(57)【要約】      （修正有）【課題】充電ケーブル等の引き出し操作を軽い力で行える車両用の充電設備を提供する。【解決手段】車両に搭載されたバッテリに充電するための車両用の充電設備において、電源部や充電部を内蔵した筐体から引き出される充電ケーブル５や、その先端の充電コネクタ４の荷重を受けて、これらを軽い力で操作することができるよう、充電ケーブル５に付勢ばねを取り付けるか、あるいは複数のリンクが連結されてなるパンタグラフ機構等の補助機構６を取り付け、充電ケーブル５や充電コネクタ４の引出し操作を容易に行えるようにする。【選択図】図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電源部と、少なくとも充電部を内蔵した筐体と、筐体から引き出し自在とされ、車両に搭載された車載バッテリに先端の充電コネクタを介して電力を供給する充電ケーブルとを備え、前記充電コネクタおよび充電ケーブルを軽い操作力で操作可能とするための補助機構が設けられたことを特徴とする充電設備。
【請求項２】
補助機構は、筐体と充電コネクタまたは充電コネクタ側の充電ケーブルとの間に筐体から充電する車両側に向かって複数のリンクが連結されてなるパンタグラフ機構と、該パンタグラフ機構を伸縮自在に駆動する駆動部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の充電設備。
【請求項３】
前記補助機構は充電コネクタおよび充電ケーブルを上方へ付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の充電設備。
【請求項４】
前記付勢手段は、一端が充電コネクタまたは充電コネクタ側の充電ケーブルに取り付けられ、他端が前記筐体側に取り付けられた付勢ばねであることを特徴とする請求項３に記載の充電設備。
【請求項５】
前記補助機構は、一端が充電コネクタまたは充電コネクタ側の充電ケーブルに取り付けられ、他端が前記筐体側に取り付けられた流体シリンダを備えていることを特徴とする請求項１に記載の充電設備。
【請求項６】
前記補助機構は、充電コネクタまたは充電コネクタ側の充電ケーブルを支持し、充電する車両の近傍まで移動可能なキャスター付き移動台車を備えていることを特徴とする請求項１に記載の充電設備。
【請求項７】
筐体に複数の充電器が配置され、各充電器の充電コネクタおよび充電ケーブルに前記補助機構が設けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の充電設備。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、車両の車載バッテリーに対して充電を行うことができる充電設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギーの節約や地球温暖化対策の観点から、エネルギー効率やＣＯ２排出量に優れた性能を持つ電気自動車（Electric Vehicle：ＥＶ）やプラグインハイブリッド自動車（Plug-in Hybrid Vehicle：ＰＨＶ）が世界中に注目されてきている。
【０００３】
ＥＶは電動モータで車を駆動させるものであり、また、ＰＨＶは、外部電源から充電できるタイプのハイブリッド自動車である。ＰＨＶは走行時にCO２や排気ガスを出さない電気自動車のメリットを併せ持ち、ガソリンエンジンとモーターの併用で遠距離走行ができるものである。
【０００４】
ただ、これらのＥＶやＰＨＶは外部電力で充電する必要があるため、導入に当たっては駐車スペースに充電設備を設置する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、複数の車両を充電対象として車両の車載バッテリの充電を行う駐車システムが開示されている。
【０００６】
特許文献２には、施設の建物の天蓋の下面に周回する軌条を設け、天蓋に設けた蓄電池から充電ケーブルを軌条に沿って移動自在に設けると共に、軌条に懸架した箱体を軌条に沿って移動自在に設け、箱体の中に充電ケーブルの一端を引きこみ、充電ケーブルの先端に設けた充電コネクタを引出し又は収納自在に構成した次世代エネルギースタンドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２２０９９号公報
【特許文献２】特開２０１１−３６０７４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２に示す充電設備は、ユーザーの要求に応えつつ車載バッテリの充電を好適に行うことができる点で優れているが、急速充電ケーブルや充電コネクタの重量はいまだに重く、操作性に問題があった。特に、女性や身体障害者などでも容易に操作できる充電設備の提供が望まれているところである。
【０００９】
本考案は、上記に課題に鑑み、操作性に優れた充電設備の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本考案では、電源部と、少なくとも充電部を内蔵した筐体と、筐体から引き出し自在とされ、車両に搭載された車載バッテリに先端の充電コネクタを介して電力を供給する充電ケーブルとを備え、前記充電コネクタおよび充電ケーブルを軽い操作力で操作可能とするための補助機構が設けられたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によると、ユーザが車両のバッテリに充電するとき、充電設備の筐体から充電コネクタおよび充電ケーブルを引出し、車両側のコンセントに接続する際、充電ケーブルおよび充電コネクタが重く、大きな操作力を必要とするが、その操作力を軽減する補助機構を設けたので、比較的軽い操作力で充電コネクタを操作することができる。
【００１２】
この補助機構として、筐体と充電コネクタまたは充電コネクタ側の充電ケーブルとの間に筐体から充電する車両側に向かって複数のリンクが連結されてなるパンタグラフ機構を備え、このパンタグラフ機構を伸縮自在に駆動する駆動部とを備えた構成が例示できる。
【００１３】
パンタグラフ機構と駆動部とにより、充電コネクタを筐体と車両側との間でスムーズに前進・後進させることができる。パンタグラフ機構を上下方向で揺動自在にすることで、充電コネクタおよび充電ケーブルは上下方向にも自由に移動することができる。
【００１４】
また、補助機構として、充電コネクタおよび充電ケーブルを上方へ付勢する付勢手段を備えた構成が例示できる。例えば、付勢ばねの一端を充電コネクタまたは充電ケーブルの充電コネクタ側に取り付け、他端を前記筐体側に取り付けて、引張ばねにより充電コネクタおよび充電ケーブルを吊り下げる。あるいは、圧縮ばねにより充電コネクタおよび充電ケーブルを押し上げることができる。
【００１５】
付勢ばねの代わりに、エアシリンダや油圧シリンダ等の流体圧シリンダを備え、その一端を充電コネクタまたは充電ケーブルの充電コネクタ側に取り付け、他端を前記筐体側に取り付ける構成であってもよい。
【００１６】
この場合も付勢ばねと同様に、充電コネクタおよび充電ケーブルの重量を支え、操作力を軽減することができる。
【００１７】
さらに、補助機構として、充電コネクタまたは充電ケーブルの充電コネクタ側を支持し充電する車両の路面上を筐体側から車両側まで移動可能なキャスター付き移動台車を備えた構成も例示することができる。
【００１８】
上記構成によると、移動台車により充電コネクタおよび充電ケーブルを支持しながら、移動するので、軽い操作力で充電コネクタを車両側のコンセントに接続することができる。
【００１９】
なお、充電設備は単数の充電器を備えた構成であってもよいが、筐体に複数の充電器が配置され、各充電器の充電コネクタおよび充電ケーブルに補助機構を設けた構成も採用することができる。
【００２０】
これにより、複数の車両に充電できる駐車スペース、例えば、戸建住宅、マンション、ビル、屋外駐車場などのプライベートな場所に設置したり、あるいはカーディーラー、コンビニ、病院、商業施設、時間貸し駐車場等のパブリックな場所に設置することができる。
【００２１】
この場合の充電器の種類としては、ＡＣ１００Ｖ、ＡＣ２００Ｖ等の普通充電器のみならず、急速充電器を備えた充電設備についても本考案を適用することができる。
【考案の効果】
【００２２】
以上のとおり、本考案では、重い充電ケーブルや充電コネクタ等の操作力を軽減する補助機構を設けたので、比較的軽い操作力で充電コネクタや充電ケーブルを充電操作することができ、女性や身体障害者にも優しい充電設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案に係る充電設備の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】充電設備の充電回路図である。
【図５】本考案の別の充電設備を示す側面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】本考案のさらに別の充電設備を示すもので、（ａ）は移動台の収容状態を示す側面図、同図（ｂ）は移動台の引出し状態を示す側面図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
本実施形態の充電設備は、図１〜図３に示すように、電源部１と、少なくとも充電部２を内蔵した筐体３と、筐体３から引き出し自在とされ、先端に充電コネクタ４を有し、車両に搭載された車載バッテリ（図示略）に電力を供給する充電ケーブル５と、充電コネクタ４の操作時に重量のある充電コネクタ４および充電ケーブル５を軽い力で操作することができる補助機構６とを備えている。
【００２６】
電源部１は、図４に示すように、三相２００Ｖの電力が供給される。この三相２００Ｖの電力は例えば商用電力を送電線から受電設備で高電圧から低電圧に変換して供給される。この電力の供給は、商用電力のみならず、太陽光等の再生可能なエネルギーを使った自家発電設備を用いて供給されるものであってもよい。
【００２７】
電源部１の出力側にはブレーカ１１を介して充電部２が設けられている。充電部２は、図４に示すように、複数の急速充電器１２、複数の交流２００Ｖ（ＡＣ２００Ｖ）充電器１３、および複数の交流１００Ｖ（ＡＣ１００Ｖ）コンセント１４を備えている。なお、図４に示す急速充電器１２、ＡＣ２００Ｖ充電器１３、およびＡＣ１００Ｖコンセントは、本例の一部の構成部材の個数を例示したもので、図示の個数に限定されるものではない。
【００２８】
各急速充電器１２は、図４に示すように、５０Ｖ〜５００Ｖの範囲で直流電圧を変更可能な２５ＫＷの充電器であって、接続するＥＶの耐用電圧・電流に応じて直流電圧・電流を変更可能である。各急速充電器１２の出力側には充電ケーブル５が接続され、その先端にはＥＶ車用の急速充電コネクタ４が取り付けられている。充電コネクタ４は、車両側の車載バッテリに接続可能なコンセント（図示略）に接続可能とされている。
【００２９】
さらに、急速充電器１２には、図４に示すように、充電情報表示部１６が接続される。充電情報表示部１６は、ＥＶへの充電状況に応じて点灯又は点滅等がなされる発光表示部を備え、充電待機中、充電実行中、充電完了でそれぞれ異なる発光色で点灯し、ユーザが充電状況を容易に知ることができる。さらに、充電情報表示部１６は、車両側のＥＣＵ（電子制御ユニット）が算出した車載バッテリの残存容量（ＳＯＣ）情報を受信して表示できるようになっている。
【００３０】
ＡＣ２００Ｖ充電器１３は、電源部１にブレーカ１７を介して接続されるもので、本例では、図４に示すように、充電コンセントを例示する。このＡＣ２００Ｖコンセント１３はＰＨＶ車充電用として使用される。ＰＨＶ側の車載バッテリに接続された車両付属の充電ケーブル先端の充電コネクタ（図示略）をＡＣ２００Ｖコンセント１３に接続することで、ＰＨＶの車載バッテリを充電することができる。
【００３１】
複数のＡＣ２００Ｖ充電コンセント１３は、車種によって異なる充電コネクタの形状に対応して、差し込み孔形状が異なる複数のコンセントを用意してもよい。
【００３２】
また、ＡＣ１００Ｖコンセント１４は、電源部１の出力側にブレーカ１８、交流電圧変換機能を有するトランス１９を介して接続されている。これらのコンセント１４には、パソコン、携帯モバイルやその他の一般電気機器が接続可能な差し込み孔形状を有している。
【００３３】
筐体３は、図１〜図３に示すように、駐車スペースに設置可能な四角箱型に形成され、内部に少なくとも複数の充電部２を備えている。電源部１は、筐体３に内蔵されていてもよいが、外部の電源から供給されるようにしてもよい。また、図１に示すように、筐体３の側面には、回動開閉式のテーブル３３を配置し、テーブル３３の開放状態でパソコンや携帯モバイル等の電気機器を載置し、これらの機器の充電と共に、インターネット等を楽しむことができるようにしてもよい。
【００３４】
本例では、筐体３の左右側面の上部から前後２本の充電ケーブル５が引き出され、先端の充電コネクタ４は、筐体の前後面の上下方向で中央位置でかつ左右両側のコネクタ保持部２１に着脱自在に保持されている。
【００３５】
また、ＡＣ２００Ｖ充電コンセント１３は、筐体の左右側面の中央位置にそれぞれ２個づつ設けられている。ＡＣ１００Ｖ用コンセント１４は、ＡＣ２００Ｖコンセント１３と隣接して筐体の左右側面の中央位置にそれぞれ設けられている。
【００３６】
なお、本例では、ＡＣ２００Ｖ充電器１３として充電コンセントを例示したが、これに限らず、充電ケーブルおよび充電コネクタを備えた構成であってもよい。例えば、図１〜図３に示す全ての充電ケーブルおよび充電コネクタのうち、図１の左半分の上下のケーブルはＡＣ２００Ｖ用充電用とすることができる。
【００３７】
また、補助機構６は、図４に示すように、充電コネクタ４および充電ケーブル５を上方へ付勢する付勢手段を備える。付勢手段としては、図１〜図３に示すように、一端を充電コネクタ４または充電ケーブル５の充電コネクタ側に取り付け、他端を筐体側に取り付けた付勢ばね２０が例示できる。本例では、引張ばねにより、充電コネクタ４および充電ケーブル５を吊り下げている。あるいは、圧縮ばね（図示略）により充電コネクタおよび充電ケーブルを押し上げるようにしてもよい。
【００３８】
付勢ばね２０による付勢力は、充電コネクタおよび充電ケーブルの荷重を軽減する方向に働くものであり、その荷重と付勢ばね２０の付勢力との平衡状態は適宜の位置に設定することができる。例えば、充電コネクタ４の筐体３での保持姿勢では付勢力が弱く作用し、筐体からの充電ケーブル最大伸長時には強く働くように設定してもよい。但し、最大伸長時における付勢ばねの付勢力は、充電コネクタ４と車載バッテリ側のコンセントとの接続状態を持続できる程度とする。
【００３９】
上記構成においては、ユーザが車両のバッテリに充電するとき、充電設備の筐体３から充電コネクタ４および充電ケーブル５を引出し、車両側の車載バッテリに接続されるコンセントに接続する。その際、充電コネクタ側には付勢ばね２０が設けられ、充電コネクタおよび充電ケーブルを吊り下げる方向に付勢するため、これらを軽い操作力で操作することができる。そのため、女性や身体障害者にも優しい充電設備を提供することができる。
【００４０】
なお、付勢ばね２０の代わりに、エアシリンダや油圧シリンダ等の流体圧シリンダを用いてもよい。この場合、流体圧シリンダの一端を充電コネクタまたは充電ケーブルの充電コネクタ側に取り付け、他端を前記筐体側に取り付ける。
【００４１】
また、補助機構６として、図５および図６に示すように、パンタグラフ機構２２および流体圧シリンダ２３，２５を用いてもよい。すなわち、補助機構６は、筐体３と充電コネクタ４との間に筐体３から充電する車両側に向かって複数のリンクが連結されてなるパンタグラフ機構２２と、該パンタグラフ機構を駆動する駆動シリンダ２３とを備えている。
【００４２】
さらに、パンタグラフ機構２２の筐体側は支点２４を介して上下・左右方向に揺動自在とされ、パンタグラフ機構２２を上下方向に駆動する上下揺動シリンダ２５が筐体側に設けられている。
【００４３】
駆動シリンダ２３および揺動シリンダ２５は、基端側を筐体３側に揺動自在に連結され、先端側がパンタグラフ機構２２の連結リンク部に揺動自在に連結され、パンタグラフ機構２２の前後伸縮時および上下揺動時にそれぞれ追随して伸縮できるようになっている。
【００４４】
このパンタグラフ機構２２を駆動するシリンダ２３，２５は、充電コネクタ４に設けられた操作部の手元スイッチ（共に図示略）からの指示が充電ケーブル５に沿って設けられた信号線を通じて筐体側の制御部に入力され、制御部からの指令信号により各シリンダ２２，２５の駆動部が制御され、エアあるいは油圧が制御されてシリンダが伸縮するようになっている。
【００４５】
このパンタグラフ機構２２では、上下揺動シリンダ２５により充電コネクタ４および充電ケーブル５の荷重を支え、駆動シリンダ２３により充電コネクタ４および充電ケーブル５の前進・後進を補助しているため、操作性を向上させることができる。
【００４６】
図７は移動台を用いた補助機構の例を示す。同図（ａ）は移動台の収容状態を示す側面図であり、同図（ｂ）は移動台の引出し状態を示す側面図である。
【００４７】
補助機構６は、充電コネクタ４または充電ケーブル５の充電コネクタ側を支持し、充電する車両の路面上を筐体３側から車両側まで移動可能なキャスター２７付き移動台車２８を備えている。
【００４８】
筐体３の下部には、移動台車２８を収容する直方体状の収容部３０が形成され、この収容部に移動台車２８が移動自在に収容される。
【００４９】
移動台車２８は、縦長直方体状に形成され、下部にキャスター２７が取り付けられ、路面を移動可能とされている。また、移動台車２８の上部には、充電ケーブル５や充電コネクタ４を着脱自在に係合する係合爪２９が形成され、引出し時に移動台車に追随して充電ケーブルを引出し可能とされている。
【００５０】
上記構成において、移動台車２８の係合爪２９に充電ケーブル５を係止して支持しながら、移動台車２８を所望の車両まで移動する。充電ケーブル５および充電コネクタ４による荷重は移動台車２８で受けているため、キャスター２７付き移動台車２８を移動するだけの軽い力で、充電ケーブル５を筐体側から引き出して充電に供することができ、車両近辺で充電コネクタ５を車両側のコンセントに接続するだけで、車載バッテリを簡単に充電することができる。
【００５１】
充電が完了すれば、充電コネクタ５を車両側のコンセントから外して移動台車２８を元の筐体側の収容部まで移動し、収容すればよい。
【００５２】
なお、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、本考案の範囲内で多くの修正・変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１    電源部
２    充電部
３    筐体
４    充電コネクタ
５    車載バッテリ
６    補助機構
１２    急速充電器
１３    ＡＣ２００Ｖ充電器
１４    ＡＣ１００Ｖコンセント
１６    充電情報表示部
１７    ブレーカ
１８    ブレーカ
１９    トランス
２０    付勢ばね
２１    コネクタ保持部
２２    パンタグラフ機構
２３    駆動シリンダ
２４    支点
２５    揺動シリンダ
２７    キャスター
２８    移動台車
２９    係合爪
３０    収容部
３３    テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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