CN101989667A - 相对电动交通工具装卸的电池组和具备该电池组的电动交通工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供相对电动交通工具装卸的电池组和具备该电池组的电动交通工具。电池组安装在电动交通工具(50)的嵌合凹部(51)中，将连接器(3)与连接端子(52)连接而供给电力。电池组在内置能够充电的多个电池(11)的壳体(2)上固定连接器。连接器以在下方具有插入部(33)的姿势固定在壳体上，以利用电池组的重力与固定于电动交通工具的连接端子(52)连接。壳体在向表面突出设置有在内部配置连接器的导向凸部(21)。导向凸部的下表面配置成比壳体的底面更靠上方，在导向凸部的下表面开设有使连接器的插入部向壳体的外部露出的连接器窗(22)。电池组将导向凸部插入嵌合凹部中，将连接器与连接端子连接。

Description

相对电动交通工具装卸的电池组和具备该电池组的电动交通工具
技术领域
本发明主要涉及装卸自如地安装在电动自行车、助力自行车等电动交通工具而向使电动交通工具行驶的电动机供给电力的电池组和具备该电池组的电动交通工具。
背景技术
向使电动自行车等的电动交通工具行驶的电动机供给电力的电池组，为了增大输出、即为了增大向电动交通工具供给的放电电力，内置大容量的电池、或者内置多个电池，来增大输出电压、输出电流。该电池组作成在壳体上设置连接器、能够装卸自如地安装在电动交通工具的结构，在安装于电动交通工具的状态下，作成使连接器与电动交通工具的连接端子电连接的结构。由于供给使电动交通工具行驶的大电力，连接器和连接端子的放电电流变得非常大，因此将连接器和连接端子可靠地电连接、即在低电阻状态下连接是很重要的。特别是，电动交通工具，由于在承受振动的状态下被使用，所以有效地防止由振动引起的连接器和连接端子的接触不良是很重要的。利用电池组的自重将连接器与连接端子连接的结构能够有效地防止由振动引起的接触不良。(参照日本特开2002-170537号公报)。
如图1(日本特开2002-170537号公报的代表附图)所示，该结构为，以插入部94在壳体92的下方开口的方式将连接器93固定在壳体92的下端，在将电池组安装在电动交通工具的状态下，利用电池组的自重将连接器93插入连接端子(未图示)。
该电池组的较重的重量朝向将连接器压入连接端子的方向作用。由于重量总是在起作用，所以即使电池组振动，连接器也不会从连接端子拔出，能够将连接器和连接端子的连接状态保持在理想的状态。
但是，图1所示的电池组，存在如下缺点，由于将连接器93设置在壳体92的下端，所以在用于以能够装卸的方式安装电池组的嵌合凹部中侵入的异物或水滞留在底部，成为连接器和连接端子的接触不良的原因。特别是，存在很难除去在电动交通工具的嵌合凹部的底部滞留的异物等并且消除接触不良也花费时间的缺点。
发明内容
本发明是以解决以上的缺点为目的而研发的。本发明的重要目的在于提供一种可装卸于电动交通工具的电池组和具备该电池组的电动交通工具，能够将电池组简单地装卸于电动交通工具的嵌合凹部，并且在理想的状态下将连接器与连接端子连接，能够有效地防止侵入嵌合凹部的异物、水分的危害。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组，安装在用于将该电池组插入到下方而配置在规定位置的电动交通工具50的嵌合凹部51中，将连接器3与固定于电动交通工具50的连接端子52连接而向电动交通工具50供给电力。电池组在内置有多个能够充电的电池11的壳体2上固定有连接器3，该连接器3与电动交通工具50的连接端子52连接并供给内置的电池11的电力。该连接器3以在下方具有插入部33的姿势固定在壳体2上，以便利用电池组的重力与固定于电动交通工具50的连接端子52连接。进而，壳体2向表面突出设置在内部配置有连接器3而成的导向凸部21。该导向凸部21的下表面配置在比壳体2的底面更靠上方的位置，在导向凸部21的下表面开设有使连接器3的插入部33向壳体2的外部露出的连接器窗22。在电池组中，导向凸部21插入电动交通工具50的嵌合凹部51中，连接器3与固定于电动交通工具50的连接端子52连接。
以上的电池组的特征在于，将电池组相对电动交通工具的嵌合凹部简单地装卸，并且在理想的状态下将连接器连接于连接端子，能够有效地防止侵入嵌合凹部的异物、水分的危害。这是因为以上的电池组，在壳体的表面设置有收纳连接器的导向凸部，将导向凸部的底面设置在比壳体的底面更靠上方的位置，在导向凸部的底面设置连接器的插入部的缘故。该电池组中，由于该连接器的插入部通过导向凸部而配置在比壳体的底面更靠上方的位置，所以即使在电池组振动的使用状态下，也能够利用其自重将连接器与连接端子可靠地连接，进而消除由侵入嵌合凹部的异物、水所引起的接触不良，由此能够实现总是能够将连接器和连接端子在低电阻的理想状态下连接的特征。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组，能够作成使导向凸部21的横向宽度朝向下方变窄的端部变细状(先細り状)。
该电池组由于作成使导向凸部21的横向宽度朝向下方变窄的端部变细状，所以能够不发生横偏差而顺滑地插入电动交通工具的嵌合凹部的正确位置，将连接器导向至连接端子的正确位置，能够可靠地电连接。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组，在壳体2的上部向外周突出地设有用于将与设置于电动交通工具50的嵌合凹部51之间的间隙53封闭的封闭凸条24。
以上的电池组，顺滑地插入电动交通工具的嵌合凹部的正确位置，并且通过设置在壳体的上部的封闭凸条而能够有效地防止异物侵入嵌合凹部。因此，具有能够更可靠地防止由异物侵入嵌合凹部而引起的接触不良，并且能够将连接器与连接端子更稳定可靠地连接的特征。此外，由于通过壳体上部的封闭凸条封闭与嵌合凹部之间的间隙，所以能够阻止电池组和嵌合凹部之间的相对运动。因此，电动交通工具的振动不会使电池组相对于嵌合凹部相对振动，能够更有效地防止振动的危害。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组，能够将封闭凸条24设置在除了导向凸部21之外的区域。
该电池组中，将导向凸部和封闭凸条导向至嵌合凹部的开口部，能够封闭间隙。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组，能够将电动交通工具50设为电动自行车、或助力自行车的任一个。
该电池组具有如下特征，能够作成向电动自行车、助力自行车等供给大电力的大且重的结构，并且能够有效地防止连接器和连接端子的连接不良，能够将连接器和连接端子总是在低电阻的状态下稳定连接。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组，能够将导向凸部21的下表面配置在从壳体2的上下方向的壳体高度的中央部起上下20％的范围内。
该电池组具有如下特征，使在导向凸部的底面开设的插入部的位置向上方远离壳体的下表面，并且将导向凸部的两侧设为相当的高度，使其两侧的锥部的高度相当，从而电池组能够顺利地设置在电动交通工具的嵌合凹部的规定位置。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组，能够在壳体2的上部设置有折叠自如的把手9。
该电池组通过把手进行悬挂而能够将较重的电池组相对嵌合凹部简单地进行装卸。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组，能够在壳体2的底部配设锁销15，该锁销15装卸自如地卡止于在电动交通工具50的嵌合凹部51的底部设置的锁定机构60。
以上的电池组能够顺滑地插入至电动交通工具的嵌合凹部的正确位置，并且通过设置在壳体的底部的锁销而能够可靠地保持在嵌合凹部的规定位置。因此，能够可靠地阻止电池组和嵌合凹部的相对运动，能够更有效地防止由电动交通工具的振动等引起的危害。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组中，连接器43具备连接器壳体71，连接器壳体71在内部设置有与连接端子52电连接的弹性接点72，并且在该连接器壳体71的下表面开设有供连接端子52插入的插入部73，连接器壳体71以沿连接端子52的插入方向移动自如的方式固定在壳体42上。
以上的电池组由于将与固定于电动交通工具上的连接端子连接的连接器壳体以在连接端子的插入方向上移动自如的方式固定在壳体上，所以即使是在交通工具的行驶过程中电池组受到振动的状态下，也由于与连接端子连接的连接器壳体相对于壳体独立地移动，将连接器壳体和连接端子保持为一体连结的状态，从而能够有效地防止连接端子和弹性接点的相对位置的偏离，能够可靠地防止接触不良等。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组具备朝向下方对连接器壳体71施力的弹性体84，连接器壳体71被弹性体84施力而能够在导向凸部81的内部在上下方向弹性地移动。
以上的电池组能够利用弹性体有效地吸收交通工具行驶过程中的壳体的上下振动，能够有效地防止壳体的振动传递至连接器壳体。
本发明的相对电动交通工具进行装卸的电池组可以具备确定连接器壳体71的移动范围的导向机构80。该导向机构80由设置于连接器壳体71的导孔76和插通该导孔76并固定在壳体42上的导杆86构成，该导孔76是能够使连接器壳体71在连接端子52的插入方向上移动的长孔。
以上的电池组利用简单结构的导向机构能够确定连接器壳体在导向凸部内的移动范围。
本发明的具备电池组的电动交通工具，具有将电池插入至下方而配置在规定位置的嵌合凹部51，安装于嵌合凹部51中的电池组的连接器3与固定于该嵌合凹部51的连接端子52连接，从电池组向该电动交通工具供给电力。电池组在内置多个能够充电的电池11的壳体2上固定有连接器3，该连接器3与嵌合凹部52的连接端子52连接并供给所内置的电池11的电力。该连接器3以在下方具有插入部33的姿势固定在壳体2上，以便利用电池组的重力与固定于电动交通工具50的连接端子52连接。进而，壳体2向表面突出设置在内部配置连接器3而成的导向凸部21。该导向凸部21的下表面配置在比壳体2的底面更靠上方的位置，在下表面开设有使连接器3的插入部33向壳体2的外部露出的连接器窗22。进而，在电动交通工具中，嵌合凹部51将与电池组的导向凸部21的下表面相对置的对置面54配置在比嵌合凹部51的底面更靠上方的位置，将连接端子52配置在该对置面54。在电动交通工具中，电池组插入嵌合凹部51，从导向凸部21的下表面露出的连接器3与配置在对置面54的连接端子52连接。
以上的电动交通工具具有如下特征，能够将电池组相对嵌合凹部简单地进行装卸，并且能够将连接器与连接端子在理想的状态下连接，能够有效地防止侵入嵌合凹部的异物、水分的危害。这是因为电池组在壳体的表面设置收纳连接器的导向凸部，并且在该导向凸部的底面设置连接器的插入部，将导向凸部的底面配置在比壳体的底面更靠上方的位置，进而电动交通工具的嵌合凹部使与电池组的导向凸部的下表面相对置的对置面配置在比嵌合凹部的底面更靠上方的位置，在该对置面配置连接端子的缘故。该电动交通工具由于将电池组的连接器的插入部与在配置于比嵌合凹部的底面更靠上方位置的对置面设置的连接端子连接，所以即使在电池组振动的使用状态下，也能够利用其自重将连接器与连接端子可靠地连接，进而消除由侵入嵌合凹部的异物、水所引起的接触不良，由此能够实现总是能够将连接器和连接端子在低电阻的理想状态下连接的特征。
本发明的具备电池组的电动交通工具，能够使与所述电池组的导向凸部21的下表面相对置的对置面54以使侵入的水朝向嵌合凹部51的底部流下的方式倾斜。
该电动交通工具具有如下特征，即使在插入电池组的嵌合凹部中浸入泥、水等，也能够有效地防止在连接器和连接端子的连接部分滞留泥、水等。这是因为使与电池组的导向凸部的下表面相对置的对置面倾斜，从而使侵入的水朝向嵌合凹部的底部流下的缘故。
通过下面的基于附图对实施方式进行的说明，本发明的上述及其它方式和特征能够变得更明确。
附图说明
图1是表示现有的电池组的剖视图。
图2是本发明的一实施例涉及的电池组的立体图。
图3是图2所示的电池组的背面立体图。
图4是图2所示的电池组的底面立体图。
图5是图2所示的电池组的垂直剖视图。
图6是图2所示的电池组的分解立体图。
图7是图6所示的电池组的电池块的分解立体图。
图8是表示将图2所示的电池组安装于电动交通工具的状态的局部放大剖视侧视图。
图9是图8所示的电动交通工具的局部放大垂直横剖视图。
图10是表示将电池组安装于电动交通工具的嵌合凹部的状态的垂直纵剖视图。
图11是表示将电池组安装于电动交通工具的嵌合凹部的状态的垂直横剖视图。
图12是表示连接器和连接端子的连结结构的放大剖视图，是与图9的Ⅻ-Ⅻ线剖面相当的图。
图13是表示在壳体的底部设置的锁销与锁定机构的连结结构的放大立体图。
图14是表示锁定机构的一例的主视图，是表示锁销的非锁定状态的图。
图15是表示锁定机构的一例的主视图，是表示锁销的锁定状态的图。
图16是本发明的其他实施例涉及的电池组的局部剖视侧视图。
图17是表示图16所示的电池组的连接器和壳体的连结结构的分解立体图。
图18是表示图17所示的连接器和壳体的连结结构的背面立体图。
图19是表示图18所示的连接器和壳体的连结结构的底面立体图。
图20是表示连接器和连接端子的连结结构的放大剖视图，是与图16的XX-XX线剖面相当的图。
图21是表示在图20所示的连接器上连接有连接端子的状态的放大剖视图。
符号说明
1…电池块；2…壳体；2A…第一壳体；2B…第二壳体；3…连接器；4…绝缘板；4A…固定台；5…导线；6…印制基板；7…副连接器；8…开闭盖；9…把手；11…电池；12…电池支架；12A…筒部；13…导板；15…锁销；21…导向凸部；21A…下面板；21B…侧面；22…连接器窗；23…内侧隔壁；23a…连结槽；23b…连结凸条；24…封闭凸条；25…凹部；26…筒部；27…露出部；29…螺钉；31…绝缘罩；32…弹性接点；32A…电源端子；32B…信号端子；32X…弹性臂部；32Y…折弯片；33…插入部；34…嵌合凸部；42…壳体；43…连接器；45…导线；50…交通工具；51…嵌合凹部；51A…导向凹部；52…连接端子；53…间隙；54…对置面；55…固定台；60…锁定机构；61…底板；61A…导向槽；62…锁板；62A…卡止槽；63…凸轮盘；63A…连结凸部；63B…卡止部；64…弹性体；65…锁定解除机构；66…第一旋转轴；67…第二旋转轴；68…金属线；71…连接器壳体；71A…第一壳体；71B…第二壳体；72…弹性接点；73…插入部；74…嵌合凸部；75…连结杆；76…导孔；77…导向凹部；77a…导向凹部；77b…导向凹部；80…导向机构；81…导向凸部；81A…表面板部；81a…台阶凸部；81b…台阶凸部；81B…上面板部；82…连接器窗；83…导向肋；84…弹性体；84A…螺旋弹簧；85…固定板；85A…连结凸起；86…导杆；87…台阶凸部；88…止动螺钉；92…壳体；93…连接器；94…插入部。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。
本发明的电池组安装于电动交通工具，向使电动交通工具行驶的电动机供给电力。本说明书中的电动交通工具是指借助安装的电池组进行行驶的交通工具。因而，本发明的电池组能够应用于电动自行车、电动轮椅、电动三轮车、助力自行车、电动手推车等的通过安装电池组用电动机驱动的所有的交通工具。以下，对电动交通工具为电动自行车的实施例进行详细叙述。
如图8至图11所示，图2至图7所示的电池组插入到设置于电动交通工具50的嵌合凹部50的下方，而安装在嵌合凹部51的规定位置，将连接器3与固定于电动交通工具50的连接端子52连接，向作为电动交通工具的电动自行车的电动机供给电力。电动交通工具50的嵌合凹部51，作成能够装卸自如地安装电池组并将其保持在规定位置的形状、例如作成使其内形与电池组的外形大致相同的形状并在上方开口。进而，嵌合凹部51，在与要安装在其中的电池组的连接器3连接的位置上固定有连接端子52。电池组插入到嵌合凹部51的下方，使连接器3与连接端子52连接，因此连接端子52以向上方延伸的姿势露出固定于嵌合凹部51的内部。嵌合凹部51是塑料的壁面，通过模具成型制作而成。
如图7所示，图6的电池组将多个电池11串联和并联连接而作成块状的电池块1，将该电池块1收纳在壳体2内。电池块1将多个圆筒形电池11利用电池支架12配置在规定位置，串联连接而提高输出电压，并联连接而增大充电电流。电池11是镍氢电池。但是，作为电池块的电池也能够使用方形电池，此外，也能够代替镍氢电池而使用锂离子电池、镍镉电池等的能够充电的所有电池。图7的电池块1多层多列配置圆筒形电池11。为了将多个电池11配置在规定位置，电池支架12通过塑料一体成型而设置两端开口的多个筒部12A。电池支架12的筒部12A以相互平行的姿势配置。进而，图中的电池支架12，使插入筒部12A而多层多列配置的电池11成为“如电缆盘圈那样的叠层状态”，即将相互邻接的列的电池11配置在其谷间。插入到电池支架12的筒部12A的电池11，使设置在其两端的端面电极从电池支架12露出，在两端的端面电极焊接导板13，串联和并联连接，连结成一体结构。
电池块1在一个面上固定绝缘板4，在该绝缘板4上固定连接器3。连接器3与电动自行车等的电动交通工具50的连接端子52连接，向电动交通工具50供给电池11的电力。连接器3配置在导向凸部21的内部，该导向凸部21以从壳体2的表面突出的方式设置。为了将连接器3配置在从壳体2的表面突出的位置，在塑料制的绝缘板4上以从表面突出的方式一体成型设置用于固定连接器3的固定台4A。固定在该固定台4A上的连接器3，固定在从电池块1的侧面突出的位置。
如图12的放大剖视图所示，连接器3在作为绝缘件的塑料制的绝缘罩31的内部内置弹性接点32。绝缘罩31在下表面开口，作成用于插入连接端子52的插入部33。如图6所示，连接器3中，将绝缘罩31固定在绝缘板4的固定台4A上，将弹性接点32借助导线5与电池块1连接。绝缘罩31设置有插入设置于壳体2上的导向凸部21的连接器窗22的嵌合凸部34，在该嵌合凸部34的内侧设置有连接端子52的插入部33。绝缘罩31以向下表面突出的方式设置有嵌合凸部34。嵌合凸部34的外形作成与设置于壳体2的导向凸部21上的连接器窗22的内形大致相同，即，作成嵌合凸部34插入连接器窗22，能够将连接器3的嵌合凸部34配置在连接器窗22的正确位置的形状。通过该结构能够将连接器3配置在导向凸部21的正确位置。
连接器3的弹性接点32与设置于作为电动交通工具50的电动自行车上的连接端子52连接，从电池组向电动自行车供给电力。图12所示的连接器3具备多个弹性接点32。多个弹性接点32具有从电池组向电动自行车的电动机供给电力的电源端子32A、和在电池组和电动自行车之间传递信号的信号端子32B。信号端子32B从电池组向电动自行车传递电池11的剩余容量或温度等电池信息。电池组由于插入至电动自行车的嵌合凹部51，使连接端子52与弹性接点32连接，因此在连接器3的下方设置有插入连接端子52的插入部33。图12的放大剖视图所示的弹性接点32具有一对弹性臂部32X，固定为垂直姿势的金属板的连接端子52从下向上插入该一对弹性臂部32X，该一对弹性臂部32X弹性地夹持该连接端子52的两面。一对弹性臂部32X在其前端部具有相互向内侧折弯而成的折弯片32Y。折弯片32Y对置设置，采用其间隙沿着连接端子52的插入方向在图中从下朝上变窄，弹性地夹持所插入的连接端子52的结构。
进而，图6所示的电池组，将印制基板6固定在绝缘板4的表面上，并连接有为了对电池11进行充电而与充电器相连的充电用的副连接器7，所述印制基板6安装有用于对电池11的充放电进行控制或者对电池11的剩余量进行检测的电子电路等。副连接器7固定在壳体2的上部，经由导线(未图示)与电池块1连接。壳体2上设置有使副连接器7向壳体外露出的露出部27，在该露出部27上设置有开闭盖8。开闭盖8在使用副连接器7的状态下、即在电池组安装在嵌合凹部51的状态下，封闭壳体2的露出部27，阻止异物的侵入。
壳体2由通过塑料成型的第一壳体2A和第二壳体2B构成，第一壳体2A和第二壳体2B通过螺钉29连结。在内部一体成型设置有用于收纳电池块1的内侧隔壁23。电池块1被收纳在内侧隔壁23的内侧。该结构壳体2由于在内侧隔壁23的内部收纳电池块1，所以能够更有效地防止水、异物侵入电池块1。进而，设置于第一壳体2A和第二壳体2B上的内侧隔壁23，如图5的局部放大图所示，在一方的内侧隔壁23上设置有连结槽23a，在另一方的内侧隔壁23上设置有插入连结槽23a的连结凸条23b。该内侧隔壁23在连结第一壳体2A和第二壳体2B的状态下，将连结凸条23b导向至连结槽23a，能够更可靠地防止异物、水侵入内侧隔壁23的内部。
壳体2在一个表面上突出设置将收纳连接器3的导向凸部21。图4至图6的壳体2，与塑料制的第一壳体2A一体成型地设置导向凸部21。导向凸部21作成能够在内部配置连接器3的形状、即其内形比连接器3的外形大。图12的导向凸部21以能够收纳连接器3的一定厚度，将上下表面设为平行、将其两侧面21B设为倾斜面，作成横向宽度朝向下方逐渐变窄的端部变细状。
导向凸部21，以将电池组安装在电动交通工具50上的姿势，以其下表面位于比壳体2的底面更靠上方的位置的方式设置于壳体2。导向凸部21配置在壳体2的该上下位置是为了将连接器3的插入部33配置在比壳体2的底面更靠上方的位置。假设在壳体的底面设置连接器，则在泥、水、异物等侵入至电动交通工具的嵌合凹部内的情况下，有可能在连接器的连接上产生不良，在本实施例中，将导向凸部21设置在壳体2的纵壁上，将导向凸部21的下表面配置在比壳体2的地面更靠上方的位置，因此能够减少这种不良的产生。图4至图6的壳体2将导向凸部21的下表面配置在壳体2的上下方向的壳体高度的中央部。虽然没有图示，但也能够将导向凸部的下表面配置在从壳体高度的中央部起上下20％的范围，从而将该导向凸部配置在比壳体的底面更靠上方的位置。
在导向凸部21的下表面开口有使连接器3的插入部33从壳体2的表面露出的连接器窗22。连接器窗22具有能够不产生位置偏差地将连接器3的嵌合凸部34插入的内形、即具有与嵌合凸部34的外形大致相等但为了能够插入嵌合凸部34而稍微增大的内形。图6的导向凸部21，将连接器窗22作成四边形，将嵌合凸部34的外形也作成四边形。作为导向凸部21的下表面的下面板21A的厚度，作成与连接器3的嵌合凸部34的突出高度相同，能够使嵌合凸部34不从导向凸部21的下表面突出。
图12的导向凸部21将其两侧面21B作成以相同角度倾斜的倾斜面，作成横向宽度朝向下方逐渐变窄的端部变细状。两侧面21B的倾斜角，优选相对于将电池组安装在电动自行车上的垂直方向倾斜5至15度。图12的导向凸部21将两侧面21B的倾斜角作成相同的角度，但并不是一定要以相同的角度使两侧面倾斜，也可以使一个侧面的倾斜角比另一个侧面的倾斜角大，或者仅将一个侧面作成倾斜面，将另一个侧面作成垂直面。
进而，图2至图5的壳体2在其上部向外周突出设置有用于堵塞与设置于电动交通工具50的嵌合凹部51之间的间隙的凸条24。由于在壳体2上向表面突出设置有导向凸部21，所以在壳体2的除了该导向凸部21的区域设置封闭凸条24。如图8至图11所示，该电池组当插入到电动自行车的嵌合凹部51的下方时，在将电池组的大致整体插入到嵌合凹部51之后，封闭凸条24被插入到嵌合凹部51，因此顺滑地插入电池组，并且在该电池组安装于嵌合凹部51的状态下，封闭凸条24封闭与嵌合凹部51之间的间隙53，将电池组配置在规定位置。这样的封闭凸条24，由于对壳体2进行成型的模具的拔模方向和对设置于电动交通工具50的嵌合凹部51进行成型的模具的拔模方向不同，所以无法将壳体2和嵌合凹部51以能够嵌合的方式作成大致相同的尺寸。特别是，附图所示的嵌合凹部51，作为由塑料成型时的模具的拔模斜度，作成内表面的横向宽度朝向下方逐渐变窄的形状。因此，通过设置这样的封闭凸条24，封闭间隙53，防止壳体2的振动、移动，防止异物、垃圾、灰尘等从上方进入间隙53。
进而，图4和图6所示的壳体2在其底部具备与在电动交通工具50的嵌合凹部51的底部设置的锁定机构60装卸自如地卡止的锁销15。附图所示的壳体2设置有在底面开口的凹部25，在该凹部25的内侧配置有锁销15。图中的壳体2开设沿底面的长边方向延伸的凹部25，以沿短边方向跨及该凹部25中央部的方式以水平姿势固定锁销15。锁销15是金属杆，两端部插入于在壳体2的内侧设置的筒部26，配置在凹部25的内侧的规定位置。图6的壳体2，在第一壳体2A和第二壳体2B的内表面且相互对置的位置上一体成型地设置一对筒部26，在将锁销15的两端部插入一对筒部26的状态下连结第一壳体2A和第二壳体2B，在凹部25的内部配置锁销15。
如图10和图11所示，该电池组当插入电动交通工具50的嵌合凹部51中时，从嵌合凹部51的底面突出设置的锁定机构60被导向至在壳体2的底面设置的凹部25，在凹部25的内侧配置的锁销15被锁定机构60保持在锁定状态。电池组通过锁销15被锁定机构60保持而被抑制上下移动，有效地防止连接器3的接触部磨损或偏离。特别是，该电池组通过锁销15和锁定机构60将壳体2的底部保持在规定位置，并且通过封闭凸条24将壳体2的上部保持在嵌合凹部51的内表面，因此将壳体2的上下保持在规定位置，能够可靠地阻止壳体2在嵌合凹部51内部的振动或移动。
在此，在电动交通工具50的嵌合凹部51的底部设置的锁定机构60，能够使用具有如下结构的现在一般使用的锁定机构，该结构为：当插入锁销15时，锁定锁销15而将其保持为无法拔出，当操作锁定解除机构65时，解除锁销15的锁定状态而能够拔出锁销15。图13至图15所示的锁定机构60具备：底板61，具有供锁销15插入的上方开口的导向槽61A；锁板62，经由第一旋转轴66与底板61旋转自如地连结，并且设置有供锁销15装卸自如地嵌入的卡止槽62A；凸轮盘63，经由第二旋转轴67与底板61旋转自如地连结，并且将锁板62卡止在锁定位置；弹性体64，对锁板62和凸62A；凸轮盘63，其经由第二旋转轴与底板61旋转自如地连结，并且将锁板62卡止在锁定位置；弹性体64，其沿着相互接近的方向对锁板62和凸轮盘63的下端施力；和锁定解除机构65，其使凸轮盘63旋转来解除锁板62的锁定状态。
该锁定机构60，当电池组插入到嵌合凹部51中时，如图14所示，将锁销15插入底板61的导向槽61A。插入导向槽61A的锁销15，嵌入到卡止槽62A位于朝上的非锁定位置的锁板62的卡止槽62A，并且以第一旋转轴66为中心使锁板62旋转。当锁板62旋转至图15所示的位置时，锁板62的卡止部62B被凸轮盘63的卡止部63B卡止，锁板62被保持在无法拔出锁销15的锁定状态。在该状态下，电池组被设置成无法从嵌合凹部51卸下。当从嵌合凹部51卸下电池组时，操作锁定解除机构65来解除锁销15的锁定状态。图中的锁定解除机构65，具备一端与凸轮盘63的连结部63A连结的电线68，通过操作在该电线68的另一端设置的柄或键等的操作部(未图示)来牵引电线68，使凸轮盘63以第二旋转轴67为中心旋转。当操作锁定解除机构65使凸轮盘63旋转时，凸轮盘63和锁板62的卡止状态被解除，锁板62旋转至图14所示的锁定位置。在该状态下，锁销15的锁定状态被解除，能够从嵌合凹部51卸下电池组。
进而，图2至图6的电池组，设置有在壳体2的上部折叠自如的把柄9。当将电池组安装在嵌合凹部51中时把柄9被立起，在电池组设置于嵌合凹部51的状态下，如图9所示，把柄9被折叠起来。用户能够握着把柄9简单地安装该电池组。
进而，电池组能够作成图16至图21所示的构造。这些附图所示的电池组，连接器43具备作为绝缘材料的塑料制的连接器壳体71，在该连接器壳体71的内部配设有与连接端子52电连接的弹性接点72，并且在连接器壳体71的下面开口设置有供连接端子52插入的插入部72。该电池组以使连接器壳体71沿着作为连接端子52的插入方向的上下方向移动自如的方式固定在壳体42上。附图所示的电池组采用如下的浮动构造，在从壳体42突出的导向凸部81的内部收纳连接器壳体71，能够使该连接器壳体71在导向凸部81的内部沿上下方向移动。在导向凸部81的内部配置的连接器壳体71隔着固定板85与壳体42部81的内形小，以便能够在导向凸部81的内侧移动。图中的连接器壳体71沿着导向凸部81的突出方向被两分割，在被分割而成的第一壳体71A和第二壳体72B之间相互绝缘地配置有多个弹性接点72。各个弹性接点72经由从连接器壳体71引出的导线45与电路基板(未图示)连接。进而，连接器壳体71设置有嵌合凸部74，该嵌合凸部74从连接器壳体71的下表面突出，可插入在导向凸部81上设置的连接器窗82。嵌合凸部74作成其外形与在导向凸部81上设置的连接器窗82的内形大致相等、能够将插入至连接器窗82的嵌合凸部74配置在连接器窗82的正确位置的形状。进而，嵌合凸部74设为从连接器窗82向外部突出的高度。进而，连接器壳体71开口设置有用于向嵌合凸部74的内侧插入连接端子52的多个插入部73。各个插入部73与内置于连接器壳体71的多个弹性接点72对应地开口，能够将插入至插入部73的连接端子52彼此绝缘并且导向至弹性接点72。以上的连接器壳体71将嵌合凹部74以在从连接器窗82向外部露出的状态下能够沿上下方向移动的方式，收纳在导向凸部81的内部。
固定板85将收纳在导向凸部81的内部的连接器壳体71配置在规定位置。图中的固定板85，在导向凸部81的内部收纳连接器壳体71的状态下，配置在导向凸部81的内侧开口部，在通过导向凸部81的前端面即表面板部81A和固定板85从两面夹持连接器壳体71的状态下配置在规定位置。在图中的固定板85上一体成型地设置有贯通连接器壳体71的多个连结凸起85A，将这些连结凸起85A的前端借助螺钉88固定在导向凸部81的表面板部81A。固定板85经由固定在表面板部81A上的连结凸起85A固定在壳体42上。但是，固定板也能够不经由连结凸起而将周缘部直接固定在壳体上。
在导向凸部81的内部以浮动结构配置的连接器壳体71，通过导向机构80确定其移动范围。图中的导向机构80具有设置于连接器壳体71的导孔76和插入至该导孔76并固定在壳体42上的导杆86。
连接器壳体71开设有多个导孔76，该导孔76供导杆86插入。图中的导孔76，沿导向凸部81的突出方向贯通连接器壳体71而开设。在连接器壳体71上开设的导孔76，其内形比导杆86的外形大，使导杆86在导孔76的内侧相对移动，能够使连接器壳体71在导向凸部81的内部移动。图中所示的连接器壳体71，在两侧部和中央的上端部处开设有导孔76。这些导孔76作成沿连接端子52的插入方向延伸的长孔，以能够使连接器壳体71沿连接端子52的插入方向移动。图中的连接器壳体71将长孔的形状作成长方形。但是，也可以将长孔作成长圆形。图20和图21所示的导孔76将连接器壳体71的宽度方向的内径即短径(W)形成为与导杆86的外径(D)大致相等或比导杆86的外径(D)稍大，并且将连接端子52的插入方向的内径即长径(L)形成得比导杆86的外径(D)大，能够使插通于导孔76的导杆86沿连接端子52的插入方向相对移动。作为长孔的导孔76，根据长径(L)的大小确定使连接器壳体71上下移动的范围。这是因为，导孔76的长径(L)和导杆86的外径(D)之差是连接器壳体71能够上下移动的范围。因而，作为长孔的导孔76的长径(L)开设能够使连接器壳体71在规定范围内移动的大小。连接器壳体71的上下的移动范围是1～20mm，优选为2～10mm，更优选为3～7mm，从而能够使连接器壳体71相对于导向凸部81理想地移动。
导杆86与设置于连接器壳体71的导孔76对置配置并固定在壳体42上。导杆86贯通连接器壳体71的导孔76，并且其前端借助止动螺钉88固定在作为导向凸部81的前端面的表面板部81A。图中的电池组，并用与固定板85一体成型的连结凸起85A作为该导杆86。因而，图中的固定板85，在与连接器壳体71的导孔76相对置的位置上设置多个连结凸起85A而作为导杆86。该结构为，用成为导杆86的连结凸起85A将固定板85固定在壳体42上，并且能够确定连接器壳体71的移动范围。但是，导杆也能够采用与连结凸起不同的其他部件。此外，固定板并不是一定要将连结凸起一体成型，也可以在板状的固定板上固定作为其他部件的导杆，经由该导杆将固定板固定在壳体上。
对于经由以上的导向机构80配置在导向凸部81的内侧的连接器壳体71，使导杆86在导孔76的内侧移动，准确来说，使导孔76相对于固定在导向凸部81上的导杆86移动，从而使该连接器壳体71在导向凸部81的内部沿规定方向移动。
进而，图中的电池组，为了使连接器壳体71在导向凸部81的表面板部81A和固定板85之间顺滑地移动，减小连接器壳体71的两面与固定板85的表面及表面板部81A的内表面之间接触的部分的面积。图中所示的固定板85，在导杆86的根部分的表面设置与连接器壳体71的表面接触的台阶凸部87。该固定板85由于不是表面整体与连接器壳体71接触，而使台阶凸部87的表面与连接器壳体71的表面接触，因此能够减小滑动阻力而使连接器壳体71顺滑地滑动。进而，图中的电池组中，在表面板部81A的内表面和连接器壳体71之间的边界部分，设置有向表面板部81A的内表面突出的连结凸部81a、81b，并且在连接器壳体71的表面设置有对该连结凸部81a、81b进行导向的导向凹部77。图中所示的导向凹部77设置在设于连接器壳体71的导孔76的开口部的周缘，使开口部的面积形成得比导孔76的开口面积大而作成台阶形状，并且使开口部的内形形成得比连结凸部81a、81b的外形大。在表面板部81A的中央上部设置的连结凸部81a如图16和图18所示，将外形作成圆形，对该连结凸部81a进行导向的导向凹部77a如图17所示，将内形作成长方形。此外，如图18所示，在表面板部81A的两侧部设置的连结凸部81b，作成上下延伸的形状，对该连结凸部81b进行导向的导向凹部77b如图17所示，对连接器壳体71的角部进行切口，作成上下延伸的长方形。以上形状的连结凸部81a、81b和导向凹部77a、77b，由于使连结凸部81a、81b的前端面与导向凹部77a、77b的底面接触并相互滑动，所以能够减小连接器壳体71和表面板部81A之间的滑动阻力而顺滑地滑动。
进而，连接器壳体71以在导向凸部81的内部能够弹性地上下移动的方式，经由弹性体84配置在导向凸部81的内部。图中所示的弹性体84是螺旋弹簧84A。作为螺旋弹簧84A的弹性体84，配置在连接器壳体71的上表面和导向凸部81的上面板部81B的内表面之间，对连接器壳体71弹性地向下方施力。图中的电池组中，为了对连接器壳体71平衡良好地向下方施力，将两个螺旋弹簧84A配置在连接器壳体71的上表面的两侧部。为了将螺旋弹簧84A配置在规定位置，连接器壳体71从上表面突出设置插入螺旋弹簧84A的连杆75。进而，导向凸部81上设置有一对导向肋83，该一对导向肋83位于该连杆75的两侧，从上面板部81B的内表面向下方突出。螺旋弹簧84A向下端部插入至导杆86，并且将上端部配置在一对导向肋83之间，从而配置在规定位置。被作为螺旋弹簧84A的弹性体84朝下导向肋83，该一对导向肋83位于该连杆75的两侧，从上面板部81B的内面向下方突出。螺旋弹簧84A，向下端部插入连杆75，并且将上端部配置在一对导向肋83之间，从而配置在规定位置。被作为螺旋弹簧84A的弹性体84朝下挤压的连接器壳体71，在导向凸部81的内部弹性地沿上下方向移动。由此，在车辆的行驶中壳体2的上下振动被弹性体84吸收，从而能够有效地防止壳体42的振动传递至连接器壳体71。
以上的电池组，在没有设置在嵌合凹部51中的状态下、即在连接器壳体71的插入部73中没有插入连接端子52的状态下，如图16和图20所示，连接器壳体71被弹性体84朝下施力，在导向凸部81的内部位于下方位置。在该状态下，嵌合凸部74从连接器窗82向外部突出。当电池组设置在嵌合凹部51中，连接端子52较深地插入插入部73时，如图21所示，在连接器壳体71的内部，连接端子52与弹性接点72连接。此时，连接器壳体71，相对于导向凸部81相对地向上方移动，并且嵌合凸部74的下面与固定连接端子52而成的固定台55的上面抵接，连接器壳体71和固定台55在相互紧贴的状态下连结。
如上所述，以沿上下方向移动自如的浮动构造将连接器壳体71固定在壳体42上的构造，在车辆的行驶中，即使在电池组上下承受振动的状态下，与连接端子52连接的连接器壳体71相对于壳体42独立地移动。因此，与连接壳体52连接的连接器壳体71不会相对于连接端子52上下振动，而保持与连接端子52一体地连结的状态。由此，能够有效地防止连接端子52和弹性接点72在其连接位置相对位置偏离，能够可靠地防止产生接触不良等。
进而，电池组除了能够使连接器壳体在连接端子的插入方向上移动的浮动构造之外，也可以采用能够使连接器壳体在板状的连接端子的厚度方向或宽度方向移动的浮动构造。能够使连接器壳体在连结端子的厚度方向移动的浮动构造，能够作为如下构造加以实现，将作为长孔的导孔的短径、即连接端子的厚度方向的内径形成得比导杆的外径大，使插通导孔的导杆能够在连接端子的厚度方向上相对移动。该电池组，例如在连接器壳体上开口的导孔的短径方向的内面和导杆的外周面之间设置多少间隙，能够使连接器壳体相对于导杆顺利地移动，板之间的间隙设定得连接器壳体的厚度大，使连接器壳体能够在导杆的轴向方向上移动。以上的结构，将收纳在导向凸部内的连接器壳体设为除了在上下方向上之外还在水平方向上移动自动，能够更有效地吸收交通工具行驶过程中的电池组的振动并且能够防止连接端子和弹性接点的位置偏离。但是，电池组并不是一定要用使连接器壳体在水平方向上移动自如的结构与壳体连结。这是因为以上的电池组经由上述的导向凸部没有间隙地安装在嵌合凹部的开口部，由此能够有效地防止电池组向水平方向的位置偏离。因而，将电池组作成在上下方向上移动自如的浮动结构，能够有效地防止连接端子和弹性接点的位置偏离。
如图8至图11所示，以上的电池组插入到电动交通工具50的嵌合凹部51的下方而配置在规定位置。图中所示的电动交通工具，在嵌合凹部51的内侧设置有与电池组的导向凸部21的下表面相对置的对置面54。图中的嵌合凹部51，在内侧面设置有用于对导向凸部21进行导向的导向凹部51A，将该导向凹部51A的底面设为与导向凸部21的下表面相对置的对置面54。如图9至图11所示，电动交通工具50将该对置面54配置在比嵌合凹部51的底面更靠上方的位置，将连接端子52以垂直姿势固定在该对置面54上。插入至嵌合凹部51的电池组，以导向凸部21的下表面位于对置面54的方式配置，在比嵌合凹部51的底面更靠上方的位置，从导向凸部21的下表面的连接器窗22露出的连接器3与连接端子52连接。
进而，图中所示的电动交通工具50，使与电池组的导向凸部21的下表面相对置的对置面54倾斜，以使侵入的水朝向嵌合凹部51的底部流下。图中所示的对置面54，形成为与导向凸部21的下表面相对置的长方形，如图10所示，以朝向长方形的长边方向的一端成为下降斜度的方式倾斜。图8和图10的电动交通工具50，将对置面54的长边方向设为电动自行车的前后方向，使设置于嵌合凹部51的对置面54以朝向电动自行车的后方成为下降斜度的方式倾斜。但是，也能够将对置面以朝向电动自行车的前方成为下降斜度的方式倾斜。像这样使设置于嵌合凹部51的对置面54在长边方向上倾斜的结构，即使侵入嵌合凹部51的异物、水等流入对置面54，也能够使其沿着对置面54的倾斜流下，从对置面54的下端朝向嵌合凹部51的底部流下。因而，能够防止在连接器3和连接端子52的连接部分滞留异物、水等，有效地防止由侵入嵌合凹部51的异物、水等引起的危害。
进而，图9和图11所示的嵌合凹部51的对置面54，在长方向的短边方向上，也以朝向嵌合凹部51的内部成为下降斜度的方式倾斜。像这样使设置于嵌合凹部51的对置面54以朝向嵌合凹部51的内部成为下降斜度的方式倾斜的结构，即使侵入嵌合凹部51的异物、水等流入对置面54，也能够使其沿着对置面54的倾斜面朝向嵌合凹部51的内部流下，从对置面54的下端缘朝向嵌合凹部51的底部流下。因而，能够防止在连接器3和连接端子52的连接部分滞留异物、水等，有效地防止由侵入嵌合凹部51的异物、水等引起的危害。
以上的电动交通工具50，由于使设置于嵌合凹部51的对置面54在长边方向和短边方向的两个方向上倾斜，所以具有能够使所侵入的异物、水等迅速地朝向嵌合凹部51的底部流下的特征。但是，本发明的电动交通工具，使嵌合凹部的对置面仅在长边方向和短边方向的任一方向上倾斜，也能够使侵入对置面的水等朝向嵌合凹部的底部流下。
以上示出及描述的本发明的优选实施方式对于本领域的技术人员而言是清楚的。上述的具体实施方式仅仅是本发明的观点的一个示例，而并不应该解释为本发明的权利范围的限制，上述方式的变更都将落在由权利要求书所限定的本发明的保护范围内。
本申请主张于2009年7月30日提出的日本专利申请号2009-177684和2010年7月8日提出的日本专利申请号2010-156250的优先权，并在此援引该日本专利申请全部内容。

Claims (16)

1.一种电池组，相对电动交通工具(50)进行装卸，对所述电动交通工具(50)供给电力，其特征在于，
所述电池组具有：能够充电的多个电池(11)、内置所述电池(11)的壳体(2)、和用于与电动交通工具(50)的连接端子(52)连接而供给内置在所述壳体(2)中的电池(11)的电力的连接器(3)，
电池组被安装在用于将该电池组插入至下方而配置在规定位置的电动交通工具(50)的嵌合凹部(51)中，将所述连接器(3)与固定在电动交通工具(50)上的连接端子(52)连接，向电动交通工具(50)供给电力，
连接器(3)以在下方具有插入部(33)的姿势固定在所述壳体(2)上，以利用电池组的重力与固定在电动交通工具(50)上的连接端子(52)连接，
所述壳体(2)在表面突出设置有在内部配置有所述连接器(3)的导向凸部(21)，
导向凸部(21)的下表面配置成比所述壳体(2)的底面更靠上方，在导向凸部(21)的下表面开设有使所述连接器(3)的插入部(33)向壳体(2)的外部露出的连接器窗(22)，
所述导向凸部(21)插入到电动交通工具(50)的嵌合凹部(51)中，连接器(3)与固定在电动交通工具(50)上的连接端子(52)连接。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述导向凸部(21)形成为其横向宽度朝向下方变窄的端部变细状。
3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
在所述壳体(2)的上部向外周突出设置有用于将与设置在电动交通工具(50)上的嵌合凹部(51)之间的间隙(53)封闭的封闭凸条(24)。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
所述封闭凸条(24)设置在除了导向凸部(21)之外的区域。
5.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
电动交通工具(50)是电动自行车、或助力自行车的任一个。
6.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述导向凸部(21)的下表面配置在从壳体(2)的上下方向的壳体高度的中央部起上下20％的范围内。
7.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
在所述壳体(2)的上部设置有折叠自如的把手(9)。
8.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
在所述壳体(2)的底部具备锁销(15)，所述锁销(15)装卸自如地卡止于在电动交通工具(50)的嵌合凹部(51)的底部设置的锁定机构(60)。
9.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述连接器(43)具备在内部设置有与所述连接端子(52)电连接的弹性接点(72)的连接器壳体(71)，并且在该连接器壳体(71)的下表面开设有供所述连接端子(52)插入的插入部(73)，
所述连接器壳体(71)以沿所述连接端子(52)的插入方向移动自如的方式固定在所述壳体(42)上。
10.根据权利要求9所述的电池组，其特征在于，
具备朝向下方对所述连接器壳体(71)施力的弹性体(84)，所述连接器壳体(71)构成为，被所述弹性体(84)施力而能够在所述导向凸部(81)的内部沿上下方向弹性地移动。
11.根据权利要求10所述的电池组，其特征在于，
具备确定所述连接器壳体(71)的移动范围的导向机构(80)，该导向机构(80)具有设置于所述连接器壳体(71)的导孔(76)和插通于该导孔(76)并固定在所述壳体(42)上的导杆(86)，所述导孔(76)是能够使所述连接器壳体(71)沿连接端子(52)的插入方向移动的长孔。
12.一种具备电池组的电动交通工具，其特征在于，
所述电动交通工具具有：将电池组插入到下方而配置在规定位置的嵌合凹部(51)、和固定在所述嵌合凹部(51)上的连接端子(52)，
在所述连接端子(52)上连接有被安装在嵌合凹部(51)中的电池组的连接器(3)，从电池组供给电力，
所述电池组在内置有能够充电的多个电池(11)的壳体(2)上固定有连接器(3)，该连接器(3)与嵌合凹部(51)的连接端子(52)连接而供给所内置的电池(11)的电力，
所述连接器(3)以在下方具有插入部(33)的姿势固定在所述壳体(2)上，以利用电池组的重力与固定在嵌合凹部(51)上的连接端子(52)连接，
所述壳体(2)在表面突出设置有在内部配置有所述连接器(3)的导向凸部(21)，所述导向凸部(21)的下表面配置成比所述壳体(2)的底面更靠上方，在所述导向凸部(21)的下表面开设有使所述连接器(3)的插入部(33)向壳体(2)的外部露出的连接器窗(22)，
所述嵌合凹部(51)的与电池组的导向凸部(21)的下表面相对置的对置面(54)配置成比所述嵌合凹部(51)的底面更靠上方，在所述对置面(54)上配置所述连接端子(52)，
所述电池组被插入所述嵌合凹部(51)，从所述导向凸部(21)的下表面露出的连接器(3)与配置在所述对置面(54)上的连接端子(52)连接。
13.根据权利要求12所述的具备电池组的电动交通工具，其特征在于，
与所述电池组的导向凸部(21)的下表面相对置的对置面(54)倾斜，以使侵入的水朝向嵌合凹部(51)的底部流下。
14.根据权利要求12所述的具备电池组的电动交通工具，其特征在于，
所述导向凸部(21)形成为其横向宽度朝向下方变窄的端部变细状。
15.根据权利要求12所述的具备电池组的电动交通工具，其特征在于，
在所述壳体(2)的上部向外周突出设置有用于将与设置在电动交通工具(50)上的嵌合凹部(51)之间的间隙(53)封闭的封闭凸条(24)。
16.根据权利要求12所述的具备电池组的电动交通工具，其特征在于，
所述封闭凸条(24)设置在除了导向凸部(21)之外的区域。
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