JP2007112373A - 電動アシスト自転車の電力供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自転車のフレーム構造や形状を変更することなく、バッテリを簡単に搭載することができるとともに、バッテリの寿命延長を図ることができる電動アシスト自転車の電力供給装置を提供する。
【解決手段】電動アシスト自転車１を構成する後部車輪３のバッテリ内蔵ホイール１２に内蔵したバッテリ２１から供給される電力でモータ１１を駆動し、人の踏み力による走行を補助する。バッテリ２１の充電量が所定充電量以下に減少した場合、充電量の少ないバッテリ２１をバッテリ内蔵ホイール１２から外部に取り出して再充電又は交換する。各バッテリ２１…を取り出さずに充電する場合、アダプター２５を介して外部電源から供給される電力を、充電量が少ないバッテリ２１に対して略満了状態に個別充電するか、他のバッテリ２１と略同等量の充電量に個別充電する。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば人の踏み力をモータの駆動力によって補助する電動アシスト自転車の電力供給装置に関する。

従来、上述の電動アシスト自転車としては、例えば自転車のメインフレームに搭載した電池から供給される電力でモータを駆動し、その駆動力で後輪を回転させて走行する特許文献１の電動モータ付き自転車があるが、バッテリを搭載するためのスペースをメインフレームに設けなければならず、市販の自転車のフレームを利用することが難しい。また、バッテリの大きさや個数等に応じて、メインフレームの構造や形状を設計変更しなければならず、製作コストが高くなる。

また、自転車の車輪を人の踏み力により回転させて走行する際に、後輪の車軸端部に取り付けたモータを、該モータの外側に取り付けたバッテリから供給される電力により回転させて、人の踏み力をモータの駆動力によって補助する特許文献２の電動アシスト自転車のタイヤがあるが、モータ及びバッテリが後輪の片側に突出しているため、走行時の安定性が悪く、スムースな走行が困難である。また、モータ及びバッテリの全重量が後輪に付与されるため、後輪の耐久性が短くなる。

また、自転車に搭載された複数の各バッテリを直列充電する場合、各バッテリの充電量にバラツキがあっても、常に等量の充放電が行われるため、充電量が少ないバッテリが存在すれば、他のバッテリの電力を１００％使用しようとすると、充電量の少ないバッテリが過放電状態となり、バッテリの寿命を短くすることになる。また、充電量の少ないバッテリを１００％充電しようとすれば、他のバッテリが過充電状態となり、バッテリの寿命を短くすることになる。
特開平５−３１０１７７号公報 特開２００２−４６６８５号公報

この発明は上記問題に鑑み、自転車のフレーム構造や形状を変更することなく、バッテリを簡単に搭載することができるとともに、バッテリの寿命延長を図ることができるという電動アシスト自転車の電力供給装置の提供を目的とする。

請求項１に記載した発明の電動アシスト自転車の電力供給装置は、自転車の車輪を人の踏み力により回転する人力駆動部と、該車輪をモータの駆動力により回転する電動駆動部とを備え、人の踏み力をモータの駆動力によって補助する電動アシスト自転車において、上記モータに対して電力を供給するバッテリを、上記車輪のホイール型ケースに内蔵したことを特徴とする。

この発明によると、自転車に搭載したモータを、車輪のホイール型ケースに内蔵したバッテリから供給される電力により駆動するので、ホイール型ケースにバッテリが内蔵された車輪を取り付けるだけで、バッテリを簡単に搭載することができ、モータを駆動するのに必要な電力が走行する際に得られる。

上記バッテリは、例えばリチウム電池、ニッケル水素電池、ニッカド電池等の市販のバッテリ、或いは、天然の植物（珪藻等の海草類）からなるゼリー状のバッテリ等で構成することができる。天然の植物からなるバッテリを使用すれば、廃棄処分時において、自然環境に与える影響を少なくすることができる。また、ゼリー状のバッテリは、ホイール型ケース内部のスペースに応じて任意の大きさ及び形状に変形させることができる。

請求項２に記載した発明の電動アシスト自転車の電力供給装置は、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記バッテリの出し入れが許容される開口部を、上記ホイール型ケースの側面に設け、上記開口部が閉塞される大きさ及び形状に形成した蓋部を、該開口部に対して開閉自在に設け、上記開口部が閉塞された状態に上記蓋部を固定する蓋部固定手段を、上記開口部と蓋部との対向縁部に設けたことを特徴とする。

この発明によると、所定充電量以下に充電量が減少するか、所定電圧以下に電圧が低下する等したバッテリを、ホイール型ケースの蓋部を開放して開口部から外部に取り出すので、外部電源に接続して再充電するか、充電済み又は新しいバッテリに交換するか、メンテナンス等の作業が容易に行える。

請求項３に記載した発明の電動アシスト自転車の電力供給装置は、上記請求項１又は２に記載の構成と併せて、上記ホイール型ケースに収容された搭載体に、該搭載体の回転中心に対して自由回転自在に軸受された車軸を中心として、上記バッテリが個々に装填される装填部を円周方向に所定間隔に隔てて複数設けたことを特徴とする。

この発明によると、後部車輪の回転時や走行中において、車輪の回転力により搭載体全体が回転するようなことがなく、バッテリに充電された電力が安定して得られる。

請求項４に記載した発明の電動アシスト自転車の電力供給装置は、上記請求項１乃至３のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記モータを、上記自転車の前部又は後部に軸受される一方の車輪のホイール型ケースに内蔵し、上記バッテリを、上記他方の車輪のホイール型ケースに内蔵したことを特徴とする。

この発明によると、モータ及びバッテリの全重量が前後車輪に分散して付与されるので、一方の車輪に荷重が集中して付与されることがなく、前後車輪の耐久性が向上する。また、前後の重量バランスが略均等となるので、走行時の安定性が向上する。

請求項５に記載した発明の電動アシスト自転車の電力供給装置は、上記請求項１乃至４のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記ホイール型ケースに内蔵した複数の各バッテリを直列に接続したことを特徴とする。

この発明によると、モータを駆動するのに必要な電力が安定して得られるとともに、全バッテリに充電された電力がなくなるまでに要する時間が長く、走行距離の延長を図ることができる。

請求項６に記載した発明の電動アシスト自転車の電力供給装置は、上記請求項１乃至５のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記ホイール型ケースに内蔵した複数の各バッテリに対して外部電源から供給される電力を並列充電可能に設け、
上記各バッテリの充電量を個別に検知する充電量検知手段を設け、上記バッテリの充電量が所定充電量以下に減少したこと充電量検知手段で検知した際に、その検知に基づいて、充電量が少ないバッテリのみに外部電源から電力を供給し、他のバッテリと略同等量に個別充電する機能を備えたことを特徴とする。

この発明によると、ホイール型ケースに内蔵されたバッテリの充電量が所定充電量以下に減少したこと充電量検知手段で検知した際に、外部電源から供給される電力を、充電量が少ないバッテリに対して略満了状態に個別充電するか、他のバッテリと略同等量の充電量に個別充電する。

この発明によれば、自転車に搭載したモータを、車輪のホイール型ケースに内蔵したバッテリから供給される電力により駆動して、人の踏み力による走行をモータの駆動力によって補助するので、ホイール型ケースにバッテリが内蔵された車輪を取り付けるだけで、自転車のフレーム構造や形状を変更することなく、バッテリを簡単に搭載することができる。また、自転車全体の重心位置が低く、重量バランスを左右均等に保つことができるので、走行時の安定性が向上し、走行及び運転がスムースに行える。

また、充電量が少ないバッテリのみに電力を供給して、他のバッテリと略同等量の充電量に個別充電するので、過充電や過放電等がバッテリに発生するのを防止することができ、全バッテリの充電量が略同等量に保たれるので、電力の消費が略均等となり、他のバッテリに与える負荷が小さく、全バッテリの寿命が長くなり、耐久性が向上する。

この発明は、自転車のフレーム構造や形状を変更することなく、バッテリを簡単に搭載することができるとともに、バッテリの寿命延長を図ることができるという目的を、バッテリを車輪のホイール型ケースに内蔵し、所定充電量以下に充電量が減少したバッテリのみに個別充電することで達成した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は、人の踏み力をモータの駆動力によって補助する電動アシスト自転車の電力供給装置を示し、図１に於いて、この電動アシスト自転車１は、フレーム２の後側下部に軸受した後部車輪３を人の踏み力により回転する人力駆動部Ａと、フレーム２の前側下部に軸受した前部車輪４をモータ１１の駆動力により回転する電動駆動部Ｂとを備えている。

上記人力駆動部Ａは、自転車１を構成するフレーム２の下部中央に軸支したクランク軸５の両端部に左右一対の各ペダル９，９を連結し、クランク軸５に固定したスプロケット６と、後部車輪３に固定したスプロケット７との間にチェーン８を張架して、左右一対の各ペダル９，９を人の踏み力により回転させて、その回転力を後部車輪３に伝達する。

前記電動駆動部Ｂは、後部車輪３に設けた電力供給装置Ｃのバッテリ内蔵ホイール１２に、電動式のモータ１１に対して電力を供給する複数個の各バッテリ２１…を内蔵し、各バッテリ２１…の電力で駆動するモータ１１を、前部車輪４に設けたモータ内蔵ホイール１０に内蔵している。つまり、走行開始又は走行途中において、左右一対の各ペダル９，９に付加される人の踏み力に応じて前部車輪４をモータ１１の駆動力により回転させ、人の踏み力による走行を補助する。なお、バッテリ２１は、１２Ｖ、１０ＡＨのバッテリを使用する。

上記電力供給装置Ｃは、図２、図３にも示すように、ケース型のバッテリ内蔵ホイール１２をホイールケース１３とホイールカバー１４とに分離可能に設け、両方の回転中心に固定したベアリング１５を介して、フレーム２の後側下部に軸架した後部車軸１６上に対して自由回転可能に取り付けている。また、ホイールケース１３とホイールカバー１４との嵌合側周縁部は、Ｏリングやパッキン等のシール部材を介して、ネジやボルト等の固定手段により水密状態に固定している。なお、ホイールケース１３の外周面には、合成ゴム製のチューブ式タイヤが装着される。

また、ホイールケース１３とホイールカバー１４との対向内壁面間に形成した収容部１７には、複数個（４個）の各バッテリ２１…が搭載される搭載体１８を、ベアリングを介する等して、後部車軸１６上に対して自由回転可能に取り付けている。つまり、後部車輪３の回転時や走行中において、車輪３の回転力により搭載体１８が回転するようなことがなく、バッテリ２１の向きが常時一定に保たれるので、バッテリ２１に充電された電力が安定して得られる。

また、搭載体１８の回転中心近傍に設けたロック部材１９は、搭載体１８の回転中心部に挿通した後部車軸１６の外周面と対向する方向に対してスライド自在に設けられ、ロック部材１９を、各装填部２０…と対応する角度に隔てて後部車軸１６の外周面に形成した一つの凹部１６ｃに係合すると、搭載体１８に設けた一つの装填部２０を、ホイールカバー１４に設けた開口部１４ａと対向する位置に回転固定することができる。

上記搭載体１８には、図４にも示すように、該搭載体中心部に挿通した後部車軸１６を中心として、各バッテリ２１…が個々にホールドされる装填部２０を円周方向に対して所定間隔に隔てて複数設けている。

前記装填部２０には、バッテリ２１上部に設けたプラス・マイナスの各接続端子２１ａ，２１ａと対向して、各接続端子２１ａ，２１ａに対して圧接される方向にスプリング等で付勢された各接続端子２０ａ，２０ａを設けている。つまり、装填部２０の各接続端子２０ａ，２０ａとバッテリ２１の各接続端子２１ａ，２１ａとを対向して、装填部２０に対してバッテリ２１を装填すれば、装填部２０の各接続端子２０ａ，２０ａにバッテリ２１の各接続端子２１ａ，２１ａが接続され、バッテリ２１に充電された電力をモータ１１に供給することができる。

また、各装填部２０…の各プラス側接続端子２０ａ…と各マイナス側接続端子２０ａには、図５に示すように、３本の各接続線２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続され、各装填部２０…に装填した各バッテリ２１…が直列に接続されるように設けている。

また、各接続線２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、中空断面形状を有する後部車軸１６の軸中心部に形成した配線孔１６ａに、該車軸１６の軸外周面に対して径方向に貫通して形成した複数の各挿通孔１６ｂ…から挿入され、該車軸１６の軸端部から外部に引き出した各接続線２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、左右一対の各ペダル９，９に付加される人の踏み力を検知する踏み力検知装置２６と、各バッテリ２１…の充電量を個別に検知する充電量検知装置２７とを介して、モータ１１に接続している。

また、装填部２０の上側に形成した各壁部２０ｂ，２０ｂは、バッテリ２１の上部外面に係止され、下側に形成した各壁部２０ｃ，２０ｃは、バッテリ２１の側部外面及び下部外面に圧接され、各壁部２０ｂ，２０ｃの材料弾性によりバッテリ２１をホールドする。

また、装填部２０に張架されるバンド２２は、装填部２０に装填したバッテリ２１の外面に対して圧接又は巻き付けられ、その圧接力や締付け力でバッテリ２１をホールドする。

また、バッテリ２１下部と対向してバンド固定部２０に設けた係止バネ２３は、装填部２０に装填したバッテリ２１下部に係止され、各壁部２０ｂ，２０ｂに対する係止と、係止バネ２３自体の材料弾性とでバッテリ２１をホールドする。或いは、バンド２２、係止バネ２３のいずれか一方の固定手段で固定するか、例えばボルトやネジ、マグネット、面ファスナー等の固定手段で固定してもよい。

前記ホイールカバー１４には、バッテリ２１の出し入れが許容される開口部１４ａを、複数の各装填部２０…と対応して円周方向に所定間隔に隔てて複数設けるとともに、開口部１４ａが閉塞される大きさ及び形状に形成した蓋部１４ｂを、開口部１４ａの一側縁部に対して開閉自在に連結している。

また、蓋部１４ｂの開放側縁部に設けた止め具１４ｃは、開口部１４ａの開放側内縁部に対して係止され、車輪３の回転時や走行中において、蓋部１４ｂによる閉塞状態を維持する。なお、止め具１４ｃの代わりに、例えばネジやボトル、マグネット、ロック機構、施錠機構等の固定手段を用いて固定してもよい。且つ、開口部１４ａと蓋部１４ｂとの嵌合側周縁部は、Ｏリングやパッキン等のシール部材を介して水密状態に固定される。

図９は、電力供給装置Ｃの回路構成を示し、各接続線２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、各バッテリ２１…が個々に装填される各装填部２０…と、各装填部２０…と対応して個々に配設した電圧調整機能付き各整流器２４…と、外部電源に接続される一つのアダプター２５と、回路全体の通電をＯＮ・ＯＦＦする通電スイッチ２９と、自転車１の各ペダル９，９に付加される踏み力を検知する踏み力検知装置２６と、各装填部２０…と対応して個々に配置した各充電量検知装置２７…と、各バッテリ２１…に対して個別に接続した各電磁スイッチ２８…とを、各装填部２０…に装填された各バッテリ２１…に対して個別又は並列に充電されるように接続している。

上記各整流器２４…は、各装填部２０…に対して個別に接続され、外部電源から供給される直流の電力を交流に変換して、各装填部２０…に対して個別に供給する。

前記アダプター２５は、各装填部２０…に対して並列に接続され、例えば家庭用コンセント、充電施設等の外部電源に接続したとき、外部電源からの電力を各装填部２０…に装填された各バッテリ２１…に対して個別又は並列に供給する。

前記踏み力検知装置２６は、各接続線２０Ａ，２０Ｂ及び通電スイッチ２９を介して、モータ内蔵ホイール１０のモータ１１に接続され、通電スイッチ２９をＯＮ操作した後、左右一対の各ペダル９，９に人の踏み力を付加すると、各ペダル９，９に付加される踏み力を踏み力検知装置２６で検知し、その検知される踏み力に応じて前部車輪４をモータ１１の駆動力により回転する。

前記各充電量検知装置２７…は、各装填部２０…に対して個別に接続され、各装填部２０…に装填された各バッテリ２１…の充電量を個別に随時検知するとともに、その検知に基づいて、各装填部２０…に接続した各電磁スイッチ２８…を開閉動作する。つまり、一つのバッテリ２１の充電量が所定充電量以下に減少したことを充電量検知装置２７で検知した場合、充電量が少ないバッテリ２１に接続した電磁スイッチ２８を閉じて通電させ、外部電源から供給される電力を充電量が少ないバッテリ２１に対して個別に充電するとともに、他の各バッテリ２１…に接続した各電磁スイッチ２８…を開いて、外部電源から他の各バッテリ２１…への電力供給を遮断又は中断する。

一方、各バッテリ２１…の充電量が所定充電量以上であることを各充電量検知装置２７…で個別に検知した場合、一つ又は全ての各バッテリ２１…に接続した各電磁スイッチ２８…を開いて、外部電源から各バッテリ２１…への電力供給を遮断又は中断する。また、各バッテリ２１…の充電量が所定充電量以下であることを各充電量検知装置２７…で個別に検知すれば、各バッテリ２１…に接続した各電磁スイッチ２８…を閉じて通電させ、外部電源から供給される電力を充電量が少ない各バッテリ２１…に対して個別又は並列に充電する。

なお、外部電源の代わりに、例えばモータ内蔵ホイール１０に内蔵した発電機が発電する電力を各バッテリ２１…に対して個別又は並列に充電することもできる。

また、バッテリ内蔵ホイール１２に接続されたアダプター２５を自転車１に予め搭載しておけば、外部電源が存在する場所であれば何処でも充電することができる。また、バッテリ内蔵ホイール１２に接続されたアダプター接続部を、自転車１のフレーム２に設け、アダプター２５を外部電源が存在する所定の充電場所に保管しておくか、アダプター２５をバッテリ内蔵ホイール１２内に対して出し入れ自在に設けてもよい。また、各装填部２０…と対応して４個の各アダプター２５…を個別に設けてもよい。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、電動アシスト自転車１に備えられた電力供給装置Ｃのバッテリ２１を充電又は交換する方法を説明する。

先ず、後部車輪３のバッテリ内蔵ホイール１２に内蔵されたバッテリ２１の充電量が所定充電量以下に減少する等して、モータ１１を駆動するのに必要な電力が得られなくなった場合、図２、図３に示すように、ホイールカバー１４に設けた一つの止め具１４ｃによる固定を解除して、下方に位置する蓋部１４ｂを開放した後、搭載体１８を任意方向に回転させて、バッテリ２１が装填された装填部２０を、ホイールカバー１４の開口部１４ａと対向する位置に回転移動させた後、ロック部材１９を、後部車軸１６の凹部１６ｃに係止して、搭載体１８を回転不可にロック固定する。

次に、バンド２２及び係止バネ２３による固定を解除し、再充電又は交換するバッテリ２１を装填部２０から分離し、ホイールカバー１４の開口部１４ａから外部に取り出して再充電するか、充電済みや新しいバッテリ２１に交換する。

次に、ロック部材１９による固定を解除して、別のバッテリ２１が固定された搭載体１８の装填部２０を、ホイールカバー１４の開口部１４ａと対向する回転移動させた後、上述と同様にして、再充電又は交換する各バッテリ２１…を順番に取り出す。或いは、ホイールカバー１４の開口部１４ａを搭載体１８の各装填部２０…と対向する位置に回転移動させて、各バッテリ２１…を順番に取り出してもよい。

次に、充電済みや新しいバッテリ２１を、ホイールカバー１４の開口部１４ａから挿入して搭載体１８の装填部２０に装填し、バンド２２及び係止バネ２３で固定した後、ロック部材１９による固定を解除して、搭載体１８を、後部車軸１６に対して自由回転可能に軸受し、ホイールカバー１４の開口部１４ａを蓋部１４ｂで閉塞して止め具１４ｃにより固定すれば、各バッテリ２１…の電力でモータ１１を駆動することができる。

また、バッテリ内蔵ホイール１２のホイールカバー１４を開放して、充電量の少ないバッテリ２１を取り出して再充電するか、充電済みや新しいバッテリ２１に交換する等してもよい。或いは、後部車輪３をフレーム２から取り外した後、バッテリ内蔵ホイール１２からバッテリ２１を取り出して再充電又は交換してもよい。

次に、バッテリ内蔵ホイール１２に内蔵された各バッテリ２１…を充電する場合、アダプター２５を外部電源に接続して、各バッテリ２１…を所定充電量に個別充電又は並列充電するが、各バッテリ２１…の充電量にバラツキがあっても、常に同等量の充放電が行われるため、一つのバッテリ２１の充電量が所定充電量以下に減少したことを充電量検知装置２７で検知した際には、その検知に基づいて、充電量が少ないバッテリ２１に接続した電磁スイッチ２８を閉じて通電させ、外部電源から供給される電力を充電量が少ないバッテリ２１に対して個別に供給して略満了状態に１００％充電（又は他のバッテリ２１と略同等量の充電量に個別充電）し、他の各バッテリ２１…に接続した各電磁スイッチ２８…を開いて、各バッテリ２１…への電力供給を遮断又は中断するので、他の各バッテリ２１…に過充電状態が発生するのを防止することができる。

また、充電量の少ないバッテリ２１が所定充電量に充電されたことを充電量検知装置２７で検知した際には、充電完了と同時に、そのバッテリ２１に接続した電磁スイッチ２８を開いて通電を遮断又は中断して、充電を停止する。また、２個の各バッテリ２１，２１を個別充電することもできる。

また、各バッテリ２１…の充電量が所定充電量以下に略同等量減少したことを充電量検知装置２７で検知した際には、その検知に基づいて、各バッテリ２１…に接続した各電磁スイッチ２８…を閉じて、外部電源から供給される電力を各バッテリ２１…に対して並列充電する。或いは、各バッテリ２１…に対して個別充電してもよい。

また、充電量の多いバッテリ２１の電力を１００％使用する場合、充電量の少ないバッテリ２１が過放電状態となるが、バッテリ２１の充電量が所定充電量以下に減少したことを充電量検知装置２７で検知したとき、その検知に基づいて、通電スイッチ２９をＯＦＦにするか、各バッテリ２１…の回路を遮断する等して、モータ１１への電力供給を中断すれば、充電量の少ないバッテリ２１から電力が放電されることがなく、バッテリ２１に過放電状態が発生するのを防止することができる。且つ、全バッテリ２１…の充電量が略同等量に保たれるので、電力の消費が略均等となり、他のバッテリ２１に与える負荷が小さくなる。

以上のように、前部車輪４のモータ内蔵ホイール１０に内蔵したモータ１１を、後部車輪３のバッテリ内蔵ホイール１２に内蔵した各バッテリ２１…から供給される電力により駆動して、人の踏み力による走行をモータ１１の駆動力によって補助するので、バッテリ内蔵ホイール１２に複数の各バッテリ２１…が内蔵された車輪３を取り付けるだけで、自転車１のフレーム構造や形状を変更することなく、複数の各バッテリ２１…を簡単に搭載することができる。また、自転車１全体の重心位置が低く、重量バランスを左右均等に保つことができるので、走行時の安定性が向上し、走行及び運転がスムースに行える。

また、モータ１１を前部車輪４側に設け、バッテリ２１を後部車輪３側に設けるので、モータ１１及びバッテリ２１の全重量が前後車輪３，４に分散して付与され、前後車輪３，４の一方に荷重が集中して付与されることがなく、前後車輪３，４の耐久性が向上する。

また、所定充電量以下に充電量が減少するか、所定電圧以下に電圧が低下する等したバッテリ２１を、バッテリ内蔵ホイール１２のホイールカバー１４に設けた一つの蓋部１４ｂを開放して開口部１４ａから外部に取り出すので、車輪３全体をフレーム２から取り外すような手間及び作業が省け、外部電源に接続して再充電するか、充電済みや新しいバッテリ２１に交換するか、メンテナンス等の作業が容易に行える。また、充電済みや新しいバッテリ２１をバッテリ内蔵ホイール１２に収容し、装填体１８の装填部２０に装填した後、ホイールカバー１４の開口部１４ａを蓋部１４ｂで閉塞すれば、例えば雨水や泥、小石等の異物がバッテリ内蔵ホイール１２に侵入するか、接続不良や漏電等が起きるのを確実に防止することができる。

また、バッテリ内蔵ホイール１２に内蔵した複数の各バッテリ２１…を直列に接続しているので、モータ１１を駆動するのに必要な電力が安定して得られるとともに、全体の充電量が多く、全バッテリ２１に充電された電力がなくなるまでに要する時間が長くなるので、走行距離の延長を図ることができる。

また、充電量が少ないバッテリ２１のみに電力を供給して、他のバッテリ２１と略同等量となる充電量に個別充電するので、過充電や過放電等がバッテリ２１に発生するのを防止することができる。且つ、全バッテリ２１…の充電量が略同等量に保たれるので、電力の消費が略均等となり、他のバッテリ２１に与える負荷が小さく、全バッテリ２１…の寿命が長くなり、耐久性が向上する。

図６、図７は、バッテリ内蔵ホイール１２の各バッテリ２１…を車軸１６側に向きを揃えて装填した第２実施例の電力供給装置Ｃを示し、バッテリ２１の各接続端子２１ａ，２１ａを車軸１６側に向けて、各バッテリ２１…を搭載体１８の各装填部２０…に装填しているので、自転車１のフレーム構造や形状を変更することなく、複数の各バッテリ２１…を簡単に搭載することができる。また、所定充電量以下に充電量が減少したバッテリ２１のみに電力を供給して個別充電するので、バッテリ２１の寿命が長くなり、第１実施例の発明と略同等の作用及び効果を奏することができる。

図８は、バッテリ内蔵ホイール１２のホイールカバー１４に設けた扇状の開口部１４ａに、開口部１４ａが閉塞される大きさ及び形状に形成した扇状の蓋部１４ｂを円周方向に対してスライド開閉自在に設けた他の例を示し、蓋部１４ｂを、後部車軸１６を中心として円周方向に向けてスライドさせ、ホイールカバー１４の開口部１４ａをバッテリ２１の出し入れが許容される大きさに開放するので、充電量の少ないバッテリ２１を取り出して再充電するか、充電済みや新しいバッテリ２１に交換する等の作業が容易に行え、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、開口部１４ａ及び蓋部１４ｂを、ホイールカバー１４の略１／２に相当する大きさに形成すれば、２個の各バッテリ２１，２１を取り出し及び交換することができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のバッテリを内蔵したホイール型ケースは、実施例のバッテリ内蔵ホイール１２に対応し、
以下同様に、
モータを内蔵したホイール型ケースは、モータ内蔵ホイール１０に対応し、
蓋部固定手段は、止め具１４ｃに対応し、
充電量検知手段は、充電量検知装置２７に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

例えばモータ内蔵ホイール１０を後部車輪３に設け、バッテリ内蔵ホイール１２を前部車輪４に設けてもよい。

本発明の電動アシスト自転車の電力供給装置は、クランク軸の軸受部分にモータが備えられた自転車にも利用することができる。

電動アシスト自転車を示す側面図。 第１実施例の電力供給装置のバッテリ出し入れ方法を示す側面図。 バッテリの出し入れ方法を示す縦断正面図。 各バッテリを上向きに揃えて装填した状態を示す側面図。 各バッテリと各接続線との配線を示す側面図。 第２実施例の電力供給装置のバッテリ出し入れ方法を示す側面図。 各バッテリを車軸側に向きを揃えて装填した状態を示す側面図。 バッテリを扇形の開口部から出し入れする他の例を示す側面図。 電力供給装置の配線系統を示す回路図。

符号の説明

Ａ…人力駆動部
Ｂ…電動駆動部
Ｃ…電力供給装置
１…電動アシスト自転車
２…フレーム
３…後部車輪
４…前部車輪
１０…モータ内蔵ホイール
１１…モータ
１２…バッテリ内蔵ホイール
１３…ホイールケース
１４…ホイールカバー
１４ａ…開口部
１４ｂ…蓋部
１４ｃ…止め具
１６…後部車軸
１７…収容部
１８…搭載体
１９…ロック部材
２０…装填部
２０ａ…接続端子
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…接続線
２１…バッテリ
２１ａ…接続端子
２４…整流器
２５…アダプター
２６…踏み力検知装置
２７…充電量検知装置
２８…スイッチ
２９…通電スイッチ

Claims (6)

1. 自転車の車輪を人の踏み力により回転する人力駆動部と、該車輪をモータの駆動力により回転する電動駆動部とを備え、人の踏み力をモータの駆動力によって補助する電動アシスト自転車において、
   上記モータに対して電力を供給するバッテリを、上記車輪のホイール型ケースに内蔵した
   電動アシスト自転車の電力供給装置。
2. 上記バッテリの出し入れが許容される開口部を、上記ホイール型ケースの側面に設け、
   上記開口部が閉塞される大きさ及び形状に形成した蓋部を、該開口部に対して開閉自在に設け、
   上記開口部が閉塞された状態に上記蓋部を固定する蓋部固定手段を、上記開口部と蓋部との対向縁部に設けた
   請求項１に記載の電動アシスト自転車の電力供給装置。
3. 上記ホイール型ケースに収容された搭載体に、該搭載体の回転中心に対して自由回転自在に軸受された車軸を中心として、上記バッテリが個々に装填される装填部を円周方向に所定間隔に隔てて複数設けた
   請求項１又は２に記載の電動アシスト自転車の電力供給装置。
4. 上記モータを、上記自転車の前部又は後部に軸受される一方の車輪のホイール型ケースに内蔵し、
   上記バッテリを、上記他方の車輪のホイール型ケースに内蔵した
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載の電動アシスト自転車の電力供給装置。
5. 上記ホイール型ケースに内蔵した複数の各バッテリを直列に接続した
   請求項１乃至４のいずれか一つに記載の電動アシスト自転車の電力供給装置。
6. 上記ホイール型ケースに内蔵した複数の各バッテリに対して外部電源から供給される電力を並列充電可能に設け、
   上記各バッテリの充電量を個別に検知する充電量検知手段を設け、
   上記バッテリの充電量が所定充電量以下に減少したこと充電量検知手段で検知した際に、その検知に基づいて、充電量が少ないバッテリのみに外部電源から電力を供給し、他のバッテリと略同等量に個別充電する機能を備えた
   請求項１乃至５のいずれか一つに記載の電動アシスト自転車の電力供給装置。
   

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