JP2013122816A - ホルダ、ホルダを備える電源組立体、およびホルダに保持される蓄電部材 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電部材を保持するホルダにおいて、自転車の美観を損なうことなく蓄電部材を保持する。
【解決手段】ホルダ２０は、蓄電部材３０を保持するために自転車フレームのシートチューブ１２に挿入されるホルダである。ホルダ２０は、規制部２０ａおよび保持部２０ｂを備える。規制部２０ａは、シートチューブ１２の軸方向かつシートチューブ１２が延びる方向Ｘへの当該ホルダ２０の移動を規制するようにシートチューブ１２の開口部１２ａに接する。保持部２０ｂは、蓄電部材３０を保持する。
【選択図】図３

Description

本発明は、蓄電部材、蓄電部材を保持するホルダ、およびホルダと蓄電部材とを有する電源組立体に関する。

自転車に装着可能な電動変速機等の電装品に電力を供給する電池等を含む蓄電部材を保持するホルダが知られる（たとえば、特許文献１参照）。従来のホルダは、自転車のフレームのたとえばダウンチューブの外周部に配置される。

特開２００２−２５７１号公報

従来のホルダは、自転車のフレームの外周部に配置されるので、自転車の見栄えが悪くなる。

本発明の課題は、蓄電部材を保持するホルダにおいて、自転車の美観を損なうことなく蓄電部材を保持することにある。

発明１に係るホルダは、蓄電部材を保持するために自転車フレームのシートチューブに挿入されるホルダである。ホルダは、規制部および保持部を備える。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当該ホルダ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。保持部は、蓄電部材を保持する。

このホルダでは、保持部に蓄電部材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蓄電部材を保持できる。

発明２に係るホルダは、発明１に記載のホルダにおいて、第１部材および第２部材をさらに備える。第１部材は、蓄電部材に接触する第１接触部を有する。第２部材は、蓄電部材に接触する第１接触部を有し、第１部材と係合する。保持部は、第１接触部と第２接触部とによって構成される。この場合には、ホルダを二分割できるので、蓄電部材をホルダにより保持しやすい。

発明３に係るホルダは、発明２に記載のホルダにおいて、蓄電部材を位置決めするために、第１接触部および第２接触部の少なくとも一方に設けられる位置決め部をさらに備える。この場合には、位置決め部により蓄電部材がホルダに位置決めされるので、蓄電部材をより確実に保持できる。

発明４に係るホルダは、発明３に記載のホルダにおいて、位置決め部は、凹部および凸部のいずれか一方を含む。凹部および凸部のいずれか一方が、蓄電部材に設けられる凹部および凸部の他方に嵌合することによって蓄電部材を位置決めする。この場合には、凹部および凸部の簡単な構造で蓄電部材を位置決めできる。

発明５に係るホルダは、発明１から４のいずれかに記載のホルダにおいて、ケーブルをシートチューブ内からシートチューブ外に案内するための案内孔をさらに備える。この場合には、蓄電部材から電力を供給するためのケーブルをホルダ内の案内孔からシートチューブ外に案内できるので、自転車フレームにホルダを装着した状態で蓄電部材にケーブルを着脱できる。

発明６に係るホルダは、発明２から４のいずれかに記載のホルダにおいて、ケーブルをシートチューブ内からシートチューブ外に案内するための案内孔をさらに備える。案内孔は、第１部材に設けられる第１溝と、第２部材に設けられる第２溝とによって構成される。この場合には、案内孔を簡単に形成できる。

発明７に係るホルダは、蓄電部材を保持するために自転車の開口部に挿入されるホルダである。ホルダは、挿入部および保持部を備える。挿入部は、開口部に挿入され摩擦的に開口部に固定される。保持部は、蓄電部材を保持する。

このホルダでは、保持部に蓄電部材を保持した状態で自転車の開口部に挿入（嵌入）することによって、簡単に自転車に取り付けることができる。

発明８に係る電源組立体は、発明１から７のいずれかに記載のホルダ、および蓄電部材、を備える。

この電源組立体では、発明１から７のいずれかと同様な作用効果を奏する。

発明９に係る蓄電部材は、発明１から７のいずれかに記載のホルダに保持されるケース、およびケース内に配置される少なくとも一つの蓄電素子を備える。

この蓄電部材では、ケース内に、コンデンサまたは電池等の蓄電素子が配置されるので、蓄電素子が外部に露出しない。このため、蓄電素子の耐久性が向上する。また、発明１から７のいずれかと同様な作用効果を奏する。

発明１０に係る蓄電部材は発明９に記載の蓄電部材において、ケースは、筒状に形成され、その外周面に少なくとも１つの平面を有する。この場合には、ケースの平面をホルダに接触させることによりケースをホルダに対して位置決めできる。

発明１１に係る蓄電部材は、発明１０に記載の蓄電部材において、ケースは、筒状に形成され、その外周面に少なくとも１つの凹部または凸部を有する。この場合には、凹部または凸部をホルダに係合させることにより、ケースをホルダに対して位置決めできる。

発明１２に係る蓄電部材は、発明９から１のいずれかに記載の蓄電部材において、蓄電素子は、二次電池である。この場合には、蓄電素子を繰り返し使用できる。

本発明によれば、自転車フレームのシートチューブにシートポストを用いることがなくサドルが装着される自転車フレームにおいて、シートチューブの開口部にホルダが挿入される。または、自転車フレームの他の部分の開口部にホルダが挿入される。これにより、ホルダが自転車フレームによって隠れるため、美観を損なうことなく蓄電部材を保持できる。

本発明の第１実施形態による電源組立体の斜視図。 図１の切断線II−IIによる断面図。 その分解斜視図。 その平面図。 ホルダの第１部材の側面図。 ホルダの第２部材の側面図。 第２実施形態の図１に相当する図。

＜第１実施形態＞
図１、図２、図３、および図４を参照して、本発明の第１実施形態による電源組立体１０は、トップチューブに対して上方に大きく延びるシートチューブの上端にサドル取付け部材を介してサドルが取り付けられる自転車フレームに用いられる。別途シートポストを用いる必要のないこのような自転車フレームは、一般にインテグレーテッドシートポストタイプと呼ばれる。なお、図１から図４には、シートチューブの一部のみが示され、それに符号１２が付されている。

電源組立体１０は、自転車のシートチューブ１２に挿入（嵌入）されるホルダ２０と、ホルダ２０に保持される蓄電部材３０と、を備える。シートチューブ１２は、開口部１２ａを有する。シートチューブ１２は、第１実施形態では、大円部１２ｂと小円部１２ｃとを２つの直線部１２ｄで接続することによって構成される。これによって、シートチューブ１２は、断面が雨滴形状の筒状の部材になる。なお、シートチューブは、断面雨滴形状に限定されず、開口部を有していればどのような形状でもよい。たとえば、シートチューブは、断面が楕円形状、円形状、または多角形状等の筒状であってもよい。

ホルダ２０は、たとえば、ポリエステル系またはポリアミド系等の合成樹脂製の部材である。ホルダ２０は、図３に示すように、規制部２０ａ、保持部２０ｂ、位置決め部２０ｃ、および案内孔２０ｄ、を有する。ホルダ２０は、シートチューブ１２の内周面に嵌合する外周面２０ｅを有する。外周面２０ｅは、平面視で外形が雨滴形状に形成される。ホルダ２０の大円部１２ｂに嵌合する部分には、スリット２０ｇが、シートチューブ１２の軸方向に沿って形成される。

ホルダ２０は、蓄電部材３０に接触する第１部材２２と、蓄電部材３０に接触し、第１部材２２に係合する第２部材２４と、を有する。第１部材２２と第２部材２４とは、互いに左右反転形状（ミラーイメージ）であることを除いて同様に形成される。規制部２０ａおよび保持部２０ｂは、第１部材２２および第２部材２４にそれぞれ設けられる。

図１から図３に示すように、規制部２０ａは、シートチューブ１２の軸方向のうち開口部１２ａからシートチューブ１２が延びる方向Ｘへのホルダ２０の移動を規制するようにシートチューブ１２の開口部１２ａに接する。規制部２０ａは、第１部材２２の第１突起部２２ａおよび第２部材２４の第２突起部２４ａによって構成される。第１突起部２２ａおよび第２突起部２４ａはそれぞれ、ホルダ２０の方向Ｘとは逆の方向Ｙの端部２０ｆ側において、外周面２０ｅから方向ＸおよびＹと交差する方向に突出するように形成される。規制部２０ａの外形は、シートチューブ１２の外形と実質的に同一であり、ホルダ２０をシートチューブ１２に取り付けた状態では、規制部２０ａとシートチューブ１２の外周面とは実質的に面一になる。

保持部２０ｂは、蓄電部材３０を保持するために設けられる。保持部２０ｂは、少なくとも一部が円形の貫通孔で構成される。保持部２０ｂは、蓄電部材３０に接触するように第１部材２２に設けられる第１接触部２２ｂ（図５参照）と、蓄電部材３０に接触するように第２部材２４に設けられる第２接触部２４ｂ（図６参照）とによって構成される。

位置決め部２０ｃは、蓄電部材３０を位置決めするために設けられる。位置決め部２０ｃは、第１接触部２２ｂおよび第２接触部２４ｂの少なくともいずれかに設けられる。第１実施形態では、位置決め部２０ｃは、第１接触部２２ｂおよび第２接触部２４ｂに設けられる。図３に示すように、第１部材２２の位置決め部２０ｃは、第１接触部２２ｂから保持部２０ｂの内周側（蓄電部材３０側）に突出する凸状に形成される。同様に、第２部材２４の位置決め部２０ｃは、第２接触部２４ｂから保持部２０ｂの内周側に突出する凸状に形成される。すなわち、この実施形態では、第１部材２２および第２部材２４の位置決め部２０ｃが凸部として形成される。２つの位置決め部２０ｃは、互いに平行に形成される。２つの位置決め部２０ｃはそれぞれ、蓄電部材３０の外周面に設けられる第１凹部３２ａおよび第２凹部３２ｂ（後述）に嵌合する。これによって、蓄電部材３０のシートチューブ１２の軸方向（方向ＸおよびＹ）への動き、および蓄電部材３０のシートチューブ１２の周方向（方向Ｃ）への動き（回転）が規制される。つまり、位置決め部２０ｃによって蓄電部材３０が位置決めされる。

案内孔２０ｄは、蓄電部材３０からの電力を自転車に設けられる電装品に供給するためのケーブル６０をシートチューブ１２内に案内するために設けられる。図３に示すように、案内孔２０ｄは、第１部材２２に設けられる断面半円形の第１溝２２ｃと、第２部材２４に設けられる断面半円形の第２溝２４ｃによって構成される。

また、第１部材２２の接触部２２ｂにおいて、位置決め部２０ｃよりも第１突起部２２ａ側には、位置決め部２０ｃと連続するように平面部２２ｄが設けられる。同様に、第２部材２４の接触部２４ｂにおいて、位置決め部２０ｃよりも第１突起部２４ａ側には、位置決め部２０ｃと連続するように平面部２４ｄが設けられる。このような平面部２２ｄおよび２４ｄが、蓄電部材３０の第１切り欠き部３２ｅおよび第２切り欠き部３２ｆ（後述）にそれぞれ接することによっても蓄電部材３０の方向Ｃへの動きが規制される。

図１に示すように、ケーブル６０の先端には、蓄電部材３０に設けられる後述する端子３６に電気的に接続可能なコネクタ６２が設けられる。

蓄電部材３０は、図２および図３に示すように、ケース３２と、ケース３２内に配置される少なくとも一つの二次電池３４と、を有する。二次電池３４は、蓄電素子の一例である。ケース３２は、たとえば、概ね円筒状に形成された合成樹脂製の部材である。ケース３２の先端には、前述したコネクタ６２に接続可能な端子３６が配置される。ケース３２の外周面には、図３に示すように、第１凹部３２ａと第２凹部３２ｂとが形成される。第１凹部３２ａは、第１平面３２ｃを有する。第２凹部３２ｂは、第２平面３２ｄを有する。第１平面３２ｃと第２平面３２ｄとは互いに平行に延びる。また、ケース３２において、第１凹部３２ａよりも端子３６側には、第１凹部３２ａと連続するように第１切り欠き部（平面部）３２ｅが設けられる。同様に、ケース３２において、第２凹部３２ｂよりも端子３６側には、第１凹部３２ｂと連続するように第２切り欠き部（平面部）３２ｆが設けられる。第１凹部３２ａの第１平面３２ｃ、第２凹部３２ｂの第２平面３２ｄ、第１切り欠き部３２ｅ、および第２切り欠き部３２ｆは、互いに平行に延びる。

二次電池３４は、第１実施形態では、２つ直列に配置される。ケース３２内において、二次電池３４と端子３６との間には、空間３２ｅが形成される。空間３２ｅには、例えば制御用の回路が配置される。

このような構成の電源組立体１０をシートチューブ１２に装着するときには、ホルダ２０の第１部材２２および第２部材２４に形成される保持部２０ｂに、蓄電部材３０を位置決めして挟む。この状態で電源組立体１０をシートチューブ１２の開口部１２ａに挿入する。そして、規制部２０ａが開口部１２ａの端部に接触すると装着が完了する。

＜第２実施形態＞
図７に示すように、第２実施形態に係る電源組立体１１０は、ホルダ１２０および蓄電部材１３０を備える。ホルダ１２０は、第１実施形態と異なり、一つの部材で構成される。ホルダ１２０は、第１実施形態と同様な合成樹脂製の部材である。ホルダ１２０は、自転車のシートチューブ１２に嵌入される。ホルダ１２０は、挿入部（嵌入部）１２０ａ、規制部１２０ｂ、保持部１２０ｃ、および案内孔１２０ｄ、を有する。挿入部１２０ａは、シートチューブ１２の内周面に嵌合する外周面１２０ｅを有する。外周面１２０ｅは、平面視で雨滴形状の外形を有する。挿入部１２０ａは、シートチューブ１２の開口部１２ａに嵌入され、摩擦的に開口部１２ａに固定される。規制部１２０ｂは、１つの部位のみで構成されていること以外は第１実施形態の規制部２０ａと同様であるので、ここでは詳しい説明を省略する。保持部１２０ｃは、連続する貫通孔である大径部１２２ａおよび小径部１２２ｂによって構成される。大径部１２２ａは、小径部１２２ｂよりも規制部１２０ｂ側に配置される。案内孔１２０ｄは、第１実施形態と同様にケーブル６０を案内する。

蓄電部材１３０は、ケース１３２とケース１３２内に配置される蓄電素子（図示せず）とを有する。ケース１３２においてシートチューブ１２の開口部１２ａ側の端部にはフランジ１３２ａが設けられる。フランジ１３２ａが大径部１２２ａと小径部１２２ｂとの間に形成される段部に支持されることによって、蓄電部材１３２の方向Ｘへの動きが規制される。

＜特徴＞
このような構成のホルダ２０，１２０では、開口部１２ａ側にサドルが装着されるシートチューブ１２内にホルダ２０，１２０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蓄電部材３０，１３０を保持できる。

第１実施形態では、ホルダ２０を二分割できるので、蓄電部材３０をホルダ２０により保持しやすい。

位置決め部２０ｃにより蓄電部材３０がホルダ２０に位置決めされるので、蓄電部材３０をより確実に保持できる。

蓄電部材３０，１３０から電力を供給するためのケーブル６０をホルダ２０，１２０内の案内孔２０ｄ，１２０ｄからシートチューブ１２外に案内できるので、自転車フレームにホルダ２０，１２０を装着した状態で蓄電部材３０，１３０にケーブル６０を着脱できる。

案内孔２０ｄが第１部材２２に設けられる第１溝２２ｃと第２部材２４に設けられる第２溝２４ｃとにより構成されるので、ケーブル６０を案内孔２０ｄに出し入れしやすい。

第２実施形態のホルダ１２０は、保持部１２０ｃに蓄電部材１３０を保持した状態で自転車の開口部１２ｄに挿入（嵌入）することによって、簡単に自転車に取り付けることができる。

蓄電部材３０では、ケース３２内に、蓄電素子３４が配置されるので、蓄電素子３４が外部に露出しない。このため、蓄電素子３４の耐久性が向上する。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

（ａ）前記実施形態では、自転車フレームのシートチューブに装着される電源組立体、ホルダ、および蓄電素子を例示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ステアリングコラム、ハンドルバー、およびハンドルステム等に開口部を有する自転車に装着される電源組立体、ホルダ、および蓄電部材も本発明に含まれる。

（ｂ）前記実施形態では、蓄電素子として二次電池を例示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、蓄電素子として一次電池、電気二重層コンデンサ等の大容量コンデンサを用いてもよい。

（ｃ）前記実施形態では、ケースに凹部を設けホルダに凸部を設けたが、逆でもよい。また、凹部および凸部を平面で構成したが、凹部および凸部を穴および突起で構成してもよい。

１０，１１０ 電源組立体
１２ シートチューブ
１２ａ 開口部
２０，１２０ ホルダ
２０ａ，１２０ｂ 規制部
２０ｂ，１２０ｃ 保持部
２０ｃ 位置決め部
２０ｄ，１２０ｄ 案内孔
２２ 第１部材
２２ａ 第１突起部
２２ｂ 第１接触部
２２ｃ 第１溝
２４ 第２部材
２４ａ 第２突起部
２４ｂ 第２接触部
２４ｃ 第２溝
３０，１３０ 蓄電部材
３２，１３２ ケース
３２ａ 第１凹部
３２ｂ 第２凹部
３２ｃ 第１平面
３２ｄ 第２平面
３４ 蓄電素子

Claims (12)

1. 蓄電部材を保持するために自転車フレームのシートチューブに挿入されるホルダであって、
   前記シートチューブの軸方向かつ前記シートチューブが延びる方向への当該ホルダの移動を規制するように前記シートチューブの開口部に接する規制部、および
   前記蓄電部材を保持する保持部、
   を備えるホルダ。
2. 前記蓄電部材に接する第１接触部を有する第１部材、および
   前記蓄電部材に接する第２接触部を有し、前記第１部材と係合する第２部材とをさらに備え、
   前記保持部は、前記第１接触部と前記第２接触部とによって構成される、請求項１に記載のホルダ。
3. 前記蓄電部材を位置決めするために、前記第１接触部および前記第２接触部の少なくとも一方に設けられる位置決め部をさらに備える、請求項２に記載のホルダ。
4. 前記位置決め部は、凹部および凸部のいずれか一方を含み、前記凹部および前記凸部のいずれか一方が、前記蓄電部材に設けられる前記凹部および凸部の他方に嵌合することによって前記蓄電部材を位置決めする、請求項３に記載のホルダ。
5. ケーブルを前記シートチューブ内から前記シートチューブ外に案内するための案内孔をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載のホルダ。
6. ケーブルを前記シートチューブ内から前記シートチューブ外に案内するための案内孔をさらに備え、
   前記案内孔は、前記第１部材に設けられる第１溝と、前記第２部材に設けられる第２溝とによって構成される、請求項２から４のいずれかに記載のホルダ。
7. 蓄電部材を保持するために自転車の開口部に挿入されるホルダであって、
   前記開口部に挿入され摩擦的に前記開口部に固定される挿入部、および
   前記蓄電部材を保持する保持部
   を備えるホルダ。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のホルダ、および
   前記蓄電部材、
   を備える電源組立体。
9. 請求項１から７のいずれかに記載のホルダに保持されるケース、および
   前記ケース内に配置される少なくとも一つの蓄電素子、
   を備える蓄電部材。
10. 前記ケースは、筒状に形成され、その外周面に少なくとも１つの平面を有する、請求項８に記載の蓄電部材。
11. 前記ケースは、筒状に形成され、その外周面に少なくとも１つの凹部または凸部を有する、請求項１０に記載の蓄電部材。
12. 前記蓄電素子は、二次電池である、請求項９から１１のいずれかに記載の蓄電部材。

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