JP7828139B2 - 電動補助自転車用の表示装置、及び電動補助自転車 - Google Patents

Description

本発明は、電動補助自転車用の表示装置に関する。

近年、自転車のハンドルに、サイクルコンピュータ等の電子機器が取り付けられるケースが増えている。例えば、特開２００５－１３８８２７号公報には、自転車のハンドルバーに様々な電子制御部品を取り付けられることが記載されている。この文献では、自転車の操舵チューブの内部に、サイクルコンピュータの一部が取り付けられる構成が開示されている。

特開２００５－１３８８２７号公報

サイクルコンピュータ等の情報の表示及び操作入力の受付の機能を備えた電子機器を自転車に配置する場合がある。発明者らは、電動補助自転車において、電子機器を搭載可能にする構成を検討した。電動補助自転車の場合は、電動補助自転車に特有の機能を有する機器として、電動補助自転車の状態を表示し、且つ、補助に関する操作入力を受け付ける機能を有する表示装置を配置する必要がある。

発明者らは、この電動補助自転車に特有の表示装置以外に、上記のサイクルコンピュータその他の電子機器を配置可能にする構成を検討した。検討において、発明者らは、機器の視認性、操作性及び取り付け構成を考慮した結果、ハンドルの中央付近に、複数の機器を集中して配置することが好ましいことを見出した。この場合、電動補助自転車の表示機器を含む複数の機器を、ハンドル中央付近の限られた空間において、互いに干渉しないように配置する必要がある。

そこで、本願は、電動補助自転車において、ハンドル中央付近に複数の機器を互いに干渉しないように配置することを容易にする、電動補助自転車用の表示装置、及び電動補助自転車を提供することを目的とする。

本発明の実施形態における電動補助自転車の表示装置は、前記電動補助自転車の操舵軸と同軸の部材を挿入可能な管状の接続管と、前記接続管から、前記接続管の径方向に延びて形成される表示部であって、前記電動補助自転車の状態を表示する表示面を有する表示部と、前記表示部の前記表示面と異なる面に配置されるボタンであって、押下操作の方向が、前記接続管の軸の方向の成分より前記接続管の軸に垂直な方向の成分の方が大きい方向である、ボタンと、を備える。

本開示によれば、電動補助自転車において、ハンドル中央付近に複数の機器を互いに干渉しないように配置することが容易になる。

図１は、本実施形態における電動補助自転車を示す左側面図である。 図２は、図１に示す電動補助自転車の表示装置付近の拡大斜視図である。 図３は、本実施形態における表示装置の構成例を示す上面図である。 図４は、図３の表示装置を矢印Ｆ３から見た側面図である。 図５は、図３の表示装置を矢印Ｆ１から見た側面図である。 図６は、図３の表示装置を下方から見た斜視図である。 図７は、電動補助自転車のハンドル付近を操舵軸の軸方向から見た図である。 図８は、図７のＡ－Ａ線断面図である。 図９は、表示装置の取り付け位置の変形例を示す斜視図である。 図１０は、接続部に着脱可能な表示部の構成例を示す斜視図である。 図１１は、接続部に対する表示部の位置を調整する例を示す側面図である。

本発明の実施形態における電動補助自転車の表示装置は、前記電動補助自転車の操舵軸と同軸の部材を挿入可能な管状の接続管と、前記接続管から、前記接続管の径方向に延びて形成される表示部であって、前記電動補助自転車の状態を表示する表示面を有する表示部と、前記表示部の前記表示面と異なる面に配置されるボタンであって、押下操作の方向が、前記接続管の軸の方向の成分より前記接続管の軸に垂直な方向の成分の方が大きい方向である、ボタンと、を備える。

上記構成によれば、表示装置は、接続管と、接続管の径方向に延びる表示部とを備える。表示装置が、電動補助自転車の操舵軸と同軸の部材に取り付けられた状態では、表示部が操舵軸から径方向に延びて配置される。操舵軸の周りの周方向における表示部の位置は、取り付け時に接続管を軸周りに回転することで調整できる。そのため、操舵軸の周方向における表示面の配置自由度が高い。さらに、表示部のボタンは、表示面と異なる面に設けられ、押下操作方向の接続管の軸に垂直な方向の成分が、接続管の軸の方向の成分より大きくなる。押下操作の荷重の方向の操舵軸に垂直な方向の成分が、操舵軸の方向の成分より大きくなる。これにより、表示装置の接続管の軸方向の耐荷重構造を簡素化できる。そのため、表示装置を小型化できる。また、表示面と異なる面にボタンを設けることで、表示面を小さくできる。このように、表示装置は、省スペース化が可能であり、操舵軸周りの周方向の位置の自由度が高い構成になっている。このような構成の表示装置を電動補助自転車に搭載することで、電動補助自転車において、ハンドル中央付近に複数の機器を互いに干渉しないように配置することが容易になる。

表示装置が電動補助自転車に取り付けられた状態では、接続管に操舵軸と同軸の部材が挿入された状態となる。すなわち、接続管は、操舵軸と同軸の部材の外周を囲む状態で、部材に取り付けられる。この場合、接続管は、操舵軸と同軸になる。接続管が取り付けられる、操舵軸と同軸の部材は、操舵軸自体であってもよいし、操舵軸と異なるが操舵軸と同軸の部材であってもよい。操舵軸と同軸の部材は、ヘッドパイプに対して操舵軸を中心に回転可能に支持された部材である。例えば、操舵軸、又は、ステム等の部材に、接続管が取り付けられる。

接続管は、軸方向の寸法が、径方向の寸法より小さくてもよい。接続管は、操舵軸と同軸の部材の周方向を全周にわたって取り囲む環状（リング）であってもよい。或いは、接続管の周方向の一部が欠けて、操舵軸と同軸の部材の周方向の半周以上を囲む形状であってもよい。

表示装置のボタンの押下操作の方向の接続管の軸に垂直な方向の成分は、接続管の軸の方向の成分より大きい。そのため、接続管の軸に垂直な面に対するボタンの押下操作の方向の角度は、４５°未満となる。この押下操作の方向の角度は、３０°以下が好ましく、２０°以下がより好ましい。例えば、ボタンの押下操作の方向は、接続管の軸に垂直な面と平行であってもよい。この平行な形態は、押下操作の方向が接続管の軸方向に垂直な面と厳密に平行となる形態に加えて、押下操作の荷重の観点から押下操作方向が接続管の軸に垂直な面と平行と見なせる範囲内でずれている形態も含む。

表示装置のボタンの押下方向の表示面に対する角度は、４５°未満が好ましく、３０°以下がより好ましく、２０°以下がさらに好ましい。ボタンの押下方向の表示面に対する角度を小さくすることで、乗員の押下操作する手により表示面が隠されにくくなる。そのため、表示面を小さくすることができ、表示装置の小型化が容易になる。例えば、ボタンの押下方向の表示面に対する角度を０°（厳密に０°の場合に加えて、若干０°からずれる場合も含む）にすることで、乗員は、表示面に対して横からボタンを押下する操作が可能になる。

前記表示部は、前記表示面において、前記接続管の軸方向から見て、軸心を通り、前記表示部を二等分する仮想線に対して斜めの方向に延びて表示されるサインによって、前記電動補助自転車の状態を表示するよう構成されてもよい。この場合、サインの長手方向が、前記仮想線に対して斜め方向になる。

このように、接続管の軸心を通り表示部を二等分する仮想線に対して斜め方向に延びて表示されるサインは、前記仮想線に平行又は垂直な方向に延びて表示されるサインに比べて、認識しやすいことが発明者らによって見出されている。表示装置は、操舵軸を中心に任意の角度で回転させた状態で電動補助自転車に取り付けることができる。表示部のサインを、前記仮想線に対して斜め方向に配置することで、表示装置がどのような角度で取り付けられても、認識しやすくすることができる。

なお、表示面は、表示部の表面のうち情報が表示される領域を含む平面である。例えば、表示部のサインが、液晶パネル又は有機パネルなどの表示パネルに表示される場合は、表示パネルの表示領域を含む平面が表示面となる。サインが、ＬＥＤランプ等のランプの発光による場合は、ランプの発光面を含む平面が表示面となる。

表示装置のサインは、例えば、前記仮想線に対して斜めの方向に並ぶ複数のランプ（例えば、ＬＥＤ等）であってもよいし、前記斜めの方向に延びる線状の画像であってもよい。サインの並ぶ方向の前記仮想線に対する角度は、２０°以上が好ましく、３０°以上がより好ましく、４０°以上がさらに好ましい。また、サインの並ぶ方向の前記仮想線に対する角度は、８０°以下、が好ましく、７０°以下がより好ましく、６０°以下がさらに好ましい。

表示面の向きは、接続管の軸方向に垂直な面の向きに近いことが好ましい。これにより、表示装置を電動補助自転車に取り付けた場合の乗員からの表示面の視認性が高くなる。この観点から、表示面と接続管の軸方向に垂直な面との角度は、０～４５°であることが好ましく、０～３０°であることがより好ましく、０～２０°であることはさらに好ましい。例えば、表示面を、接続管の軸方向に垂直な面と平行となるように構成することができる。この形態は、表示面が接続管の軸方向に垂直な面と厳密に平行となる形態に加えて、視認性の観点から表示面が接続管の軸方向に垂直な面と平行と見なせる範囲内でずれている形態も含む。

前記接続管の軸方向から見て、前記ボタンの押下面の中央を通り、押下操作方向に延びる延長線が前記接続管と交差してもよい。このように、ボタンを構成することで、ボタンの押下操作の荷重を接続管で受ける構成となる。これにより、電動補助自転車に取り付けられた表示装置のボタンの押下により、操舵軸を中心に表示装置を回転させるモーメントが発生するのを抑制することができる。これにより、表示装置の耐荷重構造を簡素化できる。

前記ボタンは、前記表示部の同じ面に配置された複数のボタンを含んでもよい。この場合、前記複数のボタンの押下操作の方向は同じであり、前記複数のボタンの押下面は、押下操作方向にずれた位置にあるように、前記複数のボタンを構成することができる。これにより、複数のボタンの操作範囲が互いに干渉するのを避けつつ、複数のボタンを限られたスペースに効率よく配置することができる。

ボタンが複数ある場合、複数のボタンのうち１つは、例えば、電動補助自転車の電源ボタンとすることができる。電源ボタンは、電動補助自転車の補助力を制御する駆動システムの電源のオン／オフを切り替えるボタンである。複数のボタンの押下面が、押下操作方向においてずれた位置にある場合も、押下操作方向において最も突出した位置に押下面があるボタンを、電源ボタンとしてもよい。

前記表示部の前記表示面と異なる面に設けられた外部端子の接続口をさらに備えてもよい。前記接続口に対する前記外部端子の挿抜方向が、前記接続管の軸の方向の成分より前記接続管の軸に垂直な方向の成分の方が大きい方向となるよう、前記接続口を構成してもよい。これにより、挿抜操作の荷重の方向の接続管の軸に垂直な方向の成分が、接続管の軸の方向の成分より大きくなる。これにより、表示装置の接続管の軸方向の耐荷重構造を簡素化できる。

表示装置の接続口に対する外部端子の挿抜方向の表示面に対する角度は、４５°未満が好ましく、３０°以下がより好ましく、２０°以下がさらに好ましい。挿抜方向の表示面に対する角度を小さくすることで、乗員の外部端子の挿抜する手により表示面が隠されにくくなる。そのため、表示面を小さくすることができ、表示装置の小型化が容易になる。例えば、挿抜方向の表示面に対する角度を０°（厳密に０°の場合に加えて、若干０°からずれる場合も含む）にすることで、乗員は、表示面に対して横から外部端子を挿抜することが可能になる。

前記接続管の軸方向から見て、前記接続口の中央を通り、前記挿抜方向に延びる延長線が前記接続管と交差してもよい。このように、接続口を構成することで、接続口への外部端子の挿抜操作の荷重を接続管で受ける構成となる。これにより、電動補助自転車に取り付けられた表示装置に対する外部端子の挿抜により、操舵軸を中心に表示装置を回転させるモーメントが発生するのを抑制することができる。これにより、表示装置の耐荷重構造を簡素化できる。

前記表示部の表示面は、前記接続管よりも前記接続管の軸方向の上方に突出しない位置に配置されてもよい。これにより、表示部が、乗員の操作の妨げになりにくくなる。例えば、接続管は、電動補助自転車の操舵軸において、ステムのような他の部材の下に配置されることがある。このような場合、表示面を接続管の軸方向の上方に突出しない位置に設けることで、表示部が、接続管の上の他の部材に対する乗員の操作の妨げになりにくくなる。

前記表示部は、前記接続管に対して着脱可能とすることができる。これにより、表示部の取り付け作業が容易になる。表示部を着脱可能にする構成は、特に限定されないが、例えば、表示部が、ボルト又はねじ等の締結具により、接続管に着脱可能に取り付けられてもよい。

前記表示部は、前記接続管に対する前記表示面の位置を変更可能に構成されてもよい。これにより、表示部の位置の自由度が向上する。例えば、表示部は、接続管に対して、ピボット軸を中心に回転可能であり、且つ、前記回転の範囲の任意の角度で固定可能に構成されてもよい。

上記の表示装置を備えた電動補助自転車も、本発明の実施形態に含まれる。前記電動補助自転車は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプに回転可能に支持される操舵軸と、前記操舵軸の上部に取り付けられたステムと、前記ステムに支持されるハンドルと、を備える。前記表示装置の前記接続管は、前記操舵軸又は前記ステムの外周に装着される。なお、接続管は、操舵軸又はステムの外周に、直接接して装着されてもよいし、スペーサ等他の部材を介して装着されてもよい。

表示装置は、例えば、電動補助自転車の状態を表示し、且つ、電動補助自転車の電動補助に関する操作入力を受け付ける装置であってもよい。電動補助自転車は、ペダルの踏力を検出するトルクセンサと、踏力を補助する補助力を発生させるモータと、踏力に応じてモータの補助力を制御するモータ制御装置を備えてもよい。また、電動補助自転車は、モータに電力を供給するバッテリを備えてもよい。表示装置は、バッテリから電力を受けて動作するよう構成されてもよい。この場合、表示装置は、バッテリからの電力供給を受ける配線を接続する電源線接続部を有してもよい。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態による電動補助自転車について説明する。図中、同一又は相当部分には、同一符号を付して、その部材についての説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。なお、以下の説明において、電動補助自転車の前後、左右、上下は、乗員が、サドル（シート２４）に着座し且つハンドル２３を握った状態を基準とした前後、左右、及び上下を意味する。電動補助自転車の前後、左右、及び上下の各方向は、電動補助自転車の車体すなわち車体フレームの前後、左右及び上下の各方向と同じである。また、電動補助自転車の進行方向は、電動補助自転車の前後方向と同じである。以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

＜電動補助自転車の全体構成例＞
図１は、本実施形態における電動補助自転車１０を示す左側面図である。図１における符号Ｆ、Ｂ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、上、下を表す。

図１に示すように、電動補助自転車１０は、車体フレーム１１を有する。車体フレーム１１は、前後方向に延びている。車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２、アッパフレーム１３ｕ、ダウンフレーム１３ｄ、シートフレーム１４、一対のチェーンステイ１６、及び一対のシートステイ１７を有している。ヘッドパイプ１２は、電動補助自転車１０の前部に配置されている。ヘッドパイプ１２には、ダウンフレーム１３ｄ及びアッパフレーム１３ｕの前端が接続されている。ダウンフレーム１３ｄ及びアッパフレーム１３ｕは、前後方向に延びている。ダウンフレーム１３ｄ及びアッパフレーム１３ｕは、斜め下方に向かって延びている。アッパフレーム１３ｕは、ダウンフレーム１３ｄより上に位置する。アッパフレーム１３ｕの後端は、シートフレーム１４に接続される。ダウンフレーム１３ｄの後端は、ブラケット１５に接続される。シートフレーム１４の下端はブラケット１５に接続される。シートフレーム１４は、ブラケット１５から上方且つ斜め後方に向かって延びている。なお、車体フレーム１１は、アッパフレーム１３ｕがない構成であってもよい。

ヘッドパイプ１２には、操舵軸２が回転自在に挿入されている。操舵軸２の上部には、ステム３が取り付けられる。ステム３には、ハンドル２３が固定されている。操舵軸２の下端には、フロントフォーク２６が固定されている。フロントフォーク２６の下端には、前輪２１が車軸２７によって回転可能に支持されている。

ハンドル２３の左右端には、それぞれグリップが取り付けられている。ハンドル２３の左部には、左のブレーキレバー７４が取り付けられ、ハンドル２３の右部には、右のブレーキレバー７４が取り付けられている。左のブレーキレバー７４は、後輪２２のブレーキ７６を操作するためのレバーである。右のブレーキレバー７４は、前輪２１のブレーキ７５を操作するためのレバーである。

円筒状のシートフレーム１４には、シートパイプ２８が挿入されている。シートパイプ２８の上端には、シート２４が設けられている。このように、車体フレーム１１は、前部で、ハンドルステム２５を回転可能に支持し、後部で、後輪２２を回転可能に支持する。また、車体フレーム１１には、シート２４及び駆動ユニット４０が取り付けられる。

ブラケット１５の後端には、一対のチェーンステイ１６が接続されている。一対のチェーンステイ１６は、後輪２２を左右から挟むように配置されている。各チェーンステイ１６の後端には、それぞれシートステイ１７の一方の端部が接続されている。一対のシートステイ１７は、後輪２２を左右から挟むように配置されている。各シートステイ１７の他方の端部は、それぞれ、シートフレーム１４の上部に接続されている。一対のチェーンステイ１６の後端には、後輪２２が車軸２９によって回転可能に支持されている。

フロントフォーク２６には、前輪２１の回転を検出する車速センサ（スピードセンサ）６１が設けられている。車速センサ６１は、例えば、前輪２１とともに回転する被検出素子と、車体フレーム１１に対して固定され、被検出素子の回転を検出する検出素子を有する。検出素子は、機械的、磁気的又は光学的に被検出素子を検出する。なお、車速センサ６１は、前輪２１に限らず、例えば、後輪２２、モータ３０、クランク軸４１、伝達ギヤ、チェーン等、電動補助自転車１０の進行に伴って回転する回転体の回転を検出するものであってもよい。また、電動補助自転車１０は、車速センサの他に、車両の状態を検出するセンサを備えてもよい。電動補助自転車１０は、例えば、角速度センサ（ジャイロセンサ）、又は、加速度センサ等を備えてもよい。

ブラケット１５の下に、駆動ユニット４０が、締結金具（図示略）により取り付けられる。駆動ユニット４０は、駆動ユニット４０の外形を形成するハウジング５１を有する。ハウジング５１内に、モータ３０が格納される。図１に示す例では、ハウジング５１には、クランク軸４１が左右方向に貫通している。なお、クランク軸４１は、駆動ユニット４０の外側に設けられてもよい。

クランク軸４１の周りには、乗員の踏力を検出するトルクセンサ６２が設けられる。トルクセンサ６２は、クランク軸４１を軸周りに回転させるトルクを検出する。トルクセンサ６２は、例えば、磁歪式のような非接触式、又は、弾性体変量検出式のような接触式のトルクセンサを用いることができる。磁歪式トルクセンサは、磁歪効果を有し、クランク軸の回転力を受ける磁歪材と、磁歪材の力による透磁率の変化を検出する検出コイルを有する。

クランク軸４１の両端には、クランクアーム３１が取り付けられている。クランクアーム３１の先端には、それぞれ、ペダル３３が取り付けられている。乗員がペダル３３を踏み込むことにより、クランク軸４１が回転する。図示しないが、電動補助自転車１０には、クランク軸４１とともに回転する駆動スプロケットと、後輪２２とともに回転する従動スプロケットが設けられる。駆動スプロケットと、従動スプロケットの間にチェーン４６が巻き掛けられている。なお、チェーン４６の代わりに、ベルト又はシャフト等が用いられてもよい。

駆動ユニット４０内には、モータ３０の回転を、駆動スプロケット（又はチェーン４６）へ伝達する伝達機構（図示略）が設けられる。伝達機構は、例えば、減速機（減速ギヤ）を含む。減速機により、モータの回転が減速されて駆動スプロケットへ伝達される。また、伝達機構は、クランク軸４１の回転とモータ３０の回転を合成して駆動スプロケットへ伝達する合成機構を含む。合成機構は、例えば、筒状部材を有する。筒状部材の内部にクランク軸４１が配置される。合成機構には、駆動スプロケットが取り付けられる。合成機構は、クランク軸４１及び駆動スプロケットと同じ回転軸を中心にして回転する。クランク軸４１から合成機構への回転の伝達経路上、及び、モータ３０から合成機構への回転の伝達経路上には、ワンウェイクラッチが設けられてもよい。モータ３０から伝達機構を経て駆動スプロケットへ伝達される回転力が、モータ３０の補助力となる。

駆動スプロケット及び補助スプロケットは、チェーン４６を介して、後輪２２に駆動力を伝達する。具体的には、乗員がペダル３３を踏み込むことにより発生する踏力は、駆動スプロケットを前転方向に回転させ、チェーン４６を介して後輪２２を前転方向に回転させる駆動力として伝達される。また、モータ３０が作動することにより発生する回転力は、クランク軸４１を前転方向に回転させる。これにより、乗員がペダル３３を踏み込んで発生させる踏力を、モータ３０から出力される回転力がアシスト（補助）する。

図示しないが、駆動ユニット４０は、モータを制御するモータ制御装置を有する。例えば、駆動ユニット４０のハウジング５１内の基板に実装された電子機器により、モータ制御装置が構成される。電子機器は、例えば、プロセッサ又は電子回路を有する。モータ制御装置は、車速センサ、トルクセンサ及びモータと電気的に接続される。

ダウンフレーム１３ｄには、バッテリユニット３５が配置されている。バッテリユニット３５は、駆動ユニット４０のモータ３０に電力を供給する。バッテリユニット３５は、図示しないバッテリ及び電池制御部を有する。バッテリは、充放電可能な充電池である。電池制御部は、バッテリの充放電を制御するとともに、バッテリの出力電流及び残容量等を監視する。なお、バッテリユニット３５は、シートフレーム１４又はアッパフレーム１３ｕに配置されてもよい。

図示しないが、電動補助自転車１０は、変速機構を備えてもよい。変速機構は、乗員による変速操作器の操作に応じて変速比を変更する機構である。変速操作器は、例えば、ハンドル２３に設けられる。変速機構は、例えば、駆動スプロケット及び従動スプロケットの少なくとも１つを多段スプロケットにすることで構成できる。変速操作器の操作に応じてチェーン４６が巻き掛けられる多段スプロケットが切り替わる。変速機構は、このような外装変速機であってもよいし、内装変速機であってもよい。

＜表示装置の構成例＞
本実施形態の電動補助自転車１０においては、操舵軸２と同軸の部材に、表示装置４が取り付けられる。図２は、図１の電動補助自転車１０に取り付けられた表示装置４の周辺の斜視図である。表示装置４は、接続管５と、表示部６を備える。接続管５は、操舵軸２と同軸の部材（図２の例では操舵軸２）の外周に装着される。表示部６は、接続管５から接続管５の径方向に延びて形成される。電動補助自転車１０に取り付けられた表示装置４では、接続管５の軸方向と操舵軸２の軸方向は同じになる。

図３は、図２の表示装置４を、接続管５の軸方向から見た上面図である。図４は、図３の表示装置４を矢印Ｆ３の方向からみた側面図である。図５は、図３の表示装置４を、矢印Ｆ１（ボタン７ａの押下方向）からみた側面図である。

図３の例では、表示部６は、表示面６ａ及び、ボタン７ａ、７ｂを有する。表示面６ａには、電動補助自転車１０の状態が表示される。ボタン７ａ、７ｂは、表示面６ａと異なる面に配置される。ボタン７ａ、７ｂは、接続管５の軸方向に垂直な方向に押下可能に構成される。押下方向の接続管５の軸に垂直な方向の成分は、接続管５の軸の方向の成分より大きくなるようボタン７ａ、７ｂが構成される。これにより、表示面６ａとボタン７ａ、７ｂを効率よく配置でき、表示装置４を小型化できる。仮に、表示面６ａにボタンを集中させて配置した場合、軸方向の荷重に耐える構造が必要となる。これは、表示装置のサイズの小型化の妨げとなり得る。

なお、接続管５の軸方向に垂直な方向は、接続管５の軸方向に垂直な面内の方向である。ボタン７ａ、７ｂの押下操作の方向（押下方向）の延長線（仮想線）は、必ずしも、接続管５の軸心Ｃ１を通らなくてもよい。なお、図３の例では、矢印Ｆ１、Ｆ２の延長線がボタン７ａ、７ｂの押下方向の延長線Ｌ２、Ｌ３である。

表示部６は、接続管５の径方向外側に接続される。表示部６及び接続管５は、接続管５の軸に垂直な方向に並ぶ。例えば、図４に示す例のように、接続管５の軸方向の厚みｔ２は、表示部６の軸方向の厚みｔ１と同じかより小さくすることができる。厚みｔ２は、特に限定されないが、例えば、１０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下とすることができる。また、小型化の観点から、表示部６の厚みｔ１は、例えば、接続管５の厚みｔ２の５倍以下であることが好ましく、４倍以下であることがより好ましく、３倍以下であることがさらに好ましい。

表示部６は、上面６ａ、６ｂ、側面６ｃ～６ｇ、６ｇ１及び下面６ｈを有する。上面に表示面６ａが含まれる。側面６ｅにボタン７ａ、７ｂが設けられる。ボタン７ａ、７ｂは、側面６ｅ以外の側面、例えば、側面６ｃ又は６ｆに設けられてもよい。

図３に示す例では、ボタン７ａ、７ｂが設けられる側面６ｅに対して押下方向における反対側の側面６ｇの少なくとも一部が、接続管５に接続される。接続管５の軸方向から見て、ボタン７ａ、７ｂの押下面の中央（押下方向に垂直な方向における中央）を通り押下方向（矢印Ｆ１，Ｆ２）に延びる延長線Ｌ２、Ｌ３が、接続管５と交差する。すなわち、ボタン７ａ、７ｂの押下面の中央を通り、押下方向に延びる仮想線が、接続管５を通る。これにより、ボタン７ａ、７ｂの押下荷重が、接続管５にかかる構造となる。乗員がボタン７ａ、７ｂを押下した場合に、表示部６を接続管５の軸周り（操舵軸周り）に回転させるモーメントが発生しにくい。

図３に示す例では、複数のボタン７ａ、７ｂは、同じ１つの側面６ｅに設けられる。複数のボタン７ａ、７ｂの押下方向は同じである。複数のボタン７ａ、７ｂの押下面は、押下方向にずれた位置にある。すなわち、押下方向における、ボタン７ａの押下面の位置と、ボタン７ｂの押下面の位置は異なる。これにより、複数のボタン７ａ、７ｂの操作面が段違いとなる。図３に示す例では、押下方向に対して傾斜した側面６ｅに、複数のボタン７ａ、７ｂが設けられる。変形例として、側面６ｅが２段以上の階段状に形成されてもよい。この場合、側面の各段に、ボタンを配置することができる。なお、ボタンの配置は、１つの面に限られない。表示装置４の複数の面にボタンが設けられてもよい。

ボタン７ａ、７ｂの各々の機能は、特に限定されない。ボタンの機能として、例えば、電動補助自転車の電源のオン／オフボタン、電動補助自転車のライト（例えば、前照灯４３又はテールランプ）の点灯／消灯ボタン、電動補助自転車の補助（アシスト）のレベルを切り替えるボタン、及び、電動補助自転車の走行モードを切り替えるボタンのうち２つが、ボタン７ａ、７ｂに割り当てられてもよい。

例えば、表示部６に設けられる複数のボタンのうち、接続管５の軸心Ｃ１を通り表示面６ａを二等分する仮想線Ｌ１に最も近いボタン（すなわち中央部に近いボタン）を、電源ボタンとしてもよい。これにより、乗員の膝などによる電源ボタンの押し間違いが起こりにくくなる。また、乗員が、意図して電源ボタンを押す場合には押しやすい位置に、電源ボタンを配置できる。

別の観点から、複数のボタンのうち、より径方向外側（すなわち、より接続管５から離れた位置）に配置されるものを電源ボタンとしてもよい。これにより、操作頻度の高い電源ボタンの操作性を向上させることができる。この場合、例えば、電源ボタンが長押しされた場合に電源オフとなるように電源ボタンの機能が設定されてもよい。これにより、電源ボタンの誤操作が起こりにくくなる。

図４に示す例では、表示面６ａは、ボタン７ａ、７ｂが設けられる側面６ｅに対して、略垂直となっている。すなわち、表示面６ａは、接続管５の軸に垂直な面と略平行になっている。これにより、表示面６ａを乗員から視認しやすい位置に配置できる。なお、表示面６ａは、視認性が確保できる範囲で、接続管５の軸方向に垂直な面に対し傾いてもよい。なお、図３及び図４に示す例では、ボタン７ａ、７ｂの押下方向Ｆ１、Ｆ２の表示面６ａに対する角度は、略０°になっている。乗員は、表示面６ａに対して横方向からボタンを押下できる。

図４に示す例では、表示装置４の上面は、表示面６ａとボタン７ａ、７ｂが設けられる側面６ｅとの間の傾斜面６ｂを有する。傾斜面６ｂは、表示面６ａ及び側面６ｅの両方に対して傾斜している。傾斜面６ｂは、側面６ｅに近い程、表示部６の厚みがうすくなるように傾斜している。傾斜面６ｂにより、ボタン７ａ、７ｂが乗員から認識しやすくなる。

図３～図５に示す例のように、表示装置４は、外部端子の接続口８をさらに備えてもよい。接続口８は、表示面６ａと異なる面に設けられる。接続口８に対する外部端子の挿抜方向（矢印Ｆ３）の接続管５の軸に垂直な方向の成分は接続管５の軸方向の成分より大きくなるよう、接続口８は構成される。挿抜方向は、接続口８の内面形状により決まる。ボタン７ａ、７ｂの押下方向に加え、接続口８の挿抜方向も、接続管５の軸に垂直な方向に近くすることで、接続管５の軸方向における表示装置４の耐荷重構造を簡素にできる。

接続口８は、表示装置４に外部の電子機器を接続するためのポートである。接続口８は、これに限られないが、例えば、ＵＳＢ端子の接続口とすることができる。例えば、接続口８は、表示装置４から外部の機器へ電力を供給するための外部電力供給ポートであってもよい。

接続口８の中央（挿抜方向における中央）を通り、挿抜方向に延びる延長線Ｌ４は、接続管５を通るように、接続口８の位置及び挿抜方向を決めてもよい。図３の例では、接続口８が設けられる側面６ｄに対して挿抜方向において反対側の側面６ｇ、６ｇ１のうち少なくとも一部の側面６ｇが、接続管５に接続される。これにより、外部端子の挿抜操作の荷重を接続管５で受ける構成となる。これにより、接続口８への外部端子の接続又は取り外しにより、操舵軸２を中心に表示装置４を回転させるモーメントが発生するのを抑制することができる。

接続口８は、側面６ｄに設けられる。側面６ｄは、ボタン７ａ、７ｂが設けられる側面６ｅの隣の側面である。ボタン７ａ、７ｂの側面６ｅは、接続口８の側面６ｄに対して傾いている。このように、接続口８と、ボタン７ａ、７ｂを、表示面６ａとは異なる面であって、隣り合い且つ平行でない２つの面にそれぞれ設けることで、挿抜及び押下の操作性を確保しつつ、接続口８及びボタン７ａ、７ｂを効率的に配置することができる。なお、図３及び図４に示す例では、接続口８への外部端子の挿抜方向Ｆ３の表示面６ａに対する角度は、略０°になっている。乗員は、表示面６ａに対して横方向から接続口８に外部端子を挿抜できる。

表示装置４は、電源供給線３７が接続される接続部９を有する。接続部９は、表示面６ａ、及び、ボタン７ａ、７ｂが設けられる面（側面６ｅ）とは、異なる面に設けられる。図４及び図５に示す例では、接続部９は、表示面６ａと接続管５の軸方向において反対側の下面６ｈに設けられる。接続部９は、接続管５の軸方向に対して傾斜した穴を有する。接続部９には、電源供給線３７が、接続管５の軸方向に対して斜めに挿入される。言い換えると、接続部９は、表示装置４からの電源供給線３７を軸に対して斜め方向に取り出す取出し口である。これにより、表示装置４の接続管５の軸方向の上下における電源供給線３７の他の機器や部材との干渉を抑えることができる。図４及び図５に示す例では、電源供給線３７は、下面６ｈに対して斜めの方向に引き出される。

図４及び図５に示す例では、接続部９には、電源供給線３７の他、外部機器（スイッチユニット）接続線３６も接続される。外部機器接続線３６も、電源供給線３７と同様に、接続管５の軸方向に対して斜めの方向に表示装置４から引き出される。なお、電源供給線３７及び外部機器接続線３６の少なくとも１つを省略してもよい。

図６は、図３～図５の表示装置４を下方から見た斜視図である。図６では、電源供給線３７及び外部機器接続線３６の図示を省略している。図６の例では、接続部９は、下面６ｈに対して斜め方向に凹む穴である線の取出し口を有する。接続部９は、下面６ｈの端部に設けられ、端部から外側へ向かって斜め方向に電源供給線３７を引き出すよう構成される。

再び、図３を参照して、表示部６は、表示面６ａに表示されるサイン６ａ１、６ａ２によって、電動補助自転車１０の状態を表示する。サイン６ａ１、６ａ２は、接続管５の軸方向から見て、接続管５の軸心Ｃ１を通り表示面６ａを二等分する仮想線Ｌ１に対して斜めの方向に並んで表示される。サイン６ａ１、６ａ２を、仮想線Ｌ１に対して斜め方向に配置することで、表示装置４がどのような角度で取り付けられても、乗員は、サイン６ａ１、６ａ２の示す情報を認識しやすくなる。

サイン６ａ１、６ａ２は、仮想線Ｌ１に斜めの延在方向の長さによって、車両の状態を示す構成とすることができる。図３に示す例では、サイン６ａ１の延在方向の長さでアシストレベルが示され、サイン６ａ２の延在方向の長さでバッテリ残容量が示される。表示部６は、ＬＥＤ等のランプであってもよいし、ＬＣＤ等のディスプレイを備えてもよい。サイン６ａ１、６ａ２は、例えば、直線状に並ぶランプ、又は、ディスプレイにおける直線状の画像によって表示することができる。

図７は、表示装置４が取り付けられた電動補助自転車のハンドル付近を、接続管５（操舵軸２）の軸方向から見た図である。図７では、表示装置４の取り付け位置の変形例を破線で示している。図７に示すように、表示部６の操舵軸２の周りの周方向における表示部６の位置は、取り付け時に接続管５を軸周りに回転することで調整できる。これにより、ハンドル２３の中央付近に配置される他の機器と表示装置４との干渉を避けやすくなる。

表示部６には、図３に示すように仮想線Ｌ１に対して斜めに延びるサイン６ａ１、６ａ２が表示される。サイン６ａ１、６ａ２を斜めに配置することで、表示部６が、操舵軸２の周方向においてどの位置に配置された場合でも、サイン６ａ１、６ａ２が見やすくなる。例えば、サイン６ａ１、６ａ２の斜め配置により、表示部６が、乗員から見てステム３の手前、ステム３の奥、ステム３の右、及び、ステム３の左のいずれに配置された場合も、サイン６ａ１、６ａ２が示す情報の判別が容易となる。

図７に示す例では、ハンドル２３に、スイッチユニット３９が取り付けられる。スイッチユニット３９は、電動補助自転車１０のアシストレベルを切り替える操作を乗員から受け付ける。スイッチユニット３９は、アシストレベルを切り替えるスイッチを有する。スイッチユニット３９は、ハンドル２３のグリップ付近に取り付けられる。乗員は、ハンドル２３のグリップを握った手で、スイッチユニット３９のスイッチを操作できる。スイッチユニット３９は、外部機器接続線３６を介して表示装置４と接続される。

なお、スイッチユニット３９は、表示装置４と一体的に形成されてもよい。例えば、表示装置４に、アシストレベルを切り替えるスイッチが設けられてもよい。或いは、表示装置４のボタン７ａ、７ｂのいずれかをアシストレベルを切り替えるボタンとしてもよい。この場合、外部機器接続線３６は不要となる。

表示装置４は、電源供給線３７を介して、バッテリユニット３５から電力の供給を受ける。表示装置４は、駆動ユニット４０を介して、バッテリユニット３５から電力の供給を受けてもよい。この場合、表示装置４は、電源供給線３７により駆動ユニット４０と接続される。電源供給線３７は、電力の他に、制御情報を伝送してもよい。例えば、表示装置４は、スイッチユニット３９で入力された操作情報を、電源供給線３７を通じて駆動ユニット４０へ通知することができる。また、電源供給線３７を通じて、駆動ユニット４０から、電動補助自転車１０の状態に関する情報を受け取ってもよい。また、表示装置４は、電動補助自転車１０に取り付けられた前照灯４３と接続されてもよい。この場合、表示装置４のボタン７ａ又は７ｂにより、前照灯４３のオン／オフを切り替えるよう構成されてもよい。前照灯４３は、例えば、ハンドル２３、ステム３、ヘッドパイプ１２、又はフロントフォーク２６等の電動補助自転車１０の前部に取り付けられる。

図８は、図７のＡ－Ａ線断面図である。図７の例では、ヘッドパイプ１２には、操舵軸２を回転可能に支持する軸受１２ａ（ヘッドセット）が取り付けられる。ヘッドパイプ１２に回転可能に支持された操舵軸２の上部には、ステム３がクランプされる。ステム３は、操舵軸２から前方に延びる。ステム３の前方前端には、ハンドル２３が挿入される。操舵軸２の上端は、トップキャップ３８で塞がれる。トップキャップ３８は、操舵軸２の上端の内部に埋め込まれたアンカー３８ｂに締結具３８ａで固定される。

表示装置４の接続管５は、ステム３の上部において、操舵軸２の外周を取り巻くように配置される。接続管５を操舵軸２が貫通する。接続管５は、ステム３とトップキャップ３８の間に配置され、固定される。すなわち、トップキャップ３８によって、接続管５が操舵軸２から抜けないよう止められる。

図８の例では、ステム３の上に表示装置４の接続管５が取り付けられる。表示装置４の取り付け位置はこの例に限られない。例えば、図８の破線で示す位置、すなわち、ステム３とヘッドパイプ１２の間に、接続管５が配置されてもよい。

図９は、ステム３の下に表示装置４が取り付けられる例を示す斜視図である。図９に示す例では、ステム３の下端に、表示装置４の接続管５が接する。なお、ステム３の下端と接続管５との間には、スペーサ等の他の部材が挿入されてもよい。図９に示す例では、表示装置４の表示面６ａは、接続管５よりも接続管５の軸方向の上方に突出しない位置に配置される。そのため、接続管５の上のステム３の締結具３ａに対する乗員の操作に必要な空間が確保される。ステム３の締結具３ａに対する操作が表示装置４によって妨げられない。

表示部６は、接続管５に対して着脱可能に構成されてもよい。図１０は、接続管５に着脱可能に構成された表示部６の例を示す斜視図である。図１０に示す例では、表示部６の側面に貫通孔６Ｊが形成され、接続管５にも貫通孔５ａが形成される。表示部６の貫通孔６Ｊ及び接続管５の貫通孔５ａに、締結具４２が挿入される。締結具４２が、表示部６と接続管５を締結する。これにより、表示部６は、接続管５に固定される。締結具４２は、例えば、ボルトとナットであってもよい。或いは、締結具４２の外周の雄ねじと、貫通孔６Ｊ、５ａの内面の雌ねじが螺合するよう構成されてもよい。

図１０の例では、表示部６の表示面６ａの接続管５に対する向き（角度）が調整可能である。図１１に示すように、貫通孔６Ｊ（締結具４２）の軸を中心に表示部６を接続管５に対して回転させ、任意の回転角の位置で固定することができる。これにより、接続管５に対する表示面６ａの位置が変更可能である。これにより、表示部の位置の自由度がさらに向上する。図１０の例では、貫通孔５ａの軸は、接続管５の軸に垂直である。これにより、表示面６ａを接続管５の軸に垂直な平面に対して任意の角度で固定することができる。

＜その他の変形例＞
表示装置４の形状は、上記例に限られない。上記例では、接続管５は、軸方向から見ると閉じた環状であるが、接続管５は、開いた環状であってもよい。接続管５は、軸方向から見て、環の一部が欠けていてもよい。この場合、例えば、接続管５は、締結具により、環の内径を小さくできるよう構成されてもよい。すなわち、締結具により接続管５を操舵軸２と同軸の部材にクランプできる構成であってもよい。

上記例では、操舵軸２に表示装置４の接続管５が取り付けられる。接続管５は、操舵軸２に限られず、ステム、ハンドル、その他の部材に取り付け可能である。また、図８に示す例では、ステム３は、操舵軸２にクランプされるスレッドレス型のステムである。これに対して、クイル型のステムが用いられてもよい。この場合、例えば、ステムの外周に、表示装置４の接続管５を取り付けることができる。

図３～図５に示す例では、表示部６が、接続管５の軸に垂直な面に平行である。表示部６は、接続管５の軸に垂直な面に対し傾いていてもよい。例えば、表示部６の表示面６ａ及びボタン７ａ、７ｂの押下方向が、接続管５の軸に垂直な面に対して傾いていてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

２：操舵軸、３：ステム、４：表示装置、５：接続管、６：表示部、６ａ：表示面、７ａ、７ｂ：ボタン、８：接続口、９：接続部、１０：電動補助自転車

Claims (8)

1. 電動補助自転車用の表示装置であって、
   前記電動補助自転車の操舵軸と同軸の部材を挿入可能な管状の接続管と、
   前記接続管から、前記接続管の径方向に延びて形成される表示部であって、前記電動補助自転車の状態を表示する表示面を有する表示部と、
   前記表示部の前記表示面と異なる面に配置されるボタンであって、押下操作の方向が、前記接続管の軸の方向の成分より前記接続管の軸に垂直な方向の成分の方が大きい方向である、ボタンと、を備え、
   前記接続管は、軸方向の寸法が、径方向の寸法より小さく、
   前記接続管の軸に垂直且つ前記ボタンの押下方向に垂直な方向から見て、前記ボタンの押下面の中央を通り、前記押下方向に延びる延長線は、前記表示面と交差せずに、前記接続管と交差する、電動補助自転車用の表示装置。
2. 請求項１に記載の電動補助自転車用の表示装置であって、
   前記表示部は、前記表示面において、前記接続管の軸方向から見て、軸心を通り、前記表示部を二等分する仮想線に対して斜めの方向に延びて表示されるサインによって、前記電動補助自転車の状態を表示する、請求項１に記載の電動補助自転車用の表示装置。
3. 請求項１又は２に記載の電動補助自転車用の表示装置であって、
   前記接続管の軸方向から見て、前記ボタンの押下面の中央を通り、押下操作方向に延びる延長線が前記接続管と交差する、電動補助自転車用の表示装置。
4. 電動補助自転車用の表示装置であって、
   前記電動補助自転車の操舵軸と同軸の部材を挿入可能な管状の接続管と、
   前記接続管から、前記接続管の径方向に延びて形成される表示部であって、前記電動補助自転車の状態を表示する表示面を有する表示部と、
   前記表示部の前記表示面と異なる面に配置されるボタンであって、押下操作の方向が、前記接続管の軸の方向の成分より前記接続管の軸に垂直な方向の成分の方が大きい方向である、ボタンと、を備え、
   前記ボタンは、前記表示部の同じ面に配置された複数のボタンを含み、前記複数のボタンの押下操作の方向は同じであり、前記複数のボタンの押下面は、押下操作方向にずれた位置にある、電動補助自転車用の表示装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の電動補助自転車用の表示装置であって、
   前記表示部の前記表示面と異なる面に設けられた外部端子の接続口をさらに備え、
   前記接続口に対する前記外部端子の挿抜方向は、前記接続管の軸の方向の成分より前記接続管の軸に垂直な方向の成分の方が大きい方向である、電動補助自転車用の表示装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の電動補助自転車用の表示装置であって、
   前記表示部の表示面は、前記接続管よりも前記接続管の軸方向の上方に突出しない位置に配置される、電動補助自転車用の表示装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の電動補助自転車用の表示装置であって、
   前記表示部は、前記接続管に対して着脱可能である、電動補助自転車用の表示装置。
8. 電動補助自転車であって、
   ヘッドパイプと、
   前記ヘッドパイプに回転可能に支持される操舵軸と、
   前記操舵軸の上部に取り付けられたステムと、
   前記ステムに支持されるハンドルと、
   表示装置と、を備え、
   前記表示装置は、
   前記操舵軸又は前記ステムに、前記操舵軸と同軸に取り付けられる管状の接続管と、
   前記接続管から、前記接続管の径方向に延びて形成される表示部であって、前記電動補助自転車の状態を表示する表示面を有する表示部と、
   前記表示部の前記表示面と異なる面に配置されるボタンであって、押下操作の方向が、前記接続管の軸の方向の成分より前記接続管の軸に垂直な方向の成分の方が大きい方向である、ボタンと、を備え、
   前記接続管は、軸方向の寸法が、径方向の寸法より小さく、
   前記接続管の軸に垂直且つ前記ボタンの押下方向に垂直な方向から見て、前記ボタンの押下面の中央を通り、前記押下方向に延びる延長線は、前記表示面と交差せずに、前記接続管と交差する、電動補助自転車。