JP2003095179A - Electrically assisted bicycle - Google Patents

Electrically assisted bicycle

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JP2003095179A
JP2003095179A JP2001289635A JP2001289635A JP2003095179A JP 2003095179 A JP2003095179 A JP 2003095179A JP 2001289635 A JP2001289635 A JP 2001289635A JP 2001289635 A JP2001289635 A JP 2001289635A JP 2003095179 A JP2003095179 A JP 2003095179A
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JP
Japan
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casing
motor
assisted bicycle
hub
brush
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JP2001289635A
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Japanese (ja)
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Seiji Yamaguchi
征史 山口
Hisahiro Kazuhara
寿宏 数原
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/60Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
    • B62M6/65Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts with axle and driving shaft arranged coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/16Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrically assisted bicycle with a control part built inside a hub driving part by devising the arrangement and construction of brushes and a control board in a hub casing. SOLUTION: Brushes 35, 35 are arranged on two positive and negative poles at an angle of 90 deg. around an axle 7 inside the side disc surface of a fixed casing 22 for a motor. A portion of the fixed casing 22 is opened and terminal plates 36 of the brushes are exposed to the outside. Brass conductive parts 37 and insulating parts 38 are alternately arranged on the surface of a terminal plate 43, terminal parts 39, 39 are provided on the conductive parts 37, 37 and terminals of feeders 40, 40 for feeding power to the brushes 35, 35 are screwed and fixed thereto. Another regions than a region where the brushes are arranged contains the side disc surface of the fixed casing 22 being stepped down to form a region 41 for the control part. The region 41 for the control part contains a board case 23 for casing the motor control board (not illustrated), and a plurality of control parts 42.

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、人力の駆動力をモ
ータの駆動力によって補助する電動アシスト自転車に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrically assisted bicycle that assists human driving force with a motor driving force.

【0002】[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、所謂、電動ア
シスト自転車が人気を呼んでいる。
2. Description of the Related Art Recently, both a human-powered driving unit driven by human power and an electric driving unit driven by a motor are provided, and the motor is driven according to the magnitude of the human-powered driving force. Electric bicycles, which are so-called electric-assisted bicycles, are gaining popularity.

【0003】このような電動アシスト自転車は後輪駆動
タイプのものが一般的である。以下、電動アシスト自転
車の例を図面に基づいて説明する。図1はアシスト自転
車の全体斜視図であり、アシスト自転車本体のフロント
バスケット1の下にバッテリ2が設置され、後輪ハブ3
にモータ駆動部が内蔵して設置される。人による踏力は
ペダル4、クランク5、チエーン6を経て後輪駆動部の
人力入力部へと伝達される。
Such an electrically assisted bicycle is generally of the rear wheel drive type. Hereinafter, an example of the electrically assisted bicycle will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view of an assisted bicycle, in which a battery 2 is installed under a front basket 1 of the assisted bicycle body, and a rear wheel hub 3 is provided.
The motor drive is built in and installed. The pedal force applied by a person is transmitted to the human power input section of the rear wheel drive section via the pedal 4, the crank 5, and the chain 6.

【0004】そして、人力によるトルクの大きさに応じ
て、時速15kmまでは1対1の比率で、時速15km
を超えて時速24kmまでは0に至るまで漸減して、モ
ータ駆動部の駆動力を変化させ、人力による力をモータ
駆動部の力によってアシストして走行させる。
Then, depending on the magnitude of the torque due to human power, at a ratio of 1: 1 up to 15 km / h, the speed is 15 km / h.
When the speed exceeds 24 km / h, the driving force of the motor drive unit is changed by gradually decreasing to 0, and the force of the human power is assisted by the force of the motor drive unit to run.

【0005】従来の後輪ハブケーシングに内蔵された駆
動部の構成を図4の側面平面半断面図に示す。後輪駆動
部の構成を大別すると、後輪と連動されて回転する回転
側ケーシングとなるハブケーシング21とアシスト自転
車本体に固定されるモータカバー28とを備え、ハブケ
ーシング21の周囲には自転車のスポークが取付けられ
ている。
The structure of the drive unit built in the conventional rear wheel hub casing is shown in the side plan half sectional view of FIG. The configuration of the rear wheel drive unit is roughly divided into a hub casing 21 that serves as a rotating side casing that rotates in conjunction with the rear wheels, and a motor cover 28 that is fixed to the assist bicycle body. Spokes are installed.

【0006】後輪のハブケーシングには、左右2つに分
割される車軸7に実装されたスプロケットからなる人力
入力部8と、遊星ギヤ(図示なし)を内蔵した変速機
9、モータのステータヨーク24とブラシ34が設けら
れ全体が車軸7に固定された固定側ケーシング22、ス
テータヨーク24の内側に配置されたモータ軸に固定さ
れるロータ27、該ロータ27の回転力をハブケーシン
グ21に伝達する遊星ギヤ30からなる減速機、ブラシ
35が内蔵されている。
In the hub casing of the rear wheel, a human power input section 8 consisting of a sprocket mounted on an axle 7 divided into two parts on the left and right, a transmission 9 incorporating a planetary gear (not shown), a stator yoke of a motor. 24 and a brush 34 are provided, the fixed side casing 22 fixed to the axle 7 as a whole, the rotor 27 fixed to the motor shaft arranged inside the stator yoke 24, and the rotational force of the rotor 27 is transmitted to the hub casing 21. A speed reducer including a planetary gear 30 and a brush 35 are built in.

【0007】そして、車軸7に沿って人力入力部8、変
速機9、遊星ギヤ30からなる減速機、モータ、ブラシ
35の順に配置されている。ブラシ35は180度の位
置で対向して2個の正負の極が配設されている。更に、
車軸7の他端の固定側ケーシング22にはブレーキが配
置されている。
A human power input section 8, a transmission 9, a speed reducer including a planetary gear 30, a motor, and a brush 35 are arranged in this order along the axle 7. The brush 35 has two positive and negative poles facing each other at a position of 180 degrees. Furthermore,
A brake is arranged in the fixed casing 22 at the other end of the axle 7.

【0008】車軸7に実装された人力入力部8から入力
された踏力は、遊星ギヤを内蔵した変速機9により運転
者によって2段変速が任意に選択されハブケーシング2
1へ伝達される。
The pedaling force input from the human power input unit 8 mounted on the axle 7 is arbitrarily selected by the driver as a two-speed shift by a transmission 9 having a planetary gear built therein, and the hub casing 2
1 is transmitted.

【0009】円筒状のステータヨーク24はハブケーシ
ング21の中央に夫々車軸7と固着された左右のモータ
カバー28により挟持して保持されている。ステータヨ
ーク24にはマグネット26が貼付され、その内側には
ロータ27が回動自在に配置され、前記ブラシ35から
整流子(図示なし)を介してロータ27の電機子巻線に
給電し、その回転力を、遊星ギヤ30からなる減速機を
介してハブケーシング21に伝達されるように構成され
ている。
The cylindrical stator yoke 24 is sandwiched and held by the left and right motor covers 28 fixed to the axles 7 at the center of the hub casing 21, respectively. A magnet 26 is attached to the stator yoke 24, and a rotor 27 is rotatably disposed inside the magnet 26. Power is supplied to the armature winding of the rotor 27 from the brush 35 via a commutator (not shown). The rotational force is transmitted to the hub casing 21 via the speed reducer including the planetary gear 30.

【0010】遊星ギヤ30の一方は左側のモータカバー
28に直接指示され、遊星ギヤ30の他方は固定プレー
ト32を介して左側のモータカバー28にネジ25によ
り固定される。ロータ27が固定された回動自在のモー
タ軸の一端のギヤが遊星ギヤ30と係合され、更に遊星
ギヤ30はハブケーシング21に固定された外歯車31
と係合して、ロータ27の回転力を減速し、外歯車31
の外周部にてフリークラッチ34を介してハブケーシン
グ21に伝達する。
One of the planetary gears 30 is directly instructed to the left motor cover 28, and the other of the planetary gears 30 is fixed to the left motor cover 28 by a screw 25 via a fixing plate 32. A gear at one end of a rotatable motor shaft to which a rotor 27 is fixed is engaged with a planetary gear 30, and the planetary gear 30 is an external gear 31 fixed to a hub casing 21.
Engage with the external gear 31 to reduce the rotational force of the rotor 27.
Is transmitted to the hub casing 21 via the free clutch 34 at the outer peripheral portion of.

【0011】また、人力入力部と相対する軸方向の一端
にはブレーキが設けられ、ハンドルのブレーキレバーを
操作することにより、図示しないワイヤを引っ張り、ブ
レーキケース20内でブレーキパット19がハブケーシ
ング21を押圧制御して所望の制動力を得ることができ
る。
A brake is provided at one end in the axial direction opposite to the human power input section, and a wire (not shown) is pulled by operating a brake lever of a handle, and a brake pad 19 and a hub casing 21 are pulled in a brake case 20. The desired braking force can be obtained by controlling the pressure.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成されたハブ駆動装置ように変速機、モータ、減
速機を車軸と同一直線上に配置したものでは、径方向の
小型化を図ることはできるが、制御部をハブケーシング
内に組み込むと車軸方向が大型化するため、制御部はハ
ブケーシングの外部の別位置に配設されているのが普通
である。しかし、ハブ駆動部を自転車に取付ける利便性
から制御部はハブ駆動部の内側に内蔵することが望まれ
ていた。そこで本発明は、ハブケーシング内に設置され
るブラシと制御部の構成と配置を工夫することにより、
制御部がハブ駆動部の内側に内蔵され、小型・軽量化さ
れたハブ駆動装置を搭載した電動アシスト自転車を提供
することを目的とする。
However, if the transmission, the motor, and the speed reducer are arranged on the same straight line as the axle as in the hub drive apparatus having such a structure, it is possible to reduce the size in the radial direction. However, if the control unit is incorporated into the hub casing, the size of the axle increases in the axial direction. Therefore, the control unit is usually arranged at another position outside the hub casing. However, for convenience of mounting the hub drive unit on the bicycle, it has been desired that the control unit be built inside the hub drive unit. Therefore, the present invention, by devising the configuration and arrangement of the brush and the control unit installed in the hub casing,
An object of the present invention is to provide an electrically assisted bicycle equipped with a hub drive device that has a control unit built inside a hub drive unit and is small and lightweight.

【0013】[0013]

【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に係る電動アシスト自転車は、
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、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部とを有す
る電動アシスト自転車において、後輪のハブケーシング
内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速機、トル
クセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に沿って内
蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシングの側面上
に配置した構成とした。
In order to achieve the above object, an electrically assisted bicycle according to claim 1 of the present invention comprises:
In an electrically assisted bicycle having a human-powered drive unit that transmits a human-powered drive force from a pedal to a rear wheel and an electric drive unit that uses a motor as a drive source for the rear wheel unit, the drive unit is arranged in a hub casing of the rear wheel. The drive unit incorporates a motor, a speed reducer, a torque sensor, a control board, and a brush of the motor along the axle, and the brush and the control board are arranged on the side surface of the stationary casing.

【0014】これにより、本発明の電動アシスト自転車
は、固定ケーシングの側面を利用することにより、ハブ
駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはできて制御部
をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。また、ハ
ーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給電線を短
くできるのでノイズの低減、組立ての簡略化を図ること
ができる。
Accordingly, in the electrically assisted bicycle of the present invention, the side surface of the fixed casing can be used to reduce the size of the hub drive device in the axial direction, and the control unit is built in the hub drive unit. be able to. Further, since the harness can be simplified and the power supply line from the control board to the brush can be shortened, noise can be reduced and assembly can be simplified.

【0015】この発明の請求項2に係る電動アシスト自
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、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置した構成とした。
An electrically assisted bicycle according to claim 2 of the present invention has an electric drive unit having a human power drive unit for transmitting a human power drive force from a pedal to a rear wheel, and an electric drive unit having a motor as a drive source for the rear wheel unit. In an assisted bicycle, a drive unit is arranged in a hub casing of a rear wheel, and the drive unit incorporates a motor, a speed reducer, a torque sensor, a control board, and a motor brush along an axle, and the brush and the control board are fixed. The side casings are arranged on the concentric circles of the side disk surface.

【0016】この発明の請求項3に係る電動アシスト自
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、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はハブケーシング
内のモータのステータヨークを挟持する車軸と一体の固
定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、制御基板、
モータのブラシを車軸に沿って集中配置した構成とし
た。
An electrically assisted bicycle according to a third aspect of the present invention is an electric powered bicycle having a human power drive unit for transmitting a human power drive force from a pedal to a rear wheel, and an electric drive unit for a rear wheel unit using a motor as a drive source. In an assisted bicycle, a drive unit is arranged in a hub casing of a rear wheel, and the drive unit is provided on one side region of a fixed casing that is integral with an axle that holds a stator yoke of a motor in the hub casing, a torque sensor, a control board,
The motor brushes are arranged centrally along the axle.

【0017】これにより、本発明の電動アシスト自転車
は、ハブケーシング内のステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域に部材の配置を集
中し、固定ケーシングの側面円盤面を利用することによ
り、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはでき
て制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。
また、ハーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給
電線を短くできるのでノイズの低減、組立ての簡略化を
図ることができる。
As a result, in the electric assisted bicycle of the present invention, the arrangement of members is concentrated in one side region of the fixed casing that is integral with the axle that holds the stator yoke in the hub casing, and the side disk surface of the fixed casing is used. As a result, the hub drive device can be downsized in the axle direction, and the control unit can be built in the hub drive unit.
Further, since the harness can be simplified and the power supply line from the control board to the brush can be shortened, noise can be reduced and assembly can be simplified.

【0018】この発明の請求項4に係る電動アシスト自
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、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置し、又は該駆動部はハブ
ケーシング内のモータのステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、
制御基板、モータのブラシを車軸に沿って集中配置し、
前記ブラシは固定側ケーシングの側面円盤面に互いに9
0度の角度で配置される構成した。
An electrically assisted bicycle according to a fourth aspect of the present invention has an electric drive unit having a human power drive unit for transmitting a human power drive force from a pedal to a rear wheel, and an electric drive unit having a motor as a drive source for the rear wheel unit. In an assisted bicycle, a drive unit is arranged in a hub casing of a rear wheel, and the drive unit incorporates a motor, a speed reducer, a torque sensor, a control board, and a motor brush along an axle, and the brush and the control board are fixed. The torque sensor is arranged on the concentric circles of the side disk surface of the side casing, or the drive unit has a torque sensor in one side area of the fixed side casing that is integral with the axle that holds the stator yoke of the motor in the hub casing.
Control boards and motor brushes are centrally arranged along the axle,
The brushes are attached to each other on the side disk surface of the fixed side casing.
It was arranged to be placed at an angle of 0 degree.

【0019】これにより、本発明の電動アシスト自転車
は、ハブケーシング内のステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域に部材の配置を集
中し、固定ケーシングの側面円盤面を利用することによ
り、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることができ
て制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。
また、ブラシを固定側ケーシングの側面円盤面に互いに
90度の角度で配置するので制御部の基板面積を広く確
保することができると共に、ハーネスの簡易化と制御基
板上からブラシへの給電線を短くできるのでノイズの低
減、組立ての簡略化を図ることができる。
As a result, in the electric assisted bicycle of the present invention, the arrangement of members is concentrated in one side region of the fixed casing that is integral with the axle that holds the stator yoke in the hub casing, and the side disk surface of the fixed casing is used. As a result, it is possible to reduce the size of the hub drive device in the axial direction, and it is possible to incorporate the control unit inside the hub drive unit.
Also, since the brushes are arranged on the side disk surface of the fixed side casing at an angle of 90 degrees to each other, it is possible to secure a large board area for the control section, simplify the harness, and connect the power supply line from the control board to the brush. Since it can be shortened, noise can be reduced and assembly can be simplified.

【0020】この発明の請求項5に係る電動アシスト自
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、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置し、又は該駆動部はハブ
ケーシング内のモータのステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、
制御基板、モータのブラシを車軸に沿って集中配置し、
前記ブラシは固定側ケーシングの側面円盤面に互いに9
0度の角度で配置され、ブラシへの給電は固定側ケーシ
ングの側面円盤面に配置された、導電部と絶縁部を交互
に設けた端子板の導電部の端子を介して行われる構成し
た。
An electrically assisted bicycle according to a fifth aspect of the present invention is an electric powered bicycle having a human power drive section for transmitting a human power drive force from a pedal to a rear wheel, and an electric drive section having a motor as a drive source for the rear wheel section. In an assisted bicycle, a drive unit is arranged in a hub casing of a rear wheel, and the drive unit incorporates a motor, a speed reducer, a torque sensor, a control board, and a motor brush along an axle, and the brush and the control board are fixed. The torque sensor is arranged on the concentric circles of the side disk surface of the side casing, or the drive unit has a torque sensor in one side area of the fixed side casing that is integral with the axle that holds the stator yoke of the motor in the hub casing.
Control boards and motor brushes are centrally arranged along the axle,
The brushes are attached to each other on the side disk surface of the fixed side casing.
The brush is arranged at an angle of 0 degree, and power is supplied to the brush through the terminals of the conductive portion of the terminal plate, which is disposed on the side disk surface of the stationary casing and in which the conductive portion and the insulating portion are alternately provided.

【0021】これにより、本発明の電動アシスト自転車
は、ブラシを固定側ケーシングの側面円盤面に互いに9
0度の角度で配置するので制御部の基板面積を広く確保
することができると共に、端子板を簡略に構成できてハ
ーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給電線を短
くできるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図るこ
とができる。
As a result, in the electrically assisted bicycle of the present invention, the brushes are attached to the side disk surface of the fixed side casing 9 each other.
Since it is arranged at an angle of 0 degree, it is possible to secure a large board area for the control section, and it is possible to simplify the terminal board and simplify the harness and shorten the power supply line from the control board to the brush. Can be reduced and the assembling can be simplified.

【0022】この発明の請求項6に係る電動アシスト自
転車は、請求項1乃至請求項5の駆動部において、ブラ
シの端子板への給電は制御基板に取付けた給電線を介し
て行うように構成した。
According to a sixth aspect of the present invention, in the electric power assisted bicycle according to the first to fifth aspects, power is supplied to the terminal plate of the brush through a power supply line attached to the control board. did.

【0023】これにより、ブラシの端子板からの給電線
は纏まり良く取付けられ、制御部の電源と共通の外部の
給電線に接続されて制御基板上からブラシへの給電線を
短くできるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図る
ことができる。
As a result, the power supply line from the terminal plate of the brush can be attached well and connected to the external power supply line common to the power source of the control unit to shorten the power supply line from the control board to the brush. Can be reduced and the assembling can be simplified.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の電動アシスト自転
車を図面に基づいて説明する。電動アシスト自転車の全
体図は図1に示すものと同じであるので説明は省略す
る。図2は後輪ハブに内蔵された駆動部の構造の側面平
面半断面図を示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An electrically assisted bicycle of the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the overall view of the electrically assisted bicycle is the same as that shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted. FIG. 2 is a side plan half cross-sectional view of the structure of the drive unit built in the rear wheel hub.

【0025】後輪駆動部の構成を大別すると、後輪と連
動されて回転する回転側ケーシングとなるハブケーシン
グ21とアシスト自転車本体に車軸と一体の固定側ケー
シング22とを備え、ハブケーシング21の周囲には自
転車のスポークが取付けられている。
The structure of the rear wheel drive unit is roughly divided into a hub casing 21 that serves as a rotating side casing that rotates in conjunction with the rear wheels, and an assist bicycle body that includes a fixed side casing 22 integrated with an axle. Bicycle spokes are mounted around the.

【0026】後輪のハブには、車軸7に実装されたスプ
ロケットからなる人力入力部8と、遊星ギヤ(図示な
し)を内蔵した変速機9、トルクセンサ10、モータの
ステータヨーク24とブラシ35が設けられ全体が車軸
7に固定された固定側ケーシング22、ステータヨーク
24の内側に配置されたモータ軸に固定されるロータ2
7、該ロータ27の回転力をハブケーシング21に伝達
する遊星ギヤ30からなる減速機が内蔵されており、更
に、固定側ケーシング22にはモータの制御回路を収納
する基板ケース23が固定され、車軸7の他端の固定側
ケーシング22にはブレーキが配置されている。
At the hub of the rear wheels, a human power input portion 8 composed of a sprocket mounted on the axle 7, a transmission 9 incorporating a planetary gear (not shown), a torque sensor 10, a motor stator yoke 24 and a brush 35. And a rotor 2 fixed to the motor shaft arranged inside the stator yoke 24.
7. A reduction gear consisting of a planetary gear 30 for transmitting the rotational force of the rotor 27 to the hub casing 21 is built in, and the fixed casing 22 is fixed with a substrate case 23 for housing a motor control circuit. A brake is arranged in the fixed casing 22 at the other end of the axle 7.

【0027】トルクセンサ10は、トルクセンサケーシ
ング12に固定したカム部17、アーム部18及びアル
ミのリング部材13、キー部、スプリング16、コイル
14で構成される。
The torque sensor 10 comprises a cam portion 17 fixed to a torque sensor casing 12, an arm portion 18, an aluminum ring member 13, a key portion, a spring 16 and a coil 14.

【0028】車軸7に実装された人力入力部8から入力
された踏力は、遊星ギヤを内蔵した変速機9により運転
者によって2段変速が任意に選択され、トルクセンサ1
0のケーシング12に伝達される。このケーシング12
には、図3に示すように、バネ11が内蔵されており、
押圧片15とバネ11を介して被押圧部であるピンを一
体としたハブケーシング21へ伝達される。
The pedaling force input from the human power input unit 8 mounted on the axle 7 is arbitrarily selected by the driver as a two-speed shift by a transmission 9 having a planetary gear built therein.
0 to casing 12. This casing 12
As shown in FIG. 3, the spring 11 is built in the
It is transmitted via the pressing piece 15 and the spring 11 to the hub casing 21 in which the pin which is the pressed portion is integrated.

【0029】この時、トルクセンサケーシング12とハ
ブケーシング21の間には、踏力に応じて位相差が生じ
る。この位相差を軸方向の動きに変換し、踏力に応じて
リング部材13を固定ケーシング22に固定されたコイ
ルボビンのコイル14の内周部にて動作させることによ
り、コイル14のインダクタンスが変化し、この変化を
固定ケーシング22の側面円盤面に配設された制御部に
より検知して人力の踏力を検出する。
At this time, a phase difference occurs between the torque sensor casing 12 and the hub casing 21 depending on the pedaling force. By converting this phase difference into movement in the axial direction and operating the ring member 13 at the inner peripheral portion of the coil 14 of the coil bobbin fixed to the fixed casing 22 according to the pedaling force, the inductance of the coil 14 changes, This change is detected by the control unit arranged on the side disk surface of the fixed casing 22 to detect the pedaling force of human power.

【0030】モータのステータヨーク24はハブケーシ
ング21の中央に夫々車軸7と一体した左右の固定ケー
シング22によりネジ24で挟持して保持されている。
モータカバー28はネジ29により右側の固定ケーシン
グ22に固定される。ステータヨーク24にはマグネッ
ト26が貼付され、その内側にはロータ27が回動自在
に配置され、前記ブラシ35から整流子(図示なし)を
介してロータ27の電機子巻線に給電し、その回転力
を、遊星ギヤ装置からなる減速機を介してハブケーシン
グ21に伝達されるように構成されている。
The stator yoke 24 of the motor is held in the center of the hub casing 21 by being sandwiched by screws 24 by the left and right fixed casings 22 integrated with the axles 7, respectively.
The motor cover 28 is fixed to the right fixed casing 22 with a screw 29. A magnet 26 is attached to the stator yoke 24, and a rotor 27 is rotatably disposed inside the magnet 26. Power is supplied to the armature winding of the rotor 27 from the brush 35 via a commutator (not shown). The rotational force is transmitted to the hub casing 21 via a speed reducer including a planetary gear device.

【0031】減速機となる遊星ギヤ装置は、ハブケーシ
ング21内に外歯車31と3個の遊星ギヤ30から構成
されており、遊星ギヤ30の一方は遊星ギヤキャリア3
6と兼用したモータカバー28によって保持され、他方
は遊星ギヤプレート32によって保持されており、ロー
タ27が固定された回動自在のモータ軸の一端にはピニ
オンギヤ33が形成され、遊星ギヤ30と係合され、更
に遊星ギヤ30はハブケーシング21に固定された外歯
車31と係合して、ロータ27の回転力を減速し、内歯
車31の外周部にてフリークラッチ34を介してハブケ
ーシング21に伝達する。
The planetary gear device serving as a speed reducer comprises an external gear 31 and three planetary gears 30 in a hub casing 21, one of the planetary gears 30 being the planetary gear carrier 3
6 is held by a motor cover 28 which also serves as 6 and the other is held by a planetary gear plate 32. A pinion gear 33 is formed at one end of a rotatable motor shaft to which a rotor 27 is fixed and which is engaged with the planetary gear 30. Further, the planetary gear 30 engages with the external gear 31 fixed to the hub casing 21 to reduce the rotational force of the rotor 27, and the outer casing of the internal gear 31 via the free clutch 34 through the hub casing 21. Communicate to.

【0032】また、人力入力部と相対する軸方向の一端
にはブレーキが設けられ、ハンドルのブレーキレバーを
操作することにより、図示しないワイヤを引っ張り、ブ
レーキケース20内でブレーキパット19がハブケーシ
ング21の内面を押圧制御して所望の制動力を得ること
ができる。
A brake is provided at one end in the axial direction opposite to the human power input section, and a wire (not shown) is pulled by operating the brake lever of the handle, and the brake pad 19 and the hub casing 21 are pulled in the brake case 20. The desired braking force can be obtained by pressing the inner surface of the.

【0033】本発明では、ハブ駆動部を自転車に取付け
る利便性から制御部をハブ駆動部の内側に内蔵するため
に、ハブケーシング内に設置されるブラシと制御部の構
成と配置を工夫しので、次に図3を参照して説明する。
In the present invention, in order to mount the control unit inside the hub drive unit for the convenience of mounting the hub drive unit on the bicycle, the structure and arrangement of the brush and the control unit installed in the hub casing are devised. Next, description will be made with reference to FIG.

【0034】中央に配置されたモータの固定ケーシング
22の側面円盤面の内側に、ブラシ35,35が車軸7
の周囲に90度の角度をもって2個の正負の極に配置さ
れる。固定ケーシング22の一部は開孔し、ブラシの端
子板43が外側に露出している。端子板43の表面には
黄銅の導電部37と絶縁部38が交互に配置され、導電
部37,37に端子部39,39が設けられていて、夫
々のブラシ35,35に給電する給電線40,40の端
子がネジ止め固定されている。
Brushes 35, 35 are mounted on the axle 7 inside the side disk surface of the fixed casing 22 of the motor arranged in the center.
Are arranged in two positive and negative poles with an angle of 90 degrees around. Part of the fixed casing 22 is open, and the brush terminal plate 43 is exposed to the outside. A brass conductive portion 37 and an insulating portion 38 are alternately arranged on the surface of the terminal plate 43, and the conductive portions 37 and 37 are provided with terminal portions 39 and 39, respectively, to supply power to the brushes 35 and 35, respectively. The terminals 40 and 40 are fixed by screws.

【0035】ブラシが配置される以外の領域は、固定ケ
ーシング22の側面円盤面が一段落ち込み制御部領域4
1を形成する。制御部領域41にはモータ制御基板(図
示なし)、複数の制御部品42を内装する基板ケース2
3が配設される。給電線40,40は制御部に配線取付
され、制御部の電源と共通の外部給電線に接続される。
In the area other than the area where the brushes are arranged, the side disk surface of the fixed casing 22 is lowered by one step, and the control area 4 is formed.
1 is formed. In the control area 41, a motor control board (not shown) and a board case 2 in which a plurality of control parts 42 are mounted
3 are provided. The power supply lines 40, 40 are wire-attached to the control unit and connected to an external power supply line common to the power supply of the control unit.

【0036】こうして、固定ケーシング22の側面円盤
面を利用することにより、ハブ駆動装置の車軸方向の小
型化を図ることはできて制御部をハブ駆動部の内側に内
蔵することができる。また、制御部の基板面積を広く確
保することができると共に、ブラシの給電線を短くでき
るのでノイズの低減、組立ての簡略化を図ることができ
る。
Thus, by utilizing the side disk surface of the fixed casing 22, it is possible to reduce the size of the hub drive device in the axial direction, and the control part can be built in the hub drive part. In addition, it is possible to secure a large board area for the control unit and to shorten the power supply line of the brush, so that it is possible to reduce noise and simplify assembly.

【0037】このように構成された電動アシスト自転車
は、運転者がペダル4を踏むことでクランク5が回転
し、チェーン6を介して人力入力部8に伝達され、踏力
に応じたトルクはトルクセンサ10により検出され、固
定側ケーシング22に固定されている基板ケース23内
のモータ制御回路に供給される。モータ制御回路は人力
による駆動力の大きさに応じて、プログラムに従ってモ
ータの駆動力を制御し、人力の駆動力をモータの駆動力
によってアシストする。
In the electrically assisted bicycle constructed as described above, when the driver steps on the pedal 4, the crank 5 rotates and is transmitted to the human power input unit 8 via the chain 6, and the torque corresponding to the pedaling force is detected by the torque sensor. 10 is detected and supplied to the motor control circuit in the substrate case 23 fixed to the fixed side casing 22. The motor control circuit controls the driving force of the motor according to a program according to the magnitude of the driving force of the human power, and assists the driving force of the human power by the driving force of the motor.

【0038】また、モータのステータヨーク24は、薄
板の鋼板を積層して形成し、ステータヨーク24に形成
したマグネット挿入孔にはマグネット26が挿入され、
その内部にはロータ27が回動自在に配置されている。
ステータヨーク24は左右の固定ケーシング22により
ネジ24で挟持して保持され、固定ケーシング22の一
部を形成され、磁気特性に優れた形状をプレス加工によ
り容易に作成できて、軽量化、小型化にも最適な形状の
ステータヨークを得ることができる。
The stator yoke 24 of the motor is formed by laminating thin steel plates, and the magnet 26 is inserted into the magnet insertion hole formed in the stator yoke 24.
A rotor 27 is rotatably arranged inside thereof.
The stator yoke 24 is held by being sandwiched between the left and right fixed casings 22 by the screws 24, and forms a part of the fixed casing 22. A shape having excellent magnetic characteristics can be easily created by press working, and the weight and size are reduced. Also, a stator yoke having an optimum shape can be obtained.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように、本発明の電動アシスト自
転車は、固定ケーシングの側面円盤面を利用することに
より、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはで
きて制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができ
る。また、制御部の基板面積を広く確保することができ
ると共に、ハーネスの簡易化と制御基板上からブラシへ
の給電線を短くできるのでノイズの低減、組立ての簡略
化を図ることができる。
As described above, in the electrically assisted bicycle of the present invention, by utilizing the side disk surface of the fixed casing, it is possible to reduce the size of the hub drive device in the axial direction and drive the control part to the hub drive. It can be built inside the part. Further, it is possible to secure a large board area for the control unit, simplify the harness, and shorten the power supply line from the control board to the brush, so that noise can be reduced and assembly can be simplified.

【0040】また、ブラシの端子板からの給電線は纏ま
り良く取付けられ、制御部の電源と共通の外部の給電線
に接続されて制御基板上からブラシへの給電線を短くで
きるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図ることが
できる。
Further, the power supply lines from the terminal plate of the brush are attached in a good manner and connected to an external power supply line common to the power source of the control section, so that the power supply line from the control board to the brush can be shortened. Reduction and simplification of assembly can be achieved.

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

【図1】電動アシスト自転車全体図。FIG. 1 is an overall view of an electric assist bicycle.

【図2】本発明のハブケーシングの駆動部の側面平面半
断面図。
FIG. 2 is a side plan half cross-sectional view of a drive unit of the hub casing of the present invention.

【図3】本発明ブラシと制御部の構成と配置図。FIG. 3 is a configuration and layout diagram of a brush and a controller of the present invention.

【図4】従来のハブケーシングの駆動部の側面平面半断
面図。
FIG. 4 is a side plan half cross-sectional view of a drive unit of a conventional hub casing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フロントバスケット 2 バッテリ 3 後輪ハブ 7 車軸 8 人力入力部 9 変速機 10 トルクセンサ 11 バネ 13 リング部材 14 コイル 16 スプリング 19 ブレーキパット 20 ブレーキケース 21 ハブケーシング 22 固定側ケーシング 23 基板ケース 24 ステータヨーク 26 マグネット 27 ロータ 28 モータカバー 30 遊星ギヤ 31 外歯車 32 ピニオンギヤ33 35 ブラシ 36 遊星ギヤキャリア 37 導電部 38 絶縁部 39 端子部 40 給電線 41 制御部領域 42 制御部品 43 端子板 1 front basket 2 battery 3 rear wheel hub 7 axles 8 Human input section 9 transmission 10 Torque sensor 11 spring 13 Ring member 14 coils 16 springs 19 brake pads 20 brake case 21 Hub casing 22 Fixed side casing 23 board case 24 Stator yoke 26 magnets 27 rotor 28 Motor cover 30 planetary gears 31 External gear 32 pinion gear 33 35 brushes 36 planetary gear carrier 37 Conductor 38 Insulation part 39 terminal 40 power lines 41 Control area 42 Control parts 43 terminal board

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、後輪部にモータを駆動源とする電動駆
動部とを有する電動アシスト自転車において、後輪のハ
ブケーシング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、
減速機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車
軸に沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシ
ングの側面上に配置したことを特徴とする電動アシスト
自転車。
1. A power assisted bicycle having a human power drive unit for transmitting a human power drive force from a pedal to a rear wheel and an electric drive unit having a motor as a drive source for the rear wheel unit, in a hub casing of the rear wheel. A drive unit is arranged, and the drive unit is a motor,
An electrically assisted bicycle characterized in that a speed reducer, a torque sensor, a control board, and a brush of a motor are built in along an axle, and the brush and the control board are arranged on a side surface of a stationary casing.
【請求項2】 前記制御基板は、固定ケーシングの円盤
面の同心円上に配置したことを特徴とする請求項1記載
の電動アシスト自転車。
2. The electric assist bicycle according to claim 1, wherein the control board is arranged on a concentric circle of a disk surface of the fixed casing.
【請求項3】 ハブケーシング内のモータのステータヨ
ークを挟持する車軸と一体の固定側ケーシングの片側領
域にトルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って集中配置したことを特徴とする請求項1記載の電
動アシスト自転車。
3. The torque sensor, the control board, and the brushes of the motor are centrally arranged along the axle in a region on one side of the fixed casing that is integral with the axle that holds the stator yoke of the motor in the hub casing. The electrically assisted bicycle according to Item 1.
【請求項4】 前記ブラシは固定側ケーシングの側面円
盤面に互いに90度の角度で配置されることを特徴とす
る請求項2又は請求項3記載の電動アシスト自転車。
4. The electric power-assisted bicycle according to claim 2, wherein the brushes are arranged at an angle of 90 degrees with each other on the side surface of the stationary casing.
【請求項5】 ブラシへの給電は固定側ケーシングの側
面円盤面に配置された、導電部と絶縁部を交互に設けた
端子板の導電部の端子を介して行われることを特徴とす
る請求項2又は請求項4記載の電動アシスト自転車。
5. The power supply to the brush is performed through a terminal of a conductive portion of a terminal plate arranged on the side surface disk surface of the stationary casing and having conductive portions and insulating portions provided alternately. The electrically assisted bicycle according to claim 2 or claim 4.
【請求項6】 ブラシの端子板への給電は制御基板に取
付けた給電線を介して行うことを特徴とする請求項1乃
至請求項5記載の電動アシスト自転車。
6. The electrically assisted bicycle according to claim 1, wherein power is supplied to the terminal plate of the brush through a power supply line attached to the control board.
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