JP5361497B2 - 電動アシスト自転車 - Google Patents

Description

この発明は、車体フレームに着脱可能に取り付けられたバッテリケース内のバッテリを電源としてモータを駆動しクランクの回転力を補助する電動アシスト自転車の技術分野に属し、更に云えば、バッテリケースの盗難防止効果をレベルアップした電動アシスト自転車に関する。

従来、電動アシスト自転車のバッテリを収納したバッテリケースは、例えば図１１に示すように、電動アシスト自転車の車体フレームを構成するシートチューブｂに沿って着脱可能に設置されている。バッテリケースａの上端ａ’は、シートチューブｂに設置された固定装置ｃに取付けて固定され、同バッテリケースａの下端ａ’’は、ダウンチューブｅとチェーンステイｄの接合部分に設置されたバッテリケース受け部ｆに支持されて固定されている。前記バッテリケースａは、キー孔ｃ’へキーを差し込んで回し、固定装置ｃを解錠することにより同固定装置ｃ及びバッテリケース受け部ｆから取り外すことができる。取り外したバッテリケースａは、例えば家庭内電源で充電され、電動アシスト自転車に乗る用意として再びシートチューブｂに沿って取り付けられる。
図１１に示すバッテリケースａのキー式固定構造は一般的に実施されている既往の構成であるが、キー孔ｃ’が外部に露出しているので、例えば合い鍵を使用したり、或いはピッキングによって固定装置ｃを解錠すれば、バッテリケースａを容易に盗むことができる。また、外部に露出したキー孔ｃ’は、雨を受けて錆びたり、キー孔ｃ’に泥が入って操作不能を起こし、バッテリケースａの着脱が良好に行えない事態が発生する虞がある。
そこで、下記の特許文献１に開示された電動アシスト自転車は、シートチューブにバッテリケース取付け用ブラケットが固定され、該バッテリケース取付け用ブラケットにバッテリケースを鍵で固定することにより、バッテリケースの盗難を防止する効果を高めていると記載されている。
また、下記の特許文献２には、シートチューブの内部にバッテリケースを収納し、同シートチューブの上端面を蓋体で閉じた構成の電動アシスト自転車が開示されている。

特開２００２−３６２４５６号公報 特開平１０−５３１７８号公報

上記特許文献１に開示された電動アシスト自転車は、盗難防止効果を高めた構成ではあるが、固定装置のキー孔が外部に露出した構成なので、合い鍵を使用したり或いはピッキングによって固定装置を解錠してバッテリケースを盗まれる被害の発生は避けられない。
上記特許文献２に開示された電動アシスト自転車は、シートチューブ内にバッテリケースを収納しているので、一見バッテリケースの場所が分からない。しかし、サドルを回転して蓋体を開けるとバッテリケースは露出するので簡単に盗まれるおそれがある。蓋体を固定するためのロック機構を取り付けたとしても、同ロック機構は外部に露出する構成となるので、合い鍵を使用したり或いはピッキングによってロック機構を解錠することにより、バッテリケースは簡単に盗まれるおそれがある。

本発明の目的は、車体フレームに着脱可能に取り付けられるバッテリケースの盗難防止効果のレベルアップ（困難度を高める）を図ると共に、固定装置および操作部が雨や泥等による悪影響を受けることがなく、長期間に亘って良好なバッテリケースの着脱操作を行え、意匠性にも優れた電動アシスト自転車を提供することである。

上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る電動アシスト自転車は、
車体フレームに着脱可能に取り付けられたバッテリケース内のバッテリを電源としてモータを駆動しクランクの回転力を補助する電動アシスト自転車において、
バッテリケースを車体フレームへ固定し又は同フレームから解放する機構を有する固定装置と、前記固定装置の固定又は解放の操作を行う操作部とがシートチューブ内に設置され、前記固定装置及び操作部を収納したシートチューブにシートポストが差し込まれている構成であることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明に係る電動アシスト自転車において、
固定装置は、シートポストをシートチューブから抜き外して現われた操作部の操作により、固定又は解放が行われることを特徴とする。

本発明に係る電動アシスト自転車は、バッテリケース２を車体フレームに固定し又は同フレームから解放する機構を有する固定装置３と、該固定装置３の固定又は解放の操作を行う操作部４とをシートチューブ６内に設置し、同固定装置３及び操作部４を収納させたシートチューブ６にシートポスト５を差し込んだ構成であり、同固定装置３と操作部４を外部から見えないように隠しているので、盗難防止効果が一段とレベルアップされ、バッテリケース２の盗難防止に威力を発揮する。
その上、シートチューブ６内に設置した固定装置３及び操作部４は、雨や泥等の影響を受けないので、長期間に亘り良好なバッテリケース２の着脱操作を可能にならしめる。
更に、シートチューブ６内に固定装置３及び操作部４を設置することで、スマートで意匠性に優れた外観を実現できる。

車体フレームにバッテリケースを取り付けた電動アシスト自転車を示す説明図である。 車体フレームからバッテリケースを取り外した電動アシスト自転車を示す説明図である。 （Ａ）は図１のＩＩＩ部拡大断面図である。（Ｂ）は操作部のキー孔部分を示す拡大平面図である。 図２のＩＶ部拡大断面図である。 ソレノイドロック機構による固定装置にバッテリケースを固定したシートチューブ上端を示す拡大断面図である。 ソレノイドロック機構による固定装置からバッテリケースを解放したシートチューブ上端を示す拡大断面図である。 シートチューブに沿ってバッテリケースを固定した電動アシスト自転車を示す説明図である。 バッテリケースを固定装置から解放したシートチューブを示す拡大断面図である。 図７のＶＩＩＩ部拡大断面図である。 シートチューブの側部に沿ってバッテリケースを設置した電動アシスト自転車を示す説明図である。 従来の電動アシスト自転車のバッテリケースの着脱構造を示す説明図である。

本発明の電動アシスト自転車は、バッテリケース２を車体フレームへ固定し又は同フレームから解放する機構を有する固定装置３と、前記固定装置３の固定又は解放の操作を行う操作部４とがシートチューブ６内に設置され、前記固定装置３及び操作部４を収納したシートチューブ６にシートポスト５が差し込まれている構成である。

以下に、本発明に係る電動アシスト自転車を、図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、車体フレームを構成するシートチューブ上端６ａへ着脱可能に取り付けられたバッテリケース２内のバッテリを電源としてモータを駆動し、使用者がペダル７を踏む回転力を補助（アシスト）する電動アシスト自転車１を示す。図２は、バッテリケース２をシートチューブ上端６ａから取り外した状態を示す。図１及び２に示す電動アシスト自転車１は、シートチューブの中間部（例えば図７〜９に示すシートチューブ６’）を持たないで、シートチューブ上端６ａのみを備えた構成の実施例を示している。

前記シートチューブ上端６ａの内部に、バッテリケース２の上端を同シートチューブ上端６ａの下端面へ固定し又は同シートチューブ上端６ａの下端面から解放する機構を有する固定装置３と、前記固定装置３の固定又は解放の操作を行う操作部４とが一組として設置されている。前記シートチューブ上端６ａの内周面と、固定装置３及び操作部４の外周面との間に、サドル１０を支持するシートポスト５が差し込まれている。前記バッテリケース２の上端は、シートチューブ上端６ａの下端面に固定され、同バッテリケース２の下端は、シートチューブ下端６ｂに設置されたバッテリ受け部（一例として図１１の符号ｆを参照）に支持され固定されている。

図３及び図４は、操作部４のキー孔４ａにキー４ｂを差して回すことによって、固定装置３を固定又は解放できる構成の固定装置３と操作部４の実施例を示している。この固定装置３と操作部４は、外周にシートポスト５を差し込むスペースを空けてシートチューブ上端６ａの内部に設置されている。前記固定装置３は、操作部４のキー孔４ａ（図３Ｂを参照）にキー４ｂを差し込んで押し込むと、回動部３ａが下方へ移動してスプリング３ｃを収縮させ、それによりロックピン３ｂが下方へ突き出る構成である。前記ロックピン３ｂを下方へ突き出させた後、前記キー４ｂを回すと、これに連動して前記回動部３ａが回転し、同回動部３ａの突起部３ｄが凹部３ｅへ嵌まって下方へ突き出たロックピン３ｂが保持される。なお、前記シートチューブ上端６ａの下端面には、下方へ突き出るロックピン３ｂを通す孔が形成されている。
つまり、前記バッテリケース２は、下端をバッテリケース受け部に設置し、図４に示すように、上端の凹部２ａの位置とシートチューブ上端６ａのロックピン３ｂを通す孔の位置とを一致させた後、キー孔４ａにキー４ｂを差し込んで回し、回動部３ａを回転させることにより、図３Ａに示すように、下方へ突き出たロックピン３ｂがバッテリケース２の上端面の凹部２ａに嵌って、シートチューブ上端６ａに取り付けられる。

上記固定装置３の外周面とシートチューブ上端６ａの内周面とのスペースに下端を差し込まれたシートポスト５は、シートチューブ上端６ａの側面に取り付けられたシートクランプ５ａを締め付けることにより固定される。このとき前記固定装置３及び操作部４は、シートポスト５とシートチューブ上端６ａの内部に収納されて、外部から見えないように隠れた状態となり、盗難防止効果が一段とレベルアップされ、バッテリケース２の盗難防止に威力を発揮する。その上、シートチューブ上端６ａ内に設置した固定装置３及び操作部４は、雨や泥等の影響を受けないので、長期に亘り良好なバッテリケース２の着脱操作を可能ならしめる。更に、シートチューブ上端６ａ内に固定装置３及び操作部４を設置することで、スマートで意匠性に優れた外観を実現できる。

なお、図示することは省略したが、シートチューブ上端６ａにシートポスト５を固定化するロック機構部を設置し、同ロック機構部を旋錠又は解錠することにより、シートポスト５をシートチューブ上端６ａへ固定化し又は抜き外し可能な構成とし、前記キー機構３とロック機構部による２段階の防犯機構としてバッテリケース２の盗難防止効果を高めることが好ましい。

上記シートチューブ上端６ａからバッテリケース２を取り外すときは、図４に示すように、シートポスト５をシートチューブ上端６ａから抜き外して現われた操作部４のキー孔４ａへキー４ｂを差し込んで回す。前記キー４ｂの回転に連動して回転する回動部３ａが、ロックピン３ｂと共にスプリング３ｃの伸長作用により上方へ持ち上げられ、同ロックピン３ｂがシートチューブ上端６ａ内へ引っ込み、固定装置３の固定が解放される。

図５及び図６には、固定装置として自己保持型ソレノイドロック機構３’を採用し、操作部４’のキー孔へキー４ｂを差し込んで回すことによって前記固定装置３’を固定又は解放できる構成の固定装置３’と操作部４’の実施例を示している。
前記固定装置３’は、操作部４’のキー孔（図３Ｂを参照）にキー４ｂを差し込んで回すと、図５に示すように、吸引時（解放操作時）と極性を変えた電流がソレノイド３ｍの吸引コイルに通電（短時間開放電流）され、永久磁石３ｎのエネルギーが打ち消される。それにより伸長する復帰スプリング３ｐよってロックピン３ｂがバッテリケース２の上端の凹部２ａへ嵌り、前記吸引コイルへの通電が止まると前記永久磁石３ｎ及び復帰スプリング３ｐによって同ロックピン３ｂがバッテリケース２の凹部２ａ内で保持されて同バッテリケース２がシートチューブ上端６ａに取り付けられる。なお、前記固定装置３’と操作部４’の電源は、バッテリにより作動電源装置３ｊに蓄積される。

上記固定装置３’の固定を解放させるには、図６に示すように、シートポスト５をシートチューブ上端６ａから抜き外して現われた操作部４’のキー孔へキー４ｂを差し込んで回す。すると、ソレノイド３ｍの吸引コイルへ直流電圧が印加され、ロックピン３ｂがベース３ｋに向かって瞬時に強く吸引された後に、同吸引コイルへの通電がとめられ、吸引スプリング３ｈと永久磁石３ｎによってロックピン３ｂが吸着保持され、バッテリケース２を取り外すことができる。

なお、前記操作部４’の操作は、例えばリモコン装置による遠隔操作で旋錠し又は解錠するキー機構により、シートポスト５をシートチューブ上端６ａに差し込んだままの状態で行うように構成して実施できる。

図７は、中間部６’を有するシートチューブ６の同中間部６’の後部に沿ってバッテリケース２を設置した電動アシスト自転車１’を示している。この電動アシスト自転車１’も、上記実施例１の電動アシスト自転車１と同様、操作部４のキー孔へキー４ｂを差し込んで回すことによって固定装置３を固定又は解放できる構成である。

前記固定装置３は、図８に示すように、シートチューブ６の中間部６’の側面に設けられた孔６ｃへ、バッテリケース２の側面に設置された平面視がＵ字形状の着脱構造部２ｂが差し込むと、図９に示すように、シートチューブ６の中間部６’内に設置された着脱機構３ｆの先端３０ｆが、バッテリケース２の着脱構造部２ｂを掛け止めて、バッテリケース２をシートチューブ６に取り付ける構成である。前記着脱機構３ｆの他端部３１ｆは、一方を先端部３０ｆとバネ材３２ｆで連結され、他方をロックピン３ｂとピン３ｇで連結されており、同着脱機構３ｆは、ロックピン３ｂの上下移動に連動する。
前記固定装置３の固定を解放させるには、図９に示すように、前記シートポスト５をシートチューブ６の上端から抜き外して現われた操作部４のキー孔（図３Ｂを参照）へキー４ｂを差し込んで回す。すると前記キー４ｂの回転に連動して回動部３ａが回転し、ロックピン３ｂの上方移動に連動する着脱機構３ｆが前記着脱構造部２ｂの掛け止めを解放する。
なお、図示することは省略したが、前記シートチューブ６に、シートポスト５を係止させるロック機構部を設置し、前記固定装置３とロック機構部による２段階の防犯機構を備えることが好ましい。

なお、実施例３で説明した電動アシスト自転車１’は、例えば図１０に示すように、シートチューブ６の中間部６’の側部に沿ってバッテリケース２を設置した構成で実施することもできる。

以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。

１、１’ 電動アシスト自転車
２ バッテリケース
３、３’ 固定装置
４、４’ 操作部
５ シートポスト
６ シートチューブ

Claims (2)

1. 車体フレームに着脱可能に取り付けられたバッテリケース内のバッテリを電源としてモータを駆動しクランクの回転力を補助する電動アシスト自転車において、
   バッテリケースを車体フレームへ固定し又は同フレームから解放する機構を有する固定装置と、前記固定装置の固定又は解放の操作を行う操作部とが、シートチューブ内に設置され、前記固定装置及び操作部を収納したシートチューブにシートポストが差し込まれている構成であることを特徴とする、電動アシスト自転車。
2. 固定装置は、シートポストをシートチューブから抜き外して現われた操作部の操作により、固定又は解放が行われることを特徴とする、請求項１に記載した電動アシスト自転車。

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