JP7387594B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、有底のバッテリ収容部に着脱式バッテリを着脱可能に挿入して電力を得る電動車両に関する。

電動車両は、着脱式バッテリから電力が供給されることによってモータ等の電動駆動装置が駆動され、これに伴って前輪及び後輪が回転することで走行する。この種の電動車両の車体には、底部に車体側コネクタが設けられたバッテリ収容部が設けられる。着脱式バッテリがバッテリ収容部に収容されると、車体側コネクタと、着脱式バッテリに設けられたバッテリ側コネクタとが電気的に接続される。これにより、着脱式バッテリから電動駆動装置に電力を供給することが可能となる。

特開２０１７－１３７００２号公報には、バッテリ収容部を、ドア開口の後方に位置するセンタピラーの車幅方向内方に配設した電動車両が開示されている。この電動車両におけるバッテリ収容部は、車体前後方向に沿って延在するとともに、乗員室内で車体前方に臨むようにして開口し、且つ車体後方に向かうにつれて下方に指向して傾斜している。

また、再公表ＷＯ２０１７／０２２３９４号には、複数個のバッテリ収容部が設けられ、複数個の着脱式バッテリを取り付け可能とした電動車両が記載されている。この場合、バッテリ収容部は左後輪と右後輪の間に配設されるとともに、車体の後方に臨む蓋部材が設けられる。ユーザが車体後方から蓋部材を開放することにより、着脱式バッテリが挿入又は取り出し可能となる。

特開２０１７－１３７００２号公報記載の電動車両では、着脱式バッテリの残容量が低下して交換が必要となった場合、バッテリ収容部内の放電済の着脱式バッテリを取り外した後、車外から乗員室内に持ち込んだ充電済の着脱式バッテリをバッテリ収容部に挿入する作業を、ユーザが車外で立って、又は乗員室内で座って行う必要がある。いずれにしても、ユーザは不自然な姿勢となり窮屈である。

また、再公表ＷＯ２０１７／０２２３９４号記載の電動車両において着脱式バッテリを交換するには、ユーザは、降車して車体の後方に回り込む必要がある。すなわち、ユーザの、バッテリ収容部までの歩行距離（アクセス距離）が長くなる。しかも、バッテリ収容部を車体中央近傍まで移動させるようにしているので、スライドレール等の部品が必要であるとともに、構成が複雑になりがちである。

本発明の主たる目的は、ユーザが着脱式バッテリをバッテリ収容部に対して挿入又は取り出すことが容易な電動車両を提供することにある。

本発明の別の目的は、バッテリ収容部までのアクセス距離が短い電動車両を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明の一態様によれば、着脱可能に取り付けられた複数個の着脱式バッテリから供給された電力で駆動される電動駆動装置を有する電動車両であって、
車体の側面下方にリヤホイールハウスが設けられるとともに、前記リヤホイールハウスの上方に位置するサイドパネルを備え、
前記サイドパネルの内側に、前記車体の車幅方向に沿って延在する有底のバッテリ収容部が設けられ、
前記車体を平面視したとき、前記バッテリ収容部の少なくとも一部分が前記リヤホイールハウスの上方に位置し、
前記バッテリ収容部の、前記着脱式バッテリを挿入又は引き出すための開口が前記サイドパネルに臨む、電動車両が提供される。

上記の構成を採用した本発明によれば、平均身長を有する成人が腰や膝をほとんど曲げることなく自然な起立姿勢で、しかも、肩よりも低位置でバッテリ収容部に着脱式バッテリを挿入、又はバッテリ収容部から取り出すことができる。このため、バッテリの交換作業等が容易となる。

しかも、バッテリ収容部の開口がサイドパネル、換言すれば、車体の側方で開口しているので、バッテリ収容部が車体の後方に設けられている場合に比してアクセス距離が短くなる。

本発明の実施の形態に係る電動車両の概略右側面図である。 図１の電動車両に設けられてバッテリケース（バッテリ収容部）を支持する支持フレーム（支持手段）の概略斜視図である。 図２の支持フレームがバッテリケースとＤＣ－ＤＣコンバータ（昇降圧変換器）を支持した状態を示す概略斜視図である。 電動車両におけるバッテリケースの配置レイアウトを模式的に示した平面図である。 ロック板が閉止位置にあるときのバッテリケースの概略斜視図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、着脱式バッテリの一方向からの概略斜視図、別方向からの概略斜視図である。 コンセントレーションボックスの背面図である。 コンセントレーションボックス近傍の平面図である。 着脱式バッテリ、ＤＣ－ＤＣコンバータ、コンセントレーションボックスの電気系統図である。 サイドパネルに設けられるリッドの背面からの概略斜視図である。 図１０のリッドが変位する状態を説明する概略側面図である。 バッテリケース内の着脱式バッテリを交換する際の、運転者の移動方向を示す概略平面図である。 図５に示す操作レバーが回動され、ロック板が開放位置となったときのバッテリケースの概略斜視図である。 車体の左後方に同乗者用シートを設けた電動車両を模式的に示した平面図である。

以下、本発明に係る電動車両につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以降における「前方」、「後方」、「左方」、「右方」、「下方」及び「上方」は、運転者用シートに着座したユーザの前方、後方、左方、右方、下方及び上方を表す。左右方向は車幅方向であり、上下方向は電動車両の高さ方向である。

図１は、本実施の形態に係る電動車両１０の概略右側面図である。この電動車両１０は、車体フレーム１２に車体パネル１４を組み付けることで構成される車体１６を有するとともに、該車体１６の左右に懸架された前輪１８及び後輪２０が回転することで走行する、１人乗り用の小型車である。運転者用シート２２は、車体１６の前後方向の略中間且つ車幅方向の略中央に配置されている。

車体フレーム１２につき先ず概略説明すると、車体フレーム１２は、前後方向に延在する左右一対のフロントサイドフレーム２４及びリヤサイドフレーム２６を有する。左右のフロントサイドフレーム２４は、後方に向かうにつれて上方に指向して緩やかに傾斜するとともに、互いの離間距離が増大するように組み付けられている。また、リヤサイドフレーム２６は、フロントサイドフレーム２４の後端上面にオフセットして接合される。左右のリヤサイドフレーム２６は、フロントサイドフレーム２４と同様に後方に向かうにつれて上方に指向して緩やかに傾斜する一方、互いの離間距離は略一定である。

左右のフロントサイドフレーム２４同士、左右のリヤサイドフレーム２６同士の間には、車幅方向に沿って延在する複数個のクロスメンバ２８がそれぞれ橋架される。フロントピラー３０とセンタピラー３２との間に配置された２本のクロスメンバ２８と運転者用シート２２との間には、据置型の主バッテリ３４が配置される。

フロントサイドフレーム２４の前端部近傍には、該フロントサイドフレーム２４の外側面から外方に延出する図示しないエクステンションメンバを介し、左右のフロントピラー３０が立設される。フロントピラー３０は、エクステンションメンバの先端から鉛直上方に向かって延在しており、各々の上端同士は、車幅方向に延在するステアリングハンガフレーム３６に連結されている。

ステアリングハンガフレーム３６の左前部及び右前部には、上方に向かうにつれて後方に指向するように傾斜したフロントピラーエクステンション３８がそれぞれ接合される。左右のフロントピラーエクステンション３８の、傾斜角度が変化する部位同士の間には、車幅方向に沿って延在するフロントルーフクロスメンバ４０が橋架される。また、フロントピラーエクステンション３８の後端には、ルーフサイドレール４２の前端が接合される。ルーフサイドレール４２は、後方に向かうにつれて下方に指向して若干傾斜し、車体１６の後端部まで延在する。

左右のフロントサイドフレーム２４とリヤサイドフレーム２６との接合部近傍には、センタピラー３２の下端がそれぞれ接合されている。左右のセンタピラー３２の上端同士の間には、車幅方向に沿って延在するセンタルーフクロスメンバ４４が橋架される。また、左方のセンタピラー３２の上端は左方のルーフサイドレール４２に接合されるとともに、右方のセンタピラー３２の上端は右方のルーフサイドレール４２に接合される。

左右のリヤサイドフレーム２６の後端部には、左右のリヤピラー４８の下端がそれぞれ接合されている。左方のリヤピラー４８の上端は左方のルーフサイドレール４２に接合されるとともに、右方のリヤピラー４８の上端は右方のルーフサイドレール４２に接合される。さらに、右方のリヤピラー４８と右方のルーフサイドレール４２との交点から、左方のリヤピラー４８と左方のルーフサイドレール４２との交点にわたって、車幅方向に沿って延在するリヤルーフクロスメンバ５０が橋架される。

センタピラー３２の延在方向略中間の部位と、リヤピラー４８の延在方向略中間の部位との間には、連結部材５２が橋架される。連結部材５２は、後方に向かうに従って上方に向かうように若干傾斜する。センタピラー３２、リヤピラー４８及び連結部材５２によって、リヤピラーユニット５４が構成される。

車体１６の両側面のうち、フロントピラー３０とセンタピラー３２との間が運転者の乗降口になる。左右の乗降口には、ドア５６がそれぞれ設けられる。ドア５６の上部には、窓５８が設けられる。

ドア５６の前端部には上下に並列されたドアヒンジ６０が設けられ、該ドアヒンジ６０は、センタピラー３２に揺動可能に係止される。この係止により、ドア５６が回動可能にセンタピラー３２に支持される。ドア５６の後上部の外面にはドアハンドル６２が設けられ、ドア５６の後縁部には、ドアハンドル６２に連係する図示しないラッチ機構が設けられる。また、センタピラー３２には、ラッチ機構により係脱自在に係止されるストライカ（図示せず）を支持する支持ブラケット６４が前方に突出するように接合されている。

ドア５６の後方には、リヤピラーユニット５４を覆うようにサイドパネル６６が取り付けられる。そして、サイドパネル６６の下方、すなわち、車体１６の側面下方には、後輪２０の上部を囲繞するリヤホイールハウス６８が設けられる。換言すれば、サイドパネル６６は、リヤホイールハウス６８の上方に位置する。なお、サイドパネル６６が車体パネル１４を構成することは勿論である。

左右のリヤサイドフレーム２６の上方には、図２に詳細を示す支持フレーム８０（支持手段）が接合される。この支持フレーム８０は、左方又は右方で前後方向に沿って延在する右角柱部材８２、左角柱部材８４と、車幅方向に沿って延在する前角柱部材８６、後角柱部材８８とが矩形状をなすように連結された外枠部を有する。前角柱部材８６、後角柱部材８８との間には、右角柱部材８２及び左角柱部材８４に平行な第１副角柱部材９０、第２副角柱部材９２が橋架される。

また、右角柱部材８２、第１副角柱部材９０、第２副角柱部材９２には第３副角柱部材９４が橋架される。さらに、第３副角柱部材９４の後方には、右角柱部材８２から第１副角柱部材９０、第２副角柱部材９２を経て左角柱部材８４に跨る第４副角柱部材９６が橋架される。第３副角柱部材９４及び第４副角柱部材９６は、前角柱部材８６及び後角柱部材８８に対して平行である。

右角柱部材８２と前角柱部材８６、第３副角柱部材９４、第４副角柱部材９６との各交差部や、左角柱部材８４と前角柱部材８６、第４副角柱部材９６との各交差部等には、被取付孔９８が形成された三角ブロック１００が接合される。被取付孔９８に通された取付ボルトがリヤサイドフレーム２６の挿通孔に通され、さらに、該挿通孔から突出した胴部にナットが螺合されることにより、支持フレーム８０がリヤサイドフレーム２６に連結される。

支持フレーム８０を構成する各角柱部材には、適宜の位置に支持孔が形成される。支持孔に螺合される支持ボルトにより、図３に示すように、支持盤１０２と４個のバッテリケース（バッテリ収容部）２００ａ～２００ｄが支持フレーム８０に取り付けられる。この中のバッテリケース２００ａ～２００ｄは、一端が開口端（開口）であり且つ他端が閉塞端（底部）である有底の中空体であり、直方体形状に近似される。

本実施の形態では、４個のバッテリケース２００ａ～２００ｄの中の２個が車体１６の右側方に配設され、残余の２個が左側方に配設される。また、右側方に配設された２個、左側方に配設された２個のいずれも、車体１６の前方側と後方側に並列配置される。以下、区別を容易にするべく、前方右側、後方右側、前方左側、後方左側に位置するバッテリケースを、右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂ、左前バッテリケース２００ｃ、左後バッテリケース２００ｄと指称することもある。ただし、４個を総括するときには「バッテリケース２００ａ～２００ｄ」ともいう。

右前バッテリケース２００ａ及び右後バッテリケース２００ｂは、開口端を右方、閉塞端を左方とし、且つ開口端側が閉塞端側よりも上方となる姿勢で、右前ステー２０２ａ、右中ステー２０４ａ及び右後ステー２０６ａを介して支持フレーム８０に連結される。すなわち、右前バッテリケース２００ａ及び右後バッテリケース２００ｂは、サイドパネル６６の内側で、開口端が右方のサイドパネル６６に臨むとともに閉塞端が車幅方向内方に臨み、且つ開口端から閉塞端に向かうにつれて下方に指向する傾斜姿勢で、車幅方向に沿って延在する。そして、右前バッテリケース２００ａ及び右後バッテリケース２００ｂは、開口端近傍の部位（一部分）が右方のリヤホイールハウス６８の上方に位置するように、車体フレーム１２に位置決め固定される。

なお、右前ステー２０２ａは右前バッテリケース２００ａの前方側面に連結ボルトを介して取り付けられ、右後ステー２０６ａは右後バッテリケース２００ｂの後方側面に連結ボルトを介して取り付けられている。また、右中ステー２０４ａは、右前バッテリケース２００ａの後方側面及び右後バッテリケース２００ｂの前方側面の双方に連結ボルトを介して取り付けられるとともに、右前バッテリケース２００ａと右後バッテリケース２００ｂで挟持されている。

一方、左前バッテリケース２００ｃ及び左後バッテリケース２００ｄは、開口端が左方のサイドパネル６６に臨むとともに閉塞端が車幅方向内方に臨み、且つ開口端側が閉塞端側よりも上方となる姿勢で、左前ステー２０２ｂ、左中ステー２０４ｂ及び左後ステー２０６ｂを介して支持フレーム８０に連結される。結局、左前バッテリケース２００ｃ及び左後バッテリケース２００ｄは、サイドパネル６６の内側で、開口端から閉塞端に向かうにつれて下方に指向する傾斜姿勢で、車幅方向に沿って延在する。左前バッテリケース２００ｃ及び左後バッテリケース２００ｄの、開口端近傍の部位（一部分）は、左方のリヤホイールハウス６８の上方に位置する。電動車両１０におけるバッテリケース２００ａ～２００ｄの配置レイアウトを、模式的な平面図として図４に示す。

上記と同様に、左前ステー２０２ｂは左前バッテリケース２００ｃの前方側面、左中ステー２０４ｂは左前バッテリケース２００ｃの後方側面及び左後バッテリケース２００ｄの前方側面の双方、左後ステー２０６ｂは左後バッテリケース２００ｄの後方側面に連結ボルトを介して取り付けられる。左中ステー２０４ｂは、左前バッテリケース２００ｃと左後バッテリケース２００ｄで挟持される。

右前バッテリケース２００ａの閉塞端、すなわち、底壁には、図示しない車体側コネクタが設けられる。車体側コネクタを介して、後述する着脱式バッテリ３００（図６Ａ及び図６Ｂ参照）の電力が取り出されるとともに、着脱式バッテリ３００の温度や残容量等に関する情報が伝達される。なお、車体側コネクタは、いわゆる雄型コネクタである。

右前バッテリケース２００ａの開口端には、操作レバー２１０が設けられる。すなわち、図５に示すように、右前バッテリケース２００ａの前方側面、後方側面には、右前ステー２０２ａ、右中ステー２０４ａに覆われるレバー用ステー２１２がそれぞれ位置決め固定される。操作レバー２１０は、車幅方向に沿って延在する第１回動軸２１４を介してレバー用ステー２１２に連結される。第１回動軸２１４は、レバー用ステー２１２に対して回転可能である。

操作レバー２１０は、前方又は後方からの正面視で略Ｌ字形状をなす側部２１６と、側部２１６同士の間に橋架されてユーザが把持する把持部２１８とを有する。側部２１６の折曲部位には、把持部２１８から離間するように膨出した突起状カム部２２０が設けられる。

レバー用ステー２１２の右端部は、右前バッテリケース２００ａの開口端よりも右方に延在する。この右端部には、第２回動軸２２２を含むヒンジ機構を介してロック板２２４が回動可能（開閉可能）に設けられる。ロック板２２４は、第２回動軸２２２が通された図示しない巻きバネによって開放側に弾発付勢されている。なお、開放側は着脱式バッテリ３００から離間する側であり、閉止側は着脱式バッテリ３００に近接する側である。すなわち、ロック板２２４は、着脱式バッテリ３００に対して接近又は離間する方向に回動（開閉）し、その回動角度は略２７０°である。

ロック板２２４の、操作レバー２１０の側部２１６に臨む部位には、操作レバー２１０の突起状カム部２２０が摺接する湾曲カム部２２６が設けられる。ユーザによって把持部２１８が降下するように操作レバー２１０が回動されると、第１回動軸２１４が回転するとともに、湾曲カム部２２６が突起状カム部２２０から押圧を受けたロック板２２４が閉止側に回動する。

残余の右後バッテリケース２００ｂ、左前バッテリケース２００ｃ及び左後バッテリケース２００ｄは、右前バッテリケース２００ａと同様に構成されている。従って、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

ここで、各バッテリケース２００ａ～２００ｄに個別に収容される着脱式バッテリ３００につき、図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明する。この場合、着脱式バッテリ３００は縦長の略直方体形状をなし、該着脱式バッテリ３００を平面視したとき、その形状は、略正方形又は略長方形である。

着脱式バッテリ３００の上面には、長手方向両端部が折曲されて該上面に連なることでアーチ形状をなすアーチ部３０２と、上縁部が円弧状に湾曲したタブ状突出部３０４とが互いに対向するように設けられる。さらに、アーチ部３０２の上端からタブ状突出部３０４の上端にかけて、バー状把持部３０６が橋架される。アーチ部３０２及びタブ状突出部３０４の両上端が着脱式バッテリ３００の上面から突出しているため、バー状把持部３０６は、着脱式バッテリ３００の上面に対して離間する。従って、バー状把持部３０６と着脱式バッテリ３００の上面との間に把持用クリアランス３０８が形成される。ユーザは、この把持用クリアランス３０８に手（指）を差し込んでバー状把持部３０６を把持することが可能である。

着脱式バッテリ３００の、アーチ部３０２が設けられた側の底面には、雌型コネクタであるバッテリ側コネクタ３１０が設けられる。このバッテリ側コネクタ３１０に対して前記車体側コネクタが差し込まれることで、着脱式バッテリ３００と車体側コネクタが電気的に接続される。

バッテリケース２００ａ～２００ｄの各々には、１個の着脱式バッテリ３００が収容される。従って、電動車両１０に搭載可能な着脱式バッテリ３００の個数は、バッテリケース２００ａ～２００ｄの個数と同一の４個である。

一方の支持盤１０２には、着脱式バッテリ３００からの供給電力の電圧を適宜上昇ないし下降する昇降圧変換器としてのＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄが、Ｌ字型ステー１０４を介して支持される。ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄの個数は、着脱式バッテリ３００の個数と同一に設定され、本実施の形態では４個である。すなわち、右前バッテリケース２００ａ内の着脱式バッテリ３００は右前ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａに電気的に接続され、右後バッテリケース２００ｂ内の着脱式バッテリ３００は右後ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ｂに電気的に接続される。同様に、左前バッテリケース２００ｃ内、左後バッテリケース２００ｄ内の各着脱式バッテリ３００は、左前ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ｃ、左後ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ｄに個別に電気的に接続される。

４個のＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄは略直方体形状をなし、その長辺が鉛直方向に沿って延在するように支持盤１０２に位置決め固定される。すなわち、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄは起立姿勢である。

支持盤１０２の後端縁部近傍には、図７及び図８に示すように、リヤピラーユニット５４に支持されたコンセントレーションボックス３５２が配設される。コンセントレーションボックス３５２は、４個の着脱式バッテリ３００からＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄを介して供給される電力を１系統に統合して統合電力とする役割を果たす。すなわち、４個のＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄは、それぞれ、互いの極性が異なる２本の個別電力ハーネス３５４（ケーブル束）を介してコンセントレーションボックス３５２に電気的に接続されている。

コンセントレーションボックス３５２からは、＋極性電力ハーネス３５６ａ及び－極性電力ハーネス３５６ｂが出発する。これら＋極性電力ハーネス３５６ａ及び－極性電力ハーネス３５６ｂは、パワードライブユニット（ＰＤＵ）３５８を経由し、さらに、電動駆動装置であるモータ３６０に電気的に接続される。＋極性電力ハーネス３５６ａ及び－極性電力ハーネス３５６ｂは、個別電力ハーネス３５４に比して大径である。

図９に、着脱式バッテリ３００、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄ、コンセントレーションボックス３５２の電気系統を示す。なお、図面を簡素化して理解を容易にするべく、電力ハーネスは１本の実線で表している。また、図９中の細線は通信系統（信号系統）を示し、「Ｂ」は着脱式バッテリ３００を表す。着脱式バッテリ３００、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄは、信号ハーネス３６２を介して電気的に接続されたＭＧ－ＥＣＵ３６４の作用下に制御される。信号ハーネス３６２は、図７及び図８では省略している。

バッテリケース２００ａ～２００ｄを省略した図８に示すように、ＰＤＵ３５８は、支持フレーム８０の前端側の右下方に配設される。また、モータ３６０は、ＰＤＵ３５８の左方、すなわち、支持フレーム８０の前端側の左下方に配設される。結局、モータ３６０は、コンセントレーションボックス３５２の前方で且つバッテリケース２００ａ～２００ｄ、ひいては着脱式バッテリ３００の下方に位置する。

上記したように、右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂの開口端は右方のサイドパネル６６に臨み、左前バッテリケース２００ｃ、左後バッテリケース２００ｄの開口端は左方のサイドパネル６６に臨む。図１及び図１０に示すように、左右のサイドパネル６６には、それぞれ、開口端を遮蔽する蓋部材としてのリッド４００が開閉可能に設けられている。リッド４００は、センタピラー３２、リヤピラー４８、支持フレーム８０及び連結部材５２で囲繞されるように配置される。

図１０及び図１１に示すように、右方のリッド４００には、正面視で略Ｌ字形状のアーム４０２が前後に２本設けられる。前方のアーム４０２は右前バッテリケース２００ａの前方側のレバー用ステー２１２に取り付けられ、後方のアーム４０２は右後バッテリケース２００ｂの後方側のレバー用ステー２１２に取り付けられる。さらに、リッド４００は、リンク部材４０４ａ、４０４ｂを介して、アーム４０２に回動可能に連結されている。

一層詳細には、１組のアーム４０２には第１貫通孔４０６、第２貫通孔４０８が上下となるように形成されており、第１貫通孔４０６同士には第１回転支持軸４１０が回転可能に通されている。リンク部材４０４ａの下端は、第１回転支持軸４１０に連結されている。一方、リンク部材４０４ｂの下端は、第２貫通孔４０８に通された介在ボルトを介してアーム４０２に連結される。

リッド４００の裏面には、前端縁部近傍及び後端縁部近傍にブラケット４１２が設けられる。ブラケット４１２は、リッド４００の裏面に当接する当接主面４１４と、該当接主面４１４から車幅方向内方に向かって立ち上がった広大な第１側面４１６ａと、第１側面４１６ａに比して狭小な第２側面４１６ｂとを有する。第１側面４１６ａの下方には長穴４１８が形成され、該長穴４１８には、第２回転支持軸４２０が回転可能に通される。リンク部材４０４ａの上端は、第２回転支持軸４２０に連結されている。

また、第１側面４１６ａ、第２側面４１６ｂの上方には軸孔が互いに対向するように形成される。軸孔には、第１回転支持軸４１０及び第２回転支持軸４２０に比して短尺な第３回転支持軸４２４が回転可能に通される。リンク部材４０４ｂの上端は、第３回転支持軸４２４に連結されている。

リッド４００の裏面には、フック４３０が設けられる。このフック４３０は、図示しないフック孔に挿入されるとともに、ガソリン車の給油口を開閉するリッドと同様に、図示しないロック機構によってロック状態又はロック解放状態となる。なお、フック４３０をロック機構から解放するには、運転者用シート２２の近傍に設けられたリッドオープナーを操作すればよい。このようなロック機構やリッドオープナーはガソリン車で周知であり、従って、図示及び詳細な説明を省略する。

また、リッド４００の裏面には、外縁に沿って周回するシール部材（図示せず）を設けることが好ましい。

本実施の形態に係る電動車両１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

電動車両１０は、バッテリケース２００ａ～２００ｄに収納された着脱式バッテリ３００から供給された電力によってモータ３６０が付勢されることで走行する。すなわち、着脱式バッテリ３００から供給された電力は、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄによって個別に、適切な電圧に変換される。ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄを介して供給される電力は、個別電力ハーネス３５４を介してコンセントレーションボックス３５２に送られ、１系統に統合される。

このように、コンセントレーションボックス３５２で電力を統合することにより、該コンセントレーションボックス３５２よりも下流側に位置する機器に結線される電力ハーネスが、＋極性電力ハーネス３５６ａ及び－極性電力ハーネス３５６ｂの２本となる。このため、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄからＰＤＵ３５８を経由してモータ３６０に電力を供給する場合に比して、電力ハーネスの個数等が少なくなる。従って、信号ハーネス３６２を含めた構成が簡素となり、配策が容易である。

電力は、さらに、＋極性電力ハーネス３５６ａ及び－極性電力ハーネス３５６ｂを介してコンセントレーションボックス３５２からモータ３６０に送られ、その途中でＰＤＵ３５８を経由する。

ここで、コンセントレーションボックス３５２はＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄの後方に配置され、且つモータ３６０はコンセントレーションボックス３５２の前方に配置されている。しかも、モータ３６０は、バッテリケース２００ａ～２００ｄ（すなわち、着脱式バッテリ３００）よりも低位置である。このため、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄからモータ３６０に至るまでの＋極性電力ハーネス３５６ａ及び－極性電力ハーネス３５６ｂの長さを可及的に小さくすることができる。

以上のような理由から、リヤホイールハウス６８の上方の内室に多数の又は長尺な電力ハーネスが収容される事態を回避することができる。この分、リヤホイールハウス６８の上方の内室に十分なスペースが形成されるので、該内室を、例えば、荷物室等として有効に活用することができる。このように、本実施の形態によれば、バッテリケース２００ａ～２００ｄ、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５０ａ～３５０ｄが配設されたリヤホイールハウス６８の上方がデッドスペースとなることを回避することができ、内室の利用効率が向上する。

付勢されたモータ３６０は、車軸を回転させる。これに伴って前輪１８ないし後輪２０が回転することにより、電動車両１０が走行する。このようにして電動車両１０が運転される最中、着脱式バッテリ３００からモータ３６０や電装系に電力が供給されるので、着脱式バッテリ３００の容量が低下する。着脱式バッテリ３００の容量低下は、例えば、インストルメントパネルに設けられた警告灯が点灯することにより、ユーザに認識される。

この場合、ユーザ（運転者や整備士等）は、容量が低下した着脱式バッテリ３００を充電済の着脱式バッテリ３００に交換する。すなわち、運転者は所定の駐車場にて電動車両１０を停止させ、乗員室内のリッドオープナーを操作する。これにより、リッド４００の裏面に設けられたフック４３０が前記ロック機構から解放される。なお、左右のリッド４００を同時にロック機構から解放する１個のリッドオープナーを設けるようにしてもよいし、左方のリッド４００のフック４３０のみをロック機構から解放する左用のリッドオープナーと、右方のリッド４００のフック４３０のみをロック機構から解放する右用のリッドオープナーとを設けるようにしてもよい。

フック４３０がロック機構から解放されると、該フック４３０の自重により、図１１に示すように、リンク部材４０４ａ、４０４ｂが第１回転支持軸４１０を中心として下降するように回動する。同時に、第２回転支持軸４２０が長穴４１８に沿って車幅方向外方に変位する。以上により、リッド４００が下降（変位）するとともに、第２回転支持軸４２０が変位した分だけ車幅方向外方に向かって変位する。その結果としてリッド４００が開放され、バッテリケース２００ａ～２００ｄの開口、着脱式バッテリ３００及び操作レバー２１０が視認可能な状態となる。換言すれば、バッテリケース２００ａ～２００ｄの開口、着脱式バッテリ３００及び操作レバー２１０が露呈する。

以下、運転者が着脱式バッテリ３００を交換する場合を例示して説明する。運転者は降車した後、充電済の着脱式バッテリ３００を把持する。この際、運転者は、把持用クリアランス３０８に手（指）を差し込んでバー状把持部３０６を把持すればよい。

この場合において、降車後の運転者がバッテリケース２００ａ～２００ｄに移動するまでの移動方向を図１２に示す。この図１２から分かるように、電動車両１０では、運転者が運転者用シート２２から右方又は左方に降車した後、右方又は左方のリヤホイールハウス６８に移動することで、右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂ又は左前バッテリケース２００ｃ、左後バッテリケース２００ｄに最近接することができる。

既にリッド４００が開いているので、運転者は、例えば、右前バッテリケース２００ａの操作レバー２１０を把持し、上方に向かって引き上げる。操作レバー２１０は、第１回動軸２１４が回転することにより、該第１回動軸２１４を中心として回動する。この回動の際、操作レバー２１０に設けられた突起状カム部２２０（図５参照）が、ロック板２２４に設けられた湾曲カム部２２６から離間する方向に摺接する。これにより、ロック板２２４が、巻きバネの弾発付勢を受けて第２回動軸２２２を中心に回動する。湾曲カム部２２６が、突起状カム部２２０の押圧から解放されると、ロック板２２４は、図１３に示すように約２７０°回動した位置、換言すれば、開放位置となる。

その結果、ロック板２２４同士の間の離間距離が着脱式バッテリ３００の幅よりも大きくなる。従って、運転者は、右前バッテリケース２００ａ内の着脱式バッテリ３００のバー状把持部３０６を把持し、この状態で、放電済の着脱式バッテリ３００を車幅方向外方に向かって引き出すことが可能である。このようにして放電済の着脱式バッテリ３００を取り出し右前バッテリケース２００ａを空にした後、運転者は、充電済の着脱式バッテリ３００を右前バッテリケース２００ａに挿入して閉塞端（底部）側に押し込む。右前バッテリケース２００ａは、閉塞端側に向かうにつれて下方に指向して傾斜しているので、右前バッテリケース２００ａ内を進行する着脱式バッテリ３００に重力が作用する。このため、着脱式バッテリ３００を右前バッテリケース２００ａ内で進行させることが容易である。例えば、着脱式バッテリ３００の底面が右前バッテリケース２００ａの閉塞端に最近接すると、バッテリ側コネクタ３１０に対して車体側コネクタが差し込まれる。

運転者は、次に、右前バッテリケース２００ａの操作レバー２１０を把持し、下方に向かって引き下げる。これにより回転する第１回動軸２１４を中心として、操作レバー２１０が回動する。この回動の際、突起状カム部２２０が湾曲カム部２２６を押圧する。湾曲カム部２２６が捻られるように設けられているので、ロック板２２４が、巻きバネの弾発付勢力に抗して第２回動軸２２２を中心に約２７０°回動し、図５に示す閉止位置となる。なお、車体側コネクタを、操作レバー２１０の引き下げ及び引き上げに伴って右前バッテリケース２００ａの閉塞端側に対して上昇及び下降させるようにしてもよい。

ロック板２２４が閉止位置であるとき、該ロック板２２４同士の離間距離は、着脱式バッテリ３００の幅よりも小さい。すなわち、ロック板２２４により、着脱式バッテリ３００がいわゆるロック状態となる。このため、右前バッテリケース２００ａ内に収納された着脱式バッテリ３００が、右前バッテリケース２００ａから離脱することを回避することができる。

運転者は、次に、上記と同様にして右後バッテリケース２００ｂ内の着脱式バッテリ３００を交換する。その後、運転者は、右方のリッド４００を、該リッド４００が上方に回動するように引き上げ、裏面に設けられたフック４３０をロック機構に係止する。この係止により、リッド４００が閉止位置に固定される。換言すれば、リッド４００が閉止状態にロックされる。また、閉止状態となったリッド４００により、右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂの各開口端と、２個の着脱式バッテリ３００が遮蔽される。

以上から諒解されるように、右方のリッド４００は、右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂの各開口端を露呈する開放状態であるときにも車体１６に保持される。すなわち、運転者がリッド４００を取り外したり、取り外されたリッド４００を保管する場所を確保したりする必要がない。従って、着脱式バッテリ３００を容易に交換することができるとともに、交換スペース（駐車場）の狭小化を図ることができる。

さらに、運転者は、上記と同様にして左前バッテリケース２００ｃ、左後バッテリケース２００ｄ内の着脱式バッテリ３００を交換した後、左方のリッド４００を閉止位置とする。以上により、４個の着脱式バッテリ３００の交換が終了する。

ここで、上記したように右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂは右方のリヤホイールハウス６８の上方に配設され、左前バッテリケース２００ｃ、左後バッテリケース２００ｄは左方のリヤホイールハウス６８の上方に配設されている。平均身長を有する成人であれば、このような位置のバッテリケース２００ａ～２００ｄから着脱式バッテリ３００を取り出したり、バッテリケース２００ａ～２００ｄに着脱式バッテリ３００を挿入したりする作業を、腰や膝をほとんど曲げることのない自然な起立姿勢で、しかも、肩よりも低位置で行うことが可能である。従って、運転者をはじめとする着脱式バッテリ３００を交換するユーザが無理な姿勢を強いられることが回避される。

加えて、バッテリケース２００ａ～２００ｄの各開口端は、電動車両１０の側面（左右のサイドパネル６６）に臨む。そして、上記のようにリッド４００を回動させて開放位置とすることで、着脱式バッテリ３００が取り出し、又は挿入（取り付け）可能な状態となる。従って、リッド４００と、該リッド４００を回動可能とするための部品以外のものを必要としない。この分だけ、バッテリケース２００ａ～２００ｄの周囲の構成が簡素となるとともに、部品点数を低減することができる。

しかも、バッテリケース２００ａ～２００ｄは、車体１６の右方に２個、左方に２個と均等に割り当てられている。このため、先ず、電動車両１０における重量配分が右方と左方で著しく相違することが回避される。また、右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂ内の着脱式バッテリ３００を交換した後、運転者は、車体１６の車室を通過して車体１６の左方に移動することができるので、左方の着脱式バッテリ３００を交換する際に、右方から左方に短距離で移動することができる。

また、右前バッテリケース２００ａと右後バッテリケース２００ｂが前後方向に沿って並列配置されている。このため、右前バッテリケース２００ａと右後バッテリケース２００ｂの開口端の、地面からの高さが略同一となる。従って、運転者は、自然な起立姿勢のまま、右前バッテリケース２００ａ内、右後バッテリケース２００ｂ内の各着脱式バッテリ３００を交換することができる。勿論、左前バッテリケース２００ｃ内、左後バッテリケース２００ｄ内の各着脱式バッテリ３００を交換するときも同様である。

これに対し、車体１６の後方にバッテリ収容部が配設されている電動車両では、着脱式バッテリ３００を交換する際、車体１６の後方に回り込まなければならない。従って、バッテリ収容部までのアクセス距離が長くなる。また、車体１６の後方から中央部近傍までバッテリ収容部を移動させる場合には、スライドレール等を設ける必要がある。

また、乗員室の後方でバッテリ収容部が開口している電動車両では、ユーザは、例えば、車外で着脱式バッテリ３００を把持し、前屈みで且つ上半身を下方に捻りながら着脱式バッテリ３００をバッテリ収容部に挿入しなければならない。このため、無理な姿勢とならざるを得ず、窮屈である。

本実施の形態によれば、以上の不具合が解消される。すなわち、バッテリケース２００ａ～２００ｄに対して着脱式バッテリ３００を挿入又は取り出すことが容易となり、しかも、着脱式バッテリ３００までのアクセス距離が短くなる。さらに、バッテリケース２００ａ～２００ｄを移動させることがないので、スライドレール等を設ける必要がなく、その分、構成が簡素となる。

バッテリケース２００ａ～２００ｄ内に挿入された新たな着脱式バッテリ３００は、十分な容量を蓄えている。従って、モータ３６０が着脱式バッテリ３００の交換前と同様に付勢されて所定の出力を供与する。また、電装系が交換前と同様に機能する。

付勢されたモータ３６０が車軸を介して前輪１８及び後輪２０を回転させることで、電動車両１０が走行する。この際、左右のリッド４００がバッテリケース２００ａ～２００ｄの開口端を遮蔽しているので、粉塵や雨水等の異物から着脱式バッテリ３００が保護される。リッド４００の裏面にシール部材を設けると、粉塵や雨水等がリッド４００とサイドパネル６６との間隙から侵入することが回避されるので、一層好ましい。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、図１４に示すように、左前バッテリケース２００ｃ、左後バッテリケース２００ｄを設けることに代替し、車体１６の左後方に同乗者用シート５００（運転者用シート２２以外の乗員シート）を設けて電動車両１０Ａを構成するようにしてもよい。すなわち、この場合、右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂのみが設けられる。なお、右前バッテリケース２００ａ、右後バッテリケース２００ｂを設けることに代替して車体１６の右後方に同乗者用シート５００を設けるようにしてもよいことは勿論である。いずれにおいても、電気系統の仕様を変更することなく、２名乗車に変更することができる。

また、１個のバッテリケース２００ａ～２００ｄに２個以上の着脱式バッテリ３００を並列して着脱可能に収容するようにしてもよい。この場合、バッテリケース２００ａ～２００ｄの閉塞端に車体側コネクタを着脱式バッテリ３００の個数に対応する個数で設けるとともに、バッテリケース２００ａ～２００ｄの内部に仕切板部等を設けるようにするとよい。仕切板部等によって、着脱式バッテリ３００がバッテリケース２００ａ～２００ｄの延在方向に沿って平行に延在する姿勢とすることができるからである。

さらに、リッド４００を、いわゆるプッシュロックにて閉止状態に維持するようにしてもよい。この場合、リッド４００を開放位置とするべくロックから解放するには、ユーザは、リッド４００を車幅方向内方に若干押し込めばよい。

さらにまた、ユーザは運転者に限定されるものではなく、同乗者であってもよいし、整備士等、乗員以外の者であってもよい。

１０、１０Ａ…電動車両 １２…車体フレーム
１４…車体パネル １６…車体
２２…運転者用シート ５６…ドア
６６…サイドパネル ６８…リヤホイールハウス
８０…支持フレーム（支持手段） １０２…支持盤
２００ａ～２００ｄ…バッテリケース（バッテリ収容部）
２１０…操作レバー ２１２…レバー用ステー
２１４…第１回動軸 ２１８…把持部
２２０…突起状カム部 ２２２…第２回動軸
２２４…ロック板 ２２６…湾曲カム部
３００…着脱式バッテリ ３０６…バー状把持部
３０８…把持用クリアランス ３１０…バッテリ側コネクタ
３５０ａ～３５０ｄ…ＤＣ－ＤＣコンバータ（昇降圧変換器）
３５２…コンセントレーションボックス
３５４、３５６ａ、３５６ｂ…電力ハーネス
３５８…パワードライブユニット ３６０…モータ（電動駆動装置）
４００…リッド ４０２…アーム
４０４ａ、４０４ｂ…リンク部材 ４１０…第１回転支持軸
４１２…ブラケット ４１８…長穴
４２０…第２回転支持軸 ４２４…第３回転支持軸
４３０…フック ５００…同乗者用シート

Claims (4)

1. 着脱可能に取り付けられた複数個の着脱式バッテリ（３００）から供給された電力で駆動される電動駆動装置（３６０）を有する電動車両（１０）であって、
   車体（１６）の側面下方にリヤホイールハウス（６８）が設けられるとともに、前記リヤホイールハウスの上方に位置するサイドパネル（６６）を備え、
   前記サイドパネルの内側に、前記車体の車幅方向に沿って延在する有底のバッテリ収容部（２００ａ～２００ｄ）が設けられ、
   前記車体を平面視したとき、前記バッテリ収容部の少なくとも一部分が前記リヤホイールハウスと重なる位置に位置し、
   前記車体を側面視したとき、前記バッテリ収容部の少なくとも一部分が前記リヤホイールハウスの最上部の上方に位置し、
   前記バッテリ収容部の、前記着脱式バッテリを挿入又は引き出すための開口が前記サイドパネルに臨み、
   前記バッテリ収容部が、前記開口から底部に向かうにつれて下方に指向するように傾斜している、電動車両。
2. 請求項１記載の電動車両において、前記バッテリ収容部を２個以上有するとともに、その中の少なくとも１個が前記車体の右側方に配置され、残余が左側方側に配置されている、電動車両。
3. 請求項１又は２記載の電動車両において、前記バッテリ収容部を３個以上有するとともに、その中の少なくとも２個が前記車体の前方側と後方側に並列配置されている、電動車両。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の電動車両において、前記車体に、前記開口を遮蔽するとともに、変位して前記開口を露呈させるリッド（４００）が設けられている、電動車両。

Images