JP3436378B2 - Battery case for electric bicycle - Google Patents
Battery case for electric bicycleInfo
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Classifications
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、電動自転車の車体に着
脱自在に取付けられるバッテリーケースに関するもので
ある。
【0001】
【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
公報に開示されたように、バッテリーを充電するときに
バッテリーをバッテリーケースごと車体から外して行う
ものがある。
【0002】この公報に示された電動自転車でバッテリ
ーケースを外して充電を行うには、先ず、バッテリーと
モータ側とを電気的に接続する放電回路のコネクタを外
し、バッテリーケースを車体から外す。そして、そのバ
ッテリーケースを充電器のある場所に運び、先に外した
バッテリーケース側コネクタに充電器側コネクタを接続
して充電を行なっていた。
【0003】充電終了後は、バッテリーケースを元通り
に車体に取付け、バッテリーケース側コネクタをモータ
側コネクタに接続していた。
【0004】また、バッテリーケースを車体から外さず
に充電を行うには、バッテリーケース側コネクタをモー
タ側コネクタから充電器側コネクタへ接続替えして行っ
ていた。
【0005】すなわち、前記公報に示された電動自転車
では、バッテリーケース側コネクタの接続先を変えるこ
とで、充電や放電を行う構成とされていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うにバッテリーケース側コネクタを放電用と充電用とに
兼用する構成を採ると、以下に述べる理由から各コネク
タが高価になり、しかも、充電器用コネクタとして必要
以上に大型なものを使用せざるを得なくなるという問題
があった。
【0007】モータを高トルク型にして登坂性能を向上
させると、バッテリーからモータへ大電流が流れるよう
になるので、バッテリー側とモータ側とを電気的に接続
するコネクタには大電流用のものを使用しなければなら
ない。一方、充電時の電流量は放電時の電流量よりはる
かに少ないため、充電器側コネクタとしては一般的に小
電流用のものが使用される。
【0008】すなわち、バッテリー側コネクタを充電器
側コネクタにも接続するためには、充電器側コネクタを
バッテリー側コネクタと対応する大電流用の大型のもの
としなければならないのである。このため、充電器側コ
ネクタが大型化すると共に高価になってしまう。
【0009】また、バッテリーケースを車体に取付けた
状態で充電するときにもバッテリーケース側コネクタを
その都度モータ側コネクタから外し、充電器側コネクタ
へ接続しなければならない。すなわち、充電時には必ず
バッテリーケース側コネクタがモータ側コネクタに対し
て脱着されて脱着回数が多くなるため、これらのコネク
タとしては脱着回数を考慮して高性能で信頼性の高い高
級品を使用しなければならないのである。
【0010】
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電動自転車
用バッテリーケースは、バッテリーを収納するケース本
体が電動自転車のフレームに沿って縦方向となるようフ
レーム側の支持箱に着脱自在に装着され、前記ケース本
体に、バッテリーに接続された放電用電極と充電専用コ
ネクタとが設けられた電動自転車用バッテリーケースで
あって、前記放電用電極は、前記ケース本体の車載状態
で最も低くなる部位付近に互いに近接して複数個設けら
れ、前記支持箱側に設けられた複数個のモータ側電極に
ケース本体の支持箱への着脱操作に伴って自動的に接離
するとともに、各電極は、前記ケース本体の支持箱への
装着が完了した状態でケース本体への重力の作用する方
向が各電極の接続を維持する方向側となる位置に位置付
けられ、前記充電専用コネクタは、前記ケース本体に形
成された充電用開口の内側にこの開口を介して露出する
ように取付けられてバッテリーに前記放電用電極と並列
に接続され、前記充電用開口は、非充電時にはカバーで
直接的に覆われるものである。
【0012】
【作用】充電専用コネクタには放電電流より少ない充電
電流のみが流されるから、充電専用コネクタとして放電
用電極やモータ側電極より容量の少ない小型のものを使
用できるようになる。また、バッテリーケースを車体に
対して着脱させることによって放電用電極がモータ側電
極に対して自動的に接離するから、バッテリケースの着
脱を容易に行うことができる。さらに、バッテリーケー
スを支持箱に装着した車載状態では、バッテリーケース
には放電用電極がモータ側電極に接続する方向へ重力が
作用する。さらにまた、非充電時には充電用開口を覆う
カバーで充電専用コネクタを外部から隔絶することがで
きる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図7に
よって詳細に説明する。図1は本発明に係るバッテリー
ケースを装着した電動自転車の側面図、図2は同じくモ
ータブラケット部分を拡大して示す断面図、図3は図1
におけるモータユニット部分のA矢視図、図4は本発明
に係る電動自転車用バッテリーケースの分解斜視図、図
5は同じく充電用コネクタ部分での断面図、図6は放電
用電極部分での断面図、図7は短絡防止装置の概略構成
を示す回路図である。
【0014】これらの図において、1は電動自転車、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の後端部にモータブラケッ
ト5を介して連結されたシートチューブ2cと、前記モ
ータブラケット5から後方へ延びるチェーンステー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シートステー2e等とから
構成されている。
【0015】6は前記フロントフォーク4の上端部に装
着されたハンドル、7はシートチューブ2cの上端部に
装着されたクッション付きシート、8は後輪である。こ
の後輪8は、チェーンステー2dの後端部およびシート
ステー2eの下端部に一体的に設けられた後輪ブラケッ
ト2fに回転自在に支持されており、チェーン9を介し
て後述するモータユニットに連結されている。
【0016】10は後述するバッテリーケースやモータ
ユニット部分を覆う外装カバーである。この外装カバー
10は、フレーム2のダウンチューブ2bに沿って延設
されてこのダウンチューブ2bに支持固定された下部カ
バー10aと、この下部カバー10aに、モータブラケ
ット5側に位置する枢軸10bを介して上下揺動自在に
支持されかつ下部カバー10aの上側開口部を塞ぐ上部
カバー10cとから形成されている。
【0017】前記下部カバー10aはダウンチューブ2
bを下側から覆うと共にモータブラケット5を左右側方
から覆う構造とされている。また、上部カバー10c
は、全体が略断面下向きコ字状に形成されて下部カバー
10aの上部開口部を覆う構造とされ、揺動端部となる
部位に施錠装置11が装着されている。なお、11aは
この施錠装置11のキーを示す。
【0018】このように構成された外装カバー10で
は、施錠装置11を開錠して上部カバー10cの前部を
持ち上げることによって、図1中二点鎖線aで示すよう
に上部カバー10cが開くことになる。
【0019】12はこの電動自転車1の補助動力となる
モータユニットである。このモータユニット12は、後
述するバッテリーから給電されるモータ13と、クラン
ク軸14を有するギヤボックス15と、クランク軸14
に軸装されたチェーンリング16,クランク17および
ペダル18等を備えており、モータ13を立てた状態で
前記モータブラケット5に支持固定されている。なお、
チェーンリング16がチェーン9を介して後輪8に連結
されている。また、19はこのモータユニット12をモ
ータブラケット5に固定するための固定ボルトである。
【0020】このモータユニット12を支持するモータ
ブラケット5は、前記ダウンチューブ2bに溶接される
側面視T字状のパイプ組立体5aに筒状のモータカバー
5bを溶接して構成されている。そして、このモータカ
バー5bの上端部にシートチューブ2cが同軸状に溶接
され、モータカバー5b内にモータ13が位置づけられ
ている。すなわち、このモータブラケット5にモータユ
ニット12を取付けると、モータユニット12は図3に
示すように車幅方向中央部に位置づけられることにな
る。
【0021】そして、このモータユニット12のモータ
13には、ダウンチューブ2bの下部に取付けられた制
御ユニット20が接続されている。制御ユニット20
は、ペダル18からクランク軸14に乗員の踏力が加え
られたときのみに、モータ13を回転させてクランク軸
14にモータ13からの動力を伝える構成とされてい
る。すなわち、ペダル18を踏むと、クランク軸14に
はその踏力に加えてモータ13からの回転トルクが付与
されることになる。なお、前記ギヤボックス15には、
モータ13側の回転よりペダル18側の回転が高くなっ
たときにモータ13側にクランク軸14からトルクが伝
わって回転抵抗が大きくなるのを防ぐために、ワンウェ
イクラッチ(図示せず)が内装されている。
【0022】21はバッテリーケースで、このバッテリ
ーケース21内には図4に示すように、前記モータ13
や制御ユニット20に給電するバッテリー22が収納さ
れており、図1に示すように、フレーム2のダウンチュ
ーブ2bに沿うようにしてその上に支持固定されてい
る。このバッテリーケース21は、ケース本体としての
下部ケース23と上部ケース24等とから形成され、後
述するバッテリーケース用支持箱25に嵌挿されるよう
に構成されている。なお、バッテリーケース21の支持
構造は、前記支持箱25をダウンチューブ2bに固定
し、バッテリーケース21を後述するクランプによって
支持箱25に固定する構造とされている。ここで、バッ
テリーケース21の構造を図4ないし図6によって詳細
に説明する。
【0023】下部ケース23と上部ケース24は合成樹
脂によってそれぞれ有底角筒状に一体成形されており、
フレーム2のダウンチューブ2bに沿うように形成され
てバッテリー22を前後に2つ並べて収納する構造とさ
れている。また、下部ケース23と上部ケース24と
は、それぞれの開口縁部が連結ねじ26によって締結さ
れると共に、図5に示すように、各ケースの長手方向略
中央部に成形された連結部23a,24aどうしがタッ
ピングねじ27によって締結されることによって、互い
に離れることのないように組立てられている。なお、前
記連結部23a,24aは、各ケースの長手方向略中央
部に2箇所ずつ設けられている。
【0024】下部ケース23には、充電専用コネクタと
しての充電用コネクタ28,放電用電極29および短絡
防止装置30等が装着されている。充電用コネクタ28
は、接触子28aが図5中二点鎖線で示す充電器側コネ
クタ31に接続される構造で、接触子28aを下部ケー
ス23の側部開口部23bの内側にこの開口を介して露
出するように位置づけて下部ケース23にねじ止めされ
ている。なお、この充電用コネクタ28の接触子28a
はバッテリーケース21の長手方向と直交する方向に延
設され、接続ケーブル32を介して後述する短絡防止装
置30に接続されている。
【0025】放電用電極29は断面L字状に形成され、
下部ケース23の長手方向一端部の左右両側であって、
バッテリーケース21の車載状態で最も低くなる部位付
近に互いに近接して複数個ねじ止めされている。また、
この放電用電極29と対応する下部ケース23の側部
は、放電用電極29が露出するように開口されている。
この電極用開口部を図4および図6中符号23cで示
す。そして、これら左右の放電用電極29は、短絡防止
装置30に接続ケーブル33を介してそれぞれ接続され
ている。なお、放電用電極29と前記充電用コネクタ2
8とは、図7に示すように電気的に並列に短絡防止装置
30に接続されている。
【0026】短絡防止装置30は、図7に示すように、
充電用コネクタ側の接続ケーブル32と放電用電極側の
接続ケーブル33をフューズ30aを介してバッテリー
22の正極と負極に接続する構成とされ、両接続ケーブ
ルどうしの接続部より充電用コネクタ28側に、バッテ
リー側へのみ通電を許す短絡防止用のダイオード30b
が介装されている。そして、この短絡防止装置30は図
5に示すように、下部ケース23の底部に突設された保
持板23dによって保持されている。
【0027】上部ケース24は、バッテリーケース21
を支持箱25に対して着脱させるときに持つ取っ手34
が取付けられると共に、後述するクランプの係合環が掛
けられる凹部24aが4箇所に形成されている。
【0028】上述したバッテリーケース21を支持する
支持箱25は合成樹脂によって略有底角筒状に一体成形
されており、その底部がダウンチューブ2bの支持板3
4に固定ボルト35によって固定されている。なお、支
持板34は前後2箇所に設けられ、ダウンチューブ2b
に溶接されている。そして、この支持箱25は、上述し
たバッテリーケース21が嵌入するように形成され、そ
の側部における下部ケース23の側部開口部23bと対
応する部分には、充電器側コネクタ31が差し込まれる
充電口25aが開口している。
【0029】また、この支持箱25における下部ケース
23の電極用開口部23cと対応する部分には、前記放
電用電極29に接触するモータ側電極36がねじ止めさ
れている。このモータ側電極36は、導電性を有する板
状のばね材を曲げ加工して形成され、支持箱25の内方
へ湾曲して突出する接触部36aが形成されている。す
なわち、前記放電用電極29は、前記モータ側電極36
にバッテリーケース21の支持箱25への着脱操作に伴
って自動的に接離する位置に位置付けられている。すな
わち、各電極は、前記下部ケース23の支持箱25への
装着が完了した状態で下部ケース23への重力の作用す
る方向が各電極の接続を維持する方向側となる位置に位
置付けられている。さらに、このモータ側電極36に
は、モータユニット12および制御装置20に接続され
るコネクタ付き接続ケーブル37が接続されている。
【0030】すなわち、バッテリーケース21を支持箱
25に装着させることによって、放電用電極29がモー
タ側電極36に接触して両者が電気的に接続され、バッ
テリー側とモータ側とが接続されることになる。
【0031】また、この支持箱25の底面には、図5に
示すように、支持板24どうしの間となる部分でダウン
チューブ2bに支承される荷重受け25bが形成されて
いる。このため、支持箱25は荷重受け25bと支持板
連結部との計3箇所によって、ダウンチューブ2bに支
承されることになる。
【0032】38は支持箱25にバッテリーケース21
を固定するためのクランプである。このクランプ38は
支持箱25の左右両側に前後2個ずつ取付けられ、各々
の係合環39の上側折り返し部39aを前記上部ケース
24の凹部24aに掛けて引っ張る構造とされている。
【0033】上述したように構成されたバッテリーケー
ス21を車体に取付けるには、先ず、図1中二点鎖線a
で示すように外装カバー10の上部カバー10cを開
け、外装カバー10内に位置する支持箱25にバッテリ
ーケース21を上方から嵌入させて行う。バッテリーケ
ース21を支持箱25の最奥部まで押し込むことによっ
て放電用電極29がモータ側電極36に接続されること
になる。
【0034】このようにバッテリーケース21を支持箱
25に挿入した後、クランプ38の係合環39を上部ケ
ース24に掛け、バッテリーケース21を支持箱25か
ら外れないように固定する。そして、開かれていた上部
カバー10cを閉じ、施錠装置11によって施錠する。
このようにしてバッテリーケース21が車体に装着され
る。
【0035】次に、上述したように構成された電動自転
車1においてバッテリー22を充電するときの手順につ
いて説明する。充電を行うには、バッテリーケース21
を車体から外して行う方法と、バッテリーケース21を
車体に搭載した状態で行う方法とがある。バッテリーケ
ース21を車体から外して充電するには、先ず、外装カ
バー10の前部に設けられた施錠装置11をキー11a
によって開錠させ、図1中二点鎖線aに示すように外装
カバー10の上部カバー10cを上方へ向けて引っ張っ
て開ける。このようにするとバッテリーケース21や支
持箱25が露出するようになる。
【0036】次に、バッテリーケース21を支持箱25
に固定しているクランプ38を外し、取っ手34を持っ
てバッテリーケース21を引き上げる。バッテリーケー
ス21を支持箱25から上方へ抜くことで放電用電極2
9がモータ側電極36から外れることになる。充電を行
うには、バッテリーケース21の側部開口部23bに充
電器側コネクタ31を差し込み、充電用コネクタ28に
接続して行う。
【0037】バッテリーケース21を車体に搭載した状
態で充電するには、上述した場合と同様に外装カバー1
0の上部カバー10cを開け、支持箱25の充電口25
aに充電器側コネクタ31を差し込んで行う。このとき
には、充電器側コネクタ31は前記充電口25aからバ
ッテリーケース21の側部開口部23bを通って充電用
コネクタ28に接続される。すなわち、充電用コネクタ
28は、非充電時には前記外装カバー10で直接的に覆
われ、外部から隔絶されるようになる。
【0038】したがって、上述したように構成されたバ
ッテリーケースでは、充電用コネクタ28には放電電流
より少ない充電電流のみが流されるから、充電用コネク
タ28やそれに接続される充電器側コネクタ31として
は、放電用電極29やモータ側電極36より容量の少な
い小型のものを使用できるようになる。さらに、バッテ
リーケース21を車体から外さずに充電するには、放電
用電極29とモータ側電極36との接続状態を解除せず
に、充電用コネクタ28に充電器側コネクタ31を接続
して行われる。このため、バッテリーケースを車載状態
で充電するときの充電作業が簡略化する。
【0039】また、本実施例で示したように、放電用電
極29とモータ側電極36とを電極板どうしの接触によ
って導通される構造とし、その接続方向をバッテリーケ
ース21の着脱方向と同一方向とすると、バッテリーケ
ース21を支持箱25に着脱させることによって、放電
用電極29がモータ側電極36に着脱されることにな
る。すなわち、放電用電極29をモータ側電極36に接
続させるに当たって、バッテリーケース着脱操作以外に
特別な操作が不要になるから、バッテリーケース21を
車体から外す操作が単純となり、充電作業が簡略化す
る。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電動自
転車用バッテリーケースは、バッテリーを収納するケー
ス本体が電動自転車のフレームに沿って縦方向となるよ
うフレーム側の支持箱に着脱自在に装着され、前記ケー
ス本体に、バッテリーに接続された放電用電極と充電専
用コネクタとが設けられた電動自転車用バッテリーケー
スであって、前記放電用電極は、前記ケース本体の車載
状態で最も低くなる部位付近に互いに近接して複数個設
けられ、前記支持箱側に設けられた複数個のモータ側電
極にケース本体の支持箱への着脱操作に伴って自動的に
接離するとともに、各電極は、前記ケース本体の支持箱
への装着が完了した状態でケース本体への重力の作用す
る方向が各電極の接続を維持する方向側となる位置に位
置付けられ、前記充電専用コネクタは、前記ケース本体
に形成された充電用開口の内側にこの開口を介して露出
するように取付けられてバッテリーに前記放電用電極と
並列に接続され、前記充電用開口は、非充電時にはカバ
ーで直接的に覆われるものであるため、充電専用コネク
タには放電電流より少ない充電電流のみが流されるか
ら、充電専用コネクタとして放電用電極やモータ側電極
より容量の少ない小型のものを使用できるようになる。
このため、充電器側コネクタとして小型でしかも安価な
ものを採用できるようになる。
【0041】また、バッテリーケースを車体に対して着
脱させることによって放電用電極がモータ側電極に対し
て自動的に接離するから、充電時のバッテリケースの着
脱を容易に行うことができる。さらに、バッテリーケー
スを支持箱に装着した車載状態では、バッテリーケース
には放電用電極がモータ側電極に接続する方向へ重力が
作用するから、これらの電極の接続状態が安定するよう
になる。さらにまた、充電専用コネクタは、非充電時に
はカバーによって外部から隔絶されるから、充電専用コ
ネクタに雨水などがかかり難くすることができるし、第
三者によっていたずらされるようなことも防ぐことがで
きる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery case detachably mounted on a vehicle body of an electric bicycle. 2. Description of the Related Art Conventionally, as an electric bicycle using a motor as auxiliary power, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 58-8637, a battery is charged together with a battery case when the battery is charged. There is something to take off. In order to perform charging by removing the battery case with the electric bicycle disclosed in this publication, first, the connector of the discharge circuit for electrically connecting the battery and the motor side is removed, and the battery case is removed from the vehicle body. Then, the battery case is carried to a place where the charger is located, and the charger is connected to the battery case-side connector, which has been removed earlier, to perform charging. After charging, the battery case is attached to the vehicle body as before, and the connector on the battery case side is connected to the connector on the motor side. In order to charge the battery without removing the battery case from the vehicle body, the battery case connector has been changed from the motor connector to the charger connector. That is, in the electric bicycle disclosed in the above publication, charging and discharging are performed by changing the connection destination of the battery case side connector. [0006] However, if the battery case side connector is used for both discharging and charging as described above, each connector becomes expensive because of the following reasons. However, there is a problem in that a connector larger than necessary must be used as a connector for the charger. [0007] If the motor is of a high torque type and the climbing performance is improved, a large current will flow from the battery to the motor. Therefore, a connector for electrically connecting the battery side and the motor side has a large current. Must be used. On the other hand, the amount of current at the time of charging is much smaller than the amount of current at the time of discharging. Therefore, a connector for a small current is generally used as a charger-side connector. That is, in order to connect the battery-side connector to the charger-side connector, the charger-side connector must be a large one for a large current corresponding to the battery-side connector. For this reason, the charger-side connector becomes large and expensive. When charging the battery case with the battery case attached to the vehicle body, the battery case side connector must be disconnected from the motor side connector and connected to the charger side connector each time. In other words, during charging, the battery case side connector is always attached to and detached from the motor side connector, and the number of times of attachment / detachment increases. You have to. A battery case for an electric bicycle according to the present invention has a frame-side support box such that a case main body for housing a battery is vertically oriented along a frame of the electric bicycle. A battery case for an electric bicycle, wherein the case body is provided with a discharging electrode connected to a battery and a charging-only connector, wherein the discharging electrode is mounted on the case body. A plurality is provided in the vicinity of the lowest part in the vicinity of each other , and automatically comes into contact with and separates from the plurality of motor-side electrodes provided on the support box side in accordance with the attaching and detaching operation of the case body to the support box. Each electrode is connected to the support box of the case body.
When gravity is applied to the case body after installation is completed
The charging direction is positioned at a position on the side of maintaining the connection between the electrodes, and the charging-only connector is exposed through the opening inside the charging opening formed in the case main body.
As mounted is connected in parallel with the discharge electrode in the battery, the charging opening, at the time of non-charging with a cover
It is directly covered. Since only a charging current smaller than the discharging current flows through the charging-only connector, a small-sized connector having a smaller capacity than the discharging electrode or the motor-side electrode can be used as the charging-only connector. Further, by attaching and detaching the battery case to and from the vehicle body, the discharge electrode automatically comes into contact with and separates from the motor-side electrode, so that the battery case can be easily attached and detached. Further, when the battery case is mounted on the support box, gravity acts on the battery case in a direction in which the discharge electrode is connected to the motor-side electrode. Furthermore, when not charging, the charging-only connector can be isolated from the outside by a cover covering the charging opening. An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view of an electric bicycle equipped with a battery case according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a motor bracket portion, and FIG.
, FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery case for an electric bicycle according to the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of a charging connector portion, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a discharging electrode portion. FIG. 7 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the short-circuit prevention device. In these figures, 1 is an electric bicycle, 2
Is a frame of the electric bicycle 1. This frame 2
Is a front fork 4 on which the front wheel 3 is rotatably provided.
Pipe 2a for supporting the steering freely, and a down tube 2b extending rearward and downward from the head pipe 2a
A seat tube 2c connected to the rear end of the down tube 2b via a motor bracket 5, and a chain stay 2d extending rearward from the motor bracket 5.
And a seat stay 2e connecting the upper part of the seat tube 2c and the rear end of the chain stay 2d. Reference numeral 6 denotes a handle mounted on the upper end of the front fork 4, reference numeral 7 denotes a cushioned seat mounted on the upper end of the seat tube 2c, and reference numeral 8 denotes a rear wheel. The rear wheel 8 is rotatably supported by a rear wheel bracket 2f provided integrally with a rear end of the chain stay 2d and a lower end of the seat stay 2e. Are linked. An outer cover 10 covers a battery case and a motor unit, which will be described later. The outer cover 10 extends along a down tube 2b of the frame 2 and is supported and fixed to the down tube 2b. The lower cover 10a is connected to the lower cover 10a via a pivot 10b located on the motor bracket 5 side. The upper cover 10c is supported so as to be vertically swingable and closes an upper opening of the lower cover 10a. The lower cover 10a is a down tube 2
b is covered from below and the motor bracket 5 is covered from left and right sides. Also, the upper cover 10c
Has a structure in which the whole is formed in a substantially downward U-shaped cross section and covers the upper opening of the lower cover 10a, and a locking device 11 is mounted on a portion which becomes a swing end. Reference numeral 11a denotes a key of the locking device 11. In the exterior cover 10 configured as described above, the locking device 11 is unlocked and the front portion of the upper cover 10c is lifted to open the upper cover 10c as shown by a two-dot chain line a in FIG. become. Reference numeral 12 denotes a motor unit serving as auxiliary power for the electric bicycle 1. The motor unit 12 includes a motor 13 supplied from a battery described later, a gear box 15 having a crankshaft 14, and a crankshaft 14.
A chain ring 16, a crank 17, a pedal 18, and the like are mounted on a shaft, and are supported and fixed to the motor bracket 5 with the motor 13 standing. In addition,
A chain ring 16 is connected to the rear wheel 8 via a chain 9. Reference numeral 19 denotes a fixing bolt for fixing the motor unit 12 to the motor bracket 5. The motor bracket 5 supporting the motor unit 12 is constructed by welding a tubular motor cover 5b to a T-shaped pipe assembly 5a welded to the down tube 2b in a side view. The seat tube 2c is coaxially welded to the upper end of the motor cover 5b, and the motor 13 is positioned in the motor cover 5b. That is, when the motor unit 12 is mounted on the motor bracket 5, the motor unit 12 is positioned at the center in the vehicle width direction as shown in FIG. The control unit 20 attached to the lower part of the down tube 2b is connected to the motor 13 of the motor unit 12. Control unit 20
Is configured to transmit the power from the motor 13 to the crankshaft 14 by rotating the motor 13 only when the pedaling force of the occupant is applied to the crankshaft 14 from the pedal 18. That is, when the pedal 18 is depressed, a rotational torque from the motor 13 is applied to the crankshaft 14 in addition to the depressing force. The gear box 15 has:
In order to prevent torque from being transmitted from the crankshaft 14 to the motor 13 side when rotation of the pedal 18 becomes higher than rotation of the motor 13 side and rotation resistance is increased, a one-way clutch (not shown) is provided. I have. Reference numeral 21 denotes a battery case. As shown in FIG.
And a battery 22 for supplying power to the control unit 20 is housed therein, and is supported and fixed thereon along the down tube 2b of the frame 2 as shown in FIG. The battery case 21 includes a lower case 23 as a case body, an upper case 24, and the like, and is configured to be inserted into a battery case support box 25 described later. In addition, the support structure of the battery case 21 has a structure in which the support box 25 is fixed to the down tube 2b, and the battery case 21 is fixed to the support box 25 by a clamp described later. Here, the structure of the battery case 21 will be described in detail with reference to FIGS. The lower case 23 and the upper case 24 are integrally formed of a synthetic resin into a square tube with a bottom.
The battery 22 is formed along the down tube 2b of the frame 2 and has a structure in which two batteries 22 are arranged in front and rear. The lower case 23 and the upper case 24 have their respective opening edges fastened by connecting screws 26 and, as shown in FIG. 5, a connecting portion 23a formed at a substantially central portion in the longitudinal direction of each case. By being fastened to each other by the tapping screws 27, they are assembled so as not to be separated from each other. The connecting portions 23a and 24a are provided at two locations substantially at the center in the longitudinal direction of each case. The lower case 23 is provided with a charging connector 28 serving as a charging-only connector, a discharging electrode 29, a short-circuit prevention device 30, and the like. Charging connector 28
Has a structure in which the contact 28a is connected to the charger-side connector 31 indicated by a two-dot chain line in FIG. 5, and the contact 28a is exposed through the opening inside the side opening 23b of the lower case 23.
It is screwed to the lower case 23 so as to be positioned so as to come out . The contact 28a of the charging connector 28
Extends in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the battery case 21 and is connected to a short-circuit prevention device 30 described later via a connection cable 32. The discharge electrode 29 has an L-shaped cross section.
On the left and right sides of one longitudinal end of the lower case 23,
A plurality of battery cases 21 are screwed close to each other in the vicinity of the lowest part in the vehicle-mounted state. Also,
A side portion of the lower case 23 corresponding to the discharge electrode 29 is opened so that the discharge electrode 29 is exposed.
This electrode opening is indicated by reference numeral 23c in FIGS. The left and right discharge electrodes 29 are connected to the short-circuit prevention device 30 via a connection cable 33, respectively. The discharging electrode 29 and the charging connector 2
8 is electrically connected to the short-circuit prevention device 30 in parallel as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the short-circuit prevention device 30
The connection cable 32 on the charging connector side and the connection cable 33 on the discharging electrode side are connected to the positive electrode and the negative electrode of the battery 22 via the fuse 30a, and the connection portion between the two connection cables is connected to the charging connector 28 side. , A diode 30b for preventing short circuit that allows current to flow only to the battery side
Is interposed. The short-circuit prevention device 30 is held by a holding plate 23d protruding from the bottom of the lower case 23 as shown in FIG. The upper case 24 includes the battery case 21
34 that is held when attaching and detaching the support box 25 to and from the support box 25
Are formed, and concave portions 24a are formed at four places to which the engagement rings of the clamps described later are hooked. The support box 25 for supporting the above-mentioned battery case 21 is integrally formed of a synthetic resin into a substantially rectangular tube having a bottom, and the bottom thereof is provided on the support plate 3 of the down tube 2b.
4 is fixed to a fixing bolt 35. In addition, the support plate 34 is provided in two places in front and back, and the down tube 2b
Welded to. The support box 25 is formed so that the above-described battery case 21 is fitted therein, and a portion corresponding to the side opening 23b of the lower case 23 at the side thereof has a charger 31 into which the charger-side connector 31 is inserted. The mouth 25a is open. A motor-side electrode 36 that contacts the discharge electrode 29 is screwed to a portion of the support box 25 corresponding to the electrode opening 23c of the lower case 23. The motor-side electrode 36 is formed by bending a plate-like spring material having conductivity, and has a contact portion 36 a that projects inwardly of the support box 25. That is, the discharge electrode 29 is connected to the motor-side electrode 36.
The battery case 21 is located at a position where the battery case 21 is automatically brought into contact with and separated from the battery case 21 when the battery case 21 is attached to and detached from the support box 25 . sand
That is, each electrode is connected to the support box 25 of the lower case 23.
When the mounting is completed, the action of gravity on the lower case 23 is applied.
In the direction that maintains the connection between the electrodes.
Is installed . Further, a connection cable 37 with a connector connected to the motor unit 12 and the control device 20 is connected to the motor-side electrode 36. That is, when the battery case 21 is mounted on the support box 25, the discharge electrode 29 comes into contact with the motor-side electrode 36 to electrically connect them, and the battery side and the motor side are connected. become. As shown in FIG. 5, a load receiver 25b which is supported by the down tube 2b at a portion between the support plates 24 is formed on the bottom surface of the support box 25. For this reason, the support box 25 is supported by the down tube 2b at a total of three places of the load receiver 25b and the support plate connecting portion. Reference numeral 38 denotes a battery case 21
It is a clamp for fixing. The two clamps 38 are attached to the left and right sides of the support box 25 at the front and rear sides, and the upper folded portion 39a of each engagement ring 39 is hooked on the concave portion 24a of the upper case 24 and pulled. In order to attach the battery case 21 constructed as described above to the vehicle body, first, a two-dot chain line a in FIG.
The upper cover 10c of the outer cover 10 is opened, and the battery case 21 is fitted into the support box 25 located in the outer cover 10 from above as shown in FIG. By pushing the battery case 21 to the innermost part of the support box 25, the discharge electrode 29 is connected to the motor-side electrode 36. After the battery case 21 is inserted into the support box 25 in this manner, the engaging ring 39 of the clamp 38 is hooked on the upper case 24, and the battery case 21 is fixed so as not to come off from the support box 25. Then, the opened upper cover 10c is closed and locked by the locking device 11.
Thus, the battery case 21 is mounted on the vehicle body. Next, a procedure for charging the battery 22 in the electric bicycle 1 configured as described above will be described. To charge, the battery case 21
And removing the battery case 21 from the vehicle body, and a method in which the battery case 21 is mounted on the vehicle body. To remove the battery case 21 from the vehicle body and charge it, first, the locking device 11 provided at the front of the
Then, the upper cover 10c of the outer cover 10 is pulled upward and opened as shown by a two-dot chain line a in FIG. By doing so, the battery case 21 and the support box 25 are exposed. Next, the battery case 21 is placed in the support box 25.
Then, the clamp 38 fixed to the battery case 21 is removed, and the battery case 21 is pulled up with the handle 34. By pulling the battery case 21 upward from the support box 25, the discharge electrode 2
9 comes off the motor-side electrode 36. In order to perform charging, the charger connector 31 is inserted into the side opening 23b of the battery case 21 and connected to the charging connector 28. To charge the battery case with the battery case 21 mounted on the vehicle body, the exterior cover 1 is charged in the same manner as described above.
Open the upper cover 10c of the
This is performed by inserting the charger-side connector 31 into a. At this time, the charger side connector 31 is connected to the charging connector 28 from the charging port 25a through the side opening 23b of the battery case 21. That is, the charging connector
28 is directly covered with the outer cover 10 when not charging.
We will be isolated from the outside. Therefore, in the battery case configured as described above, only a charging current smaller than the discharging current flows through the charging connector 28, so that the charging connector 28 and the charger-side connector 31 connected thereto are not used. In addition, a smaller electrode having a smaller capacity than the discharge electrode 29 and the motor-side electrode 36 can be used. Further, in order to charge the battery case 21 without removing it from the vehicle body, the charger 31 is connected to the charging connector 28 without disconnecting the connection state between the discharging electrode 29 and the motor-side electrode 36. Will be For this reason, the charging operation when charging the battery case in a vehicle-mounted state is simplified. Further, as shown in the present embodiment, the discharge electrode 29 and the motor-side electrode 36 are configured to be electrically connected by the contact between the electrode plates, and the connection direction is the same as the attachment / detachment direction of the battery case 21. Then, by attaching and detaching the battery case 21 to and from the support box 25, the discharge electrode 29 is attached to and detached from the motor-side electrode 36. That is, in connecting the discharge electrode 29 to the motor-side electrode 36, no special operation other than the battery case attaching / detaching operation is required, so that the operation of removing the battery case 21 from the vehicle body is simplified, and the charging operation is simplified. As described above, the battery case for the electric bicycle according to the present invention can be attached to and detached from the support box on the frame side so that the case main body for storing the battery is arranged vertically along the frame of the electric bicycle. A battery case for an electric bicycle, which is freely mounted and provided with a discharging electrode connected to a battery and a charging-only connector on the case body, wherein the discharging electrode is most mounted in a state where the case body is mounted on a vehicle. A plurality of electrodes are provided close to each other in the vicinity of the portion to be lowered, and are automatically connected to a plurality of motor-side electrodes provided on the support box side as the case body is attached to and detached from the support box. At the same time, separate each electrode from the support box of the case body.
When gravity is applied to the case
The charging connector is exposed through the opening inside the charging opening formed in the case main body.
The battery is connected to the battery in parallel with the discharging electrode, and the charging opening is directly covered by the cover when not charging. Therefore , the charging dedicated connector has a charging current smaller than the discharging current. Since only the current flows, a small-sized connector having a smaller capacity than the discharging electrode or the motor-side electrode can be used as the charging-only connector.
Therefore, a small-sized and inexpensive charger-side connector can be adopted. Further, when the battery case is attached to and detached from the vehicle body, the discharge electrode automatically comes into contact with and separates from the motor-side electrode, so that the battery case can be easily attached and detached during charging. Further, when the battery case is mounted on the support box, gravity acts on the battery case in a direction in which the discharge electrode is connected to the motor-side electrode, so that the connection state of these electrodes is stabilized. Furthermore, since the charging-only connector is isolated from the outside by the cover during non-charging, it is possible to make it difficult for rainwater or the like to be applied to the charging-only connector, and to prevent mischief by a third party. .
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバッテリーケースを装着した電動
自転車の側面図である。
【図2】本発明に係るバッテリーケースを装着した電動
自転車のモータブラケット部分を拡大して示す断面図で
ある。
【図3】図1におけるモータユニット部分のA矢視図で
ある。
【図4】本発明に係る電動自転車用バッテリーケースの
分解斜視図である。
【図5】本発明に係る電動自転車用バッテリーケースの
充電用コネクタ部分での断面図である。
【図6】本発明に係る電動自転車用バッテリーケースの
放電用電極部分での断面図である。
【図7】短絡防止装置の概略構成を示す回路図である。
【符号の説明】
2 フレーム
12 モータユニット
21 バッテリーケース
22 バッテリー
25 支持箱
28 充電用コネクタ
29 放電用電極
31 充電器側コネクタ
36 モータ側電極BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view of an electric bicycle equipped with a battery case according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a motor bracket portion of the electric bicycle equipped with the battery case according to the present invention. FIG. 3 is a view of the motor unit in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery case for the electric bicycle according to the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a charging connector portion of the battery case for an electric bicycle according to the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of a discharge electrode portion of the battery case for an electric bicycle according to the present invention. FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of a short circuit prevention device. [Description of Signs] 2 Frame 12 Motor unit 21 Battery case 22 Battery 25 Support box 28 Charging connector 29 Discharge electrode 31 Charger side connector 36 Motor side electrode
Claims (1)
自転車のフレームに沿って縦方向となるようフレーム側
の支持箱に着脱自在に装着され、前記ケース本体に、バ
ッテリーに接続された放電用電極と充電専用コネクタと
が設けられた電動自転車用バッテリーケースであって、
前記放電用電極は、前記ケース本体の車載状態で最も低
くなる部位付近に互いに近接して複数個設けられ、前記
支持箱側に設けられた複数個のモータ側電極にケース本
体の支持箱への着脱操作に伴って自動的に接離するとと
もに、各電極は、前記ケース本体の支持箱への装着が完
了した状態でケース本体への重力の作用する方向が各電
極の接続を維持する方向側となる位置に位置付けられ、
前記充電専用コネクタは、前記ケース本体に形成された
充電用開口の内側にこの開口を介して露出するように取
付けられてバッテリーに前記放電用電極と並列に接続さ
れ、前記充電用開口は、非充電時にはカバーで直接的に
覆われることを特徴とする電動自転車用バッテリーケー
ス。(57) [Claims 1] A case body for housing a battery is removably attached to a support box on the frame side so as to be vertical along the frame of the electric bicycle. An electric bicycle battery case provided with a discharging electrode and a charging-only connector connected to the battery,
A plurality of the discharge electrodes are provided in proximity to each other in the vicinity of the lowest portion of the case body in a vehicle-mounted state, and a plurality of motor-side electrodes provided on the support box side are provided with a plurality of motor-side electrodes to the support box of the case body. The electrodes automatically come and go with the attachment / detachment operation, and each electrode is completely attached to the support box of the case body.
The direction in which gravity acts on the case
Positioned on the side that maintains the pole connection ,
The charging-only connector is mounted inside a charging opening formed in the case main body so as to be exposed through the opening, and is connected to a battery in parallel with the discharging electrode. The battery case for an electric bicycle , wherein the battery opening is directly covered with a cover when not charging.
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