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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6895841
(24)【登録日】2021年6月10日
(45)【発行日】2021年6月30日
(54)【発明の名称】車両のバッテリー充電交換装置
(51)【国際特許分類】
B60S 5/06 20190101AFI20210621BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20210621BHJP
H01M 10/42 20060101ALI20210621BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20210621BHJP
B60K 1/04 20190101ALI20210621BHJP
【ＦＩ】
B60S5/06
H02J7/00 301B
H02J7/00 P
H01M10/42 A
H01M10/44 Q
B60K1/04 A
【請求項の数】2
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-146623(P2017-146623)
(22)【出願日】2017年7月28日
(65)【公開番号】特開2019-26041(P2019-26041A)
(43)【公開日】2019年2月21日
【審査請求日】2020年5月13日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002967
【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【弁理士】
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【弁理士】
【氏名又は名称】熊野 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100196346
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 貴士
(72)【発明者】
【氏名】西田 修
(72)【発明者】
【氏名】野本 直希
(72)【発明者】
【氏名】木村 健
(72)【発明者】
【氏名】田野 太雅
(72)【発明者】
【氏名】高比良 剛
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼尾 正彦
【審査官】
鈴木 貴晴
(56)【参考文献】
【文献】
特開昭５９−１０８２８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開平０６−０１２１４８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開平５−２９４１４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１０−１４５９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１０２８９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−１１４３０７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６０Ｓ ５／０６
Ｈ０２Ｊ ７／０６
Ｈ０１Ｍ ２／００，１０／４２，１０／４４
Ｂ６０Ｋ １／０４
Ｂ６０Ｌ １１／１８，５３／８０
Ｂ６０Ｒ １６／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリーと、前記バッテリーを充電する充電装置とを備え、前記充電装置で充電された状態の前記バッテリーを、車両に搭載された状態の前記バッテリーと交換可能とする車両のバッテリー充電交換装置であって、
前記バッテリーの電極はレール状電極で、前記充電装置並びに前記車両の電極は、前記レール状電極上をスライドすることで前記レール状電極と嵌まり合って電気的に接続されるスライド電極で、前記スライド電極は下方に付勢された状態で前記レール状電極上に導入可能とされている、車両のバッテリー充電交換装置。
前記バッテリーの電極はレール状電極で、前記充電装置並びに前記車両の電極は、前記レール状電極上をスライドすることで前記レール状電極と嵌まり合って電気的に接続されるスライド電極で、前記スライド電極は下方に付勢された状態で前記レール状電極上に導入可能とされている、車両のバッテリー充電交換装置。
【請求項2】
バッテリーと、前記バッテリーを充電する充電装置とを備え、前記充電装置で充電された状態の前記バッテリーを、車両に搭載された状態の前記バッテリーと交換可能とする車両のバッテリー充電交換装置であって、
前記バッテリーは、前記車両と共に床面に接地した状態で前記床面上を走行し、かつ
前記バッテリーが前記車両の車幅方向外側に向けて前記床面上を走行することで、前記バッテリーの電極と前記車両の電極との電気的接続が解除され、前記バッテリーの電極と前記充電装置の電極とが電気的に接続可能とされる、車両のバッテリー充電交換装置。
前記バッテリーは、前記車両と共に床面に接地した状態で前記床面上を走行し、かつ
前記バッテリーが前記車両の車幅方向外側に向けて前記床面上を走行することで、前記バッテリーの電極と前記車両の電極との電気的接続が解除され、前記バッテリーの電極と前記充電装置の電極とが電気的に接続可能とされる、車両のバッテリー充電交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のバッテリー充電交換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、ＡＧＶなどに代表される自走式台車には、駆動源となるバッテリーが搭載されているのが一般的である。このバッテリーは、当然に自走式台車の継続走行に伴い電力を消費するので、定期的にバッテリーの充電又は交換を行う必要がある。そこで、例えば特許文献１には、人件費の削減を目的として、車両に搭載されたバッテリーを充電すると共に、充電済みのバッテリーと自動的に交換するための技術が提案されている。
【0003】
具体的には、走行車両の載置台上に設けられ、スライド自在なバッテリーユニットと、回転テーブルと、回転テーブル上と走行車両との間でバッテリーユニットを移載するための移載手段と、回転テーブル上に移載されたバッテリーを充電する充電手段とを備えたバッテリー充電交換装置が提案されている。また、充電手段は、バッテリーユニットを回転テーブル上に移載した位置とは円周方向にずれた位置に配設されており、回転テーブル上に移載されたバッテリーユニットを回転テーブルと共に回転させることで、充電手段と対向させ、対向した状態のバッテリーユニットに充電を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平１０−１４５９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように、特許文献１に記載の充電交換装置だと、バッテリー充電のために、バッテリーを車両から一旦回転テーブルに移載した後、所定の角度だけ回転させて充電手段と対向させる必要がある。そのため、充電に要する作業工数が多くなり、効率よく充電交換作業を行うことが難しかった。また、上述の如き構成だと、回転テーブルやその周囲に配置した充電手段のために充電交換装置が巨大化するため、生産ラインに組み込んで使用するのに適した構成とは言い難かった。
【0006】
以上の事情に鑑み、本明細書では、短時間で効率よくバッテリーを充電及び交換することのできる車両のバッテリー充電交換装置を簡素化して提供することを、解決すべき技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題の解決は、本発明の第一の側面に係る車両のバッテリー充電交換装置によって達成される。すなわち、この充電交換装置は、車両に搭載されたバッテリーと、バッテリーを充電する充電装置とを備え、充電されたバッテリーを、車両に搭載されたバッテリーと交換可能とする車両のバッテリー充電交換装置であって、バッテリーの電極と、充電装置並びに車両の電極のうち一方の電極はレール状電極で、他方の電極は、レール状電極上をスライドすることでレール状電極と嵌まり合って電気的に接続されるスライド電極である点をもって特徴付けられる。
【0008】
このように、本発明の第一の側面に係る充電交換装置においては、バッテリーの電極と、充電装置並びに車両の電極のうち、一方の電極をレール状電極とし、他方の電極を、レール状電極上をスライドすることでレール状電極と嵌まり合って電気的に接続されるスライド電極とした。このように、各電極を構成することによって、バッテリーを車両から離脱させるのと同時に車両との電気的接続を解除し、かつバッテリーを充電装置に移載するのと同時に充電装置との電気的接続が可能となる。これにより、バッテリーを充電装置に移載して即時に充電を開始することができるので、従来の構成よりも手間を省いて効率よく充電交換作業を行うことができる。また、レール状電極とスライド電極との嵌まり合いにより電気的接続を図るようにしたので、移載位置と充電位置を別個に設ける必要がなく、かつ回転テーブルのように大掛かりな設備も用意せずに済む。従って、バッテリー充電交換装置を簡素化でき、多数のロボットが周囲に配設された自動車ボデーの組立てラインなどスペース面の制約が厳しい製造現場であっても車両のバッテリー充電交換装置を導入することが可能となる。また、レール状電極上をスライド電極がスライドしながら嵌まり合うので、位置決め装置を必要とせずに電気的接続を図ることができ、これによってもバッテリー充電交換装置の簡素化を図ることが可能となる。
【0009】
また、前記課題の解決は、本発明の第二の側面に係る車両のバッテリー充電交換装置によっても達成される。すなわち、この充電交換装置は、車両に搭載されたバッテリーと、バッテリーを充電する充電装置とを備え、充電されたバッテリーを、車両に搭載されたバッテリーと交換可能とする車両のバッテリー充電交換装置であって、バッテリーは、車両と共に床面上を走行し、かつバッテリーが車両の車幅方向外側に向けて床面上を走行することで、バッテリーの電極と車両の電極との電気的接続が解除され、バッテリーの電極と充電装置の電極とが電気的に接続可能とされる点をもって特徴付けられる。
【0010】
このように、本発明の第二の側面に係る充電交換装置では、バッテリーが車両と共に床面上を走行し、かつバッテリーが車両の車幅方向外側に向けて床面上を走行することで、バッテリーの電極と車両の電極との電気的接続が解除され、バッテリーの電極と充電装置の電極とが電気的に接続可能とされるようにした。例えば特許文献１のように、バッテリーユニットを走行車両の載置台上に設け、スライド動作によりバッテリーユニットを回転テーブル上に移載するようにしたのでは、走行車両と回転テーブルとの間を跨ぐようにしてバッテリーユニットを移載する必要がある。これでは、移載時に車輪が引っ掛かるなどして移載動作の安定性に欠け、移載し直す手間が作業効率化の妨げとなるおそれがある。これに対して、本発明の第二の側面に係る充電交換装置によれば、バッテリーが車両と共に床面上を走行し、かつ車両の車幅方向外側に向けて床面上を走行することで、バッテリーの電極と車両の電極との電気的接続が解除され、バッテリーの電極と充電装置の電極とが電気的に接続可能としたので、車輪が引っ掛かることなく車両から充電装置へバッテリーを円滑に移載することができる。よって、バッテリーを移載し直す手間を確実に防いで、効率よくバッテリーの充電交換作業を行うことが可能となる。
【0011】
また、バッテリーが車両の車幅方向外側に向けて床面上を走行することで、バッテリーの電極と車両の電極との電気的接続が解除され、バッテリーの電極と充電装置の電極とが電気的に接続できるようにしたので、バッテリーを車両から離脱させるのと同時に車両との電気的接続を解除し、かつバッテリーを充電装置に移載するのと同時に充電装置との電気的接続が可能となる。これにより、バッテリーを充電装置に移載して即時に充電を開始することができるので、従来のように、移載位置と充電位置を別個に設ける必要がなく、かつ回転テーブルのように大掛かりな設備も必要ない。従って、バッテリー充電交換装置を簡素化でき、多数のロボットが周囲に配設される自動車ボデーの組立てラインなどスペース面の制約が厳しい製造現場に車両のバッテリー充電交換装置を導入することが可能となる。
【0012】
もちろん、バッテリーを車両と共に床面上を走行可能とすることにより、作業者が人力でバッテリー交換を行う場合と比べて、負担が少なく、持ち上げずに済むため安全に充電交換作業を行うことができる。また、バッテリーが接地して走行することで車両が実質的に軽量化されるので、その分車両の走行距離を伸ばして、単位期間当たりの充電回数を減らすことができる。また、バッテリーを床面近くに配することで、車両全体の重心を下げることができるので、車両走行時の安定性、ひいては走行効率の改善にも寄与することができる。また、車両がワークの載置面を有する台車である場合、載置面の下にバッテリーを搭載することができるので、その分車両を前後方向又は幅方向にコンパクトにでき、よりコンパクトな生産ラインの構築を図ることも可能となる。
【発明の効果】
【0013】
以上のように、本発明によれば、短時間で効率よくバッテリーを充電及び交換することのできる車両のバッテリー充電交換装置を簡素化して提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の一実施形態に係る車両のバッテリー充電交換装置の内容を図面に基づき説明する。
【0016】
図１は、本実施形態に係る車両のバッテリー充電交換装置１０の全体構成を示す平面図を示している。図１に示すように、このバッテリー充電交換装置１０は、車両１１に搭載されたバッテリー１２と、バッテリー１２を充電する充電装置１３と、車両１１に搭載されたバッテリー１２を充電装置１３に移載する移載装置１４とを備える。また、本実施形態では、バッテリー１２の交換位置１５に停止した車両１１の位置決めを行う車両位置決め装置１６と、車両１１に搭載されたバッテリー１２の電力情報を検知して、当該バッテリー１２の充電交換の要否を判断する充電要否判断装置１７とをさらに備える。以下、各要素の詳細を説明する。
【0017】
バッテリー１２は、図２に示すように、床面１８上を走行可能な車輪１９を有する。そして、バッテリー１２の上部には一対のレール状電極２０が設けられている。このレール状電極２０は、後述する充電装置１３の電極２４をスライド嵌合可能とするもので、充電装置１３の電極２４の幅寸法に応じて、レール状電極２０の溝幅寸法が設定されている。なお、車輪１９は、例えばバッテリー１２の下部で四隅に配設され、バッテリー１２が車両１１に追随して走行可能なように、その転動方向を変動自在としている。
【0018】
本実施形態では、レール状電極２０の底面２１は、平坦部２１ａと、平坦部２１ａの長手方向両側に位置し、底面２１の長手方向中央に向かうにつれて高くなる傾斜部２１ｂ，２１ｂとで構成されている（図２の破線部分を参照）。なお、ここでいう「平坦」とは、バッテリー１２が平坦な床面１８上を走行している間において、床面１８と平行な状態にあることを意味する。また、本実施形態では、図３に示すように、レール状電極２０の長手方向両側に、長手方向中央に向かうにつれて溝幅寸法が小さくなるテーパ部２２が設けられている。このテーパ部２２により、後述する充電装置１３の電極２４がレール状電極２０の幅方向中央へ案内されながらレール状電極２０上をスライド可能としている。
【0019】
充電装置１３は、車両１１から移載されたバッテリー１２の充電を行うもので、図４に示すように、複数のバッテリー１２の受入れ部２３を有し、かつ各受入れ部２３に一対の電極２４，２４を設けてなるスライド体２５と、各電極２４に電力を供給する電力供給装置２６とを有する。各受入れ部２３（スライド体２５）の位置は、図示しない位置決め装置により所定の位置に位置決め可能とされ、後述する移載装置１４による車両１１との間でのバッテリー１２の移載を可能としている。
【0020】
ここで、充電装置１３の電極２４は、図４及び図５に示すように、細長い形状をしており、バッテリー１２のレール状電極２０に対してスライド嵌合可能なスライド電極とされている（以後、この電極２４をスライド電極と称する。）。詳述すると、バッテリー１２が受入れ部２３に導入される際、レール状電極２０上をスライド電極２４がスライドすることでレール状電極２０と嵌まり合って電気的に接続可能とされている。本実施形態では、各スライド電極２４は、図５に示すように、可動式のアーム２７を介してスライド体２５に取り付けられており、常にアーム２７を下方に付勢するよう構成されている。これにより、スライド電極２４がレール状電極２０の底面２１に常に押し付けられた状態でスライド嵌合するので、双方の電極２０，２４間で安定した電気的接続が生じ得る。
【0021】
図６は、車両１１の平面図を示している。この車両１１は、ＡＧＶなどの無人搬送車であり、例えば自動車ボデーなどのワークを載置した状態で所定の経路２８（図１を参照）上を走行可能としている。ここで、車両１１は、バッテリー１２を保持する保持部２９と、保持部２９で保持された状態のバッテリー１２と電気的に接続される電極３０と、電極３０を介してバッテリー１２から電力の供給を受けて車両１１を駆動する駆動部３１と、床面１８上から取得可能な経路２８に関する情報に基づいて駆動部３１の制御を行う制御部３２とを有する。
【0022】
車両１１の電極３０は、充電装置１３のスライド電極２４と同等の構造をなしている。すなわち、この電極３０は、図７に示すように、細長い形状をなしており、バッテリー１２のレール状電極２０に対してスライド嵌合可能なスライド電極とされている（以後、この電極３０をスライド電極と称する。）。詳述すると、バッテリー１２が保持部２９に導入される際、レール状電極２０上をスライド電極３０がスライドすることでレール状電極２０と嵌まり合って電気的に接続可能とされている。本実施形態では、各スライド電極３０は、図７に示すように、可動式のアーム３３を介して保持部２９に取り付けられており、常にアーム３３を下方に付勢するよう構成されている。これにより、スライド電極３０がレール状電極２０の底面２１に常に押し付けられた状態でスライド嵌合するので、双方の電極２０，３０間で安定した電気的接続が生じ得る。
【0023】
また、本実施形態では、バッテリー１２を保持部２９において車両１１にロックし、又はロック状態を解除するロック切替え機構３４が車両１１に設けられている（図６を参照）。このロック切替え機構３４は、車両１１がバッテリー１２の交換位置１５（図１を参照）で停止し位置決めがなされたことを検知することで、バッテリー１２のロックを解除し、また、充電済みのバッテリー１２が充電装置１３から車両１１に移載されたことを検知することで、車両１１の走行時、バッテリー１２を車両１１にロック可能としている。
【0024】
移載装置１４は、図４に示すように、交換位置１５（図１を参照）に停止した状態の車両１１のバッテリー１２を引込んで、当該バッテリー１２を充電装置１３の受入れ部２３に導入する引込み部３５と、受入れ部２３に位置するバッテリー１２を押し出して、交換位置１５に停止している車両１１の保持部２９に向けてバッテリー１２を導出する押出し部３６とを有する。本実施形態では、引込み部３５と押出し部３６はそれぞれ別個のシリンダで構成されており、引込み部３５の先端に設けられたフック部３５ａを、バッテリー１２の一端に設けられた被引掛け部３７（図３を参照）に引っ掛けて、シリンダを収縮させることで、車両１１に搭載された状態のバッテリー１２を充電装置１３側に移載可能としている。同様に、押出し部３６のシリンダを伸長して、その先端に設けられた押圧部３６ａでバッテリー１２の一端に設けられた押し板３８（図３を参照）を押圧することで、受入れ部２３に位置するバッテリー１２を車両１１側に移載可能としている。
【0025】
図８は、バッテリー１２の交換位置１５で停止した車両１１の位置決めを行う車両位置決め装置１６の平面図である。図８に示すように、この位置決め装置１６は、車両１１の前後方向の位置決めを行う第一位置決め部３９と、車両１１の車幅方向の位置決めを行う第二位置決め部４０と、ガイドローラ４１とを有する。これら第一及び第二位置決め部３９，４０とガイドローラ４１は何れも車両１１の走行領域の周囲（図１では側方）に配置され、車両１１を所定位置に円滑に案内可能としている。
【0026】
充電要否判断装置１７は、本実施形態では、床面１８側に設置され、経路２８上の所定位置に到達した車両１１の電力情報（例えば車両１１に搭載されたバッテリー１２の電圧値）を検知する検知部４２（図１を参照）と、車両１１の制御部３２とで構成される。ここで、制御部３２は、検知部４２で検知した電力情報を制御部３２に送信し、送信した情報に基づいて、制御部３２は、車両１１が本線（通常の経路２８）上を継続して走行するのか、又は経路２８から分岐した側路４３上を走行して交換位置１５に向かうのかを判断する。
【0027】
以下、本実施形態に係るバッテリー充電交換装置１０の使用の一例を説明する。
【0028】
まず、図１に示すように、車両１１が経路２８上を走行し、経路２８上の所定位置に到達すると、その都度、床面１８側に設置した検知部４２で、車両１１に搭載されたバッテリー１２の電力情報（例えば電圧値）を検知する。そして、検知した電力情報に係るデータを予め設定した当該電力情報に係るデータのしきい値（例えば電圧値のしきい値）と比較し、しきい値以上であれば、検知した情報を受信した車両１１の制御部３２は、充電交換の必要なしと判断し、引き続き経路２８上を走行するよう駆動部３１を制御する。一方、検知した電力情報に係るデータが予め設定したデータのしきい値を下回っている場合、制御部３２は、充電交換の必要ありと判断し、経路２８前方で分岐する側路４３上を走行して充電装置１３の側方（すなわちバッテリー充電交換装置１０の交換位置１５）に向けて走行するよう駆動部３１を制御する。
【0029】
そして、車両１１が交換位置１５に到達したことを図示しない検知部で検知すると、図９に示すように、車両位置決め装置１６の第一位置決め部３９が作動し、車両１１の前後方向の位置決めを行う。また、第二位置決め部４０が作動し、車両１１の車幅方向の位置決めを行う。この時点で、車両１１に搭載されたバッテリー１２は、充電装置１３に設けられた複数の受入れ部２３のうち、移載装置１４が後方に配置された一の受入れ部２３（図９でいえば最も右側の受入れ部２３）と対向した状態となる。
【0030】
このように車両１１が交換位置１５で位置決めされたことを図示しない検知部で検知すると、ロック切替え機構３４により、バッテリー１２のロックが解除される。また、移載装置１４の引込み部３５が作動し、シリンダの伸長によりフック部３５ａを車両１１に搭載された状態のバッテリー１２の被引掛け部３７に引掛ける。そして、フック部３５ａが被引掛け部３７に引っ掛かっていることを図示しない検知部で検知すると、引込み部３５のシリンダが収縮し、バッテリー１２を引込む。これにより、バッテリー１２が受入れ部２３に導入され、車両１１から充電装置１３へバッテリー１２が移載される（図１０を参照）。
【0031】
この際、バッテリー１２は、床面１８上に載置された状態で保持部２９に保持されているため、上述のように、引込み部３５のフック部３５ａをバッテリー１２の被引掛け部３７に引掛けた状態で引込み部３５のシリンダを収縮させると、収縮方向（図１０でいえば上方向）に沿って、バッテリー１２が床面１８上を円滑に移動する（図１１を参照）。また、バッテリー１２の引込みに伴い、バッテリー１２のレール状電極２０上を車両１１のスライド電極３０がスライドし、レール状電極２０からスライド電極３０が離脱することで、車両１１とバッテリー１２との電気的な接続状態が解消されると共に、充電装置１３のスライド電極２４がレール状電極２０の底面２１と接触しながらレール状電極２０上に導入されることで、充電装置１３とバッテリー１２とが電気的に接続された状態となる。
【0032】
然る後、新たに受入れ部２３に受入れたバッテリー１２に電力供給装置２６から電力を供給することで、当該バッテリー１２の充電が開始される。また、バッテリー１２の受入れ部２３を複数有するスライド体２５を所定の向き、例えばバッテリー１２の移載方向と直交する向きにスライドさせることで、新たに受け入れたバッテリー１２と充電済みの一又は複数のバッテリー１２がスライド体２５と同じ方向に移動し、車両１１の空の保持部２９と対向した状態となる（図１２を参照）。なお、このスライド動作は、例えば充電装置１３とバッテリー１２とが電気的に接続されたことを図示しない検知部で検知したことをトリガーとして行われる。
【0033】
次いで、図１２に示す状態から、移載装置１４の押出し部３６を作動させて、先端の押圧部３６ａで受入れ部２３に収容された充電済みのバッテリー１２を押出すことにより、充電済みのバッテリー１２を対向する車両１１の保持部２９に向けて導出する（図１３を参照）。この結果、レール状電極２０からスライド電極２４が離脱して、充電装置１３とバッテリー１２との電気的な接続状態が解消されると共に、バッテリー１２のレール状電極２０上に車両１１のスライド電極３０がスライドしながら導入され、互いに嵌まり合うことで、バッテリー１２と車両１１とが電気的に接続された状態となる。
【0034】
そして、バッテリー１２が保持部２９に収容され、車両１１と電気的に接続されたことが図示しない検知部で検知されると、ロック切替え機構３４により、バッテリー１２が車両１１にロックされた状態に切り替わる。押出し部３６の退避動作も、この車両１１との電気的な接続を検知部で検知したことをトリガーとして実施される。また、バッテリー１２がロックされたことを図示しない検知部で検知することで、第一及び第二位置決め部３９，４０が退避する。これにより、車両１１は交換位置１５から離脱し、経路２８上に復帰する。以上のようにして、バッテリー１２の充電及び交換が実施される。
【0035】
このように、本発明に係るバッテリー充電交換装置１０によれば、バッテリー１２のレール状電極２０と、充電装置１３のスライド電極２４とが、バッテリー１２のスライド動作に伴って互いに嵌まり合うことにより、バッテリー１２を車両１１から離脱させるのと同時に車両１１との電気的接続を解除し、かつバッテリー１２を充電装置１３に移載するのと同時に充電装置１３との電気的接続が可能となる（図１１を参照）。これにより、バッテリー１２を充電装置１３に移載して即時に充電を開始することができるので、従来の構成よりも手間を省いて効率よく充電交換作業を行うことができる。また、レール状電極２０とスライド電極２４との嵌まり合いにより電気的接続を図るようにしたので、移載後の位置、すなわち受入れ部２３が充電位置となる。よって、移載位置と充電位置を別個に設ける必要がなく、かつ回転テーブルのように大掛かりな設備も設けずに済む。従って、バッテリー充電交換装置１０を簡素化でき、本実施形態のように、多数のロボットが周囲に配設された自動車ボデーの組立てラインなどスペース面の制約が厳しい製造現場であっても車両のバッテリー充電交換装置１０を導入することが可能となる。また、レール状電極２０上をスライド電極２４がスライドしながら嵌まり合うので、位置決め装置を必要とせずに電気的接続を図ることができ、これによってもバッテリー充電交換装置１０の簡素化を図ることが可能となる。
【0036】
特に、本実施形態では、レール状電極２０の長手方向両側に、長手方向中央に向かうにつれて溝幅寸法が小さくなるテーパ部２２を設けているので（図３を参照）、簡素な移載装置１４でバッテリー１２を引込む、あるいは押出すだけの動作であっても、安定してバッテリー１２と充電装置１３、又はバッテリー１２と車両１１との電気的な接続を図ることが可能となる。
【0037】
また、本実施形態では、レール状電極２０の底面２１を、平坦部２１ａと、平坦部２１ａの長手方向両側に位置し、底面２１の長手方向中央に向かうにつれて高くなる傾斜部２１ｂ，２１ｂとで構成すると共に（図３を参照）、各スライド電極２４，３０を、図５及び図７に示すように、可動式のアーム２７，３３を介してスライド体２５及び保持部２９に取り付け、かつ常にアーム２７，３３を下方に付勢するよう構成した。このように、レール状電極２０とスライド電極２４，３０を構成することにより、スライド電極２４がレール状電極２０の底面２１に押し付けられた状態でスライド嵌合する。また、バッテリー１２の移動に伴って、自然にスライド電極２４，３０がレール状電極２０の底面２１に押し付けられる。よって、最小限の構成及び動作で、確実にスライド電極２４，３０とレール状電極２０を電気的に接続することが可能となる。
【0038】
また、本発明に係るバッテリー充電交換装置１０によれば、バッテリー１２が車両１１と共に床面１８上を走行し、かつ車両１１の車幅方向外側に向けて床面１８上を走行することで、バッテリー１２の電極（ここではレール状電極２０）と車両１１の電極（ここではスライド電極３０）との電気的接続が解除され、バッテリー１２と充電装置１３とが電気的に接続可能としたので、車輪１９が引っ掛かることなく車両１１から充電装置１３へバッテリー１２を円滑に移載することができる。よって、バッテリー１２を移載し直す手間を確実に防いで、効率よくバッテリー１２の充電交換作業を行うことが可能となる。
【0039】
また、バッテリー１２が床面１８上を走行して、車両１１から充電装置１３への移載が行われるのであれば、上述したように、レール状電極２０の底面２１に傾斜部２１ｂ，２１ｂを設け、あるいは、可動式のアーム２７，３３を常に下方に付勢するよう構成した場合であっても、円滑にバッテリー１２が床面１８上を走行して、車両１１と充電装置１３との間を往来することができる。従って、スライド電極２４，３０とレール状電極２０との間でより安定した電気的接続を実現することが可能となる。
【0040】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る車両のバッテリー充電交換装置は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。
【0041】
例えば上記実施形態では、レール状電極２０として、底面２１の両側方から立ち上がる一対の側壁部を有するものを例示したが、もちろんこれには限られない。スライド電極２４，３０のスライド動作により互いに嵌まり合って、スライド電極２４，３０の側方（長手方向に直交する向き）への移動を規制する限りにおいて、任意の形態をとり得ることはもちろんである。スライド電極２４，３０についても、同様の観点から任意の形態をとり得る。
【0042】
また、これらレール状電極２０とスライド電極２４，３０の取付け位置についても任意であり、図示のようにバッテリー１２の上部に取付けるだけでなく、例えば側方に取付けてもよい。この場合、アーム２７，３３の付勢方向は、レール状電極２０の底面２１にスライド電極２４，３０を押し付ける向きに設定されるのがよい。また、上記実施形態では、バッテリー１２にレール状電極２０を設け、充電装置１３と車両１１にスライド電極２４，３０を設けた場合を例示したが、もちろんこれとは逆に、バッテリー１２にスライド電極を設け、充電装置１３と車両１１にレール状電極を設けてもよい（図示は省略）。
【0043】
また、上記実施形態では、レール状電極２０とスライド電極２４，３０がスライド動作を伴って互いに嵌まり合うことにより電気的接続を行う形態を例示したが、必ずしもこの形態をとる必要はない。バッテリー１２が車両１１の車幅方向外側に向けて床面１８上を走行することで、バッテリー１２の電極と車両１１の電極との電気的接続が解除され、バッテリー１２の電極と充電装置１３の電極とが電気的に接続可能とされる限りにおいて、各電極の形態は任意である。
【0044】
また、上記実施形態では、移載装置１４として、それぞれシリンダで作動する引込み部３５と押込み部３６を有するものを例示したが、もちろんこれ以外の形態をとることも可能である。例えば図示は省略するが、移載装置１４として、先端に切替え可能な引込み用と押込み用二種類のアタッチメントを設け、これら二種類のアタッチメントを一個のシリンダで前進及び後退させる構成をとることも可能である。あるいは、これも図氏は省略するが、移載装置１４がバッテリー１２に搭載される形態、すなわちバッテリー１２が駆動部を有し自走する形態をとることも可能である。
【0045】
また、上記実施形態では、バッテリー１２の搭載対象となる車両１１にＡＧＶなどの無人搬送車を適用した場合を例示したが、もちろん本発明は無人搬送車以外の車両にも適用可能である。具体的には、電力で駆動走行する限りにおいて有人と無人の別は問わず、また車両の種類も任意である。
【符号の説明】
【0046】
１０ バッテリー充電交換装置１１ 車両
１２ バッテリー
１３ 充電装置
１４ 移載装置
１５ 交換位置
１６ 車両位置決め装置
１７ 充電要否判断装置
１８ 床面
１９ 車輪
２０ レール状電極
２１ 底面
２１ｂ 傾斜部
２２ テーパ部
２３ 受入れ部
２４，３０ スライド電極
２５ スライド体
２６ 電力供給装置
２７，３３ アーム
２８ 経路
２９ 保持部
３１ 駆動部
３２ 制御部
３４ ロック切替え機構
３５ 引込み部
３５ａ フック部
３６ 押込み部
３６ａ 押圧部
３７ 被引掛け部
３８ 押し板
３９ 第一位置決め部（前後方向）
４０ 第二位置決め部（車幅方向）
４１ ガイドローラ
４２ 検知部
４３ 側路