JP2013159194A - 電源部材、電源部材が挿入される筒状部材、および電源部材と筒状部材とを備える電源組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】電源組立体において、筒状部材に対する電源部材の筒状部材の軸方向への相対移動を簡素な構成で規制できるようにする。
【解決手段】電源組立体１０は、自転車に装着可能である。電源組立体１０は、シートポスト１２と、電源部材１４と、規制部材１６と、を備える。シートポスト１２は、内周面１２ａ、外周面１２ｂ、および内周面１２ａと外周面１２ｂとを貫通する貫通孔１２ｃ、を有し、自転車に配置可能である。電源部材１４は、シートポスト１２に挿入され、被規制部１４ａを有する。規制部材１６は、貫通孔１２ｃに配置され、シートポスト１２に対する電源部材１４のシートポスト１２の軸方向への相対移動を規制するために被規制部１４ａに係合する規制部１６ａを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電源部材、電源部材が挿入される筒状部材、および電源部材と筒状部材とを備える電源組立体に関する。

自転車の電装品に電力を供給する電池を含む電源部材をシートポストに保持する電源組立体が知られる（たとえば、特許文献１参照）。従来の電源組立体は、シートポストの形態の筒状部材と、電源部材と、キャップと、キャップに設けられるバネ部材と、受け部と、を備える。電源部材は筒状部材の内部に挿入される。キャップは、筒状部材のサドルが装着される第１端部と反対側の第２端部にねじ込み固定される。バネ部材は、電源部材の一端を第１端部に向かって押圧する。受け部は、バネ部材によって押圧される電源部材の他端に接触してバネ部材によるバネ力を受ける。従来の電源組立体では、バネ部材によって電源部材を押圧し、受け部によってバネ力を受けることによって、電源部材の軸方向への相対移動を規制する。

米国特許第６１５８８８１号明細書

従来の電源組立体では、キャップ、バネ部材および受け部で筒状部材に対する電源部材の軸方向への相対移動を規制している。このため、電源組立体の構成が複雑になる。

本発明の課題は、電源組立体において、筒状部材に対する電源部材の筒状部材の軸方向への相対移動を簡素な構成で規制することにある。

発明１に係る電源組立体は、自転車に装着可能である。電源組立体は、筒状部材と、電源部材と、規制部材と、を備える。筒状部材は、内周面、外周面、および内周面と外周面とを貫通する貫通孔、を有し、自転車に配置可能である。電源部材は、筒状部材に挿入され、被規制部を有する。規制部材は、貫通孔に配置され、筒状部材に対する電源部材の筒状部材の軸方向への相対移動を規制するために被規制部に係合する規制部を有する。

この電源組立体では、筒状部材に電源部材を挿入し、規制部材の規制部が電源部材の被規制部に係合するように筒状部材の貫通孔に規制部材を配置する。これにより、筒状部材に対する電源部材の軸方向への相対移動が規制される。ここでは、規制部材を、規制部が被規制部に係合するように貫通孔に配置することで簡単に筒状部材に対する電源部材の相対移動を規制できる。すなわち、電源部材の移動を簡素な構成で規制できる。

発明２に係る電源組立体は、発明１に記載の電源組立体において、電源部材が筒状部材に挿入された状態で、筒状部材の内周面と電源部材との間には空隙が形成される。電源組立体は、空隙に配置され、かつ筒状部材の径方向に対して電源部材を位置決めする位置決め部材をさらに備える。

この場合には、電源部材のサイズを筒状部材の内周面と電源部材との間に空隙が設けられるように設定し、種々の内径の筒状部材に電源部材を挿入できる。このように空隙を設けても、位置決め部材によって筒状部材の径方向に電源部材を位置決めできる。すなわち、異なる内周面を有する筒状部材に対応可能でありつつ軸方向および径方向への電源部材の動きを規制できる。

発明３に係る電源組立体は、発明２に記載の電源組立体において、空隙は環状に形成される。位置決め部材は環状である。

この場合には、環状の空隙に環状の位置決め部材が配置されるので、電源部材を確実に径方向に位置決めできる。

発明４に係る電源組立体は、発明３に記載の電源組立体において、空隙は円環状に形成される。位置決め部材は円環状である。

この場合には、空隙および位置決め部材が円環状であるので、位置決め部材を筒状部材内に容易に配置できる。

発明５に係る電源組立体は、発明１から４のいずれかに記載の電源組立体において、電源部材の被規制部は、電源部材の外周面に設けられる凹部および凸部のいずれか一方を含む。規制部材の規制部は、凹部および凸部の他方を含む。凹部と凸部とが嵌合することによって電源部材の軸方向への相対移動が規制される。

この場合には、凹部と凸部の嵌合によって電源部材の軸方向への相対移動を規制しているので、より簡素な構成にできる。

発明６に係る電源組立体は、発明５に記載の電源組立体において、電源部材の被規制部は凹部を含む。規制部材の規制部は凸部を含む。

この場合には、電源部材に設けられる規制部が凹部であるため、電源部材のサイズを抑えることができる。

発明７に係る電源組立体は、発明６に記載の電源組立体において、電源部材の凹部は環状溝である。この場合には、凸部に係合する凹部が環状溝であるので、電源部材の周方向の位置に関わらず凸部を嵌合させることができる。すなわち、筒状部材に対して電源部材を周方向に位置合わせしなくてもよいので、電源組立体を簡単に組み立てることができる。

発明８に係る電源組立体は、発明１に記載の電源組立体において、電源部材の被規制部は、凹部を含む。規制部材は、筒状部材に対して進退可能に凹部に保持される。電源組立体は、規制部材を筒状部材に向かって付勢するために凹部に配置される付勢部材をさらに備える。

この場合には、凹部に保持される規制部材が筒状部材に向かって付勢されて、貫通孔に係合し、電源部材の相対移動が記載される。また、規制を解除するためには、規制部材を凹部側に押圧して貫通孔との係合を解除することによって、電源部材を筒状部材から外すことができる。

この場合には、規制部材が凹部に保持されるので、規制部材が電源部材から分離せず、規制部材の紛失等を防止できる。

発明９に係る電源組立体は、発明１から８のいずれかに記載の電源組立体において、筒状部材は、第１端部にサドルが設けられるシートポストである。

この場合には、シートポストに電源部材を収納できる。

発明１０に係る電源組立体は、発明２から４のいずれかに記載の電源組立体において、筒状部材は、第１端部にサドルが設けられるシートポストであり、位置決め部材は、規制部材よりも第１端部側に配置される。

この場合には、位置決め部材が規制部材よりもサドルに近い位置に設けられるので、電源部材の径方向の位置がずれにくくなる。

発明１１に係る電源組立体は、発明１０に記載の電源組立体において、貫通孔は、第１端部と、第１端部とは反対側の第２端部との中間よりも第２端部側に設けられる。

この場合には、シートポストの余分な軸方向寸法を抑えることができる。

発明１２に係る電源部材は、自転車に配置可能な筒状部材に挿入され、かつ規制部を有し筒状部材に配置される規制部材によって筒状部材の軸方向への相対移動が規制される電源部材である。電源部材は、規制部に係合する被規制部を備える。

この電源部材では、規制部に被規制部が係合することによって、筒状部材の軸方向への電源部材の相対移動を簡素な構成で規制できる。

発明１３に係る電源部材は、発明１２に記載の電源部材において、被規制部は、凹部および凸部のいずれか一方を含み、規制部は、凹部および凸部の他方を含む。凹部と凸部とが嵌合することによって電源部材の軸方向への相対移動が規制される。この場合には、凹部と凸部の嵌合によって電源部材の軸方向への相対移動を規制しているので、より簡素な構成にできる。

発明１４に係る電源部材は、発明１３に記載の電源部材において、被規制部は凹部を含む。規制部は凸部を含む。

この場合には、電源部材に設けられる規制部が凹部であるため、電源部材のサイズを抑えることができる。

発明１５に係る電源部材は、凹部は環状溝である。

この場合には、規制部材の凸部に係合する凹部が環状溝であるので、筒状部材に対して電源部材を周方向に位置合わせをしなくてもよい。

発明１６に係る筒状部材は、挿入される電源部材の軸方向への相対移動を規制するための規制部材を配置可能な自転車用の筒状部材である。筒状部材は、内周面、外周面、および内周面と外周面とを貫通し規制部材が配置される貫通孔、を備える。

この筒状部材では、内周面と外周面とを外周面を貫通する貫通孔に規制部材が配置されるので、筒状部材の内部に電源部材を配置しても、電源部材の軸方向への相対移動を簡単に規制できる。

発明１７に係る筒状部材は、発明１６に記載の筒状部材において、第１端部にサドルが設けられるシートポストである。この場合には、シートポストに電源部材を収納できる。

本発明によれば、筒状部材に対する電源部材の筒状部材の軸方向への相対移動を簡素な構成で規制できる。

本発明の第１実施形態による電源組立体の側面図。 電源組立体の断面部分図。 図２のシートポストの第２端部の断面拡大図。 電源組立体の分解斜視図。 第２実施形態の図３に相当する図。 他の実施形態の図３に相当する図。

＜第１実施形態＞
図１および図２に示すように、本発明の第１実施形態による電源組立体１０は、サドル５０を装着可能なシートポスト１２と、被規制部１４ａを有し、シートポスト１２に挿入される電源部材１４と、被規制部１４ａに係合する規制部１６ａを有する少なくとも一つの規制部材１６と、を備える。また、電源組立体１０は、シートポスト１２の径方向に対して電源部材１４を位置決めする位置決め部材１８をさらに備える。シートポスト１２は、筒状部材の一例である。

筒状部材の一例であるシートポスト１２は、自転車のシートチューブ５２に挿入され、固定バンド５４によってシートチューブ５２に固定される。シートポスト５２のシートチューブ５２からの突出量は、任意に調整可能である。これによって、サドル５０の高さ位置を調整できる。シートポスト１２は、円筒状に形成される。シートポスト１２は、内周面１２ａ、外周面１２ｂ、および内周面１２ａと外周面１２ｂとを貫通する少なくとも一つの貫通孔１２ｃ、を有する。また、シートポスト１２は、サドル装着部が設けられるひいてはサドル５０が設けられる第１端部１２ｄ、および第１端部１２ｄと反対側の第２端部１２ｅ、を有する。シートポスト１２において、貫通孔１２ｃは、第１端部１２ｄと第２端部１２ｅとの中間よりも第２端部１２ｅ側に設けられる。第１実施形態では、貫通孔１２ｃは、第２端部１２ｅに近接した位置に１８０度間隔で二つ形成される（図４参照）。

電源部材１４は、図２、図３および図４に示すように、シートポスト１２に挿入される円柱状の部材である。電源部材１４は、被規制部１４ａを有するケース２０と、ケース２０内に配置される蓄電素子としての少なくとも一つの二次電池２２と、を有する。ケース２０は、たとえば、両端が塞がれた概ね円筒状に形成された合成樹脂製の部材である。ケース２０の第１端２０ｂ側（図２下側）の端面には、電力供給用のケーブル５６の先端に設けられるコネクタ５８に接続可能な端子３０が配置される。ケース２０の第１端２０ｂ側には、他の部分より肉厚が厚い厚肉部分２０ｃが形成される（図３参照）。この厚肉部分２０ｃにおいて、ケース２０の外周面２０ａに、被規制部１４ａが形成される。被規制部１４ａは、ケース２０の外周面２０ａに形成される凹部２０ｄを含む。凹部２０ｄは環状溝である。ケース２０の外周面２０ａの直径は、シートポスト１２の内周面１２ａの直径より小さい。このため、ケース２０の外周面２０ａとシートポスト１２の内周面１２ａとの間には、円環状の空隙３２が形成される。

二次電池２２は、たとえばケース２０内に２つ直列に配置される。ケース２０内において、二次電池２２と端子３０との間には、空間２０ｆが形成される。空間２０ｆには、例えば制御用の回路等が配置される。

規制部材１６は、図３および図４に示すように、貫通孔１２ｃに装着可能に設けられる、たとえば合成樹脂製の円柱状の部材である。第１実施形態では、貫通孔１２ｃは二つ設けられるので、規制部材１６も二つ設けられる。規制部材１６は、被規制部１４ａに係合する規制部１６ａと、貫通孔１２ｃに嵌合する円形の装着部１６ｂと、を有する。規制部１６ａは、装着部１６ｂにおいて電源部材１４側の端部に設けられる。規制部１６ａは、シートポスト１２に対する電源部材１４のシートポスト１２の軸方向（矢印Ａ方向）への相対移動を規制するために被規制部１４ａに係合する。規制部１６ａは、凸部１６ｃを含む。凸部１６ｃは、装着部１６ｂの直径に沿うように配置され、装着部１６ｂの軸方向外側に突出する。凸部１６ｃは、凹部２０ｄに係合する幅で突出する。

位置決め部材１８は、図２および図４に示すように、合成樹脂製の円環状の部材である。位置決め部材１８は、空隙３２に配置され、シートポスト１２に対して電源部材１４をシートポスト１２の径方向（矢印Ｂ方向）に位置決めする。位置決め部材１８は、規制部材１６よりも第１端部１２ｄ側に配置される。第１実施形態では、図２に示すように、位置決め部材１８は、ケース２０の第２端２０ｅ側の外周面に配置される。位置決め部材１８は、シートポスト１２の内周面１２ａに、たとえばすきま嵌めによって嵌合する外周面１８ａと、電源部材１４のケース２０の外周面２０ａに、たとえばしまり嵌めによって嵌合する内周面１８ｂと、を有する。位置決め部材１８がシートポスト１２および電源部材１４に接触することによって、電源部材１４が矢印Ｂ方向に位置決めされる。

このような構成の電源組立体１０において、電源部材１４をシートポスト１２に装着する場合は、最初に電源部材１４のケース２０の第２端２０ｅ側の外周面に位置決め部材１８を装着する。つぎに、位置決め部材１８を嵌め込んだ電源部材１４を、シートポスト１２の第２端部１２ｅ（図１下端部）から、端子３０を下向きにして挿入する。そして、シートポスト１２の第２端部１２ｅの端面と、電源部材１４のケース２０の第１端２０ｂの端面とが面一になるまで電源部材１４をシートポスト１２に挿入する。これによって、、被規制部１４ａが貫通孔１２ｃから臨めるようになる。この状態で二つの貫通孔１２ｃに規制部材１６を装着する。このとき、規制部材１６の凸部１６ｃが電源部材１４の凹部２０ｄに嵌合するように、規制部材１６の周方向の位置を調整して規制部材１６を貫通孔１２ｃに装着する。貫通孔１２ｃに規制部材１６を装着し、凸部１６ｃが凹部２０ｄに嵌合すると、シートポスト１２に対する電源部材１４の矢印Ａ方向への相対移動が規制される。また、位置決め部材１８によって、電源部材１４は、シートポスト１２に対しての矢印Ｂ方向に位置決めされる。

＜第２実施形態＞
図５に示すように、第２実施形態に係る電源組立体１１０は、電源部材１１４および規制部材１１６の構成が第１実施形態と異なる。第２実施形態において、第１実施形態と同様の部分については重複するその説明を省略する。

電源部材１１４のケース１２０は、外周面１２０ａに規制部材１１６を保持する凹部１２０ｂを有する。凹部２０ｂと凹部１２０ｂとの違い以外は、電源部材１４と電源部材１１４とはほぼ同様に構成される。ケース１２０の外周面１２０ａにおいて、凹部１２０ｂは、凹部１２０ｂの他の部分よりも小径の小径部１２０ｇを有する。小径部１２０ｇは、貫通孔１２ｃと概ね同じ内径を有する。この実施形態では、被規制部１１４ａが凹部１２０ｂを含んで構成される。

規制部材１１６は、シートポスト１２に対して進退可能に凹部１２０ｂに保持される。規制部材１１６は、凹部１２０ｂに保持される規制部１１６ａと、貫通孔１２０ｇおよび貫通孔１２ｃに装着可能な装着部１１６ｂと、を有する。また、電源組立体１１０は、規制部材１１６をシートポスト１２に向かって付勢するために凹部１２０ｂに配置される付勢部材１２２をさらに備える。付勢部材１２２は、圧縮状態で凹部１２０ｂに配置される、たとえばコイルバネである。このような付勢部材１２２によって、規制部材１１６の規制部１１６ａが凹部１２０ｂの小径部１２０ｂに押圧されることによって、装着部１１６ｂがケース１２０から突出した状態で規制部材１１６を凹部１２０ｂに保持できる。

このような構成の電源組立体１１０において、電源部材１１４をシートポスト１２に装着する場合は、シートポスト１２の第２端部１２ｅ（図５下端部）から規制部材１１６の装着部１１６ｂが第２端部１２ｅ側の端面に接するまで、電源部材１１４をシートポスト１２に挿入する。そして、装着部１１６を人手で押圧し、装着部１１６がシートポスト１２内に入るまで電源部材１１４をシートポスト１２に挿入する。このとき、規制部材１１６が貫通孔１２ｃに向くように電源部材１１４の周方向位置が調整する。そして、規制部材１１６の装着部１１６ｂが貫通孔１２ｃに対向し、規制部材１１６が付勢部材１２２により押圧されて貫通孔１２ｃに嵌合するまで電源部材１１４をシートポスト１２に挿入する。貫通孔１２ｃに規制部材１６の装着部１１６ｂが嵌合すると、シートポスト１２に対する電源部材１１４の矢印Ａ方向への相対移動が規制される。なお、図５の電源部材１１４および規制部材１１６において、説明のない構成要素についても第１実施形態の符号に対して１００を加算して示されるが、説明のない構成要素は第１の実施形態と同様に構成される。

＜特徴＞
このような構成のホ電源組立体１０，１１０では、貫通孔１２ｃに配置された規制部材１６，１１６の規制部１６ａ，１１６ａが電源部材１４、１１４の被規制部１４ａ，１１４ａに係合することによって、シートポスト１２に対する電源部材１４の矢印Ａ向への相対移動を簡素な構成で規制できる。

また、位置決め部材１８を電源部材１４とシートポスト１２との間の空隙３２に配置したので、シートポスト１２に対して電源部材１４を矢印Ｂ方向にも位置決めできる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

（ａ）前記第１および第２実施形態では、筒状部材としてシートポストを例示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ステアリングコラム、ハンドルバー、およびハンドルステムを筒状部材としてもよい。

（ｂ）前記実施形態では、電源部材の蓄電素子として二次電池を例示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、蓄電素子として一次電池、電気二重層コンデンサ等の大容量コンデンサを用いてもよい。

（ｃ）電源組立体１０では、電源部材１４に被規制部１４ａとしての凹部２０ｄを設け、規制部材１６に規制部１６ａとしての凸部１６ｃを設けたが、逆でもよい。たとえば、図６において、電源組立体２１０の電源部材２１４のケース２２０は、外周面２２０ａに突出して形成される環状の凸部２２０ｂを含む被規制部２１４ａを有する。また、規制部材２１６は、少なくとも一つの凹部２１６ｃを有する。このような構成でも、第１実施形態と同様な作用効果を奏する。なお、図６の電源部材２１４および規制部材２１６において、説明のない構成要素の符号についても第１実施形態の符号に対して２００を加算して図６に示されるが、説明のない構成要素は第１の実施形態と同様に構成される。

（ｄ）前記実施形態では、凹部２０ｄを環状溝によって構成したが、独立した凹部で構成してもよい。

（ｅ）位置決め部材１８および規制部材１６のうち少なくとも位置決め部材をゴム等の弾性体により形成してもよい。これにより、弾性体製の位置決め部材が異なる内周面を有する筒状部材に対応できる。

１０，１１０ 電源組立体
１２ シートポスト
１２ａ 内周面
１２ｃ 貫通孔
１２ｄ 第１端部
１２ｅ 第２端部
１４，１１４，２１４ 電源部材
１４ａ，１１４ａ，２１４ａ 被規制部
１６，１１６，２１６ 規制部材
１６ａ，１１６ａ，２１６ａ 規制部
１６ｃ，２２０ｂ 凸部
１８ 位置決め部材
２０ｄ，１２０ｄ，２１６ｃ 凹部
５０ サドル
１２２ 付勢部材

Claims (17)

1. 自転車に装着可能な電源組立体であって、
   内周面、外周面、および前記内周面と前記外周面とを貫通する貫通孔、を有し、前記自転車に配置可能な筒状部材と、
   前記筒状部材に挿入され、被規制部を有する電源部材と、
   前記貫通孔に配置され、前記筒状部材に対する前記電源部材の前記筒状部材の軸方向への相対移動を規制するために前記被規制部に係合する規制部を有する規制部材と、を備える電源組立体。
2. 前記電源部材が前記筒状部材に挿入された状態で、前記筒状部材の内周面と前記電源部材との間には空隙が形成され、
   前記空隙に配置され、前記筒状部材の径方向に対して前記電源部材を位置決めする位置決め部材をさらに備える、請求項１に記載の電源組立体。
3. 前記空隙は環状に形成され、
   前記位置決め部材は環状である、請求項２に記載の電源組立体。
4. 前記空隙は円環状に形成され、
   前記位置決め部材は円環状である、請求項３に記載の電源組立体。
5. 前記電源部材の前記被規制部は、前記電源部材の外周面に設けられる凹部および凸部のいずれか一方を含み、
   前記規制部材の前記規制部は、前記凹部および前記凸部の他方を含み、
   前記凹部と前記凸部とが嵌合することによって前記電源部材の前記軸方向への相対移動が規制される、請求項１から４のいずれか１項に記載の電源組立体。
6. 前記電源部材の前記被規制部は前記凹部を含み、
   前記規制部材の前記規制部は前記凸部を含む、請求項５に記載の電源組立体。
7. 前記電源部材の前記凹部は環状溝である、請求項６に記載の電源組立体。
8. 前記電源部材の前記被規制部は凹部を含み、
   前記規制部材は、前記筒状部材に対して進退可能に前記凹部に保持され、
   前記規制部材を前記筒状部材に向かって付勢するために前記凹部に配置される付勢部材をさらに備える、請求項１に記載の電源組立体。
9. 前記筒状部材は、第１端部にサドルが設けられるシートポストである、請求項１から８のいずれか１項に記載の電源組立体。
10. 前記筒状部材は、第１端部にサドルが設けられるシートポストであり、
    前記位置決め部材は、前記規制部材よりも前記第１端部側に配置される、請求項２から４に記載の電源組立体。
11. 前記貫通孔は、前記第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部との中間よりも前記第２端部側に設けられる、請求項１０に記載の電源組立体。
12. 自転車に配置可能な筒状部材に挿入され、かつ規制部を有し前記筒状部材に配置される規制部材によって前記筒状部材の軸方向への相対移動が規制される電源部材であって、
    前記規制部に係合する被規制部を備える電源部材。
13. 前記被規制部は、凹部および凸部のいずれか一方を含み、
    前記規制部は、前記凹部および前記凸部の他方を含み、
    前記凹部と前記凸部とが嵌合することによって前記電源部材の前記軸方向への相対移動が規制される、請求項１２に記載の電源部材。
14. 前記被規制部は前記凹部を含み、
    前記規制部は前記凸部を含む、請求項１３に記載の電源部材。
15. 前記凹部は環状溝である、請求項１４に記載の電源部材。
16. 挿入される電源部材の軸方向への相対移動を規制するための規制部材を配置可能な自転車用の筒状部材であって、
    内周面、外周面、および前記内周面と前記外周面とを貫通し前記規制部材が配置される貫通孔を備える筒状部材。
17. 第１端部にサドルが設けられるシートポストである、請求項１６に記載の筒状部材。

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