JP5178965B1 - バッテリの取付構造および電動自転車 - Google Patents

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Abstract

取付部１６に取付られたバッテリ１３を固定および固定解除する錠装置２３と、固定解除の状態で、バッテリ１３を取付部１６から取外し方向へ押出す取外し補助レバー２４とを備え、錠装置２３は円筒状の錠胴部２７を有し、取外し補助レバー２４は、バッテリ１３を取外し方向へ押し出す押出部材３２を有し、且つ、錠胴部２７に回動自在に外嵌されて支持されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば電動自転車等の電動車両に搭載されるバッテリの取付構造および電動自転車に関する。
従来、この種のバッテリの取付構造としては、例えば図１２に示すように、電動自転車の車体フレーム１０１にバッテリ１０２の取付部１０３が設けられ、バッテリ１０２が着脱自在に取付部１０３に取り付けられている。
車体フレーム１０１には、取付部１０３に取り付けられたバッテリ１０２を固定および固定解除する錠装置１０４と、固定解除の状態で、バッテリ１０２の前部を取付部１０３から取外し方向Ａへ押し出す取外し補助レバー１０５とが備えられている。取外し補助レバー１０５は支軸１０６に揺動自在に支持されている。支軸１０６は、錠装置１０４の下方に位置しており、ステー１０７を介して車体フレーム１０１に設けられている。
これによると、バッテリ１０２を車体フレーム１０１から取り外す場合、鍵１０８を錠装置１０４の鍵穴１０９に差し込んで一方向に回し、バッテリ１０２の固定を解除することにより、取外し補助レバー１０５が支軸１０６を中心に揺動して、図１２の仮想線で示すように、バッテリ１０２の前部が取付部１０３から取外し方向Ａへ押し出される。
尚、上記のようなバッテリの取付構造については例えば下記特許文献１に記載されている。
特許第３４０３８７４号
しかしながら上記の従来形式では、支軸１０６および取外し補助レバー１０５を設けるためのスペースを錠装置１０４の下方に確保する必要があるため、バッテリ１０２の取付部１０３が大型化するといった問題がある。
本発明は、小型軽量化が可能なバッテリの取付構造および電動自転車を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本第１発明は、電動車両の車体側に着脱自在に搭載されるバッテリの取付構造であって、
車体側の取付部に取り付けられたバッテリを固定および固定解除する錠装置と、固定解除の状態で、バッテリを取付部から取外し方向へ押し出す取外し補助レバーとを備え、
錠装置は、車体側に設けられ、鍵を差し込む円筒状の錠胴部を有するシリンダー錠であり、
取外し補助レバーは、バッテリを取外し方向へ押し出す押出部材を有し、且つ、錠装置の錠胴部に回動自在に支持され、
取外し補助レバーが一方向に回動されると、押出部材がバッテリを押し出し、取外し補助レバーが他方向に回動されると、押出部材がバッテリから退避するものである。
これによると、バッテリを取付部から取り外す場合、錠装置によるバッテリの固定を解除し、取外し補助レバーを一方向に回動する。これにより、押出部材がバッテリを取付部から取外し方向へ押し出し、バッテリを容易に取り外すことができる。
また、バッテリを取付部に取付ける場合、バッテリを取外し方向とは反対の取付け方向へ移動させればよい。この際、取外し補助レバーを他方向に回動しておくことにより、押出部材がバッテリから退避する。バッテリを取付部に取付けた後、錠装置によってバッテリを取付部に固定する。
取外し補助レバーは錠装置の錠胴部に支持されているため、錠胴部が支軸を兼用し、取外し補助レバーを支持する支軸が不要になる。このため、支軸を設けるスペースが不要になり、バッテリの取付部を小型軽量化することができる。
本第２発明におけるバッテリの取付構造は、取外し補助レバーは基端部が錠胴部に外嵌され、
取外し補助レバーを他方向へ付勢する付勢部材に、錠胴部が挿通されているものである。
これによると、バッテリを取付部から取り外す場合、錠装置によるバッテリの固定を解除し、付勢部材の付勢力に抗して取外し補助レバーを一方向に回動する。これにより、押出部材がバッテリを取付部から取外し方向へ押し出し、バッテリを容易に取り外すことができる。バッテリを取り外した後、手を取外し補助レバーから離すと、取外し補助レバーが付勢部材の付勢力によって他方向へ回動し、押出部材が退避する。
また、バッテリを取付部に取付ける場合、バッテリを取外し方向とは反対の取付け方向へ移動させればよい。この際、上記のように押出部材がバッテリから退避しているため、バッテリを容易に取付部に取付けることができる。バッテリを取付部に取付けた後、錠装置によってバッテリを取付部に固定する。
また、錠胴部が付勢部材に挿通されているため、バッテリの取付部をさらに小型化することができる。
本第３発明におけるバッテリの取付構造は、バッテリと取付部とは差込式のバッテリ側コネクタと取付部側コネクタとを有し、
取外し補助レバーでバッテリを取付部から取外し方向へ押し出すことにより、バッテリ側コネクタが取付部側コネクタから離脱する方向へ移動するものである。
これによると、バッテリを取付部から取り外す場合、錠装置によるバッテリの固定を解除し、取外し補助レバーを一方向に回動する。これにより、押出部材がバッテリを取付部から取外し方向へ押し出し、この際、バッテリ側コネクタが取付部側コネクタから離脱する方向へ移動するため、バッテリを容易に取り外すことができる。
また、バッテリを取付部に取付ける場合、バッテリを取外し方向とは反対の取付け方向へ移動させ、バッテリ側コネクタと取付部側コネクタとのいずれか一方を他方に差し込めばよい。
本第４発明におけるバッテリの取付構造は、バッテリは係合部を有し、
取付部は被係合部を有し、
バッテリの取付け方向において、係合部が被係合部に係合し、
取外し補助レバーでバッテリを取付部から取外し方向へ押し出すことにより、係合部が被係合部から離脱する方向へ移動するものである。
これによると、バッテリを取付部から取り外す場合、錠装置によるバッテリの固定を解除し、取外し補助レバーを一方向に回動する。これにより、押出部材がバッテリを取付部から取外し方向へ押し出し、この際、係合部が被係合部から離脱する方向へ移動するため、バッテリを容易に取り外すことができる。
また、バッテリを取付部に取付ける場合、バッテリを取外し方向とは反対の取付け方向へ移動させ、係合部を被係合部に係合させればよい。これにより、バッテリが取付部に強固に取付けられる。
本第５発明は、上記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバッテリの取付構造を含む電動自転車であって、
車体フレームに取付部が設けられているものである。
以上のように本発明によると、バッテリの取付部を小型軽量化することができる。
本発明の実施の形態における電動自転車の側面図である。 同、電動自転車に搭載されたバッテリの取付構造を示す側面図である。 同、電動自転車に搭載されるバッテリの取付台座の斜視図である。 同、取付台座の分解斜視図である。 同、取付台座の分解斜視図である。 同、取付台座の分解斜視図である。 同、電動自転車に搭載されたバッテリの取付構造を示す側面図であり、取外し補助レバーを回動して、バッテリを取外し方向へ押し出した状態を示す。 同、電動自転車に搭載されるバッテリの側面図である。 同、バッテリの断面図である。 図８におけるＸ−Ｘ矢視図である。 図８におけるＹ−Ｙ矢視図である。 従来の電動自転車に搭載されたバッテリの取付構造を示す一部拡大断面図である。
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、１は電動車両の一例である電動自転車である。この電動自転車１は車体フレーム２と前車輪３と後車輪４とハンドル５とペダル６とチェン１０等を備えている。車体フレーム２は三角形状に接合された上パイプ７と下パイプ８と立パイプ９等を有している。
また、後車輪４の中央部には電動用ハブ装置１１が設けられている。電動用ハブ装置１１には、後車輪４に補助回転力を付与する電動機１２が内蔵されている。また、車体フレーム２には、電動機１２に電力を供給するバッテリ１３が備えられている。
バッテリ１３の取付構造を以下に説明する。
図１〜図３に示すように、車体フレーム２の下パイプ８には取付台座１６（取付部の一例）が設けられている。バッテリ１３は、着脱自在に取付台座１６に取り付けられて、上パイプ７と下パイプ８との間に配置されている。取付台座１６は、平板状の第１台座部１７と、第１台座部１７の後側下端部から電動自転車１の後方へ突出した台形状の第２台座部１８とを有している。尚、第１台座部１７に沿った前方斜め上方向がバッテリ１３の取外し方向Ａであり、第１台座部１７に沿った後方斜め下方向がバッテリ１３の取付け方向Ｂである。
第１台座部１７の前側上端部には、差込式の取付部側コネクタ１９が設けられている。尚、取付部側コネクタ１９は、配線等を介して、電動用ハブ装置１１の電動機１２や制御装置等に電気的に接続されている。また、第１台座部１７の左右両側部にはそれぞれ、複数のＬ形状の被係合部２０が設けられている。
また、図３，図４に示すように、取付台座１６には、取り付けられたバッテリ１３を固定および固定解除する錠装置２３と、固定解除の状態で、バッテリ１３を取外し方向Ａへ押し出す取外し補助レバー２４とが備えられている。
錠装置２３は、鍵２６を差し込む円筒状の錠胴部２７を有するシリンダー錠であり、出退自在な固定用の閂部材２８を有している。第２台座部１８には固定金具２９が設けられ、錠装置２３は固定金具２９に取り付けられている。尚、錠胴部２７の端面には鍵穴３０が設けられている。
図４〜図６に示すように、取外し補助レバー２４は、レバー本体３１と、バッテリ１３を取外し方向Ａへ押し出すカム部材３２（押出部材の一例）とを有し、且つ、錠胴部２７に回動自在に支持されている。レバー本体３１は基端部に複数の係止爪３１ａを有しており、カム部材３２は複数の係止凹部３２ａを有している。各係止爪３１ａが各係止凹部３２ａに嵌め込まれて周方向に係止することにより、レバー本体３１の基端部とカム部材３２とが一体的に結合されている。また、図２，図３に示すように、取外し補助レバー２４の基端部（すなわち、レバー本体３１の基端部とカム部材３２）は錠胴部２７に外嵌されている。
図７に示すように、取外し補助レバー２４が一方向Ｃに回動されると、レバー本体３１と共にカム部材３２が一方向Ｃに回動してバッテリ１３を取外し方向Ａへ押し出す。また、図２に示すように、取外し補助レバー２４が他方向Ｄに回動されると、取外し補助レバー２４と共にカム部材３２が他方向Ｄに回動してバッテリ１３から離間して退避する。
図４〜図６に示すように、取外し補助レバー２４を他方向Ｄへ付勢するコイル状のスプリング３４（付勢部材の一例）に、錠胴部２７が挿通されている。尚、スプリング３４の一端部はカバー３６に固定され、スプリング３４の他端部はカム部材３２に固定されている。
カバー３６は第２台座部１８に取り付けられ、錠胴部２７とカム部材３２とスプリング３４と固定金具２９とはカバー３６内に収納されている。また、図３に示すように、レバー本体３１と錠胴部２７の端面の鍵穴３０とはカバー３６の一側面から外側へ露出している。
また、図４，図５に示すように、カバー３６には、錠装置２３の閂部材２８が出退自在な第１開口部３９と、カム部材３２の先端部が突入退出自在な第２開口部４０とが形成されている。尚、カバー３６は一方のカバー片３６ａと他方のカバー片３６ｂとに左右２分割可能であり、一方のカバー片３６ａと他方のカバー片３６ｂとは嵌合式の接合部３７によって接合されている。
図８，図９に示すように、バッテリ１３は、バッテリケース４２と、バッテリケース４２内に収納された二次電池セル４５と、バッテリケース４２から取付け方向Ｂへ突出した突出部４７とを有している。バッテリケース４２は前端部が尖ったほぼ三角形状の部材である。突出部４７は、バッテリ１３の取付け方向Ｂにおいて、カバー３６の第２開口部４０（図３参照）に嵌め込み可能であり、バッテリ１３の取外し方向Ａにおいて、第２開口部４０から脱抜可能である。
また、バッテリケース４２の前端下部には、差込式のバッテリ側コネクタ４３が設けられている。バッテリ側コネクタ４３は、バッテリ１３の取付け方向Ｂにおいて、取付部側コネクタ１９（図３参照）に差込み可能であり、バッテリ１３の取外し方向Ａにおいて、取付部側コネクタ１９から脱抜可能である。
図８〜図１１に示すように、バッテリケース４２の前寄りの底部の左右両側部にはそれぞれ、複数の係合片４４（係合部の一例）が設けられている。バッテリ１３の係合片４４は、バッテリ１３の取付け方向Ｂにおいて、取付台座１６の被係合部２０（図３参照）に係合可能であり、バッテリ１３の取外し方向Ａにおいて、被係合部２０から離脱可能である。
また、バッテリケース４２の後寄りの底部には固定用凹部４６が形成されている。錠装置２３の閂部材２８（図３，図４参照）は固定用凹部４６に対して挿脱自在であり、閂部材２８が固定用凹部４６に挿入されることにより、バッテリ１３が取付台座１６に固定され、閂部材２８が固定用凹部４６から脱抜されることにより、バッテリ１３の固定が解除される。
以下、上記構成における作用を説明する。
バッテリ１３を取付台座１６から取り外す場合、図２に示すように、鍵２６を、錠装置２３の鍵穴３０に差し込み、ロック解除方向Ｅへ回す。これにより、閂部材２８が退入して固定用凹部４６から脱抜され、バッテリ１３の固定が解除される。
その後、スプリング３４の付勢力に抗して、図７に示すように、取外し補助レバー２４を一方向Ｃに回動することにより、カム部材３２が一方向Ｃに回動し、カム部材３２の先端部が、カバー３６の内側から第２開口部４０に突入し、バッテリ１３の突出部４７に当接して、バッテリ１３を取外し方向Ａへ押し出す。
これにより、バッテリ側コネクタ４３が取付部側コネクタ１９から離脱する方向へ移動すると共に、バッテリ１３の係合片４４が取付台座１６の被係合部２０から離脱する方向へ移動し、さらに、バッテリ１３の突出部４７がカバー３６の第２開口部４０から脱抜する方向へ移動するため、バッテリ１３が容易に取付台座１６から取り外される。
その後、手を取外し補助レバー２４から離すと、図７の仮想線で示すように、取外し補助レバー２４がスプリング３４の付勢力によって他方向Ｄへ回動し、カム部材３２が他方向Ｄに回動し、カム部材３２の先端部が第２開口部４０から退出してカバー３６の内側へ退避する。
このようにしてバッテリ１３を取付台座１６から取り外し、充電や点検等を行った後、バッテリ１３を取付台座１６に取り付ける。この場合、バッテリ１３を取付台座１６の第１台座部１７上に当接させ、手でバッテリ１３を取付け方向Ｂへ移動させ、図２に示すように、バッテリ側コネクタ４３を取付部側コネクタ１９に差し込むと共に、バッテリ１３の係合片４４を取付台座１６の被係合部２０に係合させ、さらに、バッテリ１３の突出部４７をカバー３６の第２開口部４０に嵌め込む。これにより、バッテリ１３が取付台座１６に強固に取付けられる。
このようにしてバッテリ１３を取り付ける際、上記のように取外し補助レバー２４がスプリング３４の付勢力によって他方向Ｄへ回動し、カム部材３２の先端部がカバー３６の内側へ退避してバッテリ１３の突出部４７から離間している。このため、カム部材３２の先端部がバッテリ１３に当接せず、バッテリ１３を容易に取付台座１６に取り付けることができる。
その後、鍵穴３０に差し込まれた鍵２６をロック方向（ロック解除方向Ｅの反対方向）へ回すことにより、閂部材２８が突出して固定用凹部４６に挿入され、バッテリ１３が取付台座１６に固定される。その後、鍵２６を鍵穴３０から脱抜する。
また、図３，図４に示すように、取外し補助レバー２４は錠装置２３の錠胴部２７に外嵌されて支持されているため、錠胴部２７が支軸を兼用し、取外し補助レバー２４を支持する支軸が不要になる。このため、支軸を設けるスペースが不要になり、バッテリ１３の取付台座１６を小型軽量化することができる。また、錠胴部２７がスプリング３４に挿通されているため、取付台座１６をさらに小型化することができる。
図１に示すように、バッテリ１３を取付台座１６に取り付けて、電動自転車１で走行している際、ペダル６に作用する踏力に応じて、電動用ハブ装置１１の電動機１２が回転駆動し、上記踏力と補助駆動力である電動機１２の回転駆動力とを合わせた力で後車輪４が回転する。この際、バッテリ１３と電動機１２とはコネクタ１９，４３と配線等を介して電気的に接続され、バッテリ１３に蓄えられた電力がコネクタ１９，４３と配線等を介して電動機１２に供給される。
上記実施の形態では、電動車両の一例として電動自転車１を挙げたが、電動自転車１に限定されるものではなく、例えば、電動自動車や電動式のオートバイ等であってもよい。
上記実施の形態では、図１に示すように、電動自転車１の後車輪４に電動用ハブ装置１１を設けたが、電動用ハブ装置１１を前車輪３に設け、電動機１２の回転駆動力で前車輪３を回転させてもよい。また、電動機１２を車体フレーム２に設け、電動機１２の回転駆動力をチェン１０に伝える構成であってもよい。
上記実施の形態では、バッテリ１３を取付台座１６に取り付けた後、鍵穴３０に差し込まれた鍵２６をロック方向へ回すことにより、閂部材２８を突出させて固定用凹部４６に挿入し、バッテリ１３を取付台座１６に固定しているが、前以て、閂部材２８を突出させておき、その後、バッテリ１３を取付台座１６に取り付けることにより、閂部材２８が、バッテリ１３に押し下げられて一旦退入した直後、再び突出して固定用凹部４６に挿入されることで、バッテリ１３を取付台座１６に固定してもよい。

Claims (5)

  1. 電動車両の車体側に着脱自在に搭載されるバッテリの取付構造であって、
    車体側の取付部に取り付けられたバッテリを固定および固定解除する錠装置と、固定解除の状態で、バッテリを取付部から取外し方向へ押し出す取外し補助レバーとを備え、
    錠装置は、車体側に設けられ、鍵を差し込む円筒状の錠胴部を有するシリンダー錠であり、
    取外し補助レバーは、バッテリを取外し方向へ押し出す押出部材を有し、且つ、錠装置の錠胴部に回動自在に支持され、
    取外し補助レバーが一方向に回動されると、押出部材がバッテリを押し出し、取外し補助レバーが他方向に回動されると、押出部材がバッテリから退避することを特徴とするバッテリの取付構造。
  2. 取外し補助レバーは基端部が錠胴部に外嵌され、
    取外し補助レバーを他方向へ付勢する付勢部材に、錠胴部が挿通されていることを特徴とする請求項１記載のバッテリの取付構造。
  3. バッテリと取付部とは差込式のバッテリ側コネクタと取付部側コネクタとを有し、
    取外し補助レバーでバッテリを取付部から取外し方向へ押し出すことにより、バッテリ側コネクタが取付部側コネクタから離脱する方向へ移動することを特徴とする請求項１記載のバッテリの取付構造。
  4. バッテリは係合部を有し、
    取付部は被係合部を有し、
    バッテリの取付け方向において、係合部が被係合部に係合し、
    取外し補助レバーでバッテリを取付部から取外し方向へ押し出すことにより、係合部が被係合部から離脱する方向へ移動することを特徴とする請求項１記載のバッテリの取付構造。
  5. 上記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバッテリの取付構造を含む電動自転車であって、
    車体フレームに取付部が設けられていることを特徴とする電動自転車。
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