JP7225168B2 - 車両用充電システム、及び、受電嵌合体 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用充電システム、及び、受電嵌合体に関する。
バッテリを搭載する例えば電気自動車等の車両は、バッテリに充電された電力によって駆動用モータを駆動して走行する。そして、バッテリを充電する手段の1つとして、車両用充電システムが存在する。
車両用充電システムの中には、給電嵌合体を有し、車両の停車スペースに設けられた給電装置と、車両の底部に設けられ、給電嵌合体に嵌合及び抜去可能な受電嵌合体とを備えるものがある(例えば、特許文献1参照)。
受電嵌合体は受電端子を有し、給電嵌合体は、給電嵌合体と受電嵌合体とが嵌合した状態において、受電端子に接触する給電端子を有し、受電端子と給電端子とを電気的に接続し、車外に設けられた充電装置からバッテリに電力を供給してバッテリの充電を行っていた。
特開2011-50177号公報
しかしながら、従来の車両用充電システムは、車両の上下方向において、受電端子を上下方向に沿った縦型に配置するため、車両の上下方向において受電嵌合体が車両内部のスペースを占有することとなる。そのため、従来の車両用充電システムの受電嵌合体は、受電端子が上下方向に沿った縦型に配置されることによって、車両内部におけるレイアウトに影響を与えるおそれがある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、車両内部におけるレイアウトに影響を与えることを抑制することができる車両用充電システム及び受電嵌合体を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係る車両用充電システムは、給電嵌合体を有し、車両の停車スペースに設けられた給電装置と、前記車両の底部に設けられ、前記給電嵌合体に対して地表面に沿った挿抜方向において嵌合及び抜去可能な受電嵌合体と、を備え、前記受電嵌合体は、前記車両に設けられたバッテリに対して電気的に接続され、前記挿抜方向に延在する受電端子と、前記受電端子を保持する受電端子保持部と、前記挿抜方向において前記受電端子保持部に対して隣り合って配置され、前記受電端子と対向する対向空間を形成する対向空間形成部とを有し、前記給電嵌合体は、車外に設けられた充電装置に対して電気的に接続され、前記挿抜方向に延在する給電端子を備え、前記給電装置は、前記給電嵌合体を前記挿抜方向へ移動させる挿抜方向移動部を少なくとも有し、前記受電端子保持部は、前記挿抜方向における抜去方向側に開口する保持部開口を有し、前記挿抜方向移動部は、前記給電嵌合体が前記対向空間に位置し、かつ、前記給電端子と前記受電端子とが前記挿抜方向において対向した対向状態において、前記給電嵌合体を前記挿抜方向のうち、前記受電嵌合体側に向かって移動させることによって、前記保持部開口を介して前記受電端子保持部の内部に位置する内部空間に前記給電嵌合体を挿入して前記受電嵌合体と前記給電嵌合体とを嵌合させ、かつ、前記受電端子と前記給電端子とを接触させることによって前記バッテリと前記充電装置とを電気的に接続すること、を特徴とする。
上述した車両用充電システムにおいて、前記給電装置は、前記挿抜方向に対して直交し、かつ、前記車両の上下方向に前記給電嵌合体を移動することによって当該給電嵌合体を前記対向空間に進退させる上下方向移動部を有し、前記対向空間形成部は、前記挿抜方向および前記上下方向に対して直交する幅方向において対向する一対の第1対向壁部、および、一対の第2対向壁部を有し、前記上下方向移動部で前記給電嵌合体を対向空間に進入させ、その後、前記挿抜方向移動部で前記給電嵌合体を前記受電嵌合体に向かって移動させる、ことが好ましい。
上記した車両用充電システムにおいて、前記受電端子保持部は、前記受電端子の抜去方向の端部に、前記対向空間と、前記受電端子保持部の内部空間とを連通する保持部開口を有し、前記受電嵌合体は、前記保持部開口を開閉する保持部扉部を有し、前記保持部扉部は、前記挿抜方向移動部による前記給電嵌合体の移動に基づく外力が作用することで開状態となり、前記保持部開口を介して前記受電端子を対向空間に露出し、前記挿抜方向移動部による前記給電嵌合体の移動に基づく外力が作用しないことで閉状態となり、前記保持部開口を閉塞する、ことが好ましい。
上記した車両用充電システムにおいて、前記給電嵌合体は、前記給電端子を保持する給電端子保持部を有し、前記対向空間形成部は、前記挿抜方向のうち、受電嵌合体側に配置され、かつ、前記対向状態時に、前記挿抜方向において前記給電嵌合体と対向する案内面を有し、案内面は、前記受電端子保持部を挟んで一対配置され、一対の前記案内面の前記挿抜方向および前記挿抜方向に対して直交する上下方向に対してそれぞれ直交する幅方向における間隔は、前記挿抜方向のうち、受電嵌合体側に向かうに伴い狭い、ことが好ましい。
上記した車両用充電システムにおいて、前記給電装置は、前記挿抜方向に対して直交し、かつ、前記車両の上下方向に前記給電嵌合体を移動することによって当該給電嵌合体を前記対向空間に進退させる上下方向移動部を有し、前記対向空間形成部は、前記対向空間と、外部とを下方向において連通する形成部開口を有し、前記受電嵌合体は、前記形成部開口を開閉する形成部扉部を有し、前記形成部扉部は、前記上下方向移動部による前記給電嵌合体の移動に基づく外力が作用することで開状態となり、前記形成部開口を介して前記対向空間と外部を連通し、前記上下方向移動部による前記給電嵌合体の移動に基づく外力が作用しないことで、閉状態となり、前記形成部開口を閉塞する、ことが好ましい。
上記の課題を解決するため、本発明に係る車両用充電システムは、給電嵌合体を有し、車両の停車スペースに設けられた給電装置と、前記車両の底部に設けられ、前記給電嵌合体に対して挿抜方向において嵌合及び抜去可能な受電嵌合体と、を備え、前記受電嵌合体は、前記車両に設けられたバッテリに対して電気的に接続された受電端子と、前記受電端子を保持する受電端子保持部と、前記挿抜方向において前記受電端子保持部に対して隣り合って配置され、前記受電端子と対向する対向空間を形成する対向空間形成部とを有し、前記給電嵌合体は、車外に設けられた充電装置に対して電気的に接続された給電端子を備え、前記給電装置は、前記給電嵌合体を前記挿抜方向へ移動させる挿抜方向移動部を少なくとも有し、前記挿抜方向移動部は、前記給電嵌合体が前記対向空間に位置し、かつ、前記給電端子と前記受電端子とが挿抜方向において対向した対向状態において、前記給電嵌合体を前記挿抜方向のうち、前記受電嵌合体側に向かって移動させることによって、前記受電嵌合体と前記給電嵌合体とを嵌合させ、かつ、前記受電端子と前記給電端子とを接触させることによって前記バッテリと前記充電装置とを電気的に接続し、前記給電装置は、前記給電嵌合体を前記車両の上下方向に移動することによって前記給電嵌合体を前記対向空間に進退させる上下方向移動部を有し、前記対向空間形成部は、前記上下方向移動部によって前記給電嵌合体を上方向へ移動させた場合において、前記給電嵌合体の天井面に接触する接触面を有し、前記天井面及び前記接触面のうち、一方の面には、前記挿抜方向に延在する凸部が形成され、他方の面には、前記凸部に係合し、かつ前記挿抜方向に延在する凹部が形成され、前記給電端子の軸方向は、前記対向状態において、前記凸部および前記凹部が係合した場合に、前記給電端子の軸方向と平行になる、ことを特徴とする。
上記した車両用充電システムにおいて、前記受電嵌合体は、前記受電端子を複数有し、複数の前記受電端子は、前記挿抜方向および前記挿抜方向に対して直交する上下方向に対してそれぞれ直交する幅方向に並べて配置される、ことが好ましい。
上記の課題を解決するため、本発明に係る受電嵌合体は、前記車両の底部に設けられ、車両の停車スペースに設けられた給電装置が有する前記給電嵌合体に対して地表面に沿った挿抜方向において嵌合及び抜去可能な受電嵌合体であって、前記車両に設けられたバッテリに対して電気的に接続され、前記挿抜方向に延在する受電端子と、前記受電端子を保持する受電端子保持部と、前記挿抜方向において前記受電端子保持部に対して隣り合って配置され、前記受電端子と対向する対向空間を形成する対向空間形成部と、を備え、前記受電端子は、車外の設けられた充電装置に対して電気的に接続され、前記挿抜方向に延在する給電端子に対して前記挿抜方向において対向可能であるとともに、接触が可能であり、前記受電端子保持部は、前記挿抜方向における抜去方向側に開口する保持部開口を有し、前記給電嵌合体を前記挿抜方向のうち、当該受電嵌合体側に向かって移動させた場合には、前記保持部開口を介して前記受電端子保持部の内部に位置する内部空間に前記給電嵌合体を挿入して前記給電嵌合体に嵌合し、かつ、前記受電端子と前記給電端子とが接触することによって前記バッテリと前記充電装置とを電気的に接続することを特徴とする。
本発明に係る車両用充電システム及び受電嵌合体は、上記構成を有するため、車両内部におけるレイアウトに影響を与えることを抑制することができる。
図1は、本実施形態の第1実施形態に係る車両用充電システムの断面図である。 図2は、本実施形態の第1実施形態に係る車両用充電システムの平面図である。 図3は、本実施形態の第1実施形態に係る受電嵌合体の斜視図である。 図4は、本実施形態の第1実施形態に係る給電嵌合体の斜視図である。 図5は、給電嵌合体の平面図である。 図6は、本実施形態の第1実施形態に係る給電装置が備えるリフト部の平面図である。 図7は、リフト部の側面図である。 図8は、本実施形態の第1実施形態に係る給電装置が備えるリフト部のアームが起立した状態を示す斜視図である。 図9は、リフト部のアームが起立した状態を示す斜視図である。 図10は、リフト部のアームを起立させ、給電嵌合体を対向空間に進入させた状態を示す側面図である。 図11は、給電嵌合体を対向空間に進入させた状態の斜視図である。 図12は、給電嵌合体を対向空間に進入させた状態を示す平面図である。 図13は、給電嵌合体と受電嵌合体とを嵌合させた状態を示す側面図である。 図14は、給電嵌合体と受電嵌合体とを嵌合させた状態を示す平面図である。 図15は、受電端子の幅方向の位置に対して給電電子の幅方向の位置がずれた状態を示す平面図である。 図16は、本発明に係る車両用充電システムにおける第1実施形態の第1変形例を示す平面図である。 図17は、第1実施形態の第2変形例に係る給電装置が備えるリフト部のアームが起立した状態を示す側面図である。 図18は、本発明に係る車両用充電システムにおける第1実施形態の第3変形例を示す平面図である。 図19は、第2実施形態に係る受電嵌合体の斜視図である。 図20は、第2実施形態に係る受電嵌合体の平面図である。 図21は、第2実施形態に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図22は、第2実施形態に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図23は、第2実施形態に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図24は、第2実施形態に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図25は、第2実施形態の第1変形例に係る受電嵌合体の斜視図である。 図26は、第2実施形態の第1変形例に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図27は、第2実施形態の第1変形例に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図28は、第2実施形態の第1変形例に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図29は、第2実施形態の第1変形例に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図30は、第2実施形態の第2変形例に係る受電嵌合体の平面図である。 図31は、第2実施形態の第2変形例に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図32は、第2実施形態の第2変形例に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図33は、第2実施形態の第2変形例に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する斜視図である。 図34は、第2実施形態の第2変形例に係る車両用充電システムの動作を順番に説明する概略図である。 図35は、本発明に係る車両用充電システムにおける第3実施形態に係る給電嵌合体を説明する斜視図である。 図36は、本発明に係る車両用充電システムにおける第3実施形態に係る受電嵌合体を説明する斜視図である。 図37は、本発明に係る車両用充電システムにおける第3実施形態の第1変形例に係る給電嵌合体及び受電嵌合体を説明する斜視図である。 図38は、第3実施形態の第1変形例に係る給電嵌合体の接触面と受電嵌合体の天井面とを示す断面図である。 図39は、第4実施形態の車両用充電システムに係る給電装置のリフト部を示す平面図である。 図40は、リフト部を示す側面図である。 図41は、リフト部が備えるリフト機構を示す斜視図である。 図42は、第4実施形態のリフト部の動作を順番に説明する斜視図である。 図43は、第4実施形態のリフト部の動作を順番に説明する斜視図である。 図44は、第4実施形態のリフト部の動作を順番に説明する斜視図である。
以下に、本発明の実施形態に係る車両用充電システム1を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
図1は、本実施形態の第1実施形態に係る車両用充電システム1の断面図である。図2は、本実施形態の第1実施形態に係る車両用充電システム1の平面図である。図3は、本実施形態の第1実施形態に係る受電嵌合体3の斜視図である。図4は、本実施形態の第1実施形態に係る給電嵌合体40の斜視図である。図5は、給電嵌合体40の平面図である。図6は、本実施形態の第1実施形態に係る給電装置4が備えるリフト部5の平面図である。図7は、リフト部5の側面図である。図8は、本実施形態の第1実施形態に係る給電装置4が備えるリフト部5のアーム56a1、56a2、56b1、56b2が起立した状態を示す斜視図である。図9は、リフト部5のアーム56a1、56a2、56b1、56b2が起立した状態を示す斜視図である。図10は、リフト部5のアーム56a1、56a2、56b1、56b2を起立させ、給電嵌合体40を対向空間35sに進入させた状態を示す側面図である。図11は、給電嵌合体40を対向空間35sに進入させた状態の斜視図である。図12は、給電嵌合体40を対向空間35sに進入させた状態の平面図である。図13は、給電嵌合体40と受電嵌合体3とを嵌合させた状態を示す側面図である。図14は、給電嵌合体40と受電嵌合体3とを嵌合させた状態を示す平面図である。図15は、受電端子31の幅方向Yの位置に対して、対応する給電端子41の幅方向Yの位置がずれた状態を示す平面図である。
図1~図44において、Xは、車両用充電システム1の横方向である挿抜方向を示しており、X1は、横方向である挿抜方向Xにおける一方の方向である嵌合方向であり、X2は、横方向である挿抜方向Xにおける他方の方向である抜去方向である。つまり、抜去方向X2は、挿抜方向Xにおいて嵌合方向X1に対する反対方向である。Zは、車両用充電システム1の上下方向を示しており、Z1は、上下方向Zにおける一方の方向である上方向であり、Z2は、上下方向Zにおける他方の方向である下方向である。つまり、下方向Z2は、上下方向Zにおいて上方向Z1に対して反対方向である。Yは、車両用充電システム1における挿抜方向X及び車両2の上下方向Zと異なる方向である幅方向である。本実施形態に係る車両用充電システム1は、挿抜方向Xと、幅方向Yと、上下方向Zとが相互に直交する。また、第1実施形態に係る車両用充電システム1において、図2に示すように、車両用充電システム1の挿抜方向Xは、停車した車両2の前後方向FBと一致し、車両用充電システム1の幅方向Yは、停車した車両2の車幅方向Sと一致する。
〔第1実施形態〕
本実施形態に係る図1、図2に示す車両用充電システム1は、受電嵌合体(受電装置)3と、給電装置4とを備える。給電装置4は、給電嵌合体40を有し、例えば、車両2の停車スペース21に埋設して設けられる。
車両2は、充放電可能な蓄電池であるバッテリ22から供給される電力を利用し、電動機(モータ)を駆動することで、当該電動機を動力源の一部又は全部として走行する。車両2は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグイン・ハイブリッド自動車等である。車両2は、給電装置4が設けられた停車スペース21の車止め23に後輪24を接触させた状態で駐車する。バッテリ22は、給電嵌合体40と受電嵌合体3とが嵌合した状態において、給電装置4に連結された充電装置49に対して電気的に接続され、当該充電装置49から電力が供給されて充電される。車両2は、当該車両2の上下方向Zにおいて、当該車両2の底部25と地表面26との間に、いわゆる最低地上高Hを有する。底部25は、車両2の後輪24と前輪28との間の上下方向Zにおいて、車両2の最も低い部分である。最低地上高Hは、道路運送車両保安基準において、9cm以上と定められる。本実施形態の車両2は、例えば、搭乗者の運転操作を必要とせずに走行及び停車する自動運転車両である。
受電嵌合体3は、いわゆるインレットであり、車両2の底部25に設けられ、給電嵌合体40に対して嵌合及び抜去可能である。本実施形態の受電嵌合体3は、例えば、車両2の幅方向Yの中央部に設けられ、車体に対して前後方向へ延びる凹部27に配置される。より詳細に説明すると、受電嵌合体3の全部は、凹部27の内部に配置される。受電嵌合体3は、図3に示すように、受電端子31と、受電用信号端子31aと、受電端子保持部34と、対向空間形成部35とを有する。
受電端子31は、導電性の金属によって円柱状に形成され、挿抜方向Xに延在し、かつ、挿抜方向Xに沿って配置される。受電端子31は、径方向の太さが、受電用信号端子31aの径方向の太さよりも太い。受電端子31は、例えば、第1受電端子31b1と、第2受電端子31b2とを有する。つまり、本実施形態の受電嵌合体3は、2つの受電端子31を有する。各受電端子31は、受電電線32の端末に対して電気的に接続される。受電電線32は、第1受電電線32b1と、第2受電電線32b2とを有する。第1受電端子31b1は、第1受電電線32b1の端末に対して電気的に接続される。第2受電端子31b2は、第2受電電線32b2の端末に対して電気的に接続される。
受電端子31及び受電電線32は、充電装置49からバッテリ22に電力を供給する電力供給線の途中に設けられる。
第1受電端子31b1の先端には、係合凹部31b11が形成される。係合凹部31b11は、第1受電端子31b1の先端から嵌合方向X1に対して延在する。第2受電端子31b2の先端には、係合凹部31b21が形成される。係合凹部31b21は、第2受電端子31b2の先端から嵌合方向X1に対して延在する。
受電用信号端子31aは、導電性の金属によって円柱状に形成され、挿抜方向Xに沿って延在し、かつ、挿抜方向Xに沿って配置される。受電用信号端子31aは、例えば、第1受電用信号端子31a1と、第2受電用信号端子31a2とを有する。つまり、本実施形態の受電嵌合体3は、2つの受電用信号端子31aを有する。各受電用信号端子31aは、受電用信号電線32aの端末に対して電気的に接続される。受電用信号電線32aは、第1受電用信号電線32a1と、第2受電用信号電線32a2とを有する。第1受電用信号端子31a1は、第1受電用信号電線32a1の端末に対して電気的に接続される。第2受電用信号端子31a2は、第2受電用信号電線32a2の端末に対して電気的に接続される。
受電用信号端子31a及び受電用信号電線32aは、充電装置49とバッテリ22との間において、信号を送受信する信号線の途中に設けられる。信号は、例えば、バッテリ22の充填率等のバッテリ22の状態に関するものである。
受電嵌合体3は、複数(2つ)の受電端子31を幅方向Yに並べて配置する。その上、受電嵌合体3は、複数(2つ)の受電端子31に加えて、それら複数の受電端子31における幅方向Yの両側に、複数(2つ)の受電用信号端子31aを、幅方向Yに並べて配置する。つまり、本実施形態の受電嵌合体3は、2つの受電端子31を隣接して幅方向Yへ並べて配置し、かつ、それらの受電端子31の幅方向Yの両側に隣接して2つの受電用信号端子31aを並べて配置する。
受電端子保持部34は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成される。受電端子保持部34は、受電端子31を収容し、かつ、受電端子31を保持する。受電端子保持部34は、上下方向Zにおいて対向する一対の受電天井部341及び受電底部342と、幅方向Yにおいて対向する一対の受電両側部343、344と、内部空間34sとを有して角筒状に形成される。受電端子保持部34は、受電端子31の抜去方向X2側の端部に、受電端子保持部34の内部空間34sと、後述する対向空間35sとを連通する保持部開口34o1を有する。また、受電端子保持部34は、受電端子31の嵌合方向X1側の端部に、受電端子保持部34の内部空間34sと、外部とを連通する第3開口34o3を有する。
対向空間形成部35は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成される。本実施形態の受電嵌合体3は、受電端子保持部34と、対向空間形成部35とを一体的に形成する。対向空間形成部35は、挿抜方向Xにおいて受電端子保持部34に対して隣り合って配置され、受電端子31と対向する対向空間35sを形成する。対向空間形成部35は、幅方向Yにおいて対向する一対の第1対向壁部351a、351bと、幅方向Yにおいて対向する一対の第2対向壁部353a、353bと、一対の第1対向壁部351a、351bの上端部間を連結するとともに、一対の第2対向壁部353a、353bの上端部間を連結する天井壁部355とを有する。そして、対向空間形成部35は、一対の第1対向壁部351a、351bと、一対の第2対向壁部353a、353bと、天井壁部355とによって、受電端子31の抜去方向X2側に対向空間35s形成する。その上、対向空間形成部35は、一対の第1対向壁部351a、351bの下方向Z2の端部と、一対の第2対向壁部353a、353bの下方向Z2の端部とによって、対向空間35sと外部とを下方向Z2において連通する形成部開口35o2を有する。
一対の第1対向壁部351a、351bは、挿抜方向X及び幅方向Yに対して傾斜し、挿抜方向Xにおける抜去方向X2側の端部の間隔に対して、挿抜方向Xにおいて嵌合方向X1側の端部の間隔が狭い。
一対の第1対向壁部351a、351bの対向空間35s(内面)側には案内面351fが配置される。本実施形態の対向空間形成部35は、挿抜方向Xのうち、受電嵌合体3側に配置され、かつ、後述する対向状態の際に、挿抜方向Xにおいて給電嵌合体40と対向する案内面351fを有する。案内面351fは、受電端子保持部34を挟んで一対配置される。一対の案内面351f1、351f2の幅方向Yにおける間隔は、挿抜方向Xのうち、受電嵌合体3に向かうに従い狭い。
一対の第2対向壁部353a、353bは、幅方向Yにおいて平行に配置する。本実施形態の車両用充電システム1は、自動運転で走行する車両2が停車した場合、幅方向Yにおける一対の第2対向壁部353a、353bの間に位置する対向空間35sを目標として、給電嵌合体40を進退させる。そして、自動運転で走行する車両2が停車した場合、停車スペース21に停車した車両2の位置がずれたとしても、幅方向Yにおける一対の第1対向壁部351a、351bの間、及び、幅方向Yにおける一対の第2対向壁部353a、353bの間の対向空間35sに、給電嵌合体40を進退させる。
給電装置4は、図1、図2に示すように、車両2の停車スペース21に設けられる。給電装置4は、給電嵌合体40と、充電装置49と、リフト部5とを有する。給電嵌合体40及びリフト部5は、例えば、停車スペース21の地中に埋設される。充電装置49は、例えば、停車スペース21の地上に設けられる。
給電嵌合体40は、いわゆるカプラであり、図14に示すように、受電嵌合体3の内部空間34sに挿入されることによって、受電嵌合体3に対して嵌合可能である。また、給電嵌合体40は、その状態から、図12に示すように、抜去方向X2へ移動させることによって、受電嵌合体3に対して抜去可能である。給電嵌合体40は、図4、図5に示すように、給電端子41と、給電端子保持部43とを有する。
給電端子41は、導電性の金属によって円柱状に形成され、挿抜方向Xに沿って延在し、かつ、挿抜方向Xに沿って配置される。給電端子41は、径方向の太さが、給電用信号端子41aの径方向の太さよりも太い。給電端子41は、例えば、第1給電端子41b1と、第2給電端子41b2とを有する。つまり、本実施形態の給電嵌合体40は、2つの給電端子41を有する。各給電端子41は、給電電線42の端末に対して電気的に接続される。給電電線42は、第1給電電線42b1と、第2給電電線42b2とを有する。第1給電端子41b1は、第1給電電線42b1の端末に対して電気的に接続される。第2給電端子41b2は、第2給電電線42b2の端末に対して電気的に接続される。
給電端子41及び給電電線42は、充電装置49からバッテリ22に電力を供給する電力供給線の途中に設けられる。電力供給線は、受電端子31と受電電線32と給電端子41と給電電線42とによって構成される。
第1給電端子41b1の先端には、係合凸部41b11が形成される。係合凸部41b11は、第1給電端子41b1の先端から嵌合方向X1側へ向けて突出し、かつ、嵌合方向X1に対して延在し、係合凹部31b11に対して係合可能である。第2給電端子41b2の先端には、係合凸部41b21が形成される。係合凸部41b21は、第2給電端子41b2の先端から嵌合方向X1側へ向けて突出し、かつ、嵌合方向X1に対して延在し、係合凹部31b21に対して係合可能である。
給電用信号端子41aは、導電性の金属によって円柱状に形成され、挿抜方向Xに沿って延在し、かつ、挿抜方向Xに沿って配置される。給電用信号端子41aは、例えば、第1給電用信号端子41a1と、第2給電用信号端子41a2を有する。つまり、本実施形態の給電嵌合体40は、2つの給電用信号端子41aを有する。各給電用信号端子41aは、給電用信号電線42aの端末に対して電気的に接続される。給電用信号電線42aは、第1給電用信号電線42a1と、第2給電用信号電線42a2とを有する。第1受電用信号端子1a1は、第1受電用信号電線2a1の端末に対して電気的に接続される。第2受電用信号端子1a2は、第2受電用信号電線2a2の端末に対して電気的に接続される。
給電用信号端子41a及び給電用信号電線42aは、充電装置49とバッテリ22との間において、信号を送受信する信号線の途中に設けられる。信号線は、受電用信号端子31aと受電用信号電線32aと給電用信号端子41aと給電用信号電線42aとによって構成される。
給電嵌合体40は、複数(2つ)の給電端子41を幅方向Yに並べて配置する。その上、給電嵌合体40は、複数(2つ)の給電端子41に加えて、それら複数の給電端子41における幅方向Yの両側に、複数(2つ)の給電用信号端子41aを、幅方向Yに並べて配置する。つまり、本実施形態の給電嵌合体40は、2つの給電端子41を隣接して幅方向Yへ並べて配置し、かつ、複数の給電端子41の幅方向Yの両側に隣接して2つの給電用信号端子41aを並べて配置する。
給電端子保持部43は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成され、給電端子41を収容し、かつ、保持する。給電端子保持部43は、上下方向Zにおいて対向する一対の給電天井部441及び給電底部442と、幅方向Yにおいて対向する一対の給電両側部443、444と、給電内部空間44sとを有して、角筒状に形成される。給電端子保持部43は、給電端子41の抜去方向X2側の端部に、保持部の給電内部空間4sと外部とを連通する給電端子第1開口44o1を有する。また、給電端子保持部43は、給電端子41の嵌合方向X1側の端部に、給電端子保持部43の給電内部空間44sと、外部とを連通する給電端子第2開口44o2を有する。
本実施形態の給電端子保持部43は、リフト部5における後述するリンク機構56の一対の第1アーム56a1、56a2、及び、一対の第2アーム56b1、56b2の先端部に取り付ける(図9参照)。
図1に示す充電装置49は、各給電電線42を介して各給電端子41に対して電気的に接続される。充電装置49は、外部電源に接続され、外部電源から供給される交流電力を直流電流に変換し、給電電線42、給電端子41、受電端子31、及び、受電電線32を介してバッテリ22に電力を供給し、当該バッテリ22を充電する。
図1に示すリフト部5は、後述するように、給電嵌合体40を車両2の上下方向Zへ移動するとともに、給電嵌合体40を挿抜方向Xへ移動する。すなわち、本実施形態に係る車両用充電システム1において、リフト部5は、給電嵌合体40を挿抜方向Xへ移動させる挿抜方向移動部であるとともに、給電嵌合体40を車両2の上下方向Zに移動することによって給電嵌合体40を対向空間35sに進退させる上下方向移動部である。また、本実施形態に係るリフト部5は、図示省略するが、給電嵌合体40を、挿抜方向X及び幅方向Yを含む平面に対して直交する直交軸(換言すれば、上下方向Zに延在する直交軸)に対して揺動可能である。さらに、本実施形態に係るリフト部5は、図示省略するが、受電嵌合体3に接触することによって給電嵌合体40を幅方向Yへ移動可能である。その上、本実施形態に係るリフト部5は、図示省略するが、受電嵌合体3に接触することによって給電嵌合体40を挿抜方向Xへ延在する軸心を中心に、時計回り及び反時計回りに回動可能である。
リフト部5は、図6、図7に示すように、リフトハウジング50と、一対のネジ軸部51a、51bと、一対の第1軸受52a、52bと、一対のスライダ53a、53bと、一対のスライダ案内部54a、54bと、一対の第2軸受55a、55bと、リンク機構56と、駆動源57と、駆動伝達部58と、一対のリフト扉部59a、59bとを有する。このリフト部5は、後述するように、駆動源57を駆動及び逆駆動することによって、給電嵌合体40を上方向Z1及び下方向Z2へ移動することが可能であるとともに、給電嵌合体40を嵌合方向X1及び抜去方向X2へ移動することが可能である。
リフトハウジング50は、地中に埋設され、一対のネジ軸部51a、51bと、一対の第1軸受52a、52bと、一対のスライダ53a、53bと、一対のスライダ案内部54a、54bと、一対の第2軸受55a、55bと、リンク機構56とを収容する。
各ネジ軸部51a、51bは、円柱状に形成され、抜去方向X2へ延在する。また、一対のネジ軸部51a、51bは、嵌合方向X1及び抜去方向X2に対して平行に配置される。各ネジ軸部51a、51bの周面には、らせん状にネジが設けられる。本実施形態の各ネジ軸部51a、51bの周面には、嵌合方向X1の端部から抜去方向X2の端部へ向けて、例えば、時計回り方向及び反時計回り方向のいずれか一方へ延在するネジが設けられる。つまり、本実施形態のリフト部5は、一対のネジ軸部51a、51bに設けられたネジの向きが同一である。
一対の第1軸受52a、52bは、嵌合方向X1において対向して配置される。一対の第1軸受52a、52bのうち一方の第1軸受52aは、各ネジ軸部51a、51bの嵌合方向X1の端部に配置される。一対の軸受のうち他方の第1軸受52bは、各ネジ軸部51a、51bの抜去方向X2の端部に配置される。一対の第1軸受52a、52bは、各ネジ軸部51a、51bの時計回り方向の回転、及び、各ネジ軸部51a、51bの反時計回り方向の回転を許容しながら、ネジ軸部51a、51bを支持する。
一対のスライダ案内部54a、54bは、抜去方向X2に対向して配置される。各スライダ案内部54a、54bは、円柱状に形成され、抜去方向X2に延在する。
一対の第2軸受55a、55bは、嵌合方向X1において対向して配置される。一対の第2軸受55a、55bのうち一方の第2軸受55aは、嵌合方向X1側に配置された一方のスライダ案内部54aの端部に配置される。そして、一方のスライダ案内部54aは、嵌合方向X1側に位置する一方の第1軸受52aと、抜去方向X2側に位置する一方の第2軸受55aによって支持される。
一対の第2軸受55a、55bのうち他方の第2軸受55bは、抜去方向X2側に配置された他方のスライダ案内部54bの端部に配置される。そして、他方のスライダ案内部54bは、抜去方向X2側に位置する他方の第1軸受52bと、嵌合方向X1側に位置する他方の第2軸受55bによって支持される。
一対のスライダ53a、53bは、例えば、略直方体状にそれぞれ形成される。一対のスライダ53a、53bは、1つのネジ孔と、2つの貫通孔とを有する。より具体的に説明すると、嵌合方向X1側に位置する一方のスライダ53aは、当該一方のスライダ53aを挿抜方向Xにおいて貫通するスライダ第1ネジ孔531と、一方のスライダ53aを挿抜方向Xにおいて貫通する第1スライダ貫通孔532及び第2スライダ貫通孔533とを有する。抜去方向X2側に位置する他方のスライダ53bは、当該他方のスライダ53bを挿抜方向Xにおいて貫通するスライダ第2ネジ孔534と、第2スライダを挿抜方向Xにおいて貫通する第3スライダ貫通孔535及び第4スライダ貫通孔536とを有する。
また、一対のスライダ53a、53bにおいて、一方のスライダ53aにおけるスライダ第1ネジ孔531のネジの向きは、第2スライダのスライダ第2ネジ孔534のネジの向きに対して逆向きである。その上、一対のネジ軸部51a、51bに対して、一方のネジ軸部51aのネジにスライダ第1ネジ孔531が螺合する一方、他方のネジ軸部51bのネジにスライダ第2ネジ孔534が螺合する。より具体的に説明すると、スライダ第1ネジ孔531は、他方のネジ軸部51bが挿通され、かつ、スライダ第1ネジ孔531の内周面に設けられたネジは、他方のネジ軸部51bの外周面に設けられたネジに螺合する。また、スライダ第2ネジ孔534は、他方のネジ軸部51bが挿通され、かつ、スライダ第2ネジ孔534の内周面に設けられたネジは、一方のネジ軸部51aの外周面に設けられたネジに螺合する。
駆動源57は、例えばモータであり、駆動伝達部58は、例えば、歯車、及び、チェーン等の部品によって構成され、駆動源57の駆動力を各ネジ軸部51a、51bに伝達する。そして、駆動源57の駆動力が各ネジ軸部51a、51bに伝達されると、各ネジ軸部51a、51bは、それぞれのネジ軸部51a、51bの軸心を中心に回転する。また、本実施形態のリフト部5の駆動伝達部58は、駆動源57が駆動した場合に、駆動源57の駆動力を伝達する第1駆動伝達部58aと、駆動源57が逆駆動した場合に、駆動源57の駆動力を伝達する第2駆動伝達部58bとを有する。本実施形態のリフト部5は、第1駆動伝達部58aを介して駆動源57の駆動を各ネジ軸部51a、51bに伝達すると、例えば、自身の軸心を中心として一方のネジ軸部51aを時計回り方向(図9において矢印R2で示す方向)へ回転し、かつ、自身の軸心を中心として他方のネジ軸部51bを時計回り方向(図9において矢印R2で示す方向)へ回転する。その上、リフト部5は、第1駆動伝達部58aを介して駆動源57の逆駆動を各ネジ軸部51a、51bに伝達すると、例えば、自身の軸心を中心として一方のネジ軸部51aを反時計回り方向(図9において矢印R4で示す方向)へ回転し、かつ、自身の軸心を中心として他方のネジ軸部51bを反時計回り方向(図9において矢印R1で示す方向)へ回転する。つまり、リフト部5は、第1駆動伝達部58aを介して駆動源57の駆動を各ネジ軸部51a、51bに伝達すると、例えば、一対のネジ軸部51a、51bの軸心周りの方向を同一にして回転させる。
一方、リフト部5は、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の駆動を各ネジ軸部51a、51bに伝達すると、例えば、自身の軸心に対して一方のネジ軸部51aを時計回り方向(図9において矢印R2で示す方向)へ回転する一方、自身の軸心に対して他方のネジ軸部51bを反時計回り方向(図9において矢印R1で示す方向)へ回転する。その上、リフト部5は、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の逆駆動を各ネジ軸部51a、51bに伝達すると、例えば、自身の軸心に対して一方のネジ軸部51aを反時計回り方向(図9において矢印R4で示す方向)へ回転する一方、自身の軸心に対して他方のネジ軸部51bを時計回り方向(図9において矢印R3で示す方向)へ回転する。つまり、リフト部5は、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の駆動を各ネジ軸部51a、51bに伝達すると、一対のネジ軸部51a、51bの軸心周りの方向を逆にして回転させる。
リフト部5は、駆動源57を駆動し、第1駆動伝達部58aを介して駆動源57の駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達した場合、以下のように動作する。一対のスライダ53a、53bにおいて、一方のスライダ53aにおけるスライダ第1ネジ孔531の向きは、他方のスライダ53bにおけるスライダ第2ネジ孔534の向きと逆向きである。そのため、挿抜方向Xにおいて、一方のスライダ53aは、他方のスライダ53bに近接する。
一方、リフト部5は、第1駆動伝達部58aを介して駆動源57の逆駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達した場合、以下のように動作する。一対のスライダ53a、53bにおいて、一方のスライダ53aにおけるスライダ第1ネジ孔531の向きは、他方のスライダ53bにおけるスライダ第2ネジ孔534の向きと逆向きである。そのため、挿抜方向Xにおいて、一方のスライダ53aは、他方のスライダ53bに離隔する。
他方、駆動源57を駆動し、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達した場合、一対のネジ軸部51a、51bに対して、他方のネジ軸部51bのネジにスライダ第1ネジ孔531は螺合する一方、一方のネジ軸部51aのネジにスライダ第2ネジ孔534は螺合し、他方のネジ軸部51bの軸心周りの回転方向と、一方のネジ軸部51aの軸心周りの回転方向とが逆である。このため、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達すると、一対のスライダ53a、53bは、挿抜方向Xの間隔を維持しつつ挿抜方向Xの一方に移動する。
加えて、駆動源57を逆駆動し、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の逆駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達する。一対のネジ軸部51a、51bに対して、他方のネジ軸部51bのネジにスライダ第1ネジ孔531は螺合する一方、一方のネジ軸部51aのネジにスライダ第2ネジ孔534は螺合し、他方のネジ軸部51bの軸心周りの回転方向と、一方のネジ軸部51aの軸心周りの回転方向とが逆である。よって、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の逆駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達すると、一対のスライダ53a、53bは、挿抜方向Xの間隔を維持しつつ挿抜方向Xの他方に移動する。
一対のスライダ案内部54a、54bは、挿抜方向Xにおいて対向する。各スライダ案内部54a、54bは、挿抜方向Xへ延在する円柱の棒状に形成される。
一対のスライダ案内部54a、54bのうち、挿抜方向Xにおいて、嵌合方向X1側に位置する一方のスライダ案内部54aは、嵌合方向X1側の端部が一方の第1軸受52aに固定される一方、抜去方向X2側の端部が一方の第2軸受55aに固定される。加えて、一方のスライダ案内部54aは、一方のスライダ53aにおける第2スライダ貫通孔533に挿通され、一方のスライダ53aの挿抜方向Xへの移動を案内する。
一対のスライダ案内部54a、54bのうち、挿抜方向Xにおいて、抜去方向X2側に位置する他方のスライダ案内部54bは、嵌合方向X1側の端部が他方の第1軸受52bに固定される一方、抜去方向X2側の端部が他方の第2軸受55bに固定される。加えて、他方のスライダ案内部54bは、他方のスライダ53bにおける第3スライダ貫通孔535に挿通され、他方のスライダ53bの挿抜方向Xへの移動を案内する。
リンク機構56は、4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2を有する。より具体的には、嵌合方向X1側に位置する一対の第1アーム56a1、56a2と、抜去方向X2側に位置する一対の第2アーム56b1、56b2とを有する。一対の第1アーム56a1、56a2は、嵌合方向X1側に基端部を有する一方、抜去方向X2側に先端部を有し、当該基端部を一方のスライダ53aに取り付ける一方、当該先端部を給電嵌合体40に取り付ける。一対の第2アーム56b1、56b2は、抜去方向X2側に基端部を有する一方、嵌合方向X1側に先端部を有し、当該基端部を他方のスライダ53bに取り付ける一方、当該先端部を給電嵌合体40に取り付ける。
上記構成を有するリフト部5は、給電嵌合体40が上下方向Zにおける下方に位置する状態において、駆動源57を駆動し、第1駆動伝達部58aを介して駆動源57の駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達すると、挿抜方向Xにおいて、一対のスライダ53a、53bを近接させる。そして、リフト部5は、図8、図9に示すように、一対のスライダ53a、53bを近接させることによって、4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2を起立させ、これら4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2を起立させることによって、給電嵌合体40を上方向Z1へ移動させる。
一方、リフト部5は、給電嵌合体40が上下方向Zにおける上方向Z1に位置する状態において、駆動源57を逆駆動し、第1駆動伝達部58aを介して駆動源57の逆駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達すると、挿抜方向Xにおいて、一対のスライダ53a、53bを離隔させる。そして、リフト部5は、一対のスライダ53a、53bを離隔させることによって、図6、図7に示すように、4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2を起立させ、これら4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2を起立させることによって、給電嵌合体40を下方向Z2へ移動させる。
その上、リフト部5は、挿抜方向Xにおいて受電嵌合体3と給電嵌合体40とが離隔した状態において、駆動源57を駆動し、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達すると、挿抜方向Xにおいて、一対のスライダ53a、53bが間隔を維持した状態で、嵌合方向X1へ移動する。つまり、リフト部5は、上記のように動作させることによって、給電嵌合体40を嵌合方向X1(図9において矢印Fで示す方向)側へ移動させる。
他方、リフト部5は、挿抜方向Xにおいて受電嵌合体3と給電嵌合体40とが近接した状態において、駆動源57を逆駆動し、第2駆動伝達部58bを介して駆動源57の逆駆動を一対のネジ軸部51a、51bに伝達すると、挿抜方向Xにおいて、一対のスライダ53a、53bが間隔を維持した状態で、抜去方向X2へ移動する。つまり、リフト部5は、上記のように動作させることによって、給電嵌合体40を抜去方向X2(図9において矢印で示す方向)側へ移動させる。
一対のリフト扉部59a、59bは、リフトハウジング50に開閉可能に設けられ、上記したリフト部5を駆動することによって給電嵌合体40が接触した場合には、開状態となる。また、給電嵌合体40が上下方向Zにおける上方向Z1に位置する場合には、4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2に接触することによって開状態が維持される。一方、一対のリフト扉部59a、59bは、不図示の付勢部材を設けることによって、閉じる方向へ付勢され、リフト部5を逆駆動することによって、給電嵌合体40を上下方向Zにおける下方へ移動させると、付勢部材の付勢力によって、閉状態となり、雨水等の異物が、リフトハウジング50の内部に浸入することを抑制する。
上記のような構成を有する車両用充電システム1の作用を以下に説明する。先ず、停車スペース21は、図2に示すように、車両2が停車されておらず、リフト部5のアーム56a1、56a2、56b1、56b2が横臥し、一対のリフト扉部59a、59bは、閉状態である。この状態において、図1に示すように、車両2が自動運転によって停車スペース21に停車する。
すると、不図示のセンサによって、停車スペース21に停車した車両2が検知されると、車両用充電システム1の制御部10は、リフト部5を駆動し、図10に示すように、4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2を起立させ、かつ、一対のリフト扉部59a、59bを開状態とし、かつ、給電嵌合体40を上下方向Zにおける上方向Z1へ移動させる。
そして、車両用充電システム1の制御部10は、図11、図12に示すように、リフト部5の駆動によって、給電嵌合体40を対向空間35sに進入させ、その後、給電嵌合体40の給電天井部441が受電嵌合体3の天井壁部355に接触すると、リフト部5の駆動を停止する。この状態では、挿抜方向Xにおいて、給電嵌合体40の上下方向Zにおける位置は、受電嵌合体3の上下方向Zにおける位置に一致する。つまり、リフト部5は、駆動によって、給電嵌合体40が対向空間35sに位置し、かつ給電端子41と受電端子31とが挿抜方向Xにおいて対向した対向状態となる。より具体的に対向状態を説明すると、第1給電用信号端子41a1の上下方向Zにおける位置は、第1受電用信号端子31a1の上下方向Zにおける位置に一致する。また、第2給電用信号端子41a2の上下方向Zにおける位置は、第2受電用信号端子31a2の上下方向Zにおける位置に一致する。その上、第1給電端子41b1の上下方向Zにおける位置は、第1受電端子31b1の上下方向Zにおける位置に一致する。さらに、第2給電端子41b2の上下方向Zにおける位置は、第2受電端子31b2の上下方向Zにおける位置に一致する。
つまり、本実施形態において、対向状態とは、給電嵌合体40が対向空間35sに位置し、かつ、受電端子31の上下方向Zの位置と、給電端子41の上下方向Zの位置とが一致した状態をいう。よって、受電端子31の上下方向Zの位置と、給電端子41の上下方向Zの位置とが一致した状態であれば、図12に示すように、受電端子31の幅方向Yの位置と、給電端子41の幅方向Yの位置とが一致した状態が含まれるとともに、図15に示すように、受電端子31の幅方向Yの位置に対して、給電端子41の幅方向Yの位置が外れた状態が含まれる。
この状態から、車両用充電システム1の制御部10は、リフト部5の駆動によって、給電嵌合体40を挿抜方向Xにおける嵌合方向X1側へ移動させ、図13、図14に示すように、給電嵌合体40を受電嵌合体3に嵌合させ、受電端子31と給電端子41とを接触させる。より具体的に説明すると、車両用充電システム1の制御部10は、第1給電用信号端子41a1に第1受電用信号端子31a1を接触させ、第2給電用信号端子41a2に第2受電用信号端子31a2を接触させ、第1給電端子41b1に第1受電端子31b1を接触させ、第2給電端子41b2に第2受電端子31b2を接触させる。
そして、車両用充電システム1の制御部10は、充電装置49によって、バッテリ22を充電する。その後、車両用充電システム1の制御部10は、リフト部5の駆動によって、給電嵌合体40を挿抜方向Xにおける抜去方向X2側へ移動させ、給電嵌合体40を受電嵌合体3から抜去する。その後、車両用充電システム1の制御部10は、リフト部5の駆動を停止し、給電嵌合体40の抜去方向X2側への移動を停止する。
次に、車両用充電システム1の制御部10は、リフト部5の駆動によって、給電嵌合体40を上下方向Zにおける下方向Z2側へ移動させ、リフトハウジング50の内部に給電嵌合体40を収容する。リフト部5は、付勢部材の付勢力によって、一対のリフト扉部59a、59bが閉状態となる。
本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、以下の構成を有する。受電嵌合体3は、車両2に設けられたバッテリ22に対して電気的に接続された受電端子31と、受電端子31を保持する受電端子保持部34と、挿抜方向Xにおいて受電端子保持部34に対して隣り合って配置され、受電端子31と対向する対向空間35sを形成する対向空間形成部35とを有する。リフト部(挿抜方向移動部)5は、給電嵌合体40が対向空間35sに位置し、かつ、給電端子41と受電端子31とが挿抜方向Xにおいて対向した対向状態において、給電嵌合体40を挿抜方向Xのうち、受電嵌合体3側に向かって移動させることによって、受電嵌合体3と給電嵌合体40とを嵌合させ、かつ、受電端子31と給電端子41とを接触させることによってバッテリ22と充電装置49とを電気的に接続する。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、リフト部(挿抜方向移動部)5によって、給電嵌合体40を挿抜方向Xへ移動させれば、給電端子41と受電端子31とを電気的に接続することができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、受電端子31を挿抜方向Xに沿って配置することができる。従って、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、受電端子31を挿抜方向Xに沿った横型に配置することができるため、車両内部におけるレイアウトに影響を与えることを抑制することができる。これにより、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、車両2を構成する構成要素の車両内部におけるレイアウトに影響を与えることを抑制することができる。
本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、以下の構成を有する。受電嵌合体3は、受電端子31を複数有し、複数の受電端子31は、挿抜方向X及び車両2の上下方向Zと異なる方向に並べて配置される。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、車両内部におけるレイアウトに影響を与えることを一層抑制することができる。
また、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3における対向空間形成部35は、挿抜方向Xのうち、受電嵌合体3側に配置され、かつ、対向状態時に、挿抜方向Xにおいて給電嵌合体40と対向する案内面351fを有する。案内面351fは、受電端子保持部34を挟んで一対配置される。一対の案内面351f1、351f2の幅方向Yにおける間隔は、挿抜方向Xのうち、受電嵌合体3側に向かうに伴い狭い。
このため、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、図15に示すように、各受電端子31の位置に対して対応する各給電端子41の位置が挿抜方向Xにずれた状態であっても、リフト部5を駆動して受電嵌合体3に対して給電嵌合体40を嵌合方向へ移動する際、給電嵌合体40における嵌合方向X1側の先端部が、一対の案内面351f1、351f2に接触することによって、嵌合する直前に、挿抜方向Xから視た場合に、受電端子31と給電端子41とが接触可能な接触可能状態にすることができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、受電嵌合体3と給電嵌合体40とを確実に嵌合させることができる。
[第1実施形態の第1変形例]
図16は、本発明に係る車両用充電システム1における第1実施形態の第1変形例を示す平面図である。第1実施形態に係る車両用充電システム1は、車両用充電システム1の挿抜方向Xと停車した車両2の前後方向FBとが一致し、車両用充電システム1の幅方向Yと、停車した車両2の車幅方向Sとが一致した。一方、第1変形例に係る車両用充電システム1Aは、当該車両用充電システム1Aの挿抜方向Xと停車した車両2の車幅方向Sとが一致し、車両用充電システム1Aの幅方向Yと、停車した車両2の前後方向FBとが一致する。第1変形例に係る車両用充電システム1Aの他の構成は、第1実施形態に係る車両用充電システム1の構成と同一である。
車両2が停車スペース21に停車する際、車両2の停車位置は、車両2を自動運転で停車したとしても、車幅方向Sに位置がずれる。一方、車両2の前後方向FBにおいては、停車毎のズレが車幅方向Sのズレに対して小さい。よって、第1変形例に係る車両用充電システム1Aによれば、挿抜方向Xにおいて、受電嵌合体3に対して給電嵌合体40がずれる量をできるだけ小さくすることができる。
[第1実施形態の第2変形例]
図17は、本発明に係る車両用充電システム1Bにおける第1実施形態の第2変形例を示す平面図である。より具体的に説明すると、図17は、本実施形態の第1実施形態の第2変形例に係る車両用充電システム1Bにおいて、給電装置4Bが備えるリフト部5Bのアーム56a1、56a2、56b1、56b2が起立した状態を示す側面図である。
第2変形例に係る給電装置4Bのリフト部5Bは、第1実施形態に係る給電装置4のリフト部5の構成に加えて、上下方向弾性変形部61b等をさらに備える。リフト部5Bは、リンク機構56における4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2の先端部に固定された固定部61aと、固定部61aの上部と給電嵌合体40の下部との間に設けられた上下方向弾性変形部61bとを備える。上下方向弾性変形部61bは、上下方向Zに対して弾性変形可能に形成する。そのため、リフト部5によって、給電嵌合体40を上方向Z1へ移動させ、給電嵌合体40を対向空間35sに進入させ、給電嵌合体40の給電天井部441(図4参照)を、受電嵌合体3における天井壁部355(図3参照)に押圧すると、上下方向弾性変形部61bは、上下方向Zにおいて収縮する。この状態において、駆動源57を駆動することによってリフト部5を嵌合方向X1へ移動させ、受電嵌合体3と給電嵌合体40とを嵌合させ、かつ、受電端子31と給電端子41とを接触させることによってバッテリ22と充電装置49とを電気的に接続する。
本変形例に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、以下の構成を有する。リフト部5Bは、リンク機構56における4本のアーム56a1、56a2、56b1、56b2の先端部に固定された固定部61aと、固定部61aの上部と給電嵌合体40の下部との間に設けられた上下方向弾性変形部61bとを備える。このため、給電嵌合体40の上下方向Zの位置を、受電嵌合体3の上下方向Zの位置に合わせることができるため、給電嵌合体40を受電嵌合体3に確実に嵌合させることができる。
[第1実施形態の第3変形例]
図18は、本発明に係る車両用充電システム1Bにおける第1実施形態の第3変形例を示す平面図である。
第3変形例に係る車両用充電システム1Cにおける給電装置4Cのリフト部5Cは、第2変形例に係るリフト部5の構成に加えて、幅方向弾性変形部62a、62b等をさらに備える。
固定部61aは、幅方向Yに対向する一対の折曲部6c、6dを有する。また、リフト部5は、給電嵌合体40における一対の給電両側部443、444と、一対の折曲部6c、6dとの間に、幅方向弾性変形部62a、62bを備える。幅方向弾性変形部62a、62bは、幅方向Yに対して弾性変形可能に形成する。そのため、リフト部5によって、給電嵌合体40を嵌合方向X1側へ移動させた場合、給電嵌合体40が一対の案内面351f1、351f2に接触すると、給電嵌合体40が幅方向Yへ移動することによって、給電嵌合体40の幅方向Yの位置を、受電嵌合体3の幅方向Yの位置に合わせることができ、これにより、挿抜方向Xから視た場合、受電端子31と、給電端子41とが接触可能状態となる。
[第2実施形態]
図19~図24は、本発明に係る車両用充電システム1Dにおける第2実施形態に係る受電嵌合体3Dを説明する図面である。図19は、第2実施形態に係る受電嵌合体3Dの斜視図である。図20は、第2実施形態に係る受電嵌合体3Dの平面図である。図21~図24は、本実施形態に係る車両用充電システム1Dの動作を順番に説明する概略図である。
第2実施形態に係る受電嵌合体3Dは、第1実施形態に係る受電嵌合体3の構成に加えて、保持部開口34o1を開閉する保持部扉部310をさらに備える。
保持部扉部310は、図19、図20に示すように、保持扉本体部310aと、基板311と、付勢部材319とを備える。
保持部扉部310は、幅方向Yに対向する一対の扉両側部312a、312bと、挿抜方向Xに対向する一対の対向壁部313、314と、一対の扉両上端部を連結する扉上面部315とを備える。扉上面部315は、上下方向Zにおいて基板311に対向する。扉上面部315は、上方向Z1の端部に扉上面下端部315dを有し、下方向Z2の端部に扉上面上端部315uを有し、抜去方向X2側に扉上面下端部315dが位置し、かつ、嵌合方向X1側に扉上面上端部315uが位置して、幅方向Yから視た場合、上下方向Zおよび挿抜方向Xに対して傾斜する。
基板311は、例えば、矩形平板状に形成する。付勢部材319は、例えば、コイルバネである。付勢部材319は、例えば、幅方向Yに並べて一対設けてある。一対の付勢部材319a、319bは、当該付勢部材319の付勢力によって、外力が作用していない状態において、保持扉本体部310aの先端を、受電天井部341の内面に当接させて、保持部開口34o1を閉塞する。
一方、給電嵌合体40Dの嵌合方向X1側の先端面401fは、図21に示すように、下方向Z2の端部に先端下端部401dを有し、上方向Z1の端部に先端上端部401uを有し、抜去方向X2側に先端下端部401dが位置し、かつ、嵌合方向X1側に先端上端部401uが位置して、幅方向Yから視た場合、上下方向Zおよび挿抜方向Xに対して傾斜する。
次に、本実施形態の車両用充電システム1Dの作用を図21~図24を用いて説明する。車両用充電システム1Dは、図21に示すように、リフト部5を駆動して給電嵌合体40Dを上方向Z1へ移動する。その後、車両用充電システム1Dは、リフト部5の駆動を継続して、図22に示すように、対向空間35sに給電嵌合体40を進入させ、給電嵌合体40Dの給電天井部441を、対向空間形成部35の天井壁部355に接触させ、その後、リフト部5の駆動を停止する。
次に、車両用充電システム1Dは、リフト部5を駆動して給電嵌合体40Dを嵌合方向X1側へ移動すると、図23に示すように、給電嵌合体40の先端面401fが、保持扉本体部310aの扉上面部315に接触する。すると、保持扉本体部310aは、給電嵌合体40の移動に基づく外力が作用することで下方向Z2へ移動する。この際、付勢部材319は、付勢力に抗して上下方向Zに対して伸長する。
その後、車両用充電システム1Dは、リフト部5の駆動を継続して給電嵌合体40Dをさらに嵌合方向X1へ移動させると、図24に示すように、保持扉本体部310aは、さらに下方へ移動して、保持扉本体部310aの扉上面部315は、給電嵌合体40の給電底部442に接触し、かつ、保持部開口34o1を開状態とし、車両用充電システム1Dは、給電嵌合体40Dを受電嵌合体3に嵌合させ、かつ、受電端子31と給電端子41とを接触させることによってバッテリ22と充電装置49とを電気的に接続する。
その後、車両用充電システム1Dは、バッテリ22の充電が完了した後、リフト部5を駆動して給電嵌合体40Dを抜去方向X2へ移動すると、給電嵌合体40Dの先端面401fが、保持扉本体部310aの扉上面部315に接触する。その後、リフト部5の駆動を継続して給電嵌合体40Dをさらに抜去方向X2へ移動させると、保持扉本体部310aと給電嵌合体40との接触が解除され、付勢部材319の付勢力によって、保持扉本体部310aは上方へ移動し、保持部開口34o1を閉塞する。
つまり、保持部扉部310は、リフト部5による給電嵌合体40Dの移動に基づく外力が作用することで開状態となり、保持部開口34o1を介して受電端子31を対向空間35sに露出し、リフト部(挿抜方向移動部)5による給電嵌合体40Dの移動に基づく外力が作用しないことで閉状態となり、保持部開口34o1を閉塞する。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム1D及び受電嵌合体3Dにおいて、保持部扉部310は、バッテリ22の充電時において、受電端子31を対向空間35sに露出させて受電端子31と給電端子41との接触を可能とする一方、車両2の走行中において、保持部開口34o1を閉塞することができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム1D及び受電嵌合体3Dは、保持部扉部310によって、充電装置49によるバッテリ22の充電を可能としながら、車両2の走行中に受電端子31に異物が付着することを抑制することができる。
[第2実施形態の第1変形例]
図25~図29は、本発明に係る車両用充電システム1Eにおける第2実施形態の第1変形例に係る受電嵌合体3Eを説明する図面である。図25は、第2実施形態の第1変形例に係る受電嵌合体3Eの斜視図である。図26~図29は、本実施形態に係る車両用充電システム1Eの動作を順番に説明する概略図である。
本変形例に係る受電嵌合体3Eは、第1実施形態に係る受電嵌合体3の構成に加えて、保持部開口34o1を開閉する保持部扉部320をさらに備える。
保持部扉部320は、図25に示すように、受電底部342の外面に固定された基板321と、基板321に対して軸部324を中心に回動可能な保持扉本体部322と、軸部324に設けられた付勢部材323とを備える。
付勢部材323は、例えば捩りコイルバネであって軸部324に巻き付けてあり、かつ、一端部323aが、受電底部342の内面に接触するとともに、他端部323bが保持扉本体部322に接触する。付勢部材323は、当該付勢部材323の付勢力によって、外力が作用していない状態において、保持部扉部320を不図示のストッパに接触させて、保持部開口34o1を閉塞する。
次に、本変形例に係る車両用充電システム1Eの作用を図26~図29を用いて説明する。車両用充電システム1Eは、図26に示すように、リフト部5を駆動して給電嵌合体40を上方向Z1へ移動させ、対向空間35sに給電嵌合体40を進入させる。そして、車両用充電システム1Eは、給電嵌合体40の給電天井部441を、対向空間形成部35の天井壁部355に接触させ、その後、リフト部5の駆動を停止する。
次に、車両用充電システム1Eは、リフト部5を駆動して給電嵌合体40を嵌合方向X1へ移動すると、図27に示すように、給電嵌合体40における嵌合方向X1側の先端面401gが、保持扉本体部322に接触する。すると、保持扉本体部322は、付勢部材323の付勢力に抗し、給電嵌合体40の移動に基づく外力が作用することで、図27中、軸部324を中心に反時計回りに回動し、受電底部342の内面に近接する。
その後、車両用充電システム1Eは、リフト部5の駆動を継続して給電嵌合体40をさらに嵌合方向X1へ移動させると、図28に示すように、保持扉本体部322は、さらに軸部324を中心に反時計回りに回動し、受電底部342の内面にさらに近接する。
その後、車両用充電システム1Eは、リフト部5の駆動を継続して給電嵌合体40をさらに嵌合方向X1へ移動させると、保持扉本体部322は、給電嵌合体40の給電底部442に接触し、かつ、保持部開口34o1を開状態とし、車両用充電システム1Eは、給電嵌合体40を受電嵌合体3に嵌合させ、かつ、受電端子31と給電端子41とを接触させることによってバッテリ22と充電装置49とを電気的に接続する。
その後、車両用充電システム1Eは、バッテリ22の充電が完了した後、リフト部5を駆動して給電嵌合体40を抜去方向X2へ移動すると、給電嵌合体40と保持扉本体部322との接触が解除され、付勢部材323の付勢力によって、保持扉本体部322は、図29に示すように、時計回りに回動し、保持部開口34o1を閉塞する。
本変形例に係る車両用充電システム1Eによれば、第2実施形態に係る車両用充電システム1Dと同様の作用・効果を有する。
[第2実施形態の第2変形例]
図30~図34は、本発明に係る車両用充電システム1Fにおける第2実施形態の第2変形例に係る受電嵌合体3Fを説明する図面である。図30は、第2実施形態の第2変形例に係る受電嵌合体3Fの斜視図である。図31、図32、図34は、本実施形態に係る車両用充電システム1Fの動作を順番に説明する概略図である。図33は、本実施形態に係る車両用充電システム1Fの動作の途中を示す斜視図である。
本変形例に係る対向空間形成部35Fは、図31、図34に示すように、その上下方向Zの長さが、受電端子保持部34の上下方向Zの長さよりも長く、筒状に形成される。また、対向空間形成部35Fの内部には、当該対向空間形成部35Fの内部を上下方向Zへ移動可能に構成される扉体332が設けられる。
扉体332は、保持部開口34o1を開閉する保持部扉部332aと、形成部開口35o2を開閉する形成部扉部332bとを備える。また、受電嵌合体3Fは、上下方向Zにおいて、車両2の底部25と、扉体332における形成部扉部332bとの間に、付勢部材333とを備える。本実施形態の受電嵌合体3Fは、4つの付勢部材333を、車両2の底部25と形成部扉部332bとの間に設けてある。付勢部材333は、例えば、コイルバネであって上下方向Zへ延在する。そして、付勢部材333は、外力が作用していない状態では、図31に示すように、保持部扉部332aが保持部開口34o1を閉塞するとともに、形成部扉部332bが形成部開口35o2を閉塞する。
次に、本変形例に係る車両用充電システム1Fの作用を図31~図34を用いて説明する。車両用充電システム1Fは、図31に示すように、リフト部5を駆動して給電嵌合体40を上方向Z1へ移動する。その後、車両用充電システム1Fは、リフト部5の駆動を継続して、図32に示すように、給電嵌合体40の給電天井部441を、形成部扉部332bに接触させ、付勢部材333の付勢力に抗して扉体332を上方向Z1へ移動させ、対向空間35sに給電嵌合体40を進入させた後、リフト部5の駆動を停止する。
その際、扉体332の上方向Z1への移動によって、保持部扉部332aが保持部開口34o1を開状態とするとともに、形成部扉部332bが形成部開口35o2を開状態とする。
その後、車両用充電システム1Fは、リフト部5を駆動して給電嵌合体40を嵌合方向X1へ移動させ、給電嵌合体40を受電嵌合体3に嵌合させ、かつ、受電端子31と給電端子41とを接触させることによってバッテリ22と充電装置49とを電気的に接続する。
その後、車両用充電システム1Fは、バッテリ22の充電が完了した後、リフト部5を駆動して給電嵌合体40を抜去方向X2へ移動する。その後、車両用充電システム1Fは、リフト部5の駆動を停止した後、再度、リフト部5を駆動して給電嵌合体40を下方向Z2へ移動し、給電嵌合体40を対向空間35sから退行させる。すると、扉体332は、形成部扉部332bと給電嵌合体40の給電天井部441との接触が解除され、付勢部材333の付勢力によって、図31に示すように、扉体332は、保持部扉部332aが閉状態となって保持部開口34o1を閉塞するとともに、形成部扉部332bが閉状態となって形成部開口35o2を閉塞する。
本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、以下の構成を有する。形成部扉部332bは、上下方向移動部による給電嵌合体40の移動に基づく外力が作用することで開状態となり、形成部開口35o2を介して対向空間35sと外部を連通し、上下方向移動部による給電嵌合体40の移動に基づく外力が作用しないことで、閉状態となり、形成部開口35o2を閉塞する。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、バッテリ22の充電時において、対向空間35sと外部とを連通して給電嵌合体40を対向空間35sに進入させることができる一方、車両2の走行中において、形成部扉部332bによって形成部開口35o2を閉塞することができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、充電装置49によるバッテリ22の充電を可能としながら、車両2の走行中において、保持部開口34o1を保持部扉部332aで閉塞するとともに、形成部開口35o2を形成部扉部332bで閉塞するから、受電端子31に異物が付着することを抑制することができる。
[第3実施形態]
図35は、本発明に係る車両用充電システム1Gにおける第3実施形態に係る給電嵌合体40Gを説明する斜視図である。図36は、本発明に係る車両用充電システム1Gにおける第3実施形態に係る受電嵌合体3Gを説明する斜視図である。
第3実施形態に係る車両用充電システム1Gにおける給電嵌合体40Gは、図35に示すように、上下方向Zにおいて、給電底部442に対向する給電天井部441iを有する。給電天井部441iは、第1天井構成部441i1と、第2天井構成部441i2とを有し、これらによって、給電天井部441iの上面側に位置する接触面448aには、上方向Z1へ向けて突出する凸部448が形成される。凸部448は、挿抜方向Xに延在する。
車両用充電システム1Gにおける第3実施形態に係る受電嵌合体3Gにおける受電端子保持部34は、図36に示すように、上方向Z1に受電天井部341iを有する。受電天井部341iは、第1天井構成部341i1と、第2天井構成部341i2とによって形成される。そして、これらによって、受電天井部341の下面側に位置する天井面357aには、上方向Z1側へ向けて凹む凹部357が形成される。この凹部357は、給電嵌合体40Gの凸部448に係合可能である。
受電嵌合体3Gにおける対向空間形成部35は、上方向Z1に天井壁部355iを有する。天井壁部355iは、第1天井壁構成部355i1と、第2天井壁構成部355i2とによって形成される。そして、天井壁部355iの下面側に位置する天井面358aには、上方向Z1側へ向けて凹む凹部358が形成される。この凹部358は、給電嵌合体40Gの凸部448に係合可能である。
また、受電嵌合体3Gにおいて、受電端子保持部34の凹部357及び対向空間形成部35の凹部358は、挿抜方向Xへそれぞれ延在し、かつ、凹部357の抜去方向X2側の端部と、凹部358の嵌合方向X1側の端部は、挿抜方向Xに連続する。
本実施形態に係る車両用充電システム1Gにおいて、リフト部5を駆動し、給電嵌合体40Gを上方向Z1へ移動し、給電嵌合体40Gの給電天井部441の接触面448aを、受電嵌合体3Gの天井壁部355の天井面358aに接触させると、給電嵌合体40Gにおける凸部448が、受電嵌合体3Gの凹部358に係合し、給電端子41の軸方向は、挿抜方向Xに沿い、かつ、受電端子31の軸方向と平行になる。よって、この状態で、給電嵌合体40Gを嵌合方向X1へ移動させれば、給電嵌合体40Gにおける凸部448は、受電端子保持部34Gに形成された凹部357に係合し、かつ、給電端子41が受電端子31に接触する。
なお、上述した実施形態には、給電嵌合体40Gに凸部448を形成する一方、受電嵌合体3Gに凹部357及び凹部358を形成するものを説明した。しかし、本実施形態は、それに限られず、給電嵌合体40Gに凹部を形成する一方、受電嵌合体3Gに凸部を形成してもよい。
本実施形態に係る車両用充電システム1G及び受電嵌合体3Gは、以下の構成を有する。天井面358a及び接触面448aのうち、一方の面には、挿抜方向Xに延在する凸部448が形成され、他方の面には、凸部448に係合し、かつ挿抜方向Xに延在する凹部358が形成される。給電端子41の軸方向は、対向状態において、凸部448および凹部358が係合した場合に、受電端子31の軸方向と平行になる。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム1G及び受電嵌合体3Gは、凸部448及び凹部358によって、受電端子31の軸方向に対して給電端子41の軸方向を平行にすることができる。従って、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、受電嵌合体3と給電嵌合体40との嵌合を確実に行うことができる。
[第3実施形態の第1変形例]
図37は、本発明に係る車両用充電システム1Hにおける第3実施形態の第1変形例に係る給電嵌合体40H及び受電嵌合体3Hを説明する斜視図である。図38は、給電嵌合体40Hの接触面449aと、受電嵌合体3Hの天井面359aとを示す断面図である。なお、図37において、実線で示す給電嵌合体40Hは、便宜的に接触面449aに設けられた凸部449の位置を示すものであって、他の実施形態、及び、変形例と同様に、本変形例に係る車両用充電システム1Hにおいても、受電嵌合体3Hにおける対向空間35sから外れた位置に給電嵌合体40Hが配置されることはない。
第3実施形態に係る車両用充電システム1Hにおける給電嵌合体40Hの接触面449aは、図37、図38に示すように上方に向けて突出する凸部449を複数有する。凸部449は、挿抜方向Xに延在する。また、各凸部449は、挿抜方向Xに対して平行である。さらに、複数の凸部449は、幅方向Yにおいて、同一の間隔で配置される。
受電嵌合体3Hの天井壁部355Hの下面である天井面359aには凹部359が複数形成される。凹部359は、凸部449がそれぞれ係合可能であり、天井面359aの下面から上方向Z1へ向かって凹む。凹部359は、挿抜方向Xにそれぞれ延在する。また、各凹部359は、挿抜方向Xに対して平行である。凹部359は、複数の第1凹部359と、複数の第2凹部359sとを有する。
複数の第1凹部359mは、挿抜方向Xにおいて、受電端子保持部34の嵌合方向X1側に配置される。また、複数の第1凹部359mは、幅方向Yにおいて、同一の間隔で配置される。
複数の第2凹部359sは、挿抜方向Xにおいて、受電端子保持部34の嵌合方向X1側から外れた部位に配置され、第1凹部359mの両側にそれぞれ配置される。また、複数の第2凹部359sは、幅方向Yにおいて、同一の間隔で配置される。さらに、複数の第2凹部359sにおける幅方向の間隔は、複数の第1凹部359における幅方向の間隔と同一である。
本実施形態に係る車両用充電システム1Hにおいて、リフト部5を駆動し、給電嵌合体40Hを上方向Z1へ移動し、給電嵌合体40Hの給電天井部441の接触面449aを、受電嵌合体3Hの天井壁部355の天井面359aに接触させると、給電嵌合体40Hにおける凸部449が、受電嵌合体3Hの凹部359に係合し、給電端子41の軸方向は、挿抜方向Xに沿い、かつ、受電端子31の軸方向と平行になる。この状態では、給電嵌合体40Hが対向空間35sに位置し、かつ、給電端子41の上下方向Zの位置と、受電端子31の上下方向Zの位置とが一致した状態(対向状態)となる。
当該対向状態において、凸部449の一部と第1凹部359mとが係合し、かつ、凸部449の一部と第2凹部359sとが係合した状態では、各受電端子31の幅方向Yの位置に対して、対応する各給電端子41の幅方向Yの位置が外れる。本実施形態に係る車両用充電システム1Hにおいて、リフト部5を駆動することによって、給電嵌合体40Hを嵌合方向X1側へ移動させると、給電嵌合体40Hが一対の案内面351f1、351f2に接触して給電嵌合体40を幅方向Yへ移動させ、嵌合する直前に、挿抜方向Xから視た場合に、受電端子31と給電端子41とが接触可能な接触可能状態にすることができる。接触可能状態とは、受電端子31の幅方向Yの位置と、給電端子41の幅方向Yの位置とが一致した状態をいう。この接触可能状態にすれば、リフト部5の駆動により、単に、給電端子41を嵌合方向X1へ移動させれば、当該給電端子41を受電端子31に接触させることができる。
なお、上述した変形例には、給電嵌合体40Hに凸部449を形成する一方、受電嵌合体3Hに凹部359を形成するものを説明した。しかし、本実施形態の変形例は、それに限られず、給電嵌合体40Hに凹部を形成する一方、受電嵌合体3Hに凸部を形成してもよい。
変形例に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、以下の構成を有する。天井面359a及び接触面449aのうち、一方の面には、挿抜方向Xに延在する凸部449が形成され、他方の面には、凸部449に係合し、かつ挿抜方向Xに延在する凹部359が形成される。給電端子41の軸方向は、対向状態において、凸部449および凹部359が係合した場合に、受電端子31の軸方向と平行になる。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム1G及び受電嵌合体3Gは、凸部449及び凹部359によって、受電端子31の軸方向に対して給電端子41の軸方向を平行にすることができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、リフト部(挿抜方向移動部)5によって給電嵌合体40を、受電嵌合体3に近接する挿抜方向Xへ移動する際、一対の案内面351f1、351f2に給電嵌合体40が接触することによって、給電嵌合体40が幅方向Yへ移動する場合に、受電端子31の軸方向に対して給電端子41の軸方向を平行にすることができる。その上、上記嵌合可能状態のときには、リフト部(挿抜方向移動部)5によって給電嵌合体40を、受電嵌合体3に近接する挿抜方向Xへ移動する際、受電端子31の軸方向に対して給電端子41の軸方向を平行とした状態を維持することができる。従って、本変形例に係る車両用充電システム1及び受電嵌合体3は、受電嵌合体3と給電嵌合体40との嵌合を確実に行うことができる。
[第4実施形態]
図39~図44は、本発明に係る車両用充電システム1Hにおける第4実施形態の給電装置4Hを示す図面である。第1実施形態に示す給電装置4は、給電装置4は、例えば、車両2の停車スペース21に埋設して設けられるものを説明した。しかし、本実施形態に示す給電装置4Hは、車両2の停車スペース21の地上に設けられる点が、第1実施形態の給電装置4と異なる。
図39は、本実施形態の第4実施形態の給電装置4Hにおけるリフト部5Hを示す平面図である。図40は、リフト部5Hを示す側面図である。図41は、リフト部5Hが備えるリフト機構74を示す斜視図である。図42は、本実施形態のリフト部5Hの動作を順番に示す斜視図である。図43は、本実施形態のリフト部5Hの動作を順番に示す斜視図である。図44は、本実施形態のリフト部5Hの動作を順番に示す斜視図である。
本実施形態の給電装置4Hにおけるリフト部5Hは、リフトハウジング71と、出没部72と、揺動機構73と、リフト機構74とを備える。リフトハウジング71は、ハウジング本体部71aと蓋部71bとを有する。蓋部71bは、ヒンジによってハウジング本体部71aの上面における端部に対して開閉自在に取り付ける。そして、ハウジング本体部71aに対して蓋部71bを閉じた状態において、ハウジング本体部71a及び蓋部71bの内部に、出没部72、揺動機構73、及び、リフト機構74が収容される。一方、ハウジング本体部71aに対して蓋部71bを開いた状態において、ハウジング本体部71aの内部から、後述するように、出没部72、揺動機構73、及び、リフト機構74が進出する。
出没部72は、挿抜方向Xへ延在する略直方体状の出没本体部72aと、ハウジング本体部71aの内部に設けられ、出没本体部72aを前後方向(長手方向)に直進移動させるための直進移動機構72bと、直進移動機構72bを駆動する第1モータとを備える。
本実施形態の直進移動機構72bは、ラック72b1とピニオン72b2とを有する。ラック72b1はハウジング本体部71aの内部における底面に固定され、ピニオン72b2を回転させる第1モータが出没本体部72aの基端に固定される。第1モータを正転及び逆転させることにより、矢印b1で示すように、ハウジング本体部71aに対して出没本体部72aを進退させることができる。
揺動機構73は、揺動基端部73aと、接続部分73bと、キャスタ取付部73cと、キャスタ73dとを備える。
揺動基端部73aは、接続部分73bを介して出没本体部72aの先端部に取り付けられる。より具体的に説明すると、揺動基端部73aは、接続部分73bによって、揺動軸j1を中心とし、出没本体部72aに対して揺動可能に接続される。
接続部分73bは、揺動軸j1を中心に回転可能に設けられた回転ギアと、第2モータの出力軸に設けられた出力ギアとを有し、回転ギアと出力ギアとを噛みあわせ、第2モータを駆動することによって、揺動軸j1を中心として出没本体部72aの先端部に対して揺動基端部73aを揺動する。本実施形態に係る揺動機構73は、第2モータの駆動により揺動軸j1を中心とし、出没本体部72aの先端部に対して揺動基端部73aを一方向側に揺動し(図39中矢印b2で示す)、かつ、第2モータの逆駆動により揺動軸j1を中心として出没本体部72aの先端部に対して揺動基端部73aを他方向側に揺動する(図39中矢印b2で示す)。
キャスタ取付部73cは、キャスタ73dを取り付ける部分である。また、キャスタ取付部73cは、図40において二点鎖線で示すように、給電嵌合体40を最下方に位置させる場合に、リフト機構74の昇降機構部74Lを格納するための凹部73c1を有する(図41参照)。
キャスタ73dはキャスタ取付部73cの底部に取り付けられる。そして、キャスタ73dは、自由に向きを変えることができ、出没本体部72aの直進運動および揺動基端部73aの揺動運動に応じて向きを変えて回転し、リフトハウジング71から外へ出た出没本体部72a及び揺動基端部73aが地面と接触することを規制しながらこれらを支持する。
リフト機構74は、給電嵌合体40を上下方向Zへ移動させる。より具体的に説明すると、リフト機構74は、給電嵌合体取付部749を、その姿勢を維持した状態で、矢印b3で示すように上下方向Zに移動可能(昇降可能)に構成される。リフト機構74は、当該リフト機構74の基部741が、揺動基端部73aの先端部に取り付けられ、先端部に給電嵌合体40が取り付けられる板状の給電嵌合体取付部749が設けられる。
図41は、リフト機構74を示す斜視図である。図41において、給電嵌合体取付部749に取り付けられた給電嵌合体40を仮想線で示す。
リフト機構74は、昇降機構部74Lと、昇降機構部74Lを駆動する第3モータM3とを備えている。
昇降機構部74Lは、基端がキャスタ取付部73cに取り付けられ、先端に給電嵌合体40が取り付けられ、かつ、折り畳み可能である。昇降機構部74Lが折り畳まれて給電嵌合体40を最下方に位置する場合に、折り畳まれた昇降機構部74Lがキャスタ取付部73cの凹部73c1に格納される。
本実施形態の昇降機構部74Lは、4つの平行リンク機構L1~L4を有する。平行リンク機構L1、L2と平行リンク機構L3、L4とは左右対称構造であり、それぞれ対応する部分には同一符号を用いて説明する。
キャスタ取付部73cの凹部73c1の底面に、昇降機構部74Lの基部741が固定される。この基部741の左右両側の一対の機構取付部741a、741bに、平行リンク機構L1、L3のリンク部材742、743の一端が回動自在に取り付けられる。
本実施形態の昇降機構部74Lは、平行リンク機構L1のリンク部材742の一端と、平行リンク機構L3のリンク部材743の一端同士が回動軸742xで連結され、当該回動軸742xが一対の機構取付部741a、741bに回動自在に支持される。その上、昇降機構部74Lは、平行リンク機構L1のリンク部材742の一端と、平行リンク機構L3のリンク部材743の一端同士が回動軸743xで連結され、当該回動軸743xが一対の機構取付部741a、741bに回動自在に支持される。
平行リンク機構L1のリンク部材742、743の他端は、略三角形状の連結部744に回動自在に取付けられている。その上、連結部744には、平行リンク機構L2のリンク部材745、746の一端が回動自在に取り付けられている。本実施形態の平行リンク機構L1は、リンク部材743の他端とリンク部材746の一端とが重なるようにして連結部744に取り付けられている。その上、リンク部材742とリンク部材745とには、それぞれが互いに接して連動するための連動部742a、745aが設けられている。平行リンク機構L1、L2の構成は、平行リンク機構L3、L4についても同様である。
そして、平行リンク機構L2、L4のリンク部材745、746の他端は、給電嵌合体取付部749につながる可動部748の左右両側のリンク取付部748aに回動自在に取り付けられる。可動部748は、給電嵌合体取付部749と一体的に形成される。つまり、可動部748及び給電嵌合体取付部749は、給電嵌合体40が取り付けられる部材である。
また、昇降機構部74Lを動作させるための第3モータM3が凹部73c1の底面に固定される。第3モータM3のモータ軸にプーリ751が取り付けられている。このプーリ751と、回動軸742xに取り付けられたプーリ753とがベルト752で掛け渡されており、第3モータM3の回転が回動軸742xに伝達される。
第3モータM3を正逆回転させることにより、回動軸742xが正転、及び、逆回転し、矢印b4、b5で示すように、リンク部材742を回動させる。リンク部材742を回動に伴ってリンク部材743も回動運動する。
そして、リンク部材742が矢印b4方向へ回動すると、連動部742a、745aによってリンク部材745が矢印b6方向へ回動し、これに伴ってリンク部材746も同方向へ回動し、可動部748及び給電嵌合体取付部749が上方向Z1へ移動する。一方、リンク部材742が矢印b5方向へ回動すると、連動部742a、745aによってリンク部材745が矢印b7方向へ回動し、これに伴ってリンク部材746も同方向へ回動し、可動部748及び給電嵌合体取付部749が下方向Z2へ移動する。上記のように、リンク部材742の回動動作に連動して回動するリンク部材745は、リンク部材742とは逆方向に回動(逆回転)する。
そして、本実施形態の給電装置4Hのリフト部5Hは、停車スペース21に車両2が停車していない状態では、図42に示すように、リフトハウジング71の内部に、出没部72、揺動機構73、及び、リフト機構74を収容する。
次に、車両2が停車スペース21に停車した場合、図43に示すように、リフト部5Hは、リフトハウジング71から、出没部72を進出させ、リフトハウジング71から、出没部72、揺動機構73、及び、リフト機構74を外部に露出する。
次に、リフト部5Hは、図44に示すように、リフト機構74を駆動して給電嵌合体40を上方へ移動させる。また、必要に応じて、リフト部5Hは、揺動機構73を駆動する。その状態から、さらに、リフトハウジング71に対して出没部72を進出させ、給電嵌合体40を嵌合方向X1へ移動させ、受電嵌合体3に給電嵌合体40を嵌合させる。
なお、上述した各実施形態の構成、及び、各変形例の構成は、一部の構成を他の一部の構成に組み合わせて適用することができる。
なお、上述した実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hは、車外に設けられた充電装置49から車両2に搭載されたバッテリ22に電力を供給して、バッテリ22を充電するものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1D、1E、1F、1G、1Hは、それに限られず、車両2に搭載されたバッテリ22から車外(例えば住居)に設けられた充電装置49の蓄電池に電力を供給して、蓄電池を充電してもよい。
また、上述した実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hにおいて、受電嵌合体3、3D、3E、3D、3E、3F、3G、3Hは、受電端子保持部34と、対向空間形成部35とを有し、これらが一体的に形成されるものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hは、それに限られず、受電嵌合体3、3D、3E、3F、3G、3Hが、受電端子保持部34を有する一方、対向空間形成部35を有していなくても、車両2の底部25における凹部を対向空間形成部として使用することができる。
さらに、本実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hにおいて、受電嵌合体3、3D、3E、3F、3G、3Hの全部は、車両2の底部25に設けられた凹部27の内部に配置されるものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hは、それに限られず、受電嵌合体3、3D、3E、3F、3G、3Hは、受電端子31の少なくとも軸心が、凹部27の内部に配置されればよい。
また、上述した実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hにおいて、受電嵌合体3、3D、3E、3F、3G、3Hは、2つの受電端子31を幅方向Yに並べて配置するものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hにおける受電嵌合体3、3D、3E、3F、3G、3Hは、それに限られず、3つ以上の複数の受電端子31を幅方向Yに並べて配置してもよい。
さらに、上述した実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hにおいて、受電嵌合体3、3D、3E、3F、3G、3Hは、2つの受電端子31を隣接して幅方向Yへ並べて配置し、かつ、それらの受電端子31の幅方向Yの両側に隣接して2つの受電用信号端子31aを並べて配置するものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム1、1A、1B、1D、1E、1F、1G、1Hは、それに限られず、2つの受電端子31を隣接して幅方向Yへ並べて配置し、かつ、それら2つの受電端子31における幅方向Yの間において、上下方向Zへ並ぶように2つの受電用信号端子31aを並べて配置してもよい。

1、1A、1B、1D、1E、1D、1E、1F、1G、1H 車両用充電システム
2 車両
21 停車スペース
22 バッテリ
3、3D、3E、3D、3E、3F、3G、3H 受電嵌合体
31 受電端子
310 保持部扉部
332b 形成部扉部
34 受電端子保持部
34s 内部空間
34o1 保持部開口
35 対向空間形成部
35o2 形成部開口
35s 対向空間
351f 案内面
351f1、351f2 一対の案内面
358 凹部
358a 天井面
359 凹部
359a 天井面
4、4B、4C、4H 給電装置
40、40D、40G、40H 給電嵌合体
41 給電端子
448 凸部
448a 接触面
449 凸部
449a 接触面
49 充電装置
5、5B、5C、5H リフト部(挿抜方向移動部、上下方向移動部)
X 挿抜方向
X1 嵌合方向
X2 抜去方向
Y 幅方向
Z 上下方向
Z1 上方向
Z2 下方向

Claims (8)

  1. 給電嵌合体を有し、車両の停車スペースに設けられた給電装置と、
    前記車両の底部に設けられ、前記給電嵌合体に対して地表面に沿った挿抜方向において嵌合及び抜去可能な受電嵌合体と、
    を備え、
    前記受電嵌合体は、前記車両に設けられたバッテリに対して電気的に接続され、前記挿抜方向に延在する受電端子と、前記受電端子を保持する受電端子保持部と、前記挿抜方向において前記受電端子保持部に対して隣り合って配置され、前記受電端子と対向する対向空間を形成する対向空間形成部とを有し、
    前記給電嵌合体は、車外に設けられた充電装置に対して電気的に接続され、前記挿抜方向に延在する給電端子を備え、
    前記給電装置は、前記給電嵌合体を前記挿抜方向へ移動させる挿抜方向移動部を少なくとも有し、
    前記受電端子保持部は、前記挿抜方向における抜去方向側に開口する保持部開口を有し、
    前記挿抜方向移動部は、前記給電嵌合体が前記対向空間に位置し、かつ、前記給電端子と前記受電端子とが挿抜方向において対向した対向状態において、前記給電嵌合体を前記挿抜方向のうち、前記受電嵌合体側に向かって移動させることによって、前記保持部開口を介して前記受電端子保持部の内部に位置する内部空間に前記給電嵌合体を挿入して前記受電嵌合体と前記給電嵌合体とを嵌合させ、かつ、前記受電端子と前記給電端子とを接触させることによって前記バッテリと前記充電装置とを電気的に接続すること、
    を特徴とする車両用充電システム。
  2. 前記給電装置は、前記挿抜方向に対して直交し、かつ、前記車両の上下方向に前記給電嵌合体を移動することによって当該給電嵌合体を前記対向空間に進退させる上下方向移動部を有し、
    前記対向空間形成部は、前記挿抜方向および前記上下方向に対して直交する幅方向において対向する一対の第1対向壁部、および、一対の第2対向壁部を有し、
    前記上下方向移動部で前記給電嵌合体を対向空間に進入させ、その後、前記挿抜方向移動部で前記給電嵌合体を前記受電嵌合体に向かって移動させる、請求項1に記載の車両用充電システム。
  3. 前記受電端子保持部は、前記受電端子の抜去方向の端部に、前記対向空間と、前記受電端子保持部の内部空間とを連通する保持部開口を有し、
    前記受電嵌合体は、前記保持部開口を開閉する保持部扉部を有し、
    前記保持部扉部は、
    前記挿抜方向移動部による前記給電嵌合体の移動に基づく外力が作用することで開状態となり、前記保持部開口を介して前記受電端子を対向空間に露出し、
    前記挿抜方向移動部による前記給電嵌合体の移動に基づく外力が作用しないことで閉状態となり、前記保持部開口を閉塞する、
    請求項1または2に記載の車両用充電システム。
  4. 前記対向空間形成部は、前記挿抜方向のうち、受電嵌合体側に配置され、かつ、前記対向状態時に、前記挿抜方向において前記給電嵌合体と対向する案内面を有し、
    案内面は、前記受電端子保持部を挟んで一対配置され、
    一対の前記案内面の、前記挿抜方向および前記挿抜方向に対して直交する上下方向に対してそれぞれ直交する幅方向における間隔は、前記挿抜方向のうち、受電嵌合体側に向かうに伴い狭い、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の車両用充電システム。
  5. 前記給電装置は、前記挿抜方向に対して直交し、かつ、前記車両の上下方向に前記給電嵌合体を移動することによって当該給電嵌合体を前記対向空間に進退させる上下方向移動部を有し、
    前記対向空間形成部は、前記対向空間と、外部とを下方向において連通する形成部開口を有し、
    前記受電嵌合体は、前記形成部開口を開閉する形成部扉部を有し、
    前記形成部扉部は、
    前記上下方向移動部による前記給電嵌合体の移動に基づく外力が作用することで開状態となり、前記形成部開口を介して前記対向空間と外部を連通し、
    前記上下方向移動部による前記給電嵌合体の移動に基づく外力が作用しないことで、閉状態となり、前記形成部開口を閉塞する、
    請求項4に記載の車両用充電システム。
  6. 前記受電嵌合体は、前記受電端子を複数有し、
    複数の前記受電端子は、前記挿抜方向および前記挿抜方向に対して直交する上下方向に対してそれぞれ直交する幅方向に並べて配置される、
    請求項1~5のいずれか1項に記載の車両用充電システム。
  7. 給電嵌合体を有し、車両の停車スペースに設けられた給電装置と、
    前記車両の底部に設けられ、前記給電嵌合体に対して挿抜方向において嵌合及び抜去可能な受電嵌合体と、
    を備え、
    前記受電嵌合体は、前記車両に設けられたバッテリに対して電気的に接続された受電端子と、前記受電端子を保持する受電端子保持部と、前記挿抜方向において前記受電端子保持部に対して隣り合って配置され、前記受電端子と対向する対向空間を形成する対向空間形成部とを有し、
    前記給電嵌合体は、車外に設けられた充電装置に対して電気的に接続された給電端子を備え、
    前記給電装置は、前記給電嵌合体を前記挿抜方向へ移動させる挿抜方向移動部を少なくとも有し、
    前記挿抜方向移動部は、前記給電嵌合体が前記対向空間に位置し、かつ、前記給電端子と前記受電端子とが挿抜方向において対向した対向状態において、前記給電嵌合体を前記挿抜方向のうち、前記受電嵌合体側に向かって移動させることによって、前記受電嵌合体と前記給電嵌合体とを嵌合させ、かつ、前記受電端子と前記給電端子とを接触させることによって前記バッテリと前記充電装置とを電気的に接続し、
    前記給電装置は、前記給電嵌合体を前記車両の上下方向に移動することによって前記給電嵌合体を前記対向空間に進退させる上下方向移動部を有し、
    前記対向空間形成部は、前記上下方向移動部によって前記給電嵌合体を上方向へ移動させた場合において、前記給電嵌合体の天井面に接触する接触面を有し、
    前記天井面及び前記接触面のうち、一方の面には、前記挿抜方向に延在する凸部が形成され、他方の面には、前記凸部に係合し、かつ前記挿抜方向に延在する凹部が形成され、
    前記給電端子の軸方向は、前記対向状態において、前記凸部および前記凹部が係合した場合に、前記給電端子の軸方向と平行になること、
    を特徴とする車両用充電システム。
  8. 車両の底部に設けられ、車両の停車スペースに設けられた給電装置が有する給電嵌合体に対して地表面に沿った挿抜方向において嵌合及び抜去可能な受電嵌合体であって、
    前記車両に設けられたバッテリに対して電気的に接続され、前記挿抜方向に延在する受電端子と、
    前記受電端子を保持する受電端子保持部と、
    前記挿抜方向において前記受電端子保持部に対して隣り合って配置され、前記受電端子と対向する対向空間を形成する対向空間形成部と、
    を備え、
    前記受電端子は、
    車外の設けられた充電装置に対して電気的に接続され、前記挿抜方向に延在する給電端子に対して前記挿抜方向において対向可能であるとともに、接触が可能であり、
    前記受電端子保持部は、前記挿抜方向における抜去方向側に開口する保持部開口を有し、
    前記給電嵌合体を前記挿抜方向のうち、当該受電嵌合体側に向かって移動させた場合には、前記保持部開口を介して前記受電端子保持部の内部に位置する内部空間に前記給電嵌合体を挿入して前記給電嵌合体に嵌合し、かつ、前記受電端子と前記給電端子とが接触することによって前記バッテリと前記充電装置とを電気的に接続することを特徴とする受電嵌合体。
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