JP5229154B2 - Vehicle positioning device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の車幅方向位置を規制する車両の位置決め装置に関する。 The present invention relates to a vehicle positioning device that regulates a vehicle width direction position of a vehicle.
近年、バッテリを駆動源として走行する電気自動車の開発が進められており、該電気自動車にはバッテリ交換方式のものがある。このバッテリ交換方式は、例えば電力消費量が少ない夜間にバッテリに予め充電しておき、電気自動車に搭載されたバッテリが消耗したときに、充電済みのバッテリと交換する方式である。 In recent years, the development of electric vehicles that run using a battery as a driving source has been promoted, and some of the electric vehicles are of the battery exchange type. This battery replacement method is a method in which, for example, the battery is charged in advance at night when power consumption is low, and is replaced with a charged battery when the battery mounted on the electric vehicle is exhausted.
ここで、バッテリを交換するときに、位置検出手段でバッテリ車体収納部の位置を検出し、その検出結果に基づき、位置合せ手段でバッテリユニットとバッテリ車体収納部との位置合せを行う技術が公知である(例えば、特許文献1参照)。 Here, when the battery is replaced, a technique is known in which the position detection unit detects the position of the battery body storage unit, and based on the detection result, the alignment unit aligns the battery unit and the battery body storage unit. (For example, see Patent Document 1).
しかしながら、かかる従来のバッテリ交換方式では、センサー等の位置検出手段と位置合せ手段とを用いるため、複雑な構造となってコストアップの要因になるという問題があった。 However, in such a conventional battery exchange system, since position detecting means such as a sensor and alignment means are used, there is a problem that the structure becomes complicated and causes an increase in cost.
そこで、本発明は、簡単な構造で精度の高い車両の位置決めを行うことができる車両の位置決め装置を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a vehicle positioning apparatus that can perform highly accurate vehicle positioning with a simple structure.
本発明に係る車両の位置決め装置は、車両の進行方向に沿った軸を中心として円筒状の前後ローラを回転可能に軸支し、上下方向に沿って延びる軸を中心として回転可能に軸支された筒状の縦ローラを、車両の走行方向に沿って複数配設し、車両を走行させながら車輪を前記前後ローラ上に載置しつつ、筒状の縦ローラに当接することによって、車両の車幅方向の位置を調整するようにしたことを主要な特徴としている。 A vehicle positioning device according to the present invention is rotatably supported by a cylindrical front and rear roller that is rotatable about an axis along the traveling direction of the vehicle, and that is rotatable about an axis that extends along the vertical direction. A plurality of cylindrical vertical rollers are arranged along the traveling direction of the vehicle, and while the vehicle is traveling, the wheels are placed on the front and rear rollers and are brought into contact with the cylindrical vertical roller. The main feature is that the position in the vehicle width direction is adjusted.
本発明に係る車両の位置決め装置によれば、筒状の縦ローラを車両進行方向に沿って複数配設しているため、車両進行方向に沿った位置決めの調整長さを簡単な構造で長く設定することができ、車幅方向の位置決め精度を向上させることができる。 According to the vehicle positioning device of the present invention, since a plurality of cylindrical vertical rollers are arranged along the vehicle traveling direction, the positioning adjustment length along the vehicle traveling direction is set long with a simple structure. It is possible to improve positioning accuracy in the vehicle width direction.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態にかかる車両の位置決めシステム全体を示す側面図、および、図2は図1の平面図である。 FIG. 1 is a side view showing an entire vehicle positioning system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG.
図1,2に示すように、本発明の実施形態にかかる車両の位置決めシステム1は、車両3を導入させる導入区間5と、該導入区間5の先方側に配置されて車両3の位置決めが行われる位置決め区間7と、該位置決め区間7の先方側に配置された導出区間9とからなる。前記導入区間5は上り坂11、位置決め区間7は平坦路12、および、導出区間9は下り坂15に形成されており、導入区間5を上り坂11とすれば、車両3の速度を低くしやすいという利点がある。なお、これら導入区間5および導出区間9を、共に平坦路に設定してもよい。また、前記導入区間5〜導出区間9に至るまで、左右一対の軌道部材17,17が車両進行方向(車両前方)に沿って延設されており、これらの軌道部材17の車幅方向外側の縁部には、車両進行方向に沿ってガイドレール19(図3参照)が延設され、車輪が軌道部材17から離脱するのが抑制されている。前記位置決め区間7には、後輪用の車輪位置決め機構21と、前輪用の車輪位置決め機構23と、を有する車両の位置決め装置25が配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
この車両位置決めシステム1では、ドライバが車輪(タイヤ)を軌道部材17上に乗せつつ車両3を比較的低速で前進させることにより、後輪27が後輪用の車輪位置決め機構21で車幅方向に位置決めされ、かつ前輪29が前輪用の車輪位置決め機構23で車幅方向に位置決めされる。
In this
前記位置決め区間7には、車輪の幅(具体的には、タイヤのトレッド幅)よりも広い幅の上面17aを有して相互に平行に直線状に延伸する一対の軌道部材17が配設されている。一対の軌道部材17の間隔は、車両3のトレッドに応じて可変設定できるようになっている。そして、一対の軌道部材17間の下方スペースから、車両の床下に搭載したバッテリアセンブリの取り外しや取り付けの作業を行うことができる。
In the positioning section 7, a pair of
図3は本発明の実施形態にかかる車両の位置決め装置を示す斜視図、図4は図3の位置決め装置の上に車両が載置されている状態を示す斜視図である。図5は図4の側面図、図6は図5の平面図である。 FIG. 3 is a perspective view showing a vehicle positioning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a state where the vehicle is placed on the positioning device of FIG. 5 is a side view of FIG. 4, and FIG. 6 is a plan view of FIG.
前述したように、本実施形態による車両の位置決め装置は、左右一対の軌道部材17,17と、これらの軌道部材17のそれぞれに設けられた後輪用の車輪位置決め機構21および前輪用の車輪位置決め機構23と、後輪用の車輪位置決め機構近傍に設けられて、左右の軌道部材同士17,17を車幅方向に橋渡す車輪陥入部31と、軌道部材17の縁部に設けられたガイドレール19と、前輪用の車輪位置決め機構近傍に設けられて、前輪29の回動を阻止する操舵輪回動阻止手段としての前輪回動阻止機構33とを備えている。
As described above, the vehicle positioning apparatus according to the present embodiment includes the pair of left and
後輪用の車輪位置決め機構21は、移動可能化手段としての前後ローラ35と、該前後ローラ35の前端部の車幅方向外側に配置された後輪用規制手段としての後輪用縦ローラ37とを備える。
The
前後ローラ35は、車両進行方向FRに沿って延設された円筒状の部材であり、車両進行方向FRに延びる軸を中心として回転可能に支持されている。この前後ローラ35の上に車両3の車輪(車輪)が載置されて前後ローラ35が回転することによって、車両3が車幅方向に移動することができるように構成されている。
The front and
後輪用縦ローラ37は、上方に向けて延設された略円錐台状の部材であり、上方に延びる軸を中心として回転可能に支持されている。後輪用縦ローラ37は、前後ローラ35の前端部の車幅方向外側の部位に配置されている。この縦ローラ37の側面に車輪(車輪)が当接すると、縦ローラ37から車輪に向けて荷重が加わり、車両3の車幅方向位置が規制されるように構成されている。
The rear wheel
また、前記車両位置決め装置25には、車輪(本実施形態では後輪27)を陥入させる車輪陥入部31が設けられており、ドライバが車両3を前進させて車輪を車輪陥入部31に陥入させ、図4〜図6に示すように、車両3の後輪27が車輪陥入部31にその位置で車両3を停止させることによって、車両3が前後方向に位置決めされるようになっている。
Further, the
車輪陥入部31は、例えば、軌道部材17の上面17a上に、軌道部材17の延伸方向(車両進行方向FR)と直交する車幅方向WDに沿う一対の平行なビーム39,39を設けることによって構成することができ、車輪が陥入位置から前方および後方へ移動するのを抑制する所謂輪止めとして機能するものである。もちろん、所定の作業が終了した際には、ドライバが車両3を前進または後退させる操作を行うことで、車輪が車輪陥入部31から前方または後方に脱出できるようになっている。
For example, the
前記ビーム39は、具体的には、断面L字状のアングル材を、その角部が上方となる姿勢で軌道部材17の上面17a上に配置したものとして構成することができる。なお、ビーム39は、本実施形態では、二つの軌道部材17,17間で架設されているが、架設することは必須ではなく、少なくとも軌道部材上に形成されていればよい。また、車輪陥入部31は、軌道部材17の上面17aを凹設した凹部として形成することもできる。
Specifically, the
ガイドレール19は、車両3が進行しているときに、軌道部材17の上面17aから車輪が脱輪しないように設けられている。
The
前輪用の車輪位置決め機構23は、移動可能化手段としての前後ローラ41と、該前後ローラ41の前端部の車幅方向外側に配置された前輪用規制手段としての前輪用縦ローラ43とを備える。
The
前後ローラ41は、後輪用のものと同様に、車両進行方向に延設された円筒状の部材であり、車両進行方向に延びる軸を中心として回転可能に支持されている。
The front and
前輪用縦ローラ43は、前輪用後側縦ローラ47と前輪用前側縦ローラ45とからなり、それぞれ略円錐台状に形成されている。前輪用後側縦ローラ47および前輪用前側縦ローラ45は共に、上方に延びる軸を中心として回転可能に支持されており、前後ローラ41の前端部の車幅方向外側の部位に前後方向に沿って並んで配設されている。
The front wheel
また、前後ローラ41の車幅方向外側には、操舵輪回動阻止手段としての前輪回動阻止機構33が配設されている。この前輪回動阻止機構33は、車両進行方向FRに延びる細い円筒状のガイドバー49と、該ガイドバー49を車幅方向に移動させるエアー等の駆動源を有する機構本体51と、から構成されている。この機構本体51を作動させて前記ガイドバー49を車幅方向内側に移動させ、前輪29(前車輪)に押し当てることによって、前輪の回動を阻止することができる。
Further, a front wheel
図7は前輪用縦ローラを拡大して示す側面図、図8は図7の平面図である。 FIG. 7 is an enlarged side view showing a front wheel vertical roller, and FIG. 8 is a plan view of FIG.
この前輪用縦ローラは、車両進行方向FRの手前側に配置された前輪用後側縦ローラ47と、先方側に配置された前輪用前側縦ローラ45とからなる。
The front wheel vertical roller includes a front wheel rear
前輪用後側縦ローラ47および前輪用前側縦ローラ45の上側は、上方に向かうにつれて外径が先細りする円錐台状の円錐台部に形成されており、車幅方向内側の側面45a,47aは、上方に向かうにつれて車幅方向外側に傾斜して延びている。また、前輪用後側縦ローラ47の高さH1は、前輪用前側縦ローラ45の高さH2よりも高く形成されている。
The upper sides of the front wheel rear
さらに、図8に示すように、前輪用後側縦ローラ47の外径D1は、前輪用前側縦ローラ45の外径D2よりも小さく形成されている。前輪用後側縦ローラ47は、前輪用前側縦ローラ45よりも車幅方向外側に配置されている。具体的には、前輪用後側縦ローラ47の車幅方向内側の側面と前輪用前側縦ローラ45の車幅方向内側の側面との車幅方向に沿った距離はdに設定されている。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the outer diameter D1 of the front wheel rear
次いで、本実施形態による車両位置決め装置を用いて、車両の車幅方向の位置決めを行う手順を簡単に説明する。 Next, a procedure for positioning the vehicle in the vehicle width direction using the vehicle positioning device according to the present embodiment will be briefly described.
上記構成の車両位置決め装置25において、図1に示すように、車両3が導入区間5を通過して位置決め区間7に進入すると、まずは前輪29が後輪用の車輪位置決め機構21を通過する。このとき、前輪29は後輪用の車輪位置決め機構によって車幅方向にある程度位置決めされる。
In the
そして、本実施形態では、前後二つの車輪位置決め機構21,23の配置を適宜に設定しているため、図9,10,11に示すように後輪用の車輪位置決め機構21による後輪27の位置決めが行われ、図12,13に示すように前輪用の車輪位置決め機構23による前輪29の位置決めが行われる。
And in this embodiment, since arrangement | positioning of the two
まず、図12を用いて、前輪用後側縦ローラ47および前輪用前側縦ローラ45の構成を説明する。
First, the configuration of the front-wheel rear
前輪用後側縦ローラ47は、前輪用前側縦ローラ45よりも車両進行方向の手前側に配置されている。前輪用後側縦ローラ47は、軸AX1を中心に回転可能に支持されており、前輪用前側縦ローラ45は、軸AX2を中心に回転可能に支持されている。軸AX2は、上下方向(垂直方向)に延びているが、軸AX1は軸AX2よりも車幅方向外側に傾斜している。
The front-wheel rear
また、前輪用後側縦ローラ47の側面は、下側の側面47bと上側の側面47aとからなる。側面47bは、軸AX1に沿って延びているが、側面47aは軸AX1の上側に向かうにつれて徐々に先細りする傾斜面に形成されている。一方、前輪用前側縦ローラ45の側面は、下側の側面45bと上側の側面45aとからなる。側面45bは、上下方向(垂直方向)に延びているが、側面45aは上方に向かうにつれて徐々に先細りする傾斜面に形成されている。ここで、前輪用後側縦ローラ47における車幅方向内側の側面47aは、前輪用前側縦ローラ45における車幅方向内側の側面45aよりも車幅方向外側に傾斜する傾斜角度が大きく設定されている。
Further, the side surface of the front wheel rear
そして、図9〜10に示すように、後輪用縦ローラ37の上部における車幅方向内側の側面37aは、上方に向かうにつれて車幅方向外側に傾斜しており、下部の側面37bは上下方向に延びている。従って、図9に示すように、後輪27の前側外側角部(図9の断面ハッチング部における車幅方向外側の下端部の角部)が、後輪用縦ローラ37の側面37aに当たると、この側面37aから後輪27へ向けて後輪27を車幅方向内側に押圧する荷重がかかる。ここで、図10,11の二点鎖線に示す位置で前後ローラの上に後輪27が載置されると、後輪27は前後ローラ35の回転に伴って車幅方向に移動可能になっている。下が照って、そのまま車両3が前進すると、図10〜図11の二点鎖線から実線に示すように後輪27が車幅方向内側に移動することによって、車両3の車幅方向位置が規制される。
As shown in FIGS. 9 to 10, the
従って、図13の二点鎖線に示す位置で前後ローラ41の上に前輪29が載置されると、前輪29は前後ローラ41の回転に伴って車幅方向に移動可能になっている。そのまま車両3が前進すると、図13に示すように前輪29が前輪用後側縦ローラ47および前輪用前側縦ローラ45に当接して車幅方向内側に移動することによって、車両3の車幅方向位置が規制される。
Therefore, when the
このように、車両3が車幅方向の位置決めをされた後は、後輪27が車輪陥入部31に陥入して車両3が停止することによって車両3が前後方向にも位置決めされ、車両3が車幅方向ならびに前後方向ともに位置決めされるようになっている。具体的には、後輪27が後輪用の車輪位置決め機構から前方に抜け出して車輪陥入部31の手前側のビームに乗り上げている状態で、まだ前輪用の車輪位置決め機構23による前輪29の位置決めが完了していない状態があり、前輪29の位置決めが完了した後あるいは完了するのとほぼ同時に、後輪27が車輪陥入部31に陥入して、車両3が停止するようになっている。
As described above, after the
車両3では、一般的に、二輪操舵の場合には、前輪29が操舵輪となって後輪27が非操舵輪となり、また、四輪操舵の場合には、後輪27の操舵角度範囲より前輪29の操舵角度範囲が大きく設定される。よって、後輪27に比べて前輪29は切れた状態(直進状態での角度から回動した状態)となる確率が高く、前輪29を基準として位置決めを行うと位置決め精度が低下してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、まずは後輪27(非操舵輪、あるいは操舵角の小さい車輪)を位置決めし、それ以降(同時または後に)前輪29(操舵輪、あるいは操舵角の大きい車輪)を位置決めすることで、車両3の車幅方向の位置決め精度の低下を抑制している。
In the
また、車両3の位置決めが完了した後は、全ての車輪が車幅方向の位置決め機構21,23から離間し、車輪と軌道部材17の上面17aとのフリクションによって、車幅方向に位置決めした状態が維持されるようにしている。
Further, after the positioning of the
図14は前輪用および後輪用の車輪位置決め機構を車論が通過する状態を示す側面図、および、図15はバッテリーを上下動させるリフターを設けた位置決め装置を示す斜視図である。 FIG. 14 is a side view showing a state in which the vehicle theory passes through the wheel positioning mechanisms for the front wheels and the rear wheels, and FIG. 15 is a perspective view showing a positioning device provided with a lifter that moves the battery up and down.
図14に示すように、二点鎖線で示すA地点では、前輪29および後輪27ともに前後ローラ35,41の後端部に接地している。一点鎖線で示すB地点では、前輪29および後輪27ともに前後ローラ35,41の前端部に接地しており、かつ、縦ローラ37,45,47に当接して車幅方向位置を規制している。そして、実線で示すC地点では、後輪27は車輪陥入部31に陥入されて前後位置が規制され、前輪29は軌道部材17の上面17aに接地されて摩擦力によって前後位置が規制(固定)されている。
As shown in FIG. 14, at a point A indicated by a two-dot chain line, both the
図15に示すように、本発明の変形例では、昇降装置55によってバッテリアセンブリを車両3の床下に取り付けることができる。
As shown in FIG. 15, in the modified example of the present invention, the battery assembly can be attached under the floor of the
フロア面53には、前述した構造の軌道部材17,17が左右一対に配設されており、これら一対の軌道部材同士17,17の間には、作業スペースSが下方に向けて凹設されており、前記作業スペースSの底面には昇降装置55が配置され、側壁面にはリフト装置57が取り付けられている。昇降装置55は、下部の昇降部59と、該昇降部59の上に設けられた天板部61と、から構成されている。この天板部61の上には、バッテリアセンブリ63が載置されており、昇降部59を上下動させることでバッテリアセンブリ63を上昇または下降させることができる。前記リフト装置57の上端には、ロッド65を介して係止プレート67が設けられている。即ち、リフト装置57を稼働させてロッド65を上方に持ち上げて係止プレート67を車両3の床面に設けた高剛性のメンバ部材に押し当てて車両3の位置を前後で動かないようにしたまま、バッテリアセンブリ63の交換等を行うことができる。
The floor surface 53 is provided with a pair of left and
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
(1)前記複数の縦ローラ45,47は、車両走行方向の手前側の縦ローラ47が、先方側の縦ローラ45よりも上下方向の高さが高く形成されているため、前輪29が縦ローラ47に当たった場合でも縦ローラ47に乗り上げにくくなる。
Below, the effect by this embodiment is demonstrated.
(1) In the plurality of
(2)前記複数の縦ローラ45,47は、車両走行方向の手前側の縦ローラ47が、先方側の縦ローラ45よりも外径が小さく形成されているため、縦ローラ45と縦ローラ47とを近接させて前後方向の距離を小さく設定することができる。即ち、縦ローラ45と縦ローラ47とを離して配置すると、これらの縦ローラ45、47の占める場所が長くなるが、本実施形態によればコンパクトに配置することができる。
(2) The plurality of
(3)前記複数の縦ローラ45,47は、車両走行方向の手前側の縦ローラ47の軸AX1の方が、先方側の縦ローラ45の軸AX2よりも車幅方向外側に傾斜する傾斜角度が大きく設定されている。従って、縦ローラ47の外径を小さくしても車幅方向の位置調整を行うガイド長さが長くなるため、縦ローラ45と縦ローラ47との前後距離を縮めても実質的なガイド長さを維持することができる。
(3) The plurality of
(4)前記複数の縦ローラ45,47は、車両走行方向の手前側の縦ローラ47が、先方側の縦ローラ45よりも車幅方向外側に傾斜する側面の傾斜角度が大きく設定されているため、車両3が進行する際に、前輪29が縦ローラ47の側面に当たって、かつ、頂部を乗り越えずにスムーズに左右の縦ローラ47,47の間に侵入することができる。
(4) The plurality of
(5)前記複数の縦ローラ45,47は、車両走行方向の手前側の縦ローラ47が、先方側の縦ローラ45よりも車幅方向外側に配置されているため、車両3が進行する際に、前輪29が縦ローラ47の側面に当たって、かつ、頂部を乗り越えずにスムーズに左右の縦ローラ47,47の間に侵入することができる。
(5) When the
25 位置決め装置
35,41 前後ローラ
45 前輪用前側縦ローラ(縦ローラ)
45a 側面
47 前輪用後側縦ローラ(縦ローラ)
47a 側面
AX1,AX2 軸
25
47a Side AX1, AX2 axes
Claims (6)
車両の走行方向に沿って延びる軸を中心として回転可能に軸支されると共に、その側面の上に車両の車輪が接地される円筒状の前後ローラと、
上下方向に沿って延びる軸を中心として回転可能に軸支されると共に、車両の車輪に当接して荷重を加える筒状の縦ローラとを備え、
前記縦ローラは、車両の走行方向に沿って複数配設されたことを特徴とする車両の位置決め装置。 A vehicle positioning device that adjusts the position of the vehicle in the vehicle width direction while running the vehicle,
Cylindrical front and rear rollers that are rotatably supported around an axis extending in the traveling direction of the vehicle and on which the wheels of the vehicle are grounded,
A cylindrical vertical roller that is rotatably supported around an axis extending in the vertical direction and that applies a load by contacting a vehicle wheel;
A vehicle positioning apparatus, wherein a plurality of the vertical rollers are arranged along a traveling direction of the vehicle.
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