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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beruht auf und beansprucht den Vorteil der Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr.
2021-15237 vom 2. Februar 2021, die hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Erfindungsfeld
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Elektromotor-unterstütztes Fahrrad.
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2. Stand der Technik
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Immer mehr Fahrräder umfassen eine an dem Lenker montierte elektronische Einrichtung wie etwa einen Fahrradcomputer. Zum Beispiel beschreibt
JP 2005-138827 A das Montieren von verschiedenen elektronischen Steuerungsteilen an dem Lenker eines Fahrrads. Dieses Dokument gibt eine Anordnung an, in der ein Teil eines Fahrradcomputers innerhalb des Lenkerrohrs eines Fahrrads montiert ist.
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DOKUMENTE AUS DEM STAND DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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Patentdokument 1:
JP 2005-138827 A
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Anzeigevorrichtung für ein Elektromotor-unterstütztes Fahrrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: ein rohrförmiges Verbindungsrohr, das derart ausgebildet ist, dass ein sich koaxial mit der Lenkachse des Elektromotor-unterstützten Fahrrads erstreckendes Glied darin eingesteckt werden kann; eine Anzeigeeinheit, die sich von dem Verbindungsrohr in einer Radialrichtung des Verbindungsrohrs nach außen erstreckt, wobei die Anzeigeeinheit eine Anzeigefläche für das Anzeigen eines Zustands des Elektromotor-unterstützten Fahrrads umfasst; und eine Taste, die an einer anderen Fläche der Anzeigeeinheit als der Anzeigefläche angeordnet ist, wobei die Richtung einer Drückbetätigung der Taste eine Komponente in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs, die größer als eine Komponente in einer Richtung der Achse des Verbindungsrohrs ist, umfasst.
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Figurenliste
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- 1 ist eine linke Seitenansicht eines Elektromotor-unterstützten Fahrrads gemäß einer Ausführungsform.
- 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung und von benachbarten Elementen des Elektromotor-unterstützten Fahrrads von 1.
- 3 ist eine Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung der Ausführungsform und zeigt eine beispielhafte Anordnung derselben.
- 4 ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung von 3 entlang des Pfeils F4.
- 5 ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung von 3 entlang des Pfeils F1.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung von 3 von unten.
- 7 zeigt den Lenker und benachbarte Elemente des Elektromotor-unterstützten Fahrrads in einer Axialrichtung der Lenkachse.
- 8 ist eine Querschnittansicht einiger Elemente in 7 entlang der Linie A-A.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht einer Variation der Anzeigevorrichtung, deren Montageposition modifiziert ist.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Anordnung einer Anzeigeeinheit, die von einem Verbindungselement gelöst werden kann.
- 11 ist eine Seitenansicht der Anzeigeeinheit und zeigt eine beispielhafte Methode für das Einstellen der Position der Anzeigeeinheit relativ zu dem Verbindungselement.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Ein Fahrrad kann eine elektronische Einrichtung umfassen, die Informationen von zum Beispiel einem Fahrradcomputer anzeigen und Betätigungseingaben eines Fahrers empfangen kann. Die Erfinder haben Anordnungen für die Montage von elektronischen Einrichtungen an einem Elektromotor-unterstützten Fahrrad untersucht. An einem Elektromotor-unterstützten Fahrrad ist eine unverzichtbare Einrichtung, die für Elektromotor-unterstützte Fahrräder spezifische Funktionen vorsieht, eine Anzeigevorrichtung, die den Zustand des Elektromotor-unterstützten Fahrrads anzeigt und eine Betätigungseingabe des Fahrers in Bezug auf eine Unterstützung empfängt.
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Neben derartigen für Elektromotor-unterstützte Fahrräder spezifischen Anzeigevorrichtungen haben die Erfinder weiterhin eine Anordnung für die Montage eines Fahrradcomputers und von anderen elektronischen Einrichtungen untersucht. Bei der Untersuchung haben die Erfinder die Sichtbarkeit, Betätigbarkeit und die Montageanordnung derartiger Einrichtungen berücksichtigt und herausgefunden, dass vorzugsweise eine Vielzahl von Einrichtungen konzentriert in Nachbarschaft zu der Mitte des Lenkers positioniert werden. Dabei müssen die Einrichtungen einschließlich der Anzeigevorrichtung des Elektromotor-unterstützten Fahrrads in einem begrenzten Raum in Nachbarschaft zu der Mitte des Lenkers derart positioniert werden, dass die Einrichtungen sich nicht gegenseitig behindern.
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Deshalb werden vorzugsweise eine Anzeigevorrichtung für ein Elektromotor-unterstütztes Fahrrad und ein Elektromotor-unterstütztes Fahrrad vorgesehen, mit denen eine Positionierung einer Vielzahl von Einrichtungen in Nachbarschaft zu der Mitte des Lenkers, ohne dass diese sich gegenseitig behindern, bewerkstelligt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung bewerkstelligt eine Positionierung einer Vielzahl von Einrichtungen in Nachbarschaft zu der Mitte des Lenkers eines Elektromotor-unterstützten Fahrrads, ohne dass sich die Einrichtungen gegenseitig behindern.
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Eine Anzeigevorrichtung für ein Elektromotor-unterstütztes Fahrrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: ein rohrförmiges Verbindungsrohr, das derart ausgebildet ist, dass ein sich koaxial mit der Lenkachse des Elektromotor-unterstützten Fahrrads erstreckendes Glied darin eingesteckt werden kann; eine Anzeigeeinheit, die sich von dem Verbindungsrohr in einer Radialrichtung des Verbindungsrohrs nach außen erstreckt, wobei die Anzeigeeinheit eine Anzeigefläche für das Anzeigen eines Zustands des Elektromotor-unterstützten Fahrrads umfasst; und eine Taste, die an einer anderen Fläche der Anzeigeeinheit als der Anzeigefläche angeordnet ist, wobei die Richtung einer Drückbetätigung der Taste eine Komponente in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs, die größer als eine Komponente in einer Richtung der Achse des Verbindungsrohrs ist, umfasst.
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Bei dieser Anordnung umfasst die Anzeigevorrichtung ein Verbindungsrohr und eine Anzeigeeinheit, die sich in einer Radialrichtung des Verbindungsrohrs erstreckt. Wenn die Anzeigevorrichtung an einem sich koaxial mit der Lenkachse des Elektromotor-unterstützten Fahrrad erstreckenden Glied montiert wird, erstreckt sich die Anzeigeeinheit von der Lenkachse in einer Radialrichtung. Die Umfangsposition der Anzeigeeinheit um die Lenkachse herum kann eingestellt werden, indem das Verbindungsrohr bei der Montage um seine Achse gedreht wird. Auf diese Weise kann die Anzeigefläche entlang des Umfangs um die Lenkachse mit einem hohen Freiheitsgrad positioniert werden. Weiterhin ist die Taste der Anzeigeeinheit an einer anderen Fläche als der Anzeigefläche angeordnet, sodass die Komponente der Richtung einer Drückbetätigung in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs größer als die Komponente in der Richtung der Achse des Verbindungsrohrs ist. Die Komponente der Richtung einer Last von einer Drückbetätigung in einer Richtung senkrecht zu der Lenkachse ist größer als die Komponente in der Richtung der Lenkachse. Dadurch wird der Aufbau der Anzeigeeinheit für das Standhalten einer Last in einer Axialrichtung des Verbindungsrohrs vereinfacht. Deshalb kann eine kleinere Anzeigevorrichtung ausgebildet werden. Weiterhin erlaubt die Positionierung der Taste auf einer anderen Fläche als der Anzeigefläche die Ausbildung einer kleineren Anzeigefläche. Die Anzeigevorrichtung ist also derart aufgebaut, dass eine Raumeinsparung ermöglicht wird und ein hoher Freiheitsgrad der Umfangsposition um die Lenkachse herum erzielt wird. Beim Montieren einer Anzeigevorrichtung mit einem derartigen Aufbau an einem Elektromotor-unterstützten Fahrrad wird eine Positionierung einer Vielzahl von Einrichtungen des Elektromotor-unterstützten Fahrrads in Nachbarschaft zu der Mitte des Lenkers bewerkstelligt, ohne dass die Einrichtungen sich gegenseitig behindern.
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Wenn die Anzeigevorrichtung an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad montiert wird, wird das sich koaxial zu der Lenkachse erstreckende Glied durch das Verbindungsrohr eingesteckt. Das Verbindungsrohr wird also an dem sich koaxial zu der Lenkachse erstreckenden Glied derart montiert, dass es den Außenumfang dieses Glieds umgibt. In dieser Situation ist das Verbindungsrohr koaxial mit der Lenkachse. Das sich koaxial mit der Lenkachse erstreckende Glied, an dem das Verbindungsrohr montiert ist, kann die Lenkachse selbst oder ein anderes sich koaxial mit der Lenkachse erstreckendes Glied sein. Das sich koaxial mit der Lenkachse erstreckende Glied ist ein Glied, das durch ein entsprechendes Element derart gehalten wird, dass es um die Lenkachse herum relativ zu dem Vorbau gedreht werden kann. Zum Beispiel wird das Verbindungsrohr an der Lenkachse oder einem Glied wie etwa dem Vorbau montiert.
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Die axiale Dimension des Verbindungsrohrs kann kleiner als seine radiale Dimension sein. Das Verbindungsrohr kann ringförmig sein, sodass es den gesamten Umfang des sich koaxial mit der Lenkachse erstreckenden Glieds umgibt. Alternativ dazu kann ein bestimmter Umfangsteil des Verbindungsrohrs ausgespart sein, sodass das Rohr eine Hälfte oder mehr des Umfangs des sich koaxial mit der Lenkachse erstreckenden Glieds umgibt.
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Die Komponente der Richtung einer Drückbetätigung der Taste der Anzeigevorrichtung in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs ist größer als die Komponente in der Axialrichtung des Verbindungsrohrs. Deshalb ist der Winkel der Richtung einer Drückbetätigung der Taste relativ zu einer Ebene senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs kleiner als 45°.
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Der Winkel der Richtung der Drückbetätigung ist vorzugsweise nicht größer als 30° und noch besser nicht größer als 20°. Zum Beispiel kann die Richtung einer Drückbetätigung der Taste senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs sein. Derartige Implementierungen umfassen Implementierungen, in denen die Richtung einer Drückbetätigung exakt senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs ist, und Implementierungen, in denen die Richtung einer Drückbetätigung von einer Ebene senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs nur so weit verschoben ist, dass die beiden als miteinander ausgerichtet für das Standhalten einer Last von einer Drückbetätigung betrachtet werden können.
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Der Winkel der Richtung, in der die Taste der Anzeigevorrichtung relativ zu der Anzeigefläche gedrückt wird, ist vorzugsweise kleiner als 45°, noch besser nicht größer als 30° und am besten nicht größer als 20°. Weil der Winkel der Richtung, in der die Taste gedrückt wird, relativ zu der Anzeigefläche klein ist, wird die Anzeigefläche wahrscheinlich nicht durch die Hand des Fahrers verdeckt, wenn dieser eine Drückbetätigung vornimmt. Es kann also eine kleinere Anzeigefläche ausgebildet werden, wodurch eine Miniaturisierung von Anzeigevorrichtungen erzielt wird. Wenn zum Beispiel der Winkel der Richtung, in der die Taste gedrückt wird, relativ zu der Anzeigefläche 0° ist (einschließlich von Implementierungen, in denen der Winkel exakt 0° ist und auch von Implementierungen, in denen der Winkel etwas von 0° verschoben ist), kann der Fahrer die Taste von einer Seite der Anzeigefläche drücken.
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Die Anzeigeeinheit kann derart konstruiert sein, dass der Zustand des Elektromotor-unterstützten Fahrrads mittels eines Signals angegeben wird, das an der Anzeigefläche angezeigt wird und sich, aus einer Axialrichtung des Verbindungsrohrs gesehen, in einer schrägen Richtung relativ zu einer imaginären Linie, die durch die Achse des Verbindungsrohrs verläuft und die Anzeigeeinheit in zwei gleiche Hälften teilt, erstreckt. Bei derartigen Implementierungen ist die Längsrichtung des Signals schräg relativ zu der imaginären Linie.
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Die Erfinder haben herausgefunden, dass ein derartiges angezeigtes Signal, das sich in einer schrägen Richtung relativ zu einer imaginären Linie, die durch die Achse des Verbindungsrohrs verläuft und die Anzeigeeinheit in zwei gleiche Hälften teilt, erstreckt, einfacher erkannt werden kann als ein angezeigtes Signal, das sich parallel oder senkrecht zu der imaginären Linie erstreckt. Die Anzeigevorrichtung kann an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad montiert werden und kann dabei um die Lenkachse zu einem gewünschten Winkel gedreht werden. Weil das Signal an der Anzeigeeinheit in einer schrägen Richtung relativ zu der imaginären Linie positioniert ist, kann es einfach unabhängig von dem Winkel, mit dem die Anzeigevorrichtung montiert ist, erkannt werden.
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Die Anzeigefläche besteht aus einer oder mehreren Flächen der Anzeigeeinheit und umfasst einen Bereich, in dem Informationen angezeigt werden können. Wenn zum Beispiel ein Signal an der Anzeigeeinheit in einem Anzeigepanel wie etwa einem Flüssigkristallpanel oder einem organischen EL-Panel angezeigt wird, bildet die den Anzeigebereich enthaltende Fläche des Anzeigepanels die Anzeigefläche. Wenn das Signal durch die Lichtemission einer Leuchte wie etwa einer LED-Leuchte vorgesehen wird, bildet die die Lichtemissionsfläche enthaltende Fläche der Leuchte die Anzeigefläche.
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Ein Signal an der Anzeigevorrichtung kann durch eine Vielzahl von Leuchten (z.B. LEDs), die in einer schrägen Richtung relativ zu der imaginären Linie angeordnet sind, vorgesehen werden oder kann ein lineares Bild, das sich in einer schrägen Richtung erstreckt, sein. Der Winkel der Richtung des Signals relativ zu der imaginären Linie ist vorzugsweise nicht kleiner als 20°, noch besser nicht kleiner als 30° und am besten nicht kleiner als 40°. Weiterhin ist der Winkel der Richtung des Signals relativ zu der imaginären Linie vorzugsweise nicht größer als 80°, noch besser nicht größer als 70° und am besten nicht größer als 60°.
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Vorzugsweise ist die Ausrichtung der Anzeigefläche nahe an der Ausrichtung einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs. Dadurch wird die Sichtbarkeit der Anzeigefläche für den Fahrer vergrößert, wenn die Anzeigevorrichtung an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad montiert ist. Deshalb beträgt der Winkel zwischen der Anzeigefläche und einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs vorzugsweise 0° bis 45°, noch besser 0° bis 30° und am besten 0° bis 20°. Zum Beispiel kann die Anzeigefläche senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs sein. Derartige Implementierungen umfassen Implementierungen, in denen die Anzeigefläche exakt senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs ist, und auch Implementierungen, in denen die Anzeigefläche von einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs so weit versetzt ist, dass die beiden als für das Vorsehen einer Sichtbarkeit ausgerichtet betrachtet werden können.
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Aus einer Axialrichtung des Verbindungsrohrs gesehen, kann eine Linie, die sich durch die Mitte einer Drückfläche der Taste in der Richtung einer Drückbetätigung erstreckt, das Verbindungsrohr kreuzen. Wenn die Taste derart aufgebaut ist, wird die Last von einer Drückbetätigung der Taste durch das Verbindungsrohr empfangen. Dadurch wird verhindert, dass das Drücken der Taste der an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad montierten Anzeigevorrichtung ein Moment erzeugt, das die Anzeigevorrichtung um die Lenkachse drehen würde. Dadurch wird der Lasttrageaufbau der Anzeigevorrichtung verbessert.
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Die Taste kann eine Vielzahl von Tasten umfassen, die an der gleichen Fläche der Anzeigeeinheit angeordnet sind. In derartigen Implementierungen kann die Vielzahl von Tasten derart aufgebaut sein, dass Drückbetätigungen der Vielzahl von Tasten in der gleichen Richtung vorgenommen werden und die Positionen der Drückflächen der Vielzahl von Tasten entlang der Richtung der Drückoperation zueinander versetzt sind. Dies ermöglicht eine effiziente Positionierung einer Vielzahl von Tasten in einem beschränkten Raum, wobei vermieden werden kann, dass sich die Betätigungsbereiche der Vielzahl von Tasten gegenseitig behindern.
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Wenn eine Vielzahl von Tasten vorgesehen sind, kann eine der Tasten zum Beispiel die Stromversorgungstaste für das Elektromotor-unterstützte Fahrrad sein. Die Stromversorgungstaste wird verwendet, um die Stromversorgung des Antriebssystems für das Steuern der Unterstützungskraft in dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad ein- und auszuschalten. Wenn die Positionen der Drückflächen der Vielzahl von Tasten in der Richtung der Drückbetätigung versetzt sind, kann die Taste, deren Rückfläche am weitesten in der Richtung der Drückbetätigung vorsteht, die Stromversorgungstaste sein.
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Die Anzeigevorrichtung kann weiterhin eine Verbindungsbuchse für einen externen Anschluss, die an einer anderen Fläche der Anzeigeeinheit als der Anzeigefläche angeordnet ist, umfassen. Die Verbindungsbuchse kann derart aufgebaut sein, dass eine Richtung, in welcher der externe Anschluss durch die Verbindungsbuchse eingesteckt/entfernt wird, eine Komponente in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs, die größer als eine Komponente in der Richtung der Achse des Verbindungsrohrs ist, umfasst. Die Komponente der Richtung einer Last von einer Einsteck-/Entfernungsbetätigung in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs ist größer als die Komponente in der Axialrichtung des Verbindungsrohrs. Dadurch wird der Aufbau der Anzeigevorrichtung für ein Standhalten einer Last in einer Axialrichtung des Verbindungsrohrs verbessert.
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Der Winkel der Einsteck-/Entfernungsrichtung des externen Anschlusses durch die Verbindungsbuchse der Anzeigevorrichtung relativ zu der Anzeigefläche ist vorzugsweise kleiner als 45° und noch besser nicht größer als 30° und am besten nicht größer als 20°. Wenn der Winkel der Einsteck-/Entfernungsrichtung relativ zu der Anzeigefläche klein ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Anzeigefläche durch die Hand des Fahrers verdeckt wird, wenn dieser den externen Anschluss einsteckt oder entfernt. Deshalb kann die Anzeigefläche kleiner ausgebildet werden, wodurch eine Miniaturisierung von Anzeigevorrichtungen unterstützt wird. Wenn zum Beispiel der Winkel der Einsteck-/Entfernungsrichtung relativ zu der Anzeigefläche 0° beträgt (einschließlich von Implementierungen, in denen der Winkel exakt 0° beträgt, und Implementierungen, in denen der Winkel etwas von 0° abweicht), kann der Fahrer einen externen Anschluss durch eine Seite der Anzeigefläche einstecken und entfernen.
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Aus der Axialrichtung des Verbindungsrohrs gesehen kann eine durch die Mitte der Verbindungsbuchse verlaufende und sich in der Einsteck-/Entfernungsrichtung erstreckende Linie das Verbindungsrohr kreuzen. Wenn die Verbindungsbuchse derart aufgebaut ist, wird die Last von einer Einsteck-/Entfernungsoperation eines externen Anschlusses durch die Verbindungsbuchse hindurch durch das Verbindungsrohr empfangen. Dadurch wird verhindert, dass das Einstecken/Entfernen des externen Anschlusses in/von der an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad montierten Anzeigevorrichtung ein Moment erzeugt, das die Anzeigevorrichtung um die Lenkachse drehen würde. Dadurch wird der Lasttrageaufbau der Anzeigevorrichtung vereinfacht.
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Die Anzeigefläche der Anzeigeeinheit kann derart angeordnet sein, dass sie nicht von dem Verbindungsrohr entlang der Axialrichtung des Verbindungsrohrs nach oben vorsteht. Es ist also unwahrscheinlich, dass die Anzeigeeinheit eine Betätigung durch den Fahrer behindert. Zum Beispiel kann das Verbindungsrohr in einigen Implementierungen an der Lenkachse des Elektromotor-unterstützten Fahrrads unter einem anderen Glied wie etwa einem Vorbau angeordnet sein. Wenn in derartigen Implementierungen die Anzeigefläche derart positioniert ist, dass sie nicht entlang der Axialrichtung des Verbindungsrohrs nach oben vorsteht, ist es unwahrscheinlich, dass die Anzeigeeinheit eine Betätigung eines anderen, über dem Verbindungsrohr angeordneten Glieds durch den Fahrer behindert.
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Die Anzeigeeinheit kann von dem Verbindungsrohr entfernt werden. Dadurch wird die Arbeit für das Montieren der Anzeigeeinheit vereinfacht. Die Anordnung, die ein Entfernen der Anzeigeeinheit ermöglicht, ist nicht auf eine bestimmte Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann die Anzeigeeinheit entfernbar mittels eines Befestigungselements wie etwa einer Schraube oder eines Gewindes an dem Verbindungsrohr befestigt sein.
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Die Anzeigeeinheit kann derart aufgebaut sein, dass die Position der Anzeigefläche relativ zu dem Verbindungsrohr verändert werden kann. Dadurch wird der Freiheitsgrad der Position der Anzeigeeinheit verbessert. Zum Beispiel kann die Anzeigeeinheit derart aufgebaut sein, dass sie um eine Schwenkwelle relativ zu dem Verbindungsrohr gedreht und mit einem beliebigen Winkel innerhalb des Drehbereichs fixiert werden kann.
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Die Erfindung sieht weiterhin ein Elektromotor-unterstütztes Fahrrad, das eine derartige Anzeigevorrichtung enthält, vor. Das Elektromotor-unterstützte Fahrrad umfasst: ein Steuerrohr; eine Lenkachse, die drehbar an dem Steuerrohr gehalten wird; einen Vorbau, der an einem oberen Teil der Lenkachse befestigt ist; und einen Lenker, der durch den Vorbau gehalten wird. Das Verbindungsrohr der Anzeigevorrichtung ist an einem Außenumfang der Lenkachse oder des Vorbaus montiert. Das Verbindungsrohr kann an dem Außenumfang der Lenkachse oder des Vorbaus in einem direkten Kontakt montiert sein oder kann mittels eines anderen Glieds wie etwa eines Abstandsglieds an diesem montiert sein.
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Die Anzeigevorrichtung kann zum Beispiel eine Vorrichtung sein, die ausgebildet ist zum Anzeigen des Zustands des Elektromotor-unterstützten Fahrrads und zum Empfangen einer Eingabe des Fahrers in Bezug auf eine Elektromotor-Unterstützung in dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad. Das Elektromotor-unterstützte Fahrrad kann einen Drehmomentsensor für das Erfassen einer Pedalkraft an dem Pedal, einen Motor zum Erzeugen einer Unterstützungskraft, die als eine Unterstützung zu der Pedalkraft hinzuzufügen ist, und eine Motorsteuereinrichtung zum Steuern der Unterstützungskraft durch den Motor in Abhängigkeit von der Pedalkraft umfassen. Weiterhin kann das Elektromotor-unterstützte Fahrrad eine Batterie für eine Stromversorgung des Motors umfassen. Die Anzeigevorrichtung kann konfiguriert sein zum Empfangen von Strom von der Batterie für den Betrieb. In derartigen Implementierungen kann die Anzeigevorrichtung ein Stromleitung-Verbindungselement enthalten, mit dem ein Kabel für das Empfangen von Strom von der Batterie verbunden wird.
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Im Folgenden wird ein Elektromotor-unterstütztes Fahrrad gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden gleiche oder entsprechende Elemente durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung derselben verzichtet wird. Weiterhin geben die Größen der Komponenten in den Zeichnungen nicht exakt die Größen der tatsächlichen Komponenten, die Größenverhältnisse zwischen den Komponenten usw. wieder. In der folgenden Beschreibung entsprechen die Richtungen „vorne/nach vorne“ und „hinten/nach hinten“, „links“ und „rechts“ und „oben/nach oben“ und „unten/nach unten“ des Elektromotor-unterstützten Fahrrads den durch einen auf dem Sattel (d.h. dem Sitz 24) sitzenden und den Lenker 23 greifenden Fahrer wahrgenommenen Richtungen. Die Richtungen „vorne/nach vorne“ und „hinten/nach hinten“, „links“ und „rechts“ und „oben/nach oben“ und „unten/nach unten“ des Elektromotor-unterstützten Fahrrads sind gleich den entsprechenden Richtungen des Fahrzeugkörpers und des Fahrzeugkörperrahmens des Elektromotor-unterstützten Fahrrads. Weiterhin ist die Vorwärtsrichtung des Elektromotor-unterstützten Fahrrads gleich der Vorne-Hinten-Richtung des Elektromotor-unterstützten Fahrrads. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.
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<Beispielhafter Gesamtaufbau des Elektromotor-unterstützten Fahrrads>
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1 ist eine linke Seitenansicht eines Elektromotor-unterstützten Fahrrads 10 gemäß einer Ausführungsform. Die Buchstaben V, H, O und U in 1 stehen jeweils für Vorne, Hinten, Oben und Unten.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst das Elektromotor-unterstützte Fahrrad 10 einen Fahrzeugkörperrahmen 11. Der Fahrzeugkörperrahmen 11 erstreckt sich in der Vorne-Hinten-Richtung. Der Fahrzeugkörperrahmen 11 umfasst ein Steuerrohr 12, einen oberen Rahmenteil 13u, einen unteren Rahmenteil 13d, einen Sitzrahmenteil 14, ein Paar von Kettenstreben 16 und ein Paar von Sitzstreben 17. Das Steuerrohr 12 ist vorne an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad 10 angeordnet. Die vorderen Enden der unteren und oberen Rahmenteile 13d und 13u sind mit dem Steuerrohr 12 verbunden. Die unteren und oberen Rahmenteile 13d und 13u erstrecken sich in der Vorne-Hinten-Richtung. Die unteren und oberen Rahmenteile 13d und 13u erstrecken sich schräg nach unten. Der obere Rahmenteil 13u ist höher angeordnet als der untere Rahmenteil 13d. Das hintere Ende des oberen Rahmenteils 13u ist mit dem Sitzrahmenteil 14 verbunden. Das hintere Ende des unteren Rahmenteils 13d ist mit einer Klammer 15 verbunden. Das untere Ende des Sitzrahmenteils 14 ist mit der Klammer 15 verbunden. Der Sitzrahmenteil 14 erstreckt sich nach oben und schräg nach hinten von der Klammer 15. Der Fahrzeugrahmen 11 kann jedoch auch keinen oberen Rahmenteil 13u umfassen.
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Eine Lenkachse 2 ist drehbar in das Steuerrohr 12 eingesteckt. Ein Vorbau 3 ist an einem oberen Teil der Lenkachse 2 befestigt. Ein Lenker 23 ist an dem Vorbau 3 fixiert. Eine Vordergabel 26 ist an dem unteren Ende der Lenkachse 2 fixiert. Ein Vorderrad 21 wird drehbar an dem unteren Ende der Vordergabel 26 mittels einer Radachse 27 gehalten.
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Griffe sind an den linken und rechten Enden des Lenkers 23 angebracht. Ein linker Bremshebel 74 ist an einer linken Position des Lenkers 23 angebracht, und ein rechter Bremshebel 74 ist an einer rechten Position des Lenkers 23 angebracht. Der linke Bremshebel 74 ist ein Hebel für das Betätigen einer Bremse 76 für das Hinterrad 22. Der rechte Bremshebel 74 ist ein Hebel für das Betätigen einer Bremse 75 für das Vorderrad 21.
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Ein Sitzrohr 28 ist in den zylindrischen Sitzrahmenteil 14 eingesteckt. Ein Sitz 24 ist an dem oberen Ende des Sitzrohrs 28 vorgesehen. Der Fahrzeugkörperrahmen 11 hält also drehbar die Lenkachse 2 an seiner vorderen Seite und hält drehbar das Hinterrad 22 an seiner hinteren Seite. Weiterhin sind der Sitz 24 und eine Antriebseinheit 40 an dem Fahrzeugkörperrahmen 11 angebracht.
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Das Paar von Kettenstreben 16 ist mit dem hinteren Ende der Klammer 15 verbunden. Das Paar von Kettenstreben 16 ist derart angeordnet, dass sie das Hinterrad 22 von links und rechts umgeben. Das hintere Ende jeder der Kettenstreben 16 ist mit einem Ende der assoziierten Sitzstrebe 17 verbunden. Das Paar von Sitzstreben 17 ist derart angeordnet, dass sie das Hinterrad 22 von links und rechts umgeben. Das andere Ende jeder der Sitzstreben 17 ist mit einer oberen Position an dem Sitzrahmenteil 14 verbunden Das Hinterrad 22 wird drehbar an den hinteren Enden der Kettenstreben 16 mittels einer Radachse 29 gehalten.
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Ein Fahrgeschwindigkeitssensor (d.h. ein Geschwindigkeitssensor) 61 zum Erfassen einer Drehung des Vorderrads 21 ist an der Vordergabel 26 vorgesehen. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 61 umfasst zum Beispiel ein erfasstes Element, das sich zusammen mit dem Vorderrad 21 dreht, und ein Erfassungselement, das an dem Fahrzeugkörperrahmen 11 für das Erfassen einer Drehung des erfassten Elements fixiert ist. Das Erfassungselement erfasst das erfasste Element auf mechanische, magnetische oder optische Weise. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 61 kann auch eine Drehung eines anderen Drehkörpers als des Vorderrads 21, der sich bei einer Vorwärtsfahrt des Elektromotor-unterstützten Fahrrads 10 dreht, wie etwa des Hinterrads 22, des Motors 30, einer Kurbelwelle 41, eines Getriebes oder einer Kette erfassen. Weiterhin kann das Elektromotor-unterstützte Fahrrad 10 zusätzlich zu dem Fahrgeschwindigkeitssensor einen Sensor zum Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs umfassen. Das Elektromotor-unterstützte Fahrrad 10 kann zum Beispiel einen Winkelgeschwindigkeitssensor (z.B. einen Gyrosensor) oder einen Beschleunigungssensor enthalten.
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Die Antriebseinheit 40 ist an der unteren Kante der Klammer 15 mittels Befestigungselementen (nicht gezeigt) befestigt. Die Antriebseinheit 40 umfasst ein Gehäuse 51, das den äußeren Umfang der Antriebseinheit 40 bildet. Ein Motor 30 ist in dem Gehäuse 51 enthalten. In der Implementierung von 1 erstreckt sich eine Kurbelwelle 41 in der Links-Rechts-Richtung durch das Gehäuse 51. Alternativ dazu kann die Kurbelwelle 41 auch außerhalb der Antriebseinheit 40 angeordnet sein.
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Ein Drehmomentsensor 62 ist um die Kurbelwelle 41 herum vorgesehen, um eine durch den Fahrer ausgeübte Pedalkraft zu erfassen. Der Drehmomentsensor 62 erfasst das Drehmoment, das die Kurbelwelle 41 um ihre Achse dreht. Der Drehmomentsensor 62 kann zum Beispiel ein kontaktloser Drehmomentsensor wie etwa ein magnetostriktiver Drehmomentsensor oder ein kontaktierender Drehmomentsensor wie etwa ein Drehmomentsensor mit einem elastischen Körper und einer variablen Erfassung sein. Ein magnetostriktiver Drehmomentsensor umfasst ein magnetostriktives Glied, das magnetostriktive Effekte erzeugt und eine Drehkraft der Kurbelwelle empfängt, und eine Erfassungsspule, die eine Änderung der magnetischen Permeabilität, die durch eine Kraft von dem magnetostriktiven Glied verursacht wird, erfasst.
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Kurbelarme 31 sind an den entsprechenden Enden der Kurbelwelle 41 angebracht. Pedale 33 sind an den fernen Enden der entsprechenden Kurbelarme 31 angebracht. Die Kurbelwelle 41 wird durch den die Pedale 33 drückenden Fahrer gedreht. Obwohl nicht gezeigt, ist das Elektromotor-unterstützte Fahrrad 10 mit einem antreibenden Zahnrad, das sich zusammen mit der Kurbelwelle 41 dreht, und einem angetriebenen Zahnrad, das sich zusammen mit dem Hinterrad 22 dreht, versehen. Eine Kette 46 ist um die antreibenden und angetriebenen Zahnräder gewunden, um diese miteinander zu verbinden. Die Kette 46 kann auch durch einen Riemen, eine Welle oder ähnliches ersetzt werden.
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Ein Getriebemechanismus (nicht gezeigt) ist in der Antriebseinheit 40 vorgesehen, um die Drehung des Motors 30 zu dem antreibenden Zahnrad (oder der Kette 46) zu übertragen. Der Getriebemechanismus umfasst zum Beispiel eine Untersetzung (d.h. Reduktionszahnräder). Die Untersetzung reduziert die Drehgeschwindigkeit des Motors vor der Übertragung zu dem antreibenden Zahnrad. Weiterhin umfasst der Getriebemechanismus einen Synthetisierungsmechanismus, der die Drehung der Kurbelwelle 41 und die Drehung des Motors 30 vor der Übertragung zu dem antreibenden Zahnrad synthetisiert. Der Synthetisierungsmechanismus umfasst zum Beispiel ein zylindrisches Glied. Die Kurbelwelle 41 ist in dem zylindrischen Glied angeordnet. Das antreibende Zahnrad ist an dem Synthetisierungsmechanismus angebracht. Der Synthetisierungsmechanismus dreht sich um die gleiche Drehachse wie die Kurbelwelle 41 und das antreibende Zahnrad. Einwegkupplungen können in dem Übertragungspfad der Drehung von der Kurbelwelle 41 zu dem Synthetisierungsmechanismus und in dem Übertragungspfad der Drehung von dem Motor 30 zu dem Synthetisierungsmechanismus vorgesehen sein. Die von dem Motor 30 zu dem antreibenden Zahnrad über den Getriebemechanismus übertragene Drehkraft bildet die Unterstützungskraft des Motors 30.
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Das antreibende Zahnrad überträgt eine Antriebskraft zu dem Hinterrad 22 über die Kette 46. Insbesondere dreht die durch den die Pedale 33 drückenden Fahrer erzeugte Pedalkraft das antreibende Zahnrad in der Vorwärtsrichtung und wird über die Kette 46 als eine das Hinterrad 22 in der Vorwärtsrichtung antreibende Antriebskraft übertragen. Weiterhin dreht die durch den Betrieb des Motors 30 erzeugte Drehkraft die Kurbelwelle 41 in der Vorwärtsrichtung. Die durch den Motor 30 ausgegebene Drehkraft wird als eine Unterstützung zu der durch den die Pedale 33 drückenden Fahrer erzeugten Pedalkraft hinzugefügt.
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Obwohl nicht gezeigt, umfasst die Antriebseinheit 40 eine Motorsteuereinrichtung für das Steuern des Motors. Zum Beispiel wird die Motorsteuereinrichtung durch eine auf einer Leiterplatte in dem Gehäuse 51 der Antriebseinheit 40 montierte elektronische Einrichtung gebildet. Die elektronische Einrichtung umfasst zum Beispiel einen Prozessor oder eine elektronische Schaltung. Die Motorsteuereinrichtung ist elektrisch mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, dem Drehmomentsensor und dem Motor verbunden.
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Eine Batterieeinheit 35 ist an dem unteren Rahmenteil 13d angeordnet. Die Batterieeinheit 35 führt Strom zu dem Motor 30 der Antriebseinheit 40 zu. Die Batterie 35 umfasst eine Batterie und eine Batteriesteuereinheit (nicht gezeigt). Die Batterie ist eine Batterie, die geladen und entladen werden kann. Die Batteriesteuereinheit steuert das Laden und Entladen der Batterie und überwacht gleichzeitig den Ausgabestrom, die Restkapazität und andere Informationen zu der Batterie. Es ist zu beachten, dass die Batterieeinheit 35 auch an dem Sitzrahmenteil 14 oder dem oberen Rahmenteil 13u angeordnet sein kann.
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Obwohl nicht gezeigt, kann das Elektromotor-unterstützte Fahrrad 10 einen Gangschaltungsmechanismus umfassen. Der Gangschaltungsmechanismus ist ein Mechanismus, der das Gangschaltverhältnis in Reaktion auf eine durch den Fahrer vorgenommene Betätigung einer Gangschaltbetätigungseinrichtung wechselt. Die Gangschaltbetätigungseinrichtung kann zum Beispiel an dem Lenker 23 montiert sein. Der Gangschaltungsmechanismus kann zum Beispiel aus wenigstens einem der antreibenden und angetriebenen Zahnräder eines Mehrgangzahnrads bestehen. Das Mehrgangzahnrad, um das die Kette 46 gewunden ist, ermöglicht ein Schalten in Reaktion auf eine Betätigung der Gangschaltbetätigungseinrichtung durch den Fahrer. Der Gangschaltungsmechanismus kann eine derartige externe Gangschaltung oder eine interne Gangschaltung sein.
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<Beispielhafter Aufbau der Anzeigevorrichtung>
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In dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad 10 dieser Ausführungsform ist eine Anzeigevorrichtung 4 an einem sich koaxial mit der Lenkachse 2 erstreckenden Glied montiert. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung 4 und von benachbarten, an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad 10 von 1 montierten Elementen. Die Anzeigevorrichtung 4 umfasst ein Verbindungsrohr 5 und eine Anzeigeeinheit 6. Das Verbindungsrohr 5 ist an dem Außenumfang eines sich koaxial mit der Lenkachse 2 erstreckenden Glieds (in der Implementierung von 2 an der Lenkachse 2 selbst) montiert. Die Anzeigeeinheit 6 erstreckt sich von dem Verbindungsrohr 5 in einer Radialrichtung des Verbindungsrohrs 5. In der an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad 10 montierten Anzeigevorrichtung 5 entspricht die Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 der Axialrichtung der Lenkachse 2.
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3 ist eine Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung 4 von 2 aus einer Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 gesehen. 4 ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung 4 von 3 aus der Richtung des Pfeils F4 gesehen. 5 ist eine Seitenansicht der Anzeigevorrichtung 4 von 3 entlang des Pfeils F1 (d.h. aus der Richtung, in der die Taste 7a gedrückt wird).
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In der Implementierung von 3 enthält die Anzeigeeinheit 6 eine Anzeigefläche 6a und Tasten 7a und 7b. Die Anzeigefläche 6a zeigt den Zustand des Elektromotor-unterstützten Fahrrads 10 an. Die Tasten 7a und 7b sind auf einer anderen Fläche als der Anzeigefläche 6a angeordnet. Die Tasten 7a und 7b sind derart aufgebaut, dass sie in einer Richtung senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 gedrückt werden können. Die Tasten 7a und 7b sind derart aufgebaut, dass die Komponente der Richtung des Drückens in der Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5 größer als die Komponente in der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 ist. Dies ermöglicht eine effiziente Positionierung der Anzeigefläche 6a und der Tasten 7a und 7b und damit eine Miniaturisierung der Anzeigevorrichtung 4. Wenn die Tasten konzentriert an der Anzeigefläche 6a positioniert wären, wäre ein Aufbau erforderlich, der einer Last in einer Axialrichtung standhalten kann. Das würde einer Miniaturisierung der Größe von Anzeigevorrichtungen entgegenwirken.
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Die Richtung senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 ist eine Richtung in einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5. Eine Linie (d.h. eine imaginäre Linie in der Richtung der Drückbetätigung (d.h. der Richtung des Drückens) einer Taste 7a, 7b kreuzt nicht notwendigerweise die Achse C1 des Verbindungsrohrs 5. In der Implementierung von 3 verlängern die Linien entlang der Pfeile F1 und F2 die Linien L2 und L3, die sich von den Tasten 7a und 7b in der Richtung des Drückens erstrecken.
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Die Anzeigeeinheit 6 ist mit dem radialen Außenumfang des Verbindungsrohrs 5 verbunden. Die Anzeigeeinheit 6 und das Verbindungsrohr 5 sind in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5 angeordnet. Zum Beispiel kann wie in der Implementierung von 4 die in der Axialrichtung gemessene Dicke t2 des Verbindungsrohrs gleich oder kleiner als die Dicke t1 der Anzeigeeinheit 6 in der Axialrichtung sein. Die Dicke t2 ist nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt und kann zum Beispiel nicht größer als 10 mm und vorzugsweise nicht größer als 5 mm sein. Für eine Miniaturisierung ist die Dicke t1 der Anzeigeeinheit 6 zum Beispiel vorzugsweise nicht größer als das 5-fache der Dicke t2 des Verbindungsrohrs 5 und noch besser nicht größer als das 4-fache und am besten nicht größer als das 3-fache.
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Die Anzeigeeinheit 6 umfasst obere Flächen 6a und 6b, Seitenflächen 6c bis 6g und 6g1 und eine untere Fläche 6h. Die oberen Flächen umfassen die Anzeigefläche 6a. Die Tasten 7a und 7b sind an der Seitenfläche 6e angeordnet. Die Tasten 7a und 7b können an einer anderen Seitenfläche als der Seitenfläche 6e wie etwa an der Seitenfläche 6c oder 6f angeordnet sein.
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In der Implementierung von 3 ist wenigstens ein Teil der Seitenfläche 6g der Einheit, die entlang der Richtung des Drückens der Seitenfläche 6e mit den Tasten 7a und 7b gegenüberliegt, mit dem Verbindungsrohr 5 verbunden. Wie in der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 gezeigt, kreuzen die Linien L2 und L3, die durch die Mitten (entlang einer Richtung senkrecht zu der Richtung des Drückens) der Drückflächen der Tasten 7a und 7b verlaufen und sich in der Richtung des Drückens (durch die Pfeile F1 und F2 angegeben) erstrecken, das Verbindungsrohr 5. Die imaginären Linien, die durch die Mitten der Drückflächen der Tasten 7a und 7b verlaufen und sich in der Richtung des Drückens erstrecken, kreuzen also das Verbindungsrohr 5. Dadurch wird eine Anordnung vorgesehen, in der eine Last von einem Drücken der Taste 7a, 7b auf das Verbindungsrohr 5 ausgeübt wird. Es ist also unwahrscheinlich, dass der die Taste 7a oder 7b drückende Fahrer ein Moment erzeugt, das die Anzeigeeinheit 6 um die Achse des Verbindungsrohrs 5 (d.h. um die Lenkachse) drehen würde.
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In der Implementierung von 3 sind eine Vielzahl von Tasten, d.h. die Tasten 7a und 7b, an der gleichen Seitenfläche 6e angeordnet. Diese Tasten 7a und 7b werden in der gleichen Richtung gedrückt. Die Drückflächen der Tasten 7a und 7b sind zueinander in der Richtung des Drückens versetzt. Das heißt, dass die Position der Drückfläche der Taste 7a und die Position der Drückfläche der Taste 7b entlang der Richtung des Drückens voneinander verschieden sind. Die Betätigungsflächen der Tasten 7a und 7b sind also gestaffelt. In der Implementierung von 3 sind eine Vielzahl von Tasten 7a und 7b an der Seitenfläche 6e angeordnet, die relativ zu der Richtung des Drückens geneigt ist. In einer Variation kann die Seitenfläche 6e mit zwei oder mehr Stufen gestuft sein. In derartigen Implementierungen kann jede der Stufen der Seitenfläche mit einer Taste versehen sein. Die Positionen der Tasten sind nicht auf eine einzelne Fläche beschränkt. Die Tasten können auch an einer Vielzahl von Flächen der Anzeigevorrichtung 4 angeordnet sein.
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Die Funktionen der Tasten 7a und 7b sind nicht auf bestimmte Funktionen beschränkt. Beispiele für Funktionen der Tasten sind: Ein- und Ausschalten der Stromversorgung für das Elektromotor-unterstützte Fahrrad; Ein- und Ausschalten einer Leuchte an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad (z.B. eines Scheinwerfers 43 oder einer Rückleuchte); Wechseln zwischen Unterstützungsstufen in dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad; und Wechseln zwischen verschiedenen Fahrmodi des Elektromotor-unterstützten Fahrrads. Zwei dieser Funktionen können den Tasten 7a und 7b zugewiesen sein.
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Zum Beispiel kann eine aus der Vielzahl von Tasten an der Anzeigeeinheit 6, die der imaginären Linie L1, die die Achse C1 des Verbindungsrohrs 5 kreuzt und die Anzeigefläche 6a in zwei gleiche Hälften teilt, am nächsten ist (d.h. die Taste, die der Mitte am nächsten ist), als die Stromversorgungstaste dienen. Es ist also unwahrscheinlich, dass ein nicht beabsichtigtes Drücken der Stromversorgungstaste durch das Knie des Fahrers erfolgt. Weiterhin befindet sich die Stromversorgungstaste an einer Position, an welcher der Fahrer die Stromversorgungstaste einfacher drücken kann, wenn er dies möchte.
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Für einen anderen Zweck kann eine aus der Vielzahl von Tasten, die weiter außen angeordnet ist (d.h. an einer Position, die weiter von dem Verbindungsrohr 5 entfernt ist), als die Stromversorgungstaste dienen. Dadurch wird die Betätigbarkeit der Stromversorgungstaste, die häufig betätigt wird, verbessert. In derartigen Implementierungen können zum Beispiel derartige Funktionseinstellungen für die Stromversorgungstaste vorgesehen sein, dass die Stromversorgung ausgeschaltet wird, wenn die Stromversorgungstaste lang gedrückt wird. Damit ist eine unerwünschte Betätigung der Stromversorgungstaste unwahrscheinlich.
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In der Implementierung von 4 ist die Anzeigefläche 6a allgemein senkrecht zu der Seitenfläche 6e mit den Tasten 7a und 7b. Die Anzeigefläche 6a ist also allgemein senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5. Die Anzeigefläche 6a kann also derart positioniert werden, dass sie leichter durch den Fahrer betrachtet werden kann. Es ist zu beachten, dass die Anzeigefläche 6a relativ zu einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5a zu einem Grad geneigt werden kann, mit dem die Sichtbarkeit sichergestellt werden kann. In der Implementierung von 3 und 4 betragen die Winkel der durch F1 und F2 angegebenen Richtungen des Drückens der Tasten 7a und 7b relativ zu der Anzeigefläche 6 jeweils allgemein 0°. Der Fahrer kann die Tasten von einer Seite der Anzeigefläche 6a drücken.
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In der Implementierung von 4 umfassen die oberen Flächen der Anzeigevorrichtung 4 eine geneigte Fläche 6b zwischen der Anzeigefläche 6a und der Seitenfläche 6e mit den Tasten 7a und 7b. Die geneigte Fläche 6b ist relativ zu der Anzeigefläche 6a und der Seitenfläche 6e geneigt. Die geneigte Fläche 6b ist derart geneigt, dass die Dicke der Anzeigeeinheit 6 kleiner wird, je näher diese der Seitenfläche 6e kommt. Die geneigte Fläche 6b macht ein Erkennen der Tasten 7a und 7b durch den Fahrer einfacher.
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Wie in der Implementierung von 3 bis 5 kann die Anzeigevorrichtung 4 weiterhin eine Verbindungsbuchse 8 für einen externen Anschluss aufweisen. Die Verbindungsachse 8 ist an einer anderen Fläche als der Anzeigefläche 6a angeordnet. Die Verbindungsbuchse 8 ist derart aufgebaut, dass die Komponente der Richtung für das Einstecken/Entfernen eines externen Anschlusses durch die Verbindungsbuchse 8 (durch den Pfeil F3 angegeben) in der Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5 größer als die Komponente in der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 ist. Die Einsteck-/Entfernungsrichtung wird durch die Geometrie der Innenflächen der Verbindungsbuchse 8 bestimmt. Weil die Einsteck-/Entfernungsrichtung durch die Verbindungsbuchse 8 zusätzlich zu der Richtung des Drückens der Tasten 7a und 7b nahe zu einer Richtung senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5 ist, kann der Aufbau der Anzeigevorrichtung 4 für das Standhalten einer Last in einer Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 vereinfacht werden.
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Die Verbindungsbuchse 8 ist eine Buchse, die verwendet wird, um eine externe elektronische Einrichtung mit der Anzeigevorrichtung 4 zu verbinden. Die Verbindungsbuchse 8 kann zum Beispiel eine Verbindungsbuchse für einen USB-Stecker sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Verbindungsbuchse 8 eine Stromversorgungsbuchse für das Zuführen von Strom von der Anzeigevorrichtung zu einer externen Einrichtung sein.
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Die Position und die Richtung des Einsteckens/Entfernens durch die Verbindungsbuchse 8 können derart sein, dass die Linie L4, die durch die Mitte der Verbindungsbuchse (d.h. die Mitte, gesehen aus der Richtung des Einsteckens/Entfernens) verläuft und sich in der Richtung des Einsteckens/Entfernens erstreckt, das Verbindungsrohr 5 kreuzt. In der Implementierung von 3 ist von den Seitenflächen 6g und 6g1, die entlang der Richtung des Einsteckens/Entfernens der Seitenfläche 6d mit der Verbindungsbuchse 8 gegenüberliegen, wenigstens eine Seitenfläche 6g mit dem Verbindungsrohr 5 verbunden. Auf diese Weise wird eine Last von einer Einsteck-/Entfernungsoperation eines externen Anschlusses durch das Verbindungsrohr 5 empfangen. Deshalb ist es unwahrscheinlich, dass ein Verbinden oder Entfernen eines externen Anschlusses durch die Verbindungsbuchse 8 ein Moment erzeugt, das die Anzeigevorrichtung 4 um die Lenkachse 2 dreht.
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Die Verbindungsbuchse 8 ist an der Seitenfläche 6d angeordnet. Die Seitenfläche 6d ist der Seitenfläche 6e mit den Tasten 7a und 7b benachbart. Die Seitenfläche 6e für die Tasten 7a und 7b ist relativ zu der Seitenfläche 6d für den Verbindungsteil 8 geneigt. Auf diese Weise sind die Verbindungsbuchse 8 und die Tasten 7a und 7b an zwei Flächen angeordnet, die von der Anzeigefläche 6a verschieden sind, zueinander benachbart sind und nicht parallel zueinander sind, um eine effiziente Positionierung der Verbindungsbuchse 8 und der Tasten 7a und 7b zu erlauben und gleichzeitig ein Einstecken/Entfernen und eine Drückbetätigungsfähigkeit sicherzustellen. In der Implementierung von 3 und 4 beträgt der Winkel der durch F3 angegebenen Richtung des Einsteckens/Entfernens eines externen Anschlusses durch die Verbindungsbuchse 8, relativ zu der Anzeigefläche 6a allgemein 0°. Der Fahrer kann einen externen Anschluss in die Verbindungsbuchse 8 von einer Seite der Anzeigefläche 6a einstecken und von dieser entfernen.
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Die Anzeigevorrichtung 4 umfasst ein Verbindungselement 9, mit dem ein Stromversorgungskabel 37 verbunden ist. Das Verbindungselement 9 ist auf einer anderen Fläche als der Anzeigefläche 6a und der Fläche mit den Tasten 7a und 7b (d.h. der Seitenfläche 6e) angeordnet. In der Implementierung von 4 und 5 ist das Verbindungselement 9 an der unteren Fläche 6h angeordnet, die der Anzeigefläche 6a entlang der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 gegenüberliegt. Das Verbindungselement 9 weist ein Loch auf, das relativ zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 geneigt ist. Das Stromversorgungskabel 37 wird in das Verbindungselement 9 in einer schrägen Richtung relativ zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 eingesteckt. Mit anderen Worten ist das Verbindungselement 9 eine Entfernungsöffnung, durch die das Stromversorgungskabel 37 von der Anzeigevorrichtung 4 in einer schrägen Richtung relativ zu der Rohrachse entfernt wird. Dadurch wird verhindert, dass das Stromversorgungskabel 37 eine andere Einrichtung oder ein anderes Glied über oder unter dem Verbindungsrohr 5 der Anzeigevorrichtung 4 entlang der Axialrichtung behindert. In der Implementierung von 4 und 5 wird das Stromversorgungskabel 37 in einer schrägen Richtung relativ zu der unteren Fläche 6h entfernt.
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In der Implementierung von 4 und 5 ist zusätzlich zu dem Stromversorgungskabel 37 ein Verbindungskabel 36 für eine externe Einrichtung (z.B. eine Schalteinheit) mit dem Verbindungselement 9 verbunden. Ähnlich wie das Stromversorgungskabel 37 wird das Verbindungskabel 36 für eine externe Einrichtung von der Anzeigevorrichtung 4 in einer schrägen Richtung relativ zu der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 entfernt. Es ist zu beachten, dass auch auf das Stromversorgungskabel 37 und/oder das Verbindungskabel 36 für eine externe Einrichtung verzichtet werden kann.
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6 ist eine perspektivische Ansicht der Anzeigevorrichtung 4 von 3 bis 5 von unten. 6 zeigt das Stromversorgungskabel 37 und das Verbindungskabel 36 für eine externe Einrichtung nicht. In der Implementierung von 6 umfasst das Verbindungselement 9 eine Kabelentfernungsöffnung, die durch ein sich in einer schrägen Richtung relativ zu der unteren Fläche 6h vertiefendes Loch gebildet wird. Das Verbindungselement 9 ist an einem Randteil der unteren Fläche 6h angeordnet und derart aufgebaut, dass das Stromversorgungskabel 37 in einer schrägen Richtung von diesem Randteil nach außen entfernt werden kann.
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Wie in 3 gezeigt, gibt die Anzeigevorrichtung 6 den Zustand des Elektromotor-unterstützten Fahrrads 10 mittels der an der Anzeigefläche 6a angegebenen Signale 6a1 und 6a2 an. Aus einer Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 gesehen, erstrecken sich die angegebenen Signale 6a1 und 6a2 in einer schrägen Richtung relativ zu der imaginären Linie L1, die durch die Achse C1 des Verbindungsrohrs 5 verläuft und die Anzeigefläche 6a in zwei gleiche Hälften teilt. Weil sich die Signale 6a1 und 6a2 in einer schrägen Richtung relativ zu der imaginären Linie L1 erstrecken, kann der Fahrer einfach die durch die Signale 6a1 und 6a2 angegebenen Informationen unabhängig von dem Montagewinkel der Anzeigevorrichtung 4 erkennen.
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Jedes der Signale 6a1 und 6a2 kann konfiguriert sein, um eine Bedingung des Fahrzeugs mittels der Länge in der Erstreckungsrichtung schräg relativ zu der imaginären Linie L1 anzugeben. In der Implementierung von 3 gibt die Länge des Signals 6a1 in der Erstreckungsrichtung den Unterstützungsgrad an und gibt die Länge des Signals 6a2 die verbleibende Kapazität der Batterie an. Die Anzeigeeinheit 6 kann durch Leuchten wie etwa LEDs gebildet werden oder kann eine Anzeige wie etwa eine LCD umfassen. Die Signale 6a1 und 6a2 können Informationen zum Beispiel mittels linearer Leuchten oder linearer Bilder an der Anzeige anzeigen.
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7 zeigt den Lenker und benachbarte Elemente des Elektromotor-unterstützten Fahrrads, an dem die Anzeigevorrichtung 4 montiert ist, aus einer Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 (d.h. aus der Axialrichtung der Lenkachse 2) gesehen. In 7 geben Strichlinien Variationen der in Entsprechung zu der Montageposition modifizierten Anzeigevorrichtung 4 wieder. Wie in 7 gezeigt, kann die Umfangsposition der Anzeigeeinheit 6 um die Lenkachse 2 angepasst werden, indem das Verbindungsrohr 5 in dem montierten Zustand um seine Achse gedreht wird. Auf diese Weise kann eine Behinderung zwischen der Anzeigevorrichtung 4 und anderen an oder in der Nähe der Mitte des Lenkers angeordneten Einrichtungen vermieden werden.
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Wie in 3 gezeigt, zeigt die Anzeigeeinheit 6 die Signale 6a1 und 6a2 an, die sich in einer schrägen Richtung relativ zu der imaginären Linie L1 erstrecken. Weil die Signale 6a1 und 6a2 in einer schrägen Richtung angeordnet sind, können die Signale 6a1 und 6a2 unabhängig von der Umfangsposition der Anzeigeeinheit 6 um die Lenkachse 2 herum einfach betrachtet werden. Und weil die Signale 6a1 und 6a2 in einer schrägen Richtung angeordnet sind, können durch die Signale 6a1 und 6a2 angegebene Informationen unabhängig davon, ob die Anzeigeeinheit 6 vor dem Vorbau 3, hinter dem Vorbau 3, rechts von dem Vorbau 3 oder links von dem Vorbau 3 angeordnet ist, einfach durch den Fahrer betrachtet werden.
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In der Implementierung von 7 ist eine Schalteinheit 39 an dem Lenker 23 angebracht. Die Schalteinheit 39 empfängt eine Betätigung des Fahrers für ein Wechseln zwischen Unterstützungsstufen des Elektromotor-unterstützten Fahrrads 10. Die Schalteinheit 39 umfasst einen Schalter, der zwischen Unterstützungsstufen schaltet. Die Schalteinheit 39 ist an dem Lenker 23 in der Nähe eines der Griffe angebracht. Der Fahrer kann den Schalter an der Schalteinheit 39 mit der Hand, die den Griff des Lenkers 23 greift, betätigen. Die Schalteinheit 39 ist mit der Anzeigevorrichtung 4 über das Verbindungskabel 36 für eine externe Einrichtung verbunden.
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Alternativ dazu kann die Schalteinheit 39 einstückig mit der Anzeigevorrichtung 4 ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 4 einen Schalter für das Wechseln zwischen Unterstützungsstufen umfassen. Alternativ dazu kann eine der Tasten 7a und 7b der Anzeigevorrichtung 4 als die Taste für das Wechseln zwischen Unterstützungsstufen dienen. In derartigen Implementierungen ist kein Verbindungskabel 36 für eine externe Einrichtung erforderlich.
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Die Anzeigevorrichtung 4 wird durch die Batterieeinheit 35 über das Stromversorgungskabel 37 mit Strom versorgt. Die Anzeigevorrichtung 4 kann durch die Batterieeinheit 35 über die Antriebseinheit 40 mit Strom versorgt werden. In derartigen Implementierungen ist die Anzeigevorrichtung 4 mit der Antriebseinheit 40 über das Stromversorgungskabel 37 verbunden. Zusätzlich zu dem Zuführen von Strom kann das Stromversorgungskabel 37 auch Steuerinformationen übertragen. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 4 an der Schalteinheit 39 eingegebene Betätigungsinformationen über das Stromversorgungskabel 37 zu der Antriebseinheit 40 geben. Weiterhin kann die Vorrichtung Informationen zu dem Zustand des Elektromotor-unterstützten Fahrrads 10 von der Antriebseinheit 40 empfangen. Weiterhin kann die Anzeigevorrichtung 4 mit dem an dem Elektromotor-unterstützten Fahrrad 10 montierten Scheinwerfer 43 verbunden sein. In derartigen Implementierungen kann der Scheinwerfer 43 über die Tasten 7a und 7b der Anzeigevorrichtung 4 ein- und ausgeschaltet werden. Der Scheinwerfer 43 kann an einem vorderen Teil des Elektromotor-unterstützten Fahrrads 10 wie etwa dem Lenker 43, dem Vorbau 3, dem Steuerrohr 12 oder der Vordergabel 26 angebracht sein.
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8 ist eine Querschnittansicht von einigen Elementen in 7 entlang der Linie A-A. In der Implementierung von 7 ist ein Lager 12a (d.h. ein Steuersatz) an dem Steuerrohr 12 für das drehbare Halten der Lenkachse angebracht. Der Vorbau 3 ist klemmend an einem oberen Teil der drehbar durch das Steuerrohr 12 gehaltenen Lenkachse 2 montiert. Der Vorbau 3 erstreckt sich von der Lenkachse 2 nach vorne. Der Lenker 23 ist durch den vordersten Teil des Vorbaus 3 eingesteckt. Das obere Ende der Lenkachse 2 wird durch eine obere Kappe 38 geschlossen. Die obere Kappe 38 ist mittels eines Befestigungselements 38a an einem in dem oberen Ende der Lenkachse 2 eingebetteten Anker 38b fixiert.
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Das Verbindungsrohr 5 der Anzeigevorrichtung 4 ist über dem Vorbau 3 derart angeordnet, dass es den Außenumfang der Lenkachse 2 umgibt. Die Lenkachse 2 erstreckt sich durch das Verbindungsrohr 5. Das Verbindungsrohr 5 ist zwischen dem Vorbau 3 und der oberen Kappe 38 angeordnet und zwischen diesen fixiert. Das heißt, dass das Verbindungsrohr 5 durch die obere Kappe 38 derart gehalten wird, dass es sich nicht von der Lenkachse 2 lösen kann.
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In der Implementierung von 8 ist das Verbindungsrohr 5 der Anzeigevorrichtung 4 über dem Vorbau 3 montiert. Die Montage der Anzeigevorrichtung 4 ist jedoch nicht auf diese Position beschränkt. Zum Beispiel kann das Verbindungsrohr 5 auch an einer durch Strichlinien in 8 angegebenen Position, d.h. zwischen dem Vorbau 3 und dem Steuerrohr 12, angeordnet sein.
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9 ist eine perspektivische Ansicht einer Implementierung, in der die Anzeigevorrichtung 4 unter dem Vorbau 3 angeordnet ist. In der Implementierung von 9 ist das Verbindungsrohr 5 der Anzeigevorrichtung 4 in Kontakt mit dem unteren Ende des Vorbaus 3. Es ist zu beachten, dass auch ein weiteres Glied wie etwa ein Abstandsglied zwischen dem unteren Ende des Vorbaus 3 und dem Verbindungsrohr 5 vorgesehen sein kann. In der Implementierung von 9 ist die Anzeigefläche 6a der Anzeigevorrichtung 4 derart angeordnet, dass sie nicht von dem Verbindungsrohr 5 nach oben entlang der Axialrichtung des Verbindungsrohrs 5 vorsteht. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Zwischenraum vorhanden ist, der benötigt wird, damit der Fahrer das Befestigungselement 3 a des Vorbaus 3 über dem Verbindungsrohr 5 betätigen kann. Die Betätigung des Befestigungselements 3a des Vorbaus 3 durch den Fahrer wird also nicht durch die Anzeigevorrichtung 4 behindert.
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Die Anzeigeeinheit 6 kann derart aufgebaut sein, dass sie von dem Verbindungsrohr 5 gelöst werden kann. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Implementierung der Anzeigeeinheit 6, die derart aufgebaut ist, dass sie von dem Verbindungsrohr 5 gelöst werden kann. In der Implementierung von 10 ist ein Durchgangsloch 6J an Seiten der Anzeigeeinheit 6 ausgebildet, während ein Durchgangsloch 5a in dem Verbindungsrohr 5 ausgebildet ist. Ein Befestigungselement 42 ist durch das Durchgangsloch 6J der Anzeigeeinheit 6 und das Durchgangsloch 5a des Verbindungsrohrs 5 eingesteckt. Das Befestigungselement 42 befestigt die Anzeigeeinheit 6 und das Verbindungsrohr 5 aneinander. Dadurch wird die Anzeigeeinheit 6 an dem Verbindungsrohr 5 fixiert. Das Befestigungselement 42 kann zum Beispiel aus einer Schraube und einer Mutter bestehen. In anderen Implementierungen weist das Befestigungselement 42 ein männliches Gewinde an seinem Umfang auf, während die Durchgangslöcher 6J und 5a weibliche Gewinde an ihren Innenflächen aufweisen, sodass das Befestigungselement in die Durchgangslöcher geschraubt werden kann.
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In der Implementierung von 10 kann die Ausrichtung (d.h. der Winkel) der Anzeigefläche 6a der Anzeigeeinheit 6 relativ zu dem Verbindungsrohr 5 eingestellt werden. Wie in 11 gezeigt, kann die Anzeigeeinheit 6 um die Achse des Durchgangslochs 6J (d.h. die Achse des Befestigungselements 42) relativ zu dem Verbindungsrohr 5 gedreht und bei einem gewünschten Drehwinkel fixiert werden. Auf diese Weise kann die Position der Anzeigefläche 6a relativ zu dem Verbindungsrohr 5 geändert werden. Dadurch wird der Freiheitsgrad der Position der Anzeigeeinheit verbessert. In der Implementierung von 10 ist die Achse des Durchgangslochs 5a senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5. Auf diese Weise kann die Anzeigefläche 6a mit einem gewünschten Winkel relativ zu einer Ebene senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5 fixiert werden.
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<Andere Variationen>
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Verschiedene Teile der Anzeigevorrichtung 4 sind nicht auf die oben beschriebenen Formen beschränkt. In den oben beschriebenen Implementierungen weist das Verbindungsrohr 5 aus der Axialrichtung gesehen die Form eines geschlossenen Rings auf. Alternativ dazu kann das Verbindungsrohr 5 auch die Form eines offenen Rings aufweisen. Ein Teil des durch das Verbindungsrohr 5 gebildeten Rings kann aus einer Axialrichtung gesehen ausgespart sein. In derartigen Implementierungen kann das Verbindungsrohr 5 zum Beispiel derart aufgebaut sein, dass der Innendurchmesser des Rings reduziert ist. Das heißt, dass das Verbindungsrohr 5 an einem sich koaxial mit der Lenkachse 2 erstreckenden Glied durch das Klemmen mit einem Befestigungselement montiert werden kann.
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In den oben beschriebenen Implementierungen ist das Verbindungsrohr 5 der Anzeigevorrichtung 4 an der Lenkachse 2 befestigt. Das Verbindungsrohr 5 muss nicht an der Lenkachse 2 befestigt sein und kann auch an dem Vorbau, dem Lenker oder an anderen Gliedern befestigt sein. Weiterhin ist der Vorbau 3 in der Implementierung von 8 ein gewindeloser Vorbau, der durch Klemmen an der Lenkachse 2 montiert wird. Alternativ dazu kann ein Vorbau des Federtyps verwendet werden. In derartigen Implementierungen kann das Verbindungsrohr 5 der Anzeigevorrichtung 4 zum Beispiel an dem Außenumfang des Vorbaus befestigt werden.
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In den Implementierungen von 3 bis 5 ist die Anzeigeeinheit 6 senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5. Die Anzeigeeinheit 6 kann relativ zu einer Ebene senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5 geneigt sein. Zum Beispiel können die Anzeigefläche 6a der Anzeigeeinheit 6 und die Richtung des Drückens der Tasten 7a und 7b relativ zu einer Ebene senkrecht zu der Achse des Verbindungsrohrs 5 geneigt sein. Wenigstens eine der Tasten 7a und 7b kann eine Taste des Schalttyps sein.
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Vorstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die hier beschriebenen Ausführungsformen jedoch lediglich beispielhaft für die vorliegende Erfindung sind. Die vorliegende Erfindung ist also nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Außerdem können die hier beschriebenen Ausführungsformen modifiziert werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2:
- Lenkachse
- 3:
- Vorbau
- 4:
- Anzeigevorrichtung
- 5:
- Verbindungsrohr
- 6:
- Anzeigeeinheit
- 6a:
- Anzeigefläche
- 7a, 7b:
- Tasten
- 8:
- Verbindungsbuchse
- 9:
- Verbindungselement
- 10:
- Elektromotor-unterstütztes Fahrrad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 202115237 [0001]
- JP 2005138827 A [0003, 0004]