JP2000092621A - 電気自動車用充電装置 - Google Patents

電気自動車用充電装置

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JP2000092621A
JP2000092621A JP10255693A JP25569398A JP2000092621A JP 2000092621 A JP2000092621 A JP 2000092621A JP 10255693 A JP10255693 A JP 10255693A JP 25569398 A JP25569398 A JP 25569398A JP 2000092621 A JP2000092621 A JP 2000092621A
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arm
cords
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electric
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Kunihiko Watanabe
邦彦 渡▲邉▼
Masanobu Yoshimura
昌伸 義村
Kiyotaka Hayashi
清孝 林
Akiyoshi Yamamoto
章善 山本
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Honda Motor Co Ltd
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Honda Motor Co Ltd
Sumitomo Wiring Systems Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Harness System Technologies Research Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マニピュレータのアームに沿う電気コードを
保護する。 【解決手段】 旋回可能な第1アーム4に第2アーム5
を回転可能に接続してマニピュレータ10を構成し、そ
の先端に給電カプラー2を取り付け、この給電カプラー
2に至る電気コード60、61を第1、第2アーム4、
5に沿わせ、その経路の回転部でコード60、61を各
アーム4、5の回転軸周りに複数回巻回する。アーム
4、5の回転に伴い、コード60、61の巻回径が拡縮
して、その捩じれを吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気自動車のバ
ッテリ(動力用蓄電池)を充電するための電気自動車用
充電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】この種の電気自動車用充電
装置は、一般に、所定位置(充電位置)に導かれた電気
自動車の充電カプラーに、充電装置からの給電カプラー
を接続する型式である。その接続時、電気自動車が所定
位置に正確に停止することは非常に困難であり、充電カ
プラーが充電位置から前後左右にズレたり、また、搭載
重量、タイヤの空気圧等によって上下にズレる。
【0003】このため、そのズレに応じて、給電カプラ
ーの動きを補正する必要があり、その補正をなし得る充
電装置として、特開平5−207602号公報、特開平
6−14408号公報等に開示がなされている。それら
の充電装置の一般的な構成は、給電カプラーを有する可
動部材をX−Y移動テーブルに備えたものである。
【0004】しかしながら、X−Y移動テーブル式は、
その移動範囲と同じ大きさのテーブルが必要である。ま
た、そのテーブルを上下動させて上下のズレを補正する
には、大きな動力を必要とする。これらから、テーブル
式は大型化及び重量化する問題があり、また、大型化等
は精度の劣化を招き、コストアップにもなる。
【0005】このような問題に対処した充電装置とし
て、2本のアームを回転自在に接続したマニピュレータ
の先端に給電カプラーを取り付け、各アームを適宜回転
させ、給電カプラーを電気自動車に接続して充電するも
のが考えられる。この充電装置において、給電カプラー
には、別途設けた給電器から電気コードを介して給電す
る。
【0006】ところで、上記電気コードをアームから離
して単独に配線すると、いたずら等で電気コードが切断
されたりする恐れがあるほか、美観上も問題があるた
め、電気コードはアームに沿わせ、カバーで覆うのが好
ましい。
【0007】しかしながら、この場合、アームの回転部
において、その両側に電気コードを単に渡すと、アーム
の回転に伴い、電気コードが捩じられることとなり、障
害発生の原因となる。
【0008】この発明は、以上の点に留意し、マニピュ
レータ式の充電装置において、給電カプラーに至る電気
コードを保護し、かつデザイン的にも優れたものとする
ことを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、第1アームと第2アームとを回転可能
に接続してマニピュレータを構成し、その先端に給電カ
プラーを取り付け、この給電カプラーに至る電気コード
を第1、第2アームに沿わせ、その経路の回転部で前記
電気コードを各アームの回転軸周りに複数回巻回したの
である。
【0010】このようにすれば、アームの回転に伴い、
電気コードの巻回径が拡縮して、その捩じれを吸収す
る。
【0011】なお、前記電気コードの巻回部を予め加熱
成形しておくと、巻回部全体が均一に拡縮径し、またこ
の巻回部において、隣り合う電気コード間に、電気コー
ドと同一軸心でらせん状の滑板を介在させると、その拡
縮がさらに円滑になる。
【0012】また、前記電気コードの巻回部を、電気コ
ードと同一軸心で内面が低摩擦の円筒状部材で取り囲む
と、電気コードが部分的に拡径した場合にも、その部分
が押さえ込まれて巻回部全体の拡径に遷移し、電気コー
ドがその巻回部外周を覆うカバーに接触して傷付くのが
防止される。
【0013】
【実施形態】この実施形態は、図1に示すように、充電
ポートPの所定位置に、電気自動車Aが手動又は自動的
に移動して停止し、その動力用バッテリに、充電装置B
で充電するものである。充電装置Bは、制御器付給電器
1と給電カプラー2を有するマニピュレータ10とから
成る。マニピュレータ10は、ベースに昇降体を昇降可
能に設け、この昇降体に水平な第1アーム4をその一端
でもって回転可能に設け、この第1アーム4の先端に水
平な第2アーム5をその一端でもって回転可能に設けて
その第2アーム5の先端に前記給電カプラー2を設け
て、昇降体の昇降及び第1、第2アーム4、5を回転さ
せて、給電カプラー2を充電カプラー6に接続して充電
する。
【0014】上記ベースは、図2乃至図7に示すよう
に、平面視コ字状のベースフレーム11からなって、地
盤G上に立設され、このベースフレーム11に上記昇降
体12をガイド13を介して昇降自在に設けている。ガ
イド13は、ベースフレーム11の背板11aにビス止
めの受けガイド13aとブロック12に固定の摺動ガイ
ド13bとから成り(図3、4、8参照)、両ガイド1
3a、13bが嵌合摺動して昇降体12を揺らすことな
く昇降させる。
【0015】ベースフレーム11の背面には昇降用サー
ボモータ14が設けられ、このモータ14の回転軸にカ
ップリング15を介して上下方向のねじ軸17が連結さ
れている。このねじ軸17は、軸受16でベースフレー
ム11の背板11aに支持されて、昇降体12に固着の
ボール軸受18とねじ合っており、モータ14によりね
じ軸17が回転すると、ボール軸受18を介して昇降体
12が昇降する(図3、4、5参照)。
【0016】ブロック12は、円筒状回転軸19が上方
に延びており、この回転軸19にタイミングプーリ20
が固着されている。また、ブロック12には上記第1ア
ーム回転用サーボモータ21が固定され、このモータ2
1の回転軸にタイミングプーリ22が取付けられてい
る。このプーリ22と前記プーリ20の間にタイミング
ベルト23が掛け渡されている。前記回転軸19はハー
モニック減速機24を介して第1アーム4に固定のブロ
ック25に連結されており、モータ21により回転軸1
9が回ると、ハーモニック減速機24により減速されて
ブロック25すなわち第1アーム4が水平面上を回転す
る。
【0017】上記回転軸19の内側にはブロック12に
固定の筒体26が貫通し、この筒体26の第1アーム4
内先端にタイミングプーリ27が固着されている。筒体
26内は駆動軸28が貫通しており、この軸28の下端
は、ブロック12に固定の第2アーム回転用サーボモー
タ29の回転軸にカップリング30を介して連結されて
いる。
【0018】第1アーム4の先端に筒状の回転軸31が
ハーモニック減速機32を介して支持され、その回転軸
31に回転杆33が貫通して両アーム4、5の軸受34
に回転自在に支持されている。前記回転軸31にはタイ
ミングプーリ35が固着され、このプーリ35と上記駆
動軸28のタイミングプーリ36にタイミングベルト3
7が掛け渡されており、上記モータ29により、駆動軸
28、プーリ36、タイミングベルト37、プーリ35
を介して回転軸31が回る。この回転軸31の回転は、
ハーモニック減速機32を介して第2アーム5に減速し
て伝達され、第2アーム5が回転軸31(回転杆33)
を軸として水平面上を回転する。
【0019】上記筒体26に固着のプーリ27と回転杆
33下端に固着のタイミングプーリ38との間にタイミ
ングベルト39、回転杆33上端のタイミングプーリ4
0と第2アーム5先端の回転軸41に固着のタイミング
プーリ42との間にタイミングベルト43がそれぞれ掛
け渡されており、プーリ27と38、プーリ40と42
はそれぞれ同一の大きさに設定されている(図9参
照)。このため、第1アーム4が回ると、プーリ27は
不動のため、プーリ38がその回転角度回り、回転杆3
3、プーリ40、ベルト43、プーリ42を介して回転
軸41が第1アーム4に対しその回転角度分だけ反対方
向に回る。また、第2アーム5が第1アーム4に対し回
ると、同様にして回転軸41が第2アーム5に対しその
回転角度分だけ反対方向に回る。すなわち、給電カプラ
ー2を取付けた回転軸41は絶対空間的には回転しな
い。このため、給電カプラー2は、第1、第2アーム
4、5の回転に関係なく、同一方向を常に向いている。
タイミングベルト39、43は中間のターンバックルの
ボルト39a、43aを回すことにより張り調整を行い
得る。
【0020】上記ベースフレーム11の前後には、カウ
ンタウェイト50がリニアガイド51を介してそのベー
スフレーム11の側板11bに昇降自在に設けられ、こ
のウェイト50は、滑車53を介して紐52により昇降
体12に連結されている(図2、3、8参照)。両カウ
ンタウェイト50、50の重量は、昇降12とともに昇
降する第1、第2アーム4、5などの重量とほぼ同じに
してあり、これにより昇降用モータ14は小容量で昇降
体12等を円滑に昇降させることができる。図中、55
はカバーである。
【0021】また、マニピュレータ10の電気コード6
0、61はそれぞれ電力供給用及び信号送信用のもので
あり、これらはベースフレーム11底面からそのフレー
ム11内に立ち上がり、第1アーム4、第2アーム5を
経て給電カプラー2に至っている。その経路の回転部に
おいて、コード60、61は各アーム4、5の回転軸周
りに複数巻回されるように加熱成形されており、アーム
4、5の回転に伴い、その巻回径が拡縮して、その捩れ
を吸収する。
【0022】特に、第1アーム4と第2アーム5の連結
部(回転部)には、図12に示すように、各コード6
0、61間に、これらと同一軸心でらせん状の滑板62
が介在されて、その1点鎖線と2点鎖線状態の拡縮を円
滑にしている。滑板62は、例えば4弗化エチレン〔テ
フロン(商品名)〕加工により滑面とするとよく、他の
巻回部にも採用し得る。
【0023】また、図5、図12に示すように、アーム
4、5の連結部におけるコード60、61の巻回部は、
これらと同一軸心でテフロン加工された円筒状部材63
で取り囲まれている。この円筒状部材63により、コー
ド60、61が部分的に拡径した場合にも、その部分が
押さえ込まれて巻回部全体の拡径に遷移し、コード6
0、61と共にアーム4、5を覆うカバー64にコード
60、61の巻回部が接触して傷付くのが防止される。
【0024】このように、コード60、61を巻回し、
滑板62及び円筒状部材63を設けたことにより、コー
ド60、61の断線等の障害の発生が防止され、寿命が
向上し、装置の信頼性が向上する。さらに、カバー64
も狭幅化でき、デザイン性が向上する。
【0025】この実施形態は以上の構成であり、いま、
図1に示すように、充電ポートPの所定の位置に電気自
動車Aが停止すると、図示しない各センサにより、その
停止を検出するとともに、図1の第1、第2アーム4、
5が折り重なった基準位置(待機位置)の給電カプラー
2に対する車体上の充電カプラー6の位置を検知し、そ
の検出値に基づき、制御器により各モータ14、21、
29が駆動されて、第1、第2アーム4、5が待機位置
から所要量回転し、給電カプラー2を自動車の充電カプ
ラー6に接続して充電する。充電が終了すれば、各モー
タ14、21、29を前述とは逆方向に駆動して、第
1、第2アーム4、5を待機位置に戻す。
【0026】因みに、第2アーム5の給電カプラー2の
取付軸(回転軸41)の移動範囲は、図13の2点鎖線
で囲まれた部分Sであり、このことから、このマニピュ
レータ10によれば、小型で、対応範囲の広いものとし
得ることが窺える。現実的には、3点鎖線で示す範囲に
充電カプラー6の嵌合面が位置すれば、円滑なカプラー
2、6の接続を行い得た。
【0027】
【発明の効果】この発明は、以上のように、マニピュレ
ータのアームに沿う電気コードを、その経路の回転部で
各アームの回転軸周りに複数回巻回したので、アームの
回転に伴い、電気コードの巻回径が拡縮して、その捩じ
れが吸収され、電気コードの断線等の障害の発生が防止
され、寿命が向上し、装置の信頼性が向上する。さら
に、アームを狭幅のカバーで覆うことにより、デザイン
的にも優れたものとなし得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の取付状態斜視図
【図2】同実施形態の一部切欠斜視図
【図3】図2の要部切欠拡大斜視図
【図4】図3の要部斜視図
【図5】同実施形態の要部切断一部切欠正面図
【図6】同実施形態の要部切断左側面図
【図7】同実施形態の要部切断右側面図
【図8】同実施形態の図5のX−X線断面図
【図9】同実施形態の要部切断概略正面図
【図10】図9の要部拡大図
【図11】図9の要部拡大図
【図12】図9の要部拡大斜視図
【図13】同実施形態の作用説明図
【符号の説明】
A 電気自動車 B 充電装置 P 充電ポート 1 給電器 2 給電カプラー 4 第1アーム 5 第2アーム 6 充電カプラー 10 マニピュレータ 11 ベースフレーム(ベース) 12 昇降体 14 昇降用サーボモータ 17 ねじ軸 19 回転軸 20、22、27、35、36、40、42 タイミン
グプーリ 21 第1アーム回転用サーボモータ 23、37、39、43 タイミングベルト 24、32 ハーモニック減速機 26 筒体 28 駆動軸 29 第2アーム回転用サーボモータ 31 回転軸 33 回転杆 41 充電カプラー回転軸 50 カウンタウェイト 60 電気コード(電力供給用) 61 電気コード(信号送信用) 62 滑板 63 円筒状部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000005326 本田技研工業株式会社 東京都港区南青山二丁目1番1号 (72)発明者 渡▲邉▼ 邦彦 名古屋市南区菊住一丁目7番10号 株式会 社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 義村 昌伸 名古屋市南区菊住一丁目7番10号 株式会 社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 林 清孝 和光市中央1丁目4番1号 株式会社本田 技術研究所内 (72)発明者 山本 章善 和光市中央1丁目4番1号 株式会社本田 技術研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定位置の電気自動車Aの充電カプラー
    6に、マニピュレータ10により給電カプラー2を所定
    位置から移動させて接続する電気自動車用充電装置であ
    って、 上記マニピュレータ10は、ベース11に昇降体12を
    昇降可能に設け、この昇降体12に水平な第1アーム4
    をその一端でもって回転可能に設け、この第1アーム4
    の先端に水平な第2アーム5をその一端でもって回転可
    能に設けて、前記昇降体12の昇降及び第1、第2アー
    ム4、5の回転を自動制御し得るものであり、 上記第2アーム5の先端に上記給電カプラー2を取付
    け、この給電カプラー2に至る電気コード60、61を
    第1、第2アーム4、5に沿わせ、その経路の回転部で
    前記電気コード60、61を各アーム4、5の回転軸周
    りに複数回巻回したことを特徴とする電気自動車用充電
    装置。
  2. 【請求項2】 前記電気コード60、61の巻回部を予
    め加熱成形したことを特徴とする請求項1に記載の電気
    自動車用充電装置。
  3. 【請求項3】 前記電気コード60、61の巻回部にお
    いて、隣り合う電気コード60、61間に、電気コード
    60、61と同一軸心でらせん状の滑板62を介在させ
    たことを特徴とする請求項1又は2に記載の電気自動車
    用充電装置。
  4. 【請求項4】 前記電気コード60、61の巻回部を、
    電気コード60、61と同一軸心で内面が低摩擦の円筒
    状部材63で取り囲んだ請求項1、2又は3に記載の電
    気自動車用充電装置。
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