ES2221003T3 - Bateria para bicicleta con motor auxiliar. - Google Patents
Bateria para bicicleta con motor auxiliar.Info
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Abstract
SUJETO: SUMINISTRA UNA BATERIA PARA UNA BICICLETA ASISTIDA POR MOTOR, QUE ESTA COMPUESTA DE UNA CARCASA DE BATERIA QUE CONTIENE UN MONTAJE DE PILAS Y QUE ALIMENTA UN MOTOR ELECTRICO Y QUE ES CARGADA POR UN CARGADOR, EN DONDE LA BATERIA ES CAPAZ DE REDUCIR EL NUMERO DE PIEZAS Y SIMPLIFICAR LA ESTRUCTURA DE CONEXION DEL CABLEADO SUMINISTRANDO TERMINALES DE CONEXION QUE SATISFACEN DIFERENTES CARACTERISTICAS ELECTRICAS NECESARIAS PARA LA DESCARGA Y LA CARGA. MEDIOS RESOLUTIVOS: UN CONTACTO DE DESCARGA (75A) HACE CONEXION ELECTRICA CUANDO ALIMENTA DE ENERGIA UN MOTOR ELECTRICO. UN CONTACTO DE CARGA (75B) HACE CONEXION ELECTRICA CUANDO SE CARGA LA BATERIA (40) MEDIANTE UN CARGADOR. EL CONTACTO DE DESCARGA (75A) Y EL CONTACTO DE CARGA (75B) ESTAN DISPUESTOS EN POSICIONES DIFERENTES SOBRE TERMINALES DE CONEXION (75) UTILIZADOS PARA SUMINISTRAR ENERGIA AL MOTOR ELECTRICO Y PARA CARGAR LA BATERIA (40).
Description
Batería para bicicleta con motor auxiliar.
La presente invención se refiere a una batería
para una bicicleta asistida por motor, que se compone de una caja
de batería conteniendo un conjunto de pilas, y que suministra
potencia a un motor eléctrico y se carga con un cargador.
La bicicleta asistida por motor de este tipo se
conoce, por ejemplo, por la Patente japonesa publicada número Hei
6-237535.
En la bicicleta asistida por motor de la técnica
relacionada antes descrita, dado que un terminal de descarga para
suministrar potencia a un motor eléctrico y un terminal de carga
para cargar la batería con un cargador se forman
independientemente, el número de piezas es grande y la estructura de
conexión de cables es complicada. Para resolver tal inconveniente,
se puede considerar una técnica de usar en común los terminales de
conexión para carga y descarga. Sin embargo, la corriente que fluye
al descargar la batería, es decir, al suministrar potencia al motor
eléctrico, es relativamente más grande, mientras que la corriente
que fluye al cargar la batería es relativamente pequeña, y por lo
tanto las características eléctricas necesarias para la descarga y
la carga son diferentes una de otra. Por consiguiente, cuando los
terminales de conexión se utilizan simplemente y en común para
descargar y cargar, las capacitancias eléctricas de los terminales
de conexión se deben ampliar, y la estructura de contacto tiene que
tener alta durabilidad y garantizar una conductividad preferible
incluso en una condición de flujo de una corriente pequeña.
Teniendo en cuenta lo que antecede, se ha
realizado la presente invención, y un objeto de la presente
invención es proporcionar una batería para una bicicleta asistida
por motor, que es capaz de satisfacer diferentes características
eléctricas necesarias para la descarga y la carga, y por lo tanto
reducir el número de piezas y simplificar la estructura de conexión
de cables.
Para lograr el objeto anterior, según una
invención descrita en la reivindicación 1, se facilita una batería
para una bicicleta asistida por motor, que se compone de una caja
de batería conteniendo un conjunto de pilas, y que suministra
potencia a un motor eléctrico y se carga con un cargador,
caracterizada porque dicha batería incluye terminales de conexión
usados para suministrar potencia a dicho motor eléctrico y que
también se utilizan para cargar dicha batería con dicho cargador; y
se ha dispuesto contactos de descarga que hacen conexión eléctrica
al alimentar potencia a dicho motor eléctrico y contactos de carga
que hacen conexión eléctrica al cargar dicha batería con dicho
cargador en dichos terminales de conexión en porciones
diferentes.
Como se ha descrito anteriormente, según la
invención descrita en la reivindicación 1, contactos de descarga
que hacen conexión eléctrica al alimentar potencia a un motor
eléctrico y contactos de carga que hacen conexión eléctrica al
cargar la batería con un cargador están dispuestos en porciones
diferentes en terminales de conexión usados en común para
suministrar potencia al motor eléctrico y cargar la batería con el
cargador. Por consiguiente, los terminales de conexión pueden ser
utilizados en común para descargar y cargar a la vez que se
satisfacen las características eléctricas necesarias para la
descarga y la carga. Como resultado, es posible reducir el número
de piezas y simplificar una estructura de conexión de cables.
Según una invención descrita en la reivindicación
2, además de la configuración de la invención descrita en la
reivindicación 1, dichos terminales de conexión están dispuestos en
una porción de esquina en la que se cruzan dos superficies de pared
de dicha caja de batería; y dichos contactos de descarga están
dispuestos de manera que miren a una de dichas superficies de pared
y dichos contactos de carga están dispuestos de manera que miren a
la otra de dichas superficies de pared.
Según la invención descrita en la reivindicación
2, los terminales de conexión están dispuestos en una porción de
esquina en la que se cruzan dos superficies de pared de dicha caja
de batería; y dichos contactos de descarga están dispuestos de
manera que miren a una de dichas superficies de pared y dichos
contactos de descarga están dispuestos de manera que miren a la otra
de dichas superficies de pared. Como resultado, es posible evitar
la aparición de error de conexión al descargar y cargar.
A continuación, se describirá una realización de
la presente invención con referencia a los dibujos anexos.
Las figuras 1 a 16 muestran una realización de la
presente invención.
La figura 1 es una vista lateral de una bicicleta
asistida por motor.
La figura 2 es una vista lateral en sección
vertical ampliada de una unidad de motor.
La figura 3 es una vista en planta vista a lo
largo de una flecha 3 en la figura 1.
La figura 4 es una vista en sección tomada en la
línea 4-4 de la figura 3.
La figura 5 es una vista en sección tomada en la
línea 5-5 de la figura 3.
La figura 6 es una vista en sección tomada en la
línea 6-6 de la figura 3.
La figura 7 es una vista en sección, parecida a
la figura 6, que muestra el estado en el que una caja conteniendo
la batería está abierta.
La figura 8 es una vista frontal de una
batería.
La figura 9 es una vista lateral observada a lo
largo de una flecha 9 de la figura 8.
La figura 10 es una vista esquemática que muestra
una configuración interna de la batería.
La figura 11 es una vista en sección tomada en la
línea 11-11 de la figura 4.
La figura 12 es una vista en sección tomada en la
línea 12-12 de la figura 4.
La figura 13 es una vista en planta de un
cargador.
La figura 14 es una vista en sección tomada en la
línea 14-14 de la figura 13.
La figura 15 es una vista en sección tomada en la
línea 15-15 de la figura 13.
La figura 16 es una vista esquemática que muestra
una configuración interna del cargador.
Con referencia primero a la figura 1, se muestra
una bicicleta asistida por motor de la presente invención, que
incluye un bastidor de carrocería 21 formado aproximadamente en
forma de U en una vista lateral. Una horquilla delantera 23 se
soporta operativamente en un tubo delantero dispuesto en un extremo
delantero del bastidor de carrocería 21. Una rueda delantera
W_{F} se soporta rotativamente en extremos ahorquillados de la
horquilla delantera 23. Un manillar 24 está dispuesto en un extremo
superior de la horquilla delantera 23. Una unidad de motor 31 que
tiene un motor eléctrico 30 está dispuesta en una porción inferior
del bastidor de carrocería 21. Un par de porciones ahorquilladas
traseras derecha e izquierda 25, 25 se extienden hacia atrás, hacia
abajo del bastidor de carrocería 21 en un espacio sobre una porción
trasera de la unidad de motor 31 y se extienden más sustancialmente
en la dirección horizontal en un espacio detrás de la unidad de
motor 31. Una rueda trasera W_{R} se soporta rotativamente por las
porciones de horquilla trasera 25, 25 a la vez que está colocada
entremedio. Un par de soportes derecho e izquierdo 26, 26 están
dispuestos entre ambas porciones ahorquilladas traseras 25, 25 y la
porción trasera del bastidor de carrocería 21. Un poste de asiento
28 que tiene en su extremo superior un asiento 27 está montado en
la porción trasera del bastidor de carrocería 21. Las posiciones
superior e inferior del asiento 27 se pueden regular. Un
portaequipajes trasero 29 está dispuesto fijamente en el lado
trasero del asiento 27.
Con referencia a las figuras 1, 2, un cárter 135
de la unidad de motor 31 está unido, por medio de tornillos 136,
137, a un par de porciones sustentadoras 21a, 21b dispuestas en una
porción inferior del bastidor de carrocería 21. Un cigüeñal 33 que
tiene pedales 32, 32 en sus dos extremos, se soporta rotativamente
por el cárter 135. Una cadena sinfín 36 está enrollada alrededor de
un piñón de accionamiento 34 y una rueda dentada movida 35
dispuesta en un eje de la rueda trasera W_{R}. El piñón de
accionamiento 34 transmite potencia del cigüeñal 33, y también
recibe fuerza de asistencia del motor eléctrico 30.
Un sistema de transmisión de potencia 138 está
dispuesto entre el motor eléctrico 30 y el piñón de accionamiento
34 en un estado de contención en el cárter 135. El sistema de
transmisión de potencia 138 incluye un engranaje de accionamiento
139, un primer engranaje intermedio 141, un segundo engranaje
intermedio 142, un tercer engranaje intermedio 143, un segundo eje
loco 144, un embrague unidireccional 145, un cuarto engranaje
intermedio 146, y un engranaje movido 147. El engranaje de
accionamiento 139 está fijado en un eje rotativo 30a del motor
eléctrico 30. El primer engranaje intermedio 141, que engrana con
el engranaje de accionamiento 139, está fijado en un extremo de un
primer eje loco 140. El primer eje loco 140 que tiene una línea
axial paralela al eje rotativo 30a se soporta rotativamente por el
cárter 135. El segundo eje intermedio 142 está dispuesto
integralmente en el primer eje loco 140. El tercer engranaje
intermedio 143 engrana con el segundo engranaje intermedio 142. El
segundo eje loco 144 que tiene una línea axial paralela al primer
eje loco 140 se soporta rotativamente por el cárter 135 de manera
que esté dispuesto coaxialmente con el tercer engranaje intermedio
143. El embrague unidireccional 145 está dispuesto entre el tercer
engranaje intermedio 143 y el segundo eje loco 144. El cuarto
engranaje intermedio 146 está dispuesto integralmente en el segundo
eje loco 144. El engranaje movido 147 engrana con el cuarto
engranaje intermedio 146 y está conectado al piñón de accionamiento
34.
En el sistema de transmisión de potencia 138, un
par acompañado por la operación del motor eléctrico 30 se decelera
y transmite al piñón de accionamiento 34. Cuando el motor eléctrico
30 se para, el segundo eje loco 144 puede quedar inactivo por la
acción del embrague unidireccional 145, de manera que no se
obstruye la rotación del piñón de accionamiento 34 debido a fuerza
de accionamiento de los pedales 32, 32.
Otro sistema de transmisión de potencia (no
representado) está dispuesto entre el cigüeñal 33 y el piñón de
accionamiento 34. El sistema de transmisión de potencia incluye una
barra de torsión y un embrague unidireccional. La barra de torsión
gira dependiendo del par de entrada de los pedales de entrada 32,
32. El embrague unidireccional permite la transmisión del par de
entrada, que se genera cuando el cigüeñal 33 se gira normalmente
accionando los pedales 32, 32, al piñón de accionamiento 34. El
embrague unidireccional también permite la rotación inversa del
cigüeñal 33 cuando el cigüeñal 33 se gira a la inversa.
La operación del motor eléctrico 30 es controlada
por un controlador 37 que está colocado delante de la unidad de
motor 31 y soportado fijamente en una porción inferior del bastidor
de carrocería 21 como se representa en la figura 1. El controlador
37 controla la operación del motor eléctrico 30 en base a la
velocidad rotacional del motor eléctrico 30 y un par de entrada de
los pedales de entrada 32, 32. Como se muestra plenamente en la
figura 2, para detectar la velocidad rotacional del motor eléctrico
30, un reluctor 148 que tiene una porción sobresaliente 148a en su
periferia exterior está fijado en el eje rotativo 30a del motor
eléctrico 30 y un sensor del tipo de captador electromagnético 149
para detectar la porción sobresaliente 148a detectando por ello el
reluctor 148, es decir, la velocidad rotacional del motor eléctrico
30, está montado en el cárter 135. El par de entrada de los pedales
de entrada 32, 32 es detectado por unos medios (no representados)
para detectar una cantidad torsional de la barra de torsión del
sistema de transmisión de potencia dispuesto entre el cigüeñal 33 y
el piñón de accionamiento 34.
Una cesta delantera 38 está montada en el tubo
delantero 22. Una caja conteniendo la batería 39, que está
dispuesta en una porción superficial trasera de la cesta delantera
38, también está montada en el tubo delantero 22. Una batería 40
para suministrar potencia al motor eléctrico 30 se contiene de forma
introducible/extraíble en la caja de contención de batería 39.
Además, la mayor parte del bastidor de carrocería
21 se cubre con una cubierta 41. Un conmutador principal 42 para
suministrar potencia desde la batería 40 al controlador 37 y el
motor eléctrico 30 está dispuesto en una porción superior de la
cubierta 41.
Con referencia a las figuras 3 a 7 además de las
figuras 1, 2, se ha previsto una porción rebajada 38a en una
porción superficial trasera de la cesta delantera 38. La caja de
contención de batería 39 está dispuesta en la porción superficial
trasera de la cesta delantera 38 de manera que se contenga
parcialmente en la porción rebajada 38a.
La caja de contención de batería 39 está
configurada para contener de forma introducible/extraíble la
batería 40 de tal manera que la batería 40 se pueda introducir
extraíblemente en la caja de contención de batería 39 en la
dirección vertical idéntica a la dirección a lo largo de la que se
introduce de forma extraíble un objeto en la cesta delantera 38. La
caja de contención de batería 39 incluye un cuerpo principal de caja
de contención 44 abierto hacia arriba para contener de forma
introducible/extraíble la batería 40, y una tapa 45 para cerrar de
forma abrible la porción de abertura formada en un extremo superior
del cuerpo principal de caja de contención 44. La tapa 45 está
conectada a una porción superficial trasera en el extremo superior
del cuerpo principal de caja de contención 44 mediante un par de
pivotes 46, 46.
Un soporte que se extiende hacia adelante 47 está
montado en el tubo delantero 22. El cuerpo principal de caja de
contención 44 de la caja de contención de batería 39 se soporta
fijamente en un bastidor de soporte 48 montado en el soporte 47. La
cesta delantera 38 se soporta fijamente por el bastidor de soporte
48 y un par de soportes de montaje 49, 49 fijados al bastidor de
soporte 48.
El bastidor de soporte 48 incluye una porción
superior de palanca de soporte 48a, una porción inferior de palanca
de soporte 48b, porciones de palanca de conexión 48c, 48c, una
porción que se extiende hacia adelante 48d, una porción de chapa de
montaje 48e, porciones de chapa de soporte superiores 48f, 48f, y
una porción de chapa de soporte inferior 48g. La porción superior
de palanca de soporte 48a se extiende de forma sustancialmente
horizontal en la dirección hacia la derecha y la izquierda del
bastidor de carrocería 21. La porción inferior de palanca de
soporte 48b está separada hacia abajo de la porción superior de
palanca de soporte 48a y se extiende de forma sustancialmente
horizontal en la dirección hacia la derecha y la izquierda del
bastidor de carrocería 21. Las porciones de palanca de conexión
48c, 48c conectan ambos extremos de las porciones de palanca de
soporte superior e inferior 48a, 48b y se extienden en la dirección
vertical. La porción que se extiende hacia adelante 48d, que se
forma aproximadamente en forma de U, es continua en sus dos extremos
a los extremos inferiores de las porciones de palanca de conexión
48c, 48c y se extienden hacia adelante para soportar una porción
inferior de la cesta delantera 38. La porción de chapa de montaje
48e está dispuesta entre la porción superior de palanca de soporte
48a y la porción inferior de palanca de soporte 48b. Las porciones
de chapa de soporte superiores 48f, 48f se han previsto en
porciones de conexión entre ambos extremos de la porción superior de
palanca de soporte 48a y las porciones de palanca de conexión 48c,
48c. La porción de chapa de soporte inferior 48g está dispuesta en
un extremo delantero de la porción que se extiende hacia adelante
48d. Las porciones de palanca de conexión 48c, 48c y la porción que
se extiende hacia adelante 48d se forman curvando un tubo. los
extremos superiores de las porciones de palanca de conexión 48c,
48c están soldados a ambos extremos de la porción superior de
palanca de soporte 48a hecha de un tubo, y ambos extremos de la
porción inferior de palanca de soporte 48b hechos de un tubo están
soldados a porciones intermedias de las porciones de palanca de
conexión 48c, 48c. La porción de chapa de montaje 48e está fijada al
soporte 47 por dos pares de tornillos 50, ..., 50 y tuercas 51,
..., 51.
Un par de porciones de enganche 52, 52 y un par
de soportes 53, 53 están dispuestos integralmente en la superficie
trasera del cuerpo principal de caja de contención 44 de la caja de
contención de batería 39. Cada una de las porciones de enganche 52,
52 se forma aproximadamente en forma de J para enganchar por arriba
con la porción inferior de palanca de soporte 48b del bastidor de
soporte 48. Los soportes de montaje 53, 53 miran, desde fuera, a
las porciones de chapa de soporte superiores 48f, 48f del bastidor
de soporte 48. Cada uno de los soportes de montaje 49, 49 antes
descritos fijados al bastidor de soporte 48 se forma aproximadamente
en forma de L, estando curvada en ángulos rectos su porción de
extremo delantero. Una porción de extremo trasero del soporte de
montaje 49 y el soporte 53 del cuerpo principal de caja de
contención 44 están fijados a cada una de las porciones de chapa de
soporte superiores 48f, 48f por un par de elementos roscados 54,
54.
Los soportes de montaje 49, 49 con las porciones
de extremo trasero fijadas a las porciones de chapa de soporte
superiores 48f, 48f pasan a través del cuerpo principal de caja de
contención 44 y se extienden hasta el lado delantero del cuerpo
principal de caja de contención 44. Específicamente, cada una de una
pared trasera y una pared delantera del cuerpo principal de caja de
contención 44 tiene un par de agujeros rectangulares 55, 56, y los
soportes de montaje 49, 49 se extienden hacia adelante a través de
los agujeros 55, 55 y 56, 56. Una superficie trasera de la cesta
delantera 38 así como ambos extremos de un elemento transversal 57
que se extiende entre ambas porciones de extremo delantero de los
soportes de montaje 49, 49 están fijados a las porciones de extremo
delantero de los soportes de montaje 49, 49 por elementos roscados
58, 58. La porción inferior de la cesta delantera 38 está fijada a
la porción de chapa de soporte inferior 48g del bastidor de soporte
48 por un elemento roscado 59.
Con referencia a las figuras 8 a 10, la batería
40 incluye una caja de batería 62 y un conjunto de pilas 61
contenidas en la caja de batería 62. El conjunto de pilas 61 se
compone de un número de pilas de Ni-Cd 60 conectadas
en serie. La caja de batería 62, que se compone de una mitad de
caja delantera 63 y una mitad de caja trasera 64 conectada a la
mitad de caja delantera 63, se forma en forma de caja rectangular
plana de manera que se pueda introducir verticalmente en el cuerpo
principal de caja de contención 44 de la caja de contención de
batería 39.
Una porción de agarre 65 continua a la mitad de
caja trasera 64 está dispuesta en una superficie superior de la
caja de batería 62 de manera que se eleve hacia arriba a una
porción central a lo ancho de la caja de batería 62. Un indicador
de potencia residual 67 conteniendo una resistencia shunt 66 (véase
la figura 10) también está dispuesto en la superficie superior de
la caja de batería 62 en una posición desviada a un lado de la caja
de batería 62 de la porción de agarre 65. Un botón pulsador 68 para
poner en funcionamiento el indicador de potencia residual 67 está
dispuesto en una superficie superior del indicador de potencia
residual 67. El botón pulsador 68 se pulsa en la dirección
vertical.
Una porción cortada 45a está dispuesta en una
porción delantera de la tapa 45 de la caja de contención de batería
39. La porción cortada 45a evita que un dedo F que agarre laporción
de agarre 65 de la batería 40 sea atrapado por la tapa 45 cuando la
tapa 45 se abra para contener de forma introducible/extraíble la
batería 40 en la caja de contención de batería 39 como se representa
en la figura 7. La tapa 45 tiene una ventana 69 que permite la
observación visual del indicador de potencia residual 67 por arriba
y que también permite la operación del botón pulsador 68 en un
estado en el que la porción de abertura formada en el extremo
superior del cuerpo principal de caja de contención 44 está
cerrada.
La tapa 45 tiene unos medios de bloqueo 72 a
enganchar en un agujero de bloqueo 73 dispuesto en una porción
superior del lado de superficie delantera del cuerpo principal de
caja de contención 44. El enganche de los medios de bloqueo 72 en
el agujero de bloqueo 73 y la liberación del enganche se conmutan
entre sí con una llave 71. Así, después de introducir la batería 40
en el cuerpo principal de caja de contención 44 y de cerrar la
porción de abertura formada en el extremo superior del cuerpo
principal de caja de contención 44 con la tapa 45, la tapa 45 se
puede bloquear por los medios de bloqueo 72. Un elemento elástico
74 está adherido a una superficie interior de la tapa 45. Cuando la
batería 40 se contiene en el cuerpo principal de caja de contención
44 y después la porción de abertura formada en el extremo superior
del cuerpo principal de caja de contención 44 se cierra con la tapa
45, el elemento elástico 74 se pone en contacto con la porción de
agarre 65 de la batería 40 y por lo tanto la batería 40 se retiene
elásticamente en el cuerpo principal de caja de contención de
batería 39. Esto hace posible absorber efectivamente la vibración
de la batería 40 en el cuerpo principal de caja de contención de
batería 39 en un estado de funcionamiento y mantener una conexión
estable entre la batería 40 y los terminales de descarga 89, 90 que
se describirá más adelante.
Con referencia a las figuras 11 y 12, además de
las figuras anteriores, la batería 40 incluye terminales de
conexión primero a tercero 75, 76, 77. El primer terminal de
conexión 75 está conectado a un lado de terminal menos del conjunto
de pilas 61 mediante la resistencia shunt 66. El segundo terminal de
conexión 76 está conectado a un lado de terminal más del conjunto
de pilas 61. El tercer terminal de conexión 77 está conectado al
lado de terminal menos del conjunto de pilas 61 mediante un
termistor 78 para detectar la temperatura del conjunto de pilas
61.
Una porción de guía que se extiende verticalmente
79 está dispuesta en el lado de superficie delantera, es decir, en
la mitad de caja delantera 63 de la caja de batería 62 de la
batería 40 de manera que sobresalga hacia adelante de una porción
central a lo ancho de la mitad de caja delantera 63. Los terminales
de conexión 75, 76, 77 están dispuestos en la caja de batería 62 en
una porción de esquina en la que una superficie de pared inferior
62a de la caja de batería 62 cruza una superficie de pared delantera
de la porción de guía 79, es decir, una superficie de pared
delantera 62b de la caja de batería 62.
El primer terminal de conexión 75, que se forma
aproximadamente en forma de L con una anchura relativamente grande,
tiene una chapa terminal de forma plana 80, un contacto de descarga
75a, y un contacto de carga de forma plana 75b. La chapa terminal
80 se pone en contacto elástico con una superficie interior de la
porción inferior de la caja de batería 62 con su lado de extremo
trasero fijado. El contacto de descarga 75a está unido a una
superficie inferior de la chapa terminal 80 con remaches. El
contacto de carga 75b es continuo a un extremo delantero de la
chapa terminal 80 de manera que se curve en ángulos rectos, y se
pone en contacto elástico con una superficie interior de la porción
delantera de la caja de batería 62. El contacto de descarga 75a se
hace de plata, y el contacto de carga 75b se somete a niquelado (o
plateado).
El primer terminal de conexión 75 está dispuesto
en una posición correspondiente a un lado de la porción de guía 79
en la dirección de la anchura. La pared inferior de la caja de
batería 62 tiene una porción circular abierta 81 mediante la que el
contacto de descarga 75a mira a la superficie de pared inferior 62a.
La porción de guía 79 tiene una hendidura 82 a través de la que el
contacto de carga 75b mira a la superficie de pared delantera 62b.
La hendidura 82 se extiende más larga en la dirección vertical con
su extremo superior cerrado y su extremo inferior abierto.
El segundo terminal de conexión 76 tiene un
contacto de descarga 76a y un contacto de carga 76b, y se forma
aproximadamente en forma de L similar pero de menos anchura que el
primer terminal de conexión 75. El segundo terminal de conexión 76
está dispuesto en una posición correspondiente al otro lado de la
porción de guía 79 en la dirección de la anchura. La pared inferior
de la caja de batería 62 tiene una porción circular abierta (no
representada) a través de la que el contacto de descarga 76a mira a
la superficie de pared inferior 62a. La porción de guía 79 tiene
una hendidura 83 a través de la que el contacto de carga 76b mira a
la superficie de pared delantera 62b. La hendidura 83 es más larga
en la dirección vertical con su extremo superior cerrado y su
extremo inferior abierto.
El tercer terminal de conexión 77 se forma
aproximadamente en forma de L de forma similar al primer terminal
de conexión 75 y el segundo terminal de conexión 76, pero no tiene
ningún contacto mirando a la superficie de pared inferior 62a de la
caja de batería 62. El tercer terminal de conexión 77 está
dispuesto en la caja de batería 62 en una posición entre el primer
terminal de conexión 75 y el segundo terminal de conexión 76. La
porción de guía 79 tiene una hendidura 84 a través de la que el
tercer terminal de conexión 77 mira a la superficie de pared
delantera 62b. La hendidura 84 se extiende más larga en la
dirección vertical con su extremo superior cerrado y su extremo
inferior abierto.
Se ha dispuesto ranuras de guía 85, 85 entre las
hendiduras 82, 84 y entre las hendiduras 83, 84. Cada una de las
ranuras de guía 85, 85 se extiende más larga en la dirección
vertical con su extremo superior cerrado y su extremo inferior
abierto. Porciones sobresalientes de montaje 86, ..., 86 se han
previsto en una porción inferior de la porción de guía 79 en el
lado superficial interior. Las porciones sobresalientes de montaje
86, ..., 86 se montan por abajo a las ranuras de guía 85, 85 para
colocar la batería 40 en el cuerpo principal de caja de contención
44 en la dirección de la anchura.
Una caja de terminales 88 está montada en la
porción inferior del cuerpo principal de caja de contención 44. La
caja de terminales 88 contiene un primer terminal de descarga 89 y
un segundo terminal de descarga 90. El primer terminal de descarga
89 está conectado al contacto de descarga 75a del primer terminal de
conexión 75 de la batería 40 contenida en la caja de contención de
batería 39. El segundo terminal de descarga 90 está conectado al
contacto de descarga 76a del segundo terminal de conexión 76 de la
batería 40.
La porción inferior del cuerpo principal de caja
de contención 44 tiene una porción abierta 91 correspondiente a la
porción abierta 81. La porción abierta 81 está formada, como se ha
descrito anteriormente, en la pared inferior de la caja de batería
62 en una posición correspondiente a la del contacto de descarga 75a
del primer terminal de conexión 75. La caja de terminales 88 está
provista de una porción de soporte de terminal 92 formada en forma
de cilindro inferior. Una porción superior de extremo de la porción
de soporte de terminal 92 está montada en la porción abierta 91, y
su porción de extremo inferior tiene una chapa de extremo 93. El
primer terminal de descarga 89, que se forma en forma de varilla,
pasa de forma axialmente móvil a través de la chapa de extremo 93 y
está dispuesto coaxialmente en la porción de soporte de terminal
92. Un retén 94 montado deslizantemente en la porción de soporte de
terminal 92 está fijado a una porción intermedia del primer terminal
de descarga 89. Un muelle 95 está dispuesto de forma contraída
entre el retén 94 y una arandela 97 en contacto con una superficie
interior de la chapa de extremo 93. El extremo superior del primer
terminal de descarga 89 es empujado así elásticamente en la
dirección a lo largo de la que llega a contacto con el contacto de
descarga 75a del primer terminal de conexión 75. Por otra parte, un
aro de resorte 96 está montado alrededor de la porción inferior de
extremo del primer terminal de descarga 89. El aro de resorte 96 se
pone en contacto con una superficie inferior de la chapa de extremo
93 y por lo tanto restringe el movimiento superior del primer
terminal de descarga 89.
La estructura anterior de disposición del primer
terminal de descarga 89 en la caja de terminales 88 tiene la
ventaja siguiente. A saber, cuando la batería 40 se contiene en el
cuerpo principal de caja de contención 44, el extremo superior del
primer terminal de descarga 89 se pone en contacto elástico con el
contacto de descarga 75a del primer terminal de conexión 75, de
manera que el contacto entre el contacto de descarga 75a y el
primer terminal de descarga 89 se pueda mantener efectivamente
incluso cuando la batería 40 vibre durante la marcha de la
bicicleta.
El segundo terminal de descarga 90 está dispuesto
en la caja de terminales 88 de la misma manera que el primer
terminal de descarga 89. A saber, cuando la batería 40 se contiene
en el cuerpo principal de caja de contención 44, el extremo
superior del segundo terminal de descarga 90 se pone en contacto
elástico con el contacto de descarga 76a del segundo terminal de
conexión 76, de manera que el contacto entre el contacto de
descarga 76a y el segundo terminal de descarga 90 se pueda mantener
efectivamente incluso cuando la batería 40 se hace vibrar durante la
marcha de la bicicleta.
Los terminales de descarga primero y segundo 89,
90 están conectados a cables respectivos para suministrar potencia
al motor eléctrico 30. Estos cables salen de la caja de terminales
88. Para cubrir ambos lados de la caja de terminales 88 para evitar
que la caja de terminales 88 se vea desde el exterior, porciones de
cubierta 44a, 44a que se extienden hacia abajo están dispuestas
integralmente en ambos lados del extremo inferior del cuerpo
principal de caja de contención 44, produciendo por ello un aspecto
preferible.
Con referencia a las figuras 13 a 15, se muestra
un cargador 100 para cargar la batería 40 sacada de la caja de
contención de batería 39. El cargador 100 puede soportar
extraíblemente la batería 40 en la misma dirección que la dirección
a lo largo de la que la batería 40 se contiene de forma
introducible/extraíble en la caja de contención de batería 39, es
decir, en la dirección vertical.
Un cuerpo principal 101 del cargador 100, que se
coloca en una superficie de suelo plano 99, se forma de una resina
sintética aproximadamente en forma de caja rectangular más estrecha
que la batería 40. El cuerpo principal 101 tiene una porción de
nivel bajo 102 que tiene un nivel relativamente bajo desde la
superficie de suelo 99, y una porción de nivel alto 103 que tiene un
nivel superior que la porción de nivel bajo 102 y continua a la
porción de nivel bajo 102.
La porción de nivel alto 103 tiene una ranura de
montaje 107 abierta hacia arriba y a los lados. La ranura de
montaje 107 está rodeada por una superficie lateral vertical 104
colocada en el lado de la porción de nivel bajo 102, una superficie
lateral vertical 105 colocada enfrente de la superficie lateral 104,
y una superficie horizontal inferior 106 que conecta entre sí ambos
extremos inferiores de las superficies laterales 104, 105. La
ranura de montaje 107 está diseñada para poder montar la batería 40
por arriba en la ranura de montaje 107. Más específicamente, el
tamaño de la superficie inferior 106 de la ranura de montaje 107 se
establece de tal manera que el botón pulsador 68 del indicador de
potencia residual 67 dispuesto en la superficie superior de la
batería 40 esté situado al menos en una posición correspondiente a
la superficie inferior 106 cuando la batería 40 está montada en la
ranura de montaje 107.
Las superficies laterales 104, 105 de la ranura
de montaje 107 se forman en forma ahusada como se ve desde arriba
para permitir el montaje fácil de la batería 40 en la ranura de
montaje 107. Un par de nervios 108, 108 que se extienden más en la
dirección vertical están dispuestos de forma sobresaliente en una
porción inferior de la superficie lateral 104 que mira a la
superficie delantera de la batería 40 cuando la batería 40 está
montada en las ranuras de montaje 107. Los nervios 108, 108 se ponen
en contacto con la superficie delantera de la batería 40 en ambos
lados de la porción de guía 79 formada en la superficie delantera
de la batería 40. Múltiples nervios (por ejemplo, tres) 109, ...,
109 están dispuestos de forma sobresaliente en la superficie
lateral 105 que mira a la superficie trasera de la batería 40 cuando
la batería 40 está montada en la ranura de montaje 107. Los nervios
109, ..., 109 se extienden entre extremos superior e inferior de la
superficie lateral 105 y se pueden poner en contacto con la
superficie trasera de la batería 40. Los nervios 108, ..., 108 y
109, ..., 109 se forman en una forma ahusada como se ve desde
arriba como las superficies laterales 104, 105. Sin embargo, los
ángulos de basculamiento de los nervios 108, ..., 108 y 109, ...,
se hacen más pequeños que los de las superficies laterales 104,
105. El basculamiento de las superficies laterales 104, 105 y los
nervios 108, ..., 108 y 109, ..., 109 permite el montaje/desmontaje
fácil de la batería 40 a/de la ranura de montaje 107. Además, las
superficies delantera y trasera de la batería 40 se soportan
efectivamente por los nervios 108, ..., 108 y 109, ..., 109
basculados a los ángulos de basculamiento más pequeños que los de
las superficies laterales 104, 105, de manera que se puede evitar
la batería 40 en la ranura de montaje 107 se afloje hacia adelante y
atrás.
Una porción rebajada de guía 110 abierta hacia
arriba está dispuesta en la superficie lateral 104. La porción de
guía 79 dispuesta de forma sobresaliente en la caja de batería 62
de la batería 40 se puede introducir extraíblemente desde arriba en
la porción rebajada de guía 110. Ambas superficies laterales 110a,
110a de una porción superior de la porción rebajada de guía 110 se
forman en forma ahusada como se ve desde arriba para permitir la
introducción fácil de la porción de guía 79 en la porción rebajada
de guía 110.
Las porciones sobresalientes de montaje 111, 111
están dispuestas de forma sobresaliente en una superficie interior
de la porción rebajada de guía 110. Las porciones sobresalientes de
montaje 111, 111 se montan en las ranuras de guía 85, 85 formadas
en la porción superficial delantera de la batería 40. Se puede
evitar que la batería 40 en la ranura de montaje 107 se afloje en la
dirección axial por el montaje de las porciones sobresalientes de
montaje 111, 111 en las ranuras de guía 85, 85.
Con referencia a la figura 16, el cargador 100
incluye un circuito de suministro de potencia 115 conectado a una
fuente de alimentación CA a través de un conector 114, un circuito
de control 116 compuesto de un microordenador, un circuito de
excitación 117, un MOSFET 118, un transistor 119, un diodo 120, y
análogos.
Un primer terminal de carga 121 está conectado a
un extremo del circuito de suministro de potencia 115. Un segundo
terminal de carga 122 está conectado al otro extremo del circuito
de suministro de potencia 115 mediante el MOSFET 118, el transistor
119 y el diodo 120. El circuito de control 116 tiene un transistor
125 conectado a una puerta del MOSFET 118, y una base del transistor
125 está conectada a un terminal termistor 123. Una señal de
control para conmutar la corriente se suministra desde el circuito
de control 116 al circuito de suministro de potencia 115, y una
señal de voltaje del segundo terminal de carga 122 se introduce en
el circuito de control 116. Un terminal de salida del circuito de
excitación 117 está conectado a una base del transistor 119 para
controlar la operación/interrupción del transistor 119. Un terminal
detector de batería 124 está conectado a un terminal de entrada del
circuito de excitación 117.
Un sustrato 113 se contiene en el cuerpo
principal 101 en una posición a los lados de la porción inferior de
la batería 40 montada en la ranura de montaje 107. Más
específicamente, el sustrato 113 se contiene en la porción de nivel
bajo 102 y en parte de la porción de nivel alto 103 en el lado de la
porción de nivel bajo 102 de la ranura de montaje 107. Las partes
eléctricas mostradas en la figura 16 se montan en el sustrato 113.
Dado que el sustrato 113 se contiene en el cuerpo principal 101 en
una posición a los lados de la porción inferior de la batería 40
montada en la ranura de montaje 107, la posición de montaje de la
batería 40 en el cargador 100 se puede hacer lo más baja que sea
posible. Esto hace posible estabilizar el estado de montaje de la
batería 40 en el cargador 100.
Se ha dispuesto porciones sobresalientes 126,
127, 128 en la porción inferior de la porción rebajada de guía 110
dispuesta en la superficie lateral 104 de la ranura de montaje 107.
Las porciones sobresalientes 126, 127, 128 se montan en las ranuras
82, 83, 84 formadas en la porción superficial delantera de la
batería 40, respectivamente. Cada uno del primer terminal de carga
121 y el terminal detector de batería 124 está formado por un
alambre. Las porciones curvadas de ambos terminales 121, 124
sobresalen de una porción abierta 129 dispuesta en la porción
sobresaliente 126 para que se pongan elásticamente en contacto
deslizante con el terminal de carga 75b del primer terminal de
conexión 75 cuando la batería 40 está montada en la ranura de
montaje 107. El segundo terminal de carga 122 hecho de un alambre
sobresale de la porción sobresaliente 127 para ponerse
elásticamente en contacto deslizante con el terminal de carga 76b
del segundo terminal de conexión 76 cuando la batería 40 está
montada en la ranura de montaje 107. El terminal termistor 123
hecho de un alambre sobresale de la porción sobresaliente 128 para
que se ponga elásticamente en contacto deslizante con el tercer
terminal de conexión 77 cuando la batería 40 está montada en la
ranura de montaje 107.
Se ha descrito el ejemplo donde la carga de la
batería 40 se lleva a cabo en el estado en que la batería 40 está
montada en el cargador 100; sin embargo, en algunos casos, la carga
de la batería 40 se tiene que realizar en un estado en el que la
batería 40 está conectada a un conector conectado a una fuente de
alimentación CC. En consideración de tal caso, representado por una
línea discontinua de la figura 9, una porción rebajada 130 puede
estar previamente en una superficie lateral interior de una porción
superior de la caja de batería 62 de la batería 40 para facilitar la
formación de una porción abierta. Así, como se representa con unas
líneas de puntos y rayas de la figura 8, se puede disponer un
conector 131 en la caja de batería 62 en una posición
correspondiente a la porción rebajada 130.
La función de esta realización se describirá a
continuación. La caja de contención de batería 39 está dispuesta
fijamente en la porción superficial trasera de la cesta delantera
38 y la batería 40 se contiene de forma introducible/extraíble en
la caja de contención de batería 39 en la dirección vertical. Como
resultado, es posible realizar de forma sumamente fácil el
montaje/desmontaje de la batería 40 a/de la bicicleta asistida por
motor justo como la inserción/extracción de un objeto en/de la
cesta delantera 38.
El indicador de potencia residual 67 está
dispuesto en la superficie superior de la caja de batería 62 de la
batería 40 y la ventana 69 que permite la observación visual del
indicador de potencia residual 67 desde arriba está dispuesta en la
tapa 45 de la caja de contención de batería 39. Como resultado, el
motorista puede observar fácilmente de forma visual el indicador de
potencia residual 67 y confirmar fácilmente la potencia residual de
la batería 40 incluso en un estado en el que está sentado en el
asiento 27. La potencia residual se indica en el indicador de
potencia residual 67 solamente cuando se pulsa el botón pulsador
68. Por consiguiente, el indicador de potencia residual 67 no
desperdicia potencia y tampoco obstruye la vista del motorista
durante la marcha de la bicicleta.
Los terminales de conexión primero y segundo 75,
76 previstos en la batería 40 se usan comúnmente para carga y
descarga. En consecuencia, en comparación con una batería provista
de terminales de conexión especializados para carga y descarga, se
puede reducir el número de piezas y se puede simplificar la
estructura de cableado en la caja de batería 62.
La corriente que fluye al descargar la batería
40, es decir, al suministrar potencia al motor eléctrico 30, es
relativamente grande, mientras que la corriente que fluye al cargar
la batería 40 es relativamente pequeña. Por consiguiente, en la
caja donde los terminales de descarga y los terminales de carga
están conectados eléctricamente a las mismas porciones de los
terminales de conexión primero y segundo 75, 76, las capacitancias
eléctricas de ambos terminales de conexión 75, 76 se pueden poner a
valores mayores y también las capacitancias eléctricas de los
terminales de carga del cargador 100 se pueden poner a valores
mayores. Sin embargo, según esta realización, dado que los
contactos de descarga 75a, 76a conectados a los terminales de
descarga primero y segundo 89, 90 están dispuestos en los
terminales de conexión primero y segundo 75, 76 en posiciones
diferentes de aquellas en las que están dispuestos los contactos de
carga 75b, 76b conectados a los contactos de carga primero y segundo
121, 122, y en consecuencia, incluso cuando los terminales de
conexión primero y segundo 75, 76 se usan comúnmente para carga y
descarga, pueden satisfacer las características eléctricas
necesarias para la carga y descarga. Específicamente, al descargar
la batería 40 cuando fluye una corriente grande, los contactos de
descarga 75a, 76a compuestos de contactos de plata se ponen en
contacto elástico con los terminales de descarga primero y segundo
89, 90 en la misma dirección de presión, de manera que es posible
reducir el desgaste debido al contacto entre ellos y por lo tanto
afrontar la condición de flujo de una corriente grande. Por otra
parte, al cargar la batería 40, la batería 40 en la que fluye una
corriente pequeña, los terminales de carga primero y segundo 121,
122 hechos de hilos barren los contactos de carga 75b, 76b a la
introducción de la batería 40 limpiando el polvo adherido en la
superficie de los contactos de carga 75b, 76b, de manera que es
posible evitar la aparición de fallo de contacto y por lo tanto
afrontar una condición de flujo de una corriente pequeña.
Los contactos de descarga 75a, 76a de los
terminales de conexión primero y segundo 75, 76 están dispuestos de
manera que miren a la superficie de pared inferior 62a de la caja
de batería 62 de la batería 40 mientras que los contactos de carga
75b, 76b están dispuestos de manera que miren a la superficie de
pared delantera 62b perpendicular a la superficie de pared inferior
62a, y por consiguiente, es posible evitar la aparición de error de
conexión a la carga y descarga.
La batería 40 se monta en el cargador 100 en la
misma dirección que la dirección a lo largo de la que se contiene
de forma introducible/extraíble en la caja de contención de batería
39 montada en el vehículo, es decir, en la dirección vertical, y la
batería 40 se carga montando la batería 40 en el cargador 100. Esto
hace posible eliminar una operación de conexión al cargar y por lo
tanto facilitar la operación de carga.
Los terminales 121 a 124 están dispuestos en la
superficie lateral 104 que es una superficie de pared diferente de
una superficie de pared a la que se aplica un peso muerto de la
batería 40 cuando la batería 40 está montada en el cargador 100, es
decir, la superficie inferior 106 de la ranura de montaje 107, y
están conectados a los contactos de carga 75b, 76b y el tercer
terminal de conexión 77 que mira al lado de la superficie delantera
de la batería 40. Por consiguiente, es posible evitar que se aplique
a los terminales 121 a 124 el peso muerto relativamente pesado de
la batería 40 y por lo tanto reducir los pesos y tamaños de los
terminales 121 a 124 del cargador 100.
El indicador de potencia residual 67, que está
dispuesto en la superficie superior de la batería 40, se puede
observar visualmente desde arriba cuando la batería 40 está montada
en el cargador 100. Además, dado que el botón pulsador 68 para poner
en funcionamiento el indicador de potencia residual 67 se puede
accionar en la dirección vertical, es posible evitar que se aplique
al terminal 121 a 124 cualquier fuerza en la dirección de
liberación de contacto mediante la operación del botón pulsador
68.
En resumen, un objeto es proporcionar una batería
para una bicicleta asistida por motor, que se compone de una caja
de batería conteniendo un conjunto de pilas, y que suministra
potencia a un motor eléctrico y se carga con un cargador, donde la
batería es capaz de reducir el número de piezas y simplificar la
estructura de conexión de cables previendo terminales de conexión
que cumplen diferentes características eléctricas necesarias para
la descarga y la carga.
Por lo tanto, un contacto de descarga 75a hace
conexión eléctrica al suministrar potencia a un motor eléctrico. Un
contacto de carga 75b hace conexión eléctrica al cargar la batería
con un cargador. El contacto de descarga 75a y el contacto de carga
75b se han dispuesto en porciones diferentes en los terminales de
conexión usados para suministrar potencia al motor eléctrico y para
cargar la batería.
Aunque se ha descrito la realización preferida de
la presente invención, tal descripción tiene fines ilustrativos
solamente, y se ha de entender que se puede hacer muchos cambios de
diseño sin apartarse del alcance de las reivindicaciones
siguientes.
Claims (2)
1. Una batería para una bicicleta asistida por
motor, que se compone de una caja de batería (62) conteniendo un
conjunto de pilas (61), y que suministra potencia a un motor
eléctrico (30) y se carga con un cargador (100),
caracterizada porque
dicha batería incluye terminales de conexión (75,
76) que se utilizan para alimentar potencia a dicho motor eléctrico
(30) y que también se usan para cargar dicha batería con dicho
cargador (100); y
dichos terminales de conexión (75, 76) incluyen
contactos de descarga (75a, 76a) que hacen conexión eléctrica al
suministrar potencia a dicho motor eléctrico (30) y contactos de
carga (75b, 76b) que hacen conexión eléctrica al cargar dicha
batería con dicho cargador (100), los cuales se han dispuesto en
dichos terminales de conexión (75, 76) en porciones diferentes.
2. Una batería para una bicicleta asistida por
motor según la reivindicación 1, donde dichos terminales de
conexión (75, 76) están dispuestos en una porción de esquina en la
que se cruzan dos superficies de pared (62a, 62b) de dicha caja de
batería (62); y
dichos contactos de descarga (75a, 76a) están
dispuestos de manera que miren a una (62a) de dichas superficies de
pared (62a, 62b) y dichos contactos de carga (75b, 76b) están
dispuestos de manera que miren a la otra (62b) de dichas
superficies de pared (62a, 62b).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17794496 | 1996-07-08 | ||
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