JP6028600B2

JP6028600B2 - 電動車の充電部構造

Info

Publication number: JP6028600B2
Application number: JP2013021189A
Authority: JP
Inventors: 真太郎市村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2033-02-06
Also published as: JP2014151693A

Description

本発明は電動車の充電部構造に関する。

バッテリーから供給される電力によって駆動される電気モータが搭載された電動車においては、バッテリーに電力を充電するための充電部構造が設けられている。
特許文献１には、フードの前縁に切欠きを設け、バッテリーへ電力を充電するための充電口が収容された凹状のハウジングと、このハウジングの開口部を開閉するリッドとを、それらの一部を切欠き内に位置させて車体前部のバンパの上部に設けた充電部構造が提案されている。

特開２０１０−２８８３６３号公報

しかしながら、上記従来技術では、既存の車体に充電部構造を適用した場合に、フードおよびバンパを含む車体前部のデザインの大幅な変更が必要となるため、設計コストが増大する。
また、リッドは、フードとバンパとにわたって設けられるため、リッドとフードとの位置関係およびリッドとバンパとの位置関係を正確に保ちつつ、それらリッドとバンパとフードとの３つの部材を車体に組み付ける必要があるため、組立性が低下する。
そこで、本出願人は、フードやトランクリッドなどのような車体の開口部を開閉する開閉部材に、充電用開口部と、この充電用開口部を開閉するリッドと、充電口とを設ける技術を提案している。
このような技術によれば、既存の車体に充電部構造を適用する場合に、開閉部材を設計変更することで足りることから、車体のデザインの変更が最小限で済み、したがって設計コストを抑制する上で有利となり、また、充電用開口部と充電口とリッドとを簡単にかつ正確に位置合わせを行なえ、充電部構造の組立性の向上を図る上で有利となる。

ところで、フードやトランクリッドなどの開閉部材は、車体の外装面を形成するアウターパネルと、前記アウターパネルの内側に配置されアウターパネルを補強するインナーパネルとを備えている。
そこで、開閉部材に、充電用開口部と充電口とを設ける場合、アウターパネルやインナーパネルの剛性低下を防ぎつつ充電口を設け、開閉部材の剛性を確保することが極めて重要となる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、開閉部材の剛性を確保しつつ開閉部材に充電口用開口部を設けると共に充電口用開口部に充電口を設けた電動車の充電部構造を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、車体の開口部を開閉する開閉部材と、走行用モータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリに充電を行なう充電口とを備える電動車の充電部構造であって、前記開閉部材は、車体の外装面を形成するアウターパネルと、前記アウターパネルの内側に配置され細長形状を呈して互いに平行して延在する一対の骨部を有して前記アウターパネルを補強するインナーパネルとを備え、前記アウターパネルに充電用開口部が設けられ、前記充電用開口部に、前記充電口を支持する枠部材が設けられ、前記枠部材は、前記枠部材の対向する部分が前記一対の骨部に取着されることで前記インナーパネルに配置されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、充電口の枠部材の対向する部分が開閉部材のインナーパネルの一対の骨部に取着されることから、開閉部材の剛性を確保しつつ車体の変更が最小限で済み、設計コストを抑制する上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、枠部材として矩形枠状のものを用いることができ、枠部材により一対の骨部を補強できる。
請求項３記載の発明によれば、一対の骨部の長手方向の中間部に互いに対向する一対の端部を設け、それら端部に枠部材の互いに対向する部分を取着したので、開閉部材の剛性低下を防ぐ上で有利となる。

第１の実施の形態の充電部構造３２が適用されたフード１４を備える電動車１０の前方から見た斜視図である。第１の実施の形態の充電部構造３２が適用されたフード１４の分解斜視図である。第１の実施の形態の充電部構造３２の斜視図である。第１の実施の形態において枠部材４２が骨部５２に取着された状態を示す斜視図である。第１の実施の形態において枠部材４２と骨部５２とを分解した状態を示す斜視図である。第２の実施の形態の充電部構造３２が適用されたフード１４を備える電動車１０の前方から見た斜視図である。第２の実施の形態において一対の骨部５２に枠部材４２が取着された状態を上方から見た模式図である。第３の実施の形態において枠部材４２が骨部５２に取着された状態を示す斜視図である。第３の実施の形態において枠部材４２と骨部５２とを分解した状態を示す斜視図である。第４の実施の形態において一対の骨部５２に枠部材４２が取着された状態を上方から見た模式図である。充電部構造３２がトランクリッド９２に適用された変形例を示す斜視図である。

（第１の実施の形態）
次に、本発明の電動車の充電部構造をフードに適用した実施の形態について説明する。
なお、本発明において電動車１０とは、バッテリーから供給される電力によって走行用モータを駆動して走行する電気自動車あるいはプラグインハイブリッド車などを含む。
図１、図２、図３に示すように、電動車１０は、車体１２と、フード１４と、走行用モータに電力を供給するバッテリ（不図示）と、充電部構造３２とを備えている。

図１に示すように、フード１４は、ダッシュパネルの前方に仕切られた前部空間２０の上方に開放された上端開口部２２を開閉するものであり、フード１４は車体後方の部分を中心として揺動可能である。本実施の形態では、フード１４が開閉部材に相当し、上端開口部２２が車体１２の開口部に相当している。
図２に示すように、フード１４は、外装面を構成するアウターパネル２４と、アウターパネル２４の内側に配置されてアウターパネル２４に一体的に取着されたインナーパネル２６とを含んで構成され、それらパネル２４、２６は金属製である。

アウターパネル２４の前部には、リッド３６により開閉される矩形状の充電用開口部３４が設けられている。

インナーパネル２６は、アウターパネル２４を補強するものであり、軽量化のための複数の開口部２６０２と、細長形状を呈して直線状に延在し開口部２６０２内を横切る複数の骨部５２を含んで構成され、それら骨部５２は、インナーパネル２６の強度、剛性を確保するためのものである。
図３に示すように、本実施の形態では、充電用開口部３４内に互いに平行して直線状に延在する一対の骨部５２が位置しており、この一対の骨部５２は、上面部５２０２と、上面部５２０２の両側から下方に延在する一対の側面部５２０４とを有している。

充電部構造３２は、図１、図２、図３に示すように、充電用開口部３４と、充電口１６と、リッド３６と、リッドロック手段３８とを含んで構成されている。

図３に示すように、充電口１６は充電用開口部３４に配置されている。
詳細には、充電口１６は、充電用開口部３４の内側に位置するように配置され、あるいは、充電用開口部３４を通して視認できる箇所に配置され、充電用開口部３４を通して充電ガンが接続できる箇所に配置されている。
本実施の形態では、充電口１６は、支持部材４０を介してフード１４に取着され、したがって、充電口１６はフード１４に取着されている。
充電口１６は、通常充電用の充電口１６と、急速充電用の充電口１６との２つが設けられている。
充電口１６は、充電ガンが挿脱可能に結合され、バッテリに充電を行なうためのものである。より詳細には、充電口１６は充電ケーブルを介して充電器に接続され、充電器は充電口１６から充電ケーブルを介して供給される電力によってバッテリを充電する。本実施の形態では、充電器は前部空間２０に配置され、充電ケーブルはインナーパネル２６に沿わせてインナーパネル２６の後端に引き回され、インナーパネル２６の後端から前部空間２０を通り充電器に接続されている。

支持部材４０は、充電口１６を支持する本体部４４と、本体部４４に連結され充電用開口部に合わされる矩形の開口部４３がその内側に設けられた枠部材４２とを備えている。
本体部４４は、金属製または合成樹脂製で、枠部材４２は金属製である。

図３に示すように、本体部４４は、矩形状の底壁４４０２と、底壁４４０２の四辺から起立し枠部材４２に連結される側壁４４０４とを有している。
充電口１６は、本体部４４の底壁に取着されている。

枠部材４２は、充電用開口部３４に合わされる開口部４３がその内側に設けられるように板材が矩形枠状に延在することで構成され、互いに対向する２組の一対の辺を有し、一方の１組の一対の辺４２Ａは車幅方向において対向し、他方の１組の一対の辺４２Ｂは車体の前後方向において対向している。
枠部材４２は、リッド３６を支持し、本体部４４と共に充電口１６を支持するに足る強度で形成されている。
なお、本実施の形態では、充電口１６は本体部４４を介して枠部材４２で支持されている。
枠部材４２は、矩形枠状の底壁４２０２と、底壁４２０２の外縁から起立する４つの側壁４２０４と、各側壁４２０４の上端に設けられた矩形枠状のフランジ４２０６とを有している。

図４、図５に示すように、支持部材４０は、本体部４４が一対の骨部５２の間に挿入され、枠部材４２の対向する部分が一対の骨部５２に取着されることでインナーパネル２６に配置されている。
詳細には、図３にスポット溶接される箇所を符号Ｗで示すように、枠部材４２の車体１２の前後方向において対向する１組の一対の辺４２Ｂの長手方向に間隔をおいたフランジ４２０６の３箇所と、骨部５２の上面部５２０２の３箇所とがスポット溶接により取着されている。
また、枠部材４２の車体１２の前後方向において対向する１組の一対の辺４２Ｂの長手方向に間隔をおいた側壁４２０４の３箇所と、骨部５２の側面部５２０４の３箇所とがスポット溶接により取着されている。
したがって、一対の骨部５２に取着された一方の１組の一対の辺４２Ｂは、一対の骨部５２に重ね合わされて骨部５２に沿って延在している。
なお、スポット溶接に代え、ボルト、ナットによりそれらの箇所を取着するようにしてもよいが、スポット溶接を用いると、位置合わせを正確に行いつつそれらの取着を簡単に行なう上で有利となる。

リッド３６は、充電用開口部３４を開閉するものである。
リッド３６は、その後端部がヒンジ４６を介して枠部材４２に取着され、したがって、リッド３６はフード１４に取着されている。
リッド３６は、充電用開口部３４を閉塞した閉塞位置と、充電用開口部３４を開放した開放位置との間でヒンジ４６を介して揺動するように設けられている。
リッド３６の前部の下面の車幅方向の中央に、車体前後方向に延在するストライカ４８が設けられ、ストライカ４８はロッド材で形成されている。
また、リッド３６の前部の車幅方向の両側下面に、リッド３６が充電用開口部３４を閉塞した閉塞位置で、枠部材４２の底壁４２０２に当接するゴム製のクッション材５０が設けられている。

ヒンジ４６は、枠部材４２の後側で車幅方向に延在する側壁４２０４に取着された第１のばね板４６０２と、リッド３６の下面の後端寄りに取着された第２のばね板４６０４と、車幅方向に軸心を向けそれらばね板４６０２、４６０４を回動可能に結合するピン４６０６と、第１のばね板４６０２に取着された第３のばね板４６０８とで構成されている。
リッド３６の閉塞位置で、第３のばね板４６０８の先部が第２のばね板４６０４の凹部に係合し、第３のばね板４６０８の弾性力によりリッド３６が閉塞位置に付勢される。
リッド３６を閉塞位置から開放位置に開いていき所定の角度を超えると、第３のばね板４６０８はリッド３６を開放位置に向けて付勢し、第３のばね板４６０８の先部が第２のばね板４６０４の凸部に乗り上がった状態でリッド３６は開放位置となる。
リッド３６を開放位置から閉塞位置に閉じていき所定の角度を超えると、第３のばね板４６０８はリッド３６を閉塞位置に向けて付勢し、リッド３６の閉塞位置で第３のばね板４６０８の先部が第２のばね板４６０４の凹部に係合し、リッド３６は閉塞位置に位置した状態が保持される。
なお、ヒンジ４６の構成は、上述の構成に限定されず、従来公知の様々な構造が採用可能である。

リッドロック手段３８は、リッド３６で充電用開口部３４を閉塞した状態をロックおよびロック解除するものである。
リッドロック手段３８は、ストライカ４８と、枠部材４２の内側の前部に配置された２つの揺動レバー５４，５６からなりストライカ４８をロックするロック機構５７とを含んで構成されている。
車室内からリッド開放用操作レバーを操作すると、ロック機構５７がストライカ４８を押し上げてリッド３６は半開状態となり、これによりリッド３６の前部の下方に指が入る隙間が形成される。
ここで、リッド３６の前部の下方に指を入れ、リッド３６を持ち上げることによりリッド３６は開放位置となり、リッド３６の開放位置はヒンジ４６の第３のばね板４６０８の弾性力により保持され、充電ガンにより充電口１６を介してバッテリへの充電が可能となる。
バッテリへの充電後、リッド３６を開放位置から閉塞位置に揺動させると、ストライカ４８がロック機構５７によりロックされ、リッドの閉塞状態がロックされる。
なお、リッドロック手段３８の構成は、上述の構成に限定されず、従来公知の様々な構造が採用可能である。

本実施の形態によれば、充電口１６を支持する枠部材４２の対向する部分をインナーパネル２６の一対の骨部５２に取着することにより、枠部材４２を介して充電用開口部３４に充電口１６を配置したので、フード１４の剛性を確保しつつ、フード１４に充電用開口部３４を設け、充電用開口部３４に充電口１６を設ける上で有利となる。
また、既存の車体１２に充電部構造３２を適用する場合に、枠部材４２の対向する部分をインナーパネル２６の一対の骨部５２に取着することで足りることから車体前部のデザインの変更が最小限で済み、設計コストを抑制する上で有利となる。
また、充電用開口部３４をフード１４に設け、この充電用開口部３４を開閉するリッド３６をフード１４に設けることから、充電用開口部３４とリッド３６とを簡単にかつ正確に位置合わせを行なえ、充電部構造３２の組立性の向上を図る上で有利となる。
また、充電用開口部３４とリッド３６とに加え充電口１６もフード１４に設けることから、充電用開口部３４、リッド３６、充電口１６との位置関係を正確に保ちつつ、リッド３６と充電口１６の２つの部材をフード１４に組み付ければよく、充電部構造３２の組立性の向上を図る上でより有利となる。

また、本実施の形態では、枠部材４２は、充電口１６が一対の骨部５２の間に挿入され、枠部材４２の対向する部分が一対の骨部５２に取着されることでインナーパネル２６に配置されている。
そのため、既存のフード１４に充電部構造３２を適用する場合に、アウターパネル２４に充電用開口部３４を設け、インナーパネル２６を構成する一対の骨部５２に枠部材４２の互いに対向する部分を取着することで、充電部構造３２を配置できることから、フード１４の変更が最小限で済み、また、インナーパネル２６側に枠部材４２や本体部４４を支持するための専用の部材を何ら設ける必要がなく、設計コストを抑制する上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、一対の骨部５２に、枠部材４２の互いに対向する部分が重ね合わせられることになるので、充電口１６が配置される骨部５２の箇所の断面係数が大きくなる。
したがって、骨部５２を補強しつつ充電口１６をインナーパネル２６に取り付けることが可能となり、充電部構造３２をフード１４に設けることで、インナーパネル２６を補強することができ、フード１４の剛性を確保しつつ、フード１４に充電用開口部３４を設け、充電用開口部３４に充電口１６を設ける上で有利となる。
なお、充電口１６を挿入できる間隔で一対の骨部５２が配置されていれば、本実施の形態の充電部構造３２は適用可能であり、一対の骨部５２の間隔に対応した寸法で、枠部材４２と本体部４４からなる支持部材４０が設けられる。

（第２の実施の形態）
次に、図６、図７を参照して第２の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態は、充電用開口部３４およびリッド３６が円形であり、枠部材４２が円形の枠状を呈し、支持部材４０が枠部材４２に対応した形状となっている点が第１の実施の形態と異なっており、その他の点は第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
第２の実施の形態では、枠部材４２の互いに対向する部分が、一対の骨部５２にそれぞれ重ね合わされ、スポット溶接により取着されている。
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。

（第３の実施の形態）
次に、図８、図９を参照して第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、図８に示すように、互いに平行して延在する一対の骨部５２の幅Ｌ１は、枠部材４２を構成する板材の幅Ｌ２よりも大きいため、一対の骨部５２に、その長手方向の中間部に欠部５２０６が設けられることで互いに対向する一対の端部５２０８がそれぞれ形成されている。
骨部５２は、底面部５２１０と、底面部５２１０の幅方向両側から起立する一対の側面部５２１２と、各側面部５２１２の上端から底面部５２１０と離れる方向に延在する上面部５２１４とを有している。
そして、枠部材４２の対向する部分の一対の骨部５２への取着は、車幅方向において枠部材４２の対向する部分が一対の骨部５２の一対の端部５２０８にそれぞれスポット溶接で行われている。
詳細には、図９にスポット溶接される箇所を符号Ｗで示すように、枠部材４２の車幅方向において対向する１組の一対の辺４２Ａのフランジ４２０６の両端の２箇所と、端部５２０８における両側の上面部５２１４とがスポット溶接により取着されている。
また、一対の辺４２Ａの底壁４２０２の端部と、端部５２０８における底面部５２１０とがスポット溶接により取着されている。
なお、スポット溶接に代え、ボルト、ナットによりそれらの箇所を取着するようにしてもよいが、スポット溶接を用いると、位置合わせを正確に行いつつそれらの取着を簡単に行なう上で有利となる。
なお、図９において符号４２０８は、フランジ４２０６の車体１２の前方に位置する前部に設けられた凹部であり、リッド３６の半開状態でリッド３６の前部の下方に指を入れやすくしたものである。

第３の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、充電口１６を支持する枠部材４２の対向する部分をインナーパネル２６の一対の骨部５２に取着することにより、枠部材４２を介して充電用開口部３４に充電口１６を配置したので、フード１４の剛性を確保しつつ、フード１４に充電用開口部３４を設け、充電用開口部３４に充電口１６を設ける上で有利となる。
また、インナーパネル２６を構成する互いに平行して延在する一対の骨部５２に互いに対向する一対の端部５２０８に枠部材４２の対向する部分を取着した。
そのため、既存のフード１４に充電部構造３２を適用する場合に、アウターパネルに充電用開口部３４を設け、インナーパネル２６を構成する一対の骨部５２に、欠部５２０６をそれぞれ設けることで、充電部構造３２を配置できることから、フード１４の変更が最小限で済み、また、インナーパネル２６側に枠部材４２や本体部４４を支持するための専用の部材を何ら設ける必要がなく、設計コストを抑制する上で有利となる。

（第４の実施の形態）
次に、図６、図１０を参照して第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態は、充電用開口部３４およびリッド３６が円形であり、枠部材４２が円形の枠状を呈し、支持部材４０が枠部材４２に対応した形状となっている点が第３の実施の形態と異なっており、その他の点は第３の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
すなわち、図６、図１０に示すように、充電用開口部３４およびリッド３６は円形である。
枠部材４２は、円形の枠状を呈し、その内側に円形の充電用開口部３４に合わされる円形の開口部４３が設けられている。
そして、枠部材４２の互いに対向する部分が、一対の骨部５２の一対の端部５２０８にそれぞれ取着されている。
このような第４の実施の形態によっても第３の実施の形態と同様な効果が奏される。

また、本発明の充電部構造３６は、荷物搬出入口を開閉するトランクリッド３６にも適用可能である。
すなわち、図１１に示すように、車体１２の開口部が荷物収納室の荷物搬出入口９０であり、開閉部材が荷物搬出入口９０を開閉するトランクリッド９２であってもよく、この場合にも上記の実施の形態と同様の効果が奏される。

１０……電動車、１２……車体、１４……フード、１６……充電口、３２……充電部構造、３４……充電用開口部、３６……リッド、４０……支持部材、４２……枠部材、４２Ｂ……一方の１組の一対の辺、４３……開口部、４４……本体部、５２……骨部、５２０８……端部、９２……トランクリッド。

Claims

車体の開口部を開閉する開閉部材と、走行用モータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリに充電を行なう充電口とを備える電動車の充電部構造であって、
前記開閉部材は、車体の外装面を形成するアウターパネルと、前記アウターパネルの内側に配置され細長形状を呈して互いに平行して延在する一対の骨部を有して前記アウターパネルを補強するインナーパネルとを備え、
前記アウターパネルに充電用開口部が設けられ、
前記充電用開口部に、前記充電口を支持する枠部材が設けられ、
前記枠部材は、前記枠部材の対向する部分が前記一対の骨部に取着されることで前記インナーパネルに配置されている
ことを特徴とする電動車の充電部構造。
前記枠部材は矩形枠状を呈し、互いに対向する２組の一対の辺を有し、
前記枠部材の対向する部分の前記一対の骨部への取着は、前記２組の一対の辺のうちの一方の１組の一対の辺が前記一対の骨部に重ねられた状態でなされ、
前記一対の骨部に取着された前記一方の１組の一対の辺は前記骨部に沿って延在している
ことを特徴とする請求項１記載の電動車の充電部構造。
前記一対の骨部の長手方向の中間部には互いに対向する一対の端部がそれぞれ設けられ、
前記枠部材の対向する部分の前記一対の骨部への取着は、前記枠部材の対向する部分が前記一対の骨部の前記一対の端部にそれぞれ取着されることでなされる
ことを特徴とする請求項１記載の電動車の充電部構造。