专利名称：电动自行车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有用于输入驱动力的踏板部和用于产生驱动力的电动马达的电动自行车。
背景技术：
以往使用的一种电动自行车装有骑车人用于输入驱动力的踏板部和用于产生驱动力的电动马达(例如，参见日本专利文献特开2000-261911号公报)。在该电动自行车中，将具有操作用的开关及电气显示部的操作盒配置在头管和下管的连接部附近，便于骑车人边操作或边观察。此外，控制器配置在踏板的曲柄轴附近，并使用电线捆成的束线连接该控制器与操作盒，所述控制器通过调整由蓄电池供给电动马达的电能来控制电动马达的旋转速度等。
为了免于水或尘土的侵害，在这样的电动自行车中，需要为操作盒或控制器设置收纳箱。但是，在上述的电动自行车中，由于操作盒与控制器被配置在分离的位置上，所以需要各自的收纳盒，从而会带来部件件数增加，制造成本上升的问题。此外，连接操作盒与控制器的束线也会变长，从而导致其设置变得复杂的问题。而且，还需要用来将操作盒与控制器分别固定在车体上的结构或部件，由此也会带来制造成本上升的问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动自行车，通过在控制器上设置显示部，可使部件件数减少，结构简单，制造成本下降。
为达到上述目的，根据本发明的电动自行车的结构特征是，其具有输入驱动力的踏板部、产生驱动力的电动马达、控制电动马达的转矩的控制器、以及显示部，其中，将转向轴以向绕轴方向自由旋转的状态设置于电动自行车的车体上，并在该转向轴的上端部安装车把，在该转向轴的附近安装前车盖，并且在控制器上安装显示部，将控制器与显示部一并安装到前车盖上。
在这样构成的电动自行车中，由于将显示部安装在控制器上，所以使用一个使显示部和控制器所具有的各种电子部件免受水或尘土侵害的收纳盒即可。其结果是，可简化用于保护显示部和控制器的结构，还可以降低制造成本。此外，由于可以缩短连接显示部和控制器的电路，因此可简化该连接结构，降低制造成本。而且，由于可用一个结构将显示部和控制器固定在电动自行车的车体上，从而可简化结构。并且，可在此时的显示部上显示各种内容，例如可显示用于驱动电动马达的蓄电池的充电状态及车速，并在电动自行车具有照明用具的情况下，还可以显示照明用具的打开状态。
此外，根据本发明的电动自行车的其他结构特征是，由通过互相接合在内部形成空间的前面盖和后面盖构成所述前车盖，在其中一面盖上形成可从外部观看的窗部，并以使显示部从窗部面向外部的状态，将控制器安装到空间内。
在该电动自行车中，由于利用通常作为外观部件而设置在电动自行车上的前车盖来安装显示部和控制器，因此，不需要为安装或保护显示部和控制器而另外使用安装部件。此外，由于在前车盖上形成窗部，并以使显示部从该窗部面向外部的状态，将控制器配置在前车盖中的空间内，所以除了需要观察的显示部，其它部分可被前车盖覆盖。其结果是，可有效保护控制器使其免受水或尘埃的侵害。此外，在该情况下最好在窗部的边缘和显示部的边界部位设置密封材料。此外，使显示部面向外部的窗部既可设置在前车盖的后表面上，也可以设置在前表面上。
此外，根据本发明的电动自行车的其他结构特征是，控制器通过配置在空间侧的紧固部件被安装在后面盖上。由此，由于紧固部件不露在外部，因此前车盖显得美观。此外，由于后面盖通常是用在电动自行车的横向上较宽的平面状部件构成的，所以可容易设置用于固定控制器的安装座。并且，紧固部件只要是可将控制器固定在后面盖上的部件即可，例如可以使用螺丝。
此外，根据本发明的电动自行车的其他结构特征是，将前面盖可自由装卸地安装到后面盖上。由此，通过从后面盖上卸下前面盖，可使安装于后面盖上的控制器露出。从而可容易进行控制器的维护、检修及保养。
此外，根据本发明的电动自行车的其他结构特征是，在后面盖上形成具有朝上的面的凹部，并在凹部的朝上的面上设置窗部。由此，由于用于安装显示部的窗部形成在凹部，因此显示部不从后面盖凸起，从而可使后面盖显得美观。此外，由于显示部以朝向上方的状态被安装到构成前车盖后面的后面盖上，所以骑电动自行车的骑车人容易确认显示部。
此外，根据本发明的电动自行车的其他结构特征是，在后面盖的在左右方向上位于转向轴一侧的部位设置凹部，在后面盖的在左右方向上位于转向轴另一侧的部位形成具有朝上的面的另一凹部，并在另一凹部的朝上的面上设置另一窗部，在另一窗部上设置用于启动或停止电动马达的电源开关。
由此，由于用于安装电源开关的另一窗部形成在另一凹部，因此，电源开关不会从后面盖凸起，从而使后面盖显得美观。此外，由于在后面盖隔着转向轴的左右两侧位置上分别安装了包含显示部的控制器和电源开关，所以可紧凑配置控制器和电源开关。由于将电源开关设置在凹部内，所以可防止碰到骑车者的膝盖，并可确保充足的骑车空间。并且，由于电源开关被设置在凹部中朝上的面上，因此易于操作电源开关。
此外，根据本发明的电动自行车的其他结构特征是，将油门操作元件和用于检测油门操作元件的操作量的油门操作量检测单元设置在车把上，并用导线连接油门操作量检测单元和控制器，该导线用于将油门操作量检测单元检测出的检测信号发送给控制器。由此，由于油门操作量检测装置和控制器之间的长度变短，可缩短导线，并且易于设置该导线。
此外，根据本发明的电动自行车的其他结构特征是，将制动操作元件和用于检测制动操作元件被操作了的情况的制动操作检测单元设置在车把上，并用导线连接制动操作检测单元和控制器，该导线用于将制动操作检测单元检测出的检测信号发送给控制器。由此，由于制动操作检测装置和控制器之间的长度变短，可缩短导线，并易于设置该导线。在该情况下，当制动操作检测装置检测到制动操作元件被操作了的情况时，通过控制器的控制，停止从蓄电池向电动马达的通电，从而使电动马达不产生转矩。
图1是本发明一实施例中的电动自行车的侧视图；图2是图1所示的电动自行车上侧部位的主视图；图3是示出从后方看到的前车盖的状态的后视图；图4是示出从侧面看到的前车盖内部状态的截面图；图5是示出从前方看到的去掉前面盖之后的前车盖的状态的主视图；图6是示出在后面盖上安装了控制器的状态的截面图；图7是示出在后面盖上安装了电源开关的状态的截面图；图8是具有显示部的控制器的主视图；图9是图8所示的控制器的俯视图。
具体实施例方式
下面利用附图对本发明的一实施例进行说明。图1示出了该实施例的电动自行车10。该电动自行车10具有由前轮11和后轮12构成的一对车轮，以及安装一对车轮的车体10a。如图2和图3所示，在构成车体10a前侧部分的前车盖13的上方装有车把14，并在前车盖13前面的上部中央处设置有车灯14a。此外在构成车体10a后侧部分的后车盖15的上面形成有车座16，并在车体10a的后车盖15的前侧下部设有骑车人用于输入驱动力的踏板部17。
前轮11可旋转地支承在下方分叉的前叉18的下端部。即，前轮11的中心轴11a的两侧部可旋转地支承在前叉18的两个下端部。由此，前轮11能够以中心轴11a为中心进行旋转。此外，如图4或图5所示，在前叉18的上端部配置有头管19。该头管19连接在构成车体10a的主体部分的下管21的前端部(上端部)。
此外，转向轴22以可绕轴旋转的状态被安装在头管19内，并且转向轴22的下端部与前叉18的上端中央部相连接。此外，转向轴22的上部从头管19的上端向上凸起，并在其上端连接有车把14。因此，若通过操纵车把14使转向轴22绕轴旋转，则前轮11可根据转向轴22的旋转量而向左右改变方向。此外，把手23a、23b被设置在车把14的左右两端，把手23a被固定在车把14上，从而被用作把持用的把持部。把手23b可绕轴旋转，其除了被用作把持部外，还构成本发明的油门操作元件。
此外，在把手23a、23b的附近并分别设置有受离开把手23a、23b的作用力的制动手柄24a、24b，通过将该制动手柄24a、24b向把手23a、23b一侧拉紧来制动前轮11或后轮12的旋转。在车把14的把手23b的附近设有作为本发明油门操作量检测单元的电位器23c，该电位器23c用于检测把手23b的旋转操作量。此外，在制动手柄24a、24b上连接有作为本发明的制动操作检测单元的制动开关25a、25b，该制动开关25a、25b分别检测制动手柄24a、24b被操作了的情况。
用多个螺丝26将构成后面的后面盖13a和构成前面的前面盖13b进行固定，从而构成前车盖13，并在其内部形成有空间27。在该空间27内设有头管19、下管21的一部分、转向轴22、控制器30、以及电源开关31等。此外，如图3和图5所示，在后面盖13a中的隔着头管19和转向轴22的左右位置上形成有四边形凹部28a、28b。图5示出了卸下前面盖13b之后从前面观看后面盖13a的内面的状态。在该状态下，凹部28a、28b向前方凸起。
该凹部28a、28b分别由平面状底面及四个斜面构成，所述四个斜面从该底面的四个边缘开始倾斜延伸至后面盖13a的表面。此外，如图6所示，在位于凹部28a下部的面向上方的斜面上形成有窗部29a，并且如图7所示，在位于凹部28b下部的面向上方的斜面上形成有窗部29b。设有显示部32的控制器30以使显示部32从窗部29朝外露出的状态被固定在后面盖13a的内表面中窗部29a的附近，且在窗部29b上安装有电源开关31。
控制器30是对电动自行车10的驱动系统进行电控制的装置，其具有如图8和图9所示的结构。即，该控制器30通过在主体30a的一端下部形成带通孔的一对固定片30b、30b，并在主体30a的另一端上部形成带通孔的一对固定片30c、30c而构成，并且在主体30a的上表面的一端设有显示部32。其中，主体30a通过在收纳盒内部收纳构成控制器30和显示部32的各电子部件而构成。
此外，在显示部32的表面安装有用于显示蓄电池33的充电状态的多个LED32a。该多个LED32a具有根据蓄电池33的充电状态而发光的结构，当控制器30为打开状态时，若蓄电池33被充分充电，则所有的LED32a发光。然后，随着蓄电池33充电量的减少，从图9右侧的LED32a开始依次熄灭。
此外，在控制器30上连接有多条导线34，该导线34中的导线34a与电位器23c及制动开关25a、25b相连接，导线34b与电源开关31相连接。此外，导线34c与蓄电池33相连接，导线34d与电动马达35相连接。此外，在后面盖13a的内表面中的窗部29a的附近，以预定间隔形成有用于安装螺丝的凸台部36，通过将螺丝37贯穿控制部30的各固定片30b、30c的通孔，并将该螺丝37拧入凸台部36内，控制器30被固定到后面盖13a上，此时螺丝37不暴露在后面盖13a的表面。
以使钥匙插孔31a朝向外部的状态，电源开关31被安装到窗部29b上，通过将钥匙38插入钥匙插孔31a中并向一个方向旋转，经由控制器30允许从蓄电池33向电动马达35通电。另外，通过将钥匙38向另一方向旋转，禁止从蓄电池33向电动马达35通电。此外，其前端与头管19相连接的下管21的后侧部分从与头管19的连接部位向斜后下方延伸，随后弯曲向水平方向延伸。在后车盖15内向斜后上方延伸的一对后车架(图中未示出)与下管21的后端部连接。
所述一对后车架保持预定间隔而配置，且后端部彼此连接。而且在两个后车架之间设有蓄电池33。此外，后臂39通过连接部件(图中未示出)与下管21的后端部连接。该后臂39通过连接平行配置的一对悬臂部件的前端而构成，并向后方延伸。后轮12的中心轴12a的两侧部分可旋转地被支承于后臂39的两个悬臂部件的后端部，由此后轮12能够以中心轴12a为中心进行旋转。此外，后减震器39a被挂接在后臂39的后端上侧部分和后车架的大体中央部之间。通过该后减震器39a的伸缩，后臂39的后端可自由摆动。
此外，在后轮12的中央部设有传动盒12b，且在该传动盒12b的内部收纳有电动马达35、减速器及鼓式制动器(图中未示出)。该电动马达35在控制器30的控制下根据把手23b的操作量而驱动，从而向后轮12产生驱动力。并且，当制动手柄24a、24b被操作时，该电动马达35在控制器的控制下停止驱动。
此外，在踏板部17的齿轮部和后轮12的齿轮部之间架设有链条17b，通过骑车人用脚使踏板17a旋转，人工驱动力通过链条17b从踏板部17被输入后轮12。而且，前轮11中也设有制动器(图中未示出)，该制动器和后轮12的鼓式制动器根据制动手柄24a、24b的操作量而分别进行动作，从而制动对应的前轮11或后轮12。
此外，设置在后车盖15上面的车座16的前端下部可通过铰接部16a进行旋转，并在后车盖15的内部形成有用于收纳蓄电池33的收纳部和用于收纳头盔等的收纳部。因此，通过使车座16以铰接部16a为中心进行旋转，可打开后车盖15的上面，并可从该开口处取出或放入蓄电池33或头盔等，还可对蓄电池33进行充电。此外，该电动自行车10还具有旋转式支架(图中未示出)，当电动自行车10处于静止状态时，该支架使其维持立起状态。下管21的后侧部分和踏板部17被盖部件所覆盖。
当骑车人骑在该电动自行车10上时，骑车人坐在车座16上，并将钥匙38插入电源开关31的钥匙插孔31a中，之后向一个方向旋转。从而使控制器30成为打开状态。此时，由于显示部32发光，因而可通过观察显示部32来确认蓄电池33的充电状态。接着，骑车人两脚分别踏在踏板17a上。于是，当在水平或下坡路上使电动自行车10作为自行车行驶时，用两脚使踏板17a旋转，从而向后轮12产生驱动力。
此外，当要降低电动自行车10的行驶速度时，根据需要，操作制动手柄24a、24b。由此，电动自行车10根据制动手柄24a、24b的操作量进行减速。此外，当例如在上坡路使电动自行车10在电动马达35产生驱动力的情况下行驶时，根据加速的速度来操作把手23b。在该情况下，当两脚放在踏板17a上不进行旋转操作时，通过设置在后轮12一侧的单向离合器的动作，可使电动马达35的旋转不通过链条17b传递到踏板17a上。另一方面，也可以通过两脚连续进行踏板17a的旋转操作，由此以骑车人的微小力量可使电动自行车10高速行驶。
当要降低电动自行车10的行驶速度时，操作制动手柄24a、24b，从而通过控制器30的控制来使电动马达35的驱动停止，之后进一步继续操作制动手柄24a、24b，使电动自行车10对应制动手柄24a、24b的操作量减速。此外，当结束电动自行车10的行驶时，将钥匙38向另一方向旋转，使控制器30变成关闭状态，并且向下旋转支架使其与地面接触，从而使电动自行车10处于立起状态。
此时，若显示部32上显示的蓄电池33的充电量减少，则将充电用的软线(图中未示出)连接到蓄电池33上，对蓄电池33进行充电。即，旋转车座16来打开后车盖15的上面，并利用充电用的软线将蓄电池33连接到电源上来进行上述充电。充电过程中，放下车座16来关闭后车盖15的上面。此时，充电用的软线从后车盖15和车座16之间的间隙延伸到外部。
这样在本发明的电动自行车10中，由于将显示部32安装在控制器30上并设置在前车盖13内，所以使用一个使显示部32和控制器30免受水或尘土侵害的收纳盒即可。其结果是可简化用于保护显示部32和控制器30的结构，还可以降低制造成本。此外，由于可以缩短连接显示部32和控制器30之间的电路，所以可进一步降低制造成本。而且，由于显示部32和控制器30被固定在前车盖13上，所以不需要为了安装显示部32和控制器30而另外使用安装部件，从而也简化了用于安装显示部32和控制器30的安装结构。
此外，在构成前车盖13的后部的后面盖13a上形成窗部29a，并以使显示部32从该窗部29a朝外露出的状态，将控制器30配置在前车盖13内的空间27中。因此，在可使坐在车座16上的骑车人容易看到显示部32的同时，可有效保护控制器30使其免于水或尘土的侵害。此外，由于用螺丝37将控制器30固定在形成于后面盖13a的内表面上的凸台部36上，因此螺丝37不露在外面，从而可使前车盖13显得美观。
而且，由于前面盖13b通过螺丝26可自由装卸地被安装在后面盖13a上，因此，通过从后面盖13a卸下前面盖13b，可使被安装在后面盖13a上的控制器30露出。从而可容易进行控制器30的维护、检修及保养。此外，由于用于安装显示部32的窗部29a被形成在凹部28a内，因此，显示部32不会从后面盖13a凸起，从而可使后面盖13a显得美观。
此外，在后面盖13a的在左右方向上与凹部28a相反的部分形成凹部28b，并在凹部28b上设置朝向上面的窗部29b，而且在该窗部29b上设置了电源开关31。由此，电源开关31不会从后面盖13a凸起，从而可使后面盖13a显得美观。由此可紧凑配置包括显示部32的控制器30和电源开关31。此外，由于将电源开关31设置在凹部28b内，因此可防止碰到骑车人的膝盖，并可确保充足的骑车空间。而且，由于电源开关31被设置在凹部28b的朝上的表面上，因此易于操作电源开关31。
此外，由于在车把14上设置把手23b和电位器23c，并用导线34a连接电位器23c和设置在前车盖13内的控制器30，因此可缩短导线34a，并易于设置该导线34a。而且，由于在车把14上设置制动手柄24a、24b和用于检测制动手柄24a、24b被操作了的情况的制动开关25a、25b，并用导线34a连接制动开关25a、25b与控制器30，因此可缩短导线34a，并易于设置该导线34a。
此外，本发明的电动自行车不限于上述的实施例，而是可进行适当的修改。例如，在上述的实施例中，通过LED32a在显示部32中显示蓄电池33的充电状态，但该显示不仅限于蓄电池33的充电状态，还可显示车速或车灯14a的打开状态等各种内容。此外，例如也可以使用灯来替代LED32a。而且也可以在窗部29a的边缘和显示部32的边界部位或窗部29b的边缘和电源开关31的边界部位设置密封材料进行密封。
此外，在上述的实施例中，显示部32是从后面盖13a朝向外部的，但也可以使显示部32从前面盖13b向外露出。此外，作为将控制器30固定在前车盖13上的紧固部件，不限于螺丝37，只要能够将控制器30固定到前车盖13上，可以使用任意的连接件。此外，对于电动自行车中其他部位的结构，也可以在本发明的技术范围内作适当改变后实施。
权利要求
1.一种电动自行车，具有输入驱动力的踏板部、产生驱动力的电动马达、控制所述电动马达的转矩的控制器、以及显示部，其特征在于，将转向轴以向绕轴方向自由旋转的状态设置于所述电动自行车的车体上，并在该转向轴的上端部安装车把，在该转向轴的附近安装前车盖，并且在所述控制器上安装所述显示部，将所述控制器与所述显示部一并安装到所述前车盖上。
2.如权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，由通过互相接合在内部形成空间的前面盖和后面盖构成所述前车盖，在其中一面盖上形成可从外部观看的窗部，并以使所述显示部从所述窗部面向外部的状态，将所述控制器安装到所述空间内。
3.如权利要求2所述的电动自行车，其特征在于，通过配置在所述空间侧的紧固部件，将所述控制器安装在所述后面盖上。
4.如权利要求2或3所述的电动自行车，其特征在于，将所述前面盖可自由装卸地安装到所述后面盖上。
5.如权利要求2至4中任一项所述的电动自行车，其特征在于，在所述后面盖上形成具有朝上的面的凹部，并在所述凹部的朝上的面上设置所述窗部。
6.如权利要求5所述的电动自行车，其特征在于，在所述后面盖的在左右方向上位于所述转向轴一侧的部位，设置所述凹部，在所述后面盖的在左右方向上位于所述转向轴另一侧的部位形成具有朝上的面的另一凹部，并在所述另一凹部的朝上的面上设置另一窗部，在所述另一窗部上设置用于启动或停止所述电动马达的电源开关。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电动自行车，其特征在于，将油门操作元件和用于检测所述油门操作元件的操作量的油门操作量检测单元设置在所述车把上，并用导线连接所述油门操作量检测单元和所述控制器，所述导线用于将所述油门操作量检测单元检测出的检测信号发送给所述控制器。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电动自行车，其特征在于，将制动操作元件和用于检测所述制动操作元件被操作了的情况的制动操作检测单元设置在所述车把上，并用导线连接所述制动操作检测单元和所述控制器，所述导线用于将所述制动操作检测单元检测出的检测信号发送给所述控制器。
全文摘要
本发明提供一种通过在控制器上设置显示部，可减少部件件数、简化结构、降低制造成本的电动自行车。在具有踏板部(17)和电动马达(35)的电动自行车(10)上设置带显示部(32)的控制器(30)。前车盖(13)安装在与车把(14)连接的转向轴(22)周围，控制器以使显示部露在外部的状态安装在前车盖内。前车盖由通过螺丝(37)可装卸地结合并在内部形成空间(27)的前面盖(13b)和后面盖(13a)构成，并在后面盖上形成具有朝上的窗部(29a)的凹部(28a)，且使显示部从窗部(29a)面向外部。此外在后面盖上形成具有朝上的窗部(29b)的凹部(28b)，并在窗部(29b)设置电源开关(31)。
文档编号B62J99/00GK1891561SQ20051010586
公开日2007年1月10日 申请日期2005年9月29日 优先权日2005年7月5日
发明者寺田润史, 小野朋宽, 藤代雅也, 西山统邦 申请人:雅马哈发动机株式会社