(57)【要約】【課題】電動車両に充電する際に充電口が被水することを抑制できる充電口構造を提供する。【解決手段】電動車両の充電口２０に空気吹出し部６０が配置されている。空気吹出し部６０は、空気を吹出す方向や吹き出す位置が互いに異なる複数の吹出し孔６１，６２，６３，６４を有している。送風機７６によって供給される空気を空気吹出し部６０から充電口２０に吹き出すことにより、充電口２０に雨水が浸入することが抑制されるとともに、充電口２０の内部に存在する水や埃などが充電口２０の外部に排出される。送風機７６は、雨滴センサが雨滴を検出したときの信号に基いて作動する。充電口２０のリッドまわりの凍結が予想される寒冷時に、雨滴センサの信号に基いて空気吹出し部６０から空気を吹き出すことにより、リッドまわりの水が排除される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両のボデーに形成された凹部内に充電コネクタを有する充電口と、
前記充電口に設けられた空気吹出し部と、
前記空気吹出し部に空気を供給する送風手段と、
を具備したことを特徴とする電動車両の充電口構造。
【請求項２】
前記送風手段は、雨滴を検出する雨滴検出手段に基いて作動することを特徴とする請求項１に記載の電動車両の充電口構造。
【請求項３】
前記送風手段は、外気温センサによって検出された外気温が所定の閾値以下となった状態において作動することを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両の充電口構造。
【請求項４】
前記充電口は前記充電コネクタを配置するコネクタ取付壁を有し、該コネクタ取付壁は上部よりも下部の方が前記充電口の開口に近付くよう傾斜した斜面部を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動車両の充電口構造。
【請求項５】
前記空気吹出し部は、前記充電口の上部の車両内側寄りの位置に配置され下方に向けて空気を吹出す第１の吹出し孔を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両の充電口構造。
【請求項６】
前記空気吹出し部は、前記充電口の下部に配置され前記充電口の開口に向けて空気を吹出す第２の吹出し孔を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動車両の充電口構造。
【請求項７】
前記空気吹出し部は、前記充電口の上部の車両外側寄りの位置に配置され下方に向けて空気を吹出す第３の吹出し孔を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電動車両の充電口構造。
【請求項８】
前記空気吹出し部は、前記充電口の上部に配置され前記充電口の開口に向けて空気を吹出す第４の吹出し孔を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電動車両の充電口構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両の充電口構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両は、駆動用バッテリに充電する際に使用する充電口を備えている。この充電口には開閉可能なリッドが設けられている。充電口の内側に充電コネクタが配置されている。充電時に電力を供給する充電設備側には、給電コネクタを備えた給電コードが設けられている。充電時に前記リッドを開け、給電コネクタを充電コネクタに接続することにより、充電設備側の電源から供給される電力が給電コードを介して駆動用バッテリに供給される。
【０００３】
電動車両の充電口や充電設備等には安全のために漏電対策が講じられているため、雨中で充電作業を行っても特に問題は生じない。しかし給電コネクタを操作する使用者側の心理としては、充電口に雨水がかかるのを見ると不安になることもある。そこで雨水対策として、例えば特許文献１のように、電動車両の充電口の上部に折り畳み可能な傘のような“ひさし部材”を設けることにより、雨水が充電口に浸入することを防ぐ雨除け構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４９０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように充電口にひさし部材が設けられていると、リッドを開けたときに、ひさし部材によって充電コネクタの一部が隠れてしまうため、給電コネクタを充電コネクタに差し込む作業を行いにくい。しかもリッドが開閉されるたびに前記ひさし部材が展開されたり折り畳まれたりするため、ひさし部材が目障りであるだけでなく、ひさし部材が破損しやすいという問題がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、充電時に充電口が被水することを抑制でき、かつ、充電作業の妨げにならない電動車両の充電口構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの実施形態の充電口構造は、電動車両のボデーに形成された凹部内に充電コネクタを有する充電口と、前記充電口に設けられた空気吹出し部と、前記空気吹出し部に空気を供給する送風機等の送風手段とを具備している。前記送風手段は、雨滴を検出する雨滴検出手段に基いて作動してもよい。雨滴検出手段は、例えばオートワイパシステム用の車載の雨滴センサでもよいし、充電口の近傍（例えば充電口の直上）に配置された専用の雨滴センサでもよい。前記送風手段は、外気温センサによって検出された外気温が所定の閾値以下（例えば０℃以下）となった状態において作動させることにより、寒冷時にリッドが凍結することを防止してもよい。
【０００８】
前記充電口は前記充電コネクタを配置するコネクタ取付壁を有し、該コネクタ取付壁は上部よりも下部の方が前記充電口の開口に近付くよう傾斜した斜面部を有してもよい。前記空気吹出し部の一例は、前記充電口の上部の車両内側寄りの位置に配置され下方に向けて空気を吹出す第１の吹出し孔を含んでいてもよい。また前記空気吹出し部は、前記充電口の下部に配置され前記充電口の前記開口に向けて空気を吹出す第２の吹出し孔を含んでいてもよい。前記空気吹出し部は、前記充電口の上部の車両外側寄りの位置に配置され下方に向けて空気を吹出す第３の吹出し孔を含んでいてもよい。前記空気吹出し部は、前記充電口の上部に配置され前記充電口の前記開口に向けて空気を吹出す第４の吹出し孔を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の充電口構造によれば、充電時に充電口が被水することを空気の吹出しによって抑制することができる。空気を吹き出すことにより被水を防ぐため、充電コネクタを目視する際の妨げとなったり、給電コネクタを充電コネクタに差し込む作業の邪魔になったりすることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電動車両と充電設備の一例を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る充電口のリッドを開けた状態の正面図。
【図３】図２に示された充電口の縦断面図。
【図４】同充電口に給電コネクタが差し込まれた状態の縦断面図。
【図５】同充電口の送風手段の制御の第１の例を示すフローチャート。
【図６】同充電口の送風手段の制御の第２の例を示すフローチャート。
【図７】同充電口の送風手段の制御の第３の例を示すフローチャート。
【図８】同充電口の送風手段の制御の第４の例を示すフローチャート。
【図９】第２の実施形態に係る充電口のリッドを開けた状態の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、第１の実施形態に係る充電口構造を備えた電動車両について、図１から図８を参照して説明する。  
図１は、電動車両１０と充電設備１１の一例を示している。電動車両１０は、電動モータのみによって走行する電気自動車でもよいし、電動モータとエンジン（内燃機関）とを併用するハイブリッド車両であってもよい。いずれも駆動用バッテリを電源として走行する。
【００１２】
充電設備１１は給電ケーブル１２を有している。給電ケーブル１２の先端に給電コネクタ１３が設けられている。充電設備１１の一例は、２００Ｖ等の商用電源から供給される電力を、給電ケーブル１２を介して電動車両１０の駆動用バッテリに供給するようになっている。
【００１３】
図２等に示されるように、電動車両１０のボデー１０ａに充電口２０が設けられている。充電口２０は、ボデー１０ａの側面の一部を車両内側に凹ませた形状の凹部２１と、凹部２１を覆うリッド２２と、受電側の充電コネクタ２３などを有している。リッド２２はヒンジ部２２ａを中心に開閉可能であり、閉じた状態においてロック機構２２ｂによって施錠できるようになっている。
【００１４】
図２はリッド２２を開けた状態を示している。図２において矢印Ｆはボデー１０ａの前方（車両前方）を示している。矢印Ｒはボデー１０ａの後方（車両後方）、矢印Ｙは上方を示している。図３は充電口２０の縦断面図である。充電口２０の凹部２１の内面は、上壁３０と、底壁３１と、車両前側の前壁３２（図２に示す）と、車両後側の後壁３３と、車両内側に形成されたコネクタ取付壁３４とによって構成されている。この凹部２１はリッド２２を閉じた状態において、ほぼ閉じた空間となる。
【００１５】
コネクタ取付壁３４は上壁３０と底壁３１との間に形成されている。本実施形態のコネクタ取付壁３４は、その上部３４ａから底壁３１に近付くほど充電口２０の開口２１ａに近付くように傾斜した斜面部３４ｂを有している。斜面部３４ｂに充電コネクタ２３が配置されている。斜面部３４ｂが設けられていることにより、ユーザが給電コネクタ１３を充電コネクタ２３に差し込みやすくなる。また充電コネクタ２３に給電コネクタ１３が差し込まれた状態において、充電口２０の開口２１ａに対して斜面部３４ｂによって角度がつくので、充電コネクタ２３および給電コネクタ１３と底壁３１との間の距離を大きくとることができる。このため底壁３１を流れる水や埃等の排出を阻害することがなく、排出を促進することができる。
【００１６】
充電コネクタ２３は、コネクタボディ４０と、コネクタボディ４０に設けられた複数の端子部４１（図２に示す）と、端子部４１に接続された電気ケーブル４２などを含んでいる。電気ケーブル４２は充電回路を介して電動車両１０の駆動用バッテリの電気回路に接続されている。
【００１７】
図４は充電コネクタ２３に給電コネクタ１３が差し込まれた状態を示している。給電コネクタ１３は、使用者が手で把持するグリップ部５０と、グリップ部５０の先端に設けられた給電用カプラ５１と、給電コネクタ１３を充電コネクタ２３に固定するためのロック部材５２と、ロック部材５２をロック解除する際に操作される操作部材５３などを含んでいる。ロック部材５２は、充電コネクタ２３の係止部２３ａに対して係合および離脱することが可能である。図４は、ロック部材５２が充電コネクタ２３の係止部２３ａに係合した状態を示している。
【００１８】
充電口２０に空気吹出し部６０が設けられている。空気吹出し部６０の一例は、上壁３０の車両内側寄りの位置に配置された第１の吹出し孔６１と、コネクタ取付壁３４の下部で底壁３１の近傍に配置された第２の吹出し孔６２と、充電口２０の上壁３０の車両外側寄りの位置に配置された第３の吹出し孔６３と、コネクタ取付壁３４の上部に配置された第４の吹出し孔６４とを含んでいる。これら吹出し孔６１，６２，６３，６４は、図２に示されるようにボデー１０ａの前後方向に延び、コネクタボディ４０の直径よりも長いスリット状に形成されている。吹出し孔６１，６２，６３，６４の他の形状としては、スリットの代わりに複数の小孔をボデー１０ａの前後方向に沿って形成してもよい。
【００１９】
図３に示されるように吹出し孔６１，６２，６３，６４に送風管７１，７２，７３，７４が接続されている。これら送風管７１，７２，７３，７４は、切換機構７５を介して、送風手段として機能する送風機（ブロア）７６の吐出部７６ａと連通している。切換機構７５と送風機７６とは、マイクロコンピュータ機能を備えた制御部（コントローラ）８０によって制御され、送風機７６によって発生した空気を、切換機構７５によって選択された送風管７１，７２，７３，７４を介して、所望の吹出し孔６１，６２，６３，６４に供給するようになっている。送風機７６は送風手段の一例である。送風手段の他の例では、電動車両１０が装備する車載の空調設備のためのファン（空調ファン）が利用されてもよい。
【００２０】
第１の吹出し孔６１は、充電口２０の上壁３０の車両内側寄りの位置（第３の吹出し孔６３よりも車両内側）に配置され、図３に矢印Ａ１で示すように、コネクタ取付壁３４付近において上から下に向けてエアーカーテン状の空気をコネクタ取付壁３４に沿って吹き出す。
【００２１】
第２の吹出し孔６２は、コネクタ取付壁３４の下部に配置され、図３に矢印Ａ２で示すように、コネクタ取付壁３４の下部から充電口２０の開口２１ａに向けてエアーカーテン状の空気を底壁３１に沿って吹き出す。
【００２２】
第３の吹出し孔６３は、充電口２０の凹部２１の上壁３０の車両外側寄りの位置に配置され、図３に矢印Ａ３で示すように、充電口２０の開口２１ａ付近においてボデー１０ａの開口２１ａに沿って上から下に向けてエアーカーテン状の空気を吹き出す。
【００２３】
第４の吹出し孔６４は、コネクタ取付壁３４の上部３４ａに配置され、図３に矢印Ａ４で示すように、コネクタ取付壁３４から充電口２０の開口２１ａに向けてエアーカーテン状の空気を吹き出す。
【００２４】
これら吹出し孔６１〜６４は空気吹出し部６０の一例である。充電口２０の形状や構造に応じて、空気吹出し部６０の態様が様々な形態をとることは言うまでもない。本実施形態の場合、空気吹出し部６０と、送風管７１〜７４と、切換機構７５と、送風機７６と、制御部８０等によって空気吹出し装置８１が構成されている。
【００２５】
本実施形態の充電口２０には、空気吹出し装置８１を手動で作動させることができるようにスイッチ９０（図２に示す）が配置されている。また送風機７６が作動しているときに点灯する表示器９１も配置されている。スイッチ９０と表示器９１とはいずれも必須ではないが、送風機７６の作動中に表示器９１が点灯することにより、空気吹出し部６０から空気が吹き出ていることを目視により確認することができる。
【００２６】
この電動車両１０は、雨滴を検出する雨滴検出手段の一例としての車載の雨滴センサ９５（図１に示す）を備えている。雨滴センサ９５の一例はオートワイパシステムに使用される光学的センサであり、ウインドシールド９６に雨滴が付着したときに赤外線の反射量が変化することを検出し、雨滴の存在を判定するようになっている。雨滴センサ９５の信号（雨滴の有無）は制御部８０に入力される。
【００２７】
以下に、図５から図８を参照して空気吹出し装置８１の制御について説明する。  
図５は空気吹出し装置８１を制御する第１の例として、雨滴センサ９５（図１に示す）が出力する信号を利用する場合の概略を示している。図５のステップＳ１において、充電を行うためにリッド２２が開いたことが検出されると（ステップＳ１で“Ｙｅｓ”）、ステップＳ２に移り、雨滴センサ９５が起動する。ステップＳ３において雨滴が検出されると（ステップＳ３で“Ｙｅｓ”）、ステップＳ４に移り、送風機７６が起動する。そして送風機７６が一定時間作動することにより、空気吹出し部６０に空気が送られる。
【００２８】
例えば第３の吹出し孔６３から空気が吹き出すことにより、充電口２０の開口２１ａから雨水が浸入し被水することが抑制されるとともに、第１の吹出し孔６１から空気が吹き出すことにより、充電コネクタ２３付近の水（付着した水）がコネクタ取付壁３４に沿って流れ、底壁３１に向けて排出される。また第２の吹出し孔６２から空気が吹き出すことにより、充電口２０内の水や埃等が底壁３１に沿って充電口２０の外に排出されることが促進される。このように送風機７６が作動しているときに表示器９１を点灯させれば、充電口２０から空気が吹き出していることを使用者に知らせることができるため、使用者は心理的に安心して給電コネクタ１３を充電口２０に差し込むことができる。
【００２９】
好ましくは、送風機７６が起動した直後で予め設定された時間が経過するまでは、吹出し孔６１〜６４から吹き出す空気の量を比較的少なくし（スロースタート）、設定時間経過後に本来の空気吹出し量となるように制御部８０のプログラムが組まれていてもよい。こうすることにより、使用者が急な空気の吹出しによって驚くことを回避できるとともに、車両の外側に向かって吹く風により充電コネクタ２３に給電コネクタ１３を差し込みにくくなることも回避でき、かつ、充電口２０に溜まっていた水が勢いよく飛散することにより端子部４１等に付着してしまうことも回避できる。
【００３０】
また、送風が停止した直後に一定時間が経過するまでは再送風を禁止することにより、必要以上に頻繁に送風の発停が繰り返されることを回避してもよい。なお、底壁３１にも開口２１ａに向かって低くなるような傾斜が設けられていれば、その傾斜によって水を排出しやすくなるとともに、底壁３１に沿って流れる第２の吹出し孔６２からの空気の吹き出しによって排水をさらに促進させることができる。
【００３１】
図６は、空気吹出し装置８１を制御する第２の例として、スイッチ９０を使用する場合を示している。リッド２２を開けると（ステップＳ１０で“Ｙｅｓ”）、ステップＳ１１に移る。雨天時に充電する場合に、使用者の判断によりスイッチ９０をオン操作すると（ステップＳ１１で“Ｙｅｓ”）と、ステップＳ１２に移る。これにより送風機７６が起動し、送風機７６が一定時間作動することにより、空気吹出し部６０に空気が送られる。このときも表示器９１が点灯することにより充電口２０に空気が吹き出していることを表示すれば、使用者は心理的に安心して給電コネクタ１３を充電口２０に差し込むことができる。
【００３２】
図７は空気吹出し装置８１を制御する第３の例として、充電中に雨水が充電口２０に浸入することを抑制する場合を示している。図７のステップＳ２０において充電が開始されると、ステップＳ２１に移り、雨滴センサ９５が起動する。ここで雨滴センサ９５によって雨滴が検出されると（ステップＳ２２で“Ｙｅｓ”）、ステップ２３に移る。ステップ２３では送風機７６が起動し、送風機７６が一定時間作動することにより、充電口２０の空気吹出し部６０に空気が送られる。例えば第３の吹出し孔６３から空気が吹き出すことにより、雨水の浸入が抑制されるとともに、第２の吹出し孔６２から空気が吹き出すことにより、充電口２０内の雨水や埃等が底壁３１に沿って車外に排出される。
【００３３】
充電が終了すると（ステップＳ２４において“Ｙｅｓ”）、ステップＳ２５に移り、タイマ充電か否かが判定される。タイマ充電の場合には、充電終了後に短時間のうちに給電コネクタ１３が充電口２０から取り出されることが予想される。このためタイマ充電の場合には、ステップＳ２６において雨滴有りと判断された場合にステップＳ２７に移り、送風機７６が一定時間が作動する。例えば第４の吹出し孔６４から空気が吹き出すことにより、給電コネクタ１３に付着している雨水が吹き飛ばされる（飛散する）とともに、第２の吹出し孔６２から空気が吹き出すことにより、充電口２０内の雨水が車外に排出される。このとき表示器９１が点灯することにより、充電口２０から風が吹き出していることが表示されれば、使用者は心理的に安心して給電コネクタ１３を充電口２０から取り出すことができる。
【００３４】
図７中のステップＳ２５においてタイマ充電でないと判定された場合には（ステップＳ２５で“Ｎｏ”）、ステップＳ２８に移る。ステップＳ２８では給電コネクタ１３を引き抜く条件が成立したか否かが判断される。例えば電動車両１０のドアが開けられたときとか、給電コネクタ１３の操作部材５３がロック解除操作されたとき、満充電が報知されたとき、あるいは充電設備のスイッチがオフ操作されたときなどにステップＳ２６に移る。ステップＳ２６において雨滴が有る場合には（ステップＳ２６で“Ｙｅｓ”）、ステップＳ２７に移り、送風機７６が一定時間作動することにより、空気吹出し部６０に空気が供給される。
【００３５】
図８は、寒冷時に充電口２０に付着した水が凍結してリッド２２が開かなくなることを防ぐための制御の例を示している。図８中のステップＳ３０において外気温センサ１００（図１に示す）が起動され、ステップＳ３１に移る。ステップＳ３１では外気温が所定の閾値（例えば０℃）以下であるか否かが判断される。例えば水が凍る温度以下であれば（ステップＳ３１で“Ｙｅｓ”）、ステップＳ３２に移り、雨滴センサ９５が起動する。
【００３６】
ステップＳ３３において雨滴が検出された場合には（ステップＳ３３で“Ｙｅｓ”）、ステップ３４に移り、送風機７６が一定時間作動することにより、空気吹出し部６０から空気が吹き出す。例えば第１の吹出し孔６１や第４の吹出し孔６４および第２の吹出し孔６２から充電口２０の内部に空気を吹き出すことにより、リッド２２の周りに付着した水が排除（飛散）され、リッド２２まわりの凍結が防止される。ステップＳ３３において雨滴が検出されない場合には（ステップＳ３３で“Ｎｏ”）、送風機７６は作動することなく終了となる。
【００３７】
図９は第２の実施形態に係る充電口２０Ａを示している。この実施形態は、充電口２０Ａの近傍に配置された雨滴センサ１１０を有している。雨滴センサ１１０は、樹脂等の電気絶縁性の材料からなる絶縁部１１２に複数の導電部１１３を所定ピッチで水平方向に配置し、雨滴が付着したときの電気抵抗値の変化（電圧変化）を検出することにより、雨滴の有無を検出する。雨滴センサ１１０が充電口２０Ａの直上に配置されているため、充電口２０Ａに入るおそれのある雨滴の有無をより正確に判断することができる。それ以外の構成と作用について、この実施形態の充電口２０Ａは第１の実施形態の充電口２０と共通であるため、両者に共通の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
なお本発明を実施するに当たり、充電口や空気吹出し部、雨滴センサ等の具体的な形状や構成、配置等の態様をはじめとして、電動車両の充電口構造を構成する各要素を種々に変更して実施できることは言うまでもない。また空気吹出し部を構成する吹出し孔の位置や数も必要に応じて変更することができ、前記実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３９】
１０…電動車両、１０ａ…ボデー、１１…電源設備、１２…給電ケーブル、１３…給電コネクタ、２０，２０Ａ…充電口、２１…凹部、２１ａ…開口、２２…リッド、２３…充電コネクタ、３０…上壁、３１…底壁、３４…コネクタ取付壁、６０…空気吹出し部、６１…第１の吹出し孔、６２…第２の吹出し孔、６３…第３の吹出し孔、６４…第４の吹出し孔、７５…切換機構、７６…送風機（送風手段の一例）、８０…制御部、８１…空気吹出し装置、９０…スイッチ、９１…表示器、９５…雨滴センサ、１００…外気温センサ、１１０…雨滴センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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