充電装置
【課題】充電ガンを簡単な操作で筐体に収納できる充電装置を提供する。
【解決手段】筐体１３と、当該筐体から引き出されたケーブル１２ａの先端に設けられた充電ガン１２と、前記筐体に設けられ前記充電ガンを収納する凹状ガンポケット１７と、を有する充電装置１Ａにおいて、前記凹状ガンポケットは、前記充電ガンを収納した際に、前記充電ガンの上面に当接して脱落を規制する第１規制部１７１と、前記充電ガンの下面に当接して脱落を規制する第２規制部１７２と、を備える。
【解決手段】筐体１３と、当該筐体から引き出されたケーブル１２ａの先端に設けられた充電ガン１２と、前記筐体に設けられ前記充電ガンを収納する凹状ガンポケット１７と、を有する充電装置１Ａにおいて、前記凹状ガンポケットは、前記充電ガンを収納した際に、前記充電ガンの上面に当接して脱落を規制する第１規制部１７１と、前記充電ガンの下面に当接して脱落を規制する第２規制部１７２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されたバッテリを充電する場合に適用して好ましい充電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充電ガンを充電装置の筐体に収納する構造として、筐体前面に形成した凹状収納部に、充電ガンの先端の筒状部分を保持する第１保持部と、充電ガンの基端の筒状部分を保持する第２保持部とを形成し、充電ガンを凹状収納部にセットしたのちカバーを被せることで充電ガンをロックする充電装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の充電装置では、充電ガンを凹状収納部にセットする際に、第１保持部と第２保持部のそれぞれに充電ガンの先端と基端とを合わせるようにしなければならず、操作が煩わしいという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、充電ガンを簡単な操作で筐体に収納できる充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、充電装置の筐体に形成した凹状ガンポケットに、充電ガンを収納した際に、充電ガンの上面に当接して脱落を規制する第１規制部と、充電ガンの下面に当接して脱落を規制する第２規制部とを設けることによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、充電ガンを凹状ガンポケットに収納すると、充電ガンは自重によって凹状ガンポケット内でやや回転しながら脱落しようとするが、上面が第１規制部によって規制されると同時に、下面が第２規制部によって規制される。これにより、細かい位置合わせをすることなく、充電ガンを簡単な操作でガンポケットに収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態を適用した充電システムを示す電気回路図である。
【図２】図１の充電システムを構成する機器とその電力の流れを示すブロック図である。
【図３】図２の充電装置を構成する電力変換機器のコアフレームへの装着構造を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る充電装置を示す全体斜視図である。
【図５】図４のガンポケットを拡大して示す斜視図である。
【図６】図５のVI-VI線に沿う断面図である。
【図７】図５のガンポケットの他の実施の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《充電システム１の概要》
最初に本発明に係る充電装置の一利用形態である充電システムについて図１を参照して説明する。本例の充電システム１は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載された二次電池６を充電する場合に適用されるものであって、三相交流電源２から供給される三相交流電力を電力変換回路３により単相交流電力に直接変換し、これをトランス４により適宜の電圧に昇圧又は降圧させたのち、整流器５により直流電力に変換して二次電池６を充電するシステムである。なお、７は平滑回路、１１は三相交流電源２を入切する電源ブレーカ、１２は充電ガンである。
【００１０】
本例の充電システム１において、三相交流電源２から三相交流電力が供給される出力線（Ｒ相，Ｓ相，Ｔ相で示す）の各相には、ノイズ対策として高調波を減衰させるフィルタ回路８が設けられている。本例のフィルタ回路８は、各相Ｒ，Ｓ，Ｔに接続された３つのフィルタリアクトル８１と、各相Ｒ，Ｓ，Ｔの間に接続された６つのフィルタコンデンサ８２Ｌ，８２Ｒとを備える。フィルタコンデンサ８２Ｌ，８２Ｒは、たとえば６つのフィルタコンデンサ８２１〜８３６で構成される。
【００１１】
本例の充電システム１において、フィルタ回路８を経由して三相交流電力が電力変換回路３に供給され、単相交流電力に変換される。本例の電力変換回路３は、Ｒ相，Ｓ相，Ｔ相に対応してマトリックス状に配列された６つの双方向スイッチング素子３１（３１１〜３１６）を備え、マトリックスコンバータとも称される。以下、一つの双方向スイッチング素子を総称する場合は符号３１を用いて説明する一方、図１に示すように６つの双方向スイッチング素子のうちの特定の素子を示す場合は３１１〜３１６を用いて説明する。
【００１２】
本例の双方向スイッチング素子３１のそれぞれは、半導体スイッチング素子であるＩＧＢＴを還流ダイオードと組み合わせて逆並列に接続したＩＧＢＴモジュールで構成されている。なお、一つの双方向スイッチング素子３１の構成は、図示するものに限定されず、これ以外にもたとえば逆阻止型ＩＧＢＴの２素子を逆並列に接続した構成であってもよい。
【００１３】
双方向スイッチング素子３１のそれぞれには、当該双方向スイッチング素子３１のＯＮ／ＯＦＦ動作にともない発生するサージ電圧から当該双方向スイッチング素子３１を保護するために、双方向スイッチング素子３１の入力側及び出力側に１つのスナバコンデンサ３２７（同図の右下の回路図参照）と３つのダイオードを組み合わせたスナバ回路３２（３２１〜３２６）が設けられている。以下、一つのスナバ回路を総称する場合は符号３２を用い、図１に示すように６つのスナバ回路のうち特定のスナバ回路を示す場合は３２１〜３２６を用いる。
【００１４】
本例の充電システム１は、電力変換回路３の双方向スイッチング素子３１のそれぞれをＯＮ／ＯＦＦ制御するためにマトリックスコンバータ制御回路９を備える。マトリックスコンバータ制御回路９は、三相交流電源２から供給される電圧値、現在出力中の直流電流値及び目標電流指令値を入力し、これらに基づいて双方向スイッチング素子３１のそれぞれのゲート信号を制御し、トランス４へ出力する単相交流電力を調整することで、目標と一致する直流電力を得る。
【００１５】
トランス４は、電力変換回路３で変換された単相交流電力の電圧を所定値に昇圧又は降圧する。整流器５はたとえば４つの整流ダイオード５１〜５４を備え、調圧された単相交流電力を直流電力に変換する。また、平滑回路７はコイル７１とコンデンサ７２とを備え、整流された直流電流に含まれる脈流をより直流に近い状態に平滑化する。充電ガン１２は、平滑回路７で平滑化された直流電力を充電すべき自動車の充電インレット（不図示）に接続し、ここから電力を供給する。
【００１６】
以上のように構成された本例の充電システム１により、図２に示すように、三相交流電源２から供給される三相交流電力は、電源ブレーカ１１及びフィルタリアクトル８１を介して電力変換回路３に供給され、マトリックスコンバータ制御回路９が電力変換回路３を制御することにより単相交流電力に直接変換され、さらにトランス４によって適宜の電圧に調圧されたのち整流器５によって直流電力に変換される。そして、平滑回路７によって平滑化された直流電力は充電ガン１２を介して二次電池６に供給され、これにより二次電池６が充電される。なお、上述した充電システム１は一例であり、本発明に係る充電装置は図示する構成の充電システム１にのみ限定されることはない。
【００１７】
《充電装置の部品配置》
次に、図２の電源ブレーカ１１から充電ガン１２までの機器を含む充電装置１Ａの配置構成について、図３を参照して説明する。なお、図１，２と同じ部品には同一の符号を付すことで互いの対応関係を示すものとする。
【００１８】
本例の充電装置１Ａは筐体１３の内部に、図２に示す電源ブレーカ１１、フィルタリアクトル８１、電力変換回路３、マトリックスコンバータ制御回路９、トランス４、整流器５及び平滑回路７を実装し、筐体１３から先端に充電ガン１２が装着されたケーブル１２ａを引き出して構成されている。これら筐体１３内に実装される機器類を電力変換機器とも称する。
【００１９】
筐体１３は、底部１４１が当該充電装置１Ａの設置箇所に固定され、上述した電力変換機器を実装するコアフレーム１４（１４１，１４２の総称）と、このコアフレーム１４をその両面から挟み込むように当該コアフレーム１４に装着されるアウタハウジング１５（１５ａ，１５ｂの総称）と、を備える。なお、コアフレーム１４の両面とは、図示する例では正面及び背面をいい、充電装置１Ａを設置した際に使用者がアクセスする面を正面、その反対側（裏側）を背面とする。
【００２０】
コアフレーム１４は、充電装置１Ａの設置個所にアンカーボルトなどの固定手段によって固定される底部を構成するベースプレート１４１と、水平断面がコ字状に折り曲げられたコアフレーム本体１４２とを含み、コアフレーム本体１４２はベースプレート１４１に固定されている。これによりコアフレーム本体１４２が設置個所に直立して強固に固定されることになる。
【００２１】
アウタハウジング１５は、図３に示すように、コアフレーム１４に対して正面側から装着される第１アウタハウジング１５ａと、コアフレーム１４に対して背面側から装着される第２アウタハウジング１５ｂとを含む。図４に筐体１３の外観図を示すが、本例の第１アウタハウジング１５ａは、水平断面が緩やかな曲線を含むコ字状となるように折り曲げられた側板と、天板とを含み、側板と天板は溶接等で固定されている。そして、図４に示すように正面の側板には、充電操作を行う際に使用者がアクセスするための操作パネル１５１と、不使用時の充電ガン１２を収納するためのガンポケット１７が設けられている。ガンポケット１７の詳細は後述する。
【００２２】
本例の第２アウタハウジング１５ｂは、たとえば平板に形成され、図３に示すファン１６が装着される通孔や、電力変換回路３及び整流器５に装着されるヒートシンク１０を筐体外へ露出させるための通孔など複数の通孔が開設されている。そして、第１アウタハウジング１５ａと第２アウタハウジング１５ｂは、たとえば互いの接合部をボルトやビス等を用いて固定することでコアフレーム１４に装着される。なお、本例では第１アウタハウジング１５ａを断面コ字状に形成し、第２アウタハウジング１５ｂを平板に形成したが、本発明に係るアウタハウジング１５はこうした形状に限定されることなく、両方１５ａ，１５ｂともに断面コ字状などに形成してもよい。
【００２３】
図３に示すように、筐体１３の内部には、第１アウタハウジング１５ａ、第２アウタハウジング１５ｂ及び水平断面がコ字状断面とされたコアフレーム本体１４２により仕切られた２つの空間Ａ，Ｂが存在する。すなわち、コアフレーム本体１４２で囲まれた空間Ａと、その背面の空間Ｂの２つの空間である。本例では、電力変換機器をコアフレーム本体１４２に実装するにあたりコ字状断面で囲まれた空間Ａに発熱を伴う機器を実装する。すなわち、図２，３に示す電力変換機器のうち発熱を伴う機器は電力変換回路３、整流器５及びトランス４であるので、これらを空間Ａ側に実装する。同時に、図３に示す第１アウタハウジング１５ａに開設された通孔にファン１６を設け、冷却空気を吸い込んで空間Ａに導入する。
【００２４】
一方、図２の残りの機器は空間Ａ，Ｂの残りのスペースに実装することができるが、本例では、電力変換機器をコアフレーム本体１４２に実装するにあたりできる限り図２に示す電力の流れに沿って機器をレイアウトする。すなわち、電源ブレーカ１１、フィルタリアクトル８１、電力変換回路３、マトリックスコンバータ制御回路９、トランス４、整流器５及び平滑回路７をこの順序で配置できれば、配線間のインダクタンスやノイズによる各相の不均衡が抑制され、電力変換効率が向上する。
【００２５】
このため、本例では図３に示すようにレイアウトしている。つまり、図３に示すように商用電源などの三相交流電源２はコアフレーム１４のベースプレート１４１から引き込み、空間Ａの最上部に実装した電源ブレーカ１１に接続する。そして、電源ブレーカ１１からの配線をコアフレーム本体１４２に開設した通孔を挿通して空間Ｂの最上部に実装したフィルタリアクトル８１に接続する。フィルタリアクトル８１からの配線は、同じくコアフレーム本体１４２に開設した通孔を挿通して空間Ａの次段に実装した電力変換回路３に接続する。電力変換回路３の裏面の空間Ｂにはマトリックスコンバータ制御回路９が実装され、当該マトリックスコンバータ制御回路９からの制御配線は、コアフレーム本体１４２に開設した通孔を挿通して電力変換回路３に接続する。
【００２６】
本来であれば、空間Ａの電力変換回路の次段にはトランス４を実装するのが好ましいが、トランス４は重量物であるため、本例では充電装置１Ａの安定性を考慮して空間Ａの最下部に実装している。したがって、電力変換回路３からの配線は、空間Ａの最下部に実装したトランス４に接続され、当該トランス４からの配線は、空間Ａの電力変換回路３の次段に実装された整流器５に接続する。そして、整流器５からの配線は、コアフレーム本体１４２に開設した通孔を挿通して空間Ｂの最下部に実装した平滑回路７に接続する。なお、充電ガン１２が装着されたケーブル１２ａは、第１アウタハウジング１５ａの適宜箇所から外部へ引き出される。
【００２７】
このように本例では、充電装置１Ａの筐体１３を、底部のベースプレート１４１が設置箇所に固定されるとともに電力変換機器が実装されるコアフレーム本体１４２と、当該コアフレーム本体１４２を両面から挟み込むように着脱可能に装着されるアウタハウジング１５ａ，１５ｂとから構成したので、第１アウタハウジング１５ａをコアフレーム本体１４２から取り外すことで、空間Ｂに実装したフィルタリアクトル８１、マトリックスコンバータ制御回路９又は平滑回路７を保守点検することができる。また、第２アウタハウジング１５ｂをコアフレーム本体１４２から取り外せば、空間Ａに実装した電源ブレーカ１１、電力変換回路３、整流器５又はトランス４を保守点検することができる。このように、本例の充電装置１Ａは保守作業性に優れていると同時に、アウタハウジング１５のデザイン性の自由度が向上し、さらに充電装置自体をコンパクトにできる。
【００２８】
また本例では、コアフレーム本体１４２を水平断面がコ字状となるように形成し、その両面に電力変換機器を実装したので、集積率が向上するとともに機器間を接続する配線長を短くすることができる。
【００２９】
また本例では、コアフレーム本体１４２を水平断面がコ字状となるように形成し、コ字状断面で囲まれた空間Ａに、発熱を伴う電力変換回路３、トランス４及び整流器５を実装し、ファン１６によって空間Ａに冷却空気を導入するように構成した。空間Ａは、コ字状断面で囲まれているので、そのままでも通気性に優れ熱気がこもるのを抑制できるが、本例ではさらにファン１６を設けているので、図３に示すように空間Ａの最上部から導入された空気は、拡散することなくコアフレーム本体１４２のコ字状断面で囲まれた空間Ａを下部に向かって流下する。これにより、発熱を伴う機器を冷却することができる。また特に発熱する電力変換回路３及び整流器５にはヒートシンク１０を設け、このヒートシンク１０を第２アウタハウジング１５ｂの通孔を介して外部へ露出させているので、さらに冷却性を高めることができる。
【００３０】
また本例では、図３に示すように電源ブレーカ１１、電力変換回路３、整流器５及びトランス４をこの順序で配置したので、電力変換機器間の配線長が極力均等になり、図２に示す充電装置１Ａの理論回路と図３に示す実回路との各電力の流れがほぼ等しくなる。その結果、電力変換効率を高めることができる。
【００３１】
《ガンポケットの構造》
次に、ガンポケット１７の構造について説明する。電気自動車等を充電装置１Ａの近くに駐車して充電操作を開始する場合、充電操作者は充電ガン１２をガンポケット１７から取り外し、電気自動車等に設けられた充電インレットに充電ガン１２を装着する。また、充電操作が終了したら充電ガン１２を充電インレットから取り外し、充電ガン１２をガンポケット１７に収納する。本例のガンポケット１７は、図４に示すように筐体１３の正面であって第１アウタハウジング１５ａの高さ方向の中央に設けられている。ガンポケット１７の設定位置は特に限定されないが、操作者が挿抜操作を行い易いように地上１ｍ前後の高さ（人間の腰の高さ）に設定することが望ましい。
【００３２】
ガンポケット１７は、第１アウタハウジング１５ａに開設した開口部に樹脂製部品を取り付けることで構成することができる。図５にガンポケット１７の正面斜視図を示し、図６にその縦断面図を示す。本例のガンポケット１７は、筐体１３の正面側から見て凹状に形成されている。以下において、ガンポケット１７を構成する凹状壁面の各範囲を、図６に示すとおり天井面１７Ａ、奥面１７Ｂ及び床面１７Ｃと称する。なお、図６には互いに対向する２つの側面が省略されている。
【００３３】
凹状に形成されたガンポケット１７は、凹状壁面の天井面１７Ａに第１規制部１７１が形成され、凹状壁面の床面１７Ｃに第２規制部１７２が形成され、凹状壁面の奥面１７Ｂに当接部１７３が形成されてなる。第１規制部１７１は、充電ガン１２をガンポケット１７に収納した際に、図６の一点鎖線で示すように、充電ガン１２の先端の上面に当接して充電ガン１２の脱落を規制する。また、第２規制部１７２は、充電ガン１２をガンポケット１７に収納した際に、図６の一点鎖線で示すように、充電ガン１２のレバー１２１の下面に当接して充電ガン１２の脱落を規制する。また、当接部１７３は、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入する際に充電ガン１２の先端に当接し、ガンポケット１７における充電ガン１２の概略収納位置を操作者に認識させる機能を司る。
【００３４】
本例の第１規制部１７１は、凹状壁面の天井面１７Ａで構成されているが、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入して離したときにその上面に当接して充電ガン１２の回転を規制する、すなわち充電ガン１２の脱落を防止する形状であれば、本例の形状に限定されない。充電ガン１２の上面の形状に応じて適宜変更することができる。
【００３５】
本例の第２規制部１７２は、凹状壁面の床面１７Ｃと、当該床面１７Ｃから鉛直方向に起立した突起部１７４とにより構成され、図５に示すように床面１７Ｃの中央の窪んだ部分（以下、凹部１７Ｃ１）に形成されているが、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入して離したときにレバー１２１の下面に当接して充電ガン１２の回転とずれ落ちを規制する、すなわち充電ガン１２の脱落を防止する形状であれば、本例の形状に限定されない。充電ガン１２の下面の形状に応じて適宜変更することができ、たとえば突起部１７４に代えて床面１７Ｃに形成した溝であってもよい。
【００３６】
さらに本例では突起部１７４の先端に、ガンポケット１７の外側に向かって傾斜して延在する舌部１７５を備える。この舌部１７５は、図６の実線→二点鎖線で示すように、レバー１２１が回転する際に当該レバー１２１の下面が突起部１７４に引っ掛からずに、円滑に第２規制部１７２に収まるようにするために設けている。
【００３７】
本例の当接部１７３は、凹状壁面の奥面１７Ｂで構成されているが、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入したときにその先端に当接して充電ガン１２の概略位置を決め得る形状であれば、本例の形状に限定されない。充電ガン１２の先端の形状及びガンポケット１７の高さ等に応じて適宜変更することができる。本例の当接面１７３は、ガンポケット１７を人間の腰の高さに設けている関係上、鉛直方向に対して傾斜して形成している。
【００３８】
本例のガンポケット１７には、図５に示すように充電ガン１２をガンポケット１７に施錠するためのロック機構１８が設けられている。本例のロック機構１８は、上述した第２規制部１７２が形成された床面１７Ｃの凹部１７Ｃ１の左右の一方に固定された固定部材１８１と、左右の他方に固定された回動部材１８２とを備える。固定部材１８１の先端には孔１８３が形成され、回動部材１８２の先端にも孔１８４が形成されている。そして、回動部材１８２は基端の固定部分を回転中心にして回動自在とされ、無負荷の場合には回動部材１８２の自重によって図５に示すように垂下する状態となり、凹部１７Ｃ１の開口部から退避することになる。
【００３９】
上述したとおり、第２規制部１７２は充電ガン１２のレバー１２１を受容して回転及びズレ落ちを規制するが、当該レバー１２１は床面１７Ｃの凹部１７Ｃ１に受容されるので、その左右の一方側から回動部材１８２を水平位置に回転させ、回動部材１８２が凹部１７Ｃ１の開口部を架設するように、２つの孔１８３，１８４を重ね合わせ、ここにピンや鍵を差し込むことで充電ガン１２がガンポケット１７に施錠されることになる。
【００４０】
なお、図６に示すように、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入して把持する力を緩めると、充電ガン１２の自重によって回転支点ＲＣを中心に充電ガン１２はやや回転することになるが、ロック機構１８はこの回転支点ＲＣより鉛直方向下側に設けられている。ロック機構１８を回転支点ＲＣより下側に設けてレバー１２１を施錠するだけで、ガンポケット１７から充電ガン１２を抜き出すことができなくなる。したがって、レバー１２１の部分のみを係止する小型のロック機構１８で足りることなる。
【００４１】
図７は、図５及び図６に示すガンポケット１７の他の実施形態を示す縦断面図であり、図６に相当する断面図である。本例の充電ガン１２は、電気自動車等の充電インレットに装着する際に着脱機構を操作する操作部が図６に示すようなレバー１２１ではないタイプの充電ガン１２である。レバー１２１がない充電ガン１２に対しても、図６に示す実施形態と同様に、本例の凹状ガンポケット１７は、凹状壁面の天井面１７Ａに第１規制部１７１を形成し、凹状壁面の床面１７Ｃに第２規制部１７２を形成し、凹状壁面の奥面１７Ｂに当接部１７３を形成してなる。
【００４２】
ただし、具体的な第２規制部１７２としては、図７に示すように、レバー１２１を受容するのに代えて、凹状壁面の床面１７Ｃに充電ガン１２の下面に当接する突起部１７４を設けている。
【００４３】
次に作用を説明する。
充電操作が終了して充電ガン１２をガンポケット１７に収納する場合、操作者は、充電ガン１２のハンドル１２２を把持した状態で充電ガン１２の先端をガンポケット１７に挿入する。ガンポケット１７の奥面１７Ｂには当接部１７３が形成されているので、充電ガン１２の先端面が当該当接面１７３に当接することで、操作者は充電ガン１２の奥行き方向の適正位置を把握することができる。
【００４４】
充電ガン１２の先端面が当接部１７３に当接したら、操作者はハンドル１２２の把持力を徐々に緩める。これにより、図６及び図７の矢印にて示すように、充電ガン１２はその自重によって回転支点ＲＣを中心にしてやや回転するが、充電ガン１２の先端の上面が第１規制部１７１である天井面１７Ａに当接するとともに、充電ガン１２のレバー１２１の下面が第２規制部１７２に受容される。図７の他例においては充電ガン１２の中腹の下面が第２規制部１７２である突起部１７４の先端に当接する。
【００４５】
これにより、充電ガン１２のそれ以上の回転が規制されるとともに、充電ガン１２の基端側に接続されたケーブル１２ａの重量が常に充電ガン１２を矢印方向に回転させようと作用するので、充電ガン１２がガンポケット１７から脱落することなく装着することができる。
【００４６】
そして、必要に応じてロック機構１８の回動部材１８２を水平位置に回転させ、固定部材１８１の孔１８３と、回動部材１８２の孔１８４とを重ね合わせ、これらの孔１８３，１８４にピンや南京錠を差し込むことで、充電ガン１２の取り外しが行えなくなる。
【００４７】
一方、充電ガン１２をガンポケット１７に施錠した状態から充電操作を開始する場合、操作者は、最初にロック機構１８の孔１８３，１８４に挿通されたピンや南京錠を取り外す。これにより、回動部材１８２はその自重によって凹部１７Ｃ１の開口部から退避するように自動的に垂下するので、操作者は充電ガン１２のハンドル１２２を把持し、当該ハンドル１２２を上方向（図６及び図７の示す矢印とは反対方向）にやや回転させる。
【００４８】
ハンドル１２２を握って充電ガン１２を上方向にやや回転させることにより、それまでの係止が解除され、すなわち充電ガン１２の先端の上面と第１規制部１７１である天井面１７Ａとの係止と、充電ガン１２のレバー１２１の下面と第２規制部１７２との係止とが解かれるので、そのまま充電ガン１２を手前に引き出すことができる。
【００４９】
以上の実施の形態によれば、以下の効果を有する。
１）本例では、凹状ガンポケット１７に充電ガン１２の上下それぞれの面を規制する２つの規制部１７１，１７２を設けたので、充電ガン１２の自重によってこれら２つの規制部１７１，１７２により充電ガン１２を脱落することなく固定することができる。そして、充電ガン１２の着脱がきわめて簡単な操作で行うことができる。
【００５０】
２）本例では、第２規制部１７２として鉛直方向に起立した突起部１７４を含み、充電ガン１２のレバー１２１に係合するので、充電ガン１２の回転の規制のみならずガンポケット１８からのズレ落ちも抑制することができる。
【００５１】
３）本例では、突起部１７４の先端に傾斜して延在する舌部１７５を有するので、充電ガン１２が回転してレバー１２１が第２規制部１７２に受容される際に、レバー１２１が突起部１７４に引っ掛かることなく円滑にセットされる。
【００５２】
４）本例では、ガンポケット１７の奥面１７Ｂに充電ガン１２の先端面に対面する当接部１７３を備えるので、充電ガン１２をセットする際に、充電ガン１２の先端面を当接部１７３に突き当てることで、操作者は充電ガン１２の奥行き方向の位置を把握することができる。
【００５３】
５）本例では、当接部１７３がガンポケット１７の高さに応じて鉛直方向に対して傾斜して形成されているので、充電ガン１２の先端面が当接部１７３に面当たりし、これにより操作者は奥行き方向の位置をより正確に把握することができる。
【００５４】
６）本例では、回転規制部を構成する第１規制部１７１と第２規制部１７２に加え、充電ガン１２の回転支点より鉛直方向下側にロック機構１８が設けられているので、小型のロック機構によっても充電ガン１２を強固に施錠することができる。
【００５５】
７）本例では、ロック機構１８が、充電ガン１２のレバー１２１を受容する凹部１７Ｃ１の開口部に架設されているので、ロック機構１８がガンポケット１７から突出することがなく、より小型のロック機構１８を用いることができる。
【００５６】
８）本例では、ロック機構１８を構成する回動部材１８２が開錠時には自重によって凹部１７Ｃ１の開口部から退避するように垂下するので、開錠後すぐに充電ガン１２を引き出すことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…充電システム
１Ａ…充電装置
２…三相交流電源
３…電力変換回路
３１，３１１〜３１６…双方向スイッチング素子
３２，３２１〜３２６…スナバ回路
３２７…スナバコンデンサ
４…トランス
５…整流器
６…二次電池
７…平滑回路
８…フィルタ回路
８１…フィルタリアクトル
８２Ｌ，８２Ｒ，８２１〜８２６，８３１〜８３６…フィルタコンデンサ
９…マトリックスコンバータ制御回路
１０…ヒートシンク
１１…電源ブレーカ
１２…充電ガン
１２１…レバー
１２ａ…ケーブル
１３…筐体
１４…コアフレーム
１４１…ベースプレート
１４２…コアフレーム本体
１５…アウタハウジング
１５ａ…第１アウタハウジング
１５ｂ…第２アウタハウジング
１５１…操作パネル
１６…ファン
１７…ガンポケット
１７Ａ…天井面
１７Ｂ…奥面
１７Ｃ…床面
１７Ｃ１…凹部
１７１…第１規制部
１７２…第２規制部
１７３…当接部
１８…ロック機構
１８１…固定部材
１８２…回動部材
１８３，１８４…孔
ＲＣ…回転支点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されたバッテリを充電する場合に適用して好ましい充電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充電ガンを充電装置の筐体に収納する構造として、筐体前面に形成した凹状収納部に、充電ガンの先端の筒状部分を保持する第１保持部と、充電ガンの基端の筒状部分を保持する第２保持部とを形成し、充電ガンを凹状収納部にセットしたのちカバーを被せることで充電ガンをロックする充電装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の充電装置では、充電ガンを凹状収納部にセットする際に、第１保持部と第２保持部のそれぞれに充電ガンの先端と基端とを合わせるようにしなければならず、操作が煩わしいという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、充電ガンを簡単な操作で筐体に収納できる充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、充電装置の筐体に形成した凹状ガンポケットに、充電ガンを収納した際に、充電ガンの上面に当接して脱落を規制する第１規制部と、充電ガンの下面に当接して脱落を規制する第２規制部とを設けることによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、充電ガンを凹状ガンポケットに収納すると、充電ガンは自重によって凹状ガンポケット内でやや回転しながら脱落しようとするが、上面が第１規制部によって規制されると同時に、下面が第２規制部によって規制される。これにより、細かい位置合わせをすることなく、充電ガンを簡単な操作でガンポケットに収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態を適用した充電システムを示す電気回路図である。
【図２】図１の充電システムを構成する機器とその電力の流れを示すブロック図である。
【図３】図２の充電装置を構成する電力変換機器のコアフレームへの装着構造を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る充電装置を示す全体斜視図である。
【図５】図４のガンポケットを拡大して示す斜視図である。
【図６】図５のVI-VI線に沿う断面図である。
【図７】図５のガンポケットの他の実施の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《充電システム１の概要》
最初に本発明に係る充電装置の一利用形態である充電システムについて図１を参照して説明する。本例の充電システム１は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載された二次電池６を充電する場合に適用されるものであって、三相交流電源２から供給される三相交流電力を電力変換回路３により単相交流電力に直接変換し、これをトランス４により適宜の電圧に昇圧又は降圧させたのち、整流器５により直流電力に変換して二次電池６を充電するシステムである。なお、７は平滑回路、１１は三相交流電源２を入切する電源ブレーカ、１２は充電ガンである。
【００１０】
本例の充電システム１において、三相交流電源２から三相交流電力が供給される出力線（Ｒ相，Ｓ相，Ｔ相で示す）の各相には、ノイズ対策として高調波を減衰させるフィルタ回路８が設けられている。本例のフィルタ回路８は、各相Ｒ，Ｓ，Ｔに接続された３つのフィルタリアクトル８１と、各相Ｒ，Ｓ，Ｔの間に接続された６つのフィルタコンデンサ８２Ｌ，８２Ｒとを備える。フィルタコンデンサ８２Ｌ，８２Ｒは、たとえば６つのフィルタコンデンサ８２１〜８３６で構成される。
【００１１】
本例の充電システム１において、フィルタ回路８を経由して三相交流電力が電力変換回路３に供給され、単相交流電力に変換される。本例の電力変換回路３は、Ｒ相，Ｓ相，Ｔ相に対応してマトリックス状に配列された６つの双方向スイッチング素子３１（３１１〜３１６）を備え、マトリックスコンバータとも称される。以下、一つの双方向スイッチング素子を総称する場合は符号３１を用いて説明する一方、図１に示すように６つの双方向スイッチング素子のうちの特定の素子を示す場合は３１１〜３１６を用いて説明する。
【００１２】
本例の双方向スイッチング素子３１のそれぞれは、半導体スイッチング素子であるＩＧＢＴを還流ダイオードと組み合わせて逆並列に接続したＩＧＢＴモジュールで構成されている。なお、一つの双方向スイッチング素子３１の構成は、図示するものに限定されず、これ以外にもたとえば逆阻止型ＩＧＢＴの２素子を逆並列に接続した構成であってもよい。
【００１３】
双方向スイッチング素子３１のそれぞれには、当該双方向スイッチング素子３１のＯＮ／ＯＦＦ動作にともない発生するサージ電圧から当該双方向スイッチング素子３１を保護するために、双方向スイッチング素子３１の入力側及び出力側に１つのスナバコンデンサ３２７（同図の右下の回路図参照）と３つのダイオードを組み合わせたスナバ回路３２（３２１〜３２６）が設けられている。以下、一つのスナバ回路を総称する場合は符号３２を用い、図１に示すように６つのスナバ回路のうち特定のスナバ回路を示す場合は３２１〜３２６を用いる。
【００１４】
本例の充電システム１は、電力変換回路３の双方向スイッチング素子３１のそれぞれをＯＮ／ＯＦＦ制御するためにマトリックスコンバータ制御回路９を備える。マトリックスコンバータ制御回路９は、三相交流電源２から供給される電圧値、現在出力中の直流電流値及び目標電流指令値を入力し、これらに基づいて双方向スイッチング素子３１のそれぞれのゲート信号を制御し、トランス４へ出力する単相交流電力を調整することで、目標と一致する直流電力を得る。
【００１５】
トランス４は、電力変換回路３で変換された単相交流電力の電圧を所定値に昇圧又は降圧する。整流器５はたとえば４つの整流ダイオード５１〜５４を備え、調圧された単相交流電力を直流電力に変換する。また、平滑回路７はコイル７１とコンデンサ７２とを備え、整流された直流電流に含まれる脈流をより直流に近い状態に平滑化する。充電ガン１２は、平滑回路７で平滑化された直流電力を充電すべき自動車の充電インレット（不図示）に接続し、ここから電力を供給する。
【００１６】
以上のように構成された本例の充電システム１により、図２に示すように、三相交流電源２から供給される三相交流電力は、電源ブレーカ１１及びフィルタリアクトル８１を介して電力変換回路３に供給され、マトリックスコンバータ制御回路９が電力変換回路３を制御することにより単相交流電力に直接変換され、さらにトランス４によって適宜の電圧に調圧されたのち整流器５によって直流電力に変換される。そして、平滑回路７によって平滑化された直流電力は充電ガン１２を介して二次電池６に供給され、これにより二次電池６が充電される。なお、上述した充電システム１は一例であり、本発明に係る充電装置は図示する構成の充電システム１にのみ限定されることはない。
【００１７】
《充電装置の部品配置》
次に、図２の電源ブレーカ１１から充電ガン１２までの機器を含む充電装置１Ａの配置構成について、図３を参照して説明する。なお、図１，２と同じ部品には同一の符号を付すことで互いの対応関係を示すものとする。
【００１８】
本例の充電装置１Ａは筐体１３の内部に、図２に示す電源ブレーカ１１、フィルタリアクトル８１、電力変換回路３、マトリックスコンバータ制御回路９、トランス４、整流器５及び平滑回路７を実装し、筐体１３から先端に充電ガン１２が装着されたケーブル１２ａを引き出して構成されている。これら筐体１３内に実装される機器類を電力変換機器とも称する。
【００１９】
筐体１３は、底部１４１が当該充電装置１Ａの設置箇所に固定され、上述した電力変換機器を実装するコアフレーム１４（１４１，１４２の総称）と、このコアフレーム１４をその両面から挟み込むように当該コアフレーム１４に装着されるアウタハウジング１５（１５ａ，１５ｂの総称）と、を備える。なお、コアフレーム１４の両面とは、図示する例では正面及び背面をいい、充電装置１Ａを設置した際に使用者がアクセスする面を正面、その反対側（裏側）を背面とする。
【００２０】
コアフレーム１４は、充電装置１Ａの設置個所にアンカーボルトなどの固定手段によって固定される底部を構成するベースプレート１４１と、水平断面がコ字状に折り曲げられたコアフレーム本体１４２とを含み、コアフレーム本体１４２はベースプレート１４１に固定されている。これによりコアフレーム本体１４２が設置個所に直立して強固に固定されることになる。
【００２１】
アウタハウジング１５は、図３に示すように、コアフレーム１４に対して正面側から装着される第１アウタハウジング１５ａと、コアフレーム１４に対して背面側から装着される第２アウタハウジング１５ｂとを含む。図４に筐体１３の外観図を示すが、本例の第１アウタハウジング１５ａは、水平断面が緩やかな曲線を含むコ字状となるように折り曲げられた側板と、天板とを含み、側板と天板は溶接等で固定されている。そして、図４に示すように正面の側板には、充電操作を行う際に使用者がアクセスするための操作パネル１５１と、不使用時の充電ガン１２を収納するためのガンポケット１７が設けられている。ガンポケット１７の詳細は後述する。
【００２２】
本例の第２アウタハウジング１５ｂは、たとえば平板に形成され、図３に示すファン１６が装着される通孔や、電力変換回路３及び整流器５に装着されるヒートシンク１０を筐体外へ露出させるための通孔など複数の通孔が開設されている。そして、第１アウタハウジング１５ａと第２アウタハウジング１５ｂは、たとえば互いの接合部をボルトやビス等を用いて固定することでコアフレーム１４に装着される。なお、本例では第１アウタハウジング１５ａを断面コ字状に形成し、第２アウタハウジング１５ｂを平板に形成したが、本発明に係るアウタハウジング１５はこうした形状に限定されることなく、両方１５ａ，１５ｂともに断面コ字状などに形成してもよい。
【００２３】
図３に示すように、筐体１３の内部には、第１アウタハウジング１５ａ、第２アウタハウジング１５ｂ及び水平断面がコ字状断面とされたコアフレーム本体１４２により仕切られた２つの空間Ａ，Ｂが存在する。すなわち、コアフレーム本体１４２で囲まれた空間Ａと、その背面の空間Ｂの２つの空間である。本例では、電力変換機器をコアフレーム本体１４２に実装するにあたりコ字状断面で囲まれた空間Ａに発熱を伴う機器を実装する。すなわち、図２，３に示す電力変換機器のうち発熱を伴う機器は電力変換回路３、整流器５及びトランス４であるので、これらを空間Ａ側に実装する。同時に、図３に示す第１アウタハウジング１５ａに開設された通孔にファン１６を設け、冷却空気を吸い込んで空間Ａに導入する。
【００２４】
一方、図２の残りの機器は空間Ａ，Ｂの残りのスペースに実装することができるが、本例では、電力変換機器をコアフレーム本体１４２に実装するにあたりできる限り図２に示す電力の流れに沿って機器をレイアウトする。すなわち、電源ブレーカ１１、フィルタリアクトル８１、電力変換回路３、マトリックスコンバータ制御回路９、トランス４、整流器５及び平滑回路７をこの順序で配置できれば、配線間のインダクタンスやノイズによる各相の不均衡が抑制され、電力変換効率が向上する。
【００２５】
このため、本例では図３に示すようにレイアウトしている。つまり、図３に示すように商用電源などの三相交流電源２はコアフレーム１４のベースプレート１４１から引き込み、空間Ａの最上部に実装した電源ブレーカ１１に接続する。そして、電源ブレーカ１１からの配線をコアフレーム本体１４２に開設した通孔を挿通して空間Ｂの最上部に実装したフィルタリアクトル８１に接続する。フィルタリアクトル８１からの配線は、同じくコアフレーム本体１４２に開設した通孔を挿通して空間Ａの次段に実装した電力変換回路３に接続する。電力変換回路３の裏面の空間Ｂにはマトリックスコンバータ制御回路９が実装され、当該マトリックスコンバータ制御回路９からの制御配線は、コアフレーム本体１４２に開設した通孔を挿通して電力変換回路３に接続する。
【００２６】
本来であれば、空間Ａの電力変換回路の次段にはトランス４を実装するのが好ましいが、トランス４は重量物であるため、本例では充電装置１Ａの安定性を考慮して空間Ａの最下部に実装している。したがって、電力変換回路３からの配線は、空間Ａの最下部に実装したトランス４に接続され、当該トランス４からの配線は、空間Ａの電力変換回路３の次段に実装された整流器５に接続する。そして、整流器５からの配線は、コアフレーム本体１４２に開設した通孔を挿通して空間Ｂの最下部に実装した平滑回路７に接続する。なお、充電ガン１２が装着されたケーブル１２ａは、第１アウタハウジング１５ａの適宜箇所から外部へ引き出される。
【００２７】
このように本例では、充電装置１Ａの筐体１３を、底部のベースプレート１４１が設置箇所に固定されるとともに電力変換機器が実装されるコアフレーム本体１４２と、当該コアフレーム本体１４２を両面から挟み込むように着脱可能に装着されるアウタハウジング１５ａ，１５ｂとから構成したので、第１アウタハウジング１５ａをコアフレーム本体１４２から取り外すことで、空間Ｂに実装したフィルタリアクトル８１、マトリックスコンバータ制御回路９又は平滑回路７を保守点検することができる。また、第２アウタハウジング１５ｂをコアフレーム本体１４２から取り外せば、空間Ａに実装した電源ブレーカ１１、電力変換回路３、整流器５又はトランス４を保守点検することができる。このように、本例の充電装置１Ａは保守作業性に優れていると同時に、アウタハウジング１５のデザイン性の自由度が向上し、さらに充電装置自体をコンパクトにできる。
【００２８】
また本例では、コアフレーム本体１４２を水平断面がコ字状となるように形成し、その両面に電力変換機器を実装したので、集積率が向上するとともに機器間を接続する配線長を短くすることができる。
【００２９】
また本例では、コアフレーム本体１４２を水平断面がコ字状となるように形成し、コ字状断面で囲まれた空間Ａに、発熱を伴う電力変換回路３、トランス４及び整流器５を実装し、ファン１６によって空間Ａに冷却空気を導入するように構成した。空間Ａは、コ字状断面で囲まれているので、そのままでも通気性に優れ熱気がこもるのを抑制できるが、本例ではさらにファン１６を設けているので、図３に示すように空間Ａの最上部から導入された空気は、拡散することなくコアフレーム本体１４２のコ字状断面で囲まれた空間Ａを下部に向かって流下する。これにより、発熱を伴う機器を冷却することができる。また特に発熱する電力変換回路３及び整流器５にはヒートシンク１０を設け、このヒートシンク１０を第２アウタハウジング１５ｂの通孔を介して外部へ露出させているので、さらに冷却性を高めることができる。
【００３０】
また本例では、図３に示すように電源ブレーカ１１、電力変換回路３、整流器５及びトランス４をこの順序で配置したので、電力変換機器間の配線長が極力均等になり、図２に示す充電装置１Ａの理論回路と図３に示す実回路との各電力の流れがほぼ等しくなる。その結果、電力変換効率を高めることができる。
【００３１】
《ガンポケットの構造》
次に、ガンポケット１７の構造について説明する。電気自動車等を充電装置１Ａの近くに駐車して充電操作を開始する場合、充電操作者は充電ガン１２をガンポケット１７から取り外し、電気自動車等に設けられた充電インレットに充電ガン１２を装着する。また、充電操作が終了したら充電ガン１２を充電インレットから取り外し、充電ガン１２をガンポケット１７に収納する。本例のガンポケット１７は、図４に示すように筐体１３の正面であって第１アウタハウジング１５ａの高さ方向の中央に設けられている。ガンポケット１７の設定位置は特に限定されないが、操作者が挿抜操作を行い易いように地上１ｍ前後の高さ（人間の腰の高さ）に設定することが望ましい。
【００３２】
ガンポケット１７は、第１アウタハウジング１５ａに開設した開口部に樹脂製部品を取り付けることで構成することができる。図５にガンポケット１７の正面斜視図を示し、図６にその縦断面図を示す。本例のガンポケット１７は、筐体１３の正面側から見て凹状に形成されている。以下において、ガンポケット１７を構成する凹状壁面の各範囲を、図６に示すとおり天井面１７Ａ、奥面１７Ｂ及び床面１７Ｃと称する。なお、図６には互いに対向する２つの側面が省略されている。
【００３３】
凹状に形成されたガンポケット１７は、凹状壁面の天井面１７Ａに第１規制部１７１が形成され、凹状壁面の床面１７Ｃに第２規制部１７２が形成され、凹状壁面の奥面１７Ｂに当接部１７３が形成されてなる。第１規制部１７１は、充電ガン１２をガンポケット１７に収納した際に、図６の一点鎖線で示すように、充電ガン１２の先端の上面に当接して充電ガン１２の脱落を規制する。また、第２規制部１７２は、充電ガン１２をガンポケット１７に収納した際に、図６の一点鎖線で示すように、充電ガン１２のレバー１２１の下面に当接して充電ガン１２の脱落を規制する。また、当接部１７３は、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入する際に充電ガン１２の先端に当接し、ガンポケット１７における充電ガン１２の概略収納位置を操作者に認識させる機能を司る。
【００３４】
本例の第１規制部１７１は、凹状壁面の天井面１７Ａで構成されているが、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入して離したときにその上面に当接して充電ガン１２の回転を規制する、すなわち充電ガン１２の脱落を防止する形状であれば、本例の形状に限定されない。充電ガン１２の上面の形状に応じて適宜変更することができる。
【００３５】
本例の第２規制部１７２は、凹状壁面の床面１７Ｃと、当該床面１７Ｃから鉛直方向に起立した突起部１７４とにより構成され、図５に示すように床面１７Ｃの中央の窪んだ部分（以下、凹部１７Ｃ１）に形成されているが、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入して離したときにレバー１２１の下面に当接して充電ガン１２の回転とずれ落ちを規制する、すなわち充電ガン１２の脱落を防止する形状であれば、本例の形状に限定されない。充電ガン１２の下面の形状に応じて適宜変更することができ、たとえば突起部１７４に代えて床面１７Ｃに形成した溝であってもよい。
【００３６】
さらに本例では突起部１７４の先端に、ガンポケット１７の外側に向かって傾斜して延在する舌部１７５を備える。この舌部１７５は、図６の実線→二点鎖線で示すように、レバー１２１が回転する際に当該レバー１２１の下面が突起部１７４に引っ掛からずに、円滑に第２規制部１７２に収まるようにするために設けている。
【００３７】
本例の当接部１７３は、凹状壁面の奥面１７Ｂで構成されているが、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入したときにその先端に当接して充電ガン１２の概略位置を決め得る形状であれば、本例の形状に限定されない。充電ガン１２の先端の形状及びガンポケット１７の高さ等に応じて適宜変更することができる。本例の当接面１７３は、ガンポケット１７を人間の腰の高さに設けている関係上、鉛直方向に対して傾斜して形成している。
【００３８】
本例のガンポケット１７には、図５に示すように充電ガン１２をガンポケット１７に施錠するためのロック機構１８が設けられている。本例のロック機構１８は、上述した第２規制部１７２が形成された床面１７Ｃの凹部１７Ｃ１の左右の一方に固定された固定部材１８１と、左右の他方に固定された回動部材１８２とを備える。固定部材１８１の先端には孔１８３が形成され、回動部材１８２の先端にも孔１８４が形成されている。そして、回動部材１８２は基端の固定部分を回転中心にして回動自在とされ、無負荷の場合には回動部材１８２の自重によって図５に示すように垂下する状態となり、凹部１７Ｃ１の開口部から退避することになる。
【００３９】
上述したとおり、第２規制部１７２は充電ガン１２のレバー１２１を受容して回転及びズレ落ちを規制するが、当該レバー１２１は床面１７Ｃの凹部１７Ｃ１に受容されるので、その左右の一方側から回動部材１８２を水平位置に回転させ、回動部材１８２が凹部１７Ｃ１の開口部を架設するように、２つの孔１８３，１８４を重ね合わせ、ここにピンや鍵を差し込むことで充電ガン１２がガンポケット１７に施錠されることになる。
【００４０】
なお、図６に示すように、充電ガン１２をガンポケット１７に挿入して把持する力を緩めると、充電ガン１２の自重によって回転支点ＲＣを中心に充電ガン１２はやや回転することになるが、ロック機構１８はこの回転支点ＲＣより鉛直方向下側に設けられている。ロック機構１８を回転支点ＲＣより下側に設けてレバー１２１を施錠するだけで、ガンポケット１７から充電ガン１２を抜き出すことができなくなる。したがって、レバー１２１の部分のみを係止する小型のロック機構１８で足りることなる。
【００４１】
図７は、図５及び図６に示すガンポケット１７の他の実施形態を示す縦断面図であり、図６に相当する断面図である。本例の充電ガン１２は、電気自動車等の充電インレットに装着する際に着脱機構を操作する操作部が図６に示すようなレバー１２１ではないタイプの充電ガン１２である。レバー１２１がない充電ガン１２に対しても、図６に示す実施形態と同様に、本例の凹状ガンポケット１７は、凹状壁面の天井面１７Ａに第１規制部１７１を形成し、凹状壁面の床面１７Ｃに第２規制部１７２を形成し、凹状壁面の奥面１７Ｂに当接部１７３を形成してなる。
【００４２】
ただし、具体的な第２規制部１７２としては、図７に示すように、レバー１２１を受容するのに代えて、凹状壁面の床面１７Ｃに充電ガン１２の下面に当接する突起部１７４を設けている。
【００４３】
次に作用を説明する。
充電操作が終了して充電ガン１２をガンポケット１７に収納する場合、操作者は、充電ガン１２のハンドル１２２を把持した状態で充電ガン１２の先端をガンポケット１７に挿入する。ガンポケット１７の奥面１７Ｂには当接部１７３が形成されているので、充電ガン１２の先端面が当該当接面１７３に当接することで、操作者は充電ガン１２の奥行き方向の適正位置を把握することができる。
【００４４】
充電ガン１２の先端面が当接部１７３に当接したら、操作者はハンドル１２２の把持力を徐々に緩める。これにより、図６及び図７の矢印にて示すように、充電ガン１２はその自重によって回転支点ＲＣを中心にしてやや回転するが、充電ガン１２の先端の上面が第１規制部１７１である天井面１７Ａに当接するとともに、充電ガン１２のレバー１２１の下面が第２規制部１７２に受容される。図７の他例においては充電ガン１２の中腹の下面が第２規制部１７２である突起部１７４の先端に当接する。
【００４５】
これにより、充電ガン１２のそれ以上の回転が規制されるとともに、充電ガン１２の基端側に接続されたケーブル１２ａの重量が常に充電ガン１２を矢印方向に回転させようと作用するので、充電ガン１２がガンポケット１７から脱落することなく装着することができる。
【００４６】
そして、必要に応じてロック機構１８の回動部材１８２を水平位置に回転させ、固定部材１８１の孔１８３と、回動部材１８２の孔１８４とを重ね合わせ、これらの孔１８３，１８４にピンや南京錠を差し込むことで、充電ガン１２の取り外しが行えなくなる。
【００４７】
一方、充電ガン１２をガンポケット１７に施錠した状態から充電操作を開始する場合、操作者は、最初にロック機構１８の孔１８３，１８４に挿通されたピンや南京錠を取り外す。これにより、回動部材１８２はその自重によって凹部１７Ｃ１の開口部から退避するように自動的に垂下するので、操作者は充電ガン１２のハンドル１２２を把持し、当該ハンドル１２２を上方向（図６及び図７の示す矢印とは反対方向）にやや回転させる。
【００４８】
ハンドル１２２を握って充電ガン１２を上方向にやや回転させることにより、それまでの係止が解除され、すなわち充電ガン１２の先端の上面と第１規制部１７１である天井面１７Ａとの係止と、充電ガン１２のレバー１２１の下面と第２規制部１７２との係止とが解かれるので、そのまま充電ガン１２を手前に引き出すことができる。
【００４９】
以上の実施の形態によれば、以下の効果を有する。
１）本例では、凹状ガンポケット１７に充電ガン１２の上下それぞれの面を規制する２つの規制部１７１，１７２を設けたので、充電ガン１２の自重によってこれら２つの規制部１７１，１７２により充電ガン１２を脱落することなく固定することができる。そして、充電ガン１２の着脱がきわめて簡単な操作で行うことができる。
【００５０】
２）本例では、第２規制部１７２として鉛直方向に起立した突起部１７４を含み、充電ガン１２のレバー１２１に係合するので、充電ガン１２の回転の規制のみならずガンポケット１８からのズレ落ちも抑制することができる。
【００５１】
３）本例では、突起部１７４の先端に傾斜して延在する舌部１７５を有するので、充電ガン１２が回転してレバー１２１が第２規制部１７２に受容される際に、レバー１２１が突起部１７４に引っ掛かることなく円滑にセットされる。
【００５２】
４）本例では、ガンポケット１７の奥面１７Ｂに充電ガン１２の先端面に対面する当接部１７３を備えるので、充電ガン１２をセットする際に、充電ガン１２の先端面を当接部１７３に突き当てることで、操作者は充電ガン１２の奥行き方向の位置を把握することができる。
【００５３】
５）本例では、当接部１７３がガンポケット１７の高さに応じて鉛直方向に対して傾斜して形成されているので、充電ガン１２の先端面が当接部１７３に面当たりし、これにより操作者は奥行き方向の位置をより正確に把握することができる。
【００５４】
６）本例では、回転規制部を構成する第１規制部１７１と第２規制部１７２に加え、充電ガン１２の回転支点より鉛直方向下側にロック機構１８が設けられているので、小型のロック機構によっても充電ガン１２を強固に施錠することができる。
【００５５】
７）本例では、ロック機構１８が、充電ガン１２のレバー１２１を受容する凹部１７Ｃ１の開口部に架設されているので、ロック機構１８がガンポケット１７から突出することがなく、より小型のロック機構１８を用いることができる。
【００５６】
８）本例では、ロック機構１８を構成する回動部材１８２が開錠時には自重によって凹部１７Ｃ１の開口部から退避するように垂下するので、開錠後すぐに充電ガン１２を引き出すことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…充電システム
１Ａ…充電装置
２…三相交流電源
３…電力変換回路
３１，３１１〜３１６…双方向スイッチング素子
３２，３２１〜３２６…スナバ回路
３２７…スナバコンデンサ
４…トランス
５…整流器
６…二次電池
７…平滑回路
８…フィルタ回路
８１…フィルタリアクトル
８２Ｌ，８２Ｒ，８２１〜８２６，８３１〜８３６…フィルタコンデンサ
９…マトリックスコンバータ制御回路
１０…ヒートシンク
１１…電源ブレーカ
１２…充電ガン
１２１…レバー
１２ａ…ケーブル
１３…筐体
１４…コアフレーム
１４１…ベースプレート
１４２…コアフレーム本体
１５…アウタハウジング
１５ａ…第１アウタハウジング
１５ｂ…第２アウタハウジング
１５１…操作パネル
１６…ファン
１７…ガンポケット
１７Ａ…天井面
１７Ｂ…奥面
１７Ｃ…床面
１７Ｃ１…凹部
１７１…第１規制部
１７２…第２規制部
１７３…当接部
１８…ロック機構
１８１…固定部材
１８２…回動部材
１８３，１８４…孔
ＲＣ…回転支点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、当該筐体から引き出されたケーブルの先端に設けられた充電ガンと、前記筐体に設けられ前記充電ガンを収納する凹状ガンポケットと、を有する充電装置において、
前記凹状ガンポケットは、前記充電ガンを収納した際に、前記充電ガンの上面に当接して脱落を規制する第１規制部と、前記充電ガンの下面に当接して脱落を規制する第２規制部と、を備える充電装置。
【請求項２】
前記第２規制部は、前記凹状ガンポケットの内壁面から起立した突起部を含む請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記突起部は、鉛直方向に延在する請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記突起部は、その先端に、前記凹状ガンポケットの外側に向かって傾斜して延在する舌部を有する請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】
前記凹状ガンポケットは、前記充電ガンを収納した際に、前記充電ガンの先端に対面する当接部を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項６】
前記当接部は、鉛直方向に対して傾斜して形成されている請求項５に記載の充電装置。
【請求項１】
筐体と、当該筐体から引き出されたケーブルの先端に設けられた充電ガンと、前記筐体に設けられ前記充電ガンを収納する凹状ガンポケットと、を有する充電装置において、
前記凹状ガンポケットは、前記充電ガンを収納した際に、前記充電ガンの上面に当接して脱落を規制する第１規制部と、前記充電ガンの下面に当接して脱落を規制する第２規制部と、を備える充電装置。
【請求項２】
前記第２規制部は、前記凹状ガンポケットの内壁面から起立した突起部を含む請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記突起部は、鉛直方向に延在する請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記突起部は、その先端に、前記凹状ガンポケットの外側に向かって傾斜して延在する舌部を有する請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】
前記凹状ガンポケットは、前記充電ガンを収納した際に、前記充電ガンの先端に対面する当接部を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項６】
前記当接部は、鉛直方向に対して傾斜して形成されている請求項５に記載の充電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９３９７５（Ｐ２０１３−９３９７５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４６１２（Ｐ２０１１−２３４６１２）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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