JP2011098644A - 電気自動車のバッテリ搭載構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリケースの搭載前にバッテリケースと車両側のバッテリケース収容部との位置ずれが発生しても、バッテリケースのバッテリケース収容部への案内において振動の発生を抑制することができる電気自動車のバッテリ搭載構造の提供。
【解決手段】バッテリセルを内蔵するバッテリケース２０と、車体１０Ａに設けられたバッテリケース収容部４４と、バッテリケース２０を案内するバッテリケース案内手段と、を備え、バッテリケース２０は、前後左右の四方に面した４つの側面と、２つの側面がなす直角を有する第１隅部と、残りの２つの側面がなす直角を有する第２隅部と、を備え、バッテリケース案内手段は、第１隅部および第２隅部における各側面の隅部寄りに設けたケース側部材と、車体１０Ａに設けられ、ケース側部材と当接可能な車体側部材と、を備え、ケース側部材および車体側部材の一方は凸曲面を有し、他方は凸曲面と当接可能なテーパ面を有した。
【選択図】 図６
【解決手段】バッテリセルを内蔵するバッテリケース２０と、車体１０Ａに設けられたバッテリケース収容部４４と、バッテリケース２０を案内するバッテリケース案内手段と、を備え、バッテリケース２０は、前後左右の四方に面した４つの側面と、２つの側面がなす直角を有する第１隅部と、残りの２つの側面がなす直角を有する第２隅部と、を備え、バッテリケース案内手段は、第１隅部および第２隅部における各側面の隅部寄りに設けたケース側部材と、車体１０Ａに設けられ、ケース側部材と当接可能な車体側部材と、を備え、ケース側部材および車体側部材の一方は凸曲面を有し、他方は凸曲面と当接可能なテーパ面を有した。
【選択図】 図６
Description
この発明は、電気自動車のバッテリ搭載構造に関する。
バッテリ交換方式を採用した電気自動車のバッテリ搭載構造に関連する従来技術としては、例えば、特許文献１に開示された電気自動車のバッテリ交換装置を挙げることができる。
この電気自動車のバッテリ交換装置は、バッテリユニットを電気自動車の下方よりバッテリ車体収納部に脱着するものである。
このバッテリ交換装置には、バッテリユニットを載置して昇降する昇降手段と、バッテリ車体収納部の位置を検出する位置検出センサユニットと、バッテリ車体収納部の位置検出に基づき昇降手段に載置されたバッテリユニットとバッテリ車体収納部との位置合わせを行う位置合わせ手段とを備えている。
特許文献１のバッテリ交換装置によれば、位置検知センサユニットによるバッテリ車体収納部の位置検出に基づき、位置合わせ手段がバッテリユニットとバッテリ車体収納部との位置合わせを行う。
この電気自動車のバッテリ交換装置は、バッテリユニットを電気自動車の下方よりバッテリ車体収納部に脱着するものである。
このバッテリ交換装置には、バッテリユニットを載置して昇降する昇降手段と、バッテリ車体収納部の位置を検出する位置検出センサユニットと、バッテリ車体収納部の位置検出に基づき昇降手段に載置されたバッテリユニットとバッテリ車体収納部との位置合わせを行う位置合わせ手段とを備えている。
特許文献１のバッテリ交換装置によれば、位置検知センサユニットによるバッテリ車体収納部の位置検出に基づき、位置合わせ手段がバッテリユニットとバッテリ車体収納部との位置合わせを行う。
電気自動車のバッテリ搭載構造に関する別の従来技術としては、例えば、特許文献２に開示されたバッテリ装置の取り付け構造を挙げることができる。
このバッテリ装置の取り付け構造では、車両側のバッテリ取り付け部に取り付けたロック装置と、バッテリ装置に取り付けられ、ロック装置に保持されるストライカとを備えた取り付け手段が備えられている。
バッテリ装置は取り付け手段を介してバッテリ取り付け部に取り付けられ、取り付け手段とは別に、取り付け状態におけるバッテリ装置のがたつきを防止するためのがたつき防止手段を備えている。
このバッテリ装置の取り付け構造では、車両側のバッテリ取り付け部に取り付けたロック装置と、バッテリ装置に取り付けられ、ロック装置に保持されるストライカとを備えた取り付け手段が備えられている。
バッテリ装置は取り付け手段を介してバッテリ取り付け部に取り付けられ、取り付け手段とは別に、取り付け状態におけるバッテリ装置のがたつきを防止するためのがたつき防止手段を備えている。
がたつき防止手段は、バッテリ装置側に設けた弾性を有する当て部材と、バッテリ取り付け部側に取り付けた弾性を有する受け部材とを備えている。
そして、このがたつき防止手段は、バッテリ装置をバッテリ取り付け部に取り付けるとき、当て部材が受け部材に押し当てられて、バッテリ装置のがたつきを防止する。
この受け部材は、バッテリ装置の取り付け方向に対して傾斜する受け面を備え、当て部材には、受け面とほぼ平行な当て面が設けられている。
特許文献２に開示された従来技術では、バッテリ装置ががたつき防止手段に案内されるから、特許文献１に開示された従来技術と比較して装置の簡素化によるコスト低減やバッテリ装置の取り付け時間の短縮化が期待できる。
そして、このがたつき防止手段は、バッテリ装置をバッテリ取り付け部に取り付けるとき、当て部材が受け部材に押し当てられて、バッテリ装置のがたつきを防止する。
この受け部材は、バッテリ装置の取り付け方向に対して傾斜する受け面を備え、当て部材には、受け面とほぼ平行な当て面が設けられている。
特許文献２に開示された従来技術では、バッテリ装置ががたつき防止手段に案内されるから、特許文献１に開示された従来技術と比較して装置の簡素化によるコスト低減やバッテリ装置の取り付け時間の短縮化が期待できる。
しかしながら、特許文献２に開示された従来技術では、バッテリ装置と車両のバッテリ取り付け部との位置ずれが発生すると、バッテリ装置の案内の際に、受け部材の受け面と当て部材の当て面との接触状態が変化し、受け面と当て面との摺動抵抗が変動するおそれがある。
特に、受け面と当て面との接触状態が面接触から線接触あるいは点接触に変動すると、受け面と当て面との摺動抵抗が大きく変動する。
バッテリ装置の案内中に、受け面と当て面との摺動抵抗が大きく変動すると、車体に振動が生じる、又は、異音発生などの原因となる。
特に、受け面と当て面との接触状態が面接触から線接触あるいは点接触に変動すると、受け面と当て面との摺動抵抗が大きく変動する。
バッテリ装置の案内中に、受け面と当て面との摺動抵抗が大きく変動すると、車体に振動が生じる、又は、異音発生などの原因となる。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、搭載前のバッテリケースと車両側のバッテリケース収容部との位置ずれが発生しても、振動の発生を抑制し、バッテリケースのバッテリケース収容部への案内を行うことができる電気自動車のバッテリ搭載構造の提供にある。
上記の課題を解決するために、本発明は、バッテリセルを内蔵するバッテリケースと、電気自動車の車体に設けられ、前記バッテリケースを収容するバッテリケース収容部と、前記バッテリケース収容部に収容された前記バッテリケースを前記車体に固定するバッテリ固定手段と、前記車体の下方から前記バッテリケースを上昇させて前記バッテリケース収容部へ収容するとき、前記バッテリケースを前記バッテリケース収容部へ案内するバッテリケース案内手段と、を備えた電気自動車のバッテリ搭載構造において、前記バッテリケースは、前後左右の四方に面した４つの側面と、２つの側面がなす直角を有する第１隅部と、残りの２つの側面がなす直角を有する第２隅部と、を備え、前記バッテリケース案内手段は、第１隅部および第２隅部における各側面の隅部寄りに設けたケース側部材と、前記車体に設けられ、前記ケース側部材と当接可能な車体側部材と、を備え、前記ケース側部材および前記車体側部材の一方は凸曲面を有し、他方は前記凸曲面と当接可能なテーパ面を有することを特徴する。
ここでいう凸曲面とは、平坦面に対して線接触又は点接触する凸状の曲面であり、例えば、球面、円弧面、楕円弧等が含まれる。また、ここでいう各側面の隅部寄りとは、各側面にて中央よりも該当する隅部側を指す。
ここでいう凸曲面とは、平坦面に対して線接触又は点接触する凸状の曲面であり、例えば、球面、円弧面、楕円弧等が含まれる。また、ここでいう各側面の隅部寄りとは、各側面にて中央よりも該当する隅部側を指す。
本発明によれば、搭載前のバッテリケースと車両に設けたバッテリケース収容部との位置ずれが発生しても、バッテリケースの案内中におけるケース側部材と車体側部材との摺動時には、凸曲面とテーパ面との接触状態は殆ど変化がなく、凸曲面とテーパ面との摺動抵抗は従来と比べて殆ど変動しない。
従って、バッテリケースの搭載前にバッテリケースと車両側のバッテリケース収容部との位置ずれが発生しても、バッテリケースのバッテリケース収容部への案内において振動の発生を抑制することができる。
従って、バッテリケースの搭載前にバッテリケースと車両側のバッテリケース収容部との位置ずれが発生しても、バッテリケースのバッテリケース収容部への案内において振動の発生を抑制することができる。
また、本発明では、上記の電気自動車におけるバッテリ搭載構造において、前記凸曲面は、球面により形成されてもよい。
この場合、球面により形成されている凸曲面とテーパ面との接触は常に点接触となるから、バッテリケースとバッテリケース収容部との傾斜による位置ずれが生じても、凸曲面とテーパ面との摺動抵抗の変動を殆ど無くすことができる。
また、本発明では、上記の電気自動車におけるバッテリ搭載構造において、前記凸曲面は、円弧面により形成されてもよい。
この場合、円弧面により形成されている凸曲面とテーパ面との接触は常に線接触となる。
このため、凸曲面とテーパ面との線接触が保たれる特定の方向へのバッテリケースとバッテリケース収容部との傾斜による位置ずれであれば、凸曲面とテーパ面との摺動抵抗の変動を殆ど無くすことができる。
このため、凸曲面とテーパ面との線接触が保たれる特定の方向へのバッテリケースとバッテリケース収容部との傾斜による位置ずれであれば、凸曲面とテーパ面との摺動抵抗の変動を殆ど無くすことができる。
また、本発明では、上記の電気自動車におけるバッテリ搭載構造において、前記バッテリケースの平面視形状は方形であり、前記第１隅部および前記第２隅部は対角を形成してもよい。
この場合、平面視形状が方形のバッテリケースは、互いに最も離れた第１隅部および第２隅部において位置決めされることから、バッテリケース収容部に対するバッテリケースの高い精度の位置決めを行うことができる。
本発明は、搭載前のバッテリケースと車両側のバッテリケース収容部との位置ずれが発生しても、バッテリケースのバッテリケース収容部への案内において振動の発生を抑制することができるという効果を奏する。
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る電気自動車におけるバッテリ搭載構造（以下、「バッテリ搭載構造」と表記する。）を図面に基づいて説明する。本実施形態における電気自動車１０は、バッテリ交換方式を採用する。駆動用電源としては、着脱可能なバッテリケース内のバッテリセル（図示せず）を利用する。バッテリセルに充電が必要となった場合は、バッテリ交換ステーションにてバッテリケースを取外し、別途、充電済みのバッテリセルを収容したバッテリケースを搭載する。
図１は、電気自動車のバッテリケースを交換するバッテリ交換ステーションを示している。
バッテリ交換ステーション１１は、電気自動車１０が停車する停車ピット１２と、停車ピット１２の下方の空間部Ｓにおける床面Ｆに設置されたバッテリ交換機１４を備える。
停車ピット１２は下方の空間部Ｓと連通する開口部１３を有しており、開口部１３はバッテリケース２０が通過することができる開口面積を有する。
バッテリ交換機１４は、バッテリケース２０を載置する載置台１５と、載置台１５と載置台１５の側方との間でバッテリケース２０を搬送するコンベア１６と、載置台を垂直に昇降する昇降機１７を備えている。
以下、第１の実施形態に係る電気自動車におけるバッテリ搭載構造（以下、「バッテリ搭載構造」と表記する。）を図面に基づいて説明する。本実施形態における電気自動車１０は、バッテリ交換方式を採用する。駆動用電源としては、着脱可能なバッテリケース内のバッテリセル（図示せず）を利用する。バッテリセルに充電が必要となった場合は、バッテリ交換ステーションにてバッテリケースを取外し、別途、充電済みのバッテリセルを収容したバッテリケースを搭載する。
図１は、電気自動車のバッテリケースを交換するバッテリ交換ステーションを示している。
バッテリ交換ステーション１１は、電気自動車１０が停車する停車ピット１２と、停車ピット１２の下方の空間部Ｓにおける床面Ｆに設置されたバッテリ交換機１４を備える。
停車ピット１２は下方の空間部Ｓと連通する開口部１３を有しており、開口部１３はバッテリケース２０が通過することができる開口面積を有する。
バッテリ交換機１４は、バッテリケース２０を載置する載置台１５と、載置台１５と載置台１５の側方との間でバッテリケース２０を搬送するコンベア１６と、載置台を垂直に昇降する昇降機１７を備えている。
この実施形態のバッテリケース２０は、図２に示すように、方形の平面視形状を有し、前後左右の四方に面した４つの側面を備えている。
バッテリケース２０内には、多数のバッテリセル（図示せず）が内蔵されている。
また、バッテリケース２０は、バッテリセルに充電された電力を取り出すほか、回生された電力を取り込むためのコネクタ（図示せず）を備えている。
ここでは、電気自動車１０の前後左右の方向に合わせて、バッテリケース２０における電気自動車１０の前側に面する側面を前側面２１とし、電気自動車１０の後側に面する側面を後側面２２とし、電気自動車１０の右側に面する側面を右側面２３とし、電気自動車１０の左側に面する側面を左側面２４とする。
バッテリケース２０内には、多数のバッテリセル（図示せず）が内蔵されている。
また、バッテリケース２０は、バッテリセルに充電された電力を取り出すほか、回生された電力を取り込むためのコネクタ（図示せず）を備えている。
ここでは、電気自動車１０の前後左右の方向に合わせて、バッテリケース２０における電気自動車１０の前側に面する側面を前側面２１とし、電気自動車１０の後側に面する側面を後側面２２とし、電気自動車１０の右側に面する側面を右側面２３とし、電気自動車１０の左側に面する側面を左側面２４とする。
この実施形態に係るバッテリケース２０は４つの隅部を備えている。
４つの隅部は、前側面２１と右側面２３がなす直角を有する右前隅部２５と、前側面２１と左側面２４がなす直角を有する左前隅部２６と、後側面２２と右側面２３がなす直角を有する右後隅部２７と、後側面２２と左側面２４がなす直角を有する左後隅部２８である。
この実施形態では、前側面２１と右側面２３がなす直角を有する右前隅部２５が第１隅部に相当し、残りの側面である後側面２２と左側面２４がなす直角を有する左後隅部２８が第２隅部に相当する。
右前隅部２５と左後隅部２８は、バッテリケース２０において対角を形成する。
４つの隅部は、前側面２１と右側面２３がなす直角を有する右前隅部２５と、前側面２１と左側面２４がなす直角を有する左前隅部２６と、後側面２２と右側面２３がなす直角を有する右後隅部２７と、後側面２２と左側面２４がなす直角を有する左後隅部２８である。
この実施形態では、前側面２１と右側面２３がなす直角を有する右前隅部２５が第１隅部に相当し、残りの側面である後側面２２と左側面２４がなす直角を有する左後隅部２８が第２隅部に相当する。
右前隅部２５と左後隅部２８は、バッテリケース２０において対角を形成する。
バッテリケース２０の前側面２１の右前隅部２５寄りおよび左前隅部２６寄りには、前側面２１と直角方向（前方）へ向けて突出する前部ストライカ２９がそれぞれ設けられている。
また、バッテリケース２０の右側面２３の右後隅部２７寄りには、右側面２３に対して直角方向（右方）へ突出する右部ストライカ３０が設けられ、左側面２４の左後隅部２８寄りには、左側面２４に対して直角方向（左方）へ突出する左部ストライカ３１が設けられている。
これらのストライカ２９〜３１は、バッテリケース２０を電気自動車１０に固定するバッテリ固定手段の一部を構成する。
また、バッテリケース２０の右側面２３の右後隅部２７寄りには、右側面２３に対して直角方向（右方）へ突出する右部ストライカ３０が設けられ、左側面２４の左後隅部２８寄りには、左側面２４に対して直角方向（左方）へ突出する左部ストライカ３１が設けられている。
これらのストライカ２９〜３１は、バッテリケース２０を電気自動車１０に固定するバッテリ固定手段の一部を構成する。
前側面２１の右前隅部２５寄りであって前部ストライカ２９の左側には、バッテリケース案内手段のケース側部材としての前部突起体３２が設けられている。
右側面２３の右前隅部２５寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての右部突起体３３が設けられている。
前部突起体３２および右部突起体３３は、右前隅部２５における各側面２１、２３の右前隅部２５寄りに設けられた突起体である。
また、後側面２２の左後隅部２８寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての後部突起体３４が設けられている。
さらに、左側面２４の左後隅部２８寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての左部突起体３５が設けられている。
後部突起体３４および左部突起体３５は、左後隅部２８における各側面２２、２４の左後隅部２８寄りに設けられた突起体である。
右側面２３の右前隅部２５寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての右部突起体３３が設けられている。
前部突起体３２および右部突起体３３は、右前隅部２５における各側面２１、２３の右前隅部２５寄りに設けられた突起体である。
また、後側面２２の左後隅部２８寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての後部突起体３４が設けられている。
さらに、左側面２４の左後隅部２８寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての左部突起体３５が設けられている。
後部突起体３４および左部突起体３５は、左後隅部２８における各側面２２、２４の左後隅部２８寄りに設けられた突起体である。
この実施形態の前部突起体３２、右部突起体３３、後部突起体３４および左部突起体３５は基本的に同一構造であり、ここでは前部突起体３２のみ説明し、右部突起体３３、後部突起体３４および左部突起体３５については、前部突起体３２の説明を援用する。
図３（ａ）に示すように、前部突起体３２は、バッテリケース２０の前側面２１に固定された断面Ｌ字状の支持プレート３６に対してボルト３７およびナット３８を介して固定されている。
前部突起体３２は硬質樹脂、例えば、ナイロン系硬質樹脂、により形成されており、前部突起体３２を硬質樹脂にすることにより、バッテリケース２０の交換時において車体１０Ａに対する滑動性能の向上や、車体１０Ａとの摺動時における異音発生の抑制を図っている。
図３（ａ）に示すように、前部突起体３２は、バッテリケース２０の前側面２１に固定された断面Ｌ字状の支持プレート３６に対してボルト３７およびナット３８を介して固定されている。
前部突起体３２は硬質樹脂、例えば、ナイロン系硬質樹脂、により形成されており、前部突起体３２を硬質樹脂にすることにより、バッテリケース２０の交換時において車体１０Ａに対する滑動性能の向上や、車体１０Ａとの摺動時における異音発生の抑制を図っている。
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、前部突起体３２の突出側となる突出側端面３９のうち、下部端面３９Ａは水平方向に湾曲した湾曲垂直面であって、突出側端面３９の上部端面３９Ｂは、凸曲面により形成されている。
この実施形態の凸曲面は球面により構成されており、凸曲面を垂直方向や水平方向に破断しても、破断された凸曲面は円弧により描かれる。
また、前部突起体３２において、凸曲面が形成される上部端面３９Ｂに対応する上部側部位４０の上端は、バッテリケース２０の上面よりも上方へ突出している。
上部側部位４０の上端のこの上方への突出は、バッテリケース２０を上昇させる場合に、バッテリケース２０と車体１０Ａとの直接的な干渉を抑制する。
この実施形態の凸曲面は球面により構成されており、凸曲面を垂直方向や水平方向に破断しても、破断された凸曲面は円弧により描かれる。
また、前部突起体３２において、凸曲面が形成される上部端面３９Ｂに対応する上部側部位４０の上端は、バッテリケース２０の上面よりも上方へ突出している。
上部側部位４０の上端のこの上方への突出は、バッテリケース２０を上昇させる場合に、バッテリケース２０と車体１０Ａとの直接的な干渉を抑制する。
次に、電気自動車１０が備えるバッテリケース収容部４４について説明する。
図１に示すように、電気自動車１０の車体１０Ａの下部には、バッテリケース２０を収容する空間部を有するバッテリケース収容部４４が形成されている。
図４に示すように、バッテリケース収容部４４は、車体１０Ａに設けた矩形フレーム４５により区画形成される。
矩形フレーム４５は前フレーム体４６、後フレーム体４７、右フレーム体４８および左フレーム体４９から構成されている。
前フレーム体４６の両端付近には、前ラッチ機構５１がそれぞれ設けられている。
前ラッチ機構５１は、バッテリケース２０の前部ストライカ２９を係合するラッチ部５１Ａと、前部ストライカ２９に係合したラッチ部５１Ａをロック（固定）する、又は係合を強制的に解除する駆動部５１Ｂとを有する。
ラッチ部５１Ａはバッテリケース収容部４４と対向する前フレーム体４６の内側面４６Ａに設けられ、駆動部５１Ｂは外側面４６Ｂに設けられている。
図１に示すように、電気自動車１０の車体１０Ａの下部には、バッテリケース２０を収容する空間部を有するバッテリケース収容部４４が形成されている。
図４に示すように、バッテリケース収容部４４は、車体１０Ａに設けた矩形フレーム４５により区画形成される。
矩形フレーム４５は前フレーム体４６、後フレーム体４７、右フレーム体４８および左フレーム体４９から構成されている。
前フレーム体４６の両端付近には、前ラッチ機構５１がそれぞれ設けられている。
前ラッチ機構５１は、バッテリケース２０の前部ストライカ２９を係合するラッチ部５１Ａと、前部ストライカ２９に係合したラッチ部５１Ａをロック（固定）する、又は係合を強制的に解除する駆動部５１Ｂとを有する。
ラッチ部５１Ａはバッテリケース収容部４４と対向する前フレーム体４６の内側面４６Ａに設けられ、駆動部５１Ｂは外側面４６Ｂに設けられている。
右フレーム体４８には、右ラッチ機構５２が設けられている。
右ラッチ機構５２は、バッテリケース２０の右部ストライカ３０を係合するラッチ部５２Ａと、右部ストライカ３０に係合したラッチ部５２Ａをロック（固定）する、又は係合を強制的に解除する駆動部５２Ｂとを有する。
ラッチ部５２Ａはバッテリケース収容部４４と対向する右フレーム体４８の内側面４８Ａに設けられ、駆動部５２Ｂは外側面４８Ｂに設けられている。
左フレーム体４９には、左ラッチ機構５３が設けられている。
左ラッチ機構５３は、バッテリケース２０の左部ストライカ３１を係合するラッチ部５３Ａと、左部ストライカ３１に係合したラッチ部５３Ａをロック（固定）する、又は係合を強制的に解除する駆動部５３Ｂとを有する。
ラッチ部５３Ａはバッテリケース収容部４４と対向する左フレーム体４９の内側面４９Ａに設けられ、駆動部５３Ｂは外側面４９Ｂに設けられている。
これらのラッチ機構５１〜５３は、バッテリケース２０の各ストライカ２９〜３１とともにバッテリ固定手段を構成する。
右ラッチ機構５２は、バッテリケース２０の右部ストライカ３０を係合するラッチ部５２Ａと、右部ストライカ３０に係合したラッチ部５２Ａをロック（固定）する、又は係合を強制的に解除する駆動部５２Ｂとを有する。
ラッチ部５２Ａはバッテリケース収容部４４と対向する右フレーム体４８の内側面４８Ａに設けられ、駆動部５２Ｂは外側面４８Ｂに設けられている。
左フレーム体４９には、左ラッチ機構５３が設けられている。
左ラッチ機構５３は、バッテリケース２０の左部ストライカ３１を係合するラッチ部５３Ａと、左部ストライカ３１に係合したラッチ部５３Ａをロック（固定）する、又は係合を強制的に解除する駆動部５３Ｂとを有する。
ラッチ部５３Ａはバッテリケース収容部４４と対向する左フレーム体４９の内側面４９Ａに設けられ、駆動部５３Ｂは外側面４９Ｂに設けられている。
これらのラッチ機構５１〜５３は、バッテリケース２０の各ストライカ２９〜３１とともにバッテリ固定手段を構成する。
前フレーム体４６のバッテリケース収容部４４と対向する内側面４６Ａには、バッテリケース案内手段の車体側部材としての前部ガイド体５５が設けられている。
右フレーム体４８のバッテリケース収容部４４と対向する内側面４８Ａには、バッテリケース案内手段の車体側部材としての右部ガイド体５６が設けられている。
前部ガイド体５５および右部ガイド体５６は、バッテリケース２０の右前隅部２５における各側面２１、２３の右前隅部２５寄りに設けられた前部突起体３２および右部突起体３３と当接可能な部材である。
また、後フレーム体４７のバッテリケース収容部４４と対向する内側面４７Ａには、バッテリケース案内手段の車体側部材としての後部ガイド体５７が設けられている。
さらに、左フレーム体４９のバッテリケース収容部４４と対向する内側面４９Ａには、バッテリケース案内手段の車体側部材としての左部ガイド体５８が設けられている。
後部ガイド体５７および左部ガイド体５８は、バッテリケース２０の左後隅部２８における各側面２２、２４の左後隅部２８寄りに設けられた後部突起体３４および左部突起体３５と当接可能な部材である。
右フレーム体４８のバッテリケース収容部４４と対向する内側面４８Ａには、バッテリケース案内手段の車体側部材としての右部ガイド体５６が設けられている。
前部ガイド体５５および右部ガイド体５６は、バッテリケース２０の右前隅部２５における各側面２１、２３の右前隅部２５寄りに設けられた前部突起体３２および右部突起体３３と当接可能な部材である。
また、後フレーム体４７のバッテリケース収容部４４と対向する内側面４７Ａには、バッテリケース案内手段の車体側部材としての後部ガイド体５７が設けられている。
さらに、左フレーム体４９のバッテリケース収容部４４と対向する内側面４９Ａには、バッテリケース案内手段の車体側部材としての左部ガイド体５８が設けられている。
後部ガイド体５７および左部ガイド体５８は、バッテリケース２０の左後隅部２８における各側面２２、２４の左後隅部２８寄りに設けられた後部突起体３４および左部突起体３５と当接可能な部材である。
この実施形態の前部ガイド体５５、右部ガイド体５６、後部ガイド体５７および左部ガイド体５８は基本的に同一構造であり、ここでは前部ガイド体５５のみを説明し、右部ガイド体５６、後部ガイド体５７および左部ガイド体５８については、前部ガイド体５５の説明を援用する。
図５に示すように、前部ガイド体５５は、前フレーム体４６の内側面４６Ａおよび外側面４６Ｂにわたって固定された断面楔状の支持プレート５９に対してボルト６０を介して固定されている。
前部ガイド体５５は硬質樹脂により形成されており、前部ガイド体５５を硬質樹脂にすることにより、バッテリケース２０の交換時において前部突起体３２に対する滑動性の向上や、前部突起体３２との摺動時における異音発生の抑制を図っている。
図５に示すように、前部ガイド体５５は、前フレーム体４６の内側面４６Ａおよび外側面４６Ｂにわたって固定された断面楔状の支持プレート５９に対してボルト６０を介して固定されている。
前部ガイド体５５は硬質樹脂により形成されており、前部ガイド体５５を硬質樹脂にすることにより、バッテリケース２０の交換時において前部突起体３２に対する滑動性の向上や、前部突起体３２との摺動時における異音発生の抑制を図っている。
前部ガイド体５５のバッテリケース収容部４４側となる内側面６１のうち、上部内側面６１Ａは垂直面であって、内側面６１の下部内側面６１Ｂは、前フレーム体４６の外側へ向けて傾斜するテーパ面により形成されている。
前部ガイド体５５の垂直面は前フレーム体４６の底面４６Ｃから下方へ延出し、垂直面から連続して延出されるテーパ面は、下方へ向かうにつれて前フレーム体４６の内側面４６Ａを外側面４６Ｂへ向う。
前部ガイド体５５の下端は前フレーム体４６の底面４６Ｃの下方において外側面４６Ｂ寄りに達している。
前部ガイド体５５のテーパ面および垂直面は、バッテリケース２０の交換時において前部突起体３２と当接する。
前部ガイド体５５の垂直面は前フレーム体４６の底面４６Ｃから下方へ延出し、垂直面から連続して延出されるテーパ面は、下方へ向かうにつれて前フレーム体４６の内側面４６Ａを外側面４６Ｂへ向う。
前部ガイド体５５の下端は前フレーム体４６の底面４６Ｃの下方において外側面４６Ｂ寄りに達している。
前部ガイド体５５のテーパ面および垂直面は、バッテリケース２０の交換時において前部突起体３２と当接する。
このように、第１の実施形態のバッテリ搭載構造は、バッテリケース２０と、バッテリケース収容部４４と、各ストライカ２９〜３１および各ストライカ２９〜３１に対応する各ラッチ機構５１〜５３と、各突起体３２〜３５および各突起体３２〜３５に対応する各ガイド体５５〜５８を備えている。
そして、突起体３２、３４および対応するガイド体５５、５７はバッテリケース２０の前後方向の位置決めを行う要素であり、突起体３３、３５および対応するガイド体５６、５８はバッテリケース２０の左右方向の位置決めを行う要素である。
そして、突起体３２、３４および対応するガイド体５５、５７はバッテリケース２０の前後方向の位置決めを行う要素であり、突起体３３、３５および対応するガイド体５６、５８はバッテリケース２０の左右方向の位置決めを行う要素である。
次に、第１の実施形態に係るバッテリ搭載構造によるバッテリケース２０の電気自動車１０への搭載の手順について説明する。
電気自動車１０をバッテリ交換ステーション１１の停車ピット１２上にて停車させるが、バッテリケース収容部４４が開口部１３と対向する位置となるように、車体１０Ａの停車ピット１２に対する位置決めを行う。
バッテリセル内の大半の電力を消費したバッテリケースを取外し、電気自動車１０のバッテリケース収容部４４は空の状態にしておき、バッテリ交換機１４の載置台１５には、コンベア１６を介して、搭載予定のバッテリケース２０を予め載置しておく。
次に、昇降機１７を作動させて載置台１５を上昇させ、バッテリケース２０を車体１０Ａのバッテリケース収容部４４へ接近させる。
そして、バッテリケース２０の上昇が継続されると、バッテリケース２０はバッテリケース収容部４４に収容される。
バッテリケース２０がバッテリケース収容部４４に正常に収容されると、各ストライカ２９〜３１が対応するラッチ機構５１〜５３により係合される。その後、駆動部５１Ｂ〜５３Ｂが駆動することにより、各ラッチ部５１Ａ〜５３Ａがロック（固定）され、対応する各ストライカ２９〜３１はラッチ機構５１〜５３から離脱不可能な状態で保持される。
電気自動車１０をバッテリ交換ステーション１１の停車ピット１２上にて停車させるが、バッテリケース収容部４４が開口部１３と対向する位置となるように、車体１０Ａの停車ピット１２に対する位置決めを行う。
バッテリセル内の大半の電力を消費したバッテリケースを取外し、電気自動車１０のバッテリケース収容部４４は空の状態にしておき、バッテリ交換機１４の載置台１５には、コンベア１６を介して、搭載予定のバッテリケース２０を予め載置しておく。
次に、昇降機１７を作動させて載置台１５を上昇させ、バッテリケース２０を車体１０Ａのバッテリケース収容部４４へ接近させる。
そして、バッテリケース２０の上昇が継続されると、バッテリケース２０はバッテリケース収容部４４に収容される。
バッテリケース２０がバッテリケース収容部４４に正常に収容されると、各ストライカ２９〜３１が対応するラッチ機構５１〜５３により係合される。その後、駆動部５１Ｂ〜５３Ｂが駆動することにより、各ラッチ部５１Ａ〜５３Ａがロック（固定）され、対応する各ストライカ２９〜３１はラッチ機構５１〜５３から離脱不可能な状態で保持される。
ところで、電気自動車１０は停車ピット１２において、図示しない位置決め部材にタイヤを当接した状態で停車されるものの、タイヤ空気圧や、タイヤの向きのバラツキ等により、バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４が僅かに位置ずれしている場合が考えられる。
バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との位置ずれとしては、バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４の前後方向および左右方向の位置ずれが考えられる。
バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との位置ずれが生じている場合、バッテリケース２０の前後方向と左右方向の位置決めは、バッテリケース２０の上昇中において、各突起体３２〜３５と対応する各ガイド体５５〜５８との当接と、各ガイド体５５〜５８による各突起体３２〜３５の案内により行われる。
バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との位置ずれとしては、バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４の前後方向および左右方向の位置ずれが考えられる。
バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との位置ずれが生じている場合、バッテリケース２０の前後方向と左右方向の位置決めは、バッテリケース２０の上昇中において、各突起体３２〜３５と対応する各ガイド体５５〜５８との当接と、各ガイド体５５〜５８による各突起体３２〜３５の案内により行われる。
例えば、図６に示すように、バッテリケース２０が収容ための最適位置からやや前方に位置する場合、バッテリケース２０の上昇中において、前部突起体３２の上部端面３９Ｂが前部ガイド体５５における下部内側面６１Ｂに点接触する。
バッテリケース２０の上昇が継続されることにより、前部突起体３２が前部ガイド体５５の下部内側面６１Ｂに摺接しつつ案内され、前部ガイド体５５による前部突起体３２の案内に伴い、バッテリケース２０は上昇しつつ後進する。
前部突起体３２が前部ガイド体５５の下部内側面６１Ｂに摺接しつつ案内されるとき、バッテリケース２０が傾斜しても、凸曲面である上部端面３９Ｂとテーパ面である下部内側面６１Ｂとの点接触の状態は基本的に変化がない。
このため、バッテリケース２０の案内時において前部突起体３２と前部ガイド体５５との摺動抵抗も殆ど変動することはない。
バッテリケース２０の上昇が継続されることにより、前部突起体３２が前部ガイド体５５の下部内側面６１Ｂに摺接しつつ案内され、前部ガイド体５５による前部突起体３２の案内に伴い、バッテリケース２０は上昇しつつ後進する。
前部突起体３２が前部ガイド体５５の下部内側面６１Ｂに摺接しつつ案内されるとき、バッテリケース２０が傾斜しても、凸曲面である上部端面３９Ｂとテーパ面である下部内側面６１Ｂとの点接触の状態は基本的に変化がない。
このため、バッテリケース２０の案内時において前部突起体３２と前部ガイド体５５との摺動抵抗も殆ど変動することはない。
さらに、バッテリケース２０の上昇が継続され、前部突起体３２が前部ガイド体５５の上部内側面６１Ａに達すると、図４において二点鎖線により示すように、バッテリケース２０がバッテリケース収容部４４に収容可能な位置へ案内される。
この状態では、バッテリケース２０は、各突起体３２〜３５を介した各ガイド体５５〜５８による規制を受けてバッテリケース収容部４４に対する前後左右の位置決めがなされている。
そして、バッテリケース２０がさらに上昇すると、バッテリケース２０はバッテリケース収容部４４内に収容される。
バッテリケース２０がバッテリケース収容部４４内に収容されると、各ラッチ機構５１〜５３が対応する各ストライカ２９〜３１を保持し、バッテリケース２０は車体１０Ａに固定される。
この状態では、バッテリケース２０は、各突起体３２〜３５を介した各ガイド体５５〜５８による規制を受けてバッテリケース収容部４４に対する前後左右の位置決めがなされている。
そして、バッテリケース２０がさらに上昇すると、バッテリケース２０はバッテリケース収容部４４内に収容される。
バッテリケース２０がバッテリケース収容部４４内に収容されると、各ラッチ機構５１〜５３が対応する各ストライカ２９〜３１を保持し、バッテリケース２０は車体１０Ａに固定される。
なお、バッテリケース２０が収容のための最適位置からやや後方に位置ずれしている場合は、後部突起体３４と後部ガイド体５７との当接と後部ガイド体５７による後部突起体３４の案内により行われる。
さらに、バッテリケース２０が収容のための最適位置からやや右方又は左方に位置ずれしている場合は、右部突起体３３と右部ガイド体５６との当接と右部ガイド体５６による右部突起体３３の案内、あるいは、左部突起体３５と左部ガイド体５８との当接と左部ガイド体５８による左部突起体３５の案内により行われる。
さらに、バッテリケース２０が収容のための最適位置からやや右方又は左方に位置ずれしている場合は、右部突起体３３と右部ガイド体５６との当接と右部ガイド体５６による右部突起体３３の案内、あるいは、左部突起体３５と左部ガイド体５８との当接と左部ガイド体５８による左部突起体３５の案内により行われる。
バッテリケース収容部４４に対するバッテリケース２０の位置ずれが前後方向および左右方向の両方に存在する場合は、各突起体３２〜３４および各突起体３２〜３４に対応する各ガイド体５５〜５８との当接および案内により、それぞれの方向の位置ずれが同時に解消される。
また、バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との前後方向および左右方向の位置ずれのほかに、バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との平行度が一致しない傾斜による位置ずれが考えられる。
この傾斜によるバッテリケース２０の位置ずれは、例えば、車体１０Ａの前後や左右の傾きが生じることや、あるいは、停車時の車体１０Ａの向きが適切な向きから外れていることによる。
このバッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との傾斜による位置ずれの場合でも同様に、バッテリケース２０の上昇時においては、各突起体３２〜３５が対応する各ガイド体５５〜５８に摺接しつつ案内されてバッテリケース２０は適切な姿勢へ矯正される。
この傾斜によるバッテリケース２０の位置ずれは、例えば、車体１０Ａの前後や左右の傾きが生じることや、あるいは、停車時の車体１０Ａの向きが適切な向きから外れていることによる。
このバッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との傾斜による位置ずれの場合でも同様に、バッテリケース２０の上昇時においては、各突起体３２〜３５が対応する各ガイド体５５〜５８に摺接しつつ案内されてバッテリケース２０は適切な姿勢へ矯正される。
例えば、図７に示すように、バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との平行度が一致しない前後方向および左右方向に対する傾斜による位置ずれが発生し、後部突起体３４が後部ガイド体５７に当接し、左部突起体３５が左部ガイド体５８に当接しているケースが考えられる。
後部突起体３４および左部突起体３５における各凸曲面は球面により形成されているから、傾斜による位置ずれの場合でも、後部突起体３４の凸曲面は後部ガイド体５７のテーパ面に点接触し、左部突起体３５における凸曲面は左部ガイド体５８のテーパ面に点接触する。
後部突起体３４および左部突起体３５における各凸曲面は球面により形成されているから、傾斜による位置ずれの場合でも、後部突起体３４の凸曲面は後部ガイド体５７のテーパ面に点接触し、左部突起体３５における凸曲面は左部ガイド体５８のテーパ面に点接触する。
図７の場合では、バッテリケース２０の上昇が継続されることにより、後部突起体３４が後部ガイド体５７のテーパ面に摺接しつつ案内され、左部突起体３５は左部ガイド体５８のテーパ面に摺接しつつ案内される。
後部ガイド体５７のテーパ面による後部突起体３４の案内と、左部ガイド体５８のテーパ面による左部突起体３５の案内に伴い、バッテリケース２０のバッテリケース収容部４４に対する傾斜は矯正される。
バッテリケース２０の姿勢の矯正により、バッテリケース２０のバッテリケース収容部４４に対する姿勢が変わっても、各突起体３４、３５の凸曲面は球面により形成されているから、各突起体３４、３５の凸曲面と対応する各テーパ面との点接触の状態は基本的に変化がない。
このため、案内時にバッテリケース２０の姿勢が変わっても、各突起体３４、３５と対応する各ガイド体５７、５８との摺動抵抗も大きく変動することはない。
後部ガイド体５７のテーパ面による後部突起体３４の案内と、左部ガイド体５８のテーパ面による左部突起体３５の案内に伴い、バッテリケース２０のバッテリケース収容部４４に対する傾斜は矯正される。
バッテリケース２０の姿勢の矯正により、バッテリケース２０のバッテリケース収容部４４に対する姿勢が変わっても、各突起体３４、３５の凸曲面は球面により形成されているから、各突起体３４、３５の凸曲面と対応する各テーパ面との点接触の状態は基本的に変化がない。
このため、案内時にバッテリケース２０の姿勢が変わっても、各突起体３４、３５と対応する各ガイド体５７、５８との摺動抵抗も大きく変動することはない。
バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との水平方向に対する傾斜による位置ずれも、バッテリケース２０とバッテリケース収容部４４との平行度が一致しない傾斜による位置ずれに相当する。
この場合、各突起体３２〜３５が対応するガイド体５５〜５８のテーパ面に摺接しつつ案内されるとき、バッテリケース２０の姿勢が矯正される。
このとき、凸曲面とテーパ面との点接触の状態は基本的に変化せず、各突起体３２〜３５と対応するガイド体５５〜５８との摺動抵抗も殆ど変動することはない。
この場合、各突起体３２〜３５が対応するガイド体５５〜５８のテーパ面に摺接しつつ案内されるとき、バッテリケース２０の姿勢が矯正される。
このとき、凸曲面とテーパ面との点接触の状態は基本的に変化せず、各突起体３２〜３５と対応するガイド体５５〜５８との摺動抵抗も殆ど変動することはない。
この実施形態では以下の作用効果を奏する。
（１）載置台１５に載置されたバッテリケース２０と車体１０Ａに設けたバッテリケース収容部４４との位置ずれが発生しても、バッテリケース２０の案内中において、突起体３２〜３５の凸曲面と対応する各ガイド体５５〜５８のテーパ面との接触は常に点接触となり、凸曲面とテーパ面との摺動抵抗の変動は従来と比べて抑制される。従って、バッテリケース２０と車体１０Ａに設けたバッテリケース収容部４４との位置ずれが発生しても、振動や異音の発生を抑制することができる。
（２）バッテリケース２０において前部突起体３２および右部突起体３３が右前隅部２５寄りに設けられるから、右前隅部２５において互いに直角となる前部突起体３２と右部突起体３３は近接した状態にある。また、後部突起体３４および左部突起体３５が左後隅部２８寄りに設けられるから、左後隅部２８において互いに直角となる後部突起体３４と左部突起体３５は近接した状態にある。このため、右前隅部２５および左後隅部２８がバッテリケース２０の対角を形成することと相俟って、各突起体３２〜３５が対応する各ガイド体５５〜５８に案内されることにより、バッテリケース収容部４４に対するバッテリケース２０の精度の高い位置決めができる。
（１）載置台１５に載置されたバッテリケース２０と車体１０Ａに設けたバッテリケース収容部４４との位置ずれが発生しても、バッテリケース２０の案内中において、突起体３２〜３５の凸曲面と対応する各ガイド体５５〜５８のテーパ面との接触は常に点接触となり、凸曲面とテーパ面との摺動抵抗の変動は従来と比べて抑制される。従って、バッテリケース２０と車体１０Ａに設けたバッテリケース収容部４４との位置ずれが発生しても、振動や異音の発生を抑制することができる。
（２）バッテリケース２０において前部突起体３２および右部突起体３３が右前隅部２５寄りに設けられるから、右前隅部２５において互いに直角となる前部突起体３２と右部突起体３３は近接した状態にある。また、後部突起体３４および左部突起体３５が左後隅部２８寄りに設けられるから、左後隅部２８において互いに直角となる後部突起体３４と左部突起体３５は近接した状態にある。このため、右前隅部２５および左後隅部２８がバッテリケース２０の対角を形成することと相俟って、各突起体３２〜３５が対応する各ガイド体５５〜５８に案内されることにより、バッテリケース収容部４４に対するバッテリケース２０の精度の高い位置決めができる。
（３）各突起体３２〜３５の球面により形成されている凸曲面と各ガイド体５５〜５８のテーパ面との接触は点接触であるから、バッテリケース２０が車体１０Ａに対してどの方向へ傾斜して位置ずれしている状態であっても、凸曲面とテーパ面との摺動抵抗の変動を従来と比べて抑制することができる。
（４）バッテリケース２０の４個の突起体３２〜３５と突起体３２〜３５に対応する車体側の４個のガイド体５５〜５８を設置するだけでバッテリケース案内手段を構成することができ、バッテリケース案内手段の部品点数を少なくすることができる。バッテリケース案内手段の部品点数が少なくなることにより、バッテリ搭載構造の製作コスト低減や軽量化を図ることができる。
（４）バッテリケース２０の４個の突起体３２〜３５と突起体３２〜３５に対応する車体側の４個のガイド体５５〜５８を設置するだけでバッテリケース案内手段を構成することができ、バッテリケース案内手段の部品点数を少なくすることができる。バッテリケース案内手段の部品点数が少なくなることにより、バッテリ搭載構造の製作コスト低減や軽量化を図ることができる。
（５）各突起体３２〜３５と対応するガイド体５５〜５８はいずれも硬質樹脂により形成されているから、バッテリケース２０の案内時における突起体３２〜３５と対応するガイド体５５〜５８との摺動性は良好であり、安定したバッテリケース２０の案内を行うことができる。また、突起体３２〜３５と対応するガイド体５５〜５８との摺接時において振動や異音の発生を抑制することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るバッテリ搭載構造について説明する。
第２の実施形態では、ガイド体がケース側部材としてバッテリケースに設けられ、突起体が車体側部材として矩形フレームに設けられる点で、第１の実施形態と異なる。
第２の実施形態では、第１の実施形態と共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用し、符号も共通して用いる。
次に、第２の実施形態に係るバッテリ搭載構造について説明する。
第２の実施形態では、ガイド体がケース側部材としてバッテリケースに設けられ、突起体が車体側部材として矩形フレームに設けられる点で、第１の実施形態と異なる。
第２の実施形態では、第１の実施形態と共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用し、符号も共通して用いる。
第２の実施形態に係るバッテリ搭載構造のバッテリケースは、前後左右の四方に面した側面と、４つの隅部（右前隅部、左前隅部、右後隅部および左後隅部）を備えている。
バッテリケースは第１の実施形態と同じ構成のストライカ（図示せず）を備えている。
図８は、第２の実施形態に係るバッテリ案内手段の要部を示す破断図であり、バッテリケース２０の前側面２１に設けた前部ガイド体７１と、矩形フレーム４５の前フレーム体４６の内側面４６Ａに設けた、前部突起体７５を示す。
バッテリケースは第１の実施形態と同じ構成のストライカ（図示せず）を備えている。
図８は、第２の実施形態に係るバッテリ案内手段の要部を示す破断図であり、バッテリケース２０の前側面２１に設けた前部ガイド体７１と、矩形フレーム４５の前フレーム体４６の内側面４６Ａに設けた、前部突起体７５を示す。
バッテリケース２０における前側面２１の右前隅部２５寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての前部ガイド体７１が設けられている。
図８に示すように、前部ガイド体７１は、バッテリケース２０の前側面２１に設けられた支持プレート７２に対してボルト（図示せず）を介して固定されている。
前部ガイド体７１は硬質樹脂により形成されている。
図８に示すように、前部ガイド体７１は、バッテリケース２０の前側面２１に設けられた支持プレート７２に対してボルト（図示せず）を介して固定されている。
前部ガイド体７１は硬質樹脂により形成されている。
前部ガイド体７１の前方側の面となる外側面７３のうち、下部外側面７３Ａは垂直面であって、外側面７３の上部外側面７３Ｂは、バッテリケース２０側へ向けて傾斜するテーパ面により形成されている。
前部ガイド体７１の上端はバッテリケース２０の上面から上方へ延出し、テーパ面はバッテリケース２０の前側面２１よりも後方へ向かっている。
前部ガイド体７１の上端がバッテリケース２０の上面よりも上方へ突出することにより、バッテリケース２０を上昇させる場合に、バッテリケース２０と車体１０Ａとの直接的な干渉を抑制する。
前部ガイド体７１のテーパ面および垂直面は、バッテリケース２０の交換時において車体１０Ａ側の前部突起体７５と当接する。
なお、図示はされないが、バッテリケース２０の右側面２３の右前隅部２５寄りには右部ガイド体が設けられ、後側面２２の左後隅部２８寄りには後部ガイド体が設けられ、左側面２４の左後隅部２８寄りには左部ガイド体が設けられ、これらのケース側部材としてのガイド体は前部ガイド体７１と同一構成である。
前部ガイド体７１の上端はバッテリケース２０の上面から上方へ延出し、テーパ面はバッテリケース２０の前側面２１よりも後方へ向かっている。
前部ガイド体７１の上端がバッテリケース２０の上面よりも上方へ突出することにより、バッテリケース２０を上昇させる場合に、バッテリケース２０と車体１０Ａとの直接的な干渉を抑制する。
前部ガイド体７１のテーパ面および垂直面は、バッテリケース２０の交換時において車体１０Ａ側の前部突起体７５と当接する。
なお、図示はされないが、バッテリケース２０の右側面２３の右前隅部２５寄りには右部ガイド体が設けられ、後側面２２の左後隅部２８寄りには後部ガイド体が設けられ、左側面２４の左後隅部２８寄りには左部ガイド体が設けられ、これらのケース側部材としてのガイド体は前部ガイド体７１と同一構成である。
前フレーム体４６の底面４６Ｃには２段にガイドされた支持プレート７６が固定され、支持プレート７６に対してボルト７７およびナット７８を介して前部突起体７５が固定されている。
前部突起体７５は硬質樹脂により形成されている。
前部突起体７５のバッテリケース２０と対向する面となる突出側端面７９のうち、上部端面７９Ａは湾曲垂直面であって、突出側端面７９の下部端面７９Ｂは、凸曲面により形成されている。
この実施形態の前部突起体７５における凸曲面は球面により構成されており、凸曲面を垂直方向や水平方向に破断しても、破断された凸曲面は円弧により描かれる。
なお、図示はしないが、右部ガイド体、後部ガイド体および左部ガイド体にそれぞれ対応する突起体が車体側部材として設けられている。
前部突起体７５は硬質樹脂により形成されている。
前部突起体７５のバッテリケース２０と対向する面となる突出側端面７９のうち、上部端面７９Ａは湾曲垂直面であって、突出側端面７９の下部端面７９Ｂは、凸曲面により形成されている。
この実施形態の前部突起体７５における凸曲面は球面により構成されており、凸曲面を垂直方向や水平方向に破断しても、破断された凸曲面は円弧により描かれる。
なお、図示はしないが、右部ガイド体、後部ガイド体および左部ガイド体にそれぞれ対応する突起体が車体側部材として設けられている。
第２の実施形態によれば、バッテリケース収容部４４に対するバッテリケース２０の前後左右の位置ずれや傾斜による位置ずれがあっても、バッテリケース２０側の各ガイド体が対応する車体１０Ａ側の突起体のテーパ面に摺接しつつ案内されるとき、凸曲面とテーパ面との点接触の状態は基本的に変化がなく、各突起体と対応する各ガイド体との摺動抵抗も大きく変動することはない。
従って、第２の実施形態は第１の実施形態とほぼ同等の作用効果を奏する。
従って、第２の実施形態は第１の実施形態とほぼ同等の作用効果を奏する。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るバッテリ搭載構造について説明する。
第３の実施形態のバッテリケースは切り欠き部を有し、バッテリケースの平面視形状が方形ではない点で、第１、２の実施形態と異なる。
第３の実施形態では、第１の実施形態と共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用し、符号も共通して用いる。
次に、第３の実施形態に係るバッテリ搭載構造について説明する。
第３の実施形態のバッテリケースは切り欠き部を有し、バッテリケースの平面視形状が方形ではない点で、第１、２の実施形態と異なる。
第３の実施形態では、第１の実施形態と共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用し、符号も共通して用いる。
図９は第３の実施形態に係るバッテリケース８０の平面図である。
図９に示すバッテリケース８０の右前隅部には方形状の切り欠き部８５が形成されている。
バッテリケース８０は、前側面８１、後側面８２、右側面８３および左側面８４のほか、切り欠き部８５に対応する切り欠き右側面８９と切り欠き前側面９０を備えている。
切り欠き右側面８９は右側面８３と平行な面であり、切り欠き前側面９０は前側面８１と平行な面である。
このため、切り欠き前側面９０と切り欠き右側面８９は互いに直角となる。
図９に示すバッテリケース８０の右前隅部には方形状の切り欠き部８５が形成されている。
バッテリケース８０は、前側面８１、後側面８２、右側面８３および左側面８４のほか、切り欠き部８５に対応する切り欠き右側面８９と切り欠き前側面９０を備えている。
切り欠き右側面８９は右側面８３と平行な面であり、切り欠き前側面９０は前側面８１と平行な面である。
このため、切り欠き前側面９０と切り欠き右側面８９は互いに直角となる。
バッテリケース８０は、前側面８１と左側面８４がなす直角を有する左前隅部８６と、後側面８２と右側面８３がなす直角を有する右後隅部８７と、後側面８２と左側面８４がなす直角を有する左後隅部８８を有する。
バッテリケース２０に切り欠き部８５が形成されていることから、バッテリケース２０の右前隅部には前側面８１と切り欠き右側面８９とにより形成される切り欠き前隅部９１と、右側面８３と切り欠き前側面９０とにより形成される切り欠き右隅部９２と、切り欠き右側面８９と切り欠き前側面９０とにより形成される入り隅部９３が存在する。
この実施形態では、前側面８１と切り欠き右側面８９がなす直角を有する切り欠き前隅部９１が第１隅部に相当し、残りの側面である後側面８２２と左側面８４がなす直角を有する左後隅部８８が第２隅部に相当する。
切り欠き前隅部９１と左後隅部８８はバッテリケース８０において実質的に対角を形成する。
この実施形態に係るバッテリケース８０は前後左右の四方に面した側面が全部で６つ存在する。
バッテリケース２０に切り欠き部８５が形成されていることから、バッテリケース２０の右前隅部には前側面８１と切り欠き右側面８９とにより形成される切り欠き前隅部９１と、右側面８３と切り欠き前側面９０とにより形成される切り欠き右隅部９２と、切り欠き右側面８９と切り欠き前側面９０とにより形成される入り隅部９３が存在する。
この実施形態では、前側面８１と切り欠き右側面８９がなす直角を有する切り欠き前隅部９１が第１隅部に相当し、残りの側面である後側面８２２と左側面８４がなす直角を有する左後隅部８８が第２隅部に相当する。
切り欠き前隅部９１と左後隅部８８はバッテリケース８０において実質的に対角を形成する。
この実施形態に係るバッテリケース８０は前後左右の四方に面した側面が全部で６つ存在する。
バッテリケース２０の前側面８１の左前隅部８６には、前側面８１と直角方向（前方）へ向けて突出する前部ストライカ２９が設けられている。
切り欠き前側面９０には切り欠き前側面９０へ向けて突出する別の前部ストライカ２９が設けられている。
また、バッテリケース２０の右側面８３の右後隅部８７寄りには右部ストライカ３０が設けられ、左側面の左後隅部８８寄りには左部ストライカ３１が設けられている。
各ストライカ２９〜３１は第１の実施形態の各ストライカ２９〜３１と同一構成である。
これらのストライカ２９〜３１は、バッテリケース８０を電気自動車１０に固定するバッテリ固定手段の一部を構成する。
切り欠き前側面９０には切り欠き前側面９０へ向けて突出する別の前部ストライカ２９が設けられている。
また、バッテリケース２０の右側面８３の右後隅部８７寄りには右部ストライカ３０が設けられ、左側面の左後隅部８８寄りには左部ストライカ３１が設けられている。
各ストライカ２９〜３１は第１の実施形態の各ストライカ２９〜３１と同一構成である。
これらのストライカ２９〜３１は、バッテリケース８０を電気自動車１０に固定するバッテリ固定手段の一部を構成する。
図示はしないが、各ストライカ２９〜３１を保持するラッチ機構５１〜５３が車体１０Ａに設けられ、各ストライカ２９〜３１および各ラッチ機構５１〜５３はバッテリ固定手段に相当する。
前側面８１の切り欠き前隅部９１寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての前部突起体３２が設けられている。
切り欠き右側面８９の切り欠き前隅部９１寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての右部突起体３３が設けられている。
前部突起体３２および右部突起体３３は、切り欠き前隅部９１における各側面８１、８９の切り欠き前隅部９１寄りに設けられた突起体である。
また、後側面８２の左後隅部８８寄りには、後部突起体３４が設けられ、さらに、左側面の左後隅部８８寄りには、左部突起体３５が設けられている。
後部突起体３４および左部突起体３５は、バッテリケース案内手段のケース側部材であり、左後隅部８８における各側面８２、８４の左後隅部８８寄りに設けられた突起体である。
切り欠き右側面８９の切り欠き前隅部９１寄りには、バッテリケース案内手段のケース側部材としての右部突起体３３が設けられている。
前部突起体３２および右部突起体３３は、切り欠き前隅部９１における各側面８１、８９の切り欠き前隅部９１寄りに設けられた突起体である。
また、後側面８２の左後隅部８８寄りには、後部突起体３４が設けられ、さらに、左側面の左後隅部８８寄りには、左部突起体３５が設けられている。
後部突起体３４および左部突起体３５は、バッテリケース案内手段のケース側部材であり、左後隅部８８における各側面８２、８４の左後隅部８８寄りに設けられた突起体である。
図示はしないが、前部突起体３２、右部突起体３３、後部突起体３４および左部突起体３５に対応するガイド体５５〜５８がそれぞれ車体１０Ａ側に設けられている。
各突起体３２〜３５に対応するガイド体５５〜５８は、第１の実施形態の各ガイド体５５〜５８と同一構成であり、各突起体３２〜３５とともにバッテリ案内手段を構成する。
第３の実施形態では、バッテリケース８０の平面視形状は方形ではないものの、切り欠き前隅部９１と左後隅部８８はバッテリケース８０において互いに最も離れた実質的に対角を形成するから、第３の実施形態は第１の実施形態とほぼ同等の作用効果を奏する。
各突起体３２〜３５に対応するガイド体５５〜５８は、第１の実施形態の各ガイド体５５〜５８と同一構成であり、各突起体３２〜３５とともにバッテリ案内手段を構成する。
第３の実施形態では、バッテリケース８０の平面視形状は方形ではないものの、切り欠き前隅部９１と左後隅部８８はバッテリケース８０において互いに最も離れた実質的に対角を形成するから、第３の実施形態は第１の実施形態とほぼ同等の作用効果を奏する。
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るバッテリ搭載構造について説明する。
第４の実施形態は、車体側部材としての突起体の凸曲面を円弧面により形成している点で、第１の実施形態と異なる。
第４の実施形態では、第１の実施形態と共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用し、符号も共通して用いる。
図１０（ａ）は、第４の実施形態に係るバッテリ案内手段の要部を示す破断図であり、バッテリケース２０の前側面２１に設けた前部突起体１０１と、前フレーム体４６の内側面に設けた前部ガイド体５５を示す。
図１０（ｂ）は、第４の実施形態に係る前部突起体１０１の斜視図である
次に、第４の実施形態に係るバッテリ搭載構造について説明する。
第４の実施形態は、車体側部材としての突起体の凸曲面を円弧面により形成している点で、第１の実施形態と異なる。
第４の実施形態では、第１の実施形態と共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用し、符号も共通して用いる。
図１０（ａ）は、第４の実施形態に係るバッテリ案内手段の要部を示す破断図であり、バッテリケース２０の前側面２１に設けた前部突起体１０１と、前フレーム体４６の内側面に設けた前部ガイド体５５を示す。
図１０（ｂ）は、第４の実施形態に係る前部突起体１０１の斜視図である
図１０（ａ）に示す前部突起体１０１は、バッテリケース２０の前側面２１に固定された断面Ｌ字状の支持プレート３６に対してボルト３７およびナット３８を介して固定されている。
前部突起体１０１は樹脂により形成されている。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、前部突起体１０１の突出側となる突出側端面１０２のうち、下部端面１０２Ａは垂直面であって、突出側端面１０２の上部端面１０２Ｂは、凸曲面により形成されている。
この実施形態の前部突起体１０１における凸曲面は円弧面により形成されており、円弧面は下方から上方へ向かうにつれて水平に対する勾配が緩やかになる円弧面である。
前部突起体１０１は樹脂により形成されている。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、前部突起体１０１の突出側となる突出側端面１０２のうち、下部端面１０２Ａは垂直面であって、突出側端面１０２の上部端面１０２Ｂは、凸曲面により形成されている。
この実施形態の前部突起体１０１における凸曲面は円弧面により形成されており、円弧面は下方から上方へ向かうにつれて水平に対する勾配が緩やかになる円弧面である。
この実施形態では、例えば、バッテリケース収容部４４に対するバッテリケース２０の水平方向に対する前後の傾斜による位置ずれ（図１０（ａ）において二点鎖線で示す）があっても、バッテリケース２０の上昇中において、前部突起体１０１の凸曲面が前部ガイド体５５における下部内側面６１Ｂのテーパ面に線接触により当接する。
前部突起体１０１が前部ガイド体５５のテーパ面に摺接しつつ案内されるとき、凸曲面とテーパ面との線接触の状態は基本的に変化がなく、前部突起体１０１と前部ガイド体５５との摺動抵抗は殆ど変動することはない。
従って、第４の実施形態は、凸曲面とテーパ面との線接触が変わらない範囲では、第１の実施形態とほぼ同等の作用効果を奏する。
前部突起体１０１が前部ガイド体５５のテーパ面に摺接しつつ案内されるとき、凸曲面とテーパ面との線接触の状態は基本的に変化がなく、前部突起体１０１と前部ガイド体５５との摺動抵抗は殆ど変動することはない。
従って、第４の実施形態は、凸曲面とテーパ面との線接触が変わらない範囲では、第１の実施形態とほぼ同等の作用効果を奏する。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、ケース側部材としての突起体および車体側部材としてのガイド体を形成する材料については、いずれも硬質樹脂としたが、ケース側部材および車体側部材を形成する材料は樹脂に限らず、摺動性能、耐摩耗性能および防錆機能を満足する材料であれば自由に用いることができる。例えば、金属材料の表面にフッ化炭素樹脂（例えば「ポリテトラフルオロエチレン」）の被膜加工を施す。又は、金属材料の表面にメッキ処理を施して、用いることも可能である。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、ストライカとラッチ機構によるバッテリ固定手段としたが、車体にバッテリを固定する手段はストライカとラッチ機構に限定されない。バッテリ固定手段は、少なくとも車体にバッテリを固定し、また、固定状態を解除することができる手段であればよい。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、電気自動車の前後左右と、バッテリケースの４つの側面が面する前後左右の四方が一致する場合について説明したが、必ずしもバッテリケースの側面が面する前後左右の四方が、電気自動車の前後左右の方向と一致しなくてもよい。例えば、電気自動車の前後左右の方向に対してバッテリケースの側面が傾斜して搭載される場合、バッテリケースの側面が面する前後左右の四方は、バッテリケースの長さ方向および幅方向としてもよい。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、突起体の突出側端面が垂直面を有する下部（又は上部）と、凸曲面を有する上部（又は下部）とを備える構成としたが、突起体の突出側端面は凸曲面のみ備える形状であってもよい。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、突起体の突出側端面を凸曲面と湾曲垂直面（又は垂直面）との組み合わせとしたが、突出側端面は凸曲面のみにより形成するようにしてもよい。
○ 上記の第１〜４の実施形態では、バッテリケースはいずれも前後左右の四方に面した側面を備えたが、バッテリケースは、少なくとも前後左右の四方に面した４つの側面を備えていれば、例えば、４つの側面の他に前後左右に対して傾斜している側面や不定形の側面を備えてもよい。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、ケース側部材としての突起体および車体側部材としてのガイド体を形成する材料については、いずれも硬質樹脂としたが、ケース側部材および車体側部材を形成する材料は樹脂に限らず、摺動性能、耐摩耗性能および防錆機能を満足する材料であれば自由に用いることができる。例えば、金属材料の表面にフッ化炭素樹脂（例えば「ポリテトラフルオロエチレン」）の被膜加工を施す。又は、金属材料の表面にメッキ処理を施して、用いることも可能である。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、ストライカとラッチ機構によるバッテリ固定手段としたが、車体にバッテリを固定する手段はストライカとラッチ機構に限定されない。バッテリ固定手段は、少なくとも車体にバッテリを固定し、また、固定状態を解除することができる手段であればよい。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、電気自動車の前後左右と、バッテリケースの４つの側面が面する前後左右の四方が一致する場合について説明したが、必ずしもバッテリケースの側面が面する前後左右の四方が、電気自動車の前後左右の方向と一致しなくてもよい。例えば、電気自動車の前後左右の方向に対してバッテリケースの側面が傾斜して搭載される場合、バッテリケースの側面が面する前後左右の四方は、バッテリケースの長さ方向および幅方向としてもよい。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、突起体の突出側端面が垂直面を有する下部（又は上部）と、凸曲面を有する上部（又は下部）とを備える構成としたが、突起体の突出側端面は凸曲面のみ備える形状であってもよい。
○ 上記の第１〜第４の実施形態では、突起体の突出側端面を凸曲面と湾曲垂直面（又は垂直面）との組み合わせとしたが、突出側端面は凸曲面のみにより形成するようにしてもよい。
○ 上記の第１〜４の実施形態では、バッテリケースはいずれも前後左右の四方に面した側面を備えたが、バッテリケースは、少なくとも前後左右の四方に面した４つの側面を備えていれば、例えば、４つの側面の他に前後左右に対して傾斜している側面や不定形の側面を備えてもよい。
１０ 電気自動車
１０Ａ 車体
１１ バッテリ交換ステーション
１３ 開口部
１４ バッテリ交換機
２０、８０ バッテリケース
２１、８１ 前側面
２２、８２ 後側面
２３、８３ 右側面
２４、８４ 左側面
２５ 右前隅部（第１隅部としての）
２６、８６ 左前隅部
２７、８７ 右後隅部
２８、８８ 左後隅部（第２隅部としての）
３２、１０１ 前部突起体（ケース側部材としての）
３３ 右部突起体（ケース側部材としての）
３４ 後部突起体（ケース側部材としての）
３５ 左部突起体（ケース側部材としての）
３９ 突出側端面
３９Ａ 下部端面
３９Ｂ 上部端面（凸曲面）
４０ 上部側部位
４４ バッテリケース収容部
５５ 前部ガイド体（車体側部材としての）
５６ 右部ガイド体（車体側部材としての）
５７ 後部ガイド体（車体側部材としての）
５８ 左部ガイド体（車体側部材としての）
６１ 内側面
６１Ａ 上部内側面
６１Ｂ 下部内側面（テーパ面）
７１ 前部ガイド体（ケース側部材としての）
７５ 突起体（車体側部材としての）
８５ 切り欠き部
８９ 切り欠き右側面
９０ 切り欠き前側面
９１ 切り欠き前隅部
９２ 切り欠き右隅部
９３ 入り隅部
１０Ａ 車体
１１ バッテリ交換ステーション
１３ 開口部
１４ バッテリ交換機
２０、８０ バッテリケース
２１、８１ 前側面
２２、８２ 後側面
２３、８３ 右側面
２４、８４ 左側面
２５ 右前隅部（第１隅部としての）
２６、８６ 左前隅部
２７、８７ 右後隅部
２８、８８ 左後隅部（第２隅部としての）
３２、１０１ 前部突起体（ケース側部材としての）
３３ 右部突起体（ケース側部材としての）
３４ 後部突起体（ケース側部材としての）
３５ 左部突起体（ケース側部材としての）
３９ 突出側端面
３９Ａ 下部端面
３９Ｂ 上部端面（凸曲面）
４０ 上部側部位
４４ バッテリケース収容部
５５ 前部ガイド体（車体側部材としての）
５６ 右部ガイド体（車体側部材としての）
５７ 後部ガイド体（車体側部材としての）
５８ 左部ガイド体（車体側部材としての）
６１ 内側面
６１Ａ 上部内側面
６１Ｂ 下部内側面（テーパ面）
７１ 前部ガイド体（ケース側部材としての）
７５ 突起体（車体側部材としての）
８５ 切り欠き部
８９ 切り欠き右側面
９０ 切り欠き前側面
９１ 切り欠き前隅部
９２ 切り欠き右隅部
９３ 入り隅部
Claims (4)
- バッテリセルを内蔵するバッテリケースと、
電気自動車の車体に設けられ、前記バッテリケースを収容するバッテリケース収容部と、
前記バッテリケース収容部に収容された前記バッテリケースを前記車体に固定するバッテリ固定手段と、
前記車体の下方から前記バッテリケースを上昇させて前記バッテリケース収容部へ収容するとき、前記バッテリケースを前記バッテリケース収容部へ案内するバッテリケース案内手段と、を備えた電気自動車のバッテリ搭載構造において、
前記バッテリケースは、前後左右の四方に面した４つの側面と、
２つの側面がなす直角を有する第１隅部と、
残りの２つの側面がなす直角を有する第２隅部と、を備え、
前記バッテリケース案内手段は、
第１隅部および第２隅部における各側面の隅部寄りに設けたケース側部材と、
前記車体に設けられ、前記ケース側部材と当接可能な車体側部材と、を備え、
前記ケース側部材および前記車体側部材の一方は凸曲面を有し、他方は前記凸曲面と当接可能なテーパ面を有することを特徴する電気自動車のバッテリ搭載構造。 - 前記凸曲面は、球面により形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気自動車におけるバッテリ搭載構造。
- 前記凸曲面は、円弧面により形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気自動車におけるバッテリ搭載構造。
- 前記バッテリケースの平面視形状は方形であり、前記第１隅部および前記第２隅部は対角を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電気自動車におけるバッテリ搭載構造。
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