(57)【要約】【課題】電池を自転車の望ましい位置へ搭載できる自転車用電源装置を提供する。【解決手段】自転車１は、フレーム４に搭載された電池モジュール２１を有する。電池モジュール２１は、ホルダ２２と、電池ユニット２３とを有する。ホルダ２２は、ダウンチューブ１６又はヘッドチューブ１２とシートチューブ１５とに連結され、それらの間に架け渡されている。電池ユニット２３はホルダ２２に支持されている。電池モジュール２１は、ダウンチューブ１６の上に位置付けられている。電池モジュール２１の大部分は、ダウンチューブ１６から離れて支持されている。電池モジュール２１はトップチューブ１７の下にトップチューブ１７から離れて位置付けられている。電池ユニット２３は、乗車状態での重心の近傍に配置される。フレーム４の印象の変化が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車（１）のフレーム（４、２０４）におけるダウンチューブ（１６）又はヘッドチューブ（１２）に連結可能な前連結部（３１、３２、３７、３８）、および
前記フレームにおけるシートチューブ（１５）に連結可能な後連結部（４１、４２、４３、４４）を有し、
前記前連結部と前記後連結部とによって前記ダウンチューブ（１６）又は前記ヘッドチューブ（１２）と前記シートチューブ（１５）との間に架け渡すことが可能なホルダ（２２、２２２）と、
前記ホルダに支持される電池ユニット（２３）とを備えることを特徴とする自転車用電源装置。
【請求項２】
前記ホルダ（２２、２２２）と前記フレーム（４、２０４）との連結部は、前記前連結部および前記後連結部だけであることを特徴とする請求項１に記載の自転車用電源装置。
【請求項３】
前記前連結部（３１、３２、３７、３８）は、前記ダウンチューブ（１６）の上部又は前記ヘッドチューブ（１２）の中央部に連結可能であり、
前記後連結部（４１、４２、４３、４４）は、前記シートチューブ（１５）の中央部に連結可能であることを特徴とする請求項２に記載の自転車用電源装置。
【請求項４】
前記電池ユニット（２３）は、前記前連結部と前記後連結部との間の方向に沿って長手方向を有する細長い形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項５】
前記ホルダ（２２、２２２）および前記電池ユニット（２３）は、前記フレーム（４、２０４）のトップチューブ（１７）の下に当該トップチューブ（１７）から離れて位置付けることが可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項６】
前記電池ユニット（２３）は、前記フレーム（４、２０４）の高さ方向（ＦＨ）に対して横へ傾斜した方向（ＰＬ）に沿って前記ホルダ（２２、２２２）に脱着可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項７】
前記ホルダ（２２、２２２）は、前記フレーム（４、２０４）の高さ方向（ＦＨ）に対して横へ傾動可能であって、前記電池ユニット（２３）を受け入れる可動ホルダ（２２ｃ、５１）を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項８】
前記ホルダ（２２、２２２）は、前記可動ホルダ（２２ｃ、５１）を前記フレーム（４、２０４）の高さ方向（ＦＨ）に対して傾斜した方向へ付勢するバイアス部材（７１ｃ）を備えることを特徴とする請求項７に記載の自転車用電源装置。
【請求項９】
前記ホルダ（２２、２２２）は、前記可動ホルダ（２２ｃ、５１）の傾動速度を抑制するダンパ機構（７１）を備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の自転車用電源装置。
【請求項１０】
前記ホルダ（２２、２２２）は、前記可動ホルダ（２２ｃ、５１）を保持位置（ＣＬ）において保持する可動ホルダラッチ機構（５１ｊ、７２ｇ）を備えることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項１１】
前記可動ホルダラッチ機構（５１ｊ、７２ｇ）は、利用者による前記可動ホルダ（２２ｃ、５１）の前記保持位置への操作、および利用者による前記可動ホルダ（２２ｃ、５１）の前記保持位置からの操作の両方を許容することを特徴とする請求項１０に記載の自転車用電源装置。
【請求項１２】
前記ホルダ（２２、２２２）は、前記電池ユニット（２３）を保持位置（ＣＬ）において保持する電池ラッチ機構（６２ｃ、７２ｆ）を備えることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項１３】
前記電池ラッチ機構（６２ｃ、７２ｆ）は、利用者による前記電池ユニット（２３）の前記保持位置への操作を許容し、利用者による前記電池ユニット（２３）の前記保持位置からの操作を阻止することを特徴とする請求項１２に記載の自転車用電源装置。
【請求項１４】
前記ホルダ（２２、２２２）は、利用者による前記電池ユニット（２３）の前記保持位置からの操作を解錠操作によって許容するロック機構（７２）を備えることを特徴とする請求項１３に記載の自転車用電源装置。
【請求項１５】
前記可動ホルダ（２２ｃ、５１）と前記電池ユニット（２３）とは、互いに連結可能な電気的なコネクタ（５２、６４）を備え、
前記電池ユニットと前記可動ホルダとは、前記コネクタ（５２、６４）の連結方向（ＰＬ）に沿って前記電池ユニットと前記可動ホルダとの相対的な移動を案内する案内機構（５１ｈ、５１ｉ、６２ａ、６２ｂ）を有することを特徴とする請求項７から請求項１４のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項１６】
前記可動ホルダ（２２ｃ、５１）は、底壁（５１ｃ）と、側壁（５１ｄ）とを有し、前記底壁と前記側壁とがそれらの間に開口部（５１ｅ）を区画するかご（５１）であることを特徴とする請求項７から請求項１５のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項１７】
前記電池ユニット（２３）は、上面に配置され、当該上面からの突出量を切換可能なハンドル（６３）を備えることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項１８】
前記電池ユニット（２３）は、上面の側方に配置されたスイッチ（６５）および表示部（６６）を有することを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項１９】
前記前連結部（３１、３２、３７、３８）は、前記ダウンチューブ（１６）又は前記ヘッドチューブ（１２）に巻き付け可能な前アタッチメント（３２）を備え、
前記後連結部（４１、４２、４３、４４）は、前記シートチューブ（１５）に巻き付け可能な後アタッチメント（４２）を備えることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれかに記載の自転車用電源装置。
【請求項２０】
前記シートチューブ（１５）、前記ダウンチューブ（１６）、および前記ヘッドチューブ（１２）を含む前記フレーム（４、２０４）と、
前記ダウンチューブ（１６）又は前記ヘッドチューブ（１２）と前記シートチューブ（１５）との間に架け渡された請求項１から請求項１９のいずれかに記載の自転車用電源装置とを備えることを特徴とする自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される発明は、人力によって推進力を得る自転車に搭載される自転車用の電源装置およびその自転車用電源装置を搭載した自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１−５は、自転車に搭載される自転車用の電源装置を開示する。これらの電源装置は、自転車のフレーム上に電池を搭載する。例えば、シートチューブの前または後ろに接触して配置された電池が開示されている。また、ダウンチューブ上に接触して、またはトップチューブ上に接触して配置された電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８０５５６号公報
【特許文献２】米国特許第７９３４５７６号明細書
【特許文献３】実用新案登録第３１３２７９７号
【特許文献４】特開平９−２２６６５３号公報
【特許文献５】特開平１０−１０９６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術のひとつの課題は、自転車における電池の位置が制限されることである。従来技術は、自転車の形状を規定するフレームに接触して電池を配置するため、電池を配置可能な位置が限られる。
【０００５】
電池の位置の制約は、自転車における重量配分に悪い影響を与えることがある。例えば、スポーツ車に求められるような軽快な操作性が損なわれる。
【０００６】
電池の位置の制約は、電池の脱着作業に悪い影響を与えることがある。例えば、電池を持ちやすい位置に配置することが困難となることもある。
【０００７】
電池の位置の制約は、自転車の外観に好ましくない影響を与えることがある。例えば、自転車の外観に期待される軽快感が損なわれることがある。従来技術は、フレームに接触して電池が搭載される。このため、フレームが太く見え、見る者に重い印象を与える。この結果、軽快感が損なわれる。
【０００８】
従来技術の他のひとつの課題は、特殊な形状をもつフレームに起因する課題である。従来技術は、電池の形状に適合した特殊な形状をもつフレームを採用する場合がある。このため、強度低下、または重量増加、さらには価格上昇を招くことがある。
【０００９】
このような観点から、自転車用電源装置にはさらなる改良が求められている。
【００１０】
発明の目的のひとつは、電池を自転車の望ましい位置へ搭載できる自転車用電源装置を提供することである。
【００１１】
発明の目的の他のひとつは、既知の形状のフレームへ搭載できる自転車用電源装置を提供することである。
【００１２】
発明の目的の他のひとつは、電池の脱着が容易な自転車用電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
開示された発明のひとつは、自転車（１）のフレーム（４、２０４）におけるダウンチューブ（１６）又はヘッドチューブ（１２）に連結可能な前連結部（３１、３２、３７、３８）、およびフレームにおけるシートチューブ（１５）に連結可能な後連結部（４１、４２、４３、４４）を有し、前連結部と後連結部とによってダウンチューブ（１６）又はヘッドチューブ（１２）とシートチューブ（１５）との間に架け渡すことが可能なホルダ（２２、２２２）と、ホルダに支持される電池ユニット（２３）とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、電池ユニットを支持するホルダを含む自転車用電源装置が提供される。自転車用電源装置は、ダウンチューブ（１６）又はヘッドチューブ（１２）とシートチューブ（１５）との間に架け渡すことが可能である。よって、自転車のフレームにおける望ましい位置に、電池ユニットを配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】発明の第１実施形態の自転車を示す側面図である。
【図２】第１実施形態の自転車用電源装置を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の自転車用電源装置を示す分解斜視図である。
【図４】第１実施形態の電池ユニットを示す斜視図である。
【図５】第１実施形態の電池ユニットを示す平面図である。
【図６】第１実施形態の電池ユニットとかごとを示す分解斜視図である。
【図７】第１実施形態の電池ユニットとかごとを示す側面図である。
【図８】第１実施形態の電池ユニットとかごとを示す側面図である。
【図９】第１実施形態の電池ユニットとかごとを示す側面図である。
【図１０】第１実施形態のダンパ機構を示す分解斜視図である。
【図１１】第１実施形態のロック機構の部品を示す部分透視図である。
【図１２】第１実施形態のロック機構を示す部分断面図である。
【図１３】第１実施形態のロック機構を示す部分断面図である。
【図１４】第１実施形態のロック機構を示す部分断面図である。
【図１５】第１実施形態のロック機構を示す部分断面図である。
【図１６】第１実施形態のロック機構を示す部分断面図である。
【図１７】第１実施形態のロック機構を示す部分断面図である。
【図１８】第１実施形態のロック機構を示す部分断面図である。
【図１９】発明の第２実施形態の自転車を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１８】
（第１実施形態）
図１において、第１実施形態に係る自転車１は、複数の車輪２、３を有する。自転車１は、操向輪としての前輪２と、駆動輪としての後輪３とを有する二輪車である。自転車１は金属製または繊維強化樹脂製のフレーム４を有する。自転車１は、人力によって車輪２、３を駆動するための駆動機構５を有する。駆動機構５は、乗車者から操作力を受け、操作力を後輪３の回転力に変換し、後輪３に伝達する。自転車１は、電気機器６を有する。電気機器６は、電力によって車輪２、３を駆動するための電動機構を含む。電動機構は、人力による駆動力を補助するいわゆるアシスト機構、または電力だけによる走行を可能とする主動力機構を提供する。電気機器６は、電力によって発光する灯火機器でもある。
【００１９】
フレーム４は、互いに接合された複数の棒状または管状の部材を有する。フレーム４は、前輪２を操向可能に支持するフォーク１１を有する。フレーム４は、フォーク１１に設けられたステアチューブが貫通して配置されたヘッドチューブ１２を有する。ヘッドチューブ１２は、フレーム４の主要な部材のひとつであって、フレーム４の前方に配置される。
【００２０】
フレーム４は、乗車者が乗るためのシート１３を含む。フレーム４は、シート１３を保持するシートポスト１４を有する。フレーム４は、駆動機構５に属するボトムブラケットとシートポスト１４とを連結するシートチューブ１５を有する。シートチューブ１５は、シート１３の下に位置して上下方向に延びる。シートチューブ１５は、フレーム４の主要な部材のひとつであって、フレーム４のほぼ中央に配置される。フレーム４は、ヘッドチューブ１２とシートチューブ１５の下部とを連結するダウンチューブ１６を有する。ダウンチューブ１６は、フレーム４の主要な部材のひとつであって、フレーム４の下部に配置される。フレーム４は、少なくともシートチューブ１５とダウンチューブ１６とを含む。
【００２１】
フレーム４は、ヘッドチューブ１２とシートチューブ１５の上部とを連結するトップチューブ１７を有する。トップチューブ１７は、ダウンチューブ１６より上に、ダウンチューブ１６から離れて位置付けられている。フレーム４は、シートチューブ１５の後方に後輪３を支持するためのリア三角部１８を有する。リア三角部１８は、シートステーとチェーンステーとを含む。
【００２２】
駆動機構５は、乗車者が操作する操作部を含む。操作部は、ペダル、ペダルを支持するクランク、およびシートチューブ１５の下端に支持され、クランクを回転可能に支持するボトムブラケットを含む。駆動機構５は、操作部の回転を後輪３に伝達する伝達部を含む。伝達部は、ギヤ、チェーン、スプロケット、リアディレイラ（変速機）などを含む。
【００２３】
電気機器６は、電池モジュール２１を有する。電池モジュール２１は、自転車用電源装置を提供する。電池モジュール２１は、電動アシスト自転車用の電池モジュール２１である。電池モジュール２１は、シートチューブ１５とダウンチューブ１６との間に架け渡されている。
【００２４】
電池モジュール２１は、シートチューブ１５からほぼ直角に延び出している。電池モジュール２１は、シートチューブ１５の中央部と連結されている。電池モジュール２１は、シートチューブ１５の上部と下部とを含む残部より前方に、これら残部から離れて位置付けられている。電池モジュール２１は、ダウンチューブ１６の上部と連結されている。電池モジュール２１は、ダウンチューブ１６の中央部と下部とを含む残部より上に、この残部から離れて位置付けられている。
【００２５】
電池モジュール２１は、ダウンチューブ１６とトップチューブ１７との間に位置付けられている。電池モジュール２１は、トップチューブ１７より下にトップチューブ１７から離れて位置付けられている。電池モジュール２１は、トップチューブ１７とほぼ平行に位置付けられている。
【００２６】
電池モジュール２１は、シートチューブ１５の中央部と、ダウンチューブ１６の上部との間に架け渡されたホルダ２２を有する。電池モジュール２１は、ホルダ２２に支持された電池ユニット２３を有する。ホルダ２２は、電池ユニット２３を支持するための十分な剛性を有する。フレーム４はそれ自身で自転車１に必要な剛性を有している。ホルダ２２は、フレーム４の一部としても機能することによってフレーム４の剛性を向上させるが、その向上量は追加的なものに過ぎない。
【００２７】
電池ユニット２３は、可搬であって、利用者が手で持ち運びできる。電池ユニット２３は、ホルダ２２に脱着可能に支持される。電池ユニット２３は、シートチューブ１５と、ダウンチューブ１６との間に位置付けられている。電池ユニット２３は、シートチューブ１５より前方にシートチューブ１５から離れて位置付けられている。電池ユニット２３は、電池モジュール２１の中央よりやや後方に偏って位置付けられている。この結果、電池ユニット２３は、自転車１の前後方向、および上下方向のほぼ中央部に位置付けられている。さらに、自転車１に乗車者が乗った場合、乗車者と自転車１とを含む移動体の重心は、シート１３より上であって、シート１３のやや前方に位置する。電池ユニット２３は、乗車状態での重心のおよそ真下に位置付けられる。また、電池ユニット２３は、乗車状態での重心の近傍に位置づけられる。この配置は、軽快な操作性を提供する。
【００２８】
電池モジュール２１は、自転車１の前後方向に細長い棒状である。電池モジュール２１は、ダウンチューブ１６を改変することなく、連結される。電池モジュール２１は、トップチューブ１７を改変することなく、トップチューブ１７の下に設置される。この構成は、例えば凹形の溝などを有する専用のチューブが不要である。電池モジュール２１の左右方向に関する幅は、乗車中の膝の間隔より薄い。これにより、乗車者が足でペダルを回転させるときに、膝付近と電池モジュール２１との接触が回避される。
【００２９】
電気機器６は、電動機および／または発電機として機能する回転電機２４を有する。回転電機２４は、電池ユニット２３と電気的に接続されている。図示の例では、回転電機２４は、少なくとも電動機として機能する。回転電機２４は、前輪２のハブに設けられている。回転電機２４は、電池ユニット２３から供給される電力によって回転し、前輪２を駆動する。回転電機２４は、自転車１を走行させる電動機構を提供する。回転電機２４は、電池ユニット２３から給電される負荷機器のひとつである。
【００３０】
回転電機２４は、発電機として機能することができる。自転車１が制動されるとき、回転電機２４は発電機として機能する。回転電機２４により発電された電力は、電池ユニット２３に供給し、充電することができる。
【００３１】
電気機器６は、灯火機器としての前照灯２５を有する。前照灯２５は、電池ユニット２３と電気的に接続されている。前照灯２５は、電池ユニット２３から供給される電力によって発光する。前照灯２５は、電池ユニット２３から給電される負荷機器のひとつである。
【００３２】
図２には、ホルダ２２に対して電池ユニット２３が脱着される状態が図示されている。図１に図示されるように、電池ユニット２３がホルダ２２に保持されている状態では、電池ユニット２３は、保持位置ＣＬに位置付けられている。保持位置ＣＬでは、電池ユニット２３の高さ方向ＢＨと、フレーム４の高さ方向ＦＨとは一致している。電池ユニット２３は、ホルダ２２に対して傾動方向ＴＬに傾動可能に支持されている。傾動方向ＴＬの傾動軸ＴＸは、ホルダ２２の長手方向と平行である。さらに、電池ユニット２３は、ホルダ２２に対して押引方向ＰＬに出し入れ可能に支持されている。
【００３３】
図２は、電池ユニット２３が開放位置ＯＰに位置づけられた状態を示している。電池ユニット２３がホルダ２２から取り出される場合、電池ユニット２３は保持位置から傾動方向ＴＬに沿って自転車１の横方向へ傾けられる。さらに、電池ユニット２３は押引方向ＰＬに沿って斜め上方向へ引き出される。電池ユニット２３がホルダ２２に取り付けられる場合、電池ユニット２３は押引方向ＰＬに沿って斜め上方向から押し込まれる。さらに、電池ユニット２３は傾動方向ＴＬに沿って保持位置へ回動される。
【００３４】
電池ユニット２３は、フレーム４の高さ方向ＦＨに対して横へ傾斜した方向ＰＬに沿ってホルダ２２に脱着可能である。この構成によると、電池ユニット２３は、フレーム４の横方向からホルダ２２に装着できる。さらに、電池ユニット２３は、フレーム４の横方向へホルダ２２から取り外すことができる。電池ユニット２３が傾動可能であることにより、トップチューブ１７を避けて電池ユニット２３を脱着することができる。
【００３５】
図３に図示されるように、電池モジュール２１は、フレーム４に脱着可能な構成である。電池モジュール２１は、いわゆるボルトオン可能な部品として構成されている。電池モジュール２１は、いわゆる後付可能な部品として構成されている。電池モジュール２１は、製造者または利用者の選択によって付加的にフレーム４に搭載可能な部品として構成されている。言い換えると、電池モジュール２１は、それが装着されない場合でも自転車１の機能が発揮されるように構成されている。
【００３６】
ホルダ２２は、前ホルダ２２ａ、後ホルダ２２ｂ、および可動ホルダ２２ｃを有する。前ホルダ２２ａと後ホルダ２２ｂとは互いに連結され、ホルダ２２の骨格を提供する。可動ホルダ２２ｃは、前ホルダ２２ａと後ホルダ２２ｂとに支持されている。可動ホルダ２２ｃは、前ホルダ２２ａと後ホルダ２２ｂとに傾動可能に支持されている。可動ホルダ２２ｃは、フレーム４の高さ方向ＦＨに対して横へ傾動可能である。可動ホルダ２２ｃは、電池ユニット２３を受け入れることができる。可動ホルダ２２ｃは、かご型の電池収納部を提供する。傾動可能な可動ホルダ２２ｃは、電池ユニット２３の脱着方向の自由度を拡大する。
【００３７】
前ホルダ２２ａは、ダウンチューブ１６に巻き付けられる弾性部材３１を備える。弾性部材３１は、ゴムまたは軟質樹脂などの弾性材料製である。前ホルダ２２ａは、ダウンチューブアタッチメント３２を備える。ダウンチューブアタッチメント３２は、自転車１の前方に配置されたチューブに連結可能な前アタッチメントとも呼ばれる。ダウンチューブアタッチメント３２は、弾性部材３１の外側に配置され、弾性部材３１を介してダウンチューブ１６に締め付けられる。ダウンチューブアタッチメント３２は、Ｃ字型の断面を有し、図示される締め付けボルトＴＢによってダウンチューブ１６に締め付けられ、強固に固定される。ダウンチューブアタッチメント３２は、ホルダ２２の骨格を提供する複数の部品のひとつである。
【００３８】
前ホルダ２２ａは、樹脂製のコントローラケース３３を備える。コントローラケース３３は、前左ケース３３ａと前右ケース３３ｂとを備える。前左ケース３３ａと前右ケース３３ｂとは、容器を形成するように連結可能である。前左ケース３３ａと前右ケース３３ｂとは、ネジＳＲによって互いに締め付けられる。コントローラケース３３は、電気回路３５を収容する。電気回路３５は、電池ユニット２３から負荷機器、例えば回転電機２４への電力供給を制御する。電気回路３５は、乗車者による操作力に応じて回転電機２４の出力トルクを制御する電動アシストシステム用の制御装置を提供する。コントローラケース３３は、ダウンチューブアタッチメント３２に固定される。コントローラケース３３は、可動ホルダ２２ｃを傾動可能に支持するための軸受部３３ｃを有する。コントローラケース３３は、ホルダ２２の骨格を提供する複数の部品のひとつである。
【００３９】
前ホルダ２２ａは、前ホルダ２２ａと後ホルダ２２ｂとを連結する金属製のバックプレート３６を備える。バックプレート３６は、ネジＳＲによって前左ケース３３ａに固定される。バックプレート３６は、後ホルダ２２ｂにも固定される。バックプレート３６は、ホルダ２２の骨格を提供する複数の部品のひとつである。
【００４０】
前ホルダ２２ａは、外壁を提供する樹脂製の前左カバー３７を有する。前左カバー３７は、前左ケース３３ａ、およびバックプレート３６の前部を覆う。さらに、前左カバー３７は、ダウンチューブアタッチメント３２の上半部左面を覆う。前左カバー３７は、前左ケース３３ａにネジＳＲによって固定される。
【００４１】
前ホルダ２２ａは、外壁を提供する樹脂製の前右カバー３８を有する。前右カバー３８は、前右ケース３３ｂを覆う。さらに、前右カバー３８は、ダウンチューブアタッチメント３２の上半部右面を覆う。前右カバー３８は、前右ケース３３ｂにネジＳＲによって固定される。前左カバー３７と前右カバー３８とは、ダウンチューブ１６を左右から挟むように配置される。
【００４２】
後ホルダ２２ｂは、シートチューブ１５に巻き付けられる弾性部材４１を備える。弾性部材４１は、ゴムまたは軟質樹脂などの弾性材料製である。後ホルダ２２ｂは、シートチューブアタッチメント４２を備える。シートチューブアタッチメント４２は、自転車１の中央部に配置されたチューブに連結可能な後アタッチメントとも呼ばれる。シートチューブアタッチメント４２は、弾性部材４１の外側に配置され、弾性部材４１を介してシートチューブ１５に締め付けられる。シートチューブアタッチメント４２は、一対の半円筒体４２ａ、４２ｂを有する。これら半円筒体４２ａ、４２ｂは、図示される締め付けボルトＴＢによってシートチューブ１５に締め付けられ、強固に固定される。シートチューブアタッチメント４２は、ホルダ２２の骨格を提供する複数の部品のひとつである。
【００４３】
後ホルダ２２ｂは、外壁を提供する樹脂製の後左カバー４３を有する。後左カバー４３は、バックプレート３６の後部を覆う。さらに、後左カバー４３は、シートチューブアタッチメント４２の左面を覆う。後左カバー４３は、可動ホルダ２２ｃを傾動可能に支持するための軸受部４３ａを有する。
【００４４】
後左カバー４３は、バックプレート３６に連結されている。トップチューブ１７やダウンチューブ１６の長さのバリエーション、例えばフレーム４の複数のサイズに対応するために、後左カバー４３並びに、前左カバー３７および前右カバー３８は、長さが異なる複数の交換可能部品として提供される。電池モジュール２１の長手方向に沿って連結されるカバー４３、３７、３８を数種類提供するだけで、多くの他の部品は変更することなく、電池モジュール２１の長手方向の長さが異なる複数のバリエーションを提供することができる。これにより、異なる複数のフレームに適合可能なホルダ２２が提供される。後左カバー４３とバックプレート３６とは、接着、ネジ締め付け、インサート成形などの固定方法によって強固に固定されてもよい。後左カバー４３は、ホルダ２２の骨格を提供する複数の部品のひとつである。
【００４５】
後ホルダ２２ｂは、外壁を提供する樹脂製の後右カバー４４を有する。後右カバー４４は、シートチューブアタッチメント４２の右面を覆う。後左カバー４３と後右カバー４４とは、締め付けボルトＴＢによってシートチューブアタッチメント４２に固定される。後左カバー４３と後右カバー４４とは、シートチューブ１５を左右から挟むように配置される。
【００４６】
可動ホルダ２２ｃは、樹脂製のかご５１を備える。かご５１は、少なくとも上面が開口した箱状の部材である。かご５１は、およそ直方体状である。かご５１は、上面から電池ユニット２３を受け入れることができる。かご５１は、前ホルダ２２ａと後ホルダ２２ｂとに傾動可能に支持される。
【００４７】
かご５１は、電池モジュール２１の前後に位置付けられる端壁５１ａ、５１ｂを有する。かご５１は、端壁５１ａ、５１ｂを連結する底壁５１ｃを有する。さらに、かご５１は、電池モジュール２１の右側、すなわちかご５１を脱着するための引き出し方向に位置付けられる側壁５１ｄを有する。側壁５１ｄは、上部にのみ設けられている。この結果、側壁５１ｄと底壁５１ｃとの間には開口部５１ｅが開設されている。開口部５１ｅは底壁５１ｃ上に開口している。開口部５１ｅはかご５１の底から横方向へ開口している。
【００４８】
よって、可動ホルダ２２ｃは、底壁５１ｃと、側壁５１ｄとを有し、底壁５１ｃと側壁５１ｄとがそれらの間に開口部５１ｅを区画するかご５１である。かご５１は、壁５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄによって四方向から電池ユニット２３を保持する。かご５１が閉じられ保持位置に位置付けられると、電池ユニット２３は五方向から保持される。かご５１内に入った異物は開口部５１ｅから排出される。
【００４９】
端壁５１ａ、５１ｂの下部にはかご５１を傾動可能に支持するための軸５１ｆ、５１ｇが形成されている。軸５１ｆは、軸受部３３ｃによって傾動可能に支持される。軸５１ｇは、軸受部４３ａによって傾動可能に支持される。かご５１とバックプレート３６との干渉により傾動可能範囲が制限される。この結果、かご５１は、その上部開口を真上に向けた保持位置ＣＬと、その上部開口を電池モジュール２１の右側へ向けて傾けた開放位置ＯＰとの間で傾動可能に支持される。軸受部３３ｃ、４３ａと、軸５１ｆ、５１ｇは、可動ホルダ２２ｃを前ホルダ２２ａおよび後ホルダ２２ｂに対して傾動可能に支持する傾動可能支持機構を提供する。
【００５０】
端壁５１ａ、５１ｂの上部には、電池ユニット２３に設けられた後述の案内突起６２ａ、６２ｂと関連付けられた案内溝５１ｈ、５１ｉが形成されている。案内溝５１ｈ、５１ｉは、電池ユニット２３を案内することにより、電池ユニット２３の押し込み方向、および引き出し方向を規制する。案内溝５１ｈ、５１ｉは端壁５１ａ、５１ｂを貫通するスリットによって提供されている。案内溝５１ｈ、５１ｉは、上部に位置する収束斜面と、下部に位置する縦平行面とを有する。収束斜面は、上から下へ向かうにつれて徐々に幅が狭くなるように傾斜した一対の斜面によって提供される。縦平行面は、収束斜面の下端から上下方向、すなわち電池ユニット２３の正規の押引方向ＰＬに沿って延びる一対の平面によって提供される。案内溝５１ｈ、５１ｉと案内突起６２ａ、６２ｂとは、電池ユニット２３の移動を案内する案内機構を提供する。
【００５１】
後端壁５１ｂには、後述のロック機構７２と関連付けられた保持溝５１ｊが形成されている。保持溝５１ｊは、ロック機構７２に設けられたラッチボルトと噛み合う受け座を提供する。ロック機構７２と保持溝５１ｊとは、かご５１を保持位置において保持するかごラッチ機構を提供する。かごラッチ機構は、保持位置においてかご５１が振動などによって自由に移動することを阻止する保持力をかご５１に与える。かごラッチ機構は、保持位置から去る方向、および保持位置へ向かう方向の両方向に関して利用者がかご５１を手で操作することを許容する。このような両方向のラッチ機能を与えるために、保持溝５１ｊは、傾動方向ＴＬの両方向に対して傾斜した斜面をもつ。よって、利用者は、かご５１を保持位置へ向けて手で傾動操作できる。しかも、利用者は、かご５１を保持位置から手で傾動操作できる。かごラッチ機構は、可動ホルダ２２ｃすなわちかご５１のための、両方向ラッチ機構とも呼ぶことができる。
【００５２】
可動ホルダ２２ｃは、かご５１内に固定されたコネクタ５２を有する。コネクタ５２は電池ユニット２３と電気回路３５とを接続するための電気的なコネクタである。コネクタ５２は、突出した電極を有するオス側コネクタを提供する。コネクタ５２は、電気回路３５に近い前端壁５１ａに隣接して配置されている。コネクタ５２は、電池ユニット２３に設けられた後述のコネクタ６４と対をなす。コネクタ５２は、押引方向ＰＬに沿ってのみコネクタ６４と結合可能である。
【００５３】
電池ユニット２３は、リチウムイオン電池などの電池パック６１と、電池パック６１を収容する箱状の電池ケース６２とを有する。電池ケース６２は、かご５１内に上から押し込むことができ、さらにかご５１から引き出すことができる形状である。
【００５４】
電池ケース６２には、案内溝５１ｈ、５１ｉと関連付けられた案内突起６２ａ、６２ｂが形成されている。案内突起６２ａ、６２ｂは、案内溝５１ｈ、５１ｉ内に挿入可能である。
【００５５】
電池ケース６２には、ロック機構７２と関連付けられたロック溝６２ｃが形成されている。ロック溝６２ｃは、ロック機構７２に設けられたラッチボルトと噛み合う受け座を提供する。ロック機構７２とロック溝６２ｃとは、電池ユニット２３を保持位置において保持する電池ラッチ機構を提供する。電池ラッチ機構は、保持位置へ向かう方向に関して利用者がかご５１と電池ユニット２３とを手で操作することを許容する。電池ラッチ機構は、保持位置から去る方向に関して利用者がかご５１と電池ユニット２３とを手で操作することを阻止する。このような片方向のラッチ機能を与えるために、ロック溝６２ｃは、傾動方向ＴＬの片方向に対してのみ傾斜した斜面をもつ。よって、利用者は、かご５１と電池ユニット２３とを保持位置へ向けて手で傾動操作できる。利用者は、かご５１と電池ユニット２３とを保持位置から手で傾動操作するために、ロック機構７２を解錠操作する必要がある。電池ラッチ機構は、可動ホルダ２２ｃおよび電池ユニット２３のための、片方向ラッチ機構とも呼ぶことができる。
【００５６】
電池ユニット２３は、利用者が把持するためのハンドル６３を有する。ハンドル６３は、電池ケース６２の上面に装着されている。
【００５７】
電池ユニット２３は、コネクタ６４を有する。コネクタ６４は電池ユニット２３と電気回路３５とを接続するための電気的なコネクタである。コネクタ６４は、電極を受け入れるレセプタクルを有するメス側コネクタを提供する。コネクタ６４は、コネクタ５２と対をなす。コネクタ６４は、押引方向ＰＬに沿ってのみコネクタ５２と結合可能である。
【００５８】
後左カバー４３には、可動ホルダ２２ｃと関連付けられたダンパ機構７１の主要な構成要素が設けられている。ダンパ機構７１は、可動ホルダ２２ｃに設けられた構成要素と、後左カバー４３に設けられた構成要素とで構成されている。
【００５９】
後左カバー４３には、可動ホルダ２２ｃおよび電池ユニット２３と関連付けられたロック機構７２の主要な構成要素が設けられている。ロック機構７２は、可動ホルダ２２ｃに設けられた保持溝５１ｊ、および電池ユニット２３に設けられたロック溝６２ｃとを含む。ロック機構７２は、キーシリンダ７２ａおよびキー７２ｂを含む。キー７２ｂによってキーシリンダ７２ａが施錠操作されると、ロック機構７２は電池ユニット２３が保持位置から傾動操作されることを阻止する。キー７２ｂによってキーシリンダ７２ａが解錠操作されると、ロック機構７２は電池ユニット２３が保持位置から傾動操作されることを許容する。
【００６０】
この実施形態では、電池モジュール２１は、前連結部と後連結部とによってダウンチューブ１６とシートチューブ１５との間に架け渡すことが可能なホルダ２２を備える。ホルダ２２は、自転車１のフレーム４におけるダウンチューブ１６に連結可能な前連結部、およびフレーム４におけるシートチューブ１５に連結可能な後連結部を有する。電池モジュール２１は、ホルダ２２に支持される電池ユニット２３を備える。この構成によると、電池ユニット２３を支持するホルダ２２を含む自転車用電源装置が提供される。自転車用電源装置は、シートチューブ１５とダウンチューブ１６との間に架け渡すことが可能である。よって、自転車１のフレーム４における望ましい位置に、電池ユニット２３を配置することができる。
【００６１】
前連結部は、弾性部材３１、ダウンチューブアタッチメント３２、前左カバー３７、および前右カバー３８を含むことができる。後連結部は、弾性部材４１、シートチューブアタッチメント４２、後左カバー４３、および後右カバー４４を含むことができる。前連結部は、ダウンチューブ１６に巻き付け可能なダウンチューブアタッチメント３２を少なくとも備える。後連結部は、シートチューブ１５に巻き付け可能なシートチューブアタッチメント４２を少なくとも備える。この構成によると、フレーム４に穴またはタブ状突起のような付加的部分を設けることなくホルダ２２を連結することができる。
【００６２】
ホルダ２２とフレーム４との連結部は、前連結部および後連結部だけである。前連結部は、ダウンチューブ１６の上部に連結可能である。後連結部は、シートチューブ１５の中央部に連結可能である。電池ユニット２３は、前連結部と後連結部との間の方向に沿って長手方向を有する細長い形状である。ホルダ２２および電池ユニット２３は、フレーム４のトップチューブ１７の下に当該トップチューブ１７から離れて位置付けることが可能である。この構成は、フレーム４の外観の印象の変化を抑制することを可能とする。
【００６３】
図４に図示されるように、電池ユニット２３は、上面に配置され、当該上面からの突出量を切換可能なハンドル６３を備える。ハンドル６３は、実線で図示される引き出し位置と、一点鎖線で図示される収納位置とに移動可能である。ハンドル６３は、樹脂製のバンド部６３ａと、バンド部６３ａの端部に設けられたピン６３ｂとを有する。電池ケース６２は、バンド部６３ａの端部とピン６３ｂとをスライド可能に案内する案内溝６２ｄを有する。ピン６３ｂは案内溝６２ｄ内のみを移動可能である。
【００６４】
電池ユニット２３がかご５１に収納され保持位置に位置づけられた状態では、バンド部６３ａは電池ケース６２の上面に押し付け可能である。よって、ハンドル６３は電池ケース６２の上面と一体形状となる。ハンドル６３の突出量は切換できるから、突出量を小さく切換えて小型化できる。これにより、ハンドル６３とトップチューブ１７との干渉が回避される。また、ハンドル６３の突出量を大きく切換えて持ちやすくすることができる。利用者はバンド部６３ａを引き出すことによりバンド部６３ａを握り、電池ユニット２３を操作することができる。よって、利用者は電池ユニット２３を持ちやすい。
【００６５】
電池ケース６２には、スイッチ６５と、表示部６６とが設けられている。スイッチ６５は、電気機器６の作動、または停止を選択するために用いることができる。さらに、スイッチ６５は、電池パック６１の残り電力量を表示させるための指令スイッチとして用いることができる。表示部６６は、電気機器６の作動状態を表示するために、および残り電力量を表示するために利用することができる。
【００６６】
図５に図示されるように、スイッチ６５と、表示部６６とは、電池ユニット２３の上面に配置されている。スイッチ６５と、表示部６６とは、電池ユニット２３の側面に近い位置に配置されている。スイッチ６５と、表示部６６とは、電池ユニット２３の角部に配置されている。スイッチ６５と、表示部６６とは、かご５１によって隠されることがなく、かつ、トップチューブ１７の真下にならない位置に配置されている。よって、電池ユニット２３は、上面の側方に配置されたスイッチ６５および表示器６６を有する。この構成によると、見やすく、押しやすい位置にスイッチ６５と表示部６６とを配置することができる。
【００６７】
スイッチ６５はプッシュ型のスイッチである。表示部６６は、スイッチ６５を取り囲むように配置されている。表示部６６は、環状導光部材と、ＬＥＤとによって提供することができる。ＬＥＤは、緑、オレンジ、赤といった多色表示が可能である。例えば、電池パック６１の残り電力量は、ＬＥＤの発光色および点灯状態によって表示することができる。例えば、残り電力量が減少するに従って、ＬＥＤの発光は
緑、オレンジ、赤色、赤点滅に切替えられる。
【００６８】
図６に図示されるように、電池ユニット２３は、かご５１の上側開口からかご５１内に押し込まれる。電池ユニット２３がかご５１内に押し込まれる過程において、案内突起６２ａ、６２ｂが、案内溝５１ｈ、５１ｉの中に挿し込まれる。
【００６９】
図７−図９は、電池ユニット２３がかご５１に挿入される過程を示している。図中には、電池ユニット２３が実線で図示され、かご５１が破線で図示されている。
【００７０】
図７は初期段階を示す。図示されるように、案内突起６２ａ、６２ｂの先端が、案内溝５１ｈ、５１ｉの収束斜面に接触すると、案内突起６２ａ、６２ｂは案内溝５１ｈ、５１ｉに沿って案内される。この結果、電池ユニット２３はかご５１の中心に向けて案内される。
【００７１】
図８は中間段階を示す。図示されるように、案内突起６２ａ、６２ｂが案内溝５１ｈ、５１ｉの平行面に到達すると、電池ユニット２３の高さ方向と、かご５１の高さ方向とが整列される。このような高さ方向の整列は、コネクタ５２とコネクタ６４とが接触する前に達成される。案内突起６２ａ、６２ｂと案内溝５１ｈ、５１ｉとは、コネクタ５２とコネクタ６４とが接触する前に、電池ユニット２３とかご５１とをコネクタ５２、６４の連結方向に沿って位置付ける。コネクタ５２、６４が連結されるときにそれらの間の位置ずれは、案内突起６２ａ、６２ｂと案内溝５１ｈ、５１ｉとの間の隙間に制限される。よって、コネクタ５２、６４の変形が抑制される。
【００７２】
図９は、電池ユニット２３がかご５１内に完全に押し込まれた最終段階を示す。この構成によると、利用者は、重い電池ユニット２３をかご５１に押し込むときに、電極５２ａの変形を生じることなくコネクタ５２とコネクタ６４とを連結することができる。図示されるように、可動ホルダ２２ｃと電池ユニット２３とは、互いに連結可能な電気的なコネクタ５２、６４を備える。電池ユニット２３と可動ホルダ２２ｃとは、コネクタ５２、６４の連結方向ＰＬに沿って電池ユニット２３と可動ホルダ２２ｃとの相対的な移動を案内する案内機構５１ｈ、５１ｉ、６２ａ、６２ｂを有する。よって、可動ホルダ２２ｃに対して電池ユニット２３を移動させるとコネクタ５２、６４の連結と分離とが可能である。
【００７３】
図１０に図示されるように、ホルダ２２は、可動ホルダ２２ｃの傾動速度を抑制するダンパ機構７１を備える。ダンパ機構７１の構成要素は、後左カバー４３とかご５１とに分散配置されている。後左カバー４３には、油圧または摩擦式の回転ダンパ７１ａがネジＳＲによって固定されている。かご５１には、回転ダンパ７１ａのピニオンギヤと噛み合うラックギヤ７１ｂがネジによって固定されている。回転ダンパ７１ａは、ピニオンの回転に所定の抵抗を与える。この結果、かご５１の傾動に対してダンパ作用が与えられ、傾動速度が抑制される。
【００７４】
ホルダ２２は、可動ホルダ２２ｃ、すなわちかご５１をフレーム４の高さ方向ＦＨに対して傾斜した方向へ付勢するバイアス部材７１ｃを備える。バイアス部材７１ｃはダンパ機構７１の一部として配置されている。バイアス部材７１ｃはかご５１を開放位置ＯＰの方向へ付勢する。バイアス部材７１ｃは、ねじりばねによって提供することができる。バイアス部材７１ｃは、後左カバー４３に形成された固定座７１ｄと、かご５１に設けられた可動座７１ｅとの間に掛けられている。バイアス部材７１ｃは、ホルダネジ７１ｆによって後左カバー４３に支持されている。
【００７５】
かご５１は、ラッチ機構によるラッチ状態から解放されると、自動的に開放位置ＯＰに移動する。これにより、可動ホルダ２２ｃ、すなわちかご５１は、傾斜した状態に保持される。かご５１に電池ユニット２３を入れる時には、かご５１の開口部がトップチューブ１７によって覆われない方向に傾動される。
【００７６】
図１１に図示されるように、ロック機構７２の構成要素は、後左カバー４３とかご５１と電池ケース６２とに分散配置されている。図中には、構成要素の配置が透視図法によって図示されている。
【００７７】
ロック機構７２は、キーシリンダ７２ａを備える。キーシリンダ７２ａは、対をなすキー７２ｂが挿入されると、解錠方向ＵＬへ回転操作が可能である。
【００７８】
ロック機構７２は、後左カバー４３内に移動可能に支持されたボルト部材７２ｃを備える。ボルト部材７２ｃは、後左カバー４３に設けられたガイド機構７２ｄによってスライド方向ＳＤへのみ移動可能に支持されている。ガイド機構７２ｄは、ボルト部材７２ｃに形成された長円形のスリットと、後左カバー４３に形成されスリット内に挿入されたピンとによって提供することができる。
【００７９】
ロック機構７２は、ボルト部材７２ｃを突出方向、すなわち施錠方向へ付勢するバイアス部材７２ｅを備える。ボルト部材７２ｃは、図示される噛み合い位置に向けて付勢されている。バイアス部材７２ｅは、圧縮コイルばねによって提供することができる。バイアス部材７２ｅは、ボルト部材７２ｃと後左カバー４３との間に配置されている。
【００８０】
ボルト部材７２ｃは、電池ケース６２に形成されたロック溝６２ｃと噛み合うことができる第１ラッチ部７２ｆを有する。第１ラッチ部７２ｆは、電池ケース６２が保持位置にあるときにロック溝６２ｃと噛み合う。第１ラッチ部７２ｆは、傾動方向ＴＬに対して傾斜した斜面と、傾動方向ＴＬに対して垂直な垂直面とを有する。第１ラッチ部７２ｆの斜面は、電池ケース６２が保持位置に向けて操作されるとき、電池ケース６２との接触によってボルト部材７２ｃが押し込まれ、電池ケース６２が保持位置に到達することを可能とする。図示の実施形態では、かご５１には第１ラッチ部７２ｆとの接触を回避するための切欠部が形成されている。第１ラッチ部７２ｆの垂直面は、電池ケース６２が保持位置から傾動されることを阻止する。第１ラッチ部７２ｆは、電池ラッチ機構を提供する。
【００８１】
この実施形態では、ホルダ２２は、電池ユニット２３を保持位置ＣＬにおいて保持する電池ラッチ機構を備える。電池ラッチ機構は、ロック溝６２ｃと第１ラッチ部７２ｆとによって提供される。電池ラッチ機構は、利用者による電池ユニット２３の保持位置ＣＬへの操作を許容し、利用者による電池ユニット２３の保持位置ＣＬからの操作を阻止する。この構成によると、電池ユニット２３の望ましくない取り外しを阻止できる。さらに、ホルダ２２は、利用者による電池ユニット２３の保持位置ＣＬからの操作を解錠操作によって許容するロック機構７２を備える。ロック機構７２は、電池ラッチ機構による保持位置ＣＬからの開放阻止を解除する。この構成によると、電池ユニット２３の取り外しを解錠によって許容できる。
【００８２】
ボルト部材７２ｃは、かご５１に形成された保持溝５１ｊと噛み合うことができる第２ラッチ部７２ｇを有する。第２ラッチ部７２ｇは、電池ケース６２が保持位置にあるときに保持溝５１ｊと噛み合う。第２ラッチ部７２ｇは、傾動方向ＴＬに対して反対に傾斜した２つの斜面を有する。第２ラッチ部７２ｇのひとつの斜面は、かご５１が単独で、または電池ケース６２とともに保持位置に向けて操作されるとき、かご５１との接触によってボルト部材７２ｃが押し込まれ、かご５１が保持位置に到達することを可能とする。第２ラッチ部７２ｇは、かご５１に接触し、電池ケース６２には接触しないように配置されている。第２ラッチ部７２ｇの他の斜面は、かご５１が保持位置から傾動されることを許容する。第２ラッチ部７２ｇは、かごラッチ機構を提供する。かごラッチ機構は、可動ホルダラッチ機構とも呼ぶことができる。
【００８３】
この実施形態では、ホルダ２２は、可動ホルダ２２ｃを保持位置ＣＬにおいて保持する可動ホルダラッチ機構を備える。可動ホルダラッチ機構は、保持溝５１ｊと第２ラッチ部７２ｇとによって提供される。可動ホルダラッチ機構は、利用者による可動ホルダ２２ｃの保持位置ＣＬへの操作、および利用者による可動ホルダ２２ｃの保持位置ＣＬからの操作の両方を許容する。この構成によると、可動ホルダ２２ｃを保持位置ＣＬにおいて保持することができる。しかも保持位置ＣＬへの移動すなわち、キャッチ操作と、保持位置ＣＬからの移動、すなわちリリース操作との両方が利用者による可動ホルダ２２ｃの直接操作で可能である。
【００８４】
第１ラッチ部７２ｆと第２ラッチ部７２ｇとの両方がボルト部材７２ｃに形成されている。言い換えると、ロック機構７２のボルト部材７２ｃは、電池ラッチ機構のための突起と、可動ホルダラッチ機構のための突起との両方を備える。ひとつの突起７２ｆは、電池ユニット２３の側面に設けられたロック溝６２ｃと噛み合い可能である。他のひとつの突起７２ｇは、かご５１の側面に設けられた保持溝５１ｊと噛み合い可能である。突起７２ｆは、片斜面の形状である。突起７２ｆは、垂直面によって電池ユニット２３の保持位置からの傾動を規制可能となっている。突起７２ｇは、両斜面、もしくは円弧状とすることができる。この結果、かご５１が傾動方向に操作されるとボルト部材７２ｃを押し込む方向に力を作用させることができる。この構成によると、簡単な構成によって電池ユニット２３を固定するための電池ラッチ機構とかご５１を保持するためのかごラッチ機構との両方が提供される。
【００８５】
第１ラッチ部７２ｆと第２ラッチ部７２ｇとは、同期して、同じ量だけ移動する。第１ラッチ部７２ｆとロック溝６２ｃとの間の図中の左右方向における噛み合い量は、第２ラッチ部７２ｇと保持溝５１ｊとの間の噛み合い量より大きい。よって、図示される状態からボルト部材７２ｃが右方向へ移動すると、まず、第２ラッチ部７２ｇと保持溝５１ｊとの噛み合いが解除され、その後、第１ラッチ部７２ｆとロック溝６２ｃとの噛み合いが解除される。
【００８６】
ボルト部材７２ｃは、図示される施錠位置から、バイアス部材７２ｅに抗して図中右方向へ移動することができる。上述のように、ボルト部材７２ｃは、第１ラッチ部７２ｆと電池ケース６２との接触によって右方向へ、すなわち受入方向へ移動することがある。また、ボルト部材７２ｃは、第２ラッチ部７２ｇとかご５１との接触によって右方向へ、すなわち受入方向へ移動することがある。さらに、キーシリンダ７２ａがキー７２ｂによって操作されると、ボルト部材７２ｃは、キーシリンダ７２ａによって右方向へ、すなわち受入方向へ移動することがある。
【００８７】
図１２−図１６は、電池ユニット２３をかご５１内に収容した状態で、それらを保持位置に向けて傾動させる過程を示している。
【００８８】
図１２に図示されるように、電池ユニット２３とかご５１とが開放位置にあるとき、ボルト部材７２ｃは、バイアス部材７２ｅによって押し出され、最大押出位置にある。
【００８９】
図１３に図示されるように、かご５１が第２ラッチ部７２ｇに接触すると、ボルト部材７２ｃはわずかに引込方向ＲＬへ移動する。
【００９０】
図１４に図示されるように、電池ケース６２が第１ラッチ部７２ｆに接触すると、ボルト部材７２ｃはさらに大きく引込方向ＲＬへ移動する。これにより、電池ユニット２３とかご５１とが保持位置へ向けて傾動される。やがて、電池ユニット２３とかご５１とが保持位置へ到達すると、ラッチ部７２ｆ、７２ｇが溝６２ｃ、５１ｊに噛合う。
【００９１】
図１５は、電池ケース６２とかご５１との両方が保持位置において保持されている状態を示す。第１ラッチ部７２ｆはロック溝６２ｃに噛み合い、第２ラッチ部７２ｇは保持溝５１ｊに噛合っている。よって、電池ユニット２３と可動ホルダ２２ｃとは保持位置において拘束される。
【００９２】
図１６は、キー７２ｂによってキーシリンダ７２ａが解錠操作され、ボルト部材７２ｃが解錠位置、すなわち最大引込位置に操作された状態を示す。ボルト部材７２ｃが右方向へ移動することにより第２ラッチ部７２ｇと保持溝５１ｊとの噛み合いが解除されると、かご５１は保持位置から傾動可能となる。さらに、ボルト部材７２ｃが右方向へ移動することにより第１ラッチ部７２ｆとロック溝６２ｃとの噛み合いが解除されると、かご５１と電池ケース６２との両方が保持位置から傾動可能となる。
【００９３】
よって、電池ユニット２３をかご５１に押し込んだ後に、かご５１を保持位置へ向けて傾動させると、第１ラッチ部７２ｆが電池ケース６２の側面のロック溝６２ｃに差し込まれる。この結果、電池ユニット２３およびかご５１を保持位置に保持することができる。第１ラッチ部７２ｆは片斜面の突起である。よって、ボルト部材７２ｃは、かご５１を閉じるときには斜面によって押し込み可能である。一方、電池ユニット２３およびかご５１を開くときには、キー７２ｂによってキーシリンダ７２ａを回転させ、キーシリンダ７２ａによってボルト部材７２ｃを引き込む必要がある。
【００９４】
図１７は、かご５１だけが保持位置において保持されている状態を示す。第１ラッチ部７２ｆはかご５１と干渉しない。第２ラッチ部７２ｇは保持溝５１ｊに噛合っている。よって、可動ホルダ２２ｃは保持位置において保持される。ただし、保持溝５１ｊと、第２ラッチ部７２ｇとは、利用者が手でかご５１に与える操作力によって保持状態から解除される程度の比較的低い保持力を与える。よって、利用者が手でかご５１を傾動方向へ操作すると、保持溝５１ｊの斜面と第２ラッチ部７２ｇの斜面とによってボルト部材７２ｃは、図中右方向へ押し込まれる。この結果、かごラッチ機構の保持状態は容易に解除可能である。
【００９５】
図１８は、かご５１の保持状態が解除された状態を示す。第２ラッチ部７２ｇはかご５１と接触することにより、ボルト部材７２ｃを右方向へ移動させ、かご５１の傾動を許容する。よって、電池ユニット２３がかご５１から抜かれている状態では、かご５１だけを保持位置に保持することができる。しかも、キーシリンダ７２ａを操作しなくても、利用者が手でかご５１を保持位置から開放位置へ傾動させることができる。
【００９６】
このように、ロック機構７２は、電池ユニット２３がかご５１に入っている時、または電池ユニット２３がかご５１から抜かれている時に、かご５１を保持位置において保持することを可能とする。
【００９７】
この実施形態では、電池モジュール２１は、ダウンチューブ１６とトップチューブ１７との間に両チューブ１６、１７との間に隙間をもって配置される。スポーツ車ではフレーム４のデザイン、すなわち形状、色、大きさが商品力を大きく左右する。この実施形態によると、フレーム４の外観の印象の変化を抑制しながら電池ユニット２３を搭載できる。例えば、フレーム４の軽快感を大きく損なうことなく電池モジュール２１が搭載される。
【００９８】
電池ユニット２３は、乗車者を含めた重心の下に配置される。電池ユニット２３は、乗車者を含めた重心に近い位置に配置される。このような電池ユニット２３の配置は、操縦性の向上を可能とする。よって、高い運動性能が求められるスポーツ車に好適である。
【００９９】
電池ユニット２３は、その形状に適合した専用フレームを用いることなくフレーム４に搭載される。自転車１の基本機能を提供するために必要なフレーム４の基本形状を維持したままで、電池ユニット２３を搭載可能である。よって、フレーム４の強度低下、重量増加、価格上昇といった不具合を抑制することができる。
【０１００】
電池ユニット２３は、保持位置では、フレーム４が区画する範囲内に位置付けられ、フレーム４が区画する範囲からの突出が抑えられる。さらに、電池ユニット２３は、フレーム４が区画する範囲から、フレーム４の横方向へ傾動可能に支持される。このため、電池ユニット２３の脱着作業を容易に行うことができる。
【０１０１】
電池モジュール２１は、チューブ１５、１６に巻き付けられるアタッチメント３２、４２によってフレーム４に連結される。よって、フレーム４に固定用の穴や、突出したブラケットを設ける必要がない。このため、電気機器を搭載するための専用設計されていないフレーム４を変更することなく、電池モジュール２１を搭載することができる。
【０１０２】
弾性部材３１、４１は、チューブ１５、１６とアタッチメント３２、４２との間の隙間を埋める。また、アタッチメント３２、４２は、直径が異なる複数のチューブに適合するように設計され製造されている。このため、アタッチメント３２、４２は、直径が異なるチューブ１５、１６をもつ複数のフレーム４に利用することができる。適用可能なチューブ１５、１６の直径範囲が異なる複数のアタッチメント３２、４２を予め設計し、製造し、提供することにより、多様なフレーム４に適合可能とすることができる。
【０１０３】
電池モジュール２１は、フレーム４の形状に適合するように設計され製造された専用部品と、フレーム４の形状に係わらず同じ形状となるように設計され製造された標準部品とをもつことができる。図示の例では、専用部品は、ダウンチューブアタッチメント３２、およびシートチューブアタッチメント４２を含む。標準部品は、電池ユニット２３、可動ホルダ２２ｃ、コントローラケース３３、およびバックプレート３６を含む。ダンパ機構７１、およびロック機構７２は標準部品とすることができる。複数のカバー３７、３８、４３、４４は専用部品または標準部品とすることができる。この構成によると、形状が異なる複数のフレーム４に対して標準部品を共通に利用することができる。例えば、チューブ寸法やチューブ位置が異なる複数のフレーム４に標準部品を利用できる。また、Ｓ、Ｍ、Ｌのように異なるサイズのフレーム４にも標準部品を利用できる。
【０１０４】
この実施形態によると、自転車１のフレーム形状に制限されることなく電池を望ましい位置に搭載することができる。この結果、自転車１における望ましい重量配分、脱着作業の容易性、および自転車１の外観印象の変化の抑制の少なくともいずれか一つを改善することができる。
【０１０５】
（第２実施形態）
先行する実施形態では、比較的大径に分類される車輪２、３を有する自転車１を説明した。これに代えて、図１９に図示されるように、比較的小径に分類される車輪をもついわゆる小径車に電池モジュール２１を搭載してもよい。この実施形態に係る自転車１は、比較的小径の車輪２、３をもつ。フレーム２０４は、比較的長いヘッドチューブ１２を有する。トップチューブ１７は、ヘッドチューブ１２の上部に連結されている。ダウンチューブ１６は、ヘッドチューブ１２の下部に連結されている。ヘッドチューブ１２は、その中央部に、上記連結部の間に位置する比較的長い円筒部分を有する。
【０１０６】
電池モジュール２１は、ヘッドチューブ１２の中央部に連結されるホルダ２２２を有する。言い換えると、この実施形態では、前連結部がヘッドチューブ１２の中央部と連結されている。ホルダ２２２は、先行する実施形態のダウンチューブアタッチメント３２と同じ形状の前アタッチメントを有する。前アタッチメントは、ヘッドチューブアタッチメントとも呼ばれる。
【０１０７】
ホルダ２２２は、ヘッドチューブ１２への連結に適した形状と長さとを与えられている。ホルダ２２２は、先行する実施形態の前左カバー３７および前右カバー３８とは異なる形状の前左カバーおよび前右カバーを備える。ホルダ２２２は、先行する実施形態の後ホルダ２２ｂおよび可動ホルダ２２ｃと同じ形状の後ホルダおよび可動ホルダを備える。
【０１０８】
ホルダ２２２は、ヘッドチューブ１２への連結に適合された形状の他は、先行する実施形態と同じ構成を有する。よって、この実施形態でも、先行する実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０９】
（他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、それぞれ独立して実施可能である。発明のいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【０１１０】
例えば、自転車１は二輪車に限定されない。自転車１は一輪車、三輪車、四輪車、車椅子など種々の形態をとることができる。また、自転車１は、乗車者が手で操作する操作部を備えてもよい。また、自転車１は、チェーンに代えて、ベルト、またはシャフトなど種々の伝達機構を採用することができる。上記実施形態では、前輪２に回転電機２４を設けたが、回転電機２４は駆動機構５の一部として、ペダル回転軸近く、もしくは後輪３に配置してもよい。
【０１１１】
上記実施形態では、トップチューブ１７を有する自転車１を説明したが、トップチューブ１７を備えない自転車に電池モジュール２１を搭載してもよい。この場合、ダウンチューブ１６は、メインチューブとも呼ばれる。上記実施形態では、電池モジュール２１はアタッチメント３２、４２によってフレーム４に連結されるが、フレーム４に設けられた穴、またはタブを利用して電池モジュール２１がフレーム４に連結されてもよい。
【０１１２】
上記実施形態では、前ホルダ２２ａ、後ホルダ２２ｂに軸受部３３ｃ、４３ａを設け、かご５１に軸５１ｆ、５１ｇを設けたが、これに代えて、前ホルダ２２ａ、後ホルダ２２ｂに軸を設け、かご５１に軸受部を設けてもよい。
【０１１３】
上記実施形態では、後左カバー４３に回転ダンパ７１ａを設け、かご５１にラックギヤ７１ｂを設けたが、これに代えて、後左カバー４３にラックギヤ７１ｂを設け、かご５１に回転ダンパ７１ａを設けてもよい。また、上記実施形態では、後ホルダ２２ｂと可動ホルダ２２ｃとの間にダンパ機構７１を設けたが、これに代えて、前ホルダ２２ａと可動ホルダ２２ｃとの間にダンパ機構７１を設けてもよい。
【０１１４】
上記実施形態では、後ホルダ２２ｂと可動ホルダ２２ｃとの間にロック機構７２を設けたが、これに代えて、前ホルダ２２ａと可動ホルダ２２ｃとの間にロック機構７２を設けてもよい。また、ロック機構７２を構成する主要な構成要素であるキーシリンダ７２ａとボルト部材７２ｃとをかご５１に設けてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１  自転車、２  前輪、３  後輪、４、２０４  フレーム、  ５  駆動機構、
６  電気機器、  １１  フォーク、１２  ヘッドチューブ、１３  シート、
１４  シートポスト、１５  シートチューブ、１６  ダウンチューブ、
１７  トップチューブ、１８  リア三角部、２１  電池モジュール、
２２、２２２  ホルダ、２３  電池ユニット、  ２４  回転電機、２５  前照灯、
５１  かご、６２  電池ケース、６３  ハンドル、
５２、６４  コネクタ、  ７１  ダンパ機構、  ７２  ロック機構、
３３ｃ、４３ａ、５１ｆ、５１ｇ  傾動可能支持機構、
５１ｈ、５１ｉ、６２ａ、６２ｂ  案内機構、
６２ｃ、７２ｆ  電池ラッチ機構、  ５１ｊ、７２ｇ  可動ホルダラッチ機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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