(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクペダル（３２）による踏力をアシストする電動モータ（３０）と、この電動モータ（３０）に電力を供給するメインバッテリ（４０）を収納するメインバッテリ収納部（３９）と、スペアバッテリ（４０′）を挿脱可能として収納するスペアバッテリ収納部（３９′）とを備える電動補助自転車において、
前記スペアバッテリ収納部（３９′）は、前記メインバッテリ収納部（３９）とは別個に形成されると共に、前記スペアバッテリ（４０′）との電気的接続を果たす部分を有しないことを特徴とする電動補助自転車。
【請求項２】
スペアバッテリ収納部（３９′）が、スペアバッテリ（４０′）の挿脱方向を上下方向として該スペアバッテリ（４０′）を挿脱可能に収納する箱状に形成され、該スペアバッテリ収納部（３９′）の少なくとも下部がリヤキャリア（２９）で支持されることを特徴とする請求項１記載の電動補助自転車。
【請求項３】
スペアバッテリ（４０′）がメインバッテリ（４０）と同一形状に構成されることを特徴とする請求項１または２記載の電動補助自転車。
【請求項４】
スペアバッテリ収納部（３９′）が、キー（７１）の操作によりスペアバッテリ（４０′）を脱着不可能なキーロック状態とすることを可能として構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動補助自転車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクペダルによる踏力をアシストする電動モータを備える電動補助自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる電動補助自転車は、たとえば特開平６−２３７５３５号公報および特開平７−４０８７８号公報等により既によく知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の電動補助自転車では、シートの下方のシートポスト後方側に固定配置された収納ボックス内に、電動モータに電力を供給するためのメインバッテリが収納されているだけであり、そのメインバッテリが放電してしまうとメインバッテリの充電を行なわない限り、電動モータによるアシスト動力を得ることができない。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、メインバッテリの残量不足により電動モータへの電力供給が困難となったときに直ちに対処し得るようにした電動補助自転車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、クランクペダルによる踏力をアシストする電動モータと、この電動モータに電力を供給するメインバッテリを収納するメインバッテリ収納部と、スペアバッテリを挿脱可能として収納するスペアバッテリ収納部とを備える電動補助自転車において、前記スペアバッテリ収納部は、前記メインバッテリ収納部とは別個に形成されると共に、前記スペアバッテリとの電気的接続を果たす部分を有しないことを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、メインバッテリの残量不足により電動モータへの電力供給が困難となったときには、スペアバッテリ収納部に収納されているスペアバッテリを用いることにより、電動モータによるアシスト動力を得ることが可能となり、メインバッテリの残量をさほど気にせずに電動補助自転車を走行させることができ、しかもメインバッテリ収納部とは別にスペアバッテリ収納部が設けられるので、メインバッテリの脱着にあたって使い勝手が良いようにメインバッテリ収納部を構成することができ、メインバッテリ収納部でのメインバッテリの使い勝手や脱着構造に悪影響を及ぼすことがない。また特にスペアバッテリ収納部は、これをメインバッテリ収納部とは別個に形成できる上、スペアバッテリとの電気的接続を果たす部分を有しておらず、即ちスペアバッテリ収納部側にはスペアバッテリ用の電気的接続部を設ける必要がない。
【０００７】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、スペアバッテリ収納部が、スペアバッテリの挿脱方向を上下方向として該スペアバッテリを挿脱可能に収納する箱状に形成され、該スペアバッテリ収納部の少なくとも下部がリヤキャリアで支持されることにより、スペアバッテリ収納部へのスペアバッテリの脱着操作が容易であり、しかもスペアバッテリ収納部の強度も十分に確保することができる。
【０００８】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の構成に加えて、スペアバッテリがメインバッテリと同一形状に構成されることにより、メインバッテリ収納部にスペアバッテリを収納して電気的接続を得ることが可能であり、したがってスペアバッテリ収納部側にスペアバッテリ用の電気的接続部を設ける必要がない。
【０００９】
さらに請求項４記載の発明によれば、上記請求項１ないし３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、スペアバッテリ収納部が、キーの操作によりスペアバッテリを脱着不可能なキーロック状態とすることを可能として構成されることにより、スペアバッテリの盗難を防止してスペアバッテリ収納部にスペアバッテリを確実に収納することができるとともに、スペアバッテリを収納しないときにスペアバッテリ収納部内に収納した荷物等をキーロックすることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１ないし図１６は本発明の一実施例を示すものであり、図１は電動補助自転車の側面図、図２はモータユニットの拡大縦断側面図、図３は図１の３矢視平面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図３の６−６線断面図、図７はバッテリ収納ケース開放状態での図６に対応する断面図、図８はバッテリの正面図、図９は図８の９矢視側面図、図１０はバッテリの内部構成を簡略化して示す図、図１１は図４の１１−１１線断面図、図１２は図４の１２−１２線断面図、図１３は充電器の平面図、図１４は図１３の１４−１４線断面図、図１５は図１３の１５−１５線断面図、図１６は充電器の内部構成を簡略化して示す図である。
【００１２】
先ず図１において、この電動補助自転車は、側面視で略Ｕ字状をなす車体フレーム２１を備え、該車体フレーム２１の前端のヘッドパイプ２２にフロントフォーク２３が操向可能に支承され、該フロントフォーク２３の下端に前輪ＷＦ  が軸支され、フロントフォーク２３の上端にバーハンドル２４が設けられる。また車体フレーム２１の下部には、電動モータ３０を有するモータユニット３１が設けられており、該モータユニット３１の後部上方で車体フレーム２１から後下がりに延びるとともにモータユニット３１の後方では略水平に延出される左、右一対のリヤフォーク２５…間に後輪ＷＲ  が軸支され、両リヤフォーク２５…および車体フレーム２１の後部間には左、右一対のステー２６…が設けられる。さらに車体フレーム２１の後部には、上端にシート２７を備えるシートポスト２８が、シート２７の上下位置を調整可能として装着されており、シート２７の後方側にはリヤキャリア２９が固定配置される。
【００１３】
図２を併せて参照して、モータユニット３１のケーシング１３５は、車体フレーム２１の下部に設けられた一対のハンガ部２１ａ，２１ｂにボルト１３６，１３７により結合され、両端にクランクペダル３２，３２をそれぞれ有するクランク軸３３が該ケーシング１３５で回転自在に支承される。このクランク軸３３から動力を伝達可能であるとともに前記電動モータ３０からのアシスト力をも作用させ得る駆動スプロケット３４と、後輪ＷＲ  の車軸に設けられた被動スプロケット３５とに無端状のチェーン３６が巻掛けられる。
【００１４】
電動モータ３０および前記駆動スプロケット３４間に設けられる動力伝達系１３８がケーシング１３５内に収納されており、該動力伝達系１３８は、電動モータ３０の回転軸３０ａに固着された駆動ギヤ１３９と、回転軸３０ａと平行な軸線を有してケーシング１３５に回転自在に支承された第１アイドル軸１４０の一端に固着されて前記駆動ギヤ１３９に噛合される第１中間ギヤ１４１と、第１アイドル軸１４０に一体に設けられる第２中間ギヤ１４２と、第２中間ギヤ１４２に噛合される第３中間ギヤ１４３と、第１アイドル軸１４０と平行な軸線を有してケーシング１３５に回転自在に支承されるとともに第３中間ギヤ１４３と同軸に配置される第２アイドル軸１４４と、第３中間ギヤ１４３および第２アイドル軸１４４間に設けられる一方向クラッチ１４５と、第２アイドル軸１４４に一体に設けられる第４中間ギヤ１４６と、第４中間ギヤ１４６に噛合される被動ギヤ１４７とを備え、該被動ギヤ１４７は駆動スプロケット３４に結合される。
【００１５】
このような動力伝達系１３８では、電動モータ３０の作動に伴なうトルクが減速されて駆動スプロケット３４に伝達されるが、電動モータ３０の作動が停止したときには、一方向クラッチ１４５の働きにより第２アイドル軸１４４の空転が許容され、クランクペダル３２，３２の踏力による駆動スプロケット３４の回転が妨げられることはない。
【００１６】
またクランク軸３３および駆動スプロケット３４間には、図示しない動力伝達系が設けられており、該動力伝達系は、入力ペダル３２，３２による入力トルクに応じて捩じれるトーションバーを備えるとともに、クランクペダル３２，３２を踏んでクランク軸３３を正転させたときの入力トルクを駆動スプロケット３４に伝達可能とするとともにクランク軸３３を逆転させたときにはクランク軸３３の逆転を許容するようにした一方向クラッチを備えるものである。
【００１７】
電動モータ３０の作動は、図１で示すようにモータユニット３１の前方側で車体フレーム２１の下部に固定的に支持されたコントローラ３７で制御されるものであり、該コントローラ３７は、電動モータ３０の回転数および入力ペダル３２，３２による入力トルクに基づいて電動モータ３０の作動を制御する。而して、図２で明示するように、電動モータ３０の回転数を検出すべく、該電動モータ３０の回転軸３０ａには、外周に突部１４８ａを有するリラクタ１４８が固定され、ケーシング１３５には、突部１４８ａを検出してリラクタ１４８すなわち電動モータ３０の回転数を検出する電磁ピックアップ式のセンサ１４９が取付けられる。またクランク軸３３および駆動スプロケット３４間の動力伝達系における前記トーションバーの捩れ量を検出する手段（図示せず）により、入力ペダル３２，３２による入力トルクが検出される。
【００１８】
ヘッドパイプ２２にはフロントバスケット３８が取付けられる。しかも該バスケット３８の背面部に配置されるメインバッテリ収納部３９も前記ヘッドパイプ２２に取付けられており、電動モータ３０に電力を供給するためのメインバッテリ４０がメインバッテリ収納部３９に挿脱可能に収納される。
【００１９】
またシート２７の後方のリヤキャリア２９上には、ヘッドパイプ２２に取付けられたフロントバスケット３８と同一のリヤバスケット３８′が前後を逆向きとして取付けられ、該リヤバスケット３８′の前面部に、リヤバスケット３８′への荷物の挿脱方向と同一である上下方向に挿脱可能としてスペアバッテリ４０′を収納するスペアバッテリ収納部３９′が配置される。而してリヤキャリア２９の前部には、支持ステー２７９が締結されており、この取付けステー２７９およびリヤキャリア２９で支持されるようにして、リヤバスケット３８′がリヤキャリア２９上に配置され、スペアバッテリ収納部３９′は、その少なくとも下部をリヤキャリア２９で支持されるようにして取付けステー２７９で支持され、リヤバスケット３８′の前面部に配置される。
【００２０】
ところで、車体フレーム２１の大部分はカバー４１で覆われており、該カバー４１の上部に、バッテリ４０からコントローラ３７および電動モータ３０に電力を供給するためのメインスイッチ４２が配設される。
【００２１】
図３ないし図７を併せて参照して、フロントバスケット３８の背面には凹部３８ａが設けられており、メインバッテリ収納部３９は、該凹部３８ａに一部を収納させるようにしてフロントバスケット３８の背面部に配置される。
【００２２】
メインバッテリ収納部３９は、メインバッテリ４０の挿脱方向を、フロントバスケット３８への荷物の挿脱方向と同一の上下方向として該メインバッテリ４０を挿脱可能に収納すべく構成されるものであり、メインバッテリ４０を挿脱可能に収納すべく上方に開放した収納ケース本体４４と、該収納ケース本体４４の上端開口部を開閉可能に閉じる蓋４５とから成る箱状に構成され、蓋４５は、一対の枢軸４６，４６を介して収納ケース本体４４の上端背面部に連結される。
【００２３】
ヘッドパイプ２２には、前方側に延びるブラケット４７が取付けられており、このブラケット４７に取付けられる支持フレーム４８にメインバッテリ収納部３９の収納ケース本体４４が固定的に支持され、支持フレーム４８と該支持フレーム４８に締結される一対の取付ステー４９，４９とでフロントバスケット３８が固定的に支持される。
【００２４】
支持フレーム４８は、車体フレーム２１の左右方向にほぼ水平に延びる上支持杆部４８ａと、上支持杆部４８ａから下方に間隔をあけた位置で車体フレーム２１の左右方向にほぼ水平に延びる下支持杆部４８ｂと、上支持杆部４８ａおよび下支持杆部４８ｂの両端間をそれぞれ結んで上下方向に延びる連結杆部４８ｃ，４８ｃと、両連結杆部４８ｃ，４８ｃの下端に両端を連ならせてフロントバスケット３８の底部を支持すべく前方側に延設される略Ｕ字状の前方延長部４８ｄと、上支持杆部４８ａおよび下支持杆部４８ｂ間に設けられる取付板部４８ｅと、上支持杆部４８ａの両端および両連結杆部４８ｃ，４８ｃの連設部にそれぞれ設けられる上支持板部４８ｆ，４８ｆと、前方延長部４８ｄの前端に設けられる下支持板部４８ｇとを備える。而して両連結杆部４８ｃ，４８ｃおよび前方延長杆部４８ｄは、一本のパイプを曲げ加工して成り、パイプから成る上支持杆部４８ａの両端部に両連結杆部４８ｃ，４８ｃの上端部が溶接され、パイプから成る下支持杆部４８ｂの両端が両連結杆部４８ｃ，４８ｃの中間部に溶接される。また取付板部４８ｅは２組のボルト５０…およびナット５１…によりブラケット４７に締結される。
【００２５】
バッテリ収納部３９の収納ケース本体４４における背面には、支持フレーム４８における下支持杆部４８ｂに上方から係合すべく略Ｊ字状に形成される一対の係合部５２，５２と、支持フレーム４８における上支持板部４８ｆ，４８ｆに外方側から対向する一対のステー５３，５３とが一体に設けられる。また一対の取付ステー４９，４９は、前端部を直角に屈曲させた略Ｌ字形に形成されており、これらの取付ステー４９，４９の後端部と、収納ケース本体４４のステー５３，５３とが、一対ずつ２組のねじ部材５４，５４によって上支持板部４８ｆ，４８ｆにそれぞれ締結される。
【００２６】
後端部が上支持板部４８ｆ，４８ｆに締結された取付ステー４９，４９は、収納ケース本体４４を貫通して該収納ケース本体４４の前方にまで延設される。すなわち収納ケース本体４４の後壁および前壁には、一対ずつ２組の矩形状の孔５５…，５６…が設けられ、それらの孔５５…，５６…を貫通して取付ステー４９，４９が前方に延設される。しかも両取付ステー４９，４９の前端部には、それらの取付ステー４９，４９の前端間にわたるクロスメンバー５７の両端とともに、フロントバスケット３８の背面がねじ部材５８，５８により締結される。またフロントバスケット３８の底部は、支持フレーム４８の下支持板部４８ｇにねじ部材５９によって締結される。
【００２７】
図８ないし図１０において、メインバッテリ４０は、多数のＮｉ−Ｃｄ電池６０…が直列に接続されて成る電池集合体６１がバッテリケース６２内に収納されて構成される。而してバッテリケース６２は、前部ケース半体６３および後部ケース半体６４が相互に結合されて成るものであり、メインバッテリ収納部３９における収納ケース本体４４に、挿脱方向を上下方向として収納すべく偏平な矩形の箱形に形成される。
【００２８】
バッテリケース６２の上面には、後部ケース半体６４に連なる把持部６５がバッテリケース６２の幅方向中央部で上方に隆起して設けられるとともに、シャント抵抗６６（図１０参照）を内蔵した残量表示計６７が把持部６５よりも一側に寄って設けられる。また残量表示計６７の上面には、該残量表示計６７に表示作動を行なわせるための押しボタン６８が、その操作方向を上下方向として配設される。
【００２９】
ところで、メインバッテリ収納部３９における蓋４５の前部には、メインバッテリ４０を図７で示すように挿脱すべく蓋４５を開放したときに、メインバッテリ４０の把持部６５を握った指Ｆが蓋４５に引っ掛かることがないように、切欠き部４５ａが設けられる。また蓋４５には、収納ケース本体４４の上端開口部を閉じた状態で前記残量表示計６７を上方から視認することを可能とするとともに押しボタン６８の操作を可能とするための窓６９が設けられる。
【００３０】
蓋４５には、収納ケース本体４４の前面側上部に設けられた係止孔７３に係合する状態およびその係合を解除する状態をキー７１によって切換可能な錠止手段７２が設けられており、メインバッテリ４０を収納した収納ケース本体４４の上端開口部を閉じた状態に在る蓋４５を錠止手段７２でロックすることができる。また蓋４５の内面には弾性部材７４が貼着されており、メインバッテリ４０を収納した収納ケース本体４４の上端開口部を蓋４５で閉じたときに、弾性部材７４がメインバッテリ４０の把持部６５に当接することにより、バッテリ収納部３９内でメインバッテリ４０が弾性保持される。これにより、走行状態でのメインバッテリ収納部３９内でのメインバッテリ４０の振動を有効に吸収し、メインバッテリ４０と後述の放電端子８９，９０との安定した接続を保持することができる。
【００３１】
図１１および図１２を併せて参照して、メインバッテリ４０は、第１〜第３接続端子７５，７６，７７を備えており、第１接続端子７５はシャント抵抗６６を介して電池集合体６１のマイナス端子側に接続され、第２接続端子７６は電池集合体６１のプラス端子側に接続され、第３接続端子７７は、電池集合体６１の温度検出のためのサーミスタ７８を介して電池集合体６１のマイナス端子側に接続される。
【００３２】
メインバッテリ４０におけるバッテリケース６２の前面側すなわち前部ケース半体６３には、その幅方向中央部で前方側に突出したガイド部７９が上下方向に延びて設けられており、バッテリケース６２の底壁面６２ａと、前記ガイド部７９の前壁面すなわちバッテリケース６２の前壁面６２ｂとが交わる角部に対応して前記各接続端子７５，７６，７７がバッテリケース６２内に配設される。
【００３３】
第１接続端子７５は、後端側を固定されてバッテリケース６２の底部内面に弾発的に当接する平板状の端子板８０と、端子板８０の下面にリベット結合される放電接点７５ａと、端子板８０の前端部に略直角に連設されてバッテリケース６２の前部内面に弾発的に当接される平板状の充電接点７５ｂとを有して、比較的幅広の略Ｌ字状に形成されるものであり、放電接点７５ａは銀接点であり、また充電接点７５ｂには、Ｎｉ（あるいは銀）メッキが施される。
【００３４】
この第１接続端子７５は、ガイド部７９の幅方向一側に対応する位置に配置され、バッテリケース６２の底壁には、放電接点７５ａを底壁面６２ａに臨ませる円形の開口部８１が設けられ、ガイド部７９には、充電接点７５ｂを前壁面６２ｂに臨ませるスリット８２が上端を閉じるとともに下端を開放するようにして上下に長く設けられる。
【００３５】
第２接続端子７６は、放電接点７６ａおよび充電接点７６ｂを有して、上記第１接続端子７５と同様に略Ｌ字形ではあるが第１接続端子７５よりも幅を狭くして形成される。この第２接続端子７６は、ガイド部７９の幅方向他側に対応する位置に配置され、バッテリケース６２の底壁には、放電接点７６ａを底壁面６２ａに臨ませる円形の開口部（図示せず）が設けられ、ガイド部７９には、充電接点７６ｂを前壁面６２ｂに臨ませるスリット８３が上端を閉じるとともに下端を開放するようにして上下に長く設けられる。
【００３６】
第３接続端子７７は、上記第１接続端子７５および第２接続端子７６と同様に略Ｌ字形に形成されるものの、バッテリケース６２の底壁面６２ａに臨む接点を有することはなく、第１接続端子７５および第２接続端子７６間に対応してバッテリケース６２内に配置され、ガイド部７９には、第３接続端子７７を前壁面６２ｂに臨ませるスリット８４が上端を閉じるとともに下端を開放するようにして上下に長く設けられる。
【００３７】
またスリット８２，８４間、ならびにスリット８３，８４間には、上端を閉じるとともに下端を開放して上下に長く延びるガイド溝８５，８５が設けられており、ガイド部７９の内面側下部には、それらのガイド溝８５，８５に下方からそれぞれ嵌合してバッテリ４０の収納ケース本体４４内での幅方向位置を定める嵌合突部８６…が設けられる。
【００３８】
収納ケース本体４４の底部には端子箱８８が取付けられており、該端子箱８８には、メインバッテリ収納部３９に収納されたメインバッテリ４０における第１接続端子７５の放電接点７５ａに接続される第１放電端子８９と、第２接続端子７６の放電接点７６ａに接続される第２放電端子９０とが配設される。
【００３９】
収納ケース本体４４の底部には、第１接続端子７５の放電接点７５ａを臨ませてバッテリケース６２の底壁に設けられている開口部８１に対応した開口部９１が設けられており、端子箱８８には、上端部を前記開口部９１に嵌合せしめるとともに下端に端板９３を有する有底円筒状の端子支持部９２が設けられる。第１放電端子８９は、棒状に形成されており、端板９３を軸方向移動自在に貫通して端子支持部９２内に同軸に配置される。しかも端子支持部９２内に摺動自在に嵌合されるリテーナ９４が第１放電端子８９の中間部に固定されており、このリテーナ９４と、端板９３の内面に当接したワッシャ９７との間に、ばね９５が縮設される。これにより、第１放電端子８９は、その上端を第１接続端子７５の放電接点７５ａに接触させる方向に弾発付勢され、第１放電端子８９の下端部には、端板９３の下面に当接して第１放電端子８９の上動限を規制する止め輪９６が嵌着される。
【００４０】
このような第１放電端子８９の端子箱８８への配設構造によれば、収納ケース本体４４内にメインバッテリ４０が収納されたときに、第１接続端子７５の放電接点７５ａに第１放電端子８９の上端が弾発的に当接されることになり、走行時のメインバッテリ４０の振動に対して、放電接点７５ａおよび第１放電端子８９の当接を有効に保持することができる。
【００４１】
また第２放電端子９０も、上記第１放電端子８９と同様の構造で端子箱８８に配設されており、収納ケース本体４４内にメインバッテリ４０が収納されたときに、第２接続端子７６の放電接点７６ａに第２放電端子９０の上端が弾発的に当接され、走行時のメインバッテリ４０の振動に対して、放電接点７６ａおよび第２放電端子９０の当接が有効に保持される。
【００４２】
上記第１および第２放電端子８９，９０は、電動モータ３０に電力を供給するためのコードにそれぞれ連なるものであり、それらのコードが端子箱８８から引き出される。而して端子箱８８の両側方をカバーして該端子箱８８が外部から見え難くするために、収納ケース本体４４の下端両側には、下方に延びるカバー部４４ａ，４４ａが一体に設けられ、外観を美しく見せることができる。
【００４３】
図１３ないし図１５において、メインバッテリ収納部３９から取出されたメインバッテリ４０に充電するための充電器１００は、メインバッテリ４０のメインバッテリ収納部３９への挿脱方向と同一方向、すなわち上下方向を着脱方向としてメインバッテリ４０を装着可能である。
【００４４】
この充電器１００の器体１０１は、平坦な床面９９に載置されるものであり、該床面９９からの高さを比較的低くした低位部１０２と、前記床面９９からの高さを低位部１０２よりも高くして低位部１０２に連設される高位部１０３とを有して合成樹脂から成るものであり、メインバッテリ４０の幅よりも幅を狭くした略矩形の箱状に形成される。
【００４５】
高位部１０３には、低位部１０２側で上下に延びる側面１０４と、該側面１０４に対向して上下に延びる側面１０５と、それらの側面１０４，１０５の下端を連結する水平な底面１０６とで、上方および両側方を開放した装着溝１０７が形成されており、該装着溝１０７には、その上方からメインバッテリ４０を装着可能である。しかも装着溝１０７にメインバッテリ４０を装着したときに、該メインバッテリ４０の上面に配置されている残量表示計６７の押しボタン６８が少なくとも底面１０６に対応する位置に在るように、底面１０６の寸法が設定される。
【００４６】
装着溝１０７の前記両側面１０４，１０５は、該装着溝１０７へのメインバッテリ４０の装着を容易とすべく上方に向かうにつれて相互に離反するように傾斜してテーパ状に形成されている。また装着溝１０７への装着状態に在るメインバッテリ４０の前面に対向する側面１０４の下部には、メインバッテリ４０の前面に在るガイド部７９の両側で該メインバッテリ４０の前面に接触し得る一対のリブ１０８，１０８が上下方向に長くして突設される。さらに装着溝１０７への装着状態に在るメインバッテリ４０の後面に対向する側面１０５には、該メインバッテリ４０の後面に接触し得る複数たとえば３個のリブ１０９…が側面１０５の上下両端間にわたって突設される。これらのリブ１０８…，１０９…も、前記両側面１０４，１０５と同様に上方に向かうにつれて外側方に傾斜したテーパ状に形成されるのであるが、両側面１０４，１０５の傾斜角よりも傾斜角が小さく設定される。したがって、両側面１０４，１０５および各リブ１０８…，１０９…が傾斜していることによってメインバッテリ４０の装着溝１０７の装着および抜出しが容易となるとともに、両側面１０４，１０５の傾斜角よりも傾斜角が小さく設定されたリブ１０８…，１０９…でメインバッテリ４０の前、後両面が有効に支持されることになり、メインバッテリ４０の装着溝１０７内での前、後方向のがたつきが防止される。
【００４７】
さらに前記側面１０４には、メインバッテリ４０におけるバッテリケース６２に突出して設けられたガイド部７９を上方から挿脱可能なガイド凹部１１０が上方に開放して設けられており、このガイド凹部１１０の上部両側面１１０ａ，１１０ａは、該ガイド凹部１１０へのガイド部７９の挿入を容易とすべく上方に向かうにつれて相互に離反するように傾斜してテーパ状に形成される。
【００４８】
ガイド凹部１１０には、メインバッテリ４０における前面のガイド溝８５，８５に嵌合する嵌合突部１１１，１１１が突設されており、これらの嵌合突部１１１，１１１のガイド溝８５，８５への嵌合により、メインバッテリ４０の装着溝１０７内での幅方向のがたつきが防止される。
【００４９】
図１６において、充電器１００は、接続コネクタ１１４を介して交流電源に接続される電源回路１１５、マイクロコンピュータから成る制御回路１１６、ドライブ回路１１７、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１８、トランジスタ１１９、ダイオード１２０等を備える。
【００５０】
電源回路１１５の一端には第１充電端子１２１が接続され、電源回路１１５の他端には、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１８、トランジスタ１１９およびダイオード１２０を介して第２充電端子１２２が接続される。制御回路１１６は、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１８のゲートに接続されるトランジスタ１２５を有するものであり、該トランジスタ１２５のベースはサーミスタ端子１２３に接続される。この制御回路１１６から電源回路１１５には電流切換のための制御信号が入力され、また第２充電端子１２２の電圧信号が制御回路１１６に入力される。さらにドライブ回路１１７の出力端は、トランジスタ１１９の導通・遮断を制御すべく該トランジスタ１１９のベースに接続されるものであり、このドライブ回路１１７の入力端にはバッテリ検出端子１２４が接続される。
【００５１】
ところで、器体１０１における高位部１０３の装着溝１０７よりも低位部１０２側の部分ならびに低位部１０２には、装着溝１０７に装着されたメインバッテリ４０の下部の側方に位置するようにして基板１１３が収納配置されており、この基板１１３上に、図１６で示した各電気部品が装着される。而して基板１１３が装着溝１０７に装着されたメインバッテリ４０の下部の側方に位置するようにして器体１０１に配設されることにより、充電器１００へのメインバッテリ４０の装着位置を極力低くすることが可能であり、それにより、充電器１００へのメインバッテリ４０の装着状態を安定化することができる。
【００５２】
装着溝１０７の側面１０４に設けられているガイド凹部１１０の下部には、メインバッテリ４０における前面の各スリット８２，８３，８４にそれぞれ嵌合する突部１２６，１２７，１２８が突設される。而して第１充電端子１２１およびバッテリ検出端子１２４は、それぞれワイヤから成るものであり、装着溝１０７にメインバッテリ４０が装着されたときに第１接続端子７５の充電端子７５ｂに弾発的に摺接するように、両端子１２１，１２４の屈曲部が突部１２６に設けられた開口部１２９から突出せしめられる。またワイヤから成る第２充電端子１２２は、装着溝１０７にメインバッテリ４０が装着されたときに第２接続端子７６の充電端子７６ｂに弾発的に摺接するように、突部１２７から突出せしめられ、さらにワイヤから成るサーミスタ端子１２３は、装着溝１０７にメインバッテリ４０が装着されたときに第３接続端子７７に弾発的に摺接するように突部１２８から突出せしめられる。
【００５３】
ところで、メインバッテリ４０の充電を充電器１００への装着によって充電する場合について説明して来たが、メインバッテリ４０に直流電源に連なるコネクタを接続して充電することが望まれる場合もあり、そのような場合に対応して、図９の破線で示すようにメインバッテリ４０のバッテリケース６２における上部内側面に開口部を開口し易くするための凹部１３０を予め設けておき、図８の鎖線で示すようにコネクタ１３１を前記凹部１３０に対応してバッテリケース６２内に設けることも可能である。
【００５４】
スペアバッテリ収納部３９′は、スペアバッテリ４０′との電気的接続を果たす部分を有しないことを除けば、前記メインバッテリ収納部３９と基本的に同一の構造を有するものである。したがって、スペアバッテリ収納部３９′は、スペアバッテリ４０′の挿脱方向を上下方向として該スペアバッテリ４０′を挿脱可能に収納する箱状に形成され、またキー７１の操作によりスペアバッテリ４０′を脱着不可能なキーロック状態とすることを可能として構成される。またスペアバッテリ４０′は、メインバッテリ４０と同一形状に構成されている。
【００５５】
次にこの実施例の作用について説明すると、ヘッドパイプ２２に取付けられたフロントバスケット３８の背面部にメインバッテリ収納部３９が固定配置されており、このメインバッテリ収納部３９に、挿脱方向を上下方向としてメインバッテリ４０が挿脱可能に収納されるので、電動補助自転車からのメインバッテリ４０の取り外し、ならびに電動補助自転車への取付けを、フロントバスケット３８への荷物の挿脱と同様に極めて容易に行なうことができる。
【００５６】
しかもメインバッテリ４０におけるバッテリケース６２の上面には残量表示計６７が設けられており、メインバッテリ収納部３９における蓋４５には、残量表示計６７を上方から視認するための窓６９が設けられているので、自転車搭乗者がシート２７に腰掛けた状態でも残量表示計６７を容易に視認することができ、メインバッテリ４０の残量の確認が容易である。また押しボタン６８を押圧操作したときのみ、残量表示系６７で残量表示がなされるので、残量表示計６７で無駄な電力を消費することがなく、運転時に目障りになることもない。
【００５７】
またメインバッテリ４０に設けられている第１および第２接続端子７５，７６は、放電時にも充電時にも用いられるものであり、放電時専用および充電時専用の接続端子を設けたものに比べると、部品点数の低減ならびにバッテリケース６２内の配線構造単純化を図ることができる。
【００５８】
ところで、メインバッテリ４０からの放電すなわち電動モータ３０への給電時に流れる電流が比較的大であるのに対し、メインバッテリ４０への充電時に流れる電流は比較的小である。このため、放電時および充電時に第１および第２接続端子７５，７６の同一個所に電気的接続がなされるものである場合には、両接続端子７５，７６を電気容量の大きなものに設定しておき、充電器１００側の充電端子も電気容量の大きなものに設定しておく必要がある。しかるに、第１および第２放電端子８９，９０が接続される放電接点７５ａ，７６ａと、第１および第２充電端子１２１，１２２が接続される充電接点７５ｂ，７６ｂとが、第１および第２接続端子７５、７６の相互に異なる部位に設けられているので、放電および充電時に第１および第２接続端子７５，７６を共用化しても、放電および充電時に必要な電気的特性を満足することができる。すなわち大電流が流れる放電時には、銀接点から成る放電接点７５ａ，７６ａと、第１および第２放電端子８９，９０とが押圧方向を同軸方向として弾発接触することにより、接触時の摩耗を少なくして大電流が流れることに対応することができ、また小電流が流れる充電時には、ワイヤから成る第１および第２充電端子１２１，１２２がメインバッテリ４０の挿入時に充電接点７５ｂ，７６ｂをワイピングして充電接点７５ｂ，７６ｂの表面の塵埃等を拭掃するようにし、接触不良を生じない構造として小電流が流れることに対応することができる。
【００５９】
また第１および第２接続端子７５、７６の放電接点７５ａ，７６ａがメインバッテリ４０におけるバッテリケース６２の底壁面６２ａに臨んで配設されるのに対し、充電接点７５ｂ，７６ｂは、底壁面６２ａと直交する前壁面６２ｂに臨んで配設されるものであるので、放電時および充電時に誤接続が生じることを防止することができる。
【００６０】
メインバッテリ４０は、車体搭載時のバッテリ収納部３９への挿脱方向と同一方向すなわち上下方向を着脱方向として充電器１００に装着されるものであり、その充電器１００への装着により、充電がなされるので充電時の接続作業を不要として充電作業を容易とすることができる。
【００６１】
さらに充電器１００への装着時にメインバッテリ４０の自重が作用する壁面すなわち装着溝１０７の底面１０６とは異なる壁面である側面１０４に、各端子１２１〜１２４が配設され、メインバッテリ４０の前面側に臨む充電接点７５ｂ，７６ｂおよび第３接続端子７７に前記各端子１２１〜１２４が接続されるので、比較的重いメインバッテリ４０の自重を前記端子１２１〜１２４に及ぼすことを回避して、充電器１００の各端子１２１〜１２４を軽量コンパクトなものとして構成することができる。
【００６２】
またメインバッテリ４０の上面には、残量表示計６７が設けられており、充電器１００へのメインバッテリ４０の装着時に残量表示計６７を上方から視認することができる。しかも残量表示計６７を表示作動せしめるための押しボタン６８はその操作方向が上下方向であるので、該押しボタン６８への押圧力により前記各端子１２１〜１２２に接触解除方向の力が及ぶことはない。
【００６３】
しかもリヤバスケット３８′の前面部に設けられているスペアバッテリ収納部３９′にスペアバッテリ４０′が収納されることにより、メインバッテリ４０の残量不足により電動モータ３０への電力供給が困難となったときには、スペアバッテリ収納部３９′に収納されているスペアバッテリ４０′を用いて電動モータ３０によるアシスト動力を得ることが可能となり、メインバッテリ４０の残量をさほど気にせずに電動補助自転車を走行させることができ、メインバッテリ４０の脱着にあたって使い勝手が良いようにメインバッテリ収納部３９を構成することが可能となり、メインバッテリ収納部３９でのメインバッテリ４０の使い勝手や脱着構造に悪影響を及ぼすことがない。
【００６４】
またスペアバッテリ収納部３９′は、メインバッテリ収納部３９と同様に、スペアバッテリ４０′の挿脱方向を上下方向として該スペアバッテリ４０′を挿脱可能に収納する箱状に形成されてており、スペアバッテリ収納部３９′の少なくとも下部がリヤキャリア２９で支持されるので、スペアバッテリ収納部３９′へのスペアバッテリ４０′の脱着操作が容易であり、スペアバッテリ収納部３９′の強度も十分に確保することができる。
【００６５】
しかもスペアバッテリ４０′がメインバッテリ４０と同一形状に構成されることにより、メインバッテリ収納部３９にスペアバッテリ４０′を収納して電気的接続を得ることが可能であり、したがってスペアバッテリ収納部３９′側にスペアバッテリ４０′用の電気的接続部を設ける必要がなく、さらにスペアバッテリ収納部３９′が、キー７１の操作によりスペアバッテリ４０′を脱着不可能なキーロック状態とすることを可能として構成されることにより、スペアバッテリ４０′の盗難を防止してスペアバッテリ収納部３９′にスペアバッテリ４０′を確実に収納することができるとともに、スペアバッテリ４０′を収納しないときにスペアバッテリ収納部３９′内に収納した荷物等をキーロックすることが可能となる。
【００６６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、メインバッテリとは別のスペアバッテリをスペアバッテリ収納部に収納しておくことにより、メインバッテリに代えてスペアバッテリを用いることを可能とし、メインバッテリの残量をさほど気にせずに電動補助自転車を走行させることができ、しかもメインバッテリの脱着にあたって使い勝手が良いようにメインバッテリ収納部を構成することができ、メインバッテリ収納部でのメインバッテリの使い勝手や脱着構造に悪影響を及ぼすことがない。また特にスペアバッテリ収納部は、これをメインバッテリ収納部とは別個に形成できる上、スペアバッテリとの電気的接続を果たす部分を有しておらず、即ちスペアバッテリ収納部側にはスペアバッテリ用の電気的接続部を設ける必要がない。
【００６８】
また請求項２記載の発明によれば、スペアバッテリ収納部へのスペアバッテリの脱着操作が容易であり、スペアバッテリ収納部の強度も十分に確保することができる。
【００６９】
請求項３記載の発明によれば、メインバッテリ収納部にスペアバッテリを収納して電気的接続を得ることが可能であり、したがってスペアバッテリ収納部側にスペアバッテリ用の電気的接続部を設ける必要がない。
【００７０】
さらに請求項４記載の発明によれば、スペアバッテリの盗難を防止してスペアバッテリ収納部にスペアバッテリを確実に収納することができるとともに、スペアバッテリを収納しないときにスペアバッテリ収納部内に収納した荷物等をキーロックすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動補助自転車の側面図である。
【図２】モータユニットの拡大縦断側面図である。
【図３】図１の３矢視平面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図３の５−５線断面図である。
【図６】図３の６−６線断面図である。
【図７】バッテリ収納ケース開放状態での図６に対応する断面図である。
【図８】バッテリの正面図である。
【図９】図８の９矢視側面図である。
【図１０】バッテリの内部構成を簡略化して示す図である。
【図１１】図４の１１−１１線断面図である。
【図１２】図４の１２−１２線断面図である。
【図１３】充電器の平面図である。
【図１４】図１３の１４−１４線断面図である。
【図１５】図１３の１５−１５線断面図である。
【図１６】充電器の内部構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
２９・・・リヤキャリア
３０・・・電動モータ
３２・・・クランクペダル
３９・・・メインバッテリ収納部
３９′・・・スペアバッテリ収納部
４０・・・メインバッテリ
４０′・・・スペアバッテリ
７１・・・キー
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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