(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023100540
(43)【公開日】2023-07-19
(54)【発明の名称】車両傾転装置
(51)【国際特許分類】
B60S 5/00 20060101AFI20230711BHJP
B23P 19/00 20060101ALI20230711BHJP
B60L 53/80 20190101ALI20230711BHJP
【ＦＩ】
B60S5/00
B23P19/00 304H
B60L53/80
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022001294
(22)【出願日】2022-01-06
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｎｖ．ｇｏ．ｊｐ／ｒｅｃｙｃｌｅ／Ｒ２ｋｉｎｚｏｋｕｚｉｓｓｙｏｕ＿ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ２．ｐｄｆのアドレスのウェブサイトで公開された成果報告書 令和３年４月９日公開
(71)【出願人】
【識別番号】000159618
【氏名又は名称】吉川工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001601
【氏名又は名称】弁理士法人英和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】服部 恭典
(72)【発明者】
【氏名】村岡 桂次
(72)【発明者】
【氏名】龍 琳太郎
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼野 博範
(72)【発明者】
【氏名】倉光 紀一郎
(72)【発明者】
【氏名】井形 末多
(72)【発明者】
【氏名】淺野 仁
【テーマコード（参考）】
3D026
5H125
【Ｆターム（参考）】
3D026BA02
3D026BA27
3D026BA35
3D026BA38
3D026BA44
5H125AA01
5H125AC12
5H125FF06
(57)【要約】
【課題】車両を安定して傾転させることのできる車両傾転装置を提供する。
【解決手段】車両Ｚを載せる車両受フレーム１と、車両受フレーム１の前部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の前部外リング２Ａと、前部外リング２Ａに沿って進退可能に前部外リング２Ａに内蔵され、前進したときに前部外リング２Ａと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の前部内リング３Ａと、車両受フレーム１の後部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の後部外リング２Ｂと、後部外リング２Ｂに沿って進退可能に後部外リング２Ｂに内蔵され、前進したときに後部外リング２Ｂと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の後部内リング３Ｂと、車両受フレーム１に載せられた車両Ｚの前部を車両受フレーム１に対して固定する前部車両固定機構４Ａと、車両受フレーム１に載せられた車両Ｚの後部を車両受フレーム１に対して固定する後部車両固定機構４Ｂとを備える。
【選択図】図１１
【解決手段】車両Ｚを載せる車両受フレーム１と、車両受フレーム１の前部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の前部外リング２Ａと、前部外リング２Ａに沿って進退可能に前部外リング２Ａに内蔵され、前進したときに前部外リング２Ａと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の前部内リング３Ａと、車両受フレーム１の後部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の後部外リング２Ｂと、後部外リング２Ｂに沿って進退可能に後部外リング２Ｂに内蔵され、前進したときに後部外リング２Ｂと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の後部内リング３Ｂと、車両受フレーム１に載せられた車両Ｚの前部を車両受フレーム１に対して固定する前部車両固定機構４Ａと、車両受フレーム１に載せられた車両Ｚの後部を車両受フレーム１に対して固定する後部車両固定機構４Ｂとを備える。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両を載せる車両受フレームと、
前記車両受フレームの前部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の前部外リングと、
前記前部外リングに沿って進退可能に当該前部外リングに内蔵され、前進したときに前記前部外リングと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の前部内リングと、
前記車両受フレームの後部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の後部外リングと、
前記後部外リングに沿って進退可能に当該後部外リングに内蔵され、前進したときに前記後部外リングと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の後部内リングと、
前記車両受フレームに載せられた車両の前部を当該車両受フレームに対して固定する前部車両固定機構と、
前記車両受フレームに載せられた車両の後部を当該車両受フレームに対して固定する後部車両固定機構と、を備える車両傾転装置。
前記車両受フレームの前部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の前部外リングと、
前記前部外リングに沿って進退可能に当該前部外リングに内蔵され、前進したときに前記前部外リングと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の前部内リングと、
前記車両受フレームの後部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の後部外リングと、
前記後部外リングに沿って進退可能に当該後部外リングに内蔵され、前進したときに前記後部外リングと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の後部内リングと、
前記車両受フレームに載せられた車両の前部を当該車両受フレームに対して固定する前部車両固定機構と、
前記車両受フレームに載せられた車両の後部を当該車両受フレームに対して固定する後部車両固定機構と、を備える車両傾転装置。
【請求項2】
前部内リングが前記前部外リングと結合して閉じた円形リングを形成したことを検知する前部リング検知手段と、前記前部リング検知手段からの検知信号を受けて、前記前部内リングが前記前部外リングに対して進退不能となるように機械的にロックする前部リングロック手段と、
後部内リングが前記前部外リングと結合して閉じた円形リングを形成したことを検知する後部リング検知手段と、前記後部リング検知手段からの検知信号を受けて、前記後部内リングが前記後部外リングに対して進退不能となるように機械的にロックする後部リングロック手段とを備える、請求項１に記載の車両傾転装置。
後部内リングが前記前部外リングと結合して閉じた円形リングを形成したことを検知する後部リング検知手段と、前記後部リング検知手段からの検知信号を受けて、前記後部内リングが前記後部外リングに対して進退不能となるように機械的にロックする後部リングロック手段とを備える、請求項１に記載の車両傾転装置。
【請求項3】
前記前部外リングは、前記車両受フレームに車両を載せるときに当該車両の前部が通過する位置に開口を有し、
前記後部外リングは、前記車両受フレームに車両を載せるときに当該車両の後部が通過する位置に開口を有する、請求項１又は２に記載の車両傾転装置。
前記後部外リングは、前記車両受フレームに車両を載せるときに当該車両の後部が通過する位置に開口を有する、請求項１又は２に記載の車両傾転装置。
【請求項4】
前記前部車両固定機構は、車両の前部に巻付く前部ベルトスリングと、前記前部ベルトスリングの両端に連結された一対の前部シリンダと、前記前部ベルトスリングの中央部をリフトアップする前部リフトアップ機構とを含み、前記前部ベルトスリングを車両の前部に巻付けて固縛する固縛位置と前記前部ベルトスリングが車両の前部の前方に退避する退避位置とに搖動可能であり、
前記後部車両固定機構は、車両の後部に巻付く後部ベルトスリングと、前記後部ベルトスリングの両端に連結された一対の後部シリンダと、前記後部ベルトスリングの中央部をリフトアップする後部リフトアップ機構とを含み、前記後部ベルトスリングを車両の後部に巻付けて固縛する固縛位置と前記後部ベルトスリングが車両の後部の後方に退避する退避位置とに搖動可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両傾転装置。
前記後部車両固定機構は、車両の後部に巻付く後部ベルトスリングと、前記後部ベルトスリングの両端に連結された一対の後部シリンダと、前記後部ベルトスリングの中央部をリフトアップする後部リフトアップ機構とを含み、前記後部ベルトスリングを車両の後部に巻付けて固縛する固縛位置と前記後部ベルトスリングが車両の後部の後方に退避する退避位置とに搖動可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両傾転装置。
【請求項5】
前記車両受フレームは、車両の前輪及び後輪を載せて当該車両の前後方向の位置決めをする輪留めと、車両のサイドシルフランジを左右方向両側から挟むように保持して当該車両の左右方向の位置決めをするガイド部とを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の車両傾転装置。
【請求項6】
前記車両受フレームには、車両の底部に設置されているバッテリーユニットを押圧支持可能なバッテリー支持部を含むバッテリー支持機構が、当該車両受フレームの前後方向に移動可能に取り付けられており、前記バッテリー支持部は前記バッテリーユニットに対して進退可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両傾転装置。
【請求項7】
前記前部外リング及び前記後部外リングは、前記車両受フレームに載せて固定した車両が１８０度傾転するまで回転可能であると共に９０度傾転した位置で回転停止可能であり、前記９０度傾転した位置において前記前部外リング及び前記後部外リングの少なくとも一方が回転不能となるように、前記前部外リング及び前記後部外リングの少なくとも一方を、前記前部外リングを支持する前部支持架台及び前記後部外リングを支持する後部支持架台の少なくとも一方に対して機械的にロックするロック機構を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の車両傾転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主として電気自動車に搭載されているリチウムイオン電池を取り出す際に、その車両を傾転させる車両傾転装置に関する。なお、本発明において「車両を傾転させる」とは、車両の前後方向の軸周りに車両を回転させることをいう。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車の普及により、リチウムイオン電池（以下「ＬＩＢ」という。）の使用量は増加傾向にある。一般にＬＩＢは多数のセル又はモジュールに制御用回路を組み合わせたユニットとして車載される。このようにＬＩＢユニットを構成する素材をリユース又はリサイクルすることによるＣＯ２排出量削減効果は大きく、ＬＩＢを循環するシステムの構築が求められている。
【0003】
ＬＩＢユニットは車両の底部に設置されていることが多い。そのためＬＩＢユニットを車両から取り出す作業は、従来一般的にリフトで持ち上げられた車両の下部に作業者が入り込んで行われていた。このようにＬＩＢユニットを車両から取り出す作業は、作業者が車体の下部に入り込んで上向き姿勢で数多くの部品を取り外すことになるため、部品やアンダーカバー等に付着した泥等の落下もあり作業環境が悪いと共に、３００～４００ｋｇの重量物であるＬＩＢユニットの落下の危険性を伴っている。そのため、ＬＩＢユニットを車両から取り出す際の作業者の安全性や作業効率の改善が求められている。
【0004】
一方、特許文献１には、車両を昇降及び旋回（傾転）させてこの車両を解体作業がしやすいポジションに位置決めするための自動車解体用装置が開示されている。具体的に特許文献１の装置は、縦長の装置本体に昇降可能に取り付けた昇降体から旋回可能なアームを突設し、アームに自動車受台とクランプを設け、昇降体を昇降させて前記受台とクランプとに挟着された自動車を任意の高さまで昇降させ、アームを旋回させて同自動車を任意の角度に回転させることができるようにしたものである。
【0005】
そこで、車両からＬＩＢユニットを取り出す際に、特許文献１の装置を使用してその車両を傾転させることが考えられる。しかし、特許文献１の装置において自動車を挟着する自動車受台とクランプは、縦長の装置本体に昇降可能に取り付けた昇降体から突設したアームに設けられている。すなわち、特許文献１の装置において自動車は、一端を固定端、他端を自由にした片持ち式のアームに設けた自動車受台とクランプによって挟着されるから、その自動車を傾転させると、自動車の重量によってアームが撓むなどして傾転中の自動車の安定性が損なわれるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００１－１２２０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、車両を安定して傾転させることのできる車両傾転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一観点によれば、次の車両傾転装置が提供される。
車両を載せる車両受フレームと、
前記車両受フレームの前部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の前部外リングと、
前記前部外リングに沿って進退可能に当該前部外リングに内蔵され、前進したときに前記前部外リングと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の前部内リングと、
前記車両受フレームの後部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の後部外リングと、
前記後部外リングに沿って進退可能に当該後部外リングに内蔵され、前進したときに前記後部外リングと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の後部内リングと、
前記車両受フレームに載せられた車両の前部を当該車両受フレームに対して固定する前部車両固定機構と、
前記車両受フレームに載せられた車両の後部を当該車両受フレームに対して固定する後部車両固定機構と、を備える車両傾転装置。
車両を載せる車両受フレームと、
前記車両受フレームの前部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の前部外リングと、
前記前部外リングに沿って進退可能に当該前部外リングに内蔵され、前進したときに前記前部外リングと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の前部内リングと、
前記車両受フレームの後部を支持固定して円弧方向に回転可能な円弧状の後部外リングと、
前記後部外リングに沿って進退可能に当該後部外リングに内蔵され、前進したときに前記後部外リングと結合して閉じた円形リングを形成する円弧状の後部内リングと、
前記車両受フレームに載せられた車両の前部を当該車両受フレームに対して固定する前部車両固定機構と、
前記車両受フレームに載せられた車両の後部を当該車両受フレームに対して固定する後部車両固定機構と、を備える車両傾転装置。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、車両を載せる車両受フレームの前部及び後部をそれぞれ前部外リング及び後部外リングで支持固定して車両を傾転させるから、車両を安定して傾転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態である車両傾転装置の全体構成を示す斜視図。
【図4】車両位置センサの正面図。
【図5】車両位置センサの下部の拡大斜視図。
【図6】車両傾転装置の前部側の全体構成を示す斜視図。
【図7】車両傾転装置の前部側の要部を示す斜視図。
【図8】車両傾転装置の前部側の要部を示す側面図。
【図9】後部車両固定機構の全体構成を示す背面図。
【図10】後部車両固定機構の要部を示す側面図。
【図11】車両を車両受フレーム１に固定すると共に、前部内リング及び後部内リング３Ｂをそれぞれ前部外リング及び後部外リングと結合するまで前進させてそれぞれ閉じた円形リングを形成した状態を示す斜視図。
【図12】車両受フレームに載せて固定した車両を９０度傾転させた状態を示す斜視図。
【図13】前部側のロック機構を示す斜視図。
【図14】車両受フレームに載せて固定した車両を１８０度傾転させた状態を示す斜視図。
【図15】バッテリー支持機構のバッテリー支持部でＬＩＢユニットを押圧支持した状態を示す斜視図。
【図16】車両からＬＩＢユニットを取り出した状態を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１に、本発明の一実施形態である車両傾転装置の全体構成を斜視図で示している。同図に示す車両傾転装置Ｘは、車両受フレーム１、前部外リング２Ａ、前部内リング３Ａ、後部外リング２Ｂ、後部内リング３Ｂ、前部車両固定機構４Ａ及び後部車両固定機構４Ｂを備えている。また、車両傾転装置Ｘに隣接してロボットＹが設置されている。以下、車両傾転装置Ｘの各部の構成について説明する。
【0012】
まず、車両受フレーム１について説明する。車両受フレーム１には図２に示すように車両Ｚが載せられる。なお、本実施形態において車両Ｚは電気自動車であり、車両Ｚの底部にはバッテリーユニットとしてＬＩＢユニットが設置されている。
図３に、車両受フレーム１を含む車両傾転装置Ｘの下部の要部を斜視図で示している。同図に明確に表れているように、車両受フレーム１は、車両Ｚの前輪及び後輪を載せて車両Ｚの前後方向の位置決めをする輪留め１１を４箇所に有すると共に、車両Ｚのサイドシルフランジを左右方向両側から挟むように保持して車両Ｚの左右方向の位置決めをするガイド部１２を４箇所に有する。また、本実施形態において車両Ｚは、後述するようにフォークリフトを使用して車両受フレーム１に載せられる。その際、車両Ｚの左右方向の位置決めをするために、車両受フレーム１には前後左右の４箇所に位置決めガイド１３が設けられている。
図３に、車両受フレーム１を含む車両傾転装置Ｘの下部の要部を斜視図で示している。同図に明確に表れているように、車両受フレーム１は、車両Ｚの前輪及び後輪を載せて車両Ｚの前後方向の位置決めをする輪留め１１を４箇所に有すると共に、車両Ｚのサイドシルフランジを左右方向両側から挟むように保持して車両Ｚの左右方向の位置決めをするガイド部１２を４箇所に有する。また、本実施形態において車両Ｚは、後述するようにフォークリフトを使用して車両受フレーム１に載せられる。その際、車両Ｚの左右方向の位置決めをするために、車両受フレーム１には前後左右の４箇所に位置決めガイド１３が設けられている。
【0013】
更に、本実施形態において車両受フレーム１には、車両Ｚの左右方向の位置を確認するために、車両受フレーム１の左右方向一側の前後方向２箇所に車両位置センサ１４が設けられている。車両位置センサ１４は、図４及び図５に示すように車両Ｚの側部に接触するセンサロッド１４１を有し、このセンサロッド１４１が車両受フレーム１の側面に設けたセンサ取付部１５に取り付けられている。具体的にはセンサロッド１４１の下部がセンサ取付部１５内のセンサ取付軸１５１に装着され、センサロッド１４１はセンサ取付軸１５１周りに回転可能となっている。また、センサロッド１４１には、車両受フレーム１の側面においてセンサ取付部１５の上方に設けた引張ばね１６の一端が連結されている。これにより、車両受フレーム１に車両Ｚが載せられていない状態では、図５に示すように、センサロッド１４１の下端部は車両受フレーム１の外側に位置することになる。また、センサ取付部１５の下方には、第１センサ部１４２と第２センサ部１４３が設けられている。第１センサ部１４２は第２センサ部１４３より車両受フレーム１の外側に位置する。第１センサ部１４２と第２センサ部１４３はいずれも光センサであり、センサロッド１４１の下端部が来たときに遮光されることにより、センサロッド１４１の下端部の位置を検出できる。
本実施形態では、車両受フレーム１に車両Ｚが載せられていない状態では、図５に示すようにセンサロッド１４１の下端部は第１センサ部１４２の外側に位置する。そして車両受フレーム１に車両Ｚが載せられて、その車両Ｚの左右方向の位置が適正であるときにセンサロッド１４１の下端部は第１センサ部１４２に位置する。一方、センサロッド１４１の下端部が第２センサ部１４３に位置するときは、車両Ｚの左右方向の位置は適正ではない。このように本実施形態では、第１センサ部１４２がセンサロッド１４１の下端部を検知したときに、車両Ｚの左右方向の位置が適正であると判断する。
本実施形態では、車両受フレーム１に車両Ｚが載せられていない状態では、図５に示すようにセンサロッド１４１の下端部は第１センサ部１４２の外側に位置する。そして車両受フレーム１に車両Ｚが載せられて、その車両Ｚの左右方向の位置が適正であるときにセンサロッド１４１の下端部は第１センサ部１４２に位置する。一方、センサロッド１４１の下端部が第２センサ部１４３に位置するときは、車両Ｚの左右方向の位置は適正ではない。このように本実施形態では、第１センサ部１４２がセンサロッド１４１の下端部を検知したときに、車両Ｚの左右方向の位置が適正であると判断する。
【0014】
次に、前部外リング２Ａ、前部内リング３Ａ、後部外リング２Ｂ及び後部内リング３Ｂについて説明する。図１に表れているように、前部外リング２Ａは前部支持架台５Ａに支持され、後部外リング２Ｂは前部支持架台５Ｂに支持されている。ここで、本実施形態において、前部側の前部外リング２Ａ、前部内リング３Ａ及び前部支持架台５Ａの構成は、それぞれ後部側の後部外リング２Ｂ、後部内リング３Ｂ及び後部支持架台５Ａの構成と実質的に同一であるから、以下の説明では前部側の構成を説明し、後部側の構成については説明を省略する。
【0015】
図６に前部側の全体構成を斜視図で示し、図７に前部側の要部を斜視図で示している。また、図８には前部側の要部を正面図で示している。上述の図１及び図２と共に図６から図８を参照すると、前部外リング２Ａは円弧状であり、車両受フレーム１の前部を支持固定して円弧方向に回転可能となるように前部支持架台５Ａに支持されている。前部支持架台５Ａには、前部外リング２Ａを円弧方向に回転させるための前部外リング駆動モータ６Ａが設けられている。図８に明確に表れているように、前部外リング駆動モータ６Ａの回転軸６１Ａには一対のピニオンギヤ６２Ａが固定されており、この一対のピニオンギヤ６２Ａが、前部外リング２Ａに形成されている一対のラックギヤ２１Ａに噛み合いながら回転することで、前部外リング２Ａが円弧方向に回転する。なお、前部支持架台５Ａには図３に表れているように、前部外リング２Ａの円弧方向の回転をガイドするためにガイドローラ５１Ａが複数箇所に設けられている。
【0016】
前部内リング３Ａは前部外リング２Ａと同様に円弧状であり、前部外リング２Ａに沿って進退可能となるように前部外リング２Ａに内蔵されている。そして、前部内リング３Ａは図６に示すように前進したときに、前部外リング２Ａと結合して閉じた円形リングを形成する。前部外リング２Ａには、前部内リング３Ａを前部外リング２Ａに沿って進退させるための前部内リング駆動モータ７Ａが設けられている。図８に明確に表れているように、前部内リング駆動モータ７Ａの回転軸７１Ａにはピニオンギヤ７２Ａが固定されており、このピニオンギヤ７２Ａが、前部内リング３Ａに形成されているラックギヤ３１Ａに噛み合いながら回転することで、前部内リング３Ａが前部外リング２Ａに沿って進退する。なお、前部外リング２Ａには、前部内リング３Ａの前部外リング２Ａに沿った進退をガイドするためにガイドローラ２２Ａが複数箇所に設けられている。
【0017】
本実施形態では、図６に示すように前部内リング３Ａが前部外リング２Ａと結合して閉じた円形リングを形成したことを検知する前部リング検知手段として、図７及び図８に表れているように近接センサ８１Ａを備えている。この近接センサ８１Ａは前部内リング３Ａを跨ぐように前部外リング２Ａに取り付けられており、図８に表れているように前部内リング３Ａの後端部に設けたドグ８３Ａが近接したことを検知する。すなわち本実施形態では、図６に示すように前部内リング３Ａが前記前部外リングと結合して閉じた円形リングを形成したときに、図８に示すようにドグ８３Ａが近接センサ８１Ａに近接するようになっている。言い換えれば本実施形態では、近接センサ８１Ａがドグ８３Ａの近接を検知することにより、前部内リング３Ａが前部外リング２Ａと結合して閉じた円形リングを形成したことを検知する。また本実施形態では、近接センサ８１Ａの後方に別の近接センサ８２Ａを備えている。そして、本実施形態では前部内リング３Ａを前進させる際、近接センサ８２Ａがドグ８３Ａの近接を検知したときに前部内リング３Ａの前進速度を減速し、その後、近接センサ８１Ａがドグ８３Ａの近接を検知したときに前部内リング３Ａの前進を停止するように、前部内リング駆動モータ７Ａを制御するようにしている。また、図面には表れていないが、本実施形態では前部内リング３Ａの前端部にもドグを設けており、前部内リング３Ａを後退させる際、近接センサ８１Ａがドグの近接を検知したときに前部内リング３Ａの後退速度を減速し、その後、近接センサ８２Ａがドグの近接を検知したときに前部内リング３Ａの後退を停止するように、前部内リング駆動モータ７Ａを制御するようにしている。
【0018】
上述の通り本実施形態では前部内リング３Ａを前進させる際に、近接センサ８１Ａがドグ８３Ａの近接を検知することにより、前部内リング３Ａが前部外リング２Ａと結合して閉じた円形リングを形成したことを検知する。そして本実施形態では、近接センサ８１Ａからの検知信号を受けて、前部内リング３Ａが前部外リング２Ａに対して進退不能となるように機械的にロックする前部リングロック手段９Ａを備えている。本実施形態において前部リングロック手段９Ａは、図７に表れているように、シリンダ９１Ａ、ロックピン９２Ａ及びシリンダ９１Ａとロックピン９２Ａを連結するリンクアーム９３Ａを有する。ロックピン９２Ａは、前部外リング２Ａに設けられている貫通孔２３Ａに挿入されており、シリンダ９１Ａのロッド９１１Ａの進退動作に伴い貫通孔２３Ａの中心軸に沿って進退する。すなわち、シリンダ９１Ａのロッド９１１Ａを前進させると、リンクアーム９３Ａのアーム本体９３１Ａが回転軸９３２Ａを回転中心として反時計回り方向に回転し、その結果、ロックピン９２Ａが後退する。一方、シリンダ９１Ａのロッド９１１Ａを後退させると、リンクアーム９３Ａのアーム本体９３１Ａが回転軸９３２Ａを回転中心として時計回り方向に回転し、その結果、ロックピン９２Ａが前進する。ここで、前部内リング３Ａが前部外リング２Ａと結合して閉じた円形リングを形成した状態では、図面には表れていないが前部内リング３Ａに設けられている凹部が、前部外リング２Ａの貫通孔２３Ａと整合する位置に来るようになっている。したがって、上述の近接センサ８１Ａからの検知信号を受けて、シリンダ９１Ａのロッド９１１Ａを後退させることによりロックピン９２Ａが前進し、その先端部が前部内リング３Ａに設けられている凹部に嵌まり込む。これにより、前部内リング３Ａが前部外リング２Ａに対して進退不能となるように機械的にロックされる。このように機械的にロックすることで、前部内リング３Ａが前部外リング２Ａと結合して閉じた円形リングを形成した状態を確実に維持でき安全性が向上する。
【0019】
次に、前部車両固定機構４Ａ及び後部車両固定機構４Ｂについて説明する。なお、本実施形態において前部車両固定機構４Ａ及び後部車両固定機構４Ｂの構成は実質的に同一であるから、以下の説明では後部車両固定機構４Ｂの構成を説明し、前部車両固定機構４Ａの構成については説明を省略する。
【0020】
図９に、後部車両固定機構４Ｂの全体構成を背面図で示している。また図１０には、後部車両固定機構４Ｂの要部を拡大して側面図で示している。本実施形態において後部車両固定機構４Ｂは、車両Ｚの後部に巻付く後部ベルトスリング４１Ｂと、後部ベルトスリングの両端に連結された一対の後部シリンダ４２Ｂと、後部ベルトスリング４１Ｂの中央部をリフトアップする後部リフトアップ機構４３Ｂとを含む。
【0021】
後部ベルトスリング４１Ｂの中央部は、車両受フレーム１の後部両側部に揺動可能に設けられた一対の支柱４３１Ｂの上端間に架け渡されたゴムバンド４３２Ｂに縫い付けられている。これにより、後部ベルトスリング４１Ｂの中央部がリフトアップされる。また、後部ベルトスリング４１Ｂの中央部の両端にはワイヤ４３３Ｂの一端が接続されており、ワイヤ４３３Ｂの他端にはバランスウエイト４３４Ｂが接続されている。そしてワイヤ４３３Ｂは支柱４３１Ｂの上端を乗り越えるように取り付けられている。このような構成により、ベルトスリング４１Ｂの中央部の両端が、バランスウエイト４３４Ｂに作用する重力によってリフトアップされる。このように本実施形態では、一対の支柱４３１Ｂ、ゴムバンド４３２Ｂ、ワイヤ４３３Ｂ及びバランスウエイト４３４Ｂが後部リフトアップ機構４３Ｂを構成する。
【0022】
図１０に表れているように支柱４３１Ｂの下端部は、車両受フレーム１の後部側部に固定されたピン４４Ｂ周りに回転可能であり、これにより支柱４３１Ｂは車両受フレーム１の前後方向に搖動可能となっている。また、後部シリンダ４２Ｂは支柱４３１Ｂに固定されており、支柱４３１Ｂと共に揺動する。本実施形態では支柱４３１Ｂを揺動させるために、シリンダ４５Ｂを車両受フレーム１に設けている。シリンダ４５Ｂのロッド４５１Ｂの先端は支柱４３１Ｂの下端に接続されている。ここで図１０に示す状態では、支柱４３１Ｂが鉛直方向に起立しており、図９に示すように後部車両固定機構４Ｂは、後部ベルトスリング４１Ｂを車両Ｚの後部に巻付けて固縛する固縛位置にある。この図１０に示す状態から、シリンダ４５Ｂのロッド４５１Ｂを前進させると支柱４３１Ｂは後方に搖動する。これにより後部車両固定機構４Ｂは、図２に示すように後部ベルトスリング４１Ｂが車両Ｚの後部の後方に退避する退避位置になる。また、退避位置の状態からシリンダ４５Ｂのロッド４５１Ｂを後退させると、後部車両固定機構４Ｂは固縛位置まで揺動する。このように本実施形態では、シリンダ４５Ｂのロッド４５１Ｂを進退させることにより、後部車両固定機構４Ｂは固縛位置と退避位置とに搖動する。
【0023】
なお、後部車両固定機構４Ｂは上述の構成に限定されるものではない。要するに、車両Ｚの後部を車両受フレーム１に対して固定するものであればよい。前部車両固定機構４Ａについても同様に、車両Ｚの前部を車両受フレーム１に対して固定するものであればよい。
【0024】
本実施形態の車両傾転装置Ｘは、電気自動車である車両Ｚの底部に設置されているＬＩＢユニットを取り出すときに使用される。そこで本実施形態では、図１及び図３に表れているように、ＬＩＢユニットを取り出す際にそのＬＩＢユニットを支持するバッテリー支持機構１０が車両受フレーム１に設けられている。具体的にはバッテリー支持機構１０は、駆動モータ１１０で駆動ベルト１１１を駆動させることにより車両受フレーム１の前後方向に移動可能に取り付けられている。また、バッテリー支持機構１０は、ＬＩＢユニットを押圧支持可能なバッテリー支持部１０１を有する。このバッテリー支持部１０１はＬＩＢユニットに対して進退可能である。
【0025】
以下、車両ＺからＬＩＢユニットを取り出す手順について説明する。
まず、図１に示すように、前部内リング３Ａ及び後部内リング３Ｂをそれぞれ後退限まで後退させると共に、前部車両固定機構４Ａ及び後部車両固定機構４Ｂをそれぞれ退避位置まで揺動させておく。これにより、前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂにそれぞれ車両の前部及び後部が通過する開口が確保される。
まず、図１に示すように、前部内リング３Ａ及び後部内リング３Ｂをそれぞれ後退限まで後退させると共に、前部車両固定機構４Ａ及び後部車両固定機構４Ｂをそれぞれ退避位置まで揺動させておく。これにより、前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂにそれぞれ車両の前部及び後部が通過する開口が確保される。
【0026】
次に、図示しないフォークリフトを使用して図２に示すように車両Ｚを車両受フレーム１に車両を載せる。このとき、車両Ｚの前部は上述の前部外リング２Ａの開口を通過し、車両Ｚの後部は上述の後部外リング２Ｂの開口を通過する。その後、車両Ｚの前輪及び後輪を輪留め１１に載せると共に、車両Ｚのサイドシルフランジをガイド部１２に差し込むことにより、車両Ｚの前後及び左右方向の位置決めをする。併せて、上述の車両位置センサ１４により車両Ｚの左右方向の位置が適正な位置にあることを確認する。
【0027】
続いて図１１に示すように、前部車両固定機構４Ａ及び後部車両固定機構４Ｂをそれぞれ固縛位置まで揺動させた後、それぞれ一対の前部シリンダ及び後部シリンダを駆動させることにより、前部ベルトスリングを車両Ｚの前部に巻付けて固縛すると共に後部ベルトスリングを車両Ｚの後部に巻付けて固縛する。これにより、車両Ｚの前部及び後部がそれぞれ車両受フレーム１に固定される。
【0028】
更に図１１に示すように、前部内リング３Ａ及び後部内リング３Ｂをそれぞれ前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂと結合するまで前進させて、それぞれ閉じた円形リングを形成する。このとき先に説明した通り、前部リング検知手段及び後部リング検知手段がそれぞれ閉じた円形リングを形成したことを検知し、その検知信号を受けて、前部リングロック手段及び後部リングロック手段が、前部内リング３Ａ及び後部内リング３Ｂがそれぞれ前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂに対して進退不能となるように機械的にロックする。
【0029】
次に、前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂを円弧方向の一方向（以下「順方向」という。）に回転させることにより、車両受フレーム１に載せて固定した車両Ｚを傾転させる。本実施形態において前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂは、車両受フレーム１に載せて固定した車両Ｚが１８０度傾転するまで回転可能であると共に、図１２に示すように９０度傾転した位置で回転停止可能である。また本実施形態では、車両Ｚが９０度傾転した位置において前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂの少なくとも一方が回転不能となるように、前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂの少なくとも一方を、前部支持架台５Ａ及び後部支持架台５Ｂの少なくとも一方に対して機械的にロックするロック機構を含む。
【0030】
図１３に、前部側のロック機構１２０Ａを示している。同図に表れているように車両Ｚが９０度傾転した位置において、前部外リング２Ａに設けているロックピン挿入穴１２１Ａが、前部支持架台５Ａに固定されたロックピン保持部１２２Ａに設けているロックピン挿入穴１２３Ａと整合する位置に来るようになっている。そして、ロックピン挿入穴１２３Ａとロックピン挿入穴１２１Ａにロックピン１２４Ａを挿入することにより、前部外リング２Ａが前部支持架台５Ａに対して機械的にロックされる。なお、本実施形態では後部側にも前部側と同じ構成のロック機構を設けているが、ロック機構は前部側と後部側の少なくとも一方に設けておけばよい。
【0031】
本実施形態では図１２に示すように車両Ｚを９０度傾転させた状態において、図示していない作業者が、車両Ｚの底部に設置されているＬＩＢユニットの下面を覆うアンダーカバーＺ１を取り外すと共に、ＬＩＢユニットに接続されている電気系コネクタを取り外す。このよう本実施形態では、車両Ｚを９０度傾転させた状態において作業者がアンダーカバーＺ１等の取り外し作業を実施するところ、図１３に示したようなロック機構１２０Ａがあることにより車両Ｚが９０度傾転した状態から傾転することがないので、作業者の安全性が向上する。
【0032】
アンダーカバーＺ１等の取り外し作業が完了したら、ロックピン１２４Ａをロックピン挿入穴１２３Ａ及びロックピン挿入穴１２１Ａから抜き取ることによりロック機構１２０Ａを解除する。その後、前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂを順方向に更に回転させて、図１４に示すように車両Ｚを１８０度傾転させる。なお、このように車両Ｚを１８０度傾転させた位置にも図１３に示したようなロック機構を設けることができる。車両Ｚを１８０度傾転させた後、図１４に示しているようにロボットＹのロボットアームＹ１によって、ＬＩＢユニットＺ２を車両Ｚに固定しているネジ（図示省略）を取り外す。全てのネジの取り外しが完了したら、図１５に示すように、バッテリー支持機構１０をＬＩＢユニットＺ２の上方位置まで移動させたうえで、バッテリー支持部１０１をＬＩＢユニットＺ２に向けて前進させてＬＩＢユニットＺ２を押圧支持する。
【0033】
この図１５の状態から前部外リング２Ａ及び後部外リング２Ｂを、上述の順方向とは反対の逆方向へ回転させて、車両Ｚを傾転前の元の姿勢に戻す。続いて、バッテリー支持機構１０のバッテリー支持部１０１を後退させる。そして、必要に応じてバッテリー支持機構１０を車両受フレーム１の前部側又は後部側に移動させることにより、ＬＩＢユニットＺ２の前後方向の位置がフォークリフトを使用してＬＩＢユニットＺ２を取り出しやすい位置となるように調整する。このようにして、図１６に示しているようにＬＩＢユニットＺ２がバッテリー支持部１０１に載せられた状態で取り出される。
【0034】
その後、前部内リング３Ａ及び後部内リング３Ｂをそれぞれ後退限まで後退させると共に、前部車両固定機構４Ａ及び後部車両固定機構４Ｂによる固定を解除してそれぞれ退避位置まで揺動させる。そして図示しないフォークリフトを使用して、車両受フレーム１に載っている車両Ｚを運び出し、更にバッテリー支持部１０１に載っているＬＩＢユニットＺ２を運び出す。以上によりＬＩＢユニットＺ２の取り出し作業が完了する。
【0035】
なお、本実施形態では車両傾転装置Ｘを、車両ＺからＬＩＢユニットＺ２を取り出すために使用したが、本実施形態の車両傾転装置Ｘは、他の目的で車両Ｚを傾転させるために使用することもできる。
【符号の説明】
【0036】
Ｘ 車両傾転装置
Ｙ ロボット
Ｙ１ ロボットアーム
Ｚ 車両
Ｚ１ アンダーカバー
Ｚ２ ＬＩＢユニット
１ 車両受フレーム
１１ 輪留め
１２ ガイド部
１３ 位置決めガイド
１４ 車両位置センサ
１４１ センサロッド
１４２ 第１センサ部
１４３ 第２センサ部
１５ センサ取付部
１５１ センサ取付軸
１６ 引張ばね
２Ａ 前部外リング
２１Ａ ラックギヤ
２２Ａ ガイドローラ
２３Ａ 貫通孔
２Ｂ 後部外リング
３Ａ 前部内リング
３１Ａ ラックギヤ
３Ｂ 後部内リング
４Ａ 前部車両固定機構
４Ｂ 後部車両固定機構
４１Ｂ 後部ベルトスリング
４２Ｂ 後部シリンダ
４３Ｂ 後部リフトアップ機構
４３１Ｂ 支柱
４３２Ｂ ゴムバンド
４３３Ｂ ワイヤ
４３４Ｂ バランスウエイト
４４Ｂ ピン
４５Ｂ シリンダ
４５１Ｂ ロッド
５Ａ 前部支持架台
５１Ａ ガイドローラ
５Ｂ 前部支持架台
６Ａ 前部外リング駆動モータ
６１Ａ 回転軸
６２Ａ ピニオンギヤ
７Ａ 前部内リング駆動モータ
７１Ａ 回転軸
７２Ａ ピニオンギヤ
８１Ａ，８２Ａ 近接センサ
８３Ａ ドグ
９Ａ 前部リングロック手段
９１Ａ シリンダ
９１１Ａ ロッド
９２Ａ ロックピン
９３Ａ リンクアーム
９３１Ａ アーム本体
９３２Ａ 回転軸
１０ バッテリー支持機構
１０１ バッテリー支持部
１１０ 駆動モータ
１１１ 駆動ベルト
１２０Ａ ロック機構
１２１Ａ ロックピン挿入穴
１２２Ａ ロックピン保持部
１２３Ａ ロックピン挿入穴
Ｙ ロボット
Ｙ１ ロボットアーム
Ｚ 車両
Ｚ１ アンダーカバー
Ｚ２ ＬＩＢユニット
１ 車両受フレーム
１１ 輪留め
１２ ガイド部
１３ 位置決めガイド
１４ 車両位置センサ
１４１ センサロッド
１４２ 第１センサ部
１４３ 第２センサ部
１５ センサ取付部
１５１ センサ取付軸
１６ 引張ばね
２Ａ 前部外リング
２１Ａ ラックギヤ
２２Ａ ガイドローラ
２３Ａ 貫通孔
２Ｂ 後部外リング
３Ａ 前部内リング
３１Ａ ラックギヤ
３Ｂ 後部内リング
４Ａ 前部車両固定機構
４Ｂ 後部車両固定機構
４１Ｂ 後部ベルトスリング
４２Ｂ 後部シリンダ
４３Ｂ 後部リフトアップ機構
４３１Ｂ 支柱
４３２Ｂ ゴムバンド
４３３Ｂ ワイヤ
４３４Ｂ バランスウエイト
４４Ｂ ピン
４５Ｂ シリンダ
４５１Ｂ ロッド
５Ａ 前部支持架台
５１Ａ ガイドローラ
５Ｂ 前部支持架台
６Ａ 前部外リング駆動モータ
６１Ａ 回転軸
６２Ａ ピニオンギヤ
７Ａ 前部内リング駆動モータ
７１Ａ 回転軸
７２Ａ ピニオンギヤ
８１Ａ，８２Ａ 近接センサ
８３Ａ ドグ
９Ａ 前部リングロック手段
９１Ａ シリンダ
９１１Ａ ロッド
９２Ａ ロックピン
９３Ａ リンクアーム
９３１Ａ アーム本体
９３２Ａ 回転軸
１０ バッテリー支持機構
１０１ バッテリー支持部
１１０ 駆動モータ
１１１ 駆動ベルト
１２０Ａ ロック機構
１２１Ａ ロックピン挿入穴
１２２Ａ ロックピン保持部
１２３Ａ ロックピン挿入穴
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】