JPH09104381A - 電動自転車の車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車体フレームのメインパイプ上にバッテリユニ
ットが搭載される車体構成であっても、メインパイプの
位置を低めて乗降性を向上できるようにする。 【解決手段】本発明に係る電動自転車の車体フレーム構
造は、車体フレーム２のヘッドパイプから後斜め下方に
延びる１本のメインパイプ４の後端と、上端にサドル29
を支持して縦方向に延びるシートパイプ５の下端とを駆
動補助装置15に固定するとともに、前後方向に延びるブ
リッジパイプ７でメインパイプ４とシートパイプ５とを
連結し、このブリッジパイプ７を駆動補助装置15に近づ
けて低く配置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータを内蔵
した駆動補助装置が自転車の車体フレームに搭載された
電動自転車の車体フレーム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動モータと合力装置を内蔵した駆動補
助装置を自転車の車体フレームに搭載した電動自転車が
近年多数開発、販売されている。このような電動自転車
は、乗員のペダル踏力と上記電動モータが発生する補助
動力とを上記合力装置により合成し、その合力を駆動輪
側に出力して走行するので、特に登坂走行や向かい風を
受けながらの走行が非常に楽になるという利点がある。

【０００３】電動自転車の利用者には女性や高齢者が多
いため、その車体フレームにはアンダーボーン型のもの
が用いられることが多い。アンダーボーン型の車体フレ
ームは、フロントフォークを支持するヘッドパイプから
１本または２本のメインパイプが後斜め下方に延びる形
式のもので、このメインパイプを跨ぎやすく、乗り降り
が容易である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メイン
パイプの上部には、電動モータの電源をまかなうバッテ
リユニットが搭載されるので、このバッテリユニットが
メインパイプを跨ごうとする足に干渉しやすく、乗降性
が損なわれるという難点がある。

【０００５】このため、予めメインパイプを充分低い位
置に配置し、その上に余裕を持ってバッテリユニットを
搭載できるようにしたいが、メインパイプの下方には駆
動補助装置が配置されるので、メインパイプを低い位置
に配置すると必然的に駆動補助装置の位置も下がり、駆
動補助装置の下における地上高を確保することができな
くなる。

【０００６】また、サドルを支持するシートパイプと後
輪との間にバッテリユニットを搭載することによってメ
インパイプの位置を低め、乗降性を向上させた電動自転
車もあるが、この場合には重量物であるバッテリユニッ
トが車体の後半部に搭載されるので、例えば車体の後部
を持ち上げて自転車の向きを変える場合等に車体が重く
感じられ、取り回し性が悪い。

【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、車体フレームのメインパイプ上にバッテリユニ
ットが搭載される車体構成であっても、メインパイプの
位置を低めて乗降性を良くすることのできる電動自転車
の車体フレーム構造を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明のもう一つの目的は、駆動補
助装置の近辺における車体フレーム剛性を向上させるこ
とにある。

【０００９】また本発明のさらにもう一つの目的は、乗
降性を損なうことなく駆動補助装置の位置を上昇させ、
駆動補助装置下の地上高を充分に確保することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る電動自転車の車体フレーム構造は、請
求項１に記載したように、電動モータと合力装置を内蔵
した駆動補助装置をアンダーボーン型の車体フレームに
搭載した電動自転車の車体フレーム構造において、上記
車体フレームのヘッドパイプから後斜め下方に延びる１
本のメインパイプの後端と、上端にサドルを支持して縦
方向に延びるシートパイプの下端とを上記駆動補助装置
に固定するとともに、前後方向に延びるブリッジパイプ
で上記メインパイプとシートパイプとを連結し、このブ
リッジパイプを駆動補助装置に近づけて低く配置した。

【００１１】また、本発明に係る電動自転車の車体フレ
ーム構造は、請求項２に記載したように、前記ブリッジ
パイプを左右一対のものにし、このブッジパイプの前端
と後端とが、それぞれ前記メインパイプとシートパイプ
から二股状に延びるようにした。

【００１２】さらに、本発明に係る電動自転車の車体フ
レーム構造は、請求項３に記載したように、前記左右一
対のブリッジパイプの間に前記駆動補助装置の上部構成
部品を配置した。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る
電動自転車の左側面図である。また、図２は本発明の一
実施形態を示すもので、(A) は車体フレーム中央部の平
面図、(B) は車体フレーム中央部の左側面図である。こ
の電動自転車１の車体フレーム２はアンダーボーン型で
あり、次のように構成されている。

【００１４】まず、車体フレーム２の前頭部にはヘッド
パイプ３が位置し、このヘッドパイプ３からは１本の太
いメインパイプ４が後斜め下方に延びている。一方、車
体フレーム２の中央部には縦方向に延びるシートパイプ
５が位置しており、このシートパイプ５の下端には車幅
方向に延びる短いボトムパイプ６が固定されている。

【００１５】また、前後方向に延びるブリッジパイプ７
によってメインパイプ４とシートパイプ５が連結されて
いる。このブリッジパイプ７は、図２(A) に示すように
左右一対のパイプであり、このブッジパイプ７の前端と
後端とが、それぞれメインパイプ４とシートパイプ５か
ら二股状に延びる形となっている。

【００１６】そして、シートパイプ５の上端からは左右
一対のシートステー８が後斜め下方に延びており、ボト
ムパイプ６からは左右一対のチェーンステー９が後方に
延びていて、シートステー８の後端とチェーンステー９
の後端とがリヤエンド11を介して連結されている。

【００１７】このように構成された車体フレーム２のメ
インパイプ４後端とシートステー８下端には、それぞれ
懸架プレート12,13 が固着されており、これらの懸架プ
レート12,13 の間に駆動補助装置15が３本のボルト16で
固定される。そして、前記ブリッジパイプ７はこの駆動
補助装置15に近づくように低く配置されている。

【００１８】この駆動補助装置15には図示しない電動モ
ータと合力装置が内蔵され、さらに車幅方向に延びるク
ランク軸17が軸支されている。クランク軸17の両端部に
はクランク18が固定され、その先端部にペダル19が設け
られる。また、クランク軸18には駆動補助装置15の右側
に位置するドライブスプロケット21が軸装されている。

【００１９】ところで、駆動補助装置15の上方には制御
装置22が設置されている。この制御装置22は駆動補助装
置15の上部構成部品であり、駆動補助装置15に内蔵され
た電動モータの出力をコントロールするものである。こ
の制御装置22は、例えば懸架プレート12と懸架プレート
13とを連結する形でボルト23で固定された連結部材24の
上に固定されており、例えばその前頭部が前述した左右
一対のブリッジパイプ７の間に位置するように配置され
ている。

【００２０】車体フレーム２のヘッドパイプ３には前輪
25を支持するフロントフォーク26がハンドルバー27やバ
スケット28等と共に左右回動自在に軸支される一方、シ
ートパイプ５の上端にはサドル29が取り付けられ、車体
フレーム２後端の前記リヤエンド11には後輪31が軸支さ
れている。そして、後輪31に設けられたドリブンスプロ
ケット32と、駆動補助装置15に設けられた前記ドライブ
スプロケット21との間にチェーン33が巻装されている。

【００２１】メインパイプ４の上にはバッテリユニット
35が横たわる形で搭載されている。このバッテリユニッ
ト35は、駆動補助装置15に内蔵された電動モータの駆動
用電源となるもので、例えば15個の小型バッテリ36を合
成樹脂製のバッテリケース37の内部に密封した構成とな
っている。このバッテリユニット35は着脱可能であり、
バッテリケース37の上面には運搬用の取手38が設けられ
ている。

【００２２】なお、車体フレーム２のメインパイプ４か
ら駆動補助装置15にかけては、合成樹脂等で形成された
フレームカバー40が被装されており、電動自転車１の美
的外観の向上が図られている。このフレームカバー40に
はメインパイプ４の上で長手方向に沿って下方に凹むバ
ッテリ収納凹部41が形成されており、このバッテリ収納
凹部41内に前記バッテリユニット35が嵌まり込むように
なっている。

【００２３】駆動補助装置15のクランク軸17は、サドル
29に着座した乗員が足でペダル19を踏むことによって矢
印で示す方向に回転駆動される。駆動補助装置15内部の
合力装置はクランク軸17の回転力と電動モータの補助動
力とを合成し、その合力をドライブスプロケット21に出
力する。ドライブスプロケット21はクランク軸17と同方
向に回転し、この回転がチェーン33を経てドリブンスプ
ロケット32に伝達され、後輪31が駆動される。

【００２４】この電動自転車１の車体フレーム２の構造
は、メインパイプ４の後端とシートパイプ５の下端とが
駆動補助装置15に固定されるとともに、前後方向に延び
るブリッジパイプ７によりメインパイプ４とシートパイ
プ５とが連結され、このブリッジパイプ７が駆動補助装
置15に近づけて低く配置されているため、メインパイプ
４とブリッジパイプ７の位置を低くすることが可能にな
っている。

【００２５】このため、メインパイプ４の上にバッテリ
ユニット35が搭載される車体構成であるにも拘らず、乗
り降りする際にメインパイプ４およびブリッジパイプ７
を跨ぐ足がバッテリユニット35に干渉しにくくなり、乗
降性が良好に確保される。しかも、駆動補助装置15自体
が車体フレーム２の補強部材を兼ねるため、車体フレー
ム２に他の補強部品を設けなくても充分なフレーム剛性
を確保することができ、車体フレーム２の軽量化および
製造工程の簡素化にも多大な貢献を果たしている。

【００２６】また、ブリッジパイプ７が左右一対に設け
られ、このブッジパイプ７の前端と後端とが、それぞれ
メインパイプ４とシートパイプ５から二股状に延びるよ
うに構成されているので、ブリッジパイプ７によって駆
動補助装置15の近辺における車体フレーム２の剛性、特
に捩じれ剛性が格段に高められている。

【００２７】さらに、左右のブリッジパイプ７の間に駆
動補助装置15の上部構成部品である制御装置22を配置し
たため、ブリッジパイプ７の位置を高めることなく駆動
補助装置15の位置を上昇させることができ、乗降性を損
なうことなく駆動補助装置15下の地上高を確保すること
ができる。なお、左右のブリッジパイプ７の間には制御
装置22に限らず他の構成部品や駆動補助装置15自体の上
部を配置するようにしてもよい。

【００２８】ところで、本実施形態では電動モータを内
蔵した駆動補助装置15が車体フレーム２に搭載された電
動自転車１の場合について説明したが、これに限らず、
例えばエンジンが車体フレームに搭載される原動機付自
転車にも本発明の車体フレーム構造を適用することがで
きる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電動
自転車の車体フレーム構造は、車体フレームのヘッドパ
イプから後斜め下方に延びる１本のメインパイプの後端
と、上端にサドルを支持して縦方向に延びるシートパイ
プの下端とを駆動補助装置に固定するとともに、前後方
向に延びるブリッジパイプで上記メインパイプとシート
パイプとを連結し、このブリッジパイプを駆動補助装置
に近づけて低く配置したことを特徴とするものである。

【００３０】このように構成すれば、メインパイプおよ
びブリッジパイプを低い位置に設けることができるの
で、メインパイプ上にバッテリユニットが搭載される車
体構成であっても乗降性を良くすることができる。

【００３１】また、本発明に係る電動自転車の車体フレ
ーム構造は、前記ブリッジパイプを左右一対のものに
し、このブッジパイプの前端と後端とが、それぞれメイ
ンパイプとシートパイプから二股状に延びるようにした
ので、駆動補助装置の近辺において、捩じれ剛性を始め
とする車体フレームの剛性を格段に高めることができ
る。

【００３２】さらに、本発明に係る電動自転車の車体フ
レーム構造は、前記の左右一対のブリッジパイプの間に
駆動補助装置の上部構成部品を配置したので、ブリッジ
パイプの位置を高めることなく駆動補助装置の位置を上
昇させることができ、乗降性を損なうことなく駆動補助
装置の下における地上高を充分に確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動自転車の左側面図。

【図２】本発明の一実施形態を示すもので、(A) は車体
フレーム中央部の平面図、(B)は車体フレーム中央部の
左側面図である。

【符号の説明】

１ 電動自転車 ２ 車体フレーム ３ ヘッドパイプ ４ メインパイプ ５ シートパイプ ７ ブリッジパイプ 15 駆動補助装置 17 クランク軸 22 駆動補助装置の上部構成部品である制御装置 29 サドル 35 バッテリユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータと合力装置を内蔵した駆動補
   助装置15をアンダーボーン型の車体フレーム２に搭載し
   た電動自転車の車体フレーム構造において、上記車体フ
   レーム２のヘッドパイプ３から後斜め下方に延びる１本
   のメインパイプ４の後端と、上端にサドル29を支持して
   縦方向に延びるシートパイプ５の下端とを上記駆動補助
   装置15に固定するとともに、前後方向に延びるブリッジ
   パイプ７でメインパイプ４とシートパイプ５とを連結
   し、このブリッジパイプ７を駆動補助装置15に近づけて
   低く配置したことを特徴とする電動自転車の車体フレー
   ム構造。
2. 【請求項２】 前記ブリッジパイプ７を左右一対のもの
   にし、このブッジパイプ７の前端と後端とが、それぞれ
   前記メインパイプ４とシートパイプ５から二股状に延び
   るようにした請求項１に記載の電動自転車の車体フレー
   ム構造。
3. 【請求項３】 前記左右一対のブリッジパイプ７の間に
   前記駆動補助装置15の上部構成部品（例えば制御装置2
   2）を配置した請求項２に記載の電動自転車の車体フレ
   ーム構造。