車両の位置決め装置

【課題】簡単な構造、安価なコストで効率的に車両の位置決めを行うことができる車両の位置決め装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る車両位置決め装置２５は、車両の非操舵輪である後輪が接地されて車両の非操舵輪側を車幅方向に移動可能にする前後ローラ３５を設けると共に、車両の操舵輪である前輪に当接して荷重を加えることによって車両の前輪側の車幅方向位置を規制する縦ローラ３７を設け、車両を走行させながら前記車両の車幅方向の位置を調整するようにしている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車幅方向位置を規制する車両の位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バッテリを駆動源として走行する電気自動車の開発が進められており、該電気自動車にはバッテリ交換方式のものがある。このバッテリ交換方式は、例えば電力消費量が少ない夜間にバッテリに予め充電しておき、電気自動車に搭載されたバッテリが消耗したときに、充電済みのバッテリと交換する方式である。
【０００３】
ここで、バッテリを交換するときに、位置検出手段でバッテリ車体収納部の位置を検出し、その検出結果に基づき、位置合せ手段でバッテリユニットとバッテリ車体収納部との位置合せを行う技術が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３０８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来のバッテリ交換方式では、センサー等の位置検出手段と位置合せ手段とを用いるため、複雑な構造でコストが高くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、簡単な構造、安価なコストで効率的に車両の位置決めを行うことができる車両の位置決め装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両位置決め装置は、車両の非操舵輪が接地されて車両の非操舵輪側を車幅方向に移動可能にする非操舵輪用移動可能化手段を設けると共に、車両の非操舵輪に当接して荷重を加えることによって車両の非操舵輪側の車幅方向位置を規制する非操舵輪用規制手段を設け、車両を走行させながら前記車両の車幅方向の位置を調整するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両位置決め装置によれば、車両の操舵輪側でなく非操舵輪側を基準として車幅方向位置を規制するため、効率的に車両の位置決めを行うことができる。即ち、車両では、一般的に、非操舵輪の操舵角度範囲よりも操舵輪の操舵角度範囲が大きく設定されるため、操舵輪を基準として位置決めを行うと位置決め精度が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
従って、本発明では、非操舵輪を基準として車両の位置決めを行うことで、車両の車幅方向の位置決め精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態にかかる車両の位置決めシステム全体を示す側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる車両の位置決め装置を示す斜視図である。
【図４】図３の位置決め装置の上に車両が載置されている状態を示す斜視図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】後輪を縦ローラによって車幅方向の位置規制を行っている状態を示す一部断面の斜視図である。
【図８】後輪を縦ローラによって車幅方向の位置規制を行っている状態を示す正面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】前輪側の縦ローラを示す正面図である。
【図１１】前輪を縦ローラによって車幅方向の位置規制を行っている状態を示す正面図である。
【図１２】本図のうち、（ａ）は前輪用および後輪用の前後ローラの長さ関係を示す平面図、（ｂ）はこれらの前後ローラ上を走行する前輪と後輪の位置関係を示す平面図である。
【図１３】後輪用縦ローラおよび前輪用前側縦ローラの距離と、車両のホイールベースとの長さ関係を示す平面図である。
【図１４】バッテリアセンブリを上下動させる昇降装置を設けた位置決め装置を示す斜視図である。
【図１５】前輪用縦ローラの前後位置を変えることが可能な車両位置決め装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態では、車両の前輪が操舵輪であり、後輪が非操舵輪に設定されている。
【００１２】
図１は本発明の実施形態にかかる車両の位置決めシステム全体を示す側面図、および、図２は図１の平面図である。
【００１３】
図１，２に示すように、本発明の実施形態にかかる車両の位置決めシステム１は、車両３を導入させる導入区間５と、該導入区間５の先方側に配置されて車両３の位置決めが行われる位置決め区間７と、該位置決め区間７の先方側に配置された導出区間９とからなる。前記導入区間５は上り坂１１、位置決め区間７は平坦路１２、および、導出区間９は下り坂１５に形成されており、導入区間５を上り坂１１とすれば、車両３の速度を低くしやすいという利点がある。なお、これら導入区間５および導出区間９を、共に平坦路に設定してもよい。また、前記導入区間５〜導出区間９に至るまで、左右一対の軌道部材１７，１７が車両進行方向（車両前方）に沿って延設されており、これらの軌道部材１７の車幅方向外側の縁部には、車両進行方向に沿ってガイドレール１９（図３参照）が延設され、車輪が軌道部材１７から離脱するのが抑制されている。前記位置決め区間７には、後輪用の車輪位置決め機構２１と、前輪用の車輪位置決め機構２３と、を有する車両の位置決め装置２５が配設されている。
【００１４】
この車両位置決めシステム１では、ドライバが車輪（タイヤ）を軌道部材１７上に乗せつつ車両３を比較的低速で前進させることにより、後輪２７が後輪用の車輪位置決め機構２１で車幅方向に位置決めされ、かつ前輪２９が前輪用の車輪位置決め機構２３で車幅方向に位置決めされる。
【００１５】
前記位置決め区間７には、車輪の幅（具体的には、タイヤのトレッド幅）よりも広い幅の上面１７ａを有して相互に平行に直線状に延伸する一対の軌道部材１７が配設されている。一対の軌道部材１７の間隔は、車両３のトレッドに応じて可変設定できるようになっている。そして、一対の軌道部材１７間の下方スペースから、車両の床下に搭載したバッテリアセンブリの取り外しや取り付けの作業を行うことができる。
【００１６】
図３は本発明の実施形態にかかる車両の位置決め装置を示す斜視図、図４は図３の位置決め装置の上に車両が載置されている状態を示す斜視図である。図５は図４の側面図、図６は図５の平面図である。
【００１７】
前述したように、本実施形態による車両の位置決め装置は、左右一対の軌道部材１７，１７と、これらの軌道部材１７のそれぞれに設けられた後輪用の車輪位置決め機構２１および前輪用の車輪位置決め機構２３と、後輪用の車輪位置決め機構近傍に設けられて、左右の軌道部材同士１７，１７を車幅方向に橋渡す車輪陥入部３１と、軌道部材１７の縁部に設けられたガイドレール１９と、前輪用の車輪位置決め機構近傍に設けられて、前輪２９の回動を阻止する操舵輪回動阻止手段としての前輪回動阻止機構３３とを備えている。
【００１８】
後輪用の車輪位置決め機構２１は、非操舵輪用移動可能化手段としての前後ローラ３５と、該前後ローラ３５の前端部の車幅方向外側に配置された非操舵輪用規制手段としての後輪用縦ローラ３７とを備える。
【００１９】
前後ローラ３５は、車両進行方向ＦＲに沿って延設された円筒状の部材であり、車両進行方向ＦＲに延びる軸を中心として回転可能に支持されている。この前後ローラ３５の上に車両３の車輪（タイヤ）が載置されて前後ローラ３５が回転することによって、車両３が車幅方向に移動することができるように構成されている。
【００２０】
後輪用縦ローラ３７は、上方に向けて延設された略円錐台状の部材であり、上方に延びる軸を中心として回転可能に支持されている。後輪用縦ローラ３７は、前後ローラ３５の前端部の車幅方向外側の部位に配置されている。この縦ローラ３７の側面に車輪（タイヤ）が当接すると、縦ローラ３７からタイヤに向けて荷重が加わり、車両３の車幅方向位置が規制されるように構成されている。
【００２１】
また、前記車両位置決め装置２５には、車輪（本実施形態では後輪２７）を陥入させる車輪陥入部３１が設けられており、ドライバが車両３を前進させて車輪を車輪陥入部３１に陥入させ、図４〜図６に示すように、車両３の後輪２７が車輪陥入部３１にその位置で車両３を停止させることによって、車両３が前後方向に位置決めされるようになっている。
【００２２】
車輪陥入部３１は、例えば、軌道部材１７の上面１７ａ上に、軌道部材１７の延伸方向（車両進行方向ＦＲ）と直交する車幅方向ＷＤに沿う一対の平行なビーム３９，３９を設けることによって構成することができ、車輪が陥入位置から前方および後方へ移動するのを抑制する所謂輪止めとして機能するものである。もちろん、所定の作業が終了した際には、ドライバが車両３を前進または後退させる操作を行うことで、車輪が車輪陥入部３１から前方または後方に脱出できるようになっている。
【００２３】
前記ビーム３９は、具体的には、断面Ｌ字状のアングル材を、その角部が上方となる姿勢で軌道部材１７の上面１７ａ上に配置したものとして構成することができる。なお、ビーム３９は、本実施形態では、二つの軌道部材１７，１７間で架設されているが、架設することは必須ではなく、少なくとも軌道部材上に形成されていればよい。また、車輪陥入部３１は、軌道部材１７の上面１７ａを凹設した凹部として形成することもできる。
【００２４】
ガイドレール１９は、車両３が進行しているときに、軌道部材１７の上面１７ａから車輪が脱輪しないように設けられている。
【００２５】
前輪用の車輪位置決め機構２３は、操舵輪用移動可能化手段としての前後ローラ４１と、該前後ローラ４１の前端部の車幅方向外側に配置された操舵輪用規制手段としての前輪用縦ローラ４３とを備える。
【００２６】
前後ローラ４１は、後輪用のものと同様に、車両進行方向に延設された円筒状の部材であり、車両進行方向に延びる軸を中心として回転可能に支持されている。
【００２７】
前輪用縦ローラ４３は、前輪用後側縦ローラ４７と前輪用前側縦ローラ４５とからなり、それぞれ略円錐台状に形成されている。前輪用後側縦ローラ４７および前輪用前側縦ローラ４５は共に、上方に延びる軸を中心として回転可能に支持されており、前後ローラ４１の前端部の車幅方向外側の部位に前後方向に沿って並んで配設されている。
【００２８】
また、前後ローラ４１の車幅方向外側には、操舵輪回動阻止手段としての前輪回動阻止機構３３が配設されている。この前輪回動阻止機構３３は、車両進行方向ＦＲに延びる細い円筒状のガイドバー４９と、該ガイドバー４９を車幅方向に移動させるエアー等の駆動源を有する機構本体５１と、から構成されている。この機構本体５１を作動させて前記ガイドバー４９を車幅方向内側に移動させ、前輪２９（前タイヤ）に押し当てることによって、前輪の回動を阻止することができる。
【００２９】
前輪用後側縦ローラ４７および前輪用前側縦ローラ４５の上側は、上方に向かうにつれて外径が先細りする円錐台状の円錐台部に形成されており、車幅方向内側の側面４５ａ，４７ａは、上方に向かうにつれて車幅方向外側に傾斜して延びている。
【００３０】
次いで、本実施形態による車両位置決め装置を用いて、車両の車幅方向の位置決めを行う手順を簡単に説明する。
【００３１】
上記構成の車両位置決め装置２５において、図１に示すように、車両３が導入区間５を通過して位置決め区間７に進入すると、まずは前輪２９が後輪用の車輪位置決め機構２１を通過する。このとき、前輪２９は後輪用の車輪位置決め機構によって車幅方向にある程度位置決めされる。
【００３２】
そして、本実施形態では、前後二つの車輪位置決め機構２１，２３の配置を適宜に設定しているため、図７〜９に示すように後輪用の車輪位置決め機構２１による後輪２７の位置決めが行われ、図１０〜１１に示すように前輪用の車輪位置決め機構２３による前輪２９の位置決めが行われる。
【００３３】
具体的には、図１１の二点鎖線に示す位置で前後ローラ４１の上に前輪２９が載置されると、前輪２９は前後ローラ４１の回転に伴って車幅方向に移動可能になっている。そのまま車両３が前進すると、図１１に示すように前輪２９が前輪用後側縦ローラ４７および前輪用前側縦ローラ４５に当接して車幅方向内側に移動することによって、車両３の車幅方向位置が規制される。
【００３４】
このように、車両３が車幅方向の位置決めをされた後は、後輪２７が車輪陥入部３１に陥入して車両３が停止することによって車両３が前後方向にも位置決めされ、車両３が車幅方向ならびに前後方向ともに位置決めされるようになっている。具体的には、後輪２７が後輪用の車輪位置決め機構から前方に抜け出して車輪陥入部３１の手前側のビームに乗り上げている状態で、まだ前輪用の車輪位置決め機構２３による前輪２９の位置決めが完了していない状態があり、前輪２９の位置決めが完了した後あるいは完了するのとほぼ同時に、後輪２７が車輪陥入部３１に陥入して、車両３が停止するようになっている。
【００３５】
車両３では、一般的に、二輪操舵の場合には、前輪２９が操舵輪となって後輪２７が非操舵輪となり、また、四輪操舵の場合には、後輪２７の操舵角度範囲より前輪２９の操舵角度範囲が大きく設定される。よって、後輪２７に比べて前輪２９は切れた状態（直進状態での角度から回動した状態）となる確率が高く、前輪２９を基準として位置決めを行うと位置決め精度が低下してしまうおそれがある。
【００３６】
そこで、本実施形態では、まずは後輪２７（非操舵輪、あるいは操舵角の小さい車輪）を位置決めし、それ以降（同時または後に）前輪２９（操舵輪、あるいは操舵角の大きい車輪）を位置決めすることで、車両３の車幅方向の位置決め精度の低下を抑制している。
【００３７】
また、車両３の位置決めが完了した後は、全ての車輪が車幅方向の位置決め機構２１，２３から離間し、車輪と軌道部材１７の上面１７ａとのフリクションによって、車幅方向に位置決めした状態が維持されるようにしている。
【００３８】
図１２のうち、（ａ）は前輪用および後輪用の前後ローラの長さ関係を示す平面図、（ｂ）はこれらの前後ローラ上を走行する前輪と後輪の位置関係を示す平面図である。
【００３９】
図１２（ａ）に示すように、後輪用の前後ローラ３５の車両走行方向ＦＲに沿った長さをＬ１、前輪用の前後ローラ４１の長さをＬ２とすると、Ｌ１よりもＬ２の方が長く形成されている。従って、図１２（ｂ）に示すように、前輪２９と後輪２７がＡの位置（二点鎖線）に配置されたのち、車両が前進してＢの位置（一点鎖線）に来たときには、後輪２７は前後ローラ３５の前端部に位置しているが、前輪２９は前後ローラ４１の途中部分に位置している。
【００４０】
図１３は、後輪用縦ローラおよび前輪用前側縦ローラの距離と、車両のホイールベースとの長さ関係を示す平面図である。
【００４１】
図１２にて説明したように、前輪２９と後輪２７がＡの位置（二点鎖線）に配置されたのち、車両が前進してＢの位置（一点鎖線）に配置される。このＢ地点においては、後輪２７は後輪用縦ローラ３７に当接し、前輪２９は未だ前輪用前側縦ローラ４５に当接していない。即ち、後輪用縦ローラ３７と前輪用前側縦ローラ４５との車両走行方向に沿った距離Ｄは、車両３のホイールベースＷＢ（前輪２９の中心と後輪２７の中心との前後距離）よりも長く形成されている。従って、後輪２７が後輪用縦ローラ３７で位置決めを行った後で、前輪２９が前輪用前側縦ローラ４５で位置決めを行うようになる。
【００４２】
図１４はバッテリーを上下動させるリフターを設けた位置決め装置を示す斜視図である。
【００４３】
図１４に示すように、本発明の変形例では、昇降装置５５によってバッテリアセンブリを車両３の床下に取り付けることができる。
【００４４】
フロア面５３には、前述した構造の軌道部材１７，１７が左右一対に配設されており、これら一対の軌道部材同士１７，１７の間には、作業スペースＳが下方に向けて凹設されており、前記作業スペースＳの底面には昇降装置５５が配置され、側壁面にはリフト装置５７が取り付けられている。昇降装置５５は、下部の昇降部５９と、該昇降部５９の上に設けられた天板部６１と、から構成されている。この天板部６１の上には、バッテリアセンブリ６３が載置されており、昇降部５９を上下動させることでバッテリアセンブリ６３を上昇または下降させることができる。前記リフト装置５７の上端には、ロッド６５を介して係止プレート６７が設けられている。即ち、リフト装置５７を稼働させてロッド６５を上方に持ち上げて係止プレート６７を車両３の床面に設けた高剛性のメンバ部材に押し当てて車両３の位置を前後で動かないようにしたまま、バッテリアセンブリ６３の交換等を行うことができる。
【００４５】
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
【００４６】
（１）車両３の操舵輪である前輪２９が接地されて車両３の操舵輪側を車幅方向に移動可能にする操舵輪用移動可能化手段である前後ローラ４１を用いて前記車両３の操舵輪側を車幅方向に移動可能の状態にしたまま、車両３の非操舵輪側（後輪側）の車幅方向位置を非操舵輪用規制手段である後輪用縦ローラ３７を用いて位置決めするように構成しているため、車両３の車幅方向の位置決めを効率的に行うことができる。
【００４７】
（２）前記車両３の非操舵輪側と操舵輪側との双方を、規制手段３７，４３を用いて車幅方向の位置決めを行うように構成しているため、一方の規制手段を用いた場合よりも位置決めの精度が向上する。
【００４８】
（３）前記非操舵輪側を規制する非操舵輪用規制手段３７と操舵輪側を規制する操舵輪用規制手段４５との車両走行方向に沿った距離Ｄが、車両３の非操舵輪である後輪２７と操舵輪である前輪２９の中心同士の距離ＷＢよりも大きいか又は同一寸法に設定しているため、非操舵輪側を位置決めした後（または同時）に操舵輪側の位置決めを行うことができ、従って、位置決め精度が向上し、かつ位置決め時間も短縮される。
【００４９】
（４）前記操舵輪である前輪２９を移動可能にする操舵輪用前後ローラ４１の長さＬ２を、非操舵輪である後輪２７を移動可能にする非操舵輪用前後ローラ３５の長さＬ１よりも長く形成しているため、異なるホイールベースの車両３にも対応することができる。
【００５０】
（５）前記非操舵輪用規制手段を、前記非操舵輪用移動可能化手段の近傍に車両走行方向に沿って２つ（複数）配設しているため、異なるホイールベースの車両３にさらに柔軟に対応することができる。
【００５１】
ところで、本発明の位置決め装置は前記実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能である。
【００５２】
図１５は、前輪用縦ローラの前後位置を変えることが可能な車両位置決め装置を示す斜視図である。
【００５３】
この位置決め装置１２５には、フロア面５３の上に左右一対の軌道部材１１７，１１７が車両走行方向に沿って配設されており、この軌道部材１１７は、３分割されて移動可能になっている。つまり、軌道部材１１７は、第１分割部１２０、第２分割部１２１、第３分割部１２２から構成されている。第１分割部１２０には、嵌合部１２０ａが設けられ、第２分割部１２１には嵌合部１２１ａが設けられており、これらの嵌合部１２０ａ，１２１ａ同士が噛み合っている。また、第２分割部１２１には、嵌合部１２１ｂが設けられ、第３分割部１２２には嵌合部１２３ａが設けられており、これらの嵌合部１２１ｂ，１２３ａ同士が噛み合っている。また、第２分割部１２１は、シリンダー１２３によってスライド可能に構成されている。従って、シリンダー１２３を作動させると、第２分割部１２１は、車両走行方向に沿って前後移動するため、第２分割部１２１に取り付けられた操舵輪用規制手段４３も前後移動する。
【符号の説明】
【００５４】
２５，１２５車両位置決め装置
２７後輪（非操舵輪）
２９前輪（操舵輪）
３５前後ローラ（非操舵輪用移動可能化手段）
３７後輪用縦ローラ（非操舵輪用規制手段）
４１前後ローラ（操舵輪用移動可能化手段）
４３前輪用縦ローラ（操舵輪用規制手段）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を走行させながら前記車両の車幅方向の位置を調整する車両位置決め装置であって、
車両の非操舵輪が接地されて車両の非操舵輪側を車幅方向に移動可能にする非操舵輪用移動可能化手段と、
車両の非操舵輪に当接して荷重を加えることによって車両の非操舵輪側の車幅方向位置を規制する非操舵輪用規制手段と、を備えたことを特徴とする車両の位置決め装置。
【請求項２】
車両の操舵輪が接地されて車両の操舵輪側を車幅方向に移動可能にする操舵輪用移動可能化手段を用いて前記車両の操舵輪側を車幅方向に移動可能の状態にしたまま、車両の非操舵輪側の車幅方向位置を非操舵輪用規制手段を用いて位置決めするように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両の位置決め装置。
【請求項３】
前記車両の非操舵輪側と操舵輪側との双方を、規制手段を用いて車幅方向の位置決めを行うように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の位置決め装置。
【請求項４】
前記非操舵輪側を規制する非操舵輪用規制手段と操舵輪側を規制する操舵輪用規制手段との車両走行方向に沿った距離が、車両の非操舵輪と操舵輪の中心同士の距離よりも大きいか又は同一寸法に設定したことを特徴とする請求項３に記載の車両の位置決め装置。
【請求項５】
前記非操舵輪用移動可能化手段および操舵輪用移動可能化手段は、車輪が接地されて車両を車幅方向に移動可能にすると共に車両走行方向に延びる前後ローラであり、前記操舵輪を移動可能にする操舵輪用前後ローラの長さを、非操舵輪を移動可能にする非操舵輪用前後ローラよりも長く形成したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両の位置決め装置。
【請求項６】
前記非操舵輪用規制手段を、前記非操舵輪用移動可能化手段の近傍に車両走行方向に沿って複数配設したことを特徴とする請求項４または５に記載の車両の位置決め装置。
【請求項７】
前記非操舵輪用規制手段の車両走行方向の設置位置を変更可能に構成したことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の車両の位置決め装置。

【図１】