CN1094438C - 电动辅助自行车的电源用电池安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种装在电动辅助自行车上的电池安装结构，在相邻Ni-Cd电池28a的正极和负极相互交替，Ni-Cd电池28的周面相互接触的状态下，相对于Ni-Cd圆柱电池28a的中心线成正交方向配置1列10个Ni-Cd电池28a，上方Ni-Cd圆柱电池28b正好落入该下层Ni-Cd电池28a列的上方各凹部内，在各Ni-Cd电池28a、28b的前端用连接片30c使Ni-Cd电池28a的正极和Ni-Cd电池28b的负极相互连接后，放入到筒状的热收缩合成树脂薄膜31内之后，加热热收缩合成树脂薄膜31，使之热收缩。

Description

电动辅助自行车的电源用电池安装结构

本发明涉及装载在电动辅助自行车上的电源用电池的安装结构，这种电动辅助自行车利用电机的动力来辅助人力行驶。

在电动辅助自行车中，在从头管处向斜后下方倾斜的下斜管的下端上一体地连接向斜后上方倾斜的座管的下端，形成从侧面看成V字状主车架的情况较多，为了不使较重的电源用电池占据前后车轮上的载物空间，和不影响上下电动辅助自行车，通常沿上述下斜管或座管装载电源用电池。

因为电源用电池沿电动辅助自行车的下斜管或座管装载，例如为了使电池盒内电池的正极和负极彼此接触，应该这样放置电池，使电池的正极及负极相连接的方向沿着电池盒的纵向成直线状并排地放置在电池盒内，其中，电池盒可装拆地安装在下斜管或座管上。

然而，在把单一型电池，如市场上销售的电池，放在上述电池盒内时，电池的放置个数受到一定的限制，电池串联连接而成的电源电压在很多情况下难以达到电动辅助自行车驱动用电机的额定电压，因此，必须特别地向厂方订做特定尺寸和形状的电池，并不得不使用高价电池。

本发明在于克服上述缺陷，改进电动辅助自行车的电源用电池的放置结构。在多个圆柱形电池的周面相互接触的状态下，将一部分圆柱形电池在相对于电池的中心线的正交方向配置一列，把另一部分圆柱形电池配置在部分圆柱形电池列的各凹部内，构成一个整体略呈长方形的电源用电池组，把如此构成的电源用电池组嵌装在附设于电动辅助自行车的车架上的电源用电池盒内。

由于本发明以上述的方式构成，能够高密度地将圆柱形电池放在电池盒内，并能够不妨碍骑车人上下地紧凑地装载在电动辅助自行车上。

因为本发明不使用特别形状、尺寸的电池，而使用如市场上出售的单一型圆柱形电池，所以可以大幅度地降低电池的成本。

根据如本发明记载的方式构成的本发明，在安装于电动辅助自行车的下斜管或座管上的电池盒内安放多个圆柱形电池，因此能够容易地得到可驱动电动辅助自行车用电机的电源。

另外，根据如本发明记载的方式构成的本发明，使上述圆柱形电池相互牢固地结合，能够确实如虚线那样地保持电极间的电气连接，同时能够容易地将电池装入电池盒内或从其内取出，而且，能够将圆柱形电池稳定地保持在该电池盒内。

下面，说明附图所示的本发明的一个实施例。

图1是本发明的具有电源用电池放置结构的电动辅助自行车的概略侧视图。

图2是图1的电源用电池放置结构的一个实施例，放置有电池的状态下的电池盒的纵截面。

图3是电池盒的上半盒和下半盒的分解侧面图。

图4是图3的IV-IV箭头方向的视图。

图5是图3的V-V箭头方向的视图。

图6是图2的VI-VI箭头方向的视图。

图7是沿图2的VII-VII线剖开的横截面图。

图8是沿图2的VIII-VIII剖开的横截面图。

图9是沿图2的IX-IX剖开的横截面图。

图10是侧挡板及上盖板的分解透视图。

图11是在侧挡板上安装上盖板和电池盒之前状态的侧面图。

图12是表示在侧挡板上安装着电池盒或电池盒取下状态的侧面图。

图13是在侧挡板上安装上盖板和电池盒状态的侧面图。

图14是图13的XIV箭头方向的视图。

图15是放电用接线柱的平面图。

图16是图15的XVI箭头方向视图。

图17是沿图15的XVI-XVI线剖开的剖视图。

图18是车架挡板的接头的平面图。

图19是图18中XIX箭头的视图。

图20是沿图19的X-X线剖开的剖视图。

图21是电池盒后部及上盖板下部的纵截面侧面图。

图22是电池盒的下半盒的后部平面图。

图23是头管附近的电池盒的前部的主要部分的剖面图。

图24是上述实施例的电源配线图。

下面，说明附图所示的本发明的一个实施例。

电动辅助自行车1的下斜管3从头管2处指向斜下方地延伸，而座管4从该下斜管3的下端处向上方弯曲并指向斜后方地延伸，该下斜管3及座管4构成近似于V字状的主车架5，在该座管4的上端设置座垫6。

车把轴7可转动地插在头管2内，该车把轴7的上端一体地安装着把手8，而该车把轴7的下端成一体地延伸出左右一对前叉9，前叉9的下端通过前轴可转动地支承前车轮10。

在下斜管3和座管4交叉点处的主车架5的弯曲部上突设了支承架5a(参照图21)，容纳传动机构的并兼作曲轴箱的齿轮箱一体地安装在该支承架5a上，指向前后方向的12的前端安装在该齿轮箱11上，在座管4和12的后端间架设斜撑管13，该12的后端上通过后轴可转动地支承着后车轮14。

进一步地，齿轮箱11上可转动地嵌装着曲轴15，在该曲轴15的左右两端上一体地装着曲轴臂16，在该曲轴臂16的前端上设置踏板17。

与曲轴15一体地设置的驱动链轮18、与后车轮14一体地设置的从动轮19之间架设了无缝链条20，加在踏板17上的踏力驱动曲轴15转动时，通过驱动链轮18、无缝链条20及从动链轮19使后车轮14转动，电动辅助自行车1就可作为自行车而行驶。

驱动用电机21沿座管4固定在齿轮箱11上，在座管4的后面、驱动电机21的上方设置电子控制装置或电机主动轮等的控制装置22，控制装置22用于控制驱动用电机21的转动。由该控制装置22控制驱动用电机转动时，驱动用电机21的转矩通过齿轮传动机构传递给曲轴15，从而用驱动电机的动力来辅助人力行驶。

如图1、及图10至图13所示，由下斜管3和座管4构成的主车架5呈近似于V字状，并由左右分开的侧挡板23和中心盖板24覆盖，在覆盖下斜管3的侧挡板23的倾斜的上表面上可装拆地安装长条形电池盒25，电池盒25的上半盒27构成电动辅助自行车1的车身外表面的一部分。

如图2至图3所示，电池盒25分成上半盒27和下半盒26，在该电池盒25内可装拆地安装了电源用电池组29，电池组29和由20个圆柱状单一型Ni-Cd电池28组成。

如图2所示，构成电源用电池组29时，在相邻Ni-Cd电池28a的正极和负极相互交替，Ni-Cd电池28的周面相互接触的状态下，相对于Ni-Cd电池28a的中心线成正交方向配置1列10个Ni-Cd电池28a，上方Ni-Cd电池28b正好落入该下层Ni-Cd电池28a列的上方各凹部内，其它Ni-Cd电池28b也一样放置，如图2的虚线所示，使连接片30a的两端利用铅焊与下层相邻的Ni-Cd电池28a的正极和负极成电气且机械地连接，上层各Ni-Cd电池28b也同样相互连接，在各Ni-Cd电池28a、28b的前端，用连接片30c使Ni-Cd电池28a的正极和Ni-Cd电池28b的负极相互连接后，把这些上下Ni-Cd电池28a、28b放入到筒状的热收缩合成树脂薄膜31内之后，加热热收缩合成树脂薄膜31，使热收缩性合成树脂薄膜31热收缩。

此外，分别与上层Ni-Cd电池28a的后端(图2为右端)和下层Ni-Cd电池28b的后端的负极和正极连接的端子片32a、32b上通过铅焊一体地连接了导线33a、33b。

而且，如图12、图13及图23所示，在电池盒25的前端左右两侧上通过销34枢支地安装着U字状的把手35的两端，把手35可上下转动。

如图12、图13及图23所示，在与电池盒25的前端相邻的侧挡板3的左侧前端部上配置了组合开关36，随该组合开关36的操作而动作把电池盒25固定在侧挡板23上的锁定装置37与组合开关36相邻地设置。把组合开关36置于ON位置时，锁定装置37的锁定销37a向外突出，并与电池盒25的下半盒26的前壁上的配合孔26f相嵌合。

如图10所示，中心盖板24在纵向下部向前方弯曲，形成从侧面看为J字状，该中心盖板24的左右宽度方向的中间部分24a形成沿座管4向前方鼓出的纵向长突条，从该突条部24a向左右两侧延伸出的左右侧壁24b向后方及下方弯曲，其两侧端缘24c与侧挡板23的后壁部23a的左右前端缘23b相接合。

再者，在中心盖板24的下部按所定的4段形成倾斜的底壁24d、24e、24f和24g，这些底壁24d、24e、24f和24g的两侧部上形成垂直侧壁24h，该垂直侧壁24h的上端缘向左右外侧方折曲而形成凸缘部24i，在底壁24f的中间开设有开口24j。

而且，电池盒25的下半盒26及上半盒27的后部这样构成，即，能够与前述的中心盖板24的底壁24d、24e、24f、24g、垂直侧壁24h及凸缘24i分别接触。

也就是说，如图3及图12所示，上半盒27上形成有与中心盖板24的底壁24a相接触的倾斜壁27a，而在下半盒26上形成有分别与中心盖板24的底壁24e、24f、24g接触的后壁中间倾斜部26a、26b、26c，还形成有与中心盖板24的凸缘部24接触的后壁倾斜部26a。

另外，在下半盒26的后壁中间倾斜部26b上形成如图14所示的左右一对长孔26e，在该下半盒26的后壁中间倾斜部26的内侧上固定着如图15至图17所示的放电用接线柱38。

如图15至17所示，在上述放电用接线柱38上垂下地设置左右一对前后可摆动的接线端子39，端子39由铜合金材料制作并富有弹性，端子39由拧在放电用接线柱38上的螺钉40固定的，该接线端子39被安装在其下部和放电用接线柱38之间的螺旋弹簧顶向后方，同时，导线33的一端与电源用电池组29的端子片32连接，其另一端被连接在上述螺钉40上。

除此以外，在上述一对接线端子39的下部后方，放电用接线柱38上与电池盒25的下半盒26的一对长孔26e对应的地方形成有开口38a。

在中心盖板24的底壁24f上的开口24i上安装了如图18至图20所示的接头42，在该接头42上与其成一体地嵌着左右一对棒状端子43，该端子43成向前方突出的状态。该端子43与电池盒25的下半盒26的一对接线端子39接触。

如图3所示，在下半盒26的侧壁26g的后部上形成一个开口26h，在与该开口相对应的位置上设置充电插头44。

另外，图24表示电动辅助自行车1的驱动用电机21、控制装置22及电源用电池组29的配线。

也就是说，电源用电池组29的正极端子29a通过放电用接线柱38的正极接线端子39a与接头42的正极端子43a连接。该正极端子43a与控制装置22的VBT端子22a连接，同时通过保险丝45及组合开关36与控制装置22的MSW端子22b连接，而且，通过充电插头44的正极端子44a与充电器46的正极端子连接，另外，电源用电池组29的负极端子29b通过放电用接线柱38的负极端子39b与接头42的负极端子43b连接。该负极端子43b与控制装置22的GND端子22c连接，而且，通过充电插头44的负极端子44b与充电器46的负极端子46连接。

此外，除驱动电机21外，控制装置22上还接有曲轴传感器47，以及扭矩传感器48。

如图8至图9所示，在电池盒25的下半盒26的底壁26i的两侧上形成突条26j，而在底壁26i的后部上形成立起的突片26k，如图4所示，该突条26j的内侧设置富有弹性的二块缓冲件49，缓冲件49沿突条26j的内侧巾贴在底壁26i的上表面，同时，在突片26k的前面也贴着同样的缓冲件50，在上半盒27的顶壁27b的下面也形成有突条27c，把该突条27c嵌入沿富有弹性的橡胶管(图中未示出)的母线切开的切缝内。

由于图示的实施例以如上的方式构成，因此，在把嵌合在电动辅助自行车1上的电池盒25取出时，先把钥匙插入组合开关36内，旋转到解除锁定的位置上时，锁定装置37的锁定销37a从电池盒25的下半盒上的前端配合孔26f中退出，如图12所示，就能够使电池盒25以上半盒27的倾斜壁27a和下半盒26的中间倾斜壁26a的交叉点，即，中心盖板24的底壁24d和底壁24e的交叉点为中心，向后方倾斜地转动、拆下，另外，电池盒25的纵向相对于侧挡板23的前半部23c的上方开口边缘23d的纵向A-A保持平行，从而可以把电池盒25朝着沿中心盖板24的底壁24d的方向B-B的方向平移并取出，因此，可以把电池盒25拿到远离电动辅助自行车1的地方进行充电。

在图7中，解除下半盒26的两侧壁26g的嵌合凹凸条部26m和上半盒27的两侧壁27d的下端的嵌合凹凸条部27e的嵌合，则可把上半盒27从下半盒26上取下，就可以更换电源用电池29。

因为使单一型Ni-Cd电池28的周面相互接触，同时，上下错开地成交叉状重叠来形成电源用电池组29，所以，可以使电源用电池组29实现紧凑的同时，可以用价格便宜的单一型Ni-Cd电池28来构成能够辅助电动辅助自行车1行驶的容量的电源，能够大幅度地降低成本。

在电源用电池组29中，因为Ni-Cd电池28的两端电源28a、28b和连接片成彼此机械地结合的同时成导电地连接，而且由热收缩性合成树脂薄膜保持密封，所以，把电池组装入电池盒25内或搬运较为容易，在电池盒25内不必使用为分别将单个Ni-Cd电池28连接起来的连接片，可以减小电池盒25的尺寸，降低成本。

此外，在电池盒25内，因为电源用电池组29由突条夹着，而下半盒26由贴在底壁26i和突片26k上的缓冲部件和嵌在上半盒27的顶壁27b的突条27c上的橡胶管保持在上下方向上，所以，电动辅助自行车1在行驶时即使受到振动，电池组能够稳定地保持在电池盒25内。

而且，在把电池盒25装在电动辅助自行车1上时或把电池盒25从电动辅助自行车1上取下时，均可对电池盒25内的电源用电池组29充电。

在上述的实施例中，虽然使Ni-Cd电池28的中心线指向车的宽度方向，但也可以电源用电池组29的纵向为中心旋转的状态下放在电池盒25内。

Claims (3)

1.一种电动辅助自行车的电源用电池的放置结构，其特征在于在多个圆柱形电池的周面相互接触的状态下，将一部分圆柱形电池在相对于电池的中心线的正交方向配置一列，把另一部分圆柱形电池配置在该部分圆柱形电池列的各凹部内，构成一个整体略呈长方形的电源用电池组，上述近似于长方形电源用电池组的侧面的相邻圆柱状电池的正极和负极彼此电气地连接，上述电源用电池组整体成为串联电源，用热性薄膜覆盖上述长方形电源用电池组的外周，使该长方形电源用电池组成一体，上述电源用电池组通过缓冲部件保持在附设于电动辅助自行车的车架上的电源用电池盒内，上述串联电源的放电用接线柱与上述电源用电池盒内的上述电源用电池组相邻地设在该电池盒的一侧面上，并且，在该电源用电池组与上述放电接线柱之间设有从上述电源用电池盒立设的突片，上述放电用接线柱设在上述电源用电池盒的下部并从盒露出，当将该电源用电池盒搭载于车架上时，上述放电接线柱自动地与车体侧的接线端子接触。

2.如权利要求1所述的电动辅助自行车的电源用电池的放置结构，其特征在于，在圆柱形电池的中心线指向车宽方向的状态下，将电源用电池盒安装到车体上。

3.如权利要求1所述的电动辅助自行车的电源用电池的放置结构，其特征在于，串联连接的电源用电池组的正负极邻接，并且，上述电源用电池组嵌插在电源用电池盒内，使得上述正负极配置在电源用电池盒的正负极端子的近旁。

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