JP7624526B2 - 吊り上げ電池交換式運搬車両 - Google Patents

Description

本願は電池交換の技術分野に関し、特に吊り上げ電池交換式運搬車両に関する。

省エネ、環境保護、安全は自動車発展のメインテーマであり、電動化、スマート化、ネット接続化、共有化はそれらの実現手段である。しかしながら、現在の電気自動車の走行距離は短い割に、充電スタンドの数が少ないため、電気自動車の普及と応用にある程度の影響を与えている。

従来技術の中には、充電スタンドの数を増やして充電のニーズを満たす解決策もあれば、取り外し交換可能な駆動用電池を採用する解決策もある。前者は充電時間が長すぎて、１日あたりの走行距離が比較的短い乗用車には良い技術方案であるが、重車両のような大きい駆動用電池容量を必要とする商用車には適していない。後者は乗用車と商用車の両方に適しているが、駆動用電池の重心が高すぎ、取付の信頼性が低く、迅速な交換が難しいという問題が残っている。例えば、中華人民共和国上海玖行能源科技有限公司の中国特許『電池交換及び充電機能を備えたトラック及びその電力供給方法』において公開された案では、直方体の電池ボックスを車両に固定するようにしているが、該電池ボックスには重心が高すぎて不安定であるという問題が存在する。中国専利『吊り上げ電池交換式コンテナＡＧＶ輸送車』には、電池ボックスフレームを二つの電池分割ボックスの上方に設置し、さらに電池フレームを位置決め機構によりサイドメンバーに設置することが開示されているが、この電池ボックス構造と位置決め構造はいずれも複雑すぎて、コストが高く、取付の安定性が足りない。

本願は、従来技術における駆動用電池の重心が高すぎ、取付の信頼性が低く、迅速な交換が難しいという技術的課題を解決することを目的としている。

上記技術的課題を解決するために、本願は、電池と電池フレームとを含む電池ボックスを備えた吊り上げ電池交換式運搬車両を開示し、電池ボックスは、断面が逆凹字状であり、ロック装置を介して運搬車両のサイドメンバーにサドル状に取り付けられる。

さらに、逆凹字状構造の前記電池ボックスは、鏡面対称の２つの別体として設置された逆Ｌ状電池分割ボックスで構成されている。

さらに、傾き防止装置をさらに含み、前記傾き防止装置は、キャブ側に当接する前記電池フレームに密着し、運搬車両に固定されている。

さらに、前記電池フレームは、第１サポータと、第２サポータと、第３サポータとを含む。

前記第１サポータと前記第３サポータとは、前記第２サポータの両端からそれぞれ懸垂して設けられ、前記第２サポータは横方向に前記サイドメンバー２の最上部に水平に固定されている。

さらに、前記ロック装置は、第１ロック部と第２ロック部とを含む。

前記第１ロック部は、前記第２サポータの外側面に設けられている。

前記第２ロック部は、前記サイドメンバーの最上端に設けられている。

前記第２サポータは、前記第１ロック部と前記第２ロック部との嵌合によるロックを利用して、サイドメンバーの最上部に固定されている。

さらに、前記第１ロック部は、複数の第１ロック部材を含み、前記複数の第１ロック部材は、前記中間部の外側面を取り囲んで設置されている。

前記第２ロック部は複数の第２ロック部材を含み、前記複数の第２ロック部材は、前記複数の第１ロック部材と１対１に対応して設けられている。

さらに、前記ロック装置は締結部材をさらに含む。

前記第１ロック部材はロック貫通孔を含み、前記第２ロック部材は、前記ロック貫通孔と嵌合するロック柱を含み、前記ロック柱は、前記ロック貫通孔を貫通して前記締結部材と嵌合して接続することができる。

あるいは、前記第１ロック部材は第１ロック貫通孔を含み、前記第２ロック部材は第２ロック貫通孔を含み、前記締結部材は、前記第１ロック貫通孔と前記第２ロック貫通孔とを順に貫通し、前記第２ロック貫通孔に嵌合して接続されている。

さらに、前記第１ロック部材は、第１ロックボディとロック組立体とを含み、前記第２ロック部材は、第２ロックボディを含む。

前記ロック組立体は、駆動ロッドと、突出鋼柱と、二つのロック鋼柱とを含む。

前記第１ロックボディには、ロック組立体と嵌合するロックキャビティが設けられ、突出鋼柱と二つのロック鋼柱とは、いずれもロックキャビティ内に設置され、ロックキャビティには、第１開口と、第１開口に対向する第２開口とが設けられている。

前記第１ロックボディは、前記第２ロックボディ内に延出でき、前記駆動ロッドは、ロックキャビティ内に延出して前記突出鋼柱の位置を制御することができる。

前記駆動ロッドにより前記突出鋼柱の位置を制御することで、前記突出鋼柱が二つのロック鋼柱をそれぞれ前記第１開口と前記第２開口からそれぞれ突き出して前記第２ロックボディの内壁に係接させて、ロックを実現し、あるいは、前記駆動部により前記突出鋼柱の位置を制御することで、二つのロック鋼柱を前記第２ロックボディ内に保って、ロック解除を実現する。

さらに、前記傾き防止装置は、一端が車両に固定的に接続され、他端が前記電池フレームに当接する支持部を含む。

さらに、前記支持部は、少なくとも一つの傾いて設置された支持棒を含む。

上述の技術方案を採用することにより、本願は以下のような有益な効果を有する。

本願により提供される吊り上げ電池交換式運搬車両において、電池ボックスを逆凹字状構造とし、逆凹字状構造の中間部位をサイドメンバーに接続することにより、電池ボックスの重心を効果的に低くすることができる。また、傾き防止装置が設けられているため、ブレーキ時に電池ボックスが前方へ転倒することを防止できる。これにより、電池ボックスの安定性を効果的に高めることができる。また、ロック構造により、迅速なロック及び離脱が可能となり、電池ボックスの迅速な交換を実現することができる。

本発明の実施例の技術案をより明確に説明するため、以下では、実施例の説明に必要とされる添付図面を簡単に説明する。以下で説明される添付図面は本発明のいくつか実施例に過ぎないことは明らかであって、当業者にとって、創造的な労働を行わないことを前提に、これらの添付図面により他の添付図面を得ることができる。
本願の実施例にかかる電池ボックスの構造模式図である。 本願の実施例にかかる電池ボックスの平面構造模式図である。 本願の実施例にかかる電池ボックスの斜視模式図である。 本願の実施例にかかるボディにおける電池ボックスの位置分布模式図である。 従来技術にかかるボディにおける電池ボックスの位置分布模式図である。 本願の実施例にかかるロック装置の模式図である。 本願の実施例にかかる取付サポータの模式図である。 本願の実施例にかかる電池ボックスと取付サポータとの嵌合の模式図である。

以下では、図面についてさらに詳しく説明する。
以下、本願の実施例における添付図面を参照し、本願の実施例における技術案について明確かつ完全に説明する。説明される実施形態は本願の全ての実施形態ではなく、一部の実施形態に過ぎないことは明らかである。本願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行わないことを前提に得られる全ての他の実施例は、本願の保護する範囲に属す。

本明細書で言う「一つの実施例」または「実施例」とは、本明細書の少なくとも一つの実施態様に含まれることができる特定の特徴、構造、または特性を意味する。本願の実施例の説明において、「上」、「下」、「最上」、「最下」などの用語がさす方位或いは位置関係は図面に基づいて示す方位或いは位置関係であり、本願の説明の便宜及び説明の簡略化のためのものだけであって、そのさす装置或いは素子が必ず特定の方位を持ち、特定の方位で構成或いは操作されなければならないと提示或いは暗示するわけではないので、本願に対する制限として理解すべきではない。また、用語「第一」、「第二」は説明のために使用されるものだけであって、相対的重要性を提示又は暗示する、或いは提示される技術的特徴の数を暗黙的に指定するように理解すべきではない。これにより、「第一」、「第二」に限定されている特徴は明示的或いは暗黙的に一つ或いはそれ以上の当該特徴を含んでもよい。また、用語「第一」、「第二」等は類似の対象を区別するためのものであり、必ずしも特定の順序又は前後の順番を記述するためのものではない。本明細書に記載された本願の実施形態が本明細書に図示または記載されたものとは異なる順序で実施されることを可能にするために、このように使用されるデータは適宜交換されてもよいことを、理解すべきである。

本願の実施例は、電池ボックス１を備えた吊り上げ電池交換式運搬車両を開示する。図１～図３を参照し、図１は電池ボックス１の構造模式図であり、図２は電池ボックスの平面図である。図３はこの電池ボックスの斜視模式図である。図１～図３に示すように、この電池ボックス１は、断面が逆凹字状の構造をしており、ロック装置を介して運搬車両のサイドメンバー２にサドル状に取り付けられている。前記電池ボックス１は、電池と電池フレームとを含む。その中で、サドル状とは、凹字状の電池ボックスが逆さまにされてサイドメンバーの上に被せられ、サイドメンバーにより電池ボックスの凹部を支持する状態である。図４に示すように、図４は本願の実施例にかかる、電池ボックスとサイドメンバーとの嵌合の模式図である。電池ボックス１を、逆凹字状構造とし、逆凹字状構造の中間部位をサイドメンバー２の最上部に接続し、その両側をサイドメンバー２の側部に接続するように構成している。従来技術（図５に示す）のように電池ボックスが直方体構造であり、全体がボディに設けられる場合に比べて、この構成により、電池ボックス１の重心を効果的に低くして、電池ボックス１の安定性を高めることができる。

本発明の実施例において、電池ボックスは一つまたは複数あり、必要に応じて設置することができる。

本願の実施例において、逆凹字状構造の前記電池ボックスは、鏡面対称の２つの別体として設置された逆Ｌ状電池分割ボックスで構成されている。一つの実施可能な態様において、この電池ボックス１内の電池は、一体型の逆凹字状電池であり、この電池フレームも逆凹字状フレームである。この凹状電池は、この逆凹字状フレーム内に配置されている。別の実施可能な態様において、電池は一体型逆凹字状電池であり、電池フレームは二つの別体のＬ状フレームを組み合わせたものである。

本願の実施例において、傾き防止装置をさらに含み、前記傾き防止装置は、キャブ側に当接する前記電池フレームに密着し、運搬車両に固定されている。

前記傾き防止装置は、一端が車両に固定的に接続され、他端が前記電池フレームに当接する支持部を含んでもよい。

一つの実施可能な態様において、前記支持部は、少なくとも一つの傾いて設置された支持棒を含むことができ、前記支持棒は前記電池ボックス１の各エリアで均一に支持するため、力の作用点の分布が均一になり、より良好な支持が可能になる。

実装可能な態様において、前記支持棒の、電池ボックス１に接続される端部に指示平面を設けて、この指示平面を電池ボックス１のフレームに当接させることができる。平面とする理由は、傾き防止部と電池フレームとの接続を解除するための余分な工程を追加することなく、傾き防止が可能になるだけではなく、ロック装置のロック解除後に電池ボックス１を直接交換できることを保証できることである。

別の実施可能な態様において、前記支持部を、直角を挟む辺のうちの一方が車両に接続され、直角を挟む辺のうちの他方が電池フレームに接続された直角三角形の支持ブロックとすることができる。

本発明の実施例において、支持部は、電池フレームの前方に倒れる方向と後方に倒れる方向のいずれにも設けられていてもよく、また、左に倒れる方向と右に倒れる方向とにも配置することができる。このように構成することで、車両のブレーキ時や加速時の車両の転倒や、車両の横転時の電池ボックス１の転倒を防止でき、電池フレームの複数方向への転倒を防止することで電池ボックス１の固定の安定性を確保するため、安全性をある程度向上させることもできる。

本願の実施例において、前記電池フレームは一体的に設けられてもよく、別体として設けて、後続の組み立てにより電池を電池フレーム内に取り付けてもよい。

本願の実施例において、電池フレームを逆凹状フレームとすることができる。具体的には、前記電池フレームは、第１サポータ１１と、第２サポータ１２と、第３サポータ１３とを含むことができる。

前記第１サポータ１１と前記第３サポータ１３とは、前記第２サポータ１２の両端からそれぞれ懸垂して設けられ、前記第２サポータ１２は横方向に前記サイドメンバー２の最上部に水平に固定され、前記第１サポータ１１と前記第３サポータ１３とは、前記車両のサイドメンバー２の両側に反対して配置されている。

本願の実施例において、ロック装置をさらに含む。

前記ロック装置は、第１ロック部３と第２ロック部４とを含む。

前記第１ロック部３は、前記第２サポータ１２の外側面に設けられている。

前記第２ロック部４は、前記サイドメンバー２の最上端に設けられている。

前記第２サポータ１２は、前記第１ロック部３と前記第２ロック部４との嵌合によるロックを利用して、サイドメンバー２の最上部に固定される。

本願の実施例において、前記第１ロック部３は、複数の第１ロック部材を含み、前記複数の第１ロック部材は、前記中間部の外側面を取り囲んで設置されている。例えば、四つの第１ロック部材を前記逆凹状電池フレームの第２サポータ１２の外側面に設けて、各側面に二つの第１ロック部材を設けてもよい。実施可能な態様において、必要に応じてロック部材の数を増やすことも可能である。

前記第２ロック部４は、複数の第２ロック部材を含み、前記複数の第２ロック部材は、前記複数の第１ロック部材と１対１に対応して設けられている。

本願の実施例において、前記ロック装置の設置方法はさまざまあるが、以下では、そのうちのいくつかを例に挙げて説明する。

第１の実施可能な案において、ロック装置は締結部材をさらに含んでもよく、前記第１ロック部材はロック貫通孔を含み、前記第２ロック部材は、前記ロック貫通孔と嵌合するロック柱を含み、前記ロック柱は、前記ロック貫通孔を貫通して前記締結部材と嵌合して接続することができる。ここで、前記締結部材は、固定ナットとしてもよく、前記ロック柱の先端には、前記ナットに合わせたねじ山が設けられている。

第２の実施可能な案において、ロック装置は締結部材を含み、前記第１ロック部材は第１ロック貫通孔を含み、前記第２ロック部材は第２ロック貫通孔を含み、前記締結部材は、前記第１ロック貫通孔と前記第２ロック貫通孔とを順に貫通し、前記第２ロック貫通孔に嵌合して接続される。ここで、前記第２ロック貫通孔内には雌ねじが設けられており、前記締結部材は雄ねじ付きボルトである。

第３の実施可能な案において、図６に示すように、前記第１ロック部材は、第１ロックボディ３１とロック組立体とを含む。

前記第２ロック部材は、第２ロックボディ４１を含む。

前記ロック組立体は、駆動ロッド３２と、突出鋼柱３４と、二つのロック鋼柱３３とを含む。

前記第１ロックボディ３１には、ロック組立体と嵌合するロックキャビティが設けられ、突出鋼柱３４と二つのロック鋼柱３３とは、いずれもロックキャビティ内に設置され、ロックキャビティには、第１開口と、第１開口に対向する第２開口とが設けられている。

前記第１ロックボディ３１は、前記第２ロックボディ４１内に延出でき、前記駆動ロッド３２は、ロックキャビティ内に延出して前記突出鋼柱３４の位置を制御することができる。

前記駆動ロッド３２により前記突出鋼柱３４の位置を制御することで、前記突出鋼柱３４が二つのロック鋼柱３３をそれぞれ前記第１開口と前記第２開口からそれぞれ突き出して前記第２ロックボディ４１の内壁に係接させて、ロックを実現する。あるいは、前記駆動ロッド３２により前記突出鋼柱３４の位置を制御することで、二つのロック鋼柱３３を前記第２ロックボディ４２内に保って、ロック解除を実現する。

本願の実施例において、前記第１ロックボディ３１には案内部が設けられ、前記案内部は前記係接部の外壁が奥に向かって漸次縮径するように形成されている。本願の実施例に係るロック装置は、構造が簡単でコストが低い。

本願の実施例において、追加の取付サポータをさらに含んでもよい。図７に示すように、前記取付サポータは車両のサイドメンバー２の最上部に固定され、上述した第２ロック部材はすべて前記取付サポータ上に設置することが可能である。図８は電池ボックスと取付サポータとの模式図である。

一つの実施可能な案において、取付サポータは逆凹字状サポータであり、第１取付サポータ５１と、第２取付サポータ５２と、第３取付サポータ５３とを含み、前記第２取付サポータ５２はサイドメンバー２の最上部に固定されており、前記第１取付サポータ５１と前記第３取付サポータ５３とは、前記第２サポータ５２の両端からそれぞれ懸垂して設けられ、前記サイドメンバー２の両側に反対して設置されている。

前記電池ボックス１は、電池フレームのロック装置を用いて前記第２取付サポータ５２と接続され、前記電池フレームの第１サポータ１１と第３サポータ１３とは、前記第１取付サポータ５１と前記第３取付サポータ５３とにそれぞれ設けられている。

第１取付サポータ５１には第１固定溝５４が設けられ、前記第３取付サポータ５３には第２固定溝が設けられており、電池フレームの第１サポータ１１は、前記第１固定溝５４により前記第１サポータ１１に固定され、電池フレームの第３サポータ１３は、前記第２固定溝５５により前記第３サポータ１３に固定されている。二つの固定溝は、電池フレームの二つのサポータをちょうど収納できるサイズを有し、固定溝を設けることにより、電池ボックス１の傾きを防止し、安定性を高めることができる。

前記取付サポータは、第１支持部材と第２支持部材を含む第１受力部を含むことができる。前記第１支持部材の一端と前記第２支持部材の一端とは、それぞれ前記第２取付サポータ５２の両側に接続されている。

前記タイロッド部は第１タイロッドと第２タイロッドとを含み、前記第１タイロッドの一端と前記第２タイロッドとの一端は、それぞれ前記第１支持部材の他端と前記第２支持部材の他端に接続され、前記第１タイロッドの他端と前記第２タイロッドとの他端は、前記電池フレームの反対する二つの外側面にそれぞれ接続されている。

前記電池フレームには第２受力部がさらに設けられてもよく、前記第２受力部は、交差して設置された第３タイロッドと第４タイロッドとを含む。前記第３タイロッドの一端と前記第４タイロッドの一端は、いずれも前記電池フレームの第１サポータ１１の最上端に接続され、前記第３タイロッドの他端は第１サポータ１１の外部に延出して前記第１タイロッドの他端に接続されて直線状に設置され、前記第４タイロッドの他端は第１サポータ１１の外部に延出して前記第２タイロッドの他端に接続されて直線状に設置されている。共線的なタイロッドにより支持の役割を果たし、駆動用電池の受力の合理性を実現できるとともに、電池の転倒を防止できる。

本願により提供される吊り上げ電池交換式運搬車両において、電池ボックス１を逆凹字状構造とし、逆凹字状構造の中間部位をサイドメンバー２に接続することにより、電池ボックス１の重心を効果的に低くすることができる。また、傾き防止装置が設けられているため、ブレーキ時に電池ボックス１が前方へ転倒することを防止できる。これにより、電池ボックス１の安定性を効果的に高めることができる。また、ロック構造により、迅速なロック及び離脱が可能となり、電池ボックス１の迅速な交換を実現することができる。

最後に、上記の各実施例は、本発明の技術案を限定するものではなく、説明するためにのみ使用されるものである。前述の各実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の要旨及び原則内で、前述の各実施例に記載された技術案を修正し、又はその一部または全部の技術的特徴を均等物により置換することができ、これらの修正又は置換は、対応する技術案を本発明の保護範囲から逸脱させるものではないことを、理解すべきである。

１ 電池ボックス、
１１ 第１サポータ、
１２ 第２サポータ、
１３ 第３サポータ、
２ サイドメンバー、
３ 第１ロック部、
３１ 第１ロックボディ、
３２ 駆動ロッド、
３３ ロック鋼柱、
３４ 突出鋼柱、
４ 第２ロック部、
４１ 第２ロックボディ、
５１ 第１取付サポータ、
５２ 第２取付サポータ、
５３ 第３取付サポータ、
５４ 第１固定溝、
５５ 第２固定溝。

Claims (9)

1. 吊り上げ電池交換式運搬車両であって、電池と電池フレームとを含む電池ボックス（１）を備え、前記電池ボックス（１）は、断面が逆凹字状であり、ロック装置を介して運搬車両のサイドメンバー（２）にサドル状に取り付けられており
   前記ロック装置は、第１ロック部（３）と第２ロック部（４）とを含み、
   前記第１ロック部（３）は、複数の第１ロック部材を含み、前記複数の第１ロック部材は、前記電池フレームの中間部の外側面を取り囲んで設置されており、
   前記第２ロック部（４）は、複数の第２ロック部材を含み、前記複数の第２ロック部材は、前記複数の第１ロック部材と１対１に対応して設けられている
   ことを特徴とする吊り上げ電池交換式運搬車両。
2. 傾き防止装置をさらに含み、前記傾き防止装置は、キャブ側に当接する前記電池フレームに密着し、運搬車両に固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の吊り上げ電池交換式運搬車両。
3. 断面が逆凹字状の前記電池ボックス（１）は、鏡面対称の２つの別体として設置された逆Ｌ状電池分割ボックスで構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の吊り上げ電池交換式運搬車両。
4. 前記電池フレームは、第１サポータ（１１）と、第２サポータ（１２）と、第３サポータ（１３）とを含み、
   前記第１サポータ（１１）と前記第３サポータ（１３）とは、前記第２サポータ（１２）の両端からそれぞれ懸垂して設けられ、前記第２サポータ（１２）は横方向に前記サイドメンバー（２）の最上部に水平に固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の吊り上げ電池交換式運搬車両。
5. 前記第１ロック部（３）は、前記第２サポータ（１２）の外側面に設けられ、
   前記第２ロック部（４）は、前記サイドメンバー（２）の最上端に設けられ、
   前記第２サポータ（１２）は、前記第１ロック部（３）と前記第２ロック部（４）との嵌合によるロックを利用して、前記サイドメンバー（２）の最上部に固定されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の吊り上げ電池交換式運搬車両。
6. 前記ロック装置は締結部材をさらに含み、
   前記第１ロック部材はロック貫通孔を含み、前記第２ロック部材は、前記ロック貫通孔と嵌合するロック柱を含み、前記ロック柱は、前記ロック貫通孔を貫通して前記締結部材と嵌合して接続することができ、
   あるいは、
   前記第１ロック部材は第１ロック貫通孔を含み、前記第２ロック部材は第２ロック貫通孔を含み、前記締結部材は、前記第１ロック貫通孔と前記第２ロック貫通孔とを順に貫通し、前記第２ロック貫通孔に嵌合して接続されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の吊り上げ電池交換式運搬車両。
7. 前記第１ロック部材は、第１ロックボディとロック組立体とを含み、前記第２ロック部材は、第２ロックボディを含み、
   前記ロック組立体は、駆動ロッドと、突出鋼柱と、二つのロック鋼柱とを含み、
   前記第１ロックボディには、ロック組立体と嵌合するロックキャビティが設けられ、突出鋼柱と二つのロック鋼柱とは、いずれもロックキャビティ内に設置され、ロックキャビティには、第１開口と、第１開口に対向する第２開口とが設けられており、
   前記第１ロックボディは、前記第２ロックボディ内に延出でき、前記駆動ロッドは、ロックキャビティ内に延出して前記突出鋼柱の位置を制御することができ、
   前記駆動ロッドにより前記突出鋼柱の位置を制御することで、前記突出鋼柱が二つのロック鋼柱をそれぞれ前記第１開口と前記第２開口からそれぞれ突き出して前記第２ロックボディの内壁に係接させて、ロックを実現し、あるいは、前記駆動ロッドにより前記突出鋼柱の位置を制御することで、二つのロック鋼柱を前記第２ロックボディ内に保って、ロック解除を実現する
   ことを特徴とする請求項１に記載の吊り上げ電池交換式運搬車両。
8. 前記傾き防止装置は、一端が車両に固定的に接続され、他端が前記電池フレームに当接する支持部を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の吊り上げ電池交換式運搬車両。
9. 前記支持部は、少なくとも一つの傾いて設置された支持棒を含む
   ことを特徴とする請求項８に記載の吊り上げ電池交換式運搬車両。