JPH11317210A - 電動補助自転車の電源用バッテリ収納構造 - Google Patents
電動補助自転車の電源用バッテリ収納構造Info
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Abstract
動補助自転車に搭載される電源用バッテリの収納構造を
提供することにある。 【解決手段】 電動補助自転車1のフレーム3の長手方
向に沿って該フレーム3に、電源用バッテリケース25が
付設され、複数の円柱状バッテリ28の周面が相互に接触
した状態で一方の円柱状バッテリ28がその中心線に対し
直角方向へ1列に配設され、該一方の円柱状バッテリ列
間の各凹部に他方の円柱状バッテリ28が落込んだ状態で
配列されて全体として前記円柱状バッテリ28に対し直交
する方向へ細長い略角柱状に電源用バッテリ群29が構成
され、該略角柱状電源用バッテリ群29の円柱状バッテリ
28の中心線が車巾方向に指向された状態で、該略角柱状
電源用バッテリ群29が前記電源用バッテリケース25内に
嵌装されたものである。
Description
モータの動力を利用する電動補助自転車に搭載される電
源用バッテリの収納構造に関するものである。
後下方に傾斜したダウンチューブの下端に、斜後上方に
傾斜したシートチューブの下端が一体に結合されて、側
面視でV字状に形成されたメインフレームを有するもの
が多く、重い電源用バッテリが前後車輪上の荷物載せ空
間を占めることなく、かつ電動補助自転車への乗降の邪
魔とならないように、前記ダウンチューブまたはシート
チューブに沿って搭載されていた。
たはシートチューブに電源用バッテリを沿わせて搭載す
るために、ダウンチューブまたはシートチューブに着脱
自在に装着させるバッテリケース内に、バッテリの正極
と負極とが相互に接触できるように、その正極および負
極を結ぶ方向をバッテリケースの長手方向に沿って直線
状に並べて収納していた。
如き一般市販の安価なバッテリを前記バッテリケースに
収納すると、バッテリの収納個数が制限されて、大容量
の電源が得られず、電動補助自転車を高出力で走行させ
ることが不可能となり、このため、大型の寸法および特
定の形状のバッテリをメーカに注文しなければならず、
バッテリのコストが大巾に増大することが避けられなか
った。
のような難点を克服した電動補助自転車の電源用バッテ
リ収納構造の改良に係り、電動補助自転車のフレームの
長手方向に沿って該フレームに、電源用バッテリケース
が付設され、複数の円柱状バッテリの周面が相互に接触
した状態で一方の円柱状バッテリがその中心線に対し直
角方向へ1列に配設され、該一方の円柱状バッテリ列間
の各凹部に他方の円柱状バッテリが落込んだ状態で配列
されて全体として前記円柱状バッテリに対し直交する方
向へ細長い略角柱状に電源用バッテリ群が構成され、該
略角柱状電源用バッテリ群の円柱状バッテリの中心線が
車巾方向に指向された状態で、該略角柱状電源用バッテ
リ群が前記電源用バッテリケース内に嵌装されたことを
特徴とするものである。
バッテリの周面が相互に接触した状態で一方の円柱状バ
ッテリが配列され、該一方の円柱状バッテリ間の各凹部
に他方の円柱状バッテリが落込んで、バッテリ群が形成
されているので、円柱状バッテリを直線状に並べた従来
のものに比べ、大量の円柱状バッテリが高密度にコンパ
クトにまとめられて、ケースに収納され、大容量の電源
が容易に得られるとともに、フレームの長さ方向の寸法
に対応してバッテリ群およびケースを形成することが可
能であり、設計の自由度が大巾に増大する。しかも円柱
状バッテリの中心線を車巾方向に指向させフレームの長
手方向に沿わせてバッテリケースに嵌装され、該バッテ
リケースが車体に付設されるため、電源用バッテリの出
っ張りを最小限にすることが可能となり、乗降性が良好
であるのみならず、自転車としての操作性も良好であ
る。
ることにより、電動補助自転車のダウンチューブまたは
シートチューブに添接されるバッテリケースに収納され
る略角柱状電源用バッテリ群の電源電圧を充分に高め
て、電動補助自転車駆動用モータを確実に駆動させるこ
とができる。
することにより、多数の前記円柱状バッテリを略角柱状
に相互に強固に結合して、電極相互間の電気的接続を断
線のないように確保することができるとともに、前記バ
ッテリケースに容易に嵌脱でき、しかも前記バッテリケ
ース内に安定して円柱状バッテリを保持させることがで
きる。
ついて説明する。
ウンチューブ3が斜後下方に指向して延出され、該ダウ
ンチューブ3の下端で上方へ湾曲して斜後上方に指向し
てシートチューブ4が延出され、該ダウンチューブ3お
よびシートチューブ4でもって略V字状のメインフレー
ム5が構成され、該シートチューブ4の上端にシート6
が設けられている。
ト7が旋回自在に嵌挿され、該ステアリングシャフト7
の上端にステアリングハンドル8が一体に装着されると
ともに該ステアリングシャフト7の下方に一体に延出し
た左右1対のフロントフォーク9の下端に前車輪10が回
転自在に軸支されている。
4とが交わるメインフレーム5の湾曲下部には、ブラケ
ット5a(図21参照)が突設され、伝動ギア機構を収納
するとともにクランクケースを兼ねたギアボックス11が
該ブラケット5aに一体に装着され、該ギアボックス11
に前後方向へ指向したリヤフォーク12の前端が一体に取
付けられ、シートチューブ4とリヤフォーク12の後端と
にステー13が架設され、該リヤフォーク12の後端に後車
輪14が回転自在に軸支されている。
軸15が回転自在に嵌装され、該クランク軸15の左右両端
にクランクアーム16が一体に装着され、該クランクアー
ム16の先端にペダル17が設けられている。
スプロケット18と、後車輪14に一体に設けられた従動ス
プロケット19とに無端チェン20が架渡されており、ペダ
ル17に加えられる踏力によりクランク軸15が回転駆動さ
れると、駆動スプロケット18、無端チェン20および従動
スプロケット19を介して後車輪14が回転し、電動補助自
転車1が自転車として走行することができるようになっ
ている。
ックス11に駆動用モータ21が固定され、シートチューブ
4の後側面には、該駆動用モータ21の上方に位置して駆
動用モータ21の回転を制御する電子制御ユニットやモー
タドライバー等の制御装置22が付設されており、該制御
装置22により駆動用モータ21が回転制御されると、駆動
用モータ21の回転トルクが伝動ギア機構を介してクラン
ク軸15に伝達され、駆動用モータ21の動力でもって人力
が補助されるようになっている。
とよりなるメインフレーム5は、図1、ならびに図10〜
図13に図示されるように、略V字状をなした左右2分割
のサイドカバー23とセンターカバー24とによって覆わ
れ、ダウンチューブ3を覆うサイドカバー23の傾斜した
上面に長尺のバッテリケース25が着脱自在に装着される
ようになっており、バッテリケース25のアッパケース27
が電動補助自転車1のボディの外表面部の一部を構成し
ている。
3に図示されるように、ロアケース26とアッパケース27
とに上下2分割され、該バッテリケース25内に、20個の
円柱状をなした単一型Ni−Cd電池28よりなる電源用バッ
テリ群29が嵌脱自在に嵌装されるようになっている。
に図示されるように、隣接するNi−Cd電池28aの正極と
負極とが相互に入れ代り、Ni−Cd電池28aの周面が相互
に接触した状態でNi−Cd電池28aの中心線に対し直角方
向へ1列に10個のNi−Cd電池28aを配列した状態で、該
下層のNi−Cd電池28a列の上方各凹部に上方Ni−Cd電池
28bが落込むように、他のNi−Cd電池28bを重ね、図2
の点線で示す如く、下層の隣接するNi−Cd電池28aの正
極と負極とに接続片30aの両端をハンダ付けにより電気
的かつ機械的に接続し、上層の各Ni−Cd電池28bも同様
に相互に接続し、各Ni−Cd電池28a,28bの前端(図2
では左端)ではNi−Cd電池28aの正極とNi−Cd電池28b
の負極とを接続片30cで相互に接続した後、筒状の熱収
縮性合成樹脂製フイルム31内に、これら上下Ni−Cd電池
28a、28bを挿入してから、熱収縮性合成樹脂製フイル
ム31を加熱して熱収縮性合成樹脂製フイルム31を熱収縮
させればよい。
2では右端)と下層Ni−Cd電池28bの後端との負極およ
び正極にそれぞれ接続された端子片32a,32bには、リ
ード線33a、33bの一端がハンダ付けにより一体に接続
されている。
ように、バッテリケース25の前端左右両側にピン34を介
してU字状把手35の両端が上下に揺動自在に枢着されて
いる。
に、バッテリケース25の前端に隣接したサイドカバー23
の左側前端部にコンビネーションスイッチ36が配設さ
れ、該コンビネーションスイッチ36の操作に連動してバ
ッテリケース25をサイドカバー23に固定するロック装置
37が該コンビネーションスイッチ36に隣接して設けられ
ており、コンビネーションスイッチ36をオン位置に操作
した場合にロック装置37のピン37aが突出してバッテリ
ケース25のロアケース26の前端壁の係止孔26fに係合し
うるようになっている。
れるように、縦細で下部が前方へ湾曲して側面視でJ字
状をなし、該センターカバー24の左右巾方向中央部24a
がシートチューブ4に沿って前方に膨出した縦長の突条
に形成され、該突条部24aから左右両側に延出した左右
側壁24bは後方および下方へ湾曲され、その両側端縁24
cはサイドカバー23の後壁部23aの左右前端縁23bに接
合されるようになっている。
所定の4段階に傾斜した底壁24d、24e、24f、24gが
形成され、これら底壁24d、24e、24f、24gの両側部
に垂直側壁24hが形成され、該垂直側壁24hの上端縁に
左右外側方へ折曲したフランジ部24iが形成され、底壁
24fの中央に開口24jが設けられている。
およびアッパケース27の後部は、前記センターカバー24
の底壁24d、24e、24f、24g、垂直側壁24hおよびフ
ランジ部24iにそれぞれ当接しうるように構成されてい
る。
うに、アッパケース27ではセンターカバー24の底壁24d
に当接しうる傾斜壁27aが形成され、ロアケース26で
は、センターカバー24の底壁24e、24f、24gにそれぞ
れ当接しうる後壁中央傾斜部26a、26b、26cが形成さ
れ、センターカバー24のフランジ部24iに当接しうる後
壁傾斜部26dが形成されている。
は、図14に図示されるような左右1対の長孔26eが形成
され、該ロアケース26の後壁中央傾斜部26bの内側に
は、図15ないし図17に図示されるような放電用コネクタ
ー38が固着されている。
ないし図17に図示されるように、銅合金板からなる弾性
に富んだ左右1対の接点端子39が該放電用コネクター38
に螺着されたネジ40を介して前後揺動可能に垂設されて
おり、該接点端子39の下部と放電用コネクター38とに介
装されたコイルスプリング41のバネ力により後方へ付勢
されるようになっているとともに、電源用バッテリ群29
の端子片32に一端が接続されたリード線33の他端が前記
ネジ40に取付けられている。
方には、バッテリケース25のロアケース26の1対の長孔
26eに対応した個所にて、放電用コネクター38に開口38
aが形成されている。
れた開口24jには、図18ないし図20に図示されるコネク
タ42が取付けられ、該コネクタ42には、左右1対の棒状
の端子43が前方へ向けて突出した状態で一体に嵌着され
ており、該端子43はバッテリケース25のロアケース26の
1対の接点端子39に当接しうるようになっている。
ス26の側壁26gの後部に開口26hが形成され、該開口26
hに対応した位置に充電プラグ44が設けられている。
用モータ21、制御装置22および電源用バッテリ群29の配
線は、図24に図示されるようになっている。
aは放電用コネクター38の正接点端子39aを介してコネ
クタ42の正端子43aに接続され、該正端子43aは、制御
装置22のVBT端子22aに接続されるとともに、フュー
ズ45およびコンビネーションスイッチ36を介して制御装
置22のMSW端子22bに接続され、かつ充電プラグ44の
正端子44aを介して充電器46の正端子46aに接続され、
また電源用バッテリ群29の負端子29bは放電用コネクタ
ー38の負接点端子39bを介してコネクタ42の負端子43b
に接続され、該負端子43bは、制御装置22のGND端子
22cに接続され、かつ充電プラグ44の負端子44bを介し
て充電器46に負端子46bに接続されている。
外、クランクセンサー47およびトルクセンサー48も接続
されている。
バッテリケース25のロアケース26の底壁26iの両側に突
条26jが形成されるとともに、底壁26iの後部に突片26
kが起立されており、図4に図示されるように、該突条
26jの内側に位置して弾性に富んだ2枚の緩衝材49がそ
の突条26jの内側に沿って底壁26iの上面に貼着される
とともに、突片26kの前面にも同様な緩衝材50が貼着さ
れ、アッパケース27の頂壁27bの下面にも突条27cが形
成され、弾性に富んだゴム管(図示されず)の母線に沿
って切開した切れ目を該突条27cに嵌装されている。
いるので、電動補助自転車1に嵌着されているバッテリ
ケース25を取外すには、コンビネーションスイッチ36に
キーを挿入して、ロック解除の位置に操作すると、ロッ
ク装置37のピン37aがバッテリケース25のロアケース26
の前端係止孔26fから外れ、図12に図示するように、ア
ッパケース27の傾斜壁27aとロアケース26の中央傾斜壁
26aとが交わる点、すなわちセンターカバー24の底壁24
dと底壁24eとが交わる点を中心として、バッテリケー
ス25を後方へ傾動させて外すことができ、またはサイド
カバー23の前半部23cの上方開口縁23dの長手方向A−
Aに対してバッテリケース25の長手方向を平行に保って
センターカバー24の底壁24dの方向B−Bに沿う方向へ
バッテリケース25を平行に移動させて外すことができ、
バッテリケース25を電動補助自転車1より遠く離れた場
所に運んで充電することができる。
26gの上端の係合凹凸条部26mとアッパケース27の両側
壁27dの下端の係合凹凸条部27eとの係合を外せば、ロ
アケース26からアッパケース27を外し、電源用バッテリ
群29の交換を行うことができる。
に接触させるとともに上下に互違いに千鳥状に重ねて電
源用バッテリ群29を形成したため、電源用バッテリ群29
をコンパクトにまとめることができるとともに、電動補
助自転車1を補助走行させることができる容量の電源を
単価の安い単一型のNi−Cd電池28で構成することができ
て、大巾なコストダウンを図ることができる。
池28の両端電源28a、28bが接続片30でもって相互に機
械的に結合されるとともに、電気的に接続され、かつ熱
収縮性合成樹脂製フイルム31でもって密閉保持されてい
るため、バッテリケース25に対する電源用バッテリ群29
の着脱や運搬が容易に遂行され、バッテリケース25には
Ni−Cd電池28をそれぞれ個別に接続するための接続片を
用いる必要がなくて、バッテリケース25の大きさを小さ
くでき、またコストを削減することができる。
用バッテリ群29は突条26jで挟持されるとともに、ロア
ケース26は底壁26iや突片26kに貼着された緩衝材とア
ッパケース27の頂壁27bの突条27cに嵌装されたゴム管
とで上下から保持されるため、電動補助自転車1の走行
に伴なう振動を受けても、バッテリケース25内で安定し
て収納されうる。
1に装着した状態でも、電動補助自転車1より外した状
態でも、バッテリケース25内の電源用バッテリ群29を充
電することができる。
線を車巾方向に指向させたが、電源用バッテリ群29の長
手方向を中心として回転させた状態でバッテリケース25
内に収納するようにしてもよい。
ブ3に沿って付設されるため、バッテリケース25の張り
出しが抑制されて、乗降性と操作性が良好である。
電動補助自転車の概略側面図である。
いて、バッテリを収納した状態でのバッテリケースの縦
断側面図である。
スの分解側面図である。
である。
である。
る。
視図である。
ースとを装着する前の状態の側面図である。
取出す状態を図示した側面図である。
ースとを装着した状態の側面図である。
面図である。
る。
の下部の縦断側面図である。
ある。
おける要部切截断面図である。
ューブ、4…シートチューブ、5…メインフレーム、6
…シート、7…ステアリングシャフト、8…ステアリン
グハンドル、9…フロントフォーク、10…前車輪、11…
ギアボックス、12…リヤフォーク、13…ステー、14…後
車輪、15…クランク軸、16…クランクアーム、17…ペダ
ル、18…駆動用スプロケット、19…従動スプロケット、
20…無端チェン、21…駆動用モータ、22…制御装置、23
…サイトカバー、24…センターカバー、25…バッテリケ
ース、26…ロアケース、27…アッパケース、28…Ni−Cd
電池、29…電源用バッテリ群、30…接続片、31…熱収縮
性合成樹脂製フイルム、32…端子片、33…リード線、34
…ピン、35…把手、36…コンビネーションスイッチ、37
…ロック装置、38…放電用コネクター、39…接点端子、
40…ネジ、41…コイルスプリング、42…コネクタ、43…
端子、44…充電プラグ、45…フューズ、46…充電器、47
…クランクセンサー、48…トルクセンサー、49、50…緩
衝材。
Claims (3)
- 【請求項1】 電動補助自転車のフレームの長手方向に
沿って該フレームに、電源用バッテリケースが付設さ
れ、 複数の円柱状バッテリの周面が相互に接触した状態で一
方の円柱状バッテリがその中心線に対し直角方向へ1列
に配設され、該一方の円柱状バッテリ列間の各凹部に他
方の円柱状バッテリが落込んだ状態で配列されて全体と
して前記円柱状バッテリに対し直交する方向へ細長い略
角柱状に電源用バッテリ群が構成され、 該略角柱状電源用バッテリ群の円柱状バッテリの中心線
が車巾方向に指向された状態で、該略角柱状電源用バッ
テリ群が前記電源用バッテリケース内に嵌装されたこと
を特徴とする電動補助自転車の電源用バッテリ収納構
造。 - 【請求項2】 前記略角柱状電源用バッテリ群の側面に
おける隣接円柱状バッテリの正極と負極とが相互に電気
的に接続され、全体として前記電源用バッテイ群が直列
電源とされたことを特徴とする請求項1記載の電動補助
自転車の電源用バッテリ収納構造。 - 【請求項3】 前記略角柱状電源用バッテリ群の外周が
熱収縮フィルムで覆われ、該略角柱状電源用バッテリ群
が一体化されたことを特徴とする請求項1または請求項
2記載の電動補助自転車の電源用バッテリ収納構造。
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