JP6229840B2 - 電動車両および電動自転車 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置と、駆動装置に電力を供給するバッテリとが備えられた電動自転車等の電動車両に関する。

従来、この種の電動車両としては、例えば図１９に示すように、ハンドルバー１０１に、スイッチ装置１０２が設けられている電動自転車がある。スイッチ装置１０２は、電源スイッチ１０３等を有しており、配線１０４を介してモータ等からなる駆動装置１０５に電気的に接続されている。

車体フレーム１０６には、バッテリ１０８が着脱自在に搭載される搭載部１１３が設けられている。また、車体フレーム１０６の立てパイプ１０７には、搭載部１１３に搭載されたバッテリ１０８を保持する保持部材１０９が設けられている。保持部材１０９は立てパイプ１０７に取付けられた保持カバー１１０を有し、保持カバー１１０内には、バッテリ１０８を保持部材１０９に固定するキーロック装置１１１が設けられている。

これによると、スイッチ装置１０２の電源スイッチ１０３を押してオンに切替えることで、アシスト走行が可能となり、走行速度やトルク等の走行条件が所定の走行条件を満たすと、駆動装置１０５が駆動して補助駆動力が後車輪に付与され、アシスト走行が開始される。

また、バッテリ１０８を搭載部１１３に搭載し、鍵をキーロック装置１１１の鍵穴１１２に差し込んで回転することにより、バッテリ１０８が保持部材１０９に固定されて保持される。

尚、上記のような電動自転車は例えば下記特許文献１に記載されている。

特開２０１２−１４４０６１

しかしながら上記の従来形式では、スイッチ装置１０２等の操作装置をハンドルバー１０１に取付けた場合、スイッチ装置１０２と駆動装置１０５との間の距離が長いため、スイッチ装置１０２と駆動装置１０５とを接続している配線１０４も長くなり、コストアップするといった問題がある。

また、キーロック装置１１１等の操作装置をバッテリ１０８の保持部材１０９に設けると、鍵を過大な力でキーロック装置１１１の鍵穴１１２に差し込んで操作した場合、上記過大な力を保持カバー１１０で十分に受け止めることは困難であり、保持カバー１１０が変形する虞がある。このような保持カバー１１０の変形を防止するためには、保持カバー１１０の厚さを増大させて強度を向上させることが考えられるが、保持部材１０９の重さが増加したり大型化するといった問題がある。

本発明は、コストダウンや保持部材の小型軽量化が可能な電動車両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、駆動装置と、駆動装置に電力を供給する着脱自在なバッテリとが備えられた電動車両であって、
車体フレームに、バッテリが搭載される搭載部と、搭載部に搭載されたバッテリを保持する保持部材とが設けられ、
保持部材内に、操作装置と、操作装置を固定する固定手段とが設けられ、
保持部材は、車体フレームに設けられた取付板材に連結され、
取付板材は、保持部材内に挿入されて、操作装置が操作される操作側とは反対側から、操作装置に当接し、
操作装置を操作する際に操作装置に作用する外力が取付板材で受けられるものである。

これによると、過大な力で操作装置を操作しても、取付板材が操作側の反対側から操作装置に当接し、操作時に操作装置に作用する外力が取付板材で受けられるため、保持部材の変形を防止することができ、保持部材を小型軽量化できる。

また、保持部材を車体フレームに装着するために設けられた取付板材を利用して、操作装置に作用する外力を受けているため、外力を受けるための専用の部品を別途設ける必要はなく、部品点数が削減されてコストダウンを図ることができる。

本第２発明における電動車両は、保持部材は、一方および他方のカバー体に分割可能な保持カバーを有し、
固定手段はいずれか一方のカバー体に設けられているものである。

これによると、過大な力で操作装置を操作しても、操作時に操作装置に作用する外力が取付板材で受けられるため、保持カバーの厚さを増大させずに、保持カバーの変形を防止することができる。

また、操作装置を固定手段で一方のカバー体に固定することができるため、容易に一方のカバー体と他方のカバー体とを結合して、保持カバーを組み立てることができる。
本第３発明における電動車両は、操作装置はスイッチ装置であり、
スイッチ装置と駆動装置とが配線を介して電気的に接続され、
固定手段は複数の固定爪からなり、
これら固定爪の間にスイッチ装置が挟み込まれるものである。

これによると、スイッチ装置を保持部材に設けているため、スイッチ装置と駆動装置との間の距離が短くなり、配線の長さが短縮され、コストダウンを図ることができる。
また、スイッチ装置を過大な力で押して操作しても、取付板材が押し操作側の反対側からスイッチ装置に当接し、押し操作時にスイッチ装置に作用する外力が取付板材で受けられる。

本第４発明における電動車両は、保持部材内に、配線を固定する配線固定部材が設けられ、
配線固定部材と保持部材の内面との間に配線が挟み込まれるものである。

これによると、保持カバーのいずれか一方のカバー体に固定爪と配線固定部材とを設けた場合、一方のカバー体にスイッチ装置と配線とを固定することができる。これにより、一方のカバー体とスイッチ装置と配線とが一体化され、保持カバーの組立や配線の処理等が容易に行える。

本第５発明における電動車両は、操作装置はバッテリを保持部材に固定するキーロック装置であり、
固定手段は、保持部材内に突出する固定部材と、保持部材内に形成された嵌込部とからなり、
キーロック装置の上下いずれか一端部が固定部材に当接するとともに他端部が嵌込部に嵌め込まれることにより、キーロック装置が上下方向において固定されるものである。

これによると、キーロック装置を過大な力で操作しても、取付板材が操作側の反対側からキーロック装置に当接し、操作時にキーロック装置に作用する外力が取付板材で受けられる。

本第６発明における電動車両は、取付板材は車体フレームに溶接され、
保持部材は締結部材で取付板材に締結されているものである。
これによると、取付板材は車体フレームに溶接されているため、操作時に操作装置に作用する外力を取付板材で確実に受けることができる。

本第７発明は、上記第１発明から第６発明のいずれか１項に記載の電動車両からなることを特徴とする電動自転車である。

以上のように本発明によると、コストダウンや保持部材の小型軽量化が可能である。

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、電動自転車のバッテリの搭載部の拡大側面図である。 同、電動自転車のバッテリの搭載部の拡大斜視図である。 同、電動自転車のバッテリの保持部材の保持カバーを一方および他方のカバー体に二分割した図である。 同、電動自転車のバッテリの保持部材の保持カバーの一方および他方のカバー体を接合した図である。 同、電動自転車の立てパイプに保持カバーの一方のカバー体を取付けた側面図である。 同、電動自転車の保持カバーの一方のカバー体の内部を示す拡大斜視図である。 図６におけるＸ−Ｘ矢視図である。 図６におけるＹ−Ｙ矢視図である。 同、電動自転車の立てパイプに保持カバーの一方のカバー体を取付け、一方のカバー体にスイッチ装置とキーロック装置とを設けた斜視図である。 図１０における一部拡大斜視図である。 同、電動自転車のスイッチ装置を後方から見た図である。 図２におけるＳ−Ｓ矢視図である。 図２におけるＴ−Ｔ矢視図である。 同、電動自転車のキーロック装置の図であり、（ａ）はキーロック装置を側方から見た図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。 図２におけるＵ−Ｕ矢視図である。 図２におけるＶ−Ｖ矢視図である。 同、電動自転車の保持カバーの一方のカバー体にスイッチ装置を設けるとともに配線を固定した図である。 従来の電動自転車の側面図である。

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。
図１〜図３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り、車体フレーム２には、モータ等からなる駆動装置３と、駆動装置３に電力を供給する着脱自在なバッテリ４と、ブラケット５と、バッテリ４が着脱自在に搭載される搭載部６とが備えられている。尚、駆動装置３はブラケット５に設けられている。また、搭載部６には、バッテリ４に接続可能な接続端子７が設けられている。

車体フレーム２は立てパイプ２３を有し、立てパイプ２３には、搭載部６に搭載されたバッテリ４を倒れないように正規の姿勢で保持する保持部材８が設けられている。保持部材８は、樹脂製の保持カバー１１を有し、保持カバー１１内には、スイッチ装置１２（操作装置の一例）と、搭載部６に搭載されたバッテリ４を保持部材８に固定するキーロック装置１３（操作装置の一例）とが設けられている。

保持カバー１１は、上下方向に細長く延びた縦カバー部１６と、縦カバー部１６の上端から後方へ延びた本体カバー部１７とを有している。また、図４に示すように、保持カバー１１は左右いずれか一方のカバー体１１ａと他方のカバー体１１ｂとに二分割可能である。

一方および他方のカバー体１１ａ，１１ｂにはそれぞれ、複数の係止爪１９と複数の係止孔２０とが形成され、これら係止爪１９が係止孔２０に係合することにより、図５に示すように、一方のカバー体１１ａと他方のカバー体１１ｂとが結合されて保持カバー１１が組み立てられる。

図６，図７に示すように、立てパイプ２３には、金属製の板金２４（取付板材の一例）が溶接で取付けられている。板金２４は、立てパイプ２３から後方に延びた上板部２５と、上板部２５の下部に設けられた下板部２６とを有している。上板部２５には前後一対の上部貫通孔２７，２８が形成され、上板部２５の裏面には、前方の上部貫通孔２７に連通するナット体２９（図１６参照）が取付けられている。また、図７，図８に示すように、下板部２６には左右一対の下部ねじ孔３１，３２が形成されている。

板金２４は保持カバー１１内に挿入され、保持カバー１１は複数のねじ３３（締結部材の一例）により板金２４に締結されている。すなわち、図８，図１６に示すように、保持カバー１１の一方のカバー体１１ａの本体カバー部１７内にはねじ孔３４が形成され、ねじ３３が板金２４の後方の上部貫通孔２８に挿通されてねじ孔３４にねじ込まれている。

図４，図５，図１１，図１７に示すように、一方および他方のカバー体１１ａ，１１ｂの夫々の縦カバー部１６の上部には貫通孔３５，３６が形成され、各ねじ３３が両貫通孔３５，３６に挿通されて板金２４の下部両ねじ孔３１，３２にねじ込まれている。これにより、保持カバー１１が複数のねじ３３を介して板金２４に締結される。

図１０〜図１２に示すように、スイッチ装置１２は、四角ボックス形状の部材であり、左右いずれか一側面に電源スイッチ３９を有している。また、スイッチ装置１２と駆動装置３とが配線４０を介して電気的に接続されている。スイッチ装置１２の上下両端部にはそれぞれ、固定用溝４１が前後方向に長く形成されている。

図６，図７に示すように、保持カバー１１の一方のカバー体１１ａの本体カバー部１７内には、スイッチ装置１２を固定する上下一対の固定爪４２（固定手段の一例）が設けられている。図１１，図１３に示すように、これら固定爪４２がスイッチ装置１２の固定用溝４１に挿入されることにより、スイッチ装置１２が上下両固定爪４２の間に挟み込まれる。

図１０，図１８に示すように、保持カバー１１の一方のカバー体１１ａの縦カバー部１６内には、配線４０を固定する複数の配線固定突部４５（配線固定部材の一例）と配線固定爪部４６（配線固定部材の一例）とが設けられている。このうち、配線固定爪部４６は、配線固定突部４５の下方に位置しており、一方のカバー体１１ａ内の下端部に形成されている。これら配線固定突部４５と配線固定爪部４６とはそれぞれ一方のカバー体１１ａの内側面から内方へ突出しており、配線４０が配線固定突部４５と一方のカバー体１１ａの内面との間および配線固定爪部４６と一方のカバー体１１ａの内面との間に挟み込まれて固定される。

図１０，図１１，図１５に示すように、キーロック装置１３は、出退自在なロックレバー４８を備えたシリンダー錠４９と、シリンダー錠４９から前方に連設された取付板５０と、シリンダー錠４９から下方に連設されたロックレバー収納部５１と、ロックレバー収納部５１の下端部に設けられた四角形状の係合部５２とを有している。ロックレバー４８はロックレバー収納部５１内に収納されており、シリンダー錠４９の一側面には鍵穴５３が形成されている。鍵穴５３に鍵を差し込んで回すことにより、ロックレバー４８がロックレバー収納部５１から上下方向に出退する。

バッテリ４の上部にはロック孔（図示省略）が形成され、ロックレバー４８がロックレバー収納部５１から突出してロック孔に挿入されることで、バッテリ４が保持部材８に固定される。また、ロックレバー４８がロック孔から脱抜されてロックレバー収納部５１に収納されることで、バッテリ４の固定が解除される。

図１１，図１５，図１６に示すように、取付板５０には貫通孔５４が形成されており、ボルト５５を取付板５０の貫通孔５４と板金２４の前方の上部貫通孔２７とに挿通してナット体２９に螺合することにより、取付板５０が板金２４に連結される。

図６〜図８に示すように、保持カバー１１の一方のカバー体１１ａの本体カバー部１７内には、キーロック装置１３を固定する上部固定部材５６（固定手段の一例）と下部嵌込部５７（固定手段の一例）とが設けられている。上部固定部材５６は一方のカバー体１１ａの上端内面から内方へ下向きに突出している。また、下部嵌込部５７は、一方のカバー体１１ａの本体カバー部１７内に設けられた下部横板５９と、下部横板５９の下面から下向きに形成された前後一対の固定板６０と、下部横板５９の下方に形成された下部固定片６１と、一方のカバー体１１ａの本体カバー部１７の側壁１７ａの下部とによって形成された空間である。

固定板６０は一方のカバー体１１ａの本体カバー部１７の側壁１７ａと下部横板５９との交差部分に設けられ、下部固定片６１は、本体カバー部１７の側壁１７ａから内方に突出して、両固定板６０間に位置している。また、下部横板５９には開口部６２が形成され、図１１，図１７に示すように、キーロック装置１３のロックレバー収納部５１が開口部６２に挿入され、係合部５２が下部横板５９と一対の固定板６０と下部固定片６１と側壁１７ａの下部とで囲まれた下部嵌込部５７に嵌め込まれる。

図１１，図１６，図１７に示すように、キーロック装置１３が一方のカバー体１１ａ内に取付けられた状態で、シリンダー錠４９が上部固定部材５６に下方から当接することにより、キーロック装置１３の上方への位置ずれが阻止され、係合部５２が下部嵌込部５７の下部固定片６１に上方から当接することにより、キーロック装置１３の下方への位置ずれが阻止される。

板金２４は、スイッチ装置１２とキーロック装置１３とがそれぞれ操作される操作側Ａ（左右一側方）とは反対側Ｂ（左右他側方）から、スイッチ装置１２とキーロック装置１３とに当接している。そして、スイッチ装置１２の電源スイッチ３９を押す際（操作装置を操作する際の一例）にスイッチ装置１２に作用する外力Ｆおよびキーロック装置１３の鍵穴５３に鍵を差し込む際（操作装置を操作する際の一例）にキーロック装置１３に作用する外力Ｆが板金２４で受けられる。

尚、図７，図１４，図１６に示すように、板金２４の上板部２５は、外力Ｆを受ける第１〜第３の受け部２４ａ〜２４ｃを有している。このうち第２の受け部２４ｂは第１の受け部２４ａから後方に連設され、第３の受け部２４ｃは第２の受け部２４ｂの後部上端から上方に連設されている。第１の受け部２４ａがキーロック装置１３のシリンダー錠４９の一部と取付板５０とに当接し、第２および第３の受け部２４ｂ，２４ｃがスイッチ装置１２に当接する。

以下、上記構成における作用を説明する。
バッテリ４の下部を搭載部６に嵌め込んでバッテリ４を搭載部６に搭載し、鍵をキーロック装置１３の鍵穴５３に差し込んで一方向に回すことにより、ロックレバー４８が突出してバッテリ４のロック孔に挿入され、図１に示すように、バッテリ４が保持部材８に固定されて保持される。

その後、スイッチ装置１２の電源スイッチ３９を押してオンに切替えることで、駆動装置３によるアシスト走行が可能となる。この際、走行速度やトルク等の走行条件が所定の走行条件を満たすと、駆動装置３が駆動し、ペダル９に作用する踏力に駆動装置３の補助駆動力を足し合わせた駆動力が後車輪１０に付与される。

鍵を過大な力でキーロック装置１３の鍵穴５３に差し込んで操作しても、図１６に示すように、板金２４の第１の受け部２４ａが操作側Ａとは反対側Ｂからキーロック装置１３に当接し、操作時にキーロック装置１３に作用する外力Ｆが板金２４で受けられる。また、スイッチ装置１２を操作する際、電源スイッチ３９を過大な力で押しても、図１４，図１６に示すように、板金２４の第２および第３の受け部２４ｂ，２４ｃが操作側Ａとは反対側Ｂからスイッチ装置１２に当接し、操作時にスイッチ装置１２に作用する外力Ｆが板金２４で受けられる。

これにより、保持カバー１１の厚さを増大させずに、保持カバー１１の変形を防止することができ、保持カバー１１を小型軽量化できる。
また、保持カバー１１を車体フレーム２の立てパイプ２３に装着するために設けられた板金２４を利用して、スイッチ装置１２およびキーロック装置１３に作用する外力Ｆを受けているため、外力Ｆを受けるための専用の部品を別途設ける必要はなく、部品点数が削減されてコストダウンを図ることができる。

また、板金２４は立てパイプ２３に溶接されているため、操作時にスイッチ装置１２およびキーロック装置１３に作用する外力Ｆを板金２４で確実に受けることができる。さらに、図１に示すように、スイッチ装置１２を車体フレーム２の保持部材８に設けているため、駆動装置３とスイッチ装置１２との間の距離が短くなり、図１０に示すように、駆動装置３とスイッチ装置１２との間の配線４０の長さが短縮されて、コストダウンを図ることができる。

次に、保持部材８を組み立てて車体フレーム２に取付ける手順（ａ）〜（ｅ）を説明する。
（ａ）一方のカバー体１１ａに対してスイッチ装置１２をスライドさせ、一方のカバー体１１ａの固定爪４２をスイッチ装置１２の固定用溝４１に挿入することにより、図１８に示すように、スイッチ装置１２が、一方のカバー体１１ａ内において上下両固定爪４２の間に挟み込まれ、上下方向および左右方向に固定される。

また、配線４０を配線固定突部４５と一方のカバー体１１ａの内面との間および配線固定爪部４６と一方のカバー体１１ａの内面との間に挟み込むことにより、配線４０が一方のカバー体１１ａ内において固定される。尚、配線４０が配線固定爪部４６と一方のカバー体１１ａの内面との間に挟み込まれることで、配線４０が一方のカバー体１１ａから不用意に外れてしまうのを防止することもできる。これにより、一方のカバー体１１ａにスイッチ装置１２と配線４０とが固定され、一方のカバー体１１ａとスイッチ装置１２と配線４０とが一体化される。

（ｂ）その後、図４，図１３に示すように、ねじ３３を一方のカバー体１１ａの貫通孔３５に挿通して板金２４の下部ねじ孔３１（図７参照）に螺合する。さらに、図６，図１６，図１７に示すように、別のねじ３３を板金２４の後方の上部貫通孔２８（図７参照）に挿通して一方のカバー体１１ａのねじ孔３４に螺合することにより、図４に示すように、一方のカバー体１１ａを板金２４に取付ける。

この際、図１０に示すように、一方のカバー体１１ａの縦カバー部１６の下端をブラケット５に当接することにより、一方のカバー体１１ａがブラケット５に対して上下方向に位置決めされる。

（ｃ）次に、図１０，図１１，図１７に示すように、キーロック装置１３の係合部５２を一方のカバー体１１ａの下部嵌込部５７に嵌め込み、図１６に示すように、ボルト５５をキーロック装置１３の貫通孔５４と板金２４の前方の上部貫通孔２７とに挿通してナット体２９に螺合することにより、キーロック装置１３を板金２４に連結する。

この際、図１７に示すように、キーロック装置１３のシリンダー錠４９が上部固定部材５６に当接し、キーロック装置１３の係合部５２が下部固定片６１に当接することにより、キーロック装置１３が一方のカバー体１１ａに対して上下方向に位置決めされる。これにより、ブラケット５を基準にしたキーロック装置１３の取付け高さが正確に定められる。

（ｄ）その後、各係止爪１９を各係止孔２０に係合して、図５に示すように、他方のカバー体１１ｂを一方のカバー体１１ａに結合し、保持カバー１１を組み立てる。
（ｅ）その後、図５，図１３に示すように、他のねじ３３を他方のカバー体１１ｂの貫通孔３６（図４参照）に挿通して板金２４の下部ねじ孔３２（図７参照）に螺合することにより、他方のカバー体１１ｂを板金２４に取付ける。

上記手順（ａ）において、一方のカバー体１１ａにスイッチ装置１２と配線４０とを固定して、一方のカバー体１１ａとスイッチ装置１２と配線４０とを一体化することにより、上記手順（ｄ）において、他方のカバー体１１ｂを一方のカバー体１１ａに結合する際、スイッチ装置１２が一方のカバー体１１ａから脱落したり配線４０が邪魔になることはなく、保持カバー１１の組み立てや配線４０の処理等を容易に行うことができる。

本発明は、電動車両の一例である電動自転車に最適であるが、電動自転車以外に、例えば電動車椅子等の電動車両にも適用可能である。

１ 電動自転車（電動車両）
２ 車体フレーム
３ 駆動装置
４ バッテリ
６ 搭載部
８ 保持部材
１１ 保持カバー
１１ａ 一方のカバー体
１１ｂ 他方のカバー体
１２ スイッチ装置（操作装置）
１３ キーロック装置（操作装置）
２４ 板金（取付板材）
３３ ねじ（締結部材）
４０ 配線
４２ 固定爪（固定手段）
４５ 配線固定突部（配線固定部材）
４６ 配線固定爪部（配線固定部材）
５６ 上部固定部材（固定手段）
５７ 下部嵌込部（固定手段）
Ａ 操作側
Ｂ 反対側
Ｆ 外力

Claims (7)

1. 駆動装置と、駆動装置に電力を供給する着脱自在なバッテリとが備えられた電動車両であって、
   車体フレームに、バッテリが搭載される搭載部と、搭載部に搭載されたバッテリを保持する保持部材とが設けられ、
   保持部材内に、操作装置と、操作装置を固定する固定手段とが設けられ、
   保持部材は、車体フレームに設けられた取付板材に連結され、
   取付板材は、保持部材内に挿入されて、操作装置が操作される操作側とは反対側から、操作装置に当接し、
   操作装置を操作する際に操作装置に作用する外力が取付板材で受けられることを特徴とする電動車両。
2. 保持部材は、一方および他方のカバー体に分割可能な保持カバーを有し、
   固定手段はいずれか一方のカバー体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動車両。
3. 操作装置はスイッチ装置であり、
   スイッチ装置と駆動装置とが配線を介して電気的に接続され、
   固定手段は複数の固定爪からなり、
   これら固定爪の間にスイッチ装置が挟み込まれることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動車両。
4. 保持部材内に、配線を固定する配線固定部材が設けられ、
   配線固定部材と保持部材の内面との間に配線が挟み込まれることを特徴とする請求項３記載の電動車両。
5. 操作装置はバッテリを保持部材に固定するキーロック装置であり、
   固定手段は、保持部材内に突出する固定部材と、保持部材内に形成された嵌込部とからなり、
   キーロック装置の上下いずれか一端部が固定部材に当接するとともに他端部が嵌込部に嵌め込まれることにより、キーロック装置が上下方向において固定されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動車両。
6. 取付板材は車体フレームに溶接され、
   保持部材は締結部材で取付板材に締結されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電動車両。
7. 上記請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電動車両からなることを特徴とする電動自転車。

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