(57)【要約】【課題】移動体の製造コストの削減に寄与する電力補給用開閉扉を提供する。【解決手段】本発明に係る電力補給用開閉扉１は、移動体２の充電端子２１を覆うことが可能に配置され、移動体２に搭載されたバッテリ２２を充電する際に開閉する開閉扉である。電力補給用開閉扉１は、観音開きする一対の扉１１、１２と、一対の扉１１、１２の回転駆動源である駆動部１３と、駆動部１３から一対の扉１１、１２へ駆動力を伝達するリンク機構１４と、一対の扉１１、１２の開放状態を感知する第１感知部１５と、一対の扉１１、１２の閉鎖状態を感知する第２感知部１６と、第１感知部１５又は第２感知部１６からの感知信号に基づいて、駆動部１３を制御する制御部１７と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の充電端子を覆うことが可能に配置され、前記移動体に搭載されたバッテリを充電する際に開閉する開閉扉であって、
観音開きする一対の扉と、
前記一対の扉の回転駆動源である駆動部と、
前記駆動部から前記一対の扉へ駆動力を伝達するリンク機構と、
前記一対の扉の開放状態を感知する第１感知部と、
前記一対の扉の閉鎖状態を感知する第２感知部と、
前記第１感知部又は前記第２感知部からの感知信号に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
を備える移動体の電力補給用開閉扉。
【請求項２】
前記扉の開放又は閉鎖が一方のみであることを外部に認識させる認識部を備え、
前記制御部は、前記一対の扉それぞれの開閉を感知するように配置された前記第１感知部又は前記第２感知部からの感知信号が、前記一対の扉のいずれか一方のみであると、前記認識部を制御することを特徴とする請求項１に記載の移動体の電力補給用開閉扉。
【請求項３】
前記リンク機構は、前記一対の扉の上部又は下部に配置されており、
前記駆動部の回転軸に連結された回転駆動力伝達部材と、
前記一対の扉の回転軸にそれぞれ連結された第１、第２回転駆動力被伝達部材と、
一方の端部が前記回転駆動力伝達部材に連結され、他方の端部が前記第１回転駆動力被伝達部材又は前記第２回転駆動力被伝達部材に連結された第１、第２リンク部材と、を備え、
前記回転駆動力伝達部材は、前記駆動部の回転軸を中心とする点対称の位置で前記第１、第２リンク部材の一方の端部と連結され、
前記第１、第２回転駆動力被伝達部材は、前記扉の回転軸から偏心した位置で前記第１、第２リンク部材の他方の端部と連結され、
前記回転駆動力伝達部材及び前記第１、第２回転駆動力被伝達部材は、閉鎖状態の前記扉と直交する直線を挟んで両側に略４５°回転することで、前記一対の扉を開閉することを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体の電力補給用開閉扉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走式車両等の移動体の電力補給用開閉扉に関し、特に移動体に設けられ、当該移動体に搭載されたバッテリを充電する際に開閉する移動体の電力補給用開閉扉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から開閉扉を備える移動体が知られている（例えば特許文献１、２）。すなわち、移動体に搭載されたバッテリを充電する時には、開閉扉を開放状態として当該移動体の充電端子を露出し、移動体の充電端子と充電装置の充電端子とを接続する。一方、移動体の走行時には、開閉扉を閉鎖状態として当該移動体の充電端子を覆う。このような構成により、移動体の充電端子の損傷や、充電端子が活電状態となっても不意に人が接触してしまう危険を防止している。
【０００３】
ところで、特許文献３には、蓋部材の開閉状態を感知するセンサを備えた車両が開示されている。また、特許文献４、５には、一方の扉の開閉と他方の扉の開閉とを連動させ、一対の扉を観音開きさせる開閉扉が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平４−６４９０２号公報
【特許文献２】特開平９−１５４２３６号公報
【特許文献３】特開２００９−６２０２７号公報
【特許文献４】実公平３−２５８８９号公報
【特許文献５】特開２００４−３３２３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２の移動体は、扉の開閉状態を示す信号に基づいて、当該扉を開閉する駆動部を制御する構成でない。そのため、一般的には、扉の駆動部としてサーボモータを用い、サーボアンプを介して当該サーボモータを制御する構成としている。すなわち、サーボモータの回転角度を示す信号を、サーボアンプを介してサーボモータに出力し、サーボモータを当該信号に基づいて制御する。要するに、当該信号を生成するために、エンコーダのフィードバック信号を処理するなどの複雑な制御基板が必要であり、移動体の製造コストが嵩む課題を有する。また、サーボモータやサーボアンプは高価であるため、やはり移動体の製造コストが嵩む。
特許文献３乃至５の開閉扉も、扉の開閉状態を示す信号に基づいて、当該扉を開閉する駆動部を制御する構成でない。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、移動体の製造コストの削減に寄与する電力補給用開閉扉を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉は、移動体の充電端子を覆うことが可能に配置され、前記移動体に搭載されたバッテリを充電する際に開閉する開閉扉であって、観音開きする一対の扉と、前記一対の扉の回転駆動源である駆動部と、前記駆動部から前記一対の扉へ駆動力を伝達するリンク機構と、前記一対の扉の開放状態を感知する第１感知部と、前記一対の扉の閉鎖状態を感知する第２感知部と、前記第１感知部又は前記第２感知部からの感知信号に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、を備える。第１感知部及び第２感知部の感知信号に基づいて、駆動部を制御するので、制御部は、単に回転指令信号に相当する一定電位信号を生成するだけで良く、従来のように複雑な制御基板を必要としない。そのため、移動体の製造コストの軽減に寄与できる。
【０００８】
前記扉の開放又は閉鎖が一方のみであることを外部に認識させる認識部を備え、前記制御部は、前記一対の扉それぞれの開閉を感知するように配置された前記第１感知部又は前記第２感知部からの感知信号が、前記一対の扉のいずれか一方のみであると、前記認識部を制御すること、が好ましい。これにより、移動体の異常を外部の人に簡易に認識させることができる。
【０００９】
前記リンク機構は、前記一対の扉の上部又は下部に配置されており、前記駆動部の回転軸に連結された回転駆動力伝達部材と、前記一対の扉の回転軸にそれぞれ連結された第１、第２回転駆動力被伝達部材と、一方の端部が前記回転駆動力伝達部材に連結され、他方の端部が前記第１回転駆動力被伝達部材又は前記第２回転駆動力被伝達部材に連結された第１、第２リンク部材と、を備え、前記回転駆動力伝達部材は、前記駆動部の回転軸を中心とする点対称の位置で前記第１、第２リンク部材の一方の端部と連結され、前記第１、第２回転駆動力被伝達部材は、前記扉の回転軸から偏心した位置で前記第１、第２リンク部材の他方の端部と連結され、前記回転駆動力伝達部材及び前記第１、第２回転駆動力被伝達部材は、閉鎖状態の前記扉と直交する直線を挟んで両側に略４５°回転することで、前記一対の扉を開閉すること、が好ましい。これにより、一つの駆動部で良好に第１扉、第２扉を開閉することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、説明したように、本発明によると、移動体の製造コストの削減に寄与する安全な電力補給用開閉扉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉の使用形態を概略的に示す図である。
【図２】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉を概略的に示す斜視透視図である。
【図３】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉における、第１扉、第２扉、駆動部、リンク機構を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉におけるリンク機構を示す平面図である。
【図５】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉の開放状態を概略的に示す図である。
【図６】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉の閉鎖状態を概略的に示す図である。
【図７】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉の第１感知部の配置を示す図である。
【図８】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉の第２感知部の配置を示す図である。
【図９】本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉のシステム構成を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は、開閉扉の開放動作におけるＤＣモータへの回転指令信号の出力状態を示す図である。（ｂ）は、当該回転指令信号時の第１扉又は第２扉の開閉角度を示す図である。（ｃ）は、第１感知部、第２感知部の感知信号を示す図である。
【図１１】（ａ）は、開閉扉の閉鎖動作におけるＤＣモータへの回転指令信号の出力状態を示す図である。（ｂ）は、当該回転指令信号時の第１扉又は第２扉の開閉角度を示す図である。（ｃ）は、第１感知部、第２感知部の感知信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１３】
移動体の電力補給用開閉扉（以下、単に開閉扉という場合がある。）１は、図１に示すように、自走式車両等の移動体２の充電端子２１を覆うことが可能に配置され、移動体２に搭載されたバッテリ２２を充電する際に開閉するように制御される。すなわち、開閉扉１は、第１扉１１、第２扉１２、駆動部１３、リンク機構１４、第１感知部１５、第２感知部１６、制御部１７などを備える。
【００１４】
第１扉１１、第２扉１２は、観音開きする一対の扉を成す。第１扉１１、第２扉１２は、図２及び３に示すように、フレーム１８の前方側の両側部に、回転軸１１１、１２１を介して回転可能に連結されている。第１扉１１、第２扉１２は、閉鎖状態において移動体２の充電端子２１を覆うことができる大きさに形成されている。ちなみに、フレーム１８は、第１扉１１、第２扉１２が設けられる枠体である。
【００１５】
駆動部１３は、例えば台座１３１、ＤＣモータ１３２、減速機１３３などを備える。台座１３１には、ＤＣモータ１３２、減速機１３３やリンク機構１４が格納される格納部１３１１が形成されている。ＤＣモータ１３２、減速機１３３は、当該格納部１３１１において、開閉扉１を前方側から見て閉鎖状態の第１扉１１と第２扉１２との間の部分に配置され、且つ開閉扉１を平面から見て前後方向の略中央部分に配置されている。そして、ＤＣモータ１３２の回転駆動力が減速機１３３に伝達可能に連結されており、当該減速機１３３の出力軸が、当該格納部１３１１の上面から突出するように配置されている。台座１３１は、フレーム１８の下部に連結されている。
【００１６】
リンク機構１４は、図４に示すように、台座１３１の収容部１３１１内に格納されている。リンク機構１４は、回転駆動力伝達部材１４１、第１、第２回転駆動力被伝達部材１４２、１４３、第１、第２リンク部材１４４、１４５を備える。
【００１７】
回転駆動力伝達部材１４１は、台座１３１の収容部１３１１内で突出する減速機１３３の出力軸に連結されている。回転駆動力伝達部材１４１は、水平方向に回転する部材である。回転駆動力伝達部材１４１は、第１、第２扉１１、１２が略４５°開いた状態で、前後方向に延在するように配置される。すなわち、回転駆動力伝達部材１４１は、第１、第２扉１１、１２が略４５°開いた状態で、閉鎖状態の第１扉１１、第２扉１２と直交する直線と略平行に配置される。回転駆動力伝達部材１４１の一方の端部には、第１リンク部材１４４の一方の端部が連結されている。回転駆動力伝達部材１４１の他方の端部には、第２リンク部材１４５の一方の端部が連結されている。このとき、回転駆動力伝達部材１４１は、当該減速機１３３の出力軸を中心とする点対称の位置で第１、第２リンク部材１４４、１４５の一方の端部と連結されている。
【００１８】
第１回転駆動力被伝達部材１４２は、カム状に形成されている。第１回転駆動力被伝達部材１４２における短辺側の中心部分には、第１扉１１の回転軸１１１が連結されている。第１回転駆動力被伝達部材１４２の先端部は、第１リンク部材１４４の他方の端部と連結されている。すなわち、第１回転駆動力被伝達部材１４２は、第１扉１１の回転軸１１１から偏心した位置で第１リンク部材１４４の他方の端部と連結されている。ここで、第１回転駆動力被伝達部材１４２の先端部は、開閉扉１の後方側に向くように配置されており、第１回転駆動力被伝達部材１４２と第１扉１１の回転軸１１１との連結部と、第１回転駆動力被伝達部材１４２と第１リンク部材１４４との連結部とを結ぶ直線は、第１扉１１が略４５°開いた状態で、閉鎖状態の第１扉１１と直交する直線と略平行に配置される。
【００１９】
第２回転駆動力被伝達部材１４３も、カム形状に形成されている。第２回転駆動力被伝達部材１４３における短辺側の中心部分には、第２扉１２の回転軸１２１が連結されている。第２回転駆動力被伝達部材１４３の先端部は、第２リンク部材１４５の他方の端部と連結されている。すなわち、第２回転駆動力被伝達部材１４３は、第２扉１２の回転軸１２１から偏心した位置で第２リンク部材１４５の他方の端部と連結されている。ここで、第２回転駆動力被伝達部材１４３の先端部は、開閉扉１の後方側に向くように配置されており、第２回転駆動力被伝達部材１４３と第２扉１２の回転軸１２１との連結部と、第２回転駆動力被伝達部材１４３と第２リンク部材１４５との連結部とを結ぶ直線は、第２扉１２が略４５°開いた状態で、閉鎖状態の第２扉１２と直交する直線と略平行に配置される。
【００２０】
これにより、ＤＣモータ１３２の回転駆動力は、減速機１３３、回転駆動力伝達部材１４１、第１、第２リンク部材１４４、１４５、第１、第２回転駆動力被伝達部材１４２、１４３を介して、第１扉１１、第２扉１２にそれぞれ伝達され、第１扉１１、第２扉１２は同調するように観音開きする。すなわち、ＤＣモータ１３２を回転駆動させて、回転駆動力伝達部材１４１を矢印Ａ方向に略４５°回転させると、第１扉１１、第２扉１２は、図５に示すように、開放状態となる。一方、ＤＣモータ１３２を回転駆動させて、回転駆動力伝達部材１４１を矢印Ｂ方向に略４５°回転させると、第１扉１１、第２扉１２は、図６に示すように、閉鎖状態となる。要するに、回転駆動力伝達部材１４１及び第１、第２回転駆動力被伝達部材１４２、１４３は、閉鎖状態の第１扉１１、第２扉１２と直交する直線を挟んで両側に略４５°回転することで、第１扉１１、第２扉１２を開閉する。つまり、一つのＤＣモータ１３２で良好に第１扉１１、第２扉１２を開閉することができる。
【００２１】
第１感知部１５は、第１扉１１又は第２扉１２の開放状態を感知する。すなわち、第１感知部１５は、接触型スイッチである。第１感知部１５は、図７に示すように、第１扉１１又は第２扉１２が開放状態となった際に、第１扉１１又は第２扉１２の回転軸側の後面側部が接触するように、フレーム１８に設けられている。なお、本実施形態では、第１扉１１及び第２扉１２の開放状態をそれぞれ感知することができるように、第１扉１１側及び第２扉１２側にそれぞれ設けられている。第１感知部１５は、第１扉１１又は第２扉１２が接触すると、接触した旨を示す信号（感知信号）を制御部１７に出力する。
【００２２】
第２感知部１６は、第１扉１１又は第２扉１２の閉鎖状態を感知する、すなわち、第２感知部１６は、接触型スイッチである。第２感知部１６は、図８に示すように、第１扉１１又は第２扉１２が閉鎖状態となった際に、第１扉１１又は第２扉１２の後面上部が接触するように、フレーム１８に設けられている。なお、本実施形態では、第１扉１１及び第２扉１２の閉鎖状態をそれぞれ感知することができるように、第１扉１１側及び第２扉１２側にそれぞれ設けられている。第２感知部１６は、第１扉１１又は第２扉１２が接触すると、接触した旨を示す信号（感知信号）を制御部１７に出力する。
【００２３】
制御部１７は、第１感知部１５又は第２感知部１６からの感知信号に基づいて、ＤＣモータ１３２を制御する。例えば移動体２が自走式車両である場合、移動体２の制御部には、バッテリ２２の残量が少なくなると、設定されたマップ上の充電装置３に近付き、所定の間隔になると、開閉扉１の第１扉１１及び第２扉１２を開放状態とするべく、開閉扉１の制御部１７に制御信号を出力するように設定されている。開閉扉１の制御部１７は、当該制御信号に基づいて、ＤＣモータ１３２を制御し、第１扉１１及び第２扉１２を開放状態とする。このとき、第１扉１１及び第２扉１２の開放状態を感知することができるので、開閉扉１の制御部１７は、移動体２の制御部から制御信号が入力されると、図９に示すように、第１扉１１又は第２扉１２を開放方向に回転させるべく、ＤＣモータ１３２の回転指令信号をモータアンプ１９を介して当該ＤＣモータ１３２に出力し、ＤＣモータ１３２を制御する。そして、開閉扉１の制御部１７は、第１感知部１５から感知信号が入力されると、ＤＣモータ１３２の回転指令信号の出力を停止する。これにより、第１扉１１及び第２扉１２を開放状態とすることができる。その後は移動体２の充電端子２１に充電装置３の充電端子３１が接続され、バッテリ２２が充電される。ちなみに、図１０（ａ）は、開閉扉１の開放動作におけるＤＣモータ１３２への回転指令信号の出力状態を示し、図１０（ｂ）は、当該回転指令信号時の第１扉１１又は第２扉１２の開閉角度を示し、図１０（ｃ）は、第１感知部１５、第２感知部１６の感知信号を示している。
【００２４】
また、移動体２が自走式車両である場合、移動体２の制御部には、バッテリ２２の充電が完了すると、開閉扉１の第１扉１１及び第２扉１２を閉鎖状態とするべく、開閉扉１の制御部１７に制御信号を出力するように設定されている。開閉扉１の制御部１７は、当該制御信号に基づいて、ＤＣモータ１３２を制御し、第１扉１１及び第２扉１２を閉鎖状態とする。このとき、第１扉１１及び第２扉１２の閉鎖状態を感知することができるので、開閉扉１の制御部１７は、移動体２の制御部から制御信号が入力されると、第１扉１１又は第２扉１２を閉鎖方向に回転させるべく、ＤＣモータ１３２の回転指令信号をモータアンプ１９を介して当該ＤＣモータ１３２に出力し、ＤＣモータ１３２を制御する。そして、開閉扉１の制御部１７は、第２の感知部１６から感知信号が入力されると、ＤＣモータ１３２の回転指令信号の出力を停止する。これにより、第１扉１１及び第２扉１２を閉鎖状態とすることができる。ちなみに、図１１（ａ）は、開閉扉１の閉鎖動作におけるＤＣモータ１３２への回転指令信号の出力状態を示し、図１１（ｂ）は、当該回転指令信号時の第１扉１１又は第２扉１２の開閉角度を示し、図１１（ｃ）は、第１感知部１５、第２感知部１６の感知信号を示している。
【００２５】
このように、本発明に係る開閉扉１は、第１感知部１５及び第２感知部１６の感知信号に基づいて、ＤＣモータ１３２を制御するので、制御部１７は、単に図１０（ａ）や図１１（ａ）に示す回転指令信号を生成するだけで良く、従来のようにエンコーダのフィードバック信号を処理するなどの複雑な制御基板を必要としない。そのため、移動体２の製造コストの軽減に寄与できる。しかも、ＤＣモータは、サーボモータよりも安価であるため、より一層の製造コストの軽減に寄与できる。また、開閉扉１を簡易な構成とすることができる。加えて、開閉扉１は、観音開きする構成であるので、一枚扉の場合に比べて、移動体２のバッテリ２２を充電する際に当該移動体２を充電装置３に近付けることができ、バッテリ２２の充電時に不用意に人が充電端子に接触することを防ぐことができ、安全性の向上に寄与できる。
【００２６】
ここで、本実施形態の開閉扉１は、第１扉１１及び第２扉１２それぞれの開閉状態と閉鎖状態を感知することができる構成である。そこで、開閉扉１は、一対の扉の開放又は閉鎖が一方のみであることを外部に認識させる認識部２０を備えていることが好ましい。認識部２０としては、例えば聴覚的に外部の人に認識させるスピーカ（以下、認識部と同一の符号を付する。）や視覚的に外部の人に認識させる発光手段などを使用することができる。このとき、制御部１７は、第１扉１１又は第２扉１２のいずれか一方からのみ感知信号が入力されると、スピーカ２０から警告音を発生させる。これにより、移動体２の異常を外部の人に簡易に認識させることができる。
【００２７】
以上、本発明に係る移動体の電力補給用開閉扉の実施形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
上記実施形態の開閉扉は、自走式車両に用いたが、これに限らず、電力補給が必要な移動体、例えば電気自動車やハイブリッド車、歩行ロボットなどにも用いることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  移動体の電力補給用開閉扉
２  移動体、２１  充電端子、２２  バッテリ
３  充電装置、３１  充電端子
１１  第１扉、１１１  回転軸
１２  第２扉、１２１  回転軸
１３  駆動部、１３１  台座、１３１１  格納部、１３２  ＤＣモータ、１３３  減速機
１４  リンク機構、１４１  回転駆動力伝達部材、１４２  第１回転駆動力被伝達部材、１４３  第２回転駆動力被伝達部材、１４４  第１リンク部材、１４５  第２リンク部材
１５  第１感知部
１６  第２感知部
１７  制御部
１８  フレーム
１９  モータアンプ
２０  認識部（スピーカ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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