(57)【要約】  フォークリフトのフォーク又はタインを動かす為に電動リニアアクチュエータが使用される。タインは、電動リニアアクチュエータのアクチュエーションに従って、ガイドに沿って、水平方向に、内側又は外側に動くように配置されてよい。タインを含む積載エリアは、フォークリフトのマスト又はアップライトに沿って、垂直方向に、上方又は下方に動くように配置されてよい。タイン用アクチュエータはバッテリ動作であってよい。タインが下方位置にあるときには、バッテリは充電システムによって充電されることが可能であり、充電システムは、一部がフォークリフトに固定されている。しかしながら、フォークがマスト又はアップライトに沿って下方位置から垂直方向に上げられると、充電は停止し、アクチュエータはバッテリからの給電で動作し続けることが可能である。
2020515486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の位置に下がり、第２の位置に上がるように構成された構成要素と、
前記構成要素が前記第１の位置又は前記第２の位置にあるときに前記構成要素の一部を動かすように構成された電動リニアアクチュエータと、
前記一部を動かす前記電動リニアアクチュエータに電力を供給する電源であって、前記第１の位置にあるときには充電されながら電力を供給し、前記第２の位置にあるときには充電されずに電力を供給する前記電源と、
を含む、作業車両上で使用されるシステムである。
【請求項２】
前記電動リニアアクチュエータは、積載エリアの第１のタインを動かすように構成された第１の電動リニアアクチュエータであり、積載エリアの第２のタインを動かすように構成された第２の電動リニアアクチュエータを更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
マストを更に含み、前記構成要素は、前記マストに対して、前記第１の位置に下がり、前記第２の位置に上がるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
送電システムと、受電システムと、前記送電システムと前記受電システムとの間のロックとを更に含み、前記送電システム及び前記受電システムは前記電源を充電し、前記送電システムは、前記第１及び第２の位置において固定であり、前記受電システムは前記構成要素とともに動き、前記送電システム及び前記受電システムは、前記ロックが有効になっているときに前記第１の位置において一緒に動くことが可能である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記送電システムは更に、前記ロックが有効になっているときに直接有線接触によって前記受電システムに電力を供給するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
ばねを更に含み、前記送電システム及び前記受電システムの少なくとも一方が前記ばねに取り付けられている、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１及び第２の電動リニアアクチュエータは、それぞれ、前記第１及び第２のタインを互いに対して内側又は外側に動かすように構成されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記電源は第１の電源であり、前記一部を動かす前記第２の電動リニアアクチュエータに電力を供給する第２の電源を更に含み、前記第２の電源は、前記第１の位置にあるときには充電されながら電力を供給し、前記第２の位置にあるときには充電されずに電力を供給し、前記第１及び第２の電源は、それぞれ、前記第１及び第２の電動リニアアクチュエータに取り付けられている、請求項２に記載のシステム。
【請求項９】
無線通信装置を更に含み、前記無線通信装置は、前記第１及び第２の電源を制御するように動作可能である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記構成要素は積載エリアであり、前記一部は、前記積載エリアの第１及び第２のタインを含み、前記第１及び第２のタインは、互いに対して個別に動くように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記構成要素は積載エリアであり、前記一部は、前記積載エリアの第１及び第２のタインを含み、前記第１及び第２のタインは、互いに連係して動いて、前記第１のタインと前記第２のタインとの間の対称間隔を達成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
送電システムから受電システムに電力を供給するステップであって、前記送電システムは一次コイルを含み、前記受電システムは二次コイルを含み、前記電力は、前記一次コイルと前記二次コイルとの間で電磁誘導によって供給され、前記電力は、第１の位置において前記送電システムが前記受電システムに対して近位にあるときに供給される、前記ステップと、
前記第１の位置にあるときに前記受電システムからバッテリシステムを充電するステップと、
第１及び第２のタインをそれぞれ動かすように構成された第１及び第２の電動リニアアクチュエータに前記バッテリシステムから電力を供給するステップと、
を含む、フォークリフト上のタインを動かす方法。
【請求項１３】
前記送電システムと前記受電システムとの間のロックを有効にして、前記ロックが有効になっているときに前記第１の位置において前記送電システムと前記受電システムとが一緒に動くことが可能であるようにするステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２のタインを互いに対して個別に動かすステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２のタインを互いに連係させて動かして、前記第１のタインと前記第２のタインとの間の対称間隔を達成するステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
フレーム及び車輪で支持されている運転台と、
前記フレームで支持されているマストと、
前記マストで支持されている積載エリアであって、第１及び第２のタインを有する前記積載エリアと、
送電システム及び受電システムを含む充電システムであって、前記送電システムは、前記積載エリアが前記マストに対して下げられている第１の位置において、前記送電システムが前記受電システムに対して近位にあるときに、前記受電システムに電力を供給するように構成されている、前記充電システムと、
前記第１及び第２のタインをそれぞれ動かす第１及び第２の電動リニアアクチュエータと、
前記第１及び第２の電動リニアアクチュエータに電力を供給するように構成されたバッテリシステムであって、前記受電システムは、前記第１の位置にあるときに前記バッテリシステムを充電するように構成されている、前記バッテリシステムと、
を含む作業車両。
【請求項１７】
前記積載エリアが前記マストに対して上方にある第２の位置を更に含み、前記第２の位置では、前記送電システムが前記受電システムに対して遠位にあり、前記送電システムがもはや前記受電システムに電力を供給しない、請求項１６に記載の作業車両。
【請求項１８】
前記送電システムと前記受電システムとの間のロックを更に含み、前記ロックが有効になっているときに前記第１の位置において前記送電システムと前記受電システムとが一緒に動くことが可能である、請求項１７に記載の作業車両。
【請求項１９】
前記送電システムは更に、前記ロックが有効になっているときに直接有線接触によって前記受電システムに電力を供給するように構成されている、請求項１８に記載の作業車両。
【請求項２０】
ばねを更に含み、前記送電システム及び前記受電システムの少なくとも一方が前記ばねに取り付けられている、請求項１９に記載の作業車両。
【請求項２１】
車両ボディと、
前記車両ボディに隣接する第１の位置と、前記車両ボディから離れた第２の位置との間で動くように前記車両ボディに取り付けられた作業構成要素であって、前記作業構成要素は、可動部分と、前記作業構成要素の前記可動部分を動かす電動アクチュエータと、前記電動アクチュエータに給電する電力貯蔵装置と、を含む、前記作業構成要素と、
前記車両及び前記作業構成要素に関連付けられて、前記電力貯蔵装置に電力を選択的に供給する充電装置であって、前記充電装置は、前記車両によって運ばれる送電部分と、前記作業構成要素によって運ばれる受電部分と、を含み、前記作業構成要素が前記第１の位置にあるときには、前記送電部分及び前記受電部分は連係して前記電力貯蔵装置に電力を供給し、前記作業構成要素が前記第２の位置にあるときには、前記送電部分及び前記受電部分は前記電力貯蔵装置に電力を供給せず、前記電力貯蔵装置は、前記作業構成要素の前記可動部分を動かす前記電動アクチュエータに電力を供給する、前記充電装置と、
を含む作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
これは、参照によって本明細書に組み込まれている、２０１７年４月４日に出願された米国特許仮出願第６２／４８１，２６４号、件名「フォークリフトのタインを動かす誘導充電式リニアアクチュエータシステム（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ  Ａｃｔｕａｔｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔｉｎｅｓ  Ｏｆ  Ａ  Ｆｏｒｋｌｉｆｔ）」に基づく非仮出願である。
【０００２】
本発明は、フォークリフトなどの作業車両を動作させるシステムに関し、特に、電動リニアアクチュエータ及びリニアアクチュエータの電源の選択的充電により作業車両上のタインを動かすシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
作業車両、例えば、トラック、フォークリフト、クレーン、バックホー、掘削機、ブルドーザ、ローダ等は、多くの場合、機能を達成する為に互いに対して可動であってよい複数の機構を含む。例えば、レッカー車に装着されるであろう荷台は、動かなくなった車両を積載できるように油圧で傾斜して地面の高さまで動くことが可能である。別の例として、フォークリフトに典型的に含まれるであろうフォークは、パレットに載せられた重量物を持ち上げて移動させる為に、マスト又はアップライトに沿って上げられることが可能である。これらの車両において不可欠なのは、持ち上げ、掘削、揺動、回転、保持等のような機能を達成する為の機械的動きを実現できることである。
【０００４】
そのような車両において様々な動きを実現する為に油圧リニアアクチュエータを使用することが知られている。例えば、幾つかのフォークリフトは、フォークをマストに沿って上げ下げする為に第１の油圧アクチュエータ群を使用し、個々のフォーク又はタインが上がっているか下がっているかに関係なく、個々のフォーク又はタインを広げる為に第２の油圧アクチュエータ群を使用する。これを達成する為に、油圧ホース用事前巻き上げシステムが与えられ、これによって、第１の油圧アクチュエータ群がフォークを上げてから、フォークを広げる第２の油圧アクチュエータ群に油圧油が与えられることが可能である。
【０００５】
しかしながら、そのようなホースの事前巻き上げを有することは、システムのコストを上げる可能性があり、操作者にとっての視認性を制限する可能性がある。更に、複数の油圧アクチュエータ及びホースを有すると、それらの油圧アクチュエータを制御する為の複数の弁を有することも必要になる。これもシステムのコストを上げる可能性がある。そこで、様々な機能を達成する為の機械的動きを車両上で実現しうる、上述の弱点のうちの１つ以上がないシステムを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
フォークリフトのフォーク又はタインを動かす為に電動リニアアクチュエータが使用される。タインは、電動リニアアクチュエータのアクチュエーションに従って、ガイドに沿って、水平方向に、内側又は外側に動くように配置されてよい。タインを含む積載エリアは、フォークリフトのマスト又はアップライトに沿って、垂直方向に、上方又は下方に動くように配置されてよい。タイン用アクチュエータはバッテリ動作であってよい。タインが下方位置にあるときには、バッテリは充電システムによって充電されることが可能であり、充電システムは、一部がフォークリフトに固定されている。しかしながら、フォークがマスト又はアップライトに沿って下方位置から垂直方向に上げられると、充電は停止し、アクチュエータはバッテリからの給電で動作し続けることが可能である。バッテリは、誘導充電又は接触充電のいずれかで充電されてよい。その結果、タインは、上方に上げられていても下方に下げられていても、バッテリを使用して内側又は外側に動くことが可能である。従って、油圧式アクチュエータの１つ以上の弱点を回避することが可能である。そのような弱点は、例えば、ホース用事前巻き上げシステムが必要であること（これは視認性に支障が出る可能性がある）、及び／又は油圧弁が必要であること（これはシステム保守の手間が増え、コストが上がる可能性がある）である。
【０００８】
具体的には、本発明の一態様は作業車両上で使用されるシステムを提供することが可能であり、本システムは、第１の（下方）位置に下がり、第２の（上方）位置に上がるように構成された構成要素と、構成要素が第１の位置又は第２の位置にあるときに構成要素の一部を動かすように構成された電動リニアアクチュエータと、その一部を動かす電動リニアアクチュエータに電力を供給する電源であって、第１の位置では充電されながら電力を供給し、第２の位置では充電されずに電力を供給する電源と、を含む。
【０００９】
本発明の別の態様は、フォークリフト上のタインを動かすシステムを含むことが可能であり、本システムは、接点又は一次コイルを含んでよい送電システムと、接点又は二次コイルを含んでよい受電システムであって、第１の位置において送電システムが受電システムに対して近位にあるときに（例えば、一次コイルと二次コイルとの間で電磁誘導によって）送電システムが受電システムに電力を供給するように構成されている、受電システムと、第１及び／又は第２のタインをそれぞれ動かす第１及び第２の電動リニアアクチュエータと、第１の電動リニアアクチュエータに電力を供給するように構成された第１のバッテリシステムと、第２の電動リニアアクチュエータに電力を供給するように構成された第２のバッテリシステムと、を含む。受電システムは、第１の位置にあるときに第１及び第２のバッテリシステムを充電するように構成されてよい。
【００１０】
本発明のこれら及び他の態様並びに目的は、以下の説明及び添付図面と併せて検討されることにより、よりよく評価及び理解されるであろう。しかしながら、当然のこととして、以下の説明は、本発明の代表的な実施形態を示してはいるが、限定ではなく例示として与えられるものである。本発明の趣旨から逸脱しない限り、本発明の範囲内で様々な変更及び修正が行われてよく、本発明は、そのような修正を全て包含する。
【００１１】
本発明を構成する利点及び特徴の明確な概念、並びに本発明によって実現される典型的な機構の構造及び動作の明確な概念は、本明細書に添付されて本明細書の一部を成す図面に示された、例示的な、従って、非限定的な実施形態を参照することにより、より容易に明らかになるであろう。これらの複数の図面において、類似の参照符号は同様の要素を示す。
【００１２】
図面に示されている本発明の実施形態の説明において、具体的な術語は分かりやすさの為に用いられているものとする。しかしながら、本発明は、そのように選択された具体的な用語に限定されるものではなく、それぞれの具体的な用語は、同様の目的を達成する為に同様に動作するあらゆる技術的等価物を包含するものと理解されたい。例えば、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「取り付けられた（ａｔｔａｃｈｅｄ）」という語句、又はこれらと同様の語句がしばしば使用されている。これらは、直接接続に限定されず、他の要素を介した接続も包含するものであり、そのような接続は、当業者によって等価なものとして理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一態様による、電動リニアアクチュエータを使用する可動タインが組み込まれたフォークリフトの側面立面図である。
【図２】可動タインを有する積載エリアが上方／上げられた位置にある、図１のフォークリフトを示す図である。
【図３】図２の積載エリアの正面図である。
【図４】本発明の一態様による電動リニアアクチュエータの等角図である。
【図５】積載エリアが第１の位置、即ち、下方／下げられた位置にあり、充電システムが電荷を転送している、図１に対応する状態の充電システムの概略図である。
【図６】積載エリアが引き続き第１の位置にあるが、わずかに上げられていて、充電システムが引き続き電荷を転送している、図６の充電システムの概略図である。
【図７】積載エリアが第２の位置、即ち、上方／上げられた位置にあり、充電システムがもはや電荷を転送していない、図２に対応する充電システムの概略図である。
【図８】第１の位置においてコネクタが給電レールと接触しているときに電源装置から電力を受けるように電力貯蔵装置が構成されている、本発明の別の態様による充電システムが組み込まれた車両の側面立面図である。
【図９】コネクタと給電レールとが互いに間隔を空けて位置していて、或いは互いに対して遠位にあって、その為、もはや充電が行われておらず、電子機器（例えば、照明装置）が車両の作業領域を照明する動作を示している、図８の車両の側面立面図である。
【図１０】第１の位置において、コネクタと給電レールとが互いに接触していて、電源装置が電力貯蔵装置を充電している、図８の充電システムの概略図である。
【図１１】第２の位置において、コネクタと給電レールとが互いに間隔を空けて位置していて、或いは互いに対して遠位にあって、電源装置がもはや電力貯蔵装置を充電していない、図９の充電システムの概略図である。
【図１２】図８〜１１の充電システムの一実施形態を示す部分等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明では、詳細に記載された非限定的な実施形態を参照しながら、本発明、並びに本発明の様々な特徴及び有利な細部について、より完全に説明する。
【００１５】
ここで図面、具体的には図１を参照すると、フォークリフト、フォークトラック、又は同様の作業車両であってよい車両とともに使用される本発明の態様が示されている。車両は、ここではフォークリフト１０として示されている。フォークリフト１０は、車輪１４で支持されたフレーム１２を含んでよい。フレーム１２は、運転台１６と、電源１８（これは従来式エンジンによって充電可能）と、アップライト又はマスト２０とを支持することが可能である。そしてマスト２０は、積載エプロン２４とフォーク又はタイン２６とを含んでよい構成要素、例えば、貨物エリア又は積載エリア２２を支持することが可能である。運転台１６は、運転者用の座席を含んでよく、これとともに積載エリア２２の操作を含む、フォークリフト１０の監視及び制御の為の計器装備及び制御機構を含んでよい。
【００１６】
更に図２を参照すると、運転者は、運転台１６から、フォークリフト１０を運転することが可能であり、電動又は油圧式のマストアクチュエータ群（図示せず）によって積載エリア２２をマスト２０に対して上方に動かしたり（図２）下方に動かしたり（図１）することの制御を行うことが可能である。更に図３を参照すると、運転者は、積載エリア２２のタイン２６、例えば、第１のタイン２６ａ及び第２のタイン２６ｂの動きを制御することも可能であり、これは、タインアクチュエータ群によって、そのようなタインを互いに対して内側又は外側に動かすことによって行われる。更に、第１のタイン２６ａ及び第２のタイン２６ｂは、互いに対して個別に、即ち、互いに無関係に、様々な量だけ動くように制御されてよく、或いは、互いに連係して動くように制御されてよい。従って、フォークリフト１０は、様々なサイズの物体を動かすように動作可能であり、これは、そのような物体をタイン２６で把持するか、そのような物体をタイン２６で支持すること、そのような物体をマスト２０に沿って上げ下げすること、及びそのような物体を車輪１４で移動させることによって行われる。
【００１７】
図３に示されるように、本発明の一態様によれば、タインアクチュエータ群は、第１の電動リニアアクチュエータ３０ａ及び第２の電動リニアアクチュエータ３０ｂを含んでよい。第１の電動リニアアクチュエータ３０ａ及び第２の電動リニアアクチュエータ３０ｂは、マスト２０に対して下方／下げられた位置又は上方／上げられた位置にあると、それに応じて、構成要素の一部分、例えば、第１のタイン２６ａ及び第２のタイン２６ｂの互いに対する内側又は外側への動きを制御することが可能である。典型的な電動リニアアクチュエータ３０の等角図を図４に示す。
【００１８】
一態様では、第１のタイン２６ａ及び第２のタイン２６ｂは、積載エプロン２４のガイドバー３４に結合される為の第１のリテーナ３２ａ及び第２のリテーナ３２ｂを各タインの上端に含むように構成されてよい。第１のタイン２６ａ及び第２のタイン２６ｂは更に、積載エプロ２４に沿って転動する為の第１のローラ３６ａ及び第２のローラ３６ｂを各タインの下端に含むように構成されてよい。第１の電動リニアアクチュエータ３０ａは、第１のタイン２６ａと積載エプロン２４との間に取り付けられてよく、第２の電動リニアアクチュエータ３０ｂは、第２のタイン２６ｂと積載エプロン２４との間に取り付けられてよい。従って、運転台１６にいる運転者は、積載エプロン２４に対する第１のタイン２６ａの動きを制御することが可能であり、これは、第１の電動リニアアクチュエータ３０ａを、縮めて第１のタイン２６ａを内側に動かしたり、伸ばして第１のタイン２６ａを外側に動かしたりするようにアクチュエートすることによって可能である。同様に、運転台１６の運転者は、積載エプロン２４に対する第２のタイン２６ｂの動きを制御することが可能であり、これは、第２の電動リニアアクチュエータ３０ｂを、縮めて第２のタイン２６ｂを内側に動かしたり、伸ばして第２のタイン２６ｂを外側に動かしたりするようにアクチュエートすることによって可能である。更に、運転台１６の運転者は、第１のタイン２６ａ及び第２のタイン２６ｂの動きを別々に制御したり、互いに連係させて制御したりすることが可能であり、このことは、第１のタイン２６ａと第２のタイン２６ｂとの間の可変対称間隔を達成する上で有利でありうる。
【００１９】
図３及び４に示されるように、一態様では、各電動リニアアクチュエータ３０に対してバッテリシステム４０が備えられてよく、例えば、第１の電動リニアアクチュエータ３０ａに対して第１のバッテリシステム４０ａ、並びに第２の電動リニアアクチュエータ３０ｂに対して第２のバッテリシステム４０ｂが備えられてよい。各バッテリシステム４０は、その対応する電動リニアアクチュエータ３０に対して近位に配置されてよく、これは、例えば、図４に示されるように、電動リニアアクチュエータ３０に直接取り付けられることによって配置されてよく、或いは、電動リニアアクチュエータ３０から離れたところに配置されてよく、これは、例えば、積載エプロン２４に取り付けられることによって配置されてよい。或いは、当然のことながら、両方の電動アクチュエータに対して単一のバッテリシステムが備えられてもよい。
【００２０】
更に図５を参照すると、各バッテリシステム４０は、電源、例えば、電力貯蔵装置５６を含んでよく、これは、電荷を受け取り、電力を貯蔵し、電力を電動リニアアクチュエータ３０に供給する為の、１つ以上のバッテリ、キャパシタ、及び／又は他の電気的又は化学的充電素子を含んでよい。この電源は、マスト２０に対して下方／下げられた位置にあるときに充電されながら、電動リニアアクチュエータ３０に電力を供給することが可能である。この電源は又、マスト２０に対して上方／上げられた位置にあるときには充電されずに、電動リニアアクチュエータ３０に電力を供給することが可能である。各バッテリシステム４０は更に、運転台１６から有線又は無線のコマンドを受信する為の制御システム５８を含んでよく、この受信は、例えば、有線又は無線の通信装置３５で行われる。従って、制御システム５８は、電力貯蔵装置５６が、その対応する電動リニアアクチュエータ３０を所望量だけ縮めるか伸ばすようにアクチュエートする為の極性、大きさ、及び継続時間の電力を供給することを可能にするように、運転台１６の運転者によって制御されてよく、各バッテリシステム４０は、積載エリア２２が上下に動くように制御されると、その対応する電動リニアアクチュエータ３０とともに動く。
【００２１】
本発明の一態様によれば、各バッテリシステム４０は、充電システム４２によって充電されてよい。充電システム４２は、送電システム４４及び受電システム４６を含んでよく、無線誘導充電及び／又は直接（有線）接触充電によって各バッテリシステム４０を充電するように動作可能である。
【００２２】
図１に示されるように、送電システム４４は、例えば、積載エリア２２が下方／下げられた位置、即ち「第１の位置」にあるときに、受電システム４６に対して近位にあるように、フレーム１２に取り付けられてよい。送電システム４４は、例えば、電源１８から受電可能であり、受電システム４６に対して互いに近位にあるときに受電システム４６に電力を供給することが可能である。そのような電力転送は、積載エリア２２が下方／下げられた位置にあるときに、電磁場を介して無線で（誘導で）、又は直接電力接触で行われてよい。
【００２３】
図５を再度参照すると、第１の位置では、送電システム４４は、受電システム４６に対して近位にあって、誘導によって、且つ／又は、受電システム４６との直接接触によって電荷を転送することが可能である。送電システム４４は、電源１８から電力信号５０によって電力を受け取るように構成された送電回路４８を含んでよい。そして、送電回路４８は、無線（誘導）で電荷を転送する場合には、電磁場を生成して電力を伝送する為の電流を一次コイル５２に発生させてよい。そして、この電磁場は、受電システム４６の二次コイル５４に電流を誘導することが可能である。電磁場の存在下での送電システム４４と受電システム４６の間隔は狭くてよく、例えば、約１０ｍｍであってよく、これは汚れの蓄積を防ぐことにも役立ちうる。そして受電システム４６の受電回路６０は、二次コイル５４から誘導電流を受け取り、電力信号６２によって各バッテリシステム４０の電力貯蔵装置５６に電荷を送ることが可能である。例えば、受電回路６０は、電力信号６２を供給することにより、（第１の電動リニアアクチュエータ３０ａに給電する）第１のバッテリシステム４０ａの電力貯蔵装置５６を充電し、（第２の電動リニアアクチュエータ３０ｂに給電する）第２のバッテリシステム４０ｂの電力貯蔵装置５６を充電することが可能である。そして各バッテリシステム４０の電力貯蔵装置５６は、制御システム５８に電力を供給することが可能であり、制御システム５８は、対応する電動リニアアクチュエータ３０に供給する電力の極性、大きさ、及び継続時間を決定することが可能である。
【００２４】
第１の位置での充電の結果として、図２及び７に示されるように積載エリア２２が上方／上げられた位置、即ち「第２の位置」にあって、もはや充電が行われない場合でも、第１のバッテリシステム４０ａ及び第２のバッテリシステム４０ｂは、第１の電動リニアアクチュエータ３０ａ及び第２の電動リニアアクチュエータ３０ｂをそれ相応にアクチュエートするのに十分な電荷を有していることが可能である。
【００２５】
送電システム４４及び／又は受電システム４６の位置は固定であってよい。しかしながら、更に図６を参照すると、送電システム４４及び／又は受電システム４６は、電力転送の為の近接を維持する為に、動く距離が比較的短いように構成されてよい。更に、送電システム４４又は受電システム４６のいずれかが動くように構成されている場合は、受電システム４６と送電システム４４との間にロック７０が設けられてよい。ロック７０は、ロックが有効になっている場合に、第１の位置において限られた範囲で受電システム４６及び送電システム４４が一緒に動くことが可能であるようにしてよい。例えば、積載エプロン２４が受電システム４６とともに上方に動くと、受電システム４６は、送電システム４４にロックして、送電システム４４を同じ方向にわずかな距離だけ相応に動かしてよい。
【００２６】
ロック７０は、磁気的且つ／又は機械的な動作であってよい。ロック７０は、受電システム４６に接続された第１の部分７２と、送電システム４４に接続された第２の部分７４と、を含んでよい。第１の部分７２及び第２の部分７４は、例えば、極性が逆の磁石であってよい。そのような磁石は、永久磁石であってよく、例えば、ネオジムの合金から作られた永久磁石であってよく、或いは、電磁的に生成された磁性、又は別のものであってよい。或いは、第１の部分７２及び第２の部分７４は、機械的ロックの相反する部分同士であってよく、例えば、フックとループ、デテントとピン、又は別のものであってよい。ロック７０は、受電システム４６と送電システム４４とが（例えば、約±１００ｍｍという限られた範囲で）一緒に動くことが可能であるようにしてよく、これは、第１の位置にある間の充電を最大化する為である。
【００２７】
ロック７０は、送電システム４４と受電システム４６との間の直接接触式の電力接続を提供してもよい。第１の部分７２が（第１の位置において）第２の部分７４と接触したときに、送電システム４４は、受電システム４６に電荷を相応に転送してよい。例えば、送電システム４４は、受電システム４６を誘導及び／又は直接（有線）接触で充電してよく、例えば、第１の部分７２及び第２の部分７４を介して、送電回路４８からの第１の接触電力信号７５ａを、受電回路６０への第２の接触電力信号７５ｂに接続して、電流を通すことによって充電してよい。そのような接触による充電は、一次コイル５２及び二次コイル５４を介する、誘導による電力転送に対する追加又は代替であってよい。
【００２８】
受電システム４６又は送電システム４４のいずれかは、１つ以上のばねを介して支持機構に取り付けられてよい。そのようなばねは、受電システム４６及び／又は送電システム４４が第１の位置にあるときに、それらの位置を、支持機構に対して限られた範囲で保持するように動作可能であってよい。例えば、送電システム４４を（受電システム４６とともに）、第２の支持機構に対して限られた範囲で第１の位置に保持する為に、ばね７６が送電システム４４に接続されていてよい。これにより、第１の位置は、送電システム４４がばね７６の引張力に打ち勝つまで、且つ／又は、送電システム４４がストッパ７７に到達するまで保持されることが可能である。従って、ばね７６は、図５に示されたような圧縮された状態から、図６に示されたような伸長された状態まで動作可能である。例えば、積載エリア２２を持ち上げると、ロック７０は、送電システム４４を持ち上げて、ばね７６を伸ばすことが可能であり、ばね７６は、送電システム４４がばね７６の引張力に打ち勝つまで、且つ／又は、送電システム４４がストッパ７７に到達するまで伸びることが可能である。その後、ロック７０は無効になってよく、受電システム４６は、送電システム４４から離れて、積載エリア２２とともに上方に移動し続けることが可能である。その後のロック動作では、例えば、積載エリア２２が下げられて、受電システム４６が再び送電システム４４に近接すると、ロック７０が再び有効になり、ばね７６の力に打ち勝って、送電システム４４を受電システム４６と一緒に、充電させながら移動させることが可能である。
【００２９】
従って、一態様では、ばね７６は、伸びた状態に達すると、ロック７０に打ち勝つのに十分な引張力を発生させることが可能である。その結果、図７に示されるように、ばね７６は、（ロック７０を無効にして）送電システム４４を受電システム４６から離して第２の位置に移行させることが可能である。ロック７０が無効になった第２の位置では、送電システム４４は、受電システム４６に対して遠位にあることによって、受電システム４６の充電を中断することが可能である。更に、ばね７６は、送電システム４４と受電システム４６が再び近接したときの、その後の、それらの間のロック動作の為に、送電システム４４を平衡位置に戻してよい。又、別の態様では、ストッパ７７は、送電システム４４の更なる移動を防ぐことにより、ロック７０に打ち勝ち、その後のロック動作の為にばね７６によって送電システム４４を平衡位置に戻すことが可能である。
【００３０】
本発明は、ばね７６が送電システム４４に接続されている場合について示されてきた。しかしながら、当然のこととして、ばねが、追加又は代替として、受電システム４６に接続されてもよい。従って、上述されたような本発明の範囲から逸脱しない限り、必要に応じて他の代替構成が用いられてよい。更に、本発明は、受電システム４６を使用して、送電システム４４から離れている電気機器に給電する場合について図示及び記載されているが、当然のことながら、本発明は、車両の可動構成要素によって運ばれるか、その構成要素に固定されている任意のタイプの給電対象の構成要素又は装置に電力を供給することを想定されている。
【００３１】
次に図８を参照すると（可能であれば、類似の参照符号は類似の要素を参照する）、本発明の別の態様による充電システムが組み込まれた車両１０の側面立面図が示されている。具体的には、バッテリシステム４０は、図示されるように、バッテリシステム４０のコネクタ１０２が第１の位置で給電レール１０４と接触しているときに給電レール１０４から電力を受けるように構成されている。図示されるように、バッテリシステム４０及びコネクタ１０２は積載エリア２２に取り付けられてよく、給電レール１０４はマスト２０の１つに取り付けられる。従って、コネクタ１０２は、第１の位置においては、給電レール１０４の長さにわたって電気的接触を有しながら給電レール１０４に沿って動くことが可能である。従って、第１の位置では、動力バッテリシステム４０の直接接触式の充電が達成可能である。
【００３２】
典型的には、例えば、コネクタ１０２は、ある距離にわたって給電レール１０４に直接接触しながら動くように構成されてよく、この距離は、好ましくは、マスト２０に対する積載エリア２２の移動距離の約２０％未満であってよい。一態様では、給電レール１０４は、積載エリア２２とマスト２０の間の動きの方向に配置された、長さが約１メートルの剛体の導体であってよい。
【００３３】
更に図９を参照すると、図示されるように、第２の位置においてコネクタ１０２が給電レール１０４から間隔を空けて位置している場合には、バッテリシステム４０は送電システム４４から電力を受けなくなっている。それでも、電動アクチュエータ３０ａ、３０ｂは、バッテリシステム４０が保持している電荷を使用して動作し続けることが可能である。
【００３４】
次に図１０を参照すると、図８の充電システムの概略図が示されている。図示されるように第１の位置では、コネクタ１０２と給電レール１０４とが互いに直接、電気的に接触している。その結果、バッテリシステム４０は送電システム４４から電力を受けており、充電状態にある。一態様では、送電システム４４は給電レール１０４に直流（ＤＣ）電力を供給してよく、このＤＣ電力をバッテリシステム４０が受けて充電されることが可能である。
【００３５】
コネクタ１０２は、積載エリア２２とマスト２０の間の動きの方向に、軸１０５に沿って動くことが可能である。第１の位置にある間は、給電レール１０４とコネクタ１０２の導電面１０６との間の境界面において、直接接触式の充電が行われてよい。そのような直接接触式の充電は、導電面１０６が給電レール１０４に沿って摺動して、給電レール１０４の長さにわたって移動している間は保持されることが可能である。コネクタ１０２は更に、１つ以上のガイドホイール１０８を使用して、給電レール１０４に直接接触して動くように構成されてよい。導電面１０６は、給電レール１０４に接触する為の広く、ほぼ平坦な導電面領域を備えることにより、給電レール１０４に直接接触しているときに、給電レール１０４からバッテリシステム４０への電力の転送及び伝導を最大化することが可能である。そして、導電面１０６は、例えば、第２の接触電力信号７５ｂにより、電力貯蔵装置の回路６０に接続することが可能である。当然のことながら、この実施形態には、追加の充電機能として、一次コイル５２及び二次コイル５４を実装及び配置することによる無線誘導充電も含まれてよい。
【００３６】
次に図１１を参照すると、図９の充電システムの概略図が示されている。図示されるように第２の位置では、コネクタ１０２と給電レール１０４は、もはや互いに電気的に接触していない。その結果、バッテリシステム４０は、もはや送電システム４４から電力を受けていない。バッテリシステム４０及びコネクタ１０２は、給電レール１０４から離れて、送電システム４４から電力を受けずに軸１０５に沿って動いて、例えば、作業の任務を達成する。それでも、アクチュエータ３０ａ、３０ｂは、バッテリシステム４０が保持している電荷を使用して動作し続けることが可能である。当然のことながら、本発明の変形形態は、３つ以上のタイン、構成がそれぞれ異なるタイン、バッテリシステムと受電システムとの間の別の統合形式等を包含しうる。そのような変形形態は全て、本発明の範囲内であると考えられる。様々な追加、修正、及び構成変更が、本発明と見なされる対象物を具体的に指し示して明確に特許請求する、以下の特許請求項の範囲内であると考えられ、以下の特許請求項は、そのような追加、修正、及び構成変更を全て包含するものとする。
【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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【図１２】
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【国際調査報告】
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