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特許7531050バッテリ搭載装置及びそれを備える自転車
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-31
(45)【発行日】2024-08-08
(54)【発明の名称】バッテリ搭載装置及びそれを備える自転車
(51)【国際特許分類】
   B62J 43/23 20200101AFI20240801BHJP
   B62J 43/13 20200101ALI20240801BHJP
   B62M 6/90 20100101ALI20240801BHJP
【FI】
B62J43/23
B62J43/13
B62M6/90
【請求項の数】 10
(21)【出願番号】P 2023510938
(86)(22)【出願日】2022-03-17
(86)【国際出願番号】 JP2022012264
(87)【国際公開番号】W WO2022209955
(87)【国際公開日】2022-10-06
【審査請求日】2023-09-01
(31)【優先権主張番号】P 2021061145
(32)【優先日】2021-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000010076
【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000154
【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】板垣 貴浩
【審査官】高瀬 智史
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2020/0212395(US,A1)
【文献】特開2013-163399(JP,A)
【文献】国際公開第2019/211946(WO,A1)
【文献】特開2009-166509(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62J 43/23
B62J 43/13
B62M 6/90
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部に嵌合部を有しているバッテリと、
前記バッテリと電気的に接続する端子と、前記バッテリの前記嵌合部を内側に嵌めることのできるハウジングとを有している受け部材と
を有し、
前記バッテリは、前記嵌合部が前記ハウジングに嵌まっており前記端子に電気的に接続している接続姿勢と、前記接続姿勢に対して第1の方向に傾斜し、前記端子との電気的接続が解消されている着脱姿勢との間で動かすことが可能であり、前記バッテリは、前記着脱姿勢において、前記受け部材から取り外し及び前記受け部材に取り付けることが可能であり、
前記ハウジングは、前記ハウジングに嵌まっている前記嵌合部に対して前記第1の方向に位置している第1壁部と、前記第1の方向に交差している第2の方向において互いに反対側に形成され、間に前記嵌合部が配置される2つの第2壁部とを有し、
前記嵌合部は前記第1壁部に対向する面に被係合部を有し、
前記第1壁部は、前記バッテリが前記着脱姿勢から前記接続姿勢に移動する過程で前記被係合部に係合する係合部を有し、
前記第2壁部は、その内面に、前記嵌合部を前記第1の方向に案内するガイド面を有し
前記嵌合部は、前記ガイド面に沿ってガイドされる被ガイド面を有し、
前記ガイド面と前記被ガイド面とのうちの少なくとも一方は、斜め下方且つ前記第1の方向に延び、その後、湾曲して前記第1の方向に延びている
電動車両で利用するためのバッテリ搭載装置。
【請求項2】
前記第1壁部と前記2つの第2壁部は互いに繋がっている
請求項1に記載されるバッテリ搭載装置。
【請求項3】
前記第1壁部の高さは前記2つの第2壁部よりも低い
請求項1又は2に記載されるバッテリ搭載装置。
【請求項4】
前記ハウジングは前記第1壁部とは反対側に形成されている第3壁部を有している
請求項1乃至3のいずれかに記載されるバッテリ搭載装置。
【請求項5】
前記嵌合部が前記第3壁部の上縁に位置し、且つ前記被ガイド前記ガイド面上に位置している状態で、前記嵌合部は前記端子に接触しない
請求項4に記載されるバッテリ搭載装置。
【請求項6】
第3の方向は前記第1の方向とは反対方向であり、
前記端子は前記ガイド面よりも前記第3の方向に位置している
請求項4又は5に記載されるバッテリ搭載装置。
【請求項7】
前記ガイド面の上部は、前記第1の方向に向いている面、又は、前記第1の方向且つ上方に斜めに向いている面を有する
請求項1乃至6のいずれかに記載されるバッテリ搭載装置。
【請求項8】
前記第1壁部に形成されている前記係合部は、前記ハウジングの内側に向かって突出している凸部を含み、
前記嵌合部に形成されている前記被係合部は、前記第1壁部に向かって突出している凸部を含む
請求項1乃至7のいずれかに記載されるバッテリ搭載装置。
【請求項9】
前記第1壁部の前記凸部の上面は、前記ハウジングの内側に向かって下がっている斜面を有している
請求項8に記載されるバッテリ搭載装置。
【請求項10】
請求項1乃至9のいずれかに記載されるバッテリ搭載装置を有している自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、バッテリ搭載装置及びそれを備える自転車に関する。
【背景技術】
【0002】
電動自転車には脱着可能なバッテリが搭載されている。特開2013-103581号公報に開示される自転車はサドルポストの後側に、端子を有する受け部材を有している(「受け部材」は特開2013-103581号公報においてバッテリ装着部と称されている。)。バッテリを受け部材に装着する工程では、まずバッテリを左側に傾けた姿勢で受け部材に配置し、その後、そのバッテリを鉛直姿勢に動かす。こうすることで、バッテリの端子と受け部材の端子とが電気的に接続する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
特開2013-103581号公報において、バッテリはその最下部の前面と後面とに支持軸を有している。受け部材は、その左部の前側と後側とに、バッテリの支持軸が嵌まる溝を有している。バッテリを受け部材に装着する工程では、バッテリの支持軸を受け部材の溝に嵌め、その後、そのバッテリを鉛直姿勢に動かす。このとき、支持軸は溝内において回転する。この構造では、バッテリの支持軸を受け部材の溝に嵌める作業が必要となるが、この作業が行いにくい場合がある。例えば暗所においては、バッテリの支持軸と受け部材の溝とが見にくくなるため、それらの位置を一致させるのが困難となる。
【0004】
本開示は、バッテリの自転車への搭載作業をよりスムーズに行うことを可能とするバッテリ搭載装置及び自転車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
(1)本開示で提案するバッテリ搭載装置は、バッテリと、受け部材とを有する。前記バッテリは、その下部に、嵌合部を有している。前記受け部材は、前記バッテリと電気的に接続する端子と、前記バッテリの前記嵌合部を内側に嵌めることのできるハウジングとを有している。前記バッテリは、前記嵌合部が前記ハウジングに嵌まっており前記端子に電気的に接続している接続姿勢と、前記接続姿勢に対して第1の方向 に傾斜し、前記端子との電気的接続が解消されている着脱姿勢との間で動かすことが可能であり、前記着脱姿勢において、前記受け部材から取り外し及び前記受け部材に取り付けることが可能である。前記ハウジングは、前記ハウジングに嵌まっている前記嵌合部に対して前記第1の方向に位置している第1壁部と、前記第1の方向に交差している第2の方向において互いに反対側に形成され、間に前記嵌合部が配置される2つの第2壁部とを有している。前記嵌合部は前記第1壁部に対向する面に被係合部を有している。前記第1壁部は、前記バッテリが前記着脱姿勢から前記接続姿勢に移動する過程で前記被係合部に係合する係合部を有している。前記第2壁部は、その内面に、前記嵌合部を前記第1の方向に案内するガイド面を有している。このバッテリ搭載装置によると、従来構造に比して、より簡単な作業でバッテリを自転車に搭載できる。
【0006】
(2)(1)のバッテリ搭載装置において、前記第1壁部と前記2つの第2壁部は互いに接続していてよい。この構造によると、第1壁部の強度を増すことができる。この構造において、第1壁部の縁は、その全体に亘って第2壁部に接続していてもよいし、第1壁部の縁の一部においてのみ第2壁部に接続していてもよい。
【0007】
(3)(1)又は(2)のバッテリ搭載装置において、前記第1壁部の高さは前記2つの第2壁部よりも低くてよい。この構造によると、受け部材へのバッテリの搭載作業を、よりスムーズに行うことが可能となる。
【0008】
(4)(1)乃至(3)のいずれかに記載のバッテリ搭載装置において、前記ハウジングは前記第1壁部とは反対側に形成されている第3壁部を有してよい。この構造によると、第2壁部の強度を増すことができる。
【0009】
(5)(4)のバッテリ搭載装置において、前記嵌合部は前記ガイド面に沿ってガイドされる被ガイド部を有し、前記嵌合部が前記第3壁部の上縁に位置し、且つ前記被ガイド部がガイド面上に位置している状態で、前記嵌合部は前記端子に接触しなくてよい。この構造によると、第3壁部とガイド面によって端子を保護できる。
【0010】
(6)(4)又は(5)に記載のバッテリ搭載装置において、第3の方向は前記第1の方向とは反対方向であり、前記端子は前記ガイド面よりも前記第3の方向に位置してよい。この構造によると、第3壁部とガイド面とによる端子の保護を容易化できる。
【0011】
(7)(1)乃至(6)のいずれかに記載のバッテリ搭載装置において、前記ガイド面の上部は、前記第1の方向に向いている面、又は、前記第1の方向且つ上方に斜めに向いている面を有してよい。この構造によると、ガイド面と第1壁部との間にバッテリの嵌合部を入れる作業を、よりスムーズに行うことができる。
【0012】
(8)(1)乃至(7)のいずれかに記載のバッテリ搭載装置において、前記第1壁部に形成されている前記係合部は、前記ハウジングの内側に向かって突出している凸部を含んでもよい。前記嵌合部に形成されている前記被係合部は、前記第1壁部に向かって突出している凸部を含んでよい。
【0013】
(9)(8)に記載のバッテリ搭載装置において、前記第1壁部の前記凸部の上面は、前記ハウジングの内側に向かって下がっている斜面を有してよい。この構造によると、第1壁部の凸部に形成した斜面でバッテリの嵌合部をハウジングの内側に向けてガイドできる。
【0014】
(10)本開示で提案する自転車は、(1)乃至(9)のいずれかに記載のバッテリ搭載装置を有してよい。
【0015】
なお、本開示で提案する自転車は、乗員がペダルに加える力と電動モータから出力される力との合成によって走行する電動自転車であってもよいし、乗員がペダルに加える力だけで走行したり、或いは、電動モータから出力される力だけで走行できる電動自転車であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本開示で提案する自転車の例を示す左側面図である。
図2図1で示す自転車の斜視図であり、バッテリ及び受け部材で構成されるバッテリ搭載装置が示されている。
図3A図1で示す自転車が有しているバッテリの斜視図である。
図3B図3Aで示すバッテリの下部の背面図である。この「背面図」はバッテリを自転車に搭載した状態において自転車の後方に向く面を臨む図である。
図4A】受け部材の斜視図である。
図4B図4Aで示すIVb-IVb線で得られる受け部材の断面図である。
図5】接続姿勢にあるバッテリと受け部材とを示す図である。
図6A】バッテリの受け部材へ搭載する工程の第1の例を示す図である。
図6B】バッテリの受け部材へ搭載する工程の第1の例を示す図である。
図6C】バッテリの受け部材へ搭載する工程の第1の例を示す図である。
図6D】バッテリの受け部材へ搭載する工程の第1の例を示す図である。
図7A】バッテリの受け部材へ搭載する工程の第2の例を示す図である。
図7B】バッテリの受け部材へ搭載する工程の第2の例を示す図である。
図8】バッテリが受け部材に干渉している状態の第1の例を示す図である。
図9】バッテリが受け部材に干渉している状態の第2の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下において、本開示で提案する自転車とバッテリ搭載装置の例を説明する。本明細書では、一例として、図1等に示す自転車1及びバッテリ搭載装置Sを説明する。図1において、Y1及びY2が示す方向をそれぞれ前方及び後方と称し、Z1及びZ2が示す方向をそれぞれ上方及び下方と称する。図5に示すX1及びX2が示す方向をそれぞれ右方及び左方と称する。
【0018】
[車両全体]
図1に示すように、自転車1は、フロントフォーク3と、フロントフォーク3の下端で支持されている前輪2と、ステアリングシャフトを介してフロントフォーク3に接続されているハンドルバー4とを有している。自転車1はサドル6を有している。サドル6はサドルポスト7aによって支持されている。
【0019】
サドルポスト7aの下方に駆動ユニット10が配置されている。駆動ユニット10は、電動モータや、減速機構をその内部に有している。電動モータの回転は減速機構によって減速され、チェーンや、ベルト、シャフトなどの動力伝達機構(不図示)を通して後輪8に伝えられる。駆動ユニット10はクランク軸10aを有している。クランク軸10aの両端にクランクアーム11が取り付けられ、クランクアーム11の端部にペダル9が取り付けられている。ペダル9に加えられた力によってクランク軸10aに発生するトルクと、電動モータのトルクとが、動力伝達機構を通して後輪8に伝えられる。
【0020】
[バッテリと受け部材の概要]
図1で示すように、サドルポスト7aの後側にバッテリ20が配置されている。電動モータはバッテリ20から供給される電力によって駆動する。駆動ユニット10の上側に受け部材30が配置されている。バッテリ20は受け部材30の上側に配置されている。バッテリ20と受け部材30とによって、バッテリ搭載装置Sが構成されている。
【0021】
バッテリ20と受け部材30の位置は図で示す例に限られない。例えば、バッテリ20と受け部材30は、自転車1のフレーム7のヘッドチューブ7bから後方且つ下方に延びているダウンチューブ7cに沿って配置されてもよい。この場合、ダウンチューブ7cはバッテリ20の形状に適合するように形成されてよい。例えば、ダウンチューブ7cは、図1で示すように湾曲することなく、直線的に延びていてよい。
【0022】
図3Bで示すように、バッテリ20は、その下部に、嵌合部21を有している。嵌合部21の下面21bに複数の端子穴21cが形成されている。嵌合部21は複数の端子22を有している。これらは複数の端子穴21cの内側にそれぞれ収容されている。嵌合部21は端子ホルダー21fを有している。端子ホルダー21fに、前後方向で並んでおり且つ下方に開口している複数の端子穴21cが形成されている。この端子穴21cのそれぞれに端子22が収容されている。
【0023】
図3Aで示すように、バッテリ20は嵌合部21の上側にバッテリ本体29を有している。バッテリ本体29にバッテリセルが収容されている。バッテリ本体29の左右方向での幅は嵌合部21の左右方向での幅より大きくてよい。バッテリ20は、バッテリ本体29の上部に持ち手部27を有している。
【0024】
図4Aで示すように、受け部材30は、バッテリ20の端子と電気的に接続する複数の端子32と、受けハウジング31とを有している。端子32は受けハウジング31の底部31Eにおいて保持され、底部31Eから上方に延びている。複数の端子32は前後方向で並んでいる。各端子32は板状であり、左右方向に沿った姿勢で配置されている。すなわち、各端子32は、後述するバッテリ20の動き(左右方向での動き)と平行に配置されている。バッテリ20の端子22は、例えば、端子32を前後方向で挟むように形成される。
【0025】
受けハウジング31は、底部31Eと、底部31Eの周囲に形成されている複数の壁部31A・31B・31C・31Dとを有している。受けハウジング31の内側に、バッテリ20の嵌合部21を嵌めることができる。
【0026】
バッテリ20は、接続姿勢(図5及び図6D参照)と、接続姿勢に対して左方に傾斜した着脱姿勢(図6A図6C図7A、及び図7B参照)とに動くことができる。バッテリ20が接続姿勢にあるとき、嵌合部21は受けハウジング31の内側に嵌まっており、バッテリ20の端子22は受け部材30の端子32に電気的に接続している。接続姿勢は、例えば、自転車1の鉛直方向(Z1-Z2方向)に沿った姿勢であってよい。バッテリ20が着脱姿勢にあるとき、端子22・32の電気的接続が解消され、バッテリ20は受け部材30から取り外したり(受け部材30から上方に離したり)、受け部材30に取り付けることが可能である。すなわち、バッテリ20は、接続姿勢に対して左方に傾けた姿勢で、受け部材30に対する取り付け・取り外しが可能である。
【0027】
バッテリ搭載装置Sはロック部41(図2参照)を有してもよい。ロック部41は、例えばサドルポスト7aに取り付けられる。バッテリ20は被ロック部28を有してもよい。この場合、接続姿勢は、被ロック部28はロック部41へのロックが可能となる姿勢でもある。被ロック部28のロック部41へのロック/アンロックは、キー操作によってなされてよい。
【0028】
図2で示すように、フレーム7は左右のステー7dを有している。ステー7dはサドルポスト7aから斜め後方且つ下方に延び、後輪8の車軸を支持しているリアアーム7e(図1参照)の後端に接続している。接続姿勢にあるバッテリ20はステー7dの下方に配置される。バッテリ20が接続姿勢に対して左方に傾けた姿勢で、受け部材30から取り外したり、或いは受け部材30に取り付けることができる。このため、左右のステー7dの間隔に依拠することなく、バッテリ本体29の左右方向での幅を大きくできる。図5で示すように、バッテリ本体29の左右方向での幅は左右のステー7dよりも大きくてよい。
【0029】
[受け部材]
図4Aで示すように、受けハウジング31は、左壁部31Aと、前壁部31Bと、後壁部31Cと、右壁部31Dとを有している。左壁部31Aは、バッテリ20の嵌合部21が受けハウジング31に嵌まっているときに、嵌合部21に対して左方に位置する壁である。右壁部31Dは、左壁部31Aとは反対側に形成される壁、すなわち嵌合部21の右方に位置している壁である。前壁部31Bは嵌合部21の前方に位置する壁であり、後壁部31Cは嵌合部21の後方に位置する壁である。左壁部31Aと右壁部31Dは左右方向において互いに反対側に形成され、それらの間に嵌合部21が配置される。また、前壁部31Bと後壁部31Cは前後方向において互いに反対側に形成され、それらの間に嵌合部21が配置される。
【0030】
図4Aで示すように、前壁部31Bと後壁部31Cと右壁部31Dは、それらの上縁は、上縁ガイド31e・31f・31gを有してよい。上縁ガイド31e・31f・31gはフランジ状に形成されてよい。すなわち、前壁部31Bの上縁ガイド31eは斜め上方且つ前方に突出していてよい。同様に、後壁部31Cの上縁ガイド31fは斜め上方且つ後方に突出し、右壁部31Dの上縁ガイド31gは斜め上方且つ右方に突出していてよい。上縁ガイド31e・31f・31gは、バッテリ20の嵌合部21を受けハウジング31の内側に嵌める際、嵌合部21を受けハウジング31の内側に案内できる。左壁部31Aの上縁は、フランジ状に形成されていなくてよい。
【0031】
嵌合部21は、受けハウジング31の左壁部31Aに対向する左面21aに、被係合部23(図3参照)を有している。左壁部31Aは係合部33を有している(図4A参照)。バッテリ20が着脱姿勢から接続姿勢に移動する過程(図6A図6Cの姿勢から図6Dの姿勢に移動する過程や、図7A及び図7Bの姿勢から図6Dの姿勢に移動する過程)で、係合部33は被係合部23に係合する。係合部33は、被係合部23との係合によって、被係合部23の上方への動きを規制し、バッテリ20の動きの支点として被係合部23を機能させる。これによって、バッテリ20の着脱作業をスムーズに行うことができる。例えば、受け部材30の端子32とバッテリ20の端子22との間に大きな摩擦力が生じている場合でも、バッテリ20をスムーズに着脱できる。バッテリ20を着脱姿勢から接続姿勢に移動する過程については、図6A図6D図7A、及び図7Bを参照しながら後において詳説する。
【0032】
図4Aで示すように、左壁部31Aの前縁と後縁は前壁部31Bと後壁部31Cとにそれぞれ接続している。これによって、左壁部31Aの強度を増すことができる。その結果、例えば被係合部23から係合部33に作用する力に起因する左壁部31Aの変形を抑えたり、嵌合部21の左壁部31Aへの衝突に起因する左壁部31Aの変形を抑えることができる。左壁部31Aの前縁は、その全体に亘って前壁部31Bに接続していてもよいし、その一部においてのみ前壁部31Bに接続していてもよい。同様に、左壁部31Aの後縁も、その全体に亘って後壁部31Cに接続していてもよいし、その一部においてのみ後壁部31Cに接続していてもよい。
【0033】
右壁部31Dの前縁と後縁も、前壁部31Bと後壁部31Cとにそれぞれ接続していてよい。これにより、受けハウジング31の全体の強度を増すことができる。右壁部31Dの前縁は、その全体に亘って前壁部31Bに接続していてもよいし、その一部においてのみ前壁部31Bに接続していてもよい。同様に、右壁部31Dの後縁も、その全体に亘って後壁部31Cに接続していてもよいし、その一部においてのみ後壁部31Cに接続していてもよい。
【0034】
また、各壁部31A~31Dは板状部位でなくてもよい。各壁部31A~31Dには、例えば軽量化を目的として、複数の穴が形成されてもよい。他の例として、各壁部31A~31Dは、横方向に延びている第1部分と、高さ方向に延びており且つ横方向に並んでいる複数の第2部分とで構成されてもよい。この場合、各壁部31A~31Dにおいて第1部分の数は1つであってもよいし、複数であってもよい。第1の部分と第2の部分とで囲まれる領域には開口が形成されていてもよい。
【0035】
図4Bで示すように、前壁部31B、後壁部31C、及び右壁部31Dの上縁の位置は、端子32の上端よりも高い。これによると、壁部31B・31C・31Dによって端子32を保護できる。一方、係合部33が形成されている左壁部31Aは、他の壁部31B・31C・31Dよりも低い。これによって、左壁部31Aとバッテリ20との意図しない干渉を防止でき、バッテリ20を受け部材30に取り付ける作業を容易化できる。
【0036】
図5で示すように、受け部材30の左右方向での中心位置は、自転車1の左右方向での中心を通る縁直面Cpに対して左方にずれていてよい。これによって、バッテリ20を受け部材30に取り付ける作業をさらに容易化できる。
【0037】
図4Bで示すように、受け部材30の端子32の位置は左壁部31Aから右方に離れている。より具体的には、端子32は、受け部材30の左右方向での中心より右方に位置している。これによって、バッテリ20を着脱姿勢から接続姿勢に動かす過程で嵌合部21と端子32との干渉を抑えることが、容易となる。
【0038】
[係合部と被係合部の詳細]
図4Aで示すように、受け部材30の係合部33は、左壁部31Aから受け部材30の内側に向かって、すなわち右方に突出している凸部を含んでいる。図で示す例では、係合部33は、左壁部31Aから右方に突出している第1凸部33aを有する。第1凸部33aは左壁部31Aの上縁よりも低い位置に形成されている。第1凸部33aは前後方向で延びている庇状であってよい。
【0039】
また、係合部33は、左壁部31Aの上部から突出し且つ第1凸部33aの上側に形成されている第2凸部33bを有してよい。第2凸部33bは、図4Bで示すように、ガイド斜面33cを有している。ガイド斜面33cは左壁部31Aの上縁から、斜め下方且つ右方に延びている。ガイド斜面33cの下縁は第1凸部33aの右縁に接続している。図6A図6Dで示すように、バッテリ20を着脱姿勢から接続姿勢に動かす過程で、ガイド斜面33cは嵌合部21を受けハウジング31の内側に案内し得る。
【0040】
図4Aで示すように、係合部33は、前後方向で並んでいる複数の第2凸部33bを有してよい。これとは異なり、係合部33は、第1凸部33aに沿って前後方向で延びている1つの第2凸部33bだけを有してよい。
【0041】
図4Bで示すように、ガイド斜面33cは角度の異なる2つの斜面33d・33eで構成されてよい。斜面33eは斜面33dより低い位置に形成され、斜面33dから斜め下方に延びている。水平面に対する斜面33eの角度は、水平面に対する斜面33dの傾斜よりも大きくてよい。
【0042】
ガイド斜面33cの構造は、図で示す例に限られない。ガイド斜面33cは全体的に湾曲していてもよい。さらに他の例では、ガイド斜面33cの角度は、ガイド斜面33cの全体に亘って均一であってもよい。
【0043】
図4Aで示すように、係合部33は、リブ33gを有してよい。リブ33gは左壁部31Aの下部から突出し、且つ第1凸部33aと底部31Eとの間で上下方向に延びている。リブ33gは第1凸部33aを支持している。このリブ33gによると、係合部33の強度を増すことができる。係合部33は、前後方向で離れている複数のリブ33gを有してよい。
【0044】
図3Aで示すように、バッテリ20の被係合部23は凸部23aを有してよい。バッテリ20を着脱姿勢から接続姿勢に動かす過程で、凸部23aは、係合部33の第1凸部33a(図4A参照)の下側に形成されているスペース(凹部)に嵌まる。これによって、被係合部23の上方への動きが第1凸部33aによって規制される。
【0045】
図3Aで示すように、被係合部23は前後方向で並んでいる3つの凸部23aを有してよい。バッテリ20が接続姿勢にあるとき、隣り合う2つの凸部23aの間の溝に、係合部33のリブ33g(図4A参照)が嵌まってよい。
【0046】
受け部材30の係合部33の右端と、右壁部31Dとの距離L2(水平面に沿った距離、図4B参照)は、バッテリ20の被係合部23の左端と、バッテリ20の嵌合部21の右面21dとの距離L5(水平面に沿った距離、図3B参照)よりも小さくてよい。この寸法関係によると、鉛直方向においてバッテリ20を受け部材30に取り付けることは、規制される。
【0047】
[ガイド面]
図4A及び図4Bで示すように、前壁部31Bと後壁部31Cは、その内面に、ガイド面34を有している。バッテリ20が着脱姿勢から接続姿勢に移動する過程(図6A図6Cの姿勢から図6Dの姿勢に移動する過程や、図7A及び図7Bの姿勢から図6Dの姿勢に移動する過程)で、ガイド面34は嵌合部21を左方にガイドする。バッテリ20の嵌合部21が受けハウジング31の左壁部31Aから右方に離れている場合でも、嵌合部21はガイド面34によって左壁部31Aに向けてガイドされ、被係合部23は係合部33に係合し得る。これによって、バッテリ20を受け部材30に搭載する作業を容易化できる。
【0048】
図4Aで示すように、前壁部31Bと後壁部31Cの内面の左部31bは、右部31cに対して相対的に凹んでいる。その凹みによって生じている段差がガイド面34として機能している。
【0049】
図3Bで示すように、バッテリ20の嵌合部21の前面と後面(上述したガイド面34が形成されている壁部31B・31Cに向く面)は、その左部に、被ガイド部24を有している。被ガイド部24は、嵌合部21の前面と後面の右部21eに対して相対的に膨らんでいる。被ガイド部24は、右側に向いている被ガイド面24aを有している。
【0050】
バッテリ20が着脱姿勢(図6A図6C図7A図7B)及び接続姿勢(図6D)にあるとき、被ガイド部24は前壁部31Bと後壁部31Cの左部31b(図4A参照)である凹部に配置され、ガイド面34の左方に位置する。
【0051】
図4Bで示すように、ガイド面34は、左壁部31Aから右方に離れている上部34aを有している。ガイド面34の上部34aは斜め左方且つ上方に向いている。すなわち、上部34aは、その垂線H1が斜め左方且つ上方に向くように傾斜している。ガイド面34のこの形状によると、ガイド面34の上部34aと左壁部31Aとの間にバッテリ20の被ガイド部24を嵌める作業をスムーズに行うことができる。
【0052】
ガイド面34は上部34aから斜め下方且つ左方に延び、その後、湾曲し、左方に延びている。これによって、嵌合部21の被ガイド部24がガイド面34の上部34aに当たると、嵌合部21は左壁部31Aに向かって案内される。図で示す例では、ガイド面34の下部34bは上方に向いている。ガイド面34の左端は左壁部31Aに接続している。
【0053】
ガイド面34の形状は、図で示す例に限られない。例えば、上部34aはまっすぐ左方に向いていてもよい。すなわち、上部34aの垂線H1は左右方向と平行であってもよい。他の例として、ガイド面34の下部34bも、上部34aと同様に、斜め左方且つ上方に向いていてもよい。すなわち、ガイド面34は湾曲部を有していなくてもよい。他の例として、ガイド面34の左端は左壁部31Aに接続していなくてもよい。
【0054】
バッテリ20の被ガイド面24aの形状は、ガイド面34の形状に対応していてよい。すなわち、図5で示すように、バッテリ20が接続姿勢にあるとき、被ガイド面24aはガイド面34に沿って延びていてよい。図3Bで示すように、被ガイド面24aの上部24bは斜め下方且つ左方に延び、その後、湾曲し、左方に延びている。そして、被ガイド面24aの下部24cは下方に向いている。
【0055】
被ガイド面24aの形状は、図で示す例に限られない。被ガイド面24aの一部はガイド面34に沿っていなくてもよい。例えば、被ガイド面24aの上部24b(図3B参照)はまっすぐ上方に延びていてもよい。
【0056】
図8で示すように、バッテリ20を受け部材30に搭載しようとするとき、バッテリ20の嵌合部21が右壁部31Dの上縁ガイド31gの上に位置し、バッテリ20の被ガイド部24が受け部材30のガイド面34の上に位置してしまうことがある。この状態では、嵌合部21と端子32とが接触しない。言い換えれば、そのような接触が生じないように、右壁部31D、ガイド面34、及び端子32が、配置或いは形成されている。右壁部31Dの上縁ガイド31gと、ガイド面34上の点とを結ぶ直線(例えば、図8で示す直線L3・L4など)のうち最も端子32に近接する直線は、端子32の上端よりも上方に位置している。
【0057】
図8で示す例においては、バッテリ20の被ガイド面24aの前端24dが、ガイド面34の下部34bの上に位置している。この状態において、端子32の上端は嵌合部21の下面21bよりも低い。これとは異なり、嵌合部21が右壁部31Dの上縁ガイド31gの上に位置し、被ガイド面24aがガイド面34の上に位置している状態において、端子32の上端は、バッテリ20の端子穴21cの内側に位置することで、嵌合部21との干渉が回避されていてもよい。
【0058】
図4Bで示すように、受け部材30の端子32はガイド面34よりも右方に位置している。より詳細には、端子32は、斜め上方に延びているガイド面34の上端(右端)よりも右方に位置している。これによって、端子32とバッテリ20の嵌合部21との干渉を防止することが容易となる。
【0059】
図9で示すように、バッテリ20を受け部材30に搭載しようとするとき、バッテリ20の傾斜が適切な角度よりも小さく、そのために受けハウジング31の係合部33の右端とバッテリ20の被係合部23の左端とが干渉し、且つ嵌合部21の右下縁が右壁部31Dの内面に干渉することがある。この状態でも、嵌合部21と端子32とが接触しない。言い換えれば、そのような接触が生じないように、右壁部31D、ガイド面34、及び端子32が、配置或いは形成されている。
【0060】
図9で示す例においては、受け部材30の端子32の上端はバッテリ20の端子穴21cの内側に位置し、端子32と嵌合部21との干渉が回避されている。これとは異なり、受けハウジング31の係合部33の右端とバッテリ20の被係合部23の左端とが干渉し、且つ嵌合部21の右下縁が右壁部31Dの内面に干渉している状態において、端子32の上端は嵌合部21の下面21bよりも低くてもよい。
【0061】
[バッテリの受け部材への装着工程]
バッテリ20を受け部材30に装着する作業の例について説明する。図6Aで示すように、バッテリ20を左方に傾け、着脱姿勢に配置し、バッテリ20の被係合部23を受けハウジング31の左壁部31Aのガイド斜面33cの上に配置する。図6Bで示すように、バッテリ20の位置を下げると、被係合部23は係合部33のガイド斜面33cに沿って下方に移動する。そして、バッテリ20の被ガイド部24は、前壁部31Bと後壁部31Cに形成されているガイド面34の下部34bの上に配置される。その後、図6Cで示すように、バッテリ20の姿勢を接続姿勢に近づけると、すなわち自転車1の上下方向に沿った姿勢にバッテリ20を近づけると、被係合部23は係合部33(第1凸部33a、図4A参照)の下側に入り込み、それらが係合する。このとき、バッテリ20の姿勢は被係合部23を支点として変化する。また、受け部材30の端子32はバッテリ20の端子穴21cに進入する。その結果、バッテリ20は、図6Dで示すように、接続姿勢に至り、バッテリ20の端子22と受け部材30の端子32とが接続する。
【0062】
バッテリ20を受け部材30に装着する作業の別の例について説明する。図7Aで示すように、バッテリ20を左方に傾け、着脱姿勢に配置し、受けハウジング31のガイド面34の上部34aにバッテリ20の被ガイド部24を配置する。バッテリ20を左方に移動させると、被ガイド部24はガイド面34に沿って移動する。そして、被ガイド部24はガイド面34の下部34bに達し、嵌合部21の左面21aが受けハウジング31の係合部33にあたる。その後は、図6C及び図6Dで説明した動きと同じ動きがなされ得る。すなわち、図6Cで示すように、バッテリ20の姿勢を接続姿勢に近づけると、被係合部23は係合部33の下側に入り込み、それらが係合する。このとき、バッテリ20の姿勢は被係合部23を支点として変化する。また、受け部材30の端子32はバッテリ20の端子穴21cに進入する。その結果、バッテリ20は、図6Dで示すように、接続姿勢に至り、バッテリ20の端子22と受け部材30の端子32とが接続する。
【0063】
図6A及び図7Aで示されるように、バッテリ20及び受け部材30の構造によると、バッテリ20を受け部材30に搭載する際に、バッテリ20の左右方向での位置の自由度が確保される。その結果、バッテリ20の搭載作業をスムーズに行うことができる。
【0064】
[まとめ]
(1)以上説明したように、本開示で提案するバッテリ搭載装置Sは、バッテリ20と、受け部材30とを有する。バッテリ20は、その下部に、嵌合部21を有している。受け部材30は、バッテリ20と電気的に接続する端子32と、バッテリ20の嵌合部21を内側に嵌めることのできる受けハウジング31とを有している。バッテリ20は、嵌合部21が受けハウジング31に嵌まっており端子32に電気的に接続している接続姿勢と、接続姿勢に対して左方に傾斜し、端子32との電気的接続が解消されている着脱姿勢との間で動かすことが可能であり、着脱姿勢において、受け部材30から取り外し及び受け部材30に取り付けることが可能である。受けハウジング31は、受けハウジング31に嵌まっている嵌合部21に対して左方に位置している左壁部31Aと、嵌合部21に対して前後方向に位置している前壁部31B及び後壁部31Bとを有している。嵌合部21は左壁部31Aに対向する左面21aに被係合部23を有している。左壁部31Aは、バッテリ20が着脱姿勢から接続姿勢に移動する過程で被係合部23に係合する係合部33を有している。前壁部31B及び後壁部31Cは、その内面に、嵌合部21を左方に案内するガイド面34を有している。このバッテリ搭載装置によると、従来構造に比して、より簡単な作業でバッテリを自転車に搭載できる。
【0065】
(2)左壁部31Aは前壁部31B及び後壁部31Cに繋がっている。この構造によると、左壁部31Aの強度を増すことができる。
【0066】
(3)左壁部31Aの高さは前壁部31B及び後壁部31Cよりも低い。この構造によると、受け部材30へのバッテリ20の搭載作業を、よりスムーズに行うことが可能となる。
【0067】
(4)受けハウジング31は左壁部31Aとは反対側に形成されている右壁部31Dを有してよい。この構造によると、前壁部31B及び後壁部31Cの強度を増すことができる。
【0068】
(5)嵌合部21はガイド面34に沿ってガイドされる被ガイド部24を有し、嵌合部21が右壁部31Dの上縁に位置し、且つ被ガイド部24がガイド面34上に位置している状態で、嵌合部21は端子32に接触しない。この構造によると、右壁部31Dとガイド面34によって端子32の保護できる。
【0069】
(6)受け部材30の端子32はガイド面34よりも右方に位置している。この構造によると、右壁部31Dとガイド面34とによる端子32の保護を容易化できる。
【0070】
(7)ガイド面34の上部34aは、左方に向いている面、又は、左方且つ上方に斜めに向いている面を有している。この構造によると、ガイド面34と左壁部31Aとの間にバッテリ20の被ガイド部24を入れる作業を、よりスムーズに行うことができる。
【0071】
(8)左壁部31Aに形成されている係合部33は、受けハウジング31の内側に向かって突出している凸部33a・33bを含んでもよい。嵌合部21に形成されている被係合部23は、左壁部31Aに向かって突出している凸部23aを含んでいる。
【0072】
(9)左壁部31Aの凸部33bの上面は、受けハウジング31の内側に向かって下がっているガイド斜面33cを有している。この構造によると、左壁部31Aの凸部33bに形成したガイド斜面33cでバッテリ20の嵌合部21を受けハウジング31の内側に向けてガイドできる。
【0073】
[変形例]
なお、本開示で提案する自転車及びバッテリ搭載装置は、以上説明した自転車1及びバッテリ搭載装置S(バッテリ20及び受け部材30)に限られず、種々の変更がなされてよい。
【0074】
例えば、自転車1とは反対に、バッテリ20は、接続姿勢に対して右方に傾けた姿勢で、受け部材30から取り外したり、或いは受け部材30に取り付けることができてもよい。この場合、受け部材30及びバッテリ20の部位の左右方向での位置関係は、自転車1の例とは左右方向において反対であってよい。

図1
図2
図3A
図3B
図4A
図4B
図5
図6A
図6B
図6C
図6D
図7A
図7B
図8
図9