(57)【要約】【課題】  電気自動車内の充電用二次コイルを電気自動車全体として重量を軽減し、また電気自動車のコストを軽減することができ、かつ安全に充電することができる電気自動車および電気自動車充電システムを提供する。【解決手段】左右の車輪の中心部分に各々設けられた磁性体からなる左右の磁極と、前記左右の磁極に接続された磁性体からなる車軸と、前記車軸の周囲に設けられ前記車軸に現れた磁力を電流に変換する磁電変換手段と、前記磁電変換手段から出力された電流を充電する蓄電手段とを具備した電気自動車の、前記左右の磁極に磁力を与え電気自動車内の蓄電手段を充電するようにした。【選択図】  図１
2012175796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の車輪の中心部分に、各々設けられた磁性体からなる左右の磁極と、
前記左右の磁極に接続された磁性体からなる車軸と、
前記車軸の周囲に設けられ前記車軸に現れた磁力を電流に変換する磁電変換手段と、
前記磁電変換手段から出力された電流を充電する蓄電手段と
を具備したことを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
前記磁電変換手段はコイルからなることを特徴とする請求項１記載の電気自動車。
【請求項３】
左右の車輪の中心部分に、各々設けられた磁性体からなる左右の磁極と、
前記左右の磁極に接続された磁性体からなる車軸と、
前記車軸の周囲に設けられ前記車軸に現れた磁力を電流に変換する磁電変換手段と、
前記磁電変換手段から出力された電流を充電する蓄電手段と
を具備した電気自動車と、
電流を発生する電流発生手段と、
前記電流発生手段にて発生された電流を磁力に変換する電磁変換手段と、
前記電磁変換手段に接続され、前記電気自動車の左右の磁極と対向する位置に配置され、
磁性体により構成された左右一対の接続部と
を具備した電気自動車充電装置と
を有したことを特徴とする電気自動車充電システム。
【請求項４】
前記電気自動車充電装置の左右一対の接続部の径は、前記電気自動車の左右の磁極の径よ
り大きいことを特徴とする請求項３記載の電気自動車充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気自動車および電気自動車充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを動力とし、バッテリに蓄電された電力により当該モータを駆動する電気自動車の
普及に伴い、当該電気自動車のバッテリを充電する電気自動車充電システムの普及が進ん
でいる。
【０００３】
当該電気自動車充電システムは外部の交流電源から供給される交流電圧を、直流電圧に変
換する整流手段と、バッテリを有する電気自動車に直流電流を供給するための電流供給手
段とを具備している。（例えば特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２０７６６８号公報（第９頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に電気自動車のバッテリを充電装置で充電するには、充電装置から直流電力を供給
し、電気自動車内のバッテリを充電する電気自動車充電システムが一般的である。しかし
ながら、当該充電装置から供給される直流電力は、電圧が高圧であり、感電等の事故が発
生しないように取扱いに注意を要した。例えば、充電装置・電気自動車の電力供給用コネ
クタは絶縁性を上げる必要があった。また雨天時の雨滴の浸入等は感電事故の原因になる
ため、電力供給用コネクタは複雑かつ頑丈な構造となっていた。また、従来のガソリン車
では需要者が自動車にガソリンを供給するいわゆる「セルフ給油」が行われていたが、感
電を考慮すると充電を需要者に行わせることはリスクが伴い、「セルフ充電」は普及しに
くいものとなっていた。
【０００６】
そこで考え出されたのが、充電装置側にて一端電力を磁力に変換し、当該変換された磁力
を電気自動車に供給し、電気自動車内で磁力−電力に再度変換し、電気自動車内のバッテ
リを充電する方式である。しかしながら、当該電力が変換された磁力により電気自動車を
充電する充電方式は、電気自動車内に磁力を受ける二次コイルを搭載することが必要とさ
れる。当該二次コイルは、鉄等の磁性体金属に導線が巻かれたコイル状のものであるが、
当該コイルが重くかさばり、電気自動車の重量を上げ、荷物等の搭載容量を減少させてい
るとともに、電気自動車全体のコストを上げる要因となっていた。
【０００７】
本発明は前記問題点に鑑み、電気自動車内の充電用二次コイルにかかる重量・コストを
軽減し、電気自動車全体として重量を軽減し、また電気自動車のコストを軽減することが
でき、かつ安全に充電することができる電気自動車および電気自動車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】
上記目的を達成するために、本発明による電気自動車は、左右の車輪の中心部分に各々設
けられた磁性体からなる左右の磁極と、前記左右の磁極に接続された磁性体からなる車軸
と、前記車軸の周囲に設けられ前記車軸に現れた磁力を電流に変換する磁電変換手段と、
前記磁電変換手段から出力された電流を充電する蓄電手段とを具備したことを特徴とする
。
【０００９】
また、本発明による電気自動車充電システムは、左右の車輪の中心部分に各々設けられた
磁性体からなる左右の磁極と、前記左右の磁極に接続された磁性体からなる車軸と、
前記車軸の周囲に設けられ前記車軸に現れた磁力を電流に変換する磁電変換手段と、前記
磁電変換手段から出力された電流を充電する蓄電手段とを具備した電気自動車と、電流を
発生する電流発生手段と、前記電流発生手段にて発生された電流を磁力に変換する電磁変
換手段と、前記電磁変換手段に接続され前記電気自動車の左右の磁極と対向する位置に配
置され磁性体により構成された左右一対の接続部とを具備した電気自動車充電装置とを有
したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電気自動車内の充電用二次コイルにかかる重量・コストを軽減し、電
気自動車全体として重量を軽減し、また電気自動車のコストを軽減することができ、かつ
安全に充電することができる電気自動車および電気自動車充電システムを提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかる実施例１の電気自動車の構成を示す図
【図２】本発明にかかる実施例１の電気自動車充電装置の構成を示す図
【図３】本発明にかかる実施例１の電気自動車充電システムを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明による電気自動車および電気自動車充電システムの実施例１につき、図１、図２
、図３を参照して説明する。図１は実施例１にかかる電気自動車の構造を示す図である。
【００１４】
また、図２は実施例１にかかる電気自動車充電装置の構造を示す図である。図３は実施例
１にかかる電気自動車充電システムを示す図である。
【００１５】
図１は実施例１にかかる電気自動車の動輪部分のみを拡大し示している。
【００１６】
１０１ａは右タイヤ、１０１ｂは左タイヤで、ゴム等の材質からなる通常の自動車用タイ
ヤであり、路面に接地し電気自動車本体を支えるとともに、動力により回転させられる。
【００１７】
１０２ａは右ホイール、１０２ｂは左ホイールで、アルミニウム等の金属からなり、それ
ぞれ右タイヤ１０１ａ、左タイヤ１０１ｂを保持している。
【００１８】
１０３ａは右磁極、１０３ｂは左磁極で、鉄等の磁性体からなり、右磁極１０３ａは右ホ
イール１０２ａの中心部に、左磁極１０３ｂは左ホイール１０２ｂの中心部に配置されて
いる。
【００１９】
１０４ａは右車軸、１０４ｂは左車軸で、鉄等の磁性体からなり、右車軸１０４ａは右磁
極１０３ａに、左車軸１０４ｂは右磁極１０３ｂに接続されている。
【００２０】
１０５ａは右ユニバーサルジョイント部、１０５ｂは左ユニバーサルジョイント部で、折
り曲げ可能な構造となっており、右ユニバーサルジョイント部１０５ａは、右車軸１０４
ａと後述する右車軸１０６ａとを結合させ、左ユニバーサルジョイント部１０５ｂは左車
軸１０４ｂと後述する左車軸１０６ｂとを結合し、電気自動車の走行時の振動に対し、右
車軸１０４ａと右車軸１０６ａ間、左車軸１０４ｂと左車軸１０６ｂ間の自由度を確保す
る。なお、右ユニバーサルジョイント部１０５ａ、左ユニバーサルジョイント部１０５ｂ
は磁気抵抗を小さくすべく、できるだけ、右車軸１０４ａと右車軸１０６ａとの間隙、左
車軸１０４ｂと左車軸１０６ｂとの間隙が小さくなるように設けられることが望ましい。
さらに右ユニバーサルジョイント部１０５ａ、左ユニバーサルジョイント部１０５ｂも磁
性体にて構成されることが望ましい。
【００２１】
１０６ａは右車軸、１０６ｂは左車軸で、鉄等の磁性体からなり、右車軸１０６ａはユニ
バーサルジョイント部１０５ａに、左車軸１０６ｂはユニバーサルジョイント部１０５ｂ
に接続されている。
【００２２】
１０７ａは右磁電変換部、１０７ｂは左磁電変換部で、銅や鉄のような導線が巻かれたコ
イルであり、右磁電変換部１０７ａは車軸１０６ａに発生した磁力に対応した電流を、左
磁電変換部１０７ｂは車軸１０６ｂに発生した磁力に対応した電流を発生する。右磁電変
換部１０７ａと左磁電変換部１０７ｂは、導線１０９にて電気的に直列に接続されている
。なお、右磁電変換部１０７ａ、左磁電変換部１０７ｂのコイルは、右車軸１０６ａ、左
車軸１０６ｂと空隙を持たせて配置されたボビン（図中不示）に巻かれ、各車軸とともに
は回転しない構造となっている。または、右磁電変換部１０７ａ、左磁電変換部１０７ｂ
のコイルは、右車軸１０６ａ、左車軸１０６ｂに直接巻かれ各車軸とともに回転する構造
としてもよい。この場合、右磁電変換部１０７ａ、左磁電変換部１０７ｂから発生される
電流は、ブラシ電極（図中不示）等により取り出される。
【００２３】
１０８ａは右デファレンシャルギア、１０８ｂは左デファレンシャルギアで、右デファレ
ンシャルギア１０８ａは右車軸１０６ａに、左デファレンシャルギア１０８ｂは左車軸１
０６ｂに接続されデファレンシャルギアの一部を構成している。右デファレンシャルギア
１０８ａ、左デファレンシャルギア１０８ｂは、図示しないモータ、ギアにより回転させ
られる。右デファレンシャルギア１０８ａに与えられた回転は、右車軸１０６ａ、右ユニ
バーサルジョイント部１０５ａ、右車軸１０４ａ、右磁極１０３ａ、右ホイール１０２ａ
、右タイヤ１０１ａの順に伝達される。左デファレンシャルギア１０８ｂに与えられた回
転は、左車軸１０６ｂ、左ユニバーサルジョイント部１０５ｂ、左車軸１０４ｂ、左磁極
１０３ｂ、左ホイール１０２ｂ、左タイヤ１０１ｂの順に伝達される。磁気抵抗を小さく
すべく、右デファレンシャルギア１０８ａと左デファレンシャルギア１０８ｂは、両者の
間隙が小さくなるように配置されることが望ましい。
【００２４】
１１２は蓄電部で、充電可能なバッテリ（リチウム二次電池）等により構成されており、
電気自動車の動力となる図示しないモータに電流を供給する。また、蓄電部１１２は、導
線１１０、導線１１１を介し右磁電変換部１０７ａ、左磁電変換部１０７ｂから供給され
た電流により充電される。なお、蓄電部１１２は交流電流を直流に変換する整流部、充電
電流を制御する制御部を内蔵している。
【００２５】
次に、図２に基づきは実施例１にかかる電気自動車充電装置の構造を説明する。また、図
３に電気自動車充電システムとして、電気自動車３０１と電気自動車充電装置を示す。
【００２６】
２０１は操作部で、テンキーやタイプライタ−等の入力スイッチ等により構成されており
、電気自動車の充電を行う作業者により操作される。操作部２０１は、当該操作者により
、充電開始、充電量等の信号が入力される。操作部２０１は、図３に示す電気自動車充電
装置本体３０２に内臓されている。
【００２７】
２０２は制御部で、マイクロコンピュータ等により構成されており、電気自動車３０１内
の蓄電部１１２を充電する充電制御を行う。制御部２０２は、操作部２０１から充電開始
を指示する信号を受信した場合、後述する電流発生部２０３を制御し充電用の電流を発生
させる。また、制御部２０２は、操作部２０１から入力された充電量に関する情報に基づ
き充電量を決め、当該充電量に相当する量の電流を供給したと判断した場合に、電流発生
部２０３に対し、電流の発生を終了するよう制御を行う。制御部２０２は、図３に示す電
気自動車充電装置本体３０２に内臓されている。
【００２８】
２０３は電流発生部で、交流電源等により構成されており、制御部２０２に制御され、電
流を発生する。電流発生部２０３は、図３に示す電気自動車充電装置本体３０２に内臓さ
れている。
【００２９】
２０４は電磁変換部で、銅や鉄のような導線が巻かれたコイルにより構成されており、電
流発生部２０３により発生された電流に対応した磁力を発生する。電磁変換部２０４は図
３の電気自動車充電システムの図示しない地中等に配置されている。
【００３０】
２０５は磁心部で、鉄等の磁性体により構成されており、電磁変換部２０４にて発生され
た磁力を伝達する。磁心部２０５は図３の電気自動車充電システムの図示しない地中等に
配置されている。
【００３１】
２０６ａは右磁極部、２０６ｂは左磁極部で、鉄等の磁性体により構成されており、
電磁変換部２０４にて発生され磁心部２０５により伝達された磁力を、それぞれ後述する
右接触部２０７ａ、左接触部２０７ｂにさらに伝達する。右磁極部２０６ａ、左磁極部２
０６ｂは磁心部２０５上を移動できる構造となっている。車種により電気自動車３０１の
右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂの位置は異なるが、図３に示すように右磁極部２０６ａ
は右接触部２０７ａが電気自動車３０１の右磁極１０３ａに接する位置に、左磁極部２０
６ｂは左接触部２０７ｂが電気自動車３０１の左磁極１０３ｂに接する位置に、磁心部２
０５上を移動し配置される。右磁極部２０６ａ、左磁極部２０６ｂは手動で移動できるも
のとしても良いが、モータ等にて自動的に移動できるものとしてもよい。
【００３２】
２０７ａは右接触部、２０７ｂは左接触部で、鉄等の磁性体により構成されており、
電磁変換部２０４にて発生され磁心部２０５、右磁極部２０６ａ、左磁極部２０６ｂに伝
達された磁力を、それぞれ電気自動車３０１の右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂに伝達す
る。
【００３３】
次に、本実施例の動作について図１、図２、図３を参照しつつ説明する。
【００３４】
電気自動車３０１を充電するにあたり、作業者は図３に示すように、電気自動車充電装
置の右磁極部２０６ａ、左磁極部２０６ｂを結ぶ線上に、電気自動車３０１の右磁極１０
３ａ、左磁極１０３ｂが来るように電気自動車３０１を停車させる。電気自動車３０１の
右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂはそれぞれ右タイヤ１０１ａ、左タイヤ１０１ｂの中心
部分に配置されているため、タイヤを止める所謂「輪止め」（図中不示）等にて電気自動
車３０１の右タイヤ１０１ａ、左タイヤ１０１ｂの停止位置を決めるようにしておけば、
比較的容易に、電気自動車充電装置の右磁極部２０６ａ、左磁極部２０６ｂを結ぶ線上に
、電気自動車３０１の右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂを位置させることができる。
【００３５】
次に、作業者は、電気自動車充電装置の右磁極部２０６ａの右接触部２０７ａが電気自
動車３０１の右磁極１０３ａに、左磁極部２０６ｂの左接触部２０７ｂが電気自動車３０
１の左磁極１０３ｂに接触または近傍に配置されるように、電気自動車充電装置の右磁極
部２０６ａ、左磁極部２０６ｂを、移動させる。なお、電気自動車充電装置の右磁極部２
０６ａ、左磁極部２０６ｂは、モータ等にて自動で移動できるものとしてもよい。
【００３６】
次に作業者は電気自動車充電装置本体３０２の操作部２０１から、電気の充電量や充電
開始を示す信号を入力する。
【００３７】
制御部２０２により、操作部２０１に充電開始を示す信号が入力されたと判断された場
合、制御部２０２は電流発生部２０３を動作させ、操作部２０１に入力された充電量に相
当する分の電流を発生させる。
【００３８】
電磁変換部２０４は、電流発生部２０３にて発生された電流に応じた磁力を発生する。
【００３９】
電磁変換部２０４にて発生された磁力は、磁心部２０５、右磁極部２０６ａ、左磁極部
２０６ｂ、右接触部２０７ａ、左接触部２０７ｂを介し、電気自動車３０１の右磁極１０
３ａ、左磁極１０３ｂに伝達される。
【００４０】
電気自動車３０１の右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂに伝達された磁力は、右車軸
１０４ａ、左車軸１０４ｂ、右車軸１０６ａ、左車軸１０６ｂ、右デファレンシャルギア
１０８ａ、左デファレンシャルギア１０８ｂを磁路として伝達される。右磁電変換部１０
７ａ、左磁電変換部１０７ｂは当該磁力を電流に変換し、導線１１０、１１１を介し蓄電
部１１２に内蔵されているバッテリを充電する。
【００４１】
本実施例によれば、電気自動車内の充電用二次コイルにかかる重量・コストを軽減し、
電気自動車全体として重量を軽減し、また電気自動車のコストを軽減することができ、か
つ安全に充電することができる電気自動車および電気自動車充電システムを提供すること
ができる。
【００４２】
また、本実施例を用いれば、電気自動車の充電に用いる右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂ
が電気自動車３０１の右タイヤ１０１ａ、左タイヤ１０１ｂの中心部に配置されているた
め、「輪止め」等にて当該右タイヤ１０１ａ、左タイヤ１０１ｂの停止位置を決めて電気
自動車３０１を停車するようにすれば、電気自動車充電装置の右接触部２０７ａ、左接触
部２０７ｂと比較的容易に接触させることができる。
【００４３】
電気自動車３０１のタイヤ径は車種ごとに異なり、電気自動車３０１の車種ごとに右磁
極１０３ａ、左磁極１０３ｂの地面に対して垂直方向の位置が異なることが予想される。
本実施例によれば、電気自動車３０１の右タイヤ１０１ａ、左タイヤ１０１ｂの中心部に
配置された右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂを用いて充電を行う。従って電気自動車充電
装置の右接触部２０７ａ、左接触部２０７ｂの径を、右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂの
径より大きく、もしくは地面に対し垂直方向の径が長くなるように作っておけば、異なる
車種ごとに、右接触部２０７ａ、左接触部２０７ｂの地面に対して垂直方向の位置を調節
することなく、タイヤ径ごとに異なる位置にある右磁極１０３ａ、左磁極１０３ｂに接触
させることができ便利である。
【００４４】
以上のように本発明を用いれば、電気自動車内の充電用二次コイルにかかる重量・コス
トを軽減し、電気自動車全体として重量を軽減し、また電気自動車のコストを軽減するこ
とができ、かつ安全に充電することができる電気自動車および電気自動車充電システムを
提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０１ａ  右タイヤ
１０１ｂ  左タイヤ
１０２ａ  右ホイール
１０２ｂ  左ホイール
１０３ａ  右磁極
１０３ｂ  左磁極
１０４ａ  右車軸
１０４ｂ  左車軸
１０５ａ  右ユニバーサルジョイント部
１０５ｂ  左ユニバーサルジョイント部
１０６ａ  右車軸
１０６ｂ  左車軸
１０７ａ  右磁電変換部
１０７ｂ  左磁電変換部
１０８ａ  右デファレンシャルギア
１０８ｂ  左デファレンシャルギア
１０９、１１０、１１１    導線
１１２    蓄電部
２０１    操作部
２０２    制御部
２０３    電流発生部
２０４    電磁変換部
２０５    磁心部
２０６ａ  右磁極部
２０６ｂ  左磁極部
２０７ａ  右接触部
２０７ｂ  左接触部
３０１    電気自動車
３０２    電気自動車充電装置本体
【図１】
2012175796.tif 000003
【図２】
2012175796.tif 000004
【図３】
2012175796.tif 000005