JP5406657B2 - 電気自動車用充電スタンド - Google Patents

Description

本発明は、自動車専用道路のサービスエリアや商業施設の駐車場、あるいは集合住宅の駐車場などに設置される電気自動車用充電スタンドに関するものである。

近年、二酸化炭素の排出量や石油（ガソリンや軽油など）の消費量を削減することができて地球環境に優しい自動車として、内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど）と電動機（モータ）を併用して走行するハイブリッド自動車や電動機のみで走行する電気自動車が注目を集めている。また、ハイブリッド自動車の形態として、現在は走行中に二次電池を充電するものが主流であるが、商用交流電源（ＡＣ１００ボルト又は２００ボルト）を用いて駐車中に二次電池を充電し、初めに電動機で走行するとともに二次電池の残容量が低下したら内燃機関で走行するものも近く市販される予定である。尚、後者の形態の自動車はプラグインハイブリッド自動車と呼ばれている。

ところで、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車（以下では、これら２種類の自動車を合わせて「電気自動車」と呼ぶ。）が普及するためには、二次電池を充電するためのインフラを整備する必要がある。具体的には、自動車専用道路のサービスエリアや商業施設の駐車場、あるいは集合住宅の駐車場などの公共の場（パブリック・スペース）に不特定多数の人が利用可能な電源（コンセント）を多数設置しなければならない。ここで、屋外にコンセントを設置するものとして、下部が地中に埋設されたポール内にコンセントを配設し、住戸内（屋内）の住宅用分電盤から分岐された給電線を前記コンセントに接続してなるコンセント装置（電源ポールとも呼ばれる。）が従来より提供されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている電源ポールは、円筒状のポールの上部に扉付きのケーシングが取り付けられ、２つのコンセントがケーシング内に収納されて構成されており、ケーシングの扉を開いた状態でケーシング内のコンセントに電源プラグが差込接続されるものである。

特開平１０−２２３３３９号公報

ところで、特許文献１に記載されている電源ポールを電気自動車用充電スタンドに利用した場合、２台の電気自動車までなら１台の電気自動車用充電スタンド（電源ポール）で同時に充電することができるが、３台以上の電気自動車を同時に充電するためには複数台の電気自動車用充電スタンド（電源ポール）を設置するか、あるいはケーシング内に３個以上のコンセントを収納した別タイプの電気自動車用充電スタンド（電源ポール）を設置する必要がある。したがって、電気自動車の普及率増加に伴ってコンセントの個数を増やそうとしたとき、新たに電気自動車用充電スタンド（電源ポール）を設置しなければならない。

これに対して本出願人は、内部に複数の収納空所を有して電気自動車を駐車する地面に立設されるスタンド本体と、前面が開口する箱形に形成された筐体及び筐体に保持されるコンセントを具備してスタンド本体の収納空所内に着脱自在に収納されるコンセントユニットとを備え、コンセントの個数の増加に対応可能であり且つ修理や交換などのメンテナンス作業の作業性を向上した電気自動車用充電スタンドを既に提案している。

しかしながら、本出願人が提案している電気自動車用充電スタンドにおいては、コンセントの端子部が筐体に隠れてしまうために給電用の電源ケーブルをコンセントの端子部に接続する作業が難しいという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、コンセントの端子部と給電用の電源ケーブルとの電気的な接続作業が容易に行える電気自動車用充電スタンドを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、内部に１乃至複数の収納空所を有して電気自動車を駐車する地面に立設されるスタンド本体と、スタンド本体の収納空所内に着脱自在に収納されるコンセントユニットとを備え、コンセントユニットは、電気自動車に充電するための電源ケーブルのプラグが挿抜自在に差込接続される差込口及び給電用の電力ケーブルが接続される端子を有するコンセントと、前面が開口する箱形に形成され内部空間に差込口を露出させるとともに端子を覆い隠すようにコンセントを保持する筐体と、電力ケーブルが接続される接続端子を有しコンセントの端子に接続された電線と電力ケーブルを接続する端子台とを具備し、接続端子を筐体の外側に露出させるようにして端子台が筐体に取り付けられることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、コンセントの端子と端子台の電気的な接続を製造段階で行い、施工時に筐体の外側に露出している接続端子に電力ケーブルを接続することにより、コンセントの端子部と給電用の電源ケーブルとの電気的な接続作業が容易に行える。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、スタンド本体内は、鉛直方向に沿って立設された仕切壁により、電力ケーブルが配線される配線空間と前記収納空所とに分離され、前記仕切壁は、収納空所に収納されたコンセントユニットの端子台を配線空間に臨ませる窓孔が貫設されていることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、仕切壁によってスタンド本体内を収納空所と電力ケーブル用の配線空間とに分離した場合において、仕切壁に貫設された窓孔を通してコンセントユニットの端子台を配線空間に臨ませることにより、端子台の接続端子に電力ケーブルを接続する作業が容易に行える。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、スタンド本体内の配線空間には、電力ケーブルと端子台の接続端子との間に挿入される漏電遮断器の設置スペースが設けられていることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、漏電遮断器を設置するための設置スペースがスタンド本体内の配線空間に設けられているので、コンセントの漏電事故を防止する策として電力ケーブルとコンセントの間に漏電遮断器を挿入する施工形態に容易に対応できる。

本発明によれば、コンセントの端子部と給電用の電源ケーブルとの電気的な接続作業が容易に行えるという効果がある。

本発明の実施形態を示し、後方から見た一部省略した分解斜視図である。 同上の正面図である。 同上を示し、図２のＸ−Ｘ’線断面矢視図である。 同上を示し、図２のＹ−Ｙ’線断面矢視図である。 同上の前方から見た外観斜視図である。 同上の右側面図である。 同上の背面図である。 同上の底面図である。 同上におけるコンセントユニットを示し、前方から見た斜視図である。 同上におけるコンセントユニットを示し、後方から見た斜視図である。 同上の一部省略した前方から見た分解斜視図である。 同上の背板を外した状態の一部省略した背面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態の電気自動車用充電スタンドは、図１並びに図２に示すように電気自動車を駐車する地面に立設されるスタンド本体１と、電気自動車を充電するための電源ケーブル（以下、充電ケーブルと呼ぶ。）１００のプラグ１１０が差込口２０ａに挿抜自在に差込接続されるコンセント２０とを備えている。

スタンド本体１は、長尺の矩形板状に形成された３枚の金属板（左側板２，右側板３，背板４）を組み立てることで前面並びに天面、底面がそれぞれ開口した角筒状に形成され、扁平な箱形のカバー５によって天面の開口が閉塞されている。左側板２並びに右側板３の内側面には、矩形板状の金属板からなり左右方向（水平方向）の略中央部が上下方向（鉛直方向）に沿って階段状に折曲された取付板６が背板４と並行するようにして取着されている（図２及び図３参照）。すなわち、スタンド本体１の内部が取付板６によって前後に区分けされており、後述するコンセントユニット１０が取付板６の前方の空間に収納され、後述する漏電遮断器２００や給電用の電源ケーブル（図示せず）が取付板６の後方の空間に収納（配線）される。尚、取付板６にはコンセントユニット１０や漏電遮断器２００を取り付けるための複数のねじ孔６ａが上下方向及び左右方向に沿って等間隔に貫設されている。

また、スタンド本体１前面における最上部及び最下部には矩形板状の上パネル７Ａ及び下パネル７Ｂが取り付けられている。そして、スタンド本体１内において上パネル７Ａの下端から下パネル７Ｂの上端までの前方空間に、コンセントユニット１０をそれぞれ収納するための４つの収納空所８が上下方向に並設されている。

コンセントユニット１０は、図８に示すように前面に開口窓１１ａを有する箱形の筐体１１と、筐体１１内に保持されるコンセントブロック１２と、開口窓１１ａを塞ぐ閉位置（図４参照）と開口窓１１ａを開放する開位置の間で水平方向に回動自在である扉１３と、筐体１１の上部に被せられた合成樹脂材料製のユニットカバー１６とを具備している。筐体１１は、図９に示すように背板１１ｂの左右方向略中央部が上下方向（鉛直方向）に沿って階段状に折曲されており、開口窓１１ａから背板１１ｂまでの奥行きが大きい側（左側）の隅にコンセントブロック１２が配設されている。

コンセントブロック１２は、矩形箱状の器体２０ｂ前面に差込口２０ａが設けられたコンセント２０と、コンセント２０の前端部が嵌合する嵌合孔２１ａを有してコンセント２０が後方から取り付けられる板状のコンセントパネル２１とを具備している。コンセントパネル２１は略六角形形状に形成されており、上端に対して下端が後方に位置するとともに左端に対して右端が後方に位置するように、筐体１１内における左側の隅に取り付けられている。そして、筐体１１の内壁面とコンセントパネル２１に囲まれた空間にコンセント２０が収納され、コンセントパネル２１の嵌合孔２１ａを通してコンセント２０の差込口２０ａが筐体１１の内部空間に露出する。尚、コンセント２０は従来周知のものであって、差込口２０ａから差し込まれるプラグ１１０の接触子（栓刃）を受ける刃受（図示せず）や刃受を外部の電線と接続するための端子（図示せず）が絶縁材料製の器体２０ｂに収納されて構成されている。

而して、上端に対して下端が後方に位置するとともに左端に対して右端が後方に位置するようにコンセントパネル２１が筐体１１内に取り付けられているので、コンセントパネル２１に取り付けられたコンセント２０は、差込口２０ａに対するプラグ１１０の挿抜方向が水平方向及び鉛直方向において開口窓１１ａと斜めに交差する、言い換えると差込口２０ａの向き（コンセント２０前面の法線方向）が開口窓１１ａの向き（開口窓１１ａの開口面の法線方向）に対して右斜め下方向に傾くように配設されることになる（図１参照）。

ここで、図９に示すように筐体１１の背面には端子台２２が取り付けられている。この端子台２２は、一方の接続端子（図示せず）が背板１１ｂを貫通する貫通孔（図示せず）を通してコンセント２０の端子と接続される（実際には、後述するインターロック装置２３を介して接続される）とともに、後述するように漏電遮断器２００の２次側端子に接続された電線が他方の接続端子（図示せず）に接続される。つまり、コンセント２０が筐体１１の内壁面とコンセントパネル２１に囲まれた空間に収納されるので、筐体１１の外側に端子台２２を取り付け、端子台２２を介してコンセント２０の端子と外部の電線を接続することで接続作業が容易になるものである。

扉１３は扁平な矩形箱状に形成されており、図８に示すように上下一対のヒンジ部１４によって左側端部が筐体１１の前面側左端部に軸支されている。また、扉１３の背面側にはロック装置１５が取着されており、扉１３の前面にロック装置１５の鍵孔部１５ａが露出している（図２参照）。尚、扉１３が閉位置にあるとき、扉１３の下端と筐体１１の前面側下端との間から充電ケーブル１００を引き出すための隙間（引出口）が空くようになっている（図１参照）。

また、コンセントユニット１０にはインターロック装置２３が設けられており、このインターロック装置２３によって、扉１３が閉位置にないときはコンセント２０への通電がオフされ、扉１３が閉位置にあるときにだけコンセント２０への通電がオンされるようになっている。このようなインターロック装置２３は従来周知であって、水平方向に回動する扉１３の背面に設けられているコ字形の駆動片１３ａによって押駆動されるアクチュエータ２３ａを有しており、扉１３が閉位置にあるときにアクチュエータ２３ａが駆動片１３ａに押駆動されてコンセント２０への給電路を閉成し、扉１３が閉位置にないときはアクチュエータ２３ａが駆動片１３ａに押駆動されないことでコンセント２０への給電路を開成している。

上述のように構成されるコンセントユニット１０は、前面側からスタンド本体１内の収納空所８内に収納され、取付板６に対して筐体１１がねじ止めされることでスタンド本体１に固定される。上述したようにスタンド本体１内には同一寸法の４つの収納空所８が上下方向に並設されており、これら４つの収納空所８の何れにもコンセントユニット１０を収納することができる。ここで、取付板６には各収納空所８毎に矩形の窓孔６ｂが貫設されており、コンセントユニット１０が収納空所８内に収納された状態で、筐体１１の背面に取り付けられている端子台２２が窓孔６ｂに挿通されて取付板６の後方空間（配線空間９）に露出する（図１０〜図１２参照）。但し、本実施形態では４つの収納空所８の全てにコンセントユニット１０を収納した場合を例示しているが、必ずしも４つの収納空所８全てにコンセントユニット１０を収納する必要は無く、少なくとも１つのコンセントユニット１０を何れか１つの収納空所８に収納していればよい。

漏電遮断器２００は、図２及び図１２に示すように取付板６の前方に突出している側（図１２では左側）の背面に取り付けられて配線空間９に配置されている。この配線空間９には商用交流電源から交流電力を供給するための電力ケーブル（図示せず）がスタンド本体１底面のケーブル入線口１ａより入線されて立ち上げ配線される（図７参照）。そして、配線空間９に配線された電力ケーブルが漏電遮断器２００の１次側に接続されるとともに、漏電遮断器２００の２次側が図示しない電線により端子台２２の一方の接続端子（配線空間９側にある接続端子）に接続され、端子台２２の他方の接続端子（筐体１１内にある接続端子）からインターロック装置２３を介してコンセント２０の端子と接続される。尚、上述した配線作業はスタンド本体１の背板４を外すだけで容易に行うことができる。

次に、本実施形態の電気自動車用充電スタンドの使用手順について説明する。まず、扉１３を開き、充電ケーブル１００のプラグ１１０の接触子を差込口２０ａに差し込むことでコンセント２０にプラグ１１０を差込接続する。このとき、コンセント２０の差込口２０ａが筐体１１内の左寄りの位置に在り、しかも、差込口２０ａの向きが開口窓１１ａの向きに対して右斜め下方向に傾くように配設されているので、筐体１１内においてプラグ１１０の挿抜に必要なスペース（空間）が十分に確保できてプラグ１１０の差込作業が容易に行えるとともに、雨天時においても開口窓１１ａを通して筐体１１内に降り込む雨水が差込口２０ａにかかり難くいものである。

プラグ１１０をコンセント２０に差込接続した後に扉１３を閉め、図示しない鍵を用いてロック装置１５を施錠する。ここで、特許文献１に記載されている電源ポールのように、コンセントが収められているケーシングの開口に対してコンセントの差込口が水平方向においてほぼ正対している場合、コンセントにプラグを差込接続した電源ケーブルの引き出し位置とコンセントの差込口の位置とが水平方向においてほぼ同じ位置となる。そのため、複数のコンセントを鉛直方向で並設したときに、垂れ下がった電源ケーブルと下段のコンセントの差込口とが前方から見て重なってしまうため、下段のコンセントに別の電源ケーブルのプラグを差込接続する作業が困難になるという問題がある。これに対して本実施形態では、差込口２０ａの向きが開口窓１１ａの向きに対して右斜め下方向に傾くように各コンセント２０がスタンド本体１内（コンセントユニット１０内）に配設されているので、上段のコンセント２０にプラグ１１０が差込接続されて開口窓１１ａから垂れ下がった充電ケーブル１００と下段のコンセント２０の差込口２０ａとが前方から見て重ならなず、下段のコンセント２０に別の充電ケーブル１００のプラグ１１０を差込接続する作業が容易になるものである。

さらに、図１に示すようにスタンド本体１の外周面（本実施形態では右側面）に複数（３つ）のケーブル保持具（保持体）４０が取り付けられている。ケーブル保持具４０は、図３及び図４に示すように帯板状の金属板を断面形状が略コ字形の樋状に曲げ加工してなり、長手方向を上下方向に合わせるとともに溝が後方を向くようにしてスタンド本体１の右側板３における上から２〜４段目の収納空所８の近傍にねじ止めされている。

而して、開口窓１１ａ（引出口）を通してスタンド本体１の外（前方）に引き出された充電ケーブル１００を溝に嵌め込むことでケーブル保持具４０に保持させれば、上段のコンセント２０にプラグ１１０が接続された充電ケーブル１００が邪魔にならずに下段のコンセントユニット１０の扉１３を開閉することができる。また、充電ケーブル１００が不用意に引っ張られた場合においてもケーブル保持具４０が充電ケーブル１００を保持していることでプラグ１１０にかかる張力を緩和し、コンセント２０の差込口２０ａからプラグ１１０が抜けてしまうことを防止できる。ここで、３つのケーブル保持具４０が上下方向に沿ってスタンド本体１の前後にずれた位置に配置されているため、ケーブル保持具４０に保持された複数の充電ケーブル１００が互いに邪魔にならないものである。さらに、本実施形態では、相対的に下方にあるケーブル保持具４０が、相対的に上方にあるケーブル保持具４０よりもスタンド本体１の前寄りの位置に配置されているため、相対的に下方にあるケーブル保持具４０が、相対的に上方にあるケーブル保持具４０に保持された充電ケーブル１００よりもスタンド本体１の前寄りに位置することとなるので（図５参照）、相対的に下方にあるケーブル保持具４０に充電ケーブル１００を保持させる際、相対的に上方にあるケーブル保持具４０に保持された充電ケーブル１００が邪魔にならないという利点がある。

一方、電気自動車の充電が終了すれば、ロック装置１５を解錠して扉１３を開き、プラグ１１０をコンセント２０の差込口２０ａから引き抜く。ここで、扉１３が開いているときはインターロック装置２３によってコンセント２０への通電がオフされているため、プラグ１１０をコンセント２０の差込口２０ａに抜き差しする際の感電事故を防ぐことができる。

上述のように本実施形態では、内部に１乃至複数の収納空所８を有するスタンド本体１と、スタンド本体１の収納空所８内に着脱自在に収納されるコンセントユニット１０とを備え、コンセントユニット１０は、電気自動車に充電するための充電ケーブル１００のプラグ１１０が挿抜自在に差込接続される差込口２０ａ及び給電用の電力ケーブルが接続される端子を有するコンセント２０と、前面が開口する箱形に形成され内部空間に差込口２０ａを露出させるとともに端子を覆い隠すようにコンセント２０を保持する筐体１１と、電力ケーブルが接続される接続端子を有しコンセント２０の端子に接続された電線と電力ケーブルを接続する端子台２２とを具備し、接続端子を筐体１１の外側に露出させるようにして端子台２２が筐体１１に取り付けられているので、コンセント２０の端子と端子台２２の電気的な接続を製造段階で行い、施工時に筐体１１の外側に露出している端子台２２の接続端子に電力ケーブルを接続することにより、コンセント２０の端子と給電用の電源ケーブルとの電気的な接続作業が容易に行えるという利点がある。

また、スタンド本体１内は、鉛直方向に沿って立設された仕切壁（取付板６）により、電力ケーブルが配線される配線空間９と収納空所８とに分離され、取付板６は、収納空所８に収納されたコンセントユニット１０の端子台２２を配線空間９に臨ませる窓孔６ｂが貫設されているので、取付板６によってスタンド本体１内を収納空所８と電力ケーブル用の配線空間９とに分離した場合において、取付板６に貫設された窓孔６ｂを通してコンセントユニット１０の端子台２２を配線空間９に臨ませることにより、端子台２２の接続端子に電力ケーブルを接続する作業が容易に行えるという利点がある。

さらに、電力ケーブルと端子台２２の接続端子との間に挿入される漏電遮断器２００の設置スペースがスタンド本体１内の配線空間９に設けられているので、コンセント２０の漏電事故を防止する策として電力ケーブルとコンセント２０の間に漏電遮断器２００を挿入する施工形態に容易に対応できるという利点がある。尚、電力ケーブルと商用交流電源との間に漏電遮断器が設置される場合においては、必ずしもスタンド本体１の配線空間９に漏電遮断器２００を設置する必要は無い。

１ スタンド本体
６ 取付板
６ｂ 窓孔
９ 配線空間
１０ コンセントユニット
１１ 筐体
２２ 端子台

Claims (3)

1. 内部に１乃至複数の収納空所を有して電気自動車を駐車する地面に立設されるスタンド本体と、スタンド本体の収納空所内に着脱自在に収納されるコンセントユニットとを備え、コンセントユニットは、電気自動車に充電するための電源ケーブルのプラグが挿抜自在に差込接続される差込口及び給電用の電力ケーブルが接続される端子を有するコンセントと、前面が開口する箱形に形成され内部空間に差込口を露出させるとともに端子を覆い隠すようにコンセントを保持する筐体と、電力ケーブルが接続される接続端子を有しコンセントの端子に接続された電線と電力ケーブルを接続する端子台とを具備し、接続端子を筐体の外側に露出させるようにして端子台が筐体に取り付けられることを特徴とする電気自動車用充電スタンド。
2. スタンド本体内は、鉛直方向に沿って立設された仕切壁により、電力ケーブルが配線される配線空間と前記収納空所とに分離され、前記仕切壁は、収納空所に収納されたコンセントユニットの端子台を配線空間に臨ませる窓孔が貫設されていることを特徴とする請求項１記載の電気自動車用充電スタンド。
3. スタンド本体内の配線空間には、電力ケーブルと端子台の接続端子との間に挿入される漏電遮断器の設置スペースが設けられていることを特徴とする請求項２記載の電気自動車用充電スタンド。

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