JP2002220079A - 補助動力付き車両 - Google Patents
補助動力付き車両Info
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- JP2002220079A JP2002220079A JP2001015712A JP2001015712A JP2002220079A JP 2002220079 A JP2002220079 A JP 2002220079A JP 2001015712 A JP2001015712 A JP 2001015712A JP 2001015712 A JP2001015712 A JP 2001015712A JP 2002220079 A JP2002220079 A JP 2002220079A
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- rotating
- vehicle
- torque
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動部分を小型化するために回転ケーシング
内に駆動部を内蔵する構成にしても、水や泥が回転ケー
シング内に入るのを防ぐことができ、モータや制御基板
等が腐食したりするのを防止できる補助動力付き車両を
提供する。 【解決手段】 人力によって車輪を駆動する人力駆動部
と、この人力駆動部の人力トルクを検出するトルク検出
部（５１，５４〜６０等）と、このトルク検出部の検出
値に応じて制御されるモータ４０によって車輪を駆動す
る電動駆動部３０とを備え、前記車輪と共に回転するハ
ブを構成する回転ケーシング２３内にトルク検出部と電
動駆動部４０を内蔵すると共に、人力駆動部からトルク
検出部への連結部（センサプレート５１）と回転ケーシ
ング２３ａとの間に生じる隙間にパッキン５２を介在さ
せた。
内に駆動部を内蔵する構成にしても、水や泥が回転ケー
シング内に入るのを防ぐことができ、モータや制御基板
等が腐食したりするのを防止できる補助動力付き車両を
提供する。 【解決手段】 人力によって車輪を駆動する人力駆動部
と、この人力駆動部の人力トルクを検出するトルク検出
部（５１，５４〜６０等）と、このトルク検出部の検出
値に応じて制御されるモータ４０によって車輪を駆動す
る電動駆動部３０とを備え、前記車輪と共に回転するハ
ブを構成する回転ケーシング２３内にトルク検出部と電
動駆動部４０を内蔵すると共に、人力駆動部からトルク
検出部への連結部（センサプレート５１）と回転ケーシ
ング２３ａとの間に生じる隙間にパッキン５２を介在さ
せた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、電動アシスト自
転車などの補助動力付き車両に係わり、特にその駆動部
の防水（防塵）機構に関するものである。
転車などの補助動力付き車両に係わり、特にその駆動部
の防水（防塵）機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の補助動力付き車両として、特開
平１１−３２１７７３号公報（Ｂ６２Ｍ ２３／０２）
に開示された電動自転車においては、回転ケーシングと
固定ケーシングとを左右に配置して、それらの開口周縁
が重なり合うように構成し、回転ケーシングが固定ケー
シングの周りを回転するようにしていた。
平１１−３２１７７３号公報（Ｂ６２Ｍ ２３／０２）
に開示された電動自転車においては、回転ケーシングと
固定ケーシングとを左右に配置して、それらの開口周縁
が重なり合うように構成し、回転ケーシングが固定ケー
シングの周りを回転するようにしていた。
【０００３】このように構成すると、回転ケーシングは
固定ケーシングの周りを回転するので、回転ケーシング
と固定ケーシングとの間は防水加工をすることができ
ず、そこから入った水や泥によって制御基板やモータが
破損や腐食しないようにモールドしなければならなかっ
た。また、入った水は回転ケーシングと固定ケーシング
との間から抜け出るようになっているため、強力な防水
加工を施すこともできなかった。
固定ケーシングの周りを回転するので、回転ケーシング
と固定ケーシングとの間は防水加工をすることができ
ず、そこから入った水や泥によって制御基板やモータが
破損や腐食しないようにモールドしなければならなかっ
た。また、入った水は回転ケーシングと固定ケーシング
との間から抜け出るようになっているため、強力な防水
加工を施すこともできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特開２００
０−１０５１５５号公報（Ｇ０１Ｌ ３／１４）に開示
された電動アシスト自転車においては、回転ケーシング
でトルクセンサやモータ及びそれらの制御基板等を含む
駆動部全てを覆うようにしているが、このように構成し
た場合、小型化は図れるが、回転ケーシングとトルクセ
ンサとの間の隙間から入った水は抜け出るところがない
ため、このような構成においても、モータや制御基板を
水や泥から守るためのモールドを行わなければならなか
った。
０−１０５１５５号公報（Ｇ０１Ｌ ３／１４）に開示
された電動アシスト自転車においては、回転ケーシング
でトルクセンサやモータ及びそれらの制御基板等を含む
駆動部全てを覆うようにしているが、このように構成し
た場合、小型化は図れるが、回転ケーシングとトルクセ
ンサとの間の隙間から入った水は抜け出るところがない
ため、このような構成においても、モータや制御基板を
水や泥から守るためのモールドを行わなければならなか
った。
【０００５】そこで、本願発明はこのような課題を解決
するためになされたものであり、駆動部分を小型化する
ために回転ケーシング内に駆動部を内蔵する構成にして
も、水や泥が回転ケーシング内に入るのを防ぐことがで
き、モータや制御基板等が腐食したりするのを防止でき
る補助動力付き車両を提供することを目的とするもので
ある。
するためになされたものであり、駆動部分を小型化する
ために回転ケーシング内に駆動部を内蔵する構成にして
も、水や泥が回転ケーシング内に入るのを防ぐことがで
き、モータや制御基板等が腐食したりするのを防止でき
る補助動力付き車両を提供することを目的とするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本願発明は、人力によって車輪を駆動する
人力駆動部と、この人力駆動部の人力トルクを検出する
トルク検出部と、このトルク検出部の検出値に応じて制
御されるモータによって前記車輪を駆動する電動駆動部
とを備え、前記車輪と共に回転するハブを構成する回転
ケーシング内に前記トルク検出部と電動駆動部を内蔵す
ると共に、前記人力駆動部からトルク検出部への連結部
と前記回転ケーシングとの間に生じる隙間にパッキンを
介在させたことを特徴とするものである。
するために、本願発明は、人力によって車輪を駆動する
人力駆動部と、この人力駆動部の人力トルクを検出する
トルク検出部と、このトルク検出部の検出値に応じて制
御されるモータによって前記車輪を駆動する電動駆動部
とを備え、前記車輪と共に回転するハブを構成する回転
ケーシング内に前記トルク検出部と電動駆動部を内蔵す
ると共に、前記人力駆動部からトルク検出部への連結部
と前記回転ケーシングとの間に生じる隙間にパッキンを
介在させたことを特徴とするものである。
【０００７】また、前記トルク検出部は、前記人力駆動
部に連結された第１の回転板と、この第１の回転板に弾
性体を介して連結されると共に前記回転ケーシングに連
結された第２の回転板とを有し、前記第１の回転板と回
転ケーシングと間に生じる隙間に前記パッキンを介在さ
せたことを特徴とするものである。
部に連結された第１の回転板と、この第１の回転板に弾
性体を介して連結されると共に前記回転ケーシングに連
結された第２の回転板とを有し、前記第１の回転板と回
転ケーシングと間に生じる隙間に前記パッキンを介在さ
せたことを特徴とするものである。
【０００８】また、前記パッキンは前記回転ケーシング
側に取り付けられて前記第１の回転板に当接することを
特徴とするものである。
側に取り付けられて前記第１の回転板に当接することを
特徴とするものである。
【０００９】また、前記パッキンの前記回転ケーシング
への取付部に、前記回転ケーシングの開口周縁が差し込
まれる環状溝を形成したことを特徴とするものである。
への取付部に、前記回転ケーシングの開口周縁が差し込
まれる環状溝を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】さらに、前記パッキンの前記回転ケーシン
グへの取付面に、接着剤が入れられる凹部を形成したこ
とを特徴とするものである。
グへの取付面に、接着剤が入れられる凹部を形成したこ
とを特徴とするものである。
【００１１】また、前記パッキンに、前記第１の回転板
の複数箇所に当接する複数の当接部を形成したことを特
徴とするものである。
の複数箇所に当接する複数の当接部を形成したことを特
徴とするものである。
【００１２】また、前記複数の当接部は、前記第１の回
転板との当接形態が異なる２つの当接片から成ることを
特徴とするものである。
転板との当接形態が異なる２つの当接片から成ることを
特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施形態を、電
動アシスト自転車を例にとって説明する。
動アシスト自転車を例にとって説明する。
【００１４】まず、電動アシスト自転車全体の構成につ
いて、図６に基づき説明する。
いて、図６に基づき説明する。
【００１５】この電動アシスト自転車は、前部に設けら
れたヘッドパイプ１と、サドル２が取り付けられるシー
トチューブ３とがメインフレーム４で連結され、このメ
インフレーム４と前記シートチューブ３とが連結する部
分に人力によって回転するペダル５が取り付けられてい
る。
れたヘッドパイプ１と、サドル２が取り付けられるシー
トチューブ３とがメインフレーム４で連結され、このメ
インフレーム４と前記シートチューブ３とが連結する部
分に人力によって回転するペダル５が取り付けられてい
る。
【００１６】上記ヘッドパイプ１には、ヘッドパイプ１
を通して連結するようにハンドル６とこのハンドル操作
によって走行方向を定める前輪７が取り付けられてい
る。なお、図では、前輪７のリム８とタイヤ９のみを示
し、スポークは図示を省略している。
を通して連結するようにハンドル６とこのハンドル操作
によって走行方向を定める前輪７が取り付けられてい
る。なお、図では、前輪７のリム８とタイヤ９のみを示
し、スポークは図示を省略している。
【００１７】また、ヘッドパイプ１に取り付けられた前
かご１０の下には、後述するモータ等の電源となるバッ
テリ１１が取り付けられており、このバッテリ１１には
２４ボルトのニッカド電池が用いられている。上記バッ
テリ１１はバッテリケース内に収納されて取り外し可能
になっており、充電の際は取り外して屋内で充電するこ
とができるようになっている。
かご１０の下には、後述するモータ等の電源となるバッ
テリ１１が取り付けられており、このバッテリ１１には
２４ボルトのニッカド電池が用いられている。上記バッ
テリ１１はバッテリケース内に収納されて取り外し可能
になっており、充電の際は取り外して屋内で充電するこ
とができるようになっている。
【００１８】また、前記ペダル５には、ペダル５と共に
回転する前スプロケット１２が取り付けられており、こ
の前スプロケット１２にチェーン１３がかけられ、前ス
プロケット１２の回転をチェーン１３を介して後輪１４
の図示しない車軸に設けられた後スプロケットに伝達す
るようになっている。
回転する前スプロケット１２が取り付けられており、こ
の前スプロケット１２にチェーン１３がかけられ、前ス
プロケット１２の回転をチェーン１３を介して後輪１４
の図示しない車軸に設けられた後スプロケットに伝達す
るようになっている。
【００１９】駆動輪となる後輪１４は、タイヤ１５、リ
ム１６及びスポーク（図示せず）と、後輪１４を駆動す
るための駆動部１７とから構成されている。この駆動部
１７には、後述するように、チェーン１３を介して伝達
される人力トルクを検出するトルク検出部（トルクセン
サ）、モータ及び減速機構から成る電動駆動部、前記ト
ルク検出部の検出値を入力して前記モータに駆動信号を
出力するマイコン等から成る制御回路などが内蔵される
と共に、前記ハンドル６に取り付けられたブレーキレバ
ー１８の操作により後輪１４を制動するブレーキ装置１
９が取り付けられている。
ム１６及びスポーク（図示せず）と、後輪１４を駆動す
るための駆動部１７とから構成されている。この駆動部
１７には、後述するように、チェーン１３を介して伝達
される人力トルクを検出するトルク検出部（トルクセン
サ）、モータ及び減速機構から成る電動駆動部、前記ト
ルク検出部の検出値を入力して前記モータに駆動信号を
出力するマイコン等から成る制御回路などが内蔵される
と共に、前記ハンドル６に取り付けられたブレーキレバ
ー１８の操作により後輪１４を制動するブレーキ装置１
９が取り付けられている。
【００２０】上述のように、前記後輪１４は、ペダル
５、前スプロケット１２、チェーン１３、後スプロケッ
ト及び変速機等から成る人力駆動部と、モータ及び減速
機構等から成る電動駆動部の２つの駆動部によって駆動
され、それらを併用して走行することができるようにな
っている。
５、前スプロケット１２、チェーン１３、後スプロケッ
ト及び変速機等から成る人力駆動部と、モータ及び減速
機構等から成る電動駆動部の２つの駆動部によって駆動
され、それらを併用して走行することができるようにな
っている。
【００２１】次に、この電動アシスト自転車の駆動部１
７について、図１〜図５に基づき詳細に説明する。
７について、図１〜図５に基づき詳細に説明する。
【００２２】後輪１４の車軸２０には、その長手方向の
一部に通常の自転車と同様の内装式変速機２１が設けら
れ、この変速機２１は後スプロケット２２に一方向クラ
ッチ（図示せず）を介して連結されており、前記ペダル
５の一方向の回転でしか動力伝達せず、ペダル５を逆回
転させたときには変速機２１への動力伝達が遮断される
ようになっている。
一部に通常の自転車と同様の内装式変速機２１が設けら
れ、この変速機２１は後スプロケット２２に一方向クラ
ッチ（図示せず）を介して連結されており、前記ペダル
５の一方向の回転でしか動力伝達せず、ペダル５を逆回
転させたときには変速機２１への動力伝達が遮断される
ようになっている。
【００２３】内装式変速機２１は、車軸２０を中心に後
輪１４のハブを構成する回転ケーシング２３で覆われ、
この回転ケーシング２３は２部品からなっており、一方
は、外周にスポークを取り付けるための２本の環状リブ
２４ａ，２４ｂが形成された回転ケーシング２３ａで、
他方は、前記回転ケーシング２３ａの開口部を塞ぐよう
に複数箇所で前記環状リブ２４ｂにネジ止め固定された
回転ケーシング２３ｂである。
輪１４のハブを構成する回転ケーシング２３で覆われ、
この回転ケーシング２３は２部品からなっており、一方
は、外周にスポークを取り付けるための２本の環状リブ
２４ａ，２４ｂが形成された回転ケーシング２３ａで、
他方は、前記回転ケーシング２３ａの開口部を塞ぐよう
に複数箇所で前記環状リブ２４ｂにネジ止め固定された
回転ケーシング２３ｂである。
【００２４】前記他方の回転ケーシング２３ｂの内側に
は減速機構の最終段を構成する大ギア２５が、外側には
ブレーキホルダ２６がそれぞれ車軸２０と同心円状を成
すようにネジ止め固定されている。ブレーキホルダ２６
には、回転ケーシング２３ｂ外側に向かって円盤状の立
壁を形成した回転片２７がネジや溶接等によって取り付
けられ、この回転片２７の内周には前記ブレーキレバー
１８の操作によって外方向，即ち前記回転片２７の内周
に摺接して回転ケーシング２３の回転を制動するための
ブレーキ装置１９が設けられている。これら回転片２７
及びブレーキ装置１９はブレーキカバー２８で覆われて
いる。
は減速機構の最終段を構成する大ギア２５が、外側には
ブレーキホルダ２６がそれぞれ車軸２０と同心円状を成
すようにネジ止め固定されている。ブレーキホルダ２６
には、回転ケーシング２３ｂ外側に向かって円盤状の立
壁を形成した回転片２７がネジや溶接等によって取り付
けられ、この回転片２７の内周には前記ブレーキレバー
１８の操作によって外方向，即ち前記回転片２７の内周
に摺接して回転ケーシング２３の回転を制動するための
ブレーキ装置１９が設けられている。これら回転片２７
及びブレーキ装置１９はブレーキカバー２８で覆われて
いる。
【００２５】前記バッテリ１１からの電源線やその他の
信号線等のコード２９はブレーキカバー２８を貫通し、
電動駆動部３０を構成する固定ケーシング３１における
蓋部３１ｂの一部を切り欠いた部分に挿通させ、固定ケ
ーシング３１の蓋部３１ｂ内側に取り付けられた基板ケ
ース３２内の制御基板３３に接続されている。
信号線等のコード２９はブレーキカバー２８を貫通し、
電動駆動部３０を構成する固定ケーシング３１における
蓋部３１ｂの一部を切り欠いた部分に挿通させ、固定ケ
ーシング３１の蓋部３１ｂ内側に取り付けられた基板ケ
ース３２内の制御基板３３に接続されている。
【００２６】固定ケーシング３１は、後述するＤＣブラ
シレスモータを覆う本体部３１ａと、前記制御基板３３
を内蔵する基板ケース３２や減速機構を構成する大プー
リ３４等が取り付けられる蓋部３１ｂとがネジ止め固定
されて成る。本体部３１ａはベアリング３５を介して変
速機２１外周に取り付けられ、蓋部３１ｂは、外側に突
出する筒状部３１ｃが車軸２０の変速機２１が設けられ
ていない部分に固定されている。制御基板３３は基板ケ
ース３２で覆われて、熱伝導性の良好なアルミ合金等で
形成された蓋部３１ｂに取り付けられているので、制御
基板３３からの発熱は蓋部３１ｂを介して放熱される。
シレスモータを覆う本体部３１ａと、前記制御基板３３
を内蔵する基板ケース３２や減速機構を構成する大プー
リ３４等が取り付けられる蓋部３１ｂとがネジ止め固定
されて成る。本体部３１ａはベアリング３５を介して変
速機２１外周に取り付けられ、蓋部３１ｂは、外側に突
出する筒状部３１ｃが車軸２０の変速機２１が設けられ
ていない部分に固定されている。制御基板３３は基板ケ
ース３２で覆われて、熱伝導性の良好なアルミ合金等で
形成された蓋部３１ｂに取り付けられているので、制御
基板３３からの発熱は蓋部３１ｂを介して放熱される。
【００２７】固定ケーシング３１の本体部３１ａの内側
面には、ＤＣブラシレスモータ４０を構成するステータ
４１が取り付けられ、このステータ４１は、１８スロッ
トを形成する鉄心に巻線を巻いて構成されている。ま
た、このステータ４１には固定ケーシング３１の蓋部３
１ｂ内側に取り付けられた基板ケース３２内の制御基板
３３を介して３相の回転磁界を形成するための電力が供
給されるようになっている。
面には、ＤＣブラシレスモータ４０を構成するステータ
４１が取り付けられ、このステータ４１は、１８スロッ
トを形成する鉄心に巻線を巻いて構成されている。ま
た、このステータ４１には固定ケーシング３１の蓋部３
１ｂ内側に取り付けられた基板ケース３２内の制御基板
３３を介して３相の回転磁界を形成するための電力が供
給されるようになっている。
【００２８】前記ステータ４１の内周側には、ロータ４
２が２個のベアリング４３，４３を介して変速機２１外
周に回転自在に設けられている。このロータ４２は、軽
量なアルミ合金で形成された内リング４４と積層した珪
素綱板で形成された外リング４５から成り、外リング４
５の外周部には磁極を形成する複数のマグネット４６が
埋め込まれており、内リング４４には蓋部３１ｂ側に突
出するように歯付きの小プーリ４７が取り付けられてい
る。
２が２個のベアリング４３，４３を介して変速機２１外
周に回転自在に設けられている。このロータ４２は、軽
量なアルミ合金で形成された内リング４４と積層した珪
素綱板で形成された外リング４５から成り、外リング４
５の外周部には磁極を形成する複数のマグネット４６が
埋め込まれており、内リング４４には蓋部３１ｂ側に突
出するように歯付きの小プーリ４７が取り付けられてい
る。
【００２９】前記ロータ４２に設けられた小プーリ４７
と、固定ケーシング３１の蓋部３１ｂ内側に一方向クラ
ッチ３６を介して取り付けられた大プーリ３４及び図示
しないテンションプーリ間にはベルトがかけられてい
る。前記各プーリ及びベルトは歯付きのもので、滑りが
生じないようになっている。また、大プーリ３４の出力
軸は蓋部３１ｂの外側に突出して小ギヤ３７が形成され
ており、この小ギヤ３７が回転ケーシング２３ｂの内側
に取り付けられた大ギヤ２５と噛み合うように構成され
ている。従って、ロータ４２の回転は、小プーリ４７、
大プーリ３４、一方向クラッチ３６、小ギヤ３７及び大
ギヤ２５を介して減速されて回転ケーシング２３ｂに伝
達される。なお、回転ケーシング２３ｂの内側に取り付
けられた大ギヤ２５と、固定ケーシング３１の蓋部３１
ｂから外側に突出して車軸２０に固定される筒状部３１
ｃ外周との間にはベアリング３９が設けられている。
と、固定ケーシング３１の蓋部３１ｂ内側に一方向クラ
ッチ３６を介して取り付けられた大プーリ３４及び図示
しないテンションプーリ間にはベルトがかけられてい
る。前記各プーリ及びベルトは歯付きのもので、滑りが
生じないようになっている。また、大プーリ３４の出力
軸は蓋部３１ｂの外側に突出して小ギヤ３７が形成され
ており、この小ギヤ３７が回転ケーシング２３ｂの内側
に取り付けられた大ギヤ２５と噛み合うように構成され
ている。従って、ロータ４２の回転は、小プーリ４７、
大プーリ３４、一方向クラッチ３６、小ギヤ３７及び大
ギヤ２５を介して減速されて回転ケーシング２３ｂに伝
達される。なお、回転ケーシング２３ｂの内側に取り付
けられた大ギヤ２５と、固定ケーシング３１の蓋部３１
ｂから外側に突出して車軸２０に固定される筒状部３１
ｃ外周との間にはベアリング３９が設けられている。
【００３０】上記のように、回転が速くて大きなギヤ音
が発生しやすいモータ４０の出力段の減速機構をプーリ
とベルトで構成したことにより、減速機構の発生する音
を低減できる。
が発生しやすいモータ４０の出力段の減速機構をプーリ
とベルトで構成したことにより、減速機構の発生する音
を低減できる。
【００３１】また、前記制御基板３３が収納された基板
ケース３２の裏面側には、ＤＣブラシレスモータ４０を
駆動制御するために必要なロータ４２の磁極位置を検出
するためのホール素子４９がロータ４２のマグネット４
６に対応する位置に取り付けられており、このホール素
子４９の検出信号が制御基板３３に搭載されたマイコン
に入力されてモータ制御信号を作っている。
ケース３２の裏面側には、ＤＣブラシレスモータ４０を
駆動制御するために必要なロータ４２の磁極位置を検出
するためのホール素子４９がロータ４２のマグネット４
６に対応する位置に取り付けられており、このホール素
子４９の検出信号が制御基板３３に搭載されたマイコン
に入力されてモータ制御信号を作っている。
【００３２】一方、人力が伝達される後スプロケット２
２側の変速機２１外周には、回転ケーシング２３ａの内
側にあって人力トルクを検出するトルクセンサ用のセン
サプレート（第１の回転板）５１が固定されている。後
で詳述するが、上記回転ケーシング２３ａの開口周縁に
は上記センサプレート５１に摺接するパッキン５２が取
り付けられて、防水，防塵等の対策が施されている。
２側の変速機２１外周には、回転ケーシング２３ａの内
側にあって人力トルクを検出するトルクセンサ用のセン
サプレート（第１の回転板）５１が固定されている。後
で詳述するが、上記回転ケーシング２３ａの開口周縁に
は上記センサプレート５１に摺接するパッキン５２が取
り付けられて、防水，防塵等の対策が施されている。
【００３３】上記センサプレート５１の内側には、変速
機２１の外周にベアリング５３を介して取り付けられる
と共に回転ケーシング２３ａにネジ止め固定されたセン
サケース（第２の回転板）５４が設けられており、これ
らセンサプレート５１とセンサケース５４は、センサプ
レート５１に固定された押さえピン５１ａとセンサケー
ス５４に設けられた収納部５４ａ間に介在させたコイル
スプリング５５を介して連結されている。即ち、変速機
２１から人力駆動力がセンサプレート５１に伝わると、
人力トルクの大きさに応じた収縮量でコイルスプリング
５５を収縮させ、センサケース５４を介して回転ケーシ
ング２３ａを回転させるようになっている。なお、コイ
ルスプリング５５を介した回転ケーシング２３ａとセン
サプレート５１の変位量（角度）は最大７度に設定され
ている。
機２１の外周にベアリング５３を介して取り付けられる
と共に回転ケーシング２３ａにネジ止め固定されたセン
サケース（第２の回転板）５４が設けられており、これ
らセンサプレート５１とセンサケース５４は、センサプ
レート５１に固定された押さえピン５１ａとセンサケー
ス５４に設けられた収納部５４ａ間に介在させたコイル
スプリング５５を介して連結されている。即ち、変速機
２１から人力駆動力がセンサプレート５１に伝わると、
人力トルクの大きさに応じた収縮量でコイルスプリング
５５を収縮させ、センサケース５４を介して回転ケーシ
ング２３ａを回転させるようになっている。なお、コイ
ルスプリング５５を介した回転ケーシング２３ａとセン
サプレート５１の変位量（角度）は最大７度に設定され
ている。
【００３４】上記センサケース５４の内側には、リング
ホルダ５６外周に摺動自在に円弧状のアルミ製リング５
７が配置され、このリング５７は、リング５７外周の数
カ所にピン５８に嵌め込まれて取り付けられ、ピン５８
には広がる方向に付勢力を有するコインスプリング５９
が挿通されている。また、リング５７は、リングホルダ
５６に形成した傾斜面（図示せず）と当接するようにな
っており、人力が加わったときにセンサプレート５１と
リング５７とが回転方向にズレを生じることによって、
リング５７は回転しながらリングホルダ５６の傾斜面に
沿ってリング５７が車軸方向に移動する。そして、この
リング５７の外周に配置され、制御回路が搭載された制
御基板３３に接続されたコイル６０によって、リング５
７の車軸２０方向の変位をインダクタンスの変化として
取り入れることになる。即ち、このインダクタンスの変
化は、人力トルクの大きさを示す電気信号として制御基
板３３に取り入れられ、この信号値に基づいてモータ４
０が制御されるようになっている。
ホルダ５６外周に摺動自在に円弧状のアルミ製リング５
７が配置され、このリング５７は、リング５７外周の数
カ所にピン５８に嵌め込まれて取り付けられ、ピン５８
には広がる方向に付勢力を有するコインスプリング５９
が挿通されている。また、リング５７は、リングホルダ
５６に形成した傾斜面（図示せず）と当接するようにな
っており、人力が加わったときにセンサプレート５１と
リング５７とが回転方向にズレを生じることによって、
リング５７は回転しながらリングホルダ５６の傾斜面に
沿ってリング５７が車軸方向に移動する。そして、この
リング５７の外周に配置され、制御回路が搭載された制
御基板３３に接続されたコイル６０によって、リング５
７の車軸２０方向の変位をインダクタンスの変化として
取り入れることになる。即ち、このインダクタンスの変
化は、人力トルクの大きさを示す電気信号として制御基
板３３に取り入れられ、この信号値に基づいてモータ４
０が制御されるようになっている。
【００３５】このように、コイルスプリング５５の収
縮、即ち人力トルクの大きさによって変位量が変わるリ
ング５７を用いたので、人力トルクの大きさによってコ
イル６０のインダクタンスを変化させることができ、人
力トルクの大きさを電気信号で出力することができる。
縮、即ち人力トルクの大きさによって変位量が変わるリ
ング５７を用いたので、人力トルクの大きさによってコ
イル６０のインダクタンスを変化させることができ、人
力トルクの大きさを電気信号で出力することができる。
【００３６】上述したトルクセンサ（トルク検出部）を
囲む側の回転ケーシング２３ａは、センサプレート（第
１の回転板）５１が固定された変速機２１周りを開放し
ている。そして、この開放部分を塞ぐように、円環状の
ゴム製のパッキン５２が回転ケーシング２３ａの開口周
縁に取り付けられている。
囲む側の回転ケーシング２３ａは、センサプレート（第
１の回転板）５１が固定された変速機２１周りを開放し
ている。そして、この開放部分を塞ぐように、円環状の
ゴム製のパッキン５２が回転ケーシング２３ａの開口周
縁に取り付けられている。
【００３７】図４，図５に示すように、上記パッキン５
２の外周側の取付部５２ａには、回転ケーシング２３ａ
の開口周縁が差し込まれる環状溝５２ｂが形成されてい
る。また、取付面５２ｃには、接着剤５２ｄが入れられ
る凹部５２ｅが形成されている。このように構成するこ
とにより、組み立て時には、凹部５２ｅに接着剤５２ｄ
を入れて環状溝５２ｂに回転ケーシング２３ａの開口周
縁が差し込まれるように嵌め込むだけでよいので、組み
立て性が向上する。
２の外周側の取付部５２ａには、回転ケーシング２３ａ
の開口周縁が差し込まれる環状溝５２ｂが形成されてい
る。また、取付面５２ｃには、接着剤５２ｄが入れられ
る凹部５２ｅが形成されている。このように構成するこ
とにより、組み立て時には、凹部５２ｅに接着剤５２ｄ
を入れて環状溝５２ｂに回転ケーシング２３ａの開口周
縁が差し込まれるように嵌め込むだけでよいので、組み
立て性が向上する。
【００３８】一方、パッキンの内周側には、センサプレ
ート５１との当接形態が異なる２つの当接片５２ｆ，５
２ｇが形成されており、一方の当接片５２ｆはセンサプ
レート５１側の当接面に真っ直ぐ伸びて先端部で接触
し、他方の当接片５２ｇはセンサプレート５１側の当接
面に斜めに伸び当接面に沿うように曲げられて面接触す
るように形成されている。このように接触面積は小さい
が撓み難い当接片５２ｆと接触面積は大きいが撓み易い
当接片５２ｇの２つを形成したことにより、簡単な構成
で確実に防水することができる。
ート５１との当接形態が異なる２つの当接片５２ｆ，５
２ｇが形成されており、一方の当接片５２ｆはセンサプ
レート５１側の当接面に真っ直ぐ伸びて先端部で接触
し、他方の当接片５２ｇはセンサプレート５１側の当接
面に斜めに伸び当接面に沿うように曲げられて面接触す
るように形成されている。このように接触面積は小さい
が撓み難い当接片５２ｆと接触面積は大きいが撓み易い
当接片５２ｇの２つを形成したことにより、簡単な構成
で確実に防水することができる。
【００３９】また、上記パッキン５２は回転ケーシング
２３ａ側に取り付けられてセンサプレート５１に当接す
るように構成したので、組み立てる際、回転ケーシング
２３ａに上述したようにしてパッキン５２を取り付けて
おき、そこにセンサプレート５１を装着するだけでよ
く、パッキン５２の装着具合を見ながら作業しなくても
よくなるため、組み立て性が格段に向上する。
２３ａ側に取り付けられてセンサプレート５１に当接す
るように構成したので、組み立てる際、回転ケーシング
２３ａに上述したようにしてパッキン５２を取り付けて
おき、そこにセンサプレート５１を装着するだけでよ
く、パッキン５２の装着具合を見ながら作業しなくても
よくなるため、組み立て性が格段に向上する。
【００４０】また、上記パッキン５２が当接するセンサ
プレート５１は、通常走行時には回転ケーシング２３ａ
と共に回転しており、人力の最大トルクが生じても、回
転ケーシング２３ａとセンサプレート５１の変位は僅か
７度しかないので、即ち、回転ケーシング２３ａに固定
されるパッキン５２とセンサプレート５１との変位も最
大で７度しかなく、パッキン５２の各当接片５２ｆ，５
２ｇに継続的な負荷がかかって摩耗が早くなるようなこ
とがない。
プレート５１は、通常走行時には回転ケーシング２３ａ
と共に回転しており、人力の最大トルクが生じても、回
転ケーシング２３ａとセンサプレート５１の変位は僅か
７度しかないので、即ち、回転ケーシング２３ａに固定
されるパッキン５２とセンサプレート５１との変位も最
大で７度しかなく、パッキン５２の各当接片５２ｆ，５
２ｇに継続的な負荷がかかって摩耗が早くなるようなこ
とがない。
【００４１】次に、以上のように構成された電動アシス
ト自転車の動力伝達について説明する。
ト自転車の動力伝達について説明する。
【００４２】まず始めに、人力駆動力の伝達について説
明する。
明する。
【００４３】ペダル５から人力駆動力が入力されると、
ペダル５に固定された前スプロケット１２が回転し、チ
ェーン１３を介して後スプロケット２２が回転する。後
スプロケット２２が回転すると、一方向クラッチ（図示
せず）によって一方向のみに動力が伝達される。
ペダル５に固定された前スプロケット１２が回転し、チ
ェーン１３を介して後スプロケット２２が回転する。後
スプロケット２２が回転すると、一方向クラッチ（図示
せず）によって一方向のみに動力が伝達される。
【００４４】進行方向の動力が伝達されると、使用者の
指示するギヤ比に設定された変速機２１で変速された
後、トルクセンサを構成するスプリング５５を収縮させ
ながら回転ケーシング２３（２３ａ）を回転させ、後輪
１４を回転させることができる。
指示するギヤ比に設定された変速機２１で変速された
後、トルクセンサを構成するスプリング５５を収縮させ
ながら回転ケーシング２３（２３ａ）を回転させ、後輪
１４を回転させることができる。
【００４５】次に、電動駆動力の伝達について説明す
る。
る。
【００４６】前述したトルクセンサのリング５７の変位
によりコイル６０で検出されるインダクタンスの変化
は、電気信号として制御基板３３のマイコンに入力され
る。そして、その信号値に基づき、モータ４０の駆動回
路に信号が出力され、駆動回路内のＦＥＴのオンオフに
よってステータ４１の極性を変化させて回転磁界を発生
させることにより、ロータ４２に設けたマグネット４６
によってロータ４２が回転し、モータ４０が回転駆動す
る。モータ４０の回転駆動力は、小プーリ４７、大プー
リ３４、一方向クラッチ３６、小ギヤ３７及び大ギヤ２
５から成る減速機構よって減速されて、回転ケーシング
２３（２３ｂ）を回転させ、後輪１４が回転するように
なる。
によりコイル６０で検出されるインダクタンスの変化
は、電気信号として制御基板３３のマイコンに入力され
る。そして、その信号値に基づき、モータ４０の駆動回
路に信号が出力され、駆動回路内のＦＥＴのオンオフに
よってステータ４１の極性を変化させて回転磁界を発生
させることにより、ロータ４２に設けたマグネット４６
によってロータ４２が回転し、モータ４０が回転駆動す
る。モータ４０の回転駆動力は、小プーリ４７、大プー
リ３４、一方向クラッチ３６、小ギヤ３７及び大ギヤ２
５から成る減速機構よって減速されて、回転ケーシング
２３（２３ｂ）を回転させ、後輪１４が回転するように
なる。
【００４７】以上のように、人力駆動力と電動駆動力は
回転ケーシング２３（２３ａ，２３ｂ）で合力されて後
輪１４を駆動するようになるので、使用者がペダル５を
踏む力に応じた電動駆動力が加わり、坂道等でも楽に走
行することができる。
回転ケーシング２３（２３ａ，２３ｂ）で合力されて後
輪１４を駆動するようになるので、使用者がペダル５を
踏む力に応じた電動駆動力が加わり、坂道等でも楽に走
行することができる。
【００４８】また、本実施形態では、後輪１４の車軸２
０に取り付けられた内装式変速機２１にベアリング４３
を介してモータ４０のロータ４２を取り付けたことによ
り、車軸２０の内装式変速機２１をモータ４０の軸とし
て有効利用し、モータ４０自体も上述した構成により軽
量化されているので、軽量かつコンパクトな電動アシス
ト自転車が実現できる。
０に取り付けられた内装式変速機２１にベアリング４３
を介してモータ４０のロータ４２を取り付けたことによ
り、車軸２０の内装式変速機２１をモータ４０の軸とし
て有効利用し、モータ４０自体も上述した構成により軽
量化されているので、軽量かつコンパクトな電動アシス
ト自転車が実現できる。
【００４９】なお、上記実施形態においては、本願発明
を電動アシスト自転車に適用した場合について示した
が、アシスト式の電動車いすなど、モータによって補助
駆動される車両に適用して効果的である。
を電動アシスト自転車に適用した場合について示した
が、アシスト式の電動車いすなど、モータによって補助
駆動される車両に適用して効果的である。
【００５０】また、上記実施形態では、車軸２０に内装
式変速機２１を備えたものに本願発明を適用した場合に
ついて示したが、車軸に変速機を有しないものにも適用
可能である。
式変速機２１を備えたものに本願発明を適用した場合に
ついて示したが、車軸に変速機を有しないものにも適用
可能である。
【００５１】
【発明の効果】以上のように本願発明によれば、人力に
よって車輪を駆動する人力駆動部と、この人力駆動部の
人力トルクを検出するトルク検出部と、このトルク検出
部の検出値に応じて制御されるモータによって前記車輪
を駆動する電動駆動部とを備え、前記車輪と共に回転す
るハブを構成する回転ケーシング内にトルク検出部と電
動駆動部を内蔵すると共に、人力駆動部からトルク検出
部への連結部と回転ケーシングとの間に生じる隙間にパ
ッキンを介在させたことにより、従来行えなかった回転
ケーシングの防水（防塵）が簡単に行えるようになり、
モータや制御基板等が腐食したりするのを防ぐことがで
きる。
よって車輪を駆動する人力駆動部と、この人力駆動部の
人力トルクを検出するトルク検出部と、このトルク検出
部の検出値に応じて制御されるモータによって前記車輪
を駆動する電動駆動部とを備え、前記車輪と共に回転す
るハブを構成する回転ケーシング内にトルク検出部と電
動駆動部を内蔵すると共に、人力駆動部からトルク検出
部への連結部と回転ケーシングとの間に生じる隙間にパ
ッキンを介在させたことにより、従来行えなかった回転
ケーシングの防水（防塵）が簡単に行えるようになり、
モータや制御基板等が腐食したりするのを防ぐことがで
きる。
【００５２】また、前記トルク検出部は、人力駆動部に
連結された第１の回転板と、この第１の回転板に弾性体
を介して連結されると共に回転ケーシングに連結された
第２の回転板とを有し、前記第１の回転板と回転ケーシ
ングと間に生じる隙間にパッキンを介在させたことによ
り、回転ケーシングに対して第１の回転板の変位は僅か
しかないので、パッキンに継続的な負荷がかかって摩耗
が速くなるようなことがない。
連結された第１の回転板と、この第１の回転板に弾性体
を介して連結されると共に回転ケーシングに連結された
第２の回転板とを有し、前記第１の回転板と回転ケーシ
ングと間に生じる隙間にパッキンを介在させたことによ
り、回転ケーシングに対して第１の回転板の変位は僅か
しかないので、パッキンに継続的な負荷がかかって摩耗
が速くなるようなことがない。
【００５３】また、前記パッキンは回転ケーシング側に
取り付けられて前記第１の回転板に当接するように構成
したので、組み立てる際、回転ケーシングにパッキンを
取り付けておき、そこに第１の回転板を装着するだけで
よく、パッキンの装着具合を見ながら作業しなくてもよ
いため、組み立て性が格段に向上する。
取り付けられて前記第１の回転板に当接するように構成
したので、組み立てる際、回転ケーシングにパッキンを
取り付けておき、そこに第１の回転板を装着するだけで
よく、パッキンの装着具合を見ながら作業しなくてもよ
いため、組み立て性が格段に向上する。
【００５４】また、前記パッキンの回転ケーシングへの
取付部に、回転ケーシングの開口周縁が差し込まれる環
状溝を形成したことにより、パッキンの環状溝に回転ケ
ーシングの開口周縁が差し込まれるよう嵌め込めばよい
ため、組み立て性が向上する。
取付部に、回転ケーシングの開口周縁が差し込まれる環
状溝を形成したことにより、パッキンの環状溝に回転ケ
ーシングの開口周縁が差し込まれるよう嵌め込めばよい
ため、組み立て性が向上する。
【００５５】さらに、前記パッキンの回転ケーシングへ
の取付面に、接着剤が入れられる凹部を形成したことに
より、予め形成されている凹部に接着剤を入れればよい
ため、組み立て性が向上する。
の取付面に、接着剤が入れられる凹部を形成したことに
より、予め形成されている凹部に接着剤を入れればよい
ため、組み立て性が向上する。
【００５６】また、前記パッキンに、前記第１の回転板
の複数箇所に当接する複数の当接部を形成したことによ
り、パッキンは回転板の複数箇所に当接するので、防水
性が向上する。
の複数箇所に当接する複数の当接部を形成したことによ
り、パッキンは回転板の複数箇所に当接するので、防水
性が向上する。
【００５７】また、前記複数の当接部は、前記第１の回
転板との当接形態が異なる２つの当接片から成るもので
あるから、簡単な構成で確実に防水することができる。
転板との当接形態が異なる２つの当接片から成るもので
あるから、簡単な構成で確実に防水することができる。
【図１】本願発明の実施形態に係る電動アシスト自転車
の駆動部の要部断面図。
の駆動部の要部断面図。
【図２】上記駆動部を後スプロケット側から見た平面
図。
図。
【図３】上記図１の要部拡大断面図。
【図４】上記実施形態で用いられるパッキンの断面図。
【図５】上記パッキンの要部拡大断面図。
【図６】本願発明が適用される電動アシスト自転車の全
体構成を示す側面図。
体構成を示す側面図。
５ ペダル １１ バッテリ １２ 前スプロケット １３ チェーン １４ 後輪 １７ 駆動部 ２０ 車軸 ２１ 内装式変速機 ２２ 後スプロケット ２３，２３ａ，２３ｂ 回転ケーシング ３０ 電動駆動部 ３１ 固定ケーシング ３１ａ 本体部 ３１ｂ 蓋部 ３１ｃ 筒状部 ３３ 制御基板 ４０ ＤＣブラシレスモータ ４１ ステータ ４２ ロータ ４６ マグネット ４９ ホール素子 ５１ センサプレート ５１ａ 押さえピン ５２ パッキン ５２ａ 取付部 ５２ｂ 環状溝 ５２ｃ 取付面 ５２ｄ 接着剤 ５２ｅ 凹部 ５２ｆ，５２ｇ 当接片 ５３ ベアリング ５４ センサケース ５４ａ 収納部 ５５ コイルスプリング ５６ リングホルダ ５７ リング ６０ コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 和久 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 Ｆターム(参考） 3J006 AE16 AE41
Claims (7)
- 【請求項１】 人力によって車輪を駆動する人力駆動部
と、この人力駆動部の人力トルクを検出するトルク検出
部と、このトルク検出部の検出値に応じて制御されるモ
ータによって前記車輪を駆動する電動駆動部とを備え、 前記車輪と共に回転するハブを構成する回転ケーシング
内に前記トルク検出部と電動駆動部を内蔵すると共に、
前記人力駆動部からトルク検出部への連結部と前記回転
ケーシングとの間に生じる隙間にパッキンを介在させた
ことを特徴とする補助動力付き車両。 - 【請求項２】 前記トルク検出部は、前記人力駆動部に
連結された第１の回転板と、この第１の回転板に弾性体
を介して連結されると共に前記回転ケーシングに連結さ
れた第２の回転板とを有し、前記第１の回転板と回転ケ
ーシングと間に生じる隙間に前記パッキンを介在させた
ことを特徴とする請求項１記載の補助動力付き車両。 - 【請求項３】 前記パッキンは前記回転ケーシング側に
取り付けられて前記第１の回転板に当接することを特徴
とする請求項２記載の補助動力付き車両。 - 【請求項４】 前記パッキンの前記回転ケーシングへの
取付部に、前記回転ケーシングの開口周縁が差し込まれ
る環状溝を形成したことを特徴とする請求項３記載の補
助動力付き車両。 - 【請求項５】 前記パッキンの前記回転ケーシングへの
取付面に、接着剤が入れられる凹部を形成したことを特
徴とする請求項３又は請求項４記載の補助動力付き車
両。 - 【請求項６】 前記パッキンに、前記第１の回転板の複
数箇所に当接する複数の当接部を形成したことを特徴と
する請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の補助動
力付き車両。 - 【請求項７】 前記複数の当接部は、前記第１の回転板
との当接形態が異なる２つの当接片から成ることを特徴
とする請求項６記載の補助動力付き車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001015712A JP2002220079A (ja) | 2001-01-24 | 2001-01-24 | 補助動力付き車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001015712A JP2002220079A (ja) | 2001-01-24 | 2001-01-24 | 補助動力付き車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002220079A true JP2002220079A (ja) | 2002-08-06 |
Family
ID=18882215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001015712A Withdrawn JP2002220079A (ja) | 2001-01-24 | 2001-01-24 | 補助動力付き車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002220079A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-01-24 JP JP2001015712A patent/JP2002220079A/ja not_active Withdrawn
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