JP2002178971A - 電動補助自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シートの高さの調整範囲を大きく取ることの
できる電動補助自転車を提供することにある。 【解決手段】 シートポストはシートチューブ３が下方
に突出できる開放端を備え、一方車体フレームに支持さ
れた電動補助ユニット１は該シートポストの下方への軸
線に対して後方に位置している。このため、該シートチ
ューブ３が下方へ最大突出した時に、該シートチューブ
３が該電動補助ユニット１と係合しないようにすること
ができる。この結果 、シートチューブ３はシートポス
ト内で出し入れして、その高さを大きな調整代で調整す
ることができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動補助自転車に関
し、特にシートの高さの調整範囲を大きく取ることがで
きるようにした電動補助自転車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動補助自転車には、シートポス
ト内にシートチューブを挿入し、該シートチューブを出
し入れすることにより、シートの高さを調整するように
したものがある。この種の自転車の一例として、乗員の
跨ぎ性をよくするために、シートポストを曲げたもの、
あるいは、例えば特開平１１−１０５７５８号公報に記
されているようなものがある。

【０００３】後者の電動補助自転車においては、シート
チューブを保持するシートポストはアシストユニット
（モータユニット）の上方に配置されている。このた
め、該シートポストを下方へ長さ方向に延長すると、該
延長線は該アシストユニットと衝突する構成となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、前記した従来
の電動補助自転車においては、長いシートチューブを用
いることができず、シートの高さの調整範囲が大きく取
れないという課題があった。特に、径の小さいタイヤ
（２０インチ未満）の自転車においては、大人から子供
まで乗れる自転車として、シートの上下動の範囲を大き
くしたい要望がある。

【０００５】本発明の目的は、前記した従来技術の課題
を解消し、シートの高さの調整範囲を大きく取ることの
できる電動補助自転車を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明は、 シートチューブをシートポスト内
で出し入れして、該シートチューブの高さを調整できる
電動補助自転車において、該シートポストは該シートチ
ューブが下方に突出できる開放端を備え、車体フレーム
に支持された電動補助ユニットは該シートポストの下方
への軸線に対して後方に位置し、前記シートチューブの
下方への最大突出時に、該シートチューブが該電動補助
ユニットと係合しないようにした点に第１の特徴があ
る。この特徴によれば、シートチューブの高さ方向の調
整代を大きくすることができるようになる。

【０００７】また、本発明は、前記シートチューブは、
上方への最大突出時に、前記シートポストと係合するス
トッパ部を具備した点に第２の特徴がある。この特徴に
よれば、乗車時にシートポストが車体フレームに及ぼす
力を制限する事ができ、車体フレームの強度を確保し、
軽量化することができるようになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
る操向装置を含む電動補助自転車の側面図である。電動
補助自転車の車体フレーム２は、車体前方に位置するヘ
ッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１から略水平後方に
延びたパイプ状の前フレーム２２と、前フレーム２２の
後端に連結された後フレーム２３とを備える。これらフ
レームに径の小さい（１６〜１８インチ）タイヤＷＦ、
ＷＲを支持させている。後フレーム２３は左右一対のア
ルミニュームのダイキャスト製品からなる分割フレーム
である。この分割フレームは車体前方寄りに結合部２３
１を有する二また状の構造体をなし、結合部２３１に
は、そこから斜め後上方に延びてシートチューブ３を保
持するためのシートポスト（ボス）２３２が形成され
る。

【０００９】シートポスト２３２には締め代が設けられ
ており、クランパ２３３を締めることにより、シートチ
ューブ３はシートポスト２３２で確実に保持される。ク
ランパ２３３を緩めることにより、シートチューブ３は
シートポスト２３２に対して上下方向に摺動可能とな
り、シートチューブ３の上端に装着されるシート４の高
さを調節することができる。

【００１０】この時、本実施形態では、シートポスト２
３２は、その下方に、シートチューブ３を下方に突出さ
せることができるようにする開放端を有しており、一方
電動補助ユニット（アシストユニット）１は該 シート
ポスト２３２の下方への軸線に対して後方に位置するよ
うに配置されている。このため、シートチューブ３はシ
ートポスト２３２の開放端を越えて下方に突出させるこ
とができるようになり、その長さを長くすることができ
る。この結果、シートの高さ調整の範囲、すなわちシー
ト高調整代を大きくすることができるようになる。

【００１１】また、シートチューブ３をシートポスト２
３２から引き抜いて完全に分離することができる。さら
に、シート４とシートチューブ３との結合にもシートチ
ューブ３とシートポスト２３２との結合構造が採用され
ており、シート４とシートチューブ３とが容易に結合・
分離できる。

【００１２】ヘッドパイプ２１には、上部に形成された
軸部を介してフロントフォーク５が回動自在に保持され
る。フロントフォーク５の上部に形成された軸部の上端
にはジョイント６を介してハンドルポスト７が結合さ
れ、ハンドルポスト７の上部には操向装置の一部しての
ハンドル８が結合される。ジョイント６はノブ６１の操
作によって緩めることができ、この操作により、ジョイ
ント６を中心にハンドルポスト７を折り畳むことができ
る。フロントフォーク５の下端には前輪ＷＦが回転自在
に軸支される。操向ハンドル８のブレーキレバー８１か
ら下方に延びるワイヤ８２の先端は前輪ＷＦに設けられ
たフロントブレーキ９に結合される。

【００１３】後フレーム２３は、前フレーム２２に対し
てヒンジ２４およびヒンジ２４の反対側つまり車体左側
に設けられるロック装置で連結される。このロック装置
のロックを解除することにより、ヒンジ２４を枢軸にし
て車体を折り畳むことができるし、さらにヒンジ２４の
結合を解除することにより、前フレーム２２および後フ
レーム２３を互いに分離することもできる。

【００１４】後フレーム２３の側面視外観は、車体前方
寄りの部分が幅広で、後方に向かって幅が狭まった形状
である。左右一対の後フレーム２３の後端間には、駆動
輪としての後輪ＷＲが軸支される。ハンドル８の左部分
からワイヤ８３が車体後部に延長される。ワイヤ８３は
２本からなり、１本は、後フレーム２３上に設けられた
リヤブレーキ１０に結合されるリヤブレーキワイヤ８３
２であり、他の１本は、後フレーム２３の後端部近傍に
設けられた変速機８５に結合される変速機ワイヤ８３１
である。ワイヤ８３は、後方に延長される途中、バンド
８４，８４によって前フレーム２２の下部に固縛され
る。

【００１５】後フレーム２３内では、リヤブレーキワイ
ヤ８３２は車体の左側に、変速機ワイヤ８３１は同右側
に振り分けられる。左右に振り分けられたリヤブレーキ
ワイヤ８３２および変速機ワイヤ８３１は、後フレーム
２３内を後方に延びる。

【００１６】後フレーム２３の幅広部分つまり前方寄り
の下部には、前記シートチューブ３の延長線上よりも後
方に配置された電動補助ユニット（アシストユニット）
１が懸架される。アシストユニット１は、後フレーム２
３の左右分割部分の締結用のボルト２５とボルト２７と
によって後フレーム２３の組み付け時に共締めにより固
定される。アシストユニット１はその最下部に配された
踏力補助用の電動モータＭと、モータＭの上前方に配さ
れたクランク軸１１とを有する。クランク軸１１の左右
端にはそれぞれクランク１２が固定され、クランク１２
の先端にはペダル１３が設けられる。ペダル１３は車体
の左右方向に水平に延びた状態で使用されるが、ペダル
１３とクランク１２との連結部にヒンジを採用し、不使
用時にはクランク１２に沿うよう折り畳み可能に構成す
ることができる。

【００１７】ペダル１３から入力される踏力、および踏
力に応じてこの踏力を軽減させるようモータＭによって
発生される補助力はアシストユニット１内の歯車を含む
伝達装置を介して合力され、その出力はスプロケットカ
バー１４で覆われている図示しない駆動スプロケット
（図４に符号３３で示す）の回転として取り出される。
駆動スプロケットの回転を後輪ＷＲに伝達するチェーン
１５が設けられる。

【００１８】後フレーム２３の前記幅広部分および前記
結合部２３１、ならびに左右一対の後フレーム２３を後
部で互いに結合するボルト２５（またはボルトを支持す
るボス）で囲繞された空間には、前記電動モータＭおよ
びその他の電装部の電源となるバッテリを収容するバッ
テリボックス１６が装着される。左右に分割された後フ
レーム２３の部分を互いに結合するためには、前記ボル
ト２５，２７の他、前フレーム２２との連結部近傍に配
置されるボルト２６が使用される。

【００１９】図２は後フレーム２３の車体左前方から見
た斜視図であり、図３は同平面図である。両図におい
て、後フレーム２３は左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとか
らなり前記ボルト２５，２７が挿通可能な、ボス２５Ｂ
Ｌ，２５ＢＲ，２７ＢＬ，２７ＢＲが設けられる。締め
付け部２６にもノックピンを支持するボスが形成される
が、図２，図３では図示されていない。ボス２５ＢＬ，
２５ＢＲ間、ならびにボス２７ＢＬ，２７ＢＲ間には前
記アシストユニット１の上端に形成されるハンガー部７
０ｂ（図４も参照）が挟まれるように配され、後フレー
ムの２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒと共締めされて
取り付けられる。

【００２０】後フレーム２３の上面にはバッテリボック
ス１６を取り付けるための座２３４、２３５、２３６、
ならびにリヤブレーキ１０を取り付けるための座２３７
Ｌ，２３７Ｒが形成される。また、後フレーム２３上面
の、前記シートポスト用のシートポスト２３２の前部に
は、アシストユニット１等にバッテリから電流を供給す
るための電源スイッチを取付ける取付座２３８が形成さ
れる。

【００２１】座２３８には、鍵Ｋで操作される電源スイ
ッチ５０が装着される。バッテリボックス１６は座２３
４，２３５，２３６に支持され、後フレーム２３の左部
分２３Ｌと右部分２３Ｒとの間に収容される。

【００２２】さらに、後フレーム２３の前端つまり前フ
レーム２２との合わせ面にはヒンジ２４の一方の部分で
あるボス２４１、およびロック装置のピン（図示せず）
を回動自在に支持するボス２８が形成される。ボス２４
１には枢軸ピン２４２が差し込まれ、その先端にワッシ
ャ２４３と止め輪２４４が装着される。ヒンジの一部を
構成する前フレーム２２側のフックがこのピン２４２に
係合する。

【００２３】図４は、後フレーム２３とバッテリボック
ス１６およびアシストユニット１との取付位置関係を示
す要部側面図である。図４において、アシストユニット
１のケース本体７０の周囲には、アシストユニット１を
後フレーム２３に連結するためのハンガー７０ａ，７０
ｂが形成される。ハンガー７０ａ、７０ｂの先端にはそ
れぞれボスが形成され、これらのボスには、ボルト２
５，２７がそれぞれ貫通する。これらのボルト２５，２
７はさらに後フレ−ム２３のボス２５ＢＬなどを貫通し
てハンガー７０ａ、７０ｂを後フレーム２３に締結し、
これによりアシストユニット１が後フレーム２３に懸架
される。

【００２４】このように、後フレーム２３に対するアシ
ストユニット１の固定部と、後フレーム２３の左右分割
部分同士の締結部とを、１カ所に統合して設けるように
したので、部品点数を低減できるとともに、これら固定
部と締結部とを設けるスペースも小さくでき、この部分
での後フレーム２３のサイズ縮小を図ることができる。

【００２５】クランク軸１１には図示しないワンウェイ
クラッチを介して踏力入力ギヤ３０が結合されており、
この踏力入力ギヤ３０は合成ギヤ３１の小ギヤ３１ａに
噛み合う。一方、モータＭのピニオン２９には補助動力
ギヤ（アシストギヤ）３２の大ギヤ３２ａが噛み合うよ
うに設けられ、この大ギヤ３２ａと一体に回転する小ギ
ヤ３２ｂは前記合成ギヤ３１の大ギヤ３１ｂに噛み合
う。また、合成ギヤ３１の大ギヤ３１ｂは駆動スプロケ
ット３３の軸に固定された出力ギヤ３４に噛み合う。ア
シストユニット１のケース本体７０やアシストギヤ３２
は軽量化のため樹脂成型品によって製作されるのが望ま
しいし、静粛性等の観点からヘリカルギヤとするのがよ
い。

【００２６】後フレーム２３の後端には後輪ＷＲを支持
する車軸３３１が設けられ、この車軸３３１には、図示
しないワンウェイクラッチを介して従動スプロケット３
３２が結合される。駆動スプロケット３３および従動ス
プロケット３３２間には前記チェーン１５が張設され
る。

【００２７】このように、モータＭの回転はピニオン２
９とアシストギヤ３２とを介して合成ギヤ３１に伝達さ
れ、クランク軸１１から入力される踏力は踏力入力ギヤ
を介して合成ギヤ３１に伝達される。そして、踏力と補
助動力とは合成ギヤ３１で合力されて駆動スプロケット
３３に伝達され、さらに従動スプロケット３３２を介し
て後輪ＷＲに伝達される。ケース７０内の前部に配置さ
れるコントローラ３７は、図示しない踏力検出手段から
入力される踏力値に基づいて、モータＭの回転を制御す
る。

【００２８】本体ケース７０の後方下部には、アルミニ
ュームの成型品からなるメインスタンド３５を回動自在
に支持する枢軸３６が取り付けられる。また、本体ケー
ス７０の下端に設けられた突起７０ｃは前フレーム２２
と後フレーム２３とを分離させたときに、後フレーム２
３を含む自転車の後部分を自立させるための脚部であ
り、地面に置いたときは、この突起７０ｃと後輪ＷＲと
で、地面に自立できる。

【００２９】後フレーム２３の前端に設けられたボス２
８，２８にはロックレバー３８を有するロックピン３９
が挿通される。このロックピン３９を中心として回動可
能にボルト３９１が設けられ、ボルト３９１にはナット
３が螺着される。ボルト３９１は前フレーム２２から張
出すように形成された係合部４０の溝に通され、ナット
３９２の一面がこの係合部４０に当接して締付け面を形
成する。

【００３０】ボルト３９１が装着されるロックピン３９
の中央部分はボス２８の孔に対して偏心しており、ロッ
クレバー３８を回動させることにより、前記ナット３９
２と係合部４０との当接強さが調節される。ナット３９
２の締付け面と係合部４０との当接強さの最大値はナッ
ト３９２の回動量により決定できる。図示のようにロッ
クレバー３８が後フレーム２３に沿う位置に回動された
状態では、ナット３９２と係合部４０とは強く接触し
て、前フレーム２２と後フレ−ム２３とが強く結合され
る。

【００３１】一方、ロックレバー３８を後フレーム２３
から離れる方向つまり車体に直交する方向に向かって回
動させると、ナット３９２は前記ロックピン３９の偏心
形状によりその偏心量に応じた距離だけ係合部４０から
離れる方向（車体前方）に偏倚して、ナット３９２と係
合部４０との当接強さが弱まる。当接強さを弱めたとこ
ろでロックピン３９を軸にしてボルト３９１を回動させ
ると、ナット３９２と係合部４０との係合を解除でき、
前フレーム２２と後フレーム２３とをヒンジ２４を中心
に折り畳むことができる。

【００３２】次に、前記シートチューブ３の詳細な構成
を、図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、
（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ矢視断面図を示す。シート
チューブ３は、チューブ本体３００とシート固定部３０
１からなり、チューブ本体３００の下方の適所に、スト
ッパ部、例えばボス３０２が固定され、また、該ボス３
０２から所定距離上方に、最低挿入線３０３が刻印等で
表記されている。

【００３３】このボス３０２は、車体フレーム２の強度
を確保するために、シート４がある高さ以上では乗車で
きなくするためのものであり、使用者がシート４を高く
するために、クランパ２３３を緩めてシートチューブ３
を上に持ち上げると、予め定められた持ち上げ限界にお
いて、該ボス３０２がシートポスト２３２の内径部に形
成された図示されていないストッパ受け部と係合して、
シートチューブ３がそれ以上持ち上がらなくなる。この
時、シートチューブ３が最低挿入位置であることを使用
者に知らせるために、シートチューブ３の円周であっ
て、シートポスト２３２の上端との境界に、最低挿入線
３０３が表示されている。従って、使用者はシートチュ
ーブ３を上に持ち上げている時に、シートチューブ３が
上方への最大突出位置にきたことが容易に分かる。

【００３４】シートポスト２３２の内径部には、前記ス
トッパ受け部と径方向にずれた位置に、前記シートチュ
ーブ３のボス３０２が通過できる溝が上方に形成されて
いる。このため、該ボス３０２がシートポスト２３２の
前記ストッパ受け部に係合した後、シートチューブ３が
軸回りに所定角度回動され、次いで上方に持ち上げられ
ると、シートチューブ３をシートポスト２３２から引き
抜いて完全に分離することができる。また、前記と逆の
操作をすれば、両者を容易に結合することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜４の発明によれば、シートチューブの高さ方向の調
整範囲、すなわちシート高調整代を、大きくすることが
できるようになる。また、請求項２の発明によれば、乗
車時にシートチューブが車体フレームに及ぼす力を制限
して、該車体フレームの強度を確保することができるよ
うになる。

【００３６】また、請求項３の発明によれば、シートチ
ューブとシートポストとの結合、分離を容易に行うこと
ができるようになる。さらに、請求項４の発明によれ
ば、使用者はシートチューブが上方への最大突出位置に
来たことを容易に知ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る電動補助自転車の
側面図である。

【図２】 後フレームを左前方から見た斜視図である。

【図３】 後フレームの平面図である。

【図４】 アシストユニット周辺の要部側面図である。

【図５】 シートチューブの側面図である。

【図６】 シートチューブとシートポストの係合関係を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１…電動補助ユニット、 ２…車体フレーム、 ３…シ
ートチューブ、 ７…ハンドルポスト、 ８…操向ハン
ドル、 １１…クランク軸、 １３…ペダル、１６…バ
ッテリボックス、 ２２…前フレーム、 ２３…後フレ
ーム、 ２３２・・・シートポスト、３００・・・シートチュ
ーブ本体、３０２・・・ストッパ部、３０３・・・最低挿入
線。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートチューブをシートポスト内で出し
   入れして、該シートチューブの高さを調整できる電動補
   助自転車において、 該シートポストは該シートチューブが下方に突出できる
   開放端を備え、 車体フレームに支持された電動補助ユニットは該シート
   ポストの下方への軸線に対して後方に位置し、 前記シートチューブの下方への最大突出時に、該シート
   チューブが該電動補助ユニットと係合しないようにした
   ことを特徴とする電動補助自転車。
2. 【請求項２】 前記シートチューブは、上方への最大突
   出時に、前記シートポストと係合するストッパ部を具備
   することを特徴とする請求項１記載の電動補助自転車。
3. 【請求項３】 前記ストッパ部は、前記シートチューブ
   下部に設けられた突部であり、前記シートポストの内径
   部には、該突部の位置に対して、径方向でずれた位置
   に、該突部が通過できる溝部を具備したことを特徴とす
   る請求項２記載の電動補助自転車。
4. 【請求項４】 前記シートチューブの外周には、上方へ
   の最大突出位置を明示する表示部が設けられており、前
   記ストッパ部が前記シートポストと係合した位置で、前
   記表示部と前記シートポスト上端位置とが一致すること
   を特徴とする請求項３記載の電動補助自転車。