WO2019065321A1 - マガジン式充電装置 - Google Patents

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WO2019065321A1
WO2019065321A1 PCT/JP2018/034268 JP2018034268W WO2019065321A1 WO 2019065321 A1 WO2019065321 A1 WO 2019065321A1 JP 2018034268 W JP2018034268 W JP 2018034268W WO 2019065321 A1 WO2019065321 A1 WO 2019065321A1
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WO
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battery
charging
shutter
rotary table
magazine
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/034268
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English (en)
French (fr)
Inventor
滝沢大二郎
高橋勤
松元隆志
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2018086342A external-priority patent/JP6595036B2/ja
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the charging stand when a battery requiring charging is placed on the charging stand at a predetermined position as in the case where it is used or the storage capacity is not sufficient, the charging stand is displaced and stored in the casing And a magazine type charging device which makes it possible to take out the newly exposed charged battery from the casing.
  • the battery is a clean drive source that does not discharge exhaust gas etc. Furthermore, it is possible to reuse it if charging is performed after the discharge ends, and advantages such as easy charging from a commercial power source It is widely used because it has For example, a battery that can be used as a drive source of an electric scooter (referred to as "portable electric energy storage device" in JP-A-2016-534518) is proposed in JP-A-2016-534518. It is done.
  • This battery has a cylindrical outer shell having a substantially square cross section and open at the upper and lower ends, a cover (top case) and a base (bottom case) located at the upper and lower ends of the outer shell, respectively. Having a housing containing And, a plurality of individual battery core packs are built in the housing. Furthermore, the cover is provided with a handle. The user can hold this handle to put the battery in and out of the compartment located under the seat of the electric scooter.
  • a plurality of charging devices for charging the battery can be charged simultaneously. This is because it is possible to store a large number of rechargeable batteries that can be charged and used when necessary.
  • a charging device one disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2014-527689 is known.
  • the charging device comprises a plurality of receptacles individually containing batteries (portable electrical energy storage devices) so that the batteries can be collected, charged and distributed.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2000-182145 discloses a battery supply device for supplying a charged battery for an electric assist cycle.
  • the battery supply device is provided with a chamber having a door for supplying and returning the battery at the front center portion, and a battery supply port for supplying and returning the battery is provided in the room.
  • An upper battery supply mechanism and a lower battery supply mechanism are accommodated in the housing constituting the battery supply device.
  • Both battery supply mechanisms have the same configuration and have a rotary table, and eight slots for holding the battery are provided on the outer periphery of the rotary table. Each slot is spaced at an angle of 45 ° to the center of rotation of the turntable. Each slot can be sloped and is joined with the battery supply port for supplying or returning the battery in the inclined state.
  • the battery supply port is provided above the charger and the battery power supply, that is, at a relatively high position of the housing.
  • the charging device In order to meet the charge requests of a large number of users, it is assumed that a plurality of charging devices are installed at one place. Therefore, it is desirable that the charging device be as small as possible and occupy a small area. Moreover, when a battery is used as a drive source of an electric two-wheeled vehicle, it is assumed that a charging device is used outdoors.
  • the main object of the present invention is to provide a magazine type charging device which can be installed outdoors.
  • Another object of the present invention is to provide a magazine type charging device capable of achieving downsizing and narrowing of the occupied area.
  • a magazine type charging device in which a battery requiring charging is accommodated at the accommodation position and the charged battery is transported to the accommodation position and can be taken out from the accommodation position.
  • a driving device for rotating the rotary table With a rotating table, A driving device for rotating the rotary table; A plurality of charging stations provided on the rotary table on which the battery is mounted; An openable shutter provided at the storage position and covering the charging stand and the battery; Equipped with The openable shutter has a shutter body, A bearing provided near the center of the rotating table and higher than the upper end when the battery is placed on the charging stand; A motor provided lateral to the bearing and outside the outer periphery of the rotary table, A transmission mechanism disposed on the outer periphery of the bearing for transmitting the rotational force from the motor as the rotational force for rotating the shutter body; Have The shutter body has a connecting portion connected to the transmission mechanism, a first portion connected to the connecting portion and covering the upper side of the battery on the charging stand, a second portion arranged on the
  • the motor for rotating the shutter body (opening and closing the openable shutter) is provided on the side of the bearing and outside the outer periphery of the rotary table. That is, the motor is not at a position overlapping the rotary table in plan view. For this reason, the height of the magazine type charging device can be reduced, and as a result, the magazine type charging device can be miniaturized. Therefore, the occupied area per unit is also narrowed.
  • the magazine type charging device can be used outdoors.
  • the entire occupied area can be narrowed, and moreover, can be used outdoors. For this reason, for example, it is suitable as a charging device for a drive battery of an electric vehicle including an electric motorcycle.
  • the shutter body has fourth and fifth portions having mutually different radii connecting the center of the bearing and the outer periphery of the second portion in a plan view, and a sixth portion interposed between the fourth and fifth portions. It is good to have. By making the radii of the fourth portion and the fifth portion different, it is possible to shorten the length in the depth direction required for the closed state and the open state of the shutter body. This also contributes to narrowing the installation area per magazine-type charging device.
  • a torque limiter in the transmission mechanism that constitutes the open / close shutter.
  • the further closing operation of the shutter body is stopped. For this reason, it is avoided that an object is pinched by the shutter main body or that an excessive force acts on the object.
  • the shutter body may be opened after the closing operation of the shutter body is temporarily stopped.
  • the motor for rotating the shutter main body (opening and closing the opening and closing shutter) is not provided at a position overlapping the rotary table in plan view, and is outside the bearing and outside the outer periphery of the rotary table. , And the components other than the shutter main body are accommodated in the casing. Therefore, it becomes possible to miniaturize the magazine type charging device, to narrow the occupied area per unit, and to use the magazine type charging device outdoors.
  • this magazine type charging device is useful, for example, as a charging device of a drive battery of an electric vehicle such as an electric motorcycle.
  • FIG. 1A is a schematic overall perspective view from one direction of the battery
  • FIG. 1B is a schematic overall perspective view from another direction.
  • FIG. 2 is a bottom perspective view of the battery shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 3 is a schematic whole perspective view of a magazine type charging device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic front view showing the first unit magazine and the second unit magazine with the casing omitted.
  • FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of the first unit magazine.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of an essential part showing a state in which the charging tray is located slightly forward in the charging unit constituting the first unit magazine.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of relevant parts showing a state in which the charging tray of FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing the arrangement position of the battery on the lower stage side rotary table constituting the first unit magazine.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing the slide mechanism, the lock mechanism, and the elevating mechanism disposed below the lower stage side rotary table.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of the main part of the lock mechanism shown in FIG.
  • FIG. 11 is a main portion schematic perspective view showing a state in which the moving plate is displaced from the state shown in FIG. 10 and the link member is slightly rotated.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of an essential part showing a state in which the link member is further rotated from the state shown in FIG. 11 and the movable plate is released.
  • FIG. 13 is a schematic perspective view of the main part of the lifting mechanism shown in FIG. FIG.
  • FIG. 14 is a schematic side view of relevant parts showing a state in which the device-side charge connector has been lowered under the action of the elevating mechanism of FIG.
  • FIG. 15 is a schematic side view of relevant parts showing a state in which the device-side charge connector has been raised under the action of the elevating mechanism of FIG.
  • FIG. 16 is a schematic overall perspective view from the lower side of the lower stage side rotary table.
  • FIG. 17 is a schematic plan view of relevant parts showing a state in which the lower stage side rotation table is supported by the first to third cam followers.
  • FIG. 18 is a schematic plan view of relevant parts showing a state in which the lower-side rotary table is supported by the first cam follower, the second cam follower, and the bearing receiver.
  • FIG. 19 is a schematic perspective view of the main part of a first open / close shutter as an open / close shutter.
  • FIG. 20 is a schematic plan view of the main part when the shutter main body is in the open state.
  • FIG. 21 is a schematic plan view of a charging station in which the magazine type charging device shown in FIG. 3 is installed.
  • FIG. 22 is a schematic flow diagram showing the posture of the claw member to be advanced and the positional relationship between the claw member and the cam member.
  • FIG. 23 is a schematic plan view showing a state in which the claw member is advanced and the lock mechanism restrains the charging tray.
  • FIG. 24 is a flow showing the index rotation of the lower stage rotary table and the charge state of the battery.
  • FIG. 25 is a schematic plan view showing a state in which the rack slide constituting the slide mechanism is retracted and the lock mechanism is operated to release the charging tray.
  • the battery 10 shown in FIGS. 1A and 1B will be described.
  • the battery 10 has a vertically long, substantially rectangular parallelepiped shape, and is used, for example, as a driving power supply source of the electric motorcycle EB (see FIG. 21).
  • arch-shaped arch portions 12 (second handle portions) are formed by bending both end portions in the longitudinal direction and connecting to the upper surface, and tab-shaped protrusions with curved upper edges.
  • the portions 14 are provided to face each other.
  • the distance H2 between the upper end of the tab-like protrusion 14 and the bottom of the battery 10 is set larger than the distance H1 between the lower end of the arch 12 and the bottom of the battery 10.
  • the protrusion height of the tab-like protrusion part 14 and the protrusion height of the arch part 12 are substantially equivalent.
  • a gripping bar 16 (first handle) is bridged from the upper end of the arch portion 12 to the upper end of the tab-like protrusion 14. That is, the gripping bar 16 extends in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the arch portion 12.
  • the gripping bar 16 is separated from the upper surface of the battery 10.
  • a gripping clearance 18 is formed between the gripping bar 16 and the top surface of the battery 10. The user can insert a hand (finger) into the holding clearance 18 to hold the holding bar 16.
  • an entrance 20 is opened between the arch portion 12 and the upper surface of the battery 10. That is, the arch portion 12 is also an entrance formation portion for forming the entrance 20.
  • a judgment projection 108 (see FIGS. 6 and 7) described later enters the entrance 20.
  • the entrance 20 is in communication with the grip clearance 18.
  • the tab-like protrusion 14 has no opening. That is, a space between the tab-like protrusion 14 and the upper surface of the battery 10 is a closed portion.
  • the battery 10 is provided with a battery side charge / discharge connector 22 as a battery side connector on the bottom surface on the side where the arch portion 12 (entry port 20) side is provided.
  • a battery side charge / discharge connector 22 By engaging the battery side charge / discharge connector 22 with a device side charge connector 112 (see FIG. 7) described later, the lower stage charger 52a or the upper stage charger 52b (see FIG. 4) and the battery 10 are both Electrical connection is made via the connectors 22 and 112, and charging is performed.
  • the battery side charge / discharge connector 22 comprises a plurality of plate-like terminal entry recesses 24 and two rod entry recesses 26 sandwiching the plate-like terminal entry recesses 24 (see FIG. 2).
  • the shape is substantially square or substantially rectangular (see particularly FIG. 8).
  • the space on the lower stage rotary table 54a can be effectively used as compared with the case where the shape of the battery 10 in plan view is another shape.
  • FIG. 3 is a schematic overall perspective view of the magazine type charging device 30.
  • the magazine type charging device 30 has two unit magazines arranged in the vertical direction (stacked), that is, a first unit magazine 32a and a second unit magazine 32b.
  • the first unit magazine 32a, the second unit magazine 32b The unit magazine 32 b is housed in one casing 34.
  • Each of the first unit magazine 32a and the second unit magazine 32b can accommodate four batteries 10, and a first accommodation position 36a for accommodating the battery 10 in the first unit magazine 32a, a second unit
  • the second accommodation position 36b for accommodating the magazine 32b is provided with a first open / close shutter 38a and a second open / close shutter 38b as open / close shutters.
  • the first accommodation position 36a and the second accommodation position 36b are offset from each other in plan view.
  • the first accommodation position 36 a and the second accommodation position 36 b are also positions for taking out the battery 10, which will be described later.
  • the receiver (communication means) which is not shown in figure is mounted in the casing 34.
  • the receiver receives a signal transmitted by a smartphone or an RF key possessed by the user, or the electric motorcycle EB (see FIG. 21).
  • the control device 60 (see FIG. 4) provided in the casing 34 recognizes that the receiver receives this signal, and performs subsequent control.
  • the control device 60 constitutes placement detection means for detecting that the battery 10 has been placed on the charging stand 100, and removal detection means for detecting that the battery 10 has been removed from the charging stand 100. Do.
  • the magazine type charging device 30 which abbreviate
  • a lower charger 52a for charging the battery 10 mounted in the first unit magazine 32a, and a drive device for rotating the lower rotary table 54a And the lower side drive motor 56a which comprises these are provided so that it may mutually approach.
  • an upper stage driving motor 56b constituting a driving device for rotating the upper stage rotary table 54b is provided on the middle side base plate 50b.
  • the first unit magazine 32a and the second unit magazine 32b are divided by the middle base plate 50b.
  • the first unit magazine 32a and the second unit magazine 32b are vertically stacked, and the lower stage rotary table 54a and the upper stage rotary table 54b are offset from each other.
  • the lower charger 52a, the lower drive motor 56a, and the upper drive motor 56b are disposed in the space generated by the offset arrangement. Therefore, the occupied area per magazine-type charging device 30 is reduced.
  • the lower drive motor 56a is disposed to the side of the lower rotary table 54a
  • the upper drive motor 56b is disposed to the side of the upper rotary table 54b. Therefore, the height positions of the lower stage rotary table 54a and the upper stage rotary table 54b are not restricted by the heights of the lower stage drive motor 56a and the upper stage drive motor 56b. In other words, the lower stage rotary table 54a and the upper stage rotary table 54b can be disposed at a height that facilitates insertion and removal of the battery 10.
  • an upper base plate 50c provided with an upper charger 52b for charging the battery 10 mounted in the second unit magazine 32b and the control device 60 is disposed.
  • FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of the first unit magazine 32a.
  • the charging unit 90 on which the battery 10 is mounted is integrally index-rotated.
  • the first open / close shutter 38a covers a part of the charging unit 90 so as to be exposed at the first accommodation position 36a (see FIG. 3).
  • the charging unit 90 located at the first accommodation position 36 a is exposed to the outside of the casing 34 when the first open / close shutter 38 a is opened.
  • FIG.6 and FIG.7 is a principal part schematic perspective view of the charge part 90 which comprises the 1st unit magazine 32a.
  • the charging unit 90 includes a rotary disc 92 that rotates integrally with the lower stage side rotary table 54 a and four charging stations 100 provided on the rotary disc 92.
  • the charging stations 100 are separated by the back plate 102, and each charging station 100 is provided with a charging tray 104.
  • a part of the charging stand 100 is passed through the through hole 105 formed in the rotary disc 92, and integrally rotates with the lower stage rotary table 54a and the rotary disc 92 (see FIG. 5).
  • a proximity sensor 106 is installed on the back plate 102, and a substantially U-shaped determination projection 108 is formed protrudingly above the proximity sensor 106.
  • a part of the back plate 102 protrudes from the lower surface of the rotary disc 92 and is connected to the lower stage rotary table 54 a. That is, the back plate 102 is supported by the lower stage side rotation table 54 a in a state of being in the standing posture. For this reason, the back plate 102 also rotates integrally with the lower stage side rotary table 54 a and the rotary plate 92.
  • the inner end face of the back plate 102 is disposed at a position offset from the end face of another back plate 102. For this reason, when four back plates 102 are combined, a square pillar shaped hollow portion 802 is formed at the center of the combination.
  • one battery 10 can be placed on one charging stand 100.
  • the four batteries 10 are slightly offset from the completely opposed position in plan view.
  • the four batteries 10 in FIG. 8 are referred to as a first battery 10a, a second battery 10b, a third battery 10c, and a fourth battery 10d in order to distinguish the battery 10 clearly, the first battery 10a
  • the three batteries 10c face each other, and the second battery 10b and the fourth battery 10d face each other.
  • the left virtual line L1 is the second virtual line Cross the battery 10b.
  • the right virtual line L2 intersects the fourth battery 10d.
  • the positions of the upper ends of the second battery 10b and the third battery 10c adjacent to each other in the lateral direction are different, and the positions of the left ends of the first battery 10a and the second battery 10b adjacent to each other in the vertical direction are different.
  • the above “left”, “right” and “upper” represent directions when the user views the charging unit 90 in plan view, and do not mean right, left, or upper of the battery 10.
  • the batteries 10 facing each other and the batteries 10 adjacent to each other are mounted on the charging stand 100 in the casing 34 such that the batteries 10 are offset from each other. For this reason, the space on the lower stage side rotation table 54a can be effectively utilized as compared with the case where the four batteries 10 are arranged at the apex of the square and completely opposed.
  • adjacent batteries 10 that is, the first battery 10a and the second battery 10b, the second battery 10b and the third battery 10c, the third battery 10c and the fourth battery 10d, and the fourth battery 10d
  • the extending directions of the gripping bars 16 are substantially orthogonal to each other.
  • the charging tray 104 shown in FIGS. 6 and 7 can slide in the direction of arrow A, that is, in the front and rear directions (A1 direction, A2 direction).
  • the arrow A direction in subsequent drawings corresponds with the arrow A direction in FIG. 6 and FIG.
  • the side (A1 direction side) separated from the device-side charging connector 112 may be referred to as "forward” and the approaching side (A2 direction side) as “rearward”.
  • front end represents an end on the A1 side
  • “rear end” represents an end on the A2 side.
  • the charging tray 104 is positioned in the foremost position when the battery 10 is not placed at the first accommodation position 36 a. Note that FIG. 6 shows a state in which the charging tray 104 is slightly biased forward. Then, the charging tray 104 is slid rearward (A2 side) after the battery 10 is placed. When the position of the connector hole 110 corresponds to the position of the device-side charge connector 112 at the time of the backward slide, the device-side charge connector 112 ascends and passes through the connector hole 110 as shown in FIG. 7.
  • the charging tray 104 is located at the rear end (A2 side), the device-side charging connector 112 is passed through the connector hole 110, and the battery 10 is mounted. It is placed. Therefore, the charging tray 104 other than the first accommodation position 36a does not slide forward.
  • the charging stand 100 includes a support board 200 facing the charging tray 104 with the penetration hole 105 interposed therebetween. That is, the support board 200 is disposed below the charging tray 104.
  • the support plate 200 is positioned and fixed on the upper surface of the lower stage side rotary table 54a (see FIG. 5).
  • the device-side charge connector 112 is disposed on the support board 200 so as to be movable up and down.
  • the device-side charge connector 112 has a plate-like terminal 114 entering or leaving the plate-like terminal entry recess 24 and two engagement rods 116 sandwiching the plate-like terminal 114 therebetween.
  • the engagement rod 116 enters or leaves the rod entry recess 26.
  • the device-side charge connector 112 includes two guided portions 120 provided on the outer side of the engagement rod 116 (see FIG. 13).
  • a guide hole 122 is formed through the guided portion 120 in the vertical direction.
  • a guide rod 526 described later is slidably inserted into the guide hole 122.
  • a slide mechanism 300 that enables the charging tray 104 to slide forward and backward, a lock mechanism 400 that positions and fixes the charging tray 104 that slides backward, and an elevating mechanism that raises and lowers the device-side charge connector 112 And 500 are provided.
  • the slide mechanism 300 includes a plurality of retractable rollers 302 on which the charging tray 104 slides, a moving plate 304 connected to the lower surface of the charging tray 104, and two provided on the lower surface of the charging tray 104. And a retaining plate 305.
  • the folding roller 302 is provided at a position sandwiching the plurality of shock absorbing springs 306 erected on the support board 200.
  • the slide mechanism 300 further includes a spring fixing portion 308 erected on the support board 200.
  • a tray discharging spring 310 (elastic member) is stretched between the spring fixing portion 308 and the hooking plate 305. That is, the front end of the tray discharging spring 310 separated from the device-side charge connector 112 is hooked to the spring fixing portion 308 which is positioned and fixed. On the other hand, the rear end close to the device-side charging connector 112 is hooked on a retaining plate 305 which is displaced together with the charging tray 104.
  • two cylindrical legs 312 are provided below the moving plate 304 so as to hang down.
  • a substantially elliptical elliptical plate 314 is bridged between the legs 312.
  • the lock mechanism 400 includes a rack slide 404 displaceable along a pair of rack guide rails 402 provided on the support board 200, and attached to the rack slide 404. It has a claw member 406 supported by the displacement plate 405 and displaced integrally with the rack slide 404 and the displacement plate 405, a cam member 408, and a snatch lock 410.
  • FIG. 9 shows the state in which the rack slide 404, the displacement plate 405 and the claw member 406 approach the apparatus-side charging connector 112 at the maximum, that is, the state where they are positioned at the rear.
  • the charging tray 104 is also retracted to the back plate 102 side (A2 direction side) (see FIG. 7).
  • the device-side charge connector 112 is located at the bottom dead center.
  • the claw member 406 has a first cam portion 412 projecting substantially orthogonal to the arrow A direction.
  • An insertion hole (not shown) is formed at one corner of the rear end of the claw member 406, and the first rotation shaft 414 is fitted in the insertion hole.
  • the claw member 406 is connected to the displacement plate 405 via the first rotation shaft 414, and can rotate around the first rotation shaft 414. Furthermore, one end of a first return spring 416 is hooked on another corner of the claw member 406 opposite to the one corner.
  • One of the rack guide rails 402 is provided with a flat plate-shaped spring hook portion 418 so as to protrude in a direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the other end of the first return spring 416 is hooked to the spring hook 418. That is, the first return spring 416 pulls and biases the claw member 406 toward the spring hooking portion 418 (the A1 side which is the front).
  • a pair of cam guides extending in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction (direction of arrow A) of the rack guide rail 402 at the rear end of the rack guide rail 402 close to the device-side charge connector 112
  • the rail 420 is supported.
  • the upper end portion of the cam member 408 is slidably held by the cam guide rail 420.
  • the cam member 408 is substantially orthogonal to the displacement direction of the rack slide 404 while being guided by the cam guide rail 420 as the rack slide 404 is displaced toward or away from the device-side charging connector 112. Displace in the direction. This point will be described later.
  • the cam member 408 has a second cam portion 424 that cooperates with the first cam portion 412 of the pawl member 406.
  • the second cam portion 424 faces the first cam portion 412.
  • the snatch lock 410 has a link member 430, a hook member 432, and a backup plate 434 rotatably supporting the link member 430 and the hook member 432.
  • One end of a cam member 408 is connected to the rear end of the link member 430 via a connecting shaft 436. Further, the front end of the link member 430 is rotatably connected to the backup plate 434 via a second rotation shaft 440 (see particularly FIG. 12). Therefore, when the cam member 408 is displaced along the cam guide rail 420, as shown in FIGS. 11 and 12, the link member 430 changes its attitude.
  • the link member 430 has a first protrusion 442 that protrudes toward the hook member 432 at a location intermediate the connecting shaft 436 and the second pivot shaft 440.
  • the hook member 432 is rotatably supported by the backup plate 434 via a third pivot shaft 444 provided substantially at the center thereof.
  • the hook member 432 is provided with a second raised portion 446 projecting toward the first raised portion 442 of the link member 430.
  • the first ridge 442 and the second ridge 446 can ride over each other when the link member 430 and the hook member 432 rotate (see FIGS. 10 to 12).
  • a hook portion 450 is formed by cutting a portion facing the link member 430 into a U-shape.
  • the leg portion 312 of the moving plate 304 is restrained by the hook portion 450 when the link member 430 and the hook member 432 are in a predetermined positional relationship.
  • the charging tray 104 is positioned and fixed at the rear end.
  • the hook member 432 is pivoted as shown in FIGS. . By this rotation, the legs 312 of the movable plate 304 are released from the hooks 450.
  • a second return spring 452 is stretched between the hook member 432 and the link member 430. One end of the second return spring 452 is locked to the rear end of the hook member 432, and the other end of the second return spring 452 is locked to a position between the connecting shaft 436 and the first protrusion 442 in the link member 430. Be done. The second return spring 452 pulls and biases the rear end of the hook member 432 toward the link member 430.
  • the lifting mechanism 500 for lifting and lowering the device-side charging connector 112 includes a lifting motor 502, a worm 504, a worm gear 506, a rack-side gear 508 having spur teeth, a rack slide 404 and the device side. And a link unit 510 connecting the charging connector 112.
  • the worm 504 is provided on the rotating shaft of the lifting motor 502 and meshes with the worm gear 506.
  • the worm gear 506 and the rack side gear 508 are connected via the transmission shaft 512, and the rack side gear 508 meshes with a tooth portion (not shown) provided on the lower surface of the rack slide 404.
  • the link portion 510 is provided with a first shaft 514 which is provided at the rear end of the rack slide 404 and extends in a direction substantially orthogonal to the arrow A direction, and a long hole 516 which passes the first shaft 514 at its upper end And a pair of arm members 518 that extend below the device-side charge connector 112.
  • the arm member 518 extends so as to incline from the A2 side to the A1 side, and then bends and extends so as to incline from the A1 side to the A2 side.
  • the second shaft 520 is passed through a bending point between the pair of arm members 518.
  • the rear end of the arm member 518 is connected to a bearing 522 provided near the guided portion 120. That is, the bearing portion 522 is formed with an elongated hole 524 extending along the arrow A direction.
  • a third shaft 525 is connected to the rear ends of the arm members 518, and the third shaft 525 is passed through the elongated hole 524.
  • FIG. 14 shows the state where the device-side charge connector 112 is located at the bottom dead center
  • FIG. 15 shows the state where it is located at the top dead center.
  • the lifting mechanism 500 further includes a guide rod 526 inserted into the guide hole 122 of the guided portion 120 of the device-side charge connector 112.
  • the guide rod 526 guides the device-side charging connector 112 to ascend or descend.
  • the tray discharging spring 310 stretches and biases the charging tray 104 in the A1 direction.
  • the lower side base plate 50a is provided with a phase holding cylinder 600 (positioning mechanism) for holding the position of the lower side rotary table 54a.
  • the phase holding cylinder 600 has an advancing and retracting rod 602. When advancing and retracting, the advancing and retracting rod 602 enters an engagement recess 604 formed in the side peripheral wall of the lower stage rotary table 54a. As a result, the rotation of the lower stage rotary table 54a is blocked and held at that phase.
  • the lower base plate 50a is further provided with a first cam follower 606 receiving a heavy load, a second cam follower 608 receiving a light load, a third cam follower 610 for centering the lower stage rotary table 54a, and an interlock switch 612. .
  • the lower rotary table 54a is supported by the first cam follower 606, the second cam follower 608, and the third cam follower 610, so that the lower rotary table 54a can be positioned slightly above the lower base plate 50a.
  • the lower stage side rotary table 54 a is configured by externally fitting a ring body 614 having a thickness slightly larger than that of the disk-shaped body 613 on the side peripheral wall of the disk-shaped body 613.
  • the first cam follower 606 and the second cam follower 608 slide in contact with the lower surface of the disk-shaped body 613.
  • the third cam follower 610 slides in a sliding groove 615 formed in the inner peripheral wall of the ring body 614.
  • a winding groove (not shown) in which the timing belt 616 is wound is formed on the outer peripheral wall of the ring body 614.
  • the engagement recess 604 and the latch groove 620 are formed on the outer peripheral wall of the ring body 614.
  • the engagement recesses 604 and the latch grooves 620 are arranged every 90 °.
  • the lower base plate 50a may be provided with a bearing 622 instead of the third cam follower 610 as shown in FIG.
  • the bearing receiver 624 can be provided on the lower stage rotary table 54a (the disk-shaped body 613), and the bearing 622 and the bearing receiver 624 can center the lower stage rotary table 54a. This has the advantage of reducing the number of parts. Therefore, it is not necessary to provide the third cam follower 610 in particular.
  • the timing belt 616 is bridged over a pulley 630 externally fitted to the rotation shaft of the lower-side drive motor 56a, whereby a rotational force transmission system is configured. Accordingly, following the rotation of the rotation shaft of the lower drive motor 56a, the pulley 630 rotates, the timing belt 616 rotates, and the lower rotation table 54a rotates.
  • the interlock switch 612 detects the latch groove 620 of the lower stage side rotary table 54a which rotates in this manner.
  • the first open / close shutter 38 a has a shutter main body 700.
  • the shutter body 700 pivots under the action of the shutter open / close motor 702.
  • the shutter main body 700 has a fan-shaped first portion 704 covering the upper surface side (the arch portion 12, the tab-like protruding portion 14 and the gripping bar 16) of the battery 10, and a second portion covering the side surface of the battery 10. 706, and a third portion 708 which runs between the first portion 704 and the second portion 706 to curve.
  • an annular driving force transmitting portion 710 is provided as a connecting portion at the center of the first portion 704, and a shutter bearing holder 712 and a shutter bearing 714 are provided in the driving force transmitting portion 710.
  • the shutter main body 700 has a fourth portion 716 and a fifth portion 718 having mutually different radii connecting the center of the shutter bearing 714 and the outer periphery of the second portion 706 in plan view, and It further includes a sixth portion 720 interposed between the fourth portion 716 and the fifth portion 718.
  • the shutter bearing 714 is provided at a position higher than the upper end (the arch portion 12, the tab-like protruding portion 14 and the gripping bar 16) of the battery 10 mounted on the charging stand 100. This prevents the battery 10 from interfering with the shutter bearing 714.
  • the shutter opening / closing motor 702 is provided on the side of the shutter bearing 714 and further outward than the outer periphery of the lower stage rotary table 54a (see FIG. 20). That is, the shutter opening / closing motor 702 is not arranged at a position overlapping below or above the lower stage rotary table 54a. For this reason, the height of the magazine type charging device 30 can be made small, and miniaturization can be achieved.
  • a large pulley 722 (or a large sprocket) as a transmission mechanism is provided outside the shutter bearing 714.
  • An opening / closing belt 726 (or an opening / closing chain) is wound around the large pulley 722 and a small pulley 724 (or a small sprocket) provided on the rotation shaft of the shutter opening / closing motor 702.
  • the large pulley 722 is provided with a torque limiter 728.
  • a power transmission cable 800 (cable) is electrically connected to the device-side charge connector 112.
  • the power transmission cable 800 is passed through a through hole 801 (see FIG. 5, FIG. 16 and FIG. 17) formed at the center of the lower stage side rotary table 54a, and mounted on the charging stand 100 above the center. From a position higher than the upper end of the battery 10, it passes through the square-pillar shaped hollow part 802 (refer FIG.6 and FIG.7) comprised by back plate 102 comrades combining. Also, the power transmission cables 800 are focused by the focusing band 804, thereby preventing the torsion from propagating to the lower charger 52a.
  • the second unit magazine 32b is configured according to the first unit magazine 32a. For this reason, the same reference numerals are given to the same components, and the detailed description thereof is omitted.
  • a member corresponding to the lower base plate 50a of the first unit magazine 32a is the middle base plate 50b.
  • Magazine-type charging device 30 is basically configured as described above. Next, its function and effect will be described in relation to the method of fixing battery 10. In addition, although the case where two batteries 10 are replaced
  • the battery 10 is used, for example, as a drive source of the electric motorcycle EB shown in FIG.
  • the magazine type charging device 30 charges the battery 10, which is used to drive the electric motorcycle EB and has a reduced discharge capacity.
  • Magazine type charging device 30 is installed at a predetermined charging station ST provided outdoors. The user may approach the magazine type charging device 30 in a state of getting on the electric motorcycle EB or on foot. At this time, both the first open / close shutter 38a and the second open / close shutter 38b are in the closed state.
  • the electric motorcycle EB or the smartphone or RF key possessed by the user is provided with a transmitter.
  • the receiver provided in the casing 34 of the magazine type charging device 30 receives the signal emitted by the transmitter.
  • the control device 60 recognizes that the receiver has received for a predetermined time set in advance, and issues a command signal "open shutter” to the shutter opening / closing motor 702 (see FIG. 19).
  • the controller 60 keeps the shutters 38a and 38b open when the receiver receives a signal from the transmitter for a predetermined time.
  • the electric motorcycle EB or the like only passes through the charging station ST. At this time, even if the receiver receives the signal from the transmitter, the reception period is short. In this case, control is performed so that the shutter body 700 does not rotate.
  • the shutter open / close motor 702 is energized based on the command signal "open shutter", and the small pulley 724 rotates and the open / close belt 726 rotates.
  • the large pulley 722 which is a transmission mechanism, is rotated, and the shutter main body 700 is rotated about the driving force transmission unit 710 provided with the large pulley 722 (see FIGS. 19 and 20). Therefore, the first open / close shutter 38a and the second open / close shutter 38b are opened.
  • the charging portions 90 located at the first accommodation position 36 a and the second accommodation position 36 b, and hence the charging stand 100 are exposed to the outside of the casing 34.
  • the shutter main body 700 since the shutter main body 700 is automatically rotated, there is no need for the user to rotate the shutter main body 700. Therefore, it is possible to take out the charged battery 10 only by approaching the magazine type charging device 30, and set the battery 10 which has been used or has insufficient storage capacity in the magazine type charging device 30.
  • a fourth portion 716 and a fifth portion 718 having different radial lengths connecting the center of the shutter bearing 714 and the outer periphery of the second portion 706 in plan view Have. For this reason, the length in the depth direction required when the shutter body 700 changes from the closed state to the open state is shortened. Therefore, the installation area per magazine-type charging device 30 can be reduced.
  • While the shutter body 700 is open, for example, an object such as a user's hand may abut the shutter body 700. At this time, torque acts on the shutter body 700.
  • the control device 60 detects that the torque is applied via the torque limiter 728 and stops the opening operation of the shutter main body 700. Therefore, an excessive load is prevented from acting on the shutter body 700 and the shutter bearing 714, and the object is prevented from being pinched by the shutter body 700.
  • the shutter body 700 may be switched from the opening operation to the closing operation instead of stopping the opening operation.
  • the user maintains the state of sliding forward of each charging stand 100 of the first unit magazine 32a and the second unit magazine 32b.
  • the battery 10 requiring charging is placed on the charging tray 104 in a posture in which the entrance port 20 faces the back plate 102 (the judgment projection 108). That is, the battery 10 requiring charging is inserted into the casing 34 from the first accommodation position 36a and the second accommodation position 36b shown in FIG.
  • first accommodation position 36a and the second accommodation position 36b are offset from each other, removal of the charged battery 10 from each charging stand 100 of the first unit magazine 32a and the second unit magazine 32b, and each charging stand 100 Insertion of the battery 10, which requires charging, is significantly facilitated.
  • the device-side charging connector 112 When the battery 10 requiring charging is placed on the charging tray 104, the device-side charging connector 112 is lowered and positioned below the lower-side rotary table 54a (see FIG. 6). Therefore, for example, even when the user erroneously places the battery 10 on the charging tray 104 with the tab-like protrusion 14 facing the back plate 102 (the determination projection 108), the battery side charge / discharge connector 22 Is effectively prevented from coming into contact with the device-side charging connector 112. Therefore, damage to the device-side charge connector 112 due to the contact is avoided.
  • the user presses the charging tray 104 toward the back plate 102.
  • the charging tray 104 is slid together with the battery 10 to the back plate 102 side (the A2 direction side which is the rear side). Since the retaining plate 305 is displaced rearward integrally with the charging tray 104 along with the slide, the tray discharging spring 310 which has been contracted so far is extended.
  • the charging tray 104 is locked in place by the snatch lock 410. The operation of the snatch lock 410 at this time will be further described below.
  • the snatch lock 410 Before the charging tray 104 is slid backward, as shown in FIG. 12, the snatch lock 410 has the hook portion 450 of the hook member 432 separated from the front end of the link member 430. At this time, the second raised portion 446 is in front of the first raised portion 442 and is spaced apart from the first raised portion 442.
  • the rear leg 312 presses the inner wall on the rear end side of the hook portion 450.
  • the hook member 432 rotates about the third pivot shaft 444, the hook portion 450 approaches the front end of the link member 430, and the second return spring 452 gradually extends.
  • the second raised portion 446 engages with and presses the first raised portion 442.
  • the opening of the hook portion 450 faces the link member 430. That is, the hook portion 450 is closed (see FIGS. 9 and 10). Also, in this state, the second raised portion 446 is located rearward of the first raised portion 442. In this state, even if it is attempted to slide the charging tray 104 forward, the action of the second raised portion 446 pushing the first raised portion 442 will force the hook member 432 and the link member 430 into an unreasonable movement. The charging tray 104 does not slide. Therefore, the leg portion 312 is restrained by the hook portion 450, and the charging tray 104 is locked at a position close to the device-side charging connector 112.
  • the judgment projection 108 enters the entrance 20 of the battery 10 which is slid toward the back plate 102.
  • a proximity sensor 106 provided on the back plate 102 detects the presence of the battery 10.
  • the control device 60 having received the detection signal recognizes that "the battery 10 has moved to the normal charging position".
  • the tab-like protrusion 14 faces the back plate 102 due to the battery 10 being erroneously inserted, the tab-like protrusion 14 abuts on the judgment protrusion 108. Since H2> H1 as shown in FIG. 1A, the upper end of the tab-like protrusion 14 is higher than the lower end of the arch 12 (bottom side of the entrance 20), and the tab-like protrusion 14 is a closed part. It is for. Therefore, the battery 10 is stopped, and the charging tray 104 can not slide further backward. In this case, the proximity sensor 106 does not detect the presence of the battery 10, and the control device 60 does not recognize that the battery 10 has moved to the normal charging position. The user can recognize that the direction (posture) of the battery 10 is erroneously inserted by visually recognizing this situation. In this case, the battery 10 may be taken out and reinserted in a normal posture.
  • the control device 60 When the control device 60 recognizes that "the battery 10 has moved to the normal charging position", the control device 60 energizes the lifting motor 502 (see FIGS. 9 and 13) according to the command signal. Along with this, the worm 504 is rotated, and the worm gear 506, the transmission shaft 512 and the rack side gear 508 are driven to rotate, and as a result, the rack slide 404 is displaced in the direction away from the device charging connector 112. That is, the rack slide 404 advances in the A1 direction.
  • the first shaft 514 provided at the rear end of the rack slide 404 also integrally advances in the A1 direction. Therefore, the upper end of the arm member 518 in which the first shaft 514 is passed through the elongated hole 516 is pulled forward (direction A1). Thereby, the lower end of the arm member 518 is raised. As a result, the arm member 518 pivots from the attitude shown in FIG. 14 to the attitude shown in FIG. Since the guided portion 120 is restrained by the guide rod 526, the device-side charge connector 112 rises vertically upward following the pivoting of the arm member 518.
  • the first cam portion 412 is pressed from the second cam portion 424 because the tip thereof interferes with the tip of the second cam portion 424 of the cam member 408.
  • the claw member 406 that has received this pressure rotates about the first rotation shaft 414 so that the first cam portion 412 moves rearward.
  • the first return spring 416 extends.
  • the interference of the first cam portion 412 with the second cam portion 424 is avoided.
  • the first return spring 416 contracts and pulls the claw member 406 forward.
  • the claw member 406 pivots in the opposite direction to the above and returns to the original posture.
  • the further reverse rotation of the claw member 406 is limited.
  • FIG. 23 shows the state in which the rack slide 404, the displacement plate 405 and the claw member 406 have advanced to the maximum.
  • the device-side charge connector 112 raised as described above passes through the connector hole 110 of the charge tray 104 and is engaged with the battery-side charge / discharge connector 22. That is, the plate-like terminal 114 enters the plate-like terminal entry recess 24 (see FIG. 2), and the two engagement rods 116 enter the rod entry recess 26.
  • the engagement of the device-side charge connector 112 with the battery-side charge / discharge connector 22 and the entry of the judgment projection 108 into the entrance 20 allow the battery 10 to be firmly supported on the charging stand 100.
  • the judgment projection 108 applies an insertion load reaction force to the bottom of the entrance 20. Therefore, it is possible to prevent the battery 10 from being displaced or rattling or toppling over.
  • the battery 10 requiring charging is inserted (stored) into the casing 34 of the magazine type charging device 30 from the first storage position 36a and the second storage position 36b. It is possible to determine whether the battery 10 is inserted in the normal posture only by performing a simple operation of sliding the charging tray 104 on which the battery 10 is mounted toward the back plate 102 side. At the same time, damage to device-side charge connector 112 or battery-side charge / discharge connector 22 can be prevented, and battery 10 can be held firmly.
  • a warning sound may be emitted when the device-side charging connector 112 does not rise even after a predetermined time has elapsed since the user inserted the battery 10 requiring charging. As a result, the user can recognize whether the battery 10 requiring charging is inserted in an incorrect posture, or whether the device-side charging connector 112 has not risen for some reason.
  • the control device 60 issues a command signal to the shutter opening / closing motor 702 to rotate the small pulley 724, and cause the opening / closing belt 726 to rotate to rotate the large pulley 722.
  • the shutter main body 700 rotates around the driving force transmitting unit 710 (see FIG. 20), and the first open / close shutter 38a and the second open / close shutter 38b are closed. This prevents the user from putting his hand in the casing 34 or the like.
  • the battery 10 and the charging stand 100 are protected by the casing 34, the first open / close shutter 38a, and the second open / close shutter 38b. Therefore, even if it is outdoors, it is avoided that the battery 10 or the charging stand 100 grade
  • the control device 60 energizes the lower drive motor 56a and the upper drive motor 56b. Accordingly, the lower stage side rotary table 54a and the upper stage side rotary table 54b rotate as the timing belt 616 rotates.
  • the rotation operation at this time is illustrated in FIG. 24 with the first unit magazine 32a as an example. Note that “empty”, “small”, “medium”, and “full” in FIG. 24 indicate that the battery 10 is more difficult to discharge and requires charging, and the charging is started and the discharge capacity is restored.
  • the battery 10 being charged, the battery 10 being charged, whose discharge capacity has been greatly recovered after a certain amount of time has passed from the start of charging, and the fully charged battery 10, whose discharge capacity has been recovered, are fully charged. That is, "empty” does not mean that the battery 10 does not exist.
  • the lower-side rotation table 54a is indexed 90 ° clockwise (rightward) Rotate.
  • the charging unit 90 including the rotary disc 92 is also integrally and index-rotated, so that the fully charged battery 10 is transferred to the first accommodation position 36 a.
  • the phase determination of the lower-side rotary table 54a after index rotation is performed by the interlock switch 612 (see FIGS. 17 and 18) detecting the position of the latch groove 620. Then, after it is determined that the lower stage rotary table 54a is rotated by 90 °, the advancing / retracting rod 602 of the phase holding cylinder 600 advances and enters the engagement recess 604. By this approach (engagement), the rotation of the lower stage rotary table 54a is blocked.
  • the second cam follower 608 prevents rattling of the lower stage rotary table 54a, and the position of the rotation center is maintained by the third cam follower 610.
  • the upper stage side rotary table 54b constituting the second unit magazine 32b also operates in the same manner as described above.
  • the control device 60 that recognizes that the lower stage side rotation table 54a has rotated by 90 ° index is the charging stand located at the first accommodation position 36a and the second accommodation position 36b to which the fully charged battery 10 is transferred by the command signal. Only the lifting motor 502 (see FIGS. 9 and 13) provided on the support plate 200 of 100 is energized. That is, the remaining three lifting motors 502 are not energized simultaneously with the above-described biasing.
  • the worm 504 rotates in the opposite direction to the above.
  • the rack slide 404 is displaced so as to approach the device side charging connector 112. That is, it retreats in the A2 direction.
  • the first shaft 514 integrally retreats in the A2 direction.
  • the upper end of the arm member 518 is pulled rearward (direction A2), and the lower end of the arm member 518 is lowered. That is, the arm member 518 pivots from the attitude shown in FIG. 15 to the attitude shown in FIG. Following this rotation, the device-side charge connector 112 descends and separates from the battery-side charge / discharge connector 22, and is positioned below the lower stage rotary table 54a through the connector hole 110 of the charge tray 104.
  • the device-side charge connector 112 is guided by the guide rod 526.
  • the first cam portion 412 of the claw member 406, which advances integrally with the device-side charging connector 112, is the second cam portion 424 of the cam member 408. Press.
  • the pressed cam member 408 is displaced along the cam guide rail 420 in a direction away from the rack guide rail 402.
  • the link member 430 changes its posture away from the hook member 432, and the second raised portion 446 passes over the first raised portion 442 and is positioned forward (in the direction of A1) than the first raised portion 442. Along with this, the link member 430 draws the hook member 432 via the second return spring 452.
  • the hook member 432 pivots about the third pivot shaft 444, and the hook portion 450 is separated from the link member 430 (see FIG. 12). That is, the hook portion 450 is opened.
  • the legs 312 are released from the hooks 450.
  • the tray discharging spring 310 is contracted, and the charging tray 104 is pulled forward by the contracted tray discharging spring 310.
  • FIG. 25 shows the state of the slide mechanism 300 and the lock mechanism 400 when the charging tray 104 advances, together with the support board 200.
  • the charging tray 104 is returned to the forward position at the first storage position 36a.
  • the charged battery 10 is also integrally advanced to be separated from the back plate 102. Accordingly, the inlet 20 of the battery 10 is disengaged from the judgment projection 108 of the back plate 102.
  • the control device 60 transmits a command signal to the shutter opening / closing motor 702.
  • the small pulley 724 is rotated to rotate the opening and closing belt 726
  • the large pulley 722 is rotated to open the first opening and closing shutter 38a and the second opening and closing shutter 38b.
  • the user may take out the fully charged battery 10 transferred to the first accommodation position 36 a and the second accommodation position 36 b from the casing 34 and attach the fully charged battery 10 to the electric motorcycle EB.
  • the extending directions of the gripping bars 16 are substantially orthogonal to each other. Therefore, the extending direction of the gripping bar 16 when the user takes out the fully charged battery 10 coincides with the extending direction of the gripping bar 16 when the battery 10 requiring charging is accommodated. Therefore, the battery 10 can be easily taken out.
  • the first opening / closing shutter 38a and the second opening / closing shutter 38b are opened after the charging tray 104 and the battery 10 are transferred to the first accommodation position 36a and the second accommodation position 36b. Therefore, the user is prevented from putting his hand in the casing 34 while the charging unit 90 is in the index rotation.
  • a command signal is transmitted from the control device 60 to the shutter open / close motor 702, and the first open / close shutter 38a and the second open / close shutter 38b are closed. Therefore, the user is prevented from touching the shutter main body 700 while taking out the battery 10. In addition, the user can be prevented from putting his hand in the casing 34 after taking it out.
  • the battery 10 is absent at the first accommodation position 36 a and the second accommodation position 36 b. Under this condition, power is supplied from the lower charger 52 a and the upper charger 52 b to the device charging connector 112 via the power transmission cable 800. Therefore, the charging for the three (totally six) batteries 10 remaining in the first unit magazine 32a and the second unit magazine 32b proceeds, and the battery 10 that needs to be “empty” until then is "small It becomes “. Similarly, the battery 10 that was "small” is “medium” and the battery 10 that is “medium” is “full”. In the first accommodation position 36a and the second accommodation position 36b, the battery 10 remains absent.
  • the second user houses the battery 10 which needs to be charged in the casing 34 from the first accommodation position 36a and the second accommodation position 36b in the same manner as described above. Also in this case, the lower stage rotary table 54a and the upper stage rotary table 54b rotate 90 ° in the clockwise direction (rightward direction) in the same manner as described above. Therefore, the lower stage side rotary table 54a and the upper stage side rotary table 54b are rotated by 180 ° from the initial position.
  • the third user houses the battery 10 which needs to be charged in the casing 34 from the first accommodation position 36a and the second accommodation position 36b in the same manner as described above.
  • the lower stage side rotary table 54a and the upper stage side rotary table 54b rotate 270 ° counterclockwise (in the left direction). Therefore, the index rotation from the initial position of the lower stage rotary table 54 a and the upper stage rotary table 54 b is ⁇ 90 °.
  • the fourth user accommodates the battery 10 which needs to be charged in the casing 34 from the first accommodation position 36 a and the second accommodation position 36 b as described above.
  • the lower stage side rotary table 54a and the upper stage side rotary table 54b rotate 90 ° in the clockwise direction (right direction). Therefore, the index rotation from the initial position of the lower stage rotary table 54a and the upper stage rotary table 54b is 0 °.
  • the above index rotation is repeated.
  • the lower stage rotary table 54a and the upper stage rotary table 54b are not rotated only in either the clockwise direction or the counterclockwise direction, but index in one direction up to a predetermined index angle After rotation, it is reversely rotated to a predetermined index angle in one remaining direction. Therefore, the power transmission cable 800 (see FIGS. 6, 7 and 19) is only twisted and untwisted within a predetermined rotation angle. That is, the twisting in the same direction is not continued, and thus damage to the power transmission cable 800 is effectively avoided.
  • the power transmission cable 800 is passed through the rectangular prism hollow portion 802 formed by combining the back plates 102 from a position higher than the upper end of the battery 10 placed on the charging stand 100, and the device side It is electrically connected to charging connector 112. Therefore, the length from the base point of the twist of the power transmission cable 800 to the device-side charge connector 112 can be increased. In this case, the degree of twisting of the power transmission cable 800 can be reduced as compared to the case where the length from the base point of the twist to the device-side charge connector 112 is short. This also effectively avoids damage to the power transmission cable 800.
  • the lower stage side rotary table 54a and the upper stage side rotary table 54b are index-rotated as described above, the user can easily take out the fully charged battery 10.
  • the receiver continues to receive the signal emitted by the transmitter.
  • the shutter main body 700 may be maintained in the open state after the first user inserts the battery 10 which needs to be charged. This allows the second user to replace the battery 10 that needs to be charged quickly with a fully charged battery 10.
  • the plurality of batteries 10 are stored while being charged to the magazine type lower side rotary table 54a and the upper stage side rotary table 54b (charging base 100). Therefore, it is possible to cope with a request for replacement of the battery 10 requiring charging by a plurality of users.
  • the number of unit magazines may be increased and stacked.
  • the magazine type charging device may be configured with only one unit magazine.
  • the lower stage side rotary table 54a may be rotated by a plurality of gears (gear groups).
  • a gear is provided on each of the rotation shaft of the motor and the lower rotation table 54a, and the gear mounted on the rotation shaft of the motor directly or indirectly by one or more other gears. It suffices to rotate and energize the gear provided in. The same applies to the upper stage rotary table 54b.
  • the open / close shutter may also be constituted by a plurality of gears as described above, and the first open / close shutter 38a and the second open / close shutter 38b may be opened and closed under the action of the gears.
  • control device 60 that constitutes the removal detection means of the battery 10 has the shutter 38a if the detection state of the user is maintained even after the charged battery 10 has been removed from the charging stand 100, 38b may be held open.

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Abstract

マガジン式充電装置（３０）は、複数個のバッテリ（１０）を搭載して回転する回転テーブル（５４ａ、５４ｂ）と、該回転テーブル（５４ａ、５４ｂ）を回転させる駆動装置とを有する。バッテリ（１０）、回転テーブル（５４ａ、５４ｂ）、駆動装置は、ケーシング（３４）内に収容される。ケーシング（３４）の、バッテリ（１０）を収容する収容位置（３６ａ、３６ｂ）には、開閉式シャッタ（３８ａ、３８ｂ）が設けられる。開閉式シャッタ（３８ａ、３８ｂ）は、シャッタ開閉用モータ（７０２）の作用下にシャッタ本体（７００）が回転することで開閉される。

Description

マガジン式充電装置
　本発明は、使用済であったり、蓄電量が十分でない場合のように充電を必要とするバッテリが所定位置で充電台に載置されると、充電台が変位してケーシング内に格納されるとともに新たに露呈した充電済のバッテリをケーシングから取り出すことを可能とするマガジン式充電装置に関する。
　バッテリは、排ガス等を排出することがないクリーンな駆動源であり、しかも、放電終了後に充電を行えば再利用が可能であること、商用電源から充電を行うことが容易であること等の利点を有することから、広汎に用いられるに至っている。例えば、特表２０１６－５３４５１８号公報には、電動スクータの駆動源として用いることが可能なバッテリ（特表２０１６－５３４５１８号公報においては「携帯式電気エネルギ蓄電装置」と表されている）が提案されている。
　このバッテリは、横断面が略正方形をなし且つ上下端部が開口した筒状の外殻と、該外殻の上端部及び下端部のそれぞれに位置するカバー（トップケース）及びベース（ボトムケース）を含むハウジングを有する。そして、該ハウジング内に、複数の個別のバッテリコアパックが内蔵される。さらに、前記カバーにはハンドルが設けられている。ユーザは、このハンドルを把持して、電動スクータの座面の下に配置されたコンパートメントに対してバッテリを出し入れすることが可能である、とのことである。
　バッテリを充電するための充電装置は、複数個を同時に充電可能であることが好ましい。充電済であり必要なときに使用可能なバッテリを多数個保管しておくことができるからである。この種の充電装置としては、特表２０１４－５２７６８９号公報に開示されたものが知られている。この充電装置は、バッテリ（携帯型電気エネルギ貯蔵装置）を個別に収容する収容器を複数個有し、このため、バッテリを収集、充電及び分配することが可能である。
　さらに、特開２０００－１８２１４５号公報には、電動アシストサイクル用の充電済バッテリを供給するバッテリ供給装置が開示されている。このバッテリ供給装置はその正面中央部にバッテリを供給返却するためのドアを有する室が設けられ、室内にはバッテリを供給返却するためのバッテリ供給口が設けられている。このバッテリ供給装置を構成するハウジングの内部には、上部バッテリ供給機構と下部バッテリ供給機構とが収容されている。両バッテリ供給機構は同一構成であり、回転テーブルを有するとともに、該回転テーブルの外周部に、バッテリを保持する８個のスロットが設けられる。各スロットは、回転テーブルの回転中心に対して角度４５°で離間している。各スロットは傾斜が可能であり、傾斜状態で、バッテリを供給ないし返却するためのバッテリ供給口と接合される。バッテリ供給口は、チャージャ（充電器）とバッテリ用電源供給部の上方、すなわち、ハウジングの比較的高い位置に設けられている。
　特開２０００－１８２１４５号公報記載のバッテリ供給装置は、チャージャ（充電器）とバッテリ用電源供給部の上方に下部バッテリ供給機構が設けられ、さらにその上方に上部バッテリ供給機構が設けられている。このため、装置の高さが大きくなり、充電装置の小型化を図ることが困難である。
　大人数のユーザの充電要請に対応するべく、充電装置を１箇所に複数個設置することが想定される。従って、充電装置は可及的に小型で占有面積が小さいことが望まれる。また、バッテリを電動二輪車の駆動源としたとき、充電装置は屋外にて使用されることが想定される。
　本発明の主たる目的は、屋外に設置することが可能なマガジン式充電装置を提供することにある。
　本発明の別の目的は、小型化及び占有面積の狭小化を図ることが可能なマガジン式充電装置を提供することにある。
　本発明の一実施形態によれば、充電を必要とするバッテリが収容位置で収容されるとともに充電済のバッテリを収容位置に移送して該収容位置から取り出し可能とするマガジン式充電装置であって、
　ケーシングと、
　回転テーブルと、
　回転テーブルを回転させる駆動装置と、
　回転テーブル上に設けられてバッテリが載置される複数の充電台と、
　収容位置に設けられて充電台及びバッテリを覆う開閉式シャッタと、
　を備え、
　開閉式シャッタは、シャッタ本体と、
　回転テーブルの中心近傍で、充電台にバッテリが載置されたときの上端よりも高い位置に設けられたベアリングと、
　ベアリングの側方で且つ回転テーブルの外周よりも外方に設けられたモータと、
　ベアリングの外周に配置され、モータからの回転力を、シャッタ本体を回転させる回転力として伝達する伝達機構と、
　を有し、
　シャッタ本体は、伝達機構と連結される連結部と、連結部に連なり充電台上のバッテリの上方を覆う第１部分と、充電台上のバッテリの側方に配置される第２部分と、第１部分と第２部分との間に介在する第３部分と、
　を有し、
　モータの回転軸と伝達機構とが連結され、連結部を介してシャッタ本体を開閉し、
　且つシャッタ本体と収容位置に位置する充電台とがケーシングの外部に位置するマガジン式充電装置が提供される。
　このように、本発明では、シャッタ本体を回転させる（開閉式シャッタを開閉する）ためのモータが、ベアリングの側方で且つ回転テーブルの外周よりも外方に設けられている。すなわち、モータは、平面視で回転テーブルに重なる位置にない。このため、マガジン式充電装置の高さを小さくすることができ、結果として、マガジン式充電装置の小型化を図ることが可能となる。従って、１台当たりの占有面積も狭小化する。
　また、シャッタ本体以外の構成要素、すなわち、充電台や回転テーブル、駆動装置等はケーシング内に収容されている。このため、バッテリや各種装置がケーシング及びシャッタ本体によって雨水や粉塵等から保護される。従って、該マガジン式充電装置を屋外にて使用することができる。
　このように、このマガジン式充電装置は、１箇所に複数個設置したとしても全体の占有面積を狭小化し得、しかも、屋外で使用可能である。このため、例えば、電動二輪車をはじめとする電動車両の駆動バッテリの充電装置として好適である。
　シャッタ本体は、平面視において、ベアリングの中心と第２部分の外周とを結ぶ半径が互いに相違する第４部分及び第５部分と、第４部分と第５部分の間に介在する第６部分とを有するものであるとよい。第４部分と第５部分の半径が相違することにより、シャッタ本体が閉状態と開状態とで必要となる奥行き方向の長さを短くすることができる。このことも、マガジン式充電装置の１台当たりの設置面積の狭小化に寄与する。
　開閉式シャッタを構成する伝達機構には、トルクリミッタを設けることが好ましい。これにより、開閉式シャッタが閉じる際にシャッタ本体にユーザの手等の何らかの物体が当接したときには、シャッタ本体のそれ以上の閉動作が停止される。このため、シャッタ本体に物体が挟まれたり、該物体に過剰な力が作用したりすることが回避される。なお、シャッタ本体の閉動作を一旦停止させた後、シャッタ本体を開動作させるようにしてもよい。
　本発明によれば、シャッタ本体を回転させる（開閉式シャッタを開閉する）ためのモータを、平面視で回転テーブルに重なる位置に設けず、ベアリングの側方で且つ回転テーブルの外周よりも外方に設けるようにするとともに、シャッタ本体以外の構成要素をケーシングに収容するようにしている。このため、マガジン式充電装置の小型化を図ることや１台当たりの占有面積を狭小化すること、さらに、該マガジン式充電装置を屋外で使用することが可能となる。
　従って、このマガジン式充電装置は、例えば、電動二輪車等の電動車両の駆動バッテリの充電装置として有用である。
　添付した図面と協同する次の好適な実施の形態例の説明から、上記の目的、特徴及び利点がより明らかとなるだろう。
図１Ａはバッテリの一方向からの概略全体斜視図であり、図１Ｂは別方向からの概略全体斜視図である。 図２は、図１Ａ及び図１Ｂに示すバッテリの底面側斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態に係るマガジン式充電装置の概略全体斜視図である。 図４は、ケーシングを省略して第１単位マガジン、第２単位マガジンを示した正面模式図である。 図５は、第１単位マガジンの概略分解斜視図である。 図６は、第１単位マガジンを構成する充電部において、充電用トレイが若干前方に位置した状態を示す要部概略斜視図である。 図７は、図６の充電用トレイが最後方に位置するとともに、コネクタ孔に装置側充電コネクタが通された状態を示す要部概略斜視図である。 図８は、第１単位マガジンを構成する下段側回転テーブル上におけるバッテリの配置位置を示す概略平面図である。 図９は、下段側回転テーブルの下方に配置されるスライド機構、ロック機構及び昇降機構を示した概略平面図である。 図１０は、図９に示すロック機構の要部概略斜視図である。 図１１は、図１０に示す状態から移動板が変位し、リンク部材が若干回動した状態を示す要部概略斜視図である。 図１２は、図１１に示す状態からリンク部材が一層回動して移動板が解放された状態を示す要部概略斜視図である。 図１３は、図９に示す昇降機構の要部概略斜視図である。 図１４は、図１３の昇降機構の作用下に装置側充電コネクタが下降した状態を示す要部概略側面図である。 図１５は、図１３の昇降機構の作用下に装置側充電コネクタが上昇した状態を示す要部概略側面図である。 図１６は、下段側回転テーブルの下方からの概略全体斜視図である。 図１７は、第１カムフォロワ～第３カムフォロワによって下段側回転テーブルが支持されている状態を示す要部概略平面図である。 図１８は、第１カムフォロワ、第２カムフォロワ及びベアリング受によって下段側回転テーブルが支持されている状態を示す要部概略平面図である。 図１９は、開閉式シャッタとしての第１開閉シャッタの要部概略斜視図である。 図２０は、シャッタ本体が開状態にあるときの要部概略平面図である。 図２１は、図３に示すマガジン式充電装置を設置した充電ステーションの概略平面図である。 図２２は、前進する爪部材の姿勢と、該爪部材とカム部材との位置関係を示した概略フロー図である。 図２３は、爪部材が前進し、且つロック機構が充電用トレイを拘束したときの状態を示す概略平面図である。 図２４は、下段側回転テーブルのインデックス回転及びバッテリの充電状態を示すフローである。 図２５は、スライド機構を構成するラックスライドが後退するとともにロック機構が充電用トレイを解放する動作がなされた状態を示す概略平面図である。
　以下、本発明に係るマガジン式充電装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
　先ず、図１Ａ及び図１Ｂに示すバッテリ１０につき説明する。該バッテリ１０は縦長の略直方体形状であり、例えば、電動二輪車ＥＢ（図２１参照）の駆動力供給源として用いられる。このバッテリ１０の上面には、長手方向両端部が折曲されて該上面に連なることでアーチ形状をなすアーチ部１２（第２取っ手部）と、上縁部が円弧状に湾曲したタブ状突出部１４（突出部）とが互いに対向するように設けられる。タブ状突出部１４の上端とバッテリ１０の底面との距離Ｈ２は、アーチ部１２の下端とバッテリ１０の底面との距離Ｈ１よりも大きく設定される。なお、タブ状突出部１４の突出高さとアーチ部１２の突出高さは略同等である。
　アーチ部１２の上端からタブ状突出部１４の上端にかけては、把持用バー１６（第１取っ手部）が橋架される。すなわち、把持用バー１６は、アーチ部１２の延在方向に対して略直交する方向に延在する。ここで、アーチ部１２及びタブ状突出部１４の両上端がバッテリ１０の上面から突出しているため、把持用バー１６は、バッテリ１０の上面に対して離間する。従って、把持用バー１６とバッテリ１０の上面との間に把持用クリアランス１８が形成される。ユーザは、この把持用クリアランス１８に手（指）を差し込んで把持用バー１６を把持することが可能である。
　また、アーチ部１２とバッテリ１０の上面の間には、進入口２０が開口する。すなわち、アーチ部１２は、進入口２０を形成するための進入口形成部でもある。前記進入口２０には、後述する判定用突起１０８（図６及び図７参照）が進入する。進入口２０は、把持用クリアランス１８に連なる。これに対し、タブ状突出部１４には開口が形成されていない。すなわち、タブ状突出部１４とバッテリ１０の上面との間は閉塞部である。
　図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、バッテリ１０には、アーチ部１２（進入口２０）側が設けられた側の底面に、バッテリ側コネクタとしてのバッテリ側充放電コネクタ２２が設けられる。このバッテリ側充放電コネクタ２２が、後述する装置側充電コネクタ１１２（図７参照）に係合することで、下段側充電器５２ａ又は上段側充電器５２ｂ（図４参照）とバッテリ１０とが両コネクタ２２、１１２を介して電気的に接続され、充電がなされる。なお、バッテリ側充放電コネクタ２２は、複数の板状端子進入凹部２４と、該板状端子進入凹部２４を間に挟む２個のロッド進入凹部２６とからなる（図２参照）。
　以上のように構成されるバッテリ１０を平面視したとき、その形状は、略正方形又は略長方形である（特に図８参照）。この場合、バッテリ１０の平面視の形状がその他の形状である場合に比して、下段側回転テーブル５４ａ上のスペースを有効に利用することができる。
　次に、マガジン式充電装置につき説明する。図３は、マガジン式充電装置３０の概略全体斜視図である。このマガジン式充電装置３０は、上下方向に配設（積層）された２個の単位マガジン、すなわち、第１単位マガジン３２ａ、第２単位マガジン３２ｂを有し、これら第１単位マガジン３２ａ、第２単位マガジン３２ｂは、１個のケーシング３４内に収容されている。第１単位マガジン３２ａ、第２単位マガジン３２ｂのそれぞれは４個のバッテリ１０を収納することが可能であり、バッテリ１０を第１単位マガジン３２ａに収容するための第１収容位置３６ａ、第２単位マガジン３２ｂに収容するための第２収容位置３６ｂには、開閉式シャッタとしての第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂがそれぞれ設けられている。図３から諒解されるように、第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂは平面視上互いにオフセット配置されている。第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂは、バッテリ１０を取り出す取り出し位置でもあるが、この点については後述する。
　また、ケーシング３４には、図示しない受信器（通信手段）が搭載されている。受信器は、ユーザが所持するスマートフォンやＲＦキー、又は電動二輪車ＥＢ（図２１参照）が発信する信号を受信する。ケーシング３４内に設けられた制御装置６０（図４参照）は、受信器がこの信号を受けたことを認識し、その後の制御を行う。後述するように、制御装置６０は、バッテリ１０が充電台１００に載置されたことを検知する載置検知手段や、バッテリ１０が充電台１００から取り出されたことを検知する取出検知手段を構成する。
　図４に、ケーシング３４の図示を省略したマガジン式充電装置３０を模式的に示す。第１単位マガジン３２ａを構成する下側ベースプレート５０ａには、第１単位マガジン３２ａに搭載されたバッテリ１０を充電するための下段側充電器５２ａと、下段側回転テーブル５４ａを回転させるための駆動装置を構成する下段側駆動用モータ５６ａとが互いに近接するように設けられる。一方、第２単位マガジン３２ｂを構成する中側ベースプレート５０ｂには、上段側回転テーブル５４ｂを回転させるための駆動装置を構成する上段側駆動用モータ５６ｂが設けられる。第１単位マガジン３２ａと第２単位マガジン３２ｂは、中側ベースプレート５０ｂで区画される。
　図３及び図４から諒解されるように、第１単位マガジン３２ａと第２単位マガジン３２ｂは上下に積層され、且つ下段側回転テーブル５４ａと上段側回転テーブル５４ｂは互いにオフセット配置されている。下段側充電器５２ａ及び下段側駆動用モータ５６ａと、上段側駆動用モータ５６ｂは、このオフセット配置によって生じたスペースに配置されている。このため、マガジン式充電装置３０の１台あたりの占有面積が小さくなる。
　また、下段側駆動用モータ５６ａは下段側回転テーブル５４ａの側方、上段側駆動用モータ５６ｂは上段側回転テーブル５４ｂの側方に配設される。このため、下段側回転テーブル５４ａ及び上段側回転テーブル５４ｂの各高さ位置が、下段側駆動用モータ５６ａ、上段側駆動用モータ５６ｂの高さに制約を受けることがない。換言すれば、下段側回転テーブル５４ａ及び上段側回転テーブル５４ｂを、バッテリ１０の挿入・取り出しが容易となる高さに配設することができる。
　第２単位マガジン３２ｂの上方には、第２単位マガジン３２ｂに搭載されたバッテリ１０を充電するための上段側充電器５２ｂと、前記制御装置６０とが設けられた上側ベースプレート５０ｃが配設される。
　次に、第１単位マガジン３２ａにつき詳述する。図５は、第１単位マガジン３２ａの概略分解斜視図である。第１単位マガジン３２ａにおいては、下側ベースプレート５０ａ上を下段側回転テーブル５４ａがインデックス回転することに伴い、バッテリ１０を載置した充電部９０が一体的にインデックス回転する。前記第１開閉シャッタ３８ａは、第１収容位置３６ａ（図３参照）において、充電部９０の一部を露呈可能に覆う。換言すれば、第１収容位置３６ａに位置する充電部９０は、第１開閉シャッタ３８ａが開いたとき、ケーシング３４の外部に露呈する。
　前記充電部９０につき説明する。図６及び図７は、第１単位マガジン３２ａを構成する充電部９０の要部概略斜視図である。充電部９０は、下段側回転テーブル５４ａと一体的に回転する回転盤９２と、該回転盤９２に設けられた４個の充電台１００とを有する。充電台１００同士は背板１０２で区画され、各充電台１００には充電用トレイ１０４が設けられる。充電台１００の一部は、回転盤９２に形成された貫挿孔１０５に通されており、下段側回転テーブル５４ａ及び回転盤９２と一体的に回転する（図５参照）。
　背板１０２には、近接センサ１０６が設置されるとともに、該近接センサ１０６の上方に略Ｕ字形状の判定用突起１０８が突出形成される。背板１０２の一部は、回転盤９２の下面から突出するとともに下段側回転テーブル５４ａに連結される。すなわち、背板１０２は、起立姿勢となる状態で下段側回転テーブル５４ａに支持されている。このため、背板１０２も下段側回転テーブル５４ａ及び回転盤９２と一体的に回転する。
　背板１０２の内側端面は、別の背板１０２の端面からオフセットされた部位に配置される。このため、４枚の背板１０２同士が組み合わされることにより、その組み合わせ中心に、四角柱状の中空部８０２が形成される。
　図８に示すように、１個の充電台１００には１個のバッテリ１０を載置することが可能である。なお、この図８に示されるように、４個のバッテリ１０は、平面視において、完全対向位置から若干オフセットされている。ここで、バッテリ１０を明瞭に区別するべく図８中の４個のバッテリ１０を第１バッテリ１０ａ、第２バッテリ１０ｂ、第３バッテリ１０ｃ、第４バッテリ１０ｄと表すと、第１バッテリ１０ａと第３バッテリ１０ｃが向かい合い、且つ第２バッテリ１０ｂと第４バッテリ１０ｄが向かい合う。
　また、互いに向かい合う第１バッテリ１０ａと第３バッテリ１０ｃの左側同士の隅部に接する左側仮想線Ｌ１、右側同士の隅部に接する右側仮想線Ｌ２とを引いたとき、左側仮想線Ｌ１は第２バッテリ１０ｂに交差する。同様に、右側仮想線Ｌ２は第４バッテリ１０ｄに交差する。
　さらに、横方向に互いに隣り合う第２バッテリ１０ｂと第３バッテリ１０ｃは上端の位置が異なり、縦方向に互いに隣り合う第１バッテリ１０ａと第２バッテリ１０ｂは左端の位置が異なる。ここで、上記の「左」、「右」及び「上」は、ユーザが充電部９０を平面視したときの方向を表し、バッテリ１０の右方、左方、上方を意味するものではない。
　このように、向かい合うバッテリ１０同士、及び隣り合うバッテリ１０同士は、互いがオフセットされるようにケーシング３４内の充電台１００に載置される。このため、４個のバッテリ１０を正方形の頂点位置に配置して完全対向させる場合に比して、下段側回転テーブル５４ａ上のスペースを有効に活用することができる。
　なお、図８から諒解されるように、隣り合うバッテリ１０同士、すなわち、第１バッテリ１０ａと第２バッテリ１０ｂ、第２バッテリ１０ｂと第３バッテリ１０ｃ、第３バッテリ１０ｃと第４バッテリ１０ｄ、第４バッテリ１０ｄと第１バッテリ１０ａでは、把持用バー１６の延在方向が互いに略直交する。
　図６及び図７に示す充電用トレイ１０４は、矢印Ａ方向、すなわち、正面視で前後（Ａ１方向、Ａ２方向）にスライドが可能である。なお、以降の図面中の矢印Ａ方向は、図６及び図７中の矢印Ａ方向に一致する。以下、充電用トレイ１０４のスライド方向に合わせ、装置側充電コネクタ１１２から離間する側（Ａ１方向側）を「前方」、近接する側（Ａ２方向側）を「後方」と表記することもある。また、以降の説明における「前端」はＡ１側の端部を表し、「後端」はＡ２側の端部を表す。
　充電用トレイ１０４は、第１収容位置３６ａにおいてバッテリ１０が載置されていないときは最前方に位置する。なお、図６では、充電用トレイ１０４が若干前方に偏倚した状態を示している。そして、充電用トレイ１０４は、バッテリ１０が載置された後、後方側（Ａ２側）にスライドされる。この後方へのスライドの際にコネクタ孔１１０の位置が装置側充電コネクタ１１２の位置に対応したとき、図７に示すように、該装置側充電コネクタ１１２が上昇してコネクタ孔１１０を通る。
　ここで、第１収容位置３６ａ以外の充電台１００では、充電用トレイ１０４が最後方（Ａ２側）に位置するとともに、そのコネクタ孔１１０に装置側充電コネクタ１１２が通され、且つバッテリ１０が載置されている。このため、第１収容位置３６ａ以外の充電用トレイ１０４が前方にスライドすることはない。
　充電台１００は、貫挿孔１０５を挟んで充電用トレイ１０４に対向する支持盤２００を含む。すなわち、支持盤２００は、充電用トレイ１０４の下方に配置される。該支持盤２００は、下段側回転テーブル５４ａの上面に位置決め固定される（図５参照）。
　図９に詳細を示すように、装置側充電コネクタ１１２は支持盤２００上に昇降可能に配置される。装置側充電コネクタ１１２は、板状端子進入凹部２４に対して進入又は離脱する板状端子１１４と、該板状端子１１４を間に挟む２個の係合ロッド１１６とを有する。係合ロッド１１６は、前記ロッド進入凹部２６に対して進入又は離脱する。
　装置側充電コネクタ１１２は、係合ロッド１１６の外方に設けられた２個の被案内部１２０を含む（図１３参照）。この被案内部１２０には、上下方向に沿って案内孔１２２が貫通形成される。案内孔１２２には、後述するガイドロッド５２６が摺動可能に挿通されている。
　支持盤２００上には、充電用トレイ１０４を前後にスライド可能とするスライド機構３００と、後方にスライドした充電用トレイ１０４を位置決め固定するロック機構４００と、装置側充電コネクタ１１２を昇降させる昇降機構５００とが設けられる。
　スライド機構３００は、充電用トレイ１０４が滑動する複数個の可倒式ローラ３０２と、充電用トレイ１０４の下面に連結される移動板３０４と、充電用トレイ１０４の下面に設けられた２個の掛止板３０５とを有する。可倒式ローラ３０２は、支持盤２００上に立設された複数個の衝撃吸収スプリング３０６を挟む位置に設けられる。
　スライド機構３００は、支持盤２００に立設されたスプリング固定部３０８をさらに有する。該スプリング固定部３０８と掛止板３０５との間には、トレイ排出用スプリング３１０（弾性部材）が張設される。すなわち、トレイ排出用スプリング３１０の、装置側充電コネクタ１１２から離間した前端は、位置決め固定されたスプリング固定部３０８に掛止されている。一方、装置側充電コネクタ１１２に近接する後端は、充電用トレイ１０４とともに変位する掛止板３０５に掛止される。
　図１０に示すように、移動板３０４の下方には円柱形状をなす２本の脚部３１２が垂下するように設けられる。脚部３１２同士には、略楕円形状の楕円板３１４が橋架される。
　図９及び図１０に示すように、ロック機構４００は、支持盤２００上に設けられた１組のラック用案内レール４０２に沿って変位可能なラックスライド４０４と、このラックスライド４０４に付設された変位板４０５に支持されてラックスライド４０４及び変位板４０５と一体的に変位する爪部材４０６と、カム部材４０８と、スナッチロック４１０とを有する。
　この中のラック用案内レール４０２は矢印Ａ方向に沿って延在しており、ラックスライド４０４、変位板４０５及び爪部材４０６は、装置側充電コネクタ１１２に対して接近又は離間するように変位する（後退又は前進する）。なお、図９では、ラックスライド４０４、変位板４０５及び爪部材４０６が装置側充電コネクタ１１２に最大に接近した状態、すなわち、最後方に位置している状態を示している。このとき、充電用トレイ１０４も背板１０２側（Ａ２方向側）に後退している（図７参照）。また、装置側充電コネクタ１１２は下死点に位置する。
　爪部材４０６は、矢印Ａ方向に対して略直交するように突出した第１カム部４１２を有する。爪部材４０６の、後端の一隅角部には図示しない挿通孔が形成されるとともに、この挿通孔に第１回動軸４１４が嵌合される。爪部材４０６は、第１回動軸４１４を介して変位板４０５に連結されるとともに、第１回動軸４１４を中心として回動することが可能である。さらに、爪部材４０６の、前記一隅角部に対向する別の隅角部には、第１リターンスプリング４１６の一端が掛止される。
　ラック用案内レール４０２の１本には、その長手方向に直交する方向に対して突出するように平板形状のスプリング掛止部４１８が設けられる。このスプリング掛止部４１８には、前記第１リターンスプリング４１６の他端が掛止される。すなわち、第１リターンスプリング４１６は、爪部材４０６をスプリング掛止部４１８側（前方であるＡ１側）に引張付勢する。
　ラック用案内レール４０２の、装置側充電コネクタ１１２に近接する後端には、ラック用案内レール４０２の長手方向（矢印Ａ方向）に対して略直交する方向に延在する１組のカム用案内レール４２０が支持される。前記カム部材４０８は、その上端部がカム用案内レール４２０に摺動可能に挟持されている。
　カム部材４０８は、ラックスライド４０４が装置側充電コネクタ１１２に対して接近又は離間するように変位することに伴って、カム用案内レール４２０に案内されながら、ラックスライド４０４の変位方向と略直交する方向に変位する。この点については後述する。
　カム部材４０８は、爪部材４０６の第１カム部４１２と協働する第２カム部４２４を有する。該第２カム部４２４は、第１カム部４１２に対向する。
　スナッチロック４１０は、リンク部材４３０と、フック部材４３２と、これらリンク部材４３０及びフック部材４３２を回動可能に支持するバックアッププレート４３４とを有する。
　リンク部材４３０の後端には、連結軸４３６を介してカム部材４０８の一端が連結される。また、リンク部材４３０の前端は、第２回動軸４４０（特に図１２参照）を介してバックアッププレート４３４に回動可能に連結されている。このため、カム部材４０８がカム用案内レール４２０に沿って変位すると、図１１及び図１２に示すように、リンク部材４３０が姿勢を変える。
　リンク部材４３０は、連結軸４３６と第２回動軸４４０との中間の部位において、フック部材４３２に指向して突出した第１隆起部４４２を有する。
　フック部材４３２は、その略中央部に設けられた第３回動軸４４４を介して、バックアッププレート４３４に回転自在に支持されている。
　フック部材４３２には、リンク部材４３０の第１隆起部４４２に向かって突出した第２隆起部４４６が設けられる。第１隆起部４４２と第２隆起部４４６は、リンク部材４３０及びフック部材４３２が回動したとき、互いを乗り越えることが可能である（図１０～図１２参照）。
　フック部材４３２の前端には、リンク部材４３０に臨む部位をＵ字に切り欠いた形状のフック部４５０が形成される。移動板３０４の脚部３１２は、リンク部材４３０とフック部材４３２が所定の位置関係にあるとき、フック部４５０によって拘束される。後述するように、この拘束により、充電用トレイ１０４が最後方に位置決め固定される。その一方で、ラックスライド４０４が装置側充電コネクタ１１２に向かって変位する（後退する）とともに爪部材４０６がカム部材４０８を押圧すると、フック部材４３２が図１１及び図１２に示すように回動する。この回動により、フック部４５０から移動板３０４の脚部３１２が解放される。
　フック部材４３２とリンク部材４３０との間には第２リターンスプリング４５２が張設される。第２リターンスプリング４５２の一端は、フック部材４３２の後端に係止され、第２リターンスプリング４５２の他端は、リンク部材４３０における連結軸４３６と第１隆起部４４２の中間の部位に係止される。該第２リターンスプリング４５２は、フック部材４３２の後端をリンク部材４３０に指向して引張付勢する。
　装置側充電コネクタ１１２を昇降させる昇降機構５００は、図１３に示すように、昇降用モータ５０２と、ウォーム５０４と、ウォームギヤ５０６と、平歯を有するラック側ギヤ５０８と、ラックスライド４０４と装置側充電コネクタ１１２とを連結するリンク部５１０とを有する。ウォーム５０４は昇降用モータ５０２の回転軸に設けられ、且つ前記ウォームギヤ５０６と噛合する。ウォームギヤ５０６とラック側ギヤ５０８は伝達軸５１２を介して連結されており、このラック側ギヤ５０８は、ラックスライド４０４の下面に設けられた図示しない歯部に噛合する。
　リンク部５１０は、ラックスライド４０４の後端に設けられて矢印Ａ方向に略直交する方向に延在する第１軸５１４と、その上端に該第１軸５１４を通す長穴５１６が形成されて装置側充電コネクタ１１２の下方まで延在する１組のアーム部材５１８とを有する。アーム部材５１８は、Ａ２側からＡ１側に傾斜するように延在し、その後に屈曲してＡ１側からＡ２側に傾斜するように延在する。１組のアーム部材５１８間の屈曲点には、第２軸５２０が通される。
　さらに、アーム部材５１８の後端は、被案内部１２０の近傍に設けられた軸受部５２２に連結される。すなわち、軸受部５２２は、矢印Ａ方向に沿って延在する長穴５２４が形成される。アーム部材５１８の後端同士には第３軸５２５が連結されており、該第３軸５２５が長穴５２４に通されている。
　前記昇降用モータ５０２が付勢されると、ウォーム５０４、ウォームギヤ５０６、伝達軸５１２及びラック側ギヤ５０８が回転する。このため、ラックスライド４０４が図１１におけるＡ１方向に沿って変位する。後述するように、この変位に追従し、図１４及び図１５に示すようにアーム部材５１８が回動する。なお、図１４は装置側充電コネクタ１１２が下死点に位置している状態を示し、図１５は上死点に位置している状態を示している。
　昇降機構５００は、装置側充電コネクタ１１２の被案内部１２０の案内孔１２２に挿通されたガイドロッド５２６をさらに有する。該ガイドロッド５２６は、上昇又は下降する装置側充電コネクタ１１２を案内する。
　なお、前記トレイ排出用スプリング３１０は、充電用トレイ１０４がスナッチロック４１０によって拘束されないとき、伸長して充電用トレイ１０４をＡ１方向側に引張付勢する。
　次に、充電部９０の下方に設けられる下段側回転テーブル５４ａについて説明する。
　下側ベースプレート５０ａには、図１７に示すように、下段側回転テーブル５４ａの位置を保持するための位相保持用シリンダ６００（位置決め機構）が設けられる。この位相保持用シリンダ６００は進退ロッド６０２を有し、該進退ロッド６０２は、前進したときに下段側回転テーブル５４ａの側周壁に形成された係合凹部６０４に進入する。これにより、下段側回転テーブル５４ａの回転が阻止され且つその位相で保持される。
　下側ベースプレート５０ａには、さらに、重荷重を受ける第１カムフォロワ６０６、軽荷重を受ける第２カムフォロワ６０８、下段側回転テーブル５４ａの芯出しのための第３カムフォロワ６１０、インタロックスイッチ６１２が設けられる。下段側回転テーブル５４ａは、第１カムフォロワ６０６、第２カムフォロワ６０８及び第３カムフォロワ６１０に支持されることより、下側ベースプレート５０ａから若干離間した上方に位置することが可能となっている。
　図１６に示すように、下段側回転テーブル５４ａは、円盤形状体６１３の側周壁に対し、該円盤形状体６１３よりも厚みが若干大きなリング体６１４が外嵌されることで構成されている。第１カムフォロワ６０６及び第２カムフォロワ６０８は、円盤形状体６１３の下面に対して摺接する。一方、第３カムフォロワ６１０は、リング体６１４の内周壁に形成された滑動溝６１５内で滑動する。また、リング体６１４の外周壁には、タイミングベルト６１６が巻回される巻回溝（図示せず）が形成される。
　リング体６１４の外周壁には、前記係合凹部６０４とラッチ溝６２０が形成される。これら係合凹部６０４とラッチ溝６２０は、９０°毎に配置されている。
　下側ベースプレート５０ａには、図１８に示すように、第３カムフォロワ６１０に代替してベアリング６２２を設けるようにしてもよい。この場合、下段側回転テーブル５４ａ（円盤形状体６１３）にベアリング受６２４を設け、ベアリング６２２とベアリング受６２４で下段側回転テーブル５４ａの芯出しを行うことができる。このため、部品点数が低減するという利点がある。従って、第３カムフォロワ６１０を設ける必要は特にない。
　タイミングベルト６１６が、下段側駆動用モータ５６ａの回転軸に外嵌されたプーリ６３０に架け渡されることで、回転力伝達系が構成されている。従って、下段側駆動用モータ５６ａの回転軸が回転することに追従してプーリ６３０が回転動作するとともにタイミングベルト６１６が周回動作し、さらに、下段側回転テーブル５４ａが回転する。インタロックスイッチ６１２は、このように回転動作する下段側回転テーブル５４ａの前記ラッチ溝６２０を検出する。
　図１９に示すように、第１開閉シャッタ３８ａは、シャッタ本体７００を有する。シャッタ本体７００は、シャッタ開閉用モータ７０２の作用下に回動する。この中、シャッタ本体７００は、扇形状をなしバッテリ１０の上面側（アーチ部１２、タブ状突出部１４及び把持用バー１６）を覆う第１部分７０４と、バッテリ１０の側面を覆う第２部分７０６と、第１部分７０４と第２部分７０６の間に介在して湾曲するように連なる第３部分７０８とを有する。さらに、第１部分７０４の中心に円環状の駆動力伝達部７１０が連結部として設けられるとともに、該駆動力伝達部７１０内にシャッタ用ベアリングホルダ７１２、及びシャッタ用ベアリング７１４が設けられる。
　図２０に示すように、シャッタ本体７００は、平面視において、前記シャッタ用ベアリング７１４の中心と第２部分７０６の外周とを結ぶ半径が互いに相違する第４部分７１６及び第５部分７１８と、これら第４部分７１６と第５部分７１８の間に介在する第６部分７２０とをさらに有する。
　シャッタ用ベアリング７１４は、充電台１００に載置されたバッテリ１０の上端（アーチ部１２、タブ状突出部１４及び把持用バー１６）よりも高い位置に設けられる。これにより、バッテリ１０がシャッタ用ベアリング７１４に干渉することが回避される。
　また、シャッタ開閉用モータ７０２は、シャッタ用ベアリング７１４の側方で且つ下段側回転テーブル５４ａの外周よりも外方に設けられる（図２０参照）。すなわち、シャッタ開閉用モータ７０２が下段側回転テーブル５４ａの下方又は上方に重なる位置に配置されることはない。このため、マガジン式充電装置３０の高さを小さくすることができ、小型化を図ることができる。
　シャッタ用ベアリング７１４の外方には、伝達機構としての大プーリ７２２（又は大スプロケット）が設けられる。この大プーリ７２２と、シャッタ開閉用モータ７０２の回転軸に設けられた小プーリ７２４（又は小スプロケット）とに、開閉用ベルト７２６（又は開閉用チェーン）が巻掛される。なお、大プーリ７２２にはトルクリミッタ７２８を設けることが好ましい。
　前記装置側充電コネクタ１１２には、送電用ケーブル８００（ケーブル）が電気的に接続される。この送電用ケーブル８００は、下段側回転テーブル５４ａの中心に形成された貫通孔８０１（図５、図１６及び図１７参照）に通され、該中心の上方で、充電台１００に載置されたバッテリ１０の上端よりも高い位置から、背板１０２同士が組み合わされることで構成される四角柱状の中空部８０２（図６及び図７参照）に通される。また、送電用ケーブル８００同士は集束バンド８０４によって集束されており、これにより、捻れが下段側充電器５２ａに伝播することが防止されている。
　第２単位マガジン３２ｂは、第１単位マガジン３２ａに準じて構成されている。このため、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、第２単位マガジン３２ｂにおいて、第１単位マガジン３２ａの下側ベースプレート５０ａに対応する部材は、中側ベースプレート５０ｂである。
　本実施の形態に係るマガジン式充電装置３０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、バッテリ１０の固定方法との関係で説明する。なお、以下では、２個のバッテリ１０を同時に交換する場合を例示するが、交換個数を１個のみとしてもよいことは勿論である。
　バッテリ１０は、例えば、図２１に示す電動二輪車ＥＢの駆動源として用いられる。電動二輪車ＥＢの走行に用いられ、放電容量が低下したバッテリ１０に対しては、上記のマガジン式充電装置３０にて充電がなされる。
　マガジン式充電装置３０は、屋外に設けられた所定の充電ステーションＳＴに設置される。ユーザは、電動二輪車ＥＢに乗車した状態、又は、徒歩でマガジン式充電装置３０に接近すればよい。この時点では、第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂの双方とも閉状態である。
　上記したように、電動二輪車ＥＢ、又は、ユーザが所持するスマートフォンやＲＦキーには発信器が設けられている。マガジン式充電装置３０のケーシング３４に設けられた前記受信器は、発信器が発信した信号を受信する。予め設定された所定の時間にわたって受信器が受信したことを認識した制御装置６０は、前記シャッタ開閉用モータ７０２（図１９参照）に対し、「シャッタを開く」との指令信号を発する。制御装置６０は、前記受信器が発信器からの信号を所定時間受信している場合、前記シャッタ３８ａ、３８ｂの開状態を維持する。
　電動二輪車ＥＢ等が充電ステーションＳＴを通過するのみの場合もある。このときには、受信器が発信器からの信号を受信しても、その受信期間は短時間である。この場合、シャッタ本体７００が回転しないように制御がなされる。
　「シャッタを開く」との指令信号に基づいてシャッタ開閉用モータ７０２が付勢され、前記小プーリ７２４が回転するとともに開閉用ベルト７２６が周回動作する。その結果として伝達機構である大プーリ７２２が回転し、該大プーリ７２２が設けられた駆動力伝達部７１０を中心としてシャッタ本体７００が回転する（図１９及び図２０参照）。従って、第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂが開状態となる。これにより、第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂに位置する各充電部９０、ひいては充電台１００がケーシング３４の外部に露呈する。
　このように、本実施の形態によれば、シャッタ本体７００が自動的に回転するので、ユーザがシャッタ本体７００を回転させる必要がない。従って、マガジン式充電装置３０に接近するのみで充電済のバッテリ１０を取り出し、且つ使用済であったり、蓄電量が十分でないバッテリ１０をマガジン式充電装置３０にセットすることができる。
　図２０に示すように、シャッタ本体７００には、平面視において、シャッタ用ベアリング７１４の中心と第２部分７０６の外周とを結ぶ半径長さが互いに相違する第４部分７１６と第５部分７１８とを有する。このため、シャッタ本体７００が閉状態から開状態となるときに必要な奥行き方向の長さが短くなる。従って、マガジン式充電装置３０の１台あたりの設置面積を小さくすることができる。
　シャッタ本体７００が開いている途中で、例えば、ユーザの手等の物体がシャッタ本体７００に当接することがあり得る。この際、シャッタ本体７００にトルクが作用する。大プーリ７２２にトルクリミッタ７２８が設けられている場合、制御装置６０は、該トルクリミッタ７２８を介してトルクが作用したことを検知するとともに、シャッタ本体７００の開動作を停止する。従って、シャッタ本体７００やシャッタ用ベアリング７１４に過度の負荷が作用することが回避されるとともに、物体がシャッタ本体７００に挟まれることが回避される。なお、開動作の停止に代替し、シャッタ本体７００を開動作から閉動作に切り替えるようにしてもよい。
　第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂが開状態となった後、ユーザは、第１単位マガジン３２ａ、第２単位マガジン３２ｂの各充電台１００の、前方にスライドした状態を維持している充電用トレイ１０４に対し、充電を必要とするバッテリ１０を、進入口２０が背板１０２（判定用突起１０８）を臨む姿勢として載置する。すなわち、図３に示す第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂから充電を必要とするバッテリ１０をケーシング３４内に挿入する。第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂが互いにオフセットされているので、第１単位マガジン３２ａ、第２単位マガジン３２ｂの各充電台１００からの充電済のバッテリ１０の取り出し、及び各充電台１００への、充電を必要とするバッテリ１０の挿入が著しく容易となる。
　充電を必要とするバッテリ１０を充電用トレイ１０４に載置する際、ユーザが誤って把持用バー１６から手を離す事態が想定される。この場合、落下したバッテリ１０の荷重を衝撃吸収スプリング３０６（図９参照）及び第１カムフォロワ６０６（図１７及び図１８参照）が受けるとともに、可倒式ローラ３０２が下方に倒れる。従って、充電用トレイ１０４やロック機構４００、可倒式ローラ３０２のローラ本体を含むスライド機構３００等が破損することが回避される。
　充電を必要とするバッテリ１０を充電用トレイ１０４に載置するとき、装置側充電コネクタ１１２は下降して下段側回転テーブル５４ａの下方に位置している（図６参照）。このため、例えば、ユーザが誤ってタブ状突出部１４が背板１０２（判定用突起１０８）を臨むようにしてバッテリ１０を充電用トレイ１０４に載置したときであっても、バッテリ側充放電コネクタ２２が存在しない底面が装置側充電コネクタ１１２に当接することが有効に防止される。従って、この当接に起因して装置側充電コネクタ１１２が破損することが回避される。
　ユーザは、充電用トレイ１０４にバッテリ１０を載置した後、充電用トレイ１０４を背板１０２側に向かって押圧する。換言すれば、充電用トレイ１０４をバッテリ１０ごと背板１０２側（後方であるＡ２方向側）にスライドさせる。このスライドに伴って掛止板３０５が充電用トレイ１０４と一体的に後方に変位するので、それまで収縮していたトレイ排出用スプリング３１０が伸長する。ユーザが充電用トレイ１０４を最も後方までスライドさせたとき、充電用トレイ１０４は、スナッチロック４１０によりその位置にロックされる。このときのスナッチロック４１０の動作を以下さらに説明する。
　充電用トレイ１０４が後方にスライドされる前の状態では、スナッチロック４１０は、図１２に示すように、フック部材４３２のフック部４５０がリンク部材４３０の前端から離間している。このとき、第２隆起部４４６は、第１隆起部４４２よりも前方にあり、第１隆起部４４２から離間している。
　充電用トレイ１０４が、後方にスライドされると、後方側の脚部３１２が、フック部４５０の後端側の内壁を押圧する。この押圧により、フック部材４３２が、第３回動軸４４４を中心として回動し、フック部４５０がリンク部材４３０の前端に接近するとともに、第２リターンスプリング４５２が徐々に伸長する。
　フック部材４３２の回動量が大きくなると、第２隆起部４４６が第１隆起部４４２に係合してこれを押圧する。
　やがて、第２隆起部４４６が第１隆起部４４２を乗り越えると、フック部材４３２が第２リターンスプリング４５２を介してリンク部材４３０を引き寄せる。これによりリンク部材４３０の姿勢が、すなわちリンク部材４３０のＡ方向に対する傾斜の向きが変わり、カム部材４０８は爪部材４０６側に変位する。そして、フック部材４３２及びリンク部材４３０の回動が停止する。
　フック部材４３２の回動が停止した状態では、フック部４５０の開口はリンク部材４３０に臨む。すなわち、フック部４５０が閉じる（図９及び図１０参照）。また、この状態では、第２隆起部４４６は第１隆起部４４２よりも後方に位置する。この状態で、充電用トレイ１０４を前方にスライドさせようとしても、第２隆起部４４６が第１隆起部４４２を押す作用がフック部材４３２とリンク部材４３０に無理な動きを強いることになるので、充電用トレイ１０４はスライドしない。このため、脚部３１２がフック部４５０に拘束され、充電用トレイ１０４が装置側充電コネクタ１１２に近接した位置でロックされる。
　背板１０２側にスライドされたバッテリ１０の進入口２０には、判定用突起１０８が進入する。この進入に対応し、背板１０２に設けられた近接センサ１０６がバッテリ１０の存在を検出する。この検出信号を受けた制御装置６０は、「バッテリ１０が正規の充電位置まで移動した」と認識する。
　これに対し、バッテリ１０が誤って挿入されたためにタブ状突出部１４が背板１０２側に臨んでいるときには、タブ状突出部１４が判定用突起１０８に当接する。図１Ａに示すようにＨ２＞Ｈ１であることから、タブ状突出部１４の上端がアーチ部１２の下端（進入口２０の底辺）よりも高く、且つ該タブ状突出部１４が閉塞部であるためである。従って、バッテリ１０が停止し、充電用トレイ１０４をそれ以上後方にスライドさせることができなくなる。この場合、近接センサ１０６がバッテリ１０の存在を検出することはなく、制御装置６０が「バッテリ１０が正規の充電位置まで移動した」と認識することもない。ユーザは、この状況を視認することにより、バッテリ１０の方向（姿勢）を誤って挿入したことを認識することができる。この場合にはバッテリ１０を取り出し、正規の姿勢で入れ直せばよい。
　制御装置６０は、「バッテリ１０が正規の充電位置まで移動した」と認識した場合、指令信号によって昇降用モータ５０２（図９及び図１３参照）を付勢する。これに伴ってウォーム５０４が回転するとともに、ウォームギヤ５０６、伝達軸５１２及びラック側ギヤ５０８が従動回転し、その結果、ラックスライド４０４が装置側充電コネクタ１１２から離間する方向に変位する。すなわち、ラックスライド４０４は、Ａ１方向に向かって前進する。
　ラックスライド４０４の前進に伴い、該ラックスライド４０４の後端に設けられた第１軸５１４も一体的にＡ１方向に向かって前進する。従って、第１軸５１４が長穴５１６に通されたアーム部材５１８の上端が、前方（Ａ１方向）に引っ張られる。これにより、アーム部材５１８の下端が上昇する。その結果、該アーム部材５１８が、図１４に示す姿勢から図１５に示す姿勢となるように回動する。被案内部１２０がガイドロッド５２６に拘束されているため、装置側充電コネクタ１１２は、アーム部材５１８が回動することに追従して鉛直上方に向かって上昇する。
　ここで、ラックスライド４０４が前進しても、カム部材４０８が爪部材４０６側に変位した位置を保持し、後述する充電用トレイ１０４のロック解除はされないことについて説明する。ラックスライド４０４が前進すると、変位板４０５及び爪部材４０６が一体的に前進する。この際、図２２に示すように、前進する爪部材４０６の第１カム部４１２の先端が、カム部材４０８の第２カム部４２４の先端に干渉する。
　ラックスライド４０４がさらに前進しようとすると、第１カム部４１２は、その先端がカム部材４０８の第２カム部４２４の先端に干渉しているので、第２カム部４２４から押圧される。この押圧を受けた爪部材４０６は、第１回動軸４１４を中心として、第１カム部４１２が後方に移動するように回動する。同時に、第１リターンスプリング４１６が伸長する。
　上記の回動により、第２カム部４２４に対する第１カム部４１２の干渉が回避される。ラックスライド４０４の前進に伴って第１カム部４１２が第２カム部４２４よりも前方に位置すると、第１リターンスプリング４１６が収縮し、爪部材４０６を前方側に引張付勢する。その結果、爪部材４０６が上記とは逆方向に回動して元の姿勢に戻る。なお、爪部材４０６のそれ以上の逆方向の回動は制限されている。
　装置側充電コネクタ１１２の被案内部１２０は、上昇する間、案内孔１２２に通されたガイドロッド５２６に案内される。これにより、装置側充電コネクタ１１２がコネクタ孔１１０側に向かって上昇する。図２３に、ラックスライド４０４、変位板４０５及び爪部材４０６が最大に前進した状態を示す。
　以上のようにして上昇した装置側充電コネクタ１１２は、充電用トレイ１０４のコネクタ孔１１０を通るとともにバッテリ側充放電コネクタ２２に係合される。すなわち、板状端子１１４が板状端子進入凹部２４（図２参照）に進入し、且つ２個の係合ロッド１１６がロッド進入凹部２６に進入する。
　バッテリ側充放電コネクタ２２に対する装置側充電コネクタ１１２の係合と、進入口２０に対する判定用突起１０８の進入とにより、バッテリ１０が充電台１００上に堅牢に支持される。特に、判定用突起１０８は、進入口２０の底辺に対して挿入荷重反力を負荷する。このため、バッテリ１０が位置ズレないしガタツキを起こしたり、転倒したりすることが防止される。
　このように、本実施の形態によれば、充電を必要とするバッテリ１０を第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂからマガジン式充電装置３０のケーシング３４内に挿入（収容）する際に当該バッテリ１０を載置した充電用トレイ１０４を背板１０２側にスライドさせるという簡便な作業を行うことのみで、バッテリ１０が正規の姿勢で挿入されているか否かを判断し得る。同時に、装置側充電コネクタ１１２又はバッテリ側充放電コネクタ２２の破損を防止し得るとともに、バッテリ１０を堅牢に保持することが可能となる。
　又は、ユーザが充電を必要とするバッテリ１０を挿入して一定時間が経過しても装置側充電コネクタ１１２が上昇しないときに警告音を発するようにしてもよい。これにより、ユーザは、充電を必要とするバッテリ１０を誤った姿勢で挿入しているのか、ないしは装置側充電コネクタ１１２が何らかの原因で上昇していないのかを認識することが可能である。
　その後、制御装置６０はシャッタ開閉用モータ７０２に指令信号を発して小プーリ７２４を回転させ、開閉用ベルト７２６を周回動作させて大プーリ７２２を回転させる。その結果、駆動力伝達部７１０を中心としてシャッタ本体７００が回転し（図２０参照）、第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂが閉状態となる。これにより、ユーザがケーシング３４内に手を入れること等が防止される。
　このように、本実施の形態では、バッテリ１０や充電台１００がケーシング３４及び第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂによって保護される。従って、屋外であってもバッテリ１０や充電台１００等が雨水や粉塵に接することが回避される。すなわち、マガジン式充電装置３０は、屋外においても好適に使用することができる。
　制御装置６０は、次に、下段側駆動用モータ５６ａ及び上段側駆動用モータ５６ｂを付勢する。これによりタイミングベルト６１６が周回動作することに伴い、下段側回転テーブル５４ａ及び上段側回転テーブル５４ｂが回転する。この際の回転動作を、第１単位マガジン３２ａを例とし、図２４にそのフローを示す。なお、図２４中の「空」、「小」、「中」及び「満」は、それぞれ、それ以上の放電が困難で充電を必要とするバッテリ１０、充電が開始されて放電容量が回復しつつある充電中のバッテリ１０、充電開始からある程度が経過して放電容量が大きく回復した充電中のバッテリ１０、放電容量が回復して満充電にある満充電済のバッテリ１０を表す。すなわち、「空」は、バッテリ１０が存在しないことを意味するものではない。
　充電を必要とするバッテリ１０（「空」）が上記のようにして第１収容位置３６ａからケーシング３４内に挿入されると、下段側回転テーブル５４ａは、時計回り（右方向）に９０°インデックス回転する。これにより、回転盤９２を含む充電部９０も一体的にインデックス回転するので、満充電済のバッテリ１０が第１収容位置３６ａに移送される。
　なお、インデックス回転した後の下段側回転テーブル５４ａの位相判定は、インタロックスイッチ６１２（図１７及び図１８参照）がラッチ溝６２０の位置を検出することによってなされる。そして、下段側回転テーブル５４ａが９０°インデックス回転していると判定された後は、位相保持用シリンダ６００の進退ロッド６０２が前進し、係合凹部６０４に進入する。この進入（係合）により、下段側回転テーブル５４ａの回転が阻止される。
　また、下段側回転テーブル５４ａのインデックス回転時、第２カムフォロワ６０８が下段側回転テーブル５４ａのガタツキを防止するとともに、第３カムフォロワ６１０によって回転中心の位置が保たれる。
　勿論、第２単位マガジン３２ｂを構成する上段側回転テーブル５４ｂも上記と同様に動作する。
　下段側回転テーブル５４ａが９０°インデックス回転したことを認識した制御装置６０は、指令信号によって、満充電済のバッテリ１０が移送された第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂに位置した充電台１００の支持盤２００に設けられた昇降用モータ５０２（図９及び図１３参照）のみを付勢する。すなわち、残余の３個の昇降用モータ５０２が上記の付勢と同時に付勢されることはない。
　昇降用モータ５０２が付勢されることに伴い、ウォーム５０４が上記とは逆方向に回転する。この回転に追従してウォームギヤ５０６、伝達軸５１２及びラック側ギヤ５０８が回転することに伴い、ラックスライド４０４が装置側充電コネクタ１１２に接近するように変位する。すなわち、Ａ２方向に後退する。
　ラックスライド４０４の後退に伴い、第１軸５１４が一体的にＡ２方向に向かって後退する。これに伴ってアーム部材５１８の上端が後方（Ａ２方向）に引っ張られることにより、アーム部材５１８の下端が下降する。すなわち、該アーム部材５１８が、図１５に示す姿勢から図１４に示す姿勢となるように回動する。この回動に追従し、装置側充電コネクタ１１２が下降してバッテリ側充放電コネクタ２２から離脱するとともに、充電用トレイ１０４のコネクタ孔１１０を通って下段側回転テーブル５４ａの下方に位置する。下降の最中、装置側充電コネクタ１１２はガイドロッド５２６に案内される。
　ラックスライド４０４が上記したように装置側充電コネクタ１１２に向かって後退すると、該装置側充電コネクタ１１２と一体的に進行する爪部材４０６の第１カム部４１２がカム部材４０８の第２カム部４２４を押圧する。この押圧を受けたカム部材４０８は、カム用案内レール４２０に沿って、ラック用案内レール４０２から離間する方向に変位する。
　従って、リンク部材４３０が、フック部材４３２から離れる向きに姿勢を変え、第２隆起部４４６が第１隆起部４４２を乗り越えて、第１隆起部４４２よりも前方（Ａ１方向側）に位置する。これに伴い、リンク部材４３０は、第２リターンスプリング４５２を介してフック部材４３２を引き寄せる。
　フック部材４３２は、第３回動軸４４４を中心に回動し、フック部４５０がリンク部材４３０から離間する（図１２参照）。すなわち、フック部４５０が開く。
　その結果、図１０に示すように、脚部３１２がフック部４５０から解放される。この解放に伴い、トレイ排出用スプリング３１０が収縮するとともに、収縮したトレイ排出用スプリング３１０によって充電用トレイ１０４が前方に引張付勢される。
　従って、充電用トレイ１０４は、掛止板３０５と一体的に装置側充電コネクタ１１２とは逆方向、すなわち、前方であるＡ１方向側にスライドする。図２５に、充電用トレイ１０４が前進したときのスライド機構３００やロック機構４００の状態を、支持盤２００と併せて示す。
　このように、第１収容位置３６ａでは充電用トレイ１０４が前進位置に戻される。この際、充電されたバッテリ１０も一体的に前進して背板１０２から離間する。従って、バッテリ１０の進入口２０が背板１０２の判定用突起１０８から離脱する。
　本実施の形態では、充電されたバッテリ１０が背板１０２から離間したことが近接センサ１０６で検出された後、制御装置６０からシャッタ開閉用モータ７０２に指令信号が発信される。その結果、小プーリ７２４が回転して開閉用ベルト７２６が周回動作し、さらに、大プーリ７２２が回転して第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂが開状態となる。その後、ユーザは、第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂに移送された満充電済のバッテリ１０をケーシング３４から取り出し、電動二輪車ＥＢに装着すればよい。
　図８に示すように、隣り合うバッテリ１０同士では把持用バー１６の延在方向が互いに略直交する。従って、ユーザが満充電済のバッテリ１０を取り出すときの把持用バー１６の延在方向は、充電を必要とするバッテリ１０を収容したときの把持用バー１６の延在方向に一致する。このため、バッテリ１０の取り出しが容易である。
　上記したように、第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂは、充電用トレイ１０４及びバッテリ１０が第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂに移送された後に開状態となる。このため、ユーザが、充電部９０がインデックス回転している最中にケーシング３４内に手を入れること等が防止される。
　充電済のバッテリ１０が取り出された後、制御装置６０からシャッタ開閉用モータ７０２に指令信号が発信され、第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂが閉状態となる。このため、ユーザがバッテリ１０の取り出し途中でシャッタ本体７００に手が当たることが回避される。また、取り出し後にユーザがケーシング３４内に手を入れること等が防止される。
　以上のようにして充電済のバッテリ１０が取り出されることにより、第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂでバッテリ１０が不在となる。この状況下で、下段側充電器５２ａ、上段側充電器５２ｂから送電用ケーブル８００を介して装置側充電コネクタ１１２に電力が供給される。従って、第１単位マガジン３２ａ、第２単位マガジン３２ｂに残る各３個（計６個）のバッテリ１０に対する充電が進行し、それまで「空」であった充電を必要とするバッテリ１０が「小」となる。同様に「小」であったバッテリ１０が「中」、「中」であったバッテリ１０が「満」となる。第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂでは、バッテリ１０が不在のままである。
　第２のユーザは、上記と同様にして第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂからケーシング３４内に充電を必要とするバッテリ１０を収容する。この場合も上記と同様に、下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂが時計回り（右方向）に９０°インデックス回転する。従って、下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂは、初期位置から１８０°インデックス回転したことになる。
　第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂに到達した満充電済のバッテリ１０（「満」）が取り出された後、この状態、すなわち、上記と同様に第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂではバッテリ１０が不在のままで充電がなされる。その結果、「空」、「小」及び「中」が「小」、「中」及び「満」となる。
　第３のユーザは、上記と同様にして第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂからケーシング３４内に充電を必要とするバッテリ１０を収容する。この場合、下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂが反時計回り（左方向）に２７０°インデックス回転する。従って、下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂの初期位置からのインデックス回転は－９０°となる。
　第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂに到達した満充電済のバッテリ１０（「満」）が取り出された後、この状態、すなわち、上記と同様に第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂではバッテリ１０が不在のままで、第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂ以外の位置の充電部９０にてバッテリ１０の充電がなされる。その結果、「空」、「小」及び「中」が「小」、「中」及び「満」となる。
　第４のユーザは、上記と同様に第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂからケーシング３４内に充電を必要とするバッテリ１０を収容する。この際、下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂが時計回り（右方向）に９０°インデックス回転する。従って、下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂの初期位置からのインデックス回転は０°となる。
　第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂに到達した満充電済のバッテリ１０（「満」）が取り出された後、この状態、すなわち、上記と同様に第１収容位置３６ａ、第２収容位置３６ｂではバッテリ１０が不在のまま充電がなされる。この充電により、「空」、「小」及び「中」が「小」、「中」及び「満」となる。
　第５のユーザ以降は、上記のインデックス回転が繰り返される。このように、本実施の形態では、下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂが時計回り方向又は反時計回り方向のいずれかのみに回転するのではなく、所定のインデックス角度まで一方向にインデックス回転した後は、残る一方向に向かって所定のインデックス角度まで逆回転する。従って、送電用ケーブル８００（図６、図７及び図１９参照）に対しては、所定の回転角内での捻り及び捻り戻しがなされるのみである。すなわち、同一方向への捻れが継続されることはなく、このため、送電用ケーブル８００が損傷することが有効に回避される。
　また、送電用ケーブル８００は、充電台１００に載置されたバッテリ１０の上端よりも高い位置から、背板１０２同士が組み合わされることで構成される四角柱状の中空部８０２に通されて装置側充電コネクタ１１２に電気的に接続される。このため、送電用ケーブル８００の、捻れの基点から装置側充電コネクタ１１２までの長さを大きくすることができる。この場合、捻れの基点から装置側充電コネクタ１１２までの長さが小さい場合に比して、送電用ケーブル８００の捻れ度合いを低くすることができる。このことによっても、送電用ケーブル８００が損傷することが有効に回避される。
　しかも、下段側回転テーブル５４ａが回転している最中も充電を継続することが可能である。
　さらに、下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂが上記のようにインデックス回転するため、ユーザは、満充電されたバッテリ１０を容易に取り出すことができる。
　第１のユーザがバッテリ１０を交換した後に即座に第２のユーザがバッテリ１０を交換する場合には、受信器は、発信器が発した信号を継続して受ける。このように受信が所定時間継続してなされる場合、第１のユーザが充電を必要とするバッテリ１０を挿入した後にシャッタ本体７００を開状態で維持するようにしてもよい。これにより、第２のユーザが迅速に充電を必要とするバッテリ１０を満充電済のバッテリ１０に交換することができる。
　しかも、本実施の形態では、マガジン式の下段側回転テーブル５４ａ、上段側回転テーブル５４ｂ（充電台１００）に複数個のバッテリ１０を充電しながら保管している。従って、複数人のユーザの、充電を必要とするバッテリ１０の交換要請に対応することができる。
　本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　例えば、単位マガジンの個数を増加し、且つ積層するようにしてもよい。又は、１個の単位マガジンのみでマガジン式充電装置を構成するようにしてもよい。
　また、下段側回転テーブル５４ａを、複数個のギヤ（ギヤ群）によって回転させるようにしてもよい。この場合、モータの回転軸、及び下段側回転テーブル５４ａの各々にギヤを設け、モータの回転軸に取り付けたギヤで直接、又は１個以上の別のギヤで間接的に、下段側回転テーブル５４ａに設けたギヤを回転付勢すればよい。上段側回転テーブル５４ｂについても同様である。
　開閉式シャッタも、上記と同じく複数個のギヤによって構成し、該ギヤの作用下に第１開閉シャッタ３８ａ、第２開閉シャッタ３８ｂを開閉するようにしてもよい。
　さらに、バッテリ１０の取出検知手段を構成する制御装置６０は、充電済のバッテリ１０が充電台１００から取り出された後であっても、ユーザの検知状態が維持されている場合にはシャッタ３８ａ、３８ｂを開状態で保持するようにしてもよい。

Claims (3)

  1. 　充電を必要とするバッテリ（１０）が収容位置（３６ａ、３６ｂ）で収容されるとともに充電済のバッテリ（１０）を前記収容位置（３６ａ、３６ｂ）に移送して該収容位置（３６ａ、３６ｂ）から取り出し可能とするマガジン式充電装置（３０）であって、
    　ケーシング（３４）と、
    　回転テーブル（５４ａ、５４ｂ）と、
    　前記回転テーブル（５４ａ、５４ｂ）を回転させる駆動装置と、
    　前記回転テーブル（５４ａ、５４ｂ）上に設けられてバッテリ（１０）が載置される複数の充電台（１００）と、
    　前記収容位置（３６ａ、３６ｂ）に設けられて前記充電台（１００）及び前記バッテリ（１０）を覆う開閉式シャッタ（３８ａ、３８ｂ）と、
    　を備え、
    　前記開閉式シャッタ（３８ａ、３８ｂ）は、シャッタ本体（７００）と、
    　前記回転テーブル（５４ａ、５４ｂ）の中心近傍で、前記充電台（１００）に前記バッテリ（１０）が載置されたときの上端よりも高い位置に設けられたベアリング（７１４）と、
    　前記ベアリング（７１４）の側方で且つ前記回転テーブル（５４ａ、５４ｂ）の外周よりも外方に設けられたモータ（７０２）と、
    　前記ベアリング（７１４）の外周に配置され、前記モータ（７０２）からの回転力を、前記シャッタ本体（７００）を回転させる回転力として伝達する伝達機構（７２２）と、
    　を有し、
    　前記シャッタ本体（７００）は、前記伝達機構（７２２）と連結される連結部（７１０）と、前記連結部（７１０）に連なり前記充電台（１００）上の前記バッテリ（１０）の上方を覆う第１部分（７０４）と、前記充電台（１００）上の前記バッテリ（１０）の側方に配置される第２部分（７０６）と、前記第１部分（７０４）と前記第２部分（７０６）との間に介在する第３部分（７０８）と、
    　を有し、
    　前記モータ（７０２）の回転軸と前記伝達機構（７２２）とが連結され、前記連結部（７１０）を介して前記シャッタ本体（７００）を開閉し、
    　且つ前記シャッタ本体（７００）と前記収容位置（３６ａ、３６ｂ）に位置する前記充電台（１００）とが前記ケーシング（３４）の外部に位置することを特徴とするマガジン式充電装置（３０）。
  2. 　請求項１記載のマガジン式充電装置（３０）において、前記シャッタ本体（７００）は、平面視において、前記ベアリング（７１４）の中心と前記第２部分（７０６）の外周とを結ぶ半径が互いに相違する第４部分（７１６）及び第５部分（７１８）と、
    　前記第４部分（７１６）と前記第５部分（７１８）の間に介在する第６部分（７２０）と、
    　を有することを特徴とするマガジン式充電装置（３０）。
  3. 　請求項１又は２記載のマガジン式充電装置（３０）において、前記伝達機構（７２２）にトルクリミッタ（７２８）が設けられていることを特徴とするマガジン式充電装置（３０）。
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