JPWO2013051336A1 - 収容装置 - Google Patents
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Abstract
収容装置(10)は、ケーブル(100)を収容するハウジング(12)と、ハウジング(12)内に設けられた定滑車部(50)及び動滑車部(20)とを有する。ケーブル(100)は、定滑車部(50)の定滑車(60)と動滑車部(20)の動滑車(32)との間に架け渡される。ケーブル(100)の先端が引っ張られると、動滑車部(20)は案内ワイヤ(16)に沿って上昇し、ハウジング(12)からケーブル(100)が繰り出される。定滑車(60)の一側面にラチェットギア(70)が固定される。ラチェット爪(78)がラチェットギア(70)に係合すると、定滑車(60)は巻取り方向に回転することができず、ケーブル(100)はハウジング(12)から繰り出された状態を保つ。その系合が解除されると、動滑車部(20)が落下し、ケーブル(100)はハウジング(12)に引き込まれる。
Description
本明細書に開示の技術は、長尺物(例えば、充電ケーブル,電気コード,ホース等)を収容する収容装置に関する。
電気コード等の長尺物を収容する収容装置が開発されている(例えば、特開2010−52861号公報)。特開2010−52861号公報の収容装置は、筐体に回転可能に取付けられたドラムを有しており、ドラムの外周面に電気コードが巻き付けられる。電気コードは、使用時に必要な長さだけドラムから引出され、使用後はドラムに巻き取られる。
この種の収容装置では、使用後の長尺物を収容装置に自動的に収容できれば便利である。かかる機能を特許文献1の収容装置に付加しようとした場合、ばねによってドラムを巻き取り方向に付勢することが考えられる。このような構成を採用すると、長尺物を引き出す際にばねの付勢力に抗してドラムが回転し、ばねに弾性エネルギが蓄えられる。使用後は、ばねに蓄えられた弾性エネルギによってドラムが巻き取り方向に回転し、ドラムから引出された長尺物が自動的にドラムに巻き取られる。
しかしながら、ばねによってドラムを巻き取り方向に付勢する構成では、長尺物を引き出す長さが長くなるほど長尺物を引出すための操作力が増加し、操作者の操作力が過大となるという問題がある。かかる問題を解消するために、ドラムを付勢するばねのばね定数を小さくすれば、操作者の操作力が過大となることは防止できる。しかしながら、ドラムを付勢するばねのばね定数を小さくすると、ばねに蓄えられる弾性エネルギが小さくなり、ドラムを巻取り方向に付勢する力が小さくなる。このため、長尺物をドラムに安定して巻き取ることができないという事態が生じる。
本明細書は、長尺物を引き出すための操作力が過大となることを防止でき、かつ、引出された長尺物を安定して収容することができる収容装置を提供することを目的とする。
本明細書に開示のコード収容装置は、長尺物を収容する収容装置であって、ハウジングと、動滑車と、第1錘と、動滑車保持機構を有している。動滑車は、長尺物の中間部が巻き付けられると共に、ハウジングに対して上下方向に移動可能に設けられており、ハウジングに長尺物が収容された第1位置と、ハウジングから長尺物が引出された第2位置と、第1位置と第2位置の中間に設定された第3位置とに移動可能とされている。動滑車が第1位置から第2位置に向かって上方に移動すると、ハウジングに収容された長尺物がハウジングから引出される。一方、動滑車が第2位置から第1位置に向かって下方に移動すると、ハウジングから引出された長尺物がハウジングに収容される。第1錘は、動滑車が第1位置と第3位置との間を移動するときは動滑車と分離しており、動滑車が第3位置と第2位置との間を移動するときは動滑車と一体となって移動する。動滑車保持機構は、第1位置と第2位置の間で、動滑車が下方向に移動可能な状態と下方向に移動不能な状態とに切り替える。
この収容装置では、ハウジングに対して動滑車が上下方向に移動することで、ハウジングに長尺物が収容された状態と、ハウジングから長尺物が引出された状態とに切替えられる。動滑車を上方向に移動させる力は、長尺物の自重や長尺物に作用する摩擦力等を無視すれば、動滑車が第1位置から第3位置の間を移動するときは動滑車の質量によって決まる一定の値となり、動滑車が第3位置から第2位置の間を移動するときは動滑車と第1錘の質量によって決まる一定の値となる。動滑車及び第1錘の質量は調整可能であるため、長尺物を引き出すための操作力が過大となることを防止することができる。
一方、長尺物をハウジング内に収容するために必要な力は、ハウジングから引出されている長尺物の長さが長いと大きく、ハウジングから引出されている長尺物の長さが短いと小さくなる。このため、長尺物をハウジング内に収容する力を一定とし、かつ、ハウジングから引出されている長尺物の長さが長いときに適切な大きさとなるように設定すると、ハウジングから引出されている長尺物の長さが短いときは、その力が大きくなり過ぎる。一方、長尺物をハウジング内に収容する力を一定とし、かつ、ハウジングから引出されている長尺物の長さが短いときに適切な大きさとなるように設定すると、ハウジングから引出されている長尺物の長さが長いときは、その力が小さくなり過ぎる。上記の収容装置では、長尺物をハウジング内に収容する力は、動滑車が第2位置から第3位置の間を移動するときは動滑車と第1錘の質量によって決まる値となり、動滑車が第3位置から第1位置の間を移動するときは動滑車の質量によって決まる値となる。すなわち、ハウジングから引出されている長尺物の長さが長いときは、動滑車と第1錘の質量によって決まる値(大きな値)となり、ハウジングから引出されている長尺物の長さが短いときは、動滑車の質量によって決まる値(小さな値)となる。したがって、適切な力で安定して長尺物をハウジング内に収容することができる。また、動滑車保持機構により動滑車が下方向に移動不能な状態とできるため、ハウジングから引出された長尺物が意図せずにハウジング内に収容されてしまうことを防止することができる。
ここで、動滑車が移動する「上下方向」とは、上方に移動した動滑車が自重で下方に移動できるような方向であればよい。このため、動滑車が鉛直方向に移動する場合だけでなく、例えば、動滑車が鉛直方向に対して斜めに移動してもよい。
上記の収容装置では、動滑車の上方に配置され、長尺物の中間部が巻き付けられる定滑車をさらに有していてもよい。この場合、動滑車が上方に移動すると、定滑車が第1の方向に回転してハウジングから長尺物が引き出され、動滑車が下方に移動すると、定滑車が第1の方向と反対となる第2の方向に回転してハウジングに長尺物が収容されるようにしてもよい。そして、動滑車保持機構は、定滑車が第1の方向へ回転することを規制しない一方で、定滑車が第2の方向へ回転することを規制する状態と規制しない状態とに切り替えるようにしてもよい。このような構成では、定滑車により長尺物が案内されるため、長尺物の引き出しと巻取りをスムーズに行うことができる。また、定滑車の回転を停止することで、動滑車の上下方向の位置を保持することができる。
なお、動滑車保持機構は、定滑車に固定されているラチェットギアと、ラチェットギアと係合するラチェット爪を備えていてもよい。ラチェット機構を採用することで、動滑車の上下方向の位置を保持することができる。
上記の収容装置では、定滑車の外周面に長尺物を押し付ける押圧ローラをさらに有していてもよい。そして、押圧ローラは、定滑車の回転に応じて回転し、定滑車の回転が停止すると回転を停止してもよい。このような構成によると、長尺物を定滑車の外周面にたるみ無く巻き付けることができる。これによって、良好な操作感を得ることができる。
上記の収容装置では、ハウジングに取付けられており、ハウジング内を上下方向に伸びるガイドをさらに備えていてもよい。そして、動滑車にはガイドと係合する係合部が形成されており、動滑車はガイドに案内されて上下方向に移動してもよい。このような構成によると、ガイドによって動滑車が案内されるため、動滑車を案内する機構を簡易な構成とすることができる。
上記の収容装置では、動滑車に第2錘が取り付けられていてもよい。この場合、第2錘が取付けられた状態の動滑車の重心は、第2錘が取付けられていない状態の動滑車の重心よりも低くなることが好ましい。このような構成によると、動滑車の挙動が安定し、長尺物の安定した引出し又は収容を行うことができる。
本実施例の収容装置10は、いわゆる、充電スタンドであり、電気自動車(EV)又はプラグ・イン・ハイブリッド自動車(PHEV)に搭載されたバッテリを充電するための充電ケーブル100を収容する。図1〜4に示すように、収容装置10は、ハウジング12と、ハウジング12内に収容された滑車機構(定滑車部50及び動滑車部20)を有している。
ハウジング12は、複数の板材により、例えば直方体状に形成されている。なお、ハウジング12の形状は、直方体状には限られず、円柱状や多角柱状(例えば、六角柱状)に形成することができる。図2,4に示すように、ハウジング12の充電ケーブル100が引出される面にはフック13が形成されている。フック13は、充電ケーブル100の先端に設けられた充電ガン110を保持することができる。
また、図1,3に示すように、ハウジング12の側板には、貫通孔14が形成されている。貫通孔14は、ハウジング12内に配置されたCCID(Charging Circuit Interrupt Device)90と対向している。CCID90には、充電ケーブル100の基端が接続されている。CCID90は、図示しない外部電源と電源コード102により接続されている。利用者は、ハウジング12の貫通孔14からCCID90の表示部を視認することができ、それによって、バッテリの充電状態を把握することができる。
滑車機構は、定滑車部50と動滑車部20を有している。定滑車部50と動滑車部20には、後で詳述するように、充電ケーブル100の中間部(すなわち、充電ケーブル100の先端と基端の間の部分)が巻き付けられている。定滑車部50は、ハウジング12の上板に取付けられており、ハウジング12に対して上下方向に移動不能となっている。定滑車部50には、案内ワイヤ16の上端が固定されており、案内ワイヤ16の下端はハウジング12の底板に固定されている。
動滑車部20は、案内ワイヤ16に案内されて、ハウジング12内を上下方向に移動可能となっている。動滑車部20がハウジング12の底部に位置する状態(図1,2の状態)では、充電ケーブル100がハウジング12内に完全に収容されている。動滑車部20がハウジング12の上方に位置する状態(図3,4の状態)では、充電ケーブル100がハウジング12から最も引出されている。すなわち、動滑車部20がハウジング12内を下方から上方に向かって移動すると、ハウジング12内に収容された充電ケーブル100がハウジング12から引出される。一方、動滑車部20がハウジング12内を上方から下方に向かって移動すると、ハウジング12から引出された充電ケーブル100がハウジング12内に収容される。
なお、上述した案内ワイヤ16には、第1錘18が取付けられている。図1,2から明らかなように、動滑車部20がハウジング12の底部に位置する状態では、第1錘18は案内ワイヤ16に支持されている。一方、図3,4から明らかなように、動滑車部20がハウジング12の上方に位置する状態では、第1錘18は動滑車部20によって支持されている。すなわち、動滑車部20が第1錘18の底面と接触する位置から図3,4に示す位置との間を移動する間は、動滑車部20と第1錘18が一体となって移動するようになっている。
次に、定滑車部50について詳細に説明する。図5,6に示すように、定滑車部50は、2枚の支持板52と、支持板52に固定された第1シャフト54と、第1シャフト54に回転可能に支持された4つの定滑車60を有している。
支持板52は、正面視すると略矩形状の板材であり、その上端はハウジング12の上板に取付けられている。支持板52の略中央には取付部46が形成されており、取付部46には案内ワイヤ16の上端が取付けられる。
第1シャフト54は、その一端が2枚の支持板52の一方に固定され、その他端が2枚の支持板52の他方に固定されている。すなわち、第1シャフト54は2枚の支持板52を連結している。第1シャフト54には、4つの定滑車60が回転可能に取付けられている。第1シャフト54に各定滑車60が取付けられた状態では、4つの定滑車60は2枚の支持板52によって挟まれている。4つの定滑車60は、一本の第1シャフト54に取付けられるため、4つの定滑車60の回転軸線は同一直線上に位置し、4つの定滑車60は回転軸線の方向に並んで配置されている。
図7に示すように、各定滑車60は、本体62と、本体62の外周面に取り付けられたゴムシート66を有している。本体62の内周面と第1シャフト54の外周面の間には、ベアリング64が配設されている。本実施例では、定滑車60がベアリング64を介して第1シャフト54に支持されるため、定滑車60は小さな力で第1シャフト54周りに回転することができる。一方、本体62の外周面には、充電ケーブル100の脱落を防止するための溝62aが形成されている。溝62aの底面には、ゴムシート66が取付けられている。このため、充電ケーブル100が定滑車60に巻き付けられると、充電ケーブル100はゴムシート66に接触することとなる。本実施例では、本体62の外周面にゴムシート66を設けることで、定滑車60と充電ケーブル100とのスベリが防止される。これによって、充電ケーブル100のスムーズな引出し及び巻取りを可能としている。
図5、6に示すように、4つの定滑車60のうち、充電ケーブル100の先端側(充電ガン110側)が巻き付けられる定滑車60(図6では最も右側となる定滑車)には、第1ギア80とラチェットギア70が固定されている。詳細には、第1ギア80は、定滑車60の一方の側面(図6では左側面)に固定されており、ラチェットギア70は、定滑車60の他方の側面(図6では右側面)に固定されている。
図6によく示されるように、第1ギア80は、第2ギア82と噛合しており、第2ギア82は第2シャフト84に固定されている。第2シャフト84の一端は一方の支持板52に回転可能に支持され、第2シャフト84の他端は他方の支持板52に回転可能に支持されている。第2シャフト84には、押圧ローラ57が取付けられている。押圧ローラ57は、定滑車60に巻き付けられた充電ケーブル100を定滑車60側に向かって押圧し、定滑車60と充電ケーブル100とのスベリが抑制される。
図6から明らかなように、定滑車60の径と押圧ローラ57の径とは相違する。このため、定滑車60及び押圧ローラ57からスベリ無く充電ケーブル100を引出すためには、定滑車60の回転数と押圧ローラ57の回転数とが相違する必要がある。このため、第2シャフト84と押圧ローラ57の間には、図示しないワンウェイクラッチが配されている。ワンウェイクラッチは、充電ケーブル100を引出すときは第2シャフト84に係合せず、押圧ローラ57は第2シャフト84に対して自由に回転することができる。したがって、定滑車60が回転すると、その回転は第1ギア80及び第2ギア82を介して第2シャフト84に伝達され、第2シャフト84が回転する。しかしながら、ワンウェイクラッチが第2シャフト84と係合しないため、押圧ローラ57は定滑車60の回転数とは異なる回転数で回転する。この結果、定滑車60及び押圧ローラ57と充電ケーブル100とのスベリを抑制しながら、定滑車60からスムーズに充電ケーブル100が引出される。一方、後述するラチェット機構によって定滑車60の回転が規制されているときは、第1ギア80及び第2ギア82を介して第2シャフト84の回転も規制される。ワンウェイクラッチは第2シャフト84と係合するため、押圧ローラ57の回転も規制される。その結果、充電ケーブル100をハウジング12内に無理に押し込もうとしても、定滑車60のゴムシート66と押圧ローラ57のワンウェイクラッチによって押圧ローラ57が回転せず、充電ケーブル100がハウジング12内に押し込まれない。
図8に示すように、ラチェットギア70は、凸部領域74と凹部領域76を備えている。凸部領域74の外周面74aには、ラチェット溝(図示しない)が形成されている。凸部領域74のラチェット溝には、ラチェット爪78が係合可能となっている。凹部領域76の外周面は、凸部領域74の外周面74aより後退しており、ラチェット溝が形成されていない。このため、凹部領域76では、ラチェットギア70とラチェット爪78とは係合可能とはなっていない。ラチェットギア70は定滑車60に固定されているため、定滑車60が回転すると、ラチェットギア70も回転する。定滑車60が充電ケーブル100を引出す方向(以下、引出し方向という)に回転する際は、ラチェットギア70とラチェット爪78とは係合せず、ラチェットギア70及び定滑車60は自由に回転することができる。一方、定滑車60が充電ケーブル100を巻き取る方向(以下、巻取り方向)に回転する際は、ラチェットギア70の凸部領域74では、ラチェット溝とラチェット爪78とが係合し、ラチェットギア70及び定滑車60の回転が規制される。一方、ラチェットギア70の凹部領域76では、ラチェットギア70とラチェット爪78とが係合せず、ラチェットギア70及び定滑車60の回転は規制されない。このため、ラチェット爪78がラチェットギア70の凸部領域74のラチェット溝と係合するまで、ラチェットギア70及び定滑車60は、巻取り方向に回転する。上記の構成を備えることで、本実施例の収容装置10では、所望の長さだけ充電ケーブル100を引出し、その状態を保持することができる。なお、ラチェット爪78とラチェットギア70の係合は、図示しない操作スイッチによって解除することができる。したがって、操作スイッチを操作してラチェット爪78とラチェットギア70の係合を解除すれば、定滑車60は巻取り方向に回転可能となる。
なお、図5,6に示すように、支持板52には、押圧ローラ57以外にも、各種の案内ローラ53,55,56が回転可能に取付けられている。案内ローラ53,55は、充電ケーブル100の先端側を充電ガン110に向かって案内する。案内ローラ56は、支持板52の上端縁の中央に取付けられている。案内ローラ56は、各定滑車60から充電ケーブル100が浮き上がることを防止している。これら案内ローラ53,55,56を装備することで、充電ケーブル100と定滑車60との摩擦抵抗が低減される。また、支持板52の下端縁にはストッパ51が取付けられている。ストッパ51は、動滑車部20の上方への移動を規制するための部材である。動滑車部20は、ストッパ51に当接することで、上方への移動が規制される(図4参照)。
次に、動滑車部20について詳細に説明する。図9,10に示すように、動滑車部20は、2枚の支持板22と、支持板22に固定された第3シャフト30と、第3シャフト30に回転可能に支持された3つの動滑車32を有している。
支持板22は、第3シャフト30が固定される位置から下方に伸びる第1板部26と、その第1板部26の上端から斜め下方に伸びる2つの第2板部24a,24bを有している。第1板部26の上端と下端には、案内ワイヤ16が挿通される挿通部28a,28bが設けられている。支持板22に2つの挿通部28a,28bを設けることで、動滑車部20は、案内ワイヤ16に案内され、安定した状態で上下方向に移動することができる。第2板部24a,24bの下端には、動滑車32から充電ケーブル100が脱落することを防止する押え部材37,37が設けられている(図10参照)。
第3シャフト30は、その一端が2枚の支持板22の一方に固定され、その他端が2枚の支持板22の他方に固定されている。2枚の支持板22は、第3シャフト30によって連結されている。
第3シャフト30には、3つの動滑車32が回転可能に取付けられている。第3シャフト30に動滑車32が取付けられた状態では、3つの動滑車32は2枚の支持板22によって挟まれている。3つの動滑車32は、一本の第3シャフト30に取付けられるため、3つの動滑車32の回転軸線は同一直線上に位置し、3つの動滑車32は回転軸線の方向に並んで配置されている。動滑車32も、定滑車60と同一の構成を備えており、その外周面には充電ケーブル100の脱落を防止するための溝が形成され、その溝の底面にはゴムシート34が配されている。また、動滑車32も、図示しないベアリングを介して第3シャフト30に回転可能に支持されている。動滑車32がベアリングを介して第3シャフト30に支持されるため、動滑車32は小さな力で第3シャフト30周りに回転することができる。
図10に示すように、左右の動滑車32,32の外側、及び、隣接する動滑車32,32の間には、第2錘36がそれぞれ配設されている。図11に示すように、第2錘36は扇形状の板材であり、第3シャフト30が挿し込まれる貫通孔38が形成されている。第3シャフト30が貫通孔38に挿し込まれると、第2錘36は、第3シャフト30に対して回転可能に支持される。第2錘36は、扇形状の板材であるため、自重によって扇形の弧となる部分が下方となるように第3シャフト30に対して回転する。したがって、第3シャフト30に第2錘36を取付けることで、動滑車部20の重心が低くなり、動滑車部20の挙動が安定化される。また、動滑車部20に第2錘36を配設することで、充電ケーブル100をハウジング12から引出すための力、及び、充電ケーブル100をハウジング12内に巻き取る力が調整される。
なお、上述した定滑車部50と動滑車部20には、次の態様で充電ケーブル100が巻き付けられている。すなわち、ハウジング12内に導かれた充電ケーブル100は、まず、第1ギア80とラチェットギア70が固定された定滑車60(図6の最も右側の定滑車)に巻き付けられ、次いで、1つの動滑車32に巻き付けられ、以下、定滑車60、動滑車32の順で3つの定滑車60と2つの動滑車32に巻き付けられる。
ここで、動滑車部20の上下動を案内する案内機構40について、図12を参照して説明する。既に説明したことから明らかなように、案内機構40は動滑車部20を案内する案内ワイヤ16を有している。図12に示すように、案内ワイヤ16の上端16aは、定滑車部50の取付部46に取付けられる。案内ワイヤ16の下端16bは、取付ブロック42に取付けられる。取付ブロック42は、ハウジング12の底板にネジ44によって固定される。これによって、案内ワイヤ16は、ハウジング12内を上下方向に伸びている。上述したように、動滑車部20には挿通部28a,28bが設けられ、これら挿通部28a,28bを案内ワイヤ16が挿通している。これによって、動滑車部20は、案内ワイヤ16に案内されてハウジング12内を上下方向に移動する。
案内ワイヤ16の中間点には、第1錘18を支持する支持部16cが設けられている。支持部16cは、動滑車部20の挿通部28a,28bを通過可能な大きさとなっている。一方、支持部16cに支持される第1錘18は、3つの円筒状の錘18a,18b,18cから構成されている。案内ワイヤ16は円筒状の錘18a,18b,18cの中心孔を挿通しており、錘18a,18b,18cは、案内ワイヤ16の上端16aと中間点(支持部16c)の間で、案内ワイヤ16に案内されて上下方向に移動可能となっている。また、錘18a,18b,18cは、動滑車部20の挿通部28a,28bを通過不可能な大きさとなっている。したがって、動滑車部20が案内ワイヤ16の下端16bから中間点(支持部16c)の間を移動する際は、第1錘18は案内ワイヤ16の支持部16cに支持されている。すなわち、動滑車部20と第1錘18は分離され、動滑車部20のみが上下方向に移動する(図1,2参照)。一方、動滑車部20が案内ワイヤ16の中間点(支持部16c)から上端16aの間を移動する際は、第1錘18は動滑車部20に支持され、動滑車部20と第1錘18は一体となって上下方向に移動する(図3,4参照)。なお、第1錘18の質量は、例えば、ハウジング12内に収容される充電ケーブル100の総質量の1/2程度とすることができる。
上述した収容装置10の作用について説明する。収容装置10から充電ケーブル100を引出すには、利用者は充電ガン110を把持し、充電ガン110を介して充電ケーブル100に操作力(引張力)を作用させる。これによって、動滑車部20(すなわち、動滑車32,32,32)が案内ワイヤ16に案内されて上方に移動し、ハウジング12内から充電ケーブル100が引出される。利用者が充電ケーブル100への操作力(引張力)の付与を停止すると、定滑車部50の回転がラチェット機構(ラチェットギア70,ラチェット爪78)によって停止し、動滑車部20の上下方向の移動も停止する。このため、本実施例の収容装置10では、充電ケーブル100がハウジング12内から所望の長さだけ引出され、その状態が維持される。したがって、利用者は、充電ガン110を車体に容易に接続することができる。
ここで、動滑車部20が案内ワイヤ16の下端16bから中間点(支持部16c)の間を移動するときは、第1錘18は案内ワイヤ16の支持部16cに支持され、動滑車部20のみが上下方向に移動する(図1,2参照)。したがって、充電ケーブル100を引出すための操作力(引張力)は、動滑車部20の質量と、滑車機構(動滑車部20及び定滑車部50)に巻き取られている充電ケーブル100の質量や摩擦力等に応じた大きさとなる。滑車機構に巻き取られている充電ケーブル100の長さは長く、その質量や摩擦力等は大きいが、動滑車部20と第1錘18とは分離しているため、充電ケーブル100を引出すための操作力(引張力)が過大となることはない。
一方、動滑車部20が案内ワイヤ16の中間点(支持部16c)から上端16aの間を移動するときは、第1錘18は動滑車部20に支持され、動滑車部20と第1錘18は一体となって上下方向に移動する(図3,4参照)。動滑車部20と第1錘18が一体となって移動するが、滑車機構(動滑車部20及び定滑車部50)に巻き取られている充電ケーブル100の長さは短く、その質量や摩擦力等は小さくなっているため、充電ケーブル100を引出すための操作力(引張力)が過大となることはない。また、動滑車部20と第1錘18とが一体となることで、動滑車部20が案内ワイヤ16の下端16bに位置する状態(図1,2の状態)と、動滑車部20が案内ワイヤの上端16aに位置する状態(図3,4の状態)とで、充電ケーブル100を引出すための操作力(引張力)が大きく相違するという事態が緩和される。
一方、収容装置10に充電ケーブル100を収容する際は、ラチェット機構のラチェットギア70とラチェット爪78の係合を解除する。これによって、動滑車部20が自重によって下方に移動し、それに伴って充電ケーブル100がハウジング12内に自動的に収容される。
ここで、動滑車部20が案内ワイヤ16の中間点(支持部16c)と上端16aとの間を移動するときは、動滑車部20と第1錘18が一体となって移動する(図3,4の状態)。したがって、充電ケーブル100を巻き取る力は、動滑車部20と第1錘18の質量に応じた大きな力となる。一方、動滑車部20が案内ワイヤ16の中間点(支持部16c)と上端16aとの間を移動するときは、ハウジング12から引出されている充電ケーブル100の長さが長く、滑車機構に巻き取られている充電ケーブル100の長さは短い。このため、充電ケーブル100を巻き取るためには比較的大きな力が必要とされる。これらのため、本実施例の収容装置10では、充電ケーブル100を巻き取る力が過大となることはなく、適切な力で充電ケーブル100を巻き取ることができる。
一方、動滑車部20が案内ワイヤ16の下端16bと中間点(支持部16c)との間を移動するときは、動滑車部20のみが移動する(図1,2の状態)。したがって、充電ケーブル100を巻き取る力は、動滑車部20の質量に応じた力となる。一方、動滑車部20が案内ワイヤ16の下端16bと中間点(支持部16c)との間を移動するときは、ハウジング12から引出されている充電ケーブル100の長さが短く、滑車機構に巻き取られている充電ケーブル100の長さは長くなっている。したがって、充電ケーブル100を巻き取るためには大きな力が必要とされない。これらのため、充電ケーブル100を適切な力で巻き取ることができる。
上述した説明から明らかなように、本実施例の収容装置10では、滑車機構(定滑車部50及び動滑車部20)を利用して、充電ケーブル100をハウジング12内に収容する。したがって、動滑車の数及び移動量を調整することで、ハウジング12内に収容できる充電ケーブルの長さを任意に調整することができる。また、単純な滑車機構を利用するため、故障が発生し難い。
また、本実施例の収容装置10では、動滑車部20及び第1錘18の自重を利用して、ハウジング12内に充電ケーブル100を自動的に巻き取る。このため、充電ケーブル100を引出す力が過大になることなく、充電ケーブル100を巻き取る力を適切な大きさとすることができる。したがって、充電ケーブル100を引出す力及び巻き取る力を安定化することができる。
また、本実施例の収容装置10では、動滑車部20を案内する案内機構に案内ワイヤ16を利用する。これによって、案内機構を小型化でき、ハウジング12を小型化することができる。また、動滑車32及び定滑車60がベアリングを介してシャフト30,54に回転可能に支持されている。これによって、動滑車32及び定滑車60の摩擦抵抗が低減され、充電ケーブル100を小さな力で引出し及び巻き取ることができる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上述した実施例では、定滑車60の回転を規制するラチェット機構において、ラチェット爪78とラチェットギア70との係合を操作スイッチによって解除するようにしたが、本明細書に開示の技術は、このような例に限られない。例えば、図14〜16に示すように、ラチェット爪132を戻しばね142で中立位置に付勢することで、ラチェット爪132とラチェットギア126との係合を解除できるようにしてもよい。
具体的には、図14〜16に示すように、定滑車部150は、2枚の支持板112a,112bと、これら支持板112a,112bに固定されたシャフト128と、シャフト128に回転可能に支持される4つの定滑車160を備えている。4つの定滑車160のうちの1つ(図14の最も左側の定滑車(すなわち、充電ガン110側の定滑車))には、ラチェットギア126とギア114が固定されている。図15に示すように、ラチェットギア126は、外周面にラチェット溝が形成された凸部領域127と、凸部領域127に対して外周面が回転軸側に位置する凹部領域130を備えている。凸部領域127のラチェット溝には、ラチェット爪132が係合可能となっている。凹部領域130には、ラチェット溝が形成されておらず、ラチェットギア126とラチェット爪132は係合しない。
図15,16に示すように、ラチェット爪132の中央は、支持板112bに固定されたシャフト134に回転可能に取付けられている。ラチェット爪132の基端には、案内ピン138が固定されている。案内ピン138は、支持板112bに形成された案内溝113を挿通している。このため、ラチェット爪132がシャフト134周りに回転すると、案内ピン138が案内溝113内を移動する。案内ピン138には、戻しばね142の一端が接続されている。戻しばね142の他端は、支持板112bに固定されたシャフト140に固定されている。シャフト140と案内ピン138の間に戻しばね142を配することで、案内ピン138は中立位置(案内溝113の中央(図15に示す位置))に向かって付勢されている。したがって、案内ピン138が中立位置から案内溝113の端部に向かって変位すると、案内ピン138には中立位置に復帰するように付勢力が働く。したがって、ラチェット爪132が図15の矢印a,bのいずれの方向に回転していても、ラチェットギア126の凹部領域130では、図15に示す状態(中立位置)に復帰するようになっている。
かかる構成において、充電ケーブル100がハウジング12から引出されると、定滑車160が回転し、それに伴ってラチェットギア126が矢印Aの方向に回転する。ラチェットギア126が矢印Aの方向に回転する場合に、ラチェット爪132がラチェットギア126の凸部領域127を通過するときは、ラチェット爪132と凸部領域127とが当接して、ラチェット爪132が矢印aの方向に回転する。このため、この状態でハウジング12から充電ケーブル100を引出すことを停止すると、ラチェット爪132とラチェットギア126のラチェット溝とが係合する。これによって、ラチェットギア126が矢印Bの方向に回転することが規制され、定滑車160の回転が停止する。その結果、動滑車部が自重で下方に移動することが規制され、充電ケーブル100が意図せずにハウジング12内に収容されることを防止することができる。
一方、ラチェットギア126とラチェット爪132との係合を解除するには、充電ケーブル100をハウジング12からさらに引出して、ラチェットギア126を矢印Aの方向に回転させる。そして、ラチェット爪132がラチェットギア126の凹部領域130となる位置まで回転させたときに、充電ケーブル100を引出す力を緩め、ラチェットギア126を矢印Bの方向に回転させる。この場合において、ラチェット爪132が凸部領域127を通過するときは、ラチェット爪132と凸部領域127とが当接して、ラチェット爪132が矢印bの方向に回転する。この状態では、ラチェット爪132とラチェットギア126のラチェット溝とが係合せず、ラチェットギア126の回転は規制されない。その結果、動滑車部が自重で下方に移動し、充電ケーブル100がハウジング12内に自動的に巻き取られる。
上述の説明から明らかなように、上記の定滑車部150では、ラチェット爪132を戻しばね142で中立位置に付勢するだけで、引出した充電ケーブル100が意図せずにハウジング12内に巻き取られることを防止することができる。一方、ラチェット爪132がラチェットギア126の凹部領域130の位置となるときに充電ケーブル100の巻取りを開始することで、動滑車部の自重を利用して充電ケーブル100を自動的に巻き取ることができる。
なお、上述した定滑車部150においても、図14に示すように、定滑車160に固定されたギア114により押圧ローラ120を駆動する。すなわち、図14,17に示すように、ギア114はギア118に噛合しており、ギア118はシャフト116に固定されている。シャフト116は、支持板112a,112bに回転可能に支持されている。シャフト116には、押圧ローラ120が取付けられている。押圧ローラ120は、定滑車160に巻き付けられた充電ケーブル100を定滑車160側に向かって押圧し、定滑車160と充電ケーブル100とのスベリを抑制する。
図18に示すように、押圧ローラ120は、ワンウェイクラッチ119と、ワンウェイクラッチ119の外周面に圧入された円筒状の樹脂部材121を備えている。ワンウェイクラッチ119は、シャフト116に取付けられている。ワンウェイクラッチ119は、シャフト116が充電ケーブル100を引出す方向に回転するときは、シャフト116の回転を樹脂部材121に伝達しない。したがって、充電ケーブル100をハウジング12から引出す方向にシャフト116が回転するときは、樹脂部材121(すなわち、押圧ローラ120)は、シャフト116の回転に関係なく自由に回転する。それによって、定滑車160及び押圧ローラ120と充電ケーブル100とのスベリを抑制しながら、定滑車160からスムーズに充電ケーブル100が引出される。一方、シャフト116が充電ケーブル100を巻取る方向に回転するときは、ワンウェイクラッチ119は、シャフト116の回転を樹脂部材121に伝達する。したがって、充電ケーブル100をハウジング12に収容する方向にシャフト116が回転するときは、樹脂部材121(すなわち、押圧ローラ120)は、シャフト116の回転に連動して回転する。これによって、充電ケーブル100が定滑車160にゆるみ無く巻き取られる。なお、ラチェット機構によって定滑車160の回転が規制されているときは、ギア114が回転しないことから、ギア118及びシャフト116も回転しない。ワンウェイクラッチ119は、シャフト116が充電ケーブル100を巻取る方向に回転するときは、シャフト116の回転を樹脂部材121に伝達する。このため、充電ケーブル100をハウジング12内に無理に押し込もうとしても押圧ローラ120が回転せず、充電ケーブル100がハウジング12内に押し込まれない。これによって、充電ケーブル100が緩み無くハウジング12内に巻取ることができる。
また、上述した実施例では、定滑車60の外周面の溝62aの底面にゴムシート66を配したが、本明細書に開示の技術は、このような例に限られない。例えば、図19に示すように、定滑車160の溝164の底面に薄いゴムシート162を配してもよい。また、図20に示すように、定滑車166の溝168の底面と側面にゴムシート170を配してもよい。また、図21に示すように、定滑車172の外周面にラウンド形状の溝174を形成し、その溝174の底面と側面にゴムシート176を配してもよい。また、図22に示すように、定滑車178の外周面に底面と側面が直交する溝180を形成し、その溝180の底面と側面にゴムシート182を配してもよい。さらには、図23に示すように、定滑車184の外周面の溝186にゴムシートを配さず、溝186に充電ケーブルを食い込ませることによって、充電ケーブル100のスベリを防止するようにしてもよい。
また、上述した実施例では、充電ケーブル100を収容する収容装置(すなわち、充電スタンド)であったが、本発明はこのような例に限られず、電気コード,ホース等の長尺物を収容する収容装置とすることができる。
また、上述した実施例では、動滑車部20に第2錘36を設けることで、充電ケーブル100をハウジング12から引出すための操作力(充電ケーブル100をハウジング12内に巻き取る力)を調整していたが、このような例に限られない。例えば、図13に示す収容装置200のように、動滑車部20とハウジング12の底板とをばね210で連結し、ばね210のばね力によって、充電ケーブル100をハウジング12から引出すための操作力を調整してもよい。
また、上述した実施例では、ハウジング12内に設置された案内ワイヤ(ガイドの一例)によって動滑車部20を案内するようにしたが、本明細書に開示の技術は、このような例に限られない。例えば、ハウジング12の内面にガイドレールを設け、そのガイドレールに案内されて動滑車部が上下に移動するようにしてもよい。また、ガイドレールに代えて、棒状の鋼材や可撓性を有するワイヤ等を「ガイド」として用いてもよい。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Claims (6)
- 長尺物を収容する収容装置であって、
ハウジングと、動滑車と、第1錘と、動滑車保持機構を有しており、
動滑車は、長尺物の中間部が巻き付けられると共に、ハウジングに対して上下方向に移動可能に設けられており、ハウジングに長尺物が収容された第1位置と、ハウジングから長尺物が引出された第2位置と、第1位置と第2位置の中間に設定された第3位置とに移動可能とされており、
動滑車が第1位置から第2位置に向かって上方に移動すると、ハウジングに収容された長尺物がハウジングから引出される一方、動滑車が第2位置から第1位置に向かって下方に移動すると、ハウジングから引出された長尺物がハウジングに収容され、
第1錘は、動滑車が第1位置と第3位置との間を移動するときは動滑車と分離しており、動滑車が第3位置と第2位置との間を移動するときは動滑車と一体となって移動し、
動滑車保持機構は、第1位置と第2位置の間で、動滑車が下方向に移動可能な状態と下方向に移動不能な状態とに切り替える、収容装置。 - 動滑車の上方に配置され、長尺物の中間部が巻き付けられる定滑車をさらに有しており、
動滑車が上方に移動すると、定滑車が第1の方向に回転してハウジングから長尺物が引き出され、動滑車が下方に移動すると、定滑車が第1の方向と反対となる第2の方向に回転してハウジングに長尺物が収容され、
動滑車保持機構は、定滑車が第1の方向へ回転することを規制しない一方で、定滑車が第2の方向へ回転することを規制する状態と規制しない状態とに切り替える、請求項1に記載の収容装置。 - 動滑車保持機構は、定滑車に固定されているラチェットギアと、ラチェットギアと係合するラチェット爪を備えている、請求項2に記載の収容装置。
- 定滑車の外周面に長尺物を押し付ける押圧ローラをさらに有しており、
押圧ローラは、定滑車の回転に応じて回転し、定滑車の回転が停止すると回転を停止する、請求項2又は3に記載の収容装置。 - ハウジングに取付けられており、ハウジング内を上下方向に伸びるガイドをさらに備えており、
動滑車にはガイドと係合する係合部が形成されており、動滑車はガイドに案内されて上下方向に移動する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の収容装置。 - 動滑車に取り付けられている第2錘をさらに有しており、
第2錘が取付けられた状態の動滑車の重心は、第2錘が取付けられていない状態の動滑車の重心よりも低くなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の収容装置。
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