CN1049631C - 电动辅助自行车电池装卸结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动辅助自行车的电池装卸结构。其特征在于电池盒被制成长方筒形；沿下车架斜设的车身挡板具有侧视为凹状的凹部，该凹部由分别与上述电池盒的长形下面和前后端面相对应的倾斜的长形底面和前后内面构成，电池盒嵌合支持在车身挡板的上述凹部内；用锁定装置将上述电池盒的前端可随意锁定或松开地锁定。把上述凹部的后内面作成相对于倾斜的凹部底面近似直角的接近于铅直的陡斜面；使上述电池盒的后端面与下面所成的角度同上述的角度相同。

Description

电动辅助自行车电池装卸结构

本发明涉及在自行车上安装电机，利用电机动力辅助人力行驶的电动辅助自行车。特别是涉及到把向电机提供电力的电池安装到车身上的装卸结构。

电动辅助自行车，在将踏板的踏力传递给车轮的动力传递系统中安装有电机，并根据踏板的踏力，控制电机的输出，因而装有向电机供给电力的电池。

图1是特开平5-319104号记载的例子，图示了电动辅助自行车的侧视图。

在从侧面看前后轮01，02间呈V字形的主车架中，沿从头管03向后下方延伸的下斜管04设置长电池盒05，在朝着车座06的座管07上安装电机08，在V字的最下端设置踏板曲柄09，在曲轴010上安装使电机08减速并传递电机动力的齿轮机构。

在电池盒05上覆盖外罩011，此外罩011可在取出前端锁定装置011a后，以后部上端的枢轴011b为中心上方摆动而打开。

在电池盒05下端设置随意装拆的支持箱012，此支持箱012可与电池盒05一起以枢轴012a为中心向上方摆动，在图1中，用双点划线表示电池盒05向上方摆动后的状态。

在所述状态下，若把电池盒05从支持箱012上分离出来，则可以使电池盒脱离车身。

即，在取出电池盒时，首先松开锁定装置011a，向上方转动外罩011，使电池盒05露出。把图中未示的夹板拆开，将电池盒05和支持箱012一起向上转动，再将图中未示止动构件拆下，从而可将电池盒05从支持箱012上分离出来。

反过来，将电池盒05装入车身上时，该作业过程正好与上述的过程相反。

这类电池盒05的拆装作业，往往必须顺序进行多项作业，非常麻烦，而且要有枢轴011b和支持箱012以及外罩011等，零件多构造复杂。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供装拆容易、结构简单的电动辅助自行车的电池装卸结构。

为达到上述目的，本发明提供一种电动辅助自行车的电池装卸结构，电动辅助自行车是利用由车载电池提供的电力驱动电机，将电机的动力用于辅助人力行驶，在上述电动辅助自行车上的电池装卸结构，其特征在于：容纳上述电池的电池盒大致被制成长方筒形；沿从头管向后下延伸的下车架斜设的车身挡板具有侧视为凹状的凹部，该凹部由分别与上述电池盒的长形下面和前后端面相对应的倾斜的长形底面和前后内面构成，上述电池盒嵌合支持在上述车身挡板的凹部内；用锁定装置将上述电池盒的前端可随意锁定或松开地锁定；把上述车身挡板的凹部的后内面作成其与该凹部分的倾斜的底面的夹角为锐角的倾斜面；使上述电池盒的后端面与下面所成的角度同上述车身挡板的凹部后内面与凹部底面所成的角度相同。

当电池盒嵌入车身挡板的凹部内，由锁定装置将前端锁定时，由于电池盒前端锁定于车身挡板上，车身挡板的凹部后内面作成与底面的夹角为锐角的倾斜面，电池盒的后端面与该倾斜面相对着，因此，能阻止电池盒的后端面以被锁定的前端为中心向上方转动，从而成为锁定状态。

因此，电池盒嵌合支持在车身挡板的凹部内，处于锁定状态，不解除锁定装置的锁定，就不能拆下电池盒。

另一方面，如果解除锁定装置对于电池盒前端的锁定，则电池盒前端即可自由向上方移动，使整个电池盒沿后端面向上方滑动或使电池盒的前端面向上转动而卸下电池盒。装卸作业极为容易，又，其构造简单。

由于把锁定装置设置在电池盒前方的车身挡板上，进行锁定操作时，使锁定销向后伸出，插入设在电池盒前端面的止动孔内，松开操作时，将上述锁定销从电池盒的止动孔内退出，因此利用简单的锁定装置就可容易地进行电池盒的锁定操作。

由于车身挡板的凹部底面与前内面是左右分开的侧挡板形成，凹部后内面是由上盖板形成，因此车身挡板可以用很少的零件构成。

图1是现有电动辅助自行车的整体侧视图。

图2是本发明设计的一个实施例的电动辅助自行车的整体侧视图。

图3是本电动辅助自行车的车身挡板的分解立体图。

图4是侧挡板的侧视图。

图5是侧挡板的俯视图。

图6是图4、图5的VI-VI剖视图。

图7是图4、图5的VII-VII剖视图。

图8是图4的VIII-VIII剖视图。

图9是上盖板的侧视图。

图10是图9的X向视图。

图11是取下由侧挡板和上盖板组合构成的车身挡板状态的电池盒的侧视图。

图12是表示在车身挡板上安装了电池盒的状态的侧视图。

图13是图12的XIII向视图。

图14是放电用连接器的俯视图。

图15是放电用连接器的后视图。

图16是图15中的XVI-XVI剖视图。

图17是车身挡板上的连接器的俯视图。

图18是车身挡板上的连接器的后视图。

图19是图18中XIX-XIX剖视图。

图20是电池盒后部及上盖板下部的剖视图。

图21是下侧电池盒后部的俯视图。

图22是将头管附近电池盒前部进行局部剖的侧视图。

1-电动辅助自行车；2-头管；3-下斜管；4-座管；5-座；6-转向轴；7-车把；8-前叉；9-前轮；10-齿轮箱；11-后叉；12-斜撑；13-后轮；15-曲轴；16-曲柄；17-踏板；18-驱动链轮；19-从动链轮；20-链条；21-电机；22-控制装置；23-电池盒；24-蓄电池；25-组合开关；26-锁定装置；27、28-侧挡板；29-上盖板；30-放电用连接器；31-螺栓；32-接点端子；33-弹簧；34-连接器；35-端子；36、37-电缆；38-引线；40-充电用连接器；41-圆孔；43-充电用连接器电缆；44-插头；45、46-电缆；48-信号软线；50-锁定孔；51-支撑板；52-销；53-把手；54-扭簧；55-板；56-橡胶。

下面，根据图2至图22，说明本发明的一个实施例。

图2是本实施例的电动辅助自行车1的整体侧视图。

电动辅助自行车1的下斜管3从头管2向后下方伸出，而座管4在下斜管3的下端处向上方弯曲朝车座5延伸，下斜管3和座管4构成整体V字状态主车架。

以枢轴方式支承在头管2上可自由转动的转向轴6的上端支持着棒状车把7，与转向轴6的下方成整体地伸出的左右一对前叉8的下端通过轴支承着前轮9。

在下斜管3和座管4交叉而成的V字的下端处垂下地设置容纳齿轮机构的齿轮箱10，前端固定在此齿轮箱10上的后叉11向后伸出，后叉11受到架设在其后端和座管4之间的斜撑12加强，后叉11的后端通过轴支持着后轮13。

齿轮箱10兼作曲轴箱并支持可随意转动的曲轴15。曲轴15左右两端各安装曲柄16，在曲柄16的前端部分分别安装踏板17。

在随曲轴15回转而转动的驱动链轮18和设在后轮13上的从动链轮19之间架设链条20，由加在踏板17上的踏力使曲轴15旋转时，借助驱动链轮18，链条20和从动链轮19，使后轮13旋转，自行车就可以行驶。

另一方面，沿座管4把电机21固定在齿轮箱10上；此电机21的动力通过齿轮机构减速后传递给曲轴15辅助人力。

在座管4的后面，在上述电机21的上方位置安装了控制该电机21的驱动的电子控制部分和电机主动轮等的控制装置22。

下斜管3和座管4由呈V字形左右分开的侧挡板27、28和上盖板29覆盖。在覆盖下斜管3的侧挡板27、28的倾斜的上面上可随意装拆地增设长形电池盒23，电池盒23自身构成车身外表面的一部分。

在电池盒23内，安装了由多个向电机21供给电力的Ni-Cd电池构成的供行驶用蓄电池24。

在电池盒23的前方位置设置了组合开关25，此组合开关25兼用于驱动锁定装置26，该锁定装置26用在电池盒23安装完毕后将其锁定。

根据图3至图10详细说明上述电动辅助自行车1上的上述侧挡板27、28和上盖板29。

侧挡板27、28分别从两侧看呈V字形，基本上左右对称。前半部分的从下斜管3的下方覆盖侧面的侧壁27a、28a和覆盖上方的平面状上壁27b、28b沿长度方向延伸。前端部27c、28c向上方突起，包围头管2的后面，在头管2的后方形成组合开关25和锁定装置26的安装空间。

上壁27b、28b的前方缺口，与前端27c、28c之间有一空间，在该空间的侧方形成有鼓出的与前端部27c、28c相连的倾斜壁27g、28g。

在侧挡板27、28的V字的最下部有覆盖齿轮箱10侧面的中间侧壁部27d、28d。在左侧的中间侧壁27d上设置曲轴15穿通的圆孔27e。

在侧挡板27、28的后部形成弯曲地覆盖座管4的后面的后壁部27f、28f，在座管4和后壁部27f、28f之间形成容纳电机21和控制装置22等的空间。

如图3、图9及图10所示，覆盖座管4前方的上盖板29是纵长的，下部弯曲，从侧面看成J字状，其左右方向的中间沿座管4形成向前方鼓出的纵长凸起29a，左右侧壁29b、29b从凸起29a处，一面向后方弯曲一面延伸，其后侧缘与侧挡板27、28的后壁部27f、28f的左右前缘吻合。

上盖板29的下部的J字前端面按所定的4段形成倾斜的底壁29c、29d、29e、29f并向下延伸，底壁29c、29d、29e、29f的左右形成相对的垂直侧壁29g，29g，从而下部构成规定形状的凹部。

垂直壁29g的上端缘向左右外侧弯曲，形成凸缘接头29h。

上述底壁中，上侧底壁29c构成规定的倾斜面，经过几乎水平的底壁29d，下侧底壁29e构成缓斜面，且在中间形成大开口29i，另外，设有一个与下侧底壁29e相连并反向倾斜的前端的底壁29f。

左右侧挡板27、28夹住主车架组装起来时，前半部分的覆盖下斜管3的呈平面状的上壁27b、28b沿下斜管3形成倾斜面，后壁27f、28f拉开间隔地覆盖座管4的后方。

然后在座管的前方盖以上盖板29，使上盖板29的左右侧板29b与侧挡板27、28的后壁部27f、28f连接地合上时，则如图11所示，侧挡板27、28的倾斜的长平面状上壁27b、28b的前端部27c、28c向上突起，后端由上盖板29下部的底壁29c、29d、29e、29f形成凹部，凸缘接头29h形成向上的倾斜面，由此形成侧视为长条形的凹部α。

即由侧挡板27、28和上盖板29组成的车身挡板沿下斜管3构成长形的凹部α，侧挡板27、28的上壁27b、28b构成该凹部α的底面，侧挡板27、28的左右倾斜壁27g、28g形成该凹部α的前内面，上盖板29的底壁29c、29d、29e、29f形成该凹部α的后内面的中间部分，凸缘接头29h形成后内面的左右侧部分。

电池盒23是嵌合并支持在这样的车身挡板的长凹部α内。

特别是，与电池盒23的后端面相对的底壁29c、29d、29e、29f中，上侧底壁29c(凹部α的后内面)的倾斜面B-B形成如图11所示的、与长平面状上壁27b、28b(凹部α的底面)的倾斜面A-A的夹角为锐角的倾斜面。

另一方面电池盒23作成长四方筒状箱体，分成上下两半，下箱体23a内装电池24，再盖上上侧盖体23b，电池盒23从前端面经下面到后端面的形状，对应于车身挡板的凹部α的前内面、底面、后内面，形状几乎相同。

即电池盒23的前部，中间前壁23c比左右前壁23d向前突出一些。同样在后部，中间后壁23e比左右后壁23f向后突出一些。

而且，电池盒23的左右前壁23d与形成车身挡板的凹部α前内面的倾斜壁27g、28g对接，电池盒23的下面与凹部α的底面的上壁27b、28b对接，电池盒23的左右后壁23f与形成凹部α的后内面的左右侧部的凸缘接头29h对接，电池盒23的中间后壁23e与形成凹部α的后内面的中间部分的上盖板29下部的底壁29c、29d、29e作成形状相同的倾斜面且有一些间隙地彼此相对。(参照图20)

再者，上盖板29下部前端的底壁29f与电池盒23的下面平行。

在电池盒23的中间后壁23e的上盖板29的底壁29e相对应部分上，如图13所示设置了左右一对长孔23g。

在电池盒23的中间后壁23e内侧固定着放电用连接器30，该放电用连接器30如图14至图16及图20图21所示，左右垂直设置一对用螺栓31固定上端的由铜合金板构成且具有弹性的端子片32、32，在其各下部装有弹簧33，弹簧向后顶，这对接点端子32的下部后方分别有开口30a、30a，该各开口30a对应于电池盒23中间后壁23e的一对长孔23g(参照图13)。

因此，在电池盒23的中间后壁23e上可以看到接点端子32、32面对一对长孔23g、23g。

另一方面，在上盖板29的底壁29e侧，在其开口29i内安装了连接器34，如图17至图20所示，该连接器34有左右一对棒状的端子35、35向前伸出，此对端子35与电池盒23上的一对端子片32相对着。

因此，在上盖板29下部的凹部内嵌入电池盒23的中间后壁23e时，如图20所示连接器34的一对端子35分别穿过长孔23g和开口30a，把放电用连接器30的一对端子片32压向弹簧33而成为电气接通。

再者，放电用连接器30的端子片32，32上端用螺栓31固定着，从电池24引出的+、-电力软线36、37的端部都分别接在螺钉31上，因此，与端子片32完成电气连接。

在放电用接线柱30上，连接支承着可随意装拆的保险丝38。

将结合部指向左侧地把充电用连接器40固定在电池盒23的后部左后壁23f的内下侧，在该充电用连接器40的接合部对应的电池盒23的部分上形成圆孔41。

因此，通过将从充电器延伸出来的充电连接器电缆43的前端部的插头44插入电池盒23后部的圆孔41，与充电用连接器40的结合部接合，这样，在电池盒仍装在车体上时，照样可以充电(参照图21)。

从蓄电池24引出的+、-电力软线45、46及从热敏电阻输出测温信号的信号软线48与充电用连接器40连接。因此，充电连接器电缆43也有+、-电线和测温信号线，在充电器上有温度检测电路。

另一方面，如图22所示，在电池盒23的前部，在中间前壁23c的内侧紧贴地设置后述把手53的支持架的一部分的固定板55，在此中间前壁23c和固定板55上形成一定纵长的锁定孔50，在侧挡板27、28前部向上突出的前端27c、28c内设置的支持架51上固定着锁定装置26，当锁定装置26的可随意进出的锁定销26a向后突出，嵌入上述电池盒23的中间前壁23c和固定板55的锁定孔50内时，可固定电池盒23的前部，使其成为锁定状态。

支持锁定装置26的支持架51的下端被向后弯折，并延伸至承受电池盒23前端的下面的位置，在其弯折部分的上面固定着橡胶56，将电池盒23的前部下面压在橡胶56上地安装电池盒23。

又，锁定销26a的前端附近沿圆周方向形成沟槽26b，锁定销嵌入锁定孔50后，锁定孔50下周缘部嵌入沟槽26b内。

即，在安装电池盒23时，适当压下嵌入车身挡板给定位置的电池盒23的前端，使橡胶56产生弹性变形。在此状态下，以钥匙操作锁定装置26，将锁定销26a嵌入电池盒23的锁定孔50内，如果解除电池盒23上的压力，则利用橡胶56的弹性力使锁定孔50的下周缘嵌入沟槽26b，成为完全锁定状态，可防止松动。

因此想要解除锁定，仅仅以钥匙操作锁定装置26，锁定销26a因其沟槽26b与锁定孔50的下周缘嵌合而不能退出，所以，不能解除锁定，只有压下电池盒23前端，解除锁定销26a的沟槽26b与锁定孔50的下周缘的嵌合状态，此时，如果以钥匙进行操作，则可将锁定销26a从锁定孔50拔出，可解除锁定。

再者，由设在锁定装置26右侧的组合开关25驱动锁定装置26，将钥匙插入组合开关25右侧的钥匙插入口，能在接通主开关或成为其他情形的同时，进行锁定或解除锁定。

即，如图22所示，钥匙的操作位置有ON、OFF、LOCK三个位置，ON是进行电力辅助的位置，锁定销26a处于突出状态；OFF是不进行电力辅助的位置，锁定销26a仍处于突出状态；LOCK是解除锁定的位置，锁定销26a处于缩进的状态，当然是不进行电力辅助的位置。

所以，只在电池盒23装卸时才利用钥匙操作设定在LOCK位置；通常处在OFF或ON位置，是使电池盒23处于安装锁定状态，要求电力辅助时设为ON，不要电力辅助与一般自行车一样行驶时或停车时置于OFF。

又，在电池盒23前部的上端设置由销52枢支的可上下随意摆动的把手53。

把手53的左右臂53a的基端由销52枢支，左右臂53a的前端部由连接杆53b连接，由扭簧54将其压向倒伏方向。

因此，拿住把手53的连接杆53b并向上拉起，就能容易地取出电池盒23，在电池盒23处于正常安装状态时，由扭簧54将把手维持在倒伏状态。

在将电池盒23安装于由侧挡板27、28和上盖板29组成的车身挡板上时，如图11所示，使电池盒23与侧挡板27、28的长平面状的上壁27b、28b的倾斜面A-A平行，把电池盒23的中间后壁23e贴合在上盖板29的上侧底壁29c的倾斜面B-B上，沿斜面B-B平移电池盒23，即可将电池盒嵌入到车身挡板中。

或者也可以这样，先把电池盒23的后部放在上盖板29的下部，然后，使电池盒23的前部朝前下方摆动地嵌在车身挡板上。

总之，将电池盒23后部的中间后壁23e一边引入由上盖板29的下部底壁29c、29d、29e、29f及左右垂直侧壁29g构成的凹槽中一边嵌入其内，从而决定了其前后左右的位置，将电池盒23前部的中间前壁23c嵌入侧挡板27、28前端27c、28c的左右倾斜壁27g、28g之间，使上壁27b、28b(上述凹部α的底面)与电池盒23的下面接触，前面的左右斜壁27g、28g(凹部α的前内面)与左右前壁23d接触，后面的左右凸缘接头29h(凹部α后内面)与左右后壁23f接触，则如图12所示电池盒23被车身挡板支承。

然后，如上所述，将电池盒23的前部适当向下压，把钥匙插入组合开关25内，进行锁定操作(从LOCK位到OFF位置的操作)时，则锁定销26a突出并嵌入电池盒23的中间前壁23c的锁定孔50内，然后松开下压，锁定孔50的下周缘嵌入锁定销26a的沟槽26b内，防止了松动，从而成为锁定状态。

如图12所示，一旦锁定销26a嵌入锁定孔50而成为锁定状态，则当然不能将电池盒23的前部向上移，而且也不能将电池盒23的后部向上取出。

也就是说，要想将电池盒23的后部向上方取出时，是以锁定销26a的锁定部为中心使电池盒23向上方摆动，但因为上盖板29下部的底壁29c(凹部α的后内面)的倾斜面B-B是与大致与电池盒23平行的倾斜面A-A的夹角为锐角的倾斜面，想要以锁定销26a的锁定部为中心进行摆动的电池盒23的中间后壁23e与倾斜面B-B的底壁29c挡接着，从而阻止了电池盒23的摆动，所以，不能把电池盒23的后部向上方取出。

因此，由于只通过一个锁定装置26的锁定销26a的锁定就可禁止电池盒23移出，因此，这种锁定是完善的而且操作非常简单。

反过来，取出电池盒23时，首先将电池盒23的前部向下压一些，在这种状态下用钥匙使锁定装置26动作，将锁定销26a从电池盒23的中间前壁23c的锁定孔50拔出，然后，将把手53竖立并向上拉起，电池盒23的后部即可从上盖板29的下部凹槽内退出，因此，可非常简单地取出电池盒23。

如上所述，本实施例的车身挡板由称为左右侧挡板27、28和上盖板29三个零件的少数零件构成，组装容易。电池盒23前部由锁定装置26的锁定销26a进行锁定，电池盒23的后部由上盖板29的下部底壁29c的斜面B-B阻止向上移动，不仅结构简单，且只是利用锁定销26a的结合即能够实现完全的锁定状态。

又因只此一处的锁定操作，就可进行电池盒23的装卸，所以，操作极其简单。

本发明由于车身挡板的凹形后内面是与底面的夹角为锐角的倾斜面，电池盒的后端面与该倾斜面相对，所以，电池盒的前端用锁定装置锁定时，电池盒的后端就不能以锁定的前端为中心向上摆动而成为锁定状态，利用这样简单的车身挡板结构就可确实支持并锁定蓄电池盒，电池盒的拆卸也很简单。

另外，将锁定装置装在电池盒前方车身挡板上，通过锁定操作，可使将锁定销向后突出，并嵌入设在电池盒前端的止动孔内，通过解除锁定操作，可把上述锁定销从上述电池盒的止动孔内拔出，因此，利用简单的锁定装置就能方便地进行电池盒的锁定操作。

再者，由于车身挡板的凹形底面的前内面由左右分开的侧挡板形成，凹状后内面由上盖板形成，因此，车身挡板可由少数零件构成。

Claims (3)

1.一种电动辅助自行车的电池装卸结构，电动辅助自行车是利用由车载电池提供的电力驱动电机，将电机的动力用于辅助人力行驶，在上述电动辅助自行车上的电池装卸结构，其特征在于：

容纳上述电池的电池盒被大致制成长方筒形；

沿从头管向后下延伸的下车架斜设的车身挡板具有侧视为凹状的凹部，该凹部由分别与上述电池盒的长形下面和前后端面对应的倾斜长形底面和前后内面构成，上述电池盒嵌合支持在车身挡板的上述凹部内；

用锁定装置将上述电池盒的前端可随意锁定或松开地进行锁定；

把上述车身挡板的凹部分的后内面作成与该凹部分的倾斜的底面的夹角为锐角的倾斜面；

使上述电池盒的后端面与下面所成的角度同上述车身挡板的凹部的后内面与凹部的底面所成的角度相同。

2.根据权利要求1所述的电动辅助自行车的电池装卸结构，其特征在于：

上述锁定装置设置在上述电池盒前方的上述车身挡板上；

该锁定装置，在进行操作时，使其锁定销向后伸出，嵌入设在上述电池盒前端面的止动孔内，而进行解除锁定操作时，使上述锁定销从上述电池盒的止动孔内退出。

3.根据权利要求1或2所述的电动辅助自行车的电池装卸结构，其特征在于：上述车身挡板的凹部底面及前内面是由左右分开的侧挡板形成，凹部后内面是由上盖板形成。

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