JP2001106136A - 自転車のシート支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シートを車体から取外すことなく、シートチ
ューブの後方の空間を上方へ広く開放させるために利用
できる自転車のシート支持装置を提供する。 【解決手段】 シートチューブ２ｃにシートピラーチュ
ーブ３７を高さ調節自在に設ける。シートピラーチュー
ブ３７を介してシート２３を前記シートチューブ２ｃに
支持させる。前記シート２３を略水平位置と、車体の前
方へ傾斜させた傾倒位置との間で傾動自在に構成する。
シート２３を略水平位置に保持するシート保持手段を設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シートチューブにシー
トピラーチューブを介してシートを支持する自転車のシ
ート支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、補助動力としてモータを使用する
電動自転車としては、例えば、実開昭５６−６０６９８
号公報に開示されたものがある。この公報に示された電
動自転車は、ダウンチューブの下方であってかつクラン
ク軸の後方にモータおよび電動装置が配置され、このモ
ータに給電するバッテリがシートチューブと後輪との間
に配置されていた。なお、シートチューブの上端部から
後方へ延びるシートステーは、バッテリケースの上方を
通されていた。

【０００３】前記バッテリはバッテリケースに収容さ
れ、充電するときにはバッテリケース毎に車体から外し
て行うように構成されていた。バッテリケースを車体か
ら外すには、バッテリケースを、その下端部を支点とし
て上部を車幅方向の一方に傾斜させ、その状態でバッテ
リケース上部を引っ張り下端係合部を外すことによって
行う構造になっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このように
バッテリケースを車幅方向へ傾斜させた状態で車体に対
して着脱させる構成を採ると、バッテリの数量が制約さ
れてしまうという問題があった。これは、シートチュー
ブと後輪との間に位置するバッテリを増やすには、バッ
テリケースを上方へ延長してその容量を増やさなければ
ならないからである。

【０００５】すなわち、バッテリケースを上方へ延長す
ると、バッテリケースの上方を車体前後方向に横切るシ
ートステーをも上方へずらさなければならず、その分だ
けシートチューブも長くなり、シートチューブ上端に装
着されるシートを最も低い位置に位置づけたとしてもシ
ート高さが高くなってしまうからである。このため、婦
人や子供用の自転車には適用できなくなる。

【０００６】このような不具合を解消するにはバッテリ
ケースを上下方向に沿って着脱させるようにすればよ
い。ところが、このようにするとバッテリケースの着脱
経路上にシートの後部が臨む関係から、バッテリケース
を着脱させるときにはその都度シートを外さなければな
らず面倒である。

【０００７】本発明はこのような問題点を解消するのに
利用できる自転車のシート支持装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自転車のシ
ート支持装置は、シートチューブにシートピラーチュー
ブを高さ調節自在に設け、このシートピラーチューブを
介してシートを前記シートチューブに支持させる自転車
のシート支持装置であって、前記シートを略水平位置
と、車体の前方へ傾斜させた傾倒位置との間で傾動自在
に構成するとともに、シートを略水平位置に保持するシ
ート保持手段を設けたものである。

【０００９】

【作用】シートを前方へ傾斜させることによって、バッ
テリケースの着脱作業を容易にしたり、あるいは駐車時
に雨水がシートの上面に付着し難くすることができる。
また、走行時には、シート保持手段によってシートを略
水平位置に確実に保持することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図５に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係るシート支持
装置を適用した電動自転車の側面図、図２は要部を拡大
して示す側面図、図３〜図５はバッテリケース用ロック
機構を示す側面図で、図３はバッテリケースが装着され
ていない状態を示し、図４はバッテリケースをロックし
た状態を示し、図５はロックを解除した状態を示す。

【００１１】これらの図において、１は電動自転車、２
はこの電動自転車１のフレームである。このフレーム２
は、前輪３が回転自在に設けられたフロントフォーク４
を操舵自在に支持するヘッドパイプ２ａと、このヘッド
パイプ２ａから後下がりに延びるダウンチューブ２ｂ
と、このダウンチューブ２ｂの後部にラグ５を介して連
結されたシートチューブ２ｃと、前記ラグ５から後方へ
延びるダウンチューブ２ｂの後端に連結された左右一対
のチェーンステー２ｄと、前記シートチューブ２ｃの上
部と前記チェーンステー２ｄの後端部とを連結する左右
一対のシートステー２ｅ等とから構成されている。

【００１２】そして、前記フロントフォーク４の上端部
には操向ハンドル６が装着されている。また、前記チェ
ーンステー２ｄの後端部およびシートステー２ｅの下端
部には、後輪７を回転自在に支持するための後輪ブラケ
ット２ｆが一体的に設けられている。

【００１３】８はこの電動自転車１の補助動力となるモ
ータユニットである。このモータユニット８は、後述す
るバッテリーから給電されると共に制御ユニットによっ
て制御されるモータ９と、クランク軸１０を有するギヤ
ボックス１１と、クランク軸１０に軸装されたチェーン
リング（図示せず），クランク１２およびペダル１３等
を備えている。そして、このモータユニット８は、ダウ
ンチューブ２ｂに沿わせてダウンチューブ２ｂの下方に
配置され、前記ラグ５と、ダウンチューブ２ｂの後端ブ
ラケット１４とにねじ止めされている。なお、このモー
タユニット８は、車体右側に位置するチェーンリングが
チェーン１５を介して後輪７に連結されている。

【００１４】前記モータユニット８のモータ９には、ダ
ウンチューブ２ｂに取付けられた制御ユニット１６およ
びメインスイッチ１７が接続されている。この制御ユニ
ット１６は、メインスイッチ１７がＯＮ状態のときであ
ってペダル１３からクランク軸１０に乗員の踏力が加え
られたときのみに、モータ９を回転させてクランク軸１
０にモータ９からの動力を伝える構成とされている。す
なわち、ペダル１３を踏むと、クランク軸１０にはその
踏力に加えてモータ９からの回転トルクが付与されるこ
とになる。

【００１５】そして、この制御ユニット１６およびメイ
ンスイッチ１７の取付け位置は、ダウンチューブ２ｂの
下方であってモータ９の前方とされている。このため、
メインスイッチ１７，制御ユニット１６，モータ９およ
びギヤボックス１１は、ダウンチューブ２ｂに沿って前
後に一列に並べられることになる。

【００１６】なお、前記ギヤボックス１１には、モータ
９側の回転よりペダル１３側の回転が高くなったときに
モータ９側にクランク軸１０からトルクが伝わって回転
抵抗が大きくなるのを防ぐために、ワンウェイクラッチ
（図示せず）が内装されている。

【００１７】前記メインスイッチ１７は、キー（図示せ
ず）を差し込んで例えば図１において中立位置から時計
方向に回したときに前記制御ユニット１６と後述するバ
ッテリとを電気的に接続し、反時計方向に回したときに
後述するバッテリケース用ロック機構を解除する構造に
なっている。

【００１８】１８はバッテリケースで、このバッテリケ
ース１８は上下方向に細長い箱状に形成され、図２に示
すように内部にバッテリ１９を２つ収納する構造になっ
ており、シートチューブ２ｃと後輪７との間に配置され
ている。すなわち、このバッテリケース１８は、その車
幅方向の寸法が左右のシートステー２ｅどうしの間を通
される寸法に設定されると共に、前後方向の寸法がシー
トチューブ２ｃと左右一対の補助シートチューブ２０と
の間を通される寸法に設定されている。なお、この補助
シートチューブ２０は、左右のシートステー２ｅとダウ
ンチューブ２ｂの後端部の間にシートチューブ２ｃと平
行に架け渡されている。

【００１９】このバッテリケース１８を車体に取付ける
構造は、ダウンチューブ２ｂの後端部に上方へ向けて開
口する有底角筒状の支持箱２１を設け、この支持箱２１
内にバッテリケース１８の下端部を上方から嵌合させる
構造になっている。このため、バッテリケース１８は車
体に対して上下方向に着脱自在に取付けられることにな
る。また、支持箱２１の底部には、バッテリケース１８
の下端部に設けられた雌コネクタ１８ａに電気的に接続
される雄コネクタ２１ａが取付けられると共に、バッテ
リケース１８が第３者によって車体から外されるのを防
ぐロック機構２２が取付けられている。

【００２０】なお、図１に示した状態では、バッテリケ
ース１８を上方へ引き上げるとシートチューブ２ｃの上
端部に位置するシート２３が邪魔になるが、このシート
２３は、後述するシート傾動機構２４によってバッテリ
ケースの着脱経路上から離間される。

【００２１】前記雄コネクタ２１ａは、メインスイッチ
１７を介して制御ユニット１６やモータ９に電気的に接
続され、接触子が支持箱２１内に突出する構造になって
いる。すなわち、バッテリケース１８を支持箱２１に上
方から嵌合させることによって、前記雄コネクタ２１ａ
にバッテリケース１８側の雌コネクタ１８ａが電気的に
接続され、メインスイッチ１７や他の電気機器にバッテ
リ１９から給電されるようになる。

【００２２】前記ロック機構２２は、図３〜図５に示す
ように構成され、バッテリケース１８を支持箱２１に嵌
合させることによってロックされ、メインスイッチ１７
のキーをロック解除側（図１において反時計方向）に回
したときにロックが解除される構造になっている。ここ
で、このロック機構２２の構造を詳細に説明する。

【００２３】図３〜図５において、符号２５はバッテリ
ケース１８の側部係止ピン１８ｂに係合するロックアー
ムで、このロックアーム２５は、不図示のロック機構用
フレームに車幅方向に沿って立設された揺動軸２６に揺
動自在に支持されており、係止ピン１８ｂに係合する揺
動端部が支持箱２１内に臨んでいる。また、このロッッ
クアーム２５には引張りコイルばね２７を介してロック
解除部材２８が連結されている。

【００２４】このロック解除部材２８は、ロック機構用
フレームに立設された２つのガイド２９，２９によって
支持箱２１の底面と略平行に移動自在に設けられてお
り、車体前側の移動端にワイヤ３０の後端が連結されて
いる。このワイヤ３０は、前端がメインスイッチ１７に
連結され、メインスイッチ１７をロック解除側に操作し
たときに前側へ引っ張られてロック解除部材２８を同方
向へ移動させる構造になっている。なお、このワイヤ３
０は、図１中に二点鎖線で示すようにダウンチューブ２
ｂに沿って配設されている。

【００２５】前記ロックアーム２３の揺動軸２６には、
ロックアーム２５以外に、バッテリケース１８の底面に
よって押されてロックアーム２５を係合位置へ揺動させ
るための受圧部材３１が揺動自在に支持されている。こ
の受圧部材３１は、支持箱２１内におけるバッテリケー
ス１８の底面と対向する位置に臨む受圧片３１ａが設け
られると共に、ロックアーム２５の揺動中心側の連結爪
２５ａに係合する連結板３２が支軸３３を介して回動自
在に取付けられている。この支軸３３は受圧部材３１に
立設されているため、連結板３２は受圧部材３１と共に
揺動することになる。

【００２６】３４は前記受圧部材３１を受圧片３１ａが
支持箱２１内に臨む方向へ付勢する引張りコイルばね
で、受圧部材３１とロック機構用フレームとの間に弾装
されている。３５は前記連結板３２を連結爪２５ａに係
合する方向へ付勢する引張りコイルばねで、連結板３２
の回動端部と受圧部材３１との間に弾装されている。ま
た、符号３６はロックアーム２５がロック解除側に揺動
したときに必要角度以上に揺動するのを規制するための
ストッパピンである。

【００２７】このように構成されたロック機構２２は、
バッテリケース１８が支持箱２１に装着されていないと
きには図３に示す状態になっている。すなわち、ロック
アーム２５が引張りコイルばね２７によって図中反時計
方向に回されると共に、これに連結板３２を介して係合
する受圧部材３１も引張りコイルばね３４によって同方
向に回される。このとき、受圧部材３１の受圧片３１ａ
は支持箱２１内に大きく突出することになる。

【００２８】図３に示した状態でバッテリケース１８を
支持箱２１に嵌合させると、図４に示したようにロック
アーム２５がバッテリケース１８の側部係止ピン１８ｂ
に係合してバッテリケース１８が装着位置でロックされ
る。

【００２９】すなわち、バッテリケース１８の底面が受
圧部材３１の受圧片３１ａを押すことによって、受圧部
材３１と、この受圧部材３１に連結板３２を介して係合
されたロックアーム２５とが引張りコイルばね３４の引
張り力に抗して揺動軸２６回り時計方向へ回り、ロック
アーム２５の揺動端部が係止ピン１８ｂに係合する。な
お、このとき、ロックアーム２５とロック解除部材２８
との間に弾装された引張りコイルばね２７が揺動軸２６
より車体後側にずれるようになるため、ロックアーム２
５はこの引張りコイルばね２７のばね力によっても時計
方向へ付勢されるようになる。

【００３０】そして、バッテリケース１８を支持箱２１
から外すには、メインスイッチ１７のキーを反時計方向
へ回してロック解除部材２８を図５に示すように車体前
側へ引っ張り、ロックアーム２５の係止状態を解除する
ことによって行われる。ロック解除部材２８を車体前側
へ引っ張ると、このロック解除部材２８の押圧片２８ａ
が連結板３２の回動端部に当接して連結板３２が図５に
おいて時計方向に回り、ロックアーム２５の連結爪２５
ａから連結板３２が外れる。一方、ロック解除部材２８
が前進したことによって、ロック解除部材２８とロック
アーム２５とを連結する引張りコイルばね２７が揺動軸
２６より車体前側にずれる。これによってロックアーム
２５は引張りコイルばね２７の引張り力によって図中反
時計方向に付勢されるようになる。

【００３１】上述したようにロックアーム２５と連結板
３２との係合が解かれると、ロックアーム２５は引張り
コイルばね２７のばね力によって図中反時計方向へ回さ
れ、その揺動端部が係止ピン１８から外れる。すなわ
ち、ロックが解除されることになる。

【００３２】前記シート２３はシートピラーチューブ３
７の上端部に取付けられ、このシートピラーチューブ３
７をシートチューブ２ｃに嵌挿させることによってフレ
ーム２に装着されている。このシート２３は、本実施例
ではクッション付きのものが使用されている。前記シー
トピラーチューブ３７は乗員の体格に合わせてシート２
３の高さを変えることができるようにある程度長さをも
って形成され、下端部にシート傾動機構２４が設けられ
ている。なお、シート２３の高さを変えるには、先ず、
シートチューブ２ｃの上端に設けられてシートチューブ
２ｃの上端開口径を変えるシートピン３８を緩め、シー
ト２３を引っ張ってシートピラーチューブ３７をシート
チューブ２ｃから上側へ引き出す。シート２３を所望の
高さに位置づけた後、前記シートピン３８を締めてシー
トピラーチューブ３７をシートチューブ２ｃの上側開口
部で緊縛させる。

【００３３】前記シート傾動機構２４は、シート２３を
図１に示す走行位置と、図２において実線で示す傾倒位
置との間で傾動させるためのもので、シートピラーチュ
ーブ３７の下端に挿入固着された上側部材２４ａと、こ
の上側部材２４ａに枢支ピン２４ｂを介して揺動自在に
連結され、かつシートチューブ２ｃに嵌挿される下側部
材２４ｃとから構成されている。また、前記枢支ピン２
４ｂは、その軸線を車幅方向に向けて取付けられてい
る。このため、下側部材２４ｃに対して上側部材２４ａ
が前後方向に揺動するが、本実施例では、上側部材２４
ａの下端部および下側部材２４ｃの上端部は、下側部材
２４ｃに対して上側部材２４ａが前側のみに傾斜するよ
うに構成されている。

【００３４】このシート傾動機構２４を図１に示すよう
にシートチューブ２ｃ内に挿入し、シートピラーチュー
ブ３７をシートチューブ２ｃに固定することによって、
シート２３が走行位置に保持される。このシート保持手
段と前記シート傾動機構２４とによって、乗員が着座し
て走行可能な形態と、後述するシート２３を傾動させた
形態との両方の形態を採ることができるようにしてい
る。シート２３を傾動させるためには、シートピラーチ
ューブ３７の全てをシートチューブ２ｃ上に引き出して
下側部材２４ｃの上部をシートチューブ２ｃの上側開口
部から突出させ、この状態で枢支ピン２４ｂを中心にし
てシートピラーチューブ３７およびシート２３を図２中
に二点鎖線で示す上方引き出し位置から実線で示すよう
に前側へ傾斜させることによって行う。

【００３５】４１は車体カバーである。この車体カバー
４１は、上下に分割形成されたカバー本体４２，４３か
らなり、これらのカバー本体４２，４３によってダウン
チューブ２ｂおよびこのダウンチューブ２ｂに取付けら
れた電装品（メインスイッチ１７，制御ユニット１６，
モータユニット８等）を挾むようにして覆う構造になっ
ている。また、下カバー本体４３は制御ユニット１６の
下部前面と対応する部分（この部分を図１中符号Ａで示
す）が開口されており、この開口に制御ユニット１６の
下部が臨んでいる。このようにすると、走行風を前記開
口から制御ユニット１６に当てることができるから、発
熱し易い制御ユニット１６を効率よく冷却することがで
きる。

【００３６】上述したように構成された電動自転車１に
おいてバッテリ１９を充電するにはバッテリケース１８
を車体から外して行う。以下、このバッテリケース１８
を着脱させる手順について説明する。

【００３７】先ず、図１に示す走行可能状態でシートピ
ン３８を緩め、シート２３およびシートピラーチューブ
３７を上方に引き上げる。このとき、シート傾動機構２
４の下側部材２４ｃの上部をシートチューブ２ｃの上側
開口部から突出させる。そして、シート２３およびシー
トピラーチューブ３７を図２に実線で示すように前側へ
傾斜させる。このようにすると、バッテリケース１８の
上方空間からシート２３が離間されることになる。

【００３８】次に、メインスイッチ１７をロック解除側
へ操作し、引き続いてバッテリケース１８をシートチュ
ーブ２ｃに沿って略上側へ持ち上げる。このようにバッ
テリケース１８を上側へ持ち上げることで、バッテリケ
ース１８の下端部の雌コネクタ１８ａが支持箱２１側の
雄コネクタ２１ａから外れると共に、バッテリケース１
８の下端部が支持箱２１から抜き出される。そして、バ
ッテリケース１８を左右のシートステー２ｅの間から上
方へ引き抜くことによって、車体から外すことができ
る。

【００３９】充電後にバッテリケース１８を車体に取付
けるには、上述した手順とは逆の手順によって行う。す
なわち、シート２３，シートピラーチューブ３７を前傾
させた状態でバッテリケース１８をシートステー２ｅ間
に上方から挿入させて支持箱２１に装着させる。そし
て、シートピラーチューブ３７を直立状態に戻し、シー
ト２３が所望の高さとなるようにシートチューブ２ｃ内
に挿入する。最後に、シートピン３８を締めてシートピ
ラーチューブ３７をシートチューブ２ｃに固定させる。
なお、バッテリケース１８を支持箱２１に嵌合させた状
態では、図４に示すようにバッテリケース１８はロック
機構２２によって外れないようにロックされることにな
る。

【００４０】したがって、この電動自転車１では、シー
ト２３を前側へ傾動させることによりバッテリケース１
８の上方空間が解放されるから、シートチューブ２ｃを
婦人や子供に適したシート高さが得られる長さに形成し
てシート２３をバッテリケース１８の直上に配置したと
しても、バッテリケース１８を上下方向に着脱させるこ
とができるようになる。しかも、バッテリケース１８を
着脱させるに当たっては、シート２３を車体から取外し
てしまう必要がない。

【００４１】また、本実施例で示したようにダウンチュ
ーブ２ｂの下側に制御ユニット１６とモータユニット８
とを前後に並べて取付け、モータユニット８のクランク
軸１０をシート２３の真下に位置づけると、車体の低重
心化を図ることができる。しかも、車体の前後方向に沿
って流れる走行風が制御ユニット１６やモータユニット
８に当たり易くなるから、これらの発熱部材を走行風に
よって冷却することができる。

【００４２】なお、本実施例ではシート傾動手段２４を
シートピラーチューブ３７の下端に設けてシートピラー
チューブ３７も前傾させる構造としたが、シート２３と
シートピラーチューブ３７との連結部に設けてシート２
３のみを傾斜させるようにすることもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ートを前方へ傾斜させることによって、バッテリケース
の着脱作業を容易にしたり、あるいは駐車時に雨水がシ
ートの上面に付着し難くすることができる。また、走行
時には、シート保持手段によってシートを略水平位置に
確実に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るシート支持装置を適用した電動
自転車の側面図である。

【図２】 要部を拡大して示す側面図である。

【図３】 バッテリケース用ロック機構を示す側面図
で、同図はバッテリケースが装着されていない状態を示
す。

【図４】 バッテリケース用ロック機構を示す側面図
で、同図はバッテリケースをロックした状態を示す。

【図５】 バッテリケース用ロック機構を示す側面図
で、同図はロックを解除した状態を示す。

【符号の説明】

１…電動自転車、２…フレーム、２ｃ…シートチュー
ブ、１８…バッテリケース、２１…支持箱、２３…シー
ト、２４…シート傾動機構、３７…シートピラーチュー
ブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートチューブにシートピラーチューブ
   を高さ調節自在に設け、このシートピラーチューブを介
   してシートを前記シートチューブに支持させる自転車の
   シート支持装置であって、前記シートを略水平位置と、
   車体の前方へ傾斜させた傾倒位置との間で傾動自在に構
   成するとともに、シートを略水平位置に保持するシート
   保持手段を設けたことを特徴とする自転車のシート支持
   装置。