WO2025192154A1 - キャップ開閉構造 - Google Patents

キャップ開閉構造

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WO2025192154A1
WO2025192154A1 PCT/JP2025/004767 JP2025004767W WO2025192154A1 WO 2025192154 A1 WO2025192154 A1 WO 2025192154A1 JP 2025004767 W JP2025004767 W JP 2025004767W WO 2025192154 A1 WO2025192154 A1 WO 2025192154A1
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WO
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cap
charging port
fully
charging
open position
Prior art date
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PCT/JP2025/004767
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English (en)
French (fr)
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聡 宮永
玄悟 三宅
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • This case relates to a cap opening and closing structure for a cap that opens and closes a charging port installed in a vehicle.
  • a charging port (also called a “charging port” or “inlet”) for external charging is provided to charge the drive battery with power supplied from outside the vehicle.
  • a charging connector also called a “charging gun” or “charging cable” is inserted into the charging port to start external charging, and the charging connector is removed when external charging of the battery is finished.
  • a technology has been proposed in which a cap is attached to the charging port in an openable and closable manner and a lock is provided to hold the cap closed (see Patent Document 1).
  • the cap opening and closing structure of this case was devised in light of these issues, and one of its objectives is to improve the operability of external charging. However, this objective is not the only objective. Another objective of this case is to achieve effects derived from the various configurations shown in the "Mode for Carrying Out the Invention" below, which are not obtainable with conventional technology.
  • the disclosed cap opening/closing structure can be realized as the embodiments (application examples) disclosed below, which solve at least part of the above-mentioned problems.
  • Each of the embodiments from embodiment 2 onwards is an embodiment that can be selected as an additional option, and each of the embodiments can be omitted. None of the embodiments from embodiment 2 onwards discloses an embodiment or configuration that is essential to the present case.
  • the disclosed cap opening and closing structure comprises a cap, a normally-closed mechanism, a holding mechanism, and a release mechanism.
  • the cap is opened and closed between a fully closed position that covers the charging port provided on the vehicle and a fully open position that exposes the charging port, and is configured to swing freely within a predetermined swing area that overlaps with the occupation area occupied by the charging connector inserted into the charging port.
  • the normally-closed mechanism is integrally linked with the swing of the cap and biases the cap with a predetermined first biasing force in a first rotation direction from the fully-open position toward the fully-closed position.
  • the holding mechanism When the opening operation on the cap in the fully open position is released, the holding mechanism applies a second spring force stronger than the first spring force to the normally closed mechanism in a second rotation direction opposite to the first rotation direction, thereby holding the cap in an open state in a position where it does not interfere with the occupied area.
  • the release mechanism releases the open state held by the holding mechanism in conjunction with an insertion operation of the charging connector into the charging port.
  • the cap opening/closing mechanism includes an opening prevention mechanism that restricts the swing range of the cap to the fully open position.
  • Aspect 3 In the above aspect 1 or 2, it is preferable that the cap opening/closing mechanism includes a closing stop mechanism that restricts the swing range of the cap to the fully closed position.
  • the disclosed cap opening and closing structure improves the operability of external charging.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a charging port of a vehicle to which an embodiment of a cap opening and closing structure is applied, a cap, and their surroundings; 3A and 3B are schematic diagrams showing the various states of the cap opening and closing structure, in which (a) is a first state in which the charging port is covered with the cap, and (b) is a second state in which the cap is fully open. 1A and 1B are schematic diagrams showing the various states of the cap opening and closing structure, in which (a) is a third state in which the cap is slightly closed from its most open state, and (b) is a fourth state in which the charging connector is inserted into the charging port.
  • FIG. 2 is an enlarged schematic view showing a main part of the cap opening/closing structure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a first hinge mechanism provided in the cap opening and closing structure.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a second hinge mechanism provided in the cap opening and closing structure.
  • the cap opening and closing structure of this embodiment is applied to a vehicle in which a charging port for charging with power supplied from outside the vehicle (i.e., "external charging") is opened and closed by a cap.
  • This vehicle is equipped with a battery for driving the vehicle that can be charged externally, and the charging port is electrically connected to this battery.
  • Vehicles to which the cap opening/closing structure of this embodiment can be applied include vehicles that can be externally charged, such as electric vehicles (EVs) and plug-in hybrid vehicles (PHEVs).
  • EVs electric vehicles
  • PHEVs plug-in hybrid vehicles
  • a plug-in hybrid vehicle is a hybrid vehicle that allows the battery to be externally charged or powered externally from the battery.
  • Plug-in hybrid vehicles are provided with a charging port into which a charging connector that supplies power from external charging equipment is inserted, and an outlet (also called an "outlet”) for external power supply.
  • a Cartesian coordinate system having three mutually orthogonal coordinate axes, an X axis, a Y axis, and a Z axis, is used as a reference for directions used in the description.
  • the direction along the X axis is called the “X direction”
  • the direction along the Y axis is called the “Y direction”
  • the direction along the Z axis is called the “Z direction.”
  • a plane along both the X and Y directions is called the “XY plane”
  • a plane along both the X and Z directions is called the “XZ plane”
  • a plane along both the Y and Z directions is called the “YZ plane.”
  • the X direction has two inherent directions: the direction from negative to positive on the X axis and the direction from positive to negative on the X axis, which are opposite to each other. Therefore, one of the X directions is called the “X1 direction” (the other side), and the other of the X directions is called the “X2 direction” (one side). Similarly, one of the Y directions is called the “Y1 direction” and the other is called the “Y2 direction.” One of the Z directions is called the “Z1 direction” and the other is called the "Z2 direction.”
  • association a first example of association and a second example of association will be given regarding the correspondence between the X direction, Y direction, and Z direction and the longitudinal direction, width direction, and vertical direction of the vehicle.
  • the X direction is along the front-to-rear direction
  • the Y direction is along the up-down direction
  • the Z direction is along the vehicle width direction.
  • one of the front and rear corresponds to the X1 direction and the other corresponds to the X2 direction
  • one of the up and down corresponds to the Y1 direction and the other corresponds to the Y2 direction.
  • one of the left and right corresponds to the Z1 direction and the other corresponds to the Z2 direction.
  • a second correspondence example is one in which the X direction is along the vehicle width direction, the Y direction is along the up-down direction, and the Z direction is along the front-to-rear direction.
  • one of left and right corresponds to the X1 direction and the other corresponds to the X2 direction
  • one of up and down corresponds to the Y1 direction and the other corresponds to the Y2 direction
  • one of front and rear corresponds to the Z1 direction and the other corresponds to the Z2 direction.
  • directional expressions used in this embodiment are not limited to an orientation parallel to a reference direction or plane, and are not limited to a form parallel to a reference direction or plane, but may also be slightly inclined relative to the reference direction or plane.
  • FIGS. 1 is a perspective view showing a vehicle charging port, a cap, and their surroundings to which an embodiment of the cap opening/closing structure is applied.
  • the direction toward the front of the paper is the Z1 direction
  • the direction toward the back of the paper is the Z2 direction.
  • Figures 2(a) and (b) and Figures 3(a) and (b) are schematic diagrams showing various states of the cap opening/closing structure as viewed in the Y direction from the Y1 direction toward the Y2 direction.
  • Figure 2(a) shows a first state in which the charging port is covered with the cap
  • Figure 2(b) shows a second state in which the cap is fully open.
  • Figure 3(a) shows a third state in which the cap is slightly closed from its fully open state (i.e., fully open state)
  • Figure 3(b) shows a fourth state in which the charging connector is inserted into the charging port.
  • Figure 4 is a schematic diagram showing an enlarged view of essential parts of the cap opening/closing structure.
  • Figure 4 shows an enlarged view of essential parts of Figure 3(a).
  • Figure 5 is an exploded perspective view showing a first hinge mechanism provided in the cap opening/closing structure.
  • Figure 6 is an exploded perspective view showing a second hinge mechanism provided in the cap opening/closing structure.
  • the charging port 1 is disposed in a recess 2 formed in the surface of the vehicle body. Specifically, the charging port 1 is provided on a bottom surface 2A that forms the bottom surface recessed by the recess 2.
  • the charging port 1 is an inlet that receives power from outside the vehicle and is electrically connected to a battery (not shown) for driving the vehicle via an electrical device such as an on-board charger (not shown).
  • charging ports 1 shows an example in which two charging ports 1 are provided in one recess 2. Of the two charging ports 1 shown here, one is a normal charging port 1A and the other is a rapid charging port 1B. In the following description, when there is no need to distinguish between the normal charging port 1A and the rapid charging port 1B, they will simply be referred to as "charging ports 1.” 1 also illustrates the charge port 1 facing in the Z1 direction. The Z1 direction corresponds to a direction facing outside the vehicle, such as the left or front of the vehicle.
  • the charge port 1, recess 2, and lid 3 covering the recess 2 are disposed on the left side of the vehicle when the Z1 direction corresponds to the left side of the vehicle, and are disposed in the front of the vehicle when the Z1 direction corresponds to the front of the vehicle.
  • the charging connector 9 When external charging begins, the charging connector 9 (see FIG. 3( b)) is inserted into the charging port 1 in the Z2 direction. When external charging ends, the charging connector 9 is removed in the Z1 direction from the charging port 1. Therefore, the Z2 direction can be said to be the insertion direction of the charging connector 9, the Z1 direction can be said to be the removal direction of the charging connector 9, and the Z direction can be said to be the insertion/removal direction of the charging connector 9.
  • the recess 2 in which the charging port 1 is provided is provided so as to be freely opened and closed by a lid 3. When the lid 3 is closed, the recess 2 is covered by the lid 3, and when the lid 3 is opened, the recess 2 is exposed to the outside.
  • a cap 4 for opening and closing the charging port 1 is attached to the charging port 1 provided in the recess 2. That is, the charging port 1 is protected by a double opening and closing structure made up of the lid 3 and the cap 4. A cap 4 is provided for each of the two charging ports 1.
  • the cap opening/closing structure of this embodiment is a structure for opening and closing the caps 4 of the normal charging port 1A and the rapid charging port 1B. However, the cap opening/closing structure of this embodiment may be applied to the cap 4 of only one of the normal charging port 1A and the rapid charging port 1B.
  • the cap 4 is provided so as to be able to swing freely and is opened and closed between a fully closed position P0 in which the charging port 1 is covered as shown in FIG. 2(a) and a fully open position P1 in which the charging port 1 is exposed as shown in FIG. 2(b).
  • the cap 4 swings from the fully closed position P0 to the fully open position P1, the covered, closed charging port 1 is exposed and opens.
  • the charging connector 9 can be inserted into the charging port 1. Note that the cap 4 in the fully open position P1 does not interfere with the inserted charging connector 9 and does not overlap with the occupied area S (shown by the two-dot chain line in Figure 2(b)) occupied by the charging connector 9 inserted into the charging port 1.
  • the open charging port 1 is closed.
  • the charging port 1 is covered by the cap 4, and therefore the charging connector 9 cannot be inserted into the charging port 1. If the swinging of the cap 4 from the fully closed position P0 toward the fully open position P1 is considered to be forward movement, and the swinging of the cap 4 from the fully open position P1 toward the fully closed position P0 is considered to be return movement, then it can also be said that the cap 4 moves back and forth from either the fully closed position P0 or the fully open position P1 to the other.
  • the pivot range of the cap 4 is the range between the fully closed position P0 and the fully open position P1, including the fully closed position P0 and the fully open position P1.
  • This pivot range is preset as a range overlapping with the occupied area S of the charging connector 9 inserted into the charging port 1.
  • first rotation direction clockwise direction in Figures 2 to 4
  • second rotation direction the direction opposite to the first rotation direction, counterclockwise direction in Figures 2 to 4.
  • the cap opening/closing structure applied to the above-described cap 4 is provided with a first hinge mechanism 10 and a second hinge mechanism 20, and incorporates a normally closed mechanism 30, a holding mechanism 40, and a release mechanism 50 that use these hinge mechanisms 10, 20.
  • These mechanisms 30, 40, 50 operate in various states as shown in Figures 2(a) and (b) and Figures 3(a) and (b).
  • the normally-closed mechanism 30 is a mechanism that biases the cap 4 in a direction that closes it, as shown in Figures 2(a) and 2(b).
  • the holding mechanism 40 is a mechanism that holds the cap 4 in an open state, as shown in Figure 3(a).
  • the release mechanism 50 is a mechanism that releases the hold by the holding mechanism 40, as shown in Figure 3(b).
  • the first hinge mechanism 10 has a first axis 10C
  • the second hinge mechanism 20 has a second axis 20C.
  • These axes 10C, 20C both extend along the Y direction and are arranged side by side in the X direction. Specifically, the axes 10C and 20C are set parallel to each other, the second axis 20C is disposed on the X2 side of the charging port 1, and the first axis 10C is disposed on the X2 side of the second axis 20C.
  • the second axis 20C is disposed slightly closer to the Z2 side than the first axis 10C.
  • the first hinge mechanism 10 is provided with a first hinge 11 that performs the hinge function, and a first member 15 attached to the first hinge 11.
  • the second hinge mechanism 20 is provided with a second hinge 21 that performs the hinge function, and a second member 25 attached to the second hinge 21.
  • the first hinge mechanism 10 has a first axis 10 ⁇ /b>C, a first hinge 11 , and a first member 15 .
  • Two types of blades 12, 13 are provided on the first hinge 11 so as to be able to swing relative to each other.
  • One of the two types of blades 12, 13 is a fixed first fixed blade 12, and the other is a first movable blade 13 that is movable relative to the first fixed blade 12.
  • First fixed blade 12 is fixed to bottom surface 2A (see FIG. 4 ) on which charging port 1 is provided, and is provided to protrude in the Z1 direction (along the Z direction) in recess 2.
  • First axis 10C of first hinge 11 extends along protruding edge 12E (edge in the Z1 direction) of first fixed blade 12.
  • the first movable blade 13 is provided so as to be able to swing freely around the first axis 10C.
  • the illustrated first movable blade 13 is provided in a form extending in one direction (i.e., cantilevered) with respect to the first axis 10C.
  • the first hinge 11 is L-shaped when viewed in the Y direction.
  • the first hinge 11 is provided with a first spring 14 that biases the first movable blade 13 relative to the first fixed blade 12.
  • the first spring 14 is an elastic body that biases the first movable blade 13 in a first rotation direction (the clockwise direction indicated by the dotted arrow in FIG. 4 ).
  • the first hinge 11 is provided with the first spring 14 that biases the first movable blade 13 in the first rotation direction relative to the first fixed blade 12.
  • a first member 15, which will be described next, is attached to the first hinge 11.
  • the first member 15 is fixed to the cap 4 and moves integrally with the swing of the cap 4. Specifically, as shown in Fig. 4, the base end 4A of the cap 4 is fixed to the first member 15, and the cap 4 and the first member 15 move integrally with each other around the first axis 10C. 5, the first member 15 has a shape in which a portion of a cylinder is cut out.
  • the first member 15 is a columnar body whose cross-sectional shape along the XZ plane (i.e., the shape when viewed in the Y direction) is a sector shape with a central angle of greater than 180° and centered on the first axis 10C (a shape in which a sector portion with a central angle of less than 180° about the first axis 10C is cut out from a circle), and whose pair of bottom surfaces form this shape face the Y1 direction and the Y2 direction, respectively.
  • the first member 15 as viewed in the Y direction will be described in terms of the hour hand (or short hand) of an analog clock.
  • the cross-sectional shape of the first member 15 along the XZ plane corresponds to the path of the short hand as it rotates clockwise from 7 o'clock to 3 o'clock.
  • This cross-sectional shape can be said to be a sector with a central angle of 240° as viewed in the Y direction.
  • the first member 15 has, in addition to a bottom surface facing the Y direction, a partial peripheral surface 16 extending circumferentially around the first axis 10C, and two end surfaces 17 extending radially around the first axis 10C.
  • the cross-sectional shape of partial circumferential surface 16 in the XZ plane is a fan-shaped arc with a central angle of 240° when viewed in the Y direction, and extends along the Y direction.
  • partial circumferential surface 16 is a planar portion extending in the circumferential direction centered on first axis 10C of the outer surface of a solid obtained by removing a columnar body having a fan-shaped bottom with a central angle of 120° when viewed in the Y direction from a cylinder having a cylindrical axis along the Y direction.
  • Two end faces 17 extend between the circumferential edge of the partial circumferential surface 16 and the first axis 10C.
  • One end face 17 is a first end face 171 extending between an edge 161 in a first rotation direction (hereinafter referred to as the “first edge”) of the partial circumferential surface 16 and the first axis 10C. That is, the radially outer edge of the first end face 171 is continuous with the first edge 161.
  • This first end surface 171 is fixed to the first movable blade 13. Note that portions of the first member 15 other than the first end surface 171, such as a second end surface 172 and a partial circumferential surface 16 (described later), are not fixed to the first movable blade 13. However, the partial circumferential surface 16 is fixed to the cap 4.
  • the illustrated first end face 171 is set so that the radial dimension of the first axis 10C is equal to that of the first movable blade 13. However, a first end face 171 having a radial dimension longer than that of the first movable blade 13 may also be used.
  • the other end surface 17 is a second end surface 172 extending between an edge 162 in the second rotation direction (hereinafter referred to as the “second edge”) of the partial circumferential surface 16 and the first axis 10C. That is, the radially outer edge of the second end surface 172 is continuous with the second edge 162.
  • the partial circumferential surface 16 extends between the radially outer end edges (edges 161, 162 of the partial circumferential surface 16) of these end faces 171, 172.
  • the first end surface 171 when the cap 4 is in the fully closed position P0, the first end surface 171 is in a position corresponding to the hour hand pointing to 6 o'clock as shown in Figure 2(a) (hereinafter referred to as the "first fully closed position”). Furthermore, when the cap 4 is in the fully open position P1, the first end surface 171 is in a position corresponding to the hour hand pointing to 2 o'clock as shown in Figure 2(b) (hereinafter referred to as the "first fully open position").
  • the first end face 171 is in a position corresponding to the hour hand pointing to 3 o'clock as shown in Figure 3(a) (hereinafter referred to as the "first open position"), or in a position corresponding to the hour hand pointing to 4 o'clock as shown in Figure 3(b) (hereinafter referred to as the "second open position").
  • the first movable blade 13 is fixed to the first end surface 171
  • the first movable blade 13 is located at approximately the same position as the first fully closed position (hereinafter referred to as the "movable fully closed position") when the cap 4 is in the fully closed position P0, and is located immediately to the left of the first fully closed position in the embodiment illustrated in Fig. 2(a).
  • the first movable blade 13 is located at approximately the same position as the first fully open position (hereinafter referred to as the "movable fully open position") when the cap 4 is in the fully open position P1. Note that, in the embodiments illustrated in Figs. 3(a) and 4, the first movable blade 13 is located immediately below the first end surface 171 in the first open position.
  • the first end surface 171 rotates from either the first fully closed position or the first fully open position to the other.
  • the first movable blade 13 rotates from either the movable fully closed position or the movable fully open position to the other.
  • the second end surface 172 rotates from either the second fully open position or the second fully closed position to the other.
  • the partial circumferential surface 16 also rotates integrally with the rotation of these end surfaces 171, 172.
  • the extending region of the partial circumferential surface 16 depending on the position of the cap 4 will be as follows:
  • the partial circumferential surface 16 extends in the circumferential direction based on the first axis 10C to a region R0 (hereinafter referred to as the "fully closed region") between the radially outer edge of the first end face 171 in the first fully closed position and the radially outer edge of the second end face 172 in the second fully closed position.
  • the cap 4 is in the fully open position P1 as shown in FIG.
  • the partial circumferential surface 16 extends in the circumferential direction based on the first axis 10C to a region R1 (hereinafter referred to as the "fully open region") between the radially outer edge of the first end face 171 in the first fully open position and the radially outer edge of the second end face 172 in the second fully open position.
  • the partial circumferential surface 16 moves forward from the fully closed region R0 to the fully open region R1 when the cap 4 is opened, and moves backward from the fully open region R1 to the fully closed region R0 when the cap 4 is closed. In other words, the partial circumferential surface 16 reciprocates from either the fully closed region R0 or the fully open region R1 to the other.
  • the posture of the first member 15 in which the end faces 171, 172 are at the first and second fully closed positions and the partial circumferential surface 16 extends into the fully closed region R0 as described above will be referred to as the "fully closed posture”
  • the posture of the first member 15 in which the end faces 171, 172 are at the first and second fully open positions and the partial circumferential surface 16 extends into the fully open region R1 as described above will be referred to as the "fully open posture.”
  • the first member 15 changes its posture from one of the fully closed posture and the fully open posture to the other in a cylindrical region centered on the first axis 10C.
  • the first member 15 is fixed to the first movable blade 13, which is biased in the first rotation direction by the first spring 14, the first member 15 is biased from the fully open position to the fully closed position.
  • the biasing force of the first hinge mechanism 10 by the first spring 14 (hereinafter referred to as the "first biasing force") is applied in the direction of closing the cap 4 via the first movable blade 13 and the first member 15.
  • the first biasing force is set to be smaller than the biasing force of the second hinge mechanism 20 (hereinafter referred to as the "second biasing force”), which will be described next.
  • the second hinge mechanism 20 has a second axis 20 ⁇ /b>C, a second hinge 21 , and a second member 25 .
  • Two types of blades 22, 23 are provided on the second hinge 21 so as to be able to swing relative to each other.
  • One of the two types of blades 22, 23 is a fixed second fixed blade 22, and the other is a second movable blade 23 that is movable relative to the second fixed blade 22.
  • the second fixed blade 22 is fixed to the bottom surface 2A (see FIG. 4 ) on which the charging port 1 is provided, and is provided to protrude in the Z1 direction (along the Z direction) in the recess 2.
  • the second axis 20C of the second hinge 21 extends along the protruding edge 22E (edge in the Z1 direction) of the second fixed blade 22.
  • the second movable blade 23 is provided so as to be able to swing freely around the second axis 20C.
  • the illustrated second movable blade 23 is provided in a form extending in two directions with respect to the second axis 20C (i.e., a form supported at both ends).
  • the second movable blade 23 is provided with a one-side movable blade 231 extending in the X2 direction (one side) with respect to the second axis 20C, and a other-side movable blade 232 extending in the X1 direction (the other side) with respect to the second axis 20C.
  • This second hinge 21 is provided with a second spring 24 that biases the second movable blade 23 relative to the second fixed blade 22.
  • the second spring 24 is an elastic body that biases the second movable blade 23 with a second biasing force toward a position along the XY plane (a predetermined reference plane).
  • the second biasing force exerted by the second spring 24 is set to be greater than the first biasing force exerted by the first spring 14.
  • the second hinge 21 When the second movable blade 23 is in a position along the XY plane, the second hinge 21 is T-shaped when viewed in the Y direction.
  • the second movable blade 23 When the second movable blade 23 is rotated in a first rotation direction (clockwise in Figure 4) from the position along the XY plane and in an inclined position, it is urged in the second rotation direction (counterclockwise in Figure 4) by the second spring 24, and when the second movable blade 23 is rotated in the second rotation direction from the position along the XY plane and in an inclined position, it is urged in the first rotation direction by the second spring 24.
  • a second member 25 which will be described next, is fixed to the second hinge 21.
  • the second member 25 is fixed only to the second movable blade 23.
  • a rectangular parallelepiped second member 25 is exemplified.
  • the second member 25 is fixed across both the one-side movable blade 231 and the other-side movable blade 232.
  • the one-side movable blade 231, the other-side movable blade 232 and the second member 25 rotate integrally around the second axis 20C. Therefore, when second movable blade 23 is in a position along the XY plane, second member 25 is also in a position along the XY plane (hereinafter referred to as the "reference position").
  • second member 25 is also in a position tilted with respect to the XY plane (hereinafter referred to as the "inclined position").
  • This second member 25 is broadly divided into two parts: one side part 251 (half part on the X2 direction side) fixed to one side movable blade 231, and the other side part 252 (half part on the X1 direction side) fixed to the other side movable blade 232.
  • the one side portion 251 illustrated here has a radial dimension, based on the second axis 20C, that is longer than that of the one-side movable blade 231.
  • the other side portion 252 has a radial dimension, based on the second axis 20C, that is longer than that of the other-side movable blade 232.
  • the one side portion 251 is set to a dimension L1 that extends from the second axis 20C to a region that intersects with the fully closed region R0 of the partial circumferential surface 16 (in Figure 4, the region of the fully closed region R0 that does not overlap with the partial circumferential surface 16 shown in Figure 4 is shown by a two-dot chain line).
  • the one side portion 251 is set to a dimension that keeps it apart (i.e., a dimension that does not reach) from the partial circumferential surface 16 [see Figure 2(b)] that extends into the fully open region R1 and from the first end face 171 in the first fully open position, whether the second member 25 is in the reference position or an inclined position (in either position).
  • the one side portion 251 when the second member 25 is in the inclined posture, the one side portion 251 is set to a dimension L1 that extends from the second axis 20C to the partial circumferential surface 16 extending in the fully closed region R0.
  • the one side portion 251, set to such a dimension L1 is pressed against and abuts against the partial circumferential surface 16 in an inclined posture in which it is rotated in the first rotation direction from a posture along the XY plane.
  • FIG. 2( a) illustrates an example in which corners of the one side portion 251 in the inclined posture on the X2 direction side and the Z2 direction side abut against the partial circumferential surface 16 extending in the fully closed region R0.
  • one side portion 251 of the second member 25 is configured to be freely engageable and detachable with respect to the first member 15, as shown in Figures 2(a) and (b) and Figures 3(a) and (b).
  • the other side portion 252 When the second member 25 is in the reference posture, the other side portion 252 has a dimension L2 that enables it to extend to a region that intersects with an occupied area S (indicated by a two-dot chain line in FIG. 4 ) of the charging connector 9 inserted into the charging port 1.
  • the other side portion 252 is provided on the charging port 1 side (X1 direction side) with respect to the second axis 20C, and is therefore pushed in the Z2 direction by the charging connector 9 inserted into the charging port 1.
  • the other side portion 252 has a dimension that enables it to extend from the second axis 20C to a region where it is pushed in the first rotation direction by the charging connector 9 inserted into the charging port 1.
  • the other side portion 252 is sized to allow the charging connector 9 to be inserted into the charging port 1 .
  • the above-described hinge mechanisms 10 and 20 are used in the mechanisms 30, 40, and 50 described below.
  • This normally closed mechanism 30 uses a first hinge mechanism 10.
  • the first member 15, which moves in unison with the swinging of the cap 4 is fixed to the first movable blade 13, so that the first movable blade 13 and the first member 15 move in unison with the swinging of the cap 4.
  • the first spring 14 urges the first movable blade 13 in the first rotation direction with a first biasing force, so that the cap 4, which moves in unison with the first member 15, and the first member 15 fixed to the first movable blade 13 are urged in the first rotation direction. Therefore, the cap 4 is urged in the first rotation direction from the fully open position P1 to the fully closed position P0 with the first biasing force.
  • the second member 25 In the first state shown in Figure 2(a), the second member 25 is in contact with the partial circumferential surface 16 extending in the fully closed region R0 when viewed in the Y direction, and is in an abutting position. At this time, one side portion 251 of the second member 25 is biased in the second rotation direction by the second spring 24, and is pressed against and engaged with the partial circumferential surface 16 of the first member 15.
  • the cap 4 which is in a first state in which a first biasing force is applied in a first rotation direction by the normally-closed mechanism 30, is opened in a second rotation direction by the vehicle user with an operating force that counteracts the first biasing force.
  • the cap 4 When the vehicle user operates the cap 4 to the fully open position P1 (opening operation), the cap 4 is swung to the fully open position P1, as shown in FIG. 2( b).
  • the cap opening/closing structure of this embodiment is not provided with a mechanism for locking or latching the cap 4 in the fully closed position P0. Therefore, the cap 4 can be moved from the fully closed position P0 to the fully open position P1 without the need to release a mechanism such as a lock or latch from the first state.
  • the cap 4 When the cap 4 is swung from the first state to the fully open position P1 in the second state, the partial circumferential surface 16 of the first member 15 moves from the fully closed region R0 to the fully open region R1. At this time, one side portion 251 of the second member 25 slides against the partial circumferential surface 16 of the first member 15, and then the one side portion 251 of the second member 25 moves over the first edge 161 of the partial circumferential surface 16. Because the one side portion 251 is set to a dimension L1 that separates it from the partial circumferential surface 16 in the fully open region R1 and the first end face 171 in the first fully open position, the one side portion 251 is able to move over the first edge 161. In this way, the second state is reached in which the engagement of the one side portion 251 with the partial circumferential surface 16 is released.
  • the cap 4 In the second state, when the vehicle user releases his/her hand from the cap 4 in the fully open position P1 and the opening operation to the cap 4 in the fully open position P1 is released, the cap 4 is slightly closed by the normally closed mechanism 30, as shown in Figure 3 (a), and the first end face 171 is displaced from the first fully open position to the first open position, entering a third state.
  • the mechanism that holds the cap 4 in the open state in the third state is the holding mechanism 40, which will be described next.
  • the holding mechanism 40 applies a second biasing force to the normally closed mechanism 30 in a second rotation direction, thereby holding the cap 4 in an open state at a position that does not interfere with the occupied area S (shown by a dotted line in Figure 3(a)) of the charging connector 9 inserted into the charging port 1.
  • the holding mechanism 40 uses the second hinge mechanism 20. Note that the holding mechanism 40 does not use the other-side movable blade 232 or the other-side portion 252 of the second hinge mechanism 20.
  • the normally closed mechanism 30 biases the first end face 171 in the first open position in the first rotation direction with a first biasing force, while one side portion 251 of the second member 25 in the reference posture is biased with a second biasing force that is stronger than the first biasing force, as shown by the hollow arrow in Figure 3 (a).
  • one side portion 251 of the second member 25 which has moved in the Z2 direction relative to the first end surface 171 of the first member 15 and the first movable blade 13, assumes the reference position.
  • one side portion 251 of the second member 25 assuming the reference position faces the first end surface 171 in the first open position via the first movable blade 13, and the first end surface 171 is held in the first open position by the one side portion 251.
  • the normally closed mechanism 30 biases the first end face 171 in the first rotation direction with a first biasing force
  • the holding mechanism 40 biases the one side portion 251 with a second biasing force that is stronger than the first biasing force.
  • the first biasing force is applied from the first end face 171 of the first member 25 to the one side portion 251 of the second member 25 biased to the reference position by the second biasing force
  • the second biasing force is stronger than the first biasing force. Therefore, the holding mechanism 40 holds the position of the one side portion 251 of the second member 25 in the reference position, and holds the first open position of the first end face 171 while supported by this one side portion 251.
  • the procedure for changing the state from the first state shown in Figure 2(a) through the second state shown in Figure 2(b) to the third state shown in Figure 3(a) is performed by a single procedure (hereinafter referred to as the "first operating procedure") in which the vehicle user opens the cap 4 from the fully closed position P0 to the fully open position P1 and then releases his/her hand.
  • first operating procedure a single procedure
  • the charging connector 9 is inserted into the charging port 1 from the third state as shown in Fig. 3(b)
  • the open state of the cap 4 is released by the holding mechanism 40.
  • the mechanism that releases the open state of the cap 4 is the release mechanism 50, which will be described next.
  • the release mechanism 50 is a mechanism that releases the open state of the cap 4 held by the holding mechanism 40 in conjunction with the insertion operation of the charging connector 9 into the charging port 1 .
  • This release mechanism 50 uses a first hinge mechanism 10 and a second hinge mechanism 20.
  • the other side portion 252 is pushed in the first rotation direction by the charging connector 9 inserted into the charging port 1, and at the same time as the other side portion 252 is pushed in the first rotation direction, the one side portion 251 is pushed up in the first rotation direction.
  • the one side portion 251 pushed up in the first rotation direction pushes up the first end surface 171 in the second rotation direction via the first movable blade 13, then climbs over the first edge 161 and is maintained in a state separated from the partial circumferential surface 16.
  • the second member 25 assumes a limit tilt position rotated in the first rotation direction from the abutting position.
  • the other side portion 252 is pressed in by the charging connector 9 inserted into the charging port 1.
  • the second member 25 in the limit tilted position is separated from the partial circumferential surface 16, and the cap 4 is supported by the charging connector 9 in a state that is slightly more closed than the open state maintained by the holding mechanism 40.
  • the charging connector 9 and the charging port 1 are electrically connected.
  • the procedure for changing the state from the third state shown in FIG. 3( a) to the fourth state shown in FIG. 3( b) is performed by a single procedure (hereinafter referred to as the “second operation procedure”) in which the vehicle user inserts the charging connector 9 into the charging port 1.
  • the charging connector 9 When the charging connector 9 is removed from the charging port 1 after charging is completed, the charging connector 9 that supported the cap 4 in the fourth state is removed, and the side portion 251 and the partial circumferential surface 16 come into sliding contact with each other, and the cap 4 returns to the first state in which the second member 25 is in the abutting position as shown in Figure 2(a) . In this way, the cap 4 returns to the fully closed position P0.
  • the procedure for changing the state from the fourth state shown in FIG. 3(b) to the first state shown in FIG. 2(a) is to perform only one procedure (hereinafter referred to as the “third operation procedure”) in which the vehicle user unplugs the charging connector 9 from the charging port 1.
  • the cap opening/closing structure exemplified in the embodiment is provided with two types of structures 60 and 70 that restrict the swing range of the cap 4 .
  • the two types of structures 60, 70 one is a closing stop structure 60 that limits the swing range of the cap 4 to the fully closed position P0 as shown in Figure 2(a), and the other is an opening stop structure 70 that limits the swing range of the cap 4 to the fully open position P1 as shown in Figure 2(b).
  • examples of the closure structure 60 include a first closure structure 61 using the first hinge mechanism 10 and a second closure structure 62 using a protrusion 60P on the opposite side of the hinge mechanisms 10 and 20 from the charging port 1 (i.e., the X2 direction side).
  • the first closing mechanism 61 uses a first end surface 171 of the first member 15 and the first fixed blade 12 and first movable blade 13 of the first hinge 11. In this first closing mechanism 61, the first end surface 171 abuts against the first fixed blade 12 via the first movable blade 13 when in the first fully closed position. Therefore, rotation of the first end surface 171 in the first rotation direction beyond the first fully closed position is structurally restricted by the first fixed blade 12.
  • the second closure mechanism 62 uses a protrusion 60P located at a position that abuts against the tip 4B of the cap 4 in the fully closed position P0 from the Z2 direction.
  • the protrusion 60P may be a point-like protruding portion when viewed in the Z direction, or a linearly extending portion when viewed in the Z direction (a ridge, so to speak).
  • the first hinge mechanism 10 is used in the opening prevention structure 70. Specifically, the second end surface 172 of the first member 15 and the first fixed blade 12 of the first hinge 11 are used in the opening prevention structure 70. In this opening prevention structure 70, when the second end surface 172 is in the second fully open position, the second end surface 172 abuts against the first fixed blade 12. Therefore, rotation of the second end surface 172 in the second rotation direction beyond the second fully open position is structurally restricted by the first fixed blade 12.
  • the cap opening/closing structure of this embodiment is configured as described above, and therefore provides the following actions and effects.
  • the cap opening/closing structure of this embodiment can complete the external charging operation with only the first, second, and third operating procedures described above, thereby improving the operability of external charging.
  • the cap opening and closing structure of this embodiment requires only three fewer operating steps (i.e., only three operating steps) to complete the external charging operation.
  • the external charging operation in Comparative Structure 2 would require one fewer operation step than in Comparative Structure 1 (i.e., five operation steps: II, III, IV, V, and V).
  • the cap would not remain closed, which could result in insufficient protection of the charging port.
  • the cap opening/closing structure of this embodiment requires only two fewer steps (i.e., only three steps) to complete the external charging operation than the comparative structure 2. Furthermore, the normally closed mechanism 30 that biases the cap 4 toward the fully closed position P0 keeps the cap 4 closed, ensuring protection of the charging port 1. In the comparative structures 1 and 2, the external charging operation is complicated because five or six steps are required. In contrast, the cap opening and closing structure of the present embodiment can complete the external charging operation with only three steps, making external charging possible with simple operations.
  • an opening prevention structure 70 is provided that limits the swing range of the cap 4 to the fully open position P1, structurally preventing the cap 4 from being opened excessively. Furthermore, the range of swing of an excessively open cap 4 to the position where it is held by the holding mechanism 40 is limited, which helps to prevent damage or deformation of the cap 4.
  • a closure mechanism 60 is provided that limits the swing range of the cap 4 to the fully closed position P0, which prevents problems such as rattling or sinking of the cap 4 due to excessive closing of the cap 4, and allows the cap 4 to be stably positioned at the fully closed position P0.
  • the first hinge mechanism 10 used in the various mechanisms 30, 40, 50 is also used, so that excessive closure of the cap 4 can be prevented with a simple configuration without the need to provide separate dedicated parts or mechanisms used only for the first closure structure 61.
  • the second closure structure 62 using the protrusion 60P excessive closure of the cap 4 can be prevented with a simple configuration consisting of only the protrusion 60P located at a position that abuts against the tip 4B of the cap 4 from the Z2 direction side. If both the first and second closure structures 61 and 62 are provided, over-closure of the cap 4 can be prevented doubly.
  • the cap opening/closing structure may include at least three mechanisms: a normally-closed mechanism, a holding mechanism, and a release mechanism.
  • a normally-closed mechanism For example, one or the other movable blade of the second hinge may be omitted.
  • the cap opening/closing structure is not limited to a configuration using a first hinge mechanism and a second hinge mechanism, and may include a configuration using a known configuration.
  • the closing stopper structure and the opening stopper structure may be omitted from the cap opening and closing structure.

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Abstract

キャップ開閉構造は、キャップ（４），常閉機構（３０），保持機構（４０）及び解除機構（５０）を備える。キャップ（４）は、充電ポート（１）を覆う全閉位置（Ｐ０）と充電ポート（１）が露出する全開位置（Ｐ１）の間で開閉され、充電ポート（１）に差し込まれた充電コネクタ（９）の占有領域（Ｓ）と重複する領域を揺動する。常閉機構（３０）は、キャップ（４）の揺動と一体に連動し、全開位置（Ｐ１）から全閉位置（Ｐ０）への第一回動方向に第一付勢力でキャップ（４）を付勢する。保持機構（４０）は、全開位置（Ｐ１）のキャップ（４）への開放操作が解除されると第一回動方向とは反対方向に第一付勢力より強い第二付勢力を常閉機構（３０）に印加してキャップ（４）の開放状態を保持する。解除機構（５０）は、充電コネクタ（９）の充電ポート（１）への差し込み操作と連動して保持機構（４０）による開放状態の保持を解除する。

Description

キャップ開閉構造
　本件は、車両に設けられた充電ポートを開閉するキャップのキャップ開閉構造に関する。
　電気自動車やプラグインハイブリッド自動車といった車両の外面には、走行駆動用のバッテリを車両外部から供給された電力で充電するための外部充電用の充電ポート（「充電口」や「インレット」とも呼ばれる）が設けられている。充電ポートには、外部充電を開始するときに充電コネクタ（「充電ガン」や「充電ケーブル」とも呼ばれる）が差し込まれ、バッテリの外部充電を終了するときに充電コネクタが抜き取られる。
　上記のように充電コネクタが挿抜される充電ポートに関し、充電ポートにキャップが開閉可能に取り付けられ、閉じられたキャップを保持するロックの設けられた技術が提案されている（特許文献１参照）。
特許第７２０７５６３号公報
　しかしながら、上記の特許文献１のように充電ポートのキャップがロックによって保持される構造では、以下に列挙する操作手順Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ，Ｖ，ＶＩが外部充電時に必要となる。
・操作手順Ｉ　　：キャップを閉鎖状態に保持しているロックを解除する操作
・操作手順ＩＩ　：キャップを開ける操作
・操作手順ＩＩＩ：充電ポートに充電コネクタを差し込む操作
・操作手順ＩＶ　：充電完了後に充電ポートから充電コネクタを抜き取る操作
・操作手順Ｖ　　：キャップを閉じる操作
・操作手順ＶＩ　：閉じられたキャップをロックで保持する操作
　これら操作手順Ｉ～ＶＩのように多くの操作手順が外部充電時に必要であると、外部充電の操作が煩雑であり、外部充電の操作性が不十分となるおそれがある。
　よって、外部充電の操作性を高めるうえで、改善の余地がある。
　本件のキャップ開閉構造は、このような課題に鑑みて創案されたものであり、外部充電の操作性を高め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」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的である。
　開示のキャップ開閉構造は、以下に開示する態様（適用例）として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。態様２以降の各態様は、いずれもが付加的に適宜選択されうる態様であって、いずれもが省略可能な態様である。態様２以降の各態様は、いずれもが本件にとって必要不可欠な態様や構成を開示するものではない。
　態様１．開示するキャップ開閉構造は、キャップと、常閉機構と、保持機構と、解除機構とを備えている。
　前記キャップは、車両に設けられた充電ポートを覆う全閉位置と前記充電ポートが露出する全開位置との間で開閉され、前記充電ポートに差し込まれた充電コネクタが占有する占有領域と重複する領域として予め設定された揺動領域を揺動自在に設けられている。
　前記常閉機構は、前記キャップの揺動と一体に連動し、前記全開位置から前記全閉位置に向かう第一回動方向に所定の第一付勢力で前記キャップを付勢する。
　前記保持機構は、前記全開位置の前記キャップへの開放操作が解除されると前記第一回動方向とは反対の第二回動方向に前記第一付勢力よりも強い第二付勢力を前記常閉機構に印加して前記キャップが前記占有領域と干渉しない位置で前記キャップの開放状態を保持する。
　前記解除機構は、前記充電コネクタの前記充電ポートへの差し込み操作と連動して前記保持機構による前記開放状態の保持を解除する。
　態様２．上記の態様１において、前記キャップ開閉構造は、前記キャップの揺動範囲を前記全開位置までに規制する開き止め構造を備えることが好ましい。
　態様３．上記の態様１又は２において、前記キャップ開閉構造は、前記キャップの揺動範囲を前記全閉位置までに規制する閉じ止め構造を備えることが好ましい。
　開示のキャップ開閉構造によれば、外部充電の操作性を高めることができる。
一実施形態のキャップ開閉構造が適用される車両の充電ポート及びキャップとその周辺を示す斜視図である。 キャップ開閉構造の各状態を示す模式図であり、（ａ）はキャップで充電ポートが覆われた第一状態であり、（ｂ）はキャップが最も開放された第二状態である。 キャップ開閉構造の各状態を示す模式図であり、（ａ）はキャップが最も開放された状態からやや閉じられた第三状態であり、（ｂ）は充電コネクタが充電ポートに差し込まれた第四状態である。 キャップ開閉構造の要部を拡大して示す模式図である。 キャップ開閉構造に設けられた第一ヒンジ機構を示す分解斜視図である。 キャップ開閉構造に設けられた第二ヒンジ機構を示す分解斜視図である。
　図面を参照して、キャップ開閉構造の実施形態を説明する。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。実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
　本実施形態のキャップ開閉構造は、車両外部から供給された電力で充電（すなわち「外部充電」）するための充電ポートがキャップで開閉される車両に適用される。本車両では、外部充電可能な走行駆動用のバッテリが搭載され、このバッテリに対して充電ポートが電気的に接続されている。
　本実施形態のキャップ開閉構造が適用される車両としては、電気自動車（ＥＶ， Electric Vehicle）やプラグインハイブリッド自動車（プラグインハイブリッド電気自動車，ＰＨＥＶ，Plug-in Hybrid Electric Vehicle）といった外部充電可能な車両が挙げられる。なお、プラグインハイブリッド自動車とは、バッテリに対する外部充電又はバッテリからの外部給電が可能なハイブリッド自動車を意味する。プラグインハイブリッド自動車には、外部充電設備からの電力が送給される充電コネクタを差し込むための充電ポートや外部給電用のコンセント（「アウトレット」とも呼ばれる）が設けられる。
　下記の実施形態では、説明で用いる方向の基準に、互いに直交する三つの座標軸としてＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸をもつ直交座標系を用いる。
　この直交座標系において、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」と称し、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」と称し、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」と称する。また、Ｘ方向及びＹ方向の双方に沿う平面を「ＸＹ平面」と称し、Ｘ方向及びＺ方向の双方に沿う平面を「ＸＺ平面」と称し、Ｙ方向及びＺ方向の双方に沿う平面を「ＹＺ平面」と称する。
　Ｘ方向は、Ｘ軸の負から正に向かう方向とＸ軸の正から負に向かう方向とが互いに反対を向き、二種の方向を内在する。そこで、Ｘ方向の一方を「Ｘ１方向」（他側）と称し、Ｘ方向の他方を「Ｘ２方向」（一側）と称する。同様に、Ｙ方向について、一方を「Ｙ１方向」と称し、他方を「Ｙ２方向」と称する。Ｚ方向についても、一方を「Ｚ１方向」と称し、他方を「Ｚ２方向」と称する。
　以下、上記のＸ方向，Ｙ方向及びＺ方向と車両の前後方向，車幅方向及び上下方向との対応について、第一対応付け例，第二対応付け例を付記しておく。
　第一対応付け例としては、Ｘ方向が前後方向に沿っており、Ｙ方向が上下方向に沿っており、Ｚ方向が車幅方向に沿っている例が挙げられる。第一対応付け例では、前方及び後方のうちいずれか一方がＸ１方向に対応するとともにいずれか他方がＸ２方向に対応し、上方及び下方のうちいずれか一方がＹ１方向に対応するとともにいずれか他方がＹ２方向に対応する。また、第一対応付け例では、左方及び右方のうちいずれか一方がＺ１方向に対応するとともにいずれか他方がＺ２方向に対応する。
　第二対応付け例としては、Ｘ方向が車幅方向に沿っており、Ｙ方向が上下方向に沿っており、Ｚ方向が前後方向に沿っている例が挙げられる。第二対応付け例では、左方及び右方のうちいずれか一方がＸ１方向に対応するとともにいずれか他方がＸ２方向に対応し、上方及び下方のうちいずれか一方がＹ１方向に対応するとともにいずれか他方がＹ２方向に対応する。また、第二対応付け例では、前方及び後方のうちいずれか一方がＺ１方向に対応するとともにいずれか他方がＺ２方向に対応する。
　なお、本実施形態で用いる「沿う」，「沿って」，「沿って延在する」といった方向に関する表現は、基準となる方向や平面と平行な向きに限らず、基準となる方向や平面に対して平行な形態に限らず、基準となる方向や平面に対して僅かに傾斜していてもよい。
［Ｉ．一実施形態］
　以下、キャップ開閉構造の一実施形態について、図１～図６を参照して説明する。
　図１は、一実施形態のキャップ開閉構造が適用される車両の充電ポート及びキャップとその周辺を示す斜視図である。この図１では、紙面手前側に向かう方向がＺ１方向であり、紙面奥側に向かう方向がＺ２方向である。
　図２（ａ）及び（ｂ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）は、キャップ開閉構造の各状態を示し、Ｙ１方向からＹ２方向へ向けて見たＹ方向視の模式図である。図２（ａ）にはキャップで充電ポートが覆われた第一状態を示し、図２（ｂ）にはキャップが最も開放された第二状態を示す。また、図３（ａ）にはキャップが最も開放された状態（すなわち全開状態）からやや閉じられた第三状態を示し、図３（ｂ）には充電コネクタが充電ポートに差し込まれた第四状態を示す。図４は、キャップ開閉構造の要部を拡大して示す模式図である。この図４は、図３（ａ）の要部を拡大して示している。図５は、キャップ開閉構造に設けられた第一ヒンジ機構を示す分解斜視図である。図６は、キャップ開閉構造に設けられた第二ヒンジ機構を示す分解斜視図である。
［１．構成］
＜基本構成＞
　はじめに、キャップ開閉構造に関し、図１を参照して、キャップ４で開閉される充電ポート１の基本構成を概説する。
　充電ポート１は、車体表面に形成された凹部２に配置されている。具体的には、凹部２によって凹設された底面をなす底面部２Ａに充電ポート１が設けられている。この充電ポート１は、車両外部から電力が供給されるインレットであり、オンボードチャージャ（図示省略）といった電気機器を介して走行駆動用のバッテリ（図示省略）と電気的に接続されている。
　図１には、一つの凹部２に二つの充電ポート１が設けられた例を示す。ここで例示する二つの充電ポート１は、一方が普通充電用充電ポート１Ａであり、他方が急速充電用充電ポート１Ｂである。以下の説明では、普通充電用充電ポート１Ａ及び急速充電用充電ポート１Ｂを特に区別しない場合、単に「充電ポート１」と言う。
　また、図１には、Ｚ１方向を向く充電ポート１を例示する。Ｚ１方向は、例えば車両の左方や車両の前方といった車外を向く方向に対応付けられる。充電ポート１，凹部２及び凹部２を塞ぐリッド３は、Ｚ１方向が車両の左方に対応する場合には車両の左側部に配置され、Ｚ１方向が車両の前方に対応する場合には車両の前部に配置される。
　充電ポート１には、外部充電を開始するときに充電コネクタ９〔図３（ｂ）参照〕がＺ２方向に差し込まれる。そして、外部充電を終了するときに、充電ポート１から充電コネクタ９がＺ１方向に抜き取られる。そのため、Ｚ２方向は充電コネクタ９の挿入方向と言え、Ｚ１方向は充電コネクタ９の抜取方向と言え、Ｚ方向は充電コネクタ９の挿抜方向と言える。
　充電ポート１が設けられた凹部２は、リッド３によって開閉自在に設けられている。リッド３が閉鎖されると凹部２がリッド３で覆われ、リッド３が開放されると凹部２が外部に露出する。
　凹部２に設けられた充電ポート１には、充電ポート１を開閉するキャップ４が取り付けられている。すなわち、充電ポート１は、リッド３及びキャップ４による二重の開閉構造で保護される。
　キャップ４は、二つの充電ポート１のそれぞれに設けられている。本実施形態のキャップ開閉構造は、普通充電用充電ポート１Ａ及び急速充電用充電ポート１Ｂの各キャップ４を開閉するための構造である。ただし、普通充電用充電ポート１Ａ及び急速充電用充電ポート１Ｂのいずれか一方のみのキャップ４に本実施形態のキャップ開閉構造が適用されてもよい。
　このキャップ４は、揺動自在に設けられ、図２（ａ）に示すように充電ポート１を覆う全閉位置Ｐ０と図２（ｂ）に示すように充電ポート１が露出する全開位置Ｐ１との間で開閉される。
　全閉位置Ｐ０から全開位置Ｐ１にキャップ４が揺動すると、覆われていた閉鎖状態の充電ポート１が露出して開放状態になる。キャップ４が全開位置Ｐ１にあるときには、充電ポート１に対して充電コネクタ９が差し込み可能である。なお、全開位置Ｐ１のキャップ４は、差し込まれる充電コネクタ９に干渉せず、充電ポート１に差し込まれた充電コネクタ９が占有する占有領域Ｓ〔図２（ｂ）には二点鎖線で示す〕と重複しない。
　一方、全開位置Ｐ１から全閉位置Ｐ０にキャップ４が揺動すると、開放状態の充電ポート１が閉鎖状態になる。キャップ４が全閉位置Ｐ０にあるときには、充電ポート１がキャップ４で覆われていることから、充電ポート１に対して充電コネクタ９の差し込みが不能である。
　全閉位置Ｐ０から全開位置Ｐ１に向かうキャップ４の揺動を往動とし、全開位置Ｐ１から全閉位置Ｐ０に向かうキャップ４の揺動を復動とすれば、キャップ４は、全閉位置Ｐ０及び全開位置Ｐ１のいずれか一方から他方へ往復動するとも言える。
　そのため、キャップ４の揺動領域は、全閉位置Ｐ０及び全開位置Ｐ１を含んで全閉位置Ｐ０と全開位置Ｐ１との間の領域である。この揺動領域は、充電ポート１に差し込まれた充電コネクタ９の占有領域Ｓと重複する領域として予め設定されている。
　以下、キャップ４が全開位置Ｐ１から全閉位置Ｐ０へ向かう方向を「第一回動方向」（図２～図４では時計まわりの方向）と呼び、キャップ４が全閉位置Ｐ０から全開位置Ｐ１へ向かう方向を「第二回動方向」（第一回動方向とは反対の方向，図２～図４では反時計まわりの方向）と呼ぶ。
　上記のキャップ４に適用されるキャップ開閉構造には、第一ヒンジ機構１０及び第二ヒンジ機構２０が設けられ、これらのヒンジ機構１０，２０が用いられる常閉機構３０，保持機構４０及び解除機構５０が内蔵されている。これらの機構３０，４０，５０は、図２（ａ）及び（ｂ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）に示すようなさまざまな状態で作動する。
　常閉機構３０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すようにキャップ４を閉鎖する方向に付勢する機構である。保持機構４０は、図３（ａ）に示すようにキャップ４の開放状態を保持する機構である。解除機構５０は、図３（ｂ）に示すように保持機構４０による保持を解除する機構である。
　以下、機構３０，４０，５０に用いられる第一ヒンジ機構１０及び第二ヒンジ機構２０のそれぞれを説明し、それから各機構３０，４０，５０を説明する。
　＜ヒンジ機構＞
　図４に示すように、第一ヒンジ機構１０は第一軸心１０Ｃを有し、第二ヒンジ機構２０は第二軸心２０Ｃを有する。これらの軸心１０Ｃ，２０Ｃは、いずれもＹ方向に沿って延在し、Ｘ方向に並んで設けられている。
　具体的に言えば、軸心１０Ｃ，２０Ｃは互いに平行に設定され、充電ポート１に対してＸ２方向側に第二軸心２０Ｃが配置され、この第二軸心２０Ｃに対してＸ２方向側に第一軸心１０Ｃが配置されている。なお、第一軸心１０Ｃよりも第二軸心２０ＣのほうがややＺ２方向側に配置されている。
　第一ヒンジ機構１０には、蝶番機能を担う第一ヒンジ１１と、第一ヒンジ１１に取り付けられた第一部材１５とが設けられている。同様に、第二ヒンジ機構２０には、蝶番機能を担う第二ヒンジ２１と、第二ヒンジ２１に取り付けられた第二部材２５とが設けられている。
＝＝第一ヒンジ機構＝＝
　図４及び図５に示すように、第一ヒンジ機構１０は、第一軸心１０Ｃと、第一ヒンジ１１と、第一部材１５とを有する。
　第一ヒンジ１１には、相対的に揺動自在に設けられた二種の羽根１２，１３が設けられている。二種の羽根１２，１３のうち、一方は固定された第一固定羽根１２であり、他方は第一固定羽根１２に対して可動な第一可動羽根１３である。
　第一固定羽根１２は、充電ポート１が設けられた底面部２Ａ（図４参照）に固定され、凹部２においてＺ１方向側に（Ｚ方向に沿って）突出して設けられている。第一ヒンジ１１の第一軸心１０Ｃは、第一固定羽根１２の突出端縁１２Ｅ（Ｚ１方向端縁）に沿って延在している。
　第一可動羽根１３は、第一軸心１０Ｃまわりに揺動自在に設けられている。ここで例示の第一可動羽根１３は、第一軸心１０Ｃに対して一方向に延出した形態（いわば片持ちの形態）に設けられている。第一可動羽根１３が第一固定羽根１２に対して直角をなす姿勢では、Ｙ方向視で第一ヒンジ１１がＬ字型をなす。
　この第一ヒンジ１１には、第一固定羽根１２に対して第一可動羽根１３を付勢する第一バネ１４が設けられている。第一バネ１４は、第一可動羽根１３を第一回動方向（図４では網点の矢印で示す時計まわりの方向）へ付勢する弾性体である。
　上記のように第一固定羽根１２に対して第一可動羽根１３を第一回動方向に付勢する第一バネ１４が設けられた第一ヒンジ１１には、つぎに説明する第一部材１５が取り付けられている。
　第一部材１５は、キャップ４に固定されており、キャップ４の揺動と一体に連動する。具体的には、図４に示すように、第一部材１５にキャップ４の基端部４Ａが固定され、第一軸心１０Ｃまわりにキャップ４及び第一部材１５が一体に連動する。
　この第一部材１５は、図５に示すように、円柱の一部が切り欠かれた形状をなす。具体的に言えば、第一部材１５は、ＸＺ平面に沿う断面形状（すなわちＹ方向視の形状）が第一軸心１０Ｃを中心とする、中心角が１８０°よりも大きい扇形（円形から第一軸心１０Ｃを中心とする中心角が１８０°よりも小さい扇形の部位が切り欠かれた形状）であり、この形状をなす一対の底面がＹ１方向及びＹ２方向をそれぞれ向く柱体である。
　ここで、Ｙ方向視の第一部材１５についてアナログ時計の短針（時針）に準えて説明する。具体的には、第一軸心１０Ｃを中心とするとともにＺ１方向を指す短針が１２時を示すアナログ時計に準えれば、７時から３時まで短針が時計まわりに回転するときの軌跡に対応する形状が第一部材１５のＸＺ平面に沿う断面形状である。この断面形状は、Ｙ方向視で２４０°の中心角をもつ扇形と換言できる。
　上記の第一部材１５は、Ｙ方向を向く底面のほか、第一軸心１０Ｃまわりの周方向に沿って延在する部分周面１６と、第一軸心１０Ｃを中心とした径方向に沿って延在する二つの端面１７を有する。
　部分周面１６は、ＸＺ平面の断面形状がＹ方向視で２４０°の中心角をもつ扇形の円弧状をなし、Ｙ方向に沿って延在している。すなわち、部分周面１６は、Ｙ方向に沿う筒軸をもつ円柱からＹ方向視で１２０°の中心角をもつ扇形の底面を持つ柱体を取り除いた立体における外表面のうち、第一軸心１０Ｃを中心とした周方向に沿う面状の部位である。
　部分周面１６における周方向端縁と第一軸心１０Ｃとの間には、二つの端面１７が延在している。
　一方の端面１７は、部分周面１６における第一回動方向の端縁（以下「第一端縁」という）１６１と第一軸心１０Ｃとの間に延在する第一端面１７１である。すなわち、第一端面１７１の径方向外側端縁が第一端縁１６１と連設されている。
　この第一端面１７１は、第一可動羽根１３に固定されている。なお、第一部材１５における後述する第二端面１７２や部分周面１６といった第一端面１７１以外の部位は、第一可動羽根１３に固定されていない。ただし、部分周面１６はキャップ４に固定されている。
　ここで例示の第一端面１７１は、第一軸心１０Ｃを基準とした径方向寸法が第一可動羽根１３と等しく設定されている。ただし、第一可動羽根１３よりも長い径方向寸法の第一端面１７１を採用してもよい。
　他方の端面１７は、部分周面１６における第二回動方向の端縁（以下「第二端縁」という）１６２と第一軸心１０Ｃとの間に延在する第二端面１７２である。すなわち、第二端面１７２の径方向外側端縁が第二端縁１６２と連設されている。
　第一軸心１０Ｃを基準とした周方向において、これら端面１７１，１７２の径方向外側端縁（部分周面１６の端縁１６１，１６２）どうしの間には、部分周面１６が延在している。
　第一端面１７１は、上記のアナログ時計に準えれば、キャップ４が全閉位置Ｐ０にあるときには、図２（ａ）に示すように６時を指す短針に対応する位置（以下「第一全閉位置」と呼ぶ）にある。また、第一端面１７１は、キャップ４が全開位置Ｐ１にあるときには、図２（ｂ）に示すように２時を指す短針に対応する位置（以下「第一全開位置」と呼ぶ）にある。
　そのほか、全閉位置Ｐ０と全開位置Ｐ１との間にキャップ４が位置するときの第一端面１７１は、図３（ａ）に示すように３時を指す短針に対応する位置（以下「第一開放位置」と呼ぶ）や図３（ｂ）に示すように４時を指す短針に対応する位置（以下「第二開放位置」と呼ぶ）にある。
　第一端面１７１に第一可動羽根１３が固定されていることから、第一可動羽根１３は、キャップ４が全閉位置Ｐ０にあるときには第一全閉位置とほぼ同じ位置（以下「可動全閉位置」と呼ぶ）にあり、図２（ａ）に例示の形態では第一全閉位置の直左側に位置する。同様に、第一可動羽根１３は、キャップ４が全開位置Ｐ１にあるときには第一全開位置とほぼ同じ位置（以下「可動全開位置」と呼ぶ）にある。なお、第一可動羽根１３は、図３（ａ）や図４に例示の形態では第一開放位置の第一端面１７１に対して直下側に位置する。
　第二端面１７２は、上記のアナログ時計に準えれば、キャップ４が全閉位置Ｐ０にあるときには、図２（ａ）に示すように１０時を指す短針に対応する位置（以下「第二全閉位置」と言う）にある。また、キャップ４が全開位置Ｐ１にあるときには、図２（ｂ）に示すように６時を指す短針に対応する位置（以下「第二全開位置」と言う）にある。
　第一端面１７１は、第一全閉位置及び第一全開位置のいずれか一方から他方に回動する。同様に、第一可動羽根１３は、可動全閉位置及び可動全開位置のいずれか一方から他方に回動する。
　また、第二端面１７２は、第二全開位置及び第二全閉位置のいずれか一方から他方に回動する。これら端面１７１，１７２の回動と一体に部分周面１６も回動する。
　キャップ４の位置別に部分周面１６の延在領域を具体的に言えば、キャップ４が全閉位置Ｐ０にあるときの部分周面１６は、図２（ａ）に示すように、第一軸心１０Ｃを基準とした周方向において、第一全閉位置の第一端面１７１における径方向外側端縁と第二全閉位置の第二端面１７２における径方向外側端縁との間の領域（以下「全閉領域」と呼ぶ）Ｒ０に延在する。また、キャップ４が全開位置Ｐ１にあるときの部分周面１６は、図２（ｂ）に示すように、第一軸心１０Ｃを基準とした周方向において、第一全開位置の第一端面１７１における径方向外側端縁と第二全開位置の第二端面１７２における径方向外側端縁との間の領域（以下「全開領域」と呼ぶ）Ｒ１に延在する。
　部分周面１６は、キャップ４の開放時には全閉領域Ｒ０から全開領域Ｒ１へ往動し、キャップ４の閉鎖時には全開領域Ｒ１から全閉領域Ｒ０へ復動する。すなわち、部分周面１６は、全閉領域Ｒ０及び全開領域Ｒ１のいずれか一方から他方へ往復動する。
　以下、上記のように端面１７１，１７２が第一，第二全閉位置であって部分周面１６が全閉領域Ｒ０に延在する第一部材１５の姿勢を「全閉姿勢」と呼び、上記のように端面１７１，１７２が第一，第二全開位置であって部分周面１６が全開領域Ｒ１に延在する第一部材１５の姿勢を「全開姿勢」と呼ぶ。第一部材１５は、キャップ４の開閉と連動して、第一軸心１０Ｃを中心とした円柱状の領域において全閉姿勢及び全開姿勢のいずれか一方から他方へ姿勢を変化させる。
　第一バネ１４によって第一回動方向へ付勢される第一可動羽根１３に第一部材１５が固定されていることから、第一部材１５は、全開姿勢から全閉姿勢へ付勢される。すなわち、第一バネ１４による第一ヒンジ機構１０の付勢力（以下「第一付勢力」と呼ぶ）は、第一可動羽根１３，第一部材１５を介してキャップ４を閉鎖する方向へ印加される。第一付勢力は、つぎに説明する第二ヒンジ機構２０の付勢力（以下「第二付勢力」と呼ぶ）よりも小さく設定されている。
＝＝第二ヒンジ機構＝＝
　図４及び図６に示すように、第二ヒンジ機構２０は、第二軸心２０Ｃと、第二ヒンジ２１と、第二部材２５とを有する。
　第二ヒンジ２１には、相対的に揺動自在に設けられた二種の羽根２２，２３が設けられている。二種の羽根２２，２３のうち、一方は固定された第二固定羽根２２であり、他方は第二固定羽根２２に対して可動な第二可動羽根２３である。
　第二固定羽根２２は、充電ポート１が設けられた底面部２Ａ（図４参照）に固定され、凹部２においてＺ１方向側（Ｚ方向に沿って）に突出して設けられている。第二ヒンジ２１の第二軸心２０Ｃは、第二固定羽根２２の突出端縁２２Ｅ（Ｚ１方向端縁）に沿って延在している。
　第二可動羽根２３は、第二軸心２０Ｃまわりに揺動自在に設けられている。ここで例示の第二可動羽根２３は、第二軸心２０Ｃに対して二方向に延出した形態（いわば両持ちの形態）に設けられている。具体的に言えば、第二可動羽根２３には、第二軸心２０Ｃに対してＸ２方向側（一側）に延出する一側可動羽根２３１と、第二軸心２０Ｃに対してＸ１方向側（他側）に延出する他側可動羽根２３２とが設けられている。
　この第二ヒンジ２１には、第二固定羽根２２に対して第二可動羽根２３を付勢する第二バネ２４が設けられている。第二バネ２４は、第二可動羽根２３をＸＹ平面（所定の基準平面）に沿う姿勢へ向けて第二付勢力で付勢する弾性体である。第二バネ２４によって付勢される第二付勢力は、第一バネ１４によって付勢される第一付勢力よりも大きく設定されている。
　第二可動羽根２３がＸＹ平面に沿う姿勢では、Ｙ方向視で第二ヒンジ２１がＴ字型をなす。この第二可動羽根２３は、ＸＹ平面に沿う姿勢から第一回動方向（図４では時計まわり）に回動して傾斜した姿勢では第二バネ２４によって第二回動方向（図４では反時計まわり）に付勢され、ＸＹ平面に沿う姿勢から第二回動方向に回動して傾斜した姿勢では第二バネ２４によって第一回動方向に付勢される。
　上記の第二ヒンジ２１には、つぎに説明する第二部材２５が固定されている。
　第二部材２５は、第二可動羽根２３のみに固定されている。ここでは、直方体状の第二部材２５を例示する。
　この第二部材２５は、一側可動羽根２３１及び他側可動羽根２３２の双方に跨って固定されている。これらの一側可動羽根２３１及び他側可動羽根２３２並びに第二部材２５は、第二軸心２０Ｃまわりに一体に回動する。
　そのため、第二可動羽根２３がＸＹ平面に沿う姿勢のときには第二部材２５もＸＹ平面に沿う姿勢（以下「基準姿勢」と呼ぶ）である。第二可動羽根２３がＸＹ平面に対して傾斜した姿勢のときには、第二部材２５もＸＹ平面に対して傾斜した姿勢（以下「傾斜姿勢」と呼ぶ）である。
　この第二部材２５は、一側可動羽根２３１に固定された一側部２５１（Ｘ２方向側の半部）と、他側可動羽根２３２に固定された他側部２５２（Ｘ１方向側の半部）との二部位に大別される。
　ここで例示の一側部２５１は、第二軸心２０Ｃを基準とした径方向寸法が一側可動羽根２３１よりも長く設定されている。同様に、他側部２５２は、第二軸心２０Ｃを基準とした径方向寸法が他側可動羽根２３２よりも長く設定されている。ただし、一側可動羽根２３１と等しい径方向寸法の一側部２５１を採用してもよく、他側可動羽根２３２と等しい径方向寸法の他側部２５２を採用してもよい。
　一側部２５１は、第二部材２５が基準姿勢のときには、部分周面１６の全閉領域Ｒ０（図４には全閉領域Ｒ０のうち図４に示す部分周面１６と重複しない領域を二点鎖線で示す）と交差する領域まで第二軸心２０Ｃから延出する寸法Ｌ１に設定されている。一方、一側部２５１は、第二部材２５が基準姿勢であっても傾斜姿勢であっても（いずれの姿勢であっても）全開領域Ｒ１に延在する部分周面１６〔図２（ｂ）参照〕及び第一全開位置の第一端面１７１に対して離間する寸法（言わば届かない寸法）に設定されている。
　さらに、一側部２５１は、図２（ａ）に示すように、第二部材２５が傾斜姿勢のときには、全閉領域Ｒ０に延在する部分周面１６に対して第二軸心２０Ｃから届く寸法Ｌ１に設定されている。このような寸法Ｌ１に設定された一側部２５１は、ＸＹ平面に沿う姿勢から第一回動方向に回動して傾斜した傾斜姿勢で部分周面１６に押し当てられて当接する。図２（ａ）には、傾斜姿勢の一側部２５１におけるＸ２方向側かつＺ２方向側の角部が全閉領域Ｒ０に延在する部分周面１６に当接する形態を例示する。以下、全閉領域Ｒ０に延在する部分周面１６に対して一側部２５１が当接する姿勢を「当接姿勢」と呼ぶ。
　上記のように一側部２５１の寸法Ｌ１が設定されることにより、図２（ａ）及び（ｂ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第二部材２５の一側部２５１は、第一部材１５に対して係脱自在に設けられている。
　他側部２５２は、第二部材２５が基準姿勢のときには、充電ポート１に差し込まれた充電コネクタ９の占有領域Ｓ（図４には二点鎖線で示す）と交差する領域まで延出する寸法Ｌ２に設定されている。他側部２５２は、第二軸心２０Ｃに対して充電ポート１側（Ｘ１方向側）に設けられていることから、充電ポート１に差し込まれる充電コネクタ９によってＺ２方向に押し込まれる。すなわち、他側部２５２は、充電ポート１に差し込まれる充電コネクタ９によって第一回動方向に押し込まれる領域まで第二軸心２０Ｃから延出する寸法に設定されている。
　ただし、他側部２５２は、充電ポート１に充電コネクタ９が差し込み可能なサイズに設けられている。
　＜各種の機構＞
　上述のヒンジ機構１０，２０は、つぎに説明する各機構３０，４０，５０に用いられている。
＝＝常閉機構＝＝
　常閉機構３０には、キャップ４の揺動と一体に連動し、全開位置Ｐ１〔図２（ｂ）参照〕から全閉位置Ｐ０〔図２（ａ）参照〕へ向けて第一回動方向に第一付勢力でキャップ４を付勢する機構である。
　この常閉機構３０には、第一ヒンジ機構１０が用いられている。第一ヒンジ機構１０が用いられた常閉機構３０では、キャップ４の揺動と一体に連動する第一部材１５が第一可動羽根１３に固定されていることから、第一可動羽根１３及び第一部材１５がキャップ４の揺動と連動する。第一バネ１４によって第一可動羽根１３が第一回動方向へ第一付勢力で付勢されることから、第一部材１５と一体に連動するキャップ４と第一可動羽根１３に固定された第一部材１５とが第一回動方向へ付勢される。よって、全開位置Ｐ１から全閉位置Ｐ０へ向かう第一回動方向へ第一付勢力でキャップ４が付勢される。
　図２（ａ）に示す第一状態では、Ｙ方向視で全閉領域Ｒ０に延在する部分周面１６に当接している第二部材２５が当接姿勢をなす。このときには、第二部材２５の一側部２５１が第二バネ２４により第二回動方向に付勢されることで第一部材１５の部分周面１６に対して押し当てられて係合している。
　常閉機構３０によって第一回動方向へ第一付勢力が付勢されている第一状態のキャップ４は、車両のユーザによって第一付勢力に対抗する操作力で第二回動方向へ開放される。車両のユーザによってキャップ４が全開位置Ｐ１まで操作（開放操作）されると、図２（ｂ）に示すように、キャップ４が全開位置Ｐ１に揺動した第二状態となる。
　なお、本実施形態のキャップ開閉構造には、全閉位置Ｐ０にあるキャップ４のロックやラッチといった機構は設けられていない。そのため、第一状態からロックやラッチといった機構の解除操作を要することなく、全閉位置Ｐ０から全開位置Ｐ１にキャップ４が操作される。
　第一状態から第二状態の全開位置Ｐ１にキャップ４が揺動されると、第一部材１５の部分周面１６が全閉領域Ｒ０から全開領域Ｒ１へ往動する。このとき、第二部材２５の一側部２５１と第一部材１５の部分周面１６とが摺動してから、第二部材２５の一側部２５１が部分周面１６の第一端縁１６１を乗り越える。一側部２５１は、全開領域Ｒ１の部分周面１６や第一全開位置の第一端面１７１に対して離間する寸法Ｌ１に設定されているため、一側部２５１が第一端縁１６１を乗り越えることが可能である。このようにして、部分周面１６に対する一側部２５１の係合が解除される第二状態となる。
　第二状態で全開位置Ｐ１のキャップ４から車両のユーザの手が離されて全開位置Ｐ１のキャップ４への開放操作が解除されると、図３（ａ）に示すように、常閉機構３０によってキャップ４がやや閉鎖され、第一端面１７１が第一全開位置から第一開放位置に変位した第三状態となる。
　第三状態でキャップ４の開放状態を保持する機構が、つぎに説明する保持機構４０である。
＝＝保持機構＝＝
　保持機構４０は、全開位置Ｐ１のキャップ４への開放操作が解除されると常閉機構３０に対し第二付勢力を第二回動方向へ印加して、充電ポート１に差し込まれた充電コネクタ９の占有領域Ｓ〔図３（ａ）では二点鎖線で示す〕と干渉しない位置でキャップ４の開放状態を保持する機構である。
　この保持機構４０には、第二ヒンジ機構２０が用いられている。なお、保持機構４０には、第二ヒンジ機構２０のうち他側可動羽根２３２や他側部２５２は用いられていない。
　第二ヒンジ機構２０が用いられた保持機構４０では、常閉機構３０によって第一開放位置の第一端面１７１が第一回動方向へ第一付勢力で付勢されるのに対抗し、図３（ａ）に白抜きの矢印で示すように基準姿勢の第二部材２５における一側部２５１が第一付勢力よりも強い第二付勢力で付勢される。
　第三状態では、第一部材１５の第一端面１７１や第一可動羽根１３に対してＺ２方向側にもぐり込んだ第二部材２５の一側部２５１が基準姿勢をなす。また、第三状態では、基準姿勢をなす第二部材２５の一側部２５１が第一可動羽根１３を介して第一開放位置の第一端面１７１に対面するとともに、一側部２５１によって第一端面１７１が第一開放位置に保持される。
　この第三状態では、常閉機構３０によって第一端面１７１が第一回動方向へ第一付勢力で付勢されるのに対抗して、保持機構４０によって第一付勢力よりも強い第二付勢力で一側部２５１が付勢されている。第二付勢力で基準姿勢に付勢されている第二部材２５の一側部２５１には、第一部材１５の第一端面１７１から第一付勢力が印加されるものの、第一付勢力よりも第二付勢力のほうが大きい。したがって、保持機構４０は、基準姿勢をなす第二部材２５の一側部２５１の位置を保持し、この一側部２５１に支えられる形態で第一端面１７１の第一開放位置を保持する。
　図２（ａ）に示す第一状態から図２（ｂ）に示す第二状態を経て図３（ａ）に示す第三状態まで状態を変化させる手順は、車両のユーザが全閉位置Ｐ０のキャップ４を全開位置Ｐ１まで開放してから手を離すという一つの手順（以下「第一の操作手順」と呼ぶ）のみが実施される。
　第三状態から図３（ｂ）に示すように充電コネクタ９が充電ポート１に差し込まれると、保持機構４０によるキャップ４の開放状態の保持が解除される。キャップ４の開放状態の保持を解除する機構が、つぎに説明する解除機構５０である。
＝＝解除機構＝＝
　解除機構５０は、充電コネクタ９の充電ポート１への差し込み操作と連動して保持機構４０によるキャップ４の開放状態の保持を解除する機構である。
　この解除機構５０には、第一ヒンジ機構１０及び第二ヒンジ機構２０が用いられている。ヒンジ機構１０，２０が用いられた解除機構５０では、充電ポート１に差し込まれた充電コネクタ９によって他側部２５２が第一回動方向に押し込まれ、他側部２５２が第一回動方向に押し込まれるのと同時に一側部２５１が第一回動方向に押し上げられる。第一回動方向に押し上げられた一側部２５１は、第一可動羽根１３を介して第一端面１７１を第二回動方向に押し上げてから第一端縁１６１を乗り越えて、部分周面１６から離間した状態に維持される。このとき、第二部材２５は、当接姿勢よりも第一回動方向に回動した限界傾斜姿勢をなす。
　図３（ｂ）に示す第四状態では、充電ポート１に差し込まれている充電コネクタ９によって他側部２５２が押し込まれている。このとき、限界傾斜姿勢の第二部材２５が部分周面１６から離間するとともに、保持機構４０で保持されていた開放状態よりもやや閉じられた状態で、キャップ４が充電コネクタ９に支えられる形態で支持される。また、充電コネクタ９及び充電ポート１が電気的に接続される。
　図３（ａ）に示す第三状態から図３（ｂ）に示す第四状態まで状態を変化させる手順は、車両のユーザが充電コネクタ９を充電ポート１に差し込むという一つの手順（以下「第二操作手順」と呼ぶ）のみが実施される。
　そして、充電完了後に充電ポート１から充電コネクタ９が抜き取られると、第四状態でキャップ４を支えていた充電コネクタ９が無くなり、一側部２５１と部分周面１６とが摺接してから、再び図２（ａ）に示すように第二部材２５が当接姿勢をなす第一状態となる。このようにして、キャップ４が全閉位置Ｐ０に復帰する。
　図３（ｂ）に示す第四状態から図２（ａ）に示す第一状態まで状態を変化させる手順は、車両のユーザが充電ポート１から充電コネクタ９を抜き取るという一つの手順（以下「第三操作手順」と呼ぶ）のみが実施される。
　＜その他＞
　そのほか、一実施形態で例示のキャップ開閉構造には、キャップ４の揺動範囲を規制する二種の構造６０，７０が設けられている。
　二種の構造６０，７０のうち、一方は図２（ａ）に示すようにキャップ４の揺動範囲を全閉位置Ｐ０までに規制する閉じ止め構造６０であり、他方は図２（ｂ）に示すキャップ４の揺動範囲を全開位置Ｐ１までに規制する開き止め構造７０である。
　ここでは、閉じ止め構造６０として、第一ヒンジ機構１０が用いられた第一閉じ止め構造６１と、充電ポート１に対してヒンジ機構１０，２０とは反対側（すなわちＸ２方向側）の突起６０Ｐによる第二閉じ止め構造６２を例示する。
　第一閉じ止め構造６１には、第一部材１５の第一端面１７１並びに第一ヒンジ１１の第一固定羽根１２及び第一可動羽根１３が用いられている。この第一閉じ止め構造６１では、第一端面１７１が、第一全閉位置にあるときに第一可動羽根１３を介して第一固定羽根１２に突き当たる。そのため、第一全閉位置よりも第一回動方向への第一端面１７１の回動は、第一固定羽根１２によって構造的に規制される。
　第二閉じ止め構造６２には、全閉位置Ｐ０にあるキャップ４の先端部４Ｂに対してＺ２方向側から突き当たる位置に設けられた突起６０Ｐが用いられている。なお、突起６０Ｐは、Ｚ方向視で点状に突設された部位であってもよく、Ｚ方向視で線状に延設された部位（言わば突条）であってもよい。この第二閉じ止め構造６２では、キャップ４が全閉位置Ｐ０にあるときに、Ｚ２方向側から突起６０Ｐが突き当たるため、全閉位置Ｐ０よりも第一回動方向へのキャップ４の揺動が規制される。
　開き止め構造７０には、第一ヒンジ機構１０が用いられている。具体的には、第一部材１５の第二端面１７２及び第一ヒンジ１１の第一固定羽根１２が開き止め構造７０に用いられている。この開き止め構造７０では、第二端面１７２が第二全開位置にあるときに、第二端面１７２が第一固定羽根１２に突き当たる。そのため、第二全開位置よりも第二回動方向への第二端面１７２の回動は、第一固定羽根１２によって構造的に規制される。
［２．作用及び効果］
　本実施形態のキャップ開閉構造は、上述のように構成されるため、下記の作用及び効果を得られる。
　（１）本実施形態のキャップ開閉構造は、上述した第一操作手順，第二操作手順及び第三操作手順の三つの操作手順だけで、外部充電の操作を完了できる。よって、外部充電の操作性を高めることができる。
　例えば、「発明が解決しようとする課題」の欄で既述の操作手順Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ，Ｖ，ＶＩという六つの操作手順が外部充電の操作に必要な従来の構造（以下「比較構造１」と呼ぶ）と比較すれば、本実施形態のキャップ開閉構造では三つ少ない操作手順（すなわち三つのみの操作手順）だけで外部充電の操作を完了できる。
　仮に、比較構造１からキャップのロックが省略された構造（以下「比較構造２」と呼ぶ）を想定してみると、比較構造２では、外部充電の操作に比較構造１よりも一つ少ない操作手順（すなわち操作手順ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ，Ｖ，Ｖの五つの操作手順）となる。しかしながら、比較構造２では、キャップの閉鎖状態が維持されず、充電ポートの保護性が不十分となるおそれがある。
　この比較構造２に対して本実施形態のキャップ開閉構造によれば、二つ少ない操作手順（すなわち三つのみの操作手順）だけで外部充電の操作を完了できる。そのうえ、全閉位置Ｐ０へ向けてキャップ４を付勢する常閉機構３０が設けられているため、キャップ４の閉鎖状態を維持することができ、充電ポート１の保護性を確保できる。
　比較構造１及び２では、外部充電の操作に五つ又は六つの手順が必要なことから、外部充電の操作が煩雑である。これに対し、本実施形態のキャップ開閉構造は、三つの操作手順だけで外部充電の操作を完了できることから、簡素な操作で外部充電可能である。
　（２）そのほか、キャップ４の揺動範囲を全開位置Ｐ１までに規制する開き止め構造７０が設けられているため、キャップ４が過剰に開放されるのを構造的に防止できる。そのうえ、過剰に開放されたキャップ４が保持機構４０によって保持される位置まで揺動する範囲が抑えられ、キャップ４の破損や変形の抑制に資する。
　（３）また、キャップ４の揺動範囲を全閉位置Ｐ０までに規制する閉じ止め構造６０が設けられているため、キャップ４が過剰に閉鎖されることによるキャップ４のガタつきあるいは陥没といった不具合を抑制でき、キャップ４を全閉位置Ｐ０に安定して位置させることができる。
　第一ヒンジ機構１０が用いられた第一閉じ止め構造６１によれば、各種の機構３０，４０，５０に用いられる第一ヒンジ機構１０が兼用されているため、第一閉じ止め構造６１だけに用いられる専用部材や機構を別設することなく、簡素な構成でキャップ４の過剰な閉鎖を防止できる。
　突起６０Ｐが用いられた第二閉じ止め構造６２によれば、キャップ４の先端部４Ｂに対してＺ２方向側から突き当たる位置に設けられた突起６０Ｐだけの簡素な構成で、キャップ４の過剰な閉鎖を防止できる。
　第一閉じ止め構造６１及び第二閉じ止め構造６２の双方が設けられていれば、キャップ４の過剰な閉鎖を二重に防止できる。
［ＩＩ．変形例］
　上述の実施形態は一例である。キャップ開閉構造は、少なくとも常閉機構，保持機構及び解除機構の三機構を備えていればよい。例えば、第二ヒンジの第二可動羽根から一側可動羽根又は他側可動羽根を省略してもよい。更に言えば、常閉機構，保持機構及び解除機構の三機構がキャップ開閉構造に設けられていれば、第一ヒンジ機構及び第二ヒンジ機構が用いられた形態に限らず、公知の構成が用いられた形態であってもよい。
　なお、キャップ開閉構造から閉じ止め構造や開き止め構造を省略してもよい。
　１　　　充電ポート
　４　　　キャップ
　９　　　充電コネクタ
　１０　　第一ヒンジ機構
　１１　　第一ヒンジ
　１０Ｃ　第一軸心
　１２　　第一固定羽根
　１３　　第一可動羽根
　１４　　第一バネ
　１５　　第一部材
　１６　　部分周面
　１７　　端面
　１７１　第一端面
　１７２　第二端面
　２０　　第二ヒンジ機構
　２１　　第二ヒンジ
　２０Ｃ　第二軸心
　２２　　第二固定羽根
　２３　　第二可動羽根
　２４　　第二バネ
　２５　　第二部材
　２５１　　一側部
　２５２　　他側部
　３０　　常閉機構
　４０　　保持機構
　５０　　解除機構
　６０　　閉じ止め構造
　６０Ｐ　　突起
　７０　　開き止め構造
　Ｐ０　　全閉位置
　Ｐ１　　全開位置
　Ｒ０　　全閉領域
　Ｒ１　　全開領域
　Ｓ　　　占有領域

Claims (3)

  1. 　車両に設けられた充電ポートを覆う全閉位置と前記充電ポートが露出する全開位置との間で開閉され、前記充電ポートに差し込まれた充電コネクタが占有する占有領域と重複する領域として予め設定された揺動領域を揺動自在に設けられたキャップと、
    　前記キャップの揺動と一体に連動し、前記全開位置から前記全閉位置に向かう第一回動方向に所定の第一付勢力で前記キャップを付勢する常閉機構と、
    　前記全開位置の前記キャップへの開放操作が解除されると前記第一回動方向とは反対の第二回動方向に前記第一付勢力よりも強い第二付勢力を前記常閉機構に印加して前記キャップが前記占有領域と干渉しない位置で前記キャップの開放状態を保持する保持機構と、
    　前記充電コネクタの前記充電ポートへの差し込み操作と連動して前記保持機構による前記開放状態の保持を解除する解除機構とを備えた
    ことを特徴とする、キャップ開閉構造。
  2. 　前記キャップの揺動範囲を前記全開位置までに規制する開き止め構造を有する
    ことを特徴とする、請求項１に記載のキャップ開閉構造。
  3. 　前記キャップの揺動範囲を前記全閉位置までに規制する閉じ止め構造を備えた
    ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のキャップ開閉構造。
     
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JP2014187022A (ja) * 2011-04-06 2014-10-02 Mitsubishi Motors Corp 車両の充電器接続構造
JP2016110700A (ja) * 2014-12-02 2016-06-20 三菱自動車工業株式会社 充電口機構
KR20230155983A (ko) * 2022-05-04 2023-11-13 티이 커넥티버티 저머니 게엠베하 플러그 커넥터를 위한 플러그 커버 플랩 힌지 및 이를 포함하는 커넥터 조립체

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014187022A (ja) * 2011-04-06 2014-10-02 Mitsubishi Motors Corp 車両の充電器接続構造
JP2016110700A (ja) * 2014-12-02 2016-06-20 三菱自動車工業株式会社 充電口機構
KR20230155983A (ko) * 2022-05-04 2023-11-13 티이 커넥티버티 저머니 게엠베하 플러그 커넥터를 위한 플러그 커버 플랩 힌지 및 이를 포함하는 커넥터 조립체

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