JP2013162610A - ケーブル用収容装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 充電ケーブル等を太いケーブルを巻き取るに適したケーブル用収容装置を提供する。
【解決手段】 巻取側ケーブルの巻始部3Fが挿入されるガイド溝29Aを、巻取リム27の円周方向に沿うように延び、かつ、少なくとも一部の溝幅Wが巻取側ケーブルの外径寸法より小さい溝とする。これにより、巻取リム27の円周方向に沿うように延びるガイド溝29Aに嵌り込んだ状態で巻取側ケーブルが固定されることとなる。したがって、巻取側ケーブル3Cを大きく屈曲させることなく固定することができるので、太いケーブルを巻き取るに適したケーブル用収容装置を得ることができる。
【選択図】図5

Description

本発明は、ケーブルを巻き取るための回転ドラムを備えるケーブル用収容装置に関するものである。
ケーブルを回転ドラムで巻き取るためには、ケーブルの巻始部を回転ドラムに固定する必要がある。
そして、例えば、特許文献1に記載の発明では、互いに離隔した一対の突部からなる凹部と、1つの突部からなる凸部とでケーブルを挟むようにしてケーブルを固定している。
特許第3618172号明細書
しかし、特許文献1に記載の発明は、ケーブルの直径が比較的大きく、かつ、許容される最小の屈曲半径が比較的大きいケーブルを固定するための構造としては不適切である。
つまり、特許文献1に記載の発明は、照明用の電線等の直径が比較的小さく、大きな可撓性を有するケーブルを固定するための技術であって、例えば電動車両用の充電ケーブル等の太いケーブルを固定するための構造としては不適切である。
本発明は、上記点に鑑み、充電ケーブル等を太いケーブルを巻き取るに適した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、ケーブル(3C)が巻き取られる巻取部(27)を有する回転ドラム(23)と、ケーブル(3C)の巻始部(3F)が挿入される溝であって、巻取部(27)の円周方向に沿うように延びるとともに、少なくとも一部の溝幅(W)がケーブル(3C)の外径寸法より小さいガイド溝(29A)とを備えることを特徴とする。
これにより、本発明では、巻取部(27)の円周方向に沿うように延びるガイド溝(29A)に嵌り込んだ状態でケーブル(3C)が固定されることとなる。したがって、ケーブル(3C)を大きく屈曲させることなく固定することができるので、太いケーブルを巻き取るに適したケーブル用収容装置を得ることができる。
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ホルダ10及びリール20の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るリール20の後面側斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るリール20の前面側斜視図である 本発明の第1実施形態に係る回転ドラム23の側面図である。 (a)本発明の第1実施形態に係る回転ドラム23の斜視図の一部であり、(b)は本発明の第1実施形態に係る回転ドラム23の正面図の一部である。 本発明の第1実施形態に係る回転ドラム23の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るガイド溝29A周囲のみを断面とした回転ドラム23の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る回転ドラム23の効果を説明するための比較対象図である。 本発明の第1実施形態に係る回転ドラム23の効果を説明するための比較対象図である。 本発明の第1実施形態に係る回転ドラム23の効果を説明するための図である。 本発明の第2実施形態に係る回転ドラム23の正面図である。 本発明の第2実施形態に係るガイド溝29A周囲のみを断面とした回転ドラム23の斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る回転ドラム23の側面図である。
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構成
1.1.充電ケーブル用収容装置の概要
本実施形態に係る充電ケーブル用収容装置1は、図1に示すように、ホルダ10及びリール20等を有して構成されている。リール20は、ホルダ10に対して着脱可能である。そして、電動車両に充電を行う際には、原則として、リール20をホルダ10に装着して行う。
1.2.ホルダの構成
ホルダ10には、充電用電源(図示せず。)側と電気的に接続されるホルダ側コネクタ11が設けられている。なお、ホルダ側コネクタ11は、ホルダ10の略中央に回転可能に配置されている。
そして、ホルダ側コネクタ11は、ホルダ10内に設けられたスリップリング(図示せず。)等の摺動接点を介して電源側ケーブル(図示せず。)に電気的に接続されている。このため、ホルダ側コネクタ11は、電源側ケーブルとの導通を確保したまま、ホルダ10に対して回転できる。
なお、電源側ケーブルは、充電用電源とホルダ側コネクタ11を電気的に接続するためのケーブルである。そして、電源側ケーブルは、スリップリングの固定側ブラシ(図示せず。)に接続されている。一方、スリップリングの回転側電極リング(図示せず。)は、ホルダ側コネクタ11に接続されている。
ホルダ10の上端側及び下端側には、リール20をホルダ10に対して固定するためのリール固定部10A、10Bが設けられている。下端側のリール固定部10Aは、リール20の下端側を支持する支持部である。
一方、上端側のリール固定部10Bは、リール20の上端側と係合してリール20を保持するフック部である。なお、以下、下端側のリール固定部10Aを支持部10Aと呼び、上端側のリール固定部10Bをフック部10Bと呼ぶ。
支持部10Aは、ホルダ10からリール20側に突出するとともに、突出側に凹部が設けられた腕部10Cにより構成されている。フック部10Bは、ホルダ10からリール20側に突出するとともに、突出側に突起部10Dが設けられた鉤状の部材である。
一方、リール20のバックプレート21には、図2に示すように、支持部10Aの凹部と嵌合するように係合する凹部21A、及びフック部10Bが嵌り込む穴状の係合部21Bが設けられている。
そして、各係合部21B内には、突起部10Dと係合する係合突起部21Cが設けられている、これらの係合突起部21Cは、図示しないばねにより突起部10Dと係合可能な位置に押圧されている。
なお、リール20をホルダ10に装着する際には、支持部10Aにリール20の凹部21Aを嵌め込んだ状態で、支持部10A側を支点としてリール20をホルダ10側に揺動させる。これにより、フック部10Bが係合部21B内に嵌り込むと同時に、リール20側の係合突起部21Cとホルダ10側の突起部10Dとが係合し、リール20がホルダ10に固定される。
また、リール20をホルダ10から取り外す際には、リール20(バックプレート21)の把持部21Eに設けられた解除ボタン21Dを操作して係合突起部21Cと突起部10Dとの係合を解除した状態で、支持部10A側を支点としてリール20をホルダ10から離隔させるように揺動させればよい。
1.3.リールの構成
リール20は、図3に示すように、充電ケーブル3を巻き取る回転ドラム23、及び回転ドラム23を回転可能に支持するバックプレート21等を有して構成されている。回転ドラム23は、図4に示すように、円盤状のドラムプレート25、環状に形成された巻取リム27、及び鍔状のフランジ部29等を有して構成されている。なお、回転ドラム23の詳細は後述する。
フランジ部29には、図3に示すように、充電制御ボックス3Aが着脱自在に固定される固定部31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。つまり、本実施形態では、巻取部をなす巻取リム27に巻き取られるケーブルとは、充電ケーブル3のうち巻取側ケーブル3Cを意味する。
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(図2参照)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。
なお、バックプレート21には、巻取側ケーブル3Cの端末側に係止する係止フック部21Gが設けられている。このため、巻取側ケーブル3Cの端末側が係止フック部21Gに係止された状態では、回転ドラム23が回転しても、巻取リム27に巻き取られた巻取側ケーブル3Cが大きく緩むことはない。
回転ドラム23のうち固定部31側には、端末コネクタ3Dが装着可能なケーブル側コネクタ33が設けられている。一方、回転ドラム23のうちホルダ10側には、図2に示すように、ホルダ側コネクタ11と嵌合可能であって、ケーブル側コネクタ33に電気的に接続されたリール側コネクタ32が設けられている。
このため、端末コネクタ3Dがケーブル側コネクタ33に装着された状態で、ホルダ側コネクタ11とリール側コネクタ32とが嵌合すると、充電ケーブル3と電源側ケーブルとが導通可能となる。
そして、回転ドラム23に巻き取られている巻取側ケーブル3Cが引き出されると、回転ドラム23の回転に連動してホルダ側コネクタ11及びリール側コネクタ32が回転するものの、上記のスリップリングにより、充電ケーブル3と電源側ケーブルとの導通状態が維持される。
1.4 回転ドラムの詳細構造
回転ドラム23は、図4に示すように、軸方向L1と直交する方向から見て、ボビン状に構成されている。具体的には、巻取側ケーブル3Cが巻かれていく巻取リム27を挟んで軸方向L1の一端側にフランジ部29が配設され、軸方向L1の他端側にドラムプレート25が配設されている。そして、フランジ部29及びドラムプレート25の外縁部は、巻取リム27より径方向外側に突出している。
巻取リム27の外周には、大径部27A及び小径部27Bが軸方向に連続して並んで設けられている。小径部27Bは、大径部27Aより直径が小さい。そして、小径部27Bはドラムプレート25と共に樹脂にて一体成形されている。
一方、大径部27Aは、フランジ部29と共に樹脂にて一体成形されている。そして、大径部27Aに小径部27Bを嵌め込むようにして両者を組付固定することにより、回転ドラム23が構成されている。
巻取リム27に巻き取られる巻取側ケーブル3Cは、図3に示すように、巻取リム27の外側に固定された充電制御ボックス3Aから巻取リム27に引き込まれている。つまり、巻取側ケーブル3Cの巻始部3Fは、巻取リム27の外側からフランジ部29を貫通して巻取リム27の内側に到達している。
なお、「巻取リム27の外側」とは、軸方向L1においてフランジ部29を挟んで巻取リム27と反対側を意味している。「巻取リム27の内側」とは、フランジ部29とドラムプレート25との間、つまり巻取側ケーブル3Cが巻かれていく部位を意味している。
このため、フランジ部29には、図5に示すように、巻始部3Fを巻取リム27の外側から内側に導くガイド溝29Aが設けられている。ガイド溝29Aは、巻始部3Fが挿入される溝であって、巻取リム27の円周方向に沿うように延び、かつ、少なくとも一部の溝幅Wが巻取側ケーブル3Cの外径寸法より小さい寸法に設定されている。
なお、本実施形態に係るガイド溝29Aは、巻取リム27の外側に向けて開口し、かつ、溝幅Wを一定として始端部29Bから終端部29Cまで延びている。因みに、本実施形態では、溝幅Wは、巻取側ケーブル3Cの外径寸法の0.93倍以上、0.98倍以下に設定されている。
また、ガイド溝29Aは、図4に示すように、始端部29Bと終端部29Cとが、軸方向L1と平行な方向にずれるように、円周方向に沿って延びている。つまり、ガイド溝29Aは、始端部29Bから終端部29Cに掛けて螺旋状に形成された螺旋溝となっている。そして、ガイド溝29Aは、図6に示すように、巻取リム27の外側から小径部27Bに連通している。
このため、大径部27Aのうち終端部29Cから小径部27Bに至る部位には、巻始部3Fを終端部29Cから小径部27Bに導く案内面27Cが設けられている。案内面27Cは、ガイド溝29Aを延長するように、切込部29Dから小径部27Bまで螺旋状に延びている。
切込部29Dは、図5に示すように、フランジ部29のうち終端部29Cに対応する部位において、フランジ部29の外縁から終端部29Cに至る部位を除去した部位である。因みに、切込部29Dは、巻始部3Fをフランジ部29の外縁側からガイド溝29Aに装着する際に用いられる。
また、フランジ部29のうち巻取リム27側には、図4に示すように、軸方向L1と直交する方向L2に対して傾いた傾斜面29Eが設けられている。この傾斜面29Eは、径方向外側に向かうほど、軸方向L1の他端側に位置するドラムプレート25から離間するように傾斜している。
2.本実施形態に係る充電ケーブル用収容装置の特徴
本実施形態では、図3に示すように、巻取リム27の円周方向に沿うように延びるガイド溝29Aに嵌り込んだ状態で巻取側ケーブル3Cの巻始部3Fが固定されることとなる。したがって、巻取側ケーブル3Cの巻始部3Fを大きく屈曲させることなく固定することができるので、太いケーブルを巻き取る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。
また、本実施形態では、ガイド溝29Aは、図5(a)に示すように、その延び方向一端側である始端部29Bと他端側である終端部29Cとが、軸方向L1と平行な方向にずれるように、円周方向に沿って延びていることを特徴としている。
これにより、本実施形態では、巻取側ケーブル3Cを大きく屈曲させることなく、巻取リム27に巻取側ケーブル3Cを案内することができるので、太いケーブルを巻き取るに適したケーブル用収容装置を得ることができる。
つまり、例えば、ガイド溝29Aが設けられていない場合に、軸方向L1の一端側から巻取リム27に案内された巻取側ケーブル3Cを巻取リム27に巻き付けるためには、図8に示すように、巻取側ケーブル3Cの巻始部3Fを軸方向と直交する方向L2に大きく屈曲させる必要がある。
これに対して、本実施形態では、ガイド溝29Aに嵌り込んだ巻取側ケーブル3Cは、図7に示すように、ガイド溝29Aにより、漸次、軸方向と直交する方向L2に屈曲させられるので、巻取側ケーブル3Cを大きく屈曲させることなく巻取リム27に案内できる。したがって、太いケーブルを巻き取る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。
また、本実施形態では、巻取リム27には、大径部27A及び小径部27Bが軸方向に並んで設けられており、さらに、ガイド溝29Aは、小径部27Bに連通していること特徴としている。
これにより、本実施形態では、巻取側ケーブル3Cを大きく屈曲させることなく、巻取側ケーブル3Cを小径部27Bに導くことができるので、小径部27B側からケーブルを巻き付け、次に、大径部27Aに巻取側ケーブル3Cを巻き付けていくことができる。
つまり、仮に、大径部27A及び小径部27Bの無いフラットな巻取リム27に巻取側ケーブル3Cを緻密に巻いていくためには、図8に示すように、巻取側ケーブル3Cの巻始部3Fを巻取リム27の端部、つまりフランジ部29に寄せた状態で巻き始める必要がある。
そして、巻始部3Fをフランジ部29に寄せるには、巻取リム27の外側から巻取リム27の内側に導かれた巻取側ケーブル3Cを軸方向L1と直交する方向L2に大きく屈曲させる必要がある。
しかし、巻取側ケーブル3Cを軸方向L1と直交する方向L2に大きく屈曲させるには、巻取側ケーブル3Cの許容最小曲率半径より小さな曲率半径で巻取側ケーブル3Cを屈曲させる必要があるため、巻始部3Fを巻取リム27の端部に寄せることは難しい。
そして、巻始部3Fが巻取リム27の端部、つまりフランジ部29からずれた位置にあると、図9に示すように、フランジ部29と巻始部3Fとの間に隙間が生じてしまうので、2層目に巻かれた巻取側ケーブル3Cが当該隙間に嵌り込んでしまい、巻取側ケーブル3Cを緻密に巻くことができない。
また、フランジ部29と巻始部3Fとの間に生じた隙間が小さく、巻取側ケーブル3Cが嵌り込まない程度の隙間であっても、隙間が生じると、1層目に巻くことが可能な巻取側ケーブル3Cの長さが短くなり、巻取側ケーブル3Cが早期に2層目に移行してしまう。
これに対して、本実施形態では、図7に示すように、上記の隙間に相当する部位が大径部27Aとなるので、実質的に隙間が生じない。また、巻取側ケーブル3Cを大きく屈曲させることなく、巻取側ケーブル3Cを小径部27Bに導いているので、大径部27A及び小径部27B間の段差部と巻取側ケーブル3Cとの間にも隙間が生じ難い。したがって、巻取側ケーブル3Cを緻密に巻くことができるとともに、1層目に巻くことが可能な巻取側ケーブル3Cの長さを長くすることができる。
なお、大径部27Aと小径部27Bとの段差寸法を、巻取側ケーブル3Cの直径寸法相当とすれば、小径部27Bへの巻取側ケーブル3Cの巻き取りが完了したときに、巻取リム27がフラットな状態となるので、2層目以降の巻き取り作業を良好なものとすることができる。
また、本実施形態では、ガイド溝29Aは、巻取リム27の外側からフランジ部29を貫通して当該巻取リム27の内側まで延びていることを特徴としている。
これにより、本実施形態では、巻取側ケーブル3Cを大きく屈曲させることなく、巻取リム27の外側から巻取リム27の内側に巻取側ケーブル3Cを無理なく導くことができる。
また、本実施形態では、図4に示すように、フランジ部29のうち巻取リム27側に、径方向外側に向かうほどドラムプレート25からから離間するように傾斜した傾斜面29Eが設けられていることを特徴としている。
これにより、本実施形態では、巻取リム27の幅寸法Wrが、径方向外側に向かうほど実質的に拡大するので、長尺な巻取側ケーブル3Cであっても巻き取ることができる。
さらに、巻取側ケーブル3Cを引き出す際に、その引き出し方向D1が軸方向L1と直交していない場合であっても、引き出される巻取側ケーブル3Cが傾斜面29Eと摺接することにより、図10に示すように、巻取側ケーブル3Cを引き出す力の一部を回転ドラム23を回転させる力F2とすることができる。
したがって、巻取側ケーブル3Cの引き出し方向が軸方向L1と直交していない場合であっても、巻取側ケーブル3Cを容易に引き出すことができる。因みに、力F1は、巻取側ケーブル3Cと傾斜面29Eとの摺接部で発生する力であって、当該摺接部と直交する方向の力である。そして、力F2は、力F1のうち回転ドラム23を回転させる成分である。
そこで、本実施形態では、上記摺接部、つまり傾斜面29Eの先端側を曲面として、巻取側ケーブル3Cが傾斜面29Eに対して滑らかに摺接できるような構成としている。
なお、仮に、フランジ部29に傾斜面29Eが設けられていない場合には、巻取側ケーブル3Cが軸方向L1と直交していない方向に引き出されたときに、力F1の向きが軸方向L1と平行又は径方向外側に向かう向きとなる。このため、回転ドラム23を回転させる力が発生しないため、巻取側ケーブル3Cを容易に引き出すことが難しい。
(第2実施形態)
本実施形態は、図11及び図12に示すように、巻取リム27より内径側に充電制御ボックス3Aが収納される方式の充電ケーブル用収容装置である。
そして、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、ガイド溝29Aは、図11〜図13に示すように、螺旋状に延びているとともに、巻取リム27の外側からフランジ部29を貫通して巻取リム27の内側に到達して小径部27Bに連通している。
したがって、本実施形態においても、第1実施形態に係る充電ケーブル用収容装置1と同様な効果を得ることができる。
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、充電ケーブル用の収容装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、充電制御ボックス3Aを有していないケーブルの収容装置にも適用できる。
また、上述の実施形態では、大径部27Aと小径部27Bとを有する巻取リム27であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、軸方向L1において、直径が一定である巻取リム27であってもよい。
また、上述の実施形態では、ガイド溝29Aは、巻取リム27の外側からフランジ部29を貫通して当該巻取リム27の内側まで延びているたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、巻取リム27を径方向に貫通してガイド溝29Aとしてもよい。
なお、ガイド溝29Aを径方向に巻取リム27を貫通する構成とした場合には、ガイド溝29Aの始端部29Bと終端部29Cとが、軸方向L1と平行な方向にずれていなくてもよい。
また、上述の実施形態では、フランジ部29に傾斜面29Eを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該傾斜面29Eを廃止してもよい。
また、上述の実施形態では、ガイド溝29Aの溝幅Wが始端部29Bから終端部29Cまで一定であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、始端部29Bから終端部29Cに至る部位のうち少なくとも一部において、溝幅Wが巻取側ケーブル3Cの直径寸法より小さければ十分である。
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 3F… 巻始部
10… ホルダ 10A… 支持部 10B… フック部 10C… 腕部
10D… 突起部 11… ホルダ側コネクタ 20… リール
21… バックプレート 21A… 凹部 21B… 係合部 21C… 係合突起部
21E… 把持部 21D… 解除ボタン 21G… 係止フック部
23… 回転ドラム 25… ドラムプレート 27… 巻取リム
27A… 大径部 27B… 小径部 27C… 案内面 29… フランジ部
29A… ガイド溝 29B… 始端部 29C… 終端部 29D… 切込部
29E… 傾斜面 31… 固定部 32… リール側コネクタ
33… ケーブル側コネクタ

Claims (5)

  1. ケーブルが巻き取られる巻取部を有する回転ドラムと、
    前記ケーブルの巻始部が挿入される溝であって、前記巻取部の円周方向に沿うように延びるとともに、少なくとも一部の溝幅が前記ケーブルの外径寸法より小さいガイド溝と
    を備えることを特徴とするケーブル用収容装置。
  2. 前記ガイド溝は、その延び方向一端側と他端側とが、前記回転ドラムの軸方向と平行な方向にずれるように、前記円周方向に沿って延びていることを特徴とする請求項1に記載のケーブル用収容装置。
  3. 前記巻取部には、大径部及びこの大径部より直径が小さい小径部が軸方向に並んで設けられており、
    さらに、前記ガイド溝は、前記小径部に連通していること特徴とする請求項1又は2に記載のケーブル用収容装置。
  4. 前記回転ドラムの軸方向一端側には、径方向外側に突出した鍔状のフランジ部が設けられており、
    さらに、前記ガイド溝は、前記巻取部の外側から前記フランジ部を貫通して当該巻取部の内側まで延びていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のケーブル用収容装置。
  5. 前記フランジ部のうち前記巻取部側には、前記回転ドラムの軸方向と直交する方向に対して傾いた傾斜面が設けられており、
    さらに、前記傾斜面は、径方向外側に向かうほど軸方向他端側から離間するように傾斜していることを特徴とする請求項4に記載のケーブル用収容装置。
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