐ全閉位置Ｐ１と、開口４５を開放する全開位置Ｐ２との間でその位置を変位する。図３中実線で描かれているリッド４２は、開口４５を開放する全開位置Ｐ２にある。図３中２点鎖線で示されるリッド４２は、開口４５を塞ぐ全閉位置Ｐ１にある。

縁部４５ａの略全域には、シール部材５００が設けられている。リッド４２が全閉位置Ｐ１にある状態では、シール部材５００によって、開口４５とリッド４２との間がシールされる。

充電コネクタ２０は、凹部４１内に収容されている。充電コネクタ２０は、コネクタ本体２１と、コネクタキャップ２２と、第２のヒンジ２３と、ロック機構２４とを備えている。

コネクタ本体２１は、例えば外観形状が略円柱状である。コネクタ本体２１は、端子２５を備えている。端子２５は、バッテリセル３００を充電する際に凹部４１内に挿入される充電ガン２６（図３中一部を２点鎖線で示す）の端子と電気的に接続される。充電ガン２６の端子が端子２５に電気的に接続されることによって、バッテリセル３００が充電される。

図４は、リッド４２が全開位置Ｐ２にある状態での、凹部４１内を車外側から見た平面図である。図４に示すように、端子２５は、一対設けられており、コネクタ本体２１の一端面２７から露出している。なお、一端面２７は、コネクタ本体２１において車外側に向く端面である。また、コネクタ本体２１は、充電ガン２６の端子と充電コネクタ２０の端子２５とが電気的に接続しているかどうかを検出するスイッチ２８とを備えている。スイッチ２８も、一端面２７から露出している。端子２５とスイッチ２８とは、一端面２７の例えば中央付近に配置されている。一端面２７は、例えば、コネクタ本体２１の軸心線２９に垂直な平面である。または、一端面２７は、コネクタ本体２１の軸心線２９に略垂直な平面である。（図３に点線で示す。）。

コネクタキャップ２２は、第２のヒンジ２３によって、コネクタ本体２１に連結されている。コネクタキャップ２２は、端子２５を覆う全閉位置Ｐ３と、端子２５を外部へ露出する全開位置Ｐ４との間で移動可能である。全閉位置Ｐ３にあるコネクタキャップ２２の車外側の面３０は、軸心線２９に垂直な平面である。または、全閉位置Ｐ３にあるコネクタキャップ２２の面３０は、軸心線２９に略垂直である。

コネクタキャップ２２は、第２のヒンジ２３によって、コネクタ本体２１の一端面２７側の周縁部３１に連結されている。第２のヒンジ２３は、本体側固定部３２と、キャップ側固定部３３と、第２の回転軸３４とを備えている。

図４に示すように、本体側固定部３２は、コネクタ本体２１の一端面２７側の周縁部３１に設けられている。本体側固定部３２は、コネクタ本体２１の外側に突出する形状である。キャップ側固定部３３は、コネクタキャップ２２に設けられている。キャップ側固定部３３は、コネクタキャップ２２の周縁部３５に配置されている。

本体側固定部３２とキャップ側固定部３３とは、お互いが嵌り合う形状となっている。一例としては、図４に示すように、本体側固定部３２は、外側に突出するとともにお互いに離間する一対の腕部３６を有している。キャップ側固定部３３は、これら腕部３６間に嵌る。

第２の回転軸３４は、腕部３６間にキャップ側固定部３３が嵌った状態において、腕部３６とキャップ側固定部３３とを貫通するように、本体側固定部３２とキャップ側固定部３３とに支持されている。

第２のヒンジ２３は、上記の構造によって、コネクタキャップ２２をコネクタ本体２１に第２の回転軸３４回りに回動可能に支持している。第２のヒンジ２３が上記のような構造を有することによって、コネクタキャップ２２は、図３中実線で示す全閉位置Ｐ３と２点鎖線で示す全開位置Ｐ４との間で回動可能となる。全開位置Ｐ４は、本発明で言う充電可能開位置の一例である。しかしながら、コネクタキャップ２２は、全開位置まで開かなくてもよい。コネクタキャップ２２は、充電ガン２６を凹部４１内に挿入するとともに当該充電ガン２６を端子２５と電気的に接続するに差し支えない位置まで開けばよい。この位置が、充電可能開位置である。それゆえ、全開位置Ｐ４は、充電可能位置の一例である。

なお、第２のヒンジ２３の構造は、上記に限定されない。要するに、第２のヒンジ２３は、第２の回転軸３４回りにコネクタキャップ２２を回動可能に支持できればよい。

ロック機構２４は、コネクタキャップ２２を全閉位置Ｐ３に保持する機能を有している。ロック機構２４は、コネクタ本体２１において第２のヒンジ２３と端子部を挟んで反対側に設けられている。

ロック機構２４は、コネクタ本体２１に設けられる第３のヒンジ３７と、ロック用アーム３８とを備えている。

第３のヒンジ３７は、第２のヒンジ２３と端子部を挟んで反対側に配置されており、第３の回転軸３９回りにロック用アーム３８を回動可能に支持している。第３の回転軸３９は、第２のヒンジ２３の第２の回転軸３４と対向して配置されている。ロック用アーム３８は、図３中に２点鎖線と実線とで示すように、ロック位置Ｐ５と解除位置Ｐ６との間で回動自由となる。なお、解除位置Ｐ６は、ロック位置Ｐ５に対して外側に開いた位置である。ロック位置Ｐ５にあるロック用アーム３８は、実線で示されている。解除位置Ｐ６にあるロック用アーム３８は、２点鎖線で示されている。

ロック用アーム３８の先端部には、当該ロック用アーム３８がロック位置Ｐ５にある状態（閉じている状態）において全閉位置Ｐ３にあるコネクタキャップ２２の縁に係合する係合部３８ａが設けられている。ロック用アーム３８が解除位置Ｐ６まで回動すると、係合部３８ａとコネクタキャップ２２の周縁との係合が解除される。なお、コネクタキャップ２２の上面３０（車外側に向く面）には、係合部３８ａが係合しやすいように、段差部２２ａが形成されている。

ブラケット６０は、充電コネクタ２０を車体１１に固定するとともに、充電コネクタ２０を予め設定された所定位置と所定姿勢とに位置決める。ついで、ブラケット６０の構造と、ブラケット６０を用いて固定された充電コネクタ２０の位置と姿勢とについて説明する。

図３に示すように、充電コネクタ２０は、コネクタ本体２１が凹部４１の底壁部４７を貫通して一端面２７に対して反対側の部分つまり他端側２０４が底壁部４７よりも車内側に位置した状態で、ブラケット６０を介して車体１１に固定されている。このため、図３，４に示すように、底壁部４７には、コネクタ本体２１が挿通可能な貫通孔４８が形成されている。

ブラケット６０と充電コネクタ２０とは、互いに固定されることによってユニット９０を構成しており、このユニット９０が車体１１に固定される。具体的には、ブラケット６０が後述されるように凹部４１の底壁部４７に固定されることによって、充電コネクタ２０が車体１１に固定されるようになる。図５は、ユニット９０を示す斜視図である。

図５に示すように、ブラケット６０は、内側に充電コネクタ２０を通す例えば薄板状の環状の部材である。ブラケット６０は、底壁部４７に固定される第１の固定部６１と、充電コネクタ２０が固定される第２の固定部６２とを備えている。

ブラケット６０は、上方から見た形状が、例えば略四角形である。そして、ブラケット６０の四隅に位置する部位が第１の固定部６１となっている。ブラケット６０において互いに隣り合う第１の固定部６１間は、第１の固定部６１よりも一方向（例えば図中下方）に突出するように屈曲している。このように第１の固定部６１に挟まれるとともに第１の固定部６１に対して屈曲して突出する部分が第２の固定部６２となっている。

第１の固定部６１において底壁部４７に固定される際に底壁部４７に当接する車室外側の面６３は、平面であって、各々の延長面が同一である。つまり、４つの第１の固定部６１は、同一の仮想平面上に位置する。第２の固定部６２は、平面状である。第２の固定部６２は、後で詳細に説明される。

図５に示すように、コネクタ本体２１は、フランジ部８０が設けられている。フランジ部８０は、コネクタ本体２１の周面２００から周方向に広がっている。周面２００は、コネクタ本体２１の軸心線２９に沿う面である。フランジ部８０の平面形状（軸心線２９に沿う方向に見た形状）は、略四角形である。フランジ部８０は、例えば略正方形である。

フランジ部８０は、第２の固定部６２に固定される。図５に示すように、フランジ部８０の四隅には、ボルト６４が通る貫通孔６６が形成されている。そして、各第２の固定部６２には、１つずつボルト６４が通る貫通孔６５が形成されている。貫通孔６５は、例えば第２の固定部６２において第１の固定部６１間の中間位置に配置されている。

フランジ部８０は、第２の固定部６２に第１の固定部６１と反対側から貫通孔６５，６６どうしが重なるように位置決めされた後、ボルト６４とナット６７とによって固定される。ブラケット６０と充電コネクタ２０とがボルト６４とナット６７とによって固定されることによって、ユニット９０が形成される。

なお、フランジ部８０は、上記のように、第２の固定部６２に第１の固定部６１と反対側から重ねられることに限定されない。例えば、フランジ部８０は、第１の固定部６１側から第２の固定部６２に重ねられてもよい。つまり、フランジ部８０は、第２の固定部６２の車外側の面８５に固定されてもよい。

各第１の固定部６１には、ボルト６９ａ（図３に示す）が通る貫通孔６８が形成されている。図６は、ブラケット６０と充電コネクタ２０とによって形成されるユニット９０が底壁部４７に固定される様子を示している。図６に示すように、ブラケット６０の第１の固定部６１の車室外側の面６３は、底壁部４７において車内側に面する第１の面４７ｂに車内側から当接する。第１の面４７ｂは、平面である。また、本実施形態では、第２の面４７ａと第１の面４７ｂとは、互いに平行な平面である。第１の面４７ｂは平面であるので、第１の固定部６１の車室外側の面６３は、第１の面４７ｂに面接触する。このとき、図３に示すように、充電コネクタ２０は、底壁部４７に形成される貫通孔４８を通っている。

底壁部４７には、第１の固定部６１に形成された貫通孔６８と対向する部位に、貫通孔（図示せず）が形成されている。図６に示すように、ボルト６９ａが貫通孔６８と底壁部４７に形成された貫通孔とを貫通するとともに当該ボルト６９ａがナット６９ｂと螺合することによって、ユニット９０が底壁部４７に固定される。

ついで、充電コネクタ２０の位置（本発明で言う所定位置）について説明する。開口４５に対する充電コネクタ２０の相対位置は、図３中に示される全開位置Ｐ４にあるコネクタキャップ２２が第２の面４７ａに当接することがない位置を保ちつつ可能な限り端子２５が車内側に位置する位置である。つまり、ブラケット６０は、コネクタキャップ２２の開閉動作が阻害されない位置を保ちつつ充電コネクタ２０を車内側によせられるように考慮されて形成されている。

このとき、本実施形態では、第２のヒンジ２３は、第２の面４７ａよりも車外側に位置している。

なお、全開位置Ｐ４にあるコネクタキャップ２２が第２の面４７ａに当接することがない位置を保ちつつ可能な限り端子２５が車内側に位置する位置は、本発明で言う、予め設定された所定の位置の一例である。しかしながら、充電コネクタ２０の位置は、全開位置Ｐ４にあるコネクタキャップ２２が第２の面４７ａに当接することがない位置を保ちつつ可能な限り端子２５が車内側に位置する位置に限定されない。充電コネクタ２０の位置は、当該充電コネクタ２０が被水することが抑制される位置であればよい。当該被水しない位置は、実験などによって求められる。

ブラケット６０において、第１の固定部６１に対する第２の固定部６２の位置は、充電コネクタ２０が上記された所定位置に位置するように、考慮されて形成されている。

ついで、充電コネクタ２０の姿勢（本発明で言う所定姿勢）について説明する。図２，４中、第１のヒンジ７０の第１の回転軸７２と、第２のヒンジ２３の第２の回転軸３４とは、点線で示されている。図２，４に示すように、充電コネクタ２０は、第１の回転軸７２と第２の回転軸３４とが互いに平行となる姿勢である。本実施形態では、第３のヒンジ３７の第３の回転軸３９も第１の回転軸７２と平行であるとともに、第３の回転軸３９が第１の回転軸７２と対向するように配置されている。

また、図３に示すように、充電コネクタ２０は、ブラケット６０を介して車体１１に固定された状態において、コネクタ本体２１の軸心線２９が底壁部４７の第２の面４７ａに対して傾斜している。具体的には、充電コネクタ２０の第２の回転軸３４を有する側が、第２の面４７ａから車外側に離れるように傾斜している。

充電コネクタ２０において第２の回転軸３４が設けられる部位近傍が最も車外側へ向かって、本実施形態では第２の面４７ａから最も離れるように、傾斜している。図６に示すように第２の面４７ａと軸心線２９との間に規定される角度αは、９０度未満である。なお、実際には、充電コネクタ２０は、底壁部４７に形成された貫通孔４８を通っているので、軸心線２９は、第２の面４７ａを延長した仮想平面に対して傾斜する。

上記のように軸心線２９が第２の面４７ａに対して傾斜することによって、充電コネクタ２０において第１の回転軸７２と対向する部分（充電コネクタ２０において第２の回転軸３４と反対側の部分）が車内側に近づくようになる。本実施形態では、充電コネクタ２０においてロック機構２４が設けられる部位が車内側に近づくようになる。充電コネクタ２０は、ロック機構２４のロック用アーム３８が第１のヒンジ７０に干渉しない位置まで傾斜している。

言い換えると、第２の面４７ａに対する第２の回転軸３４の位置を図３に示される位置に保ったまま充電コネクタ２０の軸心線２９を第２の面４７ａに垂直とした際の充電コネクタ２０において第１の回転軸７２と対向する部分（ロック機構２４）に対して、軸心線２９が角度α傾斜した場合では、充電コネクタ２０において第１の回転軸７２と対向する部分が車内側に向かって近づくようになる。

開口４５に対する充電コネクタ２０の所定位置と、充電コネクタ２０の所定の姿勢とは、お互いに考慮されている。具体的には、所定位置とは、充電コネクタ２０が傾斜することを考慮して決定される（傾斜することによって、充電コネクタ２０が車内側に入り込むので）。同様に、充電コネクタ２０の傾斜は、所定の位置を受けて決定されたりする。

ここで、ブラケット６０の第２の固定部６２について説明する。上記したように充電コネクタ２０は、傾斜した姿勢で車体１１に対して固定される。このため、図３に示すように、第２の固定部６２は、充電コネクタ２０を傾斜した姿勢で車体１１に固定すべく、第１の固定部６１に対して傾斜している。

具体的には、第２の固定部６２の車内側に向く面８１にフランジ部８０の車室外側に向く面８２が固定される。フランジ部８０の車室外側の面８２は、例えば平面である。第２の固定部６２の面８１は、平面であり、かつ、各面８１は、同一仮想平面上に位置する。そして、第２の固定部６２の面８１は、第１の固定部６１の車室外側の面６３に対して、軸心線２９が第２の面４７ａに対して傾斜するように、傾斜している。この結果、第１の固定部６１を底壁部４７の第１の面４７ｂに固定すると、充電コネクタ２０が傾斜した姿勢で車体１１に固定される。

なお、第１の面４７ｂと面６３ａと面８１と面８２とは、ともに平面であるが、これに限定されない。第１の面４７ｂと面６３ａと面８１と面８２との関係は、第２の面４７ａに対する充電コネクタ２０の姿勢が上記された所定の姿勢になるように傾斜できればよい。

上記のように充電コネクタ２０が傾斜することによって、図３に示すように、フランジ部８０の面８２と底壁部４７の第２の面４７ａとは平行ではなくなり、それゆえ、それぞれの延長面１００，１０１が位置Ｘ１で交差する。同様に、コネクタキャップ２２の上面３０の延長面１０２と第２の面４７ａの延長面１０１とは位置Ｘ２で交差する。一端面２７の延長面１０３と第２の面４７ａの延長面１０１とは位置Ｘ３で交差する。

また、充電コネクタ２０が傾斜することによって、全開位置Ｐ４にあるコネクタキャップ２２と第２の面４７ａと凹部４１の周壁部２０１との間の空間２０２が大きくなる。このため、コネクタキャップ２２の開閉動作が妨げられないようになる。充電コネクタ２０の傾斜角αは、コネクタキャップ２２が、全開位置Ｐ４まで開くように考慮されている。または、少なくとも、充電可能開位置まで開くように考慮されている。

このように構成される充電コネクタの取付構造５０では、ブラケット６０を介して車体１１に充電コネクタ２０を固定することによって、充電コネクタ２０を被水しない位置に配置することができるので、充電コネクタ２０が被水することを抑制できる。

さらに、充電コネクタ２０の位置は、ブラケット６０によって決定される。具体的には、第１の固定部６１と第２の固定部６２との間の距離、第１の固定部６１と第２の固定部６２との相対位置によって、決定される。このため、充電コネクタ２０を凹部４１に合わせて変形（コネクタ本体２２に対するフランジ部８０の位置を変化させるなど）するなどしなくて済むので、取付構造５０のコストが高くなることを抑制することができる。

さらに、本実施例ではコネクタ本体２１は、第２の回転軸３４が底壁部４７の第２の面４７ａから車外側へ向かって離れるように傾斜している。このため、空間２０２を大きくすることができるので、コネクタキャップ２２の全閉位置Ｐ３と全開位置Ｐ４との間の開閉動作がしにくくなることが抑制される。この結果、充電ガン２６による充電作業の効率が低下することが抑制される。また、充電コネクタ２０が傾斜することによって、充電コネクタ２０がさらに車内側に入り込むようになる。つまり、充電コネクタ２０が被水することが抑制される。

さらに、ブラケット６０の第１の固定部６１が、底壁部４７の第１の面４７ｂに固定されることによって、凹部４１の周壁部２０１とフランジ部８０の周縁４２１と干渉することがないので、底壁部４７の周縁４２０がフランジ部８０の周縁４２１の外側に配置するように底壁部４７を大きく形成することがなくなる。同様に、周縁４２１が第１の固定部６１の周縁４３０の外側に位置するように底壁部４７を大きく形成する必要もなくなる。底壁部４７は、第１の面４７ｂに第１の固定部６１を固定できるだけの大きさを有していればよく、それゆえ、底壁部４７を小さくすることができる。

この結果、凹部４１の開口４５を小さくすることができるので、凹部４１内に水が浸入する際に当該水が通る開口４５とリッド４２との間の全周（開口４５の周囲の距離）を短くすることができるので、開口４５とリッド４２からの水の浸入に対する防水構造（例えばシール材５００を開口４５の縁部４５ａに設ける構造など）を設けやすくなる。それゆえ、防水性を確保しやすくなる。

また、凹部４１が小さくなることによって、車体１１の設計の自由度も向上する。

このように、充電コネクタの取付構造５０によれば、充電作業の作業効率が低下することを抑制しつつ、コストを抑えて充電コネクタが被水することを抑制し、さらに設計自由度の低下を抑えることができる。

また、充電コネクタ２０は、フランジ部８０の車外側に向く面８２が第２の固定部６２の車内側に向く面８１に固定されることによって、フランジ部８０の厚み分車内側にずれることになる。このため、充電コネクタ２０を開口４５から所定の位置に位置づけるために用いられるブラケット６０を大きくすることがない。つまり、充電コネクタ２０の形状はそのまま用いるとともにブラケット６０を大きくすることがないので、コストが小さくなる。

また、ブラケット６０の第１の固定部６１が底壁部４７の第１の面４７ｂに固定されることによって、充電コネクタ２０は、第１の固定部６１の厚み分車内側に移動することになる。この結果、充電コネクタ２０を車内側に入り込ませることができるので、ブラケット６０をさらに小さくるすことができる。この結果、コストを小さくすることができる。

また、例えば従来のガソリンなどを燃料とする自動車に用いられる給油口構造の収容部を充電コネクタの取付構造の収容部に利用した際に、充電コネクタ２０が収容部の凹部に対して比較的大きい場合であっても（充電コネクタ２０に凹部が比較的小さい場合であっても）、ブラケット６０を用いて充電コネクタ２０を傾斜させることによって、充電コネクタ２０を凹部内に収容することができるようになる。

それゆえ、電気自動車１０に既存の収容部と既存の充電コネクタとを用いることができる。

つぎに、本発明の第２の実施形態に係る充電コネクタの取付構造を、図７を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、底壁部４７に対する充電コネクタ２０の位置が第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について、具体的に説明する。

図７は、本実施形態の充電コネクタの取付構造５０を示している。図７に示すように、本実施形態では、充電コネクタ２０の第２のヒンジ２３は、底壁部４７の第１の面４７ｂよりも車内側に位置している。

本実施形態では、コネクタ本体２１の軸心線２９（図中、一点鎖線で示す）は、第２のヒンジ２３が、充電コネクタ２０において第２のヒンジ２３の反対側の部位（本実施形態では、ロック機構３７が設けられる部位）よりも底壁部４７の第２の面４７ａに近づくように、底壁部４７の第２面４７ａに対して、傾斜している。

第１の実施形態と同様に、第２の面４７ａと軸心線２９となす角度αは、９０度未満である。本実施形態のように、充電コネクタ２０が、第２の回転軸３４が底壁部４７の第１の面４７ｂよりも車内側に位置するように配設される場合は、充電コネクタ２０において第２の回転軸３４が設けられる部位近傍が底壁部４７に最も近づくように傾斜していることが好ましい。

本実施形態のように、第２のヒンジ２３が第１の面４７ｂよりも車内側に配置される場合であっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第１，２の実施形態では、フランジ部８０が第２の固定部６２の車内側の面８２に固定される構造を説明したが、これに限定されない。フランジ部８０は、上記したように、充電コネクタ２０が所定姿勢になるように、第２の固定部６２の面８５に固定されてもよい。

また、第１，２の実施形態では、電気自動車について説明したが、第１，２の実施形態で説明された給電装置４００などの外部の充電装置によってバッテリセルが充電可能であれば、当該バッテリセルによって駆動するモータ以外にエンジン等の走行手段を有するハイブリッド車であってもよい。また本発明を実施するに当たって、車体、モータ、バッテリ、コネクタ、ヒンジ、リッド、ブラケットをはじめとして、発明の構成要素の構造及び配置を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態に係る充電コネクタの取付構造を備える電気自動車の一例を示す斜視図。図１中に示されるＦ２の範囲を拡大して示す平面図。図２中に示されるＦ３−Ｆ３線に沿う収容部の断面図。図２に示されたリッドとコネクタキャップとが全開位置にある状態での凹部内を車外側から見た平面図。図３に示されたユニットを示す斜視図。図５に示されたユニットが底壁部に固定される様子を示す断面図。本発明の第２の実施形態に係る充電コネクタの取付構造を示す断面図。

符号の説明

１０…電気自動車（車両）、１１…車体、１１ａ…外面、１２…（電動機）、１４…バッテリユニット（バッテリ）、２０…充電コネクタ、２１…コネクタ本体、２２…コネクタキャップ、２３…第２のヒンジ、２５…端子、２７…一端面（一端）、２９…軸心線、３４…第２の回転軸、４１…凹部、４２…リッド、４３…空間、４４…第１のパネル部材、４５…開口、４７ａ…第２の面、４７ｂ…第１の面、６０…ブラケット、６１…第１の固定部、６２…第２の固定部、７０…第１のヒンジ、７２…第１の回転軸、８０…フランジ部、２００…周面、４００…給電装置、Ｐ１…全閉位置、Ｐ２…全開位置、Ｐ３…全閉位置、Ｐ４…全開位置（充電可能位置）。

Claims

電動機によって走行可能であり前記電動機を駆動するバッテリを搭載する車両に設けられ、前記バッテリを充電する給電装置に接続可能な充電コネクタの取付構造において、
前記車両の車体の外壁に形成される開口を通して車外に向かって開口するとともに前記外壁の外面よりも車内側に所定の空間を有する凹部と、
前記凹部を開閉可能に覆うリッドと、
前記リッドを前記車体に連結するとともに、第１の回転軸を有して当該第１の回転軸回りに前記リッドを、前記開口を塞ぐ全閉位置と前記開口を開放する全開位置との間で回動可能とする第１のヒンジと、前記給電装置と電気的に着脱可能に接続される端子を備えて当該端子が一端から外部に露出するとともに周面から外側に広がるフランジ部が設けられるコネクタ本体と、前記端子を露出して前記給電装置と前記端子とが電気的に接続可能な充電可能開位置と前記端子を覆う全閉位置との間で移動可能なコネクタキャップと、前記コネクタ本体の前記一端の縁部に前記コネクタキャップを連結するとともに、第２の回転軸を有して当該第２の回転軸回りに前記コネクタキャップを前記充電可能開位置と前記全閉位置との間で回動可能とする第２のヒンジとを備え、前記凹部内に収容される充電コネクタと、
前記凹部の底壁部に固定される第１の固定部と、前記フランジ部が固定される第２の固定部とを備え、前記充電コネクタを前記車体に固定するブラケットと
を具備し、
前記第１の固定部は、前記底壁部の車内側の第１の面に固定され、
前記第２の固定部は、前記第１の固定部を挟んで前記第１の面と反対側に位置し、
前記ブラケットは、前記第２のヒンジが前記底壁部の車外側の第２の面よりも車外側に位置するとともに前記開口から車内側に離れた所定位置と、前記第２の回転軸が前記第１の回転軸と対向していて前記第２の回転軸と前記第１の回転軸との間の範囲に前記端子が位置しかつ前記充電コネクタの前記第２のヒンジを有する側が前記第２の面から離れる方向に前記コネクタ本体の軸心線が前記第２の面に対して傾斜する所定姿勢とに前記充電コネクタを位置決めること特徴とする充電コネクタの取付構造。
電動機によって走行可能であり前記電動機を駆動するバッテリを搭載する車両に設けられ、前記バッテリを充電する給電装置に接続可能な充電コネクタの取付構造において、
前記車両の車体の外壁に形成される開口を通して車外に向かって開口するとともに前記外壁の外面よりも車内側に所定の空間を有する凹部と、
前記凹部を開閉可能に覆うリッドと、
前記リッドを前記車体に連結するとともに、第１の回転軸を有して当該第１の回転軸回りに前記リッドを、前記開口を塞ぐ全閉位置と前記開口を開放する全開位置との間で回動可能とする第１のヒンジと、前記給電装置と電気的に着脱可能に接続される端子を備えて当該端子が一端から外部に露出するとともに周面から外側に広がるフランジ部が設けられるコネクタ本体と、前記端子を露出して前記給電装置と前記端子とが電気的に接続可能な充電可能開位置と前記端子を覆う全閉位置との間で移動可能なコネクタキャップと、前記コネクタ本体の前記一端の縁部に前記コネクタキャップを連結するとともに、第２の回転軸を有して当該第２の回転軸回りに前記コネクタキャップを前記充電可能開位置と前記全閉位置との間で回動可能とする第２のヒンジとを備え、前記凹部内に収容される充電コネクタと、
前記底壁部に固定される第１の固定部と、前記フランジ部が固定される第２の固定部とを備え、前記充電コネクタを前記車体に固定するブラケットと
を具備し、
前記第１の固定部は、前記底壁部の車内側の第１の面に固定され、
前記第２の固定部は、前記第１の固定部を挟んで前記第１の面と反対側に位置し、
前記ブラケットは、前記第２のヒンジが前記第１の面よりも車内側に位置するとともに前記開口から車内側に離れた所定位置と、前記第２の回転軸が前記第１の回転軸と対向していて前記第２の回転軸と前記第１の回転軸との間の範囲に前記端子が位置しかつ前記充電コネクタの前記第２のヒンジを有する側が前記第１の面に近づく方向に前記コネクタ本体の軸心線が前記底壁部の車外側の第２の面に対して傾斜する所定姿勢とに前記充電コネクタを位置決めること特徴とする充電コネクタの取付構造。