JP2016159674A

JP2016159674A - 充電装置及び充電システム

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Publication number: JP2016159674A
Application number: JP2015037664A
Authority: JP
Inventors: 圭介岡村; Keisuke Okamura
Original assignee: KAWAJYU SHOJI CO Ltd
Current assignee: KAWAJYU SHOJI CO Ltd
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: WO2016136061A1; JP5926830B1

Abstract

【課題】コネクタ同士の接続不良を抑制可能で、かつ、電動車両の駐車スタンドへの駐車時における各ユニットの破損を抑制可能な充電装置及び充電システムを提供すること。【解決手段】充電装置であって、第１コネクタ（４２０）と第１支持部材（４３０）と取付部材（４４０）とを有する第１ユニット（４００）と、第２コネクタ（５２０）と第２支持部材（５３０）と保護部材（５６０）と弾性部材（５７０）とを有する第２ユニット（５００）と、を備え、保護部材（５６０）は、保護位置と露出位置との間で変位可能となるように第２支持部材に支持されており、弾性部材（５７０）は、保護部材を第１ユニット側に向けて付勢し、第１支持部材の受け部（４３６）は、保護部材を露出位置まで押圧可能な形状を有し、取付部材（４４０）は、基準姿勢と傾斜姿勢との間で第１支持部材が駐車スタンド又は電動車両の一方に対して変位するのを許容する形状を有すること。【選択図】図３

Description

本発明は、電動自転車等の電動車両の充電装置及び充電システムに関する。

従来、電動自転車等の電動車両を駐車スタンドに駐車することにより、自動的に電動車両のバッテリへの充電が開始される充電システムが知られている。例えば、特許文献１には、バッテリを充電するための充電装置として、電動車両を駐車するための駐車スタンドに固定された第１ユニットと、電動車両に固定されており第１ユニットに接続可能な第２ユニットと、を備えるものが開示されている。第１ユニットは、電源に接続された第１電線と、第１電線に接続された第１コネクタと、第１コネクタを支持する支持部材と、を有している。第２ユニットは、バッテリに接続された第２電線と、第２電線の先端に接続された第２コネクタと、第２コネクタを覆う形状を有するフード部と、を有している。支持部材は、電動車両を駐車スタンドに駐車するときに第２コネクタが第１コネクタに近づく接続方向と反対方向に向かって開口する形状を有している。具体的に、支持部材は、第１コネクタの周囲を覆うとともにフード部を受け入れ可能な円筒状のコネクタケースと、このコネクタケースから前記接続方向と反対方向に向かうにしたがって次第に前記接続方向と直交する方向の外向きに広がる形状を有するガイド部と、を有している。フード部は、コネクタケースよりも一回り小さくかつ第１コネクタよりも一回り大きな径を有する円筒状に形成されている。このフード部は、電動車両のフロントホークに取り付けられている。具体的に、フード部は、フロントホークのうち電動車両が駐車スタンドに駐車された際に当該フード部が支持部材内に挿入されることが可能な部位に取り付けられている。

上記特許文献１に記載の電動車両を駐車スタンドに駐車する際には、より詳細には、電動車両の前輪を駐車スタンドのレールに沿って前記接続方向に進行させる際には、前輪が所定の駐車位置に至る過程においてフード部が支持部材内に徐々に挿入され、前輪が所定の駐車位置に位置したときに第２コネクタが第１コネクタに接続される。よって、電動車両を駐車スタンドに駐車することによって自動的にバッテリへの充電が開始される。

また、前記支持部材は、駐車スタンドに固定されたコネクタボックス内に収容されている。具体的に、支持部材は、当該支持部材がコネクタボックスに対して左右方向に相対変位可能となるようにコイルばねによりコネクタボックス内に保持されている。このため、第１コネクタと第２コネクタとが前記接続方向に重なる正規姿勢から第２コネクタが第１コネクタに対して左右方向のいずれかに変位した変位姿勢で電動車両が駐車スタンドのレールに沿って前記接続方向に進行された場合であっても、第２コネクタと第１コネクタとの接続不良が有効に回避される。具体的に、電動車両が前記変位姿勢でレールに沿って進行されると、フード部の前記接続方向の先端部が支持部材のガイド部の内周面に当接し、この状態からさらに電動車両が前記接続方向に沿って進行されると、フード部の先端部がガイド部の内周面を前記接続方向に押圧することによって支持部材がコネクタボックスに対して第２ユニットが変位している方向と同じ方向に向かって変位する。すなわち、第１ユニットは、第２ユニットの変位に追従するように変位する。よって、電動車両が前記変位姿勢でレールに沿って進行された場合であっても、電動車両の前記接続方向に沿った進行にともなって第１コネクタと第２コネクタとが前記正規姿勢となり、これにより第２コネクタと第１コネクタとの接続不良が抑制される。

特開２００３−１１８６７１号公報

上記特許文献１に記載されるような充電装置では、電動車両の駐車スタンドへの駐車時に第２コネクタが第１コネクタに衝突したときの衝撃でこれらコネクタが破損したり、あるいは、電動車両が前記変位姿勢で前記接続方向に沿って進行された際、フード部がガイド部に衝突したときの衝撃によってフード部ないしガイド部が破損したりする恐れがある。

本発明の目的は、コネクタ同士の接続不良を抑制可能で、かつ、電動車両の駐車スタンドへの駐車時における各ユニットの破損を抑制可能な充電装置及び充電システムを提供することである。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、電動車両のバッテリを充電するための充電装置であって、前記電動車両を駐車するための駐車スタンド及び前記電動車両の一方に固定されることが可能な第１ユニットと、前記駐車スタンド及び前記電動車両の他方に固定されることが可能でかつ前記第１ユニットに接続可能な第２ユニットと、を備え、前記第１ユニットは、電源及び前記バッテリの一方に接続可能な第１電線と、前記第１電線に接続された第１コネクタと、前記第１コネクタを支持する第１支持部材と、前記第１支持部材を前記駐車スタンド及び前記電動車両の一方に取り付けるための取付部材と、を有し、前記第２ユニットは、前記電源及び前記バッテリの他方に接続可能な第２電線と、前記第２電線に接続されており前記第１コネクタと接続可能な形状を有する第２コネクタと、前記第２コネクタを支持するとともに前記駐車スタンド及び前記電動車両の他方に固定されることが可能な第２支持部材と、前記第２コネクタを保護するとともに、前記第２支持部材に対して前記電動車両が前記駐車スタンドに近づく接続方向と平行な方向に相対変位することが可能となるように前記第２支持部材に支持される保護部材と、前記第２支持部材と前記保護部材との間に配置されており前記接続方向と平行な方向に弾性変形可能な弾性部材と、を有し、前記保護部材は、前記接続方向と平行な方向について当該保護部材のうち前記第１ユニット側に位置する端部であって前記第１支持部材に当接する当接端部と、前記接続方向と平行な方向について前記第１ユニット側に向かう方向に前記第２支持部材に当接する当接部と、を有し、かつ、前記当接部を前記第２支持部材に当接させるとともに前記当接端部を前記第２コネクタの前記第１ユニット側の端部よりも前記第１ユニット側に位置させることにより前記第２コネクタを保護する保護位置と、前記当接部を前記第２支持部材から離間させるとともに前記当接端部を前記第２コネクタの前記第１ユニット側の端部よりも前記第１ユニット側と反対側に位置させることにより前記第２コネクタを露出させる露出位置と、の間で前記第２支持部材に対して前記接続方向と平行な方向に沿って変位可能となるように前記第２支持部材に支持されており、前記弾性部材は、前記保護部材が前記保護位置に位置するように当該保護部材を前記第１ユニット側に向けて付勢するとともに、前記接続方向と平行な方向についての当該弾性部材の圧縮変形を伴いながら前記保護部材が前記保護位置から前記露出位置に変位するのを許容する形状を有し、前記第１支持部材は、前記接続方向と平行な方向について前記第２ユニット側に開口するとともに前記当接端部を受ける受け部を有し、前記受け部は、前記保護部材を前記保護位置から前記露出位置まで押圧可能でかつ前記保護部材が前記露出位置に位置したときに前記第２コネクタの前記第１コネクタへの接続を許容する形状を有し、前記取付部材は、当該取付部材に外力が作用していないときの基準姿勢と、前記基準姿勢から前記第１コネクタが前記接続方向と直交する方向に特定の角度傾斜する傾斜姿勢と、の間で前記第１支持部材が前記駐車スタンド又は前記電動車両の一方に対して変位するのを許容する形状を有する、充電装置を提供する。

本充電装置では、第１ユニット及び第２ユニットの一方が駐車スタンドに固定され他方が電動車両に固定された状態で電動車両を駐車スタンドに駐車する際、両ユニットが互いに衝突した際の衝撃が低減されるのでこれらユニットの破損が抑制され、しかも、両コネクタ同士が前記接続方向と平行な方向に互いに重なる正規姿勢から電動車両が特定方向（例えば左方向）に変位した変位姿勢で駐車スタンドに駐車された場合のコネクタ同士の接続不良が抑制される。具体的に、電動車両が前記変位姿勢で駐車スタンドに駐車されたときに第１ユニットの受け部と第２ユニットの当接端部とが互いに衝突した際、保護部材が弾性部材を前記接続方向と反対方向へ押圧することによって弾性部材が圧縮変形しながら保護部材が前記反対方向へ変位（後退）するので、当接端部及び受け部に作用する衝撃が緩和される。よって、受け部及び当接端部の破損が抑制される。また、電動車両の駐車時以外（走行時等）は、保護部材が弾性部材により保護位置に付勢されており第２コネクタが保護部材から外部に露出していないので、電動車両の駐車時にコネクタ同士が直接衝突することに起因する当該コネクタの破損も抑制される。そして、弾性部材が前記衝撃を吸収したときの当該弾性部材の弾性復帰力によって保護部材が第１ユニットの受け部を押圧することにより、第１支持部材が前記基準姿勢から前記傾斜姿勢となるので、両コネクタ同士が互いに接続可能な姿勢に調整される。このため、保護部材の当接端部が受け部に接触した後にそのまま弾性部材の弾性力に抗しながら電動車両を前記接続方向に進行させると、保護部材が露出位置に位置することにより第２コネクタが保護部材から露出し、これにより第２コネクタが第１コネクタに接続される。よって、本充電装置では、電動車両が前記変位姿勢で駐車スタンドに駐車された場合におけるコネクタ同士の接続不良及び各ユニットの破損の双方を抑制することができる。

具体的に、前記第２支持部材は、駐車スタンド及び電動車両の他方に固定されることが可能な基部と、前記第２コネクタを保持する保持部材と、を有し、前記基部は、当該基部に対して前記保持部材が前記接続方向と直交する方向に変位するのを許容するように当該保持部材を支持可能な形状を有することが好ましい。

このようにすれば、第１支持部材の駐車スタンド及び電動車両の一方に対する変位に加えて、保持部材の基部（駐車スタンド及び電動車両の他方）に対する変位によって各コネクタの姿勢が調整されるので、電動車両が前記変位姿勢で駐車スタンドに駐車された際のコネクタ同士の接続不良がより確実に抑制される。

この場合において、前記接続方向と直交する方向における前記保持部材に対する前記保護部材の相対変位よりも同方向における前記基部に対する前記保持部材の相対変位の方が大きくなるように、前記保持部材と前記基部との隙間が前記保持部材と前記保護部材との隙間よりも大きく設定されていることが好ましい。

このようにすれば、保持部材と保護部材との隙間の方が保持部材と基部との隙間よりも大きい場合に比べて、保護部材の変位に追随するように保持部材が基部に対して変位するので、電動車両が前記変位姿勢で駐車スタンドに駐車された際のコネクタ同士の接続不良がさらに抑制される。

また、本発明において、前記受け部は、前記当接端部を受ける受け面を有し、前記受け面は、前記接続方向と平行な方向について前記第２ユニット側に向かうにしたがって次第に前記接続方向と直交する方向の外向きに広がる形状を有することが好ましい。

このようにすれば、電動車両が前記変位姿勢で駐車スタンドに駐車された場合であっても、受け部が保護部材を前記保護位置に向けてより確実に押圧することができる。

この場合において、前記当接端部は、前記受け面に面接触する形状を有する外周面を有することが好ましい。

このようにすれば、受け部と保護部材との接触面積が大きく確保されるので、電動車両が駐車スタンドに駐車された際に受け部及び保護部材に作用する衝撃が低減される。よって、受け部及び保護部材の破損が一層抑制される。

また、本発明において、前記第２ユニットは、前記保護部材の前記当接端部あるいは前記保護部材の内側でかつ前記当接端部よりも前記第１ユニット側とは反対側に位置する部位に固定されており当該保護部材内への塵の進入を抑制する防塵部材をさらに有し、前記防塵部材は、前記保護部材が前記保護位置に位置するときに前記第２コネクタを覆う閉じ姿勢と、前記保護部材が前記保護位置から前記露出位置に向かって変位するときに当該防塵部材を前記第２コネクタが通過するのを許容するように変形する変形姿勢と、を有することが好ましい。

このようにすれば、第２コネクタと第１コネクタとの良好な接続状態を確保しながら保護部材内への塵等の進入を抑制することができる。

また、本発明において、前記第１支持部材の前記基準姿勢を調整するための姿勢調整部材をさらに有することが好ましい。

このようにすれば、第１支持部材の基準姿勢を所望の姿勢に調整することができる。

また、本発明において、前記取付部材は、前記駐車スタンドに固定されるものであり、前記第１電線は、前記電源に接続可能であり、前記第２支持部材は、前記電動車両に固定されるものであり、前記第２電線は、前記バッテリに接続可能であることが好ましい。

このようにすれば、第１支持部材が取付部材を介して電動車両に固定される場合に比べて、第１支持部材の変位に起因する取付部材の破損が抑制される。具体的に、第１支持部材が取付部材を介して電動車両に固定された場合、電動車両の走行中に第１支持部材に対して加振力が作用するのに対し、第１支持部材が取付部材を介して駐車スタンドに固定された場合、第１支持部材に前記加振力が作用しないので、取付部材に作用する負荷が低減される。

また、本発明は、前記充電装置と、前記電動車両と、前記駐車スタンドと、を備える充電システムであって、前記第１ユニットの前記取付部材は、前記第１支持部材が前記基準姿勢と前記傾斜姿勢との間で前記駐車スタンドに対して変位するのを許容するように当該駐車スタンドに固定されており、前記第２ユニットは、前記電動車両のうち当該電動車両が前記駐車スタンドに駐車されたときに前記第１ユニットに接続される部位に固定されている、充電システムを提供する。

以上のように、本発明によれば、コネクタ同士の接続不良を抑制可能で、かつ、電動車両の駐車スタンドへの駐車時における各ユニットの破損を抑制可能な充電装置及び充電システムを提供することができる。

本発明の一実施形態の充電システムにおいて電動車両を駐車スタンドに駐車する前の状態の概略を示す側面図である。本発明の一実施形態の充電システムにおいて電動車両を駐車スタンドに駐車した状態の概略の概略を示す側面図である。充電装置の第１ユニットと第２ユニットとが互いに離間した状態を示す断面図である。充電装置の第１ユニットと第２ユニットとが互いに接続した状態を示す断面図である。充電装置の第１ユニットと第２ユニットとが互いに離間した状態を示す斜視図である。第１ユニットの取付部材近傍の拡大図である。第２ユニットの拡大図である。保持部及び保護部材が被支持部を支点として基部に対して揺動した状態を示す図である。防塵部材の正面図である。電動車両が変位姿勢で駐車された状態の平面図である。電動車両が変位姿勢で駐車された状態の充電装置の断面図である。

本発明の一実施形態の充電システムについて、図１〜図１１を参照しながら説明する。

本充電システムは、図１及び図２に示されるように、電動車両１００と、駐車スタンド２００と、充電装置３００と、を備えている。充電装置３００は、駐車スタンド２００に固定される第１ユニット４００と、電動車両１００に固定される第２ユニット５００と、を有している。第１ユニット４００及び第２ユニット５００は、電動車両１００が駐車スタンド２００に近づく接続方向（第２ユニット５００が第１ユニット４００に近づく方向）に沿って電動車両１００が駐車スタンド２００に駐車されたときに互いに接続する。

電動車両１００は、車両本体１１０と、バッテリ１２０と、を有している。本実施形態では、電動車両１００として、電動自転車が例示されている。バッテリ１２０は、車両本体１１０のサドルの下方に配置されている。第２ユニット５００は、装着部材６００により車両本体１１０のハンドルポスト１１１に固定されている。装着部材６００は、固定用アングル６１０と、初期姿勢調整部材６２０と、を有している。固定用アングル６１０は、ハンドルポスト１１１のうち前輪よりも上方に位置する部位に固定される。固定用アングル６１０は、ハンドルポスト１１１から前方へ向かって延びる形状を有する。初期姿勢調整部材６２０は、第２ユニット５００の固定用アングル６１０に対する上下方向の姿勢を調整可能に構成されている。初期姿勢調整部材６２０により第２ユニット５００の初期姿勢が調整された後、この初期姿勢調整部材６２０は、第２ユニット５００をその姿勢で固定用アングル６１０に対して固定する。

駐車スタンド２００は、電動車両１００の前輪を案内するレール２１０と、第１ユニット４００を固定するための固定台２２０と、を有している。レール２１０の幅は、前輪の幅よりもわずかに大きく設定されている。

充電装置３００の第１ユニット４００は、図３及び図４に示されるように、電源（図示略）に接続可能な第１電線４１０と、第１電線４１０に接続された第１コネクタ４２０と、第１コネクタ４２０を支持する第１支持部材４３０と、第１支持部材４３０を固定台２２０に取り付けるための取付部材４４０と、を有する。

第１コネクタ４２０は、第１端子４２２と、第１端子４２２を支持する第１端子台４２４と、を有する。第１端子台４２４は、当該第１端子台４２４のうち第１電線４１０に接続された側とは反対側に第１接続面４２４ａを有している。第１端子４２２は、第１接続面４２４ａと直交するとともに当該第１接続面４２４ａから離間する方向に向かって突出する形状を有する。本実施形態では、第１端子台４２４には、第１マグネットが内蔵されている。

第１支持部材４３０は、第１コネクタ４２０を保持する第１保持部４３２と、第２ユニット５００を受け入れる受入部４３４と、を有する。第１保持部４３２の外周面は、円筒状に形成されている。受入部４３４は、前記接続方向と反対方向に開口する形状を有する。具体的に、受入部４３４は、第２ユニット５００の前記接続方向の先端部を受ける受け部４３６と、第２ユニット５００の前記先端部を受け部４３６に向けて誘導する誘導部４３８と、を有する。

受け部４３６は、第１保持部４３２から前記接続方向と反対方向に向かって突出する形状を有する。受け部４３６は、第２ユニット５００の前記先端部を受ける受け面４３６ａを有する。受け面４３６ａは、第１保持部４３２から離間するにしたがって次第に前記接続方向と直交する直交方向の外側に向かって広がる形状を有する。

誘導部４３８は、受け部４３６から前記接続方向と反対方向に向かって突出する形状を有する。誘導部４３８は、受け部４３６から離間するにしたがって次第に前記直交方向の外側に向かって広がる形状を有する。

取付部材４４０は、第１支持部材４３０が基準姿勢（図１及び図３を参照）と傾斜姿勢（図１０及び図１１を参照）との間で固定台２２０に対して変位することが可能となるように、第１支持部材４３０を固定台２２０に取り付けるための部材である。前記基準姿勢は、取付部材４４０に外力が作用していないときの第１支持部材４３０の固定台２２０に対する姿勢である。前記傾斜姿勢は、第１支持部材４３０が前記基準姿勢であるときの第１接続面４２４ａに対して当該第１接続面４２４ａが特定方向（例えば左方向）に特定の角度傾斜したときの第１支持部材４３０の固定台２２０に対する姿勢である。図３、図４及び図６に示されるように、取付部材４４０は、連結部材４４２と、第１ベース４５２と、第１押付部材４５４と、第２ベース４５６と、第２押付部材４５８と、を有する。

本実施形態では、連結部材４４２として、コイルばねが用いられている。第１ベース４５２及び第１押付部材４５４は、連結部材４４２の一端を第１支持部材４３０に固定するものである。第１ベース４５２は、第１保持部４３２の前記接続方向の先端部に固定されている。第１ベース４５２は、連結部材４４２（コイルばね）の一端をその内側から保持可能な第１円筒部を有する。第１押付部材４５４は、第１円筒部に外嵌された取付部材４４０の一端を第１円筒部に向けて押し付ける。第２ベース４５６及び第２押付部材４５８は、連結部材４４２の他端を固定台２２０に固定するものである。第２ベース４５６は、固定台２２０に固定されている。第２ベース４５６は、連結部材４４２（コイルばね）の他端をその内側から保持可能な第２円筒部を有する。第２押付部材４５８は、第２円筒部に外嵌された取付部材４４０の他端を第２円筒部に向けて押し付ける。

図６に示されるように、連結部材４４２には、第１支持部材４３０の姿勢を調整するための姿勢調整部材４６０が取り付けられている。姿勢調整部材４６０は、連結部材４４２の一部のピッチが他の部位のピッチに比べて小さくように連結部材４４２の一部を結束することが可能な部材である。図６に示されるように、姿勢調整部材４６０が連結部材４４２のうちの鉛直方向の上方に位置する部位を結束することにより、第１支持部材４３０は上向きに傾斜する姿勢となる。この姿勢調整部材４６０は、連結部材４４２（コイルばね）に沿って周方向に移動可能である。姿勢調整部材４６０の連結部材４４２に対する位置を調整することにより、第１支持部材４３０の姿勢が調整される。なお、姿勢調整部材４６０は、図６のみに示されており、他の図では省略されている。

充電装置３００の第２ユニット５００は、図３及び図４に示されるように、バッテリ１２０に接続可能な第２電線５１０と、第２電線５１０に接続された第２コネクタ５２０と、第２コネクタ５２０を支持する第２支持部材５３０と、第２コネクタ５２０を保護する保護部材５６０と、第２支持部材５３０と保護部材５６０との間に配置される弾性部材５７０と、防塵部材５８０と、を有している。

第２コネクタ５２０は、第２端子５２２と、第２端子５２２を支持する第２端子台５２４と、を有する。第２端子台５２４は、当該第２端子台５２４のうち第２電線５１０に接続された側とは反対側に第２接続面５２４ａを有している。第２端子５２２は、第２接続面５２４ａと第１接続面４２４ａとが互いに接触したときに第１端子４２２と接続可能な形状を有する。具体的に、第２端子５２２は、第２接続面５２４ａと直交するとともに当該第２接続面５２４ａから第２電線５１０側に向かって窪む形状を有する。本実施形態では、第２端子台５２４には、第２マグネットが内蔵されている。第２マグネットは、両端子４２２，５２２が正規の姿勢で接続されようとしたときに第１マグネットと互いに吸引し合う姿勢で配置されている。

第２支持部材５３０は、第２コネクタ５２０を支持するとともに電動車両１００に固定される部材である。本実施形態では、第２支持部材５３０は、電動車両１００に固定可能な基部５４０と、第２コネクタ５２０を保持する保持部材５５０と、を有する。

基部５４０は、装着部材６００を介して車両本体１１０に固定される。基部５４０は、当該基部５４０に対して保持部材５５０が前記接続方向と直交する直交方向に変位するのを許容するように当該保持部材５５０を支持可能な形状を有する。本実施形態では、基部５４０は、保持部材５５０を支持する支持壁５４２と、突出部５４４と、係止部５４６と、を有する。

支持壁５４２は、平板状に形成されている。支持壁５４２は、保持部材５５０を支持する支持面５４２ａを有する。支持面５４２ａは、支持壁５４２をその厚さ方向（前記接続方向と平行な方向）に貫通する貫通孔を取り囲む形状を有する。本実施形態では、支持面５４２ａは、円筒状に形成されている。

突出部５４４は、支持壁５４２の外縁部から接続方向に向かって突出する形状を有する。突出部５４４は、円筒状の内周面を有する。

係止部５４６は、保護部材５６０を係止する。係止部５４６は、突出部５４４の前記接続方向の先端部の内周面から突出部５４４の径方向の内向きに突出する形状を有する。係止部５４６の内周面は、円筒状に形成されている。

保持部材５５０は、第２コネクタ５２０を保持する保持部５５２と、基部５４０の支持壁５４２に支持される被支持部５５４と、保持部５５２と被支持部５５４とを連結する連結部５５６と、被支持部５５４に接続されており基部５４０から露出した露出端部５５８と、を有する。この保持部材５５０は、被支持部５５４を支点として保持部５５２が前記直交方向に揺動するように基部５４０に支持されている。具体的に、被支持部５５４の外周面は、円筒状に形成されており、被支持部５５４の外径は、支持面５４２ａの内径よりも小さく設定されている。

本実施形態では、保持部５５２、連結部５５６及び露出端部５５８の各外周面も円筒状に形成されている。保持部５５２の外径は、連結部５５６の外径よりも大きく設定されている。連結部５５６の外径及び露出端部５５８の外径は、被支持部５５４の外径及び支持面５４２ａの内径よりも大きく設定されている。被支持部５５４、連結部５５６及び露出端部５５８は、第２電線５１０の挿通を許容する空間を取り囲む内周面を有している。

保護部材５６０は、第２コネクタ５２０を保護する形状を有しており、第２支持部材５３０に対して前記接続方向と平行な方向に沿って相対変位することが可能となるように当該第２支持部材５３０に支持されている。保護部材５６０は、第２コネクタ５２０及び保持部５５２の周囲を被覆する被覆部５６２と、被覆部５６２に接続された接続壁５６６と、第２支持部材５３０に当接する当接部５６８と、を有する。

被覆部５６２は、第２コネクタ５２０及び保持部５５２の周囲を全域にわたって被覆する形状を有する。本実施形態では、被覆部５６２は、円筒状に形成されている。図３に示されるように、被覆部５６２の前記接続方向と平行な方向の寸法は、第２コネクタ５２０及び保持部５５２の同方向の寸法よりも大きく設定されている。被覆部５６２は、第１ユニット４００の受け部４３６に当接する当接端部５６２ａを有する。この当接端部５６２ａは、被覆部５６２のうち前記接続方向の先端側の端部に形成されている。当接端部５６２ａの外周面５６２ｂは、受け部４３６の受け面４３６ａと面接触可能な形状に設定されている。

接続壁５６６は、被覆部５６２の前記接続方向の後端部に接続されている。接続壁５６６は、円板状に形成されている。接続壁５６６は、連結部５５６の挿通を許容する形状を有する空間を取り囲む挿通面５６６ａを有している。挿通面５６６ａは、円筒状に形成されている。図７に示されるように、挿通面５６６ａと連結部５５６の外周面との隙間Ｓ１は、被覆部５６２の内周面と保持部５５２の外周面との隙間Ｓ２よりも小さく設定されている。

当接部５６８は、被覆部５６２の前記接続方向の後端部の外周面から径方向の外向きに突出する形状を有する。当接部５６８は、前記接続方向に向かって係止部５４６に当接する。当接部５６８の外周面は、円筒状に形成されている。本実施形態では、当接部５６８の前記接続方向の先端部５６８ａは、前記接続方向に向かうにしたがって次第に径方向の内側に向かうように傾斜する形状に形成されている。このため、当接部５６８が係止部５４６に当接することにより基部５４０に対する保護部材５６０の位置が決定される。

保護部材５６０は、第２コネクタ５２０を保護する保護位置（図３を参照）と、第２コネクタ５２０を被覆部５６２外に露出させる露出位置（図４を参照）と、の間で第２支持部材５３０に対して前記接続方向と平行な方向に沿って変位可能となるように連結部５５６に支持されている。前記保護位置は、当接端部５６２ａが第２接続面５２４ａよりも第１ユニット４００側に位置することにより被覆部５６２が第２コネクタ５２０を保護する位置である。前記露出位置は、当接端部５６２ａが第２接続面５２４ａよりも第１ユニット４００側と反対側に位置することにより被覆部５６２から第２コネクタ５２０を露出させる位置である。本実施形態では、当接端部５６２ａが受け部４３６によって前記接続方向と反対方向に押圧されることにより、挿通面５６６ａが前記反対方向に沿って連結部５５６の外周面に対して摺動しながら保護部材５６０が前記露出位置に向かって変位する。換言すれば、受け部４３６は、保護部材５６０が前記保護位置から前記露出位置に至るように当接端部５６２ａを前記接続方向と反対方向に押圧可能である。また、受け部４３６は、保護部材５６０が前記露出位置に位置したときに第２コネクタ５２０の第１コネクタ４２０への接続を許容する位置に形成されている。

本実施形態では、図７に示されるように、当接部５６８の外周面と突出部５４４の内周面との間には隙間Ｓ３が形成されており、被覆部５６２の外周面と係止部５４６の内周面との間には隙間Ｓ４が形成されている。そして、挿通面５６６ａと連結部５５６の外周面との隙間Ｓ１は、支持面５４２ａと被支持部５５４の外周面との隙間Ｓ５よりも小さく設定されている。このため、図８に示されるように、保護部材５６０は、被支持部５５４を支点とする保持部５５２の基部５４０に対する前記直交方向への揺動に追随するように同方向に変位する。本実施形態では、当接部５６８の外周面と突出部５４４の内周面との隙間Ｓ３よりも、被覆部５６２の外周面と係止部５４６の内周面との隙間Ｓ４の方が小さく設定されている。よって、図８に示されるように、保持部５５２及び保護部材５６０の前記直交方向への変位は、被覆部５６２の外周面が係止部５４６の内周面に当接する範囲内で許容される。

弾性部材５７０は、支持壁５４２と接続壁５６６との間に配置されている。弾性部材５７０は、前記接続方向と平行な方向に弾性変形することが可能であり、前記接続方向と平行な方向に圧縮変形したときの弾発力（復帰力）によって基部５４０に対して保護部材５６０を前記接続方向に付勢する。本実施形態では、弾性部材５７０として、コイルばねが用いられている。弾性部材５７０は、当該弾性部材５７０内に連結部５５６を挿通した状態でかつわずかに圧縮変形した状態で支持壁５４２と接続壁５６６との間（突出部５４４内）に配置されている。弾性部材５７０は、当接部５６８が係止部５４６に当接するように接続壁５６６を前記接続方向に付勢する。図３に示されるように、当接部５６８が係止部５４６に当接することにより被覆部５６２が前記保護位置に位置決めされる。弾性部材５７０は、前記接続方向と平行な方向についての当該弾性部材５７０の圧縮変形を伴いながら保護部材５６０が前記保護位置から前記露出位置に変位するのを許容する。保護部材５６０が前記露出位置に位置したとき、当接部５６８は係止部５４６から離間している。

防塵部材５８０は、被覆部５６２内への塵埃や水滴の進入を抑制する部材である。図３及び図９に示されるように、防塵部材５８０は、被覆部５６２に固定されるベースリング５８２と、ベースリング５８２に接続された複数枚の防塵シート５８４と、を有する。

ベースリング５８２は、円環状に形成されている。ベースリング５８２は、被覆部５６２内でかつ当接端部５６２ａよりも第１ユニット４００側とは反対側に位置する部位に固定されている。本実施形態では、被覆部５６２は、互いに前記接続方向と平行な方向に嵌合可能な形状を有する第１部材５６３及び第２部材５６４により構成されており、ベースリング５８２は、第１部材５６３と第２部材５６４との間に挟持されている。なお、ベースリング５８２は、当接端部５６２ａに接続されてもよい。

各防塵シート５８４は、ベースリング５８２の内側に当該ベースリング５８２の周方向に沿って並ぶように配置されている。ベースリング５８２の径方向について各防塵シート５８４の外側の端部は、ベースリング５８２に接続されている。前記径方向について各防塵シート５８４の内側の端部は、自由端となっている。各防塵シート５８４は、保護部材５６０が前記保護位置に位置するときに第２コネクタ５２０の少なくとも一部を覆う閉じ姿勢（図３を参照）と、保護部材５６０が前記保護位置から前記露出位置に向かって変位するときに当該防塵シート５８４を第２コネクタ５２０が通過するのを許容するように変形する変形姿勢（図４を参照）と、を有する。本実施形態では、各防塵シート５８４は、ベースリング５８２の径方向の内側に向かうにしたがって次第に当該防塵シート５８４の周方向の寸法を小さくする形状を有する。

次に、電動車両１００を駐車スタンド２００に駐車するときの充電装置３００の挙動について説明する。

電動車両１００を駐車スタンド２００に駐車する前（電動車両１００の走行中等）は、弾性部材５７０の付勢力により保護部材５６０が前記保護位置に位置している。このため、第２コネクタ５２０は、被覆部５６２及び防塵部材５８０によって保護されている。また、第１支持部材４３０は、前記基準姿勢となっている。

そして、図１に示されるように、電動車両１００の前輪をレール２１０に沿って前記接続方向に進行させる。そうすると、当接端部５６２ａの外周面５６２ｂが受け部４３６の受け面４３６ａに接触する。つまり、電動車両１００の駐車時に第２コネクタ５２０が第１コネクタ４２０へ直接衝突することが回避されるので、両コネクタ４２０，５２０の破損が抑制される。また、このとき、保護部材５６０が弾性部材５７０を前記接続方向と反対方向へ押圧することによって弾性部材５７０が圧縮変形しながら保護部材５６０が前記反対方向へ変位（後退）するので、当接端部５６２ａ及び受け部４３６に作用する衝撃が緩和される。よって、当接端部５６２ａ及び受け部４３６の破損が抑制される。

そして、当接端部５６２ａが受け部４３６に接触した後にそのまま弾性部材５７０の弾性力に抗しながら電動車両１００を前記接続方向に進行させると、受け部４３６が当接端部５６２ａを前記接続方向と反対方向に押圧することによって保護部材５６０が前記保護位置から前記露出位置に向かって変位する。保護部材５６０が前記露出位置に至る過程において、各防塵シート５８４が第２コネクタ５２０及び保持部５５２により前記接続方向に押圧されることによって前記変形姿勢となるので、第２コネクタ５２０及び保持部５５２の各防塵シート５８４の通過が許容される。そして、保護部材５６０が前記露出位置に至ると、図４に示されるように、第２コネクタ５２０が第１コネクタ４２０に接続される。よって、本充電装置３００では、電動車両１００の駐車スタンド２００への駐車により自動的に電動車両１００のバッテリ１２０への充電を開始することができ、しかも、防塵部材５８０によって第２コネクタ５２０を有効に保護することができる。

ここで、図１０に示されるように、両コネクタ４２０，５２０同士が前記接続方向と平行な方向に互いに重なる正規姿勢から電動車両１００が特定方向（例えば左方向）に変位した変位姿勢で駐車スタンド２００に駐車された場合について説明する。

電動車両１００を前記変位姿勢でレール２１０に沿って進行させると、当接端部５６２ａの外周面５６２ｂが誘導部４３８の内周面に当接するとともに当該当接端部５６２ａが受け部４３６に向かうように誘導される。このとき当接端部５６２ａ及び誘導部４３８に作用する衝撃も、弾性部材５７０によって吸収される。そして、弾性部材５７０が前記衝撃を吸収したときの当該弾性部材５７０の弾性復帰力によって当接端部５６２ａが誘導部４３８ないし受け部４３６を押圧することにより、第１支持部材４３０が前記基準姿勢から前記傾斜姿勢（図１０及び図１１を参照）となるので、両コネクタ４２０，５２０同士が互いに接続可能な姿勢に調整される。よって、当接端部５６２ａが受け部４３６に接触した後にそのまま電動車両１００をレール２１０に沿って進行させることにより、図１０及び図１１に示されるように、第２コネクタ５２０が第１コネクタ４２０に接続される。

以上説明したように、本充電装置３００では、電動車両１００が前記変位姿勢で駐車スタンド２００に駐車された場合におけるコネクタ同士の接続不良及び各ユニットの破損の双方を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、電動車両１００が前記変位姿勢でレール２１０に沿って進行され、当接端部５６２ａの受け部４３６への接触により第１支持部材４３０が前記傾斜姿勢となったとき、保護部材５６０が受け部４３６から反力を受けることによって保持部材５５０及び保護部材５６０も傾斜する。具体的に、図１１に示されるように、保持部５５２及び保護部材５６０が被支持部５５４を支点として基部５４０に対して第２接続面５２４ａが第１接続面４２４ａと対向するように揺動する。よって、電動車両１００が前記変位姿勢で駐車スタンド２００に駐車された際のコネクタ同士の接続不良がより確実に抑制される。

また、本実施形態では、当接端部５６２ａの外周面５６２ｂが受け面４３６ａと面接触可能な形状に形成されているので、電動車両１００が駐車スタンド２００に駐車された際の当接端部５６２ａの外周面５６２ｂと受け面４３６ａとの接触面積が大きく確保される。よって、電動車両１００の駐車時に当接端部５６２ａ及び受け部４３６に作用する衝撃が低減されるので、これら当接端部５６２ａ及び受け部４３６の破損が一層抑制される。

なお、今回開示された上記実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、第１ユニット４００が電動車両１００に固定され、第２ユニット５００が駐車スタンド２００に固定されてもよい。ただし、上記実施形態のように、第１ユニット４００が駐車スタンド２００に固定され、第２ユニット５００が電動車両１００に固定されることが好ましい。このようにすれば、第１支持部材４３０が取付部材４４０を介して電動車両１００に固定される場合に比べて、第１支持部材４３０の変位に起因する取付部材４４０の破損が抑制される。具体的に、第１支持部材４３０が取付部材４４０を介して電動車両１００に固定された場合、電動車両１００の走行中に第１支持部材４３０に対して加振力が作用するのに対し、上記実施形態のように、第１支持部材４３０が取付部材４４０を介して駐車スタンド２００に固定された場合、第１支持部材４３０に前記加振力が作用しないので、取付部材４４０に作用する負荷が低減される。

また、基部５４０は、保持部材５５０を当該基部５４０に対して相対変位可能に支持するものに限られない。例えば、支持壁５４２と被支持部５５４とが互いに固定されていてもよいし、基部５４０と保持部材５５０とが一体成形されてもよい。

また、電動車両１００は、電動自転車に限られない。電動車両１００は、原動機付電動車両等であってもよい。

１００電動車両
１１０車両本体
１２０バッテリ
２００駐車スタンド
２１０レール
２２０固定台
３００充電装置
４００第１ユニット
４１０第１電線
４２０第１コネクタ
４３０第１支持部材
４４０取付部材
４４２連結部材
４６０姿勢調整部材
５００第２ユニット
５１０第２電線
５２０第２コネクタ
５３０第２支持部材
５４０基部
５４２支持部
５４２ａ支持面
５４６係止部
５５０保持部材
５５２保持部
５５４被支持部
５６０保護部材
５６２被覆部
５６２ａ当接端部
５６２ｂ外周面
５６６弾性部材受け部
５６６ａ挿通面
５６８当接部
５７０弾性部材
５８０防塵部材
６００装着部材

Claims

電動車両のバッテリを充電するための充電装置であって、
前記電動車両を駐車するための駐車スタンド及び前記電動車両の一方に固定されることが可能な第１ユニットと、
前記駐車スタンド及び前記電動車両の他方に固定されることが可能でかつ前記第１ユニットに接続可能な第２ユニットと、を備え、
前記第１ユニットは、
電源及び前記バッテリの一方に接続可能な第１電線と、
前記第１電線に接続された第１コネクタと、
前記第１コネクタを支持する第１支持部材と、
前記第１支持部材を前記駐車スタンド及び前記電動車両の一方に取り付けるための取付部材と、を有し、
前記第２ユニットは、
前記電源及び前記バッテリの他方に接続可能な第２電線と、
前記第２電線に接続されており前記第１コネクタと接続可能な形状を有する第２コネクタと、
前記第２コネクタを支持するとともに前記駐車スタンド及び前記電動車両の他方に固定されることが可能な第２支持部材と、
前記第２コネクタを保護するとともに、前記第２支持部材に対して前記電動車両が前記駐車スタンドに近づく接続方向と平行な方向に相対変位することが可能となるように前記第２支持部材に支持される保護部材と、
前記第２支持部材と前記保護部材との間に配置されており前記接続方向と平行な方向に弾性変形可能な弾性部材と、を有し、
前記保護部材は、前記接続方向と平行な方向について当該保護部材のうち前記第１ユニット側に位置する端部であって前記第１支持部材に当接する当接端部と、前記接続方向と平行な方向について前記第１ユニット側に向かう方向に前記第２支持部材に当接する当接部と、を有し、かつ、前記当接部を前記第２支持部材に当接させるとともに前記当接端部を前記第２コネクタの前記第１ユニット側の端部よりも前記第１ユニット側に位置させることにより前記第２コネクタを保護する保護位置と、前記当接部を前記第２支持部材から離間させるとともに前記当接端部を前記第２コネクタの前記第１ユニット側の端部よりも前記第１ユニット側と反対側に位置させることにより前記第２コネクタを露出させる露出位置と、の間で前記第２支持部材に対して前記接続方向と平行な方向に沿って変位可能となるように前記第２支持部材に支持されており、
前記弾性部材は、前記保護部材が前記保護位置に位置するように当該保護部材を前記第１ユニット側に向けて付勢するとともに、前記接続方向と平行な方向についての当該弾性部材の圧縮変形を伴いながら前記保護部材が前記保護位置から前記露出位置に変位するのを許容する形状を有し、
前記第１支持部材は、前記接続方向と平行な方向について前記第２ユニット側に開口するとともに前記当接端部を受ける受け部を有し、前記受け部は、前記保護部材を前記保護位置から前記露出位置まで押圧可能でかつ前記保護部材が前記露出位置に位置したときに前記第２コネクタの前記第１コネクタへの接続を許容する形状を有し、
前記取付部材は、当該取付部材に外力が作用していないときの基準姿勢と、前記基準姿勢から前記第１コネクタが前記接続方向と直交する方向に特定の角度傾斜する傾斜姿勢と、の間で前記第１支持部材が前記駐車スタンド又は前記電動車両の一方に対して変位するのを許容する形状を有する、充電装置。
請求項１に記載の充電装置において、
前記第２支持部材は、駐車スタンド及び電動車両の他方に固定されることが可能な基部と、前記第２コネクタを保持する保持部材と、を有し、
前記基部は、当該基部に対して前記保持部材が前記接続方向と直交する方向に変位するのを許容するように当該保持部材を支持可能な形状を有する、充電装置。
請求項２に記載の充電装置において、
前記接続方向と直交する方向における前記保持部材に対する前記保護部材の相対変位よりも同方向における前記基部に対する前記保持部材の相対変位の方が大きくなるように、前記保持部材と前記基部との隙間が前記保持部材と前記保護部材との隙間よりも大きく設定されている、充電装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の充電装置において、
前記受け部は、前記当接端部を受ける受け面を有し、前記受け面は、前記接続方向と平行な方向について前記第２ユニット側に向かうにしたがって次第に前記接続方向と直交する方向の外向きに広がる形状を有する、充電装置。
請求項４に記載の充電装置において、
前記当接端部は、前記受け面に面接触する形状を有する外周面を有する、充電装置。
請求項１ないし５のいずれかに記載の充電装置において、
前記第２ユニットは、前記保護部材の前記当接端部あるいは前記保護部材の内側でかつ前記当接端部よりも前記第１ユニット側とは反対側に位置する部位に固定されており当該保護部材内への塵の進入を抑制する防塵部材をさらに有し、
前記防塵部材は、前記保護部材が前記保護位置に位置するときに前記第２コネクタを覆う閉じ姿勢と、前記保護部材が前記保護位置から前記露出位置に向かって変位するときに当該防塵部材を前記第２コネクタが通過するのを許容するように変形する変形姿勢と、を有する、充電装置。
請求項１ないし６のいずれかに記載の充電装置において、
前記第１支持部材の前記基準姿勢を調整するための姿勢調整部材をさらに有する、充電装置。
請求項１ないし７のいずれかに記載の充電装置において、
前記取付部材は、前記駐車スタンドに固定されるものであり、
前記第１電線は、前記電源に接続可能であり、
前記第２支持部材は、前記電動車両に固定されるものであり、
前記第２電線は、前記バッテリに接続可能である、充電装置。
請求項８に記載の充電装置と、
前記電動車両と、
前記駐車スタンドと、を備える充電システムであって、
前記第１ユニットの前記取付部材は、前記第１支持部材が前記基準姿勢と前記傾斜姿勢との間で前記駐車スタンドに対して変位するのを許容するように当該駐車スタンドに固定されており、
前記第２ユニットは、前記電動車両のうち当該電動車両が前記駐車スタンドに駐車されたときに前記第１ユニットに接続される部位に固定されている、充電システム。