WO2017022342A1 - 電動車両 - Google Patents

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WO2017022342A1
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storage device
power storage
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battery pack
vehicle
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岩本淳
澁川岳郎
五島正基
大久保克紀
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本田技研工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle provided with a power storage device for supplying power to a load, and a power storage device housing portion provided on the vehicle side, the power storage device being detachable.
  • electric vehicles that are driven by electric power from a storage device and travel are adopted.
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid vehicle
  • PHEV plug-in hybrid vehicle
  • FCV fuel cell electric vehicle
  • the sub-battery is set to a predetermined number, and can be removed from the electric vehicle and charged at home or the like by the external charger.
  • the battery storage device for a vehicle includes an outer box fixed to the vehicle side so that the insertion opening is directed to the rear and obliquely upward and obliquely upward, and an inner box containing a battery. And, between the inner wall of the inner box and the bottom wall of the outer box, there is provided a connection mechanism for electrically connecting the battery side and the vehicle side when the inner box is inserted into the outer box.
  • the above-described vehicle battery storage device is practically applied to a power assist bicycle. Therefore, since the capacity of the battery itself is very small and compact, the battery can be easily slid, and it is possible to cope with a thin rail or the like.
  • the present invention solves this type of problem, and it is possible to effectively reduce the friction between the storage device and the slide surface, and to easily carry out the attachment and detachment operation of the storage device. Intended to be provided.
  • the present invention relates to an electric vehicle provided with a power storage device for supplying power to a load, and a power storage device accommodating portion provided on the vehicle side and in which the power storage device is detachable.
  • the storage device housing portion has a slide member for sliding the storage device in a state of being inclined more in the horizontal direction than in the vertical direction at the time of attachment and detachment.
  • the slide member is provided with a linear protrusion which extends in the slide direction and forms a slide surface with which the power storage device contacts.
  • the projection be provided at least one of left and right apart from the center line of the slide member.
  • the slide member is provided with a plurality of projections in parallel, and the projections are set to different heights.
  • the protrusions are provided intermittently in the sliding direction with an interval, and the protrusions parallel to each other are at least partially along the width direction intersecting the sliding direction. Are preferably arranged to overlap.
  • the storage device housing portion includes a lid member that is opened when the storage device is attached or detached, and the lid member has a slide surface in the horizontal direction toward the loading direction of the storage device when opened.
  • an inclined portion is provided to incline downward by 10 ° to 20 °.
  • the power storage device can be slid along the slide surface in a posture in which a load is applied in the horizontal direction. For this reason, it is not necessary to slide the heavy storage device in the vertical direction (up and down direction), and the load on the operator can be effectively reduced.
  • the slide surface is provided on a linear protrusion extending in the slide direction. Therefore, the power storage device can be made to slide in line contact (or point contact) with the projection and can reduce the frictional force.
  • the friction between the storage device and the slide surface can be effectively reduced, and the storage device can be attached and detached easily and quickly.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention. It is front explanatory drawing seen from the back of the said electric vehicle.
  • FIG. 6 is a perspective view of main parts of a sub-battery pack and a power storage device accommodation unit that constitute the electric vehicle. It is perspective explanatory drawing of the said electrical storage apparatus accommodating part. It is side explanatory drawing of the said electrical storage apparatus accommodating part. It is perspective explanatory drawing which shows the operation
  • the electric vehicle 10 is an EV, but is not limited to this. As described later, as long as the vehicle uses a detachable sub-battery pack (power storage device), the invention can be applied to various electric vehicles such as HEV, PHEV, FCV, and the like.
  • a seat 16 serving as a driver's seat is provided at a substantially central portion in the front-rear direction (vehicle length direction) (arrow A direction) of vehicle body 12, that is, at a substantially intermediate position between front wheel 14F and rear wheel 14R. .
  • a relatively high-power and expensive main battery pack (power storage device) 18 with low internal resistance is disposed.
  • an inexpensive sub-battery group 20 having a relatively high internal resistance is disposed between the rear wheel 14R and in the vicinity of the upper side of the rear wheel 14R on the arrow B2 direction side. Ru.
  • the sub battery group 20 includes, for example, two sub battery packs 20 a and 20 b.
  • Sub-battery packs 20a and 20b and main battery pack 18 are connected in parallel with each other via a converter and accommodated in power storage device accommodating parts 22a and 22b on the vehicle side.
  • the sub battery packs 20a and 20b can be charged not only in the on-vehicle charger (not shown) but also in the home etc. by an external charger (not shown) removed from the electric vehicle 10.
  • the sub-battery pack 20a includes a battery main body 24a and a lid 24b manufactured by resin molding, and the battery main body 24a includes a control substrate (not shown) and a plurality of battery cells.
  • a battery core unit configured of A connector 24c is provided at an end of the battery body 24a in the direction of arrow Af (forward direction of the vehicle), while a handle 24d is provided at an end of the battery body 24a in the direction of arrow Ab (vehicle rearward).
  • the battery body 24a and the lid 24b are mounted with the seal member 24e interposed therebetween.
  • inclined surfaces 24as are formed by the draft at the time of die removal, while on the four side surfaces of the lid 24b, inclined surfaces 24bs are formed by the draft.
  • the inclined surface 24as is inclined inward along a direction (direction away from the lid 24b) separated from the end on the sealing member 24e side.
  • the inclined surface 24bs inclines inward along a direction (direction away from the battery main body 24a) separated from the end on the seal member 24e side.
  • the sub battery pack 20b is configured in the same manner as the above-described sub battery pack 20a, and the detailed description thereof is omitted.
  • the storage device housing 22a includes a base portion 26 fixed to the vehicle frame 12f.
  • the base portion 26 is fixed to the vehicle frame 12 f via a fixing tool (for example, a fixing screw) 28, and the casing 30 is tiltably supported by the base portion 26.
  • the fulcrum pin 32 is inserted into the lower end hole 31a in the arrow Af direction at the bottom of the casing 30, and the end of the casing 30 pivots up and down with the fulcrum pin 32 as a fulcrum.
  • a lid member 34 is provided which is opened when the sub battery pack 20a is attached and detached.
  • the lid member 34 is swingably (pivotally) supported by the base portion 26 via the support rod 36, and a link portion (not shown) is provided at the lower end portion of the lid member 34.
  • the inclined portion 38 is provided. The link portion 38 engages with the lower end recess 31 b in the direction of the arrow Ab of the casing 30 via the link pin 40.
  • the link pin 40 becomes the same position as the support rod 36, and the casing 30 becomes horizontal. Maintained. In the horizontal posture in which the lid member 34 is opened, the link pin 40 moves upward by the link portion 38 and lifts the end in the direction of the arrow Ab of the casing 30 upward.
  • the casing 30 is disposed so as to be inclined by 10 ° to 20 ° downward from the horizontal direction in the loading direction (the direction of the arrow Af) (see FIG. 5).
  • the lid member 34 is provided with a pair of guide rails 42a and 42b.
  • One end of the guide rails 42a and 42b is supported by the casing 30 via the support rod 44a, and the other end of the guide rails 42a and 42b is supported by the support rod 44b.
  • the guide rails 42a and 42b are formed of, for example, a resin material.
  • a lock lever 46 is provided at an upper portion of the lid member 34, and a lock portion 48 operated by the lock lever 46 engages with a striker 50 provided at an upper end portion of the casing 30 in the arrow Ab direction.
  • the sub battery pack 20a is accommodated on the bottom surface of the casing 30 in a posture close to horizontal, and the sub battery pack 20a is inclined more horizontally than vertical when attached and detached.
  • a slide member 52 is provided to slide in the closed state.
  • the slide member 52 is provided with a linear protrusion 54 extending in the sliding direction (the arrow A direction) of the sub battery pack 20 a.
  • a slide surface 54s is formed on the upper surface of the protrusion 54.
  • the slide surface 54s is in contact with an inclined surface 24as that is a bottom surface of the battery body 24a of the sub battery pack 20a.
  • the slide surface 54s is separated from the center line SL of the slide member 52 (the center position in the width direction of the battery main body 24a) in the arrow B1 direction.
  • the slide surface 54s is separated from the seal member 24e (see FIG. 7).
  • the side wall 30a is provided with a linear protrusion 56 having a slide surface 56s formed in contact with the lid 24b of the sub battery pack 20a.
  • the protrusion 56 extends in the sliding direction (arrow A direction) of the sub battery pack 20 a (see FIG. 4).
  • the slide surfaces 54s, 56s are preferably curved or bent at their tips and in line contact or point contact with the sub battery pack 20a.
  • the slide surfaces 54s and 56s may be flat surfaces, for example, when the sub battery pack 20a is provided with a protrusion having a convex shape.
  • a connector 58 is provided inside the casing 30, a connector 58 is provided at the tip end in the direction of the arrow Af.
  • the connector 58 is electrically connected to the connector 24c of the sub battery pack 20a.
  • Power storage device housing 22b is configured in the same manner as the above-described power storage device housing 22a, and the same components are denoted with the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the lid member 34 constituting the power storage device housing 22 a closes the casing 30, the casing 30 is maintained in a nearly horizontal posture. For this reason, the sub battery pack 20 a is housed in the casing 30 in a state in which the sub battery pack 20 a is held in a posture close to horizontal on the slide member 52.
  • a link portion 38 is provided at the lower end portion of the lid member 34. Accordingly, the link portion 38 lifts the end in the direction of the arrow Ab of the casing 30 upward via the link pin 40.
  • the casing 30 is disposed so as to be inclined by 10 ° to 20 ° downward from the horizontal direction in the direction of the arrow Af.
  • the operator holds the handle 24d of the sub battery pack 20a and pulls the sub battery pack 20a in the direction of the arrow Ab.
  • the bottom surface of the sub battery pack 20a is in contact with the slide surface 54s, while the side surface of the sub battery pack 20a is in contact with the slide surface 56s.
  • the sub battery pack 20a can slide in the direction of the arrow Ab while making line contact along the two slide surfaces 54s, 56s.
  • the sub battery pack 20a is delivered from the slide surfaces 54s and 56s to the guide rails 42a and 42b, and then slides along the guide rails 42a and 42b in the direction of the arrow Ab, and is taken out from the storage device housing 22a.
  • the charged sub battery pack 20a slides along the guide rails 42a and 42b in the direction of the arrow Af, and is delivered from the guide rails 42a and 42b to the slide surfaces 54s and 56s in the casing 30.
  • the sub battery pack 20a slides in the direction of the arrow Af along the slide surfaces 54s, 56s, whereby the connector 24c of the sub battery pack 20a is electrically connected to the connector 58 in the casing 30.
  • the operator holds the lock lever 46 and swings the lid member 34 in the vertical direction with the support rod 36 as a fulcrum. Therefore, the link portion 38 swinging downward integrally with the lid member 34 moves the end in the direction of the arrow Ab of the casing 30 downward via the link pin 40. Thus, the lid member 34 closes the casing 30, and the casing 30 is held in the horizontal position.
  • the casing 30 is held, for example, in a posture inclined at an angle of 10 ° to 20 ° downward from the horizontal direction toward the loading direction. Therefore, the sub battery pack 20a can slide along the slide surfaces 54s, 56s in a posture in which a load is applied in the horizontal direction. Therefore, it is not necessary to slide the heavy sub battery pack 20a in the vertical direction (up and down direction), and the load on the operator can be greatly reduced.
  • the slide surfaces 54s, 56s with which the sub battery pack 20a comes in contact are provided on linear protrusions 54, 56 extending in the slide direction. Therefore, the sub battery pack 20a can slide in line contact (or point contact) with the protrusions 54, 56, and it becomes possible to reduce the frictional force.
  • the electrically powered vehicle 10 is provided with two protrusions 54 and 56 that contact the sub battery pack 20 a and extend in the sliding direction. For this reason, the sub battery pack 20a can be slid while being stably supported.
  • the slide surface 54s is separated from the center line SL of the slide member 52 in the direction of the arrow B1.
  • linear protrusions 56 having slide surfaces 56s in contact with the sub battery pack 20a are provided on the side wall 30a.
  • the sub battery pack 20a is inclined to the side wall 30a in a state of being mounted on the slide surface 54s, and contacts the slide surface 56s provided on the side wall 30a (see FIG. 7). Therefore, the sub battery pack 20a slides along the side wall 30a, so that the connector 24c can be easily and reliably inserted into the connector 58 when the side wall 30a is at the reference position.
  • FIG. 8 is a perspective view of main parts of an electric vehicle 70 according to a second embodiment of the present invention.
  • the same referential mark is attached
  • Electric powered vehicle 70 includes power storage device housing 72 in which sub battery pack 20 a is detachable.
  • the bottom surface of the casing 30 is provided with a slide member 74 for housing the sub battery pack 20a in a posture close to horizontal, and sliding the sub battery pack 20a in a state of being inclined more horizontally than vertical when attached and removed.
  • a linear first protrusion 76 and a linear second protrusion 78 extending in the sliding direction (arrow A direction) of the sub battery pack 20a are juxtaposed in the arrow B direction.
  • the first protrusions 76 are intermittently provided at intervals t1 in the sliding direction (arrow A direction), and form a sliding surface 76s on the upper surface.
  • the second protrusions 78 are intermittently provided at an interval t2 in the slide direction, and form a slide surface 78s on the upper surface.
  • the first protrusion 76 and the second protrusion 78 are arranged such that at least a portion thereof overlaps with the width direction (the arrow B direction) intersecting with the sliding direction.
  • the first protrusion 76 and the second protrusion 78 are disposed at positions separated in the arrow B direction from the seal member 24e of the sub battery pack 20a.
  • the side wall 30 a of the casing 30 is not provided with a protrusion.
  • the first protrusion 76 and the second protrusion 78 juxtaposed to each other are arranged so as to at least partially overlap in the arrow B direction. Therefore, the first projection 76 and the second projection 78, which are provided intermittently, do not break in the sliding direction, and the mounting and demounting operation of the sub battery pack 20a can be stably performed. Is obtained.
  • FIG. 10 is a perspective view of an essential part of an electric vehicle 80 according to a third embodiment of the present invention.
  • Electric powered vehicle 80 includes power storage device housing 82 in which sub battery pack 20a is detachably mounted.
  • the bottom surface of the casing 30 is provided with a slide member 84 which accommodates the sub battery pack 20a in a posture close to horizontal and slides the sub battery pack 20a in a state of being inclined more horizontally than vertically when attached and removed.
  • the slide member 84 has a linear first projection 86, a linear second projection 88, a linear third projection 90, and a line extending in the sliding direction (arrow A direction) of the sub battery pack 20a.
  • -Shaped fourth protrusions 92 are juxtaposed in the arrow B direction.
  • the first protrusions 86 are intermittently provided at an interval t3 in the sliding direction (arrow A direction) to form a sliding surface 86s on the upper surface.
  • the second protrusions 88 are intermittently provided with an interval t4 in the slide direction, and form a slide surface 88s on the upper surface.
  • the third protrusion 90 is intermittently provided with an interval t4 in the slide direction, and forms a slide surface 90s on the upper surface.
  • the fourth protrusion 92 is intermittently provided with an interval t3 in the slide direction, and forms a slide surface 92s on the upper surface.
  • the first projection 86 and the second projection 88 are arranged such that at least a portion thereof overlaps with the width direction (the arrow B direction) intersecting the sliding direction.
  • the third projection 90 and the fourth projection 92 are arranged such that at least a part thereof overlaps the sliding direction along the arrow B direction.
  • the second projection 88 and the third projection 90 are disposed at positions separated from the seal member 24e of the sub battery pack 20a in the arrow B direction.
  • the first protrusion 86 and the fourth protrusion 92 are set to have a size higher than that of the second protrusion 88 and the third protrusion 90 in order to abut on the inclined surfaces 24 as, 24 bs of the sub battery pack 20 a.
  • the first protrusion 86 and the fourth protrusion 92 correspond to the second protrusion 88 and the third protrusion corresponding to the inclined surfaces 24as, 24bs of the sub battery pack 20a.
  • the dimension is set higher than that of the portion 90. Therefore, the sub battery pack 20a can be inserted into the connector 58 accurately and easily without the diagonal insertion and rattling of the sub battery pack 20a.
  • the sub battery pack 20a can be in a horizontal posture with an equal load simply by adjusting the height of any one of the first protrusion 86 to the fourth protrusion 92. It becomes possible to attach and detach.
  • the side surface of the sub battery pack 20a is formed to be a flat surface.
  • a plurality of convexes are formed on the side surface of the sub battery pack 20a.
  • a shaped protrusion 94 may be provided.

Abstract

本発明は、蓄電装置とスライド面との摩擦を有効に削減させることができ、蓄電装置の着脱作業を容易に遂行することが可能な電動車両を提供する。電動車両(10)は、負荷に電力を供給する蓄電装置(20a)と、車両側に設けられ、蓄電装置(20a)が着脱自在な蓄電装置収容部(22a)とを備える。蓄電装置収容部(22a)は、着脱時に、蓄電装置(20a)を垂直方向よりも水平方向に大きく傾斜させた状態でスライドさせるスライド部材(52)を有し、スライド部材(52)には、スライド方向に延在し、蓄電装置(20a)が接触するスライド面(54s)を形成する線状の突起部54が設けられる。

Description

電動車両
 本発明は、負荷に電力を供給する蓄電装置と、車両側に設けられ、前記蓄電装置が着脱自在な蓄電装置収容部と、を備える電動車両に関する。
 近年、蓄電装置からの電力により駆動されて走行する電動車両が採用されている。電動車両には、動力源を駆動モータとし、少なくとも蓄電器を動力資源とする、所謂、EV(電気自動車)の他、HEV(ハイブリッド自動車)、PHEV(プラグインハイブリッド自動車)及びFCV(燃料電池電気自動車)等が含まれる。
 電動車両では、通常走行時の過渡性能や多くの人が必要とする渡航距離に対応するメインバッテリの他、例えば、走行距離を伸ばしたり、緊急時の電力供給に対応するサブバッテリを備える場合がある。サブバッテリは、所定の個数に設定されており、電動車両から取り外して外部充電器により家庭等で充電することができる。
 この種の技術として、例えば、特許第3683307号公報に開示されている車両用バッテリ収納装置が知られている。この車両用バッテリ収納装置は、車両側に挿入開口が後斜め上方を向くよう後斜め縦向きに固定されたアウタボックスと、バッテリを内蔵するインナボックスとを備えている。そして、インナボックスとアウタボックスの底壁間には、前記インナボックスを前記アウタボックス内に挿入したとき、バッテリ側と車両側とを電気的に接続する接続機構が設けられている。
 ところが、上記の車両用バッテリ収納装置は、実際上、パワーアシスト自転車に適用されるものである。従って、バッテリ自体の容量が相当に小さく小型であるため、容易にスライドさせることができ、薄形状のレール等で対応することが可能である。
 一方、電動車両用のバッテリは、電動自転車と比較して大きな容量が必要とされるため、大型で且つ重量物となっている。このため、上記の車両用バッテリ収納装置を電動車両に適用すると、重量の大きなバッテリを内蔵するインナボックスでは、後斜め縦向きに固定されたアウタボックスから取り出す際に、荷重(自重)が加わるため、作業者の負荷が大きくなるという問題がある。
 しかも、インナボックスとアウタボックスとが面接触していると、バッテリの荷重が大きい場合に、前記インナボックスをスライドさせることが困難となってしまう。
 本発明は、この種の問題を解決するものであり、蓄電装置とスライド面との摩擦を有効に削減させることができ、前記蓄電装置の着脱作業を容易に遂行することが可能な電動車両を提供することを目的とする。
 本発明は、負荷に電力を供給する蓄電装置と、車両側に設けられ、前記蓄電装置が着脱自在な蓄電装置収容部と、を備える電動車両に関するものである。蓄電装置収容部は、着脱時に、該蓄電装置を垂直方向よりも水平方向に大きく傾斜させた状態でスライドさせるスライド部材を有している。そして、スライド部材には、スライド方向に延在し、蓄電装置が接触するスライド面を形成する線状の突起部が設けられている。
 また、この電動車両では、蓄電装置に接触し、スライド方向に延在する2本以上の突起部を備えることが好ましい。
 さらに、この電動車両では、突起部は、スライド部材のセンターラインから、少なくとも左右いずれか一方に離間して設けられることが好ましい。
 さらにまた、この電動車両では、スライド部材には、複数本の突起部が並列して設けられるとともに、各突起部は、互いに異なる高さに設定されることが好ましい。
 また、この電動車両では、各突起部は、スライド方向に間隔を有して断続的に設けられるとともに、互いに並列される前記突起部は、前記スライド方向に交差する幅方向に沿って少なくとも一部が重なるように配置されることが好ましい。
 さらに、この電動車両では、蓄電装置収容部は、蓄電装置を着脱する際に開放される蓋部材を備え、前記蓋部材には、開放時にスライド面を前記蓄電装置の装填方向に向かって水平方向から下方向に10゜~20゜だけ傾斜させる傾斜部が設けられることが好ましい。
 本発明によれば、蓄電装置は、水平方向に荷重が加わる姿勢で、スライド面に沿ってスライドさせることができる。このため、特に重量物である蓄電装置を垂直方向(上下方向)にスライドさせる必要がなく、作業者の負荷を有効に軽減させることが可能になる。
 しかも、スライド面は、スライド方向に延在する線状の突起部に設けられている。従って、蓄電装置は、突起部に線接触(又は点接触)してスライドさせることができ、摩擦力の低減を図ることが可能になる。
 これにより、蓄電装置とスライド面との摩擦を有効に削減させることができ、前記蓄電装置の着脱作業を容易且つ迅速に遂行することが可能になる。
本発明の第1の実施形態に係る電動車両の概略平面説明図である。 前記電動車両の後方から見た正面説明図である。 前記電動車両を構成するサブバッテリパック及び蓄電装置収容部の要部斜視説明図である。 前記蓄電装置収容部の斜視説明図である。 前記蓄電装置収容部の側面説明図である。 前記蓄電装置収容部の動作を示す斜視説明図である。 前記蓄電装置収容部の要部説明図である。 本発明の第2の実施形態に係る電動車両の要部斜視説明図である。 前記電動車両を構成する蓄電装置収容部の要部説明図である。 本発明の第3の実施形態に係る電動車両の要部斜視説明図である。 前記電動車両を構成する蓄電装置収容部の要部説明図である。
 図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る電動車両10は、EVであるが、これに限定されるものではない。後述するように、着脱自在なサブバッテリパック(蓄電装置)を用いる車両であれば、HEV、PHEV又はFCV等の種々の電動車両に適用可能である。
 電動車両10は、車体12の前後方向(車長方向)(矢印A方向)の略中央部に、すなわち、前輪14Fと後輪14Rとの略中間位置に、運転席であるシート16が設けられる。シート16のシート下である床下部には、相対的に高出力・高価な内部抵抗の低いメインバッテリパック(蓄電装置)18が配置される。
 図1及び図2に示すように、後輪14R間には、矢印B2方向側の前記後輪14Rの上方近傍に位置して、相対的に内部抵抗の高い廉価なサブバッテリ群20が配置される。サブバッテリ群20は、例えば、2本のサブバッテリパック20a、20bを備える。
 サブバッテリパック20a、20bとメインバッテリパック18とは、コンバータを介して互いに並列接続されて車両側の蓄電装置収容部22a、22bに収容される。サブバッテリパック20a、20bは、充電する場合には車載充電器(図示せず)だけでなく、電動車両10から取り外して図示しない外部充電器により家庭等でも充電することが可能である。
 図3に示すように、サブバッテリパック20aは、樹脂材で型成形により作製されたバッテリ本体24aと蓋体24bとを備え、前記バッテリ本体24aには、図示しない制御基板と複数本のバッテリセルから構成されるバッテリコアユニットが収納される。バッテリ本体24aの矢印Af方向(車両前方向)の端部に、コネクタ24cが設けられる一方、前記バッテリ本体24aの矢印Ab方向(車両後方向)の端部に、ハンドル24dが設けられる。バッテリ本体24aと蓋体24bとは、シール部材24eを介装して装着される。
 バッテリ本体24aの4つの側面には、型抜き時の抜き勾配により傾斜面24asが形成される一方、蓋体24bの4つの側面には、該抜き勾配により傾斜面24bsが形成される。傾斜面24asは、シール部材24e側の端部から離間する方向(蓋体24bから離間する方向)に沿って内側に傾斜する。傾斜面24bsは、シール部材24e側の端部から離間する方向(バッテリ本体24aから離間する方向)に沿って内側に傾斜する。
 なお、サブバッテリパック20bは、上記のサブバッテリパック20aと同様に構成されており、その詳細な説明は省略する。
 図4及び図5に示すように、蓄電装置収容部22aは、車両フレーム12fに固定される基台部26を備える。基台部26は、固定具(例えば、固定ねじ)28を介して車両フレーム12fに固定されるとともに、前記基台部26には、ケーシング30が傾動自在に支持される。ケーシング30の底部には、矢印Af方向の下端孔部31aに支点ピン32が挿入され、前記ケーシング30は、前記支点ピン32を支点にして矢印Ab方向の端部側が上下に揺動する。
 ケーシング30の矢印Ab方向の端部には、サブバッテリパック20aを着脱する際に開放される蓋部材34が設けられる。図4~図6に示すように、蓋部材34は、支持ロッド36を介して基台部26に揺動(回動)自在に支持され、前記蓋部材34の下端部には、リンク部(傾斜部)38が設けられる。リンク部38は、リンクピン40を介してケーシング30の矢印Ab方向の下端凹部31bに係合する。
 蓋部材34がケーシング30を閉塞する位置(立位姿勢)では、前記ケーシング30の下端凹部31bが下方向に動いてリンクピン40が支持ロッド36と同位置になり、該ケーシング30が水平姿勢に維持される。蓋部材34が開放された水平姿勢では、リンクピン40は、リンク部38により上方に移動し、ケーシング30の矢印Ab方向の端部を上方に持ち上げる。ケーシング30は、装填方向(矢印Af方向)に向かって水平方向から下方向に10゜~20゜だけ傾斜して配置される(図5参照)。
 図6に示すように、蓋部材34には、一対のガイドレール42a、42bが設けられる。ガイドレール42a、42bの一端は、支持ロッド44aを介してケーシング30に支持されるとともに、前記ガイドレール42a、42bの他端は、支持ロッド44bに支持される。ガイドレール42a、42bは、例えば、樹脂材により形成される。
 蓋部材34の上部には、ロックレバー46が設けられ、前記ロックレバー46により操作されるロック部48は、ケーシング30の矢印Ab方向の上端部に設けられたストライカー50に係合する。
 図4及び図7に示すように、ケーシング30の底面には、サブバッテリパック20aを水平に近い姿勢で収容するとともに、着脱時に、前記サブバッテリパック20aを垂直方向よりも水平方向に大きく傾斜させた状態でスライドさせるスライド部材52が設けられる。スライド部材52には、サブバッテリパック20aのスライド方向(矢印A方向)に延在する線状の突起部54が設けられる。
 突起部54の上面には、サブバッテリパック20aを構成するバッテリ本体24aの底面である傾斜面24asが接触するスライド面54sが形成される。スライド面54sは、スライド部材52のセンターラインSL(バッテリ本体24aの幅方向中央位置)から、矢印B1方向に離間する。スライド面54sは、シール部材24eから離間している(図7参照)。
 サブバッテリパック20aは、スライド面54s上に載置された状態で、矢印B2方向に重心が偏心しており、ケーシング30の矢印B2方向の側壁(スライド部材)30a側に傾斜しようとする。側壁30aには、サブバッテリパック20aを構成する蓋体24bに接触するスライド面56sが形成された線状の突起部56が設けられる。突起部56は、サブバッテリパック20aのスライド方向(矢印A方向)に延在する(図4参照)。スライド面54s、56sは、先端が湾曲又は屈曲しており、サブバッテリパック20aと線接触又は点接触することが好ましい。なお、スライド面54s、56sは、サブバッテリパック20aに凸形状の突起部を設ける場合等では、平坦面であってもよい。
 ケーシング30の内部には、矢印Af方向の先端部にコネクタ58が設けられる。コネクタ58は、サブバッテリパック20aのコネクタ24cと電気的に接続される。
 なお、蓄電装置収容部22bは、上記の蓄電装置収容部22aと同様に構成されており、同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
 次いで、このように構成される電動車両10において、サブバッテリパック20aを交換する作業について説明する。なお、サブバッテリパック20bの交換作業は、サブバッテリパック20aの交換作業と同一であり、その説明は省略する。
 図4に示すように、蓄電装置収容部22aを構成する蓋部材34がケーシング30を閉塞していると、このケーシング30は、水平に近い姿勢に維持されている。このため、サブバッテリパック20aは、スライド部材52上で水平に近い姿勢に保持された状態で、ケーシング30内に収容されている。
 そこで、作業者は、ロックレバー46を把持してロック部48を解除した後、蓋部材34を支持ロッド36を支点にして水平方向に揺動させる。図5に示すように、蓋部材34の下端部には、リンク部38が設けられている。従って、リンク部38は、リンクピン40を介してケーシング30の矢印Ab方向の端部を上方に持ち上げる。これにより、ケーシング30は、矢印Af方向に向かって水平方向から下方向に10゜~20゜だけ傾斜して配置される。
 次に、作業者は、サブバッテリパック20aのハンドル24dを把持し、前記サブバッテリパック20aを矢印Ab方向に引き出す。その際、図7に示すように、サブバッテリパック20aの底面がスライド面54sに接触する一方、前記サブバッテリパック20aの側面がスライド面56sに接触している。このため、サブバッテリパック20aは、2本のスライド面54s、56sに沿って線接触しながら矢印Ab方向にスライドすることができる。
 サブバッテリパック20aは、スライド面54s、56sからガイドレール42a、42bに受け渡された後、前記ガイドレール42a、42bに沿って矢印Ab方向にスライドし、蓄電装置収容部22aから取り出される。
 充電済みのサブバッテリパック20aは、ガイドレール42a、42bに沿って矢印Af方向にスライドし、前記ガイドレール42a、42bからケーシング30内のスライド面54s、56sに受け渡される。サブバッテリパック20aは、スライド面54s、56sに沿って矢印Af方向にスライドすることにより、前記サブバッテリパック20aのコネクタ24cは、ケーシング30内のコネクタ58と電気的に接続される。
 さらに、作業者は、ロックレバー46を把持して、蓋部材34を、支持ロッド36を支点にして鉛直方向に揺動させる。従って、蓋部材34と一体に下方向に揺動するリンク部38は、リンクピン40を介してケーシング30の矢印Ab方向の端部を下方に移動させる。これにより、蓋部材34は、ケーシング30を閉塞するとともに、前記ケーシング30は、水平姿勢に保持される。
 この場合、第1の実施形態では、ケーシング30が、例えば、装填方向に向かって水平方向から下方向に角度10゜~20゜だけ傾斜する姿勢で保持されている。このため、サブバッテリパック20aは、水平方向に荷重が加わる姿勢で、スライド面54s、56sに沿ってスライドすることができる。従って、特に重量物であるサブバッテリパック20aを垂直方向(上下方向)にスライドさせる必要がなく、作業者の負荷を大幅に軽減させることが可能になる。
 しかも、サブバッテリパック20aが接触するスライド面54s、56sは、スライド方向に延在する線状の突起部54、56に設けられている。従って、サブバッテリパック20aは、突起部54、56に線接触(又は点接触)してスライドすることができ、摩擦力の低減を図ることが可能になる。
 これにより、サブバッテリパック20aとスライド面54s、56sとの摩擦を有効に削減させることができ、前記サブバッテリパック20aの着脱作業を容易に遂行することが可能になるという効果が得られる。
 また、電動車両10では、サブバッテリパック20aに接触し、スライド方向に延在する2本の突起部54、56を備えている。このため、サブバッテリパック20aを安定して支えた状態で、スライドさせることができる。
 さらに、図4及び図7に示すように、スライド面54sは、スライド部材52のセンターラインSLから、矢印B1方向に離間している。一方、側壁30aには、サブバッテリパック20aに接触するスライド面56sが形成された線状の突起部56が設けられている。
 すなわち、サブバッテリパック20aは、スライド面54s上に載置された状態で、側壁30a側に傾斜しようとし、前記側壁30aに設けられているスライド面56sに接触している(図7参照)。従って、サブバッテリパック20aは、側壁30aに沿ってスライドするため、前記側壁30aを基準位置とすれば、コネクタ24cをコネクタ58に容易且つ確実に挿入することが可能になる。
 図8は、本発明の第2の実施形態に係る電動車両70の要部斜視説明図である。なお、第1の実施形態に係る電動車両10と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第3の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。
 電動車両70は、サブバッテリパック20aが着脱自在な蓄電装置収容部72を備える。ケーシング30の底面には、サブバッテリパック20aを水平に近い姿勢に収容するとともに、着脱時に、前記サブバッテリパック20aを垂直方向よりも水平方向に大きく傾斜させた状態でスライドさせるスライド部材74が設けられる。
 スライド部材74には、サブバッテリパック20aのスライド方向(矢印A方向)に延在する線状の第1突起部76と線状の第2突起部78とが、矢印B方向に並列される。第1突起部76は、スライド方向(矢印A方向)に間隔t1を有して断続的に設けられ、上面にスライド面76sを形成する。第2突起部78は、スライド方向に間隔t2を有して断続的に設けられ、上面にスライド面78sを形成する。第1突起部76と第2突起部78とは、スライド方向に交差する幅方向(矢印B方向)に沿って少なくとも一部が重なるように配置される。
 図9に示すように、第1突起部76及び第2突起部78は、サブバッテリパック20aのシール部材24eから、それぞれ矢印B方向に離間する位置に配置される。ケーシング30の側壁30aには、突起部が設けられていない。
 このように構成される第2の実施形態では、互いに並列された第1突起部76と第2突起部78とは、矢印B方向に沿って少なくとも一部が重なるように配置されている。このため、それぞれ断続的に設けられている第1突起部76と第2突起部78とは、スライド方向に途切れることがなく、サブバッテリパック20aの着脱作業が安定して遂行可能になるという効果が得られる。
 図10は、本発明の第3の実施形態に係る電動車両80の要部斜視説明図である。
 電動車両80は、サブバッテリパック20aが着脱自在な蓄電装置収容部82を備える。ケーシング30の底面には、サブバッテリパック20aを水平に近い姿勢に収容するとともに、着脱時に、前記サブバッテリパック20aを垂直方向よりも水平方向に大きく傾斜させた状態でスライドさせるスライド部材84が設けられる。
 スライド部材84には、サブバッテリパック20aのスライド方向(矢印A方向)に延在する線状の第1突起部86、線状の第2突起部88、線状の第3突起部90及び線状の第4突起部92が、矢印B方向に並列される。第1突起部86は、スライド方向(矢印A方向)に間隔t3を有して断続的に設けられ、上面にスライド面86sを形成する。第2突起部88は、スライド方向に間隔t4を有して断続的に設けられ、上面にスライド面88sを形成する。
 第3突起部90は、第2突起部88と同様に、スライド方向に間隔t4を有して断続的に設けられ、上面にスライド面90sを形成する。第4突起部92は、第1突起部86と同様に、スライド方向に間隔t3を有して断続的に設けられ、上面にスライド面92sを形成する。第1突起部86と第2突起部88とは、スライド方向に交差する幅方向(矢印B方向)に沿って少なくとも一部が重なるように配置される。第3突起部90と第4突起部92とは、スライド方向に矢印B方向に沿って少なくとも一部が重なるように配置される。
 図11に示すように、第2突起部88と第3突起部90とは、サブバッテリパック20aのシール部材24eから矢印B方向に離間する位置に配置される。第1突起部86及び第4突起部92は、サブバッテリパック20aの傾斜面24as、24bsに当接するため、第2突起部88及び第3突起部90よりも高い寸法に設定される。
 このように構成される第3の実施形態では、サブバッテリパック20aの傾斜面24as、24bsに対応して、第1突起部86及び第4突起部92は、第2突起部88及び第3突起部90よりも高い寸法に設定されている。従って、サブバッテリパック20aは、斜めに挿入されたり、がたつきが発生したりすることがなく、コネクタ24cをコネクタ58に正確且つ容易に挿入することができる。
 しかも、サブバッテリパック20aの仕様が複数存在しても、第1突起部86~第4突起部92のいずれかの高さを調整するだけで、前記サブバッテリパック20aを水平姿勢で且つ均等荷重で着脱することが可能になる。
 なお、第1~第3の実施形態では、サブバッテリパック20aの側面は、平坦面に形成されているが、例えば、図11に示すように、前記サブバッテリパック20aの側面に、複数の凸形状の突起94を設けてもよい。これにより、サブバッテリパック20aのスライド時の摩擦力を下げるとともに、ケーシング30の強度が向上する。また、第1~第3の実施形態では、サブバッテリパック20aを収容する構造について説明したが、前記サブバッテリパック20aに代えて、メインバッテリパック18を上記と同一の構造で収容することもできる。

Claims (6)

  1.  負荷に電力を供給する蓄電装置(18、20a、20b)と、
     車両側に設けられ、前記蓄電装置(18、20a、20b)が着脱自在な蓄電装置収容部(22a、22b)と、
     を備える電動車両(10、70、80)であって、
     前記蓄電装置収容部(22a、22b)は、着脱時に、該蓄電装置(18、20a、20b)を垂直方向よりも水平方向に大きく傾斜させた状態でスライドさせるスライド部材(52、74、84)を有し、
     前記スライド部材(52、74、84)には、スライド方向に延在し、前記蓄電装置(18、20a、20b)が接触するスライド面(54s、56s、76s、78s、86s、88s、90s、92s)を形成する線状の突起部(54、56、76、78、86、88、90、92)が設けられることを特徴とする電動車両(10、70、80)。
  2.  請求項1記載の電動車両(10、70、80)において、前記蓄電装置(18、20a、20b)に接触し、前記スライド方向に延在する2本以上の前記突起部(54、56、76、78、86、88、90、92)を備えることを特徴とする電動車両(10、70、80)。
  3.  請求項1記載の電動車両(10、70、80)において、前記突起部(54、56、76、78、86、88、90、92)は、前記スライド部材(52、74、84)のセンターラインから、少なくとも左右いずれか一方に離間して設けられることを特徴とする電動車両(10、70、80)。
  4.  請求項1記載の電動車両(80)において、前記スライド部材(84)には、複数本の前記突起部(86、88、90、92)が並列して設けられるとともに、
     各突起部(86、88、90、92)は、互いに異なる高さに設定されることを特徴とする電動車両(80)。
  5.  請求項4記載の電動車両(80)において、各突起部(86、88、90、92)は、前記スライド方向に間隔を有して断続的に設けられるとともに、
     互いに並列される前記突起部(86、88、90、92)は、前記スライド方向に交差する幅方向に沿って少なくとも一部が重なるように配置されることを特徴とする電動車両(80)。
  6.  請求項1記載の電動車両(10、70、80)において、前記蓄電装置収容部(22a、22b)は、前記蓄電装置(18、20a、20b)を着脱する際に開放される蓋部材(34)を備え、
     前記蓋部材(34)には、開放時に前記スライド面(54s、56s、76s、78s、86s、88s、90s、92s)を前記蓄電装置(18、20a、20b)の装填方向に向かって水平方向から下方向に10゜~20゜だけ傾斜させる傾斜部(38)が設けられることを特徴とする電動車両(10、70、80)。
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