JP5488355B2 - リッドの開閉機構 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられる給油口や充電口のようなエネルギー補給口部のリッドの開閉機構に関する。

電気モータを駆動源とする電気自動車や、電気モータとエンジンとを組み合わせて走行するハイブリッド電気自動車には、走行用の蓄電池としてニッケル水素電池やリチウムイオンバッテリ等のバッテリユニットを搭載したものがある。これらのバッテリユニットには、車両の走行に伴う回生発電による充電だけでなく、車外からの電力供給による充電が可能なものが開発されている。

外部電源によるバッテリユニットの充電作業は、例えば車両の充電口と車外の充電施設とを充電ケーブルで接続した状態で行われる。充電口は車体パネルの側面で車体外側に開口した凹部として形成され、この凹部内に充電用ソケットが設けられる。また、充電口の凹部の開口面は車体パネルに軸支されたリッドによって覆われ、充電時に開放されるとともに充電時以外には充電ソケットが車外に露出しないように閉鎖される。

このような充電口の構造に関連して、車載の燃料タンクに燃料を供給するための給油口の構造が知られている。給油口は、車両を駆動するためのエネルギーを車外から補給するというその機能が充電口と共通し、充電口と同様に、例えば車体パネルの側面に車体外側に開口した凹部として設けられる。開口面には開閉自在のリッドが設けられ、開口の底部には燃料タンクから延びる燃料チューブの注入口が接続される。

ところで、給油口のリッドの開閉動作を円滑に行うための技術が、例えば下記の特許文献１に提案されている。
特許文献１に記載のフューエルリッドの取付構造は、車体の給油口部にリンク部材を介して開閉自在に設けられたフューエルリッドの取付構造であって、そのリンク部材は、一端が給油口部側に軸支され、他端がフューエルリッド側に軸支された第一のリンク部材と、第一のリンク部材の回動を支持することによりフューエルリッドの開閉軌跡を所定の経路に規制する第二のリンク部材とを備えて構成されている。

特開２００５−３４３３６７号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載のフューエルリッドの取付構造は、フューエルリッドの回動軸側にリンク部材を設けることにより開閉動作を円滑に行うものであり、フューエルリッドの回動軸側の構造のみ開示されているため、最初にフューエルリッドをどのようにして開けるのかが不明である。おそらく、リンク部材が設けられていないフューエルリッドの端部側に指を引っ掛けるための開口や切欠きを設け、そこに指を掛けて手前に引く構成であるものと推測される。

上記の特許文献１に記載のリッド構造は、第二のリンク部材にスプリングが配設され、このスプリングにより第二のリンク部材が閉じる方向へ付勢されることによりフューエルリッドも閉方向に付勢されている。そのため、上記のように開口や切欠きに指を掛けて手前に引く構成の場合、ある程度の大きさの力を要し、リッドの開放が容易ではない。また、指先で操作するため、思わぬ怪我を招くおそれもある。

また、上記の特許文献１に記載のリッド構造において、リンク部材が設けられていないリッドの端部側、すなわちリッドの開放側に、例えばリッドを容易に開放するための開放装置等を設ける技術も知られている。しかし、リッドの開放側にそのような装置を設けると、リッドの開放側のスペースが狭くなり、給油や充電を行う妨げとなる場合がある。
本件はこのような課題に鑑み案出されたもので、スペースを広く活用しながら、容易にリッドを開放できるとともに、リッド閉鎖時はしっかりと閉鎖できるようにした、リッドの開閉機構を提供することを目的の一つとする。

なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示するリッドの開閉機構は、車両に設けられるエネルギー補給口部のリッドの開閉機構であって、前記車両の側面に設けられ、前記車両の側面に開口された凹部を有する筐体と、前記筐体の前記凹部を開閉自在に設けられ、前記エネルギー補給口部の開口を覆うリッドと、前記車両の上下方向に延在し、前記リッドの左右方向中間部に設けられ、前記リッドを回動可能に軸支するヒンジと、前記リッドの開閉位置を制御するリッド位置決め機構と、を備える。
また、前記リッド位置決め機構が、前記リッドの開放動作時に前記ヒンジの回動軸を中心として前記車両の内側へと移動する側の前記リッドの一端に設けられた位置決めパネルと、前記筐体の前記凹部の側面に設けられた孔部から前記筐体内に突出して配置され前記位置決めパネルを押圧する押圧部材と、前記押圧部材に付勢力を与える付勢部材とを有する。
さらに、前記位置決めパネルが、前記リッドの閉鎖状態では前記押圧部材に押圧されて前記リッドの閉方向に力を付与する第一接触面と、前記リッドの前記開放動作時に前記押圧部材に押圧されて前記リッドの開方向に力を付与する第二接触面とを有する。

（２）前記リッドは、前記リッドの開放動作時に前記ヒンジの回動軸を中心として前記筐体内へ移動して進入する一端部と前記車両の側面から離れて移動する他端部とを有し、前記孔部は、前記リッドの一端部側の前記凹部の側面に設けられることが好ましい。
（３）前記位置決めパネルが、前記第一接触面と前記第二接触面との間に、前記押圧部材に押圧されて前記リッドを半開放状態に維持する係止面を有することが好ましい。
（４）また、前記押圧部材の移動を感知するセンサをさらに備え、前記押圧部材が、前記付勢部材による前記付勢力により前記位置決めパネルを押圧する方向に摺動自在に設けられていることが好ましい。

開示のリッドの開閉機構によれば、リッドが閉じているときは、リッドの閉方向に力を付与するように位置決めパネルが押圧部材に押圧されるため、リッドはしっかりと閉鎖され、走行中に誤って開放されることはない。また、例えばドライバーが給油や充電をするときは、ヒンジの回動軸を中心に車両の内側に移動するリッドの端部（一端部）を押すことにより、リッドの開方向に力を付与するように位置決めパネルが押圧部材に押圧されるため、容易にリッドを開放することができる。

さらに、リッド位置決め機構が、リッドの開放動作時に車両の内側へ移動するリッドの一端側、つまり、リッドの開放側とは逆側に設けられているため、リッドの開放側のスペースを広くすることができ、給油や充電を行う妨げとなることはない。
また、位置決めパネルが第一接触面と第二接触面との間に係止面を有する場合は、例えばドライバーがリッドを開放するときに、リッドが一度半開放状態で維持されるため、リッドが勢い良く開放することを防ぐことができる。また、リッドの一端を押して半開放状態に維持されると、リッドの開放側には隙間が生じるため、その隙間に指を入れてリッドを容易に開放することができ、操作性が向上する。

また、押圧部材の移動を感知するセンサをさらに備えている場合、押圧部材の位置に応じてリッドの開放を検出することができ、リッドの開放状態に応じて、例えば充電の許可／禁止や、インジケータのオン／オフ等の制御をすることができる。

第一実施形態にかかるリッドの開閉機構が適用された充電口の模式的な図であり、図１（ａ）はその正面図、図１（ｂ）はその背面図である。 第一実施形態にかかるリッドの開閉機構の動作を説明する模式的な図であり、図２（ａ）はリッド閉鎖状態、図２（ｂ）はリッド半開放状態、図２（ｃ）はリッド半開放状態から開放状態への動作途中、図２（ｄ）はリッド開放状態である。 第一実施形態にかかるリッドの開閉機構のリッドの開放角度と押圧部材のストロークとの関係を示すグラフである。 第一実施形態にかかるリッドの開閉機構のリッドの開放角度とリッドに作用するモーメントとの関係を示すグラフである。 第二実施形態にかかるリッドの開閉機構の動作を説明する模式的な断面図であり、図５（ａ）はリッド閉鎖状態、図５（ｂ）はリッド閉鎖状態から開放状態への動作途中、図５（ｃ）はリッド開放状態である。 他の実施形態にかかるリッドの開閉機構の動作を説明する模式的な断面図であり、図６（ａ）はリッド閉鎖状態、図６（ｂ）はリッド閉鎖放状態から開放状態への動作途中、図６（ｃ）はリッド開放状態である。

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。

［１．第一実施形態］
本実施形態にかかるリッドの開閉機構は、エンジンにより走行する自動車、電気モータにより走行する電気自動車（以下、単に電気自動車という）や、電気モータとエンジンとを組み合わせて走行するハイブリッド電気自動車をはじめとして、燃料タンクに燃料を供給するための給油口を有する車両等のエネルギー補給口部に適用される。ここでは、電気自動車の充電口のリッドの開閉機構を例示する。図１（ａ）及び図１（ｂ）では、本実施形態にかかるリッドの開閉機構が適用された充電口において、充電用コネクタが接続された状態を示す。充電口を車外側から見た図１（ａ）では、向かって右側が車両前方であり、内部側から見た図１（ｂ）では向かって左側が車両前方である。

この充電口（エネルギー補給口部）１は、サイドパネル（側面）１０に形成されたパネル開口部（開口）１１と、サイドパネル１０よりも車内側に配設された収容ボックス（筐体）１２と、パネル開口部１１の車外側を覆うように設けられたリッド２０とを備える。
パネル開口部１１は、サイドパネル１０の任意の位置に穿孔された開口部であり、図１（ａ）に示すように、車両前後方向の開口幅が車両上下方向の開口幅よりも大きい横長の矩形状に形成されている。パネル開口部１１の四隅の角部は円弧状に丸められた柔和なデザインとされ、美観の向上と構造的な補強とが両立されている。

また、パネル開口部１１は、車外側から見てやや上向きに配置されており、開口面の法線が車両外方で上方へ向かって延在する。つまり、パネル開口部１１の開口面は鉛直ではなく、その上方が車内側に向かってやや傾斜している。
収容ボックス１２は、サイドパネル１０に対して固定された升状の容器である。以下、収容ボックス１２の形状を一端面が開放された箱形状と捉えて、その開放された一端面のことをボックス開口面１８と呼ぶ。ボックス開口面１８はパネル開口部１１に対応する大きさに形成され、ボックス開口面１８とパネル開口部１１とが重なった状態で収容ボックス１２がサイドパネル１０に対して固定されている。これにより、パネル開口部１１を通じて車外側から収容ボックス１２の内部の空間（凹部）に対してアクセスすることが可能である。

サイドパネル１０に固定された収容ボックス１２の底面は、パネル開口部１１と同様に、車外側から見てやや上向きに配置される。なお、収容ボックス１２の底面とボックス開口面１８とは必ずしも平行でなくてもよく、充電口１の設置スペースの形状や内部に収容される装置形状，配置等に応じて適宜設定される。
パネル開口部１１には、板状のリッド２０が開閉自在に固定される。リッド２０は、パネル開口部１１を閉鎖し、収容ボックス１２のボックス開口面１８を塞ぐ蓋として機能する。そのため、リッド２０はパネル開口部１１とほぼ同一形状に形成され、ここではパネル開口部１１の開口形状に対応するように、四隅の角部が円弧状に丸められた矩形状をなしている。また、リッド２０の縁端部は車両内側に屈曲形成されて補強されている。

リッド２０は、閉鎖状態でサイドパネル１０と同一表面をなすように配設され、ボックス開口面１８を開閉自在に設けられる。後述するように、このリッド２０の開閉位置は、サイドパネル１０の内側に設けられたリッド位置決め機構３０によって制御される。
リッド２０の内側には、リッド２０をサイドパネル１０に対して回動可能に軸支するヒンジ２１が設けられる。ヒンジ２１の回動軸Ｃを図１（ａ）中に一点鎖線で示す。回動軸Ｃは、パネル開口部１１の開口面に対してほぼ平行に配置され、本実施形態ではその上方が鉛直よりも車内側にやや傾斜した向きに延在する。また、ヒンジ２１の取り付け位置は、パネル開口部１１における車両前後方向の中央よりも車両前方側に設定される。

ヒンジ２１は、リッド２０の一端部をパネル開口部１１の内側へ回動させると同時にリッド２０の他端部をパネル開口部１１の外側へと回動させる、いわゆる巻き込みヒンジ型の支持部材である。以下、リッド２０の回動時にパネル開口部１１の内側へと移動する部位のことを一端部２０ａと呼び、外側へと移動する部位のことを他端部２０ｂと呼ぶ。リッド２０の一端部２０ａは車両の前方側の部位であり、他端部２０ｂは車両の後方側の部位である。したがって、充電口１のパネル開口部１１はその車両後方側が開放される。

リッド２０がヒンジ２１によって支持される位置は、リッド２０の一端部２０ａ及び他端部２０ｂ間の位置となる。本実施形態では、リッド２０の一端部２０ａ側の寸法（車両前後方向の寸法）と他端部２０ｂ側の寸法（車両前後方向の寸法）とが相違しており、より具体的には前者が後者よりも小さくなるようにヒンジ２１の位置が設定されている。言い換えると、ヒンジ２１はリッド２０の左右方向の中央からやや車両の前方側に偏った位置でリッド２０を支持している。

ここで前者の寸法をＬ₁とおき、後者の寸法をＬ₂とおくと、後者の寸法に対する前者の寸法の比（Ｌ₁／Ｌ₂）は１以下であることが好ましい。この比が小さいほど、開放されるパネル開口部１１の面積が増大する。ただし、この比が小さすぎると一端部２０ａの寸法が他端部２０ｂに対して短くなり、閉鎖状態のリッド２０を開く際に要する力が増大する。したがって、好ましくはこの比の値を０．１〜１．０程度の範囲内で設定する。さらに、ユーザビリティや操作性を考慮してこの比を０．２〜０．５程度の範囲内で設定することが好ましい。

なお、収容ボックス１２内の空間には、電気自動車に搭載されるバッテリを充電するための充電用ソケット２３及び収容ボックス１２内を照らす照明装置２６が設けられる。充電用ソケット２３は、図示しない充電施設から伸びる充電ケーブル２５の一端に設けられた充電用コネクタ２４が着脱可能に接続される電気ソケットである。車両のドライバーは、リッド２０を開けて、充電用コネクタ２４を充電用ソケット２３に接続することによりバッテリの充電を実施する。なお、照明装置２６は、リッド２０が開放されたことを後述するセンサ２２が感知した場合に点灯するものである。

本実施形態にかかるリッド２０の開閉機構は、充電口１のパネル開口部１１を覆うリッド２０と、リッド２０を回動可能に軸支するヒンジ２１と、リッド２０の開閉位置を制御するリッド位置決め機構３０とを備えて構成される。

図２（ａ）〜図２（ｄ）はリッド２０の開閉機構の動作を説明する模式的な断面図であり、図２（ａ）はリッド２０の閉鎖状態、図２（ｂ）はリッド２０の半開放状態、図２（ｃ）はリッド２０の半開放状態から開放状態への動作途中、図２（ｄ）はリッド２０の開放状態を示す。以下、これらの図を用いてリッド２０の開閉機構を詳細に説明する。

まず、図１（ａ），図１（ｂ）及び図２（ａ）を用いて収容ボックス１２について説明する。収容ボックス１２は、第一壁部１３，第二壁部１４，第三壁部１５，第四壁部１６及び第五壁部１７を有し、一面が開放された箱状に形成されている。これらのうち、第一壁部１３は、車長方向に延在するとともに車高方向に立設した壁部（箱状の底面をなす部位）であり、サイドパネル１０とほぼ平行に延在する。この第一壁部１３は、充電用ソケット２３が取り付けられる部分が車内側に凹んだ凹形状に形成されている。

第二壁部（側面）１４は、上面視で第一壁部１３の一端部１３ａからサイドパネル１０の方向（車外方向）に向かって斜めに延在するとともに、車高方向に立設した壁部である。ここでいう第一壁部１３の一端部１３ａは、車両の前方側の部位である。この第二壁部１４には、後述するリッド位置決め機構３０の押圧部材３２が貫通する孔部１９が形成される。収容ボックス１２内の第二壁部１４側は、リッド２０の開放動作時に、リッド２０の一端部２０ａが収容ボックス１２内へ移動し進入してくる側（以下、リッド進入側という）となる。

第三壁部１５は、上面視で第一壁部１３の他端部１３ｂからサイドパネル１０の方向（車外方向）に向かって斜めに延在するとともに、車高方向に立設した壁部である。ここでいう第一壁部１３の他端部１３ｂは、車両の後方側の部位である。第三壁部１５は第二壁部１４との対向面である。前述の充電用ソケット２３は、第一壁部１３における第三壁部１５寄りの位置に設けられる。収容ボックス１２内の第三壁部１５側は、リッド２０の開放動作時に、リッド２０の他端部２０ｂがサイドパネル１０から離れて移動する側（以下、リッド開放側という）となる。図２（ａ）に示すように、第三壁部１５の近傍には他の部品や装置等が設けられず、十分な作業スペースが確保される。

なお、図１（ｂ）に示すように、第四壁部１６は、第一壁部１３，第二壁部１４及び第三壁部１５の各上側端部に接続されほぼ水平に延在する壁部であって、収容ボックス１２の上端を形成するものである。第五壁部１７は、第一壁部１３，第二壁部１４及び第三壁部１５の各下側端部に接続されほぼ水平に延在する壁部であって、収容ボックス１２の下端を形成するものである。前述の照明装置２６は、例えば第四壁部１６におけるサイドパネル１０寄りの位置に設けられる。

次に、図２（ａ）〜図２（ｄ）を用いて、リッド位置決め機構３０について説明する。リッド位置決め機構３０は、リッド２０の車両内側の面であって、リッド進入側に設けられた位置決めパネル３１と、位置決めパネル３１を押圧する押圧部材３２と、押圧部材３２に付勢力を与えるスプリング（付勢部材）３３と、押圧部材３２及びスプリング３３を収容するケーシング３４とを備える。

位置決めパネル３１は、リッド進入側であるリッド２０の一端部２０ａに固定されたパネル部材であり、リッド２０の開閉時の動作を調節する機能を持つ。押圧部材３２は、位置決めパネル３１を押圧する棒状の部材である。また、スプリング３３は、押圧部材３２に付勢力を与えるための付勢部材である。リッド２０の開閉操作に要する力の大きさや動作方向はこれらのリッド位置決め機構３０によって調整される。

本実施形態の位置決めパネル３１は一枚の板状の部材を屈曲して形成され、支持面３１ｄ，第一接触面３１ａ，第二接触面３１ｂ及び係止面３１ｃを有する。
支持面３１ｄは、リッド２０の一端部２０ａの屈曲形成された先端部に固定された面であり、ここでは、上面視でリッド２０の表面とほぼ平行に設けられている。この支持面３１ｄは、リッド２０の一端部２０ａに固定されて位置決めパネル３１を支持するものである。なお、支持面３１ｄは、位置決めパネル３１をリッド２０に支持できればよいため、形状は任意であり、例えば図２（ａ）に示すような形状に限られず、リッド２０の裏面に固定できるように、屈曲形成されていてもよい。

第一接触面３１ａは、図２（ａ）に示すように、位置決めパネル３１において支持面３１ｄとは逆側の端部に設けられた面であり、リッド２０が閉鎖状態のときに押圧部材３２の先端部と接触する面である。第一接触面３１ａは、リッド２０の閉鎖状態のときの第一接触面３１ａの法線が、リッド２０の一端部２０ａ側を通ってヒンジ２１よりも車外側（図中の上方）に位置するように、その形状が規定される。言い換えると、第一接触面３１ａは、上面視において第一接触面３１ａに対する垂直線がヒンジ２１よりもリッド進入側に位置するような面勾配となる形状に加工されている。

つまり、第一接触面３１ａは、押圧部材３２に押圧されることにより、リッド２０に対して図２（ａ）中に矢印で示す方向に力を付与するように機能する。この力により、ヒンジ２１の回動軸Ｃを中心として上面視で右回りのモーメントが発生し、リッド２０を閉鎖する方向に力が働き、リッド２０の閉鎖状態が維持される。

第二接触面３１ｂは、図２（ｃ）に示すように、支持面３１ｄから連続して設けられた（支持面３１ｄに隣接する）面であり、リッド２０の開放動作初期時に押圧部材３２の先端部と接触する面である。ここで、リッド２０の開放動作初期時とは、後述するリッド２０の半開放状態から、リッド２０がさらに開放されるときの初期の段階をいう。第二接触面３１ｂは、押圧部材３２の先端部と接触している状態での第二接触面３１ｂの法線がリッド２０の他端部２０ｂ側を通ってヒンジ２１よりも車内側（図中の下方）に位置するように、その形状が規定される。言い換えると、第二接触面３１ｂは、上面視においてリッド２０の開放動作初期状態のときの第二接触面３１ｂに対する垂直線がヒンジ２１よりもリッド開放側に位置するような面勾配となる形状に加工されている。

つまり、第二接触面３１ｂは、押圧部材３２に押圧されることにより、リッド２０に対して図２（ｃ）中に矢印で示す方向に力を付与するように機能する。この力により、ヒンジ２１の回動軸Ｃを中心として上面視で左回りのモーメントが発生し、リッド２０を開放する方向に力が働き、リッド２０の開放動作がサポートされる。
本実施形態の第二接触面３１ｂは、支持面３１ｄと第二接触面３１ｂとでなす角が鈍角になるような面勾配に屈曲形成されている。このような形状により、図２（ｃ）に示すリッド２０の開放動作初期時において、リッド２０の開放動作をサポートする方向、すなわち、リッド２０の開方向に力を付与するように機能する。

なお、第二接触面３１ｂの面勾配はこれに限られず、リッド２０の開放動作初期時にリッド２０の開方向に力を付与するように機能すればよいため、例えば、支持面３１ｄに対してほぼ直角となるような面勾配に形成されていてもよい。また、支持面３１ｄと第二接触面３１ｂとでなす角が、本実施形態にかかるものよりもさらに大きな鈍角となるような面勾配であってもよい。

係止面３１ｃは、図２（ｂ）に示すように、位置決めパネル３１において第一接触面３１ａと第二接触面３１ｂとの間に形成された面であり、押圧部材３２の先端部の形状に対応した凹形状に形成されている。係止面３１ｃは、リッド２０がわずかに開放された状態のときに、押圧部材３２の先端部が係止面３１ｃの凹状部分に引っ掛かり、凹状部分を押圧することにより、リッド２０の開放動作を一時的に停止させる。この状態をリッド２０の半開放状態といい、係止面３１ｃは凹状部分によりリッド２０を半開放状態に維持するように機能する。

係止面３１ｃは、図２（ｂ）に示すように、押圧部材３２の先端部との接触点における係止面３１ｃの法線がヒンジ２１の回動軸Ｃを通るようにその形状が規定される。たとえ係止面３１ｃの形状と押圧部材３２の先端部の形状とが完全に一致していなくても、リッド２０はモーメントがゼロになる位置まで回動しようとするため、最終的には力のつり合い状態となり、押圧部材３２及びリッド２０の位置が図２（ｂ）に示す位置で安定する。

なお、係止面３１ｃの形状はこれに限られず、凹状部分を小さく、すなわち、へこみを浅く形成してもよい。この場合、リッド２０の開放動作に要する力が小さくなる。あるいは、凹状部分を大きく、すなわち、へこみを深く形成してもよい。この場合は、押圧部材３２の先端部が凹状部分に引っ掛かりやすくなるため、力の方向がヒンジ２１の回動軸Ｃから多少ずれていてもリッド２０を半開放状態に維持することができる。ただし、係止面３１ｃの凹状部分をあまり深く形成しすぎるとリッド２０の開放動作の妨げとなり得るため、適度な深さに形成することが好ましい。

位置決めパネル３１を押圧する押圧部材３２は、棒状の部材であり、押圧部材３２の位置決めパネル３１と接する側（押圧部材３２の一端側）の先端部は曲面に形成され丸みを持っている。また、押圧部材３２の軸方向中間部には、鍔部３２ａが形成されている。鍔部３２ａは、押圧部材３２の軸方向に垂直な方向（拡径方向）に形成された円盤状の部位である。さらに、押圧部材３２の外周にはスプリング３３が設けられ、鍔部３２ａ及びスプリング３３が円筒形状のケーシング３４内に収容されている。

押圧部材３２は、スプリング３３から与えられる付勢力により位置決めパネル３１を押圧する方向、すなわち、押圧部材３２の軸方向に摺動自在に設けられている。押圧部材３２は、その両端部がケーシング３４の両底面から軸方向に貫通しており、一端側の先端部は収容ボックス１２の第二壁部１４に設けられた孔部１９に挿通され、収容ボックス１２内に突出して配設されている。また、押圧部材３２の他端側には、後述するセンサ２２が設けられている。

スプリング３３は、押圧部材３２の鍔部３２ａとケーシング３４の底面との間に設けられ、押圧部材３２に付勢力を与えている。なお、スプリング３３の代わりにゴムや渦巻きばねといった弾性部材，付勢部材を用いてもよい。
ケーシング３４は、収容ボックス１２の第二壁部１４の車両内側の面、すなわち、収容ボックス１２の外側に固定されており、押圧部材３２が貫通する孔部（符号略）が底面にそれぞれ１つずつ形成されている。

押圧部材３２の他端側に設けられるセンサ２２は、押圧部材３２の移動を感知するセンサであり、例えば、接触式センサや近接センサ等を適用することができる。センサ２２は図示しないコントローラ（ＥＣＵ，Engine (electronic) Control Unit）に接続され、センサ２２がリッド２０の開放を検知すると、リッド開放信号がコントローラに送信される。

リッド開放信号を受信したコントローラは、収容ボックス１２に設けられた照明装置２６を点灯させ、あるいは充電の許可／禁止や、車両の発進の許可／禁止，インジケータのオン／オフ等の制御を行う。なお、本実施形態では、リッド開放信号はリッド２０が半開放状態〔図２（ｂ）〕では送信されず、位置決めパネル３１が押圧部材３２と接触しない位置まで移動したとき状態〔図２（ｄ）〕で送信されるようになっている。

本実施形態にかかるリッド２０の開閉機構は上述のように構成されているため、リッド２０は以下のように動作する。なお、図２（ａ）〜図２（ｄ）に加え、図３及び図４も用いて説明する。ここで、図３は、リッド２０の開放角度と押圧部材３２のストロークとの関係を示すグラフであり、図４は、リッド２０の開放角度とリッド２０に作用するモーメントとの関係を示すグラフである。

図３及び図４中に示す点（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示す四種類のリッド２０の状態に対応している。また、図３におけるストロークは、リッド２０の閉鎖状態〔図２（ａ）〕での押圧部材３２の位置を基準とし、押圧部材３２が収容ボックス１２内へ進入する方向をプラス（＋）とする。また、図４におけるモーメントは、上面視で右回りをプラス（＋），左回りをマイナス（−）とする。

まず、図２（ａ）に示すように、リッド２０が閉鎖状態のときは、位置決めパネル３１の第一接触面３１ａと押圧部材３２の先端部とが接触し、第一接触面３１ａが押圧部材３２に押圧される。このとき、第一接触面３１ａと押圧部材３２の先端部との接点から延ばした法線方向に力が作用し、図中の矢印で示すように、リッド２０に対してリッド進入側に力が作用する。そのため、リッド２０が閉鎖状態のときは、ヒンジ２１の回動軸Ｃを中心として上面視で右回りのモーメントが発生し（図４参照）、リッド２０の閉方向に力が作用するため、リッド２０の閉鎖状態が維持される。

次に、図２（ｂ）に二点鎖線で示すように、ドライバーによってリッド２０の一端側２０ａ（リッド進入側）が車外側から押されると、この外部からの力により、押圧部材３２の先端部が第一接触面３１ａに接触しながらスプリング３３の付勢力に抗するようにスライドするため、押圧部材３２のストロークはマイナスとなる。ある角度までリッド２０が開放されると、押圧部材３２の先端部は、第一接触面３１ａから係止面３１ｃへ移動し、係止面３１ｃの凹状部分に引っ掛かり、ストロークはプラスへと変化する。

このとき、係止面３１ｃは押圧部材３２から押圧され、その力は係止面３１ｃと押圧部材３２の先端部との接点から延ばした法線方向に作用し、図中の矢印で示すように、ヒンジ２１の回動軸Ｃ周辺に力が作用する。そのため、リッド２０に作用する回動軸Ｃを中心としたモーメントはゼロとなり（図４参照）、リッド２０は釣り合った状態で安定する。この状態がリッド２０の半開放状態である。

図２（ｂ）に示すようにリッド２０が半開放状態となると、リッド開放側に隙間が生じるため、図２（ｃ）に二点鎖線で示すように、ドライバーはこの隙間に指を掛けてリッド２０を車外側に引くことが可能となる。この外部からの力により、押圧部材３２の先端部は、係止面３１ｃの凹状部分に接触しながらスプリング３３の付勢力に抗するようにスライドするため、押圧部材３２のストロークは再び減少する。ある角度までリッド２０が開放されると、押圧部材３２の先端部は、係止面３１ｃから第二接触面３１ｂへ移動し、ストロークは増加する。

このとき、第二接触面３１ｂは押圧部材３２から押圧され、その力は第二接触面３１ｂと押圧部材３２の先端部との接点から延ばした法線方向に作用し、図中の矢印で示すように、リッド２０に対してリッド開放側に力が作用する。リッド２０には回動軸Ｃを中心として上面視で左回りのモーメントが発生し（図４参照）、リッド２０の開方向に力が作用するため、リッド２０の開放（ポップアップ動作）がサポートされる。

そして、図２（ｄ）に示すように、リッド２０が完全に開放されると、押圧部材３２は最大ストロークのまま維持され、リッド２０に作用するモーメントはゼロとなる。なお、ヒンジ２１の回動軸Ｃが車内側にやや傾斜した向きとなっているため、リッド２０が閉鎖状態から直角以上の角度まで開放されると、リッド２０はその自重によってさらに開放方向へ移動しようとする。つまり、パネル開口部１１の開放状態が維持される。

したがって、本実施形態にかかるリッド２０の開閉機構によれば、リッド２０が閉鎖状態のときは、リッド２０の閉方向にモーメントが作用するように位置決めパネル３１の第一接触面３１ａが押圧部材３２に押圧されるため、リッド２０はしっかりと閉鎖され、走行中に誤って開放されることはない。
また、ドライバーがバッテリに充電をするときは、まずリッド２０のリッド進入側を押してリッド２０を半開放状態にし、リッド開放側に生じた隙間に指を掛けて開放することができるため、リッド２０を片手で容易に開放することができ、操作性が向上する。また、一度リッド２０が半開放状態に維持されるため、リッド２０が勢い良く開放することを防ぐことができ、安全性も高まる。

また、リッド位置決め機構３０がリッド進入側に設けられているため、リッド開放側のスペースを広く確保することができ、充電時の妨げとなることはない。
また、リッド位置決め機構３０による上記のような付勢力の調整機能について、リッド２０が巻き込みヒンジ型のヒンジ２１によって支持されているため、リッド２０の一端部２０ａ側に位置決めパネル３１を設けるためのスペースが確保しやすく、付勢力の調整が容易であるというメリットもある。

また、押圧部材３２の移動を感知するセンサ２２によって、押圧部材３２の位置に応じてリッド２０の開放を検出することができ、リッド２０の開放状態に応じて、例えば収容ボックス１２内の照明装置２６の点灯／消灯や、充電の許可／禁止、インジケータのオン／オフ等の制御をすることができる。

［２．第二実施形態］
次に、第二実施形態にかかるリッド２０の開閉機構について、図５を用いて説明する。本実施形態のリッド２０の開閉機構は、リッド位置決め機構４０における位置決めパネル４１の形状を除いて第一実施形態のものと同様に構成されているため、第一実施形態のものと対応する要素については、第一実施形態の説明と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図５（ａ）に示すように、位置決めパネル４１は、第一実施形態と同様、リッド進入側であるリッド２０の一端部２０ａに固定されたパネル部材であり、リッド２０の開閉時の動作を調節する機能を持つ。本実施形態の位置決めパネル４１は、一枚の板状の部材を屈曲して形成され、支持面４１ｄ，第一接触面４１ａ及び第二接触面４１ｂを有する。
支持面４１ｄは、第一実施形態の支持面３１ｄと同様、リッド２０の一端部２０ａに固定されて位置決めパネル４１を支持するものであり、例えば図５（ａ）に示す形状に限られず、リッド２０の裏面に固定できるように、屈曲形成されていてもよい。

第一接触面４１ａは、第一実施形態の第一接触面４１ａと同様、図５（ａ）に示すように、位置決めパネル４１において支持面４１ｄとは逆側の端部に設けられた面であり、リッド２０が閉鎖状態のときに押圧部材３２の先端部と接触する面である。また、第一接触面４１ａの面勾配は、第一実施形態で詳述したものと同様に構成され、第一接触面４１ａは、押圧部材３２に押圧されることにより、図５（ａ）中に矢印で示す方向に向かってリッド２０に対して力を付与するように機能する。この力により、ヒンジ２１の回動軸Ｃを中心として上面視で右回りのモーメントが発生し、リッド２０を閉鎖する方向に力が働き、リッド２０の閉鎖状態が維持される。

第二接触面４１ｂは、図５（ｂ）に示すように、第一接触面４１ａと支持面４１ｄとの間に設けられた面であり、リッド２０の開放動作時に押圧部材３２の先端部と接触する面である。また、第二接触面４１ｂの面勾配は、第一実施形態で詳述したものと同様に構成され、第二接触面４１ｂは、押圧部材３２に押圧されることにより、図５（ｂ）中に矢印で示す方向に向かってリッド２０に対して力を付与するように機能する。この力により、ヒンジ２１の回動軸Ｃを中心として上面視で左回りのモーメントが発生し、リッド２０を開放する方向に力が働き、リッド２０の開放動作がサポートされる。

本実施形態にかかるリッド２０の開閉機構は上述のように構成されているため、リッド２０は以下のように動作する。
まず、図５（ａ）に示すように、リッド２０が閉鎖状態のときは、第一実施形態と同様、位置決めパネル４１の第一接触面４１ａと押圧部材３２の先端部とが接触し、第一接触面４１ａが押圧部材３２に押圧される。このとき、第一接触面４１ａと押圧部材３２の先端部との接点から延ばした法線方向に力が作用し、図中の矢印で示すように、リッド２０に対してリッド進入側に力が作用する。そのため、リッド２０が閉鎖状態のときは、ヒンジ２１の回動軸Ｃを中心として上面視で右回りのモーメントが発生し、リッド２０の閉方向に力が作用するため、リッド２０の閉鎖状態が維持される。

次に、図５（ｂ）に二点鎖線で示すように、ドライバーによってリッド２０の一端側２０ａ（リッド進入側）が押されると〔図中（１）〕、この外部からの力により、押圧部材３２の先端部が第一接触面４１ａに接触しながらスプリング３３の付勢力に抗するようにスライドする。ある角度までリッド２０が開放されると、押圧部材３２の先端部は、第一接触面４１ａから第二接触面４１ｂへ移動する。

このとき、第二接触面４１ｂは押圧部材３２から押圧され、その力は第二接触面４１ｂと押圧部材３２の先端部との接点から延ばした法線方向に作用し、図中の矢印で示すように、リッド２０に対してリッド開放側に力が作用する。リッド２０には回動軸Ｃを中心として上面視で左回りのモーメントが発生し、リッド２０の開方向に力が作用するため、リッド２０の開放（ポップアップ動作）がサポートされる。そして、図５（ｂ）中に二点鎖線で示すように、ドライバーはリッド開放側に生じる隙間に指を掛けてリッド２０を引くことが可能となる〔図中（２）〕。

図５（ｃ）に示すように、リッド２０が完全に開放されると、押圧部材３２は最大ストロークのまま維持され、リッド２０に作用するモーメントはゼロとなる。
したがって、本実施形態にかかるリッド２０の開閉機構によれば、リッド２０が閉鎖状態のときは、リッド２０の閉方向にモーメントが作用するように位置決めパネル４１の第一接触面４１ａが押圧部材３２に押圧されるため、リッド２０はしっかりと閉鎖され、走行中に誤って開放されることはない。

また、ドライバーがリッド２０を開放するときは、リッド２０のリッド進入側を押すことにより、押圧部材３２が第一接触面４１ａから第二接触面４１ｂに移動し、リッド２０の開方向にモーメントが作用するため、リッド２０の開放がサポートされ、リッド２０を片手で容易に開放することができる。
また、第一実施形態と同様、リッド位置決め機構４０がリッド進入側に設けられているため、リッド開放側のスペースを広く確保することができ、充電時の妨げとなることはない。また、押圧部材３２の移動を感知するセンサ２２によって、押圧部材３２の位置に応じてリッド２０の開放を検出することができ、リッド２０の開放状態に応じて、例えば収容ボックス１２内の照明装置２６の点灯／消灯や、充電の許可／禁止、インジケータのオン／オフ等の制御をすることができる。

［３．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、図６に示すような位置決めパネルの形状であってもよい。図６に示すリッド位置決め機構４０´は、位置決めパネル４１´の形状及びケーシング３４の固定位置を除いて第一及び第二実施形態のものと同様に構成されているため、第一及び第二実施形態のものと対応する要素については、第一及び第二実施形態の説明と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図６（ａ）に示すように、位置決めパネル４１´は、リッド進入側のヒンジ２１に近接した位置であってリッド２０の車両内側の面に固定されたパネル部材である。ここで説明する位置決めパネル４１´は、第二実施形態と同様、一枚の板状の部材を屈曲して形成され、支持面４１ｄ´，第一接触面４１ａ及び第二接触面４１ｂを有し、支持面４１ｄ´を除いて第二実施形態の位置決めパネル４１と同様に構成されている。

支持面４１ｄ´は、リッド２０の車両内側の面（裏面）に固定された面（第一支持面）４１ｄａ´と、第一支持面４１ｄａ´から車両内側に向けて延設された面（第二支持面）４１ｄｂ´とを有する。ここでは、第一支持面４１ｄａ´は、上面視でリッド２０の表面と平行に設けられた面である。また、第二支持面４１ｄｂ´は、第一支持面４１ｄａ´から連続して設けられた（第一支持面４１ｄ´に隣接する）面であり、第一支持面４１ｄａ´から押圧部材３２の先端に向かって車両内側に屈曲して形成された面である。この支持面４１ｄ´は、リッド２０に固定されて位置決めパネル４１´を支持する。

また、第一接触面４１ａは、支持面４１ｄ´から連続して（第二支持面４１ｄｂ´に隣接して）設けられ、第二接触面４１ｂは、位置決めパネル４１´において第一支持面４１ｄａ´とは逆側の端部に設けられており、それぞれの面勾配は、上述した実施形態におけるものと同様である。
このように構成されたリッド２０の開閉機構によれば、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、リッド２０は第二実施形態におけるものと同様の動作をするため、第二実施形態におけるものと同様の作用効果を奏する。

さらに、上記した位置決めパネル４１´は、支持面４１ｄ´が第一支持面４１ｄａ´及び第二支持面４１ｄｂ´の二面に屈曲形成され、リッド２０の裏面に直接固定できる構成のため、第一接触面４１ａ及び第二接触面４１ｂを第一及び第二実施形態よりもサイドパネル１０に近接した位置に配設することができる。そのため、ケーシング３４を第一接触面４１ａ及び第二接触面４１ｂに対応してサイドパネル１０に近接した位置に配設することができ、第一及び第二実施形態よりも車内スペースを確保することができる。

なお、第一実施形態で説明した位置決めパネル３１の支持面３１ｄを第一支持面と第二支持面とから構成してもよい。この場合、位置決めパネルは、固定側から順に、第一支持面，第二支持面，第一接触面，係止面及び第二接触面の五面に屈曲して形成され、第一支持面がリッド２０の裏面に固定されることにより、上記した第一実施形態の効果に加え、車内スペースの確保という効果をさらに得ることができる。

また、上述の実施形態においては、車両の右側に設けられたサイドパネル１０にパネル開口部１１が形成された場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、車両の左側に設けられたサイドパネルにパネル開口部を形成してもよい。
また、上述の実施形態にかかるリッド２０の開閉機構は、電気自動車の充電口に適用したものを例として説明したが、充電口に限られず、エンジンを駆動源とする自動車の給油口のリッドにも当然適用可能である。

１ 充電口（エネルギー補給口部）
１０ サイドパネル（車両の側面）
１１ パネル開口部（開口）
１２ 収容ボックス（筐体）
１８ ボックス開口面
１９ 孔部
２０ リッド
２１ ヒンジ
２２ センサ
２３ 充電用ソケット
２４ 充電用コネクタ
２５ 充電ケーブル
２６ 照明装置
３０，４０，４０´ リッド位置決め機構
３１，４１，４１´ 位置決めパネル
３１ａ，４１ａ 第一接触面
３１ｂ，４１ｂ 第二接触面
３１ｃ 係止面
３１ｄ，４１ｄ，４１ｄ´ 支持面
３２ 押圧部材
３３ スプリング（付勢部材）
Ｃ 回動軸

Claims (4)

1. 車両に設けられるエネルギー補給口部のリッドの開閉機構であって、
   前記車両の側面に設けられ、前記車両の側面に開口された凹部を有する筐体と、
   前記筐体の前記凹部を開閉自在に設けられ、前記エネルギー補給口部の開口を覆うリッドと、
   前記車両の上下方向に延在し、前記リッドの左右方向中間部に設けられ、前記リッドを回動可能に軸支するヒンジと、
   前記リッドの開閉位置を制御するリッド位置決め機構と、を備え、
   前記リッド位置決め機構が、前記リッドの開放動作時に前記ヒンジの回動軸を中心として前記車両の内側へと移動する側の前記リッドの一端側に設けられた位置決めパネルと、前記筐体の前記凹部の側面に設けられた孔部から前記筐体内に突出して配置され前記位置決めパネルを押圧する押圧部材と、前記押圧部材に付勢力を与える付勢部材とを有し、
   前記位置決めパネルが、前記リッドの閉鎖状態では前記押圧部材に押圧されて前記リッドの閉方向に力を付与する第一接触面と、前記リッドの前記開放動作時に前記押圧部材に押圧されて前記リッドの開方向に力を付与する第二接触面とを有する
   ことを特徴とする、リッドの開閉機構。
2. 前記リッドは、前記リッドの開放動作時に前記ヒンジの回動軸を中心として前記筐体内へ移動して進入する一端部と前記車両の側面から離れて移動する他端部とを有し、
   前記孔部は、前記リッドの一端部側の前記凹部の側面に設けられる
   ことを特徴とする、請求項１記載のリッドの開閉機構。
3. 前記位置決めパネルが、前記第一接触面と前記第二接触面との間に、前記押圧部材に押圧されて前記リッドを半開放状態に維持する係止面を有する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のリッドの開閉機構。
4. 前記押圧部材の移動を感知するセンサをさらに備え、
   前記押圧部材が、前記付勢部材による前記付勢力により前記位置決めパネルを押圧する方向に摺動自在に設けられている
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のリッドの開閉機構。

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