JP6093958B2 - 充電ケーブルの自動巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両への充電を行うために用いられる車両用充電装置に形成される充電ケーブルの自動巻取装置に関するものである。

充電ケーブルを介して車両への充電を行う車両用充電装置においては、充電に使用されていない充電ケーブルは特許文献１等に示すように充電スタンドの側面に巻かれ、その先端の充電コネクタは充電スタンドのホルダに引掛けて収納されている。しかし、利用者によっては充電ケーブルをきちんと巻き取らずに放置することがある。そのような場合には、放置した充電ケーブルにより利用者が転倒する問題があり、場合によっては、放置した充電ケーブルが車両に踏まれるなどして充電ケーブル自体が損傷または変形する問題もある。

更に、一対の駆動ローラで充電ケーブルを挟持しながら駆動ローラを回転させて充電ケーブルの搬送を行う技術も考えられるが、充電ケーブルの巻き取りを行う際には、長年使用による駆動ローラの摩耗に伴って接触圧力が低減して駆動ローラが空回りしやすくなり、充電ケーブルの搬送機能が衰える問題がある。

特開２０１２−１９６０９号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、一対の駆動ローラで充電ケーブルを挟持しながら駆動ローラを回転させて充電ケーブルの搬送を行う充電ケーブルの自動巻取装置において、駆動ローラに摩耗等の劣化が生じた場合であっても、接触圧力を、充電ケーブルの搬送に最適な範囲に維持することができ、更に、簡易な構造で、充電ケーブルの変形や損傷を与えることがなく容易に巻き取ることができる充電ケーブルの自動巻取装置を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の充電ケーブルの自動巻取装置は、車両用充電装置に設置された充電ケーブルの自動巻取装置であって、充電ケーブルを挟持して送る一対の駆動ローラと、これらの一対の駆動ローラを回転自在に軸支する一対のローラ軸部と、これらの一対の駆動ローラを充電ケーブルの巻取方向、または送出方向に駆動する駆動手段と、前記駆動ローラに備えた前記ローラ軸部を保持する断面が略コ字状の一対の保持部材と、これらの保持部材を取り付ける取付板と、前記一対の保持部材を前記取付板に揺動自在に取り付ける回動軸と、これらの保持部材内の駆動ローラの充電ケーブルに対する接触圧力を維持できるように保持部材を付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の充電ケーブルの自動巻取装置において、前記一対の駆動ローラが、各々、保持部材に保持され、双方の保持部材を、同一の回動軸を中心として対称に配置したことを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の充電ケーブルの自動巻取装置において、前記付勢手段が、バネ部と、該バネ部の可動範囲を調節する調節部を有することを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の充電ケーブルの自動巻取装置において、前記保持部材のケーブル引き出し方向とは反対側の後端を前記回動軸で軸支し、前端に前記付勢手段を配置したことを特徴とするものである。

本発明の充電ケーブルの自動巻取装置は、充電ケーブルの巻取方向、または送出方向に駆動される一対の駆動ローラ間に充電ケーブルを挟持し巻き戻しを行う。このため充電ケーブルに変形や損傷を与えることがない。駆動ローラを逆転させれば送り出し装置としても機能させることができる。

なお、一対の駆動ローラで充電ケーブルを挟持しながら駆動ローラを回転させて充電ケーブルの搬送を行う場合、駆動ローラの摩耗に伴って接触圧力が低減して駆動ローラが空回りしやすくなる。これに対し、本発明の充電ケーブルの自動巻取装置では、駆動ローラと保持部材が一体に動くようにローラ軸部を保持部材に保持させるとともに、回動軸を介して保持部材を取付板に揺動自在に取り付けているため、駆動ローラに摩耗等の劣化が生じた場合には、回動軸を回動中心として保持部材を充電ケーブル方向に回動させるだけで、接触圧力を、充電ケーブルの搬送に最適な範囲に維持することができる。

請求項３記載の発明のように、充電ケーブル方向に付勢する付勢手段を保持部材に備える構成を採用することにより、接触圧力を、常に充電ケーブルの搬送に最適な範囲に維持することができる。また、充電ケーブルの巻取時に生じる揺り戻しを吸収することもできる。

請求項４記載の発明のように、付勢手段が、バネ部と、該バネ部の可動範囲を調節する調節部を有する構成を採用することにより、調節部の調節によって、保持部材の回動角度の調節や、接触圧力の調節を自在に行うことができる。

自動巻取装置を備えた充電装置の全体斜視図である。 実施形態の自動巻取装置の斜視図である。 実施形態の自動巻取装置の垂直断面図である。 実施形態の自動巻取装置下方からの斜視図である。 カバー部材を除き内部構造を示す斜視図である。 カバー部材を回動させた状態を示す斜視図である。 図５から更に仕切板を除いた状態を示す斜視図である。 図７から更に各種ギヤ除いた状態を示す斜視図である。 保持部材を回動させた状態を示す斜視図である。 図８から更に保持部材と付勢手段を除いた状態を示す斜視図である。 ガイド部材の斜視図である。

図１は本発明の自動巻取装置を備えた充電装置の全体図であり、スタンド筐体１の下部に自動巻取装置２が設けられ、その下方が充電ケーブル収納部３となっている。この自動巻取装置２から延びる充電ケーブル４はその先端に充電コネクタ５を備え、この充電コネクタ５は非充電時には図１のようにスタンド筐体１のホルダ（図示せず）に引掛けてある。充電の際には充電ケーブル４をスタンド筐体１から引き出して充電コネクタ５を車両側のコネクタに差し込むとともに、操作部６から必要な操作を行って充電を開始する。そして充電が完了したときには、自動巻取装置２により充電ケーブル４を巻き取るようになっている。なお、自動巻取装置２の設置箇所は、特に限定されず、本実施形態では充電装置のスタンド筐体１内部に配置しているが、自動巻取装置２と充電装置のスタンド筐体１とを別体として隣接配置することもできる。

自動巻取装置２は、図２、図３に示すように、一対の駆動ローラ７、８を回転駆動させながら、充電ケーブル４を巻き取って充電ケーブル収納部３に収納するものであり、これらの駆動ローラ７、８は、充電ケーブル収納部３の上面に位置する取付板９上に、水平かつ、回転中心軸が取付板９に対し垂直となるように配置されている。これらの駆動ローラ７、８は、充電ケーブル４の断面形状に対応した溝部１０、１１を備え、充電ケーブル４を左右から挟持して送ることができる位置に配置されている。

このように、駆動ローラ７、８を、回転中心軸が床面に対し垂直となるように水平配置しているため、充電ケーブル４に付着した塵埃は、駆動ローラ７、８との接触時に下方に落下する。塵埃が駆動手段となる駆動モータ１３の内部に混入するとトラブルの要因となる。本実施形態では、駆動ローラ７、８の上方には、カバー部材１２を介して、駆動手段駆動モータ１３を配置して、充電ケーブル４に付着して持ち込まれ、駆動ローラ７、８との接触時に下方に落下する塵埃が、駆動モータ１３に混入する現象を回避している。下方に落下した塵埃は、図４に示すように、駆動ローラ７、８の下方に形成された空間部２３から、駆動モータ１３、駆動ローラ７，８を形成した空間から排出される。

図５のカバー部材１２を除いた自動巻取装置斜視図に示すように、駆動モータ１３の下方、かつ、駆動ローラ７、８の上方には、駆動モータ１２からの駆動力を駆動ローラ７、８に伝達する手段となる駆動ギヤ１４と、駆動ギヤ１４の回転を直接駆動ローラ７に伝達する伝達ギヤ１５と、駆動ギヤ１４の回転をリンクギヤ１６を介して駆動ローラ８に伝達する伝達ギヤ１７が配置されている。本実施形態では、前記各種ギヤ１４、１５、１６、１７と、駆動ローラ７、８との間の空間を、仕切板１８で仕切る構造として、充電ケーブル４に付着して持ち込まれる塵埃が巻き上がって上方の空間に侵入することを防止している。

なお、装置内に貯まった塵埃の除去作業や、駆動ローラ７，８のメンテナンス作業、あるいは、充電ケーブル４の取り換え作業等を容易に行えるように、カバー部材１２や仕切板１８は着脱自在、もしくは、図６に示すように、回動可能にとすることが好ましい。

本実施形態では、図７の図５から更に仕切板１８除いた斜視図、図８の図７から更に各種ギヤ１４、１５、１６、１７除いた斜視図に示すように、駆動ローラ７、８を、ローラ軸部４１、４２を介して、略コ字状の保持部材１９、２０に軸支させている。保持部材１９、２０は、上記同様に、塵埃が上方の空間に侵入することを防止する機能を有する。また、これらの保持部材１９、２０は、ケーブル引き出し方向とは反対側の後端で、共通の回動軸２１に、各々取付板９に回動自在に軸支されるとともに、回動軸２１と相対する前端には、保持部材１９、２０内のローラ７、８を、充電ケーブル方向に付勢する付勢手段２２を備えているため、図９に示すように、回動軸２１を回動中心として、駆動ローラ７、８を揺動自在に保持する機能も有する。なお、回動軸２１は上側の軸と下側の軸とに分割され、充電ケーブル４との干渉を回避している。これらの上下の軸は同一軸線上にあり、下側の軸が取付板９に固定されている。他の実施形態として、いずれか一方の保持部材１９、２０のみを取付板９に揺動自在に保持とすることもできる。なお、本実施形態に示す保持部材１９，２０の形状としてはローラ軸部４１，４２を保持可能な略コ字状の形状としたが、ローラ軸部４１，４２のいずれか一方のみを保持可能にするＬ字状のものであっても良い。

付勢手段２２は、保持部材１９、２０の上面を垂直に折り曲げて形成した垂直片２４に形成した孔部２５を貫通して配置される中央軸部２６と、中央軸部２６の両端に挿入されて、垂直片２４の外側面に配置されるバネ部２７と、バネ部２７の可動範囲を調節する調節部２８から構成され、駆動ローラ７，８の長年使用による摩耗等に伴って接触圧力が低減した際においても付勢手段２２により、充電ケーブル４の押圧方向に付勢される。通常、一対の駆動ローラ７，８で充電ケーブル４を挟持しながら充電ケーブル４の搬送を行う場合、駆動ローラ７，８の摩耗に伴って接触圧力が低減し、駆動ローラ７，８の空回り現象が生じる恐れがあるところ、付勢手段２２を備える当該構成によれば、駆動ローラ７，８の摩耗等が生じた場合であっても、接触圧力を、充電ケーブル４の搬送に最適な範囲に維持することができる。また、充電ケーブル４の巻取時に生じる揺り戻しもバネ部２７で吸収することもできる。なお、調節部２８の調節によって、保持部材１９、２０の回動角度の調節や、接触圧力の調節を自在に行うことができる。なお、付勢手段２２の具体的構造は特に限定されず、例えば、前記バネ部２７に変えて、中央軸部に反転バネを組み込むこともできる。また、付勢手段２２の配置も特に限定されないが、保持部材１９、２０の揺動時に各種ギヤ１４、１５、１６、１７間の距離が変動してギヤの空回りが生じないように、各種ギヤ１４、１５、１６、１７からは十分な距離を確保して配置することが好ましい。

本実施形態では、図１０に示すように、取付板９の下方に、充電ケーブル４を適切な位置にガイドするガイド部材２９が配置されている。

ガイド部材２９は、図１０、図１１に示すように、充電ケーブル４を引出口に案内する引出側ガイド部３０と、充電ケーブルの収納部方向に案内する引込側ガイド部３１を備えている。引出側ガイド部３０と引込側ガイド部３１は２本の連結部３２で連結され、連結部３２の上端には、取付板９の底面に固定される水平辺３３が折り曲げ形成されている。２本の連結部３２間に形成される空間３４が形成されている。なお、ガイド部材２９は引出側ガイド部３０と引込側ガイド部３１を一体に形成しているものであるが、それぞれ別途に形成するものであっても良い。

図４に示すように、２本の連結部３２間に形成される空間３４は、駆動ローラ７、８の下方に形成された空間部２３の下方に位置するように配置されている。

引出側ガイド部３０と引込側ガイド部３１は、何れも、充電ケーブル４のずれや充電ケーブル４を巻取る際に生じる揺り戻しを補正するガイドローラ３５を形成している。

１ スタンド筐体
２ 自動巻取装置
３ 充電ケーブル収納部
４ 充電ケーブル
５ 充電コネクタ
６ 操作部
７、８ 駆動ローラ
９ 取付板
１０、１１ 溝部
１２ カバー部材
１３ 駆動モータ
１４ 駆動ギヤ
１５ 伝達ギヤ
１６ リンクギヤ
１７ 伝達ギヤ
１８ 仕切板
１９、２０ 保持部材
２１ 回動軸
２２ 付勢手段
２３ 空間部
２４ 垂直片
２５ 孔部
２６ 中央軸部
２７ バネ部
２８ 調節部
２９ ガイド部材
３０ 引出側ガイド部
３１ 引込側ガイド部
３２ 連結部
３３ 水平辺
３４ 空間
３５ ガイドローラ

Claims (4)

1. 車両用充電装置に設置された充電ケーブルの自動巻取装置であって、
   充電ケーブルを挟持して送る一対の駆動ローラと、
   これらの一対の駆動ローラを回転自在に軸支する一対のローラ軸部と、
   これらの一対の駆動ローラを充電ケーブルの巻取方向、または送出方向に駆動する駆動手段と、
   前記駆動ローラに備えた前記ローラ軸部を保持する断面が略コ字状の一対の保持部材と、
   これらの保持部材を取り付ける取付板と、
   前記一対の保持部材を前記取付板に揺動自在に取り付ける回動軸と、
   これらの保持部材内の駆動ローラの充電ケーブルに対する接触圧力を維持できるように保持部材を付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とする充電ケーブルの自動巻取装置。
2. 前記一対の駆動ローラが、各々、保持部材に保持され、双方の保持部材を、同一の回動軸を中心として対称に配置したことを特徴とする請求項１記載の充電ケーブルの自動巻取装置。
3. 前記付勢手段が、バネ部と、該バネ部の可動範囲を調節する調節部を有することを特徴とする請求項１または２記載の充電ケーブルの自動巻取装置。
4. 前記保持部材のケーブル引き出し方向とは反対側の後端を前記回動軸で軸支し、前端に前記付勢手段を配置したことを特徴とする請求項３記載の充電ケーブルの自動巻取装置。