JP2022534275A - 自動結合器アセンブリ - Google Patents

Abstract

第１の方向に沿ってプラグを受け入れるように配置構成されている自動結合器アセンブリのソケットであって、第１の方向へのプラグの移動を制限するための第１の手段と、第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するための第２の手段とを備えるソケットが提供される。

Description

本発明は、自動結合器アセンブリ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｕｐｌｅｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ）に関する。より詳細には、本発明は、電気自動車のバッテリーを充電するための自動結合器アセンブリ用のソケットまたはプラグに関する。本発明は、充電スタンドまたは車両にさらに関する。本発明は、自動結合器アセンブリの部品を含む車両または充電スタンドにさらに関する。本発明は、自動結合器アセンブリの部品を自動的に嵌合させる方法にさらに関する。

プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）またはバッテリー電気自動車（ＢＥＶ）などの電気自動車（ＥＶ）の充電は、典型的には、充電スタンドと車両との間の有線接続によって遂行される。そのために、電気自動車は、充電スタンドに取り外し可能に取り付けられているプラグと嵌合できるソケットを備える。現在では、いくつかのタイプのソケットが容易に利用可能である。しかしながら、これらの通常のソケットのすべてに、プラグとソケットとを手動で嵌合させる必要があるという欠点がある。

自動化された結合器システムが知られているが、それらは一般的に、たとえば、異なる車両および／または異なる位置に配置されている車両の異なる位置（たとえば、配置、配向）に配置されたソケットの嵌合に適応すべきであるので、プラグと車両に設けられたソケットとを嵌合するための複雑な位置決めシステムを必要とする。

特許文献１では、ソケットが車両の下側に配置され、垂直方向に配向された同心円状のコネクタを備えているので、あまり複雑でない位置決めシステムを必要とするシステムを開示している。このような結合器システムは、車両の下側の配向が通常地面と平行であることから、プラグとソケットがアライメントされた後にプラグの垂直方向の比較的単純な移動で同様にプラグを様々なタイプの車両のソケットと嵌合させることを可能にしており、一方、同心円状のコネクタは、様々な配向でプラグとソケットを嵌合させることを可能にする軸対称設計を提供する。このタイプのシステムの欠点は、プラグとソケットの嵌合には著しい外部から印加される力を必要とし、接続を維持するために一定の保持力を必要とする点である。その結果、複雑なコンプライアンス機構（たとえば、サスペンション）が、嵌合中または嵌合時の予測できない車の移動を許容するために必要になる。

国際公開第２０１６１１９０００号

本発明の目的は、電気自動車を充電するのに適しているプラグおよびソケットを提供することであり、嵌合プロセスは、より単純で、コストが低く、含まれる要素が少ない、自動化された方式で実行されるものとしてよく、より簡単なコンプライアンス実装を可能にする。好ましくは、本発明による実施形態は、少なくとも１０アンペアの交流電流、たとえば、約３ｋＷ、４ｋＷ、もしくは７ｋＷの電力をそれぞれ供給する１３Ａ、１６Ａ、もしくは３２Ａの単相電力、または約１１ｋＷ、２２ｋＷ、もしくは４３ｋＷの電力をそれぞれ供給する相毎に１６Ａ、３２Ａ、６０Ａの三相電力で電気自動車を充電するのに適している。代替的に、本発明による実施形態は、好ましくは、たとえば５０ｋＷから３５０ｋＷの間の（たとえば、１２０ｋＷの）直流電流で電気自動車を充電するのに適している。本発明による実施形態は、好ましくは、従来技術による解決方法に付随する欠点の１つまたは好ましくはすべてを解決する。

本発明の第１の態様により、目的は付属の請求項によるソケットを提供することによって達成される。第１の方向へのプラグの移動を制限するのに適しているか、または構成されている第１の手段と、第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するのに適しているか、または構成されている第２の手段とを備える、プラグを第１の方向に沿って受け入れるように配置構成されているソケットは、本発明の目的を達成するが、それは接続を維持するために、ソケットの移動を可能にする複雑なコンプライアンス機構およびプラグに加えられる高い保持力が必要でないからである。第１の手段は、第１の方向へのプラグの移動を制限し、第２の手段は、第１の方向と反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止し、それにより、複雑なコンプライアンス機構を必要とすることなく、また外部保持力を印加することなく、接続が維持されるようにプラグの移動が制限されることを確実にする。さらに、本発明によるソケットは、プラグを移動するために使用されるムーバーまたはロボットマニピュレータにバックドライブ可能なドライブトレーンを使用することを可能にするが、これは、バックドライブ可能な軸が、プラグとソケットが嵌合された後にドライブトレーンを操作することなく、自動車の移動にシステムを対応させるソケットの移動を可能にするので有益である。

有利には、第１の方向の少なくとも１つの方向成分は上向きであり、好ましくは、第１の方向は本質的に上向きである。上向きに移動するプラグを受け入れるように配置構成されているそのようなソケットは、車両の下側に取り付けられ得る。これは、典型的には、地面に対して本質的に平行であり、それによって、プラグとソケットの嵌合を単純化し、標準化を可能にするという利点を有する。

有利には、第１の手段は、第１の方向に略平行な第１の並進軸に沿った第１の並進アライメント（たとえば、ソケットに関するプラグの変位を制限するため）など、嵌合のためのプラグとソケットの第１のアライメントを少なくとも一部は提供するように構成されている。このような第１の手段は、それに加えて、または代替的に、第１の方向に略直交する第１の回転軸、好ましくはさらに第１の回転軸および第１の方向に略直交する第２の回転軸の周りの第１の回転アライメント（たとえば、ソケットに関してプラグを回転させるため）を提供するように構成され得る。

有利には、第２の手段は、第１の方向に平行な第３の回転軸の周りの第２の回転アライメント（たとえば、ソケットに関してプラグを回転するため）など、嵌合のためのプラグとソケットの第２のアライメントを少なくとも一部は提供するように構成されている。このような第２の手段は、それに加えて、または代替的に、第１の方向に略直交する第２の並進軸、および好ましくは第２の並進軸および第１の方向に略直交する第３の並進軸に沿って第２の並進アライメント（たとえば、ソケットに関してプラグの変位を制限するため）を提供するように構成され得る。

本発明によるソケットの有利な実施形態では、第１および第２の手段は、好ましくは第１、第２、および第３の回転軸の周りでソケットに関してプラグを回転させ、第１、第２、および第３の並進軸に沿ってソケットに関してプラグを並進させることによって、３本の直交する並進軸および３本の直交する回転軸に沿って嵌合のためにプラグおよびソケットのアライメントを一緒に提供する（たとえば、第１のアライメントおよび第２のアライメントを通じて）ように構成される。第２の手段は、好ましくは第２の並進軸に沿ってプラグを並進させることによって、プラグとソケットとを嵌合させるようにさらに構成され得る。

第１の手段は、物理的リミッターであるか、または物理的リミッターを備えるものとしてよく、これは、そのような第１の手段が堅牢であるという利点を有する。物理的リミッターは、たとえば、好ましくは第１の方向に略垂直であり、第１の方向に略直交して延在するリミッター平面を画成し得る当接表面を提供する。たとえば、リミッター平面は、略水平な平面である。そのような当接表面は、たとえば、ソケットと嵌合するようにプラグをセンタリングし、および／または配向することによって、アライメントさせるための手段として機能するように構成され得る。

第２の手段は、好ましくは、プラグを係合するように構成されているグリッパーを備える。そのようなグリッパーは、第１の方向に垂直な方向成分を少なくとも１つ有する第３の方向に関して（たとえば、第２の並進軸に沿って）互いに相対的に移動可能な２つの係合部材を備える。有利な実施形態では、２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、２つの係合部材が互いに対して移動するために、たとえば、リニアアクチュエータなどの電動アクチュエータによって駆動される。そのような一実施形態において、グリッパーは、完全に自動化された方式で機能することができ、外部から印加される力、たとえば、プラグに依存しない。好ましくは、係合部材のうちの少なくとも一方は、たとえばリミッター平面に沿って摺動することによって、物理的リミッターに対して移動可能である。そのようなグリッパーの利点は、第１の方向に沿って延在しない、したがって第１の方向に沿って低いビルド高さを可能にする点にある。これは、空間および地上高が限られている、車両の下側にソケットを取り付けるうえでの偏見を大幅に低減する。

本発明による例示的な実施形態において、２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つの電気コネクタ（たとえば、電気接点であるか、または電気接点を含む）を備える。好ましくは、少なくとも１つの電気コネクタは、２つの係合部材が第３の方向に沿って互いの方へ移動するときにプラグのコントラコネクタと嵌合するように構成されている。これは、ソケットが嵌合のための一体的な解決方法を提供し、したがって、プラグとソケットとを嵌合するために（たとえば、ロボットマニピュレータによる）外部の力が印加される必要がないという利点を有する。

好ましくは、係合部材のうちの少なくとも一方は、第２の方向へのプラグの移動を阻止することによってプラグを保持するように配置構成される。そのような阻止は、好ましくは、摩擦単独による以外の方法で達成される。たとえば、第２の方向に沿ったプラグの経路に阻止要素を設けることによって達成され得る。そのような阻止要素は、プラグ上に設けられている幾何学的特徴と相補的な（たとえば、連動する）少なくとも１つの係合部材上に設けられている幾何学的特徴を含み得る。有益な実施形態では、プラグを保持するように配置構成されている少なくとも１つの係合部材は、少なくとも１つの電気コネクタを備える。これにより、プラグが少なくとも１つの係合部材によって保持されている限り電気的接続が維持されることを確実にし得る。

有益な実施形態では、少なくとも１つの電気コネクタは、２つの係合部材が第３の方向に沿って互いの方へ移動するときにプラグのコントラコネクタと嵌合するように構成されている。そのような実施形態では、ソケット内に閉じた力のループが存在し、嵌合力は、たとえば、ムーバーまたはロボットマニピュレータによってプラグに外部から伝えられる必要はない。そのような実施形態に対する好適なコネクタの一例は、第３の方向に沿って延在する細長い電気コネクタである。そのような細長い電気コネクタは、少なくとも１つの係合部材によって、たとえば、プラグ上に設けられているコントラコネクタを連動させることによって、プラグを保持するための幾何学的特徴を提供するように構成され得る。そのようなコネクタは、好ましくは、コントラコネクタ、たとえばプラグ上に配置構成されているオスまたはメスコネクタと摺動可能に嵌合するように配置構成される、摺動するコネクタである。そのようなソケットを車両の下側に設けることには、本質的に地面に平行で、プラグに作用する地球の重力に垂直な方向に摺動する接続をもたらすという利点がある。それによって、本質的に地球の重力に平行な第２の方向への移動を阻止することによってプラグを保持する。

本発明による一実施形態において、２つの係合部材および任意選択で物理的リミッターは、プラグを受け入れるための第１の状態であって、２つの係合部材が互いに関して遠隔配置にある、第１の状態と、第２の方向へのプラグの移動を阻止するための第２の状態であって、２つの係合部材が互いに関して近位配置にあり、遠隔配置では、２つの係合部材は、近位配置よりも第３の方向に沿って互いからさらに離れて配置される、第２の状態とを有する空洞を画成する。場合によっては、第２の状態では、２つの係合部材は、プラグの対向する表面に当接するように構成される。そのような一実施形態において、プラグと当接するように配置構成されている様々な表面は、プラグのコントラコネクタをソケットのコネクタとアライメントするように（たとえば、並進、回転の手段により）協働することができる。

本発明によるソケットは、好ましくはアライメント特徴を備える。たとえば、２つの係合部材のうちの第２の係合部材に面する２つの係合部材のうちの第１の係合部材の表面は、プラグの往復表面の第２の幾何学的形状を補完するための第１の幾何学的形状を備える。そのような第１および第２の幾何学的形状は、好ましくは、互いに連動するように配置構成される。相補的または連動する幾何学的形状の例は、凸状、凹状、先細り、ポーン状、三角形、丸い形状、円形、棒状（特にロッド）の形状、およびこれらの組合せである。これらの相補的な、または連動する幾何学的形状は、第２の方向へのプラグの移動を阻止するように構成され得る。

好ましくは、物理的リミッターによって行われるアライメントに対する特徴（たとえば、当接表面）は、少なくとも一部は嵌合のためにプラグとソケットをアライメントさせるように構成される。たとえば、物理的リミッターは、リミッター平面に沿ってプラグをアライメントするように構成され得る。そのようなアライメントは、たとえば、第１の並進アライメントまたは第１の回転アライメントを含み得る。それに加えて、または代替的に、２つの係合部材のうちの少なくとも一方によって行われるアライメントに対する特徴（たとえば、プラグ上に設けられる幾何学的特徴と相補的であるか、または連動するように構成されている幾何学的特徴）は、第２の回転アライメントまたは第２の並進アライメントを提供するように構成される。

有益な一実施形態では、ソケットは閉じた状態を有しており、２つの係合部材は、第３の方向に沿って互いに当接するように構成される。そのような構成は、係合部材がソケットを閉じて、それによって、ソケットがアイドル状態（たとえば、嵌合または充電に使用されていない状態）のときにプラグを受け入れるように構成されているソケットの領域（たとえば、空洞）を外部環境から封止することを可能にする。さらに、そのような実施形態では、追加の作動手段によって潜在的に駆動されるカバーなどの、アイドル時にソケットを封止するための追加の手段を必要とすることなく、ソケットの受け入れ領域および他の特徴を汚れないようきれいに保ち得る。任意選択で、２つの係合部材は、たとえば、他方の係合部材に面する一方の係合部材の側に相補的形状の表面を設けることによって第３の方向に沿って互いに嵌るように構成される。そのような実施形態の閉じた状態では、２つの係合部材は、第３の方向に沿って互いに嵌め込まれ得る。潜在的に、閉じた状態は、嵌合中に係合部材を駆動するために使用されるのと同じ駆動手段を使用して到達できる。

本発明の第２の態様により、目的は付属の請求項によるプラグを提供することによって達成される。そのようなプラグは、ソケットと同じ方法で本発明の目的を達成する。

そのようなプラグは、ソケットの往復表面の第２の幾何学的形状を補完する（たとえば、連動する）のに適している、またはそのように構成されている第１の幾何学的形状を含む第２の表面を備えるものとしてよく、第１の幾何学的形状は、嵌合のためにプラグおよびソケットをアライメントするようにさらに構成される。好ましくは、第１の幾何学的形状は、嵌合のためにプラグおよびソケットの第２のアライメントを提供するように構成され、第２のアライメントは、第１の方向に平行な第３の回転軸の周りの第２の回転アライメントと、第１の方向に略直交する第２の並進軸ならびに任意選択で第２の並進軸および第１の方向に略直交する第３の並進軸に沿った第２の並進アライメントとを含む。

本発明の例示的な一実施形態において、第１の手段は、当接表面などの、物理的リミッターであり、プラグは、ソケットの当接表面に当接するのに適しているか、または当接するように構成されている第１の表面であって、第１の表面は、第１の平面に沿ってプラグをアライメントするように構成されている、第１の表面と、第１の表面に略垂直に配向され、嵌合のためにプラグおよびソケットをアライメントするように構成されているソケットの往復表面の第２の幾何学的形状を補完するか、または連動させるのに適しているか、または構成されている第１の幾何学的形状を備える、第２の表面と、任意選択で第１の平面に沿って延在する少なくとも１つの細長いコントラコネクタとを備える。細長いコントラコネクタが水平に延在する好ましい実施形態では、コントラコネクタは、汚れの落下から保護されている（たとえば、メスコントラコネクタ）。

好ましくは、プラグおよび／またはソケットは、少なくとも１つの電気コネクタまたは接点を備える。少なくとも１つの電気コネクタは、有利には、隣り合って配置構成されて平面を形成し、ソケット、プラグおよび／または充電スタンドのビルド高さを最小化する複数の電気コネクタまたは接点を備える。たとえば、これらを電気自動車の充電に使用するときに、制限されたビルド高さは、ソケットを組み込む際の車両の設計への影響を低減する。さらに、これは、充電スタンドの設置を容易にするが、それは、低いビルド高さが装着表面の修正を必要とすることなくそのような充電スタンドの上の運転を可能にするからである。

この目的のために、プラグは、細長い形状を有する。さらに好ましくは、細長い形状は、プラグが第１の平面に沿ってアライメントされたときに、第１の平面に沿って延在する。そのような細長い形状は、ソケットが低いビルド高さも有し得るという利点を有する。そのようなプラグが複数のコントラコネクタを備えるときに、これらは有利には細長い形状に沿って配置構成され得る。好ましくは、コネクタの数およびタイプは、ＥＶを充電するために使用される通常の手動プラグに類似している。典型的には、７つのコントラコネクタが使用され、保護接地、３つの相、中性点電位、２つのデータ／通信ピンを提供する。

本発明の第３の態様により、目的は付属の請求項による充電スタンドを提供することによって達成される。本発明によるプラグを含むそのような充電スタンドは、上記プラグと同様の方法で本発明の目的を達成する。

そのような充電スタンドは、第２の位置より本発明によるソケットから遠い第１の位置の間で、たとえば、ソケットから遠い第１の位置からソケットに近い第２の位置に向かって、好ましくは少なくとも第１の方向に沿ってプラグを移動させるためにムーバーを備え得る。有益には、第１の方向は上向きである。そのようなムーバーは、また、少なくとも第１の方向に垂直な方向成分を有する平面方向にプラグを移動させるように配置構成され得る。

例示的な一実施形態において、本発明による充電スタンドのムーバーは、枢動部材（たとえば、アーム）と、ヒンジ、たとえば球面継手（たとえば、玉継手）などの継手を含むヒンジ動作部材とを備え、ヒンジ動作部材は、プラグを枢動部材に接続するように配置構成され、プラグをソケットとともに配向するための角度の自由度を提供するように構成されている。

継手（たとえば、玉継手）は、すべてのｘ、ｙ、ｚ軸に沿ったプラグの回転角度を許容し得る。軸は、ｘ軸が枢動部材に沿っており、ｚ軸が第１の方向に沿っており、ｙ軸がｘ軸およびｚ軸に垂直であるように定義され得る。好ましくは、プラグは、枢動部材上で中立的な配向を有し、たとえば、第１の平面に沿って延在する細長いコントラコネクタは、枢動部材と本質的に平行に配置されている。中立的な配向から、プラグと玉継手は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の周りに、－４５度から４５度の間の回転角度を許容するように配置構成される。好ましくは、プラグおよび玉継手は、－５度から＋３０度のｙ軸の周りの回転角度、－５度から５度のｘ軸の周りの回転角度、－３５度から＋３５度のｚ軸周りの回転角度を許容するように配置構成されている。そのような自由度をもたらすと、プラグおよびソケットの配向の比較的高い不一致度が許容されるので、ソケットを装備する車両の駐車精度要件はあまり厳しくない。

充電スタンドは、プラグが、ソケットから解放された後に、自動的に中立的の配向に戻るように配置構成され得る。たとえば、充電スタンドは、プラグを中立的な配向へ付勢する弾性部材（たとえば、プラグと枢動部材との間のばね）を備える。玉継手およびプラグは、また、中立的な配向が、たとえば、玉継手の一方の部分内のボールプランジャと玉継手の他方の部分内の相補的陥凹部などの、スナップロックによって固定され得るように配置構成されてもよい。そのようなスナップロックは、第１の表面が当接表面に当接することによって解除されるように構成され得る。

充電スタンドは、スタンドをたとえば駐車場の地面に取り付けるための底部表面を有する基部をさらに備え得る。ムーバーは、玉継手またはヒンジを介して充電スタンドの基部に取り付けられている枢動部材であってよい。好ましくは、取り付けは、枢動部材が底部表面によって画成される平面との回転角度を、０から６０度の間、好ましくは０から２５度の間、さらに好ましくは０から１５度の間で許容するように配置構成される。そのような範囲では、典型的には、プラグを異なる量の地上高を有する様々な車両のソケットに嵌合させるために十分な移動の自由度を許容する。嵌合中、枢動部材は、典型的には、５から２０度の間、好ましくは７から１５度の間の角度を成す。任意選択で、基部プレートは、第１の位置（たとえば、０度）においてプラグを中立的な配向に向けるように配置構成され、この配向は、上述のスナップロックによって固定され得る。

本発明の第４の態様により、目的は付属の請求項による車両を提供することによって達成される。そのような車両は、本発明によるソケットと同じ方法で本発明の目的を達成する。

好ましくは、車両は、車両の下側に配置構成されているソケットを備える。これは、典型的には、地面に対して本質的に平行に配置構成され、それによって、プラグとソケットの嵌合を単純化し、標準化を可能にするという利点を有する。

本発明の第５の態様により、目的は付属の請求項による方法を提供することによって達成される。プラグおよびソケットを嵌合するためのそのような方法は、ソケットおよびプラグと同じ方法で目的を達成し、この方法は、プラグを少なくともソケットに向かう第１の方向に移動するステップと、第１の方向へのプラグの移動を所定の停止位置に制限するステップと、ソケットによりプラグを係合することを通じて所定の停止位置に到達した後に第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するステップとを含む。好ましくは、第１の方向の少なくとも１つの方向成分は上向きである。

有利には、方法は、第１の方向に略垂直な平面に沿ってプラグをアライメントするステップを含む。このステップは、第１の方向へのプラグの移動を制限するステップに組み込まれ得る。

好ましい一実施形態において、プラグを係合することは、ソケットの２つの係合部材の間でプラグをクランプすることを含む。有利には、プラグをクランプすることは、平面に沿ったプラグの移動を誘発し、それによってプラグおよびソケットの部品を嵌合させる。有利には、プラグを係合するステップにおいて、プラグをクランプする前に、プラグをアライメントする。たとえば、プラグを係合することによって誘発されるプラグの移動で、たとえば、最初にプラグの嵌合部とソケットの嵌合部とをアライメントし、続いてプラグの一部とソケットとを嵌合させ、この嵌合によってプラグとソケットとの間に電気的接続を確立し得る。

本明細書において説明されている本発明の態様は、次の番号を振られている一次条項に記載されている。
１． 第１の方向に沿ってプラグ（２０）を受け入れるように配置構成されている自動結合器アセンブリのソケット（１０）であって、第１の方向へのプラグの移動を制限するための第１の手段（１３）と、第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するための第２の手段（１１、１４）とを備えるソケット（１０）。
２． 第１の方向は、上向きである、一次条項１に記載のソケット。
３． 第１の手段（１３）は、当接表面などの、物理的リミッターであり、好ましくは、第１の方向は、当接表面に対して垂直である、一次条項１または２に記載のソケット。
４． 第２の手段は、プラグを係合するように構成されているグリッパーであって、第１の方向に垂直な第３の方向に互いに対して移動可能な２つの係合部材（１１、１４）を備えるグリッパーを備え、好ましくは、係合部材のうちの少なくとも一方は、物理的リミッターに対して移動可能である、先行する一次条項のいずれか一項に記載のソケット。
５． ２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つの電気コネクタを備える、一次条項４に記載のソケット。
６． 少なくとも１つの電気コネクタは、２つの係合部材が互いの方へ移動するときにプラグのコントラコネクタ（２１）と嵌合するように構成される、一次条項５に記載のソケット。
７． ２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、プラグを保持するように配置構成されている、一次条項４から６のいずれか一項に記載のソケット。
８． プラグを保持するように配置構成されている少なくとも１つの係合部材は、少なくとも１つの電気コネクタを備える、一次条項７に記載のソケット。
９． 少なくとも１つの電気コネクタは、第３の方向に沿って延在する細長い電気コネクタである一次条項８または９に記載のソケット。
１０． ２つの係合部材および任意選択で、物理的リミッターは、２つの係合部材が互いに関して遠隔配置にある、プラグを受け入れるための第１の状態と、２つの係合部材が互いに関して近位配置にある、第２の方向へのプラグの移動を阻止するための第２の状態とを有する空洞を画成する一次条項４から９のいずれか一項に記載のソケット。
１１． 第２の状態では、２つの係合部材は、プラグの対向する表面に当接するように構成される、一次条項１０に記載のソケット。
１２． ２つの係合部材のうちの第２の係合部材に面する２つの係合部材のうちの第１の係合部材の表面は、プラグの往復表面の第２の幾何学的形状を補完するための第１の幾何学的形状を備える、一次条項４から１１のいずれか一項に記載のソケット。
１３． 第１の幾何学的形状は、プラグをアライメントするための、２つの係合部材のうちの第２の係合部材に向かう突起部および窪みのうちの少なくとも一方を含む、一次条項１２に記載のソケット。
１４． 第１の幾何学的形状は、凸状、凹状、先細り、ポーン状、および三角形のうちの少なくとも１つの形状である、一次条項１２または１３に記載のソケット。
１５． 先行する一次条項のいずれか一項に記載のソケットと協働するための自動結合器アセンブリのプラグ（２０）。
１６． 一次条項３およびそれに従属する任意の一次条項に記載のソケットの当接表面に当接するための第１の表面であって、第１の表面は第１の平面に沿ってプラグをアライメントするように構成されている、第１の表面と、第１の表面に略垂直に配向され、嵌合のためにプラグおよびソケットをアライメントするように構成されているソケットの往復表面の第２の幾何学的形状を補完するための第１の幾何学的形状を含む、第２の表面と、任意選択で第１の平面に沿って延在する少なくとも１つの細長いコントラコネクタとを備える、一次条項１５に記載のプラグ。
１７． 一次条項１５または１６に記載のプラグを備える、充電スタンド。
１８． ムーバーと玉継手とをさらに備え、玉継手は、プラグをムーバーに接続するように配置構成され、ムーバーは、プラグを、ソケットから遠い第１の位置からソケットに近い第２の位置まで移動するように構成される、一次条項１７に記載の充電スタンド。
１９． 第２の位置は、第１の位置に関して高くなっている、一次条項１８に記載の充電スタンド。
２０． 一次条項１から１４のいずれか一項に記載のソケットを備える、車両。
２１． ソケットは、車両の下側に配置構成される、一次条項２０に記載の車両。
２２． プラグとソケットとを嵌合するための方法であって、
・ プラグを少なくともソケットに向かう第１の方向に移動するステップと、
・ 第１の方向へのプラグの移動を所定の停止位置に制限するステップと、
・ ソケットによりプラグを係合することを通じて所定の停止位置に到達した後に第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するステップとを含む、方法。
２３． 第１の方向は、上向きである、一次条項２２に記載の方法。
２４． 第１の方向に略垂直な平面に沿ってプラグをアライメントするステップを含む、一次条項２２または２３に記載の方法。
２５． プラグを係合することは、ソケットの２つの係合部材の間でプラグをクランプすることを含む、一次条項２２から２４のいずれか一項に記載の方法。
２６． クランプすることは、平面に沿ったプラグの移動を誘発し、それによってプラグおよびソケットの部品を嵌合させる、一次条項２５に記載の方法。
２７． プラグの誘発された移動は、プラグの嵌合部とソケットの嵌合部とをアライメントする、一次条項２６に記載の方法。
２８． 誘発された移動で、プラグとソケットとの間の電気的接続を確立する、一次条項２６または２７に記載の方法。

本明細書において説明されている本発明の態様は、次の番号を振られている二次条項に記載されている。
１． 第１の方向に沿ってプラグ（２０）を受け入れるように配置構成されている特に電気自動車を充電するための自動結合器アセンブリのソケット（１０）であって、第１の方向へのプラグの移動を制限するための第１の手段（１３）と、第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するための第２の手段（１１、１４）とを備えるソケット（１０）。
２． 第１の方向の少なくとも１つの方向成分は上向きであり、好ましくは、第１の方向は本質的に上向きである、二次条項１に記載のソケット。
３． 第１の手段（１３）は、当接表面などの、物理的リミッターであり、好ましくは、第１の方向は、当接表面に対して垂直である、二次条項１または２に記載のソケット。
４． 第２の手段は、プラグを係合するように構成されているグリッパーであって、第１の方向に垂直な少なくとも１つの方向成分を有する第３の方向に互いに対して移動可能な２つの係合部材（１１、１４）を備えるグリッパーを備え、好ましくは、係合部材のうちの少なくとも一方は、物理的リミッターに対して移動可能である、先行する二次条項のいずれか一項に記載のソケット。
５． ２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つの電気コネクタを備え、好ましくは、少なくとも１つの電気コネクタは、２つの係合部材が第３の方向に沿って互いの方へ移動するときにプラグのコントラコネクタ（２１）と嵌合するように構成される、二次条項４に記載のソケット。
６． ２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、第２の方向へのプラグの移動を阻止することによってプラグを保持するように配置構成され、好ましくは、プラグを保持するように配置構成されている少なくとも１つの係合部材は、少なくとも１つの電気コネクタを備える、二次条項４から５のいずれか一項に記載のソケット。
７． 少なくとも１つの電気コネクタは、第３の方向に沿って延在する細長い電気コネクタである二次条項６に記載のソケット。
８． ２つの係合部材および任意選択で、物理的リミッターは、２つの係合部材が互いに関して遠隔配置にある、プラグを受け入れるための第１の状態と、２つの係合部材が互いに関して近位配置にある、第２の方向へのプラグの移動を阻止するための第２の状態とを有する空洞（１６）を画成する二次条項４から７のいずれか一項に記載のソケット。
９． 第２の状態では、２つの係合部材は、プラグの対向する表面に当接するように構成される、二次条項８に記載のソケット。
１０． ２つの係合部材のうちの第２の係合部材に面する２つの係合部材のうちの第１の係合部材の表面（１５）は、プラグの往復表面（２４）の第２の幾何学的形状を補完するための第１の幾何学的形状を備える、二次条項４から９のいずれか一項に記載のソケット。
１１． 先行する二次条項のいずれか一項に記載のソケットと協働するための自動結合器アセンブリのためのプラグ（２０）であって、二次条項３およびそれに従属する任意の二次条項に記載のソケットの当接表面に当接するための第１の表面（２３）であって、第１の表面は第１の平面に沿ってプラグをアライメントするように構成されている、第１の表面（２３）と、第１の表面に略垂直に配向され、嵌合のためにプラグおよびソケットをアライメントするように構成されているソケットの往復表面（１５）の第２の幾何学的形状を補完するための第１の幾何学的形状を含む、第２の表面（２４）と、任意選択で第１の平面に沿って延在する少なくとも１つの細長いコントラコネクタ（２１、２５）とを備える、プラグ。
１２． 二次条項１１に記載のプラグと、ムーバー（３０）と、玉継手（３１）などのヒンジ動作部材とを備える充電スタンドであって、玉継手はプラグ（２０）をムーバーに接続するように配置構成され、ムーバーは、プラグを第２の位置よりソケット（１０）から遠い第１の位置の間で移動するように構成される、二次条項１１に記載の充電スタンド。
１３． ソケット（１０）は、車両の下側に配置構成される、二次条項１から１０のいずれか一項に記載のソケットを備える車両。
１４． プラグ（２０）とソケット（１０）とを嵌合するための方法であって、
・ プラグを少なくともソケットに向かう第１の方向に移動するステップと、
・ 第１の方向へのプラグの移動を所定の停止位置に制限するステップと、
・ ソケットによりプラグを係合することを通じて所定の停止位置に到達した後に第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するステップとを含む、方法。
１５． プラグを係合することは、ソケットの２つの係合部材（１１、１４）の間でプラグをクランプすることを含み、クランプすることは、平面に沿ったプラグの移動を誘発し、それによってプラグおよびソケットの部品を嵌合させ、プラグの誘発された移動は、プラグの嵌合部とソケットの嵌合部とをアライメントし、プラグとソケットとの間に電気的接続を確立する、二次条項１４に記載の方法。

本明細書において説明されている本発明の態様は、次の番号を振られている三次条項に記載されている。
１． 第１の方向に沿ってプラグ（２０）を受け入れるように配置構成されている特に電気自動車を充電するための自動結合器アセンブリのソケット（１０）であって、第１の方向へのプラグの移動を制限するための第１の手段（１３）と、第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するための第２の手段（１１、１４）とを備えるソケット（１０）。
２． 第１の方向の少なくとも１つの方向成分は上向きであり、好ましくは、第１の方向は本質的に上向きである、三次条項１に記載のソケット。
３． 第１の手段（１３）は、当接表面などの、物理的リミッター（１６）であり、好ましくは、第１の方向は、当接表面に対して垂直である、三次条項１または２に記載のソケット。
４． 第２の手段は、プラグを係合するように構成されているグリッパーであって、第１の方向に垂直な少なくとも１つの方向成分を有する第３の方向に互いに対して移動可能な２つの係合部材（１１、１４）を備えるグリッパーを備え、好ましくは、係合部材のうちの少なくとも一方は、物理的リミッターに対して移動可能である、先行する三次条項のいずれか一項に記載のソケット。
５． ２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つの電気コネクタを備え、好ましくは、少なくとも１つの電気コネクタは、２つの係合部材が第３の方向に沿って互いの方へ移動するときにプラグのコントラコネクタ（２１）と嵌合するように構成される、三次条項４に記載のソケット。
６． ２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、第２の方向へのプラグの移動を阻止することによってプラグを保持するように配置構成され、好ましくは、プラグを保持するように配置構成されている少なくとも１つの係合部材は、少なくとも１つの電気コネクタを備える、三次条項４から５のいずれか一項に記載のソケット。
７． 少なくとも１つの電気コネクタは、第３の方向に沿って延在する細長い電気コネクタである三次条項６に記載のソケット。
８． ２つの係合部材および任意選択で、物理的リミッター（１６）が、２つの係合部材が互いに関して遠隔配置にある、プラグを受け入れるための空洞（１７）を画成する第１の状態と、２つの係合部材が互いに関して近位配置にある、第２の方向へのプラグの移動を阻止するための第２の状態とを有する、三次条項４から７のいずれか一項に記載のソケット。
９． 第２の状態では、２つの係合部材は、プラグの対向する表面に当接するように構成される、三次条項８に記載のソケット。
１０． ２つの係合部材のうちの第２の係合部材に面する２つの係合部材のうちの第１の係合部材の表面（１５）は、プラグの往復表面（２４）の第２の幾何学的形状を補完するための第１の幾何学的形状を備える、三次条項４から９のいずれか一項に記載のソケット。
１１． ２つの係合部材は、第３の方向に沿って互いに嵌るように構成される、三次条項４から１０のいずれか一項に記載のソケット。
１２． ２つの係合部材が、第３の方向に沿って互いに当接するように構成され、任意選択で互いに嵌められる、閉じた状態を有する三次条項４から１１のいずれか一項に記載のソケット。
１３． ２つの係合部材のいずれかの外側表面は、閉じた状態で連続する外側表面を一緒に形成するように配置構成される、三次条項１２に記載のソケット。
１４． グリッパーは、ソケットからプラグを排出するように構成されている排出手段をさらに備える、三次条項４から１３のいずれか一項に記載のソケット。
１５． 排出手段は、第３の方向に沿ってプラグを排出するように構成され、好ましくは、少なくとも１つの係合手段は、排出手段を備える、三次条項５に関連する、三次条項１４に記載のソケット。
１６． 先行する三次条項のいずれか一項に記載のソケットと協働するための自動結合器アセンブリのためのプラグ（２０）であって、嵌合のためにプラグおよびソケットをアライメントするように構成されているソケットの往復表面（１５）の第２の幾何学的形状を補完するための第１の幾何学的形状を含む第２の表面（２４）を備える、プラグ（２０）。
１７． 三次条項３およびそれに従属する任意の三次条項に記載のソケットの当接表面に当接するための第１の表面（２３）を備え、第１の表面は、第１の平面に沿ってプラグをアライメントするように構成され、第１の表面（２３）は、第２の表面（２４）に略垂直に配向され、任意選択で第１のプラグは第１の平面に沿って延在する少なくとも１つの細長いコントラコネクタ（２１、２５）を備える、三次条項１６に記載のプラグ（２０）。
１８． 三次条項１６または１７に記載のプラグと、ムーバー（３０）と、玉継手（３１）などのヒンジ動作部材とを備える充電スタンドであって、ヒンジ動作部材は、プラグ（２０）をムーバーに接続し、プラグを第１の方向に沿ってアライメントするための回転自由度をもたらすように配置構成され、ムーバーは、プラグを第２の位置よりソケット（１０）から遠い第１の位置の間で移動するように構成される、三次条項１６または１７に記載の充電スタンド。
１９． ソケット（１０）は、車両の下側に配置構成される、三次条項１から１５のいずれか一項に記載のソケットを備える車両。
２０． プラグ（２０）とソケット（１０）とを嵌合するための方法であって、
・ プラグを少なくともソケットに向かう第１の方向に移動するステップと、
・ ソケットの第１の手段によって第１の方向へのプラグの移動を所定の停止位置に制限するステップと、
・ ソケットの第２の手段によって所定の停止位置に到達した後に第１の方向とは反対の第２の方向へのプラグの移動を阻止するステップとを含む、方法。
２１． プラグを阻止することは、ソケットの２つの係合部材（１１、１４）の間でプラグをクランプすることを含み、クランプすることは、平面に沿ったプラグの移動を誘発し、それによってプラグおよびソケットの部品を嵌合させ、プラグの誘発された移動は、プラグの嵌合部とソケットの嵌合部とをアライメントし、プラグとソケットとの間に電気的接続を確立する、三次条項２０に記載の方法。

本発明の一実施形態によるソケットおよびプラグを示す側面図である。 連続的な順序で本発明の一実施形態によるソケットとプラグとを嵌合するための方法のステップを示す図である。 連続的な順序で本発明の一実施形態によるソケットとプラグとを嵌合するための方法のステップを示す図である。 連続的な順序で本発明の一実施形態によるソケットとプラグとを嵌合するための方法のステップを示す図である。 連続的な順序で本発明の一実施形態によるソケットとプラグとを嵌合するための方法のステップを示す図である。 プラグを垂直ムーバーに接続するための玉継手を装備する本発明の一実施形態による充電スタンドの垂直ムーバーを示す分解図である。 図３Ａの垂直ムーバーを示す側面図である。 閉じた状態にある本発明の一実施形態によるソケットを示す概略底面図である。 第１の（開いている）状態にある図４Ａのソケットおよびソケットの空洞内に位置決めされている本発明の一実施形態によるプラグを示す概略底面図である。 図４Ｂのプラグがソケットに電気的に結合されている、第２の（阻止）状態にある図４Ａのソケットを示す概略底面図である。 閉じた状態にある図４Ａのソケットを示す概略斜視図である。 第１の（開いている）状態にある図４Ｂのソケットおよびソケットの空洞内に位置決めされているプラグを示す概略斜視図である。 プラグがソケットに電気的に結合されている第２の（阻止）状態にある図４Ｃのソケットを示す概略斜視図である。

図１および図３を参照すると、本発明は、電気自動車を充電するための車両結合器などの自動結合器アセンブリに関し、これは車両ユニットとして提供されるソケット１０と、十分な駐車のミスアライメントを許容しつつ嵌合中に自己アライメントするプラグ２０とを備える。プラグ２０は、ハンドラ、マニピュレータ、ロボット、またはオフボードロボットハンドラ（ｏｆｆ－ｂｏａｒｄ ｒｏｂｏｔ ｈａｎｄｌｅｒ）とも称されるムーバー３０を備える地上ユニット（図３Ａ～図３Ｂ参照）に、有利には、必要な（受動的）自由度をもたらすヒンジ点（たとえば、玉継手３１などの球面継手）を通して装着される。

車両結合器アセンブリのプラグとソケットの嵌合方向は、有利には水平面（たとえば、ｘ、ｙ平面に平行）である。嵌合に必要な力は、車両ソケット１０の係合部材１１、１４のうちの少なくとも１つの（短い）直線運動によって伝えられる。したがって、オフボードロボットハンドラ３０は、低力ハンドラ（約５Ｎおよび２００Ｎ未満）に制限され得る。低力設計のため、ハンドラ３０は、完全にバックドライブ可能となる。この完全にバックドライブ可能なロボットハンドラ３０は、嵌合後に車が移動するときにコンプライアンスをもたらすための追加の装備を必要としない。

プラグ２０それ自体は、潜在的に３相電源接点、中性点電位接点、保護アース接点、および２つの通信接点２５（標準的なタイプ２プラグと同様）を含むコントラコネクタ２１と、プラスチックハウジングとを備える。これは、有利には、可動部分またはばねを含まない。これは、プラグの信頼性および単純さを大幅に改善する。

図１を参照すると、車両結合器アセンブリは、次の要素の１つまたは組合せを備えることができる。
－ ソケット１０内に設けられる電気コネクタ（図示せず）と係合するように配置構成されている電気的コントラコネクタ２１を備える、オフボードロボットハンドラ３０の先端部に取り付けられている接続デバイスを提供するプラグ２０。
－ ソケット１０内に設けられているプラグ２０に対するレセプタクルを形成し、オンボード充電器に電気的に接続されている、コネクタを備える第１の車両ソケット係合部材１１。
－ 物理的リミッターとしての当接表面１６を形成するランディングプレーン（Ｌａｎｄｉｎｇ ｐｌａｎｅ）１３。ソケット内のこの特徴は、ＸＹ平面内のオフセットとともにプラグを受け入れることができ、プラグの第１の表面２３と当接表面１６との平行アライメントのための基準を形成し、たとえば、水平アライメントを提供する。
－ 第１の車両ソケット係合部材１１と有利に共働する車両ユニット内の特徴であるキャッチプレートを提供する第２の車両ソケット係合部材１４。いずれか一方または両方は、プラグ２０と車両ソケット１０との水平面のアライメント（回転およびオフセット）を行う幾何学的形状１５により整形される。
－ アライメント特徴／リブ１２、２２は、好ましくは外側コントラコネクタ上に設けられた、伸長フィン２２としてプラグ２０上に設けられ、第１の車両用ソケット係合部材１１は突起縁として設けられ得る。これらの幾何学的特徴は、協働するように構成される。それと一緒に、これらの幾何学的特徴は、第１の係合部材１１がプラグ２０に当接して第２の係合部材１４の方へ移動するときなど、嵌合前に電気的コントラコネクタのピン２１がソケットに設けられているコネクタとアライメントすることを確実にする。
－ ２つの係合部材１１、１４およびランディングプレーン１３によって形成され得るプラグを受け入れるための空洞１７。
－ アイドル時間中にソケットおよび／またはプラグを覆うためのカバー（図示せず）。

３本の軸に沿ってプラグ２０を配向し、センタリングすることによるアライメント原理：
プラグ２０は、プラグが当接表面に当接するようにハンドラ３０によって車両の底板の内側のソケットのランディングプレーン１３に押し付けられる。これは、プラグを正しいｘ、ｙ平面内に配向する。第１の車両ソケット係合部材１１は、第２の係合部材１４の方へ－Ｘだけ移動し、プラグ２０をキャッチプレート１５に押し付ける。アライメント特徴１２、２２は、プラグを正しいｘ、ｚ平面内で配向するように協働し、これによりコネクタとコントラコネクタは嵌合するように正しく配向される。センタリング幾何学的形状１５、２４は、プラグをｙ軸に沿った並進によってセンタリングするように協働し、これによりコネクタとコントラコネクタは嵌合するように正しくアライメントされる。

プラグ２０は、有利には、嵌合を可能にするようにプラグが正しい配向に回転されることを確実にするためのアライメント特徴／リブ２２を備える。

キャッチプレートおよびプラグは、有利には、車両ソケットがプラグに押し付けられるときにＸＹおよび場合によっては配向のミスアライメントが補正されることを確実にするように相補的な丸みを帯びた幾何学的形状（たとえば、凸状、凹状）を備える。代替的形状は、類似する挙動を示す三角形の形状とすることができる。

車両ユニット１０と地上ユニット２０、３０との間のロックは、ソケットおよびプラグ内に一体化された機能を用いて実現することができる。

プラグおよびソケットは、ソケット上に設けられたメスコントラコネクタおよび相補的オスコネクタ（図示せず）を形成するプラグ上に設けられたピン２１など、１つまたは複数の電気コネクタを備える。これらの電気コネクタは、電気自動車に装着しやすいようにモジュールの高さを低くするために水平面内で互いに隣り合うように置くことができる。

ランディングプレーン１３は、有利には、すべての方向のミスアライメントを許容するようにプラグ２０よりも大きい。

嵌合手順は、好ましくは次の順序で次のステップの１つまたは組合せを含むことができる（図２Ａ～図２Ｄ参照）。
１． 車は、オフボードロボット３０を備える地上ユニットより上に、好ましくは駐車範囲内に、たとえば車の誘導システムとして近距離測位機能を使用して駐車が行われる。
２． 車両ユニットカバーが開く。
３． 地上ユニットカバーが開く（たとえば、図２Ａ）。
４． 地上ユニットハンドラ３０は、プラグ２０を車両ユニットランディングパッド／空洞１７の内側にｚ軸に沿って移動する（たとえば、図２Ｂ）。
５． 車両ユニットが、ランディングパッド上のプラグを検出し、プラグがランディング上に存在することを確認する。
６． 地上ユニットは、ｚ軸に沿って小さな保持力を提供し、すべての他の軸を解放する。
７． 第１の車両ユニット係合部材１１が、ｘ軸に沿って移動し始め、配向、センタリング、および嵌合を行う（たとえば、図２Ｃ）。
８． 嵌合が完了し、たとえば、パイロットピンによって確認される（たとえば、図２Ｄ）。
９． 地上ユニットがｚ軸を解放し、６ＤＯＦのコンプライアンスを提供する。
１０． 充電が開始する。
１１． 充電が停止する（たとえば、満充電時）。
１２． 車両ユニットが開く。
１３． プラグが排出機構１８によってソケットから排出される（後述）。
１４． プラグが、地上ユニットハンドラによって引っ込められる。
１５． 車両ユニットが閉じる。
１６． 地上ユニットが閉じる。

図４Ａ～図４Ｃおよび図５Ａ～図５Ｃを参照すると、本発明の一実施形態によるソケット１０のいくつかの状態が示されている。図４Ａおよび図５Ａは、閉じた状態のソケット１０を示しており、第１の係合部材１１および第２の係合部材１４は、最も近位の位置にあり、ソケット１０の部品を汚れ、デブリ、または水分からシールドするように構成されている。閉じた状態では、２つの係合部材１１、１４は互いに当接してもよく、たとえば、第２の係合部材１４は、第１の係合部材１１内に収納されている電気コンポーネントおよびコネクタをシールドするために、第１の係合部材１１に蓋を設ける。蓋を設ける第２の係合部材１４は、直線的駆動手段１９によって駆動され、第３の方向に沿って第１の係合部材１１に対して移動するように構成されている、少なくとも１つの、または好ましくは２つの直線的ガイド上に摺動可能に配置構成され得る。

図４Ｂおよび図５Ｂは、プラグ２０を受け入れるように構成されている第１の（開いている）状態のソケット１０を示している。開いている状態では、蓋を設ける第２の係合部材１４は、プラグ２０を受け入れるための空洞１７が形成されるように第３の方向に沿って第１の係合部材１１から距離を置いて位置決めされる。蓋１４は、直線的駆動手段１９を使用して閉じた状態と開いている状態との間で変位させることができる。蓋１４がプラグ２０をアライメントするように配置構成されている表面１５を備える場合、駆動手段１９は、係合部材１１、１４が互いに接近し、幾何学的形状１５がプラグ２０の往復表面２４に当接するときにプラグをソケット１０にアライメントするためにも使用され得る。

図４Ｃおよび図５Ｃは、プラグ２０がソケット１０に電気的に結合されている第２の（阻止）状態のソケット１０を示している。この阻止状態では、表面２４に対向するプラグ２０の表面上の電気的コントラコネクタは、第１の係合部材１１のコネクタと嵌合される。この状態にある第２の係合部材１４の表面１５は、プラグ２０の表面２４に当接し得る。嵌合手順において、排出手段１８（たとえば、ばねピン）は、プラグによって第１の係合部材１１内に変位され得る。充電後、排出手段は、プラグ２０を第１の係合部材１１から押し出すことによってプラグを排出するために使用され得る。また、そのような排出手段は、第２の係合部材１４によって、たとえば、第１の係合部材１１の陥凹部内に嵌り得る表面１５（図４Ａおよび図５Ａ参照）によって、変位され得る。

１０ ソケット
１１、１４ 第２の手段
１１ 第１の車両ソケット係合部材
１２、２２ アライメント特徴／リブ
１３ 第１の手段
１４ 第２の車両ソケット係合部材
１５ 表面
１６ 空洞
１６ 物理的リミッター
１７ 空洞
１８ 排出機構
１９ 直線的駆動手段
２０ プラグ
２１、２５ 細長いコントラコネクタ
２３ 第１の表面
２４ 往復表面
３０ ムーバー
３０ ロボットハンドラ
３１ 玉継手

Claims (35)

1. 第１の方向（１）に沿ってプラグ（２０）を受け入れるように配置構成されている特に電気自動車を充電するための自動結合器アセンブリのソケット（１０）であって、前記第１の方向への前記プラグの移動を制限するように構成されている第１の手段（１３）と、前記第１の方向とは反対の第２の方向への前記プラグの移動を阻止するように構成されている第２の手段（１１、１４）とを備えるソケット（１０）。
2. 前記第１の方向の少なくとも１つの方向成分は上向きであり、好ましくは、前記第１の方向は本質的に上向きである、請求項１に記載のソケット。
3. 前記第１の手段（１３）は、少なくとも一部は嵌合のために前記プラグおよびソケットの第１のアライメントを提供するように構成される、請求項１または２に記載のソケット。
4. 前記第１のアライメントは、前記第１の方向に略平行な第１の並進軸（Ｚ）に沿った第１の並進アライメントと、前記第１の方向に略直交する第１の回転軸（Ｘ）ならびに好ましくは前記第１の回転軸および前記第１の方向に略直交する第２の回転軸（Ｙ）の周りの第１の回転アライメントとを含む、請求項３に記載のソケット。
5. 前記第１の手段（１３）は、たとえば当接表面を提供する、物理的リミッター（１６）であり、好ましくは、前記第１の方向は、前記当接表面に略垂直である、請求項１から４のいずれか一項に記載のソケット。
6. 前記当接表面は、嵌合のために前記プラグおよびソケットをアライメントするように構成され、好ましくは請求項３に関連して、前記当接表面は、前記第１のアライメントを提供するように構成される、請求項５に記載のソケット。
7. 前記第２の手段は、少なくとも一部は嵌合のために前記プラグおよびソケットの第２のアライメントを提供するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載のソケット。
8. 前記第２のアライメントは、前記第１の方向に平行な第３の回転軸（Ｚ）の周りの第２の回転アライメントと、前記第１の方向に略直交する第２の並進軸（Ｘ）ならびに好ましくは前記第２の並進軸および前記第１の方向に略直交する第３の並進軸（Ｙ）に沿った第２の並進アライメントとを含む、請求項７に記載のソケット。
9. 前記第２の手段は、前記プラグを係合するように構成されているグリッパーであって、前記第１の方向に垂直な少なくとも１つの方向成分を有する第３の方向に互いに対して移動可能な２つの係合部材（１１、１４）を備えるグリッパーを備え、好ましくは、前記係合部材のうちの少なくとも一方は、前記物理的リミッターに対して移動可能である、請求項１から８のいずれか一項に記載のソケット。
10. 前記２つの係合部材のうちの前記少なくとも一方は、前記ソケットを嵌合するためにプラグをアライメントするように構成され、好ましくは請求項７に関連して、前記２つの係合部材のうちの前記少なくとも一方は、前記第２のアライメントを提供するように構成される、請求項９に記載のソケット。
11. 前記２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つの電気コネクタを備え、好ましくは、前記少なくとも１つの電気コネクタは、前記２つの係合部材が前記第３の方向に沿って互いの方へ移動する場合に前記プラグのコントラコネクタ（２１）と嵌合するように構成される、請求項９または１０に記載のソケット。
12. 前記２つの係合部材のうちの少なくとも一方は、前記第２の方向への前記プラグの移動を阻止することによって前記プラグを保持するように配置構成され、好ましくは、前記プラグを保持するように配置構成されている前記少なくとも１つの係合部材は、前記少なくとも１つの電気コネクタを備える、請求項９から１１のいずれか一項に記載のソケット。
13. 前記少なくとも１つの電気コネクタは、前記第３の方向に沿って延在する細長い電気コネクタである、請求項１２に記載のソケット。
14. 前記２つの係合部材および任意選択で前記物理的リミッター（１６）が、前記２つの係合部材が互いに関して遠隔配置にある、前記プラグを受け入れるための空洞（１７）を画成する第１の状態と、前記２つの係合部材が互いに関して近位配置にある、前記第２の方向への前記プラグの移動を阻止するための第２の状態とを有する、請求項９から１３のいずれか一項に記載のソケット。
15. 前記第２の状態では、前記２つの係合部材は、前記プラグの対向する表面に当接するように構成される、請求項１４に記載のソケット。
16. 前記２つの係合部材のうちの第２の係合部材に面する前記２つの係合部材のうちの第１の係合部材の表面（１５）は、前記プラグの往復表面（２４）の第２の幾何学的形状を補完するように構成されている第１の幾何学的形状を備える、請求項９から１５のいずれか一項に記載のソケット。
17. 前記第１の幾何学的形状は、前記プラグをアライメントするための前記２つの係合部材のうちの前記第２の係合部材に向かう突起部および窪みのうちの少なくとも一方を含む、請求項１６に記載のソケット。
18. 前記第１の幾何学的形状は、凸状、凹状、先細り、ポーン状、三角形、丸い形状、円形、棒形状のうちの少なくとも１つの形状である、請求項１６または１７に記載のソケット。
19. 前記２つの係合部材は、前記第３の方向に沿って互いに嵌るように構成される、請求項９から１８のいずれか一項に記載のソケット。
20. 前記２つの係合部材が、前記第３の方向に沿って互いに当接するように構成され、任意選択で互いに嵌められる、閉じた状態を有する、請求項９から２０のいずれか一項に記載のソケット。
21. 前記２つの係合部材のいずれかの外側表面は、閉じた状態で連続する外側表面を一緒に形成するように配置構成される、請求項２０に記載のソケット。
22. 前記グリッパーは、前記ソケットから前記プラグを排出するように構成されている排出手段をさらに備える、請求項９から２１のいずれか一項に記載のソケット。
23. 前記排出手段は、前記第３の方向に沿って前記プラグを排出するように構成され、好ましくは請求項１０に関連して、前記少なくとも１つの電気コネクタを備える前記少なくとも１つの係合手段は、前記排出手段を含む、請求項９に関連する、請求項２２に記載のソケット。
24. 請求項１から２３のいずれか一項に記載のソケットと協働するための自動結合器アセンブリのためのプラグ（２０）であって、好ましくは嵌合のための前記プラグおよびソケットの第２のアライメントを提供する、嵌合のために前記プラグおよびソケットをアライメントするように構成されている前記ソケットの往復表面（１５）の第２の幾何学的形状を補完するための第１の幾何学的形状を含む第２の表面（２４）を備え、前記第２のアライメントは、請求項１に記載の第１の方向に平行な第３の回転軸の周りの第２の回転アライメントと、請求項１に記載の第１の方向に略直交する第２の並進軸ならびに任意選択で前記第２の並進軸および請求項１に記載の第１の方向に略直交する第３の並進軸に沿った第２の並進アライメントとを含むプラグ（２０）。
25. 嵌合のための前記プラグおよびソケットの第１のアライメントを提供するように構成されている第１の表面（２３）を備え、前記第１のアライメントは、請求項１に記載の第１の方向に略平行な第１の並進軸に沿った第１の並進アライメントと、請求項１に記載の第１の方向に略直交する第１の回転軸ならびに好ましくは前記第１の回転軸および請求項１に記載の第１の方向に略直交する第２の回転軸の周りの第１の回転アライメントとを含む、請求項２４に記載のプラグ（２０）。
26. 請求項５およびそれに従属する任意の請求項に記載のソケットの前記当接表面に当接するための第１の表面（２３）を備え、前記第１の表面は、前記ソケットを嵌合するために第１の平面に沿って前記プラグをアライメントするように構成され、前記第１の表面は、前記第２の表面（２４）に略垂直に配向される、請求項２４または２５に記載のプラグ（２０）。
27. 好ましくは前記第２の表面に略直交して延在する、前記ソケットを嵌合した後に請求項１に記載の第２の方向への前記プラグの前記移動を阻止するための少なくとも１つの細長いコントラコネクタ（２１、２５）を備える、請求項２４から２６のいずれか一項に記載のプラグ。
28. 請求項２４から２７のいずれか一項に記載のプラグと、ムーバー（３０）と、玉継手（３１）などのヒンジ動作部材とを備える充電スタンドであって、前記ヒンジ動作部材は、前記プラグ（２０）を前記ムーバーに接続し、前記プラグをアライメントするための自由度をもたらすように配置構成され、前記ムーバーは、前記プラグを第２の位置より前記ソケット（１０）から遠い第１の位置の間で移動するように構成される充電スタンド。
29. ソケット（１０）は、車両の下側に配置構成される、請求項１から２３のいずれか一項に記載のソケットを備える車両。
30. プラグ（２０）とソケット（１０）とを嵌合するための方法であって、
    ・ プラグを少なくとも前記ソケットに向かう第１の方向に移動するステップと、
    ・ 前記ソケットの第１の手段によって前記第１の方向への前記プラグの前記移動を所定の停止位置に制限するステップと、
    ・ 前記ソケットの第２の手段によって前記所定の停止位置に到達した後に前記第１の方向とは反対の第２の方向への前記プラグの前記移動を阻止するステップとを含む方法。
31. 前記プラグの前記移動を制限するステップは、嵌合のための前記プラグおよびソケットの第１のアライメントを提供し、前記第１のアライメントは、前記第１の方向に略平行な第１の並進軸に沿った第１の並進アライメントと、前記第１の方向に略直交する第１の回転軸ならびに好ましくは前記第１の回転軸および前記第１の方向に略直交する第２の回転軸の周りの第１の回転アライメントとを含む、請求項３０に記載の方法。
32. 前記プラグの前記移動を阻止するステップは、嵌合のための前記プラグおよびソケットの第２のアライメントを提供し、前記第２のアライメントは、前記第１の方向に平行な第３の回転軸の周りの第２の回転アライメントと、前記第１の方向に略直交する第２の並進軸ならびに好ましくは前記第２の並進軸および前記第１の方向に略直交する第３の並進軸に沿った第２の並進アライメントとを含む、請求項３０または３１に記載の方法。
33. 前記プラグの前記移動を阻止するステップは、前記ソケットの２つの係合部材（１１、１４）の間で前記プラグをクランプするステップを含み、前記クランプするステップは、前記第１の方向に垂直な前記プラグの移動を誘発し、それによって前記プラグおよび前記ソケットの部品を嵌合させ、前記プラグの前記誘発された移動は、前記プラグの嵌合部と前記ソケットの嵌合部とをアライメントし、前記プラグと前記ソケットとの間に電気的接続を確立する、請求項３０から３２のいずれか一項に記載の方法。
34. 前記プラグおよび前記ソケットの嵌合部は、前記プラグの前記移動を阻止するために前記第２の方向に沿って前記プラグの経路内に要素を導入する、請求項３３に記載の方法。
35. 前記プラグの前記移動を制限するステップは、前記プラグを前記ソケットの当接表面に当接させるステップを含み、前記当接させるステップは、前記第１の方向に沿った前記プラグのアライメントおよび前記当接表面に沿った前記プラグの別のアライメントを提供する、請求項３０から３４のいずれか一項に記載の方法。

Images