JPH0740877A

JPH0740877A - 電動自転車

Info

Publication number: JPH0740877A
Application number: JP5202541A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Araki; 正道荒木; Nozomi Takada; 望高田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-02-10
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JP2002104266A; JP3691771B2; JP3699135B2

Abstract

(57)【要約】【目的】バッテリをケースに収容する構成を採りつつ
放熱性を高める。【構成】バッテリ収容用バッテリケース２５をシート
チューブと後輪との間に配置する。バッテリケース２５
の上部であって車体前側および後側に通風口２５ａ，２
５ｂを開口させた。走行時に走行風が前側の通風口２５
ａからバッテリケース２５内に流入し、後側の通風口２
５ｂから流出する。電動自転車が走行することによって
バッテリケース２５内が換気されることになる。このた
め、バッテリ２０をバッテリケース２５に収容する構成
を採ったとしてもバッテリ２０が発する熱を確実にバッ
テリケース２５外に放散させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機およびバッテリ
を備えた電動自転車に関し、特にバッテリを収容するバ
ッテリケースの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、補助動力としてモータを使用する
電動自転車としては、例えば、実公昭５８−８６３７号
公報に開示されたものがある。この公報に示された電動
自転車は、サドルの下方にバッテリが配置され、このバ
ッテリからクランク軸近傍のモータへ給電する構造にな
っていた。なお、前記バッテリは密閉構造のバッテリケ
ースに収容され、このバッテリケースを介して電動自転
車のフレームに搭載されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このように
バッテリを密閉構造のバッテリケースに収容したので
は、モータへの正常な放電によってバッテリが発する熱
を大気に放散させることができなくなってしまうという
問題があった。このような不具合は、バッテリをバッテ
リケースで覆わないようにすれば解消することはでき
る。ところが、このようにすると、前輪によって跳ね上
げられた泥水等がバッテリにかかり易くなってしまう。

【０００４】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、バッテリをケースに収容する構成を
採りつつ放熱性を高めることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電動自転車
は、バッテリを収容するバッテリケースをシートチュー
ブと後輪との間に配置し、このバッテリケースの上部で
あって車体前側および後側に通風口を開口させたもので
ある。

【０００６】

【作用】走行時に走行風が前側の通風口からバッテリケ
ース内に流入し、後側の通風口から流出する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図６に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る電動自転車
の側面図、図２は本発明に係る電動自転車の一部を拡大
して示す側面図、図３はバッテリケースにおける右側ケ
ース本体を外した状態を示す側面図、図４は図３におけ
るバッテリケースのIV−IV線断面図である。図５はバッ
テリケースの平面図、図６はバッテリケースの正面図で
ある。

【０００８】これらの図において、１は本発明に係る電
動自転車、２はこの電動自転車１のフレームである。こ
のフレーム２は、前輪３が回転自在に設けられたフロン
トフォーク４を操舵自在に支持するヘッドパイプ２ａ
と、このヘッドパイプ２ａから後下がりに延びるダウン
チューブ２ｂと、このダウンチューブ２ｂの中間部にラ
グ５ａを介して連結されたシートチューブ２ｃと、ダウ
ンチューブ２ｂの後端にハンガーラグ５ｂを介して連結
された左右一対のチェーンステー２ｄと、前記シートチ
ューブ２ｃの上部と前記チェーンステー２ｄの後端部と
を連結する左右一対のシートステー２ｅ等とから構成さ
れている。

【０００９】そして、前記フロントフォーク４の上端部
には操向ハンドル６が装着されており、前記シートチュ
ーブ２ｃの上端部にはシートピラーチューブ７を介して
サドル８が取付けられている。また、前記チェーンステ
ー２ｄの後端部およびシートステー２ｅの下端部には、
後輪９を回転自在に支持するための後輪ブラケット２ｆ
が一体的に設けられている。

【００１０】１０はこの電動自転車１の補助動力源とな
るモータユニットである。このモータユニット１０は、
後述するバッテリーから給電されると共にコントローラ
によって制御されるモータ１１と、クランク軸１２を有
するギヤボックス１３と、クランク軸１２の車体右側の
軸端部に軸装されたチェーンリング（図示せず），クラ
ンク１４およびペダル１５等を備えている。そして、こ
のモータユニット１０は、ダウンチューブ２ｂに沿わせ
てダウンチューブ２ｂの下方に配置され、前記中ラグ５
ａとハンガーラグ５ｂとに前後で取付支持されている。
１６ａは中ラグ５ａにモータユニット１０を取付けるた
めのブラケット、１６ｂはハンガーラグ５ｂにモータユ
ニット１０を取付けるためのブラケットで、これらは何
れもラグ５ａ，５ｂに溶接されている。なお、このモー
タユニット１０は、車体右側に位置するチェーンリング
がチェーン１７を介して後輪９に連結されている。

【００１１】前記モータユニット１０のモータ１１は、
電源供給用メインリレー１８を介してコントローラ１９
が接続され、このコントローラ１９を介してバッテリ２
０から給電される構造になっている。図１および図２に
おいて符号２１で示すものはメインスイッチである。こ
れらのモータ１１，メインリレー１８，コントローラ１
９およびメインスイッチ２１は、図１および図２に示す
ように、フレーム２のダウンチューブ２ｂに沿って前後
に一列に並べられ、各々ダウンチューブ２ｂの下方に配
置されてダウンチューブ２ｂに支持されている。

【００１２】前記コントローラ１９は、メインスイッチ
２１がＯＮ状態のときであってペダル１５からクランク
軸１２に乗員の踏力が加えられたときのみに、踏力とモ
ータ１１の動力との合力を後輪９に伝えるように構成さ
れており、取付ねじ１９ａ，１９ｂによってダウンチュ
ーブ２ｂに固定されている。また、メインリレー１８は
このコントローラ１９にバンド１８ａによって取付けら
れている。

【００１３】前記モータ１１を回転させたり停止させる
に当たっては、コントローラ１９がメインリレー１８に
よってモータ１１への給電回路をＯＮ，ＯＦＦさせて行
う。すなわち、ペダル１５を踏むと、クランク軸１２に
はその踏力に加えて踏力に比例したモータ１１からの回
転トルクが付与されることになる。なお、本実施例で用
いるギヤボックス１３は、ワンウェイクラッチ（図示せ
ず）が内装され、モータ１１側の回転よりペダル１５側
の回転が高くなったときにモータ１１側にクランク軸１
２からトルクが伝わって回転抵抗が大きくなるのを防ぐ
構造になっている。

【００１４】図１および図２において上述した電装品の
周囲に設けられた符号２２で示すものは樹脂製の車体カ
バーである。この車体カバー２２は、上下に分割形成さ
れたカバー本体２３，２４からなり、ダウンチューブ２
ｂおよびこのダウンチューブ２ｂに取付けられた電装品
（メインスイッチ２１，コントローラ１９，メインリレ
ー１８およびモータ１１等）を両カバー本体２３，２４
によって挾むようにして覆う構造になっている。

【００１５】下側のカバー本体２４はコントローラ１９
の下部前面と対応する部分が開口されており（この開口
を図中符号２２ａで示す）、コントローラ１９の下部に
突設された放熱フィン１９ｃがこの開口２２ａからケー
ス外に突出している。また、この車体カバー２２の後部
は、モータユニット１０の後側において車体後方へ向け
て開口している。この開口を図中符号２２ｂで示す。こ
のように車体カバー２２の前後に開口部を設けると、走
行時には走行風が前側の開口２２ａからカバー内へ導入
され、車体カバー２２内をダウンチューブ２ｂに沿って
流れて後側の開口２２ｂから排出されるようになるか
ら、この空気流によってコントローラ１９やモータ１１
等を冷却することができる。

【００１６】次に、上述したモータユニット１０やコン
トローラ１９等に給電するバッテリ２０について説明す
る。バッテリ２０は、図中符号２５で示すバッテリケー
スに収容されて車体に搭載されている。このバッテリ２
０としては１２Ｖのものが採用され、本実施例では２つ
のバッテリ２０をバッテリケース２５内で直列に接続し
て給電している。また、バッテリ２０は、バッテリ本体
２０Ａを蓋体２０Ｂで密封した密閉型のものが用いら
れ、蓋体２０Ｂから突出する陽極端子２０ａと陰極端子
２０ｂを上下に位置づけ、２個上下に重ねるようにして
バッテリケース２５に収容されている。なお、このバッ
テリ２０の蓋体２０Ｂの上面（図１および図２において
車体前方を向く面）には、充電時に内部に生じるガスを
バッテリ外に排出するための通気弁（図示せず）が設け
られている。

【００１７】前記バッテリケース２５は図４に示すよう
に左右に２分割され、左側ケース本体２６と右側ケース
本体２７を合わせることによって上下方向に細長い箱状
に形成されている。そして、このバッテリケース２５の
上部には、図３、図５および図６に示すように、車体前
側および後側に通風口２５ａ，２５ｂが形成されてい
る。前側の通風口２５ａは、図５および図６に示すよう
に、バッテリケース２５の前部にシートチューブ２ｃへ
向けて延びるように形成された防水カバー２５ｃの間に
開口している。後側の通風口２５ｂは、バッテリケース
２５の後壁の上部を間隔をおいて二重にすることによっ
て形成されており、反転式通路を構成している。また、
バッテリケース２５の下部であってこのバッテリケース
２５をフレーム２に搭載したときに最も低くなる部位に
は、水抜き穴２５ｄが形成されている。

【００１８】前記防水カバー２５ｃは、車幅方向中央部
に位置する開口端２５ｅに向かうにしたがって次第に前
方へ突出するように形成されている。言い換えれば、バ
ッテリ２０の前記蓋体２０Ｂと対向するバッテリケース
２５の前面が平坦ではなく、車幅方向中央部で凸となる
ように形成されている。このようにバッテリケース２５
を形成したのは、このバッテリケース２５を車体から外
したときにその前面を下に向けて載置されることがない
ようにするためである。すなわち、前記前面を下にして
バッテリケース２５を載置すると載置が不安定になるの
で、作業者はバッテリケース２５を載置するときには前
面以外の面を下にするようになる。このため、バッテリ
２０の前記蓋体２０Ｂに設けられた通気弁が下に向けら
れたままの状態でバッテリケース２５が放置されるのを
防ぐことができる。なお、上述したようにバッテリケー
ス２５を車体から外すときは、バッテリケース２５を例
えば屋内に持ち込んで充電するときや、車体のメンテナ
ンス、修理を行うとき等である。

【００１９】さらに、このバッテリケース２５は上述し
たように内部にバッテリ２０を上下に重ねるようにして
２つ収納する構造になっており、シートチューブ２ｃと
後輪９との間に配置されている。すなわち、このバッテ
リケース２５は、その車幅方向の寸法が左右のシートス
テー２ｅどうしの間を通される寸法に設定されると共
に、前後方向の寸法がシートチューブ２ｃと左右一対の
補助シートチューブ２８との間を通される寸法に設定さ
れている。なお、この補助シートチューブ２８は、左右
のシートステー２ｅ間に架け渡されたクロス部材２ｇ
と、ダウンチューブ２ｂの後端部との間にシートチュー
ブ２ｃと略平行に架け渡されている。前記クロス部材２
ｇには図２および図５に示すように、上方へ延びるバッ
テリケース用ブラケット２ｈが左右の補助シートチュー
ブ２８，２８と対応するように左右に配設されている。
そして、バッテリケース２５は、その内部にバッテリ２
０を収容した状態で、前記左右のバッテリケース用ブラ
ケット２ｈ，２ｈを左右に貫通する取付けねじ２９によ
ってバッテリケース用ブラケット２ｈ，２ｈに固定さ
れ、下部が後述する負荷側コネクタに接続されている。

【００２０】このバッテリケース２５内に収容されるバ
ッテリ２０は図３および図４に示すように、連結ケーブ
ル３０によって直列に接続され、下側のバッテリ２０の
陰極端子２０ｂと上側のバッテリ２０の陽極端子２０ａ
とが陽極側バッテリケーブル３１，陰極側バッテリケー
ブル３２を介して負荷側接続用コネクタ３３に接続され
ている。この負荷側接続用コネクタ３３はバッテリケー
ス２５の下部に固定され、バッテリケース２５を車体に
装着することによってダウンチューブ２ｂの負荷側コネ
クタ３４（図２）に接続される構造になっている。この
負荷側コネクタ３４はダウンチューブ２ｂに沿って延び
るリード線（図示せず）を介してコントローラ１９やメ
インスイッチ２１に接続されている。なお、陽極側バッ
テリケーブル３１の途中にはヒューズ３５が介装されて
いる。

【００２１】図３および図４においてバッテリケース２
５に内蔵された符号３６で示すものはバッテリ２０を充
電するための充電装置、３７はバッテリケース２５内の
ケーブル等を保持するためのケーブル保持板である。前
記充電装置３６は、充電電流が供給される充電コネクタ
３８と、充電回路において前記充電コネクタ３８とバッ
テリ２０との間に介装されたリレー３９とから構成され
ており、バッテリケース２５の上部に配置されている。
なお、バッテリケース２５の上部は、充電装置３６を装
填した状態で図４に示すように前後に延びるような空間
Ｓが形成される構造になっている。

【００２２】前記充電コネクタ３８は図４に示す端子３
８ａが複数設けられ、不図示の充電器に接続される構造
になっている。この充電器としては、家庭用電源から給
電されて充電電流を出力する従来周知のものが用いられ
る。なお、バッテリケース２５における充電コネクタ３
８が取付けられる部分は、充電コネクタ３８の差込み口
に対応する充電口が開口されている。この充電口には蓋
体４０が着脱自在に嵌着され、充電しないときには雨水
や塵埃が充電口からバッテリケース２５内に侵入するの
を防いでいる。また、前記リレー３９は、充電コネクタ
３８が接続状態でないときには充電コネクタ３８とバッ
テリ２０との間の回路を断つ構造になっている。３９ａ
および３９ｂはリレー３９とバッテリ２０とを接続する
充電ケーブルである。

【００２３】前記ケーブル保持板３７は、合成樹脂によ
って略板状に形成され、有底角筒状を呈する右側ケース
本体２７の底部とバッテリ２０との間に配置されてい
る。そして、このケーブル保持板３７には、前記連結ケ
ーブル３０、陽極側バッテリケーブル３１、陰極側バッ
テリケーブル３２および充電ケーブル３９ａ，３９ｂを
保持するケーブル保持溝４１が一体成形されている。

【００２４】このケーブル保持溝４１は、ケーブル保持
板３７を構成する板材を部分的に凹ませることによって
形成され、前記ケーブルの配線経路を構成している。こ
のケーブル保持溝４１の近傍に設けられた符号４２で示
すものは、ケーブル保持溝４１からケーブルが外れるの
を防ぐためのケーブル保持片である。このケーブル保持
片４２は、ケーブル保持板３７を構成する板材に一体に
設けられてケーブル保持溝４１の解放側に臨んでおり、
ケーブル保持溝４１に沿って間隔をおいて複数設けられ
ている。すなわち、このケーブル保持片４２を僅かに弾
性変形させてケーブルをケーブル保持溝４１に挿入する
ことによって、ケーブルはケーブル保持片４２によって
外れ止めされることになる。

【００２５】図３においてケーブル保持板３７に搭載さ
れた符号４３で示すものは予備ヒューズである。図４に
おいて右側ケース本体２７における前記ヒューズ３５と
対向する部位に設けられた符号４４で示すものは、ヒュ
ーズ２６を目視点検する点検穴４５を塞ぐためのグロメ
ットである。

【００２６】このように構成された電動自転車１におい
てバッテリ２０を充電するには、バッテリケース２５の
蓋体４０を外して充電コネクタ３８を露出させ、この充
電コネクタ３８の端子３８ａに充電器を接続して行う。
この充電は、バッテリケース２５を車体に搭載した状態
で行う以外に、車体から外して行うこともできる。バッ
テリケース２５を車体から外すには、取付ねじ２９を外
すと共にサドル８を外し、その状態でバッテリケース２
５を上方へ引き上げ、負荷側接続用コネクタ３３を負荷
側コネクタ３４から外して行う。

【００２７】また、この電動自転車１が走行するときに
は、バッテリケース２５の上部には前側と後側に通風口
２５ａ，２５ｂが開口しているから、そのときには走行
風が図３中矢印Ａで示すように前側の通風口２５ａから
バッテリケース２５内に流入し、バッテリケース内上部
の空間Ｓを通って矢印Ｂで示すように後側の通風口２５
ｂから流出する。一方、バッテリ２０がモータ１１への
正常な放電によって発熱すると、バッテリ２０によって
暖められた空気がバッテリケース２５の上部に移動する
と共に、バッテリケース２５の最下部に形成された水抜
き穴２５ｄから新気がバッテリケース２５内に導入さ
れ、バッテリケース２５内に対流が生じる。すなわち、
バッテリ２０によって暖められた空気は、バッテリケー
ス２５内の上部を上述したように流れる走行風によって
後側の通風口２５ｂに運ばれ、そこからバッテリケース
外へ排出されることになる。

【００２８】したがって、この電動自転車１が走行する
ことによってバッテリケース２５内が換気されることに
なる。また、通風口２５ａはバッテリケース２５の上部
に開口しているから、走行中に前輪３が泥水を跳ね上げ
たとしても、それが通風口２５ａからバッテリケース２
５内に浸入することはない。

【００２９】なお、本実施例では、バッテリケース２５
を車体から外したときにバッテリケース２５がその前面
を下向きにして載置されるのを防ぐために、バッテリケ
ース２５の本体部分から前方へ防水カバー２５ｃを突出
させたが、バッテリケース２５の前面を図７に示すよう
に形成することによって行うこともできる。

【００３０】図７はバッテリケースの変形例を示す平面
図である。同図（ａ）はバッテリケース２５の前面を前
方へ突出する円弧面５１とした例を示し、同図（ｂ）は
バッテリケース２５の前面に稜線が形成される角５２を
設けた例を示している。また、同図（ｃ）はバッテリケ
ース２５の前面に突起を複数設けた例を示している。こ
の例では２個の突起５３，５４を設けてある。これらの
突起５３，５４は、バッテリケース２５の前面の対角位
置に配設されており、図において右側に設けられた突起
５３はバッテリケース２５の前面における右側上部に位
置づけられ、左側に設けられた突起５４はバッテリケー
ス２５の前面における左側下部に位置づけられている。
同図（ｄ）はバッテリケース２５の前面であって中心線
Ｃからずれた位置に突条５５を設けた例を示している。
この突条５５は、バッテリケース２４の上部から下部に
わたって一連に形成されている。なお、これらの要件を
組合わせることも考えられる。図７（ａ）〜（ｄ）に示
したようにバッテリケース２５を構成しても前記実施例
と同様にバッテリの通気弁が下向きとなった状態でバッ
テリケース２５が載置されるのを防ぐことができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電動自
転車は、バッテリを収容するバッテリケースをシートチ
ューブと後輪との間に配置し、このバッテリケースの上
部であって車体前側および後側に通風口を開口させたた
め、この電動自転車が走行するときには、走行風が前側
の通風口からバッテリケース内に流入し、バッテリケー
ス内上部の空間を通って後側の通風口から流出する。一
方、バッテリがモータへの正常な放電によって発熱する
と、バッテリによって暖められた空気がバッテリケース
の上部に移動するしてバッテリケース内に対流が生じ
る。すなわち、バッテリによって暖められた空気は、バ
ッテリケース内の上部を上述したように流れる走行風に
よって後側の通風口に運ばれ、そこからバッテリケース
外へ排出されることになる。

【００３２】したがって、電動自転車が走行することに
よってバッテリケース内が換気されることになる。ま
た、通風口はバッテリケースの上部に開口しているか
ら、走行中に前輪が泥水を跳ね上げたとしても、それが
通風口からバッテリケース内に浸入することはない。

【００３３】このため、バッテリをバッテリケースに収
容する構成を採ったとしても、バッテリが発する熱を確
実にバッテリケース外に放散させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動自転車の側面図である。

【図２】本発明に係る電動自転車の一部を拡大して示す
側面図である。

【図３】バッテリケースにおける右側ケース本体を外し
た状態を示す側面図である。

【図４】図３におけるバッテリケースのIV−IV線断面図
である。

【図５】バッテリケースの平面図である。

【図６】バッテリケースの正面図である。

【図７】バッテリケースの変形例を示す平面図である。

【符号の説明】

１電動自転車２フレーム２ｃシートチューブ３前輪９後輪１０モータユニット２０バッテリ２５バッテリケース２５ａ通風口２５ｂ通風口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機およびバッテリを備えた電動自転
車において、バッテリ収容用ケースをシートチューブと
後輪との間に配置し、このバッテリ収容ケースの上部で
あって車体前側および後側に通風口を開口させたことを
特徴とする電動自転車。