(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインフレームが折畳み自在に構成され、該メインフレームの折畳み開口部よりバッテリが収納され、前記メインフレームの折畳み開口部に、施錠可能な蓋が設けられたことを特徴とする電動補助自転車のバッテリ収納装置。
【請求項２】
前記蓋は前記メインフレームの折畳み軸と同軸に折畳み自在に枢支されたことを特徴とする請求項１記載の電動補助自転車のバッテリ収納装置。
【請求項３】
メインフレームが前後フレームに分割されて、前方フレームが後方フレーム側方に折畳み自在に構成され、
該後方フレームに電動モータが配置されるとともに、該後方フレームの前方に設けられた折畳み開口部よりバッテリが該後方フレームに収納されることを特徴とする電動補助自転車のバッテリ収納装置。
【請求項４】
前記メインフレームの枢支部がチェーン側に配置されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか記載の電動補助自転車のバッテリ収納装置。
【請求項５】
前記メインフレームの折畳み軸後方のパワーユニット下部にスタンドが設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれか記載の電動補助自転車のバッテリ収納装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願発明は、人力走行の補助にモータの動力を利用する電動補助自転車において、そのモータの電源用バッテリの収納装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来の電動補助自転車においては、電源用バッテリは、車体フレームの一部材であるシートチューブの後方に添設されたバッテリケース内に嵌脱自在に収納されるようになっている（特開平６−２３７５３５号公報参照）。
【０００３】
【解決しようとする課題】
前記公報記載の電動補助自転車では、電源用バッテリを収納するバッテリケースは、車体フレームとは別個に構成されているため、このバッテリケースを設置するための空間が必要となって、その分だけ車体が大型化するとともに、重量が増大し、小型軽量化とコストダウンが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段および効果】
本出願発明は、このような難点を克服した電動補助自転車のバッテリ収納装置の改良に係り、メインフレームが折畳み自在に構成され、該メインフレームの開口部よりバッテリが収納されることを特徴とするものである。
【０００５】
本出願の請求項１記載の発明は、前記したように構成されているので、バッテリ収納部にメインフレームを利用したため、バッテリを収納するための特別な空間とバッテリケースとが不必要となって、車体の小型軽量化とコストダウンを図ることができる。
【０００６】
また請求項１記載の発明では、バッテリを収納できる程度にメインフレームを中空にしてその太さを太くしているので、メインフレームの肉厚を薄くしても、曲げ剛性と曲げ強度とを充分に高い水準に保持でき、この面での車体重量の増大を避けることができる。
【０００７】
さらに請求項１記載の発明においては、前記メインフレームの開口部より該メインフレーム内にバッテリを装入し、または該メインフレーム内より前記開口部を介して取出すことができるので、バッテリの着脱を簡単にかつ容易に行うことができる。
【０００８】
さらに、前記メインフレームを折畳んだ状態においても、前記メインフレームの開口部を前記蓋で閉塞して、バッテリの脱落や異物の浸入を未然に阻止することができる。
【０００９】
しかも前記蓋が施錠可能となっているため、前記蓋の閉塞状態で施錠を行ない、前記メインフレーム内のバッテリの盗難やいたずらを確実に防止することができる。
【００１０】
さらに、請求項３記載のように発明を構成することにより、後方フレームの前方に設けられた折畳み開口部よりバッテリが該後方フレームに収納される。
【００１１】
さらに請求項４記載のように発明を構成することにより、前記メインフレームの折畳み状態において、チェーンが該折畳みメインフレームで挟まれ、該チェーンの汚れや損傷がないように保護されるとともに、該チェーンをスプロケットから取外さなくてもメインフレームの折畳みを簡単に行うことができる。
【００１２】
さらにまた請求項５記載のように発明を構成することにより、メインフレーム折畳み時においても、後方フレームとスタンドで、後方フレームが自立することができ、折畳み状態の車庫等への収納や運搬に好都合となり、しかもバッテリの収納や取出しが便利となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に図示された本出願発明の一実施形態について説明する。
電動補助自転車１のメインフレーム２は中空であって、該メインフレーム２は、菱形の角部に丸味付けた横断面形状の前方フレーム３と、矩形の角部に丸味を付けた横断面形状の後方フレーム４とよりなり、該前方フレーム３の前端は、ヘッドパイプ５に一体に溶接接合されている。
【００１４】
また前方フレーム３の後端にアルミニューム合金等の軽合金ダイキャスト製連結フランジ６が一体に溶接接合され、該連結フランジ６の車体右側には、ヒンジ中央部７が一体に形成されるとともに、連結フランジ６の車体左側には、結合ボルト係合切欠き８が一体に形成されている。
【００１５】
さらに後方フレーム４は、前端部の軽合金ダイキャスト製連結部片９と、左右１対の板金製側板10と、該側板10の後部を覆う板金製カバー11と、前記側板10の下部内面に一体に結合される板金製底板12とよりなり、これらの相互接合部分は溶接でもって一体に結合され、前記連結部片９の車体右側には、前記前方フレーム３の連結フランジ６におけるヒンジ中央部７を上下から挟むように上下ヒンジ部13が一体に形成されるとともに、連結部片９の車体左側には、楔止めレバー14の基部14ａを枢支しうるレバー枢支部15が一体に形成されている。
【００１６】
さらにまた図１２に図示されるように、前記楔止めレバー14の基部14ａの長手方向中央に偏心部14ｂが形成され、結合ボルト16の基部16ａには、楔止めレバー14の基部14ａよりも僅かに大径の孔16ｂが形成され、前記楔止めレバー14の偏心部14ｂに結合ボルト16の孔16ｂが嵌合され、図５および図１０に図示されるように、楔止めレバー14の基部14ａに戻りコイルスプリング17が嵌装され、該戻りコイルスプリング17の両端がレバー枢支部15ａと結合ボルト16とに係止されており、該戻りコイルスプリング17のバネ力により、結合ボルト16は常に前方（図５ないし図７では時計方向）へ向くように付勢されている。
【００１７】
また図５に図示されるように、前記レバー枢支部15には、前記結合ボルト16のまる基部16ａが嵌装しうる内部空間15ａと、結合ボルト16が前方と車体左側方との間を揺動しうる切欠き15ｂとが形成され、前記結合ボルト16の先端ネジ部16ｃにダブルナット16ｄ，16ｅが螺合されており、該ダブルナット16ｄ，16ｅを結合ボルト16の先端ネジ部16ｃの所要箇所に移動調整した後、該両16ｄ，16ｅを相互に押付ける方向へ螺回することでもって、該両16ｄ，16ｅを所要箇所に固定できるようになっている。
【００１８】
さらに図１２および図１３に図示されるように、楔止めレバー14の偏心部14ｂの偏心中心は、楔止めレバー14の操作部14ｆに向う方向へ偏心しており、図５  に図示されるように、該14ｆが車体後方に指向した状態では、楔止めレバー14の偏心部14ｂは後方へ位置して、結合ボルト16は後方へ引寄せられ、図６および図７に図示されるように、前記14ｆが車体側方へ指向した状態では、楔止めレバー14の偏心部14ｂは楔止めレバー14の基部14ａを中心として前方へ回転して、結合ボルト16は前方へ移動するようになっている。
【００１９】
しかも、前方フレーム３の連結フランジ６と後方フレーム４の連結部片９とに蓋18が介装され、該蓋18の車体右側には、図２に図示されるように、連結部片９の上下ヒンジ部13を上下から挟むように上下ヒンジ部19が一体に形成され、該蓋18の車体左側には、錠20が設けられ、該蓋18の後面の車体右側寄りに凹部21が形成されており、図９に図示されるように、該蓋18の上下ヒンジ部19、後方フレーム４の上下ヒンジ部13および前方フレーム３のヒンジ中央部７に上方から下方に向って枢軸22が貫通され、該枢軸22の下端の周方向溝にサークリップ23が係合されるようになっている。
【００２０】
また後記キースイッチ35に嵌脱自在に挿入されるキー24を前記錠20に挿入した後、該キー24を一方向へ旋回させると、図５に図示されるように、錠20の係止片20ａが連結部片９の段部９ａに係止しうるようになっている。
【００２１】
さらに後方フレーム４の連結部片９の頂部の前後には、図３に図示されるように、シート支柱取付けスリーブ25、26が一体に形成され、該シート支柱取付けスリーブ25、26と板金製の中空シート支柱27の下端取付け孔27ａ，27ｂとにボルト28が貫通されて、該ボルト28の先端にナット29が螺合緊締され（図４参照）、前記中空シート支柱27の上端に設けられたシートチューブ30にシートポスト31が上下に摺動自在に嵌装され、該シートポスト31の上端にサドル32が設けられており、締結ハンドル33でもってシートポスト31はシートチューブ30に一体に固定されるようになっている。
【００２２】
さらにまた中空シート支柱27内には、コントロールユニット34が設けられ、中空シート支柱27の上方前面にキースイッチ35が設けられている。
【００２３】
また後方フレーム４の連結部片９の後方両側部と側板10の後方下部とにリヤフォーク36の前端部が溶接でもって一体に結合され、該側板10の後方上部は、図１１に図示されるように外側方へ折返されてリヤフォーク36の上部片36ａの下面に当接され、両者は溶接でもって相互に一体に結合され、図３に図示されるように、底板12の後端には、上方へ指向した後板37が一体に設けられている。
【００２４】
さらに中空シート支柱27の後方開口部分と、側板10の上方におけるリヤフォーク36の上部片36ａとに、カバーユニット38が当てがわれており、中空シート支柱27の後方開口部分は、カバーユニット38の上半部38ａでもって密閉されるとともに、後方フレーム４における連結部片９、側板10、底板12および後板37で構成されるバッテリ収納部39の上方開口部分は、カバーユニット38の下半部38ｂでもって密閉され、図３に図示されるように、該カバーユニット38の下半部38ｂの後端部38ｃと後板37の上端部37ａはビス38ｄでもって相互に一体に結合されるようになっている。
【００２５】
さらにまたバッテリ収納部39の前方開口より嵌脱自在に嵌装されるバッテリユニットケース40は、図１４に図示されるように、側面形は略矩形状に形成されるとともに、端面形は、図１６に図示されるように、下部が先細になって、中央部が巾広の平行線で、上部は巾狭の平行線で、上端部は一直線の変則５角形状に形成されており、該バッテリユニットケース40のバッテリ収納部40ａは長手方向に４分割され、この各区画にて、底部に１個、その上方に２個ずつ重ねられて、５×４＝２０個のニッケル・カドニュームバッテリ41が内蔵されている。
【００２６】
またバッテリユニットケース40の前端に握り部40ｂが形成され、該バッテリユニットケース40の後方上部には、複数個のＬＥＤ42を備えた充電残量表示計43が設けられ、該バッテリユニットケース40の後端には、接続端子44と、充電ターミナル46（図１４参照）とが設けられており、該接続端子44は、後板37に設けられた接続端子45に嵌脱自在に嵌合接されるようになっている。
【００２７】
しかも、カバーユニット38の下半部38ｂには、充電残量表示計43の上方に位置してプラスチック製の透明板48が嵌込まれ、該透明板48に押ボタン49が設けられており、押ボタン49を押すと、充電残量表示計43が動作して、ＬＥＤ42の点灯個数でもって充電残量が表示されるようになっている。
【００２８】
そして、図１７に図示されるように、バッテリ収納部39の後端には、バッテリ保持部片47が配設され、バッテリユニットケース40の下部テーパ面40ｃと中央部平行面40ｄとにそれぞれ当接する突片47ａ，47ｂとが形成され、該バッテリ保持部片47の突片47ａ，47ｂがバッテリユニットケース40の下部テーパ面40ｃ，中央部平行面40ｄとに挟持されることにより、バッテリユニットケース40の後端は安定して保持されるようになっている。
【００２９】
また左右側板10の下部複数個の孔にボルト50がそれぞれ貫通され、該ボルト50はモータユニット51に螺合緊締され、該モータユニット51は図示されない電動モータと、該電動モータの動力をクランクシャフト52に伝達する動力伝達系（図示されず）とを内蔵し、該クランクシャフト52にクランクペダル53と駆動スプロケット54とが直結されており、人力または電動モータの動力の補助で、駆動スプロケット54が回転駆動されるようになっている。
【００３０】
さらにヘッドパイプ５には、ステアリングシャフト55が左右に旋回自在に嵌装され、該ステアリングシャフト55の上端にバーハンドル56が一体に結合されるとともに、該ステアリングシャフト55の下端にフロントフォーク57が一体に結合され、該フロントフォーク57の下端に前輪58が回転自在に枢着されている。
【００３１】
さらにまたリヤフォーク36の後端に後輪59が回転自在に枢着され、該後輪59と一体の従動スプロケット60と前記駆動スプロケット54とに無端チェーン61が架渡されている。
【００３２】
しかもモータユニット51には、起伏自在にスタンド62が取付けられており、該スタンド62は左右に接地部分を備えた自立型である。
【００３３】
図示の実施形態は前記したように構成されているので、スタンド62を起立させれば、前方フレーム３を前方へ延長させて、前方フレーム３と後方フレーム４とを相互に一体に結合して電動補助自転車１を組立てた状態（図１）でも、また枢軸22を中心に前方フレーム３を折畳んだ状態（図１８）でも、電動補助自転車１は自立することができる。
【００３４】
また前方フレーム３を後方へ折畳み、蓋18を開放した状態では、バッテリユニットケース40の前端握り部40ｂを握ってバッテリ収納部39にバッテリユニットケース40を装入し、またはバッテリ収納部39内のバッテリユニットケース40を前方へ取出すことができる。
【００３５】
さらにバッテリユニットケース40をバッテリ収納部39内に装入した状態では、バッテリユニットケース40の後端は、バッテリ保持部片47により安定して保持されるとともに、バッテリユニットケース40の後端の接続端子44と後板37の接続端子45とが接続され、ニッケル・ミカドニュームバッテリ41は、コントロールユニット34とモータユニット51に電気的に接続される。
【００３６】
そして、バッテリユニットケース40をバッテリ収納部39から取出した状態では、充電ターミナル46を図示されない電源に接続すれば、バッテリユニットケース40のニッケル・ミカドニュームは充電されうる。
【００３７】
さらにまた蓋18を閉じ、キー24を錠20に挿込み、錠20を施錠すれば、バッテリ収納部39にバッテリユニットケース40が密閉され、バッテリ収納部39内への塵埃の浸入が阻止されるとともに、バッテリユニットケース40の盗難が未然に防止され、しかも電動補助自転車１の前部を下方に傾けても、バッテリ収納部39からバッテリユニットケース40が滑落ちることもない。
【００３８】
また蓋18を閉め、錠20にキー24を挿込んで施錠した後、枢軸22を中心に、前方フレーム３を前方へ旋回し、前方フレーム３の連結フランジ６を後方フレーム４の連結部片９に当接し、楔止めレバー14を前方へ向けた状態では、図８に図示されるように、楔止めレバー14の偏心部14ｂの切欠き部分が車体後方に位置しているため、結合ボルト16が車体前方へ移動できて、結合ボルト16の先端ナット部16ｂと、前方フレーム３における連結フランジ６の結合ボルト係合切欠き８の前端面８ａとに隙間ができ、結合ボルト16は楔止めレバー14の偏心部14ｂを中心に揺動して、結合ボルト16の先端ナット部16ｂが連結フランジ６の結合ボルト係合切欠き８に係脱できる。
【００３９】
そして、結合ボルト16の先端ナット16ｂを連結フランジ６の結合ボルト係合切欠き８に係合させてから、楔止めレバー14を後方へ旋回させると、楔止めレバー14の偏心部14ｂの切欠き部分が車体前方へ位置し、この偏心部14ｂの移動で、結合ボルト16は車体後方へ引寄せられ、結合ボルト16の先端ナット部16ｂが連結フランジ６の結合ボルト係合切欠き８の前端面８ａに強く押付けられ、前方フレーム３は後方フレーム４に強固に一体に結合される。
【００４０】
また後方フレーム４には中空のバッテリ収納部39が形成されているため、バッテリを収納する部分をメインフレーム２以外に形成する必要がなくなって、電動補助自転車１は小型軽量化され、かつスマートな形状に構成される。
【００４１】
さらに楔止めレバー14を旋回し、結合ボルト16を揺動させるだけで、前方フレーム３を後方フレーム４に結合し、または前方フレーム３と後方フレーム４とを分離することができるので、電動補助自転車１の折畳み、組立てを短時間内に容易に遂行することができる。
【００４２】
さらにまた、後方フレーム４に対する前方フレーム３と蓋18とを１本の枢軸22で枢支するようになっているため、メインフレーム２の折畳み構造と蓋18の開閉構造とを簡略化して、部品点数を削減し、コストを低減することができる。
【００４３】
しかも、前方フレーム３を後方に折畳んだ場合には、駆動スプロケット54と従動スプロケット60とに架渡された無端チェーン61は、前方フレーム３と後方フレーム４とに挟まれて保護され、また無端チェーン61は外部へ露出しないため、無端チェーン61に付着したグリースで周囲のものが汚されることがない。
【００４４】
また押ボタン49を押せば、充電残量表示計43が動作し、ＬＥＤ42の点灯個数で、ニッケル・カドニゥームバッテリ41の充電状態が容易に分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願発明に係るバッテリ収納装置を備えた電動補助自転車の側面図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】図１の要部拡大縦断側面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】自転車を組立た状態の一部横断平面図である。
【図６】楔止めレバーを前方へ旋回させた状態の一部横断平面図である。
【図７】自転車を折畳んだ状態の一部横断平面図である。
【図８】楔止めレバーを後方へ旋回させて前方フレーム３と後方フレーム４とを強固に結合した状態の要部側面図である。
【図９】楔止めレバーを前方へ旋回させて前方フレーム３と後方フレーム４との結合を緩めた状態の要部側面図  である。
【図１０】図５のＸ−Ｘ線で一部截断した縦断面図である。
【図１１】図３のＸＩ−ＸＩ線で截断した横断正面図である。
【図１２】楔止めレバーの側面図である。
【図１３】図１２のＸIII −ＸIII 線で裁断した横断面図である。
【図１４】バッテリユニットケースの一部欠裁側面図である。
【図１５】図１４の平面図である。
【図１６】図１４の端面図である。
【図１７】バッテリユニットケース後部とバッテリ保持部片の斜視図である。
【図１８】電動補助自転車を折畳んだ状態の側面図である。
【符号の説明】
１…電動補助自転車、２…メインフレーム、３…前方フレーム、４…後方フレーム、５…ヘッドパイプ、６…連結フランジ、７…ヒンジ中央部、８…結合ボルト係合切欠き、９…連結部片、10…側板、11…カバー、12…底板、13…上下ヒンジ部、14…楔止めレバー、15…レバー枢支部、16…結合ボルト、17…戻りコイルスプリング、18…蓋、19…上下ヒンジ部、20…錠、21…凹部、22…枢軸、23…サークリップ、24…キー、25…シート支柱取付けスリーブ、26…シート支柱取付けスリーブ、27…中空シート支柱、28…ボルト、29…ナット、30…シートチューブ、31…シートポスト、32…サドル、33…締結ハンドル、34…コントロールユニット、35…キースイッチ、36…リヤフォーク、37…後板、38…カバーユニツト、39…バッテリ収納部、40…バッテリユニットケース、41…ニッケル・カドニゥームバッテリ、42…ＬＥＤ、43…充電残量表示計、44，45…接続端子、46…充電ターミナル、47…バッテリ保持部片、48…透明板、49…押ボタン、50…ボルト、51…モータユニット、52…クランクシャフト、53…クランクペダル、54…駆動スプロケット、55…ステアリングシャフト、56…バーハンドル、57…フロントフォーク、58…前輪、59…後輪、60…従動スプロケット、61…無端チェーン、62…スタンド。
【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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