WO2023162234A1 - バッテリ収容装置 - Google Patents

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WO2023162234A1
WO2023162234A1 PCT/JP2022/008322 JP2022008322W WO2023162234A1 WO 2023162234 A1 WO2023162234 A1 WO 2023162234A1 JP 2022008322 W JP2022008322 W JP 2022008322W WO 2023162234 A1 WO2023162234 A1 WO 2023162234A1
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WO
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battery
connector
housing device
opening
holding portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/008322
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English (en)
French (fr)
Inventor
尾▲高▼拓弥
杉立健太
井出達也
秦浩平
中川慶哉
吉峯如
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to PCT/JP2022/008322 priority Critical patent/WO2023162234A1/ja
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • HELECTRICITY
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    • H01M50/296Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
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    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery housing device that houses a portable battery.
  • the storage case In order to facilitate attachment and detachment of the battery to and from the battery storage device, the storage case has a storage space larger than the outer diameter shape of the battery. Therefore, the conventional housing case forms some clearance for the battery. In order to prevent the battery from rattling in the storage case due to the clearance, the battery is fixed by the lock mechanism of the battery storage device.
  • An object of the present invention is to solve the above problems.
  • One aspect of the following disclosure is a storage case that houses a battery, a connector that is electrically connected to the battery, and a connector that abuts the battery from the insertion/removal direction of the battery and the connector in the insertion/removal direction of the battery. and a battery holding portion that contacts and holds the battery by moving in a direction different from the insertion/removal direction of the battery and the connector.
  • the battery housing device of the above viewpoint can reliably fix the battery to the housing case without impairing the detachability of the battery from the housing case, and can prevent displacement of the battery with respect to the housing case.
  • FIG. 1 is a perspective view of an open state of the battery accommodation device according to the embodiment.
  • 2 is a perspective view of a support frame of the battery housing device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of a support frame and a movable mechanism of the battery accommodation device of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a perspective view of a fixed state of the battery accommodation device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a partially enlarged perspective view of a connector of the battery accommodation device of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 6A is an explanatory view showing a battery removal/removal operation when the battery housing device of FIG. 1 is placed horizontally
  • FIG. 6B is an explanatory view showing a battery removal/removal operation when the battery housing device of FIG. 1 is placed vertically.
  • FIG. 7 is a perspective view of a state (open state) in which a battery is inserted into a housing case of the battery housing apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 8A is an explanatory diagram of the operation of pushing the operating lever downward in the method of connecting the battery to the battery housing device of FIG. 1
  • FIG. 8B is an explanatory diagram of the operation of the movable mechanism by the operation of FIG. 8A.
  • 9A is an explanatory diagram of the operation of the movable mechanism and the operation of the battery holding portion
  • FIG. 9B is an explanatory diagram of the operation of the lock mechanism by the operation lever.
  • 10A is a side view showing the fixed state of the battery housing device in FIG. 1 with the connector case removed, and FIG.
  • FIG. 10B is the fixed state of the battery housing device in FIG. 1 with the housing case and the connector case removed. It is a front view shown in a state.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the center of gravity of the battery fixed to the battery housing device of FIG. 1 and the battery holding portion.
  • 12A is a side view showing Modification 1 of the battery housing device in FIG. 1
  • FIG. 12B is a side view showing Modification 2 of the battery housing device in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing Modification 3 of the battery accommodation device of FIG.
  • the battery storage device 10 shown in FIG. 1 is used, for example, to attach a portable battery 100 (FIG. 6A) to various vehicles including electric motorcycles or various electric working machines.
  • a portable battery 100 FIG. 6A
  • terms indicating directions such as up, down, front, back, left and right are used for convenience of explanation. These directions do not limit the mounting direction of the battery containing device 10 in a device (for example, a vehicle or a work machine) to be mounted.
  • the battery housing device 10 includes a housing case 12, a connector 14, an operating lever 16, a support frame 18, a lock mechanism 20, a battery holding portion 22, and a movable mechanism 24.
  • the housing case 12 is a box-shaped resin case housed inside a frame-shaped support frame 18 .
  • the storage case 12 has a smooth inner surface and a storage space slightly larger than the outer dimensions of the battery 100 so as to detachably store the battery 100 .
  • the clearance between the storage case 12 and the battery 100 is set to such an extent that the battery 100 does not move excessively in the fixed state described below.
  • the storage space of the storage case 12 is surrounded by a rectangular bottom surface 121 and four side walls 122 , 123 , 124 and 125 rising from the peripheral edge of the bottom surface 121 .
  • the side walls 122 , 123 , 124 , 125 extend upward in the direction of an axis passing through the center of the bottom surface 121 and perpendicular to the bottom surface 121 (hereinafter referred to as the axial direction).
  • the storage case 12 has a first opening 126 that opens upward in the axial direction, and a second opening 127 that opens forward perpendicular to the axial direction.
  • the first opening 126 is an opening surrounded by upper ends of the side walls 123 , 124 , 125 .
  • the second opening 127 is an opening surrounded by the upper side of the side wall 122 and the side sides of the side walls 123 and 124 .
  • the second opening 127 is formed in a part of the upper side of the side wall 122 cut out.
  • the first opening 126 and the second opening 127 are continuous without a boundary.
  • the side wall 122 has a shorter axial length than the other side walls 123 , 124 , 125 .
  • the other side walls 123 , 124 , 125 have substantially the same length in the axial direction as the length in the axial direction of the battery 100 .
  • the side wall 122 has an axial length about 1 ⁇ 3 of the axial length of the battery 100 .
  • the storage case 12 has guide portions 128 that guide the operation lever 16 on the side walls 123 and 124 .
  • the guide portion 128 is a portion of the side wall 123 and the side wall 124 that bulges outward in the width direction, and extends linearly in the axial direction.
  • the upper end of the guide portion 128 opens upward, and the lower end of the guide portion 128 opens downward.
  • the guide portion 128 accommodates the column portion 161 of the operating lever 16 so as to be movable in the axial direction.
  • the storage case 12 has an insertion portion 129 on the bottom surface 121 .
  • the insertion portion 129 has an opening obtained by cutting out a portion of the front side of the bottom surface 121 . Insertion portion 129 allows movement of connector 14 in the axial direction and enables connection between connector 14 and battery 100 .
  • the support frame 18 has side frames 181L and 181R, a cross pipe 182, a front frame 183 and a rear frame 184.
  • the side frame 181L is arranged on the left side of the support frame 18, and the side frame 181R is arranged on the right side of the support frame 18.
  • the side frames 181L and 181R extend in the axial direction of the battery housing device 10.
  • the side frames 181L and 181R have a shaft hole 185 for supporting the seesaw lever 241 (FIG. 3) of the movable mechanism 24 in the center in the axial direction.
  • the cross pipe 182 is positioned below the support frame 18 and extends in the width direction.
  • the cross pipe 182 connects the left and right side frames 181L and 181R to each other.
  • a cable support bracket 186 is coupled to the cross pipe 182 . Cable support bracket 186 supports the electrical cable leading to connector 14 and secures the electrical cable to cross pipe 182 .
  • the front frame 183 has its left end connected to the lower part of the side frame 181L and its right end connected to the lower part of the side frame 181R.
  • the front frame 183 bulges forward in a rectangular shape when viewed in the axial direction, and covers the side wall 122 of the storage case 12 from the front.
  • the front frame 183 has a claw portion 183a at its center in the width direction.
  • the claw portion 183 a fixes the connector case 147 to the front frame 183 by engaging with an engaging portion 147 a formed at the center of the upper end of the connector case 147 .
  • the rear frame 184 has a left end connected to the central portion of the side frame 181L and a right end connected to the central portion of the side frame 181R.
  • the rear frame 184 bulges rearward in a rectangular shape when viewed in the axial direction, and covers the side wall 125 at the rear of the storage case 12 from behind.
  • the support frame 18 may have stays (not shown) for fixing the battery storage device 10 to the device to be mounted at appropriate locations such as the side frames 181L and 181R and the cross pipe 182.
  • the operating lever 16 has a pair of pillars 161, a grip portion 162, and a lock lever 163.
  • the pillars 161 are arranged on the left and right sides of the battery housing device 10, respectively.
  • the columnar portion 161 extends linearly in the axial direction.
  • the column portion 161 is inserted through the guide portion 128 of the housing case 12 .
  • the movement direction of the column portion 161 is restricted in the axial direction by the guide portion 128 .
  • the column portion 161 has a connecting pin 164 at its lower end.
  • the connecting pin 164 is inserted into the first connecting hole 241 b of the first end 241 a of the seesaw lever 241 of the movable mechanism 24 .
  • the column portion 161 is connected to the first end portion 241 a of the seesaw lever 241 via the connecting pin 164 .
  • the grip part 162 is located at the upper end of the operation lever 16.
  • the grip portion 162 extends in the width direction and connects the left and right column portions 161 to each other.
  • the grip portion 162 serves as a portion that receives a user's operating force.
  • the operating lever 16 is axially moved between the upper end position and the lower end position by the operating force from the grip portion 162 .
  • the operation lever 16 is interlocked with the battery holding portion 22 , the movable mechanism 24 and the lock mechanism 20 .
  • the lock mechanism 20 and the battery holding portion 22 are retracted from the battery 100, and the battery storage device 10 is opened.
  • the operating lever 16 is pushed down to the lower end, the battery 100 is fixed by the lock mechanism 20 and the battery holding portion 22, and the battery containing device 10 is in a fixed state.
  • the lock mechanism 20 has a lock lever 163 , an unlock projection 165 and a first lock plate 201 .
  • one first lock plate 201 is arranged on each side.
  • One first locking plate 201 is positioned on side wall 123 and the other first locking plate 201 is positioned on side wall 124 .
  • the first lock plate 201 is attached to the housing case 12 via a hinge portion 202 .
  • the hinge portion 202 has a rotation axis extending in the front-rear direction. The first lock plate 201 rotates around the rotation axis of the hinge portion 202 .
  • the hinge part 202 rotates the first lock plate 201 within an angular range of approximately 90°.
  • the hinge portion 202 allows the first lock plate 201 to be displaced between the open position shown in FIG. 1 and the fixed position shown in FIG.
  • the first locking plate 201 protrudes into the first opening 126 in the fixed position.
  • the first lock plate 201 abuts on the battery 100 housed in the housing case 12 from above in the axial direction, and prevents the displacement of the battery 100 in the axial direction.
  • the first lock plate 201 is retracted to the outside of the first opening 126 to allow the battery 100 to be attached and detached.
  • the hinge part 202 has an elastic member (not shown) that applies a biasing force to the first lock plate 201 .
  • the hinge portion 202 applies a biasing force to rotate the first lock plate 201 toward the fixed position, as indicated by an arrow A in FIG.
  • the lock lever 163 and the unlock projection 165 are integrally connected with the operating lever 16.
  • the lock levers 163 are positioned at corners of the upper ends of the pair of pillars 161 .
  • the lock lever 163 enters and engages with the groove 201a of the first lock plate 201 from the outside of the first lock plate 201 in the locked state in which the operation lever 16 is pushed down to the lower end position.
  • the lock lever 163 engaged with the groove 201a prevents the first lock plate 201 from rotating.
  • the first lock plate 201 presses the battery 100 downward in the axial direction. In this manner, first lock plate 201 and lock lever 163 prevent axial displacement of battery 100 .
  • the lock lever 163 Since the lock lever 163 has a shape that bulges inward in the width direction, it may interfere with the battery 100 when the battery 100 (see FIG. 6A) is inserted into or removed from the storage case 12 . Therefore, in the battery accommodation device 10 of the present embodiment, the position of the operating lever 16 in the open state is separated upward.
  • the stroke length of the operating lever 16, which is the distance between the position where the operating lever 16 is pulled up to the highest position and the position where the operating lever 16 is pushed down to the lowest end, is about 1/3 of the axial dimension of the battery 100. can do. Accordingly, when removing the battery 100, the battery 100 can be moved about 1 ⁇ 3 of the length in the axial direction.
  • the operation lever 16 prevents interference with the battery 100 and facilitates attachment/detachment of the battery 100 to/from the storage case 12 .
  • the unlock projection 165 is provided on each of the pair of pillars 161 .
  • the unlock projection 165 is positioned near the center of the column 161 in the axial direction and protrudes forward from the column 161 .
  • the unlock projection 165 abuts on the inner side of the first lock plate 201 in the width direction and pushes the first lock plate 201 outward. Rotate to spread.
  • the unlock projection 165 abuts the first lock plate 201 from the inside to prevent the first lock plate 201 from being closed in the unlocked state in which the operating lever 16 is positioned at the upper end. That is, the unlocking projection 165 keeps the locking mechanism 20 in the open state.
  • first lock plate 201 is displaced to a fixed position in contact with the upper portion of battery 100 housed in housing case 12 .
  • a pair of battery holding portions 22 are arranged on the left and right sides of the battery housing device 10 .
  • One battery holding portion 22 is positioned on the side of side wall 124
  • the other battery holding portion 22 is positioned on the side of side wall 123 .
  • the battery holding portion 22 is positioned substantially in the center of the storage case 12 in the axial direction.
  • the axial position of the battery holding portion 22 is the same as the axial position of the center of gravity of the battery 100 housed in the housing case 12 .
  • the battery holding portion 22 has a plate-like shape, and has a first surface 221 that abuts on the front surface of the battery 100 and a second surface 222 opposite to the first surface 221 .
  • Battery holding portion 22 has cam protrusion 223 on second surface 222 .
  • the cam protrusion 223 has a cam surface 223a inclined with respect to the axial direction.
  • the cam surface 223a abuts on a cam lever 244 of the movable mechanism 24, which will be described later, to rotate the battery holding portion 22 toward the fixed position.
  • the battery holding portion 22 is rotatably connected to the side walls 123 and 124 via hinge portions 224 .
  • the hinge portion 224 has a pivot axis parallel to the axial direction.
  • the hinge portion 224 rotates the battery holding portion 22 over a predetermined angular range around the rotation axis.
  • Hinge portion 224 has an elastic member (not shown) and biases battery holding portion 22 toward the open position as indicated by arrow B in FIG.
  • the battery holding portion 22 is positioned at the open position when it is not in contact with the cam lever 244 .
  • battery holding portion 22 At the open position, battery holding portion 22 is retracted from second opening 127 , allowing battery 100 to be attached and detached through second opening 127 .
  • battery holding portion 22 projects to a position overlapping second opening 127 , and first surface 221 contacts battery 100 to prevent battery 100 from being displaced in the front-rear direction.
  • a pair of movable mechanisms 24 are arranged on the left and right sides of the side frames 181L and 181R.
  • Each movable mechanism 24 has a seesaw lever 241 , a link plate 242 , a terminal mounting portion 243 and a cam lever 244 .
  • the seesaw levers 241 are attached to the side frames 181L and 181R, respectively.
  • the seesaw lever 241 is attached to the side frames 181L and 181R via the shaft pin 241d.
  • the shaft pin 241d is a pin inserted through the shaft holes 185 of the side frames 181L and 181R.
  • the seesaw lever 241 rotates around the shaft pin 241d.
  • the seesaw lever 241 has a first end 241a and a second end 241c.
  • the first end 241a is the rear end, and the second end 241c is the front end.
  • the first end portion 241 a is rotatably attached to the lower end portion of the column portion 161 of the operating lever 16 .
  • a first end portion 241 a of the seesaw lever 241 is axially displaced together with the operating lever 16 .
  • the operation lever 16 is pulled upward, the first end portion 241a of the seesaw lever 241 is displaced upward together with the column portion 161 .
  • a second end 241c of the seesaw lever 241 has a mounting hole 241e.
  • a connecting pin 242a of the link plate 242 is inserted into the mounting hole 241e.
  • a second end 241c of the seesaw lever 241 is rotatably connected to the link plate 242 via a connecting pin 242a.
  • the seesaw lever 241 axially displaces the link plate 242 through the second end 241c.
  • the link plate 242 is a plate-like member extending in the axial direction.
  • the link plate 242 has a cam lever 244 on its top.
  • the cam lever 244 engages with a guide groove 244a formed in each of the side walls 123,124.
  • the guide groove 244a has two rib-like projections extending in the axial direction.
  • the guide grooves 244a are arranged so as to be divided in the vertical direction.
  • the cam lever 244 engages and slides in the upper guide groove 244a
  • the link plate 242 engages and slides in the lower guide groove 244a.
  • the movement directions of the cam lever 244 and the link plate 242 are axially regulated by guide grooves 244a formed in the side walls 123 and 124, respectively.
  • the cam lever 244 has a plate-like shape protruding forward.
  • the cam lever 244 has an inclined cam surface 244b on its front side.
  • the cam surface 244b is inclined so as to protrude forward as it goes downward.
  • the cam surface 244 b slides in contact with the cam surface 223 a of the cam protrusion 223 of the battery holding portion 22 .
  • the cam lever 244 moves upward, the contact portion between the cam projection 223 and the cam lever 244 is displaced forward.
  • the upward movement of the cam lever 244 rotates the battery holding portion 22 toward the fixed position.
  • the cam lever 244 moves downward, it rotates the battery holding portion 22 toward the open position.
  • a terminal mounting portion 243 is connected to the lower end of the link plate 242 .
  • the terminal attachment portion 243 extends inward in the width direction.
  • the connector 14 (see FIG. 5) is connected to the central portion of the terminal attachment portion 243 .
  • the connector 14 has a pair of high voltage terminal pins 140 connected to the high voltage terminals of the battery 100 and a plurality of signal pins 141 connected to the signal terminals of the battery 100 .
  • a power cable 142 and a signal line 143 are connected to the lower side of the connector 14 .
  • the power cable 142 is electrically connected to the high voltage terminal pins 140 and the signal lines 143 are electrically connected to the signal pins 141 respectively.
  • the connector 14 has a guide projection 144 on its side. Guide protrusion 144 is inserted into a guide hole of battery 100 to guide connection between connector 14 and battery 100 .
  • the connector 14 has a base wall 145 and mounting holes 146 formed in the base wall 145 .
  • the connector 14 is connected to the terminal mounting portion 243 (see FIG. 3) through the base wall 145 and mounting holes 146 .
  • the connector 14 integrally moves up and down with the link plate 242 .
  • Connector 14 is electrically connected to battery 100 by moving connector 14 upward.
  • the connector 14 is covered with a connector case 147. As shown in FIG.
  • the movable mechanism 24 of the battery storage device 10 can adjust the operation timings of the connector 14, the battery holding portion 22, and the lock mechanism 20 by setting the length of the seesaw lever 241, the length of the link plate 242, and the position of the cam lever 244.
  • the battery accommodation device 10 may, for example, fix the battery 100 by the battery holding portion 22 and the lock mechanism 20 and connect the connector 14 and the battery 100 at the same time.
  • the battery accommodation device 10 can be fixed by the battery holding portion 22 and the lock mechanism 20 prior to connecting the connector 14 and the battery 100 .
  • the battery housing device 10 described above operates as follows.
  • the battery accommodation device 10 can be placed horizontally with respect to the device to be mounted, that is, with its axial direction horizontal.
  • the second opening 127 of the battery storage device 10 faces upward so that the battery 100 can be rotated and inserted into the storage case 12 as shown in the drawing. Therefore, even when the battery accommodation device 10 is placed horizontally, the heavy battery 100 can be easily taken in and out.
  • the battery accommodation device 10 can be placed vertically with its axial direction directed vertically with respect to the device to be mounted. Further, the battery housing device 10 can be mounted obliquely with the axial direction inclined from the vertical direction with respect to a device to be mounted. In either case, since the battery containing device 10 has the second opening 127 that is continuous with the first opening 126, the battery 100 can be inserted into the containing case 12 from various directions. Ease of handling is improved.
  • connection method has a procedure of inserting the battery 100 into the housing case 12 . This procedure is performed with the battery containing device 10 in the open state as shown in FIG. As shown, battery 100 is inserted into housing case 12 . The battery 100 is inserted until it contacts the bottom surface 121 of the storage case 12 . After that, the connection method proceeds to the operation of fixing the battery 100 by the battery accommodation device 10 .
  • the connection method includes an operation of pushing the operating lever 16 downward in the axial direction.
  • the column portion 161 of the operating lever 16 is displaced downward.
  • the first end 241a of the seesaw lever 241 is displaced downward, and as shown in FIG. 8B, the seesaw lever 241 rotates and the second end 241c is displaced upward.
  • the link plate 242 is pulled upward by the second end 241 c of the seesaw lever 241 , and the cam lever 244 contacts the cam surface 223 a of the battery holding portion 22 .
  • the cam lever 244 fixes the battery holding portion 22 at the fixed position as shown in FIG. 10A.
  • Battery holding portion 22 presses battery 100 rearward to prevent back-and-forth rattling of battery 100 .
  • the first lock plate 201 is fixed at the fixed position by the lock lever 163 entering the groove 201a of the first lock plate 201 .
  • First lock plate 201 prevents vertical displacement of battery 100 by pressing battery 100 downward. Thereby, the battery 100 is positioned inside the storage case 12 .
  • the connector 14 protrudes upward to electrically connect with the battery 100 .
  • the method of connecting the battery 100 using the battery housing device 10 is completed.
  • the connection state of the battery 100 is released by pulling up the operation lever 16 .
  • the battery accommodation device 10 of the present embodiment can fix the battery 100 and connect the connector 14 only by operating the operation lever 16, and is excellent in operability.
  • the battery accommodation device 10 can be downsized compared to the case where the locking mechanism 20, the battery holding portion 22 and the connector 14 are provided with separate operating members.
  • the battery housing device 10 of the present embodiment can position the battery 100 vertically, forwardly, horizontally, and horizontally by the locking mechanism 20 and the battery holding portion 22 . Therefore, in the battery accommodation device 10, the electrode terminals of the connector 14 can be connected to the battery 100 at intended positions.
  • the holding of the battery 100 by the battery holding portion 22 is also effective in suppressing displacement of the battery 100 in the axial direction.
  • the conventional storage device since the battery 100 is fixed only by the lock mechanism 20, there is a problem that the displacement of the battery 100 in the axial direction cannot be suppressed. In other words, the intersection of the first lock plate 201 and the storage case 12 may cause the initial position of the battery 100 to shift and rattle. Further, when the surface of the first lock plate 201 that abuts on the battery 100 is made of a rubber material, the battery 100 is fixed but cannot be prevented from changing its position due to an external force.
  • the conventional accommodation device requires a floating mechanism having a spring and an appropriate spacer in the portion supporting the connector 14.
  • FIG. 1 the addition of the battery holding portion 22 can effectively suppress the displacement of the battery 100 in the axial direction due to the external force. can be reduced and manufacturing costs can be reduced.
  • the axial position of the battery holding portion 22 is substantially the same as the axial position of the center of gravity of the battery 100 . Therefore, the battery holding portion 22 can fix the battery 100 in the vicinity of the center of gravity position G of the battery 100, and can reliably fix the battery 100 from the position where the moment due to the external force is the smallest.
  • Modification 1 describes an example in which the battery holding portion 22 fixes the battery 100 before the locking mechanism 20 .
  • the battery accommodation device 10 of this modification has an unlocking projection 165A on the operating lever 16.
  • the unlocking protrusion 165A has an axial length longer than that of the unlocking protrusion 165 in FIG. Therefore, the timing at which the unlocking protrusion 165A is disengaged from the first lock plate 201 is delayed. Therefore, according to this modification, the timing at which the lock mechanism 20 rotates to the fixed position can be delayed from the timing at which the battery holding portion 22 rotates to the fixed position.
  • the positioning of the battery 100 by the battery holding portion 22 is performed first.
  • This modification is suitable for vertical installation in which the battery housing device 10 is mounted with the axial direction thereof set in the vertical direction.
  • the side portion of the battery 100 can be held by the battery holding portion 22 at the timing when the connector 14 is inserted into the battery 100 . Therefore, horizontal movement of the battery 100 is prevented while the connector 14 is inserted into the battery 100 in the vertical position, and the connector 14 can be connected to the battery 100 in a desired positional relationship.
  • Modification 2 describes an example in which the lock mechanism 20 fixes the battery 100 before the battery holding portion 22 fixes the battery 100 .
  • the battery accommodation device 10 of this modification has an unlocking projection 165B on the operating lever 16.
  • the unlocking protrusion 165B has an axial length shorter than that of the unlocking protrusion 165 in FIG. Therefore, the unlocking projection 165B comes off from the first lock plate 201 more quickly in the process of pushing the operating lever 16 . Therefore, according to this modified example, the timing at which the lock mechanism 20 rotates to the fixed position can be earlier than the timing at which the battery holding portion 22 rotates to the fixed position.
  • the positioning of the battery 100 by the lock mechanism 20 is performed first.
  • This modification is suitable for horizontal placement in which the battery housing device 10 is mounted with its axial direction horizontal.
  • the battery 100 can be held by the lock mechanism 20 at the timing when the connector 14 is inserted into the battery 100 . Therefore, horizontal movement of the battery 100 is prevented while the connector 14 is inserted into the battery 100 in a horizontal position, and the connector 14 can be connected to the battery 100 in a desired positional relationship.
  • the battery housing device 10 is provided with a heat dissipation sheet 30 .
  • the heat dissipation sheet 30 is arranged on the inner surface side of the side wall 125 of the storage case 12 .
  • the heat dissipation sheet 30 is a sheet material having moderate elasticity and excellent thermal conductivity, and covers the entire side wall 125 .
  • the battery accommodation device 10 of this modified example can optimize the fixing force of the battery 100 against an assumed external force.
  • the battery housing device 10 of this embodiment is summarized as follows.
  • One aspect of the present embodiment is that a storage case 12 that stores a battery 100, a connector 14 that is electrically connected to the battery, and a connector that abuts the battery from the insertion/extraction direction of the battery and the connector to remove the battery.
  • a lock mechanism 20 that prevents displacement in the insertion/removal direction, and a battery holding portion 22 that contacts and holds the battery by moving in a direction different from the insertion/removal direction of the battery and the connector. , in the battery receiving device 10 .
  • the battery housing device of the above viewpoint can reliably fix the battery to the housing case without impairing the detachability of the battery from the housing case, and can prevent the battery from being displaced when the connector is connected.
  • the above-described battery housing device may further include a movable mechanism 24 that movably supports the connector with respect to the housing case and inserts/extracts the connector into/from the battery.
  • the housing case has openings that open in a plurality of directions to allow insertion and removal of the battery from a plurality of directions, and the battery holding portion is at least one of the openings. part may be closed.
  • This battery storage device has openings that open in a plurality of directions, so that the battery can be attached and detached from a plurality of directions, thereby improving flexibility and convenience of operation. Also, the battery containing device can hold the battery by closing the opening.
  • the opening has a first opening 126 that opens in the moving direction of the connector and a second opening 127 that opens in a direction orthogonal to the moving direction of the connector,
  • the first opening and the second opening may be continuously connected.
  • the battery can be pulled out by an operation of partially moving the battery in the connector insertion/removal direction and an operation of changing the removal direction in a perpendicular direction. Therefore, the battery accommodation device can shorten the pull-out distance of the connector in the insertion/removal direction (axial direction).
  • the mounting of the battery can shorten the range of movement in the axial direction and avoid the battery from interfering with other members. Therefore, the battery accommodating device can be installed in a narrow space and can be installed vertically or horizontally, thereby improving the degree of freedom in the layout of installation in equipment to be installed.
  • the storage case has side walls 122, 123, 124, and 125 surrounding the battery, and the side walls have different lengths in the moving direction of the connector depending on the position in the circumferential direction.
  • a second opening may be formed.
  • the lock mechanism and the battery holding section may be driven by the movable mechanism to hold the battery.
  • This battery accommodation device can avoid complication of work procedures.
  • the battery holding portion may be unevenly distributed in one direction on the side of the housing case.
  • This battery housing device can reduce the size of the battery holding portion by arranging the battery holding portion at a distance close to the second opening. Further, when the connector and the battery holding portion are unevenly arranged in the same direction, the distance between the connector and the battery holding portion is shortened. Therefore, this battery accommodation device can downsize the movable mechanism for operating the battery holding portion.
  • the movable mechanism may move the battery holding portion to fix the battery before moving the connector.
  • This battery accommodation device can more effectively suppress positional deviation when the connector is inserted into or removed from the battery accommodated in the accommodation case.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

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Abstract

バッテリ収容装置(10)は、バッテリ(100)を収容する収容ケース(12)と、前記バッテリと電気的に接続されるコネクタ(14)と、前記バッテリと前記コネクタとの挿抜方向から前記バッテリに当接して前記バッテリの前記挿抜方向の変位を阻止するロック機構(20)と、前記バッテリと前記コネクタとの前記挿抜方向と異なる方向に移動することで前記バッテリに当接して前記バッテリを保持するバッテリ保持部(22)と、を備える。

Description

バッテリ収容装置
 本発明は、可搬式のバッテリを収容するバッテリ収容装置に関する。
 国際公開第2019/064556号には、収容ケースを有するバッテリ収容装置で、バッテリを収容する技術を開示する。このバッテリ収容装置は、バッテリを収容ケース内に固定して保持するロック機構を備える。
 上記のバッテリ収容装置へのバッテリの脱着を容易にするべく、収容ケースは、バッテリの外径形状よりも大きな収容空間を有している。そのため、従来の収容ケースは、バッテリに対して若干のクリアランスを形成する。クリアランスによる収容ケース内でのバッテリのガタツキを防止するために、バッテリ収容装置のロック機構でバッテリを固定する。
 ところが、バッテリに対して、想定以外の方向からの荷重又は想定以上の荷重が加わると、バッテリが収容ケースとのクリアランスの範囲内で変位する可能性が有る。
 本発明は、上記した課題を解決することを目的とする。
 以下の開示の一観点は、バッテリを収容する収容ケースと、前記バッテリと電気的に接続されるコネクタと、前記バッテリと前記コネクタとの挿抜方向から前記バッテリに当接して前記バッテリの前記挿抜方向の変位を阻止するロック機構と、前記バッテリと前記コネクタとの前記挿抜方向と異なる方向に移動することで前記バッテリに当接して前記バッテリを保持するバッテリ保持部と、を備える、バッテリ収容装置にある。
 上記観点のバッテリ収容装置は、バッテリの収容ケースへの脱着性を損なうことなく、バッテリをケースに確実に固定でき、収容ケースに対するバッテリの変位を防止できる。
図1は、実施形態に係るバッテリ収容装置の開放状態の斜視図である。 図2は、図1のバッテリ収容装置の支持フレームの斜視図である。 図3は、図1のバッテリ収容装置の支持フレーム及び可動機構の斜視図である。 図4は、図1のバッテリ収容装置の固定状態の斜視図である。 図5は、図1のバッテリ収容装置のコネクタの部分拡大斜視図である。 図6Aは、図1のバッテリ収容装置を横置きした場合のバッテリの脱着操作を示す説明図であり、図6Bは、図1のバッテリ収容装置を縦置きした場合のバッテリの脱着操作を示す説明図である。 図7は、図1のバッテリ収容装置の収容ケースにバッテリを挿入した状態(開放状態)の斜視図である。 図8Aは、図1のバッテリ収容装置へのバッテリの接続方法において、操作レバーを下方に向けて押し込む操作の説明図であり、図8Bは図8Aの操作による可動機構の動作の説明図である。 図9Aは、可動機構の動作とバッテリ保持部の動作の説明図であり、図9Bは、操作レバーによるロック機構の動作の説明図である。 図10Aは、図1のバッテリ収容装置の固定状態を、コネクタケースを取り除いた状態で示す側面図であり、図10Bは、図1のバッテリ収容装置の固定状態を収容ケース及びコネクタケースを取り除いた状態で示す正面図である。 図11は、図1のバッテリ収容装置に固定されたバッテリの重心位置と、バッテリ保持部との位置関係を示す説明図である。 図12Aは、図1のバッテリ収容装置の変形例1を示す側面図であり、図12Bは、図1のバッテリ収容装置の変形例2を示す側面図である。 図13は、図1のバッテリ収容装置の変形例3を示す断面図である。
 図1に示すバッテリ収容装置10は、例えば、電動式の自動二輪車を始めとする各種車両、又は電動式の各種作業用機械に可搬式のバッテリ100(図6A)を取り付けるために使用される。以下の説明では、説明の便宜のために上下前後左右といった方向を示す語が用いられる。これらの方向は、搭載対象とする機器(例えば、車両又は作業用機械)におけるバッテリ収容装置10の搭載方向を限定するものではない。
 図示のように、バッテリ収容装置10は、収容ケース12、コネクタ14、操作レバー16、支持フレーム18、ロック機構20、バッテリ保持部22、及び可動機構24を備える。収容ケース12は、枠状の支持フレーム18の内部に収容された箱状の樹脂製のケースである。収容ケース12は、バッテリ100を脱着可能に収容するべく、平滑な内面を有するとともに、バッテリ100の外形寸法よりも僅かに大きな収容空間を有する。但し、収容ケース12とバッテリ100とのクリアランスは、後述する固定状態においてバッテリ100が過度に動かない程度に設定される。収容ケース12の収容空間は、矩形状の底面121と、底面121の周縁部から立ち上がる4つの側壁122、123、124、125とによって囲まれる。側壁122、123、124、125は、底面121の中心を通り底面121に垂直な軸線の方向(以下、軸線方向)の上方に向けて延在する。
 収容ケース12は、軸線方向の上方に向けて開口する第1開口部126と、軸線方向に垂直な前方に向けて開口する第2開口部127とを有する。第1開口部126は、側壁123、124、125の上端に囲まれる開口である。第2開口部127は、側壁122の上辺と、側壁123、124の側辺とに囲まれる開口である。第2開口部127は、側壁122の上側の一部を切り欠いた部分に形成される。第1開口部126と第2開口部127は、境界なく連続する。
 側壁122は、他の側壁123、124、125よりも軸線方向の長さが短い。他の側壁123、124、125は、軸線方向の長さが、バッテリ100の軸線方向の長さと略同じである。これに対し、側壁122は、軸線方向の長さがバッテリ100の軸線方向の長さの1/3程度である。
 収容ケース12は、側壁123、124に、操作レバー16を案内する案内部128を有する。案内部128は、側壁123及び側壁124が幅方向の外方に膨出した部分であり、軸線方向に直線状に延在する。案内部128の上端は、上方に向けて開口し、案内部128の下端は下方に向けて開口する。案内部128は、操作レバー16の柱部161を軸線方向に移動可能に収容する。収容ケース12は、底面121に挿通部129を有する。挿通部129は、底面121の前側の一部分を切り欠いた開口を有する。挿通部129は、コネクタ14の軸線方向への移動を許容し、コネクタ14とバッテリ100との接続を可能とする。
 図2に示すように、支持フレーム18は、サイドフレーム181L、181Rと、クロスパイプ182と、前部フレーム183と、後部フレーム184とを有する。サイドフレーム181Lは、支持フレーム18の左に配置され、サイドフレーム181Rは支持フレーム18の右に配置される。サイドフレーム181L、181Rは、バッテリ収容装置10の軸線方向に延在する。サイドフレーム181L、181Rは、軸線方向の中央に可動機構24のシーソーレバー241(図3)を支持するための軸孔185を有する。
 クロスパイプ182は、支持フレーム18の下部に位置し幅方向に延在する。クロスパイプ182は、左右のサイドフレーム181L、181R同士を互いに連結する。クロスパイプ182には、ケーブル支持ブラケット186が結合されている。ケーブル支持ブラケット186は、コネクタ14に繋がる電気ケーブルを支持し、電気ケーブルをクロスパイプ182に固定する。
 前部フレーム183は、その左端部がサイドフレーム181Lの下部に接続され、右端部がサイドフレーム181Rの下部に接続されている。前部フレーム183は、軸線方向からみて前方に矩形状に膨出し、収容ケース12の側壁122を前方から覆う。前部フレーム183は、その幅方向の中央に、爪部183aを有する。爪部183aは、コネクタケース147の上端中央に形成された係合部147aと係合することで、コネクタケース147を前部フレーム183に固定する。後部フレーム184は、左端部がサイドフレーム181Lの中央部に接続され、右端部がサイドフレーム181Rの中央部に接続される。後部フレーム184は、軸線方向から見て後方に矩形状に膨出し、収容ケース12の後部の側壁125を後方から覆う。
 支持フレーム18は、サイドフレーム181L、181R及びクロスパイプ182等の適宜の箇所に、搭載対象機器にバッテリ収容装置10を固定するためのステー(不図示)を有してもよい。
 図1及び図3に示すように、操作レバー16は、一対の柱部161と、把持部162と、ロックレバー163とを有する。柱部161は、バッテリ収容装置10の左右にそれぞれ配置される。柱部161は、軸線方向に直線状に延在する。柱部161は、収容ケース12の案内部128を挿通する。柱部161は、案内部128によって移動方向が軸線方向に規制される。
 柱部161は、下端に連結ピン164を有する。連結ピン164は、可動機構24のシーソーレバー241の第1端部241aの第1連結孔241bに挿入される。柱部161は、連結ピン164を介して、シーソーレバー241の第1端部241aと接続する。
 把持部162は、操作レバー16の上端に位置する。把持部162は、幅方向に延在して左右の柱部161同士を互いに連結する。把持部162は、使用者の操作力を受け付ける部分となる。操作レバー16は、把持部162からの操作力により、上端位置と下端位置との間で軸線方向に移動する。操作レバー16は、バッテリ保持部22、可動機構24及びロック機構20に連動している。操作レバー16が上端に引き上げられると、ロック機構20及びバッテリ保持部22がバッテリ100から退避してバッテリ収容装置10は開放状態となる。操作レバー16が下端に押し下げられると、バッテリ100がロック機構20及びバッテリ保持部22で固定され、バッテリ収容装置10は固定状態となる。
 ロック機構20は、ロックレバー163と、ロック解除突起165と、第1ロックプレート201とを有する。図1に示すように、第1ロックプレート201は、左右にそれぞれ1つ配置される。一方の第1ロックプレート201は、側壁123の上に位置し、他方の第1ロックプレート201は、側壁124の上に位置する。第1ロックプレート201は、ヒンジ部202を介して収容ケース12に取り付けられる。ヒンジ部202は、前後方向に延びる回動軸線を有する。第1ロックプレート201は、ヒンジ部202の回動軸線を中心として回動する。
 ヒンジ部202は、第1ロックプレート201を、略90°の角度範囲で回動させる。ヒンジ部202により、第1ロックプレート201は、図1に示す開放位置と、図4に示す固定位置との間で変位する。第1ロックプレート201は、固定位置において、第1開口部126に突出する。第1ロックプレート201は、固定位置において、収容ケース12に収容されたバッテリ100に軸線方向の上方から当接し、バッテリ100の軸線方向への変位を阻止する。図1に示す開放位置において、第1ロックプレート201は、第1開口部126の外側に退避し、バッテリ100の脱着を可能とする。
 ヒンジ部202は、第1ロックプレート201に付勢力を加える不図示の弾性部材を有する。ヒンジ部202は、図1の矢印Aに示すように、第1ロックプレート201に対して、固定位置に向かって回動する付勢力を加える。
 図3に示すように、ロックレバー163及びロック解除突起165は、操作レバー16と一体的に繋がる。ロックレバー163は、一対の柱部161のそれぞれの上端の角部に位置する。ロックレバー163は、図4に示すように、操作レバー16を下端位置に押し下げたロック状態において、第1ロックプレート201の外側から第1ロックプレート201の溝部201aに入り込んで係合する。
 溝部201aに係合したロックレバー163は、第1ロックプレート201の回動を阻止する。第1ロックプレート201は、ロックレバー163に押圧されることで、バッテリ100を軸線方向の下方に向けて押圧する。このようにして、第1ロックプレート201及びロックレバー163は、バッテリ100の軸線方向の変位を阻止する。
 ロックレバー163は、幅方向の内方に膨出した形状を有するため、バッテリ100(図6A参照)を収容ケース12へ挿抜する際に、バッテリ100に干渉するおそれがある。そこで、本実施形態のバッテリ収容装置10は、操作レバー16の開放状態での位置を上方に離間させる。操作レバー16を上方に最も引き上げた位置と、操作レバー16を最下端に押し下げた位置との距離である、操作レバー16のストローク長さは、バッテリ100の軸線方向の寸法の1/3程度とすることができる。これにより、バッテリ100を取り外す際に、バッテリ100を軸線方向の長さの1/3程度移動させることができる。バッテリ100を軸線方向の長さの1/3程度移動させると、バッテリ100は、下端付近が第2開口部127から露出する。そのため、操作レバー16は、バッテリ100との干渉を防ぎ、収容ケース12へのバッテリ100の脱着を容易にする。
 ロック解除突起165は、一対の柱部161の各々に設けられている。ロック解除突起165は、柱部161の軸線方向の中央付近に位置し、柱部161から前方に向けて突出する。図4に示すロック状態から、図1に示すロック解除状態に移行する過程で、ロック解除突起165は、第1ロックプレート201の幅方向の内側から当接し、第1ロックプレート201を外側に押し広げるように回動させる。ロック解除突起165は、操作レバー16が上端に位置するロック解除状態において、第1ロックプレート201に内方から当接し、第1ロックプレート201の閉塞を阻止する。すなわち、ロック解除突起165は、ロック機構20を開放状態に保つ。
 操作レバー16が所定位置よりも下方に押し下げられると、ロック解除突起165は、第1ロックプレート201から外れる。ロック解除突起165が第1ロックプレート201から外れると、ヒンジ部202の付勢力によって第1ロックプレート201が第1開口部126を塞ぐように回動する。その結果、第1ロックプレート201は、収容ケース12に収容されたバッテリ100の上部に当接する固定位置に変位する。
 図1に示すように、バッテリ保持部22は、バッテリ収容装置10の左右に一対配置されている。一方のバッテリ保持部22は、側壁124の側辺に位置し、他方のバッテリ保持部22は、側壁123の側辺に位置する。バッテリ保持部22は、収容ケース12の軸線方向の略中央に位置する。バッテリ保持部22の軸線方向の位置は、収容ケース12に収容されたバッテリ100の重心の軸線方向の位置と同じ位置に配置される。
 バッテリ保持部22は、板状の形状を有しており、バッテリ100の前面に当接する第1面221と、第1面221と反対側の第2面222とを有する。バッテリ保持部22は、第2面222にカム突起223を有する。カム突起223は、軸線方向に対して傾斜したカム面223aを有する。カム面223aは、後述する可動機構24のカムレバー244と当接して、バッテリ保持部22を固定位置に向けて回動させる。
 バッテリ保持部22は、ヒンジ部224を介して側壁123、124にそれぞれ回動可能に接続される。ヒンジ部224は、軸線方向に平行な回動軸線を有する。ヒンジ部224は、バッテリ保持部22を、回動軸線を中心とした所定角度範囲に亘って回動させる。ヒンジ部224は、不図示の弾性部材を有し、バッテリ保持部22を、図1の矢印Bに示すように、開放位置に向けて付勢する。バッテリ保持部22は、カムレバー244と当接していない状態では、開放位置に位置する。開放位置では、バッテリ保持部22は、第2開口部127から退避しており、第2開口部127を通じたバッテリ100の脱着を可能とする。バッテリ保持部22は、固定位置において、第2開口部127に重なる位置に突出し、第1面221がバッテリ100に当接してバッテリ100の前後方向の変位を阻止する。
 図3に示すように、可動機構24は、サイドフレーム181L、181Rの左右に一対配置される。各々の可動機構24は、シーソーレバー241と、リンクプレート242と、端子取付部243と、カムレバー244と、を有する。シーソーレバー241は、サイドフレーム181L、181Rにそれぞれ取り付けられている。シーソーレバー241は、軸ピン241dを介して、サイドフレーム181L、181Rに取り付けられている。軸ピン241dは、サイドフレーム181L、181Rの軸孔185を挿通するピンである。
 シーソーレバー241は、軸ピン241dを中心に回動する。シーソーレバー241は、第1端部241aと第2端部241cとを有する。第1端部241aは、後方に位置する端部であり、第2端部241cは前方に位置する端部である。第1端部241aは、操作レバー16の柱部161の下端部分に回転可能に取り付けられている。シーソーレバー241の第1端部241aは、操作レバー16とともに軸線方向に変位する。操作レバー16が下方に押し下げられると、シーソーレバー241の第1端部241aは、柱部161とともに下方に変位する。操作レバー16が上方に引き上げられると、柱部161とともにシーソーレバー241の第1端部241aが上方に変位する。
 シーソーレバー241の第2端部241cは、取付孔241eを有する。取付孔241eには、リンクプレート242の連結ピン242aが挿入される。シーソーレバー241の第2端部241cは、連結ピン242aを介してリンクプレート242に回転可能に接続される。シーソーレバー241は、第2端部241cを通じて、リンクプレート242を軸線方向に変位させる。リンクプレート242は、軸線方向に延在する板状部材である。リンクプレート242は、上部にカムレバー244を有する。カムレバー244は、側壁123、124の各々に形成された案内溝244aに係合する。案内溝244aは、軸線方向に延在する2条のリブ状突起を有する。案内溝244aは、上下方向に分断して配置される。上側の案内溝244aにはカムレバー244が係合して摺動し、下側の案内溝244aにはリンクプレート242が係合して摺動する。カムレバー244及びリンクプレート242の移動方向は、側壁123、124のそれぞれに形成された案内溝244aによって軸線方向に規制される。
 カムレバー244は、前方に向けて突出した板状の形状を有する。カムレバー244は、前方に、傾斜したカム面244bを有する。カム面244bは、下方に向かう程、前方に向けて突出するように傾斜する。カム面244bは、バッテリ保持部22のカム突起223のカム面223aに当接しつつ摺動する。カムレバー244が上方に移動すると、カム突起223と、カムレバー244との当接部位が、前方に向けて変位する。カムレバー244の上昇は、バッテリ保持部22を固定位置に向けて回動させる。カムレバー244が下方に下がると、バッテリ保持部22を開放位置に向けて回動させる。
 リンクプレート242の下端には、端子取付部243が接続されている。端子取付部243は、幅方向の内側に向けて延び出る。端子取付部243の中央部には、コネクタ14(図5参照)が接続される。
 図5に示すように、コネクタ14は、バッテリ100の高圧端子に接続される一対の高圧端子ピン140と、バッテリ100の信号端子に接続される複数の信号ピン141とを有する。コネクタ14の下側には、電力ケーブル142と、信号線143とが接続されている。電力ケーブル142は、高圧端子ピン140と電気的に接続され、信号線143は、信号ピン141にそれぞれ電気的に接続されている。コネクタ14は、側部にガイド突起144を有する。ガイド突起144は、バッテリ100のガイド孔に挿入されて、コネクタ14とバッテリ100との接続を案内する。
 コネクタ14は、ベース壁145とベース壁145に形成された取付孔146を有する。ベース壁145及び取付孔146を通じて、コネクタ14は端子取付部243(図3参照)に接続される。コネクタ14は、リンクプレート242とともに一体的に上下する。コネクタ14が上方に移動することで、コネクタ14がバッテリ100と電気的に接続される。図1に示すように、コネクタ14は、コネクタケース147によって覆われている。
 バッテリ収容装置10の可動機構24は、シーソーレバー241の長さ、リンクプレート242の長さ、カムレバー244の位置の設定により、コネクタ14、バッテリ保持部22及びロック機構20の動作タイミングを調節できる。バッテリ収容装置10は、例えば、バッテリ保持部22及びロック機構20によるバッテリ100の固定と、コネクタ14とバッテリ100との接続を同時に行ってもよい。また、バッテリ収容装置10は、コネクタ14とバッテリ100との接続に先立て、バッテリ保持部22及びロック機構20による固定を行うことも可能である。
 以上に説明したバッテリ収容装置10は、以下のように作用する。
 バッテリ収容装置10は、図6Aに示すように、搭載対象とする機器に対して、その軸線方向を水平とする、いわゆる横置きが可能である。この場合、バッテリ収容装置10は、第2開口部127を上向きとすることで、図示のように、バッテリ100を回転させるようにして収容ケース12に挿入できる。そのため、バッテリ収容装置10は、横置きとした場合であっても、重量のあるバッテリ100の出し入れを容易に行える。
 また、図6Bに示すように、バッテリ収容装置10は、搭載対象とする機器に対して、その軸線方向を鉛直方向に向けた、いわゆる縦置きとすることも可能である。また、バッテリ収容装置10は、搭載対象とする機器に対して、軸線方向を鉛直方向から傾斜させた斜め置きとして搭載することもできる。いずれの場合であっても、バッテリ収容装置10は、第1開口部126と連続する第2開口部127を有することで、様々な方向からバッテリ100を収容ケース12に挿入することができるため、取り扱い性が向上する。
 バッテリ収容装置10へのバッテリ100の接続方法は、以下の手順によって行われる。まず、接続方法は、バッテリ100を収容ケース12に挿入する手順を有する。この手順は、図7に示すようにバッテリ収容装置10を、開放状態として行われる。図示のように、バッテリ100は、収容ケース12に挿入される。バッテリ100は、収容ケース12の底面121に当接するまで挿入される。その後、接続方法は、バッテリ収容装置10によるバッテリ100を固定する操作に進む。
 接続方法は、操作レバー16を軸線方向の下方に押し込む操作を含む。この操作により、図8Aに示すように、操作レバー16の柱部161が下方に変位する。柱部161の変位とともに、シーソーレバー241の第1端部241aが下方に変位し、図8Bに示すようにシーソーレバー241が回動して第2端部241cが上方に変位する。図示のように、シーソーレバー241の第2端部241cによって、リンクプレート242が上方に引き上げられ、カムレバー244がバッテリ保持部22のカム面223aに当接する。
 操作レバー16がさらに下方に押し込まれると、シーソーレバー241を通じてリンクプレート242が上方に変位する。これにより、図9Aに示すように、カムレバー244が上昇し、カム面223aを通じてバッテリ保持部22を固定位置に向けて回動させる。また、図9Bに示すように、操作レバー16が下方に変位すると、ロック解除突起165が第1ロックプレート201から外れる。その結果、第1ロックプレート201がヒンジ部202の付勢力によって固定位置に回動し、バッテリ100の上面に当接する。
 操作レバー16が下端に押し下げられると、図10Aに示すように、カムレバー244がバッテリ保持部22を固定位置に固定する。バッテリ保持部22は、バッテリ100を後方に向けて押圧することで、バッテリ100の前後方向のガタツキを阻止する。また、ロックレバー163が第1ロックプレート201の溝部201aに入り込むことで、第1ロックプレート201を固定位置に固定する。第1ロックプレート201は、バッテリ100を下方に向けて押圧することで、バッテリ100の上下方向の変位を阻止する。これにより、バッテリ100が収容ケース12の内部に位置決めされる。
 また、図10Bに示すように、コネクタ14が上方に向けて突出することで、バッテリ100と電気的に接続される。以上の操作により、バッテリ収容装置10を用いたバッテリ100の接続方法が完了する。なお、バッテリ100の接続状態の解除は、操作レバー16を上方に引き上げることで行われる。
 上記のように、本実施形態のバッテリ収容装置10は、操作レバー16の操作だけで、バッテリ100の固定と、コネクタ14の接続とを行うことができ、操作性に優れる。また、バッテリ収容装置10は、ロック機構20、バッテリ保持部22及びコネクタ14の各々に別個に操作部材を設ける場合に比べて、装置構成を小型化できる。また、本実施形態のバッテリ収容装置10は、ロック機構20とバッテリ保持部22とにより、バッテリ100の上下前後左右の位置を位置決めできる。そのため、バッテリ収容装置10は、コネクタ14の電極端子を意図した位置でバッテリ100に接続できる。
 また、本実施形態のバッテリ収容装置10は、バッテリ保持部22によるバッテリ100の保持が、バッテリ100の軸線方向の変位の抑制にも効果を発揮する。これに対し、従来の収容装置では、ロック機構20のみでバッテリ100を固定していたため、バッテリ100の軸線方向の変位を抑制しきれないという問題があった。すなわち、第1ロックプレート201と収容ケース12との交差によってバッテリ100の初期位置がずれてガタツキを生じるおそれがあった。また、第1ロックプレート201がバッテリ100に当接する面にゴム素材を使用した場合には、バッテリ100は固定されているものの、外力による位置の変動を防止できなかった。そのため、従来の収容装置では、コネクタ14の接続不良を防止するべく、コネクタ14を支持する部分にスプリングと適宜のスペーサを有するフローティング機構が必要とされていた。これに対し、本実施形態のバッテリ収容装置10は、バッテリ保持部22の追加によって、外力によるバッテリ100の軸線方向の変位を効果的に抑制できるため、コネクタ14のフローティング機構が不要となり、部品点数の削減と製造コストの削減を可能とする。
 さらに、図11に示すように、バッテリ収容装置10は、バッテリ保持部22の軸線方向の位置が、バッテリ100の重心の軸線方向の位置と略同じ位置となっている。そのため、バッテリ保持部22は、バッテリ100の重心位置Gの近傍でバッテリ100を固定することができ、外力によるモーメントが最も小さくなる位置から確実にバッテリ100を固定できる。
(変形例1)
 変形例1は、ロック機構20よりも先にバッテリ保持部22によるバッテリ100の固定を行う例について説明する。本変形例のバッテリ収容装置10は、図12Aに示すように、操作レバー16に、ロック解除突起165Aを有する。ロック解除突起165Aは、軸線方向の長さが、図1のロック解除突起165の軸線方向の長さよりも長くなっており、操作レバー16の上方に向けて延長されている。このため、ロック解除突起165Aが第1ロックプレート201から外れるタイミングがより遅くなっている。したがって、本変形例によれば、ロック機構20が固定位置に回動するタイミングを、バッテリ保持部22が固定位置に回動するタイミングよりも遅らせることができる。変形例1のバッテリ収容装置10では、バッテリ保持部22によるバッテリ100の位置決めが先に行われる。
 本変形例は、バッテリ収容装置10の軸線方向を鉛直方向にして搭載する縦置きに好適である。本変形例では、コネクタ14がバッテリ100に挿入されるタイミングで、バッテリ100の側部をバッテリ保持部22で押さえることができる。したがって、縦置きでコネクタ14をバッテリ100に挿入する間、バッテリ100の水平方向の移動が防止され、望ましい位置関係でコネクタ14をバッテリ100に接続できる。
(変形例2)
 変形例2は、バッテリ保持部22よりも先にロック機構20でバッテリ100の固定を行う例について説明する。本変形例のバッテリ収容装置10は、図12Bに示すように、操作レバー16に、ロック解除突起165Bを有する。ロック解除突起165Bは、軸線方向の長さが、図1のロック解除突起165の軸線方向の長さよりも短くなっている。このため、操作レバー16を押し込む過程で、ロック解除突起165Bが第1ロックプレート201から外れるタイミングがより早くなっている。したがって、本変形例によれば、ロック機構20が固定位置に回動するタイミングを、バッテリ保持部22が固定位置に回動するタイミングよりも早めることができる。変形例2のバッテリ収容装置10では、ロック機構20によるバッテリ100の位置決めが先に行われる。
 本変形例は、バッテリ収容装置10の軸線方向を水平方向にして搭載する横置きに好適である。本変形例では、コネクタ14がバッテリ100に挿入されるタイミングで、バッテリ100をロック機構20で押さえることができる。したがって、横置きでコネクタ14をバッテリ100に挿入する間、バッテリ100の水平方向の移動が防止され、望ましい位置関係でコネクタ14をバッテリ100に接続できる。
(変形例3)
 変形例3は、図13に示すように、バッテリ収容装置10に放熱シート30を備える。放熱シート30は、収容ケース12の側壁125の内面側に配置されている。放熱シート30は、適度な弾力性を有する熱伝導性に優れたシート材であり、側壁125の全域を覆う。
 バッテリ保持部22でバッテリ100を押圧すると、バッテリ保持部22の押圧力により、バッテリ100が放熱シート30に密着する。そのため、本変形例のバッテリ収容装置10によれば、バッテリ100から生じた熱をバッテリ100の外部に素早く逃がすことができる。また、放熱シート30の弾性力及び厚さを適切に管理することでバッテリ保持部22の押し付け力を調節することができる。したがって、本変形例のバッテリ収容装置10は、想定される外力に対するバッテリ100の固定力を最適化できる。
 本実施形態のバッテリ収容装置10は、以下のようにまとめられる。
 本実施形態の一観点は、バッテリ100を収容する収容ケース12と、前記バッテリと電気的に接続されるコネクタ14と、前記バッテリと前記コネクタとの挿抜方向から前記バッテリに当接して前記バッテリの前記挿抜方向の変位を阻止するロック機構20と、前記バッテリと前記コネクタとの前記挿抜方向と異なる方向に移動することで前記バッテリに当接して前記バッテリを保持するバッテリ保持部22と、を備える、バッテリ収容装置10にある。
 上記観点のバッテリ収容装置は、バッテリの収容ケースへの脱着性を損なうことなく、バッテリをケースに確実に固定でき、コネクタを接続する際のバッテリの位置ずれを防止できる。
 上記のバッテリ収容装置は、さらに、前記コネクタを前記収容ケースに対して移動可能に支持し、前記コネクタを前記バッテリに挿抜する可動機構24を備えてもよい。
 上記のバッテリ収容装置において、前記収容ケースは、複数の方向に開口することで、複数方向からの前記バッテリの挿抜を許容する開口部を有し、前記バッテリ保持部は、前記開口部の少なくとも一部を閉塞してもよい。このバッテリ収容装置は、複数方向に開口した開口部を設けることでバッテリの着脱を複数方向から行えるようになり、操作の自由度、利便性を向上させる。また、バッテリ収容装置は、当該開口を閉塞することでバッテリを保持できる。
 上記のバッテリ収容装置において、前記開口部は、前記コネクタの移動方向に開口した第1開口部126と、前記コネクタの移動方向と直交する方向に開口した第2開口部127と、を有し、前記第1開口部と前記第2開口部とは連続して繋がってもよい。このバッテリ収容装置は、コネクタの挿抜方向へバッテリを一部移動させる操作と、直角方向へ取り外し方向を変える操作とで、バッテリを引き抜くことができる。したがって、バッテリ収容装置は、コネクタの挿抜方向(軸線方向)への引き抜き距離を短くできる。バッテリの取り付けも同様に、軸線方向の移動範囲を短くでき、バッテリが他の部材と干渉するのを避けることができる。そのため、バッテリ収容装置は、狭い場所への搭載、縦置き及び横置きへの対応を可能とし、搭載対象機器への搭載レイアウトの自由度を向上させる。
 上記のバッテリ収容装置において、前記収容ケースは、前記バッテリを囲む側壁122、123、124、125を有し、前記側壁は周方向の位置により前記コネクタの移動方向の長さが異なることにより、前記第2開口部を形成してもよい。このバッテリ収容装置は、簡素な構成で第1開口部及び第2開口部を実現でき、製造コストを抑制できる。
 上記のバッテリ収容装置において、前記ロック機構及び前記バッテリ保持部は、前記可動機構により駆動されて前記バッテリを保持してもよい。このバッテリ収容装置は、作業手順の複雑化を回避できる。
 上記のバッテリ収容装置において、前記バッテリ保持部は、前記収容ケースの側方の一方向に偏在してもよい。このバッテリ収容装置は、バッテリ保持部を第2開口部に近い距離に配置することで、バッテリ保持部を小型化できる。また、コネクタとバッテリ保持部とを同一方向側に偏在して配置すると、コネクタとバッテリ保持部との距離が短くなる。したがって、このバッテリ収容装置は、バッテリ保持部を稼働させるための可動機構を小型化できる。
 上記のバッテリ収容装置において、前記可動機構は、前記コネクタの移動よりも先に、前記バッテリ保持部を移動させて前記バッテリを固定してもよい。このバッテリ収容装置は、収容ケースに収容されたバッテリに対し、コネクタを挿抜する際の位置ずれをより一層効果的に抑制できる。
 なお、本発明は、上記した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を取り得る。
10…バッテリ収容装置      12…収容ケース
14…コネクタ          16…操作レバー
18…支持フレーム        20…ロック機構
22…バッテリ保持部       24…可動機構
100…バッテリ         126…第1開口部
127…第2開口部

Claims (8)

  1.  バッテリ(100)を収容する収容ケース(12)と、
     前記バッテリと電気的に接続されるコネクタ(14)と、
     前記バッテリと前記コネクタとの挿抜方向から前記バッテリに当接して前記バッテリの前記挿抜方向の変位を阻止するロック機構(20)と、
     前記バッテリと前記コネクタとの前記挿抜方向と異なる方向に移動することで前記バッテリに当接して前記バッテリを保持するバッテリ保持部(22)と、を備える、
     バッテリ収容装置(10)。
  2.  請求項1記載のバッテリ収容装置であって、さらに、
     前記コネクタを前記収容ケースに対して移動可能に支持し、前記コネクタを前記バッテリに挿抜する可動機構(24)を備える、
     バッテリ収容装置。
  3.  請求項2記載のバッテリ収容装置であって、
     前記収容ケースは、複数の方向に開口することで、複数方向からの前記バッテリの挿抜を許容する開口部を有し、
     前記バッテリ保持部は、前記開口部の少なくとも一部を閉塞する、
     バッテリ収容装置。
  4.  請求項3記載のバッテリ収容装置であって、前記開口部は、
     前記コネクタの移動方向に開口した第1開口部(126)と、
     前記コネクタの移動方向と直交する方向に開口した第2開口部(127)と、を有し、
     前記第1開口部と前記第2開口部とは連続して繋がる、
     バッテリ収容装置。
  5.  請求項4記載のバッテリ収容装置であって、前記収容ケースは、前記バッテリを囲む側壁(122、123、124、125)を有し、前記側壁は周方向の位置により前記コネクタの移動方向の長さが異なることにより、前記第2開口部を形成する、
     バッテリ収容装置。
  6.  請求項2~5のいずれか1項に記載のバッテリ収容装置であって、前記ロック機構及び前記バッテリ保持部は、前記可動機構により駆動されて前記バッテリを保持する、
     バッテリ収容装置。
  7.  請求項6記載のバッテリ収容装置であって、前記バッテリ保持部は、前記収容ケースの側方の一方向に偏在する、
     バッテリ収容装置。
  8.  請求項6又は7記載のバッテリ収容装置であって、前記可動機構は、前記コネクタの移動よりも先に、前記バッテリ保持部を移動させて前記バッテリを固定する、
     バッテリ収容装置。
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