KR20120123364A

KR20120123364A - 전기 배터리를 자동차의 섀시에 부착하는 장치

Info

Publication number: KR20120123364A
Application number: KR1020127019351A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 바보이; 프랑크 주쎄; 세르쥬 르누아르
Original assignee: 르노 에스.아.에스.
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2012-11-08
Also published as: EP2517280A1; FR2954593A1; US20120305323A1; JP2013514939A; FR2954593B1; WO2011083219A1; CN102763240A

Abstract

본 발명은 전기 배터리(6)를 자동차(100)의 섀시(2)에 부착하는 장치(1)에 관한 것으로, 자동차의 섀시에 견고히 연결된 4분의 1회전의 제1 장착 수단(4)과, 전기 배터리에 견고히 연결된 4분의 1회전의 제2 장착 수단(8, 9)을 구비하고, 전기 배터리를 자동차의 섀시에 장착하기 위해 4분의 1회전의 제1 장착 수단과 제2 장착 수단이 결합하도록 의도된 것을 특징으로 한다.

Description

전기 배터리를 자동차의 섀시에 부착하는 장치{Device for attaching an electric battery to the chassis of a motor vehicle}

본 발명은 배터리를 자동차에 부착하는 방법과 배터리를 자동차로부터 제거하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상술한 방법들을 적용할 수 있는 수단을 구비하는 자동차의 섀시에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상술한 방법들을 적용하기에 적합한 수단을 구비한 전기 배터리에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상술한 방법들을 적용하기에 적합한 수단을 구비하는 장치에 관한 것이다. 마지막으로 본 발명은 상술한 섀시 및/도는 상술한 전기 배터리를 구비하는 자동차와 같은 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 전기 배터리를 섀시에 장착하기 위한 공구와 전기 배터리를 섀시로부터 제거하기 위한 공구에 관한 것이다.

전기 차량 또는 하이브리드 차량(hybrid vehicles)과 같은 특정 자동차는 전기 구동 모터에 동력을 공급하기 위한 배터리를 구비한다. 이와 같은 차량들의 다양함으로 인하여, 처음 배터리의 에너지 수준이 낮아질 때 이 배터리를 완전히 충전된 새로운 배터리로 바꾸는 것이 중요할 수 있다. 이러한 배터리 교환은 차량의 휘발유 탱크를 충전할 수 있는 주유소(service station)와 유사한 충전소(station)에서 이루어질 수 있다.

일본 공개특허공보 JP2000-085375에는, 전기 차량을 구동하는 모터에 동력을 공급하는 전기 배터리를 이 전기 차량의 섀시에 장착하는 장치가 개시된다.

미국 등록특허공보 US5,612,606에는 전기 차량을 구동하는 모터에 동력을 공급하는 전기 배터리를 교환하기 위한 충전소와 이러한 교환 작업을 수행하는 방법이 개시된다.

국제 특허공개공보 WO 2008/128991에는, 차량의 구멍에 위치하는 록(lock)을 구비하며 배터리를 차량에 고정하기 위해 4분의 1 회전하는 4분의 1회전 고정 수단을 배터리에 구비하는 자동차 배터리를 고정하는 시스템이 개시된다.

일본 공개특허공보 JP2000-085375 (2000.03.28.) 미국 등록특허공보 US5,612,606 (1997.03.18.) 국제 특허공개공보 WO 2008/128991 (2008.10.30.)

배터리를 교체하는 작업은 제한된 시간 안에 수행되어야 하므로, 단순하면서도, 견고하고, 신뢰성이 있으며, 저가격이면서도, 배터리의 제거와 재설치를 위해 복잡한 공구를 필요로 하지 않는 배터리를 자동차에 고정하는 장치가 필요하다.

그러므로 본 발명의 목적은 상술한 요건들을 충족하며 배터리를 차량에 고정하는 방법과 배터리를 차량에서 제거하기 위한 방법을 제공하는 데 있다. 특별히, 본 발명은 단순하고, 신뢰성이 있으며, 견고하여 신속하고 용이한 배터리의 제거와 재설치를 가능하게 하는 고정/제거 방법을 제안한다.

본 발명에 관한 배터리 부착 장치는, 분리 가능한 전기 배터리를 자동차의 섀시에 부착하기 위한 장치로서: 자동차의 섀시에 고정되도록 설계된 4분의 1회전의 제1 고정 수단과, 전기 배터리에 고정되도록 설계된 4분의 1회전의 제2 고정 수단을 구비하고, 4분의 1회전의 제1 고정 수단과 4분의 1회전의 제2 고정수단은 전기 배터리를 자동차의 섀시에 고정하기 위해 상호 작용하도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

제1 고정 수단은 자동차의 섀시에 고정되도록 설계된 스핀들을 구비하고, 바람직하게는 스핀들은 플랫들(falts) 및/또는 노치들을 구비한다.

이와 같은 특징은 배터리를 연결하는 기능이 기본적으로 차량에 의해 수행되게 함으로써 차량의 제조 비용을 약간 증가시켜 배터리의 제조 비용을 감소시킨다. 이는 이러한 차량들의 배터리들을 전기 자동차 제조사가 취급하는 경우에는 전기 자동차 제조사에게 바람직한 것이다.

제1 고정 수단은 힘흡수 수단을 구비할 수 있다. 힘흡수 수단은 배터리가 잠금을 위해 차량의 밑에 위치할 때 전기 자동차가 들어 올려지거나 사용자가 심한 충격을 느끼지 않도록 하면서도 수백 킬로그램에 달하는 전기 배터리를 전기 자동차에 잠그는 것을 가능하게 한다. 구체적으로는, 배터리를 잠글 수 있기 위해서는 매우 큰 압력이 차량의 섀시에 가해져야 한다.

제2 고정 수단은, 배터리에 대해 상대적으로 회전할 수 있게 장착되도록 설계되며 제1 고정 수단과 상호 작용하도록 설계된 잠금 요소를 구비할 수 있다.

잠금 요소는 예를 들어 사각형 또는 직사각형의 연장 개구부를 구비할 수 있다.

잠금 요소는 배터리에 고정되도록 설계된 벨 요소에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

제1 고정 수단 및/또는 제2 고정 수단은, 제1 고정 수단과 제2 고정 수단, 및/또는 섀시와 배터리를 상대적인 정지 위치로 복귀시키는 힘을 가하도록 설계된 탄성 수단을 구비할 수 있다. 이와 같은 탄성 수단은 예를 들어 벨러빌 와셔(Belleville washer; 접시 스프링 와셔)의 사용보다는 저렴한 고무 패드들(pads)로 이루어질 수 있다.

본 발명에 관한 자동차의 섀시는, 전기 배터리를 자동차의 섀시에 고정하기 위해, 전기 배터리에 마련된 4분의 1회전의 제2 고정 수단과 상호 작용하도록 설계된 4분의 1회전의 제1 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제1 고정 수단은 자동차의 섀시에 고정되는 스핀들을 구비할 수 있다.

제1 고정 수단은, 제1 고정 수단과 제2 고정 수단, 및/또는 섀시와 배터리를 상대적인 정지 위치로 복귀시키는 힘을 가하도록 설계된 탄성 수단을 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 자동차를 구동하는 전기 모터에 동력을 공급하는 전기 배터리는, 자동차의 섀시에 전기 배터리를 고정하기 위해 4분의 1회전의 제1 고정 수단과 상호 작용하도록 설계된 4분의 1회전의 제2 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제2 고정수단은 배터리에 대해 회전 가능하게 장착되며 제1 고정 수단과 상호 작용하도록 설계된 잠금 요소를 구비할 수 있다.

잠금 요소는 배터리에 고정된 벨 요소에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

제2 고정 수단은, 제1 고정 수단과 제2 고정 수단, 및/또는 섀시와 배터리를 상대적인 정지 위치로 복귀시키는 힘을 가하도록 설계된 탄성 수단을 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 자동차의 섀시로부터 전기 배터리를 제거하는 방법은,

-탄성 요소가 전기 배터리와 섀시의 사이에 배치되어 복귀력을 가하고, 잠금 요소가 섀시에 대한 전기 배터리의 위치를 탄성 수단이 변형되는 위치로 고정하여, 섀시에 대한 전기 배터리의 움직임이 복귀력의 작용을 받도록, 전기 배터리와 섀시를 공급하는 단계와,

-전기 배터리와 섀시를 서로 가깝게 이동시키는 폐쇄력을 가하여, 폐쇄력으로 탄성 수단을 변형시키고, 탄성 수단은 폐쇄력에 대항하는 복귀력을 가하는 단계와,

-적어도 실질적으로 4분의 1회의 회전의 회전 운동으로 잠금 요소를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전기 배터리를 섀시에 가깝게 이동시키는 폐쇄력은 섀시와 기계적으로 연결된 공구의 요소에 의해 흡수될 수 있다.

본 발명에 관한 자동차의 섀시에 전기 배터리를 부착하는 방법은,

-사이에 탄성 수단이 배치된 전기 배터리와 섀시를 제공하는 단계와,

-전기 배터리와 섀시를 서로 가깝게 이동시키는 폐쇄력을 가하며, 폐쇄력은 탄성 수단을 변형시키고, 탄성 수단은 폐쇄력에 대항하는 복귀력을 가하는 단계와,

-실질적으로 적어도 4분의 1회의 회전의 회전 운동으로 잠금 요소를 이동시켜, 잠금 요소가 섀시에 대한 전기 배터리의 위치를 탄성 수단이 변형되는 위치로 고정하여, 섀시에 대한 전기 배터리의 움직임이 복귀력의 작용을 받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 특별히 자동차와 바람직하게는 전기 자동차의 조립체는, 상술한 전기 배터리와 상술한 섀시를 구비한다.

본 발명에 따라 상술한 섀시에 대해 상술한 전기 배터리를 장착하거나 및/또는 제거하기 위한 공구는, 전기 배터리와 섀시를 서로 가깝게 이동시키는 힘을 가하는 수단 및/또는 잠금 요소를 이동시키는 수단 및/또는 전기 배터리와 섀시를 서로 가깝게 이동시키는 힘을 흡수하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 전기 배터리와, 섀시와, 방법들과, 조립체와 고정 공구는 상술한 바와 같은 본 발명의 장치의 장점과 유사한 장점을 갖는다.

본 발명에 의하면 배터리를 연결하는 기능이 차량에 의해 수행되게 함으로써 차량의 제조 비용을 약간 증가시켜 배터리의 제조 비용을 감소시킨다.

첨부한 도면들은 일 예로서 본 발명에 관한 제거 방법 및 수단과, 바람직하게는 이와 같은 방법을 적용하는 것을 가능하게 하는 제거 가능한 고정 장치와, 전기 배터리와 자동차의 섀시의 일 실시예를 도시한다.
도 1, 도 3, 도 4, 도 6, 도 7, 도 8, 도 9, 및 도 10은 본 발명에 관한 일 실시예의 주된 단계들의 개략적인 도면이다.
도 2 및 도 5는 본 발명에 관한 고정 장치의 단면도이다.
도 11은 배터리 지지대의 제1 변형예의 길이 방향의 단면도이다.
도 12는 본 발명에 관한 배터리의 상면도이다.
도 13은 제1 변형예에 관한 배터리 잠금 요소와 벨 요소의 상면도이다.
도 14 및 도 15는 배터리 지지대의 두 가지의 상이한 구성의 제2 변형예의 길이 방향 단면도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명에 관한 고정 장치에 사용되는 스핀들의 측면도이다.

이하의 설명에서 '탄성 수단(elastic means)'은 힘의 작용에 의해 탄성적으로 변형하는 모든 수단을 의미한다.

'4분의 1회전의 고정 수단'은 두 개의 부품이 어느 한 부품이 다른 부품에 대해 제1 이동 작용, 어느 한 부품의 다른 부품에 대한 회전 작용에 의해, 바람직하게는 4분의 1회전의 회전 운동에 의해 분리 가능하게 조립될 수 있는 모든 고정 수단을 의미한다. 그러나 회전 운동은 4분의 1회전 이외의 다른 회전폭을 가질 수 있으며, 바람직하게는 반회전(half-turn)이나 3분의 1회전일 수 있다.

'실질적으로 적어도 4분의 1회전'은 4분의 1회전이나 실질적으로 4분의 1회전을 의미한다.

도 1, 도 3, 도 4, 도 6, 도 7, 도 8, 도 9, 도 10에 부분적으로 도시된 자동차(100)는 주로 섀시(2)와, 전기 배터리(미도시), 바람직하게는 자동차를 구동하는 모터에 동력을 공급하기 위한 전기 배터리를 위한 지지대(6)를 구비한다.

전기 배터리는 섀시에 고정되도록 설계된다. 예를 들어 배터리는 섀시의 하부에 고정될 수 있다. 배터리는 자동차의 섀시의 하부로부터 접근 가능한 하우징 내에 설치될 수 있다. 그리고 배터리가 하우징 내에 위치한 이후에, 배터리의 바닥 부분이 자동차의 하부로부터, 바람직하게는 섀시의 하부로부터 접근 가능하도록 놓인다.

특별히 자동차(100)는 배터리 지지대(6)를 자동차의 섀시(2)에 분리 가능하게 고정하기 위한 장치(1)를 구비한다. 배터리의 전기 에너지 저장 요소는 지지대(6)에 고정된다. 분리 가능한 고정 장치는 자동차의 섀시에 마련된 4분의 1회전의 제1 고정 수단(4)과 전기 배터리에 마련된 4분의 1회전의 제2 고정 수단(8, 9)을 구비한다. 4분의 1회전의 제1 고정수단과 제2 고정수단은 전기 배터리를 자동차의 섀시에 고정하기 위해 상호 작용하도록 설계된다.

4분의 1의 제1 고정 수단은 예를 들어 축(50)을 구비하여 자동차의 섀시(2), 상세하게는 섀시에 고정된 플레이트(3)에 고정되는 스핀들(4)을 구비한다. 바람직하게는 이러한 스핀들은 도 1의 단면 Ⅱ-Ⅱ의 평면에서 사각형이나 원형인 제1 영역(15)과, 이와 같은 평면의 밑에 사각형의 제2 영역(13)을 구비한다. 이하에서 상세하게 설명될 4분의 1회전의 고정을 보장할 수 있는 다른 단면 형상도 가능하다. 도 16 및 도 17에 일 실시예가 도시된다. 이와 같은 실시예에서, 스핀들은 설치 작업이나 분리 작업 중에 공구에 의해 배터리나 배터리에 고정된 지지대에 가해지는 힘을 흡수하기 위한 제1 받침부로서의 수단(70)을 구비한다. 스핀들은 또한 제2 고정 수단과 상호 작용하는 제2 받침부로서의 수단(71)을 구비한다. 바람직하게는 이와 같은 스핀들은 두 개의 플랫들(도 16에서 교차하는 선으로 도시됨)이 대칭적으로 형성된 일반적인 원통 형상을 갖는다.

4분의 1회전의 제2 고정 수단은 배터리에 대해 회전 가능하게 장착되며 제1 고정 수단과 상호 작용하도록 설계된 잠금 요소(9)를 구비한다. 바람직하게는 이와 같은 잠금 요소(9)는 배터리가 자동차의 섀시에 설치될 때 스핀들(4)의 축(50)과 구별이 안되는 축(60)을 중심으로 배터리에 대해 회전할 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이 잠금 요소는 스핀들(4)의 제1 영역(15)이 축(50)을 중심으로 회전할 수 있고 스핀들(4)의 제2 영역(13)이 정해진 회전량으로 축을 중심으로 회전하지 못하면서 축(50)을 따라 이동할 수 있는 개구부(14)를 구비한 와셔에 의해 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 개구부(14)의 단면은 원과 사각형의 조합으로 형성된다. 그러므로 본 실시예에서 잠금 요소(9)는 스핀들(4)과 함께 4분의 1회전 고정 동작을 다음과 같이 가능하게 한다.

-잠금 요소(9)는 제2 영역(13)을 갖는 스핀들(4)의 부분을 따르는 축(50)을 따르는 제1 방향으로 향하며 이동한다.

-잠금 요소가 제1 영역(15)을 갖는 스핀들의 부분에 도달하면, 잠금 요소는 스핀들(4)에 대해 축(50)을 중심으로 바람직하게는 실질적으로 적어도 4분의 1의 회전에 의해 회전한다.

선택적으로는 개구부(14)는 단순히 예를 들어 사각형이나 직사각형의 연장 개구부일 수 있다.

스핀들에 대한 잠금 요소의 후자의 위치에서는, 스핀들의 제2 영역(13)의 형상과 잠금 요소의 개구부(14)의 형상으로 인해 잠금 요소가 스핀들을 따르는 축(50)을 따르는 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 이동할 수 없다. 상세하게는, 이와 같은 위치에서 스핀들의 받침부가 잠금 요소와 접촉하여 스핀들에 대한 잠금 요소의 제2 방향에서의 축방향의 이동을 방지한다.

도 11과 도 13에 도시된 제1 변형예에서, 잠금 요소(9)는, 플레이트(7)에 고정되어 배터리 지지대를 형성하는 벨 요소(8)에서 회전할 수 있게 장착된다. 특히, 잠금 요소는 벨 요소의 바닥(81)에 장착될 수 있다. 바람직하게는 도 13에 도시된 것과 같이 벨 요소의 바닥이 그루브들(25)을 구비하여 잠금 요소(9)의 벨 요소에 대한 이동을 안내하거나 제한하는 것을 가능하게 한다. 이와 같은 그루브들은 잠금 요소에 마련된 핑거들(26; fingers)과 상호 작용하도록 설계되며, 예를 들어 스위치와 같은 감지 수단에 작용함으로써 배터리가 섀시에 "비잠금 상태"인지 또는 "잠금 상태"인지를 확인할 수 있게 한다.

그루브들은 위치를 유지하는 유지 수단(40)을 그루브들의 단부에 구비할 수 있다. 이러한 말단 위치들은 4분의 1회전의 제1 고정 수단과 제2 고정 수단의 두 개의 "잠금 상태"와 "비잠금 상태"에 대응한다. 유지 수단은 예를 들어 상술한 그루브들의 내에 작은 보스들(40)을 구비할 수 있다. 선택적으로는 유지 수단은 부품들(8, 9)의 대향하는 면에서 상호 작용하도록 마련된 보스들과 구멍들을 구비할 수 있다.

도 14 및 도 15에 도시된 제2 변형예에서, 잠금 요소(9)는 플레이트(7)에 고정되며 배터리 지지대(6)를 형성하는 벨 요소(8')에서 회전할 수 있게 장착된다. 상세하게는, 벨 요소 내의 위치에 배치된 부분(205)은 잠금 요소(9')가 이동하지 못하게 정지시킨다. 이와 같은 부분(205)은 잠금 요소를 벨 요소의 바닥과 접촉시키도록 복귀시키기 위해 잠금 요소 상에 놓이는 탄성 요소(206)를 구비한다. 또한 하나 이상의 핀들(202)이 잠금 요소를 가로지른다. 핀의 제1 단부(203)는 공구에 의해 잠금 요소가 회전하도록 허용하고, 핀의 제2 단부(204)는 벨 요소에 대한 잠금 요소의 위치를 유지하는 것을 가능하게 한다. 이와 같은 제2 단부는 잠금 요소의 표면에서 벨 요소의 바닥으로 나오는 돌출부를 구성하는 보스로 형성된다. 이와같이 보스로 형성된 제2 단부는 하나 이상의 구멍들(201), 바람직하게는 벨 요소의 바닥에 마련된 하나 이상의 막힌 구멍들과 상호 작용한다. 핀들과 구멍들은 유지 수단을 구성한다. 도 14에서 잠금 요소와 벨 요소는 유지된 위치에 있는 것으로 도시되며, 핀들의 두 개의 단부들(204)은 벨 요소의 바닥에 형성된 구멍들에 결합된다. 도 15에서 잠금 요소와 벨 요소는 유지되지 않은 위치에 있는 것을 도시하며, 핀들의 단부들(204)은 벨 요소의 바닥에 형성된 구멍들에 결합하지 않는다. 그러므로 이와 같은 구성에 의해 잠금 요소는 벨 요소의 바닥에 대해 가압되지 않고 상술한 탄성 수단(206)이 변형된다.

제2 변형예에서는 또한 잠금 요소가 벨 요소의 바닥을 관통하여 고정 장치의 "잠금"이나 "비잠금"을 확인하기 위한 감지 수단과 상호 작용하는 핑거를 구비할 수 있다. 유사하게는, 잠금 요소의 벨 요소 내에서의 이동을 안내 및/또는 제한하는 수단이 마련될 수 있다. 이동을 안내 및/또는 제한하는 수단은 잠금 요소에 고정되어 벨 요소의 바닥의 그루브를 관통하는 핑거를 구비할 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 것과 같이, 벨 요소(8)는 유연성 있는 커플링(21, 22)에 의해 플레이트(7)에 고정된다. 상세하게는, 벨 요소는 플레이트에 형성된 개구부(82)에 배치되며 플레이트의 제1 표면에서 받침부(83)에 의해 정지한다. 쌍으로 작용하는 탄성 요소들(29), 및/또는 홀로 작용하는 탄성 요소들(29)이 벨 요소를 개구부(82)의 내에 탄성적으로 중심을 맞추는 것을 가능하게 하며 벨 요소를 제1 표면에 대해 가압한다. 바람직하게는 탄성 요소들은 벨 요소에 형성된 관통 구멍들에 설치된 삽입구(spigot; 스피것)를 통해 벨 요소에 고정된다. 쌍으로 작동하는 탄성 요소들(29)은, 탄성적인 중심 맞추기를 위해 한 편은 벨 요소에 접하고 다른 한편은 개구부(82)의 벽에 접하는 제1 탄성 조각들(21)과, 플레이트의 제1 표면을 받침부(83)에 탄성적으로 배치하기 위해 플레이트의 제2 표면에 접하는 제2 탄성 조각들(22)을 구비한다. 홀로 작용하는 탄성 요소들(29)은 탄성적인 중심 맞추기를 위해 한 편은 벨 요소에 접하고 다른 한편은 개구부(82)의 벽에 접하는 제1 탄성 조각들(21)을 구비한다. 그러므로 벨 요소는 길이 방향의 축 X 및 횡 방향의 축 Y(축 50에 수직함)를 따라 플레이트에 대해 정해진 폭, 예를 들어 5 mm 내지 10 mm, 전형적으로 6 mm 만큼 이동할 수 있다.

바람직하게는 분리 가능한 고정 수단은 섀시와 전기 배터리의 경계면에 배치되며 제1 고정 수단 및 제2 고정 수단, 및/또는 제1 고정 수단과 제2 고정 수단을 분리시키는 복귀력을 가하도록 설계된 탄성 수단(5)을 구비한다. 예를 들어 탄성 수단은 탄성중합체(elastomer)로 제조된 하나 이상의 지주들(5)을 구비할 수 있다. 그러나 바람직하게는 스프링과 같은 어떠한 형태의 탄성 수단도 사용될 수 있다. 탄성 수단이 4분의 1회전의 제1 고정 수단에 고정되며 자동차의 섀시에 고정되는 것으로 도시되었지만, 선택적으로 탄성 수단은 4분의 1회전의 제2 고정 수단과 배터리에 고정될 수 있다. 또한 선택적으로는, 탄성 수단은 자동차의 섀시에 고정된 제1 수단과 배터리에 고정된 제2 수단을 구비할 수 있다. 탄성 수단은 배터리-섀시 경계면에서의 마찰력에 의해 섀시와 배터리가 X 축 및 Y축 방향의 이동 운동에 의해 서로에 대해 움직이지 못하게 하기 위해 섀시와 배터리의 사이에 힘을 가할 수 있다.

배터리를 자동차에서 분리하기 위한 방법의 일 실시예에가 도 1, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하여 이하에서 설명된다.

초기 위치에서 배터리(6)는 자동차(100)에 고정된다.

배터리의 분리나 분해는 세 개의 메인 요소들(10, 11, 12)을 구비하는 공구에 의해 수행된다.

도 3에 도시된 제1 단계에서, 공구가 배터리에 접근된다.

도 4에 도시된 제2 단계에서, 공구의 제1 메인 요소(12)가 4분의 1회전의 제1 고정 수단(4)에 연결된다. 바람직하게는 이와 같은 연결은 도 5에 도시된 것과 같은 4분의 1회전의 연결에 의해 수행된다. 공구의 제1 메인 요소(12)는 섀시에 고정된 4분의 1회전의 고정 수단과 상호 작용하도록 설계된 4분의 1회전의 제3 고정 수단을 구비한다. 도 4에 도시된 것과 같이 제3 고정 수단은 스핀들(4)의 제3 영역(31)(예를 들어 제1 영역(15)과 동일함)이 축(50)을 중심으로 회전할 수 있고 스핀들(4)의 제4 영역(30)(예를 들어 제2 영역(15)과 동일함)이 축(50)을 따라 이동할 수 있으며 이 축을 중심으로 정해진 회전량으로 회전할 수 없는 개구부(18)를 구비한다. 도 4에 도시된 실시예에서, 개구부(18)의 단면은 원형과 직사각형의 조합으로 형성된다. 그러므로 본 실시예에서 공구의 제4 메인 요소가 스핀들(4)과 함께 다음과 같은 4분의 1회전의 고정을 가능하게 한다.

-공구의 제1 메인 요소(12)는 스핀들(4)의 제4 영역(30)을 갖는 부분을 따라 축(50)을 따르는 제1 방향으로 향하며 이동한다.

-잠금 요소가 제3 영역(31)을 갖는 스핀들의 부분에 도달하면, 잠금 요소는 축(50)을 중심으로 스핀들(4)에 대해 바람직하게는 실질적으로 적어도 4분의 1의 회전에 의해 회전한다.

공구의 제1 메인 요소의 기능은, 그 이후에 배터리에 전달되어 결국 자동차에 전달되는 축(50) 방향의 힘을 흡수함으로써 이와 같은 힘들이 자동차의 다른 부분에서 영향을 미치지 못하게 하는 것이다.

도 6에 도시된 제3 단계에서, 공구의 제2 메인 요소(10)는 배터리 지지대(6), 바람직하게는 배터리 지지대의 플레이트(7) 또는 배터리와 접촉한다. 이와 같은 제2 메인 요소의 기능은 탄성 수단(5)을 압축시켜 제1 고정 수단과 제2 고정 수단의 사이에 존재하는 접촉을 제거하기 위해서, 상세하게는 스핀들(4)의 받침부와 잠금 요소(9)의 접촉을 제거하기 위한 축(50) 방향에서의 힘(F1)(특히 상측으로 향하는 수직 방향의 힘)을 배터리에 가하는 데 있다. 이와 같은 힘이나 힘의 일부의 흡수는 상술한 바와 같이 힘(F1)에 대해 반대되는 힘(F2)을 가하는 공구의 제2 메인 요소에 의해 제공된다.

도 7에 도시된 제4 단계에서, 공구의 제3 메인 요소(11)는 잠금 요소와 접촉하며, 이와 같은 제3 메인 요소에 의해 배터리에 대해 그리고 4분의 1회전의 제1 고정 수단에 대한 축(50)을 중심으로 한 잠금 요소의 회전 운동이 이루어진다. 바람직하게는 회전 운동은 실질적으로 4분의 1회전의 회전 운동이다. 이와 같은 운동을 위해서 공구의 제3 메인 요소는 예를 들어 잠금 요소에 마련된 핀들(24)을 수용하도록 설계된 구멍들(28)을 구비한다. 그러므로 배터리는 자동차의 섀시로부터 잠금 해제된다.

도 8에 도시된 제5 단계에서, 공구의 제3 메인 요소(11)는 잠금 요소로부터 분리되어 잠금 요소로부터 이격되게 이동된다.

도 9에 도시된 제6 단계에서, 공구의 제1 메인 요소(12)는 4분의 1회전의 제1 고정 수단(4)으로부터 분리되며 제1 고정 수단으로부터 이격되도록, 예를 들어 병진 운동으로 이동한다.

도 10에 도시된 제7 단계에서, 공구의 제2 메인 요소(10)는 배터리를 유지하면서 하측 방향으로 이동한다. 그러므로 배터리가 자동차로부터 이격되게 이동한다.

제6 단계 및 제 7 단계는 동시에 수행될 수 있다.

반대로, 자동차에 배터리를 설치하거나 고정하기 위한 방법의 일 실시예가 이하에서 설명된다.

초기 위치에서, 배터리는 차량으로부터 분리되어 있다.

장착은 상술한 공구에 의해 수행된다.

제1 단계에서, 공구의 제2 메인 요소에 의해 배터리가 차량의 섀시에 가깝게 접근된다.

제2 단계에서, 공구의 제1 메인 요소(12)가 제거 방법에서와 같이 4분의 1회전의 제1 고정 수단(4)에 연결된다.

제3 단계에서, 공구의 제2 메인 요소(10)가 배터리와 접촉하며, 탄성 수단(5)을 압축시키기 위해 배터리가 자동차의 섀시에 대해 또는 자동차의 지지대에 축(50) 방향의 힘(F1) (특히 상측을 향하는 수직 방향의 힘)을 가하며 자동차의 섀시에 대해 가압된다. 이와 같은 힘이나 힘의 일부의 흡수는 상술한 바와 같이 힘(F1)에 대해 반대되는 힘(F2)을 가하는 공구의 제1 메인 요소에 의해 제공된다.

제4 단계에서, 공구의 제3 메인 요소(11)는 잠금 요소와 접촉하며, 이와 같은 제3 메인 요소에 의해 배터리에 대해 그리고 4분의 1회전의 제1 고정 수단에 대해 축(50)을 중심으로 한 잠금 요소의 회전 운동이 이루어진다. 바람직하게는 회전 운동은 실질적으로 4분의 1회전의 회전이다. 그러므로 배터리는 차량의 섀시에 고정된다.

제5 단계에서, 공구의 제3 메인 요소는 잠금 요소로부터 분리되어 잠금 요소로부터 이격되도록 이동한다.

제6 단계에서, 공구의 제2 메인 요소에 의해 배터리에 가해지는 힘은 제거되고, 공구의 제1 메인 요소는 4분의 1회전의 제1 고정 수단(4)으로부터 이격된다. 공구의 제1 메인 요소와 제2 메인 요소는 배터리로부터 이격되도록 이동한다.

1: 장치 25: 그루브
2: 섀시 26: 핑거
3: 플레이트 28: 구멍
4: 스핀들 29: 탄성 요소
5: 탄성 수단 30: 제4 영역
6: 배터리 지지대 31: 제3 영역
7: 플레이트 40: 유지 수단
8, 8': 벨 요소 50: 축
10, 11, 12: 공구 메인 요소 70: 수단
13: 제2 영역 82: 개구부
15: 제1 영역 83: 받침부
18: 개구부 100: 자동차
21: 제1 탄성 조각 201: 구멍
22: 제2 탄성 조각 202: 핀
24: 핀 206: 탄성 요소

Claims

분리 가능한 전기 배터리(6)를 자동차(100)의 섀시(2)에 부착하기 위한 장치로서:
자동차의 섀시에 고정되도록 설계된 4분의 1회전의 제1 고정 수단(4)과, 전기 배터리에 고정되도록 설계된 4분의 1회전의 제2 고정 수단(8, 9)을 구비하고,
4분의 1회전의 제1 고정 수단과 4분의 1회전의 제2 고정수단은 전기 배터리를 자동차의 섀시에 고정하기 위해 상호 작용하도록 설계되며,
제1 고정 수단은 자동차의 섀시에 고정되도록 설계된 스핀들(4)을 구비하고, 스핀들은 플랫들(falts) 및/또는 노치들을 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 부착 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 고정 수단은 힘흡수 수단(70)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 부착 장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 고정 수단은, 배터리에 대해 상대적으로 회전할 수 있게 장착되도록 설계되며 상기 제1 고정 수단과 상호 작용하도록 설계된 잠금 요소(9)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 부착 장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
잠금 요소는 예를 들어 사각형 또는 직사각형의 연장 개구부(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 부착 장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
잠금 요소는 배터리에 고정되도록 설계된 벨 요소(8)에 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는, 배터리 부착 장치.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 고정 수단 및/또는 상기 제2 고정 수단은, 상기 제1 고정 수단과 상기 제2 고정 수단, 및/또는 섀시와 배터리를 상대적인 정지 위치로 복귀시키는 힘을 가하도록 설계된 탄성 수단(5)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 부착 장치.
자동차의 섀시(2)로서:
전기 배터리를 자동차의 섀시에 고정하기 위해, 전기 배터리에 마련된 4분의 1회전의 제2 고정 수단(8, 9)과 상호 작용하도록 설계된 4분의 1회전의 제1 고정 수단(4)을 구비하고,
상기 제1 고정 수단은 자동차의 섀시에 고정되도록 설계된 스핀들(4)을 구비하고, 상기 스핀들은 플랫들(flats) 및/또는 노치들을 구비하는 것을 특징으로 하는, 자동차의 섀시.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 고정 수단은, 상기 제1 고정 수단과 상기 제2 고정 수단, 및/또는 섀시와 배터리를 상대적인 정지 위치로 복귀시키는 힘을 가하도록 설계된 탄성 수단(5)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 자동차의 섀시.
자동차를 구동하는 전기 모터에 동력을 공급하는 전기 배터리(6)로서:
자동차의 섀시에 전기 배터리를 고정하기 위해 4분의 1회전의 제1 고정 수단과 상호 작용하도록 설계된 4분의 1회전의 제2 고정 수단(8, 9)을 구비하고,
4분의 1회전의 상기 제2 고정 수단(8, 9)은 연장 개구부(14)를 구비하며 배터리에 대해 회전 가능하게 장착되도록 설계된 잠금 요소(9)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 배터리.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
잠금 요소는 배터리에 고정된 벨 요소(8)에 회전 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는, 전기 배터리.
제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 고정 수단은, 상기 제1 고정 수단과 상기 제2 고정 수단, 및/또는 섀시와 배터리를 상대적인 정지 위치로 복귀시키는 힘을 가하도록 설계된 탄성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 배터리.
제7항의 자동차(100)의 섀시(2)로부터 제9항의 전기 배터리(6)를 제거하는 방법으로서:
탄성 요소(5)가 전기 배터리와 섀시의 사이에 배치되어 복귀력을 가하고, 잠금 요소(9)가 섀시에 대한 전기 배터리의 위치를 탄성 수단이 변형되는 위치로 고정하여, 섀시에 대한 전기 배터리의 움직임이 복귀력의 작용을 받도록, 전기 배터리와 섀시를 공급하는 단계;
전기 배터리와 섀시를 서로 가깝게 이동시키는 폐쇄력을 가하여, 폐쇄력으로 탄성 수단을 변형시키고, 탄성 수단은 폐쇄력에 대항하는 복귀력을 가하는 단계; 및
실질적으로 적어도 4분의 1회의 회전의 회전 운동으로 잠금 요소(9)를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 제거 방법.
상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
전기 배터리를 섀시에 가깝게 이동시키는 폐쇄력은 섀시와 기계적으로 연결된 공구의 요소(12)에 의해 흡수되는 것을 특징으로 하는, 배터리 제거 방법.
제7항의 자동차(100)의 섀시(2)에 제9항의 전기 배터리(6)를 부착하는 방법으로서:
사이에 탄성 수단(5)이 배치된 전기 배터리와 섀시를 제공하는 단계;
전기 배터리와 섀시를 서로 가깝게 이동시키는 폐쇄력을 가하며, 폐쇄력은 탄성 수단을 변형시키고, 탄성 수단은 폐쇄력에 대항하는 복귀력을 가하는 단계; 및
실질적으로 적어도 4분의 1회의 회전의 회전 운동으로 잠금 요소(9)를 이동시켜, 잠금 요소(9)가 섀시에 대한 전기 배터리의 위치를 탄성 수단이 변형되는 위치로 고정하여, 섀시에 대한 전기 배터리의 움직임이 복귀력의 작용을 받는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 부착 방법.
상기 청구항들에 있어서,
전기 배터리를 섀시에 가깝게 이동시키는 폐쇄력은 섀시와 기계적으로 연결된 공구의 요소(12)에 의해 흡수되는 것을 특징으로 하는, 배터리 부착 방법.
특별히 자동차(100)와 바람직하게는 전기 자동차의 조립체로서:
제9항 내지 제11항의 어느 한 항의 전기 배터리와 제7항과 제8항의 어느 하나의 섀시를 구비한, 조립체.
제7항 및 제8항 중 어느 한 항의 섀시에 대해 전기 배터리를 장착하거나 및/또는 제거하기 위한 공구(10, 11, 12)로서:
전기 배터리와 섀시를 서로 가깝게 이동시키는 힘을 가하는 수단(10) 및/또는 잠금 요소를 이동시키는 수단 및/또는 전기 배터리와 섀시를 서로 가깝게 이동시키는 힘을 흡수하는 수단(12)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 공구.