CN1079997C - 电池组的存放机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能防止车载时电池组被污染的电池组存放机构。可携带的电池组39装在内箱38。外箱40固定在带电动机的自行车车体上。将内箱38装在外箱40中可以防止内箱38被污染。此外，电池组与车体之间的电连接在外箱40内进行。

Description

电池组的存放机构

本发明涉及一种用于汽车、摩托车及带电动机的自行车等的电池组的存放机构，更确切地说，是一种便于携带电池组的电池组存放机构。

与过去相比，采用电动机代替内燃机作为动力施加装置的电动汽车的建议，正向实用化方向发展。近年来，同时装设人力与电动机驱动系统，利用电动机的驱动力辅助人力的带电动机的自行车，如日本特开平2-74491号公报所公开的，正处于实用化阶段。这种带电动机的自行车，通过检测从脚踏板输入的脚蹬力，可以在人力负担大时，加大电动机的驱动力，从而减轻人力负担。

在这种汽车和带电动机的自行车上搭载有使电动机工作用的电池组。这种电池组由于是给车辆施加推进力的，所以，与搭载在使用内燃机的车辆上的电池组不同，一般在车辆运行中不能充电。因此，需要在车辆运行后充电。所以如果其电池组可以携带就很方便。例如，带电动机的自行车，如果能够将电池组拿入室内充电，那么，当公共住宅的居住者使用时，即使在带电动机的自行车的保管场所和拥有充电器者的居所分离的情况下，也容易充电。

然而，以往的车载电池组没有防止外部溅泥和尘埃等污染的措施。因此，拿入室内充电前不得不清扫电池组。此外，一般用螺钉将电池组装在车辆上，其装卸作业繁杂，费时。再者，电池组与车辆的电连接部件，例如，电池组的接线端子与车辆两侧的接线端子，由于暴露在外部，所以，经雨水侵袭及尘埃覆盖很容易劣化。

有鉴于此，本发明的第一目的是，提供一种能防止车载时电池组被污染、使从车上取出的电池组是干净的、可以直接拿入室内、并确保电池组容易装在车辆上的电池组存放机构。本发明的第二目的是，提供一种能防止电池组与车辆的电连接部件劣化的电池组的存放机构。本发明的第三目的是，提供一种能在电池组不从车辆上卸下、而是搭载在车辆上的状态下，直接对电池组充电的电池组存放机构。

为了解决上述问题，本发明的第一方案的一种用于带电动机的自行车的电池组的存放机构，其特征在于，它包括：一个可携带的内箱用于支撑电池组；一个电池组侧的电连接器，设置在所述内箱的下部；一个外箱，设置在座管后轮之间，并被固定到自行车架上，该外箱具有一个主体，作为开顶的箱，以便从上方接收所插入的所述内箱；一个电动机侧的电连接器，设置在所述主体的内部空间的下部；当所述内箱插入到所述外箱中时，电动机侧的电连接器自动地与电池组侧的电连接器电连接。

本发明的第二方案，是在第一方案的基础上，加上前述电池组与车辆的电连接在外箱内部进行这个特征。

本发明的第三方案，是在第一方案基础上，加上前述外箱具有盖，该盖可以锁紧这个特征。

本发明的第四方案是，在第一方案或在第三方案的基础上，加上向前述电池组充电的专用接线端设置在外箱上这个特征。

在本发明第一方案中，由于内箱是装在固定在车辆上的外箱中，所以，可以保护车载时内箱不受泥和尘埃等的污染，使从车辆上与电池组一起取出的内箱是干净的，因此，可以搬入住宅内等，直接进行充电。此外，由于内箱只是装在外箱中，所以，能把电池组容易而可靠地装在车辆上。

在本发明的第二方案中，由于电池组与车辆的电连接是在外箱内部进行的，因而，可以防止电连接部件不受雨水及尘埃的侵蚀。由此避免了电连接部件的劣化。

在本发明的第三方案中，由于内箱与电池组先后取出后，关闭外箱的盖，并锁紧该盖。因此可以防止雨水及尘埃侵入外箱。避免了车辆两侧电连接部件的劣化。

在本发明的第四方案中，由于向电池组充电的专用接线端子，设置在外箱上，所以，可以在不将电池组从车辆上卸下、而对搭载在车辆上的电池组直接充电。

图1是备有本发明实施例的电池组存放机构的带电动机的自行车在护盖拆下的状态下的侧面图。

图2是前述带电动机的自行车在装配好之后的侧视图。

图3是根据实施例的内箱的侧断面图。

图4是根据实施例的外箱的侧面图。

图5是前述外箱内配线状态的简图。

图6是沿VI-VI线从箭头方向所看到的前述内箱端子基板的断面图。

图7是前述外箱端子基板的正面图。

图8是表示前述带电动机自行车座的结构与电池组存放机构的关系的侧面图。

图9是实施例的替换例的侧面图。图中：

34、动力装置    36、电动机

38、内箱        39、电池组  40、外箱         61、上盖59、端子基板     65、端子基板66、导线         68、插座孔67、充电专用端子基板84、导线88、套筒孔100、端子插销104、导线

  下文，结合附图说明本发明的实施例。A、实施例的整体结构图1是具有根据本发明的电池组存放机构的带有电动机的自行车在护盖90(图2)拆下的状态下的侧视图。图中符号10表示主管，在主管10的前端固定有前管11。车把支承管12插入前管11内并可以前管11的轴线为中心自由转动。在车把支承管12的下部固定有左右一对前叉16。前叉16上安装有可转动的前轮14。在车把支承管12的上部固定有沿左右延伸的把杆18。

主管10从前部朝后下方倾斜延伸，其后端固定有中间接管44，中间接管44上固定着座管22和后管26。主管10做成朝下弯曲成凹状，可使使用者例如穿裙子的女性使用时通过简单地跨越主管10便可骑在车上。

座管22支撑着固定有车座20的车座支柱19。一对链支杆27通过悬吊接管45固定在后管26上，链支杆27与座管22通过左右一对座支杆24连接。如图所示，座管22、座支杆24、后管26及链支杆27大致连接成三角形，可以支撑骑车的使用者的体重。在座支杆24及链支杆27的连结部位可转动地安装着后轮28。

动力装置34通过角撑架46、47安装在中间接管44及悬挂接管轴45的下方，该动力装置34可以是人力驱动系统、电动机驱动系统及以两者的合力机构构成的装置，其箱体中安装有曲柄轴33，曲柄32固定在曲柄轴33的两端。曲柄32上分别装有脚踏板31。符号36表示电动机。

使用者踏蹬脚踏板31时，曲柄轴33的旋转籍动力装置34内的机构传送给链37。再通过飞轮29传递给后轮28，靠后轮28旋转使带电动机的自行车前进。另一方面，电动机36驱动时，其转子的转动通过动力装置34内部的其它结构传递给链37，由此带动后轮28旋转。这样，带有电动机的自行车备有由曲柄轴33传递的人力驱动的系统及由电动机36驱动的系统。

主管10的下部固定有盒41。盒41内设有控制器42。驱动电流从可充电的电池组39供给电动机36。该电池组39的支撑结构在下文叙述。电池组39把电流供给电动机36，控制器42使电流增加或减少。

也就是说，当人力的驱动力即通过脚踏板31、曲柄32、曲柄轴33所施加的脚踏力增大时，控制器42使流入电动机36的电流变大，当脚蹬力小时，控制器42使流入电动机36的电流变小。这样，在人力负担大时电动机36的驱动力变大，可以减轻人力负担。电动机36可以使用如永磁式直流电动机或串激直流电动机。控制器42最好使用直流电压的开/关(on·off)时间比(占空比)能根据扭矩而变化的断续式控制器。

图2是装配好的带电动机的自行车的侧面图。带电动机的自行车本体装有能覆盖主管10等的护盖90。护盖90由上盖91和下盖92组成，上盖91覆盖着主管10、座管22的下部、后管26及电池组39的外箱40的下部，下盖92覆盖电动机36及盒41。上盖91的上表面沿主管10弯曲。

B、电池组存放机构的构成

前述电池组39存放在有上下两个部分的内箱38内，内箱38再放在外箱40中，外箱40配置在座管22与后轮28之间，并固定在座管22、座支杆24及后管26上。

B-1、内箱的构成

图3是内箱38的侧断面图。内箱38由相互大致对称的两个元件50嵌合而成，形成大致为长方体的形状。其中一个元件50上形成上下两个贮存室51，电池组39存放在这些贮存室51中。

图3中，一个元件50与另一个元件的接合面用斜线表示。也就是说，电池组39放入一个元件50的各贮存室51后，用斜线所表示的面与另一个元件50的对应的面接合在一起，同时，电池组39也放入了另一元件50的贮存室51中，电池组39完全由内箱38所覆盖。元件50的四个角上形成有套筒52，螺栓可以穿过这些套筒52，将螺母拧在其端部，便将各个元件50结合在一起。

形成贮存室51的壁53与元件50的外壁之间设有空间，该空间中形成多个肋54。在上贮存室51的底壁与下贮存室的上壁之间也设有空间，在该空间中也形成多个肋54。这样，万一内箱38掉落下来时，或者车载时带电动机的自行车倾倒时，可以缓和冲击，减少内部电池组39的损伤。此外，在该空间还设置有与各电池组39相连接的导线。

在内箱38的底部空间内，设置有下文将要叙述的端子基板59，前述导线连接在该端子基板59上。端子基板59用于从电池组39的放电，即，向动力装置34供给电力，以及向从外箱40取出后的电池组39充电。

在元件50的上部，用销钉57安装着提手58。提手58能以螺钉57为中心自由转动，可倒立在元件50上面。在元件50的上面形成有接纳倒立时的提手58，并使其不凸出的凹部。

B-2、外箱的构成

图4是表示外箱40的外观的侧面图。外箱40具有上面敞开的大致为长方体的箱子的本体60，内箱38可以从其上方插入。外箱40的上面设有上盖61。上盖61能以设置在车体60上方一端的销钉62为中心转动，从而可以打开或关闭外箱40。上盖61关闭时，外箱40的内部便处于完全密闭状态，泥、雨水、尘埃等不能侵入，内箱38不会被污染。

上盖61的里面装有泡沫橡胶制成的缓冲部件63。关闭上盖61时，通过该缓冲部件63从上方推压内箱38，使内箱38的位置固定。这样，当有来自上方的冲击作用时，可以保护外箱40内部的内箱38不受冲击的影响。符号64表示设有键槽的外筒。在本体60的上部装有图中未示的锁定盒，键插入外筒64时，可以进行锁紧。该键与用于起动动力装置34及车轮锁等所使用的键是共同的。

本体60上形成有孔69、70、71。如图1所示，中间接管44上形成有凸部72，用螺钉将孔69固定在凸部72上。悬挂接管45上形成有凸部73，用螺钉将孔70固定在凸部73上。座管24上安装有固定装置74，用螺钉将孔71固定在该固定装置74上。

孔69在外箱40底部拐角处形成，外箱40内部空间的底部设置有凸部75。在内箱38的底部，形成与该凸部75对应的凹部76，由此使用者不会将内箱38的朝向搞错，能正确地将内箱38插入外箱40中。

在本体60的底部的下面，装有下文将要叙述的端子基板65，用于驱动前述动力装置34的导线66与该端子基板65连接。端子基板65与内箱38内的端子基板59、电池组39及动力装置34连线，用于从电池组39向动力装置34供给电力。

在本体60的侧面装有充电专用的端子基板67。该充电专用端子基板用于向原封不动地贮存在外箱40内的内箱38中的电池组39充电，并形成有供充电插销插入的插座孔68。平常不向电池组39充电时，用图中未示的由橡胶制成的盖将该插入孔68盖住。

B-3、电池组与车辆的电连接部件的构成

图6示出了配制在前述内箱38内的端子基板59。端子基板59具有固定在内箱38上的基台部80及从该基台部80向下伸出的插座部81。

端子83用螺钉82固定在基台部80上，并用导线84连接在电池组39的阳极端子上。金属制的板簧86用铆钉85固定在该端子83上，板簧86以铆钉85为支点向上或向下弯曲。在板簧86的前端形成有用金属制成的堆焊接点87。在图6的纸面里侧还设有同样的端子83和板簧86，该端子83用导线84连接在电池组39的阴极端子上。

插座81上形成朝下方敞开的两个插孔88(图3)。固定在端子基板65上的两个端子插销100(图7)分别插入插孔88中。

如图7所示，在各端子插销100的一端形成有外螺纹。于是，端子插销100穿过端子基板65后，上述外螺纹与螺母101、102啮合，从而被固定在端子基板65上。在拧有螺母101、102的端子插销100上，分别联结有导线66。

如图4所示，内箱38安放在外箱40内时，端子插销100的上端部便插入插孔88中，并与接点87接触。由此，通过导线84、端子83、板簧86、接点87、端子插销100、导线66从电池组39的端子向动力装置34供给电力。

在端子基板59的基台部80的内部，配设有螺旋弹簧103，用于把该板簧86压向下方，从而使端子插销100插入插孔88时与接点87保持接触状态。

把内箱38从外箱40中取出后，将充电器的端子插销插入插孔88中，对电池组39进行充电。另一方面，在电池组的存放结构中，充电器的端子插销插入充电专用端子基板67的插座孔68中，由此可以对存放在装入外箱40内的内箱38中的电池组充电。

图5是通向插销孔68的配线的简图。各插销孔用导线104连接在端子插销100上。当内箱38装在外箱40中时，由于电池组39与端子插销100连接在一起，因此，电池组39与插座孔68之间也就连接在一起。

在这种场合，由于电池组39的电压施加在端子插销100上，所以，导线104上也直接有电池组39的电压作用，金属部分的接触等有导致短路的危险。因此，在其中一根导线104的途中连接有二极管105，防止短路，此外，通过连接二极管105可以防止电池组39从插座孔68漏电。

B-4、车座的构成

如前所述，外箱40设置在座管22和后轮28之间。在该实施例中，即使车座20比较低，也可以打开盖61，容易地将内箱38从外箱40中取出。图8显示了车座20的安装结构。座20具有固定在座支柱19上的支撑部110、可自由转动地安装在支撑部110上的转动部111、以及供使用者骑坐的座席部112。

转动部111可以销115为中心自由转动地安装在支撑部110上。在转动部111的与销115相反的一侧端部安装有防松销钉116，防松销钉116的一端插入支撑部110上所形成的孔117中。防松销钉116被螺旋弹簧推向支撑部110。符号119表示支撑防松销钉116的中间板。座席部112的底部120固定在转动部111上。

通过克服螺旋弹簧118的弹性力将防松销钉116朝着脱离支撑部110的方向拉动，可以把防松螺钉116从孔117中拔出，使转动部111带动座席部112以销115为中心转动。于是，如图中虚线所示，坐席部112处于朝着倾倒的状态，使外箱40的上方全无遮盖，从而可以打开外箱40的上盖61，将内箱38插入外箱40中，或者，从外箱40中取出内箱38。

C、实施例的动作

下文，结合本实施例电池组的存放机构叙述对电池组39充电时的动作。首先，在带电动机的自行车保管场所和电源分离的场合，将存放有电池组39的内箱38带到有电源的地方。这时，如前所述，将车座20的座席部112朝前倾倒，解除上盖61的锁紧状态，打开上盖61，拎着提手58将内箱38从外箱40中取出。

接着，将充电器的端子插销插入内箱38的插座孔88中充电。装在车上时由于内箱38存放在外箱40中，因此可以保护其不受泥和尘埃等的污染，从车辆上与电池组39一起拆下的内箱38是干净的，所以，可以带到室内对电池组39充电。

另一方面，外箱40的上盖61在取出内箱38后被关闭并锁紧。这样，在向电池组39充电期间，可以防止雨水和尘土侵入外箱40内，避免了车两侧的电连接部件如端子插销100的劣化。通过锁紧上盖61，还可以防止外箱40的内部被损坏。

向电池组39充电完毕后，解除上盖61的锁紧状态，将其打开，再一次将内箱38放入外箱40中，就能将电池组39很容易并且可靠地装在车辆上。此时，如上文所述，外箱40的端子插销100插入内箱38的插座孔88中，也使电池组39与车辆的线联接容易可靠地实现。

内箱38存放好之后，关闭外箱40的上盖61并锁紧。使上盖69处于密闭状态，如上文所述，电池组39与动力装置34的电连接，也就是在外箱40内部进行的端子插销100朝插座孔88的插入，因此既可以防止雨水侵入，又能避免尘土飞进，避免其劣化。此外，由于电池组39由外箱40和内箱38双重包围着，所以，可以缓和带电动机的自行车翻倒时等的冲击，不致损伤电池组39。

由于在外箱40上设有充电专用端子基板67，所以，内箱38车载时也可以向电池组39充电。在这种场合，将充电器的端子插销插入插座孔68充电。这样，如果带电动机的自行车保管场所附近有电源的话，便不用将内箱38从外箱40中取出，就可以直接充电。

D、变更例

图9示出了前述实施例的替换例。在前述实施例中，大致呈长方体的外箱40中装有长方体的内箱38，但两箱的形状并不限于此。也可以采用图9所示的替换例，在具有圆弧状的前壁面和后壁面的外箱40中，装有前壁面和后壁面呈圆弧状的内箱38。在该替换例中，如图所示，外箱40的上盖61可以不设置在座20的正下方，从而，没必要将座20的座席部朝前倾倒，就很容易将内箱38取出。

在前述实施例中，电池组的存放机构用于带电动机的自行车，但本发明并不限于此，也可以适用于例如电驱动的汽车及摩托车。

如上所述，第一方案所记载的本发明能保护内箱不受泥和尘埃等的污染，从而可以将从车辆上与电池组一起拆下的干净的内箱原封不动地拿入室内。此外，只要把内箱装入外箱中，就可将电池组容易而可靠地装在车辆上。并能保护装在车上的电池组不受车辆倾倒等的冲击的影响。

第二方案所记载的本发明，既能防止雨水侵入电连接部分，又能防止尘埃飞入。由此可以避免电连接部件的劣化。

第三方案所记载的本发明，可以防止内箱与电池组一起取出后雨水和尘埃等侵入外箱内，避免了车两侧电联接部件的劣化。并且，通过对盖的锁紧，可以防止损坏外箱的内部。

第四方案所记载的本发明，能够不把电池组从车辆上取下，即对搭载在车辆上的电池组直接充电。

Claims (4)

1.一种用于带电动机的自行车的电池组的存放机构，其特征在于，它包括：

一个可携带的内箱(38)，用于支撑电池组(39)；

一个电池组侧的电连接器(83，86，87)，设置在所述内箱的下部；

一个外箱(40)，设置在座管(22)和后轮(28)之间，并被固定到自行车架上，该外箱具有一个主体(60)，作为开顶的箱，以便从上方接收所插入的所述内箱；

一个电动机侧的电连接器(100)，设置在所述主体(60)的内部空间的下部；

当所述内箱插入到所述外箱中时，电动机侧的电连接器自动地与电池组侧的电连接器(87)电连接。

2.根据权利要求1所述的电池组的存放机构，其特征在于，还包括一个座席部(112)，以销(115)为中心可转动地安装到支撑部(110)上。

3.根据权利要求1所述的电池组的存放机构，其特征在于，所述的外箱设有盖(61)，该盖可以锁紧。

4.根据权利要求1或3所述的电池组的存放机构，其特征在于，向前述电池组充电的专用端子设置在前述外箱上。

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