JP2012176714A

JP2012176714A - 電動車両

Info

Publication number: JP2012176714A
Application number: JP2011041565A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Yasutomi; 健蔵安富; Hideki Koyama; 秀樹幸山
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-09-13

Abstract

【課題】バッテリケースの揺動による異音の発生を抑制する。
【解決手段】前輪３及び後輪８を備えた車体と、前輪３又は後輪８を駆動する電動駆動源と、電動駆動源に給電するためのバッテリを内蔵するバッテリケース２５と、車体に配設され、バッテリケース２５の下部を車幅方向へ回動自在に保持する下部固定装置１６と、車体に配設され、バッテリケース２５の上部を所定位置で固定する上部固定装置２３とを備え、上部固定装置２３は、車体に固定される取付部２０と、取付部２０から出没自在に支持されるスライドピン２２と、スライドピン２２をバッテリケース２５に向かって付勢する付勢手段とを有し、スライドピン２２の先端形状を、先端になるに従って小径となる形状に形成し、バッテリケース２５には、スライドピン２２の先端が嵌合するスライトピン２２の先端形状と略同形状の嵌合部３１を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動アシスト自転車や電動二輪車等の電動車両に関するものである。

電動車両には、電動アシスト自転車や電動二輪車等があり、例えば、特許文献１に示される電動アシスト自転車が知られている。特許文献１の電動アシスト自転車は、後輪に電動駆動源としてハブモータが配設され、シートチューブと後輪との間にバッテリケースが配設され、バッテリケース内には、ハブモータへの電力供給を行うためのバッテリが内蔵されている。また、シートチューブと後輪との間には、バッテリケースを電動アシスト自転車の車体の所定位置に保持するために、バッテリケースの下部を保持する下部固定装置と、バッテリケースの上部を保持する上部固定装置とを備えている。

下部固定装置は、バッテリケースを、車幅方向に回動自在にバッテリケースの下部を保持するように構成され、上部固定装置は、下方へ向けて付勢されるスライドピンを備えている。

バッテリケース上面には、バッテリケース下部を下部固定装置に保持させて車幅方向へ回動させた際に、スライドピンと対応する位置に誘導溝が形成されている。また、誘導溝内には、スライドピンと係合して、バッテリケースの車幅方向への回動を規制する係合爪部が形成されている。

この構成により、上部固定装置のスライドピンをバッテリケース上面の係合爪部に係合させてバッテリケースの装着方向への脱落するのを防止すると共に、スライドピンをバッテリケースの誘導溝側壁に当接させることによりバッテリケースの車幅方向への回動を阻止している。

特開２００３−２３１４９３

特許文献１の構成では、スライドピンを係合爪部に係合させた状態で、係合爪部と誘導溝側壁とにスライドピンが当接することで、バッテリケースの脱落を防止する構成であるため、組立精度や寸法精度を考慮して、スライドピンの幅寸法より係合爪部と誘導溝側壁との間の間隔を大きく形成している。そのため、未舗装の道路のように路面状態が悪く、凹凸がある路面を走行する際等には、走行中の震動によりバッテリケースが車幅方向へ揺動し、係合爪部及び誘導溝側壁とスライドピンとが衝突し、異音が発生する虞があった。特に、寸法誤差等によりスライドピンの幅寸法より係合爪部と誘導溝側壁との間隔が大きくなる場合には、バッテリケースの車幅方向への移動量が大きくなり、異音の発生が多く、その音も大きくなる傾向がある。

本発明は、上記問題を解決し、走行中の異音の発生を低減させることができる電動車両を提供することを課題とするものである。

第一の発明は、前輪及び後輪を備えた車体と、前記前輪又は後輪を駆動する電動駆動源と、該電動駆動源に給電するためのバッテリを内蔵するバッテリケースと、前記車体に配設され、前記バッテリケースの下部を車幅方向へ回動自在に保持する下部固定装置と、前記車体に配設され、前記バッテリケースの上部を所定位置で固定する上部固定装置とを備え、該上部固定装置は、前記車体に固定される取付部と、該取付部から出没自在に支持されるスライドピンと、該スライドピンを前記バッテリケースに向かって付勢する付勢手段とを有し、前記スライドピンの先端形状を、先端になるに従って小径となる形状に形成し、前記バッテリケースには、前記スライドピンの先端が嵌合するスライトピンの先端形状と略同形状の嵌合部を有することを特徴とする。

前記スライドピンは、先端が略円錐形状に形成されることが好ましい。

または、前記スライドピンは、先端の車幅方向断面が略三角形状に形成されることが好ましい。

第二の発明は、前輪及び後輪を備えた車体と、前記前輪又は後輪を駆動する電動駆動源と、該電動駆動源に給電するためのバッテリを内蔵するバッテリケースと、前記車体に配設され、前記バッテリケースの下部を車幅方向へ回動自在に保持する下部固定装置と、前記車体に配設され、前記バッテリケースの上部を所定位置で固定する上部固定装置とを備え、該上部固定装置は、前記バッテリケース上部の回動方向先行側の側面と対向するカバーとを有し、該カバーと前記バッテリケースとの相対向する面の一方に磁石を、他方に磁性体を配設することを特徴とする。

本発明によると、バッテリケースを所定位置に保持した状態を確実に維持することができ、寸法誤差や組立誤差が生じた場合であっても、バッテリケースを確実に保持することができ、バッテリケースの揺動による異音の発生を抑制することができる等の効果を奏する。

本発明の第一実施形態における電動車両の側面図である。同バッテリケースの着脱を示す斜視図である。同バッテリケースの着脱を示す側面図である。同バッテリケースが車体に固定された様子を示す側面図である。同下部固定装置の上面図である。同バッテリケースの上面図である。第二実施形態におけるバッテリケースの着脱を示す側面図である。第三実施形態におけるバッテリケースの着脱を示す側面図である。同バッテリケースが車体に固定された状態を示す側面図である。

本発明の第一実施形態を図１乃至図６に基づいて以下に詳述する。

図１に示すように、１は上端にハンドル２が設けられ、下端に前輪３を支持するフロントパイプ、４は前記フロントパイプ１を回動自在に保持するメインフレームで、後方へ延出している。５は前記メインフレーム４の後端に溶接され、上方斜め後方に延出するシートチューブで、上端に座部としてサドル６が配設されている。７は前記シートチューブ５の下部に溶接され、後方へ延出する一対のチェーンステイで、後端側で後輪８を保持している。９は一端が前記シートチューブ５上部に溶接されるシートステイで、他端が前記チェーンステイ７後端に接続されている。前記フロントパイプ１と、前記メインフレーム４と、前記シートチューブ５と、前記チェーンステイ７と、前記シートステイ９とで自転車フレーム、すなわち車体を構成している。

１０は前記シートチューブ５下端に車幅方向に貫通するクランク軸で、該クランク軸１０にはペダル１１と、チェーンリング１２とが配設されている。１３は前記後輪８の回転軸に備えられるスプロケットで、該スプロケット１３と前記チェーンリング１２とにチェーン１４が架設される。この構成により、ペダル１１を漕ぐことで、チェーン１４を介して、チェーンリング１２の回転がスプロケット１３に伝達され、後輪８が回転するようになっている。

１５は前記前輪３に電動駆動源として配設されるハブモータで、前記クランク軸１０に設けた図示しないトルクセンサにより前記ペダル１１に加わる踏力を検出し、トルクセンサの出力に基づいて図示しない制御回路が踏力に応じて前記ハブモータ１５を制御し、人力による走行をアシストすることができるようになっている。

図５に示すように、１６は前記シートチューブ５と前記後輪８との間に位置する下部固定部で、一端側を前記シートチューブ５に近接させて前記チェーンステイ７に固定される。前記下部固定装置１６には、保持壁１７が前記チェーンリング１２の反対側の面を開口するように略コ字状に上方に向かって突出形成されており、前記シートチューブ５側と前記後輪８側の保持壁１７には、相対向する面に切込部１８が形成されている。また、前記保持壁１７に囲まれた空間には、前記ハブモータ１５及び制御回路等と電気的に接続される接続端子１９が上方に向かって突設されている。

２０は前記シートチューブ５の上部に固定される取付部で、筒状のスリーブ２１を下方に向かって突設している。２２は前記取付部２０内に支持され、先端部が略円錐形状に形成された略円柱形状のスライドピンで、前記取付部２０内に配設された図示しない付勢手段により下方に向かって付勢され、前記スリーブ２１にガイドされた状態で、下方に向かって出没自在に支持されている。前記取付部２０、付勢手段、及びスライドピン２２により上部固定装置２３が構成されている。また、前記上部固定装置２３の取付部２０には、キー差込口２４が設けられており、キーを差し込んで回転させることで、前記スライドピン２２を付勢力に抗して上方へ押し上げられるように構成されている。

図３乃至図４に示すように、２５は縦長の略直方体形状のバッテリケースで、前記ハブモータ１５や制御回路等への電力供給を行うためのバッテリとして、充電式電池（図示せず）が内蔵されている。前記バッテリケース２５は、上端に把持部２７が形成されており、バッテリケース２５を容易に持ち運びできるようになっている。また、前記バッテリケース２５底面には、前記バッテリケース内に内蔵されているバッテリと電気的に接続される接点（図示せず）が形成されている。

図２及び図５に示すように、前記バッテリケース２５の下端には、相対向する側面に枢支軸２６が突設される装着部２８が形成されており、該枢支軸２６を前記保持壁１７の前記シートチューブ５側と前記後輪８側の切込部１８に係止させることができるようになっている。この構成により、バッテリケース２５は、下部固定装置１６の保持壁１７の開口から装着部２８を挿入し、保持壁１７の切込部１８に装着部２８の枢支軸２６を係止した状態で、枢支軸２６と切込部１８との係止部分を支点として車幅方向へ回動させることができる。

前記バッテリケース２５上面には、車幅方向へ誘導溝２９が形成されており、該誘導溝２９は、前記装着部２８を前記下部固定装置１６に保持させた状態で、前記バッテリケース２５を車幅方向へ回動する際の回動方向先行側（以下、回動方向先行側と称し、反対側を回動方向後行側という）を開口しており、回動方向先行側から回動方向後行側に向かって漸次溝幅が幅狭になるように構成されている。

３０は前記誘導溝２９内に形成される突起部で、上面に嵌合部３１が凹設されている。前記嵌合部３１は、底部が前記スライドピン２２の先端が略合致する略円錐形状に形成され、内径が前記スライドピン２２の外径より少許大径に形成されており、前記バッテリケース２５を取り外す方向に力が加えられた際に、スライドピン２２側面が嵌合部３１内面に当接してバッテリケース２５の回動を阻止するように構成されている。

３２は前記誘導溝２９の溝底から前記突起部３０の上端まで繋ぐように漸次高さが高くなるように形成された傾斜リブで、前記スライドピン２２をバッテリケース２５の回動に伴って誘導溝２９底面から突起部３０の上面に案内するようになっている。３３は前記突起部３０の上面の回動方向後行側に形成される回動規制リブで、前記誘導溝を塞ぐように形成されている。この構成により、長期使用により塵埃が付着する等によって、スライドピン２２の摺動性が悪くなるなどの原因によって、スライドピン２２が突起部３０の嵌合部３１を乗り越えた際に、前記上部固定装置２３取付部２０のスリーブ２１側面が当接してバッテリケース２５の回動を規制するようになっている。

而して、バッテリケース２５の装着部２８を下部固定装置１６に保持させて、車幅方向へ回動させると、上部固定装置２３のスライドピン２２が、バッテリケース２５上面の誘導溝２９に案内される。さらにバッテリケース２５を回動させることで、誘導溝２９内に形成された傾斜リブ３２により、スライドピン２２が突起部３０の上面に案内され、スライドピン２２と嵌合部３１とが嵌合する。スライドピン２２と嵌合部３１との嵌合により、バッテリケース２５が、下部固定装置１６及び上部固定装置２３によってシートチューブ５と後輪８との間の所定位置に固定される。バッテリケース２５が所定位置に固定されると、バッテリは接続端子１９を介して、ハブモータ１５等と電気的に接続される。

誘導溝２９は回動方向先行側から回動方向後行側に向かって漸次溝幅が幅狭に形成されているため、バッテリケース２５を回動させる際、スリーブ２１が誘導溝２９側面によって案内されて、スライドピン２２と嵌合部３１との位置あわせを容易に、且つ確実にできる。

また、スライドピン２２の先端は略円錐形状に形成され、嵌合部３１はスライドピン２２の先端形状にほぼ合致する略円錐形状に形成されているので、嵌合部３１にスライドピン２２が挿入されると、夫々の傾斜面によって、スライドピン２２と嵌合部３１とが完全に嵌合する位置まで確実に案内される。スライドピン２２が付勢手段により嵌合部３１に嵌合する方向に付勢されているため、走行時にバッテリケース２５に振動が加わっても、スライドピン２２が嵌合部３１に嵌合した状態が維持され、バッテリケース２５を確実に保持することができ、異音の発生を抑制することができる。

さらに、スライドピン２２を付勢手段により付勢する構成とすることで、バッテリケース２５と上部固定装置２３との間に上下方向に組立誤差や寸法誤差が生じても、スライドピン２２の上部固定装置２３からの突出代寸法内の誤差であれば、スライドピン２２の先端を嵌合部３１に確実に嵌合させることができ、バッテリケース２５を車体に確実に固定することができ、バッテリケース２５と上部固定装置２３との間に生じる上下方向の組立誤差や寸法誤差による装着不良を解消することができる。

バッテリケース２５を取り外す方向に大きな力が加えられた際には、スライドピン２２側面が嵌合部３１内面に当接してバッテリケース２５の回動を阻止し、バッテリケース２５が不用意に脱落するのを防止すると共に、バッテリケース２５の盗難を防止している。バッテリケース２５を取り外す際には、キー差込口２４にキーを差し込み回転して、スライドピン２２を上方へ移動させてスライドピン２２の嵌合部３１への係合を外すことにより、バッテリケース２５を車幅方向へ回動し、車体から取り外しを可能としている。

以上の通り、例えば、未舗装の道路のように路面状態が悪く、凹凸がある路面を走行する際にも、走行中の震動によるバッテリケース２５の揺動を防止することができる。また、寸法精度や組立精度に誤差があっても確実にバッテリケースを固定することができる。従って、スライドピン２２と誘導溝２９壁面や嵌合部３１との衝突を防ぐことができ、走行中の異音の発生を低減させることができるようになっている。

尚、上記第一実施形態では、スライドピン２２の先端形状を円錐としているが、角錐等のように先端になるに従って小径となる形状に形成であってもよい。円錐や多角形の角錐であると、さまざまな向きに斜面を有する形状であるため、例えば、寸法誤差や組立誤差等により、バッテリケース２５が上部固定装置２３に対して、車幅方向以外の方向に傾いた状態で下部固定装置１６に保持される場合でも、スライドピン２２と嵌合部３１とが完全に嵌合する位置まで確実に案内させることができる。

また、上記第一実施形態では、スライドピン２２の先端形状と嵌合部３１の形状をほぼ合致する形状に形成しているが、スライドピン２２の先端がなす角度より、嵌合部３１の角度を大きく形成しても良い。

次に、本発明の第二実施形態を図７に基づいて以下に詳述する。尚、上述した第一実施形態と同一部品は同一符号を附して説明を省略する。

図７に示すように、前記取付部２０に備えられたスライドピン３４は、先端が車幅方向断面を略三角形状に形成された角柱形状に形成される。３５は前記バッテリケース２５上面に形成され、前記スライドピン３４の先端形状に略合致する形状に形成される嵌合部である。

スライドピン３４と嵌合部３５は、車幅方向の両側面に傾斜面が形成されているため、嵌合部３５にスライドピン３４が挿入されると、夫々の傾斜面によって、スライドピン３４と嵌合部３５とが完全に嵌合する位置まで確実に案内される。スライドピン３４は付勢手段により嵌合部３５に嵌合する方向に付勢されているため、走行時にバッテリケース２５に振動が加わっても、スライドピン３４が嵌合部３５に嵌合した状態が維持され、バッテリケース２５を確実に保持することができる。

また、スライドピン３４を付勢手段により付勢する構成とすることで、バッテリケース２５と上部固定装置２３との間に上下方向に組立誤差や寸法誤差が生じても、スライドピン３４の上部固定装置２３からの突出代寸法内の誤差であれば、スライドピン３４の先端を嵌合部３５に確実に嵌合させることができ、バッテリケース２５を車体に確実に固定することができ、バッテリケース２５と上部固定装置２３との間に生じる上下方向の組立誤差や寸法誤差による装着不良を解消することができる。

さらに、スライドピン３４の先端形状を、車幅方向断面においてのみ、先端になるにつれて小径となる形状とすることで、スライドピンの強度を第一実施形態よりも向上させることができる。

以上の通り、例えば、未舗装の道路のように路面状態が悪く、凹凸がある路面を走行する際にも、走行中の震動によるバッテリケース２５の揺動を防止することができる。また、寸法精度や組立精度に誤差があっても確実にバッテリケース２５を固定することができる。従って、スライドピン３４と誘導溝２９壁面や嵌合部３５との衝突を防ぐことができ、走行中の異音の発生を低減させることができるようになっている。

尚、第一実施形態及び第二実施形態では、スライドピン２２、３４は上下動するように構成されているが、車体の前後方向に摺動する構成としても良い。具体的には、バッテリケース側面に断面略Ｔ字状の誘導溝を形成し、上部固定装置に誘導溝内に挿入される略Ｔ字状のスリーブを形成し、スリーブからスライドピンを車体の前後方向に突出する構成等がある。この構成によると、上部固定装置の略Ｔ字状のスリーブを誘導溝に挿入することで、バッテリケースの車体の後方側への回動を阻止し、スライドピンを誘導溝の嵌合部に嵌合させてバッテリケースの脱落を防止することができる。

次に、本発明の第三実施形態を図８乃至図９に基づいて以下に詳述する。尚、上述した実施形態と同一部品は同一符号を附して説明を省略する。

３６は前記誘導溝２９に溝底から垂直に立設される係止リブ、３７は該係止リブ３６の回動方向先行側に隣接して形成される傾斜リブで、前記誘導溝２９の溝底から前記係止リブ３６の上端まで繋ぐように漸次高さが高くなるように形成される。３８は前記取付部２０のスリーブ２１に対して出没自在に構成されるスライドピンで、前記係止リブ３６と係合して前記バッテリケース２５の車幅方向への回動を規制できるよう構成されている。

図８乃至図９に示すように、前記取付部２０には、前記チェーンリング１２側にカバー３９が備えられている。前記カバー３９は、前記バッテリケース２５が所定位置に固定されている状態で、前記バッテリケース２５上部の回動方向先行側の側面に近接して対向するように構成されている。前記バッテリケース２５側面には、磁性体４０が配置され、前記カバー３９の前記磁性体４０と対向する位置に、磁性体４０に吸着する磁石４１が配置されている。

この構成によると、バッテリケース２５が、下部固定装置１６及び上部固定装置２３を介して、所定位置に固定された状態で、磁石４１と磁性体４０が吸着するので、係止リブ３６及び誘導溝２９壁面とスライドピン３８との間に隙間が生じた場合でも、バッテリケース２５の揺動を抑制することができ、異音の発生を防止することができる。

尚、上記第三実施形態では、前記カバー３９に前記磁石４１を配設し、前記バッテリケースに前記磁性体４０を配設したが、逆であっても良く、また、バッテリケースとカバーの両方に磁石を配設しても良い。

また、カバー３９は、バッテリケース２５が所定位置に固定される際、バッテリケース２５の誘導溝２９の開口を覆うため、誘導溝２９内に塵埃が入り込み、バッテリケース２５上面が汚れることを防止することができる。また、誘導溝２９を介してスライドピン３８に塵埃を含んだ水が侵入するのを防止することができ、スライドピン３８に塵埃が付着してスライドピン３８の摺動性が低下するのを防止することができる。

尚、上記第一実施形態乃至第三実施形態では、人力による走行をアシストする電動駆動源として、前輪３にハブモータ１５を配設する構成としているが、後輪８にハブモータを配設する構成であってもよい。また、前輪３又は後輪８を駆動する電動駆動源は、ハブモータ以外の電動式駆動源を用いてもよい。

本発明は、電動アシスト自転車や電動二輪車等の電動車両に広く利用可能である。

１フロントパイプ
２ハンドル
３前輪
４メインフレーム
５シートチューブ
６サドル
７チェーンステイ
８後輪
９シートステイ
１０クランク軸
１１ペダル
１２チェーンリング
１３スプロケット
１４チェーン
１５ハブモータ
１６下部固定装置
１７保持壁
１８切込部
１９接続端子
２０取付部
２１スリーブ
２２スライドピン
２３上部固定装置
２４キー差込口
２５バッテリケース
２６枢支軸
２７把持部
２８装着部
２９誘導溝
３０突起部
３１嵌合部
３２傾斜リブ
３３回動規制リブ
３４スライドピン
３５嵌合部
３６係止リブ
３７傾斜リブ
３８スライドピン
３９カバー
４０磁性体
４１磁石

Claims

前輪及び後輪を備えた車体と、前記前輪又は後輪を駆動する電動駆動源と、該電動駆動源に給電するためのバッテリを内蔵するバッテリケースと、前記車体に配設され、前記バッテリケースの下部を車幅方向へ回動自在に保持する下部固定装置と、前記車体に配設され、前記バッテリケースの上部を所定位置で固定する上部固定装置とを備え、
該上部固定装置は、前記車体に固定される取付部と、該取付部から出没自在に支持されるスライドピンと、該スライドピンを前記バッテリケースに向かって付勢する付勢手段とを有し、前記スライドピンの先端形状を、先端になるに従って小径となる形状に形成し、
前記バッテリケースには、前記スライドピンの先端が嵌合するスライトピンの先端形状と略同形状の嵌合部を有することを特徴とする電動車両。
前記スライドピンは、先端が略円錐形状に形成されることを特徴とする請求項１記載の電動車両。
前記スライドピンは、先端が車幅方向断面を略三角形状に形成された角柱形状に形成されることを特徴とする請求項１記載の電動車両。
前輪及び後輪を備えた車体と、前記前輪又は後輪を駆動する電動駆動源と、該電動駆動源に給電するためのバッテリを内蔵するバッテリケースと、前記車体に配設され、前記バッテリケースの下部を車幅方向へ回動自在に保持する下部固定装置と、前記車体に配設され、前記バッテリケースの上部を所定位置で固定する上部固定装置とを備え、
該上部固定装置は、前記バッテリケース上部の回動方向先行側の側面と対向するカバーとを有し、
該カバーと前記バッテリケースとの相対向する面の一方に磁石を、他方に磁性体を配設することを特徴とする電動車両。