WO2013118732A1

WO2013118732A1 - 蓄電装置取り替え用システム

Info

Publication number: WO2013118732A1
Application number: PCT/JP2013/052627
Authority: WO
Inventors: 藤本　広慶
Original assignee: Fujimoto Hiromichi
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2013-08-15
Also published as: JP2015039255A

Abstract

【課題】従来の一般的なリチウムイオン電池を使用した電動自動車は内燃機の自動車に比べ走行距離が短く、充電に時間が掛かり、使い勝手が悪かった。【解決手段】自由に着脱可能な蓄電装置を、従来の電気自動車や他の電気以外の動力で動くことが可能な乗り物と併用する本発明のシステムにより、個人所有の電気自動車は個人が管理し、着脱可能な蓄電装置を従来のインフラを扱う企業等がリースにより管理を行うなどすることにより、安全な保守管理を行いやすくし使用に応じた幅広い電気自動車の利用を提供することができる。

Description

蓄電装置取り替え用システム

　本発明は、パワートレーンと充電器装置を含む二次電池及び二次電池用のシステム、及び、乗り物及び乗り物で二次電池を使用するための設備に関する。

　従来の乗り物の種類に含まれる自動車を構成するボデーにおいて、乗員室、荷物室、エンジン室などを構成する箱状の構造体より車体が構成されていた。（ドア、フード、トランクリッドなどを含む）

　図１～図３において従来の自動車を記載し、図１は自動車を斜め前から、図２は自動車を斜め後ろから、図３は自動車を下から、図４はトラック（Ａ）とトレーラー用けん引装置（Ｂ）を横から見た図であり、（１）の開口できる扉をボンネット、（２）の空気の導入ができる開口部をグリル、（３）をタイヤハウス付近のサイドパネル、（４）をフロントバンパー、（５）の開口できる扉をリヤフード、（６）をリヤバンパー、（７）の車両の床下付近に構成する板状の構造物をアンダーパネル、（８）をアンダーフロアサイド部とし、以下の説明においても同様に記載する。

また、図５は、従来の自動車の車軸と平行に切った車体の断面の簡略図を示し、（９）は従来の自動車の（１）や（５）と同様に上方向へ開く扉であり、（３）のサイドパネルと（９）の車体に占める構成面積の割合は様々なものがある。

　従来の原動機として電動機を備える電気自動車は、車両の駆動力が電動機からだけ得られるシリーズ電気自動車と、車両の駆動力が電動機とエンジンの両方同時、又は片方ずつから得られるパラレル電気自動車があり、また、電動機の種類も、電動機として直流電動機を使用する直流（電動）電気自動車と、電動機として交流電動機を使用する使用する交流（電動）電気自動車があった。

　従来の電気自動車の電動機の位置について、前オーバーハング構成物及び電気自動車の複数の車軸における最も遠い距離に位置する車軸同士の間すなわち最遠軸距間内の前部付近の構成物による箱状の構造体内に電動機を備えるフロントモータ電気自動車と、後オーバーハング構成物及び最遠軸距間内の後部付近の構成物による箱状の構造体内に電動機を備えるリヤモータ電気自動車と、車両の床下に電動機を備えるアンダフロアモータ電気自動車と、車両のホイールに電動機を内蔵したインホイールモータ電気自動車があった。

　従来の電気自動車における駆動源への電源の供給方式は、車載する電源だけを電動機の電源とする車載電源車と、架線などから外部電力だけを電動機の電源とする外部電源車と、車載する電源と架線などからの外部電源を併用し電動機の電源とする外部電源併用車があった。

　従来の電源・駆動源の種類は、積載した蓄電池を電源とするバッテリカーと、燃料電池を電源とする燃料電池車と、２種類以上の駆動用電池を車載したバッテリ電気自動車と、発電用の太陽電池を主な電源とするソーラーカーと、駆動用の原動機として電動機とエンジン又は電源用の原動機としてエンジンを備えたエンジンハイブリッド（電気自動）車と、エネルギー貯蔵装置としてフライホイールを併せ備えたフライホイール（式）ハイブリッド（電気自動）車と、エネルギー貯蔵装置としてキャパシタを併せ備えたキャパシタ（コンデンサ）（式）ハイブリッド（電気自動）車と、電源として燃料電池と駆動用電池を併せ備えた燃料電池（式）ハイブリッド（電気自動）車などがあった。

　従来の電気自動車は、接触器を用いて充電電力を供給するコンダクティブ充電や、電磁誘導などを利用したインダクティブ充電（非接触式充電）などにより蓄電池に充電可能であった。

　従来の電気自動車は、充電インレットや充電コネクタや電池キャリアや電池収納箱などを備えていた。

　従来の電気自動車では、鉛電池や、ニッケル・カドミウム電池や、ニッケル・水素電池や、リチウムイオン電池などが使用でき、方式として、シール形電池や制御弁式電池や、密閉型電池や、ベント形電池などがあり、また、単電池や、単位電池や、組電池（２個以上の単電池又は単位電池を、直列又は並列に接続した１組の電池）などを使用していた。

　また上記の使用に伴い多様な器具や装置やシステム等を使用していた。

ＪＩＳ　ハンドブック　総目録　２０１１　　　　　　　　　　　　ＪＩＳ　Ｄ０１０１　ＪＩＳ　Ｄ０１０２　　　　　　　　　　　　ＪＩＳ　Ｄ０１０３　ＪＩＳ　Ｄ０１０４　　　　　　　　　　　　ＪＩＳ　Ｄ０１１２　ＪＩＳ　Ｄ０１１３　　　　　　　　　　　　ＪＩＳ　Ｄ０１１４　ＪＩＳ　Ｄ０１１５広辞苑カナ引き　工業用語辞典　ジャパンマシニスト社　第９版よくわかる最新電気自動車の基本と仕組み　秀和システム　　　　　　　　　　　　御堀　直嗣　著図解雑学　ロボット　株式会社ナツメ社　　　　　　　　　　　　　大阪大学大学院教授　新井　健生　監修図解入門よくわかる最新油圧・空気圧の基本と仕組み　　　　　　　　　　　　株式会社秀和システム　　　坂本　俊雄　　長岐　忠則　著トコトンやさしい　モータの本　　　日刊工業新聞社　　　　　　　　　　　　谷腰　欣司　著図解入門よくわかる最新ベアリングの基本と仕組み　　　　　　　　　　　　株式会社秀和システム　　　　　　　　　　　　ジェイテクト「ベアリング入門書」編集委員会　編著電池の未来を拓く粉体技術　　日刊工業新聞社　　　　　　　　　　　内藤　牧男　　金村　聖志　　棟方　裕一　　牧野　尚夫　編著新版　図説機械用語辞典　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　実教出版図解入門　よくわかる最新レアメタルの基本と仕組み　　　　　　　　　　　田中　和明　　　　　　　　　　　　　　　　　　秀和システムトコトンやさしい機械の本　　　　　　　　朝比奈　奎一　　三田　純義　　著　　　　日刊工業新聞社トコトンやさしい制御の本　　　　　　　　　　門田　和雄　　著　　　　　　　　　　　　日刊工業新聞社最先端電池と材料　　　　　　　　　　高分子学会［編集］　　　　　　　　　　　　　　共立出版ロボット工学概論　　　　　　　成山堂書店　　　　　　　　　　　　　中川　栄一　　伊藤　雅則　　　共著絵とき　サーボ制御　基礎のきそ　日刊工業新聞社　　　　　　　　　　　　　塩田　泰仁　　著

　従来の電気自動車の駆動又は乗り物自体の機動用の動力発生装置（以下、「電動機」と記載する）の動力用電源の二次電池は、乗り物に常設固定するものであったり、自動取り替え用のみのものであったために、走行距離や充電時間の問題や保守管理や使い勝手などに問題があった。

　本発明は、電動機を使用した乗り物が自由に着脱可能な蓄電装置を複数個使用でき、従来の電気自動車や他の電気以外の動力と併用可能な、本発明のシステムにより、
　個人所有の電気自動車は個人が管理し、着脱可能な蓄電装置を政府の政策などにより従来の商社や石油関係の企業や石油スタンドなどのインフラ系の企業等がリースを行い管理をすることにより、それぞれの装置の保守管理が行いやすくなり、
　通常は個人宅などで電気自動車等を充電しておき、電気自動車を長距離で使用する必要がある時に、着脱可能な蓄電装置を使用するなど、様々な充電の使い勝手に対応でき、
　トラックやトレーラーやバスやショベルカーや商用車などの業務用の乗り物を中心に、取り外し式の蓄電装置の規格をきめ、その規格に合わせて一般家庭用の乗り物が併用して用いることができるようにすることで、コストの削減をして緊急時などにも使い勝手のよい、電気自動車のシステムの利用ができ、
　過疎地では郵便局や商店や直売所等に少数の蓄電装置や簡易型の充電設備を設置したり、季節によって来場者が急激に異なるスキー場などではシーズン中に仮設の蓄電装置の使用が行えるコンテナやトレーラーを使用することでその場所にあった蓄電設備の使用ができ、
　災害時に着脱可能な蓄電装置を格納している建物を、蓄電施設として使用することが可能である、
電気自動車を使用したシステムの提供を目的とするものである。

　上記目的を達成するため本発明の蓄電装置の収納用設備の解決手段の一つは、単電池又は単位電池又は組電池用電池収納箱などの二次電池の化学反応を伴うデバイスや、半導体やコンデンサやキャパシタなどの物理デバイス、などにより構成される箱型の乗り物用の蓄電装置の収納及び運搬用に、前後方向の奥行き方向へ貫通した棚、及び、前述の棚が左右方向及び上下方向の格子状に重層した、蓄電装置の支持用棚において、コンベヤーやローラーコンベヤーやアクチュエータによる前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構、を構成としたことを特徴とする。

　本発明の一つの蓄電装置の収納用設備は、上記００１６の蓄電装置の支持用棚又は蓄電装置の支持用棚付近において、電源供給用の配線及び電源供給用制御装置、及び、接触式の電源供給用装置、又は、非接触式電磁誘導の一次側給電コイル、を構成としたことを特徴とする。

　本発明の一つの蓄電装置は、上記００１６又は上記００１７の設備に収納可能である大きさであり、上記０００１６又は上記０００１７の前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構に接する面が平面構造の蓄電装置において、非接触式電磁誘導の二次側給電コイル、及び、整流器、を構成としたことを特徴とする。

　本発明の一つの蓄電装置の外装は、上記００１６又は上記００１７の設備に収納可能である大きさであり、上記００１６又は上記００１７の前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構に接する面が平面構造の蓄電装置において、蓄電装置の移動用の車輪、又は、乗り物側又は充電用装置側の蓄電装置固定用の可動突起挿入用の穴又は溝、又は、蓄電装置の外装表面にくぼみを有し、蓄電装置の外装の表面と同じ又はほぼ同じ高さで前述のくぼみ上を部分的に横切り覆う様に固定した取っ手、のいずれか又はそれらの全部を構成としたことを特徴とする。

　本発明の一つの蓄電装置の自動着脱用機構は、上記００１６又は上記００１７の蓄電装置の収納用設備に連結して、蓄電装置の固定及び移動運搬用コンベヤ機構、や、旋回運動や回転運動や並進運動を行うロボットアーム、を構成としたことを特徴とする。

　本発明の一つの電気自動車用構造は、ボンネット又はリヤフードを蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、電気自動車のボンネット又はリヤフードより下の車内の内部構造が、上記００２０の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を前後方向や横方向の水平方向、又は、前後方向や横方向の斜め上方向、からスライドさせて蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、を構成としたことを特徴とする。

　本発明の一つの電気自動車用構造は、後部バンパーの上の扉を蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、電気自動車の後部バンパーより内側の自動車の内部構造が、上記００２０の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を後方向の斜め上方向、からスライドさせて蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、を構成としたことを特徴とする。

　本発明の一つの電気自動車用構造は、電気で動くトラック又はトレーラー用けん引装置の左右両側又は左右片側のアンダーフロアサイド部に設けた扉を蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、電気自動車のアンダーフロアサイド部に設けた扉より中央側の自動車の内部構造が、上記００２０の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を横方向の水平方向、又は、横方向の斜め上方向、からスライドさせて複数の蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、を構成としたことを特徴とする。

　上記００１６の作用は、単電池又は単位電池又は組電池用電池収納箱などの二次電池の化学反応を伴うデバイスや、半導体やコンデンサやキャパシタなどの物理デバイス、などにより構成される箱型の乗り物用の蓄電装置の収納及び運搬用に、前後方向の奥行き方向へ貫通した棚、及び、前述の棚が左右方向及び上下方向の格子状に重層した、蓄電装置の支持用棚において、コンベヤーやローラーコンベヤーやアクチュエータによる前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構、を構成としたことを特徴とするために、コンパクトに沢山の蓄電装置の収納や取り出しを多様に行うことが可能である。

　上記００１７の作用は、上記００１６の蓄電装置の支持用棚又は蓄電装置の支持用棚付近において、電源供給用の配線及び電源供給用制御装置、及び、接触式の電源供給用装置、又は、非接触式電磁誘導の一次側給電コイル、を構成としたことを特徴とするために、本発明の蓄電装置の支持用棚又は棚付近で蓄電装置に充電することができる。

　上記００１８の作用は、上記００１６又は上記００１７の設備に収納可能である大きさであり、上記０００１６又は上記０００１７の前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構に接する面が平面構造の蓄電装置において、非接触式電磁誘導の二次側給電コイル、及び、
整流器、を構成としたことを特徴とするために、非接触式電磁誘導の一次側給電コイル等の充電用の装置により蓄電装置自体が非接触式の充電を行うことが可能である。

　上記００１９の作用は、上記００１６又は上記００１７の設備に収納可能である大きさであり、上記００１６又は上記００１７の前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構に接する面が平面構造の蓄電装置において、蓄電装置の移動用の車輪、又は、乗り物側又は充電用装置側の蓄電装置固定用の可動突起挿入用の穴又は溝、又は、蓄電装置の外装表面にくぼみを有し、蓄電装置の外装の表面と同じ又はほぼ同じ高さで前述のくぼみ上を部分的に横切り覆う様に固定した取っ手、のいずれか又はそれらの全部を構成としたことを特徴とするために、蓄電装置を状況に応じて動かしやすくしたり、蓄電装置の固定を多様に行ったり、本発明の蓄電装置収納棚や他の装置に蓄電池の取っ手が引っかからずに移動しやすくすることが可能である。

　上記００２０の作用は、上記００１６又は上記００１７の蓄電装置の収納用設備に連結して、蓄電装置の固定及び移動運搬用コンベヤ機構、や、旋回運動や回転運動や並進運動を行うロボットアーム、を構成としたことを特徴とすために、自動で蓄電装置を充電装置から乗り物へ運搬することが可能である。

　上記００２１の作用は、ボンネット又はリヤフードを蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、電気自動車のボンネット又はリヤフードより下の車内の内部構造が、上記００２０の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を前後方向や横方向の水平方向、又は、前後方向や横方向の斜め上方向、からスライドさせて蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、としたことを特徴とすために、乗り物に備え付けた動力用の電池に加えて、別の着脱用の電池の使用が可能となる。

　上記００２２の作用は、後部バンパーの上の扉を蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、電気自動車の後部バンパーより内側の自動車の内部構造が、上記００２０の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を後方向の斜め上方向、からスライドさせて蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、を構成としたために、収納スペースの比較的少ない小さな車であっても、乗り物に備え付けた電池に加えて、別の着脱用の電池を後ろのバンパーと車内の間に収納することが可能である。

　上記００２３の作用は、電気で動くトラック又はトレーラー用けん引装置の左右両側又は左右片側のアンダーフロアサイド部に設けた扉を蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、電気自動車のアンダーフロアサイド部に設けた扉より中央側の自動車の内部構造が、上記００２０の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を横方向の水平方向、又は、横方向の斜め上方向、からスライドさせて複数の蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、を構成としたために、トラックやトレーラーや作業用の電気自動車が複数個の着脱用の電池を使用することが可能となる。

　本発明の一つは、コンパクトに沢山の蓄電装置の収納や取り出しを多様に行うことが可能であるために、より素早く電池スタンドの利用者に対応できるという効果を有する。

　本発明の一つは、本発明の蓄電装置の支持用棚又は棚付近で蓄電装置に充電することが可能であるために、蓄電装置の充電が柔軟に行うことができる。

　本発明の一つは、非接触式電磁誘導の一次側給電コイル等の充電用の装置により蓄電装置自体が非接触式の充電を行うことが可能であるために、充電設備を物理的にシンプルな構造とし、また、時間経過による蓄電装置の自然放電に対応して簡便に充電を行えるので接触式の他の急速充電装置との併用が可能な蓄電装置とすることで柔軟な装置の使用が行うことができる。

　本発明の一つは、蓄電装置を状況に応じて動かしやすくしたり、、蓄電装置の固定を多様に行ったり、本発明の蓄電装置収納棚や他の装置に蓄電池の取っ手が引っかからずに移動しやすくすることが可能であるために、蓄電装置の重量が重くても移動させるたり、強固な蓄電装置の固定や多様な固定方法の併用や、取っ手が棚のローラーで移動中に飛び出したりすることがなく、緊急時に人が運びやすい蓄電装置の使用を行うことができる。

本発明の一つは、自動で蓄電装置を充電装置から乗り物へ運搬することが可能であるために、従来のガソリンスタンドの敷地を利用して簡便に電池スタンドの利用が可能であるという効果を有する。

本発明の一つは、乗り物に備え付けた電池に加えて、乗り物に備え付けた動力用の電池に加えて、別の着脱用の電池の使用が可能であるために、他の車の充電方式（チャデモ方式等）と併用することにより必要に応じた充電方法の選択や、柔軟な電池容量の増加や自動車メーカーと他の業種のメーカーによる独自の電池の開発ができるという効果を有する。

本発明の一つは、、収納スペースの比較的少ない小さな車であっても、乗り物に備え付けた電池に加えて、別の着脱用の電池を後ろのバンパーと車内の間に収納することが可能であるために、他の車の充電方式（チャデモ方式等）と併用することにより必要に応じた充電方法の選択や、柔軟な電池容量の増加や自動車メーカーと他の業種のメーカーによる独自の電池の開発ができるという効果を有する。

本発明の一つは、トラックやトレーラーや作業用の電気自動車が複数個の着脱用の電池を使用することが可能であるために、必要に報じた電池容量の選択や、乗用車と業務用の自動車との蓄電装置の併用などができるという効果を有する。

従来の自動車の簡略図一例従来の自動車の簡略図一例従来の自動車の簡略図一例従来の自動車の簡略図一例本発明で使用可能な自動車の簡略図一例本発明の簡略図一例本発明で使用可能な装置の簡略図一例本発明で使用可能な装置の簡略図一例本発明で使用可能な装置の簡略図一例本発明で使用可能な装置の簡略図一例本発明の簡略図一例本発明の非接触式電磁誘導が行える装置の簡略図一例蓄電装置を持ち上げる装置の簡略図一例本発明の説明のための簡略図一例本発明で使用可能な装置の簡略図一例本発明の説明のための簡略図一例本発明の簡略図一例乗り物に蓄電装置を供給する部分の簡略図一例本発明で使用可能な装置の簡略図一例本発明の請求項６及び請求項８で使用可能な装置の簡略図一例本発明の請求項７の簡略図一例図２１の装置の簡略図一例

　以下、本発明の実施の形態を図６～図１５に基づいて説明する。

　図６は本発明請求項６の簡略図一例を示し、（１５）は乗り物用の蓄電装置のスライド用収納スペースであり、（１４）は乗り物のボンネットやリヤフードなどの扉であり、（３）は乗り物におけるサイド部分である。

　図６の（Ａ）は（１５）が持ち上がるタイプのもので、（Ｂ）は（１５）が斜めに持ち上がるもの、（Ｃ）は乗り物のサイド部分の扉（１４）が軸（１６）を回転軸として開閉するもので、図４のアンダーフロアサイド部などで使用する回転軸（１６）で連結する開閉用の扉（１７）を有した収納スペース（１５）で、（D）はスライドする蓄電装置の支持部（１１’）と、フレームに固定されるバンパー（４’）の前の蓄電装置を収納部分に挿入する際矢印の方向に前進し持ち上がるバンパー（４）を示したものである。

　図６は本発明の簡略図一例を示し、複数の蓄電装置を挿入できるものであり、（Ｅ）は回転軸（１６）により矢印の方向へ開閉するボンネットやリアフード（１４）を上部に連結し複数の単電池又は単位電池又は組電池用電池を収納できる支持部分（１５）が同時に持ち上がるタイプのもので、（Ｆ）は複数の蓄電装置の収納部分（１５’）と（１５’’）を同時に持ち上げたり別々に矢印の方向に持ち上げることが可能なタイプのものである。

　図７は本発明の請求項４の蓄電装置及び乗り物の着脱用装置の簡略図一例を示し、（１４）は回転する突起、（１５）は（１４）に設置された突起、（１６）は（１４）を乗り物に固定するためのストッパーであり、（１４）の穴より大きくなった（１６）が（１４）を固定するものであるが（１６）は電池側の面と乗り物側の面を貫通させ電極などを有したものなども考えることができ、本発明の条件を満たすものであれば、その種類は限定しない。

　また、図７の（Ｃ）及び（Ｄ）の（１７）は請求項４の穴又は溝を形成する蓄電装置であり、（１９）は請求項４の乗り物の突起物を通過させる穴又は溝であり、（１８）は蓄電装置の穴又は溝に挿入した突起を別の方向に移動させ固定する請求項４の穴又は溝である。

　図７の（Ｅ）と（Ｆ）と（Ｇ）は図７の（Ｃ）及び（Ｄ）を上下２つ設け、上下の回転突起（１４’）と（１４’’）が逆回転するものであり、（１８’）と（１８’’）が突起（１５’）と（１５’’）をそれぞれ挿入し、固定する請求項４の着脱装置である。

　図７の（Ｈ）は図７の（Ｃ）及び（Ｄ）の上部が角形状になり（１４）が回転しても、（２０）の乗り物側の突起と（２１）の蓄電装置側の穴又は溝がはまり込み、蓄電装置が影響を受けない様にしたものの例である。

　図８は本発明の請求項４の蓄電装置及び乗り物の着脱用装置の簡略図一例を示し、（Ａ
，Ｂ，Ｃ、Ｄ）は請求項４の突起で、（Ｅ，Ｆ）は請求項４の穴又は溝であり、（２２’）は請求項４の突起（２２）に内包され回転軸（２４）を中心に回転運動をするストッパー用の突起であり、（２３）は（２２）の下部に設置され（２４）と連結し（２２）や（２２’）が回転できるように固定をするための突起である。

　図８の（Ｅ）において、（２２）が回転することにより、（１７）に設けられた突起挿入用の穴（２５）内に通じる横穴（２６）へスライドし固定される。

　また、図８の（Ｆ）において、（２７）は突起（２２）が突起（２２’）と逆方向に回転したものを固定する穴又は溝であり、（２６）は（２２）を図８の（Ｅ）と同様にスライドさせ内包して固定する穴又は溝である。

　また、突起（２３）は電池の外側方向から電池内部方向へ（２４）又は（２２）及び（２２’）を貫通する穴を有し、中に電極などを装備して電極として使用するなども考えることができ、他の機構や装置などの組み合わせは本発明の条件をみたせばその種類を限定しない。

　図９は本発明においいて使用可能である車輪一例の簡略図を示し、（Ａ）はボールベアリングを間に挟んで回転するカセット式ベアリング装置の簡略図、（Ｂ）は（Ａ）のX-X'断面における外周リングとボールベアリングと内周リングの簡略図、（Ｃ）は（Ａ）を用いた車輪を横から見た簡略図、（Ｄ）は（Ｃ）が（Ａ）を両サイドに使用した車輪の断面図、（Ｅ）は（Ｃ）が（Ａ）を複数個使用した車輪の断面図、（Ｆ）は（Ｂ）の外周リング又は内周リングの固定方法一例の簡略図を示したものである。

　図９の（Ａ）において、（２８）は内側がスプラインになったリングでありスプライン軸を通し、（２９）は外側に車輪の外周に接続するリングであり、（３０）は左右に分割された（２８）と（２８’）及び（２９）と（２９’）のリングを接合するためのとめ具であり、（２８）と（２９）のリングの間の円周に複数個のボールベアリングを挟むことにより固定され回転するカセット式ベアリング装置である。

　図９の（Ｂ）において、外周リング（２９）と（２９’）と内周リング（２８）と（２８’）の間にボールベアリング（３１）を挟み込み、（３１）に接する外周リングと内周リング部分の一部がボールベアリングの形状に合わせた半円断面となり、接地面積を増やした形状のものである。

　図９の（Ｃ）において、（３２）はスプライン軸、（３３）は内側がスプラインになった円筒形状スペーサー、（３４）は車輪外周、（３５）はリング形状をしたカセット式ベアリング装置どめである。

　図９の（Ｄ）は、（３６）のカセット式ベアリング装置が（３４）と（３５）に挟まれて固定されたものである。

　図９の（Ｅ）は、（３６）が左右の（３５）により挟まれ固定されたものである。

　図９の（Ｆ）は、前述の外周リング又は内周リングにおいて、左右に分割されたリング（３７）と（３７’）に設けられたねじ山（ｎ）と（ｍ）をねじ込むことにより固定するタイプのリングの簡略図であるが、左右のリングは溶接などにより一体形成してもよくその種類は限定しない。

　図１０は本発明においいて使用可能である車輪一例の簡略図を示し、（Ａ）は図９の車
輪を間に挟んで回転するカセット式キャスター装置の簡略図、（Ｂ）は（Ａ）を下から見た簡略図、（Ｃ）は（Ａ）上から見た簡略図、（Ｄ）は（Ａ）を固定し回転させるためのカセット式キャスター装置の簡略図を示したものである。

　図１０の（Ａ）において、（３８）は（３４）を取り付けるためのキャスターの脚で、（３９）は脚を固定して取り付ける台である。

　図１０の（Ｂ）において、（３９）は矢印の方向へ回転運動をする。

　図１０の（Ｃ）において、（４０）は（３９）に一体形成されたボールベアリングを外に逃がさないための円筒形状の壁であり、（４１）は（３９）を回転運動させるための円柱状の軸である。

　図１０の（Ｄ）において、（４２）は（４１）を貫通させ固定して回転運動させるため中心部に穴の開いたカセット用カップであり、（４２’）は（４２）に一体形成され円筒形状をしボールベアリングを押し下げるための突起であり、（４３）は（４１）の上端に接合される円盤形状のストッパーである。

　図１０は本発明の請求項４の車輪一例を示したものであり、（Ａ）は直接蓄電装置（４６）に回転用軸（４５）に車輪（４４）が取り付けられたものであり、（Ｂ）は車輪（４４）と連結する回転軸（４５）を取り付けたキャスターの車輪取り付け部（４７）がキャスターの回転軸（４８）を介して蓄電装置（４６）に設けられたものであり、その種類は本発明の条件を満たすものであればその種類は限定しない。

　図１１は本発明の請求項４の蓄電装置一例の簡略図であり、（４９）は蓄電装置、（５０）は請求項４の穴又は溝、（５１）は請求項４の車輪で（５１’）は（５１）の回転運動用のキャスターで、（５２）は蓄電装置の取り付け時にスムーズにスライドするためのガイドである。

　図１１の（Ｄ）は蓄電装置を上から見たものの一例の図であり、図３のアンダーパネル部分に取り付ける種類のものの場合に使用することができるものである。

　図１１の（Ｅ）ほ本発明の請求項４の着脱用装置一例の簡略図を示し、（５４）は（５０）に挿入するための突起であり、（５３）は（５４）を有した移動用のフレームであり、図７や図８の突起と同様の機構であり、蓄電装置の大きさに左右されずに蓄電装置を着脱し固定することができる。

　図１１の（Ｄ）は本発明の蓄電装置の牽引装置部分一例の簡略図を示し、（５４）は（２５）を固定するための突起であり、（５３）は電池との接合面に（５４）を二つ有した電池収納箱連結牽引用の接合部分である。

　図１１の（Ｆ）は本発明の請求項４のストッパー用の蓄電装置の穴又は溝（５５）に、電池収納箱を固定するための棚（５７）に設置されたストッパー（５６）が挿入されたものである。

　図１１の（Ｇ）と（Ｈ）は本発明の請求項４の取っ手を有した蓄電装置一例の簡略図を示したものであり、（５８）は取っ手である。

　図１２の（Ａ）と（Ｂ）は本発明請求項２及び請求項３の非接触式電磁誘導が行える装置一例の簡略図一例を示し、（Ａ）は逆さまにした蓄電装置の上側に非接触式電磁誘導の
一次側供給コイルを有した棚（６０）と回転軸（６２）を軸として回転するローラー（６１）を示したものであり、（Ｂ）は請求項１のローラー（６１）でローラーの両端自体が細くなり、請求項４の蓄電装置を通過させることができるものであり、ローラーの形状や構造や材質など本発明の請求項の条件を満たすものであればその種類は限定しない。

　本発明の車輪とガイドは異なる向き、すなわち車輪の進行方向に対して９０度の方向に設けたものなどでもよくその種類は限定しない。

　図１３は図１６の（Ｉ）又は（ＩＩ）に設置することができる蓄電装置を持ち上げる装置を記したものであり、９０度の位置に交互に存在する突起により、一方は上下動をするもの、もう一方は穴に収納され蓄電装置が下から上がってくる時すぐ横の空間に収納され蓄電装置の動きを邪魔しないものである。

　図１３の（Ａ）は蓄電装置を上に上げるプレート（６４）に連結し矢印の示す方向へ引っ込むことができる突起（６３）と、回転運動をして引っ込むことができる突起（６５）を上から見たものあり、図１３の（Ｂ）は（Ａ）を横から見たものであり（６３）が（６４）と共に矢印の方向へ可動する物を図示したものである。

　図１３の（Ｃ）は図１３の（Ｂ）のプレート（６４）と突起（６３）を図示したものであり、図１３の（Ｄ）は図１３の（Ｃ）の目の方向から見た図で矢印の方向へ突起を有したプレート（６３）が可動することで出たり引っ込んだりする機構を示したものであり、図１３の（Ｆ）が（６３）と（６３）の断面（６３’）を示したものである。

　図１３の（Ｅ）は図１３の（６５）を図示したもので、図１３の（Ｅ）は図１３の（Ｇ）の矢印の方向に回転運動をするものであり、（６５’）は突起（６５）をつなぐ棒の断面である。

　図１４の（Ａ）は本発明の説明のための簡略図一例を示したものであり、前後方向の奥行き方向へ貫通した複数の棚（６７）上を蓄電装置が本図の棚と平行な矢印の示す左から右の方向へすなわち棚の後面から前面の前後方向へ移動するもので、左側にある矢印の方向へ可動することが可能であり蓄電装置を上に乗せて移動する移動用棚（６６）により運ばれて挿入され、右側にある矢印の方向へ可動することが可能であり蓄電装置を上に乗せて移動する移動用棚（６６’）により蓄電装置が取り出され運ばれる。

　図１４の（Ｂ）は図１４の（Ａ）の蓄電装置を乗せて棚の上を移動させる棚（６７）を図１４の（Ａ）の上側から下側方向へ見た本発明の棚の簡略図一例を示したものであり、棚を支持する柱（６８）に連結した棚（７０）を蓄電装置が移動し、棚の先端にある蓄電装置の固定用ストッパー（６９）により蓄電装置が固定されるものを示したものである。

　図１４の（Ｃ）は図１４の（Ａ）の蓄電装置の出入り口の正面方向から見た簡略図一例を示したものであり、（６８）の柱に取り付けられた左右方向及び上下方向の格子状に重層した、蓄電装置の支持用棚の棚（７０）の間を蓄電装置が通り、矢印の方向に回転運動をして蓄電装置を固定するストッパー（６９）を示したものである。

　図１５は本発明の請求項１の棚部分一例の簡略図を示し、図１５の（Ａ）は棚を横から見た図で、図１５の（Ｂ）は棚を上から見た図である。

　図１５の（Ａ）において、（６１）は回転するローラーを使用したローラーコンベヤー（ローラコンベヤ）（非特許文献３及び非特許文献１０に記載）であり通常の産業用としても使用されている工場内で製品の運搬ラインで使用されるもの（動力で自ら回転する物
と動力を持たず上部に載せた物が移動することにより回転する物がある）と同様のものであり箱形の蓄電装置の直進運動用機構で、（４９）は蓄電装置である。

　図１５の（Ｂ）は、棚の両側にローラー（６１）の固定用フレーム（７０）を配置し中央の（６１）のローラーコンベヤー用のローラーで蓄電装置を移動させるものである。

　図１５の（Ｃ）は本発明の図１５の（Ａ）を分割しユニットシステムとし設置しやすくしたもの一例の簡略図を示し、（７０）は溝に電気の配線等を収納できる溝を有しローラーを複数連結する部分であり、（７１）は左右両側に（７０）を連結しユニットの棚形状とする連結部分であり、これを（６８）等の柱に並べて設置することにより図１５の（Ａ）の形状の棚と同様のものにするためのものである。

　図１５の（Ｄ）は図１５の（Ｃ）にローラーを連結するための穴を設けたものを中央付近の断面から横に見た簡略図一例を示し、（７０’）は（７０）の上に設置したプレートであり、（６２’）はローラー（６１）を複数取り付けるための穴である。

　図１５の（Ｅ）は図１５の（Ｄ）にローラーを設置しプレート（７０’）を外したものを部分的に斜め上から見た簡略図を示したものである。

　以下、本発明の実施例を図１６～図２０に基づいて説明する。

　図１６の（Ａ）はロボットアームが旋回運動する簡略図で、図１６の（Ｂ）はロボットアームが回転運動する簡略図で、図１６の（Ｃ）はロボットアームが並進運動する簡略図であり、上記参考文献のロボット工学概論の第２０頁を参考にしたものである。

　図１６の（Ｄ）は本発明の請求項５の簡略図であり、スペース（I）又はスペース（II
）に運ばれた蓄電装置（７６）を請求項４の着脱連結用装置（７５）が着脱をしスライ
ド台（７４）に（７６）を載せ、アーム（７７）及びアーム（７７’）が伸縮運動をし、電池収納スペースを内部に有した回転ヘッド（７２）が回転運動をし、乗り物の着脱用装置へ運ばれるものである。

　図１６の（Ｅ）は、図１６の（Ｄ）の（７４）が、乗り物からの電池収納箱の回収用スライド台（７４’’）、と充電された電池収納箱を運ぶスライド台（７４’）が、一つのアームに装備されたスライド台を示したものである。

図１６の（Ｆ）は図１６の（Ｄ）の（７３）付近を示した図であり、ロボットアームが並進する物である。

　図１６の（Ｇ）は図１６の（Ｄ）の（７２）付近の一例を示した図である。

　図１６の（Ｉ’）と（ＩＩ’）に入れることができるものは、チェーンやベルトコンベヤ形状の輪が等間隔に突起を有し、その突起に蓄電装置を乗せて、上方又は下方へ移動させるものであってもよく、その種類は限定しない。

　図１６の（Ｈ）は天井つり下げ型で図１３の蓄電池の移動用機構を有したものの簡略図を示したものであり、天井の（６３）収納部（８２）から（６３）が上下運動することにより蓄電装置が外部へ運搬されるものである。

　図１６の（Ｉ）は図１６の（Ｈ）を上から見た図であり、端に返しが設けられ矢印の方向へ可動する蓄電装置のスライド部（８３）に蓄電装置が乗ると、（６３）が回転運動をして蓄電装置から離れることにより、蓄電装置が運ばれる物を示したものである。

　図１７は（６６）又は（６６’）が複数の電池を収納できるようになったもの一例の簡略図を示し、（Ａ）は移動用棚に収納空間を２列設けたものであり、（Ｂ）や（Ｃ）は回収スペースを（Ａ）から変化させたものであり、施設や装置に合わせて使用することができる。

　図１７の（Ｄ）は図１７の（Ａ）のような高さのある移動用の棚に対して上部から下部まで押す又は引くことができるガイドを有したものである。

　図１７の（Ｅ）は図１７の（Ａ）を複数個ユニットとして装備したものであり、一つのユニットの蓄電装置がからになると、矢印の方向へユニットがローテーションし、空になったユニットは再び充電用の棚にある蓄電装置を補給して、またセットされるものである。

　図１８は乗り物に蓄電装置を供給する部分の簡略図を示したものであり、（Ａ）は地面を移動する供給用ロボットにより乗り物に蓄電装置を供給するものであり、（Ｂ）は図１８の（Ａ）を乗り物側から見た図で、蓄電装置供給用の台が乗り物の高さに合わせて上下するものを記したものである。

　図１８の（Ｃ）は図１８の（Ａ）のロボットと同様の働きをするアームを記したものであり、図１８の（Ｄ）は乗り物側から（Ｃ）のアームを見たものである。

　図１８の（Ｅ）と（Ｆ）は天井つり下げ形の蓄電装置供給用のアームを記したものである。

　図１８の（Ｇ）は地面を移動するアーム装置を記したものである。

　図１８の（Ｈ）は蓄電装置の供給用の台を記したものであり、任意の方向へ回転することができ、蓄電装置の接続部分が台の端から飛び出して蓄電装置を固定することができるものである。

　図１９の（Ａ）及び（Ｂ）は本発明で使用可能な装置の簡略図一例で、図１３の（６５）と同様の突起を有し直進運動を行うアクチュエータ機構を示し、左右の壁に設けられた（６５）によって移動してきた蓄電装置を固定し、中央にある２本の（６５）により蓄電装置を運搬するものである。

　また、図１９の（Ａ）及び（Ｂ）の両側の壁にある（６５）をなくし、中央の２本の（６５）を同時にスライドさせることにより蓄電装置を移動させ、蓄電装置が移動した後片方の（６５）を寝せて元の場所へ戻した後にその突起を起こして蓄電装置を固定し、次にもう片方の（６５）を回転運送させて寝かせた後に引いて元の場所へ戻すことにより（６５）が４本あるものと同様の働きをすることができる。

　図１９の（Ｃ）は図１３の（Ｂ）のプレート（６４）と突起（６３）と類似の働きをするアクチュエータ機構の簡略図を図示したものであり、図１９の上下の（６３）と（６４）が反対方向にスライドすることにより、突起（６３）が矢印の方向へ可動する機構を示したものである。

　図２０本発明の請求項６及び請求項８で使用可能な装置の簡略図一例を示し、図２０の（Ａ）はトラックの下部のサイド部に本発明の請求項８の蓄電池収納部分を有したものであり、個々に開閉できる蓋（８４）が左側に３つ記されたものである。

　図２０の（Ａ）では左側と右側に図６の（C）に類似した蓄電装置の収納スペースが設けられるが、蓄電装置の大きさや形状の種類は乗用車のものと同様のものであればコストの削減をすることが可能となる。

　図２０の（Ｂ）はＳＵＶ車に本発明の請求項６の装置を用いたものであり、ボンネットの下部に上降式の（１１）を用いたものであるが、（１１）の左右の車体のサイドパネル（３）が開閉するものであってもよくその種類は限定しない。

　また、図２０の（８５）は自動車に備え付けの蓄電装置（８５）を乗り物の床付近に設けたものであるが、乗り物に備え付ける蓄電装置は乗り物の床付近に設ける方がスペースの関係上好ましい。

　また、図２０の（８６）は従来のタイヤを設置していた部分に蓄電装置を取り付けたものであるが、蓄電装置の形状や構造や材質の種類は限定しない

　図２０の（Ｃ）は電動の自動二輪車の簡略図を示したものであり、備え付けの蓄電装置（８５）の上部に荷物等の収納スペースと兼用の着脱用の蓄電装置の収納スペース（８７）を設けたものである。

　図２０の（Ｄ）は電動スクーターの簡略図を示したものであり、備え付けの蓄電装置（８５）の前方に荷物の収納スペースと兼用の着脱用の蓄電装置の収納スペース（８７）を設けたものである。

　図２１は本発明の請求項７の簡略図一例を示し、図２１の（Ａ）は請求項７の装置を有した２人乗りの電気自動車を斜め後ろ方向から図示したものであり、（８９）は請求項７の後部バンパー（９０）より内側の自動車の内部構造に蓄電装置の収納スペース（９１）を有したものである。

　図２２は図２１の装置の簡略図一例を示し、扉（８８）が上に跳ね上がることにより荷物を座席の後部に収納することができ、扉（８９）を矢印の方向へ開口することにより、請求項７の蓄電装置の収納スペースが現れるものを図示したものである。

　また、図２２は仕切り板（９２）を有し、スクーターや自動二輪車で使用可能である上記図２０等の着脱用の蓄電装置を複数使用することができるようにしたものであるが、仕切り板をなくして一つの蓄電装置を使用するタイプのものであってもよくその種類は限定しない。

　本発明の実施態様は以下の通りである。
１．蓄電装置を構成する部分の形状や構造や材質などの種類は、本発明の条件を満たすものであれば、その種類は限定しない。
２．本発明の車輪において他の機能や装置や構造との組み合わせは、多様でありその種類は限定しない。

１：ボンネット、２：グリル、３：サイドパネル、４：フロントバンパー、５：リヤフード、６：リヤバンパー、７：アンダーパネル、８：アンダーフロアサイド部、９：上方向へ開く扉、１０：扉、１１・１１’・１１’’：蓄電装置収納スペース、１２：回転軸、１３：乗り物のサイド部分の扉、１４・１４’・１４’’：回転する突起、１５・１５’・１５’’：突起、１６：ストッパー、１７：穴又は溝、１８・１８’・１８’’：穴又は溝、１９：穴又は溝の突部分、２０：乗り物側の突起、２１：穴又は溝、２２：突起、２２’：収納された突起、２４：回転軸、２５：突起挿入用の穴、２６：２５の側壁に設けられた横穴又は横溝、２７：２５の側壁に設けられた横穴又は横溝、２８・２８’：内側のリング、２９・２９’：外側のリング、３０：とめ具、３１：ボールベアリング、３２：スプライン軸、３３：円筒形状スペーサー、３４：車輪外周、３５：カセット式ベアリング装置どめ、３６：カセット式ベアリング装置、３７・３７’：外周リング又は内周リングにおける左右に分割されたリング、ｎ・ｍ：ねじ山、３８：キャスターの脚、３９：脚を固定して取り付ける台、４０：円筒形状の壁、４１：円柱状の軸、４２：カセット用カップ、４２’：突起、４３：円盤形状のストッパー、４４：車輪、４５：回転軸、４６：電池収納箱、４７：キャスターの車輪取り付け部、４８：キャスターの回転軸、４９：蓄電装置、５０：穴又は溝、５１：車輪、５１’：車輪の可動部分、５２：ガイド、５３：電池収納箱連結牽引用の接合部分、５４：突起、５５：穴又は溝、５６：ストッパー、５７：棚の構成部、５８：取っ手、６０：一次側供給コイルを有した棚、６１：ローラー、６２：回転軸、６３：突起、６４：プレート、６５：回転運動をする突起、６６・６６’：蓄電装置の運搬用棚、６７：複数の棚、６８：棚を支持する柱、６９：蓄電装置を固定するストッパー、７０：蓄電装置の移動用の棚、７０：６１の固定用のフレーム、７０’：プレート、７１：７０との連結部分、６２’：６２を取り付けるための穴、７２・７３：回転ヘッド、７４：スライド台、７５：連結用装置、７６：蓄電装置、７７・７７’：アーム、７８：ガイド、７９ロボットアーム、８０・８１：蓄電装置の取り付け装置、８２：天井の（６３）収納部、８３：蓄電装置のスライド部、８４：個々に開閉できる蓋、８５備え付けの蓄電装置、８６：蓄電装置、８７：蓄電装置の収納スペース、上側に開く扉、８９：下側へ開く扉、９０：ボンネット、９１：蓄電装置の収納スペース、９２：蓄電装置の仕切り板

Claims

　単電池又は単位電池又は組電池用電池収納箱などの二次電池の化学反応を伴うデバイスや、半導体やコンデンサやキャパシタなどの物理デバイス、などにより構成される箱型の乗り物用の蓄電装置の収納及び運搬用に、前後方向の奥行き方向へ貫通した棚、及び、前述の棚が左右方向及び上下方向の格子状に重層した、蓄電装置の支持用棚において、
　コンベヤーやローラーコンベヤーやアクチュエータによる前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構、
を構成としたことを特徴とする、蓄電装置の収納用設備。
　上記請求項１の蓄電装置の支持用棚又は蓄電装置の支持用棚付近において、
　電源供給用の配線及び電源供給用制御装置、
　及び、接触式の電源供給用装置、又は、非接触式電磁誘導の一次側給電コイル、
を構成としたことを特徴とする、蓄電装置の収納用設備。
　上記請求項１又は上記請求項２の設備に収納可能である大きさであり、上記請求項１又は上記請求項２の前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構に接する面が平面構造の蓄電装置において、
　非接触式電磁誘導の二次側給電コイル、及び、整流器、
を構成としたことを特徴とする、蓄電装置。
　上記請求項１又は上記請求項２の設備に収納可能である大きさであり、上記請求項１又は上記請求項２の前述の箱形の蓄電装置の直進運動用機構に接する面が平面構造の蓄電装置において、
　蓄電装置の移動用の車輪、又は、
乗り物側又は充電用装置側の蓄電装置固定用の可動突起挿入用の穴又は溝、又は、
蓄電装置の外装表面にくぼみを有し、蓄電装置の外装の表面と同じ又はほぼ同じ高さで前述のくぼみ上を部分的に横切り覆う様に固定した取っ手、
のいずれか又はそれらの全部を構成としたことを特徴とする、蓄電装置の外装。
　上記請求項１又は上記請求項２の蓄電装置の収納用設備に連結して、蓄電装置の固定及び移動運搬用コンベヤ機構、や、旋回運動や回転運動や並進運動を行うロボットアーム、を構成としたことを特徴とする、蓄電装置の自動着脱用機構。
　ボンネット又はリヤフードを蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、
　電気自動車のボンネット又はリヤフードより下の自動車の内部構造が、上記請求項５の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を前後方向や横方向の水平方向、又は、前後方向や横方向の斜め上方向、からスライドさせて蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、
を構成としたことを特徴とする、電気自動車用構造。
　後部バンパーの上の扉を蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、
　電気自動車の後部バンパーより内側の自動車の内部構造が、上記請求項５の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を後方向の斜め
上方向、からスライドさせて蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、を構成としたことを特徴とする、電気自動車用構造。
　電気で動くトラック又はトレーラー用けん引装置の左右両側又は左右片側のアンダーフロアサイド部に設けた扉を蓄電装置の出し入れ時の開閉扉とし、
　電気自動車のアンダーフロアサイド部に設けた扉より中央側の自動車の内部構造が、上記請求項５の蓄電装置の自動着脱用装置からの蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造で、蓄電装置を横方向の水平方向、又は、横方向の斜め上方向、からスライドさせて複数の蓄電装置を着脱する蓄電装置収納用の箱又はフレーム構造、
を構成としたことを特徴とする、電気自動車用構造。