JP2020079067A - 鞍乗型電動車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリの脱着に要する作業負担を軽減でき、且つ部品や装置のレイアウトの自由度を確保できる鞍乗型電動車両を提案する。【解決手段】電動車両1は、シート6の下方に形成されている、第1バッテリ50Aが配置される第1収容スペースN1と、を有している。第1バッテリ50Aは、第1収容スペースN1に対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能である。車体の前後方向での第1バッテリ50AのサイズD1は、車体の上下方向での第1バッテリ50AのサイズD2よりも小さく、且つ、車体の左右方向での第1バッテリ50AのサイズD3よりも小さい。【選択図】図2A
Description
本開示は、鞍乗型電動車両におけるバッテリの配置に関する。
鞍乗型電動車両には、電動モータに電力を供給するバッテリが車体に対して脱着可能となっているものがある。特許文献1の車両では、ライダーが足を置くことのできるフロアに、バッテリを収容する収容部が形成されている。この車両では、収容部を閉じる蓋がフロアの上面に設けられており、バッテリを充電する際には、作業者は蓋を開けて、収容部からバッテリを取り外す。特許文献2の車両は、バッテリが配置されるバッテリ搭載室をシートの下方に有している。シートは開閉可能であり、バッテリを充電する際には、作業者はシートを空けて、バッテリを車体から取り外す。
特許文献1の車両においてバッテリを充電するために、作業者は低い位置にあるフロアからバッテリを持ち上げる必要がある。この作業は、作業者にとって負担となりやすい。また、特許文献2の車両においてバッテリを充電するために、作業者はシートよりも高い位置までバッテリを持ち上げる必要がある。この作業も、作業者にとって負担となりやすい。また、鞍乗型電動車両は車体が小さいので、車体に搭載される部品や装置のレイアウトについての制約が大きい。
本開示の目的の一つは、バッテリの脱着に要する作業負担を軽減でき、且つ部品や装置のレイアウトの自由度を確保できる鞍乗型電動車両を提案することにある。
(1)本開示で提案する鞍乗型電動車両は、駆動輪と、前記駆動輪を駆動するための電動モータと、前記電動モータに供給する電力を蓄える第1バッテリと、シートと、前記シートの下方に形成されている、前記第1バッテリが配置される第1収容スペースと、を有している。前記第1バッテリは、前記第1収容スペースに対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能である。車体の前後方向での前記第1バッテリのサイズは、車体の上下方向での前記第1バッテリのサイズよりも小さく、且つ車体の左右方向での前記第1バッテリのサイズよりも小さい。この鞍乗型電動車両によると、第1バッテリの容量を確保しながら、第1バッテリの前側又は後側に他の部品・装置を配置することが容易となる。従来の電動車両に比して、バッテリの脱着作業に要する負荷を軽減できる。
(2)(1)に記載の鞍乗型電動車両は、第2バッテリと、前記第2バッテリが配置される第2収容スペースとをさらに有してもよい。そして、車体の前後方向での前記第2バッテリのサイズは、車体の上下方向での前記第2バッテリのサイズよりも小さく、且つ車体の左右方向での前記第2バッテリのサイズよりも小さくてもよい。前記第1バッテリと前記第2バッテリは車体の前後方向で並んでもよい。これによれば、第2バッテリを第1収容スペースに搭載して走行できる。その結果、車両の走行距離を増すことができる。また、2つのバッテリが前後方向で並んでいるので、バッテリの前後方向でのサイズを小さくしたことによって得られたスペースを利用して、第2バッテリを搭載できる。
(3)(2)に記載の鞍乗型電動車両において、前記第2バッテリは、前記第2収容スペースに対して、車体の上下方向又は斜め上下方向において脱着可能であってもよい。これによれば、車体の構造を簡単化できる。
(4)(3)に記載の鞍乗型電動車両において、前記第1収容スペースと前記第2収容スペースは、前記シートの下方に形成され、前記シートは開閉可能であってもよい。
(5)(3)又は(4)に記載の鞍乗型電動車両は、ヘッドパイプから後方且つ下方に斜めに伸びている前フレームと、前記前フレームから後方に伸びている下フレームと、前記下フレームから車体の後方に伸びている後縦フレームとを有している車体フレームをさらに有してもよい。前記第1バッテリは、車体の側面視において、前記下フレームより高く且つ前記後縦フレームより前方の位置に配置されもよい。前記第2バッテリは、車体の側面視において、前記下フレームと前記後縦フレームのうちの少なくとも一方と重なってもよい。これによれば、車体フレームの構造について自由度を確保できる。
(6)(2)乃至(5)に記載の鞍乗型電動車両において、前記第2バッテリは、前記第2収容スペースに対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能であってもよい。これによると、第2バッテリの脱着作業に要する負荷も軽減できる。
(7)(2)乃至(6)のいずれかに記載の鞍乗型電動車両は、前記第1バッテリと前記第2バッテリとの後方に規定されている収納スペースをさらに有してもよい。
(8)(7)に記載の鞍乗型電動車両において、前記第2収容スペースは前記第1収容スペースの後方に規定されており、前記第2収容スペースは前記収納スペースと繋がっていてもよい。これによれば、第2バッテリを搭載しないときに、第2収容スペースと収納スペースとに荷物を収納できる。
(9)(1)乃至(8)のいずれかに記載の鞍乗型電動車両において、前記第1収容スペースにはコネクタが設けられ、前記第1バッテリは、前記第1バッテリと前記コネクタとが接続し且つ前記シートの下方に規定されている第1の位置と、前記第1の位置に対して右方と左方のうちの一方に規定され、前記第1バッテリと前記コネクタとが離れている第2の位置との間で動くことができるように支持されてもよい。これによれば、第1バッテリの脱着作業を容易化できる。
(10)(9)に記載の鞍乗型電動車両において、前記第1バッテリは、前記第1の位置と前記第2の位置との間で、車体の前後方向に沿っている回転中心線を中心として回転可能となるように支持されてもよい。これによれば、第1バッテリの脱着作業をさらに容易化できる。
(11)(1)乃至(10)のいずれかに記載の鞍乗型電動車両は、前記第1バッテリを上側から下側に向けて吊すバッテリ支持機構をさらに有してもよい。これによれば、第1バッテリの下側を支持する部材を減らすことができる。
以下において、本開示で提案するバッテリと、バッテリから受ける電力で駆動する鞍乗型電動車両(バッテリ搭載装置)について説明する。本明細書では、鞍乗型電動車両の例として、電動車両1について説明する。図1等において、Y1及びY2が示す方向をそれぞれ前方及び後方と称し、Z1及びZ2が示す方向をそれぞれ上方及び下方と称する。図5に示すX1及びX2が示す方向をそれぞれ右方及び左方と称し、X1−X2の方向を左右方向と称する。なお、本開示で提案するバッテリ及びバッテリの支持構造は、鞍乗型電動車両とは異なるバッテリ搭載装置、例えば四輪や三輪の電動車両や、バッテリを充電するための充電器に適用されてもよい。
[全体レイアウト]
鞍乗型電動車両1は電動二輪車であり、図1に示すように、前輪2と、後輪3と、後輪3を駆動するための電動モータ4aと、前輪2を操舵するためのステアリングハンドル5と、ステアリングハンドル5の後方に配置されている、ライダーが座るためのシート6とを有している。電動車両1は、車体フレーム20によってピボット21fを介して支持され後輪3の車軸を支持するリアアームとして機能する駆動ユニットケース4を有している。電動モータ4aは、例えば、この駆動ユニットケース4に内蔵される。電動モータ4aの配置は、電動車両1の例に限られない。例えば、電動モータ4aは車体フレーム20に固定されていてもよい。また、電動モータ4aは前輪2に設けられてもよい。
鞍乗型電動車両1は電動二輪車であり、図1に示すように、前輪2と、後輪3と、後輪3を駆動するための電動モータ4aと、前輪2を操舵するためのステアリングハンドル5と、ステアリングハンドル5の後方に配置されている、ライダーが座るためのシート6とを有している。電動車両1は、車体フレーム20によってピボット21fを介して支持され後輪3の車軸を支持するリアアームとして機能する駆動ユニットケース4を有している。電動モータ4aは、例えば、この駆動ユニットケース4に内蔵される。電動モータ4aの配置は、電動車両1の例に限られない。例えば、電動モータ4aは車体フレーム20に固定されていてもよい。また、電動モータ4aは前輪2に設けられてもよい。
図4に示すように、車体フレーム20は、前輪2と一体的に右及び左に回転可能なステアリングシャフトを支持するヘッドパイプ22と、ヘッドパイプ22から後方且つ下方に斜めに伸びている前フレーム部21Aとを有している。また、車体フレーム20は、車体の前部から後部に向かって伸びている右フレーム部21Rと左フレーム部21Lとを有している。右フレーム部21Rと左フレーム部21Lのそれぞれは、前フレーム部21Aから後方に伸びている下フレーム部21b、下フレーム部21bから斜め上方に伸びている後縦フレーム部21c(図2A参照)、及び、後縦フレーム部21cから後方且つ上方に伸びている最後部フレーム部21d(図2A参照)とを有している。下フレーム部21bの前部は、ライダーが足を置くためのフットボード7(図1参照)を構成している。電動車両1では、右フレーム部21Rと左フレーム部21Lのそれぞれは1本のパイプで構成されている。車体フレーム20の構造及び形状は、電動車両1の例に限られない。電動車両1の例とは異なり、下フレーム部21bの数は1本でもよい。すなわち、車体フレーム20は、左右方向における車体中心に配置される1本の下フレーム部21bを有してもよい。電動車両1の例では、左右のフレーム21R、21Lの上側に、後述するバッテリ支持機構N(図4参照)が固定されている。
図1に示すように、電動車両1は、電動モータ4aに供給する電力を蓄えているバッテリ50Aを有している。バッテリ50Aはシート6の下方に配置され、電動モータ4aに供給する電力を制御するモータ制御装置(具体的にはインバータ、不図示)に電気的に接続されている。電動車両1では、バッテリ50Aの後方にバッテリ50Bが配置されている。バッテリ50Bは、例えばモータ制御装置に接続されていない予備のバッテリであり、バッテリ50Aの電池残量がなくなったときにバッテリ50Aに替えて利用される。
なお、電動車両1は、必ずしもバッテリ50Bを有していなくてもよい。他の例では、バッテリ50Bは、バッテリ50Aと同様に、モータ制御装置に接続されて後輪3の駆動に利用されてもよい。本明細書では、バッテリ50Aを「第1バッテリ」と称し、バッテリ50Bを「第2バッテリ」と称する。後述するように、電動車両1では、第1バッテリ50Aは、シート6の下方に形成されている第1収容スペースN1に配置され、第1収容スペースN1に対して左右方向に脱着可能となっている(図4参照)。第2バッテリ50Bは、シート6の下方に形成されている第2収容スペースN2に配置され、第2収容スペースN2に対して左右方向に脱着可能となっている(図2B参照)。電動車両1とは異なり、第2バッテリ50Bも、第1バッテリ50Aと同様に、第2収容スペースN2に対して左右方向に脱着可能であってもよい(図16参照)。
[第1バッテリ]
第1バッテリ50Aは略直方体である。車体の前後方向での第1バッテリ50AのサイズD1(図2A参照)は、車体の上下方向での第1バッテリ50AのサイズD2(図2A参照)よりも小さく、且つ、車体の左右方向での第1バッテリ50AのサイズD3(図5参照)よりも小さい。電動車両1では、前後方向でのサイズD1は、上下方向でのサイズD2の半分以下である。前後方向でのサイズD1は、サイズD2の3分の1以下であってもよい。また、前後方向でのサイズD1は左右方向でのサイズD3の半分より小さくてもよい。車体の上下方向でのサイズD2は左右方向でのサイズD3よりも大きい。なお、ここでは、第1バッテリ50Aは第1収容スペースN1に配置されているときの姿勢にあるものとして説明している。すなわち、第1バッテリ50Aが第1収容スペースN1にあるときに、第1バッテリ50Aは、前後方向でサイズD1を有し、上下方向でサイズD2を有し、左右方向でD3を有する。
第1バッテリ50Aは略直方体である。車体の前後方向での第1バッテリ50AのサイズD1(図2A参照)は、車体の上下方向での第1バッテリ50AのサイズD2(図2A参照)よりも小さく、且つ、車体の左右方向での第1バッテリ50AのサイズD3(図5参照)よりも小さい。電動車両1では、前後方向でのサイズD1は、上下方向でのサイズD2の半分以下である。前後方向でのサイズD1は、サイズD2の3分の1以下であってもよい。また、前後方向でのサイズD1は左右方向でのサイズD3の半分より小さくてもよい。車体の上下方向でのサイズD2は左右方向でのサイズD3よりも大きい。なお、ここでは、第1バッテリ50Aは第1収容スペースN1に配置されているときの姿勢にあるものとして説明している。すなわち、第1バッテリ50Aが第1収容スペースN1にあるときに、第1バッテリ50Aは、前後方向でサイズD1を有し、上下方向でサイズD2を有し、左右方向でD3を有する。
このように、前後方向でのサイズD1が他の2方向でのサイズD2、D3よりも小さくなるように第1バッテリ50Aが形成及び配置されるので、第1バッテリ50Aの前方と後方とに十分なスペースを確保でき、そのスペースを有効に利用することができる。電動車両1の例では、第1バッテリ50Aの前方にライダーが足を置くスペースが確保され、第1バッテリ50Aの後方に第2バッテリ50Bや備品(例えば、ヘルメット91)を収納する収納スペースN3(後述する収納ケース8、図2B参照)が確保されている。また、第1バッテリ50Aの上下方向でのサイズD2が大きいので、バッテリ容量を確保することも可能となる。
電動車両1では、第1バッテリ50Aは、荷物(例えば、ヘルメット91)を収納するための収納スペースN3の前方に位置している。図2Bに示すように、第1バッテリ50Aが第1収容スペースN1にあるときに、第1バッテリ50Aの下端位置はスペースN3の下端8aよりも低く、上端位置は収納スペースN3の下端8aよりも高い。また、第1バッテリ50Aが第1収容スペースN1に配置されているとき、第1バッテリ50Aの下端位置を通る水平面P1(図2A参照)は、駆動ユニットケース4(リアアーム)と交差する。より詳細には、水平面P1は、ピボット21fと交差する、又はピボット21fよりも低い。また、第1バッテリ50Aが第1収容スペースN1に配置されているとき、第1バッテリ50Aの上端位置を通る水平面P2(図2参照)は、後縦フレーム部21cと最後部フレーム部21dとの間の屈曲部21gと交差する、又は屈曲部21gよりも高い。
[取っ手とコネクタの位置]
図11に示すように、第1バッテリ50Aは、複数のバッテリセル62(図16参照)を収容しているハウジング52と、ハウジング52に設けられている取っ手53とを有している。本明細書では、取っ手53が設けられている面52bを上面と称し、車体への搭載時に前方に向く面を前面52aと称する。前面52aは後述する回転中心線Ax1と直交する面である。取っ手53は例えば略U字形状の部材であり、第1バッテリ50Aの上面52bに取り付けられている。第1バッテリ50Aとは異なり、取っ手53はハウジング52の外面(前面52aと後面52i)に形成される凹部であってもよい。この場合、作業者の親指とその他の指とを凹部に嵌めて、上面52bの一部を把持することができる。
図11に示すように、第1バッテリ50Aは、複数のバッテリセル62(図16参照)を収容しているハウジング52と、ハウジング52に設けられている取っ手53とを有している。本明細書では、取っ手53が設けられている面52bを上面と称し、車体への搭載時に前方に向く面を前面52aと称する。前面52aは後述する回転中心線Ax1と直交する面である。取っ手53は例えば略U字形状の部材であり、第1バッテリ50Aの上面52bに取り付けられている。第1バッテリ50Aとは異なり、取っ手53はハウジング52の外面(前面52aと後面52i)に形成される凹部であってもよい。この場合、作業者の親指とその他の指とを凹部に嵌めて、上面52bの一部を把持することができる。
図12に示すように、第1バッテリ50Aは、その外面として、前面52aと、前面52aの縁に繋がっている複数の面を有している。複数の面は、具体的には、上面52bと、左側面52eと、右側面52cと、下面52dとを有している。第1バッテリ50Aは、左側面52eに、第1コネクタ54(図11参照)、第2コネクタ57(図11参照)、及びインジケータ56(図11参照)を有している。したがって、第1バッテリ50Aでは、直交する2面(上面52bと左側面52e)のうちの一方に取っ手53が設けられ、他方にコネクタ54、57、インジケータ56が設けられている。後において説明するように、第1バッテリ50Aは回転しながら車体に搭載される。第1バッテリ50Aが第1収容スペースN1にあるときに、その左側面52eが上方に向く。すなわち、このとき、コネクタ54、57及びインジケータ56が上方に向く。一方、上面52bが右方に向く(図5参照)。取っ手53と、コネクタ54、57と、インジケータ56との位置関係は、第1バッテリ50Aの例に限られない。例えば、取っ手53に上面52bに設けられ、コネクタ54、57は、第1バッテリ50Aの下面52dに設けられ、インジケータ56は第1バッテリ50Aの前面52aに設けられてもよい。
[バッテリ支持機構とバッテリ収容スペース]
図4に示すように、電動車両1はバッテリ支持機構Nを有している。バッテリ支持機構Nは、車体フレーム20に固定されている、第1バッテリ50Aを支持するための支持フレーム40と、第1バッテリ50Aと共に動くことのできる可動フレーム(可動部材)31とによって構成されている。支持フレーム40の内側に、第1バッテリ50Aが配置される第1収容スペースN1(図2B参照)が確保されている。また、電動車両1では、支持フレーム40の内側に、第2バッテリ50Bが配置される第2収容スペースN2(図2B参照)が確保されている。収容スペースN1、N2は、シート6の前部の下方、且つ後輪3の前方に位置している。図1に示すように、電動車両1では、収容スペースN1、N2は、車体の側面視において、後縦フレーム部21cの前方に確保されている。電動車両1では、支持フレーム40はシート6の前部の下方に位置し、シート6も支持している。
図4に示すように、電動車両1はバッテリ支持機構Nを有している。バッテリ支持機構Nは、車体フレーム20に固定されている、第1バッテリ50Aを支持するための支持フレーム40と、第1バッテリ50Aと共に動くことのできる可動フレーム(可動部材)31とによって構成されている。支持フレーム40の内側に、第1バッテリ50Aが配置される第1収容スペースN1(図2B参照)が確保されている。また、電動車両1では、支持フレーム40の内側に、第2バッテリ50Bが配置される第2収容スペースN2(図2B参照)が確保されている。収容スペースN1、N2は、シート6の前部の下方、且つ後輪3の前方に位置している。図1に示すように、電動車両1では、収容スペースN1、N2は、車体の側面視において、後縦フレーム部21cの前方に確保されている。電動車両1では、支持フレーム40はシート6の前部の下方に位置し、シート6も支持している。
第1収容スペースN1にはコネクタ41が設けられている(図5参照)。コネクタ41は第1収容スペースN1の上方に位置している。第1バッテリ50Aは、コネクタ41に接続するためのコネクタ54(図11参照)を有している。第1バッテリ50Aはコネクタ54、41を通してモータ制御装置に電力を供給する。本明細書では、第1収容スペースN1のコネクタ41を「受電コネクタ」と称し、第1バッテリ50Aのコネクタ54を「給電コネクタ」と称する。
バッテリ支持機構Nは、図5に示す第1の位置と、図6に示す第2の位置との間で、第1バッテリ50Aが移動可能となるように、第1バッテリ50Aを支持する。第1バッテリ50Aが第1の位置にあるとき、給電コネクタ54と受電コネクタ41とが電気的に接続する。第1バッテリ50Aが第2の位置にあるとき、2つのコネクタ54、41は分離しており、バッテリ支持機構Nに対する第1バッテリ50Aの脱着作業が許容される。電動車両1では、バッテリ支持機構Nは、回転中心線Ax1(図5及び図8A参照)を中心として第1の位置と第2の位置との間で第1バッテリ50Aが回転するように、第1バッテリ50Aを支持する。以下では、図5に示す第1の位置を「接続完了位置」と称する。図6に示す第2の位置を「接続開始位置」と称する。なお、電動車両1では、接続完了位置と接続開始位置との間に、図7に示す第3の位置が規定されている。第1バッテリ50Aが第3の位置にあるとき、第1バッテリ50Aが可動フレーム30との合体が完了する。本明細書では、この第3の位置を「合体完了位置」と称する。
[バッテリの脱着方向]
図5に示すように、第1バッテリ50Aの接続完了位置はシート6の下方に規定されている。電動車両1では、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、バッテリ50Aの全体が平面視においてシート6と重なる(図3参照)。接続開始位置(図6参照)は、接続完了位置に対して、左方及び右方のうちの一方に規定されている。電動車両1では、接続開始位置は、接続完了位置に対して左方に規定されている。
図5に示すように、第1バッテリ50Aの接続完了位置はシート6の下方に規定されている。電動車両1では、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、バッテリ50Aの全体が平面視においてシート6と重なる(図3参照)。接続開始位置(図6参照)は、接続完了位置に対して、左方及び右方のうちの一方に規定されている。電動車両1では、接続開始位置は、接続完了位置に対して左方に規定されている。
第1バッテリ50Aは接続開始位置にあるときに、車体の左右方向又は斜め左右方向で、バッテリ支持機構Nに対して脱着可能である。すなわち、第1バッテリ50Aは、平面視において車体の左右方向で脱着可能である。電動車両1では、第1バッテリ50Aは、バッテリ支持機構Nから、車体の平面視において左方に取り外すことができる。第1バッテリ50Aは、左方に向かって水平に取り外し可能であってもよいし、斜め左方且つ上方に取り外し可能であってもよい。電動車両1では、第1バッテリ50Aの脱着方向は実質的に水平である。(ここで「実質的に水平」とは、例えば、水平面に対して±5度の範囲を意味する。)電動車両1のこのような構造によると、バッテリを上方に取り外す構造に比して、バッテリを持ち上げる作業を減らすことができ、バッテリの脱着に要する作業負担を軽減できる。なお、電動車両1とは反対に、第1バッテリ50Aは、バッテリ支持機構Nから右方に取り外し可能であってもよい。
上述したように、車体の前後方向での第1バッテリ50AのサイズD1(図2A参照)は、車体の上下方向での第1バッテリ50AのサイズD2(図2A参照)よりも小さく、且つ、車体の左右方向での第1バッテリ50AのサイズD3(図5参照)よりも小さい。そのため、第1バッテリ50Aの右側面52cは前面52aよりも小さい。第1バッテリ50Aは、この右側面52cが車体側に向いた姿勢で、車体に対して脱着される。そのため、電動車両1における第1バッテリ50Aの配置によると、例えば第1バッテリ50Aの前面50aが車体側に向いた姿勢で車体に対して脱着される構造に比して、第1バッテリ50Aの脱着のために車体に形成される開口を小さくできる。これによって、車体フレーム20の剛性を確保することが容易となったり、車体の外観に対する影響を低減できる。電動車両1では、第1バッテリ50Aの脱着のための開口が車体カバーに形成され、この開口に対して、開閉可能なカバー9(図1及び図5参照)が設けられている。
電動車両1では、第1バッテリ50Aが図6に示すように接続開始位置にあるとき、第1バッテリ50Aの大部分は、シート6の下方に規定されている第1収容スペースN1の外側に位置しており、平面視においてシート6及び支持フレーム40と重ならない。この説明において、「第1バッテリ50Aの大部分」とは、例えば、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの上下方向において半分以上の範囲(サイズD2の半分以上)を意味する。接続開始位置をこのように規定することによって、第1バッテリ50Aの脱着作業をさらに容易化できる。第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるとき、第1バッテリ50Aの2/3以上の範囲がシート6及び支持フレーム40から露出してもよい。第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるとき、取っ手53の全体はシート6及び支持フレーム40に対して左方に位置するのが望ましい。
[バッテリの回転支持]
バッテリ支持機構Nは、前後方向(水平面と平行な方向)に沿った回転中心線Ax1を中心として回転しながら接続完了位置と接続開始位置との間で移動できるように、第1バッテリ50Aを支持する(図5〜図7参照)。電動車両1では、第1バッテリ50Aは、回転中心線Ax1上に位置している被支持軸部51(図11参照)を有している。バッテリ支持機構Nは軸支持部43(図8A参照)を有している。被支持軸部51は軸支持部43の内側に配置され、回転可能となるように軸支持部43よって支持される。第1バッテリ50Aの支持構造は、電動車両1の例に限られない。例えば、第1バッテリ50Aは被支持軸部51を有していなくてもよい。この場合、例えば、可動フレーム30が第1バッテリ50Aを保持することによって、第1バッテリ50Aが回転可能であってもよい。また、回転中心線Ax1は水平面と平行でなくてもよい。例えば、回転中心線Ax1は水平面に対して±5度傾斜していてもよい。ここでは、水平面に対して±5度の範囲を実施的に水平と称する。
バッテリ支持機構Nは、前後方向(水平面と平行な方向)に沿った回転中心線Ax1を中心として回転しながら接続完了位置と接続開始位置との間で移動できるように、第1バッテリ50Aを支持する(図5〜図7参照)。電動車両1では、第1バッテリ50Aは、回転中心線Ax1上に位置している被支持軸部51(図11参照)を有している。バッテリ支持機構Nは軸支持部43(図8A参照)を有している。被支持軸部51は軸支持部43の内側に配置され、回転可能となるように軸支持部43よって支持される。第1バッテリ50Aの支持構造は、電動車両1の例に限られない。例えば、第1バッテリ50Aは被支持軸部51を有していなくてもよい。この場合、例えば、可動フレーム30が第1バッテリ50Aを保持することによって、第1バッテリ50Aが回転可能であってもよい。また、回転中心線Ax1は水平面と平行でなくてもよい。例えば、回転中心線Ax1は水平面に対して±5度傾斜していてもよい。ここでは、水平面に対して±5度の範囲を実施的に水平と称する。
第1バッテリ50Aの脱着にその回転を利用する電動車両1の構造によると、バッテリの脱着に要する作業負担をさらに軽減できる。また、電動車両1では、第1バッテリ50Aは接続完了位置にあるとき、上下方向でのサイズD2(図2A参照)が大きくなる姿勢で配置されている。第1バッテリ50Aは回転しながら接続完了位置から接続開始位置に移動するので、接続開始位置にあるときは、車体の上下方向でのサイズ(D3)は車体の左右方向でのサイズ(D2)よりも小さくなる。このため、第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるときに、第1バッテリ50Aの下端の高さを十分に確保することが可能となり、第1バッテリ50Aを持ち上げる作業における作業者の負担を軽減できる。
電動車両1とは異なり、第1バッテリ50Aは、接続完了位置と接続開始位置との間で、回転移動と平行移動(スライド)とが可能であってもよい。例えば、第1バッテリ50Aは、接続完了位置から回転したあとに、左方に平行移動して接続開始位置に配置されてもよい。他の例として、電動車両1とは反対に、接続開始位置は接続完了位置に対して右方に規定されてもよい。そして、第1バッテリ50Aは、バッテリ支持機構Nから右方に取り外し可能であってもよい。
[バッテリの回転中心線の位置]
図5及び図6に示すように、回転中心線Ax1は第1バッテリ50Aの上部に位置している。詳細には、回転中心線Ax1は、第1収容スペースN1の上下方向及び左右方向での中心点Pc(第1バッテリ50Aの中心点)よりも上方に位置している。このため、接続開始位置は接続完了位置よりも高い。言い換えれば、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの下端(図5参照、第1バッテリ50Aの左側面52e)の位置が、第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるときには高くなる。この構造によると、第1バッテリ50Aをバッテリ支持機構Nから取り外すときに、第1バッテリ50Aを持ち上げる作業がさらに低減されるので、作業負担をさらに軽減できる。
図5及び図6に示すように、回転中心線Ax1は第1バッテリ50Aの上部に位置している。詳細には、回転中心線Ax1は、第1収容スペースN1の上下方向及び左右方向での中心点Pc(第1バッテリ50Aの中心点)よりも上方に位置している。このため、接続開始位置は接続完了位置よりも高い。言い換えれば、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの下端(図5参照、第1バッテリ50Aの左側面52e)の位置が、第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるときには高くなる。この構造によると、第1バッテリ50Aをバッテリ支持機構Nから取り外すときに、第1バッテリ50Aを持ち上げる作業がさらに低減されるので、作業負担をさらに軽減できる。
また、図5及び図6に示すように、回転中心線Ax1の位置は、第1収容スペースN1の上下方向及び左右方向での中心点Pc(第1バッテリ50Aの中心点)より左方に位置している。上述したように、第1バッテリ50Aはバッテリ支持機構Nから左方に取り外すことができる。したがって、回転中心線Ax1は、中心点Pcよりも、第1バッテリ50Aの取り外し方向に位置している。こうすることによって、接続開始位置が接続完了位置に対して、第1バッテリ50Aの取り外し方向にずれることとなる。その結果、第1バッテリ50Aの脱着作業をさらにスムーズに行うことができるようになる。なお、回転中心線Ax1の位置は、電動車両1の例に限られない。例えば、回転中心線Ax1は第1バッテリ50Aよりも上方に位置してもよい。さらに他の例では、回転中心線Ax1は第1バッテリ50Aの下部に設けられてもよい。
接続完了位置と接続開始位置との間での移動過程での第1バッテリ50Aの回転角度(θ1、図6参照)は、70度から110度であるのが望ましい。この回転角度θ1は80度から100度であるのがさらに好ましい。電動車両1では、第1バッテリ50Aの回転角度θ1は実質的に90度である(本明細書において実質的に90度とは85度から95度を意味する。)。したがって、接続完了位置にあるときに上下方向に沿っている第1バッテリ50Aの外面52b、52dは、接続開始位置では左右方向に沿った面となる。電動車両1では、この外面52bは、上述した取っ手53が取り付けられている面である。第1バッテリ50Aとバッテリ支持機構Nのこのような構造によると、接続開始位置での第1バッテリ50Aの姿勢は水平又は水平に近くなるので、第1バッテリ50Aの脱着作業を容易化できる。
[バッテリの被支持軸部とバッテリ支持機構の支持軸部]
上述したように、第1バッテリ50Aは回転中心線Ax1に位置している被支持軸部51(図11参照)を有している。電動車両1では、第1バッテリ50Aの角部(上面52bと右側面52cとの間の角部)には、凹部52jが形成されている。そして、この凹部52jの内側に、被支持軸部51が車体の前後方向に沿って取り付けられている。このため、図12に示すように、第1バッテリ50Aを正面視したときに、被支持軸部51が上面52bと右側面52cとに対して突出していない。第1バッテリ50Aのこの構造によると、被支持軸部51に意図しない外力が作用することを抑えることができ、被支持軸部51の耐久性を向上できる。被支持軸部51は、例えば、ハウジング52とは別個に形成され、ハウジング52に対して取り付けられている軸である。これとは異なり、被支持軸部51は、ハウジング52と一体的に形成されている部位であってもよい。
上述したように、第1バッテリ50Aは回転中心線Ax1に位置している被支持軸部51(図11参照)を有している。電動車両1では、第1バッテリ50Aの角部(上面52bと右側面52cとの間の角部)には、凹部52jが形成されている。そして、この凹部52jの内側に、被支持軸部51が車体の前後方向に沿って取り付けられている。このため、図12に示すように、第1バッテリ50Aを正面視したときに、被支持軸部51が上面52bと右側面52cとに対して突出していない。第1バッテリ50Aのこの構造によると、被支持軸部51に意図しない外力が作用することを抑えることができ、被支持軸部51の耐久性を向上できる。被支持軸部51は、例えば、ハウジング52とは別個に形成され、ハウジング52に対して取り付けられている軸である。これとは異なり、被支持軸部51は、ハウジング52と一体的に形成されている部位であってもよい。
図8A及び図8Bに示すように、バッテリ支持機構Nは、被支持軸部51が回転可能となるように被支持軸部51を支持する軸支持部43を有している。電動車両1では、軸支持部43は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの上方に位置している。すなわち、軸支持部43は第1収容スペースN1の最上部に位置している。軸支持部43は、例えば一方向に開口している略U字形状の部材である。電動車両1では、板材が折り曲げられて、略U字形状の軸支持部43が構成されている。軸支持部43は上下方向で向き合う上ガイド43aと下ガイド43bとを有している。2つのガイド43a、23bが第1バッテリ50Aの取り外し方向(左方)に開口している。被支持軸部51はこの開口から軸支持部43の奥部(右部)に向かって入れることができる。
軸支持部43は、その奥部(電動車両1の例では右部)に、被支持軸部51を保持する保持部43cを有している。電動車両1では、保持部43cは下側に凹んでいる凹部である。被支持軸部51はこの保持部43cに嵌まり、保持部43cの内側で回転可能となるように支持される。
このように、バッテリ支持機構Nは第1バッテリ50A自体を保持するので、第1バッテリ50Aの支持安定性を向上したり、受電コネクタ41に対する第1バッテリ50Aの位置精度を向上できる。また、このような軸支持部43の構造によると、簡単な作業で第1バッテリ50Aを接続開始位置に配置することが可能となる。すなわち、作業者が第1バッテリ50Aの被支持軸部51をガイド43a、43bの間に配置し、第1バッテリ50Aを右方に押すと、その他の操作が必要とされることなく、被支持軸部51は保持部43cに嵌まり、第1バッテリ50Aは接続開始位置に配置される。
なお、被支持軸部51と軸支持部43の構造は、電動車両1の例に限られない。軸支持部43の形状は、左右方向における外側から被支持軸部51を嵌めることができ且つ被支持軸部51を回転可能に支持できる形状であれば、必ずしも略U字形状でなくてもよい。例えば、軸支持部43は、第1バッテリ50Aの取り外し方向(電動車両1において左方)に開口しているガイド43a、43bを有していなくてもよい。この場合、軸支持部43は、例えば上方に開いた凹部を有する部材(例えば、1又は複数のフック)であってもよい。また、被支持軸部51は、第1バッテリ50Aの外面から突出していてもよい。例えば、被支持軸部51は、第1バッテリ50Aの前面52aと後面52i(図13参照)とから突出し、回転中心線Ax1に位置している凸部であってもよい。この場合、バッテリ支持機構Nは、この凸部が回転可能となるようにこれを支持する軸支持部を有してもよい。さらに他の例として、バッテリ支持機構Nは、軸支持部43に替えて、軸部を有してもよい。そして、第1バッテリ50は、バッテリ支持機構Nは、被支持軸部51に替えて、バッテリ支持機構Nの軸に引っかかるフック状の被支持部を有してもよい。
なお、回転中心線Ax1は第1バッテリ50Aの下部に設けられてもよい。この場合、軸支持部43は右フレーム部21Rに固定されていてもよい。
[コネクタの位置]
上述したように、第1バッテリ50Aはその右側面52cに給電コネクタ54(図11参照)を有している。バッテリ支持機構Nには受電コネクタ41(図6参照)が設けられている。受電コネクタ41は、給電コネクタ54の軌跡の延長上に位置している。そのため、第1バッテリ50Aが接続開始位置から接続完了位置に向けて移動すると、給電コネクタ54は受電コネクタ41に自動的に嵌合する。ここで「自動的に嵌合する」とは、第1バッテリ50Aを接続開始位置から接続完了位置に向けて移動させる以外の操作が作業者に必要とされないことを意味する。
上述したように、第1バッテリ50Aはその右側面52cに給電コネクタ54(図11参照)を有している。バッテリ支持機構Nには受電コネクタ41(図6参照)が設けられている。受電コネクタ41は、給電コネクタ54の軌跡の延長上に位置している。そのため、第1バッテリ50Aが接続開始位置から接続完了位置に向けて移動すると、給電コネクタ54は受電コネクタ41に自動的に嵌合する。ここで「自動的に嵌合する」とは、第1バッテリ50Aを接続開始位置から接続完了位置に向けて移動させる以外の操作が作業者に必要とされないことを意味する。
電動車両1の例では、受電コネクタ41は第1収容スペースN1の上部に位置している。詳細には、受電コネクタ41は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの上方に位置する。したがって、受電コネクタ41の位置が高い。このため、コネクタ41、54が水に濡れることを防ぐことが容易となる。なお、シート6はコネクタ41、54の上側を覆っている。なお、第1バッテリ50Aは、第1バッテリ50Aを充電するときに外部の充電器に電気的に接続するための受電コネクタ57(図11参照)を有している。受電コネクタ57は、給電コネクタ54と同様に、第1バッテリ50Aの右側面52cに設けられている。そのため、受電コネクタ57が水に濡れることも防ぐことができる。
[弾性体]
受電コネクタ41は給電コネクタ54の上方に位置しており、2つのコネクタ41、54は上下方向で嵌合する。バッテリ支持機構Nは、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの上方への動きを緩衝する弾性体を有している。図8Aに示すように、バッテリ支持機構Nには、例えば、第1収容スペースN1の上方に位置する複数の弾性体45が設けられる。弾性体45は、例えばコイルスプリングである。弾性体45はゴムでもよいし、他の種類のスプリングでもよい。第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、弾性体45は右側面52c(給電コネクタ54が設けられている面)の上方に位置し、第1バッテリ50Aが接続完了位置を超えて上方に回転することを防ぐ。その結果、給電コネクタ54が受電コネクタ41に対して過剰に大きな力で衝突することを防ぐことができる。
受電コネクタ41は給電コネクタ54の上方に位置しており、2つのコネクタ41、54は上下方向で嵌合する。バッテリ支持機構Nは、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの上方への動きを緩衝する弾性体を有している。図8Aに示すように、バッテリ支持機構Nには、例えば、第1収容スペースN1の上方に位置する複数の弾性体45が設けられる。弾性体45は、例えばコイルスプリングである。弾性体45はゴムでもよいし、他の種類のスプリングでもよい。第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、弾性体45は右側面52c(給電コネクタ54が設けられている面)の上方に位置し、第1バッテリ50Aが接続完了位置を超えて上方に回転することを防ぐ。その結果、給電コネクタ54が受電コネクタ41に対して過剰に大きな力で衝突することを防ぐことができる。
コネクタ54、41の位置は電動車両1の例に限られない。例えば、給電コネクタ54は、第1バッテリ50Aの下面52d(図12参照、取っ手53とは反対側の面)に設けられてもよい。受電コネクタ41は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの右方に配置されてもよい。このような場合でも、受電コネクタ41は、第1収容スペースN1の上部に位置するのが望ましい。さらに他の例では、給電コネクタ54は、第1バッテリ50Aの前面52a或いは後面52iに設けられてもよい。この場合、受電コネクタ41は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの前方、又は後方に配置されてもよい。
[取っ手の位置]
上述したように、第1バッテリ50Aは上面52bに取っ手53を有している。図5に示すように、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、上面52bは車体の左方に向いている。すなわち、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、取っ手53が設けられている面52bは、第1バッテリ50Aの取り外し方向に向いている。このため、取っ手53を握って第1バッテリ50Aを動かす作業が、ユーザにとって容易となる。電動車両1では、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、上面52bは鉛直となっている。また、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、取っ手53の全部又は一部は、バッテリ支持機構Nの支持フレーム40(より詳細には、後述する柱部44a)よりも左方に位置しているのが望ましい。取っ手53と支持フレーム40のこの配置によれば、支持フレーム40が邪魔にならないので、作業者は取っ手53をスムーズにつかむことができる。
上述したように、第1バッテリ50Aは上面52bに取っ手53を有している。図5に示すように、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、上面52bは車体の左方に向いている。すなわち、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、取っ手53が設けられている面52bは、第1バッテリ50Aの取り外し方向に向いている。このため、取っ手53を握って第1バッテリ50Aを動かす作業が、ユーザにとって容易となる。電動車両1では、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、上面52bは鉛直となっている。また、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、取っ手53の全部又は一部は、バッテリ支持機構Nの支持フレーム40(より詳細には、後述する柱部44a)よりも左方に位置しているのが望ましい。取っ手53と支持フレーム40のこの配置によれば、支持フレーム40が邪魔にならないので、作業者は取っ手53をスムーズにつかむことができる。
図6に示すように、第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるとき、第1バッテリ50Aの上面52bは車体の上方に向いている。より詳細には、第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるとき、上面52bは水平となっている。そのため、取っ手53を握って第1バッテリ50Aをバッテリ支持機構Nから取り外す作業が、ユーザにとって容易となる。
また、第1バッテリ50Aが図6に示す接続開始位置にあるとき、上面52bの高さはシート6の側縁6a(図2A参照)よりも低いものの、立てた状態の取っ手53の全部又は一部の高さはシート6の側縁6aより高くなる。すなわち、第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるとき、立てた状態の取っ手53の一部は車体の側面視においてシート6と重なる。このため、取っ手53の位置が、第1バッテリ50Aの脱着作業に適した高さとなる。また、第1バッテリ50Aが図6に示す接続開始位置にあるとき、立てた状態の取っ手53の全部又は一部は支持フレーム40の上端40a(図6参照)よりも高くなる。
なお、第1バッテリ50Aの接続開始位置での高さは、電動車両1の例に限られない。すなわち、第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるとき、取っ手53の高さはシート6の側縁6aより低くてもよい。また、第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるとき、上面52bは水平に対して傾斜していてもよい。
[支持フレームの構造]
図4に示すように、バッテリ支持機構Nは、車体フレーム20に固定されている支持フレーム40を有している。支持フレーム40に、第1バッテリ50Aを接続完了位置に固定する後述するバッテリロック機構42や、上述した軸支持部43が取り付けられている。詳細には、支持フレーム40は、その最上部に、第1収容スペースN1の上方に位置している上プレート44fを有している。軸支持部43の上ガイド43aは上プレート44fの下側に取り付けられている。軸支持部43とバッテリロック機構42は、第1バッテリ50Aの上方に位置しており、第1バッテリ50Aは軸支持部43とバッテリロック機構42とによって下側に吊されている。
図4に示すように、バッテリ支持機構Nは、車体フレーム20に固定されている支持フレーム40を有している。支持フレーム40に、第1バッテリ50Aを接続完了位置に固定する後述するバッテリロック機構42や、上述した軸支持部43が取り付けられている。詳細には、支持フレーム40は、その最上部に、第1収容スペースN1の上方に位置している上プレート44fを有している。軸支持部43の上ガイド43aは上プレート44fの下側に取り付けられている。軸支持部43とバッテリロック機構42は、第1バッテリ50Aの上方に位置しており、第1バッテリ50Aは軸支持部43とバッテリロック機構42とによって下側に吊されている。
図4に示すように、支持フレーム40は、左右の下フレーム部21bから上方に伸びている前柱部44aと、左右の前柱部44aの上部で掛け渡されている前クロスバー44bとを有している。また、支持フレーム40は、左右の後縦フレーム部21cから前方に伸びており且つ左右方向で離れている左上バー44cと右上バー44dと、左右の上バー44c、44dに接続している後クロスバー44eとを有している。上プレート44fは前クロスバー44bと後クロスバー44eとに取り付けられている。
[可動フレーム]
図8Aに示すように、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aとともに、回転中心線Ax1を中心として動くことのできる可動フレーム(可動部材)30を有している。可動フレーム30は支持フレーム40によって回転可能となるように支持されている。電動車両1において、可動フレーム30は複数の棒で構成される籠形状であり、第1バッテリ50Aの一部(接続完了位置にある第1バッテリ50Aの上部)を収容するように形成されている。可動フレーム30の形状及び構造は、電動車両1の例に限られない。例えば、可動フレーム30は、複数の板材で構成され箱形状や、第1バッテリ50Aを取り囲む四角い枠形状であってもよい。
図8Aに示すように、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aとともに、回転中心線Ax1を中心として動くことのできる可動フレーム(可動部材)30を有している。可動フレーム30は支持フレーム40によって回転可能となるように支持されている。電動車両1において、可動フレーム30は複数の棒で構成される籠形状であり、第1バッテリ50Aの一部(接続完了位置にある第1バッテリ50Aの上部)を収容するように形成されている。可動フレーム30の形状及び構造は、電動車両1の例に限られない。例えば、可動フレーム30は、複数の板材で構成され箱形状や、第1バッテリ50Aを取り囲む四角い枠形状であってもよい。
可動フレーム30の上部には、車体の前後方向で対向する2つの連結プレート30aが設けられている。2つの連結プレート30aは、回転中心線Ax1を中心とする回転が許容されるように、支持フレーム40に取り付けられている。詳細には、連結プレート30aの上部に、回転中心線Ax1上に位置している軸部30bが設けられている。そして、連結プレート30aは、この軸部30bを介して、上プレート44fに固定されている支持プレート44g(図9参照)に連結されている。これによって、連結プレート30aは軸部30bを中心として回転可能となっている。可動フレーム30の支持構造は、適宜変更されてよい。
可動フレーム30は、図5に示す位置と、図7に示す位置との間で、回転中心線Ax1を中心として第1バッテリ50Aとともに動くことができる。本明細書では、図5に示す可動フレーム30の位置を「接続補助位置」と称し、図7に示す可動フレーム30の位置を「待機位置」と称する。可動フレーム30の接続補助位置は第1バッテリ50Aの接続完了位置に対応しており、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、可動フレーム30は接続補助位置に位置している。可動フレーム30の待機位置は、第1バッテリ50Aの接続完了位置(図5)と接続開始位置(図6)との間の位置(図7)に対応している。本明細書では、図7に示す第1バッテリ50Aの位置を「合体完了位置」と称する。第1バッテリ50Aが接続開始位置にあるとき、第1バッテリ50Aは可動フレーム30から離れている。電動車両1では、合体完了位置は、接続完了位置と接続開始位置の中間(接続完了位置と接続開始位置とから等距離の回転位置)よりも接続開始位置寄りに規定されている。このことによって、第1バッテリ50Aを可動フレーム30に嵌める作業を容易化できる。
[可動フレームに形成されているガイド]
図8Aに示すように、可動フレーム30は、回転中心線Ax1から、この回転中心線Ax1に直交する方向(半径方向)に離れているガイド32A、32Bを有している。可動フレーム30は、2種類のガイドを有している。以下では、この2種類のガイドをそれぞれ第1ガイド32Aと第2ガイド32Bと称する。回転中心線Ax1から第2ガイド32Bまでの距離は、回転中心線Ax1から第1ガイド32Aまでの距離よりも大きい。
図8Aに示すように、可動フレーム30は、回転中心線Ax1から、この回転中心線Ax1に直交する方向(半径方向)に離れているガイド32A、32Bを有している。可動フレーム30は、2種類のガイドを有している。以下では、この2種類のガイドをそれぞれ第1ガイド32Aと第2ガイド32Bと称する。回転中心線Ax1から第2ガイド32Bまでの距離は、回転中心線Ax1から第1ガイド32Aまでの距離よりも大きい。
第1バッテリ50Aの外面には、第1ガイド32Aに対応する第1被ガイド59A(図11参照)と、第2ガイド32Bに対応する第2被ガイド59B(図11参照)とが形成されている。第1ガイド32Aは第1被ガイド59Aに嵌まり、第2ガイド32Bは第2被ガイド59Bに嵌まる。ガイド32A、32Bは被ガイド59A、59Bに嵌まることで、第1バッテリ50Aの姿勢を案内する。言い換えれば、作業者が第1バッテリ50Aの被支持軸部51をバッテリ支持機構Nの軸支持部43に配置したときに、ガイド32A、32Bは、第1バッテリ50Aが傾斜すること、言い換えれば、回転中心線Axに対して被支持軸部51が傾斜することを防ぐ。
図8Aに示すように、第1ガイド32Aは、例えば、可動フレーム30の内側に向かって突出する凸部である。可動フレーム30は2つの第1ガイド32Aを有している。これらは、前後方向において第1バッテリ50Aを挟んで互いに反対側に位置している。第1バッテリ50Aのハウジング52は、その前面52aと後面52iとに、第1被ガイド59Aである溝を有している(図11及び図13参照)。前面52aに形成されている溝(第1被ガイド59A)は、給電コネクタ54等が形成されている右側面52cと前面52aとの角52g(図11参照)から、回転中心線Ax1に直交する方向(電動車両1では、左方)に伸びている。同様に、後面52iに形成されている溝(第1被ガイド59A)は、給電コネクタ54等が形成されている右側面52cと後面との角52h(図11参照)から、回転中心線Ax1に直交する方向(電動車両1では、左方)に伸びている。第1バッテリ50Aの脱着作業時、第1ガイド32Aは第1被ガイド59Aである溝に嵌まり、左右方向で相対的に動く。
第1ガイド32Aと同様、第2ガイド32Bは、例えば、可動フレーム30の内側に突出する凸部である。可動フレーム30は2つの第2ガイド32Bを有している。これらは、前後方向において第1バッテリ50Aを挟んで互いに反対側に位置している。第1バッテリ50Aのハウジング52は、その前面52aと後面52iとに、第2被ガイド59Bである溝を有している。この溝も、第1バッテリ50Aの右側面52cと前面52a(又は後面52i)との角52g(又は角52h)から、回転中心線Ax1に直交する方向(電動車両1では、左方)に伸びている。第1バッテリ50Aの脱着作業時、第2ガイド32Bは第2被ガイド59Bである溝に嵌まり、左右方向で相対的に動く。
図12に示すように、回転中心線Ax1(言い換えれば、被支持軸部51)から第2被ガイド59Bまでの距離は、回転中心線Ax1から第1被ガイド59Aまでの距離よりも大きい。このように2種類の被ガイド59A、59Bが第1バッテリ50Aに形成されるので、第1バッテリ50Aの姿勢のずれを効果的に抑えることができる。
特に、第2被ガイド59Bの位置は給電コネクタ54に近い。このことによって、第1バッテリ50Aが接続完了位置に達する前に受電コネクタ41と給電コネクタ54との相対位置のずれを効果的に低減でき、コネクタ54、41の嵌合をスムーズに行うことができる。電動車両1では、図11に示すように、第1バッテリ50Aの角52g、52h(被ガイド59A、59Bの端部が位置している角)に沿った方向において、給電コネクタ54は2つの被ガイド59B、59Aの間に位置している。
図11に示すように、第1バッテリ50Aは、後述するバッテリロック機構42に引っかかる被ロック軸部55を有している。被ロック軸部55も第2被ガイド59Bの近傍に位置している。このことによって、第1バッテリ50Aが接続完了位置に達する前に、被ロック軸部55とバッテリロック機構42との相対位置のずれも効果的に低減でき、バッテリロック機構42による被ロック軸部55の保持をスムーズに行うことができる。
図12に示すように、第1被ガイド59Aの端部59aは屈曲している。第1バッテリ50Aの搭載作業の過程で、被支持軸部51が軸支持部43のガイド43a、43bの間の位置から保持部43cに下がったときに、第1ガイド32Aは第1被ガイド59Aの屈曲に沿って移動する。第1被ガイド59Aの端部59aは、例えば、第1ガイド32A(凸部)の太さ(直径)に対応した幅を有する溝である。この溝(端部59a)は、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、左右方向に伸びている。そのため、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、第1被ガイド部59Aは上下方向での第1ガイド32Aの相対的な動き、すなわち、上下方向での第1バッテリ50Aの振動を規制する。
図12に示すように、第2被ガイド59Bの幅は、その開口端(第1バッテリ50Aの角52g、52h寄りの端部)に向かって大きくなっている。これによって、第2被ガイド59Bに第2ガイド32Bを嵌める作業を容易化できる。
なお、ガイド32A、32Bと被ガイド59A、59Bの位置及び構造は、電動車両1の例に限られない。例えば、バッテリ支持機構Nは、第1ガイド32Aと、第2ガイド32Bのうちの一方だけを有してもよい。同様に、第1バッテリ50Aは、第1被ガイド59Aと第2被ガイド59Bのうちの一方だけを有してもよい。さらに他の例として、被ガイド59A、59Bが凸部であり、ガイド32A、32Bが溝であってもよい。さらに他の例として、可動フレーム30は、凸部或いは溝であるガイド32A、32Bを有していなくてもよい。例えば、可動フレーム30の内側形状と、第1バッテリ50Aの外形とが互いに対応していてもよい。そして、可動フレーム30は、その内側形状によって、第1バッテリ50Aの姿勢を案内してもよい。言い換えれば、作業者が第1バッテリ50Aの被支持軸部51をバッテリ支持機構Nの軸支持部43に配置したときに、可動フレーム30は、その内側形状によって、第1バッテリ50Aの傾斜を防いでもよい。
[その他のガイド]
図10に示すように、支持フレーム40にもガイドプレート(ガイド部)48が設けられている。ガイドプレート48は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aを左右方向において案内する。すなわち、ガイドプレート48は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの位置が正規の位置から左右方向にずれることを防止する。電動車両1においては、ガイドプレート48は可動フレーム30の底部を構成するロッド33aに接し、可動フレーム30が正規の位置よりも右方にずれることを防止する。
図10に示すように、支持フレーム40にもガイドプレート(ガイド部)48が設けられている。ガイドプレート48は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aを左右方向において案内する。すなわち、ガイドプレート48は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの位置が正規の位置から左右方向にずれることを防止する。電動車両1においては、ガイドプレート48は可動フレーム30の底部を構成するロッド33aに接し、可動フレーム30が正規の位置よりも右方にずれることを防止する。
[回転補助機構]
バッテリ支持機構Nは、接続完了位置から接続開始位置に向けた第1バッテリ50Aの移動を補助する回転補助機構を有している。第1バッテリ50Aが接続完了位置から接続開始位置に戻るとき、回転補助機構は第1バッテリ50Aを接続開始位置に向けて押す力を発揮する。電動車両1においては、バッテリ支持機構Nは、回転補助機構として、スプリングユニット34を有している。
バッテリ支持機構Nは、接続完了位置から接続開始位置に向けた第1バッテリ50Aの移動を補助する回転補助機構を有している。第1バッテリ50Aが接続完了位置から接続開始位置に戻るとき、回転補助機構は第1バッテリ50Aを接続開始位置に向けて押す力を発揮する。電動車両1においては、バッテリ支持機構Nは、回転補助機構として、スプリングユニット34を有している。
スプリングユニット34は、例えばガススプリングであり、図6に示すように、シリンダー34aと、シリンダー34aに対して相対動可能なロッド34bとを有している。スプリングユニット34の上端34c(上連結部)は、可動フレーム30(より詳細には、連結プレート30a)に連結されている。スプリングユニット34の下端34d(下連結部)は支持フレーム40に連結されている。上述したように、可動フレーム30には、第1バッテリ50Aに引っかかるガイド32A、32Bが形成されている。スプリングユニット34の弾性力は、ガイド32A、32Bを介して、第1バッテリ50Aに加えられる。
可動フレーム30が接続補助位置(図5)から待機位置(図7)に向けて回転するときに、スプリングユニット34は、その弾性力によって伸張し、可動フレーム30を待機位置に向けて押す。スプリングユニット34のこの作用により、第1バッテリ50Aの取り外し作業に要する負担をさらに軽減できる。
図5に示すように、可動フレーム30が接続補助位置にあるとき、スプリングユニット34の上連結部34cは、回転中心線Ax1とスプリングユニット34の下連結部34dとを繋ぐ直線L3の一方側(電動車両1では、右側)に位置している。一方、図6及び図7に示すように、可動フレーム30が待機位置にあるとき、スプリングユニット34の上連結部34cは、直線L3に対して反対側(電動車両1では、左側)に位置している。この構造により、可動フレーム30の位置を、接続補助位置と待機位置の双方で安定させることができる。また、可動フレーム30が待機位置にあるときの上連結部34cの位置は、可動フレーム30が接続補助位置にあるときの上連結部34cの位置よりも高い。このことによって、スプリングユニット34に弾性力に抗して、合体完了位置から接続完了位置に向けて第1バッテリ50Aを動かすことを容易化できる。
スプリングユニット34の弾性力は、例えば、第1バッテリ50Aが合体完了位置にあるときに第1バッテリ50Aの重量を支えるように設定されてもよい。すなわち、スプリングユニット34の弾性力は、作業者が第1バッテリ50Aを支えなくても第1バッテリ50Aの重量でスプリングユニット34が縮まない程度に設定されてもよい。弾性力のこのような設定によれば、可動フレーム30の位置が安定するので、可動フレーム30と第1バッテリ50Aとの合体作業、すなわちガイド32A、32Bと被ガイド59A、59Bの嵌合作業を容易化できる。
スプリングユニット34の構造は、電動車両1の例に限られない。例えば、スプリングユニット34はガススプリングではなく、コイルばねや、ねじりばねでもよい。さらに他の例として、電動車両1は、スプリングユニット34を有していなくてもよい。
[バッテリロック機構と被ロック軸部]
図6及び図8Aに示すように、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aを接続完了位置に保持するためのバッテリロック機構42を有している。第1バッテリ50Aは、バッテリロック機構42によって保持される被ロック部を有している。図11に示すように、電動車両1においては、第1バッテリ50Aは、被ロック部として、被ロック軸部55を有している。被ロック軸部55は、第1バッテリ50Aの回転中心線Ax1(言い換えれば、被支持軸部51)から半径方向に離れている。被ロック軸部55は、被支持軸部51と平行に形成されている。
図6及び図8Aに示すように、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aを接続完了位置に保持するためのバッテリロック機構42を有している。第1バッテリ50Aは、バッテリロック機構42によって保持される被ロック部を有している。図11に示すように、電動車両1においては、第1バッテリ50Aは、被ロック部として、被ロック軸部55を有している。被ロック軸部55は、第1バッテリ50Aの回転中心線Ax1(言い換えれば、被支持軸部51)から半径方向に離れている。被ロック軸部55は、被支持軸部51と平行に形成されている。
バッテリロック機構42は接続完了位置にある第1バッテリ50Aの上方に位置している。したがって、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるとき、第1バッテリ50Aはバッテリロック機構42と軸支持部43とによって下側に吊される。被支持軸部51と被ロック軸部55は、第1バッテリ50Aの中心線L2(図13参照)を挟んで互いに反対側に位置している。具体的には、図13に示すように、第1バッテリ50の中心線L2から被支持軸部51までの距離と、左右方向における第1バッテリ50の中心から被ロック軸部55までの距離は、実質的に同じである。これによって、第1バッテリ50Aの支持安定性を確保することが容易となる。なお、この説明において、中心線L2は、第1バッテリ50Aの上面52bと下面52dとの中心である。中心線L2は、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるときには、車体の左右方向での中心と一致するのが望ましい。
このように、バッテリロック機構42は第1バッテリ50Aを直接保持するので、第1バッテリ50Aの位置を安定させることが容易となる。また、電動車両1では、第1バッテリ50Aはバッテリロック機構42と軸支持部43とによって吊されるので、第1バッテリ50Aの下側を支える必要性が小さくなる。その結果、第1バッテリ50Aに空気を送ることが容易となり、第1バッテリ50Aの冷却性を向上できる。第1収容スペースN1は下方に開口していてもよい、第1バッテリ50Aの下側を覆うカバーを有してもよい。
図9に示すように、バッテリロック機構42は第1可動部42aと第2可動部42bとを有している。第1可動部42aは一方向に開いているU字形状である。バッテリロック機構42は、第1可動部42aの開口が空いている位置(図9で示される位置)と、第1可動部42aの開口が第2可動部42bによって閉じられる閉位置(図10で示される位置)との間で動くことができる。
バッテリロック機構42において被ロック軸部55を受ける部位(第1可動部42aの開口)のサイズは、被ロック軸部55の太さ(直径)に対応してもよい。こうすることによって、第1可動部42aが閉位置にあるとき、被ロック軸部55の上下方向での動き(すなわち、第1バッテリ50Aの上下方向での振動)が第1可動部42によって規制される。
図13に示すように、給電コネクタ54は、被支持軸部51と被ロック軸部55との間に位置している。被支持軸部51と被ロック軸部55の上下方向での動きが規制されるので、給電コネクタ54と受電コネクタ41との相対位置の変化も効果的に規制される。なお、可動部42a、42bの形状及び構造は、電動車両1の例に限られない。
[キーシリンダ]
バッテリ支持機構Nには、作業者がバッテリロック機構42を動かすための操作機構が設けられてもよい。バッテリ支持機構Nには、操作機構の一例として、ワイヤーやロッドを介して可動部42a、42bと連結され、これらと連動するキーシリンダ46(図8A参照)が設けられてもよい。キーシリンダ46をロック位置に動かすと、バッテリロック機構42は閉位置に移動し、キーシリンダ46をアンロック位置に動かすと、バッテリロック機構42は開位置に移動する。バッテリロック機構42を動かすための操作機構は、キーシリンダ46に限られず、例えば、ボタンや、アクチュエータなどで構成されてもよい。
バッテリ支持機構Nには、作業者がバッテリロック機構42を動かすための操作機構が設けられてもよい。バッテリ支持機構Nには、操作機構の一例として、ワイヤーやロッドを介して可動部42a、42bと連結され、これらと連動するキーシリンダ46(図8A参照)が設けられてもよい。キーシリンダ46をロック位置に動かすと、バッテリロック機構42は閉位置に移動し、キーシリンダ46をアンロック位置に動かすと、バッテリロック機構42は開位置に移動する。バッテリロック機構42を動かすための操作機構は、キーシリンダ46に限られず、例えば、ボタンや、アクチュエータなどで構成されてもよい。
電動車両1では、第1バッテリ50Aの角部(下面52dと右側面52cとの間の角部)には、凹部52kが形成されている(図11参照)。そして、この凹部52kの内側に、被ロック軸部55が車体の前後方向に沿って形成されている。このため、図12に示すように、第1バッテリ50Aを正面視したときに、被ロック軸部55が第1バッテリ50Aの下面52dと右側面52cとから突出していない。第1バッテリ50Aのこの構造によると、被ロック軸部55に意図しない外力が作用することを抑えることができ、被ロック軸部55の耐久性を向上できる。被ロック軸部55は、例えば、ハウジング52とは別個に形成され、ハウジング52に対して取り付けられている軸である。これとは異なり、被ロック軸部55は、ハウジング52と一体的に形成されている部位であってもよい。
なお、第1バッテリ50Aは、被ロック軸部55に替えて、被ロック部としてフックを有してもよい。この場合、バッテリ支持機構Nは、バッテリロック機構42として、フックが引っかかる部位を有してもよい。
[バッテリの斜面とその支持]
図12に示すように、第1バッテリ50Aのハウジング52は、その外面に、斜面52fを有している。斜面52fは下面52dと左側面52eとの間に位置し、それらの接続し、下面52dと左側面52eとに対して傾斜している。図12に示す中心点Pcは、第1バッテリ50A(ハウジング52)の上下方向及び左右方向での中心点である。斜面52fと回転中心線Ax1(被支持軸部51)は、回転中心線Ax1に沿った方向で第1バッテリ50Aを見たときに、第1バッテリ50Aの中心点Pcを挟んで互いに反対側に位置している。より詳細には、中心点Pcと回転中心線Ax1とを通る直線L1は、斜面52fと交差する。斜面52fは、回転中心線Ax1に沿った方向で第1バッテリ50Aを見たときに、直線的に形成されていてもよいし、湾曲していてもよい。
図12に示すように、第1バッテリ50Aのハウジング52は、その外面に、斜面52fを有している。斜面52fは下面52dと左側面52eとの間に位置し、それらの接続し、下面52dと左側面52eとに対して傾斜している。図12に示す中心点Pcは、第1バッテリ50A(ハウジング52)の上下方向及び左右方向での中心点である。斜面52fと回転中心線Ax1(被支持軸部51)は、回転中心線Ax1に沿った方向で第1バッテリ50Aを見たときに、第1バッテリ50Aの中心点Pcを挟んで互いに反対側に位置している。より詳細には、中心点Pcと回転中心線Ax1とを通る直線L1は、斜面52fと交差する。斜面52fは、回転中心線Ax1に沿った方向で第1バッテリ50Aを見たときに、直線的に形成されていてもよいし、湾曲していてもよい。
第1バッテリ50が斜面52fを有しているので、第1バッテリ50を接続完了位置(図5)と接続開始位置(図6)との間で回転させるときに、第1バッテリ50Aと車体の一部との干渉を避けることが容易となる。例えば、斜面52fの存在により、第1バッテリ50Aと車体フレーム20との干渉や、第1バッテリ50Aと車体カバーとの干渉などを避けることが容易となる。
また、図12に示すように、第1バッテリ50Aのハウジング52は、その外面に、斜面52mを有している。斜面52mは上面52bと左側面52eとの間に位置し、それらの接続し、上面52bと左側面52eとに対して傾斜している。つまり、電動車両1では、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるときに下側に位置する左側面52eの両端に斜面52f、52mを有している。この斜面52mも、第1バッテリ50Aと車体の一部との干渉回避に寄与する。例えば、斜面52mは、左フレーム部21Lの下フレーム部21b(図4参照)との干渉回避に寄与する。斜面52mも、回転中心線Ax1に沿った方向で第1バッテリ50Aを見たときに、直線的に形成されていてもよいし、湾曲していてもよい。
図4に示すように、バッテリ支持機構Nは下側支持部47を有している。下側支持部47は、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるときに、斜面52fを支持する支持面47aを有している。下側支持部47の支持面47aは上下方向と左右方向とに対して傾斜しており、接続完了位置に配置されている第1バッテリ50Aの下方への動きを抑える。このことによって、コネクタ41、54の電気的接続の安定性を向上できる。下側支持部47は、例えば、左フレーム部21Lの下フレーム部21bに固定される。下側支持部47は、支持面47aと第1バッテリ50Aとの衝突を緩衝するクッション(例えば、弾性部材)を有してもよい。
電動車両1は、接続完了位置にある第1バッテリ50Aを下側支持部47の支持面47aに向けて押すための操作部材を有している。操作部材は、例えば、第1収容スペースN1の左側を覆うカバー9(図1及び図5参照)である。カバー9は開閉可能であり、閉位置にあるときに下側支持部47の支持面47aに向けて第1バッテリ50Aを右方に押す。その結果、第1バッテリ50Aは支持面47aによって受電コネクタ41側(上側)に付勢される。カバー9は、例えばヒンジ(不図示)を介して開閉可能に支持される。カバー9の内側には、第1バッテリ50Aにあたるクッション9aが取り付けられていてもよい(図5参照)。クッション9aとして、ゴムやばねなどの弾性部材が利用されてもよい。
図4に示すように、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aが接続完了位置にあるときに第1バッテリ50Aの前面52aと後面52iとに沿って配置されるガイドプレート(ガイド部)47b、47cを有している。電動車両1では、下側支持部47の支持面47aにガイドプレート47b、47cが取り付けられている。2つのガイドプレート47b、47cは前後方向で向き合っており、それらの間に第1バッテリ50Aが配置される。このガイドプレート47b、47cの存在により、第1バッテリ50Aの前後方向での動きが規制される。
図4に示す例では、2つのガイドプレート47b、47cの間は下方に開口している。ガイドプレート47b、47cの形状はこれに限られない。すなわち、ガイドプレート47b、47cの間は閉じられていてもよい。
図4に示すように、電動車両1では、ガイドプレート47b、47cは、正面視において、第1バッテリ50Aの縁に沿って配置される略L字形状である。詳細には、ガイドプレート47b、47cは、接続完了位置にある第1バッテリ50Aの下縁と右縁とに沿っている。この説明にある「第1バッテリ50Aの下縁」とは前面52a(又は後面52i)と左側面52eとの間の縁である。また、「右縁」とは前面52a(又は後面52i)と下面52dとの間の縁である。
[脱着の方法]
第1バッテリ50Aの搭載作業は、例えば、次のように行われる。可動フレーム30を待機位置に配置し、第1バッテリ50Aの被支持軸部51をバッテリ支持機構Nの軸支持部43の位置に合わせ、被支持軸部51を軸支持部43のガイド43a、43bに沿って右方に水平に移動する。そして、被支持軸部51を軸支持部43の保持部43cに嵌める。これによって、第1バッテリ50Aが接続開始位置(図5)にセットされたこととなる。そして、第1バッテリ50Aを接続開始位置から合体完了位置(図7)まで回転中心線Ax1を中心として動かす。このとき、第1被ガイド部59Aを第1ガイド部32Aに沿ってスライドさせ、第2ガイド部59Bを第2ガイド部32Bに沿ってスライドさせる。その後、合体完了位置から接続完了位置(図6)に向けて、回転中心線Ax1を中心として第1バッテリ50Aを動かす。このとき、スプリングユニット34の弾性力(伸張力)に反して第1バッテリ50Aを回転させる。第1バッテリ50Aが接続完了位置に達すると、給電コネクタ54は受電コネクタ41に嵌合する。また、第1バッテリ50Aの被ロック軸部55はバッテリロック機構42によって保持される。
第1バッテリ50Aの搭載作業は、例えば、次のように行われる。可動フレーム30を待機位置に配置し、第1バッテリ50Aの被支持軸部51をバッテリ支持機構Nの軸支持部43の位置に合わせ、被支持軸部51を軸支持部43のガイド43a、43bに沿って右方に水平に移動する。そして、被支持軸部51を軸支持部43の保持部43cに嵌める。これによって、第1バッテリ50Aが接続開始位置(図5)にセットされたこととなる。そして、第1バッテリ50Aを接続開始位置から合体完了位置(図7)まで回転中心線Ax1を中心として動かす。このとき、第1被ガイド部59Aを第1ガイド部32Aに沿ってスライドさせ、第2ガイド部59Bを第2ガイド部32Bに沿ってスライドさせる。その後、合体完了位置から接続完了位置(図6)に向けて、回転中心線Ax1を中心として第1バッテリ50Aを動かす。このとき、スプリングユニット34の弾性力(伸張力)に反して第1バッテリ50Aを回転させる。第1バッテリ50Aが接続完了位置に達すると、給電コネクタ54は受電コネクタ41に嵌合する。また、第1バッテリ50Aの被ロック軸部55はバッテリロック機構42によって保持される。
第1バッテリ50Aの取り外し作業は、例えば次のように行われる。まず、第1バッテリ50Aを接続完了位置(図5)から合体完了位置(図7)に向けて回転中心線Ax1を中心にして回転させる。第1バッテリ50Aが合体完了位置に達した後、回転中心線Ax1を中心として第1バッテリ50Aをさらに回転させて、第1バッテリ50Aを接続開始位置に配置する。合体完了位置から接続開始位置までの回転により、第1ガイド32Aが第1被ガイド59Aから抜け、第2ガイド32Bが第2被ガイド59Bから抜ける。そして、第1バッテリ50Aの被支持軸部51を軸支持部43の保持部43cから外し、第1バッテリ50Aを接続開始位置から水平方向(電動車両1の例では、左方)に移動させる。これによって、被支持軸部51が軸支持部43から左方に抜け出る。
[第2バッテリ]
第2バッテリ50Bについて詳説する。図11から図13に示されるように、第2バッテリ50Bは、第1バッテリ50Aと実質的に同形状を有している。すなわち、車体の前後方向での第2バッテリ50Bのサイズは、車体の上下方向での第2バッテリ50Bのサイズよりも小さく、且つ車体の左右方向での第2バッテリ50Bのサイズよりも小さい。ここで、「実質的に同形状を有している」とは、第1バッテリ50Aに替えて、第2バッテリ50Bを第1収容スペースN1に配置し、第2バッテリ50Bを機能させることができることを意味する。したがって、前後方向、左右方向、及び上下方向のいずれかの方向での第2バッテリ50Bのサイズは、第1バッテリ50Aのサイズより小さくてもよい。また、第2バッテリ50Bも、第1バッテリ50Aと同様に、給電コネクタ54、被支持軸部51、及び被ロック軸部55を有している。
第2バッテリ50Bについて詳説する。図11から図13に示されるように、第2バッテリ50Bは、第1バッテリ50Aと実質的に同形状を有している。すなわち、車体の前後方向での第2バッテリ50Bのサイズは、車体の上下方向での第2バッテリ50Bのサイズよりも小さく、且つ車体の左右方向での第2バッテリ50Bのサイズよりも小さい。ここで、「実質的に同形状を有している」とは、第1バッテリ50Aに替えて、第2バッテリ50Bを第1収容スペースN1に配置し、第2バッテリ50Bを機能させることができることを意味する。したがって、前後方向、左右方向、及び上下方向のいずれかの方向での第2バッテリ50Bのサイズは、第1バッテリ50Aのサイズより小さくてもよい。また、第2バッテリ50Bも、第1バッテリ50Aと同様に、給電コネクタ54、被支持軸部51、及び被ロック軸部55を有している。
図2Aに示すように、第2バッテリ50Bと第1バッテリ50Aは、それらが収容スペースN1、N2に配置されているとき、車体の前後方向で並んでいる。電動車両1では、前後方向におけるバッテリ50A、50Bのサイズが小さいので、それらを前後方向で並べることができている。電動車両1においては、第2バッテリ50Bは第1バッテリ50Aの後方に配置されている。すなわち、第1収容スペースN1の後方に、第2収容スペースN2が確保されている。第2バッテリ50Bは、例えば、被支持軸部51及び被ロック軸部55が上側に位置する姿勢で、第2収容スペースN2に配置される。この配置によると、第2バッテリ50Bを車体から取り外すときに、作業者は被支持軸部51及び被ロック軸部55を使って第2バッテリ50Bを持ち上げることができる。
図2Aに示すように、電動車両1では、第2バッテリ50Bの位置は第1バッテリ50Aの位置よりも低い。こうすることによって、車体の重心を下げることができる。電動車両1とは異なり、第2バッテリ50Bの位置は第1バッテリ50Aと同じでもよいし、第1バッテリ50Aの位置より高くてもよい。さらに他の例では、第2バッテリ50Bは第1バッテリ50Aの前方に配置されてもよい。
第2バッテリ50Bのさらに後方に、ヘルメット91などの荷物を収納できる収納スペースN3(図2B参照)が確保されている。車体の前後方向での収納スペースN3のサイズは、例えば、車体の前後方向での第1収容スペースN1のサイズよりも大きい。また、車体の前後方向での収納スペースN3のサイズは、例えば、車体の前後方向での第2収容スペースN2のサイズよりも大きい。車体の前後方向での収納スペースN3のサイズは、この2つの収容スペースN1、N2の前後方向でのサイズの和よりも大きくてもよい。
電動車両1では、第2収容スペースN2と収納スペースN3はつながっている。すなわち、第2収容スペースN2と収納スペースN3との間に、それらを仕切る部材が存在しない。こうすることによって、第2バッテリ50Bを車体に搭載しないときには、第2収容スペースN2を荷室の一部として利用することが可能となる。電動車両1では、第1バッテリ50Aのための第1収容スペースN1の後方に収納ケース8が配置され、収納ケース8の内部に収納スペースN3と第2収容スペースN2とが規定される。収納ケース8は、右フレーム部21Rと左フレーム部21Lとの間に配置され、それらフレーム21R、21Lによって支持される。
第2収容スペースN2と収納スペースN3の構造は、電動車両1の例に限られない。例えば、収納ケース8の内部に、第2収容スペースN2と収納スペースN3とを仕切る仕切り部材が設けられてもよい。さらに他の例として、電動車両1は、第2収容スペースN2を構成するケースと、収納スペースN3を構成するケースとが別個に有してもよい。
図4に示すように、シート6は開閉可能となっている。詳細には、シート6の前端はヒンジ(不図示)を介して車体フレーム20(詳細には、支持フレーム40)に接続されており、シート6はその前端を中心にして開閉可能となっている。第2収容スペースN2と収納スペースN3はシート6の下方に規定されている。そして、シート6を開けることで、車体の側面視において上下方向において、第2収容スペースN2に対して第2バッテリ50Bを脱着できる。すなわち、シート6を開けることで、車体の上下方向又は斜め上下方向において、第2バッテリ50Bを脱着できる。電動車両1では、第2バッテリ50Bを第2収容スペースN2から真上に取り出すことができる。電動車両1とは異なり、第2バッテリ50Bは第2収容スペースN2から後方且つ上方に斜めに取り出すことができてもよい。第1バッテリ50Aと第2バッテリ50Bは、右側面52cにインジケータ56を有している。バッテリ50A、50Bが収容スペースN1、N2にそれぞれ配置されているとき、インジケータ56は上方に向いている。そのため、ユーザはシート6を明けることによりインジケータ56を視認できる。インジケータ56は、例えばバッテリ50A、50Bの残量を表示する。
上述したように、車体フレーム20は車体の前部から後部に向かって伸びている右フレーム部21Rと左フレーム部21Lとを有している。第1バッテリ50Aは車体に対して左右方向において脱着可能である。そのため、図2Aに示すように、接続完了位置にある第1バッテリ50Aは、車体の側面視において、フレーム部21R、21Lとは重なっていない。一方、第2バッテリ50は車体に対して上下方向において脱着可能である。このため、第2バッテリ50Bは、車体の側面視において、右フレーム部21Rと左フレーム部21Lのうちの一方(電動車両1においては、右フレーム部21R)と重なる位置に配置することができている。第2バッテリ50Aを上下方向において脱着可能とする構造によると、車体フレーム20の形状の自由度を増すことができる。
電動車両1では、接続完了位置にある第1バッテリ50Aは、車体の側面視において、下フレーム部21bより高く且つ後縦フレーム部21cより前方に配置されている。一方、第2バッテリ50Bは、車体の側面視において、下フレーム部21bと後縦フレーム部21cのうちの少なくとも一方と重なっている。電動車両1では、第2バッテリ50Bは、下フレーム部21bと後縦フレーム部21cとの間の屈曲部に重なっている。このような配置により、第2バッテリ50Bの位置が低くなり、車体の重心を低くできる。
第2バッテリ50Bの支持構造は、電動車両1の例に限られない。例えば、第2バッテリ50Bは第1バッテリ50Aの前側又は後側に配置され、第1バッテリ50Aと同様に、左右方向において脱着可能であってもよい。これによると、第2バッテリ50Bの脱着作業に要する負担も軽減できる。例えば、図14に示す電動車両1Aは、第1バッテリ50Aが配置される第1収容スペースN1(図2B参照)の後方に、第2バッテリ50Bが収容される第2収容スペースを有している。電動車両1Aは、第2収容スペースに、第1バッテリ50Aのための支持機構と同じ支持機構を有している。すなわち、電動車両1Aは、第2バッテリ50Bと共に動くことのできる可動フレーム31(図4参照)を有している。可動フレーム31は支持フレーム40によって回転可能に支持される。電動車両1Aは、第2収容スペースの開閉するためのカバー9A(第2バッテリ50Bの側面を覆うカバー)を有してもよい。
[バッテリの内部構造]
第1バッテリ50Aの内部構造について説明する。第2バッテリ50Bの内部構造は、第1バッテリ50Aと実質的に同じである。
第1バッテリ50Aの内部構造について説明する。第2バッテリ50Bの内部構造は、第1バッテリ50Aと実質的に同じである。
図15に示すように、第1バッテリ50Aは複数のセル62を有している。バッテリ50Aは第1セルユニット60Aと第2セルユニット60Bとを有している。各セルユニット60A、60Bは複数のセル62で構成されている。各セルユニット60A、60Bは、並列に接続されている複数のセル62を含んでいる。セルユニット60Aにおいては、5つのセル62(1)〜62(5)が並列に接続されている。また、図で示す例では、セル62(1)〜62(5)のそれぞれの数が9つである。そして、9つのセル62(1)が直列に接続されている。他のセル62(2)、62(3)、62(4)、62(5)についても同様である。セルユニット60Bにおいては、4つのセル62(6)〜62(9)が並列に接続されている。また、セルユニット60Bにおいて、セル62(6)〜62(9)のそれぞれの数が9つである。そして、9つのセル62(6)が直列に接続されている。他のセル62(7)、62(8)、62(9)についても同様である。
セルユニット60A、60Bにおいて、並列に接続されるセルの数は、第1バッテリ50Aの例に限られない。すなわち、セルユニット60A、60Bにおいて並列に接続されるセルの数は、5つより多くてもよいし、4つより少なくてもよい。また、セルユニット60Aにおいて並列に接続されるセルの数と、セルユニット60Bにおいて並列に接続されるセルの数は同じでもよいし、異なっていてもよい。また、直列に接続されるセルの数は9つより多くてもよいし、9つよりも少なくてもよい。さらに、第1バッテリ50Aが有しているセルユニット60A、60Bの数は、3つ以上でもよい。なお、セルユニット60A、60Bにおいて、セルは直列に接続されていなくてもよい。
図15に示すように、第1バッテリ50Aはヒューズ63を有している。ヒューズ63は、第1セルユニット60Aにおいて並列に接続されている複数のセル62(1)〜(5)と、第2セルユニット60Bにおいて並列に接続されている複数のセル62(6)〜(9)との間に配置されている。すなわち、並列に接続される複数のセル62(1)〜(5)(セルグループ)の電極を接続する電力線と、並列に接続される複数のセル62(6)〜(9)(セルグループ)の電極を接続する電力線との間に、ヒューズ63が配置されている。第1バッテリ50Aは9つのヒューズ63を有し、各ヒューズ63はセルユニット60Aのセルグループとセルユニット60Bのセルユニットとの間に配置されている。ヒューズ63のこのような配置によると、セル62とヒューズ63とを繋ぐ電力線が長くなることを防ぐことができる。また、9つのセル62が全て並列に接続されている構造では、1つのセル62が故障してその電圧が下がったときに、残りの8つのセル62からその1つのセル62に電流が流れる。ところが、第1バッテリ50Aでは9つのセル62が2つのグループに分かれており、それらの間にヒューズ63が配置されているので、故障したセル62に流れる電流を小さくできる。
第1バッテリ50Aは、バッテリマネジメントシステム(BMS)64を有している。BMS64は、セル62の電位を検知する電圧計や、車体に搭載されている制御装置(電動モータ4aを制御するモータ制御装置)と通信する回路、セル62の温度を検知するセンサなどを有している。BMS64も、2つのセルユニット60A、60Bの間に配置されている。
第1バッテリ50Aは、2つのセルユニット60A、60Bの間に配置されている基板65を有している。BMS64と複数のヒューズ63はこの基板65に実装されている。すなわち、BMS64とヒューズ63は共通の基板に実装されている。これによって、第1バッテリ50Aの部品数を低減でき、バッテリ50Aのハウジング52内での配線が容易となる。基板65は、ハウジング52に収容されるケースに収容されてもよい。
[まとめ]
(1)以上説明したように、電動車両1は、駆動輪である後輪3と、後輪3を駆動するための電動モータ4aと、電動モータ4aに供給する電力を蓄える第1バッテリ50Aと、シート6と、シート6の下方に形成されている、第1バッテリ50Aが配置される第1収容スペースN1と、を有している。第1バッテリ50Aは、第1収容スペースN1に対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能である。車体の前後方向での第1バッテリ50AのサイズD1は、車体の上下方向での第1バッテリ50AのサイズD2よりも小さく、且つ、車体の左右方向での第1バッテリ50AのサイズD3よりも小さい。この鞍乗型電動車両によると、第1バッテリ50Aの容量を確保しながら、第1バッテリ50Aの前側又は後側に他の部品・装置を配置することが容易となる。また、第1バッテリ50Aは、第1収容スペースN1に対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能であるので、従来の電動車両に比して、第1バッテリ50Aの脱着作業に要する負荷を軽減できる。
(1)以上説明したように、電動車両1は、駆動輪である後輪3と、後輪3を駆動するための電動モータ4aと、電動モータ4aに供給する電力を蓄える第1バッテリ50Aと、シート6と、シート6の下方に形成されている、第1バッテリ50Aが配置される第1収容スペースN1と、を有している。第1バッテリ50Aは、第1収容スペースN1に対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能である。車体の前後方向での第1バッテリ50AのサイズD1は、車体の上下方向での第1バッテリ50AのサイズD2よりも小さく、且つ、車体の左右方向での第1バッテリ50AのサイズD3よりも小さい。この鞍乗型電動車両によると、第1バッテリ50Aの容量を確保しながら、第1バッテリ50Aの前側又は後側に他の部品・装置を配置することが容易となる。また、第1バッテリ50Aは、第1収容スペースN1に対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能であるので、従来の電動車両に比して、第1バッテリ50Aの脱着作業に要する負荷を軽減できる。
(2)電動車両1は、第2バッテリ50Bと、第2バッテリ50Bが配置される第2収容スペースN2とを有している。そして、車体の前後方向での第2バッテリ50Bのサイズは、車体の上下方向での前記第2バッテリのサイズよりも小さく、且つ車体の左右方向での第2バッテリ50Bのサイズよりも小さい。第1バッテリ50Aと第2バッテリ50Bは車体の前後方向で並んでいる。これによれば、第2バッテリ50Bを第1収容スペースN1に搭載して走行できる。その結果、車両の走行距離を増すことができる。また、2つのバッテリ50A、50Bが前後方向で並んでいるので、第1バッテリ50Aの前後方向でのサイズを小さくしたことによって得られたスペースを利用して、第2バッテリ50Bを搭載できる。
(3)第2バッテリ50Bは、第2収容スペースN2に対して、車体の上下方向又は斜め上下方向において脱着可能である。これによれば、車体の構造を簡単化できる。
(4)第1収容スペースN1と第2収容スペースN2は、シート6の下方に形成され、シート6は開閉可能である。
(5)車体フレーム20は、ヘッドパイプ22から後方且つ下方に斜めに伸びている前フレーム部21Aと、前フレーム部21Aから後方に伸びている下フレーム部21bと、下フレーム部21bから車体の後方に伸びている後縦フレーム部21cとを有している。第1バッテリ50Aは、車体の側面視において、下フレーム部21bより高く且つ後縦フレーム部21cより前方の位置に配置されている。第2バッテリ50Bは、車体の側面視において、下フレーム部21bと後縦フレーム部21cのうちの少なくとも一方と重なっている。これによれば、車体フレーム20の構造について自由度を確保できる。
(6)第2バッテリ50Bは、第2収容スペースN2に対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能であってもよい。これによると、第2バッテリ50Bの脱着に要する作業負担も軽減できる。
(7)第1バッテリ50Aと第2バッテリ50Bとの後方には、収納スペースN3が規定されている。
(8)第2収容スペースN2は第1収容スペースN1の後方に規定されており、第2収容スペースN2は収納スペースN3と繋がっている。これによれば、第2バッテリ50Bを搭載しないときに、第2収容スペースN2と収納スペースN3とに荷物を収納できる。
(9)第1収容スペースN1にはコネクタ41が設けられ、第1バッテリ50Aは、第1バッテリ50Aとコネクタ41とが接続し且つシート6の下方に規定されている接続位置と、接続位置に対して右方に規定され、第1バッテリ50Aとコネクタ41とが離れている開始位置との間で動くことができるように支持されている。これによれば、第1バッテリ50Aの脱着作業を容易化できる。
(10)第1バッテリ50Aは、接続位置と開始位置との間で、車体の前後方向に沿っている回転中心線Ax1を中心として回転可能となるように支持されている。これによれば、第1バッテリ50Aの脱着作業をさらに容易化できる。
(11)バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aを上側から下側に向けて吊すように構成されている。これによれば、第1バッテリ50Aの下側を支持する部材を減らすことができる。
[変形例]
なお、電動車両1において、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aを回転可能に支持していなくてもよい。例えば、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aが左右方向においてスライド可能となるように支持してもよい。
なお、電動車両1において、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aを回転可能に支持していなくてもよい。例えば、バッテリ支持機構Nは、第1バッテリ50Aが左右方向においてスライド可能となるように支持してもよい。
1 鞍乗型電動車両(バッテリ搭載装置)、2 前輪、4 駆動ユニットケース、4a 電動モータ、5 ステアリングハンドル、6 シート、6a 側縁、7 フットボード、8 収納ケース、8a 下端、9 カバー(操作部材)、9a クッション、20 車体フレーム、21R 右フレーム部、21L 左フレーム部、21A 前フレーム部、21b 下フレーム部、21c 後縦フレーム部、21d 最後部フレーム部、21f ピボット、22 ヘッドパイプ、30 可動フレーム、30a 連結プレート、30b 軸部、32A・32B ガイド、33a ロッド、34 スプリングユニット、34a シリンダー、34b ロッド、34c 上端(上連結部)、34d 下端(下連結部)、40 支持フレーム、41 コネクタ(受電コネクタ)、42 バッテリロック機構、42a・42b 可動部、43 軸支持部、43a・43b ガイド、43c 保持部、44a 前柱部、44b 前クロスバー、44c 左上バー、44d 右上バー、44e 後クロスバー、44f 上プレート、45 弾性体、46 キーシリンダ、47 下側支持部(外面支持部)、47a 支持面、47b・47c ガイドプレート、48 ガイドプレート、50A 第1バッテリ、50B 第2バッテリ、51 被支持軸部、52 ハウジング、52a 前面、52b 上面、52c 右側面、52d 下面、52e 左側面、52f 斜面、52h 角、52i 後面、52j 凹部、52k 凹部、53 取っ手、54 コネクタ(給電コネクタ)、55 被ロック軸部、59A・59B 被ガイド、59a 端部、60A・60B セルユニット、62 バッテリセル、63 ヒューズ、65 基板、91 ヘルメット、Ax 回転中心線、N1 第1収容スペース、N2 第2収容スペース、N3 収納スペース、P1・P2 水平面、P1 中心点、Ax1 回転中心線。
Claims (11)
- 駆動輪と、
前記駆動輪を駆動するための電動モータと、
前記電動モータに供給する電力を蓄える第1バッテリと、
シートと、
前記シートの下方に形成されている、前記第1バッテリが配置される第1収容スペースと、を有し、
車体の前後方向での前記第1バッテリのサイズは、車体の上下方向での前記第1バッテリのサイズよりも小さく、且つ車体の左右方向での前記第1バッテリのサイズよりも小さく、
前記第1バッテリは、前記第1収容スペースに対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能である
ことを特徴とする鞍乗型電動車両。 - 第2バッテリと、
前記第2バッテリが配置される第2収容スペースと、をさらに有し、
車体の前後方向での前記第2バッテリのサイズは、車体の上下方向での前記第2バッテリのサイズ及び車体の左右方向での前記第2バッテリのサイズよりも小さく、
前記第1バッテリと前記第2バッテリは車体の前後方向で並んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記第2バッテリは、前記第2収容スペースに対して、車体の上下方向又は斜め上下方向において脱着可能である
ことを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記第1収容スペースと前記第2収容スペースは、前記シートの下方に形成され、
前記シートは開閉可能である
ことを特徴とする請求項3に記載の鞍乗型電動車両。 - ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方且つ下方に斜めに伸びている前フレームと、前記前フレームから後方に伸びている下フレームと、前記下フレームから車体の後方且つ上方に伸びている後縦フレームとを有している車体フレームをさらに有し、
前記第1バッテリは、車体の側面視において、前記下フレームより高く且つ前記後縦フレームより前方の位置に配置され、
前記第2バッテリは、車体の側面視において、前記下フレームと前記後縦フレームのうちの少なくとも一方と重なっている
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記第2バッテリは、前記第2収容スペースに対して、車体の左右方向又は斜め左右方向において脱着可能である
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。 - 前記第1バッテリと前記第2バッテリとの後方に規定されている収納スペースをさらに有している
ことを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。 - 前記第2収容スペースは前記第1収容スペースの後方に規定されており、
前記第2収容スペースは前記収納スペースと繋がっている
ことを特徴とする請求項7に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記第1収容スペースにはコネクタが設けられ、
前記第1バッテリは、前記第1バッテリと前記コネクタとが接続し且つ前記シートの下方に規定されている第1の位置と、前記第1の位置に対して右方と左方のうちの一方に規定され、前記第1バッテリと前記コネクタとが離れている第2の位置との間で動くことができるように支持されている
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。 - 前記第1バッテリは、前記第1の位置と前記第2の位置との間で、車体の前後方向に沿っている回転中心線を中心として回転可能となるように支持されている
ことを特徴とする請求項9に記載の鞍乗型電動車両。 - 前記第1バッテリを上側から下側に向けて吊すバッテリ支持機構をさらに有している
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の鞍乗型電動車両。
Priority Applications (1)
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JP2018213969A JP2020079067A (ja) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 鞍乗型電動車両 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022208523A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | Tvs Motor Company Limited | Housing unit |
WO2022234371A1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-11-10 | Piaggio & C. Spa | An electric or hybrid rideable saddle vehicle comprising a rechargeable battery and a storage container |
-
2018
- 2018-11-14 JP JP2018213969A patent/JP2020079067A/ja active Pending
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WO2022208523A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | Tvs Motor Company Limited | Housing unit |
WO2022234371A1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-11-10 | Piaggio & C. Spa | An electric or hybrid rideable saddle vehicle comprising a rechargeable battery and a storage container |
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