JP2018081754A - 電動アシスト自転車用の電池パックに接続するためのアダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】電動アシスト自転車用の電池パックから容易に電力をとることができるようにする。【解決手段】アダプタは、筺体と、前記筺体の一外面に設けられ、電動アシスト自転車用の電池パックの２つの電源出力用挿込口に挿し込まれるように、２つの前記電源出力用挿込口の位置関係に対応して設けられた２本の接続端子と、を備えている。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、電動アシスト自転車用の電池パックの接続端子に接続して電源をとるためのアダプタに関するものである。

電動アシスト自転車はリチウムイオン電池からなる電池パックを搭載し、その電池パックから電力を取り出してモータを回転させ、自転車に乗っているユーザをアシストするように構成されている。電池パックは専用の充電器によって家庭用ＡＣ１００Ｖで充電することができるが、電動アシスト自転車の種類によってはアシスト機能を使用しないときのモータの回転を利用して、自転車の走行中に電池パックの充電がなされるように構成されているものもある。

電動アシスト自転車用の電池パックは一般的な電池に比べて大容量であるため、この電池パックから種々の機器へ電力を供給することができれば、大変便利である。また、例えば電動アシスト自転車で外出した際にスマートフォンや携帯電話の充電がなくなってしまったような場合に、電動アシスト自転車の電池パックから電力をとることができれば便利である。

そこで、本発明は、電動アシスト自転車用の電池パックから容易に電力をとることができるようにすることを目的とするものである。

本発明に係るアダプタは、筺体と、前記筺体の一外面に設けられ、電動アシスト自転車用の電池パックの２つの電源出力用挿込口に挿し込まれるように、２つの前記電源出力用挿込口の位置関係に対応して設けられた２本の接続端子と、を備えたものである。

一般的に、電動アシスト自転車用の電池パックには接続端子を挿し込んで接続するための多数の挿込口が等間隔に並んで設けられている。各挿込口内には、一般的に、プラス側出力電極、充電電極、通信電極、マイナス側出力電極及び制御電極などが設けられている。電池パックから電力をとるためには、それらの挿込口のうちプラス側出力電極とマイナス側出力電極が設けられている挿込口にプラス端子とマイナス端子を正確に挿し込まなければならないが、各挿込口が等間隔に並んでいるため、アダプタの向きを間違えた状態で端子を挿込口に挿し込んでしまったり、挿し込むべき挿込口からずれた位置の挿込口に各端子を挿し込んでしまったりするなど、２つの接続端子を正しい挿込口に挿し込むことは意外に容易ではない。

そこで、本発明のアダプタの好ましい実施態様では、２つの前記接続端子がそれぞれ挿入されるべき前記電源出力用挿込口に正しく挿入されるときには前記電池パックの筺体と干渉せず、２つの前記接続端子がそれぞれ挿入されるべき前記電源出力用挿込口とは異なる挿込口に挿入されようとしたときに前記電池パックの筺体と干渉するように設けられた誤接続防止部をさらに備えている。これにより、アダプタの向きを間違えた状態で接続端子を挿込口に挿し込もうとしたような場合でも、誤接続防止部が電池パックの筺体と干渉することによって端子が挿込口に挿し込まれないので、接続端子が誤った挿込口に挿し込まれることが防止される。

本発明のさらに好ましい実施態様では、２つの前記接続端子がそれぞれ挿入されるべき前記電源出力用挿込口に正しく挿入されるときには前記電池パックの前記電源出力用挿込口以外の挿込口に挿入され、２つの前記接続端子がそれぞれ挿入されるべき前記電源出力用挿込口の位置からずれた位置に設けられた挿込口に挿入されようとしたときに前記電池パックの筺体と干渉するように設けられた位置ずれ防止部をさらに備えている。これにより、アダプタの位置がずれた状態で接続端子を挿込口に挿し込もうとしたような場合でも、位置ずれ防止部が電池パックの筺体と干渉することによって端子が挿込口に挿し込まれないので、接続端子が誤った挿込口に挿し込まれることが防止される。

また、本発明のアダプタにおいて、前記筺体の外面のうち前記接続端子が設けられている外面とは反対側の外面に、略半円形状又は略半球形状の突起が設けられていることが好ましい。そうすれば、接続端子が設けられている面が上方を向いたような状態でアダプタが床などに放置された時に、略反映形状又は略半球形状の突起が設けられている面が下方を向くことによって接続端子が床面に対して垂直に立ったような状態にならず、人が上から誤ってアダプタを踏んだときに、その人が怪我をしにくくなるとともに、接続端子の折れ曲がるなどしてアダプタが破損する確率が低減される。

ところで、電池パックのメーカーによって各電極の配列が異なっている。例えば、１〜５番の挿込口をもつあるメーカーの電池パックは、１番の挿込口がプラス側出力電極で、４番の挿込口がマイナス側出力電極となっている一方で、同じように１〜５番の挿込口をもつ別のメーカーの電池パックは、１番の挿込口がプラス側出力電極で、５番の挿込口がマイナス側出力電極となっている。このような場合、これらの電池パック間では２つの電力出力用挿込口の位置関係（間隔）が異なっているため、共通のアダプタを用いて電力をとることができない。

そこで、本発明においては、２つの前記接続端子のうち少なくとも一方の位置が変更可能であることが好ましい。そうすれば、２つの接続端子間の位置関係（間隔）を電池パックに設けられている２つの電力出力用挿込口の位置関係に対応させることができ、異なるメーカーの電池パックに対して使用することができる。接続端子の位置が変更可能であるとは、接続端子の位置をスライドさせて変更することができるようになっている場合のほか、その接続端子を含む部分を着脱可能な部材によって構成し、接続端子の位置が異なる別の部材に交換できるようになっている場合も含む。

本発明のアダプタに、より汎用性をもたせるために、前記筺体の前記一外面とは異なる外面に、外部機器を電気的に接続することによって、前記接続端子を介して出力される前記電池パックからの電力を前記外部機器へ出力するための外部機器接続部をさらに備えていることが好ましい。外部機器接続部としては、例えば一般的なコンセントを差し込むための挿込口やＵＳＢソケットなどが挙げられる。これにより、種々の外部機器への電力供給が可能になる。

前記筺体には、前記接続端子と前記外部機器接続部との間の電気的接続のオン／オフを切り替えるタクトスイッチが設けられていてもよい。そうすれば、外部機器接続部に外部機器を接続した状態で、その外部機器への電力供給のオン／オフを切り替えることができるので便利である。

また、前記筺体の前記一外面とは異なる外面に設けられ、前記接続端子を介して出力される前記電池パックからの電力によって点灯又は点滅する光源部をさらに備えていてもよい。そうすれば、電動アシスト自転車用の電池パックを光源として用いることができ、便利である。

本発明のアダプタは、筺体の一外面に設けられ、電動アシスト自転車用の電池パックの２つの電源出力用挿込口に挿し込まれるように、２つの電源出力用挿込口の位置関係に対応して設けられた２本の接続端子を備えているので、電動アシスト自転車用の電池パックから容易に電力をとることができる。

電動アシスト自転車用電池パックの一例を示す斜視図である。 同電池パックに一実施例のアダプタを装着した状態を示す斜視図である。 一実施例のアダプタを示す平面図である。 同実施例のアダプタの右側面図である。 同実施例のアダプタの底面図である。 同実施例のアダプタの正面図である。 同実施例のアダプタの背面図である。 同実施例の端子ブロックを取り換えた状態を示す平面図と右側面図である。 同実施例の内部回路を示すブロック回路図である。 同実施例のアダプタを床面に置いたときの状態を示す図である。

以下、本発明のアダプタの一実施例について、図面を参照しながら説明する。

まず、この実施例のアダプタが適用される電動アシスト自転車用の電池パックについて図１を用いて説明する。

電池パック１００は本体部１０２と端子接続部１０４からなる。本体部１０２の一端側側面に端子接続部１０４が設けられている。端子接続部１０４は本体部１０２の一端側側面から突出した略直方体形状の部位であり、その端面に（１）〜（５）の５つの挿込口が設けられている。各挿込口（１）〜（５）の内部には、電池パック１０２の内部回路と電気的接続をとるための電極が設けられている。

この実施例では、挿込口（１）にプラス側出力電極、挿込口（２）に充電電極、挿込口（３）に通信電極、挿込口（４）にマイナス側出力電極、挿込口（５）に制御電極がそれぞれ設けられている。電池パック１００から電力をとるためには、プラス側出力電極が設けられている挿込口（１）とマイナス側出力電極が設けられている挿込口（４）にそれぞれプラス側の接続端子とマイナス側の接続端子を挿し込んで各電極と接触をとる必要がある。以下、挿込口（１）と（４）を他の挿込口と区別して電力出力用挿込口と称する。

図２は電池パック１００の端子接続部１０４に一実施例のアダプタ２が取り付けられている状態を示している。図２では示されていないが、アダプタ２の筺体４の一外面に２つの接続端子６、８（図３Ａ〜図３Ｅ参照）が設けられており、それらの接続端子６、８がそれぞれ電力出力用挿込口（１）と（４）に挿し込まれている。

アダプタ２は、接続端子６、８が設けられている外面側へ突起した誤接続防止部１２を備えている。誤接続防止部１２は、端子接続部１０４にアダプタ２が正しい姿勢で装着されようとするときには端子接続部１０４の側面１０４ａに沿って摺動するガイドをなし、アダプタ２の端子接続部１０４に対する姿勢が正しくないときは端子接続部１０４の筺体外面と干渉し、アダプタ２の端子が端子接続部１０４の挿込口に挿し込まれることを阻害するように設けられている。

アダプタ２の具体的な構成について図３Ａ〜図３Ｅを用いて説明する。

アダプタ２の筺体４の一外面４ａに金属製の２つの接続端子６と８が設けられている。接続端子６は電池パック１００の電力出力用挿込口（１）に挿し込まれるプラス端子であり、接続端子８は電池パック１００の電力出力用挿込口（４）に挿し込まれるマイナス端子である。

接続端子８の側方に絶縁材料からなるダミー端子１０が設けられている。ダミー端子１０は、接続端子６、８が正しく電力出力用挿込口（１）、（４）に挿し込まれるときに、挿込口（５）に挿し込まれるように設けられている。ダミー端子１０が設けられていることで、アダプタ２の位置がずれた状態で接続端子６、８が電力出力用挿込口（１）、（４）以外の挿込口に挿し込まれようとしたときに、ダミー端子１０が端子接続部１０４の外面と干渉し、接続端子６、８が電力出力用挿込口（１）、（４）以外の挿込口に挿し込まれることを防止する。すなわち、ダミー端子１０はアダプタ２の位置ずれ防止部をなしている。

アダプタ２の筺体４の一外面４ａとは反対側の面４ｂに、略半円形状の突起１６と２つのタクトスイッチ１８ａ、１８ｂが設けられている。突起１６は必ずしも略半円形状である必要はなく、略半球形状であってもよい。アダプタ２の面４ｂにこのような突起１６が設けられていることで、図６に示されているように、面４ｂ側を下にして床面にアダプタ２を置いたときにアダプタ２が傾いた状態になるため、接続端子６、８が床面に対して垂直に立った状態にならない。これにより、人が上から誤ってアダプタ２を踏んだときに、その人が怪我をしにくくなるとともに、接続端子６、８が折れ曲がるなどしてアダプタ２が破損する可能性が低減される。

タクトスイッチ１８ａは後述するＬＥＤ２２ａ、２２ｂを点灯、点滅、消灯のいずれかの状態に切り替えるためのものであり、タクトスイッチ１８ｂは後述するＵＳＢソケット２０ａ、２０ｂに接続された外部機器への電力出力のオン／オフを切り替えるためのものである。

アダプタ２の側面４ｃにはＵＳＢ端子を挿入して接続するためのＵＳＢソケット２０ａ、２０ｂが外部機器接続部として設けられている。アダプタ２のＵＳＢソケット２０ａ、２０ｂが設けられている側面４ｃとは反対側の側面４ｄにＬＥＤ２２ａ、２２ｂが光源部として設けられている。外部機器接続部としては、ＵＳＢソケット２０ａ、２０ｂとともに又はＵＳＢソケット２０ａ、２０ｂに代えて、通常のコンセントを挿し込むための挿込口等、種々の接続部を設けることができる。

この実施例では、接続端子８とダミー端子１０とが共通の端子ブロック１４に設けられている。端子ブロック１４はアダプタ２の筺体４に対して着脱可能に設けられている。端子ブロック１４はアダプタ２本体に設けられた窪みに嵌め込まれることでアダプタ２と一帯をなしているが、端子ブロック１４を取り外した後のアダプタ２本体の窪みには別の端子ブロックを嵌め込んで装着することができる。図４は、端子ブロック１４の代わりに、ダミー端子１０の位置に金属製の接続端子８’を備えた端子ブロック１４’を装着することができる。このような端子ブロック１４’を装着すれば、５つの挿込口（１）〜（５）のうち（１）と（５）が電力出力用挿込口となっている別メーカーの電池パックにも対応することが可能になる。

図５を用いて、アダプタ２の内部回路について説明する。

プラス端子である接続端子６とマイナス端子である接続端子８はそれぞれ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は電池パック１００から出力される電圧を５Ｖに安定化してＵＳＢソケット２０ａ、２０ｂに供給するものである。

接続端子６、８とＤＣ／ＤＣコンバータ２４との間には、ヒューズ２６、ダイオード２８、３０、温度ヒューズ３２及びコンデンサ３４が設けられている。ヒューズ２６は過大電流が流れることを防止するために設けられている。ダイオード２８、３０は、接続端子６、８のプラス・マイナスの接続が逆になされたときに電流が流れることを防止して内部回路を保護するために設けられている。温度ヒューズ３２は、アダプタ２内の温度が一定温度（例えば７０度）を超えたときに回路を遮断し、高温による内部回路の破損を防止するために設けられている。コンデンサ３４は、電池パック１００から出力される電力の平滑化のために設けられている。

接続端子６は低電流駆動回路（ＬＤＯ）２５を介してＭＣＵ３６にも接続されている。ＭＣＵ３６はＬＥＤ２２ａ、２２ｂを点灯、点滅、消灯のいずれかの状態に切り替えるための制御を行なうとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４とＵＳＢソケット２０ａ、２０ｂとの間に介在するスイッチング素子（ＦＥＴ）３８ａ、３８ｂのオン／オフ制御を行なう制御回路である。ＭＣＵ３６によるＬＥＤ２２ａ、２２ｂの点灯、点滅、消灯の制御、スイッチング素子（ＦＥＴ）３８ａ、３８ｂのオン／オフ制御は、タクトスイッチ１８ａ、１８ｂからの信号に基づいて行なわれる。

以上において説明した実施例は本発明に係るアダプタの実施態様のほんの一例に過ぎず、種々の変更が可能である。例えば、ダミー端子１０は必ずしも設けられている必要はなく、接続端子８とダミー端子１０が必ずしも着脱可能である必要もない。ダミー端子１０が設けられていない場合、接続端子８の位置を、電池パック１００の挿込口（４）に対応する位置と挿込口（５）に対応する位置との間で変更することができるように、接続端子８をスライド可能に設けてもよい。

２ アダプタ
４ 筺体
６ 接続端子（プラス端子）
８ 接続端子（マイナス端子）
１０ ダミー端子（位置ずれ防止部）
１２ 誤接続防止部
１４ 端子ブロック
１６ 突起
１８ａ，１８ｂ タクトスイッチ
２０ａ，２０ｂ ＵＳＢソケット（外部機器接続部）
２２ａ，２２ｂ ＬＥＤ

Claims (8)

1. 筺体と、
   前記筺体の一外面に設けられ、電動アシスト自転車用の電池パックの２つの電源出力用挿込口に挿し込まれるように、２つの前記電源出力用挿込口の位置関係に対応して設けられた２本の接続端子と、を備えたアダプタ。
2. ２つの前記接続端子がそれぞれ挿入されるべき前記電源出力用挿込口に正しく挿入されるときには前記電池パックの筺体と干渉せず、２つの前記接続端子がそれぞれ挿入されるべき前記電源出力用挿込口とは異なる挿込口に挿入されようとしたときに前記電池パックの筺体と干渉するように設けられた誤接続防止部をさらに備えた請求項１に記載のアダプタ。
3. ２つの前記接続端子がそれぞれ挿入されるべき前記電源出力用挿込口に正しく挿入されるときには前記電池パックの前記電源出力用挿込口以外の挿込口に挿入され、２つの前記接続端子がそれぞれ挿入されるべき前記電源出力用挿込口の位置からずれた位置に設けられた挿込口に挿入されようとしたときに前記電池パックの筺体と干渉するように設けられた位置ずれ防止部をさらに備えた請求項１又は２に記載のアダプタ。
4. 前記筺体の外面のうち前記接続端子が設けられている外面とは反対側の外面に、略半円形状又は略半球形状の突起が設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載のアダプタ。
5. ２つの前記接続端子のうち少なくとも一方の位置が変更可能である請求項１から４のいずれか一項に記載のアダプタ。
6. 前記筺体の前記一外面とは異なる外面に設けられ、外部機器を電気的に接続することによって、前記接続端子を介して出力される前記電池パックからの電力を前記外部機器へ出力するための外部機器接続部をさらに備えた請求項１から５のいずれか一項に記載のアダプタ。
7. 前記筺体には、前記接続端子と前記外部機器接続部との間の電気的接続のオン／オフを切り替えるタクトスイッチが設けられている請求項６に記載のアダプタ。
8. 前記筺体の前記一外面とは異なる外面に設けられ、前記接続端子を介して出力される前記電池パックからの電力によって点灯又は点滅する光源部をさらに備えた請求項１から７のいずれか一項に記載のアダプタ。

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