JP2021062669A - Drive unit and electric bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、一般に駆動ユニット、及び電動自転車に関する。より詳細に、本開示は、電動自転車用の駆動ユニット、及び当該駆動ユニットを備える電動自転車に関する。 The present disclosure generally relates to drive units and electric bicycles. More specifically, the present disclosure relates to a drive unit for an electric bicycle and an electric bicycle including the drive unit.
特許文献１で開示されている自転車では、シートチューブにバッテリ及び電子制御ユニットが内蔵され、前輪のハブに電動モータが内蔵されている。バッテリは、電子制御ユニット及び電動モータに電力を供給する。電子制御ユニットは、電動モータで発生する駆動力を制御する。電動モータは前輪に駆動力を付与する。
In the bicycle disclosed in
特許文献１の電動自転車（自転車）では、モータ（電動モータ）が前輪のハブに内蔵され、駆動回路（電子制御ユニット）がシートチューブに配置されている。すなわち、モータと駆動回路とが互いに離れて配置されており、自転車の整備、及び組立などが容易ではなかった。
In the electric bicycle (bicycle) of
また、電動自転車には、外観の良さも求められる。 In addition, electric bicycles are also required to have a good appearance.
本開示は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動自転車の整備性及び組立性、並びに外観を向上させることができる駆動ユニット、及び電動自転車を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of the above reasons, and an object thereof is to provide a drive unit and an electric bicycle capable of improving the maintainability and assembling property of the electric bicycle and the appearance.
本開示の一態様に係る駆動ユニットは、電動自転車の駆動ユニットであって、当該電動自転車を前進させるための駆動力を発生するモータと、前記モータを駆動する駆動回路と、を備える。前記モータ及び前記駆動回路は、前記電動自転車のシートポストとボトムブラケットシェルとを接続する接続部材に、当該接続部材の断面の投影面内に収まるように配置される。 The drive unit according to one aspect of the present disclosure is a drive unit for an electric bicycle, and includes a motor that generates a driving force for advancing the electric bicycle, and a drive circuit that drives the motor. The motor and the drive circuit are arranged on a connecting member that connects the seat post of the electric bicycle and the bottom bracket shell so as to fit within the projection plane of the cross section of the connecting member.
本開示の一態様に係る電動自転車は、上述の駆動ユニットと、前記駆動ユニットが取り付けられる前記接続部材と、を備える。 The electric bicycle according to one aspect of the present disclosure includes the above-mentioned drive unit and the connection member to which the drive unit is attached.
以上説明したように、本開示は、電動自転車の整備性及び組立性、並びに外観を向上させることができるという効果がある。 As described above, the present disclosure has the effect of improving the maintainability, assembling property, and appearance of the electric bicycle.
以下、実施形態に係る駆動ユニット、及び電動自転車について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 Hereinafter, the drive unit and the electric bicycle according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings. However, each figure described in the following embodiment is a schematic view, and the ratio of the size and the thickness of each component does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. The configuration described in the following embodiments is only an example of the present disclosure. The present disclosure is not limited to the following embodiments, and various changes can be made depending on the design and the like as long as the effects of the present disclosure can be achieved.
（１）第１実施形態
（１．１）電動自転車
図１に示す電動自転車１は、電気的な動力を用いて走行可能な自転車である。電動自転車１は、運転者の踏む力（「踏力」という場合がある）を駆動ユニット４により補助する電動アシスト自転車である。なお、電動自転車１が進む方向を「前方向」とし、前方向の反対方向を「後方向」とし、前方向及び後方向を併せて「前後方向」として定義する。また、前後方向に直交し、かつ水平面に沿う互いに反対向きの２方向を併せて「左右方向」として定義する。また、「左右方向」における左方及び右方については、前方を向いた状態での左方及び右方とする。但し、これらの方向の定義は、電動自転車１、及び駆動ユニット４の使用態様を限定する趣旨ではない。
(1) First Embodiment (1.1) Electric Bicycle The
図１に示すように、電動自転車１は、フレーム２と、前輪３１及び後輪３２と、駆動ユニット４と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
フレーム２は、電動自転車１を運転する者（以下、運転者とする）を支持する。フレーム２及び運転者の荷重は、前輪３１及び後輪３２を介して地面に支持される。
The
フレーム２は、主に中空の筒状部材で形成され、ヘッドチューブ２１、トップチューブ２２、ダウンチューブ２３、シートチューブ２４、シートステー２５、チェーンステー２６、及びボトムブラケットシェル（ＢＢシェル）２７を有する。フレーム２の材料は、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金である。但し、フレーム２の材料は、アルミニウム合金に限らず、クロムモリブデン鋼鉄、ハイテンスチール、若しくはチタン等の金属、又はカーボン等であってもよい。
The
ヘッドチューブ２１は、後方に傾きながら上方向に延びる中空の筒状部材であり、ヘッドチューブ２１の上端が下端に比べて少し後方に位置する。すなわち、ヘッドチューブ２１は、上方に行くに従ってより後方に位置するように傾いている。ヘッドチューブ２１の上面にはハンドルポスト６０１が挿入され、ヘッドチューブ２１は、ハンドルポスト６０１をヘッドチューブ２１の軸周りに回転可能に支える。ハンドルポスト６０１の上端には、ハンドルバー６０２が固定される。ハンドルバー６０２には、電動アシストのオン、オフ等を行うための手元操作部が設けられる。ハンドルポスト６０１の下端からは、左右方向に並ぶ一対のフロントフォーク６０３が下方に延びるように形成される。一対のフロントフォーク６０３の各下端には前輪３１の回転軸が取り付けられ、一対のフロントフォーク６０３は前輪３１を回転可能に支持する。ハンドルバー６０２をヘッドチューブ２１の軸回りに回転させると、一対のフロントフォーク６０３もヘッドチューブ２１と同様に回転し、前輪３１の向きが変化する。
The
トップチューブ２２は、ヘッドチューブ２１の上部より後方に延びる中空の筒状部材であり、トップチューブ２２の後端は、トップチューブ２２の前端より下方に位置する。すなわち、トップチューブ２２は、後方に行くに従ってより下方に位置するように傾いている。トップチューブ２２の前端は、ヘッドチューブ２１の後部に溶接等により固定される。トップチューブ２２の後端は、シートチューブ２４に前部に溶接等により固定される。
The
シートチューブ２４は、上下方向に延びる中空の筒状部材であり、シートチューブ２４の上端が下端に比べて少し後方に位置する。すなわち、トップチューブ２２は、上方に行くに従ってより後方に位置するように傾いている。シートチューブ２４の上方の前部には、トップチューブ２２の後端が溶接等により固定される。シートチューブ２４の上端面の開口には、サドル６１１より下方に延びるシートポスト６１２が挿入される。シートポスト６１２がシートクランプ等によってシートチューブ２４に固定されることにより、サドル６１１がシートチューブ２４に取り付けられる。シートチューブ２４の下端は、ブラケット５内でＢＢシェル２７に溶接等により固定される。
The
ダウンチューブ２３は、ヘッドチューブ２１の下部より斜め下方に向かって後方に延びる中空の筒状部材であり、ダウンチューブ２３の後端が前端に比べて下方に位置する。すなわち、ダウンチューブ２３は、後方に行くに従ってより下方に位置するように傾いている。ダウンチューブ２３の前端は、ヘッドチューブ２１の後部に溶接等により固定される。ダウンチューブ２３の後端は、ブラケット５内でＢＢシェル２７に溶接等により固定される。
The
一対のチェーンステー２６は、後輪３２を挟んで左右方向に並んで位置する。一対のチェーンステー２６の各後端には後輪３２の回転軸が取り付けられ、一対のチェーンステー２６は、後輪３２を回転可能に支持する。一対のチェーンステー２６の各前端は、ブラケット５内でＢＢシェル２７に嵌合、締結又は溶接等により接続される。チェーンステー２６は、ブラケット５より後方に延びる中空又は中実の部材である。
The pair of chain stays 26 are arranged side by side in the left-right direction with the
一対のシートステー２５は、後輪３２を挟んで左右方向に並んで位置する。一対のシートステー２５の各後端は、一対のチェーンステー２６の各後端に嵌合、締結又は溶接等により取り付けられる。一対のシートステー２５の各前端は、シートチューブ２４の中間部分に嵌合、締結又は溶接等により接続される。シートステー２５は、シートチューブ２４の上端近傍より斜め下方に向かって後方に延びる中空又は中実の部材である。
The pair of seat stays 25 are arranged side by side in the left-right direction with the
ブラケット５は、ブラケットカバー５１、及び伝達機構５２を有する。伝達機構５２は、ブラケットカバー５１に収納される。伝達機構５２は、遊星ギアなどを用いた減速機を備えて、駆動ユニット４のアシスト力をクランクスプロケット６３４へ伝達する。
The
さらに、ブラケット５内には、フレーム２のＢＢシェル２７が位置し、ＢＢシェル２７には、シートチューブ２４の下端、ダウンチューブ２３の後端、及び一対のチェーンステー２６の各前端が接続されている。ＢＢシェル２７には、左右方向に挿通する筒形状の挿通孔が形成され、左右方向に延びるクランク軸６３３を有するボトムブラケットを収納する。ＢＢシェル２７の左側及び右側では、各クランクアーム６３２の一端がクランク軸６３３にそれぞれ取り付けられ、各クランクアーム６３２の他端にはペダル６３１が取り付けられる。電動自転車１の運転者は、ペダル６３１を漕ぐことにより、クランク軸６３３に人力の回転力を伝えることができる。
Further, the
クランク軸６３３にはクランクスプロケット６３４が取り付けられ、クランクスプロケット６３４は、クランク軸６３３と同軸に回転する。さらに、後輪３２のハブには後輪スプロケット６３６が取り付けられ、後輪スプロケット６３６は、後輪３２と同軸に回転する。クランクスプロケット６３４と後輪スプロケット６３６との間には、チェーン６３５が掛け回される。電動自転車１の運転者がペダル６３１を漕ぐと、クランクアーム６３２、クランク軸６３３、クランクスプロケット６３４、チェーン６３５、及び後輪スプロケット６３６を介して後輪３２に回転力が伝わり、後輪３２が回転する。
A
駆動ユニット４は、運転者の踏力を補助するアシスト力を発生する機能を有し、シートチューブ２４に取り付けられる。駆動ユニット４は、クランク軸６３３が回転すると、クランク軸６３３の回転力を踏力として検出し、踏力の値に応じたアシスト力を発生する。駆動ユニット４で発生したアシスト力は、伝達機構５２、クランクスプロケット６３４、チェーン６３５、及び後輪スプロケット６３６を介して後輪３２に伝わる。
The
（１．２）駆動ユニット
駆動ユニット４は、電動自転車１の外観を損なうことがないように、シートチューブ２４に、シートチューブ２４の断面の投影面内に収まるように配置される。すなわち、駆動ユニット４は、シートチューブ２４の外面から突出しないように、シートチューブ２４に対して一体に取り付けられる。
(1.2) Drive Unit The
駆動ユニット４は、図１及び図２に示すように、ユニットケース４０と、電池４１と、駆動回路４２と、モータ４３とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
（１．２．１）駆動ユニットの回路構成
電池４１は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、又は鉛蓄電池等の二次電池であり、直流電圧を出力する。なお、電池４１は、ヘッドライト、及び電動アシストのオン、オフ等を行うための手元操作部等にも電力を供給するように構成されてもよい。電池４１は、複数の単電池（又はセル）を直列接続した組電池を少なくとも１つ備える。電池４１が複数の組電池を備える場合、複数の組電池は並列接続される。なお、電池４１は１つ以上の単電池を備える構成であればよい。
(1.2.1) Circuit configuration of drive unit The
駆動回路４２は、電池４１から直流電圧を受けて、モータ４３へ３相の交流電圧を出力する。すなわち、駆動回路４２は、直流電力を交流電力に変換する電力変換処理を行う。
The
具体的に、駆動回路４２は、図３に示すように、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、コンデンサＣ１、及び制御回路４２１を有する。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれは、Ｎチャネルのエンハンスメント型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）である。なお、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ＭＯＳＦＥＴ以外に、例えばバイポーラトランジスタなどの他の半導体スイッチング素子であってもよい。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
コンデンサＣ１は、電池４１の直流電圧を平滑するコンデンサである。６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、３相ブリッジ接続されており、コンデンサＣ１の直流電圧を３相の交流電圧に変換する。
The capacitor C1 is a capacitor that smoothes the DC voltage of the
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を有する第１アーム、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４を有する第２アーム、及びスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６を有する第３アームを構成する。第１アームでは、スイッチング素子Ｑ１のドレインＤ１は、コンデンサＣ１の正極に接続し、スイッチング素子Ｑ１のソースＳ１は、スイッチング素子Ｑ２のドレインＤ２に接続し、スイッチング素子Ｑ２のソースＳ２は、コンデンサＣ１の負極に接続する。第２アームでは、スイッチング素子Ｑ３のドレインＤ３は、コンデンサＣ１の正極に接続し、スイッチング素子Ｑ３のソースＳ３は、スイッチング素子Ｑ４のドレインＤ４に接続し、スイッチング素子Ｑ４のソースＳ４は、コンデンサＣ１の負極に接続する。第３アームでは、スイッチング素子Ｑ５のドレインＤ５は、コンデンサＣ１の正極に接続し、スイッチング素子Ｑ５のソースＳ５は、スイッチング素子Ｑ６のドレインＤ６に接続し、スイッチング素子Ｑ６のソースＳ６は、コンデンサＣ１の負極に接続する。 The switching elements Q1 to Q6 constitute a first arm having the switching elements Q1 and Q2, a second arm having the switching elements Q3 and Q4, and a third arm having the switching elements Q5 and Q6. In the first arm, the drain D1 of the switching element Q1 is connected to the positive electrode of the capacitor C1, the source S1 of the switching element Q1 is connected to the drain D2 of the switching element Q2, and the source S2 of the switching element Q2 is the capacitor C1. Connect to the negative electrode. In the second arm, the drain D3 of the switching element Q3 is connected to the positive electrode of the capacitor C1, the source S3 of the switching element Q3 is connected to the drain D4 of the switching element Q4, and the source S4 of the switching element Q4 is the capacitor C1. Connect to the negative electrode. In the third arm, the drain D5 of the switching element Q5 is connected to the positive electrode of the capacitor C1, the source S5 of the switching element Q5 is connected to the drain D6 of the switching element Q6, and the source S6 of the switching element Q6 is the capacitor C1. Connect to the negative electrode.
制御回路４２１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートＧ１〜Ｇ６にゲート電圧を印加し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれをオンオフ駆動することで、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を３相インバータとして動作させる。制御回路４２１は、例えばプロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータなどのコンピュータを有する。この場合、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータが制御回路４２１の機能の少なくとも一部を実現する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、制御回路４２１は、コンピュータにディスクリート部品を組み合わせて構成されてもよい。
The
モータ４３は、ブラシレスモータなどである。モータ４３の回転軸４３１は、駆動回路４２から供給された３相の交流電圧によって回転する。モータ４３の回転軸４３１は伝達機構５２に接続している。したがって、モータ４３の回転軸４３１が回転することで生じるアシスト力は、伝達機構５２を介してクランクスプロケット６３４へ伝達される。
The
（１．２．２）駆動ユニットの取付
シートチューブ２４は、シートポスト６１２とボトムブラケットシェル２７とを接続する接続部材に相当する。シートチューブ２４は、シートポスト６１２からボトムブラケットシェル２７に向かって延びる長尺の中空の筒状部材である。駆動ユニット４は、シートチューブ２４の内部に取り付けられる。
(1.2.2) Mounting the drive unit The
ユニットケース４０は、駆動ユニット４の外殻を構成する中空の棒体であり、樹脂などで形成される。ユニットケース４０は、電池４１、駆動回路４２、及びモータ４３を収納する。ユニットケース４０の前面には、放熱部４０３（図２及び図４参照）が形成されている。そして、ユニットケース４０は、シートチューブ２４の上端面の開口からシートチューブ２４内に挿入され、シートチューブ２４の内部に取り付けられる。すなわち、電池４１、駆動回路４２、及びモータ４３は、シートチューブ２４内に位置する。シートチューブ２４の軸方向から見ると、駆動ユニット４は、シートチューブ２４の投影面に含まれる。なお、「駆動ユニット４が、シートチューブ２４の投影面に含まれる」とは、駆動ユニット４の輪郭がシートチューブ２４の投影面の輪郭に一致することを含む。ユニットケース４０は、係止機構、嵌合機構、又はねじ止め機構を有しており、係止、嵌合、又はねじ止め等によってシートチューブ２４の内部に固定される。ユニットケース４０がシートチューブ２４の内部に固定された後、シートポスト６１２がシートチューブ２４の上端面の開口からシートチューブ２４内に挿入される。
The
上述のように、第１実施形態の駆動ユニット４は、シートチューブ２４の外面から突出することなく、シートチューブ２４と一体になるようにシートチューブ２４に装着される。したがって、駆動ユニット４は、電動自転車１の外観を向上させることができる。また、電池４１、駆動回路４２、モータ４３は、シートチューブ２４にまとめて内蔵されるので、電動自転車１の整備性及び組立性が向上する。
As described above, the
図２に示すように、ユニットケース４０は長尺形状であり、ユニットケース４０の長手方向の両端は、第１端４０１及び第２端４０２となる。ユニットケース４０がシートチューブ２４の内部に装着されると、シートポスト６１２の先端は駆動ユニット４の第１端４０１に対向する。すなわち、第１端４０１は、第２端４０２よりもシートポスト６１２に近く、第２端４０２は、第１端４０１よりもブラケット５に近くなる。
As shown in FIG. 2, the
そして、ユニットケース４０の内部には、第１端４０１から第２端４０２に向かって、電池４１、駆動回路４２、モータ４３の順に、電池４１、駆動回路４２、及びモータ４３が取り付けられている。すなわち、電池４１はユニットケース４０の第１端４０１側に取り付けられ、モータ４３はユニットケース４０の第２端４０２側に取り付けられる。駆動回路４２は、電池４１とモータ４３との間に位置する。第２端４０２はブラケット５の近くに位置しており、モータ４３は、ブラケット５内の伝達機構５２に隣り合うように配置される。したがって、駆動ユニット４は、モータ４３と伝達機構５２との間の距離を短縮でき、アシスト力の伝達ロスを低減できる。また、電池４１、駆動回路４２、及びモータ４３は、モータ４３、駆動回路４２、電池４１の順にボトムブラケットシェル２７の近くに位置するので、電池４１、駆動回路４２、及びモータ４３の各間の配線長を短縮でき、電気的な損失を低減できる。
Then, inside the
また、ユニットケース４０は、電池４１が取り付けられたケース４０ａと、駆動回路４２及びモータ４３が取り付けられたケース４０ｂとに分割されることが好ましい（図２参照）。この場合、ケース４０ａは、ケース４０ｂに対して着脱自在に構成され、電池４１は、ケース４０ａに対して着脱自在に構成される。ケース４０ｂからのケース４０ａの取り外しは、ケース４０ａの第１端４０１側の端面に設けられた操作部の操作によって行わることが好ましい。したがって、ユニットケース４０がシートチューブ２４の内部に取り付けられているときには、人が操作部を工具又は治具などで操作することで、人は、ケース４０ａをケース４０ｂから取り外して、ケース４０ａをシートチューブ２４から引き抜くことができる。そして、ケース４０ａに装着されている電池４１を取り外し、別の電池４１をケース４０ａに装着した後、ケース４０ａをシートチューブ２４に挿入してケース４０ｂに再び取り付けることで、電池４１を交換することができる。したがって、電池４１の交換作業が容易になる。
Further, the
また、駆動ユニット４をシートチューブ２４から取り外すときには、シートポスト６１２をシートチューブ２４から引き抜いた後、駆動ユニット４をシートチューブ２４から引き抜く。例えば、駆動ユニット４のユニットケース４０は、その第１端４０１に紐又は取手などをシートポスト６１２に干渉しないように予め設けている。そして、人が紐又は取手などを工具又は治具などで引っ張り上げることで、駆動ユニット４をシートチューブ２４から引き抜くことができる。
Further, when the
上述のように、電池４１、駆動回路４２、及びモータ４３は、中空の筒状部材であるシートチューブ２４に対して着脱自在に構成される。更に、ユニットケース４０がケース４０ａとケース４０ｂとに分割されることで、電池４１は、駆動回路４２及びモータ４３が内蔵されたシートチューブ２４に対して着脱自在に構成される。
As described above, the
（１．２．３）駆動ユニットの放熱
駆動ユニット４の放熱部４０３（図２及び図４参照）は、ユニットケース４０の前面に形成され、駆動ユニット４の発熱を発散させる放熱機能を有する。放熱部４０３は、放熱フィン４０４を有する。放熱フィン４０４は、ユニットケース４０の第１端４０１から第２端４０２に向かって延びる矩形体形状の凸体である。凹部２３０に装着されている駆動ユニット４では、放熱フィン４０４は、シートチューブ２４の前部２４１に対向して、シートチューブ２４の長手方向に沿って延びる凸体である。図２及び図４では、２つの放熱フィン４０４が左右方向に並んで配置されており、放熱フィン４０４の先端が前を向いている。すなわち、ユニットケース４０の前面は凹凸形状の放熱部４０３であり、ユニットケース４０の前面が平面であるときに比べて、ユニットケース４０の前面の表面積が大きくなり、効率の良い放熱を実現できる。
(12.3) Heat Dissipation of Drive Unit The heat dissipation unit 403 (see FIGS. 2 and 4) of the
シートチューブ２４に装着された駆動ユニット４の放熱部４０３は、シートチューブ２４の前部２４１に対向している。そこで、図４に示すように、シートチューブ２４の前部２４１は、放熱部４０３に対向する箇所に挿通孔２４２を備えることが好ましい。そして、電動自転車１が走行（前進）すると、電動自転車１の前方から挿通孔２４２を通ってシートチューブ２４内に空気が流れ込む。シートチューブ２４内に流れ込んだ空気は、シートチューブ２４の長手方向に延びる放熱フィン４０４に沿って上方向又は下方向へ移動する。すなわち、挿通孔からシートチューブ２４内に流れ込んだ空気によって駆動ユニット４が冷却され、駆動ユニット４を放熱させる能力が向上する。駆動ユニット４の発熱は、電池４１の発熱、駆動回路４２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の発熱、及びモータ４３の発熱を含む。なお、放熱フィン４０４の数は、２つ以外であってもよく、１つ又は３つ以上であってもよい。
The
なお、シートチューブ２４は、少なくとも１つの挿通孔２４２を備えていればよい。また、挿通孔の断面形状は、円形以外であってもよく、例えば三角形、四角形、楕円、線状、又は格子状であってもよい。
The
また、電池４１、駆動回路４２、モータ４３の少なくとも１つと、ユニットケース４０との間には、シリコンシート、シリコンコンパウンドなどの熱伝導性部材が配置されてもよい。この結果、駆動ユニット４の放熱性能が更に向上する。
Further, a heat conductive member such as a silicon sheet or a silicon compound may be arranged between at least one of the
また、駆動回路４２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、駆動ユニット４がシートチューブ２４の内部に取り付けられたときに、シートチューブ２４の前部２４１に対向して位置することが好ましい。この場合、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の放熱が効率よく行われる。
Further, the switching elements Q1 to Q6 of the
（１．４）変形例１
放熱部４０３は、ユニットケース４０の前面において短手方向に沿って延びる矩形体形状の凸体を、放熱フィンとして備えてもよい。
(1.4)
The
（２）第２実施形態
図５は、第２実施形態の電動自転車１Ａ及び駆動ユニット４Ａを示す。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
(2) Second Embodiment FIG. 5 shows the
駆動ユニット４Ａは、電動自転車１Ａの外観を損なうことがないように、シートチューブ２４に、シートチューブ２４の断面の投影面内に収まるように配置される。すなわち、駆動ユニット４Ａは、シートチューブ２４の外面から突出しないように、シートチューブ２４に対して一体に取り付けられる。第２実施形態では、駆動ユニット４Ａは、シートチューブ２４の内部に取り付けられる。駆動ユニット４Ａは、電池４１と、駆動回路４２と、モータ４３とを備える。したがって、駆動ユニット４Ａは、電動自転車１Ａの外観を向上させることができる。また、電池４１、駆動回路４２、モータ４３は、シートチューブ２４にまとめて内蔵されるので、電動自転車１の整備性及び組立性が向上する。
The
（２．１）駆動回路の構成
駆動回路４２は、図６Ａ、図６Ｂ、及び図７に示すように矩形板状の基板４２０を備えて、基板４２０は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、コンデンサＣ１、及び制御回路４２１（図３参照）を実装する。基板４２０は、互いに対向する矩形状の第１実装面４２０１及び第２実装面４２０２を有する。なお、図６Ａは、駆動回路４２を第１実装面４２０１側から見た平面図である。図６Ｂは、駆動回路４２を第１実装面４２０１側から見た第２実装面４２０２の透視図である。図７は、駆動回路４２の側面図である。
(2.1) Configuration of Drive Circuit The
第１実装面４２０１には、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５が実装される。第１実装面４２０１には、銅箔などで形成された導体Ｗ１が形成されており、導体Ｗ１は、第１実装面４２０１の長手方向に沿って細長い矩形状に形成される。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５は、導体Ｗ１の長手方向に沿って並んで配置され、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５の各ドレインＤ１、Ｄ３、Ｄ５は、導体Ｗ１に半田などで機械的及び電気的に接続される。
Switching elements Q1, Q3, and Q5 are mounted on the
第２実装面４２０２には、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６、コンデンサＣ１、及び制御回路４２１が実装される。第２実装面４２０２には、銅箔などで形成された導体Ｗ２が形成されており、導体Ｗ２は、第２実装面４２０２の長手方向に沿って細長い矩形状に形成される。スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６は、導体Ｗ２の長手方向に沿って並んで配置され、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６の各ソースＳ２、Ｓ４、Ｓ６は、導体Ｗ２に半田などで機械的及び電気的に接続される。
Switching elements Q2, Q4, Q6, a capacitor C1, and a
そして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、基板４２０の厚み方向に対向して配置される。スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４は、基板４２０の厚み方向に対向して配置される。スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６は、基板４２０の厚み方向に対向して配置される。すなわち、基板４２０の厚み方向から見ると、スイッチング素子Ｑ１及びスイッチング素子Ｑ２の各投影面、スイッチング素子Ｑ３及びスイッチング素子Ｑ４の各投影面、並びにスイッチング素子Ｑ５及びスイッチング素子Ｑ６の各投影面は、それぞれ互いに重なる。したがって、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２間の配線長、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４間の配線長、及びスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６間の配線長をそれぞれ短くできる。また、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の実装に必要なスペースを抑えることができる。
The switching elements Q1 and Q2 are arranged so as to face each other in the thickness direction of the
導体Ｗ１の一端はコンデンサＣ１の正極に接続し、導体Ｗ２の一端はコンデンサＣ１の負極に接続している。すなわち、導体Ｗ１に流れる電流の向きと、導体Ｗ２に流れる電流の向きとは互いに逆方向になる。そこで、導体Ｗ１、Ｗ２は、基板４２０の厚み方向から見ると、導体Ｗ１、Ｗ２の各投影面が互いに重なる（又はほぼ重なる）ように引き回されている。言い換えると、導体Ｗ１、Ｗ２は、基板４２０の厚み方向に対向して、同一形状（又はほぼ同一形状）に形成されている。そして、導体Ｗ１を流れる電流によって生じる磁界の向きと、導体Ｗ２を流れる電流によって生じる磁界の向きとが互いに逆方向になるので、駆動回路４２から発せられる電気的なノイズを抑制することができる。なお、導体Ｗ１、Ｗ２の各投影面の少なくとも一部が互いに重なっていればよい。
One end of the conductor W1 is connected to the positive electrode of the capacitor C1, and one end of the conductor W2 is connected to the negative electrode of the capacitor C1. That is, the direction of the current flowing through the conductor W1 and the direction of the current flowing through the conductor W2 are opposite to each other. Therefore, the conductors W1 and W2 are routed so that the projection planes of the conductors W1 and W2 overlap (or substantially overlap) each other when viewed from the thickness direction of the
（２．２）駆動回路の放熱
駆動回路４２は、図２に示すようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を備えており、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６での電力損失による発熱が生じる。そこで、図８〜図１０に示すように、中空の筒状部材であるシートチューブ２４の内部には、熱伝達部４４が配置されている。熱伝達部４４は、シートチューブ２４内で駆動回路４２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に熱的に結合し、さらにシートチューブ２４にも熱的に結合している。すなわち、熱伝達部４４は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６とシートチューブ２４との間を熱的に結合し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６で生じた熱をシートチューブ２４に伝達して放熱させる機能を有する。この結果、駆動回路４２の温度が過度に高くなることをより抑制できる。なお、熱伝達部４４は、アルミニウム合金、銅、又は鉄などの金属であることが好ましい。
(2.2) Heat Dissipation of Drive Circuit The
図８は、熱伝達部４４の第１例を示す。図８では、シートチューブ２４の断面形状が円環状であり、シートチューブ２４の内部には、熱伝達部４４として２つの熱伝達部４４１、４４２が収納されている。熱伝達部４４１は、シートチューブ２４の内部で右側に配置され、シートチューブ２４の長手方向に沿って延びる形状である。熱伝達部４４２は、シートチューブ２４の内部で左側に配置され、シートチューブ２４の長手方向に沿って延びる形状である。熱伝達部４４１、４４２は、互いに左右方向に対向する平面４４ａ、４４ｃをそれぞれ備える。熱伝達部４４１は、シートチューブ２４の前部２４１から右側部に至る内面に面接触する曲面４４ｂをさらに備える。熱伝達部４４２は、シートチューブ２４の前部２４１から左側部に至る内面に面接触する曲面４４ｄをさらに備える。駆動回路４２は、平面４４ａと平面４４ｃとの間に位置し、基板４２０の長手方向がシートチューブ２４の長手方向に沿うように、シートチューブ２４内において前寄りに配置される。
FIG. 8 shows a first example of the
平面４４ａと平面４４ｃとの間に位置する駆動回路４２では、基板４２０の第１実装面４２０１は、平面４４ａに対向し、基板４２０の第２実装面４２０２は、平面４４ｃに対向する。そして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５の各パッケージは平面４４ａに面接触し、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６の各パッケージは平面４４ｃに面接触する。この結果、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５の各発熱は、熱伝達部４４１を介してシートチューブ２４に伝達されることで放熱される。また、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６の各発熱は、熱伝達部４４２を介してシートチューブ２４に伝達されることで放熱される。
In the
図９は、熱伝達部４４の第２例を示す。図９では、シートチューブ２４の断面形状が正四角の環状であり、シートチューブ２４の内部には、熱伝達部４４として２つの熱伝達部４４３、４４４が収納されている。熱伝達部４４３は、シートチューブ２４の内部で右側に配置され、シートチューブ２４の長手方向に沿って延びる形状である。熱伝達部４４４は、シートチューブ２４の内部で左側に配置され、シートチューブ２４の長手方向に沿って延びる形状である。熱伝達部４４３、４４４は、互いに左右方向に対向する平面４４ｅ、４４ｈをそれぞれ備える。熱伝達部４４３は、シートチューブ２４の前部２４１から右側部に至る内面に面接触する平面４４ｆ、４４ｇをさらに備える。熱伝達部４４４は、シートチューブ２４の前部２４１から左側部に至る内面に面接触する平面４４ｉ、４４ｊをさらに備える。駆動回路４２は、平面４４ｅと平面４４ｈとの間に位置し、基板４２０の長手方向がシートチューブ２４の長手方向に沿うように、シートチューブ２４内において前寄りに配置される。
FIG. 9 shows a second example of the
平面４４ｅと平面４４ｈとの間に位置する駆動回路４２では、基板４２０の第１実装面４２０１は、平面４４ｅに対向し、基板４２０の第２実装面４２０２は、平面４４ｈに対向する。そして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５の各パッケージは平面４４ｅに面接触し、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６の各パッケージは平面４４ｈに面接触する。この結果、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５の各発熱は、熱伝達部４４３を介してシートチューブ２４に伝達されることで放熱される。また、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６の各発熱は、熱伝達部４４４を介してシートチューブ２４に伝達されることで放熱される。
In the
図１０は、熱伝達部４４の第３例を示す。図１０では、シートチューブ２４の断面形状が円環状であり、シートチューブ２４の内部には、熱伝達部４４として１つの熱伝達部４４５が収納されている。熱伝達部４４５は、シートチューブ２４の後部２４３に対向する平面４４ｋと、シートチューブ２４の前部２４１の内面に接触する曲面４４ｍとを備える。駆動回路４２は、平面４４ｋより後方に位置し、基板４２０の長手方向がシートチューブ２４の長手方向に沿うように、シートチューブ２４内において前寄りに配置される。
FIG. 10 shows a third example of the
図１０の駆動回路４２では、基板４２０の実装面４２０３にスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が実装され、実装面４２０３は、平面４４ｋに対向する。そして、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各パッケージは平面４４ｋに面接触する。この結果、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各発熱は、熱伝達部４４５を介してシートチューブ２４に伝達されることで放熱される。
In the
また、熱伝達部４４は、シートチューブ２４の前部２４１に面接触している。したがって、電動自転車１Ａが走行（前進）すると、電動自転車１Ａの前方からシートチューブ２４の前部２３２に向かう相対的な空気の流れＦ１によって、熱伝達部４４による放熱量が増加する。
Further, the
（２．３）変形例３
駆動ユニット４Ａが備える電池４１、駆動回路４２、モータ４３のうち、少なくとも電池４１は、シートチューブ２４に対して着脱自在に構成されることが好ましい。この場合、少なくとも電池４１の取り付け及び取り外しのために、シートチューブ２４の一部が開閉自在に構成される。例えば、駆動ユニット４Ａが備える電池４１のみ、駆動ユニット４Ａが備える電池４１、駆動回路４２、または駆動ユニット４Ａが備える電池４１、駆動回路４２、モータ４３がシートチューブ２４に対して着脱自在に構成される。
(2.3) Modification 3
Of the
また、駆動ユニット４Ａは、駆動ユニット４Ａの発熱を放熱するために放熱フィンを更に備えることが好ましい。放熱フィンは、シートチューブ２４の長手方向に沿って延びる形状であることが好ましい。
Further, it is preferable that the
また、シートチューブ２４の前部２４１に挿通孔２４２を設けて、挿通孔２４２からシートチューブ２４内に流れ込んだ空気によって駆動ユニット４Ａを冷却してもよい。
Further, the
また、シートチューブ２４の前面を凹凸形状として、シートチューブ２４の前面も放熱部として機能させてもよい。
Further, the front surface of the
また、電池４１は、シートポスト６１２又はサドル６１１に取り付けられてもよい。例えば、電池４１は、中空の筒状部材であるシートポスト６１２の内部に取り付けられる。あるいは、電池４１は、サドル６１１の下面側に取り付けられる。シートポスト６１２又はサドル６１１に取り付けられた電池４１と駆動回路４２との間は、電動自転車１Ａに予め敷設されている配線及びコネクタなどを介して電気的に接続される。
Further, the
なお、上述の第１実施形態、第２実施形態、及び変形例の各構成を適宜組み合わせることができる。 It should be noted that the configurations of the first embodiment, the second embodiment, and the modified examples described above can be appropriately combined.
（３）まとめ
上述の実施形態に係る第１の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）は、電動自転車（１、１Ａ）の駆動ユニットである。駆動ユニット（４、４Ａ）は、電動自転車（１、１Ａ）を前進させるための駆動力を発生するモータ（４３）と、モータ（４３）を駆動する駆動回路（４２）と、を備える。駆動ユニット（４、４Ａ）は、電動自転車（１）のシートポスト（６１２）とボトムブラケットシェル（２７）とを接続する接続部材（２４）に、接続部材（２４）の断面の投影面内に収まるように配置される。
(3) Summary The drive unit (4, 4A) of the first aspect according to the above-described embodiment is a drive unit of an electric bicycle (1, 1A). The drive unit (4, 4A) includes a motor (43) that generates a driving force for advancing the electric bicycle (1, 1A), and a drive circuit (42) that drives the motor (43). The drive unit (4, 4A) fits within the projection plane of the cross section of the connecting member (24) in the connecting member (24) connecting the seat post (612) and the bottom bracket shell (27) of the electric bicycle (1). Arranged like this.
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）は、電動自転車（１、１Ａ）の整備性及び組立性、並びに外観を向上させることができる。 The above-mentioned drive units (4, 4A) can improve the maintainability, assembling property, and appearance of the electric bicycle (1, 1A).
また、実施形態に係る第２の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）では、第１の態様において、モータ（４３）及び駆動回路（４２）は、接続部材（２４）に対して着脱自在であることが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the second aspect according to the embodiment, in the first aspect, the motor (43) and the drive circuit (42) are detachable from the connecting member (24). Is preferable.
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）は、駆動ユニット（４、４Ａ）の保守、及び交換などが容易になり、電動自転車（１、１Ａ）の整備性及び組立性のさらなる向上を図ることができる。 With the above-mentioned drive unit (4, 4A), maintenance and replacement of the drive unit (4, 4A) can be facilitated, and the maintainability and assembling property of the electric bicycle (1, 1A) can be further improved. ..
また、実施形態に係る第３の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）では、第２の態様において、接続部材（２４）は、中空の筒状部材であり、モータ（４３）及び駆動回路（４２）は、接続部材（２４）の内部に対して着脱自在であることが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the third aspect according to the embodiment, in the second aspect, the connecting member (24) is a hollow tubular member, and the motor (43) and the drive circuit (42). ) Is detachable from the inside of the connecting member (24).
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）は、駆動ユニット（４、４Ａ）の保守、及び交換などが容易になり、電動自転車（１、１Ａ）の整備性及び組立性のさらなる向上を図ることができる。 With the above-mentioned drive unit (4, 4A), maintenance and replacement of the drive unit (4, 4A) can be facilitated, and the maintainability and assembling property of the electric bicycle (1, 1A) can be further improved. ..
また、実施形態に係る第４の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）では、第３の態様において、駆動回路（４２）は、少なくとも１つの半導体スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ６）を備えることが好ましい。少なくとも１つの半導体スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ６）は、接続部材（２４）の前部（２４１）に位置する。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the fourth aspect according to the embodiment, in the third aspect, the drive circuit (42) preferably includes at least one semiconductor switching element (Q1 to Q6). At least one semiconductor switching element (Q1 to Q6) is located at the front portion (241) of the connecting member (24).
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）は、半導体スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ６）を効率よく放熱させることができる。 The above-mentioned drive units (4, 4A) can efficiently dissipate heat from the semiconductor switching elements (Q1 to Q6).
また、実施形態に係る第５の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）は、第１ないし第４の態様のいずれか一つにおいて、駆動回路（４２）に電力を供給する電池（４１）を更に備えることが好ましい。 Further, the drive unit (4, 4A) of the fifth aspect according to the embodiment further includes a battery (41) for supplying electric power to the drive circuit (42) in any one of the first to fourth aspects. It is preferable to prepare.
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）は、電動自転車（１、１Ａ）の整備性及び組立性、並びに外観を向上させることができる。 The above-mentioned drive units (4, 4A) can improve the maintainability, assembling property, and appearance of the electric bicycle (1, 1A).
また、実施形態に係る第６の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）は、第５の態様において、電池（４１）は、接続部材（２４）に対して着脱自在であることが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the sixth aspect according to the embodiment, it is preferable that the battery (41) is detachable from the connecting member (24) in the fifth aspect.
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）は、電池（４１）の保守、及び交換などが容易になり、電動自転車（１、１Ａ）の整備性及び組立性のさらなる向上を図ることができる。 In the above-mentioned drive unit (4, 4A), the maintenance and replacement of the battery (41) can be facilitated, and the maintainability and assembling property of the electric bicycle (1, 1A) can be further improved.
また、実施形態に係る第７の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）では、第６の態様において、電池（４１）は、モータ（４３）及び駆動回路（４２）が内蔵された接続部材（２４）に対して着脱自在であることが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the seventh aspect according to the embodiment, in the sixth aspect, the battery (41) is a connecting member (24) in which the motor (43) and the drive circuit (42) are built. ), It is preferable that the battery is removable.
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）では、電池（４１）の交換を容易に行うことができる。 In the drive unit (4, 4A) described above, the battery (41) can be easily replaced.
また、実施形態に係る第８の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）は、第５の態様において、電池（４１）は、シートポスト（６１２）又はサドル（６１１）に取り付けられることが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the eighth aspect according to the embodiment, it is preferable that the battery (41) is attached to the seat post (612) or the saddle (611) in the fifth aspect.
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）では、電池（４１）の交換を容易に行うことができる。 In the drive unit (4, 4A) described above, the battery (41) can be easily replaced.
また、実施形態に係る第９の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）では、第５乃至第８の態様のいずれか１つにおいて、モータ（４３）、駆動回路（４２）、及び電池（４１）は、モータ（４３）、駆動回路（４２）、電池（４１）の順にボトムブラケットシェル（２７）の近くに位置することが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the ninth aspect according to the embodiment, in any one of the fifth to eighth aspects, the motor (43), the drive circuit (42), and the battery (41) Is preferably located near the bottom bracket shell (27) in the order of the motor (43), the drive circuit (42), and the battery (41).
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）は、電池（４１）、駆動回路（４２）、及びモータ（４３）の各間の配線長を短縮でき、電気的な損失を低減できる。 The drive unit (4, 4A) described above can shorten the wiring length between the battery (41), the drive circuit (42), and the motor (43), and can reduce the electrical loss.
また、実施形態に係る第１０の態様の駆動ユニット（４、４Ａ）では、第１乃至第９の態様のいずれか一つにおいて、接続部材は、電動自転車（１）のシートチューブ（２４）であることが好ましい。 Further, in the drive unit (4, 4A) of the tenth aspect according to the embodiment, in any one of the first to ninth aspects, the connecting member is the seat tube (24) of the electric bicycle (1). It is preferable to have.
上述の駆動ユニット（４、４Ａ）は、電動自転車（１、１Ａ）の整備性及び組立性、並びに外観を向上させることができる。 The above-mentioned drive units (4, 4A) can improve the maintainability, assembling property, and appearance of the electric bicycle (1, 1A).
また、実施形態に係る第１１の態様の電動自転車（１、１Ａ）は、第１乃至第１０のいずれか一つの駆動ユニット（４、４Ａ）と、駆動ユニット（４、４Ａ）が取り付けられる接続部材（２４）と、を備える。 Further, the electric bicycle (1, 1A) of the eleventh aspect according to the embodiment is connected to any one of the first to tenth drive units (4, 4A) and the drive unit (4, 4A) to be attached. A member (24) is provided.
上述の電動自転車（１、１Ａ）は、電動自転車（１、１Ａ）の整備性及び組立性、並びに外観を向上させることができる。 The above-mentioned electric bicycle (1, 1A) can improve the maintainability, assembling property, and appearance of the electric bicycle (1, 1A).
１、１Ａ 電動自転車
２４ シートチューブ（接続部材）
２４１ 前部
２７ ボトムブラケットシェル
４、４Ａ 駆動ユニット
４１ 電池
４２ 駆動回路
４３ モータ
６１１ サドル
６１２ シートポスト
1, 1A
241
Claims (11)
当該電動自転車を前進させるための駆動力を発生するモータと、
前記モータを駆動する駆動回路と、を備え、
前記モータ及び前記駆動回路は、前記電動自転車のシートポストとボトムブラケットシェルとを接続する接続部材に、当該接続部材の断面の投影面内に収まるように配置される
駆動ユニット。 It is a drive unit for electric bicycles.
A motor that generates a driving force to move the electric bicycle forward,
A drive circuit for driving the motor is provided.
The motor and the drive circuit are arranged in a connecting member connecting the seat post of the electric bicycle and the bottom bracket shell so as to be within a projection plane of a cross section of the connecting member.
請求項１の駆動ユニット。 The drive unit according to claim 1, wherein the motor and the drive circuit are detachable from the connecting member.
前記モータ及び前記駆動回路は、前記接続部材の内部に対して着脱自在である
請求項２の駆動ユニット。 The connecting member is a hollow tubular member.
The drive unit according to claim 2, wherein the motor and the drive circuit are detachable from the inside of the connection member.
前記少なくとも１つの半導体スイッチング素子は、前記接続部材の前部に位置する
請求項３の駆動ユニット。 The drive circuit comprises at least one semiconductor switching element.
The drive unit according to claim 3, wherein the at least one semiconductor switching element is located in front of the connecting member.
請求項１乃至４のいずれか１つの駆動ユニット。 The drive unit according to any one of claims 1 to 4, further comprising a battery for supplying electric power to the drive circuit.
請求項５の駆動ユニット。 The drive unit according to claim 5, wherein the battery is detachable from the connecting member.
請求項６の駆動ユニット。 The drive unit according to claim 6, wherein the battery is detachable from the connection member in which the motor and the drive circuit are built.
請求項５の駆動ユニット。 The drive unit according to claim 5, wherein the battery is attached to the seat post or saddle.
請求項５乃至８のいずれか１つの駆動ユニット。 The drive unit according to any one of claims 5 to 8, wherein the motor, the drive circuit, and the battery are located near the bottom bracket shell in the order of the motor, the drive circuit, and the battery.
請求項１乃至９のいずれか一項の駆動ユニット。 The drive unit according to any one of claims 1 to 9, wherein the connecting member is a seat tube of the electric bicycle.
前記駆動ユニットが取り付けられる前記接続部材と、を備える
電動自転車。 The drive unit according to any one of claims 1 to 10 and
An electric bicycle including the connecting member to which the drive unit is attached.
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| JP2019187174A JP2021062669A (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Drive unit and electric bicycle |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023177292A1 (en) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | Vanmoof B.V. | Electric bicycle, and control unit for use in such a bicycle |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07125677A (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Yamaha Motor Co Ltd | Motor control unit for moving body |
| JPH10129571A (en) * | 1996-10-31 | 1998-05-19 | Yamaha Motor Co Ltd | Bicycle with auxiliary power |
| US20160303961A1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-10-20 | Spir Bikes, Llc | Integrated Electric Bicycle Drive System |
| JP2019073125A (en) * | 2017-10-13 | 2019-05-16 | 株式会社シマノ | Mounting method of drive unit for bicycle, and bicycle frame |
| US20190283833A1 (en) * | 2015-04-14 | 2019-09-19 | Matthew Hendey | Thermally Conductive and Compliant Elastomeric Devices, Systems, and Methods for Mounting Heat Generating Components Inside a Tubular Frame |
-
2019
- 2019-10-10 JP JP2019187174A patent/JP2021062669A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07125677A (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Yamaha Motor Co Ltd | Motor control unit for moving body |
| JPH10129571A (en) * | 1996-10-31 | 1998-05-19 | Yamaha Motor Co Ltd | Bicycle with auxiliary power |
| US20160303961A1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-10-20 | Spir Bikes, Llc | Integrated Electric Bicycle Drive System |
| US20190283833A1 (en) * | 2015-04-14 | 2019-09-19 | Matthew Hendey | Thermally Conductive and Compliant Elastomeric Devices, Systems, and Methods for Mounting Heat Generating Components Inside a Tubular Frame |
| JP2019073125A (en) * | 2017-10-13 | 2019-05-16 | 株式会社シマノ | Mounting method of drive unit for bicycle, and bicycle frame |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023177292A1 (en) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | Vanmoof B.V. | Electric bicycle, and control unit for use in such a bicycle |
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