(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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