JP2012090408A

JP2012090408A - 車両用充電装置

Info

Publication number: JP2012090408A
Application number: JP2010234279A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Suzuki; 恒雄鈴木; Takami Mizuno; 孝美水野; Satoru Hayashi; 悟林
Original assignee: Toyota Industries Corp; Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; Nitto Kogyo Co Ltd
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2012-05-10

Abstract

【課題】車両用充電装置において、電ケーブルの引き回し作業に伴う負担を軽減することができる車両用充電装置を提供すること。
【解決手段】筐体１内に給電手段を有し、該給電手段から車載電池を備えた車両に電力を供給する充電ケーブル２を備える車両用充電装置であって、該筐体１内部から引きだされた該充電ケーブル２は、先端部に充電コネクタ３を有し、該充電ケーブル２の中間部を固定するケーブル固定部５を備えたアームを該筐体に設置し、該ケーブル固定部５を該筐体に対して前後方向に移動可能とする構造を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車やプラグインハイブリッドカー等の車載電池を備えた車両に対して充電を行うことができる車両用充電装置に関するものである。

今後、電気自動車やプラグインハイブリッドカー等の急速な普及が予想されるなか、特にガソリンスタンドでのガソリン給油時間と同程度の時間で、急速充電が行える充電装置（例えば、特許文献１）への需要増加が予想される。

急速充電に使用される充電ケーブルには、許容電流が約１６〜２０Ａ程度である普通充電ケーブルに比べて、数倍の電流が流れるため断面積を大きくとることが必要となり重量が大きくなる。

一般に、急速充電対応型の車両用充電装置では、先端に充電用コネクタを有する充電ケーブルが車両用充電装置の筐体内部から引き出される構造が採用されている。なお、充電車両の種類や停車位置に柔軟に対応するために、充電ケーブルの長さは所定の余長を持って設計されることが通常である。

急速充電時には、充電作業者が、重量の大きな充電ケーブルの先端部に設けた充電用コネクタを電気自動車等の車載電池を備えた車両に設けた給電口と接続する作業が必要となるが、前記のように急速充電に使用される充電ケーブルは総重量が大きくなるため、特に、充電コネクタを車両の給電口に接続する時には、充電コネクタの重量と、充電コネクタから充電ケーブルが地面に接触するまでの充電ケーブル自体の重量が作業者の負担となり取り扱いにくいという問題がある。また、地面に這わせた充電ケーブルの余長部の引き回し作業に伴う負担が大きいという問題があった。

特開平５−２０７６６８号公報

本発明の目的は前記を解決し、筐体内に給電手段を有し、該給電手段から電気自動車等の車載電池を備えた車両に電力を供給する充電ケーブルを備える車両用充電装置であって、該充電ケーブルの引き回し作業に伴う負担を軽減することができる車両用充電装置を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明の車両用充電装置は、筐体内に給電手段を有し、該給電手段から車載電池を備えた車両に電力を供給する充電ケーブルを備える車両用充電装置であって、該筐体内部から引きだされた該充電ケーブルは、先端部に充電コネクタを有し、該充電ケーブルの中間部を固定するケーブル固定部を備えたアームを該筐体に設置し、該ケーブル固定部を該筐体に対して前後方向に移動可能とする構造を有する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記載の発明において、該アームは下面に溝部を備え、該溝部に該ケーブル固定部をアームに対してスライド自在に保持する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２記載の発明において、充電ケーブルは該ケーブル固定部によって螺旋形状に巻いて保持されていることを特徴とするものである。

本発明に係る車両用充電装置は、該給電手段から車載電池を備えた車両に電力を供給する充電ケーブルを備える車両用充電装置であって、該筐体内部から引きだされた該充電ケーブルは、先端部に充電コネクタを有し、該充電ケーブルの中間部を固定するケーブル固定部を備えたアームを該筐体に設置し、該ケーブル固定部を該筐体に対して前後方向に移動可能とする構造を有する構成により、重量の重い充電コネクタや充電ケーブルの引き回し作業に伴う作業者の負担を効果的に軽減することができる。

実施形態１に係る車両用充電装置の全体図である。本発明に係る実施形態を説明する図面である。実施形態１に係る車両用充電装置の筐体に充電コネクタを収納した図である。アームの先端に充電コネクタ保持部を設けた状態を示す図である。実施形態１に係る車両用充電装置の変形例を示す図である。アームを補強する補助部材を設置した図である。実施形態２に係る車両用充電装置の全体図である。実施形態２に係る車両用充電装置の筐体に充電コネクタを収納した図である。実施形態３に係る車両用充電装置の全体図である。実施形態４に係る車両用充電装置の全体図である。実施形態５に係る車両用充電装置の全体図である。実施形態６に係る車両用充電装置の全体図である。実施形態６の充電ケーブルを前方に移動させた状態を示す図である。実施形態６の充電ケーブルをさらに前方に移動させた状態を示す図である。実施形態７に係る車両用充電装置を正面から見た図である。実施形態７に係る車両用充電装置の全体図である。実施形態７の充電ケーブルを前方に移動させた状態を示す図である。実施形態７のアームを前方に移動させた状態を示す図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。図１〜図１１は、各々、下記の実施形態１〜４に係る車両用充電装置の全体図を示している。下記のすべての実施形態において、車両用充電装置は、筐体１内に給電手段を有し、該給電手段から直流電力を車載電池を備えた車両に通電する充電ケーブル２を備えている。給電手段とは筐体１内に設置される電力変換装置、開閉器、制御装置等から構成されるものである。また、該充電ケーブル２は、筐体１の上部から引き出され、その先端部には充電コネクタ３を有している。該充電コネクタ３は、筐体１の上部に備えたアーム４により、床面から所定高さをもって吊下げた状態で保持されている。本発明では、固定部５を該筐体に対して移動可能とする構成により、急速充電に使用される重量の重い充電ケーブル２の引き回し作業に伴う負担を効果的に軽減している。以下、各々アームの形状が異なる各実施形態について説明する。

（実施形態１）
実施形態１の車両用充電装置は、図１に示すように、筐体１の天井部６に対して回転自在に設けたアーム４を備えている。充電ケーブル２は、アーム４の基端より外部に引き出されている。

該アーム４は、該充電ケーブル２の中間部を固定するケーブル固定部５を備えていて、ケーブル固定部５は筐体１の上部、例えば天井部６よりも高い位置に保持されるように設けられている。また、該ケーブル固定部５は、アーム４の下面に形成された溝部（図示しない）で前後方向にスライド自在に保持されている。
本実施形態では、ケーブル固定部５は充電ケーブル２がケーブル固定部５に対して移動しないように握持つ構造としている。
なお、充電ケーブル２の中間部とは筐体１の外部に露出した充電ケーブル２の先端から基端までの間の途中の一部を意味するものであり、充電ケーブル２の先端から基端までの間の真中であることに限定されない。

図２に示すように、ケーブル固定部５は、ケーブル固定部５から充電コネクタ３の先端部までの長さ（ａ）が、該ケーブル固定部５から筐体底面までの長さ（ｂ）よりも短くなる位置で充電ケーブル２を固定しているため、充電コネクタ３は、常に、床面から所定高さをもって吊下げた状態で保持されている。本発明では、この構造を採用することにより、充電ケーブル２は常にアーム４によって充電コネクタ３の上方から支持されていることになり、作業者が充電コネクタ３を車両の給電口に接続する時に、充電コネクタ３と地面との間で充電ケーブル２の撓み量が低減され、充電ケーブル２や充電コネクタの重量による作業者の負担を軽減することができる。また、充電ケーブル２が地面上に接触することがないので、引き回し作業時に充電ケーブル２が地面上の異物と接触して損傷を受けやすいという問題を効果的に回避している。

図３に示すように、筐体１には、その他、非充電時の充電コネクタ３を保持する充電コネクタ保持部７が設けられている。
なお、図４に示すように充電コネクタ保持部７はアーム４の先端部に垂下して設けたものとしてもよい。この場合において、充電コネクタ保持部７はケーブル固定部５と一体的に形成され、アーム４の下面に形成された溝部でスライド自在に設置される。
また、充電コネクタ保持部７は断面積が大きく重量の大きい急速充電用の充電ケーブル２に対し、ねじれによる外力が加わらないことが好ましく、例えば、充電コネクタ３の先端部が筐体１の正面に向くように、配置することが好ましい。
また、該充電コネクタ保持部７に、アーム４の動きをロックするアームロック機構や、充電コネクタ３の取り外しを規制する充電コネクタロック機構を設けても良い。

図５に示す構造は実施形態１の変形例であり、アーム４の基端は筐体１の側面に設けられた張出部１１に設けられている。この場合においても、ケーブル固定部５は筐体１の上部、すなわち天井部６よりも高い位置するようにアーム４が設置されている。

また、図６に示すようにアームの基端に、上方に向けて支持部９を延出し、支持部９とアーム４との間にワイヤー等からなる補助部材１０を渡して、アーム４を引き上げ支持する構造としてもよい。この構造により、充電ケーブル２の重量によるアーム４の変形を低減させることができるので、アーム４をスムーズに回転させることができる。

図１に示す本実施形態によれば、充電作業時には、作業者は、アーム４を回転させ、更に、ケーブル固定部５をアーム４の下面でスライドさせることにより、ケーブル固定部５を筐体１に対して前後方向に移動させて充電コネクタ３を車両の給電口の近傍まで移動させた上で、充電コネクタ３を車両の給電口に充電コネクタ３を接続させればよい。
これにより、充電コネクタ３は車両の給電口の近傍まで移動させ接続するまでの間、常に、床面から所定高さをもってアーム４に設けられたケーブル固定部５に吊下げた状態で保持されているため、急速充電に使用される充電ケーブル２や充電コネクタの重量による作業者の負担を軽減することができる。

また、図４に示すように、充電コネクタ保持部７をアーム４より垂下して設けた場合には、充電コネクタ保持部７を車両の給電口の近傍まで移動させた上で、充電コネクタ保持部７から充電コネクタ３を取り外して、車両の給電口に充電コネクタ３を接続させればよく、さらに作業者の負担を軽減することができる。

（実施形態２）
図７に示す実施形態２は、上記の実施形態１と基本構成は同一であり、アーム４を、屈伸する腕部により構成している。このような構成を採用することにより、ケーブル固定部５を筐体１に対して前後方向に移動させることができる。すなわち、車両の給電口の近くまで、アーム自体を自在に移動することによって作業性の向上が図られる。本実施形態においても充電コネクタ保持部７はアーム４より垂下して設けることができる。
また、図８に示すように、充電コネクタ保持部７を筐体１に設けた場合には、充電コネクタ保持部７を筐体１の側面に設けた上充電コネクタ３の先端部を前方に向けるように保持しておくことができる。これにより、充電コネクタ３は車両の給電口への接続方向である前方に向けられ、充電ケーブル２がねじれることを防ぐことができる。なお、充電コネクタ３の先端のプラグ部を保護するためにカバー１２が設けられている。

（実施形態３）
図９に示す実施形態３では、筐体１に併設した充電ケーブル２の収納部８の上方に、前後方向に伸縮自在のアーム４を設けている。充電ケーブル２は、収納部８の正面開口部から外部に引き出される。

該アーム４は、上記実施形態と同様に、該充電ケーブル２の中間部を固定するケーブル固定部５を備えているが、アームの下面には溝部が形成されておらず、アーム自体が筐体の前後方向にスライドすることにより、ケーブル固定部５を筐体１に対して前後方向に移動させている。また、ケーブル固定部５は、ケーブル固定部５から充電コネクタ３の先端部までの長さが、該ケーブル固定部５から筐体底面までの長さよりも短くなる位置で充電ケーブル２を固定しているため、充電コネクタ３の先端部は、常に、床面から所定高さをもって吊下げた状態で保持されている。本発明では、この構造を採用することにより、充電ケーブル２が地面上に接触することがなく、充電ケーブル２の余長部の引き回し作業に伴う負担が大きい問題や、引き回し作業時に充電ケーブル２が地面上の異物と接触して損傷を受けやすいという問題を効果的に回避している点も上記実施形態と同様である。

充電ケーブル２の収納部には、充電ケーブル２の巻き取り装置を備え、該充電ケーブル２の巻き取り動作を、アーム４の伸縮動作と連動させる自動制御手段を設けてもよい。

（実施形態４）
図１０に示す実施形態４では、筐体１の天井部６に、Ｕ字構造を持ったアーム４を設けている。アーム４は、筐体１の少なくとも一方の面（前面）に張り出した構造を有している。本実施形態では、筐体１の上部に突き出した少なくとも２本の支柱１３で支えられているが、筐体の天井面に直接取り付ける構造としてよい。充電ケーブル２は、アーム４中央の支柱部１4から外部に引き出されている。

該アーム４は、上記実施形態と同様に、該充電ケーブル２の中間部を固定するケーブル固定部５を備え、該ケーブル固定部５は、アーム４の下面に形成された溝部（図示しない）でスライド自在に保持されている。また、ケーブル固定部５は、ケーブル固定部５から充電コネクタ３の先端部までの長さが、該ケーブル固定部５から筐体底面までの長さよりも短くなる位置で充電ケーブル２を固定しているため、充電コネクタ３の先端部は、常に、床面から所定高さをもって吊下げた状態で保持されている。本発明では、この構造を採用することにより、充電ケーブル２が地面上に接触することがなく、充電ケーブル２の余長部の引き回し作業に伴う負担が大きい問題や、引き回し作業時に充電ケーブル２が地面上の異物と接触して損傷を受けやすいという問題を効果的に回避している点も上記実施形態と同様である。

（実施形態５）
図１１に示す実施形態４では、筐体１の天井部６に、釣り竿状のアーム４を設けている。該アーム４は、天井部６に対して回転自在かつ起倒自在に設けられている。充電ケーブル２は、アーム４の基端より外部に引き出されている。

該アーム４は、作業時に加わる外力によって前方に傾斜する構造を有し、これにより、ケーブル固定部５を筐体１に対して前後方向に移動させている。また、該アーム４に外力が加わって前方に最大傾斜した場合であっても、床面から所定高さをもって吊下げた状態で保持されている。

該アーム４は、該充電ケーブル２の中間部を固定するケーブル固定部５を備え、該ケーブル固定部５は、アーム４の先端部に固定されている。

ケーブル固定部５は、ケーブル固定部５から充電コネクタ３の先端部までの長さが、該ケーブル固定部５から筐体底面までの長さよりも短くなる位置で充電ケーブル２を固定しているため、充電コネクタ３の先端部は、常に、床面から所定高さをもって吊下げた状態で保持されている。本発明では、この構造を採用することにより、充電ケーブル２が地面上に接触することがなく、充電ケーブル２の余長部の引き回し作業に伴う負担が大きい問題や、引き回し作業時に充電ケーブル２が地面上の異物と接触して損傷を受けやすいという問題を効果的に回避している点は上記実施形態と同様である。

（実施形態６）
図１２に示す実施形態６では、筐体１の側面にアーム支持部１５によって支持されたアーム４を設けている。アーム４の下面には実施形態１と同様に溝部を構成しており、溝部には筐体１の側面の下方に設けた引出部１６から引出した充電ケーブル２の中間部を把持する充電ケーブル固定部５がアーム４に対してスライド自在に設けられている。
この実施形態では、充電ケーブル固定部５は、充電ケーブル２を把持する把持部５ａとアームの溝部を移動する移動部５ｂとから構成されていて、把持部５ａは、移動部５ｂの内部に収納されたバネ部材５ｃによって、移動部５ｂ側に付勢される接続されている。

充電コネクタ３が充電コネクタ保持部７に収納されているときは、充電ケーブル固定部５はアーム４の奥側に位置しているが、充電コネクタ３を充電コネクタ保持部７から外して前方に移動させると、図１３に示すように、充電ケーブル固定部５がアーム４をスライドして前方に移動する。
充電コネクタ３をさらに前方に移動させると、図１４に示すように、移動部５ｂの内部に収納されたバネ部材５ｃが引き出され、充電コネクタ３をさらに前方に移動させることができる。

また、本発明ではこの構造を採用することにより、充電ケーブル２が地面上に接触することがなく、充電ケーブル２の余長部の引き回し作業に伴う負担が大きい問題や、引き回し作業時に充電ケーブル２が地面上の異物と接触して損傷を受けやすいという問題を効果的に回避している点は上記実施形態と同様である。

なお、アーム４はアーム支持部１５によって筐体１に対して前後方向にスライド自在に支持されており、充電ケーブル２をさらに前方に移動させることができる構造としてもよい。
また、筐体１の側面の下方に設けた引出部１６は充電ケーブル２の前後方向の移動に対応して筐体１に対して回転自在に設けて置くことが好ましい。

（実施形態７）
図１５に示す実施形態７では、筐体１の側面にアーム支持部１５によって支持されたアーム４を設けている。また、アーム４の下面には実施形態１と同様に溝部を構成しており、溝部には、筐体１の側面に設けた引出部１６から引出した充電ケーブル２の中間部を把持する少なくとも１つ以上の充電ケーブル固定部５が、アーム４に対してスライド自在に設けられている。
充電ケーブル２は、少なくとも１つ以上の充電ケーブル固定部５によって、螺旋形状に巻いてその上縁を吊下げられて保持されている。

このような構造により、充電コネクタ３が充電コネクタ保持部７に収納されているときは、図１６に示すように、充電ケーブル固定部５はアーム４の奥側に位置しているが、充電コネクタ３を外して前方に移動させることにより、図１７に示すように、充電ケーブル固定部５がアーム４をスライドして充電ケーブル２が前方に移動する。
なお、図１８に示すようにアーム４はアーム支持部１５によって筐体１に対して前後方向にスライド自在に支持されており、充電ケーブル２をさらに前方に移動させることができる構造としてもよい。

急速充電用の充電ケーブル２は柔軟性に乏しいものもあるが、上記のように充電ケーブル２を螺旋形状に巻いて保持する構造を採用することにより、柔軟性に乏しい急速充電用の充電ケーブル２の欠点を補い、容易に充電ケーブル２及び充電コネクタ３を前後方向に移動させることができる。
また、本発明ではこの構造を採用することにより、充電ケーブル２が地面上に接触することがなく、充電ケーブル２の余長部の引き回し作業に伴う負担が大きい問題や、引き回し作業時に充電ケーブル２が地面上の異物と接触して損傷を受けやすいという問題を効果的に回避している点は上記実施形態と同様である。

１筐体
２充電ケーブル
３充電コネクタ
４アーム
５ケーブル固定部
６天井部
７充電コネクタ保持部
８収納部
９支持部
１０補助部材
１１張出部
１２カバー
１３支柱
１４中央の支柱
１５アーム支持部
１６引出部

Claims

筐体内に給電手段を有し、該給電手段から車載電池を備えた車両に電力を供給する充電ケーブルを備える車両用充電装置であって、
該筐体内部から引きだされた該充電ケーブルは、先端部に充電コネクタを有し、
該充電ケーブルの中間部を固定するケーブル固定部を備えたアームを該筐体に設置し、
該ケーブル固定部を該筐体に対して前後方向に移動可能とする構造を有することを特徴とする車両用充電装置。
該アームは下面に溝部を備え、該溝部に該ケーブル固定部をアームに対してスライド自在に保持することを特徴とする請求項１記載の車両用充電装置。
充電ケーブルは該ケーブル固定部によって螺旋形状に巻いて保持されていることを特徴とする請求項２記載の車両用充電装置。