JP2017121836A - 手元操作装置および電動アシスト自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】グリップから手を離すことなくアシストモードを切り換えることができる電動アシスト自転車用の手元操作装置を提供する。【解決手段】電動アシスト自転車のハンドルバー５ｂに取付けられる手元操作装置２０であって、アシストモードを切り換えるアシストモード切換スイッチ２１（２１Ａ〜２１Ｃ）が設けられた手元操作部本体２２と、この手元操作部本体２２のアシストモード切換スイッチ２１に当接してアシストモード切換スイッチ２１を切換自在とされたモード切換操作部２３とを備え、モード切換操作部２３が、ハンドルバー５ｂの端部に装着されたグリップ５ｃに隣接されて配設されている。【選択図】図２

Description

本発明は電動アシスト自転車のハンドルバーに取付けられる手元操作装置に関する。

電動アシスト自転車には、前輪の向きを調節するハンドルの両端部、詳しくはハンドルにおける左右に延びるハンドルバーの両端部に、持ち手となるグリップが装着されている。また、ハンドルバーにおけるグリップから若干離れた箇所に手元操作装置（手元スイッチ部）が取り付けられている。手元操作装置には、バッテリからの通電状態を切り換えて、アシスト力（補助駆動力）の出力を切り換える主電源スイッチや、アシスト力の複数の出力方式から特定の出力方式に切り換えるアシストモード切換スイッチなどが設けられている。

アシストモード（アシスト力の出力方式）としては、例えば、アシスト力を最大にする「パワー（パワフル）」と、使用条件に応じて自動的にアシスト力をコントロールする「オート」と、アシスト力を抑えながら、使用条件に応じて自動的にアシスト力をコントロールしてできるだけ長距離のアシストを可能とする「ロング」とがあり、これらのアシストモードを手動で切り換える（選択する）よう構成されている。そして、アシストモードを切り換える場合には、電動アシスト自転車を一旦停止させた状態で、手元操作装置を操作することで行うように図られている。

特開２００８−１２０１９８号公報

ところで、走行中に走行路の状況や環境（向かい風など）が急激に変化した場合などは、走行中に停止することなくアシストモードを変更することが便利な場合がある。しかし、この場合、一時的にグリップから手を離して手元操作装置を操作することとなるため、安全性が低下するおそれがある。

なお、一般の自転車において、例えば、特許文献１などに、ハンドルバーにおけるグリップが配設されている箇所に隣接させて、後輪のハブなどに設けた変速機構の変速段を切り換える変速段切換用操作部を配設したものが開示されている。この変速段切換用操作部には変速段を切り換えるためワイヤが接続されている（詳しくは、アウタワイヤにより外周から覆われたインナワイヤが接続されている）。しかし、当然ながら、この変速段切換用操作部は、変速機構の変速段を切り換えるものであり、電動アシスト自転車のアシストモードを手動で切り換えるものではない。

本発明は上記課題を解決するもので、グリップから手を離すことなくアシストモードを切り換えることができる電動アシスト自転車用の手元操作装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、電動アシスト自転車のハンドルバーに取付けられる手元操作装置であって、アシストモードを切り換えるアシストモード切換スイッチが設けられた手元操作部本体と、この手元操作部本体のアシストモード切換スイッチに当接してアシストモード切換スイッチを切換自在とされたモード切換操作部とを備え、前記モード切換操作部が、ハンドルバーの端部に装着されたグリップに隣接されて配設されていることを特徴とする。なお、前記モード切換操作部におけるグリップとの隣接部とは反対側の箇所に前記手元操作部本体が隣接されて配設されていると好適である。また、前記モード切換操作部は、ハンドルバーと同じ軸心を中心として回動可能に配設されていると好適である。

上記構成によれば、前記モード切換操作部が、ハンドルバーの端部に装着されたグリップに隣接されて配設されているので、グリップから手を離さなくても、グリップを持ったままでモード切換操作部を操作して移動させることで、アシストモードを切り換えることができる。また、前記モード切換操作部におけるグリップとの隣接部とは反対側の箇所に前記手元操作部本体を隣接させて配設することで、手元操作装置を小型化することができる。

また、前記手元操作部本体に、アシスト動作をオン・オフさせる主電源を切り換える主電源スイッチと、前照灯を手動で点灯または消灯させる前照灯スイッチとの、少なくとも一方を設けると好適である。また、前記手元操作部本体に、ブレーキレバーを回動自在に支持するブレーキレバー支持部を取り付けてもよい。

また、前記手元操作部本体に、オプション電動部品を接続して給電可能なオプション用電源ポートを設けてもよい。また、前記手元操作部本体に、バッテリの電気残量を表示する残量表示部を設けてもよい。この場合に、残量表示部を長尺形状とし、残量表示部において残量が大きいほど点灯領域が長くなるよう表示させてもよい。また、前記手元操作部本体に、この前記手元操作部本体に通電されるとともに信号が入出力される電気接続配線を接続させ、この電気接続配線をハンドルバーの内部に通してもよい。

本発明によれば、アシストモードを切り換えるアシストモード切換スイッチが設けられた手元操作部本体と、この手元操作部本体のアシストモード切換スイッチに当接してアシストモード切換スイッチを切換自在とされたモード切換操作部とを備え、前記モード切換操作部をグリップに隣接させて配設することにより、走行中などに、グリップを持ったままで、親指などによりモード切換操作部を操作して移動させることで、良好な安全性を維持しながらアシストモードを切り換えることができる。

また、手元操作部本体に、電動アシスト自転車のオプション電動部品を接続して給電可能なオプション用電源ポートを設けることにより、オプション電動部品を長時間にわたって安定して作動させることが可能となる。また、オプション電動部品に別途、小型電池などを内装していた場合と比較して、オプション電動部品を小型化することができる。また、各種のオプション電動部品を後付で容易に接続することができて便利である。また、オプション電動部品に接続する配線を簡素化することができる利点もある。

本発明の実施の形態に係る手元操作装置を備えた電動アシスト自転車の全体左側面図 同電動アシスト自転車における左側のハンドルおよびグリップ近傍箇所を左側後方から見た斜視図で、アシストモードが「ロング」の状態 同電動アシスト自転車における左側のハンドルおよびグリップ近傍箇所を左側後方から見た斜視図で、アシストモードが「オート」の状態 同電動アシスト自転車における左側のハンドルおよびグリップ近傍箇所を右側後方から見た斜視図で、アシストモードが「オート」の状態 同電動アシスト自転車における左側のハンドルおよびグリップ近傍箇所を左側後方から見た斜視図で、アシストモードが「パワー（パワフル）」の状態で、かつ、バッテリの電気残量が最大の状態 同電動アシスト自転車における左側のハンドルおよびグリップ近傍箇所を左側後方から見た斜視図で、アシストモードが「パワー（パワフル）」の状態で、かつ、バッテリの電気残量が中の状態 同電動アシスト自転車における左側のハンドルおよびグリップ近傍箇所を左側後方から見た斜視図で、アシストモードが「パワー（パワフル）」の状態で、かつ、バッテリの電気残量が小の状態 同電動アシスト自転車のオプション電動部品の１例である情報表示装置の斜視図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、以下の説明では、左右方向とは電動アシスト自転車に乗って進行方向に向いた状態で左右になる方向を示すが、以下の構成の左右方向の配置に本発明が限定されるものではない。

図１における１は本発明の実施の形態に係る手元操作装置を備えた電動アシスト自転車である。図１に示すように、この電動アシスト自転車１は、ヘッドパイプ２ａ、前フォーク２ｂ、上パイプ２ｃ、下パイプ２ｇ、立パイプ２ｄ、チェーンステー２ｅ、シートステー２ｆなどからなる金属製のフレーム２と、前フォーク２ｂの下端に回転自在に取り付けられた前輪３と、チェーンステー２ｅの後端に回転自在に取り付けられた後輪４と、前輪３の向きを変更するハンドル５と、搭乗者が着座するサドル６と、踏力からなる人力駆動力がかけられるクランク７およびペダル８と、アシスト力（補助駆動力）を発生させる駆動源としての電動のモータ９およびこのモータ９を含めた各種の電気的制御を行う制御部などが設けられた駆動ユニット１０と、モータ９に駆動用の電力を供給する二次電池からなるバッテリを内蔵したバッテリ装置１２と、ペダル８およびクランク７からの踏力に基づく人力駆動力や駆動ユニット１０からの補助駆動力を後輪４に伝達する無端状駆動力伝達体としてのチェーン１１と、前方を照らす前照灯１３などを備えている。

図１、図２などに示すように、ハンドル５は、ヘッドパイプ２ａに対して回転自在の状態で配設され、前フォーク２ｂおよび前輪３と一体的に回転するハンドルポスト５ａと、このハンドルポスト５ａの上端部から左右（すなわち横方向）に延びるように取り付けられたハンドルバー５ｂと、ハンドルバー５ｂの左右両端部にそれぞれ装着され、手で握る持ち手（把持部）としてのグリップ５ｃとから構成されている。

図２、図３などに示すように、ハンドル５、詳しくは、ハンドル５のハンドルバー５ｂの外周には、手元操作装置２０が取り付けられている。手元操作装置２０は、アシスト力（補助駆動力）の出力方式であるアシストモードを切り換えるアシストモード切換スイッチ２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）などが設けられている手元操作部本体２２と、この手元操作部本体２２のアシストモード切換スイッチ２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）に当接してこれらのアシストモード切換スイッチ２１を切換自在とされたモード切換操作部２３とを備えている。

ここで、モード切換操作部２３は、ハンドルバー５ｂの端部（この実施の形態ではハンドルバー５ｂの左端部）に装着されたグリップ５ｃに隣接されて配設されている。具体的には、モード切換操作部２３は、グリップ５ｃにおけるハンドルバー５ｂの中央部寄り側端部５ｃ’に繋がった隣接状態で、ハンドルバー５ｂと同じ軸心５ｂ’を中心として回動可能に配設されている。なお、この実施の形態では、モード切換操作部２３はハンドルバー５ｂの中央部側ほど径方向に大きくなる円錐台形状とされ、グリップ５ｃにおけるハンドルバー５ｂの中央部寄り側端部（この実施の形態では左側のグリップ５ｃにおける右端部）５ｃ’と、モード切換操作部２３における一端部（この実施の形態ではモード切換操作部２３の左端部）２３ａとがほぼ同径とされて、これのグリップ５ｃの中央部寄り側端部５ｃ’とモード切換操作部２３の一端部（左端部）２３ａとが滑らかに繋がるような形状とされている。そして、グリップ５ｃを握った状態のままで、親指などによりモード切換操作部２３を操作して回動させることにより切り換えることができるよう構成されている。また、モード切換操作部２３におけるグリップ５ｃとは反対側に隣接して手元操作部本体２２が配設されており、互いに隣接するモード切換操作部２３の端部と手元操作部本体２２のアシストモード切換スイッチ２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）が設けられている箇所とはほぼ同径とされている。

また、この実施の形態では、アシストモード切換スイッチ２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）が手元操作部本体２２の内部に３つ設けられ、手元操作部本体２２の表面部に対応する箇所には、「パワー」、「オート」、「ロング」と記載されたアシストモード名が記載されている。そして、モード切換操作部２３には、アシストモード切換スイッチ２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）に接触可能な選択押圧部２３ｂが内蔵されており、押圧部２３ｂにより何れかのアシストモード切換スイッチ２１Ａ〜２１Ｃが押圧されて、押圧されたアシストモード切換スイッチ２１Ａ〜２１Ｃのみ接続状態とされる（ＯＮされる）。なお、モード切換操作部２３の表面部における選択押圧部２３ｂには選択したモードを示すモード指示部（この実施の形態では三角印）が記載されている。また、この実施の形態では、アシストモードとしては、例えば、アシスト力を最大にする「パワー（パワフル）」と、使用条件に応じて自動的にアシスト力をコントロールする「オート」と、アシスト力を抑えながら、使用条件に応じて自動的にアシスト力をコントロールしてできるだけ長距離のアシストを可能とする「ロング」とがあり、これらのアシストモードを選択するよう構成されているが、これらのアシストモードに限るものではない。

手元操作部本体２２には、バッテリからの給電状態を通電状態（ＯＮ）と遮断状態（ＯＦＦ）の何れかに切り換えて、補助駆動力（アシスト力）を出力可能状態または停止状態とする主電源スイッチ２４や、前照灯１３を手動で点灯または消灯させる前照灯スイッチ２５も設けられている。なお、前照灯スイッチ２５を手動で操作しない場合には、別途に設けられた照度センサに連動して、走行環境が暗くなった場合に自動的に前照灯１３が点灯されるよう構成されているが、これに限るものではない。

なお、手元操作部本体２２におけるアシストモード切換スイッチ２１Ａ〜２１Ｃが設けられている箇所はハンドルバー５ｂを外周寄り覆う円筒形状とされている一方、これらの円筒形状の部分から前方に延びる箇所に、主電源スイッチ２４や前照灯スイッチ２５が設けられており、図２、図３などにおいて、２４ａ、２５ｂで示す箇所は、主電源スイッチ２４や前照灯スイッチ２５を操作するために、上方などに出退自在な操作表示部を示している。また、主電源スイッチ２４の操作表示部２４ａは、バッテリの電気残量を表示する残量表示部としても兼用されており、この操作表示部（残量表示部）は、横長の長尺形状とされ、図５〜図７に示すように、バッテリの電気残量が大きいほど点灯領域が長くなるよう表示される。なお、前照灯１３が点灯されている際に、前照灯スイッチ２５の操作表示部２５ａも点灯されるよう構成してもよい。

手元操作部本体２２には、この手元操作部本体２２に通電されるとともに信号が入出力される電気接続配線２６の一端部が接続されており、この電気接続配線２６はハンドルバー５ｂに沿って配設されている。なお、電気接続配線２６の他端部は、駆動ユニット１０の制御部に接続されているが、これに限るものではない。

また、図４に示すように、手元操作部本体２２には、電動アシスト自転車１のオプション電動部品を接続して給電可能なオプション用電源ポート２７が設けられている。オプション電動部品としては、例えば、図８に示すように、走行速度や積算走行距離などを表示可能な情報表示装置２８や、高輝度ライト、後部ライト、ウインカーなどが接続可能とされ、これにより、オプション電動部品がオプション用電源ポート２７を介して給電される。この結果、情報表示装置２８や高輝度ライト、後部ライト、ウインカーなどのオプション電動部品をハンドル５や当該電動アシスト自転車１に装着した場合でも、そのオプション電動部品を長時間にわたって安定して作動させることが可能となる。なお、図８においては、走行速度や積算走行距離などを表示可能な情報表示装置２８が各種の情報を液晶表示部（ＬＥＤ）により表示する場合を示しているが、タッチセンサ付きのモニタやスマートフォンなどの携帯電話を情報表示装置２８として取り付けて給電可能に構成してもよい。

さらに、手元操作部本体２２には、ブレーキレバー３１を、支持軸３２ａを中心として回動自在に支持するブレーキレバー支持部３２が取り付けられている。手元操作部本体２２は、ブレーキレバー支持部３２をハンドルバー５ｂに固定する（取り付ける）取付用部品としても兼用されている。

上記構成によれば、モード切換操作部２３が、ハンドルバー５ｂの端部に装着されたグリップ５ｃに隣接されて配設されている。したがって、走行中などにグリップ５ｃから手を離さなくても、グリップ５ｃを持ったままで親指などによりモード切換操作部２３を操作して回動させることで、良好な安全性を維持しながらアシストモードを切り換えることができる。

また、上記構成によれば、モード切換操作部２３が、グリップ５ｃに隣接されて配設され、さらに、手元操作部本体２２がモード切換操作部２３におけるグリップ５ｃとの隣接部とは反対側の箇所に隣接されて配設されており、さらに、この手元操作装置２０に主電源スイッチ２４や前照灯スイッチ２５も設けられているため、手元操作装置２０を小型化することができるとともに、ハンドル５の周囲（詳しくはハンドルバー５ｂの周り）をすっきりとさせることができる。また、手元操作部本体２２に接続された電気接続配線２６をハンドルバー５ｂに良好に沿って配設させることができるので、これによっても、ハンドル５の周囲（詳しくはハンドルバー５ｂの周り）をすっきりとさせることができる。したがって、電気接続配線２６に手が引っ掛かることなどを最小限に抑えることができて、信頼性が向上する。なお、電気接続配線２６を、ハンドルバー５ｂの内部に通して配設してもよく、この場合には、電気接続配線２６に手が引っ掛かることを防止できて、信頼性がさらに向上する。

また、上記構成によれば、手元操作装置２０の主電源スイッチ２４の操作表示部２４ａがバッテリの電気残量を表示する残量表示部としても兼用されているため、これによっても、ハンドル５の周囲（詳しくはハンドルバー５ｂの周り）をすっきりとさせることができるだけでなく、搭乗者がバッテリの電気残量を良好に認識することができる。

さらに、上記構成によれば、手元操作部本体２２に、電動アシスト自転車１のオプション電動部品を接続して給電可能なオプション用電源ポート２７が設けられており、オプション電動部品がオプション用電源ポート２７を介して給電される。この結果、情報表示装置２８や高輝度ライト、後部ライト、ウインカーなどのオプション電動部品をハンドル５や当該電動アシスト自転車１に装着した場合でも、そのオプション電動部品を長時間にわたって安定して作動させることが可能となる。また、オプション電動部品に別途、小型電池などを内装していた場合と比較して、オプション電動部品を小型化することができる利点もある。また、各種のオプション電動部品を後付で接続することができて便利である。また、オプション電動部品に接続する配線を簡素化することができる利点もある。

上記手元操作装置が設けられる電動アシスト自転車としては、踏力（人力駆動力）に対応して、アシスト力（補助駆動力）を出力可能な構成のものが好適であるが、これに限るものではなく、場合によっては、踏力に関係なく、アシスト力によって自走することが可能なアシストモードを有する電動アシスト自転車に対しても適用して設けることが可能である。

１ 電動アシスト自転車
２ フレーム
３ 前輪
４ 後輪
５ ハンドル
５ａ ハンドルポスト
５ｂ ハンドルバー
５ｃ グリップ
９ モータ
１０ 駆動ユニット
１２ バッテリ装置
１３ 前照灯
２０ 手元操作装置
２１、２１Ａ〜２１Ｃ アシストモード切換スイッチ
２２ 手元操作部本体
２３ モード切換操作部
２４ 主電源スイッチ
２５ 前照灯スイッチ
２６ 電気接続配線
２７ オプション用電源ポート
２８ 情報表示装置（オプション電動部品）
３１ ブレーキレバー
３２ ブレーキレバー支持部

Claims (10)

1. 電動アシスト自転車のハンドルバーに取付けられる手元操作装置であって、
   アシストモードを切り換えるアシストモード切換スイッチが設けられた手元操作部本体と、この手元操作部本体のアシストモード切換スイッチに当接してアシストモード切換スイッチを切換自在とされたモード切換操作部とを備え、
   前記モード切換操作部が、ハンドルバーの端部に装着されたグリップに隣接されて配設されていることを特徴とする手元操作装置。
2. 前記モード切換操作部におけるグリップとの隣接部とは反対側の箇所に前記手元操作部本体が隣接されて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の手元操作装置。
3. 前記モード切換操作部は、ハンドルバーと同じ軸心を中心として回動可能に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の手元操作装置。
4. 前記手元操作部本体に、バッテリからの給電状態を切り換える主電源スイッチと、前照灯を手動で点灯または消灯させる前照灯スイッチとの、少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の手元操作装置。
5. 前記手元操作部本体に、ブレーキレバーを回動自在に支持するブレーキレバー支持部が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の手元操作装置。
6. 前記手元操作部本体に、オプション電動部品を接続して給電可能なオプション用電源ポートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の手元操作装置。
7. 前記手元操作部本体に、バッテリの電気残量を表示する残量表示部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の手元操作装置。
8. 残量表示部が長尺形状とされ、残量表示部において残量が大きいほど点灯領域が長くなるよう表示されることを特徴とする請求項７に記載の手元操作装置。
9. 前記手元操作部本体に、この前記手元操作部本体に通電されるとともに信号が入出力される電気接続配線が接続され、前記電気接続配線が、ハンドルバーの内部を通されていることを特徴とする請求項１に記載の手元操作装置。
10. 請求項１に記載の手元操作装置を備えていることを特徴とする電動アシスト自転車。

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