技术领域
[0001] 本发明涉及限制解除装置。
相关背景技术
[0002] 以往，在电动汽车、混合动力车辆等具备电池的车辆中，在车辆的内侧将电池固定在车身上。例如，在专利文献1中，公开了具有主锁定装置和失效保护锁定装置的结构，该失效保护锁定装置用于防止主锁定装置由于误动作等成为解锁状态而电池落下的情况。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本特开2002‑362261号公报
具体实施方式
[0081] 以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示具备使用本发明的实施方式的限制解除装置的安装装置的车辆的图。
[0082] 在说明与本实施方式的限制装置相关的结构时，使用正交坐标系(X,Y,Z)。在后述的图中也使用同一正交坐标系(X,Y,Z)来表示。X方向表示搭载有限制装置的车辆1的左右方向，Y方向表示车辆1的前后方向，Z方向表示车辆1的上下方向。
[0083] 如图1所示，车辆1是电动汽车、混合动力车辆等能够凭借电池2行驶的车辆。另外，车辆1是卡车等大型车辆，搭载有货台1A。另外，在车辆1中的搭载有货台1A的车身1B上，设置有用于安装电池2的安装装置10。
[0084] 电池2以向车辆1的外侧位置的移动受到限制的状态，通过安装装置10被固定在车辆1的内侧位置。在更换电池2时，使用解除对电池2的移动的限制的限制解除装置20。
[0085] 在以下的说明中，在详细说明本实施方式的限制解除装置20之前，首先说明使用限制解除装置20的安装装置10的结构。
[0086] 如图2所示，安装装置10具备主体部11、滑动部12和载置部13。
[0087] 主体部11配置在与货台1A的下方(Z方向的‑侧)对应的位置，且具有壁部111和支撑部112。
[0088] 壁部111是沿Z方向配置的壁，例如固定在车身1B的侧面(X方向的+侧)上。在壁部111上设置有与设置在电池2的侧面的撞针2A卡合的闩锁111A(参照图3B)。通过闩锁111A与撞针2A卡合，电池2被固定在车辆1上。
[0089] 支撑部112是从壁部111的Z方向的‑侧的端部起向X方向的+侧延伸的部件，在Y方向上排列设置有两个支撑部112。支撑部112以如下方式配置，即，在电池2被固定在车辆1上时，支撑部112从Z方向的‑侧支撑载置部13及电池2。
[0090] 另外，在支撑部112上设置有用于限制电池2从车辆1的内侧位置(图3A所示的位置)向外侧位置(图3B所示的位置)的移动的限制部件113。
[0091] 限制部件113例如从两个支撑部112中位于Y方向的‑侧的支撑部112向Y方向的+侧延伸而构成。另外，限制部件113也可以不设置在支撑部112上，例如也可以设置在车身1B的任意部位。
[0092] 限制部件113配置于支撑部112的X方向的+侧的端部，在电池2位于车辆1的内侧位置时，位于比后述的转动部130更靠X方向的+侧。
[0093] 滑动部12是用于使电池2在车辆1的内侧位置和外侧位置之间移动的伸缩式的滑轨。滑动部12例如固定在支撑部112上。
[0094] 如图3A所示，滑动部12在处于最大程度地收缩了的状态时，在X方向上位于车辆1的内侧的范围中。上述的内侧位置是指在X方向上电池2不会处于车辆1的外侧的位置，例如，内侧位置可以是滑动部12处于最大程度地收缩了的状态时的电池2(载置部13)的位置。
[0095] 如图3B所示，滑动部12在处于最大程度地伸长了的状态时，前端部位于比货台1A更靠X方向的+侧的位置、即位于车辆1的外侧的范围。上述的外侧位置是指在X方向上处于车辆1的外侧的、可从载置部13装卸电池2的位置，例如，外侧位置可以是滑动部12处于最大程度地伸长了的状态时的电池2(载置部13)的位置。
[0096] 载置部13是载置电池2的部分，且被安装于滑动部12。在载置部13的Z方向的+侧的面上，设置有与设置于电池2的底面的撞针2B卡合的闩锁13A。通过闩锁13A与撞针2B卡合，电池2被固定在载置部13上。
[0097] 另外，在载置部13位于车辆1的外侧的范围时，若解除了闩锁13A与撞针2B的卡合，则能够卸下电池2并进行更换。
[0098] 另外，如图4所示，在载置部13的Z方向的‑侧的面上设置有支撑部13B。支撑部13B配置在与载置部13的X方向的+侧的端部对应的位置，从载置部13突出设置。
[0099] 支撑部13B支撑用于限制电池2从车辆1的内侧位置向外侧位置的移动的转动部130。支撑部13B在Z方向的‑侧的端部具有在X方向上隔开间隔排列的两个筒状部13D，由筒状部13D支撑转动部130(参照图5A)。
[0100] 另外，载置部13具有设置在X方向的+侧的端部的与支撑部13B对应的位置处的切口13C。
[0101] 如图5A和图5B所示，转动部130配置在载置部13的外侧端部(X方向的+侧的端部)，具有操作部件131、转动部件132和施力部件133。
[0102] 操作部件131由呈棒状的销构成，且具有被支撑部131A和操作部131B。
[0103] 被支撑部131A是被载置部13的支撑部13B的筒状部13D轴支承的部分，沿X方向配置。被支撑部131A被筒状部13D轴支承，由此，操作部件131以被支撑部131A为转动中心而转动(参照图6A和图6B)。
[0104] 操作部131B是用于由工作人员或限制解除装置对转动部130进行转动操作的部件，以从被支撑部131A的X方向的+侧的端部向与X方向正交的方向延伸的方式构成。在图5A等所示的例子中，操作部131B从被支撑部131A的X方向的+侧的端部向Y方向的‑侧延伸。
[0105] 操作部131B配置于转动部130中的最外侧处(与载置部13的外侧端部对应的位置)、即与上述切口13C对应的位置。
[0106] 转动部件132配置在能够与限制部件113接触的位置，且安装在操作部件131的被支撑部131A上。通过对操作部件131的转动操作，转动部件132与操作部件131一起转动。转动部件132具有被安装部132A、延伸部132B和接触部132C。
[0107] 被安装部132A由能够安装在被支撑部131A上的两个爪部构成。两个爪部在X方向上隔开间隔排列，以与支撑部13B的两个筒状部13D交替地排列的方式安装在被支撑部131A上。即，被安装部132A和支撑部13B构成铰链结构。
[0108] 延伸部132B从被安装部132A向Y方向的‑侧延伸，且构成为比设置有被安装部132A的范围更大的板状。
[0109] 另外，在两个筒状部13D中的X方向的‑侧的筒状部13D上设置有限制转动部件132的转动的止挡件13E。止挡件13E从筒状部13D向Y方向的‑侧突出设置，以位于延伸部132B的Z方向的‑侧的方式配置。
[0110] 由此，当延伸部132B沿XY平面设置时，转动部件132向Z方向‑侧的转动被限制。
[0111] 接触部132C是与限制部件113接触的部分，从沿着XY平面设置时的延伸部132B的Y方向的+侧的端部向Z方向的‑侧延伸。
[0112] 接触部132C的Z方向的‑侧的端面为倾斜面。具体而言，当接触部132C沿Z方向设置时，接触部132C的Z方向的‑侧的端面以越靠近X方向的+侧则越位于Z方向的‑侧的方式倾斜(参照图7A)。
[0113] 接触部132C的Z方向的‑侧的端面中的位于最靠X方向的‑侧的部分位于比限制部件113更靠Z方向的+侧的位置。接触部132C的Z方向的‑侧的端面中的位于最靠X方向的+侧的部分位于比限制部件113的Z方向的+侧的端面更靠Z方向的‑侧的位置。
[0114] 即，接触部132C在沿着Z方向配置的情况下，在载置部13从外侧位置向内侧位置移动时，以倾斜面的部分与限制部件113接触(参照图7B)。
[0115] 另外，接触部132C在沿Z方向配置的情况下，在载置部13位于内侧位置时，以接触部132C的X方向的+侧的端面与限制部件113接触。
[0116] 施力部件133例如是对转动部件132施力的弹簧部件，安装在被支撑部131A中的被安装部132A的两个爪部之间。施力部件133对延伸部132B朝向止挡件13E侧施力。
[0117] 由此，只要不施加外力，转动部件132就总是以延伸部132B沿X方向且接触部132C沿Z方向的方式配置的。即，在不施加外力的情况下，转动部件132是配置在由限制部件113限制电池2的移动的限制位置的。
[0118] 因此，在载置部13位于内侧位置的情况下，转动部件132中，接触部132C的X方向的+侧的端面与限制部件113接触，由此限制从内侧位置向外侧位置的移动。
[0119] 另外，在载置部13从外侧位置向内侧位置移动时，转动部件132以接触部132C的倾斜面与限制部件113接触，因此会以伴随因载置部13的移动而被限制部件113顶起的方式转动，从而转至使电池2的移动不会受到限制部件113限制的非限制位置(参照图7B)。其结果，在载置部13从外侧位置向内侧位置移动时，转动部件132的部分能够从限制部件113的位置处通过。
[0120] 另外，在转动部件132通过限制部件113的位置处之后，借助于施力部件133，转动部件132从非限制位置返回到限制位置(参照图7C)。
[0121] 接着，对限制解除装置20的详情进行说明。
[0122] 如图1所示，限制解除装置20是能够将安装装置10上的电池2搬出、搬入以更换电池2的装置，其构成为能够在电池2的一系列的搬出搬入作业中解除对电池2的移动限制。限制解除装置20具有主体部21、移动部22和解除部23(参照图8)。
[0123] 主体部21是限制解除装置20的主体部分，以使移动部22能够在Z方向上移动的方式支撑移动部22。例如，在主体部21上设置有工作人员能够操作的操作部，工作人员通过对操作部进行操作，能够使移动部22在Z方向上移动。
[0124] 如图8所示，移动部22例如是在X方向上延伸的一对臂，且以能够在Z方向上移动的方式构成。通过将前端部分配置成从Z方向的‑侧支撑载置于载置部13的电池2(参照图2)，移动部22能够使电池2在Z方向上移动。
[0125] 另外，在移动部22上配置有电池2的情况下，工作人员能够通过使主体部21向X方向的+侧移动，来将电池2经由滑动部12从内侧位置向外侧位置拉出。
[0126] 另外，在移动部22的前端部分设置有使一对臂桥接的桥接部221。桥接部221配置在移动部22中的、在移动部22以其前端部分支撑电池2时与转动部130的操作部件131相对应的位置。
[0127] 解除部23是解除限制部件113及转动部件132对电池2的移动的限制的部分，其配置在移动部22的桥接部221上。如图9A和图9B所示，解除部23具有被固定部件231、销部件232和施力部件233。
[0128] 被固定部件231是固定于桥接部221的构成为板状的部件，且具有被固定部231A和支撑部231B。被固定部231A沿XY平面配置，且固定在桥接部221上。
[0129] 支撑部231B是对销部件232进行支撑的部分，其从被固定部231A的X方向的‑侧的端部向Z方向的+侧延伸而构成。另外，在支撑部231B的支撑销部件232的部分附近形成有通孔231C。
[0130] 销部件232配置成从支撑部231B的通孔231C中通过，且从支撑部231B朝向X方向的‑侧突出。销部件232被转动轴232A支撑，转动轴232A设置于支撑部231B的Z方向的‑侧的端部附近。具体而言，销部件232以能够在沿X方向配置的位置即第一位置(图9A的实线位置)与比第一位置更靠近被固定部件231的第二位置(图9A的虚线位置)之间转动的方式构成。另外，销部件232可以是图9A等所例示的棒状的部件，只要是能够转动的结构即可，可以是任意形状的部件。
[0131] 第一位置是用于使转动部130转动的位置。处于第一位置的销部件232配置于在由移动部22支撑电池2时销部件232的前端部能够与操作部件131接触的位置。
[0132] 第二位置例如是销部件232沿Z方向配置的位置。处于第二位置的销部件232位于被固定部件231的X方向的+侧。上述通孔231C以使销部件232能够在第一位置与第二位置之间转动的方式，形成为长度与销部件232的转动范围对应的通孔。
[0133] 施力部件233是对销部件232向第一位置施力的弹簧，例如设置在转动轴232A的一部分上。通过该施力部件233，销部件232成为总是配置于第一位置的状态。
[0134] 接着，对限制解除装置20的动作进行说明。
[0135] 在更换电池2时，安装于安装装置10的电池2被从车辆1的内侧位置向外侧位置拉出。此时，首先，电池2的撞针2A与主体部11的壁部111的闩锁111A的卡合被解除。
[0136] 撞针2A与闩锁111A的卡合被解除后，工作人员将限制解除装置20的移动部22设定在比载置部13更靠Z方向的‑侧的位置，并以使移动部22位于与载置部13对应的位置的方式配置限制解除装置20(参照图1及图2)。
[0137] 并且，工作人员使移动部22朝向Z方向的+侧移动，直至到达由移动部22支撑电池2的Z方向的‑侧的面的位置为止。此时，如图10A和图10B所示，销部件232从Z方向的‑侧顶起操作部件131。
[0138] 具体而言，由于伴随移动部22的移动的被固定部件231向Z方向的+侧的移动，设置在比载置部13更靠Z方向的‑侧的位置的销部件232(参照图10A)向Z方向的+侧移动，从而顶起操作部件131(参照图10B)。
[0139] 由此，通过操作部件131向Z方向的+侧转动，转动部件132的接触部132C与限制部件113的接触被解除。
[0140] 由此，解除了由转动部件132和限制部件113进行的对电池2从内侧位置向外侧位置的移动的限制，能够经由滑动部12拉出载置部13。
[0141] 并且，通过解除载置部13的闩锁13A与电池2的撞针2B之间的卡合，能够卸下电池2。
[0142] 具体而言，在载置部13位于外侧位置时，通过使移动部22进一步向Z方向的+侧移动，电池2以被移动部22支撑的状态被抬起。此时，如图11A所示，销部件232从顶起了操作部件131的位置进一步向Z方向的+侧移动。由此，如图11B所示，与操作部件131的接触解除，从而操作部件131和转动部件132因施力部件133的作用力而返回到限制位置。
[0143] 另外，由于在载置部13的操作部件131的转动范围设置有切口13C，因此能够抑制销部件232与载置部13产生干扰的情况。
[0144] 然后，将新的电池2放置在移动部22上，使移动部22再次向Z方向的‑侧移动，由此能够将新的电池2载置在载置部13上。
[0145] 此时，如图11C所示，销部件232的移动部22向Z方向的‑侧移动，成为相对于处在限制位置的操作部件131位于Z方向的+侧的状态。由此，由于转动部件132不被维持在非限制位置，所以在电池2位于内侧位置时，电池2向外侧位置的移动被转动部130及限制部件113限制。
[0146] 在将新的电池2载置在载置部13上之后，工作人员将限制解除装置20向车辆1侧推压。由此，电池2经由滑动部12从外侧位置向内侧位置移动，安装在壁部111上。
[0147] 在将电池2配置在内侧位置后，工作人员将限制解除装置20从电池2(安装装置10)卸下。具体地，工作人员使移动部22向Z方向的‑侧移动。由此，移动部22离开电池2，因此，能够通过使限制解除装置20向从车辆1离开的一侧移动而结束电池2的更换作业。
[0148] 另外，如图12A所示，通过移动部22向Z方向的‑侧移动，销部件232从Z方向的+侧与操作部件131接触。此时，如图12B所示，销部件232被操作部件131从第一位置向第二位置顶起。由此，能够抑制销部件232与操作部件131产生干扰而破损的情况。
[0149] 然后，通过进一步使销部件232向Z方向的‑侧移动，如图12C所示，销部件232从与操作部件131对应的位置通过，从而限制解除装置20被从安装装置10卸下。
[0150] 根据如上述那样构成的本实施方式，在解除利用转动部130限制电池2的移动的限制装置的限制时，被固定部件231(支撑部231B)经由移动部22向转动部130移动。即，支撑部231B向转动部130的转动方向(Z方向的+侧)移动，由此，解除部23使转动部130从限制位置向非限制位置转动。
[0151] 由此，在由限制解除装置20进行的电池2的搬出动作中，能够解除由转动部130进行的限制。即，在本实施方式中，能够简单地解除包括转动部130在内的限制装置的限制。
[0152] 另外，能够利用通过与转动部130接触使转动部130转动的销部件232，来解除由限制装置进行的限制，所以能够构成为简易的结构。
[0153] 另外，销部件232在第一位置与第二位置之间转动，因此，例如在卸下限制解除装置20时等，在操作部件131与销部件232会产生干扰时，能够使销部件232从操作部件131避开。其结果，能够抑制操作部件131与销部件232产生干扰而破损的情况。
[0154] 另外，由于施力部件233对销部件232向第一位置施力，因此只要不施加某种外力，销部件232的位置就会维持在第一位置。其结果，在使转动部130转动时，能够可靠地使销部件232处于第一位置。
[0155] 另外，在被固定部件231的支撑部231B中，在与第一位置和第二位置之间的、销部件232的转动范围对应的位置，设置有通孔232C，因此能够抑制在销部件232转动时销部件232与被固定部件231产生干扰的情况。
[0156] 另外，在上述实施方式中，销部件232以能够转动的方式构成，但本发明不限于此，销部件也可以不转动。在这种情况下，只要是不产生图11A～图11C的例子那样的销部件与操作部件的位置关系的变化的结构即可。
[0157] 另外，在上述实施方式中，销部件232被施力部件233向第一位置施力，但本发明不限于此，也可以不设置施力部件。在这种情况下，只要设为通过自重等使销部件位于第一位置之类的结构即可。
[0158] 另外，在上述实施方式中，在销部件232的转动范围设置有通孔231C，但本发明不限于此，也可以不设置通孔。
[0159] 另外，上述实施方式中，作为一例，是在包含图4等所示的转动部的限制装置中使用的，但本发明不限于此，也可以在包含其他的转动部的限制装置中使用。
[0160] 此外，上述实施方式都仅表示实施本发明的具体化的一例，本发明的技术范围不应受这些实施方式的限制。即，能够不脱离其要点或其主要特征地以各种形式实施本发明。
[0161] 工业实用性
[0162] 本发明的限制解除装置作为能够简单地解除由限制装置进行的限制的限制解除装置是有用的。
