JP5507891B2 - 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、家庭用の交流電源（商用交流電源）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、コンセントがケーシング内の奥まった位置に配設されているため、充電ケーブルの電源プラグをコンセントの差込口に差し込み難く、電源プラグの差込不良が生じる虞があった。

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、コンセントに電源プラグを差込接続する際の作業性を向上し且つ電源プラグの差込不良の発生が防止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、内部に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筒状のスタンド本体と、電気自動車を充電するための充電ケーブルの電源プラグが差込口に挿抜自在に差込接続されるコンセントと、差込口が収納空所内に収まっている収納位置と差込口が収納空所からスタンド本体の外に突出している突出位置との間でスタンド本体に対してコンセントを移動自在とする移動機構と、収納空所の下部を開閉自在に閉塞する扉とを備え、移動機構は、コンセントが取り付けられたコンセントパネルを回動自在に支持し、且つ収納位置における差込口の向きが水平方向よりも鉛直下向きとなるようにコンセントを移動させるように構成され、コンセントパネルは、収納位置において収納空所の上部を塞ぐように構成されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、移動機構によりコンセントを突出位置に移動すれば、コンセントの差込口が収納空所からスタンド本体の外へ突出するため、コンセントの差込口が収納空所内にある場合と比較して、コンセントに電源プラグを差込接続する際の作業性を向上し且つ電源プラグの差込不良の発生が防止でき、さらに、スタンド本体内に雨水が浸入した場合に差込口からコンセントの内部への浸水を防ぐことができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、突出位置におけるコンセントへの通電をオフする通電切替手段を備えたことを特徴とする。

請求項２の発明によれば、電源プラグをコンセントに接続する際の感電事故を防ぐことができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記通電切替手段は、扉が閉じて収納空間を収納空所を閉塞しているときにコンセントへの通電をオンすることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、感電事故がより確実に防止できる。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、コンセントを保持する筐体に移動機構が設けられた複数のコンセントユニットを備え、これら複数のコンセントユニットがスタンド本体の各収納空所内にそれぞれ着脱自在に収納されてなることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、コンセントと移動機構を筐体に取り付けてモジュール化したコンセントユニットを、スタンド本体の各収納空所内にそれぞれ着脱自在に収納しているので、コンセントの個数や位置を設置場所において自由に選択・変更することができて設置作業やメンテナンス作業が容易に行える。

本発明によれば、コンセントに電源プラグを差込接続する際の作業性を向上し且つ電源プラグの差込不良の発生が防止できる。

本発明の実施形態１を示し、（ａ）は扉が閉じ且つコンセントブロックが収納位置にある状態の正面図、（ｂ）は扉が開き且つコンセントブロックが突出位置にある状態の正面図である。 同上の背板並びに最上部のコンセントブロック以外のコンセントブロックを外した状態の背面図である。 同上におけるコンセントユニットを示し、（ａ）は扉が閉じ且つコンセントブロックが収納位置にある状態の斜視図、（ｂ）は扉が開き且つコンセントブロックが突出位置にある状態の斜視図である。 同上の一部省略した左側断面図である。 同上の扉が開き且つコンセントブロックが突出位置にある状態を示す一部省略した斜視図である。 同上の扉が閉じ且つコンセントブロックが収納位置にある状態を示す一部省略した斜視図である。 （ａ）は同上の使用状態を説明するための平面図、（ｂ）は従来例の使用状態を説明するための平面図である。 本発明の実施形態２を示し、（ａ）はボックス扉並びにコンセントユニットの扉が閉じ且つコンセントブロックが収納位置にある状態の正面図、（ｂ）はボックス扉並びにコンセントユニットの扉が開き且つコンセントブロックが突出位置にある状態の正面図である。 同上におけるボックスユニットのボックス扉が開いた状態の斜視図である。 同上のボックス扉並びにコンセントユニットの扉が閉じ且つコンセントブロックが収納位置にある状態を示す一部省略した斜視図である。 同上のボックス扉並びにコンセントユニットの扉が開き且つコンセントブロックが突出位置にある状態を示す一部省略した斜視図である。

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。

（実施形態１）
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に示すように内部に収納空所８を有して電気自動車を駐車する地面に立設される筒状のスタンド本体１と、電気自動車ＥＶを充電するための充電ケーブル１００（図７参照）の電源プラグ（図示せず）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、差込口２０ａが収納空所８内に収まっている収納位置と差込口２０ａが収納空所８からスタンド本体１の外に突出している突出位置との間でスタンド本体１に対してコンセント２０を移動自在とする移動機構とを備えている。

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ている。また、スタンド本体１の最上部には円環状の蛍光ランプＦＬ（図３参照）が配設されており、アクリル樹脂などの透光性材料からなるランプカバー５がスタンド本体１の天面に取着されて蛍光ランプＦＬを覆っている。尚、蛍光ランプＦＬはスタンド本体１内に収納される点灯回路（図示せず）により、時刻あるいは周囲の明るさに応じて自動的に点灯・消灯する。

左側板２並びに右側板３の内側面には、幅細の矩形板状に形成された取付板６，６が上下方向に沿い且つ左右方向に突出するようにして形成されている（図２参照）。そして、取付板６，６には、後述するようにコンセントユニット１０を取り付けるための複数のねじ孔６ａが上下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並びに最下部には、矩形板状の上パネル７Ａ並びに下パネル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の上端までの空間に、４つの収納空所８が縦方向に並設されている。

コンセントユニット１０は、図３に示すように前面並びに上部背面と天面及び底面が開口する角筒状に形成された筐体１１と、筐体１１内の上部に保持されるコンセントブロック１２と、筐体１１の下部前面を回動自在に閉塞する扉１３とを具備している。コンセントブロック１２は、コンセント２０を保持する保持体２１と、保持体２１の前面側に設けられる扁平な矩形箱状のコンセントパネル２２とを具備している。保持体２１は、図３（ｂ）並びに図４に示すように略台形状に形成された左右一対の側板２１ａ，２１ｂと、両側板２１ａ，２１ｂの下端縁を連結する矩形平板状の底板２１ｃとが一体に形成されている。そして、底板２１ｃの上面にコンセント２０が取り付けられ、底板２１ｃに貫設されている貫通孔２１ｄを通してコンセント２０の差込口２０ａが底板２１ｃの下面側に露出している（図３（ｂ）参照）。尚、コンセント２０は従来周知のものであって、差込口２０ａから差し込まれる電源プラグの接触子（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）が絶縁材料製のケース（図示せず）に収納されて構成されている。

コンセントブロック１２は、移動機構により、コンセント２０の差込口２０ａが収納空所８内に収まっている収納位置（図３（ａ）参照）と、コンセント２０の差込口２０ａが収納空所８からスタンド本体１の外に突出している突出位置（図３（ｂ）参照）との間でスタンド本体１に対して移動自在となっている。具体的には、筐体１１の両側面における上部前方に一対の軸板１７，１７が取着されており、各軸板１７，１７から左右方向に突出する回動軸（図示せず）がコンセントパネル２２の側面上部に貫設されている軸受け孔（図示せず）に挿通されることでコンセントブロック１２が筐体１１に対して前後方向に回動自在に軸支されている。すなわち、本実施形態における移動機構は回動軸を有する軸板１７，１７で構成されている。尚、コンセントブロック１２は、図示しないねじりコイルばねによって収納位置から突出位置に回動する向きへ弾性付勢されている。また、コンセントブロック１２には、ねじりコイルばねのばね力に抗して収納位置を維持するためのプッシュラッチ（図示せず）と、コンセントブロック１２が収納位置から突出位置に回動する速度を減速させるための減速機構（図示せず）が取り付けられている。

扉１３は扁平な矩形箱状に形成されており、図３（ｂ）に示すように上下一対のヒンジ部１４，１４によって右側端部が筐体１１の前面下部に軸支されている。また、扉１３の背面側には、硬貨を投入することで施錠可能となり且つ解錠すると施錠時に投入した硬貨が返却されるロック装置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。さらに、扉１３の背面側下部と筐体１１の内側面下部とがアーム機構１６によって連結されており、このアーム機構１６により扉１３の回動範囲が規制されるとともに扉１３が開位置（図３（ｂ）に示す位置。以下同じ。）で保持される。尚、扉１３が閉位置（図３（ａ）に示す位置。以下同じ。）にあるとき、扉１３の下端と筐体１１の下端との間に充電ケーブル１００を通すための隙間が空くようになっている。

また、コンセントユニット１０にはインターロック装置（図示せず）が設けられており、このインターロック装置によって、コンセントブロック１２が突出位置にあるときはコンセント２０への通電がオフされ、コンセントブロック１２が収納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は従来周知であって、前後方向に回動するコンセントパネル２２によって駆動されるアクチュエータを有しており、コンセントブロック１２が収納位置にあるときにアクチュエータがコンセントパネル２２に駆動されてコンセント２０への給電路を閉成し、コンセントブロック１２が突出位置にあるときはアクチュエータがコンセントパネル２２に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。但し、コンセントパネル２２の代わりに扉１３によってアクチュエータを駆動し、コンセントブロック１２が収納位置にあっても扉１３が閉じられないとコンセント２０に通電されないようにして安全性をさらに向上することも可能である。

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、一対の取付板６，６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に対して固定される。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６，６に取り付けられたコンセントユニット１０の筐体１１とスタンド本体１の背板４との間には外部から引き込まれる複数の電源ケーブル（図示せず）を左右方向に並べて配線するための配線スペースが設けられている（図４参照）。また、筐体１１の背面上部と背板４との間にそれぞれブレーカＢＲが設置され、配線スペースに配線された電源ケーブルがブレーカＢＲの１次側に接続されるとともに、ブレーカＢＲの２次側が図示しない電線によりインターロック装置を介してコンセント２０と接続されている。

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を開いてからコンセントパネル２２の前面を押すと、プッシュラッチのラッチが外れてコンセントブロック１２が収納位置から突出位置まで回動（移動）する（図５参照）。尚、コンセントパネル２２の下端部には、前後方向において扉１３の上端部と重なる規制片２２ａが下向きに突設されており、扉１３が閉まっている状態でプッシュラッチのラッチが外れても規制片２２ａが扉１３に当接することでコンセントブロック１２が回動しないようになっている。そして、充電ケーブル１００の電源プラグの接触子を差込口２０ａに差し込むことでコンセント２０に充電ケーブル１００を接続する。このとき、コンセント２０の差込口２０ａがスタンド本体１の前面よりも前方へ突出しているので、電源プラグを差込口２０ａに差し込む作業が容易に行えるものである。しかも、スタンド本体１前面より前方へ突出したコンセント２０の差込口２０ａが水平面よりも下を向いているため、雨天時に差込口２０ａに雨水が掛かるのを防ぐことができるものである。

電源プラグをコンセント２０に接続した後、コンセントパネル２２の前面を押してコンセントブロック１２を突出位置から収納位置まで回動させるとともにプッシュラッチをラッチさせてコンセントブロック１２を収納位置に固定する。続いて、ロック装置１５に硬貨を投入してから扉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。このとき、充電ケーブル１００は閉めた扉１３の下端と、下側の収納空所８に収納されている別のコンセントユニット１０のコンセントパネル２２の上端との間に形成されている隙間を通してスタンド本体１の外に引き出される。

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、コンセントブロック１２を収納位置から突出位置に回動した後、電源プラグをコンセント２０の差込口２０ａから引き抜く。ここで、コンセントブロック１２が突出位置にあるときはインターロック装置によってコンセント２０への通電がオフされているため、電源プラグをコンセント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。

電源プラグをコンセント２０から引き抜いた後、コンセントパネル２２の前面を押してコンセントブロック１２を突出位置から収納位置まで回動させるとともにプッシュラッチをラッチさせてコンセントブロック１２を収納位置に固定する。続いて、ロック装置１５から返却された硬貨を回収してから扉１３を閉める（図６参照）。

図７（ａ）は本実施形態の電気自動車用充電スタンドを駐車場に設置した状態を模式的に示した平面図であり、図７（ｂ）は特許文献１に記載されている電源ポール２００，２００を同じ駐車場に設置したときの平面図である。図７（ｂ）に示すように、従来の電源ポール２００はケーシング内に２つのコンセントしか有していないため、電気自動車ＥＶを駐車する２台分のスペース毎に１台ずつ設置されなければならず、しかも、２台の電気自動車ＥＶを同時に充電するためにはケーシングの扉を開いたままにしておかなければならない。そのため、電気自動車ＥＶの所有者が充電中に駐車場から離れた場合、充電ケーブル１００が持ち去られてしまったり、子供が悪戯でコンセント２０から充電ケーブル１００の電源プラグを引き抜いてしまうといった不具合の生じる虞がある。

これに対して本実施形態の電気自動車用充電スタンドでは、スタンド本体１内の４つの収納空所８にそれぞれコンセントユニット１０を収納することで４つのコンセント２０を設けることが可能であるから、図７（ａ）に示すように電気自動車ＥＶを駐車する４台分のスペース毎に１台を設置すればよく、設置のためのコストが削減できるものである。さらに、コンセントユニット１０における筐体１１の前面下部が扉１３によって個別に閉塞できるので、充電ケーブル１００の盗難防止や悪戯防止などの安全性を確保しつつ複数台の電気自動車ＥＶを同時に充電することが可能となる。尚、必ずしも全ての収納空所８にコンセントユニット１０を収納しなければならないものではなく、例えば、２台分の駐車スペースしかない駐車場に設置される場合であれば４つの収納空所８のうちの２つの収納空所８のみにコンセントユニット１０を収納すればよい。

上述のように本実施形態では、移動機構によりコンセント２０（コンセントブロック１２）を突出位置に移動（回動）すれば、コンセント２０の差込口２０ａが収納空所８からスタンド本体１の外へ突出するため、コンセント２０の差込口２０ａが収納空所８内にある場合と比較して差込口２０ａを容易に視認でき、その結果、コンセント２０に電源プラグを差込接続する際の作業性を向上し且つ電源プラグの差込不良の発生が防止できるという利点がある。また、本実施形態における移動機構では、収納位置における差込口２０ａの向きが水平方向よりも鉛直下向きとなるようにコンセント２０（コンセントブロック１２）を移動（回動）させているため、スタンド本体１内に雨水が浸入した場合に差込口２０ａからコンセント２０の内部への浸水を防ぐことができるという利点もある。

（実施形態２）
本実施形態は、スタンド本体１内の収納空所８のうちでコンセントユニット１０を収納しない収納空所８にボックスユニット３０を収納した点に特徴がある。但し、ボックスユニット３０以外の構成については実施形態１と共通であるので、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

ボックスユニット３０は、図９に示すように前面が開口する縦長の矩形箱状に形成されたボックス本体３１と、ボックス本体３１の前面開口を開閉自在に閉塞するボックス扉３２とを有している。ボックス本体３１は金属板を加工して形成されており、天板並びに底板には前面開口と連通する上側凹部３１ａ並びに下側凹部３１ｂがそれぞれ形成され、背板にはスタンド本体１の取付板６，６にねじ止めするためのねじ挿通孔３１ｃが貫設されている。尚、ボックス本体３１の外形寸法はスタンド本体１内の２つの収納空所８を合わせた寸法とほぼ等しくなっている。

ボックス扉３２は金属板を加工することで扁平な矩形箱状に形成されており、右側の端部が一対のヒンジ部３３，３３によってボックス本体３１に枢着されている。また、ボックス扉３２の左側上部には長円形状の係止片３４ａを有する錠前３４が取り付けられており、ボックス扉３２の前面側に露出する鍵孔３４ｂに図示しない鍵を差し込んで係止片３４ａを回動させ、ボックス本体３１の前面に設けられている係止部３４ｄに係止片３４ａを係止させることでボックス本体３１に対してボックス扉３２を施錠することができる。

上述のように構成されるボックスユニット３０は、コンセントユニット１０と同様の手順でスタンド本体１内の２つの収納空所８に跨るようにして収納され、背板に貫設されているねじ挿通孔３１ｂに挿通した取付ねじを取付板６，６のねじ孔６ａに螺合することでスタンド本体１に固定される（図８参照）。また、図８に示すように使用しない収納空所８については、矩形平板状のブランクパネル４０がスタンド本体１の前面に取り付けられることで目隠しされる。

ここで、ボックスユニット３０には充電中の充電ケーブル１００の余長分や充電ケーブル１００が具備する充電制御装置（図示せず）などが収納される。充電制御装置とは、充電ケーブル１００に漏電が生じたときに電路を遮断する機能等を実現するものであって、箱形のケース内に前記機能に対応した電子回路等が収納されている。尚、ボックスユニット３０内に充電ケーブル１００の余長分や充電制御装置を収納した状態でボックス扉３２を閉じても、天板に形成されている上側凹部３１ａを通してコンセントユニット１０のコンセント２０に接続された充電ケーブル１００をボックス本体３１内に導入できるとともに、底板に形成されている下側凹部３１ｂからボックス扉３２の下端とブランクパネル４０の上端との間の隙間を通して充電ケーブル１００をボックスユニット３０の外へ引き出すことができる（図８並びに図１０，図１１参照）。

１ スタンド本体
８ 収納空所
１２ コンセントブロック
２０ コンセント
２０ａ 差込口

Claims (4)

1. 内部に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筒状のスタンド本体と、電気自動車を充電するための充電ケーブルの電源プラグが差込口に挿抜自在に差込接続されるコンセントと、差込口が収納空所内に収まっている収納位置と差込口が収納空所からスタンド本体の外に突出している突出位置との間でスタンド本体に対してコンセントを移動自在とする移動機構と、収納空所の下部を開閉自在に閉塞する扉とを備え、移動機構は、コンセントが取り付けられたコンセントパネルを回動自在に支持し、且つ収納位置における差込口の向きが水平方向よりも鉛直下向きとなるようにコンセントを移動させるように構成され、コンセントパネルは、収納位置において収納空所の上部を塞ぐように構成されることを特徴とする電気自動車用充電スタンド。
2. 突出位置におけるコンセントへの通電をオフする通電切替手段を備えた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. 前記通電切替手段は、扉が閉じて収納空所を閉塞しているときにコンセントへの通電をオンす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。
4. コンセントを保持する筐体に移動機構が設けられた複数のコンセントユニットを備え、これら複数のコンセントユニットがスタンド本体の各収納空所内にそれぞれ着脱自在に収納されてなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電気自動車用充電スタンド。

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