(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進エネルギーが蓄積されるバッテリ（１６０）を格納スペース（１０３、１０６）に格納した車両（１００）に対するバッテリ交換のための装置（１１０）であって、
前記格納スペース（１０３、１０６）の中から前記格納スペース（１０３，１０６）から離れたところまでの第１バッテリの引き出し搬送と、前記格納スペース（１０３、１０６）まで及び前記格納スペース（１０３、１０６）の中への第２バッテリ（１６０）の押し込み搬送とを自動的に行うために、第１方向（Ｒ１）に向かって動かすことが可能である第１押付け装置（１４０、１８０）、及び第２方向（Ｒ２）に向かって動かすことが可能である第２押付け装置（１５０、１８１）を有し、前記第１押付け装置（１４０、１８０）は、前記第１方向（Ｒ１）へ動かされるときに、前記第２押付け装置（１５０、１８１）を前記第１方向（Ｒ１）へ持っていくように構成され、前記第２押付け装置（１５０、１８１）は、前記バッテリを支持するように構成され、前記第１方向（Ｒ１）及び前記第２方向（Ｒ２）のどちらにも平行な平面内で前記第１押付け装置（１４０、１８０）に対して枢動可能である輸送装置（１３０）と、
前記第１押付け装置（１４０、１８０）を前記車両（１００）に向かって前記第１方向（Ｒ１）へ動かし、前記第２押付け装置（１５０、１８１）によって支持される前記バッテリ（１６０）を前記格納スペース（１０３、１０６）に持っていくための手段（１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ）と、
前記第２押付け装置（１５０、１８１）の角度位置及び前記第２方向（Ｒ２）での位置を、前記第１押付け装置（１４０、１８０）に対して調整するための手段（１４４〜１４７、１９０、１９２、１９３）とを備え、
前記格納スペース（１０３、１０６）と前記輸送装置（１３０）との相対位置が検出できるように構成された、
装置（１１０）。
【請求項２】
前記輸送装置（１３０）は、前記第２押付け装置（１５０、１８１）の第２方向（Ｒ２）での位置、及び前記第１押付け装置（１４０、１８０）に対する角度を調整するための制御装置（１４４〜１４７、１９０、１９２、１９３）を備える、
請求項１に記載の装置（１１０）。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１押付け装置（１４０、１８０）に対して前記第２押付け装置（１５０、１８１）上で２つの異なる点（１５３、１５４）を直線的に動かすように配置された２つのプッシャ手段（１４４〜１４７）を備え、
前記２つのプッシャ手段（１４４〜１４７）の直線的な移動長は相互に無関係である、
請求項２に記載の装置（１１０）。
【請求項４】
前記プッシャ手段（１４４〜１４７）は、それぞれ前記第２押付け装置（１５０、１８１）上のそれぞれの点（１５３、１５４）へそれぞれの直線運動を伝達するように配置された２つの電気モータ（１４４、１４５）を備える、
請求項３に記載の装置（１１０）。
【請求項５】
前記２つの直線運動が実質的に平行な、及び実質的に前記第２方向（Ｒ２）に沿って導かれる、
請求項４に記載の装置（１１０）。
【請求項６】
前記輸送装置（１３０）は、前記第２バッテリ（１６０）が前記第２押付け装置（１５０、１８１）にて支持されかつ前記格納スペース（１０３、１０６）に隣接する位置から、前記第２バッテリ（１６０）が前記第２押付け装置（１５０、１８１）の代わりに前記車両（１００）にて支持される位置へ、前記第２バッテリ（１６０）を押すように配置されたプッシャ（１７０、１７１）も備える、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置（１１０）。
【請求項７】
前記プッシャ（１７０、１７１）は、前記第１バッテリが前記格納スペース（１０３、１０６）から前記輸送装置（１３０）に引き渡されるときに前記第１バッテリを受け入れ、支持するように構成された遮断手段を備える、
請求項６に記載の装置（１１０）。
【請求項８】
水平面に投影したときに、前記第１方向（Ｒ１）が前記車両（１００）の左右方向に対して実質的に平行な水平奥行方向（Ｄ）と平行になり、前記第２方向（Ｒ２）が前記車両（１００）の前後方向に対して実質的に平行な水平幅方向（Ｂ）と平行になる場合に、
前記第１押付け装置（１８０）は、前記水平奥行方向（Ｄ）を通り、前記車両（１００）に向かって前記装置（１１０）から前記水平面に対して上方に斜めであり、前記車両（１００）車体の下に開口部（１０４）を有する前記車両（１００）の格納スペース（１０６）に向かって通るように配置される斜めの経路（１３１ｃ）に沿って並進可能であり、前記第２バッテリ（１６０）が前記第２押付け装置（１８１）によって前記開口部（１０４）に隣接する位置に前方に持ってこられるときに、前記輸送装置（１３０）が、前記第２バッテリ（１６０）が前記開口部（１０４）に隣接する前記正しい位置に前方へ持ってくることができるように前記斜めの経路（１３１ｃ）に沿って前記第１押付け装置（１８０）の前記位置を調整することによって前記第２バッテリ（１６０）の高さ位置を前記開口部（１０４）を基準にして調整するように構成される、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の装置（１１０）。
【請求項９】
前記第１押付け装置（１４０）は、前記車両（１００）の格納スペース（１０３）に向かって配置され、前記車両の側面に開口部（１０１）を有する本来水平の経路（１３１ａ、１３１ｂ）に沿って並進可能である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の装置（１１０）。
【請求項１０】
前記第１押付け装置（１４０、１８０）のサスペンション、前記第２押付け装置（１５０、１８１）のサスペンション、及び前記第１押付け装置（１４０、１８０）が引き渡されるように配置される経路（１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１Ｄ）のサスペンション又はこれらのうちの何れか一つに沿って、前記第２バッテリ（１６０）が前記格納スペース（１０３、１０６）に対してある程度まで移動できるようにするように配置されたバネ手段を備え、
前記第２バッテリ１６０は、開口部（１０１、１０４）の中及び前記格納スペース（１０３、１０６）の中に移動され、前記第２バッテリ（１６０）の前記開口部（１０１、１０４）に対する前記位置決めのあらゆる誤差が前記バネ手段のばね作用によって補償される、
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装置（１１０）。
【請求項１１】
推進エネルギーが蓄積されるバッテリ（１６０）を格納スペース（１０３、１０６）に格納した車両（１００）に対するバッテリ交換のための方法であって、
少なくとも部分的に地上に配置される輸送装置（１３０）であって、第１方向（Ｒ１）に向かって動かすことが可能である第１押付け装置（１４０、１８０）、及び第２方向（Ｒ２）に向かって動かすことが可能である第２押付け装置（１５０、１８１）を有し、前記第１押付け装置（１４０、１８０）は、前記第１方向（Ｒ１）へ動かされるときに、前記第２押付け装置（１５０、１８１）を前記第１方向（Ｒ１）へ持っていくように構成され、該第２押付け装置（１５０、１８１）は、前記バッテリ（１６０）を支持するように構成され、前記第１方向（Ｒ１）及び前記第２方向（Ｒ２）のどちらにも平行な平面内で前記第１押付け装置（１４０、１８０）に対して枢動可能である前記輸送装置（１３０）を用い、
ａ）水平面に投影したときに、前記第１方向（Ｒ１）が前記車両（１００）の左右方向に対して実質的に平行な水平奥行方向（Ｄ）と平行になり、前記第２方向（Ｒ２）が前記車両（１００）の前後方向に対して実質的に平行な水平幅方向（Ｂ）と平行になるように、少なくとも部分的に地上に配置され、前記車両（１００）の前記格納スペース（１０３、１０６）の中から前記格納スペース（１０３、１０６）から離れたところまでの第１バッテリの自動的な輸送のために配置される前記輸送装置（１３０）の隣に、前記車両（１００）が駐車されるステップと、
ｂ）前記輸送装置（１３０）に対する前記格納スペース（１０３、１０６）の位置が前記装置（１１０）によって検知されるステップと、
ｃ）前記輸送装置（１３０）が、前記車両（１１０）の中から前記車両（１１０）から離れたところまで前記第１バッテリを引き抜くステップと、
ｄ）前記輸送装置（１３０）が、前記車両（１００）の前記格納スペース（１０３、１０６）まで及び前記格納スペース（１０３、１０６）の中へ第２バッテリ（１６０）を押し込むステップと、が実行され、
前記ステップｄ）は、
ｄ１）前記第２バッテリ（１６０）が、前記第２押付け装置（１５０，１８１）によって支持される位置に位置決めされるサブステップと、
ｄ２）前記第２押付け装置（１５０、１８１）の角度位置及び前記第２方向（Ｒ２）での位置が、前記第１押付け装置（１４０、１８０）に対して自動的に枢動され、動かされることによって調整されるサブステップと、
ｄ３）前記第１押付け装置（１４０、１８０）を、前記車両（１００）に向かう前記第１方向（Ｒ１）へ動かして、前記第２バッテリ（１６０）を前記格納スペース（１０３、１０６）まで移動させるサブステップとを含む方法。
【請求項１２】
前記第２方向（Ｒ２）の前記位置、及び前記第２押付け装置（１４０、１８０）の前記第１押付け装置（１５０、１８１）に対する前記角度が、前記第１押付け装置（１４０、１８０）に対して前記第２押付け装置（１５０、１８１）上の２つの異なる点（１５３、１５４）を直線的に動かすように配置される前記輸送装置（１３０）で２つのプッシャ手段（１４４〜１４７）を使用して調整され、前記２つのプッシャ手段（１４４〜１４７）の直線的な移動長が相互に無関係である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２押付け装置（１５０、１８１）上で１つのそれぞれの点（１５３、１５４）にそれぞれの直線運動を伝達するように配置される２つの電気モータ（１４４、１４５）のそれぞれにて前記プッシャ手段（１４４〜１４７）が使用される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ステップｄ）は、
前記輸送装置（１３０）に備えられるプッシャ（１７０、１７１）が、前記第２バッテリ（１６０）が前記第２押付け装置（１５０、１８１）にて支持されかつ前記格納スペース（１０３、１０６）に隣接する位置から、前記第２バッテリ（１６０）が前記第２押付け装置（１５０、１８１）の代わりに前記車両（１００）にて支持される位置へ、前記第２バッテリ（１６０）を押すために使用される、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記サブステップｄ３）は、
前記第１バッテリ（１６０）が前記格納スペース（１０３、１０６）まで前記輸送装置（１３０）にて持ってこられるときに、前記プッシャ（１７０、１７１）の遮断手段にて前記第１バッテリ（１６０）を受け入れて支持する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ駆動車両で１個又は複数のバッテリを交換するための方法、及び係るバッテリ交換を自動的に実行するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車用の電池の交換用のシステムは、例えば欧州特許第２２３１４４７  Ｂ１号から既知である。かかるシステムでは、車がグリースピットに使用されるものに類似した傾斜路で運転された後に、車の真下に装置が出現し、下方から放電したバッテリを新しいものと交換する。この解決策は、バッテリ交換装置が床の中に埋め込まれること、及び／又は車を実質的に持ち上げられることを必要とし、このことは、係る施設は高価であることに加え、かさばるため、ガソリンスタンド等の既存のインフラに統合するのが困難であるため少なからず不利である。さらに、汚染等による問題のため係る設備を屋外、特に野外に設けることは困難である。
【０００３】
さらに、欧州特許出願公開第２３４０９５１  Ａ２号は、下方から鉛直に上方へ車両に進入するバッテリを受け入れ、収容するための車両内の装置を説明する。この装置は、上記欧州特許第２２３１４４７  Ｂ１号に説明されるシステムとともに使用できる。
【０００４】
車の鉛直側面で鉛直に配置されたドアを通して、及び車の下部走行体に水平に配置されたドアを通しての両方でそれぞれバッテリを持ち出す及び持ち込むことによって車両内のバッテリを交換することも、スウェーデン国特許出願公開第１０５０６５６  Ａ１号及びスウェーデン国特許発明第１２５０３８８号から知られている。その中には、車両の長手方向で動かすことが可能であり、車両の幅に沿って働くように配置される支持面を含んだ装置が説明されている。装置と車両との角度差を補償するために、平面の基部は水平面において回転可能である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は地上に配置され、自動的に且つ確実に車両内のバッテリを交換でき、特に例えば少なくとも１００ｋｇの総重量の重いバッテリを取り扱うときにシステムに対する車両の不正確な場所をよりよい方法で補償するシステムを提供する。
【０００６】
したがって、本発明は車両内のバッテリ交換のための装置に関し、車両は車両の移動動作での使用のためにバッテリを受け入れ、収容するように配置された格納スペース付きで配置され、装置は少なくとも部分的に地上に配置され、格納スペースの中から及び格納スペースから離れる第１バッテリの、並びに格納スペースまでの及び格納スペースの中への第２バッテリの自動輸送のために配置される輸送装置を含み、輸送装置は駐車車両の長手方向に実質的に平行な水平幅方向、及び幅方向に垂直である水平奥行方向と関連付けられ、装置は輸送装置に対する格納スペースの位置を検知するように配置され、輸送装置は第１方向で動かすことが可能である第１押付け装置、及び第２方向で動かすことが可能である第２押付け装置を含み、該第１押付け装置は、第１方向で動かされるときにそれとともに第２押付け装置を第１方向で持ってくるように配置され、第２押付け装置はバッテリを支持するように配置され、第１方向を水平面に投影したときが奥行方向に平行であること、第２方向を水平面に投影したときが幅方向に平行であること、第２押付け装置が第１方向及び第２方向によってまたがられる平面で第１押付け装置に対して枢動可能であること、装置が、第２押付け装置によって支持されるバッテリがそれにより格納スペースに持ってこられるように第１方向で車両に向かって第１押付け装置を動かす手段だけではなく、第２押付け装置の角度位置及び第２方向でのその位置を第１押付け装置に対して調整するための手段も含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明は、かかる装置を使用するバッテリ交換のための方法にも関する。
【０００８】
本発明は、ここで本発明の例示的な実施形態に関して、及び添付の図面に関して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１ａ】上方から見られる、本発明に係る装置の一実施形態を示す図である。
【図１ｂ】上方から見られる、本発明に係る装置の代替実施形態を示す図である。
【図２ａ】押付け装置１８０が２つのそれぞれの位置に配置される、側面から図１ａの装置を部分的に示す図である。
【図２ｂ】押付け装置１８０が２つのそれぞれの位置に配置される、側面から図１ａの装置を部分的に示す図である。
【図３】本発明に係るプッシャを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
すべての図は対応するパーツに同じ参照番号を共用する。図１ａ及び図１ｂで、レール１３１ｃは対応するキャリッジ１８０、１８１とともに図示されておらず、図１ａ及び図１ｂでは、バッテリ１６０は押付け装置１５０上に配置される（以下を参照すること）。
【００１１】
車両１００は、バッテリ１６０用に格納スペース１０３、代わりに１０６（図２を参照）を備え、格納スペース１０３、１０６はバッテリ１６０を受け入れ、収容するように配置され、バッテリ１６０は容量に関して車両の移動動作での使用のために適応され、言い換えると、車両１００はその前方への推進のためにバッテリからのエネルギーを使用する。
他の類似した車両においてだけではなく車両１００においてのバッテリ交換用の本発明に係る装置１１０が図に示され、装置１１０は、少なくとも部分的に、及び好ましくは実質的に完全に地面１１１上に設置され、格納スペース１０３、１０６まで及び格納スペース１０３、１０６の中に第２バッテリ１６０だけではなく、格納スペース１０３、１０６の中から及び格納スペース１０３、１０６から離れて第１バッテリを自動的に輸送するように配置される輸送装置１３０を含む。通常、第１バッテリは放電したバッテリであり、第２バッテリは、車両１００の追加動作のために放電したバッテリに代わる同じ又は同等のタイプの完全に充電したバッテリである。図中、示されているバッテリ１６０は第２バッテリである。
【００１２】
輸送装置１１０は、駐車車両１００の長手方向に実質的に平行である水平幅方向Ｂ、及び幅方向Ｂに垂直である水平奥行方向Ｄと関連付けられる。
装置１１０は、輸送装置１１０に対して格納スペース１０３、１０６の位置を検知するための係る従来の手段（不図示）付きでとして配置される。係る手段は例えば、任意選択で車両１００上の所定の位置に取り付けられた光学マーカーと協調する光学手段、おそらくは画像処理手段によって、又は車両１００上及び装置１１０上の両方に配置されるトランスポンダ型の相互作用する信号手段によって構成されてよい。検知手段が、それらが、車両の特定の特徴部分の識別のためにデジタル出力画像が処理される装置１１０内の撮像装置から構成される例示するケースでは、必ずしも車両１００に取り付けられる特別な手段を必要としないことが留意される。重要であることは、検知手段が、装置１１０が車両１００の格納スペース１０３、１０６の開口部１０１、１０４と、輸送装置１３０との間の相対的な位置を決定できるようにし、それによってバッテリの格納スペース１０３、１０６への及び格納スペース１０３、１０６からの移動が正しい位置へ及び正しい位置から自動的に行われることができるようにする点である。
【００１３】
輸送装置１３０は、第１方向Ｒ１で動かすことが可能である第１押付け装置１４０、及び第２方向Ｒ２で動かすことが可能である第２押付け装置１５０を含む。第１押付け装置１４０が第１方向Ｒ１で動かされるとき、それはそれとともに第２押付け装置１５０を第１方向Ｒ１で持ってくるように配置される。したがって、２台の押付け装置１４０、１５０は互いに係合するように配置される。第２押付け装置１５０は同様にバッテリ１６０を支持するように配置される。
【００１４】
本発明によると、第１方向Ｒ１を水平面に投影したときは奥行方向Ｄに平行である。これは図２ａ及び図２ｂに特に明らかに図示され、図２ａ及び図２ｂから、方向Ｒ１を水平面に投影したときが奥行方向Ｄに平行である限り、第１方向Ｒ１が水平面に対して傾斜している若しくは真っすぐであることがある、又は（図２ａ及び図２ｂでのように）第１押付け装置１４０の第１経路の異なる区間に沿って傾斜と真っすぐの両方であることがあり、したがって第１押付け装置が実質的にそれぞれ車両１００の側面に向かう及び車両１００の側面から離れる方向で動かすことが可能であることが分かる。それに応じて、第２方向Ｒ２を水平面に投影したときは幅方向Ｂに平行であり、したがって第２押付け装置は実質的に車両１００の側面に沿って動かすことが可能である。さらに、第２押付け装置１５０は第１方向Ｒ１及び第２方向Ｒ２によってまたがられる平面で、第１押付け装置１４０に対して枢動可能であり、平面はしたがって水平であってよいが、水平である必要はない。
【００１５】
したがって、第１押付け装置１４０は、図１ａ及び図１ｂに示される実施形態で、第１押付け装置１４０が奥行方向Ｄで伸長する１対のレール１３１ａ、１３１ｂ上で転がるように配置された前部１４１ａ、１４１ｂ及び後部１４２ａ、１４２ｂのホイールセットを備えたスライドの形であることによって第１方向Ｒ１で相互に動かすことが可能である。第１押付け装置１４０は、地面１１１上で直接的に転がるホイールによって支持されてもよいことが理解される。
第２押付け装置１５０は、本実施形態では、それが、第１押付け装置１４０によって支持され、幅方向Ｂで摺動自在であるスライドの形であることによって、第２方向Ｒ１で第１押付け装置１４０に対して動かすことが可能である。第２押付け装置１５０が、それがホイールを用いて例えば上を転がってよい地面１１１等の別の構造によって支持されてもよいことが理解される。
第２押付け装置１５０は好ましくは、方向Ｒ１、Ｒ２によってまたがられる該平面で少なくとも５、好ましくは少なくとも１０の角度の角範囲Ｔ上で第１押付け装置１４０に対して枢動可能である。第２押付け装置１５０はこれらの可動性要件を満たすために第１押付け装置１４０又は地面１１１に自由にのってよいが、図に示され、以下に説明されるように、第１押付け装置１４０に対する第２押付け装置１５０の移動の自由が係る変位及び係る枢動性に制限されるように第１押付け装置１４０が第２押付け装置１５０と係合することが好ましい。
【００１６】
本発明によると、装置１１０はさらに、第１押付け装置１４０に対して、角度位置及び第２押付け装置１５０の第２方向Ｒ２の位置を調整するための手段、並びに車両１００に向かって奥行方向Ｄの第１方向Ｒ１で第１押付け装置１４０を動かし、したがって第２押付け装置１５０によって支持されるバッテリ１６０がこのようにして格納スペース１０３、１０６に向かって及び格納スペース１０３、１０６まで前方に持ち込まれるための手段を含む。
第１押付け装置１４０が奥行方向Ｄで可動であり、第２押付け装置１５０が角度方向及び幅方向Ｂで調整可能である、一方他方に対して可動である２台の押付け装置１４０、１５０を有する係る装置は、装置１１０の隣の駐車車両１００内の格納スペースの中から、格納スペースから離れて、格納スペースまで、及び格納スペースの中にバッテリを輸送する非常に簡略及びしたがって費用効果が高く、且つ堅牢な方法を達成する。装置は不正確な駐車とも、及び非常に重いバッテリとも正しく機能するように設計できる。さらに、装置１１０は、車両１００自体の移動のための設備が必要とされないので、実質的に又は完全に地上に配置できる。
【００１７】
制御装置１１２が、互いに対して異なる部分を移動するために、装置１１０内の多様なアクチュエータを必要に応じて制御するように配置され、このように従来の方法で装置１１０の状態を連続的に監視するように任意選択で配置されることも好ましい。制御装置１１２は、ケーブル接続を通して又は無線で等、本来従来型である方法でアクチュエータ、センサー等に接続されてよい。
例えば、レール１３１ａ、１３１ｂに沿った第１押付け装置１４０の移動は、ベルト駆動装置等の適切な伝達手段に結合された電気モータを含んでよい、適切な駆動装置１３２ａ、１３２ｂによって駆動され、操作されてよい。
制御装置は、幅方向Ｂの位置、及び押付け装置１４０に対する第２押付け装置１５０の角度Ａを調整するように配置されることがさらに好ましい。
【００１８】
図１ａに示される好ましい実施形態によると、該制御装置は、それぞれが、それぞれの電気リニアモータ１４４、１４５、及び第１押付け装置に対して第２押付け装置１５０上の異なる２つの点の各それぞれ１５３、１５４を、２つの摺動体１４４、１４６；１４５、１４７のそれぞれの直線変位が実質的に相互に無関係となるように、直線的に動かすように配置されたそれぞれの駆動ロッド１４６、１４７を含む、２つのプッシャ手段を含む。言い換えると、第２押付け装置１５０上の点１５３は第２押付け装置１５０上の点１５４とは実質的に無関係に動かすことが可能である。「実質的に無関係に」は、本明細書では、１つの点が、第２の点も動かされる場合に、一定の距離無関係に動かすことが可能であり、その結果、該点の内の１つが該第２の点よりも大きな範囲又は少ない範囲で動かされる場合に、第２押付け装置１５０が第１押付け装置１４０に対して回転されることを意味すると解釈されるものとする。係る回転は、点が、モータ１４４、１４５を使用して達成される方向に垂直な方向で移動されることにつながることもある。
したがって、プッシャ手段１４４、１４６；１４５、１４７が、第１押付け装置１４０で固定配置されてよく、第２押付け装置１５０上でそれぞれの点１５３、１５４にそれぞれの直線運動を伝達するように配置されてよい、それぞれの電気モータ１４４、１４５をそれぞれ含むことが好ましい。直線的に動かす力が、歯車配置を介して、液圧応用機械を使用して等、他の方法で点１５３、１５４に伝達されてもよいことが理解される。
図１ａに示されるように、２つの直線運動が実質的に平行な、及び実質的に第２方向Ｒ２で導かれることが好ましい。
第２押付け装置１５０の位置を第１押付け装置１４０に対して調整するための係る配置は、２つの点１５３、１５４の幅方向Ｂに沿ってそれぞれの位置を調整することによって、幅方向Ｂと角度Ａ位置の両方を容易に且つ確実に調整させる。
【００１９】
第１押付け装置１４０に対する第２押付け装置１５０の適切な係合は図１ａに示され、ピン１５１が幅方向Ｂに沿って通る溝１４３を含み、それにより第２押付け装置５０はそれ以外の場合、低摩擦接触を介して又は第１押付け装置１４０と第２押付け装置１５０との間のホイール（不図示）を用いて等、第１押付け装置１４０の表面上を自由に通る。
第１押付け装置１４０に対して第２押付け装置１５０の制御を達成するための代替実施形態は、ロッド１９０を介して第２押付け装置１５０上の点１５５、つまり好ましくは第２押付け装置１５０が第１押付け装置１４０に対して回転するにつれて回転の中心を表す軸支された点１５５を直線的に動かすように配置される、１つのリニアモータ１９２しか図示されない図１ｂに示される。線形駆動は次いで、例えば点１５５で第１押付け装置１４０に対して第２押付け装置１５０を回転するように配置される電気モータ１９３を含んだ回転駆動と結合される。溝１４３及びピン１５１は、第１押付け装置１４０に対する第２押付け装置１５０の移動を制御するために、本代替実施形態でも有利に使用される。
【００２０】
好ましい実施形態に従って、輸送装置１１０は、第２バッテリが第２押付け装置１５０によって支持される格納スペース１０３、１０６に隣接する位置から、第２バッテリが代わりに、ドア１０２、１０５等格納スペース１０３、１０６に接続される装置によって等、車両１００によって格納スペース１０３、１０６に支持される位置に第２バッテリ１６０を押すように配置されたプッシャ１７０、１７１をさらに含む。バッテリ１６０は、好ましくは、ボール移送表面又は低表面摩擦の材料を介して等、第２押付け装置１５０の上面上で摺動できるように配置される。
プッシャ１７０、１７１は、好ましくは第２押付け装置１５０に沿って直線的にバッテリ１６０を持ってくることができるように配置され、例えば図１ａ及び図１ｂに示されるように溝１５２ａ、１５２ｂで案内される電気駆動ブロック１７０、１７１を含んでよい。ブロック１７０、１７１は、例えば、それぞれ各個別の電気モータを含んでよい、又は第２押し付け装置１５０上に固定して配置される個別の又は共通の電気モータによって駆動されてよい。図３は１つの係るブロック１７０を拡大して示す。
【００２１】
図２ａ及び図２ｂは、第１押付け装置１４０及び第２押付け装置１５０に加えて、押付け装置１４０、１５０に同一であってよいスライドの形をした第１押付け装置１８０及び第２押付け装置１８１も示す。押付け装置１８０は、レール１３１ａ、１３１ｂに類似するが、第１押付け装置１８０を、車両１００車体底部で下の開口部１０４と配置された格納スペース１０６に向かって上方に案内するように配置された斜めの区間１３１Ｄを含むレール１３１ｃに配置される。
【００２２】
図２ａでは、バッテリ１６０がちょうどロジスティック装置１２０（以下を参照）から押付け装置１８０に渡された第１押付け装置１８０のための位置が示される。
図２ｂは、バッテリ１６０が格納スペース１０６に送達されている過程にある押付け装置１８０の位置を示す。図２ｂに明確に示されるように、プッシャは起動され、したがってバッテリ１６０は、方向Ｒ１で、奥行方向Ｄで、開口部１０４に向かう方向で第２押付け装置１８１の上面に亘って、ドア１０５の上面の上に上方に斜めに持ってこられる。いったんこの位置で、プッシャ１７０はさらに前方にバッテリ１６０を持ってくることができ、それにより車両１００の係合手段（不図示）はバッテリ１００と係合し、バッテリを保持し、その後、第１押付け装置１８０は再び図２ａに示される位置に戻すことができる。斜めの区間１３１Ｄは後者の広げられた位置にあるドア１０５に実質的に平行であり、それによりバッテリ１６０が、ドア１０５の主平面に実質的に平行な方向でドア１０５まで及びドア１０５に沿って進められることが好ましい。
【００２３】
図３は、より綿密な詳細でプッシャ１７０、特に奥行方向Ｄでバッテリ（バッテリは図３で破線により示される）を押すように配置されるプッシャ１７０のプッシャブロックを示す。プッシャ１７０が、第１バッテリが格納スペース１０３、１０６から輸送装置１３０に持ってこられるときに第１バッテリを穏やかに受け入れ、支持するように配置された遮断手段（図３では、ゴム等の吸収材料に形成された破線表面を使用して例示される）を含むことが好ましい。また、プッシャ１７０は、第１バッテリを、それが奥行方向Ｄで車両１００から引き出されるべきときに係合し、保持するために起動されるように配置される係合部材１７２も含む。
【００２４】
図２ａ及び図２ｂの下部押付け装置対１８０、１８１により示されるように、好ましい実施形態に従って、第１押付け装置１８０は、奥行方向Ｄを通り、装置１１０から車両１００への水平面に対して上方に傾けられてもあり、車体１００の下方に開口部１０４を有する駐車車両１００の格納スペース１０６に向かって通るように配置される、少なくとも部分的に斜めの経路１３１ｃに沿って動かすことが可能である。この場合、バッテリ１６０が横向き方向よりむしろ上方方向で開口部１０４の中に差し込まれるとき、バッテリ１６０の高さ位置は、いったんそれが開口部１０４に達すると調整されなければならない。本実施形態に従って、輸送装置１３０は、バッテリ１６０が第２押付け位置１８１によって開口部１０４に隣接する位置に前方に移動されるときに、経路１３１ｃの斜めの部分１３１Ｄに沿って第１押付け装置１８０の位置を調整することによってバッテリ１６０の位置の係る高さ調整を開口部１０４に対して実行するように配置され、したがってバッテリ１６０は格納スペース１０６に接続する車両１００と係合する追加の伝達のために、開口部１０４に隣接する正しい位置に持ち込むことができる。開口部１０４に対してバッテリ１６０の鉛直な高さ及び奥行方向Ｄでの位置の同時調整を提供するために、経路１３１ｃの斜めの部分１３１Ｄの位置は、例えば制御装置１３２ｃを介して奥行方向Ｄで調整されることが好ましい。
【００２５】
図２ａ及び図２ｂの上部押付け装置対１４０、１５０は、第１押付け装置１４０が、車両１００の側面に開口部１０１を有する駐車車両１００の格納スペース１０３に向かって通るように配置される実質的に水平の経路１３１ａに沿って動かすことが可能である代替実施形態を示す。
この後者のケースでは、バッテリ１６０の高さ位置は経路１３１ａの取付点の鉛直位置によって、例えば制御装置１３２ａを介して調整されているロジスティック装置１２０（以下を参照）に調整される。
言い換えると、格納スペース１０３、１０６に対するバッテリ１６０の位置は、第１押付け装置１４０、１８０が該レール経路に沿って移動され、第２押付け装置１５０、１８１が幅方向Ｂで移動され、第１押付け装置に関して回転され、バッテリ１６０が奥行方向Ｄに実質的に平行である方向で第２押付け装置に関して並進されることによって、高さ方向及び／又は奥行方向Ｄで調整されているレールトラック１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃを用いて調整される。
位置異常のためのなんらかの公差を許容するために、第１押付け装置１４０、１８０のサスペンション及び／又はそれに沿って第１押付け装置１４０、１８０が案内されるように配置される経路１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃのサスペンションが、バッテリ１６０が格納スペース１０３、１０６を基準にしてある程度まで移動できるようにするように配置されるバネ手段を含むことが好ましい。それにより、バッテリ１６０は開口部１０１、１０４の中に導くことができ、一方バッテリ１６０の開口部１０１、１０４に対する位置決めのあらゆる誤差は該バネ手段のばね作用によって補償される。
【００２６】
ロジスティック装置１２０は、図２ａ及び図２ｂに示されるように、好ましくは斜めの経路１３１ｃ及び水平経路１３１ａ、１３１ｂの両方と連絡し、それによりバッテリ１６０は、開口部１０１、１０４が車両１００の側面に存在するのか、それとも底部に存在するのかに応じてこれらの経路のどちらかでそれぞれの押付け装置１４０、１５０、代わりに１８０、１８１に持ってこられてよい。右の押付け装置対に対するバッテリ１６０の分散は、例えば、バッテリ１６０を正しい高さに輸送できる鉛直ロッド１２１，１２２に沿って鉛直に並進可能である搬送平面１２３を使用して、及びさらにバッテリ１６０と協調して係合手段１２４を活用して管理されてよく、手段１２４はプッシャロッド１２５と組み合わせて電動式制御装置１２６によって駆動される。係るロジスティック装置１２０は、好ましくは放電されたバッテリ及び充電されたバッテリの保管場所（不図示）に接続され、好ましくは中央コンピュータによって制御されて、押付け装置対１４０、１５０；１８０、１８１から保管場所内の充電ステーションに放電されたバッテリを自動的に持ち込み、車両１００内の格納スペース１０３、１０６へ及び中への追加の輸送のために充電されたバッテリを適切な押付け装置対１４０、１５０；１８０，１８１に持ち込む。ロッド１２１は次いで固定して配置されてよいので、係る結合された配置は、斜めの押付け装置対と水平の押付け装置対の両方とも本発明に従って配置される場合に容易にされる。
【００２７】
本発明に係る車両１００内でのバッテリ交換のための方法は、以下の通りである。
第１に、車両１００は上述されたように輸送装置１３０の隣に駐車される。車両１００はほぼ正しい位置に駐車されることがあるが、方法は重いバッテリも有する車両のわずかに誤った又は斜めの駐車の場合もバッテリ交換ができる。輸送装置１３０に対する格納スペース１０３、１０６の位置は、装置によって検出され、輸送装置１３０は第１バッテリを車両１００の中から及び車両１００から持ち出す。この前に、ドア１０２、１０５は車両１００の運転者によって起動可能である制御手段を介して等、好ましくは車両１００の命令で開かれた可能性がある。バッテリは、バッテリが初期にプッシャ１７０、１７１によって車両の内側に及び車両に向かって押され、その結果バッテリと格納スペース１０３、１０６との間の係合が解放され、バッテリが格納スペース１０３、１０６から滑り出ることによって等、バッテリ１６０又は格納スペース１０３、１０６と協調するように配置されるプッシャ１７０、１７１で失活手段によって格納スペース１０３、１０６内のその位置から緩めることができる。
【００２８】
次に、輸送装置は、方向Ｒ１で動かすことが可能である第１押付け装置１４０及び方向Ｒ２で動かすことが可能である第２押付け装置１５０を用いて第１押付け装置１４０を用いて、上述されたように、車両１００の格納スペース１０３、１０６まで及び格納スペース１０３、１０６の中に充電された第２バッテリ１６０を持ち込み、第１押付け装置１４０はそれとともに方向Ｒ１で第２押付け装置１５０を持ってくるように配置され、第２押付け装置１５０は同様にバッテリ１６０を支持するように配置される。上述されたように、第２押付け装置１５０は好ましくは、方向Ｒ１、Ｒ２によってまたがられる平面で少なくとも５、好ましくは少なくとも１０の角度の角度範囲Ｔ上で第１押付け装置１４０に対して枢動可能である。
【００２９】
第１バッテリを適切に外して輸送することは、同じ押付け装置対１４０、１５０；１８０、１８１の助けを借りて行われる。
本発明によると、第２バッテリ１６０は、それが第２押付け装置１５０、１８１によって支持される位置に位置決めされ、その後車両に対する第２押付け装置１５０、１８１の角度方向位置及び幅方向位置が、第２押付け装置１５０、１８１が第１押付け装置１４０、１８０に対して自動的に回転され、動かされることによって、及び第１押付け装置１４０、１８０が、第２バッテリ１６０が格納スペース１０３、１０６に向かって進められるように車両１００に向かう方向で自動的に動かされることによって、上述されたように調整される。
【００３０】
以上、好ましい実施形態が説明された。ただし、本発明の基本的な考え方から逸脱することなく開示されている実施形態に多くの修正を加えることができることは当業者に明らかである。
例えば、装置１１０の多様な可動部品を駆動する上述された電気モータは、電気ステッピングモータ等を介して直接的な電力によって、ベルト、チェーン、又は歯車配置を通して間接的な電力によって、又は水力によって等、自動化の分野の中でそれら自体従来型である多くの異なる方法で設計されてよい。
ホイール又は摺動面を備えた上述されたスライドは、方向Ｒ１及びＲ２で動かされるための他の機構を有してよい。例は、エンドレスベルトを含む。
車両とのバッテリの係合、車両と輸送装置とロジスティック装置との間の受け渡し等の詳細は変わることがあることがさらに理解される。
したがって、本発明は説明されている実施形態に制限されるのではなく、添付の特許請求の範囲の中で変わることがある。
【図１ａ】
0006596416.tif 000002
【図１ｂ】
0006596416.tif 000003
【図２ａ】
0006596416.tif 000004
【図２ｂ】
0006596416.tif 000005
【図３】
0006596416.tif 000006