JP2000198479A - 電動補助自転車の電源用バッテリケ―ス構造 - Google Patents

電動補助自転車の電源用バッテリケ―ス構造

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JP2000198479A
JP2000198479A JP11310598A JP31059899A JP2000198479A JP 2000198479 A JP2000198479 A JP 2000198479A JP 11310598 A JP11310598 A JP 11310598A JP 31059899 A JP31059899 A JP 31059899A JP 2000198479 A JP2000198479 A JP 2000198479A
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battery
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Mitsuru Iseno
満 伊勢野
Masaaki Yamaguchi
正昭 山口
Kenji Tamaki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人力走行の補助にモータの動力を
利用する電動補助自転車に搭載される電源用バッテリの
電源用バッテリケース構造を提供することにある。 【解決手段】 電動補助自転車１のフレーム３に
沿って電源用バッテリケース25が着脱自在に装着される
電動補助自転車１の電源用バッテリケース構造におい
て、前記電源用バッテリケース25内部には、複数の円柱
状バッテリ28を熱収縮フィルム36にて被覆した電源用バ
ッテリ群29と、該電源用バッテリ群29に接続されるとと
もに該電源用バッテリ群29の一端部近傍に配置された放
電コネクター38と、前記電源用バッテリ群29に接続され
るとともに前記放電コネクター38に隣接して配置された
充電プラグ44とが内蔵されたことを特徴とするものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本出願発明は、人力走行の補
助にモータの動力を利用する電動補助自転車に搭載され
る電源用バッテリの電源用バッテリケース構造に関する
ものである。
【０００２】
【従来技術】特開平５−３３０３９１号公報に記載され
た電動補助自転車１では、バッテリケース21は、下部ケ
ース23と上部ケース24とよりなり、該バッテリケース21
の下部ケース23に２個の大型直方体状バッテリ22が該下
部ケース23の長手方向に沿って列べられた状態で収納さ
れ、その上方に上部ケース24が被せられて連結ネジ26で
もって上下両ケース23，24が一体に結合され、このバッ
テリケース21の下部ケース23は、ダウンチューブ２ｂに
一体的に結合されたバッテリケース用支持箱25に嵌装さ
れている。
【０００３】
【解決しようとする課題】前述した特開平５−３３０３
９１号公報記載の電動補助自転車１では、バッテリケー
ス21に収納されるバッテリ22は大型で直方体状に形成さ
れているため、電動補助自転車の細いダウンチューブ２
ｂに沿せた場合、バッテリケース21がダウンチューブ２
ｂより張り出して、電動補助自転車の乗降や取り廻しに
邪魔となる上、外観も良くない。また、充電プラグ28，
31およびフューズ30と放電コネクター29，36が離れた個
所に配置されているため、電源用バッテリ22との接続コ
ードが長々と取回されてバッテリ群とコードの干渉の惧
れがあるとともに、バッテリケースの大型化にもつなが
る。
【０００４】本出願発明でもって解決しようとする課題
は、前述した難点を克服することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】本出願の請求
項１記載の発明は、電動補助自転車のフレームに沿って
電源用バッテリケースが着脱自在に装着される電動補助
自転車の電源用バッテリケース構造において、前記電源
用バッテリケース内部には、複数の円柱状バッテリを熱
収縮フィルムにて被覆した電源用バッテリ群と、該電源
用バッテリ群に接続されるとともに該電源用バッテリ群
の一端部近傍に配置された放電コネクターと、前記電源
用バッテリ群に接続されるとともに前記放電コネクター
に隣接して配置された充電プラグとが内蔵されたことを
特徴とするものである。
【０００６】請求項１記載の発明は、前記したように複
数の円柱状バッテリを熱収縮フィルムにて被覆一体化し
てなる電源用バッテリ群が、前記電源用バッテリケース
に内蔵されるようになっていて、この電源用バッテリケ
ースが電動補助自転車のフレームに沿って設けられてい
るため、該電源用バッテリケースは前記フレームより左
程張出さず、電動補助自転車への乗降に支障がなく、外
観もスマートとなり、しかも電源用バッテリケースへの
電源用バッテリ群の装入、取出しが容易である。
【０００７】また、請求項１記載の発明では、前記電源
用バッテリ群に接続された放電コネクターおよび充電プ
ラグが、相互に隣接した状態で前記電源用バッテリ群の
一端部近傍に配置されているため、該電源用バッテリ群
に接続される接続コードが著しく短縮し、前記電源用バ
ッテリケースが小型化される。
【０００８】そして、請求項２記載の発明においては、
前記放電コネクターにフューズが付設されるため、前記
電源用バッテリ群に接続される接続コードの短縮化と前
記電源用バッテリケースの小型化とがさらに促進され、
電動補助自転車に電源用バッテリを搭載する上で好適と
なる。
【０００９】さらに、請求項３記載の発明では、前記電
源用バッテリケースには、前記電源用バッテリ群と、前
記放電コネクターおよび充電プラグとの間に延出する突
片が設けられているため、重量のある電源用バッテリ群
が放電コネクターおよび充電プラグに影響を及ぼす惧れ
がなく、車体の振動や電源用バッテリケースの持運びに
対して極めて有利となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に図示された本発明の
一実施例について説明する。
【００１１】電動補助自転車１のヘッドパイプ２からダ
ウンチューブ３が斜後下方に指向して延出され、該ダウ
ンチューブ３の下端で上方へ湾曲して斜後上方に指向し
てシートチューブ４が延出され、該ダウンチューブ３お
よびシートチューブ４でもって略Ｖ字状のメインフレー
ム５が構成され、該シートチューブ４の上端にシート６
が設けられている。
【００１２】またヘッドパイプ２にステアリングシャフ
ト７が旋回自在に嵌挿され、該ステアリングシャフト７
の上端にステアリングハンドル８が一体に装着されると
ともに該ステアリングシャフト７の下方に一体に延出し
た左右１対のフロントフォーク９の下端に前車輪10が回
転自在に軸支されている。
【００１３】さらにダウンチューブ３とシートチューブ
４とが交わるメインフレーム５の湾曲下部には、ブラケ
ット５ａ（図21参照）が突設され、伝動ギア機構を収納
するとともにクランクケースを兼ねたギアボックス11が
該ブラケット５ａに一体に装着され、該ギアボックス11
に前後方向へ指向したリヤフォーク12の前端が一体に取
付けられ、シートチューブ４とリヤフォーク12の後端と
にステー13が架設され、該リヤフォーク12の後端に後車
輪14が回転自在に軸支されている。
【００１４】さらにまたギアボックス11には、クランク
軸15が回転自在に嵌装され、該クランク軸15の左右両端
にクランクアーム16が一体に装着され、該クランクアー
ム16の先端にペダル17が設けられている。
【００１５】またクランク軸15に一体に設けられた駆動
スプロケット18と、後車輪14に一体に設けられた従動ス
プロケット19とに無端チェン20が架渡されており、ペダ
ル17に加えられる踏力によりクランク軸15が回転駆動さ
れると、駆動スプロケット18、無端チェン20および従動
スプロケット19を介して後車輪14が回転し、電動補助自
転車１が自転車として走行することができるようになっ
ている。
【００１６】さらに、シートチューブ４に沿ってギアボ
ックス11に駆動用モータ21が固定され、シートチューブ
４の後側面には、該駆動用モータ21の上方に位置して駆
動用モータ21の回転を制御する電子制御ユニットやモー
タドライバー等の制御装置22が付設されており、該制御
装置22により駆動用モータ21が回転制御されると、駆動
用モータ21の回転トルクが伝動ギア機構を介してクラン
ク軸15に伝達され、駆動用モータ21の動力でもって人力
が補助されるようになっている。
【００１７】またダウンチューブ３とシートチューブ４
とよりなるメインフレーム５は、図１、ならびに図10〜
図13に図示されるように、略Ｖ字状をなした左右２分割
のサイドカバー23とセンターカバー24とによって覆わ
れ、ダウンチューブ３を覆うサイドカバー23の傾斜した
上面に長尺のバッテリケース25が着脱自在に装着される
ようになっており、バッテリケース25のアッパケース27
が電動補助自転車１のボディの外表面部の一部を構成し
ている。
【００１８】さらにバッテリケース25は、図２ないし図
３に図示されるように、ロアケース26とアッパケース27
とに上下２分割され、該バッテリケース25内に、20個の
円柱状をなした単一型Ni−Cd電池28よりなる電源用バッ
テリ群29が嵌脱自在に嵌装されるようになっている。
【００１９】電源用バッテリ群29を構成するには、図２
に図示されるように、隣接するNi−Cd電池28ａの正極と
負極とが相互に入れ代り、Ni−Cd電池28ａの周面が相互
に接触した状態でNi−Cd電池28ａの中心線に対し直角方
向へ１列に10個のNi−Cd電池28ａを配列した状態で、該
下層のNi−Cd電池28ａ列の上方各凹部に上方Ni−Cd電池
28ｂが落込むように、他のNi−Cd電池28ｂを重ね、図２
の点線で示す如く、下層の隣接するNi−Cd電池28ａの正
極と負極とに接続片30ａの両端をハンダ付けにより電気
的かつ機械的に接続し、上層の各Ni−Cd電池28ｂも同様
に相互に接続し、各Ni−Cd電池28ａ，28ｂの前端（図２
では左端）ではNi−Cd電池28ａの正極とNi−Cd電池28ｂ
の負極とを接続片30ｃで相互に接続した後、筒状の熱収
縮性合成樹脂製フイルム31内に、これら上下Ni−Cd電池
28ａ、28ｂを挿入してから、熱収縮性合成樹脂製フイル
ム31を加熱して熱収縮性合成樹脂製フイルム31を熱収縮
させればよい。
【００２０】さらにまた上層Ni−Cd電池28ａの後端（図
２では右端）と下層Ni−Cd電池28ｂの後端との負極およ
び正極にそれぞれ接続された端子片32ａ，32ｂには、リ
ード線33ａ、33ｂの一端がハンダ付けにより一体に接続
されている。
【００２１】しかも図12、図13および図23に図示される
ように、バッテリケース25の前端左右両側にピン34を介
してＵ字状把手35の両端が上下に揺動自在に枢着されて
いる。
【００２２】また図12、図13、図23に図示されるよう
に、バッテリケース25の前端に隣接したサイドカバー23
の左側前端部にコンビネーションスイッチ36が配設さ
れ、該コンビネーションスイッチ36の操作に連動してバ
ッテリケース25をサイドカバー23に固定するロック装置
37が該コンビネーションスイッチ36に隣接して設けられ
ており、コンビネーションスイッチ36をオン位置に操作
した場合にロック装置37のピン37ａが突出してバッテリ
ケース25のロアケース26の前端壁の係止孔26ｆに係合し
うるようになっている。
【００２３】さらにセンターカバー24は、図10に図示さ
れるように、縦細で下部が前方へ湾曲して側面視でＪ字
状をなし、該センターカバー24の左右巾方向中央部24ａ
がシートチューブ４に沿って前方に膨出した縦長の突条
に形成され、該突条部24ａから左右両側に延出した左右
側壁24ｂは後方および下方へ湾曲され、その両側端縁24
ｃはサイドカバー23の後壁部23ａの左右前端縁23ｂに接
合されるようになっている。
【００２４】さらにまたセンターカバー24の下部には、
所定の４段階に傾斜した底壁24ｄ、24ｅ、24ｆ、24ｇが
形成され、これら底壁24ｄ、24ｅ、24ｆ、24ｇの両側部
に垂直側壁24ｈが形成され、該垂直側壁24ｈの上端縁に
左右外側方へ折曲したフランジ部24ｉが形成され、底壁
24ｆの中央に開口24ｊが設けられている。
【００２５】しかしてバッテリケース25のロアケース26
およびアッパケース27の後部は、前記センターカバー24
の底壁24ｄ、24ｅ、24ｆ、24ｇ、垂直側壁24ｈおよびフ
ランジ部24ｉにそれぞれ当接しうるように構成されてい
る。
【００２６】すなわち、図３および図12に図示されるよ
うに、アッパケース27ではセンターカバー24の底壁24ｄ
に当接しうる傾斜壁27ａが形成され、ロアケース26で
は、センターカバー24の底壁24ｅ、24ｆ、24ｇにそれぞ
れ当接しうる後壁中央傾斜部26ａ、26ｂ、26ｃが形成さ
れ、センターカバー24のフランジ部24ｉに当接しうる後
壁傾斜部26ｄが形成されている。
【００２７】またロアケース26の後壁中央傾斜部26ｂに
は、図14に図示されるような左右１対の長孔26ｅが形成
され、該ロアケース26の後壁中央傾斜部26ｂの内側に
は、図15ないし図17に図示されるような放電用コネクタ
ー38が固着されている。
【００２８】さらに前記放電用コネクター38には、図15
ないし図17に図示されるように、銅合金板からなる弾性
に富んだ左右１対の接点端子39が該放電用コネクター38
に螺着されたネジ40を介して前後揺動可能に垂設されて
おり、該接点端子39の下部と放電用コネクター38とに介
装されたコイルスプリング41のバネ力により後方へ付勢
されるようになっているとともに、電源用バッテリ群29
の端子片32に一端が接続されたリード線33の他端が前記
ネジ40に取付けられている。
【００２９】さらにまた前記１対の接点端子39の下部後
方には、バッテリケース25のロアケース26の１対の長孔
26ｅに対応した個所にて、放電用コネクター38に開口38
ａが形成されている。
【００３０】またセンターカバー24の底壁24ｆに形成さ
れた開口24ｊには、図18ないし図20に図示されるコネク
タ42が取付けられ、該コネクタ42には、左右１対の棒状
の端子43が前方へ向けて突出した状態で一体に嵌着され
ており、該端子43はバッテリケース25のロアケース26の
１対の接点端子39に当接しうるようになっている。
【００３１】さらに図３に図示されるように、ロアケー
ス26の側壁26ｇの後部に開口26ｈが形成され、該開口26
ｈに対応した位置に充電プラグ44が設けられている。
【００３２】さらにまた電動補助自転車１における駆動
用モータ21、制御装置22および電源用バッテリ群29の配
線は、図24に図示されるようになっている。
【００３３】すなわち、電源用バッテリ群29の正端子29
ａは放電用コネクター38の正接点端子39ａを介してコネ
クタ42の正端子43ａに接続され、該正端子43ａは、制御
装置22のＶＢＴ端子22ａに接続されるとともに、フュー
ズ45およびコンビネーションスイッチ36を介して制御装
置22のＭＳＷ端子22ｂに接続され、かつ充電プラグ44の
正端子44ａを介して充電器46の正端子46ａに接続され、
また電源用バッテリ群29の負端子29ｂは放電用コネクタ
ー38の負接点端子39ｂを介してコネクタ42の負端子43ｂ
に接続され、該負端子43ｂは、制御装置22のＧＮＤ端子
22ｃに接続され、かつ充電プラグ44の負端子44ｂを介し
て充電器46に負端子46ｂに接続されている。
【００３４】さらに制御装置22には駆動用モータ21の
外、クランクセンサー47およびトルクセンサー48も接続
されている。
【００３５】また図８ないし図９に図示されるように、
バッテリケース25のロアケース26の底壁26ｉの両側に突
条26ｊが形成されるとともに、底壁26ｉの後部に突片26
ｋが起立されており、図４に図示されるように、該突条
26ｊの内側に位置して弾性に富んだ２枚の緩衝材49がそ
の突条26ｊの内側に沿って底壁26ｉの上面に貼着される
とともに、突片26ｋの前面にも同様な緩衝材50が貼着さ
れ、アッパケース27の頂壁27ｂの下面にも突条27ｃが形
成され、弾性に富んだゴム管（図示されず）の母線に沿
って切開した切れ目を該突条27ｃに嵌装されている。
【００３６】図示の実施例は前記したように構成されて
いるので、電動補助自転車１に嵌着されているバッテリ
ケース25を取外すには、コンビネーションスイッチ36に
キーを挿入して、ロック解除の位置に操作すると、ロッ
ク装置37のピン37ａがバッテリケース25のロアケース26
の前端係止孔26ｆから外れ、図12に図示するように、ア
ッパケース27の傾斜壁27ａとロアケース26の中央傾斜壁
26ａとが交わる点、すなわちセンターカバー24の底壁24
ｄと底壁24ｅとが交わる点を中心として、バッテリケー
ス25を後方へ傾動させて外すことができ、またはサイド
カバー23の前半部23ｃの上方開口縁23ｄの長手方向Ａ−
Ａに対してバッテリケース25の長手方向を平行に保って
センターカバー24の底壁24ｄの方向Ｂ−Ｂに沿う方向へ
バッテリケース25を平行に移動させて外すことができ、
バッテリケース25を電動補助自転車１より遠く離れた場
所に運んで充電することができる。
【００３７】また図７において、ロアケース26の両側壁
26ｇの上端の係合凹凸条部26ｍとアッパケース27の両側
壁27ｄの下端の係合凹凸条部27ｅとの係合を外せば、ロ
アケース26からアッパケース27を外し、電源用バッテリ
群29の交換を行うことができる。
【００３８】さらに単一型のNi−Cd電池28の周面を相互
に接触させるとともに上下に互違いに千鳥状に重ねて電
源用バッテリ群29を形成したため、電源用バッテリ群29
をコンパクトにまとめることができるとともに、電動補
助自転車１を補助走行させることができる容量の電源を
単価の安い単一型のNi−Cd電池28で構成することができ
て、大巾なコストダウンを図ることができる。
【００３９】さらに電源用バッテリ群29では、Ni−Cd電
池28の両端電源28ａ、28ｂが接続片30でもって相互に機
械的に結合されるとともに、電気的に接続され、かつ熱
収縮性合成樹脂製フイルム31でもって密閉保持されてい
るため、バッテリケース25に対する電源用バッテリ群29
の着脱や運搬が容易に遂行され、バッテリケース25には
Ni−Cd電池28をそれぞれ個別に接続するための接続片を
用いる必要がなくて、バッテリケース25の大きさを小さ
くでき、またコストを削減することができる。
【００４０】さらにまたバッテリケース25内では、電源
用バッテリ群29は突条26ｊで挟持されるとともに、ロア
ケース26は底壁26ｉや突片26ｋに貼着された緩衝材とア
ッパケース27の頂壁27ｂの突条27ｃに嵌装されたゴム管
とで上下から保持されるため、電動補助自転車１の走行
に伴なう振動を受けても、バッテリケース25内で安定し
て収納されうる。
【００４１】しかもバッテリケース25を電動補助自転車
１に装着した状態でも、電動補助自転車１より外した状
態でも、バッテリケース25内の電源用バッテリ群29を充
電することができる。
【００４２】前記した実施例では、Ni−Cd電池28の中心
線を車巾方向に指向させたが、電源用バッテリ群29の長
手方向を中心として回転させた状態でバッテリケース25
内に収納するようにしてもよい。
【００４３】また、バッテリケース25は、ダウンチュー
ブ３に沿って付設されるため、バッテリケース25の張り
出しが抑制されて、乗降性と操作性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電源用バッテリ収納構造を備えた
電動補助自転車の概略側面図である。
【図２】図１の電源用バッテリ収納構造の一実施例にお
いて、バッテリを収納した状態でのバッテリケースの縦
断側面図である。
【図３】バッテリケースのロアケースおよびアッパケー
スの分解側面図である。
【図４】図３のIV−IV矢視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】図２のVI−VI矢視図である。
【図７】図２のVII −VII 線に沿って截断した横断面図
である。
【図８】図２のVIII−VIII線に沿って截断した横断面図
である。
【図９】図２のIX−IX線に沿って截断した横断面図であ
る。
【図１０】サイドカバーおよびセンターカバーの分解斜
視図である。
【図１１】サイドカバーにセンターカバーとバッテリケ
ースとを装着する前の状態の側面図である。
【図１２】サイドカバーにバッテリケースを装着または
取出す状態を図示した側面図である。
【図１３】サイドカバーにセンターカバーとバッテリケ
ースとを装着した状態の側面図である。
【図１４】図13のＸIV矢視図である。
【図１５】放電用コネクターの平面図である。
【図１６】図15のＸVI矢視図である。
【図１７】図16のＸVII −ＸVII 線に沿って截断した断
面図である。
【図１８】ボディカバーのコネクターの平面図である。
【図１９】図18のＸIX矢視図である。
【図２０】図19のＸＸ線に沿って截断した断面図であ
る。
【図２１】バッテリケースの後部およびセンターケース
の下部の縦断側面図である。
【図２２】バッテリケースのロアケースの後部平面図で
ある。
【図２３】ヘッドパイプ近傍のバッテリケースの前部に
おける要部切截断面図である。
【図２４】前記実施例の電源配線図である。
【符号の説明】
１…電動補助自転車、２…ヘッドパイプ、３…ダウンチ
ューブ、４…シートチューブ、５…メインフレーム、６
…シート、７…ステアリングシャフト、８…ステアリン
グハンドル、９…フロントフォーク、10…前車輪、11…
ギアボックス、12…リヤフォーク、13…ステー、14…後
車輪、15…クランク軸、16…クランクアーム、17…ペダ
ル、18…駆動用スプロケット、19…従動スプロケット、
20…無端チェン、21…駆動用モータ、22…制御装置、23
…サイトカバー、24…センターカバー、25…バッテリケ
ース、26…ロアケース、27…アッパケース、28…Ni−Cd
電池、29…電源用バッテリ群、30…接続片、31…熱収縮
性合成樹脂製フイルム、32…端子片、33…リード線、34
…ピン、35…把手、36…コンビネーションスイッチ、37
…ロック装置、38…放電用コネクター、39…接点端子、
40…ネジ、41…コイルスプリング、42…コネクタ、43…
端子、44…充電プラグ、45…フューズ、46…充電器、47
…クランクセンサー、48…トルクセンサー、49、50…緩
衝材。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動補助自転車のフレームに沿って電源
    用バッテリケースが着脱自在に装着される電動補助自転
    車の電源用バッテリケース構造において、 前記電源用バッテリケース内部には、複数の円柱状バッ
    テリを熱収縮フィルムにて被覆した電源用バッテリ群
    と、 該電源用バッテリ群に接続されるとともに該電源用バッ
    テリ群の一端部近傍に配置された放電コネクターと、 前記電源用バッテリ群に接続されるとともに前記放電コ
    ネクターに隣接して配置された充電プラグとが内蔵され
    たことを特徴とする電動補助自転車の電源用バッテリケ
    ース構造。
  2. 【請求項２】 前記放電コネクターにヒューズが付設さ
    れたことを特徴とする請求項１記載の電動補助自転車の
    電源用バッテリケース構造。
  3. 【請求項３】前記電源用バッテリケースは、前記電源用
    バッテリ群と、前記放電コネクターおよび充電プラグと
    の間に延出する突片を備えたことを特徴とする請求項１
    または請求項２記載の電動補助自転車の電源用バッテリ
    ケース構造。
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