JP2000211574A - 電動自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源線を可及的短くなるように配線してコス
ト低減を図りながら、制御装置を配置する位置の設計上
の自由度を高くする。 【解決手段】 制御装置におけるコイル１０１の相電流
を切換えるスイッチング素子４１〜４６を有するインバ
ータ回路４０をモータハウジングに内蔵させ、前記スイ
ッチング素子を制御してモータ１４の出力を増減させる
コントロール部９２を、モータハウジングとは別体に形
成したケースに収容させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペダルに加えられ
る人力と、この人力の大きさに対応するモータの動力と
の合力で走行するアシスト式電動自転車、あるいは、モ
ータの動力のみによって走行することができる電動自転
車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電動自転車は、モータを
制御する制御装置をモータの給電系の途中に介装してい
る。すなわち、モータをブラシ付きモータによって構成
する場合、前記制御装置は、モータへの通電をＯＮ−Ｏ
ＦＦするスイッチング回路と、前記スイッチング回路を
駆動するゲート信号を出力するゲート回路と、前記ゲー
ト回路にＰＷＭ制御信号を送出することによってモータ
の動力を増減させる制御回路とから構成され、一つのケ
ース内に収容している。

【０００３】一方、モータをブラシレスＤＣモータによ
って構成する場合、前記制御装置は、コイルの相電流を
切換えるスイッチング素子群を有するインバータ回路
と、ロータの位置を検出する回転ロジック回路と、ロー
タの位置に対応させて前記スイッチング素子に相切換信
号を送出する駆動回路と、前記各スイッチング素子にＰ
ＷＭ制御信号を送出することによりモータの動力を増減
させる制御回路とから構成され、一つのケース内に収容
している。

【０００４】また、前記制御回路は、メインスイッチに
接続した電源開閉手段や、ＰＷＭ信号を生成するモータ
動力設定手段などを備えている。

【０００５】このように構成した電動自転車の制御装置
にあっては、家電用とは異なって特に大出力が要求され
ることからブラシ付きモータの場合、スイッチング回路
とバッテリーとの間と、スイッチング回路とモータとの
間を相対的に電源容量が大きい大径のケーブル（電力
線）によって接続している。また、ブラシレスＤＣモー
タの場合は、インバータ回路とバッテリーとの間と、イ
ンバータ回路とモータとの間を、モータに相電流を供給
するための相対的に電流容量が大きい大径のケーブル
（電力線）によって接続している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成した制御装置を有する電動自転車は、バッテリ
ーと制御装置とモータとを相対的に電流容量が大きい大
径の電源線によって直列に接続しなければならないか
ら、これらの部材を配設する位置が制約を受けるという
問題があった。これは、電動自転車用の前記電源線は、
信号線などに較べて大径で、曲げ難く、かつ配線のため
の大きなスペースも必要であること、また高価で、この
電源線が可及的短くなるように前記各部材を配置しなけ
ればならないことに起因する。

【０００７】また、前記スイッチング回路やインバータ
回路のスイッチング素子は発熱し易いため、このスイッ
チング素子を収容する制御装置用のケースに放熱構造を
採用しなければならない。このため、制御装置用のケー
スがコストを高くする原因の一つになっている。

【０００８】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、大径の電源線を可及的短くなるよう
に配線するとともに、制御装置のケースを構造が単純に
なるように形成してコスト低減を図りながら、制御装置
を配置する位置の設計上の自由度を高くすることを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る電動自転車は、モータの制御装置にお
けるスイッチング回路をモータハウジングに内蔵させる
とともに、前記スイッチング回路を制御してモータの出
力を増減させる制御回路を、モータハウジングとは別体
に形成したケースに収容させたものである。

【００１０】本発明によれば、モータの相電流が流れる
大径の電源線は、バッテリーとモータとの間のみに配線
され、制御回路に接続する配線は相対的に電流容量が小
さい小径の配線のみになる。

【００１１】また、発熱し易いスイッチング素子は、制
御回路用ケースに収容しなくてよいから、このケースに
放熱構造が不要になる。なお、スイッチング素子は、モ
ータハウジングに熱が伝達されて放熱される。

【００１２】さらに、この発明に係る電動自転車は、上
述した発明に係る電動自転車において、スイッチング回
路をモータにおける出力側とは反対側に配設したもので
ある。この発明によれば、モータに接続する配線をモー
タハウジング内で軸線方向の一端部から他端部に延ばす
ことなく配線することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電動自転車の
一実施の形態を図１ないし図８によって詳細に説明す
る。ここでは、ブラシレスＤＣモータを使用する場合に
採る形態について説明する。

【００１４】図１は本発明に係る電動自転車の側面図、
図２は図１に示す後輪用ハブの横断平面面図、図３は後
輪用ハブを車体左側から見た状態を示す側面図、図４は
図２における遊星ローラ減速機のIV−IV線断面図、図５
は図２における遊星歯車減速機のV−V線断面図、図６は
コンデンサを実装する基板の正面図である。図６の基板
を見る方向を図２中にVI−VI線によって示す。図７は本
発明に係る電動自転車の制御系の構成を示すブロック
図、図８は制御装置のパワー部の構成を示す回路図であ
る。

【００１５】これらの図において、符号１で示すものは
この実施の形態による電動自転車である。この電動自転
車１は、ペダル２を踏込む力（人力）と、後輪３に設け
たモータ駆動ユニット４の動力とによって後輪３を駆動
するいわゆる電動アシスト式自転車である。

【００１６】図１において符号５は車体フレームを示
し、６は前輪を示し、７は操向ハンドルを示し、８はサ
ドルを示し、９はクランク、１０はペダルクランク軸を
示す。このペダルクランク軸１０は、クランク９ととも
に回転するようにフロントスプロケット１１を設け、こ
のフロントスプロケット１１に巻掛けたチェーン１２を
介して前記モータ駆動ユニット４を接続している。

【００１７】この電動自転車１においては、車体フレー
ム５のシートステー５ａにバッテリーボックス１３を着
脱自在に取付けるとともに、操向ハンドル７に前記モー
タ駆動ユニット４の後述するモータ１４（図２参照）を
制御するためのコントロールユニット１５を取付けてい
る。

【００１８】前記バッテリーボックス１３は、平面視に
おいて車体の後方に向けて解放するＵ字状に形成し、後
輪３の両側方でシートステー５ａに沿う部分にバッテリ
ー１６を収容している。この実施の形態では、バッテリ
ーボックス１３の車体左側の後端部にモータ用電源線１
７およびコントロールユニット用電源線１８を接続して
いる。

【００１９】モータ用電源線１７は、モータ１４の相電
流が流れることから電流容量が相対的に大きい大径のも
のを使用し、バッテリーボックス１３の後端部とモータ
駆動ユニット４の軸心部とを接続するように配線してい
る。また、コントロールユニット用電源線１８は、電子
部品に供給する電流が流れるだけであるから、モータ用
電源線に較べて電流容量が小さい小径のものを使用し、
バッテリーボックス１３の後端部から車体フレーム５に
沿わせてコントロールユニット１５に配線している。

【００２０】前記モータ駆動ユニット４は、後輪３の軸
心部を構成し、車体フレーム５のエンドブラケット１９
に取付けている。すなわち、このモータ駆動ユニット４
は、図２に示すように、内部にブラシレスＤＣモータ１
４と遊星減速機２１とを車幅方向に並ぶように配設し、
これらのモータ１４および遊星減速機２１を覆うように
ハブ２２を回転自在に設けている。

【００２１】前記モータ１４は、モータハウジング２３
と、このモータハウジング２３の内周面に固着したステ
ータ２４と、モータハウジング２３の軸心部に軸受２５
を介して回転自在に支持させたロータ２６と、モータハ
ウジング２３内の反出力側部に収容したパワー部２７と
から構成している。パワー部２７は、後述するコントロ
ール部９２とともに本発明に係る制御装置を構成するも
ので、後述するインバータ回路４０、回転ロジック回路
１０２、駆動回路１０３など構成している。

【００２２】前記モータハウジング２３は、図２におい
て右側に位置する有底円筒状のハウジング本体２８と、
このハウジング本体２８の開口を閉塞する蓋体２９と、
この蓋体２９の軸心部の外端面に固定用ボルト３０によ
って固定した連結部材３１とから構成している。前記連
結部材３１は、蓋体２９に固定した円板３２と、この円
板３２の軸心部に固定したボルト３３とから構成してい
る。なお、ハウジング本体２８および蓋体２９は、ステ
ータ２４やパワー部２７が発する熱を放散させ易いよう
に熱伝導率が高い材料、例えばアルミニウム合金によっ
て形成し、連結部材３１の円板３２とボルト３３は、小
型でも剛性が高くなるように鋼材によって形成してい
る。

【００２３】前記蓋体２９は、軸心部にモータ内側に延
びる円筒２９ａを一体に形成し、この円筒２９ａに前記
パワー部２７の２枚の基板３４，３５を車幅方向に間隔
をおいて固定している。また、円筒２９ａの内周部に
は、前記円板３２に一体に形成した円筒３２ａを嵌合さ
せている。このように円筒３２ａを円筒２９ａの内周部
に嵌合させることによって、蓋体２９と円板３２との接
触面積を大きくとることができるから、蓋体２９の熱が
円板３２に伝達され易くなる。

【００２４】前記基板３４，３５のうち図２において右
側に位置する基板３４には、ロータ２６の磁極２６ａと
対応する位置に設けた検出板３６の先端の磁石３６ａを
検出するためのホール素子３７と、スイッチングノイズ
除去用のコンデンサ３８と、後述する回転ロジック回路
１０２や駆動回路１０３を内包するＩＣ３９およびその
他の電子部品などを実装し、他方の基板３５には、この
モータ１４の後述するインバータ回路４０（図８参照）
のスイッチング素子４１〜４６（ＦＥＴ）を実装してい
る。

【００２５】前記コンデンサ３８は、図６に示すよう
に、同容量のものを複数個、間隔をおいて並設してい
る。このようにコンデンサ３８を複数使用することによ
って、小型のコンデンサを使用することができるから、
コンデンサを１個だけ使用する構成を採る場合に較べて
モータ１４の軸線方向（車幅方向）の小型化を図ること
ができる。

【００２６】また、前記スイッチング素子４１は、熱が
蓋体２９に伝導されるように、パッケージをねじ４７に
よって蓋体２９に密着させている。この構成を採ること
によって、モータ１４で駆動するときに発熱するスイッ
チング素子４１をモータハウジング２３を介しての放熱
によって冷却することができる。

【００２７】前記連結部材３１の円板３２（モータハウ
ジング２３の車体左側の端部）には、モータハウジング
２３がモータ１４および遊星減速機２１の反力によって
回転するのを阻止するためのストッパー４８を突設して
いる。このストッパー４８は、図３に示すように、エン
ドブラケット１９に係合するように前記円板３２の二箇
所に形成している。また、この円板３２の外周部、すな
わち前記ストッパー４８より径方向の外側に、ハブ２２
の車幅方向の一端部を回転自在に支持するための軸受４
９を嵌合させている。

【００２８】さらに、前記円板３２における前記軸受４
９より径方向の内側であって、図３に示すように側面視
においてエンドブラケット１９の後端と対向する部位に
は、モータ１４用の配線を通すための配線用孔５０を穿
設している。この配線用孔５０には、モータ１４の前記
電源線１７を通すための丸穴５１と、パワー部信号回路
用電源線５２およびＰＷＭ信号線５３（図１および図７
参照）を通すための丸穴５４とを形成したゴム製配線支
持部材５５を固着している。これらの丸穴５１，５４
は、ここを通る配線の径および本数と対応するように形
成している。なお、パワー部信号回路用電源線５２およ
びＰＷＭ信号線５３は、モータ用電源線１７より電流容
量が小さい小径のものを使用している。

【００２９】このようにモータ１４の反出力側にパワー
部２７を設け、モータ１４のエンドブラケット１９側の
端部から配線を導出する構成を採ることにより、前記配
線をハブ２２の内側で車幅方向の一端部から他端部に延
ばすことなく配線することができるから、配線がハブ２
２内の他の部材と干渉することはなく、モータハウジン
グ２３を小型化することができる。

【００３０】なお、前記パワー部２７をモータハウジン
グ２３の外に配設する構造を採る場合には、パワー部２
７とモータハウジング２３との間にモータ１４の相数分
だけ太い電源線を配線しなければならない。すなわち、
この実施の形態を採ることによって、モータハウジング
２３から導出する太い電源線１７を＋−の２本のみにす
ることができるので、パワー部２７がモータハウジング
２３外にある場合に較べて配線貫通部を狭くすることが
でき、モータ廻りの配線処理もやり易くなる。

【００３１】前記遊星減速機２１は、この実施の形態で
は、遊星ローラ減速機６１と遊星歯車減速機６２とを動
力伝達系においてこの順に直列に接続し、減速段数が２
段になるように構成している。

【００３２】前記遊星ローラ減速機６１は、図４に示す
ように、モータ１４のロータ２６にセレーションによっ
て結合させた太陽ローラ６３と、この太陽ローラ６３に
添接する４個の遊星ローラ６４と、これらの遊星ローラ
６４を自転および公転自在に支持する遊星ローラ支持用
キャリア６５と、遊星ローラ６４が添接する外周リング
６６とから構成している。

【００３３】前記キャリア６５は、図２に示すように、
軸心部に遊星歯車減速機６２の太陽歯車６７を一体に形
成している。また、前記外周リング６６は、前記モータ
ハウジング２３のハウジング本体２８の外周部にスペー
サ６８を介して固定用ボルト６９によって固定してい
る。なお、この固定用ボルト６９は、後述する遊星歯車
減速機６２の遊星歯車支持用キャリア７０もハウジング
本体２８に固定している。

【００３４】前記遊星歯車減速機６２は、図５に示すよ
うに、前記遊星ローラ減速機６１のキャリア６５に設け
た前記太陽歯車６７と、この太陽歯車６７に噛合する３
個の遊星歯車７１と、これらの遊星歯車７１を自転自在
に支持する前記キャリア７０と、前記遊星歯車７１が噛
合する外周歯車７２とから構成している。

【００３５】前記キャリア７０は、遊星歯車７１より遊
星ローラ減速機６１側に位置する環状板７０ａと、この
環状板７０ａに遊星歯車用支軸７０ｂを介して結合した
キャリア本体７０ｃと、このキャリア本体７０ｃに一体
に形成したボルト７０ｄとから構成しており、遊星ロー
ラ減速機６１側の一端部、すなわち環状板７０ａの外周
部を前記モータハウジング２３のハウジング本体２８に
前記固定用ボルト６９によって固定するとともに、他端
部のボルト７０ｄを車体フレームの車体右側のエンドブ
ラケット１９に固定している。

【００３６】前記外周歯車７２は、図２中に符号７３で
示す一方向クラッチの内輪を構成しており、この一方向
クラッチ７３を介してハブ２２に接続している。この一
方向クラッチ７３は、外輪７３ａをハブ２２に固定用ボ
ルト７４によって固定しており、動力が外周歯車７２か
らハブ２２のみに伝達される構造を採っている。

【００３７】前記ハブ２２は、この実施の形態では、ス
ポーク（図示せず）を接続するフランジ８１を外周部に
形成した有底円筒状のハブ本体８２と、このハブ本体８
２の開口部に螺着させた蓋体８３とから構成し、ハブ本
体８２の軸心部を前記軸受４９によってモータハウジン
グ２３の円板３２に回転自在に支持させ、蓋体８３の軸
心部に形成したボス８３ａを前記遊星歯車減速機６２の
ボルト７０ｄに軸受８４を介して回転自在に支持させて
いる。

【００３８】前記蓋体８３に前記一方向クラッチ７３の
外輪７３ａを固定し、遊星歯車減速機６２から動力が伝
達される構造を採っている。なお、ハブ本体８２と蓋体
８３とを結合するねじの方向は、蓋体８３に遊星歯車減
速機６２から動力が伝達されるとねじが締まる方向にな
っている。

【００３９】また、前記ボス８３ａに人力駆動系のフリ
ーホイール８５を組付けている。このフリーホイール８
５は、一方向クラッチ８６と、前記チェーン１２を巻掛
けるリヤスプロケット８７とから構成している。一方向
クラッチ８６は、リヤスプロケット８７から蓋体８３に
のみ動力が伝達される構造を採っている。

【００４０】このように構成したモータ駆動ユニット４
を組立てるためには、先ず、蓋体８３に一方向クラッチ
７３を組付け、次に、モータ１４と遊星減速機２１とか
らなる組立体を、遊星歯車減速機６２の遊星歯車７１が
一方向クラッチ７３の内輪（外周歯車７２）に噛合する
とともに、遊星歯車減速機６２のボルト７０ｄが蓋体８
３側の軸受８４に嵌合するように蓋体８３に組付ける。
このように蓋体８３にハブ２２内の全ての部材を組付け
た後、モータ１４をハブ本体８２の開口に挿入し、モー
タハウジング２３の円板３２をハブ本体８２側の軸受４
９に嵌合させるとともに蓋体８３をハブ本体８２に螺着
する。このように蓋体８３をハブ本体８２に螺着するこ
とによって、このモータ駆動ユニット４の組立作業が終
了する。

【００４１】組立が終了した前記モータ駆動ユニット４
は、モータハウジング２３のボルト３３および遊星歯車
減速機６２のキャリア７０のボルト７０ｄをエンドブラ
ケット１９に固定する。

【００４２】このように構成したモータ駆動ユニット４
においては、モータ１４のロータ２６の回転は、遊星ロ
ーラ減速機６１の太陽ローラ６３から遊星ローラ６４→
キャリア６５からなる動力伝達系によって減速されて遊
星歯車減速機６２の太陽歯車６７に伝達され、さらに、
太陽歯車６７→遊星歯車７１→外周歯車７２（一方向ク
ラッチ７３）からなる動力伝達系によって更に減速され
てハブ２２に伝達される。

【００４３】前記コントロールユニット１５は、操向ハ
ンドル７に固定したケース９１（図１参照）と、図７に
示すように前記ケース９１に収容したコントロール部９
２と、前記ケース９１に取付けたメインスイッチ９３お
よび表示装置９４とから構成している。

【００４４】前記コントロール部９２は、前記モータ駆
動ユニット４内のパワー部２７とともに本発明に係る制
御装置を構成し、前記メインスイッチ９３のＯＮ，ＯＦ
Ｆ操作に対応して電源のＯＮ，ＯＦＦを切換える電源開
閉手段９５と、表示装置９４に表示用信号を送出する表
示装置制御手段９６と、モータ１４の動力を制御するモ
ータ動力制御手段９７とを備えている。このモータ動力
制御手段９７はＣＰＵに設けられている。このモータ動
力制御手段９７が本発明に係る制御回路を構成してい
る。

【００４５】前記モータ動力制御手段９７には、この電
動自転車１の人力駆動系の途中でペダル２を踏込む力
（人力）を検出するトルクセンサ９８と、ペダルクラン
ク軸１０などの人力駆動系の回転速度あるいは車輪の回
転速度を検出する車速センサ９９とからの信号が入力さ
れ、これらの信号に基づいてモータ出力の指令値（ＰＷ
Ｍ信号）をモータ駆動ユニット４内のパワー部２７へ送
出する。車速が例えば１５ｋｍ／ｈより低いときには、
人力に対するモータ１４の動力の比（アシスト比）が１
となるように動力を人力の大きさに比例して増減させ、
１５〜２４ｋｍ／ｈでは車速の増加につれ、このアシス
ト比が漸減するようにし、２４ｋｍ／ｈ以上ではモータ
１４を駆動力が発生しないような回転数で回す。

【００４６】なお、車速センサ９９に代えて図２に示す
磁石３６ａとホール素子３７を利用してモータ回転速度
を検出し、それから車速を演算してもよい。

【００４７】前記パワー部２７は、図８に示すように、
ステータコイル１０１の相電流を切換える正極側スイッ
チング素子４１〜４３および負極側スイッチング素子４
４〜４６を有するインバータ回路４０と、前記ホール素
子３７に接続し、ロータ２６の位置を検出する回転ロジ
ック回路１０２と、この回転ロジック回路１０２に接続
し、ロータ２６の位置に対応させて前記各スイッチング
素子４１〜４６に相切換信号を送出する駆動回路１０３
とから構成し、前記駆動回路１０３を前記モータ動力制
御手段９７にＰＷＭ信号線５３で接続している。すなわ
ち、モータ動力制御手段９７が送出したＰＷＭ信号によ
りスイッチング素子４１〜４６がスイッチング動作をす
ることによって、インバータ回路４０からステータコイ
ル１０１に供給される相電流の電流値が人力の大きさに
対応して増減する。

【００４８】上述したように構成した電動自転車１は、
メインスイッチ９３をＯＮ操作した状態でペダル２を踏
込むことによって、人力の大きさに対応するＰＷＭ信号
がコントロール部９２からモータ駆動ユニット４内のパ
ワー部２７に送出される。前記ＰＷＭ信号によってスイ
ッチング素子４１〜４６がスイッチング動作をし、バッ
テリー１６からステータコイル１０１に相電流が供給さ
れる。この相電流は、バッテリー１６とパワー部２７の
みを接続する電源線１７を通って供給される。

【００４９】したがって、相電流がコントロール部９２
を通ることはないから、コントロール部９２に接続する
配線を相対的に電流容量が小さい小径のもののみとする
ことができる。このため、コントロール部９２を操向ハ
ンドル７の近傍に配置しても高価な電源線の配線長が長
くなることはない。言い換えれば、高価な電源線の配線
長を可及的短くしてコスト低減を図りながら、コントロ
ール部９２を配置する位置の設計上の自由度を高くする
ことができる。これとともに、太い電源線１７をとりま
わす必要がなく、配線し易く、配線スペースも狭くてよ
い。

【００５０】コントロール部９２は、１枚のプリント配
線板（図示せず）に半導体装置や他の電子部品を実装す
ることによってコンパクトに形成できることから、例え
ば、図１中に二点鎖線で示すように、車体フレーム５の
ダウンチューブ５ｂに設けたスイッチボックス１０４
や、サドル８の下部に設けたケース１０５や、バッテリ
ーボックス１３などに収容することができる。

【００５１】また、発熱し易いインバータ回路４０のス
イッチング素子４１〜４６をモータハウジング２３に収
容しているから、コントロール部９２を収容するケース
９１は、特別な放熱構造を採る必要はない。この結果、
このケース９１を構造が単純になるように形成して製造
コストを低減することができる。なお、前記スイッチン
グ素子４１〜４６が発する熱はモータハウジング２３に
伝達されて放熱されるから、モータ駆動ユニット４も特
別な放熱構造を採る必要はない。

【００５２】さらに、この実施の形態で示したようにイ
ンバータ回路４０をモータハウジング２３に収容させる
ことにより、インバータ回路４０とモータ１４との間の
給電系の配線（図８中に符号Ａで示す）の長さを従来に
較べて短縮することができるから、電気的損失を低減す
ることができる。

【００５３】なお、上述した実施の形態では、後輪３の
ハブ２２にモータ１４を内蔵させた構造のモータ駆動ユ
ニット４を使用した例を示したが、モータ駆動ユニット
は、前輪６に設ける構造のものや、ペダルクランク軸１
０の近傍に設ける構造のものでもよい。

【００５４】また、この実施の形態では、モータ１４の
動力を人力の大きさに比例するように増減させる電動自
転車１を示したが、本発明は、モータ１４の動力を人力
の大きさとは別に制御し、モータ１４の動力のみによっ
て走行することができる電動自転車にも適用することが
できる。

【００５５】さらに、この実施の形態では、ブラシレス
ＤＣモータ１４を用いた例を示したが、モータとしては
ブラシ付きモータを使用することができる。ブラシ付き
モータを使用する場合の回路図を図９に示す。

【００５６】図９はブラシ付きモータを使用する場合の
回路図で、同図において、前記図１ないし図８で説明し
たものと同一もしくは同等の部材については、同一符号
を付し詳細な説明は省略する。

【００５７】図９において、符号１１０で示すものはブ
ラシ付きモータ、１１１はフライホイールダイオードで
ある。１１２は前記モータ１１０への通電をＯＮ−ＯＦ
Ｆするスイッチング回路、１１３は前記スイッチング回
路１１２を駆動するゲート信号を出力するゲート回路で
ある。前記ゲート回路１１３にＰＷＭ制御信号を送出す
ることによってモータ１１０の動力を増減させる制御回
路は、コントロール部９２に設けている。

【００５８】このコントロール部９２とバッテリー１６
との間の電源線１８は、電子部品に供給する電流が流れ
るだけであるから、モータ用電源線１７に較べて電流容
量が小さい小径のものを使用し、バッテリーボックス１
３（図１参照）から車体フレーム５に沿わせてコントロ
ールユニット１５に配線している。モータ用電源線１７
は、モータ１１０の相電流が流れることから電流容量が
相対的に大きい大径のものを使用し、バッテリーボック
ス１３とモータ駆動ユニット４の軸心部とを接続するよ
うに配線している。

【００５９】このようにブラシ付きモータを使用しても
第１の実施の形態を採るときと同等の効果を奏する。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ータの相電流が流れる大径の電源線は、バッテリーとモ
ータとの間のみに配線され、制御回路に接続する配線は
相対的に電流容量が小さい小径の配線のみになる。

【００６１】したがって、太い電源線の配線長を可及的
短くしてコスト低減を図りながら、制御回路を配置する
位置の設計上の自由度を高くすることができる。太い電
源線をとりまわす必要がなく、配線し易いばかりか、配
線スペースも狭くてよい。また、発熱し易いインバータ
回路のスイッチング素子を制御回路用ケースに収容しな
くてよいから、このケースは、放熱構造を採用しなくて
よく、単純な構造として製造コストを低減することがで
きる。本発明に係る電動自転車に用いるモータは、ブラ
シレスＤＣモータやブラシ付モータを採用することがで
き、一般的な構造としてコストダウンを図ることができ
る。

【００６２】さらに、本発明に係る電動自転車は、従来
に較べてインバータ回路とモータとの間の給電系の配線
長を短縮することができるから、電気的損失を低減する
ことができる。

【００６３】スイッチング回路をモータにおける出力側
とは反対側に配設する発明によれば、モータに接続する
配線をモータハウジング内で軸線方向の一端部から他端
部に延ばすことなく配線することができる。このため、
配線がモータハウジング内の他の部材と干渉することは
なく、モータハウジングを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電動自転車の側面図である。

【図２】 後輪用ハブの横断面図である。

【図３】 後輪用ハブを車体左側から見た状態を示す側
面図である。

【図４】 図２における遊星ローラ減速機のIV−IV線断
面図である。

【図５】 図２における遊星歯車減速機のV−V線断面図
である。

【図６】 コンデンサを実装する基板の正面図である。

【図７】 本発明に係る電動自転車の制御系の構成を示
すブロック図である。

【図８】 制御装置のパワー部の構成を示す回路図であ
る。

【図９】 ブラシ付きモータを使用する場合の回路図で
ある。

【符号の説明】 １…電動自転車、４…モータ駆動ユニット、１４…モー
タ、１５…コントロールユニット、１６…バッテリー、
１７…電源線、２３…モータハウジング、２７…パワー
部、４０…インバータ回路、４１〜４６…スイッチング
素子、９２…コントロール部、９７…モータ動力制御手
段、１０１…ステータコイル、１１０…ブラシ付きモー
タ、１１２…スイッチング回路、１１３…ゲート回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの動力を駆動輪に伝達する電動自
   転車において、前記モータの制御装置におけるスイッチ
   ング回路をモータハウジングに内蔵させるとともに、前
   記スイッチング回路を制御してモータの出力を増減させ
   る制御回路を、モータハウジングとは別体に形成したケ
   ースに収容させたことを特徴とする電動自転車。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電動自転車において、モ
   ータをブラシレスモータによって構成したことを特徴と
   する電動自転車。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電動自転車において、モ
   ータをブラシ付きモータによって構成したことを特徴と
   する電動自転車。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のうち何れか一
   つの電動自転車において、スイッチング回路をモータに
   おける出力側とは反対側に配設したことを特徴とする電
   動自転車。