JP5453041B2 - 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。尚、この電源ポールには漏電事故を防止するためにコンセントと給電線の間に漏電遮断器が電気的に接続されており、この漏電遮断器がケーシング内においてコンセントの上方に配設されている。

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では、漏電遮断器がケーシング内においてコンセントの上方に配設されているためにケーシングの高さ寸法が大きくなっており、例えば、複数のコンセントを鉛直方向に並設する場合に全体の高さが高くなりすぎてしまう虞がある。一方、コンセントの後方に漏電遮断器を配設する場合にはケーシングの
直径が増大して大型化するとともにデッドスペースが増えてしまうという問題がある。

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、漏電遮断器を備える場合においても大型化が抑制でき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、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、電気自動車を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１乃至複数のコンセントとを備え、スタンド本体前面にはコンセントの差込口を前面側に臨ませる１乃至複数の開口窓が設けられるとともに開口窓の内側には壁で仕切られた空間が形成され、開口窓と対向する前記壁の背面が左右方向において前後方向に段違いに形成されており、前方から見て奥の壁背面にコンセントの差込口が配設され、前方から見て手前の壁背面の背後に外部電源とコンセント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電気自動車用充電スタンドであって、複数のコンセントが鉛直方向に沿ってスタンド本体内に並設され、各コンセントは、差込口に対するプラグの挿抜方向が水平方向及び鉛直方向において開口窓と斜めに交差するようにスタンド本体内に配設されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スタンド本体内においてコンセントを左右何れかに寄せて配置することで生じるデッドスペースを漏電遮断器の設置スペースとすることができ、その結果、漏電遮断器を備える場合においても大型化が抑制できる。また、上段のコンセントにプラグが差込接続されて開口窓から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らず、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容易になる。

本発明によれば、漏電遮断器を備える場合においても大型化が抑制できるという効果がある。

本発明の実施形態を示す下面断面図である。 同上の正面図である。 同上を示し、図１のＸ−Ｘ’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。 同上の一部省略した後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。 従来例を示す簡略化した断面図である。

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２並びに図３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１及び図２参照）。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）に沿って前後方向に段違い（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。尚、本実施形態においては、筐体１１を形成する金属板が開口窓１１ａの内側を仕切る壁となっている。

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。

ここで、図１３に示すように水平面内においてコンセント２０と漏電遮断器２００が前後方向（図１３における上下方向）に並ぶように配置された場合、スタンド本体１’内における漏電遮断器２００の左右両側にデッドスペースＤＳが生じてしまい、スタンド本体１’の前後方向の奥行き寸法が大きくなってしまう。これに対して本実施形態では、開口窓１１ａと対向する壁の背面（背板１１ｂ）が左右方向において前後方向に段違いに形成されており、前方から見て奥の壁背面（コンセントパネル２１）にコンセント２０の差込口２０ａが配設され、前方から見て手前の壁背面の背後に漏電遮断器２００の設置スペースが設けられている。つまり、図１に示すようにコンセント２０が配設されるスペースＳと漏電遮断器２００の設置スペースとが水平面内において前後方向に並ばず、且つ左右方向において一部が重なっており、スタンド本体１内においてコンセント２０を左に寄せて配置することで生じるデッドスペースを漏電遮断器２００の設置スペースとしているので、漏電遮断器２００を備える場合においてもスタンド本体１の大型化が抑制できるものである。

さらに、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２参照）。

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２参照）。

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３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の一方の接続端子に接続され、端子台２２の他方の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、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ものであり、さらに、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。但し、コンセントユニット１０を筐体１１内で右側に寄せて配置し、差込口２０ａの向きが開口窓１１ａの向きに対して左斜め下方向に傾くようにコンセント２０を配設しても同様の効果を奏するが、本実施形態のように差込口２０ａが筐体１１内の左側の位置から右斜め下方向に傾くようにコンセント２０を配設する方が、一般的に多いと考えられる右利きの人にはプラグ１１０を差し込みやすくなるという利点がある。

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２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１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によれば、スタンド本体１内においてコンセント２０を左に寄せて配置することで生じるデッドスペースを漏電遮断器２００の設置スペースとし、漏電遮断器２００を備える場合においてもスタンド本体１の大型化を抑制することができる。但し、コンセント２０の設置場所と漏電遮断器２００の設置スペースを左右反転しても構わない。

１ スタンド本体
１０ コンセントユニット
１１ 筐体
１１ａ 開口窓
２０ コンセント
２０ａ 差込口
２００ 漏電遮断器
Ｓ コンセントの配設スペース

Claims (1)

1. 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、電気自動車を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１乃至複数のコンセントとを備え、スタンド本体前面にはコンセントの差込口を前面側に臨ませる１乃至複数の開口窓が設けられるとともに開口窓の内側には壁で仕切られた空間が形成され、開口窓と対向する前記壁の背面が左右方向において前後方向に段違いに形成されており、前方から見て奥の壁背面にコンセントの差込口が配設され、前方から見て手前の壁背面の背後に外部電源とコンセント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電気自動車用充電スタンドであって、
   複数のコンセントが鉛直方向に沿ってスタンド本体内に並設され、各コンセントは、差込口に対するプラグの挿抜方向が水平方向及び鉛直方向において開口窓と斜めに交差するようにスタンド本体内に配設されることを特徴とする電気自動車用充電スタンド。

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