WO2012147146A1

WO2012147146A1 - ケーブル格納装置、電源装置および車両

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Publication number: WO2012147146A1
Application number: PCT/JP2011/060041
Authority: WO
Inventors: 茂樹木野村
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2012-11-01

Abstract

　ケーブルを巻芯から簡単に外すことのできるケーブル格納装置を提供する。充電ケーブル（９２）を格納するためのケーブル格納装置（１０）は、充電ケーブル（９２）の格納時に充電ケーブル（９２）が周囲に巻回される、回転可能な巻芯（２０）と、巻芯（２０）の端部（２８）に配置され、巻芯（２０）に巻回された充電ケーブル（９２）を巻芯（２０）の周囲に保持する保持部（３０）と、を備え、巻芯（２０）の鉛直方向上側の周面（２９）は、水平方向（Ｈ）に対して傾斜している。

Description

ケーブル格納装置、電源装置および車両

　本発明は、ケーブル格納装置、電源装置および車両に関し、特に、電力ケーブルを格納するためのケーブル格納装置、ならびに、そのケーブル格納装置を備える電源装置および
車両に関する。

　従来、ケーブルを収納するケーブル収納装置に関し、水平方向の回転軸を有するリールにケーブルが巻き取られる構成が開示されている（たとえば、特開平８－３３１２１号公報（特許文献１）参照）。特開２０１０－１２５０３９号公報（特許文献２）には、コードリールが垂直方向に対して傾斜した回転軸を有している構成が開示されている。特開平４－３０１０６号公報（特許文献３）には、ケーブルを収容するリールの胴体がテーパを有しており、胴体の太い方が下になるようにリールを横に倒して胴体の細い方の外枠を着脱できる構成が開示されている。

　また、特開２００９－１１３８７７号公報（特許文献４）には、ロール状巻回物の巻芯に関し、巻芯の外周部が複数のシャフトを有し、シャフトは巻芯の径方向に移動可能な可動シャフトであり、可動シャフトを径方向に移動させることにより径方向に縮小または膨張可能である構成が開示されている。

特開平８－３３１２１号公報特開２０１０－１２５０３９号公報特開平４－３０１０６号公報特開２００９－１１３８７７号公報

　電力ケーブルを格納するためのケーブル格納装置の巻芯から必要な長さ分の一部のケーブルのみが引き出され、残りのケーブルが巻芯に巻回された状態では、巻芯の周囲に密集するケーブルの放熱性が悪い。この状態でケーブルに通電すると、ケーブルで発生したジュール熱を十分に放熱できず、ケーブルの温度が高くなる問題がある。

　ケーブルを巻芯から全て引き出せば、ケーブルの放熱性が向上するので、ケーブルの温度上昇を抑制できる。しかし、数メートル以上の長さを有するケーブルを全て引き出す作業は手間がかかる。そのため、全てのケーブルを巻芯から引き出して使用するように注意喚起したとしても、ユーザはケーブルの一部が巻芯に巻回された状態でケーブルを使用してしまう虞がある。

　本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ケーブルを巻芯から簡単に外すことのできる、ケーブル格納装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、そのケーブル格納装置を備えた電源装置および車両を提供することである。

　本発明のケーブル格納装置は、ケーブルを格納するためのケーブル格納装置であって、ケーブルの格納時にケーブルが周囲に巻回される、回転可能な巻芯と、巻芯の端部に配置され、巻芯に巻回されたケーブルを巻芯の周囲に保持する保持部と、を備え、巻芯の鉛直方向上側の周面は、水平方向に対して傾斜している。

　上記ケーブル格納装置において好ましくは、巻芯は、巻芯の回転の中心軸に対して対称な形状を有する。

　上記ケーブル格納装置において好ましくは、巻芯は、円筒形状を有し、中心軸が水平方向に対して傾斜している。

　上記ケーブル格納装置において好ましくは、巻芯は、円錐台形状を有する。好ましくは、中心軸は、水平方向に延びる。

　上記ケーブル格納装置において好ましくは、巻芯は、巻芯の周囲にケーブルを巻回させた後に、ケーブルの巻取り方向に対して逆方向に回転する。

　上記ケーブル格納装置において好ましくは、巻芯は、その径を変化可能であり、巻芯の周囲にケーブルを巻回させた後に縮径する。

　本発明に係る電源装置は、上記のいずれかの局面のケーブル格納装置を備え、ケーブルを介して電力を供給可能である。

　本発明に係る車両は、電力を蓄える蓄電装置と、上記のいずれかの局面のケーブル格納装置と、を備え、ケーブルを介して車両外部の電源から蓄電装置に電力を供給する。

　本発明のケーブル格納装置によると、周囲にケーブルが巻回された巻芯から、ケーブルを簡単に外すことができる。

実施の形態１におけるハイブリッド車両の充電装置の概要を示す図である。ケーブル格納装置の概略構成を示す断面図である。ケーブル格納装置の正面図である。充電ケーブルの巻取りが完了した状態のケーブル格納装置を示す断面図である。保持部を解除した状態のケーブル格納装置を示す断面図である。保持部を解除した状態のケーブル格納装置の正面図である。実施の形態２のケーブル格納装置の概略構成を示す断面図である。実施の形態２の充電ケーブルの巻取りが完了した状態のケーブル格納装置を示す断面図である。実施の形態２の保持部を解除した状態のケーブル格納装置を示す断面図である。実施の形態３のケーブル格納装置の概略構成を示す断面図である。実施の形態３の充電ケーブルの巻取りが完了した状態のケーブル格納装置を示す断面図である。実施の形態３の保持部を解除した状態のケーブル格納装置を示す断面図である。実施の形態４の充電ケーブルの巻取り完了後のケーブル格納装置を示す断面図である。実施の形態４の巻芯の回転動作の一例を示すタイミングチャートである。実施の形態４の巻芯の回転動作の他の例を示すタイミングチャートである。実施の形態５の充電ケーブルの巻取り完了後のケーブル格納装置を示す断面図である。一の例の巻芯の径拡大状態を示す斜視図である。一の例の巻芯の径縮小状態を示す斜視図である。他の例の巻芯の径拡大状態を示す斜視図である。他の例の巻芯の径縮小状態を示す斜視図である。実施の形態５の巻芯の回転動作の一例を示すタイミングチャートである。実施の形態５の巻芯の回転動作の他の例を示すタイミングチャートである。実施の形態６におけるハイブリッド車両の概要を示す図である。

　以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１におけるハイブリッド車両１００の充電装置の概要を示す図である。ハイブリッド車両１００は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関と、充放電可能な２次電池（バッテリＢ）から電力供給されるモータとを動力源とする。

　ハイブリッド車両１００は、エンジン１０４と、バッテリＢとを有する。ハイブリッド車両１００は、エンジン１０４で発生した駆動力、または、図示しないモータジェネレータへバッテリＢから電力を供給することでモータジェネレータで発生した駆動力を、駆動輪である車輪１０２へ伝達して、車輪１０２を駆動する。バッテリＢとしては、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、鉛蓄電池などの２次電池を用いることができる。また、バッテリＢに替えて、大容量の電気２重層コンデンサが用いられてもよい。

　ハイブリッド車両１００は、電源装置２００などの外部電源からの電力供給を受けることによってバッテリＢに充電可能なように、構成されている。本実施の形態のハイブリッド車両１００においては、充電部１９１が、ドライバーシート側のフロントフェンダに設けられている。充電部１９１の設置場所は、ドライバーシート側のフロントフェンダに限られず、たとえば、パッセンジャーシート側のフロントフェンダやリヤフェンダなどであってもよい。

　電源装置２００は、箱型の筐体２０１を有する。筐体２０１の一つの側面には、充電ケーブル９１を格納するためのケーブル格納装置１０が設けられている。充電ケーブル９１は、長尺の電気ケーブルから形成されており、その一端にコネクタ９９を有し、他端はケーブル格納装置１０に接続されている。コネクタ９９は、車両本体側に設けられた充電部１９１に対して、接続可能に設けられている。

　電源装置２００からハイブリッド車両１００へ電力を供給するとき、充電ケーブル９１の一端部に取り付けられたコネクタ９９が充電部１９１に差し込まれる。充電ケーブル９１を通じて、車両外部の電源の一例としての電源装置２００からハイブリッド車両１００側に電力が供給される。

　図２は、ケーブル格納装置１０の概略構成を示す断面図である。図３は、ケーブル格納装置１０の正面図である。なお図２には、図３中のＩＩ－ＩＩ線に沿うケーブル格納装置１０の断面図が図示されており、図３には、図２中の矢印ＩＩＩ方向から見たケーブル格納装置１０の外形が図示されている。図２，３を参照して、ケーブル格納装置１０の構成について説明する。

　ケーブル格納装置１０は、ハウジング１１を備える。ハウジング１１は、円板状の背面部材１２と、背面部材１２の周縁の鉛直方向上方側の一部に取り付けられたカバー部材１３と、を含む。カバー部材１３は、中空円筒の周面の一部形状を有するように形成されており、ケーブル格納装置１０の天井部を構成する。背面部材１２の周縁の鉛直方向下方側には、カバー部材１３が取付けられておらず、そのため、ケーブル格納装置１０の下側においてケーブル格納装置１０の内部と外部とが連通する。

　ケーブル格納装置１０はまた、蓋部材３１を備える。蓋部材３１は、円板状の形状を有し、ハウジング１１の背面部材１２と平行に配置されている。蓋部材３１は、後述するヒンジ３９を介して、背面部材１２に取り付けられている。背面部材１２、カバー部材１３および蓋部材３１により、ケーブル格納装置１０の内部空間が画定され、その内部空間に充電ケーブル９１が格納される。蓋部材３１は、パチン錠またはラッチなどの、図示しない留め金によりカバー部材１３に固定され、この固定によってハウジング１１と蓋部材３１とが一体の構造物とされる。

　ケーブル格納装置１０の内部空間には、巻芯２０が配置されている。ケーブル格納装置１０内に格納された充電ケーブル９２は、巻芯２０の周囲に巻回される。なお、図２および以後の図面において、符号９２はケーブル格納装置１０内に格納され巻芯２０の周囲に巻回された充電ケーブルを示し、符号９１は巻芯２０から外れ巻芯２０の周囲に巻回されていない充電ケーブルを示す。

　巻芯２０は、円筒形状に形成されており、当該円筒形状の中心軸Ｃを回転軸として回転可能に設けられている。巻芯２０の内部にモータを配置して巻芯２０が自動で回転する構成としてもよく、または、巻芯２０にハンドルが取付けられて巻芯２０を手動で回転できる構成としてもよい。充電ケーブル９２の端部は、巻芯２０に接続されている。巻芯２０が中心軸Ｃ回りの一方方向に回転することにより、充電ケーブル９１が巻芯２０の周囲に巻き取られ、ケーブル格納装置１０内に収容される。図２には、充電ケーブル９１の巻取りの途中の、一部の充電ケーブル９２が巻芯２０の周囲に巻回され、残りの充電ケーブル９１はケーブル格納装置１０の外部にある状態が図示されている。

　巻芯２０の中心軸Ｃの延びる方向と、図２に示す水平方向Ｈとは、角度αを形成する。つまり、中心軸Ｃは、水平方向Ｈに沿う方向に延びず、水平方向Ｈに対して角度α分傾斜する方向に延びている。そのため、巻芯２０の鉛直方向上側（図２中の上側）の周面２９は、水平方向Ｈに対して角度αを形成して傾斜している。巻芯２０の鉛直方向上面である周面２９は、水平よりも重力方向に傾斜している。巻芯２０の一方の端部２８は、巻芯２０の他方の端部と比較して、鉛直方向において地面により近接する位置に配置されている。

　巻芯２０の中心軸Ｃは、ハウジング１１の背面部材１２の表面に対して垂直な方向に延びている。巻芯２０は、図示しない軸受によりハウジング１１に対し相対回転可能に設けられていてもよい。または巻芯２０は、ハウジング１１に固定され、ハウジング１１と一体に形成されていてもよい。いずれの場合でも、ハウジング１１の全体を水平方向に対して傾斜させて配置させることにより、巻芯２０の中心軸Ｃは水平方向Ｈに対して傾斜する。そのため、水平方向Ｈに対する巻芯２０の中心軸Ｃの傾斜を、簡易な構成により実現することができる。

　蓋部材３１がハウジング１１に固定された（すなわち、蓋部材３１が「閉められた」）状態で、蓋部材３１は、円筒形状の巻芯２０の一方の端部２８に配置されている。典型的には、蓋部材３１が閉められたとき、蓋部材３１の表面に巻芯２０の端部２８が当接し、巻芯２０の端部２８と蓋部材３１とは面接触した状態となる。

　水平方向Ｈに対して傾斜して配置された巻芯２０に巻回されている充電ケーブル９２に重力が作用することにより、充電ケーブル９２には、巻芯２０の周面２９の傾斜に沿って端部２８へ向かう力の成分が作用する。この力の作用により、巻芯２０に巻回された充電ケーブル９２は、巻芯２０の周面２９の傾斜に沿って、巻芯２０の端部２８へ向かう方向に移動する。図２に示す蓋部材３１が閉められた状態では、巻芯２０の端部２８へ向かう充電ケーブル９２の移動が、蓋部材３１によって妨げられる。蓋部材３１が閉められることにより、充電ケーブル９２が巻芯２０から外れることが防止され、充電ケーブル９２はケーブル格納装置１０の内部に留められる。蓋部材３１は、巻芯２０に巻回された充電ケーブル９２を巻芯２０の周囲に保持する、保持部３０としての機能を有する。

　図４は、充電ケーブル９２の巻取りが完了した状態のケーブル格納装置１０を示す断面図である。巻芯２０の周囲に巻き取られた充電ケーブル９２には、傾斜した周面２９に沿って巻芯２０の端部２８側へ移動しようとする力が作用するが、図２と同様に、蓋部材３１によって充電ケーブル９２が押さえられ、充電ケーブル９２は巻芯２０の周囲に保持されている。

　図５は、保持部３０を解除した状態のケーブル格納装置１０を示す断面図である。図６は、保持部３０を解除した状態のケーブル格納装置１０の正面図である。ハウジング１１の背面部材１２と蓋部材３１とは、ヒンジ３９を介在させて連結されている。蓋部材３１をハウジング１１に固定するための留め金を外し、ヒンジ３９を中心として蓋部材３１を回転させることにより、容易に蓋部材３１とハウジング１１との固定を解除して、蓋部材３１を巻芯２０の端部２８から外れた位置に配置することができる。

　図５および図６に示すように、蓋部材３１とハウジング１１との固定が解除された（すなわち、蓋部材３１が「開けられた」）状態にすることで、巻芯２０の端部２８が開放され、端部２８へ向かう充電ケーブル９２の移動を妨げる部材はなくなる。蓋部材３１が開けられることにより、もはや蓋部材３１は充電ケーブル９２を巻芯２０の周囲に保持する保持部３０として機能しなくなる。そのため、充電ケーブル９２は巻芯２０の傾斜した周面２９に沿って端部２８側へスライド移動しやすくなる。

　蓋部材３１が開けられたときに充電ケーブル９２に作用している重力の影響により、または重力に加えてユーザが充電ケーブル９２を引張る力が作用することにより、充電ケーブル９２は巻芯２０から脱落して、ケーブル格納装置１０の外部に移動する。保持部３０による充電ケーブル９２の保持を解除することにより、充電ケーブル９２に作用する重力の影響を受けて、充電ケーブル９２が巻芯２０の端部２８側から滑り落ちて、充電ケーブル９２の全部が巻芯２０から抜ける。

　このようにすれば、充電の際に、充電ケーブル９２を簡単に巻芯２０から外すことができる。充電ケーブル９２が巻芯２０から外れることで、充電ケーブル９２は密集していない状態になり、充電ケーブル９２の放熱性が向上する。したがって、充電ケーブル９２に通電してジュール熱が発生しても、熱を効率よく放熱することができ、充電ケーブル９２が過熱されることを容易に回避することができる。加えて、充電ケーブル９２が巻芯２０から外れることで、ユーザは簡単に充電ケーブル９２を操作してハイブリッド車両１００の充電部１９１に接続させることができるので、充電ケーブル９２の操作性を向上させることができる。

　蓋部材３１が開いた状態で充電ケーブル９２の全部が確実に巻芯２０から外れるようにするために、巻芯２０の中心軸Ｃを水平方向Ｈに対して１０°超傾斜させることが好ましい。つまり、巻芯２０の中心軸Ｃの水平方向Ｈに対する傾斜の角度αを、１０°＜α＜１７０°の範囲とすることが好ましい。

　巻芯２０は、その中心軸Ｃが常に水平方向Ｈに対して傾斜するように配置されてもよい。または、巻芯２０は、充電ケーブル９２を巻芯２０から脱落させるときにのみ中心軸Ｃが水平方向Ｈに対して傾斜するように配置されてもよい。後者の場合、円板状の背面部材１２の表面が鉛直方向に対して傾くことなくハウジング１１が配置され、充電ケーブル９２の引出し時にのみ巻芯２０の中心軸Ｃを背面部材１２の表面に対して傾斜させてもよい。つまり、巻芯２０の中心軸Ｃは、背面部材１２の表面に対して必ずしも垂直でなくてもよい。

　巻芯２０を円筒形状にし、中心軸Ｃを水平方向Ｈに対して傾斜させて、充電ケーブル９２の巻芯２０からの脱落を促す構成とすることにより、巻芯２０を簡単な形状にできるので、巻芯２０の加工が容易となる。巻芯２０と巻芯２０を囲うハウジング１１とを一体として水平方向Ｈに対し傾斜させることにより、または、鉛直方向に沿って配置されたハウジング１１の背面部材１２に対して巻芯２０を傾斜させることにより、簡単な構成で、充電ケーブル９２の巻芯２０からの脱落を実現することができる。

　（実施の形態２）
　図７は、実施の形態２のケーブル格納装置１０の概略構成を示す断面図である。図８は、実施の形態２の充電ケーブル９２の巻取りが完了した状態のケーブル格納装置１０を示す断面図である。実施の形態２のケーブル格納装置１０は、充電ケーブル９２を巻芯２０の周囲に保持するための保持部３０として、蓋部材３１に替えて複数の棒状部材３２を備える点で、実施の形態１と異なっている。

　棒状部材３２は、その端部の一方に設けられた回動軸部３３において、巻芯２０に接合されている。円筒形状の巻芯２０の中心軸Ｃに対し交差する（典型的には直交する）方向に棒状部材３２が延在するように、棒状部材３２を配置することで、巻芯２０の端部２８へ向かう充電ケーブル９２の移動が、棒状部材３２によって妨げられる。水平方向Ｈに対し傾斜する周面２９に沿う充電ケーブル９２のスライド移動が棒状部材３２により妨げられることにより、充電ケーブル９２が巻芯２０から外れることが防止され、充電ケーブル９２はケーブル格納装置１０の内部に留められる。棒状部材３２は、巻芯２０に巻回された充電ケーブル９２を巻芯２０の周囲に保持する、保持部３０としての機能を有する。

　図９は、実施の形態２の保持部３０を解除した状態のケーブル格納装置１０を示す断面図である。回動軸部３３を中心として棒状部材３２を回転させ、巻芯２０の中心軸Ｃに沿う方向に棒状部材３２が延在するように、棒状部材３２を配置することで、充電ケーブル９２が巻芯２０の端部２８へ向かう移動を妨げる部材はなくなる。棒状部材３２を巻芯２０の中心軸Ｃ方向に移動することにより、もはや棒状部材３２は充電ケーブル９２を巻芯２０の周囲に保持する保持部３０として機能しなくなる。そのため、充電ケーブル９２は巻芯２０の傾斜した周面２９に沿って端部２８側へスライド移動し、さらに棒状部材３２の表面に沿ってスライド移動し、巻芯２０から脱落して、ケーブル格納装置１０の外部に移動する。

　実施の形態１と同様に、保持部３０による充電ケーブル９２の保持を解除することにより、充電ケーブル９２の全部を簡単に巻芯２０から外すことができる。したがって、充電ケーブル９１の放熱性を向上できるので、充電ケーブル９１に通電して発生したジュール熱を効率よく放熱することができ、充電ケーブル９１が過熱されることを容易に回避することができる。

　（実施の形態３）
　図１０は、実施の形態３のケーブル格納装置１０の概略構成を示す断面図である。図１１は、実施の形態３の充電ケーブル９２の巻取りが完了した状態のケーブル格納装置１０を示す断面図である。実施の形態３のケーブル格納装置１０は、充電ケーブル９２が周囲に巻回される巻芯２０の形状において、実施の形態１と異なっている。

　具体的には、実施の形態３の巻芯２０は、円錐台形状に形成されており、当該円錐台形状の中心軸Ｃを回転軸として回転可能に設けられている。円錐台形状の巻芯２０の中心軸Ｃは、水平方向Ｈに延びている。中心軸Ｃは、水平方向Ｈに対して傾斜しておらず、水平方向Ｈと中心軸Ｃの延びる方向とは同じになっている。中心軸Ｃが水平方向Ｈに延びるものの、巻芯２０が円錐台形状を有することにより、実施の形態１と同様に、巻芯２０の鉛直方向上側（図１０中の上側）の周面２９は、水平方向Ｈに対して傾斜している。巻芯２０の鉛直方向上面である周面２９は、水平よりも重力方向に傾斜している。

　円錐台形状の巻芯２０に巻回されている充電ケーブル９２に重力が作用することにより、充電ケーブル９２には、巻芯２０の周面２９の傾斜に沿って端部２８へ向かう力の成分が作用する。この力の作用により、巻芯２０に巻回された充電ケーブル９２は、巻芯２０の周面２９の傾斜に沿って、巻芯２０の端部２８へ向かう方向に移動する。図１０，１１に示す蓋部材３１が閉められた状態では、巻芯２０の端部２８へ向かう充電ケーブル９２の移動が、蓋部材３１によって妨げられる。蓋部材３１が閉められることにより、充電ケーブル９２が巻芯２０から外れることが防止され、充電ケーブル９２はケーブル格納装置１０の内部に留められる。蓋部材３１は、巻芯２０に巻回された充電ケーブル９２を巻芯２０の周囲に保持する、保持部３０としての機能を有する。

　図１２は、実施の形態３の保持部３０を解除した状態のケーブル格納装置１０を示す断面図である。蓋部材３１が開けられた状態にすることで、充電ケーブル９２が巻芯２０の端部２８へ向かう移動を妨げる部材はなくなる。蓋部材３１が開けられることにより、もはや蓋部材３１は充電ケーブル９２を巻芯２０の周囲に保持する保持部３０として機能しなくなる。そのため、充電ケーブル９２は巻芯２０の傾斜した周面２９に沿って端部２８側へスライド移動し、巻芯２０から脱落して、ケーブル格納装置１０の外部に移動する。

　実施の形態１と同様に、保持部３０による充電ケーブル９２の保持を解除することにより、充電ケーブル９２の全部を簡単に巻芯２０から外すことができる。したがって、充電ケーブル９２の放熱性を向上できるので、充電ケーブル９２に通電して発生したジュール熱を効率よく放熱することができ、充電ケーブル９２が過熱されることを容易に回避することができる。

　実施の形態３では、巻芯２０の形状が円錐台形状である。そのため、中心軸Ｃを水平方向Ｈに合わせて巻芯２０を配置すれば、巻芯２０の周面２９を水平方向Ｈに対して傾斜させ充電ケーブル９２を容易に巻芯２０から脱落させることができるので、ケーブル格納装置１０の配置がより容易である。また、巻芯２０の形状の選択肢の幅を増やすことができる。

　なお、巻芯２０の形状は、実施の形態１では円筒形状、実施の形態３では円錐台形状であり、いずれの巻芯２０も中心軸Ｃに対して対称な形状を有する。巻芯２０は、任意の形状とすることができ、巻取り完了時の鉛直方向上側の周面２９を水平方向Ｈに対して傾斜させることができれば、中心軸Ｃに対して非対称な形状であっても構わない。但し、非対称な形状の巻芯２０の場合、巻取り完了時の巻芯２０の位置決めのために、回転方向の角度検出のためのセンサや巻芯２０を回転方向に固定するための固定部材が必要となり、ケーブル格納装置１０の構成が複雑になる。一方、中心軸Ｃに対して対称な形状の巻芯２０であれば、巻芯２０の回転方向の配置に関わらず周面２９を水平方向Ｈに対して傾斜させることができ、ケーブル格納装置１０をより簡易な構成とすることができる。

　（実施の形態４）
　図１３は、実施の形態４の充電ケーブル９２の巻取り完了後のケーブル格納装置１０を示す断面図である。上述した実施の形態１～３の構成において、充電ケーブル９２と巻芯２０との間の摩擦力が大きい場合、または、巻芯２０の周囲に充電ケーブル９２が密に巻き取られ充電ケーブル９２同士の摩擦力が大きい場合など、ユーザが保持部３０の係合を解除しても、重力の作用のみでは充電ケーブル９２が巻芯２０から外れない場合がある。

　そこで実施の形態４では、巻芯２０の周囲に充電ケーブル９２を巻回させた後、図４に示す充電ケーブル９２の巻芯２０への巻取りが完了した状態から、巻芯２０を充電ケーブル９２の巻取り方向に対して逆方向に回転させる。この逆回転により充電ケーブル９２に遠心力が作用し、巻芯２０の回りに充電ケーブル９２が巻回される巻きつけの径が大きくなるように、径方向外側、つまり中心軸Ｃから離れる方向に、充電ケーブル９２が移動する。図１３には、巻芯２０が逆回転した後のケーブル格納装置１０が図示されている。

　図１４は、実施の形態４の巻芯２０の回転動作の一例を示すタイミングチャートである。図１４を参照して、巻芯２０を回転させることによる巻芯２０の周りへの充電ケーブル９２の巻取りが時刻ｔ１まで続けられ、時刻ｔ１において充電ケーブル９２の巻芯２０への巻取りが完了する。充電ケーブル９２の巻取りの間、蓋部材３１は、閉められた状態に保たれ、充電ケーブル９２の巻芯２０からの脱落を防止する。蓋部材３１は、充電ケーブル９２の巻取り中、巻芯２０の端部２８と係合し、充電ケーブル９２を巻芯２０の周囲に保持する保持部３０としての機能を発揮する。

　充電ケーブル９２の巻取り完了後、次に充電に使用するために充電ケーブル９２を引き出す時刻ｔ２まで、蓋部材３１が閉められた状態が保たれる。充電ケーブル９２をケーブル格納装置１０から取り外すことが必要になった時刻ｔ２において、蓋部材３１を開け、蓋部材３１と巻芯２０との係合が解除される。蓋部材３１が開けられ蓋部材３１が保持部３０として機能しなくなると、上述した通り、傾斜した周面２９に沿って充電ケーブル９２が移動し巻芯２０から脱落し得る状態になる。

　保持部３０の係合が解除されたことは、図示しないセンサによって検出される。たとえば、留め金により蓋部材３１がハウジング１１に固定されている場合、留め金が外れたことをセンサで検出して、保持部３０の係合が解除されたことを検出できる。または、蓋部材３１と巻芯２０の端部２８またはハウジング１１のカバー部材１３との接触が外れたことを検出することで、保持部３０の係合が解除されたと判断してもよい。

　時刻ｔ２において保持部３０が解除状態にされたことをトリガーとして、巻芯２０は逆方向に回転する。巻芯２０の逆回転により、充電ケーブル９２に径方向外向きの力が作用して充電ケーブル９２が径方向外側へ移動するので、図１３に示すように充電ケーブル９２の巻付けの径が大きくなり、充電ケーブル９２の表面のうち巻芯２０の表面に接触していない部分が増大する。そのため、巻芯２０から充電ケーブル９２に作用する垂直荷重が小さくなるので、充電ケーブル９２と巻芯２０との間に作用する静止摩擦力が小さくなる。加えて、充電ケーブル９２同士の間隔も大きくなり、充電ケーブル９２同士が接触していない部分が増大するので、充電ケーブル９２間に作用する静止摩擦力が小さくなる。

　このように、充電ケーブル９２と巻芯２０との間の摩擦と、充電ケーブル９２同士の摩擦と、が緩和される結果、充電ケーブル９２が周面２９に沿って移動しやすくなり、巻芯２０からの充電ケーブル９２の脱落がより容易になる。したがって、巻芯２０から充電ケーブル９２をより簡単に外すことができる。

　巻芯２０を回転させるためのモータが逆回転することで、巻芯２０を逆回転させてもよい。巻芯２０の逆回転時の回転数は、たとえば巻芯２０の周りへの充電ケーブル９２の巻き付け回数の三分の一以上と設定することができ、このように巻芯２０の回転数の下限値を定めることで確実に充電ケーブル９２の巻芯２０からの脱落を促進できる。また、巻芯２０の周りへの充電ケーブル９２の巻き付け回数よりも多く巻芯２０を逆回転させると充電ケーブル９２同士が絡みつく虞があるので、巻芯２０の逆回転時の回転数の上限を巻芯２０への充電ケーブル９２の巻き付け回数以下と定めるのが望ましい。

　図１５は、実施の形態４の巻芯２０の回転動作の他の例を示すタイミングチャートである。巻芯２０を逆回転させ充電ケーブル９２の巻付けの径を拡大させるタイミングは、図１４に示す保持部３０の解除と同時に限られず、巻芯２０への充電ケーブル９２の巻取り完了後の任意の時間帯としてもよい。たとえば図１５に示すように、時刻ｔ１において充電ケーブル９２の巻芯２０への巻取りが完了したことをトリガーとして、巻芯２０を逆方向に回転させてもよい。充電ケーブル９２の巻取り完了と保持部３０の係合を解除させる間、または保持部３０の係合の解除と同時もしくは解除直後に、巻芯２０を逆回転させれば、上述した充電ケーブル９２を巻芯２０から脱落を容易にする効果を、同様に得ることができる。

　本実施の形態のケーブル格納装置１０において、保持部３０の係合が解除された後に、巻芯２０の巻取り方向への回転および逆方向への回転を素早く交互に繰り返す動作をさらに追加してもよい。巻芯２０をたとえば振動数１０Ｈｚとして細かく振動させることにより、充電ケーブル９２と巻芯２０との間の摩擦係数を小さくすることができるので、充電ケーブル９２の巻芯２０からの脱落を一層容易にすることができる。

　（実施の形態５）
　図１６は、実施の形態５の充電ケーブル９２の巻取り完了後のケーブル格納装置１０を示す断面図である。実施の形態５のケーブル格納装置１０は、充電ケーブル９２と巻芯２０との間の静止摩擦力を低減して充電ケーブル９２の巻芯２０からの脱落を促進する実施の形態４と同様の作用を得るために、径を変化可能な巻芯２３を備える。図１６には、巻芯２０の周囲に充電ケーブル９２を巻回させた後の、巻芯２３が縮径した状態が図示されている。

　巻芯２３の径が大きい状態で巻芯２０の周囲に充電ケーブル９２を巻回した後に、巻芯２３の径を小さくすることにより、充電ケーブル９２の表面のうち巻芯２０の表面に接触していない部分が増大する。そのため、巻芯２０から充電ケーブル９２に作用する垂直荷重が小さくなるので、充電ケーブル９２と巻芯２０との間に作用する静止摩擦力が小さくなる。その結果、充電ケーブル９２が周面２９に沿って移動しやすくなり、充電ケーブル９２は巻芯２０からより容易に脱落する。したがって、巻芯２０から充電ケーブル９２をさらに簡単に外すことができる。

　図１７は、一の例の巻芯２３の径拡大状態を示す斜視図である。図１８は、一の例の巻芯２３の径縮小状態を示す斜視図である。たとえば図１７および図１８に示すように、円柱形状の巻芯本体２４の周面から径方向内側に窪んだ複数の溝２６が形成され、各々の溝２６に嵌合可能、かつ溝２６から径方向外側に突出可能な、平板状の径調整部材２５が設けられてもよい。図１７に示す、径調整部材２５を溝２６の外部に突出させて巻芯２３の径を拡大した状態において、充電ケーブル９２を巻芯２３の周囲に巻回し、その後図１８中の矢印に示すように径調整部材２５を径方向内側へ移動させて溝２６の内部に嵌合させ巻芯２３の径を縮小する。これにより、図１６に示す、充電ケーブル９２が巻芯２０の周面から離れた状態を、容易に形成することができる。

　図１９は、他の例の巻芯２３の径拡大状態を示す斜視図である。図２０は、他の例の巻芯２３の径縮小状態を示す斜視図である。径を調整可能な巻芯２３の他の例として、たとえば図１９および図２０に示すように、複数の丸棒状の径調整部材２７によって巻芯２３が形成されてもよい。各々の径調整部材２７は、巻芯２３の径方向に往復移動可能に設けられている。図１９に示す径調整部材２７が巻芯２３の径方向外側の位置に配置された状態で、充電ケーブル９２を巻芯２３の周囲に巻回する。その後図２０中の矢印に示すように、径調整部材２７を巻芯２３の径方向内側へ移動させて互いに近接させることにより、巻芯２３の径を縮小する。これにより、図１６に示す。充電ケーブル９２が巻芯２０の周面から離れた状態を、容易に形成することができる。

　図２１は、実施の形態５の巻芯２３の回転動作の一例を示すタイミングチャートである。巻芯２３の径を縮小させるタイミングは、時刻ｔ１において充電ケーブル９２の巻取りが完了した後の、充電に使用するために充電ケーブル９２をケーブル格納装置１０から取り外すことが必要になった時刻ｔ２と同時としてもよい。

　時刻ｔ２において、蓋部材３１が開けられ、蓋部材３１と巻芯２０との係合が解除され蓋部材３１が保持部３０として機能しなくなると、上述した通り、傾斜した周面２９に沿って充電ケーブル９２が移動し巻芯２０から脱落し得る状態になる。時刻ｔ２において保持部３０が解除状態にされたことをトリガーとして、巻芯２０はその径を縮小させる。巻芯２０の縮径により、充電ケーブル９２と巻芯２０との間に作用する静止摩擦力を低減して、充電ケーブル９２を巻芯２０からより容易に脱落させることができる。

　図２２は、実施の形態５の巻芯２３の回転動作の他の例を示すタイミングチャートである。巻芯２３の径を縮小させるタイミングは、巻芯２０への充電ケーブル９２の巻取り完了後の任意の時間帯としてもよい。たとえば図１２に示すように、時刻ｔ１において充電ケーブル９２の巻芯２０への巻取りが完了したことをトリガーとして、巻芯２３を縮径させてもよい。充電ケーブル９２の巻取り完了と保持部３０の係合を解除させる間、または保持部３０の係合の解除と同時もしくは解除直後に、巻芯２３を縮径させれば、上述した充電ケーブル９２を巻芯２０から脱落を用意にする効果を、同様に得ることができる。

　（実施の形態６）
　図２３は、実施の形態６におけるハイブリッド車両１００の概要を示す図である。これまでの実施の形態１～５では、ハイブリッド車両１００に電力を供給する電源装置２００がケーブル格納装置１０を備える例について説明した。これに対し、図２３に示す実施の形態６のハイブリッド車両１００では、ハイブリッド車両１００の内部にケーブル格納装置１０が設けられている。

　具体的には、図２３に示すようにハイブリッド車両１００の内部には、ケーブル格納装置１０を収容するための収容部７１が設けられる。収容部７１の内部には、充電ケーブル９２を巻き取るためのケーブル格納装置１０が配置される。さらにハイブリッド車両１００の表面には、収容部７１に収容されたケーブル格納装置１０から充電ケーブル９１をユーザが引き出すための取出口７４が形成される。

　実施の形態６のハイブリッド車両１００は、図１に示すハイブリッド車両１００と同様に、外部から供給された電力を蓄えるためのバッテリＢ（図２３には不図示）を備える。本実施の形態のハイブリッド車両１００に搭載されるケーブル格納装置１０は、実施の形態１～５のいずれかまたは組合せのケーブル格納装置１０である。ハイブリッド車両１００に搭載される充電ケーブル９２は、ケーブル格納装置１０の巻芯２０の周囲に巻回されている。この充電ケーブル９２を介して、ハイブリッド車両１００の外部の電源からバッテリＢへ電力が供給される。

　このケーブル格納装置１０では、保持部３０の係合を解除することにより簡単に充電ケーブル９２の全部を巻芯２０から脱落させることができ、巻芯２０から充電ケーブル９２を簡単に外すことができる。

　ハイブリッド車両１００が外部の電源に近接して駐車された状態でバッテリＢを充電するとき、充電ケーブル９２の全てをケーブル格納装置１０から引き出さなくても充電ケーブル９１の端部のコネクタ９９を外部のコンセントに接続できる場合がある。このような場合において、ユーザにとって巻芯２０から充電ケーブル９２の全部を引き出す作業は非常に手間が掛かり、かつ時間を必要とする。一方、巻芯２０に充電ケーブル９２の一部が巻回された状態で充電ケーブル９２に通電すると、充電ケーブル９２からの発熱性が悪く、充電ケーブル９２が発熱して高温になる虞がある。

　これに対し、巻芯２０から充電ケーブル９２を簡単に脱落できるようにすることで、充電ケーブル９２を密集していない状態にし、充電ケーブル９２の放熱性を向上できる。したがって、充電ケーブル９２に通電してジュール熱が発生しても、熱を効率よく放熱することができ、充電ケーブル９２が過熱されることを容易に回避することができる。

　なお、実施の形態６のハイブリッド車両１００に実施の形態４または５のケーブル格納装置１０を適用する場合、充電ケーブル９２が緩んだ状態でハイブリッド車両１００が走行すると、充電ケーブル９２がハウジング１１に衝突して振動および騒音が発生する場合がある。そのため、図１４，２１を参照して説明したように、保持部３０の係合を解除することをトリガーとして、巻芯２０と充電ケーブル９２との間に隙間を開ける巻芯２０の動作を開始することが望ましい。

　以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の構成を適宜組合せてもよい。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　本発明のケーブル格納装置１０は、ハイブリッド車両１００の充電時に電力を供給するために使用される充電ケーブル９２を格納するためのケーブル格納装置１０に、特に有利に適用され得る。

　１０　ケーブル格納装置、１１　ハウジング、１２　背面部材、１３　カバー部材、２０，２３　巻芯、２４　巻芯本体、２５，２７　径調整部材、２６　溝、２８　端部、２９　周面、３０　保持部、３１　蓋部材、３２　棒状部材、３３　回動軸部、３９　ヒンジ、９１，９２　充電ケーブル、９９　コネクタ、１００　ハイブリッド車両、２００　電源装置、Ｃ　中心軸、Ｈ　水平方向。

Claims

　ケーブル（９２）を格納するためのケーブル格納装置（１０）であって、
　前記ケーブル（９２）の格納時に前記ケーブル（９２）が周囲に巻回される、回転可能な巻芯（２０）と、
　前記巻芯（２０）の端部（２８）に配置され、前記巻芯（２０）に巻回された前記ケーブル（９２）を前記巻芯（２０）の周囲に保持する保持部（３０）と、を備え、
　前記巻芯（２０）の鉛直方向上側の周面（２９）は、水平方向（Ｈ）に対して傾斜している、ケーブル格納装置（１０）。
　前記巻芯（２０）は、前記巻芯（２０）の回転の中心軸（Ｃ）に対して対称な形状を有する、請求項１に記載のケーブル格納装置（１０）。
　前記巻芯（２０）は、円筒形状を有し、前記中心軸（Ｃ）が前記水平方向（Ｈ）に対して傾斜している、請求項２に記載のケーブル格納装置（１０）。
　前記巻芯（２０）は、円錐台形状を有する、請求項２に記載のケーブル格納装置（１０）。
　前記中心軸（Ｃ）は、前記水平方向（Ｈ）に延びる、請求項４に記載のケーブル格納装置（１０）。
　前記巻芯（２０）は、前記巻芯（２０）の周囲に前記ケーブル（９２）を巻回させた後に、前記ケーブル（９２）の巻取り方向に対して逆方向に回転する、請求項１から請求項５のいずれかに記載のケーブル格納装置（１０）。
　前記巻芯（２０）は、その径を変化可能であり、前記巻芯（２０）の周囲に前記ケーブル（９２）を巻回させた後に縮径する、請求項１から請求項５のいずれかに記載のケーブル格納装置（１０）。
　請求項１から請求項７のいずれかに記載のケーブル格納装置（１０）を備え、前記ケーブル（９２）を介して電力を供給可能な、電源装置（２００）。
　電力を蓄える蓄電装置（Ｂ）と、
　請求項１から請求項７のいずれかに記載のケーブル格納装置（１０）と、を備え、
　前記ケーブル（９２）を介して車両外部の電源から前記蓄電装置（Ｂ）に電力を供給する、車両（１００）。