JP2018149009A - 電動モビリティおよびバッテリの装着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの装着を容易にすることが可能な電動モビリティおよびバッテリの装着方法を提供する。【解決手段】この電動モビリティは、二次電池が内蔵されたケース２１０と、バッテリ２００の重心位置Ｇよりもケース２１０の背面側に配置されている持ち手部２３０と、持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げた際に下方を臨むガイド面２１６とを有するバッテリ２００を備え、持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げた際にケース２１０の長手軸線ＡＬが鉛直軸線ＶＬに対し第２の角度で傾き、これによりガイド面２１６がケース２１０の背面から前面に向かって下り傾斜をなし、この状態でガイド面２１６をケース２１０を収容するための収容スペース３８に設けられた第１の係合部３９上に載置すると、前記下り傾斜によりガイド面２１６が第１の係合部３９上を滑り、第１の係合部３９にケース２１０の第２の係合部２１６ａが係合する。【選択図】図５

Description

本発明は電動モビリティおよびバッテリの装着方法に関する。

この種の電動モビリティとして、全方向移動車輪である一対の前輪と、モータにより駆動される後輪と、モータに電力を供給するバッテリと、モータを制御する制御装置とを備え、バッテリが座席の下のフレーム等に固定されているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、バッテリの充電を容易にするために、バッテリを座席の下に取外し可能に装着する構造も知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１５−１５０３２４号公報 特開平１１−１３７６１１号公報

後者のバッテリの装着構造では、二次電池が内蔵された細長いバッテリケースの長手方向の一端に持ち手部が設けられると共に、座席の下に車両前方に開口したバッテリ収容部が設けられている。そして、バッテリケースの長手軸が水平方向を向く横倒姿勢となるようにバッテリを倒すと共に、その状態でバッテリケースの他端をバッテリ収容部の入口に配置した後、バッテリケースを車両後方に向かって押すことにより、バッテリがバッテリ収容部内に取付けられる。

また、後者のバッテリの装着構造では、バッテリがバッテリ収容部内に取付けられた状態で、持ち手部がバッテリ収容部の外に配置されているので、持ち手部を持ってバッテリを車両前方に向かって引っ張ることにより、バッテリをバッテリ収容部から取外すことができる。
しかし、電動モビリティの航続距離や走行性能を確保するため、バッテリは少なくとも数ｋｇの重量がある。バッテリを横倒姿勢にした状態で、バッテリ収容部内への出し入れするためには、バッテリの持ち手部に水平方向にかなりの力を加える必要がある。

また、電動モビリティの乗車者は脚が不自由な場合が多い。このため、座席の下に手を伸ばして横倒姿勢のバッテリの持ち手部を掴んだ時に、持ち手部に水平方向の力を加えにくい。従って、電動モビリティの乗車者が座席に座ったままバッテリの着脱を行う時に、腕、腰等にかなりの力がかかることになり、乗車者の負担となる場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、バッテリの装着を容易にすることが可能な電動モビリティおよびバッテリの装着方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、二次電池が内蔵された上下に長いケースを有するバッテリと、該バッテリが装着される車体とを有する電動モビリティであって、前記車体が、乗車者が着座するための座席と、該座席の座面よりも下方に設けられて前記バッテリの前記ケースが収容されるスペースであって、収容された該ケースの背面が前記車体の外側を臨むと共に、該ケースの長手軸線が鉛直軸線に対し第１の角度で傾くように構成された収容スペースと、該収容スペースに設けられた第１の係合部とを備え、前記バッテリが、前記ケースの前面に設けられたバッテリ側コネクタと、前記バッテリの重心位置よりも上方に配置され、且つ、該重心位置に対し前記ケースの背面側に配置されるように、前記ケースに取付けられた持ち手部と、前記ケースに設けられ、前記第１の係合部に係合可能な第２の係合部と、前記持ち手部により前記バッテリが持ち上げられた際に下方を臨むように前記ケースに設けられたガイド面とを備え、前記持ち手部が前記重心位置に対し前記ケースの背面側に配置されていることにより、前記持ち手部により前記バッテリを持ち上げた際に前記ケースの前記長手軸線が前記鉛直軸線に対し前記第１の角度より小さい第２の角度で傾き、これにより前記ガイド面が前記背面から前記前面に向かって下り傾斜をなすように構成され、前記持ち手部により該バッテリを持ち上げると共に、前記ガイド面を前記第１の係合部の上に載置すると、前記下り傾斜があることにより前記ガイド面が前記バッテリの自重によって前記第１の係合部上を滑り、これにより前記第１の係合部に前記第２の係合部が係合するように構成され、前記第１の係合部に前記第２の係合部が係合した状態で、前記ケースを前記第１の係合部周りに傾動させると、前記収容スペースに前記ケースが収容されると共に、前記収容スペースに設けられた車体側コネクタに前記バッテリ側コネクタが接続されるように構成されている。

当該態様では、持ち手部によりバッテリを持ち上げた際にケースの長手軸線が鉛直軸線に対し第２の角度で傾き、これによりケースのガイド面がケースの背面から前面に向かって下り傾斜をなし、この状態でガイド面を第１の係合部上に載置すると、ガイド面の下り傾斜によりガイド面が第１の係合部上を滑り、第１の係合部に第２の係合部が係合する。このため、持ち手部を持ち上げてガイド面を第１の係合部上に載置するだけで、第１の係合部に第２の係合部を係合させることができ、第１の係合部と第２の係合部との係合作業が容易である。

また、第１の係合部に第２の係合部が係合した状態で、ケースを第２の角度よりも大きい第１の角度まで傾動させると、車体側コネクタにバッテリ側コネクタが接続される。
このように、持ち手部によりバッテリを持ち上げる作業と、ガイド面を第１の係合部上に載置する作業と、バッテリを傾動させる作業とにより、バッテリを装着することができる。

上記態様において、前記バッテリ側コネクタが、電力端子が少なくとも一つ固定されたバッテリ側コネクタ本体と、該バッテリ側コネクタ本体を前記ケースに対して移動可能に支持する可撓性の支持部材とを有し、前記車体側コネクタが前記バッテリ側コネクタの前記電力端子に接続される電力端子が固定された車体側コネクタ本体を有し、前記バッテリ側コネクタ本体および前記車体側コネクタ本体の少なくとも一方に磁石が設けられ、前記バッテリ側コネクタ本体と前記車体側コネクタ本体とが前記磁石の磁力により接続されるように構成されていることが好ましい。

当該構成では、ケースを第１の角度まで傾動させている時に、バッテリ側コネクタ本体と前記車体側コネクタ本体とが前記磁石の磁力により互いに引き付け合い、これによりバッテリ側コネクタ本体と前記車体側コネクタ本体とが接続されるので、バッテリ側コネクタ本体と前記車体側コネクタ本体とを確実に接続することができる。

上記態様において、前記車体が、前輪および後輪により支持されたベース部と、前記車体の前方に傾斜するように前記ベース部から上方に延び、上端側に前記座席を支持する座席支持部とを有し、前記収容スペースが前記座席支持部の背面に開口しており、該収容スペースに取付けられた前記ケースの背面が前記車体の後方を臨むように構成されていることが好ましい。

このように座席支持部が車体の前方に傾斜していると、座席支持部の上端側の背面が座席の直下に配置されることになる。このため、座席支持部の背面と座席の下面との間のスペースが狭くなるが、持ち手部によりバッテリを持ち上げて装着時よりも小さな第２の角度でバッテリを傾かせ、その状態でガイド面を第１の係合部上に載置することにより、第１の係合部と第２の係合部との係合を行うことができるので、座席支持部の背面と座席の下面との間の狭いスペースにおける作業を低減又は無くすことができる。

上記態様において、前記持ち手部が前記ケースの前記背面に固定されていることが好ましい。
このように、上下方向に長いケースの背面に持ち手部を固定すると、持ち手部によりバッテリを持ち上げた時に、ケースの長手軸が傾いてしまうため、通常は好ましくないように思われる。しかし、当該態様は、持ち手部とケースの重心位置との距離をケースの前後方向に離すことにより、バッテリを持ち上げた時にガイド面が確実に下り傾斜をなし、バッテリの装着作業をスムーズに行う上で極めて有利である。

上記態様において、前記ケースの前記背面にブレーキランプが設けられていることが好ましい。
例えば、座席支持部の背面側にバッテリが装着されると、装着時にバッテリのケースの長手軸線が鉛直軸線に対し第１の角度で車体の前方に傾くので、バッテリの背面が車体の後方且つ斜め上方を臨むことになる。そのバッテリのケースの背面にブレーキランプを設けることにより、歩行者、自動車の運転者等からのブレーキランプの視認性の向上が期待できる。

上記態様において、前記バッテリが、前記ケースの前記前面から突出し、該バッテリを前記前面が下になるように平面上に載置した際に該平面と前記バッテリ側コネクタとの接触を防止する接触防止部材を有することが好ましい。
この構成により、バッテリをケースの前面が下になるように載置した際のバッテリ側コネクタの汚れ、傷付き、破損等を低減することが可能となる。

本発明の第２の態様は、二次電池が内蔵された上下に長いケースを有するバッテリを、電動モビリティに設けられた収容スペースに前記ケースが収容されるように装着するバッテリの装着方法であって、前記バッテリが、前記ケースの前面に設けられたバッテリ側コネクタと、前記バッテリの重心位置よりも上方に配置され、且つ、該重心位置に対し前記ケースの背面側に配置されるように、前記ケースに取付けられた持ち手部と、前記ケースの下面に設けられたガイド面とを有するものであり、前記ガイド面が前記ケースの前記背面から前記前面に向かって下り傾斜をなすように、前記持ち手部により前記バッテリを持ち上げるステップと、前記下り傾斜をなす前記ガイド面を前記収容スペースに設けられた第１の係合部の上に載置することにより、前記下り傾斜により前記ガイド面が前記第１の係合部上を滑り、前記ケースに設けられた第２の係合部に前記第１の係合部が係合するステップと、前記第１の係合部に前記第２の係合部が係合した状態で、前記ケースを前記第１の係合部周りに傾動させ、これにより前記収容スペースに前記ケースが収容されるとともに、前記収容スペースに設けられた車体側コネクタに前記バッテリ側コネクタが接続されるステップとを有する。

本発明によれば、バッテリの装着を容易にすることが可能である。

本発明の一実施形態に係る電動モビリティの後方斜視図である。 本実施形態の電動モビリティの前方斜視図である。 本実施形態の電動モビリティの底面図である。 本実施形態の電動モビリティのバッテリを取外した状態の要部後方斜視図である。 本実施形態の電動モビリティの要部断面図である。 本実施形態のバッテリの背面側斜視図である。 本実施形態のバッテリの前面側斜視図である。 本実施形態のバッテリの側面図である。 本実施形態のバッテリの動作説明図である。 本実施形態の電動モビリティの制御ユニットの概略構成を示すブロック図である。 本実施形態の電動モビリティの要部断面図である。

本発明の一実施形態に係る電動モビリティを図面を参照して以下に説明する。
この電動モビリティは、図１〜図３に示すように、車体１００と、車体１００に装着されるバッテリ２００とを有する。
車体１００は、一対の前輪１０と、一対の後輪２０と、前輪１０および後輪２０により支持されたボディ３０と、ボディ３０に支持された座席ユニット４０と、一対の前輪１０および一対の後輪２０の少なくとも一方を駆動するためのモータ５０とを有する。

本実施形態では、一対の後輪２０にそれぞれモータ５０が接続され、各モータ５０によって２つの後輪２０をそれぞれ駆動可能である。モータ５０の駆動力がベルト、ギヤ等の動力伝達手段を介して一対の前輪１０にも伝達されるように構成してもよい。
各前輪１０は、車軸１１およびサスペンション１２を介して後述のベースフレーム３２ａに支持されている。また、各前輪１０はその周方向に並ぶ複数のローラ１３，１４によって接地面が形成されている。ローラ１３の外形はローラ１４の外形よりも小さく、ローラ１３とローラ１４が周方向に交互に並んでいる。

より具体的に、各前輪１０は、車軸１１に取付けられたハブ１５と、ハブ１５の周方向に並ぶと共にそれぞれハブ１５に支持された複数のローラ支軸とを備え、複数のローラ１３，１４はそれぞれローラ支軸に回転可能に支持されている。なお、ハブ１５は車軸１１にベアリング等を介して直接取付けられていてもよく、車軸１１に緩衝部材やその他の中間部材を介して取付けられていてもよい。

このように構成されているので、各ローラ１３，１４は車軸１１の径方向に交差する方向に延びる軸線周りに回転することができ、各前輪１０は接地面に対して全方向に移動する全方向移動車輪となっている。
本実施形態では、各後輪２０は、車軸（モータ５０の主軸と共通でもよい）と、車軸に取付けられたハブ２２と、ハブ２２の外周側に設けられ、外周面がゴム状弾性を有する材料により形成された外周部材２３とを有するが、前輪１０と同様に全方向移動車輪を用いてもよい。さらに、各前輪１０を後輪２０と同様の車輪にすると共に、前輪１０および／又は後輪２０の操舵角を変更するための手段を設けてもよい。

ボディ３０は、地面に沿って延びるベース部３２と、車体１００の前方に傾斜するようにベース部３２の後端側から上方に延び、その上端側に座席ユニット４０が取付けられる座席支持部３３とを有する。
ベース部３２は、前輪１０のサスペンション１２や後輪２０のモータ５０を支持する金属製のベースフレーム３２ａと、ベースフレーム３２ａを少なくとも部分的に覆い、座席ユニット４０に座る乗車者の足を載せる部分、荷物載置部等に活用されるプラスチック製のベース部カバー３２ｂとを有する。

座席支持部３３は、ベースフレーム３２ａにおける後端側に支持又は固定され、斜め上方に向かって延びる支持部フレーム３４と、支持部フレーム３４を覆うプラスチック製の支持部カバー３５とを有する（図４参照）。また、図５に示すように、支持部フレーム３４の上端側には座席取付部材３６が取付けられている。

座席取付部材３６は上下方向に長手を有する部材であり、上下方向に間隔をおいて複数の位置決め孔３６ａが設けられている。各位置決め孔３６ａは座席取付部材３６をその長手方向と直交する方向に貫通している。支持部フレーム３４の上端側には座席取付部材３６が上下方向に挿通する筒状部３４ａが設けられ、筒状部３４ａには電動モビリティの前後方向に貫通する支持部側孔３４ｂが設けられている。筒状部３４ａの内形は座席取付部材３６の外形よりも若干大きい。

筒状部３４ａに座席取付部材３６を挿入すると共に、何れかの位置決め孔３６ａと支持部側孔３４ｂとを位置合わせし、支持部側孔３４ｂおよび位置決め孔３６ａに挿通するように位置決め部材３７を筒状部３４ａに取付けることにより、ボディ３０に座席取付部材が取付けられる。また、位置決め部材３７を挿通させる位置決め孔３６ａを変更することにより、ボディ３０に対する座席取付部材３６の高さ位置を調整することができる。

図１および図２に示すように、座席支持部３３は前面３３ａと、背面３３ｂと、前面３３ａと背面３３ｂとの間に配置される一対の側面３３ｃとを有する。図４および図５に示すように、座席支持部３３にはバッテリ２００のケース２１０を収容する収容スペース３８が形成され、収容スペース３８は車体１００の後方に向かって開口している。前面３３ａおよび背面３３ｂは下方から上方に向かって車体１００の前方に傾斜しており、背面３３ｂには収容スペース３８の開口部が設けられている。また、図５に示すように、座席支持部３３内には後述する制御ユニット６０が配置されている。

座席ユニット４０は、乗車者が座る座面部４１と、背凭れ部４２と、車体幅方向一対のコントロールアーム４３と、座面部４１の下に固定され、座席支持部３３の座席取付部材３６に着脱自在に取付けられる座面フレームとを有する。

右側のコントロールアーム４３の上端には操作レバー４３ｂを有する操作部４３ａが設けられ、力が加えられていない状態では操作レバー４３ｂは操作部４３ａ内に配置された付勢部材（図示せず）により中立位置に配置されており、乗車者が右手により中立位置に対して右方向、左方向、前方向、および後方向に操作レバー４３ｂを変位させることができる。

操作レバー４３ｂの変位方向および変位量に応じた信号が操作部４３ａから後述する制御ユニット６０に送信され、当該信号に応じて各モータ５０が駆動さる。例えば、操作レバー４３ｂが中立位置に対し前方向に変位されると、各モータ５０を車両前方に向かって回転させる信号が送信され、電動モビリティが操作レバー４３ｂの変位量に応じた速度で前進する。また、操作レバー４３ｂが中立位置に対し左斜め前方に変位されると、左側のモータ５０を右側のモータ５０よりも遅い速度で車両前方に向かって回転させる信号が送信され、電動モビリティが操作レバー４３ｂの変位量に応じた速度で左に曲がりながら前進する。

左側のコントロールアーム４３の上端には、最高速度設定、運転モード設定、電動モビリティのロックの設定等、電動モビリティに関する各種設定を行うことが可能な設定部４３ｃが設けられ、設定部４３ｃには複数の操作ボタン、表示装置等が設けられている。例えば、運転モードの例としては、電力の消費を抑えた省エネ運転モード、電力の消費を抑えずに走行性能を重視したスポーツ運転モード、省エネ運転モードとスポーツ運転モードとの間の通常運転モード等が挙げられる。電動モビリティのロックの設定としては、ロックをかけるための暗証番号の設定、ロック解除のタイミングの設定等が挙げられる。設定部４３ｃの設定信号は後述する制御ユニット６０に送信され、制御ユニット６０において電動モビリティの設定が登録又は変更される。

バッテリ２００は、図６〜図８に示すように、リチウムイオン二次電池等の二次電池が内蔵された上下に長いプラスチック製のケース２１０と、ケース２１０の前面２１１に設けられたバッテリ側コネクタ２２０と、ケース２１０の背面２１２におけるケース２１０の上端側に取付けられた持ち手部２３０とを有する。ケース２１０は全体として直方体に近い形状を有しており、ケースの２１０の長手方向に沿った長手軸線ＡＬを有する。

長手軸線ＡＬは、例えば、ケース２１０をその長手方向の複数箇所で長手方向に直交する方向に切断した際の各切断面における外形の図芯を求め、各図芯を通る又は各図芯に沿った直線又は曲線とすることができる。ケース２１０が直方体形状、円柱形状、又は角柱形状を有する場合は、ケース２１０の上面の中心と下面の中心とを通る直線を長手軸線ＡＬとすることもできる。

二次電池はバッテリ２００において最も重い部品であることが多く、この場合バッテリ２００の重心位置Ｇはケース２１０内の二次電池の位置に依存する。

ケース２１０の前面２１１と背面２１２との間には２つの側面２１３，２１４、上面２１５、および下面（ガイド面）２１６が設けられている。側面２１３，２１４は互いに対向する位置に配置されており、それぞれ長手軸線ＡＬに実質的に沿った方向に延びる面である。上面２１５および下面２１６は互いに対向する位置に配置されており、それぞれ長手軸線ＡＬに実質的に直交する方向に延びる面である。

側面２１３，２１４、上面２１５、および下面２１６と背面２１２との間には張出し部２１７が設けられ、張出し部２１７は側面２１３，２１４よりも車体１００の幅方向の外側に張出し、上面２１５および下面２１６よりも上下方向の外側に張出している。
持ち手部２３０は、一対の接続部２３１を介して背面２１２に車体１００の後方に突出するように取付けられている。このため、長手軸線ＡＬと持ち手部２３０との距離は、長手軸線ＡＬと背面との距離よりも大きい。

収容スペース３８はバッテリ２００のケース２１０を収容可能なスペースであり、図４および図５に示すように、収容スペース３８の開口部の周方向の一部又は全部には、収容スペース３８の奥側に向かって（座席支持部３３において開口部が設けられた背面３３ｂから前面３３ａに向かって）開口面積を小さくする開口面積変化部３８ａが設けられている。具体的に、開口面積変化部３８ａとして、収容スペース３８の開口部の周方向の一部に、収容スペース３８の奥から離れるに従って収容スペース３８の幅方向（短手方向）や上下方向（長手方向）に傾斜する傾斜面が形成されている。

開口面積変化部３８ａはケース２１０の張出し部２１７に対応する形状を有しており、収容スペース３８に対しケース２１０が所定の収容位置に配置された時に、張出し部２１７が開口面積変化部３８ａと対向するように配置される。これにより、収容スペース３８内への埃、ゴミ、雨水等の侵入が防止される。好ましくは、張出し部２１７と開口面積変化部３８ａとが近接又は接触する。
ケース２１０が前記所定の収容位置に配置されると、図５に示すように、収容スペース３８内に設けられた車体側コネクタ９０にバッテリ側コネクタ２２０が接続され、長手軸線ＡＬが鉛直軸線ＶＬに対して第１の角度αで車体前方に傾く。

バッテリ側コネクタ２２０は、前面に複数の電力端子２２１ａ、複数の信号端子２２１ｂ等が設けられた円柱形状のコネクタ本体２２１と、一端側がコネクタ本体２２１の外周面に接続されると共に他端側がケース２１０に接続され、ケース２１０に対しコネクタ本体２２１を支持する支持部材２２２とを有する。支持部材２２２はゴム状弾性を有する材料から成り、可撓性を有する。なお、支持部材２２２を可撓性を有する材料と金属スプリングとから構成してもよい。コネクタ本体２２１が支持部材２２２により支持されているので、コネクタ本体２２１はケース２１０に対して支持部材２２２の弾性変形の範囲内で移動可能である。

一方、車体側コネクタ９０も、前面に複数の電力端子９１ａ、複数の信号端子９１ｂ等が設けられたコネクタ本体９１を有する。本実施形態では、各電力端子９１ａはコネクタ本体９１から突出しており、各電力端子２２１ａは各電力端子９１ａが挿し込まれる穴である。なお、各電力端子９１ａの穴はその開口部の近傍にフレア形状部を有し、フレア形状部は開口部に向かって断面積が徐々に大きくなっている。

コネクタ本体２２１およびコネクタ本体９１の少なくとも一方は磁石を有する。コネクタ本体２２１がケース２１０に対して支持部材２２２の弾性変形の範囲内で移動可能であるから、ケース２１０を収容スペース３８内の前記所定の収容位置に向かって動かす時に、コネクタ本体２２１とコネクタ本体９１とが磁力により互いに位置決めさる。また、コネクタ本体２２１がケース２１０に対して支持部材２２２の弾性変形の範囲内で移動可能であるから、各電力端子２２１ａと各電力端子９１ａとの間に位置ずれが生じていても、支持部材２２２の弾性変形により当該位置ずれが解消される。

収容スペース３８の下端側の開口部の近傍には車体１００の幅方向に並ぶ一対の第１の係合部３９が設けられている。一方の第１の係合部３９は幅方向の一端側から収容スペース３８内に突出しており、他方の第１の係合部３９は幅方向の他端側から収容スペース３８内に突出している。本実施形態では、各第１の係合部３９は金属製であって円柱形状であるが、他の材質から成り他の形状を有していてもよい。
一方、バッテリ２００のケース２１０の下面２１６における背面２１２に近い位置には、一対の第１の係合部３９にそれぞれ係合可能な凹形状である一対の第２の係合部２１６ａが設けられている。

ケース２１０の上面２１５側には前面２１１から突出する一対の接触防止部材２１１ａが設けられている。一対の接触防止部材２１１ａはゴム状弾性を有する材料から成り、互いに車体１００の幅方向に離間するように前面２１１に固定されている。一対の接触防止部材２１１ａは、バッテリ２００を前面２１１が下になるように平面上に載置した時に、バッテリ側コネクタ２２０と平面とが離れるように構成されている。バッテリ側コネクタ２２０と平面とが１ｃｍ以上離れるように構成されていることが好ましい。

また、ケース２１０の背面２１２にはブレーキランプ２１８が設けられている。ブレーキランプ２１８はＬＥＤ等の発光素子が実装された基板を有し、当該基板にはケース２１０内の二次電池から電力が供給されるように構成されている。また、当該基板の発光素子の点灯／非点灯を制御するブレーキランプ制御装置もケース２１０内に設けられており、ブレーキランプ制御装置は下記制御ユニット６０から点灯を指示する制御信号を受付け、受付けた制御信号に応じて当該基板の発光素子の点灯／非点灯を制御する。

制御ユニット６０は、図１０に示すように、各モータ５０を駆動するモータドライバ７０と、制御装置８０とを有する。
モータドライバ７０は電力線により電力端子９１ａに接続されると共に、電力線により各モータ５０に接続され、各モータ５０に電力を供給して駆動する。

制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有する制御部８１と、不揮発性メモリ、ＲＯＭ等を有する記憶装置８２と、送受信部８３とを有する。記憶装置８２には電動モビリティを制御するためのプログラムが格納されており、制御部８１はプログラムに基づき動作し、操作部４３ａおよび設定部４３ｃからの信号に基づき、各モータ５０を駆動するための駆動信号をモータドライバ７０に送信する。また、各モータ５０を駆動するための駆動信号に基づき、ブレーキランプ２１８の点灯および非点灯を指示する制御信号をブレーキランプ制御装置に送信する。

このように構成された電動モビリティでは、バッテリ２００の持ち手部２３０は、ケース２１０の背面２１２におけるケース２１０の上端側に取付けられている。つまり、図８に示すように、持ち手部２３０はバッテリ２００の重心位置Ｇよりも上方に配置され、且つ、重心位置Ｇに対しケース２１０の背面２１２側に配置されているので、持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げると、図９に示すように長手軸線ＡＬが鉛直軸線ＶＬに対して第２の角度βで傾く。

第２の角度βは、厚さ５〜１０ｃｍ、幅３０〜５０ｃｍの金属板の上面を水平とし、当該上面で持ち手部２３０を支持してバッテリ２００を持ち上げ、この時の長手軸線ＡＬが鉛直軸線ＶＬに対してなす角度を第２の角度βとすることができる。当該方法は一例である。持ち手部２３０の位置が重心位置Ｇに対しケース２１０の背面側にずれているので、持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げると、長手軸線ＡＬが鉛直軸線ＶＬに対し傾くが、傾き角度は持ち方によりばらつく場合があるので、そのような時に上記特定方法が有効である。

この時、ケース２１０の下面２１６が背面２１２から前面２１１に向かって下り傾斜をなす。例えば、下面２１６における第２の係合部２１６ａよりも前面側が水平面に対して１５°以上の角度を成すように下り傾斜をなすことが好ましい。また、第２の角度βは第１の角度αよりも小さい。

このように持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げた後、下面２１６を収容スペース３８の一対の第１の係合部３９の上に載置すると、前記下り傾斜があることにより下面２１６がバッテリ２００の自重によって第１の係合部３９上を車体前方に向かって滑り、第１の係合部３９に第２の係合部２１６ａがそれぞれ係合する。

この状態で、バッテリ２００を第１の係合部３９周りに車体前方に向かって傾動させると、ケース２１０が収容スペース３８内の前記所定の収容位置に配置され、バッテリ側コネクタ２２０が車体側コネクタ９０に接続される。

ここで、図１１に示すように、ケース２１０の上面２１５には凹部である係合部２１５ａが設けられ、収容スペース３８には、前記所定の収容位置に配置されたケース２１０の係合部２１５ａに係合する係合部材３８ｂが設けられ、係合部材３８ｂは収容スペース３８内の突出量が多い位置と少ない位置との間で移動可能に支持されている。また、係合部材３８ｂを突出量が多い位置に向かって付勢するトーションスプリング等の付勢部材３８ｃが設けられている。

つまり、上面２１５によって係合部材３８ｂを突出量が少ない位置に向かって押しながら、ケース２１０が前記所定の収容位置に向かって傾動し、係合部材３８ｂが係合部２１５ａ内に入り込むことによりケース２１０が前記所定の収容位置に固定される。バッテリ２００を取外す際は、係合部２１５ａの側面によって係合部材３８ｂを突出量が少ない位置に向かって押しながら、ケース２１０が車体後方に向かって移動する。

バッテリ２００を取外せない状態とするために、係合部材３８ｂの移動を規制可能な規制部材３８ｄとキーシリンダ３８ｅとを有するロック機構を設けることも可能である。この場合、キーシリンダ３８ｅに鍵を入れてシリンダ軸線ＳＬ周りに回し、規制部材３８ｄを係合部材３８ｂの上方に配置することにより、係合部材３８ｂの移動規制をすることができる。また、キーシリンダ３８ｅに鍵を入れてシリンダ軸線ＳＬ周りに回し、規制部材３８ｄを係合部材３８ｂの上方に配置されないようにすると、係合部材３８ｂの移動規制を解除することができる。

本実施形態によれば、持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げた際にケース２１０の長手軸線ＡＬが鉛直軸線ＶＬに対し第２の角度βで傾き、これによりケース２１０の下面（ガイド面）２１６がケース２１０の背面２１２から前面２１１に向かって下り傾斜をなし、この状態で下面２１６を第１の係合部３９上に載置すると、下面２１６の下り傾斜により下面２１６が第１の係合部３９上を滑り、第１の係合部３９に第２の係合部２１６ａが係合する。このため、持ち手部２３０を持ち上げて下面２１６を第１の係合部３９上に載置するだけで、第１の係合部３９に第２の係合部２１６ａを係合させることができ、第１の係合部３９と第２の係合部２１６ａとの係合作業が容易である。

また、第１の係合部３９に第２の係合部２１６ａが係合した状態で、ケース２１０を第２の角度βよりも大きい第１の角度αまで傾動させると、車体側コネクタ９０にバッテリ側コネクタ２２０が接続される。
このように、持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げる作業と、下面２１６を第１の係合部３９上に載置する作業と、バッテリ２００を傾動させる作業とにより、バッテリ２００を装着することができる。

また、ケース２１０を第１の角度αまで傾動させている時に、バッテリ２００側のコネクタ本体２２１と車体１００側のコネクタ本体９１とが磁石の磁力により互いに引き付け合い、これによりコネクタ本体２２１とコネクタ本体９１とが接続されるので、コネクタ本体２２１とコネクタ本体９１とを確実に接続することができる。

また、座席支持部３３が車体１００の前方に傾斜しているので、座席支持部３３の上端側の背面３３ｂが座面部４１や背凭れ部４２の直下に配置されることになる。このため、座席支持部３３の背面３３ｂと座面部４１や背凭れ部４２の下面との間のスペースが狭くなるが、持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げて装着時よりも小さな第２の角度βでバッテリ２００を傾かせ、その状態で下面２１６を第１の係合部３９上に載置することにより、第１の係合部３９と第２の係合部２１６ａとの係合を行うことができ。このように、座席支持部３３の背面３３ｂと座面部４１や背凭れ部４２の下面との間の狭いスペースにおける作業を低減又は無くすことができる。

また、本実施形態では、上下方向に長いケース２１０の背面２１２に持ち手部２３０を固定している。持ち手部２３０によりバッテリ２００を持ち上げた時に、ケース２１０の長手軸線ＡＬが傾いてしまうため、通常は好ましくないように思われる。しかし、本実施形態では、持ち手部２３０とバッテリ２００の重心位置Ｇとの距離をケース２１０の前後方向に離すことにより、バッテリ２００を持ち上げた時に下面２１６が確実に下り傾斜をなし、バッテリ２００の装着作業をスムーズに行う上で極めて有利である。

また、本実施形態では、ケース２１０の背面２１２にブレーキランプ２１８が設けられている。座席支持部３３の背面３３ｂ側にバッテリ２００が装着されると、装着時にバッテリ２００のケース２１０の長手軸線ＡＬが鉛直軸線ＶＬに対し第１の角度αで車体１００の前方に傾くので、バッテリ２００の背面２１２が車体１００の後方且つ斜め上方を臨むことになる。そのケース２１０の背面にブレーキランプ２１８を設けることにより、歩行者、自動車の運転者等からのブレーキランプ２１８の視認性の向上が期待できる。

また、ケース２１０の前面２１１から突出する接触防止部材２１１ａが設けられているので、バッテリ２００をケース２１０の前面２１１が下になるように載置した際のバッテリ側コネクタ２２０の汚れ、傷付き、破損等を低減することが可能となる。

なお、本実施形態では、収容スペース３８に一対の第１の係合部３９が車体１００の幅方向に互いに間隔をおいて配置されているが、一対の第１の係合部３９が繋がった形状を有する１本のシャフトにより第１の係合部を形成してもよい。
また、本実施形態では、図４に示すように、一対の第１の係合部３９は収容スペース３８の下面３８ｆの開口部側から離れた位置に設けられているが、収容スペース３８の下面３８ｆの開口部側の一部を上方に突出する突出部を設け、当該突出部を第１の係合部３９として用いてもよい。

また、本実施形態では、第２の係合部２１６ａがケース２１０の下面２１６に設けたものを示したが、ケース２１０の側面２１３，２１４に設けてもよい。
また、本実施形態では、第１の係合部３９が凹部である第２の係合部２１６ａに収容されるものを示したが、第１の係合部３９を凹部とすると共に第２の係合部２１６ａを凸部とし、第１の係合部３９に第２の係合部２１６ａが収容されるように構成してもよい。また、第１の係合部３９と第２の係合部２１６ａとは、互いに係合し、第１の係合部３９周りのケース２１０の傾動を実現できるものであれば良い。

１０ 前輪
２０ 後輪
３０ ボディ
３２ ベース部
３２ａ ベースフレーム
３３ 座席支持部
３３ｂ 背面
３４ 支持部フレーム
３６ 座席取付部材
３７ 位置決め部材
３８ 収容スペース
３９ 第１の係合部
４０ 座席ユニット
４１ 座面部
４２ 背凭れ部
４３ コントロールアーム
５０ モータ
６０ 制御ユニット
１００ 車体
２００ バッテリ
２１０ ケース
２１１ 前面
２１１ａ 接触防止部材
２１２ 背面
２１３，２１４ 側面
２１５ 上面
２１５ａ 係合部
２１６ 下面（ガイド面）
２１６ａ 第２の係合部
２１７ 張出し部
２１８ ブレーキランプ
２２０ バッテリ側コネクタ
２２１ コネクタ本体
２２２ 支持部材
２３０ 持ち手部
α 第１の角度
β 第２の角度
Ｇ 重心
ＡＬ 長手軸線
ＶＬ 鉛直軸線

Claims (7)

1. 二次電池が内蔵された上下に長いケースを有するバッテリと、該バッテリが装着される車体とを有する電動モビリティであって、
   前記車体が、
   乗車者が着座するための座席と、
   該座席の座面よりも下方に設けられて前記バッテリの前記ケースが収容されるスペースであって、収容された該ケースの背面が前記車体の外側を臨むと共に、該ケースの長手軸線が鉛直軸線に対し第１の角度で傾くように構成された収容スペースと、
   該収容スペースに設けられた第１の係合部とを備え、
   前記バッテリが、
   前記ケースの前面に設けられたバッテリ側コネクタと、
   前記バッテリの重心位置よりも上方に配置され、且つ、該重心位置に対し前記ケースの背面側に配置されるように、前記ケースに取付けられた持ち手部と、
   前記ケースに設けられ、前記第１の係合部に係合可能な第２の係合部と、
   前記持ち手部により前記バッテリが持ち上げられた際に下方を臨むように前記ケースに設けられたガイド面とを備え、
   前記持ち手部が前記重心位置に対し前記ケースの背面側に配置されていることにより、前記持ち手部により前記バッテリを持ち上げた際に前記ケースの前記長手軸線が前記鉛直軸線に対し前記第１の角度より小さい第２の角度で傾き、これにより前記ガイド面が前記背面から前記前面に向かって下り傾斜をなすように構成され、
   前記持ち手部により該バッテリを持ち上げると共に、前記ガイド面を前記第１の係合部の上に載置すると、前記下り傾斜があることにより前記ガイド面が前記バッテリの自重によって前記第１の係合部上を滑り、これにより前記第１の係合部に前記第２の係合部が係合するように構成され、
   前記第１の係合部に前記第２の係合部が係合した状態で、前記ケースを前記第１の係合部周りに傾動させると、前記収容スペースに前記ケースが収容されると共に、前記収容スペースに設けられた車体側コネクタに前記バッテリ側コネクタが接続されるように構成されている電動モビリティ。
2. 前記バッテリ側コネクタが、電力端子が少なくとも一つ固定されたバッテリ側コネクタ本体と、該バッテリ側コネクタ本体を前記ケースに対して移動可能に支持する可撓性の支持部材とを有し、
   前記車体側コネクタが前記バッテリ側コネクタの前記電力端子に接続される電力端子が固定された車体側コネクタ本体を有し、
   前記バッテリ側コネクタ本体および前記車体側コネクタ本体の少なくとも一方に磁石が設けられ、前記バッテリ側コネクタ本体と前記車体側コネクタ本体とが前記磁石の磁力により接続されるように構成されている請求項１に記載の電動モビリティ。
3. 前記車体が、前輪および後輪により支持されたベース部と、前記車体の前方に傾斜するように前記ベース部から上方に延び、上端側に前記座席を支持する座席支持部とを有し、
   前記収容スペースが前記座席支持部の背面に開口しており、該収容スペースに取付けられた前記ケースの背面が前記車体の後方を臨むように構成されている請求項１又は２に記載の電動モビリティ。
4. 前記持ち手部が前記ケースの前記背面に固定されている請求項１〜３の何れかに記載の電動モビリティ。
5. 前記ケースの前記背面にブレーキランプが設けられている請求項３に記載の電動モビリティ。
6. 前記バッテリが、前記ケースの前記前面から突出し、該バッテリを前記前面が下になるように平面上に載置した際に該平面と前記バッテリ側コネクタとの接触を防止する接触防止部材を有する請求項１〜５の何れかに記載の電動モビリティ。
7. 二次電池が内蔵された上下に長いケースを有するバッテリを、電動モビリティに設けられた収容スペースに前記ケースが収容されるように装着するバッテリの装着方法であって、
   前記バッテリが、前記ケースの前面に設けられたバッテリ側コネクタと、前記バッテリの重心位置よりも上方に配置され、且つ、該重心位置に対し前記ケースの背面側に配置されるように、前記ケースに取付けられた持ち手部と、前記ケースの下面に設けられたガイド面とを有するものであり、
   前記ガイド面が前記ケースの前記背面から前記前面に向かって下り傾斜をなすように、前記持ち手部により前記バッテリを持ち上げるステップと、
   前記下り傾斜をなす前記ガイド面を前記収容スペースに設けられた第１の係合部の上に載置することにより、前記下り傾斜により前記ガイド面が前記第１の係合部上を滑り、前記ケースに設けられた第２の係合部に前記第１の係合部が係合するステップと、
   前記第１の係合部に前記第２の係合部が係合した状態で、前記ケースを前記第１の係合部周りに傾動させ、これにより前記収容スペースに前記ケースが収容されるとともに、前記収容スペースに設けられた車体側コネクタに前記バッテリ側コネクタが接続されるステップとを有するバッテリの装着方法。

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