JP4181294B2 - Electric assist bicycle - Google Patents
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Description
【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、車体フレームの構造の簡素化を図った電動補助自転車に関する。
【0002】
【従来の技術】
ペダルに加えられた踏力を後輪に伝達するための人力駆動系と、前記踏力に応じて前記人力駆動系に補助動力を付加させることができるモータ駆動系とを備えた電動補助自転車が知られている。例えば、特開平6−239286号公報には、ヘッドパイプから下後方に延びたダウンチューブ(前側車体フレーム)を箱状に形成した電動補助自転車が開示されている。この電動補助自転車では、前記箱状の前側車体フレーム内にバッテリおよびバッテリを電源とする電動補助システムを収容している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、自転車のダウンチューブは単純形状のパイプからなり、外観的にはシンプルなものと観念されており、実用上も1本のパイプで十分に機能を果たし得る。これに対して、上記の公報に記載されたダウンチューブは、電動補助システム等を収容するため全体を箱型に形成するなど、構造を複雑なものとしている。
【0004】
本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、機能上の要求を満たしながら、構造の簡素化されたフレームを有する電動補助自転車を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、ペダルに加えられた踏力を伝達する人力駆動系と、前記踏力に応じて前記人力駆動系に補助動力を付加させるモータ駆動系とを備えた電動補助自転車において、前フレームおよび後フレームを含む車体フレームと、前記後フレームに保持させたシートポストと、前記人力駆動系および前記モータ駆動系を含むアシストユニットとを具備し、前記後フレームを左フレーム部分および右フレーム部分で構成するとともに、前記アシストユニットを、前記シートポスト近傍から後部で前記後フレームに懸架させた点に第1の特徴がある。
【0006】
また、本発明は、前記左フレーム部分および右フレーム部分が車体前方寄りで互いに結合されているとともに、該結合部に前記シートポストの保持部が形成されている点に第2の特徴がある。第1および第2の特徴によれば、アシストユニットは、シートポストから後方に集約的に配置されるので、前フレームやその周辺の構造が簡素化する。
【0007】
また、本発明は、前記左フレーム部分および右フレーム部分が、アルミニュームのダイキャスト製である点に第3の特徴がある。第3の特徴によれば、車体の軽量化が果たせるとともに、アシストユニットを懸架するためのボスなどを後フレーム上に容易に形成することができる。
【0008】
また、本発明は、前記左フレーム部分および右フレーム部分間で、前記シートポスト後部にバッテリの搭載部が設けられている点に第4の特徴がある。第4の特徴によれば、左右フレーム部分間のスペースを有効に利用することができる。
【0009】
また、本発明は、前記後フレームが、側面視でシートポストから直後方部分で幅広に形成されている点に第5の特徴がある。第5の特徴によれば、前記幅広部分でバッテリの側面を覆うことができるため、バッテリの保護が十分になるとともに外観を良好にすることができる。
【0010】
また、本発明は、前記左フレーム部分および右フレーム部分を、前記アシストユニット懸架位置より後方、かつ後輪の前方で互いに締結する後部締結手段を具備し、前記後部締結手段が、前記アシストユニットを前記後フレームに結合する手段を兼ねている点に第6の特徴がある。第6の特徴によれば、後フレームに対するアシストユニットの結合手段と左フレーム部分および右フレーム部分同士の締結手段とを兼ねることができる。
【0011】
また、本発明は、前記アシストユニットの出力軸に設けられた駆動スプロケットと後輪側の従動スプロケットに掛け渡されたチェーンを具備し、前記チェーンの張り側の長さ方向ほぼ全域が、その側面視で前記右フレーム部分と重なっている点に第7の特徴がある。第7の特徴によれば、チェーンの張り側がほぼ全域にわたって右フレーム部分でカバーされる。
【0012】
またさらに、本発明は、前記結合部より下方に設けられ、前記左フレーム部分および右フレーム部分を互いに締結する前部締結手段を具備し、前記前部締結手段が、前記シートポストの保持部と協働して該シートポストに当接し、該シートポストを2点支持できるボス部を有している点に第8の特徴がある。第8の特徴によれば、シートポストが、後フレーム上部の保持部と前部締結手段とによって2点支持される。
【0013】
【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。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231を有する二叉状の構造体をなし、結合部231には、そこから斜め後上方に延びるシートポスト3を保持するためのボス232が形成される。ボス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、シートポスト3はボス232で確実に保持される。このクランパ233を緩めることにより、シートポスト3はボス233に対して上下方向に摺動可能となり、シートポスト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。
【0014】
ヘッドパイプ21にはフロントフォーク5がその上部に形成された軸部を介して回動自在に保持される。この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。折り畳みの形態は図10,図11に関して後述する。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。
【0015】
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。ロック装置およびヒンジ24の詳細は後述する。
【0016】
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。後フレーム23にはリヤブレーキ10が設けられ、操向ハンドル8からワイヤ83が延長されてリヤブレーキ10に結合される。
【0017】
後フレーム23の幅広部分つまり前方寄りの下部には、前記シートポスト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。電動補助ユニット1は、後フレーム23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。電動補助ユニット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に沿うようペダル13を折り畳み可能に構成することができる。
【0018】
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電動補助ユニット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で覆われている駆動スプロケット(図4に符号33により図示)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。なお、前輪WFおよび後輪WRの径はともに16インチである。
【0019】
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。なお、左右に分割された後フレーム23を互いに結合するため、前記ボルト25,27が設けられる他、前フレーム22との連結部近傍には締結の精度を向上させるためノックピンを介在させた締め付け部26,239が設けられる。
【0020】
前記シートポスト3は後フレーム23の上部に設けられたボス232で支持され、その被支持部分から下方へ突き出した延長部分は前記締め付け部26および239の間を通過している。シートポスト3はクランパ233で締められたボス232で支持されるとともに、締め付け部26,239でも位置決めされ、精度よく支持される。特に、シートポスト3にかかる運転者の荷重は、シートポスト3を、ボス232を中心に図4で時計方向に回動させようとするように作用する。このときシートポスト3の回動は締め付け部26に形成されるボスで規制され、荷重はこの締め付け部26のボスの側面で受けられる。このように、シートポスト3にかかる荷重は複数個所に分散されるので、後フレーム23自体の強度を必要以上に大きくすることがない。
【0021】
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25BL,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間には前記電動補助ユニット1の上端に形成されるハンガー部70b(図4も参照)が挟まれるように配され、左部分23Lと右部分23Rと共締めされて取り付けられる。
【0022】
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237L,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ボス232の前部には、電動補助ユニット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。
【0023】
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241にはピン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(後述する)がこのピン242に係合する。
【0024】
図4は、後フレーム23とバッテリボックス16および電動補助ユニット1との取付位置関係を示す要部側面図であり、図5は図4のA−A断面図、図14はB−B断面図である。図4において、電動補助ユニット1のケース本体70の周囲には、電動補助ユニット1を後フレーム23に連結するためのハンガー70a,70b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25,27がそれぞれ貫通する。これらのボルト25,27はさらに後フレーム23のボス25BL等を貫通してハンガー70a,70bを後フレーム23に締結し、これにより電動補助ユニット1が後フレーム23に懸架される。
【0025】
このように、後フレーム23に対する電動補助ユニット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箇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のサイズの縮小を図ることができる。
【0026】
クランク軸11には図示しないから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。電動補助ユニット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、アシストギヤ32は静粛性等の観点からヘリカルギヤとするのがよい。
【0027】
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332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。
【0028】
図14において、符号Hは、後フレーム23のうち右側フレーム23R内におけるチェーン15の張り側15Tの高さ方向での位置の範囲を示す。図4および図14から分かるように、前記チェーン15の張り側15Tはそのほぼ全体にわたり、側面視でこの右側フレーム23Rにカバーされている。したがって、チェーン15専用のカバーを設けることなくチェーン15を覆うことができ、部品点数の削減を図ることができる。
【0029】
このように、モータMの回転はピニオン29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。
【0030】
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23を含む自転車の後部分を自立させるための足部であり、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。
【0031】
後フレーム23の前端に設けられたボス28,28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392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(詳細な形状は図6,図7参照)に通され、ナット392の一面が係合部40に当接して締付面を形成する。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392と係合部40との当接強さが調節される。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と後フレーム23とが強く結合される。
【0032】
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ことにより、ナット392はロックピン39の偏心量に応じて係合部40から離れる方向(車体前方)に偏倚してナット392による締付けが弱まる。その結果、ボルト391をロックピン39に対して回動してナット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。
【0033】
後フレーム23の前部つまりシートポストを保持するためのボス232の前側に設けられた前記取付座238(図2)には、鍵Kで操作される電源スイッチ50が装着される。
【0034】
バッテリボックス16は座234,235,236に支持されて、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。バッテリボックス16内にはバッテリ41が収納される。バッテリ41は、例えばニッケル水素電池からなるセル411をケース412内に複数本収容したパック構造に形成される。ケース412の上部にはLED表示により残量を表示するインジケータ42を有する。また、バッテリ41をバッテリボックス16から取外して充電する際に使用される充電コネクタ43やヒューズ(図示せず)もケース412内に設けられる。バッテリボックス16の底部の突出部161にはバッテリ41と前記コントローラ37とを接続する端子(図示せず)が収容される。
【0035】
バッテリボックス16には蓋162が設けられ、この蓋162はヒンジ163を用いてバッテリボックス16に取り付けられる。図中二点鎖線は蓋162を開いた状態を示す。蓋162には前記インジケータ42を見通せるように窓(図示せず)が設けられるほか、鍵装置44が設けられる。この鍵装置44は鍵(電源スイッチを操作する鍵Kと共用できるのがよい)を回して出し入れできる爪441を有していて、この爪441がバッテリボックス16に係合して施錠される。
【0036】
次に、前フレーム22と後フレーム23とを連結する前記ヒンジ24を詳細に説明する。図6はヒンジ24を含む前フレーム22の後端部の平面断面図、図7は同正面図(車体後方から見た図)である。なお、この後端部は前フレーム22を構成するパイプ状部品に溶接で一体化される後端部品(以下、「エンドブロック」という)で構成できる。両図において、エンドブロック45には、フック451が形成され、このフック451は後フレーム23に設けられる前記ボス241,241間に嵌まって、前記ピン242と係合できるよう、寸法と位置とが設定される。
【0037】
U字状に形成されたフック451の開口部分を塞ぐようにロックプレート452が設けられる。ロックプレート452はエンドブロック45に対してピン453で枢軸支持される。さらに、エンドブロック45には、スプリングピン454によって枢軸支持された操作レバー455が設けられる。操作レバー455は指を押し当てる操作部455aと、フック455bとを有する。操作レバー455は引張りバネ456によってロックプレート452と連結され、フック455bはロックプレート452に形成された切欠窓452aからロックプレート452の表側つまり後フレーム23側に臨み、この切欠窓452aの枠に係合している。このフック455bがロックプレート452に係合していることにより、引張りバネ456が作用しているにもかかわらずロックプレート452の、矢印R方向への回動が規制されている。操作レバー455は前記枢軸支持部分近傍でエンドブロック45に当接する接触部455cを有していて、操作レバー455の図示位置から矢印RR方向への回動が禁止されている。
【0038】
この構成により、フック451の開口部分がロックプレート452の先端部分で塞がれているので、フック451に係合しているピン242は、フック451から脱出することができない。したがって、前記ロックレバー38で操作されるロック装置を解除したとしても車体フレーム(前フレームと後フレームとからなる)はピン242を中心に折り畳み可能になるだけである。
【0039】
この車体フレームをさらに前フレーム22と後フレーム23とに分離するためには、操作レバー455の操作部455aをエンドブロック45の奥(矢印RF方向)へ押し込む。そうすると、操作レバー455はピン454を中心に回動し、ロックプレート452はピン453を中心に回動してフック451の開口部分は開放される。したがって、ピン242はフック451から脱出できるようになり、車体フレームは前フレーム22および後フレーム23の連結部分で完全に分離できる。
【0040】
操作レバー455とロックプレート452とを回動させた結果、操作レバー455のフック455bとロックプレート452との係合が解除され、操作レバー455の押圧を停止したあとも、前記開口部分の開放状態は維持される。そのために、操作レバー455の押圧操作と車体フレームの分離作業とを段階的に、それぞれ両手を使って容易に実施できる。
【0041】
分離された車体フレームを再び一体に組み立てる場合は、ピン242をフック451に引っ掛けた後、ロックプレート452をフック451側に押し込んで、操作レバー455のフック456bとロックプレート452とを係合させる。この操作によってフック451の開口部分は塞がれる。続いて、前フレーム22と後フレーム23との接合面を対向させ、図4に示したロック装置のナット392を係合部40に引っ掛けて、ロックレバー38を後フレーム23に沿う方向に回動させてロックする。なお、ロックレバー38が後フレーム23に沿うように位置させたときのナット392と係合部40との緊密度はボルト391に対するナット392の位置により調節できる。
【0042】
次に、前記ヒンジ24の変形例を説明する。図8はヒンジ24の変型例に係る前フレーム22の後端部の平面断面図、図9は同正面図であり、図6,図7と同符号は同一または同等部分を示す。図において、後フレーム23側に固定される枢軸ピン242はフック451に係合していて、この枢軸ピン242が脱出できないよう、フック451の開口部分(切欠部)を塞ぐ位置にロックプレート457が設けられる。ロックプレート457は指を引掛けられるよう形成された操作部457aと前記切欠部を塞ぐロック部457bとを有し、ピン453を使用してエンドブロック45に枢軸支持される。ロックプレート457には、前記操作部457aをエンドブロック45に近付ける方向に、換言すれば前記ロック部457bをエンドブロック45から離す方向に力が作用するようにバネ(ネジリコイルバネ)458が係合している。但し、ロック部457bの後端つまり操作部457a側の端部457cがエンドブロック45の端面に当接するため、ロックプレート457は、ロック部457bが前記切欠部に対向する位置以上には、エンドブロック45から遠ざかる方向に回動されない。
【0043】
一方、ロック部457bがエンドブロック45に近付く方向(矢印RA)に回動できるよう、エンドブロック45には逃げ部(凹部)459が形成されている。この逃げ部459はロック部457bがエンドブロック45側に逃げてフック451の切欠部が開放されるように深さが設定される。
【0044】
この構成により、ロックプレート457がバネ458で付勢されフック451の開口部分がロック部457bで塞がれているので、枢軸ピン242はフック451から脱出することができない。したがって、前記ロックレバー38で操作されるロック装置を解除しただけでは車体フレームは枢軸ピン242を中心に折り畳み可能になるだけである。
【0045】
この車体フレームを、折り畳んだ後さらに前フレーム22と後フレーム23とに分離するためには、ロックプレート457の操作部457aに指を引掛けてエンドブロック45から離す方向(矢印RR方向)へ引っ張る。そうすると、ロック部457bは逃げ部459内に退避してフック451の開口部分は開放される。したがって、枢軸ピン242はフック451から脱出できるようになり、車体フレームは前フレーム22および後フレーム23の連結部分で完全に分離できる。
【0046】
分離された車体フレームを再び一体に組み立てる場合は、枢軸ピン242をロック部457bに押し付けてロック部457bを逃げ部459内に退避させる。枢軸ピン242がフック451に収まったならば、ロック部457bに対する枢軸ピン242の押圧力は解除される。その結果、バネ453の付勢力によってロック部457bは矢印RAと反対側に回動してフック451の開口部分は塞がれる。
【0047】
なお、上記ヒンジ24の実施形態では、枢軸ピン242を後フレーム23側に設け、該枢軸ピン242が係合するフック451や、ロックプレート452,457および操作レバー455等からなるロック装置を前フレーム22側に設けた。しかし、これを逆にして、枢軸ピン242を前フレーム22側に設け、ロックプレート452等を後フレーム23側に設けてもよい。
【0048】
図10は電動補助自転車を搭載した4輪自動車(ここでは、ワゴン型車またはRV車を想定する)の要部平面図、図11は同自動車前方からの斜視図である。両図において、自動車WGNの後部には電動補助自転車を収納するためのトレイ58が自動車の前後方向に出し入れ自在に設けられる。前フレーム56は自動車WGN内の後部座席57下方に固定され、自動車WGN内でのトレイ58の前方位置の限界を規定する。上フレーム59は前記前フレーム56の後方で自動車内WGNに固定され、上部に棚板(図示せず)を支持する。好ましくは樹脂材料からなるトレイ58は、前記前フレーム56と上フレーム59とで囲まれたスペースに、図示しないレールで案内されて自動車前後方向に摺動自在に配置される。上フレーム59には、その左側にバッテリ41の充電器60が保持される。
【0049】
次に、上記電動補助自転車を折り畳んで自動車に搭載する搭載手順を説明する。電動補助自転車を自動車WGNに搭載するためには、まず、トレイ58を自動車後方寄りに引き出して、トレイ58の上方に自由な空間を設けておく。そうしておいて、まず、バッテリボックス16の蓋162を開いてバッテリ41を電動補助自転車から取り外し、トレイ58の前中央に収納する。次に、クランパ233を緩めてシートポスト3を後フレーム23から引き抜き、さらにシートポスト3とシート4とを分離する。シート4はバッテリ41の右横に、シートポスト3はトレイ58の右隅にそれぞれ収納する。
【0050】
続いて、車体フレームを分離する。この分離に先立ち、前記ジョイント6のノブ61を操作してハンドルポスト7をジョイント6から折り畳む。そして、ロックレバー38を操作し、前フレーム22と後フレーム23の連結部のロックを解除して車体フレームを枢軸ピン242を中心に折り畳む。そうしておいて、前記操作レバー455(図6の例)を押したり、ロックプレート457(図8の例)を引いたりして枢軸ピン242を前フレーム22のフック451から脱出させ、車体フレームを分離する。前フレーム22、ハンドルポスト7、ハンドル8、フロントフォーク5、および前輪WFは、一体的にトレイ58の左側に寄せて収納する。一方、後フレーム23、電動補助ユニット1、および後輪WRは、ペダル13を折り畳んだ後、一体的にトレイ58の右側に寄せて収納する。
【0051】
図12は自動車WGNの後部斜視図、図13は同要部断面図である。図12に示すように、トレイ58を引き出した状態では、電動補助自転車はそのほとんどが全体が棚板65で覆われた範囲から自動車後方に脱出しており、ユーザは棚板65で邪魔されることなく容易に電動自動車を自動車から上げ下ろしできる。
【0052】
また、自動車WGNの内側側壁にはAC100ボルトのコンセント66が設けられる。図13に示すように、棚板65の裏側に装着された充電器60にはコード67を通じてコンセント66から電源を供給され、さらに充電器60で整流された所定電圧の直流はコード68を通じてバッテリ41に供給される。なお、コード68とバッテリ41とはコネクタ43を通じて接続される。
【0053】
このように、ACコンセント66を利用することにより、例えば、リゾート等の目的地に向かうまでの時間を有効に使い、自動車WGNのエンジンで駆動される発電機でバッテリ41に充電することができる。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項1,2の発明によれば、アシストユニットがシートポストから後方に集約的に配置されるので、前フレームやその周辺の構造が簡素化する。
【0055】
また、請求項3の発明によれば、車体の軽量化が果たせるとともに、アシストユニットを懸架するためのボスなどを容易に形成することができる。また、請求項4の発明によれば、左右フレーム部分間のスペースを有効に利用することができる。
【0056】
また、請求項5の発明によれば、後フレームの幅広部分でバッテリの側面を覆うことができるため、バッテリの保護が十分になるとともに外観を良好にすることができる。
【0057】
また、請求項6の発明によれば、後フレームへのアシストユニットの取り付け手段や取り付けスペースを専用で確保しなくてもよいので、部品点数の削減や後フレームのサイズを縮小することができる。
【0058】
また、請求項7の発明によれば、チェーン専用にカバーを設ける必要がないので、部品点数の削減や余分なスペースの確保を必要としない。さらに、請求項8の発明によれば、後フレームの強度を必要以上に大きくすることなくシートポストにかかる荷重を確実に受けることができる。
【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】 図4のA−A断面図である。
【図6】 前フレームに設けられるエンドブロックの平面断面図である。
【図7】 前フレームに設けられるエンドブロックの正面図である。
【図8】 エンドブロックの変形例に係る断面平面図である。
【図9】 エンドブロックの変形例に係る正面図である。
【図10】 電動補助自転車を収納したトレイの平面図である。
【図11】 電動補助自転車を収納したトレイの斜視図である。
【図12】 トレイを設けた4輪自動車の後部斜視図である。
【図13】 トレイを設けた4輪自動車の後部断面図である。
【図14】 図4のB−B断面図である。
【符号の説明】
1…電動補助ユニット、 2…車体フレーム、 3…シートポスト、 6…ジョイント、 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、 14…スプロケットカバー、 16…バッテリボックス、 22…前フレーム、 23…後フレーム、 24…ヒンジ、 25,26,27…ボルト、 28…ボス、 29…ピニオン、 32…アシストギヤ、 33…駆動スプロケット、 38…ロックレバー、 70…ケース本体、 70b…ハンガー部、 332…従動スプロケット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery-assisted bicycle, and more particularly, to a battery-assisted bicycle with a simplified body frame structure.
[0002]
[Prior art]
There is known a battery-assisted bicycle including a human-powered drive system for transmitting a pedaling force applied to a pedal to a rear wheel, and a motor-driven system capable of adding auxiliary power to the humanpowered driving system according to the pedaling force. ing. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-239286 discloses a battery-assisted bicycle in which a down tube (front body frame) extending downward and rearward from a head pipe is formed in a box shape. In this battery-assisted bicycle, a battery and a battery-assisted battery-powered system are housed in the box-shaped front body frame.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In general, a down tube of a bicycle is composed of a simple-shaped pipe, which is considered to be simple in appearance, and can function sufficiently with a single pipe in practical use. On the other hand, the down tube described in the above publication has a complicated structure, for example, the whole is formed in a box shape to accommodate the electric auxiliary system and the like.
[0004]
An object of the present invention is to provide a battery-assisted bicycle having a frame with a simplified structure while solving the above-described conventional problems and satisfying functional requirements.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a power assist system including a human power drive system that transmits a pedal force applied to a pedal, and a motor drive system that adds auxiliary power to the human power drive system according to the pedal force. The bicycle includes a vehicle body frame including a front frame and a rear frame, a seat post held on the rear frame, and an assist unit including the human power drive system and the motor drive system, wherein the rear frame is a left frame portion. And the right frame portion, and the assist unit is suspended from the vicinity of the seat post at the rear portion of the rear frame.
[0006]
In addition, the present invention has a second feature in that the left frame portion and the right frame portion are coupled to each other toward the front of the vehicle body, and the seat post holding portion is formed at the coupling portion. According to the first and second features, since the assist units are collectively arranged rearward from the seat post, the front frame and the surrounding structure are simplified.
[0007]
The third feature of the present invention is that the left frame portion and the right frame portion are made of aluminum die-cast. According to the third feature, the weight of the vehicle body can be reduced, and a boss or the like for suspending the assist unit can be easily formed on the rear frame.
[0008]
Further, the present invention has a fourth feature in that a battery mounting portion is provided at a rear portion of the seat post between the left frame portion and the right frame portion. According to the fourth feature, the space between the left and right frame portions can be used effectively.
[0009]
In addition, the present invention has a fifth feature in that the rear frame is formed to be wide at a portion immediately after the seat post in a side view. According to the fifth feature, since the side surface of the battery can be covered by the wide portion, the battery can be sufficiently protected and the appearance can be improved.
[0010]
The present invention further includes rear fastening means for fastening the left frame portion and the right frame portion to each other behind the assist unit suspension position and in front of the rear wheel, and the rear fastening means includes the assist unit. A sixth feature is that it also serves as means for coupling to the rear frame. According to the sixth feature, the assist unit coupling means for the rear frame can serve as the fastening means for the left frame portion and the right frame portion.
[0011]
Further, the present invention comprises a chain spanned between a drive sprocket provided on the output shaft of the assist unit and a driven sprocket on the rear wheel side, and substantially the entire length direction of the tension side of the chain is its side surface. A seventh feature is that it overlaps the right frame portion as viewed. According to the seventh feature, the tight side of the chain is covered with the right frame portion over substantially the entire area.
[0012]
Still further, the present invention includes a front fastening means that is provided below the coupling portion and fastens the left frame portion and the right frame portion to each other, and the front fastening means includes a holding portion for the seat post. There is an eighth feature in that it has a boss portion that cooperates with the seat post and can support the seat post at two points. According to the eighth feature, the seat post is supported at two points by the holding portion at the upper part of the rear frame and the front fastening means.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a battery-assisted bicycle according to an embodiment of the present invention. The body frame 2 of the battery-assisted bicycle includes a
[0014]
A
[0015]
The
[0016]
The side view appearance of the
[0017]
An electric auxiliary unit (assist unit) 1 disposed behind the extended portion of the
[0018]
The pedaling force input from the
[0019]
In the space surrounded by the wide portion of the
[0020]
The
[0021]
2 is a perspective view of the
[0022]
[0023]
Further, a
[0024]
4 is a side view of the main part showing the mounting position relationship between the
[0025]
Thus, since the fixing part of the electric
[0026]
Since the
[0027]
An
[0028]
In FIG. 14, symbol H indicates a range of positions in the height direction of the
[0029]
Thus, the rotation of the motor M is transmitted to the
[0030]
A
[0031]
A
[0032]
On the other hand, by rotating the
[0033]
A
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
Next, the
[0037]
A
[0038]
With this configuration, since the opening portion of the
[0039]
In order to further separate the vehicle body frame into the
[0040]
As a result of rotating the
[0041]
When the separated body frame is assembled again, the
[0042]
Next, a modification of the
[0043]
On the other hand, a relief portion (recess portion) 459 is formed in the
[0044]
With this configuration, the
[0045]
In order to separate the vehicle body frame into the
[0046]
When the separated body frame is assembled again, the
[0047]
In the embodiment of the
[0048]
FIG. 10 is a plan view of a principal part of a four-wheeled vehicle (here, assuming a wagon type vehicle or an RV vehicle) equipped with a battery-assisted bicycle, and FIG. 11 is a perspective view from the front of the vehicle. In both figures, a
[0049]
Next, a mounting procedure for folding the battery-assisted bicycle and mounting it on an automobile will be described. In order to mount the battery-assisted bicycle in the automobile WGN, first, the
[0050]
Subsequently, the body frame is separated. Prior to this separation, the
[0051]
FIG. 12 is a rear perspective view of the automobile WGN, and FIG. As shown in FIG. 12, in the state where the
[0052]
In addition, an AC 100
[0053]
In this way, by using the
[0054]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the first and second aspects of the invention, the assist units are collectively arranged rearward from the seat post, so that the structure of the front frame and its surroundings is simplified.
[0055]
According to the invention of
[0056]
According to the invention of
[0057]
According to the sixth aspect of the present invention, since it is not necessary to secure the means for attaching the assist unit to the rear frame and the space for mounting, it is possible to reduce the number of parts and the size of the rear frame.
[0058]
Further, according to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a battery-assisted bicycle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a rear frame as viewed from the left front.
FIG. 3 is a plan view of a rear frame.
FIG. 4 is a side view of a main part around an assist unit.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 6 is a plan sectional view of an end block provided in the front frame.
FIG. 7 is a front view of an end block provided in a front frame.
FIG. 8 is a cross-sectional plan view according to a modification of the end block.
FIG. 9 is a front view according to a modified example of the end block.
FIG. 10 is a plan view of a tray storing a battery-assisted bicycle.
FIG. 11 is a perspective view of a tray storing a battery-assisted bicycle.
FIG. 12 is a rear perspective view of a four-wheeled vehicle provided with a tray.
FIG. 13 is a rear sectional view of a four-wheeled vehicle provided with a tray.
14 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前フレームおよび後フレームを含む車体フレームと、
前記後フレームに保持させたシートポストと、
前記人力駆動系および前記モータ駆動系を含むアシストユニットとを具備し、
前記後フレームを左フレーム部分および右フレーム部分で構成するとともに、
前記シートポストが前記左右のフレーム部分で挟持され、
前記アシストユニットが、前記シートポスト近傍から後部で前記左右のフレーム部分で挟持されて前記後フレームに固定されていることを特徴とする電動補助自転車。In a battery-assisted bicycle including a human-powered driving system that transmits a pedaling force applied to a pedal, and a motor driving system that adds auxiliary power to the human-powered driving system according to the pedaling force,
A body frame including a front frame and a rear frame;
A seat post held in the rear frame;
An assist unit including the human power drive system and the motor drive system;
The rear frame is composed of a left frame portion and a right frame portion,
The seat post is sandwiched between the left and right frame parts,
The battery-assisted bicycle according to claim 1, wherein the assist unit is fixed to the rear frame by being sandwiched between the left and right frame portions at a rear portion from the vicinity of the seat post.
前記後フレームが、側面視で前記シートポストを保持した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に形成されていることを特徴とする請求項4記載の電動補助自転車。 The seat post is held near the front of the rear frame,
5. The battery- assisted bicycle according to claim 4 , wherein the rear frame is formed in a shape in which a portion near the front of the vehicle body that holds the seat post in a side view is wide and the width is narrowed toward the rear. .
前記後部締結手段が、前記アシストユニットを前記後フレームに結合する手段を兼ねていることを特徴とする請求項1記載の電動補助自転車。Rear fastening means for fastening the left frame portion and the right frame portion to each other behind the assist unit suspension position and in front of the rear wheel;
The battery-assisted bicycle according to claim 1, wherein the rear fastening means also serves as means for coupling the assist unit to the rear frame.
前記チェーンの張り側の長さ方向ほぼ全域が、その側面視で前記右フレーム部分と重なっていることを特徴とする請求項1記載の電動補助自転車。A drive sprocket provided on the output shaft of the assist unit and a chain spanned between the rear wheel side driven sprocket,
2. The battery-assisted bicycle according to claim 1, wherein substantially the entire length direction of the tension side of the chain overlaps the right frame portion in a side view.
前記前部締結手段が、前記シートポストの保持部と協働して該シートポストに当接し、該シートポストを2点支持できるボス部を有していることを特徴とする請求項2記載の電動補助自転車。Provided with a front fastening means provided below the coupling portion and fastening the left frame portion and the right frame portion to each other;
The said front part fastening means has a boss | hub part which contact | abuts to this seat post in cooperation with the holding | maintenance part of the said seat post, and can support this seat post at two points | pieces. Electric assist bicycle.
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