CN1269685C - 电动辅助自行车的电池剩余电量计 - Google Patents

Abstract

电动辅助自行车的电池剩余电量计，它可以以轻松的姿势确认电池剩余电量。电池收容箱5沿支承车座的车座立柱配置，在该电池收容箱5中插装卸电池4，在电池4的上面，自行车的左侧斜面上形成着电池剩余电量计42。因此，使用者以立于自行车的左侧的姿势从斜左上下看电池上面时，可以以轻松的姿势确认电池剩余电量。该电池剩余电量计42也可以设在电池上面的后侧斜面或电池上面的其他侧的斜面上。

Description

电动辅助自行车的电池剩余电量计

本发明涉及电动辅助自行车的电池剩余电量计，特别涉及容易确认电池剩余电量的电动辅助自行车的电池剩余电量计。

并设着人力驱动系统及作为辅助动力源的电动马达的驱动系统、检测人力的驱动力矩即踏力的对应于被检测的踏力赋予辅助动力源而辅助踏力的自行车有例如特开平11-105759号公报所记载的自行车。

在该现有的装置中，在车座立柱的前部，沿该车座立柱配置着电池，在该电池的下部前面设有显示板，在该显示板上配置着电池剩余电量显示灯、按钮开关等。

根据上述的现有装置，由于显示板设在电池的下部前面，在想要观看电池剩余电量时，必须将头伸入自行车的跨越部观看该显示板，有着难以确认电池的剩余电量的问题。特别是对于将老人作为对象的电动辅助自行车来说，有必要要照顾到视力衰退的人。

本发明的目的是提供一种除去了上述现有技术的问题的、可以以轻松的姿势确认电池剩余电量的电动辅助自行车的电池剩余电量计。

为了达到上述目的，本发明的电动辅助自行车的电池剩余电量计，该电动辅助自行车的电池沿支承车座的车座立柱配置，其特征在于，上述电池配置在上述电池的上部的倾斜面，该倾斜面面向上述车座的外周周边。根据该特征，使用者在支撑着自行车的位置以立着的姿势下看指向车座周围的电池上面即可确认电池剩余电量，以轻松的姿势可容易地确认电池剩余电量。

另外，本发明的第二特征是，将指向上述车座的外周周边的倾斜面处于自行车的左侧，根据该特征，由于使用者在将要上车前或刚刚下车后一般是立在自行车的左侧，所以，可以以将要上车之前或刚刚下车后立着的姿势容易地观看确认电池剩余电量。

另外，本发明第三特征是，将指向车座的外周周边的倾斜面处于自行车的后侧，根据该特征，由于使用者在刚要上车前或刚刚下车后大都立于自行车的左侧的稍后方，所以，若以刚要上车之前或刚刚下车后的姿势下看电池上面，即可简单地观看确认电池剩余电量。

图1是使用了本发明的电动辅助自行车的全体构成图。

图2是电池及收容箱的概略斜视图。

图3是图1的要部的构造的放大图。

图4是电池后部的电池安装状态的俯视图。

图5是电池后部的推压操作杆时的俯视图。

图6是接点组件的概略透视图。

图7是本发明的另一实施例的电池后部的电池安装状态的俯视图。

图8是图7的的推压操作杆时的俯视图。

图9是从电池后部之上看的俯视图。

图10是本发明的一实施例的车轮锁装置的俯视图。

图11是图10的A-A线剖面图。

图12是表示电池及车轮锁装置与车体的关系的立体图。

图13是图3的要部的放大图。

图14是自行车车座的转动装置的一例的构造图。

图15是图14的X-X线剖面图。

图16是电动辅助单元1和电池收容箱5附近的侧视图。

图17是表示电池的插入·脱离安装方法的图。

图18是设在电池上的电池剩余电量计的操作·显示板的平面图。

以下，参照附图详细说明本发明，图1是使用了本发明的电动辅助单元的电动辅助自行车的侧视图。图2是搭载于该电动辅助自行车上的电池及其收容箱的概略立体图，图3是图1的要部的放大图。

如图1所示，电动辅助自行车的车架2备有设于车体前方的头管21，从头管21向后下降且向下凸状地延伸的下降管22，从下降管22的终端部附近向上方立起的车座立柱23。下降管22与车座立柱23的结合部及其周边部由上下2分割的被装卸的树脂罩33覆盖。在上述头管21的上部通过管27A自由转动地穿插着操纵方向手把27，在下部可操纵方向地支承着由上述操纵方向手把27操纵的前叉26。在前叉26的终端自由旋转地轴支承着前轮WF。

如图3所示，在车架2的下部在上述下降管22的后端92、焊接在车座立柱23上的电池托架49的前部91及与链支架25一起连接的电池托架49的后部90的3处由螺栓紧定悬架着电动辅助单元1，该电动辅助单元1含有踏力辅助用的电动马达。电动辅助单元1的电源开关29由电源键ON/OFF地设在下降管22上的头管21的附近。另外，电源开关29也可以设在手把立柱27A前方的手把27上。

在该车体中，下降管22和车座立柱23的结合部设置在电动辅助单元1的前部，因此，电动辅助单元1可以配置于低位置，可以实现低重心化。由于将车架的高度降低，所以提高了跨越的容易性。

在电动辅助单元1上自由旋转地支承着曲轴101，在曲轴101的左右两端通过曲柄11轴支承着踏板12。在从电动辅助单元1向后方侧延伸出的左右一对链支架25的终端间轴支承着作为驱动轮的后轮WR。在车座立柱23的上部及两链支承25的终端间设有左右一对车座支撑24。在车座立柱23上为了可调整车座30的上下位置，在车座立柱23内可滑动地安装着在上端具有车座30的车座管31。

在车座30的下方，在车座立柱23的后部安装着收容电池4的电池收容箱5(以下称为收容箱)。电池4含有收容于基本长方体的电池箱中的多个电池组，该电池4其长度方向为大致上下方向地沿车座立柱23设置。

如图2所示，在电池4的长度方向的端部(图1中为上端)靠近车体右侧地设有安装于电池4上的把手41。把手41以旋转轴41a为中心自由旋转地被安装着，通常，被推压到电池4的拐角。一般，由于驾驶者多立于车体的左侧，所以，通过将把手41配置于车体右侧，将其旋转轴41a配置于车体左侧，可以容易地将把手41向箭头a方向抬起。

在设有上述把手41的电池4的上面侧部设有电池剩余电量计42，在按压按钮43时，以规定时间将电池的充电剩余量显示于剩余量显示部。上述剩余电量计42安装在右倾斜的面上，以便从车座30的左侧上方容易进行确认。由此，驾驶者在立着的状态下就可以从上方确认电池剩余电量。图8表示该剩余电量计42和下降到最低位置的车座30，朝向车座左侧外周(箭头A)地构成剩余电量计42的面。

在电池4的后方设置用于加锁解锁该电池4用的操作杆45和车轮锁装置100，操作杆45插入设在电池收容箱的后侧的、上下方向长且断面基本矩形的侧室50(参照图2)，在侧室50下部如图3所示地设有由扭簧51向电池4方向推压的结合钩52。该结合钩52在装填电池时与设在电池4的下部的断面为“ㄑ”字形的凹部47结合，将电池固定于收容箱5中。从后述的说明可知，图2的45a是悬挂在操作杆45的钩形突起45b和突出于侧室50的内侧的切起50a之间的弹簧。

电池收容箱5的上部由螺栓39固定于由焊接等固定于后上臂24上的托架40上。在该托架40上分别由螺栓44a、44b固定着车轮锁装置100、后挡泥板34。

在上述电动辅助单元1内配置着曲轴101、增速齿轮82、电机M、齿轮83、空转轴84、具有齿轮13A的驱动链轮13等。马达M由上述电池4供电，产生对应于由图中未示的踏力检测器检测出的踏力的辅助动力，该辅助动力与由曲轴101产生的人力所产生的驱动扭矩合成，通过驱动链轮13及链6传递向后轮WR的车轮链轮14。上述驱动链轮13的全部及链6的上半部分由链罩32覆盖着。

图14是上述自行车车座的转动装置的构造图，图15是图14的X-X线剖面图。

如图所示，在车座管31的上端由焊接固定着第1托架66。第1托架66的左右方向的断面形成为コ字形。在其左右两壁上自由转动地跨架着轴69。在该轴69的长度方向中央固定着杆65，在该轴69上嵌套着扭簧67，其一端锁定在杆65上，其另一端锁定在第1托架66上，杆65被该扭簧67沿逆时针方向推压。杆65的操作部位65a前部下降地突出到车座30的前侧下部，在立着的姿势下从横向看可以容易地目视。使用者即使如现有装置地弯腰从下向上看车座30的内侧也可以简单地看到。

另外，在车座30侧，在与上述第1托架66相对的位置，在该车座30的里侧固定着第2托架71，在其中央部的预定位置形成着止动孔72，该止动孔72穿插设在上述杆65的端部的挂钩部65b。该第2托架71的左右方向的断面也形成为コ字形，其前端部的左右两壁的一方成为内侧地与第1托架66的前端部的左右两壁重叠，另一方成为外侧地与第1托架66的前端部的左右两壁重叠，而且，在该重叠部上跨架着沿左右方向延伸的转动轴73，在该转动轴73的中央部穿套着扭簧74，其结果，第2托架71及车座30被该扭簧74沿逆时针方向推压。

如图15所示，在第1托架66侧由焊接设有用于抑制车座30的左右方向的晃动的上方突部91，在该上方突部91和第2托架71之间充填着作缓冲件的橡胶件92。上述上方突部91进入第2托架71的内侧。抑制车座30沿左右产生晃动。

在前述电池4的交换等时，在使用者将杆65的操作部位65a向箭头A的方向即左斜上方推压时，杆65的上述挂钩部65b从第2托架71的止动孔72脱开，车座30由上述扭簧74的弹力沿逆时针方向弹压而被转动。而且，车座30转动到虚线所示的30′的位置。该转动位置是在将上述电池4向上方向拉拔时，电池与车座30不干涉的位置，该转动时，杆65及向其托架的安装构件由于剩余在第1托架66侧，可以以这些程度地减轻转动的第2托架71侧的车座的重量。因此，车座的转动变轻，可以减轻加到上述转动轴73上的负担。

在将车座30返回到运转时的正位置时，在车座30反抗扭簧74的弹力沿顺时针方向转动时，在来到基本水平位置时，挂钩65b与止动孔72的缘抵接。车座30再沿同方向转动时，挂钩65b反抗扭簧67的弹力而沿顺时针方向转动，在止动孔72的缘通过了挂钩65b时，挂钩65b由于扭簧67的回复力而弹性地止挡于止动孔72中，由此，车座30返回到图14的实线位置而停止。

以下，参照图4详细说明电池4及收容箱5的后部的构成，图4是电池4及收容箱5的后部的正视图。

如图4所示，收容箱5设置在2根后上臂之间，在将电池4收容在收纳箱5中时，上面具有电池剩余电量计42的鼓出部位于左侧的后上臂24之上，在操作杆45的最上部设有向后方突出的操作部45e，在长度方向的中央上部和下部设有2个右斜下的导向孔45c、45d。在这些导向孔中游动配合着固定于上述电池收容箱的侧室50的内壁上的突出销46a、46b(参照图3)。操作杆45由悬架在设在中央的下部的钩状突起45b与上述侧室50的切起50a之间的弹簧45a向上方推压。

由图13的放大图可知，由设在转动轴51a的轴芯上的扭簧51向右侧视为顺时针方向推压的结合钩52与电池4的“ㄑ”字形凹部47结合，由于电池4由结合钩52固定下部，所以，即使车体振动，电池4也不沿上下及左右移动，可维持稳定的安装状态，另外，在该固定状态下，即使使用者将车座30前倒而持着把手向上方拉电池4，也不能拔出。

上述结合装置，其作为转动支点的旋转轴51a设在电池凹部47的后部上方，由于结合钩52由转动而推压电池，起到从拔取电池的方向的斜上方按压电池的上方移动的作用。因此，在减少了结合装置的后方的突出量的同时，有效地向电池的拔出方向作用结合力。

以下，参照图5说明从收容箱5拔出电池4时的动作。在从收容箱5拔电池4时，首先，操作杆65而将车座30前倒地转动到对电池的拔出不产生障碍的位置，其后，向下方推压操作杆45的操作部45e。于是，操作杆45被上述导向孔45c、45d导引并且反抗弹簧45a的弹力而向后视右斜下方移动，在该过程中，操作杆45的下端45f与结合钩52的上端抵接，接着向下方推压该上端。其结果，结合钩52沿逆时针方向转动(图3中由虚线图示)，钩52与电池4的“ㄑ”字形凹部47的结合被解除。

因此，在使用者在从操作杆45的操作部45e脱手时，操作杆45由于弹簧45a的弹力而欲向上方举起，这时，上述突出销46a、45b与导向孔45c、45d的上部的下边45c、45d结合。停止在其位置。因此，使用者从操作杆脱开手而转移为可以用操作操作杆的手拿上电池的动作，可以用单只手进行电池的拉拔，操作性良好。

以下，使用者用手(右手)握住电池4的把手41向上方提起时，可以将电池4从收容箱5中拔出。这时，形成在电池4的上部的突起48与突出地形成于操作杆45的上部右侧的突起45g结合。操作杆45被向右斜上方稍稍提起。由此，上述突出销46a、46b相对于上述下边45c′、45d′的结合被解除，操作杆45返回到原始位置、即图4的位置，结合钩52也返回到图3的实线位置。

因此，在拉拔电池后，不需要再次进行使操作杆返回的操作，可以更加简单地进行电池的拉拔，再者，虽然在未插装着电池的状态即使推压操作杆操作杆也在推压的位置被保持，但是，在其状态下，若插入电池，突起48与突起45g相抵接，操作杆也能返回到图示的状态，即使误压杆也不会产生问题。

在使用者将充电的电池4从收容箱5的上方插入收容箱5内时，在电池4的全部基本进入了收容箱5内时，电池4的下端与结合钩52的侧部抵接，将结合钩52向右视逆时针方向推压。在再将电池4向收容箱5的深处收容时，电池4的“ㄑ”字形凹部47与结合钩52弹性结合，电池4固定于收容箱5中，与此同时，装在电池4的底部的+、-输出端子(放电接点)与用螺栓固定在由焊接等固接于车座立柱23上的电池托架49(参照图3)上的接点组件60电或机械地连接。该连接由于电池自重和结合钩52的推压而成为稳定的连接。

根据这样的电池的固定构造，电池的结合装置在有效地利用电池的后部下方的闲置空间的同时，稳定保持接点附近位置处的接点的连接。并且，其结合装置的操作部处于电池的后部上方即使用者极其容易操作的位置，可以提供紧凑且操作性良好的电池的固定构造。

图6表示电池4与接点组件60的概略立体图。接点组件60用螺栓61a、61b固定于上述电池托架44上，2根沿上下方向延伸的接点端子62a、62b与形成在电池4的底部的+、-输出端子连接，将电力供给于电动辅助单元1。

以下，参照图7、图8对本发明的第2实施例进行说明。该实施例，与上述第1实施例中在将操作杆45向下方推压时操作杆45向右斜下方偏移相反，它是将操作杆45直线地向下方移动而不使操作杆左右晃动。

电池收容箱5的侧室70的短边方向的宽度比操作杆45的同方向的宽度稍微大些，成为操作杆45的上下方向移动的导向部。在操作杆45的操作部45e的侧方朝向下方地设有第1钩71，在收容箱5中与该第1钩71相对地设有以转动轴73a为中心地可转动的第2钩73。在设在操作杆45的中央稍下的位置的销75和设在上述侧室70的切起74之间悬架着弹簧76。另外，在电池4完全收纳于收纳箱5中的状态下，形成在电池4的上部侧壁上的突起72与上述第2钩73的斜上侧部抵接而推压它。因此，第2钩73向逆时针方向转动规定角度。

图9是第1、第2实施例共同的实施例，是电池4与收容箱5的后部的俯视图，设在电池4上的上部位置限制构件61、62与形成在收容箱5上的预定的凹部结合，即进行凸凹结合，电池4上部的相对于收容箱5的位置被限制。结合钩52由扭簧51推压向电池4侧，与设在电池4的下部侧壁上的“ㄑ”字形凹部47结合，该扭簧51穿嵌在沿设在侧室50内的螺栓63上，上述结合关系与第1实施例相同，上部位置限制构件61与设在相同侧的突起48或72一体地形成。

在该第2实施例中，在从收容箱5取出电池4时，与第1实施例相同地，操作杆65而将车座30向前倒，在将车座30从电池4的装卸路径退避后，用手将操作杆45的操作部45e向下方推压。于是，如图8所示，操作杆45反抗弹簧76的弹力而向下方直线地移动，并且第1钩71的前端与第2钩73的前端抵接，这时电池的突起72是从上方推压钩73的关系，接着，第1钩71向左挠曲而与第2钩73的端部接触的同时进一步移动到其下方，与第2钩72结合，因此，即使使用者从操作杆45脱开手，操作杆45也原样地保持在结合位置。因此，与第1实施例同样地，使用者也可以从操作杆离开手。在操作杆45被推压到该结合位置时，操作杆45的前端推压上述结合钩52，解除该结合钩52与上述“ㄑ”字形凹部47的结合与第1实施例相同。

另外，使用者为了将电池4从收容箱5中取出，用手握住电池4的把手41向上方提起时，上述突起72也上升到上方，解除了第2钩73的推压。其结果，操作杆由于操作杆45的弹簧76的力而向上方移动，第2钩73与其一起转动到图7的虚线位置，等待电池4的插装。因此。在钩73上不需要特别的向转动方向的推压力，构造变简单。

其后，在将充电的电池4充分地插入收纳箱内时，上述突起72再次推压第2钩73，该第2钩73向逆时针方向转动规定角度并停止，然后返回图7的状态。这时，结合钩52与上述“ㄑ”字形凹部47的结合关系成立，电池4固定于收容箱5中。

以下，参照图10、图11对车轮锁装置100(参照图1、图3)的构造进行说明。图10是车轮锁装置100的平面图，图11是图10的A-A线剖面图。

车轮锁装置100具有锁上电池4和后轮WR和开锁上述电池4和后轮的功能，锁片110是锁、开锁电池4的构件，锁片110处于突出状态(图10的状态)时进行上锁，处于后退状态时进行开锁，另一方面，锁杆120是锁、开锁后轮WR的构件。

在壳体109的预定位置上下方向地固定着钥匙转滚111，该钥匙转滚111的下部固定着凸轮片112。该凸轮片112由将其周边的一部弯起的挂钩112与第1环片113结合。另外，该第1环片113与第2环片114由连结销113a连接，在该第2环片114上连接着钢丝缆绳121的一端，钢丝缆绳121的另一端与上述锁杆120的一端连接，在锁板110的基部上形成着花形的凸轮孔115。在凸轮孔115中游动配合着突出于凸轮板112的下面上的销116。另外，上述第1环板113由未图示的弹簧经常地向逆时针方向推压，与上述凸轮板112的挂钩部112a结合，图12是该车轮锁上锁时的电池后部的车体的斜视图，图中的与图3及图10的相同符号表示相同或同等物。

从图3、图10及图12可知，本实施例的车轮锁装置100在上锁时，锁板110从壳体109突出并延伸到操作杆45的操作部45e的下方，防止操作杆向下方被推压。因此，在上锁时，即使由他人向下方推压操作杆45，上述结合钩52同电池4的上述“ㄑ”字形凹部47的结合也不被解除，不能将电池4拉拔到上方。另外，与此同时，锁杆120突出而围住后轮WR的周围，阻止后轮WR的旋转。因此，使用者在停车时，与锁住车轮的同时也锁住了操作杆5，在使用者远离车辆期间，不能卸出电池。

在将正当的钥匙130(也可以与电源钥匙兼用)插入钥匙转滚111中向逆时针方向转动规定角度时，车轮锁100被解锁，锁板110后退到虚线110′的位置。同时，锁杆120后退到虚线120′的位置。

因此，在使用者位于车体一侧未锁着车轮时，使用者不用进行任何的钥匙操作，仅向下方推压操作杆45的操作部45e便可解除电池4与收容箱5间的结合，可以从收容箱5中拔取电池4。因此，电池4的装卸操作极容易。

如上所述，根据第1、第2实施例。由于将电池剩余电量计配置在自行车左侧的电池上部的左斜面上，使用者在刚要上车之前可以在立着的位置，即自行车的左侧的位置以立着的姿势轻松地确认电池剩余电量。

以下，参照图16、图17及图18说明本发明的第三实施例。图16是电动辅助自行车的电动辅助单元1及电池收容箱5附近的侧视图，在此为了容易地观看图，省略了链罩、踏板的图示。另外，这些图中的与图1～图3相同的符号表示相同或同等物。

在本实施例中，如图16、图17所示，在车座30的下方，在车座立柱23的后部安装着收容电池4的电池收容箱5。电池4包括收容于基本长方体的电池箱中的多个电池组。该电池4其长度方向为基本上下方向地沿车座立柱设置。在电池4的长度方向的端部如图18所示地靠近车体右侧(转轴41a处于车体左侧)设有把手41。

上述把手41自由转动地被安装着，平常被推靠向电池4。一般，由于驾驶者多立于车体的左侧，所以，通过将上述把手41配置于车体右侧，将其转轴配置于车体左侧，可以容易地拉起把手41。

在设有上述把手41的电池4的上面上设有电池剩余电量计42，在推压按钮43时，显示充电剩余电量。上述剩余电量计42为了从车座30的后部上方容易确认。在图17中安装在由箭头指向的后侧斜面上。由此，驾驶者，在立着的状态下可以从上方确认电池剩余电量。在图17中，车座30与图8同样地下降到最低的位置。

在电动辅助单元1的搭载在车架上的状态下的上部安装着电极插座701，在该电极插座701的上面露出着电极711、712。上述电极711、712的软线(未图示)贯通电动辅助单元1的壳体而与单元内部的电动马达M及控制单元8等连接。

筒状的电池收容箱5其底部的裙部5a以跨过连接车座立柱23和链支架25的托架49的方式安装在车座立柱23的后方，在其内侧底部露出着上述电极插座701的电极711、712。在上述电池4的底面上设有在向电池收容箱5收容时与上述各电极711、712接触并电连接的接点(未图示)。

上述电池4从电池收容箱5内的上部插装卸，但由于在电池4的插装卸路径上存在车座30，在其状态下不能进行电池4的装卸。因此，在本实施例中，如图17所示，在装卸电池4时，将曲轴302相对设在车座管31的上端的车座托架304支承的车座锁定杆301向车辆前方运动，以轴302为中心摇动解除车座锁定钩301a与车座托架304的孔304a的结合，其结果，车座托架304由在车座锁定杆301与车座托架304之间被压缩配置的弹簧305弹力以轴303为支点向前方转上，其后，通过用手操作拉起车座30来确保电池4的装卸路径。

在电池收容箱5的车体左侧侧部的后上部设有上锁装置501，在上锁状态下，锁销501a突出到收容箱5内部而与电池4的凹部4a结合，阻止电池4从电池收容箱5取出。

在本实施例中，用车体的电源开关的钥匙旋转上锁装置501而使锁销501a退避，由此可以取出电池4。另外，锁销501a通常被推压为突出状态，在将电池4插入到收容箱5中时，销501a由电池4退避到开锁状态，在完成插入时，销501a与凹部4a结合而被上锁。

在以上的第1-第3实施例中，将电池剩余电量计设在电池上部左斜面或电池上部后斜面上，但本发明不限定于上此，只要是电池上部也可以是其它侧的斜面，换言之，只要是指向与车座外周相邻的空间的面哪个面都可以。

从以上的说明可知，根据权利要求1-3的发明，在电池的上部且指向车座的外周周边的倾斜面上配置上述电池剩余电量计，因此，使用者即使不像现有装置那样地将脸接近自行车的跨部来观看电池剩余电量，只要以普通的立着的姿势从其斜上方下看电池就可以观看电池剩余电量计，可以简单地确认电池剩余电量。

另外，权利要求2、3的发明，由于将上述倾斜面分别配置于自行车的左侧、后侧。所以，在上自行车前或下车时，若使用者如通常进行的那样地立于自行车的左侧，即可仅以下看电池的上面的轻松的姿势确认电池剩余电量，在实用方面效果大。

Claims (3)

1.电动辅助自行车的电池剩余电量计，它是该电动辅助自行车的电池沿支承车座的车座立柱配置，其特征在于，上述剩余电量计配置在上述电池的上部的倾斜面上，该倾斜面面向上述车座的外周周边。

2.如权利要求1所述的电动辅助自行车的电池剩余电量计，其特征在于，上述倾斜面处于自行车的左侧。

3.如权利要求1所述的电动辅助自行车的电池剩余电量计，其特征在于，上述倾斜面处于自行车的后侧。

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