JP2002145152A - 自転車に搭載されて使用する一体型制御給電ユニット - Google Patents

自転車に搭載されて使用する一体型制御給電ユニット

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JP2002145152A JP2001279849A JP2001279849A JP2002145152A JP 2002145152 A JP2002145152 A JP 2002145152A JP 2001279849 A JP2001279849 A JP 2001279849A JP 2001279849 A JP2001279849 A JP 2001279849A JP 2002145152 A JP2002145152 A JP 2002145152A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池収容容器が極めて簡単かつ迅速に取り付
けられて電気的に接続され得る制御給電ユニットを提供
する。 【解決手段】 自転車に搭載されて使用される電子制御
ユニットのハウジング（２）と自転車に取り付けられる
電気的装置に給電する電池容器（３）とには、連結時に
電池と制御ユニットとの間の電気的接続を与える迅速連
結手段（６，１０）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子制御ユニット
用のハウジングと、自転車に取り付けられた電気的装置
に給電する１つまたはそれ以上の電池の収容容器とを備
えた、自転車に搭載されて使用される一体型制御給電ユ
ニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置は、本願出願人により２０
００年５月９日に出願され、本出願の出願日には未だ公
開されていないイタリア特許出願第Ｔ０２０００Ａ００
０４３０号において開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、先に
提案したユニットを改良してよりシンプルでより機能的
にすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、上述した特徴を有するとともに、前記制
御ユニットのハウジングおよび前記電池収容容器に、連
結時に前記電池と前記制御ユニットとの間の電気的接続
を与える迅速連結手段を設けたことをさらなる特徴とす
る。
【０００５】これらの特徴により、電池収容容器は、極
めて簡単かつ迅速に取り付けられて電気的に接続され得
る。この利点は、特にサイクリング競争の際に電池収容
容器を完全に取り替える必要があるときに、非常に重要
である。しかし、一般には、後述するように、容器は交
換ではなく再充電のために一時的に取り外されることに
なる。
【０００６】好適な実施形態において、前記迅速連結手
段は、制御ユニットのハウジングの本体に形成された環
状座部と、この座部内に収容され得る電池容器の円筒状
端部とからなる。しかしながら、電池収容容器と制御ユ
ニットのハウジングとの雄雌関係を逆転させることによ
り均等な方法で別の連結手段が構成されてもよいことは
明らかである。
【０００７】前記好適な実施形態の場合には、電池収容
容器の円筒状端部の外面は、電池に導通し、かつ、前記
連結がなされると前記座部内の対応する電気的接点と接
触するのに適した１つまたはそれ以上の電気的接点を有
する。
【０００８】別の好適な特徴によれば、前記電池収容容
器の円筒状端部の外面にある前記電気的接点のそれぞれ
は、前記円筒状部を囲む導電性材料製のリングからな
る。また、前記電池収容容器用の座部内に配置された前
記接点のそれぞれは、前記座部内で径方向に突出した位
置に向けて弾性的に付勢されているピンを含む。
【０００９】これらの特徴により、前記座部内での電池
収容容器の円筒状部のいかなる角度位置においても機械
的および電気的連結の両方が得られる。
【００１０】別の好適な特徴によれば、前記電池収容容
器上で各電気的接点を形成する前記リングは、電池収容
容器を収容する座部内の各接点ピンを受け入れて軸方向
に固定する丸い凹部が形成された外面を有する。これに
より、前記接点ピンは、機械的保持機能を果たす。
【００１１】電池は再充電可能であることが好ましい。
電池を収容する容器は密封状態に閉じられる。前記電池
は、前記電子制御ユニットのハウジングの座部と全く同
様である電池充電器の専用座部に前記容器を置くことに
より再充電が可能である。これにより、電池は再充電の
ために容器から取り出される必要がない。
【００１２】さらに別の特徴によれば、前記電池収容容
器は、一端部が閉じられ、かつ他端部に閉じキャップが
装着された全体が円筒状の細長い本体を有する。全ての
振動（および結果としてのノイズ）を低減するために電
池と容器の閉じられた端部との間には、コイルスプリン
グが配置されている。
【００１３】補助端子を配置することも可能であるの
で、２つの給電端子のほかに、いかなる数の電気的端子
が設けられてもよい。
【００１４】本発明は、非制限的例としての添付図面を
参照しての以下の詳細な記述によってさらに説明され
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１，２を参照すると、符号１
は、自転車に搭載されて使用可能な一体型制御給電ユニ
ット(integrated control and power unit)を全体的に
示す。このユニット１は、電子制御ユニットすなわち自
転車搭載コンピュータを形成する１つまたはそれ以上の
電子回路基板を収容するハウジング２と、自転車に搭載
された種々の電気装置に給電する１つまたはそれ以上の
電池を収容する円筒状容器３とを備えている。電池収容
容器３は、ハウジング２の本体の一部を形成する環状円
筒座部６内に受け入れられる下部端部１０を有する。図
示する例において、環状座部６は、ほぼ平坦で矩形のボ
ックス２の一端から上方に垂直に延びる立ち上がり部７
から突出している。当然に、非制限的例として図示され
るハウジング２および容器３の特定の形態は、種々に変
更可能である。ハウジング２の立ち上がり部７には、例
えば本願出願人の前記イタリア特許出願に開示する技術
と同様に、自転車フレームの管に形成した締め付け孔
で、自転車フレームに前記ハウジングを固定するための
ネジが係合する孔８が形成されている。
【００１６】図３を参照すると、電池容器３は、細長い
管状の円筒形態を有し、一端部が仕切り３ａにより、他
端部がキャップ３ｂによりそれぞれ閉じられる。キャッ
プ３ｂは容器３の本体に留められて溶接されている。こ
れらの部材は、プラスチック絶縁性材料からなる。容器
３は、容器２の上端部を容易につかめるようにするのに
適した２つの円形断面ゴムリング９を受け入れる２つの
円い溝３ｃを上端部に有している。容器３は、その下端
部に、座部６内に挿入されることになる円筒部１０を有
している。円形断面ゴムリング１１、金属導電性材料製
リング１２、プラスチック材料製シムリング１３、別の
金属導電性材料製リング１４、別のゴムリング１５、お
よびキャップ３ｂが円筒部１０上に次々と配置される。
２つの金属リング１２，１４は、互いに絶縁状態にあ
り、容器３内に配置された電池の２つの端子にそれぞれ
接続される２つの電気的接触部を形成する。この接続
は、容器３内に配置され、かつ、２つのリング１２，１
４に接続されるように円筒部１０内に配置されて溝２６
を介して容器から突出した導電線または金属リード線に
よって得られる。しかしながら、上述したように、いか
なる数の電気的接点が配置されてもよい。２つのゴムリ
ング１１，１５は、電気的接点の領域内への水の侵入を
防止する防水性を確実にする。上述したように、キャッ
プ３ｂは、電池を挿入した後に容器３に永久的に溶接さ
れる。電池は、公知技術によって製造可能であり、かつ
再充電が可能である。
【００１７】図３に示すように、環状座部６の内面に
は、軸方向凹部６ａが設けてある。この凹部内には、２
つのボール状頭部付き金属ピン１７，１８を有するガイ
ドボックス１６が配置される。２つのピンは、環状座部
６内で径方向突出位置に向けてコイルスプリング１９に
よりそれぞれ付勢されている。また、ピン１７，１８
は、電池収容容器が座部６内に挿入されたときに、２つ
のリング１２，１４との接触を確立するのに適した２つ
の電気的接点を形成する。スプリング１９は、２つのピ
ン１７，１８を有する可動プレート２０とガイドボック
ス１６の端部に固定された対向プレート２１との間に配
置されている。
【００１８】電池収容容器３が座部６内に挿入されると
き、２つのリング１２，１４は２つの接点ピン１７，１
８との接触を確立する（図２も参照）。好ましくは、リ
ング１２およびリング１４の外面は、接点ピン１７また
は１８に対して軸方向保持を与えるために、丸い断面を
有する周囲溝を有するように形成されている。これによ
り、２つのピン１７，１８は、機械的接続と電気的接続
の両方を確実にする。このように形成された各リング１
７，１８の表面はまた、電池収容容器３が引き抜かれる
ときに、ピン１７，１８の引っ込みを決定するカム効果
を生じさせる。
【００１９】上述したように、容器３内に配置された電
池は、コイルスプリング２２を介して容器の端部３ａに
支えられて、容器内での移動が防止される。
【００２０】図３は、自転車フレーム上に容器３を支持
する別の部材を示す。この部材は、自転車フレームの管
の孔にねじ込まれる留めネジ用の孔２４を有するプレー
ト２３と、横から容器３に係合する半円形グリップ２５
とを有する。孔２４および８に係合するネジは、上述し
た本願出願人のイタリア特許出願に開示される概念と同
様に、自転車のボトルケージを取り付けるために自転車
フレームの管に通常設けられている例えば２つの孔に係
合することができる（図４参照）。したがって、ボトル
ケージおよび本発明のユニットの両方を取り付けるため
に同じネジが使用される。
【００２１】図５において、符号１は自転車フレームを
全体的に示す。自転車フレーム１は、水平管４および斜
め管５を介して後部サドル管３に連結された前部ステア
リング管２を有する。管３，５は、（自転車の使用状態
に関して）水平な軸を有するほぼ円筒形状をなす自転車
クランク軸用ハウジング６に集まっている。
【００２２】参照符号７は、本発明の電子制御ユニット
を全体的に示す。電子制御ユニット７は、自転車に搭載
される１つまたはそれ以上の電子部品を制御する１つま
たはそれ以上の電子回路基板を収容するハウジング８を
有する。
【００２３】図６を参照すると、ハウジング８は、ほぼ
平坦な形状をなし、ほぼ平面の下面９を有するととも
に、曲面形状の揺りかご状部(cradle-like portion)１
１をなす上面１０を有する。揺りかご状部１１は、ハウ
ジング６の下面と係合するとともに垂直方向のハウジン
グ８の寸法を最小限に維持するためのものである。ハウ
ジング８は、電池を収容する円筒状収容容器１３の下部
を迅速に機械的および電気的に連結するための座部とし
て機能する管状部１２をさらに有する。容器１３は、密
閉されるとともに、その下部に２つの外側金属リング１
４を有する。これらのリング１４は、本発明の第１実施
形態に関して説明したのと同様に、互いに絶縁され、接
点として機能するとともに、座部１２内に設けられ、か
つ、ばね手段によって径方向内側に付勢された２つの接
点ピン（図６では不図示）と協働するようになってい
る。
【００２４】図６，７を参照すると、ハウジング８は、
共にプラスチックからなり、（例えば溶接により）連結
された上部ハーフシェル(half-shel)８ａおよび下部ハ
ーフシェル８ｂを含む本体で構成されている。これらの
ハーフシェルには、クランク軸のハウジング６にハウジ
ング８を固定するためのネジ１８用の円筒状表面１７を
有する貫通孔１５が形成されている。ネジ１８は、クラ
ンク軸のハウジングのネジ付き孔１８ａ内に螺合してい
る。前記ネジ付き孔は、前部および後部の変速装置を制
御するケーブルをガイドするガイドプレートを固定する
ために従来より設けられており、そこに変速装置用の手
動制御装置が設けられる。図７は、ハウジング６の断面
を示す。ハウジング６の内部には、ハウジング６内にね
じ込まれている２つのネジ付きブッシュ２３，２４に転
がり軸受２０，２１，２２を介して回転可能に当接する
クランク軸１９が配置されている。ブッシュ２３はハウ
ジング６の一端面に接触する拡張ヘッド部２５を有す
る。これに対し、ブッシュ２４は、ハウジング６内に完
全に収容され、他方のブッシュ２３により支持されてい
る軸受２１，２２のアセンブリに対して管状スペーサ２
６を押している。それ自体公知の技術に従って、シール
リング２７，２８が軸受２０，２１，２２に対応して配
置されている。
【００２５】図８，９は、本発明かかる装置の別の形態
に関する。この形態では、ハウジング６に対するハウジ
ング８の固定は、異なる方法で得られる。この場合に
は、ハウジング８は、互いに所定間隔をおいて平行で、
ハウジング８の上面から上方に突出しており、しかも、
自転車に取り付けられた状態でクランク軸の中心軸に対
して垂直な平面内にそれぞれ配置された２つの環状耳部
２９を有している。２つの耳部２９は、上述したネジ付
きブッシュ２３，２４によってクランク軸のハウジング
６の各端部に固定される（図９参照）。しかしながら、
この場合には、両方のネジ付きブッシュ２３，２４が拡
張ヘッド部２５を有しており、２つの耳部２９は各拡張
ヘッド部２５とハウジング６の各端面との間で各ブッシ
ュ２３，２４の周囲にそれぞれ取り付けられる。
【００２６】上記説明から明らかなように、本発明の制
御ユニットは、自転車の通常の使用において邪魔になら
ず、しかも、メンテナンスや交換操作を行う際や各充電
操作の前に電池容器を着脱する際に容易に接触すること
ができる位置で自転車フレームに固定されるようにして
ある。
【００２７】なお、前記特許請求の範囲により画定され
る本発明の範囲から外れることなく、ここに説明した本
発明の構成および形態に関して多数の変更が可能である
ことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 取り付けられた状態で示される本発明のユニ
ットの斜視図。
【図２】 取り外された状態で示される図１のユニット
の斜視図。
【図３】 本発明のユニットの分解斜視図。
【図４】 取り付けられた本発明のユニットを有する自
転車のフレームの斜視図。
【図５】 本発明の第２実施形態のユニットが取り付け
られた自転車フレームの斜視図。
【図６】 図５の細部の拡大分解斜視図。
【図７】 取り付け状態での図５，６に示す本発明の装
置の断面図。
【図８】 本発明の装置の別形態に関する図６の変形を
示す図。
【図９】 本発明の装置の別形態に関する図７の変形を
示す図。
【符号の説明】
１…一体型制御給電ユニット、２…ハウジング、３…電
池収容容器、６…座部、７…立ち上がり部、９…ゴムリ
ング、１０…円筒部、１２，１４…金属リング、１７，
１８…金属ピン。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月３日（２００１．１０．
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図９】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H040 AA06 AS05 AT01 AY05 DD05 DD11 DD21

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子制御ユニット用のハウジング（２）
    と、自転車に取り付けられた電気的装置に給電する１つ
    またはそれ以上の電池用の収容容器（３）とを備えた、
    自転車に搭載されて使用する一体型制御給電ユニットに
    おいて、 前記制御ユニットのハウジング（２）および前記電池収
    容容器（３）に、連結時に前記電池と前記制御ユニット
    との間の電気的接続をも与える迅速連結手段を設けたこ
    とを特徴とする一体型制御給電ユニット。
  2. 【請求項２】 前記迅速連結手段は、前記制御ユニット
    のハウジング（２）の本体に形成された環状座部（６）
    と、この座部（６）に収容される前記電池収容容器の円
    筒状端部（１０）とからなることを特徴とする請求項１
    に記載の一体制御給電ユニット。
  3. 【請求項３】 前記電池収容容器（３）の円筒状端部
    （１０）は、前記電池に導通し、かつ、前記連結がなさ
    れると前記座部（６）内の対応する接点（１７，１８）
    に接触するのに適した１つまたはそれ以上の電気的接点
    （１２，１４）をその外面に有することを特徴とする請
    求項２に記載の一体型制御給電ユニット。
  4. 【請求項４】 前記電池収容容器（３）の前記円筒状端
    部（１０）の外面にある前記電気的接点（１２，１４）
    は、前記円筒状端部（１０）を囲む導電性材料製リング
    （１２，１４）からなることを特徴とする請求項３に記
    載の一体型制御給電ユニット。
  5. 【請求項５】 前記電池収容容器（３）用の前記座部
    （６）内に配置された前記接点（１７，１８）のそれぞ
    れは、前記座部（６）内で径方向に突出する位置に向け
    て弾性的に付勢されているピンを含むことを特徴とする
    請求項４に記載の一体型制御給電ユニット。
  6. 【請求項６】 前記リング（１２，１４）は、前記電池
    収容容器（３）を収容する前記座部（６）内の前記各接
    点ピン（１７，１８）を受け入れて軸方向に保持する周
    囲溝が形成された外面を有することを特徴とする請求項
    ５に記載の一体型制御給電ユニット。
  7. 【請求項７】 前記電池収容容器（３）は、一端部が閉
    じられるとともに他端部に閉じキャップが装着された細
    長い管状本体を有することを特徴とする請求項１に記載
    の一体型制御給電ユニット。
  8. 【請求項８】 前記電池は、前記容器内での移動を防止
    するためにその間に配置されたコイルスプリング（２
    ２）を介して前記容器の閉じた端部により支えられてい
    ることを特徴とする請求項７に記載の一体型制御給電ユ
    ニット。
  9. 【請求項９】 前記電池が再充電可能であることを特徴
    とする前記請求項のいずれかに記載の一体型制御給電ユ
    ニット。
  10. 【請求項１０】 前記電池収容容器（３）と前記電子制
    御ユニットボックス（２）との間の連結を達成するため
    のものと同様の連結手段が装備された電池充電器を設け
    たことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の一体
    型制御給電ユニット。
  11. 【請求項１１】 前記ハウジング（６）は、前記電子制
    御ユニットハウジング（２）の端部から上方に突出する
    立ち上がり部（７）から突出した環状円筒付属物からな
    り、前記ハウジング（２）はほぼ平坦な矩形形状を有す
    ることを特徴とする請求項２に記載の一体型制御給電ユ
    ニット。
  12. 【請求項１２】 前記ハウジング（８）は、自転車クラ
    ンク軸のハウジング（６）に固定され得るように形成お
    よび配置されることを特徴とする前記請求項のいずれか
    に記載の一体型制御給電ユニット。
  13. 【請求項１３】 前記制御ユニットの前記ハウジング
    （８）は、前記クランク軸のハウジング（６）の下面に
    係合するようにした揺りかご状部（１１）を含む上面
    （１０）を有することを特徴とする請求項１２に記載の
    一体型制御給電ユニット。
  14. 【請求項１４】 前記ハウジング（８）は、前記クラン
    ク軸のハウジング（６）に前記ユニットのハウジング
    （８）を固定するためのネジが係合す少なくとも１つの
    孔（１５）を有することを特徴とする請求項１３に記載
    の一体型制御給電ユニット。
  15. 【請求項１５】 前記ユニットのハウジング（８）は、
    平面の下面（９）と前記揺りかご状部（１１）を含む上
    面（１０）とを有するほぼ平坦な形状をなし、前記上面
    および下面（９，１０）は前記クランク軸のハウジング
    （６）に前記ユニットのハウジング（８）を固定するた
    めのネジ（１８）が係合する対向孔（１５）を有するこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の一体型制御給電ユニ
    ット。
  16. 【請求項１６】 前記ユニットのハウジング（８）は、
    互いに固定された上部ハーフシェル（８ａ）と下部ハー
    フシェル（８ｂ）とからなるプラスチック製の本体で構
    成されることを特徴とする請求項１５に記載の一体型制
    御給電ユニット。
  17. 【請求項１７】 前記ユニットハウジング（８）は、前
    記クランク軸のハウジング（６）の一端部に固定され得
    る少なくとも１つの環状耳部（２９）を有することを特
    徴とする請求項１３に記載の一体型制御給電ユニット。
  18. 【請求項１８】 前記少なくとも１つの環状耳部（２
    ９）は、前記ハウジング（６）の各端部内にねじ込ま
    れ、かつ前記クランク軸（１９）を回転可能に支持する
    ネジ付きブッシュ（２３，２４）の拡張したヘッド部
    （２５）により前記クランク軸のハウジング（６）の各
    端部に対して固定され、前記少なくとも１つの環状耳部
    （２９）はまた、前記ブッシュの拡張したヘッド部（２
    ５）と前記クランク軸のハウジング（６）の各端部との
    間であって前記各ネジ付きブッシュ（２３，２４）上に
    取り付けられることを特徴とする請求項１７に記載の一
    体型制御給電ユニット。
  19. 【請求項１９】 前記ユニットのハウジング（８）は、
    平面の下面（９）と揺りかご状部（１１）を含む上面と
    を有するほぼ平坦な形状をなすことを特徴とする請求項
    １８に記載の一体型制御給電ユニット。
  20. 【請求項２０】 前記請求項のいずれかに記載の電子制
    御ユニットを備えたことを特徴とする自転車。
  21. 【請求項２１】 前記電子制御ユニットのハウジング
    は、自転車のフレームの前部斜め管に固定されることを
    特徴とする請求項２０に記載の自転車。
  22. 【請求項２２】 前記電子制御ユニットのハウジング
    は、前記自転車クランク軸のハウジングに固定されるこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の自転車。
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