JP2008105637A - 電動車両用バッテリパックの収容構造 - Google Patents

Abstract

【目的】電動車におけるバッテリパックを脱着式にして持ち運びの自由度を確保しつつ、部品点数を増加させることなく収容時のバッテリパックの移動を規制する。
【構成】バッテリパック５は電気を充電するバッテリパック本体５ａと、バッテリパック本体５ａに対して回動可能であり、かつ伸縮可能な取手部５ｂからなり、バッテリパック収容部３への取付時には、バッテリパック本体５をスライド移動させ、バッテリパック５に設けたバッテリパック側コネクタ５ｃを収容部３に設けた車両側コネクタと接続する。両コネクタの接続状態で、取手部５ｂの一端をバッテリパック収容部３内に設けたスライド規制部３ａに接触させ、かつ取手部５ｂを収縮して回動規制することで、バッテリパック収容部３内でバッテリパック５をスライド規制する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電動車両の非走行時における充電および電動車両走行時の車両への電気供給を行うために、脱着可能としたバッテリパックの電動車両への収容構造に関するものである。

バッテリの充電を必要とする従来の電動車両は、充電時にバッテリを取り外すことはなく、車両を電源付近に停止させて、車両からコードリールを引き出して電源に接続し、収容するバッテリの充電を行っていた（例えば特許文献１）。しかしながら、例えばマンションに住む使用者の利用時等、屋外にバッテリを充電する電気の供給手段がない場合に、利便性に欠けるものであった。そこで、近年、バッテリを電動車に対して着脱可能として、電動車の走行によってバッテリ充電量の低下が確認された場合、使用者はバッテリを電動車から取外し、自宅等の電動車から離れた場所で充電を行う手段が採用されている。例えば特許文献２には、電動車両のフロア面に複数の直方形バッテリを、その長さ方向をフロア面に平行になるよう、並列に並べたバッテリが開示されている。これらのバッテリは、電動車からの取外し後の搬送の煩わしさを軽減するため、特許文献２における図４の記載から明らかなように、取手と車輪を一部に備えるとともに、電動車への取付時には車輪を利用して収容部に滑り込ませるようにバッテリを収容している。この従来技術においては、バッテリを電動車内に配置したときの固定手段がなく、バッテリから車両へ電気を供給するためのコネクタの接続のみでバッテリの収容方向への移動を規制している。この場合、収容部にバッテリの移動を規制するロック構造を設けることも考えられるが、部品点数が増えるといった問題が発生する。
特開平５−８５３６７ 特開２００５−２０６０５５

本発明においては、電動車におけるバッテリパックを脱着式にして持ち運びの自由度を確保しつつ、取付時における電動車両内でのバッテリパックの移動を部品点数を増加させることなく規制することを目的とする。

前記目的を達成すべく請求項１に記載した本発明は、電動車両のバッテリパック収容部に固定して車両に電気を供給する着脱式バッテリパックにおいて、前記バッテリパックはバッテリパック本体と、少なくとも持ち運び時に作業者が把持する把持部からなり、前記収容部への取付時にバッテリパック本体をスライド移動させ、前記バッテリパック収容部に設けた車両側コネクタと接続してバッテリパック本体から電動車両に電気を供給するバッテリパック側コネクタを設け、前記車両側コネクタと前記バッテリパック側コネクタが接続した接合状態において、前記把持部は前記バッテリパック収容部に設けたスライド規制部と接触することで、バッテリパック本体の少なくとも取外し方向へのスライドを規制する規制手段となる電動車両用バッテリパックの収容構造である。

ここで、「スライド移動」とは、バッテリパック収容部に対してバッテリパックを平行移動させるものであるが、バッテリパックに車輪を設けて移動させる実施形態及び車輪を設けない実施形態をともに含むものである。また、バッテリ収容部が地面に対して平行に設置する場合だけでなく、垂直に位置する場合等も含むものである。また。「バッテリパック」とは、内部に複数のバッテリを内蔵したものだけでなく、バッテリ単体をも含むものである。

また、前記目的を達成すべく請求項２に記載した本発明は、請求項１に記載した電動車両用バッテリパックの収容構造において、前記把持部は、バッテリパック本体と連結する連結部を備え、少なくとも、前記バッテリパック収容部から前記バッテリパック本体を取り外した状態では、前記連結部を介してバッテリパック本体に対して回動自在となるものである。

また、前記目的を達成すべく請求項３に記載した本発明は、請求項２に記載した電動車両用バッテリパックの収容構造において、前記把持部は、前記スライド規制部と接触する被スライド規制部を備え、前記スライド規制部と前記被スライド規制部の接触状態を維持した状態で前記バッテリパック本体もしくは前記バッテリパック収容部に設けた回動規制部によって回動規制されるものである。

次に、前記目的を達成すべく請求項４に記載した本発明は、請求項３に記載した電動車両用バッテリパックの収容構造において、前記把持部は、前記連結部における回動中心軸方向からみて、両端以外の部分に連結部を有し、連結部を挟んで一方側に前記被スライド規制部を備え、他方側に前記回動規制部と接触する被回動規制部を設けたものである。

＜請求項１の発明＞
請求項１に記載の本発明における電動車両用バッテリパックの収容構造によれば、電動車両におけるバッテリパックを脱着式にして持ち運びの自由度を確保しつつ、部品点数を増加させることなく車両収容時のスライド移動を規制することができる。

＜請求項２の発明＞
請求項２に記載の本発明における電動車両用バッテリパックの収容構造によれば、把持部の操作性が高くなり、バッテリパックの車両収容時での収容性を高めることができる。したがって、収容部における設計上の自由度の高いものとなる。

＜請求項３の発明＞
請求項３に記載の本発明における電動車両用バッテリパックの収容構造によれば、簡易な構造で把持部を用いたバッテリのロック手段とすることができる。請求項４に記載の本発明における循環式トイレシステムによれば、簡易な構造で本発明を実現できる。

＜請求項４の発明＞
請求項４に記載の本発明における電動車両用バッテリパックの収容構造によれば、被スライド規制部に対して回動中心軸を挟んで反対側に被回動規制部を設けたことにより、スライド規制部と回動規制部を回動中心軸に対して同じ側に設ける場合に比して、回動規制部の配設がしやすく、設計上の自由度が高まる。特に、回動中心軸方向からみて、回転中心軸から被スライド規制部までの距離より回動中心軸から被回動規制部までの距離を長くすることが望ましい。てこの原理により、被回動規制部にかかる力を小さくして被スライド規制部における確実なロックが可能となるからである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

本発明を図１に示すような小型電動車１に用いる場合を一例として記す。図１は一人乗電動車の側面図であり、本発明におけるバッテリパック５は、シート２の後方に設けたバッテリパック収容部３に収容される。バッテリパック収容部３は、車両に回動自在に固定されたカバー部４によって覆われる。

バッテリパック収容部３には、二つのバッテリパック５を並列に並べて収納できる構造となっている（図３（ａ）バッテリパック５のバッテリパック収容部３への収容した状態を示す側面図、図３（ｂ）同車両後方から見た図）。そして、バッテリパック５の車両幅方向への移動を規制すべくバッテリパック３の車輪５ｅの幅より広い間隔で向かいあい、車両前後方向に延びて起立するガイド部３ｂを有している。また、バッテリパック収容部３の後方には、前述したガイド部３ｂに対して車両幅方向外側に位置して、平板状の金属プレートから形成されるスライド規制部３ａを設けている。このこのスライド規制部３ａは、バッテリパック５の収容時に、取手５ｂに設けたストッパ部５ｂ４（請求項における被スライド規制部）と接触してバッテリパック５の車両後方側へのスライド移動を規制する。また、バッテリパック収納部３における車両前方側前面にはバッテリパック５に設けたコネクタ５ｃ（請求項におけるバッテリパック側コネクタ）と連結する車両側コネクタ（図示なし）と、バッテリパック５の収納時にコネクタ５ｃの連結をスムーズにするとともに、車両移動時には、バッテリパック５の前後左右の移動を規制するガイドピン３ｃが設けられている。

次に、バッテリパック５は、図２（ａ）（バッテリパックの側面図）と、図２（ｂ）（バッテリパックの上面図）に示すように、バッテリパック本体５ａと、取手５ｂ（請求項における把持部）と、車輪５ｅとからなるものであり、バッテリパック本体５ａの上面には幅方向に延びる凹部である取手収納部５ｇが設けられている。さらに幅方向両端部には他のバッテリパック５を重ねたときに他のバッテリパック５の車輪５ｅを収容する車輪収納部５ｆが設けられている。なお、直方体の金属ケースからなるバッテリパック本体５ａは、内部に並列に接続した複数のバッテリが設置され、バッテリ側コネクタ５ｃに連結している。

ここで、取手５ｂは、伸縮部５ｂ１と、屈曲部５ｂ２と、連結部５ｂ３と、ストッパ部５ｂ４とからなり、バッテリ本体５ａの側面方向から見て伸縮部５ｂ１と連結部５ｂ３の間に屈曲部５ｂ２を設け、連結部５ｂ３に対して伸縮部５ｂ１の反対側にストッパ部５ｂ４が位置する。この取手５ｂは、バッテリパック本体５ａの幅方向両側に連結部５ｂ３を有し、両側から上方に延びる伸縮部５ｂ１が、上端部で連結している。すなわち、取手部５ｂはバッテリパック５の進行方向から見て上端部で連結した逆Ｕ字形の形状を有する。そして、取手部５ｂは連結部５ｂ３を中心としてバッテリパック本体５ａに対して回動可能となっている。なお、伸縮部５ｂ１については、一端から他端にかけて連続的に径を異ならせた複数の筒状の金属パイプを連結したものである。すなわち、取手部５ｂの収縮状態では、他の金属パイプが最も径が大きくて屈曲部５ｂ２側に位置する一本の金属パイプに重なってその内部に収納された状態となっている。そして、左右の伸縮部を連結する伸縮部５ｂ１の上端部を搬送者が把持して引っ張ると、重なっていた複数の金属パイプが引き出されるようになっている。そして、所定の位置まで伸縮部５ｂ１が伸長すると、隣り合う金属パイプ同士の径の相違に起因する相互の摩擦力で伸長状態が維持される。

次に、バッテリパック５の車両バッテリパック収容部３への収容方法について説明する。まず、使用者がバッテリパック５を車両に取り付ける際、カバー部４を上方へ人為的に回動させる。そして、バッテリパック収容部３の底面のガイド部３ｂ間にバッテリパック５の車輪５ｅが位置するようにスライドさせる。そのままバッテリパック５をバッテリパック収容部３における車両前面側までスライド移動させると、バッテリパック収容部３の車両前面に設けたガイドピン３ｃが、バッテリパック前面に設けたガイド孔５ｄに挿入し、そのままバッテリパック５がガイド移動されて、バッテリパック前面に設けたコネクタ５ｃがバッテリパック収容部３前面に設けた図示しないコネクタに連結する（請求項における接合状態）。相互のコネクタが連結した状態で使用者は取手５ｂを、伸縮部５ｂ１が垂直な状態になるまで回動させる。そして伸縮部５ｂ１を収縮させて、伸縮部５ｂ１の端部（請求項における回動規制部）をバッテリパック本体５ａの上面の取手収納部５ｇに嵌める。また、このとき、ストッパ部５ｂ４が車両収容部３のスライド規制部５ａの車両前方側に位置して、互いに接触する（請求項における接触状態）。したがって、取手５ｂの回動が規制されると同時にバッテリパック５ｂの車両後方移動が規制されることとなる（請求項における規制手段）。

次に、バッテリパック５の車両収容状態から、バッテリパック５を取り外す際は、取手部５ｂの伸縮部５ｂ１を伸長して取手収納部５ｇから持ち上げ、その状態で取手部５ｂの上端を車両後方側へ回動させる。その結果、取手部５ｂのストッパ部５ｂ４が車両前方に回動して車両収容部３に設けたスライド規制部５ａとの接触が解除される。その結果バッテリパック５の車両後方側への取り出しが可能となる。車両から取り出したバッテリパック５は、取手部５ｂを最大限伸長させて使用者が取手部５ｂ上端を把持し、車輪５ｅを利用して屋内等まで引っ張っていき、充電を行う。

なお、複数のバッテリパックを同時に搬送する場合にあっては、一方のバッテリパック本体５ａの上面に他方のバッテリパック本体５ａを重ねる。このとき、他方のバッテリパックの車輪５ｅが一方のバッテリパック本体５ａの上面の設けた車輪収納部５ｆに嵌るため、他方のバッテリパック５の移動が規制されることとなり、搬送性に優れたものとなる。また、その他の方法として、複数のバッテリパック５を車輪５ｅの回転方向に隣り合わせ、一方のバッテリパック５の取手部５ｂを地面に対して水平状態になるまで回動させ、取手部５ｂの先端を他方のバッテリパック本体５ａの取手収納部５ｄに嵌める手段も考えられる。この場合、使用者は他方の取手部のみを把持して搬送すると、一方のバッテリパック５も追従して搬送されることとなる。

以上に記した本発明におけるバッテリパックの収容構造は、バッテリパック５の車両収容時に取手部５ｂ下端を車両収容部３に設けたスライド規制部３ａに接触させてその回動を規制することによって、車両前後のスライド移動を規制することとしたため、搬送性を維持しつつ、部品点数を増加させることなく、収容時のスライド規制を行うことができる。

以上に本発明の実施の形態について記したが、本発明はこの実施形態に限定されないことは勿論である。例えば、本実施形態におけるバッテリパック本体５ａには車輪５ｅを設けたが、車輪５ｅを設けず、車両収納部３内にローラを設けることも考えられる。なお、車輪、ローラを設けなくとも、停止、発進でバッテリパック５に慣性力等がかかりやすい車両収容用バッテリパックにとって、本発明のような規制手段は有効である。

また、本発明の実施形態では、取手部下端をストッパ部としてバッテリパック収容部３内のスライド規制部３ａと接触させてバッテリパック５のスライドを規制する規制手段としたが、取手部上端部をストッパ部としてもよい。例えば、車両収容部の底面に、取手部５ｂにおける伸縮部５ｂ１の上端部を収納できる凹部を設ける手段も考えられる。

さらに、本発明の実施形態では、車両後方からバッテリを収容する手段を記したが、車両床面に車両側方から装着して収容する手段も考えられる。

加えて、本発明の実施形態では、取手部５ｂの伸縮部５ｂ１の伸長状態の維持を隣り合う金属バイプの径の相違に起因する摩擦力によって維持したが、例えば、金属パイプに設けた複数の孔に固定ピンを挿入して段階的に伸縮部５ｂ１の伸縮長さを変化させるようにしてもよい。

本発明におけるバッテリパック収容構造を有する電動車の側面図である。 本発明におけるバッテリパックの（ａ）側面図と（ｂ）上面図である。 本発明におけるバッテリパックを車両収容部に収容した状態を示す（ａ）側面図と（ｂ）車両後方から見た図である。

符号の説明

１ 一人乗り電動車両
２ シート
３ バッテリパック収容部
４ カバー部
５ バッテリパック

Claims (4)

1. 電動車両のバッテリパック収容部に固定して車両に電気を供給する着脱式バッテリパックにおいて、前記バッテリパックはバッテリパック本体と、少なくとも持ち運び時に作業者が把持する把持部からなり、前記収容部への取付時にバッテリパック本体をスライド移動させ、前記バッテリパック収容部に設けた車両側コネクタと接続してバッテリパック本体から電動車両に電気を供給するバッテリパック側コネクタを設け、前記車両側コネクタと前記バッテリパック側コネクタが接続した接合状態において、前記把持部は前記バッテリパック収容部に設けたスライド規制部と接触することで、バッテリパック本体の少なくとも取外し方向へのスライドを規制する規制手段となる電動車両用バッテリパックの収容構造。
2. 前記把持部は、バッテリパック本体と連結する連結部を備え、少なくとも、前記バッテリパック収容部から前記バッテリパック本体を取り外した状態では、前記連結部を介してバッテリパック本体に対して回動自在となるものである請求項１に記載の電動車両用バッテリパックの収容構造。
3. 前記把持部は、前記スライド規制部と接触する被スライド規制部を備え、前記スライド規制部と前記被スライド規制部の接触状態を維持した状態で前記バッテリパック本体もしくは前記バッテリパック収容部に設けた回動規制部によって回動規制される請求項２に記載の電動車両用バッテリパックの収容構造。
4. 前記把持部は、前記連結部における回動中心軸方向からみて両端以外の部分に連結部を有し、連結部を挟んで一方側に前記被スライド規制部を備え、他方側に前記回動規制部と接触する被回動規制部を設けた請求項３に記載の電動車両用バッテリパックの収容構造。