JP6645674B2 - 自転車フレーム、及びそれを具備した電気自転車 - Google Patents

Description

本発明は、自転車フレーム、及びそれを具備した電気自転車に関する。

代替エネルギー及び環境汚染などの問題により、化石燃料を使用する既存の交通を一部代替することができ、既存の手動式自転車に比べ、力のあまりかからない電気自転車などへの関心が増大している。
電気自転車に電源を供給するための装置として、充電可能な二次電池を具備した電池パックが多用されている。このような電池パックは、電気自転車に装着されるのである。

米国特許第7,934,576号明細書

本発明が解決しようとする課題は、効率的な自転車フレーム、及びそれを具備した電気自転車を提供することである。

本発明の一実施形態は、複数のフレームユニットが結合された自転車フレームにおいて、前記フレームユニットのうち少なくともいずれか１つのフレームユニットは、中空型チャンバ；及び前記中空型チャンバを、第１チャンバユニットと、第２チャンバユニットとに分割する第１隔壁；を含み、前記第１チャンバユニットは、一側に位置する開口、及び前記開口を介して挿入された電池パックを収納する収納空間を具備し、前記第２チャンバユニットは、前記第２チャンバユニットの内部と、前記自転車フレーム外部とを流体が通るように連結するホールを具備する自転車フレームを開示する。

本実施形態において、前記フレームユニットは、互いに対向する第１外側壁及び第２外側壁；並びに前記第１外側壁及び第２外側壁を連結して互いに対向する第３外側壁及び第４外側壁；を含み、前記中空型チャンバは、前記第１外側壁ないし前記第４外側壁で取り囲まれる。

本実施形態において、前記第２チャンバユニットは、前記第２チャンバユニットの長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブを含み、前記少なくとも１つのリブにより、前記第２チャンバユニットは、複数の領域に区画される。
本実施形態において、前記第２チャンバユニットの前記複数の領域には、前記自転車フレームの外部と流体が通るように連結されるホールがそれぞれ形成されてもよい。

本実施形態において、前記第２チャンバユニットの前記複数の領域それぞれが、前記第１チャンバユニットと流体が通るように連結するために、前記第１隔壁には、複数のホールが形成されてもよい。
本実施形態において、前記少なくともいずれか１つのフレームユニットは、前記第１チャンバユニットを中間に介在させるが、前記第２チャンバユニットの反対側に位置する第３チャンバユニットを形成するように、前記中空型チャンバを分割する第２隔壁をさらに具備することができる。

本実施形態において、前記第２隔壁は、前記第１隔壁と実質的に平行に位置し、前記第１隔壁と対向する。
本実施形態において、前記開口が形成された前記第１チャンバユニットの一側壁は、前記第１隔壁及び前記第２隔壁と実質的に垂直になるように配置される。

本実施形態において、前記第３チャンバユニットは、前記第３チャンバユニットの長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブを含み、前記少なくとも１つのリブにより、前記第３チャンバユニットは、複数の領域に区画される。
本実施形態において、前記第３チャンバユニットの前記複数の領域それぞれが、前記第１チャンバユニットと流体が通るように連結されるようにするために、前記第２隔壁には、複数のホールが形成されてもよい。

本実施形態において、前記第３チャンバユニットは、前記複数の領域それぞれと、前記自転車フレームの外部を流体が通るように連結するホールを含んでもよい。
本発明の他の実施形態において、前輪及び後輪；前記後輪を駆動させる駆動部；電池パックと電気的に連結され、前記電池パックの電気エネルギーを運動エネルギーに変換し、前記前輪、前記後輪及び前記駆動部のうち少なくともいずれか一つを駆動させる電動部；並びに複数のフレームユニットが結合されたフレーム；を含み、前記複数のフレームユニットのうち少なくともいずれか１つのフレームユニットは、一側に形成された開口、及び前記開口を介して挿入される電池パックの収納空間を具備する第１チャンバユニット；並びに前記第１チャンバユニットの一側に位置する第２チャンバユニット；を具備し、前記第２チャンバユニットの外側壁は、前記第２チャンバユニットの内部と、前記少なくともいずれか１つのフレームユニットの外部とを流体が通るように連結するホールが形成される電気自転車を開示する。

本実施形態において、前記開口は、地面（ground）に対して遠くなる方向を向かって位置し、前記第２チャンバユニットは、前記地面と隣接するように位置する。
本実施形態において、前記第１チャンバユニットが中間に置かれるように、前記第２チャンバユニットの反対側に位置する第３チャンバユニットをさらに具備することができる。

本実施形態において、前記第１チャンバユニットと前記２チャンバユニットは、第１隔壁を中間に置いて互いに隣接するように配置され、前記第２チャンバユニットは、前記第２チャンバユニットの長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブを含んでもよい。
本実施形態において、前記少なくとも１つのリブにより、前記第２チャンバユニットは、複数の領域に区画され、前記第２チャンバユニットは、前記複数の領域それぞれに対応し、前記複数の領域それぞれを外部と流体が通るように連結するホールを含んでもよい。

本実施形態において、前記第１チャンバユニットと前記第３チャンバユニットは、第２隔壁を中間に置いて互いに隣接するように配置され、前記第３チャンバユニットは、前記第３チャンバユニットの長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブを含んでもよい。

本実施形態において、前記少なくとも１つのリブにより、前記第３チャンバユニットは、複数の領域に区画され、前記第１チャンバユニット及び前記第３チャンバユニットの前記複数の領域が流体が通るように連結されるようにするために、前記第２隔壁には、複数のホールが形成されてもよい。

本発明の実施形態によれば、電池パックが収納される空間を提供し、電池パックで発生する熱を放熱させることができ、湿気から電池パックを保護することができ、十分な剛性を有する自転車フレーム、及びそれを具備した電気自転車を提供することができる。

本発明の一実施形態による電気自転車を示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるフレームユニットの一部を抜粋して示した斜視図である。 図２のフレームユニットを他の角度から見た斜視図である。 図２のフレームユニットの下部面図である。 図４ＡのＩＶ_ｂ−ＩＶ_ｂ線による断面図である。 本発明の他の実施形態によるフレームユニットを下部から見た斜視図である。 本発明の他の実施形態による電気自転車を示した斜視図である。 本発明の他の実施形態によるフレームユニットの一部を抜粋して示した斜視図である。 図７のVIII_ａ−VIII_ａ線に沿って切り取った断面図である。 図７のVIII_ｂ−VIII_ｂ線に沿って切り取った断面図である。 図７のフレームユニットの下部面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるフレームユニットの一部を抜粋して示した斜視図である。 図１０のＸＩ_ａ−ＸＩ_ａ線に沿って切り取った断面図である。 図１０のＸＩ_ｂ−ＸＩ_ｂ線に沿って切り取った断面図である。 図１０のフレームユニットの下部面図である。

本発明は多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができるが、特定実施形態を図面に例示し、詳細な説明で詳細に説明する。本発明の効果、特徴、及びそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に説明する実施形態を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、多様な形態に具現されるのである。

以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明するが、図面を参照して説明するとき、同一であるか、あるいは対応する構成要素は、同一図面符号を付し、それに係わる重複説明は省略する。
以下の実施形態において、第１、第２のような用語は、限定的な意味ではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的に使用される。

以下の実施形態において、単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。
以下の実施形態において、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴、または構成要素が存在するということを意味するものであり、一つ以上の他の特徴または構成要素が付加される可能性をあらかじめ排除するものではない。

以下の実施形態において、膜、領域、構成要素などの部分が、他の部分の上または上部にあるとするとき、他の部分のすぐ上にある場合だけではなく、その中間に、他の膜、領域、構成要素などが介在されている場合も含む。

図面では、説明の便宜のために、構成要素がその大きさが誇張または縮小されていることもある。例えば、図面で示された各構成の大きさ及び厚みは、説明の便宜のために任意に示されており、本発明は、必ずしも図示されたところに限定されるものではない。
ある実施形態が異なって具現可能な場合、特定の工程順序が、説明される順序と異なって遂行されもする。例えば、連続して説明される２つの工程が、実質的に同時に遂行されもし、説明される順序と反対の順序でも進められる。

以下の実施形態において、膜、領域、構成要素などが連結されているとするとき、膜、領域、構成要素が直接的に連結された場合だけではなく、膜、領域、構成要素の間に、他の膜、領域、構成要素が介在して間接的に連結された場合も含む。

図１は、本発明の一実施形態による電気自転車を示した斜視図である。
図１を参照すれば、本発明の一実施形態による電気自転車は、フレーム１０、前輪２１、後輪２２、操向部３０、駆動部４０、サドル５０及び電動部６０を含んでもよい。前輪２１と後輪２２は、フレーム１０に対して、回転自在に支持されている。

駆動部４０は、ペダル４１、チェーンホイール４２、チェーン４３及び従動ホイール４５を含んでもよい。ペダル４１は、クランクアーム４４によって、チェーンホイール４２と連結される。１対のペダル４１は、チェーンホイール４２を中心に対称になるように位置し、搭乗者が１対のペダル４１を踏んでチェーンホイール４２を回転させれば、チェーン４３によって、従動ホイール４５が回転する。従動ホイール４５は、後輪２２と連結されているので、後輪２２が回転する。

電動部６０は、モータ（図示せず）とギアボックス（図示せず）とを含んでもよい。一実施形態において、モータは、電池パックＢＰから電源を印加されて回転する。モータが回転すれば、モータと連結された駆動部４０のチェーンホイール４２が回転する。チェーンホイール４２の回転によって、チェーン４３によって従動ホイール４５が回転するので、後輪２２が回転する。

以上では、電動部６０による駆動力が、駆動部４０に提供されると説明したが、本発明は、それに限定されるものではない。他の実施形態において、電動部６０による駆動力は、前輪２１、後輪２２及び駆動部４０のうち少なくともいずれか一つに提供される。

一実施形態において、電気自転車は、搭乗者の選択によって、駆動部４０または電動部６０のうちいずれか一つによって移動する。例えば、搭乗者が、手動モードを選択すれば、駆動部４０の動作によって、電気自転車が移動し、自動モードを選択すれば、電動部６０の動作によって電気自転車が移動する。また、電動アシスト自転車も他の実施形態に含まれる。

フレーム１０は、複数のフレームユニット１１，１２，１３が結合されながら形成される。一実施形態において、フレーム１０は、図１に図示されているように、第１フレームユニット１１、第２フレームユニット１２及び第３フレームユニット１３から形成された構造を有することができる。フレーム１０には、搭乗者が座るサドル５０が設けられる。

複数のフレームユニット１１，１２，１３のうちいずれか１つである第１フレームユニット１１に、電池パックＢＰが収納される。電池パックＢＰは、第１フレームユニット１１の上部に形成された開口を介して、第１フレームユニット１１の内部に収納される。

図１は、電池パックＢＰが、第１フレームユニット１１に収納される場合を図示しているが、本発明は、それに限定されるものではない。他の実施形態として、電池パックＢＰは、第２フレームユニット１２または第３フレームユニット１３にも収納される。

以下では、図２ないし図５を参照し、電池パックＢＰが収納されるフレームユニットについて説明する。
図２は、本発明の一実施形態による電池パックを収納するフレームユニットの一部を抜粋して示した斜視図であり、図３は、図２のフレームユニットを他の角度から見た斜視図である。

図２及び図３を参照すれば、電池パックＢＰを収納するフレームユニット（以下、フレームユニット１００とする）は、内部が空間である中空型チャンバ（hollow chamber）１００Ａであり、互いに対向する第１外側壁１０１及び第２外側壁１０２、並びに第１外側壁１０１及び第２外側壁１０２を連結して互いに対向する第３外側壁１０３及び第４外側壁１０４で取り囲まれたほぼ四角柱状でもある。第１外側壁１０１、第２外側壁１０２、第３外側壁及び第４外側壁１０４それぞれは、平面に形成されるか、あるいは曲面を含むように形成される。中空型チャンバ１００Ａの内部は、第１隔壁１０５によって、第１チャンバユニット１１０と、第２チャンバユニット１２０とに分離される。

第１チャンバユニット１１０は、電池パックＢＰを収納する収納空間ＡＳを具備し、一側壁に形成された開口ＯＰを含む。開口ＯＰは、地面の反対方向、すなわち、電気自転車１の上方に向かって露出される。開口ＯＰを介して、電池パックＢＰが、第１チャンバユニット１１０の内部に収納されたり外部に分離されたりする。図示されていないが、第１チャンバユニット１１０は、開口ＯＰを介して収納された電池パックＢＰの位置を固定させる固定構造を含んでもよい。

第２チャンバユニット１２０は、第１チャンバユニット１１０の一側に位置する。一実施形態において、第２チャンバユニット１２０は、開口ＯＰが形成された第１チャンバユニット１１０の一外側壁（例えば、第１外側壁１０１）の反対側に位置する。例えば、開口ＯＰが地面の反対方向、すなわち、電気自転車１の上方に向かって露出する場合、第２チャンバユニット１２０は、地面に向かって、すなわち、電気自転車１の下方に向かって位置する。

第２チャンバユニット１２０は、第２チャンバユニット１２０の長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブ１２１を内部に含んでもよい。一実施形態において、リブ１２１は、第２チャンバユニット１２０の長手方向に沿って延長され、第２外側壁１０２と第１隔壁１０５とを連結し、第２チャンバユニット１２０は、剛性を維持することができ、第２チャンバユニット１２０の内部は、複数の領域１２０ａないし１２０ｄに区画される。

第２チャンバユニット１２０は、第１チャンバユニット１１０に比べ、小さい内部空間（または、体積）を有するように形成される。第２チャンバユニット１２０は、第１チャンバユニット１１０に電池パックＢＰが収納されるとき、電池パックＢＰの放熱を助けるヒートシンクとしての機能を果たすことができる。

第２チャンバユニット１２０は、ホール１０２ａを含んでもよい。ホール１０２ａは、第２チャンバユニット１２０の外側壁、例えば、開口ＯＰが形成された第１外側壁１０１の反対側に具備された第２外側壁１０２に形成される。ホール１０２ａを介して、第２チャンバユニット１２０の内部は、外部と流体が通るように連結される。

第２チャンバユニット１２０は、ヒートシンクとして、第１隔壁１０５に直接接触した電池パックＢＰの熱を奪うことができ、第２チャンバユニット１２０で奪った熱は、第２チャンバユニット１２０自体を介して、または／及びホール１０２ａを介して流入する空気を介して放熱される。

一実施形態において、第２チャンバユニット１２０の内部が、リブ１２１によって複数の領域１２０ａないし１２０ｄに区画される場合、ホール１０２ａは、複数の領域１２０ａないし１２０ｄを同時に外部と流体が通るように連結するか、領域１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄごとに個別的に形成され、それぞれの領域１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄを外部と流体が通るように連結することができる。以下、ホール１０２ａについても、図４Ａ、図４Ｂ及び図５を参照して説明する。

図４Ａは、図２のフレームユニットの下部面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶ_ｂ−ＩＶ_ｂ線に沿って切り取った断面図である。
図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、ホール１０２ａは、複数の領域１２０ａないし１２０ｄが同時に外部と流体が通るように連結されるように形成される。例えば、複数のリブ１２１により、第２チャンバユニット１２０の内部が、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄに区画された場合、ホール１０２ａを介して、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄがいずれも外部と流体が通るように連結される。

一実施形態において、リブ１２１によって、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄが空間的に完全に分離された場合、ホール１０２ａが、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄのうち一部領域だけ外部と流体が通るように連結するならば、他の領域の内部にある空気は、閉じ込められた状態で、空気の流れが形成されない。

しかし、本実施形態のように、ホール１０２ａが、リブ１２１によって区画された複数の領域１２０ａないし１２０ｄを同時に外部と流体が通るように連結する場合、各領域１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄにおいて、空気の流入が可能であるので、放熱効率を上昇させることができる。

図５は、本発明の他の実施形態による電池パックを収納するフレームユニットの下部斜視図である。
図５を参照すれば、本実施形態の電池パックを収納するフレームユニット（以下、フレームユニット１００’とする）は、先に図２ないし図４Ｂを参照して説明したフレームユニット１００と実質的に同一であるので、同一符号についての説明は、前述の内容に代え、以下ではホール１０２ｂを中心に説明する。

図５を参照すれば、ホール１０２ｂは、リブ１２１によって区画された第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び領域別１２０ｄの別に形成される。言い換えれば、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄごとに、少なくとも１つのホール１０２ｂが形成される。図５では、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄそれぞれに対応し、２個のホール１０２ｂが形成された場合を図示しているが、各領域別に形成されるホール１０２ｂの個数は可変的である。

一実施形態において、リブ１２１によって、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄが空間的に完全に分離されている場合、ホール１０２ｂが、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄのうち一部領域だけ露出させ、外部と流体が通るように連結するならば、ホール１０２ｂを介して露出されていない他の領域の内部にある空気は、閉じこめられた状態であり、空気の流れが形成されない。

しかし、本実施形態のように、ホール１０２ｂが、第１領域１２０ａ、第２領域１２０ｂ、第３領域１２０ｃ及び第４領域１２０ｄごとに形成され、ホール１０２ｂを介してそれぞれの領域が外部と流体が通るように連結されるので、各領域１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄの別に空気の流れが形成され、放熱効率を上昇させることができる。

ホール１０２ｂは、不規則的に配置される。例えば、第１領域１２０ａと対応する位置に形成されたホール１０２ｂは、第２領域１２０ｂと対応する位置に形成されたホール１０２ｂと異なるパターンを有するように形成される。さらに具体的には、第１領域１２０ａと対応する位置に形成されたホール１０２ｂは、第２領域１２０ｂと対応する位置に形成されたホール１０２ｂと異なる位置に形成される。

以上では、図４Ａ、図４Ｂ及び図５を参照し、第２チャンバユニット１２０に、ホール１０２ａ，１０２ｂが形成された場合について説明したが、本発明は、それらに限定されるものではない。
本発明の他の実施形態において、図示されていないが、第１隔壁１０５には、ホールが形成される。従って、リブ１２１によって区画された複数の領域１２０ａないし１２０ｄそれぞれは、第１チャンバユニット１１０と流体が通るように連結される。第１隔壁１０５に形成されたホールは、第２チャンバユニット１２０に形成されたホール１０２ａ，１０２ｂと対応する位置に形成される。

図６は、本発明の他の実施形態による電気自転車を示した斜視図である。
図６を参照すれば、電池パックＢＰは、電気自転車２のフレーム１０を構成する複数のフレームユニット１１，１２，１３のうちいずれか１つである第２フレームユニット１２に、電池パックＢＰが収納される。電池パックＢＰは、第２フレームユニット１２の側面に形成された開口を介して、第２フレームユニット１２の内部に収納される。

図６は、電池パックＢＰが、第２フレームユニット１２に収納される場合を図示しているが、本発明は、それに限定されるものではない。他の実施形態として、電池パックＢＰは、第１フレームユニット１１または第３フレームユニット１３にも収納される。

以下では、図７ないし図１２を参照し、電池パックＢＰが収納されるフレームユニットについて説明する。
図７は、本発明の他の実施形態による電池パックを収納するフレームユニットの一部を抜粋して示した斜視図であり、図８Ａは、図７のVIII_ａ−VIII_ａ線に沿って切り取った断面図であり、図８Ｂは、図７のVIII_ｂ−VIII_ｂ線に沿って切り取った断面図である。

図７ないし図８Ｂを参照すれば、電池パックＢＰを収納するフレームユニット（以下、フレームユニット２００とする）は、内部が空間である中空型チャンバ２００Ａであり、互いに対向する第１外側壁２０１及び第２外側壁２０２、並びに第１外側壁２０１及び第２外側壁２０２を連結して互いに対向する第３外側壁２０３及び第４外側壁２０４で取り囲まれたほぼ四角柱状でもある。第１外側壁２０１、第２外側壁２０１、第３外側壁２０３及び第４外側壁２０４それぞれは、平面に形成されるか、あるいは曲面を含むように形成される。中空型チャンバ２００Ａの内部は、第１隔壁２０５及び第２隔壁２０６によって第１チャンバユニット２１０、第１チャンバユニット２１０を中間に介在させたまま両側に位置する第３チャンバユニット２２０及び第２チャンバユニット２３０に分離する。

第１チャンバユニット２１０は、電池パックＢＰを収納する収納空間ＡＳを具備し、一側壁に形成された開口ＯＰを含む。開口ＯＰは、地面と実質的に平行な方向、すなわち、電気自転車２のサイド方向に向かって露出される。開口ＯＰを介して、電池パックＢＰが、第１チャンバユニット２１０の内部に収納されたり外部に分離されたりする。図示されていないが、第１チャンバユニット２１０は、開口ＯＰを介して収納された電池パックＢＰの位置を固定させる固定構造を含んでもよい。

第２チャンバユニット２２０及び第３チャンバユニット２３０は、第１チャンバユニット２１０の両側に位置する。一実施形態において、第２チャンバユニット２２０及び第３チャンバユニット２３０は、開口ＯＰが形成された第１チャンバユニット２１０の一外側壁（例えば、第１外側壁２０１に対して実質的に折り曲げられた位置に置くこともできる。例えば、開口ＯＰが地面と平行な方向、すなわち、電気自転車２のサイド方向に向かって露出される場合、第３チャンバユニット２２０は、地面から遠くなる方向、すなわち、電気自転車２の上方に向かって位置し、第２チャンバユニット２３０は、地面に向かう方向、すなわち、電気自転車２の下方に向かって位置する。

第３チャンバユニット２２０は、第３チャンバユニット２２０の長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブ２２１を内部に含み、第２チャンバユニット２３０は、第２チャンバユニット２３０の長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブ２３１を内部に含んでもよい。

一実施形態において、リブ２２１は、第３チャンバユニット２２０の長手方向に沿って延長され、第３外側壁２０３と第１隔壁２０５とを連結し、第３チャンバユニット２２０は、剛性を維持させることができる。リブ２２１によって、第３チャンバユニット２２０の内部は、複数の領域２２０ａないし２２０ｄに区画される。

リブ２３１は、第２チャンバユニット２３０の長手方向に沿って延長され、第４外側壁２０４と第２隔壁２０６とを連結し、第２チャンバユニット２３０の剛性を維持させることができる。リブ２３１によって、第２チャンバユニット２３０の内部は、複数の領域２３０ａないし２３０ｃに区画される。

第３チャンバユニット２２０は、第１チャンバユニット２１０の一側に配置され、フレームユニット２００の全体剛性を増大させることができる。第３チャンバユニット２２０は、第１チャンバユニット２１０に比べ、小さい内部空間（または、体積）を有するように形成される。

一実施形態において、第３チャンバユニット２２０の上部側壁、例えば、第３外側面２０３は、ホールや開口が形成されない側壁であり、地面に向かって落ちる雨水や雪の侵透を防止することができる。
第２チャンバユニット２３０は、第１チャンバユニット２１０の他側に配置され、第３チャンバユニット２２０のように、フレームユニット２００の全体剛性を増大させることができる。第２チャンバユニット２３０は、第１チャンバユニット２１０に比べ、小さい内部空間（または、体積）を有するように形成される。

第２チャンバユニット２３０及び第３チャンバユニット２２０は、第１チャンバユニット２１０に電池パックＢＰが収納されるとき、電池パックＢＰの放熱を助けるヒートシンクとしての機能を遂行することができる。特に、第２チャンバユニット２３０は、外部との熱交換を介して、放熱効率を向上させることができる。

一実施形態において、第２チャンバユニット２３０は、ヒートシンクとして、第２隔壁２０６に直接接触した電池パックＢＰの熱を奪うことができ、第２チャンバユニット２３０で奪った熱は、第２チャンバユニット２３０自体を介して、または／及びホール２０４ａを介して流入する空気を介して放熱される。

一実施形態において、第２チャンバユニット２３０の内部がリブ２３１によって複数の領域２３０ａないし２３０ｃに区画される場合、ホール２０４ａは、複数の領域２３０ａないし２３０ｃを、同時に外部と流体が通るように連結することができる。

図９は、図７のフレームユニットの下部面図である。
図９を参照すれば、ホール２０４ａは、複数の領域２３０ａないし２３０ｃが、同時に外部と流体が通るように連結されるように形成される。例えば、複数のリブ２３１によって、第２チャンバユニット２３０の内部が、第１領域２３０ａ、第２領域２３０ｂ及び第３領域２３０ｃに区画された場合、ホール２０４ａを介して、第１領域２３０ａ、第２領域２３０ｂ及び第３領域２３０ｃがいずれも外部と流体が通るように連結される。

一実施形態において、リブ２３１によって、第１領域２３０ａ、第２領域２３０ｂ及び第３領域２３０ｃが空間的に完全に分離された場合、ホール２０４ａが、第１領域２３０ａ、第２領域２３０ｂ及び第３領域２３０ｃのうち一部領域だけ外部と流体が通るように連結するならば、他の領域の内部にある空気は、閉じこめられた状態であり、空気の流れが形成されない。

しかし、本実施形態のように、ホール２０４ａが、リブ２３１によって区画された複数の領域２３０ａないし２３０ｃを、同時に外部と流体が通るように連結する場合、各領域２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃで、空気の流入が可能であるので、放熱効率を上昇させることができる。

第１隔壁２０５及び第２隔壁２０６それぞれは、ホール２０５ａ，２０６ａを含んでもよい。ホール２０５ａ，２０６ａによって、第１チャンバユニット２１０がそれぞれ第３チャンバユニット２２０及び第２チャンバユニット２３０と空間的に連結される。

第１隔壁２０５及び第２隔壁２０６それぞれに形成されたホール２０５ａ，２０６ａは、第２チャンバユニット２３０の外側壁、例えば、第４側壁２０４に形成されたホール２０４ａと対応する位置に、同一パターンに形成される。一実施形態において、１つのホール加工装置（図示せず）を使用してパンチングすることにより、第２チャンバユニット２３０の外側壁に具備されたホール２０４ａ、及び第１隔壁２０５及び第２隔壁２０６に具備されたホール２０５ａ，２０６ａを同時に形成することができる。

図１０は、本発明のさらに他の実施形態による電池パックを収納するフレームユニットの一部を抜粋して示した斜視図であり、図１１Ａは、図１０のＸＩ_ａ−ＸＩ_ａ線に沿って切り取った断面図であり、図１１Ｂは、図１０のＸＩ_ｂ−ＸＩ_ｂ線に沿って切り取った断面図であり、図１２は、図１０のフレームユニットの下部面図である。

図１０ないし図１２を参照すれば、電池パックを収納するフレームユニット（以下、フレームユニット２００’とする）は、下部に形成されたホール２０４ｂを除き、先に図７ないし図９を参照して説明したフレームユニット２００と実質的に同一である。以下では、差異を中心に説明し、同一構成要素については、前述の内容に代える。

図１０ないし図１２を参照すれば、フレームユニット２００’は、内部が空間である中空型チャンバ２００Ａであり、互いに対向する第１外側壁２０１及び第２外側壁２０２、並びに第１外側壁２０１及び第２外側壁２０２を連結して互いに対向する第３外側壁２０３及び第４外側壁２０４で取り囲まれたほぼ四角柱状でもある。第３チャンバユニット２２０及び第２チャンバユニット２３０は、それぞれリブ２２１，２３１を具備し、第１チャンバユニット２１０を中間に介在させたまま両側に位置することにより、フレームユニット２００の全体剛性を増大させることができる。

第２チャンバユニット２３０及び第３チャンバユニット２２０は、第１チャンバユニット２１０に電池パックＢＰが収納されるとき、電池パックＢＰの放熱を助けるヒートシンクとしての機能を遂行することができる。特に、第２チャンバユニット２３０は、第２チャンバユニット２３０自体を介して、または／及びホール２０４ｂを介して流入する空気を介して、電池パックＢＰで発生する熱を放熱させることができる。

一実施形態において、第２チャンバユニット２３０の内部が、リブ２３１によって複数の領域２３０ａないし２３０ｃに区画される場合、ホール２０４ｂは、複数の領域２３０ａないし２３０ｃごとに形成され、それぞれの領域２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃを外部と流体が通るように連結することができる。言い換えれば、第１領域２３０ａ、第２領域２３０ｂ及び第３領域２３０ｃごとに少なくとも１つのホール２０４ｂが形成されるのである。

リブ１２１によって、第１領域２３０ａ、第２領域２３０ｂ及び第３領域２３０ｃが空間的に完全に分離された場合、ホール２０４ｂが、第１領域２３０ａ、第２領域２３０ｂ及び第３領域２３０ｃのうち一部領域だけ露出させ、外部と流体が通るように連結するならば、ホール２０４ａを介して外部と連結されていない他の領域の内部にある空気は、閉じこめられた状態であり、空気の流れが形成されない。

しかし、本実施形態のように、ホール２０４ｂが、第１領域２３０ａ、第２領域２３０ｂ及び第３領域２３０ｃごとに形成され、ホール２０４ｂを介して、それぞれの領域２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃが外部と流体が通るように連結されるので、各領域２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃの別に空気の流れが形成され、放熱効率を上昇させることができる。

ホール２０４ｂは、不規則的に配置される。例えば、第１領域２３０ａと対応する位置に形成されたホール２０４ｂは、第２領域２３０ｂと対応する位置に形成されたホール２０４ｂと異なるパターンを有するように形成される。さらに具体的には、第１領域２３０ａと対応する位置に形成されたホール２０４ｂは、第２領域２３０ｂと対応する位置に形成されたホール２０４ｂと異なる位置に形成される。

第１隔壁２０５及び第２隔壁２０６それぞれは、ホール２０５ｂ，２０６ｂを含み、第１隔壁２０５及び第２隔壁２０６それぞれに形成されたホール２０５ｂ，２０６ｂは、第２チャンバユニット２３０の外側壁、例えば、第４側壁２０４に形成されたホール２０４ｂと対応する位置に、同一パターンに形成される。

本発明の他の実施形態であり、図示されていないが、第３チャンバユニット２２０の外側壁は、複数のホールを含んでもよい。例えば、リブ２２１によって、第３チャンバユニット２２０が複数の領域に区画される場合、それぞれの領域と対応する位置に少なくとも１つのホールが形成される。その場合、１つのホール加工装置（図示せず）を使用してパンチングすることにより、第３チャンバユニット２２０の外側壁に具備されたホール２０４ａ、及び第１隔壁２０５及び第２隔壁２０６に具備されたホール２０５ａ，２０６ａ、及び第２チャンバユニット２３０の外側壁に形成されたホールを同時に形成することができる。

前述のような実施形態による自転車フレーム、及びそれを具備した電気自転車の場合、電池パックＢＰの放熱を効率的に行うことができる。
また、該自転車は、その使用目的上、野外で使用される。天気条件によって、湿度が高かったり、雨天であったりするとき、自転車が動作されたり放置されたりする。かような場合、電池パックとフレームとの間に湿気が満ちれば、電池パックＢＰに悪影響を及ぼす。しかし、本発明の実施形態によれば、電池パックＢＰが収納される第１チャンバユニット１１０，２１０と隣接するように、少なくとも１つのチャンバユニットがさらに配置されることにより、湿気が電池パックＢＰに直接影響を及ぼすことを防止したり最小化したりすることが可能である。

このように本発明は、図面に図示された一実施形態を参照して説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、当該分野で当業者であるならば、それらから多様な変形及び実施形態の変形が可能であるという点を理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まらなければならないのである。

本発明の自転車フレーム、及びそれを具備した電気自転車は、例えば、電源供給関連の技術分野に効果的に適用可能である。

１，２ 電気自転車
１０ フレーム
１１，１２，１３ フレームユニット
２１ 前輪
２２ 後輪
３０ 操向部
４０ 駆動部
４１ ペダル
４２ チェーンホイール
４３ チェーン
４４ クランクアーム
４５ 従動ホイール
５０ サドル
６０ 電動部
１００，１００’，２００，２００’ フレームユニット
１００Ａ，２００Ａ 中空型チャンバ
１０１，２０１ 第１外側壁
１０２，２０２ 第２外側壁
１０２ａ，１０２ｂ，２０４ａ，２０４ｂ，２０５ａ，２０５ｂ，２０６ａ，２０６ｂ ホール
１０３，２０３ 第３外側壁
１０４，２０４ 第４外側壁
１０５，２０５ 第１隔壁
１０６，２０６ 第２隔壁
１１０，２１０ 第１チャンバユニット
１２０，２２０ 第２チャンバユニット
１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ 領域
１２１，２２１，２３１ リブ
２３０ 第３チャンバユニット
ＡＳ 収納空間
ＢＰ 電池パック
ＯＰ 開口

Claims (17)

1. 複数のフレームユニットが結合された自転車フレームにおいて、
   前記フレームユニットのうち少なくともいずれか１つのフレームユニットは、
   中空型チャンバと、
   前記中空型チャンバを、第１チャンバユニットと、第２チャンバユニットとに分割する第１隔壁と、を含み、
   前記第１チャンバユニットは、一側に位置する開口、及び前記開口を介して挿入された電池パックを収納する収納空間を具備し、
   前記第２チャンバユニットは、前記第２チャンバユニットの内部と、前記自転車フレーム外部とを流体が通るように連結するホールを具備し、
   前記第２チャンバユニットは、前記第２チャンバユニットの長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブをさらに含み、前記第２チャンバユニットは、前記少なくとも１つのリブによって複数の領域に区画され、
   前記少なくとも１つのリブのそれぞれは少なくとも１つの開口を有し、前記複数の領域は前記少なくとも１つの開口を介して互いに流体が通るように連結された自転車フレーム。
2. 前記フレームユニットは、
   互いに対向する第１外側壁及び第２外側壁と、
   前記第１外側壁及び第２外側壁を連結して互いに対向する第３外側壁及び第４外側壁と、を含み、
   前記中空型チャンバは、前記第１外側壁ないし前記第４外側壁で取り囲まれたことを特徴とする請求項１に記載の自転車フレーム。
3. 前記第２チャンバユニットの前記複数の領域には、前記自転車フレームの外部と流体が通るように連結されるホールがそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の自転車フレーム。
4. 前記第２チャンバユニットの前記複数の領域それぞれが、前記第１チャンバユニットと流体が通るように連結されるように、前記第１隔壁には、複数のホールが形成されることを特徴とする請求項１に記載の自転車フレーム。
5. 前記少なくともいずれか１つのフレームユニットは、
   前記第１チャンバユニットを中間に介在させるが、前記第２チャンバユニットの反対側に位置する第３チャンバユニットを形成するように、前記中空型チャンバを分割する第２隔壁をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の自転車フレーム。
6. 前記第２隔壁は、前記第１隔壁と実質的に平行に位置し、前記第１隔壁と対向することを特徴とする請求項５に記載の自転車フレーム。
7. 前記開口が形成された前記第１チャンバユニットの一側壁は、前記第１隔壁及び前記第２隔壁と実質的に垂直になるように配置されることを特徴とする請求項５に記載の自転車フレーム。
8. 前記第３チャンバユニットは、前記第３チャンバユニットの長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブを含み、前記少なくとも１つのリブにより、前記第３チャンバユニットは、複数の領域に区画されることを特徴とする請求項５に記載の自転車フレーム。
9. 前記第３チャンバユニットの前記複数の領域それぞれが、前記第１チャンバユニットと流体が通るように連結されるように、前記第２隔壁には、複数のホールが形成されることを特徴とする請求項８に記載の自転車フレーム。
10. 前記第３チャンバユニットは、前記複数の領域それぞれと、前記自転車フレームの外部を流体が通るように連結するホールを含むことを特徴とする請求項９に記載の自転車フレーム。
11. 前輪及び後輪と、
    前記後輪を駆動させる駆動部と、
    電池パックと電気的に連結され、前記電池パックの電気エネルギーを運動エネルギーに変換し、前記前輪、前記後輪及び前記駆動部のうち少なくともいずれか一つを駆動させる電動部と、
    複数のフレームユニットが結合されたフレームと、を含み、
    前記複数のフレームユニットのうち少なくともいずれか１つのフレームユニットは、
    一側に形成された開口、及び前記開口を介して挿入される電池パックの収納空間を具備する第１チャンバユニットと、
    前記第１チャンバユニットの一側に位置する第２チャンバユニットと、を具備し、前記第２チャンバユニットの外側壁は、前記第２チャンバユニットの内部と、前記少なくともいずれか１つのフレームユニットの外部とを流体が通るように連結するホールが形成され、
    前記第２チャンバユニットは、前記第２チャンバユニットの長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブをさらに含み、前記第２チャンバユニットは、前記少なくとも１つのリブによって複数の領域に区画され、
    前記少なくとも１つのリブのそれぞれは少なくとも１つの開口を有し、前記複数の領域は前記少なくとも１つの開口を介して互いに流体が通るように連結された電気自転車。
12. 前記開口は、地面に対して遠くなる方向に向かって位置し、前記第２チャンバユニットは、前記地面と隣接するように位置することを特徴とする請求項１１に記載の電気自転車。
13. 前記第１チャンバユニットが中間に置かれるように、前記第２チャンバユニットの反対側に位置する第３チャンバユニットをさらに具備することを特徴とする請求項１１に記載の電気自転車。
14. 前記第１チャンバユニットと前記第３チャンバユニットは、第２隔壁を中間に置いて互いに隣接するように配置され、前記第３チャンバユニットは、前記第３チャンバユニットの長手方向に沿って延長された少なくとも１つのリブを含むことを特徴とする請求項１３に記載の電気自転車。
15. 前記少なくとも１つのリブにより、前記第３チャンバユニットは、複数の領域に区画され、前記第２隔壁は、それを通って前記第１チャンバユニット及び前記第３チャンバユニットの複数の領域が流体が通るように互いに連結する複数のホールを含むことを特徴とする請求項１４に記載の電気自転車。
16. 前記第１チャンバユニット及び前記第２チャンバユニットは、第１隔壁を中間に置いて互いに隣接するように配置されたことを特徴とする請求項１１に記載の電気自転車。
17. 前記第２チャンバユニットは、前記複数の領域に対応し、それを通って前記複数の領域のそれぞれが前記フレームの外側に流体が通るように連結された複数のホールを含むことを特徴とする請求項１６に記載の電気自転車。

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