特開 2022-148924 自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体、これを備えた自転車およびバッテリーホルダー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148924

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体、これを備えた自転車およびバッテリーホルダー

(51)【国際特許分類】

   B62J 43/28 20200101AFI20220929BHJP

   B62J 43/30 20200101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B62J43/28

B62J43/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021050795

(22)【出願日】2021-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000112978

【氏名又は名称】ブリヂストンサイクル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096714

【弁理士】

【氏名又は名称】本多 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100124121

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 由美子

(74)【代理人】

【識別番号】100176566

【弁理士】

【氏名又は名称】渡耒 巧

(74)【代理人】

【識別番号】100180253

【弁理士】

【氏名又は名称】大田黒 隆

(72)【発明者】

【氏名】植田 充俊

(57)【要約】

【課題】シートポストのような中空部材の改良による空力性能の向上や自転車の重量軽減を可能にし、かつ、十分な固定力を得ることができる自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体、これを備えた自転車およびバッテリーホルダーを提供する。
【解決手段】自転車用バッテリー１０とバッテリーホルダーを含む組み立て体１であって、バッテリーホルダーは、自転車用バッテリー１０の一端を覆う第１部材２０と、自転車用バッテリー１０の周面を覆う第２部材３０と、を有し、第１部材２０と第２部材３０とが連結可能な構造を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体であって、
前記バッテリーホルダーは、前記自転車用バッテリーの一端を覆う第１部材と、前記自転車用バッテリーの周面を覆う第２部材と、を有し、前記第１部材と前記第２部材とが連結可能な構造を有することを特徴とする組み立て体。

【請求項2】

前記連結可能な構造は、前記第１部材が有する折り返し構造の掛止部と、前記第２部材が有する前記掛止部に対応する掛止枠部とからなる請求項１記載の組み立て体。

【請求項3】

前記第１部材の素材は前記第２部材の素材と異なる請求項１または２記載の組み立て体。

【請求項4】

前記第１部材と前記第２部材はともに、前記自転車用バッテリーの周面に設けられた溝部に嵌合可能な嵌合凸部を有する請求項１～３のうちいずれか一項記載の組み立て体。

【請求項5】

前記第１部材が、前記自転車用バッテリーの軸方向外側に向かって突出する引っ張り部を有する請求項１～４のうちいずれか一項記載の組み立て体。

【請求項6】

前記第２部材が、前記自転車用バッテリーの径方向外側に向かって伸びる突出部を有する請求項１～５のうちいずれか一項記載の組み立て体。

【請求項7】

請求項１～６のうちいずれか一項記載の組み立て体を、自転車の中空部材内に備えてなることを特徴とする自転車。

【請求項8】

前記中空部材がシートポストである請求項７記載の自転車。

【請求項9】

自転車用バッテリーを保持可能なバッテリーホルダーであって、
前記バッテリーホルダーは、前記自転車用バッテリーの一端を覆う第１部材と、前記自転車用バッテリーの周面を覆う第２部材と、を有し、前記第１部材と前記第２部材とが連結可能な構造を有することを特徴とするバッテリーホルダー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体（以下、単に「組み立て体」とも称す）、これを備えた自転車およびバッテリーホルダーに関し、詳しくは、シートポストのような中空部材の改良による空力性能の向上や自転車の重量軽減を可能にし、かつ、十分な固定力を得ることができる自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体、これを備えた自転車およびバッテリーホルダーに関する。

【背景技術】

【0002】

自転車の電動変速機等の電装品に電力を供給するバッテリーを備えた自転車が知られており、自転車の美観を損なわないように、シートチューブやシートポストに収容する小型バッテリーが提案されている。シートチューブやシートポストに収容する小型バッテリーの取り付け方法として、従来、棒状の小型バッテリーの外周に、ゴムのような弾性部材を取り付け、シートポスト内部と弾性部材との摩擦力により、シートポスト内に固定する方法が知られている。この弾性部材としては、棒状のバッテリー上下にそれぞれ配置される一対の環状のタイプのものもあれば、バッテリー全体を覆う筒状のタイプのものも知られている。これ以外にも、シートチューブやシートポストに収容する小型バッテリーに関する技術が種々提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１では、自転車の美観を損なうことないよう、シートチューブに挿入して使用する、規制部と保持部とを備えたホルダーが提案されている。この規制部は、シートチューブの軸方向かつシートチューブが延びる方向へのホルダーの移動を規制するようにシートチューブの開口部に接する。そして、保持部は、蓄電部材を保持する構造となっている。このホルダーでは、保持部にバッテリーを保持してシートチューブに挿入すると、規制部がシートチューブの開口部に接触してホルダーがシートチューブの内部に装着される。ここでは、開口部側にサドルが装着されるシートチューブ内にホルダーが装着され、かつ、挿入方向への移動が規制される。これにより、自転車の美観を損なうことなくバッテリーを保持している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－１２２８１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電動変速機用のバッテリーをシートポストに収容しようとする場合、従来の取り付け方を採用すると、シートポストの必要寸法が決まってしまうため、機能やデザインが制限されてしまう。例えば、空力性能を向上させ、かつ、体積を減らすことを狙ってシートポストを改良しようとしても、シートポストの細径化には限界があり、空力性能や重量軽減を満足に改善させることができないという問題を有している。したがって、今後、機能性やデザイン性を向上させるためには、バッテリーの新たな収容方法について検討する余地が残されているのが現状である。

【0006】

そこで、本発明の目的は、シートポストのような中空部材の改良による空力性能の向上や自転車の重量軽減を可能にし、かつ、十分な固定力を得ることができる自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体、これを備えた自転車およびバッテリーホルダーを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体の構造を以下のとおりとすることで、上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0008】

すなわち、本発明の組み立て体は、自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体であって、
前記バッテリーホルダーは、前記自転車用バッテリーの一端を覆う第１部材と、前記自転車用バッテリーの周面を覆う第２部材と、を有し、前記第１部材と前記第２部材とが連結可能な構造を有することを特徴とするものである。

【0009】

本発明の組み立て体においては、前記連結可能な構造は、前記第１部材が有する折り返し構造の掛止部と、前記第２部材が有する前記掛止部に対応する掛止枠部とからなることが好ましい。また、本発明の組み立て体においては、前記第１部材の素材は前記第２部材の素材と異なることが好ましい。さらに、本発明の組み立て体においては、前記第１部材と前記第２部材はともに、前記自転車用バッテリーの周面に設けられた溝部に嵌合可能な嵌合凸部を有することが好ましい。また、本発明の組み立て体においては、前記第１部材が、前記自転車用バッテリーの軸方向外側に向かって突出する引っ張り部を有することが好ましい。さらに、本発明の組み立て体においては、前記第２部材が、前記自転車用バッテリーの径方向外側に向かって伸びる突出部を有することが好ましい。

【0010】

本発明の自転車は、本発明の自転車用バッテリーとバッテリーホルダーの組み立て体を、自転車の中空部材内に備えてなることを特徴とするものである。

【0011】

本発明の自転車においては、前記中空部材がシートポストであることが好ましい。

【0012】

本発明のバッテリーホルダーは、自転車用バッテリーを保持可能なバッテリーホルダーであって、
前記バッテリーホルダーは、前記自転車用バッテリーの一端を覆う第１部材と、前記自転車用バッテリーの周面を覆う第２部材と、を有し、前記第１部材と前記第２部材とが連結可能な構造を有することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、シートポストのような中空部材の改良による空力性能の向上や自転車の重量軽減を行っても、その改良に合わせて十分な固定力を得ることができる自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体、これを備えた自転車およびバッテリーホルダーを提供することができる。本発明の組み立て体に係るバッテリーホルダー、すなわち、本発明のバッテリーホルダーは、部品点数が少なく、構造が簡易であり、また、シートポストの空力性能や重量軽減を目的とした改良を柔軟に行うことができるようになるため、高速走行が求められるスポーツタイプの自転車のバッテリーホルダーに好適に採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体の概略分解斜視図である。

【図2】本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体の概略側面図である。

【図3】本発明の一好適な実施の形態に係るバッテリーホルダーの第１部材の概略側面図である。

【図4】本発明の一好適な実施の形態に係るバッテリーホルダーの第２部材の概略側面図である。

【図5】本発明の他の好適な実施の形態に係るバッテリーホルダーの第１部材の概略側面図である。

【図6】本発明の一好適な実施の形態に係る自転車の概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の自転車用バッテリー（以下、単に「バッテリー」とも称す。）とバッテリーホルダー（以下、単に「ホルダー」とも称す。）の組み立て体について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体の概略分解斜視図であり、図２は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用バッテリーとバッテリーホルダーを含む組み立て体の概略側面図であり、図３は、本発明の一好適な実施の形態に係るバッテリーホルダーの第１部材の概略側面図であり、図４は、本発明の一好適な実施の形態に係るバッテリーホルダーの第２部材の概略側面図である。

【0016】

本発明の組み立て体１は、自転車の中空部材内、特に、シートポスト内に好適に収容することができるものであり、バッテリー１０と、このバッテリー１０のホルダーと、を含む。図示例においては、ホルダーは、棒状のバッテリー１０の端子側の端部を覆う第１部材２０と、このバッテリー１０の周面を覆う第２部材３０と、を有している。図示例においては、第１部材２０は、バッテリー１０の端子部近傍を嵌入する開口部２１と、本発明の組み立て体１を中空部材に収容する際に、組み立て体１が中空部材内部に入りすぎないように規制する規制部２２を有している。さらに、第１部材２０は、中空部材内に収容した本発明の組み立て体１を取り出す際、取り出し機能も兼ねるものであり、図示する第１部材２０には、バッテリー１０の軸方向外側（自転車の中空部材内に装着した本発明の組み立て体１を取り出す際、組み立て体１を引っ張る方向）に向かって突出する引っ張り部２５を有している。第２部材３０は、略中央にバッテリー１０が嵌通可能な嵌通孔３１が設けられており、この嵌通孔３１にバッテリー１０を嵌通させて用いる。図示例においては、第２部材３０は、バッテリー１０の径方向（バッテリー１０の軸方向に垂直な方向）外側に向かって突出するひだ状の突出部３２を複数有している。

【0017】

本発明の組み立て体１においては、第１部材２０と第２部材３０とが連結可能な構造を有している。これにより、本発明の組み立て体１の構造を強固なものとしている。このような連結可能な構造としては、第１部材２０は、バッテリー１０の径方向外側に向かって折り返している折り返し構造２４ａを有する掛止部２４を有し、第２部材３０が第１部材２０の掛止部２４の折り返し構造２４ａに対応する掛止枠部３４とからなる構造を挙げることができる。図示例においては、第１部材２０が、バッテリー１０の軸方向内側（本発明の組み立て体１を、中空部材内に収容する際、組み立て体１を挿入する方向）に向かって伸びる、先端が折り返し構造２４ａを有する一対の掛止部２４を有しており、第２部材３０が、第１部材２０の掛止部２４の先端の折り返し構造２４ａを掛止する枠状の掛止枠部３４が設けられているが、第１部材２０と第２部材３０とを強固に連結可能な構造であれば特に制限はない。例えば、掛止部２４の先端に掛止用の突起を設けてもよい。

【0018】

本発明の組み立て体１においては、好ましくは、第１部材２０と第２部材３０とが異なる素材からなる。第１部材２０は、上述のとおり、バッテリー１０の端子側の端部を覆うものであり、シートポストのような中空部材に収容した本発明の組み立て体１を取り出す際に、引っ張り部分ともなる部材である。そのため、素材としては強度があるものが好ましく、例えば、樹脂や金属等を用いることが好ましいが、この限りではない。強度と軽量性を考慮すると、第１部材２０は樹脂製であることが好ましい。第２部材３０は、バッテリー１０の周面を覆うものであると同時に、本発明の組み立て体１をシートポストのような中空部材内に収容したとき、中空部材内面との摩擦力により組み立て体１の位置を固定する機能を有するものである。このような機能を考慮すると、第２部材３０は、弾性体からなるものが好ましい。例えば、ゴム等の弾性高分子材料を用いることが好ましいが、シリコンやウレタン等を用いることもできる。

【0019】

また、本発明の組み立て体１においては、第１部材２０および第２部材３０ともに、バッテリー１０の周面に設けられた溝部１１に嵌合可能な嵌合凸部２３、３３を有することが好ましい。図示例においては、本発明の組み立て体１に係るバッテリー１０の周面には、環状に溝部１１が形成されており、この溝部１１と第１部材２０および第２部材３０のそれぞれに設けられた嵌合凸部２３、３３とが嵌合する構造となっている。これらは位置決め手段としても機能しており、第１部材２０および第２部材３０に設けられたそれぞれの嵌合凸部２３、３３が、バッテリー１０の溝部１１に嵌合することにより、正確な位置で、かつ、より強固にホルダーをバッテリー１０に装着することがでる。図示例においては、第１部材２０の嵌合凸部２３および第２部材３０の嵌合凸部３３ともに、それぞれの内周面に対称となる位置に一対ずつ設けられており、第１部材２０の嵌合凸部２３と第２部材３０の嵌合凸部３３とは、略９０°ずらした位置関係となっている。なお、図示する例においては、第１部材２０の嵌合凸部２３は、掛止部２４の内周面に設けられているが、このような構造に限られるものではない。

【0020】

さらにまた、上述のとおり、本発明の組み立て体１においては、第１部材２０が、バッテリー１０の軸方向外側に向かって突出する引っ張り部２５を有することが好ましい。図１～３に示す例では、第１部材２０は、バッテリー１０の軸方向外側に向かって伸びる一対の引っ張り部２５を有しており、それぞれが略Ｌ字状を有している。そして、本発明の組み立て体１を中空部材から取り出す場合、この引っ張り部２５を掴んで引っ張ることで、容易に取り出すことができる。本発明の組み立て体１においては、引っ張り部２５の形状は、図示するような略Ｌ字状に限られるものではない。

【0021】

図５に、本発明の他の好適な実施の形態に係るバッテリーホルダーの第１部材の概略側面図を示す。図示するように、本発明の他の好適な実施の形態に係るバッテリーホルダーの第１部材２０Ａは、本発明の一好適な実施の形態に係るバッテリーホルダーの第１部材２０とほぼ同様の構成であり、開口部２１Ａ、規制部２２Ａ、嵌合凸部２３Ａ、折り返し構造２４Ａａを有する掛止部２４Ａ、引っ張り部２５Ａを有しているが、第１部材２０Ａの引っ張り部２５Ａは、略Ｕ字状の形状を有している。

【0022】

また、本発明の組み立て体１においては、第２部材３０が、バッテリー１０の径方向外側に向かって伸びる突出部３２を有することが好ましい。図示例においては、第２部材３０の外周部から、バッテリー１０の径方向外側に向かって突出するひだ状の突出部３２が複数形成されている。本発明の組み立て体１においては、第２部材３０の厚みを、自転車の中空部材の内部と略同径として、第２部材３０の外周全体を用いて、シートポストのような中空部材内における組み立て体１の滑りを防止してもよいが、この場合、組み立て体１の着脱が困難になってしまったり、組み立て体１の重量が増加してしまったりする。そこで、本発明の組み立て体１においては、第２部材３０に、図示するようなひだ状の突出部３２を設けることが好ましい。このひだ状の突出部３２は、シートポストのような中空部材の内部形状と略同一であって、かつ、やや大きめに形成することが好ましい。このような構成とすることで、本発明の組み立て体１を中空部材内に収容した際、突出部３２が変形して大きな摩擦力を発揮し、本発明の組み立て体１を強固に固定することができる。

【0023】

本発明の組み立て体１においては、第２部材３０は、少なくともバッテリー１０の外周面の一部を覆っていればよいが、バッテリー１０の外周面の全体を覆っていてもよい。しかしながら、自転車の重量低減、製造コスト、第２部材３０の嵌脱作業の作業性を考慮すると、図示するように、第２部材３０は、バッテリー１０の外周面の一部を円環状に覆う構造が好ましい。なお、図示する第２部材３０には、バッテリー１０への脱着時の作業性や軽量性の目的のため、窓部３５が設けられている。

【0024】

本発明の組み立て体１は、バッテリーホルダーが、自転車用バッテリー１０の一端を覆う第１部材２０と、自転車用バッテリー１０の周面を覆う第２部材３０と、を有し、第１部材２０と第２部材３０とが連結可能な構造を有することのみが重要であり、それ以外の構成については特に制限はない。例えば、バッテリー１０本体の大きさについては、目的に応じて適宜、設計、変更することができる。

【0025】

本発明の組み立て体１は、自転車フレームを構成するヘッドチューブ、トップチューブ、ダウンチューブ、シートチューブや、サドルを取り付け可能なシートポスト等の中空部材のいずれにも収容可能であるが、好ましくは、シートポストである。例えば、従来、バッテリーの収容位置がシートポストに指定されていた自転車においては、シートポストの断面形状を偏平とした、いわゆるエアロ形状とするような改良は困難であったが、本発明のバッテリー１０を用いれば、シートポストの改良に合わせた組み立て体とすることができるため、細径のシートポストや、エアロ形状のシートポストに変更が可能となる。

【0026】

次に、本発明の自転車について説明する。
図６は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車の概略側面図である。図示する自転車１００は、本体フレーム１０１と、本体フレーム１０１に設けられた前輪１０２、後輪１０３、サドル１０４、ハンドル１０５およびクランク軸１０６と、クランク軸１０６に対して左右両側に設けられたクランク１０７およびクランク１０７に設けられたペダル１０８とを備えている。そして、本発明の自転車１００は、本発明の自転車用バッテリー１０を、自転車の中空部材内に備えてなるものであり、中空部材として、サドル１０４が取り付けられるシートポスト１１１や、シートポスト１１１を取り付け可能であって本体フレーム１０１の一部を構成するシートチューブ１１２等が挙げられる。上述のとおり、従来、バッテリーの収容位置がシートポスト１１１に指定されていた自転車においては、シートポスト１１１の断面形状を偏平とした、いわゆるエアロ形状とするような改良は困難であったが、本発明のバッテリー１０を用いれば、細径のシートポスト１１１や、エアロ形状のシートポスト１１１に変更が可能となる。

【0027】

本発明の自転車１００は、適用できる車種について特に制限はないが、シートポスト１１１内に収容することで、シートポスト１１１の細径化による自転車走行時の空気抵抗の低減や軽量化を図ることができることができるため、ロードバイクのようなスポーツタイプの自転車が好適である。

【0028】

なお、本発明のバッテリー１０が電力を給電する電装品についても特に制限はなく、競技用自転車であれば、変速装置、サスペンション、表示装置等の電気的に制御可能な電装品や、これらの制御装置等を挙げることができる。例えば、速度センサを設けて自転車の変速装置を速度に応じて自動変速するものとしてもよい。また、これら以外の電装品としては、照明機器、バックモニター、サイクルコンピュータ、ナビゲーション、方向指示器等を挙げることができる。さらに、本発明の自転車１００においては、本発明のバッテリー１０から電装品に電力を供給するケーブル（図示せず）の配線についても特に制限はないが、見栄えを良くするため、また、搭乗者の運転の妨げとならないよう、フレーム内部を這わせるのが好ましい。

【0029】

次に、本発明の自転車用バッテリーホルダーについて説明する。
本発明のホルダーは、本発明の組み立て体１に用いられるものであり、本発明の組み立て体１において説明したとおりである。すなわち、本発明のホルダーは、自転車用バッテリー１０の一端を覆う第１部材２０と、自転車用バッテリー１０の周面を覆う第２部材３０と、を有し、第１部材２０と第２部材３０とが連結可能な構造を有するものである。このように、本発明のホルダーは、部品点数が少なく、構造が簡易であり、また、シートポストの空力性能や重量軽減を目的とした改良を柔軟に行うことできるようになるため、高速走行が求められるスポーツタイプの自転車のバッテリーホルダーに好適に用いることができる。図１～４に示す本発明のホルダーの第１部材２０の引っ張り部２５の形状は略Ｌ字状であるが、図５に示すように、第１部材２０Ａは、引っ張り部２５Ａが略Ｕ字状の形状を有していてもよい。

【符号の説明】

【0030】

１ 自転車用バッテリーとバッテリーホルダーの組み立て体（組み立て体）
１０ 自転車用バッテリー（バッテリー）
１１ 溝部
２０、２０Ａ 第１部材
２１、２１Ａ 開口部
２２、２２Ａ 規制部
２３、２３Ａ 嵌合凸部
２４、２４Ａ 掛止部
２４ａ、２４Ａａ 折り返し構造
２５、２５Ａ 引っ張り部
３０ 第２部材
３１ 嵌通孔
３２ 突出部
３３ 嵌合凸部
３４ 掛止枠部
３５ 窓部
１００ 自転車
１０１ フレーム
１０２ 前輪
１０３ 後輪
１０４ サドル
１０５ ハンドル
１０６ クランク軸
１０７ クランク
１０８ ペダル
１１１ シートポスト
１１２ シートチューブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】