JP2002019685A - 前輪駆動電動自転車 - Google Patents
前輪駆動電動自転車Info
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- JP2002019685A JP2002019685A JP2000205810A JP2000205810A JP2002019685A JP 2002019685 A JP2002019685 A JP 2002019685A JP 2000205810 A JP2000205810 A JP 2000205810A JP 2000205810 A JP2000205810 A JP 2000205810A JP 2002019685 A JP2002019685 A JP 2002019685A
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- JP
- Japan
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- stand
- drive
- wheel
- rear wheel
- motor
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- Pending
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 停止中にスタンドを立てた状態や凸凹のある
道を走行時に後輪が浮いた状態でも運転走行上、安全性
な前輪駆動電動自転車を提供する。 【解決手段】 本発明の前輪駆動電動自転車は、自転車
本体のメインフレーム１とヘッドパイプ２とシートチュ
ーブ３は連結されている。ヘッドパイプ２にはハンドル
１２と前輪５が取付けてあり、前輪５のハブ内の回転軸
１０の部分にはモータを内蔵する盤状ケーシング２０が
設けられている。また、後輪のフレーム１５に支持され
た後輪６は人力駆動部の駆動力で回転される。スタンド
１９の機構内にスタンドの昇降状態を検知する手段が設
けられており、スタンドの降下状態を検知したとき、盤
状ケーシング２０に内蔵されたモータへの通電が停止す
る機構になっている。また、後輪のフレーム１５には後
輪の浮き状態の検知手段１８を設けられており、検知手
段１８が後輪の浮き状態を検知したとき盤状ケーシング
２０に内蔵されたモータへの通電が停止する機構になっ
ている。
道を走行時に後輪が浮いた状態でも運転走行上、安全性
な前輪駆動電動自転車を提供する。 【解決手段】 本発明の前輪駆動電動自転車は、自転車
本体のメインフレーム１とヘッドパイプ２とシートチュ
ーブ３は連結されている。ヘッドパイプ２にはハンドル
１２と前輪５が取付けてあり、前輪５のハブ内の回転軸
１０の部分にはモータを内蔵する盤状ケーシング２０が
設けられている。また、後輪のフレーム１５に支持され
た後輪６は人力駆動部の駆動力で回転される。スタンド
１９の機構内にスタンドの昇降状態を検知する手段が設
けられており、スタンドの降下状態を検知したとき、盤
状ケーシング２０に内蔵されたモータへの通電が停止す
る機構になっている。また、後輪のフレーム１５には後
輪の浮き状態の検知手段１８を設けられており、検知手
段１８が後輪の浮き状態を検知したとき盤状ケーシング
２０に内蔵されたモータへの通電が停止する機構になっ
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人力の駆動力をモ
ータの駆動力によって補助する電動自転車に関する。
ータの駆動力によって補助する電動自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、人力による人力駆動部とモータに
よる電動駆動部との両方を兼ね備え、人力による駆動力
の大きさに応じてモータを駆動し、人力の駆動力をモー
タの駆動力によって補助する電動自転車が人気を呼んで
いる。
よる電動駆動部との両方を兼ね備え、人力による駆動力
の大きさに応じてモータを駆動し、人力の駆動力をモー
タの駆動力によって補助する電動自転車が人気を呼んで
いる。
【０００３】従来、このような電動自転車は、本出願人
が提案したような、モータで後輪を直接回転させる、所
謂、後輪駆動タイプの電動自転車が知られている。ま
た、特開平７−３２９８７３号公報、特開平８−１５０
９８１号公報、特開平８−２０７８７５号公報に示すよ
うに、前輪に駆動部を設けるものも知られている。
が提案したような、モータで後輪を直接回転させる、所
謂、後輪駆動タイプの電動自転車が知られている。ま
た、特開平７−３２９８７３号公報、特開平８−１５０
９８１号公報、特開平８−２０７８７５号公報に示すよ
うに、前輪に駆動部を設けるものも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の前輪駆動の電動自転車は、車両本体の停止中に
本体の起立を支える昇降自在のスタンドが降下状態、所
謂スタンドを立てた状態でペダルを踏むと、特に両足型
のスタンドの場合は、人力トルクが検出されるため、停
止状態でありながら発進してしまうという問題があっ
た。また、凸凹のある道を走行時に後輪が浮いた状態の
ときにも電動駆動力が付与されるので、運転走行上の安
全性にも問題があった。
の従来の前輪駆動の電動自転車は、車両本体の停止中に
本体の起立を支える昇降自在のスタンドが降下状態、所
謂スタンドを立てた状態でペダルを踏むと、特に両足型
のスタンドの場合は、人力トルクが検出されるため、停
止状態でありながら発進してしまうという問題があっ
た。また、凸凹のある道を走行時に後輪が浮いた状態の
ときにも電動駆動力が付与されるので、運転走行上の安
全性にも問題があった。
【０００５】そこで本発明は、前輪に駆動部を持ちなが
らも、電動自転車の停止中にスタンドを立てた状態や凸
凹のある道を走行時に後輪が浮いた状態では電動駆動力
が付与することなく、運転走行上の安全性を確保できる
前輪駆動電動自転車を提供することを目的とする。
らも、電動自転車の停止中にスタンドを立てた状態や凸
凹のある道を走行時に後輪が浮いた状態では電動駆動力
が付与することなく、運転走行上の安全性を確保できる
前輪駆動電動自転車を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の請求項１に係る前輪駆動電動自転車は、
ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力駆動部
と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部とを設け
た車両本体と、該車両本体の停止中に本体の起立を支え
る昇降自在のスタンドを備え、前記スタンドの昇降状態
の検知手段を設け、該検知手段が前記スタンドの降下状
態を検知したときに前輪駆動のモータ出力を停止するよ
うに構成した。
に、この発明の請求項１に係る前輪駆動電動自転車は、
ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力駆動部
と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部とを設け
た車両本体と、該車両本体の停止中に本体の起立を支え
る昇降自在のスタンドを備え、前記スタンドの昇降状態
の検知手段を設け、該検知手段が前記スタンドの降下状
態を検知したときに前輪駆動のモータ出力を停止するよ
うに構成した。
【０００７】この発明の請求項２に係る前輪駆動電動自
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を設けた車両本体と、該車両本体の停止中に本体の起立
を支える昇降自在のスタンドを備え、前記スタンドの昇
降状態を検知するマイクロスイッチを設け、該マイクロ
スイッチが前記スタンドの降下状態を検知したときに前
輪駆動のモータ出力を停止するように構成した。
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を設けた車両本体と、該車両本体の停止中に本体の起立
を支える昇降自在のスタンドを備え、前記スタンドの昇
降状態を検知するマイクロスイッチを設け、該マイクロ
スイッチが前記スタンドの降下状態を検知したときに前
輪駆動のモータ出力を停止するように構成した。
【０００８】これにより、本発明の前輪駆動電動自転車
は、スタンドを立てた状態でペダルを踏んでも、電動駆
動力が付与することがないので急発進することがなく、
運転走行上の安全性を確保することができる。
は、スタンドを立てた状態でペダルを踏んでも、電動駆
動力が付与することがないので急発進することがなく、
運転走行上の安全性を確保することができる。
【０００９】この発明の請求項３に係る前輪駆動電動自
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を設けた車両本体と、後輪の浮き状態の検知手段を設
け、該検知手段が後輪の浮き状態を検知したときに前輪
駆動のモータ出力を停止するように構成した。
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を設けた車両本体と、後輪の浮き状態の検知手段を設
け、該検知手段が後輪の浮き状態を検知したときに前輪
駆動のモータ出力を停止するように構成した。
【００１０】この発明の請求項４に係る前輪駆動電動自
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を設けた車両本体と、後輪の浮き状態の検知する歪みゲ
ージを設け、該歪みゲージが後輪の浮き状態を検知した
ときに前輪駆動のモータ出力を停止するように構成し
た。
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を設けた車両本体と、後輪の浮き状態の検知する歪みゲ
ージを設け、該歪みゲージが後輪の浮き状態を検知した
ときに前輪駆動のモータ出力を停止するように構成し
た。
【００１１】これにより、本発明の前輪駆動電動自転車
は、凸凹のある道を走行時に後輪が浮いた状態では、ペ
ダルからの人力駆動力が与えられていても、電動駆動力
が付与することなく、運転走行上の安全性を確保するこ
とができる。
は、凸凹のある道を走行時に後輪が浮いた状態では、ペ
ダルからの人力駆動力が与えられていても、電動駆動力
が付与することなく、運転走行上の安全性を確保するこ
とができる。
【００１２】この発明の請求項５に係る前輪駆動電動自
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を設けた車両本体と、該車両本体の停止中に本体の起立
を支える昇降自在のスタンドを備え、前記スタンドの昇
降状態の検知手段と、後輪の浮き状態の検知手段を設
け、該昇降状態検知手段が前記スタンドの降下状態を検
知したときおよび／または該後輪の浮き状態検知手段が
後輪の浮きを検知したときに、前輪駆動のモータ出力を
停止するように構成した。
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を設けた車両本体と、該車両本体の停止中に本体の起立
を支える昇降自在のスタンドを備え、前記スタンドの昇
降状態の検知手段と、後輪の浮き状態の検知手段を設
け、該昇降状態検知手段が前記スタンドの降下状態を検
知したときおよび／または該後輪の浮き状態検知手段が
後輪の浮きを検知したときに、前輪駆動のモータ出力を
停止するように構成した。
【００１３】これにより、本発明の前輪駆動電動自転車
は、前輪に駆動部を持ちながらも、電動自転車の停止中
にスタンドを立てた状態や凸凹のある道を走行時に後輪
が浮いた状態では電動駆動力が付与することないので、
運転走行上の安全性を確保することができる。
は、前輪に駆動部を持ちながらも、電動自転車の停止中
にスタンドを立てた状態や凸凹のある道を走行時に後輪
が浮いた状態では電動駆動力が付与することないので、
運転走行上の安全性を確保することができる。
【００１４】この発明の請求項６に係る前輪駆動電動自
転車は、上記請求項１又は請求項５記載の前輪駆動電動
自転車において、前記スタンドは、両足型のスタンドで
構成した。
転車は、上記請求項１又は請求項５記載の前輪駆動電動
自転車において、前記スタンドは、両足型のスタンドで
構成した。
【００１５】この発明の請求項７に係る前輪駆動電動自
転車は、上記請求項１乃至請求項６記載の前輪駆動電動
自転車において、人力の大きさを検出するトルクセンサ
を設け、該トルクセンサの検出値に応じたモータの出力
で駆動部を駆動するように構成した。
転車は、上記請求項１乃至請求項６記載の前輪駆動電動
自転車において、人力の大きさを検出するトルクセンサ
を設け、該トルクセンサの検出値に応じたモータの出力
で駆動部を駆動するように構成した。
【００１６】これにより、前輪駆動電動自転車におい
て、トルクセンサの検出値に応じた駆動力で前記電動駆
動部の駆動力を制御すると共に、特に、前スプロケット
にトルクセンサを設けた場合には、ペダルに連動したク
ランクに固定したプレートと、前スプロケットとの間に
人力の大きさによって伸縮する弾性体を設け、プレート
の周辺にトルクセンサを取り付けることができ、構成が
簡単でプレートの部分をユニット化することができるの
で組み立てが容易となる。
て、トルクセンサの検出値に応じた駆動力で前記電動駆
動部の駆動力を制御すると共に、特に、前スプロケット
にトルクセンサを設けた場合には、ペダルに連動したク
ランクに固定したプレートと、前スプロケットとの間に
人力の大きさによって伸縮する弾性体を設け、プレート
の周辺にトルクセンサを取り付けることができ、構成が
簡単でプレートの部分をユニット化することができるの
で組み立てが容易となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、前輪直接駆動タイプの電動
自転車の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は前
輪直接駆動タイプの電動自転車の全体斜視図であり、図
中、電動自転車本体には後述するモータによる電動駆動
部が備えられており、人力によるトルクの大きさに応じ
て電動駆動部の駆動力を変化させ、人力による力を電動
駆動部の力によって補助して走行させるようになってい
る。本発明はかかるタイプのものに限らず、アクセル等
の使用者の操作で電動駆動部の駆動力を変化させるタイ
プのものでも構わない。
自転車の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は前
輪直接駆動タイプの電動自転車の全体斜視図であり、図
中、電動自転車本体には後述するモータによる電動駆動
部が備えられており、人力によるトルクの大きさに応じ
て電動駆動部の駆動力を変化させ、人力による力を電動
駆動部の力によって補助して走行させるようになってい
る。本発明はかかるタイプのものに限らず、アクセル等
の使用者の操作で電動駆動部の駆動力を変化させるタイ
プのものでも構わない。
【００１８】前輪駆動電動自転車本体のメインフレーム
１は、前部に設けられたヘッドパイプ２、サドル４から
下方に設けられたシートチューブ３と連結されている。
ヘッドパイプ２にはハンドル１２と前輪５が取付けてあ
り、前輪５はスポーク、リム、タイヤから構成され、前
輪５のハブ内の回転軸１０の部分にはモータを内蔵する
盤状ケーシング２０が設けられている。前輪５はハンド
ル１２によって操舵されるようになっている。また、後
輪のフレーム１５に支持された後輪６もスポーク、リ
ム、タイヤから構成され、人力駆動部の駆動力で回転さ
れる。
１は、前部に設けられたヘッドパイプ２、サドル４から
下方に設けられたシートチューブ３と連結されている。
ヘッドパイプ２にはハンドル１２と前輪５が取付けてあ
り、前輪５はスポーク、リム、タイヤから構成され、前
輪５のハブ内の回転軸１０の部分にはモータを内蔵する
盤状ケーシング２０が設けられている。前輪５はハンド
ル１２によって操舵されるようになっている。また、後
輪のフレーム１５に支持された後輪６もスポーク、リ
ム、タイヤから構成され、人力駆動部の駆動力で回転さ
れる。
【００１９】人力駆動部はペダル７、クランク８及びチ
ェーン９を備えており、使用者がペダル７を踏むことで
クランク８が回転し、チェーン９を介して前記後輪６を
回転させる。この例ではチェーンを人力の伝達部材とし
たが、これに限らずチェーンの代わりにベルト、回転軸
等によるものでも構わない。
ェーン９を備えており、使用者がペダル７を踏むことで
クランク８が回転し、チェーン９を介して前記後輪６を
回転させる。この例ではチェーンを人力の伝達部材とし
たが、これに限らずチェーンの代わりにベルト、回転軸
等によるものでも構わない。
【００２０】前輪５の操舵をするハンドル１２の左右両
端にはブレーキレバ１３，１３が取付けてあり、また前
輪５及び後輪６には夫々ブレーキ装置１４，１４が設け
てあり、ブレーキレバ１３，１３とブレーキ装置１４，
１４とはブレーキワイヤ１６によって連結されている。
端にはブレーキレバ１３，１３が取付けてあり、また前
輪５及び後輪６には夫々ブレーキ装置１４，１４が設け
てあり、ブレーキレバ１３，１３とブレーキ装置１４，
１４とはブレーキワイヤ１６によって連結されている。
【００２１】サドル４から下方に設けられたシートチュ
ーブ３はモータの電源となるバッテリ部１１が取付けて
ある。このバッテリ部１１は、シートチューブ３にスラ
イド着脱可能に取付けられるバッテリケースと、該バッ
テリケースに収納した単一型充電式電池によって構成さ
れており、電源電圧は略２４ボルトである。
ーブ３はモータの電源となるバッテリ部１１が取付けて
ある。このバッテリ部１１は、シートチューブ３にスラ
イド着脱可能に取付けられるバッテリケースと、該バッ
テリケースに収納した単一型充電式電池によって構成さ
れており、電源電圧は略２４ボルトである。
【００２２】１７は、前記ペダル７の回転と共に回転す
る前スプロケットで、前スプロケット１７にはチエーン
９が掛かっており、前スプロケット１７の回転を前記後
輪６に伝達するようになっている。前記クランク８や前
スプロケット１７を回転部材という。
る前スプロケットで、前スプロケット１７にはチエーン
９が掛かっており、前スプロケット１７の回転を前記後
輪６に伝達するようになっている。前記クランク８や前
スプロケット１７を回転部材という。
【００２３】クランク８に固定したプレートと、前スプ
ロケット１７との間には、金属製で一部を切り欠いた弾
性を有するリング状の弾性体、例えばワッシャーバネを
有し、ペダル７を踏むことで伝達する人力駆動力はクラ
ンク８を介してワッシャーバネを撓ませるので、トルク
センサとしてこの撓み量を利用し検出している。
ロケット１７との間には、金属製で一部を切り欠いた弾
性を有するリング状の弾性体、例えばワッシャーバネを
有し、ペダル７を踏むことで伝達する人力駆動力はクラ
ンク８を介してワッシャーバネを撓ませるので、トルク
センサとしてこの撓み量を利用し検出している。
【００２４】このように、クランク８に固定したプレー
トと、前スプロケット１７との間にワッシャーバネを設
けたので、プレートの周辺にトルクセンサを取り付ける
ことができ、構成が簡単になる他、プレートの部分をユ
ニット化することができるので組み立てが簡単になる。
また、トルクセンサは、上述のように、前スプロケット
１７の回転部材に設けることのみに限定されることな
く、他の公知の手段を採用することができる。
トと、前スプロケット１７との間にワッシャーバネを設
けたので、プレートの周辺にトルクセンサを取り付ける
ことができ、構成が簡単になる他、プレートの部分をユ
ニット化することができるので組み立てが簡単になる。
また、トルクセンサは、上述のように、前スプロケット
１７の回転部材に設けることのみに限定されることな
く、他の公知の手段を採用することができる。
【００２５】通常、自転車は車両本体の停止中に本体の
起立を支える昇降自在のスタンド１９を備えているが、
本発明の前輪駆動電動自転車では、後述するように、ス
タンド１９の機構内にスタンドの昇降状態を検知する検
知手段、例えばマイクロスイッチが設けられており、ス
タンドの降下状態を検知したとき、盤状ケーシング２０
に内蔵されたモータへの通電が停止する機構になってい
る。
起立を支える昇降自在のスタンド１９を備えているが、
本発明の前輪駆動電動自転車では、後述するように、ス
タンド１９の機構内にスタンドの昇降状態を検知する検
知手段、例えばマイクロスイッチが設けられており、ス
タンドの降下状態を検知したとき、盤状ケーシング２０
に内蔵されたモータへの通電が停止する機構になってい
る。
【００２６】また、後輪のフレーム１５には後輪の浮き
状態の検知手段１８がけられており、検知手段１８とし
て歪みゲージが利用されフレーム１５の一部に貼り付け
られている。そして、フレームが伸縮すると歪みゲージ
の値が変化するようになっている。
状態の検知手段１８がけられており、検知手段１８とし
て歪みゲージが利用されフレーム１５の一部に貼り付け
られている。そして、フレームが伸縮すると歪みゲージ
の値が変化するようになっている。
【００２７】例えば、荷重が架かった状態、即ち、後輪
が地面に接している状態であれば所定以上の歪みが生じ
ており、荷重が架からない状態、即ち、後輪が地面に接
していないスタンドが立てられた状態、あるいは凸凹道
で後輪が浮き上がった状態であれば、歪みは殆ど生じな
い。そして、検知手段１８が後輪の浮き状態を検知した
とき盤状ケーシング２０に内蔵されたモータへの通電が
停止する機構になっている。
が地面に接している状態であれば所定以上の歪みが生じ
ており、荷重が架からない状態、即ち、後輪が地面に接
していないスタンドが立てられた状態、あるいは凸凹道
で後輪が浮き上がった状態であれば、歪みは殆ど生じな
い。そして、検知手段１８が後輪の浮き状態を検知した
とき盤状ケーシング２０に内蔵されたモータへの通電が
停止する機構になっている。
【００２８】盤状ケーシング２０は、図２に示すよう
に、前輪５と連動されて回転する回転側ケーシング２１
と前輪駆動電動自転車本体に固定される固定側ケーシン
グ２２とを備えており、更に、固定側ケーシング２２に
はモータの制御回路（図示しない）が内蔵固定されてい
る。
に、前輪５と連動されて回転する回転側ケーシング２１
と前輪駆動電動自転車本体に固定される固定側ケーシン
グ２２とを備えており、更に、固定側ケーシング２２に
はモータの制御回路（図示しない）が内蔵固定されてい
る。
【００２９】また、盤状ケーシング２０の固定側ケーシ
ング２２にはモータのステータ２３とブラシ２５が設け
られ、全体が車軸１０に固定されている。回転側ケーシ
ング２１にはモータのロータが固定され、前記ブラシ２
５から整流子２６を介して給電されるロータ２４の回転
力を、遊星歯車装置からなる減速装置を介して伝達され
るように構成されている。
ング２２にはモータのステータ２３とブラシ２５が設け
られ、全体が車軸１０に固定されている。回転側ケーシ
ング２１にはモータのロータが固定され、前記ブラシ２
５から整流子２６を介して給電されるロータ２４の回転
力を、遊星歯車装置からなる減速装置を介して伝達され
るように構成されている。
【００３０】減速装置となる遊星歯車装置は、図３及び
図４に示すように、回転側ケーシング２１内に内歯車２
７と３個の遊星ギヤ２８及び車軸１０の周りのサンギヤ
から構成されていて、回転側ケーシング２１に伝達され
た電動駆動力は前輪５を駆動する。
図４に示すように、回転側ケーシング２１内に内歯車２
７と３個の遊星ギヤ２８及び車軸１０の周りのサンギヤ
から構成されていて、回転側ケーシング２１に伝達され
た電動駆動力は前輪５を駆動する。
【００３１】盤状ケーシング２０の固定側ケーシング２
２はネジによって固定部材に固定され、固定部材はプレ
ート２９にネジ止めされ、プレート２９は、モータ駆動
による反力で固定側ケーシング２２が回転しないよう
に、自転車のフレームに固定されている。
２はネジによって固定部材に固定され、固定部材はプレ
ート２９にネジ止めされ、プレート２９は、モータ駆動
による反力で固定側ケーシング２２が回転しないよう
に、自転車のフレームに固定されている。
【００３２】次に、図４に基づき前記スタンド１９につ
いて説明をする。図において、３０は、自転車本体の後
輪軸に設けられた取り付け板で、該取り付け板３０は前
記スタンド１９を回動自在に設けている。また、取り付
け板３０には、下方に爪３１を形成している。
いて説明をする。図において、３０は、自転車本体の後
輪軸に設けられた取り付け板で、該取り付け板３０は前
記スタンド１９を回動自在に設けている。また、取り付
け板３０には、下方に爪３１を形成している。
【００３３】３２は、前記スタンド１９に回動自在に設
けられたロック板で、該ロック板３２は前記スタンド１
９が降下したときに回動することによって前記爪３１と
係合し、スタンド１９が回動すること、即ちスタンド１
９が上昇してしまうことを防止する。
けられたロック板で、該ロック板３２は前記スタンド１
９が降下したときに回動することによって前記爪３１と
係合し、スタンド１９が回動すること、即ちスタンド１
９が上昇してしまうことを防止する。
【００３４】３３は、一端を前記ロック板３２の一部
に、他端を取り付け板３０の一部に取り付けたバネで、
該バネ３３は常に前記ロック板３２がスタンド１９より
上になるように引っ張っており、スタンド１９を降下さ
せたときに爪３１とロック板３２とが自然に係合するこ
とを防止している。即ち、使用者の意思でロック板３２
を回動しないと、爪３１とロック板３２とは係合しない
ようになっている。
に、他端を取り付け板３０の一部に取り付けたバネで、
該バネ３３は常に前記ロック板３２がスタンド１９より
上になるように引っ張っており、スタンド１９を降下さ
せたときに爪３１とロック板３２とが自然に係合するこ
とを防止している。即ち、使用者の意思でロック板３２
を回動しないと、爪３１とロック板３２とは係合しない
ようになっている。
【００３５】３４は、前記取り付け板３０の裏側に取り
付けられた昇降検知部、即ちマイクロスイッチで、該マ
イクロスイッチ３４はスタンド１９が降下したときにオ
ンし、上昇したときにオフするように、スイッチ部分が
スタンド１９の一部と当接したり離れたりする。この例
ではスタンドは片足型で説明したが、両足型のスタンド
を使用する場合でも同様な構成を採ることができる。
付けられた昇降検知部、即ちマイクロスイッチで、該マ
イクロスイッチ３４はスタンド１９が降下したときにオ
ンし、上昇したときにオフするように、スイッチ部分が
スタンド１９の一部と当接したり離れたりする。この例
ではスタンドは片足型で説明したが、両足型のスタンド
を使用する場合でも同様な構成を採ることができる。
【００３６】本発明の前輪駆動アシストモータの駆動回
路の概要を図５に示す。図において、バッテリ電源１１
からの出力をメインスイッチ４１を介して定電圧回路４
３で定電圧化されて制御回路４２に供給される。制御回
路４２には電流検出回路４６、電圧検出回路４７、トル
クセンサ４８の出力、マイクロスイッチ（スタンド跳ね
上げ検出）３４の出力、歪みゲージ（後輪荷重検出）１
８の出力が供給され、これらの検出信号に基づいて所定
のプログラムに従ってモータ駆動回路４５に駆動信号を
出力し、駆動回路４５は半導体スイッチング素子４９を
介してアシストモータＭに通電制御する。また、制御回
路４２はバッテリ残量表示回路４４にバッテリの充電状
態を示す信号を出力する。
路の概要を図５に示す。図において、バッテリ電源１１
からの出力をメインスイッチ４１を介して定電圧回路４
３で定電圧化されて制御回路４２に供給される。制御回
路４２には電流検出回路４６、電圧検出回路４７、トル
クセンサ４８の出力、マイクロスイッチ（スタンド跳ね
上げ検出）３４の出力、歪みゲージ（後輪荷重検出）１
８の出力が供給され、これらの検出信号に基づいて所定
のプログラムに従ってモータ駆動回路４５に駆動信号を
出力し、駆動回路４５は半導体スイッチング素子４９を
介してアシストモータＭに通電制御する。また、制御回
路４２はバッテリ残量表示回路４４にバッテリの充電状
態を示す信号を出力する。
【００３７】次に本実施形態の動作を、人力駆動力につ
いて説明をする。ペダル７を踏むことによって得られる
人力駆動力は、クランク８を回転させ、クランク８の回
転と同時に前記ワッシャーバネは撓みながら前スプロケ
ット１７に駆動力が伝達される。そして、前スプロケッ
ト１７と後スプロケットとに連結した連結帯、即ち、チ
ェーン９によって後輪６を駆動する。
いて説明をする。ペダル７を踏むことによって得られる
人力駆動力は、クランク８を回転させ、クランク８の回
転と同時に前記ワッシャーバネは撓みながら前スプロケ
ット１７に駆動力が伝達される。そして、前スプロケッ
ト１７と後スプロケットとに連結した連結帯、即ち、チ
ェーン９によって後輪６を駆動する。
【００３８】次に前輪の駆動部である電動駆動力につい
て説明をする。人力駆動力によって人力トルクの生じた
分だけワッシャーバネが撓むことになり、この撓みを検
知することにより、人力トルクの大きさの変化として盤
状ケーシング２０内の固定側ケーシング２２に固定され
ているモータの制御回路４２に入力することになる。
て説明をする。人力駆動力によって人力トルクの生じた
分だけワッシャーバネが撓むことになり、この撓みを検
知することにより、人力トルクの大きさの変化として盤
状ケーシング２０内の固定側ケーシング２２に固定され
ているモータの制御回路４２に入力することになる。
【００３９】そして、制御回路４２は、入力する人力駆
動力と電動駆動力の大きさが同じになるようにプログラ
ムされており、入力される人力駆動力と同じ大きさのト
ルクで盤状ケーシング２０内に内蔵されたモータが駆動
することになり、モータの駆動力によって前輪５を回転
させる。このように、後輪６は人力駆動力で、前輪５は
人力駆動力と同じ大きさの電動駆動力によって駆動され
る。
動力と電動駆動力の大きさが同じになるようにプログラ
ムされており、入力される人力駆動力と同じ大きさのト
ルクで盤状ケーシング２０内に内蔵されたモータが駆動
することになり、モータの駆動力によって前輪５を回転
させる。このように、後輪６は人力駆動力で、前輪５は
人力駆動力と同じ大きさの電動駆動力によって駆動され
る。
【００４０】次に、本発明の前輪アシストモータの駆動
回路の制御動作について、図６の制御フローチャートに
沿って説明する。このフローチャートは、モータ駆動力
の出力値の設定のみについて表したものである。
回路の制御動作について、図６の制御フローチャートに
沿って説明する。このフローチャートは、モータ駆動力
の出力値の設定のみについて表したものである。
【００４１】ステップＳ０で制御動作がスタートする
と、ステップＳ１において、自転車がスタンド１９を降
下して（立って）いるかどうかを判定する。もし、停車
していてスタンド１９が降下して（立って）いる時、昇
降検知部（マイクロスイッチ）３４によって降下してい
る状態を制御回路４２に入力する。そして、スタンド１
９が降下状態を連続しているときはステップＳ２に至
り、電動駆動力Ｋはゼロ、即ちモータ駆動力によるアシ
スト動作は行わない。
と、ステップＳ１において、自転車がスタンド１９を降
下して（立って）いるかどうかを判定する。もし、停車
していてスタンド１９が降下して（立って）いる時、昇
降検知部（マイクロスイッチ）３４によって降下してい
る状態を制御回路４２に入力する。そして、スタンド１
９が降下状態を連続しているときはステップＳ２に至
り、電動駆動力Ｋはゼロ、即ちモータ駆動力によるアシ
スト動作は行わない。
【００４２】ここでスタンド１９が上昇したとき、次段
のステップＳ３で、後輪が浮いている状態（後輪荷重の
有無）かどうかを判定する。もし、後輪が浮いていた
ら、後輪荷重検知部（歪みゲージ）１８によって後輪が
浮いている状態を制御回路４２に入力する。そして、後
輪が浮いている状態が検知されているときはステップＳ
２に至り、電動駆動力Ｋはゼロ、即ちモータ駆動力によ
るアシスト動作は行わない。
のステップＳ３で、後輪が浮いている状態（後輪荷重の
有無）かどうかを判定する。もし、後輪が浮いていた
ら、後輪荷重検知部（歪みゲージ）１８によって後輪が
浮いている状態を制御回路４２に入力する。そして、後
輪が浮いている状態が検知されているときはステップＳ
２に至り、電動駆動力Ｋはゼロ、即ちモータ駆動力によ
るアシスト動作は行わない。
【００４３】次段のステップＳ３で、後輪が浮いていな
い、即ち荷重が検知されていると判定されたならば、ス
テップＳ４で、ペダルトルク検出部４８からの信号Ａを
制御回路４２に入力し、ステップＳ５において、トルク
検出部４８からの入力信号Ａと電動駆動力Ｋとを、電動
駆動力Ｋ≧トルク信号Ａであるかどうかを比較し、電動
駆動力Ｋ≧トルク信号Ａであれば、電動駆動力Ｋ＝トル
ク信号Ａと設定して、再びステップＳ１に戻り、スタン
ド１９が上昇しているかどうかを判断する。
い、即ち荷重が検知されていると判定されたならば、ス
テップＳ４で、ペダルトルク検出部４８からの信号Ａを
制御回路４２に入力し、ステップＳ５において、トルク
検出部４８からの入力信号Ａと電動駆動力Ｋとを、電動
駆動力Ｋ≧トルク信号Ａであるかどうかを比較し、電動
駆動力Ｋ≧トルク信号Ａであれば、電動駆動力Ｋ＝トル
ク信号Ａと設定して、再びステップＳ１に戻り、スタン
ド１９が上昇しているかどうかを判断する。
【００４４】もし、トルク検出部４８からの入力信号Ａ
と電動駆動力Ｋとが異なる場合には、次へ進む。次に、
例えば人力トルクの入力信号Ａの方が大きい場合、ペダ
ル５に力を入れて踏まれていると判断し、ステップＳ６
で、１ずつ、即ち徐々に駆動部への出力信号を増やして
いく。１増加した後、ステップＳ５へ戻り、再びこの部
分を通過するときには、最初に通過したときの出力信号
１に１を加えて２になる。この状態が連続すると、時間
とともに速度は徐々に増加することになる。所謂、ソフ
トスタートを行うことになる。
と電動駆動力Ｋとが異なる場合には、次へ進む。次に、
例えば人力トルクの入力信号Ａの方が大きい場合、ペダ
ル５に力を入れて踏まれていると判断し、ステップＳ６
で、１ずつ、即ち徐々に駆動部への出力信号を増やして
いく。１増加した後、ステップＳ５へ戻り、再びこの部
分を通過するときには、最初に通過したときの出力信号
１に１を加えて２になる。この状態が連続すると、時間
とともに速度は徐々に増加することになる。所謂、ソフ
トスタートを行うことになる。
【００４５】次に、走行開始後、ステップＳ５におい
て、トルク検出部４８からの入力信号Ａと電動駆動力Ｋ
とを比較し、トルク検出部４８からのトルク信号Ａが電
動駆動力Ｋよりも小、即ちペダル７を踏む力が弱くなる
と、ステップＳ７で、トルク検出部４８からの人力と電
動駆動部への出力Ｋとが同じになるように制御される。
て、トルク検出部４８からの入力信号Ａと電動駆動力Ｋ
とを比較し、トルク検出部４８からのトルク信号Ａが電
動駆動力Ｋよりも小、即ちペダル７を踏む力が弱くなる
と、ステップＳ７で、トルク検出部４８からの人力と電
動駆動部への出力Ｋとが同じになるように制御される。
【００４６】また、走行中は、常にスタンド１９が上昇
しているかどうかの状態を判断（ステップＳ１）と、後
輪が浮いているかどうかの状態を判断し（ステップＳ
３）、もし、走行中にスタンド１９が下げられて、スタ
ンド１９と地面が接触する恐れがあって危険であった
り、道路の凸凹により後輪が浮いている状態では、前輪
に引っ張られる状態となり危険になるので、いずれも電
動駆動力Ｋをゼロにして（スイップＳ２）、アシストモ
ータを停止する。
しているかどうかの状態を判断（ステップＳ１）と、後
輪が浮いているかどうかの状態を判断し（ステップＳ
３）、もし、走行中にスタンド１９が下げられて、スタ
ンド１９と地面が接触する恐れがあって危険であった
り、道路の凸凹により後輪が浮いている状態では、前輪
に引っ張られる状態となり危険になるので、いずれも電
動駆動力Ｋをゼロにして（スイップＳ２）、アシストモ
ータを停止する。
【００４７】上記実施形態では、人力トルクによる電動
駆動部の駆動力を変化させるタイプの前輪駆動電動自転
車を例に挙げて説明したが、本発明はかかるタイプのも
のに限らず、アクセル等の使用者の操作で電動駆動部の
駆動力を変化させるタイプのものでも構わない。
駆動部の駆動力を変化させるタイプの前輪駆動電動自転
車を例に挙げて説明したが、本発明はかかるタイプのも
のに限らず、アクセル等の使用者の操作で電動駆動部の
駆動力を変化させるタイプのものでも構わない。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、本発明の前輪駆動電動自
転車は、スタンドを立てた状態でペダルを踏んでも、電
動駆動力が付与することがないので急発進することがな
く、運転走行上の安全性を確保することができ、また、
凸凹のある道を走行時に後輪が浮いた状態では、ペダル
からの人力駆動力が与えられていても、電動駆動力が付
与することなく、運転走行上の安全性を確保することが
できる。
転車は、スタンドを立てた状態でペダルを踏んでも、電
動駆動力が付与することがないので急発進することがな
く、運転走行上の安全性を確保することができ、また、
凸凹のある道を走行時に後輪が浮いた状態では、ペダル
からの人力駆動力が与えられていても、電動駆動力が付
与することなく、運転走行上の安全性を確保することが
できる。
【００４９】また、前輪駆動電動自転車において、トル
クセンサの検出値に応じた駆動力で前記電動駆動部の駆
動力を制御すると共に、特に、前スプロケットにトルク
センサを設けた場合には、ペダルに連動したクランクに
固定したプレートと、前スプロケットとの間に人力の大
きさによって伸縮する弾性体を設け、プレートの周辺に
トルクセンサを取り付けることができ、構成が簡単でプ
レートの部分をユニット化することができるので組み立
てが容易となる。
クセンサの検出値に応じた駆動力で前記電動駆動部の駆
動力を制御すると共に、特に、前スプロケットにトルク
センサを設けた場合には、ペダルに連動したクランクに
固定したプレートと、前スプロケットとの間に人力の大
きさによって伸縮する弾性体を設け、プレートの周辺に
トルクセンサを取り付けることができ、構成が簡単でプ
レートの部分をユニット化することができるので組み立
てが容易となる。
【図１】前輪駆動電動自転車全体図。
【図２】盤状ケーシングの断面図。
【図３】遊星歯車装置の配置図。
【図４】スタンド構成図。
【図５】アシストモータ制御回路図。
【図６】制御フローチャート図。
１ メインフレーム ４ サドル ５ 前輪 ６ 後輪 ７ ペダル ８ クランク ９ チェーン １０ 車軸 １１ バッテリ部 １２ ハンドル １３ ブレーキレバ １４ ブレーキ装置 １５ 後輪フレーム １６ ブレーキワイヤ １７ 前スプロケット １８ 後輪浮き状態検知手段（歪みゲージ） １９ スタンド ２０ 盤状ケーシング ２１ 回転側ケーシング ２２ 固定側ケーシング ２３ モータのステータ ２４ モータのロータ ２５ ブラシ ２６ 整流子 ２７ 内歯車 ２８ 遊星ギヤ ３０ 取り付け板 ３１ 爪 ３２ ロック板 ３３ バネ ３４ 昇降検知部（マイクロスイッチ） ４１ メインスイッチ ４２ 制御回路 ４３ 定電圧回路 ４４ バッテリ残量表示回路 ４５ 駆動回路 ４６ 電流検出回路 ４７ 電圧検出回路 ４８ トルクセンサ ４９ 半導体スイッチング素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相良 弘明 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松本 敏宏 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 乾 誠貴 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 乾 克己 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達す
る人力駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆
動部とを設けた車両本体と、該車両本体の停止中に本体
の起立を支える昇降自在のスタンドを備え、前記スタン
ドの昇降状態の検知手段を設け、該検知手段が前記スタ
ンドの降下状態を検知したときに前輪駆動のモータ出力
を停止することを特徴とする前輪駆動電動自転車。 - 【請求項２】 前記スタンドの昇降状態はマイクロスイ
ッチで検出することを特徴とする請求項１記載の前輪駆
動電動自転車。 - 【請求項３】 ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達す
る人力駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆
動部とを設けた車両本体と、後輪の浮き状態の検知手段
を設け、該検知手段が後輪の浮き状態を検知したときに
前輪駆動のモータ出力を停止することを特徴とする前輪
駆動電動自転車。 - 【請求項４】 後輪の浮きは歪みゲージで検出すること
を特徴とする請求項３記載の前輪駆動電動自転車。 - 【請求項５】 ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達す
る人力駆動部と、前輪部にモータを駆動源とする電動駆
動部とを設けた車両本体と、該車両本体の停止中に本体
の起立を支える昇降自在のスタンドを備え、前記スタン
ドの昇降状態の検知手段と、後輪の浮き状態の検知手段
を設け、該昇降状態検知手段が前記スタンドの降下状態
を検知したときおよび／または該後輪の浮き状態検知手
段が後輪の浮きを検知したときに、前輪駆動のモータ出
力を停止することを特徴とする前輪駆動電動自転車。 - 【請求項６】 前記スタンドは、両足型のスタンドであ
ることを特徴とする請求項１又は請求項５記載の前輪駆
動電動自転車。 - 【請求項７】 人力の大きさを検出するトルクセンサを
設け、該トルクセンサの検出値に応じたモータの出力で
駆動部を駆動することを特徴とする請求項１乃至請求項
６記載の前輪駆動電動自転車。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000205810A JP2002019685A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 前輪駆動電動自転車 |
| TW90112228A TW523479B (en) | 2000-07-06 | 2001-05-22 | Front wheel driving power-assisted bicycle |
| CNB011199601A CN1292954C (zh) | 2000-07-06 | 2001-07-04 | 前轮驱动型电动自行车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000205810A JP2002019685A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 前輪駆動電動自転車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002019685A true JP2002019685A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18702833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000205810A Pending JP2002019685A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 前輪駆動電動自転車 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| CN (1) | CN1292954C (ja) |
| TW (1) | TW523479B (ja) |
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| WO2007077827A1 (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 電動アシスト自転車 |
| JP2007301268A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Watanabe Kk | 自転車走行練習器 |
| JP2009280182A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Npo Hatsumei Daigakukko | ステッキハンドル自転車 |
| JP2010284044A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Shizuoka Univ Of Art & Culture | 電動駆動車 |
| WO2014050610A1 (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 株式会社村田製作所 | 補助動力付き移動機器 |
| JP2017043322A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社シマノ | 自転車用制御装置およびこの制御装置を備える自転車用駆動装置 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101516075B1 (ko) * | 2013-07-26 | 2015-05-04 | 삼성전기주식회사 | 전기 자전거의 모터 제어 시스템 및 그 제어방법 |
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| CN2055109U (zh) * | 1989-09-23 | 1990-03-28 | 广西玉林双林自行车有限公司 | 前轮驱动电动自行车 |
-
2000
- 2000-07-06 JP JP2000205810A patent/JP2002019685A/ja active Pending
-
2001
- 2001-05-22 TW TW90112228A patent/TW523479B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-07-04 CN CNB011199601A patent/CN1292954C/zh not_active Expired - Fee Related
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
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