JP4259249B2 - バッテリ用交換台車 - Google Patents

Description

この発明は、バッテリ交換用台車に関し、特に、バッテリを備える電動車両のバッテリ交換の際に、電動車両の所定の位置に臨ませるバッテリ交換用台車に関する。

例えば、電気自動車やバッテリ式フォークリフト等のように、走行等の駆動源としてバッテリを備える電動車両にあっては、バッテリの充電等のためにバッテリを交換する必要がある。
従来では、図６に示されるように、バッテリＢを搭載可能とするバッテリ交換用台車５０（以下、単に「バッテリ台車」という）を用いてバッテリＢを電動車両Ｍからバッテリ台車５０上に引き出したり、あるいは、バッテリＢをバッテリ台車から電動車両Ｍに収容するようにしてバッテリ交換を行っている。
ところで、バッテリＢが電動車両Ｍ内に設けられたバッテリ収容部に収容されることから、バッテリ交換の際には、バッテリ収容部にバッテリ台車５０を臨ませる必要があるほか、電動車両Ｍとバッテリ台車５０との連結を図る必要がある。

この技術では、バッテリ台車５０の前部に備えられた鉤状の係止具５１の係止により、電動車両Ｍとバッテリ台車５０との連結を実現するように図られている。
この係止具５１は、バッテリ台車５０の前部における係止具用支点軸５２により上下に回動自在であり、この係止部５１は電動車両Ｍの側部に設けられた被係止部に対して係止可能となっている。
一方、バッテリ台車５０の後部には、前後に揺動自在の操作レバー５３がレバー用支点軸５４を介して備えられており、係止具５１及び操作レバー５３は連結ロッド５５等を介して連結されている。
従って、このバッテリ台車５０によれば、操作レバー５３を操作することにより係止具５１を上下に回動させて係止具５１の係止状態を維持又は解除し、電動車両Ｍとバッテリ台車５０との連結の維持及び解除を切り替えることができる。
なお、バッテリ台車５０の後部には手押し用のハンドル部５６が水平に備えられており、ハンドル部５６を操作してバッテリ台車５０の移動を図ることを可能としている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００３−２１２１２５号公報（第４−６頁、図１−図８）

しかしながら、上記したバッテリ台車５０では、バッテリ交換の際に、バッテリ台車５０を移動させつつ、係止具５１を操作することが困難であるという問題があった。
つまり、バッテリ交換の際に、電動車両Ｍに対するバッテリ台車５０の位置決めと、バッテリ台車５０と電動車両Ｍとの連結を容易に行なうためには、バッテリ台車５０を移動させつつ、係止具５１を操作することが望ましいが、従来のバッテリ台車５０では、ハンドル部５６に対して操作レバー５３が大きく離れる位置にあり、例えば、作業者が両手でバッテリ台車５０のハンドル部５６を操作する必要があっても、操作レバー５３を操作する場合には、一方の手をハンドル部５６から離さなければならず、ハンドル部５６に対する操作が不安定となる。
このため、バッテリ台車５０を電動車両Ｍに連結するまでに、例えば、バッテリ台車５０の移動のためのハンドル部５６の操作と、係止具５１の回動のための操作レバー５３の操作を交互に繰り返す等、煩雑で効率の悪い作業を余儀なくされていた。
特に、バッテリＢが搭載されたバッテリ台車５０を電動車両Ｍに連結させる場合、バッテリＢとバッテリ台車５０の総重量が著しく大きくなることから、作業者が、一方の手で操作レバー５３を介して係止具５１を操作しつつ、残る片手でハンドル部５６を操作しバッテリ台車５０を移動させることは極めて困難であった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、バッテリ交換の際に、バッテリ交換用台車を移動させつつ、係止具を操作することにより、電動車両に対するバッテリ交換用台車の位置決めと、バッテリ交換用台車と電動車両との連結を容易に行なうことができるバッテリ交換用台車の提供にある。

上記課題を達成するため、請求項１記載の発明は、バッテリ収容部を備える電動車両の所定の位置に臨ませてバッテリ交換を可能とするバッテリ交換用台車において、バッテリを搭載可能とする移動自在の台車本体が備えられるとともに、前記台車本体の後部に手押し用のハンドル部が備えられ、前記台車本体の前部に前記電動車両に対して係止可能な係止具が備えられ、前記係止具の係止状態の維持又は解除を切り替える操作レバーが備えられるとともに、前記操作レバーにグリップ部が備えられ、前記グリップ部が前記ハンドル部の前方に位置し、前記グリップ部は前記ハンドル部に対して接近及び隔離するように往復移動自在であって、前記ハンドル部と前記グリップ部を同時に操作可能とする前記グリップ部の往復移動距離が設定され、前記グリップ部は、前記係止具の係止状態の解除時には前記ハンドル部に接近させるように操作されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、係止具の係止状態の維持又は解除を切り替える操作レバーにはグリップ部が備えられ、グリップ部が前記ハンドル部の前方に位置することから、バッテリ用交換台車を操作する場合、ハンドル部を操作する一方で操作レバーを操作することができ、バッテリ交換用台車を移動させつつ、係止具を操作することができる。

また、操作レバーのグリップ部の往復移動により、係止具の係止状態が維持又は解除され、バッテリ交換用台車と電動車両との連結の維持又は解除を切り替えることができるほか、ハンドル部とグリップ部を同時に操作可能とするグリップ部の往復移動距離が設定されることにより、バッテリ用交換台車を操作する場合、ハンドル部を操作する一方で操作レバーを確実に操作することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のバッテリ交換用台車において、前記グリップ部は、前記ハンドル部と略平行であることを特徴とすることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、操作レバーのグリップ部がハンドル部と略平行であることから、ハンドル部の操作性を損なうことなく操作レバーの操作性を向上させることができる。

以上詳述したように本発明によれば、バッテリ交換の際に、バッテリ交換用台車を移動させつつ、係止具を操作することにより、電動車両に対するバッテリ交換用台車の位置決めと、バッテリ交換用台車と電動車両との連結を容易に行なうことができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るバッテリ交換用台車（以後、単に「バッテリ台車」という）を図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示されるバッテリ台車１０は、電動車両（図示せず）に収容すべき充電後のバッテリＢや、あるいは充電等が必要となり電動車両から取り出されたバッテリＢを運搬するためのものである。
なお、ここでいうバッテリＢは、その詳細を図示しないが、箱状のバッテリケースにバッテリセルが搭載されているほか、プラグを備えたものである。
この実施形態に係るバッテリ台車１０は、前輪１３ａ及び後輪１３ｂを具備する台車本体１２を備えており、この後輪１３ｂ、１３ｂが旋回自在あることから、バッテリ台車１０を自由に方向転換し、所望の場所へバッテリ台車１０を導くことができるものとなっている。

この台車本体１２には、バッテリＢを搭載可能とするほか、バッテリＢの移動の容易化を図るために、転動自在の複数の支持ローラ１４が互いに平行となるように水平に軸支されている。
このため、これらの支持ローラ１４上においてバッテリＢを支持することができるほか、転動自在の支持ローラ１４によりバッテリＢの前後方向への進退の容易化が図られている。

そして、台車本体１２の後部には、手押し用のハンドル部１５が備えられているが、このハンドル部１５は、台車本体１２の後部両側において立設される支持部材１６、１６の上端付近に横架されており、このハンドル部１５を操作することにより、バッテリ台車１０の移動を可能としている。

一方、台車本体１２の前部には、回動自在の係止具用支点軸１７が水平状態で軸支されており、係止具用支点軸１７には電動車両との連結を図るための左右一対の係止具１８、１８が前方へ突出するように固定されている。
これらの係止具１８、１８は電動車両に対して係止されることから、鉤状の形態を呈しており、電動車両に対するバッテリ台車１０の左右の位置決めと電動車両に対するバッテリ台車１０の連結を図るためのものである。
この実施形態では、係止具１８、１８が固定されている係止具用支点軸１７の回動により係止具１８、１８が上下に回動される。
従って、係止具１８、１８の上下の回動により、係止具１８、１８の係止状態が維持又は解除され、バッテリ台車１０と電動車両との連結の維持又は解除を切り替えることが可能となっている。

また、台車本体１２の後部において、レバー用支点軸２０がハンドル部１５の下方に位置するように一対の支持部材１６、１６に対して水平状態で軸支されている。
このレバー用支点軸２０には、上方へ向けられた操作レバー２１が一方の支持部材１６寄りに固定されているほか、レバー用支点軸２０の中央付近には下方へ向けられた揺動アーム２２が固定されている。
他方、図２及び図３に示されるように、係止具１８、１８が取り付けられた係止具用支点軸１７には、下方へ向かう回動アーム１９が固定されている。
そして、揺動アーム２２の下端には連結ロッド２３の一端２３ａが軸着され、連結ロッド２３の他端２３ｂは回動アーム１９に軸着されている。

このため、操作レバー２１を前後に揺動させることにより、レバー用支点軸２０、揺動アーム２２、連結ロッド２３、回動アーム１９及び係止具用支点軸１７を介して係止具１８、１８の上下の回動が実現される。
従って、揺動自在の操作レバー２１は、係止具１８、１８の係止状態の維持又は解除を切り替えるものであって、換言すると、バッテリ台車１０と電動車両との連結の維持又は解除を切り替えるものであると言える。

操作レバー２１について更に詳しく説明すると、操作レバー２１の上端にはハンドル部１５と略平行となるグリップ部２４が備えられている。
この実施形態では、ハンドル部１５の前方に位置する操作レバー２１の上端付近を屈曲することによりハンドル部１５の前方にグリップ部２４を形成している。
このグリップ部２４は、操作レバー２１が揺動自在であることから、ハンドル部１５に対して接近及び隔離するように往復移動自在であり、また、グリップ部２４はハンドル部１５の近傍に位置するものであるが、図２及び図４に示されるように、ハンドル部１５とグリップ部２４を同時に操作可能とするグリップ部２４の往復移動距離ｄが設定される。

このグリップ部２４の往復移動距離ｄは、バッテリ台車１０を操作する作業者の手の大きさと、係止具１８、１８の回動を実現する操作レバー２１の揺動範囲からみて、４０〜１００ｍｍ程度とすればよい。
なお、操作性からみて好ましいグリップ部２４の往復移動距離ｄは４０〜８０ｍｍであり、この実施形態における往復移動距離ｄは４０ｍｍとしている。

また、図３に示されるように、係止具用支点軸１７には下方に向かう付勢用レバー２９が取り付けられており、付勢用レバー２９と台車本体１２との間に付勢部材としてのスプリング３０が備えられている。
従って、操作レバー２１のグリップ部２４をハンドル部１５に接近させ、係止具１８、１８を上方へ回動させても、グリップ部２４を開放すると、スプリング３０の付勢力が係止具１８、１８を下方へ回動させ、操作レバー２１のグリップ部２４を自動的に原位置に復帰させることになる。

ところで、この実施形態のバッテリ台車１０には、バッテリ台車１０の移動の際に、支持ローラ１４により支持されるバッテリＢが支持ローラ１４上で移動しないようにするためのバッテリストッパ機構２５が備えられている。
このバッテリストッパ機構２５は、台車本体１２の一側に沿って前後方向に軸支された回動軸２６と、回動軸２６の前端に備えられたストッパ部材２７と、回動軸２６の後端に備えられたストッパレバー２８とから構成されている。
ストッパ部材２７は板状のものであって、バッテリＢが台車本体１２に搭載され、バッテリ台車１０を移動させている場合には、バッテリＢの前方を横切り、バッテリＢのバッテリ台車１０上での移動を規制するものとなっている。
そして、ストッパレバー２８を操作して回動軸２６を回動させることにより、ストッパ部材２７をバッテリＢの前方から退避させることができ、この状態では台車本体１２上のバッテリＢを移動することが可能となっている。

次に、この実施形態に係るバッテリ台車１０の作用について図４に基づき説明する。
ここでは、バッテリＢを搭載したバッテリ台車１０を電動車両（図示せず）に対して連結させる場合について説明する。
始めに、バッテリＢを搭載するバッテリ台車１０の前部を電動車両のバッテリ収容部に対応する所定の位置へ向けて前進させる。
このとき、バッテリ台車１０を操作する作業者は、ハンドル部１５を両手で操作してバッテリ台車１０の移動を図ることになる。

そして、電動車両に対するバッテリ台車１０の前後及び左右方向の位置が凡そ所定の位置に達したとき、作業者はハンドル部１５に両手を添えた状態を維持しつつ、一方の手で操作レバー２１のグリップ部２４を操作する。
グリップ部２４を操作することにより、図４に示されるとおり、グリップ部２４とハンドル部１５が接近し、操作レバー２１が後方へ位置することになる。
つまり、前方に位置した操作レバー２１が後方へ位置することにより、係止具１８、１８が上方へ回動される状態となる。
係止具１８、１８が上方へ回動される状態を維持する一方で、ハンドル部１５を操作してバッテリ台車１０を正確に電動車両の所定の位置に臨ませる。

バッテリ台車１０を所定の位置に臨ませた時点で、グリップ部２４の操作を解除すると、スプリング３０の付勢力により係止具１８、１８が下方へ回動し、係止具１８、１８により電動車両に対してバッテリ台車１０が連結される。
このとき、操作レバー２１は後方から前方へ位置することになり、グリップ部２４も原位置に復帰する。
そして、ストッパレバー２８を操作してストッパ部材２７をバッテリＢの前方から退避させ、次いで、台車本体１２上のバッテリＢを電動車両のバッテリ収容部へ移動させる。

この実施形態に係るバッテリ台車１０によれば以下の効果を奏する。
（１）バッテリ台車１０を操作する作業者は、ハンドル部１５を操作する一方で操作レバー２１のグリップ部２４を操作することができ、バッテリ台車１０を移動させつつ、係止具１８、１８を操作することができる。
（２）ハンドル部１５とグリップ部２４を同時に操作可能とするグリップ部２４の往復移動距離ｄが設定されることにより、バッテリ台車１０を操作する作業者はハンドル部１５を操作する一方で操作レバー２１を確実に操作することができる。
（３）操作レバー２１のグリップ部２４がハンドル部１５と略平行であることから、ハンドル部１５の操作性を損なうことなく操作レバー２１の操作性を向上させることができる。
（４）付勢部材としてのスプリング３０が備えられているため、操作レバー２１のグリップ部２４を開放するだけで、操作レバー２１が自動的に原位置に復帰させることができる。
（５）バッテリストッパ機構２５のストッパレバー２８が車体の後部に備えられていることから、作業者は移動することなく台車本体１２の後部に留まってストッパレバー２８の操作を行い、ストッパ部材２７によるバッテリＢの移動規制状態あるいは移動可能状態に切り替えることができる。

（第１の実施形態の別例）
次に、第１の実施形態に係るバッテリ台車１０の別例について図５に基づき説明する。
この別例では、台車本体１２の後部に備えられた操作レバー３１を上下にスライドさせて係止具１８、１８を上下に回動させるようにしている。
従って、ここでは、説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、先の説明を援用する。

図５に示されるとおり、ハンドル部１５の下方に位置するように、上下にスライド可能な操作レバー３１が備えられている。
この操作レバー３１には、台車本体１２に設けられたガイド部３２に対応する摺動部材３３が取り付けられ、ガイド部３２において摺動部材３３が上下に摺動することにより、操作レバー３１の上下のスライドを実現している。
操作レバー３１の下端には、連結ロッド２３の一端２３ａが軸着されており、係止具用支点軸１７に備えられた回動レバー３４の下端部に連結ロッド２３の他端２３ｂが軸着されている。

また、操作レバー３１の上端に備えられたグリップ部３５は、ハンドル部１５に対して略平行であるがハンドル部１５の下方に位置するものとなっている。
このため、グリップ部３５をハンドル部１５に対して接近又は隔離するように往復移動させると、連結ロッド２３、回動レバー３４及び係止具用支点軸１７を通じて係止具１８、１８が上下に回動される。
なお、ハンドル部１５に接近させたグリップ部３５を開放すると操作レバー３１及び連結ロッド２３の自重により操作レバー３１がハンドル部１５から自然に隔離される。
従って、この別例では、操作レバー３１を原位置に復帰させるためのスプリング３０等の付勢部材を必要としない。

なお、本発明は、上記した第１の実施形態及びその別例に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 第１の実施形態では、グリップ部がハンドル部の前方に位置するものとなっているが、例えば、ハンドル部の後方に位置させるようにしてもよく、グリップ部の位置はハンドル部とグリップ部を同時に操作可能とする位置にあればよい。
○ 第１の実施形態及びその別例では、操作レバーのグリップ部を操作することにより係止部材を上下に回動させるようにしたが、例えば、係止部材を昇降させる機構を採用してもよく、係止部材は、操作レバーの動きに応じて電動車両に対して係止状態を維持又は解除が可能であればよい。
○ 第１の実施形態及びその別例では、単に電動車両に連結するバッテリ台車としたが、電気自動車、バッテリ式産業車両、バッテリ式有軌道台車等のように、搭載されるバッテリの電力を駆動力に換えて走行する車両であれば、本発明を適用することができる。

第１の実施形態に係るバッテリ交換用台車の斜視図である。 第１の実施形態に係るバッテリ交換用台車の要部側面図である。 第１の実施形態に係る係止具付近の要部を示す斜視図である。 第１の実施形態に係るハンドル部とグリップ部との関係と係止具の作用を示す要部の拡大側面図である。 第１の実施形態の別例に係るバッテリ交換用台車の要部側面図である。 従来のバッテリ交換用台車を示す側面図である。

符号の説明

１０、５０ バッテリ交換用台車
１２ 台車本体
１４ 支持ローラ
１５、５６ ハンドル部
１７、５２ 係止具用支点軸
１８、５１ 係止具
２０、５４ レバー用支点軸
２１、３１ 操作レバー
２２ 揺動アーム
２３、５５ 連結ロッド
２４、３５ グリップ部
２５ バッテリストッパ機構
３０ スプリング
Ｂ バッテリ

Claims (2)

1. バッテリ収容部を備える電動車両の所定の位置に臨ませてバッテリ交換を可能とするバッテリ交換用台車において、
   バッテリを搭載可能とする移動自在の台車本体が備えられるとともに、前記台車本体の後部に手押し用のハンドル部が備えられ、
   前記台車本体の前部に前記電動車両に対して係止可能な係止具が備えられ、
   前記係止具の係止状態の維持又は解除を切り替える操作レバーが備えられるとともに、前記操作レバーにグリップ部が備えられ、
   前記グリップ部が前記ハンドル部の前方に位置し、
   前記グリップ部は前記ハンドル部に対して接近及び隔離するように往復移動自在であって、
   前記ハンドル部と前記グリップ部を同時に操作可能とする前記グリップ部の往復移動距離が設定され、
   前記グリップ部は、前記係止具の係止状態の解除時には前記ハンドル部に接近させるように操作されることを特徴とするバッテリ交換用台車。
2. 前記グリップ部は、前記ハンドル部と略平行であることを特徴とする請求項１記載のバッテリ交換用台車。

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