JP3231991B2 - 電動補助自転車用バッテリ - Google Patents
電動補助自転車用バッテリInfo
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Description
取り付けた電動補助自転車用バッテリに係り、特に、電
動補助自転車の運転中にもバッテリ残量を確認できるよ
うにした電動補助自転車用バッテリに関する。
載用バッテリに容量表示機能を設けたものが開示されて
いる。これは、車載用バッテリの端子電圧を基準電圧と
比較し、使用者が押しボタンを押した時に容量表示する
ものである。
54−43776号公報には、電動補助自転車の車体フ
レームに動力用バッテリを取り付けることが開示されて
いる。
自転車のメインパイプ上側に積載される取外し自在な電
動補助自転車用バッテリについて詳述されている。
された電気エネルギを積算してバッテリ残量を表示する
ことが開示されている。
計を設けた場合に、その使い勝手上、車載状態のまま屋
外で充電できると共に、電動補助自転車用バッテリを電
動補助自転車から取り外して屋内でも充電できることが
好ましい。また、バッテリ残量の演算を行うには、バッ
テリに流入/流出する電流を積算する電流積算によるの
が精度上好ましい。
け位置によっては、電動補助自転車の運転中にバッテリ
残量を確認することができなくなる。例えば、サドル後
方に取り付けた場合、バッテリ残量の確認の度に電動補
助自転車から降りなければならず、面倒である。
量計を取り付けただけでは、電動補助自転車用バッテリ
の保護用のカバーや上蓋でバッテリ残量計が覆われて、
バッテリ残量計が見えなくなるおそれがある。この場
合、バッテリ残量の確認の度に上蓋等を外すのは、手間
がかかる。
計を直接見える位置に取り付けた場合、電動補助自転車
が風雨等にさらされることを考慮して、バッテリ残量計
を含めて電動補助自転車用バッテリの内部を保護する必
要がある。例えば、防水処理や防塵処理を施す必要があ
る。
は、指針の振れにより表示する稼働コイル型計器がある
が、稼働コイル型計器では指針が回動するスペースが必
要であり、計器の更なる小型化が望まれる。
するためになされたものであって、第1の目的は、電動
補助自転車のメインパイプ上側に積載される取外し自在
な電動補助自転車用バッテリにおいて、電動補助自転車
の運転中に運転者がバッテリ残量を確認できる電動補助
自転車用バッテリを提供することにある。
くい場所にバッテリ残量計を設置することにある。
くい場所にバッテリ残量計を設置すると共に、電動補助
自転車用バッテリ内のがたつきを抑えることにある。
で容易に組立てできる電動補助自転車用バッテリを提供
することにある。
残量を表示することにある。
ら雨滴や塵埃が電動補助自転車用バッテリ内に入らない
ようにすることにある。
車用バッテリは、モータから供給される動力により踏力
を補助する電動補助自転車用バッテリにおいて、このバ
ッテリを、上ケース及び下ケースで構成する収納ケース
と、この収納ケース内に収納したバッテリ本体と、この
バッテリ本体のバッテリ残量を表示するために収納ケー
ス内に取付けたバッテリ残量計とから構成し、このバッ
テリ残量計に、発光ダイオード等の電子部品を取付けた
基板を設け、この基板とバッテリ本体との間にスペーサ
部材を設けたことを特徴とする。
に取付けることで、バッテリ残量計、特にこの制御回路
やこの制御回路を構成するIC等が風雨等に直接にさら
されることを防止できる。また、バッテリ本体の温度か
らバッテリ残量を検出する場合に、バッテリ残量計は電
動補助自転車用バッテリの内部に位置することから、バ
ッテリ残量計の温度センサはバッテリ本体の温度を正確
に検出できる。
転車用バッテリにおいて、バッテリ残量計をスペーサ部
材を利用して上ケースに固定したことを特徴とする。
えたり、スペーサ部材自体にバッテリ残量計を取付けた
りすることにより、例えば、電動補助自転車用バッテリ
内でのバッテリ残量計のがたつきを抑止できる。
転車用バッテリにおいて、スペーサ部材に、バッテリ残
量計をはめ込む壁と電動補助自転車のハンドルポスト側
の壁に当接しバッテリ残量計の端部を支持する台座とを
設け、バッテリ残量計からのハーネスをハンドルポスト
の反対側に導く間隙を台座及び壁に設けたことを特徴と
する。
をはめ込むことで、スペーサ部材とバッテリ残量計とを
容易に一体化することができ、バッテリ残量計が組み込
まれた電動補助自転車用バッテリを容易に組立てでき
る。バッテリ残量計をはめ込む壁とハンドルポスト側の
壁に当接しバッテリ残量計の端部を支持する台座とを設
け、バッテリ残量計からのハーネスをハンドルポストの
反対側に導く間隙を台座と壁とに設けることで、電動補
助自転車用バッテリ内でハンドルポスト側から水滴が流
れてきても、バッテリ残量計とハーネスとの接続箇所に
この水滴がかかることを防止でき、バッテリ残量計の信
頼性を上げることができる。
転車用バッテリにおいて、スペーサ部材に、バッテリ残
量計からのハーネスを導くハーネスガイドを設けたこと
を特徴とする。
をセットするときのハーネスの咬込みを防止でき、この
点でバッテリ残量計が組み込まれた電動補助自転車用バ
ッテリの組立てを容易化できる。
れか1項記載の電動補助自転車用バッテリにおいて、バ
ッテリ残量計の表示部は複数の発光ダイオードを用いた
バーグラフメータからなり、発光ダイオードの配列位置
に対応した窓を上ケースに設けたことを特徴とする。
るので、表示スペースを小型化できると共に、電動補助
自転車の運転者はバッテリ残量の大体の値を目視で迅速
に把握できる。発光ダイオードの配列位置に対応した窓
を上ケースに設けることで、発光ダイオードからの光を
電動補助自転車用バッテリの外部に放射させることがで
きる。
転車用バッテリにおいて、窓に対応した位置が透明なラ
ベルを上ケースに貼り付けて窓を覆うと共に、ラベルの
貼付け位置をその周囲より高くしたことを特徴とする。
スに貼り付けて窓を覆うことで、この窓から雨水や塵埃
が電動補助自転車用バッテリに入ることを防止できる。
また、ラベルの貼付け位置をその周囲より高くすること
で、上ケースに貼り付けたラベルの周辺の雨水をすばや
く下方に逃がし、この雨水がラベル周辺からにじみ込む
ことを防止することができる。
態に基づいて説明する。
転車用バッテリ1をメインパイプ12上側に積載した電
動補助自転車21の側面図である。電動補助自転車用バ
ッテリ1がメインパイプ12上側に積載された場合に、
電動補助自転車用バッテリ1のハンドル38はハンドル
ポスト15近傍に位置するよう構成されている。また、
電動補助自転車用バッテリ1のバッテリ残量の表示場所
にラベル70が貼り付けてある。
の側面図である。電動補助自転車用バッテリ1は、図2
に示すように、バッテリ残量を外部表示するバッテリ残
量計10をハンドル38近傍に設けてある。この電動補
助自転車用バッテリ1は上ケースとしての上蓋31と下
ケースとしての下蓋32とバッテリ本体2とを備え、バ
ッテリ残量計10を上蓋31の内側に取り付けてある。
1のハンドル38近傍を拡大した要部拡大断面図であ
る。
オード51〜55と押しボタン5bと検出部(不図示)
と積算部(不図示)とを備え、基板50の上面には、発
光ダイオード51〜55と押しボタン5bとが搭載さ
れ、下面には検出部(不図示)と積算部(不図示)とが
搭載されている。基板50は、上蓋31の内側の台座5
7,58にはめ込んであり、基板50を押さえるスペー
サ部材としてのカバー60がネジ61,62により固定
されている。
〜55はバーグラフメータを構成し、バッテリ残量に対
応して点灯する。上蓋31の発光ダイオード51〜55
上方にはそれらの配列位置に対応した窓(不図示)が開
けてあり、発光ダイオード51〜55の点灯によりバッ
テリ残量が外部表示される。
12上側に電動補助自転車用バッテリ1が積載された場
合に、上蓋31の上面は電動補助自転車21の後部上方
を向く。上蓋31の上面と略平行に基板50が取り付け
てあるので、バッテリ残量は電動補助自転車の後部上方
に外部表示される。
リ1の上面図である。図5は、図4の電動補助自転車用
バッテリ1における上蓋31の側面図である。電動補助
自転車用バッテリ1のハンドル(不図示)は前端部33
(図4参照)のハンドル軸38aに回動自在に取り付け
られる。
にラベルの貼付け位置5cが設けてある。貼付け位置5
cはその周囲より高く、符号59は傾斜部を構成してい
る。窓5dの下には複数の発光ダイオード(不図示)が
位置し、それらの配列位置に対応している。凸部5eの
下には押しボタン(不図示)が位置する。凸部5eは下
方へたわむことができ、凸部5eを押すと押しボタン
(不図示)が押されるよう構成されている。図6
(a),(b)は本発明の電動補助自転車用バッテリの
上蓋に貼り付けるラベルの説明図である。(a)におい
て、貼付け位置5c(図4参照)にラベル70が貼り付
けられると、窓5d(図4参照)が覆われる。貼付け位
置5cの広さはラベル70の広さと略同一か少し広く構
成されている。
オードを搭載した基板をはめ込んで保持させる台座であ
り、符号61a,62aは、基板を押さえるカバーを固
定するためのネジをねじ込むネジ穴である。
70は、例えば、フィルムで構成してもよいし、シール
で構成してもよい。ラベル70は、図4の電動補助自転
車用バッテリ1の上蓋31に張り付けられ、窓5dの上
には透明部分71〜75が位置し、凸部5e(図4参
照)の上には湾曲部79が位置する。湾曲部79のカー
ブは、凸部5eをカバーするように構成されている。な
お、図6(b)については、後で説明する。
リ1の別の実施の形態を示す上面図である。図2〜図5
では、電動補助自転車用バッテリ1の長手方向(縦)に
バッテリ残量計の発光ダイオードを並べてバッテリ残量
を表示する例を示したが、図7のように横に発光ダイオ
ードを並べてバッテリ残量を表示してもよい。
助自転車用バッテリ1に張り付けられ、各窓5fの上に
は透明部分71〜75(図6(b)参照)が位置し、凸
部5eの上には湾曲部79(図6(b)参照)が位置す
る。湾曲部79のカーブは、凸部5eをカバーするよう
に構成されている。
1の上面図である。図9は、図7の電動補助自転車用バ
ッテリ1の側面図である。図7において、電動補助自転
車用バッテリ1のハンドル(不図示)は前端部33のハ
ンドル軸38a(図9参照)に回動自在に取り付けられ
る。
け位置5cが設けてある。貼付け位置5cはその周囲よ
り高く、符号59は傾斜部を構成している。各窓5fの
下には発光ダイオード(不図示)が位置し、それらの配
列位置に対応している。凸部5eの下には押しボタン
(不図示)が位置する。凸部5eは下方へたわむことが
でき、凸部5eを押すと押しボタン(不図示)が押され
るよう構成されている。貼付け位置5cに図6(b)の
ラベル77が貼り付けられると、各窓5fが覆われる。
貼付け位置5cの広さはラベル77の広さと略同一か少
し広く構成されている。
と図9に示すように、上蓋31と下蓋32とバッテリ本
体2とこのバッテリ本体2と上蓋31間のスペーサ部材
とし てのスペーサ80とを備え、このスペーサ80にバ
ッテリ残量計を取り付けてある。スペーサ80は、ネジ
92により上蓋31に固定されている。ラベル77(図
6(b)参照)と張付け位置5c(図7参照)とを広く
し、ラベル77でネジ92の頭部表面を覆ってもよい。
バッテリ本体2の下にはクッションゴム90が敷かれて
いる。
ペースには、後述する図13のヒューズFSやダイオー
ドD等が収っており、コネクタ6a,7aが設置されて
いる。
図11は、図10のスペーサ80の−方向における
断面図である。図12は、図10のスペーサ80の正面
図である。
テリ残量計をはめ込む壁84a,84b,84c,84
dとバッテリ残量計の端部を支持する台座85a,85
b,85c,85dとを設けてある。台座85a,85
b,85cは、ハンドルポスト側の壁84aに当接して
いる。また、バッテリ残量計からのハーネスをハンドル
ポストの反対側に導く間隙85e,85fを、台座85
b,85cと台座85dとの隙間、および、壁84b,
84cと壁84dとの隙間で形成している。
ハーネスを導く6個のハーネスガイド81を設けてあ
る。また、図11において、位置決めガイド86,88
を備え、位置決めガイド86の先端の凹部87は図9に
示すように下蓋32の内部の突起91にはまり合うよう
構成されている。
は、壁84a,84b,84c,84d(図10参照)
にはめ込まれたバッテリ残量計を押さえるためのツメ8
4bb,84ccが設けてある。
易ブロック構成図を示す。電動補助自転車用バッテリ1
は、バッテリ残量計10と、バッテリ本体2と、抵抗R
と、ダイオードDと、ヒューズFSと、コネクタ6a,
7aとを備えている。バッテリ残量計10は、電動補助
自転車の動力用電気エネルギを蓄えるバッテリ本体2の
放電時点を検出する検出部3と、前記放電時点では該時
点でのバッテリ本体2の電気エネルギ量に対応する値を
積算値とし、充放電された電気エネルギを積算する積算
部4と、この積算部4の出力に基づいてバッテリ残量の
絶対値を表示する表示部5と、押しボタン5bとを備え
ている。
介してコネクタ7aの一方の端子およびコネクタ6aの
一方の端子と接続されている。バッテリ本体2の(+)
端子は、ヒューズFSを介してコネクタ7aの他方の端
子と接続され、また、ダイオードDを介してコネクタ6
aの他方の端子と接続されている。
ら放電時点を検出してそのことを示す検出信号を積算部
4に出力する。例えば、端子電圧と設定電圧とを比較す
るコンパレータで構成したり、温度センサと組み合わせ
て構成する。端子電圧をA/D変換したデジタル値と設
定値とを比較して予め設定された放電時点を検出しても
よい。
取って前記放電時点では該時点でのバッテリ本体2の電
気エネルギ量に対応する値を積算値とし、充放電された
電気エネルギとして電流値を積算する。積算値は電流値
の時間積分からなり、Ah(アンペア・時)を単位とす
る。バッテリ本体2に流入または流出する電流値を、抵
抗Rにより電圧に変換して検出する。積算部4は、例え
ば、抵抗Rの端子電圧をA/D変換するA/D変換器
と、積算機能を持つマイコン等で構成する。抵抗Rをバ
ッテリ残量計10に含めてもよい。
れらを搭載した基板からなるバーグラフメータで構成さ
れる。
積算部4からの積算値を示す出力信号とに基づいて、発
光ダイオード(LED)51〜55の点灯によりバッテ
リ残量の絶対値を表示する。例えば、LEDマトリクス
制御回路を備えて発光ダイオードを点灯または点滅させ
る。消費電力を抑えるため、押しボタン5bを押した時
にバッテリ残量を表示するように構成されている。
方の端子と接続され、(+)端子はコネクタ7bの他方
の端子と接続されている。コネクタ7aとコネクタ7b
は互いにはまり合う形状からなる。電動補助自転車の動
力は、モータ8から供給される。
一方の端子と接続され、(+)端子はコネクタ6bの他
方の端子と接続されている。コネクタ6aとコネクタ6
bは互いにはまり合う形状からなる。
の温度などに基づいて、補正をかけてもよい。補正に
は、放電レート補正と、自己放電補正と、温度補正とが
ある。
用バッテリでは、バッテリ残量計の表示部は、デジタル
表示としてもよく、発光ダイオードや液晶ディスプレイ
(LCD)を用いて円グラフで表示してもよく、また、
可動コイル形計器で構成してもよい。
564号にて詳述されているように、バッテリ残量表示
の精度を上げるために満充電時点を検出してもよい。ま
た、バッテリ残量計については、前述の特開昭59−5
957号公報や特願平8−8564号にて詳述されてお
り、電動補助自転車のメインパイプ上側に積載される取
外し自在な電動補助自転車用バッテリについては、前述
の特願平7−300766号にて詳述されており、これ
らを参考にできる。
であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。
は、上ケース及び下ケースで構成する収納ケースと、こ
の収納ケース内に収納したバッテリ本体と、このバッテ
リ本体のバッテリ残量を表示するために収納ケース内に
取付けたバッテリ残量計とから構成し、このバッテリ残
量計に、発光ダイオード等の電子部品を取付けた基板を
設け、この基板とバッテリ本体との間にスペーサ部材を
設けたので、バッテリ残量計、特にこの制御回路やこの
制御回路を構成するIC等が風雨等に直接にさらされる
ことを防止できる。
量を検出する場合に、バッテリ残量 計は電動補助自転車
用バッテリの内部に位置することから、バッテリ残量計
の温度センサはバッテリ本体の温度を正確に検出でき、
バッテリ残量計の信頼性を上げることができる。
転車用バッテリにおいて、バッテリ残量計をスペーサ部
材を利用して上ケースに固定したので、スペーサ部材に
よってバッテリ残量計を押えたり、スペーサ部材自体に
バッテリ残量計を取付けたりすることにより、例えば、
電動補助自転車用バッテリ内でのバッテリ残量計のがた
つきを抑止できる。
転車用バッテリにおいて、スペーサ部材に、バッテリ残
量計をはめ込む壁と電動補助自転車のハンドルポスト側
の壁に当接しバッテリ残量計の端部を支持する台座とを
設け、バッテリ残量計からのハーネスをハンドルポスト
の反対側に導く間隙を台座及び壁に設けたので、壁にバ
ッテリ残量計をはめ込んでスペーサ部材とバッテリ残量
計とを容易に一体化することができ、バッテリ残量計が
組み込まれた電動補助自転車用バッテリを容易に組立て
できる。
がバッテリ残量計の下面でなされている場合(または表
示部の搭載側とは反対側からハーネスが出ている場合)
等に、電動補助自転車用バッテリ内でハンドルポスト側
から水滴が流れてきても、バッテリ残量計とハーネスと
の接続箇所にこの水滴がかかることを防止でき、バッテ
リ残量計の信頼性を上げることができる。
転車用バッテリにおいて、スペーサ部材に、バッテリ残
量計からのハーネスを導くハーネスガイドを設けたの
で、上ケースをセットするときのハーネスの咬込みを防
止でき、この点でバッテリ残量計が組み込まれた電動補
助自転車用バッテリの組立てを容易化できる。
は、請求項2〜請求項4記載の電動補助自転車用バッテ
リにおいて、バッテリ残量計の表示部は複数の発光ダイ
オードを用いたバーグラフメータからなり、発光ダイオ
ードの配列位置に対応した窓を上ケースに設けたことを
特徴とする。
るので、表示スペースを小型化できると共に、電動補助
自転車の運転者はバッテリ残量の大体の値を目視で迅速
に把握できる。特に、電動補助自転車を高速で運転して
いる場合に、バッテリ残量を迅速に把握できることの効
果が顕著である。更に、発光ダイオードでバーグラフメ
ータを構成することで、夜道や暗い場所でもバッテリ残
量やバッテリの充電量を確認できて便利である。
上ケースに設けたので、発光ダイオードからの光を電動
補助自転車用バッテリの外部に放射させることができ、
外部表示させることができる。
転車用バッテリにおいて、窓に対応した位置が透明なラ
ベルを上ケースに貼り付けて窓を覆うと共に、ラベルの
貼付け位置をその周囲より高くしたので、この窓から雨
水や塵埃が電動補助自転車用バッテリに入ることを防止
できると共に、上ケースに貼り付けたラベルの周辺の雨
水をすばやく下方に逃がし、この雨水がラベル周辺から
にじみ込んでラベルが剥がれるのを防止することができ
る。
車の運転中にもバッテリ残量を確認できる便利な電動補
助自転車用バッテリを提供することができる。
電動補助自転車の側面図
傍の拡大図
図
り付けるラベルの説明図
の形態を示す上面図
サの上面図
成図
…検出部(検出手段)、4…積算部(積算手段)、5…
表示部(表示手段)、5d,5f…窓、5b…押しボタ
ン(表示ボタン)、5c…貼付け位置、5e…凸部、6
a,6b,7a,7b…コネクタ、8…モータ、9…充
電装置、10…バッテリ残量計、12…メインパイプ
(メインフレーム)、15…ハンドルポスト(ステアリ
ングシャフト)、21…電動補助自転車(アシスト自転
車)、31…上ケース(上蓋)、32…下ケース(下
蓋)、33…前端部、34…後端部、38…ハンドル、
38a…ハンドル軸、50…基板、51〜55…発光ダ
イオード(表示区分)、57,58,85a〜85d…
台座、59…傾斜部、60…スペーサ部材(カバー)、
61,62,92…ネジ、61a,62a,82…ネジ
穴、70,77…ラベル(PVCフィルム)、71〜7
5…透明部分、79…湾曲部、80…スペーサ部材(ス
ペーサ)、81…ハーネスガイド、84a,84b,8
4c,84d…壁、84bb,84cc…ツメ、85
e,85f…間隙、86,88…位置決めガイド、87
…凹部、89…ハーネス、90…クッションゴム、91
…突起、90…クッションゴム、D…ダイオード、FS
…ヒューズ、R…抵抗。
Claims (6)
- 【請求項1】 モータから供給される動力により踏力を
補助する電動補助自転車用バッテリにおいて、このバッ
テリは、上ケース及び下ケースで構成する収納ケース
と、この収納ケース内に収納したバッテリ本体と、この
バッテリ本体のバッテリ残量を表示するために前記収納
ケース内に取付けたバッテリ残量計とからなり、このバ
ッテリ残量計に、発光ダイオード等の電子部品を取付け
た基板を設け、この基板と前記バッテリ本体との間にス
ペーサ部材を設けたことを特徴とする電動補助自転車用
バッテリ。 - 【請求項2】 前記バッテリ残量計を前記スペーサ部材
を利用して前記上ケースに固定したことを特徴とする請
求項1記載の電動補助自転車用バッテリ。 - 【請求項3】 前記スペーサ部材に、前記バッテリ残量
計をはめ込む壁と、前記電動補助自転車のハンドルポス
ト側の前記壁に当接し前記バッテリ残量計の端部を支持
する台座とを設け、前記バッテリ残量計からのハーネス
を前記ハンドルポストの反対側に導く間隙を前記台座及
び前記壁に設けたことを特徴とする請求項2記載の電動
補助自転車用バッテリ。 - 【請求項4】 前記スペーサ部材に、前記バッテリ残量
計からのハーネスを導くハーネスガイドを設けたことを
特徴とする請求項3記載の電動補助自転車用バッテリ。 - 【請求項5】 前記バッテリ残量計の表示部は複数の発
光ダイオードを用いたバーグラフメータからなり、前記
発光ダイオードの配列位置に対応した窓を前記上ケース
に設けたことを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれ
か1項記載の電動補助自転車用バッテリ。 - 【請求項6】 前記窓に対応した位置が透明なラベルを
前記上ケースに貼り付けて前記窓を覆うと共に、前記ラ
ベルの貼付け位置をその周囲より高くしたことを特徴と
する請求項5記載の電動補助自転車用バッテリ。
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