JP2005104249A - 電動自転車およびその充電設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体からバッテリユニットを取り外し、これを車外の充電器に接続して充電する電動自転車において、バッテリユニットを車載した状態でも、バッテリに充電できるようにする。
【解決手段】 モータ２２と、モータ２２に電気供給するバッテリが収納され、走行用端子と充電用端子とを有するバッテリユニット５と、バッテリユニット５を車体に着脱自在に保持し、バッテリユニット５の走行用端子に接続される走行用端子を有するバッテリユニット保持部材６とを備えた電動自転車において、バッテリユニット保持部材６の、バッテリユニット５が載置される箇所に、バッテリユニット５の充電用端子に接続する充電用端子を有する分岐コネクタ２５が設けられ、分岐コネクタ２５に接続コード２７を介して充電口２４が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動自転車およびその充電設備に関する。

一般に、電動自転車には、駆動力を発生させるモータと、このモータに電気供給をするバッテリとが搭載されており、このバッテリは、バッテリユニットに収容された状態で電動自転車に搭載されている。このような電動自転車には、バッテリユニットが車体に固定されているタイプ（以下、固定タイプと記す）と、バッテリユニットが車体に着脱自在であるタイプ（以下、着脱自在タイプと記す）とがある。

固定タイプの電動自転車におけるバッテリへの充電は、電動自転車を車外の充電器の近傍まで移動させ、充電器に接続されている充電コードをバッテリユニットに設けられている充電口に接続することで行っている。また、着脱自在タイプの電動自転車のバッテリへの充電は、電動自転車からバッテリユニットを取り外し、これを車外の充電器の場所まで持ち運んで、バッテリユニットを充電器に接続することで行っている。

上述のような、固定タイプの電動自転車における充電方法の場合、バッテリユニットにおける充電口に充電コードを接続すれば充電を行えるのであるが、充電器の近傍まで電動自転車を移動させる必要があり、電動自転車を充電器の近傍まで移動させられない場合や、充電コードがバッテリユニットに届かない場合には、バッテリに充電を行えないことがある。一方、着脱自在タイプの電動自転車における充電方法の場合、充電器の近傍まで電動自転車を移動させる必要がなく、電動自転車を充電器の近傍まで移動させられない場合などであっても、バッテリユニットを電動自転車から取り外せば、このバッテリユニットを充電器が設けられている場所まで持ち運んで、バッテリに充電を行うことができる。このため、現在では、後者のような、着脱自在タイプの電動自転車が広く普及している。

上記の着脱自在タイプの電動自転車の一例として、特許文献１には、図８に示すような、車体１における立パイプ２と、後輪３の泥よけ４との間の位置において、バッテリユニット５が、車体１に設けられたバッテリユニット保持部材６の凹部６ａに載置された構成の電動自転車１０が記載されている。この構成では、バッテリユニット５がバッテリユニット保持部材６の凹部６ａに載置された状態であり、バッテリユニット５を車体１に対して自在に着脱できる。

図８に示すような、着脱自在タイプの電動自転車１０におけるバッテリユニット５の下部には、例えば、図９に示すように、雌型のコネクタであるバッテリ側コネクタ７が設けられており、このバッテリ側コネクタ７には、走行制御用端子７ａ、陽極端子７ｂ、陰極端子７ｃ、通信用端子７ｄおよび充電制御用端子７ｅの五つの端子が設けられている。

なお、走行制御用端子７ａとは、車載されているモータを駆動させるか否か、すなわち、モータに電気供給をするか否かを制御するためのものである。また、通信用端子７ｄとは、バッテリの残容量の情報などをバッテリの制御部（図示は省略）と、車体１や車外の充電器９との間でやり取りするためのものである。さらに、充電制御用端子７ｅとは、充電時の電池温度を検知するサーミスタなどが接続されて、充電を制御するための端子である。

なお、以下において、走行制御用端子７ａ、陽極端子７ｂ、陰極端子７ｃおよび通信用端子７ｄの四つの端子をまとめて走行用端子と記し、陽極端子７ｂ、陰極端子７ｃ、通信用端子７ｄおよび充電制御用端子７ｅの四つの端子をまとめて充電用端子と記す。ただし、このように走行用端子、充電用端子と記すことは、バッテリ側コネクタ７の場合に限らず、後述する保持部材側コネクタ８などにおいても同様である。

ここで、走行用端子とは、バッテリからモータに電気供給をしてモータを駆動させたり、モータの駆動を制御したりするために接続される必要がある端子であり、充電用端子とは、バッテリに充電をしたり、バッテリへの充電を制御したりするために接続される必要がある端子である。

図９に示すように、バッテリユニット保持部材６の凹部６ａの下部には、突出部１１を有する雄型のコネクタである保持部材側コネクタ８が設けられており、この保持部材側コネクタ８には、例えば、走行制御用端子８ａ、陽極端子８ｂ、陰極端子８ｃおよび通信用端子８ｄの四つの端子、すなわち走行用端子が設けられている。

上記の構成により、バッテリユニット保持部材６にバッテリユニット５が載置されると、バッテリ側コネクタ７の走行制御用端子７ａ、陽極端子７ｂ、陰極端子７ｃおよび通信用端子７ｄのそれぞれに、バッテリユニット保持部材６における保持部材側コネクタ８の走行制御用端子８ａ、陽極端子８ｂ、陰極端子８ｃおよび通信用端子８ｄのそれぞれが挿し込まれ、接続される。すなわち、バッテリ側コネクタ７における走行用端子に、保持部材側コネクタ８における走行用端子が挿し込まれて接続される。これにより、バッテリユニット５内に収納されているバッテリから車体１に搭載されているモータに電気供給を行うことができ、このモータを駆動させることができる。

また、図１０に示すように、車外に設けられている充電器９には、例えば、陽極端子９ｂ、陰極端子９ｃ、通信用端子９ｄおよび充電制御用端子９ｅの雄型の端子、すなわち充電用端子が設けられている。上記の構成により、充電器９にバッテリユニット５が接続されると、バッテリ側コネクタ７の陽極端子７ｂ、陰極端子７ｃ、通信用端子７ｄおよび充電制御用端子７ｅのそれぞれに、充電器９における陽極端子９ｂ、陰極端子９ｃ、通信用端子９ｄおよび充電制御用端子９ｅのそれぞれが挿し込まれ、接続される。すなわち、バッテリ側コネクタ７における充電用端子に、充電器９における充電用端子が挿し込まれて接続される。これにより、充電器９からバッテリユニット５内に収納されているバッテリに電気供給を行って充電をすることができる。
特開２００１−２１９８８７号公報（第６頁、図１）

図９および図１０に示したように、着脱自在タイプの電動自転車１０におけるバッテリへの充電は、車体１からバッテリユニット５を取り外し、このバッテリユニット５を、車外に設けられている充電器９に接続することで行われている。

しかし、着脱自在タイプの電動自転車における充電方法では、充電器の近傍まで電動自転車を移動できる場合や、充電コードがバッテリユニットに届く場合には、かえって不都合な場合がある。すなわち、上述した充電方法では、充電器の近傍まで電動自転車を移動できる場合や、充電コードがバッテリユニットにまで届く場合であっても、充電のたびには必ず、電動自転車１０からバッテリユニット５を取り外して充電器９が設置されている場所まで持ち運び、このバッテリユニット５を充電器９に接続するという作業を行う必要がある。また、充電が終われば、バッテリユニット５を充電器９から取り外して車体１の位置まで持ち運び、これを車体１に搭載するという作業を行う必要がある。

以上のようなことから、その場その場の状況に応じた適切な充電方法を選択できることが望まれる。
そこで本発明はこのような問題を解決するもので、車体からバッテリユニットを取り外し、これを車外の充電器に接続して充電する電動自転車において、バッテリユニットを車載した状態でも、バッテリに充電できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、駆動力を発生させるモータと、前記モータに電気供給をするバッテリが収納されるとともに走行用端子と充電用端子とを有するバッテリユニットと、前記バッテリユニットを載置させて車体に着脱自在に保持するとともに前記バッテリユニットの走行用端子に接続される走行用端子を有するバッテリユニット保持部材とを備えた電動自転車において、前記バッテリユニット保持部材における、前記バッテリユニットが載置される箇所に、前記バッテリユニットの充電用端子に接続する充電用端子を有する分岐コネクタが設けられ、前記分岐コネクタに接続コードを介して充電口が設けられているものである。

この構成によれば、バッテリユニット保持部材における、バッテリユニットが載置される箇所に、前記バッテリユニットの充電用端子に接続する充電用端子を有する分岐コネクタが設けられ、前記分岐コネクタに接続コードを介して充電口が設けられているので、前記充電口と充電器とが接続されることで、前記充電口、前記接続コード、および前記分岐コネクタを介して、前記充電器と前記バッテリユニットとが接続される。これにより、前記バッテリユニットを前記バッテリユニット保持部材に保持させた状態、すなわち、前記バッテリユニットを車載したままの状態で、前記バッテリユニットに収納されているバッテリに充電を行うことができる。

本発明によれば、充電口と車外の充電器とを接続することで、前記充電口、接続コード、および分岐コネクタを介して、前記充電器とバッテリユニットとが接続され、前記バッテリユニットを車載した状態で、前記バッテリユニットに収納されているバッテリに充電を行うことができる。したがって、車体からバッテリユニットを取り外し、これを車外の充電器に接続して充電することができるとともに、バッテリユニットを車載した状態でもバッテリに充電をすることができる。これにより、二通りの充電方法を任意に選択でき、その場その場の状況に応じた好適な充電方法を選択することができるので、例えば、どちらか一方の充電方法でしか充電できない電動自転車に比べて、より確実にかつ容易にバッテリに充電を行うことができる。

本発明の実施の形態の電動自転車２０およびその充電設備３０を、図１〜図７を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態の電動自転車の充電設備３０は、本発明の電動自転車２０と、電動自転車２０のバッテリに充電する車外の充電器２１とから構成されている。なお、以下において、電動自転車２０における車体１、バッテリユニット５およびバッテリユニット保持部材６の構成は、図８および図９に示したものと同様である。すなわち、本発明の実施の形態の電動自転車２０におけるバッテリユニット５には、走行用端子および充電用端子として、走行制御用端子７ａ、陽極端子７ｂ、陰極端子７ｃ、通信用端子７ｄおよび充電制御用端子７ｅの五つの端子が備えられており、また、バッテリユニット保持部材６には、走行用端子として、走行制御用端子８ａ、陽極端子８ｂ、陰極端子８ｃおよび通信用端子８ｄの四つの端子が備えられている。なお、上記のとおり、電動自転車２０における車体１、バッテリユニット５およびバッテリユニット保持部材６の構成は、図８および図９に示したものと同様であるので、図８および図９において説明したものと同様のものには、同じ符号を付すことでその詳細な説明を省略する。

図１および図２に示すように、本発明の実施の形態の電動自転車２０は、駆動力を発生させるモータ２２と、このモータ２２に電気供給をするバッテリが収納されたバッテリユニット５と、このバッテリユニット５を車体１に着脱自在に保持するバッテリユニット保持部材６と、後述する分岐コネクタ２５および充電口２４を有する充電用接続装置３３（図４参照）と、車体１における立パイプ２に取り付けられている充電口取付部２３とを有する。

図３および図４に示すように、充電用接続装置３３は、バッテリユニット保持部材６におけるバッテリユニット５が載置される箇所に装着される分岐コネクタ２５と、分岐コネクタ２５に接続コード２７を介して設けられている充電口２４とを有する。この充電口２４は、充電口取付部２３における開閉扉２３ａの内側となる位置に配設されている。

分岐コネクタ２５は、図３および図４に示すように、例えば、絶縁体からなる平板状のベースプレート２６と、このベースプレート２６から上向きに突出して形成され、バッテリユニット５におけるバッテリ側コネクタ７の充電制御用端子７ｅに挿し込まれて接続する、平板状で金属製の挿込部２６ｅと、この挿込部２６ｅから所定の間隔をおいた三ヶ所の位置に形成され、バッテリユニット保持部材６における保持部材側コネクタ８の陽極端子８ｂ、陰極端子８ｃおよび通信用端子８ｄのそれぞれに接触する金属製の接触部２６ｂとから構成されている。

それぞれの接触部２６ｂは、ベースプレート２６において、保持部材側コネクタ８の陽極端子８ｂ、陰極端子８ｃおよび通信用端子８ｄのそれぞれの端子が貫通する貫通孔２６ｃの縁に、この貫通孔２６ｃに通された前記それぞれの端子の両側を挟み込んで接触する金属製の接触片２６ｄが設けられて構成されている。

それぞれの接触部２６ｂおよび挿込部２６ｅは、上述したように、接続コード２７を介して、分岐コネクタ２５の他方側に設けられている充電口２４につながっており、この充電口２４には、それぞれの接触部２６ｂとつながっている陽極端子２４ｂ、陰極端子２４ｃ、通信用端子２４ｄと、挿込部２６ｅとつながっている充電制御用端子２４ｅとが設けられている。

一方、充電器２１（図１参照）に接続されている充電用コード２８の端部には、図１〜図３に示すように、充電用コネクタ２９が設けられており、この充電用コネクタ２９には、充電口２４における陽極端子２４ｂ、陰極端子２４ｃ、通信用端子２４ｄおよび充電制御用端子２４ｅのそれぞれに接続する、陽極端子２９ｂ、陰極端子２９ｃ、通信用端子２９ｄおよび充電制御用端子２９ｅが設けられている。この構成により、充電用コネクタ２９と充電口２４とは互いに接続される。なお、この充電器２１は、図外の電源に接続されている。

図４および図５に示すように、保持部材側コネクタ８の陽極端子８ｂ、陰極端子８ｃ、通信用端子８ｄのそれぞれが、ベースプレート２６におけるそれぞれの貫通孔２６ｃに通されてそれぞれの接触片２６ｄと接触している状態で、分岐コネクタ２５がバッテリユニット保持部材６に対して装着されている。

そして、上記の状態における分岐コネクタ２５の挿込部２６ｅが、バッテリ側コネクタ７の充電制御用端子７ｅに、それぞれの貫通孔２６ｃを貫通している状態の陽極端子８ｂ、陰極端子８ｃ、通信用端子８ｄのそれぞれが、陽極端子７ｂ、陰極端子７ｃ、通信用端子７ｄのそれぞれに、さらに、保持部材側コネクタ８における走行制御用端子８ａがバッテリ側コネクタ７の走行制御用端子７ａに挿し込まれて、分岐コネクタ２５が、バッテリユニット５とバッテリユニット保持部材６との間に挟まれた状態で設けられている。なお、このときのバッテリユニット５は、バッテリユニット保持部材６に対して着脱自在とされている。

以上により、分岐コネクタ２５、接続コード２７を介して、バッテリ側コネクタ７における充電用端子と、充電口２４における充電用端子とが接続されている。
上記の構成において、電動自転車２０に搭載されているバッテリに充電をする際には、図１〜図３に示すように、電動自転車２０における充電口取付部２３の開閉扉２３ａを開き、充電口２４と、充電器２１に接続されている充電用コード２８の充電用コネクタ２９とを接続する。

このとき、上述したように、分岐コネクタ２５、接続コード２７を介して、バッテリ側コネクタ７における充電用端子と、充電口２４における充電用端子とが接続されているので、バッテリユニット５をバッテリユニット保持部材６に保持させた状態、すなわち、バッテリユニット５を車体１に搭載したままの状態で、バッテリユニット５に収納されているバッテリに充電を行うことができる。

したがって、上記の電動自転車２０は、従来の着脱自在タイプの電動自転車と同様に、車体１からバッテリユニット５を取り外し、これを車外の充電器２１に接続して充電することができ、また、バッテリユニット５を車載した状態でも、上述のように、充電口２４と充電用コネクタ２９とを接続することで、バッテリに充電をすることができる。これにより、二通りの充電方法を任意に選択できるので、その場その場の状況に応じた好適な充電方法を選択してバッテリに充電を行うことができ、例えば、どちらか一方の充電方法でしか充電できない電動自転車に比べて、より容易にかつ確実にバッテリに充電を行うことができる。

また、上記のような構成では、充電口取付部２３を車体１における立パイプ２に取り付けたことで、充電口取付部２３を車体１に強固に取り付けることができるとともに、充電口取付部２３をバッテリユニット５、バッテリユニット保持部材６、モータ２２などパーツの近傍に設けることができる。これにより、それぞれのパーツを一箇所に寄せ集めることができ、充電口取付部２３および充電口２４が取り扱いやすくなるとともに、電動自転車全体の外観としてもまとまりが生まれ、非常に好適である。

また、接触部２６ｂにおける接触片２６ｄが、貫通孔２６ｃに通されたそれぞれの端子の両側を挟み込んでしっかりと接触するので、前記それぞれの端子と接触片２６ｄとの間に接触不良が発生することを防止することができ、電動自転車２０の充電性および信頼性を向上させることができる。

また、上述したように、分岐コネクタ２５が、バッテリユニット５とバッテリユニット保持部材６との間に挟まれた状態でバッテリユニット保持部材６に装着されていることにより、この分岐コネクタ２５が、バッテリユニット５とバッテリユニット保持部材６との間の位置から脱落してしまうことを確実に防止することができ、電動自転車２０の充電性および信頼性を向上させることができる。

さらに、上記の構成において、車体１、バッテリユニット５およびバッテリユニット保持部材６の構成は、図８および図９に示したものと同様であるので、図８および図９に示したような、もともと着脱自在タイプの電動自転車１０であっても、上述したような、分岐コネクタ２５と充電口取付部２３とを後付けすれば、バッテリユニット５を車載したままの状態でバッテリに容易に充電を行うことができる。

したがって、電動自転車の製造の段階において、バッテリユニット５のバッテリ側コネクタ７や、バッテリユニット保持部材６の保持部材側コネクタ８の形状などに変更を加えなくても、分岐コネクタ２５と充電口取付部２３とを設ければ、バッテリユニット５を車載したままの状態でバッテリに容易に充電を行うことができるので、生産性、経済性の面においても非常に好適である。

なお、上記においては、充電口取付部２３を立パイプ２に取り付けている構成の場合を説明しているが、これに限らず、例えば、図６に示すように、分岐コネクタ２５に接続する接続コード２７を延設して、電動自転車２０のサドル３１の下方の位置に充電口取付部２３を取り付けている構成としても適用することができる。この構成によれば、充電口取付部２３をサドル３１により覆うことができ、この充電口取付部２３を、例えば雨などから保護することができる。

また、他の例として、例えば、図７に示すように、分岐コネクタ２５に接続する接続コード２７を延設して、電動自転車２０のバスケット３２の後側の位置に充電口取付部２３を取り付けている構成としても適用することができる。この構成によれば、充電口取付部２３を比較的に高い位置に設けることができるため、例えば、使用者が必要以上にかがまなくても、充電用コネクタ２９と充電口２４との接続を、容易に行うことができる。

上記のように、分岐コネクタ２５に接続する接続コード２７に充電口２４が設けられていることで、この接続コード２７を適宜の長さに調整すれば、充電口取付部２３を車体１の任意の箇所に取り付けることができる。

なお、上記においては、分岐コネクタ２５が一つの挿込部２６ｅと三つの接触部２６ｂとを有する構成の場合を示したが、これに限らず、バッテリユニット保持部材６に載置されている状態のバッテリユニット５の充電用端子に接続可能であれば、上記のような一つの挿込部２６ｅと三つの接触部２６ｂとを有する構成でなくてもかまわない。

本発明の電動自転車およびその充電設備は、電動自転車だけでなく、例えば、電動バイクなどの電動車両およびその充電設備に利用することができる。

本発明の電動自転車およびその充電設備を示す側面図 電動自転車における充電口取付部、充電用コードおよび充電用コネクタを示す図 充電口取付部、充電用コードおよび分岐コネクタを示す図 バッテリユニット、分岐コネクタおよびバッテリユニット保持部材を示す図 分岐コネクタがバッテリユニットとバッテリユニット保持部材との間に介装されている状態を示す図 充電口取付部がサドルの下方の位置に取り付けられている場合を示す図 充電口取付部が電動自転車におけるバスケットの後側の位置に取り付けられている場合を示す図 従来の電動自転車の一例を示す図 従来の電動自転車のバッテリユニットとバッテリユニット保持部材とを示す図 従来の電動自転車のバッテリユニットと充電器とを示す図

符号の説明

５ バッテリユニット
６ バッテリユニット保持部材
２０ 電動自転車
２１ 充電器
２２ モータ
２４ 充電口
２５ 分岐コネクタ
２６ｂ 接触部
２６ｅ 挿込部
２７ 接続コード

Claims (7)

1. 駆動力を発生させるモータと、前記モータに電気供給をするバッテリが収納されるとともに走行用端子と充電用端子とを有するバッテリユニットと、前記バッテリユニットを載置させて車体に着脱自在に保持するとともに前記バッテリユニットの走行用端子に接続される走行用端子を有するバッテリユニット保持部材とを備えた電動自転車において、前記バッテリユニット保持部材における、前記バッテリユニットが載置される箇所に、前記バッテリユニットの充電用端子に接続する充電用端子を有する分岐コネクタが設けられ、前記分岐コネクタに接続コードを介して充電口が設けられていることを特徴とする電動自転車。
2. 充電口が車体の立パイプに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の電動自転車。
3. 充電口が車体のサドルの下部に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の電動自転車。
4. 駆動力を発生させるモータと、前記モータに電気供給をするバッテリが収納されるとともに走行用端子と充電用端子とを有するバッテリユニットと、前記バッテリユニットを載置させて車体に着脱自在に保持するとともに前記バッテリユニットの走行用端子に接続される走行用端子を有するバッテリユニット保持部材とを備えた電動自転車と、車外に設けられ、車体から取り外された前記バッテリユニットが接続されることで前記バッテリに充電を行う充電器とを備えた電動自転車の充電設備であって、前記バッテリユニット保持部材における、前記バッテリユニットが載置される箇所に、前記バッテリユニットの充電用端子に接続する充電用端子を有する分岐コネクタが設けられ、前記分岐コネクタに接続コードを介して充電口が設けられていることを特徴とする電動自転車の充電設備。
5. 充電口が車体の立パイプに取り付けられていることを特徴とする請求項４記載の電動自転車の充電設備。
6. 充電口が車体のサドルの下部に取り付けられていることを特徴とする請求項４記載の電動自転車の充電設備。
7. 電動自転車のバッテリが収納されるとともに走行用端子と充電用端子とを有するバッテリユニットと、車体に設けられて前記バッテリユニットを着脱自在に保持するとともに前記バッテリユニットの走行用端子に接続される走行用端子を有するバッテリユニット保持部材との間に設けられ、前記バッテリユニットにおける前記充電用端子に接続する充電用端子を有する分岐コネクタと、前記分岐コネクタに接続コードを介して設けられている充電口とを有し、前記充電口が、車外に設けられている前記電動自転車の充電器に接続可能であることを特徴とする充電用接続装置。

Images