JP2002104272A - Power assisted bicycle - Google Patents

Power assisted bicycle

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JP2002104272A
JP2002104272A JP2000275457A JP2000275457A JP2002104272A JP 2002104272 A JP2002104272 A JP 2002104272A JP 2000275457 A JP2000275457 A JP 2000275457A JP 2000275457 A JP2000275457 A JP 2000275457A JP 2002104272 A JP2002104272 A JP 2002104272A
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ミケレ・カプアーニ
De Dominicis Emanuele
エマヌエレ・デ・ドミニチス
Akihito Yoshiie
彰人 吉家
Kyosuke Kokatsu
京介 小勝
Chikashi Nito
史 二唐
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power assisted bicycle capable of reconciling reducing weight and securing strength with enhancing appearance. SOLUTION: This power assisted bicycle 1 to add assist power in response to pedal stepping force acting on a drive shaft includes a first frame 3a extending backward from a handle shaft frame 16, a second frame 3b extending backward from the handle shaft frame while being lined up below the first frame, a third frame 3c to link the first frame to the second frame, and a cover housing 8 to cover a closed area 15 demarcated by the first, second and third frames. A driving unit 13 and a battery 20 are stored in the cover housing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ペダル踏力に補助
動力を付加する動力アシスト自転車及び通常の自転車に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power-assisted bicycle for adding auxiliary power to pedal effort and a conventional bicycle.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、ペダルから加えられた踏み込みトル
クを検出し、検出された踏み込みトルクに基づいて電動
の補助トルクを回転機構に印加し、搭乗者の人力を補助
する電動アシスト自転車が提案・実施されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed and implemented an electric assist bicycle that detects a stepping torque applied from a pedal, applies an electric assist torque to a rotating mechanism based on the detected stepping torque, and assists human power of a passenger. Have been.

【0003】このような電動アシスト自転車では、トル
ク検出機構及び電動モータなどを車体フレームに付加
し、例えばカバーなどでこれらを覆うことにより保護し
ている。
In such an electric assist bicycle, a torque detecting mechanism, an electric motor, and the like are added to a vehicle body frame, and are protected by, for example, covering them with a cover or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動アシスト自転車では、車体フレームにトルク検出機
構及び電動モータなどを新たに付加するため、重量が増
加し、外観のスマートさが欠落するという問題がある。
これを解決するため、車体フレームの軽量化を図ろうと
すれば、強度が不足することになる。
However, in the conventional electric assist bicycle, since a torque detecting mechanism, an electric motor, and the like are newly added to the body frame, there is a problem that the weight increases and the smart appearance is lacking. is there.
If an attempt is made to reduce the weight of the body frame to solve this problem, the strength will be insufficient.

【0005】本発明は、上記事実に鑑みなされたもの
で、軽量化、強度の確保、及び、外観の向上を両立した
動力アシスト自転車、並びに、通常の自転車を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a power-assisted bicycle that achieves both reduction in weight, securing of strength, and improvement in appearance, and an ordinary bicycle.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、ドライブ軸に作用するペダル踏力に応じて補助動力
を付加する動力アシスト自転車であって、ハンドル軸フ
レームから後方に延びる第1のフレームと、第1のフレ
ームの下側に整列してハンドル軸フレームから後方に延
びる第2のフレームと、第1のフレーム及び第2のフレ
ームの間を連結する第3のフレームと、第1、第2及び
第3のフレームにより画定された閉領域を覆うカバーハ
ウジングと、を含んで構成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a power assisted bicycle for applying auxiliary power in accordance with a pedaling force acting on a drive shaft, comprising: a first frame extending rearward from a handle shaft frame; A second frame aligned with a lower side of the first frame and extending rearward from the handle shaft frame; a third frame connecting between the first frame and the second frame; And a cover housing that covers the closed area defined by the third frame.

【0007】本発明によれば、車体のフレーム構造がね
じれやすい前部の閉領域を、カバーハウジングで取り囲
んだので、フレーム構造のねじれ変形を防止することが
できる。換言すれば、フレーム構造の強度を維持した状
態で、可能な限り、フレームを軽量化し、かくして電動
アシスト自転車全体を軽量化することができる。即ち、
本発明のカバーハウジングは、従来技術の電動モータや
検出機構等を覆う単なるカバーとは異なり、車体フレー
ムの強度を向上させる働きを持っている。
According to the present invention, since the front closed area where the frame structure of the vehicle body is easily twisted is surrounded by the cover housing, the frame structure can be prevented from being twisted. In other words, it is possible to reduce the weight of the frame as much as possible while maintaining the strength of the frame structure, and thus reduce the weight of the entire electrically assisted bicycle. That is,
The cover housing of the present invention has a function of improving the strength of the vehicle body frame, unlike a mere cover that covers an electric motor, a detection mechanism, and the like of the related art.

【0008】好ましくは、サドルを支持するためのサド
ルフレーム(シートチューブ)の延長部分が、閉領域と
交差するのがよい。例えば、その延長部分が閉領域内部
の任意箇所に連結される。このように搭乗者の重量のか
かるサドルフレームを閉領域に交差することにより、閉
領域にねじれ応力を集中させ、以ってカバーハウジング
でこれを万全に防止することで、車体フレーム全体のね
じれ変形を的確に防止することができる。
[0008] Preferably, an extension of a saddle frame (seat tube) for supporting the saddle intersects the closed area. For example, the extension is connected to an arbitrary position inside the closed region. By intersecting the saddle frame, which requires the weight of the occupant, in the closed area, torsional stress is concentrated in the closed area, and this is completely prevented by the cover housing, thereby torsionally deforming the entire body frame. Can be accurately prevented.

【0009】また、好ましくは、補助動力を提供する駆
動ユニット及び又は駆動ユニットの電源が、カバーハウ
ジング内部に収容されるのがよい。かくして、カバーハ
ウジングは、車体の強度確保と共に、駆動ユニットやバ
ッテリーの保護、及び、これらが隠されたことによる外
観の向上をもたらすことができる。
Preferably, the drive unit for providing the auxiliary power and / or the power supply for the drive unit is housed inside the cover housing. Thus, the cover housing can secure the strength of the vehicle body, protect the drive unit and the battery, and improve the appearance by hiding them.

【0010】この駆動ユニットも車体フレームの強度向
上に役立てることができる。好ましくは、駆動ユニット
の側面がカバーハウジングから突出して、該カバーハウ
ジングを支持する。これにより、カバーハウジングのね
じれによる撓みを防止して、車体フレームの強度を更に
改善することができる。この駆動ユニットは、第3のフ
レームに取り付けられるのが、合力機構を実現する上で
好ましい。また、搭乗者の重量といった負荷にフレーム
が耐えられるように、サドルを支持するためのサドルフ
レームの下端部が、駆動ユニットに連結されるようにす
るのが好ましい。
This drive unit can also help to improve the strength of the body frame. Preferably, a side surface of the drive unit projects from the cover housing to support the cover housing. Thereby, bending of the cover housing due to torsion can be prevented, and the strength of the vehicle body frame can be further improved. This drive unit is preferably attached to the third frame in order to realize a resultant force mechanism. Further, it is preferable that the lower end of the saddle frame for supporting the saddle is connected to the drive unit so that the frame can bear a load such as the weight of the occupant.

【0011】第1のフレームは後輪ハブ付近まで延長さ
れるようにしてもよい。これにより、車体フレームの構
造を簡素化することができる。第2のフレームの後端部
は、ドライブ軸の支持部に連結されているのが好まし
い。また、第3のフレームの下端部がドライブ軸の支持
部に連結され、その上端部が第1のフレームに連結され
るようにしてもよい。
[0011] The first frame may be extended to near the rear wheel hub. Thereby, the structure of the vehicle body frame can be simplified. The rear end of the second frame is preferably connected to a support for the drive shaft. Further, the lower end of the third frame may be connected to the support of the drive shaft, and the upper end may be connected to the first frame.

【0012】カバーハウジングは、上記目的以外でも用
いることができる。例えば、カバーハウジングがペダル
踏力を後輪に伝達するための主スプロケットを少なくと
も部分的に覆うようにすることで、主スプロケットの保
護にも用いることができる。カバーハウジングの上部に
収容ポケットを設け、電動アシスト自転車の利便性を高
めることができる。
The cover housing can be used for other purposes. For example, the cover housing can be used to protect the main sprocket by at least partially covering the main sprocket for transmitting the pedaling force to the rear wheel. By providing a storage pocket at the top of the cover housing, the convenience of the electric assist bicycle can be improved.

【0013】好ましくは、カバーハウジングは、軽量で
高強度のプラスティック材料で作るのがよい。外観の向
上又は趣味のため、このプラスティック材料として、無
色若しくは色付きの透明材料、又は、色及び図柄模様の
うち少なくともいずれかを備えた不透明材料を用いるこ
とができる。カバーハウジングは、例えば、閉領域の左
右両側から補強プレートを各々取り付けることによって
構成される。
[0013] Preferably, the cover housing is made of a lightweight, high strength plastic material. For the purpose of improving the appearance or hobby, as the plastic material, a colorless or colored transparent material, or an opaque material having at least one of a color and a pattern can be used. The cover housing is configured, for example, by attaching reinforcing plates from both left and right sides of the closed area.

【0014】本発明の合力機構を実現するため、好まし
くは、本発明は、チェーンが帳設された主スプロケット
と、駆動ユニットのトルク出力軸に連結された駆動スプ
ロケットと、を更に含み、駆動スプロケットは、主スプ
ロケットがチェーンに嵌合するところのチェーン部分
に、該主スプロケットと一緒にチェーン内側から嵌合す
るように配置される。
In order to realize the resultant mechanism of the present invention, the present invention preferably further comprises a main sprocket having a chain mounted thereon, and a drive sprocket connected to a torque output shaft of the drive unit. Is arranged so as to fit together with the main sprocket from the inside of the chain to the chain portion where the main sprocket fits into the chain.

【0015】ここで、「チェーン内側から嵌合」とは、
チェーンにより囲まれている内側領域から外側に向かっ
て嵌合することをいう。本発明では、踏み込みトルクに
基づき駆動ユニットを制御し補助トルクを出力させると
き、駆動ユニットのトルク出力軸に連結された駆動スプ
ロケットが回転する。このとき、主スプロケット及び駆
動スプロケットがチェーンに嵌合しているため、主スプ
ロケットがペダル踏力をチェーンに提供すると共に駆動
スプロケットがその回転力をチェーンに提供する。これ
によって、踏み込みトルクと補助トルクとの合力が達成
される。この態様によれば、駆動スプロケットを主スプ
ロケットと一緒にチェーンに嵌合させるという簡単な機
構により合力を実現したので、その機構をより軽量かつ
コンパクトにすることができる。その上、主スプロケッ
トがチェーンに嵌合するところのチェーン部分に駆動ス
プロケットがチェーン内側から嵌合するので、駆動スプ
ロケットが主スプロケットに重なり合って見え、かくし
て従来のチェーン直接駆動方式と比べて、自転車の外観
を損なうおそれがなくなる。最も好ましくは、駆動スプ
ロケットが、主スプロケットの軸方向内側に配置されて
いるのがよい。これによって、自転車外部から見ると、
駆動スプロケットが主スプロケットに隠される。また、
機構上の観点からも好ましい。
Here, "fit from the inside of the chain" means
Refers to fitting outward from the inner region surrounded by the chain. According to the present invention, when the drive unit is controlled based on the stepping torque to output the auxiliary torque, the drive sprocket connected to the torque output shaft of the drive unit rotates. At this time, since the main sprocket and the driving sprocket are fitted to the chain, the main sprocket provides the pedaling force to the chain and the driving sprocket provides the rotational force to the chain. As a result, the resultant force of the depression torque and the auxiliary torque is achieved. According to this aspect, since the resultant force is realized by a simple mechanism of fitting the drive sprocket to the chain together with the main sprocket, the mechanism can be made lighter and more compact. In addition, since the drive sprocket fits into the chain where the main sprocket fits into the chain, the drive sprocket appears to overlap with the main sprocket, thus making the bicycle more compact than the conventional chain direct drive system. There is no fear of damaging the appearance. Most preferably, the drive sprocket is located axially inward of the main sprocket. As a result, when viewed from outside the bicycle,
The drive sprocket is hidden by the main sprocket. Also,
It is also preferable from a mechanical point of view.

【0016】本発明にきわめて好適なトルク検出機構を
実現するため、本発明の一態様は、ドライブ軸の実質的
に一方向の回転のみを主スプロケットに伝達するように
ドライブ軸と主スプロケットとを連結する一方向クラッ
チ手段と、一方向クラッチ手段のペダル踏力に応じた変
形によって変化する物理量を検出する検出手段と、少な
くとも検出手段により検出された物理量に基づいて補助
動力を制御する制御手段と、を更に含んで構成される。
In order to realize a torque detecting mechanism which is very suitable for the present invention, one aspect of the present invention is to form a drive shaft and a main sprocket such that substantially only one rotation of the drive shaft is transmitted to the main sprocket. One-way clutch means to be coupled, detection means for detecting a physical quantity that changes by deformation according to the pedaling force of the one-way clutch means, and control means for controlling auxiliary power based on at least the physical quantity detected by the detection means, Is further comprised.

【0017】本発明では、ペダル踏力が付与されてドラ
イブ軸が一方向(自転車の前進方向に対応する)に回転
するとき、この踏み込みトルクが一方向クラッチ手段を
介してスプロケットに伝達される。このスプロケットに
は、例えばチェーンからの引張力が負荷として作用し、
この負荷と踏み込みトルクとの拮抗による応力のため、
一方向クラッチ手段は歪むか及び/又は変形方向に沿っ
てその構成要素が変位するように変形する。この変形
は、ペダル踏力に応じて定まる。即ち、ペダル踏力が大
きくなるほど変形の度合いが増加し、逆に小さくなる
と、変形の度合いは減少する。このように変形をもたら
す上記拮抗応力とこれに対抗する力とがバランスする。
この拮抗応力に対抗する力として、一方向クラッチ手段
には、その変形を元に戻すように弾性力が作用されるの
が好ましい。例えば、一方向クラッチ手段の変形に対抗
して弾性力を及ぼすための弾性体を配置する。なお、一
方向クラッチ手段の構成要素にこの弾性力の少なくとも
一部分を担わせてもよい。
According to the present invention, when the drive shaft rotates in one direction (corresponding to the forward direction of the bicycle) by applying the pedal depression force, the depression torque is transmitted to the sprocket via the one-way clutch means. On this sprocket, for example, the tensile force from the chain acts as a load,
Due to the stress caused by the antagonism of this load and the stepping torque,
The one-way clutch means is distorted and / or deformed such that its components are displaced along the direction of deformation. This deformation is determined according to the pedaling force. That is, the degree of deformation increases as the pedaling force increases, and conversely, the degree of deformation decreases as the pedaling force decreases. Thus, the above-mentioned antagonistic stress causing deformation and the force opposing it are balanced.
As a force opposing the antagonistic stress, it is preferable that an elastic force is applied to the one-way clutch means so as to restore its deformation. For example, an elastic body for exerting an elastic force against deformation of the one-way clutch means is provided. The components of the one-way clutch means may be responsible for at least a part of this elastic force.

【0018】一方向クラッチ手段の変形には、一方向ク
ラッチ手段の全体又は一部の構成要素が弾性的に変形す
る場合のみならず、一方向クラッチ手段の剛体である構
成要素の間の相対位置(回転を含む)の変化が含まれ
る。このようなペダル踏力に応じた変形を最も効率的に
生じさせるため、一方向クラッチ手段は、ドライブ軸の
軸方向に沿ってペダル踏力に応じた長さに伸縮するよう
に変形するのが好ましい。
The deformation of the one-way clutch means includes not only the case where all or a part of the one-way clutch means is elastically deformed, but also the relative position between the rigid components of the one-way clutch means. (Including rotation). In order to generate the deformation according to the pedaling force most efficiently, it is preferable that the one-way clutch means be deformed so as to expand and contract along the axial direction of the drive shaft to a length corresponding to the pedaling force.

【0019】検出手段は、このような一方向クラッチ手
段のペダル踏力に応じた変形により変化する物理量を検
出する。この物理量には、一方向クラッチ手段の構成要
素のみならず一方向クラッチ手段に連係する他の部材に
関する物理量が含まれる。例えば、一方向クラッチ手段
を構成する少なくとも1つの部品の車体フレームに対す
る位置若しくは応力歪み、一方向クラッチ手段を構成す
る少なくとも2つの部品の間の相対的な位置関係(クリ
アランス、部品間の角度等)、一方向クラッチ手段の変
形方向に対抗する圧力の変化及び一方向クラッチ手段の
変形方向に対抗して配置された部材(例えば弾性体)の
応力歪みなどが挙げられる。この物理量の変化は、ペダ
ル踏力に応じて定まるため、制御手段は、検出された物
理量に基づいてペダル踏力を推定可能となり、かくして
補助動力を制御することができる。
The detecting means detects a physical quantity which changes by the deformation of the one-way clutch means according to the pedaling force. This physical quantity includes not only the components of the one-way clutch means but also the physical quantities of other members associated with the one-way clutch means. For example, the position or stress distortion of at least one part constituting the one-way clutch means with respect to the body frame, the relative positional relationship between at least two parts constituting the one-way clutch means (clearance, angle between parts, etc.) A change in pressure against the deformation direction of the one-way clutch means, and a stress distortion of a member (for example, an elastic body) arranged against the deformation direction of the one-way clutch means. Since the change in the physical quantity is determined according to the pedal effort, the control means can estimate the pedal effort based on the detected physical quantity, and thus can control the auxiliary power.

【0020】このように本態様によれば、自転車に必要
不可欠である一方向クラッチ手段のペダル踏力に応じた
変形によって変化する物理量に基づいて補助動力を制御
するので、従来技術のように通常の自転車では用いられ
ていないトルク検出用の大型コイルスプリングや円盤等
の別体部品を追加する必要を無くし、本発明の上記課題
をより高いレベルで実現することができる。
As described above, according to this aspect, the auxiliary power is controlled based on a physical quantity that is changed by deformation of the one-way clutch means, which is indispensable to the bicycle, in accordance with the pedaling force. This eliminates the need to add a separate component such as a large coil spring or disk for torque detection, which is not used in a bicycle, and can achieve the above-described object of the present invention at a higher level.

【0021】本態様では、一方向クラッチ手段の変形に
対抗して好ましく配置される弾性体は、拮抗応力を直接
受けず、一方向クラッチ手段を介してその変形方向の力
を受けるので大型の弾性体ではある必要はない。その
上、一方向クラッチ手段の変形量を少なくすることが可
能なので、高さが横幅より小さい略平坦な弾性体を、一
方向クラッチ手段の変形方向にその高さ方向を揃えて配
置することができる。これによって、大幅な省スペース
を図ることができる。このような略平坦な弾性体とし
て、例えば皿バネなどがある。
In this embodiment, the elastic member preferably arranged to oppose the deformation of the one-way clutch means does not directly receive the opposing stress but receives the force in the direction of the deformation via the one-way clutch means. It doesn't have to be a body. In addition, since it is possible to reduce the amount of deformation of the one-way clutch means, it is possible to arrange a substantially flat elastic body having a height smaller than the width in the direction of deformation of the one-way clutch means. it can. As a result, a large space can be saved. Such a substantially flat elastic body includes, for example, a disc spring.

【0022】このような一方向クラッチ手段の具体的な
態様として、後述するラチェットギヤがあり、このラチ
ェットギヤにトルク検出機構を用いるものである。以上
の構成は、電源や駆動ユニットなどを持たない通常の自
転車にも適用することができる。
As a specific embodiment of such a one-way clutch means, there is a ratchet gear described later, and a torque detecting mechanism is used for the ratchet gear. The above configuration can also be applied to a normal bicycle having no power supply or drive unit.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態に係る
動力アシスト自転車について図面を参照して説明する。
なお、以下で述べる動力アシスト自転車は、一例として
電動モータにより補助トルクを与える電動アシスト自転
車として説明する。 (第1の実施形態)図1には、本発明の第1実施形態に
係る電動アシスト自転車1の概略フレーム構造が示され
ている。各フレームは、可能な限り薄肉にして軽量化
(例えば、自転車全体で20kg以下)を図り、例え
ば、金属若しくは強化プラスティック製のパイプ若しく
は補強した紙管、或いは、金属若しくは強化プラスティ
ック製のプレートなどから構成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a power assisted bicycle according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The power assisted bicycle described below will be described as an electric assisted bicycle that applies an auxiliary torque by an electric motor as an example. (First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic frame structure of an electric assist bicycle 1 according to a first embodiment of the present invention. Each frame is made as thin as possible to reduce weight (eg, less than 20 kg for the entire bicycle), for example, from metal or reinforced plastic pipes or reinforced paper tubes, or from metal or reinforced plastic plates. Be composed.

【0024】この電動アシスト自転車1のフレーム構造
は、前部上フレーム3a、及び、このフレームより下方
に略垂直方向に整列して配置された前部下フレーム3b
を含んでいる。
The frame structure of the electrically assisted bicycle 1 includes a front upper frame 3a and a front lower frame 3b arranged below and substantially vertically aligned with the frame.
Contains.

【0025】前部上フレーム3aの前端部は、ハンドル
軸フレーム16に連結され、その後端部は、後部フレー
ム3eに連結されている。後部フレーム3eは、後輪の
ハブ付近まで延びている。前部上フレーム3aと、後部
フレーム3eとは、連続したフレームとして作ることも
できる。更に、前部上フレーム3aには、サドルフレー
ム(シートチューブ)3dが交差するように連結されて
おり、このサドルフレーム3dの頂上部には、サドル1
8が取り付けられ、その下端部は、後述する駆動ユニッ
ト13により支持されている。なお、このサドルフレー
ム3dは、搭乗者の背丈に合わせて高さを調節可能にす
るのが好ましい。
The front end of the front upper frame 3a is connected to the handle shaft frame 16, and the rear end is connected to the rear frame 3e. The rear frame 3e extends near the hub of the rear wheel. The front upper frame 3a and the rear frame 3e can be formed as a continuous frame. Further, a saddle frame (seat tube) 3d is connected to the front upper frame 3a so as to intersect, and a saddle 1 is provided on the top of the saddle frame 3d.
8 is attached, and its lower end is supported by a drive unit 13 described later. Preferably, the height of the saddle frame 3d can be adjusted according to the height of the occupant.

【0026】前部下フレーム3bの前端部は、ハンドル
軸フレーム16に連結され、その後端部は、ペダル軸受
け17に連結されている。このペダル軸受け17には、
ドライブ軸4が回転自在に軸支され、該ドライブ軸の左
右両端部には、クランク棒(図示せず)を介してペダル
(図示せず)が各々取り付けられている。更に、このペ
ダル軸受け17から中間支持フレーム3cが延びて後部
フレーム3eに連結されている。この中間支持フレーム
3cとサドルフレーム3dとを、連続したフレームとし
て作ってもよい。
The front end of the front lower frame 3b is connected to the handle shaft frame 16, and the rear end is connected to the pedal bearing 17. This pedal bearing 17 has
A drive shaft 4 is rotatably supported, and pedals (not shown) are respectively attached to left and right ends of the drive shaft via crank rods (not shown). Further, an intermediate support frame 3c extends from the pedal bearing 17 and is connected to the rear frame 3e. The intermediate support frame 3c and the saddle frame 3d may be formed as a continuous frame.

【0027】図示のフレーム構造の第1の特徴は、前部
上フレーム3a、前部下フレーム3b及び中間支持フレ
ーム3cが、これらにより囲まれた閉領域15を画定す
るということである。この閉領域15内部に電動アシス
ト自転車に必要な部材を任意好適に配置することができ
る。例えば、中間支持フレーム3cには、駆動ユニット
13が取り付けられている。この駆動ユニット13は、
検出した踏み込みトルクに基づいて電動補助トルクを提
供するが、この詳細については、第2の実施形態で説明
する。また、前部上フレーム3aには、駆動ユニット1
3に電源供給するためのバッテリー20が取り付けられ
ている。なお、これらの部材の配置は、任意に変更可能
である。
A first feature of the illustrated frame structure is that the front upper frame 3a, the front lower frame 3b and the intermediate support frame 3c define a closed area 15 surrounded by them. Members required for the electric assist bicycle can be arbitrarily and suitably arranged inside the closed area 15. For example, the drive unit 13 is attached to the intermediate support frame 3c. This drive unit 13
The electric assist torque is provided based on the detected stepping torque, which will be described in detail in a second embodiment. Further, the drive unit 1 is provided on the front upper frame 3a.
3 is provided with a battery 20 for supplying power. The arrangement of these members can be arbitrarily changed.

【0028】図示のフレーム構造の第2の特徴は、閉領
域15の長さ方向の範囲がハンドル軸フレーム16か
ら、サドルフレーム3dの位置又は該サドルフレームよ
り後方位置にまで亘っているということである。この範
囲は、搭乗者の重量及び又は慣性と、ハンドルに加える
力とによって車体フレームにねじれ応力が比較的作用し
やすいところである。特に、本実施形態では、各フレー
ムを薄肉にして軽量化を図っているため、このままでは
フレーム構造がねじれやすい。
A second feature of the illustrated frame structure is that the longitudinal range of the closed area 15 extends from the handle shaft frame 16 to the position of the saddle frame 3d or a position behind the saddle frame. is there. This range is where torsional stress is relatively likely to act on the body frame due to the weight and / or inertia of the occupant and the force applied to the steering wheel. In particular, in the present embodiment, since each frame is made thin to reduce the weight, the frame structure is likely to be twisted as it is.

【0029】この問題を解決するため、閉領域15の左
右両側には、図2に示すように、該閉領域の側面形状に
合わせた形状を持つ補強プレート7R、7Lが取り付け
られる。これらの補強プレート7R、7Lの材料とし
て、例えば、アルミニウム、ジュラルミン等の軽量金属
を用いることができる。更に好ましくは、高強度で軽量
の合成樹脂、即ち、プラスティック材料などを用いるの
がよい。例えば、強化プラスティクとして、エンジニア
リングプラスティック(ポリアミド、ポリアセタール、
ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性
ポリフェニレンエーテル、及び超高分子量ポリエチレン
等)、更に強度を高めたスーパーエンジニアリングプラ
スティック、繊維強化プラスティック(FRP、GFR
P、CFRP)、並びに、カーボンファイバー等を用い
ることができる。
In order to solve this problem, reinforcing plates 7R and 7L each having a shape corresponding to the side surface shape of the closed area are attached to both left and right sides of the closed area 15, as shown in FIG. As a material for these reinforcing plates 7R and 7L, for example, a lightweight metal such as aluminum or duralumin can be used. More preferably, a high-strength and lightweight synthetic resin, that is, a plastic material is used. For example, engineering plastics (polyamide, polyacetal,
Polycarbonate, polybutylene terephthalate, modified polyphenylene ether, ultra-high molecular weight polyethylene, etc.), super-engineering plastics with further enhanced strength, fiber-reinforced plastics (FRP, GFR)
P, CFRP), carbon fiber, and the like.

【0030】補強プレート7R、7Lには、閉領域15
の上面後半部分を覆うための折り曲げ部25R、25L
と、背面を覆うための折り曲げ部26R、26Lと、底
面を覆うための折り曲げ部27R、27Lと、が設けら
れている。また、補強プレート7R、7Lには、駆動ユ
ニット13の左右両側の凸側面21R(図1)、21L
(図2)が通過して突出可能な円状開口部22R、22
Lが形成されている。更に、補強プレート7R、7Lに
は、ハンドル軸フレーム16及びサドルフレーム3dが
各々貫通可能な孔28R、28L及び孔29R、29L
が加工形成されている。
The reinforcing plate 7R, 7L has a closed area 15
25R, 25L for covering the latter half of the upper surface
And bent portions 26R and 26L for covering the back surface, and bent portions 27R and 27L for covering the bottom surface. The reinforcing plates 7R and 7L have convex side surfaces 21R (FIG. 1) on both left and right sides of the drive unit 13 respectively.
Circular openings 22R and 22 through which (FIG. 2) can pass and protrude.
L is formed. Further, the reinforcing plates 7R and 7L have holes 28R and 28L and holes 29R and 29L through which the handle shaft frame 16 and the saddle frame 3d can pass, respectively.
Are formed.

【0031】図2に示すように、前部上フレーム3a及
びこれの延長部分である後部フレーム3eは、2つのプ
レート6R、6Lから構成され、補強プレートを容易に
取り付けることができる。補強プレートの取り付けは、
例えば溶接、接着剤、或いは図示しないボルト及びナッ
ト等を用いて行うことができる。
As shown in FIG. 2, the front upper frame 3a and the rear frame 3e, which is an extension thereof, are composed of two plates 6R and 6L, and a reinforcing plate can be easily attached. Installation of the reinforcement plate
For example, it can be performed using welding, an adhesive, or bolts and nuts (not shown).

【0032】プレート6R、6Lは、側面方向からの力
に対する曲げ強度を向上するため、平坦な状態からやや
ねじった状態にしておくのが好ましい。また、前部上フ
レーム3aをプレートではなく通常のパイプから構成し
てもよい。逆に、他のフレームを、適宜、パイプの代わ
りにプレートから構成することもできる。
The plates 6R and 6L are preferably changed from a flat state to a slightly twisted state in order to improve the bending strength against a force from the side. Further, the front upper frame 3a may be formed of a normal pipe instead of a plate. Conversely, other frames may be made up of plates instead of pipes, as appropriate.

【0033】図3に補強プレート7R、7Lを装着した
電動アシスト自転車1の斜視図を示す。各フレームに装
着された補強プレートは、閉領域15を取り囲むカバー
ハウジング8を画成する。ここで、ドライブ軸4には、
一方向の回転のみをスプロケットに伝達する一方向クラ
ッチ手段として、後述するラチェットギヤを介して、被
駆動側としての主スプロケット2が同軸に取り付けられ
る。図の例では、主スプロケット2は、カバーハウジン
グ8即ち閉領域15の外部にある。
FIG. 3 is a perspective view of the electric assist bicycle 1 on which the reinforcing plates 7R and 7L are mounted. The reinforcing plate mounted on each frame defines a cover housing 8 surrounding the closed area 15. Here, the drive shaft 4
As a one-way clutch means for transmitting only one-way rotation to the sprocket, a main sprocket 2 as a driven side is coaxially mounted via a ratchet gear described later. In the example shown, the main sprocket 2 is outside the cover housing 8 or closed area 15.

【0034】以上のように、第1の実施形態では、フレ
ーム構造がねじれやすい前部の閉領域15を、軽量で高
強度を持つ材料でできたカバーハウジング8で取り囲ん
だので、フレーム構造のねじれ変形を防止することがで
きる。換言すれば、フレーム構造の強度を維持した状態
で、可能な限り、フレームを軽量化し、かくして電動ア
シスト自転車全体を軽量化することができる。駆動ユニ
ット13を高強度のハウジングで構成すれば、駆動ユニ
ット自体を補強用のフレーム支柱として利用することも
可能である。更に、駆動ユニット13の左右両側の凸側
面21R(図1)、21L(図2)が補強プレート7
R、7Lの円状開口部22R、22Lを通過して突出し
ているので、補強プレート全体の撓みを防止してカバー
ハウジング8による補強強度を更に向上させることがで
きる。補強プレートを駆動ユニット13に連結してもよ
い。
As described above, in the first embodiment, the front closed region 15 where the frame structure is easily twisted is surrounded by the cover housing 8 made of a lightweight and high-strength material. Deformation can be prevented. In other words, it is possible to reduce the weight of the frame as much as possible while maintaining the strength of the frame structure, and thus reduce the weight of the entire electrically assisted bicycle. If the drive unit 13 is formed of a high-strength housing, the drive unit itself can be used as a frame support for reinforcement. The left and right convex side surfaces 21R (FIG. 1) and 21L (FIG. 2) of the drive unit 13
Since the projections pass through the circular openings 22R and 22L of R and 7L, the entire reinforcing plate can be prevented from bending and the reinforcing strength of the cover housing 8 can be further improved. The reinforcing plate may be connected to the drive unit 13.

【0035】また、カバーハウジング8は、電動アシス
ト自転車にとって必要な駆動ユニット13やバッテリー
20を収容するので、これらを保護できると共に、自転
車の外観を向上することができる。このうち駆動ユニッ
ト13の左右両側の凸側面21R(図1)、21L(図
2)は、外部から見えるため、これらの凸側面の形状に
趣向を凝らすことでデザイン上の重要なアクセントとす
ることができる。更に、補強プレート7R、7Lを搭乗
者の趣向に合った色に着色したり、透明にしたり、或い
は、無色若しくは色付きの図柄模様を施したりすること
によって、電動アシスト自転車全体のデザインをよりい
っそう向上させることができる。
Further, the cover housing 8 accommodates the drive unit 13 and the battery 20 necessary for the electric assist bicycle, so that they can be protected and the appearance of the bicycle can be improved. Of these, the convex side surfaces 21R (FIG. 1) and 21L (FIG. 2) on both the left and right sides of the drive unit 13 can be seen from the outside. Can be. Further, by coloring the reinforcing plates 7R and 7L in a color that suits the passenger's taste, making them transparent, or applying a colorless or colored design pattern, the overall design of the electric assist bicycle is further improved. Can be done.

【0036】このように本発明の実施形態は、一つのカ
バーハウジング8を設けるだけで、軽量化、強度の確保
及び外観の向上を同時に達成することができる。補強プ
レート7R、7Lは、任意好適に変更可能であり、他の
変形例を図4(a)、(b)に示す。
As described above, according to the embodiment of the present invention, by providing only one cover housing 8, it is possible to simultaneously achieve weight reduction, securing of strength and improvement of appearance. The reinforcing plates 7R and 7L can be arbitrarily and suitably changed, and other modified examples are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).

【0037】図4(a)では、カバーハウジング8aが
主スプロケット2を部分的に覆っている。これにより、
カバーハウジング8aを主スプロケット2のカバーとし
ても兼用することができる。
In FIG. 4A, the cover housing 8a partially covers the main sprocket 2. This allows
The cover housing 8a can also be used as a cover for the main sprocket 2.

【0038】図4(b)では、カバーハウジング8bの
上部に物入れ用のポケット9を設け、電動アシスト自転
車の利便性を高めている。 (第2実施形態)第2の実施形態は、電動アシスト自転
車1における補助トルク及び踏み込みトルクの合力機構
に関する。この合力機構は、第1の実施形態に係る電動
アシスト自転車1に適用される。なお、第1の実施形態
と同様の構成要件には、同一の符号を附して詳細な説明
を省略する。
In FIG. 4B, a pocket 9 is provided at the upper part of the cover housing 8b to enhance the convenience of the electric assist bicycle. (Second Embodiment) The second embodiment relates to a resultant mechanism for assist torque and stepping torque in the electric assist bicycle 1. This resultant force mechanism is applied to the electric assist bicycle 1 according to the first embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0039】図5には、軸方向裏側から見た主スプロケ
ット2付近の拡大正面図が示されている。主スプロケッ
ト2と、後輪動力機構10(図1)の内部に設けられた
図示しないフリーホイールとの間には、無端回動のチェ
ーン12が張設されている。周知のように、前進方向の
ペダル踏力はドライブ軸4を回転させ、この回転力が踏
み込みトルクとして主スプロケット2を回転させ、該踏
み込みトルクはチェーン12を介して後輪動力機構10
に伝達され、その結果、後輪を回転させて自転車1を前
方に走らせる。
FIG. 5 is an enlarged front view of the vicinity of the main sprocket 2 as viewed from the rear side in the axial direction. An endlessly rotating chain 12 is stretched between the main sprocket 2 and a free wheel (not shown) provided inside the rear wheel power mechanism 10 (FIG. 1). As is well known, the pedaling force in the forward direction rotates the drive shaft 4, and this rotating force rotates the main sprocket 2 as a stepping torque, and the stepping torque is transmitted via the chain 12 to the rear wheel power mechanism 10.
As a result, the rear wheel is rotated so that the bicycle 1 runs forward.

【0040】主スプロケット2がチェーン12に嵌合す
るところのチェーン部分には駆動スプロケット11が主
スプロケット2と一緒にチェーン内側(チェーンで囲ま
れた領域側)から嵌合するように配置されている。図か
ら理解できるように、駆動スプロケット11は、ドライ
ブ軸4と接触しないように、その直径が主スプロケット
2の直径の2分の1より小さく形成されている。例え
ば、主スプロケット2の外径134mm程度の場合、一
例として駆動スプロケット11の外径を38mm程度に
形成する。
The drive sprocket 11 is arranged in the chain portion where the main sprocket 2 fits into the chain 12 so as to fit together with the main sprocket 2 from the inside of the chain (the region surrounded by the chain). . As can be seen from the figure, the drive sprocket 11 is formed to have a diameter smaller than half the diameter of the main sprocket 2 so as not to contact the drive shaft 4. For example, when the outer diameter of the main sprocket 2 is about 134 mm, as an example, the outer diameter of the drive sprocket 11 is formed to be about 38 mm.

【0041】駆動スプロケット11は、自転車外部から
見ると、主スプロケット2の軸方向内側にその全体が隠
されていて、僅かに主スプロケット2の孔から部分的に
見えるだけである。よって、自転車の外観を損なうおそ
れがない。
When viewed from the outside of the bicycle, the driving sprocket 11 is entirely hidden inside the main sprocket 2 in the axial direction, and is only partially visible from the hole of the main sprocket 2. Therefore, there is no risk of damaging the appearance of the bicycle.

【0042】この駆動スプロケット11及び主スプロケ
ット2のチェーン12への嵌合状態を示すため、図5の
ラインX−X’に沿って取られた、この嵌合状態の部分
断側面図の一部分を図6に示す。同図に示すように、チ
ェーンのリンク(ローラリンク又はピンリンク)12a
の一つの開口部12bには、主スプロケット2の1つの
歯2a及び駆動スプロケット11の一つの歯11aが一
緒に嵌合される。常にこの嵌合状態を維持するため、駆
動スプロケット11の隣接する歯11aの間隔(ピッ
チ)と、主スプロケット2の歯2aのピッチとは、ほぼ
同一に形成されている。好ましくは、リンク開口部12
bのほぼ中央を通過する仮想ライン12cに対して、歯
2a及び歯11aが略対称となるように、主スプロケッ
ト2及び駆動スプロケット11が形成されるのがよい。
In order to show the fitted state of the drive sprocket 11 and the main sprocket 2 to the chain 12, a part of a partially cutaway side view of the fitted state taken along line XX 'of FIG. As shown in FIG. As shown in the figure, a chain link (roller link or pin link) 12a
One tooth 2a of the main sprocket 2 and one tooth 11a of the driving sprocket 11 are fitted together in one opening 12b of the first sprocket. In order to always maintain this fitted state, the interval (pitch) between the adjacent teeth 11a of the driving sprocket 11 and the pitch of the teeth 2a of the main sprocket 2 are formed substantially the same. Preferably, the link opening 12
The main sprocket 2 and the driving sprocket 11 may be formed such that the teeth 2a and the teeth 11a are substantially symmetric with respect to the virtual line 12c passing substantially in the center of b.

【0043】主スプロケット2の中央軸部が歯を備えた
外周部に対し軸方向外側に突出する(図の例では2段付
けられる)ように形成されているため、駆動スプロケッ
ト11は、主スプロケットの裏面に当たることなく、主
スプロケット2と共にチェーン12に適切に嵌合できる
ことがわかる。一例として、主スプロケット2の中央軸
部はその外周部に対して約9.4mm程度、軸方向外側
に突出するように段付けられている。
Since the central shaft portion of the main sprocket 2 is formed so as to protrude outward in the axial direction with respect to the outer peripheral portion provided with the teeth (in the example shown, two stages are provided), the driving sprocket 11 is used as the main sprocket 11. Can be properly fitted to the chain 12 together with the main sprocket 2 without hitting the back surface of the chain. As an example, the central shaft portion of the main sprocket 2 is stepped so as to protrude outward in the axial direction by about 9.4 mm with respect to the outer peripheral portion.

【0044】図6には、上記嵌合状態の他、駆動スプロ
ケット11が、ドライブ軸4に平行に延びるドライブ軸
35aを介して駆動ユニット13に作動的に連結された
状態が示されている。この駆動ユニット13は、バッテ
リー20によって電源供給される電動モータ37と、こ
のモータによる回転を減速し、駆動スプロケット11の
ドライブ軸35aに伝達する減速機構35と、後述する
歪応力検出信号に基づいてペダルに加えられた踏み込み
トルクを演算し、この演算結果からモータ37の回転速
度を制御するコントロールユニット(コントローラ)1
4と、をハウジング内に含む。減速機構35における補
助トルクの伝達経路の途中には、一方向にだけ動力を伝
達する、いわゆる一方向クラッチ(図示せず)が設けら
れている。この一方向クラッチは、電動モータ37から
の補助トルクを駆動スプロケット11に伝達するが、そ
の逆方向、即ち駆動スプロケットから減速機構35へは
トルクを伝達しないように構成・接続される。これによ
って、非駆動時の電動モータ37の負荷がチェーン12
に伝達することなく常に軽快な運転が可能となる。
FIG. 6 shows a state in which the drive sprocket 11 is operatively connected to the drive unit 13 via a drive shaft 35a extending parallel to the drive shaft 4, in addition to the above-mentioned fitted state. The drive unit 13 is based on an electric motor 37 supplied with power from the battery 20, a speed reduction mechanism 35 for reducing the rotation of the motor and transmitting the rotation to the drive shaft 35a of the drive sprocket 11, and a distortion stress detection signal described later. A control unit (controller) 1 that calculates the stepping torque applied to the pedal and controls the rotation speed of the motor 37 based on the calculation result.
4 in the housing. A so-called one-way clutch (not shown) for transmitting power only in one direction is provided in the transmission path of the auxiliary torque in the speed reduction mechanism 35. The one-way clutch is configured and connected so as to transmit the auxiliary torque from the electric motor 37 to the driving sprocket 11 but not transmit the torque in the opposite direction, that is, transmitting the torque from the driving sprocket to the speed reduction mechanism 35. As a result, the load of the electric motor 37 when it is not driven is
Light driving is always possible without transmission to the vehicle.

【0045】この駆動ユニット13によって補助トルク
が駆動スプロケット11に提供されたとき、その歯11
aが主スプロケット2の歯2aと一緒にチェーン12の
リンク開口部12bに順次嵌合していき、これによって
補助トルク及び踏み込みトルクの合力が達成される。
When an auxiliary torque is provided to the drive sprocket 11 by the drive unit 13, the teeth 11
a is sequentially fitted into the link opening 12b of the chain 12 together with the teeth 2a of the main sprocket 2, whereby the resultant force of the auxiliary torque and the stepping torque is achieved.

【0046】以上のように第2の実施形態では、主スプ
ロケット2と一緒にチェーン12に嵌合する駆動スプロ
ケット11によって合力機構を形成したので、簡素な駆
動機構を別体の単一駆動ユニット13として自転車に簡
単に取り付けることができる。これにより、第1の実施
形態の効果の上に、電動アシスト自転車1の軽量化及び
低コスト化を達成することができる。好ましくは、チェ
ーン12のリンク開口部12bの幅(図6)を通常の自
転車と同様のサイズに形成し、その代わりに強度を維持
したまま主スプロケット2の板厚を小さくする(例えば
1.6mm程度)のがよい。このとき、駆動スプロケッ
ト11の歯部の厚さも主スプロケット2の板厚と同程度
に形成されるのが好ましい。これによって、主スプロケ
ット2及び駆動スプロケット11、かくして電動アシス
ト自転車1を更に軽量化できる。 (第3の実施形態)第3実施形態では、電動アシスト自
転車1のトルク検出機構を図7ないし図9を用いて説明
する。このトルク検出機構は、第1及び第2の実施形態
に係る電動アシスト自転車1に適用される。なお、第1
及び第2の実施形態と同様の構成要件には、同一の符号
を附して詳細な説明を省略する。
As described above, in the second embodiment, since the resultant force mechanism is formed by the drive sprocket 11 fitted to the chain 12 together with the main sprocket 2, a simple drive mechanism is provided as a separate single drive unit 13 Can be easily attached to the bicycle. Thereby, the weight reduction and cost reduction of the electric assist bicycle 1 can be achieved in addition to the effects of the first embodiment. Preferably, the width of the link opening 12b of the chain 12 (FIG. 6) is formed to the same size as that of a normal bicycle, and instead, the thickness of the main sprocket 2 is reduced while maintaining strength (for example, 1.6 mm). Degree) is good. At this time, it is preferable that the thickness of the tooth portion of the driving sprocket 11 is formed to be substantially the same as the plate thickness of the main sprocket 2. Thereby, the main sprocket 2 and the driving sprocket 11, and thus the electric assist bicycle 1 can be further reduced in weight. (Third Embodiment) In a third embodiment, a torque detection mechanism of the electric assist bicycle 1 will be described with reference to FIGS. This torque detection mechanism is applied to the electric assist bicycle 1 according to the first and second embodiments. The first
The same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0047】図7には、第3の実施形態に係るトルク検
出機構を備えたラチェットギヤが示されている。このラ
チェットギヤを介して主スプロケット2がドライブ軸4
に軸支されており、これによってドライブ軸4から受け
た前進方向の踏み込みトルクのみが主スプロケット2に
伝達される。
FIG. 7 shows a ratchet gear provided with a torque detecting mechanism according to the third embodiment. The main sprocket 2 is connected to the drive shaft 4 via the ratchet gear.
By this, only the forward stepping torque received from the drive shaft 4 is transmitted to the main sprocket 2.

【0048】図8に示すように、ラチェットギヤは、駒
部100及び歯部112を備える。駒部100では、3
つのラチェット駒102が周方向に沿って等角度毎にそ
の第2の係合面110に配置されている。このラチェッ
ト駒102は剛体でできており、第2の係合面110に
近く且つ該係合面の略径方向に沿った軸の回りに回動可
能とされている。ラチェット駒102は、ラチェット駒
102に力が作用していないとき、その長さ方向が第2
の係合面110に対して所定の角度をなす(図9の平衡
方向160)ように駒立ち上げスプリング104によっ
て付勢されている。図9に示すように、ラチェット駒1
02が平衡方向106から上昇方向a又は下降方向bに
偏倚するとき、駒立ち上げスプリング104は、その偏
倚を平衡方向106に戻すようにラチェット駒102に
僅かな弾性力を及ぼす。
As shown in FIG. 8, the ratchet gear includes a bridge 100 and teeth 112. In the piece section 100, 3
Two ratchet pieces 102 are arranged on the second engagement surface 110 at equal angles along the circumferential direction. The ratchet piece 102 is made of a rigid body, and is rotatable about an axis near the second engagement surface 110 and substantially along the radial direction of the engagement surface. When no force acts on the ratchet piece 102, the ratchet piece 102
9 is urged by the piece rising spring 104 so as to form a predetermined angle with respect to the engaging surface 110 (equilibrium direction 160 in FIG. 9). As shown in FIG. 9, the ratchet piece 1
When 02 deviates from the equilibrium direction 106 in the ascending direction a or the descending direction b, the piece rising spring 104 exerts a slight elastic force on the ratchet piece 102 so as to return the deviation to the equilibrium direction 106.

【0049】また、駒部100の中央部には、ドライブ
軸4を受け入れるための駒部ボア106が形成され、こ
の駒部ボア106は、駒部100の裏面101から突出
した円筒部103も貫通している。裏面101には、円
筒部103の外周囲に円状溝155(図7)が形成さ
れ、該円状溝155の中には、多数の鋼球152が回転
自在に嵌め込まれている。これによって、裏面101に
は、軸方向の荷重受け兼滑り軸受け用のベアリングが形
成される。
A piece bore 106 for receiving the drive shaft 4 is formed at the center of the piece 100. The piece bore 106 also penetrates a cylindrical portion 103 protruding from the back surface 101 of the piece 100. are doing. On the back surface 101, a circular groove 155 (FIG. 7) is formed around the outer periphery of the cylindrical portion 103, and a number of steel balls 152 are rotatably fitted in the circular groove 155. As a result, a bearing for a load bearing and a sliding bearing in the axial direction is formed on the back surface 101.

【0050】皿バネ124が、その中心孔127に円筒
部103を通して駒部100の裏面101に当接され
る。このとき、皿バネ124は、駒部100からの圧力
に弾力で対抗する方向に鋼球152即ち荷重受けベアリ
ングを介して裏面101に滑動可能に接する。皿バネ1
24の表面には、180度の位置関係で対向する2個所
に、歪みゲージ126が設置される。これらの歪みゲー
ジ126は、リード線128を介してコントロールユニ
ット14に電気的に接続される。更に好ましくは、3個
以上の歪みゲージを皿バネ124に設置してもよい。こ
のとき、複数の歪みゲージを、皿バネ124の表面上で
夫々が回転対称の位置となるように設置するのが好まし
い。
A disc spring 124 is brought into contact with the back surface 101 of the bridge portion 100 through the central portion 127 through the cylindrical portion 103. At this time, the disc spring 124 slidably contacts the back surface 101 via the steel ball 152, that is, the load receiving bearing, in a direction that elastically opposes the pressure from the bridge portion 100. Disc spring 1
Strain gauges 126 are installed at two locations facing each other on the surface of 24 at a 180-degree positional relationship. These strain gauges 126 are electrically connected to the control unit 14 via the lead wires 128. More preferably, three or more strain gauges may be installed on the disc spring 124. At this time, it is preferable that the plurality of strain gauges are installed so that each of the strain gauges has a rotationally symmetric position on the surface of the disc spring 124.

【0051】皿バネ124は、椀状の支持器130の内
底部132に収められる。支持器130には、ドライブ
軸4を受け入れるため中央部を貫通する支持ボア133
及び後面から突出する支持円筒部134が形成される。
この支持円筒部134の内壁には、軸方向及び径方向の
両荷重対応のベアリング138が係合される(図7参
照)。ベアリング138は、ドライブ軸4に形成された
ストッパー斜面144によって係止される。
The disc spring 124 is housed in the inner bottom 132 of the bowl-shaped support 130. The support 130 has a support bore 133 penetrating the center to receive the drive shaft 4.
And a support cylindrical portion 134 protruding from the rear surface.
Bearings 138 for both axial and radial loads are engaged with the inner wall of the support cylindrical portion 134 (see FIG. 7). The bearing 138 is locked by a stopper slope 144 formed on the drive shaft 4.

【0052】駒部ボア106の内壁には、軸方向5に延
びる第1の回転防止用溝108が4個所に形成されてい
る。駒部ボア106の内壁と摺接するドライブ軸4の外
壁部分にも、第1の回転防止用溝108と対面するよう
に軸方向5に延びる第2の回転防止用溝140が4個所
に形成されている。図10(a)に示すように、第1の
回転防止用溝108及びこれに対面する第2の回転防止
用溝140は、軸方向に沿って延びる円柱溝を形成し、
各々の円柱溝の中には、これを埋めるように多数の鋼球
150が収容される。これによって、駒部100は、軸
方向5に沿って摩擦抵抗最小で移動できると共に、ドラ
イブ軸4に対する相対回転が防止される。これは、一種
のボールスプラインであるが、他の形式のボールスプラ
イン、例えば無端回動のボールスプラインなどを、この
ような摺動可能な回転防止手段として適用することがで
きる。
On the inner wall of the piece bore 106, first anti-rotation grooves 108 extending in the axial direction 5 are formed at four places. In the outer wall portion of the drive shaft 4 which is in sliding contact with the inner wall of the piece bore 106, second anti-rotation grooves 140 extending in the axial direction 5 are formed at four locations so as to face the first anti-rotation grooves 108. ing. As shown in FIG. 10A, the first anti-rotation groove 108 and the second anti-rotation groove 140 facing the same form a cylindrical groove extending along the axial direction.
A number of steel balls 150 are accommodated in each of the cylindrical grooves so as to fill them. As a result, the bridge portion 100 can move in the axial direction 5 with the minimum frictional resistance, and the relative rotation with respect to the drive shaft 4 is prevented. This is a kind of ball spline, but other types of ball splines, such as endlessly rotating ball splines, can be applied as such slidable rotation preventing means.

【0053】また、ボールスプライン以外の手段を用い
ることも可能である。例えば、図10(b)に示すよう
に、軸方向に延びる突起部140aをドライブ軸4に設
け、該突起部140aを収容する第3の回転防止用溝1
08aを駒部100に形成する、いわゆるキースプライ
ン形式も回転防止手段として適用可能である。なお、図
10(b)において、突起部140aを駒部100側
に、第3の回転防止用溝108aをドライブ軸4側に設
けてもよい。更に、図10(c)に示すように、軸方向
に延びる第4の回転防止用溝108b及びこれに対面す
る第5の回転防止用溝140bを駒部100及びドライ
ブ軸4に夫々設け、これらの溝が形成する直方体状の溝
の中にキープレートを収容する、いわゆるキー溝形式も
回転防止手段として適用可能である。
It is also possible to use means other than the ball spline. For example, as shown in FIG. 10B, a projection 140a extending in the axial direction is provided on the drive shaft 4, and the third rotation preventing groove 1 for accommodating the projection 140a is provided.
A so-called key spline type in which 08a is formed in the piece portion 100 is also applicable as the rotation preventing means. In FIG. 10B, the protrusion 140a may be provided on the piece 100 side, and the third rotation preventing groove 108a may be provided on the drive shaft 4 side. Further, as shown in FIG. 10 (c), a fourth anti-rotation groove 108b extending in the axial direction and a fifth anti-rotation groove 140b facing the fourth anti-rotation groove 108b are provided on the bridge portion 100 and the drive shaft 4, respectively. A so-called key groove type in which a key plate is accommodated in a rectangular parallelepiped groove formed by the groove of the above-mentioned type is also applicable as the rotation preventing means.

【0054】歯部112の第1の係合面121には、ラ
チェット駒102と係合するための複数のラチェット歯
114が形成されている。ラチェット歯114は、歯部
の周方向に沿って互い違いに周期的に形成された、第1
の係合面121に対してより急な斜面118と、より緩
やかな斜面116と、から構成される。
A plurality of ratchet teeth 114 for engaging with the ratchet piece 102 are formed on the first engaging surface 121 of the tooth portion 112. Ratchet teeth 114 are formed alternately and periodically along a circumferential direction of the tooth portion.
And a gentler inclined surface 116 with respect to the engaging surface 121 of FIG.

【0055】歯部112は、その第1の係合面121を
駒部100の第2の係合面110に対面させるようにド
ライブ軸4に軸支され、ラチェット駒102とラチェッ
ト歯112とが係合される(図9)。このとき、ドライ
ブ軸4はカラー111を介して歯部112の中央部に形
成された歯部ボア120を通過し、ワッシャー122を
介して端部142から固定される(図7)。更に、歯部
112は、主スプロケット2並びにドライブ軸4に対し
て回転自在の支持器130と連結される。かくして、車
体前進方向のドライブ軸4の回転のみを主スプロケット
2に伝達するようにドライブ軸4と主スプロケット2と
を連結するラチェットギヤが完成する。
The tooth portion 112 is supported by the drive shaft 4 so that the first engagement surface 121 faces the second engagement surface 110 of the bridge portion 100. The ratchet bridge 102 and the ratchet teeth 112 are connected to each other. Engaged (FIG. 9). At this time, the drive shaft 4 passes through the tooth bore 120 formed at the center of the tooth 112 via the collar 111, and is fixed from the end 142 via the washer 122 (FIG. 7). Further, the tooth portion 112 is connected to a support 130 that is rotatable with respect to the main sprocket 2 and the drive shaft 4. Thus, a ratchet gear that connects the drive shaft 4 and the main sprocket 2 so that only the rotation of the drive shaft 4 in the vehicle body forward direction is transmitted to the main sprocket 2 is completed.

【0056】好ましくは、オフセット用バネ136が、
ドライブ軸4のストッパー斜面144と、駒部100の
裏面101との間に介在されるのがよい。このオフセッ
ト用バネ136は、ペダル踏力が所定値以下の場合(例
えば事実上ゼロに近い場合)、裏面101に収容された
鋼球152と皿バネ124との間にクリアランスを生じ
させるように駒部100を軸方向に偏倚させる。
Preferably, the offset spring 136 is
It is preferable to be interposed between the stopper slope 144 of the drive shaft 4 and the back surface 101 of the bridge portion 100. When the pedaling force is equal to or less than a predetermined value (for example, when the pedaling force is practically close to zero), the offset spring 136 generates a piece so as to generate a clearance between the steel ball 152 housed on the back surface 101 and the disc spring 124. 100 is displaced axially.

【0057】次に、第3実施形態の作用を説明する。搭
乗者が図示しないペダルにペダル踏力を与え、ドライブ
軸4を車体前進方向に回転させると、この回転力は、ド
ライブ軸4に対し回転不可能に軸支された駒部100に
伝達される。このとき、図9に示すように、ラチェット
駒102は、駒部100からペダル踏力に対応する力F
dを与えられので、その先端部は歯部112のラチェッ
ト歯のより急な斜面118に当接し、この力をラチェッ
ト歯に伝達しようとする。ラチェット歯部112は、主
スプロケット2に連結されているので、ラチェット駒1
02の先端部は、駆動のための負荷による力Fpをより
急な斜面118から受ける。その両端部から互いに反対
向きの力Fp及びFdを与えられたラチェット駒102
は、a方向に回転して立ち上がる。駒部100は、ラチ
ェット駒102の立ち上がりによって軸方向内側に移動
し、駒部100と支持器130との間に介在する皿バネ
124を押し込む。皿バネ124は、これに対抗して弾
性力Frを駒部100に作用する。この力Frと、駒部
100を軸方向に移動させるペダル踏力を反映した力と
は短時間で釣り合う。かくして、皿バネ124の応力歪
み、駒部100と歯部112との間のクリアランス、ラ
チェット駒102の第2の係合面110に対する角度、
駒部100の車体フレームに対する位置及び皿バネ12
4が押し込まれる圧力などはペダル踏力を反映する物理
量となる。従って、これらのうち少なくとも1つを検出
することによって踏み込みトルクTを推定することが可
能となる。
Next, the operation of the third embodiment will be described. When the rider applies a pedal depression force to a pedal (not shown) to rotate the drive shaft 4 in the forward direction of the vehicle body, the rotation force is transmitted to the bridge 100 that is non-rotatably supported with respect to the drive shaft 4. At this time, as shown in FIG. 9, the ratchet piece 102
Given d, its tip abuts the steeper slope 118 of the ratchet teeth of tooth 112 and attempts to transmit this force to the ratchet teeth. Since the ratchet teeth 112 are connected to the main sprocket 2, the ratchet pieces 1
02 receives a force Fp due to a driving load from a steeper slope 118. Ratchet piece 102 given opposing forces Fp and Fd from both ends.
Rotates in the direction a and stands up. The piece 100 moves inward in the axial direction due to the rise of the ratchet piece 102, and pushes the disc spring 124 interposed between the piece 100 and the support 130. The disc spring 124 applies an elastic force Fr to the bridge 100 in opposition thereto. This force Fr and the force reflecting the pedal depression force for moving the piece portion 100 in the axial direction are balanced in a short time. Thus, the stress-strain of the disc spring 124, the clearance between the bridge portion 100 and the tooth portion 112, the angle of the ratchet bridge 102 with respect to the second engagement surface 110,
Position of the piece part 100 with respect to the body frame and the disc spring 12
The pressure at which 4 is pushed is a physical quantity reflecting the pedaling force. Therefore, it is possible to estimate the stepping torque T by detecting at least one of them.

【0058】本実施形態では、一例として皿バネ124
の応力歪みを検出する。コントロールユニット14は、
皿バネ124に設けられた2つの歪みゲージ126から
の信号を少なくとも加算演算する(平均演算を含む)。
このように複数箇所の応力歪み量を平均化して計測する
ことによって、同じ踏み込みトルクでも出力変化を大き
くとれ且つノイズ成分を平滑化することができるので、
SN比を改善し、トルク推定精度を更に向上させること
ができる。この効果は、歪みゲージの個数が増えるほど
大きくなる。
In the present embodiment, as an example, the disc spring 124 is used.
The stress strain of is detected. The control unit 14
At least the signals from the two strain gauges 126 provided on the disc spring 124 are subjected to an addition operation (including an average operation).
By averaging and measuring the stress-strain amounts at a plurality of places in this way, a large output change can be obtained even with the same stepping torque, and the noise component can be smoothed.
The S / N ratio can be improved, and the torque estimation accuracy can be further improved. This effect increases as the number of strain gauges increases.

【0059】次に、コントロールユニット14は、少な
くとも以上のように演算された踏み込みトルクTに基づ
いて印加すべきアシスト用の補助トルクTeを演算し、
該補助トルクで回転駆動するように電動モータ37を指
令する制御信号を演算出力する。なお、自転車に車速セ
ンサーを取り付け、踏み込みトルクT及び車速の両方に
基づいて補助トルクTeを演算してもよい。
Next, the control unit 14 calculates an assist assist torque Te to be applied based on at least the stepping torque T calculated as described above.
A control signal for instructing the electric motor 37 to rotate and drive with the auxiliary torque is calculated and output. Note that a vehicle speed sensor may be attached to the bicycle, and the assist torque Te may be calculated based on both the stepping torque T and the vehicle speed.

【0060】例えば、最も簡単な電動アシスト制御の場
合、演算された踏み込みトルクTが所定値以上となった
とき、電動モータ37をオンにして踏み込みトルクに対
し所定の比率を保つような補助トルクを指令するモータ
制御信号を出力し、それ以外では電動モータをオフにす
るモータ制御信号を出力する。この場合、ペダル踏力を
反映する物理量(歪みゲージの歪み抵抗値)それ自体を
直接用いて、この値が一定値以上となったときのみに電
動モータ37をオンにしてもよい。
For example, in the simplest electric assist control, when the calculated stepping torque T becomes equal to or more than a predetermined value, the electric motor 37 is turned on to generate an auxiliary torque that maintains a predetermined ratio with respect to the stepping torque. It outputs a motor control signal for commanding, and otherwise outputs a motor control signal for turning off the electric motor. In this case, the electric motor 37 may be turned on only when the physical quantity (strain resistance value of the strain gauge) itself that reflects the pedaling force itself becomes equal to or more than a certain value.

【0061】なお、ペダル踏力が所定値以下の場合など
では、オフセット用バネ136は、駒部100の裏面1
01と皿バネ124との間にクリアランスを生じさせて
いるため、鋼球152が皿バネ124に頻繁に衝突する
ことが少なくなる。これによって、歪みゲージ信号のノ
イズ成分が軽減して、トルク検出及び電動アシスト制御
の安定性を向上させることができる。
When the pedal depression force is equal to or less than a predetermined value, the offset spring 136 is
Since the clearance is generated between the spring 01 and the disc spring 124, the steel ball 152 is less likely to collide with the disc spring 124 frequently. Thereby, the noise component of the strain gauge signal is reduced, and the stability of the torque detection and the electric assist control can be improved.

【0062】第3実施形態には以下のような更に優れた
効果がある。 ラチェットギヤとトルク検出機構とを一つの機構で
実現したので、部品点数の削減化が図られ、小型、軽量
化及び低コストをよりいっそう高いレベルで達成でき
る。 、踏み込みトルクを検出する部分に、受け荷重ユニッ
トと荷重検出センサーとを一体化した皿バネを用い、2
つの機能を1ユニットで実現したので、上記効果に加え
て更に小型、軽量化及び低コストを達成できる。 上記項目及びに示したようにトルク検出機構の
小型、軽量化及び簡素化をより高いレベルで達成したの
で、通常の自転車であってもトルク検出機構を取り付け
る可能性が更に広がった。 上記項目及びで示した理由により、従来機構に
比べて荷重の伝達ロスが少なくなり、制御の応答性のよ
いアシストフィーリングを実現できる。 上記項目及びで示した理由により、従来機構
(コイルバネ使用)に比べ、ペダルに無駄な動き(セン
サーが感知するまで)が無くなり、ペダルを踏み込んだ
ときのフィーリングは、従来機構は踏み込み時に弾力感
があったのに対し、本実施形態では、通常の自転車のフ
ィーリングと同様になった。
The third embodiment has the following more excellent effects. Since the ratchet gear and the torque detection mechanism are realized by one mechanism, the number of parts can be reduced, and the size, weight, and cost can be further improved. A disc spring that integrates a receiving load unit and a load detection sensor is used for the portion that detects the stepping torque.
Since one function is realized by one unit, in addition to the above effects, further reduction in size, weight, and cost can be achieved. As described above, the torque detection mechanism has been reduced in size, weight, and simplification at a higher level, so that the possibility of attaching the torque detection mechanism even to a normal bicycle has been further widened. For the reasons described in the above items and, the transmission loss of the load is reduced as compared with the conventional mechanism, and an assist feeling with good control responsiveness can be realized. For the reasons described above and above, the pedal has no unnecessary movement (until the sensor detects it) as compared with the conventional mechanism (using a coil spring), and the feeling when the pedal is depressed is less elastic than the conventional mechanism. In contrast, in the present embodiment, the feeling is the same as that of a normal bicycle.

【0063】以上が本発明の各実施形態であるが、本発
明は、上記例にのみ限定されるものではなく、本発明の
要旨の範囲内において任意好適に変更可能である。例え
ば、上記各実施形態では、補助トルクを提供する手段と
して電動モータを例に挙げたが、本発明はこれに限定さ
れず、他の任意の動力手段、例えばガソリンエンジンな
どを用いることも可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described examples, and can be arbitrarily and suitably changed within the scope of the present invention. For example, in each of the above embodiments, the electric motor is used as an example of the means for providing the auxiliary torque, but the present invention is not limited to this, and any other power means, such as a gasoline engine, can be used. is there.

【0064】また、第1の実施形態のフレーム構造、特
に、カバーハウジング8内のフレームは任意好適に変
更、付加可能である。例えば、前部上フレーム3aと前
部下フレーム3bとを連結するフレームを新たに設け、
フレーム構造の強度を更に高めることもできる。また、
閉領域15の形状も図1の例に限定されるものではな
く、車体強度が確保できる限りにおいて任意に変更でき
る。
Further, the frame structure of the first embodiment, in particular, the frame in the cover housing 8 can be arbitrarily and suitably changed and added. For example, a frame for connecting the front upper frame 3a and the front lower frame 3b is newly provided,
The strength of the frame structure can be further increased. Also,
The shape of the closed region 15 is not limited to the example of FIG. 1 and can be arbitrarily changed as long as the vehicle body strength can be secured.

【0065】なお、第1の実施形態のフレーム構造を、
バッテリー20や駆動ユニット13などを持たない通常
の自転車にも適用することができる。これにより、通常
の自転車においても、軽量化、強度の確保、及び外観の
向上といった本発明の効果を同様に享受することができ
る。
Note that the frame structure of the first embodiment is
The present invention can also be applied to a normal bicycle having no battery 20, drive unit 13, or the like. As a result, the effects of the present invention such as weight reduction, securing of strength, and improvement of appearance can be similarly enjoyed in a normal bicycle.

【0066】また、第3実施形態において、ラチェット
ギヤの駒及び歯のいずれか一方をスプロケットに取り付
け、他方をドライブ軸に取り付けるかは、任意好適に変
更可能である。例えば、駒部100をスプロケット側に
取り付け、歯部112をドライブ軸4に摺動可能且つ回
転不可能に取り付け、歯部112によって皿バネ124
を押し込めるようにしてもよい。また、第3実施形態で
は、ラチェット駒が3個の例を示したが、2個又は4個
以上あってもよいことは勿論である。図10(a)、
(b)、(c)に示した回転防止手段の溝の数及び突起
部の数も、上記した以外の数であってもよい。更に、ラ
チェットギヤの変形に対抗して配置される弾性体も任意
好適に種類及びその形状を変更可能である。皿バネやコ
イルバネ以外に例えばゴム弾性体などを用いることもで
きる。
In the third embodiment, whether one of the ratchet gear pieces and teeth is attached to the sprocket and the other is attached to the drive shaft can be arbitrarily and suitably changed. For example, the bridge 100 is mounted on the sprocket side, the tooth 112 is slidably and non-rotatably mounted on the drive shaft 4, and the tooth 112
May be pushed. Further, in the third embodiment, the example in which the number of the ratchet pieces is three has been described, but it is needless to say that the number of the ratchet pieces may be two or four or more. FIG. 10 (a),
The number of grooves and the number of protrusions of the rotation preventing means shown in (b) and (c) may be other numbers than those described above. Further, the type and shape of the elastic body disposed against the deformation of the ratchet gear can be arbitrarily and suitably changed. For example, a rubber elastic body or the like can be used other than the disc spring and the coil spring.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、第1、第2及び第3のフレームで画定された車体
前部の閉領域を、カバーハウジングで取り囲んだので、
動力アシスト自転車において、軽量化、強度の確保、及
び、外観の向上を両立することができる、という優れた
効果が得られる。
As described in detail above, according to the present invention, since the closed area of the front part of the vehicle body defined by the first, second and third frames is surrounded by the cover housing,
In the power-assisted bicycle, an excellent effect of achieving both reduction in weight, securing of strength, and improvement in appearance can be obtained.

【0068】本発明は、電源や駆動ユニットなどを持た
ない通常の自転車にも適用するようにしたので、通常の
自転車においても、上記効果を同様に享受することがで
きる。
Since the present invention is applied to a normal bicycle having no power supply or drive unit, the above effects can be similarly enjoyed in a normal bicycle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る電動アシスト自転
車の概略フレーム構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic frame structure of an electric assist bicycle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のフレーム構造に、補強プレートを取り付
けるときの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view when a reinforcing plate is attached to the frame structure of FIG. 1;

【図3】カバーハウジングを取り付けた状態の図1の電
動アシスト自転車の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of the electric assist bicycle of FIG. 1 with a cover housing attached.

【図4】本発明の第1実施形態に係る電動アシスト自転
車におけるカバーハウジングの変形例を示す図であっ
て、(a)は、スプロケットを部分的に覆うカバーハウ
ジング、(b)は上部に収納ポケットを設けたカバーハ
ウジングを示す。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a modified example of the cover housing in the electric assist bicycle according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a cover housing that partially covers a sprocket, and FIG. 2 shows a cover housing with a pocket.

【図5】本発明の第2実施形態に係る電動アシスト自転
車の合力機構を示すための、スプロケット付近の拡大正
面図である。
FIG. 5 is an enlarged front view of the vicinity of a sprocket for illustrating a resultant force mechanism of an electric assist bicycle according to a second embodiment of the present invention.

【図6】図5の合力機構の断面図及びこれに連結された
駆動ユニットの内部構成図である。
6 is a cross-sectional view of the resultant mechanism of FIG. 5 and an internal configuration diagram of a drive unit connected thereto.

【図7】本発明の第3実施形態に係るトルク検出機構の
側断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view of a torque detection mechanism according to a third embodiment of the present invention.

【図8】図7に示されたトルク検出機構を構成するラチ
ェットギヤの分解斜視図である。
FIG. 8 is an exploded perspective view of a ratchet gear included in the torque detecting mechanism shown in FIG.

【図9】トルク検出機構の原理を説明するため、ラチェ
ットギヤの歯及び駒の嵌合状態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a fitting state of teeth and pieces of a ratchet gear for explaining the principle of the torque detection mechanism.

【図10】ドライブ軸に対する駒部の相対回転を防止す
る回転防止手段の例を示す図であり、(a)はボールス
プライン、(b)はスプラインキー、(c)はキー溝の
概略構成を示す上面図である。
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing examples of rotation preventing means for preventing relative rotation of a bridge portion with respect to a drive shaft, wherein FIG. 10A shows a ball spline, FIG. 10B shows a spline key, and FIG. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミケレ・カプアーニ イタリア国ミラノ 20141,ヴィア・ピエ トラサンタ 14,イスティトゥート・エウ ロペオ・ディ・デザイン (72)発明者 エマヌエレ・デ・ドミニチス イタリア国ミラノ 20141,ヴィア・ピエ トラサンタ 14,イスティトゥート・エウ ロペオ・ディ・デザイン (72)発明者 吉家 彰人 大阪府高槻市明田町7番1号 サンスター 技研株式会社内 (72)発明者 小勝 京介 大阪府高槻市明田町7番1号 サンスター 技研株式会社内 (72)発明者 二唐 史 大阪府高槻市明田町7番1号 サンスター 技研株式会社内 Fターム(参考) 3D012 BH02 BH04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Michele Capuani Milan, Italy 20141, Via Pie Trasanta 14, Istituto Eu Lopeo di Design (72) Inventor Emanuele de Dominici Milan, Italy 20141 , Via Pietrasanta 14, Istituto Europeo di Design (72) Inventor Akihito Yoshiya 7-1, Akitacho, Takatsuki-shi, Osaka Sunstar Giken Co., Ltd. (72) Inventor Kyosuke Kokatsu Osaka 7-1, Akita-cho, Takatsuki-shi Sunstar Giken Co., Ltd. (72) The inventor Fumi Futara 7-1, Akita-machi, Takatsuki-shi, Osaka Sunstar Giken Co., Ltd. 3D012 BH02 BH04

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ドライブ軸に作用するペダル踏力に応じ
て補助動力を付加する動力アシスト自転車であって、 ハンドル軸フレームから後方に延びる第1のフレーム
と、 前記第1のフレームの下側に整列して前記ハンドル軸フ
レームから後方に延びる第2のフレームと、 前記第1のフレーム及び前記第2のフレームの間を連結
する第3のフレームと、 前記第1、第2及び第3のフレームにより画定された閉
領域を覆うカバーハウジングと、 を含む動力アシスト自転車。
1. A power-assisted bicycle for applying auxiliary power in accordance with a pedaling force acting on a drive shaft, comprising: a first frame extending rearward from a handle shaft frame; and a lower side of the first frame. A second frame extending rearward from the handle shaft frame, a third frame connecting the first frame and the second frame, and a first frame, a second frame, and a third frame. A power assisted bicycle, comprising: a cover housing that covers the defined closed area.
【請求項2】 サドルを支持するためのサドルフレーム
の延長部分が、前記閉領域と交差する、請求項1に記載
の動力アシスト自転車。
2. The power assisted bicycle according to claim 1, wherein an extension of a saddle frame for supporting the saddle intersects the closed area.
【請求項3】 前記補助動力を提供する駆動ユニット
が、前記カバーハウジング内部に収容されている、請求
項1又は2に記載の動力アシスト自転車。
3. The power assisted bicycle according to claim 1, wherein the drive unit that provides the auxiliary power is housed inside the cover housing.
【請求項4】 前記駆動ユニットの電源が前記カバーハ
ウジングの内部に収容されている、請求項3に記載の動
力アシスト自転車。
4. The power-assisted bicycle according to claim 3, wherein a power supply of the drive unit is housed inside the cover housing.
【請求項5】 前記駆動ユニットの側面が前記カバーハ
ウジングから突出して、該カバーハウジングを支持す
る、請求項3に記載の動力アシスト自転車。
5. The power assisted bicycle according to claim 3, wherein a side surface of the drive unit projects from the cover housing to support the cover housing.
【請求項6】 前記駆動ユニットは、前記第3のフレー
ムに取り付けられている、請求項3に記載の動力アシス
ト自転車。
6. The power-assisted bicycle according to claim 3, wherein the drive unit is mounted on the third frame.
【請求項7】 サドルを支持するためのサドルフレーム
の下端部が、前記駆動ユニットに連結される、請求項6
に記載の動力アシスト自転車。
7. A lower end of a saddle frame for supporting a saddle is connected to the drive unit.
The power-assisted bicycle described in 1.
【請求項8】 前記第1のフレームが後輪ハブ付近まで
延長される、請求項1に記載の動力アシスト自転車。
8. The power assisted bicycle according to claim 1, wherein the first frame is extended to a position near a rear wheel hub.
【請求項9】 前記第2のフレームの後端部が前記ドラ
イブ軸の支持部に連結されている、請求項1に記載の動
力アシスト自転車。
9. The power assisted bicycle according to claim 1, wherein a rear end of the second frame is connected to a support portion of the drive shaft.
【請求項10】 前記第3のフレームの下端部が前記ド
ライブ軸の支持部に連結され、その上端部が前記第1の
フレームに連結されている、請求項9に記載の動力アシ
スト自転車。
10. The power assisted bicycle according to claim 9, wherein a lower end of the third frame is connected to a support of the drive shaft, and an upper end of the third frame is connected to the first frame.
【請求項11】 前記カバーハウジングが、ペダル踏力
を後輪に伝達するための主スプロケットを少なくとも部
分的に覆う、請求項1に記載の動力アシスト自転車。
11. The power assisted bicycle of claim 1, wherein the cover housing at least partially covers a main sprocket for transmitting pedal effort to a rear wheel.
【請求項12】 前記カバーハウジングの上部に収容ポ
ケットが設けられている、請求項1に記載の動力アシス
ト自転車。
12. The power assisted bicycle according to claim 1, wherein a storage pocket is provided at an upper portion of the cover housing.
【請求項13】 前記カバーハウジングが軽量で高強度
のプラスティック材料でできている、請求項1乃至12
のいずれか1項に記載の動力アシスト自転車。
13. The cover housing according to claim 1, wherein the cover housing is made of a lightweight, high-strength plastic material.
A power assisted bicycle according to any one of the preceding claims.
【請求項14】 前記プラスティック材料は、無色若し
くは色付きの透明材料、又は、色及び図柄模様のうち少
なくともいずれかを備えた不透明材料である、請求項1
3に記載の動力アシスト自転車。
14. The plastic material is a colorless or colored transparent material or an opaque material provided with at least one of a color and a graphic pattern.
3. The power-assisted bicycle according to 3.
【請求項15】 前記カバーハウジングは、前記閉領域
の左右両側から補強プレートを各々取り付けることによ
って構成される、請求項1乃至14のいずれか1項に記
載の動力アシスト自転車。
15. The power-assisted bicycle according to claim 1, wherein the cover housing is configured by attaching reinforcing plates from both right and left sides of the closed area.
【請求項16】 チェーンが帳設された主スプロケット
と、前記駆動ユニットのトルク出力軸に連結された駆動
スプロケットと、を更に含み、 前記駆動スプロケットは、前記主スプロケットが前記チ
ェーンに嵌合するところのチェーン部分に、該主スプロ
ケットと一緒にチェーン内側から嵌合するように配置さ
れていることを特徴とする、請求項1乃至15のいずれ
か1項に記載の動力アシスト自転車。
16. A main sprocket provided with a chain, and a drive sprocket connected to a torque output shaft of the drive unit, wherein the drive sprocket is adapted to fit the main sprocket to the chain. The power-assisted bicycle according to any one of claims 1 to 15, wherein the power-assisted bicycle is arranged so as to fit into the chain portion together with the main sprocket from inside the chain.
【請求項17】 前記ドライブ軸の実質的に一方向の回
転のみを主スプロケットに伝達するように前記ドライブ
軸と前記主スプロケットとを連結する一方向クラッチ手
段と、 前記一方向クラッチ手段の前記ペダル踏力に応じた変形
によって変化する物理量を検出する検出手段と、 少なくとも前記検出手段により検出された物理量に基づ
いて前記補助動力を制御する制御手段と、 を更に含む、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の
動力アシスト自転車。
17. A one-way clutch means for connecting said drive shaft and said main sprocket so as to transmit substantially only one-way rotation of said drive shaft to a main sprocket, and said pedal of said one-way clutch means. The detection device according to any one of claims 1 to 16, further comprising: a detection unit configured to detect a physical quantity that is changed by deformation according to a treading force; and a control unit configured to control the auxiliary power based on at least the physical quantity detected by the detection unit. The power assisted bicycle according to claim 1.
【請求項18】自転車であって、 ハンドル軸フレームから後方に延びる第1のフレーム
と、 前記第1のフレームの下側に整列して前記ハンドル軸フ
レームから後方に延びる第2のフレームと、 前記第1のフレーム及び前記第2のフレームの間を連結
する第3のフレームと、 前記第1、第2及び第3のフレームにより画定された閉
領域を覆うカバーハウジングと、 を含む自転車。
18. A bicycle, comprising: a first frame extending rearward from a handle shaft frame; a second frame aligned with a lower side of the first frame and extending rearward from the handle shaft frame; A bicycle, comprising: a third frame connecting between a first frame and the second frame; and a cover housing covering a closed area defined by the first, second, and third frames.
【請求項19】 サドルを支持するためのサドルフレー
ムの延長部分が、前記閉領域と交差する、請求項18に
記載の自転車。
19. The bicycle according to claim 18, wherein an extension of the saddle frame for supporting the saddle intersects the closed area.
【請求項20】 前記カバーハウジングは、前記閉領域
の左右両側から補強プレートを各々取り付けることによ
って構成される、請求項18に記載の自転車。
20. The bicycle according to claim 18, wherein the cover housing is configured by attaching reinforcing plates from left and right sides of the closed area, respectively.
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