CN1181575C - 蓄电池交换装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池交换装置，具有用于收容大体为方棒形的蓄电池的收容部和用于对所述蓄电池充电的充电器，所述收容部构成为带底的圆柱体，可沿纵向收容所述蓄电池，所述收容部具有可保持所述蓄电池的纵深部和扩口部，所述扩口部从所述纵深部扩展到所述圆柱体的开口部侧，以使收容于所述收容部的所述蓄电池的一端从所述扩口部凸出。使用该蓄电池交换装置，可容易地将蓄电池放入或取出该蓄电池交换装置，并可提供适合用于室内设施的小型蓄电池交换装置。

Description

蓄电池交换装置

技术领域

本发明涉及一种蓄电池交换装置，特别是涉及这样一种适合于集中控制蓄电池充电和租用的蓄电池交换装置，该蓄电池安装在以马达作为驱动源的电动车辆上。此外，本发明还涉及一种可充电蓄电池，特别是涉及一种作为电动车辆的电源安装在电动车辆上的可充电蓄电池。

背景技术

近年来，出现了安装马达作为辅助动力以辅助使用者的腿产生的力的自行车(以下称电动辅助自行车)。可反复充电的例如镍-镉电池用作该马达的电源。

如电动辅助自行车的使用者个人具有一蓄电池，产生了这样的不便，即蓄电池的充电必须由使用者自己完成。为了解决这样的不便，可考虑集中控制蓄电池充电的系统。例如，可考虑为电动辅助自行车的使用者提供这样一种蓄电池交换系统，使用者从集中控制蓄电池的系统租用蓄电池，在该蓄电池耗尽后返还该蓄电池，并租用新的完全充好电的蓄电池。

日本专利公开平10-293874号公开了一种蓄电池交换装置，该蓄电池交换装置用于自动地将蓄电池租借给登录的使用者并接受使用者返回的蓄电池。通过在许多场所设置蓄电池交换装置，可解决使用者必须完成蓄电池的充电、贮存等过程中蓄电池管理不便的问题，还可以不必对蓄电池的耗尽过多注意地将电动辅助自行车应用于广泛的范围。

上述蓄电池自动交换装置的设置非常方便，因此很多人会使用交换装置。在这样的场合，要求很多不确定的人可方便地操作蓄电池交换装置。特别是改善从蓄电池交换装置中取出相对较重的蓄电池时的操作性很重要。

上述自动蓄电池交换装置具有适合于用于户外设施的结构，以加强使用者在使用例如电动辅助自行车这样的车辆的途中的方便性。然而，考虑到蓄电池交换装置的使用性和使用者的舒适性，应考察蓄电池交换装置在室内设施的设置。适合用于户外设施的蓄电池交换装置需要空调系统以使蓄电池交换装置适应例如特别的设置区域、天气和气候这样的多种环境条件，以及带走充电时产生的热。结果，产生了这样一个问题，该蓄电池交换装置大型化，从而不适合用于室内设施。

现有技术的蓄电池为了便于使用者搬运而设置了手柄，或形成适合安装于电动辅助自行车等的形状和尺寸。然而，现有技术的蓄电池没有考虑到上述集中控制的蓄电池交换装置中收容蓄电池的问题，或操作该蓄电池过程中特别是当将该蓄电池收容于蓄电池交换装置时的工作性和使用性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题和提供一种可方便地从蓄电池交换装置中取出蓄电池的蓄电池交换装置。

为了达到上述目的，本发明提供一种蓄电池交换装置包括一收容部，该收容部具有的内部深度大于要完全收容在收容部中的所述蓄电池的长度，所述收容部包括：纵深部，该纵深部从所述收容部内一个预定深度处向内延伸到所述收容部的一内端部，该纵深部适合于容纳和固定所述蓄电池的一端，以便将该蓄电池连接到充电器；扩口部，该扩口部从所述预定深度处向外延伸到所述收容部的一外表面处，其中所述扩口部具有的横截面面积明显大于纵深部的横截面面积，以便所述蓄电池的另外一端能被容易地抓住以供插入和取出所述收容部，该蓄电池的另外一端指的是向外延伸进所述扩口部的一端。

按照本发明的第2特征，在第1特征的结构的基础上，该蓄电池交换装置还包括锁定装置和锁定释放装置，该锁定装置用于在接近底部的位置锁定在上述带底圆柱体中的蓄电池，该锁定释放装置用于释放该锁定装置的锁定和使该蓄电池比与其相邻的其它蓄电池更凸出到开口部侧。

按照本发明的第3特征，在第1或第2特征的结构的基础上，在垂直和水平方向上布置了多个带底的圆柱体，对沿垂直或水平方向布置的每一组多个圆柱体设置共用的门。另外，按照本发明的第4特征，在第1、第2或第3中任意一项特征的结构的基础上，收容于该收容部的蓄电池的横断面大体形成为方形，该蓄电池的短边具有手掌尺寸。

按照第1特征，由于收容于该收容部的蓄电池的一端凸出到扩口部中，所以使用者可容易地抓住该蓄电池的一端从而可将蓄电池放入和取出蓄电池交换装置。按照第2特征，当由锁定释放装置释放该锁定时，蓄电池比其它相邻蓄电池更凸出，所以使用者可更容易地抓住蓄电池的一端。

按照第3特征，打开在布置成每一列或每一行的多个收容部设置的门，可在布置成每一列或每一行的该多个收容部放入或取出所需蓄电池。按照第4特征，可改善在蓄电池交换装置中放入或取出蓄电池的作业性，因此其结构允许使用者容易地抓住该蓄电池。

本发明的另一个目的在于提供一种适合用于室内设施的小型蓄电池交换装置。

为了达到上述目的，按照本发明的另一特征，提供一种用于提供已充电完毕的蓄电池的蓄电池交换装置，该蓄电池交换装置具有用于收容蓄电池的收容部和用于对该蓄电池充电的充电器，其特征在于：该蓄电池交换装置安装在室内设施，该蓄电池交换装置中的气氛仅根据与室内设施中的大气的换气加以保持，该蓄电池交换装置的总高度设定在80-120cm的范围。按照该第1特征，本发明的蓄电池交换装置适合用于室内设施。特别是由于总高度大体设定在80-120cm的范围。所以可容易地将蓄电池插入和取出收容部，并且交换装置的上表面可有效地用作安装物品的表面。

按照本发明的另一特征，沿水平方向布置于蓄电池收容部的蓄电池的数量比沿垂直方向布置于蓄电池收容部的蓄电池数量多。按照这一第2特征，虽然该装置的高度设定为低到约120cm，但可增加收容于该收容部的蓄电池的数量。

按照本发明的再另一发明，蓄电池交换装置包括一电源装置和控制装置，该控制装置包括锁定控制装置、充电控制装置和锁定释放装置，该锁定控制装置用于保持收容于该收容部的蓄电池，该充电控制装置用于对收容于该收容部的蓄电池进行充电，该锁定释放装置用于释放已充完电的、根据使用者的要求由收容部保持的蓄电池。

按照本发明的另一特征，收容部包括多个带底的圆柱体，该蓄电池交换装置包括显示装置，该显示装置用于可识别地显示多个带底圆柱体中哪些处于空状态，哪些处于收容已充电完毕的蓄电池的状态。按照该第4特征，使用者可通过显示装置识别收容部中的蓄电池的有无和已充电完毕的蓄电池的有无。

按照本发明的另一特征，电源装置和控制装置布置在最下一行，收容装置布置在中部行，包括显示装置的指示装置布置在最上一行。按照该另一特征，指示装置布置在易看到的位置，蓄电池布置在易于接触的位置。

按照本发明的再另一特征，该蓄电池交换装置包括风扇，该风扇用于对该蓄电池交换装置的内部气氛进行换气。按照这一特征，内部气氛与蓄电池交换装置安装场所的大气进行换气。按照本发明的另一特征，室内设施为一方便商店。按照该再另一特征，由于蓄电池交换装置的高度设定为120cm，所以，即使该装置与货架上的其它商品布置在一起，也可确保在与其它商品陈列台设置在一起时的高可见性，并可很好地在该交换装置的上表面设置商品或产品。

本发明的另一目的在于解决上述问题和提供适合收容于蓄电池交换装置中的可充电蓄电池。

为了达到上述目的，按照本发明，提供一种用于蓄电池交换装置的可充电蓄电池，该蓄电池交换装置可用耗尽的蓄电池交换已充电完毕的蓄电池，该可充电蓄电池由收容于大体为方棒形状的电池箱中的多个单电池构成；其特征在于：所述电池箱能够由手抓握，该电池箱具有的长度比所述蓄电池交换装置的一个收容部的深度短，从而所述电池箱可以完全容纳在一个收容部中；所述电池箱具有一个分割面，该分割面沿着所述电池箱的一个表面在长度方向上延伸，所述电池箱的表面是指当所述电池箱的前端被插入所述电池充电器时所述电池箱面朝上的表面；所述电池箱具有一个接合孔，设置在其面朝上的表面的所述分割面上，该接合孔用于在所述电池箱移动出入所述收容部时与所述蓄电池交换装置的锁定装置接合。

按照该特征，由于蓄电池具有手掌尺寸，所以，不设置任何象手柄那样的附加构件使用者就可容易地搬运蓄电池。结果，不仅可改善在电动辅助自行车安装蓄电池或将其拆下时的操作性，而且可改善将该蓄电池放入或取出蓄电池交换装置以对蓄电池进行充电时的操作性。由于蓄电池没有从外表面朝外凸出的部分，所以可简化蓄电池交换装置的蓄电池收容部的形状。由于在电池箱形成接合孔，如果在蓄电池交换装置设置锁定装置，则可通过使该锁定装置与该接合孔接合而确实地保持蓄电池。由于电池箱相对分割面对称地形成，所以可减少设计模具的步骤，该模具用于通过模制的方法制造电池箱。

按照本发明的另一特征，该可充电蓄电池具有一对连接到单电池的端子，该一对端子沿大体为方棒形的电池箱的纵向布置在一端，相对分割面对称，并由该电池箱保持。按照该特征，可更容易地形成对称的电池箱，从而可提高第1特征的效果。

按照本发明的另一特征，在与形成接合孔的表面相反的表面形成第2接合孔，该接合孔和该第2接合孔设定为与适配器相连，该适配器用于为以蓄电池为电源的设备提供电力。按照这一构成，在通过适配器将蓄电池连接到以蓄电池为电源的装置的场合，该适配器可确实地由设置在电池箱的朝向适配器的表面的接合孔保持。

按照本发明的再另一特征，在与形成接合孔的表面相反的表面形成沿电池箱纵向延伸的筋状凸部，并相对该分割面对称。按照该特征，由于电池箱形成筋状凸部的表面可容易地与另一构件(例如蓄电池交换装置的蓄电池收容部)滑动接触，所以可改善将蓄电池放入或取出蓄电池收容部的操作性。

按照本发明的另一特征，在该筋状凸部间粘贴设计封记。根据本发明的该特征，设计封记为告知蓄电池可回收使用的封记。由于该设计封记由该筋状凸部保护，所以可防止其被损坏或污损。另外，可容易地告知使用者该蓄电池为可回收使用的产品。

根据下面的详细说明和附图将可更完全地理解本发明，该附图仅用于说明，并不对本发明进行限制。

附图描述

图1为本发明实施形式的蓄电池交换装置的正视图。

图2为本发明实施形式的蓄电池交换装置的侧剖视图。

图3为蓄电池交换的流程图。

图4为蓄电池租用系统的构成图。

图5为蓄电池的立体图。

图6为蓄电池的正视图。

图7为蓄电池的底视图。

图8为电池箱的箱部的侧视图。

图9为箱部的内侧视图。

图10为图9的A-A线的剖视图。

图11为电池箱的主要部的正视图。

图12为电池箱的要部剖视图。

图13为槽的侧视图。

图14为槽的要部的横断面图。

图15为槽的内表面的立体图。

图16为示出槽的形状的示意断面图。

图17为电动辅助自行车的右视图。

图18为电动辅助自行车的右视图。

图19为电动辅助自行车的右视图。

图20为电动辅助自行车的要部的放大图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明。图1为本发明一个实施形式的用于对蓄电池充电的蓄电池交换装置的正视图，图2为图1中蓄电池交换装置的侧剖视图。如图1和图2所示，蓄电池交换装置1形成为长方体的箱体。该箱体由本体1a和盖体1b构成，该本体1a具有收容多个蓄电池2和控制器(由电源装置和控制装置构成)3的空间，该盖体1b可相对本体1a自由开闭。蓄电池2形成为电池箱，该电池箱包括树脂箱体和放置于该树脂箱体的多个单电池。

在本体1a设有作为分别收容蓄电池2的收容部的槽4。在本实施形式中，该槽4分别在横向设置6列，在垂直方向设置5行。即，本实施形式的蓄电池交换装置1可同时收容共30个蓄电池。槽4具有蓄电池2的保持机构5(在后面说明)。在槽4的底部即底部壁面设有用于对蓄电池充电的端子6，该端子6连接于充电器7。

槽4具有检测蓄电池2的插入的传感器装置(构成为后面将要说明的限位开关56)，当检测出蓄电池2的插入时，充电器7通电，对该蓄电池2充电。蓄电池2的检测、充电的开始指示等可由上述控制器3实行。控制器3的控制装置具有包含记录器的控制手段，该记录器可在蓄电池2充电结束的场合识别充电结束了的蓄电池收容于哪一个槽4。根据该记录器的内容由后述的显示装置显示充了电的蓄电池。充电器7不一定非要分别设置在各个槽4，而是可由多个(例如3个)槽共用1个充电器7。

在本体1a的上部背面设有排气用风扇8。当在蓄电池交换装置1设置空调装置时，空调装置需要大的空间，不适合在房间内使用蓄电池交换装置1。因此，在本实施形式中，不使用需要大的空间的空调装置，只是由风扇8与外气(设置场所周围的气体)换气。结果，如后述那样，实现了蓄电池交换装置1的小型化。

在盖体1b设置窗口9，该窗口9沿着每行的槽4的配置都形成为横向延伸的形状，并相应于沿垂直方向布置成5行的槽4，在垂直方向上布置成5行。在该窗口9设置一体覆盖6列槽4的前面的门10。门10由透明的树脂板形成，由设于上部的铰链11可自由开闭地支承。在窗口9的边缘设置止挡12，该止挡12当关闭门10时接触该门10的下端背面。止挡12最好是具有缓冲功能的橡胶等弹性材料。另外，在窗口9相应于各槽4设置指示灯(例如LED)13，该指示灯13亮灯或闪动的槽4表示使用者可以接触收容于该槽4的蓄电池2。在图1中，为了便于理解，在最下行的槽的止挡和指示灯由符号12、13表示。

收容蓄电池2的槽4当然不限于上述数目。另外，窗口形状不限于横向延伸以在每行收容槽4，也可沿每列槽的布置形成为垂直方向伸长的形状。在该场合，门10在垂直方向延伸，最好由具有沿上下方向延伸的回转轴的铰链支承。另外，可仅在必要的收容有槽4的窗口设置可开闭的门10。也就是说，当槽4的数目少时，如这些窗口9都不包含槽4，可用盖封闭，如这样的窗口9又设置了槽4，可另行设置门10。

在盖体1b的上部形成显示板14，设有电源灯15、准备状态显示器16、操作顺序显示器17、18、19、返卡灯20、及卡使用残留量显示器21。准备状态显示器16和操作顺序显示器17、18、19都由预先写入信息的文字板及照射该文字板的灯构成。在准备状态显示器16中显示“准备状态”的文字，在操作顺序显示器17中显示“请将充电池放入到亮灯的槽”的文字，在操作顺序显示器18显示“请插卡”的文字，在操作顺序显示器19显示“请从闪动的槽取出充电池”的文字。在盖体1b的最上行的窗口9的侧部形成用于插入预付卡的插入口22。设置可自由开闭的透明树脂罩22a覆盖插入口22。

在蓄电池交换装置1的下部设有支腿23。该蓄电池交换装置1的高度H为120cm，深度D为45cm，宽度B为72.5cm。在这些尺寸中，高度H最好考虑基于人机学观点的蓄电池2的进出容易性、设置于方便商店等店铺时确保易查找、及与其它商品陈列台一起排列时的美观进行决定。具体地说，在110cm-130cm的范围较好，在80cm-120cm的范围时更好。

下面说明蓄电池交换装置1的动作。蓄电池交换装置1在没有已充电完毕的蓄电池2时使准备状态显示器16亮灯，显示“准备状态”的文字。在可借出已完成充电的蓄电池2的场合，熄灭准备状态显示器16，使“准备状态”的文字消失，转而使操作顺序显示器17亮灯，显示“请将充电池放入到亮灯的槽”的文字。同时，使与空槽4对应的指示灯13亮灯。当空槽4为多个时，可使它们所有的指示灯13亮灯，也可选择槽4中的一个使与其相应的指示灯13亮灯以平均利用各槽4。

图3为示出蓄电池交换过程的流程图。该过程由控制器3的控制装置(包含微机)执行。在步骤S1，决定蓄电池是否插入到槽4。如果蓄电池2插入到槽4，则进入步骤S2，在步骤S2，检查插入的蓄电池是否是真的。如果蓄电池2是真的，则进而在步骤S3确定该蓄电池2是否正常，然后进入到步骤S4。另外，在盖体1b可设置警告灯，用于在蓄电池2不正常时报警。

在步骤S4，操作顺序显示器17熄灯，操作顺序显示器18亮灯，消除“请将充电池放入到亮灯的槽”的文字，转而显示“请插卡”的文字。在步骤S5确认预付卡是否插入到插入口22中。如果预付卡插入到插入口22中，则进入到步骤S6，检查插入的卡。更为具体地说，确认收到的卡是否与蓄电池交换装置1一致并且是否符合预定的条件。如果收到的卡正确，则从卡的现有数量(表示现有金额)中减去必要的费用，并在该卡的残留量显示器21显示该卡的残余数量。

在步骤S7，操作顺序显示器18熄灯，操作顺序显示器19亮灯，消除“请插卡”的文字，转而显示“请从闪动的槽取出充电池”的文字。同时，与收容已充电完毕的蓄电池的槽4相应的指示灯13闪动。

如果已经充电完毕的蓄电池2为多个时，可使它们所有的指示灯13都闪动，也可随机地选择槽4中的一个以平均利用各槽4，并使与其相应的指示灯13闪动。在步骤S8，决定蓄电池2是否被取出槽4。如果蓄电池2被从槽4取出，进入到步骤S9，返卡灯20亮灯，将卡返回。

在上述例子中，采用预付卡以使用蓄电池交换装置1。然而，蓄电池2的交换也可构成为仅允许使用预先发放给登录使用者的ID卡。

多个蓄电池交换装置1可集中控制。图4为集中控制多个蓄电池交换装置1的蓄电池租用系统的构成。蓄电池交换装置1通过网络24与控制装置25相连。控制装置25集中控制设置在例如方便商店的多个蓄电池交换装置1。使用者与系统提供者联系以进行使用者登录，收到发放的ID卡。当使用ID卡时，蓄电池交换装置1识别贮存在ID卡中的信息，通过与控制装置25联系来确认使用者的个人信息，然后接受返回的蓄电池2并租出新的蓄电池2。这样的蓄电池租用系统已在本发明人以前的申请(日本专利公开平10-293874号)详细说明。蓄电池的交换不仅可由预付卡或ID卡进行，也可由现金进行。

如图5、6和7所示，蓄电池2具有多个单电池(未示出)和收容电池单元的大体为长方体的电池箱26。电池箱26由沿其长度方向按分割面27分割的箱部26R、26L构成，这些箱部26R、26L以分割面27为边界形成为对称形状。这些箱部26R、26L的对称布置可有效地方便箱部26R、26L的模具设计，该箱部26R、26L通过模压成形。

在蓄电池2的正面，露出到相对上述分割面27对称的位置地配置端子28、29，该端子28、29分别连接到单电池的正极和负极。在电池箱26的正面侧的顶部，形成与设于槽4的锁定装置(将在后面说明)锁定的接合孔30。为了确保在槽4中收容蓄电池2时蓄电池2与槽4的壁面间的滑动性和在槽4中收容蓄电池2后的蓄电池2的稳定性，在电池箱26的底面形成朝长度方向延伸的2个筋状凸部31。

箱部26R、26L可通过在螺纹孔32、33中拧入螺栓33A(参照图7)而一体地相互安装。当使用者搬运电池箱26时，槽34可让使用者容易地用手把持电池箱26。也就是说，设置槽34可提高电池箱26的把持操作性。电池箱26的横断面形状的尺寸也可设定为与手掌平均宽度相当的尺寸，以让使用者易于用手抓住蓄电池。例如，当从正面观看时，高度h约为80mm，宽度b约55mm，与一般成年男人或女人的平均手掌宽度相当。

电池箱26具有横向贯通电池箱26的孔35。当将蓄电池2搭载到电动辅助自行车时，可将成为锁一部分的绳索部穿过孔35。在电池箱26的每一角部形成台阶部36，当将蓄电池2搭载于电动辅助自行车时，该台阶部36作为将蓄电池2固定于车身的钩挂部。后面将特别根据图17说明一个例子，其中，蓄电池2搭载于电动辅助自行车。在由筋状凸部31围成的区域的蓄电池2的底部粘有封记(设计封记)37，在上面写有蓄电池2的种类、制造商的名称、及操作注意事项等。将封记37粘在筋状凸部31间的区域，有利于在相对槽4放进和取出蓄电池2时由筋状凸部31防止受到损伤。

下面详细说明电池箱26的形状。应该注意，在下面的说明中，仅举出箱部26R的例子，因为箱部26R和26L对称形成。在图8、9和10中，与图5相应的部分由相同符号表示。特别参照图9和10可看出，在箱部26R的内壁面形成肋38以加强箱部26R，并对收容于箱部26R的单电池39进行定位和缓冲。不用说，肋38的形状不限于图中所示内容。

在图9中，仅由点划线示出4个单电池39。然而，电池箱26中实际装有多于示出的4个的单电池39。单电池39通过热收缩管等形成并装载于电池箱26。在电池箱部26R的前侧的壁面形成用于固定上述端子29的多级槽40。

下面更详细地说明蓄电池2的端子和其周边。图11为电池箱26的主要部分的正视图，图12为电池箱26的主要部分的剖视图。端子28和29安装在树脂制附件41并在其间设置特定的间隔。端子28和29具有螺纹部，在该螺纹部拧上螺母42以将电缆39a和39b固定到端子28和29。该电缆39a和39b将端子28和29连接到单电池39。

附件41安装到箱部26R和26L的多级槽40，并固定保持于其间。端子28和29的端部通过箱部26R和26L的孔露出到外面。在单电池39和箱部间插入用橡胶等弹性材料制成的缓冲件39c。除与槽4的锁杆(将在后面说明)接合的上述接合孔30外，电池箱26还在与形成接合孔30的表面相反的表面设置接合孔30A。接合孔30和30A的功能将在后面说明。

下面说明槽4的结构。如图13-15所示，槽4包含入口构件43，该入口构件43具有锥部43a以便易于插入蓄电池2。入口构件43由螺栓43b固定在金属板制成的槽本体44。该槽本体44包括下部板44a和上部板44b，该下部板44a用于保证收容蓄电池2的空间。上部板44b用作电池保持机构5的安装底座。上部板44b具有可沿垂直方向移动的锁杆45、用于在垂直方向上移动该锁杆45的臂46、及在一方向上使臂46偏移的螺线管47、及用于在与螺线管47产生的偏移方向相反的方向上使臂46偏移的拉伸螺旋弹簧48。

锁杆45由构件49和50可垂直移动地支承，臂46由构件51通过枢轴51a可回转地支承。臂46的一个端部分叉成U形，臂46的该U形端部与锁杆45的销45a接合。拉伸螺旋弹簧48的一端与臂46的另一端连接，该拉伸螺旋弹簧48的另一端与构件52连接。连杆53的一端连接在枢轴51a与螺旋弹簧48一端的连接部之间。连杆53的另一端与螺线管47的可动铁芯54连接。

在构件52设置由枢轴55a支承的摇动平板55。该摇动平板55的一端可与限位开关56的促动器56a接触，该摇动平板55的另一端可与插入到槽4中的蓄电池2的上表面接触，该摇动平板55的另一端可由扭簧57偏移到蓄电池2侧。

在上部板44b设置可滑动的板58，轴59以通过该板58的立板58a的方式与板58接触。轴59的两端与上部板44b的侧板60侧设置的长孔60a接触。托架61的一端连接到轴59的从每个长孔60a凸出到外面的端部。在托架61的另一端部连接推杆62，该推杆62沿横向穿过槽4地通过下部板44a。推杆62由凹进到下部板44a的侧板的导向槽63引导，可沿槽4中的蓄电池2的插入和取出方向移动。

上述限位开关56安装在固定于上部板44b的板64的立板64a。拉伸螺旋弹簧65的一端连接于板64的另一立板64b，拉伸螺旋弹簧65的另一端连接于轴59。板58由拉伸螺旋弹簧65的作用偏移到槽4的开口侧。端子板66设置在槽4的底部，如图15所示，连接到充电器7的上述端子6埋设于端子板66。另外，当插入的蓄电池2的端子28和29到达端子28和29与端子6接触的位置时，锁杆45向下移动以接合在该蓄电池2的接合孔30。为了让锁杆45向下移动以接合该接合孔30，在板64形成允许锁杆45通过的下降孔58c。

在蓄电池交换装置1工作过程中，当还没在槽4中插入蓄电池2时，螺线管47偏移，可动铁芯54收回到螺线管47中。相应地，锁杆45处于由臂46沿图13中的顺时针方向回转而朝上收回的状态。当该锁杆45处于朝上收回的状态时，释放板58与锁杆45的接合，因此，板58处于由拉伸螺旋弹簧65拉动以沿图13中的左方向偏置的状态。结果，通过托架61连接到板58的推杆62在导向槽63中朝槽4的开口部偏置。

当蓄电池2插入到槽4时，蓄电池2的端面(在该端面布置端子28和29)与推杆62接触以将推杆62朝槽4中推入更深。另一方面，插入的蓄电池2的上表面与促动器56a接触将促动器56a推上，从而使限位开关56接通。控制器3识别该限位开关56的接通，输出停止螺线管47通电的信号。当响应该信号停止对螺线管47通电时，臂46由拉伸螺旋弹簧48拉动以反时针回转，从而朝下移动锁杆45。在该场合，由于锁杆45的下端面保持与板58的上表面接触直到推杆62被推到槽4的底部，板58由该推杆62的作用偏置到特定的位置，锁杆45不到达行程的下端，而是保持在行程的途中。

当推杆62被推到槽4的纵深部时，板58朝推压该推杆62的方向偏置，从而使蓄电池2的端子28和29与端子6接触。此时，锁杆45通过上述下降孔58b下降。这样，锁杆45的下端与蓄电池2的接合孔30接合，从而在槽4中锁定蓄电池2。

当在槽4中插入蓄电池2时，由控制器3对充电器7通电，开始蓄电池2的充电。当这样充了电的蓄电池可被从槽4中取出时，按照控制器3的指令对螺线管47通电，向上拉动锁杆45，从而释放锁定状态。结果，推杆62由拉伸螺旋弹簧65拉动以将蓄电池2从槽4中推出。

图16为示出槽4的形状的断面示意图。如图16所示，槽4包括用于支承蓄电池2的纵深部4a和扩口部4b，该扩口部4b形成为便于使用者用手指方便地抓住露出在扩口部4b中的蓄电池2的端部的形状。该扩口部4b从入口构件43朝前开口，即朝向门10。如图16中点划线所示，通过推杆62的推压作用，蓄电池2朝门10凸出。

由推杆62推压的蓄电池2的从该槽4露出到外面的前端比处于不被推杆62推压的状态下的收容于其它槽4中的其它蓄电池2更朝前凸出。因此，使用者可容易地将由推杆62推压的蓄电池2从槽4中取出。通过设置扩口部4b和采用手掌尺寸断面形状的蓄电池，蓄电池2的端部可被更为方便地抓住。

下面说明安装蓄电池2的电动辅助自行车。图17、18和19为示出安装蓄电池2的电动辅助自行车的右侧面图。在这些图中，相同的部分由同一符号表示。在图17中，车架67包括布置在前端的头管68、从该头管68朝后部延伸的下伸构架69、连接到下伸管的靠近下端的部分的后叉70、及连接到下伸管69并朝后上方上升的车座立柱71。前叉72由头管68可转向地支承。由前叉72的下端可转动地支承前轮73。转向柄74连接到前叉72的上端。

在车座立柱71设置支承轴75，该支承轴75可伸缩地安装于车座立柱71。车座76安装在支承轴75的上端。撑条77从车座立柱71的上端朝后下方向延伸并跨过后叉70。撑条77在跨接部与后叉70形成为一体以便为后轮78提供轴承。

沿车身宽度方向延伸的轴承管(未示出)连接到车座立柱71与下伸管69之间的跨接部。脚蹬79和前部链轮80设置在穿过轴承管的曲轴。脚蹬79当然设置在车身的左右侧。后部链轮81连接到后轮78的中心。在前部链轮80和后部链轮81之间卷挂链82。

在电动辅助自行车设置动力装置86，该动力装置86包括可为施加于脚蹬的踏力提供动力的马达。在邻近前部链轮80后侧的位置设置该马达的输出轴83。沿着辅助链轮84的上部在辅助链轮84卷挂链82。该链82的张力通过改变张力调节链轮85的位置进行调节。动力装置86由螺栓连接到通过焊接等方法固定到后叉70的托架70a和通过焊接等方法固定到下伸管69下端的托架(未示出)。

蓄电池托架87焊接到车座立柱71并配置于车座立柱71与后轮78之间的空间。蓄电池托架87形成为盘形，蓄电池2被保持在蓄电池托架87，沿车座立柱71立起在垂直方向上，使端子28和29朝下。在车座立柱71设置扣88和连接到该扣88的固定环89。该固定环89接合在蓄电池2的上端角处的台阶部36，并且蓄电池的上端通过转动该扣88确实地固定到车座立柱71。

在蓄电池2的底侧设置供电装置90，该供电装置90包括与端子28和29接触的触头。电力通过供电装置90从蓄电池2供给到动力装置86。用于覆盖链82上侧的链罩91形成为可完全覆盖前部链轮80和辅助链轮84的形状。在蓄电池托架87设置孔92，该孔92与形成于电池箱26的通孔35相匹配。通过将作为锁的绳部穿过该孔92和电池箱26中的穿孔35并穿过后轮78，锁定该绳，可防止电动辅助自行车和蓄电池2被偷盗。

按照图18所示的电动辅助自行车，蓄电池托架87固定在车座立柱71的前侧，蓄电池2放置在车座立柱71的前方。这样，对于不能在车座立柱71后方确保蓄电池安装空间的车架，可将蓄电池2安装在车座立柱71的前方。在这一构成中，仅由链罩91覆盖前部链轮80的一部分(上部)。

按照图19所示的电动辅助自行车，下伸管69的端部对接到车座立柱71的中间部。后叉70从车座立柱71的下端即立柱71的接近曲轴的部分朝后方延伸。在车架67的这一结构中，难于在前部链轮80的后方确保安装动力装置86的空间。出于这一原因，动力装置86布置在前部链轮80的前方，卷挂有链82的辅助链轮84布置在前部链轮80的前方。为了实现动力装置的布置，动力装置86的一部分通过焊接到下伸管69下部的托架93连接到车架67。

下面更详细地说明在车架67安装动力装置86的状态。

图20为示于图17中的动力辅助自行车的要部的放大图。在该图中，与图17中相应的部分由相同的符号表示，链罩91被省略。如图20所示，动力装置86包括马达94，马达94的转动通过传动机构(未示出)传递到输出轴23。从壳体95朝外凸出形成凸台96和97。凸台96通过螺栓和螺母98连接到设置于后叉70的托架70a，凸台97通过螺栓和螺母101连接到从轴承管99朝下方凸出的托架100，该轴承管99将下伸管69连接到后座立柱71。

从制造的观点出发，动力装置86最好可与多种类型的车架匹配。出于这一原因，通过使用通常的“模型”来制造可在多种车架安装的壳体95。更为具体地说，使形成在凸台％和97间的螺栓孔相互间的距离为“S”，假定第3凸台102位于与上述螺栓孔都分开距离S的位置处。在以上假设的前提下，根据安装壳体的车架的模型，决定在壳体的模制产品上设置哪些凸台。通过设定上述壳体的制造“模型”，可制造出多种壳体，这些壳体可与安装该壳体的多个车架相匹配。

张力调节链轮85安装在杠杆104，该杠杆104由壳体95通过枢轴103可回转地支承。杠杆104由一弹簧装置(未示出)施加使其沿图中反时针方向回转的弹性力，使张力调节链轮85旋转以在链82上作用适当的张力。

在上述实施形式中，蓄电池2安装在电动辅助自行车。然而，蓄电池可用于便携式录音机或CD等电器。当蓄电池2用作每个这些电器的电源时，需设置用于将该蓄电池2连接于该电器输入端子的适配器。为了确实地将该适配器连接到蓄电池2，可有效地使用上述接合孔30和30A。

如图12所示，可通过使用接合孔30和30A将适配器105保持在电池箱26。适配器105具有一端子(未示出)，当将适配器105连接到电池箱26时，该端子与端子28和29接触。蓄电池2可通过从该端子引出的软线106连接到电器。

这样，蓄电池2由电动辅助自行车和电器共用，与此相应，在电动辅助自行车的行进终点，可以由从该电动辅助自行车取下的蓄电池为音频产品供电，因此，即使在野外等户外场地难以获得电源，也可享受音乐。

如上所述，按照本发明，可容易地将蓄电池取出和放入蓄电池交换装置，该蓄电池交换装置包括形成为带底圆柱状的收容部，以在其中接受蓄电池对其进行充电。因此，可不需在蓄电池设置手柄等另外的部分以相对蓄电池交换装置放入和取出蓄电池，从而可简化蓄电池的外形。

由以上说明可知，按照本发明，可提供适合用于室内设施的小型蓄电池交换装置。特别是，按照本发明说明的蓄电池交换装置，由于内部气氛取决于装置安装场所的大气，所以不要求提供空调系统。按照本发明的蓄电池交换装置，即使该装置的高度变低，也可确保收容于该装置的收容部的蓄电池数量。按照本发明的蓄电池交换装置，在该蓄电池充电期间，可将该蓄电池确实地保持在收容部。按照本发明的蓄电池交换装置，可确认蓄电池的接受及已充电的蓄电池的存在与否，从而可确认该装置的可使用性。

按照本发明的蓄电池交换装置，由于该蓄电池收容部布置在高度方向的中部，所以可相对收容部插入和移走蓄电池，并可加强指示装置的可见性。按照本发明的蓄电池交换装置，装置内的气体被强制性地与该装置安装处的大气换气。按照本发明的蓄电池交换装置，由于该装置安装在方便商店，所以可进一步提高确保该商店内部的高可见性的效果而不损坏其内部设计。

如上所述，按照本发明，可提供易于取出和放入蓄电池交换装置的蓄电池。特别是按照本发明，该蓄电池甚至可用一只手操作，并且可确实地收容于具有锁定装置的蓄电池交换装置中。按照本发明，由于筋状凸部可与蓄电池收容部的表面滑动接触，所以可改善放入和取出收容部时的操作性。

按照本发明，由于筋状凸部可与上述另一构件滑动接触，所以可防止布置在该筋状凸部间底部的设计封记不被损伤。另外，按照本发明，该蓄电池不仅可用作车辆的电源，而且还可用作另一电器的电源，从而可提高该蓄电池的使用性。

由上述的本发明可看出，可作多种变更。这样的变更不被认为是脱离了本发明的范围，而且这样的对于熟悉本领域的人员显而易见的变更包含在以下权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种蓄电池交换装置，用于收容蓄电池和对所述蓄电池充电的充电器，所述蓄电池交换装置包括：

一收容部，该收容部具有的内部深度大于要完全收容在收容部中的所述蓄电池的长度，所述收容部包括：

纵深部，该纵深部从所述收容部内一个预定深度处向内延伸到所述收容部的一内端部，该纵深部适合于容纳和固定所述蓄电池的一端，以便将该蓄电池连接到充电器；

扩口部，该扩口部从所述预定深度处向外延伸到所述收容部的一外表面处，其中所述扩口部具有的横截面面积明显大于纵深部的横截面面积，以便所述蓄电池的另外一端能被容易地抓住以供插入和取出所述收容部，该蓄电池的另外一端指的是向外延伸进所述扩口部的一端。

2.如权利要求1所述的蓄电池交换装置，其特征在于，多个收容部在竖直方向和水平方向都排列成组，并且为在竖直方向或水平方向排列的每一组所述收容部设置一个共同的门。

3.一种可充电蓄电池，用于蓄电池交换装置，该蓄电池交换装置能够将耗尽的蓄电池转换成充完电的蓄电池，所述可充电蓄电池由收容于一个电池箱中的多个单电池组成，其特征在于，所述电池箱能够由手抓握，该电池箱具有的长度比所述蓄电池交换装置的一个收容部的深度短，从而所述电池箱可以完全容纳在一个收容部中；所述电池箱具有一个分割面，该分割面沿着所述电池箱的一个表面在长度方向上延伸，所述电池箱的表面是指当所述电池箱的前端被插入所述电池充电器时所述电池箱面朝上的表面；

所述电池箱具有一个接合孔，设置在其面朝上的表面的所述分割面上，该接合孔用于在所述电池箱移动出入所述收容部时与所述蓄电池交换装置的锁定装置接合。

4.如权利要求3所述的可充电蓄电池，其具有一对连接到所述单电池上的端子；该对端子以相对于所述分割面对称的方式设置在所述电池箱的所述前端。

5.如权利要求4所述的可充电蓄电池，其中，在与形成所述接合孔的表面相反的一个表面上还形成有一个第二接合孔；所述接合孔与所述第二接合孔被设定为与一个适配器相连，该适配器用于为以所述蓄电池为电源的设备提供电力。

6.如权利要求4所述的可充电蓄电池，其中，在与形成所述接合孔的表面相反的表面上形成沿所述电池箱纵向延伸的多个筋状凸部，所述筋状凸部们相对于所述分割面对称。

7.如权利要求3所述的可充电蓄电池，其中，在与形成所述接合孔的表面相反的一个表面上还形成有一个第二接合孔；所述接合孔与所述第二接合孔被设定为与一个适配器相连，该适配器用于为以所述蓄电池为电源的设备提供电力。

8.如权利要求3所述的可充电蓄电池，其中，在与形成所述接合孔的朝上的表面相反的表面上形成有沿所述电池箱纵向延伸的多个筋状凸部。

9.如权利要求8所述的可充电蓄电池，其中，在所述对称形成的筋状凸部之间设置有一个设计封记。

10.如权利要求9所述的可充电蓄电池，其中，所述设计封记是一个告知所述蓄电池可回收使用的封记。

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