(57)【要約】【課題】本発明は、様々な状況に応じてパワーユニットを容易に繋ぎ換えることができる連結機構を備える電気自動車を提供する。【解決手段】電気自動車１０は、シャシ１１とモータ１２と補助バッテリ１３とインバータ１４とパワーユニット３０とを備える。シャシ１１は、キャブ３を搭載し、駆動輪１５に接続されたドライブユニット１６を有する。モータ１２は、ドライブユニット１６に接続される。インバータ１４は、補助バッテリ１３とモータ１２との間に接続されて交流電力入力端子１４１および直流電力入力端子１４２を有し、補助バッテリ１３および直流電力入力端子１４２から供給される直流電力を交流電力に変換する。パワーユニット３０は、分離可能に交流電力入力端子１４１または直流電力入力端子１４２の一方に接続される出力端子３１を有しドライブユニット１６にインバータ１４を介して電力を供給する。【選択図】      図３
2008079435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転室が設けられたキャブを搭載し、駆動輪に接続されたドライブユニットを有するシャシと、
前記ドライブユニットに接続されるモータと、
前記シャシに搭載されて直流電力を供給する補助バッテリと、
前記補助バッテリと前記モータとの間に接続されて交流電力入力端子および直流電力入力端子を有し、前記補助バッテリおよび前記直流電力入力端子から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記交流電力入力端子または直流電力入力端子のいずれか一方に分離可能に接続される出力端子を有し前記ドライブユニットに前記インバータを介して電力を供給するパワーユニットと
を備えることを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
前記シャシは、車両の進行方向に沿って平行に配置される一対のサイドメンバを有し、
前記サイドメンバは、前記進行方向に前後に並ぶ車輪間で前記シャシをフロントシャシとリアシャシとに分離可能に結合する連結装置を有し、
前記パワーユニットは、前記リアシャシに搭載され、
前記交流電力入力端子は、一方の前記サイドメンバの前記連結装置に配置され、
前記直流電力入力端子は、他方の前記サイドメンバの前記連結装置に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
【請求項３】
前記シャシは、トラクタであって、トレーラに設けられるキングピンと連結されるカプラを備え、
前記カプラは、連結された状態の前記キングピンの下方に前記交流電力入力端子および前記直流電力入力端子が鉛直方向へ異なる高さに配設され、
前記パワーユニットは、前記トレーラに搭載され、前記出力端子を前記キングピンの下端より下方に配置する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
【請求項４】
前記パワーユニットは、エンジンと、燃料タンクと、発電機と、を備え、前記交流電力入力端子に接続されて、交流電力を出力することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気自動車。
【請求項５】
前記パワーユニットは、燃料電池ユニットと、その燃料を蓄える燃料タンクと、を備え、前記直流電力入力端子に接続されて、直流電力を出力することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気自動車。
【請求項６】
前記パワーユニットは、蓄電池を備え、前記直流電力入力端子に接続されて、直流電力を出力することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーユニットをドライブユニット側から分離可能に設けた電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のエンジンの回転トルクから駆動力を得る代わりに電力を動力源として利用し、モータを回して駆動力を得る電気自動車、ハイブリッド電気自動車、燃料電池自動車などが開発されており、実用化されきている。
【０００３】
走行距離を延ばすために、車両に搭載するメインバッテリとは別に、サブバッテリを搭載した第１トレーラを牽引する電気自動車が特許文献１に開示されている。この電気自動車は、エンジンを含む発電モジュールを搭載した第２トレーラを第１トレーラと繋ぎ換えて牽引することができる。第２トレーラの発電モジュールには、エンジンの他に発電機とこれらを制御するコントローラとを備える。
【０００４】
この電気自動車は、第１トレーラまたは第２トレーラを接続した状態で走行する間は、メインバッテリを温存させるようにサブバッテリの電力またはエンジンで駆動される発電機によって発電された電力を優先的に使用することが開示されている。
【０００５】
また、排気ガス規制が行われるようになったことにともない、トラックやバスなど輸送業界における大型車両にも、バッテリによる電気自動車や燃料電池を利用する燃料電池自動車の他、燃料効率が高いディーゼルエンジンを発電機と組合せて利用することで、排気ガス量を低減するディーゼルハイブリッド電気自動車が提案され始めている。
【特許文献１】特開平１１−３４１６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
都市部においては、発進と停止が頻繁に繰り返されるため、内燃機関では燃費が悪く、排気ガス量も増加する傾向にある。したがってこのような場合は、電気自動車や燃料電池自動車が好まれる傾向にある。電力を動力源として利用すると、走行距離にほぼ比例して電力が消費される。
【０００７】
したがって、輸送用トラック等、一度に長距離を走行する場合、頻繁に充電を行う必要が生じる。しかし、充電するための設備や燃料電池の燃料を供給する設備がまだ十分に整備されていない。また、充電にも時間がかかるため、可動効率が低下する。このような場合、ディーゼルエンジンと蓄電池を併用するディーゼルハイブリッド電気自動車であれば、燃料の入手も容易であり、排気ガスの排出量を抑えることができるとともにエネルギー効率も高い。
【０００８】
このように、状況によって適切な動力源が異なる。しかし、利用者のニーズに対応して動力源の異なる同型の車両を提供しようとした場合、個々に車両全体の構成が大幅に異なってくるとともに、生産台数も乗用車ほど多くはないので、設計効率が悪く生産コストが高くなってしまう。
【０００９】
セミトレーラ式の大型車両に特許文献１に開示された技術を適用する場合、特別な運転技量が必要であり、都市部では道路状況に応じた取り回しが難しく、誰もが利用できるものではない。また、トレーラを牽引する場合、ストップランプのための電気信号ケーブルや、トレーラの従動輪に設けられるブレーキを操作するための空圧ホースもしくは油圧ホースを個々に接続しなければならない。このように、トレーラを繋ぎ換える作業は、非常に面倒である。なお、特許文献１には、電気自動車とトレーラとの間の接続について具体的に開示されていない。
【００１０】
そこで、本発明は、様々な状況に応じてパワーユニットを容易に繋ぎ換えることができる連結機構を備える電気自動車を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る電気自動車は、シャシとモータと補助バッテリとインバータとパワーユニットとを備える。シャシは、運転室が設けられたキャブを搭載し、駆動輪に接続されたドライブユニットを有する。モータは、ドライブユニットに接続される。補助バッテリは、シャシに搭載されて直流電力を供給する。インバータは、補助バッテリとモータとの間に接続されて交流電力入力端子および直流電力入力端子を有し、補助バッテリおよび直流電力入力端子から供給される直流電力を交流電力に変換する。パワーユニットは、分離可能に交流電力入力端子または直流電力入力端子のいずれか一方に接続される出力端子を有しドライブユニットにインバータを介して電力を供給する。
【００１２】
この場合、シャシは、車両の進行方向に沿って平行に配置される一対のサイドメンバを有し、サイドメンバは、前後に並ぶ車輪間でシャシをフロントシャシとリアシャシとに分離可能に結合する連結装置を有する。パワーユニットは、リアシャシに搭載する。交流電力入力端子は、一方のサイドメンバの連結装置に配置され、直流電力入力端子は、他方のサイドメンバの連結装置に配置される。または、他の形態の電気自動車の場合、シャシは、トレーラに設けられるキングピンと連結されるカプラを備え、カプラは、連結された状態のキングピンの下方に交流電力入力端子および直流電力入力端子を鉛直方向へ異なる高さに配設し、パワーユニットは、トレーラに搭載されて、出力端子をキングピンの下端よりも下方に配置する。
【００１３】
また、パワーユニットは、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンと、燃料タンクと、発電機と、を備え、交流電力入力端子に接続されて、交流電力を出力する。または、パワーユニットは、燃料電池ユニットと、その燃料を蓄える燃料タンクと、を備え、直流電力入力端子に接続されて、直流電力を出力する。または、パワーユニットは、蓄電池を備え、直流電力入力端子に接続されて、直流電力を出力する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電気自動車によれば、ドライブユニットと分離可能にパワーユニットが設けられており、交流電力入力端子および直流電力入力端子の両方を備える。したがって、電力の出力形態が交流電力または直流電力のいずれのパワーユニットでも簡単に接続することができ、状況に応じて自由にパワーユニットを取捨選択して、繋ぎ換えることができる。
【００１５】
また、本発明に係る他の形態の電気自動車によれば、シャシがサイドメンバを有し、このサイドメンバにおいてシャシがフロントシャシとリアシャシとに分離可能に結合される連結装置を有している。そして、一方のサイドメンバの結合部に交流電力入力端子を配置し、他方のサイドメンバの結合部に直流電力入力端子を配置している。フロントシャシとリアシャシとを結合させることによって、同時に交流電力または直流電力が適切に接続される。したがって、パワーユニットの繋ぎ換えを容易に行うことができる。
【００１６】
さらに本発明に係る他の形態の電気自動車によれば、シャシが、トレーラに設けられるキングピンと連結されるカプラを備える。カプラは、連結された状態のキングピンの下方に交流電力入力端子および直流電力入力端子を鉛直方向へ異なる高さに配設している。パワーユニットは、トレーラに搭載されて、出力端子をキングピンの下端よりも下方に取り付けている。したがって、この電気自動車は、パワーユニットを搭載するトレーラと接続すると同時に、パワーユニットからインバータを経てドライブユニットに電力が供給される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る第１の実施形態の電気自動車について、図１から図１０を参照して説明する。ここで、この明細書中において、説明の便宜上、電気自動車の進行方向を基準に、前、後、右、左、上、下を定義する。図１に示す電気自動車１０は、後部に荷台２が架装されたトラックである。電気自動車１０は、図１に示すシャシ１１と図３に示すモータ１２と補助バッテリ１３とインバータ１４とパワーユニット３０とを備える。
【００１８】
シャシ１１は、進行方向に沿って平行に配置される左右一対のサイドメンバ４０を有している。サイドメンバ４０は、前後に並ぶ車輪間で、図２に示すように、シャシ１１を前側部分のフロントシャシ１１１と後側部分のリアシャシ１１２とに分離することができる連結装置５０を有している。フロントシャシ１１１は、運転室が設けられたキャブ３を搭載する。キャブ３の下方には、駆動輪１５が配置されている。駆動輪１５には、図３に示すようにドライブユニット１６が接続されている。
【００１９】
ドライブユニット１６、モータ１２、補助バッテリ１３およびインバータ１４は、図３に示すようにフロントシャシ１１１側に搭載されている。パワーユニット３０は、リアシャシ１１２側に搭載されている。モータ１２は、ドライブユニット１６に機械的に接続され、駆動力を伝達する。補助バッテリ１３は、フロントシャシ１１１に搭載され、フロントシャシ１１１側で必要となる直流電力を供給する。
【００２０】
インバータ１４は、補助バッテリ１３とモータ１２との間に接続され、交流電力入力端子１４１と直流電力入力端子１４２とを備えている。インバータ１４は、交流電力入力端子１４１から入力される交流電力をそのまま交流電力としてモータ１２へ供給し、補助バッテリ１３および直流電力入力端子１４２から入力される直流電力を交流電力に変換した後、モータ１２へ供給する。
【００２１】
図３に示すように、交流電力入力端子１４１は、左側のサイドメンバ４０に設けられた連結装置５０に組み込まれている。直流電力入力端子１４２は、右側のサイドメンバ４０に設けられた連結装置５０に組み込まれている。パワーユニット３０は、図３に示すように出力端子３１と発電機３２とエンジン３３と燃料タンク３４を備え、エンジン３３によって発電機３２を駆動し交流電力を出力端子３１から出力する。
【００２２】
次に、連結装置５０の詳細について図４から図１１を参照して説明する。連結装置５０は、レシーバ５１とプラグ５２とで構成される。レシーバ５１は、図４に示すようにフロントシャシ１１１に設けられている。プラグ５２は、図５に示すようにリアシャシ１１２に設けられている。レシーバ５１は、アウター５１１とインナー５１２と連結ピン５１３とスプリング５１４とを備えている。アウター５１１は、図４、図６および図７に示すように、サイドメンバ４０に内接する角形の筒状であって、前側端が前壁５１１ａによって閉じられている。
【００２３】
インナー５１２は、アウター５１１に内挿される角形の外形を有し、後端面５１２ａから前端面５１２ｂに向かって先細りに貫通するテーパ孔５１２ｃが設けられている。連結ピン５１３は、アウター５１１およびインナー５１２を鉛直方向へ貫通して装着されている。インナー５１２は、前後方向に延びた長孔５１２ｄを有し、連結ピン５１３に対して遊嵌している。インナー５１２の前端面５１２ｂとアウター５１１の前壁５１１ａの間には、スプリング５１４が挿入されている。インナー５１２は、スプリング５１４によって後方へ付勢され、長孔５１２ｄの前端が連結ピン５１３に当接した状態で係止されている。
【００２４】
また、インナー５１２は、図６，７に示すように水平方向に貫通する係止孔５１２ｅが長孔５１２ｄよりも後方に設けられている。交流電力入力端子１４１および直流電力入力端子１４２は、インナー５１２の後端面５１２ａにおいてテーパ孔５１２ｃの外周部となるコーナ部５１２ｆに配置されている。このコーナ部５１２ｆには、出力端子３１の他にフロントシャシ１１１とリアシャシ１１２との間で連結する必要のある信号線のコネクタや、圧搾空気配管や油圧配管の継手を配置してもよい。
【００２５】
プラグ５２は、図５に示すように、ベースブロック５２１とテーパカップ５２２とフック５２３とロックスプリング５２４とセンタプーリ５２５とワイヤ５２６と解除レバー５２７とを有している。ベースブロック５２１は、リアシャシ１１２の前端となるサイドメンバ４０の端部に取り付けられ、前後方向に貫通する穴が中央に設けられている。テーパカップ５２２は、レシーバ５１のインナー５１２に設けられるテーパ孔５１２ｃの内周面にぴったりと合致する外形を有しており、前端が丸められている。
【００２６】
フック５２３は、連結ピン５１３に対して左右対称となる一対に設けられている。各々のフック５２３は、鉛直方向にテーパカップ５２２ごと貫通する支持ピン５２３ａによって枢着され、水平面に沿って回動する。フック５２３は、連結ピン５１３を抱え込む閉状態で、先端部５２３ｄどうしが連結ピン５１３の軸径よりも大きく開いている。また、支持ピン５２３ａよりも後方に延びるフック５２３のアーム部５２３ｂは、フック５２３が閉状態で、後端に近付くにつれてテーパカップ５２２から外側に突出する係止部５２３ｃを有している。
【００２７】
アーム部５２３ｂの内側にはロックスプリング５２４が挟まれ、フック５２３を閉状態になるように付勢している。また、アーム部５２３ｂよりやや後方の位置でテーパカップ５２２に鉛直方向にロッド５２５ａが通されている。ロッド５２５ａには、水平面に沿って回転するセンタプーリ５２５が上下に２つ装着されている。
【００２８】
ワイヤ５２６の一端は、アーム部５２３ｂのそれぞれ後端の内側に固定されている。このワイヤ５２６は、ロッド５２５ａの前側で交差した後、個別にセンタプーリ５２５に捲き掛けられて後方へ延びている。ワイヤ５２６の他端は、サイドメンバ４０の内側に枢着された解除レバー５２７に固定されている。解除レバー５２７を後方へ倒すと、フック５２３は、ワイヤ５２６によってアーム部５２３ｂが互いに近付く方向へ引っ張られるので、係止部５２３ｃがテーパカップ５２２の内側に引込み、先端部５２３ｄが連結ピン５１３の軸径よりも大きく開く。
【００２９】
また、テーパカップ５２２より外周となるベースブロック５２１の前面の四隅５２１ａには、パワーユニット３０の出力端子３１が配置されている。本実施形態の場合、パワーユニット３０の出力は、交流電力であるので、図５に示すように出力端子３１は、交流電力入力端子１４１に対応する左側のサイドメンバ４０に配置される。
【００３０】
なお、インナー５１２が移動する構造を有している。そこで、交流電力入力端子１４１および直流電力入力端子１４２のほか、信号線の接続コネクタ、圧搾空気や油圧配管の継手は、インナー５１２とともに移動する構造とし、端子およびコネクタに接続されるケーブルや継手から延びる配管に伸縮する機構を設ける。もしくは、端子やコネクタおよび継手を固定し、プラグ５２がレシーバ５１に結合された状態で、これらが接続される構造にする。本実施形態の場合は、どちらの構造も採用することができる。
【００３１】
このように形成された連結装置５０は、プラグ５２がレシーバ５１に挿入されると、フック５２３の係止部５２３ｃがテーパ孔５１２ｃの内面と迫合ってフック５２３の先端部５２３ｄがやや開かれつつ、スプリング５１４が圧縮されてインナー５１２もアウター５１１の奥へ押し込まれる。さらにプラグ５２がレシーバ５１に押し込まれると、インナー５１２は、図８に示すように連結ピン５１３に長孔５１２ｄの後端が当たることによってそれ以上の動きが止まる。
【００３２】
この状態からさらにプラグ５２が挿入されると、フック５２３の先端部５２３ｄが連結ピン５１３と迫合い、押し開かれる。先端部５２３ｄが連結ピン５１３を越えると、フック５２３は、ロックスプリング５２４によって閉じられる方向へ付勢される。図９および図１０に示すようにプラグ５２がレシーバ５１に完全に押し込まれると、フック５２３の係止部５２３ｃがインナー５１２の係止孔５１２ｅに入り込むので、フック５２３の先端部５２３ｄが完全に閉じられる。
【００３３】
連結装置５０は、レシーバ５１のテーパ孔５１２ｃとプラグ５２のテーパカップ５２２とが合致するとともに、フック５２３が連結ピン５１３に係合した状態でインナー５１２が後方に付勢さている。したがって、レシーバ５１とプラグ５２との間のがたつきがなくなり、フロントシャシ１１１とリアシャシ１１２とが、しっかりと固定される。また、パワーユニット３０の出力端子３１は、フロントシャシ１１１とリアシャシ１１２とを連結する上記一連の操作を行う中でレシーバ５１側に設けられた交流電力入力端子１４１に接続される。フロントシャシ１１１とリアシャシ１１２との接続およびパワーユニット３０とインバータ１４との結線が同時に行われるので、これらの作業が簡単でかつ容易である。
【００３４】
フロントシャシ１１１とリアシャシ１１２とが連結されて一体になった電気自動車１０は、リアシャシ１１２に配置されたパワーユニット３０から電力が供給され、インバータ１４を介してモータ１２が駆動される。また、走行中および停車中にパワーユニット３０から供給される電力のうち余剰電力は、インバータ１４に接続されている補助バッテリ１３に蓄電される。さらに、電気自動車１０は、制動時にモータ１２によって発電された電力もインバータ１４を介して補助バッテリ１３に蓄電する。補助バッテリ１３の電力は、パワーユニット３０が供給する電力が不足する場合に利用される。
【００３５】
また、接続されている状態のフロントシャシ１１１とリアシャシ１１２とを切離す場合は、左側のサイドメンバ４０の外側に露出する解除レバー５２７と右側のサイドメンバ４０の外側に露出する解除レバー５２７を同時に後方へ倒す。この結果、ワイヤ５２６に引っ張られて図１１に示すようにフック５２３の先端部５２３ｄが開放される。この状態でフロントシャシ１１１とリアシャシ１１２とを引き離せば、これらを簡単に引き離すことができる。
【００３６】
なお、左側の解除レバー５２７と右側の解除レバー５２７は、安全上これらの作業を一人で行えないように、あえて独立して設けている。また、本実施形態の場合、電気自動車１０のフロントシャシ１１１およびリアシャシ１１２に設けられている車輪は、それぞれ一対ずつである。したがって、フロントシャシ１１１とリアシャシ１１２とを接合または切離す場合、レベルを調整するために支持脚Ａ１やジャッキＡ２を図２に示すように添えたり、プラグ５２をレシーバ５１に差し込む方向へ前進させるための補助輪Ａ３を取り付ける準備作業が事前に行われ、接続後にはこれらの取外し作業が行われる。
【００３７】
以上のように、この電気自動車１０は、図２に示すようにパワーユニット３０を切離すことができる。つまり、図１２に示すような燃料電池ユニット３５とその燃料タンク３６を備えるパワーユニット３０Ａや、図１３に示すような蓄電池３７を備えるパワーユニット３０Ｂなど、形態の異なるパワーユニット３０Ａ，３０Ｂが組み込まれたリアシャシ１１２Ａ，１１２Ｂに交換することで、パワーユニット３０Ａ，３０Ｂの構成が異なる他の形態の電気自動車１０Ａ，１０Ｂを提供することができる。
【００３８】
パワーユニット３０，３０Ａ，３０Ｂの形態が異なると、それに付随するフレーム構造など、個別に設計変更が必要になる。本実施形態の場合、パワーユニット３０，３０Ａ，３０Ｂを他の形態のものに交換する場合、パワーユニット３０，３０Ａ，３０Ｂを搭載するリアシャシ１１２，１１２Ａ，１１２Ｂごと交換する構造である。したがって、フロントシャシ１１１は、パワーユニット３０，３０Ａ，３０Ｂに関わらず同じものを採用することができる。そのため製造コストも安く抑えることができるようになる。
【００３９】
なお、本実施形態において、電気自動車１０の駆動輪１５は、フロントシャシ１１１に配置している。図１，２に示すトラックの場合、積載荷重による各車輪の接地摩擦抵抗を考慮すると、リアシャシ１１２に設けられる後輪にドライブユニット１６を接続することが好ましい。この場合、リアシャシ１１２にもインバータ１４、モータ１２、ドライブユニット１６を設置し、フロントシャシ１１１側からの制御信号によって後輪を駆動させる。また、インバータ１４、モータ１２、ドライブユニット１６をリアシャシ１１２に設ける代わりに、ドライブシャフトを設け、連結装置５０の近傍で１１１カップリングさせて駆動力をフロントシャシ側からリアシャシ１１２側に伝達しても良い。
【００４０】
本発明に係る第２の実施形態の電気自動車６０について、図１４から図１６を参照して説明する。図１４に示す電気自動車６０は、トラクタ６１およびトレーラ６２で構成されるセミトレーラである。本実施形態の電気自動車６０は、トラクタ６１が第１の実施形態におけるフロントシャシ１１１に相当し、トレーラ６２が第１の実施形態におけるリアシャシ１１２に相当する。本実施形態において、第１の実施形態の電気自動車１０と同じ機能を有する構成は、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４１】
トラクタ６１は、図１５に示すようにモータ１２、補助バッテリ１３、インバータ１４、ドライブユニット１６を備える。ドライブユニット１６には、駆動輪１５として前輪６１１および後輪６１２が機械的に連結されている。また、パワーユニット３０は、図１４に示すようにトレーラ６２の前端に設置されている。
【００４２】
トラクタ６１は、後輪６１２の車軸よりも前方にオフセットされた位置にカプラ７０を有する。カプラ７０は、図１５および図１６に示すように、トッププレート７１と、フック７２と、ロック部材７３と、レバー７４と、交流電力入力端子１４１および直流電力入力端子１４２とを備える。トッププレート７１は、トラクタ６１の上面に設けられた軸受７５によって前後に傾倒可能に支持されている。フック７２とロック部材７３とはトッププレート７１の下面に取り付けられている。
【００４３】
トッププレート７１は、後方に向かって開かれたスリット７１１を有している。トレーラ６２の前側の底部に突出するキングピン８０がこのスリット７１１に進入すると、フック７２に当接する。フック７２は、スリット７１１よりも左または右にオフセットされた位置に枢着されている。キングピン８０がスリット７１１の奥まで入り込むと、キングピン８０がスリット７１１から後方へ抜け出るのを阻止するようにフック７２が回動する。ロック部材７３は、スリット７１１の奥まで移動したキングピン８０を保持するフック７２の後方に差し込まれ、フック７２が回動しないように保持する。この結果、キングピン８０はカプラ７０に連結される。
【００４４】
本実施形態において、カプラ７０とキングピン８０は、第１の実施形態における連結装置５０に相当する。カプラ７０は、連結された状態のキングピン８０の下方となる位置に、鉛直方向に積み重ねた位置関係で交流電力入力端子１４１および直流電力入力端子１４２を配置している。本実施形態では、交流電力入力端子１４１を下側になるように配置している。
【００４５】
パワーユニット３０の出力端子３１は、キングピン８０の下端に取り付けられ、キングピン８０の軸心と同軸となる円筒形状の外周面を有している。本実施形態のパワーユニット３０は、エンジン３３によって発電機３２を回すことで交流電力を供給する。そこで、この出力端子３１は、トラクタ６１に設けられる交流電力入力端子１４１に対応するように、下寄りの部分に配置される。パワーユニット３０と出力端子３１との間を繋ぐケーブル３８は、キングピン８０の内側に通されている。
【００４６】
交流電力入力端子１４１および直流電力入力端子１４２は、カプラ７０にキングピン８０が連結された状態で、出力端子３１に向かって予圧がスプリング１４３によって付与されている。なお、パワーユニット３０から供給される電力が直流電力である場合、出力端子３１は、直流電力入力端子１４２に対応する上寄りの位置に設ける。
【００４７】
以上のように構成された電気自動車１０は、パワーユニット３０をトレーラ６２に搭載しており、したがって、トラクタ６１に設けられたドライブユニット１６側から分離可能である。また、トレーラ６２がトラクタ６１に連結されると同時に、トレーラ６２に搭載されたパワーユニット３０の出力端子３１が、トラクタ６１に設けられた交流電力入力端子１４１または直流電力入力端子１４２のどちらかに接続される。また、トレーラ６２をトラクタ６１から切離すことによって、パワーユニット３０をドライブユニット１６側から容易に取り外すことができる。
【００４８】
このように、電気自動車６０は、パワーユニット３０を容易に外すことができるので、利用者の用途に合わせて、パワーユニット３０を第１の実施形態と同様に、異なる形態のパワーユニット３０に簡単に交換することができる。また、このトラクタ６１は、補助バッテリ１３を備えており、ある程度の距離であれば自走することができる。したがって、従来のセミトレーラにおいてキングピンとカプラとを連結させる操作と同じ操作を行うことで、パワーユニット３０も接合させることができる。
【００４９】
本実施形態において、交流電力入力端子および直流電力入力端子は、個別に配置している。交流電力入力端子および直流電力入力端子を一つのブロックに構成しても良い。また、鉛直方向にフック５２３の厚みを大きくし、キングピン８０に当接するフック７２の内周面に交流電力入力端子１４１および直流電力入力端子１４２がそれぞれ露出する構造にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の電気自動車を示す側面図。
【図２】図１に示した電気自動車を連結部で切離した状態の側面図。
【図３】図１に示した電気自動車のブロック図。
【図４】図２に示した電気自動車のフロントシャシの後端に設けられる連結装置のレシーバの分解斜視図。
【図５】図２に示した電気自動車のリアシャシの前端に設けられる連結装置のプラグの分解斜視図。
【図６】図２に示した状態の連結装置を進行方向に沿って示す鉛直方向断面図。
【図７】図６に示した連結装置の水平方向断面図。
【図８】図７に示したプラグをレシーバに差し込む途中の連結装置の水平方向断面図。
【図９】図６に示したプラグがレシーバに完全に差し込まれた状態の連結装置の鉛直方向断面図。
【図１０】図７に示したプラグがレシーバに完全に差し込まれた状態の連結装置の水平方向断面図。
【図１１】図１０に示した連結装置のロックを解除した状態を示す水平方向断面図。
【図１２】図３に示した電気自動車のパワーユニットと異なるパワーユニットを接続した状態のブロック図。
【図１３】図３および図１２に示した電気自動車のパワーユニットと異なるパワーユニットを接続した状態のブロック図。
【図１４】本発明に係る第２の実施形態の電気自動車を示す側面図。
【図１５】図１４に示したカプラとキングピンとが結合された状態の鉛直方向断面およびこの電気自動車の構成を模式的に示すブロック図。
【図１６】図１４に示したトラクタとトレーラとの間に設けられる連結装置の分解斜視図。
【符号の説明】
【００５１】
３…キャブ、１０，１０Ａ，１０Ｂ…電気自動車、１１…シャシ、１２…モータ、１３…補助バッテリ、１４…インバータ、１５…駆動輪、１６…ドライブユニット、３０，３０Ａ，３０Ｂ…パワーユニット、３１…出力端子、３２…発電機、３３…エンジン、３４…燃料タンク、３５…燃料電池ユニット、３６…燃料タンク、３７…蓄電池、４０…サイドメンバ、５０…連結装置、５１…レシーバ、５２…プラグ、６０…電気自動車、６１…トラクタ、６２…トレーラ、７０…カプラ、８０…キングピン、１１１…フロントシャシ、１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ…リアシャシ、１４１…交流電力入力端子、１４２…直流電力入力端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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