JP6134958B2 - 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恐れもある。

また特許文献２に示すように、充電ケーブルを自動巻取りする装置も提案されている。この装置は、モータ駆動されるドラムにより充電ケーブルを自動巻取りするものであるが、常に一定方向に巻き取るために充電ケーブルが変形し、引き出したときに充電ケーブルが湾曲してしまうという問題がある。また比較的大型のドラムに巻き取るため、大型のモータが必要となるという問題もある。更に、このような構造では、充電ケーブルに付着した塵埃等がそのまま装置内に持ち込まれモータの停止、充電ケーブルの巻取り時に使用する駆動ローラの劣化、また、駆動ローラに付着した塵埃により充電ケーブルを損傷するなどの問題が生じるという問題もある。

特開２０１２−１９６０９号公報 特開２００３−２４４８３２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、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を備え、前記一対の駆動ローラを、回転中心軸が床面に対し垂直となるように水平配置するとともに、これらの駆動ローラの下方に塵埃排出用の開口部を形成した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、前記駆動手段を、前記一対の駆動ローラの上方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、前記駆動手段の配置空間と前記一対の駆動ローラの配置空間とを仕切る仕切部材を備える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を防止することができる。なお、駆動ローラの回動方向を変更させれば送出装置としても機能させることができる。

なお、一対の駆動ローラを上下に配置した場合、充電ケーブルに付着した塵埃が、駆動ローラとの接触時に下方の駆動ローラ上に落下することとなり、下方の駆動ローラは落下した塵埃により損傷する恐れがある。これに対し、本発明の充電ケーブルの自動巻取装置では、一対の駆動ローラを、回転中心軸が床面に対し垂直となるように水平配置するとともに、これらの駆動ローラの下方に塵埃排出用の開口部を形成することにより、充電ケーブルに付着した塵埃を、一対の駆動ローラとの接触時に下方に落下させ、駆動ローラの損傷を防止することが可能となる。

また、塵埃が駆動手段の内部に混入するとトラブルの要因となるが、本発明では、前記のように、一対の駆動ローラを、回転中心軸が床面に対し垂直となるように水平配置することにより、充電ケーブルに付着した塵埃を、一対の駆動ローラとの接触時に下方に落下させるところ、請求項２記載の発明のように、駆動手段を、前記一対の駆動ローラの上方に配置することにより、塵埃が駆動手段の内部に混入する現象を防止することができる。

更に、請求項３記載の発明のように、駆動手段の配置空間と前記一対の駆動ローラの配置空間とを仕切る仕切部材を備える構造とすれば、塵埃が駆動手段の内部に混入する現象を防止することができる。

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。 ローラ保持部を回動させた状態を示す斜視図である。 図８から更にローラ保持部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。 ブラシ付き整線部材の分解図である。

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り、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開口部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、断面略コ字状のローラ保持部１９、２０に軸支させている。ローラ保持部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、これらのローラ保持部１９、２０は、一端で、共通の回動軸２１に、各々回動自在に軸支されるとともに、回動軸２１と相対する他端には、ローラ保持部１９、２０内の駆動ローラ７、８を、充電ケーブル４方向に付勢する付勢手段２２を備え、図９に示すように、回動軸２１を回動中心として、充電ケーブル４への付勢する力を調整するため駆動ローラ７、８を揺動可能に保持する機能も有する。他の実施形態として、いずれか一方のローラ保持部１９、２０のみを揺動可能とすることもできる。

付勢手段２２は、ローラ保持部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、ローラ保持部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、ローラ保持部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開口部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。

本実施形態では、引出側ガイド部３０には、充電ケーブル４を上下から挟持する一対のガイドローラ３５を配置しているが、その他の実施形態として、図１２に示す、ブラシユニット３６を内蔵したブラシ付きガイド部材４３を配置したり、ガイドローラ３５とブラシ付きガイド部材４３の双方を配置することもできる。

図１２に示すブラシ付きガイド部材４３は、一対の回転ブラシから構成されるブラシユニット３６を２段に重ねて内蔵し、充電ケーブル通過孔３７を形成したケース３８に収納され、同じく充電ケーブル通過孔３９を形成したカバー４０で被覆されている。

ブラシユニット３６の、一方は充電ケーブル４を左右から挟持するように垂直配置し、他方は充電ケーブル４を上下から挟持するように水平配置している。当該構造によれば、自動巻取装置２に入る前の段階で、充電ケーブル４の全側面にブラシを当てて、塵埃を除去することができるため、駆動ローラ７、８との接触時に塵埃を除去する場合と比べて、駆動ローラ７、８の摩耗を低減することができる。

なお、ブラシユニット３６は消耗部材であり、定期的な交換が必要となるため、ブラシ付きガイド部材４３は、自動巻取装置に充電ケーブル４を通した状態で、取付け可能な構造とすることが好ましい。構造例として図１２に示すようにブラシユニット３６の１辺を開放させて形成した開放部３６aを形成しておくことにより、充電ケーブル４を通した状態でもカバー４０を外してブラシユニット３６を交換可能なように形成している。その他、ブラシ付きガイド部材４３を自動巻取装置と別体として配置することもできる。

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 ローラ保持部
２１ 回動軸
２２ 付勢手段
２３ 開口部
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
３６ ブラシユニット
３７ 充電ケーブル通過孔
３８ ケース
３９ 充電ケーブル通過孔
４０ カバー
４１、４２ ローラ軸部
４３ ブラシ付き整線部材

Claims (3)

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を備え、
   前記一対の駆動ローラを、回転中心軸が床面に対し垂直となるように水平配置するとともに、
   これらの駆動ローラの下方に塵埃排出用の開口部を形成したことを特徴とする充電ケーブルの自動巻取装置。
2. 前記駆動手段を、前記一対の駆動ローラの上方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. 前記駆動手段の配置空間と前記一対の駆動ローラの配置空間とを仕切る仕切部材を備え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。