(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動小型車両に搭載された電池を充電するためのシステムであって、前記電動小型車両に設けた電磁誘導型の二次コネクタと結合する一次コネクタを備えたものにおいて、
前記電動小型車両を所定位置に保持するための駐輪装置と、
前記駐輪装置に進入する前記電動小型車両の前輪を挟んで支持する一対のガイドレールと、
前記駐輪装置に一体に設けられ、前記一次コネクタを前記電動小型車両の前記駐輪装置への駐輪操作に伴い前記二次コネクタと結合される方向に配置すると共に前記一次コネクタを上下方向に移動可能に支持するコネクタ保持部と、
前記コネクタ保持部に設けられ、前記一次コネクタの進入用の開口を開閉する扉と、
この扉を前記駐輪装置への前記電動小型車両の駐輪に伴い開放し、前記駐輪装置からの前記電動小型車両の駐輪解除に伴い閉鎖する扉開閉機構とを備えており、
前記扉開閉機構は、
前記コネクタ保持部に回動可能に支持され、前記扉に連結された扉開閉アームと、
前記駐輪装置に設けられ、前記電動小型車両の前輪が進入することで押し下げられる樋状の踏板と、
前記扉開閉アームと前記踏板との間に配索されたコントロールケーブルとを備えていて、
前記踏板が、前記電動小型車両の前輪の進入によって押し下げられると、前記コントロールケーブルと前記扉開閉アームに連動して前記扉が開かれる構成となっており、
前記一次コネクタと前記二次コネクタのうちいずれか一方のコネクタに永久磁石を設けるとともに、他方のコネクタに、前記一方のコネクタの前記永久磁石と対応して磁気吸引力を生じさせる永久磁石を設け、
前記永久磁石が設けられているコネクタには、その永久磁石を囲む形態であって強磁性材料からなる磁気遮蔽手段を設けたことを特徴とする電動小型車両の充電システム。
【請求項２】
前記一次コネクタはコネクタケースに収めて前記コネクタ保持部に設けられ、前記コネクタケースが前記コネクタ保持部に対して移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動小型車両の充電システム。
【請求項３】
前記磁気遮蔽手段は前記永久磁石を包囲する筒状をなしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動小型車両の充電システム。
【請求項４】
前記磁気遮蔽手段は、筒状の遮蔽部材と前記二次コネクタの前面に対して着脱可能とされたキャップ状の遮蔽部材とで構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電動小型車両の充電システム。
【請求項５】
前記永久磁石は、コイルが巻回されるコアの内部に収容された形態で設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電動小型車両の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動小型車両の充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動に要する人力の全部または一部をモーターで代用する電動小型車両の開発が著しく進んでおり、その電動小型車両の重要な応用の一つとして電動自転車があげられる。電動自転車にはモーターとモーターを駆動するための二次電池とが積載されており、この二次電池は電動自転車から取り外して充電を行う構成になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電動自転車では二次電池を電動自転車本体から取り外し、例えば屋内に設置された充電器にセットして充電を行わねばならないため、充電のための作業が煩雑であるという問題点がある。
そこで、充電を簡便に行う一つの方法として、電動自転車から二次電池をはずすことなく充電操作を行う方法が提案されている（特開２０００−１３９１６）。この従来方法では、充電装置１を設置した駐輪場所に電動自転車２を移動し、電動自転車２をスタンド３で倒れないように固定する。そして電源装置に連なる一次コネクタ４を、電動自転車に設けた二次電池５に連なる二次コネクタ６に手作業で嵌入するというものである。
【０００４】
しかし、この従来方法においては駐輪の操作と充電の操作とを別個に行わなければならないために面倒であるという問題点がある。このような、電動自転車における充電操作の煩雑さはそれ自体が問題となるのみならず、他の問題点をも招来する。すなわち、駐輪操作と充電操作とが別個であるために充電操作を忘れるなど、使用者が電動自転車の充電操作を一走行毎に行わないことが予想される。このため、実際には設計上、二次電池の容量を電動自転車の一走行に必要な電池容量に対して十分余裕を与えておかねばならない。電動自転車において二次電池は重量・価格ともに大きな比重を占めるから、結果として電動自転車の重量増大と車両の高価格化という問題を招くのである。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電動自転車をはじめとする電動小型車両の充電操作を簡便かつ確実にすることを目的とすると同時に電池容量を削減して車両重量の削減と車両価格の低廉化とを図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、電動小型車両に搭載された電池を充電するためのシステムであって、前記電動小型車両に設けた電磁誘導型の二次コネクタと結合する一次コネクタを備えたものにおいて、前記電動小型車両を所定位置に保持するための駐輪装置と、前記駐輪装置に進入する前記電動小型車両の前輪を挟んで支持する一対のガイドレールと、前記駐輪装置に一体に設けられ、前記一次コネクタを前記電動小型車両の前記駐輪装置への駐輪操作に伴い前記二次コネクタと結合される方向に配置すると共に前記一次コネクタを上下方向に移動可能に支持するコネクタ保持部と、前記コネクタ保持部に設けられ、前記一次コネクタの進入用の開口を開閉する扉と、この扉を前記駐輪装置への前記電動小型車両の駐輪に伴い開放し、前記駐輪装置からの前記電動小型車両の駐輪解除に伴い閉鎖する扉開閉機構とを備えており、前記扉開閉機構は、前記コネクタ保持部に回動可能に支持され、前記扉に連結された扉開閉アームと、前記駐輪装置に設けられ、前記電動小型車両の前輪が進入することで押し下げられる樋状の踏板と、前記扉開閉アームと前記踏板との間に配索されたコントロールケーブルとを備えていて、前記踏板が、前記電動小型車両の前輪の進入によって押し下げられると、前記コントロールケーブルと前記扉開閉アームに連動して前記扉が開かれる構成となっており、前記一次コネクタと前記二次コネクタのうちいずれか一方のコネクタに永久磁石を設けるとともに、他方のコネクタに、前記一方のコネクタの前記永久磁石と対応して磁気吸引力を生じさせる永久磁石を設け、前記永久磁石が設けられているコネクタには、その永久磁石を囲む形態であって強磁性材料からなる磁気遮蔽手段を設けたところに特徴を有する。
【０００８】
そして、請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、一次コネクタをコネクタケースに収めてコネクタ保持部に設け、そのコネクタケースをコネクタ保持部に対して移動可能に設けたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記磁気遮蔽手段は前記永久磁石を包囲する筒状をなしているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、前記磁気遮蔽手段は、筒状の遮蔽部材と前記二次コネクタの前面に対して着脱可能とされたキャップ状の遮蔽部材とで構成されているところに特徴を有する。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明において、前記永久磁石は、コイルが巻回されるコアの内部に収容される形態で設けられているところに特徴を有する。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
電動小型車両は駐輪装置に進入すると所定位置に保持される。その際、駐輪装置のコネクタ保持部内に設けられた一次コネクタに対して、電動小型車両に設けられた二次コネクタが結合する。ここで、電動小型車両は車輪に空気が封入されたゴムタイヤで支持されているため、二次コネクタの上下位置はゴムタイヤの空気圧により変動する場合がある。しかし、一次コネクタがコネクタ保持部に対して上下方向に移動可能に保持されているので、二次コネクタの上下方向の位置が変動しても一次コネクタが二次コネクタに従動し両コネクタが結合することができる。従って、電動小型車両を駐輪装置に進入保持させるのみで両コネクタの結合が成立し充電が可能となるので、充電操作が簡便かつ確実に行われる。
【００１１】
また、一走行ごとの充電操作が確実に行われることとなるので、電池容量を一走行に必要な容量とすることができ、電動小型車両の車両重量の削減と車両価格の低廉化とを可能にできる。
さらに、駐輪装置上に電動小型車両が保持されると、駐輪装置に設けた扉開閉機構によりコネクタ保持部に設けられた扉が開放される。一方、駐輪装置から電動小型車両の保持が解除されると扉が閉鎖される。従って、充電機不使用時のコネクタの保護と充電操作の簡便さとの双方が達せられる。
また、結合された一次コネクタと二次コネクタは、永久磁石同士の間の磁気吸引力によって結合状態に保持される。永久磁石の磁力を利用して両コネクタを結合状態に保持するようにしたので、コネクタの簡素化と小型化を図ることができる。また、永久磁石が設けられているコネクタにおいては、強磁性材料からなる磁気遮蔽手段が設けられているので、永久磁石の磁界がコネクタの外へ拡散するのが防止され、これにより、強磁性塵埃が永久磁石に吸引されてコネクタに付着する、ということが防止される。
【００１３】
＜請求項２の発明＞
一次コネクタは、コネクタケースに収め、これをコネクタ保持部に対して移動可能に設ける構成であるから、コネクタ自体をコネクタ保持部に対して移動可能に構成する場合に比べて構造を簡単にすることができる。
【００１４】
＜請求項３の発明＞
磁界は、筒状の磁気遮蔽手段内に収束されるため、コネクタの外周側へ拡散することがない。これにより、コネクタの外周において強磁性塵埃が磁気吸引されることが防止される。
＜請求項４の発明＞
磁界は、筒状の遮蔽部材とキャップ状の遮蔽部材とで構成された磁気遮蔽手段内に収束されるため、コネクタの正面側へ拡散することがない。これにより、コネクタの前方において強磁性塵埃が磁気吸引されることが防止される。また、キャップ状の磁気部材はコネクタから取り外すことができるので、コネクタ同士の結合に支障を来たす虞はない。
【００１５】
＜請求項５の発明＞
永久磁石をコアの内部に収容したので、永久磁石の外周側にはコアの一部が取り囲むように存在することになり、これが、外周側の磁気遮蔽手段として機能する。このように、コアの一部を磁気遮蔽手段として兼用させたので、専用の磁気遮蔽手段が不要となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜第１参考例＞
本発明を電動自転車の充電システムに適用した第１参考例について図１ないし図９を参照して説明する。
【００１７】
本参考例における電動自転車の充電システムは図１に示すように電動自転車１０を駐輪させるための駐輪装置２０を備える。
まず、駐輪装置２０について述べる。以下の説明では駐輪装置２０については電動自転車１０が進入してくる方向を前方として説明する。ここには、電動自転車１０の前輪１１の幅寸法より僅かに大きく離れた一対のガイドレール２１が水平に設けられ、このガイドレール２１の間に電動自転車１０の前輪１１を挟んで支持するようになっている。ガイドレール２１間には駐輪レール２２が後方が下がるように傾斜して設けられている。駐輪レール２２は前輪１１の幅より僅かに大きい幅で樋状をなしており、前輪１１の進入を誘導しつつ支持するようになっている。対をなすガイドレール２１の後端間は連結されて輪止め２１Ａを形成し、駐輪レール２２に乗った電動自転車１０の前進を止めるようになっている。
【００１８】
駐輪レール２２の前方にはスロープ板２３が連結して設けられており、スロープ板２３は前方に下がるように傾斜し、駐輪レール２２と併せてへの字に構成されている。スロープ板２３は前方が広がる台形板状で前端が地面に接して前輪１１の進入を容易にしている。ガイドレール２１の前部は斜め前方向に開いて前輪１１の進入を誘導するとともに、前端部２１Ｂで下方へ向かいスロープ板２３の前端左右隅部に固定されている。電動自転車１０の前輪１１はスロープ板２３を乗り越えた後、駐輪レール２２へと移動するようになっている。
【００１９】
駐輪レール２２の上方には踏板２４が設けられ、その前端部が駐輪レール２２とスロープ板２３との連結部に支軸２４Ａを介して回動可能に連結されている。踏板２４は駐輪レール２２と同様に樋状に形成され、後端側が上下に傾動可能となっている。踏板２４の後端側は後述するコントロールケーブル４２により常時上方に引き上げられており、電動自転車１０の前輪１１がスロープ板２３から踏板２４に進入すると、図２に示されるように踏板２４は前輪１１により下に押されて支軸２４Ａを中心に回動し駐輪レール２２と一直線状に連なる。
【００２０】
図３に示すように、ガイドレール２１の側方には支持ポスト３０が設けられており、支持ポスト３０の上部にはコネクタ保持部に該当するコネクタボックス３１が設けられている。コネクタボックス３１は角型の箱状をなし、その前面に開口部３１Ａを有している。コネクタボックス３１の開口部３１Ａは蝶番３２を介して設けた扉３３により開閉される。この扉３３は図示しないスプリングにより常に閉方向に付勢されている。
【００２１】
図４に示すように、コネクタボックス３１の外底部には、くの字形をなす扉開閉アーム３４が支軸３５を中心に水平方向に回動可能に設けられている。その扉開閉アーム３４の一端にはスリット３６が形成されており、そのスリット３６に扉３３に設けられた連結ピン３７が挿通され、もって扉開閉アーム３４の回動に連動して扉３３が開閉されるようになっている。
扉開閉アーム３４の他端には前述したコントロールケーブル４２のインナワイヤ４０の一端が固定されている。インナワイヤ４０は可撓性を有するアウタケーブル４１内に移動自在に挿通され、その他端が前記踏板２４に固定されている。コントロールケーブル４２のアウタケーブル４１の一端はブラケット４３を介してコネクタボックス３１の底部に、他端はブラケット２１Ｃを介してガイドレール２１に固定されている。従って、踏板２４の上下動がインナワイヤ４０を通じて扉開閉アーム３４を回動させ、扉３３を開閉させるようになっている。
【００２２】
コネクタボックス３１には一次コネクタ５０が保持されている。図５に示すように、この一次コネクタ５０は一次コア５１と一次コイル５２とを備え、一次コア５１は中央に円柱を有する有底の円筒状をなし、周壁部の内周面には一次コイル５２が巻回されている。一次コネクタ５０はそれよりも径大な円筒状のコネクタケース５３に収容されており、コネクタケース５３の前方はテーパー状に拡開しガイド部５４が形成されている。
【００２３】
コネクタケース５３はそのガイド部５４がコネクタボックス３１の開口部３１Ａに向かうように配置されている。コネクタケース５３の上下には一対の円筒状の軸ガイド６０が突設されており、各々の軸ガイド６０には支持軸６１が嵌合されている。一次コネクタ５０がコネクタボックス３１に取り付けられている状態を図６に示す。なお、コネクタ５０はコネクタケース５３に対して回転可能に設けられている。その具体的構造を示すと、図７のようであり、コネクタケース５３の内周面にその軸方向に沿った回転軸周りに複数個（例えば３個の）ローラ５３Ａが回転自在に設けられ、一次コネクタ５０の外周面がこのローラ５３Ａに接して回転自在に支持されている。そして、一次コネクタ５０の外周面にはストッパ５０Ａがコネクタケース５３の内周面に向かって突設されており、これにて一次コネクタ５０の回動角度が所定範囲内に規制され、給電ケーブル５０Ｂ（図５参照）の捻れを防止するようにしている。
【００２４】
上下の支持軸６１の先端面にはそれぞれガイドローラー６２が支持軸６１と同軸のピン６３により回動可能に取り付けられている。コネクタボックス３１の天井部３１Ｂには一対のＬ字状断面を有するガイド部材６４が左右に伸びるよう設けられており、ガイドローラー６２は天井部３１Ｂと一対のガイド部材６４に挟まれて支持されている。ガイド部材６４の下方にはガイド部材６４と平行に一対のＬ字型をなすストッパーレール６６が支持軸６１を挟んで設けられており、ストッパーレール６６は支持軸６１の前後の振れ止めを行いつつ軸ガイド６０の上昇を規制するように構成されている。コネクタボックス３１の床部３１Ｃにはガイド部材６４が天井部３１Ｂと同様に設けられており、一対のガイド部材６４は床部３１Ｃとともにガイドローラー６２を挟んで支持している。また、床部３１Ｃに設けられたガイド部材６４の上方には、ストッパーレール６６が支持軸６１の振れ止めを行いつつ軸ガイド６０の下降を規制するように設けられている。
【００２５】
上述の構造により、軸ガイド６０は支持軸６１に対して上下方向のみに移動可能に支持されており、支持軸６１はコネクタボックス３１に対して左右方向のみに移動可能に支持されている。従って、コネクタケース５３は前後方向には移動が規制され、上下左右方向には移動可能である。
コネクタケース５３の上下左右にはそれぞれ、軸ガイド６０の前方と後方とにコイルばね６７がコネクタボックス３１の内面との間に取り付けられており、これにより、コネクタケース５３はコネクタボックス３１内に弾性的に懸架された状態にある。
【００２６】
以上の駐輪装置２０に対し、ここに駐輪される電動自転車１０側は次の構成である。
図１に示すように、電動自転車１０のフロントフォーク１２には二次コネクタ７０が取付具１３を介して固定されている。この二次コネクタは図示しないケーブルを介して電動自転車１０に積載された二次電池１５に接続されており、二次コネクタ７０が一次コネクタ５０と結合した際に二次電池１５を充電する構成となっている。
【００２７】
この二次コネクタ７０は電動自転車１０が駐輪装置２０に保持された場合に、一次コネクタ５０と嵌合する位置に設けられており、円形板状の二次コア７１と前記一次コア５１に嵌合可能な二次コイル７２とを備えている。二次コネクタ７０には一次コネクタ５０に嵌合したときに一次コネクタ５０を覆う位置にフード部７３が設けられている。フード部７３の先端部内周面には環状溝７４が形成され、一次コネクタ５０にはボールプランジャ５６が環状溝７４と係合可能に設けられている。また、二次コネクタ７０は電動自転車１０の走行時にフード部７３の環状溝７４に嵌合される図示しないカバーを備えている。
【００２８】
なお、一次コネクタ５０には図５に示されるように嵌合検出スイッチ５５が設けられており、二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に嵌合された状態を検出するようになっている。嵌合検出スイッチ５５が両コネクタ５０,７０の嵌合を検出したことを条件に、電源装置１６に設けられた図示しないインバーターから一次コイル５２に高周波電流が流され、二次コイル７２に誘導電流を発生させるようになっている。
【００２９】
本参考例は以上のような構造であり、続いてその作用について説明する。
電動自転車１０を駐輪し充電を行う場合、まずはじめに電動自転車１０の二次コネクタ７０に取り付けられたカバーを取り外す。
次に、電動自転車１０を駐輪装置２０へと進入させる。その際、電動自転車１０の前輪１１はスロープ板２３を登りながらガイドレール２１により誘導され踏板２４へと進入する。さらに電動自転車１０を進入させると前輪１１はガイドレール２１に両側を挟まれ左右が支持されると同時に、前輪１１は踏板２４を押し下げ駐輪レール２２に進入する。ここで、駐輪レール２２は駐輪装置２０の後方へ下るように傾斜しているので、ガイドレール２１後端に設けられた輪止め２１Ａとガイドレール２１とで前輪１１が立ち状態に保持される。
【００３０】
この位置に至る過程で、前輪１１によって踏板２４が押し下げられるので、踏板２４に固定されたインナワイヤ４０が下方に引き下げられる。インナワイヤ４０はコネクタボックス３１に設けられた扉開閉アーム３４を回動させる。扉開閉アーム３４は前端のスリット３６に係合した連結ピン３７を前方からその側方へと回転移動させ、コネクタボックス３１の扉３３を開放する。
従って、電動自転車１０が駐輪装置２０に進入すると、電動自転車１０に設けられた二次コネクタ７０がコネクタボックス３１内に保持された一次コネクタ５０に嵌合するとともに、一次コイル５２は二次コイル７２と磁気的に結合される。同時に、環状溝７４がボールプランジャ５６に係合し両コネクタ５０,７０が係止される。
【００３１】
両コネクタ５０,７０が嵌合すると、嵌合検出スイッチ５５が一次コネクタ５０に嵌合した二次コネクタ７０を検出し、電源装置１６に設けられた図示しないインバーターから一次コイル５２に高周波電力が供給される。これにより、二次コイル７２に誘導電流が発生し、電動自転車１０に積載された二次電池１５への充電が開始される。
ところで、電動自転車１０の前輪１１は空気を封入されたタイヤ１４により支持されている。タイヤ１４の空気圧は必ずしも一定ではないから、二次コネクタ７０の位置が一次コネクタ５０に対して上下にずれる場合がある。
【００３２】
このような場合、本参考例では次のようにして位置ずれに対処される。例えば、図８（Ａ）に示すように、二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に対して上方にずれた状態で接近すると、まず二次コネクタ７０のフード部７３の先端がコネクタケース５３のガイド部５４に接触する。二次コネクタ７０のフード部７３の先端がコネクタケース５３のガイド部５４を押すと、コネクタケース５３はコネクタボックス３１に対して前後方向には移動が規制されつつ上下左右には移動可能であるために、コネクタケース５３は上方へ逃げるように移動する（図８（Ｂ）参照）。この結果、両コネクタ５０,７０の嵌合軸が一致して、二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に嵌合可能となる（図８（Ｃ）参照）。二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に対して下方にずれて進入した場合には、上述の動きと逆になる。
【００３３】
また、図９（Ａ）に示すように、二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に対して左（図９では下方）にずれた状態で接近すると、上述の場合と同様に、コネクタケース５３は左方向へ逃げるように移動する（図９（Ｂ））。この結果、両コネクタ５０,７０の嵌合軸が一致して、二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に嵌合可能となる（図９（Ｃ）参照）。二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に対して、右にずれて進入した場合には上述の動きと逆になる。
【００３４】
従って、二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に対して上下左右にずれた位置で接近しても両コネクタ５０,７０が嵌合可能であり、両コネクタ５０,７０の自動嵌合が可能となる。しかも、一次コネクタ５０はそのコネクタケース５３に対してローラ５３Ａを介して回転自在に支持されているから、軸周り方向のずれに対しても対応することができ、例えば一次及び二次の両コネクタ５０，７０に対向して光信号の授受を行う光通信素子を設けることも容易になる。
【００３５】
なお、充電終了後に、電動自転車１０を駐輪装置２０から後方へ引き出すと、両コネクタ５０,７０の係合が解除されるとともに、二次コネクタ７０がコネクタボックス３１から離脱する。そして、前輪１１が踏板２４から外れると踏板２４を押し下げる力がなくなるため、蝶番３２に設けられた図示しないスプリングにより扉３３が閉じるとともに、インナワイヤ４０が扉開閉アーム３４により引っぱられ、踏板２４が引き上げられる。
【００３６】
このように本参考例によれば、電動自転車１０を駐輪装置２０に保持するという通常の駐輪操作で、二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に嵌合され、充電を行うことができる。駐輪するたびに充電が行われるため、電動自転車１０の使用後には必ず二次電池１５が充電されることになる。従って、充電忘れの対策として一日の走行距離に対して過大な電池容量を備える必要がなく、二次電池１５の容量を一般的に一走行時に想定される最大距離のみに対応した小容量とすることができる。これにより、電池重量と電池コストとを低減でき、電動自転車１０の重量削減と価格の低廉化が実現できる。
【００３７】
また、特に本参考例では、コネクタボックス３１を扉３３により開閉可能にし、電動自転車１０の駐輪装置２０への駐輪と引き出しとにより扉３３が自動的に開閉するようにしたから、扉開閉のための特別な操作をすることなく一次コネクタ５０の保護が可能となる。
＜第２参考例＞
この参考例は、一次コネクタ８０とそれに嵌合する二次コネクタ９０とが第１参考例と相違し、その他は前記第１参考例と同様である。そこで、同一部分に同一符号を付して重複説明を省略し、図１０及び図１１を参照して相違するところを説明する。
【００３８】
本参考例において、一次コネクタ８０は一対の一次コア８１を備えており、一次コア８１は底部内面に円柱部を有する矩形容器状をなしている。一次コア８１の周壁部の一辺は他の三辺より突出しており、一対の一次コア８１は対向させることによって二次コネクタ９０を受け入れる四角枠状の受容孔８５を構成するようになっている。一対の一次コア８１の円柱部には各々一次コイル８２が巻回されている。
【００３９】
一対の一次コア８１は前方を開放するコネクタケース８３に収容され、コネクタケース８３の前面にはガイド部８４が設けられている。ガイド部８４は受容孔８５から前方に拡開するラッパ状をなし、二次コネクタ９０が一次コネクタ８０に接近する際に一次コネクタ８０がガイド部８４により誘導されるようになっている。コネクタケース８３はコネクタボックス３１に取り付けられており、その構造は第１参考例と同様である。
【００４０】
一方、二次コネクタ９０は平板状をなしており、二次コネクタ９０には円筒状の二次コア９１とその二次コア９１に巻回された二次コイル９２とが収容されている。電動自転車１０を駐輪装置２０に保持したときに二次コネクタ９０は一次コネクタ８０と嵌合可能な位置に取り付けられている。
電動自転車１０を駐輪装置２０に進入させると、上記第１参考例と同様に二次コネクタ９０が一次コネクタ８０を誘導し嵌合する。その際、二次コネクタ９０の先端部がコネクタケース８３の奥面に当接し、両コネクタ８０,９０の位置決めがなされる。
【００４１】
本参考例においても、第１参考例と同様に電動自転車１０を駐輪装置２０に進入させることによって自然と両コネクタ８０,９０の嵌合がなされる。両コネクタ８０,９０の形状以外の構造は上記第１参考例と同様であるので、同様に充電操作の簡便性と確実性が得られ、ひいては電池重量の軽量化による車両重量の軽減と車両価格の低廉化を図ることができる。
＜第１実施形態＞
次に、第１実施形態を図１２乃至図１４を参照して説明する。
【００４２】
本実施形態は、一次コネクタ１００と二次コネクタ１１０とを結合状態に保持するための手段を上記第１参考例とは異なる構成としたものである。その他の構成については第１参考例と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
一次コネクタ１００には、第１参考例で設けられていた検出スイッチ５５とボールプランジャ５６は設けられておらず、それに替えて、永久磁石１０７が、強磁性体であるフェライトからなる一次コア１０１の内部に収容された形態で設けられている。
【００４３】
即ち、一次コア１０１には、その前面に開放する円筒形の凹部１０２が形成され、この凹部１０２内には、巻回状態の一次コイル１０４が収容されたコイルケース１０３が組み付けられている。コイルケース１０３のリング形をなす前面壁１０３Ｆは、一次コネクタ１００の前面において二次コネクタ１１０と対向するように臨んでおり、その前面壁１０３Ｆの内部には、方形板状をなす３枚の永久磁石１０７が、周方向において１２０°の等角度間隔を空け、且つ前面壁１０３Ｆの前端面には露出しない形態で埋設されている。
【００４４】
この永久磁石１０７を埋設した前面壁１０３Ｆは一次コア１０１の内部に収容されていることから、永久磁石１０７の外周側には、一次コア１０１の一部、即ち円筒部１０１Ｃが取り囲むように存在しているのであって、この一次コア１０１の円筒部１０１Ｃが磁気遮蔽手段として機能するようになっている。さらに、一次コネクタ１００のハウジング１０５の外周には、一次コア１０１及びその内部の永久磁石１０７を包囲する円筒形をなす磁気遮蔽部材１０６（本発明の構成要件である磁気遮蔽手段）が取り付けられている。
【００４５】
一方、二次コネクタ１１０には、第１参考例で設けられていたフード部７３と環状溝７４は設けられておらず、それに替えて、永久磁石１１７が、強磁性体であるフェライトからなる二次コア１１１の内部に収容された形態で設けられている。
即ち、二次コア１１１には、その前面に開放する円筒形の凹部１１２が形成され、この凹部１１２内には、巻回状態の二次コイル１１４が収容されたコイルケース１１３が組み付けられている。コイルケース１１３のリング形をなす前面壁１１３Ｆは、二次コネクタ１１０の前面において一次コネクタ１００と対向するように臨んでおり、その前面壁１１３Ｆの内部には、一次コネクタ１００の各永久磁石１０７と対応する方形板状をなす３枚の永久磁石１１７が、周方向において１２０°の等角度間隔を空け、且つ前面壁１１３Ｆの前端面には露出しない形態で埋設されている。
【００４６】
この永久磁石１１７を埋設した前面壁１１３Ｆは二次コア１１１の内部に収容されていることから、永久磁石１０７の外周側には、二次コア１１１の一部、即ち円筒部１１１Ｃが取り囲むように存在しているのであって、この二次コア１１１の円筒部１１１Ｃが磁気遮蔽手段として機能するようになっている。さらに、二次コネクタ１１０のハウジング１１５の外周には、強磁性体からなり、二次コア１１１及びその内部の永久磁石１１７を包囲する円筒形をなす磁気遮蔽部材１１６（本発明の構成要件である磁気遮蔽手段）が取り付けられている。さらに、二次コネクタ１１０の前端部には、強磁性体からなり、二次コア１１１及びその内部の永久磁石１１７を前方から覆うような円形をなすキャップ状の磁気遮蔽部材１１８（本発明の構成要件である磁気遮蔽手段）が着脱されるようになっている。
【００４７】
また、一次コネクタ１００のコイルケース１０３の前面壁１０３Ｆには、永久磁石１０７の形成位置から外れた位置を前方へ突出させた形態の３つの位置決め凸部１０９が形成されており、二次コネクタ１１０のコイルケース１１３の前面壁１１３Ｆには、一次コネクタ１００の各位置決め凸部１０９と対応する３つの位置決め凹部１１９が形成されている。
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４８】
電動自転車１０を駐輪装置２０から引き出した状態、即ち、両コネクタ１００，１１０が離間した状態では、一次コネクタ１００はコネクタボックス３１（第１参考例を参照）の内部に収容されているので、一次コネクタ１００に塵埃が付着する虞はない。しかも、一次コネクタ１００には、その外周に沿って永久磁石１０７を取り囲むように円筒形の磁気遮蔽部材１０６が設けられているとともに、強磁性体からなる一次コア１０１の円筒部１０１Ｃが同じく永久磁石１０７を取り囲んでいるので、永久磁石１０７の磁界は、この磁気遮蔽部材１０６内及び円筒部１０１Ｃ内に収束され、一次コネクタ１００の外周側へ拡散することがない。したがって、例えコネクタボックス３１の内部に強磁性塵埃が浮遊していたとしても、その強磁性塵埃が一次コネクタ１００に磁気吸引されるという虞はない。
【００４９】
一方、二次コネクタ１１０は外気中に露出されたままであるが、この二次コネクタ１１０には、その外周に沿って永久磁石１１７を取り囲むように円筒形の磁気遮蔽部材１１６が設けられているとともに、強磁性体からなる二次コア１１１の円筒部１１１Ｃが同じく永久磁石１１７を取り囲んでいるので、永久磁石１１７の磁界は、この磁気遮蔽部材１１６内及び円筒部１１１Ｃ内に収束され、二次コネクタ１１０の外周側へ拡散することがない。したがって、外気中の強磁性塵埃が二次コネクタ１１０に磁気吸引される虞はない。さらに、二次コネクタ１１０の前面については、キャップ状の磁気遮蔽部材１１８を取り付けておけば、永久磁石１１７の磁界は、キャップ状の磁気遮蔽部材１１８内に収束されるため、二次コネクタ１１０の正面側（前方）へ拡散することがない。したがって、二次コネクタ１１０の前方に浮遊する強磁性塵埃が磁気吸引されて二次コア１１１やそのコイルケース１０３の前面に付着するという虞はない。
【００５０】
さて、充電のために一次コネクタ１００と二次コネクタ１１０を結合させる際には、二次コネクタ１１０からキャップ状の磁気遮蔽部材１１８を外した状態で、電動自転車１０を駐輪装置２０に駐輪する。結合状態では一次コネクタ１００と二次コネクタ１１０とが位置決め凸部１０９と位置決め凹部１１９との嵌合により周方向に位置決めされるとともに、一次コア１０１と二次コア１１１とが当接し、一次コネクタ１００の永久磁石１０７と二次コネクタ１１０の永久磁石１１７とが接近して対応するのであって、この双方の永久磁石１０７，１１７間の磁気吸引力によって両コネクタ１００，１１０が結合状態に保持される。
【００５１】
両コネクタ１００，１１０が結合されて充電が行われている状態では、双方のコネクタ１００，１１０の前面は互いに相手側のコネクタに当接しているので外部に露出してはいない。したがって、コネクタ１００，１１０の前面に強磁性塵埃が付着する虞はない。また、充電中は、一次コネクタ１００を収容しているコネクタボックス３１の扉３３が開放されるために、そのコネクタボックス３１の内部は外気に開放されて強磁性塵埃が侵入し得る状態となるのであるが、一次コネクタ１００には、永久磁石１０７を包囲する形態の磁気遮蔽部材１０６と一次コア１０１の円筒部１０１Ｃが設けられているので、永久磁石１０７の磁界が一次コネクタ１１０の外周側へ拡散するのが防止され、これにより、強磁性塵埃が永久磁石１０７に吸引されて一次コネクタ１００に付着する、ということが防止されている。
【００５２】
上述のように本実施形態においては、結合された一次コネクタ１００と二次コネクタ１１０を永久磁石１０７，１１７同士の磁気吸引力を利用して結合状態に保持するようにしたので、ボールプランジャ５６を用いた第１参考例の保持手段に比べると、コネクタ１００，１１０の簡素化と小型化を図ることが可能となっている。
また、両コネクタ１００，１１０には永久磁石１０７，１１７が設けられているのでその磁気吸引力による強磁性塵埃の付着が懸念されるのであるが、本実施形態では、永久磁石１０７，１１７の磁界を収束することを目的とする磁気遮蔽手段として強磁性材料からなる磁気遮蔽部材１０６，１１６及び円筒部１０１Ｃ，１１１Ｃが設けられている。これにより、永久磁石１０７，１１７の磁界がコネクタ１００，１１０の外へ拡散するのが防止され、強磁性塵埃が永久磁石１０７，１１７に吸引されてコネクタ１００，１１０、特にそのコア１０１，１１１が露出されている前面に付着する、ということが防止され、塵埃を両コア１０１，１１１の間に噛み込んだ状態で両コネクタ１００，１１０が結合される、ということが回避される。
【００５３】
また、永久磁石１０７，１１７を一次コア１０１又は二次コア１１１の内部に収容したので、永久磁石１０７，１１７の外周側にはこれらのコア１０１，１１１の一部である円筒部１０１Ｃ，１１１Ｃが取り囲むように存在することになり、これが、外周側の磁気遮蔽手段として機能するようになる。このように本実施形態では、コア１０１，１１１の一部を磁気遮蔽手段として兼用させたので、コネクタ１００，１１０の外周に磁気遮蔽部材１０６，１１６を設けない構成とすることが可能であり、ひいては、部品点数の削減が可能となる。
【００５４】
また、永久磁石１０７，１１７は、板状をなすとともにその板面をコネクタ１００，１１０の前面と平行とする向きに設けられているので、相手側コネクタに対する対応面積が広く確保されている。したがって、強い磁気吸引力によって両コネクタ１００，１１０を確実に結合状態に保持することができる。
尚、一次コネクタ１００は通常は扉３３で密閉されたコネクタボックス３１の内部に収容されているので、その一次コネクタ１００の前面に被せる形態のキャップ状の磁気遮蔽部材は不要である。
【００５５】
また、本実施形態の変形例としては、二次コネクタ１１０側の永久磁石１０７を強磁性体に替えても良い。この場合、強磁性塵埃が二次コネクタ１１０に磁気吸引される虞がないので、円筒形の磁気遮蔽部材１１６とキャップ状の磁気遮蔽部材１１８は不要となる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を図１５及び図１６を参照して説明する。
本実施形態は、一次コネクタ（図示せず）と二次コネクタ１２０とを結合状態に保持する手段を上記第１実施形態とは異なる構成としたものである。その他の構成については第１実施形態と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
【００５６】
本実施形態の二次コネクタ１２０においては、４つの板状をなす永久磁石１２５を二次コア１２１の外周に配置している。これらの永久磁石１２５はハウジング１２２の内周側に配されており、そのハウジング１２２の外周には、強磁性体からなる円筒形の磁気遮蔽部材１２３（本発明の構成要件である磁気遮蔽手段）が永久磁石１２５を取り囲むように設けられている。また、図示はしないが、一次コネクタにおいても、永久磁石が一次コアの外周に沿い、且つハウジングの内周側に位置するように設けられており、さらに、そのハウジングの外周には、強磁性体からなる円筒形の磁気遮蔽部材（本発明の構成要件である磁気遮蔽手段）が永久磁石を取り囲むように設けられている。尚、常に外気中に露出されている二次コネクタ１２０については、第１実施形態と同様に強磁材料からなるキャップ状の磁気遮蔽部材１２４（本発明の構成要件である磁気遮蔽手段）が着脱されるようになっている。
【００５７】
本実施形態では、永久磁石１２５を板状とし、その板面を二次コネクタ１２０の周方向に対して概ね接線状の向きとするように配しているので、永久磁石１２５が二次コア１２１よりも外周側に設けられているにも拘わらず二次コネクタ１２０の外径寸法を小さくすることが実現されている。
本実施形態においても、両コネクタを結合状態に保持する手段として永久磁石１２５を用いているので、コネクタ１２０の小型化と構造の簡素化が実現されている。また、永久磁石１２５の磁界を収束するための磁気遮蔽部材１２３，１２４を設けているので、強磁性塵埃が二次コネクタ１２０に付着することが防止されている。
【００５８】
尚、本実施形態の変形例としては、一次コネクタには永久磁石を設けたままにした上で、二次コネクタ１２０側の永久磁石を強磁性体に替えても良い。この場合、強磁性塵埃が二次コネクタ１２０に磁気吸引される虞がないので、円筒形の磁気遮蔽部材１２３とキャップの磁気遮蔽部材１２４は不要となる。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５９】
（１）第１参考例では電動自転車１０のフロントフォーク１２に二次コネクタ７０を設けた例を示したが、二次コネクタ７０の電動自転車１０への設置位置はこれに限定されない。例えば、二次コネクタ７０を電動自転車１０のシートチューブ１７や後輪側フレーム１８に設け、電動自転車１０を駐輪装置２０に駐輪することにより、この二次コネクタ７０が一次コネクタ５０に嵌合するようにコネクタボックス３１を駐輪装置２０に設けることも可能である。
【００６０】
（２）第１参考例ではコネクタケース５３をコネクタボックス３１に対して、前後方向には移動を規制しつつ上下左右には移動可能に支持してあるが、コネクタケース５３をコネクタボックス３１に対して上下方向のみに移動可能に支持することも可能である。
（３）上記実施形態では本発明を電動自転車に適用した例を示したが、本発明は、その他の電動小型車両に適用することもできる。その他の電動小型車両としては、電動車椅子、荷物運搬用の電動カートや玩具用の電動カートが例示できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１参考例の電動自転車の充電システムの駐輪前を示す側面図
【図２】  電動自転車の充電システムの駐輪中を示す側面図
【図３】  駐輪装置を示す正面図
【図４】  コネクタボックスの底面図
【図５】  電磁誘導コネクタの嵌合前状態を示す断面図
【図６】  コネクタボックスを示す斜視図
【図７】  コネクタケースと一次コネクタとの関係を示し、（Ａ）はコネクタの背面図、（Ｂ）は軸に沿った部分縦断面図である。
【図８】  二次コネクタがコネクタボックス内の一次コネクタに嵌合する過程を示す断面図
【図９】  二次コネクタがコネクタボックス内の一次コネクタに嵌合する過程を示す断面図
【図１０】  第２参考例の一次コネクタと二次コネクタを示す断面図
【図１１】  第２参考例の一次コネクタを示す正面図
【図１２】  第１実施形態の一次コネクタと二次コネクタを離脱した状態の断面図
【図１３】  図１２のＸ−Ｘ断面図
【図１４】  第１実施形態の一次コネクタの正面図
【図１５】  第２実施形態の二次コネクタの断面図
【図１６】  第２実施形態の二次コネクタの一部切欠側面図
【図１７】  従来の電動自転車の充電システムを示す側面図
【符号の説明】
１０…電動自転車
１５…二次電池
２０…駐輪装置
５０,８０…一次コネクタ
７０,９０…二次コネクタ
【図１】
0003907166.tif 000002
【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】
0003907166.tif 000008
【図８】
0003907166.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003907166.tif 000011
【図１１】
0003907166.tif 000012
【図１２】
0003907166.tif 000013
【図１３】
0003907166.tif 000014
【図１４】
0003907166.tif 000015
【図１５】
0003907166.tif 000016
【図１６】
0003907166.tif 000017
【図１７】
0003907166.tif 000018