(57)【要約】  本発明は、それぞれ、構成要素（８）が構造体に剛結合されている動作位置と、この構成要素が構造体から取り外されている、動作位置の下の非動作位置である２つの位置間で、構成要素を移動して取り付けるためのデバイスに関する。本発明によれば、このデバイスは、地面に固着され、垂直のガイド柱（６、７）を装備するフレーム（１、３）と、構成要素（８）を、動作位置から非動作位置へ、および非動作位置から動作位置へと移動させるための昇降テーブル（４）であって、ガイド柱（６、７）に沿って垂直に導かれる昇降テーブル（４）と、構成要素を、構造体にロックするためおよび構造体からアンロックするための、昇降テーブル（４）に剛結合された手段（５）と、リターンプーリー（１０、１１）に関連した４本のケーブル（９）組立体であって、一端が、昇降テーブルを非動作位置と動作位置の間で昇降させることができるウィンチ（１２、１３）に取り付けられており、他端が昇降テーブルに剛結合されているケーブル（９）組立体とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成要素（８）が構造体に取り付けられている動作位置と、前記構成要素が前記構造体から取り外されている、前記動作位置の下の非動作位置とからなる２つの位置の間で、構成要素を移動して固定するためのデバイスであって、
−  地面に固着され、垂直のガイドピン（６、７）を装備するシャーシ（１、３）と、
−  前記構成要素（８）を、前記動作位置から前記非動作位置へ、また前記非動作位置から前記動作位置へと運ぶように第一に意図された昇降プラットフォーム（４）であって、前記ガイドピン（６、７）に沿って垂直に導かれる昇降プラットフォーム（４）と、
−  前記構成要素を、前記構造体上にロックするためおよび前記構造体からアンロックするための手段（５）であって、前記昇降プラットフォーム（４）に取り付けられたロックおよびアンロックの手段（５）と、
−  リターンプーリー（１０、１１）に付随する４本１組のケーブル（９）であって、これらのケーブルの一端が、前記昇降プラットフォームを前記非動作位置と前記動作位置の間で昇降させることができるウィンチ（１２、１３）上に取り付けられており、他端が前記昇降プラットフォームに取り付けられているケーブル（９）と
を備えることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記シャーシが、地面に取り付けられた固定シャーシ（１）および地面に対して平行な２つの方向に移動することができる移動シャーシ（３）から成り、前記移動シャーシ（３）が前記構造体に対して位置決めされており、前記構成要素が、前記移動シャーシに取り付けられたセンサを用いて前記構造体に挿入されるかまたは前記構造体から取り出され、前記構造体の決められたゾーンを圧迫することを特徴とする、請求項１に記載の構成要素（８）を移動して固定するためのデバイス。
【請求項３】
前記ガイドピンのそれぞれが、前記固定シャーシ（１）に取り付けられた下部要素（６）と前記移動シャーシ（３）に取り付けられた上部要素（７）とからなる２つの要素で構成されており、前記昇降プラットフォーム（３）が、前記低い方の非動作位置にあるときの固定基準系から、前記昇降プラットフォームが上昇して前記構成要素を前記構造体に挿入可能になるときの前記構造体の前記基準系へと移るように、同一ガイドピンの前記２つの要素（６、７）が互いに実質的に整列されていることを特徴とする、請求項２に記載の構成要素（８）を移動して固定するためのデバイス。
【請求項４】
電池（８）が自動車に取り付けられている動作位置と、前記電池が前記自動車から取り外されている前記動作位置の下の非動作位置とからなる２つの位置の間で、前記電池を移動して固定するためのデバイスであって、
−  地面に固着され、垂直のガイドピン（６、７）を装備するシャーシ（１、３）と、
−  前記電池（８）を、前記動作位置から前記非動作位置へ、および前記非動作位置から前記動作位置へと運ぶように第一に意図された昇降プラットフォーム（４）であって、前記ガイドピン（６、７）に沿って垂直に導かれる昇降プラットフォーム（４）と、
−  前記電池を、前記自動車上にロックするため、および前記自動車からアンロックするための手段（５）であって、前記昇降プラットフォーム（４）に取り付けられたロックおよびアンロックの手段（５）と、
−  リターンプーリー（１０、１１）に付随する４本１組のケーブル（９）であって、これらのケーブルの一端が、前記昇降プラットフォームを前記非動作位置と前記動作位置の間で昇降させることができるウィンチ（１２、１３）上に取り付けられており、他端が前記昇降プラットフォームに取り付けられているケーブル（９）と
を備えることを特徴とするデバイス。
【請求項５】
前記シャーシが、地面に取り付けられた固定シャーシ（１）および地面に対して平行な２つの方向に移動することができる移動シャーシ（３）から成り、前記移動シャーシ（３）が前記自動車に対して位置決めされており、前記電池（８）が、前記移動シャーシに取り付けられたセンサによって前記自動車に挿入されるかまたは前記自動車から引き出され、前記センサが、前記自動車の後輪の外部平面を圧迫する剛体ロッドから成り、前記ロッドが前記移動シャーシに取り付けられており、前記移動シャーシが、前記固定シャーシの固定基準系に対して平行な水平面の２つの方向に沿って、滑り路上をスライドすることができることを特徴とする、請求項４に記載の電池（８）を移動して固定するためのデバイス。
【請求項６】
前記ガイドピンのそれぞれが、前記固定シャーシ（１）に取り付けられた下部要素（６）と、前記移動シャーシ（３）に取り付けられた上部要素（７）とからなる２つの要素で構成されており、前記昇降プラットフォーム（４）が、前記低い方の非動作位置にあるときの固定基準系から、前記昇降プラットフォームが上昇して前記電池を前記自動車に挿入可能になるときの前記構造体の前記基準系へと移るように、同一ガイドピンの前記２つの要素（６、７）が互いに実質的に整列されていることを特徴とする、請求項４に記載の電池（８）を移動して固定するためのデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に構造体内で、非動作位置と動作位置の間で構成要素を移動して固定すること、および、この構成要素をこの構造体の中にロックし、構造体からアンロックすることを可能にするデバイスに関する。
【０００２】
より詳細には、本発明のデバイスは、自動車の中の電池を交換する状況に関係する。
【０００３】
一方では石油がさらに不足するようになっており、他方では環境にやさしい手法を採用するという政治的願望のために、今日、自動車の製造業者は、前記自動車に動力を供給する熱エネルギーを電気エネルギーで置換しようとしている。このエネルギー源を実施する際に、現在、前記製造業者が遭遇する主要な困難の１つは、現在利用可能な電池の特に長い充電時間に加えて、電池の範囲が限定されていることまたは電池の独立性にある。
【０００４】
したがって、本発明は、自動車の所有者が電池を再充電するのに使用することができる従来のデバイスを使用するのでなく、限られた期間での１つまたは複数の電池の標準的な交換を意図するものであり、電池の充電は、例えば専用の電池再充電ステーションで行われる。
【背景技術】
【０００５】
移動構造体の中の構成要素の交換は、自動車の中の電池の交換という特定の適例では、様々な困難に遭遇する。一般に数百ｋｇの重さであるこのような電池の侮り難い重さを別にしても、再充電するのに自動車から電池を引き出すことができるように、電池をアンロックするかまたは前記自動車から取り外す必要性もある。当然の結果として、充電済み電池を前記自動車の中に取り付けてロックする必要性もある。したがって、充電済み電池の非動作位置と自動車内の同電池の挿入との間で、自動車内で電池をセンタリングするという新たな困難も生じる。
【０００６】
実際、この電池交換作業は、経済的に実現可能であるには、また、可能性のある顧客がこのエネルギー充電解決策を退けることのないように、限られた時間内に行う必要があり、この限られた時間は、一般に３分から５分程度であることに留意しなければならない。
【０００７】
次いで、前記自動車の下で電池交換が行われると想定すると、この例では電池交換ステーションの地面である固定基準系を離れて、移動基準系すなわちリフト上に取り付けられた自動車へ行くことの困難が生じる。
【０００８】
今日まで、このタイプの取扱作業をこのような短期間で遂行することを可能にする技術的解決法は知られていない。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、これらの様々な困難を克服するものであり、そのために、前記構成要素が構造体に取り付けられている動作位置と、前記構成要素が構造体から取り外されている、前記動作位置の下の非動作位置とからなる２つの位置の間で、構成要素を移動して固定するためのデバイスに関する。
【００１０】
このデバイスは、
−  地面に固着され、垂直のガイドピンを装備する固定シャーシと、
−  前記構成要素を、動作位置から非動作位置へ、また非動作位置から動作位置へ運ぶように第一に意図された昇降プラットフォームであって、前記ガイドピンに沿って垂直に導かれる昇降プラットフォームと、
−  前記構成要素を、構造体上にロックするためおよび構造体からアンロックするための手段であって、昇降プラットフォームに取り付けられたロックおよびアンロックの手段と、
−  リターンプーリーに付随する４本１組のケーブルであって、これらケーブルの一端が、前記昇降プラットフォームを非動作位置と動作位置の間で昇降させることができるウィンチ上に取り付けられ、他端がプラットフォームに取り付けられたケーブルとを備える。
【００１１】
換言すれば、本発明は、構成要素が挿入されるかまたは前記構成要素が取り出される構造体に対する比較的粗いセンタリング手段を昇降デバイスに取り付けることを含み、昇降手段は、構造体の位置決めの差異に対処するためにある程度のコンプライアンスを与えるように、アクチュエータなどのより剛体の部材ではなくケーブルから成り、本発明のデバイスのシャーシが取り付けられる地面から成る固定基準系に関して、構成要素が、同構造体に挿入されるかまたは同構造体から取り出される。
【００１２】
本発明の有利な特徴によれば、シャーシは、実際には、地面に取り付けられた固定シャーシおよび地面に対して平行な２つの方向に移動することができる移動シャーシを備え、前記移動シャーシが、同構造体に対して位置決めされ、前記構成要素が、移動シャーシに取り付けられたセンサを用いて同構造体に挿入されるかまたは同構造体から取り出され、前記構造体の決められたゾーンを圧迫する。
【００１３】
自動車の電池を交換する状況におけるこの特定の例では、これらのセンサは、対象の自動車がリフトに取り付けられているとき自動車の後輪の外部平面を圧迫する剛体ロッドから成り、前記ロッドは移動シャーシに固着されており、移動シャーシは、固定シャーシの固定基準系に対して平行な水平面の２つの方向の滑り路上をスライドすることができる。
【００１４】
本発明の１つの有利な特徴によれば、各ガイドピンは、固定シャーシに取り付けられた下部要素と移動シャーシに取り付けられた上部要素との２つの要素で構成されており、昇降プラットフォームが、低い方の非動作位置にあるときの固定基準系から、昇降プラットフォームが上昇して構成要素を構造体に挿入可能になるときの前記構造体の基準系へと移るように、これら２つの要素は互いに実質的に整列されている。
【００１５】
ケーブルを使用して４箇所で昇降プラットフォームを上昇させること、および上部ピンにある程度の遊びが存在することにより、構成要素は、上昇するときわずかに横にシフトすることができ、したがって構成要素を構造体の中に正確に挿入することが促がされ、その結果、上昇移動の最後に、組立てによって構造体の中で構成要素が正確に位置決めされ、ロックされて、この目的のための固定手段によって構成要素と構造体とが適合される。
【００１６】
本発明を実施することができるやり方およびその結果としての利点が、限定しない表示として与えられる以下の例示的実施形態から、添付図面の支援を伴って、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による昇降デバイスの非動作位置における概略斜視図である。
【図２】構成要素を搬送する中間位置における本発明によるデバイスの概略斜視図である。
【図３】昇降デバイスが上方移動した最後の状態を示す概略斜視図である。
【図４】昇降デバイスが上方移動した最後の状態を示す詳細斜視図である。
【図５】構成要素が構造体内にロックされた後の本発明のデバイスを示す概略斜視図である。
【図６】本発明のデバイスに組み込まれたケーブルを使用する昇降システムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の記述は、動力を電気的に供給される自動車の電池交換に特に適する、対象となっているタイプのデバイスを選択的に説明する。しかし、本発明が、この用途だけに限定されないことが理解されなければならない。
【００１９】
したがって、移動構造体の中の構成要素の位置決めを示すことを目的とする様々な連続した図面が、図１から図５に示されている。
【００２０】
説明をより簡単にするために、電池を交換するために自動車を据える上部リフトは示されていない。したがって、本発明によるデバイスは、本質的には、前記自動車を支持するよう意図されたリフトの下に、またはその目的のために設けられたピットの中に置くように意図されている。
【００２１】
このデバイスは、第一に、取付け板（２）によってピットの底部に固定された固定シャーシ（１）で構成されている。したがって、このデバイスは固定基準系を構成する。
【００２２】
この固定シャーシ（１）は、固定基準系（１）を定義する水平面の、ピットに対する自動車の移動方向に対して平行なＸ方向および垂直なＹ方向に移動することができる移動シャーシ（３）をさらに受ける。
【００２３】
このために、この移動シャーシ（３）は、固定シャーシ（１）内に形成されてそれぞれＸ方向およびＹ方向に配向された滑り路（１５、１７）に取り付けられる。
【００２４】
固定シャーシ（１）に対する移動シャーシ（３）の移動は、自動車から成る基準系に対する本発明のデバイスの大まかな初期センタリングを可能にするように意図されており、この移動は、電池交換が行われる自動車の後輪の外部の水平平面に押しつけられる剛体のロッドから成るセンサ（図示せず）によって達成され、前記ロッドは前記移動シャーシ（３）に取り付けられている。したがって、自動車の後輪の外部平面に前記ロッドを押しつけることにより、移動シャーシ（３）が固定シャーシ（１）に対して移動するように構成することができ、したがって、当然の結果として、自動車に対する前記移動シャーシの初期センタリングを達成することができる。電池交換ステーションで自動車を受け入れる走路が、本発明の電池交換デバイスに対して自動車の非常に大まかな初期センタリングを既にもたらすように位置決めすることを規定する必要性はない。
【００２５】
本発明のデバイスは、水平の昇降プラットフォーム（４）をさらに含み、その４つのコーナー（図６を参照されたい）は、４本の昇降ケーブル（９）の遊離端を受ける。これらの昇降ケーブル（９）はリターンプーリーに巻きつけられ、リターンプーリーは上部プーリー（１０）と下部プーリー（１１）である。前記ケーブル（９）の他端は、電動機（１３）を使用して電気的に作動されるウィンチのドラム（１２）に取り付けられる。
【００２６】
したがって、この昇降プラットフォーム（４）は、この昇降ケーブル（９）、リターンプーリー（１０）および（１１）、ならびにウィンチ（１２）および（１３）の組によって、図１に示される低い位置と図３および図４に示される持ち上がった位置の間で昇降される。
【００２７】
この昇降プラットフォームは、互いに取り付けられていない２つの要素（６）および（７）からそれぞれが成る２つの垂直のピンに沿って導かれる。より詳細には、２つの下部要素（６）は、固定シャーシ（１）に、したがって既に定義されている固定基準面に取り付けられており、一方２つの上部要素（７）は移動シャーシ（３）に取り付けられている。同一ガイドピンの２つの要素は、実質的に同一直線上にある。具体的には、固定シャーシ（１）に対する移動シャーシ（３）の相対移動により、この位置合わせが分裂する可能性がある。
【００２８】
しかし、昇降プラットフォームの上昇を可能にするために、様々な図面に見られるように、上昇段階のプラットフォームが、シャーシ（１）から成る固定基準系から、シャーシ（３）から成る移動基準系に移転することができるように、要素（６）と（７）の隣接する領域は、あるポイントで終わる。昇降プラットフォームは、これらの前記要素（６）および（７）に対して事実上摩擦なしでスライドするローラ（１４）によってこれらの要素に支えられている。
【００２９】
本発明の別の特徴によれば、昇降プラットフォーム（４）にロック−アンロックのモジュール（５）が取り付けられ、同モジュールは、名前が示唆するように、一方では電池（８）を、より一般的には自動車内の構成要素をロックし、当然の結果として、逆の作業が実行されるとき、すなわち前記電池が車両から下ろされるとき、これをアンロックするように意図されている。これらのモジュールは、ロックおよびアンロックの動作をそれぞれ遂行するように、１つまたは複数の電動機（１６）によって作動される。
【００３０】
このようなモジュールは、例えば、同一出願人によって同じ日に出願された特許出願に説明されている。
【００３１】
要するに、同モジュールは、ロック−アンロック部材の上方移動をもたらすために、プッシュロッドに加えて２つのリンクロッドで構成されており、同モジュールのそれぞれがこれらを装備しており、当然の結果として、固定具の、一般的には固定部材の、実際のロックまたはアンロックを遂行し、電池は、この目的のために自動車の中に形成された相補的部材上に、または同部材から、同固定部材を装備している。
【００３２】
説明された実例では、４つのロック／アンロックのモジュールが示された。しかし、この数は、自動車の電池固定部材の数次第で変化し得ることが強調されるべきである。
【００３３】
次に、自動車の中に電池を取り付けるための様々な作業をより詳細に説明する。
【００３４】
以前に説明された、固定シャーシ（１）に対する移動シャーシ（３）の大まかなセンタリングに続いて、新規の、または再充電された電池（８）が、いたずらに図面に書き込み過ぎないようにと図示されていないコンベアによって昇降プラットフォーム（４）を用いて実質的に垂直に持ち込まれる。しかし、このコンベアが、昇降プラットフォーム（４）に取り付けられたロックモジュール（５）によってつかむのに使用されることになる前記電池の外部の将来の領域を支持することは強調されるべきである。
【００３５】
次いで、昇降プラットフォームは、前記ロック−アンロックのモジュール（５）のそれぞれがつかむゾーンの高さ、すなわちこの目的の前記電池（８）を装備する位置にある上端に最終的に位置決めされるように、昇降ケーブル（９）およびウィンチ（１２、１３）から成る組立体によって第１の上昇段階を受ける。この第１の上昇段階を通じて、昇降プラットフォーム（４）は、ガイドピンの下部要素（６）によって、したがって固定基準系（図２）の中で導かれる。
【００３６】
次いで、昇降プラットフォームは上方移動を継続し、次に、より優れた電池センタリングを保証するために数ミリメートル程度のわずかなオフセットを伴ってガイドピンの上部要素（７）によって導かれ、その結果、電池が自動車内に挿入されて、このオフセットは、以前に説明した大まかなセンタリングのステップを通じて、固定シャーシ（１）に対する移動シャーシ（３）の相対移動に固有のものである。
【００３７】
昇降ケーブルを使用するので、昇降プラットフォーム（４）に関連する電池の持ち上げにおけるある程度の水平の自由が保証される。したがって、上方移動の最終段階で、前記電池は、その上昇の最終段階または実質的な最終段階に至り、このとき、自動車の内部構造体によって、より詳細にはこれを収納するように意図されたハウジングによって導かれる。したがって、位置決めに関してある程度の水平の調節が残っている可能性があり、これは、昇降ケーブルの使用および上部要素（７）と移動の上部における昇降プラットフォームのローラ（１４）の間の遊びによって正確に可能になる。
【００３８】
ケーブルが最大限移動したとき、構造によって、電池は自動車内の所定の位置にある。ロック／アンロックのモジュール（５）が、自動車に設けられている適切な手段に対して前記電池を効果的にロックするように作動される。
【００３９】
ロック後に、昇降プラットフォーム（４）は、低下して初期位置へ戻る（図５）。
【００４０】
アンロックの作業は、逆方向ではあるものの、前述の様々なステップと完全に同一である。
【００４１】
電池を自動車内に受け入れるように意図されたハウジングと電池を取り付ける前の電池の最初の基準系との間の平坦度または水平のわずかな欠陥に対処するために、上昇段階にある程度の融通性を設けるので、本発明による昇降デバイスの大きな利益が理解されよう。このコンプライアンスは、ケーブルを使用することに固有のものであり、特に上昇段階を通じて、組付けにさらなる自由度を持たせて電池位置の微調整を促進する。
【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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【国際調査報告】
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