JP4580746B2 - バッテリパック固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、制御回路や動力機器が設けられた本体に対し、バッテリをケースに収納してなるバッテリパックを取り付けるためのバッテリパック固定装置に関するものである。

バッテリをケースに収納してなるバッテリパックの所定箇所にバッテリの電極に繋がるバッテリ側接点を設け、このバッテリ側接点に対応する車体側接点を、電動車両のバッテリパック収容部の所定箇所に設け、バッテリパック収容部にバッテリパックを収納すると、バッテリ側接点と車体側接点とが自動的に接続するように構成されたバッテリの取り付け部の構造が、特許文献１に開示されている。
特開平１０−２５８０８５号公報

文献１に記載された技術は、バッテリ側接点と車体側接点とが互いに対向する垂直面に設けられており、キーロック機構にて両者を緊密に圧着するようにしている。即ち、本文献に記載の技術によると、バッテリ側接点と車体側接点との接触面の保持は、専らキーロック機構による圧着力に依存しており、キーロック機構の圧着力が不足すると接触不良を起こす虞があった。

このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主な目的は、着脱容易性を損なわずにバッテリ側端子と本体側端子との接続確実性をより一層高めることができるように構成されたバッテリパック固定装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明においては、バッテリパック２の底面並びに本体のバッテリパック搭載面３に互いに嵌合可能な雌端子４並びに雄端子５を設け、略水平方向へ移動可能な軸９をもってバッテリパックの上部に回動可能にハンドル６を軸支すると共に該ハンドルの一端を本体に係止し、バッテリパックを本体に搭載した状態でハンドルを一方へ水平移動させるとハンドルが回動不能にロックされるものとした。

このような本発明によれば、雌端子と雄端子との嵌合部にバッテリパックの重量が作用するので、両端子の接続状態が確実に保持される。そしてハンドルを後方へ引いてその遊端を上方へ引くと、ハンドルが、ハンドルの本体との係止端を支点とし、バッテリパックに支持された軸を作用点とする梃子になり、バッテリが持ち上がって雌端子と雄端子との嵌合を簡単に外すことができる。即ち本発明により、高い着脱容易性とバッテリ側端子と本体側端子との接続確実性とを高次元に両立する上に多大な効果を奏することができる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明が適用された人型二足歩行ロボットの側面図である。このロボット１は、バッテリを収容したバッテリパック２を背中１ｂに背負った形態をなしている。バッテリパック２は、ロボット１の本体をなす胴体の背面下部に後方へ突出形成されたバッテリパック搭載台３の上面に搭載されている。このように、人型ロボットの背中にバッテリパックを装着する構成を採ることにより、バッテリパック２の着脱が容易であり、しかもロボット１の活動の邪魔にならずに済む。

バッテリパック２の下面とバッテリパック搭載台３の上面とは、垂直方向について印籠嵌合するように構成されている。そしてバッテリパック搭載台３の上面には、ロボット１の本体に内設された制御回路や動力発生機器などの被電力供給機器に対する電源の接続端としての雌端子４が設けられ、バッテリパック２の下面には、内部に収容されたバッテリ（図示せず）の電極に接続された雄端子５が設けられている。これら雌端子４と雄端子５とは、垂直方向について互いに緊密に嵌合するようになっている。

このように雌端子４と雄端子５とを構成することにより、通常はバッテリパック２の重量が両端子の接続部に加わるので、格別な方策を施さずに両端子間の確実な接触を維持することができる。

バッテリパック２の上部には、図２に示すように、着脱時に把持するハンドル６が設けられている。またバッテリパック２の上面には、充電、放電、過充電などの状態を示す表示灯類などを備えたインジケータパネル７が設けられており、オペレータがバッテリーの状態を監視し易いように考慮されている。そしてバッテリパック２の背面の下部には、指先を差し込める凹所８が形成されており、重量のあるバッテリパック２の着脱時に、この凹所８とハンドル６との２箇所で支持することができるようになっている。

ハンドル６は、ロボット本体の背中１ｂに対して前後方向に延在する一対の縦部分６ａと左右方向に延在する横部分６ｂとを上面視がコ字形をなすように連結してなり、図３に示すように、縦部分６ａの中間部に設けられた中間軸９を、バッテリパック２の上部に形成された水平方向長孔１０に係合して中間軸９を中心に回動自在であり、その前端に設けられたピン軸１１を、ロボット本体の背中１ｂの上部に設けられた後方へ開放したコ字状をなすノッチ１２に係合可能なようにされている。

バッテリパック２をロボット本体の背中１ｂに装着した状態では、ハンドル６を水平方向について前方へ押し込むことにより、ロボット本体の背中１ｂに設けられたノッチ１２にピン軸１１が係合し、バッテリパック２の上下方向についての位置決めがなされる（図３）。ハンドル６の縦部分６ａの一端は、ロボット本体の背中１ｂの上部に設けられた係止部１３に突き当たるようにその下面が平坦にされており、これによってハンドル６の傾動が不能となるようにされている。

ハンドル６を後方へ引くと、バッテリパック２の上部に形成された水平方向長孔１０内を中間軸９が後方へ移動し、ハンドル６の縦部分６ａの一端が係止部１３から外れると共に、ノッチ１２からピン軸１１が外れる。

この状態でハンドル６の横部分６ｂを上向きに引き上げると、ピン軸１１を梃子の支点とし、中間軸９を梃子の作用点とし、バッテリパック２が上向きに引き上げられる。

この時、バッテリパック２は略垂直に持ち上げられるので、バッテリパック２とバッテリパック搭載台３との接続端子４・５にこじる力が作用せず、端子４・５が変形する心配がなく、しかも極めて簡単に端子４・５の接続を外すことができる。このまま片手でハンドル６を掴み、片手を凹所８に添えて持ち上げれば、バッテリパック２がロボット本体の背中１ｂから分離される。装着時はこの逆の手順を行えば良い。

コンピュータを含む制御回路が作動している状態でバッテリパック２を突然に外すと、制御回路のメモリなどへの電源も瞬時に断たれて現在の処理状態の記憶がなくなり、バッテリパック２の交換、あるいは充電後に制御を継続することができなくなる虞がある。このような不都合に対処するために、ハンドル６を前後に移動させるに連れてオン／オフするスイッチ１４を適所に設けておくと良い。これにより、ハンドル６を後方へ引くとスイッチ１４が自動的にオフするので、この接点信号を受けて制御回路の現状を自動保存するようにすれば、バッテリパック２を安全に取り外すことができるようになる。

なお、ハンドル６には、公知のボール／プランジャを用いたクリック機構を適所に設けておくことにより、前方へ押し込んだ通常使用位置で適度な抵抗が作用し、振動や傾斜によってハンドル６が後方へ移動することを防止し得る。

以上説明した本発明にかかるバッテリパック固定装置は、高い着脱容易性とバッテリ側端子と本体側端子との接続確実性とを高次元に両立することができ、着脱自在なバッテリパックを必要とする機器に広汎に適用可能である。

本発明が適用される人型二足歩行ロボットの側面図である。 本発明によるバッテリパックの斜視図である。 本発明装置の装着時の要部縦断面図である。 本発明装置の脱却操作時の要部縦断面図である。

符号の説明

１ ロボット
２ バッテリパック
３ バッテリパック搭載台
４ 雌端子
５ 雄端子
６ ハンドル
９ 中間軸
１０ 水平方向長孔
１１ ピン軸
１２ ノッチ
１３ 係止部

Claims (3)

1. 制御回路を含む被電力供給機器が設けられ、電源オフ直前の前記制御回路の状態を自動保存によって記憶する本体に対し、バッテリをケースに収納してなるバッテリパックを取り付けるためのバッテリパック固定装置であって、
   前記バッテリパックの底面並びに前記本体のバッテリパック搭載面に互いに嵌合可能に設けられた雌端子並びに雄端子と、
   略水平方向へ移動可能な軸をもって前記バッテリパックの上部に、水平移動可能且つ回動可能に軸支され、一端にて前記本体に当接し、前記本体との当接点を梃子の作用点とする回動によって前記バッテリパックを前記本体より取り外すハンドルと、
   前記バッテリパックを前記本体に搭載した状態で、一方の側へ水平移動された前記ハンドルに係合して該ハンドルの回動を阻止し、前記ハンドルの他方の側への水平移動により該ハンドルの回動を許すロック手段と、
   前記バッテリパックを前記本体に搭載した状態で、前記ハンドルが前記他方の側へ水平移動されることによりオン／オフし、当該オン／オフによって前記制御回路の状態の自動保存のための接点信号を出力するスイッチと、
   を備えることを特徴とするバッテリパック固定装置。
2. 状態表示装置をその上面に備えたバッテリパックに適合されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック固定装置。
3. 前記本体が人型ロボットであり、その背中に装着されるバッテリパックに適合されることを特徴とする請求項１または２に記載のバッテリパック固定装置。

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