JP4368175B2 - Electric bicycle charging equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電動自転車の充電設備に関する。 The present invention relates to a charging equipment of the electric bicycle.
一般に、電動自転車には、駆動力を発生させるモータと、このモータに電気供給をするバッテリとが搭載されており、このバッテリは、バッテリユニットに収容された状態で電動自転車に搭載されている。このような電動自転車には、バッテリユニットが車体に固定されているタイプ(以下、固定タイプと記す)と、バッテリユニットが車体に着脱自在であるタイプ(以下、着脱自在タイプと記す)とがある。 Generally, an electric bicycle is equipped with a motor that generates a driving force and a battery that supplies electricity to the motor, and this battery is mounted on the electric bicycle in a state of being housed in a battery unit. Such electric bicycles are classified into a type in which the battery unit is fixed to the vehicle body (hereinafter referred to as a fixed type) and a type in which the battery unit is detachable from the vehicle body (hereinafter referred to as a detachable type). .
固定タイプの電動自転車におけるバッテリへの充電は、電動自転車を車外の充電器の近傍まで移動させ、充電器に接続されている充電コードをバッテリユニットに設けられている充電口に接続することで行っている。また、着脱自在タイプの電動自転車のバッテリへの充電は、電動自転車からバッテリユニットを取り外し、これを車外の充電器の場所まで持ち運んで、バッテリユニットを充電器に接続することで行っている。 Charging the battery in a fixed type electric bicycle is performed by moving the electric bicycle to the vicinity of the charger outside the vehicle and connecting the charging cord connected to the charger to the charging port provided in the battery unit. ing. The battery of the detachable type electric bicycle is charged by removing the battery unit from the electric bicycle, carrying it to a charger outside the vehicle, and connecting the battery unit to the charger.
上述のような、固定タイプの電動自転車における充電方法の場合、バッテリユニットにおける充電口に充電コードを接続すれば充電を行えるのであるが、充電器の近傍まで電動自転車を移動させる必要があり、電動自転車を充電器の近傍まで移動させられない場合や、充電コードがバッテリユニットに届かない場合には、バッテリに充電を行えないことがある。一方、着脱自在タイプの電動自転車における充電方法の場合、充電器の近傍まで電動自転車を移動させる必要がなく、電動自転車を充電器の近傍まで移動させられない場合などであっても、バッテリユニットを電動自転車から取り外せば、このバッテリユニットを充電器が設けられている場所まで持ち運んで、バッテリに充電を行うことができる。このため、現在では、後者のような、着脱自在タイプの電動自転車が広く普及している。 In the case of the charging method for the fixed type electric bicycle as described above, the charging can be performed by connecting a charging cord to the charging port of the battery unit. However, the electric bicycle needs to be moved to the vicinity of the charger. When the bicycle cannot be moved to the vicinity of the charger or when the charging cord does not reach the battery unit, the battery may not be charged. On the other hand, in the case of a charging method for a detachable electric bicycle, there is no need to move the electric bicycle to the vicinity of the charger, and even if the electric bicycle cannot be moved to the vicinity of the charger, If it is removed from the electric bicycle, the battery unit can be carried to the place where the charger is provided to charge the battery. For this reason, at present, the detachable electric bicycle such as the latter is widely used.
上記の着脱自在タイプの電動自転車の一例として、特許文献1には、図8に示すような、車体1における立パイプ2と、後輪3の泥よけ4との間の位置において、バッテリユニット5が、車体1に設けられたバッテリユニット保持部材6の凹部6aに載置された構成の電動自転車10が記載されている。この構成では、バッテリユニット5がバッテリユニット保持部材6の凹部6aに載置された状態であり、バッテリユニット5を車体1に対して自在に着脱できる。
As an example of the detachable electric bicycle described above,
図8に示すような、着脱自在タイプの電動自転車10におけるバッテリユニット5の下部には、例えば、図9に示すように、雌型のコネクタであるバッテリ側コネクタ7が設けられており、このバッテリ側コネクタ7には、走行制御用端子7a、陽極端子7b、陰極端子7c、通信用端子7dおよび充電制御用端子7eの五つの端子が設けられている。
As shown in FIG. 9, for example, as shown in FIG. 9, a battery-
なお、走行制御用端子7aとは、車載されているモータを駆動させるか否か、すなわち、モータに電気供給をするか否かを制御するためのものである。また、通信用端子7dとは、バッテリの残容量の情報などをバッテリの制御部(図示は省略)と、車体1や車外の充電器9との間でやり取りするためのものである。さらに、充電制御用端子7eとは、充電時の電池温度を検知するサーミスタなどが接続されて、充電を制御するための端子である。
The
なお、以下において、走行制御用端子7a、陽極端子7b、陰極端子7cおよび通信用端子7dの四つの端子をまとめて走行用端子と記し、陽極端子7b、陰極端子7c、通信用端子7dおよび充電制御用端子7eの四つの端子をまとめて充電用端子と記す。ただし、このように走行用端子、充電用端子と記すことは、バッテリ側コネクタ7の場合に限らず、後述する保持部材側コネクタ8などにおいても同様である。
Hereinafter, the four terminals of the
ここで、走行用端子とは、バッテリからモータに電気供給をしてモータを駆動させたり、モータの駆動を制御したりするために接続される必要がある端子であり、充電用端子とは、バッテリに充電をしたり、バッテリへの充電を制御したりするために接続される必要がある端子である。 Here, the traveling terminal is a terminal that needs to be connected to drive the motor by supplying electricity from the battery to the motor or to control the driving of the motor. It is a terminal that needs to be connected to charge the battery or control the charging of the battery.
図9に示すように、バッテリユニット保持部材6の凹部6aの下部には、突出部11を有する雄型のコネクタである保持部材側コネクタ8が設けられており、この保持部材側コネクタ8には、例えば、走行制御用端子8a、陽極端子8b、陰極端子8cおよび通信用端子8dの四つの端子、すなわち走行用端子が設けられている。
As shown in FIG. 9, a holding
上記の構成により、バッテリユニット保持部材6にバッテリユニット5が載置されると、バッテリ側コネクタ7の走行制御用端子7a、陽極端子7b、陰極端子7cおよび通信用端子7dのそれぞれに、バッテリユニット保持部材6における保持部材側コネクタ8の走行制御用端子8a、陽極端子8b、陰極端子8cおよび通信用端子8dのそれぞれが挿し込まれ、接続される。すなわち、バッテリ側コネクタ7における走行用端子に、保持部材側コネクタ8における走行用端子が挿し込まれて接続される。これにより、バッテリユニット5内に収納されているバッテリから車体1に搭載されているモータに電気供給を行うことができ、このモータを駆動させることができる。
With the above configuration, when the
また、図10に示すように、車外に設けられている充電器9には、例えば、陽極端子9b、陰極端子9c、通信用端子9dおよび充電制御用端子9eの雄型の端子、すなわち充電用端子が設けられている。上記の構成により、充電器9にバッテリユニット5が接続されると、バッテリ側コネクタ7の陽極端子7b、陰極端子7c、通信用端子7dおよび充電制御用端子7eのそれぞれに、充電器9における陽極端子9b、陰極端子9c、通信用端子9dおよび充電制御用端子9eのそれぞれが挿し込まれ、接続される。すなわち、バッテリ側コネクタ7における充電用端子に、充電器9における充電用端子が挿し込まれて接続される。これにより、充電器9からバッテリユニット5内に収納されているバッテリに電気供給を行って充電をすることができる。
図9および図10に示したように、着脱自在タイプの電動自転車10におけるバッテリへの充電は、車体1からバッテリユニット5を取り外し、このバッテリユニット5を、車外に設けられている充電器9に接続することで行われている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the battery in the detachable
しかし、着脱自在タイプの電動自転車における充電方法では、充電器の近傍まで電動自転車を移動できる場合や、充電コードがバッテリユニットに届く場合には、かえって不都合な場合がある。すなわち、上述した充電方法では、充電器の近傍まで電動自転車を移動できる場合や、充電コードがバッテリユニットにまで届く場合であっても、充電のたびには必ず、電動自転車10からバッテリユニット5を取り外して充電器9が設置されている場所まで持ち運び、このバッテリユニット5を充電器9に接続するという作業を行う必要がある。また、充電が終われば、バッテリユニット5を充電器9から取り外して車体1の位置まで持ち運び、これを車体1に搭載するという作業を行う必要がある。
However, the charging method for the detachable electric bicycle may be inconvenient when the electric bicycle can be moved to the vicinity of the charger or when the charging cord reaches the battery unit. That is, in the charging method described above, even when the electric bicycle can be moved to the vicinity of the charger, or even when the charging cord reaches the battery unit, the
以上のようなことから、その場その場の状況に応じた適切な充電方法を選択できることが望まれる。
そこで本発明はこのような問題を解決するもので、車体からバッテリユニットを取り外し、これを車外の充電器に接続して充電する電動自転車において、バッテリユニットを車載した状態でも、バッテリに充電できるようにすることを目的とする。
From the above, it is desirable to be able to select an appropriate charging method according to the situation on the spot.
Therefore, the present invention solves such a problem, and in an electric bicycle in which a battery unit is removed from a vehicle body and connected to a charger outside the vehicle for charging, the battery can be charged even when the battery unit is mounted on a vehicle. The purpose is to.
上記課題を解決するために本発明は、駆動力を発生させるモータと、前記モータに電気供給をするバッテリが収納されるとともに走行用端子と充電用端子とを有するバッテリユニットと、前記バッテリユニットを載置させて車体に着脱自在に保持するとともに前記バッテリユニットの走行用端子に接続される走行用端子を有するバッテリユニット保持部材とを備えた電動自転車と、車外に設けられ、車体から取り外された前記バッテリユニットが接続されることで前記バッテリに充電を行う充電器とを備えた電動自転車の充電設備であって、前記バッテリユニット保持部材における、前記バッテリユニットが載置される箇所に、前記バッテリユニットの充電用端子に接続する充電用端子を有する分岐コネクタが設けられ、前記分岐コネクタに接続コードを介して充電口が設けられているものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a motor that generates a driving force, a battery unit that houses a battery that supplies electricity to the motor, and that has a traveling terminal and a charging terminal, and the battery unit. An electric bicycle provided with a battery unit holding member having a traveling terminal connected to the traveling terminal of the battery unit and mounted and detachably held on the vehicle body, and provided outside the vehicle and removed from the vehicle body An electric bicycle charging facility comprising a charger that charges the battery by being connected to the battery unit , wherein the battery unit holding member has the battery unit at a place where the battery unit is placed. A branch connector having a charging terminal connected to the charging terminal of the unit is provided; In which the charging port through the connection cord is provided.
この構成によれば、バッテリユニット保持部材における、バッテリユニットが載置される箇所に、前記バッテリユニットの充電用端子に接続する充電用端子を有する分岐コネクタが設けられ、前記分岐コネクタに接続コードを介して充電口が設けられているので、前記充電口と充電器とが接続されることで、前記充電口、前記接続コード、および前記分岐コネクタを介して、前記充電器と前記バッテリユニットとが接続される。これにより、前記バッテリユニットを前記バッテリユニット保持部材に保持させた状態、すなわち、前記バッテリユニットを車載したままの状態で、前記バッテリユニットに収納されているバッテリに充電を行うことができる。 According to this configuration, in the battery unit holding member, a branch connector having a charging terminal connected to the charging terminal of the battery unit is provided at a place where the battery unit is placed, and a connection cord is connected to the branch connector. Since the charging port is provided via the charging port and the charger, the charger and the battery unit are connected via the charging port, the connection cord, and the branch connector. Connected. Thereby, the battery stored in the battery unit can be charged in a state where the battery unit is held by the battery unit holding member, that is, in a state where the battery unit is mounted on the vehicle.
本発明によれば、充電口と車外の充電器とを接続することで、前記充電口、接続コード、および分岐コネクタを介して、前記充電器とバッテリユニットとが接続され、前記バッテリユニットを車載した状態で、前記バッテリユニットに収納されているバッテリに充電を行うことができる。したがって、車体からバッテリユニットを取り外し、これを車外の充電器に接続して充電することができるとともに、バッテリユニットを車載した状態でもバッテリに充電をすることができる。これにより、二通りの充電方法を任意に選択でき、その場その場の状況に応じた好適な充電方法を選択することができるので、例えば、どちらか一方の充電方法でしか充電できない電動自転車に比べて、より確実にかつ容易にバッテリに充電を行うことができる。 According to the present invention, by connecting the charging port and a charger outside the vehicle, the charger and the battery unit are connected via the charging port, the connection cord, and the branch connector, and the battery unit is mounted on the vehicle. In this state, the battery stored in the battery unit can be charged. Therefore, the battery unit can be removed from the vehicle body and connected to a charger outside the vehicle for charging, and the battery can be charged even when the battery unit is mounted on the vehicle. As a result, two charging methods can be arbitrarily selected, and a suitable charging method can be selected according to the situation on the spot. For example, for an electric bicycle that can be charged only by one of the charging methods. In comparison, the battery can be charged more reliably and easily.
本発明の実施の形態の電動自転車20およびその充電設備30を、図1〜図7を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態の電動自転車の充電設備30は、本発明の電動自転車20と、電動自転車20のバッテリに充電する車外の充電器21とから構成されている。なお、以下において、電動自転車20における車体1、バッテリユニット5およびバッテリユニット保持部材6の構成は、図8および図9に示したものと同様である。すなわち、本発明の実施の形態の電動自転車20におけるバッテリユニット5には、走行用端子および充電用端子として、走行制御用端子7a、陽極端子7b、陰極端子7c、通信用端子7dおよび充電制御用端子7eの五つの端子が備えられており、また、バッテリユニット保持部材6には、走行用端子として、走行制御用端子8a、陽極端子8b、陰極端子8cおよび通信用端子8dの四つの端子が備えられている。なお、上記のとおり、電動自転車20における車体1、バッテリユニット5およびバッテリユニット保持部材6の構成は、図8および図9に示したものと同様であるので、図8および図9において説明したものと同様のものには、同じ符号を付すことでその詳細な説明を省略する。
An
The electric
図1および図2に示すように、本発明の実施の形態の電動自転車20は、駆動力を発生させるモータ22と、このモータ22に電気供給をするバッテリが収納されたバッテリユニット5と、このバッテリユニット5を車体1に着脱自在に保持するバッテリユニット保持部材6と、後述する分岐コネクタ25および充電口24を有する充電用接続装置33(図4参照)と、車体1における立パイプ2に取り付けられている充電口取付部23とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
図3および図4に示すように、充電用接続装置33は、バッテリユニット保持部材6におけるバッテリユニット5が載置される箇所に装着される分岐コネクタ25と、分岐コネクタ25に接続コード27を介して設けられている充電口24とを有する。この充電口24は、充電口取付部23における開閉扉23aの内側となる位置に配設されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
分岐コネクタ25は、図3および図4に示すように、例えば、絶縁体からなる平板状のベースプレート26と、このベースプレート26から上向きに突出して形成され、バッテリユニット5におけるバッテリ側コネクタ7の充電制御用端子7eに挿し込まれて接続する、平板状で金属製の挿込部26eと、この挿込部26eから所定の間隔をおいた三ヶ所の位置に形成され、バッテリユニット保持部材6における保持部材側コネクタ8の陽極端子8b、陰極端子8cおよび通信用端子8dのそれぞれに接触する金属製の接触部26bとから構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
それぞれの接触部26bは、ベースプレート26において、保持部材側コネクタ8の陽極端子8b、陰極端子8cおよび通信用端子8dのそれぞれの端子が貫通する貫通孔26cの縁に、この貫通孔26cに通された前記それぞれの端子の両側を挟み込んで接触する金属製の接触片26dが設けられて構成されている。
Each
それぞれの接触部26bおよび挿込部26eは、上述したように、接続コード27を介して、分岐コネクタ25の他方側に設けられている充電口24につながっており、この充電口24には、それぞれの接触部26bとつながっている陽極端子24b、陰極端子24c、通信用端子24dと、挿込部26eとつながっている充電制御用端子24eとが設けられている。
As described above, each
一方、充電器21(図1参照)に接続されている充電用コード28の端部には、図1〜図3に示すように、充電用コネクタ29が設けられており、この充電用コネクタ29には、充電口24における陽極端子24b、陰極端子24c、通信用端子24dおよび充電制御用端子24eのそれぞれに接続する、陽極端子29b、陰極端子29c、通信用端子29dおよび充電制御用端子29eが設けられている。この構成により、充電用コネクタ29と充電口24とは互いに接続される。なお、この充電器21は、図外の電源に接続されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, a charging
図4および図5に示すように、保持部材側コネクタ8の陽極端子8b、陰極端子8c、通信用端子8dのそれぞれが、ベースプレート26におけるそれぞれの貫通孔26cに通されてそれぞれの接触片26dと接触している状態で、分岐コネクタ25がバッテリユニット保持部材6に対して装着されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, each of the
そして、上記の状態における分岐コネクタ25の挿込部26eが、バッテリ側コネクタ7の充電制御用端子7eに、それぞれの貫通孔26cを貫通している状態の陽極端子8b、陰極端子8c、通信用端子8dのそれぞれが、陽極端子7b、陰極端子7c、通信用端子7dのそれぞれに、さらに、保持部材側コネクタ8における走行制御用端子8aがバッテリ側コネクタ7の走行制御用端子7aに挿し込まれて、分岐コネクタ25が、バッテリユニット5とバッテリユニット保持部材6との間に挟まれた状態で設けられている。なお、このときのバッテリユニット5は、バッテリユニット保持部材6に対して着脱自在とされている。
And the
以上により、分岐コネクタ25、接続コード27を介して、バッテリ側コネクタ7における充電用端子と、充電口24における充電用端子とが接続されている。
上記の構成において、電動自転車20に搭載されているバッテリに充電をする際には、図1〜図3に示すように、電動自転車20における充電口取付部23の開閉扉23aを開き、充電口24と、充電器21に接続されている充電用コード28の充電用コネクタ29とを接続する。
As described above, the charging terminal in the battery-
In the above configuration, when charging the battery mounted on the
このとき、上述したように、分岐コネクタ25、接続コード27を介して、バッテリ側コネクタ7における充電用端子と、充電口24における充電用端子とが接続されているので、バッテリユニット5をバッテリユニット保持部材6に保持させた状態、すなわち、バッテリユニット5を車体1に搭載したままの状態で、バッテリユニット5に収納されているバッテリに充電を行うことができる。
At this time, as described above, since the charging terminal in the
したがって、上記の電動自転車20は、従来の着脱自在タイプの電動自転車と同様に、車体1からバッテリユニット5を取り外し、これを車外の充電器21に接続して充電することができ、また、バッテリユニット5を車載した状態でも、上述のように、充電口24と充電用コネクタ29とを接続することで、バッテリに充電をすることができる。これにより、二通りの充電方法を任意に選択できるので、その場その場の状況に応じた好適な充電方法を選択してバッテリに充電を行うことができ、例えば、どちらか一方の充電方法でしか充電できない電動自転車に比べて、より容易にかつ確実にバッテリに充電を行うことができる。
Therefore, the
また、上記のような構成では、充電口取付部23を車体1における立パイプ2に取り付けたことで、充電口取付部23を車体1に強固に取り付けることができるとともに、充電口取付部23をバッテリユニット5、バッテリユニット保持部材6、モータ22などパーツの近傍に設けることができる。これにより、それぞれのパーツを一箇所に寄せ集めることができ、充電口取付部23および充電口24が取り扱いやすくなるとともに、電動自転車全体の外観としてもまとまりが生まれ、非常に好適である。
Further, in the configuration as described above, by attaching the charging
また、接触部26bにおける接触片26dが、貫通孔26cに通されたそれぞれの端子の両側を挟み込んでしっかりと接触するので、前記それぞれの端子と接触片26dとの間に接触不良が発生することを防止することができ、電動自転車20の充電性および信頼性を向上させることができる。
In addition, since the
また、上述したように、分岐コネクタ25が、バッテリユニット5とバッテリユニット保持部材6との間に挟まれた状態でバッテリユニット保持部材6に装着されていることにより、この分岐コネクタ25が、バッテリユニット5とバッテリユニット保持部材6との間の位置から脱落してしまうことを確実に防止することができ、電動自転車20の充電性および信頼性を向上させることができる。
Further, as described above, the
さらに、上記の構成において、車体1、バッテリユニット5およびバッテリユニット保持部材6の構成は、図8および図9に示したものと同様であるので、図8および図9に示したような、もともと着脱自在タイプの電動自転車10であっても、上述したような、分岐コネクタ25と充電口取付部23とを後付けすれば、バッテリユニット5を車載したままの状態でバッテリに容易に充電を行うことができる。
Further, in the above configuration, the configurations of the
したがって、電動自転車の製造の段階において、バッテリユニット5のバッテリ側コネクタ7や、バッテリユニット保持部材6の保持部材側コネクタ8の形状などに変更を加えなくても、分岐コネクタ25と充電口取付部23とを設ければ、バッテリユニット5を車載したままの状態でバッテリに容易に充電を行うことができるので、生産性、経済性の面においても非常に好適である。
Therefore, at the stage of manufacturing the electric bicycle, the
なお、上記においては、充電口取付部23を立パイプ2に取り付けている構成の場合を説明しているが、これに限らず、例えば、図6に示すように、分岐コネクタ25に接続する接続コード27を延設して、電動自転車20のサドル31の下方の位置に充電口取付部23を取り付けている構成としても適用することができる。この構成によれば、充電口取付部23をサドル31により覆うことができ、この充電口取付部23を、例えば雨などから保護することができる。
In addition, although the case where the charging
また、他の例として、例えば、図7に示すように、分岐コネクタ25に接続する接続コード27を延設して、電動自転車20のバスケット32の後側の位置に充電口取付部23を取り付けている構成としても適用することができる。この構成によれば、充電口取付部23を比較的に高い位置に設けることができるため、例えば、使用者が必要以上にかがまなくても、充電用コネクタ29と充電口24との接続を、容易に行うことができる。
As another example, for example, as shown in FIG. 7, a
上記のように、分岐コネクタ25に接続する接続コード27に充電口24が設けられていることで、この接続コード27を適宜の長さに調整すれば、充電口取付部23を車体1の任意の箇所に取り付けることができる。
As described above, since the charging
なお、上記においては、分岐コネクタ25が一つの挿込部26eと三つの接触部26bとを有する構成の場合を示したが、これに限らず、バッテリユニット保持部材6に載置されている状態のバッテリユニット5の充電用端子に接続可能であれば、上記のような一つの挿込部26eと三つの接触部26bとを有する構成でなくてもかまわない。
In addition, in the above, although the case where the
本発明の電動自転車およびその充電設備は、電動自転車だけでなく、例えば、電動バイクなどの電動車両およびその充電設備に利用することができる。 The electric bicycle and the charging facility thereof according to the present invention can be used not only for the electric bicycle but also for an electric vehicle such as an electric motorcycle and the charging facility thereof.
5 バッテリユニット
6 バッテリユニット保持部材
20 電動自転車
21 充電器
22 モータ
24 充電口
25 分岐コネクタ
26b 接触部
26e 挿込部
27 接続コード
5
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