JPH06239286A - 電動自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動力装置を取付けるに当たり固定用ブラケッ
トを減らして部品点数削減を図り、溶接等を行わないよ
うにする。リード線の抵抗損失を減らしかつ動力装置が
露出しないようにする。 【構成】 前側車体フレーム２を型成形によって略箱状
に形成し、内部に電動装置２３を装着した。前側車体フ
レーム２に電動装置支持用ブラケットを一体成形でき
る。溶接が不要になり熱による悪影響を受けない。前側
車体フレーム２が電動装置２３を覆って保護し、不正改
造やいたずらを防ぐ。電装品が前側車体フレーム２内に
集中し、リード線が短くなって抵抗損失が減り、性能が
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、補助動力としてモータ
を使用する電動自転車に関し、特に、車体フレームの構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動自転車としては、例えば実公
昭５８−８６３６号公報に開示されたものがある。この
電動自転車は、車体フレームの各所にモータ，バッテ
リ，コントローラ等の電動装置構成部材（以下、単に電
装品という）を取付け、各電装品どうしをリード線によ
って接続して構成されていた。電装品を車体フレームに
取付けるに当たっては、管材からなる車体フレームにブ
ラケットを溶接し、このブラケットに電装品をねじ止め
していた。また、各電装品に接続されたリード線は、車
体フレームを構成する管材に沿わせて配線されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した電
動自転車では電装品を車体フレームに固定するブラケッ
トやリード線を結束する結束具が多数必要で、部品点数
が多くなってコストが嵩んでしまうという問題があっ
た。しかも、ブラケットや結束具を車体フレームに固定
するときの位置決め治具も用意しなければならないの
で、より一層コストが高くなってしまう。

【０００４】また、前記ブラケットを溶接やろう付けに
よって車体フレームに取付ける場合、取付け後に熱歪み
を修正しなければならないことに加え、熱の影響によっ
て車体フレームの強度が低下し易くその品質が低下し易
い。

【０００５】さらに、電装品が車体の各所に分散されて
いる関係から、これらを接続するリード線が長く、抵抗
による損失が大きかった。そして、電装品やリード線が
露出しているため、車体を倒したときなどにリード線が
損傷され易く、しかも、電装品が不正に改造されたりい
たずらされたりし易い。

【０００６】このような電装品が露出していることに起
因する不具合を解消するには、例えば特開昭５８−８９
４８３号公報に開示されたように、車体フレーム全体を
カバーで覆えばよい。ところが、このようにしたので
は、カバーが追加された分だけ車体重量が増えると共に
コストが高くなってしまう。また、カバーを車体フレー
ムに固定するための専用ブラケットをも追加しなくては
ならず、部品点数が増えてこの点からもコストアップに
なる。

【０００７】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、電装品固定用ブラケットを減らして
部品点数削減を図ると共に、車体フレームに溶接等を行
わずに電装品を固定できるようにし、しかも、電装品用
リード線の抵抗損失を減らしかつ電装品およびリード線
が露出しないようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電動自転車
は、車体フレームを、成形型により一体成形されかつ車
体前後方向へ合わせ面が延びる一対の箱蓋状部材によっ
て略箱状に形成し、この箱状フレーム内に、モータおよ
びバッテリを備えモータを動力源として後輪を駆動する
電動装置を装着したものである。

【０００９】

【作用】車体フレームに電動装置支持用ブラケットを一
体成形でき、車体フレームが電動装置を覆うカバーとし
て機能する。また、電動装置構成部材が車体フレームに
集中して配置される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る電動自転車
の側面図、図２は図１における前側車体フレームのII−
II線断面図である。これらの図において、１は本発明に
係る電動自転車で、この電動自転車１は、前側車体フレ
ーム２および後側車体フレーム３からなるフレーム４
と、このフレーム４にフロントフォーク５を介して回転
自在かつ操舵自在に支持された前輪６と、前記後側車体
フレーム３に回転自在に支持された後輪７と、この後輪
７を回転駆動する駆動装置８等から構成されている。

【００１１】また、前記フロントフォーク５の上端には
操向ハンドル９が固定され、後側フレーム３にはサドル
１０が取付けられている。なお、図１にはブレーキ装置
は図示していないが、本発明に係る電動自転車では、操
向ハンドル９に取付けられたブレーキレバーを握ること
によって前輪６や後輪７の回転を止める従来周知のブレ
ーキ装置を採用する。

【００１２】前記前側車体フレーム２は、図２に示すよ
うに、アルミニウム合金を略箱蓋状に成形してなる左右
一対のフレーム本体１１，１２を、その開口端面を互い
に対接させて組合わせることによって略箱状に形成され
ている。前記フレーム本体１１，１２は、アルミダイキ
ャストによってそれぞれ一体成形され、合わせ面が車体
前後方向へ延びるように細長く形成されている。また、
このフレーム本体１１，１２における車体後側となる側
面には、後述する駆動装置８の回転軸が挿通される軸孔
１３〜１５が開口され、内壁面には、後述する電動装置
が固定される支持ブラケット２ａ〜２ｉや電装品収容室
を構成するための仕切板（図示せず）が中空部内へ向け
て突出するように一体に設けられている。

【００１３】そして、この前側車体フレーム２は、前部
に形成された穴１６にフロントフォーク５が不図示の軸
受を介して操舵自在に取付けられ、後部に前記後側車体
フレーム３が固定ボルト１７，１８によってねじ止めさ
れている。本実施例では、操向ハンドル９とサドル１０
との間に乗員の足を通すための空間を確保するために、
この前側車体フレーム２は後下がりに傾斜されている。

【００１４】前記後側車体フレーム３は、前側車体フレ
ーム２が連結されかつシート１０が取付けられたシート
チューブ３ａと、このシートチューブ３ａから車体後側
へ延びて延出端部で互いに連結されるシートステー３
ｂ，チェーンステー３ｃとから形成されている。シート
チューブ３ａは側面視略く字状に曲げて形成され、前記
二つの固定ボルト１７，１８のうち上側に位置する固定
ボルト１８が螺着された部分から後下がりに延びてい
る。すなわち、本実施例で示したフレーム４は、前側車
体フレーム２の後部をシートチューブ３ａの下方に臨ま
せて前側車体フレーム２の前後長を確保する構造になっ
ている。

【００１５】前記駆動装置８は、乗員がペダル１９を踏
み下ろしてクランク軸２０を回転させることによって動
力を得る人力式駆動部２１と、モータ３３を動力源とす
る電動装置２３とから構成されている。

【００１６】人力式駆動部２１のクランク軸２０は、前
側車体フレーム２の前記軸孔１３，１４に挿通されてこ
の前側車体フレーム２に軸受２４，２５を介して回転自
在に支持されており、前側車体ケース２の側方に突出し
た両端部にクランク２０ａを介してペダル１９が取付け
られている。そして、このクランク軸２０はチェーン式
伝動装置２６を介して出力軸２７に連結されている。こ
の出力軸２７は、前側車体フレーム２の軸孔１５に挿通
されて軸受２８を介して前側車体フレーム２の後部に回
転自在に支持されると共に、前側車体フレーム２の右側
後端部に取付けられたカバー２９に軸受３０を介して回
転自在に支持されており、車体右側の端部がチェーン式
伝動装置３１を介して後輪７に連結されている。

【００１７】すなわち、人力式駆動部２１では、乗員が
ペダル１９を踏み下ろしてクランク軸２０が回転駆動さ
れると、この動力がチェーン式伝動装置２６→出力軸２
７→チェーン式伝動装置３１へと順に伝わり、後輪７が
回転することになる。

【００１８】前記電動装置２３は、本実施例ではその全
てが前側車体フレーム２の中空部内に装着され、前記出
力軸２７に歯車式伝動装置３２を介して連結された動力
源としてのモータ３３と、このモータ３３の回転を制御
するコントローラ３４と、前記モータ３３やコントロー
ラ３４の電源となるバッテリ３５と、前側車体フレーム
２の車体右側前部に配置されてこの電動装置２３の回路
を開閉するメインスイッチ３６等を備えている。このメ
インスイッチ３６は、前側車体フレーム２の中空部内に
配置されているが、前側車体フレーム２の上面に開口さ
れたキー孔（図示せず）を介してキーが挿抜される構造
になっている。

【００１９】そして、上述したモータ３３，コントロー
ラ３４，バッテリ３５およびメインスイッチ３６等の電
装品は、各々が不図示のリード線を介して電気的に接続
されており、フレーム本体１１，１２に突設された支持
ブラケット２ａ〜２ｉに固定されている。モータ３３の
上部を支持する支持ブラケット２ｄ，２ｅは、モータ３
３の外装カバーに突設された取付け板３３ａがねじ止め
される構造になっている。なお、電装品を前側車体フレ
ーム２に固定するに当たっては、電装品からフレーム本
体１１，１２への熱伝導が効率よく行われるように、電
装品の発熱部を支持ブラケット２ａ〜２ｉやフレーム本
体１１，１２に密着させて行う。また、各電装品の配置
は、メインスイッチ３６の後方にバッテリ３５が位置づ
けられ、このバッテリ３５の後方にコントローラ３４，
モータ３３が順に配置されている。

【００２０】前記歯車式伝動装置３２は、クランク軸２
０に中間歯車軸３７を軸受３８，３９を介して回転自在
に支持させ、この中間歯車軸３７に固着された第１歯車
４０をモータ３３の出力ピニオン３３ｂに噛合させると
共に、中間歯車軸３７の歯３７ａを、出力軸２７に固着
された第２歯車４１に噛合させて構成されている。すな
わち、モータ３３を回転駆動させると、このモータ３３
の動力が第１歯車４０→中間歯車軸３７→第２歯車４１
→出力軸２７→チェーン式伝動装置３１へと順に伝わ
り、後輪７が回転することになる。

【００２１】前記コントローラ３４は、メインスイッチ
３６がＯＮ状態のときであってペダル１９からクランク
軸２０に乗員の踏力が加えられたときのみに、モータ３
３を回転駆動させるように構成されている。ペダル１９
に踏力が加えられたか否かの判定は、前側車体フレーム
２内に配設された踏力センサ４２がチェーン式伝動装置
２６のチェーンのテンションを検出することによって行
われる。

【００２２】上述したように構成された電動自転車１
は、メインスイッチ３６がＯＦＦ状態のときには通常の
自転車であるが、メインスイッチ３６がＯＮ操作される
と、モータ３３の動力を補助動力として走行できるよう
になる。このときには、ペダル１９を踏むと、出力軸２
７にはその踏力に加えてモータ３３からの回転トルクが
付与されることになる。

【００２３】したがって、前側車体フレーム２を構成す
るフレーム本体１１，１２を成形型によって各々一体成
形したため、電動装置２３を支持するブラケットを前側
車体フレーム２に一体成形できるから、電動装置２３を
前側車体フレーム２に取付けるためのブラケットを別途
用意する必要がなく、しかも、前側車体フレーム２に溶
接等を施さずに済む。

【００２４】また、本実施例で示したように前側車体フ
レーム２の中空部に電動装置２３の全てを収容させた場
合には、前側車体フレーム２が電動装置２３のモータ３
３，コントローラ３４およびバッテリ３５等を覆うカバ
ーとなるから、これらの電装品が露出しないようにカバ
ーを別に設ける必要もない。加えて、前記電装品が前側
車体フレーム２内に集中して配置されるから、電装品ど
うしを接続するリード線が短くて済む。

【００２５】なお、本実施例では前側車体フレーム２を
左右２分割構造としたが、上下２分割構造とすることも
できる。また、前側車体フレーム２をアルミニウム合金
によって形成したが、この前側車体フレーム２を成形す
る材料としては、アルミニウム合金等の金属の他にプラ
スチックを用いることもできる。本実施例で示したよう
にアルミニウム合金によって形成すると、電装品が発す
る熱を前側車体フレーム２から大気中へ放散させること
ができるから、放熱上有利である。

【００２６】また、本実施例では前側車体フレーム２を
略箱状に形成し、この箱状フレーム内に電動装置２３の
全てを収容した例を示したが、必ずしも電動装置２３の
全てを収容しなくてもよい。例えば、モータ３３やコン
トローラ３４などの発熱部材を冷却させ易くするために
これらの一部を前側車体フレーム２から突出させること
もできる。

【００２７】また、本実施例ではフレーム４を前側車体
フレーム２と後側車体フレーム３とに分け、前側車体フ
レーム２のみを略箱状に形成したが、本発明はこのよう
な限定にとらわれることなく、フレーム４の全体を略箱
状に形成してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電動自
転車は、車体フレームを、成形型により一体成形されか
つ車体前後方向へ合わせ面が延びる一対の箱蓋状部材に
よって略箱状に形成し、この箱状フレーム内に、モータ
およびバッテリを備えモータを動力源として後輪を駆動
する電動装置を装着したため、車体フレームに電動装置
支持用ブラケットを一体成形できるから、電動装置を車
体フレームに取付けるためのブラケットを別途用意する
必要がなくなる。このため、部品点数を削減でき、コス
トダウンを図ることができる。しかも、車体フレームに
溶接等を施さずに電動装置を固定することができるか
ら、熱によって車体フレームの品質が低下することもな
い。

【００２９】また、車体フレームが電動装置を全体的に
覆うカバーとして機能するから、車体を誤って転倒させ
ても電動装置は車体フレームによって保護される。さら
に、不正に改造されたりいたずらされたりするのを未然
に防ぐことができる。その上、電動装置が露出しないよ
うにカバーを別に設ける必要もないので、この点からも
部品点数削減を図ることができる。

【００３０】加えて、電動装置を構成する電装品が車体
フレーム内に集中して配置されるから、この電装品どう
しを接続するリード線が短くて済む。このため、抵抗に
よる損失を可及的少なくでき、電動自転車としての性能
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動自転車の側面図である。

【図２】図１における前側車体フレームのII−II線断面
図である。

【符号の説明】

１ 電動自転車 ２ 前側車体フレーム ７ 後輪 ８ 駆動装置 １１ フレーム本体 １２ フレーム本体 ２３ 電動装置 ３１ チェーン式伝動装置 ３３ モータ ３４ コントローラ ３５ バッテリ ３６ メインスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームを、成形型により一体成形
   されかつ車体前後方向へ合わせ面が延びる一対の箱蓋状
   部材によって略箱状に形成し、この箱状フレーム内に、
   モータおよびバッテリを備えモータを動力源として後輪
   を駆動する電動装置を装着したことを特徴とする電動自
   転車。