車両用操作装置および自転車

本発明は、例えば電動自転車等の車両に取付けられる車両用操作装置、および、車両用操作装置を備えた自転車に関する。

従来、この種の車両用操作装置としては、電動自転車のハンドルに取付けられるものがあり、操作装置には、電源スイッチやアシストモードを切り換えるための切換スイッチ等が設けられている。

図14に示すように、車両用操作装置101のケース102内には、回路基板103と、外部のパーソナルコンピュータと接続可能なUSB端子104とが設けられている。USB端子104は半田により回路基板103に接着され固定されている。

これによると、USB端子104にUSBケーブル106の一端部106aを差し込むことにより、USBケーブル106を介して車両用操作装置101をパーソナルコンピュータに接続することができる。

尚、上記のような電動自転車のハンドルに取付けられる車両用操作装置は例えば下記特許文献1に記載されている。

また、USBケーブル106の一端部106aをUSB端子104に挿入したり、或は、USBケーブル106の一端部106aをUSB端子104から脱抜する際、挿脱方向の過大な外力FがUSB端子104に作用することがある。このような外力Fに対する補強として、例えば、図15に示すように、回路基板103に補強部材107を取付けることが考えられる。補強部材107はUSBケーブル106の挿入方向に沿ってUSB端子104の後面に接触しており、USBケーブル106の一端部106aをUSB端子104に挿入する際、USB端子104は、USBケーブル106の一端部106aから受ける挿入力Fに対して、補強部材107により支持される。これにより、過大な挿入力FがUSB端子104に作用しても、USB端子104と回路基板103との半田接着部が損傷するのを防止することができる。

尚、上記のような補強部材107を供えた機器については例えば下記特許文献2および特許文献3に記載されている。

特開2009−190534

特開2006−210733

国際公開WO2010−119517

しかしながら上記の従来形式では、USBケーブル106の一端部106aをUSB端子104に対して挿脱する際、USBケーブル106の一端部106aが斜めに抉られることがあり、このような場合、回路基板103の厚さ方向Aの外力FaがUSB端子104に作用することがあり、厚さ方向Aの外力Faの作用によって、USB端子104が回路基板103に対して厚さ方向Aへ無理に変移しようとし、USB端子104と回路基板103との半田接着部が損傷して、USB端子104が回路基板103から離脱するといった問題がある。

本発明は、回路基板の厚さ方向の過大な外力が内部接続端子に作用しても、内部接続端子が回路基板から離脱するのを防止することができる車両用操作装置および自転車を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第1発明における車両用操作装置は、車両に取付けられる操作装置であって、 ケース内に、回路基板と、他の機器と接続可能な内部接続端子とが設けられ、 内部接続端子は回路基板に取付けられ、 回路基板の厚さ方向の外力が内部接続端子に作用した場合、この外力を受けてケース側に逃す保護部材がケース内に設けられているものである。

これによると、他の機器側に接続された相手方の接続端子を、車両用操作装置の内部接続端子に差し込んだり、或は内部接続端子から脱抜する際、回路基板の厚さ方向の過大な外力が内部接続端子に作用すると、この外力は内部接続端子から保護部材を通じてケース側で受けられる。

これにより、内部接続端子が回路基板に対して厚さ方向へ無理に変移するのを防止することができ、内部接続端子と回路基板との取付部が損傷するのを防止でき、内部接続端子が回路基板から離脱するのを防止することが可能である。

本第2発明における車両用操作装置は、ケースは回路基板の厚さ方向において回路基板と対向する対向部を有し、 内部接続端子は回路基板とケースの対向部との間に配置され、 保護部材は回路基板に取付けられた保護カバーであり、 内部接続端子は回路基板と保護カバーとで周囲を取り囲まれており、 保護カバーの一部が、回路基板の厚さ方向における内部接続端子とケースの対向部との隙間に嵌まり込んでおり、 回路基板の厚さ方向の外力が内部接続端子に作用した場合、この外力が内部接続端子から保護カバーの一部を通じてケースの対向部に逃されるものである。

これによると、回路基板の厚さ方向の過大な外力が内部接続端子に作用すると、この外力は内部接続端子から保護カバーの一部を通じてケース側で受けられる。

これにより、内部接続端子が回路基板に対して厚さ方向へ無理に変移するのを防止することができ、内部接続端子と回路基板との取付部が損傷するのを防止でき、内部接続端子が回路基板から離脱するのを防止することが可能である。

本第3発明における車両用操作装置は、ケース内に表示部材が設けられ、 表示部材は回路基板の厚さ方向において回路基板と対向して配置され、 保護部材は表示部材に設けられ、 内部接続端子は、回路基板の厚さ方向において、回路基板と保護部材との間に挟まれており、 回路基板の厚さ方向の外力が内部接続端子に作用した場合、この外力が内部接続端子から保護部材と表示部材とを通じてケース側へ逃されるものである。

これによると、回路基板の厚さ方向の過大な外力が内部接続端子に作用すると、この外力は内部接続端子から保護部材と表示部材とを通じてケース側で受けられる。

これにより、内部接続端子が回路基板に対して厚さ方向へ無理に変移するのを防止することができ、内部接続端子と回路基板との取付部が損傷するのを防止でき、内部接続端子が回路基板から離脱するのを防止することが可能である。

本第4発明は、上記第1発明から第3発明のいずれか1項に記載の車両用操作装置を備えたことを特徴とする自転車である。

以上のように本発明によると、回路基板の厚さ方向の過大な外力が内部接続端子に作用すると、この外力は内部接続端子から保護部材を通じてケース側で受けられるため、内部接続端子と回路基板との取付部が損傷するのを防止でき、内部接続端子が回路基板から離脱するのを防止することが可能である。

本発明の第1の実施の形態における自転車の図である。

同、自転車に設けられた操作装置の斜視図である。

同、操作装置の断面図である。

同、操作装置の一部拡大断面図である。

図4におけるX−X矢視図である。

同、操作装置の回路基板とUSB端子と保護カバーとを斜め上方から見た図である。

同、操作装置の回路基板とUSB端子と保護カバーとを斜め下方から見た図である。

同、操作装置の一部拡大断面図であり、USBケーブルをUSB端子に接続した様子を示す。

本発明の第2の実施の形態における操作装置の斜視図である。

同、操作装置の断面図である。

同、操作装置の一部拡大断面図である。

同、操作装置の回路基板とUSB端子と保護部材と液晶画面表示部材との斜視図である。

同、操作装置の回路基板とUSB端子と保護部材と液晶画面表示部材との平面図である。

従来の操作装置のUSB端子を取付けた箇所の断面図である。

接続端子を補強部材で補強した従来の構成を示す図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

(第1の実施の形態) 第1の実施の形態では、図1に示すように、1は車両の一例である電動自転車である。この電動自転車1は、フレーム2と、ハンドル3と、前車輪4と、後車輪5と、ペダル6の踏力を後車輪5に伝達するチェン(図示省略)と、チェンに補助駆動力を付与する電動式の補助駆動装置8と、補助駆動装置8に電力を供給するバッテリ9等を有している。尚、補助駆動装置8はモータ8aや減速機等から構成されている。

図1〜図3に示すように、電動自転車1には操作装置15が取付けられている。操作装置15は、ハンドル3(固定部材の一例)に着脱自在に取付けられる取付部材16と、取付部材16に設けられた操作部本体17とを有している。操作部本体17には、電源スイッチ41やアシストモードを切り換えるための切換スイッチ42およびバッテリ9の残量を表示するバッテリ残量表示部43等が設けられている。

操作部本体17は、ケース19と、回路基板20と、パーソナルコンピューター(他の機器の一例)と接続可能なUSB端子21(内部接続端子の一例)と、キャップ23等を有している。ケース19は上部ケース体24と下部ケース体25とからなる。上部ケース体24は、上壁部24aと、上壁部24aの周縁から下方に設けられた側壁部24bとを有している。また、下部ケース体25は下壁部25aを有している。

回路基板20はケース19内に設けられている。尚、ケース19の上壁部24aは、回路基板20の厚さ方向A(上下方向)において回路基板20と対向する対向部の一例である。

図4〜図7に示すように、USB端子21は、半田(接着手段の一例)により回路基板20に接着(固着)されて取付けられ、回路基板20とケース19の上壁部24aとの間に配置されている。尚、USB端子21を回路基板20に接着している半田接着部32はUSB端子21の両側面と奥後面とに形成されている。また、USB端子21の底面には位置決め用ピン33が設けられ、回路基板20には位置決め用孔34が形成されている。位置決め用ピン33が位置決め用孔34に挿入されることにより、USB端子21が回路基板20に対して位置決めされる。

上部ケース体24の側壁部24bには、ケース19の内外に貫通する開口部38が形成され、USB端子21の先端接続部が開口部38に嵌め込まれている。また、USB端子21の先端接続部には、ゴム製のリング状のシール部材39が外嵌されており、シール部材39はUSB端子21の先端接続部の外周面と側壁部24bの開口部38の内周面との間をシールしている。

キャップ23はケース19に開閉自在に取付けられている。図4の仮想線で示すように、キャップ23を開くことにより、USB端子21の先端接続部が外部に露出し、図4の実線で示すように、キャップ23を閉じることにより、USB端子21の先端接続部がキャップ23で覆われる。

回路基板20には保護カバー28(保護部材の一例)が取付けられている。保護カバー28は、回路基板20の厚さ方向Aの外力FaがUSB端子21に作用した場合、この外力Faを受けてケース19側に逃す部材であり、USB端子21の上面を覆う上部カバー28aと、USB端子21の両側面を覆う一対の側部カバー28bと、USB端子21の奥後面を覆う奥部カバー28cと、回路基板20に当接する一対の取付板部28dと、上部カバー28aに設けられた複数の半円形状の突片28eとを有している。

取付板部28dには突部28fが設けられている。また、回路基板20には複数の取付孔30が形成され、これら取付孔30に突部28fが嵌め込まれている。このような構成により、USB端子21の奥側後部は回路基板20と保護カバー28とで周囲を取り囲まれている。尚、保護カバー28は回路基板20とケース19の上壁部24aとの間に挟まれて固定されている。

回路基板20の厚さ方向AにおけるUSB端子21とケース19の上壁部24aとの間には、隙間31が形成されている。保護カバー28の上部カバー28a(保護カバーの一部の一例)と突片28e(保護カバーの一部の一例)とが隙間31に嵌まり込んでいる。

回路基板20の厚さ方向Aの外力FaがUSB端子21に作用した場合、この外力FaがUSB端子21から保護カバー28の上部カバー28aと突片28eとを通じてケース19の上壁部24aに逃される。

以下、上記構成における作用を説明する。

電動自転車1を走行させている際、操作装置15の電源スイッチ41をオンにし、切換スイッチ42を操作することにより、アシストモードが切り換えられる。また、バッテリ残量表示部43にバッテリ9の残量が表示される。

また、電動自転車1を停止した状態で、図8に示すように、キャップ23を開いて、USB端子21の先端接続部を露出させ、USB端子21にUSBケーブル35の一端部35a(相手方の接続端子の一例)を差し込んで、USBケーブル35を介して操作装置15をパーソナルコンピュータに接続することができる。そして、パーソナルコンピュータを操作することにより、操作装置15内のメモリーに記憶されている様々な走行情報をパーソナルコンピュータで解析して、モータ8a等の異常の有無等を診断することができる。

上記のような診断が終了すると、USBケーブル35をUSB端子21から脱抜し、キャップ23を閉じればよい。

USBケーブル35の一端部35aを操作装置15のUSB端子21に差し込んだり或はUSB端子21から脱抜する際、回路基板20の厚さ方向Aの過大な外力FaがUSB端子21に作用すると、この外力Faは、USB端子21から保護カバー28の上部カバー28aと突片28eとを通じてケース19の上壁部24aへ逃され、ケース19側で受けられる。これにより、USB端子21が回路基板20に対して厚さ方向Aへ無理に変移するのを防止することができる。

また、図5に示すように、回路基板20の幅方向Bの過大な外力FbがUSB端子21に作用すると、この外力FbはUSB端子21を介して保護カバー28の側部カバー28bで受けられる。これにより、USB端子21が回路基板20に対して幅方向Bへ無理に変移するのを防止することができる。

また、図8に示すように、USBケーブル35の差込方向Cの過大な外力FcがUSB端子21に作用すると、この外力FcはUSB端子21を介して保護カバー28の奥部カバー28cで受けられる。これにより、USB端子21が回路基板20に対して差込方向Cへ無理に変移するのを防止することができる。

このようなことから、回路基板20とUSB端子21との半田接着部32(取付部)が損傷するのを防止することができ、USB端子21が回路基板20から離脱するのを防止することが可能である。また、上記のようにUSB端子21が回路基板20に対して厚さ方向Aと幅方向Bと差込方向Cとに無理に変移するのを防止することができるため、シール部材39の位置がずれることはなく、USB端子21の先端接続部の外周面と側壁部24bの開口部38の内周面との間はシール部材39によって確実にシールされる。

(第2の実施の形態) 第2の実施の形態では、図9,図10に示すように、操作装置15のケース19内に液晶画面表示部材50(表示部材の一例)が設けられている。液晶画面表示部材50には、走行速度、バッテリ9の残量、アシストモード等の走行情報が表示される。また、上部ケース体24の上面には、樹脂製やガラス製の薄い透明板57が設けられている。液晶画面表示部材50に表示された様々な走行情報は透明板57を通して外部から目視可能である。

液晶画面表示部材50は、回路基板20の厚さ方向Aにおいて回路基板20と対向して配置されており、液晶表示部51と、液晶表示部51を保持する液晶保持ケース52とを有している。

図11〜図13に示すように、液晶保持ケース52には保護部材53が設けられ、USB端子21は、回路基板20の厚さ方向Aにおいて、回路基板20と保護部材53との間に挟まれている。

保護部材53は、液晶保持ケース52からUSB端子21の奥後面に向って張り出した張出部材54と、張出部材54に設けられた複数のリブ55とを有している。張出部材54は、断面がL形状の部材であり、上向きに突出した突部54aを先端部に有するとともに、突部54aと液晶保持ケース52との間に凹部54bを有し、さらに、回路基板20の幅方向Bにおいて相対向する一対の側板部54cとを有している。

リブ55は、張出部材54の凹部54bに嵌め込まれた基端部55aと、上方からUSB端子21の上面に対向する先端部55bと、基端部55aと先端部55bとの間に形成された凹部55cとを有している。リブ55の基端部55aは上方から張出部材54の凹部54bに嵌め込まれているとともに、張出部材54の突部54aが下方からリブ55の凹部55cに嵌め込まれている。尚、リブ55は張出部材54に接着(固着)されて取付けられている。また、USB端子21は張出部材54の一対の側板部54c間に嵌め込まれている。

回路基板20の厚さ方向Aの外力FaがUSB端子21に作用した場合、この外力FaがUSB端子21から保護部材53と液晶画面表示部材50とを通じてケース19の上壁部24aに逃される。

以下、上記構成における作用を説明する。

USBケーブル35の一端部を操作装置15のUSB端子21に差し込んだり或はUSB端子21から脱抜する際、図11に示すように、回路基板20の厚さ方向Aの過大な外力FaがUSB端子21に作用すると、この外力Faは、USB端子21から保護部材53のリブ55および張出部材54と液晶画面表示部材50とを通じてケース19の上壁部24aへ逃され、ケース19側で受けられる。これにより、USB端子21が回路基板20に対して厚さ方向Aへ無理に変移するのを防止することができる。

また、回路基板20の幅方向Bの過大な外力FbがUSB端子21に作用すると、この外力FbはUSB端子21を介して張出部材54の一対の側板部54cで受けられる。これにより、USB端子21が回路基板20に対して幅方向Bへ無理に変移するのを防止することができる。

さらに、USBケーブル35の差込方向Cの過大な外力FcがUSB端子21に作用すると、この外力FcはUSB端子21を介して保護部材53の張出部材54の先端部で受けられる。これにより、USB端子21が回路基板20に対して差込方向Cへ無理に変移するのを防止することができる。

このようなことから、回路基板20とUSB端子21との半田接着部32(取付部)が損傷するのを防止することができ、USB端子21が回路基板20から離脱するのを防止することが可能である。

上記各実施の形態では、操作部本体17を取付部材16に一体的に固定した操作装置15を示したが、操作部本体17を取付部材16に着脱可能な構造の操作装置であってもよい。

上記各実施の形態では、内部接続端子の一例としてUSB端子21を挙げたが、USB端子21に限定されるものではなく、他の種類の端子であってもよい。

上記各実施の形態では、操作装置15に接続可能な他の機器の一例として、パーソナルコンピュータを挙げたが、パーソナルコンピュータに限定されるものではない。

上記各実施の形態では、操作装置15を電動自転車1に取付けたが、電動自転車1以外の自転車に取付けてもよく、或は、自転車以外の車両、例えば自動二輪や車椅子等に取付けてもよい。