JP2015516905A - ツールの中に組み込まれるベアリング及び位置合わせ要素を有する、構造体の上に物体をロック/ロック解除するためのシステム - Google Patents
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Abstract
本発明は、電力バッテリ(10)をビークルのシャーシ(11)の下にロック及び/又はロック解除するためのシステムに関し、複数のツールを備え、それらのうちの各々は、長手方向の軸(X)に沿ってかつ横手方向の軸(Y)に沿って、バッテリに関して前記ツールを位置合わせするための要素(13、14)、シャーシの下側(25)に対向して進みかつバランスを可能にするための要素(15)、並びにバッテリがシャーシの下にロックされるロック構成と、物体が解放されるロック解除構成との間でアタッチメントボルト(17)を作動させるためのロック及び/又はロック解除の要素(16)を含む。【選択図】図1
Description
本発明は、ビークルのシャーシなどの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリなどの、物体をロック及び/又はロック解除するためのシステムに関し、システムは、構造体の上に物体を固定するためのボルトの作動を可能にする複数のツールを備える。
本発明の目的はさらに、そのようなロック及び/又はロック解除のシステム並びに複数の物体/構造体の固定ボルトを組み合わせる、構造体の下の物体を設置及び/又は除去するための装置である。それはまた、構造体の下の物体の除去のための方法及び設置のための方法に関する。
電気で動く又はハイブリッドビークルなどのある種のモータビークルは、電気供給バッテリタイプの、電動モータのための電力供給容器を備える。以下の説明において、「バッテリ」という用語は、広い意味においてビークルの電動モータのための任意の電力容器を指定する際に、単純化のために使用される。そのエネルギーレベルが低い場合に、このバッテリを新しく充電されたバッテリと交換することは有用であることが分かる。これは、例えば内燃エンジンと関連するタンクを満たすためのガソリンスタンドに類似するステーションなどの、交換のためのステーションにおいてなされる。
米国特許出願番号2011223459の明細書は、少なくとも部分的には電気で動くビークルの上のバッテリを設置及び除去するための方法を開示する。個別に制御され得る、かつ各々バッテリに接続されるように構成される固定ボルトを備える、いくつかのロックユニットがビークルの上に設置される。方法は、それぞれのボルトがバッテリと係合し又は係合解除するために回転する原因となる、ロックユニットの各々の作動を含む。方法は、全てのボルトの位置を合わせるために、そのそれぞれのボルトの位置に応じてロックユニットの各々を個別に監視するように、ロックユニットの各々のボルトの位置を測定することを含む。この解決法の主要な欠点は、バッテリを独立して解放するために、ビークルの上に複雑な作動メカニズム(少なくとも1つのモータ及びいくつかのトランスミッションシャフト)を適合させることを必要とする、ビークルの据え付けの工程がないことである。そのような解決法の費用は、非常に高く、しばしば法外であり、かつ顧客にとって経済的ではない。この複雑さは、この解決法を実行不可能にし、かつそのオペレーションが健全でないことを意味する。
そのようなバッテリ交換のコンセプトを導入することに対する付加的な困難さは、異なる種類の、モータビークルに対して異なるやり方で固定されるバッテリを備える多数のモータビークルが存在するという事実の中にある。これらの様々な種類のバッテリを設置及び除去するためのシステムを拡大することは経済的に実現可能でなく、手動の解決法を導入することもその費用及びバッテリの重さのために実現可能でない。それ故、普遍的でありかつ標準化され得る設置/除去の解決法に対する必要性が存在する。
バッテリ交換の解決法の単純な発展を可能とするために、信頼でき、健全で、柔軟で、及び普遍的なこれらの解決法を、それらの費用を制限する一方で、機能させることが必要である。
本発明の目的は、上で概説された問題を修正することを可能にする設置及び/又は除去の解決法を提供することである。殊に、本発明は、単純で、信頼でき、健全で、柔軟で、かつ普遍的で、経済的であり続ける解決法を提案する。
本発明の第1の態様は、ビークルのシャーシなどの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリなどの、物体をロック及び/又はロック解除するためのシステムに関する。システムは複数のツールを備え、各々のツールは:
− 構造体の長手方向の軸に沿って、かつ構造体の横手方向の軸に沿って、物体に関して前記ツールを位置合わせするための要素;
− 構造体の下側に対向して進み、構造体を、構造体の長手方向の軸の周り及び/又は構造体の横手方向の軸の周りに据え付けることを可能にするための要素;
− 構造体の下の物体を封鎖するロック構成、及び構造体に関して物体を解放するロック解除構成の間で固定ボルトを作動させるように企図されるロック及び/又はロック解除の要素を備える。
− 構造体の長手方向の軸に沿って、かつ構造体の横手方向の軸に沿って、物体に関して前記ツールを位置合わせするための要素;
− 構造体の下側に対向して進み、構造体を、構造体の長手方向の軸の周り及び/又は構造体の横手方向の軸の周りに据え付けることを可能にするための要素;
− 構造体の下の物体を封鎖するロック構成、及び構造体に関して物体を解放するロック解除構成の間で固定ボルトを作動させるように企図されるロック及び/又はロック解除の要素を備える。
ベアリング要素は、垂直軸に沿って構造体から独立した高さまで構造体を持ち上げることを可能にする。
位置合わせ要素は、物体の中に統合されるセンタリング要素と協力するように構成され、位置合わせ要素はセンタリング要素の中に挿入され、及び/又はセンタリング要素は位置合わせ要素の中に挿入される。
各々のツールは、固定ボルトが一の構成から他の構成へ移行されることができない封鎖構成、及び固定ボルトが一の構成から他の構成へ移行されることができる解放構成の間で、固定ボルトの安全メカニズムを作動させるように企図される解放要素を備える。
ベアリング要素及び/又は解放要素は、位置合わせ要素のうちの少なくとも1つの上側の端部によって形成される。
解放要素は、構造体の下側に対するベアリング要素の接触が、構造体の据え付けの上でかつ該当する場合にはその持ち上げの間に、解放要素を介して、その解放構成に向かう安全メカニズムの作動を自動的に開始するように、構成される。
ベアリング要素は、構造体の据え付けの上でかつ該当する場合にはその持ち上げの間に、固定ボルト及び構造体の間に置かれるボルト支持と、接触するように構成される。
各々のツールは、構造体に関する固定ボルトによるその解放の後に、物体を支持するように設計されるキャリヤ要素を備える。
システムはまた、その上にツールが設置される持ち上げ要素を備え、持ち上げ要素は以下の位置の間でツールを動かすように構成される:すなわち、
− 電気的に充電されたバッテリなどの構造体の上に設置される物体の供給、及び電気的に放電されたバッテリなどの構造体から除去される物体の運び去りを確実にする、コンベヤーの実質的に隣又は下に配置される下側位置、
− 並びにツールが、その据え付け及び該当する場合にはその持ち上げを確実にするために、構造体と接触し、かつ固定ボルトを作動させることができる上側位置である。
− 電気的に充電されたバッテリなどの構造体の上に設置される物体の供給、及び電気的に放電されたバッテリなどの構造体から除去される物体の運び去りを確実にする、コンベヤーの実質的に隣又は下に配置される下側位置、
− 並びにツールが、その据え付け及び該当する場合にはその持ち上げを確実にするために、構造体と接触し、かつ固定ボルトを作動させることができる上側位置である。
本発明の第2の態様は、ビークルのシャーシなどの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリなどの、物体の設置及び/又は除去のための装置に関し、装置は、この種のロック及び/又はロック解除のシステム、並びに物体及び/又は構造体と統合される複数の固定ボルトを備え、それらの固定ボルトの各々は、構造体の上で物体を封鎖するロック構成、及び構造体に関して物体を解放するロック解除構成の間で作動されることが可能であり、かつロック及び/又はロック解除のシステムの各々のツールのロック及び/又はロック解除の要素がその構成を変えるために固定ボルトのうちの1つを作動させるように、配置される。
本発明の第3の態様は、ビークルのシャーシなどの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリなどの、物体の除去のための方法に関し、方法は:
− 構造体の長手方向の軸に沿って、かつ構造体の横手方向の軸に沿って、構造体によって運ばれる物体に関して複数のツールを位置合わせするステップ;
− ツールを構造体の下側に対向して進むように運ぶことによって、かつ該当する場合には構造体の垂直軸に沿って構造体を持ち上げることによって、構造体の長手方向の軸の周り及び/又は構造体の横手方向の軸の周りに構造体を据え付けるステップ;
− 各々のツールが、物体及び/又は構造体と統合される固定ボルトを、最初に構造体の上に物体を封鎖するロック構成から、構造体に関して物体を解放するロック解除構成へ、作動させるロック解除のステップを備える。
− 構造体の長手方向の軸に沿って、かつ構造体の横手方向の軸に沿って、構造体によって運ばれる物体に関して複数のツールを位置合わせするステップ;
− ツールを構造体の下側に対向して進むように運ぶことによって、かつ該当する場合には構造体の垂直軸に沿って構造体を持ち上げることによって、構造体の長手方向の軸の周り及び/又は構造体の横手方向の軸の周りに構造体を据え付けるステップ;
− 各々のツールが、物体及び/又は構造体と統合される固定ボルトを、最初に構造体の上に物体を封鎖するロック構成から、構造体に関して物体を解放するロック解除構成へ、作動させるロック解除のステップを備える。
最後に、本発明の第4の態様は、ビークルのシャーシなどの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリなどの、物体の設置のための方法に関し:方法は、
− 構造体の長手方向の軸に沿って、かつ構造体の横手方向の軸に沿って、物体に関して複数のツールを位置合わせするステップ;
− ツールを構造体の下側に対向して進むように運ぶことによって、かつ該当する場合には構造体の垂直軸に沿って構造体を持ち上げることによって、構造体の長手方向の軸の周り及び/又は構造体の横手方向の軸の周りに構造体を据え付けるステップ;
− 各々のツールが、物体及び/又は構造体と統合される固定ボルトを、最初に構造体に関して物体を解放するロック解除構成から、構造体の上に物体を封鎖するロック構成へ、作動させるロックのステップを備える。
− 構造体の長手方向の軸に沿って、かつ構造体の横手方向の軸に沿って、物体に関して複数のツールを位置合わせするステップ;
− ツールを構造体の下側に対向して進むように運ぶことによって、かつ該当する場合には構造体の垂直軸に沿って構造体を持ち上げることによって、構造体の長手方向の軸の周り及び/又は構造体の横手方向の軸の周りに構造体を据え付けるステップ;
− 各々のツールが、物体及び/又は構造体と統合される固定ボルトを、最初に構造体に関して物体を解放するロック解除構成から、構造体の上に物体を封鎖するロック構成へ、作動させるロックのステップを備える。
他の利点及び特徴が、非限定的な実施例として与えられ、かつ添付の図面において示される、本発明の特定の実施形態についての以下の説明からより明らかになるだろう。
本発明は、概して、構造体の下の物体の設置及び/又は除去の分野に関する。本発明の原理が、特定の非限定的な用途に関して説明され、ここで、物体は電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリ10であり、かつ構造体はビークルのシャーシ11又は車体である。しかしながら、本発明は、物体が構造体の下に設置され及び/又は構造体の下から除去されなければならない、他の領域においても適用可能である。
構造体がシャーシ又はビークルの車体であるこの特定の用途において、従来からモータビークルに関連する直交参照基準(X、Y、Z)を参照して説明が与えられ、ここで、軸Xはビークルの前から後ろまでの長手方向であり、後ろへ向けられており、軸Yは左から右への横手方向であり、それは水平かつXに対して直交し、右へ向けられており、かつ軸Zは上側へ向けられている垂直の方向である。
図1から図14の各々において、図の右手部分は、構造体並びに本発明による設置及び/又は除去の装置の実施例を図式的に示している。各々の図の左手部分は、ロック及び/又はロック解除のシステムのツールのうちの1つと構造体及び/又は物体との間の協力を詳細に示しており、それは、この設置及び/又は除去の装置の部分を形成する。
本発明の本質的な特徴にしたがって、構造体(ここでは、ビークルのシャーシ11)の下の物体(ここでは、電力供給バッテリ10)のロック及び/又はロック解除のためのシステムは、複数の作動ツール12(好ましくは4つで、ボックスX、Yに沿って分配される)を備え、これらのツール12の各々は以下を備える:すなわち、
− 構造体の長手方向の軸Xに沿って、かつ構造体の横手方向の軸Yに沿って、物体に関して前記ツール12を位置合わせするための要素13、14;
− 構造体の下側25に対向して進み、該当する場合には構造体の垂直の軸Zに沿って構造体を好ましくは構造体と独立した高さまで持ち上げ、特に平面(X、Y)において、構造体の長手方向の軸Xの周り、及び/又は構造体の横手方向の軸Yの周りで、構造体の据え付けを可能にする要素15;
− 構造体の下の物体を封鎖するロック構成、及び構造体に関して物体を解放するロック解除構成の間で固定ボルト17を作動させるように企図されるロック及び/又はロック解除の要素16である。
− 構造体の長手方向の軸Xに沿って、かつ構造体の横手方向の軸Yに沿って、物体に関して前記ツール12を位置合わせするための要素13、14;
− 構造体の下側25に対向して進み、該当する場合には構造体の垂直の軸Zに沿って構造体を好ましくは構造体と独立した高さまで持ち上げ、特に平面(X、Y)において、構造体の長手方向の軸Xの周り、及び/又は構造体の横手方向の軸Yの周りで、構造体の据え付けを可能にする要素15;
− 構造体の下の物体を封鎖するロック構成、及び構造体に関して物体を解放するロック解除構成の間で固定ボルト17を作動させるように企図されるロック及び/又はロック解除の要素16である。
用語「据え付け」は、平面(X、Y)に関する(含まれる又は含まれない)所与の空間的な方向付けにしたがって、構造体の方向付けを可能にする、構造体に対する機械的な力を適用することから成る方向付けを意味し、この所与の方向付けはまた、構造体の種類及びビークルの任意の負荷状態から独立している。
それ故、システムのツール12の各々は、それらと関連するボルト17と協力するように企図されている。好ましくは、各々のボルト17は、フック18を形成するピニオンを回転させるウォームねじを備える。各々のフック18の形状は、構造体(シャーシ11)の下側に対する物体(バッテリ10)の漸進的な圧縮を可能にし、該当する場合には図示されぬ弾性復元要素(例えば、ゴムスタッド)の介入を伴い、この場合、その頭部がねじが属するボルト17の下からアクセス可能なウォームねじが、ロック/ロック解除の要素16の使用によって回転され、ロック/ロック解除の要素16はこの場合手動又は自動ねじ留め/ねじ留め解除ツールである。
その単純さ及び有効性という利点を有する一実施形態において、位置合わせ要素13、14は、導入又は挿入によって物体と統合されるセンタリング要素19、20と協力するように構成され、すなわち、位置合わせ要素13、14はセンタリング要素19、20の中に挿入され、及び/又はセンタリング要素19、20は位置合わせ要素13、14の中に挿入される。示される特定の変形例において、ツール12の各々の2つの位置合わせ要素13、14は、ツール12と統合されるベース21から隆起した少なくとも部分的に自己中心に対して円錐形の形状を有するパイロットピンから成る。これらの2つのパイロットピンは、それぞれセンタリング要素19、20を形成し、かつバッテリ10と統合されると考えられるバッテリ支持22(又はランナーとして知られる)の中に収納される2つの穴(又はラグ若しくは開口若しくはそれらと同等なもの)の中に挿入される。言い換えると、(導入されることによって協力されることによって)パイロットピンのセンタリングを可能にする穴は、物体と統合される。ツール12の各々のレベルにおける少なくとも2つのパイロットピンの配置はまた、物体が、導入によって協力される場合においてツール12と関連する軸Zに沿って回転されることの中で封鎖されることを可能にする。
加えて、バッテリ支持22は、作動されるボルト17に対するアクセスを与えるために、構造体の上に設置される物体をロック/ロック解除の要素16が通過するための、付加的な穴23に適合される。この穴23の存在及び性質は、それ自身がボルト17の性質に応じる要素16の性質に応じる。
特定の実施形態において、各々のボルト17は、固定ボルト17が一の構成から他の構成へ移行されることができない封鎖構成、及び固定ボルト17が一の構成から他の構成へ移行されることができる解放構成の間で変化する安全メカニズムに適合される。この特定の場合において、各々のツール12は、封鎖構成から解放構成又はその逆へ固定ボルトの安全メカニズムを作動させるように企図される解放要素24を備える。
各々のツール12は、物体に関する軸X及びYに沿った位置合わせのための要素13、14と、軸Zに沿って構造体の下側に対向して進むための要素15と、構造体及び/又は物体によって運ばれるボルト17のためのロック/ロック解除の要素16とを統合し、かつ該当する場合には解放要素24も統合される、ということは上述の記載から明らかである。
有利なことに、単純化のために、ベアリング要素15及び/又は解放要素24は、位置合わせ要素13、14のうちの少なくとも1つの上側の端部(軸Zに沿って)によって形成される。図示される変形例において、ベアリング要素15は、位置合わせ要素13の上側の端部によって形成され、一方、解放要素24は、ここでは垂直のスラストによって作動するように設計され、位置合わせ要素14の上側の端部によって形成される。
特定の実施形態において、解放要素24は、ベアリング要素15の構造体の下側25に対する接触が、平面(X、Y)に関する構造体の据え付けの上でかつ該当する場合には方向Zに沿ったその持ち上げの間に、解放要素24を介して、その解放構成に向かう安全メカニズムの作動を自動的に開始するように、構成される。
好ましくは、ベアリング要素15は、構造体の据え付けの上でかつ該当する場合にはその持ち上げの間に、固定ボルト17及び構造体の間に置かれるボルト支持26と接触するように、構成される。言い換えると、ボルト支持26は、所与のボルト17を構造体(すなわち、ビークルのシャーシ11)と結び付けることを可能にする。構造体の下側25は、それに対してベアリング要素15が構造体の据え付け及び該当する場合にはその持ち上げの時に接触し、ボルト支持26の下側の面によって実際に形成される。そのような特性は、解決法が、構造体の種類から独立して作られることを可能にし、それを容易に標準化可能にする。
ボルト17によるその解放の後にバッテリ10を支持することを可能とするために、各々のツール12は、構造体(シャーシ11)に関連する固定ボルト17によるその解放の後に、物体(バッテリ10)を支持するように設計されるキャリヤ要素27を備える。示される変形例において、キャリヤ要素27は、単純に、例えば、ベース21に対するその接続領域の近傍で、位置合わせ要素13を構成するパイロットピンの上に提供される肩部によって形成される。
軸Zに沿った動きを含むツール12の使用に対して(この動きは、位置合わせのオペレーション、据え付けのオペレーション、及び該当する場合は持ち上げのオペレーションに対して少なくとも必要であり)、ロック及び/又はロック解除のシステムは、複数のそのようなツール12を備え、またツール12がその上に設置される持ち上げ要素28を備え、持ち上げ要素28は、以下の位置の間でツール12を(個別に又は集団的に)動かすように構成されている:すなわち、
− 電気的に充電されたバッテリ(「フル」)などの、構造体の上に設置される物体の供給、及び電気的に放電されたバッテリ(「空」)などの、構造体から除去される物体の運び去り(図9を見よ)を確実にする、コンベアー29の実質的に隣又は下に配置される下側の位置(図8、9、14)、
− 並びにツール12が、その据え付け(X、Y)及び該当する場合にはZ軸に沿ったその持ち上げを確実にするために構造体と接触し、かつ固定ボルト17を作動させることができる上側の位置である。
− 電気的に充電されたバッテリ(「フル」)などの、構造体の上に設置される物体の供給、及び電気的に放電されたバッテリ(「空」)などの、構造体から除去される物体の運び去り(図9を見よ)を確実にする、コンベアー29の実質的に隣又は下に配置される下側の位置(図8、9、14)、
− 並びにツール12が、その据え付け(X、Y)及び該当する場合にはZ軸に沿ったその持ち上げを確実にするために構造体と接触し、かつ固定ボルト17を作動させることができる上側の位置である。
上述されたロック及び/又はロック解除のシステムは、より一般的に、構造体の下の物体を設置し及び/又は除去するための装置の部分を形成し、また物体及び/又は構造体と統合される複数のそのような固定ボルト17を備える。ボルト17は、各々、構造体の上で物体を封鎖するロック構成、及び構造体に関して物体を解放するロック解除構成の間で作動される。ボルト17は、ロック及び/又はロック解除のシステムの各々のツール12のロック及び/又はロック解除の要素16が、その構成を変えるために固定ボルト17のうちの1つを作動させるように、配置される。
ロック及び/又はロック解除のシステムの機能的働きの実施例、及びより一般的には設置及び/又は除去の装置のそれは、図1から図14を参照して以下に説明される。
図1から図8は、ビークルのシャーシ11の下のバッテリ10の除去の間の、様々な連続的ステップを図解している。概して、以下により詳細に説明されるように、ビークルのシャーシ11などの構造体の下のバッテリ10などの物体の除去は:
− 構造体の長手方向の軸Xに沿って、かつ横手方向の軸Yに沿って、構造体(すなわち、シャーシ11)によって運ばれる物体(すなわちバッテリ10、又はより具体的にはその支持22)に関して、複数のツール12を位置合わせするステップ(図2);
− 構造体の下側25に対向してツール12を進めるように運ぶことによって長手方向の軸X及び/又は横手方向の軸Yの周りに構造体を据え付けるステップ(図3)、及び該当する場合には構造体の下側25に対向してツール12を進めるように運ぶことによって垂直軸Zに沿って構造体を持ち上げるステップ(図4);
− 各々のツール12が、物体及び/又は構造体と統合される固定ボルト17を、最初に構造体の上で物体を封鎖するロック構成から、構造体に関して物体を解放するロック解除構成へ、作動させるロック解除のステップ(図5及び図6)を備える。
− 構造体の長手方向の軸Xに沿って、かつ横手方向の軸Yに沿って、構造体(すなわち、シャーシ11)によって運ばれる物体(すなわちバッテリ10、又はより具体的にはその支持22)に関して、複数のツール12を位置合わせするステップ(図2);
− 構造体の下側25に対向してツール12を進めるように運ぶことによって長手方向の軸X及び/又は横手方向の軸Yの周りに構造体を据え付けるステップ(図3)、及び該当する場合には構造体の下側25に対向してツール12を進めるように運ぶことによって垂直軸Zに沿って構造体を持ち上げるステップ(図4);
− 各々のツール12が、物体及び/又は構造体と統合される固定ボルト17を、最初に構造体の上で物体を封鎖するロック構成から、構造体に関して物体を解放するロック解除構成へ、作動させるロック解除のステップ(図5及び図6)を備える。
それらのロック構成を採用するボルト17のおかげで、バッテリ10及びその支持22が、ビークルのシャーシ11によって運ばれる、図1の中において示される初期状態から始まって、ツール12は、それらが、バッテリ支持22と統合されるセンタリング要素19、20と、ツール12の位置合わせ要素13、14の導入Cによって協力する原因となるまで、軸Zに沿って上向きに移動F1される(図2)。ツール12の動作F1は、持ち上げ要素28の対応する動作F2から生じる。センタリング要素19、20の中における位置合わせ要素13、14の導入は、ボルト17のおかげでシャーシ11によって運ばれるバッテリ10(又は具体的にはその支持22)に関して複数のツール12の位置合わせを可能にし、この位置合わせは長手方向の軸Xに沿ってかつ横手方向の軸Yに沿って生じる。その後、いくつかの場合において、シャーシ11は、ビークルの構成それ故シャーシの構成がその特定の状態(それ自身の高さ、負荷など)にのみ応じるので、(X、Y)にしたがって方向付けされる水平面Pに関して正確に位置決めされない可能性がある。
その後、持ち上げ要素28は、構造体の下側25に対向してツール12を進めるように運ぶことA、シャーシ11及びその潜在的な負荷から独立して、所定の方向付け(位置合わせ又は位置合わせされない)にしたがって、平面Pに関してシャーシを方向付けることによって、長手方向の軸Xの周り及び/又は横手方向の軸Yの周りのシャーシの据え付け(図3)を確実にするために、同調してツール12を動かすように、軸Zに沿った補助的な上向きの動作F3(図3)を経験する。
その後、持ち上げ要素28は、ツール12を構造体の下側25に対向して進めるように運ぶことB、平面Pの高さHに対して平面Pに関するシャーシ11のシフトF6をもたらすことによって、垂直軸Zに沿ったバッテリ10及びシャーシ11の持ち上げF6を確実なものとするために、ツール12を軸Zに沿って上向きに動かすF5ために、同調してツール12を動かすように、軸Zに沿って補助的な上向きの動作F4(図4)を経験する。それ故、バッテリ10の除去を行うビークルによって採用される基準位置は、有利なことに、シャーシの性質及びそれ故ビークル、並びにバッテリの性質、地面などから独立している。
図5を参照すると、各々のツール12のロック解除の要素16は、最初にバッテリ10をシャーシ11の上で封鎖するロック構成から、シャーシ11に関してバッテリ10を解放するロック解除構成へと、固定ボルト17を作動させる。例えば、このロック解除は、回転矢印F9によって象徴されるねじ留め解除の動作からもたらされる。シャーシ11は、平面Pに関して高さHのままであり、一方、バッテリ10はフック18の動作の下に軸Zに沿って下げられF11、フック18は、重力の下にツール12のキャリヤ要素27の上に静止F7するまでねじ留め解除の間に下へ向かって旋回し、かつバッテリ10の制御された分離をもたらす。示される変形例において、ボルト17の作動は、解放要素24によるボルト17の安全メカニズムの解放F8が条件となる。
その後、持ち上げ要素28は、平面Pに対して漸進的に近傍まで引くために、シャーシ11がまた下げられるように、軸Zに沿って下げられるF10(図6)。これらのオペレーションの間に、ボルト支持26及びベアリング要素15の間の接触は維持される。
持ち上げ要素28を下げることF12は、ベアリング要素15及びシャーシ11の下側25の間の接触ができなくなるまで、ツール12及びバッテリ10(及びその支持22)によって形成されるアセンブリを動かすF13ように、拡張される(図7)。据え付けのオペレーションは終了し、かつビークル(及びそれ故シャーシ11)は、平面Pに関して任意で自由な方向付けを再開する。
最後に、図8を参照すると、持ち上げ要素28は、バッテリ10がコンベヤー29の上に正確に置かれかつそのより低い位置を採用するように、下げられるF14。一旦バッテリ10が置かれると、理論的な不具合であれ電気的な放電(「空」)であれ、それはコンベヤー29によって運び去られる。
その次に、図9から図14は、ビークルのシャーシ11の下のバッテリ10の設置の間の、様々な連続的ステップを図解している。概して、以下により詳細に説明されるように、ビークルのシャーシ11などの構造体の下のバッテリ10などの物体の設置は:
− 長手方向の軸Xに沿って、かつ横手方向の軸Yに沿って、物体(すなわちバッテリ10、又はより具体的にはその支持22)に関して、複数のツール12を位置合わせするステップ(図10);
− ツールを構造体の下側に対向して進めるように運ぶことによって長手方向の軸Xの周り及び/又は横手方向の軸Yの周りに構造体を据え付けるステップ(図11)、及び該当する場合にはツール12を構造体の下側に対向して進めるように運ぶことによって垂直軸Zに沿って構造体を持ち上げるステップ(図11);
− 各々のツール12が、物体及び/又は構造体と統合される固定ボルト17を、最初に構造体に関して物体を解放しかつ構造体の上の物体を位置決めすることを可能にするロック解除構成から、構造体の上で物体をそれが位置決めされた後に封鎖するロック構成へ、作動させるロックのステップを備える(図12)。
− 長手方向の軸Xに沿って、かつ横手方向の軸Yに沿って、物体(すなわちバッテリ10、又はより具体的にはその支持22)に関して、複数のツール12を位置合わせするステップ(図10);
− ツールを構造体の下側に対向して進めるように運ぶことによって長手方向の軸Xの周り及び/又は横手方向の軸Yの周りに構造体を据え付けるステップ(図11)、及び該当する場合にはツール12を構造体の下側に対向して進めるように運ぶことによって垂直軸Zに沿って構造体を持ち上げるステップ(図11);
− 各々のツール12が、物体及び/又は構造体と統合される固定ボルト17を、最初に構造体に関して物体を解放しかつ構造体の上の物体を位置決めすることを可能にするロック解除構成から、構造体の上で物体をそれが位置決めされた後に封鎖するロック構成へ、作動させるロックのステップを備える(図12)。
位置合わせのステップの前に、電気的に充電されたバッテリ10(「フル」)が、コンベヤー29によって供給される(図9)。ツール12及びコンベヤー29の上で静止するバッテリ10の間の位置合わせのステップは(図10)、持ち上げ要素28の上向きの動作F16から生じるツール12の動作F17の間に、位置合わせの要素13、14がセンタリング要素19、20の中へ導入される時に、自動的に実行される。
その後、持ち上げ要素28は、平面Pに関してシャーシ11を据え付けるために、かつ該当する場合にはシャーシ11を平面Pの高さHまで持ち上げるために、上向きに動かされるF18(図11)。これらのオペレーションの間、ベアリング要素15及びシャーシ11の下側25の間に、接触Dが、すなわちボルト支持26のレベルにおいて確立される。
図12を参照すると、各々のツール12のロック要素16は、最初にシャーシ11に関してバッテリ10を解放するロック解除構成から、バッテリ10をシャーシ11の上で封鎖するロック構成へと、関連する固定ボルト17を作動させる。例えば、このロックは、回転矢印F19によって象徴されるねじ留めの動作からもたらされる。シャーシ11は、平面Pに関して高さHのままであり、一方、バッテリ10は、ねじ留めの間に上向きに旋回するフック18の動作の下に、シャーシに対して静止するまで軸Zに沿って持ち上げられF20、かつバッテリ10の制御された接続をもたらす。示される変形例において、ボルト17の作動は、解放要素24によるボルト17の安全メカニズムの解放F21が条件となる。
最後に、ツール12は、ベアリング要素15及びシャーシ11の下側25の間の接触(図13)ができなくなるまで、軸Zに沿った持ち上げ要素28の下向きの動作F23によって下げられるF22。据え付けのオペレーションが終了し、かつビークル(及びそれ故シャーシ11)は、平面Pに関して任意で自由な方向付けを再開する。その後、ロック及び/又はロック解除のシステムは、図1の中において示されるものと同一な、図14の中のグローバルな構成を採用する。
バッテリ及びビークルに対して適用されることによって上述されたコンセプトは、非常に重い荷重が置かれ又は下に吊るされる構造体に拡張されることができ、かつ例えば、(トラック、鉄道貨物、ボート、航空機、積荷などによって)動作の中に運び込まれるように企図される。
上述の解決法はまた、以下の利点を有している:すなわち、
− ツール及びバッテリ交換ステーションの経済的な提供、
− 設計及び/又はバッテリ固定位置の各々の改良上のツーリングに再投資が必要ないことを可能にし、
− 持ち上げフック18を伴うボルト17の使用による幾何学的な不具合に結び付けられる故障のリスクを抑制し、
− ビークルの上ではなくボルト支持26の上で軸Zを参照することによるビークルの据え付け、ビークルのこの独立をもたらし、かつそれ故標準化可能性を実現すること、
− ロック解除及びロックは、特定のツールを必要とする4分の1回転のシステムのみではなく、標準的なねじ留めのオペレーションを伴って実行され、
− バッテリ10は、従来のコンベヤー29の上に正確に置かれ、それ故、費用が安く、
− 放電したバッテリ10(「空」)を運び去る間に、充電されたバッテリ10(「フル」)が供給され:すなわち、これらの2つのオペレーションはそれ故、引き続いてではなく重なり合って実行され、それ故、ユーザにとって利益があるサイクルタイムの節約がもたらされる。
− ツール及びバッテリ交換ステーションの経済的な提供、
− 設計及び/又はバッテリ固定位置の各々の改良上のツーリングに再投資が必要ないことを可能にし、
− 持ち上げフック18を伴うボルト17の使用による幾何学的な不具合に結び付けられる故障のリスクを抑制し、
− ビークルの上ではなくボルト支持26の上で軸Zを参照することによるビークルの据え付け、ビークルのこの独立をもたらし、かつそれ故標準化可能性を実現すること、
− ロック解除及びロックは、特定のツールを必要とする4分の1回転のシステムのみではなく、標準的なねじ留めのオペレーションを伴って実行され、
− バッテリ10は、従来のコンベヤー29の上に正確に置かれ、それ故、費用が安く、
− 放電したバッテリ10(「空」)を運び去る間に、充電されたバッテリ10(「フル」)が供給され:すなわち、これらの2つのオペレーションはそれ故、引き続いてではなく重なり合って実行され、それ故、ユーザにとって利益があるサイクルタイムの節約がもたらされる。
Claims (12)
- ビークルのシャーシ(11)などの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリ(10)などの、物体をロック及び/又はロック解除するためのシステムであって、前記システムは複数のツール(12)を備え、各々のツールは:
− 前記構造体の長手方向の軸(X)に沿って、かつ前記構造体の横手方向の軸(Y)に沿って、前記物体に関して前記ツールを位置合わせするための要素(13、14);
− 前記構造体の下側(25)に対向して進み、前記構造体の前記長手方向の軸(X)の周り及び/又は前記構造体の前記横手方向の軸(Y)の周りの前記構造体の据え付けを可能にするための要素(15);
− 前記構造体の下に前記物体を封鎖するロック構成、及び前記構造体に関して前記物体を解放するロック解除構成の間で固定ボルト(17)を作動させるように企図されるロック及び/又はロック解除の要素(16)を備える、システム。 - 前記ベアリング要素(15)が前記構造体を垂直軸(Z)に沿って前記構造体から独立した高さ(H)まで持ち上げることを可能にすることを特徴とする、請求項1に記載のロック及び/又はロック解除のシステム。
- 前記位置合わせ要素(13、14)が前記物体の中に統合されるセンタリング要素(19、20)と協力するように構成され、前記位置合わせ要素が前記センタリング要素の中に挿入され、及び/又は前記センタリング要素が前記位置合わせ要素の中に挿入されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のロック及び/又はロック解除のシステム。
- 各々のツールが、前記固定ボルト(17)が一の構成から他の構成へ移行されることができない封鎖構成と、前記固定ボルト(17)が一の構成から他の構成へ移行されることができる解放構成との間で、前記固定ボルト(17)の安全メカニズムを作動させるように企図される解放要素(24)を備えることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のロック及び/又はロック解除のシステム。
- 前記ベアリング要素(15)及び/又は解放要素(24)が前記位置合わせ要素(13、14)のうちの少なくとも1つの上側の端部によって形成されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のロック及び/又はロック解除のシステム。
- 前記構造体の前記下側(25)に対する前記ベアリング要素(15)の接触が、前記構造体の前記据え付けの上でかつ該当する場合にはその持ち上げの間に、前記解放要素(24)を介して、その解放構成に向かって安全メカニズムの作動を自動的に開始するように、前記解放要素(24)が構成されることを特徴とする、請求項4又は5に記載のロック及び/又はロック解除のシステム。
- 前記ベアリング要素(15)が、前記構造体の前記据え付けの上でかつ該当する場合にはその持ち上げの間に、前記固定ボルト(17)及び前記構造体の間に置かれるボルト支持(26)と接触するように構成されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のロック及び/又はロック解除のシステム。
- 各々のツール(12)が前記構造体に関する前記固定ボルト(17)によるその解放の後に前記物体を支持するように設計されるキャリヤ要素(27)を備えることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のロック及び/又はロック解除のシステム。
- その上に前記ツール(12)が設置される持ち上げ要素(28)を備え、前記持ち上げ要素は:
− 電気的に充電されたバッテリ(10)などの前記構造体の上に設置される物体の供給、及び電気的に放電されたバッテリ(10)などの前記構造体から除去される物体の運び去りを確実にするコンベヤー(29)の実質的に隣又は下に配置される下側位置、
− 並びに前記ツール(12)が、その据え付け及び該当する場合にはその持ち上げを確実にするために前記構造体と接触し、かつ前記固定ボルト(17)を作動させることができる上側位置の間で、前記ツールを動かすように構成されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のロック及び/又はロック解除のシステム。 - ビークルのシャーシ(11)などの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリ(10)などの、物体の設置及び/又は除去のための装置であって、前記装置は、請求項1から9のいずれか一項に記載のロック及び/又はロック解除のシステム、並びに前記物体及び/又は前記構造体と統合される複数の固定ボルト(17)を備え、それらの固定ボルト(17)の各々は、前記構造体の上で前記物体を封鎖するロック構成、及び前記構造体に関して前記物体を解放するロック解除構成の間で作動されることが可能であり、かつ前記ロック及び/又はロック解除のシステムの各々のツール(12)のロック及び/又はロック解除の要素(16)が、その構成を変えるために前記固定ボルト(17)のうちの1つを作動するように構成される、装置。
- ビークルのシャーシ(11)などの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリ(10)などの、物体の除去のための方法であって、前記方法は:
− 前記構造体の長手方向の軸(X)に沿って、かつ前記構造体の横手方向の軸(Y)に沿って、前記構造体によって運ばれる前記物体に関して複数のツール(12)を位置合わせするステップ;
− 前記ツールを前記構造体の下側(25)に対向して進むように運ぶことによって、かつ該当する場合には前記構造体の垂直軸(Z)に沿って前記構造体を持ち上げることによって、前記構造体の長手方向の軸(X)の周り及び/又は前記構造体の横手方向の軸(Y)の周りに前記構造体を据え付けるステップ;
− 各々のツールが、前記物体及び/又は前記構造体と統合される固定ボルト(17)を、最初に前記構造体の上で前記物体を封鎖するロック構成から、前記構造体に関して前記物体を解放するロック解除構成へ、作動させるロック解除のステップを備える、方法。 - ビークルのシャーシ(11)などの構造体の下の、電気で動く又はハイブリッドモータビークルの駆動モータの電力供給バッテリ(10)などの、物体の設置のための方法であって、前記方法は、
− 前記構造体の長手方向の軸(X)に沿って、かつ前記構造体の横手方向の軸(Y)に沿って、前記物体に関して複数のツール(12)を位置合わせするステップ;
− 前記ツールを前記構造体の下側(25)に対向して進むように運ぶことによって、かつ該当する場合には前記構造体の垂直軸(Z)に沿って前記構造体を持ち上げることによって、前記構造体の長手方向の軸(X)の周り及び/又は前記構造体の横手方向の軸(Y)の周りに前記構造体を据え付けるステップ;
− 各々のツールが、前記物体及び/又は前記構造体と統合される固定ボルト(17)を、最初に前記構造体に関して前記物体を解放するロック解除構成から、前記構造体の上で前記物体を封鎖するロック構成へ、作動させるロックのステップを備える、方法。
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