(57)【要約】【課題】給電装置に充電アームを介して接触充電しながらの走行中に、電動車両が上下方向に揺動しても前記接触状態が確保されなくなることを抑制する前記電動車両の接触充電方法及び接触充電システムを提供する。【解決手段】電動車両１０の走行中に、充電アーム１８を車幅方向に延出し、給電装置２６の正極架線２４ｐと充電アーム１８の正極受電部３６ｐ及び給電装置２６の負極架線２４ｎと充電アーム１８の負極受電部３６ｎを同時に接触させ電動車両１０の駆動用の蓄電装置を充電する。路面の状況あるいはブレーキ操作等により充電アーム１８が上下方向に揺動しても、正極架線２４ｐと負極架線２４ｎとが取り付けられたＶ字溝２３内に充電アーム１８の先端部である充電ヘッド３４が保持されることとなり、接触が確保されなくなることが抑制される。【選択図】図１
2014131474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両の側部に対向し、前記電動車両の上下方向に開口して前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝が設けられた架線保持部を有し、該架線保持部を構成する前記Ｖ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に前記架線保持部に固定されている給電装置を設け、
前記電動車両の側部に収納され、先端に設けられ互いに前記給電装置の対応する前記正極架線と前記負極架線に対向するように設けられる正極受電部と負極受電部を有する充電アームを車幅方向に延出し、前記給電装置の正極架線と前記充電アームの正極受電部及び前記給電装置の負極架線と前記充電アームの負極受電部を同時に接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電する
ことを特徴とする電動車両の接触充電方法。
【請求項２】
給電装置と、該給電装置から電力が供給される駆動用の蓄電装置を備える電動車両とから構成される前記電動車両の接触充電システムであって、
前記給電装置は、
前記電動車両の側部に対向し、前記電動車両の上下方向に開口して前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝が設けられた架線保持部を有し、前記架線保持部を構成する前記Ｖ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に前記架線保持部に固定された構成とされ、
前記電動車両は、前記電動車両の側部に収納され、先端に設けられ互いに前記給電装置の対応する前記正極架線と前記負極架線に対向するように設けられる正極受電部と負極受電部を有し、車幅方向に延出する充電アームを備えた構成とされ、給電時に、前記充電アームが前記車幅方向に延出され、前記給電装置の正極架線と前記充電アームの正極受電部及び前記給電装置の負極架線と前記充電アームの負極受電部を同時に接触されて、前記蓄電装置が充電される
ことを特徴とする電動車両の接触充電システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電動車両の接触充電システムの前記給電装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電動車両の接触充電システムの前記充電アーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車両の走行中に、前記電動車両が備える駆動用の蓄電装置を外部の給電装置から接触充電により充電する電動車両の接触充電方法及び接触充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中の電動車両に、非接触で充電する車両用共鳴型非接触充電（給電）システムが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１４２４２１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に提案された非接触充電する車両用共鳴型非接触充電（給電）システムでは、インフラストラクチャー（以下、インフラともいう。）側の１次側共鳴コイルと、電動車両側の２次側共鳴コイルとの間で、高周波大電力の送受を行うために、外来ノイズの発生が大きく、又給電制御が複雑になり易いという課題がある。
【０００５】
この課題を解決するために、電動車両に設けられた充電アームを、前記電動車両の走行中に、外部に設けられた給電装置に接触させ、前記給電装置から前記充電アームを通じて前記電動車両の蓄電装置を充電するように構成する接触充電システムが考えられる。
【０００６】
しかしながら、この接触充電システムでは、充電アームを通じて充電しながら走行している電動車両が、路面の状況あるいはアクセル・ブレーキ操作等により上下方向（ピッチング方向）に揺動すると、前記充電アームと前記給電装置との間の接触が不安定になり、接触が確保されない事態に至る可能性がある。
【０００７】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであって、給電装置と電動車両とが前記電動車両の充電アームを介して接触充電しながらの走行中に、前記電動車両が、上下方向に揺動しても前記接触状態が確保されなくなることを抑制するとともに、電動車両の充電システムの小型化を可能にする電動車両の接触充電方法及び接触充電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る電動車両の接触充電方法は、電動車両の側部に対向し、前記電動車両の上下方向に開口して前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝が設けられた架線保持部を有し、該架線保持部を構成する前記Ｖ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に前記架線保持部に固定されている給電装置を設け、前記電動車両の側部に収納され、先端に設けられ互いに前記給電装置の対応する前記正極架線と前記負極架線に対向するように設けられる正極受電部と負極受電部を有する充電アームを車幅方向に延出し、前記給電装置の正極架線と前記充電アームの正極受電部及び前記給電装置の負極架線と前記充電アームの負極受電部を同時に接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電することを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る電動車両の接触充電システムは、給電装置と、該給電装置から電力が供給される駆動用の蓄電装置を備える電動車両とから構成される前記電動車両の接触充電システムであって、前記給電装置は、前記電動車両の側部に対向し、前記電動車両の上下方向に開口して前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝が設けられた架線保持部を有し、前記架線保持部を構成する前記Ｖ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に前記架線保持部に固定された構成とされ、前記電動車両は、前記電動車両の側部に収納され、先端に設けられ互いに前記給電装置の対応する前記正極架線と前記負極架線に対向するように設けられる正極受電部と負極受電部を有し、車幅方向に延出する充電アームを備えた構成とされ、給電時に、前記充電アームが前記車幅方向に延出され、前記給電装置の正極架線と前記充電アームの正極受電部及び前記給電装置の負極架線と前記充電アームの負極受電部を同時に接触されて、前記蓄電装置が充電されることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、車体に設けられ、その先端の上下に正極受電部と負極受電部とが設けられた充電アームを前記車体の側方に延出させ、走行路の走行方向に沿って設けられた架線に接触させることで電動車両に搭載されている駆動用の蓄電装置を走行中に充電させる際に、前記電動車両の側部に対向して前記電動車両の上下方向に開口し前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が固定されている給電装置の前記正極架線と前記充電アームの正極受電部及び前記給電装置の負極架線と前記充電アームの負極受電部を同時に接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電するように構成したので、路面の状況あるいはブレーキ操作等により前記充電アームが上下方向に揺動しても、前記Ｖ字溝内に充電アームの先端部が保持されることとなり、接触が確保されなくなることが抑制される。
【００１１】
また、Ｖ字溝の内面の上下に正極架線と負極架線を固定するようにしているので、給電装置が小型化されて充電アームも小型化され、結果として接触充電システム全体として小型化することができる。
【００１２】
給電装置から接触により充電するので、共鳴型非接触充電システムに比較して、外来ノイズの発生が大幅に少なく、又給電制御も簡易である。
【００１３】
なお、前記電動車両の接触充電システムの前記給電装置及び前記充電アームもこの発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、電動車両の走行方向に延びるＶ字溝の内面の上下に固定された正極架線と負極架線に対し、車体側の充電アームの正極受電部と負極受電部とが接触して充電する構成としたので、路面の状況あるいはブレーキ操作等により充電アームが上下方向に揺動しても、前記Ｖ字溝内に前記充電アームの先端部が保持され、給電装置に対して電動車両が前記充電アームを介して接触充電しながらの走行中に、接触が確保されなくなることを抑制するとともに、電動車両の接触充電システムの小型化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１Ａは、この実施形態に係る発明方法が適用される電動車両の接触充電システムの平面図、図１Ｂは、側面図、図１Ｃは、正面図である。
【図２】接触充電システムを構成する第１実施例に係る架線保持部の一部省略正面断面図である。
【図３】接触充電システムを構成する第１実施例に係る充電ヘッドの一部省略正面図である。
【図４】接触充電システムを構成する第１実施例に係る充電アームの一部省略平面図である。
【図５】第１実施形態に係る接触充電システムを構成する前記第１実施例に係る架線保持部に保持された架線と前記第１実施例に係る充電アームの接触状態を示す一部省略斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る接触充電システムを構成する前記第１実施例に係る架線保持部に保持された架線と前記第１実施例に係る充電アームの接触状態を示す一部省略正面断面図である。
【図７】第２実施形態に係る接触充電システムを構成する第２実施例に係る架線保持部に保持された架線と第２実施例に係る充電アームの接触状態を示す斜視図である。
【図８】第２実施形態に係る接触充電システムを構成する前記第２実施例に係る架線保持部に保持された架線と前記第２実施例に係る充電アームの接触状態を示す一部省略正面断面図である。
【図９】第３実施形態に係る接触充電システムを構成する前記第１実施例に係る架線保持部に保持された架線と第３実施例に係る充電アームの接触状態を示す正面図である。
【図１０】第３実施形態に係る接触充電システムを構成する前記第１実施例に係る架線保持部に保持された架線と前記第３実施例に係る充電アームの接触状態を示す側面図である。
【図１１】第３実施形態の変形例に係る接触充電システムを構成する前記第１実施例に係る架線保持部に保持された架線と第３実施例の変形例に係る充電アームの接触状態を示す側面図である。
【図１２】第３実施形態の変形例に係る接触充電システムを構成する前記第３実施例の変形例に係る充電アームの側面図である。
【図１３】第４実施形態に係る接触充電システムを構成する前記第２実施例に係る架線保持部に保持された架線と第４実施例に係る充電アームの接触状態を示す斜視図である。
【図１４】第４実施形態に係る接触充電システムを構成する前記第２実施例に係る架線保持部に保持された架線と前記第４実施例に係る充電アームの接触状態を示す正面図である。
【図１５】第４実施形態に係る接触充電システムを構成する前記第２実施例に係る架線保持部に保持された架線と前記第４実施例に係る充電アームの接触状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
[共通構成]
図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃは、この実施形態に係る発明方法が適用された電動車両１０の接触充電システム１２（第１実施形態）の模式的全体構成を示している。
【００１８】
電動車両１０は、車両推進用の電動機（不図示）と、この電動機の駆動用の蓄電装置（不図示）を搭載する車両であって、例えば、電気自動車、内燃機関を搭載するハイブリッド自動車、及び燃料電池を搭載する燃料電池自動車等が該当する。
【００１９】
この接触充電システム１２は、基本的には、絶縁材料の架線保持部１４を備えた給電装置２６と、側部１０ｓに充電アーム１８を備えた電動車両１０とから構成される。充電アーム１８は、電動車両１０の両側部に設けてもよい。
【００２０】
給電装置２６は、例えば、走行路７０である道路（高速道路を含む）の路肩等、あるいは自動車レース場の走行路７０の路肩等に所定区間の長さで設けられる。所定区間の長さは、所定電費を有する電動車両１０が、例えば、ある給電装置２６の位置から次の給電装置２６の位置までに走行可能な充電量を充電できる長さに設定される。
【００２１】
電動車両１０は、給電装置２６が設置された走行路７０上を給電装置２６に沿って走行し、走行しながら給電装置２６から充電アーム１８を介して前記蓄電装置を充電する。
【００２２】
架線保持部１４は、前記所定区間の長さ延在し、裏面側が所定間隔でガードポスト２０（図１Ｃ）に固定されている。
【００２３】
架線保持部１４の表面側には、外部電源装置（不図示）から直流の高電圧が印加される導電材料の正極架線２４ｐと、導電材料の負極架線２４ｎとからなる架線２４がレール状に固定されている。直流ではなく、交流であってもよい。
【００２４】
充電アーム１８の先端部を形成する充電ヘッド３４には、それぞれが転動輪である、前記正極架線２４ｐに接触する正極受電部３６ｐと、前記負極架線２４ｎに接触する負極受電部３６ｎとからなる受電部３６が取り付けられている。
【００２５】
なお、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに示した電動車両１０の各構成要素は、便宜上、第１実施例に係る構成要素を描いているが、それらの電気回路的機能は、後述する実施例でも同等である。
【００２６】
図２は、第１実施例に係る架線保持部１４の一部省略正面断面構成を示している。
【００２７】
図３は、第１実施例に係る充電ヘッド３４の一部省略正面構成を示している。
【００２８】
図４は、第１実施例に係る充電アーム１８の一部省略平面構成を示している。
【００２９】
図５は、第１実施形態に係る接触充電システム１２における架線保持部１４に保持された架線２４と充電アーム１８の接触状態を示す斜視構成を示している。
【００３０】
図６は、第１実施形態に係る接触充電システム１２における架線保持部１４に保持された架線２４と充電アーム１８の接触状態を示す正面構成を示している。
【００３１】
以下、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図２〜図６を参照して第１実施例に係る架線保持部１４と、第１実施例に係る充電アーム１８と、これら架線保持部１４と充電アーム１８とを備える第１実施形態に係る接触充電システム１２についてさらに詳しく説明する。
【００３２】
充電アーム１８は、図１Ａ、図４に示すように、充電ヘッド３４と、この充電ヘッド３４が取り付けられる略Ｌ字状のブラケット５３と、このブラケット５３を通じて充電ヘッド３４を矢印ｑ（ｑ１、ｑ２）方向に移動（回動）させるスライダクランク機構３０とから構成される。
【００３３】
スライダクランク機構３０は、ブラケット５３と電動車両１０の車体に設けられたピン３２（軸）との間に延在するアーム部１９と、一端がアーム部１９の中程に回動自在に取り付けられ他端がスライドレール３７上を矢印ｐ方向にスライドするアクチュエータ３８に回動自在に取り付けられたスプリングダンパー３９ａと、一端が車体に固定され他端がアクチュエータ３８に固定されるスプリングダンパー３９ｂとから構成される。
【００３４】
アクチュエータ３８が矢印ｐ１方向にスライドレール３７上を移動するように付勢されることで、限定された範囲を揺動するレバーとして機能するスプリングダンパー３９ａを通じてアーム部１９がピン３２を回転中心として矢印ｑ１方向に移動されて、充電ヘッド３４の受電部３６が架線２４との接触状態にスプリングダンパー３９ａ、３９ｂにより付勢される。
【００３５】
このようにして充電アーム１８は、電動車両１０の側部１０ｓから給電装置２６側に延出（展開乃至傾動）される。すなわち充電アーム１８が車体１１の側方外方に延出される。
【００３６】
一方、アクチュエータ３８が矢印ｐ２方向にスライドレール３７上を移動するように付勢されることで、アーム部１９が矢印ｑ２方向に移動され、充電ヘッド３４が車体１１のホーム位置に戻される。
【００３７】
充電ヘッド３４は、ブラケット５３の一端部に取り付け部材（図３参照）を介してヘッド本体４１に取り付けられる。ヘッド本体４１は、絶縁材料のケース５２により受電部３６の電気的接触部分を除いて概ね覆われている。
【００３８】
上述したように、給電装置２６は、架線保持部１４を有し、この架線保持部１４の底部は、非導電部材であるチャネル状の誘導凹部６０（図６参照）の底部６０ｄに固定され、誘導凹部６０の底部６０ｄを介してガードポスト２０に固定されている（図１Ｃ参照）。
【００３９】
誘導凹部６０は、底部６０ｄの他、ガイド部６０ａ、６０ｂ、６０ｃにより構成される。底部６０ｄの上下端から走行路７０（道路）側に向かって水平方向に上下のガイド部６０ｃが延びている。この上下のガイド部６０ｃの上下間隔は、充電ヘッド３４のケース３５（図６参照）の外径に対し冗長を持った間隔となっている。上下のガイド部６０ｃは、さらに水平方向に延びる上下のガイド部６０ｂに連なる。上下のガイド部６０ｂの上下間隔は、充電ヘッド３４のケース３５の外形より小さく絞られている。上下のガイド部６０ｂは、さらに、上下方向に拡開する上下のガイド部６０ａに連なる。ガイド部６０ａの開放端の間隔は、充電アーム１８の延出時に充電ヘッド３４が上下方向に揺動しても誘導凹部６０内に充電ヘッド３４が案内される間隔に設定されている。
【００４０】
架線保持部１４の表面側は、電動車両１０の側部１０ｓの上下方向に開口するとともに、電動車両１０の走行方向に延びて形成されたＶ字溝２３が設けられている。
【００４１】
Ｖ字溝２３の一方の内面には架線２４中、正極架線２４ｐの裏面が固着され、Ｖ字溝２３の他方の内面には架線２４中、負極架線２４ｎの裏面が固着されている。正極架線２４ｐと負極架線２４ｎとは互いに絶縁距離を保つ位置に架線保持部１４に一部が埋め込まれて固定されている。正極架線２４ｐと負極架線２４ｎの充電ヘッド３４への接触側がＶ字状になっている。
【００４２】
一方、充電ヘッド３４は、それぞれが転動輪（回転するローラ）である正極受電部（正極ローラ）３６ｐと負極受電部（負極ローラ）３６ｎを上下に有する受電部３６を備える。正極受電部３６ｐと負極受電部３６ｎは、充電ヘッド３４（アーム部１９）の軸線に対して上下に対称な各底面が対向した円錐台状、すなわち、接触部は、前記のＶ字溝２３に線接触する楔状の形状になっている。
【００４３】
受電部３６は、ヘッド本体４１の軸受部４０、４２（図３参照）に係合されている。ヘッド本体４１の後端には、それぞれスプリング４４による車幅方向のサスペンション４８と、スプリング４６ａ、４６ｂによる上下方向のサスペンション５０が設けられている。
【００４４】
充電ヘッド３４は、そのサスペンション５０を構成する取り付け部材５４を通じて、アーム部１９の他端に形成されているブラケット５３に固定されている（図４参照）。
【００４５】
基本的には、以上のように構成される第１実施例に係る充電アーム１８と、第１実施例に係る給電装置２６と、を備える第１実施形態に係る接触充電システム１２は、走行中の電動車両１０が、給電装置２６の近傍の位置に至ると、充電アーム１８が車幅方向の外方向に付勢され、充電ヘッド３４が誘導凹部６０を通じて架線２４まで案内され、図１Ｃ、図５、及び図６に示すように、充電アーム１８と給電装置２６とが電気的に接触状態となり接続される。
【００４６】
このように、先端の上下に正極受電部３６ｐと負極受電部３６ｎとが設けられた充電アーム１８を車体１１の側方に延出させ、走行路７０の走行方向に沿って設けられた架線２４に接触させることで電動車両１０に搭載されている駆動用の蓄電装置を走行中に充電させることができる。
【００４７】
つまり、電動車両１０の側部１０ｓに対向して電動車両１０の上下方向に開口し電動車両１０の走行方向に延びて形成されたＶ字溝２３の一方の内面に正極架線２４ｐ、他方の内面に負極架線２４ｎが固定されている給電装置２６の正極架線２４ｐと充電アーム１８の正極受電部３６ｐ、給電装置２６の負極架線２４ｎと充電アーム１８の負極受電部３６ｎを同時に接触させて、電動車両１０の駆動用の蓄電装置を充電するように構成したので、走行路７０の路面の状況あるいはブレーキ操作等により充電アーム１８が上下方向に揺動しても、サスペンション５０等の作用下にＶ字溝２３内に充電アーム１８の先端部である充電ヘッド３４が保持されることとなり、接触が確保されなくなることが抑制される。
【００４８】
また、Ｖ字溝２３の内面の上下に正極架線２４ｐと負極架線２４ｎを固定するようにしているので、給電装置２６が小型化されて充電アーム１８も小型化され、結果として接触充電システム１２全体として小型化することができる。
【００４９】
なお、充電アーム１８は、図１Ｂに示す、ピン３２（軸）にも、上下方向にスプリングが介装され、上下方向のサスペンションとして機能している。
【００５０】
以下、第２実施形態〜第４実施形態について説明するが、以下に参照する図面において、図１〜図６に示したものと同一のものあるいは対応するものには同一の符号あるいは同一の符号に百の位の数字を付けてその詳細な説明は省略する。また、充電アーム１８を側方に延出し乃至車体側に収納するスライダクランク機構３０は、図１Ａに示したものと同等の構成を用いているので、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
［第２実施形態］
図７、図８は、第２実施形態に係る接触充電システム１１２を構成する第２実施例に係る架線保持部１１４に保持された架線１２４と、第２実施例に係る充電アーム１１８を構成する第２実施例に係る充電ヘッド１３４の係合状態（接触状態）を示している。
【００５２】
充電ヘッド１３４は、樹脂材料のヘッド本体１４１に、樹脂モールドにより表面を除いて埋め込まれる半円錐台状の正極受電部１３６ｐと負極受電部１３６ｎとからなる受電部１３６を備える。正極受電部１３６ｐと負極受電部１３６ｎは、図６に示した充電ヘッド３４の正極受電部３６ｐと負極受電部３６ｎのようには転がらないので、すり板状の構成であるということもできる。
【００５３】
充電ヘッド１３４の先端部には、軸受７２に転動輪７４が取り付けられ、転動輪７４は、Ｖ字溝１２３の溝底部がＵ字溝にされた架線保持部１１４の表面を走行方向に転がるようになっている。
【００５４】
架線保持部１１４は、Ｖ字溝１２３の一方の内面に、断面ひょうたん型（概ね楕円型の中央部分がくびれた形状）の正極架線１２４ｐの裏面側の突起部が嵌合され、他方の内面に負極架線１２４ｎの裏面側の突起部が嵌合されている。正極架線１２４ｐと負極架線１２４ｎの表面側は半円状に形成され（走行方向に対して丸棒状に形成され）ている。
【００５５】
Ｖ字溝１２３の溝底部のＵ字溝を充電アーム１１８の転動輪７４が転がりながら、架線保持部１１４の正極架線１２４ｐと充電ヘッド１３４の正極受電部１３６ｐとが点接触により摺接すると共に、架線保持部１１４の負極架線１２４ｎと充電ヘッド１３４の負極受電部１３６ｎとが点接触により摺接することで、給電装置１２６から架線１２４及び充電アーム１１８を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置が充電される。
【００５６】
[第３実施形態]
図９、図１０は、第３実施形態に係る接触充電システム２１２を構成する第１実施例に係る架線保持部１４に保持された架線２４と、第３実施例に係る充電アーム２１８を構成する第３実施例に係る充電ヘッド２３４の係合状態（接触状態）を示している。充電ヘッド２３４の先端部が逆Ｖ字状に開拡され、逆Ｖ字状の保持部２３８ａ、２３８ｂに円筒状の転動輪である正極受電部２３６ｐと負極受電部２３６ｎとからなる受電部２３６が取り付けられている。正極受電部２３６ｐと負極受電部２３６ｎが、それぞれ正極架線２４ｐと負極架線２４ｎ上を転がりながら線接触で摺接することで、給電装置２６から充電ヘッド２３４を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置が充電される。
【００５７】
図１１、図１２は、第３実施形態の変形例に係る接触充電システム２１２´を構成する第１実施例に係る架線保持部１４に保持された架線２４と、第３実施例の変形例に係る充電ヘッド２３４´の接触状態を示している。この充電ヘッド２３４′は、逆Ｖ字状で且つ上下の保持部２３８ａ′、２３８ｂ′が走行方向に対してオフセットされている。
【００５８】
このオフセットされた上下の保持部２３８ａ′、２３８ｂ′に円筒状の転動輪である正極受電部２３６ｐ′と負極受電部２３６ｎ′とからなる受電部２３６′が取り付けられている。正極受電部２３６ｐ′と負極受電部２３６ｎ′が、それぞれ正極架線２４ｐと負極架線２４ｎ上を転がりながら線接触で摺接することで、給電装置２６から充電ヘッド２３４′を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置が充電される。
【００５９】
正極受電部２３６ｐ′と負極受電部２３６ｎ′とが走行方向の前後方向にオフセットされて取り付けられているので、図９例、図１０例の充電ヘッド２３４と比較して、充電ヘッド２３４´の移動方向（電動車両１０の走行方向）における充電ヘッド２３４´のピッチングの挙動が安定する。
【００６０】
[第４実施形態]
図１３、図１４、図１５は、第４実施形態に係る接触充電システム３１２を構成する第２実施例に係る架線保持部１１４に保持された架線１２４と、第４実施例に係る充電アーム３１８を構成する第４実施例に係る充電ヘッド３３４の接触状態を示している。
【００６１】
充電ヘッド３３４は、三角柱状の基部３４８を有し、この基部３４８の一側面に取り付け部材３５４が取り付けられ、基部３４８の上下（図１４で紙面に直交する方向）面の先端に取り付け部材３５０を介して転動輪３５２が取り付けられている。
【００６２】
また、基部３４８の残りの両側面に平行するように、それぞれスプリング３５６を介して正極架線１２４ｐ側及び負極架線１２４ｎ側に付勢される正極受電部３３６ｐと負極受電部３３６ｎが設けられた受電部３３６を取り付ける取り付け板３５８が設けられている。
【００６３】
取り付け板３５８は、転動輪３５２側の取り付け部材３５０同士の対向面間に設けられた各軸をそれぞれ支軸側として、スプリング３５６により架線１２４側に付勢される構成にされている。
【００６４】
すなわち、取り付け板３５８は、スプリング３５６、ピン９４、規制部材９３、及びピン９２からなるスプリング機構９５により矢印ｒ方向へ付勢されるとともにその移動が規制される。
【００６５】
この第４実施例に係る充電ヘッド３３４は、転動輪３５２が、溝底部がＵ字溝にされたＶ字溝１２３の前記Ｕ字溝を転動しながら、正極架線１２４ｐに対して正極受電部３３６ｐがスプリング３５６の圧縮力により接触するとともに、負極架線１２４ｎに対して負極受電部３３６ｎがスプリング３５６の圧縮力により接触することで、給電装置１２６から充電ヘッド２３４を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置が充電される。
【００６６】
［実施形態のまとめ］
以上説明したように、上述した実施形態によれば、例えば、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、及び図６に示したように、電動車両１０の側部１０ｓに対向し、電動車両１０の上下方向に開口して電動車両１０の走行方向に延びて形成されたＶ字溝２３が設けられた架線保持部１４を有し、該架線保持部１４を構成するＶ字溝２３の一方の内面に正極架線２４ｐ、他方の内面に負極架線２４ｎが、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に架線保持部１４に固定されている給電装置２６を設け、電動車両１０の側部１０ｓに収納され、先端に設けられ互いに給電装置２６の対応する正極架線２４ｐと前記負極架線２４ｎに対向するように設けられる正極受電部３６ｐと負極受電部３６ｎを有する充電アーム１８を車幅方向に延出し、給電装置２６の正極架線２４ｐと充電アーム１８の正極受電部３６ｐ及び給電装置２６の負極架線２４ｎと充電アーム１８の負極受電部３６ｎを同時に接触させて、電動車両１０の駆動用の蓄電装置を充電するように構成したので、路面の状況あるいはブレーキ操作等により充電アーム１８が上下方向に揺動しても、Ｖ字溝２３内に充電アーム１８の先端部である充電ヘッド３４が保持されることとなり、接触が確保されなくなることが抑制される。
【００６７】
また、Ｖ字溝２３の内面の上下に正極架線２４ｐと負極架線２４ｎを固定するようにしているので、給電装置２６が小型化されて充電アーム１８も小型化され、結果として接触充電システム１２全体として小型化することができる。
【００６８】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６９】
１０…電動車両                        １２…接触充電システム
１４…架線保持部                      １８…充電アーム
２３…Ｖ字溝                          ２４…架線
２４ｎ…負極架線                      ２４ｐ…正極架線
２６…給電装置                        ３４…充電ヘッド
３６ｐ…正極受電部                    ３６…受電部
３６ｎ…負極受電部
【図１】
2014131474.tif 000003
【図２】
2014131474.tif 000004
【図３】
2014131474.tif 000005
【図４】
2014131474.tif 000006
【図５】
2014131474.tif 000007
【図６】
2014131474.tif 000008
【図７】
2014131474.tif 000009
【図８】
2014131474.tif 000010
【図９】
2014131474.tif 000011
【図１０】
2014131474.tif 000012
【図１１】
2014131474.tif 000013
【図１２】
2014131474.tif 000014
【図１３】
2014131474.tif 000015
【図１４】
2014131474.tif 000016
【図１５】
2014131474.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月28日(2014.2.28)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は、電動車両の走行中に、前記電動車両が備える駆動用の蓄電装置を外部の給電装置から接触充電により充電する電動車両及び電動車両の接触充電システムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであって、給電装置と電動車両とが前記電動車両の充電アームを介して接触充電しながらの走行中に、前記電動車両が、上下方向に揺動しても前記接触状態が確保されなくなることを抑制することを可能にする電動車両及び電動車両の接触充電システムを提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明に係る電動車両は、当該電動車両の側部に収納されるとともに、給電装置の対応する架線に対向するように設けられる受電部を有する充電アームを車幅方向に延出し、前記電動車両の前記側部に対向するとともに前記電動車両の走行方向に沿って設けられた前記給電装置の前記架線と、前記充電アームの前記受電部とを接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電する電動車両において、前記充電アームの前記受電部は、前記車幅方向に延出されるアーム部の先端に取り付けられており、前記充電アームには、上下方向に弾性変形する第１サスペンションが設けられていることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明に係る電動車両の接触充電システムは、給電装置と、該給電装置から電力が供給される駆動用の蓄電装置を備える電動車両とから構成される前記電動車両の接触充電システムであって、前記給電装置は、前記電動車両の側部に対向するとともに前記電動車両の走行方向に沿って架線が固定された構成とされ、前記電動車両は、前記電動車両の前記側部に収納されるとともに、前記給電装置の対応する前記架線に対向するように設けられる受電部を有し、車幅方向に延出する充電アームを備えた構成とされ、給電時に、前記充電アームが前記車幅方向に延出され、前記給電装置の前記架線と前記充電アームの前記受電部とが接触されて、前記蓄電装置が充電される前記電動車両の接触充電システムであって、前記充電アームの前記受電部は、前記車幅方向に延出されるアーム部の先端に取り付けられており、前記充電アームには、上下方向に弾性変形する第１サスペンションが設けられていることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明によれば、充電アームの受電部は、車幅方向に延出されるアーム部の先端に取り付けられており、前記充電アームには、上下方向に弾性変形する第１サスペンションが設けられているように構成したので、路面の状況あるいはブレーキ操作等により前記電アームが上下方向に揺動しても、前記第１サスペンションの作用下に、給電装置の架線に対向する位置に前記充電アームの前記受電部が保持されることとなり、前記給電装置の前記架線と前記充電アームの前記受電部との接触が確保されなくなることが抑制される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この発明によれば、充電アームの受電部は、車幅方向に延出されるアーム部の先端に取り付けられており、前記充電アームには、上下方向に弾性変形する第１サスペンションが設けられている構成としたので、路面の状況あるいはブレーキ操作等により前記充電アームが上下方向に揺動しても、前記第１サスペンションの作用下に、給電装置の架線に対向する位置に前記充電アームの前記受電部が保持されることとなり、前記給電装置の前記架線と前記充電アームの前記受電部との接触が保持され、前記給電装置に対して前記電動車両が前記充電アームを介して接触充電しながらの走行中に、接触が確保されなくなることを抑制することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
充電ヘッド３４のヘッド本体４１は、ブラケット５３の一端部に取り付け部材５４（図３参照）を介して取り付けられる。ヘッド本体４１は、絶縁材料のケース３５により受電部３６の電気的接触部分を除いて概ね覆われている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
このように、先端の上下に正極受電部３６ｐと負極受電部３６ｎとが設けられた充電アーム１８を車体１１の側方に延出させ、走行路７０の走行方向に沿って設けられた架線２４に接触させることで電動車両１０に搭載されている駆動用の蓄電装置を走行中に充電することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
この第４実施例に係る充電ヘッド３３４は、転動輪３５２が、溝底部がＵ字溝にされたＶ字溝１２３の前記Ｕ字溝を転動しながら、正極架線１２４ｐに対して正極受電部３３６ｐがスプリング３５６の圧縮力により接触するとともに、負極架線１２４ｎに対して負極受電部３３６ｎがスプリング３５６の圧縮力により接触することで、給電装置１２６から充電ヘッド３３４を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置が充電される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
１０…電動車両                        １２…接触充電システム
１４…架線保持部                      １８…充電アーム
２３…Ｖ字溝                          ２４…架線
２４ｐ…正極架線 ２４ｎ…負極架線
２６…給電装置                        ３４…充電ヘッド
３６…受電部 ３６ｐ…正極受電部
３６ｎ…負極受電部
【手続補正１３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両の側部に収納されるとともに、給電装置の対応する架線に対向するように設けられる受電部を有する充電アームを車幅方向に延出し、
前記電動車両の前記側部に対向するとともに前記電動車両の走行方向に沿って設けられた前記給電装置の前記架線と、前記充電アームの前記受電部とを接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電する電動車両において、
前記充電アームの前記受電部は、前記車幅方向に延出されるアーム部の先端に取り付けられており、
前記充電アームには、上下方向に弾性変形する第１サスペンションが設けられている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両において、
前記第１サスペンションは、前記充電アームの前記アーム部と前記受電部との間に設けられている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動車両において、
前記アーム部は、前記電動車両の前記側部に位置する軸を中心として回動して前記車幅方向に展開され、前記軸には、上下方向に弾性変形する第２サスペンションが設けられている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車両において、
前記第１サスペンションは、前記受電部を備えて構成される充電ヘッドの、前記電動車両側の端部に設けられている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項５】
請求項４に記載の電動車両において、
前記充電ヘッドは、前記車幅方向に弾性変形する第３サスペンションを備えている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電動車両において、
前記充電ヘッドは、前記アーム部の先端に形成されているブラケットに、取り付け部材を通じて固定されている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項７】
給電装置と、該給電装置から電力が供給される駆動用の蓄電装置を備える電動車両とから構成される前記電動車両の接触充電システムであって、
前記給電装置は、
前記電動車両の側部に対向するとともに前記電動車両の走行方向に沿って架線が固定された構成とされ、
前記電動車両は、
前記電動車両の前記側部に収納されるとともに、前記給電装置の対応する前記架線に対向するように設けられる受電部を有し、車幅方向に延出する充電アームを備えた構成とされ、
給電時に、前記充電アームが前記車幅方向に延出され、前記給電装置の前記架線と前記充電アームの前記受電部とが接触されて、前記蓄電装置が充電される前記電動車両の接触充電システムであって、
前記充電アームの前記受電部は、前記車幅方向に延出されるアーム部の先端に取り付けられており、
前記充電アームには、上下方向に弾性変形する第１サスペンションが設けられている
ことを特徴とする電動車両の接触充電システム。
【請求項８】
請求項７に記載の電動車両の接触充電システムにおいて、
前記第１サスペンションは、前記充電アームの前記アーム部と前記受電部との間に設けられている
ことを特徴とする電動車両の接触充電システム。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の電動車両の接触充電システムにおいて、
前記アーム部は、前記電動車両の前記側部に位置する軸を中心として回動して前記車幅方向に展開され、前記軸には、上下方向に弾性変形する第２サスペンションが設けられている
ことを特徴とする電動車両の接触充電システム。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の電動車両の接触充電システムにおいて、
前記第１サスペンションは、前記受電部を備えて構成される充電ヘッドの、前記電動車両側の端部に設けられている
ことを特徴とする電動車両の接触充電システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電動車両の接触充電システムにおいて、
前記充電ヘッドは、前記車幅方向に弾性変形する第３サスペンションを備えている
ことを特徴とする電動車両の接触充電システム。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の電動車両の接触充電システムにおいて、
前記充電ヘッドは、前記アーム部の先端に形成されているブラケットに、取り付け部材を通じて固定されている
ことを特徴とする電動車両の接触充電システム。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2014131474.tif 000018
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2014131474.tif 000019
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2014131474.tif 000020
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2014131474.tif 000021