CN1113016C - 电动辅助自行车 - Google Patents

Abstract

一种电动辅助自行车，它所包括的电池装卸机构的构造为：导向止挡件33上端左右分叉片23a由螺栓34一体地安装于座管4上，座管4连接于主车架5的弯曲部。导向止挡件33的下端左右分叉片33b由焊接一体地安装于座管4上，在该导向止挡件上形成从上端左右分叉片33a指向斜上前方的左右导向片33c，并同时形成从该左右导向片33c的上缘底部53d呈U字形圆滑折回，弯曲的止挡片33e。而且，在上述下壳26的后壁26a上由螺栓等呈一体地安装结合件35。

Description

电动辅助自行车

本申请为申请号为95107374.5，申请日为1995年6月9日、发明名称为电动辅助自行车的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及一种电动辅助自行车，该电动辅助自行车包括有电池装卸机构，这种机构在利用安装于车体上的电机动力、辅助人力行驶的电动辅助自行车上可以装卸电池。

在电动辅助自行车上，电机安装于将脚踏板的踏力传递到后轮的动力传动系统上，同时电动辅助自行车上也装有电池。当检测出脚踏板的踏力超过一定值后，由控制装置将上述电池电力供给到电机，进行辅助人力行驶。

图1所示的特开平5-319104号记载的电动辅助自行车01中，在前、后轮02、03之间，从侧视图上看，长形电池盒06沿下斜管05配设，上述的下斜管05从V字形主车架的头管04向斜下后方倾斜。在朝向车座07的车座管08上安装电机09，在V字形主车架的最下端自由回转地枢支着曲轴010，并安装有减速电机09的转速、传递曲轴010动力的传动齿轮机构，以辅助突设在曲轴010上的脚踏板曲轴壁011的踏力。

此外，盖住电池盒06的外装盖012枢支在侧盖014上，可以以下方后部的枢轴13为中心，开闭自由地上下摇动，并且由设在上述外装盖012上方前端的锁定装置015将盖012锁定，使电池盒呈密封状态。

电池盒06的下端可拆卸地安装于支承箱016上。该支承箱016以枢轴017为中心上下可自由摇动地枢支在侧盖014上，外装盖012向上方打开后，使电池盒06及支承箱016向上方摇动，即可将电池盒06从支承箱016、车体上拆下。

图1中所示的特开平5-319104号记载的电动辅助自行车01中，将电池盒06从该电动辅助自行车01拆下，或安装时，在解除锁定装置015的锁定后，必须使外装置012开闭，所以，电池盒06的装卸作业复杂，此外，除电池盒06外，需要外装盖012，支承箱016、枢轴013、016，零件数多，难于实现轻量化、低成本化。

本发明的目的是提供一种电池盒的安装机构的零件数量少、且电池盒装卸容易的电动辅助自行车。

本发明涉及克服上述难点的、对电动辅助自行车的电池装卸机构的改进。在使用车载的电池电力驱动电机回转，利用电机的动力辅助人力的辅助电动自行车中，本发明的电动辅助自行车的电池安装机构包括车体盖，车体盖形成为包围除下斜管上部之外的其它部分的形状，下斜管从头管向斜后下方倾斜；电池盒，它可自由嵌套、拆下地嵌套于该车体盖上方开口部，同时形成外形为长形的角筒状；在主车架的弯曲部分附近与之呈一体设置的导向止挡件，所说的主车架由上述下斜管及从该下斜管下端向斜后方弯曲的座管构成；与上述电池盒的下端呈一体设置的结合件；卡合·分离机构，该卡合·分离机构在上述下斜管附近，可与上述电池盒的上端部及下斜管任意卡合、分离地结合；其特征在于，上述电池盒的上壳构成电动辅助自行车外罩的一部分。

作为本发明的进一步改进，上述的导向上挡件由从主车架弯曲部分附近向斜上前方倾斜的导向片、以及从该导向片的上边缘底部圆滑地向上方折回、弯曲形成的止挡片构成。

根据本发明，由于上述电池盒的上壳构成了电动辅助自行车的外罩的一部分，所以不需要覆盖电池盒的其它的构件，减少了零件数量，而且电池的装卸变容易。

根据本发明，在上述电池盒的安装状态下，使上述下斜管上端附近的卡合·分离机构脱开，将上述电池盒的上端向后方移动后，向上提升，则可以将该电池盒下端的结合件从主车架弯曲部导向止挡零件的U字状弯曲止挡片拆下，可以简单地将上述电池盒取下。

本发明中，在上述电池盒从自行车上卸下的状态下，握住大致朝向垂直方向的上述电池盒的上部，将该电池盒下端的结合件置于主车架弯曲部导向止挡件的导向件上缘上，使上述结合片向后方移动，止挡于该导向止挡件的U字形弯曲止挡片上后，以上述电池盒下端的结合件为中心向前方摇动上述电池盒，通过使上述下斜管上端附近的卡合·分离机构配合，即可容易地将上述电池盒安装于车体盖的上方开口部。

此外，本发明中，由于使长形角筒状电池盒卡合·分离自由地嵌套，于上述车体盖的上方开口部，故不需要保持该电池盒的装置及覆盖它的外装零件，而且也不需要枢支这些零件的枢支零件，因此，可以减少零件数、大幅度降低成本、实现轻量化。

下面结合图说明本发明的实施例。其中，

图1是过去电动辅助自行车的侧视图。

图2是具有本发明电池装卸机构的电动辅助自行车侧视图。

图3是图2主要部分的放大图。

图4是图3中电池盒悬挂状态的主要部分放大图。

图5是侧盖及中心盖的分解斜视图。

图6是电池盒的分解斜视图。

图7是沿图3VII-VII线的横向剖视图。

图8是导向止挡件的侧视图。

图9是图8中IX-IX向视图。

图10是图8中X-X向视图。

图11是图3中的电池盒前端剖纵剖面图。

图12是图11中解除锁定状态下的电池盒前端纵向剖面图。

图13是沿图11中的XIII-XIII线的横向剖面图。

图14是托架的侧面图。

图15是图14中XV-XV向视图。

图16是图14中XVI-XVI向视图。

图17是卡合·分离爪的侧面图。

图18是图17中XVIII-XVIII向视图。

图19是图27中XIX-XIX向视图。

图20是图2中电池盒的后部纵向侧视图。

图21是图20的XX-XX向视图。

图22是放电接头的平面图。

图23是图22的XXII-XXII向视图。

图24是沿图23XXIV-XXIV的剖面图。

图25是与车体盖的接头平面图。

图26是图25中XXVI-XXVI向视图。

图27是图26的XXVII-XXVII线横向剖面图。

图28是电池盒的下盒后部平面图。

图29是上述实施例的电池配线图。

图30是另外实施例主要部分的纵剖面图。

图中的符号表示：

1-电动辅助自行车、2-头管、3-下斜管、4-座管、5-主车架、6-车座、7-把轴、8-车把、9-前叉子、10-前轮、11-齿轮箱、12-后叉子、13-背撑、14-后轮、15-曲轴、16-曲轴臂、17-脚踏板、18-驱动链轮、19-从动链轮、20-链条、21-驱动电机、22-控制装置、23-侧盖、24-上盖板、25-电池盒、26-下壳、27-上壳、28-Ni-Cd电池、29-端子片、30-导线、31-轴、32-U字状把手、33-导向止挡片、34-螺栓、35-结合件、36-背撑、37-组合开关、38-锁定装置、39-螺钉、40-托架、41-螺母、42-卡合·分离爪、44-螺旋弹簧、45-放电接头、46-触点端子、47-螺钉、48-螺旋弹簧、49-接头、50-端子、51-充电插头、52-保险丝、53-充电器、54-曲轴传感器、55-扭矩传感器、56-托板。

下面，说明附图2～29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的上端设置车座6。

把轴7可转动地插在头管2内，该把轴7的上端一体地安装着车把手8，而该把轴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20)，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，指向前后方向的后叉12的前端安装在该齿轮箱11上，在座管4和后叉12的后端间架设背撑13，该后叉12的后端上通过后轴可转动地支承着后车轮14。

进一步地，如图2所示齿轮箱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的前端上设置脚踏板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之间架设了链条20，加在脚踏板17上的踏力驱动曲轴15转动时，通过驱动链轮18、无端链条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5所示，由下斜管3和座管4构成的主车架5由呈近似于V字状的左右分开的侧盖23和上盖板24覆盖，在覆盖下斜管3的侧盖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的上壳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4以及图4、图6所示，电池盒25分成上壳27和下壳26，在该电池盒25内可装拆地安装了20个圆柱状单一型Ni-Cd电池28，从侧视图上看，电池28上下错开重叠成交错状。

此外，Ni-Cd电池28呈串联连接，如图20所示，分别与上层Ni-Cd电池28a的后端和下层Ni-Cd电池28b的后端的负极和正极连接的端子片29a、29b上通过软钎焊一体地连接了导线30a、30b的一端。

而且，在电池盒25的前端左右两侧上通过轴31枢支地安装着U字状的把手32的两端，把手32可上下转动。

如图5所示，上盖板24在纵向下部向前方弯曲，形成从侧面看为J字状，该上盖板24的左右宽度方向的中间部分a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与侧盖23的后壁部23a的左右前端缘23b相接合。

再者，在上盖板24的下部形成底壁24d，在电池盒25安装于电动辅助自行车的状态下(参照图3)，电池盒25的下壳26及上壳27后壁26a、27a与上述的上盖板24的底壁24d平行，并相接触。

此外，如图3，图4，图7所示，导向止挡件33上端左右分叉片33a由螺栓34一体地安装于座管4上，座管4连接于主车架5的弯曲部。导向止挡件33的下端左右分叉片33b由焊接一体地安装于座管4上，在该导向止挡件上形成从上端左右分叉片33a指向斜上前方的左右导向片33c，并同时形成从该左右导向片33c的上缘底部33d呈U字形圆滑折回，弯曲的止挡片33e。

而且，在上述下壳26的后壁26a上由螺栓等呈一体地安装结合件35。该结合件35具有位于上述导向止挡件33的左右导向片33c外侧的，指向斜后上方的突片35a，以及与上述导向止挡件33的止挡片33e配合的结合销35b。由U字状把手32将电池盒25悬挂的状态下，把结合件35的结合销35b置于导向止挡件33的左右导向片33c上后(如图4)，将电池盒25倒向前方，则电池盒25的下壳26的底壁26b接临于侧盖23的前壁23c的上端向内弯曲部23d。

此外，如图11、图12所示，背撑36一体地连接在下斜管3上并支承侧盖23的前壁23c的前端部，组合开关37安装于背撑36上。与该组合开关相邻地连接着锁定装置38(即卡合·分离机构)，该锁定装置可使电池盒25拆卸(卡合、分离)自由地安装于下斜管3上，并且，锁定装置与上述组合开关的操作联动。当组合开关37处于开、或关的位置时，锁定装置38的销38a从背撑36的锁孔36a退出，当操作组合开关37位于锁定解除状态时，锁定装置38的销38a便从背撑36的销孔36a向后方突出。

此外，在电池盒25的下壳26、上壳27的前壁26c、27c上，形成安装孔26d、27d及销的配合孔26e，同时在下壳26的前壁26c上，形成爪嵌套孔26f，从外向内穿过上述安装孔26d、27d的螺钉拧在托架40的螺母41上。

如图14、15、16所示，在托架40的上部两侧支承片40a上形成孔40b，如图17、图18、图19所示，卡合·分离爪42的套筒部42a和托架40的孔40b之间嵌套轴31。在该卡合·分离爪42上形成从中央部向前方以直角弯曲的销支承片42b，以及左右一对的爪片42c，该爪片42c从内向外穿过上述下壳26的爪嵌套孔26f，并止挡于背撑36的左右一对止挡孔36b上。卡合·分离爪42一直朝向前方，为使爪片42c止挡于背撑36的止挡孔36b，设置了螺旋弹簧44。

还有，如图21所示，在下壳26的后壁26a上，形成了左右一对的长形孔26g，在该下壳26的后壁26a的内侧，固定着放电接头45。

如图20、图22～图24所示，在放电接头45上，垂直地设有由铜合金板构成的具有弹性的左右一对触点端子46，通过拧在放电接头45上的螺钉47，触点端子46可以前后摇动。通过安装于该触点端子46的下部和放电接头45之间夹接的螺旋弹簧的弹力，使之向后方赋势，同时，一端接于Ni-Cd电池28的端子片29的导线30的另一端，绕在螺钉47上。

在前1对触点端子46的下部后方，在对应于电池盒25的下壳26的1对长孔26g的地方，在放电接头45上形成开口45a。

如图5所示，在上盖板24的底壁24d上形成的切口24e上安装图25～图27所示的接头49。该接头49上，呈一体地嵌套着向前方突出的左右一对棒状端子50，该端子50与电池盒25的下壳26的一对触点端子46相接触。

如图28所示，在下壳26的侧壁26h的后部形成开口26i，在与该开口26i对应的位置上，设有图7、图26所示的充电插头51。

此外，电动辅助自行车1的驱动电机21、控制装置22、以及Ni-Cd电池28的配线如图29所示。

即，Ni-Cd电池28的正极28c通过放电接头45的正触点端子46a连接于接头49的正端子50a，该正端子50a接连于控制装置22的VBT端孔22a，同时又通过保险丝52以及组合开关37连接于控制装置22的MSW端子22b，并且通过充电插插头51的正端子51a连接于充电器53的正端子53a；此外，Ni-Cd电池28的负极28d通过放电接头45的负触点端子46b与接头49的负端子50b连接，该负端子50b连接于控制装置22的地线端子22c的同时，又通过充电插头51的负端子51b连接于充电器53的负端子53b。

在控制装置22上除驱动电机21外，还接连曲轴传感器54及扭矩传感器55。

由于图2～图29所示的实施例具有以上构成，故，在电池盒25安装于电动自行车1的状态下，由图11所示，锁定装置38的销38a退出，卡合·分离爪42由于螺旋弹簧44的弹力而沿顺时针方向被赋势，卡合·分离爪42的爪片42c止挡于背撑36的止挡孔36b，并且，导向止挡件33的止挡片33c与结合件35的结合销35b配合，所以，电池盒25不能从电动辅助自行车1上卸下，安装于电动辅助自行车上。

在此电池盒25处于安装状态时，将钥匙杆入组合开关37内，使之处于锁定解除状态，则如图12所示，锁定装置38的销38a突出，卡合·分离爪42的销支承片42b由于锁定装置38的销38a的突出而压入电池盒25内，卡合·分离爪42以轴43为中心向反时针方向摇动，止挡于背撑36的止挡孔36b的卡合·分离爪42的爪片42c从止挡孔36b退出，成为电池盒25的前部可同上方摇动的状态。在这种状态下，手持U字状把手32向上方提起时，止挡于导向止挡件33的止挡片33e的结合件35的结合销35b可以脱出，可以将电池盒25从电动辅助自行车1上取下。

此外，当电池盒25安装于电动辅助自行车1的状态下，如图4所示，以U字状把手32将电池盒25悬下的状态下，将该结合件35的结合销35b置于导向止挡件33的左右导向片33c上时，由于该左右导向片33c朝后方向下斜倾，所以，结合件35的结合销35b滑向左右导向片33c的上缘33d上，并向后方移动，从而止挡于结合件35的止挡片33e。然后，将插入组合开关37的钥匙从锁定解除状态操作到开或关的位置，在使锁定装置38的销38a退出的状态下，电池盒25倒向前方时，则电池盒25的前部靠近背撑36及锁定装置38，由螺旋弹簧44的弹力从下壳26的爪嵌套孔26f突出的卡合·分离爪42的爪片42c碰到背撑36的下方弯曲角部36c，爪片42c压入电池盒25内，当爪片42c与背撑36的止挡孔36b重合时，由于螺旋弹簧44的弹力，爪片42c止挡于背撑36的止挡孔36b，电池盒不能取下地安装于辅助自行车1上。

如图2～图29所示的实施例中，电池盒25对电动辅助自行车的装卸很简单，容易操作。

此外，电池盒25上方及两侧由于不存在车体盖，以仅简化了装卸，而且零件数减少，可大幅度降低成本。

图2～图29所示的实施例中，在插入组合开关37内的钥匙处于开或关的位置时，锁定装置38的销38a退出，卡合·分离爪42的爪片42c与背撑36的止挡孔36b配合，当上述钥匙处于锁定解除状态时，锁定装置38的销38a突出，卡合·分离爪42的爪片42c从背撑36的止挡孔36b退出，但如图30所示，将锁定装置38的销38a直接止挡于设在电池盒25下壳26的前壁26c内表面上的支承板56的止挡孔5a也是可以的。

Claims (4)

1.一种电动辅助自行车，由从搭载的电池供给的电力所驱动的马达辅助人力，并且有上述电池的装卸机构，其特征在于，它包括长形状的电池盒、车体侧端子、卡合·分离构件，上述电池盒中收容电池，并在与其上面相对的下面面临的位置设置放电用端子，上述车体侧端子与上述放电用端子相对应地设置在构成电动辅助自行车的车架侧，上述卡合·分离构件设在车架侧并对应于钥匙的操作相对于上述电池盒的上面卡合·分离；上述电池盒以其长度方向指向上下方向的方式配置在上述车架侧，并且上述结合·脱离构件设置在与上述电池盒的上面相邻接的车架的部分上。

2.如权利要求1所述的电动辅助自行车，其特征在于，上述放电用端子由弹性构件构成，上述车体侧端子被上述放电用端子自身的弹性向其相接触方向弹压。

3.如权利要求2所述的电动辅助自行车，其特征在于，上述放电用端子只配置在作为可动侧的电池盒上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电动辅助自行车，其特征在于，上述电池形成为交替状地排列单一形状的电池而成的单一电池组，将长度方向指向车宽方向地配置上述单一形状的电池。

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