JPWO2012035593A1 - サポートアーム - Google Patents

Abstract

サポートアーム（１０）は、支柱（２１）に支持されるブラケット（２６）と、ブラケット（２６）と離れて配置されるブラケット（２７）と、ブラケット（２６）とブラケット（２７）との間に配置され、ブラケット（２６）およびブラケット（２７）に対して回動自在に連結される平行リンク（３０）と、平行リンク（３０）に作用する重力をキャンセルする力を発生する自重補償装置（５０）とを備える。平行リンク（３０）は、互いに間隔を設けて平行に配置され、かつ平行リンク（３０）の回動運動に伴ってその間隔を変化させる上側シャフト（３１）および下側シャフト（３６）を有する。上側シャフト（３１）と下側シャフト（３６）とは、平行リンク（３０）が回動する軸方向において互いにずれて配置されている。このような構成により、大きい可動範囲が実現されるサポートアームを提供する。

Description

この発明は、一般的には、サポートアームに関し、より特定的には、ハイブリッド自動車や電気自動車などに接続される充電用コネクタを支持するためのサポートアームに関する。

アームに作用する重力とのバランスをとる自重補償機能を備えたサポートアームが従来から知られている。このような装置に関して、たとえば、特開２００３−１８１７８９号公報には、簡単な構造で作動アームの重力とのバランスを空間内の直交３軸に対してとることを目的とした機械的自重補償装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１では、上下２本のアームにより平行リンクを構成する装置（図６）が従来の機構として示されている。

また、特開平９−２９６８５６号公報には、駆動源の軽量化および高出力化を実現することを目的としたマニピュレータが開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示されたマニピュレータは、第１関節を介してフレームに揺動可能に取り付けられる第１アームと、第２関節を介して第１アームの先端部に揺動可能に支持される第２アームと、第２アームの先端部に装着される、ワークを把持するためのグリッパとを有する。第１関節と第２関節との間に配置される第１アームは、平行四辺形リンクを構成する一対のリンク部材から形成されている。

特開２００３−１８１７８９号公報 特開平９−２９６８５６号公報

上述の特許文献１および２に開示されるように、平行配置された一対のシャフトが平行を保ったまま変形する平行リンク機構が、サポートアームに利用されている。しかしながら、特許文献１および２に開示されたサポートアームでは、サポートアームの折り畳み時に一対のシャフト同士が干渉してしまい、サポートアームの可動範囲が限定されるという懸念が生じる。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、大きい可動範囲が実現されるサポートアームを提供することである。

この発明に従ったサポートアームは、基台に支持される第１関節部と、第１関節部と離れて配置される第２関節部と、第１関節部と第２関節部との間に配置され、第１関節部および第２関節部に対して回動自在に連結される第１平行リンクと、第１平行リンクに作用する重力をキャンセルする力を発生する自重補償装置とを備える。第１平行リンクは、互いに間隔を設けて平行に配置され、かつ第１平行リンクの回動運動に伴ってその間隔を変化させる第１シャフトおよび第２シャフトを有する。第１シャフトと第２シャフトとは、第１平行リンクが回動する軸方向において互いにずれて配置されている。

このように構成されたサポートアームによれば、自重補償装置を設けることによって、第１平行リンクをより小さい力で作動させることができる。この際、第１シャフトと第２シャフトとが第１平行リンクが回動する軸方向において互いにずれて配置されるため、第１平行リンクを第１関節部および第２関節部に対して回動させる際に、第１シャフトと第２シャフトとが干渉するということがない。これにより、第１平行リンクの回動領域を広げ、サポートアームの可動範囲を大きく設定することができる。

また好ましくは、第１平行リンクが第１関節部から上方に立ち上がるように位置決めされた時にサポートアームの収納状態が得られる。その収納状態において、第１シャフトと第２シャフトとは、第１平行リンクが回動する軸方向から見た場合に互いに重なって配置される。このように構成されたサポートアームによれば、サポートアームの収納状態をコンパクトにできる。

また好ましくは、サポートアームの収納状態において、第１シャフトおよび第２シャフトは、第１関節部から第２関節部に向けて鉛直方向に延伸する。このように構成されたサポートアームによれば、サポートアームの収納状態をさらにコンパクトにできる。

また好ましくは、第１平行リンクは、第１平行リンクが回動する軸方向において第２シャフトとずれて配置される複数の第１シャフトを有する。このように構成されたサポートアームによれば、第１平行リンクに作用する力を複数の第１シャフトに分散させることにより、サポートアームの耐久性を向上させることができる。

また好ましくは、複数の第１シャフトは、第１平行リンクが回動する軸方向における第２シャフトの両側に対称に配置される。このように構成されたサポートアームによれば、第１平行リンクに作用する力を複数の第１シャフトに均等に分散させることにより、サポートアームの耐久性をさらに向上させることができる。

また好ましくは、第１平行リンクが第１関節部から側方に延伸するように位置決めされた時に、第１シャフトは、第２シャフトよりも上方に配置される。第２シャフトは、第１シャフトよりも大きい太さを有する。このように構成されたサポートアームによれば、第２シャフトには、第２シャフト自身の重量に加えて第１シャフトの重量が作用するため、第２シャフトの太さを第１シャフトの太さよりも大きくする。これにより、第２シャフトの剛性を高めて、サポートアームの耐久性を向上させることができる。

また好ましくは、第２シャフトには、第１関節部から第２関節部に向けて延びる配線が固定される。このように構成されたサポートアームによれば、高剛性の第２シャフトによって配線を支持することができる。

また好ましくは、サポートアームは、第２関節部と離れて配置される第３関節部と、第２関節部と第３関節部との間に配置され、第２関節部および第３関節部に対して回動自在に連結される第２平行リンクとをさらに備える。第２平行リンクは、互いに間隔を設けて平行に配置され、かつ第２平行リンクの回動運動に伴ってその間隔を変化させる第３シャフトおよび第４シャフトを有する。第３シャフトと第４シャフトとは、第２平行リンクが回動する軸方向において互いにずれて配置されている。

このように構成されたサポートアームによれば、第２平行リンクが回動する軸方向において第３シャフトと第４シャフトとが互いにずれて配置されているため、第２平行リンクを第２関節部および第３関節部に対して回動させる際に、第３シャフトと第４シャフトとが干渉するということがない。これにより、第１平行リンクの回動領域に加えて第２平行リンクの回動領域も広がるため、サポートアームの可動範囲をさらに大きく設定することができる。

また好ましくは、第１平行リンクが第１関節部から上方に立ち上がるように位置決めされ、第２平行リンクが第２関節部を支点に第１平行リンクに対して折り畳まれた時にサポートアームの収納状態が得られる。その収納状態において、第１シャフトと第２シャフトとは、第１平行リンクが回動する軸方向から見た場合に互いに重なって配置され、第３シャフトと第４シャフトとは、第２平行リンクが回動する軸方向から見た場合に互いに重なって配置される。このように構成されたサポートアームによれば、サポートアームの収納状態をコンパクトにできる。

また好ましくは、サポートアームは、車両に対して接続可能に設けられ、第１平行リンクの回動運動に伴って移動する充電用コネクタをさらに備える。このように構成されたサポートアームによれば、車両の充電用コネクタを支持するためのサポートアームの可動範囲を大きく設定することができる。

以上に説明したように、この発明に従えば、大きい可動範囲が実現されるサポートアームを提供することができる。

ハイブリッド自動車を一方の側面から見た場合の斜視図である。 図１のハイブリッド自動車を他方の側面から見た場合の斜視図である。 図２中の充電用コネクタを示す側面図である。 図２中の電力供給部を示す正面図である。 この発明の実施の形態におけるサポートアームの収納状態を示す側面図である。 図５中のサポートアームの使用状態を示す側面図である。 図５中のサポートアームの使用状態を示す上面図である。 サポートアームの収納状態を示す斜視図である。 サポートアームの収納状態と使用状態との間の中間状態を示す斜視図である。 サポートアームの使用状態を示す斜視図である。 サポートアームの収納時の上側アームおよび下側アームの形態を示す側面図である。 サポートアームの収納時の上側アームおよび下側アームの変形例の形態を示す側面図である。 図１０中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線上に沿ったサポートアームの使用状態を示す断面図である。 図８中のＸＩＶ−ＸＩＶ線上に沿ったサポートアームの収納状態を示す断面図である。 図１３中に示すサポートアームの変形例を示す断面図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、ハイブリッド自動車を一方の側面から見た場合の斜視図である。図２は、図１のハイブリッド自動車を他方の側面から見た場合の斜視図である。

図１および図２を参照して、ハイブリッド自動車２００は、燃料が供給される内燃機関２１０と、充放電可能な蓄電装置２４０から電力が供給される電動機としてのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを動力源とする車両である。ハイブリッド自動車２００は、車両の外観をなすボディ２００Ａと、内燃機関２１０と、トランスアクスル２２０と、燃料タンク２３０と、蓄電装置２４０と、燃料供給部２５０と、電力供給部２６０とを有する。

内燃機関２１０は、エンジンコンパートメントＥＲ内に収容されている。内燃機関２１０は、代表的には、ガソリンエンジンもしくはディーゼルエンジンであり、ガソリンが供給されることによって、車輪を駆動する動力を発生させる。

トランスアクスル２２０は、内燃機関２１０とともに、エンジンコンパートメントＥＲ内に収容されている。トランスアクスル２２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２２１とを有する。

動力分割機構２２１は、内燃機関２１０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されており、これらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割機構２２１としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構が用いられる。この３つの回転軸は、内燃機関２１０、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸に接続されている。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空とし、その中心に内燃機関２１０のクランク軸を通すことによって、動力分割機構２２１に内燃機関２１０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を機械的に接続することができる。

モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪に結合されている。動力分割機構２２１の内部には、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機がさらに組み込まれてもよい。

モータジェネレータＭＧ１は、内燃機関２１０によって駆動される発電機として動作し、かつ、内燃機関２１０の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド自動車２００に組み込まれている。モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車２００の車輪を駆動する電動機としてハイブリッド自動車２００に組み込まれている。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、たとえば、三相交流同期電動機である。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルからなる三相コイルをステータコイルとして有する。

モータジェネレータＭＧ１は、内燃機関２１０の出力を用いて三相交流電圧を発生し、その発生した三相交流電圧を図示しないインバータへ出力する。モータジェネレータＭＧ１は、インバータから受ける三相交流電圧によって駆動力を発生し、内燃機関２１０の始動を行なう。

モータジェネレータＭＧ２は、インバータから受ける三相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、三相交流電圧を発生してインバータへ出力する。

図示しないインバータは、蓄電装置２４０に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に供給する。インバータは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置２４０に供給する。

燃料タンク２３０は、車両室内の後部座席に対して下方に位置する部分に設けられている。燃料タンク２３０には、液体燃料であるガソリンが収容されている。内燃機関２１０の種類によっては、燃料タンク２３０に、エタノールや、気体燃料であるプロパンガスなどが収容される。

蓄電装置２４０は、車両室内の後部座席に対して下方に位置する部分に設けられている。蓄電装置２４０としては、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、鉛蓄電池などの２次電池を用いることができる。また、蓄電装置２４０として、大容量の電気２重層コンデンサを用いることもできる。

ボディ２００Ａの一方の側面には、燃料供給部２５０が設けられている。燃料供給部２５０は、燃料供給コネクタ２００Ｂを接続可能なように設けられている。燃料供給部２５０に燃料供給コネクタ２００Ｂが接続されることにより、外部から燃料が燃料タンク２３０に供給される。ボディ２００Ａの他方の側面には、電力供給部２６０が設けられている。電力供給部２６０は、充電用コネクタ２００Ｃが接続可能なように設けられている。電力供給部２６０に充電用コネクタ２００Ｃが接続されることにより、外部から電力が蓄電装置２４０に供給される。

図３は、図２中の充電用コネクタを示す側面図である。図３を参照して、充電用コネクタ２００Ｃは、本体２０１Ｃと、接続部２０２Ｃとを有する。本体２０１Ｃには、電力配線２０３Ｃが接続されている。蓄電装置２４０への充電時、充電用コネクタ２００Ｃにおける接続部２０２Ｃを電力供給部２６０に嵌合させる。

接続部２０２Ｃは、筒状に形成されている。接続部２０２Ｃは、本体２０１Ｃの先端から、電力供給部２６０への挿入方向Ｐに突出している。

図４は、図２中の電力供給部を示す正面図である。図４を参照して、電力供給部２６０は、外蓋２６１と、ヘッド部２６２と、内蓋２６３とを有する。外蓋２６１は、ボディ２００Ａのリヤフェンダに形成された開口部を開閉する。ヘッド部２６２は、ボディ２００Ａに設けられている。内蓋２６３は、ヘッド部２６２の端面を覆うように設けられている。

ヘッド部２６２は、円柱状に形成されている。ヘッド部２６２の端面には、充電用コネクタ２００Ｃに設けられた端子および筒部を受け入れる穴部が複数形成されている。上述のように、充電用コネクタ２００Ｃの接続部２０２Ｃは、中空の筒状に形成されている。これにより、接続部２０２Ｃは、ヘッド部２６２を受け入れ可能である。ヘッド部２６２が接続部２０２Ｃ内に入り込むことで、充電用コネクタ２００Ｃの各端子が、ヘッド部２６２に形成された穴部内に入り込む。これにより、充電用コネクタ２００Ｃを介した充電が可能となる。

充電用コネクタ２００Ｃは、本実施の形態におけるサポートアームにより支持されている。サポートアームは、非使用時（非充電時）には折り畳まれ、使用時（充電時）には伸ばされた状態となる。本明細書では、非使用時の折り畳まれた状態を「収納状態」といい、使用時の伸ばされた状態を「使用状態」という。このように、非使用時に折り畳み可能なサポートアームを構成することにより、スペースを効率的に利用してサポートアームを設置することができる。

図５は、この発明の実施の形態におけるサポートアームの収納状態を示す側面図である。図６は、図５中のサポートアームの使用状態を示す側面図である。図７は、図５中のサポートアームの使用状態を示す上面図である。

図５から図７を参照して、本実施の形態におけるサポートアーム１０は、ブラケット２６と、平行リンク３０と、ブラケット２７と、平行リンク４０と、ブラケット２８とを有する。

ブラケット２６は、充電スタンドに設置された支柱２１に固定されている。ブラケット２７は、ブラケット２６から離れて設けられている。平行リンク３０は、ブラケット２７とブラケット２６との間に設けられている。平行リンク３０は、図示しないベアリングを用いて、ブラケット２７およびブラケット２６に対して回動自在に連結されている。

ブラケット２８は、ブラケット２７から離れて設けられている。平行リンク４０は、ブラケット２７とブラケット２８との間に設けられている。平行リンク４０は、図示しないベアリングを用いて、ブラケット２７およびブラケット２８に対して回動自在に連結されている。ブラケット２８には、図２中の充電用コネクタ２００Ｃが取り付けられる充電用コネクタ取り付け部７１が接続されている。

平行リンク３０は、上側シャフト３１および下側シャフト３６を有する。上側シャフト３１および下側シャフト３６は、互いに間隔を設けて平行に配置されている。図６中に示すサポートアーム１０の使用状態において、上側シャフト３１は、下側シャフト３６よりも上方に位置決めされている。本実施の形態では、上側シャフト３１として、上側シャフト３１ｍおよび上側シャフト３１ｎが設けられている。

上側シャフト３１の一方端は、中心軸１０１ｐを中心に回動するようにブラケット２６に連結されている。上側シャフト３１の他方端は、中心軸１０１ｑを中心に回動するようにブラケット２７に連結されている。上側シャフト３１は、中心軸１０１ｐから中心軸１０１ｑに向けて直線状に延伸して形成されている。下側シャフト３６の一方端は、中心軸１０１ｒを中心に回動するようにブラケット２６に連結されている。下側シャフト３６の他方端は、中心軸１０１ｓを中心に回動するようにブラケット２７に連結されている。下側シャフト３６は、中心軸１０１ｒから中心軸１０１ｓに向けて直線状に延伸して形成されている。

中心軸１０１ｐと、中心軸１０１ｑと、中心軸１０１ｒと、中心軸１０１ｓとは、互いに平行に延びている。中心軸１０１ｐと中心軸１０１ｒとは、鉛直方向に延びる同一直線上に配置されている。中心軸１０１ｑと中心軸１０１ｓとは、鉛直方向に延びる同一直線上に配置されている。中心軸１０１ｐおよび中心軸１０１ｑの間の距離は、中心軸１０１ｒおよび中心軸１０１ｓの間の距離と等しい。

本実施の形態におけるサポートアーム１０においては、上側シャフト３１と下側シャフト３６とが、平行リンク３０が回動する軸方向、すなわち中心軸１０１ｐ〜１０１ｒの軸方向（図７中の矢印１１１に示す方向）において、互いにずれて配置されている。

より具体的には、上側シャフト３１ｍおよび上側シャフト３１ｎは、中心軸１０１ｐ〜１０１ｒの軸方向における下側シャフト３６の両側に配置されている。上側シャフト３１ｍおよび上側シャフト３１ｎは、下側シャフト３６の両側に均等に配置されている。すなわち、中心軸１０１ｐ〜１０１ｒの軸方向における下側シャフト３６と上側シャフト３１ｍとの間の距離は、中心軸１０１ｐ〜１０１ｒの軸方向における下側シャフト３６と上側シャフト３１ｎとの間の距離と等しい。

平行リンク４０は、上側シャフト４１および下側シャフト４６を有する。上側シャフト４１および下側シャフト４６は、互いに間隔を設けて平行に配置されている。図６中に示すサポートアーム１０の使用状態において、上側シャフト４１は、下側シャフト４６よりも上方に位置決めされている。本実施の形態では、上側シャフト４１として、上側シャフト４１ｍおよび上側シャフト４１ｎが設けられている。

上側シャフト４１の一方端は、中心軸１０６ｐを中心に回動するようにブラケット２７に連結されている。上側シャフト４１の他方端は、中心軸１０６ｑを中心に回動するようにブラケット２８に連結されている。上側シャフト４１は、中心軸１０６ｐから中心軸１０６ｑに向けて直線状に延伸して形成されている。下側シャフト４６の一方端は、中心軸１０６ｒを中心に回動するようにブラケット２７に連結されている。下側シャフト４６の他方端は、中心軸１０６ｓを中心に回動するようにブラケット２８に連結されている。下側シャフト４６は、中心軸１０６ｒから中心軸１０６ｓに向けて直線状に延伸して形成されている。

中心軸１０６ｐと、中心軸１０６ｑと、中心軸１０６ｒと、中心軸１０６ｓとは、互いに平行に延びている。中心軸１０６ｐと中心軸１０６ｒとは、鉛直方向に延びる同一直線上に配置されている。中心軸１０６ｑと中心軸１０６ｓとは、鉛直方向に延びる同一直線上に配置されている。中心軸１０６ｐおよび中心軸１０６ｑの間の距離は、中心軸１０６ｒおよび中心軸１０６ｓの間の距離と等しい。

中心軸１０１ｐ〜１０１ｓおよび中心軸１０６ｐ〜１０６ｓは、互いに平行に延びている。図６中に示す使用状態において、中心軸１０１ｐと、中心軸１０１ｑと、中心軸１０６ｐと、中心軸１０６ｑとは、水平方向に延びる同一線上に配置されている。図６中に示す使用状態において、中心軸１０１ｒと、中心軸１０１ｓと、中心軸１０６ｒと、中心軸１０６ｓとは、水平方向に延びる同一線上に配置されている。

本実施の形態におけるサポートアーム１０においては、上側シャフト４１と下側シャフト４６とが、平行リンク４０が回動する軸方向、すなわち中心軸１０６ｐ〜１０６ｒの軸方向（図７中の矢印１１１に示す方向）において、互いにずれて配置されている。上側シャフト４１および下側シャフト４６の具体的な配置は、上述の上側シャフト３１および下側シャフト３６の配置と同様である。

本実施の形態におけるサポートアーム１０は、自重補償装置５０および自重補償装置６０をさらに有する。自重補償装置５０は、平行リンク３０および平行リンク４０に作用する重力をキャンセルする力を発生し、自重補償装置６０は、平行リンク４０に作用する重力をキャンセルする力を発生する。

自重補償装置５０は、バネ部５１、プーリ５２、ピン５３およびワイヤ５６を有する。バネ部５１はブラケット２７により支持され、プーリ５２は下側シャフト３６により支持されている。中心軸１０１ｐ〜１０１ｓの軸方向から見た場合に、バネ部５１は、ブラケット２７に隣り合う位置に設けられている。バネ部５１は、並列に連結された複数のバネから構成されている。プーリ５２は、ブラケット２６に隣り合う位置で回転自在に支持されている。ピン５３は、ブラケット２６に固定されている。ピン５３は、中心軸１０１ｐに対して中心軸１０１ｒの反対側に配置されている。ピン５３は、中心軸１０１ｐと中心軸１０１ｒとを結ぶ線上に配置されている。ワイヤ５６は、バネ部５１とピン５３との間で掛け渡されている。バネ部５１から引き出されたワイヤ５６は、ブラケット２６に近接する方向に延伸している。さらにワイヤ５６は、プーリ５２に掛けられることによって方向転換し、ピン５３に向けて延伸している。

自重補償装置６０は、バネ部６１、プーリ６２、ピン６３およびワイヤ６６を有する。バネ部６１はブラケット２８により支持され、プーリ６２は下側シャフト４６により支持されている。平行リンク４０が回動する軸方向から見た場合に、バネ部６１は、ブラケット２８に隣り合う位置に設けられている。バネ部６１は、並列に連結された複数のバネから構成されている。自重補償装置５０が平行リンク３０に加えて平行リンク４０に作用する重力をキャンセルする力を発生する関係上、バネ部５１は、バネ部６１よりも多い数のバネから構成されている。プーリ６２は、ブラケット２７に隣り合う位置で回転自在に支持されている。ピン６３は、ブラケット２７に固定されている。ピン６３は、中心軸１０６ｐに対して中心軸１０６ｒの反対側に配置されている。ピン６３は、中心軸１０６ｐと中心軸１０６ｒとを結ぶ線上に配置されている。ワイヤ６６は、バネ部６１とピン６３との間で掛け渡されている。バネ部６１から引き出されたワイヤ６６は、ブラケット２７に近接する方向に延伸している。さらにワイヤ６６は、プーリ６２に掛けられることによって方向転換し、ピン６３に向けて延伸している。

図６中に示す使用状態から図５中に示す収納状態に移行する場合、平行リンク３０および平行リンク４０に作用する重力に抗して、平行リンク３０および平行リンク４０の重心を上方に移動させる必要がある。本実施の形態におけるサポートアーム１０では、バネ力を利用してこれらの重力をキャンセルする自重補償装置５０，６０を設けることによって、より小さい力でサポートアーム１０を使用状態から収納状態に移行させることができる。

図８は、サポートアームの収納状態を示す斜視図である。図９は、サポートアームの収納状態と使用状態との間の中間状態を示す斜視図である。図１０は、サポートアームの使用状態を示す斜視図である。図１１は、サポートアームの収納時の上側アームおよび下側アームの形態を示す側面図である。

図８から図１１を参照して、図８中に示す収納状態では、平行リンク３０がブラケット２６から上方に立ち上がるように位置決めされ、平行リンク４０がブラケット２７を支点に平行リンク４０に対して折り畳まれた形態となる。特に本実施の形態におけるサポートアーム１０においては、平行リンク３０は、ブラケット２６から鉛直上方向に対して斜め方向に延伸するように位置決めされ、平行リンク４０は、ブラケット２６から鉛直下方向に延伸するように位置決めされる。一方、図１０中に示す使用状態では、平行リンク３０がブラケット２６から水平方向に延伸するように位置決めされ、さらに平行リンク４０がブラケット２７から水平方向に延伸するように位置決めされる。

サポートアーム１０が収納状態と使用状態との間で動作するのに伴って、平行リンク３０および平行リンク４０はその傾きを変化させる。この際、平行リンク３０においては、上側シャフト３１および下側シャフト３６が平行配置を保ったまま、中心軸１０１ｐ〜１０１ｓの軸方向から見た場合の上側シャフト３１と下側シャフト３６との間の距離が変化する。具体的には、使用状態では、上側シャフト３１と下側シャフト３６との間の距離が大きくなり、収納状態では、上側シャフト３１と下側シャフト３６との間の距離が小さくなる。また、平行リンク４０においては、上側シャフト４１および下側シャフト４６が平行配置を保ったまま、中心軸１０６ｐ〜１０６ｓの軸方向から見た場合の上側シャフト４１と下側シャフト４６との間の距離が変化する。具体的には、使用状態では、上側シャフト４１と下側シャフト４６との間の距離が大きくなり、収納状態では、上側シャフト４１と下側シャフト４６との間の距離が小さくなる。

本実施の形態におけるサポートアーム１０においては、上述したように、上側シャフト３１と下側シャフト３６とが、中心軸１０１ｐ〜１０１ｓの軸方向において互いにずれて配置されており、上側シャフト４１と下側シャフト４６とが、中心軸１０６ｐ〜１０６ｓの軸方向において互いにずれて配置されている。このような構成によれば、特に図１１中に示されるように、サポートアーム１０の収納状態において、上側シャフト３１と下側シャフト３６とが中心軸１０１ｐ〜１０１ｓの軸方向から見た場合に互いに重なり、上側シャフト４１と下側シャフト４６とが中心軸１０６ｐ〜１０６ｓの軸方向から見た場合に互いに重なる形態をとることができる。これにより、折り畳まれた上側シャフト３１および下側シャフト３６の水平方向の幅が小さくなり、コンパクトな収納状態を得ることができる。

図１２は、サポートアームの収納時の上側アームおよび下側アームの変形例の形態を示す側面図である。図１２を参照して、本変形例においては、サポートアーム１０の収納状態において、平行リンク３０が、ブラケット２６から鉛直上方向に延伸するように位置決めされ、平行リンク４０が、ブラケット２６から鉛直下方向に延伸するように位置決めされる。平行リンク３０および平行リンク４０は、互いに平行に配置されるように位置決めされる。このような構成によれば、さらにコンパクトな収納状態を得ることができる。

なお、上側シャフト３１（４１）および下側シャフト３６（４６）の本数や配置は、以上に説明した形態に限られず、たとえば、１本の上側シャフト３１（４１）と、２本の下側シャフト３６（４６）とが設けられてもよい。

図１３は、図１０中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線上に沿ったサポートアームの使用状態を示す断面図である。図１４は、図８中のＸＩＶ−ＸＩＶ線上に沿ったサポートアームの収納状態を示す断面図である。

図１３および図１４を参照して、上側シャフト３１（上側シャフト３１ｍ，上側シャフト３１ｎ）と、自重補償装置５０を構成するバネ部５１およびプーリ５２とは、中心軸１０１ｐ〜１０１ｓの軸方向において互いにずれて配置されている。より具体的には、バネ部５１およびプーリ５２は、中心軸１０１ｐ〜１０１ｓの軸方向における上側シャフト３１の両側に配置されている。このような構成により、サポートアーム１０の収納状態において、上側シャフト３１とバネ部５１およびプーリ５２とが互いに干渉することを防止できる。

サポートアーム１０の使用状態において、上側シャフト３１ｍと、下側シャフト３６と、上側シャフト３１ｎとは、それぞれが三角形の頂点に位置するように配置されている。上側シャフト３１および下側シャフト３６は、ブラケット２６とブラケット２７との間で延びる中空の菅形状を有する。上側シャフト３１および下側シャフト３６は、略矩形の断面形状を有する。

下側シャフト３６は、上側シャフト３１として設けられた上側シャフト３１ｍおよび上側シャフト３１ｎよりも大きい太さを有する。すなわち、ブラケット２６とブラケット２７とを結ぶ方向に直交する平面により上側シャフト３１および下側シャフト３６を切断した場合に、下側シャフト３６の切断面の外周長は、上側シャフト３１ｍの切断面の外周長よりも大きく、上側シャフト３１ｎの切断面の外周長よりも大きい。下側シャフト３６には、下側シャフト３６の重量に加えて上側シャフト３１の重量が作用する。このため、上側シャフト３１ｍ，３１ｎの太さよりも下側シャフト３６の太さを大きくすることにより、サポートアーム１０の耐久性を向上させることができる。

本実施の形態におけるサポートアーム１０においては、下側シャフト３６に配線７６が固定されている。配線７６は、蓄電装置の充電のための電流が流れるパワーケーブルや、アース線、信号線などを含む。配線７６は、下側シャフト３６の頂面３６ｕに固定されている。配線７６は、サポートアーム１０の使用状態において上側シャフト３１ｍ、上側シャフト３１ｎおよび下側シャフト３６を結ぶ三角形の内側に配置されている。このような構成によれば、太さが大きく、高剛性の下側シャフト３６によって、配線７６をより確実に支持することができる。また、大きい太さを有する下側シャフト３６に配線７６が固定されるため、通電に伴い配線７６から発せられる熱は、大きい放熱面積を有する下側シャフト３６から効率よく放熱される。

なお、本実施の形態では、配線７６を下側シャフト３６の頂面３６ｕに固定する構造を説明したが、下側シャフト３６に対して配線７６を固定する位置は特に限定されず、たとえば、下側シャフト３６の中空部に配線７６を通してもよい。

図１５は、図１３中に示すサポートアームの変形例を示す断面図である。図１５を参照して、本変形例では、上側シャフト３１ｍおよび上側シャフト３１ｎにそれぞれ配線７６が固定されている。

このような構成においては、配線７６を支持するために上側シャフト３１ｍおよび上側シャフト３１ｎの太さを大きくする必要がある。さらに、上側シャフト３１ｍおよび上側シャフト３１ｎの太さを大きくすると、上側シャフト３１の重量が作用する下側シャフト３６の太さをさらに大きくする必要がある。この場合、上側シャフト３１および下側シャフト３６の太さが、図１３中に示す場合よりも大きくなり、サポートアーム１０の体格が大きくなってしまう。一方、図１３および図１４中に示すように配線７６を下側シャフト３６に固定すれば、サポートアーム１０の体格が小型化するため、ハイブリッド自動車の充電時の操作性を向上させることができる。

以上においては、平行リンク３０および自重補償装置５０の構造についてのみ説明したが、平行リンク４０および自重補償装置６０も同様の構造を備える。

以上に説明した、この発明の実施の形態におけるサポートアームの構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるサポートアーム１０は、基台としての支柱２１に支持される第１関節部としてのブラケット２６と、ブラケット２６と離れて配置される第２関節部としてのブラケット２７と、ブラケット２６とブラケット２７との間に配置され、ブラケット２６およびブラケット２７に対して回動自在に連結される第１平行リンクとしての平行リンク３０と、平行リンク３０に作用する重力をキャンセルする力を発生する自重補償装置５０とを備える。平行リンク３０は、互いに間隔を設けて平行に配置され、かつ平行リンク３０の回動運動に伴ってその間隔を変化させる第１シャフトとしての上側シャフト３１および第２シャフトとしての下側シャフト３６を有する。上側シャフト３１と下側シャフト３６とは、平行リンク３０が回動する軸方向において互いにずれて配置されている。

このように構成された、この発明の実施の形態におけるサポートアーム１０によれば、上側シャフト３１と下側シャフト３６との干渉および上側シャフト４１と下側シャフト４６との干渉を回避することにより、サポートアーム１０の可動範囲を大きく設定することができる。

今回開示された実施の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説明ではなくて請求の範囲によって示され、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ことが意図される。

この発明は、主に、ハイブリッド車両などの充電用コネクタを支持するためのサポートアームに利用される。

１０ サポートアーム、２１ 支柱、２６，２７，２８ ブラケット、３０，４０ 平行リンク、３１，３１ｍ，３１ｎ，４１，４１ｍ，４１ｎ 上側シャフト、３６，４６ 下側シャフト、３６ｕ 頂面、５０，６０ 自重補償装置、５１，６１ バネ部、５２，６２ プーリ、５３，６３ ピン、５６，６６ ワイヤ、７１ 充電用コネクタ取り付け部、７６ 配線、１０１ｐ〜１０１ｓ，１０６ｐ〜１０６ｓ 中心軸、２００ ハイブリッド自動車、２００Ａ ボディ、２００Ｃ 充電用コネクタ、２００Ｂ 燃料供給コネクタ、２０１Ｃ 本体、２０２Ｃ 接続部、２０３Ｃ 電力配線、２１０ 内燃機関、２２０ トランスアクスル、２２１ 動力分割機構、２３０ 燃料タンク、２４０ 蓄電装置、２５０ 燃料供給部、２６０ 電力供給部、２６１ 外蓋、２６２ ヘッド部、２６３ 内蓋。

Claims (10)

1. 基台（２１）に支持される第１関節部（２６）と、
   前記第１関節部（２６）と離れて配置される第２関節部（２７）と、
   前記第１関節部（２６）と前記第２関節部（２７）との間に配置され、前記第１関節部（２６）および前記第２関節部（２７）に対して回動自在に連結される第１平行リンク（３０）と、
   前記第１平行リンク（３０）に作用する重力をキャンセルする力を発生する自重補償装置（５０）とを備え、
   前記第１平行リンク（３０）は、互いに間隔を設けて平行に配置され、かつ前記第１平行リンク（３０）の回動運動に伴ってその間隔を変化させる第１シャフト（３１）および第２シャフト（３６）を有し、
   前記第１シャフト（３１）と前記第２シャフト（３６）とは、前記第１平行リンク（３０）が回動する軸方向において互いにずれて配置されている、サポートアーム。
2. 前記第１平行リンク（３０）が前記第１関節部（２６）から上方に立ち上がるように位置決めされた時にサポートアームの収納状態が得られ、
   その収納状態において、前記第１シャフト（３１）と前記第２シャフト（３６）とは、前記第１平行リンク（３０）が回動する軸方向から見た場合に互いに重なって配置される、請求項１に記載のサポートアーム。
3. サポートアームの収納状態において、前記第１シャフト（３１）および前記第２シャフト（３６）は、前記第１関節部（２６）から前記第２関節部（２７）に向けて鉛直方向に延伸する、請求項２に記載のサポートアーム。
4. 前記第１平行リンク（３０）は、前記第１平行リンク（３０）が回動する軸方向において前記第２シャフト（３６）とずれて配置される複数の前記第１シャフト（３１）を有する、請求項１に記載のサポートアーム。
5. 複数の前記第１シャフト（３１）は、前記第１平行リンク（３０）が回動する軸方向における前記第２シャフト（３６）の両側に対称に配置される、請求項４に記載のサポートアーム。
6. 前記第１平行リンク（３０）が前記第１関節部（２６）から側方に延伸するように位置決めされた時に、前記第１シャフト（３１）は、前記第２シャフト（３６）よりも上方に配置され、
   前記第２シャフト（３６）は、前記第１シャフト（３１）よりも大きい太さを有する、請求項１に記載のサポートアーム。
7. 前記第２シャフト（３６）には、前記第１関節部（２６）から前記第２関節部（２７）に向けて延びる配線（７６）が固定される、請求項６に記載のサポートアーム。
8. 前記第２関節部（２７）と離れて配置される第３関節部（２８）と、
   前記第２関節部（２７）と前記第３関節部（２８）との間に配置され、前記第２関節部（２７）および前記第３関節部（２８）に対して回動自在に連結される第２平行リンク（４０）とをさらに備え、
   前記第２平行リンク（４０）は、互いに間隔を設けて平行に配置され、かつ前記第２平行リンク（４０）の回動運動に伴ってその間隔を変化させる第３シャフト（４１）および第４シャフト（４６）を有し、
   前記第３シャフト（４１）と前記第４シャフト（４６）とは、前記第２平行リンク（４０）が回動する軸方向において互いにずれて配置されている、請求項１に記載のサポートアーム。
9. 前記第１平行リンク（３０）が前記第１関節部（２６）から上方に立ち上がるように位置決めされ、前記第２平行リンク（４０）が前記第２関節部（２７）を支点に前記第１平行リンク（３０）に対して折り畳まれた時にサポートアームの収納状態が得られ、
   その収納状態において、前記第１シャフト（３１）と前記第２シャフト（３６）とは、前記第１平行リンク（３０）が回動する軸方向から見た場合に互いに重なって配置され、前記第３シャフト（４１）と前記第４シャフト（４６）とは、前記第２平行リンク（４０）が回動する軸方向から見た場合に互いに重なって配置される、請求項８に記載のサポートアーム。
10. 車両に対して接続可能に設けられ、前記第１平行リンク（３０）の回動運動に伴って移動する充電用コネクタ（２００Ｃ）をさらに備える、請求項１に記載のサポートアーム。

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