JP5986365B2 - 充電装置、搬送装置及び駐車装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車場内で駐車中の電気自動車に充電するプラグを、駐車室から乗込場に降下させて、乗込場で電気自動車にプラグを接続した後、プラグを水平方向へ移動させるパンタグラフと、リード線を鉛直方向に向けて吊下げる巻取りドラムとを備え、電気自動車とプラグを同速度で入出庫させることができる搬送装置に関するものである。

従来の電気自動車の充電装置を備えた駐車塔は、昇降空間を昇降する昇降リフトと、昇降空間に隣接して複数階に設けた駐車室と、駐車室に配置して昇降空間を往復動する横行トレイを備えている。前記昇降リフトは、左右一対に分割して内側に向けて突出させ平行に昇降する櫛歯状のリフトフォークを備えている。前記横行トレイは、中央のフレームから外側に突出させた櫛歯状のトレイフォークを備えている。該昇降リフトと横行トレイは、すれ違うことで車両を受渡し可能にするフォーク式駐車装置である。

前記駐車室には、充電用の電源である接触子を配置して、前記駐車室から昇降空間に移動して吊下げ用のリード線を巻回した集線機を備えている。該集線機は、駐車室の接触子と当接することで充電可能にして、リード線を延出させて乗込場に吊下げるプラグを備えている。前記プラグは、乗込場で電気自動車に接続して、昇降リフトの昇降と集線機の巻回により横行トレイに電気自動車を移載して、駐車室に収納して接触子に当接して充電を始めるようにしている。前記集線機は、駐車室から昇降空間に移動するとき、昇降リフトが昇降する間隙を通過するための駆動輪を備え、リード線を巻回するドラムと送りローラを備え、昇降空間に吊下げて昇降するようにしている。前記接触子は、駐車室に配置された集電子と、駐車室に横行する集線機に備えた銅板レールが当接して充電を始めることができる。

特開２０１１−６９１８０号公報

従来の充電器は、乗込場に電気自動車を乗込ませて、駐車室から昇降空間に集線機を移動して、リード線を送り出してプラグを降下させて乗込場に吊下げ、電気自動車にプラグを差し込んで接続できるような位置まで下降し、運転者が接続して通電の準備をする。
プラグを接続した電気自動車は、昇降リフトで上昇してリード線も巻き上げて駐車室に隣接させ、横行トレイに移載して収納することで集線機が収納され、駐車室の接触子に当接して充電を始める。

しかし、集線機は、長いリード線を巻回して重量が大きく、駐車室と昇降空間とに台車レールを備え、駐車室と昇降空間の間隙を通過する複数輪の車輪を備えて移動しなければならず、台車レールに重量が掛り走行に安定性がなく、剛性の高い台車レールを設置する必要があり、費用の増加と場所を設ける必要があった。

本発明では、駐車室で支持するパンタグラフの伸縮作用で、昇降空間までプラグを突出させてから、乗込場に吊下げてリード線を巻き戻して降下させることで、充電可能にすることを目的にしている。この充電するプラグの充電装置は、伸縮手段で駐車室から昇降空間に突出するパンタグラフと、リード線を延出させて自重で降下させる巻取りドラムとにより、小型で軽量にして安価に製作できる搬送装置を提供する。

本発明の一実施形態では、入出庫車が乗込める乗込場を備え、乗込場の上段に複数段の駐車室を備え、該駐車室に昇降して電気自動車を収納する駐車装置であり、該駐車装置に備えた電気自動車を充電可能にする充電装置である。前記充電装置は、駐車室に配置されて、電気自動車に充電するための接続可能にするプラグと、該プラグを通電可能にするリード線と、該リード線を水平方向に伸縮するパンタグラフと延出する巻取りドラムとを備えている。入出庫時のプラグの動作は、乗込場でプラグの脱着動作と、該プラグを乗込場から昇降空間Ｅに、そこから駐車室に収納するまでをパンタグラフの伸縮動作と巻取りドラムの巻回動作による。電気自動車の入出庫の移動する速度は、プラグの移動する速度と同一にする構成とする。

本発明の一実施形態では、請求項１のパンタグラフは、アームをＸ状にして交点をピンで支持し、該ピンを複数点に並設してアームの両端を交差して連結し、該ピンの始動箇所に固定点を備え、先端部を水平に支持する従動点を備え、該先端部を伸縮する駆動点を備えて形成する構成とする。
本発明の一実施形態では、請求項２のアームは、重列して平行に形成する構成とする。
本発明の一実施形態では、請求項２の駆動点は、駐車室を往復動する伸縮手段を備える構成とする。

本発明の一実施形態の構成では、プラグを駐車室から乗込場の電気自動車に接続可能に吊下げることができ、電気自動車に接続した状態で駐車室に収納することができる作用がある。
本発明の一実施形態の構成では、駐車室から昇降空間の中間位置まで突出することができる作用がある。
本発明の一実施形態の構成では、パンタグラフの横揺れを防止することができ、剛性を高めて水平で一線上に移動させる作用がある。
本発明の一実施形態の構成では、駆動点が駐車室を往復動することで、パンタグラフを昇降空間まで突出させたり、駐車室に収納したりする作用がある。

本発明の一実施形態では、電気自動車を駐車室に収納して容易に充電させることができ、充電装置も小型・軽量・安価な構成にすることができる効果がある。
本発明の一実施形態では、昇降空間に搬送装置を備えることなく、駐車室から昇降空間にプラグを容易に突出させることができる効果がある。
本発明の一実施形態では、乗込場の正確な位置にプラグを降下することができる効果がある。
本発明の一実施形態では、パンタグラフを伸縮手段により昇降空間に突出させたり、駐車室に収納させたりすることができる効果がある。

駐車装置の充電装置を示す正面図。 充電装置と伸縮装置の正面図。 充電装置と伸縮装置の平面図。

本発明は、電気自動車を入庫中に充電する充電装置２１を備えた駐車装置１であり、駐車室Ｘからプラグ１１を昇降空間Ｅまで水平に移動させるパンタグラフ１２を備え、昇降空間Ｅから乗込場Ｓまで吊下げて降下させる巻取りドラム９を備え、乗込場Ｓで電気自動車Ｃにプラグ１１を接続して充電を開始することができる。さらに、電気自動車Ｃは、昇降リフト２に搭載して、プラグ１１を接続した状態で上昇させて、駐車室Ｘに入庫されるプラグ１１と電気自動車Ｃを伸縮装置１６で同一速度に移動させ、充電可能にすることを目的にしている。この伸縮装置１６は、小型で軽量にして安価なパンタグラフ１２と巻取りドラム９による移動装置を提供するものである。

図１は、駐車装置１の正面を示すもので、一例としてエレベーター式立体駐車塔で説明するが、これに限定するものではなく、電気自動車Ｃに充電する駐車装置１の多段多列式・パレット式・フォーク式等の全般に採用することができるものである。電気自動車Ｃの乗込場Ｓは、地上面ＧＬの中央の昇降空間Ｅの位置にあり、左右に駐車室Ｘを複数段に形成している。昇降空間Ｅには、上部に設置した昇降駆動部２２から索状体６を介して昇降リフト２を吊下げて、この昇降リフト２に電気自動車Ｃを搭載してガイドレール５の案内で昇降動作する。駐車室Ｘは、昇降空間Ｅに隣接する左右に配置され、電気自動車Ｃを搭載する横行トレイ３を収納している。横行トレイ３は、駐車室Ｘと昇降空間Ｅを往復動することができる横行装置４を備えている。

電気自動車Ｃは、駐車室Ｘの図面の右側に収納されるようにして、ガソリン・軽油を燃料とする一般車両を図面の左側に収納され、収納されている時間に蓄電池を満充電状態にしてくれる充電装置２１に接続されている。充電装置２１は、駐車室Ｘに設置され、リード線１０を乗込場Ｓに到達する長さ分だけ巻回する巻取りドラム９を備え、リード線１０を昇降空間Ｅの中間位置まで延出させるパンタグラフ１２を備え、このパンタグラフ１２を伸縮させる伸縮装置１６を備えて形成している。リード線１０は、先端にプラグ１１を接続して少々吊下げて、自重により常時リード線１０を緊張させている。巻取りドラム９は、リード線１０を巻き上げながら、または、巻き戻しながら、昇降リフト２の昇降速度Ｖと同一のリード線１０の移動速度になるように駆動回転している。巻取りドラム９の駆動力は、軸受に連結された駆動モータ８とエンコーダ１７とにより、適した位置にプラグ１１を移動することができる。

図２は、パンタグラフ１２を示し、長方形の板状のアーム１８を複数枚にＸ状の交点にピン１９で軸着し回転自在にローラ２０を備え、このローラ２０上に巻取りドラム９からリード線１０を配置してパンタグラフ１２の先端にプラグ１１を備えて短めに吊下げ、その自重でリード線を緊張させている。各アーム１８の両端は、ピン１９ａでＸ状を連結して軸着し、伸縮可能に動作させる駆動点１５を根元から３個目に備え、伸縮動作する時の荷重を受けても水平に維持する従動点１４を根元から２個目に備え、根元の１個目を固定する固定点１３を備えている。本実施形態では、従動点１４を１個で支持して説明しているが複数個を配置してもよい。また、駆動点１５と従動点１４を兼用するようにしてもよい。

駆動点１５は、伸縮装置１６に連結され、駐車室Ｘと昇降空間Ｅを昇降速度Ｖで伸縮動作をする。伸縮装置１６は、駐車室Ｘの左右両端にスプロケットを軸着して、索状体６のチェンをエンドレスに巻掛け、スプロケットを駆動モータ８ａで昇降速度Ｖになるように回転させることで、チェンに連結された駆動点１５を移動させることができる。なお、伸縮装置１６をエンドレスチェンの機構で説明したが、これに限定するものではなく、ねじ棒・シリンダ・ベルト・リニア等の往復動するものであればよい。
巻取りドラム９は、外周面にリード線１０を適切な長さ分だけ巻回して、エンコーダ１７の連結により駆動モータ８でリード線１０を送り出し、リード線１０の先端のプラグ１１が自重で乗込場Ｓまで降下しエンコーダ１７により適切な位置で停止させる。

図３は、パンタグラフ１２を二列に形成して、その間にリード線１０を配置して駆動点１５と従動点１４を案内レール２３により、先端に荷重を受け片持ち状になっても水平に維持されて横行させることができる。案内レール２３は、剛性の高い磨き材の角棒に摺動する駆動点１５と従動点１４を嵌着して、伸縮装置１６のエンドレスのチェンにより移動され、検出器２４に検出されると駆動モータ８ａを停止する始動点と終着点に備える。

（入庫動作）
電気自動車Ｃに充電するには、駐車装置１に入庫して、駐車中時に充電させて満充電状態にする充電装置２１について説明する。充電装置２１は、駐車装置１の乗込場Ｓに電気自動車Ｃを乗入れて、入庫を指令すると、伸縮装置１６の駆動モータ８ａが回転して駆動点１５を昇降空間Ｅ側に横行して、パンタグラフ１２を昇降速度Ｖで突出する動作をする。同時に、巻取りドラム９の巻き戻し回転によるリード線１０の速度も昇降速度Ｖにして、プラグ１１が自重で下降して乗込場Ｓの開口付近で係員に受け取られる。

プラグ１１は、係員により電気自動車Ｃに接続されて、充電を開始する。係員は、乗込場Ｓから退避して入庫指令をすると、床面から昇降リフト２が上昇して電気自動車Ｃを上昇される事を確認する。電気自動車Ｃは、プラグ１１を接続した状態で、昇降速度Ｖで上昇する為、リード線１０と同じ速度で駐車室Ｘに隣接位置まで上昇して停止する。そして、駐車室Ｘから横行トレイ３が昇降空間Ｅに横行して、電気自動車Ｃを受け取り駐車室Ｘに戻ることになるが、このときの横行速度とリード線１０の速度は同じ昇降速度Ｖである。昇降リフト２は、乗込場Ｓに戻り、入庫を完了する。

（出庫動作）
電気自動車Ｃを出庫するときは、駐車室Ｘを指令すると、プラグ１１を接続して充電中の電気自動車Ｃを搭載した横行トレイ３が、リード線１０とパンタグラフ１２と同速度で横行して昇降空間Ｅまで移動し、乗込場Ｓから上昇する昇降リフト２により受け取られる。昇降リフト２は、電気自動車Ｃを搭載してプラグ１１とリード線１０とを接続した状態で昇降速度Ｖの降下にすることになる。電気自動車Ｃは、昇降リフト２が乗込場Ｓに到達して床面と一体の通路を形成し、人の通行も車両も容易にでき、巻取りドラム９の回転を停止させる。乗込場Ｓには、運転者が入り電気自動車Ｃのプラグ１１を外して、巻き上げの指令をすることで、巻取りドラム９が巻き上げる回転をしてリード線１０を巻回することでプラグ１１を上昇させる。

プラグ１１は、昇降空間Ｅを上昇して駐車室Ｘに到達すると、パンタグラフ１２が伸縮装置１６の駆動力で駐車室Ｘに収納される。運転者は、乗込場Ｓの電気自動車Ｃに乗込んで運転して出入口から乗出すことで、出庫処理を完了する。
リード線１０の巻き上げ・巻き戻しの昇降速度Ｖは、昇降リフト２の昇降速度と横行トレイ３の横行速度に合わせた速さでよく、一定速でなく変速にしてもよいし、パンタグラフ１２の突出速度も変化させてもよいし、入庫時のプラグ１１を乗込場Ｓに降下する時、出庫終了時のプラグ１１を上昇する時などの速度を速くして処理速度を上げてもよい。

本発明の充電装置は、電気自動車の充電に限定することなく、格納庫として物品の成長とか検索とか調査とか情報処理・ダウンロード等の待機状態で、一例を示すと時間が掛る電子機器のソフトの入力とか、工場野菜の電源・光源の供給とか、物品の乾燥・冷却とかを収納室（駐車室）に収納しながら行うことができる収納塔として利用することができる。

１ 駐車装置
２ 昇降リフト
３ 横行トレイ
４ 横行装置
５ ガイドレール
６ 索状体
７ 駆動ローラ
８ 駆動モータ
９ 巻取りドラム
１０ リード線
１１ プラグ
１２ パンタグラフ
１３ 固定点
１４ 従動点
１５ 駆動点
１６ 伸縮装置
１７ エンコーダ
１８ アーム
１９ ピン
２０ ローラ
２１ 充電装置
２２ 昇降駆動部
２３ 案内レール
２４ 検出器
Ｖ 昇降速度
Ｅ 昇降空間
Ｘ 駐車室
Ｓ 乗込場
Ｃ 電気自動車
Ｐ ピット
ＧＬ 地上面

Claims (7)

1. 入出庫車が乗込める乗込場、前記乗込場の上部に配置された昇降空間、前記乗込場の上段で前記昇降空間に隣接配置された駐車室、及び、前記乗込場と前記駐車室との間で電気自動車を昇降させる昇降リフトを備える駐車装置に設置され、電気自動車を充電するための充電装置であって、
   前記駐車室に配置されて電気自動車を充電するための、電気自動車に接続可能なプラグと、
   前記プラグを通電可能にするリード線と、
   前記駐車室に設置され、前記リード線を巻回し、前記リード線を延出可能にする巻取りドラムと、
   前記プラグを吊下げるとともに、前記駐車室と前記昇降空間との間で前記プラグを移動させるように伸縮可能に構成されたパンタグラフと、を備え、
   電気自動車の入出庫時に、前記駐車室に配置された前記プラグが、前記パンタグラフが伸長するとともに前記巻取りドラムが前記リード線を送り出すことによって前記駐車室から前記昇降空間に移動し、そして、前記巻取りドラムの駆動回転によって前記リード線が延出することにより、前記昇降空間に移動した前記プラグが前記乗込場に降下することを特徴とする充電装置。
2. 前記パンタグラフは、アームをＸ状にして交点をピンで支持し、該ピンを複数点に並設してアームの両端を交差して連結し、該ピンの始動箇所に固定点を備え、先端部を水平に支持する従動点を備え、該先端部を伸縮する駆動点を備えて形成することを特徴とする請求項１記載の充電装置。
3. 前記パンタグラフは、回転自在な複数のローラを備え、前記複数のローラ上に前記巻取りドラムから延出された前記リード線を配置して、前記パンタグラフの先端に前記プラグを吊下げたことを特徴とする請求項１又は２記載の充電装置。
4. 前記駆動点は、前記駐車室を往復動する伸縮手段に連結され、
   前記パンタグラフは、案内レールを備え、前記駆動点及び前記従動点が前記案内レールに嵌着され、前記案内レールを摺動することを特徴とする請求項２記載の充電装置。
5. 前記駐車装置は、前記昇降空間と前記駐車室との間で電気自動車を横行させる横行トレイをさらに備え、
   前記パンタグラフ及び前記巻取りドラムによって前記プラグが水平に移動する速度が前記横行トレイの横行速度と等しく、且つ、前記巻取りドラムによって前記プラグが前記昇降空間内を移動する速度が前記昇降リフトの昇降速度と等しいことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の充電装置。
6. 入出庫車が乗込める乗込場、前記乗込場の上部に配置された昇降空間、前記乗込場の上段で前記昇降空間に隣接配置された駐車室、及び、前記乗込場と前記駐車室との間で電気自動車を昇降させる昇降リフト、及び、請求項１から５のいずれか一項に記載の充電装置を備えることを特徴とする駐車装置。
7. 請求項１から５のいずれか一項に記載の充電装置において、前記駐車室と前記乗込場との間で前記プラグを搬送するための搬送装置であって、
   前記駐車室に設置され、前記リード線を巻回し、前記リード線を延出可能にする巻取りドラムと、
   前記プラグを吊下げるとともに、前記駐車室と前記昇降空間との間で前記プラグを移動させるように伸縮可能に構成されたパンタグラフと、を備えることを特徴とする搬送装置。

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