JP6040793B2 - 電動車の充電部構造 - Google Patents

Description

本発明は電動車の充電部構造に関する。

バッテリ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、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用開口部を設け、充電用開口部に、充電口を支持する枠部材を配置し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配置され、前記骨部には互いに対向する一対の端部が設けられ、前記枠部材は、前記枠部材の対向する部分が前記一対の端部にそれぞれ取着されることで前記骨部に設けら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、開閉部材のインナーパネルの骨部に充電口の枠部材を設けることから、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。
また、骨部には端部を設けて該端部に枠部材を設けたことから開閉部材の剛性低下を防ぐことができる。
請求項２記載の発明によれば、枠部材の骨部の幅方向長さは、骨部の幅より長いため、枠部材が取着された骨部の箇所の断面係数を確保する上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、枠部材は、骨部の幅方向中心線と枠部材の骨部の幅方向の中心線が一致するように骨部に設けられているため、枠部材が取着された骨部の箇所の断面係数を確保する上でより有利となる。

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。 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。 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。 一対の端部５２０４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。 一対の端部５２０４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５に示すように、充電用開口部３４内に位置する１つの骨部５２に、その長手方向の中間部に欠部５２０２が設けられることで互いに対向する一対の端部５２０４が形成されている。
本実施の形態では、欠部５２０２が設けられる骨部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。

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と、急速充電用の充電口との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３４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おり、図３に示すように、枠部材４２を構成する板材の幅Ｌ２は、骨部５２の幅Ｌ１よりも小さい寸法で形成されている。
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。
フランジ４２０６の車体１２の前方に位置する前部に、下方に変位する凹部４２０８が設けられている。

図４、図５に示すように、支持部材４０は、枠部材４２の対向する部分が、互いに対向する一対の端部５２０４にそれぞれ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４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組の一対の辺の長手方向の中間部のフランジ４２０６の２箇所と、端部５２０４における両側の上面部５２１４との箇所がスポット溶接により取着されている。
また、枠部材４２の車幅方向において対向する１組の一対の辺の長手方向の中間部の底壁の１箇所と、端部５２０４における底面部５２１０の箇所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。
このように枠部材４２の車幅方向において対向する１組の一対の辺４２Ａが一対の端部５２０４にそれぞれ取着された状態で、車体１２の前後方向において対向する１組の一対の辺４２Ｂは骨部５２に平行している。
また、本実施の形態では、図６に一対の端部５２０４に枠部材４２が取着された状態を上方から見た模式図で示すように、一対の端部５２０４にそれぞれ取着された枠部材４２の対向する部分と直交する方向において対向する枠部材４２の部分は、すなわち、車体１２の前後方向において対向する１組の一対の辺４２Ｂは、それぞれ骨部５２の延長上５２２０において骨部５２の幅方向の外側に位置している。
すなわち、枠部材４２の骨部５２の幅方向長さは、骨部５２の幅より長く、枠部材４２は、骨部５２の幅方向中心線と枠部材４２の骨部５２の幅方向の中心線が一致するように設けられている。

図３に示すように、リッド３６は、アウターパネル２４に設けられた充電用開口部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。この場合、本実施の形態では、枠部材４２に凹部４２０８を設けているため、リッド３６の前部の下方に指が入りやすくなっている。
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３６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、アウターパネルに充電用開口部３４が設けられ、充電用開口部３４に、充電口１６を支持する枠部材４２が配置され、枠部材４２はインナーパネルの骨部５２に設けられているので、フード１４に充電部構造３２を配置する場合に、フード１４の剛性を確保しつつ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、既存の車体１２に充電部構造３２を適用する場合にも、インナーパネルの骨部５２に枠部材４２を取着することで足りることから、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、本実施の形態によれば、枠部材４２の骨部５２の幅方向長さは、骨部５２の幅より長いため、枠部材４２が取着された骨部５２の箇所の断面係数を確保する上で有利となる。
また、本実施の形態によれば、枠部材４２は、骨部５２の幅方向中心線と枠部材４２の骨部５２の幅方向の中心線が一致するように骨部５２に設けられているため、枠部材４２が取着された骨部５２の箇所の断面係数を確保する上でより有利となる。

また、本実施の形態によれば、骨部５２の対向する一対の端部５２０４に枠部材４２が取着され、骨部５２の対向する一対の端部５２０４が枠部材４２により接続されるため、インナーパネル２６の剛性が向上する。
したがって、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を設けることができる。
また、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を構成する骨部５２に欠部５２０２を設けることで、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。
この場合も、枠部材４２の骨部５２の幅方向長さを骨部５２の幅より長くしておくと、枠部材４２が取着された骨部５２の箇所の断面係数を確保する上で有利となる。
また、枠部材４２は、骨部５２の幅方向中心線と枠部材４２の骨部５２の幅方向の中心線が一致するように骨部５２に設けると、枠部材４２が取着された骨部５２の箇所の断面係数を確保する上でより有利となる。
本実施の形態では、欠部５２０２に枠部材４２を取着した状態で、一対の端部５２０４の間には、骨部５２の幅方向の両外方に枠部材４２の車幅方向に延在する底壁４２０２と側壁４２０４とフランジ４２０６とが位置することになるので、枠部材４２が取着された箇所における骨部５２の断面係数が確保される。
したがって、骨部５２の強度を低下させることなく、すなわち、インナーパネル２６の強度を低下させることなく、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、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を設ける上で有利となる。
そのため、実施の形態のように、枠部材４２を構成する板材の幅Ｌ２が、骨部５２の幅Ｌ１よりも小さい寸法で形成されている場合であっても、上述のように骨部５２の切断部５２０２における断面係数が確保されることから、インナーパネル２６の強度を低下させることなく、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る。
すなわち、インナーパネル２６の強度低下を考えることなく、枠部材４２を設計でき、設計コストを抑制する上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に、図７、図８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の直径上で互いに対向する部分４２Ｃが、骨部５２の一対の端部５２０４にそれぞれ取着されている。
また、一対の端部５２０４にそれぞれ取着された枠部材４２の対向する部分４２Ｃと直交する方向において対向する枠部材４２の部分４２Ｄは、それぞれ骨部５２の延長上５２２０において骨部５２の幅方向の外側に位置しており、骨部５２の欠部５２０２における断面係数が確保されている。
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。

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にも適用可能である。
すなわち、図９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、２４……インナーパネル、２６……インナーパネル、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、４２Ａ……一方の１組の一対の辺、４２Ｂ……他方の１組の一対の辺、４３……開口部、４４……本体部、５２……骨部、５２０４……端部、９２……トランクリッド。

Claims (3)

1. 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配置され、
   前記骨部には互いに対向する一対の端部が設けられ、
   前記枠部材は、前記枠部材の対向する部分が前記一対の端部にそれぞれ取着されることで前記骨部に設けられている
   ことを特徴とする電動車の充電部構造。
2. 前記枠部材の前記骨部の幅方向長さは、前記骨部の幅より長いことを特徴とする請求項１記載の電動車の充電部構造。
3. 前記枠部材は、前記骨部の幅方向中心線と前記枠部材の前記骨部幅方向の中心線が一致するように設けられることを特徴とする請求項２記載の電動車の充電部構造。

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