(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラッチ（３２）の可動部を収容可能なハウジングを備えた構造体の上／外で、前記ラッチを備えた要素の固定／解放のための装置であって：
−シリンダ（１）の回転軸と相関して回転可能な第１の中空ロッド（２３）を同軸に収納する円筒状シリンダ（１）であって、そのシリンダの上端部に、前記要素のラッチ（３２）と相互作用可能な手段（２）と、それぞれ前記シリンダの回転軸に沿ってあるいはその周りを、並進運動あるいは回転運動が可能な、第１の中空ロッド（２３）の内部と同軸または内部に沿って同軸な第２のロッド（１８）が設けられ、前記シリンダの上端部は、ラッチの可動部を固定または解放する操作位置に動かすことができるように、ラッチ（３２）の可動部と相互作用可能な手段（３）を備える円筒状シリンダ（１）と、
−前記２個のロッド（１８、２３）のそれぞれの、シリンダの回転軸と相関して互いに独立した回転を確保する手段（４，５，６，７，９、１１，１３）と、
−第２ロッド（１８）の並進運動を確保する手段（１０、１４、１５、１６）とを備え、
前記２個のロッド（１８、２３）の回転を確保する手段は、電気モータ（７，９）によって作動され、かつ問題のロッドと結合したそれぞれの連結アームからなり、２つの連結アームは、互いにほぼ平行で、かつシリンダの回転軸とほぼ垂直の２個の平面上に配向されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
ラッチ（３２）の可動部（３４）が、前記手段（３）の作用の下で回転運動が維持されていることを特徴とする、請求項１に記載のラッチ（３２）を備えた要素の固定／解放のための装置。
【請求項３】
それぞれのロッド（１８，２３）への連結アームの結合は，シリンダの内部で行われ、シリンダは、この目的のために、その側壁部に開口部（１２）を備え、その開口部は連結アームの所望の空間距離と、結果としてロッドの回転に所望の角度とを与えるに適した寸法を持つことを特徴とする、請求項１または２に記載のラッチ（３２）を備えた要素の固定／解放のための装置。
【請求項４】
シリンダ（１）の回転軸に沿った第２ロッド（１８）の並進運動は、それ自体が電気モータ（１０）によって回転する、並進運動の所望の方向に垂直な回転軸を持つカム（１５）によって作動される問題のロッドと同一軸の押圧手段またはピストン（１６）によって行なわれることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のラッチ（３２）を備えた要素の固定／解放のための装置。
【請求項５】
自動車の内外でバッテリを固定／解放するための装置であって、前記バッテリは、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の、この目的のために前記車両内に備えられたハウジングと相互作用可能な可動部（３４）を備えるラッチ（３２）を備える、自動車の内外でバッテリを固定／解放するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラッチの可動部を収容しかつ可動部と協力するに適したハウジングを備えた構造体上または構造体外にそれぞれ前記ラッチを備えた要素を固定または解放可能な装置に関する。
【０００２】
本発明は、より一般的には、より大型の構造体内の要素または決められた構成部品の標準的な交換を行うに設計された半自動設置に関する。より具体的には、純粋に電気エネルギーを動力源とし、熱的動力源のない自動車のバッテリの標準的交換を目的としている。
【背景技術】
【０００３】
一方では、石油の強まる不足、他方では、環境保護政策を導入する政治的希望から、自動車のメーカーにおいて、車両の推進に用いられる熱エネルギーを電気エネルギーに置き換えることが望まれるようになった。しかし、前記のメーカーが直面しなければならない主要な困難のうちの一つは、これまで用いられた電気バッテリの範囲が限定され、バッテリの充電に特に長時間を要することであった。
【０００４】
従って、この困難を回避するために、バッテリが装着されている自動車内の1個または複数個のバッテリを再充電するのでは無く、バッテリが切れるかほぼ切れた時に、専用のステーションにおいて、バッテリの標準的交換を実施し、前記ステーションはそのように交換されたバッテリをその後再充電するという発想が発展している。
【０００５】
しかしながら、通常は、数百キログラムという前記バッテリの重さの故に、車両中へのバッテリの効果的な取り付けを確保することが必要で、従って、上記に特定された順序で、1個又または複数個のバッテリを前記車両から取り出し、取り付けの効率を確保しながら充電されたバッテリの取り付けを行なうか、一方、バッテリの解放の効率を確保しつつ、バッテリの解放を比較的短時間で行なうことも必要である。なぜなら、こうした一般的な解決策を実行可能にするためには、このようなバッテリの標準的な交換に必要な典型的な時間は５分間未満と想定されるからである。
【０００６】
従って、前記バッテリの車両内への取付けの厳密な仕様を遵守しつつ，このような短時間に、使用済みバッテリの解放、および、充電されたバッテリの固定を実行するという問題が生ずる。特に、これらバッテリの相当な重量に配慮して、バッテリの固定および解放の機構が重要であることは容易に理解されよう。
【０００７】
本発明の目的は、この自動車内のバッテリの固定／解放の機能、そして、より一般的には、構造体へ設置し、かつ構造体から分離するように設計された何らかの要素の固定／解放の機能を実行することが可能な装置を提案することにある。
【０００８】
現時点では、このような装置は知られていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の課題は、ラッチの可動部分を収容可能なハウジングを備えた構造体の上／外に前記ラッチを備えた要素を固定／解放する機能を実行可能な装置である。従って、本発明の課題は、構造体に要素を取り付けることが可能なラッチを作動させることができる装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この装置は：
−シリンダの回転軸と相関して回転可能な第１の中空ロッドを同軸に収納する円筒状シリンダであって、そのシリンダの上端部に、前記要素のラッチ、さらに具体的には前記ラッチの下方結合部と相互作用可能な手段と、それぞれ前記シリンダの回転軸に沿ってあるいはその周りを、並進運動あるいは回転運動が可能な、第１の中空ロッドの内部と同軸または内部に沿って同軸な第２のロッドが設けられ、前記シリンダの上端部は、ラッチの可動部を固定または解放する操作位置、通常回転運動を引き起こす操作位置に動かすことができるように、ラッチの可動部と相互作用可能な手段を備える円筒状シリンダと、
−前記２個のロッドのそれぞれを、シリンダの回転軸と相関して互いに独立した回転を確保する手段と、
−第２ロッドの並進運動を確保する手段
を有する。
【００１１】
換言すれば、本発明は、ラッチを作動させる、さらに具体的には、ラッチの固定および解放をより精密に行なわせるに必要な種々の機能を、これら操作が行なわれる順序の特質を考慮して、全く同一の装置に組み入れることから構成されている。これは、従って、ラッチから取り外すことのでき、かつ、一旦適切な位置に置かれると、ラッチの底部結合のため部品と相互作用する手段によって、ラッチと相互作用可能な装置を実現する。
【００１２】
本発明の1つの特徴によれば、それぞれの連結アームからなる2個のロッドを回転させる手段は、それぞれ、電気モータによって作動され、問題のロッドに結合された連結アームからなり、2つの連結アームは、互いに平行であり、シリンダの回転軸と実質的に垂直な方向の2つの平面上に配向している。従って、それぞれの連結アームに、そして結果的には、それらが結合しているロッドに独立の運動を与えることができる。
【００１３】
本発明のその他の特徴によれば、連結アームのそれぞれのロッドへの結合は、シリンダの内部で行なわれる。シリンダはこの目的のために、その側壁部に開口部を持ち、その開口部は、連結アームに必要な空間間隔と、結果的にロッドの回転に必要な角度とを与えるに適した寸法を持つ。
【００１４】
本発明のその他の特徴によれば、シリンダの回転軸に沿った第２ロッドの並進運動は、それ自体が電気モータによって回転される、並進運動に必要な方向に垂直な回転軸を持つカムによって作動される、問題のロッドと同一軸方向の押圧手段によって行なわれる。この第２ロッドの並進運動は、シリンダの回転軸に垂直な平面に延びる連結アームに与えられる運動とは独立に与えられる。この並進運動は、第２ロッドを経由してラッチに相当な圧力を加えなければならないので、選ばれる電気モータは、シリンダの回転軸に垂直な平面に延びる連結アームを作動する電気モータより、より強力な電気モータである。  
【００１５】
すべての運動が独立であることは、運動を与えるために用いられるモータのそれぞれを可能な限り適切に設計することを可能とし、ラッチの固定／解放を確保する装置の価格を低減させることに役立つ。
【００１６】
本発明が実施される方法および本発明から生ずる利点は、添付された図面を参照して説明される非限定的な実施の形態として示される以下の記載に例示された実施の形態からよりよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明による装置の斜視方向からの模式的描写である。
【図２】図２は、本発明による装置の上面図である。
【図３】図３は、本発明による装置の矢印方向の断面図である。
【図４】図４aおよび図４bは、本発明の装置の第２ロッドが、それぞれ、操作可能な後退した位置と突出した位置にある２つの位置を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本発明の装置の上端部の詳細を示す斜視方向模式図である。
【図６】図６は、固定／解放することが望まれる構造体を備える１種のラッチを有する本発明の装置の相互作用を示す斜視方向模式図である。
【図７】図７は、固定／解放することが望まれる構造体を備える１種のラッチを有する本発明の装置の相互作用を示す斜視方向模式図である。
【図８】図８は、固定／解放することが望まれる構造体を備える１種のラッチを有する本発明の装置の相互作用を示す斜視方向模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、電気駆動自動車のバッテリを固定および解放する範囲で用いられる問題の種類の装置に関連してより具体的に記述される。
【００１９】
然しながら、本発明はこの単独の応用のみに限定されることの無いことを理解されたい。
【００２０】
図１から図３に関して示されているものは本発明による装置の種々の説明図である。
【００２１】
基本的に、装置は、それぞれ、バッテリを保持したり自動車からこのバッテリを外す、あるいは一方、充電されたバッテリ又は新しいバッテリを保持し、前記自動車内のこの目的で用意されたハウジング内に装着するために、シリンダ１を上昇または下降させるため、例えば、上昇装置に固定された基板８上に基盤が固定された剛体の円筒状シリンダ１からなる。
【００２２】
このシリンダ１は、その上端部に手段３０が装着された回転部材２を含み、この場合、手段３０の数は２個であり、反対方向に対向しており、操作する必要があるバッテリが従って装着されたラッチの相当部材と相互作用するように設計されている。この部材２の中央部、従って、シリンダ１の上端部に、下記により詳細に記述する並進運動の可能なその他の部材３がある。
【００２３】
シリンダ１の底面の近傍で、基板８に２個の電気モータ７および９が取りつけられ、モータ７は連結アーム４，５，６全てを作動させ、モータ９は、連結アーム１１，１３を作動させる。連結アームの一部は、シリンダ１を画成する側壁中に作られた開口部１２で，前記シリンダ中に入り込んでいる。これら連結アームの操作および構造は，下記により詳細に記述される。
【００２４】
最後に、底面は、モータ７及び９のシャフトに対して垂直に配向した作動シャフトを持つ別の電気モータ１０を有する。
【００２５】
再度言及するが、これらの様々な特徴は以下の図面の解析においてより明瞭となろう。
【００２６】
より詳細に図３を参照すると、シリンダ１は、該シリンダ１と同軸の第１中空ロッド２３を有する。このロッド２３は、その先端がバッテリのラッチと相互作用する部材２に固定され、その下端部でスリーブ２４の位置で連結アーム４と相互作用する。従って、モータ７の作用によって限定された間隔で連結アーム４は，シリンダの回転軸と同軸にロッド２３を回転させ、結果として、部材２を回転させる。
【００２７】
さらに装置は、中空ロッド２３に対して同軸方向に別のロッド１８を有する。このロッド１８は従って中心軸をなすが、連結アーム１１とモータ９とに結合された連結アーム１３によってシリンダ１の回転軸方向に回転可能である。従って、それはスリーブ２２によって前記連結アーム１３と接続し、組立体は、図３に見られるように連結アーム４とスリーブ２４の下部に位置している。
【００２８】
ボールとの当接および回転ベアリングによって、ロッド１８は、下部にあってシリンダ内に組み込まれたカム１５との相互作用によってシリンダの回転軸に沿って並進運動が可能なピストン１６の作用を受ける。カムはモータ１０のシャフト１４によって回転される。この場合、シャフト１４は、シリンダ１の回転軸に対して垂直である。従って、このピストン１６は、ロッド１８を並進方向に動かすことができ、従って、例えば、図４bに見られるように，部材３がシリンダから突き出される。換言すれば、ロッド１８は、並進運動および回転運動のいずれにおいても作動可能であり、かつ，これらの運動は、２個の別々のモータ，即ちこの場合、モータ９と１０によって起されるため、これら２つの運動は独立している。
【００２９】
さらに、ロッド１８に加えられる並進運動の後に広がる平面から連結アーム１３の相対的な間隔を与えるために、ロッド１８は回り継ぎ手上に設置され、従って、部材３に与えたい並進運動と両立する、典型的に５から１０ｍｍの間の間隔が与えられる。
【００３０】
図５に関連し示すものは、シリンダの先端部のより詳細な図である。図に特に見られるように、ラッチと相互作用する部材２は、バッテリが提供されるラッチ３２から突設された突起またはニップル３３と相互作用するように設計された２つの開口部３０を持つ。
【００３１】
部材３３は、中央部に、ラッチ３２に組み込まれ、ラッチの可動部３４が上に配置されたシャフト３５を経由して広がる整合された突起部（図示していない）と相互に作用するように設計された凹部３１を有する。
【００３２】
バッテリのラッチ３２から伸びる突起またはニップル３３と相互作用するように設計された２つの開口部３０は、部材３をシリンダの外に伸ばすために、ピストン１６がロッド１８を並進方向に動かすとき、バッテリを保持することを可能とする。従って、装置の操作原理が記述される時説明されるように、吊り上げたバッテリを車両の装着具上に設置することを可能にする。
【００３３】
本発明の装置の操作原理は、図４a、４b、および図６から８に関連して詳細に記述する。
【００３４】
図４aにおいて、ロッド１８の底位置にあり、部材３と部材２の上端部とが、ほぼ密着する状態とされる。この構成において、そして本発明の装置が、バッテリのラッチ３２（図６に示されるように）と接触している時、ロッド２３の回転運動が引き起こされて部材２が回転し、その結果、ラッチのニップル３３と開口部３０が係合する。この結果から図７に示す構成が導かれる。
【００３５】
ラッチが本発明の装置に接続されると、ピストン１６の押圧要素がモータ１０によって活性化され、部材３を押圧し、ラッチ３２の可動部３４のより顕著な突出を誘導する。ラッチ３２の可動部３４がより突出されるように公称圧力より高い圧力を印加することは可能であり、その結果、前記可動部は可動範囲の上限に達する。ついで、モータ９および連結アーム１１および１３によって、前記ロッド１８に回転運動を与え、可動部３４を4分の１回転させ、ついで、可動部３４を自動車中に、この目的で準備されたハウジングと相互に作用させる。モータ１０と関連部材を用いて可動部３４を低下させることによってロッキング運動が継続し、その結果、前記可動部３４は車両中に配置されたハウジング内に置かれる。バッテリはその後、残存応力が組立体中に存在するため、車両上に引張状態で設置される。この結果、重量が数百キログラムに達するバッテリをより良く保持することが可能になる。
【００３６】
上述の例のように、初期に、ラッチ３２の可動部３４は例えばバネによって予め加圧されており、図６に示すように、低い位置にあることを特筆すべきである。例えば、バネといった予備加圧手段を圧縮できるようにするために、公称圧力の２倍から５倍の間の圧力の印加を決めることも可能である。
【００３７】
本発明の固定／解放装置は、その後、既に上記した要素を用いて、部材２を反対方向へさらに回転させることによって、ラッチから開放される。
【００３８】
バッテリの固定がこうして達成されると、工程は反対方向に進み、ラッチ３２から装置を解放し、最終的にバッテリから装置が解放される。
【００３９】
バッテリの解放は、上述の種々の工程を反対に進めることにより、同じ原理を適用して行なうことができる。
【００４０】
本発明の装置のすべての価値は、装着の容易さ、および固定と解放機能の容易さを通して理解することができる。
【００４１】
上述に関わらず、シリンダの上端部に種々の種類の部材２および３を適用することができる。シリンダは、特定のラッチとの相互作用に適合するような上部要素と底部とを組み合わせるクランプ４０を装着する利点があり、底部は、このために画一化可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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