特表 2023-531916 充電器コネクタを位置決めするための装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-26

(54)【発明の名称】充電器コネクタを位置決めするための装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20230719BHJP

   B60L 53/35 20190101ALI20230719BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301B

H02J7/00 P

B60L53/35

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2022578574

(86)(22)【出願日】2021-06-30

(85)【翻訳文提出日】2023-01-30

(86)【国際出願番号】 NL2021050410

(87)【国際公開番号】W WO2022005281

(87)【国際公開日】2022-01-06

(31)【優先権主張番号】2025959

(32)【優先日】2020-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521468682

【氏名又は名称】ロクシス ビー．ヴイ．

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＣＳＹＳ Ｂ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｄｅｌｆｔｗｅｇ ６５，２２８９ ＢＡ Ｒｉｊｓｗｉｊｋ，ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100092897

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正悟

(72)【発明者】

【氏名】ファン デア ヴェイデ，ヨハネス オーステン

(72)【発明者】

【氏名】パリス，フース ニコ

(72)【発明者】

【氏名】バウマン，クレイン

【テーマコード（参考）】

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503FA03

5G503FA06

5H125AA01

5H125AC23

5H125BE02

5H125EE51

5H125FF14

(57)【要約】

本発明は、特に車両側相手コネクタに対して、充電器コネクタを位置決めするための装置であって、装置は、充電器コネクタに一端において接続される充電ケーブルアセンブリのための懸架部を備え、懸架部は、一端から離れた地点において、所定の配向および位置に充電ケーブルアセンブリをクランプする、第１の懸架点であって、上記配向および位置が、ケーブルアセンブリの剛性およびケーブルアセンブリに作用する重力とともに、一端の好ましい位置および／または好ましい配向を画定する、第１の懸架点と、充電器コネクタと、一端において充電ケーブルアセンブリに係合する第２の懸架点と、を含み、第２の懸架点は、ケーブルアセンブリの一端の好ましい位置および／または好ましい配向付近の範囲で、固定世界に対する充電器コネクタの位置および／または配向を操作するマニピュレータを含む、装置に関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

特に車両側相手コネクタに対して、充電器コネクタを位置決めするための装置であって、前記装置は、
充電ケーブルアセンブリと、
前記充電器コネクタに一端において接続される前記充電ケーブルアセンブリのための懸架部と、を備え、前記懸架部は、
前記一端から離れた地点において、所定の配向および位置に前記充電ケーブルアセンブリをクランプするための第１の懸架点であって、前記配向および位置が、前記ケーブルアセンブリの剛性および前記ケーブルアセンブリに作用する重力とともに、前記一端の好ましい位置および／または好ましい配向を画定する、第１の懸架点と、
前記充電器コネクタと前記一端において前記充電ケーブルアセンブリに係合する第２の懸架点と、を含み、
前記第２の懸架点は、前記ケーブルアセンブリの一端の前記好ましい位置および／または前記好ましい配向付近の範囲で、固定世界に対する前記充電器コネクタの位置および／または配向を操作するマニピュレータを含む、装置。

【請求項2】

前記充電ケーブルアセンブリの前記充電ケーブルは、前記マニピュレータが係合していないとき、垂直下方向に延びないかまたは実質的に延びず、また前記好ましい配向の高さに延びないかまたは実質的に延びない、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記好ましい位置および／または配向は、前記一端を平衡位置から動かすのに必要とされる絶対力またはモーメントが局所的に必要な最低の平均力またはモーメントである位置および／または配向であるか、または該位置および／または配向から所定の距離内にあり、前記絶対力は特に、６自由度の力モーメントベクトルのノルムである、請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

前記マニピュレータは、少なくとも前記一端の前記好ましい位置および／または前記好ましい配向と一致する中央位置および／または配向付近の動作範囲を有する変位ストロークを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

前記マニピュレータは、中央位置および／または配向付近の動作範囲を有する変位ストロークを行うように配置され、前記中央位置は、少なくとも前記一端の前記好ましい位置および／または前記好ましい配向とは異なり、特に、前記一端を上方および下方に操作するのに必要とされる力間の差が、前記一端を前記好ましい位置および／または配向において上方および下方に操作するのに必要とされる力間の差よりも小さい、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記ケーブルアセンブリのうち、前記第１の懸架点と前記第２の懸架点との間に延びる部分の長さは、前記第１の懸架点と前記第２の懸架点との間の絶対距離よりも大きい、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記ケーブルアセンブリは、前記第１の懸架点から前記第２の懸架点への方向に対して略垂直に延びる略水平な巻軸の周りに、少なくとも４５度、より好ましくは少なくとも９０度、より好ましくは少なくとも１８０度、より好ましくは少なくとも２７０度、さらに好ましくは少なくとも３６０度の巻線を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記巻線のピッチは、ケーブル太さの多くとも１０倍、好ましくは前記ケーブル太さの多くとも５倍、さらに好ましくは前記ケーブル太さの１．５～１倍の間である、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記マニピュレータは、アクチュエータの運動学的に直列のチェーンを含むアセンブリ、および／またはアクチュエータの運動学的に並列のチェーンを含むアセンブリを備え、前記マニピュレータの全範囲にわたって前記一端を前記好ましい位置および／または好ましい配向から動かすのに必要とされる力は、前記マニピュレータの力範囲よりも小さい、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

前記充電器コネクタは、コンプライアンス機構を介して前記マニピュレータに連結され、前記マニピュレータの前記全範囲にわたって前記一端を前記好ましい位置および／または好ましい配向から動かすのに必要とされる力は、コンプライアス機構閾値未満である、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

車両側相手コネクタが予期される場所のカメラ画像を提供するカメラを備え、前記カメラ画像に基づいて、検知された車両側相手コネクタの位置に前記コネクタを操作する制御装置をさらに備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。

【請求項12】

前記第１の懸架点は、少なくとも５ｃｍ、好ましくは少なくとも１０ｃｍ、さらに好ましくは少なくとも１５ｃｍの軸方向距離にわたって形状嵌合式に前記充電ケーブルアセンブリに係合するクランプ機構を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。

【請求項13】

前記第１の懸架点は、前記第１の懸架点における前記充電ケーブルアセンブリの前記自由平行移動および回転を少なくとも部分的に制限するとともに好ましくは完全に妨げるクランプ機構を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。

【請求項14】

前記充電ケーブルアセンブリのスチフネスを調整するか、または、前記第１の懸架点と前記第２の懸架点との間で、前記充填ケーブルアセンブリを特定の形状に固定する、ガイドまたはばね等の固定要素を備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項15】

前記第１の懸架点および／または前記第２の懸架点は、前記充電ケーブルアセンブリに取り外し可能に係合するように配置される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項16】

前記第１の懸架点および前記第２の懸架点は、前記固定世界に対して互いとともに移動可能である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項17】

前記充電コネクタに一端において接続され、電気変換器等の少なくとも１つの供給源に前記充電ケーブルの他端において電気的に結合されて、電気車両用の充電電流を供給する、前記電気車両用の電気充電電流を搬送する充電ケーブルアセンブリを備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置を備える、電気車両充電器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に車両側相手コネクタに対して、充電器コネクタを位置決めするための装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気車両が普及しつつある。充電スタンドの不足等、以前に言われていた欠点は、家庭またはオフィス環境において充電スタンドを設置することが短期間のうちに多くの手の届くところとなったことにより少なからず克服されているように思われる。自動車の充電に慣れる人が増えていることに伴い、ユーザにとっての充電プロセスのさらなる簡素化の余地もある。簡素化の方向性のうちの１つは、車両の電気コネクタと充電器との自動接続および切断である。トラックおよびバスに関して、車両および／またはパンタグラフの使用を含むシステムの上またはその下の大きな接触面を用いることが知られている。乗用車に関して、また、手動結合も依然として可能な状態でなければならない他の用途に関しても、既知の解決策は、適用可能ではないかまたは利便に適用可能ではない。それは例えば、乗用車が大きな接触面またはパンタグラフを用いてそれらの解決策を実施することが利便でないまたは適していないからであり、他方で、多くの場合、充電器をコンパクトかつ簡素に保つことが望ましいからである。

【0003】

自動化解決策を得ようとする試みは、従来の充電器コネクタをプラグに差し込むとともに車両側相手コネクタに接続する手動プロセスに近い状態のままであり、いくつかの側面によって妨げられる。標準の充電コネクタを標準の車両側相手コネクタに挿入することは高精度の作業である。最近ますます一般的になっているＤＣ充電器を用いて車両を充電するのに必要とされる高い充電電流の結果、ケーブルが重く堅いものとなり、その一方で、必要な精度、注意および安全性を有してコネクタを接続および切断することが依然として必要とされている。充電ケーブルを操作するための必要な精度ならびに相当な力およびモーメントの組み合わせにより、特にプロセスのスピードにさらなる要件が課される場合、この作業が課題となる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、電気車両の車両側相手コネクタへの充電器コネクタの接続を自動化する解決策を提供すること、または、従来技術の不都合点のうちの少なくとも１つを少なくとも取り除くことである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

これに対し、本発明は、特に車両側相手コネクタに対して、充電器コネクタを位置決めするための装置であって、装置は、充電ケーブルアセンブリと、充電器コネクタに一端において接続される充電ケーブルアセンブリのための懸架部と、を備え、懸架部は、一端から離れた地点において、所定の配向および位置に充電ケーブルアセンブリをクランプする、第１の懸架点であって、上記配向は、ケーブルアセンブリの剛性およびケーブルアセンブリに作用する重力とともに、好ましい位置を有し、および／または、一端の好ましい配向を画定する、第１の懸架点と、充電器コネクタと前記一端において充電ケーブルアセンブリに係合する第２の懸架点と、を含み、第２の懸架点は、ケーブルアセンブリの一端の好ましい位置および／または好ましい配向付近の範囲で、固定世界に対する充電器コネクタの位置および／または配向を操作するマニピュレータを含む、装置を提供する。

【0006】

中国特許出願公開第１０７７１９１８１号、米国特許出願公開第２０１７／０２７０８０５号、独国特許出願公開第１０２０１６０１４４６３号、独国特許出願公開第１０２０１７２１７６０１号および米国特許出願公開第２０２０／００３１２４８号はすべて、充電ケーブルアセンブリが所定の配向および位置に保持されるが、これらの配向が、ケーブルアセンブリの剛性およびケーブルアセンブリに作用する重力とともに、第２の懸架点によって保持される、一端の好ましい位置および／または配向を有しない、装置の例である。それどころか、第２の懸架点が取り去られた場合、これらの例のすべてにおいて一端は地面に落ちる。

【0007】

本発明によるケーブルアセンブリは、場合によっては１本のケーブルとしてまたは１つの共通の外側ハウジング、スリーブ等において、ともに連結され得る複数本のケーブルを含み得る。ケーブルアセンブリは概して、少なくとも４０アンペア、好ましくは少なくとも１００アンペア、より好ましくは少なくとも２００アンペアの最大充電電流、および／または少なくとも４５ｋＷまでの充電電力を有する（ＤＣ）規格を満たすのに適し得る。アセンブリはまた、特別な車両用途において使用されるケーブルについて最大３００アンペア、さらには５００アンペアまたは有意には５００Ａ超の電流を可能にする液冷却設備を含み得る。

【0008】

適したケーブルの例は、バッテリ駆動式の産業用トラックのための、Ｐｈｏｅｎｉｘ ｃｏｎｔａｃｔ ＣＣＳ－２、ＤＣケーブル、１２５Ａ定格、Ｐｈｏｅｎｉｘ ｃｏｎｔａｃｔ ＣＣＳ－２、ＤＣケーブル、２００Ａ定格、Ｐｈｏｅｎｉｘ ｃｏｎｔａｃｔ ＣＣＳ－２、ＨＰＣ、液冷ＤＣケーブル、５００Ａ定格、Ｐｈｏｅｎｉｘ ｃｏｎｔａｃｔ ＣＣＳ－１、ＨＰＣ、液冷ＤＣケーブル、５００Ａ定格、Ｈｕｂｅｒ＆Ｓｕｈｎｅ ＣＣＳ－２ ＨＰＣ、液冷ＤＣケーブル、５００Ａ定格、Ｈｕｂｅｒ＆Ｓｕｈｎｅ ＣＣＳ－１ ＨＰＣ、液冷ＤＣケーブル、５００Ａ定格、Ｐｈｏｅｎｉｘ ｃｏｎｔａｃｔ ＧＢ／Ｔ、ＤＣケーブル、８０Ａ定格、Ｐｈｏｅｎｉｘ ｃｏｎｔａｃｔ ＧＢ／Ｔ、ＤＣケーブル、２５０Ａ定格、Ａｎｄｅｒｓｏｎ Ｐｏｗｅｒ ｐｒｏｄｕｓｃｔｓ、Ｅｕｒｏ－Ｄｉｎ、３２０Ａケーブルである。

【0009】

適用されることができる考えられ得るコネクタは例えば、ＣＣＳ－１、ＣＣＳ－２、ＧＢ／Ｔ、ＣＨＡｄｅＭＯ、ＣｈａｏＪｉ、ＨＰＣＣＶ、およびＥｕｒｏ－ＤＩＮである。

【0010】

それは、規格ＩＥＣ６２８９３（電気車両用の充電ケーブル）、ＩＥＣ６２１９６（プラグ、コンセント、車両コネクタおよび車両インレット）、ＩＥＣ ＴＳ ６２１９６－３－１ ＣＤ（ＤＣ充電車両カプラおよび熱管理システムを有するケーブルアセンブリ）、ＩＥＣ ６１８５１－２３（電気車両コンダクティブ充電システム－ＤＣ電気車両充電ステーション）、ＧＢ／Ｔ（中国プラグ規格）、ＤＩＮ４３５８９（バッテリ駆動式の工業用トラックのためのコネクタ８０、１６０、３２０Ａ）、ＵＬ６２（ＵＳＡ、可撓性コードおよびケーブルの安全性のためのＵＬ規格、電気車両ケーブル）、およびＵＬ２２５１（ＵＳＡ、電気車両用の安全プラグ、コンセントおよびカプラのためのＵＬ規格）に従った任意のケーブルおよび／またはプラグであってもよい。

【0011】

ケーブルおよび／またはコネクタは、Ｈｕｂｅｒ＋Ｓｕｈｎｅ、Ｐｈｏｅｎｉｘ ｃｏｎｔａｃｔ、Ａｎｄｅｒｓｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ａｍｐｈｅｎｏｌ、Ｙａｚａｋｉ、ＲＥＭＡ、Ｌｅｏｎｉ、ＩＴＴ Ｃａｎｏｎまたは他社から市販されているものであり得る。

【0012】

上述した好ましい位置および／または好ましい配向は、マニピュレータが係合していないとき、静的にバランスのとれた（平衡）位置および配向またはバランスのとれていない位置および配向であってもよい。バランスがとれていない場合、マニピュレータは、一端および／またはコネクタのバランスをとるために小さな力および／またはモーメントを適用しさえすればよい。「小さい」とは、この状況において、取り付け点間のケーブルの重量および寸法の影響の一部として理解されるべきである。静的バランスは、重力と組み合わさった、ケーブルアセンブリの剛性／スチフネスに、また、特定の実施形態を参照しながら以下で説明されるように、ケーブルの巻線に起因し得る。

【0013】

本発明の意味における位置および配向は、特に三次元空間画定および回転画定を含む、好ましくは６自由度すべてにおける画定を含み得る。一端を特定の位置および配向に配置する場合、一端から離れたクランプによりケーブルアセンブリの一端における力およびモーメントが定められる。

【0014】

好ましい位置および配向において、充電ケーブルアセンブリの充電ケーブルは、垂直下方向に延びないかまたは実質的に延びず、また第２の懸架点の高さに延びないまたは実質的に延びず、および／または、第２の懸架点は地表面以下にない。好ましい位置では、一端は、第２の懸架点が取り去られた場合、または、第２の懸架点が、本発明を適用せずにケーブルを別の好ましくはないが機能位置に保持するのに必要とされる力および／またはモーメントの一部を適用する場合、安定状態にあるとともに地表面よりも上にある状態である。換言すると、結果としてケーブルが本質的に重力方向に吊り下がり、および／または第２の懸架点が地面にあることになる、第２の懸架点が取り去られた場合の構成、または、第２の懸架点が小さな力を適用する構成は、本発明が目的とするものではない。

【0015】

好ましくは、好ましい配向において、充電ケーブルの一端は、第２の懸架点が取り外された場合、水平線と少なくとも４５度の角度をなす。

【0016】

好ましい位置および／または配向は、一端を平衡位置から動かすのに必要とされる平均力またはモーメントが局所的にコネクタを機能配向に保つのに必要とされる最低絶対力および／またはモーメントである位置および配向であり得るか、または該位置および配向から所定の距離にあり得る。絶対力は、６自由度の力モーメントベクトルのノルムであり得る。

【0017】

したがって、ケーブルアセンブリの一端は、それ自体を部分的に担持し、このようにして重力を補償する。種々の製造業者からの各タイプのケーブルは、それ自体のスチフネス特性、重量分布特性および寸法を有するため、一端でケーブルを動かすのに必要とされる所望の低い力およびモーメントをもたらす、各個別のケーブルについての異なるクランプ位置および／または配向および／またはケーブル巻線幾何学形状があるものとすることができる。１つのケーブルまたはケーブルタイプについて十分に作用するクランプ位置および／または配向および／またはケーブル巻線幾何学形状は実際、別のケーブルタイプについては望む結果をもたらさない場合がある。したがって、クランプの位置は調整可能または構成可能であってもよく、または、クランプは、種々の設置シナリオのためのシステムを伴う、種々の幾何学形状を有してもよい。

【0018】

ケーブルアセンブリのスチフネス特性を数量化するために、ケーブルアセンブリのモデルが使用され得る。ビーム理論から、曲げスチフネスＢは、

によって計算され、
Ｅは、ヤング率として、Ｉは慣性面積モーメントである。充電ケーブルアセンブリは、

として、その簡素化形態によってモデル化されることができ、式中、ｒは、ケーブルアセンブリの半径であり、Ｅは、ケーブルアセンブリのヤング率である。簡素化は、材料間の差異のない、円形断面を有するソリッドケーブルを仮定することにある。これらの仮定は、本発明の範囲を決して限定しない。

【0019】

本発明は概して、８ｍｍよりも大きい、好ましくは１０ｍｍよりも大きい、より好ましくは１２ｍｍよりも大きい、さらにより好ましくは１４ｍｍよりも大きい半径を有するケーブルアセンブリに適用されるがこれに限定されない。非円形断面を有するケーブルアセンブリに関して、これらの値は、慣性面積モーメントによって置き換えられ得る。

【0020】

ケーブルアセンブリのためのヤング率は、ケーブルアセンブリのタイプにより大きく変動する。例えば、Ｈｕｂｅｒ＆Ｓｕｈｎｅ ＣＣＳ－２ ＨＰＣ、液冷ＤＣケーブル、５００Ａ定格のような稠密な複合ケーブルは、粗密なＡｎｄｅｒｓｏｎ Ｐｏｗｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｅｕｒｏ－Ｄｉｎ、３２０Ａケーブルとは数桁異なる。典型的には、ケーブルアセンブリのヤング率の桁は、１ＭＰａ～１００ＧＰａの間である。

【0021】

これらの式は、ケーブルアセンブリについての現行の技術水準のモデルでは決してないが、考察中のケーブルアセンブリの定義プロパティの公正の近似値を示す。

【0022】

本発明の意味におけるマニピュレータは、オランダ特許出願であるオランダ特許出願公開第２０２４９５２号に記載されているやり方で制御され得る、オランダ特許出願であるオランダ特許出願公開第２０２３０１９号に記載されているような装置であり得るがこれに限定されず、これら特許出願はいずれも同出願人によるものであり、参照により本明細書に組み込まれる。

【0023】

本発明による装置は、ケーブルアセンブリが直線状でまたはケーブルを明らかに特定の形状に強いることなくマニピュレータに導かれた場合に必要とされる力よりも概ね低い力をかけることによってケーブルアセンブリを操作することを可能にすることによって、限定された力またはトルクをかけつつ十分な精度で重く堅いケーブルを操作する機会を提供する。以下でより詳細に説明されるように、これにより装置にコンプライアンスを追加することも可能となる。

【0024】

本発明の一実施形態では、マニピュレータは、少なくとも一端の好ましい位置および／または好ましい配向と一致する中央位置および／または配向付近の動作範囲を有する変位ストロークを有する。本発明の意味における変位ストロークは、線形移動、および配向変化、したがって、明らかに回転運動も含み得る。

【0025】

変位ストロークは例えば、±１ｍ平行移動、半径軸周りの±４５°回転および軸方向への±２２．５°回転を含み得る。乗用車に関して、ピッチは±３０．０°、ヨーは±２５．０°およびロールは±１０．０°であり得る。産業用車両に関して、それらの値はより小さく、互いにより等しく、例えば約±１２．０°であり得る。

【0026】

代替的な実施形態では、マニピュレータは、中央位置および／または配向付近の動作範囲を有する変位ストロークを行うように配置されてもよく、中央位置は少なくとも一端の好ましい位置および／または好ましい配向とは異なり、それにより、先端を上方および下方へ操作するのに必要とされる力間の差が、一端を好ましい位置および／または配向において上方および下方へ操作するのに必要とされる力間の差よりも小さくなっている。

【0027】

ケーブルアセンブリのうち、第１の懸架点と第２の懸架点との間に延びる部分の長さは、第１の懸架点と第２の懸架点との間の絶対距離を上回る。特に、その長さは著しく上回り、すなわち、２５％超または３３％超である。長さがより長いことにより、全体としてケーブルのスチフネスの影響が低減する。

【0028】

好ましい実施形態では、この差は、ケーブルアセンブリが第１の懸架点から第２の懸架点への方向に対して略垂直に延びる略水平の巻軸の周りに少なくとも４５度、より好ましくは少なくとも９０度、より好ましくは少なくとも１８０度、より好ましくは少なくとも２７０度、さらに好ましくは少なくとも３６０度の巻線を有するために生じる。

【0029】

ケーブルを巻回することは、ケーブルが、マニピュレータによって検知されるそれ自体の重量の少なくとも一部、すなわち一端におけるその有効重量、を担持し得るという付加的な利点をもたらす。ここで、第１の懸架点と第２の懸架点との間の長さが長いほど、ケーブルアセンブリが一端においてより可撓性が高いものとしてマニピュレータによって知覚されることにもなる。巻線がより長いことはより高い可撓性に寄与する。しかしながら、ケーブル長さもまた、巻線のサイズとともに増す。実用的な実施形態では、最適条件が選択される。

【0030】

かかる巻線のピッチは好ましくは、ケーブル太さの多くとも１０倍、より好ましくはケーブル太さの多くとも５倍、さらに好ましくはケーブル太さの１．５～１倍の間である。より大きなピッチは、ケーブルに所望でないトルクまたはバイアスをもたらす可能性がある。さらに、巻線の半径は、ケーブルアセンブリ太さの５～１５倍の間であり得る。

【0031】

マニピュレータは例えば、アクチュエータの運動学的に直列のチェーンを含むアセンブリ、および／またはアクチュエータの運動学的に並列のチェーンを含むアセンブリと、を備え、マニピュレータの全範囲にわたって一端を好ましい位置および／または配向から動かすのに必要とされる力（この状況ではモーメントを含むものとも理解される）は、マニピュレータの力範囲よりも小さい。

【0032】

さらに他の好ましい実施形態では、本発明は、コンプライアンス機構を備え、マニピュレータの全範囲にわたって一端を好ましい位置および／または好ましい配向から動かすのに必要とされる力がコンプライアンス機構閾値よりも小さい。本発明の意味におけるコンプライアンス機構は、力が閾値を超えた後、コネクタにかかる合力の影響下で変位を弾性的かつ受動的に吸収および解放するように構成されたアセンブリと理解されたい。この要件が満たされると、コンプライアンスは、範囲の一部にわたって、または全範囲にわたって有効であり、マニピュレータによってかけられる力は、充電器コネクタおよび／またはケーブルの一端を動かすために有効に用いられる。

【0033】

本発明による装置は、車両側相手コネクタが予期される場所のカメラ画像を提供するカメラをさらに備え、カメラ画像に基づいて、検知された車両側相手コネクタの位置にコネクタを操作する制御装置をさらに備え得る。

【0034】

第１の懸架点は、少なくとも５ｃｍ、好ましくは少なくとも１０ｃｍ、さらに好ましくは少なくとも１５ｃｍの軸方向距離にわたって形状嵌合式に充電ケーブルアセンブリに係合するクランプ機構を含み得る。

【0035】

かかるクランプ機構は、ケーブルアセンブリに課せられる配向が実際に所望のケーブルアセンブリ配向をもたらすことを確実にする。本発明はまた明示的に、上述した種類のクランプ機構に関する。さらに、本発明は、特に車両側相手コネクタに対して、充電器コネクタを位置決めするための装置であって、装置は、充電器コネクタに一端において接続される充電ケーブルアセンブリのための懸架部を備え、懸架部は、一端から離れた地点において、所定の配向および位置に充電ケーブルアセンブリをクランプする、第１の懸架点であって、クランプ機構が、少なくとも５ｃｍ、好ましくは少なくとも１０ｃｍ、さらに好ましくは少なくとも１５ｃｍの軸方向距離にわたって形状嵌合式に充電ケーブルアセンブリに係合する、第１の懸架点と、充電器コネクタの一端において充電ケーブルアセンブリに係合する第２の懸架点と、を含み、第２の懸架点は、固定世界に対する充電器コネクタの位置および／または配向を操作するマニピュレータを含む、装置に関する。かかる実施形態は、本出願全体を通じて述べられる任意の他の特徴を含んでも含まなくてもよい。

【0036】

すべての場合において、第１の懸架点は、充電ケーブルアセンブリの回転自由を少なくとも部分的に制限するとともに好ましくは完全に妨げるクランプ機構を含み得る。

【0037】

さらに、本発明による装置は、充電ケーブルアセンブリのスチフネスを調整するか、または、充電ケーブルアセンブリを特定の形状に固定する、固定要素を備え得る。この固定要素は、第１の懸架点と第２の懸架点との間の形状において、ケーブルのスチフネスおよび／または自然の配向に影響を及ぼす、ガイドまたはばね等の機械要素であり得る。固定要素の適用によりケーブルの特性および／または自然の形状が変わり、これにより同様に、好ましい位置および／または好ましい配向、および／または所要範囲にわたって一端を操作するために必要とされる力が変わり、そのため、これはより好都合である。

【0038】

本発明を既存の充電器に後付け付加として適用するために、または、充電ケーブルアセンブリまたはタイプを変更するために、第１の懸架点および／または第２の懸架点は、充電ケーブルアセンブリに取り外し可能に係合するために配置され得る。

【0039】

装置の融通性および動作領域を増加させるために、第１の懸架点および第２の懸架点は、固定世界に対してともに可動であり得る。

【0040】

本発明はまた、充電器コネクタに一端において接続され、電気変換器等の少なくとも１つの供給源に充電ケーブルの他端において電気的に結合されて、電気車両用の充電電流を供給する、電気車両用の電気充電電流を搬送する充電ケーブルアセンブリを備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置を備える、電気車両充電器または充電システムに関する。

【0041】

ここで本発明を以下の図面を参照しながらより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】本発明の第１の実施形態の概略図を示す。

【図2】本発明の第２の実施形態の概略図を示す。

【図3】本発明の第３の実施形態の概略図を示す。

【図4】本発明の第４の実施形態の概略図を示す。

【図5】本発明の様々な実施形態の第１の詳細の斜視図を示す。

【図6】本発明の様々な実施形態の第２の詳細の斜視図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0043】

図１は、車両側相手コネクタ（図示せず）に対して、充電器コネクタ２を位置決めするための装置１であって、装置１は、充電器コネクタ２に一端５において接続される充電ケーブルアセンブリ４のための懸架部を備え、懸架部は、一端５から離れた地点において、（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）所定の配向および位置に充電ケーブルアセンブリ４をクランプする、第１の懸架点６であって、上記配向および位置は、ケーブルアセンブリ４の剛性およびケーブルアセンブリに作用する重力とともに、一端５の（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）好ましい位置および／または好ましい配向を画定する、第１の懸架点６と、充電器コネクタ２と一端５において充電ケーブルアセンブリ４に係合する第２の懸架点７と、を含み、第２の懸架点７は、ケーブルアセンブリ４の一端の（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）好ましい位置および／または好ましい配向付近の範囲で、固定世界９に対する充電器コネクタの位置および／または配向を操作するマニピュレータ８を含む、装置１を示す。装置は、カメラ３をさらに備える。

【0044】

図２は、車両側相手コネクタ（図示せず）に対して充電器コネクタ１２を位置決めするための装置１１であって、装置１１は、充電器コネクタ１２に一端１５において接続される充電ケーブルアセンブリ１４のための懸架部を備え、懸架部は、一端５から離れた地点において、（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）所定の配向および位置に充電ケーブルアセンブリ１４をクランプする、第１の懸架点１６であって、上記配向および位置は、ケーブルアセンブリ１４の剛性およびケーブルアセンブリに作用する重力とともに、一端１５の（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）好ましい位置および／または好ましい配向を画定する、第１の懸架点１６と、充電器コネクタの一端１５において充電ケーブルアセンブリ１４に係合する第２の懸架点１７と、を含み、第２の懸架点１７は、ケーブルアセンブリ１４の一端の（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）好ましい位置および／または好ましい配向付近の範囲で、固定世界１９に対する充電器コネクタの位置および／または配向を操作するマニピュレータ１８を含む、装置１１を示す。ケーブルアセンブリ１４は、第１の懸架点１６から第２の懸架点１７への方向に対して略垂直に延びる略水平な巻軸（図示せず）の周りに約９０度の巻線２０を有する。その結果、ケーブルアセンブリは、その一端１５のその好ましい位置およびその好ましい配向において、ケーブルアセンブリ自体の重量の少なくとも一部を担持する。装置は、カメラ１３をさらに備える。

【0045】

図３は、車両側相手コネクタ（図示せず）に対して充電器コネクタ２２を位置決めするための装置２１であって、装置２１は、充電器コネクタ２２に一端２５において接続される充電ケーブルアセンブリ２４のための懸架部を備え、懸架部は、一端２５から離れた地点において、（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）所定の配向および位置に充電ケーブルアセンブリ２４をクランプする、第１の懸架点２６であって、上記配向および位置は、ケーブルアセンブリ２４の剛性およびケーブルアセンブリに作用する重力とともに、一端２５の（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）好ましい位置および／または好ましい配向を画定する、第１の懸架点２６と、充電器コネクタの一端２５において充電ケーブルアセンブリ２４に係合する第２の懸架点２７と、を含み、第２の懸架点２７は、ケーブルアセンブリ２４の一端の（図５を参照しながらより詳細に説明されるような）好ましい位置および／または好ましい配向付近の範囲で、固定世界２９に対する充電器コネクタの位置および／または配向を操作するマニピュレータ２８を含む、装置２１を示す。ケーブルアセンブリ２４は、第１の懸架点２６から第２の懸架点２７への方向に対して略垂直に延びる略水平な巻軸（図示せず）の周りに約２７０度の巻線３０を有する。その結果、ケーブルアセンブリは、その一端２５のその好ましい位置およびその好ましい配向において、ケーブルアセンブリ自体の重量の少なくとも一部を担持する。装置は、カメラ２３をさらに備える。

【0046】

図４は、図３の実施形態２１と同様であるが、充電ケーブルアセンブリのスチフネスを調整するか、または、充電ケーブルアセンブリ３４を、第１の懸架点３６と第２の懸架点３７との間に示されるＵ字状等の特定の形状に固定する、ばねによって形成された固定要素３２をさらに備える、本発明による装置の実施形態３１を示す。

【0047】

図５は、説明的理由のため、とりわけ、第２の懸架点が省かれている、本発明による実施形態４１の一部を示す。位置ｘ、ｙ、ｚおよび角度φ、θ、Ψに従ってケーブルアセンブリ４４をクランプするとともにそれにより固定し、一端４５および充電器コネクタ４２の好ましい位置および角度配向を好ましい位置ｘ１、ｙ１、ｚ１および好ましい配向φ１、θ１、Ψ１に画定する、第１の懸架点４６が示されている。これは、第２の懸架点におけるマニピュレータがコネクタ４２またはケーブルアセンブリの一端４５に係合した位置であり得る。

【0048】

図６は、車両側相手コネクタ（図示せず）に対して充電器コネクタ５２を位置決めするための装置５１であって、装置５１は、充電器コネクタ５２に一端５５において接続される充電ケーブルアセンブリ５４のための懸架部を備え、懸架部は、一端５５から離れた地点において、所定の配向および位置に充電ケーブルアセンブリ５４をクランプする、第１の懸架点５６であって、上記配向および位置は、ケーブルアセンブリ５４の剛性およびケーブルアセンブリに作用する重力とともに、一端５５の好ましい位置および／または好ましい配向を画定する、第１の懸架点５６と、充電器コネクタの一端５５において充電ケーブルアセンブリ５４に係合する係合させる第２の懸架点５７と、を含み、第２の懸架点５７は、ケーブルアセンブリ５４の一端の好ましい位置および／または好ましい配向付近の範囲で、固定世界に対する充電器コネクタの位置および／または配向を操作するマニピュレータ５８を含む、装置５１を示す。装置は、カメラ５３をさらに備える。図６では、位置ｘ、ｙ、ｚおよび角度φ、θ、Ψに従ってケーブルアセンブリ５４をクランプするとともにそれにより固定する、第１の懸架点５６と、ケーブルアセンブリが位置ｘ１、ｙ１、ｚ１および好ましい配向φ１、θ１、Ψ１に保持される、第２の懸架点５７との間で、ケーブルアセンブリが、３次元ループまたはカールをなす巻線をもたらすことが見て分かる。

【0049】

上記に説明された実施形態は単に例であり、特許請求の範囲によって定義される保護範囲を決して限定するものではない。

【0050】

好ましい位置は、一端を平衡位置近くに保つのに必要とされる、一端に作用する力および／またはモーメントを測定するために、一端と固定世界との間に取り付けられる力および／またはモーメントセンサであって、一端を平衡位置から動かすのに必要とされる平均力またはモーメントが、最低平均力またはモーメントが必要とされる位置から所定の距離であるかまたはその所定の距離内にある、位置および／または配向として、好ましい位置および／または配向を画定する、力および／またはモーメントセンサによって、決定され得る。好ましくは、好ましい位置および配向は、この平均力が０であるように決定される。本発明による装置はその場合、好ましい位置および配向が車両の予期される係合地点付近にあるように位置決めされ得る。

【0051】

換言すると、好ましい位置は、一端に作用する力およびモーメントが極小値近くまたは極小値にある安定または不安定な平衡地点（付近）を決定するために、一端と固定世界におけるいくつかの地点との間に取り付けられた力／モーメントセンサによって決定され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】