特許 7606445 電動自転車の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-17

(45)【発行日】2024-12-25

(54)【発明の名称】電動自転車の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B62M 6/65 20100101AFI20241218BHJP

   B62K 21/02 20060101ALI20241218BHJP

   B62K 19/38 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

B62M6/65

B62K21/02

B62K19/38

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021206629

(22)【出願日】2021-12-21

(65)【公開番号】P2023091824

(43)【公開日】2023-07-03

【審査請求日】2023-12-20

(73)【特許権者】

【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】加茂 裕史

【審査官】三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０１２０４５１５（ＣＮ，Ｙ）

【文献】特開２０２０－００６７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９９２５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｍ ６／６５

Ｂ６２Ｍ ６／８０

Ｂ６２Ｋ １９／００ ― １９／４０

Ｂ６２Ｋ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪と一体的に回転する回転部と、車体のフレーム部材により支持される固定部と、を有するハブモータと、
前記フレーム部材、および、前記ハブモータの固定部に対し固定される回り止め部材と、を備え、
前記フレーム部材と前記回り止め部材とが、前記ハブモータの軸方向に貫通する締結部材により固定されるとともに、
前記フレーム部材または前記回り止め部材のいずれか一方に、該回り止め部材の前記ハブモータの回転方向における回動を抑止する突き当て部が設けられている電動自転車を製造する方法であって、
前記回り止め部材を前記ハブモータの固定部に対し固定した後、該回り止め部材を該ハブモータの回転方向に回動させて、前記突き当て部と、前記フレーム部材または該回り止め部材のいずれか他方とを当接させて該フレーム部材と該回り止め部材との位置合わせを行った状態で、該フレーム部材と該回り止め部材とを前記締結部材により固定することを特徴とする電動自転車の製造方法。

【請求項2】

前記突き当て部が、前記回り止め部材を構成する板材の折り曲げにより形成されている請求項１記載の電動自転車の製造方法。

【請求項3】

前記突き当て部が、前記締結部材の近傍に設けられている請求項１または２記載の電動自転車の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電動自転車に関し、詳しくは、アシスト用のモータを備えた電動自転車におけるモータの回り止め機構の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、電動自転車として、アシスト用のモータを前輪または後輪のハブ部分に内蔵したものが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、フロントハブに前輪を駆動するハブモーターを設けた電動自転車が記載されている。この電動自転車においては、ハブモーターの軸方向外側に突出した固定軸が、フロントフォークの先端に締結固定されて車体に支持される固定部とされ、この固定軸に回転可能に支持される軸方向内側の円筒状のハブ本体部が回転部とされている。また、ハブモーターの固定部と回転部との間には、駆動電力を受けて回転部を駆動するモータ機構が介装されている。よって、ハブモーターにより車輪を駆動する際などにおいては、その駆動トルクとは反対の方向に、強い反作用の回転トルクが、ハブモーターの固定部に作用することになる。

【0004】

これに対し、特許文献１では、フロントフォークの先端部と、先端部から上方に離れた位置にあるフロントフォークの中間連結部とに連結して固定された回り止プレートを設けて、ハブモーターの固定部を、この回り止プレートに固定している。これにより、ハブモーターが回り止プレートを介してフロントフォークに支持されるので、ハブモーターの固定部に反作用の回転トルクが作用しても、これに起因してハブモーターが回転することを防止でき、ハブモーターをフロントフォークに確実に固定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－１４２６３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１では、回り止プレートを連結するための連結片を、フロントフォークの中間連結部に、ハブモーターの回転方向に沿って突出するように設け、この連結片と回り止プレートとをハブモーターの軸方向に重ねて、ネジを用いて固定している（特許文献１の段落［００１９］、図７等）。

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示された構造では、回り止プレートのネジ穴と連結片のネジ穴とを、ハブモーターの軸方向に重ねる際の位置合わせの作業が煩雑であり、組み立て時の作業性の点で問題があった。

【0008】

そこで、本発明の目的は、駆動トルクの反作用によるハブモータの回転を防止するために設ける回り止め部材を、煩雑な位置合わせ作業なしで簡易に取り付けることができ、組み立て時の作業性に優れた電動自転車を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者は鋭意検討した結果、下記構成とすることで、上記課題を解決することができることを見出して、本発明を完成するに至った。

【0010】

すなわち、本発明の電動自転車の製造方法は、車輪と一体的に回転する回転部と、車体のフレーム部材により支持される固定部と、を有するハブモータと、
前記フレーム部材、および、前記ハブモータの固定部に対し固定される回り止め部材と、を備え、
前記フレーム部材と前記回り止め部材とが、前記ハブモータの軸方向に貫通する締結部材により固定されるとともに、
前記フレーム部材または前記回り止め部材のいずれか一方に、該回り止め部材の前記ハブモータの回転方向における回動を抑止する突き当て部が設けられている電動自転車を製造する方法であって、
前記回り止め部材を前記ハブモータの固定部に対し固定した後、該回り止め部材を該ハブモータの回転方向に回動させて、前記突き当て部と、前記フレーム部材または該回り止め部材のいずれか他方とを当接させて該フレーム部材と該回り止め部材との位置合わせを行った状態で、該フレーム部材と該回り止め部材とを前記締結部材により固定することを特徴とするものである。

【0011】

本発明の電動自転車の製造方法においては、前記突き当て部が、前記回り止め部材を構成する板材の折り曲げにより形成されているものとすることができる。

【0012】

また、本発明の電動自転車の製造方法においては、前記突き当て部が、前記締結部材の近傍に設けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、駆動トルクの反作用によるハブモータの回転を防止するために設ける回り止め部材を、煩雑な位置合わせ作業なしで簡易に取り付けることができ、組み立て時の作業性に優れた電動自転車を提供することが可能となった。

【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電動自転車の概略側面図である。

【図2】本発明の一好適な実施の形態に係る電動自転車の前輪に設けられたハブモータ近傍を示す拡大斜視図である。

【図3】本発明の一好適な実施の形態に係る電動自転車の前輪に設けられたハブモータ近傍を示す拡大側面図である。

【図4】本発明の一好適な実施の形態に係る回り止め部材を取り出して示す拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の電動自転車について、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電動自転車の概略側面図である。図示する電動自転車１は、前端部に配置されるヘッドチューブ２と、ヘッドチューブ２から後下方に傾斜して延びるダウンチューブ３と、ダウンチューブ３の後部に結合されたシートチューブ４と、を備え、シートチューブ４の上方にはシートステイ２３が、下端部にはチェーンステイ５が、それぞれ結合されている。ヘッドチューブ２は、ダウンチューブ３の前端部に前下方に傾斜して配置されている。また、ヘッドチューブ２の上端部には、ハンドルステム６が回動可能に保持されており、ハンドルステム６の上端部にはハンドル７が一体的に結合されている。さらに、ヘッドチューブ２の下方には、左右一対のフロントフォーク８が結合されている。一対のフロントフォーク８は前下方に傾斜して延び、これらの下端部に前輪９が回転自在に支持されており、シートステイ２３およびチェーンステイ５の後端部には、後輪１０が回転自在に支持されている。シートチューブ４の上端部には、運転者の着座するサドル２４が取り付けられている。

【0016】

本発明の電動自転車は、前輪のハブまたは後輪のハブの内部にアシスト用のモータを備えており、図示する本発明の一好適な実施の形態に係る電動自転車１においては、前輪９のハブにモータが内蔵されて、ハブモータ１１を構成している。図２は、本発明の一好適な実施の形態に係る電動自転車の前輪に設けられたハブモータ近傍を示す拡大斜視図であり、図３は、本発明の一好適な実施の形態に係る電動自転車の前輪に設けられたハブモータ近傍を示す拡大側面図である。説明上の便宜のために、図中では、ハブモータ１１の周辺に配置される配線等は省略している。

【0017】

図２および図３に示すように、本発明においてハブモータ１１は、車輪、ここでは前輪９と一体的に回転する回転部１１Ａと、車体のフレーム部材、ここではフロントフォーク８により支持される固定部１１Ｂと、を有している。

【0018】

ハブモータ１１の回転部１１Ａはモータが内蔵されるハブ本体部を構成し、固定部１１Ｂに回転可能に支持されるとともに、図示しない複数のスポークを介して前輪９のリムに連結されている。ハブモータ１１の固定部１１Ｂは、ハブ本体部の軸方向外側に配置され、固定部１１Ｂから軸方向外側に向かって突出する軸部１１２を有している。また、ハブモータ１１は、固定部１１Ｂの軸部１１２において、フロントフォーク８の先端部８Ａに対し、ロックナット１２により締結固定されている。

【0019】

本発明において、ハブモータ１１の固定部１１Ｂには、ハブモータ１１とフロントフォーク８との間に挟持されて、回り止め部材１３が固定されている。図４は、回り止め部材を取り出して示す拡大斜視図である。

【0020】

図示する実施形態において、回り止め部材１３は、ハブモータ１１の固定部１１Ｂに固定される一方の端部１３Ａ側に、軸部１１２が挿通する軸部挿通孔１３ａと、ボルト１４が挿通するボルト挿通孔１３ｂとを有しており、軸部挿通孔１３ａに軸部１１２を挿通した状態で、ボルト挿通孔１３ｂを介して、ボルト１４により固定部１１Ｂに固定されている。

【0021】

一方、回り止め部材１３は、ハブモータ１１の固定部１１Ｂに固定される一方の端部１３Ａとは異なる他方の端部１３Ｂ側にも、ボルト挿通孔１３ｃを有しており、図２に示すように、この他方の端部１３Ｂ側で、ボルト挿通孔１３ｃを介して、ハブモータ１１の軸方向に貫通する締結部材としてのボルト１５により、フロントフォーク８に対して固定されている。このように、フロントフォーク８およびハブモータ１１の固定部１１Ｂに対し固定した状態で回り止め部材１３を設けることで、ハブモータ１１が回り止め部材１３を介してフロントフォーク８に支持されるので、ハブモータ１１において、回転部１１Ａの回転に伴って固定部１１Ｂに反作用の回転トルクが作用しても、これに起因してハブモータ１１が回転することを防止でき、ハブモータ１１をフロントフォーク８に確実に固定することができる。

【0022】

ここで、電動自転車１の組み立て時において回り止め部材１３を取り付ける際には、まず、一方の端部１３Ａ側でハブモータ１１の軸部１１２を軸部挿通孔１３ａに挿通して、回り止め部材１３を、ハブモータ１１の固定部１１２に対し、ボルト挿通孔１３ｂを介してボルト１４により固定する。次に、ハブモータ１１の軸部１１２に、フロントフォーク８の先端部８Ａに形成された凹溝８ａを係合させて、フロントフォーク８の先端部８Ａをハブモータ１１に対し仮固定することにより、回り止め部材１３をハブモータ１１とフロントフォーク８との間で挟持する。この状態では、回り止め部材１３は、ハブモータ１１の軸部１１２を回動軸として、回動可能に支持されている。

【0023】

次に、回り止め部材１３を、ハブモータ１１の回転方向に回動させて、フロントフォーク８のボルト挿通孔８ｂと回り止め部材１３のボルト挿通孔１３ｃとが重なるように位置合わせを行う。この状態で、回り止め部材１３をフロントフォーク８に対し固定するとともに、フロントフォーク８の先端部８Ａを、回り止め部材１３を介してハブモータ１１の軸部１１２に対し固定することで、回り止め部材１３を取り付けることができる。

【0024】

特許文献１に開示された技術では、この回り止め部材の取り付け工程における、フロントフォークのボルト挿通孔に対する回り止め部材のボルト挿通孔の位置合わせの作業が煩雑で、組み立て時の作業性に問題があった。これに対し、図示する実施形態においては、回り止め部材１３に、ハブモータ１１の回転方向における回り止め部材１３の回動を抑止するための突き当て部１３１を設けている。そのため、回り止め部材１３を、紙面左側から時計回りの方向に回動させていった際に、突き当て部１３１がフロントフォーク８に突き当たったところで、フロントフォーク８のボルト挿通孔８ｂと回り止め部材１３のボルト挿通孔１３ｃとが重なることとなり、位置合わせを容易に行うことができる。これにより、実質的にフロントフォーク８と回り止め部材１３との位置合わせ作業を省略できるので、組み立て時の作業性に優れた電動自転車１とすることができる。

【0025】

回り止め部材１３において突き当て部１３１は、フロントフォーク８のボルト挿通孔８ｂと回り止め部材１３のボルト挿通孔１３ｃとが重なる位置で、フロントフォーク８に突き当たって回り止め部材１３の回動を抑止できるように形成されているものであれば、その形状や寸法については、特に制限されない。また、突き当て部１３１は、１箇所には限られず、２箇所以上に設けてもよい。図示する実施形態においては、突き当て部１３１は、回り止め部材１３をフロントフォーク８に対し固定するためのボルト１５が挿通するボルト挿通孔１３ｃの近傍に設けられている。

【0026】

ここで、図示する例では、フロントフォーク８および回り止め部材１３にそれぞれボルト挿通孔８ｂおよびボルト挿通孔１３ｃを設けて、締結部材としてのボルト１５を用いて、フロントフォーク８に対する回り止め部材１３の固定を行っているが、締結部材の種類としては、これに限定されない。締結部材としては、具体的には例えば、ネジや、ボルト単独、ボルトとナットとの組合せ、リベットやピンと止め輪との組合せ等が挙げられる。

【0027】

本発明において、突き当て部１３１は、図示するように、フロントフォーク８と回り止め部材１３とを固定するための締結部材の近傍に設けることが好ましい。突き当て部１３１の位置が、締結部材に対応するボルト挿通孔１３ｃよりも回転中心であるボルト挿通孔１３ａに近いと、突き当て部１３１に僅かな位置ずれがあった場合にはボルト挿通孔８ｂとボルト挿通孔１３ｃの位置が大きくずれることになるので、突き当て部１３１に対し厳しい寸法管理が要求される。これに対し、突き当て部１３１の配設位置をボルト挿通孔１３ｃの近傍とすることにより、寸法精度をそれほど上げることなく、回り止め部材１３の位置合わせができるので、部品管理が容易となる。

【0028】

図示する実施形態において、回り止め部材１３は、略平板状の本体部１３０と、この本体部１３０に対し、フロントフォーク８が配置される側に略垂直方向に立設された突き当て部１３１と、を有し、さらに、本体部１３０に対し、フロントフォーク８が配置される側に略垂直方向に立設された立ち上げ部１３２を有しているが、回り止め部材１３の具体的な形状は、これに限定されない。回り止め部材１３をこのような形状とすることで、突き当て部１３１を、回り止め部材１３を構成する板材の折り曲げ、例えば、金属製のプレートのプレス加工により形成することができ、製造工程を簡易とすることができる。なお、図示する実施形態において、立ち上げ部１３２は、本体部１３０に対し略垂直方向に延びる側壁面１３２Ａと、この側壁面１３２Ａの上端から本体部１３０に対し略並行方向に延びる上壁面１３２Ｂとからなり、上壁面１３２Ｂには孔部１３２ａが設けられている。

【0029】

図示する実施形態においては、フロントフォーク８に、ハブモータ１１の回転方向であって回り止め部材１３が配置される側に突出する略平板状の固定用板８１を設け、この固定用板８１に回り止め部材１３を固定するためのボルト挿通孔８ｂを設けているが、フロントフォーク８と回り止め部材１３との固定部位の具体的な形状についても、これには限定されない。フロントフォーク８における固定用板８１の配設位置は、ハブモータ１１の軸部１１２に固定されるフロントフォーク８の先端部８Ａから、フロントフォーク８の延在方向に沿って所定距離だけ離間した位置であり、回り止め部材１３の寸法に応じて適宜設定することができる。

【0030】

また、図示する実施形態においては、回り止め部材１３に突き当て部１３１を設けて、回り止め部材１３の位置合わせを行っているが、本発明においてはこれには限定されず、フロントフォークなどのフレーム部材に対し、突き当て部を設けてもよい。例えば、図示する回り止め部１３に突き当て部１３１を設けず、図示するフロントフォーク８に、ハブモータ１１の軸方向であって回り止め部材１３が配置される側に突出する突き当て部を設けた場合には、回り止め部材１３を、紙面左側から時計回りの方向に回動させていった際に、回り止め部材１３がこの突き当て部に突き当たったところで、回り止め部材１３のハブモータ１１の回転方向における回動が抑止され、フロントフォーク８のボルト挿通孔８ｂと回り止め部材１３のボルト挿通孔１３ｃとが重なって、位置合わせが行われることになる。この場合も、突き当て部は、締結部材に対応するボルト挿通孔８ｂの近傍に設けることが好ましい。

【0031】

本発明の電動自転車においては、フレーム部材または回り止め部材のいずれかに、回り止め部材の、ハブモータの回転方向における回動を抑止する突き当て部が設けられているものであればよく、これにより本発明の所期の効果を得ることができる。それ以外の電動自転車の構造の詳細については、既知の構造を採用することができ、特に制限されない。

【0032】

例えば、図示する実施形態の電動自転車１においては、シートチューブ４の後方に、電力を供給するバッテリ１６が取り外し自在に取り付けられており、このバッテリ１６からハブモータ１１に電力を供給するための配線１７が、フレームに沿って配設され、図示しないコネクタを介してハブモータ１１に連結されている。配線１７および図示しないコネクタは、フロントフォーク８の下方において配線カバー１８により覆われている。また、図示する実施形態においては、電動システムの電源のオン／オフ、各種情報の表示、前照灯１９の点消灯等を行う操作パネル２０が、ハンドル７に取り付けられている。

【0033】

さらに、本発明の電動自転車１は、図示するような荷台２１やバスケット２２の他、チャイルドシート（図示せず）等を備えていてもよい。この場合も、荷台２１やバスケット２２、チャイルドシートについては特に制限はなく、既知のものを用いることができる。チャイルドシートについては、フロント用のチャイルドシートであっても、リア用のチャイルドシートであっても、いずれでも採用することができる。また、荷台やバスケットの形状についても、特に制限はない。

【0034】

以上、本発明を、前輪９にハブモータ１１を備えた前輪駆動の電動自転車１に適用した場合について説明してきたが、本発明は、前輪駆動の電動自転車のみならず、後輪１０にハブモータを備えた後輪駆動の電動自転車にも適用できることは言うまでもない。また、図示する本発明の一好適な実施の形態に係る電動自転車１は、前輪９と後輪１０とを各一輪ずつ備えた電動自転車であるが、前一輪後二輪、若しくは、前二輪後一輪の三輪を備えた三輪車や、四輪以上の車輪を備えた電動自転車であってもよい。

【符号の説明】

【0035】

１ 電動自転車
２ ヘッドチューブ
３ ダウンチューブ
４ シートチューブ
５ チェーンステイ
６ ハンドルステム
７ ハンドル
８ フロントフォーク
８Ａ フロントフォークの先端部
８ａ 凹溝
８ｂ ボルト挿通孔
８１ 固定用板
９ 前輪
１０ 後輪
１１ ハブモータ
１１Ａ 回転部
１１Ｂ 固定部
１１２ 軸部
１２ ロックナット
１３ 回り止め部材
１３Ａ 回り止め部材の一方の端部
１３Ｂ 回り止め部材の他方の端部
１３ａ 軸部挿通孔
１３ｂ ボルト挿通孔
１３ｃ ボルト挿通孔
１３０ 回り止め部材の本体部
１３１ 突き当て部
１３２ 立ち上げ部
１３２Ａ 側壁面
１３２Ｂ 上壁面
１３２ａ 孔部
１４，１５ ボルト
１６ バッテリ
１７ 配線
１８ 配線カバー
１９ 前照灯
２０ 操作パネル
２１ 荷台
２２ バスケット
２３ シートステイ
２４ サドル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】