CN1212936A - 电动助力自行车 - Google Patents

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    • B62K15/006—Collapsible or foldable cycles the frame being foldable

Abstract

一种电动助力自行车,具有辅助人力的电动机,车架可折叠;其中,在后车架3安装蓄电池装置32,该蓄电池装置32在上部具有显示蓄电池63残余量的残余量显示部64和使蓄电池残余量进行显示的显示按钮66,由罩35覆盖蓄电池箱上方,在该罩上安装用于透视残余量显示部的透视板76及用于按下显示按钮的操作按钮77。由此,可以防止行走中带下的泥水和尘土弄脏蓄电池箱,并可以容易地操作显示按钮。

Description

电动助力自行车
本发明涉及具有辅助人力的电动机的电动助力自行车。
电动助力自行车是从电动机供给与蹬动踏板的力(踏力)相应的辅助动力的自行车，例如日本专利公报特开平9-2370号中的“电动助力自行车”就是这样的自行车。
根据该公报的图1及图2，该电动助力自行车的车架为由侧视V字状的前部车架3(编号引用了公报中记载的编号，以下同)和后部车架4构成的结合体。
前部车架3由主车架3A、中间部3B以及车座车架3C构成，该主车架3A从前管5向斜后方下降，该中间部3B连到主车架3A的下端并弯曲，该车座车架3C从中间部3B向斜后方上升。前部车架3的周围由车身罩16覆盖。
主车架3A安装蓄电池箱组合体30及带主开关的锁定装置70，中间部3B安装电动机18，车座车架3C安装控制装置100。
另外，按照公报的图22，控制装置100在蓄电池电源BAT的电压为残量判定电压值以下的场合，使灯L亮灯，催促充电。
上述灯L由于检修频率小，所以可直接安装在控制装置100上。然而，安装于车座车架3C的控制装置100易于被行走中跳起来的泥水和尘埃等弄脏。为了防止被弄脏，由车身罩16覆盖控制装置100，在将灯L安装在控制装置100上时，灯显示难以看到。为此，灯L的配置被限定于转向手柄7的周围。因而，限制了转向手柄7周围的设计自由度。
因此，本发明的目的就是要提高显示蓄电池残余量的残余量显示部的配置自由度。
为了达到上述目的，本发明方案1提供一种电动助力自行车，该电动助力自行车具有可辅助人力的电动机，车架可以折叠，其特征在于：在车架上安装蓄电池箱，该蓄电池箱在上部具有显示蓄电池残余量的残余量显示部和用于使蓄电池残余量显示的显示按钮，用罩覆盖蓄电池箱的上方，在该罩安装用于透视残余量显示部的透视板和用于按下显示按钮的操作按钮。
由于用罩覆盖蓄电池箱的上方，所以蓄电池箱在行走中不被溅起的泥水和尘埃等弄脏。而且，可以通过罩的透视板看到残余量显示部的显示内容。通过罩的操作按钮间接地按下显示按钮时，残余量显示部显示出蓄电池的残余量。这样，就不会将残余量显示部的配置限制在手柄周围。
本发明方案2的特征在于：操作按钮直接安装在透视板上。
操作按钮安装在透视板上，该透视板安装在罩上。
下面结合附图说明本发明的实施形式
图1为本发明的电动助力自行车的侧视图。
图2为本发明的电动助力自行车的俯视图。
图3为本发明的车架的分解透视图。
图4为本发明的后车架、车座支承车架以及动力机组周围的要部侧视图。
图5为本发明的蓄电池装置的构成图。
图6为将蓄电池装置收容于本发明后车架空间部的状态的侧剖视图。
图7为示出本发明的残余量显示部、显示按钮以及罩的关系的要部放大剖视图。
图8为示出本发明的蓄电池装置与蓄电池导向件的关系的分解透视图。
图9为图6的9-9剖视图。
图10为本发明在车座支承车架上安装主开关及控制装置的状态的侧剖视图。
图11为图10的11-11剖视图。
图12为图10的12-12剖视图。
图13为本发明铰链机构及连接机构的分解透视图。
图14为本发明的连接机构的侧视图。
图15为本发明的铰链机构及连接机构的平面剖视图。
图16为本发明连接机构的作用图。
图17为本发明铰链机构及连接机构的平面剖视图。
图18为本发明的前、后车架的折叠构造的作用图。
图19为本发明的电动助力自行车的作用图。
图20为本发明的电动助力自行车的作用图。
“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”按照驾驶者看到的方向，Fr为前侧，Rr为后侧，L为左侧，R为右侧。另外，附图沿符号的方向观看。
图1为本发明的电动助力自行车的侧视图。
电动助力自行车1为折叠型自行车，在前后方向大体中央部可折叠地连接前车架2和后车架3，作为车架4。
前叉6可回转地安装在前车架2的前端部的前管5上，在该前叉6上安装着前轮7和手柄8。
在后车架3周围的构造中，在后车架3的前端部安装向后上方延伸的车座支承车架11，在该车座支承车架11后端部的车座支柱安装部11a可上下进退地安装车座支柱13，在该车座支柱13的上端部安装鞍座14。在后车架3后端部安装后轮15，并在下端部安装动力机组16。
图中，符号8a为把手，符号8b为制动握把，符号12为车座支柱高度调节用柄，符号17为前制动器，符号18为后制动器，符号19为踏板，符号21为齿轮曲柄，符号22为曲柄轴，符号23为驱动链轮，符号24为从动链轮，符号25为空转轮，符号26为链条，符号27为停放支架。
图2为本发明的电动助力自行车的俯视图。为了易于理解，省略了图1中示出的车座支承车架11、车座支柱13以及鞍座14。
在电动助力自行车车身中心C的右侧(一侧)配置折叠前车架2和后车架3时的铰链机构90、驱动链轮23、从动链轮24以及链26，在车身中心C左侧(另一侧)配置连接前车架2和后车架3的连接机构100。
图3(a)～(d)为本发明的车架的分解透视图，(a)示出分解后的状态，(b)示出(a)的b-b剖面，(c)示出(a)的c-c剖面，(d)示出(a)的d-d剖面。
如(b)所示，前车架2为椭圆形断面管。
如(a)、(c)、(d)所示，后车架3大体由环状的车架本体3a，从该车架本体3a的后部垂下的左右车架侧板3b、3b，连接该左右车架侧板3b、3b下端部间的底板3c，以及从车架本体3a后部和车架侧板3b、3b向后方延伸的左右后轮支承臂3d、3d构成。如(c)所示，由车架本体3a、左右的车架侧板3b、3b以及底板3c围成的空间部S成为蓄电池收容空间。空间部S的后部上方为如(d)所示那样地开放构成。车架本体3a在上部一体地形成前后2个安装凸台3e、3e，这些安装凸台3e、3e用于由螺栓固定车座支承车架11(参照图1)的下端部。
为了轻量化，前、后车架2、3由铝合金等轻合金形成。例如，前车架2的前部2A由铝合金的挤压材形成，前车架2的后部2B由铝合金铸件构成，车架本体3a由铝合金铸件构成。
然而，后车架3由盖31堵住前端。盖31的详细结构后述。
图4为本发明的后车架、车座支承车架、以及动力机组周围的要部侧视图，以剖面示出动力机组16。
在后车架3下部配置蓄电池装置32，在该蓄电池装置32的下位配置动力机组16，另一方面，在车座支承车架11上部配置主开关33，在该主开关33的下位配置控制装置34。
详细地说，在后车架3的空间部S收容蓄电池32，在车座支承车架11上安装主开关33，同时在车座支承车架11的内部收容控制装置34。
后车架3的后部上方和车座支承车架11后面由罩35覆盖，其细节将在后面说明。另外，后车架3的背面及后端侧面由左右分割成两部分的后部罩36覆盖。
动力机组16以电动机41为驱动源，以辅助人力行走。详细地说，动力机组16由电动机41、安装在电动机41输出轴41a上的驱动齿轮42、啮合在驱动齿轮42的第1中间齿轮43、安装第1中央齿轮43的第1中间轴44、一体地设于第1中间轴44的第2中间齿轮45、啮合于第2中间齿轮45的第3中间齿轮46、通过单向离合器(图中未示出)连接于第3中间齿轮46的第2中间轴47、一体地设于第2中间轴47的第4中间齿轮48、啮合于第4中间齿轮48的从动齿轮49、接合从动齿轮49和上述驱动链轮23的回转筒体(图中未示出)、以及壳体51构成。
动力机组16具有车速检测装置55。车速检测装置55由安装于电动机41输出轴41a上的磁性磁阻件(reluctor)56和电磁耦合线圈式传感器57构成。
图5(a)～(d)为本发明的蓄电池装置的构成图，(a)示出将蓄电池装置32的一部分剖开的侧面，(b)示出蓄电池装置32的平面，(c)示出(a)的c-c剖面，(d)示出蓄电池32的背面。
蓄电池32的蓄电池箱61通过组合左右箱半体61L、61R并用小螺钉B1…(…表示多个，以下同)固定而构成，在该蓄电池箱61收容蓄电池63、残余量显示部64等，在背面安装2个外部端子65、65等。
蓄电池箱61如图5(c)所示那样为在前后方向上细长的箱，在正视下呈下细的锥形，在前面一体地形成手把61a，在背面一体地形成外部端子用连接器61b，在上面开得有显示窗61c。在该显示窗61c如图(b)所示那样对着残余量显示部64的显示面64a和显示按钮66。
残余量显示部64用于显示蓄电池63的残余量，具体地说，由排成1列的多个发光二极管64b…的亮灯，显示蓄电池63的电压。
显示按钮66为安装于残余量显示部64显示面64a的按钮，以便在残余量显示部64显示蓄电池63的残余量。通过按下该按钮，使图中未示出的开关接通，仅在规定的时间使残余量显示部64动作。由于仅在规定的时间内使残余量显示部64动作，所以可节电。
图中，符号67为充电端子，符号61f为充电端子用开口。符号62g为后部下部锥面，设在充电端子67的上下相反侧。
图6为本发明的在后车架空间部收容蓄电池装置的状态的侧剖视图，在形成后车架3空间部S的内壁3f的上部，用小螺钉固定罩35的后部，并用该罩35覆盖蓄电池箱61的上方。
内壁3f由空间部S内的蓄电池导向部71和空间部S外的外部连接器72夹持。外部连接器72的接触销72a、72a与第1电线73(电线束)连接，并通过蓄电池导向件71内，与收容于空间部S的蓄电池装置32的外部端子65、65接触。
如上述那样，蓄电池装置32在后部下部具有后部下部锥面61g。因此，在将蓄电池装置32插入空间部S时，由于蓄电池装置32的后部下部不碰到后车架3的开口，所以易于插入。
图7为示出本发明的残余量显示部、显示按钮、及罩的关系的要部放大剖视图，由图可知，在罩35上安装着透视残余量显示部64的透视板76和用于按下显示按钮66的操作按钮77。
具体地说，罩35以弹性配合的方式安装着对着残余量显示部64的显示面64a的透视板76，该透视板76由例如透明或半透明的树脂板或玻璃板构成。操作按钮77由橡胶材等弹性材料构成，以弹性配合的方式直接安装于透视板76，可通过套筒78按压显示按钮66的上面。
图8为示出本发明的蓄电池装置与蓄电池导向件的关系的分解透视图。
该蓄电池导向件71是将锥形导向凸部71a、71a和肩导向凸部71b、71b形成一体而成，该锥形导向凸部71a、71a用于引导蓄电池箱61的下部锥形面61d、61d，该肩导向凸部71b、71b用于引导蓄电池箱61的肩部61e、61e。
因此，蓄电池导向件71由锥形导向凸部71a、71a及肩导向凸部71b、71b引导插入空间部S(参照图6)的蓄电池箱61的下部锥形面61d和肩部61e，在空间部S定位于规定的位置。在由蓄电池导向件71定位后的状态下，蓄电池箱61的外部端子用连接器61b配合于蓄电池导向件71的贯通孔71c中。因此，如图6所示，仅需将蓄电池装置32插入到空间部S，即可使外部端子65、65自动地与外部连接器72对齐位置，使接触销72a、72a接触。
图9为图6的9-9剖视图。为了易于理解，省去了图6中示出的后车架3的内壁3f、罩35、以及蓄电池导向件71。
由该图可知，在空间部S收容完了状态下的蓄电池装置32由锥形导向件凸起部71a、71a定位。
蓄电池箱61与底板3c之间形成间隙α。因此，蓄电池箱61的下面与底板3c不产生干涉，不摩擦。
图10为在本发明的车座支承车架安装主开关及控制装置的状态的侧剖视图，示出安装构造的细节。
主开关33的具体安装构造，是在车座支承车架11的前面上部以弹性接合和小螺钉B2固定开关安装板81，在开关安装板81上安装主开关33。主开关33为钥匙开关，将点划线示出的钥匙82插入钥匙孔中进行回转操作，用于启动或关闭控制装置34的动作。
另一方面，在控制装置34的具体安装构造中，将接合板86安装在车座支承车架11的上部，在该接合板86的孔86a挂住控制装置34一端的钩搭凸缘34a，用螺栓B3将控制装置34另一端的撑条34b安装在车座支承车架11的上部。控制装置34进行控制以使电动机41(参照图4)产生相应于蹬动踏板19(参照图1)的力的辅助动力。
主开关33和控制装置34之间由第2电线87(电线束)连接，另外，控制装置34与上述图6的蓄电池装置32之间由第1电线73连接。
蓄电池装置32、主开关33、以及控制装置34处于邻接位置，因此，第1、第2电线73、87极短。
图11为图10的11-11剖视图，在图中，用螺栓B4、B4将车座支承车架11的下端部安装在后车架3的安装支柱3e上。
图12为图10的12-12剖视图，示出在车座支承车架11的接合板86的孔86a挂上控制装置34的钩挂凸缘34a的状态。
图13为本发明的铰链机构及连接机构的分解透视图。
铰链机构90由形成于前车架2后端右侧部的铰链撑条2a、形成于后车架3前端右侧部的铰链撑条3g、形成于盖31的铰链撑条31a、插入到这些铰链撑条2a、3g、31a各孔中的带凸缘的铰链销91、以及固定于带凸缘铰链销91下端部的开口环92构成。
连接机构100由以下部分构成：形成于后车架3前端左侧部的凸台部3h，形成于凸台部3h的上下贯通孔3i以及从上下贯通孔3i的中段向前方切开的切口槽3j，贯通该上下贯通孔3i的侧视为倒L字形的锁定用柄101，固定于锁定用柄101下端部的开口环102，在上述切口槽3j中配合于锁定用柄101的带配合孔螺栓103及扭簧104，拧入到带配合孔螺栓103的双螺母105(螺母106及盖形螺母107)，形成于前车架2后端左侧部的凸缘2b，以及形成于凸缘2b的螺栓钩挂槽2c。
图14为本发明的连接机构的侧视图，将连接状态的连接机构100的要部形成剖面地示出。
锁定用柄101在插入上下贯通孔3i的轴部101a的中段形成偏心凸轮部101b，在该凸轮部101b配合带配合孔螺栓103的配合孔103a。带配合孔螺栓103插入到螺栓钩挂槽2c中，并将拧入前端的双螺母105挂到凸缘2b上，从而连接前车架2和后车架3。
双螺母105拧入带配合孔螺栓103的深度为对于连接前车架2和后车架3适当的尺寸，预先加以设定。
图15为本发明的铰链机构及连接机构的平面剖视图，在图中，将用点划线示出的蓄电池装置32收容于后车架3的空间部S，关闭盖31，锁定钥匙柱体(锁定装置)111，进而连接该连接机构100。
安装于盖31的钥匙柱体111，通过在钥匙孔中插入图中未示出的钥匙并进行转动操作，使锁销111a锁到后车架3内的凸部3k。由于具有钥匙柱体111，所以可起到防止蓄电池装置32被偷盗的作用。
连接机构100的扭簧104在使带配合孔螺栓103对时常挂在前车架2的凸缘2b的方向上施加弹力。因此，前车架2与后车架3可以时常维持稳定的连接状态。
前车架2的后端开放，可在内部收容钢丝锁112。
钢丝锁112是为了防盗而挂在前轮7或后轮15的锁构件，通过环状钢丝112a和拨号式锁112b组合而成。在前车架2内插入钢丝112a时，钢丝112a由自身的恢复力压紧在前车架2的内面，所以不会掉出来。这样，可以有效利用前车架2的内部空间。
图16(a)、(b)为本发明的连接机构的作用图，(a)示出连接前的状态，(b)示出连接后的状态。
在(a)中，使前车架2的后端与后车架3的前端对齐，将带配合孔螺栓103插入到螺栓钩挂槽2c中。此时，锁定用柄101如点划线示出的那样处于立起状态。因此，凸轮部101b处于从轴部101a的中心X向前车架2一侧偏心尺寸δ1的状态。另一方面，凸缘2b的背面与双螺母105之间的间隙为δ2。
从该状态，使锁定用柄101向空白箭头A的方向倒转回去时，凸轮部101b也向相同方向回转。由回转的凸轮部101b使带配合孔螺栓103张紧，向空白箭头B的方向移动。
如(b)所示，当使锁定用柄101变到点划线所示的例F位置时，凸轮部101b成为从轴部101a的中心X向与前车架2相反一侧偏心尺寸δ3的状态。由于用凸轮部101b使带配合孔螺栓103张紧，所以凸缘2b的背面与双螺母105之间没有间隙。这样，带配合孔螺栓103通过双螺母105将凸缘2b向后车架3的前端拉，将前车架2的后端与后车架3的前端连接。
图17为本发明的铰链机构及连接机构的平面剖视图，示出的除连接机构、使前车架2倒下的状态。在该状态下，用钥匙113打开钥匙柱体111，即可打开盖31，更换用点划线示出的蓄电池装置32。
图18为本发明的前、后车架的折叠构造的作用图。
收容蓄电池32、连接前车架2和后车架3时，按以下作业顺序进行。
首先，在后车架3的空间部S插入蓄电池装置32(箭头①)，关上盖31，锁定钥匙柱体111(箭头②)，根据需要在前车架2内部收容钢丝锁112(箭头③)，对齐前车架2的后端和后车架3的前端(箭头④)，将带配合孔螺栓103插入凸缘2b的螺栓钩挂槽2c中(箭头⑤)，倒下锁定用柄101，将带配合孔螺栓103挂在凸缘2b(箭头⑥)，连接前车架2的后端和后车架3的前端。
取出蓄电池装置时按与上述作业顺序相反的顺序进行。
图19为本发明的电动助力自行车的作用图，示出从侧面看到的折叠状态的电动助力自行车1的构造。
通过解除连接机构100，将前车架2折叠到右侧(图里面方向)，电动助力自行车1大体成为一半的长度。该状态下的电动助力自行车1可由后轮15和停放支架27站立。也可以如图所示那样降低鞍座14。
图20为本发明的电动助力自行车的作用图，示出折叠状态的电动助力自行车1的俯视构造。为了易于理解，省去了图19中示出的车座支承车架11、车座支柱13以及鞍座14。
由于在车身中心右侧(一侧)集中配置驱动链轮23、从动链轮24、链26以及铰链机构90，所以，在折叠电动助力自行车的人站在车身左侧(另一侧)进行折叠作业时，链26等不形成障碍，因此作业性良好。另外，由于可由折叠后的前车架2、前叉5、前轮7来引导链26，所以不需要用于该状态下的链导向件的部件。
本发明可由以上构成发挥如下效果。
本发明方案1由于用罩覆盖安装于车架上的蓄电池箱上方，所以蓄电池箱不会被行走中带下的泥水或尘埃等弄脏。
由于在罩上安装透视残余量显示部的透视板，所以可通过透视板观看残余量显示部的显示内容。因此，即使用罩覆盖具有残余量显示部的蓄电池箱的上方，也可以容易地看到显示内容。
由于在罩上安装了用于按下显示按钮的操作按钮，所以通过操作按钮间接地按下显示按钮，就可以在残余量显示部显示蓄电池的残余量。因此，即使用罩覆盖具有显示按钮的蓄电池箱的上方，也可以容易地操作显示按钮。
这样，残余量显示器的配置不被限制在转向手柄周围，在提高转向手柄周围设计的自由度的同时，可提高残余量显示部配置的自由度。而且，残余量显示部的布线也可变短。
本发明方案2由于直接将操作按钮安装在透视板上，所以在将操作按钮安装在透视板上后，只要将透视板安装在罩上即可。由于将操作按钮部分地组装到透视板，所以可提高组装作业性，减少组装工时。

Claims (2)

1．一种电动助力自行车，具有辅助人力的电动机，车架可以折叠；其特征在于：在上述车架上安装有蓄电池箱，该蓄电池箱在上部具有显示蓄电池残余量的残余量显示部和用于使蓄电池残余量显示的显示按钮，由罩覆盖蓄电池箱的上方，该罩上安装有用于透视残余量显示部的透视板和用于按下显示按钮的操作按钮。
2．如权利要求1所述的电动助力自行车，其特征在于：上述操作按钮直接安装于上述透视板上。
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