JP2013162550A - 充電ケーブル用収容装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 電動車両用の充電ケーブルを収容するに適した充電ケーブル用収容装置を提供する。
【解決手段】 充電制御ボックス３Ａを固定するための固定部７Ｂを、充電ケーブル３を巻き取るための回転ドラム５内に設ける。これにより、充電制御ボックス３Ａを回転ドラム５内に収納することができる。したがって、充電制御ボックス３Ａを回転ドラム５の外側に配置する場合に比べて、充電制御ボックス３Ａを保護しながら、回転ドラム５内のデッドスペースを有効活用することにより、充電ケーブル用収容装置１の小型化を図ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動車両に用いられる充電ケーブルの収容装置に関するものである。
なお、電動車両とは、走行用の電動モータを有する車両をいう。具体的には、例えば、駆動源として電動モータのみ有する電気自動車や電動モータと内燃機関とを有するプラグ・イン・ハイブリッド自動車等をいう。
例えば、特許文献１に記載の発明では、電動車両に接続される車両側コネクタ（ソケット）が一端に設けられた充電ケーブルが回転ドラムに巻き付けられ、その回転ドラムが回転可能に収納された収納箱には、一端側が充電用電源側に接続される電源側コネクタ（ソケット）が設けられた充電ケーブルが設けられている。
そして、電動車両を充電するときには、充電ケーブル用収容装置全体を充電用電源側に設けられた充電装置に係止固定した状態で、回転ドラムに巻き付けられた充電ケーブルを引き出して車両側コネクタを電動車両に装着し、かつ、電源側コネクタを充電装置に装着する必要がある。
特開２０１０−１１５０３７号公報
ところで、電動車両に充電する際には、ＣＣＩＤ（Charge Circuit Interrupt Device）等の充電制御を行う制御回路が組み込まれた充電制御ボックスを必要とする。そして、充電制御ボックスは、その仕様上の制限により、電源側コネクタから電動車両に至る充電経路において可能な限り、電源側コネクタに近い位置に配置する必要がある。
これに対して、特許文献１に記載の充電ケーブル用収容装置では、上記仕様上の制限に関して考慮されていないので、電動車両用の充電ケーブルを収容する収容装置としては問題がある。
本発明は、上記点に鑑み、電動車両用の充電ケーブルを収容するに適した充電ケーブル用収容装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、走行用の電動モータを有する電動車両に用いられる充電ケーブル（３Ｃ）及び充電制御ボックス（３Ａ）を収容する充電ケーブル用収容装置であって、充電ケーブル（３Ｃ）を巻き取る回転可能な回転ドラム（５）と、回転ドラム（５）内に設けられ、充電制御ボックス（３Ａ）を固定するための固定部（７Ｂ）とを備えることを特徴とする。
これにより、本発明では、充電制御ボックス（３Ａ）を固定するための固定部（７Ｂ）が回転ドラム（５）内に設けられているので、充電制御ボックス（３Ａ）を回転ドラム（５）内に収納することができる。
したがって、充電制御ボックス（３Ａ）を回転ドラム（５）の外側に配置する場合に比べて、充電制御ボックス（３Ａ）を保護しながら、回転ドラム（５）内のデッドスペースを有効活用することにより、充電ケーブル用収容装置の小型化を図ることができる。
つまり、充電制御ボックス（３Ａ）を保護しながら、充電制御ボックス（３Ａ）を電源側コネクタに近い位置に配置可能とし、かつ、充電ケーブル用収容装置の小型化を図ることができるので、電動車両用充電ケーブルの収容に適した充電ケーブル用収容装置を得ることができる。
因みに、本発明においては、充電制御ボックス（３Ａ）それ自体は発明の構成要件ではなく、充電制御ボックス（３Ａ）を固定するための固定部（７Ｂ）が発明の構成要件である。
このため、充電制御ボックス（３Ａ）は、例えば、車両に付属されたもの、又は別途、購入したもの等であってもよいことは勿論のこと、本発明に係る充電ケーブル用収容装置の付属品として提供される充電制御ボックス（３Ａ）であってもよい。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
本発明の第１実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の外観斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の軸方向断面図である。 本発明の第１実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の軸方向と直交する方向の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の使用方法を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の外観斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る充電ケーブル用収容装置の設置態様の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の軸方向断面斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の軸方向断面斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の軸方向断面斜視図である。
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
そして、本実施形態は、プラグ・イン・ハイブリッド自動車等の電動車両用の充電ケーブル用収容装置に本発明を適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
１．充電ケーブル用収容装置の概要
充電ケーブル用収容装置１は、図１に示すように、走行用の電動モータを有する電動車両に用いられる充電ケーブル３を収容する収容装置である。
そして、充電ケーブル３には、充電制御ボックス３Ａが設けられている。なお、充電制御ボックス３Ａとは、ＣＣＩＤ（Charge Circuit Interrupt Device）等の充電制御を行う制御回路が組み込まれたものであって、充電側電源と電動車両とを接続する電気回路に設けられる。
このため、多くの場合、充電制御ボックス３Ａは、充電ケーブル３の一部として車両メーカ等から供給される。そこで、以下、充電ケーブル３のうち充電制御ボックス３Ａより充電電源側を端末側ケーブル３Ｂと呼び、充電ケーブル３のうち充電制御ボックス３Ａより電動車両側を巻取側ケーブル３Ｃと呼ぶ。
そして、端末側ケーブル３Ｂの端末部には、電源側に接続するための端末コネクタ３Ｄが設けられている。一方、巻取側ケーブル３Ｃの端末には、電動車に接続するための車両側コネクタ３Ｅが設けられている。
つまり、本実施形態に係る充電ケーブル３は、充電制御ボックス３Ａ、端末側ケーブル３Ｂ、巻取側ケーブル３Ｃ、端末コネクタ３Ｄ及び車両側コネクタ３Ｅ等を有して構成されている。
２．充電ケーブル用収容装置の構成
充電ケーブル用収容装置１は、図２に示すように、巻取側ケーブル３Ｃを巻き取る回転ドラム５、及び回転ドラム５を収納するケーシング９等を有して構成されている。回転ドラム５は、筒体５Ｂ及びドラム本体７等を有している。
筒体５Ｂは、外周面に螺旋状の巻取溝５Ａが設けられた円筒状の部材である。ドラム本体７は、筒体５Ｂの内周側に嵌め込まれた部材である。因みに、本実施形態では、筒体５Ｂ及びドラム本体７は共に樹脂製である。
なお、筒体５Ｂとドラム本体７との嵌め合いは、巻取側ケーブル３Ｃを引き出す際、及び巻取側ケーブル３Ｃを巻き取る際に、筒体５Ｂとドラム本体７と接触部において、筒体５Ｂに対してドラム本体７が滑らない程度の摩擦力が発生する程度の嵌め合いとする必要がある。
そこで、本実施形態では、ドラム本体７の外周に筒体５Ｂの内周側に向けて突出した突起部７Ａを設けることにより、ドラム本体７と筒体５Ｂとの接触面積を小さくし、ドラム本体７と筒体５Ｂとの接触面圧を高めている。
なお、突起部７Ａは、回転ドラム５の軸方向において、複数箇所（本実施形態では、３箇所）に設けられている。そして、各突起部７Ａは、ドラム本体７の外周全周に亘って突出した鍔状に形成されている。
ドラム本体７には、充電制御ボックス３Ａを固定する固定部７Ｂが設けられている。この固定部７Ｂは、軸方向に延びた充電制御ボックス３Ａを収納可能な収納空間により構成されている。つまり、図３に示すように、固定部７Ｂをなす収納空間の内壁面と充電制御ボックス３Ａの外壁とが圧接することにより、充電制御ボックス３Ａがドラム本体７内に固定される。
ドラム本体７の軸方向一端側には、図２に示すように、固定部７Ｂ、つまり収納空間の軸方向一端側から径方向に延びて筒体５Ｂ側に至る挿通穴７Ｃが設けられている。そして、巻取側ケーブル３Ｃは、挿通穴７Ｃを経由して筒体５Ｂの軸方向一端側から巻取溝５Ａに到達している。
一方、ドラム本体７の軸方向他端側には、端末コネクタ３Ｄを着脱自在に装着することが可能なコネクタレスト部７Ｄが設けられている。コネクタレスト部７Ｄに端末コネクタ３Ｄを装着することにより、被充電時に、端末コネクタ３Ｄ及び端末側ケーブル３Ｂがふらつくことを防止できる。そして、充電を行う際には、図４に示すように、コネクタレスト部７Ｄから端末コネクタ３Ｄを抜き取り、端末コネクタ３Ｄを電源側コネクタ３０に装着する。
なお、回転ドラム５に充電制御ボックス３Ａが固定されているため、本実施形態では、回転ドラム５が回転すると端末側ケーブル３Ｂも回転してしまう。したがって、回転ドラム５が回転するとき、つまり巻取側ケーブル３Ｃを引き出すとき又は巻き取るときには、端末コネクタ３Ｄを電源側コネクタ３０から取り外してコネクタレスト部７Ｄに装着した状態で行うことが望ましい。
ケーシング９は、図１に示すように、回転ドラム５を収納する円筒状のケーシング本体９Ａ、及びケーシング本体９Ａの軸方向両端に組み付けられた略コの字状の把持部９Ｂ等を有して構成されている。
ケーシング本体９Ａの外周部には、軸方向に延びる開口部９Ｃが設けられている。この開口部９Ｃは、回転ドラム５に巻き取られた巻取側ケーブル３Ｃをケーシング本体９Ａに対して出し入れする際に巻取側ケーブル３Ｃが挿通する挿通口である。
また、ケーシング９には、図２に示すように、ドラム本体７、つまり回転ドラム５の軸方向両端側に設定された軸部７Ｅと摺接可能に接触して回転ドラム５を回転可能に支持する軸受部９Ｄが設けられている。このため、回転ドラム５は、ケーシング９に対して回転することができる。
そして、ドラム本体７の軸方向一端側には、図５に示すように、利用者が把持可能なハンドル１１が設けられている。したがって、利用者は、ハンドル１１を把持して回転ドラム５を回転させれば、巻取側ケーブル３Ｃを回転ドラム５に巻き取ることができる。
なお、本実施形態に係るケーシング９は、軸方向一端側の第１ケーシングと軸方向他端側の第２ケーシングとが着脱自在として組み付けられて構成されている。したがって、回転ドラム５をケーシング９内に収納する際には、２分割された第１ケーシングと第２ケーシングとにより回転ドラム５を挟み込むようして第１ケーシングと第２ケーシングとを組み付け固定する。
なお、図１に示す充電ケーブル用収容装置１は、把持部９Ｂを利用者が把持する利用形態を想定したものであった。しかし、本発明に係る充電ケーブル用収容装置１の利用形態は、上記利用形態に限定されるものではなく、例えば図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、充電ケーブル用収容装置１を様々な態様で設置することができる。
すなわち、把持部９Ｂを駐車場の壁等に設けられたフックに掛ける設置態様（図６（ａ）参照）、駐車場の壁等に充電ケーブル用収容装置１を固定するための固定用ステー９Ｆを把持部９Ｂに設けて壁等に固定する設置態様（図６（ｂ）参照）、及び把持部９Ｂにボルト等の締結手段を挿入可能な穴９Ｇを設け、充電ケーブル用収容装置１の軸方向が鉛直方向と一致するように縦向きとする設置態様（図６（ｃ）参照）等が考えられる。
３．充電ケーブル用収容装置の特徴
本実施形態では、充電制御ボックス３Ａを固定するための固定部７Ｂが回転ドラム５内に設けられているので、充電制御ボックス３Ａを回転ドラム５内に収納することができる。
したがって、充電制御ボックス３Ａを回転ドラム５の外側に配置する場合に比べて、充電制御ボックス３Ａを保護しながら、回転ドラム５内のデッドスペースを有効活用することにより、充電ケーブル用収容装置１の小型化を図ることができる。
つまり、充電制御ボックス３Ａを保護しながら、充電制御ボックス３Ａを電源側コネクタ３０に近い位置に配置可能とし、かつ、充電ケーブル用収容装置１の小型化を図ることができるので、電動車両用充電ケーブル３の収容に適した充電ケーブル用収容装置１を得ることができる。
（第２実施形態）
本実施形態は、図７に示すように、スリップリング１３等の回転可能な摺動電気接点を設けることにより、回転ドラム５が回転している場合であっても、電源側コネクタ３０側と充電ケーブル３とを導通可能としたものである。
すなわち、本実施形態に係るスリップリング１３は、ケーシング９の長手方向他端側に設けられた固定側ブラシ１３Ａ、及びドラム本体７の長手方向他端側に設けられた回転側電極リング１３Ｂ等を有して構成されている。
回転側電極リング１３Ｂは、端末コネクタ３Ｄ、つまり端末側ケーブル３Ｂが接続可能となっている。一方、固定側ブラシ１３Ａには、電源側コネクタ３０と接続可能なコネクタ１５Ａが端末に設けられた電源側充電ケーブル１５が接続されている。
以上により、本実施形態では、電源側コネクタ３０側との導通を確保したまま、回転ドラム５を回転させることができるので、巻取側ケーブル３Ｃの引き出し作業及び巻き取り作業を容易に行うことができる。
なお、本実施形態では、回転ドラム５が回転しても電源側充電ケーブル１５が回転しないので、図７ではコネクタレスト部７Ｄを廃止しているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、コネクタレスト部７Ｄを設けてもよい。
そして、コネクタレスト部７Ｄにコネクタ１５Ａを装着すれば、電源側充電ケーブル１５がふらつかないので、充電ケーブル用収容装置１の可搬性を向上させることができる。
また、図７に示す充電ケーブル用収容装置１は、車両メーカ等から供給される充電ケーブル３を利用することを想定したものであるので、回転側電極リング１３Ｂに端末コネクタ３Ｄを装着することができる構成とした。
しかし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、端末コネクタ３Ｄを介すことなく、回転側電極リング１３Ｂと端末側ケーブル３Ｂ又は充電制御ボックス３Ａとを直接的に接続してもよい。このようにすれば、充電ケーブル用収容装置１の軸方向寸法を第１実施形態に係る充電ケーブル用収容装置１の軸方向寸法と同等程度まで小型にすることができ得る。
（第３実施形態）
本実施形態は、手動式のハンドル１１を廃止し、図８に示すように、自動的に巻取側ケーブル３Ｃを巻き取る巻取部１７をケーシング９の軸方向一端側に設けたものである。
すなわち、本実施形態に係る巻取部１７では、ぜんまい（渦巻き）状のスプリング１７Ａを有している。このスプリング１７Ａは、巻取側ケーブル３Ｃが引き出される向きに回転ドラム５が回転したときに、その弾性変形量が増大していくように構成されている。
このため、巻取側ケーブル３Ｃが引き出されると、スプリング１７Ａは、回転ドラム５を巻き取りの向きに回転させる弾性力を回転ドラム５に作用させる。これにより、スプリング１７Ａの弾性力を利用して巻取側ケーブル３Ｃを自動的に巻き取ることができるので、充電ケーブル用収容装置１の使い勝手を向上させることができる。
なお、巻取部１７には、巻取側ケーブル３Ｃが引き出される向きに回転ドラム５が回転することを許容し、回転ドラム５が巻き取りの向きに回転することを規制するラチェット機構（図示せず。）が設けられている。
そして、巻取側ケーブル３Ｃを巻き取る際には、利用者がラチェット機構による回転ドラム５の回転規制状態を解除する。これにより、スプリング１７Ａに蓄積された弾性力が開放されるので、巻取側ケーブル３Ｃが巻き取られる。
（第４実施形態）
本実施形態は、図９に示すように、スプリング１７Ａに代えて、電動モータ１７Ｂにより巻取部１７を構成したものである。なお、電動モータ１７Ｂには、電源側充電ケーブル１５を介して電源側コネクタ３０から電力が供給される。
そして、把持部９Ｂに電動モータ１７Ｂ、つまり巻取部１７の作動指示をするスイッチ部（図示せず。）が設けられている。当該スイッチ部を利用者が操作することにより、巻取側ケーブル３Ｃの巻き取り及び引き出し等を自動的に行うことができる。
（その他の実施形態）
第４実施形態では、スリップリング１３が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１実施形態と同様に、スリップリング１３を廃止してもよい。
また、巻取部１７は、電動モータ１７Ｂを用いた電動式、又はぜんまいばね等のスプリング１７Ａを利用した機械式等に限定されるものではない。この際、巻取部１７は、回転ドラム５内の軸方向一端側、回転ドラム５外の軸方向一端側、又は回転ドラム５の軸方向両端側に設けられていてもよい。
また、上述の実施形態では、筒体５Ｂとドラム本体７とを別体として成形し、筒体５Ｂにドラム本体７を嵌め込むことにより回転ドラム５を構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、筒体５Ｂとドラム本体７とを一体成形する、又は筒体５Ｂとドラム本体７とをねじにて固定してもよい。
また、上述の実施形態では、ドラム本体７に設けた収納空間に充電制御ボックス３Ａを挿入固定する方式であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ドラム本体７を２つの部材から構成するとともに、当該２つの部材で充電制御ボックス３Ａを挟み込む構成としてもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
１… 充電ケーブル用収容装置 ３… 充電ケーブル
３Ａ… 充電制御ボックス ３Ｂ… 端末側ケーブル ３Ｃ… 巻取側ケーブル
３Ｄ… 端末コネクタ ３Ｅ… 車両側コネクタ ５… 回転ドラム
５Ａ… 巻取溝 ５Ｂ… 筒体 ７… ドラム本体
７Ａ… 突起部 ７Ｂ… 固定部 ７Ｃ… 挿通穴
７Ｄ… コネクタレスト部 ７Ｅ… 軸部 ９… ケーシング
９Ａ… ケーシング本体 ９Ｃ… 開口部 ９Ｄ… 軸受部 ９Ｂ… 把持部
９Ｆ… 固定用ステー ９Ｇ… 穴 １１… ハンドル １３… スリップリング
１３Ａ… 固定側ブラシ １３Ｂ… 回転側電極リング １５Ａ… コネクタ
１５… 電源側充電ケーブル １７… 巻取部 １７Ａ… スプリング
１７Ｂ… 電動モータ ３０… 電源側コネクタ

Claims (4)

  1. 走行用の電動モータを有する電動車両に用いられる充電ケーブル及び充電制御ボックスを収容する充電ケーブル用収容装置であって、
    前記充電ケーブルを巻き取る回転可能な回転ドラムと、
    前記回転ドラム内に設けられ、前記充電制御ボックスを固定するための固定部と
    を備えることを特徴とする充電ケーブル用収容装置。
  2. 前記回転ドラムの軸方向端部側には、前記充電ケーブルを巻き取る向きの力を前記回転ドラムに作用させる巻取部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の充電ケーブル用収容装置。
  3. 前記巻取部は、前記回転ドラムを回転させる力を発生する弾性変形可能なスプリングを有しており、
    さらに、前記巻取部は、前記充電ケーブルが引き出される向きに前記回転ドラムが回転したときに、前記スプリングの弾性変形量が増大していくように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の充電ケーブル用収容装置。
  4. 前記回転ドラムの外周面には、螺旋状の巻取溝が設けられていること特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の充電ケーブル用収容装置。
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