JP4466939B2 - 電動補助自転車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動補助自転車に関し、特に電動補助ユニットを保持する車体の分解されたフレーム構体が自立可能になるようにした電動補助自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
折り畳み可能な電動補助自転車は、折り畳んだ状態で自家用車両等でリゾートやショッピングセンタ等に運搬し、運搬先でこれを開いて使用することができ、利便性が大である。このような折り畳み可能な自転車については、例えば、 特開平１１−１０５７５８号公報に開示されている。また、自家用車両などで電動補助自転車をより便利に運搬できるようにするために、自転車のフレームを分割できるようにした電動補助自転車が提案されている。この電動補助自転車においては、車体フレームが小さく分割され、またスタンドは収納されて自家用車等に乗せられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電動補助自転車の車体フレームを分解する際に、その作業性を向上させたり、車体フレームの汚れや損傷を防止させたりするためには、分解された車体のパーツが地面に安定して置けることが望ましいが、従来の電動自転車には、このような配慮がなされていない。
【０００４】
本発明の目的は、前記した従来技術の課題を解決し、分解された車体のパーツを地面に安定して置くことのできる電動補助自転車を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、アシストユニットを搭載した車体フレームを分解可能に構成した電動補助自転車において、アシストユニットを保持し、前輪または後輪のいずれか一方を支持するフレーム構体と、前記アシストユニットの下部に設けた突部からなる足部とからなり、前記足部は、その下端が車体の最低地上部位より上方に位置するように設けられ、前記前輪または後輪と前記足部とにより、前記アシストユニットと一体の分解された前記フレーム構体を自立可能にした点に差異１の特徴がある。この特徴によれば、分解された車体のアシストユニットを保持するフレーム構体を地面に自立させることができるようになり、車体の分解および組立の作業性を向上させることができるようになる。
【０００６】
また、本発明は、前記足部は、前記アシストユニットの幅方向に設けられた突部である点、および前記足部は、前記アシストユニットに保持されるモータ部位に設けられている点に、第２、第３の特徴がある。これらの特徴によれば、前記フレーム構体を安定的に自立させることができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る操向装置を含む電動補助自転車の側面図である。電動補助自転車の車体フレーム２は、車体前方に位置するヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１から略水平後方に延びたパイプ状の前フレーム２２と、前フレーム２２の後端に連結された後フレーム２３とを備える。後フレーム２３は左右一対のアルミニュームのダイキャスト製品からなる分割フレームである。この分割フレームは車体前方寄りに結合部２３１を有する二また状の構造体をなし、結合部２３１には、そこから斜め後上方に延びてシートポスト３を保持するためのボス２３２が形成される。
【０００９】
ボス２３２には締め代が設けられており、クランパ２３３を締めることにより、シートポスト３はボス２３２で確実に保持される。クランパ２３３を緩めることにより、シートポスト３はボス２３２に対して上下方向に摺動可能となり、シートポスト３の上端に装着されるシート４の高さを調節することができる。また、シートポスト３をボス２３２から引き抜いて完全に分離することができる。
【００１０】
ヘッドパイプ２１には、上部に形成された軸部を介してフロントフォーク５が回動自在に保持される。フロントフォーク５の上部に形成された軸部の上端にはジョイント６を介してハンドルポスト７が結合され、ハンドルポスト７の上部には操向装置の一部してのハンドル８が結合される。ジョイント６はノブ６１の操作によって緩めることができ、この操作により、ジョイント６を中心にハンドルポスト７を折り畳むことができる。フロントフォーク５の下端には前輪ＷＦが回転自在に軸支される。操向ハンドル８のブレーキレバー８１から下方に延びるワイヤ８２の先端は前輪ＷＦに設けられたフロントブレーキ９に結合される。
【００１１】
後フレーム２３は、前フレーム２２に対してヒンジおよびロック装置２４で連結されている。このロック装置２４のロックを解除することにより、ヒンジを枢軸にして車体を折り畳むことができるし、さらにヒンジの結合を解除することにより、前フレーム２２および後フレーム２３を互いに分離することもできる。
【００１２】
後フレーム２３の側面視外観は、車体前方寄りの部分が幅広で、後方に向かって幅が狭まった形状である。左右一対の後フレーム２３の後端間には、駆動輪としての後輪ＷＲが軸支される。ハンドル８の左部分からワイヤ８３が車体後部に延長される。ワイヤ８３は２本からなり、１本は、後フレーム２３上に設けられたリヤブレーキ１０に結合されるリヤブレーキワイヤ８３２であり、他の１本は、後フレーム２３の後端部近傍に設けられた変速機８５に結合される変速機ワイヤ８３１である。ワイヤ８３は、後方に延長される途中、バンド８４，８４によって前フレーム２２の下部に固縛される。
【００１３】
後フレーム２３内では、リヤブレーキワイヤ８３２は車体の左側に、変速機ワイヤ８３１は同右側に振り分けられる。左右に振り分けられたリヤブレーキワイヤ８３２および変速機ワイヤ８３１は、後フレーム２３内を後方に延びる。
【００１４】
後フレーム２３の幅広部分つまり前方寄りの下部には、前記シートポスト３の延長線上よりも後方に配置された電動補助ユニット（アシストユニット）１が懸架される。アシストユニット１は、後フレーム２３の左右分割部分の締結用のボルト２５とボルト２７とによって後フレーム２３の組み付け時に共締めにより固定される。アシストユニット１はその最下部に配された踏力補助用の電動モータと、本発明による足部（ボス）７０ｃを備えている。この足部７０ｃは幅方向にに２個設けられており、後フレーム２３、後輪ＷＲ、およびアシストユニット１が一体となった後組立体を、スタンド３５を畳んだ状態において、三点支持（２個の足部７０ｃと後輪ＷＲ）で、自立させるものである。なお、該足部７０ｃは、その下端が自転車の地面ＧＲからの最低地上高Ｈより低くならないように構成されている。
【００１５】
アシストユニット１のモータの上前方に、クランク軸１１が配置されている。クランク軸１１の左右端にはそれぞれクランク１２が固定され、クランク１２の先端にはペダル１３が設けられる。ペダル１３は車体の左右方向に水平に延びた状態で使用されるが、ペダル１３とクランク１２との連結部にヒンジを採用し、不使用時にはクランク１２に沿うよう折り畳み可能に構成することができる。
【００１６】
ペダル１３から入力される踏力、および踏力に応じてこの踏力を軽減させるようモータＭによって発生される補助力はアシストユニット１内の歯車を含む伝達装置を介して合力され、その出力はスプロケットカバー１４で覆われている図示しない駆動スプロケット（図４に符号３３で示す）の回転として取り出される。駆動スプロケットの回転を後輪ＷＲに伝達するチェーン１５（図１では不図示）が設けられる。
【００１７】
後フレーム２３の前記幅広部分および前記結合部２３１、ならびに左右一対の後フレーム２３を後部で互いに結合するボルト２５（またはボルトを支持するボス）で囲繞された空間には、前記電動モータＭおよびその他の電装部の電源となるバッテリを収容するバッテリボックス１６が装着される。左右に分割された後フレーム２３の部分を互いに結合するためには、前記ボルト２５，２７の他、前フレーム２２との連結部近傍に配置されるボルト２６が使用される。
【００１８】
図２は後フレーム２３の車体左前方から見た斜視図であり、図３は同平面図である。両図において、後フレーム２３は左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとからなり前記ボルト２５，２７が挿通可能な、ボス２５ＢＬ，２５ＢＲ，２７ＢＬ，２７ＢＲが設けられる。締め付け部２６にもノックピンを支持するボスが形成されるが、図２，図３では図示されていない。ボス２５ＢＬ，２５ＢＲ間、ならびにボス２７ＢＬ，２７ＢＲ間には前記アシストユニット１の上端に形成されるハンガー部７０ｂ（図４も参照）が挟まれるように配され、後フレームの２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒと共締めされて取り付けられる。
【００１９】
後フレーム２３の上面にはバッテリボックス１６を取り付けるための座２３４、２３５、２３６、ならびにリヤブレーキ１０を取り付けるための座２３７Ｌ，２３７Ｒが形成される。また、後フレーム２３上面の、前記シートポスト用のボス２３２の前部には、アシストユニット１等にバッテリから電流を供給するための電源スイッチを取付ける取付座２３８が形成される。
【００２０】
座２３８には、鍵Ｋで操作される電源スイッチが装着される。バッテリボックス１６は座２３４，２３５，２３６に支持され、後フレーム２３の左部分２３Ｌと右部分２３Ｒとの間に収容される。
【００２１】
さらに、後フレーム２３の前端つまり前フレーム２２との合わせ面にはヒンジの一方の部分であるボス２４１、およびロック装置のピン（図示せず）を回動自在に支持するボス２８が形成される。ボス２４１には枢軸ピン２４２が差し込まれ、その先端にワッシャ２４３と止め輪２４４が装着される。ヒンジの一部を構成する前フレーム２２側のフックがこのピン２４２に係合する。
【００２２】
図４は、後フレーム２３とバッテリボックス１６およびアシストユニット１との取付位置関係を示す要部側面図である。図４において、アシストユニット１のケース本体７０の周囲には、アシストユニット１を後フレーム２３に連結するためのハンガー７０ａ，７０ｂが形成される。ハンガー７０ａ、７０ｂの先端にはそれぞれボスが形成され、これらのボスには、ボルト２５，２７がそれぞれ貫通する。これらのボルト２５，２７はさらに後フレ−ム２３のボス２５ＢＬなどを貫通してハンガー７０ａ、７０ｂを後フレーム２３に締結し、これによりアシストユニット１が後フレーム２３に懸架される。
【００２３】
このように、後フレーム２３に対するアシストユニット１の固定部と、後フレーム２３の左右分割部分同士の締結部とを、１カ所に統合して設けるようにしたので、部品点数を低減できるとともに、これら固定部と締結部とを設けるスペースも小さくでき、この部分での後フレーム２３のサイズ縮小を図ることができる。
【００２４】
クランク軸１１には図示しないワンウェイクラッチを介して踏力入力ギヤ３０が結合されており、この踏力入力ギヤ３０は合成ギヤ３１の小ギヤ３１ａに噛み合う。一方、モータＭのピニオン２９には補助動力ギヤ（アシストギヤ）３２の大ギヤ３２ａが噛み合うように設けられ、この大ギヤ３２ａと一体に回転する小ギヤ３２ｂは前記合成ギヤ３１の大ギヤ３１ｂに噛み合う。また、合成ギヤ３１の大ギヤ３１ｂは駆動スプロケット３３の軸に固定された出力ギヤ３４に噛み合う。アシストユニット１のケース本体７０やアシストギヤ３２は軽量化のため樹脂成型品によって製作されるのが望ましいし、静粛性等の観点からヘリカルギヤとするのがよい。
【００２５】
後フレーム２３の後端には後輪ＷＲを支持する車軸３３１が設けられ、この車軸３３１には、図示しないワンウェイクラッチを介して従動スプロケット３３２が結合される。駆動スプロケット３３および従動スプロケット３３２間には前記チェーン１５が張設される。
【００２６】
このように、モータＭの回転はピニオン２９とアシストギヤ３２とを介して合成ギヤ３１に伝達され、クランク軸１１から入力される踏力は踏力入力ギヤを介して合成ギヤ３１に伝達される。そして、踏力と補助動力とは合成ギヤ３１で合力されて駆動スプロケット３３に伝達され、さらに従動スプロケット３３２を介して後輪ＷＲに伝達される。ケース７０内の前部に配置されるコントローラ３７は、図示しない踏力検出手段から入力される踏力値に基づいて、モータＭの回転を制御する。
【００２７】
本体ケース７０の後方下部には、アルミニュームの成型品からなるメインスタンド３５を回動自在に支持する枢軸３６が取り付けられる。また、本体ケース７０の下端には、前記足部（ボス）７０ｃが設けられている。この足部７０ｃは、前フレーム２２と後フレーム２３とを分離させたときに、後フレーム２３を含む自転車の後部分を自立させるための突起であり、地面に置いたときは、この足部７０ｃと後輪ＷＲとで、地面に自立できる。
【００２８】
後フレーム２３の前端に設けられたボス２８，２８にはロックレバーを有するロックピン３９が挿通される。このロックピン３９を中心として回動可能にボルト３９１が設けられ、ボルト３９１にはナット３９２が螺着される。ボルト３９１は前フレーム２２から張出すように形成された係合部４０の溝に通され、ナット３９２の一面がこの係合部４０に当接して締付け面を形成する。
【００２９】
ボルト３９１が装着されるロックピン３９の中央部分はボス２８の孔に対して偏心しており、ロックレバー３８を回動させることにより、前記ナット３９２と係合部４０との当接強さが調節される。ナット３９２の締付け面と係合部４０との当接強さの最大値はナット３９２の回動量により決定できる。図示のようにロックレバー３８が後フレーム２３に沿う位置に回動された状態では、ナット３９２と係合部４０とは強く接触して、前フレーム２２と後フレ−ム２３とが強く結合される。
【００３０】
一方、ロックレバー３８を後フレーム２３から離れる方向つまり車体に直交する方向に向かって回動させると、ナット３９２は前記ロックピン３９の偏心形状によりその偏心量に応じた距離だけ係合部４０から離れる方向（車体前方）に偏倚して、ナット３９２と係合部４０との当接強さが弱まる。当接強さを弱めたところでロックピン３９を軸にしてボルト３９１を回動させると、ナット３９２と係合部４０との係合を解除でき、前フレーム２２と後フレーム２３とをヒンジ２４を中心に折り畳むことができる。
【００３１】
図５は、後フレーム２３、後輪ＷＲ、およびアシストユニット１が一体である後組立体を車体フレームから分離し、前記足部７０ｃを利用して地面ＧＲに自立させた図を示す。また、図６は図５を該後組立体の前方正面、つまり図の左側から見た要部の図である。なお、図示の符号は、図１の同符号と同一または同等物を示す。
【００３２】
図から明らかなように、本実施形態によれば、車体フレームから分離された後組立体は、後輪ＷＲと、アシストユニット１の下部に車体の幅方向に形成された左右２個の足部７０ｃにより、地上ＧＲに自立させることができる。なお、該足部７０ｃは、図４に示されているように、モータＭの下方に設けるのが良い。この理由は、前記後組立体を自立させた時に、重いモータＭが最下位になり、自立の安定性が大きくなるからである。また、図１に示されているように、該足部７０ｃは、電動補助自転車の最低地上高Ｈより高くするのが好適である。この理由は、該足部７０ｃにより、自転車の最低地上高を制限しないようにするためである。
【００３３】
なお、前記実施形態は、アシストユニット１を後フレーム２３に固定した例であったが、本発明はこれに限定されず、該アシストユニットを前フレーム２２に支持させたものにも、本発明を適用することができる。この場合には、前組立体を、前輪と該足部７０ｃとで、地上に自立させることができる。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、請求項１〜３の発明によれば、電動補助自転車の分割されたフレーム構体を自立させることができるので、電動補助自転車の分割および組立の作業性を向上させることができるようになる。また、分解されたフレーム構体が地上に転がることがないので、該フレーム構体が汚れたり、傷ついたりすることがなくなる。
【００３５】
また、請求項２の発明によれば、足部はアシストユニットの幅方向に設けられているので、前記フレーム構体を安定的に自立させることができるようになる。また、請求項３の発明によれば、前記足部はアシストユニットのモータ部位に設けられるので、前記フレーム構体を自立させた時に思いモータが最下部となり、該自立を安定させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る電動補助自転車の側面図である。
【図２】 後フレームを左前方から見た斜視図である。
【図３】 後フレームの平面図である。
【図４】 アシストユニット周辺の要部側面図である。
【図５】 分解されたフレーム構体を自立させた側面図である。
【図６】 図５のフレーム構体の要部の正面図である。
【符号の説明】
１…アシストユニット、 ２…車体フレーム、 ３…シートチューブ、 ７…ハンドルポスト、 ８…操向ハンドル、 １１…クランク軸、 １３…ペダル、 １６…バッテリボックス、 ２２…前フレーム、 ２３…後フレーム、７０ｃ・・・足部。

Claims (3)

1. アシストユニットを搭載した車体フレームを分解可能に構成した電動補助自転車において、
   アシストユニットを保持し、前輪または後輪のいずれか一方を支持するフレーム構体と、
   前記アシストユニットの下部に設けた突部からなる足部とからなり、
   前記足部は、その下端が車体の最低地上部位より上方に位置するように設けられ、前記前輪または後輪と前記足部とにより、前記アシストユニットと一体の分解された前記フレーム構体を自立可能にしたことを特徴とする電動補助自転車。
2. 前記足部は、前記アシストユニットの幅方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動補助自転車。
3. 前記足部は、前記アシストユニットに保持されるモータ部位に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動補助自転車。

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