JP3491708B2 - 電動自転車用バッテリ収納装置 - Google Patents

電動自転車用バッテリ収納装置

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JP3491708B2
JP3491708B2 JP03557395A JP3557395A JP3491708B2 JP 3491708 B2 JP3491708 B2 JP 3491708B2 JP 03557395 A JP03557395 A JP 03557395A JP 3557395 A JP3557395 A JP 3557395A JP 3491708 B2 JP3491708 B2 JP 3491708B2
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    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電動自転車のよ
うにモータ電源としてバッテリを搭載した車両における
バッテリ収納装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動自転車等のように走行中にバッテリ
を充電することの困難な車両の場合、非使用時に例えば
家庭用電源に接続された充電器によってバッテリを繰り
返し充電することとなる。このように頻繁に充電する必
要のある場合には、充電の際に車両全体を上記充電器の
近くに移動させなくても済むように、バッテリを車両か
ら取り外し可能に構成するのが望ましい。
【０００３】そこで、従来、例えば実公昭６０−７９９
５号公報に記載されているように、バッテリを収納する
バッテリケース全体を車両から着脱可能としたバッテリ
収納装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来装置
のように、バッテリケースを車両から着脱可能とする場
合には、バッテリケースを車両側に装着すると自動的に
バッテリケース内のバッテリと車両側のモータ駆動回路
とが電気的に接続される構造が望ましい。しかしながら
この接続構造の如何によっては、バッテリケースを車両
側から取り外すと接続端子等が外部に露出して、例えば
風雨により汚損して電気的接続性に支障が生じたり、あ
るいはいたずら等で損傷したりする懸念がある。
【０００５】本出願人は、上記問題を解消すべく、バッ
テリ収納装置を、車両側に固定されたアウタボックス
と、該アウタボックス内に出し入れ自在に収納されるバ
ッテリ内蔵のインナボックスとで構成することを検討し
ている。これにより接続機構をアウタボックス内に設け
ることができ、上述の風雨による電気的接続性低下の問
題，いたずらによる損傷の問題を回避できる。
【０００６】アウタボックス内にインナボックスを収納
する構造を採用した場合、面倒な操作を必要とすること
なく、インナボックス内のバッテリとアウタボックス側
のモータ駆動回路とを確実に電気的に接続でき、かつイ
ンナボックスを確実に機械的に固定できることが必要で
ある。
【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、アウタボックス内にバッテリ内蔵インナボックスを
収納する場合に、簡単な操作で、バッテリ側と車両側と
を確実に電気的に接続でき、かつインナボックスを確実
に機械的に固定でき、さらに接続機構部分の風雨による
電気的接続性低下，いたずらによる損傷を防止できる車
両用バッテリ収納装置を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、蓋で
開閉される挿入開口を上端に有し、下端に底壁を有して
略直方体状をなすアウタボックスを車両側に固定し、モ
ータ駆動用バッテリを内蔵し、上壁に把手が形成された
略直方体状のインナボックスを上記アウタボックス内に
上記挿入開口から出し入れ自在に収納し、上記インナボ
ックスの側壁には上下に延びるリブが複数列形成され、
収納時に該リブが上記アウタボックスの内面に当接して
インナボックスがアウタボックス内で動くのを防止し、
上記インナボックスとアウタボックスとの間に、インナ
ボックスをアウタボックス内に収納したときバッテリ側
と車両側とをインナボックスの自重を利用して自動的に
電気的に接続する接続機構を設け、上記蓋を閉状態にし
たとき上記インナボックスの底壁をアウタボックスの底
壁に押圧して、インナボックスを実質的に上記電気的接
続方向に付勢する付勢機構を設けたことを特徴としてい
る。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上
記インナボックスの上壁に可倒式の把手が形成されてお
り、上記付勢手段が、蓋を閉状態にしたとき上記倒れた
把手を介してインナボックスの上壁を上記電気的接続方
向に押圧するように構成されていることを特徴としてい
る。
【００１０】ここで本発明において、実質的に電気的接
続方向に付勢するとは、付勢方向が電気的接続方向に一
致する場合だけでなく、インナボックスとアウタボック
スとの間に力の作用方向を変換するカム機構等を介在さ
せることにより、付勢力の作用方向を変換した場合であ
っても該変換した方向と電気的接続方向とが一致する場
合も含むとの趣旨である。
【００１１】
【作用】請求項１の発明に係る車両用バッテリ収納装置
によれば、車両に固定されたアウタボックス内にバッテ
リ内蔵のインナボックスを挿入開口から出し入れ自在に
収納するようにしたので、充電時にはインナボックスを
車両から取り外すことができ、充電作業が容易となる。
また接続機構は蓋付きのアウタボックス内に設けられて
いるので、インナボックスを取り外した状態でも接続機
構が外部に露出することはなく、風雨による電気的接続
性の低下，いたずらによる損傷の問題を回避できる。
【００１２】またインナボックスをアウタボックス内に
収納すると両者が電気的に自動的に接続され、かつ蓋を
閉状態にすることにより付勢機構がインナボックスを電
気的接続方向に付勢するので、簡単な操作により電気的
接続と機械的固定の両方を同時に確実に行うことができ
る。さらにまたインナボックスのリブがアウタボックス
に当接することにより、該インナボックスがアウタボッ
クス内で動くのを防止している。
【００１３】請求項２の発明によれば、インナボックス
の上壁に把手を設けたので、インナボックスのアウタボ
ックスへの出し入れ作業が容易であり、また把手を可倒
式としたので、把手の収納スペース分によりアウタボッ
クスが大型化するのを最小限に抑えることができる。
【００１４】また蓋板を閉状態にすると、付勢機構が倒
れた把手を押圧し、該把手がインナボックスを押圧する
ので、上記電気的接続が確実となり、かつ１つの付勢機
構によってインナボックス及び把手の両方が機械的に固
定され、騒音の発生を防止できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１ないし図１０は、本発明の一実施例によ
るパワーアシスト自転車のバッテリ収納装置を説明する
ための図であり、図１はパワーアシスト自転車の右側面
図、図２，図３はアウタボックスの左側面図，正面図、
図４はインナボックスの右側面図、図５はインナボック
スのサイドカバーを外した状態の右側面図、図６はイン
ナボックスの一部断面左側面図、図７はインナボックス
の断面正面図、図８はアウタボックスの平面図、図９は
アウタボックスの蓋板部分の断面正面図、図１０はアウ
タボックスの二分割構造を示す断面平面図である。な
お、本実施例において、左，右とは、乗車状態で見て
左，右との意味である。
【００１６】図において、１は本実施例装置を備えたパ
ワーアシスト自転車であり、該自転車１の車体フレーム
２は、前輪３が回転自在に軸支されたフロントフォーク
４を回動自在に支持するヘッドパイプ２ａと、該ヘッド
パイプ２ａから後方斜め下方に延びるダウンチューブ２
ｂと、該ダウンチューブ２ｂの下部にセンタラグ５を介
してＶ字形をなすように連結されたシートチューブ２ｃ
と、上記ダウンチューブ２ｂの下端にハンガーラグ６を
介して連結された左右一対のチェーンステー２ｄと、上
記シートチューブ２ｃの上部とチェーンステー２ｄの後
端部とを略三角形をなすように連結する左右一対のシー
トステー２ｅとから構成されている。上記チェーンステ
ー２ｄとシートステー２ｅとは後輪ブラケット２ｆを介
して一体に連結されており、該後輪ブラケット２ｆには
後輪８が回転自在に支持されている。
【００１７】上記フロントフォーク４の上端には操向ハ
ンドル７が装着されており、また上記シートチューブ２
ｃの上端にはサドル９が装着されたシートピラーチュー
ブ１０が伸縮可能に挿入されている。このシートピラー
チューブ１０は上記シートチューブ２ｃの上端に配設さ
れたロックハンドル１１により所望高さ位置に固定可能
となっている。
【００１８】また上記サドル９は、シートピラーチュー
ブ１０の上端に固定されたブラケット１０ａの先端部に
上下に回動可能に装着されており、後述するバッテリ取
り外し時には、該サドル９を上方に回動させることによ
りバッテリとの干渉を回避できるようになっている。
【００１９】上記センタラグ５の下方には、パワーユニ
ット１２が配設されている。このパワーユニット１２
は、ペダル１３からクランク１４を介してクランク軸１
５に入力された踏力と、補助駆動装置１６からの駆動力
とを合力し、チェーン５８を介して上記後輪８に伝達す
る装置である。
【００２０】上記補助駆動装置１６は、上記駆動力を出
力する電動モータ１７と、該電動モータ１７の電源であ
るバッテリを収納するバッテリ収納装置１８と、上記電
動モータ１７からの駆動力を上記ペダル踏力に応じた値
に制御するためのコントローラ１９とから構成されてい
る。
【００２１】上記電動モータ１７，及びコントローラ１
９は上記ダウンチューブ２ｂの下側に該チューブ２ｂに
沿うように配設されており、該両部品及び上記ダウンチ
ューブ２ｂ，センタラグ５，ハンガラグ６の周囲は、上
下二分割式の上カバー２０ａ，下カバー２０ｂによって
覆われている。
【００２２】上記バッテリ収納装置１８は、アウタボッ
クス２１内にバッテリを内蔵するインナボックス２２を
出し入れ自在に収納した二重ケース構造のものであり、
上記シートチューブ２ｃの後側に該チューブ２ｃに沿う
ように配置され、アウタボックス２１の前壁２１ａの下
端部，後壁２１ｂの上端部にそれぞれ左右一対設けられ
たフランジ２１ｃ，２１ｄが車体フレーム２にボルト締
め固定されている。
【００２３】上記アウタボックス２１は、樹脂製の左，
右二分割構造のもので、前，後壁２１ａ，２１ｂの上部
に形成された係止爪２１ｅを掛止するとともに、下端部
をボルト２４で固定することにより、上端に挿入開口２
１ｆを、下端に底壁２１ｇを有する略直方体状になって
いる。
【００２４】また上記アウタボックス２１の前壁２１ａ
には、上記シートチューブ２ｃに係止する係止片２１ｈ
が上下に延びるように形成されており、また左，右側壁
２１ｉ，２１ｊには意匠効果を上げるための模様２１ｋ
が形成されている。なお、２１ｍは、インナボックス２
２を収納した状態で充電器の充電プラグを挿入するため
の充電開口である。
【００２５】上記アウタボックス２１の底壁２１ｇの前
側部分は斜め上方に傾斜するとともに他の部分により一
段高い段部２１ｐとなっている。この段部２１ｐは上記
インナボックス２２の重量を支えるためのものである。
また上記底壁２１ｇには、バッテリを駆動回路に接続す
るための接続機構４１の一部を構成する雄コネクタ４２
が配置されている。該雄コネクタ４２は上記底壁２１ｇ
の外面に形成されたボス部にボルト締め固定され、その
雄端子４２ａは底壁２１ｇの内方に突出しており、また
上記雄端子４２ａはリード線４２ｂを介して上記電動モ
ータ１７，コントローラ１９等に接続されている。
【００２６】上記アウタボックス２１の上端には挿入開
口２１ｆを開閉する蓋２５が配設されている。該蓋２５
は周縁に下方に屈曲するフランジ２５ａを有する皿状の
もので、その右側壁に形成されたボス部２５ｂがアウタ
ボックス２１の右側壁２１ｊの上端に形成されたボス部
２１ｎ，２１ｎ間に挿通された支持ピン２６によって、
車両右側に回動可能に支持されている。
【００２７】また上記蓋２５の内面左側、つまり先端側
にはロックシリンダ２７が固定されており、該ロックシ
リンダ２７にキースイッチを挿入して係止爪２７ａを回
動させると蓋２５のフランジ２５ａの内面に突設された
係止片２５ｃに係脱可能になっている。
【００２８】そして上記蓋２５の内側右側、つまり蓋２
５の回転軸側には、二組の付勢機構２８が配設されてい
る。この付勢機構２８は、蓋２５の内面に下方に突設さ
れたガイドロッド２５ｄに摺動リング２９を上下動自在
に装着するとともに、該摺動リングの押圧フランジ２９
ａと上記蓋２５のばね座２５ｅとの間にスプリング３０
を介設した構造のものである。なお、３１は摺動リング
２９の下降位置を規制するストッパであり、これは上記
ガイドロッド２５ｄの下端面にねじ３２で固定されてい
る。
【００２９】上記インナボックス２２は、ボックス本体
３３内にバッテリパック３４を収容した構造のものであ
る。上記バッテリパック３４は、左右２分割構造の樹脂
製の保持ケース３５内に、多数の充電可能の単電池３６
を直列接続してなる電池群を車幅方向に向けて収容し、
該両分割ケース同士をピン３４ａで結合してなるもので
ある。上記電池群の陰極，陽極に接続された放電用リー
ド線３７ａ及び充電用リード線３７ｂは該保持ケース３
５の外面に凹設されたリード溝３５ｂ内に配線され、か
つ係止爪３５ｃで係止されている。上記充電用リード線
３７ｂは上方に導出されて充電用接続端子３８に接続さ
れ、また上記放電用リード線３７ａは下方に導出され
て、上記接続機構４１の一部を構成する雌コネクタ３９
に接続されている。
【００３０】上記ボックス本体３３は底ケース３３ａと
蓋ケース３３ｂとからなる左右二分割構造の樹脂製のも
のであり、上記バッテリパック３４を底ケース３３ａ内
に収容し、蓋ケース３３ｂを被せ、内方に突出したボス
部３３ｃ，３３ｄ部分をボルト４０ａ，４０ｂで固定し
た構造のものである。この場合、ボルト４０ｂが挿入さ
れたボス部３３ｃ，３３ｄは上記バッテリパック３４に
形成された固定フランジ部３５ａを共締めしており、こ
れによりバッテリパック３４がボックス本体３３内で動
くのを防止している。
【００３１】上記ボックス本体３３の底ケース３３ａ，
蓋ケース３３ｂには上下に延びるリブ３３ｅが形成され
ており、該リブ３３ｅがアウタボックス２１の内面に当
接することにより該インナボックス２２がアウタボック
ス２１内で動くのを防止している。
【００３２】上記ボックス本体３３の底壁には、上記ア
ウタボックス２１の段部２１ｐに対応した高さを有する
段部３３ｆが形成されており、インナボックス２２をア
ウタボックス２１内に収容した状態では、上記段部２１
ｐに段部３３ｆが当接し、該インナボックス２２の重量
はこの段部２１ｐによって支持され、上記接続機構４１
に過大な荷重が作用するのを防止している。
【００３３】上記充電用接続端子３８は上記底ケース３
３ａの内面にボルト締め固定され、かつ該底ケース３３
ａの開口３３ｅから外方に臨んでおり、上記アウタボッ
クス２１内に挿入された状態では該アウタボックス２１
の充電開口２１ｍから充電器のプラグを接続可能になっ
ている。
【００３４】上記雌コネクタ３９は、上記ボックス本体
３３の底壁の下方突出部３３ｇに配設され、底ケース３
３ａ側にボルト締め固定されている。そしてこの雌コネ
クタ３９の雌端子３９ａは外方に臨んでおり、インナボ
ックス２２をアウタボックス２１内に収容すると自動的
に上記雌端子３９ａに上記雄端子４２ａが接触するよう
になっている。なお、この雌，雄端子３９ａ，４２ａは
インナボックス２２がアウタボックス２２内で若干上下
に振動しても上記接触状態が保持されるように構成され
ている。
【００３５】また上記インナボックス２２の上壁には把
手４３が可倒可能に配設されている。この把手４３は長
辺部４３ａの両端に短辺部４３ｂを屈曲形成してなる略
コ字形を成しており、該短辺部４３ｂがボックス本体３
３の上壁に形成されたボス部３３ｇに挿通された支持ピ
ン４４で回動自在に支持されている。
【００３６】上記支持ピン４４は、図９に示すように、
インナボックス２２の幅方向中心線ａより車体左側にｂ
だけ偏位しており、把手４３の高さは、倒したとき長辺
部４３ａの先端がインナボックス２２の右側面に一致す
るように設定されている（図７の二点鎖線参照）。そし
て把手４３を図７に示す正規の側に倒すと、上述の付勢
機構２８で把手４３を介してインナボックス２２を押圧
できるようになっている。
【００３７】次に本実施例装置の作用効果について説明
する。本実施例のバッテリ収納装置１８を備えたパワー
アシスト自転車１において、バッテリを充電するには、
サドル９を図１の二点鎖線位置に回動させ、アウタボッ
クス２１のロックシリンダ２７にキースイッチを挿入し
てロックを外す。すると付勢機構２８のスプリング３０
が伸びて蓋２５が少し浮き上がるので、これを図３に二
点鎖線で示す位置に開き、インナボックス２２を把手４
３を持って外方に取り出す。そして該インナボックス２
２を充電器の設置位置に持って行き、充電端子３８に充
電器の充電プラグを接続する。なお、バッテリを自転車
１に搭載したままで充電する場合は、アウタボックス２
１の充電開口２１ｍから上記充電端子３８に上記充電プ
ラグを接続すれば良い。
【００３８】充電が終了した場合には、上記インナボッ
クス２２をアウタボックス２１内に挿入開口２１ｆから
挿入する。すると該インナボックス２２の底面に配置さ
れた雌コネクタ３９とアウタボックス２１の底部に配置
された雄コネクタ４２とが自動的に接続され、かつイン
ナボックス２２の重量は、これの段部３３ｆがアウタボ
ックス２１の段部２１ｐに当接することによって支持さ
れ、過大な荷重が雄，雌コネクタ４２，３８に作用する
ことはない。
【００３９】なお、インナボックス２２を誤って正規で
ない方向に向けて挿入した場合には、インナボックス２
２の底壁の段部３３ｆより下方に位置する突出部３３ｇ
が上記アウタボックス２１の段部２１ｐに当接すること
から、インナボックス２２が挿入開口２１ｆより突出す
るので、誤挿入に直ちに気づくこととなる。
【００４０】そして把手４３を図７に示す位置に倒した
後、蓋２５を閉じると、まず付勢機構２８の摺動リング
２９の押圧フランジ２９ａが上記把手４３をスプリング
３０の付勢力でもって押圧し、該把手４３がインナボッ
クス２２を押圧する。これにより上記接続機構４１によ
る電気的接続が確実となるとともに、インナボックス２
２がアウタボックス２２に対して機械的に確実に固定さ
れ、またこれと同時に把手４３はインナボックス２２に
対して機械的に確実に固定される。
【００４１】ここで把手４３を図７と逆側に倒した場合
には、上記付勢機構２８による押圧は不能となるが、把
手４３を反対に倒すとアウタボックス２１の開口に当た
り、蓋２５を閉じること自体ができなくなるので、上記
問題が生じることはない。
【００４２】また本実施例では、蓋２５の回転軸に近い
側に付勢機構２８を設け、遠い側にロックシリンダ２７
を設けたので、蓋２５を閉じる場合の押圧力が小さくて
済み、この点からも操作が容易である。
【００４３】なお、上記実施例では、把手４３を回動方
向を規制するために、該把手４３の中心線ａから偏位さ
せるとともに、その高さを先端部がインナボックス２２
の側面に一致するように設定したが、把手を正規位置に
自動的に回動するようにスプリング等で付勢しても良
い。
【００４４】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る車両
用バッテリ収納装置によれば、アウタボックス内にバッ
テリ内蔵のインナボックスを出し入れ自在に収容するよ
うにしたので、充電時にはインナボックスを車両から取
り外すことができ、充電作業が容易であり、また接続機
構は蓋付きのアウタボックス内に設けられているので、
インナボックスを取り外した状態でも接続機構が外部に
露出することはなく、風雨による電気的接続性の低下，
いたずらによる損傷等の問題を回避できる効果がある。
【００４５】またインナボックスをアウタボックス内に
収納すると両者が電気的に自動的に接続され、かつ蓋を
閉じることにより付勢機構がインナボックスを電気的接
続方向に付勢するようにしたので、簡単な操作により電
気的接続とインナボックスの機械的固定の両方を同時に
確実に行うことができる効果がある。さらにインナボッ
クスのリブがアウタボックスに当接することで、該イン
ナボックスが動くのを防止できる。
【００４６】請求項２の発明によれば、インナボックス
の上壁に把手を設けたので、インナボックスのアウタボ
ックスへの出し入れ作業が容易であり、また把手を可倒
式としたので、把手の収納スペース分によりアウタボッ
クスが大型化するのを最小限に抑えることができる効果
がある。
【００４７】また蓋を閉状態にすると、付勢機構が倒れ
た把手を押圧し、該把手がインナボックスを押圧するよ
うにしたので、１つの付勢機構によってインナボックス
及び把手の両方を同時に機械的に固定でき、インナボッ
クス，あるいは把手の振動等による騒音の発生を防止で
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるバッテリ収納装置を備
えたパワーアシスト自転車の右側面図である。
【図２】上記実施例装置のアウタボックスの左側面図で
ある。
【図３】上記実施例装置のアウタボックスの正面図であ
る。
【図４】上記実施例装置のインナボックスの右側面図で
ある。
【図５】上記実施例装置のインナボックスの蓋ケースを
外した状態の右側面図である。
【図６】上記実施例装置のインナボックスの一部断面左
側面図である。
【図７】図４のVII-VII 線断面図である。
【図８】上記実施例装置のアウタボックスの平面図であ
る。
【図９】図８のIX-IX 線断面図である。
【図１０】図３のX-X 線断面図である。
【符号の説明】
１ パワーアシスト自転車（車両） １８ バッテリ収納装置 ２１ｆ 挿入開口 ２１ アウタボックス ２２ インナボックス ２５ 蓋 ２８ 付勢機構 ３６ 電池（バッテリ） ４１ 接続機構 ４３ 把手
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62J 9/00 B62M 23/02 H01M 2/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蓋で開閉される挿入開口を上端に有し、
    下端に底壁を有して略直方体状をなすアウタボックスを
    車両側に固定し、モータ駆動用バッテリを内蔵し、上壁
    に把手が形成された略直方体状のインナボックスを上記
    アウタボックス内に上記挿入開口から出し入れ自在に収
    納し、上記インナボックスの側壁には上下に延びるリブ
    が複数列形成され、収納時に該リブが上記アウタボック
    スの内面に当接してインナボックスがアウタボックス内
    で動くのを防止し、上記インナボックスとアウタボック
    スとの間に、インナボックスをアウタボックス内に収納
    したときバッテリ側と車両側とをインナボックスの自重
    を利用して自動的に電気的に接続する接続機構を設け、
    上記蓋を閉状態にしたとき上記インナボックスの底壁を
    アウタボックスの底壁に押圧して、インナボックスを実
    質的に上記電気的接続方向に付勢する付勢機構を設けた
    ことを特徴とする電動自転車用バッテリ収納装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、上記インナボックス
    の上壁に可倒式の把手が形成されており、上記付勢手段
    が、上記蓋を閉状態にしたとき上記倒れた把手を介して
    インナボックスの上壁を上記電気的接続方向に押圧する
    ように構成されていることを特徴とする車両用バッテリ
    収納装置。
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