JPWO2019150948A1 - 車両用給電構造 - Google Patents

Abstract

車体３０に設けられた給電コネクタ３００と、バックドア２０に設けられた受電コネクタ２００と、を備える車両用給電構造１００であって、給電コネクタ３００は、挿通弁３２２を有するカバー３２０と、カバー３２０が第１端子３１０を覆うようにカバー３２０を保持する保持部３３２を有するハウジング３３０と、を有し、受電コネクタ２００は、バックドア２０が閉鎖される際に、第２端子２１０を第１端子３１０と接触可能とする押圧部２２２を有する、車両用給電構造１００。

Description

本発明は、車両用給電構造に関する。

特許文献１には、バックドアまたはトランクリッド、およびバックドアまたはトランクリッドによって覆われる車体後部の開口部のそれぞれにテールランプが設けられた車両の後部構造が開示されている。

バックドアまたはトランクリッドに設けられたテールランプ等の部材に電気を給電する方法として、車両に設けられたバッテリーに繋がれたワイヤーハーネスを、車体とバックドアまたはトランクリッドとに取り付けられたヒンジ付近を経由して直接テールランプに接続するものが知られている。

日本国特開２００５−３４９９７６号公報

上記のようなヒンジ付近を経由してワイヤーハーネスにより電気を給電する方法では、一度車両後部の上方に配線し、バックドアまたはトランクリッドの上方から給電対象の部材まで配線する必要があり、長いワイヤーハーネスを用いる必要があった。

ところで、近年電気自動車等の開発が盛んに進められ、車両内に配線される電線やワイヤーハーネスが増える傾向にあり、配線のための車両内の空間の確保や配線による重量増加の抑制が求められている。また、車両の軽量化等を目的として車体の一部を樹脂で形成するという開発も進められており、従来の金属材料で形成された車両と比べて、ワイヤーハーネスを配線する上での制約が増える可能性がある。

本発明は、少ない部品点数でバックドアまたはトランクリッドに設けられたテールランプ等の部材に電気を給電することのできる車両用給電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、本発明の車両用給電構造は、
車体に設けられ、車両からの電気を給電する第１端子を有する給電コネクタと、バックドア又はトランクリッドに設けられ、前記第１端子から電気を受電する第２端子を有する受電コネクタと、を備える車両用給電構造であって、
前記給電コネクタは、カバーとハウジングとを有し、
前記カバーは、
前記バックドア又はトランクリッドが閉鎖された状態において前記第１端子を前記第２端子と接触可能とする、挿通弁を有し、かつ、
前記バックドア又はトランクリッドが開放された状態において、前記第１端子を覆うように構成され、
前記ハウジングは、前記バックドア又はトランクリッドが閉鎖される際に、前記受電コネクタから前記給電コネクタに向かう方向を第１方向とし、前記第１方向と反対の方向を第２方向としたときに、前記バックドア又はトランクリッドが開放された状態において、前記カバーを前記第２方向に押圧して、前記カバーが前記第１端子を覆うように前記カバーを保持する保持部を有し、
前記受電コネクタは、前記バックドア又はトランクリッドが閉鎖される際に、前記カバーを前記第１方向に押圧して、前記第２端子を前記第１端子と接触可能とする押圧部を有する。

上記構成を備える車両用給電構造によれば、車体に設けられた給電コネクタからバックドア又はトランクリッドに設けられた受電コネクタに直接電気を給電でき、少ない部品点数で、特に長いワイヤーハーネスを使用せずに、バックドア又はトランクリッドに設けられた部材に電気を給電することができる。これにより、車両内部の空間の有効利用が可能となり、また車両の軽量化にも寄与し得る。また、カバーが挿通弁を有することにより、第１端子に対する防水機能も発揮される。

また、上記の車両用給電構造は、
前記カバーは、前記第１方向に延びるように前記挿通弁の周囲に設けられた筒状部と、前記筒状部の前記第１方向における端部の周囲に設けられたフランジ部と、を有し、
前記挿通弁、前記筒状部および前記フランジ部は、一体の（monolithic）エラストマー又はゴムから構成され、
前記保持部は、前記カバーを前記第２方向に付勢するバネ部と、前記バックドア又はトランクリッドが開放された状態において、前記バネ部により付勢された前記カバーの前記フランジ部と当接する抑止部と、を有していてもよい。

挿通弁、筒状部およびフランジ部が一体の材料から構成されるカバーと、カバーを付勢するバネ部およびフランジ部と当接する抑止部を有するハウジングと、を備える給電機構によれば、バックドア又はトランクリッドが開放された状態において、優れた防水機能が発揮される。

また、上記の車両用給電構造は、
前記受電コネクタが、前記バックドア又はトランクリッドが閉鎖された状態において、前記フランジ部と前記抑止部とにより形成される隙間を覆うように構成されていてもよい。

上記構成を備える車両用給電構造によれば、受電コネクタにより、フランジ部と抑止部とにより形成される隙間が覆われることにより、バックドア又はトランクリッドが閉鎖された状態においても、優れた防水機能が発揮される。

また、上記の車両用給電構造は、
前記給電コネクタは、前記車体に設けられた第１灯具に設けられ、
前記受電コネクタは、前記バックドア又はトランクリッドに設けられた第２灯具に設けられ、
前記車両のバッテリーからの電気を、前記第１端子から前記第２灯具に給電してもよい。

上記構成を備える車両用給電構造によれば、第２灯具に設けられた受電コネクタに直接電気を給電することで、バックドア又はトランクリッドにワイヤーハーネスを配線せずに、給電コネクタに車体から電気を送る給電機構のみによって、第２灯具に電気を給電することができる。これにより、さらに車両内部の空間の有効利用が可能となり、また車両の軽量化にも寄与し得る。

また、上記の車両用給電構造は、
前記受電コネクタは、前記バックドア又はトランクリッドに設けられたセンサに設けられ、
前記車両のバッテリーからの電気を、前記第１端子から前記センサに給電してもよい。

上記構成を備える車両用給電構造によれば、センサに設けられた受電コネクタに直接電気を給電することで、バックドア又はトランクリッドにワイヤーハーネスを配線せずに、給電コネクタに車体から電気を送る給電機構のみによって、センサに電気を給電することができる。これにより、さらに車両内部の空間の有効利用が可能となり、また車両の軽量化にも寄与し得る。

本発明によれば、少ない部品点数でバックドアまたはトランクリッドに設けられたテールランプ等の部材に電気を給電することのできる車両用給電構造を提供することができる。

車両用給電構造を備えるハッチバック式の車両の後方部を示す模式図であり、（ａ）は車両のバックドアが閉鎖された状態を表し、（ｂ）は車両のバックドアが開放された状態を表す。 車両の断面の態様を示す模式図であり、（ａ）は図１の（ａ）のＡ−Ａ’断面模式図であり、（ｂ）は図１の（ｂ）のＢ−Ｂ’断面模式図である。 車両用給電構造を示す断面模式図であり、（ａ）はバックドアが開放された状態を表し、（ｂ）はバックドアが閉鎖された状態を表す。 挿通弁を車両の後方から見た時の模式図を表し、（ａ）は挿通弁が４片に割れている態様を表し、（ｂ）は挿通弁が２片に割れている態様を表す。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。尚、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

図１は、本実施形態に係る車両用給電構造１００を備えるハッチバック式の車両１０の後方部を示す模式図である。図１の（ａ）は車両１０のバックドア２０が閉鎖された状態を表し、図１の（ｂ）は車両１のバックドア２０が開放された状態を表す。バックドア２０はヒンジ４０を介して車体３０に取り付けられている。車両用給電構造１００は、車体３０に設けられた給電コネクタ３００と、バックドア２０に設けられた受電コネクタ２００と、を備えている。

給電コネクタ３００は、車体３０の後部に設けられた第１灯具５０に設けられている。第１灯具５０は、バックドア２０が開放された状態において、後方を照らすための追加補助ランプであり、光出射部５２を備えている。受電コネクタ２００は、バックドア２０に設けられた第２灯具６０の後方側（車両１０の前方側）に設けられ、バックドア２０から内側に向かって張り出している。

図２は、車両１の断面の態様を示す模式図である。図２の（ａ）は図１の（ａ）のＡ−Ａ’断面模式図であり、図２の（ｂ）は図１の（ｂ）のＢ−Ｂ’断面模式図である。図２中に示される矢印は、バックドア２０が閉鎖される際に、受電コネクタ２００から給電コネクタ３００に向かう方向（第１方向Ｃ１）と、第１方向Ｃ１と反対の方向（第２方向Ｃ２）とを表している。図２の（ａ）に示すように、給電コネクタ３００と受電コネクタ２００とは、バックドア２０が閉鎖された状態において接触するようにそれぞれ車体３０とバックドア２０とに配置されている。給電コネクタ３００が設けられた第１灯具５０は、車両１０に搭載されたバッテリー１２にワイヤーハーネス１４を介して接続され、第１灯具５０と給電コネクタ３００とにバッテリー１２の電気が供給されている。

図３は、本実施形態に係る車両用給電構造１００を示す断面模式図である。図３の（ａ）はバックドア２０が開放された状態を表し、図３の（ｂ）はバックドア２０が閉鎖された状態を表す。図３に示す第１方向Ｃ１と第２方向Ｃ２とは図２に示すものと同義である。図３に示すように、車両用給電構造１００の給電コネクタ３００は、４つの（図３では２つのみ図示。）第１端子３１０と、カバー３２０と、第１ハウジング３３０とを備えている。

第１端子３１０は、第１ハウジング３３０に挿通された状態で設けられ、車両１０に搭載されたバッテリー１２からの電気を給電するように構成されている。また、第１端子３１０は、バックドア２０が開放された状態（図３の（ａ））において、カバー３２０に覆われるように構成されている。

カバー３２０は、４つの（図３では２つのみ図示。）挿通弁３２２と、第１方向Ｃ１に延びるように挿通弁３２２の周囲に設けられた筒状部３２６と、筒状部３２６の第１方向Ｃ１における端部の周囲に設けられたフランジ部３２８とを有している。挿通弁３２２、筒状部３２６およびフランジ部３２８は一体の（モノシリック）エラストマーで構成されている。なお、フランジ部３２８はゴムで構成されていてもよい。挿通弁３２２は、第２方向Ｃ２に開きやすく、第１方向Ｃ１に開きにくいように、構成されている。具体的には、挿通弁３２２を構成する複数の片３２３の縁３２４が第２方向に張り出して、バックドア２０が閉鎖された状態において互いに接するように、挿通弁３２２が構成されている（図３の（ｂ））。図４は、挿通弁３２２を車両１０の後方から見た時の模式図を表している。なお、図４の（ａ）は挿通弁３２２が４つの片３２３に割れている態様を表し、図４の（ｂ）は挿通弁３２２が２つの片３２３に割れている態様を表す。本実施形態の挿通弁３２２としてはいずれの態様を用いてもよい。また、それぞれの片３２３が接していることを示す挿通弁３２２の中心を通る線と、その周りに示される線とで囲まれる部分が縁３２４を示している。

再び図３に戻り、本実施形態に係る車両用給電構造１００を説明する。第１ハウジング３３０は、カバー３２０の筒状部３２６の第１方向Ｃ１における端部に接続されて、カバー３２０を第２方向Ｃ２に付勢するバネ部３３４と、バックドアが開放された状態（図３の（ａ））においてカバー３２０のフランジ部３２８と当接してカバー３２０を抑える抑止部３３６とを備えている。本実施形態では、バックドア２０が開放された状態（図３の（ａ））において、カバー３２０を第２方向Ｃ２に押圧して、カバー３２０が第１端子３１０を覆うようにカバー３２０を保持する保持部３３２が、バネ部３３４と抑止部３３６とにより構成されている。第１ハウジング３３０は係止部材３２を介して、車体３０に支持されている。また、第１ハウジング３３０は車体３０に弾性部材３４を挟んで支持されている。

車両用給電構造１００の受電コネクタ２００は、第２端子２１０と、第２ハウジング２２０とを備えている。第２端子２１０は、第２ハウジング２２０に挿通された状態で設けられ、バックドア２０が閉鎖された状態（図３の（ｂ））において、第１端子３１０から電気を受電するように構成されている。第２端子２１０は、その先端が第１方向Ｃ１に付勢されて可動するように構成されたプローブピン（例えば、ポゴピン）で構成されている。

第２ハウジング２２０は、図３において図示を省略するバックドア２０に支持されている。第２ハウジング２２０は、バックドア２０が閉鎖される際に、カバー３２０の筒状部３２６を第１方向Ｃ１に押圧して、第２端子２１０を第１端子３１０と接触可能にする押圧部２２２を有する。また、第２ハウジング２２０は、バックドア２０が閉鎖された状態（図３の（ｂ））において、第１ハウジング３３０と当接して、フランジ部３２８と抑止部３３６との隙間を覆う張出部２２４を有する。

バックドア２０が閉鎖される際に、カバー３２０が押圧部２２２により押圧されて第１方向Ｃ１に移動し、第１端子３１０が挿通弁３２２からカバー３２０の外（バックドア２０側）に挿通される（図３の（ｂ））。挿通された第１端子３１０は第２端子２１０と接触し、車両１０からの電気が第２灯具６０に給電される（図３の（ｂ））。バックドア２０が開放されると、押圧部２２２がカバー３２０から離れ、バネ部３３４によりカバー３２０が第２方向Ｃ２へ移動する。これにより第１端子３１０が挿通弁３２２から抜け、カバー３２０により覆われる（図３の（ａ））。バックドア２０が開放されている間、カバー３２０は第１端子３１０を覆うように保持部３３２により保持される（図３の（ａ））。

以上の、本実施形態の車両用給電構造１００によれば、車体３０に設けられた給電コネクタ３００からバックドア２０に設けられた受電コネクタ２００に直接電気を給電でき、少ない部品点数で、特に長いワイヤーハーネスを使用せずに、バックドア２０に設けられた部材に電気を給電することができる。これにより、車両１０内部の空間の有効利用が可能となり、また車両１０の軽量化にも寄与し得る。また、カバー３２０が挿通弁３２２を有することにより、第１端子３１０に対する防水機能も発揮される。

また、挿通弁３２２、筒状部３２６およびフランジ部３２８が一体の材料から構成されるカバー３２０と、カバー３２０を付勢するバネ部３３４およびフランジ部３２８と当接する抑止部３３６を有するハウジング３３０と、を備える車両用給電構造１００によれば、バックドア２０が開放された状態において、優れた防水機能が発揮される。

また、車両用給電構造１００によれば、受電コネクタ２００により、フランジ部３２８と抑止部３３６とにより形成される隙間が覆われるため、バックドア２０が閉鎖された状態においても、優れた防水機能が発揮される。

また、車両用給電構造１００によれば、第２灯具６０に設けられた受電コネクタ２００に直接電気を給電することで、バックドア２０にワイヤーハーネス１４を配線せずに、給電コネクタ３００に車体３０から電気を送る給電機構のみによって、第２灯具６０に電気を給電することができる。これにより、さらに車両１０内部の空間の有効利用が可能となり、また車両１０の軽量化にも寄与し得る。

以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる例示であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

上記の実施形態において、バックドア２０に設けられた受電コネクタ２００を備える車両用給電構造１００を説明したが、本発明はこれに限られない。ハッチバック式の車両１０に限らずセダンの形態の車両にも本発明の車両用給電構造は適用可能である。この場合はトランクリッドに受電コネクタを設けることにより、車両用給電構造を実現できる。

上記の実施形態において、第２灯具６０に受電コネクタ２００が設けられた車両用給電構造１００を説明したが、本発明はこれに限られない。受電コネクタは、バックドア又はトランクリッドに設けられたセンサに設けられ、車両のバッテリーからの電気を、第１端子からセンサに給電してもよい。この場合、センサに設けられた受電コネクタに直接電気を給電することで、バックドア又はトランクリッドにワイヤーハーネスを配線せずに、給電コネクタに車体から電気を送る給電機構のみによって、センサに電気を給電することができる。これにより、さらに車両内部の空間の有効利用が可能となり、また車両の軽量化にも寄与し得る。また、第２灯具６０又はその一部を、センサ又は通信装置に置き換えて配置することが考えられる。センサの一例として、撮像素子を有するカメラ、受光素子、ＬｉＤＡＲ、車間距離計などが考えられる。通信装置は、光や電波を用いて、周囲の車両や道路設備などと通信を可能にするものが考えられる。

上記の実施形態において、第１ハウジング３３０のバネ部３３４が、筒状部３２６の第１方向Ｃ１における端部に接続されている態様を説明したが、バネ部３３４はフランジ部３２８や抑止部３３６の直下に設けられていてもよい。ただし、バネ部３３４が筒状部３２６の第１方向Ｃ１における端部に接続されていると、押圧部２２２からの押圧方向にバネ部３３４が設けられることとなり、押圧の力が分散して第１端子３１０が挿通弁３２２から挿通されない事態を防止しやすい。

上記の実施形態において、特定の数の挿通弁３２２と、第１端子３１０と、第２端子２１０とを例に挙げて説明したが、本発明はこの特定の数に限定されるものではない。挿通弁３２２と、第１端子３１０と、第２端子２１０とは任意の数とすることができる。

上記の実施形態において、挿通弁３２２の形状を特定の態様で説明したが、本発明はこの特定の態様に限定されるものではなく、バックドア又はトランクリッドの閉鎖時に第１端子３１０の蓋として機能し、一定の防水性能を発揮するものであれば任意の態様の挿通弁を用いることができる。

上記の実施形態において、第２端子２１０の特定の態様を説明したが、本発明はこの特定の態様に限定されるものではなく、プローブピン以外にも第１端子３１０とバックドア又はトランクリッドの閉鎖時に電気的接続を実現できるものであれば、任意の態様の端子を用いることができる。

なお、本願は、２０１８年２月２日付で出願された日本国特許出願（特願２０１８−１７２５２）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。

１０：車両、１２：バッテリー、１４：ワイヤーハーネス、２０：バックドア、３０：車体、３２：係止部材、３４：弾性部材、４０：ヒンジ、５０：第１灯具、５２：光出射部、６０：第２灯具、１００：車両用給電構造、２００：受電コネクタ、２１０：第２端子、２２０：第２ハウジング、２２２：押圧部、３００：給電コネクタ、３１０：第１端子、３２０：カバー、３２２：挿通弁、３２３：片、３２４：縁、３２６：筒状部、３２８：フランジ部、３３０：第１ハウジング、３３２：保持部、３３４：バネ部、３３６：抑止部

Claims (5)

1. 車体に設けられ、車両からの電気を給電する第１端子を有する給電コネクタと、バックドア又はトランクリッドに設けられ、前記第１端子から電気を受電する第２端子を有する受電コネクタと、を備える車両用給電構造であって、
   前記給電コネクタは、カバーとハウジングとを有し、
   前記カバーは、
   前記バックドア又はトランクリッドが閉鎖された状態において前記第１端子を前記第２端子と接触可能とする、挿通弁を有し、かつ、
   前記バックドア又はトランクリッドが開放された状態において、前記第１端子を覆うように構成され、
   前記ハウジングは、前記バックドア又はトランクリッドが閉鎖される際に、前記受電コネクタから前記給電コネクタに向かう方向を第１方向とし、前記第１方向と反対の方向を第２方向としたときに、前記バックドア又はトランクリッドが開放された状態において、前記カバーを前記第２方向に押圧して、前記カバーが前記第１端子を覆うように前記カバーを保持する保持部を有し、
   前記受電コネクタは、前記バックドア又はトランクリッドが閉鎖される際に、前記カバーを前記第１方向に押圧して、前記第２端子を前記第１端子と接触可能とする押圧部を有する、車両用給電構造。
2. 前記カバーは、前記第１方向に延びるように前記挿通弁の周囲に設けられた筒状部と、前記筒状部の前記第１方向における端部の周囲に設けられたフランジ部と、を有し、
   前記挿通弁、前記筒状部および前記フランジ部は、一体の（モノリシック）エラストマー又はゴムから構成され、
   前記保持部は、前記カバーを前記第２方向に付勢するバネ部と、前記バックドア又はトランクリッドが開放された状態において、前記バネ部により付勢された前記カバーの前記フランジ部と当接する抑止部と、を有する、請求項１に記載の車両用給電構造。
3. 前記受電コネクタが、前記バックドア又はトランクリッドが閉鎖された状態において、前記フランジ部と前記抑止部とにより形成される隙間を覆うように構成される、請求項２に記載の車両用給電構造。
4. 前記給電コネクタは、前記車体に設けられた第１灯具に設けられ、
   前記受電コネクタは、前記バックドア又はトランクリッドに設けられた第２灯具に設けられ、
   前記車両のバッテリーからの電気を、前記第１端子から前記第２灯具に給電する、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用給電構造。
5. 前記受電コネクタは、前記バックドア又はトランクリッドに設けられたセンサに設けられ、
   前記車両のバッテリーからの電気を、前記第１端子から前記センサに給電する、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用給電構造。

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