JP3605504B2 - 電動補助自転車 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクペダルによる踏力をアシストする電動モータを備える電動補助自転車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる電動補助自転車は、たとえば特開平6−237535号公報および特開平7−40878号公報等により既によく知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の電動補助自転車では、シートの下方のシートポスト後方側に固定配置された収納ボックス内に、電動モータに電力を供給するためのメインバッテリが収納されているだけであり、そのメインバッテリが放電してしまうとメインバッテリの充電を行なわない限り、電動モータによるアシスト動力を得ることができない。
【0004】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、メインバッテリの残量不足により電動モータへの電力供給が困難となったときに直ちに対処し得るようにした電動補助自転車を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、クランクペダルによる踏力をアシストする電動モータと、この電動モータに電力を供給するメインバッテリを収納するメインバッテリ収納部と、スペアバッテリを挿脱可能として収納するスペアバッテリ収納部とを備える電動補助自転車において、前記スペアバッテリ収納部は、前記メインバッテリ収納部とは別個に形成されると共に、前記スペアバッテリとの電気的接続を果たす部分を有しないことを特徴とする。
【0006】
このような構成によれば、メインバッテリの残量不足により電動モータへの電力供給が困難となったときには、スペアバッテリ収納部に収納されているスペアバッテリを用いることにより、電動モータによるアシスト動力を得ることが可能となり、メインバッテリの残量をさほど気にせずに電動補助自転車を走行させることができ、しかもメインバッテリ収納部とは別にスペアバッテリ収納部が設けられるので、メインバッテリの脱着にあたって使い勝手が良いようにメインバッテリ収納部を構成することができ、メインバッテリ収納部でのメインバッテリの使い勝手や脱着構造に悪影響を及ぼすことがない。また特にスペアバッテリ収納部は、これをメインバッテリ収納部とは別個に形成できる上、スペアバッテリとの電気的接続を果たす部分を有しておらず、即ちスペアバッテリ収納部側にはスペアバッテリ用の電気的接続部を設ける必要がない。
【0007】
請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、スペアバッテリ収納部が、スペアバッテリの挿脱方向を上下方向として該スペアバッテリを挿脱可能に収納する箱状に形成され、該スペアバッテリ収納部の少なくとも下部がリヤキャリアで支持されることにより、スペアバッテリ収納部へのスペアバッテリの脱着操作が容易であり、しかもスペアバッテリ収納部の強度も十分に確保することができる。
【0008】
請求項3記載の発明によれば、上記請求項1または2記載の発明の構成に加えて、スペアバッテリがメインバッテリと同一形状に構成されることにより、メインバッテリ収納部にスペアバッテリを収納して電気的接続を得ることが可能であり、したがってスペアバッテリ収納部側にスペアバッテリ用の電気的接続部を設ける必要がない。
【0009】
さらに請求項4記載の発明によれば、上記請求項1ないし3のいずれかに記載の発明の構成に加えて、スペアバッテリ収納部が、キーの操作によりスペアバッテリを脱着不可能なキーロック状態とすることを可能として構成されることにより、スペアバッテリの盗難を防止してスペアバッテリ収納部にスペアバッテリを確実に収納することができるとともに、スペアバッテリを収納しないときにスペアバッテリ収納部内に収納した荷物等をキーロックすることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0011】
図1ないし図16は本発明の一実施例を示すものであり、図1は電動補助自転車の側面図、図2はモータユニットの拡大縦断側面図、図3は図1の3矢視平面図、図4は図3の4−4線断面図、図5は図3の5−5線断面図、図6は図3の6−6線断面図、図7はバッテリ収納ケース開放状態での図6に対応する断面図、図8はバッテリの正面図、図9は図8の9矢視側面図、図10はバッテリの内部構成を簡略化して示す図、図11は図4の11−11線断面図、図12は図4の12−12線断面図、図13は充電器の平面図、図14は図13の14−14線断面図、図15は図13の15−15線断面図、図16は充電器の内部構成を簡略化して示す図である。
【0012】
先ず図1において、この電動補助自転車は、側面視で略U字状をなす車体フレーム21を備え、該車体フレーム21の前端のヘッドパイプ22にフロントフォーク23が操向可能に支承され、該フロントフォーク23の下端に前輪WF が軸支され、フロントフォーク23の上端にバーハンドル24が設けられる。また車体フレーム21の下部には、電動モータ30を有するモータユニット31が設けられており、該モータユニット31の後部上方で車体フレーム21から後下がりに延びるとともにモータユニット31の後方では略水平に延出される左、右一対のリヤフォーク25…間に後輪WR が軸支され、両リヤフォーク25…および車体フレーム21の後部間には左、右一対のステー26…が設けられる。さらに車体フレーム21の後部には、上端にシート27を備えるシートポスト28が、シート27の上下位置を調整可能として装着されており、シート27の後方側にはリヤキャリア29が固定配置される。
【0013】
図2を併せて参照して、モータユニット31のケーシング135は、車体フレーム21の下部に設けられた一対のハンガ部21a,21bにボルト136,137により結合され、両端にクランクペダル32,32をそれぞれ有するクランク軸33が該ケーシング135で回転自在に支承される。このクランク軸33から動力を伝達可能であるとともに前記電動モータ30からのアシスト力をも作用させ得る駆動スプロケット34と、後輪WR の車軸に設けられた被動スプロケット35とに無端状のチェーン36が巻掛けられる。
【0014】
電動モータ30および前記駆動スプロケット34間に設けられる動力伝達系138がケーシング135内に収納されており、該動力伝達系138は、電動モータ30の回転軸30aに固着された駆動ギヤ139と、回転軸30aと平行な軸線を有してケーシング135に回転自在に支承された第1アイドル軸140の一端に固着されて前記駆動ギヤ139に噛合される第1中間ギヤ141と、第1アイドル軸140に一体に設けられる第2中間ギヤ142と、第2中間ギヤ142に噛合される第3中間ギヤ143と、第1アイドル軸140と平行な軸線を有してケーシング135に回転自在に支承されるとともに第3中間ギヤ143と同軸に配置される第2アイドル軸144と、第3中間ギヤ143および第2アイドル軸144間に設けられる一方向クラッチ145と、第2アイドル軸144に一体に設けられる第4中間ギヤ146と、第4中間ギヤ146に噛合される被動ギヤ147とを備え、該被動ギヤ147は駆動スプロケット34に結合される。
【0015】
このような動力伝達系138では、電動モータ30の作動に伴なうトルクが減速されて駆動スプロケット34に伝達されるが、電動モータ30の作動が停止したときには、一方向クラッチ145の働きにより第2アイドル軸144の空転が許容され、クランクペダル32,32の踏力による駆動スプロケット34の回転が妨げられることはない。
【0016】
またクランク軸33および駆動スプロケット34間には、図示しない動力伝達系が設けられており、該動力伝達系は、入力ペダル32,32による入力トルクに応じて捩じれるトーションバーを備えるとともに、クランクペダル32,32を踏んでクランク軸33を正転させたときの入力トルクを駆動スプロケット34に伝達可能とするとともにクランク軸33を逆転させたときにはクランク軸33の逆転を許容するようにした一方向クラッチを備えるものである。
【0017】
電動モータ30の作動は、図1で示すようにモータユニット31の前方側で車体フレーム21の下部に固定的に支持されたコントローラ37で制御されるものであり、該コントローラ37は、電動モータ30の回転数および入力ペダル32,32による入力トルクに基づいて電動モータ30の作動を制御する。而して、図2で明示するように、電動モータ30の回転数を検出すべく、該電動モータ30の回転軸30aには、外周に突部148aを有するリラクタ148が固定され、ケーシング135には、突部148aを検出してリラクタ148すなわち電動モータ30の回転数を検出する電磁ピックアップ式のセンサ149が取付けられる。またクランク軸33および駆動スプロケット34間の動力伝達系における前記トーションバーの捩れ量を検出する手段(図示せず)により、入力ペダル32,32による入力トルクが検出される。
【0018】
ヘッドパイプ22にはフロントバスケット38が取付けられる。しかも該バスケット38の背面部に配置されるメインバッテリ収納部39も前記ヘッドパイプ22に取付けられており、電動モータ30に電力を供給するためのメインバッテリ40がメインバッテリ収納部39に挿脱可能に収納される。
【0019】
またシート27の後方のリヤキャリア29上には、ヘッドパイプ22に取付けられたフロントバスケット38と同一のリヤバスケット38′が前後を逆向きとして取付けられ、該リヤバスケット38′の前面部に、リヤバスケット38′への荷物の挿脱方向と同一である上下方向に挿脱可能としてスペアバッテリ40′を収納するスペアバッテリ収納部39′が配置される。而してリヤキャリア29の前部には、支持ステー279が締結されており、この取付けステー279およびリヤキャリア29で支持されるようにして、リヤバスケット38′がリヤキャリア29上に配置され、スペアバッテリ収納部39′は、その少なくとも下部をリヤキャリア29で支持されるようにして取付けステー279で支持され、リヤバスケット38′の前面部に配置される。
【0020】
ところで、車体フレーム21の大部分はカバー41で覆われており、該カバー41の上部に、バッテリ40からコントローラ37および電動モータ30に電力を供給するためのメインスイッチ42が配設される。
【0021】
図3ないし図7を併せて参照して、フロントバスケット38の背面には凹部38aが設けられており、メインバッテリ収納部39は、該凹部38aに一部を収納させるようにしてフロントバスケット38の背面部に配置される。
【0022】
メインバッテリ収納部39は、メインバッテリ40の挿脱方向を、フロントバスケット38への荷物の挿脱方向と同一の上下方向として該メインバッテリ40を挿脱可能に収納すべく構成されるものであり、メインバッテリ40を挿脱可能に収納すべく上方に開放した収納ケース本体44と、該収納ケース本体44の上端開口部を開閉可能に閉じる蓋45とから成る箱状に構成され、蓋45は、一対の枢軸46,46を介して収納ケース本体44の上端背面部に連結される。
【0023】
ヘッドパイプ22には、前方側に延びるブラケット47が取付けられており、このブラケット47に取付けられる支持フレーム48にメインバッテリ収納部39の収納ケース本体44が固定的に支持され、支持フレーム48と該支持フレーム48に締結される一対の取付ステー49,49とでフロントバスケット38が固定的に支持される。
【0024】
支持フレーム48は、車体フレーム21の左右方向にほぼ水平に延びる上支持杆部48aと、上支持杆部48aから下方に間隔をあけた位置で車体フレーム21の左右方向にほぼ水平に延びる下支持杆部48bと、上支持杆部48aおよび下支持杆部48bの両端間をそれぞれ結んで上下方向に延びる連結杆部48c,48cと、両連結杆部48c,48cの下端に両端を連ならせてフロントバスケット38の底部を支持すべく前方側に延設される略U字状の前方延長部48dと、上支持杆部48aおよび下支持杆部48b間に設けられる取付板部48eと、上支持杆部48aの両端および両連結杆部48c,48cの連設部にそれぞれ設けられる上支持板部48f,48fと、前方延長部48dの前端に設けられる下支持板部48gとを備える。而して両連結杆部48c,48cおよび前方延長杆部48dは、一本のパイプを曲げ加工して成り、パイプから成る上支持杆部48aの両端部に両連結杆部48c,48cの上端部が溶接され、パイプから成る下支持杆部48bの両端が両連結杆部48c,48cの中間部に溶接される。また取付板部48eは2組のボルト50…およびナット51…によりブラケット47に締結される。
【0025】
バッテリ収納部39の収納ケース本体44における背面には、支持フレーム48における下支持杆部48bに上方から係合すべく略J字状に形成される一対の係合部52,52と、支持フレーム48における上支持板部48f,48fに外方側から対向する一対のステー53,53とが一体に設けられる。また一対の取付ステー49,49は、前端部を直角に屈曲させた略L字形に形成されており、これらの取付ステー49,49の後端部と、収納ケース本体44のステー53,53とが、一対ずつ2組のねじ部材54,54によって上支持板部48f,48fにそれぞれ締結される。
【0026】
後端部が上支持板部48f,48fに締結された取付ステー49,49は、収納ケース本体44を貫通して該収納ケース本体44の前方にまで延設される。すなわち収納ケース本体44の後壁および前壁には、一対ずつ2組の矩形状の孔55…,56…が設けられ、それらの孔55…,56…を貫通して取付ステー49,49が前方に延設される。しかも両取付ステー49,49の前端部には、それらの取付ステー49,49の前端間にわたるクロスメンバー57の両端とともに、フロントバスケット38の背面がねじ部材58,58により締結される。またフロントバスケット38の底部は、支持フレーム48の下支持板部48gにねじ部材59によって締結される。
【0027】
図8ないし図10において、メインバッテリ40は、多数のNi−Cd電池60…が直列に接続されて成る電池集合体61がバッテリケース62内に収納されて構成される。而してバッテリケース62は、前部ケース半体63および後部ケース半体64が相互に結合されて成るものであり、メインバッテリ収納部39における収納ケース本体44に、挿脱方向を上下方向として収納すべく偏平な矩形の箱形に形成される。
【0028】
バッテリケース62の上面には、後部ケース半体64に連なる把持部65がバッテリケース62の幅方向中央部で上方に隆起して設けられるとともに、シャント抵抗66(図10参照)を内蔵した残量表示計67が把持部65よりも一側に寄って設けられる。また残量表示計67の上面には、該残量表示計67に表示作動を行なわせるための押しボタン68が、その操作方向を上下方向として配設される。
【0029】
ところで、メインバッテリ収納部39における蓋45の前部には、メインバッテリ40を図7で示すように挿脱すべく蓋45を開放したときに、メインバッテリ40の把持部65を握った指Fが蓋45に引っ掛かることがないように、切欠き部45aが設けられる。また蓋45には、収納ケース本体44の上端開口部を閉じた状態で前記残量表示計67を上方から視認することを可能とするとともに押しボタン68の操作を可能とするための窓69が設けられる。
【0030】
蓋45には、収納ケース本体44の前面側上部に設けられた係止孔73に係合する状態およびその係合を解除する状態をキー71によって切換可能な錠止手段72が設けられており、メインバッテリ40を収納した収納ケース本体44の上端開口部を閉じた状態に在る蓋45を錠止手段72でロックすることができる。また蓋45の内面には弾性部材74が貼着されており、メインバッテリ40を収納した収納ケース本体44の上端開口部を蓋45で閉じたときに、弾性部材74がメインバッテリ40の把持部65に当接することにより、バッテリ収納部39内でメインバッテリ40が弾性保持される。これにより、走行状態でのメインバッテリ収納部39内でのメインバッテリ40の振動を有効に吸収し、メインバッテリ40と後述の放電端子89,90との安定した接続を保持することができる。
【0031】
図11および図12を併せて参照して、メインバッテリ40は、第1〜第3接続端子75,76,77を備えており、第1接続端子75はシャント抵抗66を介して電池集合体61のマイナス端子側に接続され、第2接続端子76は電池集合体61のプラス端子側に接続され、第3接続端子77は、電池集合体61の温度検出のためのサーミスタ78を介して電池集合体61のマイナス端子側に接続される。
【0032】
メインバッテリ40におけるバッテリケース62の前面側すなわち前部ケース半体63には、その幅方向中央部で前方側に突出したガイド部79が上下方向に延びて設けられており、バッテリケース62の底壁面62aと、前記ガイド部79の前壁面すなわちバッテリケース62の前壁面62bとが交わる角部に対応して前記各接続端子75,76,77がバッテリケース62内に配設される。
【0033】
第1接続端子75は、後端側を固定されてバッテリケース62の底部内面に弾発的に当接する平板状の端子板80と、端子板80の下面にリベット結合される放電接点75aと、端子板80の前端部に略直角に連設されてバッテリケース62の前部内面に弾発的に当接される平板状の充電接点75bとを有して、比較的幅広の略L字状に形成されるものであり、放電接点75aは銀接点であり、また充電接点75bには、Ni(あるいは銀)メッキが施される。
【0034】
この第1接続端子75は、ガイド部79の幅方向一側に対応する位置に配置され、バッテリケース62の底壁には、放電接点75aを底壁面62aに臨ませる円形の開口部81が設けられ、ガイド部79には、充電接点75bを前壁面62bに臨ませるスリット82が上端を閉じるとともに下端を開放するようにして上下に長く設けられる。
【0035】
第2接続端子76は、放電接点76aおよび充電接点76bを有して、上記第1接続端子75と同様に略L字形ではあるが第1接続端子75よりも幅を狭くして形成される。この第2接続端子76は、ガイド部79の幅方向他側に対応する位置に配置され、バッテリケース62の底壁には、放電接点76aを底壁面62aに臨ませる円形の開口部(図示せず)が設けられ、ガイド部79には、充電接点76bを前壁面62bに臨ませるスリット83が上端を閉じるとともに下端を開放するようにして上下に長く設けられる。
【0036】
第3接続端子77は、上記第1接続端子75および第2接続端子76と同様に略L字形に形成されるものの、バッテリケース62の底壁面62aに臨む接点を有することはなく、第1接続端子75および第2接続端子76間に対応してバッテリケース62内に配置され、ガイド部79には、第3接続端子77を前壁面62bに臨ませるスリット84が上端を閉じるとともに下端を開放するようにして上下に長く設けられる。
【0037】
またスリット82,84間、ならびにスリット83,84間には、上端を閉じるとともに下端を開放して上下に長く延びるガイド溝85,85が設けられており、ガイド部79の内面側下部には、それらのガイド溝85,85に下方からそれぞれ嵌合してバッテリ40の収納ケース本体44内での幅方向位置を定める嵌合突部86…が設けられる。
【0038】
収納ケース本体44の底部には端子箱88が取付けられており、該端子箱88には、メインバッテリ収納部39に収納されたメインバッテリ40における第1接続端子75の放電接点75aに接続される第1放電端子89と、第2接続端子76の放電接点76aに接続される第2放電端子90とが配設される。
【0039】
収納ケース本体44の底部には、第1接続端子75の放電接点75aを臨ませてバッテリケース62の底壁に設けられている開口部81に対応した開口部91が設けられており、端子箱88には、上端部を前記開口部91に嵌合せしめるとともに下端に端板93を有する有底円筒状の端子支持部92が設けられる。第1放電端子89は、棒状に形成されており、端板93を軸方向移動自在に貫通して端子支持部92内に同軸に配置される。しかも端子支持部92内に摺動自在に嵌合されるリテーナ94が第1放電端子89の中間部に固定されており、このリテーナ94と、端板93の内面に当接したワッシャ97との間に、ばね95が縮設される。これにより、第1放電端子89は、その上端を第1接続端子75の放電接点75aに接触させる方向に弾発付勢され、第1放電端子89の下端部には、端板93の下面に当接して第1放電端子89の上動限を規制する止め輪96が嵌着される。
【0040】
このような第1放電端子89の端子箱88への配設構造によれば、収納ケース本体44内にメインバッテリ40が収納されたときに、第1接続端子75の放電接点75aに第1放電端子89の上端が弾発的に当接されることになり、走行時のメインバッテリ40の振動に対して、放電接点75aおよび第1放電端子89の当接を有効に保持することができる。
【0041】
また第2放電端子90も、上記第1放電端子89と同様の構造で端子箱88に配設されており、収納ケース本体44内にメインバッテリ40が収納されたときに、第2接続端子76の放電接点76aに第2放電端子90の上端が弾発的に当接され、走行時のメインバッテリ40の振動に対して、放電接点76aおよび第2放電端子90の当接が有効に保持される。
【0042】
上記第1および第2放電端子89,90は、電動モータ30に電力を供給するためのコードにそれぞれ連なるものであり、それらのコードが端子箱88から引き出される。而して端子箱88の両側方をカバーして該端子箱88が外部から見え難くするために、収納ケース本体44の下端両側には、下方に延びるカバー部44a,44aが一体に設けられ、外観を美しく見せることができる。
【0043】
図13ないし図15において、メインバッテリ収納部39から取出されたメインバッテリ40に充電するための充電器100は、メインバッテリ40のメインバッテリ収納部39への挿脱方向と同一方向、すなわち上下方向を着脱方向としてメインバッテリ40を装着可能である。
【0044】
この充電器100の器体101は、平坦な床面99に載置されるものであり、該床面99からの高さを比較的低くした低位部102と、前記床面99からの高さを低位部102よりも高くして低位部102に連設される高位部103とを有して合成樹脂から成るものであり、メインバッテリ40の幅よりも幅を狭くした略矩形の箱状に形成される。
【0045】
高位部103には、低位部102側で上下に延びる側面104と、該側面104に対向して上下に延びる側面105と、それらの側面104,105の下端を連結する水平な底面106とで、上方および両側方を開放した装着溝107が形成されており、該装着溝107には、その上方からメインバッテリ40を装着可能である。しかも装着溝107にメインバッテリ40を装着したときに、該メインバッテリ40の上面に配置されている残量表示計67の押しボタン68が少なくとも底面106に対応する位置に在るように、底面106の寸法が設定される。
【0046】
装着溝107の前記両側面104,105は、該装着溝107へのメインバッテリ40の装着を容易とすべく上方に向かうにつれて相互に離反するように傾斜してテーパ状に形成されている。また装着溝107への装着状態に在るメインバッテリ40の前面に対向する側面104の下部には、メインバッテリ40の前面に在るガイド部79の両側で該メインバッテリ40の前面に接触し得る一対のリブ108,108が上下方向に長くして突設される。さらに装着溝107への装着状態に在るメインバッテリ40の後面に対向する側面105には、該メインバッテリ40の後面に接触し得る複数たとえば3個のリブ109…が側面105の上下両端間にわたって突設される。これらのリブ108…,109…も、前記両側面104,105と同様に上方に向かうにつれて外側方に傾斜したテーパ状に形成されるのであるが、両側面104,105の傾斜角よりも傾斜角が小さく設定される。したがって、両側面104,105および各リブ108…,109…が傾斜していることによってメインバッテリ40の装着溝107の装着および抜出しが容易となるとともに、両側面104,105の傾斜角よりも傾斜角が小さく設定されたリブ108…,109…でメインバッテリ40の前、後両面が有効に支持されることになり、メインバッテリ40の装着溝107内での前、後方向のがたつきが防止される。
【0047】
さらに前記側面104には、メインバッテリ40におけるバッテリケース62に突出して設けられたガイド部79を上方から挿脱可能なガイド凹部110が上方に開放して設けられており、このガイド凹部110の上部両側面110a,110aは、該ガイド凹部110へのガイド部79の挿入を容易とすべく上方に向かうにつれて相互に離反するように傾斜してテーパ状に形成される。
【0048】
ガイド凹部110には、メインバッテリ40における前面のガイド溝85,85に嵌合する嵌合突部111,111が突設されており、これらの嵌合突部111,111のガイド溝85,85への嵌合により、メインバッテリ40の装着溝107内での幅方向のがたつきが防止される。
【0049】
図16において、充電器100は、接続コネクタ114を介して交流電源に接続される電源回路115、マイクロコンピュータから成る制御回路116、ドライブ回路117、MOS−FET118、トランジスタ119、ダイオード120等を備える。
【0050】
電源回路115の一端には第1充電端子121が接続され、電源回路115の他端には、MOS−FET118、トランジスタ119およびダイオード120を介して第2充電端子122が接続される。制御回路116は、MOS−FET118のゲートに接続されるトランジスタ125を有するものであり、該トランジスタ125のベースはサーミスタ端子123に接続される。この制御回路116から電源回路115には電流切換のための制御信号が入力され、また第2充電端子122の電圧信号が制御回路116に入力される。さらにドライブ回路117の出力端は、トランジスタ119の導通・遮断を制御すべく該トランジスタ119のベースに接続されるものであり、このドライブ回路117の入力端にはバッテリ検出端子124が接続される。
【0051】
ところで、器体101における高位部103の装着溝107よりも低位部102側の部分ならびに低位部102には、装着溝107に装着されたメインバッテリ40の下部の側方に位置するようにして基板113が収納配置されており、この基板113上に、図16で示した各電気部品が装着される。而して基板113が装着溝107に装着されたメインバッテリ40の下部の側方に位置するようにして器体101に配設されることにより、充電器100へのメインバッテリ40の装着位置を極力低くすることが可能であり、それにより、充電器100へのメインバッテリ40の装着状態を安定化することができる。
【0052】
装着溝107の側面104に設けられているガイド凹部110の下部には、メインバッテリ40における前面の各スリット82,83,84にそれぞれ嵌合する突部126,127,128が突設される。而して第1充電端子121およびバッテリ検出端子124は、それぞれワイヤから成るものであり、装着溝107にメインバッテリ40が装着されたときに第1接続端子75の充電端子75bに弾発的に摺接するように、両端子121,124の屈曲部が突部126に設けられた開口部129から突出せしめられる。またワイヤから成る第2充電端子122は、装着溝107にメインバッテリ40が装着されたときに第2接続端子76の充電端子76bに弾発的に摺接するように、突部127から突出せしめられ、さらにワイヤから成るサーミスタ端子123は、装着溝107にメインバッテリ40が装着されたときに第3接続端子77に弾発的に摺接するように突部128から突出せしめられる。
【0053】
ところで、メインバッテリ40の充電を充電器100への装着によって充電する場合について説明して来たが、メインバッテリ40に直流電源に連なるコネクタを接続して充電することが望まれる場合もあり、そのような場合に対応して、図9の破線で示すようにメインバッテリ40のバッテリケース62における上部内側面に開口部を開口し易くするための凹部130を予め設けておき、図8の鎖線で示すようにコネクタ131を前記凹部130に対応してバッテリケース62内に設けることも可能である。
【0054】
スペアバッテリ収納部39′は、スペアバッテリ40′との電気的接続を果たす部分を有しないことを除けば、前記メインバッテリ収納部39と基本的に同一の構造を有するものである。したがって、スペアバッテリ収納部39′は、スペアバッテリ40′の挿脱方向を上下方向として該スペアバッテリ40′を挿脱可能に収納する箱状に形成され、またキー71の操作によりスペアバッテリ40′を脱着不可能なキーロック状態とすることを可能として構成される。またスペアバッテリ40′は、メインバッテリ40と同一形状に構成されている。
【0055】
次にこの実施例の作用について説明すると、ヘッドパイプ22に取付けられたフロントバスケット38の背面部にメインバッテリ収納部39が固定配置されており、このメインバッテリ収納部39に、挿脱方向を上下方向としてメインバッテリ40が挿脱可能に収納されるので、電動補助自転車からのメインバッテリ40の取り外し、ならびに電動補助自転車への取付けを、フロントバスケット38への荷物の挿脱と同様に極めて容易に行なうことができる。
【0056】
しかもメインバッテリ40におけるバッテリケース62の上面には残量表示計67が設けられており、メインバッテリ収納部39における蓋45には、残量表示計67を上方から視認するための窓69が設けられているので、自転車搭乗者がシート27に腰掛けた状態でも残量表示計67を容易に視認することができ、メインバッテリ40の残量の確認が容易である。また押しボタン68を押圧操作したときのみ、残量表示系67で残量表示がなされるので、残量表示計67で無駄な電力を消費することがなく、運転時に目障りになることもない。
【0057】
またメインバッテリ40に設けられている第1および第2接続端子75,76は、放電時にも充電時にも用いられるものであり、放電時専用および充電時専用の接続端子を設けたものに比べると、部品点数の低減ならびにバッテリケース62内の配線構造単純化を図ることができる。
【0058】
ところで、メインバッテリ40からの放電すなわち電動モータ30への給電時に流れる電流が比較的大であるのに対し、メインバッテリ40への充電時に流れる電流は比較的小である。このため、放電時および充電時に第1および第2接続端子75,76の同一個所に電気的接続がなされるものである場合には、両接続端子75,76を電気容量の大きなものに設定しておき、充電器100側の充電端子も電気容量の大きなものに設定しておく必要がある。しかるに、第1および第2放電端子89,90が接続される放電接点75a,76aと、第1および第2充電端子121,122が接続される充電接点75b,76bとが、第1および第2接続端子75、76の相互に異なる部位に設けられているので、放電および充電時に第1および第2接続端子75,76を共用化しても、放電および充電時に必要な電気的特性を満足することができる。すなわち大電流が流れる放電時には、銀接点から成る放電接点75a,76aと、第1および第2放電端子89,90とが押圧方向を同軸方向として弾発接触することにより、接触時の摩耗を少なくして大電流が流れることに対応することができ、また小電流が流れる充電時には、ワイヤから成る第1および第2充電端子121,122がメインバッテリ40の挿入時に充電接点75b,76bをワイピングして充電接点75b,76bの表面の塵埃等を拭掃するようにし、接触不良を生じない構造として小電流が流れることに対応することができる。
【0059】
また第1および第2接続端子75、76の放電接点75a,76aがメインバッテリ40におけるバッテリケース62の底壁面62aに臨んで配設されるのに対し、充電接点75b,76bは、底壁面62aと直交する前壁面62bに臨んで配設されるものであるので、放電時および充電時に誤接続が生じることを防止することができる。
【0060】
メインバッテリ40は、車体搭載時のバッテリ収納部39への挿脱方向と同一方向すなわち上下方向を着脱方向として充電器100に装着されるものであり、その充電器100への装着により、充電がなされるので充電時の接続作業を不要として充電作業を容易とすることができる。
【0061】
さらに充電器100への装着時にメインバッテリ40の自重が作用する壁面すなわち装着溝107の底面106とは異なる壁面である側面104に、各端子121〜124が配設され、メインバッテリ40の前面側に臨む充電接点75b,76bおよび第3接続端子77に前記各端子121〜124が接続されるので、比較的重いメインバッテリ40の自重を前記端子121〜124に及ぼすことを回避して、充電器100の各端子121〜124を軽量コンパクトなものとして構成することができる。
【0062】
またメインバッテリ40の上面には、残量表示計67が設けられており、充電器100へのメインバッテリ40の装着時に残量表示計67を上方から視認することができる。しかも残量表示計67を表示作動せしめるための押しボタン68はその操作方向が上下方向であるので、該押しボタン68への押圧力により前記各端子121〜122に接触解除方向の力が及ぶことはない。
【0063】
しかもリヤバスケット38′の前面部に設けられているスペアバッテリ収納部39′にスペアバッテリ40′が収納されることにより、メインバッテリ40の残量不足により電動モータ30への電力供給が困難となったときには、スペアバッテリ収納部39′に収納されているスペアバッテリ40′を用いて電動モータ30によるアシスト動力を得ることが可能となり、メインバッテリ40の残量をさほど気にせずに電動補助自転車を走行させることができ、メインバッテリ40の脱着にあたって使い勝手が良いようにメインバッテリ収納部39を構成することが可能となり、メインバッテリ収納部39でのメインバッテリ40の使い勝手や脱着構造に悪影響を及ぼすことがない。
【0064】
またスペアバッテリ収納部39′は、メインバッテリ収納部39と同様に、スペアバッテリ40′の挿脱方向を上下方向として該スペアバッテリ40′を挿脱可能に収納する箱状に形成されてており、スペアバッテリ収納部39′の少なくとも下部がリヤキャリア29で支持されるので、スペアバッテリ収納部39′へのスペアバッテリ40′の脱着操作が容易であり、スペアバッテリ収納部39′の強度も十分に確保することができる。
【0065】
しかもスペアバッテリ40′がメインバッテリ40と同一形状に構成されることにより、メインバッテリ収納部39にスペアバッテリ40′を収納して電気的接続を得ることが可能であり、したがってスペアバッテリ収納部39′側にスペアバッテリ40′用の電気的接続部を設ける必要がなく、さらにスペアバッテリ収納部39′が、キー71の操作によりスペアバッテリ40′を脱着不可能なキーロック状態とすることを可能として構成されることにより、スペアバッテリ40′の盗難を防止してスペアバッテリ収納部39′にスペアバッテリ40′を確実に収納することができるとともに、スペアバッテリ40′を収納しないときにスペアバッテリ収納部39′内に収納した荷物等をキーロックすることが可能となる。
【0066】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【0067】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の発明によれば、メインバッテリとは別のスペアバッテリをスペアバッテリ収納部に収納しておくことにより、メインバッテリに代えてスペアバッテリを用いることを可能とし、メインバッテリの残量をさほど気にせずに電動補助自転車を走行させることができ、しかもメインバッテリの脱着にあたって使い勝手が良いようにメインバッテリ収納部を構成することができ、メインバッテリ収納部でのメインバッテリの使い勝手や脱着構造に悪影響を及ぼすことがない。また特にスペアバッテリ収納部は、これをメインバッテリ収納部とは別個に形成できる上、スペアバッテリとの電気的接続を果たす部分を有しておらず、即ちスペアバッテリ収納部側にはスペアバッテリ用の電気的接続部を設ける必要がない。
【0068】
また請求項2記載の発明によれば、スペアバッテリ収納部へのスペアバッテリの脱着操作が容易であり、スペアバッテリ収納部の強度も十分に確保することができる。
【0069】
請求項3記載の発明によれば、メインバッテリ収納部にスペアバッテリを収納して電気的接続を得ることが可能であり、したがってスペアバッテリ収納部側にスペアバッテリ用の電気的接続部を設ける必要がない。
【0070】
さらに請求項4記載の発明によれば、スペアバッテリの盗難を防止してスペアバッテリ収納部にスペアバッテリを確実に収納することができるとともに、スペアバッテリを収納しないときにスペアバッテリ収納部内に収納した荷物等をキーロックすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電動補助自転車の側面図である。
【図2】モータユニットの拡大縦断側面図である。
【図3】図1の3矢視平面図である。
【図4】図3の4−4線断面図である。
【図5】図3の5−5線断面図である。
【図6】図3の6−6線断面図である。
【図7】バッテリ収納ケース開放状態での図6に対応する断面図である。
【図8】バッテリの正面図である。
【図9】図8の9矢視側面図である。
【図10】バッテリの内部構成を簡略化して示す図である。
【図11】図4の11−11線断面図である。
【図12】図4の12−12線断面図である。
【図13】充電器の平面図である。
【図14】図13の14−14線断面図である。
【図15】図13の15−15線断面図である。
【図16】充電器の内部構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
29・・・リヤキャリア
30・・・電動モータ
32・・・クランクペダル
39・・・メインバッテリ収納部
39′・・・スペアバッテリ収納部
40・・・メインバッテリ
40′・・・スペアバッテリ
71・・・キー
Claims (4)
- クランクペダル(32)による踏力をアシストする電動モータ(30)と、この電動モータ(30)に電力を供給するメインバッテリ(40)を収納するメインバッテリ収納部(39)と、スペアバッテリ(40′)を挿脱可能として収納するスペアバッテリ収納部(39′)とを備える電動補助自転車において、
前記スペアバッテリ収納部(39′)は、前記メインバッテリ収納部(39)とは別個に形成されると共に、前記スペアバッテリ(40′)との電気的接続を果たす部分を有しないことを特徴とする電動補助自転車。 - スペアバッテリ収納部(39′)が、スペアバッテリ(40′)の挿脱方向を上下方向として該スペアバッテリ(40′)を挿脱可能に収納する箱状に形成され、該スペアバッテリ収納部(39′)の少なくとも下部がリヤキャリア(29)で支持されることを特徴とする請求項1記載の電動補助自転車。
- スペアバッテリ(40′)がメインバッテリ(40)と同一形状に構成されることを特徴とする請求項1または2記載の電動補助自転車。
- スペアバッテリ収納部(39′)が、キー(71)の操作によりスペアバッテリ(40′)を脱着不可能なキーロック状態とすることを可能として構成されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電動補助自転車。
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