JP2003226142A - 電気自動車のバッテリ交換方法および電気自動車のバッテリ搭載構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリの搬入・搬出作業を一連の作業で行
うことができる電気自動車のバッテリ交換方法および電
気自動車のバッテリ搭載構造を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 位置規制状態で内蔵した主動力源たるバ
ッテリ１３を旧バッテリから新バッテリに交換する電気
自動車１のバッテリ交換方法において、旧バッテリの位
置規制を解くと共に、車体２の左右両側部に設けた一対
の開閉扉１８ａ，１８ｂを開放し、開放した一方の開閉
扉１８ａから導入した新バッテリで、旧バッテリを車幅
方向にスライドさせ、これを開放した他方の開閉扉１８
ｂから車外に押し出して交換した後、新バッテリの位置
規制を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ（蓄電
池）を主動力源として走行する電気自動車のバッテリ交
換方法および電気自動車のバッテリ搭載構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気自動車のバッテリは、例え
ば、特開２０００−１０２１０３号公報に記載のよう
に、その残電気量が低下するたびに、自宅やいわゆる充
電スタンドで充電がなされるが、この充電には、普通充
電で８時間、急速充電で３０分強の時間を要している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、急速充電で
すら充電待ちに長時間を要し、また急速充電を繰り返す
ことはバッテリを劣化させてしまう問題がある。この問
題に鑑み、充電スタンドにて、残電気量が低下した旧バ
ッテリを、適宜、充電済みの新たなバッテリに交換する
ことが提案されている（参照：特開２００１−５７７１
１号公報）。この場合、バッテリの交換作業は、車体か
ら旧バッテリを取り出す搬出作業と、新バッテリを車体
に運び込む搬入動作とからなり、バッテリが重量物ゆえ
に煩雑且つ危険となるおそれがある。

【０００４】本発明は、バッテリの搬入・搬出作業を一
連の作業で行うことができる電気自動車のバッテリ交換
方法および電気自動車のバッテリ搭載構造を提供するこ
とをその目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電気自動車のバ
ッテリ交換方法は、車体の左右両側部に設けた一対の開
閉扉を開放し、位置規制状態で内蔵した主動力源たるバ
ッテリを車幅方向にスライドさせて旧バッテリから新バ
ッテリに交換する電気自動車のバッテリ交換方法におい
て、旧バッテリとターミナルとの接続を解くターミナル
取外し工程と、旧バッテリの位置規制状態を解く位置規
制解除工程と、ターミナル取外し工程および位置規制解
除工程の後、開放した一方の開閉扉から導入した新バッ
テリで、旧バッテリを開放した他方の開閉扉から車外に
押し出すようにスライドさせて、新・旧バッテリを交換
するバッテリ交換工程と、バッテリ交換工程の後、新バ
ッテリを位置規制する位置規制工程と、新バッテリとタ
ーミナルとを接続するターミナル取付け工程と、を備え
たことを特徴とする。

【０００６】この構成によれば、バッテリを交換する場
合、新バッテリを、開放した開閉扉から車内に導入して
ゆく。すると、ターミナルとの接続および位置規制状態
を解かれた旧バッテリが、新バッテリに押され、反対側
の開閉扉に向かってスライド移動される。これにより、
バッテリの載せかえを旧バッテリの取り出しと同時に行
うことができると共に、特に交換作業において、新旧両
バッテリの重力方向の移動を伴わずに行うことができ
る。このため、一連の交換作業を一人で簡単に行うこと
ができ、加えて、その安全性を高めることができる。な
お、バッテリ交換に際しては、両開閉扉と同一の高さレ
ベルとなる、新バッテリを載置した台車と、旧バッテリ
を受け取る台車とを、各開閉扉に隣接させることが好ま
しい。もっとも、バッテリを内蔵する位置は、車体形式
およびその居住性を考慮して任意に設定することができ
る。

【０００７】この場合、バッテリは、同種のものを複数
個、連結したバッテリユニットから構成されていること
が、好ましい。

【０００８】この構成によれば、個々のバッテリを小さ
く且つ軽量化にすることができるため、バッテリの取扱
い性および交換性を向上することができる。また、充電
スタンド等におけるバッテリの運搬・保管などの管理が
有効となる。

【０００９】これらの場合、ターミナル取外し工程は、
バッテリに対しターミナルを上下方向に相対的に移動さ
せて離間させ、且つターミナル取付け工程は、バッテリ
に対しターミナルを上下方向に相対的に移動させて接触
させることで行われることが、好ましい。

【００１０】この構成によれば、ターミナルとバッテリ
との取付けおよび取外しを、ターミナルに対するバッテ
リの相対的な上下移動で簡単に行うことができる。

【００１１】本発明の電気自動車のバッテリ搭載構造
は、主動力源たる複数のバッテリを連結して成るバッテ
リユニットを位置規制状態で内蔵すると共に、バッテリ
ユニットを車体の車幅方向にスライドさせて旧バッテリ
ユニットから新バッテリユニットに交換可能な電気自動
車のバッテリ搭載構造において、車体の左右両側部に開
閉自在に設けられ、バッテリユニットを搬入・搬出する
ための一対の開閉扉と、一対の開閉扉間に亘って配設さ
れ、バッテリユニットを位置規制自在に且つスライド自
在に搭載するバッテリ搭載部と、を備えたことを特徴と
する。

【００１２】この構成によれば、バッテリユニットを搭
載した状態では、両開閉扉は閉塞状態にあり、バッテリ
ユニットはバッテリ搭載部に位置規制されている。バッ
テリユニットを交換する場合には、両開閉扉を開放する
と共に、バッテリユニットの位置規制状態を解除し、こ
の旧バッテリユニットを搭載したまま、新バッテリユニ
ットを一方の開閉扉から導入してゆく（搬入）。する
と、旧バッテリユニットが新バッテリユニットに押さ
れ、他方の開閉扉に向かってバッテリ搭載部に案内され
てスライドし、車外へと押し出されてゆく（搬出）。こ
れにより、走行時等においては、その振動に対してバッ
テリユニットを安定して搭載しておくことができ、また
交換時においては、旧バッテリユニットの取り出しと同
時に、新バッテリユニットの載せかえを行うことができ
る。特に、バッテリユニットの交換作業を、新旧両バッ
テリユニットの重力方向の移動を伴わずに行えるため、
一人作業を可能とし且つその安全性を高めることができ
る。また、バッテリユニットとして構成しているため、
各バッテリの取扱い性も向上することができる。なお、
一対の開閉扉は、同一の高さレベルに設定されており、
バッテリユニットを水平姿勢で導入・導出することがで
きると共に、電気自動車の意匠性を損なうことがないよ
うになっている。もっとも、バッテリ搭載部の配置は、
車体形式およびその居住性を考慮して任意に設定するこ
とができる。

【００１３】この場合、バッテリ搭載部は、バッテリユ
ニットを車幅方向にスライド自在に保持するセットトレ
イと、バッテリユニットをセットトレイ上に位置規制す
る位置規制手段と、位置規制状態のバッテリユニットに
接続されるターミナルと、を備えていることが、好まし
い。

【００１４】この構成によれば、バッテリユニットをセ
ットトレイ上に位置規制しておくことができると共に、
この位置規制を解くことで、バッテリユニットはセット
トレイ上での車幅方向のスライドを許容される。これに
より、バッテリユニットをその交換に適した形態で、安
定して搭載することができる。

【００１５】この場合、セットトレイには、バッテリユ
ニットをスライドさせるために転接する回転子が設けら
れていることが、好ましい。

【００１６】この構成によれば、回転子の回転に乗じさ
せることで、バッテリユニットのスライド移動を下側か
ら案内することができるため、バッテリの交換を円滑に
行うことができる。

【００１７】これらの場合、ターミナルを支持する支持
ベースと、支持ベースをバッテリユニットに対し相対的
に移動させ、ターミナルを当該バッテリユニットに離接
させる移動機構とを、更に備えていることが、好まし
い。

【００１８】この構成によれば、ターミナルの取付け
（接続）を、これを支持する支持ベースをバッテリユニ
ットに対し相対移動させて、ターミナルをバッテリユニ
ットに接触させることで行うことができ、一方、ターミ
ナルの取外し（接続解除）を、支持ベースの相対移動に
より、ターミナルをバッテリユニットから離間させるこ
とで行うことができる。

【００１９】これらの場合、位置規制手段は、支持ベー
スおよび／またはセットトレイに設けられ、バッテリユ
ニットを車幅方向に位置規制する規制部材を有すること
が、好ましい。

【００２０】この構成によれば、セットトレイに設けた
規制部材は、搭載したバッテリユニットを車幅方向に位
置規制する。これにより、バッテリユニットを保持する
セットトレイで直接、これを位置規制することができる
と共に、開閉扉に規制部材を配設するのに比べ、バッテ
リユニットの導入・導出に支障をきたすこともない。あ
るいは一方で、支持ベースに設けた規制部材は、上記の
昇降機構を介して、ターミナルがバッテリユニットに接
続する際にバッテリユニットを車幅方向に位置規制す
る。これにより、昇降機構を有効に利用することができ
る。

【００２１】これらの場合、バッテリユニットを構成す
る複数のバッテリは、各バッテリの異極端子同士で係脱
自在に連結されていることが、好ましい。

【００２２】この構成によれば、隣接関係にある任意の
２個のバッテリを、電気的に直列接続となるように連結
することが、バッテリ間を構造的に分離し難く連結する
ことを兼ねることができる。また、バッテリ間を分離さ
せることで、充電スタンド等における個々のバッテリの
運搬・保管などの管理も有効となる。

【００２３】同様に、バッテリユニットを構成する複数
のバッテリは、各バッテリの各極端子が交互に係脱する
一対の導通部材を介して連結されていることが、好まし
い。

【００２４】この構成によれば、隣接する２個のバッテ
リは、一対の導通部材に相互に異極の端子を係止され
る。これにより、複数個のバッテリを電気的に直列接続
となるように連結することが、バッテリ間を構造的に分
離し難く連結することを兼ねることができる。また、分
離後の個々のバッテリの運搬・保管などの管理も有効と
なる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の一実施形態に係る電気自動車のバッテリ搭載構造
を適用した電気自動車について説明する。電気自動車
は、バッテリを主動力源として走行するものであり、い
わゆる充電スタンドにて、残電気量が低下したバッテリ
から充電済みの新たなバッテリに交換されることで、走
行可能となるものである。そして、この場合のバッテリ
交換は、新バッテリで旧バッテリを車外へと押し出すよ
うにスライドさせることで行われる。

【００２６】図１は、電気自動車の全体図である。同図
に示すように、この電気自動車１は、全体の外殻を形成
するセダン形式の車体２と、車体２の骨格を成しシャシ
ー等を支持するフレーム３と、車体２の前後左右の下部
に取り付けた４個の車輪４とで構成されている。

【００２７】車体２は、前後中間部の左右両側面を構成
する左右一対のフロントドア６およびリヤドア７と、両
フロントドア６に隣接して車体２の前部左右両側面を構
成する左右一対のフロントフェンダ８と、各フロントフ
ェンダ８の上部に連続して車体２の前部上面を構成する
ボンネット９と、後部に設けたトランク１０とを備えて
いる。ボンネット９は、開閉自在に設けられており、ボ
ンネット９を上側に開放した車体２の前部には、各種部
品を区分けして内蔵する搭載空間１２が構成されてい
る。

【００２８】搭載空間１２には、電気自動車１の主動力
源となるバッテリ１３と、シャシーを介して車輪４を回
転駆動させるモータ１４と、モータ１４の出力を制御す
る制御装置１５とが搭載されている。モータ１４および
制御装置１５を逃げた位置の搭載空間１２には、バッテ
リ１３を着脱自在に搭載するためのバッテリ搭載部１７
が、車幅方向に亘って配設されている。詳細は後述する
が、バッテリ搭載部１７は、バッテリ１３を位置規制自
在に且つ車幅方向にスライド自在に搭載する。

【００２９】各フロントフェンダ８には、外側の表面が
フロントフェンダ８の表面の一部を構成する開閉扉１８
が、それぞれ同一の高さ位置に取り付けられている。各
開閉扉１８は、基部に内蔵したヒンジにより、上下方向
に開閉自在に構成されており、この開閉扉１８間に亘っ
てバッテリ搭載部１７が配設されている。開閉扉１８
は、開放状態でバッテリ搭載部１７と車外とを連通さ
せ、バッテリ１３を、バッテリ搭載部１７に搬入および
バッテリ搭載部１７から車外に搬出するために用いられ
る。

【００３０】バッテリ１３は、図２に示すように、直方
体形状の外殻から成る電槽２１と、電槽２１の上部に取
り付けた蓋体２２と、蓋体２２の上面部に設けた陽極端
子２３および陰極端子２３とを有している。バッテリ１
３は、例えば、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイ
オン電池、またはリチウムポリマー電池等からなり、電
気エネルギーを供給する。バッテリ１３から供給される
電気エネルギーは、電気自動車１の各種点灯部品等の駆
動に供される他、制御装置１５により調整されてモータ
１４を駆動回転させ、電気自動車１の走行駆動に供され
ている。

【００３１】ところで、バッテリ１３の残電気量が低下
した場合等には、これの交換を行うが、この場合、電気
自動車１の駆動を停止させ、両開閉扉１８を開放し、こ
の減充電状態の旧バッテリ１３をバッテリ搭載部１７に
搭載した状態で、一方の開閉扉１８を介して車外から充
電済み（満充電状態）の新たなバッテリ１３をバッテリ
搭載部１７に導入するようにしている（図３参照）。す
なわち、バッテリ交換が、新バッテリ１３で旧バッテリ
１３を他方の開閉扉１８に向かってスライド移動させ、
これを車外へと押し出すことで行われる。

【００３２】このような交換態様を考慮して、図４に示
すように、本実施形態のバッテリ１３を、小型に構成し
た同種のものを複数個、連結して一体化したバッテリユ
ニット１６の形式としている。すなわち、バッテリユニ
ット１６を単位として、バッテリ搭載部１７におけるバ
ッテリ交換を行っている。この場合、バッテリ１３の各
極端子２３は、上記のような円柱状のものに代え、同図
に示すような、ブロック形状で構成されている。

【００３３】すなわち、各極端子２３は、上面中央部に
円柱状の接続部２８を立設した端子本体２５と、端子本
体２５の車幅方向の一端部に形成した凸状の係止部２６
と、端子本体２５の車幅方向の他端部に形成され隣接す
るバッテリ１３の係止部２６に係止する凹状の係止受け
部２７と、で構成されている。この場合、複数個のバッ
テリ１３は、車幅方向に沿って交互に前後を反転されて
配設され、異極端子２３同士の係止部２６および係止受
け部２７により、係脱自在に連結されている。

【００３４】具体的には、隣接関係にある２個のバッテ
リ１３は、一方のバッテリ１３の陽極端子２３の係止部
２６と、他方のバッテリ１３の陰極端子２３の係止受け
部２７とが導通状態に係止され、当該一方のバッテリ１
３の陰極端子２３の係止部２６と、当該他方のバッテリ
１３の陽極端子２３の係止受け部２７とが絶縁部材２９
を介して絶縁状態で係止され、電気的に直列接続となる
ように連結されている。そして、連結状態での各バッテ
リ１３は、各電槽２１の外側面がそれぞれ突き合わされ
るようになっている。一方、バッテリ１３間は、端子２
３間の係止を解除することで、それぞれを分離して個別
に管理することができるようにもなっている。なお、バ
ッテリ間の連結を全体として補強するべく、複数個のバ
ッテリ１３の少なくとも下半部を収容するバッテリケー
スを設けてもよい。

【００３５】詳細は後述するが、バッテリユニット１６
を構成する両外端の両バッテリ１３が、ターミナル３２
に電気的に接続されるようになっている。すなわち、最
外端の一方のバッテリ１３の陽極端子２３の接続部２８
と、最外端の他方のバッテリ１３の陰極端子２３の接続
部２８とが、ターミナル３２に電気的に接続されるよう
になっており、この二つの接続部２８を除くその他の接
続部２８は、これに被せた絶縁キャップ（図示省略）を
介してターミナル３２に絶縁状態で接触するようになっ
ている。

【００３６】バッテリ搭載部１７は、図５および図６に
示すように、車幅方向に延在してバッテリユニット１６
を車幅方向にスライド自在に下側から保持するセットト
レイ３１と、バッテリ１３の各極端子２３に接続する前
後一対のターミナル３２と、セットトレイ３１に対峙し
圧接ばね３６を介して各ターミナル３２を上側から支持
する大きな支持ベース３３と、セットトレイ３１を昇降
させバッテリユニット１６をターミナル３２に対し離接
させる移動機構３４と、移動機構３４により上昇したセ
ットトレイ３１をロックピン６１を介して支持ベース３
３にロックする前後一対のロック機構３５と、を備えて
いる。なお、移動機構３４は、図６（ｂ）にのみ示して
ある。

【００３７】セットトレイ３１は、上部および車幅方向
の両端部が開放された容器状のトレイ本体４１と、トレ
イ本体４１の上端部をそれぞれ外側に直角に折り曲げた
前後一対の連結片部４２とで一体に構成され、バッテリ
ユニット１６の全長よりも僅かに長く延在している。

【００３８】トレイ本体４１は、バッテリユニット１６
を水平に載置する底板部４４と、底板部４４から立ち上
げられ一対の連結片部４２に連なる前後一対の側板部４
５とから成り、バッテリユニット１６の前後を位置規制
する。なお、図示省略したが、バッテリユニット１６の
載置面となる底板部４４の上面部には、バッテリユニッ
ト１６のスライドを円滑に案内するべく、バッテリユニ
ット１６の下面に転接して、バッテリユニット１６のス
ライド移動を案内する複数のコロ（回転子、ローラ）が
設けられている。

【００３９】支持ベース３３は、セットトレイ３１に上
側から対峙してこれを包含する略方形形状に形成されて
おり、車体２（フレーム３）の一部に不動に固定されて
いる。支持ベース３３の左右両端部には、バッテリユニ
ット１６を車幅方向に位置規制する一対の規制部４７が
垂設されている。一対の規制部４７は、上昇したバッテ
リユニット１６の左右の上端部を挟持することでこれを
位置規制するようになっており、バッテリユニット１６
が下降した交換可能な状態ではこれに干渉しないように
なっている（後述する）。

【００４０】ターミナル３２は、直方体形状に構成さ
れ、支持ベース３３と略同様の長さを有して車幅方向に
延在している。各ターミナル３２の下部には、バッテリ
ユニット１６の連続する複数のバッテリ１３の接続端子
２３に対応して、複数のターミナル接点４９が連続して
設けられている。各ターミナル接点４９は、ばね性を有
する材料で構成され、中央部が下側に湾曲した状態で設
けられており、この中央部を上側に撓ませるようにして
バッテリ１３の端子２３の接続部２８が直接接触され
る。なお、本実施形態では、複数個のバッテリ１３は、
図４のような直列形態となるため、他方のターミナル３
２はダミーターミナルとして構成されている。

【００４１】圧接ばね３６は、車幅方向に２個ずつ配設
され、一方の端部をターミナル３２の上部に係止され、
他方の端部を支持ベース３３の下部に係止されている。
これにより、各ターミナル３２は、支持ベース３３を受
けとして下方にバランス良く押圧付勢されている。

【００４２】移動機構３４は、バッテリ１３の接続端子
２３がターミナル接点４９に接続する接続位置と、ター
ミナル接点４９から離間した交換位置との間で、セット
トレイ３１を上下方向に昇降させる。移動機構３４は、
セットトレイ３１を下側から支持する支持プレート５１
と、支持プレート５１の両外端部に回動自在に支持され
たＸリンク５２と、Ｘリンク５２を介して支持プレート
５１を平行移動させるアクチュエータ５３とを有してい
る。Ｘリンク５２の両基端部は、スライド部５４を介し
て支持プレート５１に平行なガイド部５５にスライド自
在になっており、アクチュエータ５３がＸリンク５２の
交差部５６を介してＸリンク５２を伸縮させる。

【００４３】アクチュエータ５３により、Ｘリンク５２
を介してセットトレイ３１が接続位置と交換位置との間
を平行移動し、常時は、セットトレイ３１を接続位置に
維持し、バッテリ交換時に、セットトレイ３１を接続位
置から交換位置に下降させる。なお、アクチュエータ５
３は、例えば、電動モータや油圧シリンダなどで構成さ
れ、回生ブレーキによって発電された電気を蓄電するサ
ブバッテリ５８に接続されており、スイッチ５９で動作
させることができるようになっている。もっとも、アク
チュエータ５３に代えて、倍力機構を使用することで、
レバーによる手動操作でセットトレイ３１を昇降させる
ようにしてもよい。

【００４４】したがって、移動機構３４により上昇した
セットトレイ３１上のバッテリユニット１６は、各極端
子２３が各ターミナル接点４９に接続して通電可能な状
態となる。この接続位置におけるバッテリ１３は、各タ
ーミナル３２を介して上側から均等な力で押しつけられ
ることとなり、上側から位置規制された状態となる。ま
たこの状態では、バッテリユニット１６は、一対の規制
部４７により車幅方向に位置規制された状態となる。す
なわち、バッテリユニット１６は、前後・左右・上下を
位置規制して搭載された状態となり、電気自動車１の走
行中における振動・衝撃に対しても、その搭載状態を適
切に維持される。

【００４５】一方、移動機構３４によりセットトレイ３
１が下降すると、バッテリ１３は、各極端子２３が各タ
ーミナル接点４９から離間して、各ターミナル３２との
接続を解かれる。この状態では、バッテリユニット１６
は、上側からの位置規制を解除されると共に、一対の規
制部４７から十分に離間し、車幅方向へのスライド移動
が許容される。すなわち、バッテリユニット１６は交換
待機状態となる。

【００４６】一対のロック機構３５は、セットトレイ３
１の一対の連結片部４２に臨んで設けられており、上下
方向に延在し連結片部４２をロック・アンロックする３
個のロックピン６１と、各ロックピン６１の上部を中央
に支持する３個のピン支持部材６２と、各ピン支持部材
６２の上端両部に支持され平行リンクを構成する一対の
連結棒６３と、一対の連結棒６３を介してロックピン６
１を回転させる操作レバー６４と、一対の連結棒６３の
先端部に渡した操作レバー６４を支持するレバー支持部
材６５とで構成されている。３個のロックピン６１およ
び３個のピン支持部材６２は、車幅方向に沿って一定の
間隔で設けられ、各ピン支持部材６２は、支持ベース３
３に回動自在に固定されている。

【００４７】ロックピン６１は、支持ベース３３を挿通
して連結片部４２の位置まで下方に延在し、その下部に
は、ロックピン６１と略Ｔ字をなすロック部６６が形成
されている。ロック部６６の形状に対応して連結片部４
２は、貫通形成されており、ロック部６６が遊挿可能に
なっている。具体的には、ロック部６６は、セットトレ
イ３１が交換位置にあるときには、連結片部４２に内在
されてこれに干渉しないようになっている。また、セッ
トトレイ３１が接続位置にあるときには、ロック部６６
は、連結片部４２の下側から露出し、この状態で回転す
ることで、連結片部４２に下側から当接することができ
るようになる（図６（ｃ）参照）。これにより、ロック
部６６は連結片部４２に対しロック状態となり、セット
トレイ３１は、ロック部６６を受けとして、前後をバラ
ンス良く支持ベース３３に吊下げられた状態となる。

【００４８】操作レバー６４は、ロックピン６１を回転
させて、ロック部６６をロック状態およびアンロック状
態に臨ませるためのものであり、支持ベース３３から外
側に突出して左側の開閉扉１８ａに臨んでいる。そし
て、操作レバー６４は、この左側の開閉扉１８ａを開放
した状態で、車外から前後方向（内外方向）に回動操作
することができるようになっている。

【００４９】図６に示すように、操作レバー６４を内側
に向かって回動操作すると、相互に反対方向に移動する
一対の連結棒６３を介して各ピン支持部材６２が回動
し、各ロックピン６１が回転され、各ロック部６６がロ
ック状態に臨む。逆に、図５に示すように、操作レバー
６４を外側に回動操作した状態では、一対の連結棒６３
の先端位置が揃い、ロック部６６がアンロック状態に臨
む。

【００５０】ここで、バッテリ１３を交換する作業手順
について、図３、図５および図６を参照して説明する。
先ず、一対の開閉扉１８をそれぞれ上側に開放し、バッ
テリ搭載部１７と車外とを連通させる。次に、左側の開
閉扉１８ａから一対の操作レバー６４をそれぞれ手前に
操作して、ロックピン６１によるセットトレイ３１のロ
ック状態を解除する。続いて、移動機構３４により、セ
ットトレイ３１を交換位置に下降させ、バッテリユニッ
ト１６を交換待機状態とする。

【００５１】この状態で、充電済みの新バッテリユニッ
ト１６を載置した台車６８を左側の開閉扉１８ａに隣接
させ、ここから、新バッテリユニット１６をバッテリ搭
載部１７へと移載する。新バッテリユニット１６をセッ
トトレイ３１に案内しながら導入すると、旧バッテリユ
ニット１６は、新バッテリユニット１６に押され、右側
の開閉扉１８ｂに向かってスライド移動してゆく。すな
わち、新バッテリユニット１６を導入してゆくと、旧バ
ッテリユニット１６が右側の開閉扉１８ｂの開口から車
外へと押し出されてゆく。

【００５２】押し出されてきた旧バッテリユニット１６
は、右側の開閉扉１８ｂに予め隣接しておいた台車６９
に、先端から移載されてゆく。この場合、左右の両台車
６８，６９、すなわち、新バッテリユニット１６を載置
した台車６８および旧バッテリユニット１６を受け取る
台車６９は、それぞれバッテリユニット１６を一定の高
さレベルで平行移動させることが可能な高さ位置に設定
されている。これにより、新旧両バッテリユニット１６
を、水平姿勢を保った状態で移動させることができる。

【００５３】旧バッテリユニット１６が台車６９に完全
に移載されるのと同時に、新バッテリユニット１６がセ
ットトレイ３１の所定位置に保持される。ここで、再
び、移動機構３４を作動させてセットトレイ３１を接続
位置に上昇させると、新バッテリユニット１６は、各タ
ーミナル３２が接続され、バッテリ搭載部１７内で位置
規制された状態となる。そして、左側の開閉扉１８ａ越
しに一対の操作レバー６４を奥側に回動操作して、セッ
トトレイ３１をロックし、最終的に、両開閉扉１８を閉
塞することで、バッテリ交換が完了する。

【００５４】このように、新バッテリユニット１６の載
せかえを旧バッテリユニット１６の取り出しと同時に行
うことができると共に、特に交換作業において、新旧両
バッテリユニット１６の重力方向の移動を伴わずに行う
ことができる。このため、一連の交換作業を一人で簡単
に行うことができ、加えて、その安全性を高めることが
できる。

【００５５】なお、バッテリ搭載部１７をボンネット９
の下側に設けた構成としたが、バッテリ搭載部１７の配
置は、ここに限定されるものでない。例えば、バッテリ
搭載部１７をトランク１０の下側に設けてもよいし、床
下部分に設けてもよく、車体形式の居住性を考慮した位
置に設ければよい。また、電気自動車１の車種によっ
て、搭載するバッテリ数も可変可能である。さらに、セ
ットトレイ３１を車体２に対し固定構造とし、支持ベー
ス３３をターミナル３２と共に、移動機構を介して移動
させる構造としてもよい。

【００５６】なお、旧バッテリユニット１６が車外へと
所定の長さ露出し且つ新バッテリユニット１６がセット
トレイ３１に落ちない程度に保持されたところで、作業
者は、右側の開閉扉１８ｂへと廻り、旧バッテリ１３を
把持してセットトレイ３１から引き出して、受け取り用
の台車６９に移載するようにしてもよい。

【００５７】なお、バッテリユニット１６の車幅方向の
位置規制は、各開閉扉１８に、これが閉塞状態において
バッテリユニット１６の車幅方向のスライドを規制する
規制部を備えるようにしてもよい。これによれば、交換
時において、旧バッテリユニット１６を開放した開閉扉
１８から導出した後、この開閉扉１８を閉塞してから新
バッテリユニット１６を深く導入してゆくと、その導入
終端位置が開閉扉１８の規制部により規制される。した
がって、新バッテリユニット１６の車外への落下を構造
上防止して、作業者は搭載完了を体感することができ
る。その他の位置規制として、セットトレイ３１の側板
部４５の左右両端部に、開閉自在の規制扉を設けてもよ
いし、或いは、上記の複数のコロのうち、最も外側に位
置するコロを、他の中間のコロに比べ僅かに高い位置に
配設するようにしてもよい。

【００５８】次に、第２実施形態にかかるバッテリユニ
ット１６について、図７を参照して説明する。本実施形
態では、バッテリユニット１６を構成する複数のバッテ
リ１３は、車幅方向に延在し且つ各バッテリ１３の各極
端子２３が交互に係脱する一対の導通部材７０を介して
連結されている。各極端子２３は、バッテリ１３側の基
端部に接続部２８が立設され、先端部がバッテリ１３か
ら突出するように設けられており、その先端部には、円
形の接続穴７１が貫通形成されている。接続穴７１に対
応して導通部材７０には、上方に向かってテーパ形状を
なす接続ピン７２が突設され、この接続ピン７２に接続
穴７１が係脱自在に係止される。

【００５９】そして、上記実施形態と同様に、複数個の
バッテリ１３は、車幅方向に沿って交互に前後（陽極端
子２３および陰極端子２３）を反転されて配設され、一
対の導通部材７０に交互に異極の端子２３を係止され、
電気的に直列接続となるように連結されている。なお、
この場合も、同図にて斜線で示すように、複数個のバッ
テリ１３は、車幅方向に沿って段違いに絶縁されてい
る。これにより、複数個のバッテリ１３を直列に連結す
ることが、バッテリ１３間を構造的に分離し難く連結す
ることを兼ねることができる。なお、この場合も、上記
と同様なバッテリケースを設けることが好ましく、この
バッテリケースに一対の導通部材７０を固定することが
好ましい。

【００６０】

【発明の効果】本発明の電気自動車のバッテリ交換方法
および電気自動車の搭載構造によれば、バッテリの交換
作業において、使用済みバッテリを搭載した状態で、電
気自動車の左右両側面に設けた一方の開閉扉から、新た
なバッテリを導入して、これを深く導入してゆくこと
で、旧バッテリを他方の開閉扉から押し出すことができ
る。したがって、新旧両バッテリの重力方向の移動を伴
わずに行えるため、一連の交換作業を一人で作業性よ
く、しかも安全性を確保した状態で行うことができる。
また、充電待ちという事態を生じさせないため、運転者
の利便を図り、バッテリの寿命を長く維持することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電気自動車のバッテ
リ交換構造を適用した電気自動車を示しており、（ａ）
外観斜視図、（ｂ）内部構造を模式的に示す側面図であ
る。

【図２】バッテリの斜視図である。

【図３】バッテリが交換されてゆく様子を模式的に示す
正面模式図である。

【図４】バッテリユニットの一例を示す斜視図である。

【図５】バッテリを交換可能なスライド自在に搭載した
バッテリ搭載部廻りを示す図である。

【図６】バッテリを位置規制状態で搭載したバッテリ搭
載部廻りを示す図である。

【図７】第２実施形態にかかるバッテリユニットを示す
図である。

【符号の説明】

１ 電気自動車 ２ 車体 １３ バッテリ １６ バッテリユニット １７ バッテリ搭載部 １８ 開閉扉 ２３ 端子 ３１ セットトレイ ３２ ターミナル ３３ 支持ベース ３４ 移動機構 ４７ 規制部 ７０ 導通部材

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の左右両側部に設けた一対の開閉扉
   を開放し、位置規制状態で内蔵した主動力源たるバッテ
   リを車幅方向にスライドさせて旧バッテリから新バッテ
   リに交換する電気自動車のバッテリ交換方法において、 前記旧バッテリとターミナルとの接続を解くターミナル
   取外し工程と、 前記旧バッテリの位置規制状態を解く位置規制解除工程
   と、 前記ターミナル取外し工程および前記位置規制解除工程
   の後、開放した前記一方の開閉扉から導入した前記新バ
   ッテリで、前記旧バッテリを開放した前記他方の開閉扉
   から車外に押し出すようにスライドさせて、新・旧バッ
   テリを交換するバッテリ交換工程と、 前記バッテリ交換工程の後、前記新バッテリを位置規制
   する位置規制工程と、 前記新バッテリと前記ターミナルとを接続するターミナ
   ル取付け工程と、を備えたことを特徴とする電気自動車
   のバッテリ交換方法。
2. 【請求項２】 前記バッテリは、同種のものを複数個、
   連結したバッテリユニットから構成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の電気自動車のバッテリ交換方
   法。
3. 【請求項３】 前記ターミナル取外し工程は、前記バッ
   テリに対し前記ターミナルを上下方向に相対的に移動さ
   せて離間させ、且つ前記ターミナル取付け工程は、前記
   バッテリに対し前記ターミナルを上下方向に相対的に移
   動させて接触させることで行われることを特徴とする請
   求項１または２に記載の電気自動車のバッテリ交換方
   法。
4. 【請求項４】 主動力源たる複数のバッテリを連結して
   成るバッテリユニットを位置規制状態で内蔵すると共
   に、前記バッテリユニットを車体の車幅方向にスライド
   させて旧バッテリユニットから新バッテリユニットに交
   換可能な電気自動車のバッテリ搭載構造において、 前記車体の左右両側部に開閉自在に設けられ、前記バッ
   テリユニットを搬入・搬出するための一対の開閉扉と、 前記一対の開閉扉間に亘って配設され、前記バッテリユ
   ニットを位置規制自在に且つスライド自在に搭載するバ
   ッテリ搭載部と、を備えたことを特徴とする電気自動車
   のバッテリ搭載構造。
5. 【請求項５】 前記バッテリ搭載部は、前記バッテリユ
   ニットを車幅方向にスライド自在に保持するセットトレ
   イと、 前記バッテリユニットを前記セットトレイ上に位置規制
   する位置規制手段と、 位置規制状態の前記バッテリユニットに接続されるター
   ミナルと、を備えていることを特徴とする請求項４に記
   載の電気自動車のバッテリ搭載構造。
6. 【請求項６】 前記セットトレイには、前記バッテリユ
   ニットをスライドさせるために転接する回転子が設けら
   れていることを特徴とする請求項５に記載の電気自動車
   のバッテリ搭載構造。
7. 【請求項７】 前記ターミナルを支持する支持ベース
   と、 前記支持ベースを前記バッテリユニットに対し相対的に
   移動させ、前記ターミナルを当該バッテリユニットに離
   接させる移動機構とを、更に備えていることを特徴とす
   る請求項５または６に記載の電気自動車のバッテリ搭載
   構造。
8. 【請求項８】 前記位置規制手段は、前記支持ベースお
   よび／または前記セットトレイに設けられ、前記バッテ
   リユニットを車幅方向に位置規制する規制部材を有する
   ことを特徴とする請求項７に記載の電気自動車のバッテ
   リ搭載構造。
9. 【請求項９】 前記バッテリユニットを構成する前記複
   数のバッテリは、前記各バッテリの異極端子同士で係脱
   自在に連結されていることを特徴とする請求項４ないし
   ８のいずれかに記載の電気自動車のバッテリ搭載構造。
10. 【請求項１０】 前記バッテリユニットを構成する前記
    複数のバッテリは、前記各バッテリの各極端子が交互に
    係脱する一対の導通部材を介して連結されていることを
    特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載の電気自
    動車のバッテリ搭載構造。