WO2011135689A1

WO2011135689A1 - サポートアーム

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Publication number: WO2011135689A1
Application number: PCT/JP2010/057551
Authority: WO
Inventors: 大祐石井; 満水野
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2011-11-03
Also published as: US20130062476A1; CN102307709A; JPWO2011135689A1; EP2565150A1; JP5263396B2

Abstract

　サポートアームは、基台(１０)と、中間部材(４０Ａ)と、先端部材(４０Ｂ)と、基台(１０)と中間部材(４０Ａ)との間に設けられ、第１アーム(２１)および第２アーム(２２)を含む第１平行リンク(２０)と、中間部材(４０Ａ)と先端部材(４０Ｂ)との間に設けられ、第３アーム(３１)および第４アーム(３２)を含む第２平行リンク(３０)とを備える。第１アーム(２１)、第２アーム(２２)、第３アーム(３１)および第４アーム(３２)は、各々Ｌ字状に形成される。

Description

サポートアーム

　本発明は、サポートアームに関し、特に、ハイブリッド車輌等の充電用コネクタを支持する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。このような装置は、たとえば、特開２００３－１８１７８９号公報（特許文献１）に記載されている。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、アームを１本にした例（図１等）が、発明の実施例として示されている。

　また、特開２００３－０８９０９０号公報（特許文献２）には、上下２本のアームを有するアーム機構が示されている。

特開２００３－１８１７８９号公報特開２００３－０８９０９０号公報

　２本のアームを有するリンク機構においては、上下のアームが接触することにより可動範囲が限定される。この課題を解決可能な構成は、上記の特許文献１，２には全く示されていない。

　なお、特許文献１には、１本のアームからなる自重補償機能付きサポートアームが示されているが、この装置は、複数のアームを前提とする本願発明とは、前提ないし具体的構成が全く異なるものである。

　本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、アームの可動範囲が大きいサポートアームを提供することにある。

　本発明に係るサポートアームは、基台と、中間部材と、先端部材と、基台と中間部材との間に設けられ、第１アームおよび第２アームを含む第１平行リンクと、中間部材と先端部材との間に設けられ、第３アームおよび第４アームを含む第２平行リンクとを備える。第１アーム、第２アーム、第３アームおよび第４アームは各々Ｌ字状に形成される。第１アームは、Ｌ字の短辺部分によって構成され、基台に対して回動可能に接続される第１基部と、Ｌ字の長辺部分によって構成され、中間部材に対して回動可能に接続される第１先端部とを有する。第２アームは、Ｌ字の短辺部分によって構成され、中間部材に対して回動可能に接続される第２基部と、Ｌ字の長辺部分によって構成され、基台に対して回動可能に接続される第２先端部とを有する。第１先端部および第２先端部は、第２基部および第１基部に対して各々対向するように設けられる。第３アームは、Ｌ字の短辺部分によって構成され、中間部材に対して回動可能に接続される第３基部と、Ｌ字の長辺部分によって構成され、先端部材に対して回動可能に接続される第３先端部とを有する。第４アームは、Ｌ字の短辺部分によって構成され、先端部材に対して回動可能に接続される第４基部と、Ｌ字の長辺部分によって構成され、中間部材に対して回動可能に接続される第４先端部とを有する。第３先端部および第４先端部は、第４基部および第３基部に対して各々対向するように設けられる。

　１つの実施態様では、上記サポートアームにおいて、第１平行リンクは、第１アームまたは第２アームに固定されたプーリと、基台および中間部材に固定される弾性部材とを含む。弾性部材は、基台上に設けられた第１端部から、プーリ上を経由して、中間部材上に設けられた第２端部に達するように設けられる。第１アームは、Ｌ字の長辺部分に該長辺部分の延在方向に沿って形成された長孔と、長孔に対してプーリを固定するとともに、長孔に沿ってプーリの位置を調整可能な調整機構とを有する。

　１つの実施態様では、上記サポートアームにおいて、調整機構は、プーリの位置を調整する際に該プーリをＬ字の長辺方向にガイドするガイド部を含む。

　１つの実施態様では、上記サポートアームにおいて、第２平行リンクは、第３アームまたは第４アームに固定された第２プーリと、中間部材および先端部材に固定される第２弾性部材とを含む。第２弾性部材は、中間部材上に設けられた第３端部から、プーリ上を経由して、先端部材上に設けられた第４端部に達するように設けらる。第３アームは、Ｌ字の長辺部分に該長辺部分の延在方向に沿って形成された第２長孔と、第２長孔に対して第２プーリを固定するとともに、第２長孔に沿って第２プーリの位置を調整可能な第２調整機構とを有する。

　１つの実施態様では、上記サポートアームにおいて、第１平行リンクは、基台および中間部材に固定される第１弾性部材と、第１アームまたは第２アームに取り付けられた第１重心調整部材とを含む。第２平行リンクは、中間部材および先端部材に固定される第２弾性部材と、第３アームまたは第４アームに取り付けられた第２重心調整部材とを含む。第１重心調整部材および第２重心調整部材は、筐体および該筐体内に収納された液体を各々有する。第１平行リンクおよび第２平行リンクが水平な状態において、第１弾性部材の重心位置と第１重心調整部材の重心位置とが水平方向において一致するとともに、第２弾性部材の重心位置と第２重心調整部材の重心位置とが水平方向において一致する。

　１つの実施態様では、上記サポートアームにおいて、第１重心調整部材は、第１アームおよび第２アームのうち下側に位置するアームに取り付けられ、第２重心調整部材は、第３アームおよび第４アームのうち下側に位置するアームに取り付けられる。

　１つの実施態様では、上記サポートアームにおいて、第１重心調整部材および第２重心調整部材は、Ｌ字の長辺方向に沿って移動可能に設けられる。

　１つの実施態様では、上記サポートアームは、該サポートアームの収納作業を補助する収納補助機構をさらに備える。収納補助機構は、先端部材に接続された重量部材と、基台に設けられ、重量部材を各々載置可能な第１載置部および第２載置部と、第２平行リンク上に設けられ、重量部材を載置可能な第３載置部とを含む。サポートアームの収納状態では、重量部材は第１載置部に載置される。重量部材を第１載置部から第３載置部に移すことにより、第１平行リンクおよび第２平行リンクが水平状態となる。重量部材を第３載置部から第２載置部に移した後、さらに、第１載置部に重量部材を移すことにより、サポートアームが収納状態となる。

　本発明によれば、サポートアームにおけるアームの可動範囲を大きくすることが可能である。

ハイブリッド車両を一方の側面側から見たときの斜視図である。図１に示すハイブリッド車両を他方の側面側から見たときの斜視図である。充電用コネクタの側面図である。充電部の正面図である。本発明の１つの実施の形態に係るサポートアームの第１の状態（収納状態）を示す図である。図５に示すサポートアームの第２の状態（使用状態）を示す図である。通常のリンク機構の可動範囲を説明するための図である。図５，図６に示すサポートアームの第１変形例を説明するための図（その１）である。図５，図６に示すサポートアームの第１変形例を説明するための図（その２）である。図８ＡにおけるIＸ－IＸ断面図である。図９におけるＸ－Ｘ断面図である。図１０に示すガイド部の変形例を示す図である。図５，図６に示すサポートアームの第２変形例を説明するための図である。図１２に示す第２変形例の動作を説明するための図である。図１２に示す第２変形例の構造を説明するための図である。図１２に示す重心調整装置の一例を示す図である。図１２に示す重心調整装置の変形例を示す図である。図５，図６に示すサポートアームの第３変形例を説明するための図であって、当該変形例に係るサポートアームの第１の状態（収納状態）を示す図である。図１６に示すサポートアームの第２の状態（収納状態から使用状態へ移行する状態）を示す図である。図１６に示すサポートアームの第３の状態（使用状態）を示す図である。図１６に示すサポートアームの第２の状態（使用状態から収納状態へ移行する状態）を示す図である。

　以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

　なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。

　図１は、本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両１００を一方の側面側から見たときの斜視図である。図２は、図１に示すハイブリッド車両１００を他方の側面側から見たときの斜視図である。

　図１に示されるように、ハイブリッド車両１００は、ボディと外装部品とから形成された車両本体１００Ａと、内燃機関１１０と、トランスアクスル１２０と、フューエルタンク１３０と、蓄電装置１４０と、燃料供給部１５０とを含む。

　内燃機関１１０は、エンジンコンパートメントＥＲ内に収容される。内燃機関１１０は、車輪を駆動する動力を発生させる。

　トランスアクスル１２０は、内燃機関１１０とともに、エンジンコンパートメントＥＲ内に収容される。トランスアクスル１２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構１２１と、昇圧コンバータ１２２とを含む。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、車輪を駆動する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、電動機として機能するとともに、発電機としても機能する。動力分割機構１２１は、プラネタリギヤ等から形成される。昇圧コンバータ１２２は、蓄電装置１４０からの電力を高圧にしてインバータ（図示せず）に送る。インバータは、昇圧コンバータ１２２からの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。また、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１４０に供給する。

　フューエルタンク１３０は、乗員収容室の後部座席に対して下方に位置する部分に設けられる。フューエルタンク１３０には、ガソリン、エタノール（液体燃料）や、プロパンガス（気体燃料）等が収容される。

　蓄電装置１４０は、後部座席より進行方向の後方側に配置されている。蓄電装置１４０は、燃料電池または大容量のキャパシタなどである。

　燃料供給部１５０には、燃料供給コネクタ１００Ｂが接続可能である。燃料供給コネクタ１００Ｂから燃料供給部１５０を介してフューエルタンク１３０内に燃料を補充することが可能である。

　内燃機関１１０は、フューエルタンク１３０に貯留された燃料を燃焼させることで動力を発生させる。モータジェネレータＭＧ２は、内燃機関１１０から得られた動力によって駆動され、電力を発生させる。モータジェネレータＭＧ２によって生成された電力は、インバータ（図示せず）を介して、蓄電装置１４０に供給される。モータジェネレータＭＧ２によって生成された電力は、モータジェネレータＭＧ１にも供給される。モータジェネレータＭＧ１は、蓄電装置１４０やモータジェネレータＭＧ２から供給される電力によって駆動され、デンファレンシャル機構などを介して、車輪に接続されたシャフトに動力を伝達する。

　図２に示すように、ハイブリッド車両１００は、充電部（嵌合部）１６０をさらに含む。充電部１６０には、外部の交流電源に接続された充電用コネクタ１００Ｃが接続可能（着脱可能）とされている。充電部１６０には、内部配線が接続されている。

　図３は、充電用コネクタ１００Ｃの側面図である。図３に示すように、充電用コネクタ１００Ｃは、本体１０１Ｃと、接続部１０２Ｃとを含む、本体１０１Ｃには、電力配線１０３Ｃが接続されている。充電用コネクタ１００Ｃにおける接続部１０２Ｃを充電部１６０に嵌合させることができる。これにより、蓄電装置１４０の充電が行なわれる。

　接続部１０２Ｃは、筒状に形成されている。接続部１０２Ｃは、本体１０１Ｃの先端から、充電部１６０への挿入方向Ｐに突出している。

　図４は、充電部１６０の正面図である。図４に示すように、充電部１６０は、外蓋１６１と、ヘッド部１６２と、内蓋１６３とを含む。外蓋１６１は、車両本体１００Ａ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１６２は、車両本体１００Ａに設けられる。内蓋１６３は、ヘッド部１６２の端面を覆う。

　ヘッド部１６２は、円柱状に形成されている。ヘッド部１６２の端面には、充電用コネクタ１００Ｃ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１００Ｃの接続部１０２Ｃは、中空の筒状に形成されている。これにより、接続部１０２Ｃは、ヘッド部１６２を受け入れ可能である。ヘッド部１６２が接続部１０２Ｃ内に入り込むことで、充電用コネクタ１００Ｃの各端子が、ヘッド部１６２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１００Ｃを介した充電が可能となる。

　充電用コネクタは、たとえば後述の自重補償機能を持たせるため、サポートアームに支持されている。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」と称し、使用時の伸ばされた状態を「使用状態」と称する。このように、非使用時には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。

　次に、図５、図６を用いて、本実施の形態に係るサポートアームについて説明する。図５は、サポートアームの収納状態を示し、図６は、該サポートアームの仕様状態を示す。

　図５、図６に示すように、本実施の形態に係るサポートアーム１は、基台１０と、第１平行リンク２０と、第２平行リンク３０と、中間部材４０Ａと、先端部材４０Ｂとを含む。先端部材４０Ｂには、充電用コネクタ１００Ｃが固定される。これにより、充電用コネクタ１００Ｃを支持する、多関節平行リンクのサポートアームが構成される。

　次に、サポートアーム１の構成について、図５、図６を参照しながら、より具体的に説明する。

　第１平行リンク２０は、第１アーム２１と、第２アーム２２と、プーリ２３と、弾性部材２４とを含む。

　第１アーム２１は、基部２１Ａと、先端部２１Ｂとを含む。基部２１Ａは、基台１０に対して回動可能に接続される。先端部２１Ｂは、中間部材４０Ａに対して回動可能に接続される。

　第２アーム２２は、基部２２Ａと、先端部２２Ｂとを含む、基部２２Ａは、中間部材４０Ａに対して回動可能に接続される。先端部２２Ｂは、基台１０に対して回動可能に接続される。

　第１アーム２１および第２アーム２２は、各々、略Ｌ字状に形成されている。基部２１Ａ，２２Ａは、Ｌ字の短辺部分により構成され、先端部２２Ｂは、Ｌ字の長辺部分により構成される。

　第１アーム２１の先端部２１Ｂと、第２アーム２２の基部２２Ａとは、中間部材４０Ａ上において上下に並ぶように形成されている。第１アーム２１のＬ字の長辺部分の延在方向は、第２アーム２２のＬ字の短辺部分の延在方向に対して垂直に交差する。そして、第１アーム２１のＬ字の長辺部分の先端は、第２アーム２２のＬ字の短辺部分に対向する。

　第１アーム２１の基部２１Ａと、第２アーム２２の先端部２２Ｂとは、基台１０上において上下に並ぶように形成されている。第１アーム２１のＬ字の長辺部分の延在方向は、第１アーム２１のＬ字の短辺部分の延在方向に対して垂直に交差する。そして、第２アーム２２のＬ字の長辺部分の先端は、第１アーム２１のＬ字の短辺部分に対向する。

　このように、第１平行リンク２０では、Ｌ字状の２つのアーム２１,２２が組み合わせている。

　プーリ２３は、第１アーム２１に固定されている。プーリ２３は、基台１０に対する第１アーム２１の回動中心（図５中の黒丸）と、中間部材４０Ａに対する第１アーム２１の回動中心（同じく、図５中の黒丸）とを結ぶ直線上に該プーリ２３の中心が位置するように設けられている。後述する自重補償の機能を果たすためには、プーリ２３をこのように位置付けることが必要である。

　弾性部材２４の両側（両端）にはワイヤが接続されており、該ワイヤは、プーリ２３上を通る。弾性部材２４の両側に設けられたワイヤは、基台１０上の固定部２４Ａ、および中間部材４０Ａ上の固定部２４Ｂに各々固定される。プーリ２３およびワイヤ２４は、後述する自重補償装置を構成するための部材である。

　第２平行リンク３０は、第３アーム３１と、第４アーム３２と、プーリ３３と、弾性部材３４とを含む。

　第３アーム３１は、基部３１Ａと、先端部３１Ｂとを含む。基部３１Ａは、中間部材４０Ａに対して回動可能に接続される。先端部３１Ｂは、先端部材４０Ｂに対して回動可能に接続される。

　第４アーム３２は、基部３２Ａと、先端部３２Ｂとを含む、基部３２Ａは、先端部材４０Ｂに対して回動可能に接続される。先端部３２Ｂは、中間部材４０Ａに対して回動可能に接続される。

　第３アーム３１および第４アーム３２は、各々、略Ｌ字状に形成されている。基部３１Ａ，２２Ａは、Ｌ字の短辺部分により構成され、先端部３２Ｂは、Ｌ字の長辺部分により構成される。

　第３アーム３１の先端部３１Ｂと、第４アーム３２の基部３２Ａとは、先端部材４０Ｂ上において上下に並ぶように形成されている。第３アーム３１のＬ字の長辺部分の延在方向は、第４アーム３２のＬ字の短辺部分の延在方向に対して垂直に交差する。そして、第３アーム３１のＬ字の長辺部分の先端は、第４アーム３２のＬ字の短辺部分に対向する。

　第３アーム３１の基部３１Ａと、第４アーム３２の先端部３２Ｂとは、中間部材４０Ａ上において上下に並ぶように形成されている。第３アーム３１のＬ字の長辺部分の延在方向は、第４アーム３２のＬ字の短辺部分の延在方向に対して垂直に交差する。そして、第４アーム３２のＬ字の長辺部分の先端は、第３アーム３１のＬ字の短辺部分に対向する。

　このように、第２平行リンク３０では、Ｌ字状の２つのアーム３１,３２を組み合わせている。

　プーリ３３は、第４アーム３２に固定されている。プーリ３３は、中間部材４０Ａに対する第４アーム３２の回動中心（図５中の黒丸）と、先端部材４０Ｂに対する第４アーム３２の回動中心（同じく、図５中の黒丸）とを結ぶ直線上に該プーリ３３の中心が位置するように設けられている。後述する自重補償の機能を果たすためには、プーリ３３をこのように位置付けることが必要である。

　弾性部材３４の両側（両端）にはワイヤが接続されており、該ワイヤは、プーリ３３上を通る。弾性部材３４の両側に設けられたワイヤは、中間部材４０Ａ上の固定部３４Ａ、および先端部材４０Ｂ上の固定部３４Ｂに各々固定される。プーリ３３およびワイヤ３４は、後述する自重補償装置を構成するための部材である。

　次に、サポートアーム１に含まれる自重補償装置について説明する。図６の使用状態（平行リンク２０，３０が水平な状態）から、図５の非使用状態（平行リンク２０，３０が垂直な状態）に移行するときは、第１平行リンク２０、第２平行リンク３０、および中間部材４０Ａに作用する重力に抗して、第１平行リンク２０、第２平行リンク３０、および中間部材４０Ａの重心を上方に移動させる必要がある。そこで、これらの重力をキャンセルする機構を設けておけば、小さな力で使用状態から収納状態へと移行させることが可能である。これが、本実施の形態が意図する自重補償である。

　上述のとおり、第１平行リンク２０および第２平行リンク３０は、各々、２本のＬ字状アームを組み合わせた構造を有している。このように、２本のアームによるリンクを構成することにより、１本のアームからなるサポートアームに対して、軽量かつ高耐久性の構造を得ることができる。

　ところで、上記のように、単純なＩ字状の２本のアームからなる平行リンクを構成した場合、図７に示すように、可動範囲が制限される。すなわち、図７中の破線に示すように、平行リンクが垂直な状態（すなわち、サポートアームの収納状態）に近づいたとき、２本のアームが互いに干渉し、完全な収納状態が得られない。この結果、折り畳み式のサポートアームを形成した効果（設置スペースの低減効果）が十分に得られなくなる。

　これに対し、本実施の形態に係るサポートアームでは、２本のＬ字状アームを組み合わせることにより、図５に示すように、サポートアームの収納状態において、第１平行リンク２０および第２平行リンク３０を完全に垂直な状態とすることが可能である。この結果、折り畳み式のサポートアームを形成した効果（設置スペースの低減効果）を十分に得ることができる。

　なお、本実施の形態では、第１平行リンク２０を構成するアーム２１，２２と、第２平行リンクを構成するアーム３１，３２の形状が同じである例をしてしているが、アーム２１，２２の形状（第１形状）と、アーム３１，３２の形状（第２形状）とは、互いに異なるものであってもよい。

　上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係るサポートアーム１は、基台１０と、中間部材４０Ａと、先端部材４０Ｂと、基台１０と中間部材４０Ａとの間に設けられ、第１アーム２１および第２アーム２２を含む第１平行リンク２０と、中間部材４０Ａと先端部材４０Ｂとの間に設けられ、第３アーム３１および第４アーム３２を含む第２平行リンク３０とを備える。第１アーム２１、第２アーム２２、第３アーム３１および第４アーム３２は、各々Ｌ字状に形成される。

　第１アーム２１は、Ｌ字の短辺部分によって構成され、基台１０に対して回動可能に接続される「第１基部」としての基部２１Ａと、Ｌ字の長辺部分によって構成され、中間部材４０Ａに対して回動可能に接続される「第１先端部」としての先端部２１Ｂとを有する。第２アーム２２は、Ｌ字の短辺部分によって構成され、中間部材４０Ａに対して回動可能に接続される「第２基部」としての基部２２Ａと、Ｌ字の長辺部分によって構成され、基台１０に対して回動可能に接続される「第２先端部」としての先端部２２Ｂとを有する。先端部２１Ｂおよび先端部２２Ｂは、基部２２Ａおよび基部２１Ａに対して上下方向に各々対向するように設けられる。

　第１平行リンク２０は、第１アーム２１に固定されたプーリ２３と、基台１０および中間部材４０Ａに固定される弾性部材２４とを含む。弾性部材２４は、基台１０上に設けられた「第１端部」としての固定部２４Ａから、プーリ２３上を経由して、中間部材４０Ｂにおける第１アーム２１が接続される部分に設けられた「第２端部」としての固定部２４Ｂに達するように設けられる。

　第３アーム３１は、Ｌ字の短辺部分によって構成され、中間部材４０Ａに対して回動可能に接続される「第３基部」としての基部３１Ａと、Ｌ字の長辺部分によって構成され、先端部材４０Ｂに対して回動可能に接続される「第３先端部」としての先端部３１Ｂとを有する。第４アーム３２は、Ｌ字の短辺部分によって構成され、先端部材４０Ｂに対して回動可能に接続される「第４基部」としての基部３２Ａと、Ｌ字の長辺部分によって構成され、中間部材４０Ａに対して回動可能に接続される「第４先端部」としての先端部３２Ｂとを有する。先端部３１Ｂおよび先端部３２Ｂは、基部３２Ａおよび基部３１Ａに対して上下方向に各々対向するように設けられる。

　第２平行リンク３０は、第４アーム３２に固定された「第２プーリ」としてのプーリ３３と、中間部材４０Ａおよび先端部材４０Ｂに固定される「第２弾性部材」としての弾性部材３４とを含む。弾性部材３４は、中間部材４０Ａ上に設けられた「第３端部」としての固定部３４Ａから、プーリ３３上を経由して、先端部材４０Ｂにおける第４アーム３２が接続される部分に設けられた「第４端部」としての固定部３４Ｂに達するように設けらる。

　なお、先端部２１Ｂおよび先端部２２Ｂが基部２２Ａおよび基部２１Ａに対して対向する方向は、上下方向に限定されず、たとえば左右方向であってもよい。同様に、先端部３１Ｂおよび先端部３２Ｂが基部３２Ａおよび基部３１Ａに対して対向する方向は、上下方向に限定されず、たとえば左右方向であってもよい。

　また、プーリ２３，３３は、第１アーム２１ないし第４アーム３２のみに取り付けられるものではなく、第２アーム２２および第３アーム３１にプーリが取り付けられる場合もある。

　（第１変形例）
　次に、図８Ａ～図１１を用いて、本実施の形態に係るサポートアームの第１変形例について説明する。

　図８Ａに示すように、第１アーム２１は、該第１アーム２１の延在方向に沿って延びる調整孔２６（長孔）を有している。プーリ２３は、調整孔２６上に取り付けられている。図９（図８ＡにおけるIＸ－IＸ断面図）に示すように、第１アーム２１には、調整部材２５（ボルト）を有している。第１アーム２１とボルト２５との間には、ベアリング２７が介装されており、ボルト２５を円滑に回転させることが可能である。ボルト２５を回転させることで、第１アーム２１の幅方向両側に設けられた２つのプーリ２３は、第１アーム２１の延在方向（すなわち、調整孔２６の延在方向）に沿って移動する。

　上述したとおり、自重補償のために、プーリ２３は、基台１０に対する第１アーム２１の回動中心（図５中の黒丸）と、中間部材４０Ａに対する第１アーム２１の回動中心（同じく、図５中の黒丸）とを結ぶ直線上に該プーリ２３の中心が位置するように設けられる必要がある。これに対し、本実施の形態に係るサポートアームでは、「調整機構」としての上述の調整部材２５および調整孔２６が設けられることにより、第１アーム２１上におけるプーリ２３の位置を簡単に調整することができるので、自重補償のためのプーリ２３の位置調整を簡単に行なうことができる。

　なお、図８Ｂに示すように、プーリ３３が取り付けられる第４アーム３２にも、第１アーム２１と同様に、「第２調整機構」調整孔３６（当然、調整部材も）が設けられてもよい。

　図１０は、図９におけるＸ－Ｘ断面図である。図１０に示すように、プーリ２３のアーム延在方向（Ｌ字の長辺方向）の移動をガイドするガイド部２８が設けられている。これにより、プーリ２３の位置調整を行なうときに左右のプーリ２３がずれることを抑制することができる。なお、ガイド部は、図１１に示すガイド部２９のような形状であってもよい。

　（第２変形例）
　次に、図１２～図１５を用いて、本実施の形態に係るサポートアームの第２変形例について説明する。図１２に示すように、本変形例に係るサポートアームは、第１平行リンク２０および第２平行リンク３０に、各々、重心調整部材５０を設けたことを特徴としている。重心調整部材５０は、筐体内に液体が収納された構造を有している。

　図１３を参照して、平行リンクのアームが水平な状態（すなわち、「使用状態」）において、弾性部材の重心位置と重心調整部材５０の重心位置とが水平方向において一致している（図１３中の左側の状態）。ここから、アームが上下に回動したとき、弾性部材の重心と、重心調整部材５０の重心とが、互いに逆方向に移動する（図１３中の矢印「ｍ１ｇ」「ｍ２ｇ」は、弾性部材および重心調整部材５０に各々作用する重力を示している。）。

　このように、重心調整部材５０は、平行リンクのアームの回動による弾性部材の重心移動をキャンセルする機能を有している。この結果、アームの回動状態によらず、全ての位置において完全な自重補償を行なうことが可能である。なお、一例として、第１ないし第４アームの長さは各々１～２ｍであり、その重さは各々約２ｋｇであり、弾性部材の重さは、約１ｋｇである。したがって、アームの回動による重心移動は、自重補償に影響を与えるものであり、重心調整部材５０により重心移動をキャンセルすることに技術的意義がある。

　また、別の観点では、アームの長辺方向に沿って重心調整部材５０を移動可能に設けることにより、重心調整部材５０を移動させて積極的にアームを回動させることもできる。したがって、重心調整部材５０を移動させるだけでアームを使用状態から収納状態にすることも可能である。

　なお、図１３では、図示の便宜上、平行リンクのアームをＬ字状ではなくＩ字状としているが、Ｌ字状のアームであっても、上記と全く同じ効果が得られることは、言うまでもない。また、図１３では、同じく図示の便宜上、１つの平行リンクのみを示しているが、第１平行リンク２０および第２平行リンクの両方に、各々重心調整部材５０が設けられることは、上述のとおりである。

　図１４を参照して、上述した「完全な自重補償」を実現するために、図１４に示す支点Ｏ１－Ｏ２間の距離：Ｈ、支点Ｏ１－Ｏ３間の距離：Ｒ、支点Ｏ２－Ｏ３間の距離：Ｓ、支点Ｏ４－重心調整部材５０の重心位置間の距離：ｘ１、支点Ｏ１－弾性部材重心位置の距離：ｘ２、重心調整部材５０の質量：ｍ１、弾性部材質量：ｍ２、水平線に対するアームの角度：θについて、以下の関係を満たすように重心調整部材５０を設計する必要がある。

　まず、平行リンクが水平な状態において、ｘ１とｘ２が等しくなるように、重心調整部材５０を取り付ける。このときのｘ１，ｘ２をＡとする。

　水平線に対するアームの角度θが変化しても、支点に対する力のモーメントが変化しなければ、弾性部材の重心移動がキャンセルできていることになる。したがって、次の数１が成立すればよい。

　ここで、ｍ１＝ｍ２に設定すると、下記の数２のようになる。数２をｘ１について整理すると、数３のようになる。

　ここで、弾性部材の伸びはＳとなるように調整してある。したがって、ｘ２は次の数４の式であらわされる。数４を数３に代入すると、数５のようになる。

　すなわち、数５を満足できるように重心調整部材を設計すればよい。
　なお、重心調整部材５０は、図１５Ａに示すように、ケース５１内に液体５２を収納したもので構成される。これにより、アームが傾いたときに重心調整部材の重心が移動する。なお、重心調整部材５０の重心移動量を大きくしたい場合は、ケース５１を図１５Ａの左右方向に長くする、または、図１５Ｂに示すように、ケース５１の中心位置においてケース５１の底を高くするなどの変形が考えられる。このようにすることで、より多くの液体がアームの傾いた方向に流れることになる。

　なお、重心調整部材５０は、図１２に示すように、第１平行リンク１０および第２平行リンク２０における下側のアームに取り付けられてもよいし、図１３，図１４に示すように、上側のアームに取り付けられてもよい。下側のアームに取り付けられた場合は、上側アームに作用する荷重を低減し、上側アームを細く軽量化することが可能である。

　（第３変形例）
　次に、図１６～図１９を用いて、本実施の形態に係るサポートアームの第３変形例について説明する。図１６～図１９に示すように、本変形例に係るサポートアームは、該サポートアームの収納作業を補助する収納補助機構６０を設けた点を特徴とする。

　収納補助機構６０は、先端部材４０Ｂに接続された重量部材６２と、基台１０に設けられ、重量部材６２を各々載置可能な第１載置部１１および第２載置部１２と、第２平行リンク２０上に設けられ、重量部材６２を載置可能な「第３載置部」としての収容器６１とを含む。

　図１６は、本変形例に係るサポートアームの収納状態を示す。この状態では、重量部材６２は第１載置部１１に載置されている。

　図１７は、サポートアームを収納状態から使用状態へ移行させる状態を示す図である。図１７に示すように、重量部材６２を第１載置部１１から収容器６１に移すことにより、図１８に示すように、第１平行リンク１０および第２平行リンク２０が水平状態となる。この状態が、サポートアームの使用状態である。

　次に、図１９に示すように、重量部材６２を収容器６１から第２載置部１２に移す。これにより、先端部材４０Ｂおよび充電用コネクタ１００Ｃは、上側に持ち上げられた状態となる。ここで、第１平行リンク１０の基台１０側の支点がロックされる。その後、重量部材６２を第１載置部に移すことにより、図１６の状態（サポートアームの収納状態）に戻る。

　本変形例にかかるサポートアームによれば、重量部材６２を置き換えるという簡単な操作でサポートアームを使用状態から収納状態に戻すことができるので、充電用コネクタ１００Ｃの使用後において、サポートアームが使用状態のまま放置されることを抑制することができる。

　以上、本発明の実施の形態について説明したが、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。

　本発明は、ハイブリッド車輌等の充電用コネクタを支持するサポートアームに適用可能である。

　１　サポートアーム、１０　基台、１１　第１載置部、１２　第２載置部、２０　第１平行リンク、２１　第１アーム、２１Ａ，２２Ａ，３１Ａ，３２Ａ　基部、２１Ｂ，２２Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂ　先端部、２２　第２アーム、２３，３３　プーリ、２４，３４　弾性部材、２４Ａ，２４Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ　固定部、２５　調整部材（ボルト）、２６　調整孔（長孔）、２７　ベアリング、２８，２９　ガイド部、３１　第３アーム、３２　第４アーム、４０Ａ　中間部材、４０Ｂ　先端部材、５０　重心調整部材、５１　ケーシング、５２　液体、６０　収納補助機構、６１　収容器、６２　重量部材。

Claims

　基台（１０）と、
　中間部材（４０Ａ）と、
　先端部材（４０Ｂ）と、
　前記基台（１０）と前記中間部材（４０Ａ）との間に設けられ、第１アーム（２１）および第２アーム（２２）を含む第１平行リンク（２０）と、
　前記中間部材（４０Ａ）と前記先端部材（４０Ｂ）との間に設けられ、第３アーム（３１）および第４アーム（３２）を含む第２平行リンク（３０）とを備え、
　前記第１アーム（２１）、前記第２アーム（２２）、前記第３アーム（３１）および前記第４アーム（３２）は各々Ｌ字状に形成され、
　前記第１アーム（２１）は、前記Ｌ字の短辺部分によって構成され、前記基台（１０）に対して回動可能に接続される第１基部（２１Ａ）と、前記Ｌ字の長辺部分によって構成され、前記中間部材（４０Ａ）に対して回動可能に接続される第１先端部（２１Ｂ）とを有し、
　前記第２アーム（２２）は、前記Ｌ字の短辺部分によって構成され、前記中間部材（４０Ａ）に対して回動可能に接続される第２基部（２２Ａ）と、前記Ｌ字の長辺部分によって構成され、前記基台（１０）に対して回動可能に接続される第２先端部（２２Ｂ）とを有し、
　前記第１先端部（２１Ｂ）および前記第２先端部（２２Ｂ）は、前記第２基部（２２Ａ）および前記第１基部（２１Ａ）に対して各々対向するように設けられ、
　前記第３アーム（３１）は、前記Ｌ字の短辺部分によって構成され、前記中間部材（４０Ａ）に対して回動可能に接続される第３基部（３１Ａ）と、前記Ｌ字の長辺部分によって構成され、前記先端部材（４０Ｂ）に対して回動可能に接続される第３先端部（３１Ｂ）とを有し、
　前記第４アーム（３２）は、前記Ｌ字の短辺部分によって構成され、前記先端部材（４０Ｂ）に対して回動可能に接続される第４基部（３２Ａ）と、前記Ｌ字の長辺部分によって構成され、前記中間部材（４０Ａ）に対して回動可能に接続される第４先端部（３２Ｂ）とを有し、
　前記第３先端部（３１Ｂ）および前記第４先端部（３２Ｂ）は、前記第４基部（３２Ａ）および前記第３基部（３１Ａ）に対して各々対向するように設けられる、サポートアーム。
　前記第１平行リンク（２０）は、前記第１アーム（２１）または前記第２アーム（２２）に固定されたプーリ（２３）と、前記基台（１０）および前記中間部材（４０Ａ）に固定される弾性部材（２４）とを含み、
　前記弾性部材（２４）は、前記基台（１０）上に設けられた第１端部（２４Ａ）から、前記プーリ（２３）上を経由して、前記中間部材（４０Ａ）上に設けられた第２端部（２４Ｂ）に達するように設けられ、
　前記第１アーム（２１）は、前記Ｌ字の長辺部分に該長辺部分の延在方向に沿って形成された長孔（２６）と、前記長孔（２６）に対して前記プーリ（２３）を固定するとともに、前記長孔（２６）の長手方向に沿って前記プーリ（２３）の位置を調整可能な調整機構（２５）とを有する、請求の範囲第１項に記載のサポートアーム。
　前記調整機構（２５）は、前記プーリ（２３）の位置を調整する際に該プーリ（２３）を前記Ｌ字の長辺方向にガイドするガイド部（２８，２９）を含む、請求の範囲第２項に記載のサポートアーム。
　前記第２平行リンク（２０）は、前記第３アーム（３１）または前記第４アーム（３２）に固定された第２プーリ（３３）と、前記中間部材（４０Ａ）および前記先端部材（４０Ｂ）に固定される第２弾性部材（３４）とを含み、
　前記第２弾性部材（３４）は、前記中間部材（４０Ａ）上に設けられた第３端部（３４Ａ）から、前記プーリ（３３）上を経由して、前記先端部材（４０Ｂ）上に設けられた第４端部（３４Ｂ）に達するように設けられ、
　前記第３アーム（３１）は、前記Ｌ字の長辺部分に該長辺部分の延在方向に沿って形成された第２長孔（３６）と、前記第２長孔（３６）に対して前記第２プーリ（３３）を固定するとともに、前記第２長孔（３６）に沿って前記第２プーリ（３３）の位置を調整可能な第２調整機構（３５）とを有する、請求の範囲第２項または第３項に記載のサポートアーム。
　前記第１平行リンク（２０）は、前記基台（１０）および前記中間部材（４０Ａ）に固定される第１弾性部材（２４）と、前記第１アーム（２１）または前記第２アーム（２２）に取り付けられた第１重心調整部材（５０）とを含み、
　前記第２平行リンク（３０）は、前記中間部材（４０Ａ）および前記先端部材（４０Ｂ）に固定される第２弾性部材（３４）と、前記第３アーム（３１）または前記第４アーム（３２）に取り付けられた第２重心調整部材（５０）とを含み、
　前記第１重心調整部材（５０）および前記第２重心調整部材（５０）は、筐体（５１）および該筐体（５１）内に収納された液体（５２）を各々有し、
　前記第１平行リンク（２０）および前記第２平行リンク（３０）が水平な状態において、前記第１弾性部材（２４）の重心位置と前記第１重心調整部材（５０）の重心位置とが水平方向において一致するとともに、前記第２弾性部材（３４）の重心位置と前記第２重心調整部材（５０）の重心位置とが水平方向において一致する、請求の範囲第１項に記載のサポートアーム。
　前記第１重心調整部材（５０）は、前記第１アーム（２１）および前記第２アーム（２２）のうち下側に位置するアームに取り付けられ、
　前記第２重心調整部材（５０）は、前記第３アーム（３１）および前記第４アーム（３２）のうち下側に位置するアームに取り付けられる、請求の範囲第５項に記載のサポートアーム。
　前記第１重心調整部材（５０）および前記第２重心調整部材（５０）は、前記Ｌ字の長辺方向に沿って移動可能に設けられる、請求の範囲第５項または第６項に記載のサポートアーム。
　前記サポートアームの収納作業を補助する収納補助機構（６０）をさらに備え、
　前記収納補助機構（６０）は、前記先端部材に接続された重量部材（６２）と、前記基台（１０）に設けられ、前記重量部材（６２）を各々載置可能な第１載置部（１１）および第２載置部（１２）と、前記第２平行リンク（２０）上に設けられ、前記重量部材（６２）を載置可能な第３載置部（６１）とを含み、
　前記サポートアームの収納状態では、前記重量部材（６２）は前記第１載置部（１１）に載置され、前記重量部材（６２）を前記第１載置部（１１）から前記第３載置部（６１）に移すことにより、前記第１平行リンク（１０）および前記第２平行リンク（２０）が水平状態となり、前記重量部材（６２）を前記第３載置部（６１）から前記第２載置部（１２）に移した後、さらに、前記第１載置部（１１）に前記重量部材（６２）を移すことにより、前記サポートアームが収納状態となる、請求の範囲第１項に記載のサポートアーム。