JP2860644B2 - 電動自転車 - Google Patents

電動自転車

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JP2860644B2
JP2860644B2 JP8234075A JP23407596A JP2860644B2 JP 2860644 B2 JP2860644 B2 JP 2860644B2 JP 8234075 A JP8234075 A JP 8234075A JP 23407596 A JP23407596 A JP 23407596A JP 2860644 B2 JP2860644 B2 JP 2860644B2
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    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/80—Accessories, e.g. power sources; Arrangements thereof
    • B62M6/90—Batteries
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
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    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K19/00—Cycle frames
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  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車体にバッテリー
ケースを着脱自在に取付けた電動自転車に関するもので
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
電動自転車では、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。この種の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、バッテリーケースのロック，固定
装置を外し、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把持してこれを分離する。そし
て、バッテリーケースを車体から外して充電器のある場
所に運び、充電を行う。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、前記放電回路のコネクタを
手で接続してバッテリーをモータ側へ接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、バッテリー
ケースを車体に対して着脱自在に取付ける電動自転車に
おいては、バッテリーケースの搭載位置が問題であっ
た。すなわち、例えば特開昭５７−７４２８５号公報に
開示された電動自転車のように、後輪の上方に設けた荷
台にバッテリーケースを搭載する構成を採る場合には、
バッテリーケースを荷台から降ろしたり荷台に載せるた
めに後輪より上方へ高く持ち上げなければならない。バ
ッテリーケースは重量物であるので、この作業は容易な
ことではない。
【０００４】また、バッテリーケースの搭載位置は乗員
が乗り降りするときに邪魔になることがないように設定
しなければならないし、かといって乗り降りし易いよう
にバッテリーケースを小形に形成することもできない。
バッテリーケースが小形であると、容量の少ない小形の
バッテリーしか収納することができなくなるからであ
る。なお、バッテリーケースの搭載位置を決めるために
は、上述した乗り降りの点を考慮しなければならないば
かりでなく、モータとバッテリーケースとの干渉を避け
るためにモータ車体の側方へ大きく突出して車体が車幅
方向に大型化したり、バッテリー容量を犠牲にしたりす
ることがないようにしなければならない。
【０００５】さらに、バッテリーケースの着脱操作を簡
単に行うためには、バッテリーケースの搭載位置のみな
らず、バッテリーとモータとの間の回路に介装するコネ
クタの構成も問題になる。すなわち、バッテリーケース
を車体に対して着脱させるときにバッテリーケースとは
別に放電回路のコネクタを着脱させるのでは、手間がか
かり着脱操作が繁雑になってしまうからである。
【０００６】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、バッテリーケースの着脱を簡単に行
えるとともに、バッテリー容量を多くとりながらもバッ
テリーケースが乗り降りの邪魔にならず、しかも、車体
が車幅方向に大型化することがない電動自転車を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電動自転車
は、車体フレームをダウンチューブとシートチューブと
によって側面視略Ｖ字状の足通し空間が設けられる構造
とし、バッテリーケースを長尺状に形成するとともに、
前記ダウンチューブの上側にその長手方向が車載状態で
このダウンチューブの傾斜部に沿いかつ後部が前記足通
し空間の谷底部近傍まで延在するように着脱自在に設
け、前記ダウンチューブの下側で足通し空間の谷底部下
方に、ペダルクランク軸を支持するギヤボックスと、モ
ータと、後輪への出力部とを一体に備えたモータユニッ
トを固定したものである。
【０００８】本発明によれば、バッテリーケースを車体
に取付けたり車体から取外すに当たり、バッテリーケー
スを持ち上げる高さがダウンチューブと略同じ高さでよ
いとともに、上方へ開放された足通し空間を作業空間と
して広く使うことができ、重いバッテリーケースをダウ
ンチューブ上に搭載するに当たり、何ら邪魔になるもの
がない。
【０００９】また、バッテリーケースは、モータユニッ
トに干渉されることなくダウンチューブ上の空間を最大
限に利用して長尺状に形成することができる。その上、
バッテリーケース２１はダウンチューブ２ｂから上方へ
大きく突出することがない。
【００１０】他の発明に係る電動自転車は、上述した電
動自転車において、ダウンチューブの後部に略水平な水
平部を形成してこの水平部の下側にモータユニットを配
設するとともに、ダウンチューブの前部の傾斜部分の上
側にバッテリーケースを沿わせて配設したものである。
本発明によれば、ダウンチューブの水平部の上方には大
きな部品が配置されないので、この水平部の上方の空間
が広く開放される。
【００１１】さらに他の発明に係る電動自転車は、上述
した電動自転車において、モータをその長手方向がモー
タユニット取付部におけるダウンチューブの軸線方向と
略平行になるように配設したものである。したがって、
モータとバッテリーケースはともにダウンチューブの軸
線方向に長く、しかも、ダウンチューブの上側と下側と
に振り分けて配設されていることから、これらが互いに
干渉し合うことがない。
【００１２】さらにまた他の発明に係る電動自転車は、
上述した電動自転車において、車載状態でバッテリーケ
ースの下部に放電用接触端子を設けるとともに、足通し
空間の下部であって車体フレーム側に、バッテリーケー
スの着脱操作に伴って前記放電用接触端子に接離するモ
ータ側接触端子を設けたものである。本発明によれば、
モータ側接触端子は上方に開放された足通し空間の下部
に位置付けられるから、これにバッテリーケース側の放
電用接触端子を接続するときには接続先を容易に確認し
ながら行うことができる。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、放電用接触端子が
モータ側接触端子に対して自動的に接離する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態 以下、本発明の一実施の形態を図１ないし図１２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はバッテリーケース用支持箱の支持部を拡大
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はバッテリーケース用支持箱の平面
図、図５はバッテリーケースの分解斜視図である。
【００１４】図６はバッテリーケースの充電口部分を拡
大して示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は
（ａ）図におけるＢ−Ｂ線断面図、同図（ｃ）は（ａ）
図におけるＣ−Ｃ断面図である。図７はバッテリーケー
ス用支持箱の縦断面図、図８は図７におけるVIII−VIII
線断面図、図９はバッテリーケース用支持箱の分解斜視
図である。
【００１５】図１０はバッテリーケースを車体から取外
すときの手順を示す斜視図で、同図（ａ）は外装カバー
を開けた状態を示し、同図（ｂ）はバッテリーケースを
支持箱から取外すときの状態を示す。同図（ｃ）はバッ
テリーケースを支持箱から取外した状態を示し、同図
（ｄ）はバッテリーケースを車体から外した状態を示
す。
【００１６】図１１はバッテリーケースを車体から外し
て充電するときの状態を示す斜視図、図１２はバッテリ
ーケースを車体から外さずに充電するときの状態を示す
斜視図である。
【００１７】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の車体フレームを示す。この車体フ
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３ａ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下行部２ｂ
およびこの下行部２ｂの後端に連結されたモータブラケ
ット４からなるダウンチューブ５と、このダウンチュー
ブ５の後端部のモータブラケット４に連結されてこの連
結部から上方へ後傾するように延びるシートチューブ２
ｃと、前記モータブラケット４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。そして、この車体フレー
ム２は、前記ダウンチューブ５の上方かつシートチュー
ブ２ｃの前方となる部位に上方が開放された側面視略Ｖ
字状の足通し空間Ｓが設けられる構造になっている。
【００１８】６は前記フロントフォーク３ａ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。
【００１９】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、車体フレーム２のダウンチューブ５に沿って延
設されてこのダウンチューブ５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４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。
【００２０】前記下部カバー１０ａはダウンチューブ５
を下側から覆うと共にモータブラケット４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１０
ａ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。
【００２１】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。
【００２２】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４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。このチェーンリング１６が本発明に係るモ
ータユニット１２の出力部を構成している。また、１９
はこのモータユニット１２をモータブラケット４に固定
するための固定ボルトである。
【００２３】このモータユニット１２を支持するモータ
ブラケット４は、前記ダウンチューブ５の下行部２ｂに
溶接される側面視Ｔ字状のパイプ組立体４ａに筒状のモ
ータカバー４ｂを溶接して構成されている。そして、こ
のモータカバー４ｂ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４ｂ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４
にモータユニット１２を取付けると、モータユニット１
２は図１に示すように、車体フレーム２のダウンチュー
ブ５の下側で前記足通し空間Ｓの谷底部下方に配設さ
れ、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。
【００２４】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５の下行部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。
【００２５】２１はバッテリーケースを示す。このバッ
テリーケース２１は、下部ケース２３と上部ケース２４
等とから長尺状に形成されている。また、このバッテリ
ーケース２１は、後述するバッテリーケース用支持箱２
５に嵌挿されることによって、車載状態では図１中に破
線で示すように、長手方向が車体フレーム２のダウンチ
ューブ５に沿いかつ後部が前記足通し空間Ｓの谷底部近
傍まで延在する状態でダウンチューブ５の上側に支持さ
れるように構成している。ここで、バッテリーケース２
１の構造を図５によって詳細に説明する。
【００２６】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一体成形されており、車体フレーム
２のダウンチューブ５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。
なお、２つのバッテリー２２どうしは直列に接続され、
その接続ケーブルに放電用接触端子としての放電用コネ
クタ２６が接続されている。また、その接続ケーブルに
は充電用接触端子となる充電用コネクタ２７が放電用コ
ネクタ２６と並列に接続されている。
【００２７】下部ケース２３と上部ケース２４とは、そ
れぞれの合わせ部分に一体成形された係合部２３ａおよ
び係止片２４ａ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、下部ケース２３の開口部に設
けられた係合部２３ａは、係止片２４ａを係合孔２３ｂ
内に貫通させることによって係止する従来周知の構造と
されている。
【００２８】上部ケース２４の上部には、後述する支持
箱２５に嵌合する突出部２４ｂが一体に形成されてい
る。この突出部２４ｂに前記放電用コネクタ２６が取付
けられている。放電用コネクタ２６は、後述するモータ
側コネクタの接触子が挿入される雌型のものが用いら
れ、その接続口を突出部２４ｂの開口部２４ｃに位置づ
けて上部ケース２４にねじ止めされている。さらに、こ
の放電用コネクタ２６の接続方向としては、バッテリー
ケース２１の長手方向と同一方向とされている。なお、
図５および図８において２６ａはこの放電用コネクタ２
６を上部ケース２４に固定するためのナット板を示し、
２６ｂは取付けねじを示す。
【００２９】また、前記突出部２４ｂには、図７および
図８に示すように支持箱２５に係合する係止ボタン２８
が一体成形されている。この係止ボタン２８は、突出部
２４ｂの上面からさらに突出する係止部を有し、突出部
２４ｂに対して出没できるように構成されており、突出
部２４ｂの裏面にねじ止めされた板ばね２９によって突
出側へ付勢されている。
【００３０】前記充電用コネクタ２７は本実施の形態で
はマグネット吸着式の雄型のものが採用され、その接触
子を上部ケース２４の充電口２４ｄに位置づけて上部ケ
ース２４に固定されている。この充電用コネクタ２７の
取付部を図６に拡大して示す。
【００３１】充電用コネクタ２７は接触子２７ａを上方
（上部ケース２４の上面と直交する方向）へ向けて配置
され、タッピングねじ２７ｂによって上部ケース２４に
裏側から固定されている。また、接触子２７ａは、正極
と負極とを混同しないように平面視ハの字状に配設され
ている。
【００３２】なお、図６（ａ）〜（ｃ）において符号３
０は充電口２４ｃを塞ぐためのコネクタカバーである。
このコネクタカバー３０は、合成樹脂によって板状に成
形されており、摘み３０ａが一体に設けられている。そ
して、板状部分の一端がタッピングねじ３０ｂによって
上部ケース２４に上方から固定されている。板状部分の
他端には、充電口２４ｄの開口縁部に係合する係止爪３
０ｃが形成されている。さらに、板状部分には、このコ
ネクタカバー３０を（ｂ）図中二点鎖線ｂで示すように
折曲げることができるように、裏面に凹溝３０ｄを形成
することによって樹脂ヒンジが設けられている。
【００３３】図５において符号３１はバッテリーケース
２１を後述する支持箱２５に固定するための後側クラン
プ、３２はバッテリーケース２１の前部をダウンチュー
ブ５に固定するための前側クランプである。これらのク
ランプ３１，３２は各々の係合環を相手側に掛けて引っ
張る構造で、後側クランプ３１の係合環は図７に示すよ
うに支持箱２５の突起３３に掛けられ、前側クランプ３
２の係合環は図５に示すようにダウンチューブ５の支持
板３４に掛けられるように構成されている。なお、３５
および３６はバッテリーケース２１を持ち上げるための
取っ手で、取っ手３５は上部ケース２４の上部にねじ止
めされ、取っ手３６は下部ケース２３の前面から上部ケ
ース２４の前面に跨るようにしてねじ止めされている。
【００３４】前記バッテリーケース２１を支持する支持
箱２５は、図９に示すように、合成樹脂によって略有底
角筒状に一体成形されており、後述する支持箱用ステー
４１に上下揺動自在に枢支されてこのステー４１を介し
て車体フレーム２のモータブラケット４に支持されてい
る。この支持箱２５は上述したバッテリーケース２１が
嵌入する形状に形成され、その一部は図４に示すよう
に、上部ケース２４の突出部２４ｂが嵌入できるように
他の部分より開口幅が狭められている。
【００３５】そして、開口幅が狭く形成された幅狭部２
５ａに、バッテリーケース２１の放電用コネクタ２６に
接続されるモータ側コネクタ４２が取付けられると共
に、この支持箱２５をステー４１に揺動自在に連結する
ための支軸４３が支持されている。なお、支軸４３を支
持する軸受部２５ｂは幅狭部２５ａの下方部に左右に設
けられ、支持箱２５に一体に設けられている。
【００３６】また、バッテリーケース２１のクランプ３
１の係合環が掛けられる突起３３は、この幅狭部２５ａ
の開口縁部に一体成形されており、さらに、前記係止ボ
タン２８の係止部が係合する係合孔２５ｄもこの幅狭部
２５ａに穿設されている。
【００３７】上述したようにバッテリーケース２１に突
出部２４ｂを設けて支持箱２５に嵌合させるようにする
と、バッテリーケース２１を支持箱２５に装着させると
きには必ず放電用コネクタ２６がモータ側コネクタ４２
と対向するようになる。
【００３８】モータ側コネクタ４２は、前記放電用コネ
クタ２６に接続されるように雄型のものが採用され、そ
の接触子４２ａと放電用コネクタ２６との接続方向がバ
ッテリーケース２１の嵌合方向と同一方向になるように
支持箱２５に取付けられている。その取付構造として
は、図７および図８に示すように、モータ側コネクタ４
２の底部を幅狭部２５ａの底部に支承させるようにして
ねじ止めする構造とされている。なお、図８および図９
中符号４２ｂはモータ側コネクタ４２を固定する固定ね
じ、４２ｃはナット板である。
【００３９】前記ステー４１は鋼板によって形成され、
図７および図９に示すように、前記支軸４３が貫通する
アーム部４１ａが左右に設けられている。そして、この
ステー４１は図２および図８に示すようにその上部およ
び下部がモータブラケット４にねじ止めされている。ス
テー固定用ねじを図２，図８において符号４１ｂで示
す。
【００４０】また、このステー４１の上部と前記支持箱
２５との間には支軸４３に貫通された戻しばね４４が弾
装され、ステー４１の下部と支持箱２５の底部との間に
はリンク式連結部材４５が介装されている。
【００４１】戻しばね４４は捻りばねからなり、一端が
ステー４１に係合され他端が幅狭部２５ａの底部に当接
し、図７において支持箱２５を時計方向に回転付勢する
ように構成されている。リンク式連結部材４５は２つの
リンク４５ａ，４５ｂをピン４５ｃで連結して構成さ
れ、一方のリンク４５ａの端部がステー４１に枢支さ
れ、他方のリンク４５ｂが支持箱２５に枢支されてい
る。なお、図７および図９において符号４６は前記リン
ク４５ａをステー４１に取付けるねじ、４７はリンク４
５ｂを支持箱２５に取付けるねじ、４８はこの取付けね
じ４７が螺着されるナット板である。
【００４２】また、図７および図９中符号４９は支持箱
２５を下側へ揺動させてその底面をステー４１と平行と
した状態で保持するための保持部材で、この保持部材４
９はねじ４９ａによってステー４１に固定されており、
支持箱２５の底部に下方へ向けて突設された係合突起２
５ｅを挾持する構造とされている。そして、この保持部
材４９は、支持箱２５を上方へ付勢する戻しばね４４の
ばね力のみでは挾持状態が維持されるが、人手によって
支持箱２５を上方へ起こそうとする力が加えられると、
係合突起２５ｅが滑って外れるように構成されている。
【００４３】５０は圧縮コイルばねで、この圧縮コイル
ばね５０は下側の径が上側の径より小さく形成されてお
り、支持箱２５の内側底部に一体成形された円柱部２５
ｆに下側部分が圧入固着されている。また、その上下方
向の長さとしては、モータ側コネクタ４２の接触子４２
ａの突出寸法より長く設定されている。
【００４４】すなわち、このように圧縮コイルばね５０
を支持箱２５の底部に装着すると、支持箱２５にバッテ
リーケース２１を嵌合させて放電用コネクタ２６がモー
タ側コネクタ４２に接続される以前に、圧縮コイルばね
５０の上端がバッテリーケース２１に接触することにな
る。このため、圧縮コイルばね５０が緩衝体となるの
で、前記コネクタどうしが接続されるときに両コネクタ
に過大な力が加えられるのを防ぐことができる。また、
支持箱２５からバッテリーケース２１を引き抜くときに
も、バッテリーケース２１が圧縮コイルばね５０によっ
て押される関係から、そのばね力によってコネクタの接
続状態を解除することができる。
【００４５】なお、図９において５１は支持箱２５のモ
ータ側コネクタ４２と不図示のモータ側回路とを電気的
に接続するための接続ケーブルで、前記ステー４１に形
成された開口部４１ｃを通ってモータユニット側に導出
されている。
【００４６】このように構成された支持箱２５は、支軸
４３を中心として上下に揺動され、その開口部が上方を
向くように揺動された状態でバッテリーケース２１が脱
着される。すなわち、前記外装カバー１０の上部カバー
１０ｃが開けられかつバッテリーケース２１が装着され
ていない状態では、支持箱２５は図２および図７中二点
鎖線ｃに示すように戻しばね４４のばね力によって上方
へ揺動するので、その状態でバッテリーケース２１を装
着させる。なお、そのときには図７中二点鎖線ｄに示す
ようにリンク式連結部材４５が伸びることになる。
【００４７】バッテリーケース２１を装着させるときに
は、バッテリーケース２１を立て向きにして（放電用コ
ネクタ２６を下方へ向けて）支持箱２５の開口部に挿入
し、そのバッテリーケース２１を圧縮コイルばね５０の
ばね力に抗して押し下げることによって行う。バッテリ
ーケース２１が支持箱２５の最奥部まで挿入されると、
放電用コネクタ２６がモータ側コネクタ４２に接続され
ると共に、バッテリーケース２１の係止ボタン２８が支
持箱２５の係合孔２５ｄに係止される。この係止ボタン
２８が係止されることによってバッテリーケース２１は
抜け止めされることになる。すなわち、バッテリーケー
ス２１の車体フレーム２への装着に伴って放電用コネク
タ２６がモータ側コネクタ４２に接続する。
【００４８】このようにバッテリーケース２１を装着し
た後は後側クランプ３１によってバッテリーケース２１
を支持箱２５に対して固定し、バッテリーケース２１を
戻しばね４４のばね力に抗して前側へ倒すようにして支
持箱２５を揺動させる。そして、バッテリーケース２１
の前側クランプ３２をダウンチューブ５の支持板３４に
掛けてバッテリーケース２１を車体フレーム２に固定す
る。なお、バッテリーケース２１を前倒しにすること
で、図７に示すようにリンク式連結部材４５が折れ曲が
ると共に、支持箱２５の係合突起２５ｅがステー４１の
保持部材４９に挟持されることになる。そして、このよ
うにバッテリーケース２１を前倒しにすることによっ
て、この長尺状に形成されたバッテリーケース２１は、
図１中に波線で示すように、ダウンチューブ５の上側に
その長手方向がこのダウンチューブ５に沿うように配置
される。
【００４９】バッテリーケース２１を上述したように固
定した後、外装カバー１０の上部カバー１０ｃを閉じ、
施錠装置１１で施錠することによって、走行可能状態と
なる。この走行可能状態、すなわちバッテリーケース２
１が車載状態になっているときには、前記放電用コネク
タ２６とモータ側コネクタ４２との接続方向がダウンチ
ューブ５の軸線と平行な方向になる。
【００５０】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。先ず、バッテ
リーケース２１を車体から外して充電する手法を図１０
および図１１によって説明する。
【００５１】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１０
（ａ）および図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２
５が露出するようになる。
【００５２】次に、同図（ｂ）に示すように、バッテリ
ーケース２１を車体フレーム２に固定しているクランプ
３２を外し、引き続いてクランプ３１を外す。そして、
支持箱２５の係合孔２５ｄに臨んでいる係止ボタン２８
の係止部を同図中矢印ｄで示すように押して係止ボタン
２８の係止状態を解く。このように係止ボタン２８での
係止状態を解くと、圧縮コイルばね５０のばね力によっ
てバッテリーケース２１が押され、放電用コネクタ２６
がモータ側コネクタ４２から外れることになる。
【００５３】このように各係止部分を外した後、取っ手
３６を持ってバッテリーケース２１を引き起こす。引き
起こした状態を図１中二点鎖線ｅに示す。そして、図１
０（ｃ）に示すように支持箱２５の上方へ持ち上げて取
外す。バッテリーケース２１を外した後は同図（ｄ）に
示すように支持箱２５を前側へ倒して外装カバー１０の
上部カバー１０ｃを元通りに閉じる。一方、取外したバ
ッテリーケース２１は図１１に示すように充電器に接続
される。上述したように上部カバー１０ｃを閉じること
により、モータ側接触端子４２が外装カバー１０によっ
て覆われるようになる。
【００５４】図１１において５２は充電器、５３は不図
示のコンセントに接続されるプラグ、５４は充電器５２
に接続されたコネクタを示す。充電を行うには、バッテ
リーケース２１のコネクタカバー３０を開け、開口され
た充電口２４ｄに充電器側のコネクタ５４を差し込み、
充電用コネクタ２７に接続して行う。
【００５５】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、図１２に示すように、外装カバー１
０の上部カバー１０ｃを開けた状態で行う。すなわち、
上部カバー１０ｃを開けてバッテリーケース２１のコネ
クタカバー３０を開ける。そして、開口された充電口２
４ｄに充電器側のコネクタ５４を差し込み充電用コネク
タ２７に接続して行う。
【００５６】したがって、この電動自転車１は、車体フ
レーム２をダウンチューブ５とシートチューブ２ｃとに
よって側面視略Ｖ字状の足通し空間Ｓが設けられる構造
とし、バッテリーケース２１を長尺状に形成するととも
に、前記ダウンチューブ５の上側にその長手方向が車載
状態でこのダウンチューブ５の傾斜部に沿いかつ後部が
前記足通し空間Ｓの谷底部近傍まで延在するように着脱
自在に設け、前記ダウンチューブ５の下側で足通し空間
Ｓの谷底部下方に、クランク軸１４を支持するギヤボッ
クス１５と、モータ１３と、後輪８への出力部（チェー
ンリング１６）とを一体に備えたモータユニット１２を
固定したため、バッテリーケース２１を車体に取付けた
り車体から取外すに当たり、バッテリーケース２１を持
ち上げる高さがダウンチューブ５と略同じ高さでよいと
ともに、バッテリーケース着脱時に上方へ開放された足
通し空間Ｓを作業空間として広く使うことができ、重い
バッテリーケース２１をダウンチューブ５上に搭載する
に当たり、何ら邪魔になるものがない。しかも、バッテ
リーケース２１は、モータユニット１２に干渉されるこ
となくダウンチューブ５上の空間を最大限に利用して長
尺状に形成することができるとともに、ダウンチューブ
５から上方へ大きく突出することがない。
【００５７】さらに、車載状態でバッテリーケース２１
の下部に放電用コネクタ２６を設けるとともに、足通し
空間Ｓの下部であって車体フレーム２側に、バッテリー
ケース２１の着脱操作に伴って前記放電用コネクタ２６
に接続するモータ側コネクタ４２を設けたため、モータ
側コネクタ４２は上方に開放された足通し空間Ｓの下部
に位置付けられるから、これにバッテリーケース２１側
の放電用コネクタ２６を接続するときには接続先を容易
に確認しながら行うことができる。その上、バッテリー
ケース２１を車体に対して着脱させることによって、放
電用コネクタ２６がモータ側コネクタ４２に対して接離
する。
【００５８】この実施の形態では、ダウンチューブ５の
傾斜部に沿うように長尺状に形成した着脱自在型バッテ
リーケース２１の下部に放電用コネクタ２６を設けると
ともに、足通し空間Ｓの下部に、バッテリーケースの着
脱操作に伴って前記放電用コネクタ２６に接離されるモ
ータ側コネクタ４２を配し、このモータ側コネクタ４２
を覆う外装カバー１０を設けたため、バッテリーケース
２１を車体から取外した状態であっても、外装カバー１
０の上部カバー１０ｃを閉じることによりモータ側コネ
クタ４２は外装カバー１０によって覆われることにな
る。したがって、このモータ側コネクタ４２が車体外部
に対して露出することがない。また、外装カバー１０を
バッテリーケース２１をも覆う構造としたから、バッテ
リーケース２１が車載状態のときには放電用コネクタ２
６とモータ側コネクタ４２の両方が外装カバー１０に覆
われて車体外部に対して露出することがない。
【００５９】さらにまた、バッテリーケース２１に設け
られた放電用コネクタ２６と、支持箱２５に設けられた
モータ側コネクタ４２との接続方向をバッテリーケース
２１の着脱方向と一致する方向であってしかも車載状態
においてダウンチューブ５の軸線と平行な方向としたか
ら、バッテリーケース２１を車体に搭載した車載状態で
は、バッテリーケース２１の重量によって放電用コネク
タ２６がモータ側コネクタ４２側へ付勢される。
【００６０】第２の実施の形態 上述した実施の形態ではモータユニット１２をダウンチ
ューブ５の下側で足通し空間の谷底部下方に配置するに
あたりモータ１３を立ててシートチューブ２ｃと同軸状
に設けた例を示したが、モータユニット１２のダウンチ
ューブ５への搭載位置としては図１３および図１４に示
すようにすることもできる。
【００６１】図１３はモータユニットの位置を変えた他
の電動自転車の例を示す側面図、図１４は図１３におけ
るＡ−Ａ線断面図である。この電動自転車は、車体フレ
ーム２のダウンチューブ５が管体のみによって形成さ
れ、ハンドル６とシート７との間となる後端部分で略水
平に形成されている。この水平部を符号５ａで示す。ま
た、この水平部５ａの後端にラグ６１を介してシートチ
ューブ２ｃが連結されている。なお、ダウンチューブ５
の水平部５ａは前後輪の車軸と略同じ高さに位置づけら
れている。この車体フレーム２も、前記実施の形態と同
様に側面視略Ｖ字状の足通し空間Ｓが設けられる構造に
なっている。
【００６２】そして、ダウンチューブ５の水平部５ａの
下側に、モータユニット１２が略水平となるように支持
固定されている。このモータユニット１２のモータ１３
は、その長手方向がモータユニット取付用固定ボルト１
９の近傍のダウンチューブ５の軸線方向と略平行になる
ように配設している。また、バッテリーケース２１が装
着される支持箱２５は支持部材６２を介してその水平部
５ａの上側前部に支持されている。また、バッテリーケ
ース２１は、車載状態ではダウンチューブ５の前部の傾
斜部分（下行部２ｂ）の上側にこれに沿うように配置さ
れている。
【００６３】このように構成すると、ダウンチューブ５
の水平部５ａの上方には大きな部品が配置されないの
で、この水平部５ａの上方の空間が広く開放される。そ
の上、モータ１３とバッテリーケース２１はともにダウ
ンチューブ５の軸線方向に長く、しかも、ダウンチュー
ブ５の上側と下側とに振り分けて配設されていることか
ら、これらが互いに干渉し合うことがない。
【００６４】また、図１３および図１４に示す構成を採
ることによっても、電気接触部が露出するのを外装カバ
ー１０によって防ぐことができる。その上、バッテリー
ケース２１を車体に取付けたり、車体から取外すに当た
り、バッテリーケース２１を持ち上げる高さがダウンチ
ューブ５と略同じ高さでよい。また、バッテリーケース
２１はダウンチューブ５から上方へ大きく突出しないの
で、ダウンチューブ５の上方の足通し空間Ｓがバッテリ
ーケース２１によって狭められることもない。
【００６５】本実施の形態のようにモータユニット１２
を前向きに搭載すると、重量物であるモータユニット１
２が低位置に位置づけられて車体の重心を低くすること
ができる。
【００６６】第３の実施の形態 上述した各例では支持箱２５を車体に対して前後揺動自
在としたが、図１５に示すように固定式とすることもで
きる。
【００６７】図１５はモータユニットが立てられた電動
自転車の支持箱を固定式とした他の実施の形態を示す側
面図である。これらの図において前記図１ないし図１４
で説明したものと同一もしくは同等部材については、同
一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００６８】図１５において、符号６３はバッテリーケ
ース２１が装着される支持箱である。この支持箱６３
は、バッテリーケース２１が嵌挿される有底角筒状に形
成されており、開口部を車体フレーム２のヘッドパイプ
２ａに向けてモータブラケット４に固定されている。
【００６９】そして、この支持箱６３内には、バッテリ
ーケース２１の放電用コネクタ２６に接続されるモータ
側コネクタ４２が取付けられている。これらのコネクタ
の接続方向は、支持箱６３の深さ方向と同一方向とされ
ている。なお、放電用コネクタ２６は、この例ではバッ
テリーケース２１の一端に配設されている。
【００７０】このように支持箱６３を構成すると、バッ
テリーケース２１をダウンチューブ５に沿って同図中矢
印ｅ方向へ引き上げることによって、バッテリーケース
２１が車体から外れることになる。なお、バッテリーケ
ース２１を取付けるときには上述した手順と逆方向に押
し下げればよい。
【００７１】このように構成しても、バッテリーケース
２１を車体に取付けたり、車体から取外すに当たり、バ
ッテリーケース２１を持ち上げる高さがダウンチューブ
５と略同じ高さでよいとともに、上方へ開放された足通
し空間を作業空間として広く使うことができ、重いバッ
テリーケース２１をダウンチューブ５上に搭載するに当
たり、何ら邪魔になるものがない。また、バッテリーケ
ース２１はダウンチューブ５から上方へ大きく突出しな
いので、ダウンチューブ５の上方の足通し空間Ｓがバッ
テリーケース２１によって狭められることもない。
【００７２】さらに、モータ側コネクタ４２は、上方に
開放された足通し空間の下部に位置づけられていること
から、これに放電用コネクタ２６を接続するときには接
続先を容易に確認しながら行える。さらにまた、バッテ
リーケース２１を車体に対して着脱させることによっ
て、放電用コネクタ２６がモータ側コネクタ４２に対し
て接離されるから、放電用コネクタ２６をモータ側コネ
クタ４２に接続させるに当たり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。
【００７３】加えて、バッテリーケース２１を車体に搭
載した車載状態ではバッテリーケース２１の重量によっ
て放電用コネクタ２６がモータ側コネクタ４２側へ付勢
されるから、これら両コネクタ２６，４２どうしが確実
に接続状態に保たれる。
【００７４】第４の実施の形態 図１６はモータユニットが前向きとされた電動自転車の
支持箱を固定式とした他の実施の形態を示す側面図であ
る。同図において前記図１ないし図１５で説明したもの
と同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳
細な説明は省略する。
【００７５】図１６に示した支持箱６３は、バッテリー
ケース２１が嵌挿される有底角筒状に形成されており、
開口部を車体フレーム２のヘッドパイプ２ａに向けてダ
ウンチューブ５の水平部５ａに固定されている。そし
て、この支持箱６３内には、バッテリーケース２１の放
電用コネクタ２６に接続されるモータ側コネクタ４２が
取付けられている。これらのコネクタの接続方向は、支
持箱６３の深さ方向と同一方向とされている。なお、放
電用コネクタ２６は、この例ではバッテリーケース２１
の一端に配設されている。
【００７６】このように支持箱６３を構成して、バッテ
リーケース２１をダウンチューブ５に沿って同図中矢印
ｅ方向へ引き上げることによって、バッテリーケース２
１が車体から外れることになる。なお、バッテリーケー
ス２１を取付けるときには上述した手順と逆方向に押し
下げればよい。
【００７７】すなわち、バッテリーケース２１を車体に
取付けたり、車体から取外すに当たり、バッテリーケー
ス２１を持ち上げる高さがダウンチューブ５と略同じ高
さでよいとともに、上方へ開放された足通し空間を作業
空間として広く使うことができ、重いバッテリーケース
２１をダウンチューブ５上に搭載するに当たり、何ら邪
魔になるものがない。また、バッテリーケース２１はダ
ウンチューブ５から上方へ大きく突出しないので、ダウ
ンチューブ５の上方の足通し空間Ｓがバッテリーケース
２１によって狭められることもない。
【００７８】さらに、モータ側コネクタ４２は、上方に
開放された足通し空間の下部に位置づけられていること
から、これに放電用コネクタ２６を接続するときには接
続先を容易に確認しながら行える。さらにまた、バッテ
リーケース２１を車体に対して着脱させることによっ
て、放電用コネクタ２６がモータ側コネクタ４２に対し
て接離されるから、放電用コネクタ２６をモータ側コネ
クタ４２に接続させるに当たり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。
【００７９】加えて、バッテリーケース２１を車体に搭
載した車載状態ではバッテリーケース２１の重量によっ
て放電用コネクタ２６がモータ側コネクタ４２側へ付勢
されるから、これら両コネクタ２６，４２どうしが確実
に接続状態に保たれる。
【００８０】また、図１６に示す構成を採ると、ダウン
チューブ５の水平部５ａの上方には大きな部品が配置さ
れないので、この水平部５ａの上方の空間が広く開放さ
れる。その上、モータ１３とバッテリーケース２１はと
もにダウンチューブ５の軸線方向に長く、しかも、ダウ
ンチューブ５の上側と下側とに振り分けて配設されてい
ることから、これらが互いに干渉し合うことがない。
【００８１】また、前記図１〜図１６に示した各実施の
形態では、モータ側コネクタ４２を足通し空間Ｓの底部
となる車体下部に配置し、このモータ側コネクタ４２の
近傍にモータ１３や制御ユニット２０を配置したので、
給電用および信号伝達用ケーブルが無用に長くなるのを
防ぐことができ、送電ロスを可及的少なく抑えることが
できるという利点がある。
【００８２】
【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、車体フレームをダウンチューブとシートチュー
ブとによって側面視略Ｖ字状の足通し空間が設けられる
構造とし、バッテリーケースを長尺状に形成するととも
に、前記ダウンチューブの上側にその長手方向が車載状
態でこのダウンチューブの傾斜部に沿いかつ後部が前記
足通し空間の谷底部近傍まで延在するように着脱自在に
設け、前記ダウンチューブの下側で前記足通し空間の谷
底部下方に、ペダルクランク軸を支持するギヤボックス
と、モータと、後輪への出力部とを一体に備えたモータ
ユニットを固定したため、バッテリーケースを車体に取
付けたり車体から取外すに当たり、バッテリーケースを
持ち上げる高さがダウンチューブと略同じ高さでよいと
ともに、バッテリーケース着脱時にこれを後輪の上方と
なるような高位置まで持ち上げなくてよいので、バッテ
リーケースの着脱が軽作業になる。また、上方へ開放さ
れた足通し空間をバッテリーケース着脱のための作業空
間として広く使うことができるとともに、重いバッテリ
ーケースをダウンチューブ上に搭載するに当たり、何ら
邪魔になるものがない。したがって、バッテリーケース
を車体に対して着脱させるときの作業性がよい。
【００８３】さらに、バッテリーケースは、モータユニ
ットに干渉されることなくダウンチューブ上の空間を最
大限に利用して長尺状に形成することができるととも
に、ダウンチューブから上方へ大きく突出することがな
い。このため、足通し空間がバッテリーケースによって
大きく狭められることなくバッテリーケースを可及的大
きく形成することができる。したがって、バッテリーケ
ースが邪魔にならずに乗り降りし易いし、バッテリー容
量も多くとることができる。
【００８４】他の発明に係る電動自転車は、上述した電
動自転車において、ダウンチューブの後部に略水平な水
平部を形成してこの水平部の下側にモータユニットを配
設するとともに、ダウンチューブの前部の傾斜部分の上
側にバッテリーケースを沿わせて配設したため、ダウン
チューブの水平部の上方には大きな部品が配置されない
ので、この水平部の上方の空間が広く開放される。した
がって、乗り降りの際に足通しをスムーズに行うことが
でき、乗降性をより一層高めることができる。
【００８５】さらに他の発明に係る電動自転車は、上述
した電動自転車において、モータをその長手方向がモー
タユニット取付部におけるダウンチューブの軸線方向と
略平行になるように配設したため、モータとバッテリー
ケースはともにダウンチューブの軸線方向に長く、しか
も、ダウンチューブの上側と下側とに振り分けて配設さ
れていることから、これらが互いに干渉し合うことがな
い。したがって、モータがバッテリーケースとの干渉を
避けるために車体の側方へ大きく突出することがないか
ら、車幅方向にコンパクトな電動自転車を提供すること
ができる。
【００８６】さらにまた他の発明に係る電動自転車は、
上述した電動自転車において、車載状態でバッテリーケ
ースの下部に放電用接触端子を設けるとともに、足通し
空間の下部であって車体フレーム側に、バッテリーケー
スの着脱操作に伴って前記放電用接触端子に接離するモ
ータ側接触端子を設けたため、モータ側接触端子は上方
に開放された足通し空間の下部に位置づけられているか
ら、これにバッテリーケース側の放電用接触端子を接続
するときには接続先を容易に確認しながら行うことがで
きる。したがって、放電用接触端子をモータ側接触端子
に容易にかつ端子を損傷することなく確実に接続するこ
とができる。
【００８７】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、放電用接触端子がモータ側接触
端子に対して自動的に接離されるから、放電用接触端子
とモータ側接触端子とを接続したり外したりするため
に、バッテリーケースの着脱操作の他に特別な操作が不
要である。このため、バッテリーケースの着脱操作が単
純で簡単である。
【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】 バッテリーケース用支持箱の支持部を拡大し
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】 バッテリーケース用支持箱の平面図である。
【図５】 バッテリーケースの分解斜視図である。
【図６】 バッテリーケースの充電口部分を拡大して示
す図である。
【図７】 バッテリーケース用支持箱の縦断面図であ
る。
【図８】 図７におけるVIII−VIII線断面図である。
【図９】 バッテリーケース用支持箱の分解斜視図であ
る。
【図１０】 バッテリーケースを車体から取外すときの
手順を示す斜視図である。
【図１１】 バッテリーケースを車体から外して充電す
るときの状態を示す斜視図である。
【図１２】 バッテリーケースを車体から外さずに充電
するときの状態を示す斜視図である。
【図１３】 モータユニットの位置を変えた他の電動自
転車の例を示す側面図である。
【図１４】 図１３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１５】 モータユニットが立てられた電動自転車の
支持箱を固定式とした他の実施形態を示す側面図であ
る。
【図１６】 モータユニットが前向きとされた電動自転
車の支持箱を固定式とした他の実施形態を示す側面図で
ある。
【符号の説明】
１…電動自転車、２…車体フレーム、２ａ…ヘッドパイ
プ、５…ダウンチューブ、２ｃ…シートチューブ、１０
…外装ケース、１２…モータユニット、１３…モータ、
１４…クランク軸、１５…ギヤボックス、２１…バッテ
リーケース、２５…支持箱、２６…放電用コネクタ、４
２…モータ側コネクタ、４３…支軸。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−100790（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−80977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−89483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−125438（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−74285（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−12157（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭58−8637（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭60−7995（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62J 9/00 B62J 11/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヘッドパイプから後下がりに延びるダウ
    ンチューブの後部に上方へ延びるシートチューブを固着
    することによって、車体フレームを側面視略Ｖ字状の上
    方へ開放された足通し空間が設けられる構造とし、バッ
    テリーを収納するバッテリーケースを長尺状に形成し、
    このバッテリーケースを前記ダウンチューブの上側にそ
    の長手方向が車載状態でこのダウンチューブの傾斜部に
    沿いかつ後部が前記足通し空間の谷底部近傍まで延在す
    るように着脱自在に設け、前記ダウンチューブの下側で
    前記足通し空間の谷底部下方に、ペダルクランク軸を支
    持するギヤボックスと、モータと、後輪への出力部とを
    一体に備えたモータユニットを固定したことを特徴とす
    る電動自転車。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の電動自転車において、ダ
    ウンチューブの後部に略水平に延びる水平部を形成して
    この水平部の下側にモータユニットを配設するととも
    に、ダウンチューブの前部の傾斜部分の上側にバッテリ
    ーケースを沿わせて配設したことを特徴とする電動自転
    車。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の電動自転車において、モ
    ータをその長手方向がモータユニット取付部におけるダ
    ウンチューブの軸線方向と略平行になるように配設した
    ことを特徴とする電動自転車。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の電動自転車において、車
    載状態でバッテリーケースの下部に放電用接触端子を設
    けるとともに、足通し空間の下部であって車体フレーム
    側に、前記バッテリーケースの着脱操作に伴って前記放
    電用接触端子に接離するモータ側接触端子を設けたこと
    を特徴とする電動自転車。
JP8234075A 1992-05-26 1996-09-04 電動自転車 Expired - Fee Related JP2860644B2 (ja)

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