自転車用配線接続構造
【課題】 ２つの電気部品を電気的に接続する配線接続構造において、防水構造を図りやすくし、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようにする。
【解決手段】 自転車用配線接続構造６０は、ハンドルバー１５に装着されるスイッチユニット２３ａに接続される第１電気配線５０と第２制御ユニット３１に接続される第２電気配線５１とを電気的に接続するための構造であって、第１接続端子６１と第２接続端子６２と筒状のカバー部材６３とを備えている。第１接続端子６１は、第１電気配線５０に電気的に接続可能な端子である。第２接続端子６２は、第２電気配線５１に電気的に接続可能でありかつ第１接続端子６１に電気的に接続可能端子である。カバー部材６３は、少なくとも両接続端子６１，６２を被覆する熱収縮性を有する合成樹脂製の部材である。
【解決手段】 自転車用配線接続構造６０は、ハンドルバー１５に装着されるスイッチユニット２３ａに接続される第１電気配線５０と第２制御ユニット３１に接続される第２電気配線５１とを電気的に接続するための構造であって、第１接続端子６１と第２接続端子６２と筒状のカバー部材６３とを備えている。第１接続端子６１は、第１電気配線５０に電気的に接続可能な端子である。第２接続端子６２は、第２電気配線５１に電気的に接続可能でありかつ第１接続端子６１に電気的に接続可能端子である。カバー部材６３は、少なくとも両接続端子６１，６２を被覆する熱収縮性を有する合成樹脂製の部材である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線接続構造、特に、ハンドルを含む自転車のフレームに装着される第１電気部品に接続された第１電気配線と第２電気部品に装着される第２電気配線とを電気的に接続するための自転車用配線接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の自転車には、ランプ以外にも多くの電気部品が搭載されるようになっている。たとえば、ペダルによる駆動力をアシストする電動駆動力補助装置や変速動作を電動又は空圧により行う電動変速装置などの電気部品が広く採用されている。また、これらの電気部品を制御する電気部品や操作する電気部品も多く使用されている。このような電気部品を接続する従来の配線接続構造では、電気部品に設けられた接続端子台に電気配線に付けられた端子をねじや雌雄嵌合により接続している（たとえば、特許文献１参照）。従来の配線接続構造では、電気配線は、フレームに沿って露出して配置されており、たとえば、ハンドルに設けられた変速スイッチと表示部とを接続したり、表示部とフレームの中央部に設けられた制御部とを接続したりしている。
【特許文献１】特開２００４−１５９４９０号公報（図５及び図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の配線接続構造では、電気部品に設けられた接続端子台に電気配線を接続しているので、防水構造を図りにくい。このため、従来の配線接続構造では、端子台が外部に露出し、水分の付着等による腐食による絶縁不良や配線の脱落等の不具合が生じるおそれがある。
【０００４】
また、前記従来の配線接続構造では、電気配線がフレームに沿って露出して配置されているので、電気配線が障害物に引っ掛かって切断したり破損したりするおそれがある。これを防止するために電気配線をフレームの内部に挿通することが考えられる。しかし、フレーム外にある端子台に接続される電気配線をフレーム内部に挿通するのは困難である。
【０００５】
本発明の課題は、２つの電気部品を電気的に接続する配線接続構造において、防水構造を図りやすくし、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようにすることにある。
本発明の別の課題は、２つの電気部品を電気的に接続する配線接続構造において、フレーム内に配線を挿通しやすくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明１に係る自転車用配線接続構造は、ハンドルを含む自転車のフレームに装着される第１電気部品に接続される第１電気配線と第２電気部品に接続される第２電気配線とを電気的に接続するための自転車用配線接続構造であって、第１接続端子と第２接続端子と筒状のカバー部材とを備えている。第１接続端子は、第１電気配線に電気的に接続可能な端子である。第２接続端子は、第２電気配線に電気的に接続可能でありかつ第１接続端子に電気的に接続可能端子である。カバー部材は、少なくとも両接続端子を被覆する熱収縮性を有する合成樹脂製の部材である。
【０００７】
この配線接続構造では、予め第１電気部品に第１電気配線を接続し、第２電気部品に第２電気配線を接続した状態で、第１接続端子に第１電気配線を接続するとともに、第２接続端子に第２電気配線を接続する。そして、両接続端子を接続した状態でカバー部材により少なくとも両接続端子、好ましくは両接続端子とそれに接続される電気配線の一部とを被覆して加熱する。これにより、両接続端子が接続された状態の形状に沿ってカバー部材が収縮し、カバー部材が両接続端子を被覆するとともに、カバー部材が両接続端子及び両電気配線に密着する。これにより、両接続端子が外れにくくなるとともに接続端子内部に液体が浸入しにくくなり防水効果が得られる。また、両接続端子が絶縁され導電性のものに接触しても導通しなくなる。ここでは、熱収縮性を有する合成樹脂製のカバー部材により少なくとも両接続端子を覆うように構成したので、両接続端子が接続された状態でカバー部材を被せて加熱することにより、両接続端子の形状に沿ってカバー部材の形状を収縮させることができる。このため、防水構造を図りやすくなるとともに、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようになる。
【０００８】
また、予め第１及び第２電気配線を第１及び第２電気部品に接続したあと、その各電気部品の装着位置からフレーム内を通して第１及び第２電気配線をフレーム外に取り出し、取り出した２本の電気配線を第１及び第２接続端子を用いて接続し接続後にフレーム内に収納することにより、フレーム内に電気配線を容易に挿通できる。このとき、両接続端子は熱収縮した合成樹脂製のカバー部材で覆われるので、絶縁性や防水性能が維持されるとともに、両接続端子や配線が外れにくくなる。
【０００９】
発明２に係る自転車用配線接続構造は、発明１に記載の構造において、第１接続端子は、第１電気配線を圧着可能な第１圧着部と、第１圧着部と並べて配置され第２接続端子と雌雄嵌合により接続可能な第１接続部とを有し、第２接続端子は、第２電気配線を圧着可能な第１圧着部と、第２圧着部と並べて配置され第１接続端子と雌雄嵌合により接続可能な第２接続部とを有しカバー部材は、両接続端子が接続された状態で少なくとも第１及び第２圧着部と前記第１及び第２接続部とを覆う長さを有する。この場合には、電気配線が圧着される圧着端子で構成される２つの接続端子がカバー部材により確実に覆われるとともに、電気配線の一部をもカバー部材で覆うことにより防水性能をさらに高めることができる。
【００１０】
発明３に係る自転車用配線接続構造は、発明１又は２に記載の構造において、第１及び第２接続端子並びにカバー部材は、フレーム内に収納可能である。この場合には、全ての構成要素がフレーム内に収納可能であるので、両電気配線を電気部品の装着位置からフレーム内に挿入し、フレーム外に取り出して両接続端子で接続し、接続後にフレーム内に収納することにより、電気配線をフレーム内に容易に挿通できる。
【００１１】
発明４に係る自転車用配線接続構造は、発明１に記載の構造において、第１電気部品はハンドルに装着され変速操作用のスイッチを有する変速操作部であり、第２電気部品は、ハンドルに装着されるスイッチのオンオフ操作により変速信号を変速装置に出力する変速制御部であり、第１及び第２接続端子並びにカバー部材は、ハンドル内に収納可能である。この場合には、第１電気部品としての変速操作部と第２電気部品としての変速制御部との接続をハンドル内で容易に行うことができる。
【００１２】
発明５に係る自転車用配線接続構造は、発明１から４のいずれかに記載の構造において、カバー部材は、透明なポリオレフィン樹脂製である。この場合には、比較的安価で汎用性があるポリオレフィン樹脂を用いることにより両接続端子を安価にカバーできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱収縮性を有する合成樹脂製のカバー部材により少なくとも両接続端子を覆うように構成したので、両接続端子が接続された状態でカバー部材を被せて加熱することにより、両接続端子の形状に沿ってカバー部材の形状を収縮させることができる。このため、防水構造を図りやすくなるとともに、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようになる。
【００１４】
また、予め第１及び第２電気配線を第１及び第２電気部品に接続したあと、その各電気部品の装着位置からフレーム内を通して第１及び第２電気配線をフレーム外に取り出し、取り出した２本の電気配線を第１及び第２接続端子を用いて接続し接続後にフレーム内に収納することにより、フレーム内に電気配線を容易に挿通できる。このとき、両接続端子は熱収縮した合成樹脂製のカバー部材で覆われるので、絶縁性や防水性能が維持されるとともに、両接続端子や配線が外れにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車は前後サスペンション付きのマウンテンバイクであり、リアサスペンション１３ｒ付きのフレーム体２、フロントサスペンション１３ｆ付きのフロントフォーク３、及びハンドル部４（ハンドルの一例）を有するフレーム１と、前後の変速装置８，９を含む駆動部５と、フロントフォーク３に装着された前輪６と、ハブダイナモ１０が装着された後輪７と、前後の変速装置８，９を含む各部を制御するための制御装置１１（図３）とを備えている。
【００１６】
フレーム１のフレーム体２は、異形角パイプを溶接して製作されたものである。フレーム体２には、サドル１８や駆動部５を含む各部が取り付けられている。フロントフォーク３は、フレーム体２の前部に斜めに傾いた軸回りに揺動自在に装着されている。
【００１７】
ハンドル部４は、図２に示すように、フロントフォーク３の上部に固定されたハンドルステム１２と、ハンドルステム１２に固定されたハンドルバー１５とを有している。ハンドルバー１５の両端にはブレーキレバー１６とグリップ１７とが装着されている。ブレーキレバー１６の装着部分の内側には、後変速装置９の手動変速操作を行う後変速スイッチ２０ａ，２０ｂ及び運転モードを自動変速モードと手動変速モードとに切り換える操作スイッチ２１ａを有するスイッチユニット（第１電気部品の一例）２３ａと、前変速装置８の手動変速操作を行う前変速スイッチ２０ｃ，２０ｄ及びサスペンション１３ｆ，１３ｒの硬軟の手動切り換えを行うための操作スイッチ２１ｂを有するスイッチユニット（第１電気部品の一例）２３ｂとが装着されている。変速スイッチ２０ａは、手動変速モード時に後述するリアディレーラ２６ｒを１段ずつシフトダウンするためのスイッチであり、変速スイッチ２０ｂは、リアディレーラ２６ｒを１段ずつシフトアップするためのスイッチである。変速スイッチ２０ｃは、手動変速モード時に後述するフロントディレーラ２６ｆを１段ずつシフトダウンするためのスイッチであり、変速スイッチ２０ｄは、フロントディレーラ２６ｆを１段ずつシフトアップするためのスイッチである。
【００１８】
駆動部５は、フレーム体２の下部（ハンガー部）に設けられクランク２７と、外装式の前後の変速装置８，９とを有している。前変速装置８は、クランク２７に装着された３枚のスプロケットＦ１〜Ｆ３と、フレーム体２に装着されたフロントディレーラ２６ｆとを有している。後変速装置９は、たとえば８枚のスプロケットＲ１〜Ｒ８を有する多段ギア２５と、フレーム体２の後部に装着されたリアディレーラ２６ｒとを有している。クランク２７は、３枚のスプロケットＦ１〜Ｆ３が装着されたギアクランク２７ａと左クランク２７ｂとを有している。また、駆動部５は、ギアクランク２７ａと多段ギア２５のそれぞれいずれかのスプロケットＦ１〜Ｆ３，Ｒ１〜Ｒ８に掛け渡されたチェーン２９を有している。
【００１９】
フロント側のスプロケットＦ１〜Ｆ３は、歯数が最も少ないスプロケットＦ１から順に歯数が多くなっており、歯数が最も多いスプロケットＦ３が最も外側に配置されている。また、リア側のスプロケットＲ１〜Ｒ８は、歯数が最も多いスプロケットＲ１から順に歯数が少なくなっており、歯数が最も少ないスプロケットＲ８が最も外側に配置されている。なお図１では、図面を簡略化するためにスプロケットＲ１〜Ｒ８の枚数を正確には表していない。
【００２０】
左クランク２７ｂ側の回転中心には、クランク２７の回転を検出するための回転検出器（図示せず）が装着されている。回転検出器は、リードスイッチ２４（図３）と、リードスイッチ２４の回転中心側でクランク２７の回転方向に間隔を隔てて配置された磁石（図示せず）とを有しており、リードスイッチ２４からクランク２７の１回転当たり４つのパルスが出力される。ここで、回転検出器を設けたのは、外装変速機の場合、クランク２７が回転していないと変速できないため、クランク２７が回転しているときのみ変速動作が行われるようにするためである。
【００２１】
後輪７のハブダイナモ１０は、ディスクブレーキのブレーキディスク及び多段ギア２５が装着されたフリーホイールを装着可能なハブであり、内部に後輪７の回転により発電する交流発電機１９（図３）を有している。
【００２２】
制御装置１１は、変速スイッチ２０ａ〜２０ｄや操作スイッチ２１ａ，２１ｂの操作に応じて変速装置８，９やサスペンション１３ｆ，１３ｒを制御するとともに、速度に応じてそれらを自動制御する。
【００２３】
制御装置（第２電気部品の一例）１１は、図３及び図４に示すように、第１、第２及び第３制御ユニット３０〜３２の３つの制御ユニットを有している。第１制御ユニット３０は、交流発電機１９に接続されている。第１制御ユニット３０は、交流発電機１９で生成された電力で駆動され、供給された電力によりフロントディレーラ２６ｆ、リアディレーラ２６ｒ及びリアサスペンション１３ｒを制御する。第１制御ユニット３０は、第２制御ユニット３１に接続され、第２制御ユニット３１や第３制御ユニット３２に制御信号を電力に乗せて供給する。具体的には供給された電力を制御信号に応じてオンオフさせて制御信号を電力にのせて出力する。
【００２４】
第２制御ユニット３１は、第１制御ユニット３０から送られた制御信号に応じて、フロントサスペンション１３ｆを制御するとともに、各スイッチ２０ａ〜２０ｄ、２１ａ，２１ｂの操作情報を第１制御ユニット３０に仲介する。
【００２５】
第３制御ユニット３２は第２制御ユニット３１に着脱自在に装着されている。第３制御ユニット３２は、走行情報を表示可能な液晶表示部５６を有しており、第１制御ユニット３０から出力された制御信号に応じて液晶表示部５６を表示制御する。液晶表示部５６は、車速、走行距離、変速位置などの走行情報を表示する。
【００２６】
第１制御ユニット３０は、たとえば、フレーム体２の下部のハンガー部に装着されており、回転検出器及びフロントディレーラ２６ｆに隣接して設けられている。第１制御ユニット３０は、運転モードに応じて変速装置８，９及びリアサスペンション１３ｒを制御する。具体的には、自動モードの時には、速度に応じて変速装置８，９を変速制御するとともにリアサスペンション１３ｒを速度に応じて硬軟２つの硬さに制御する。手動モードの時には各変速スイッチ２０ａ〜２０ｄ及び操作スイッチ２１ｂの操作に応じて変速装置８，９及びリアサスペンション１３ｒを制御する。また、速度信号を制御信号として第２制御ユニット３１及び第３制御ユニット３２に出力する。
【００２７】
第１制御ユニット３０は、ＣＰＵやメモリやＩ／Ｏインターフェイスなどを含むマイクロコンピュータからなる第１制御部３５を有している。第１制御部３５には、交流発電機１９からのパルス出力により速度信号を生成するための波形成形回路３６と、充電制御回路３３と、第１蓄電素子３８ａと、回転検出器のリードスイッチ２４と、電源通信回路３４と、電源オンオフスイッチ２８とが接続されている。また、フロントディレーラ２６ｆのモータドライバ（ＦＭＤ）３９ｆと、リアディレーラ２６ｒのモータドライバ（ＲＭＤ）３９ｒと、フロントディレーラ２６ｆの動作位置センサ（ＦＬＳ）４１ｆと、リアディレーラ２６ｒの動作位置センサ（ＲＬＳ）４１ｒと、リアサスペンション１３ｒのモータドライバ（ＲＳＤ）４３ｒとが接続されている。
【００２８】
第１制御部３５内のメモリには、各種の走行情報などの走行データが記憶されるとともに、制御に必要な制御データが格納されている。第１制御部３５には、第１蓄電素子３８ａにダイオード４２を介して接続された第２蓄電素子３８ｂからの電力が供給されている。ダイオード４２は、第１蓄電素子３８ａから第２蓄電素子３８ｂへ一方向のみ電流を流すように設けられている。これにより、第２蓄電素子３８ｂから第１蓄電素子３８ａへの逆流を防止できる。ここで、第１蓄電素子３８ａは主に、モータドライバ３９ｆ，３９ｒ，４３ｆ，４３ｒやモータドライバ３９ｆ，３９ｒ，４３ｆ，４３ｒにより駆動されるモータを有するサスペンション１３ｆ，１３ｒやディレーラ２６ｆ，２６ｒなどの消費電力が大きく電気容量の大きな電装品の電源として使用される。ただし、後述する第２制御部４５の電源としても使用される。第２蓄電素子３８ｂは、第１制御部３５、後述する第３制御部５５及び液晶表示部５６等の消費電力が小さく電気容量の小さな電装品の電源として使用される。
【００２９】
第１及び第２蓄電素子３８ａ，３８ｂは、たとえば電気二重層コンデンサなどの大容量コンデンサからなり、交流発電機１９から出力され、充電制御回路３３で整流された直流電力を蓄える。なお、蓄電素子３８ａ，３８ｂをコンデンサに代えてニッケル・カドニウム電池やリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池で構成してもよい。
【００３０】
充電制御回路３３は、交流発電機１９から出力された電力を整流して直流の電力を生成する整流回路３７と、整流回路３７から出力された電力を第１制御部３５からの電圧信号によりオンオフする充電オンオフスイッチ４０とを備えている。充電オンオフスイッチ４０は、第１蓄電素子３８ａに過大な電圧の電力を蓄えないようにするためのものである。第１蓄電素子３８ａの電圧は第１制御部３５により監視されており、第１制御部３５は監視している電圧が所定電圧（たとえば７ボルト）以上になると充電オンオフスイッチ４０をオフする電圧信号を出力し、充電オンオフスイッチ４０を開く。また、所定電圧（たとえば５．５ボルト）以下になるとオンする電圧信号を出力し、充電オンオフスイッチ４０を閉じる。
【００３１】
電源通信回路３４は、第２蓄電素子３８ｂにも接続されている。電源通信回路３４は、第１制御部３５からの速度、距離、変速段、自動又は手動、サスペンションの硬軟などの情報に応じた制御信号により第２蓄電素子３８ｂから送られた電力をオンオフして制御信号を含む電力を第２制御ユニット３１に向けて制御信号を供給する。
【００３２】
電源オンオフスイッチ２８は、第１蓄電素子３８ａにも接続されている。電源オンオフスイッチ２８は、第１蓄電素子３８ａからフロントサスペンション１３ｆのモータドライバ４３ｆ及び第２制御ユニット３１に送る電力をオンオフするために設けられている。電源オンオフスイッチ２８は、前後のサスペンション１３ｆ，１３ｒの硬軟の制御が終了すると第１制御部３５からの信号によりオフされ、制御開始時にオンする。これにより、第１蓄電素子３８ａの電力の無駄な消耗を抑えることができる。
【００３３】
各モータドライバ３９ｆ，３９ｒ，４３ｆ，４３ｒは、制御信号に応じてディレーラ２６ｆ，２６ｒに設けられたモータ４４ｆ，４４ｒ、サスペンション１３ｆ，１３ｒに設けられたモータ（図示せず）を駆動する駆動信号を各モータに出力する。
【００３４】
第２制御ユニット３１は、図２に示すように、ハンドル部４のハンドルバー１５に固定可能なブラケット４９により取り付けられている。第２制御ユニット３１は、図４に示すように、マイクロコンピュータからなる第２制御部４５を有している。第２制御部４５には、第１受信回路４６と、フロントサスペンション１３ｆのモータドライバ（ＦＳＤ）４３ｆが接続されている。第１受信回路４６は、第１制御ユニット３０の電気通信回路３４に接続されており、電力に含まれる制御信号を抽出して第２制御部４５に出力する。電気通信回路３４は、第３蓄電素子３８ｃにも接続されている。第３蓄電素子３８ｃは、たとえば電解コンデンサなどの比較的小容量のコンデンサを用いており、制御信号によりオンオフされた電力を平滑化するために設けられている。第３蓄電素子３８ｃには、バッファアンプ４８が接続されている。バッファアンプ４８は、入出力電圧を一定に保持できるアンプであり、変速スイッチ２０ａ，２０ｂ及び操作スイッチ２１ａ，２１ｂからのアナログの電圧信号を安定化させるために設けられている。
【００３５】
第２制御ユニット３１は、第１蓄電素子３８ａからの電力により動作するとともに、第２蓄電素子３８ｂの電力に乗せられた制御信号に基づきフロントサスペンション１３ｆを運転モードに応じて制御する。具体的には、自動モードの時には、速度に応じてフロントサスペンション１３ｆの硬軟の切り換えを行うとともに、手動変速モードの時には、操作スイッチ２１ｂの操作に応じてフロントサスペンション１３ｆの硬軟の切り換えを行う。なお、前述したように、第２制御部４５は、電源オンオフスイッチ２８によりサスペンションの制御の時のみ動作するようになっている。
【００３６】
第３制御ユニット３２は、いわゆるサイクルコンピュータと呼ばれものであり、第２制御ユニット３１に着脱自在に装着されている。また、第３制御ユニット３２には、たとえばボタン電池などの電池５９が装着されており、電池５９からも電力を供給できるようになっている。これにより、第３制御ユニット３２を第２制御ユニット３１から取り外しても第３制御ユニット３２は動作可能になっている。このため、ホイール径の設定などの各種の初期設定を行うことができるとともに、走行距離，走行時間等の各種のデータを記憶させることができる。
【００３７】
第３制御ユニット３２は、図４に示すように、マイクロコンピュータからなる第３制御部５５を有している。第３制御部５５には、液晶表示部５６と、バックライト５８と、電池５９、第２受信回路６４と、第４蓄電素子３８ｄとが接続されている。液晶表示部５６は、速度やケイデンスや走行距離や変速位置やサスペンションの状態などの各種の走行情報を表示可能であり、バックライト５８により照明される。電力安定化回路５７は、電力をオンオフして制御信号を供給してもオンオフ信号を含む電力をたとえば平滑化により安定化するものである。これにより、オンオフする制御信号を電力乗せてもバックライト５８のちらつきが生じにくくなる。
【００３８】
第２受信回路６４は、第１受信回路４６と並列に接続されており、第２蓄電素子３８ｂからの電力に含まれる制御信号を抽出して第３制御部５５に出力する。第４蓄電素子３８ｄは、たとえは電解コンデンサからなり、第２蓄電素子３８ｂから供給される電力を蓄えてオンオフする制御信号による影響を少なくするために設けられている。第４蓄電素子３８ｄは、第２受信回路６４と並列に接続されており、第３制御部５５及び電力安定化回路５７に接続されている。
【００３９】
このような構成の制御装置１１では、自転車が走行するとハブダイナモ１０の交流発電機１９が発電し、その電力が第１制御ユニット３０に送られ、第１及び第２蓄電素子３８ａ，３８ｂに電力が蓄えられる。ここで、交流発電機１９が後輪７に設けられているので、たとえばスタンドを立ててペダルを回せば充電量が不足していても第１及び第２蓄電素子３８ａ，３８ｂを充電できる。このため、変速装置の調整のためにペダルを回せば簡単に充電でき、充電量が不足していても液晶表示部５６の設定等の作業を容易に行える。
【００４０】
また、第１制御ユニット３０がハンガー部に設けられているので、交流発電機１９との距離が近くなり、電源ケーブルが短くて済み信号のやり取りや電力供給の効率が高くなる。
【００４１】
また、操作スイッチ２１ａ，２１ｂや変速スイッチ２０ａ〜２０ｄが操作されると、異なるアナログ電圧の信号がバッファアンプ４８を介して第１制御部３５に出力され、第１制御部３５でディレーラ２６ｆ，２６ｒを制御する信号やサスペンション１３ｆ，１３ｒを制御する信号やモードを変更する信号が生成される。このうち、フロントサスペンション１３ｆを制御する信号は、電源通信回路３４に出力されて速度信号と同様に電力をオンオフして第２制御部４５に出力され、第２制御部４５でフロントサスペンション１３ｆが制御される。
【００４２】
スイッチユニット２３ａには、図２のＡ部に拡大して示すように、３芯の第１電気配線５０が接続されている。第１電気配線５０は、スイッチユニット２３ａの内部で変速スイッチ２０ａ，２０ｂ及び操作スイッチ２１ａと接続されている。具体的には、第１電気配線５０の第１コード５０ａは、操作スイッチ２１ａの一端に接続され、第２コード５０ｂは、変速スイッチ２０ａ，２０ｂの一端に異なる値の抵抗を介して接続されている。第３コード５０ｃは、コモン線であり、操作スイッチ２１ａ、変速スイッチ２０ａ，２０ｂの他端と接続されている。このように接続することにより、第１コード５０ａから操作スイッチ２１ａのオンオフ操作に応じたアナログ信号がバッファアンプ４８に出力され、第２コード５０ｃから変速スイッチ２０ａ，２０ｂのオンオフ操作に応じた異なるアナログ電圧の信号がバッファアンプ４８に出力される。第１電気配線５０は、スイッチユニット２３ａからハンドルバー１５に内外周を貫通して形成された貫通孔を介してハンドルバー１５の内部に挿通されハンドルバー１５の端面から取り出されている。スイッチユニット２３ｂにも同様な第１電気配線が接続されている。
【００４３】
ブラケット４９に装着された第２制御ユニット３１には、第１電気配線５０に配線接続構造６０により電気的に接続される第２電気配線５１が接続されている。第２電気配線５１も３芯の配線であり、バッファアップ４８に接続されている。
【００４４】
配線接続構造６０は、ハンドルバー１５に装着されるスイッチユニット２３ａに接続される第１電気配線５０と第２制御ユニット３１に接続される第２電気配線５１とを電気的に接続するためのものである。配線接続構造６０は、図５に示すように、第１電気配線５０の各コード５０ａ，５０ｂ，５０ｃに電気的に接続可能な第１接続端子６１と、第２電気配線５１の各コード５１ａ，５１ｂ，５１ｃに電気的に接続可能でありかつ第１接続端子６１に電気的に接続可能な第２接続端子６２と、少なくとも両接続端子６１，６２を被覆する熱収縮性を有する合成樹脂製の筒状のカバー部材６３と有している。なお、図５では、第１電気配線５０の第１コード５０ａと第２電気配線５１の第１コード５１ａとを電気的に接続する配線接続構造６０を図示しているが、他のコード及びそれらを接続する配線接続構造も同様な構造である。また、前述したようにスイッチユニット２３ｂと第２制御ユニット３１とにも第１電気配線と第２電気配線とが接続されており、これらの電気配線も同様な構造の配線接続構造６０で接続されている。
【００４５】
両接続端子６１，６２は、雌雄嵌合の圧着端子であり、この実施形態では、第１接続端子６１がソケット型（雌）の接続端子で、第２接続端子がプラグ型（雄）の接続端子である。両接続端子６１，６２は、たとえばりん青銅製の板材をプレス加工して形成され、表面にすずめっきが施されたものである。
【００４６】
第１接続端子６１は、第１電気配線５０の第１コード５０ａを圧着可能な第１圧着部６１ａと、第１圧着部６１ａと並べて配置され第２接続端子６２と接続可能なソケット形状の第１接続部６１ｂと、第１コード５０ａの被覆部５０ｄを固定するための第１被覆固定部６１ｃを有している。第１被覆固定部６１ｃは、第１接続部６１ｂと逆側で第１圧着部６１ａに並べて配置されている。第１圧着部６１ａは、板を圧着工具により折り曲げて第１コード５０ａの芯線５０ｅを電気的に接続している。
【００４７】
第２接続端子６２は、第２電気配線５１の第１コード５１ａを圧着可能な第２圧着部６２ａと、第２圧着部６２ａと並べて配置され第１接続端子６１の第１接続部６１ｂに挿入して電気的に接続可能なプラグ形状の先細りの第２接続部６２ｂと、第１コード５１ａの被覆部５１ｄを固定するための第２被覆固定部６２ｃを有している。第２被覆固定部６２ｃは、第２接続部６２ｂと逆側で第２圧着部６２ａに並べて配置されている。第２圧着部６２ａは、板を圧着工具により折り曲げて第１コード５１ａの芯線５１ｅを電気的に接続している。
【００４８】
カバー部材６３は、たとえば、ポリオレフィン樹脂製の熱収縮性を有する透明なチューブであり、図６に示すように、両接続端子６１，６２が接続された状態で、第１及び第２圧着部６１ａ，６２ａと、第１及び第２接続部６１ｂ，６２ｂと、第１及び第２被覆固定部６１ｃ，６２ｃと、第１及び第２電気配線５０，５１のたとえば２ｍｍ〜２０ｍｍ程度の長さの接続部分とを覆う長さを有している。カバー部材６３は、図６に示すように、たとえば１１０℃程度の熱風を吹き付けることにより熱収縮し、両接続端子６１，６２及び両コード５０ａ，５１ａにほぼ沿う形状に収縮する。
【００４９】
このように構成された配線接続構造６０により、第１電気配線５０と第２電気配線５１とを接続する場合は以下のように接続作業を行う。
まず、第２制御ユニット３１の装着部分及びスイッチユニット２３ａ，２３ｂの装着部分の近傍には、ハンドルバー１５の外周面に予め電気配線挿通用の貫通孔（図示せず）をあけておく。そして、貫通孔を介して電気配線をスイッチユニット２３ａに接続された第１電気配線５０をハンドルバー１５の内部に通し、ハンドルバー１５の端面から第１電気配線５０を取り出す。同様に、貫通孔を介して第２制御ユニット３１に接続された第２電気配線５１をハンドルバー１５の内部に通し、ハンドルバー１５の端面から第２電気配線５１を取り出す。そして取り出した第１及び第２電気配線５０，５１の各コード５０ａ〜５０ｃ，５１ａ〜５１ｃから芯線を露出させ、第１接続端子６１を第１電気配線５０の各コード５０ａ〜５０ｃに圧着するとともに、第２接続端子６２を第２電気配線５１の各コード５１ａ〜５１ｃに圧着する。そして、熱収縮前のカバー部材６３を各コードのいずれかに装着し、両接続端子６１，６２を接続する。接続した後に、カバー部材６３を両接続端子６１，６２とともに、各コードの接続部分を覆う。その後熱風によりカバー部材６３を熱収縮により収縮させ、両接続端子及びコードに沿う形状にして外径に密着させる。そして、最後に接続した両電気配線をハンドルバー１５の内部に収納し、グリップ１７をハンドルバー１５に装着して配線を完了する。
【００５０】
ここでは、熱収縮性を有する合成樹脂製のカバー部材により少なくとも両接続端子を覆うように構成したので、両接続端子が接続された状態でカバー部材を被せて加熱することにより、両接続端子の形状にほぼ沿ってカバー部材の形状を収縮させることができる。このため、防水構造を図りやすくなるとともに、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようになる。
【００５１】
また、予め第１及び第２電気配線５０，５１をスイッチユニット２３ａ及び第２制御ユニット３１に接続したあと、その装着位置からフレーム１を構成するハンドルバー１５内を通して第１及び第２電気配線５０，５１をハンドルバー１５外に取り出し、取り出した２本の電気配線５０，５１を第１及び第２接続端子６１，６２を用いて接続し接続後にハンドルバー１５内に収納することにより、ハンドルバー１５内に電気配線を容易に挿通できる。このとき、両接続端子６１，６２は熱収縮した合成樹脂製のカバー部材６３で覆われるので、絶縁性や防水性能が維持されるとともに、両接続端子６１，６２や両電気配線５０，５１が外れにくくなる。
【００５２】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、フレームに装着された電気部品としてハンドルバー１５に装着されたスイッチユニット２３ａと第２制御ユニット３１を例示したが、本発明に係る配線接続構造で接続される電気部品はフレームに装着可能なものであればどのようなものでもよい。
【００５３】
（ｂ）前記実施形態では、雌雄嵌合により接続される接続端子を例示したが、両接続端子の接続構造は雌雄嵌合に限定されない。たとえば、ねじやカシメにより両接続端子を接続する構造も採用できる。また、電気配線との接続構造も圧着に限定されず、ねじによる接続構造や半田による接続構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態を採用した自転車の側面図。
【図２】そのハンドル部分の斜視拡大図。
【図３】制御装置の構成の一部を示すブロック図。
【図４】制御装置の構成の残りを示すブロック図。
【図５】本発明に係る配線接続構造の接続前の構成を示す分解斜視図。
【図６】配線接続構造の接続状態を示す一部断面側面図。
【符号の説明】
【００５５】
１ フレーム
４ ハンドル部（ハンドルの一例）
１１ 制御装置（第２電気部品の一例）
１５ ハンドルバー（ハンドルの構成の一例）
２３ａ スイッチユニット（第１電気部品の一例）
３１ 第２制御ユニット（第２電気部品の構成の一例）
５０ 第１接続配線
５１ 第２接続配線
６０ 配線接続構造
６１ 第１接続端子
６２ 第２接続端子
６３ カバー部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線接続構造、特に、ハンドルを含む自転車のフレームに装着される第１電気部品に接続された第１電気配線と第２電気部品に装着される第２電気配線とを電気的に接続するための自転車用配線接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の自転車には、ランプ以外にも多くの電気部品が搭載されるようになっている。たとえば、ペダルによる駆動力をアシストする電動駆動力補助装置や変速動作を電動又は空圧により行う電動変速装置などの電気部品が広く採用されている。また、これらの電気部品を制御する電気部品や操作する電気部品も多く使用されている。このような電気部品を接続する従来の配線接続構造では、電気部品に設けられた接続端子台に電気配線に付けられた端子をねじや雌雄嵌合により接続している（たとえば、特許文献１参照）。従来の配線接続構造では、電気配線は、フレームに沿って露出して配置されており、たとえば、ハンドルに設けられた変速スイッチと表示部とを接続したり、表示部とフレームの中央部に設けられた制御部とを接続したりしている。
【特許文献１】特開２００４−１５９４９０号公報（図５及び図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の配線接続構造では、電気部品に設けられた接続端子台に電気配線を接続しているので、防水構造を図りにくい。このため、従来の配線接続構造では、端子台が外部に露出し、水分の付着等による腐食による絶縁不良や配線の脱落等の不具合が生じるおそれがある。
【０００４】
また、前記従来の配線接続構造では、電気配線がフレームに沿って露出して配置されているので、電気配線が障害物に引っ掛かって切断したり破損したりするおそれがある。これを防止するために電気配線をフレームの内部に挿通することが考えられる。しかし、フレーム外にある端子台に接続される電気配線をフレーム内部に挿通するのは困難である。
【０００５】
本発明の課題は、２つの電気部品を電気的に接続する配線接続構造において、防水構造を図りやすくし、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようにすることにある。
本発明の別の課題は、２つの電気部品を電気的に接続する配線接続構造において、フレーム内に配線を挿通しやすくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明１に係る自転車用配線接続構造は、ハンドルを含む自転車のフレームに装着される第１電気部品に接続される第１電気配線と第２電気部品に接続される第２電気配線とを電気的に接続するための自転車用配線接続構造であって、第１接続端子と第２接続端子と筒状のカバー部材とを備えている。第１接続端子は、第１電気配線に電気的に接続可能な端子である。第２接続端子は、第２電気配線に電気的に接続可能でありかつ第１接続端子に電気的に接続可能端子である。カバー部材は、少なくとも両接続端子を被覆する熱収縮性を有する合成樹脂製の部材である。
【０００７】
この配線接続構造では、予め第１電気部品に第１電気配線を接続し、第２電気部品に第２電気配線を接続した状態で、第１接続端子に第１電気配線を接続するとともに、第２接続端子に第２電気配線を接続する。そして、両接続端子を接続した状態でカバー部材により少なくとも両接続端子、好ましくは両接続端子とそれに接続される電気配線の一部とを被覆して加熱する。これにより、両接続端子が接続された状態の形状に沿ってカバー部材が収縮し、カバー部材が両接続端子を被覆するとともに、カバー部材が両接続端子及び両電気配線に密着する。これにより、両接続端子が外れにくくなるとともに接続端子内部に液体が浸入しにくくなり防水効果が得られる。また、両接続端子が絶縁され導電性のものに接触しても導通しなくなる。ここでは、熱収縮性を有する合成樹脂製のカバー部材により少なくとも両接続端子を覆うように構成したので、両接続端子が接続された状態でカバー部材を被せて加熱することにより、両接続端子の形状に沿ってカバー部材の形状を収縮させることができる。このため、防水構造を図りやすくなるとともに、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようになる。
【０００８】
また、予め第１及び第２電気配線を第１及び第２電気部品に接続したあと、その各電気部品の装着位置からフレーム内を通して第１及び第２電気配線をフレーム外に取り出し、取り出した２本の電気配線を第１及び第２接続端子を用いて接続し接続後にフレーム内に収納することにより、フレーム内に電気配線を容易に挿通できる。このとき、両接続端子は熱収縮した合成樹脂製のカバー部材で覆われるので、絶縁性や防水性能が維持されるとともに、両接続端子や配線が外れにくくなる。
【０００９】
発明２に係る自転車用配線接続構造は、発明１に記載の構造において、第１接続端子は、第１電気配線を圧着可能な第１圧着部と、第１圧着部と並べて配置され第２接続端子と雌雄嵌合により接続可能な第１接続部とを有し、第２接続端子は、第２電気配線を圧着可能な第１圧着部と、第２圧着部と並べて配置され第１接続端子と雌雄嵌合により接続可能な第２接続部とを有しカバー部材は、両接続端子が接続された状態で少なくとも第１及び第２圧着部と前記第１及び第２接続部とを覆う長さを有する。この場合には、電気配線が圧着される圧着端子で構成される２つの接続端子がカバー部材により確実に覆われるとともに、電気配線の一部をもカバー部材で覆うことにより防水性能をさらに高めることができる。
【００１０】
発明３に係る自転車用配線接続構造は、発明１又は２に記載の構造において、第１及び第２接続端子並びにカバー部材は、フレーム内に収納可能である。この場合には、全ての構成要素がフレーム内に収納可能であるので、両電気配線を電気部品の装着位置からフレーム内に挿入し、フレーム外に取り出して両接続端子で接続し、接続後にフレーム内に収納することにより、電気配線をフレーム内に容易に挿通できる。
【００１１】
発明４に係る自転車用配線接続構造は、発明１に記載の構造において、第１電気部品はハンドルに装着され変速操作用のスイッチを有する変速操作部であり、第２電気部品は、ハンドルに装着されるスイッチのオンオフ操作により変速信号を変速装置に出力する変速制御部であり、第１及び第２接続端子並びにカバー部材は、ハンドル内に収納可能である。この場合には、第１電気部品としての変速操作部と第２電気部品としての変速制御部との接続をハンドル内で容易に行うことができる。
【００１２】
発明５に係る自転車用配線接続構造は、発明１から４のいずれかに記載の構造において、カバー部材は、透明なポリオレフィン樹脂製である。この場合には、比較的安価で汎用性があるポリオレフィン樹脂を用いることにより両接続端子を安価にカバーできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱収縮性を有する合成樹脂製のカバー部材により少なくとも両接続端子を覆うように構成したので、両接続端子が接続された状態でカバー部材を被せて加熱することにより、両接続端子の形状に沿ってカバー部材の形状を収縮させることができる。このため、防水構造を図りやすくなるとともに、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようになる。
【００１４】
また、予め第１及び第２電気配線を第１及び第２電気部品に接続したあと、その各電気部品の装着位置からフレーム内を通して第１及び第２電気配線をフレーム外に取り出し、取り出した２本の電気配線を第１及び第２接続端子を用いて接続し接続後にフレーム内に収納することにより、フレーム内に電気配線を容易に挿通できる。このとき、両接続端子は熱収縮した合成樹脂製のカバー部材で覆われるので、絶縁性や防水性能が維持されるとともに、両接続端子や配線が外れにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車は前後サスペンション付きのマウンテンバイクであり、リアサスペンション１３ｒ付きのフレーム体２、フロントサスペンション１３ｆ付きのフロントフォーク３、及びハンドル部４（ハンドルの一例）を有するフレーム１と、前後の変速装置８，９を含む駆動部５と、フロントフォーク３に装着された前輪６と、ハブダイナモ１０が装着された後輪７と、前後の変速装置８，９を含む各部を制御するための制御装置１１（図３）とを備えている。
【００１６】
フレーム１のフレーム体２は、異形角パイプを溶接して製作されたものである。フレーム体２には、サドル１８や駆動部５を含む各部が取り付けられている。フロントフォーク３は、フレーム体２の前部に斜めに傾いた軸回りに揺動自在に装着されている。
【００１７】
ハンドル部４は、図２に示すように、フロントフォーク３の上部に固定されたハンドルステム１２と、ハンドルステム１２に固定されたハンドルバー１５とを有している。ハンドルバー１５の両端にはブレーキレバー１６とグリップ１７とが装着されている。ブレーキレバー１６の装着部分の内側には、後変速装置９の手動変速操作を行う後変速スイッチ２０ａ，２０ｂ及び運転モードを自動変速モードと手動変速モードとに切り換える操作スイッチ２１ａを有するスイッチユニット（第１電気部品の一例）２３ａと、前変速装置８の手動変速操作を行う前変速スイッチ２０ｃ，２０ｄ及びサスペンション１３ｆ，１３ｒの硬軟の手動切り換えを行うための操作スイッチ２１ｂを有するスイッチユニット（第１電気部品の一例）２３ｂとが装着されている。変速スイッチ２０ａは、手動変速モード時に後述するリアディレーラ２６ｒを１段ずつシフトダウンするためのスイッチであり、変速スイッチ２０ｂは、リアディレーラ２６ｒを１段ずつシフトアップするためのスイッチである。変速スイッチ２０ｃは、手動変速モード時に後述するフロントディレーラ２６ｆを１段ずつシフトダウンするためのスイッチであり、変速スイッチ２０ｄは、フロントディレーラ２６ｆを１段ずつシフトアップするためのスイッチである。
【００１８】
駆動部５は、フレーム体２の下部（ハンガー部）に設けられクランク２７と、外装式の前後の変速装置８，９とを有している。前変速装置８は、クランク２７に装着された３枚のスプロケットＦ１〜Ｆ３と、フレーム体２に装着されたフロントディレーラ２６ｆとを有している。後変速装置９は、たとえば８枚のスプロケットＲ１〜Ｒ８を有する多段ギア２５と、フレーム体２の後部に装着されたリアディレーラ２６ｒとを有している。クランク２７は、３枚のスプロケットＦ１〜Ｆ３が装着されたギアクランク２７ａと左クランク２７ｂとを有している。また、駆動部５は、ギアクランク２７ａと多段ギア２５のそれぞれいずれかのスプロケットＦ１〜Ｆ３，Ｒ１〜Ｒ８に掛け渡されたチェーン２９を有している。
【００１９】
フロント側のスプロケットＦ１〜Ｆ３は、歯数が最も少ないスプロケットＦ１から順に歯数が多くなっており、歯数が最も多いスプロケットＦ３が最も外側に配置されている。また、リア側のスプロケットＲ１〜Ｒ８は、歯数が最も多いスプロケットＲ１から順に歯数が少なくなっており、歯数が最も少ないスプロケットＲ８が最も外側に配置されている。なお図１では、図面を簡略化するためにスプロケットＲ１〜Ｒ８の枚数を正確には表していない。
【００２０】
左クランク２７ｂ側の回転中心には、クランク２７の回転を検出するための回転検出器（図示せず）が装着されている。回転検出器は、リードスイッチ２４（図３）と、リードスイッチ２４の回転中心側でクランク２７の回転方向に間隔を隔てて配置された磁石（図示せず）とを有しており、リードスイッチ２４からクランク２７の１回転当たり４つのパルスが出力される。ここで、回転検出器を設けたのは、外装変速機の場合、クランク２７が回転していないと変速できないため、クランク２７が回転しているときのみ変速動作が行われるようにするためである。
【００２１】
後輪７のハブダイナモ１０は、ディスクブレーキのブレーキディスク及び多段ギア２５が装着されたフリーホイールを装着可能なハブであり、内部に後輪７の回転により発電する交流発電機１９（図３）を有している。
【００２２】
制御装置１１は、変速スイッチ２０ａ〜２０ｄや操作スイッチ２１ａ，２１ｂの操作に応じて変速装置８，９やサスペンション１３ｆ，１３ｒを制御するとともに、速度に応じてそれらを自動制御する。
【００２３】
制御装置（第２電気部品の一例）１１は、図３及び図４に示すように、第１、第２及び第３制御ユニット３０〜３２の３つの制御ユニットを有している。第１制御ユニット３０は、交流発電機１９に接続されている。第１制御ユニット３０は、交流発電機１９で生成された電力で駆動され、供給された電力によりフロントディレーラ２６ｆ、リアディレーラ２６ｒ及びリアサスペンション１３ｒを制御する。第１制御ユニット３０は、第２制御ユニット３１に接続され、第２制御ユニット３１や第３制御ユニット３２に制御信号を電力に乗せて供給する。具体的には供給された電力を制御信号に応じてオンオフさせて制御信号を電力にのせて出力する。
【００２４】
第２制御ユニット３１は、第１制御ユニット３０から送られた制御信号に応じて、フロントサスペンション１３ｆを制御するとともに、各スイッチ２０ａ〜２０ｄ、２１ａ，２１ｂの操作情報を第１制御ユニット３０に仲介する。
【００２５】
第３制御ユニット３２は第２制御ユニット３１に着脱自在に装着されている。第３制御ユニット３２は、走行情報を表示可能な液晶表示部５６を有しており、第１制御ユニット３０から出力された制御信号に応じて液晶表示部５６を表示制御する。液晶表示部５６は、車速、走行距離、変速位置などの走行情報を表示する。
【００２６】
第１制御ユニット３０は、たとえば、フレーム体２の下部のハンガー部に装着されており、回転検出器及びフロントディレーラ２６ｆに隣接して設けられている。第１制御ユニット３０は、運転モードに応じて変速装置８，９及びリアサスペンション１３ｒを制御する。具体的には、自動モードの時には、速度に応じて変速装置８，９を変速制御するとともにリアサスペンション１３ｒを速度に応じて硬軟２つの硬さに制御する。手動モードの時には各変速スイッチ２０ａ〜２０ｄ及び操作スイッチ２１ｂの操作に応じて変速装置８，９及びリアサスペンション１３ｒを制御する。また、速度信号を制御信号として第２制御ユニット３１及び第３制御ユニット３２に出力する。
【００２７】
第１制御ユニット３０は、ＣＰＵやメモリやＩ／Ｏインターフェイスなどを含むマイクロコンピュータからなる第１制御部３５を有している。第１制御部３５には、交流発電機１９からのパルス出力により速度信号を生成するための波形成形回路３６と、充電制御回路３３と、第１蓄電素子３８ａと、回転検出器のリードスイッチ２４と、電源通信回路３４と、電源オンオフスイッチ２８とが接続されている。また、フロントディレーラ２６ｆのモータドライバ（ＦＭＤ）３９ｆと、リアディレーラ２６ｒのモータドライバ（ＲＭＤ）３９ｒと、フロントディレーラ２６ｆの動作位置センサ（ＦＬＳ）４１ｆと、リアディレーラ２６ｒの動作位置センサ（ＲＬＳ）４１ｒと、リアサスペンション１３ｒのモータドライバ（ＲＳＤ）４３ｒとが接続されている。
【００２８】
第１制御部３５内のメモリには、各種の走行情報などの走行データが記憶されるとともに、制御に必要な制御データが格納されている。第１制御部３５には、第１蓄電素子３８ａにダイオード４２を介して接続された第２蓄電素子３８ｂからの電力が供給されている。ダイオード４２は、第１蓄電素子３８ａから第２蓄電素子３８ｂへ一方向のみ電流を流すように設けられている。これにより、第２蓄電素子３８ｂから第１蓄電素子３８ａへの逆流を防止できる。ここで、第１蓄電素子３８ａは主に、モータドライバ３９ｆ，３９ｒ，４３ｆ，４３ｒやモータドライバ３９ｆ，３９ｒ，４３ｆ，４３ｒにより駆動されるモータを有するサスペンション１３ｆ，１３ｒやディレーラ２６ｆ，２６ｒなどの消費電力が大きく電気容量の大きな電装品の電源として使用される。ただし、後述する第２制御部４５の電源としても使用される。第２蓄電素子３８ｂは、第１制御部３５、後述する第３制御部５５及び液晶表示部５６等の消費電力が小さく電気容量の小さな電装品の電源として使用される。
【００２９】
第１及び第２蓄電素子３８ａ，３８ｂは、たとえば電気二重層コンデンサなどの大容量コンデンサからなり、交流発電機１９から出力され、充電制御回路３３で整流された直流電力を蓄える。なお、蓄電素子３８ａ，３８ｂをコンデンサに代えてニッケル・カドニウム電池やリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池で構成してもよい。
【００３０】
充電制御回路３３は、交流発電機１９から出力された電力を整流して直流の電力を生成する整流回路３７と、整流回路３７から出力された電力を第１制御部３５からの電圧信号によりオンオフする充電オンオフスイッチ４０とを備えている。充電オンオフスイッチ４０は、第１蓄電素子３８ａに過大な電圧の電力を蓄えないようにするためのものである。第１蓄電素子３８ａの電圧は第１制御部３５により監視されており、第１制御部３５は監視している電圧が所定電圧（たとえば７ボルト）以上になると充電オンオフスイッチ４０をオフする電圧信号を出力し、充電オンオフスイッチ４０を開く。また、所定電圧（たとえば５．５ボルト）以下になるとオンする電圧信号を出力し、充電オンオフスイッチ４０を閉じる。
【００３１】
電源通信回路３４は、第２蓄電素子３８ｂにも接続されている。電源通信回路３４は、第１制御部３５からの速度、距離、変速段、自動又は手動、サスペンションの硬軟などの情報に応じた制御信号により第２蓄電素子３８ｂから送られた電力をオンオフして制御信号を含む電力を第２制御ユニット３１に向けて制御信号を供給する。
【００３２】
電源オンオフスイッチ２８は、第１蓄電素子３８ａにも接続されている。電源オンオフスイッチ２８は、第１蓄電素子３８ａからフロントサスペンション１３ｆのモータドライバ４３ｆ及び第２制御ユニット３１に送る電力をオンオフするために設けられている。電源オンオフスイッチ２８は、前後のサスペンション１３ｆ，１３ｒの硬軟の制御が終了すると第１制御部３５からの信号によりオフされ、制御開始時にオンする。これにより、第１蓄電素子３８ａの電力の無駄な消耗を抑えることができる。
【００３３】
各モータドライバ３９ｆ，３９ｒ，４３ｆ，４３ｒは、制御信号に応じてディレーラ２６ｆ，２６ｒに設けられたモータ４４ｆ，４４ｒ、サスペンション１３ｆ，１３ｒに設けられたモータ（図示せず）を駆動する駆動信号を各モータに出力する。
【００３４】
第２制御ユニット３１は、図２に示すように、ハンドル部４のハンドルバー１５に固定可能なブラケット４９により取り付けられている。第２制御ユニット３１は、図４に示すように、マイクロコンピュータからなる第２制御部４５を有している。第２制御部４５には、第１受信回路４６と、フロントサスペンション１３ｆのモータドライバ（ＦＳＤ）４３ｆが接続されている。第１受信回路４６は、第１制御ユニット３０の電気通信回路３４に接続されており、電力に含まれる制御信号を抽出して第２制御部４５に出力する。電気通信回路３４は、第３蓄電素子３８ｃにも接続されている。第３蓄電素子３８ｃは、たとえば電解コンデンサなどの比較的小容量のコンデンサを用いており、制御信号によりオンオフされた電力を平滑化するために設けられている。第３蓄電素子３８ｃには、バッファアンプ４８が接続されている。バッファアンプ４８は、入出力電圧を一定に保持できるアンプであり、変速スイッチ２０ａ，２０ｂ及び操作スイッチ２１ａ，２１ｂからのアナログの電圧信号を安定化させるために設けられている。
【００３５】
第２制御ユニット３１は、第１蓄電素子３８ａからの電力により動作するとともに、第２蓄電素子３８ｂの電力に乗せられた制御信号に基づきフロントサスペンション１３ｆを運転モードに応じて制御する。具体的には、自動モードの時には、速度に応じてフロントサスペンション１３ｆの硬軟の切り換えを行うとともに、手動変速モードの時には、操作スイッチ２１ｂの操作に応じてフロントサスペンション１３ｆの硬軟の切り換えを行う。なお、前述したように、第２制御部４５は、電源オンオフスイッチ２８によりサスペンションの制御の時のみ動作するようになっている。
【００３６】
第３制御ユニット３２は、いわゆるサイクルコンピュータと呼ばれものであり、第２制御ユニット３１に着脱自在に装着されている。また、第３制御ユニット３２には、たとえばボタン電池などの電池５９が装着されており、電池５９からも電力を供給できるようになっている。これにより、第３制御ユニット３２を第２制御ユニット３１から取り外しても第３制御ユニット３２は動作可能になっている。このため、ホイール径の設定などの各種の初期設定を行うことができるとともに、走行距離，走行時間等の各種のデータを記憶させることができる。
【００３７】
第３制御ユニット３２は、図４に示すように、マイクロコンピュータからなる第３制御部５５を有している。第３制御部５５には、液晶表示部５６と、バックライト５８と、電池５９、第２受信回路６４と、第４蓄電素子３８ｄとが接続されている。液晶表示部５６は、速度やケイデンスや走行距離や変速位置やサスペンションの状態などの各種の走行情報を表示可能であり、バックライト５８により照明される。電力安定化回路５７は、電力をオンオフして制御信号を供給してもオンオフ信号を含む電力をたとえば平滑化により安定化するものである。これにより、オンオフする制御信号を電力乗せてもバックライト５８のちらつきが生じにくくなる。
【００３８】
第２受信回路６４は、第１受信回路４６と並列に接続されており、第２蓄電素子３８ｂからの電力に含まれる制御信号を抽出して第３制御部５５に出力する。第４蓄電素子３８ｄは、たとえは電解コンデンサからなり、第２蓄電素子３８ｂから供給される電力を蓄えてオンオフする制御信号による影響を少なくするために設けられている。第４蓄電素子３８ｄは、第２受信回路６４と並列に接続されており、第３制御部５５及び電力安定化回路５７に接続されている。
【００３９】
このような構成の制御装置１１では、自転車が走行するとハブダイナモ１０の交流発電機１９が発電し、その電力が第１制御ユニット３０に送られ、第１及び第２蓄電素子３８ａ，３８ｂに電力が蓄えられる。ここで、交流発電機１９が後輪７に設けられているので、たとえばスタンドを立ててペダルを回せば充電量が不足していても第１及び第２蓄電素子３８ａ，３８ｂを充電できる。このため、変速装置の調整のためにペダルを回せば簡単に充電でき、充電量が不足していても液晶表示部５６の設定等の作業を容易に行える。
【００４０】
また、第１制御ユニット３０がハンガー部に設けられているので、交流発電機１９との距離が近くなり、電源ケーブルが短くて済み信号のやり取りや電力供給の効率が高くなる。
【００４１】
また、操作スイッチ２１ａ，２１ｂや変速スイッチ２０ａ〜２０ｄが操作されると、異なるアナログ電圧の信号がバッファアンプ４８を介して第１制御部３５に出力され、第１制御部３５でディレーラ２６ｆ，２６ｒを制御する信号やサスペンション１３ｆ，１３ｒを制御する信号やモードを変更する信号が生成される。このうち、フロントサスペンション１３ｆを制御する信号は、電源通信回路３４に出力されて速度信号と同様に電力をオンオフして第２制御部４５に出力され、第２制御部４５でフロントサスペンション１３ｆが制御される。
【００４２】
スイッチユニット２３ａには、図２のＡ部に拡大して示すように、３芯の第１電気配線５０が接続されている。第１電気配線５０は、スイッチユニット２３ａの内部で変速スイッチ２０ａ，２０ｂ及び操作スイッチ２１ａと接続されている。具体的には、第１電気配線５０の第１コード５０ａは、操作スイッチ２１ａの一端に接続され、第２コード５０ｂは、変速スイッチ２０ａ，２０ｂの一端に異なる値の抵抗を介して接続されている。第３コード５０ｃは、コモン線であり、操作スイッチ２１ａ、変速スイッチ２０ａ，２０ｂの他端と接続されている。このように接続することにより、第１コード５０ａから操作スイッチ２１ａのオンオフ操作に応じたアナログ信号がバッファアンプ４８に出力され、第２コード５０ｃから変速スイッチ２０ａ，２０ｂのオンオフ操作に応じた異なるアナログ電圧の信号がバッファアンプ４８に出力される。第１電気配線５０は、スイッチユニット２３ａからハンドルバー１５に内外周を貫通して形成された貫通孔を介してハンドルバー１５の内部に挿通されハンドルバー１５の端面から取り出されている。スイッチユニット２３ｂにも同様な第１電気配線が接続されている。
【００４３】
ブラケット４９に装着された第２制御ユニット３１には、第１電気配線５０に配線接続構造６０により電気的に接続される第２電気配線５１が接続されている。第２電気配線５１も３芯の配線であり、バッファアップ４８に接続されている。
【００４４】
配線接続構造６０は、ハンドルバー１５に装着されるスイッチユニット２３ａに接続される第１電気配線５０と第２制御ユニット３１に接続される第２電気配線５１とを電気的に接続するためのものである。配線接続構造６０は、図５に示すように、第１電気配線５０の各コード５０ａ，５０ｂ，５０ｃに電気的に接続可能な第１接続端子６１と、第２電気配線５１の各コード５１ａ，５１ｂ，５１ｃに電気的に接続可能でありかつ第１接続端子６１に電気的に接続可能な第２接続端子６２と、少なくとも両接続端子６１，６２を被覆する熱収縮性を有する合成樹脂製の筒状のカバー部材６３と有している。なお、図５では、第１電気配線５０の第１コード５０ａと第２電気配線５１の第１コード５１ａとを電気的に接続する配線接続構造６０を図示しているが、他のコード及びそれらを接続する配線接続構造も同様な構造である。また、前述したようにスイッチユニット２３ｂと第２制御ユニット３１とにも第１電気配線と第２電気配線とが接続されており、これらの電気配線も同様な構造の配線接続構造６０で接続されている。
【００４５】
両接続端子６１，６２は、雌雄嵌合の圧着端子であり、この実施形態では、第１接続端子６１がソケット型（雌）の接続端子で、第２接続端子がプラグ型（雄）の接続端子である。両接続端子６１，６２は、たとえばりん青銅製の板材をプレス加工して形成され、表面にすずめっきが施されたものである。
【００４６】
第１接続端子６１は、第１電気配線５０の第１コード５０ａを圧着可能な第１圧着部６１ａと、第１圧着部６１ａと並べて配置され第２接続端子６２と接続可能なソケット形状の第１接続部６１ｂと、第１コード５０ａの被覆部５０ｄを固定するための第１被覆固定部６１ｃを有している。第１被覆固定部６１ｃは、第１接続部６１ｂと逆側で第１圧着部６１ａに並べて配置されている。第１圧着部６１ａは、板を圧着工具により折り曲げて第１コード５０ａの芯線５０ｅを電気的に接続している。
【００４７】
第２接続端子６２は、第２電気配線５１の第１コード５１ａを圧着可能な第２圧着部６２ａと、第２圧着部６２ａと並べて配置され第１接続端子６１の第１接続部６１ｂに挿入して電気的に接続可能なプラグ形状の先細りの第２接続部６２ｂと、第１コード５１ａの被覆部５１ｄを固定するための第２被覆固定部６２ｃを有している。第２被覆固定部６２ｃは、第２接続部６２ｂと逆側で第２圧着部６２ａに並べて配置されている。第２圧着部６２ａは、板を圧着工具により折り曲げて第１コード５１ａの芯線５１ｅを電気的に接続している。
【００４８】
カバー部材６３は、たとえば、ポリオレフィン樹脂製の熱収縮性を有する透明なチューブであり、図６に示すように、両接続端子６１，６２が接続された状態で、第１及び第２圧着部６１ａ，６２ａと、第１及び第２接続部６１ｂ，６２ｂと、第１及び第２被覆固定部６１ｃ，６２ｃと、第１及び第２電気配線５０，５１のたとえば２ｍｍ〜２０ｍｍ程度の長さの接続部分とを覆う長さを有している。カバー部材６３は、図６に示すように、たとえば１１０℃程度の熱風を吹き付けることにより熱収縮し、両接続端子６１，６２及び両コード５０ａ，５１ａにほぼ沿う形状に収縮する。
【００４９】
このように構成された配線接続構造６０により、第１電気配線５０と第２電気配線５１とを接続する場合は以下のように接続作業を行う。
まず、第２制御ユニット３１の装着部分及びスイッチユニット２３ａ，２３ｂの装着部分の近傍には、ハンドルバー１５の外周面に予め電気配線挿通用の貫通孔（図示せず）をあけておく。そして、貫通孔を介して電気配線をスイッチユニット２３ａに接続された第１電気配線５０をハンドルバー１５の内部に通し、ハンドルバー１５の端面から第１電気配線５０を取り出す。同様に、貫通孔を介して第２制御ユニット３１に接続された第２電気配線５１をハンドルバー１５の内部に通し、ハンドルバー１５の端面から第２電気配線５１を取り出す。そして取り出した第１及び第２電気配線５０，５１の各コード５０ａ〜５０ｃ，５１ａ〜５１ｃから芯線を露出させ、第１接続端子６１を第１電気配線５０の各コード５０ａ〜５０ｃに圧着するとともに、第２接続端子６２を第２電気配線５１の各コード５１ａ〜５１ｃに圧着する。そして、熱収縮前のカバー部材６３を各コードのいずれかに装着し、両接続端子６１，６２を接続する。接続した後に、カバー部材６３を両接続端子６１，６２とともに、各コードの接続部分を覆う。その後熱風によりカバー部材６３を熱収縮により収縮させ、両接続端子及びコードに沿う形状にして外径に密着させる。そして、最後に接続した両電気配線をハンドルバー１５の内部に収納し、グリップ１７をハンドルバー１５に装着して配線を完了する。
【００５０】
ここでは、熱収縮性を有する合成樹脂製のカバー部材により少なくとも両接続端子を覆うように構成したので、両接続端子が接続された状態でカバー部材を被せて加熱することにより、両接続端子の形状にほぼ沿ってカバー部材の形状を収縮させることができる。このため、防水構造を図りやすくなるとともに、絶縁不良や配線の脱落を防止できるようになる。
【００５１】
また、予め第１及び第２電気配線５０，５１をスイッチユニット２３ａ及び第２制御ユニット３１に接続したあと、その装着位置からフレーム１を構成するハンドルバー１５内を通して第１及び第２電気配線５０，５１をハンドルバー１５外に取り出し、取り出した２本の電気配線５０，５１を第１及び第２接続端子６１，６２を用いて接続し接続後にハンドルバー１５内に収納することにより、ハンドルバー１５内に電気配線を容易に挿通できる。このとき、両接続端子６１，６２は熱収縮した合成樹脂製のカバー部材６３で覆われるので、絶縁性や防水性能が維持されるとともに、両接続端子６１，６２や両電気配線５０，５１が外れにくくなる。
【００５２】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、フレームに装着された電気部品としてハンドルバー１５に装着されたスイッチユニット２３ａと第２制御ユニット３１を例示したが、本発明に係る配線接続構造で接続される電気部品はフレームに装着可能なものであればどのようなものでもよい。
【００５３】
（ｂ）前記実施形態では、雌雄嵌合により接続される接続端子を例示したが、両接続端子の接続構造は雌雄嵌合に限定されない。たとえば、ねじやカシメにより両接続端子を接続する構造も採用できる。また、電気配線との接続構造も圧着に限定されず、ねじによる接続構造や半田による接続構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態を採用した自転車の側面図。
【図２】そのハンドル部分の斜視拡大図。
【図３】制御装置の構成の一部を示すブロック図。
【図４】制御装置の構成の残りを示すブロック図。
【図５】本発明に係る配線接続構造の接続前の構成を示す分解斜視図。
【図６】配線接続構造の接続状態を示す一部断面側面図。
【符号の説明】
【００５５】
１ フレーム
４ ハンドル部（ハンドルの一例）
１１ 制御装置（第２電気部品の一例）
１５ ハンドルバー（ハンドルの構成の一例）
２３ａ スイッチユニット（第１電気部品の一例）
３１ 第２制御ユニット（第２電気部品の構成の一例）
５０ 第１接続配線
５１ 第２接続配線
６０ 配線接続構造
６１ 第１接続端子
６２ 第２接続端子
６３ カバー部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルを含む自転車のフレームに装着される第１電気部品に接続される第１電気配線と第２電気部品に接続される第２電気配線とを電気的に接続するための自転車用配線接続構造であって、
前記第１電気配線に電気的に接続可能な第１接続端子と、
前記第２電気配線に電気的に接続可能でありかつ前記第１接続端子に電気的に接続可能な第２接続端子と、
少なくとも前記両接続端子を被覆する熱収縮性を有する合成樹脂製の筒状のカバー部材と、
を備えた自転車用配線接続構造。
【請求項２】
前記第１接続端子は、前記第１電気配線を圧着可能な第１圧着部と、前記第１圧着部と並べて配置され前記第２接続端子と雌雄嵌合により接続可能な第１接続部とを有し、
前記第２接続端子は、前記第２電気配線を圧着可能な第１圧着部と、前記第２圧着部と並べて配置され前記第１接続端子と雌雄嵌合により接続可能な第２接続部とを有し、
前記カバー部材は、前記両接続端子が接続された状態で少なくとも前記第１及び第２圧着部と前記第１及び第２接続部とを覆う長さを有する、請求項１に記載の自転車用配線接続構造。
【請求項３】
前記第１及び第２接続端子並びに前記カバー部材は、前記フレーム内に収納可能である、請求項１又は２に記載の自転車用配線接続構造。
【請求項４】
前記第１電気部品は前記ハンドルに装着され変速操作用のスイッチを有する変速操作部であり、前記第２電気部品は、前記ハンドルに装着される前記スイッチのオンオフ操作により変速信号を変速装置に出力する変速制御部であり、
前記第１及び第２接続端子並びに前記カバー部材は、前記ハンドル内に収納可能である、請求項３に記載の自転車用配線接続構造。
【請求項５】
前記カバー部材は、透明なポリオレフィン樹脂製である、請求項１から４のいずれか１項に記載の自転車用配線接続構造。
【請求項１】
ハンドルを含む自転車のフレームに装着される第１電気部品に接続される第１電気配線と第２電気部品に接続される第２電気配線とを電気的に接続するための自転車用配線接続構造であって、
前記第１電気配線に電気的に接続可能な第１接続端子と、
前記第２電気配線に電気的に接続可能でありかつ前記第１接続端子に電気的に接続可能な第２接続端子と、
少なくとも前記両接続端子を被覆する熱収縮性を有する合成樹脂製の筒状のカバー部材と、
を備えた自転車用配線接続構造。
【請求項２】
前記第１接続端子は、前記第１電気配線を圧着可能な第１圧着部と、前記第１圧着部と並べて配置され前記第２接続端子と雌雄嵌合により接続可能な第１接続部とを有し、
前記第２接続端子は、前記第２電気配線を圧着可能な第１圧着部と、前記第２圧着部と並べて配置され前記第１接続端子と雌雄嵌合により接続可能な第２接続部とを有し、
前記カバー部材は、前記両接続端子が接続された状態で少なくとも前記第１及び第２圧着部と前記第１及び第２接続部とを覆う長さを有する、請求項１に記載の自転車用配線接続構造。
【請求項３】
前記第１及び第２接続端子並びに前記カバー部材は、前記フレーム内に収納可能である、請求項１又は２に記載の自転車用配線接続構造。
【請求項４】
前記第１電気部品は前記ハンドルに装着され変速操作用のスイッチを有する変速操作部であり、前記第２電気部品は、前記ハンドルに装着される前記スイッチのオンオフ操作により変速信号を変速装置に出力する変速制御部であり、
前記第１及び第２接続端子並びに前記カバー部材は、前記ハンドル内に収納可能である、請求項３に記載の自転車用配線接続構造。
【請求項５】
前記カバー部材は、透明なポリオレフィン樹脂製である、請求項１から４のいずれか１項に記載の自転車用配線接続構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２４４７４３（Ｐ２００６−２４４７４３Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５５５１６（Ｐ２００５−５５５１６）
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【Ｆターム（参考）】
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