自転車用バッテリユニット

申请号 JP2017053812 申请日 2017-03-17 公开(公告)号 JP2018154270A 公开(公告)日 2018-10-04
申请人 株式会社シマノ; 发明人 米田 友哉; 西原 大平; 謝花 聡; 井上 駿希;
摘要 【課題】体積を小さくすることを可能とした自転車用バッテリユニットを提供する。 【解決手段】自転車用バッテリユニットは、自転車のフレームに配置可能なハウジングと、前記ハウジングに収容されるバッテリセルと、を含み、前記バッテリセルは、少なくとも第1バッテリセルおよび第2バッテリセルを含み、前記ハウジングは、前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向に沿って延びる側壁部を含み、前記側壁部の外周部には、少なくとも1つの溝が形成され、前記溝のうちの少なくとも1つは、前記第1バッテリセルと前記第2バッテリセルとの間の領域に向かって凹む。 【選択図】図3
权利要求

自転車のフレームに配置可能なハウジングと、 前記ハウジングに収容されるバッテリセルと、を含み、 前記バッテリセルは、少なくとも第1バッテリセルおよび第2バッテリセルを含み、 前記ハウジングは、前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向に沿って延びる側壁部を含み、 前記側壁部の外周部には、少なくとも1つの溝が形成され、 前記溝のうちの少なくとも1つは、前記第1バッテリセルと前記第2バッテリセルとの間の領域に向かって凹む、自転車用バッテリユニット。前記ハウジングは、前記フレームに形成される収容空間に少なくとも一部が配置可能に構成される、請求項1に記載の自転車用バッテリユニット。前記溝は、線状部材を配置可能に形成される、請求項1または2に記載の自転車用バッテリユニット。前記溝は、複数の線状部材を配置可能に形成される、請求項3に記載の自転車用バッテリユニット。自転車のフレームに配置可能なハウジングと、 前記ハウジングに少なくとも一部が収容されるバッテリセルと、を含み、 前記ハウジングは、前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向に沿って延びる側壁部を含み、 前記側壁部の外周部には、それぞれが複数の線状部材を配置可能な少なくとも1つの溝が形成される、自転車用バッテリユニット。前記バッテリセルは、少なくとも第1バッテリセルおよび第2バッテリセルを含む、請求項5に記載の自転車用バッテリユニット。前記溝のうちの少なくとも1つは、前記側壁部の外周部のうちの前記第1バッテリセルと前記第2バッテリセルとの間の領域に向かって凹む、請求項6に記載の自転車用バッテリユニット。前記第1バッテリセルおよび前記第2バッテリセルは、前記ハウジングが前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向と交差する方向に並んで配置される、請求項1〜4、6、および、7のいずれか一項に記載の自転車用バッテリユニット。前記バッテリセルは、第3バッテリセルをさらに含み、 前記第1バッテリセル、前記第2バッテリセル、および、前記第3バッテリセルはいずれも前記側壁部の内周部と対向するように前記ハウジング内に配置され、 前記溝は、前記側壁部の外周部のうちの前記第1バッテリセルと前記第2バッテリセルとの間の領域に向かって凹む第1溝と、前記側壁部の外周部のうちの前記第2バッテリセルと前記第3バッテリセルとの間との領域に向かって凹む第2溝とを含む、請求項1〜4および6〜8のいずれか一項に記載の自転車用バッテリユニット。前記第1バッテリセル、前記第2バッテリセル、および、前記第3バッテリセルは、前記ハウジングが前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向と交差する方向に並んで配置される、請求項9に記載の自転車用バッテリユニット。前記バッテリセルは、第4バッテリセルをさらに含み、 前記第1バッテリセル、前記第2バッテリセル、および、前記第3バッテリセルのうちの少なくとも1つと前記第4バッテリセルは、前記ハウジングが前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向に並んで配置される、請求項10に記載の自転車用バッテリユニット。前記溝は、前記ハウジングが前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向における前記ハウジングの一方の端部から他方の端部までにわたって形成される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の自転車用バッテリユニット。前記溝は、全体が直線状に形成される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の自転車用バッテリユニット。前記バッテリセルは、円柱形に形成される、請求項1〜13のいずれか一項に記載の自転車用バッテリユニット。前記自転車のフレームは、前記自転車用バッテリユニットの少なくとも一部を収容可能な収容空間を形成する壁部を含み、 前記ハウジングが前記収容空間に収容された状態において、前記溝は、前記側壁部のうちの前記壁部と対向する部分に形成される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の自転車用バッテリユニット。前記側壁部の外周部に設けられる緩衝部材をさらに含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の自転車用バッテリユニット。前記緩衝部材は、前記側壁部のうちの前記溝の周辺部分に設けられる、請求項16に記載の自転車用バッテリユニット。

说明书全文

本発明は、自転車用バッテリユニットに関する。

特許文献1に開示される自転車用バッテリユニットは、略直方体形状に形成されている。

特開平9−226653号公報

本発明の目的は、体積を小さくすることを可能とした自転車用バッテリユニットを提供することである。

本発明の第1側面に従う自転車用バッテリユニットの一形態は、自転車のフレームに配置可能なハウジングと、前記ハウジングに収容されるバッテリセルと、を含み、前記バッテリセルは、少なくとも第1バッテリセルおよび第2バッテリセルを含み、前記ハウジングは、前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向に沿って延びる側壁部を含み、前記側壁部の外周部には、少なくとも1つの溝が形成され、前記溝のうちの少なくとも1つは、前記第1バッテリセルと前記第2バッテリセルとの間の領域に向かって凹む、自転車用バッテリユニット。 上記第1側面に従えば、ハウジングの側壁部の外周部に溝が形成されていない場合と比較して、溝の体積の分だけ、自転車用バッテリユニットの体積を小さくすることができる。また、第1バッテリセルと第2バッテリセルとの間の領域に向かって溝が凹んでいるため、第1バッテリセルと第2バッテリセルとの間の領域を有効に利用することができる。

前記第1側面に従う第2側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記ハウジングは、前記フレームに形成される収容空間に少なくとも一部が配置可能に構成される。 上記第2側面に従えば、自転車用バッテリユニットの少なくとも一部を収容空間に配置することができる。

前記第1または第2側面に従う第3側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記溝は、線状部材を配置可能に形成される。 上記第3側面に従えば、溝に線状部材を配置することによって、線状部材が自転車用バッテリユニットの側壁部の外周部から突出しないように配置したり、側壁部の外周部からの突出量が小さくなるように配置したりすることができる。このため、線状部材が自転車用バッテリユニットの配置の邪魔になったり、ユーザの邪魔になったりすることを抑制することができる。また、溝に線状部材を配置することによって外観の向上に貢献できる。

前記第3側面に従う第4側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記溝は、複数の線状部材を配置可能に形成される。 上記第4側面に従えば、溝に複数の線状部材を配置できるため、利便性がさらに向上する。

本発明の第5側面に従う自転車用バッテリユニットの一形態は、自転車のフレームに配置可能なハウジングと、前記ハウジングに少なくとも一部が収容されるバッテリセルと、を含み、前記ハウジングは、前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向に沿って延びる側壁部を含み、前記側壁部の外周部には、それぞれが複数の線状部材を配置可能な少なくとも1つの溝が形成される。 上記第5側面に従えば、ハウジングの側壁部の外周部に溝が形成されていない場合と比較して、溝の体積の分だけ、自転車用バッテリユニットの体積を小さくすることができる。また、溝に複数の線状部材を配置できるため、利便性が向上する。

前記第5側面に従う第6側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記バッテリセルは、少なくとも第1バッテリセルおよび第2バッテリセルを含む。 上記第6側面に従えば、複数のバッテリセルを収容する自転車用バッテリユニットの体積を小さくすることができる。

前記第6側面に従う第7側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記溝のうちの少なくとも1つは、前記側壁部の外周部のうちの前記第1バッテリセルと前記第2バッテリセルとの間の領域に向かって凹む。 上記第7側面に従えば、第1バッテリセルと第2バッテリセルとの間の領域に向かって溝が凹んでいるため、第1バッテリセルと第2バッテリセルとの間の領域を有効に利用することができる。

前記第1〜第4、第6、および、第7側面のいずれか一つに従う第8側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記第1バッテリセルおよび前記第2バッテリセルは、前記ハウジングが前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向と交差する方向に並んで配置される。 上記第8側面に従えば、自転車用バッテリユニットをフレームに配置した状態で、溝がフレームの長手方向に沿って延びるので、溝を長くすることによって溝の体積を大きくでき、自転車用バッテリユニットの体積をより小さくすることができる。溝がフレームの長手方向に沿って延びるので、例えば電気ケーブル、ボーデンケーブル、および、油圧ケーブル等の線状部材を溝に配置しやすい。

前記第1〜第4および第6〜第8側面のいずれか一つに従う第9側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記バッテリセルは、第3バッテリセルをさらに含み、前記第1バッテリセル、前記第2バッテリセル、および、前記第3バッテリセルはいずれも前記側壁部の内周部と対向するように前記ハウジング内に配置され、前記溝は、前記側壁部の外周部のうちの前記第1バッテリセルと前記第2バッテリセルとの間の領域に向かって凹む第1溝と、前記側壁部の外周部のうちの前記第2バッテリセルと前記第3バッテリセルとの間との領域に向かって凹む第2溝とを含む。 上記第9側面に従えば、複数の溝が形成されるため、ハウジングの側壁部の外周部に溝が形成されていない場合と比較して、バッテリユニットの体積をより小さくすることができる。また、溝に配置可能な線状部材の数を増やすことができる。

前記第9側面に従う第10側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記第1バッテリセル、前記第2バッテリセル、および、前記第3バッテリセルは、前記ハウジングが前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向と交差する方向に並んで配置される。 上記第10側面に従えば、自転車用バッテリユニットをフレームに配置した状態で、複数の溝がフレームの長手方向に沿って延びるので、溝を長くすることによって溝の体積を大きくでき、自転車用バッテリユニットの体積をより小さくすることができる。溝がフレームの長手方向に沿って延びるので、例えば電気ケーブル、ボーデンケーブル、および、油圧ケーブル等の線状部材を平行に配置しやすい。

前記第10側面に従う第11側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記バッテリセルは、第4バッテリセルをさらに含み、前記第1バッテリセル、前記第2バッテリセル、および、前記第3バッテリセルのうちの少なくとも1つと前記第4バッテリセルは、前記ハウジングが前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向に並んで配置される。 上記第11側面に従えば、フレームの長手方向に少なくとも2つのバッテリセルが並んで配置されるため、バッテリユニットに収容されるバッテリセルの数が多くなる。

前記第1〜第11側面のいずれか一つに従う第12側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記溝は、前記ハウジングが前記フレームに配置された状態で、前記フレームの長手方向における前記ハウジングの一方の端部から他方の端部までにわたって形成される。 上記第12側面に従えば、溝を長くできるため、ハウジングの側壁部の外周部に溝が形成されていない場合と比較して、バッテリユニットの体積をより小さくできる。

前記第1〜第12側面のいずれか一つに従う第13側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記溝は、全体が直線状に形成される。 上記第13側面に従えば、溝の構造を簡単にできる。溝に線状部材を配置する場合には、線状部材にストレスを与えることなく配置することができる。

前記第1〜第13側面のいずれか一つに従う第14側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記バッテリセルは、円柱形に形成される。 上記第14側面に従えば、汎用のバッテリセルを使用して自転車用バッテリユニットを構成することができる。

前記第1〜第14側面のいずれか一つに従う第15側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記自転車のフレームは、前記自転車用バッテリユニットの少なくとも一部を収容可能な収容空間を形成する壁部を含み、前記ハウジングが前記収容空間に収容された状態において、前記溝は、前記側壁部のうちの前記壁部と対向する部分に形成される。 上記第15側面に従えば、溝がフレームの壁部によって覆われるため、溝の外観への影響が低減される。

前記第1〜第15側面のいずれか一つに従う第16側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記側壁部の外周部に設けられる緩衝部材をさらに含む。 上記第16側面に従えば、緩衝部材によって自転車用バッテリユニットを保護することができる。また、緩衝部材が自転車用バッテリユニットとフレームとの間に配置される場合は、緩衝部材によって自転車用バッテリユニットが安定してフレームに取り付けられる。

前記第16側面に従う第17側面の自転車用バッテリユニットにおいて、前記緩衝部材は、前記側壁部のうちの前記溝の周辺部分に設けられる。 上記第17側面に従えば、例えば溝に線状部材を配置した場合に、線状部材が自転車用バッテリユニットとフレームとの間に挟まれて、線状部材にストレスが与えられることを抑制することができる。

本発明の自転車用バッテリユニットは、体積を小さくできる。

実施形態の自転車用バッテリユニットを含む自転車の側面図。

図1に示す自転車用バッテリユニットおよびその取り付け構造の分解斜視図。

図1の3−3線に沿う断面図。

図2の自転車用バッテリユニットの平面図。

図2の自転車用バッテリユニットの底面図。

図2の自転車用バッテリユニットの正面図。

第1変形例の自転車用バッテリユニットの側面図。

図7の自転車用バッテリユニットの正面図。

第2変形例の自転車用バッテリユニットの平面図。

第3変形例の自転車用バッテリユニットの正面図。

自転車用バッテリユニットの取り付け構造の変形例の断面図。

自転車用バッテリユニットの取り付け構造の変形例の断面図。

図1に示される自転車10は、自転車用バッテリユニット40を含む。以下、自転車用バッテリユニットを、単にバッテリユニットと記載する。一例では、自転車10は、自転車10のフレーム12、フロントフォーク14、前輪16A、後輪16B、および、ハンドル18をさらに含む。フレーム12は、ヘッドチューブ12A、トップチューブ12B、ダウンチューブ12C、シートチューブ12E、シートステー12F、および、チェーンステー12Gを含む。自転車10は、自転車10の推進をアシストするモータを含むドライブユニットD、電動変速機、電動サスペンション、電動シートポスト、表示装置、サイクルコンピュータ、ランプ、および、電動操作装置のうちの少なくとも1つを含む自転車用電動コンポーネントを有する。自転車用電動コンポーネントの詳細については、従来の自転車用電動コンポーネントと同様であるので、説明を省略する。

図2に示されるとおり、自転車10は、バッテリユニット40の取り付け構造20をさらに含む。以下、バッテリユニットの取り付け構造を、単に取り付け構造と記載する。取り付け構造20は、バッテリ取付部22およびバッテリホルダ24を含む。バッテリ取付部22は、自転車10のフレーム12に設けられる。バッテリ取付部22は、フレーム12の一部を構成する。図1に示される例では、バッテリ取付部22は、ダウンチューブ12Cの一部を構成する。ダウンチューブ12Cは、ヘッドチューブ12Aに連結される連結部12Dと、バッテリ取付部22とを含む。一例では、バッテリ取付部22の一方の端部が連結部12Dと接続され、バッテリ取付部22の他方の端部がシートチューブ12Eと接続される。バッテリ取付部22とシートチューブ12Eとの間には、ドライブユニットD(図1参照)が取り付けられるドライブユニット装着部D1が設けられてもよい。連結部12Dは、バッテリ取付部22に一体成形されていてもよく、バッテリ取付部22とは別体で形成され、溶接または接着等によって一体に接合されていてもよい。バッテリ取付部22は、フレーム12とは別体に設けられてもよい。

バッテリ取付部22は、バッテリ収容部26を含む。バッテリ収容部26の材料は、金属または繊維強化樹脂を含む。一例では、バッテリ収容部26は、少なくともフレーム12のうちのバッテリ収容部26に連結されている部分と同じ材料によって形成されることが好ましい。バッテリユニット40は、バッテリ取付部22に取り付けられることによって、バッテリ収容部26に少なくとも一部が収容される。バッテリ収容部26は、バッテリユニット40の少なくとも一部を収容する収容空間26Sを形成する。

バッテリ収容部26の外観形状は、自転車10に合わせて任意にデザインされることが好ましい。バッテリ収容部26は、長手方向Xに垂直な方向の断面が略U字状になるように形成されている。バッテリ収容部26は、例えば幅方向Yにおいてバッテリ収容部26の中心を通り、幅方向Yに垂直な平面に対して実質的に面対称に形成されている。幅方向Yは、長手方向Xに垂直かつバッテリユニット40がフレーム12に取り付けられた状態で自転車10の左右方向に沿う。

フレーム12は、バッテリユニット40の少なくとも一部を収容可能な収容空間26Sを形成する壁部28を含む。壁部28は、バッテリ収容部26に含まれる。壁部28は、一対の側壁部28Aおよび主壁部28Bを含む。一対の側壁部28Aおよび主壁部28Bは、バッテリ収容部26のうちの長手方向Xに延びる面を含む。一対の側壁部28Aは、幅方向Yにおけるバッテリ収容部26の側面を含む。一対の側壁部28Aは、幅方向Yにおいて主壁部28Bの両端部にそれぞれ繋がる。壁部28は、主壁部28Bから幅方向Yの両端部に向かうにつれて湾曲した形状を有する。長手方向Xのヘッドチューブ12A(図1参照)側における壁部28の端部は、ダウンチューブ12Cの連結部12Dと接続される。一例では、長手方向Xのヘッドチューブ12A側において一対の側壁部28Aと主壁部28Bとを繋げる端部26Dが、ダウンチューブ12Cの連結部12Dと接続される。一対の側壁部28A、主壁部28B、および、端部26Dは、一体成形されている。

バッテリ収容部26は、第1開口26Aをさらに含む。第1開口26Aは、例えば自転車10が平地に置かれた状態で高さ方向Zの下方に開口するように、バッテリ収容部26に形成されている。高さ方向Zは、長手方向Xおよび幅方向Yと直交する。第1開口26Aは、バッテリ収容部26の収容空間26Sと繋がっている。第1開口26Aは、バッテリユニット40を収容空間26Sに挿入可能な大きさに形成される。バッテリユニット40は、第1開口26Aを介して収容空間26Sに収容され、バッテリ取付部22に取り付けられる。

取り付け構造20は、カバー30をさらに含む。カバー30は、バッテリユニット40に着脱可能に構成される。カバー30は、カバー本体32および複数の貫通孔34を含む。カバー本体32は、例えば幅方向Yにおいてカバー本体32の中心を通り、幅方向Yに垂直な平面に対して実質的に面対称に形成されている。カバー本体32は、長手方向Xに延びる。カバー本体32は、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられた状態において、バッテリ収容部26の第1開口26Aを塞ぐことができるように構成されることが好ましい。カバー本体32の幅方向Yの両端部は、バッテリ収容部26の側壁部28Aの高さ方向Zの端部に対向可能に構成される。カバー本体32の幅方向Yの両端部とバッテリ収容部26の側壁部28Aの高さ方向Zの端部とが対向することによって、収容空間26Sがバッテリユニット40の外形と対応する形状に構成される。カバー本体32は、バッテリユニット40の一部のみをカバーするように構成されてもよい。

複数の貫通孔34は、ボルト36を挿通可能に形成される。複数の貫通孔34は、カバー本体32に設けられる。複数の貫通孔34は、カバー本体32がバッテリユニット40に取り付けられた状態において、カバー本体32のうちのバッテリユニット40の各孔52Aと対応する位置にそれぞれ設けられる。

取り付け構造20は、係合部38をさらに含む。係合部38は、第1係合部38Aおよび第2係合部38Bを含む。一例では、第1係合部38Aおよび第2係合部38Bは、それぞれボルトを含む。ボルトは、雄ねじを含む。バッテリ収容部26には、第1係合部38Aを貫通可能な第1孔26Bおよび第2係合部38Bを貫通可能な第2孔26Cが形成される。一例では、第1孔26Bは、バッテリ収容部26のうちの長手方向Xの一方X1側の端部付近かつ幅方向Yの一方の端部に形成される。第2孔26Cは、バッテリ収容部26のうちの長手方向Xの一方X1側の端部付近かつ幅方向Yの他方の端部に形成される。

バッテリユニット40は、バッテリ取付部22に取り付け可能である。バッテリユニット40は、バッテリ取付部22に取り付けられた状態で、自転車10に含まれる電気的な要素に電を供給可能である。自転車10に含まれる電気的な要素は、電動コンポーネントを含む。電動コンポーネントは、ドライブユニット、電動変速機、電動サスペンション、電動シートポスト、表示装置、サイクルコンピュータ、ランプ、および、電動操作装置のうちの少なくとも1つを含む。

図3に示されるとおり、バッテリユニット40は、ハウジング42と、バッテリセル44と、を含む。ハウジング42の材料は、樹脂材料を含む。図2に示されるとおり、ハウジング42は、長手方向Xの寸法が、他の方向の寸法よりも大きくなるように形成されている。長手方向Xは、バッテリユニット40をバッテリ取付部22に取り付けた状態で、フレーム12の長手方向に沿う。図3に示されるとおり、ハウジング42は、収容空間42Sを形成する。複数のバッテリセル44は、ハウジング42の収容空間42Sに収容される。

図2に示すバッテリユニット40の外形は、例えばバッテリユニット40のうちの幅方向Yの中心を通り、幅方向Yに垂直な平面に対して実質的に面対称に形成されている。バッテリユニット40の外形は、ハウジング42の外形と一致する。

ハウジング42は、フレーム12に配置可能に構成される。ハウジング42は、フレーム12に形成される収容空間26Sに少なくとも一部が配置可能に構成される。ハウジング42は、側壁部46を含む。ハウジング42は、端部48をさらに含む。

側壁部46は、フレーム12に配置された状態で、フレーム12の長手方向に沿って延びる。側壁部46は、バッテリ収容部26の壁部28(図3参照)に覆われる第1側壁部46A、および、カバー30のカバー本体32(図3参照)に覆われる第2側壁部46Bを含む。第1側壁部46Aは、幅方向Yの両端部が幅方向Yの中央よりも高さ方向Zの下方側に位置するように湾曲している。第2側壁部46Bは、幅方向Yの両端部が幅方向Yの中央よりも高さ方向Zの上方側に位置するように湾曲している。第1側壁部46Aの幅方向Yの両端部のそれぞれは、第2側壁部46Bの両端部のそれぞれと連続する。第1側壁部46Aおよび第2側壁部46Bは、一体に成形されている。第1側壁部46Aは、バッテリ収容部26の壁部28のうちの一対の側壁部28Aおよび主壁部28Bに沿った形状に形成される。第2側壁部46Bは、カバー本体32に沿った形状に形成される。

ハウジング42の端部48は、側壁部46の長手方向Xの両端部と連続する。ハウジング42の端部48は、第1端部48Aおよび第2端部48Bを含む。 第1端部48Aは、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられた状態において、バッテリユニット40のうちの長手方向Xの一方X1側の端部に含まれる。第1端部48Aは、幅方向Yの中間部分が長手方向Xの一方X1側に突出する。

第2端部48Bは、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられた状態において、バッテリユニット40のうちの長手方向Xの他方X2側の端部に含まれる。第2端部48Bは、幅方向Yの中間部分が長手方向Xの他方X2側に突出する。第2端部48Bは、バッテリホルダ24によって支持可能に構成される。ハウジング42の第2端部48Bは、バッテリホルダ24に係合可能な係合部48Cを含む。ハウジング42の第2端部48Bの係合部48Cは、長手方向Xの一方X1に凹む凹部、および、長手方向Xの他方X2に突出する突起のいずれか一方を含む。バッテリホルダ24は、第2端部48Bを着脱可能に支持するように構成される。バッテリホルダ24は、ハウジング42の第2端部48Bの係合部48Cに係合可能な係合部24Aを含む。バッテリホルダ24の係合部24Aは、ハウジング42の第2端部48Bの係合部48Cに係合可能な、長手方向Xの一方X1に突出する突起、および、長手方向Xの他方X2に凹む凹部のいずれか一方を含む。バッテリホルダ24は、ボルト等を介してバッテリ取付部22に取り付けられる。

図4に示されるとおり、ハウジング42の第1端部48Aには係合部50が設けられる。一例では、係合部50は、バッテリユニット40を幅方向Yに貫通する孔を含む。図2に示されるとおり、係合部50は、バッテリ収容部26の第1孔26Bおよび第2孔26Cと対応する位置に設けられる。係合部50は、バッテリ取付部22の係合部38に係合可能である。係合部50は、第1係合部38Aおよび第2係合部38Bに含まれる雄ねじと係合可能な雌ねじを含む。本実施形態では、係合部50は、ハウジング42に固定され、ハウジング42の幅方向Yの両側に開口する棒状部材50Aを含む。棒状部材50Aは、金属材料によって形成されるのが好ましい。この棒状部材50Aの両端部に、第1係合部38Aおよび第2係合部38Bに含まれる雄ねじと係合可能な雌ねじがそれぞれ形成されている。棒状部材50Aは、全体が筒状に形成されていてもよい。別の例では、係合部50は、第1係合部38Aおよび第2係合部38Bに含まれる雄ねじと係合可能な雌ねじがハウジング42に一体成形されることによって構成されてもよい。係合部50は、雌ねじが形成されない構成としてもよい。この場合、例えば第2係合部38Bを省略し、第1係合部38Aを幅方向Yに収容空間26Sを貫通する長さに構成し、かつ、バッテリ収容部26の第2孔26Cの内周部に雌ねじが形成される。第1係合部38Aをバッテリ収容部26の第1孔26Bおよび係合部50の孔を貫通させた状態で、第2孔26Cの内周部に形成される雌ねじに結合させることによって、バッテリユニット40を第1係合部38Aによってバッテリ収容部26に支持することができる。内周部に雌ねじが形成される第2孔26Cは、収容空間26Sに開口するブライド孔によって構成されていてもよい。

ハウジング42の第1端部48Aと第2端部48Bとの関係は、任意に変更可能である。一例では、第1端部48Aは、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられた状態において、バッテリユニット40のうちの長手方向Xの他方X2側の端部に含まれてもよい。第2端部48Bは、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられた状態において、バッテリユニット40のうちの長手方向Xの一方X1側の端部に含まれてもよい。この場合、バッテリ収容部26の第1孔26Bおよび第2孔26Cは、バッテリ収容部26のうちの長手方向Xの他方X2側の端部付近に形成され、バッテリホルダ24は、バッテリ収容部26のうちの長手方向Xの一方X1側の端部付近に設けられる。

図3および図5に示されるとおり、バッテリユニット40は、カバー取付部52をさらに含む。カバー取付部52は、カバー30を取り付け可能に構成される。カバー取付部52は、例えばハウジング42の第2側壁部46Bの幅方向Yの中間部分に設けられる。カバー取付部52は、複数設けられることが好ましい。カバー取付部52は、雌ねじが形成される孔52Aを含む。カバー取付部52は、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられた状態において、バッテリ収容部26の第1開口26Aから露出する。カバー取付部52の数の一例は、10個である。カバー取付部52の数およびその配置は、任意に変更可能である。

複数のボルト36がカバー30の複数の貫通孔34を介して各孔52Aに挿入されることによって、カバー30がバッテリユニット40に取り付けられる。バッテリユニット40がバッテリ収容部26の収容空間26Sに収容された状態で、バッテリユニット40はバッテリ収容部26およびカバー30によって外部から保護される。カバー30は、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられた後に、バッテリユニット40に取り付けてもよい。カバー30がバッテリユニット40に取り付けられた状態で、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられてもよい。取り付け構造20は、カバー30およびカバー取付部52を省略して構成されてもよい。

バッテリユニット40は、図4に示す電気コネクタ48D、表示部、および、スイッチ(いずれも図示略)をさらに含む。表示部は、例えばバッテリユニット40の電池残量を表示可能である。スイッチは、例えばバッテリユニット40の電源のオンおよびオフを切り替え可能である。表示部およびスイッチは、ハウジング42に設けられる。バッテリユニット40は、表示部およびスイッチの少なくとも一方を省略して構成されてもよい。

電気コネクタ48Dは、ハウジング42に設けられる。バッテリホルダ24(図2参照)は、自転車10(図1参照)の電動コンポーネントと電気的に接続されているプラグを含む。電気コネクタ48Dは、ハウジング42がバッテリホルダ24に保持された状態で、バッテリホルダ24のプラグと電気的に接続可能である。バッテリユニット40は、ハウジング42のプラグが電気コネクタ48Dに接続されることによって、電動コンポーネントに電力を供給することができる。電気コネクタ48Dは、さらに充電器と接続可能に構成され、電気コネクタ48Dを介してバッテリセル44を充電するように構成されてもよい。

図3に示されるとおり、ハウジング42の側壁部46の外周部46Dには、少なくとも1つの溝54が形成される。ハウジング42が収容空間26Sに収容された状態において、溝54は、側壁部46のうちのバッテリ収容部26の壁部28と対向する部分に形成される。溝54は、線状部材Kを配置可能に形成される。溝54は、複数の線状部材Kを配置可能に形成される。線状部材Kは、一例では電気ケーブル、ボーデンケーブル、および、油圧ケーブルの少なくとも1つを含む。電気ケーブルは、電気信号を伝達する信号線を含んでいてもよく、電力を伝達する電力線を含んでいてもよく、PLC(Power Line Communication)用の電線を含んでいてもよい。ボーデンケーブルは、例えば、操作装置と、変速機、ブレーキ、アジャスタブルシートポスト、または、サスペンションとを接続する。油圧ケーブルは、例えば、操作装置と、変速機、ブレーキ装置、アジャスタブルシートポストまたはサスペンションとを接続する。一例では、溝54は、幅方向の断面が略U字状に形成されている。溝54の幅は、少なくとも2つの線状部材Kの外径の和以上であることが好ましい。溝54の幅は、2mm以上かつ20mm以下であることが好ましい。溝54の深さは、配置される線状部材Kの外径以上であることが好ましい。

バッテリ取付部22には、線状部材Kを案内する案内部が設けられることが好ましい。案内部は、バッテリ取付部22の収容空間26S側の表面で、線状部材Kが幅方向Yに移動しないように、線状部材Kの一部を着脱可能に保持するように構成される。案内部は、フック形状を有する。案内部は、長手方向Xに間隔をあけて複数設けられることが好ましい。案内部を設けることによって、バッテリ取付部22からバッテリユニットを取り外した状態での、線状部材Kの移動を抑制することができる。案内部は、ハウジング42がフレーム12に配置された状態において線状部材Kが溝54と対応する位置に配置されるようにバッテリ取付部22に設けられる。案内部によってバッテリユニットをバッテリ取付部22に取り付けるときに、線状部材Kを溝54に容易に収容させることができる。案内部を溝54と対向する位置に設ける場合、溝54の幅および深さは、案内部を収容できる大きさであることが好ましい。

バッテリセル44は、ハウジング42に収容される。バッテリセル44は、円柱形に形成される。バッテリセル44は、少なくとも第1バッテリセル44Aおよび第2バッテリセル44Bを含む。一例では、バッテリセル44は、第3バッテリセル44Cおよび第4バッテリセル44Dをさらに含む。

図4に示されるとおり、バッテリセル44は、ハウジング42がフレーム12に配置された状態で、フレーム12の長手方向と交差する方向に並べられる複数のバッテリセル44から構成されるセル群Gを備える。バッテリセル44は、複数のセル群Gを構成することが好ましい。複数のセル群Gは、ハウジング42がフレーム12に配置された状態で、フレーム12の長手方向に並べられている。一例では、セル群Gは、第1セル群G1および第2セル群G2を含む。セル群Gを構成するバッテリセル44は、樹脂フィルムまたは保持器等によって互いの配置がずれないように図3に示すハウジング42の収容空間42Sに配置されることが好ましい。

第1セル群G1は、少なくとも第1バッテリセル44A、第2バッテリセル44B、および、第3バッテリセル44Cを含む。図3に示す第1セル群G1は、10個のバッテリセル44を含む。図3に示す第1セル群G1に含まれるバッテリセル44は、幅方向Yに並ぶ複数のセル列Lを含む。図3に示す第1セル群G1は、3つのセル列L1〜L3を含む。3つのセル列L1〜L3は、高さ方向Zにおいて上方から下方に向かって第1セル列L1、第2セル列L2、および、第3セル列L3の順に並べられる。第1セル群G1は、各セル列Lに含まれるバッテリセル44と、高さ方向Zにおいて隣り合うセル列Lに含まれるバッテリセル44とが幅方向Yにおいて半分個ずつずれるように配置される。第1バッテリセル44Aおよび第2バッテリセル44Bは、ハウジング42がフレーム12に配置された状態で、フレーム12の長手方向と交差する方向に並んで配置される。第1バッテリセル44A、第2バッテリセル44B、および、第3バッテリセル44Cは、ハウジング42がフレーム12に配置された状態で、フレーム12の長手方向と交差する方向に並んで配置される。第1バッテリセル44A、第2バッテリセル44B、および、第3バッテリセル44Cはいずれも側壁部46の内周部46Cと対向するようにハウジング42内に配置される。図3、図4、および、図6に示す第1バッテリセル44A、第2バッテリセル44B、および、第3バッテリセル44Cのハウジング42内における配置は、一例である。第1バッテリセル44Aは、第1セル群G1に含まれるバッテリセル44のうちの側壁部46の内周部46Cと対向するようにハウジング42内に配置される任意のバッテリセル44に相当する。第2バッテリセル44Bは、第1セル群G1に含まれるバッテリセル44のうちの、第1バッテリセル44Aと隣り合い、かつ、第1側壁部46Aの内周部46Cと対向するようにハウジング42内に配置される任意のバッテリセル44に相当する。第3バッテリセル44Cは、第1セル群G1に含まれるバッテリセル44のうちの、第2バッテリセル44Bと隣り合い、かつ、第1側壁部46Aの内周部46Cと対向するようにハウジング42内に配置される任意のバッテリセル44に相当する。第1バッテリセル44A、第2バッテリセル44B、および、第3バッテリセル44Cは、高さ方向Zに並んでもよく、幅方向Yに対して傾斜する方向に並んでもよい。また、第1バッテリセル44Aおよび第2バッテリセル44Bの並ぶ方向と、第2バッテリセル44Bおよび第3バッテリセル44Cの並ぶ方向とが異なっていてもよい。

図4に示す第2セル群G2は、少なくとも第4バッテリセル44Dを含む。第2セル群G2は、10個のバッテリセル44を含む。一例では、第1セル群G1を構成するバッテリセル44の数と、第2セル群G2を構成するバッテリセル44の数とは等しい。第2セル群G2に含まれるバッテリセル44は、第1セル群G1と同様に並べられる。第1バッテリセル44A、第2バッテリセル44B、および、第3バッテリセル44Cのうちの少なくとも1つと第4バッテリセル44Dは、ハウジング42がフレーム12に配置された状態で、フレーム12の長手方向に並んで配置される。なお、図4に示す第4バッテリセル44Dのハウジング42内における配置は、一例である。第4バッテリセル44Dは、第2セル群G2に含まれるバッテリセル44のうちの、第1〜第3バッテリセル44A〜44Cの少なくとも1つと隣り合い、かつ、第1側壁部46Aの内周部46Cと対向するようにハウジング42内に配置される任意のバッテリセル44に相当する。第1セル群G1を構成するバッテリセル44と第2セル群G2を構成するバッテリセル44との関係を変更してもよい。例えば、第2セル群G2が第1〜第3バッテリセル44A〜44Cを含み、第1セル群G1が第4バッテリセル44Dを含むようにしてもよい。また、第1セル群G1および第2セル群G2の両方が第1〜第3バッテリセル44A〜44Cを含んでもよい。この場合、第4バッテリセル44Dは、第1セル群G1および第2セル群G2の一方の第1〜第3バッテリセル44A〜44Cの少なくとも1つと隣り合う第1セル群G1および第2セル群G2の他方の任意のバッテリセル44に相当する。

ハウジング42には、回路基板56が収容される。回路基板56には、バッテリユニット40を制御する制御部を構成する素子(図示略)が実装される。一例では、回路基板56は、ハウジング42の内部においてバッテリセル44よりも高さ方向Zの下方側に配置される。回路基板56は、ハウジング42の内部においてバッテリセル44と電気コネクタ48Dとの間に配置されてもよい。

図3および図4を参照して、溝54とバッテリセル44との関係について説明する。 溝54は、隣り合う2つのバッテリセル44の間の領域に向かって凹む。隣り合う2つのバッテリセル44の間の領域は、バッテリセル44が並ぶ方向に垂直な断面において、隣り合うバッテリセル44の外周面に共通する接線と、各バッテリセル44の外周面とによって囲まれる領域を含む。図3に示す溝54よりも、深さを大きくすることによって、溝54を、バッテリセル44が並ぶ方向に垂直な断面において、隣り合うバッテリセル44の外周面に共通する接線と交差するように形成してもよい。溝54のうちの少なくとも1つは、第1バッテリセル44Aと第2バッテリセル44Bとの間の領域に向かって凹む。溝54は、ハウジング42がフレーム12に配置された状態で、フレーム12の長手方向におけるハウジング42の一方の端部48から他方の端部48までにわたって形成される。溝54は、全体が直線状に形成される。溝54は、第1溝54Aと、第2溝54Bとを含む。溝54は、バッテリセル44の第1セル列L1を構成するバッテリセル44のうちの全ての隣り合うバッテリセル44の間に形成されてもよい。溝54は、第1セル列L1のうちの幅方向Yの両端部の一方に位置するバッテリセル44と第2セル列L2のうちの幅方向Yの両端部の一方に位置するバッテリセル44との間に形成されてもよい。

第1溝54Aは、側壁部46の外周部46Dのうちの第1バッテリセル44Aと第2バッテリセル44Bとの間の領域に向かって凹む。第1溝54Aは、高さ方向Zの上方から見た場合に第1セル群G1のうちの2つのバッテリセル44の間の領域、および、第2セル群G2のうちの2つのバッテリセル44の間の領域と重なるように直線状に延びている。第1溝54Aは、ハウジング42の長手方向Xにおける一方の端部48から他方の端部48までにわたって形成される。

第2溝54Bは、側壁部46の外周部46Dのうちの第2バッテリセル44Bと第3バッテリセル44Cとの間との領域に向かって凹む。第2溝54Bは、高さ方向Zの上方から見た場合に第1セル群G1のうちの2つのバッテリセル44の間の領域、および、第2セル群G2のうちの2つのバッテリセル44の間の領域と重なるように直線状に延びている。第2溝54Bは、ハウジング42の長手方向Xにおける一方の端部48から他方の端部48までにわたって形成される。

図2および図3を参照して、バッテリユニット40のバッテリ取付部22への取付手順について説明する。 バッテリユニット40は、例えば次の手順を経てバッテリ取付部22に取り付けられる。第1の手順では、ユーザが、バッテリホルダ24の係合部24Aにバッテリユニット40のハウジング42の係合部48Cを係合して、バッテリユニット40を係合部24Aに対して旋回させる。第2の手順では、バッテリユニット40をバッテリ収容部26内の所定位置に配置した状態で、ユーザが、係合部38を係合部50に係合する。第3の手順では、カバー30をバッテリユニット40に取り付ける。以上の手順を経て、図1に示されるように、バッテリユニット40がバッテリ取付部22に取り付けられた状態となる。第3の手順は、第2の手順の前に行われてもよい。溝54に線状部材Kを配置する場合は、第1の手順の前に、バッテリ取付部22に設けられる線状部材Kの案内部等を介して線状部材Kをバッテリ収容部26に配置することが好ましい。

(変形例) 上記実施形態に関する説明は、本発明に従う自転車用バッテリユニットが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う自転車用バッテリユニットは、例えば以下に示される上記実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

・図7および図8に示すようにバッテリユニット40のうちのカバー本体32と対向する部分にも溝60を形成してもよい。例えば、図7および図8に示すバッテリユニット40は、複数の溝60が形成される側壁部58を含む。側壁部58は、バッテリ収容部26の壁部28と対向する第1側壁部58A、および、カバー本体32と対向する第2側壁部58Bを含む。溝60は、第1側壁部58Aおよび第2側壁部58Bに形成される。溝60は、それぞれ側壁部46の内周部46Cと対向し、互いに隣り合う2つのバッテリセル44の間の領域に向かって凹む。溝60は、線状部材Kを配置可能に形成される。溝60は、複数の線状部材Kを配置可能に形成される。溝60は、全体が直線状に形成される。溝60は、側壁部58の長手方向Xの他方X2側の端部から中間部分までにわたって設けられてもよい。図7および図8に示す変形例においては、複数のバッテリセル44を含むセル群G3が、長手方向Xの他方X2側に配置され、セル群G3よりも長手方向Xの一方X1側に回路基板56が配置されてもよい。

・図9に示すように、バッテリユニット40に長手方向Xに並んで配置される2つのバッテリセル44の間の領域に向かって凹む溝62を形成してもよい。溝62は、線状部材Kを配置可能に形成される。溝62は、複数の線状部材Kを配置可能に形成される。溝62は、全体が直線状に形成される。溝62は、幅方向Yに沿って延びる。3つ以上のセル群Gが長手方向Xに並べられる場合には、複数の溝62を設けることもできる。少なくとも1つの溝62は、バッテリユニット40の幅方向Yよりも短く形成してもよい。この場合、溝62の少なくとも一方の端部は、バッテリユニット40の幅方向Yの端部よりも中央側に位置する。

・図10に示すように、バッテリユニット40が緩衝部材64をさらに含むようにしてもよい。緩衝部材64は、側壁部46の外周部46Dに設けられる。緩衝部材64は、側壁部46のうちの溝54の周辺部分に設けられる。緩衝部材64は、全ての溝54の周辺に設けられてもよく、一部の溝54の周辺のみに設けられてもよい。また、緩衝部材64は、溝54から離れた位置に設けられてもよい。緩衝部材64は、例えば弾性材料を含んで構成される。弾性材料は、例えばゴム、ウレタン等を含む。緩衝部材64は、長手方向Xにおいて溝54に沿う板形状に形成されていてもよい。また、長手方向Xにおいて溝54よりも短く形成され、長手方向Xにおいて複数設けられてもよい。要するに、フレーム12とバッテリユニット40との間に配置されれば、緩衝部材64の配置および形状は適宜変更することができる。

・図11に示すように、バッテリユニット40のハウジング42からカバー30を取り付けるための孔52Aを省略し、カバー30をバッテリ取付部22に取り付けてもよい。バッテリ取付部22の側壁部28Aには、雌ねじ28Cが形成される。カバー30の幅方向Yの両端部には、ボルト66を貫通させる貫通孔47が形成される。ボルト66が貫通孔47を貫通して雌ねじ28Cにねじ込まれることによって、バッテリ収容部26にカバー30が取り付けられる。

・図12に示すように、バッテリユニット40のハウジング42の孔52Aおよびボルト36によってカバー30をバッテリユニット40に取り付け、バッテリ収容部26の雌ねじ28Cおよびボルト66によってバッテリ収容部26にカバー30を取り付けてもよい。

・バッテリセル44を柱状にすることもできる。バッテリセル44を四角柱状にする場合は、隣り合うバッテリセル44を離すまたは互いに傾斜させる等して隣り合うバッテリセル44の間に領域を形成し、溝54,60をバッテリセル44間の領域に向かって凹むように形成することができる。

・少なくとも1つの溝54,60,62は、1つの線状部材Kのみを配置可能に形成するようにしてもよい。この場合、1つの線状部材Kを配置可能な溝54,60,62の幅を、他の溝54,60,62の幅よりも短くすることもできる。

・少なくとも1つの溝54,60,62の少なくとも一部を屈曲または湾曲させてもよい。 ・少なくとも1つの溝54,60,62の幅および深さの少なくとも一方を部分的に変更することもできる。

・少なくとも1つの溝54,60,62の幅および深さの少なくとも一方を、他の溝54,60,62の幅および深さと異ならせることもできる。 ・少なくとも1つの溝54を、バッテリユニット40の長手方向Xよりも短く形成してもよい。この場合、溝54の少なくとも一方の端部は、バッテリユニット40の長手方向Xの端部よりも中央側に位置する。

・各実施形態では、バッテリ取付部22がダウンチューブ12Cに設けられ、係合部38および係合部50がヘッドチューブ12A側に配置されているが、係合部38および係合部50がシートチューブ12E側に配置されてもよい。バッテリ取付部22は、トップチューブ12Bまたはシートチューブ12Eに設けられてもよい。バッテリ収容部26の第1開口26Aに代えてまたは加えて、高さ方向Zの上方、または、幅方向Yの一方に開口する開口を設けてもよい。

・自転車10のフレーム12から収容空間26Sが形成されるバッテリ収容部26を省略することもできる。この場合、バッテリユニット40は、フレーム12に取り付けられるバッテリホルダ24と支持部(図示略)に長手方向Xの両端部が保持されるようにしてもよい。

10…自転車、12…フレーム、28…壁部、28A,58…側壁部、40…バッテリユニット(自転車用バッテリユニット)、42…ハウジング、44…バッテリセル、44A…第1バッテリセル、44B…第2バッテリセル、44C…第3バッテリセル、44D…第4バッテリセル、46…側壁部、46C…内周部、46D…外周部、54,60,62…溝、54A…第1溝、54B…第2溝、58…側壁部、64…緩衝部材、K…線状部材。

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