JP3557535B2 - 電動自転車のバッテリによる駆動電動機の通電及び充電装 置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
電動自転車のバッテリによる車輪駆動電動機の通電とバッテリの充電手段として利用される。
【従来の技術】
バッテリは電動自転車に固定されているので、充電装置よりの導出コードをバッテリまで引延ばして充電している。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
第1の課題 車載のバッテリは大型とすることができないので、自転車を使用する毎に殆ど毎日充電作業が必要となる。従って充電手段は手数を少なく容易に行なうことができるようにする必要がある。
第2の課題 マンション等の集団住宅に住んでいる場合にはバッテリの充電が更に困難となる問題点がある。
【0003】
【課題を解決するための手段】
電動自転車の車体の1部に装着された第1の外筺及びその上面に蝶番により開閉できるように設けられた蓋と、バッテリを把持装置を使用して手動により第1の外筺内に上方より挿入し、蓋を手動により閉じることにより、蓋の裏面とバッテリ上面に設けたナイフスイッチを電気的に閉じる手段と、該手段により、バッテリより車輪を駆動する電動機の通電制御回路に入力する手段と、バッテリの充電装置を1部に備えた第2の外筺及びその上面に蝶番により開閉できるように設けられた蓋と、第2の外筺より導出されたリード線の端部のプラグをACコンセントに挿入することにより充電装置に供電する手段と、第2の外筺に把持装置により手動により第2の外筐内に上方より挿入し、その蓋を手動により閉じることにより、蓋の裏面とバッテリ上面に設けたナイフスイッチを電気的に閉じて充電を開始する手段とより構成されたものである。
【0004】
【作用】
電動自転車の使用が終了したときに車体の1部に固定した外筺(容器)の蓋を開いて収納されているバッテリ(重量は3kg位)を取り出し、室内に予め準備されている充電装置に挿入して蓋を閉じることにより充電が開始される。
次に使用するとき、一般には次の日の朝充電装置よりバッテリを取り出して、前記した容器にバッテリを挿入し蓋を閉じるとバッテリ端子より電動自転車の駆動電動機の通電制御回路に自動的に供電が行なわれる。
上述した作業中にリード線を端子に締着し若しくはとり外す作業がなく、人間工学的にみて自然な動作により作業を行なうことができ作用効果がある。
【0005】
【実施例】
本発明の詳細を図1以降の実施例につき次に説明する。
図1は、自転車に本発明装置を付加した図面で、他の周知の部分は省略して図示していない。
点線24a,24b,24cは自転車本体の3角フレームを略示したものである。矢印Cは走行方向を示す。足踏みのペタル3a,3bは回転するアーム2a,2bの端部に支軸により支持され、アーム2aは支持体により、又アーム2bも同じ構成の支持体により回転軸1を介して直線状に保持される。アーム2a,2bの回転軸1は、フレーム24a,24b,24eの結合部に軸受により回動自在に支持され、又径の大きいスプロケット6はアーム2a,2bと同期回転するように構成される。
フレーム24a,24cの結合部の支軸5には、軸受を介して後車輪10のハブが回動自在に支持され、又径の小さいスプロケット8も同じく同期回転するように回動自在に支持される。
後車輪10の回転軸となるハブとスプロケット8は、1方向クラッチ(点線5aで示す)を介してトルク伝達が行なわれるので、ペタル3aを矢印A方向に押圧してスプロケット6を矢印B方向に回転したときに、スプロケット6とスプロケット8に掛けられたチエーン4によりスプロケット8は反時計方向に回転される。
【0006】
このときに、1方向クラッチ5aにより、後車輪10も同じ方向に駆動されるので、矢印C方向に自転車が走行される。ペタル3a,3bを停止して保持すると、1方向クラッチ5aは滑動して自転車は慣性により慣性走行をする。
1方向クラッチは周知のボールクラッチ若しくはラック歯車と係合する爪が利用されるが、1方向のトルク伝達をするものであれば他の手段でもよい。
後車輪10のハブには1方向クラッチ5aを介してスプロケット8が支持され、スプロケット8が反時計方向に回転したときのみに後車輪10にトルク伝達が行なわれて自転車を矢印C方向に走行せしめる。
記号24はサドル、記号24dはフレーム、記号6aは荷台である。記号9は外筺で、この内部には3相コアレス偏平直流電動機(以降は電動機と呼称する。)とその減速装置が収納される。外筐9はフレーム24cに固定される。
車載のバッテリを収納する外筺16もフレーム24cに固定される。
ハブに固定したスプロケット7と減速装置の出力スプロケット7bとの間にはチエーン7aが掛けられている。従って後車輪10は、出力スプロケット7bとスプロケット7により駆動されて自転車の走行が行なわれる。
【0007】
上述した減速装置の出力回転軸7cは1方向クラッチ(図示せず)を介してスプロケット7bを駆動している。上述した構成なので、ペタルを踏むことにより得られるトルクと、出力軸7cより得られるトルクはそれぞれ独立に若しくは協同して後車輪10を駆動するトルクとなり自転車を走行することができる。
次に上述した電動自転車に載置された外筺16とその内部に収納されたバッテリの詳細を説明する。
図2はバッテリ12を上面よりみた平面図である。図2において、プラスチックの容器内部には鉛バッテリのセル2a,2b,…が12個収納され、それぞれの正負端子は図示のように直列に接続され、24ボルトの出力となり正負端子は記号14a,14bで示されている。正負端子14a,14bは導線によりそれぞれナイフスイッチの片方の部材15a,15bに接続されている。
記号13はバッテリの上面に両端が固定されたバンドで、手で持つことによりバッテリを持ち上げて移動する為のものであるが、周知の他の把持装置でもよい。バッテリは周知の密閉型のもので、転倒しても液が流失しないようになっている。
【0008】
図3は、図1で記号16で示したバッテリ12の収納容器(外筺)である。
図3において、プラスチック製の外筺16は直方体の形状となっている。
蓋17の左端は支軸17aにより蝶番により矢印D方向に回動自在に支持される。蓋を大きく左方に回動し、図2のバッテリ12を上方より、バンド13を把持してH方向に挿入した状態が点線12として示されている。
図2の側面の膨出部12aは、図3の膨出部16aに案内されてバッテリ12が外筺16内に挿入される。上述した膨出部は、バッテリ12が半回転した状態で外筺16に挿入されることを防止する為のものである。
図2,3の記号15a,15bと記号18a,18bはナイフスイッチで部材15a,15bがそれぞれ部材18a,18bに圧入される。
【0009】
ナイフスイッチの構成を図4につき説明する。図4において、上端が屈曲した銅片21は蓋17の空孔に挿入して固着される。M型で中央部が分離した銅片22の基部屈曲部はバッテリ12の上面20bに固着される。
図3の部材18aが図4の銅片21となり、部材15aが図4の銅片22となるものである。部材18b,15bも全く同じ構成となっている。
蓋17を上方より押圧して回動すると、銅片18a,18bはそれぞれ銅片15a,15bに圧入されて電気的に接続されるとともに両者の摩擦力により蓋17が開放されることが防止される作用がある。
銅片15a,15bはそれぞれ正端子14aと負端子14bに接続され、銅片18a,18bは図示しないリード線により端子19a,19bに接続され、又端子19a,19bはリード線19を介して、点線Gで示す駆動電動機の通電制御回路に入力されるように構成されている。従って蓋17を閉じることによりバッテリ12より電力が自動的に駆動電動機に供与される。蓋17を閉じたときに記号17aで示す部分が外筺16の右側面より突出しているので、開く場合に記号17aで示す部分を手で上方に押すことにより蓋17を開くことができる。蓋17を左側に大きく開いて、バンド13を手で把持してバッテリ12を上方にとり出すことができる。
【0010】
上述したようにとり出したバッテリ12の充電装置を図5について説明する。図5において、外筺(容器)25は直方体の形状でプラスチックにより作られている。側面上端の蝶番の支軸26aにより蓋26(プラスチック製)が矢印F方向に回動自在に保持される。側面の膨出部28の内部には充電装置が収納され、リード線29の端部にはプラグ30が設けられ、プラグ30を室内のコンセントに差込むことによりAC100ボルトの電源より供電されて充電装置が作動する。充電の為の直流出力は導線28aを介して蓋の裏面のナイフスイッチの2個の銅片27a,27bに接続されている。バッテリ12はベルト13を把持して、容器25に点線で示すように上方より挿入される。銅片27a,27bは、図3の:銅片18a,18bと同じ構成となっているので、蓋26を手動により押圧回動すると、2組のナイフスイッチはそれぞれ閉じられてバッテリ12の充電が開始される。
充電が終了すると、バッテリ12の電圧が急上昇するので充電電流は微少となるので、放置しておいても差支えない。
【0011】
膨出部28がある為に転倒が防止されるので、有効な手段となる。
充電が終了したバッテリ12は蓋26の右端26a(容器25の外側に突出している。)を手で上方に押圧することにより、ナイフスイッチは離間し、更に上方に蓋を持ち上げ、バッテリ12をベルト13を利用してとり出すことができる。とり出されたバッテリを屋外にある電動自転車の外筺16に上方より挿入し蓋17を閉じることにより前述したように駆動電動機の電気回路に供電することができる。記号25aで示す膨出部は図3の膨出部16aと同じ作用を行なうものである。以上の説明より理解されるように、駆動電動機の供電とバッテリの充電作業は簡素化され、毎日の作業があっても精神的、肉体的な苦痛がなく、抵抗感もなく従って電動自転車を毎日楽しく走行使用することができる作用効果がある。
【0012】
【発明の効果】
電動自転車のバッテリは小型軽量となるので、2時間位でバッテリは放電される。従って毎日電動自転車を使用すると、毎日バッテリの充電が必要となるので、バッテリの充電作業は可能な限り単純化される必要がある。本発明によると前述したように、バッテリを電動自転車よりとり出す作業、とり付ける作業及び充電作業が簡素化されて単純なものとなり有効な手段を供与できる効果がある。
【0013】
【図面の簡単な説明】
【図1】電動自転車の構成を示す説明図
【図2】バッテリを上方よりみた平面図
【図3】電動自転車に固定されたバッテリを収納する外筺の説明図
【図4】ナイフスイッチの説明図
【図5】バッテリの充電装置の説明図
【符号の説明】
1,5 支軸
6,7,7b,8 スプロケット
4,7a チエーン
3a,3b ペタル
24a,24b,…24d フレーム
24 サドル
10 車輪
6a 荷台
16,25 バッテリを収納する外筺
9 電動機とその減速装置を収納した容器
12,12a,12b.,・バッテリ
13 ベルト
15a,15b,18a,18b,27a,27b ナイフスイッチ
19a,19b 端子
17a,26a 支軸
17,26 蓋
G 駆動電動機とその通電制御回路
21,22 ナイフスイッチの銅片
28 充電装置の容器
30 プラグ
【産業上の利用分野】
電動自転車のバッテリによる車輪駆動電動機の通電とバッテリの充電手段として利用される。
【従来の技術】
バッテリは電動自転車に固定されているので、充電装置よりの導出コードをバッテリまで引延ばして充電している。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
第1の課題 車載のバッテリは大型とすることができないので、自転車を使用する毎に殆ど毎日充電作業が必要となる。従って充電手段は手数を少なく容易に行なうことができるようにする必要がある。
第2の課題 マンション等の集団住宅に住んでいる場合にはバッテリの充電が更に困難となる問題点がある。
【0003】
【課題を解決するための手段】
電動自転車の車体の1部に装着された第1の外筺及びその上面に蝶番により開閉できるように設けられた蓋と、バッテリを把持装置を使用して手動により第1の外筺内に上方より挿入し、蓋を手動により閉じることにより、蓋の裏面とバッテリ上面に設けたナイフスイッチを電気的に閉じる手段と、該手段により、バッテリより車輪を駆動する電動機の通電制御回路に入力する手段と、バッテリの充電装置を1部に備えた第2の外筺及びその上面に蝶番により開閉できるように設けられた蓋と、第2の外筺より導出されたリード線の端部のプラグをACコンセントに挿入することにより充電装置に供電する手段と、第2の外筺に把持装置により手動により第2の外筐内に上方より挿入し、その蓋を手動により閉じることにより、蓋の裏面とバッテリ上面に設けたナイフスイッチを電気的に閉じて充電を開始する手段とより構成されたものである。
【0004】
【作用】
電動自転車の使用が終了したときに車体の1部に固定した外筺(容器)の蓋を開いて収納されているバッテリ(重量は3kg位)を取り出し、室内に予め準備されている充電装置に挿入して蓋を閉じることにより充電が開始される。
次に使用するとき、一般には次の日の朝充電装置よりバッテリを取り出して、前記した容器にバッテリを挿入し蓋を閉じるとバッテリ端子より電動自転車の駆動電動機の通電制御回路に自動的に供電が行なわれる。
上述した作業中にリード線を端子に締着し若しくはとり外す作業がなく、人間工学的にみて自然な動作により作業を行なうことができ作用効果がある。
【0005】
【実施例】
本発明の詳細を図1以降の実施例につき次に説明する。
図1は、自転車に本発明装置を付加した図面で、他の周知の部分は省略して図示していない。
点線24a,24b,24cは自転車本体の3角フレームを略示したものである。矢印Cは走行方向を示す。足踏みのペタル3a,3bは回転するアーム2a,2bの端部に支軸により支持され、アーム2aは支持体により、又アーム2bも同じ構成の支持体により回転軸1を介して直線状に保持される。アーム2a,2bの回転軸1は、フレーム24a,24b,24eの結合部に軸受により回動自在に支持され、又径の大きいスプロケット6はアーム2a,2bと同期回転するように構成される。
フレーム24a,24cの結合部の支軸5には、軸受を介して後車輪10のハブが回動自在に支持され、又径の小さいスプロケット8も同じく同期回転するように回動自在に支持される。
後車輪10の回転軸となるハブとスプロケット8は、1方向クラッチ(点線5aで示す)を介してトルク伝達が行なわれるので、ペタル3aを矢印A方向に押圧してスプロケット6を矢印B方向に回転したときに、スプロケット6とスプロケット8に掛けられたチエーン4によりスプロケット8は反時計方向に回転される。
【0006】
このときに、1方向クラッチ5aにより、後車輪10も同じ方向に駆動されるので、矢印C方向に自転車が走行される。ペタル3a,3bを停止して保持すると、1方向クラッチ5aは滑動して自転車は慣性により慣性走行をする。
1方向クラッチは周知のボールクラッチ若しくはラック歯車と係合する爪が利用されるが、1方向のトルク伝達をするものであれば他の手段でもよい。
後車輪10のハブには1方向クラッチ5aを介してスプロケット8が支持され、スプロケット8が反時計方向に回転したときのみに後車輪10にトルク伝達が行なわれて自転車を矢印C方向に走行せしめる。
記号24はサドル、記号24dはフレーム、記号6aは荷台である。記号9は外筺で、この内部には3相コアレス偏平直流電動機(以降は電動機と呼称する。)とその減速装置が収納される。外筐9はフレーム24cに固定される。
車載のバッテリを収納する外筺16もフレーム24cに固定される。
ハブに固定したスプロケット7と減速装置の出力スプロケット7bとの間にはチエーン7aが掛けられている。従って後車輪10は、出力スプロケット7bとスプロケット7により駆動されて自転車の走行が行なわれる。
【0007】
上述した減速装置の出力回転軸7cは1方向クラッチ(図示せず)を介してスプロケット7bを駆動している。上述した構成なので、ペタルを踏むことにより得られるトルクと、出力軸7cより得られるトルクはそれぞれ独立に若しくは協同して後車輪10を駆動するトルクとなり自転車を走行することができる。
次に上述した電動自転車に載置された外筺16とその内部に収納されたバッテリの詳細を説明する。
図2はバッテリ12を上面よりみた平面図である。図2において、プラスチックの容器内部には鉛バッテリのセル2a,2b,…が12個収納され、それぞれの正負端子は図示のように直列に接続され、24ボルトの出力となり正負端子は記号14a,14bで示されている。正負端子14a,14bは導線によりそれぞれナイフスイッチの片方の部材15a,15bに接続されている。
記号13はバッテリの上面に両端が固定されたバンドで、手で持つことによりバッテリを持ち上げて移動する為のものであるが、周知の他の把持装置でもよい。バッテリは周知の密閉型のもので、転倒しても液が流失しないようになっている。
【0008】
図3は、図1で記号16で示したバッテリ12の収納容器(外筺)である。
図3において、プラスチック製の外筺16は直方体の形状となっている。
蓋17の左端は支軸17aにより蝶番により矢印D方向に回動自在に支持される。蓋を大きく左方に回動し、図2のバッテリ12を上方より、バンド13を把持してH方向に挿入した状態が点線12として示されている。
図2の側面の膨出部12aは、図3の膨出部16aに案内されてバッテリ12が外筺16内に挿入される。上述した膨出部は、バッテリ12が半回転した状態で外筺16に挿入されることを防止する為のものである。
図2,3の記号15a,15bと記号18a,18bはナイフスイッチで部材15a,15bがそれぞれ部材18a,18bに圧入される。
【0009】
ナイフスイッチの構成を図4につき説明する。図4において、上端が屈曲した銅片21は蓋17の空孔に挿入して固着される。M型で中央部が分離した銅片22の基部屈曲部はバッテリ12の上面20bに固着される。
図3の部材18aが図4の銅片21となり、部材15aが図4の銅片22となるものである。部材18b,15bも全く同じ構成となっている。
蓋17を上方より押圧して回動すると、銅片18a,18bはそれぞれ銅片15a,15bに圧入されて電気的に接続されるとともに両者の摩擦力により蓋17が開放されることが防止される作用がある。
銅片15a,15bはそれぞれ正端子14aと負端子14bに接続され、銅片18a,18bは図示しないリード線により端子19a,19bに接続され、又端子19a,19bはリード線19を介して、点線Gで示す駆動電動機の通電制御回路に入力されるように構成されている。従って蓋17を閉じることによりバッテリ12より電力が自動的に駆動電動機に供与される。蓋17を閉じたときに記号17aで示す部分が外筺16の右側面より突出しているので、開く場合に記号17aで示す部分を手で上方に押すことにより蓋17を開くことができる。蓋17を左側に大きく開いて、バンド13を手で把持してバッテリ12を上方にとり出すことができる。
【0010】
上述したようにとり出したバッテリ12の充電装置を図5について説明する。図5において、外筺(容器)25は直方体の形状でプラスチックにより作られている。側面上端の蝶番の支軸26aにより蓋26(プラスチック製)が矢印F方向に回動自在に保持される。側面の膨出部28の内部には充電装置が収納され、リード線29の端部にはプラグ30が設けられ、プラグ30を室内のコンセントに差込むことによりAC100ボルトの電源より供電されて充電装置が作動する。充電の為の直流出力は導線28aを介して蓋の裏面のナイフスイッチの2個の銅片27a,27bに接続されている。バッテリ12はベルト13を把持して、容器25に点線で示すように上方より挿入される。銅片27a,27bは、図3の:銅片18a,18bと同じ構成となっているので、蓋26を手動により押圧回動すると、2組のナイフスイッチはそれぞれ閉じられてバッテリ12の充電が開始される。
充電が終了すると、バッテリ12の電圧が急上昇するので充電電流は微少となるので、放置しておいても差支えない。
【0011】
膨出部28がある為に転倒が防止されるので、有効な手段となる。
充電が終了したバッテリ12は蓋26の右端26a(容器25の外側に突出している。)を手で上方に押圧することにより、ナイフスイッチは離間し、更に上方に蓋を持ち上げ、バッテリ12をベルト13を利用してとり出すことができる。とり出されたバッテリを屋外にある電動自転車の外筺16に上方より挿入し蓋17を閉じることにより前述したように駆動電動機の電気回路に供電することができる。記号25aで示す膨出部は図3の膨出部16aと同じ作用を行なうものである。以上の説明より理解されるように、駆動電動機の供電とバッテリの充電作業は簡素化され、毎日の作業があっても精神的、肉体的な苦痛がなく、抵抗感もなく従って電動自転車を毎日楽しく走行使用することができる作用効果がある。
【0012】
【発明の効果】
電動自転車のバッテリは小型軽量となるので、2時間位でバッテリは放電される。従って毎日電動自転車を使用すると、毎日バッテリの充電が必要となるので、バッテリの充電作業は可能な限り単純化される必要がある。本発明によると前述したように、バッテリを電動自転車よりとり出す作業、とり付ける作業及び充電作業が簡素化されて単純なものとなり有効な手段を供与できる効果がある。
【0013】
【図面の簡単な説明】
【図1】電動自転車の構成を示す説明図
【図2】バッテリを上方よりみた平面図
【図3】電動自転車に固定されたバッテリを収納する外筺の説明図
【図4】ナイフスイッチの説明図
【図5】バッテリの充電装置の説明図
【符号の説明】
1,5 支軸
6,7,7b,8 スプロケット
4,7a チエーン
3a,3b ペタル
24a,24b,…24d フレーム
24 サドル
10 車輪
6a 荷台
16,25 バッテリを収納する外筺
9 電動機とその減速装置を収納した容器
12,12a,12b.,・バッテリ
13 ベルト
15a,15b,18a,18b,27a,27b ナイフスイッチ
19a,19b 端子
17a,26a 支軸
17,26 蓋
G 駆動電動機とその通電制御回路
21,22 ナイフスイッチの銅片
28 充電装置の容器
30 プラグ
Claims (1)
- 電動自転車の車体の1部に装着された第1の外筺及びその上面に蝶番により開閉できるように設けられた蓋と、バッテリを把持装置を使用して手動により第1の外筺内に上方より挿入し、蓋を手動により閉じることにより、蓋の裏面とバッテリ上面に設けたナイフスイッチを電気的に閉じる手段と、該手段により、バッテリより車輪を駆動する電動機の通電制御回路に入力する手段と、バッテリの充電装置を1部に備えた第2の外筺及びその上面に蝶番により開閉できるように設けられた蓋と、第2の外筺より導出されたリード線の端部のプラグをACコンセントに挿入することにより充電装置に供電する手段と、第2の外筺に把持装置により手動により第2の外筺内に上方より挿入し、その蓋を手動により閉じることにより、蓋の裏面とバッテリ上面に設けたナイフスイッチを電気的に閉じて充電を開始する手段とより構成されたことを特徴とする電動自転車のバッテリによる駆動電動機の通電及び充電装置。
Priority Applications (1)
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JP31887593A JP3557535B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 電動自転車のバッテリによる駆動電動機の通電及び充電装 置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP31887593A JP3557535B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 電動自転車のバッテリによる駆動電動機の通電及び充電装 置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07137544A JPH07137544A (ja) | 1995-05-30 |
JP3557535B2 true JP3557535B2 (ja) | 2004-08-25 |
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JP (1) | JP3557535B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102044647A (zh) * | 2010-12-07 | 2011-05-04 | 上海德朗能动力电池有限公司 | 一种电池仓 |
CN102161367A (zh) * | 2010-02-23 | 2011-08-24 | 久鼎金属实业股份有限公司 | 电助力自行车的电池盒总成及其安装方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101087942B1 (ko) * | 2007-04-02 | 2011-11-28 | 미토시 이시이 | 축전지, 축전지 수납 장치, 축전지 충전 장치, 및 축전지의 사용량 정산 장치 |
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