(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多面体構造を有するバッテリボックスを車体に固設されたバッテリホルダに脱着可能に装着し、該バッテリボックス内に収納されたバッテリを電源として駆動される電動モータからの駆動力を受けて走行する電動自転車において、
前記バッテリホルダはレセプタクルを有し、前記バッテリボックスは前記バッテリに接続され、かつ上記バッテリホルダのレセプタクルに接続可能なレセプタクルを有し、
前記バッテリボックスの外面の少なくとも２面に同一構造の装着部を設け、何れの装着部によってもバッテリボックスを前記バッテリホルダに装着できるとともに、前記バッテリボックスを前記何れの装着部によって前記バッテリホルダに装着した際にも、前記バッテリボックスのレセプタクルが前記バッテリホルダのレセプタクルに接続されることによって前記バッテリから前記パワーユニットへの給電が可能となるよう構成したことを特徴とする電動自転車。
【請求項２】
前記バッテリボックスにレセプタクルの取付部を複数形成し、該取付部のうちの前記バッテリホルダのレセプタクルに対応する取付部にレセプタクルを取り付けるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電動自転車。
【請求項３】
前記バッテリホルダに設けられたバッテリボックスロック機構に複数の操作部を設け、該バッテリボックスロック機構を少なくとも異なる２方向から操作できるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の電動自転車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリボックス内に収納されたバッテリを電源とする電動自転車の前記バッテリボックスの装着構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリを電源として駆動される電動モータからの駆動力を受けて走行する電動自転車においては、バッテリを収納したバッテリボックスを車体に固設されたバッテリホルダに脱着可能に装着し、バッテリの充電に際してはバッテリボックスを車体に固設されたバッテリホルダから取り外し、バッテリの充電が終了するとバッテリボックスを再びバッテリホルダに装着することが行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、バッテリボックスには単一の装着部が設けられているのみであったため、比較的大きなスペースを占めるバッテリボックスの車体に対する装着方向及び装着位置は或る程度限定され、電動自転車のデザイン及び機種の多様化が困難な状況にあった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、バッテリボックスの車体に対する装着方向及び装着位置の自由度を高めて電動自転車のデザイン及び機種の多様化を図ることができる電動自転車のバッテリボックスの装着構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、多面体構造を有するバッテリボックスを車体に固設されたバッテリホルダに脱着可能に装着し、該バッテリボックス内に収納されたバッテリを電源として駆動される電動モータからの駆動力を受けて走行する電動自転車において、前記バッテリホルダはレセプタクルを有し、前記バッテリボックスは前記バッテリに接続され、かつ上記バッテリホルダのレセプタクルに接続可能なレセプタクルを有し、前記バッテリボックスの外面の少なくとも２面に同一構造の装着部を設け、何れの装着部によってもバッテリボックスを前記バッテリホルダに装着できるとともに、前記バッテリボックスを前記何れの装着部によって前記バッテリホルダに装着した際にも、前記バッテリボックスのレセプタクルが前記バッテリホルダのレセプタクルに接続されることによって前記バッテリから前記パワーユニットへの給電が可能となるよう構成したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、前記バッテリボックスにレセプタクルの取付部を複数形成し、該取付部のうちの前記バッテリホルダのレセプタクルに対応する取付部にレセプタクルを取り付けるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記バッテリホルダに設けられたバッテリボックスロック機構に複数の操作部を設け、該バッテリボックスロック機構を少なくとも異なる２方向から操作できるよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
従って、請求項１記載の発明によれば、多面体構造を有するバッテリボックスの外面の少なくとも２面に同一構造の装着部を設け、何れの装着部によってもバッテリボックスを車体に固設されたバッテリホルダに装着できるよう構成したため、該バッテリボックスの車体に対する装着方向及び装着位置の自由度が高められ、電動自転車のデザイン及び機種の多様化を図ることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、バッテリボックスにレセプタクルの取付部を複数形成し、そのうちのバッテリホルダのレセプタクルに対応する取付部にレセプタクルを取り付けるようにしたため、バッテリボックスの装着方向を変更する際には単一のレセプタクルをそのまま別の取付部に付け変えることによって容易に対応可能となる。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、バッテリボックスロック機構を少なくとも異なる２方向から操作できるよう構成したため、バッテリボックスの装着方向を変更してもバッテリボックスロック機構を常に操作性良く操作することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１はバッテリボックスを横置きした例を示す電動自転車の側面図であり、本図に基づいて電動自転車の概略構成を以下に説明する。
【００１３】
図１に示す電動自転車１は乗員の踏力に応じた補助動力を受けて走行する補助動力式の電動自転車であり、その車体前方上部にヘッドパイプ２を有し、該ヘッドパイプ２にはステアリング軸３が回動自在に挿通している。そして、このステアリング軸３の上端にはハンドル４が結着され、同ステアリング軸３の下端部にはフロントフォーク５が取り付けられており、該フロントフォーク５の下端部には前輪６が回転自在に軸支されている。
【００１４】
又、前記ヘッドパイプ２からはトップチューブ７が車体後方（図１の右方）に向かって略水平に延設されるとともに、ダウンチューブ８が車体後方に向かって斜め下方に傾斜して延設されており、これらの後端には車体後方に向かって斜め上方に立設されたシートチューブ９が結着されている。
【００１５】
更に、車体の略中央下部にはパワーユニット１０が板金製のブラケット１１を介してダウンチューブ８とシートチューブ９に取り付けられている。このパワーユニット１０は乗員の踏力による人力駆動系と電動モータ１２による補助動力系を並設して構成され、これにはクランク軸１３が回転自在に支承されており、このクランク軸１３の左右にはクランク１４が取り付けられ、各クランク１４の端部にはペダル１５が回転自在に軸支されている。尚、図１において、１６は補助動力系に含まれるコントローラ、１７は前記トップチューブ７上に固設されたメインスイッチである。
【００１６】
そして、上記パワーユニット１０には左右一対のブラケット１８が取り付けられており、各ブラケット１８には前後方向に略水平に延設された左右一対のチェーンステー１９の各前端が取り付けられている。又、各チェーンステー１９の後端部にはブラケット２０が結着されており、左右のブラケット２０には後輪２１が回転自在に軸支されている。
【００１７】
更に、上記ブラケット２０と前記シートチューブ９の中間部とは左右一対のシートステー２２によって連結されており、このシートステー２２と前記ブラケット２０にはリヤキャリア２３が取り付けられている。
【００１８】
ところで、本実施の形態に係る電動自転車１においては、シート２４の下方の前記シートチューブ９の後部にはバッテリホルダ２５が固設されており、このバッテリホルダ２５にはバッテリボックス２６が横置き状態（略直方体状のバッテリボックス２６の面積の大きな面（後述の面Ｓ６）がバッテリホルダ２５に支持される状態）で脱着可能に装着されている。
【００１９】
尚、バッテリボックス２６を横置き状態で装着する例としては、図１に鎖線にて示すようにバッテリホルダ２５を前記リヤキャリア２３上に略水平状態で固設し、このバッテリホルダ２５にバッテリボックス２６を脱着可能に装着する構成が考えられる。
【００２０】
ここで、上記バッテリボックス２６の構成の詳細を図２乃至図７に基づいて説明する。尚、図２はバッテリボックスの正面図、図３は同バッテリボックスの裏面図、図４は図２の矢視Ａ方向の図、図５は図２のＢ−Ｂ線断面図、図６は図２の矢視Ｃ方向の図、図７は図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【００２１】
バッテリボックス２６は図示のように２分割構造を有しており、これは樹脂にて大小の６面Ｓ１〜Ｓ６を有する略直方体のボックス状に成形され、その内部には図５に示すようにシュリンクパックされた複数の単電池２７で構成されるＮｉ−Ｃｄバッテリ２８が収納されている。
【００２２】
バッテリボックス２６の上面Ｓ１には突起部２６ａが一体に形成されており、この突起部２６ａには図２及び図５に示すように充電用端子２９が内装されている。そして、この突起部２６ａにはハンドル３０が図２及び図４に鎖線にて示すように起立可能に枢着されており、このハンドル３０は図２及び図４に示すように収納状態にあるときには前記充電用端子２９を覆ってこれを保護している。尚、バッテリボックス２６を前記バッテリホルダ２５から取り外してこれを運搬する場合には、ハンドル３０は図２及び図４に鎖線にて示すように起立される。
【００２３】
又、バッテリボックス２６の側面Ｓ３と面積の大きな面Ｓ６には全く同一（同一構造及び同一寸法）の装着部３１，３２がそれぞれ一体に形成されている。各装着部３１，３２は一部が切り欠かれた略矩形枠状を成しており、これには内側に向かって折り曲げられた係合リブ３１ａ，３２ａが一体に形成されている。尚、バッテリボックス２６の装着部３１，３２が形成された面Ｓ３とＳ６の一端の幅方向中央部には、前記バッテリホルダ２５に設けられた後述のバッテリボックスロック機構４３のフック４７（図８参照）が係合するための係合突起２６ｂ，２６ｃが各装着部３１，３２の開口部に臨むように一体に突設されている。又、バッテリボックス２６の面Ｓ５には図２に示すように縦方向の複数の突起２６ｄを有する長方形の意匠部２６ｅが形成されている。
【００２４】
更に、図６に示すように、バッテリボックス２６の面Ｓ２の装着部３１，３２に近い部分には同一形状及び同一寸法の長方形の２つの開口部３３，３４が形成されている。
【００２５】
ところで、バッテリボックス２６には図７に示すように端子ユニット３５が内装されているが、バッテリボックス２６内には端子ユニット３５の取付部が異なる２箇所に設けられており、端子ユニット３５の取付位置を変えることによって該端子ユニット３５に設けられた３つのレセプタクル３６を前記開口部３３，３４の何れにも臨ませることができる。尚、図７に示すように、端子ユニット３５には＋極と−極及びヒューズ用の３本のリード線３７，３８，３９が接続されている。
【００２６】
而して、図１に示すようにバッテリボックス２６をバッテリホルダ２５に対して横置きする場合には、端子ユニット３５を図７に示すようにバッテリボックス３６内に取り付け、そのレセプタクル３６を一方の開口部３４に臨ませ（図６参照）、他の開口部３３は水抜き孔として利用する。
【００２７】
次に、前記バッテリホルダ２５の構成の詳細を図８乃至図１０に基づいて説明する。尚、図８はバッテリホルダの平面図、図９は同バッテリホルダの側面図、図１０は図８の矢視Ｅ方向の図である。
【００２８】
バッテリホルダ２５は図示のように上下２分割構造を有した樹脂成形品であって、これには平面部２５Ａと該平面部２５Ａの一端から垂直に一体に起立するストッパ部２５Ｂを有している。そして、バッテリホルダ２５の平面部２５Ａの上面には左右一対のガイド部４０が長さ方向に互いに平行に突設されており、各ガイド部４０の外端縁には係合リブ４０ａが形成されている。
【００２９】
一方、バッテリホルダ２５に形成された前記ストッパ部２５Ｂの内端面には３枚の板状のレセプタクル４１が幅方向に水平に突設されており、これらのレセプタクル４１はリード線４２を経て図１に示す前記パワーユニット１０に電気的に接続されている。
【００３０】
又、バッテリホルダ２５のストッパ部２５Ｂの下部には、バッテリホルダ２５に装着されたバッテリボックス２６の固定をロックするためのバッテリボックスロック機構（以下、単にロック機構と称す）４３が設けられているが、このロック機構４３のシリンダ４４は左右の両端面にキー孔４５（図９には一方のみ図示）が形成されており、左右何れの側からでもキー４６をキー孔に差し込んでこれを回すことができ、キー４６を回すことによってフック４７（図８参照）を回動させ、バッテリボックス２６のバッテリホルダ２５への固定ロックを解除することができる。
【００３１】
以上のように構成されるバッテリホルダ２５はその平面部２５Ａに挿通する２本のボルト４８（図８参照）によって図１に示すようにシートチューブ９又はリヤキャリア２３に固定される。
【００３２】
而して、バッテリボックス２６を図１に示すようにバッテリホルダ２５に横置き状態で装着する場合には、図８乃至図１０に示すように、その面Ｓ２を先とし、面Ｓ６を下にして該面Ｓ６に形成された装着部３２の係合リブ３２ａ（図３参照）をバッテリホルダ２５に形成されたガイド部４０の係合リブ４０ａに係合させて該バッテリボックス２６を図８及び図９の左方に移動させれば良い。すると、バッテリボックス２６の面Ｓ２に形成された開口部３４（図６参照）に臨むレセプタクル３６はバッテリホルダ２５側のレセプタクル４１に接続され、バッテリボックス２６の面Ｓ６に突設された係合突起２６ｃがロック機構４３のフック４７（図８参照）を乗り越えた時点でフック４７が係合突起２６ｃに係合してロック機構４３がＯＮされ、バッテリボックス２６のバッテリホルダ２５への装着が完了し、この状態に置いては該バッテリボックス２６のレセプタクル３６がバッテリホルダ２５側のレセプタクル４１に接続され、バッテリボックス２６に収納されたＮｉ−Ｃｄバッテリ２８（図５参照）から図１に示すパワーユニット１０への給電が可能となる。
【００３３】
尚、バッテリボックス２６をバッテリホルダ２５に横置き状態で装着した場合には、面Ｓ５に形成された意匠部２６ｅ（図２参照）はバッテリボックス２６の上面に位置することとなるが、該バッテリボックス２６の面Ｓ３に形成された不使用の装着部３１には図６に示すように意匠部２６ｅと同様の意匠が施された意匠板４９が差し込まれており、不使用の装着部３１は意匠板４９によって覆われてバッテリボックス２６の外観性の低下が防がれるよう工夫されている。
【００３４】
而して、本実施の形態ではバッテリボックス２６の異なる２面Ｓ３，Ｓ６に同一構造及び同一寸法の装着部３１，３２を設けたため、図１１に示すように、バッテリボックス２６を縦置きにしてトップチューブ７とダウンチューブ８及びシートチューブ９で囲まれる三角状の空間に収納することもできる。この場合には、図１３に示すように端子ユニット３５の取り付け位置を変更し、そのレセプタクル３６を図１２に示すように他方の開口部（バッテリボックス２６を横置きした場合に水抜き孔として利用した開口部）３３に臨ませ、開口部３４を水抜き孔として利用する。又、この場合、図１１に示すようにバッテリホルダ２５はダウンチューブ８に固設されている。
【００３５】
そして、バッテリボックス２６を図１１に示すようにバッテリホルダ２５に縦置き状態で装着する場合には、その面Ｓ２を先とし、図１４に示すように面Ｓ３を下にして該面Ｓ３に形成された装着部３１の係合リブ３１ａをバッテリホルダ２５に形成されたガイド部４０の係合リブ４０ａに係合させて該バッテリボックス２６をバッテリホルダ２５に沿って移動させれば良い。すると、前述の横置きの場合と同様にバッテリボックス２６をバッテリホルダ２５に装着することができ、このとき、バッテリボックス２６のレセプタクル３６がバッテリホルダ２５側のレセプタクル４１に接続され、バッテリボックス２６に収納されたＮｉ−Ｃｄバッテリ２８（図５参照）から図１１に示すパワーユニット１０への給電が可能となる。尚、この場合、面Ｓ５の意匠部２６ｅ（図２参照）はバッテリボックス２６の左側面に位置することとなるが、該バッテリボックス２６の面（装着状態において右側面）Ｓ６に形成された不使用の装着部３２には図１２に示すように意匠部２６ｅと同様の意匠が施された意匠板４９が差し込まれており、不使用の装着部３２は意匠板４９によって覆われてバッテリボックス２６の外観性の低下が防がれるよう工夫されている。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では略直方体のバッテリボックス２６の異なる２面Ｓ３，Ｓ６に同一構造の装着部３１，３２を設け、何れの装着部３１，３２によってもバッテリボックス２６を車体に固設されたバッテリホルダ２５に装着できるよう構成したため、該バッテリボックス２６を図１に示すようにバッテリホルダ２５に対して横置き状態で装着したり、図１１に示すようにバッテリホルダ２５に対して縦置き状態で装着することができ、その装着方向（装着姿勢）及び装着位置（設置位置）の自由度が高められ、当該電動自転車１のデザイン及び機種の多様化を図ることができる。
【００３７】
又、本実施の形態においては、バッテリボックス２６に端子ユニット３５の取付部を２箇所に形成し、バッテリボックス２６の装着方向（横置き又は縦置き）に応じて取付部を選択してそれに端子ユニット３５を取り付けるようにしたため、バッテリボックス２６の装着方向を変更する際には単一の端子ユニット３５をそのまま別の取付部に付け変えることによって容易に対応が可能となる。
【００３８】
更に、本実施の形態ではロック機構４３のシリンダ４４の両端面にキー孔４５を設けたため、ロック機構４３を左右の何れの方向からでも操作（キー操作）することができ、バッテリボックス２６の装着方向を変更してもロック機構４３を常に操作性良く操作することができる。
【００３９】
尚、本実施の形態では踏力に応じた補助動力を受けて走行する補助動力式の電動自転車におけるバッテリ装着構造について説明したが、本発明は自走式の電動自転車のバッテリ装着構造に対しても同様に適用し得ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、多面体構造を有するバッテリボックスの外面の少なくとも２面に同一構造の装着部を設け、何れの装着部によってもバッテリボックスを車体に固設されたバッテリホルダに装着できるよう構成したため、該バッテリボックスの車体に対する装着方向及び装着位置の自由度が高められ、電動自転車のデザイン及び機種の多様化を図ることができるという効果が得られる。
【００４１】
請求項２記載の発明によれば、バッテリボックスにレセプタクルの取付部を複数形成し、そのうちのバッテリホルダのレセプタクルに対応する取付部にレセプタクルを取り付けるようにしたため、バッテリボックスの装着方向を変更する際には単一のレセプタクルをそのまま別の取付部に付け変えることによって容易に対応できるという効果が得られる。
【００４２】
請求項３記載の発明によれば、バッテリボックスロック機構を少なくとも異なる２方向から操作できるよう構成したため、バッテリボックスの装着方向を変更してもバッテリボックスロック機構を常に操作性良く操作することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッテリボックスを横置きした例を示す電動自転車の側面図である。
【図２】バッテリボックスの正面図である。
【図３】バッテリボックスの裏面図である。
【図４】図２の矢視Ａ方向の図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図２の矢視Ｃ方向の図である。
【図７】図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】バッテリホルダの平面図である。
【図９】バッテリホルダの側面図である。
【図１０】図８の矢視Ｅ方向の図である。
【図１１】バッテリボックスを横置きした例を示す電動自転車の側面図であ
【図１２】縦置きされたバッテリボックスの正面図である。
【図１３】縦置きされたバッテリボックスの断面図である。
【図１４】縦置きされたバッテリボックスの装着状態を示すバッテリホルダの正面図である。
【符号の説明】
１          電動自転車
１２        電動モータ
２５        バッテリホルダ
２６        バッテリボックス
２８        バッテリ
３１，３２  装着部
３５        端子ユニット
３６，４１  レセプタクル（放電端子）
４３        バッテリボックスロック機構
Ｓ１〜Ｓ６  バッテリボックスの外面
【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】
0003815869.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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