JP2016067184A - 充電スタンド - Google Patents

Abstract

【課題】 巻取機構１１により巻き取り可能な充電ケーブル３の長さを変更調整可能とする。【解決手段】 充電ケーブル３を巻き取る巻取機構１１と、巻取機構１１が収容された筐体５と、巻取機構１１により巻き取り可能な充電ケーブル３の長さを変更調整する巻取長変更機構１８とを備える。これにより、巻取機構１１により巻き取り可能な充電ケーブル３の長さを変更調整できる。したがって、充電ケーブル３の収納作業性を改善することが可能となる。【選択図】 図１

Description

本発明は、充電ケーブルを収容する電動車両用の充電スタンドに関するものである。
なお、電動車両とは、走行用の電動モータを有する車両をいう。具体的には、例えば、駆動源として電動モータのみ有する電気自動車や電動モータと内燃機関とを有するプラグ・イン・ハイブリッド自動車等をいう。

例えば、特許文献１に記載の充電スタンドでは、充電ケーブルを巻き取る巻取機構が筐体内に収容されている。巻取機構が充電ケーブルの巻き取りを開始すると、利用者が手動操作にて巻取機構の作動を停止させない限り、充電ケーブルは、その引き出された全長全てが筐体内に引き込まれる。

特開２０１４−０３３５７６号公報

しかし、「引き出された充電ケーブル全長が全て筐体内に引き込まれる」ことを望まない利用者も少なからず存在する。このため、当該利用者は、充電ケーブルを巻き取る度に手動操作にて巻取機構の作動を停止させざるを得ない。したがって、当該利用者から見ると、充電ケーブルの収納作業が繁雑となってしまう。

本願は、電動車両に着脱自在に装着可能な充電ケーブル（３）と、充電ケーブル（３）を巻き取る巻取機構（１１）と、巻取機構（１１）が収容された筐体（５）と、巻取機構（１１）により巻き取り可能な充電ケーブル（３）の長さを変更調整する巻取長変更機構（１８）とを備える。

これにより、本願では、巻取機構（１１）により巻き取り可能な充電ケーブル（３）の長さを変更調整できる。したがって、充電ケーブル（３）の収納作業性を改善することが可能となる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の第１実施形態に係る充電スタンドの構造を示す全体図である。 図１の右側側面図である。 Ａ及びＢは、ケーブル保持機構１４の作動説明図である。 本発明の第１実施形態に係る巻取長変更機構１８の拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る充電スタンドの構造を示す全体図である。 本発明の第３実施形態に係る充電スタンドの構造を示す全体図である。 本発明の第４実施形態に係る巻取長変更機構１８の拡大図である。 本発明の第４実施形態に係る巻取長変更機構１８の拡大図である。 本発明の第４実施形態に係る巻取長変更機構１８の拡大図である。 本発明の第４実施形態に係る巻取長変更機構１８の拡大図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、プラグ・イン・ハイブリッド自動車（以下、電動車両という。）用の充電ケーブルを収容する充電スタンドに本発明を適用したものである。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

（第１実施形態）
１．充電スタンドの概要
本実施形態に係る充電スタンド１は、図１に示すように、筐体５及び巻取機構１１等を有して構成されている。充電ケーブル３は、可撓性を有する索体であって、充電用の電源（図示せず。）と電動車両とを電気的に繋ぐためのケーブルである。

充電ケーブル３の長手方向一端側には、電動車両に充電ケーブル３を接続するためのプラグ部３Ａが設けられている。プラグ部３Ａは電動車両に着脱自在に装着可能な接続部である。なお、充電ケーブル３の長手方向他端側は電源側にて接続されている。

筐体５は充電ケーブル３を収納する収納容器である。本実施形態に係る筐体５は、ＳＰＣＣ等の金属板を筒状（本実施形態では角筒状）に成形したものであって、その長手方向が鉛直方向と一致するように設置される。

筐体５には、充電ケーブル３が出入りする出入口５Ａが設けられている。出入口５Ａは、筐体５の鉛直方向上部側に設けられ、かつ、水平方向に向けて開口している。筐体５のうち出入口５Ａより鉛直方向上方側には、プラグ載置部５Ｂが設けられている。

プラグ載置部５Ｂは、プラグ部３Ａの先側が挿入される円筒状の部位である。筐体５内のうちプラグ載置部５Ｂより鉛直方向下方側には、充電ケーブル３を巻き取る巻取機構１１が設けられている。

２．巻取機構の構造
巻取機構１１は静滑車部７及び動滑車部９等を有して構成されている。図２に示すように、静滑車部７及び動滑車部９は、筐体５内に配設され、かつ、充電ケーブル３が掛けられる円盤状の滑車７Ａ、９Ａを有している。

すなわち、静滑車部７は、少なくとも１つ（本実施形態では４つ）の滑車７Ａを有している。当該滑車７Ａは、筐体５に固定された軸部７Ｂに対して回転可能に支持されている。このため、複数の滑車７Ａは、筐体５に対して移動することなく、充電ケーブル３の移動に応じて回転する。

動滑車部９は、少なくとも１つ（本実施形態では、４つ）の滑車９Ａを有している。当該滑車９Ａは、静滑車部７に対して離隔移動又は接近移動しながら回転可能である。そして、充電ケーブル３は、動滑車部９が静滑車部７より下方側に配置された状態で、静滑車部７と動滑車部９とに架け渡されている。

つまり、充電ケーブル３は、図１に示すように、静滑車部７に固定された固定端から下方側に延びて垂下し、動滑車部９にてその延び方向が上方側に転向させられて再び静滑車部７に至っている。このため、充電ケーブル３が筐体５外に引き出されると、その引き出し長さに比例して動滑車部９が上方側に変位する。

動滑車部９には、動滑車部９に作用する重力により、動滑車部９を下方側に変位させる力が常に作用している。動滑車部９が下方変位すると、その下方変位量に比例して充電ケーブル３が筐体５内に引き込まれていく。つまり、本実施形態に係る動滑車部９は、充電ケーブル３の移動と共に稼働する可動部として機能する。

ガイド部材１２は動滑車部９の変位を案内する。本実施形態では、ガイド部材１２は、動滑車部９を挟んで水平方向両側それぞれに１本ずつ設けられている。なお、本実施形態に係る一対のガイド部材１２は、滑車９Ａの回転軸線と直交する水平方向において、動滑車部９を挟んで両側に設けられている。

一対のガイド部材１２は鉛直方向に延びる棒状の部材である。動滑車部９には、ガイド穴９Ｂを有する被案内部９Ｃが設けられている。各ガイド穴９Ｂは、各ガイド部材１２が貫通する貫通穴である。

そして、各ガイド穴９Ｂの内周面が各ガイド部材１２に滑り接触（摺接ともいう。）することにより、動滑車部９の変位が一対のガイド部材１２により案内される。各ガイド部材１２の上端には、傘状のストッパ部１２Ａが設けられている。

各ストッパ部１２Ａと各被案内部９Ｃとの間にはコイルばね１３が配設されている。このため、動滑車部９が変位すると、コイルばね１３も動滑車部９と共に変位する。コイルばね１３の自然長は、動滑車部９と静滑車部７との距離が予め設定された距離（以下、設定距離という。）となったときに、コイルばね１３の上端がストッパ部１２Ａに接触するように設定されている。

そして、動滑車部９と静滑車部７との距離が設定距離より小さくなると、コイルばね１３が圧縮変形する。このため、動滑車部９が最も静滑車部７に近接した状態、つまり充電ケーブル３が最も引き出された状態では、コイルばね１３は、動滑車部９を下方側に変位させる力を動滑車部９に作用させる。

３．速度抑制機構
速度抑制機構１７は、動滑車部９等の可動部の稼働速さが予め設定された稼働速さを越えることを抑制するための機構であって、少なくとも巻取機構１１により充電ケーブル３が巻き取られるときに作動する。

具体的には、速度抑制機構１７は、筒状のシリンダ１７Ａ、シリンダ１７Ａから出没するロッド１７Ｂ、及びロッド１７Ｂと動滑車部９とを連結する連結材１７Ｃ等を有して構成された粘性ダンパー機構である。

シリンダ１７Ａ内にはオイル等の粘性流体が封入されている。ロッド１７Ｂのうちシリンダ１７Ａ側端部には、シリンダ１７Ａ内の空間を２つ空間に仕切るとともに、当該シリンダ１７Ａの内壁と摺接するピストン（図示せず。）が設けられている。

ピストンには、上記２つの空間を連通させる連通路（図示せず。）が少なくとも２つ設けられている。そして、当該連通路のうち圧力損失（流通抵抗）が小さい連通路には、一方向のみに粘性流体が流通することを許容するワンウェイバルブ（図示せず。）が配設されている。

上記ワンウェイバルブは、ロッド１７Ｂがシリンダ１７Ａから出る際には連通路を開いて粘性流体の流通を許容し、かつ、ロッド１７Ｂがシリンダ１７Ａから入る際には連通路を閉じて粘性流体の流通を禁止する。

このため、ロッド１７Ｂがシリンダ１７Ａから出る際に発生する圧力損失は小さくなり、かつ、ロッド１７Ｂがシリンダ１７Ａから入る際に発生する圧力損失は大きくなる。つまり、速度抑制機構１７は、充電ケーブル３が巻き取られるときに、動滑車部９の変位速度の上昇を抑制するダンパーとして機能する。

４．ケーブル保持機構
ケーブル保持機構１４は、充電ケーブル３が筐体５内に引き込まれることを阻止する機能を少なくとも発揮する。具体的には、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ケーブル保持機構１４は当接部材１４Ａ及び着脱連動機構１５等を有して構成されている。

当接部材１４Ａは、充電ケーブル３に離接変位可能部材であって、充電ケーブル３のうち静滑車部７と接触している部位に接触する部材である（図３Ｂ参照）。当該当接部材１４Ａは、充電ケーブル３に接触した状態では、当該充電ケーブル３を静滑車部７に押し付ける（図３Ｂ参照）。

本実施形態に係る当接部材１４Ａは、充電ケーブル３が引き出される向きのみに回転可能な回転体（ローラ）にて構成されている。つまり、当接部材１４Ａをなすローラは、一方向の回転のみを許可するワンウェイクラッチ（図示せず。）を介して回転可能に支持されている。

このため、当接部材１４Ａが充電ケーブル３に接触している状態では、充電ケーブル３が筐体５内に引き込まれることが阻止され、かつ、充電ケーブル３が筐体５から引き出されることは許容される。

着脱連動機構１５は、プラグ部３Ａがプラグ載置部５Ｂに載置されているか否かに応じて当接部材１４Ａを離接変位させる機構である。当該着脱連動機構１５は、アーム材１５Ａ、ばね１５Ｂ及び連動部材１５Ｃ等を有して構成されている。

アーム材１５Ａは筐体５に揺動可能に組み付けられた腕状の部材である。当接部材１４Ａは、アーム材１５Ａの先端側に組み付けられている。ばね１５Ｂはアーム材１５Ａに弾性力を作用させる弾性部材である。当接部材１４Ａは、当該ばね１５Ｂの弾性力により充電ケーブル３に押し付けられる。

連動部材１５Ｃは、プラグ部３Ａのプラグ載置部５Ｂへの着脱に機械的に連動して変位することにより、当該変位をアーム材１５Ａに伝達する。本実施形態に係る連動部材１５Ｃは、押し力及び引き力を伝達することが可能なプッシュプルワイヤーにて構成されている。

５．巻取長変更機構
巻取長変更機構１８は、図１に示すように、筐体５の下方側に設けられた機構であって、巻取機構１１により巻き取り可能な充電ケーブル３の長さを変更調整するための機構である。

なお、「巻き取り可能な充電ケーブル３の長さ」とは、例えば「巻取機構１１による充電ケーブル３の巻き取りが停止した状態において、充電ケーブル３の策状部のうち筐体５内に収納されていない部分の長さ」等をいう。

本実施形態に係る巻取長変更機構１８は、図４に示すように、動滑車部９に接触可能なストッパ１８Ａにより構成されている。当該ストッパ１８Ａは、動滑車部９に接触したときに、充電ケーブル３が巻き取られる向き、つまり下方側に動滑車部９が移動することを阻止する。

なお、本実施形態に係るストッパ１８Ａは、ガイド部材１２に組み付けられている。すなわち、ガイド部材１２には、その長手方向に沿って複数の凹部又は貫通穴（本実施形態では、貫通穴１８Ｂ）が離散的に設けられている。当該貫通穴１８Ｂには、ピン等の係止部材１８Ｃが着脱自在に装着可能である。

ストッパ１８Ａには、ガイド部材１２が挿入された貫通穴（図示せず。）が設けられている。ストッパ１８Ａに設けられた貫通穴は、ガイド部材１２の外形寸法より大きい寸法に設定されている。

このため、ストッパ１８Ａは、係止部材１８Ｃが装着された貫通穴１８Ｂの位置にて係止部材１８Ｃに係止されて、その位置が決められる。そして、動滑車部９が下方側に変位すると、動滑車部９がストッパ１８Ａに衝突するため、動滑車部９の下方側位置がストッパ１８Ａにより規制される。

したがって、「巻き取り可能な充電ケーブル３の長さ」は、ストッパ１８Ａの位置、つまり係止部材１８Ｃの装着位置に応じて変化する。なお、本実施形態では、係止部材１８Ｃの装着位置を変更する際には、筐体５の少なくとも一部を分解する必要がある。

６．本実施形態に係る充電スタンドの特徴
本実施形態では、ストッパ１８Ａの位置、つまり係止部材１８Ｃの装着位置を変更することにより、巻き取り可能な充電ケーブル３の長さを変更調整できる。したがって、充電ケーブル３の収納作業性を改善することが可能となる。

（第２実施形態）
本実施形態は、図５に示すように、筐体５のうち巻取長変更機構１８（ストッパ１８Ａ）が設けられた部位に対応する箇所に開口部５Ｃを設けるとともに、当該開口部５Ｃを閉塞するための蓋部５Ｄを設けたものである。

これにより、本実施形態では、筐体５を分解することなく、ストッパ１８Ａの位置を変更することができる。なお、蓋部５Ｄは、ネジ等の締結具を介して筐体５に着脱自在に組み付けられている。

（第３実施形態）
本実施形態は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、筐体５のうち各貫通穴１８Ｂに対応する箇所に、ピン状に形成されたストッパ１８Ａが挿入可能な挿入穴５Ｅを設けたものである。因みに、ストッパ１８Ａが挿入されていない挿入穴５Ｅには、ゴム等の弾性部材製の栓（プラグ）が嵌め込まれている。

したがって、本実施形態では、図６Ｂに示すように、筐体５の外側からストッパ１８Ａを貫通穴１８Ｂに対して着脱できる。
なお、本実施形態では、ストッパ１８Ａをピン状とし、係止部材１８Ｃを廃止したが、本実施形態はこれに限定されるものでなく、上述の実施形態と同様に、ストッパ１８Ａと係止部材１８Ｃと設けてストッパ１８Ａを位置決めしてもよい。

（第４実施形態）
本実施形態に係る速度抑制機構１７は、図７〜図１０に示すように、ストッパ１８Ａを弾性変形可能な弾性体１８Ｃにて構成したものである。

すなわち、ストッパ１８Ａをなす弾性体１８Ｃは、筐体５内の底部に配設され、かつ、少なくとも動滑車部９の稼働方向（本実施形態では、鉛直方向）に弾性変形可能である。弾性体１８Ｃの変形方向端部のうち動滑車部９側の端部が動滑車部９に接触する。

なお、本実施形態においては、巻き取り可能な充電ケーブル３の長さを変更調整する際には、弾性体１８Ｃ（ストッパ１８Ａ）の弾性変形方向寸法、つまり上下方向寸法を変更する必要がある。つまり、本実施形態では、上下方向寸法が異なる他の弾性体１８Ｃ（ストッパ１８Ａ）に変更することにより、巻き取り可能な充電ケーブル３の長さを変更調整する。

なお、図７及び図８は、コイルばねにて弾性体１８Ｃが構成された例である。図９及び図１０は、ゴムにて弾性体１８Ｃが構成された例である。そして、図７及び図１０は、弾性体１８Ｃが動滑車部９の被案内部９Ｃに接触する例である。図８及び図９は、弾性体１８Ｃが動滑車部９の下端部に接触する例である。

（その他の実施形態）
本発明に係る巻取長変更機構１８は、上述の実施形態に示された構成に限定されるものではない。すなわち、例えば、ロッド１７Ｂと連結材１７Ｃとの連結位置を変更可能とした構成、又は充電ケーブル３の策状部にストッパ１８Ａを設け、当該ストッパ１８Ａが出入口５Ａの外縁部に係止される構成としてもよい。

上述の実施形態では、速度抑制機構１７及びケーブル保持機構１４が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、速度抑制機構１７及びケーブル保持機構１４のうち少なくとも一方を廃止してもよい。

上述の実施形態に係る巻取機構１１は、静滑車部７及び動滑車部９を有する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電動モータにて充電ケーブル３を巻き取る構成であってもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 充電スタンド ３… 充電ケーブル
３Ａ… プラグ部 ５… 筐体 ５Ａ… 出入口 ５Ｂ… プラグ載置部
７… 静滑車部 ７Ａ… 滑車 ７Ｂ… 軸部 ９… 動滑車部 ９Ａ… 滑車
９Ｂ… ガイド穴 ９Ｃ… 被案内部 １１… 巻取機構 １２… ガイド部材
１２Ａ… ストッパ部 １４… ケーブル保持機構 １４Ａ… 当接部材
１７… 速度抑制機構 １７Ａ… シリンダ １７Ｂ… ロッド
１８… 巻取長変更機構 １８Ａ… ストッパ １８Ｂ… 貫通穴
１８Ｃ… 係止部材

Claims (3)

1. 電動車両に着脱自在に装着可能な充電ケーブルと、
   前記充電ケーブルを巻き取る巻取機構と、
   前記巻取機構が収容された筐体と、
   前記巻取機構により巻き取り可能な前記充電ケーブルの長さを変更調整する巻取長変更機構と
   を備えることを特徴とする充電スタンド。
2. 前記巻取長変更機構は、
   前記充電ケーブルの移動と連動して稼働する可動部に接触可能なストッパであって、当該可動部に接触したときに前記充電ケーブルが巻き取られる向きに前記可動部が移動することを阻止するストッパを有していることを特徴とする請求項１に記載の充電スタンド。
3. 前記ストッパの位置を決める位置決め部を少なくとも１つ有することを特徴とする請求項２に記載の充電スタンド。

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