JP5998988B2

JP5998988B2 - バッテリユニット交換装置

Info

Publication number: JP5998988B2
Application number: JP2013040366A
Authority: JP
Inventors: 廣田　誠; 誠廣田; 林　隆司; 隆司林; 判治　直高; 直高判治
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: JP2014168970A

Description

この発明は、バッテリユニット交換装置に関し、バッテリ台車を用いて電動搬送車のバッテリユニットを交換するバッテリユニット交換装置に関する。

バッテリユニット交換装置に関する従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示されたバッテリ搭載車を挙げることができる。
特許文献１に開示されたバッテリ搭載車では、バッテリケースには、操作端と反操作端を有するレバーが操作端と反操作端間に設けられた軸を中心に上下方向に回動自在に設けられている。
無人搬送車のバッテリ懸架装置には、バッテリケースをバッテリ懸架装置に向かって移動した際に、反操作端を受け入れ可能に設けられ、かつ、反操作端が下動した位置で反操作端を支持するレール板を備える。
車体フレームには、反操作端が下動した位置でレール板にて支持されている際に、レバーの連結部材を着脱自在に支持するピンを備える。

特許文献１に開示されたバッテリ搭載車によれば、バッテリ交換作業時の力作業を軽減してバッテリ交換作業を容易に行うことができ、バッテリ台を不要にして、車体フレーム構造の簡素化できて製造コストをダウンできるとしている。

特開２０１０−１０２８９６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたバッテリ搭載車では、無人搬送車の車体フレームに設けたガイド部材に沿ってバッテリケースを積極的にスライドさせる構成である。
このため、バッテリケースをスライドさせるためガイド部材やローラを必要とするほか、無人搬送車には搭載したバッテリケースがスライドしないためのストッパ等も必要となる。
従って、特許文献１に開示されたバッテリ搭載車では、ガイド部材やストッパ等により構造が複雑となるという問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、電動搬送車に対してバッテリユニットを殆どスライドさせることのないより簡素な構造のバッテリユニット交換装置の提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、バッテリユニットを収容するバッテリ収容部を備えた電動搬送車と、前記バッテリユニットを載置可能なバッテリ台車と、を備え、前記バッテリ収容部に前記バッテリ台車を前進させることにより、前記バッテリユニットを前記電動搬送車と前記バッテリ台車との間にて移載可能するバッテリユニット交換装置において、前記バッテリユニットは、前記バッテリ収容部にて前記電動搬送車と係止可能な前部係止部と後部係止部とを備え、前記電動搬送車は、前記バッテリ収容部と連通する開口と、前記バッテリ収容部の前記開口側に対する奥側にて前記前部係止部の係止を可能とする奥側係止部と、前記開口側において前記後部係止部の係止を可能とする開口側係止部と、前記バッテリ台車に載置された前記バッテリユニットの前記前部係止部と当接可能な当接部材と、を備え、前記奥側係止部は、前記バッテリ台車に載置された前記バッテリユニットの前記前部係止部より高い位置に設定され、前記開口側係止部は、前記電動搬送車に対して可動する可動部材に設けられるとともに、前記バッテリ台車に載置された前記バッテリユニットの前記後部係止部より高い位置に設定され、前記可動部材は、前記後部係止部から離間可能であり、前記バッテリ収容部において前記バッテリ台車を介して前記バッテリユニットを前後に傾斜させることにより、前記バッテリユニットを前記電動搬送車と前記バッテリ台車との間にて移載可能とし、前記バッテリユニットの前後の傾斜は、前記バッテリ台車が備える後輪を支点とする傾斜と、前記バッテリ台車が備える前輪を支点とする傾斜とであることを特徴とする。

本発明によれば、バッテリユニットを電動搬送車に搭載するときには、バッテリユニットが載置されたバッテリ台車をバッテリ収容部に進入させ、バッテリユニットを当接部材に当接させる。
次に、バッテリユニットの前部が持ち上がるようにバッテリ台車の後輪を支点としてバッテリ台車を介してバッテリユニットを傾斜させ、バッテリユニットの前部係止部と電動搬送車の奥側係止部との係止を図る。
前部係止部と奥側係止部が係止されたら、バッテリユニットの後部が持ち上がるようにバッテリ台車の前輪を支点としてバッテリ台車を介してバッテリユニットを傾斜させつつ、可動部材を後部係止部に臨ませ、後部係止部と開口側係止部との係止を図る。
後部係止部と開口側係止部との係止が図られると、バッテリユニットは電動搬送車に移載され、バッテリ台車のみを電動搬送車から引き出すことができる。
バッテリユニットをバッテリ台車に移載するときには、空のバッテリ台車を電動搬送車のバッテリ収容部に進入させる。
そして、バッテリユニットの後部が持ち上がるようにバッテリ台車の前輪を支点としてバッテリ台車を介してバッテリユニットを傾斜させ、可動部材をバッテリユニットの後部係止部から離間可能とする。
可動部材を後部係止部から離間させてバッテリユニットの後部係止部と電動搬送車の開口側係止部との係止を解除する。
次に、バッテリユニットの前部が持ち上がるようにバッテリ台車の後輪を支点としてバッテリ台車を介してバッテリユニットを傾斜させ、バッテリユニットの前部係止部と電動搬送車の奥側係止部との係止を解除すると、バッテリユニットはバッテリ台車に移載される。
バッテリユニットをバッテリ台車とともに電動搬送車から引き出すことができる。
本発明によれば、バッテリユニットを交換する際に、電動搬送車に対してバッテリユニットをスライドさせることがなく、バッテリユニットを傾斜させることでバッテリユニットの交換を行うことができる。
電動搬送車に対してバッテリユニットをスライドさせる機構を必要としないため、簡素な構成とすることができる。
ここで、バッテリユニットを前後に傾斜させることは、バッテリ台車の後輪を支点としてバッテリ台車を介してバッテリユニットの前部が持ち上がるように操作することと、バッテリ台車の前輪を支点としてバッテリユニットの後部が持ち上がるように傾斜させるように操作することである。

また、上記のバッテリユニット交換装置では、前記奥側係止部は前記当接部材に備えられている構成としてもよい。
この場合、バッテリユニットが当接する当接部材に奥側係止部が備えられることにより、より簡素な構造とすることができる。

また、上記のバッテリユニット交換装置では、前記可動部材は、ヒンジ機構を介して前記電動搬送車と連結されるとともに、取手部を備えている構成としてもよい。
この場合、可動部材は簡単な構造により操作し易くなり、バッテリユニットの交換を行い易くすることができる。

また、上記のバッテリユニット交換装置では、前記バッテリユニット又は前記電動搬送車は、前記前部係止部と前記奥側係止部との係止および前記後部係止部と前記開口側係止部との係止の少なくとも一方の解除を防止する係止解除防止手段を備える構成としてもよい。
この場合、係止解除防止手段が備えられるから、電動搬送車の揺れや振動によってバッテリユニットが電動搬送車から脱落することはない。

また、上記のバッテリユニット交換装置では、前記電動搬送車または前記バッテリ台車は、前記電動搬送車に対する前記バッテリユニットの幅方向の位置決め手段を備えている構成としてもよい。
この場合、バッテリユニットを載置したバッテリ台車がバッテリ収容部に対してバッテリユニットの幅方向に位置ずれして進入しても、無人搬送車に対するバッテリユニットの幅方向の位置決めを位置決め手段により簡単に行うことができる。

本発明によれば、電動搬送車に対してバッテリユニットをスライドさせることのないより簡素な構造のバッテリユニット交換装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るバッテリユニット交換装置を示す斜視図である。（ａ）はバッテリ台車の斜視図であり、（ｂ）はバッテリ台車の側面図である。（ａ）はバッテリユニットの斜視図であり、（ｂ）はバッテリユニットの側面図である。（ａ）は無人搬送車の斜視図であり、（ｂ）は無人搬送車の側面図である。無人搬送車の固定プレート部材の斜視図である。（ａ）は無人搬送車の可動プレート部材の斜視図であり、（ｂ）は無人搬送車の可動プレート部材の後面図である。バッテリ台車がバッテリ収容部に進入した状態の無人搬送車の後面図である。バッテリ台車が傾斜され、係止爪が係止した状態の無人搬送車の後面図である。バッテリ台車が傾斜され、係止片が係止可能な位置に達した状態の無人搬送車の後面図である。バッテリユニットが搭載されている状態の無人搬送車の後面図である。変形例に係る固定プレート部材の拡大図である。

以下、本発明の実施形態に係るバッテリユニット交換装置について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態のバッテリユニット交換装置は、バッテリ台車１１と電動搬送車としての無人搬送車５０との間においてバッテリユニット３０を移載可能としたバッテリユニット交換装置である。

図２（ａ）に示すように、本実施形態のバッテリ台車１１は、バッテリユニット３０を載置可能とするバッテリ載置面１３を有した台車本体１２を備えている。
図２（ｂ）に示すように、台車本体１２の下部前方には前輪としての前部キャスタ輪１４が備えられ、台車本体１２の下部後方には、後輪としての後部キャスタ輪１５が備えられている。
本実施形態では、台車本体１２において前部キャスタ輪１４を設けた側の端部をバッテリ台車１１の前端とし、後部キャスタ輪１５を設けた側の端部をバッテリ台車１１の後端としている。
台車本体１２の後端付近には一対の支持杆１６が立設されており、一対の支持杆１６の上端には、両支持杆１６を繋ぐように棒状の取手１７が固定されている。
取手１７は、バッテリ台車１１の操作を行うためのものであり、バッテリ台車１１の操作を行う作業者が自然に起立した状態において両手で掴むことができ、バッテリ台車１１を前進させたりすることができる高さに設定されている。

支持杆１６には台車本体１２とを斜めに接続する補強材１８が設けられている。
補強材１８は、取手１７を操作しても支持杆１６が台車本体１２に対して傾斜しないように支持杆１６を補強する要素である。
台車本体１２においてバッテリ載置面１３よりも後端側には、バッテリ載置面１３よりも高く設定された平板面１９が形成されている。
平板面１９は、後部キャスタ輪１５を支点としてバッテリ台車１１の前部を持ち上げるようにバッテリ台車１１を傾斜させる際、バッテリ台車１１を傾斜させ易くするための踏み込み面である。
従って、本実施形態のバッテリ台車１１は、バッテリ台車１１の前部を持ち上げるように操作することと、バッテリ台車１１の後部を持ち上げるように操作することが可能であり、これらの操作が行い易い構成となっている。

台車本体１２には、バッテリ載置面１３と平板面１９を繋ぐ壁部２０が設けられており、壁部２０はバッテリユニット３０のバッテリ台車１１の後部側へ移動を規制するストッパとして機能する。
さらに、バッテリ載置面１３の幅方向となる台車本体１２の両側には側板２１が立設されており、側板２１はバッテリユニット３０のバッテリ載置面１３から幅方向への位置ずれを防止する。

次に、バッテリユニット３０について説明する。
バッテリユニット３０の重量は作業者の力作業によりバッテリ交換を行える程度の重量である。
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、バッテリユニット３０は、バッテリケース３１とバッテリケース３１を支持するケース枠体３２を備えている。
バッテリケース３１の形状は長方体であり、バッテリケース３１の内部には多数のバッテリセル（図示せず）が収容されている。
バッテリケース３１は、上面３３、底面３４、側面３５、端面３６を有しており、側面３５は上面３３の長辺と底面３４の長辺との間に形成される面である。
バッテリケース３１の端面３６は上面３３の短辺と底面３４の短辺との間に形成される面である。
バッテリケース３１の上面３３側には凹部が２箇所形成され、これらの凹部には電力ケーブルと接続される一対の端子３７がそれぞれ設けられている。

ケース枠体３２は、バッテリケース３１を支持するための枠体である。
本実施形態では、バッテリケース３１の底面３４において短辺と平行に配設され、バッテリケース３１の底面３４を支持する３本の短枠部材３８が設けられている。
短枠部材３８の両端は、側面３５に沿って形成される起立片３９を備えている。
また、バッテリケース３１の底面３４において長辺と平行に配設され、底面３４にて短枠部材３８を連結する一対の長枠部材４０が設けられている。
長枠部材４０は、バッテリケース３１の底面３４と平行であって、かつ、バッテリケース３１の両端面３６に沿うように略Ｕ字状に形成されている。
長枠部材４０の上端付近には、バッテリケース３１の両端面３６および両側面３５を囲む環状枠４１が設けられ、環状枠４１は長枠部材４０に固定されている。

長枠部材４０の一方の端部は、環状枠４１よりも上方へ突出して、バッテリケース３１の外側へ向けて水平に屈曲されており、長枠部材４０の屈曲された水平部分は係止爪４２を形成する。
係止爪４２は、無人搬送車５０と係止可能な前部係止部に相当する。
係止爪４２の下面には、下方へ突出する突起部４３が形成されており、突起部４３は、係止爪と無人搬送車５０との係止の解除を防止する係止解除防止手段に相当する。
長枠部材４０の他方の端部は、環状枠４１よりも上方へ突出することなく環状枠４１に固定されている。

環状枠４１において長枠部材４０の他方の端部となる側には、上方へ突出してバッテリケース３１側へ向けて水平に屈曲されて形成された１枚の屈曲板４４が設けられている。
屈曲板４４は環状枠４１に固定されており、屈曲板４４の水平部分は係止片４５を形成する。
係止片４５は、無人搬送車と係止可能な後部係止部に相当する。
係止片４５の下面には、下方へ突出する突起部４６が形成されており、突起部４６は、係止片４５と無人搬送車との係止の解除を防止する係止解除防止手段に相当する。

本実施形態では、ケース枠体３２にバッテリケース３１が支持されたバッテリユニット３０は、バッテリ台車１１に載置するとき、バッテリ台車１１の前部に係止爪４２が位置するとともに後部に係止片４５が位置するように載置する。

次に、無人搬送車５０について説明する。
無人搬送車５０は、作業者の力作業により交換することができるバッテリユニット３０を搭載する小型無人搬送車である。
図４（ａ）、図４（ｂ）に示す無人搬送車５０は走行経路を無人で自走する。
走行経路は、床面に連続して貼り付けた磁気テープにより形成されている。
無人搬送車５０の車体は、車体の骨格となる左右一対のフレーム部材５１と、フレーム部材５１を接続する複数の連結体５２、５３を備えている。
車体の前部側に設けた連結体５２の下面には、前輪としての自在キャスタ輪５４が備えられている。
自在キャスタ輪は、転動方向が３６０°自在となる車輪である。
また、連結体５２には走行経路を検知するセンサ（図示せず）が設けられている。

車体の後部側に設けた連結体５３の下方には、後輪である左右一対の駆動輪５５が備えられている。
左右一対の駆動輪５５には電動モータ５６がそれぞれ接続されており、各駆動輪５５は電動モータ５６の駆動により回転する。
左右一対の電動モータ５６は連結体５３に固定されている。
本実施形態では、無人搬送車５０の操舵は、左右の電動モータ５６の回転差を利用してより行われる。
車体の後部に設けたケース５７には、電動モータ５６を制御するコントローラ（図示せず）が収容されている。

前後の連結体５２、５３の間となる車体の中央付近には、バッテリユニット３０を収容することができるバッテリ収容部Ａが備えられている。
バッテリ収容部Ａは、車体の側部からバッテリユニット３０およびバッテリ台車１１の進入を可能とする開口５８と連通している。
バッテリ収容部Ａと連通する開口５８の反対側はバッテリ収容部Ａの奥側となる。
車体におけるバッテリ収容部Ａの奥側に位置するフレーム部材５１には、バッテリユニット３０の係止爪４２の係止を可能とする固定プレート部材５９が固定されている。

図５に示すように、固定プレート部材５９はフレーム部材５１から下方へ向けて延在して設けられており、固定プレート部材５９には水平方向に貫通する一対の貫通孔６０が形成されている。
貫通孔６０はバッテリユニット３０における係止爪４２の挿入を可能とする孔である。
貫通孔６０の形状は長孔であり、貫通孔６０の長径が水平方向となるように形成されている。
貫通孔６０の長径寸法は、バッテリユニット３０の係止爪４２の幅寸法より大きく設定され、短径寸法は、突起部４３を含む係止爪４２の最大厚さよりも大きく設定されている。
一対の貫通孔６０は固定プレート部材５９の前後において所定の間隔を以って形成されているが、貫通孔６０同士の間隔は、バッテリユニット３０の係止爪４２の間隔に対応する。
また、一対の貫通孔６０は互いに同じ高さとなるように設定されている。
一対の貫通孔６０の床面からの高さは、バッテリ台車１１に載置されたバッテリユニット３０における係止爪４２の床面からの高さよりも高い位置に設定されている。
ただし、バッテリ台車１１の後部キャスタ輪１５を支点として、バッテリ台車１１の前部を持ち上げるようにバッテリ台車１１を傾斜させたとき、係止爪４２の高さが貫通孔６０の高さと同じとなるように、貫通孔６０の床面からの高さが設定されている。

本実施形態では、貫通孔６０にバッテリユニット３０の係止爪４２が挿入されることにより、係止爪４２と固定プレート部材５９は係止される。
従って、固定プレート部材５９は、バッテリ収容部Ａの奥側にて係止爪４２の係止を可能とする奥側係止部に相当する。
固定プレート部材５９における貫通孔６０よりも下側のプレート下部６１は、バッテリ台車１１を傾斜させない状態で、バッテリ収容部Ａにバッテリ台車１１を進入させたとき、バッテリユニット３０の係止爪４２が当接される部位である。
従って、固定プレート部材５９は、奥側係止部としての機能のほか、バッテリ台車１１に載置されたバッテリユニット３０の係止爪４２と当接可能な当接部材としての機能を果たす。
また、プレート下部６１の先端６２がバッテリ収容部Ａへ向かうように固定プレート部材５９は屈曲されている。
プレート下部６１の先端６２は、係止爪４２が貫通孔６０に挿入されるとき、バッテリユニット３０の環状枠４１と当接して、ストッパとしての機能を果たす。
本実施形態のプレート部材には、一対の貫通孔６０を挟むように配設された一対のガイド片６３が固定されている。
一対のガイド片６３は無人搬送車５０に対するバッテリユニット３０の幅方向の位置決め手段に相当する。
一対のガイド片６３は先端がバッテリ収容部Ａへ向けて突出している。
一対のガイド片６３の間隔は、基端側よりも先端側が拡大するように設定されており、バッテリユニット３０をガイドしつつ、バッテリユニット３０の位置決めをし易いガイド片６３となっている。

図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、バッテリ収容部Ａと連通する開口５８側のフレーム部材５１には、可動部材としての可動プレート部材６４が設けられている。
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、可動プレート部材６４はヒンジ機構６５を介してフレーム部材５１に対して回動（可動）する。
ヒンジ機構６５よりヒンジ機構６５の回動軸６６は取付部材６７を介してフレーム部材５１の内側に設けられ、回動軸６６の軸心Ｐはフレーム部材５１の長手方向に沿って設定されている。
可動プレート部材６４は回動軸６６と連結されている。
このため、可動プレート部材６４は、フレーム部材５１の内側において下方へ延在する位置から、回動軸６６を支点として上方へ回動し、可動プレート部材６４の先端がフレーム部材５１上へ位置するように回動可能である。

可動プレート部材６４には、貫通孔６８が形成されており、貫通孔６８はバッテリユニット３０における係止片４５の挿入を可能とする孔である。
貫通孔６８の形状は長孔であり、長孔の長径が水平方向となるように形成されている。
貫通孔６８の長径寸法は、バッテリユニット３０における係止片４５の幅寸法より大きく設定され、貫通孔６８の短径寸法は、突起部４６を含む係止片４５の最大厚さよりも大きく設定されている。
貫通孔６８の床面からの高さは、バッテリ台車１１に載置されたバッテリユニット３０における係止片４５の床面からの高さよりも高い位置に設定されている。
ただし、係止爪４２が固定プレート部材５９に係止される状態でバッテリ台車１１の前部キャスタ輪１４を支点として、バッテリ台車１１の後部を持ち上げるようにバッテリ台車１１を傾斜させた状態では、係止片４５の高さが貫通孔６８の高さと同じとなるように、貫通孔６８の床面からの高さが設定されている。

本実施形態では、可動プレート部材６４にはＵ字状の取手部６９が設けられており、取手部６９は、作業者による可動プレート部材６４の回動操作を行い易くする。
また、取手部６９は、可動プレート部材６４がフレーム部材５１の内側において下方へ延在しない位置、つまり、可動プレート部材６４の先端がフレーム部材５１の上へ位置する状態ではフレーム部材５１と当接してストッパとして機能する。
可動プレート部材６４の先端がフレーム部材５１上へ位置するとき、バッテリ台車１１に載置されたバッテリユニット３０がバッテリ収容部Ａに存在しても、可動プレート部材６４は係止片４５から離間し、バッテリユニット３０に接触しない。
本実施形態では、貫通孔６８に係止片４５が挿入されることにより、係止片４５と可動プレート部材６４は係止される。
従って、可動プレート部材６４は、バッテリ収容部Ａの開口５８側にて係止片４５の係止を可能とする開口側係止部に相当する。

次に、本実施形態のバッテリユニット交換装置によるバッテリユニット３０の交換の手順について説明する。
本実施形態では、バッテリユニット３０のバッテリ台車１１と無人搬送車５０との間の移載によりバッテリユニット３０の交換が行われる。

まず、バッテリユニット３０が搭載されていない無人搬送車５０にバッテリユニット３０を搭載する場合について説明する。
予め、無人搬送車５０の可動プレート部材６４を上方へ回動させてフレーム部材５１上に位置させておく。
バッテリ台車１１では、無人搬送車５０に搭載すべきバッテリユニット３０を載置させておくが、バッテリユニット３０の向きは、バッテリ台車１１の前方に係止爪４２が突出する向きとする。

作業者は、バッテリ台車１１の取手１７を持ち、バッテリ台車１１を前進させ、無人搬送車５０の開口５８にバッテリ台車１１の前部を対向させる。
次いで、作業者は、バッテリ台車１１を前進させて、バッテリユニット３０をバッテリ台車１１とともにバッテリ収容部Ａへ進入させる。
可動プレート部材６４はフレーム部材５１上に位置しているため、バッテリ台車１１がバッテリ収容部Ａを進入するとき、可動プレート部材６４とバッテリユニット３０は接触しない。
バッテリ台車１１をさらに進入させると、バッテリユニット３０は一対のガイド片６３に案内されつつ無人搬送車５０に対するバッテリユニット３０の幅方向の位置決めが行われる。
図７に示すように、バッテリ台車１１の進入によりバッテリユニット３０の係止爪４２が固定プレート部材５９に当接する。
係止爪４２は固定プレート部材５９の貫通孔６０の下方のプレート下部６１に当接した状態となる。
このとき、バッテリ台車１１の台車本体１２のバッテリ載置面１３に対応する部分はバッテリ収容部Ａに存在し、台車本体１２の平板面１９、取手１７はバッテリ収容部Ａの外部に位置する。

次に、作業者は、バッテリ台車１１の取手１７を操作し、バッテリ台車１１の後部キャスタ輪１５を支点としてバッテリ台車１１の前部を持ち上げるようにバッテリ台車１１を傾ける。
取手１７の操作により「てこの原理」を利用してバッテリ台車１１を傾けるようにしており、さらに、取手１７の操作とともに平板面１９を足で踏み込めば、バッテリ台車１１はより簡単に傾く。
バッテリ台車１１が傾くことによりバッテリユニット３０も傾斜し、バッテリユニット３０の係止爪４２は貫通孔６０の高さへ移動する。
図８に示すように、係止爪４２が貫通孔６０の高さまで移動したときに、係止爪４２を貫通孔６０へ挿入する。

図８に示すように、係止爪４２が貫通孔６０に十分に挿入されると、係止爪４２における突起部４３が貫通孔６０を通り抜け、固定プレート部材５９の内側から外側へ位置するとともに、バッテリユニット３０の環状枠４１と固定プレート部材５９の先端６２が当接する。
そして、バッテリ台車１１を傾斜状態から水平状態に戻すと、係止爪４２は固定プレート部材５９に支持される。
このとき、突起部４３により係止爪４２が貫通孔６０から抜けない係止された状態となる。
バッテリユニット３０の前部はバッテリ台車１１から離れ、バッテリユニット３０の後部がバッテリ台車１１に支持された状態にある。
つまり、バッテリユニット３０は係止爪４２側が係止片４５よりも高くなるように傾斜された状態となる。

次に、図９に示すように、バッテリ台車１１の取手１７を前方へ押し、バッテリ台車１１の前部キャスタ輪１４を支点としてバッテリ台車１１の後部を持ち上げるようにバッテリ台車１１を傾ける。
このとき、バッテリ台車１１の傾斜に伴い、バッテリユニット３０は係止爪４２が係止された状態のまま係止片４５側が持ち上げられる。
バッテリユニット３０の係止片４５側が持ち上げられることにより、バッテリユニット３０は傾いた状態から水平状態となる。
バッテリ台車１１を操作してバッテリユニット３０が水平状態になったときに、可動プレート部材６４を係止片４５側に臨ませるように操作する。具体的には、可動プレート部材６４を下方へ回転させる。
可動プレート部材６４を係止片４５に臨せると、係止片４５が貫通孔６８に挿通される。

係止片４５が貫通孔６８に十分に挿入されると、係止片４５における突起部４６が可動プレート部材６４の外側から内側へ位置する。
そして、バッテリ台車１１を傾斜状態から水平状態に戻すと、係止片４５は可動プレート部材６４に支持される。
このとき、突起部４６により係止片４５は貫通孔６８から抜けない係止された状態となる。
図１０に示すように、バッテリユニット３０の係止爪４２が固定プレート部材５９に係止され、係止片４５が可動プレート部材６４に係止されることにより、バッテリユニット３０が無人搬送車５０に支持される。
従って、バッテリユニット３０がバッテリ台車１１から無人搬送車５０に移載された状態となる。
図１０に示すように、バッテリユニット３０が無人搬送車５０に支持されたら、バッテリ台車をバッテリ収容部Ａから後退させて引き出す。
バッテリユニット３０の端子３７と無人搬送車５０とを電力ケーブルで接続することにより、無人搬送車５０はバッテリユニット３０から電力供給を受けることができる。

次に、無人搬送車５０に搭載されたバッテリユニット３０をバッテリ台車１１に移載する手順について説明する。
基本的には、バッテリ台車１１から無人搬送車５０へバッテリユニット３０を移載する手順の逆の手順を行うことで、バッテリユニット３０をバッテリ台車１１に移載することができる。
まず、空のバッテリ台車１１をバッテリ収容部Ａへ進入させるが、壁部２０がバッテリユニット３０に当接することでバッテリ台車１１の進入が規制される。

バッテリ台車１１が進入できない状態で、バッテリ台車１１の取手１７を前方へ押し、バッテリ台車１１の前部キャスタ輪１４を支点としてバッテリ台車１１の後部を持ち上げるようにバッテリ台車１１を傾ける。
このとき、バッテリ台車１１の傾斜に伴い、バッテリユニット３０の係止片４５側がバッテリ台車１１に持ち上げられる。
バッテリユニット３０の係止片４５側がバッテリ台車１１に持ち上げられることにより、可動プレート部材６４が係止片４５から離間可能な状態となる。
次いで、可動プレート部材６４を係止片４５から離間させるように操作する。
可動プレート部材６４の操作により、係止片４５が貫通孔６８から引き出されて係止片４５と可動プレート部材６４の係止が解除される。
この状態においてバッテリ台車１１を傾斜状態から水平状態へ戻すと、バッテリユニット３０の係止片４５側がバッテリ台車１１とともに下降する。

次に、バッテリ台車１１のバッテリ台車１１の取手１７を操作し、バッテリ台車１１の後部キャスタ輪１５を支点としてバッテリ台車１１前部を持ち上げるようにバッテリ台車１１を傾ける。
バッテリ台車１１が傾くことによりバッテリユニット３０はバッテリ台車１１のバッテリ載置面１３に支持され、係止爪４２を貫通孔６０から引き出すことができる状態となる。
傾斜状態のバッテリ台車１１を僅かに後退させるように操作して係止爪４２を貫通孔６０から引き出す。

係止爪４２が貫通孔６０から引き出されると、バッテリ台車１１を傾斜状態から水平状態に戻すと、バッテリユニット３０は無人搬送車５０からバッテリ台車１１に移載された状態となる。
バッテリ台車１１が水平状態に戻されたら、バッテリユニット３０を載置したバッテリ台車１１をバッテリ収容部Ａから後退させて引き出す。
バッテリユニット３０の無人搬送車５０から取り外しが完了する。

本実施形態に係るバッテリユニット交換装置によれば以下の作用効果を奏する。
（１）バッテリユニット３０を交換する際に、無人搬送車５０に対してバッテリユニット３０を殆どスライドさせることがなく、係止爪４２及び係止片４５を係合させるときにバッテリ台車１１を介してバッテリユニット３０を前後に傾斜させることでバッテリユニット３０を無人搬送車５０に移載でき、バッテリユニット３０の交換を行うことができる。無人搬送車５０に対してバッテリユニット３０をスライドさせる機構を必要としないため、バッテリユニット交換装置をより簡素な構成とすることができる。
（２）固定プレート部材５９は、バッテリユニット３０が当接するプレート下部６１を備える。このため、バッテリユニット交換装置をより簡素な構造とすることができる。
（３）可動プレート部材６４は、ヒンジ機構６５を介して無人搬送車５０と連結されるとともに、取手部６９を備えているから、可動プレート部材６４は簡単な構造により操作し易くなり、バッテリユニット３０の交換を行い易くすることができる。

（４）バッテリユニット３０の係止爪４２には突起部４３が設けられている。このため、固定プレート部材５９に係止する係止爪４２は係止状態を維持することができる。また、バッテリユニット３０の係止片４５には突起部４６が設けられている。このため、可動プレート部材６４に係止する係止片４５は係止状態を維持することができる。その結果、係止爪４２の突起部４３および係止片４５の突起部４６は、無人搬送車５０の揺れや振動によるバッテリユニット３０の無人搬送車５０からの脱落を防止することができる。
（５）固定プレート部材５９に一対のガイド片６３を設けたことにより、バッテリユニット３０の幅方向の位置決めを簡単に行うことができる。
（６）バッテリユニット３０の交換の際には、バッテリ台車１１を傾斜させるように操作しつつ、可動プレート部材６４を操作するだけで、作業者はバッテリユニット３０に触れることなくバッテリユニット３０の交換を行うことができる。
（７）バッテリ台車１１を介したバッテリユニット３０の傾斜は、てこの原理を利用しているため、傾斜させる操作に必要な力は小さく済み、作業者の負担を軽減することができる。

（変形例）
次に、変形例に係る固定プレート部材および係止爪について説明する。
図１１に示すように、変形例に係る固定プレート部材７１は、無人搬送車５０のフレーム部材５１に固定されている。
奥側係止部および当接部材としての固定プレート部材７１は屈曲された板材であり、フレーム部材５１から下方へ延在する垂下部７２と、垂下部７２の下端からバッテリ収容部Ａ側へ向けて傾斜する傾斜部７３を備えている。
垂下部７２の下端側には、係止爪４２の挿入が可能な貫通孔７４が形成されている。
バッテリユニット３０の係止爪４２の下部には、固定プレート部材７１の傾斜部７３と当接して摺動可能な摺動部７５が形成されている。
摺動部７５の摺動面と傾斜部７３の内側面の傾斜角度は同じに設定されている。

本変形例では、バッテリユニット３０を載置したバッテリ台車１１をバッテリ収容部Ａに進入させてさらにバッテリ台車１１を押す。
バッテリ台車１１を押すと、摺動部７５が傾斜部７３に当接した後、傾斜部７３と摺動しつつ貫通孔７４へ達し、係止爪４２は貫通孔７４に挿入される。
係止爪４２が貫通孔７４に挿入され、摺動部７５が固定プレート部材７１の外側へ達すると係止爪４２の固定プレート部材７１に対する係止が完了し、摺動部７５は係止解除防止手段としても機能する。
本変形例によれば、バッテリユニット３０を載置したバッテリ台車１１を押すだけで、バッテリ台車１１を傾斜させることなく係止爪４２を固定プレート部材７１に係止することができる。
なお、本変形例の場合、バッテリ台車１１の後部キャスタ輪１５を支点とし、バッテリ台車１１の前部を持ち上げるように傾斜させて、貫通孔７４へ係止爪４２を挿入したり、貫通孔７４から離脱させたりすることも可能である。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

○ 上記の実施形態では、無人搬送車の車体の側部に開口を設けて、車体の側方からバッテリ台車をバッテリ収容部に進入させる構成としたが、この限りではない。例えば、車体の後部に開口を設けてバッテリ台車をバッテリ収容部に進入させる構成でもよい。
○ 上記の実施形態では、バッテリユニットに前部係止部としての係止爪を設け、奥側係止部として係止爪が挿入される貫通孔を備えた固定プレート部材を電動搬送車に設けたが、この限りではない。例えば、電動搬送車の奥側係止部としての係止爪を設け、バッテリユニットの前部係止部としての貫通孔を備えた部材を設けてもよい。また、電動搬送車の開口側係止部であって可動部材としての係止片を設け、バッテリユニットの後部係止部としての貫通孔を備えた部材を設けてもよい。
○ 上記の実施形態では、バッテリユニットの後部係止部としての係止片は、バッテリユニットの端面側からバッテリユニットの上面側へ向けて形成されたが、係止片の向きが逆方向であってもよい。この場合、電動搬送車の開口側係止部とのしての可動部材は係止片が挿入される貫通孔を備え、係止片の挿入と係止片からの離間を可能とするように可動方向を設定すればよい。
○ 上記の実施形態では、固定プレート部材が奥側係止部および当接部材としての機能を備えたが、奥側係止部と当接部材は別部材としてもよい。また、固定プレート部材にガイド片を設けた構成としたが、ガイド片と固定プレート部材とを別部材としてもよい。
○ 上記の実施形態では、係止爪および係止片に係止解除防止手段としての突起部を夫々設けたが、この限りではない。係止爪および係止片に突起部を設けなくてもよく、この場合、係止爪および係止片の係止が解除されない別の係止解除防止手段を係止爪および係止片以外に設けるようにしてもよい。
○ 上記の実施形態では、可動部材としての可動プレート部材をヒンジ機構により回動させたが、可動部材を可動させるための機構は、特に制限されない。例えば、可動部材は回転やスライドにより可動するようにしてもよい。
○ 上記の実施形態では、電動搬送車としての無人搬送車を例示したが、電動搬送車は無人搬送車に限らず、有人の搬送車であってもよい。

１１バッテリ台車
１２台車本体
１４前部キャスタ輪（前輪）
１５後部キャスタ輪（後輪）
１７取手
１９平板面
３０バッテリユニット
３１バッテリケース
３２ケース枠体
４２係止爪
４３突起部
４４屈曲板
４５係止片
４６突起部
５０無人搬送車
５１フレーム部材
５４自在キャスタ輪
５５駆動輪
５８開口
５９、７１固定プレート部材
６０、７４貫通孔
６１プレート下部
６３ガイド片
６４可動プレート部材
６５ヒンジ機構
６６回動軸
６８貫通孔
６９取手部
７２垂下部
７３傾斜部
７５摺動部
Ａバッテリ収容部
Ｐ軸心

Claims

バッテリユニットを収容するバッテリ収容部を備えた電動搬送車と、
前記バッテリユニットを載置可能なバッテリ台車と、を備え、
前記バッテリ収容部に前記バッテリ台車を前進させることにより、前記バッテリユニットを前記電動搬送車と前記バッテリ台車との間にて移載可能するバッテリユニット交換装置において、
前記バッテリユニットは、前記バッテリ収容部にて前記電動搬送車と係止可能な前部係止部と後部係止部とを備え、
前記電動搬送車は、
前記バッテリ収容部と連通する開口と、
前記バッテリ収容部の前記開口側に対する奥側にて前記前部係止部の係止を可能とする奥側係止部と、
前記開口側において前記後部係止部の係止を可能とする開口側係止部と、
前記バッテリ台車に載置された前記バッテリユニットの前記前部係止部と当接可能な当接部材と、を備え、
前記奥側係止部は、前記バッテリ台車に載置された前記バッテリユニットの前記前部係止部より高い位置に設定され、
前記開口側係止部は、前記電動搬送車に対して可動する可動部材に設けられるとともに、前記バッテリ台車に載置された前記バッテリユニットの前記後部係止部より高い位置に設定され、
前記可動部材は、前記後部係止部から離間可能であり、
前記バッテリ収容部において前記バッテリ台車を介して前記バッテリユニットを前後に傾斜させることにより、前記バッテリユニットを前記電動搬送車と前記バッテリ台車との間にて移載可能とし、前記バッテリユニットの前後の傾斜は、前記バッテリ台車が備える後輪を支点とする傾斜と、前記バッテリ台車が備える前輪を支点とする傾斜とすることを特徴とするバッテリユニット交換装置。
前記奥側係止部は前記当接部材に備えられていることを特徴とする請求項１記載のバッテリユニット交換装置。
前記可動部材は、ヒンジ機構を介して前記電動搬送車と連結されるとともに、取手部を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリユニット交換装置。
前記バッテリユニット又は前記電動搬送車は、前記前部係止部と前記奥側係止部との係止および前記後部係止部と前記開口側係止部との係止の少なくとも一方の解除を防止する係止解除防止手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のバッテリユニット交換装置。
前記電動搬送車または前記バッテリ台車は、前記電動搬送車に対する前記バッテリユニットの幅方向の位置決め手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のバッテリユニット交換装置。