JP3941422B2

JP3941422B2 - バッテリ装置およびその取り付け構造

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Publication number: JP3941422B2
Application number: JP2001171723A
Authority: JP
Inventors: 達弥石川; 衛穂積
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2021-06-06
Also published as: JP2002362261A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電気自動車やいわゆるハイブリッドカー等の車両に好適なバッテリ装置およびその取り付け構造等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両へのバッテリ装置の取り付け構造に関する技術として、例えば特開２０００−３１８４６３号公報に開示されているように、バッテリ装置を車輪付きの昇降装置（搬送台車）に載置した状態で車両ボディの床下に進入させた後、昇降装置によりバッテリ装置を上昇させて車両ボディの床面に沿って取り付ける構成としたリフト形式の取り付け構造が提供されている。この取り付け構造の場合、搬送台車を用いて脱着作業を行うため大がかりな設備を用いる場合のような脱着場所の制約が少なく、自動車整備工場やガソリンスタンド等の比較的身近な場所でバッテリ装置の脱着作業を行うことができた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の取り付け構造によれば、バッテリ取り付け部に対してバッテリ装置を位置決めする（案内する）ための機構が考慮されていなかったため、実際の脱着作業において作業者は車両の床下を窮屈な姿勢でのぞき込んでバッテリ装置の位置あるいは取り付け状態を目で確認しながら作業を行う必要があり、この点で上記従来のリフト形式の取り付け構造には問題があった。
なお、例えば実開平５−５４１０５号公報には、自動車ボディ下部に設定したバッテリ取り付け部に複数のガイドローラーを横並びに配置し、車体ボディ側面よりバッテリ装置を、該ガイドローラー上にバッテリキャリアの両側部に設けたフランジ部を載せ掛けた状態で水平方向にスライドさせてバッテリ取り付け部内に取り付ける構成としたスライド形式の取り付け構造が開示されている。
ところが、前記リフト形式のバッテリ装置においては、脱着作業にあたって該バッテリ装置を搬送台車に載置して水平方向に移動および上下に昇降させるため、高さ方向に移動させないスライド形式の取り付け構造をこのリフト形式のバッテリ装置に適用したとしても、バッテリ装置を昇降させる段階では、依然として上記したような問題が残る。
【０００４】
本発明は、上記リフト形式のバッテリ装置およびその取付構造に好適であって、バッテリ装置を車両の床下等に進入させる段階あるいは上昇させる段階に至るまで、該バッテリ装置を案内しつつ取り付けることができ、その結果作業者がしゃがみ込む等してバッテリ装置の位置あるいはその取り付け部位等を目で確認しながら作業を行う必要がないバッテリ装置等を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、前記各請求項に記載した構成のバッテリ装置またはその取り付け構造等とした。
請求項１または２記載のバッテリ装置の取り付け構造、請求項３〜９，１３，１４記載のバッテリ装置によれば、バッテリ取り付け部に進入させる際にバッテリ装置の進入方向左右側方の位置が案内されるので、作業者はバッテリ装置の進入方向左右側方の位置をわざわざ確認する必要がなく、従って従来よりも楽にバッテリ装置をバッテリ取り付け部に進入させることができる。
特に、請求項５記載のバッテリ装置によれば、簡単な構成で確実にバッテリ装置を案内することができる。
この明細書において、バッテリ装置の進入方向左右側方の位置とは、バッテリ取り付け部への進入方向に対して横方向の位置をいう。バッテリ装置の進入方向は、バッテリ装置を例えば車両の側部に開口したバッテリ取り付け部に進入させるのであれば車幅方向であり、従ってこの場合進入方向左右側方の位置は車両前後方向の位置をいう。また、バッテリ装置を車両の後部からまたは前部から進入させるのであれば、進入方向左右側方の位置は車幅方向の位置をいう。
バッテリ装置は、バッテリ取り付け部に進入させた後、該バッテリ取り付け部に設定したバッテリ取り付け位置に取り付けられる。
また、一般的に用いられる搬送台車を利用することができるので、バッテリ装置の着脱作業についての時間的および場所的制約を無くすことができる。
【０００６】
また、請求項１記載の取り付け構造によれば、バッテリ装置をバッテリ取り付け部に進入させる段階、および進入させた後に上昇させる段階の双方で、該バッテリ装置の進入方向左右側方の位置が案内されるので、作業者はバッテリ装置の位置等を目で確認することなく前記リフト形式のバッテリ装置をバッテリ取り付け位置に取り付けることができる。
この場合、特に請求項５記載のバッテリ装置によれば、簡単な構成で確実にバッテリ装置を進入方向左右側方の位置に関して案内することができる。
また、バッテリ装置のバッテリ取り付け部への進入および上昇も搬送台車で行うことができ、この点で該バッテリ装置の着脱作業を一層簡単に行うことができる。搬送台車には、例えば油圧駆動形式のいわゆるハンドリフト等を用いることができる。この搬送台車を用いれば、バッテリ装置の着脱作業を一人で行うことができる。
請求項６記載のバッテリ装置によれば、キャリアにバッテリを搭載した形態のバッテリ装置を進入方向左右側方の位置に関して案内することができるので、前記と同様の作用効果を奏する。
【０００７】
請求項１１記載の案内壁部によれば、バッテリ装置を進入方向左右側方の位置を案内しながらバッテリ取り付け部に進入させることができるので、進入方向左右側方の位置について作業者が例えばしゃがみ込んで確認等する必要がなく、これによりバッテリ装置の着脱作業を楽に行うことができる。
また、請求項１１記載の案内壁部によれば、バッテリ取り付け部に進入させる際のみならず、該バッテリ取り付け部において上昇させる際にも該バッテリ装置が進入方向左右側方の位置を案内されるため、バッテリ装置に進入させる段階のみならず、上昇させる段階においても作業者の確認を必要とせず、従ってバッテリ装置の脱着作業が簡単になる。
請求項１２記載の案内壁部によれば、バッテリ装置のバッテリ取り付け部への進入作業を一層簡単に行うことができる。
【０００８】
請求項１３，１４記載のバッテリ装置または請求項１５記載の取り付け方法によれば、バッテリ装置を車両の側部から床下に潜り込ませて、床面に沿ったバッテリ取り付け位置に取り付ける場合に、該バッテリ装置の着脱作業を簡単に行うことができる。
この場合、特に請求項２９記載の取り付け方法によれば、搬送台車によりバッテリ装置を上昇させれば、該バッテリ装置が自動的にバッテリ取り付け位置にロックされるので、この点で該バッテリ装置の取り付け作業を一層簡単に行うことができる。
また、請求項１３記載のバッテリ装置または請求項１５記載のバッテリ装置の取り付け方法によれば、作業者の誤操作等によりメインロック装置が誤作動等してもバッテリ装置の取り付け状態が維持されるので、トラブルを未然に防ぐことができる。
さらに、請求項１４記載のバッテリ装置または請求項１６記載の取り付け方法によれば、作業者は、フェールセーフロック装置について特別の操作をすることなく、該フェールセーフロック装置を機能させ、かつそのロック状態を解除することができるので、当該バッテリ装置およびフェールセーフロック装置の使い勝手を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な一実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。この実施形態では、バッテリ装置１を車両６０に取り付ける場合を例示する。従って、本発明は、車両以外に取り付けるバッテリ装置に広く適用することができる。
さて、図１および図２は、本実施形態のバッテリ装置１を搬送台車５０を用いて車両６０の床下（車両床面６５の下側）に取り付ける様子を示している。なお、図２では、車両６０のうち、左右サイドメンバー６２，６２および前後の車輪６３〜６３のみが示されている。
このバッテリ装置１は、搬送台車５０に載置して作業者がこの搬送台車５０を移動させることにより、車両６０の床下に設けたバッテリ取り付け部６１に車両側方から進入させ、然る後、該バッテリ取り付け部６１内において搬送台車５０の昇降機能により一定距離だけ上昇させることにより車両６０の床面に沿ったバッテリ取り付け位置に取り付けられる。なお、以下の説明において、単に前後方向または左右方向というときは、車両６０の方向に合わせていうものとする。
【００１０】
先ず、搬送台車５０は、いわゆるハンドリフト装置であり、これは従来公知のものであって本実施形態において特に変更を要しないが以下簡単に説明する。この搬送台車５０は、台板５１と、該台板５１の下面四隅に取り付けた車輪５２〜５２と、台板５１の後部中央に設けたハンドル５３を備えている。この搬送台車５０は、昇降機能を備えている。図５に示すように各車輪５２は、油圧シリンダ５２ａのロッド先端に回転可能に支持されており、各油圧シリンダ５２ａが伸縮作動して台板５１に対する車輪５２〜５２の突き出し寸法を変更することにより台板５１を昇降動させることができる。各油圧シリンダ５２ａの伸長作動は上記ハンドル５３を傾動操作することによりなされる。このため、台板５１上にバッテリ装置１を載置してハンドル５３を上下に繰り返し傾動操作することにより該バッテリ装置１を昇降させることができる。
【００１１】
図３には、バッテリ装置１が単体で示されている。このバッテリ装置１は枠体をなすバッテリキャリア１０と該バッテリキャリア１０に保持した１０個のバッテリＢ〜Ｂを有している。１０個のバッテリＢ〜Ｂは横２列縦５列に配置されて電気的には直列に接続されており、バッテリキャリア１０の側部に取り付けたコネクタ１４に図示省略した電気配線を経て接続されている。各バッテリＢは、押さえフレーム１３，１３によりこのバッテリキャリア１０内に固定されている。このバッテリ装置１は、図３において矢印で示すようにその左側部からバッテリ取り付け部６１内に進入される。以下、バッテリ装置１の進入する方向をバッテリ進入方向という。本実施形態においてこのバッテリ進入方向は、車両前後方向に直交する方向（車幅方向）となっている。従って、本実施形態では、バッテリ装置１は車両６０の左側部から進入する。
【００１２】
バッテリキャリア１０の、バッテリ進入方向に対して左右の側部には、それぞれ３個のガイドローラー１５〜１７と、２本のストライカ１１，１１が取り付けられている。このガイドローラー１５〜１７が、当該バッテリ装置１の進入方向左右側方の位置を案内するための横方向案内部材の一実施形態に相当する。ガイドローラー１５〜１７およびストライカ１１〜１１の働きについては後述する。バッテリキャリア１０の、バッテリ進入方向前後の側部には、フェールセーフロック装置４０がそれぞれ取り付けられている。このフェールセーフロック装置４０，４０についても後述する。
【００１３】
次に、車両６０の床下には、バッテリ装置１を収納するためのバッテリ取り付け部６１が設けられている。このバッテリ取り付け部６１の前側および後側（進入方向左右側方）には案内壁部２０，２１が設けられている。両案内壁部２０，２１は、相互に一定の間隔をおいて平行に配置されている。この両案内壁部２０，２１間の空間部が前記バッテリ取り付け部６１となっている。このバッテリ取り付け部６１の奥側上部であって車両床面に沿った位置がバッテリ取り付け位置に設定されている。
両案内壁部２０，２１の間隔は、バッテリキャリア１０の左右ガイドローラー１５，１５（または１６，１６または１７，１７）の先端部間の間隔に合わせて設定されている。これにより、当該バッテリ装置１がバッテリ取り付け部６１に進入した状態において、左右ガイドローラー１５，１５（または１６，１６または１７，１７）がガタツキなく両案内壁部２０，２１間に摺接されるようになっている。
【００１４】
図４に示すように各ガイドローラー１５〜１７には、保持筒１５ｃ（１６ｃ，１７ｃ）の一端側に球体１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）を転動可能にはみ出して保持してなるいわゆる球体ローラーが用いられている。このため、各ガイドローラー１５〜１７は、案内壁部２０，２１の内面側を任意の方向に転動可能となっている。また、各ガイドローラー１５〜１７は、それぞれブラケット１５ａ，１６ａ，１７ａを介してバッテリキャリア１０の側部に側方へ突き出すように取り付けられている。
両案内壁部２０，２１の一端側（図２において手前側の端部）には、該一端側がそれぞれ相互に開く方向に折り曲げられてなる案内テーパ部２０ａ，２１ａが設けられており、この案内テーパ部２０ａ，２１ａ間がバッテリ取り付け部６１の進入口６１ａとなっている。この進入口６１ａを経てバッテリ装置１をバッテリ取り付け部６１に進入させると、先ず進入方向前側のガイドローラー１５，１５が両案内テーパ部２０ａ，２１ａに摺接されることによりバッテリ取り付け部６１に対して当該バッテリ装置１が進入方向左右に案内され、さらに進入させることにより順次ガイドローラー１６，１７が案内壁部２０，２１の内面に摺接されていき、これによりバッテリ装置１の全体がその進入方向左右（車両前後方向）に案内される。このようにバッテリ取り付け部６１の進入口６１ａに案内テーパ部２０ａ，２１ａが設けられていることにより、バッテリ装置１がバッテリ取り付け部６１にスムーズに案内される。
【００１５】
両案内壁部２０，２１の高さは、バッテリ装置１を載置した搬送台車５０の台板５１の昇降量に合わせて設定されている。このため、図５に示すように台板５１を最も低い高さ（搬送高さ）に位置させた状態でバッテリ装置１をバッテリ取り付け部６１に進入させた時のみならず、該バッテリ取り付け部６１内において台板５１を上昇させてバッテリ装置１を上昇させる過程においてもガイドローラー１５〜１７が常時両案内壁部２０，２１に摺接され、これにより該バッテリ装置１の進入方向左右の位置が、水平方向進入時および上昇時の何れにおいても規制されるようになっている。
なお、図示するように両案内壁部２０，２１の下端縁の路面Ｇからの高さは、搬送台車５０の台板５１に干渉しないよう該台板５１を上昇させた状態における該台板５１の上面よりも高い位置に設定されている。
【００１６】
次に、図５に示すようにバッテリ取り付け部６１の奥部には、左右一対のストッパ２２，２２が取り付けられている。バッテリ装置１を載置した台板５１を搬送高さに位置させて搬送台車５０を移動させることにより、バッテリ装置１をバッテリ取り付け部６１に進入させると、バッテリキャリア１０の進入方向前面が上記両ストッパ２２，２２に当接して、それ以上の進入が阻止される。
また、図６および図７に示すようにバッテリ取り付け部６１の奥部には、上昇開始位置確認センサ２３が取り付けられている。この上昇開始位置確認センサ２３は、筒体をなす保持体２３ｂと、該保持体２３ｂに回転可能かつ出没可能に支持された球体をなす検知部２３ａを備えている。搬送台車５０の移動によりバッテリ装置１がバッテリ取り付け部６１内に進入され、最終的に両ストッパ２２，２２にバッテリキャリア１０の前面が当接すると、上昇開始位置確認センサ２３の検知部２３ａがバッテリキャリア１０の前面に当接し、これにより該検知部２３ａが押されて保持体２３ｂ内に押し込まれる。この状態が図７に示されている。
【００１７】
検知部２３ａが保持体２３ｂ内に押し込まれると、当該上昇開始位置確認センサ２３がオンし、これによりバッテリ装置１が、バッテリ取り付け部６１内に完全に収納され、上昇可能な位置（以下、「上昇開始位置」という）に至ったことが検知される。上昇開始位置確認センサ２３には上昇開始位置確認ランプ２４が接続されている。この上昇開始位置確認ランプ２４は、上昇開始位置確認センサ２３がオンすると消灯する。
また、図７に示すように上昇開始位置確認センサ２３の検知部２３ａは、バッテリ装置１がバッテリ取り付け部６１の上昇開始位置に収納された状態であれば、その高さ位置に関係なく保持体２３ｂ内に押し込まれた状態に保持され、この押し込まれた状態でバッテリキャリア１０の前面を相対的に転動し、これにより当該上昇開始位置確認センサ２３はオン状態に維持される。このため、上昇開始位置確認ランプ２４は、バッテリ装置１がバッテリ取り付け部６１の上昇開始位置に収納されればその高さ位置に関係なく消灯し、逆にバッテリ装置１がバッテリ取り付け部６１内において上昇開始位置に位置していない状態またはバッテリ取り付け部６１から取り出された状態では点灯する。
こうしてバッテリ装置１が上昇開始位置に収納されて上昇開始位置確認ランプ２４の消灯を確認した後、搬送台車５０のハンドル５３を上下に傾動操作して台板５１をリフトさせ、これによりバッテリ装置１を上昇させる。
【００１８】
図２に示すように左右の案内壁部２０，２１には、それぞれ進入方向前後に一定の間隔をおいて２つのメインロック装置３０，３０が取り付けられている。この合計４箇所のメインロック装置３０〜３０は、それぞれ同じ構成のものが用いられており、前記したバッテリ装置１のストライカ１１〜１１に対応して配置されている。
このメインロック装置３０には、従来より例えばワンボックスカー等のスライドドア用ドアロック装置として用いられているものが利用されている。以下、その構成について簡単に説明する。
図１１にこのメインロック装置３０が単体で示されている。このメインロック装置３０は、Ｌ形のベース３６と、該ベース３６の端部に取り付けられた電動モータ３２と、該電動モータ３２により回転するピニオンギヤ３２ａと、該ピニオンギヤ３２ａに噛み合わされたセクタギヤ部３３ａを有する駆動レバー３３と、該駆動レバー３３に支軸３４ａを中心にして回転可能に支持された作動レバー３４と、該作動レバー３４の回動一端側に設けた係合部３４ｂに係合して図中矢印で示したロック方向（図示反時計回り方向）に強制的に回転するラッチ３５を備えている。駆動レバー３３は支軸３３ｂを中心にしてベース３６に回動可能に支持され、ラッチ３５は支軸３５ａを中心にしてベース３６に回転可能に支持されている。また、ラッチ３５にはＵ字形のロック溝３５ｂが形成されており、該ラッチ３５がアンロック位置に位置する状態ではこのロック溝３５ｂの開口側が、ベース３６に設けた窓部３６ａに向けられた状態となる。以下説明するようにこの窓部３６ａを経てストライカ１１がラッチ３５のロック溝３５ｂに入り込む。
【００１９】
バッテリ取り付け部６１の上昇開始位置において、搬送台車５０のリフト機能によりバッテリ装置１が上昇すると、バッテリキャリア１０に設けた各ストライカ１１が対応するメインロック装置３０のラッチ３５のロック溝３５ｂは入り込み、然る後該ストライカ１１がロック溝３５ｂの側部に当接して該ラッチ３５がロック方向に押される。上記したように各ストライカ１１は、ベース３６の窓部３６ａを経てラッチ３５のロック溝３５ｂに入り込む。ロック溝３５ｂに入り込んだストライカ１１は、該ロック溝３５ｂの側部に当接した後、当該バッテリ装置１の上昇に伴ってさらに移動することによりラッチ３５をロック方向へ回動させる。
ラッチ３５の回動中心（支軸３５ａ）には、該ラッチ３５の回転角度を検知するラッチセンサ（図示省略）が組み込まれている。また、このラッチ３５は、図示省略した捩りばねによりアンロック方向（図１１において時計回り方向であってロック溝３５ｂの開口側を窓部３６ａに接近させる方向）へ付勢されている。このため、ストライカ１１によりロック溝３５ｂの縁部が押されることによって、ラッチ３５が上記付勢力に抗してアンロック位置から不完全ロック位置さらには完全ロック位置に向けて回動する。ラッチ３５がアンロック位置から一定角度回転して不完全ロック位置に至ると、これがラッチセンサにより検知され、この段階で電動モータ３２が起動する。
【００２０】
電動モータ３２が起動すると、ピニオンギヤ３２ａとセクタギヤ部３３ａとの噛み合いを通じて駆動レバー３３が図１１において時計回り方向に回動し、これにより作動レバー３４の支軸３４ａが図示下方に変位する。この段階では作動レバー３４の駆動レバー３３に対する相対回転が図示省略したキャンセルレバーによって規制されているため、駆動レバー３３の図示時計回り方向の回転により作動レバー３４の係合部３４ｂが図示下方に変位し、これによりラッチ３５が不完全ロック位置からロック方向に強制的に回転して完全ロック位置に至る。
なお、ラッチ３５の不完全ロック位置から完全ロック位置までの移動について、強制的とは、ラッチ３５がストライカ１１の移動により（ストライカ１１に押されて）移動するのではなく、独自の移動手段である電動モータ３２を駆動源として積極的に移動し、その結果ストライカ１１を完全ロック位置に移動させることをいう。
こうしてラッチ３５が不完全ロック位置から強制的に完全ロック位置まで回転させられることにより、各ストライカ１１がラッチ３５のロック溝３５ｂから離脱不能にロックされ、ひいてはバッテリ装置１が車両６０の床面に沿ったバッテリ取り付け位置に保持される。
【００２１】
ラッチ３５の図示下側には、ラッチロックレバー３７が回動可能に取り付けられている。このラッチロックレバー３７はラッチ３５に接近する方向にばね付勢されている。ラッチ３５の下部には不完全ロック爪部３５ｃと完全ロック爪部３５ｄが形成されており、不完全ロック爪部３５ｃに上記ラッチロックレバー３７が係合するとラッチ３５は不完全ロック位置に保持され、完全ロック爪部３５ｄにラッチロックレバー３７が係合するとラッチ３５は完全ロック位置に保持される。ラッチ３５がラッチロックレバー３７によって完全ロック位置に保持されることにより、上記したようにバッテリ装置１が車両６０の床面に沿ったバッテリ取り付け位置に強固に取り付けられる。
ラッチ３５が完全ロック位置にロックされると、これがラッチセンサにより検知され、これに基づいて電動モータ３２が逆転して駆動レバー３３が図１１において反時計回り方向に回転し、これにより作動レバー３４の係合部３４ｂがラッチから遠ざかる方向に変位して該作動レバー３４とラッチ３５の係合状態が解除される。この段階で駆動レバー３３および作動レバー３４が初期位置に復帰する。
【００２２】
一方、ラッチロックレバー３７は、ベース３６に回動可能に支持したロック解除レバー３８のアンロック方向への回動によりラッチ３５から離脱する方向に回動し、これによりラッチ３５の完全ロック位置でロック状態が解除される。こうして、ラッチロックレバー３７によるロック状態が解除され、かつ上記したように駆動レバー３３および作動レバー３４が初期位置に復帰していることにより、ラッチ３５は完全ロック位置からアンロック位置に向けて回動可能な状態となり、これによりバッテリ装置１を取り外し可能な状態となる。上記ロック解除レバー３８のアンロック方向への回動は、車両６０に配置したロック解除スイッチ３９（図２参照）を操作することによりなされる。各メインロック装置３０のロック解除レバー３８には解除操作用のワイヤ（図示省略）が接続されており、各ワイヤは図示省略したアクチュエータにより移動する。各アクチュエータは上記ロック解除スイッチ３９を操作することにより同時に作動し、これにより４箇所のメインロック装置３０〜３０のロック解除レバー３８が同時にアンロック方向に移動して該メインロック装置３０〜３０がロック解除される。
このメインロック装置３０〜３０によれば、例えば路面Ｇの傾斜により車両６０に対してバッテリ装置１（および搬送台車５０）が傾いているために、バッテリ装置１が取り付け位置に対して傾いて上昇し、その結果メインロック装置３０〜３０に対するストライカ１１〜１１の位置がばらついている場合であっても、各ストライカ１１がラッチ３５に接触して、該ラッチ３５が少なくとも不完全ロック位置まで回転すれば、該ラッチ３５が完全ロック位置まで強制的に回転するので、４箇所のメインロック装置３０〜３０の全てについて確実にロックがなされる。
【００２３】
次に、バッテリ装置１がバッテリ取り付け位置に至ると、上記したようにメインロック装置３０〜３０によりバッテリ装置１が該バッテリ取り付け位置にロックされるとともに、該バッテリ装置１が該バッテリ取り付け位置まで上昇したことが取り付け位置確認センサ２５により検知される。
前記両案内壁部２０，２１の進入方向ほぼ中程の位置には、それぞれブラケット２６を介して上記取り付け位置確認センサ２５が取り付けられている。この取り付け位置確認センサ２５にも、前記上昇開始位置確認センサ２３と同じセンサが用いられており、筒体形状の保持体２５ｂと、該保持体２５ｂの先端に回転可能かつ出没可能に保持した球体をなす検知部２５ａを有している。
【００２４】
一方、バッテリ装置１のバッテリキャリア１０の両側部であって、進入方向ほぼ中程の位置には検知板１８，１８が取り付けられている。このため、図９に示すようにバッテリ装置１がバッテリ取り付け位置まで上昇すると、両取り付け位置確認センサ２５，２５の検知部２５ａ，２５ａにそれぞれ検知板１８が当接して該検知部２５ａ，２５ａがそれぞれ保持体２５ｂ内に押し込まれ、これにより両取り付け位置確認センサ２５，２５がオンする。両取り付け位置確認センサ２５，２５には取り付け位置確認ランプ２７が接続されている。両取り付け位置確認センサ２５，２５がオンすると、この取り付け位置確認ランプ２７は消灯する。一方または双方の取り付け位置確認センサ２５，２５がオフの状態では取り付け位置確認ランプ２７が点灯して、バッテリ装置１が取り付け位置に対して位置ズレし、あるいは取り付け位置から外されていることが報知される。
上記取り付け位置確認センサ２５，２５、取り付け位置確認ランプ２７および前記上昇開始位置確認センサ２３，２３、上昇開始位置確認ランプ２４、さらには前記メインロック装置３０〜３０の各電動モータ３２等は、当該バッテリ装置１とは別に車両６０に搭載した補助バッテリ６４を電源として作動し、また点灯する。
【００２５】
次に、バッテリ装置１は、バッテリ取り付け位置に取り付けられた状態において、メインロック装置３０〜３０が誤作動等によりアンロックしても落下しないようフェールセーフ機能を有している。
図３および図１２に示すようにバッテリキャリア１０の進入方向前面と後面の２箇所にはフェールセーフロック装置４０，４０が取り付けられている。また、この両フェールセーフロック装置４０，４０の下側には、そのロック状態を解除するためのロック解除棒４１が配置されている。図１３および図１４には、このフェールセーフロック装置４０およびロック解除棒４１の詳細が示されている。バッテリキャリア１０の進入方向前後面には、それぞれ上下２段のベース４２，４３が側方へ張り出すように取り付けられている。上側の上ベース４２上にフェールセーフロック装置４０が取り付けられ、下側の下ベース４３にロック解除棒４１が上下動可能に支持されている。
【００２６】
先ず、フェールセーフロック装置４０は、基台４４と、これに対して支軸４５を中心にして上下に傾動可能に支持されたロック本体４６を備えている。ロック本体４６は、支軸４５の回りに装着されたばね（例えば捩りばね（図示省略））によりロック方向（図において反時計回り方向）に付勢されている。
基台４４には、２本のロックピン４７，４７が該基台４４の面方向（図示左右方向）に移動可能に設けられている。このロックピン４７，４７は、図１４に示すように基台４４の下面に設けたロック解除孔４４ａへのロック解除棒４１の差し込み量を大きくすると（図１４において基台４４に対して上方へ移動させると）図示右方のロック解除位置へ後退する一方、図１３に示すようにロック解除棒４１のロック解除孔４４ａへの差し込み量を小さくすると（図１３において、基台１４に対して下方へ移動させると）、ばね付勢力により図示左方のロック位置に移動する。ロック解除棒４１の差し込み量の大小によってロックピン４７，４７を進退させる構成については、この種のロック装置に限らず公知の技術であるので詳述しないが、ロック解除棒４１の先端が半球形状に形成されており、この半球形状部４１ａと両ロックピン４７，４７側に設けた傾斜面との摺接作用によりロック解除棒４１の上下動を両ロックピン４７，４７の左右方向への移動に変換する構成となっている。
【００２７】
これに対してロック本体４６の回動先端側（図示左端面側）の下部には、上記両ロックピン４７，４７が差し込まれるロック孔４６ａ，４６ａが形成されている。図１３に示すように両ロック孔４６ａ，４６ａにそれぞれロックピン４７が差し込まれた状態では、ロック本体４６はアンロック方向（図において時計回り方向）へ回動不能にロックされた状態となり、上記したようにロック解除棒４１のロック解除孔４４ａへの差し込み量を大きくして（より深く差し込んで）両ロックピン４７，４７を後退させると、該ロック本体４６が支軸４５を中心にしてアンロック方向へ回動可能となる。
【００２８】
次に、ロック解除棒４１は、下ベース４３の挿通孔４３ａおよび上記ロック解除孔４４ａにより上下に移動可能に支持されている。挿通孔４３ａとロック解除孔４４ａとの間において、このロック解除棒４１には止め輪４１ｂが取り付けられており、これにより該ロック解除棒４１の下方への抜け止めがなされている。上ベース４２と下ベース４３との間には、スリーブ４２ａが取り付けられており、このスリーブ４２ａの内周側にロック解除棒４１が挿通されている。
ロック解除棒４１の下端部には、ロック解除棒４１よりも側方へ大きく張り出す円板形状の頭部４８が取り付けられている。この頭部４８と下ベース４３との間には、圧縮ばね４９が介装されている。この圧縮ばね４９によりロック解除棒４１は、ロック解除孔４４ａへの差し込み量を小さくする方向（図示下方）へ付勢されている。図１３に示すようにロック解除棒４１のロック解除孔４４ａへの差し込みが浅い状態の時に、その頭部４８がバッテリキャリア１０の下面よりも下方に突き出すよう該ロック解除棒４１の長さおよび位置等が設定されている。ロック本体４６の回動先端側の上部には、ロックローラー４６ｂが回転可能に取り付けられている。このロックローラー４６ｂの回転軸線は、ロック本体４６の回動軸線（支軸４５の軸線）に平行に設定されている。
一方、上記両フェールセーフロック装置４０、４０に対応して車両６０の床面６５の下面側には、Ｕ字形のロックブラケット６６，６６（引き掛け部）が取り付けられている。
【００２９】
このように構成されたフェールセーフロック装置４０，４０とロック解除棒４１，４１によれば、図１４に示すようにバッテリ装置１が搬送台車５０の台板５１上に載置された状態では、各フェールセーフロック装置４０においてロック解除棒４１の頭部４８が台板５１の上面に当接して該ロック解除棒４１がそれぞれ圧縮ばね４９に抗して上側に押されることにより、該ロック解除棒４１のロック解除孔４４ａへの差し込みがより深くなっている。この状態では前記したように両ロックピン４７，４７がばね付勢力に抗してアンロック方向に後退してロック孔４６ａ，４６ａから抜き出されるとともに、ロック解除棒４１の先端部（半球形状部４１ａ）がロック本体４６の下面に突き当てられ、これによりロック本体４６が支軸４５を中心にしてロック解除棒４１により突き上げられるようにしてアンロック位置へ回動する。この回動動作はばね付勢力に抗してなされる。
ロック本体４６がアンロック位置へ回動すると、ロックローラー４６ｂが支軸４５を中心とする円弧上を移動して、ロックブラケット６６の上方から外れる。この状態では当該フェールセーフロック装置４０のロック機能は発揮されない。
【００３０】
これに対して、図１３に示すようにバッテリ装置１が前記メインロック装置３０〜３０によりバッテリ取り付け位置に取り付けられ、然る後、搬送台車５０の台板５１を下降させると、該台板５１がバッテリキャリア１０の下面から離間する。このため、各フェールセーフロック装置４０においてロック解除棒４１が圧縮ばね４９により下方へ移動し、これにより該ロック解除棒４１のロック解除孔４４ａへの差し込みが浅くなる。このため、ロック本体４６はばね付勢力により支軸４５を中心にして図示反時計回り方向に回動してロック位置へ戻され、かつ両ロックピン４７，４７がばね付勢力により突き出されて、ロック本体４６のロック孔４６ａ，４６ａに差し込まれ、これによりロック本体４６がロック位置に保持される。
ロック本体４６がロック位置に保持されると、ロックローラー４６ｂがロックブラケット６６の上面側に係合された状態に固定され、これによりバッテリキャリア１０ひいては当該バッテリ装置１の下方への変位（脱落）が防止される。このことから、バッテリキャリア１０の下面に搬送台車５０の台板５１を当接させてロック解除棒４１，４１を上方へ移動させない限り、メインロック装置３０〜３０が誤作動あるいは誤操作等によりアンロックされても、バッテリ装置１は該フェールセーフロック装置４０，４０を介して依然としてバッテリ取り付け位置に固定され、これにより不用意な脱落等のトラブルが未然に回避される。
【００３１】
バッテリ取り付け位置に取り付けられたバッテリ装置１を充電等のために取り外す際には、搬送台車５０の台板５１を上昇させてバッテリキャリア１０の下面に当接させると、当接する直前に台板５１によってロック解除棒４１の頭部４８が上方へ押されて該ロック解除棒４１が上方（アンロック方向）へ移動する。ロック解除棒４１が上方へ移動すると、該ロック解除棒４１のロック解除孔４４ａへの差し込み量が大きくなってロックピン４７，４７が後退し、これによりロック本体４６がアンロック位置へ回動可能になるとともに、ロック解除棒４１の先端（半球形状部４１ａ）によってロック本体４６の下面が上方へ押し上げられるため、ロック本体４６がアンロック位置へ強制的に回動する。ロック本体４６がアンロック位置へ回動すると、ロックローラー４６ｂが車両床面６５側のロックブラケット６６から外れて、当該フェールセーフロック装置４０，４０によるロック状態が解除される。
以上のことから、本実施形態のフェールセーフロック装置４０，４０によれば、搬送台車５０の台板５１をバッテリキャリア１０の下面に当接させる行為（バッテリ装置１を取り外すために行う通常の行為）によって自動的にロック状態が解除される一方、搬送台車５０の台板５１を下降させてバッテリキャリア１０の下面から離間させる行為（バッテリ装置１をバッテリ取り付け位置に取り付けるために行う通常の行為）によって自動的にロック状態となるため、作業者によるロック・アンロック操作は全く必要ない。
【００３２】
以上のように構成した本実施形態のバッテリ装置１およびその取り付け構造によれば、バッテリ装置１をバッテリ取り付け部６１のバッテリ取り付け位置に取り付ける場合、作業者はバッテリ装置１を搬送台車５０の台板５１上に載置した状態で該搬送台車５０を車両側部の進入口６１ａに向けて移動させて、バッテリ装置１を両案内壁部２０，２１間（バッテリ取り付け部６１）に進入させる。この場合、バッテリ取り付け部６１の進入口６１ａには案内テーパ部２０ａ，２１ａが形成されているので、作業者がしゃがみ込む等して進入口６１ａを目で確認することなく楽にバッテリ装置１を進入口６１ａを経てバッテリ取り付け部６１に進入させることができる。
また、バッテリキャリア１０の側部にはガイドローラー１５〜１７が取り付けられており、該ガイドローラー１５〜１７の球体１５ｂ〜１７ｂが案内壁部２０，２１に沿って転動されることにより、該バッテリ装置１の車両前後方向の位置（進入方向左右側方の位置）が規制された状態でバッテリ装置１をバッテリ取り付け部６１に進入させることができるので、この段階でも作業者は車両床下をのぞき込む等して該バッテリ装置１の位置を確認しなくても簡単かつ確実にバッテリ装置１を上昇開始位置に進入させることができる。
【００３３】
さらに、バッテリ装置１を上昇開始位置に進入させた後、搬送台車５０の台板５１を上昇させる段階でも、ガイドローラー１５〜１７の各球体１５ｂ〜１７ｂが案内壁部２０，２１に転動されて該バッテリ装置１の車両前後方向の位置が規制されるので、作業者がわざわざ目で確認するまでもなくバッテリ装置１を正確にバッテリ取り付け位置まで上昇させることができる。
このように本実施形態のバッテリ装置１によれば、台板５１上にバッテリ装置１を載置して搬送台車５０を押していく操作のみで該バッテリ装置１を上昇開始位置に進入させることができ、その後台板５１を単に上昇させれば該バッテリ装置１を車両床下のバッテリ取り付け位置に取り付けることができる。このため、作業者は、車両床下をのぞき込んで該バッテリ装置１の位置を目で確認することなく、単に搬送台車５０を押して該バッテリ装置１を車両床下に進入させ、その後上昇させれば、該バッテリ装置１を確実にバッテリ取り付け位置に移動させることができるので、該バッテリ装置１の取り付け作業を従来に比してより一層簡単に行うことができる。バッテリ装置１をいつでも、どこでも簡単に脱着することができるので、車両６０の稼働率を向上させることができる。
【００３４】
また、両案内壁部２０，２１の高さが、バッテリ装置１の昇降動範囲について常にガイドローラー１５〜１７が案内壁部２０，２１に転動され得る高さに設定されているため、車両の車幅方向の傾斜あるいは前後方向の傾斜が多少あっても、これを吸収して常時ガイドローラー１５〜１７の当該案内壁部２０，２１に対する転動状態を維持することができる。従って、作業者は、車両床下ののぞき込んでバッテリ装置１の位置等を確認することなく、バッテリ装置１をバッテリ取り付け部６１に進入させることができる。
さらに、ハンドリフト等の搬送台車５０が用意できれば、そのほかに特別の設備を必要とせず、当該車両のユーザー自身等がいつでも簡単にバッテリ装置１の脱着を行うことができる。ハンドリフト等の搬送台車５０は、ガソリンスタンドや自動車修理工場等に通常備えられているものを用いることができるので、バッテリ装置１の着脱作業を行うことができる作業場所は比較的容易に確保することができる。
【００３５】
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、横方向案内部材として球体１５ｂ〜１７ｂを有するガイドローラー１５〜１７を例示したが、該横方向案内部材はこれに限定されるものではなく、種々構成のものを用いることができる。例えば、円柱体形状を有する転動体（一方向転動体）を有するガイドローラーを用いることもできる。この場合、転動体の回転軸線に関して縦向きと横向きを併用することにより、バッテリ取り付け部６１への進入動作の段階および該進入動作完了後の上昇動作の段階で、バッテリ装置１の進入方向左右側方の位置を案内することができる。
また、バッテリキャリア１０の側面を案内壁部２０，２１に摺接させることにより、該側面を横方向案内部材として利用することができる。
さらに、バッテリ装置１の上昇時における該バッテリ装置１の進入方向左右側方の位置を案内する機能を省略してもよい。
また、車両の側方からバッテリ装置１を進入させる場合を例示したが、車両の後部または前部からバッテリ装置１を車両床下へ進入させる場合についても同様に適用することができる。
さらに、バッテリ装置を車両６０の床下に収納する場合を例示したが、例えばトランク内、室内のシート下等にバッテリを収納する場合にも適用することができる。
【００３６】
また、バッテリ装置１を水平方向に移動させてバッテリ取り付け部６１に進入させた後、上昇させて取り付ける場合を例示したが、水平方向の移動のみで取り付けが完了する引き出し形式の取り付け構造について適用することもできる。
また、バッテリ装置１にガイドローラー１５〜１７を取り付ける一方、案内壁部を車両６０側に設ける構成を例示したが、これとは逆にバッテリ装置の両側部に案内壁部を設ける一方、車両のバッテリ取り付け部側にガイドローラーを配置する構成としてもよい。ガイドローラーは、片側３個で説明したが、２個あるいは４個以上であってもよい。
さらに、バッテリ取り付け部６１にメインロック装置３０〜３０を設ける一方、バッテリ装置１のキャリア１０にストライカ１１〜１１を設ける構成を例示したが、逆にバッテリ取り付け部６１にストライカを設け、バッテリ装置１側にメインロック装置を取り付ける構成としてもよい。
【００３７】
また、複数のバッテリＢ〜Ｂを有するバッテリ装置１を例示したが、一つのバッテリＢをバッテリ装置とする場合にも適用することができる。
さらに、車両駆動用のバッテリ装置に限定されず、車載オーディオ用電源として、電動シートやワイパー等電動式艤装品の電源として用いるバッテリ装置についても同様に適用することができる。
また、ロック装置３０、フェールセーフロック装置４０、上昇位置確認センサ２３、取り付け位置確認センサ２５、上昇位置確認ランプ２４、取り付け位置確認センサ２７等についても同等の機能を有する別構成のものに置き換えることができ、必要に応じて省略することができる。
さらに、搬送台車についても例示した構造のものに限定されるものではなく、様々な作業現場で用いられる種々構成のものを用いることができる。
また、車両に取り付けるバッテリ装置１を例示したが、例えば機械設備等その他のバッテリ取り付け対象物にバッテリ装置を取り付ける場合に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す図であり、搬送台車を用いてバッテリ装置を車両側方から床下に進入させた後上昇させて収納する様子を示す図である。本図は、車両の前方から見た図である。
【図２】搬送台車にバッテリ装置を載置して車両床下のバッテリ取り付け部に進入させる様子を示す斜視図である。
【図３】複数のバッテリをキャリアに搭載したバッテリ装置を単体で示した斜視図である。
【図４】ガイドローラーが案内壁部に当接してバッテリ装置の位置が規制された状態を示す図である。
【図５】搬送台車に載置したバッテリ装置をバッテリ取り付け部に進入させた後、取り付け位置まで上昇させた状態を示す側面図である。本図は、車両の前方から見た図である。
【図６】バッテリ装置がバッテリ取り付け部に進入して上昇開始位置に至る直前の様子を示す図である。本図は車両前方から見た図である。
【図７】バッテリ装置がバッテリ取り付け部に進入して上昇開始位置に至った段階を示す図である。本図は車両前方から見た図である。
【図８】バッテリ装置がバッテリ取り付け部の上昇開始位置において上昇する前の状態を示す図である。本図は車両の側方から見た図である。
【図９】バッテリ装置が取り付け位置まで上昇された状態を示す図である。本図は車両の側方から見た図である。
【図１０】メインロック装置にストライカが係合して、バッテリ装置が取り付け位置にロックされた状態を示す図である。本図は車両の側方から見た図である。
【図１１】メインロック装置単体の斜視図である。
【図１２】取り付け位置に取り付けられたバッテリ装置の下面に搬送台車の台板が当接し、これによりフェールセーフロック装置が解除された様子を示す図である。本図は、車両の前方から見た図である。
【図１３】フェールセーフロック装置のロック状態を示す側面図である。
【図１４】フェールセーフロック装置のアンロック状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１…バッテリ装置
１０…バッテリキャリア、Ｂ…バッテリ
１５〜１７…ガイドローラー
２０，２１…案内壁部、２０ａ，２１ａ…案内テーパ部
２２…ストッパ
２３…上昇開始位置確認センサ
２４…上昇開始位置確認ランプ
２５…取り付け位置確認センサ
２７…取り付け位置確認ランプ
３０…メインロック装置
４０…フェールセーフロック装置、４１…ロック解除棒
５０…搬送台車、５１…台板
６０…車両、６１…バッテリ取り付け部
６４…補助バッテリ
６５…車両の床面
Ｇ…路面

Claims

バッテリ装置を搬送台車の台板上に載置して該搬送台車を移動させることにより前記バッテリ装置をバッテリ取り付け部に進入させた後に上昇させて該バッテリ取り付け部のバッテリ取り付け位置に取り付けるバッテリ装置の取り付け構造であって、
バッテリ装置の進入方向左右側部に横方向案内部材を設ける一方、バッテリ取り付け部の進入方向左右側部に案内壁部を設け、バッテリ取り付け部に進入する段階および上昇する段階において該案内壁部に前記横方向案内部材を摺接させて前記バッテリ装置を進入方向左右側方の位置を案内しつつバッテリ取り付け位置に取り付けるバッテリ装置の取り付け構造。
請求項１記載の取り付け構造であって、バッテリ装置がバッテリ取り付け部への進入動作を完了して上昇開始位置に至ったことを検知するための上昇開始位置確認センサと、該上昇開始位置から上昇してバッテリ取り付け位置に至ったことを検知するための取り付け位置確認センサを備え、それぞれ各センサの作動に基づいて前記上昇開始位置に至ったこと及びバッテリ取り付け位置に至ったことが報知されるバッテリ装置の取り付け構造。
請求項１記載の取り付け構造により取り付けられるバッテリ装置であって、進入方向左右側部に、バッテリ取り付け部における進入方向左右側方の位置を案内するための横方向案内部材を備えたバッテリ装置。
請求項３記載のバッテリ装置であって、横方向案内部材にガイドローラーを用い、該ガイドローラーを案内壁部に転動させて進入方向左右側方の位置が案内されるバッテリ装置。
請求項４記載のバッテリ装置であって、横方向案内部材に、球体を有するガイドローラーを用い、前記球体を案内壁部に沿って転動させるバッテリ装置。
請求項１記載の取り付け構造により取り付けられるバッテリ装置であって、バッテリを搭載するバッテリキャリアを備え、該バッテリキャリアの進入方向左右側部に、前記バッテリ取り付け部に対する進入方向左右側方の位置を案内するための横方向案内部材を設けたバッテリ装置。
請求項６記載のバッテリ装置であって、複数のバッテリを備えたバッテリ装置。
請求項６記載のバッテリ装置であって、横方向案内部材に、転動可能な球体を有するガイドローラーを用いたバッテリ装置。
請求項６記載のバッテリ装置であって、バッテリ取り付け部の進入方向左右側部に設けた案内壁部に横方向案内部材を摺接させて前記バッテリ取り付け部に対する進入方向左右側方の位置が案内されるバッテリ装置。
請求項３〜９のいずれか一つの項に記載したバッテリ装置に用いられるバッテリキャリアであって、一つまたは複数のバッテリを搭載可能な枠体を有し、進入方向左右側部に前記バッテリ装置の進入方向左右側方の位置を案内するための横方向案内部材を備えたバッテリキャリア。
請求項１記載の取り付け構造に用いる案内壁部であって、バッテリ取り付け部の、バッテリ装置の進入方向について左右側部に相互に平行に設けられ、それぞれが前記バッテリ装置の上昇開始から完了に至る間、バッテリ装置の進入方向左右側方の位置を案内するに足る高さ寸法を有する案内壁部。
請求項１１記載の案内壁部であって、バッテリ装置の進入開始位置に相当する端部が相互に開き方向に屈曲した案内壁部。
車輪を有し、台板を昇降動可能な搬送台車の前記台板上にバッテリ装置を載置して該搬送台車の移動により該バッテリ装置を車両の車幅方向側方から床下に進入させ、然る後該バッテリ装置を上昇させて前記車両の床面に沿ったバッテリ取り付け位置に取り付けるバッテリ装置の取り付け構造であって、
前記床面に車両前後方向に一定間隔をおいて平行に設けた案内壁部を介して車両前後方向の位置を案内しつつバッテリ装置を前記床下に進入させ、かつ前記案内壁部間において該案内壁部を介して車両前後方向の位置を案内しつつ前記搬送台車の台板の上昇によりバッテリ装置が上昇すると、該上昇動作に基づいて、車両側に設けたメインロック装置が作動してバッテリ装置がバッテリ取り付け位置に取り付けられ、かつ前記メインロック装置とは別に、バッテリ取り付け位置への取り付け状態を維持するフェールセーフロック装置を備えたバッテリ装置。
請求項１３記載のバッテリ装置であって、フェールセーフロック装置は、該バッテリ装置の下面が搬送台車の台板上に当接された状態ではバッテリ取り付け部に対してアンロック位置に保持され、前記バッテリ装置の下面から前記台板が離間した状態ではバッテリ取り付け部に対してロック位置に保持される構成としたバッテリ装置。
台板を昇降動可能な搬送台車の前記台板上にバッテリ装置を載置して、該バッテリ装置を該搬送台車の移動により車両の車幅方向側方から床下に進入させ、然る後上昇させて前記車両の床面に沿ったバッテリ取り付け位置に前記バッテリ装置を取り付ける方法であって、前記床面に車両前後方向に一定間隔をおいて平行に案内壁部を設ける一方、前記バッテリ装置の進入方向左右側部に、前記案内壁部に沿って転動させるガイドローラーを設け、該ガイドローラーを前記案内壁部に沿って転動させて車両前後方向の位置を案内しつつ前記床下に進入させ、然る後前記案内壁部に前記ガイドローラーを転動させて車両前後方向の位置を案内しつつ、前記搬送台車の上昇によりバッテリ装置を上昇させ、該バッテリ装置の上昇動作により、車両側に設けたメインロック装置を作動させて該バッテリ装置を取り付け、かつ前記メインロック装置とは別に、フェールセーフロック装置によりバッテリ装置の取り付け状態を維持するバッテリ装置の取り付け方法。
請求項１５記載のバッテリ装置の取り付け方法であって、搬送台車の台板を下降させてバッテリ装置から該台板を離間させるとフェールセーフロック装置がロック状態に切り換わる一方、前記搬送台車の台板を上昇させて該台板を前記バッテリ装置に当接させると前記フェールセーフロック装置がアンロック状態に切り換わるバッテリ装置の取り付け方法。