JP2011235679A - Power-assisted bicycle - Google Patents

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Atsushi Mamiya
篤 間宮
Yu Mamiya
裕 間宮
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power-assisted bicycle simply configured to reduce the loss of driving force to be transmitted to wheels with pedal force and motor electromagnetic force combined.SOLUTION: The power-assisted bicycle 1 includes the wheels 33L, 33R, pedals 27A, 27B, a transmission mechanism, rotating shafts 36L, 36R, rotors 45L, 45R, and stators 48L, 48R. Pedal force is input from a driver to the pedals 27A, 27B. The pedal force is transmitted via the transmission mechanism to the wheels 33L, 33R. The rotating shafts 36L, 36R are mounted at the centers of the wheels 33L, 33R, and the pedal force is transmitted from the transmission mechanism thereto. The rotors 45L, 45R are fixed to the wheels 33L, 33R. The stators 48L, 48R are arranged on the rotation center sides of the rotors 45L, 45R for driving the wheels 33L, 33R to be rotated via the rotors 45L, 45R, and have through-holes 48a through which the rotating shafts 36L, 36R pass.

Description

本発明は、運転者の踏力と電動機（モータ）の電磁力を合成して車輪を回転させる駆動力とする２輪、３輪又は４輪からなる電動アシスト自転車に関する。   The present invention relates to a two-wheel, three-wheel, or four-wheel electric assist bicycle that combines a driver's pedaling force and an electromagnetic force of an electric motor (motor) to generate a driving force for rotating a wheel.

従来の電動アシスト自転車としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているようなものがある。この特許文献１に記載された駆動力合成装置では、運転者が踏力を入力するペダルに連結されたクランク軸の近傍に電動機（モータ）を配置している。そして、クランク軸で踏力と電動機の電磁力を合成して駆動力とし、チェーンやベルト等の伝達機構によって合成した駆動力を後輪に伝達している。   Examples of conventional electrically assisted bicycles include those described in Patent Document 1 and Patent Document 2. In the driving force synthesizing apparatus described in Patent Document 1, an electric motor (motor) is disposed in the vicinity of a crankshaft connected to a pedal through which a driver inputs a pedaling force. Then, the pedal force and the electromagnetic force of the electric motor are combined on the crankshaft to obtain a driving force, and the driving force combined by a transmission mechanism such as a chain or belt is transmitted to the rear wheels.

また、特許文献２に記載された電動アシスト自転車は、回転磁界を発生させるためのステータと、ステータと対向するように設けられた第１ロータと、ステータと第１ロータの間に配置される第２ロータとを有している。また、この特許文献２に記載された技術では、第１ロータは、伝達機構を介してクランク軸に接続されており、第２ロータは、車輪に直結されている。そして、第１ロータに入力された踏力は、磁気回路を介して第２ロータに伝達され、この第２ロータで踏力と電磁力を合成して駆動力とし、この駆動力を車輪に伝達している。   In addition, the electrically assisted bicycle described in Patent Document 2 includes a stator for generating a rotating magnetic field, a first rotor provided to face the stator, and a first rotor disposed between the stator and the first rotor. 2 rotors. Moreover, in the technique described in this patent document 2, the 1st rotor is connected to the crankshaft via the transmission mechanism, and the 2nd rotor is directly connected to the wheel. The pedaling force input to the first rotor is transmitted to the second rotor via the magnetic circuit, and the pedaling force and the electromagnetic force are combined by the second rotor to form a driving force, and this driving force is transmitted to the wheels. Yes.

特開平７−３０００９０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-300090 特開２００９−１１９９５３号公報（明細書の段落番号［０１２９］〜［０１３２］及び図面の図１６参照）JP 2009-119553 A (see paragraph numbers [0129] to [0132] of the specification and FIG. 16 of the drawings)

しかしながら、特許文献１に記載されているような電動アシスト自転車は、電動機を後輪から距離が離れた位置に配置されたクランク軸に設けている。そのため、電動機の電磁力と踏力とを合成して生成した駆動力を後輪に伝達するためのチェーン、ベルトやギヤ等の伝達機構における摩擦やフリクションによる機械損失が生じていた。その結果、駆動力が損失し、エネルギー効率が悪い、という問題を有していた。   However, in the electrically assisted bicycle as described in Patent Document 1, the electric motor is provided on a crankshaft disposed at a position away from the rear wheel. Therefore, mechanical loss due to friction and friction in a transmission mechanism such as a chain, belt, and gear for transmitting the driving force generated by combining the electromagnetic force and the pedaling force of the electric motor to the rear wheels has occurred. As a result, the driving force is lost and the energy efficiency is poor.

また、特許文献２に記載されている電動アシスト自転車では、第２ロータを車輪に直結しているため、ベルトやギヤ等の伝達機構による機械損失を軽減することができるが、ロータが２つ必要となっていた。そのため、部品点数が増加し、電磁力を生成する電動機の構成が複雑になっていた。   Further, in the electrically assisted bicycle described in Patent Document 2, since the second rotor is directly connected to the wheels, mechanical loss due to a transmission mechanism such as a belt or a gear can be reduced, but two rotors are required. It was. For this reason, the number of parts is increased, and the configuration of the electric motor that generates electromagnetic force is complicated.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、踏力と電動機の電磁力と合成して車輪に伝達される駆動力の損失の低下を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to reduce the loss of the driving force transmitted to the wheels by combining the pedaling force and the electromagnetic force of the electric motor with a simple structure. .

上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の電動アシスト自転車は、車輪と、運転者から踏力が入力されるペダルと、ペダルに入力された踏力を前記車輪に伝達する伝達機構とを備えている。また、車輪の中心に取り付けられ、伝達機構から踏力が伝達される回転軸を備えている。そして、車輪のホイールに固定されるロータと、ロータの回転の中心側に配置され、ロータを介して車輪を回転駆動すると共に、回転軸が貫通する貫通孔を有するステータと、を備える。   In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, an electric assist bicycle according to the present invention transmits a wheel, a pedal to which a pedaling force is input from a driver, and a pedaling force input to the pedal to the wheel. And a transmission mechanism. Moreover, the rotating shaft attached to the center of a wheel and to which a treading force is transmitted from a transmission mechanism is provided. And the rotor fixed to the wheel of a wheel, and the stator which has a through-hole which is arrange | positioned at the rotation center side of a rotor and rotates a wheel through a rotor and a rotating shaft penetrates.

また、本発明の他の電動アシスト自転車は、進行方向と直交する方向の一側に設けられた第１の車輪と、記進行方向と直交する方向の他側に設けられた第２の車輪と、運転者から踏力が入力されるペダルと、を備える。ペダルに入力された踏力を第１の車輪と第２の車輪に伝達する伝達機構と、第１の車輪と第２の車輪の中心に取り付けられて第１の車輪と第２の車輪を連結すると共に、伝達機構から踏力が伝達されるドリブンシャフトと、を備える。更に、第１の車輪のホイールに固定される回転の第１のロータと、第１のロータの回転の中心側に配置され、第１のロータを介して第１の車輪を回転可能に駆動すると共に、ドリブンシャフトが貫通する貫通孔を有する第１のステータと、を備える。そして、第２の車輪のホイールに固定される第２のロータと、第２のロータの回転の中心側に配置され、第２のロータを介して第２の車輪を回転駆動すると共に、ドリブンシャフトが貫通する貫通孔を有する第２のステータと、を備えている。   Another electric assist bicycle according to the present invention includes a first wheel provided on one side in a direction orthogonal to the traveling direction, and a second wheel provided on the other side in a direction orthogonal to the traveling direction. And a pedal to which a pedaling force is input from the driver. A transmission mechanism that transmits the pedaling force input to the pedal to the first wheel and the second wheel, and is attached to the center of the first wheel and the second wheel to connect the first wheel and the second wheel. And a driven shaft to which the pedaling force is transmitted from the transmission mechanism. In addition, the first rotor of rotation fixed to the wheel of the first wheel and the center of rotation of the first rotor are disposed, and the first wheel is rotatably driven via the first rotor. And a first stator having a through-hole through which the driven shaft passes. The second rotor fixed to the wheel of the second wheel and the rotation center of the second rotor are arranged to rotate the second wheel via the second rotor, and the driven shaft And a second stator having a through-hole through which.

本発明の電動アシスト自転車によれば、ロータを直接車輪に固定し、ドリブンシャフト及び回転軸も車輪に取り付けているため、簡単な構造で、かつ伝達機構による機械損失がなく、踏力と電磁力とを合成した駆動力を効率よく車輪に伝えることができる。また、ステータにドリブンシャフト又は回転軸を貫通させる貫通孔を設けて、スペースを有効に活用することで、小型及び軽量化を図ることが可能である。   According to the electrically assisted bicycle of the present invention, the rotor is directly fixed to the wheel, and the driven shaft and the rotating shaft are also attached to the wheel. Therefore, the structure is simple, there is no mechanical loss due to the transmission mechanism, and the pedaling force and electromagnetic force are The driving force synthesized can be efficiently transmitted to the wheels. Further, it is possible to reduce the size and weight by providing a through hole through which the driven shaft or the rotating shaft passes through the stator and effectively utilizing the space.

本発明の電動アシスト自転車の実施の形態例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of embodiment of the electrically assisted bicycle of this invention. 本発明の電動アシスト自転車の実施の形態例を示す側面図である。It is a side view which shows the example of embodiment of the electrically assisted bicycle of this invention. 本発明の電動アシスト自転車の実施の形態例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of embodiment of the electrically assisted bicycle of this invention. 本発明の電動アシスト自転車の実施の形態例を示す背面図である。It is a rear view which shows the example of embodiment of the electrically assisted bicycle of this invention. 本発明の電動アシスト自転車の実施の形態例を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematically the example of embodiment of the electrically assisted bicycle of this invention. 本発明の電動アシスト自転車の実施の形態例に係る要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part which concerns on the embodiment of the electrically assisted bicycle of this invention.

以下、本発明の電動アシスト自転車の実施の形態例について、図１〜図６を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、説明は以下の順序で行うが、本発明は、必ずしも以下の形態に限定されるものではない。なお、以下の説明では、電動アシスト自転車の進行方向を前後方向とし、進行方向の前方を向いた状態で上下方向、左右方向を示す。
また、説明は以下の順序で行う。
１．電動アシスト自転車の構成
２．電動アシスト自転車の動作 Hereinafter, an embodiment of an electrically assisted bicycle according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common member in each figure. Moreover, although description is given in the following order, this invention is not necessarily limited to the following forms. In the following description, the traveling direction of the electrically assisted bicycle is defined as the front-rear direction, and the up-down direction and the left-right direction are shown in a state of facing forward in the traveling direction.
The description will be given in the following order.
1. 1. Configuration of an electric assist bicycle Electric assist bicycle operation

＜１．電動アシスト自転車の構成＞
まず、本発明の電動アシスト自転車の実施の形態例（以下、「本例」という。）の構成について、図１〜図６を参照して説明する。
図１は、本例の電動アシスト自転車を上方から見た上面図である。図２は、本例の電動アシスト自転車の側面図である。図３は、本例の電動アシスト自転車の正面図、図４は、本例の電動アシスト自転車の背面図である。 <1. Configuration of Electric Assist Bicycle>
First, the configuration of an embodiment of an electrically assisted bicycle according to the present invention (hereinafter referred to as “this example”) will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a top view of the electrically assisted bicycle of this example as viewed from above. FIG. 2 is a side view of the electrically assisted bicycle of this example. FIG. 3 is a front view of the electrically assisted bicycle of this example, and FIG. 4 is a rear view of the electrically assisted bicycle of this example.

図１に示すように、電動アシスト自転車１は、２つの前輪１５Ｌ，１５Ｒと、２つの後輪３３Ｌ，３３Ｒを有する四輪自転車である。なお、本例では、電動アシスト自転車として四輪自転車を適用した例について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、電動アシスト自転車として、二輪自転車や三輪自転車に適用できるものである。   As shown in FIG. 1, the electrically assisted bicycle 1 is a four-wheel bicycle having two front wheels 15L and 15R and two rear wheels 33L and 33R. In addition, although this example demonstrates the example which applied a four-wheel bicycle as an electrically assisted bicycle, it is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a two-wheeled bicycle or a three-wheeled bicycle as an electrically assisted bicycle.

この電動アシスト自転車１は、フレーム本体２と、ステアリング機構３と、２つの前輪１５Ｌ，１５Ｒと、シート１６と、２つの後輪３３Ｌ，３３Ｒと、２つの電動機４１Ｌ，４１Ｒとを備えている。   The electric assist bicycle 1 includes a frame body 2, a steering mechanism 3, two front wheels 15L and 15R, a seat 16, two rear wheels 33L and 33R, and two electric motors 41L and 41R.

図１及び図２に示すように、フレーム本体２は、主フレーム４と、２つのサイドステー５Ｌ，５Ｒと、２つのフロントサイドステー６Ｌ，６Ｒと、２つのアクスルパイプ３４Ｌ，３４Ｒを有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the frame body 2 includes a main frame 4, two side stays 5L and 5R, two front side stays 6L and 6R, and two axle pipes 34L and 34R. Yes.

主フレーム４は、管状の部材で形成されている。この主フレーム４は、電動アシスト自転車１の前後方向に延在している。また、主フレーム４の前側は、上下方向に２つに分かれた上部フレーム片４ａと下部フレーム片４ｂが形成されている。   The main frame 4 is formed of a tubular member. The main frame 4 extends in the front-rear direction of the electrically assisted bicycle 1. Further, an upper frame piece 4a and a lower frame piece 4b which are divided into two in the vertical direction are formed on the front side of the main frame 4.

上部フレーム片４ａの端部には、ヘッドパイプ部１８が取り付けられている。そして、このヘッドパイプ部１８には、２つのフロントサイドステー６Ｌ，６Ｒが設けられている。第１のフロントサイドステー６Ｌは、ヘッドパイプ部１８から左方向に突出しており、第２のフロントサイドステー６Ｒは、ヘッドパイプ部１８から右方向に突出している。また、この第１のフロントサイドステー６Ｌ及び第２のフロントサイドステー６Ｒと上部フレーム片４ａの間には、フロントサイドステー補強部材５８が設けられている。   A head pipe portion 18 is attached to an end portion of the upper frame piece 4a. The head pipe portion 18 is provided with two front side stays 6L and 6R. The first front side stay 6L protrudes leftward from the head pipe portion 18, and the second front side stay 6R protrudes rightward from the head pipe portion 18. A front side stay reinforcing member 58 is provided between the first front side stay 6L and the second front side stay 6R and the upper frame piece 4a.

また、下部フレーム片４ｂには、略Ｖ字状に形成された２つのフロントロアアーム７Ｌ，７Ｒが回動可能に取り付けられている。第１のフロントロアアーム７Ｌは、下部フレーム片４ｂの左側に設けられており、第２のフロントロアアーム７Ｒは、下部フレーム片４ｂの右側に設けられている。図３に示すように、下部フレーム片４ｂとヘッドパイプ部１８との間には、フレーム補強部材４ｃが設けられている。そして、主フレーム４の前側には、ステアリング機構３が配置されている。   Further, two front lower arms 7L and 7R formed in a substantially V shape are rotatably attached to the lower frame piece 4b. The first front lower arm 7L is provided on the left side of the lower frame piece 4b, and the second front lower arm 7R is provided on the right side of the lower frame piece 4b. As shown in FIG. 3, a frame reinforcing member 4 c is provided between the lower frame piece 4 b and the head pipe portion 18. A steering mechanism 3 is disposed on the front side of the main frame 4.

ステアリング機構３は、操作軸１２と、ハンドル１３と、ピットマンアーム１４と、タイロッド１７と、２つのストラットインナー２０Ｌ，２０Ｒと、ストラットアウターハブスピンドル２１Ｌ，２１Ｒとを有している。   The steering mechanism 3 includes an operation shaft 12, a handle 13, a pitman arm 14, a tie rod 17, two strut inners 20L and 20R, and strut outer hub spindles 21L and 21R.

操作軸１２は、上下方向に対して傾斜した方向に延びており、下端部がヘッドパイプ部１８に挿通されている。この操作軸１２の上端には、左右方向に延びるハンドル１３が連続している。ハンドル１３の右端部には、前輪１５Ｌ，１５Ｒを制動するためのブレーキレバー１９Ｒが取り付けられており、左端部には、後述する後輪３３Ｌ，３３Ｒを制動するためのブレーキレバー１９Ｌが取り付けられている。また、操作軸１２の下端には、ピットマンアーム１４が揺動可能に取り付けられている。   The operation shaft 12 extends in a direction inclined with respect to the vertical direction, and a lower end portion is inserted through the head pipe portion 18. A handle 13 extending in the left-right direction is connected to the upper end of the operation shaft 12. A brake lever 19R for braking the front wheels 15L and 15R is attached to the right end of the handle 13, and a brake lever 19L for braking rear wheels 33L and 33R, which will be described later, is attached to the left end. Yes. A pitman arm 14 is swingably attached to the lower end of the operation shaft 12.

第１のストラットインナー２０Ｌには、第１のストラットアウターハブスピンドル２１Ｌがその軸方向に沿って摺動可能に取り付けられており、第２のストラットインナー２０Ｒは、第２のストラットアウターハブスピンドル２１Ｒがその軸方向に沿って摺動可能に取り付けられている。すなわち、第１のストラットインナー２０Ｌ及び第１のストラットアウターハブスピンドル２１Ｌと、第２のストラットインナー２０Ｒ及び第２のストラットアウターハブスピンドル２１Ｒによって、サスペンション機構を構成している。   A first strut outer hub spindle 21L is slidably attached along the axial direction of the first strut inner 20L, and the second strut outer hub spindle 21R is attached to the second strut outer hub spindle 21R. It is slidably attached along the axial direction. That is, the first strut inner 20L and the first strut outer hub spindle 21L, and the second strut inner 20R and the second strut outer hub spindle 21R constitute a suspension mechanism.

第１のストラットインナー２０Ｌの軸方向の一端は、第１のフロントサイドステー６Ｌに支持されており、第２のストラットインナー２０Ｒの軸方向の一端は、第２のフロントサイドステー６Ｒに支持されている。   One end of the first strut inner 20L in the axial direction is supported by the first front side stay 6L, and one end of the second strut inner 20R in the axial direction is supported by the second front side stay 6R. Yes.

第１のストラットアウターハブスピンドル２１Ｌは、第１のフロントロアアーム７Ｌに回動可能に支持されており、第２のストラットアウターハブスピンドル２１Ｒは、第２のフロントロアアーム７Ｒに回動可能に支持されている。具体的には、第１のストラットアウターハブスピンドル２１Ｌは、第１のフロントロアアーム７Ｌにボールジョイント（不図示）を介して接続されている。第２のストラットアウターハブスピンドル２１Ｒも同様に、第２のフロントロアアーム７Ｒにボールジョイント（不図示）を介して接続されている。   The first strut outer hub spindle 21L is rotatably supported by the first front lower arm 7L, and the second strut outer hub spindle 21R is rotatably supported by the second front lower arm 7R. Yes. Specifically, the first strut outer hub spindle 21L is connected to the first front lower arm 7L via a ball joint (not shown). Similarly, the second strut outer hub spindle 21R is connected to the second front lower arm 7R via a ball joint (not shown).

また、第１のストラットアウターハブスピンドル２１Ｌには、第１の前輪１５Ｌが取り付けられており、第２のストラットアウターハブスピンドル２１Ｒには、第２の前輪１５Ｒが取り付けられている。そして、第１のストラットアウターハブスピンドル２１Ｌ及び第２のストラットアウターハブスピンドル２１Ｒは、タイロッド１７によってピットマンアーム１４に連結されている。   A first front wheel 15L is attached to the first strut outer hub spindle 21L, and a second front wheel 15R is attached to the second strut outer hub spindle 21R. The first strut outer hub spindle 21L and the second strut outer hub spindle 21R are connected to the pitman arm 14 by a tie rod 17.

ここで、上述した構成を有するステアリング機構３による電動アシスト自転車１の操舵方法について説明する。
まず、操作者は、ハンドル１３を進みたい方向に向けて回転させる。これにより、ハンドル１３に取り付けられた操作軸１２が回転運動する。そして、操作軸１２が回転運動することによって、ピットマンアーム１４が揺動する。このピットマンアーム１４の揺動運動がタイロッド１７を介して２つのストラットアウターハブスピンドル２１Ｌ，２１Ｒに伝達される。 Here, a steering method of the electrically assisted bicycle 1 by the steering mechanism 3 having the above-described configuration will be described.
First, the operator rotates the handle 13 in the desired direction. Thereby, the operating shaft 12 attached to the handle 13 rotates. The pitman arm 14 swings as the operating shaft 12 rotates. The swing motion of the pitman arm 14 is transmitted to the two strut outer hub spindles 21L and 21R through the tie rod 17.

そして、２つのストラットアウターハブスピンドル２１Ｌ，２１Ｒは、ピットマンアーム１４の揺動動作に対応して、ストラットインナー２０Ｌ，２０Ｒの軸回りに回転する。その結果、２つのストラットアウターハブスピンドル２１Ｌ，２１Ｒの回転運動が２つの前輪１５Ｌ，１５Ｒに伝達され、その電動アシスト自転車１の進行方向を変更することができる。   The two strut outer hub spindles 21L and 21R rotate around the axes of the strut inners 20L and 20R corresponding to the swinging motion of the pitman arm 14. As a result, the rotational movements of the two strut outer hub spindles 21L and 21R are transmitted to the two front wheels 15L and 15R, and the traveling direction of the electrically assisted bicycle 1 can be changed.

シート１６は、シート固定用ブラケット２３を介して主フレーム４の上部に固定されている。また、このシート１６は、シート固定用ブラケット２３に主フレーム４の前後方向に移動可能に支持されている。これにより、運転者が座る位置を調節することができる。そして、シート１６の下方には、２つの電動機４１Ｌ，４１Ｒへ駆動用の電力を供給するバッテリー装置と、２つの電動機４１Ｌ，４１Ｒを制御する制御装置が配置されている。   The seat 16 is fixed to the upper portion of the main frame 4 via a seat fixing bracket 23. The seat 16 is supported by the seat fixing bracket 23 so as to be movable in the front-rear direction of the main frame 4. Thereby, the position where a driver | operator sits can be adjusted. A battery device that supplies driving electric power to the two electric motors 41L and 41R and a control device that controls the two electric motors 41L and 41R are disposed below the seat 16.

また、主フレーム４の左右の側面部には、２つのクランク２６Ａ，２６Ｂが設けられている。２つのクランク２６Ａ，２６Ｂは、主フレーム４における上部フレーム片４ａと下部フレーム片４ｂが分岐する箇所に配置されている。   Further, two cranks 26 </ b> A and 26 </ b> B are provided on the left and right side portions of the main frame 4. The two cranks 26 </ b> A and 26 </ b> B are arranged at a location where the upper frame piece 4 a and the lower frame piece 4 b in the main frame 4 are branched.

図５は、本例の電動アシスト自転車を概略的に示す説明図である。この図５に示すように、２つのクランク２６Ａ，２６Ｂは、クランク軸２５の両端に固定されている。クランク軸２５は、主フレーム４を左右方向に貫通し、主フレーム４に回転可能に支持されている。２つのクランク２６Ａ，２６Ｂの一端には、ペダル２７Ａ，２７Ｂがそれぞれ回転可能に取り付けられている。   FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the electrically assisted bicycle of this example. As shown in FIG. 5, the two cranks 26 </ b> A and 26 </ b> B are fixed to both ends of the crankshaft 25. The crankshaft 25 penetrates the main frame 4 in the left-right direction and is rotatably supported by the main frame 4. Pedals 27A and 27B are rotatably attached to one ends of the two cranks 26A and 26B, respectively.

また、クランク２６Ａの他端には、前側スプロケット２８が固定されている。この前側スプロケット２８は、クランク２６Ａ，２６Ｂ及びクランク軸２５と一体に回転される。前側スプロケット２８と後述する後側スプロケット３７には、無端状のチェーン２９が係合されている。このチェーン２９と、前側スプロケット２８及び後側スプロケット３７によって伝達機構の一例を構成している。   A front sprocket 28 is fixed to the other end of the crank 26A. The front sprocket 28 is rotated integrally with the cranks 26A and 26B and the crankshaft 25. An endless chain 29 is engaged with the front sprocket 28 and a rear sprocket 37 described later. The chain 29, the front sprocket 28, and the rear sprocket 37 constitute an example of a transmission mechanism.

本例では、チェーン駆動の伝達機構を説明したが、これに限定されるものではない。伝達機構の他の例として、歯付ベルトと、歯付プーリからなるベルト駆動や、かさ歯車とシャフトからなるシャフト駆動を適用してもよい。   In this example, the chain drive transmission mechanism has been described, but the present invention is not limited to this. As another example of the transmission mechanism, a belt drive including a toothed belt and a toothed pulley, or a shaft drive including a bevel gear and a shaft may be applied.

更に、図２に示すように、主フレーム４の左右側面部には、２つのサイドステー５Ｌ，５Ｒが設けられている。２つのサイドステー５Ｌ，５Ｒは、それぞれ略三角形に形成された平板状の部材である。   Further, as shown in FIG. 2, two side stays 5 </ b> L and 5 </ b> R are provided on the left and right side portions of the main frame 4. The two side stays 5L and 5R are flat plate-like members each formed in a substantially triangular shape.

第１のサイドステー５Ｌは、主フレーム４の左側に取り付けられており、第２のサイドステー５Ｒは、主フレーム４の右側に取り付けられている。この第２のサイドステー５Ｒには、チェーン２９が挿通するチェーン開口部８が形成されている。   The first side stay 5L is attached to the left side of the main frame 4, and the second side stay 5R is attached to the right side of the main frame 4. A chain opening 8 through which the chain 29 is inserted is formed in the second side stay 5R.

更に、２つのサイドステー５Ｌ，５Ｒには、該２つのサイドステー５Ｌ，５Ｒを連結するように、リアアッパーアーム９と、リアロアアーム１０が取り付けられている。リアアッパーアーム９は、略Ｖ字状に形成されている。リアアッパーアーム９の一端部は、第１のサイドステー５Ｌに回動可能に取り付けられており、他端部は、第２のサイドステー５Ｒに回動可能に取り付けられている。   Further, a rear upper arm 9 and a rear lower arm 10 are attached to the two side stays 5L and 5R so as to connect the two side stays 5L and 5R. The rear upper arm 9 is formed in a substantially V shape. One end of the rear upper arm 9 is rotatably attached to the first side stay 5L, and the other end is rotatably attached to the second side stay 5R.

次に、２つのアクスルパイプ３４Ｌ，３４Ｒについて説明する。
図４に示すように、第１のアクスルパイプ３４Ｌと第２のアクスルパイプ３４Ｒは、シート１６の下方で、且つリアアッパーアーム９とリアロアアーム１０の間に配置されている。第１のアクスルパイプ３４Ｌと第２のアクスルパイプ３４Ｒは、円筒状に形成されており、その軸方向を左右方向に向けて設けられている。 Next, the two axle pipes 34L and 34R will be described.
As shown in FIG. 4, the first axle pipe 34 </ b> L and the second axle pipe 34 </ b> R are disposed below the seat 16 and between the rear upper arm 9 and the rear lower arm 10. The first axle pipe 34L and the second axle pipe 34R are formed in a cylindrical shape, and are provided with their axial directions directed in the left-right direction.

第１のアクスルパイプ３４Ｌ及び第２のアクスルパイプ３４Ｒは、略Ｕ字状に形成された連結部材３４ａによって連結されている。そして、この連結部材３４ａは、リアアッパーアーム９に固定されている。更に、第１のアクスルパイプ３４Ｌと第２のアクスルパイプ３４Ｒの下方には、リアロアアーム１０の湾曲部が位置している。そして、このリアロアアーム１０の湾曲部が固定部６０を介して第１のアクスルパイプ３４Ｌと第２のアクスルパイプ３４Ｒに固定されている。   The first axle pipe 34L and the second axle pipe 34R are connected by a connecting member 34a formed in a substantially U shape. The connecting member 34 a is fixed to the rear upper arm 9. Further, the curved portion of the rear lower arm 10 is located below the first axle pipe 34L and the second axle pipe 34R. The curved portion of the rear lower arm 10 is fixed to the first axle pipe 34L and the second axle pipe 34R via the fixing portion 60.

そして、第１のサイドステー５Ｌと第１のアクスルパイプ３４Ｌとの間には、第１の後部サスペンション３１Ｌが配置されている。同様に、第２のサイドステー５Ｒと第２のアクスルパイプ３４Ｒとの間には、第２の後部サスペンション３１Ｒが設けられている。第１の後部サスペンション３１Ｌの一端部は、第１のサイドステー５Ｌに回動可能に取り付けられており、他端部は、第１のアクスルパイプ３４Ｌに回動可能に取り付けられている。そして、第２の後部サスペンション３１Ｒの一端部は、第２のサイドステー５Ｒに回動可能に取り付けられており、他端部は、第２のアクスルパイプ３４Ｒに取り付けられている。   A first rear suspension 31L is disposed between the first side stay 5L and the first axle pipe 34L. Similarly, a second rear suspension 31R is provided between the second side stay 5R and the second axle pipe 34R. One end of the first rear suspension 31L is rotatably attached to the first side stay 5L, and the other end is rotatably attached to the first axle pipe 34L. One end of the second rear suspension 31R is rotatably attached to the second side stay 5R, and the other end is attached to the second axle pipe 34R.

また、リアアッパーアーム９、リアロアアーム１０、第１の後部サスペンション３１Ｌ及び第２の後部サスペンション３１Ｒによって、電動アシスト自転車１の後部サスペンション機構を構成している。そして、第１のアクスルパイプ３４Ｌ及び第２のアクスルパイプ３４Ｒは、この後部サスペンション機構を介して主フレーム４に固定されている。   The rear upper arm 9, the rear lower arm 10, the first rear suspension 31L, and the second rear suspension 31R constitute a rear suspension mechanism of the electric assist bicycle 1. The first axle pipe 34L and the second axle pipe 34R are fixed to the main frame 4 via the rear suspension mechanism.

また、図５に示すように、第１のアクスルパイプ３４Ｌには、第１のドリブンシャフト３６Ｌが貫通しており、第２のアクスルパイプ３４Ｒには、第２のドリブンシャフト３６Ｒが貫通している。回転軸である第１のドリブンシャフト３６Ｌと第２のドリブンシャフト３６Ｒは、差動装置であるデファレンシャル機構３９を介して後側スプロケット３７が取り付けられている。   Further, as shown in FIG. 5, the first driven shaft 36L penetrates the first axle pipe 34L, and the second driven shaft 36R penetrates the second axle pipe 34R. . A rear sprocket 37 is attached to the first driven shaft 36L and the second driven shaft 36R, which are rotating shafts, via a differential mechanism 39, which is a differential device.

デファレンシャル機構３９は、デファレンシャルケース３９aと、ピニオンギヤ３９ｂと、第１のサイドギヤ３９ｃ及び第２のサイドギヤ３９ｄとを有している。デファレンシャルケース３９aには、後側スプロケット３７から動力（踏力）が伝達される。そして、このデファレンシャルケース３９aには、ピニオンギヤ３９ｂが回転可能に支持されている。   The differential mechanism 39 includes a differential case 39a, a pinion gear 39b, a first side gear 39c, and a second side gear 39d. Power (stepping force) is transmitted from the rear sprocket 37 to the differential case 39a. A pinion gear 39b is rotatably supported by the differential case 39a.

ピニオンギヤ３９ｂには、第１のサイドギヤ３９ｃ及び第２のサイドギヤ３９ｄが噛み合っている。第１のサイドギヤ３９ｃには、第１のドリブンシャフト３６Ｌの一端が連結されており、第２のサイドギヤ３９ｄには、第２のドリブンシャフト３６Ｒの一端が連結されている。   The first side gear 39c and the second side gear 39d are engaged with the pinion gear 39b. One end of a first driven shaft 36L is connected to the first side gear 39c, and one end of a second driven shaft 36R is connected to the second side gear 39d.

このデファレンシャル機構３９によって、コーナーを走行する際に内輪差によって生じる２つの後輪３３Ｌ，３３Ｒの回転速度の差を吸収することができる。具体的には、コーナーに対して内側の車輪を外側の車輪よりも遅く回す。これにより、コーナーをスムースに走行することができる。   The differential mechanism 39 can absorb the difference in rotational speed between the two rear wheels 33L and 33R caused by the difference between the inner wheels when traveling on the corner. Specifically, the inner wheel is rotated later than the outer wheel with respect to the corner. Thereby, it can drive | work a corner smoothly.

後側スプロケット３７には、フリーホイール、すなわちワンウェイクラッチ４０が設けられている。このワンウェイクラッチ４０としては、例えば爪車（ラチェット）とばねの付いた爪からで構成してもよく、その他の構造を用いてもよい。   The rear sprocket 37 is provided with a free wheel, that is, a one-way clutch 40. The one-way clutch 40 may be constituted by, for example, a ratchet and a claw with a spring, or other structures may be used.

また、第１のドリブンシャフト３６Ｌの他端には、第１の後輪３３Ｌが配置されており、第２のドリブンシャフト３６Ｒの他端には、第２の後輪３３Ｒが配置されている。第１の後輪３３Ｌは、第１のアクスルパイプ３４Ｌにころがり軸受４２を介して回転可能に支持されており、第２の後輪３３Ｒは、第２のアクスルパイプ３４Ｒにころがり軸受４２を介して回転可能に支持されている。   The first rear wheel 33L is disposed at the other end of the first driven shaft 36L, and the second rear wheel 33R is disposed at the other end of the second driven shaft 36R. The first rear wheel 33L is rotatably supported by the first axle pipe 34L via a rolling bearing 42, and the second rear wheel 33R is supported by the second axle pipe 34R via the rolling bearing 42. It is rotatably supported.

このころがり軸受４２は、単列のアンギュラ玉軸受を２個組み合わせた組合せアンギュラ玉軸受であり、その組み合わせの形式は、背面組み合わせである。そして、玉の内輪と外輪の軌道がラジアル方向に対して、所定の角度をもって接触している。そのため、ころがり軸受４２は、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重を受けることができる。   This rolling bearing 42 is a combination angular contact ball bearing in which two single-row angular contact ball bearings are combined, and the combination type is a rear combination. The raceway between the inner ring and the outer ring of the ball is in contact with the radial direction at a predetermined angle. Therefore, the rolling bearing 42 can receive a radial load and an axial load in both directions.

第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒは、ホイール４３と、タイヤ４４とから構成されている。ホイール４３は、円環状のリム４３ａと、リム４３ａから半径方向の中心に延在するスポーク４３ｂとを有している。そして、リム４３ａの外周を覆うようにタイヤ４４が取り付けられている。また、このリム４３ａとスポーク４３ｂは、固定ネジ５４とナット５５によって連結されており、分割可能に構成されている。このように、スポーク４３ｂとリム４３ａが分割できるため、リム４３ａに取り付けられているタイヤ４４をホイール４３から容易に取り外すことができ、パンク修理等を容易に行うことができる。   The first rear wheel 33L and the second rear wheel 33R are composed of a wheel 43 and a tire 44. The wheel 43 has an annular rim 43a and spokes 43b extending from the rim 43a to the center in the radial direction. A tire 44 is attached so as to cover the outer periphery of the rim 43a. Further, the rim 43a and the spoke 43b are connected by a fixing screw 54 and a nut 55, and are configured to be separable. Thus, since the spoke 43b and the rim 43a can be divided, the tire 44 attached to the rim 43a can be easily detached from the wheel 43, and puncture repair or the like can be easily performed.

更に、第１の後輪３３Ｌには、第１の電動機４１Ｌが配置されており、第２の後輪３３Ｒには、第２の電動機４１Ｒが配置されている。第１の電動機４１Ｌと第２の電動機４１Ｒは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは図６を参照して第１の電動機４１Ｌについて説明する。なお、電動アシスト自転車１の左側に配置される第１の電動機４１Ｌを構成する部材には、その符号にＬを付し、右側に配置される第２の電動機４１Ｒを構成する部材には、その符号にＲを付している。   Further, a first electric motor 41L is disposed on the first rear wheel 33L, and a second electric motor 41R is disposed on the second rear wheel 33R. Since the first motor 41L and the second motor 41R have the same configuration, the first motor 41L will be described here with reference to FIG. The members constituting the first electric motor 41L disposed on the left side of the electric assist bicycle 1 are denoted by L, and the members constituting the second electric motor 41R disposed on the right side include R is attached to the reference numeral.

図６は、本例の電動アシスト自転車の要部を示す断面図である。
図６に示すように、第１の電動機４１Ｌは、第１のロータ４５Ｌと、第１のステータ４８Ｌとから構成されている。第１のロータ４５Ｌは、一面が開口する中空の略円柱状に形成されている。そして、第１のロータ４５Ｌは、第１の電動機４１Ｌのケースとしての役割を有している。この第１のロータ４５Ｌには、圧入穴５１と、第１の後輪３３Ｌのホイール４３に固定される固定部５２が形成されている。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of the electrically assisted bicycle of this example.
As shown in FIG. 6, the first electric motor 41L includes a first rotor 45L and a first stator 48L. The first rotor 45L is formed in a hollow, generally cylindrical shape that is open on one side. The first rotor 45L serves as a case for the first electric motor 41L. The first rotor 45L is formed with a press-fit hole 51 and a fixing portion 52 that is fixed to the wheel 43 of the first rear wheel 33L.

固定部５２は、第１のロータ４５Ｌにおける開放側の端部に設けられている。そして、この第１のロータ４５Ｌは、固定ねじ５４によって第１の後輪３３Ｌのホイール４３のスポーク４３ｂに固定されている。   The fixed portion 52 is provided at the open end of the first rotor 45L. The first rotor 45L is fixed to the spoke 43b of the wheel 43 of the first rear wheel 33L by a fixing screw 54.

また、上述したように、スポーク４３ｂとリム４３ａは、分割可能に構成されているため、タイヤ４４がパンクした際に、タイヤ４４をホイール４３から容易に取り外すことができる。その結果、タイヤ４４のパンク修理を容易に行うことが可能である。ここで、リム４３ａとスポーク４３ｂが一体に形成されていると、タイヤ４４のパンクの修理や交換を行う際には、まず電動機４１Ｌの第１のロータ４５Ｌを取り外す必要があり、大変煩雑なものとなる。   Further, as described above, since the spokes 43b and the rim 43a are configured to be separable, the tire 44 can be easily detached from the wheel 43 when the tire 44 is punctured. As a result, puncture repair of the tire 44 can be easily performed. Here, if the rim 43a and the spoke 43b are integrally formed, it is necessary to first remove the first rotor 45L of the motor 41L when repairing or replacing the puncture of the tire 44, which is very complicated. It becomes.

また、圧入穴５１は、開口面と対向する一面に形成されている。この圧入穴５１の内周には、多数の溝５３が形成されている。ここで、第１のドリブンシャフト３６Ｌ及び第２のドリブンシャフト３６Ｒは、スプラインシャフトであり、他端には、複数の突起３８が形成されている。第１のドリブンシャフト３６Ｌの突起３８と第１のロータ４５Ｌの圧入穴５１の溝５３を係合するようにして、第１のドリブンシャフト３６Ｌの他端が第１のロータ４５Ｌの圧入穴５１に嵌め込まれる。   The press-fitting hole 51 is formed on one surface facing the opening surface. A large number of grooves 53 are formed in the inner periphery of the press-fitting hole 51. Here, the first driven shaft 36L and the second driven shaft 36R are spline shafts, and a plurality of protrusions 38 are formed on the other end. The protrusion 38 of the first driven shaft 36L and the groove 53 of the press-fitting hole 51 of the first rotor 45L are engaged so that the other end of the first driven shaft 36L is in the press-fitting hole 51 of the first rotor 45L. It is inserted.

これにより、第１のロータ４５Ｌを介して第１のドリブンシャフト３６Ｌと第１の後輪３３Ｌが一体に固定される。なお、第２のドリブンシャフト３６Ｒと第２の後輪３３Ｒも同様であるため、その説明は省略する。このように、複数の突起３８を係合して、第１のロータ４５Ｌ及び第２のロータ４５Ｒとドリブンシャフト３６Ｌ，３６Ｒを嵌合することで、大きなトルクを後輪３３Ｌ，３３Ｒに伝達することができる。その結果、ドリブンシャフト３６Ｌ，３６Ｒの回転トルク、すなわち踏力を確実に後輪３３Ｌ，３３Ｒに伝達することが可能である。   As a result, the first driven shaft 36L and the first rear wheel 33L are integrally fixed via the first rotor 45L. Since the second driven shaft 36R and the second rear wheel 33R are the same, the description thereof is omitted. In this way, a large torque is transmitted to the rear wheels 33L and 33R by engaging the plurality of protrusions 38 and fitting the first rotor 45L and the second rotor 45R with the driven shafts 36L and 36R. Can do. As a result, the rotational torque of the driven shafts 36L and 36R, that is, the pedaling force can be reliably transmitted to the rear wheels 33L and 33R.

更に、この第１のロータ４５Ｌは、略円筒状に形成されたマグネット４６Ｌ及びバックヨーク４７Ｌを有している。バックヨーク４７Ｌは、第１のロータ４５Ｌの側面部の内側に固定されている。そして、バックヨーク４７Ｌの半径方向の内側には、マグネット４６Ｌが固定されている。これにより、ギヤやチェーン等の伝達機構を用いずに、第１のロータ４５Ｌに生じた電磁力を直接第１の後輪３３Ｌに伝達することができる。更に、第１のロータ４５Ｌにおけるマグネット４６Ｌの半径方向の中心側、すなわち第１のロータ４５Ｌの回転の中心側には、第１のステータ４８Ｌが対向して配置されている。   Further, the first rotor 45L has a magnet 46L and a back yoke 47L formed in a substantially cylindrical shape. The back yoke 47L is fixed to the inside of the side surface portion of the first rotor 45L. A magnet 46L is fixed inside the back yoke 47L in the radial direction. Accordingly, the electromagnetic force generated in the first rotor 45L can be directly transmitted to the first rear wheel 33L without using a transmission mechanism such as a gear or a chain. Further, the first stator 48L is arranged opposite to the radial center side of the magnet 46L in the first rotor 45L, that is, the central side of the rotation of the first rotor 45L.

なお、本例では、第１のロータ４５Ｌを略円柱状に形成した例を説明したが、これに限定されるものではなく、角柱状に形成してもよい。すなわち、第１の後輪３３Ｌと同心円上に複数の磁性体を配置すれば、その目的を達成できるものである。   In addition, although the example which formed the 1st rotor 45L in the substantially cylindrical shape was demonstrated in this example, it is not limited to this, You may form in a prismatic shape. That is, if a plurality of magnetic bodies are arranged concentrically with the first rear wheel 33L, the object can be achieved.

第１のステータ４８Ｌは、略円形状に形成されており、その中心には、貫通孔４８ａが設けられている。この第１のステータ４８Ｌの貫通孔４８ａには、第１のアクスルパイプ３４Ｌが嵌合している。そのため、第１のステータ４８Ｌは、第１のアクスルパイプ３４Ｌ、第１の後部サスペンション３１Ｌ、リアアッパーアーム９及びリアロアアーム１０を介して主フレーム４に固定される。   The first stator 48L is formed in a substantially circular shape, and a through hole 48a is provided at the center thereof. The first axle pipe 34L is fitted in the through hole 48a of the first stator 48L. Therefore, the first stator 48L is fixed to the main frame 4 via the first axle pipe 34L, the first rear suspension 31L, the rear upper arm 9, and the rear lower arm 10.

また、この第１のステータ４８Ｌは、ステータコイル４９Ｌと鉄芯５０Ｌを有している。鉄芯５０Ｌは、環状に形成されており、その外周部には、複数の突起が周方向に等間隔に配置されている。そして、この鉄芯５０Ｌの複数の突起に巻線を設けることでステータコイル４９Ｌが構成されている。そして、第１のステータ４８Ｌは、ステータコイル４９Ｌによって回転磁界を発生するものである。   Further, the first stator 48L has a stator coil 49L and an iron core 50L. The iron core 50L is formed in an annular shape, and a plurality of protrusions are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral portion thereof. And the stator coil 49L is comprised by providing a coil | winding in the some protrusion of this iron core 50L. The first stator 48L generates a rotating magnetic field by the stator coil 49L.

更に、第１のステータ４８Ｌからは、電力線や、制御部からの信号を伝達する信号線等の配線５６が延在している。そして、この配線５６は、第１のステータ４８Ｌの貫通孔４８ａ及び第１のアクスルパイプ３４Ｌの筒孔３４ｂを挿通して、制御装置やバッテリー装置に接続されている。   Furthermore, a wiring 56 such as a power line and a signal line for transmitting a signal from the control unit extends from the first stator 48L. The wiring 56 is inserted into the through hole 48a of the first stator 48L and the cylindrical hole 34b of the first axle pipe 34L, and is connected to the control device and the battery device.

また、上述したように、この第１のステータ４８Ｌの貫通孔４８ａ及び第１のアクスルパイプ３４Ｌの筒孔３４ｂには、第１のドリブンシャフト３６Ｌが貫通する。更に、第１のステータ４８Ｌの貫通孔４８ａ及び第１のアクスルパイプ３４Ｌの筒孔３４ｂに、２つの後輪３３Ｌ，３３Ｒを制動するブレーキを収納してもよい。このように、空いたスペースを有効に活用することで、小型及び軽量化を図ることが可能である。また、ブレーキとしては、ブレーキシューのパッドでリムを両側から締め付けて、その摩擦力で制動するリムブレーキを用いてもよい。   Further, as described above, the first driven shaft 36L passes through the through hole 48a of the first stator 48L and the cylindrical hole 34b of the first axle pipe 34L. Further, a brake for braking the two rear wheels 33L and 33R may be housed in the through hole 48a of the first stator 48L and the cylinder hole 34b of the first axle pipe 34L. As described above, it is possible to reduce the size and weight by effectively utilizing the vacant space. Moreover, as a brake, you may use the rim brake which clamps a rim from the both sides with the pad of a brake shoe, and brakes with the frictional force.

なお、第１のステータ４８Ｌ、第１のロータ４５Ｌ、第１のアクスルパイプ３４Ｌ、第１のドリブンシャフト３６Ｌ及び第１の後輪３３Ｌは、同心円上に配置されており、その中心軸が一致している。   The first stator 48L, the first rotor 45L, the first axle pipe 34L, the first driven shaft 36L, and the first rear wheel 33L are arranged concentrically and their central axes coincide with each other. ing.

また、図１及び図５に示すように、第１の電動機４１Ｌ及び第２の電動機４１Ｒは、第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒのトレッド幅の中心もしくは、その外側に配置されている。これにより、第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒの間隔を大きくすることができ、その空いたスペースに差動装置だけでなく、バッテリー装置や電動機の制御装置を配置することが可能である。   Further, as shown in FIGS. 1 and 5, the first electric motor 41L and the second electric motor 41R are arranged at the center of the tread width of the first rear wheel 33L and the second rear wheel 33R or outside thereof. ing. Thereby, the space | interval of the 1st rear wheel 33L and the 2nd rear wheel 33R can be enlarged, and it is possible to arrange | position not only a differential apparatus but the control apparatus of a battery apparatus and an electric motor in the vacant space. It is.

なお、後輪が１つの三輪自転車や、二輪自転車の場合では、モータを後輪のトレッド幅の中心、もしくは片側から突出するように配置することが好ましい。モータを車輪の片側に配置することにより、その反対側に後側スプロケットや変速機構を設けることができる。   In the case of a three-wheeled bicycle or a two-wheeled bicycle with one rear wheel, the motor is preferably arranged so as to protrude from the center or one side of the tread width of the rear wheel. By arranging the motor on one side of the wheel, a rear sprocket and a transmission mechanism can be provided on the opposite side.

＜電動アシスト自転車の動作＞
次に、本例の電動アシスト自転車１の動作について説明する。
まず、運転者がペダル２７Ａ，２７Ｂを踏み、左右の足を交互に屈伸運動すると、ペダル２７Ａ，２７Ｂを介して運転者から踏力が入力される。入力された踏力は、前側スプロケット２８、チェーン２９、後側スプロケット３７及びデファレンシャル機構３９等の伝達機構を介して第１のドリブンシャフト３６Ｌ及び第２のドリブンシャフト３６Ｒに伝達される。 <Electric assist bicycle operation>
Next, the operation of the electrically assisted bicycle 1 of this example will be described.
First, when the driver steps on the pedals 27A and 27B and the left and right feet are alternately bent and stretched, a pedaling force is input from the driver via the pedals 27A and 27B. The input pedaling force is transmitted to the first driven shaft 36L and the second driven shaft 36R through transmission mechanisms such as the front sprocket 28, the chain 29, the rear sprocket 37, and the differential mechanism 39.

ここで、第１のドリブンシャフト３６Ｌは、第１の電動機４１Ｌの第１のロータ４５Ｌを介して第１の後輪３３Ｌに直結されている。また、第２のドリブンシャフト３６Ｒは、第２の電動機４１Ｒの第２のロータ４５Ｒを介して第２の後輪３３Ｒに直結されている。そのため、踏力は、第１のドリブンシャフト３６Ｌ及び第２のドリブンシャフト３６Ｒを介して第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒに伝達され、電動アシスト自転車１が走行する。   Here, the first driven shaft 36L is directly connected to the first rear wheel 33L via the first rotor 45L of the first electric motor 41L. The second driven shaft 36R is directly connected to the second rear wheel 33R via the second rotor 45R of the second electric motor 41R. Therefore, the pedaling force is transmitted to the first rear wheel 33L and the second rear wheel 33R via the first driven shaft 36L and the second driven shaft 36R, and the electrically assisted bicycle 1 travels.

次に、第１の電動機４１Ｌの第１のステータ４８Ｌ及び第２の電動機４１Ｒの第２のステータ４８Ｒに電力が供給されると、第１のステータ４８Ｌ及び第２のステータ４８Ｒには、回転磁界が発生する。ここで、第１のステータ４８Ｌの半径方向の外側には、第１のロータ４５Ｌのマグネット４６Ｌが配置されており、第２のステータ４８Ｒの半径方向の外側には、第２のロータ４５Ｒのマグネット４６Ｒが配置されている。そのため、第１のステータ４８Ｌ及び第２のステータ４８Ｒの回転磁界により、第１のステータ４８Ｌ及び第２のステータ４８Ｒを覆う第１のロータ４５Ｌ及び第２のロータ４５Ｒが回転する。   Next, when electric power is supplied to the first stator 48L of the first electric motor 41L and the second stator 48R of the second electric motor 41R, a rotating magnetic field is applied to the first stator 48L and the second stator 48R. Occurs. Here, the magnet 46L of the first rotor 45L is arranged outside the first stator 48L in the radial direction, and the magnet of the second rotor 45R is arranged outside the second stator 48R in the radial direction. 46R is arranged. Therefore, the first and second rotors 45L and 45R that cover the first stator 48L and the second stator 48R rotate by the rotating magnetic fields of the first stator 48L and the second stator 48R.

第１のロータ４５Ｌ及び第２のロータ４５Ｒは、第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒに固定されている。そのため、第１のロータ４５Ｌ及び第２のロータ４５Ｒの電磁力が、踏力と合成されて駆動力となる。そして、この駆動力は、直接第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒに伝達される。   The first rotor 45L and the second rotor 45R are fixed to the first rear wheel 33L and the second rear wheel 33R. Therefore, the electromagnetic force of the first rotor 45L and the second rotor 45R is combined with the pedaling force to become a driving force. This driving force is transmitted directly to the first rear wheel 33L and the second rear wheel 33R.

よって、チェーン等の伝達機構を用いずに直接第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒに伝達することができるため、チェーン等の伝達機構による機械損失を軽減でき、電動機の電磁力を効率よく踏力と合成して駆動力とすることができる。その結果。駆動力を効率よく後輪に伝えることができる。   Therefore, since it can be transmitted directly to the first rear wheel 33L and the second rear wheel 33R without using a transmission mechanism such as a chain, the mechanical loss due to the transmission mechanism such as a chain can be reduced, and the electromagnetic force of the motor can be reduced. It can be efficiently combined with the pedaling force to make a driving force. as a result. The driving force can be efficiently transmitted to the rear wheels.

更に、ロータ４５をステータ４８の半径方向の内側でなく、半径方向の外側に配置しているため、ロータ４５の直径を大きく設定することができる。これにより、ロータ４５の回転半径を大きくすることができ、ロータ４５によって生じるトルクを増大させることができる。また、多数の磁性体を配置することができるため、トルクを大きくすることが可能である。   Furthermore, since the rotor 45 is disposed not in the radial direction of the stator 48 but in the radial direction, the diameter of the rotor 45 can be set large. Thereby, the rotation radius of the rotor 45 can be increased, and the torque generated by the rotor 45 can be increased. In addition, since a large number of magnetic bodies can be arranged, the torque can be increased.

そして、第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒは、第１のドリブンシャフト３６Ｌ及び第２のドリブンシャフト３６Ｒからの踏力と、第１のロータ４５Ｌ及び第２のロータ４５Ｒからの電磁力が合成して駆動力となり、この駆動力が伝達される。その結果、第１の後輪３３Ｌ及び第２の後輪３３Ｒが第１のアクスルパイプ３４Ｌ及び第２のアクスルパイプ３４Ｒに設けたころがり軸受４２に支持されて回転し、電動アシスト自転車１が走行する。   The first rear wheel 33L and the second rear wheel 33R are composed of a pedal force from the first driven shaft 36L and the second driven shaft 36R and an electromagnetic force from the first rotor 45L and the second rotor 45R. Are combined into a driving force, and this driving force is transmitted. As a result, the first rear wheel 33L and the second rear wheel 33R are supported and rotated by the rolling bearings 42 provided on the first axle pipe 34L and the second axle pipe 34R, and the electrically assisted bicycle 1 travels. .

また、運転者によってペダル２７Ａ，２７Ｂに踏力が入力されておらず、クランク軸２５が回転していない状態で、電動アシスト自転車１が惰性で走行（以下、「惰性走行」という。）しているときの動作について説明する。   Further, the electric assist bicycle 1 travels inertially (hereinafter referred to as “inertia travel”) in a state where no pedal effort is input to the pedals 27A and 27B by the driver and the crankshaft 25 is not rotating. The operation at that time will be described.

惰性走行時では、２つの後輪３３Ｒ，３３Ｌと共に第１のロータ４５Ｌ及び第２のロータ４５Ｒが回転する。そして、この第１のロータ４５Ｌ及び第２のロータ４５Ｒを回転と同期させて、第１のステータ４８Ｌ及び第２のステータ４８Ｒに電力を供給し、第１の電動機４１Ｌ及び第２の電動機４１Ｒを駆動する。このとき、各電動機４１Ｌ，４１Ｒに作用する負荷は、極めて小さいため、必要最小限の消費電力で電動機４１Ｌ，４１Ｒを駆動させることができる。これにより、惰性走行時に生じる走行抵抗を減らすことができ、惰性走行を維持することが可能である。その結果、電力の消費を抑制することができ、バッテリー装置に蓄えられた電力を用いた走行での航続距離を最大限に引き出すことができる。   During inertial running, the first rotor 45L and the second rotor 45R rotate together with the two rear wheels 33R and 33L. Then, the first rotor 45L and the second rotor 45R are synchronized with the rotation to supply power to the first stator 48L and the second stator 48R, and the first motor 41L and the second motor 41R are To drive. At this time, since the loads acting on the electric motors 41L and 41R are extremely small, the electric motors 41L and 41R can be driven with the minimum necessary power consumption. As a result, it is possible to reduce the running resistance that occurs during coasting and maintain coasting. As a result, power consumption can be suppressed, and the cruising distance in traveling using the power stored in the battery device can be maximized.

ここで、無励磁状態でロータを外力によって回転させると、電動機には、ロータとステータとの磁気吸引力によって細かく脈動するコギングトルクが生じる。しかしながら、本例では、上述したように、ロータを後輪の回転と同期させて積極的に駆動させているため、コギングトルクの軽減を図ることができる。   Here, when the rotor is rotated by an external force in a non-excited state, a cogging torque that finely pulsates due to the magnetic attractive force between the rotor and the stator is generated in the motor. However, in this example, as described above, since the rotor is actively driven in synchronization with the rotation of the rear wheel, the cogging torque can be reduced.

なお、後側スプロケット３７には、ワンウェイクラッチ４０を設けているため、後輪３３Ｌ，３３Ｒの前進方向の回転によってクランク軸２５、チェーン２９、後側スプロケット３７及びペダル２７が回転することがない。   Since the rear sprocket 37 is provided with the one-way clutch 40, the crankshaft 25, the chain 29, the rear sprocket 37, and the pedal 27 are not rotated by the forward rotation of the rear wheels 33L and 33R.

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。上述した実施の形態例では、車輪とドリブンシャフトを嵌合することで一体に固定した例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば固定ピンや固定ネジ等でドリブンシャフトと車輪とを固定してもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention described in the claims. In the above-described embodiment, the example in which the wheel and the driven shaft are fixed together by fitting is described. However, the embodiment is not limited thereto, and the driven shaft and the wheel are fixed with, for example, a fixing pin or a fixing screw. May be fixed.

１…電動アシスト自転車、 ２…フレーム本体、 ４…主フレーム、 ２５…クランク軸、 ２６Ａ，２６Ｂ…クランク、 ２７Ａ，２７Ｂ…ペダル、 ２８…前側スプロケット、 ２９…チェーン、 ３３Ｌ，３３Ｒ…後輪、 ３４Ｌ…第１のアクスルパイプ、 ３４Ｒ…第２のアクスルパイプ、 ３４ａ…連結部材、 ３４ｂ…筒孔、 ３６Ｌ…第１のドリブンシャフト（回転軸）、 ３６Ｒ…第２のドリブンシャフト（回転軸）、 ３７…後側スプロケット、 ３９…デファレンシャル機構（差動機構）、 ４１Ｌ…第１の電動機、 ４１Ｒ…第２の電動機、 ４５Ｌ…第１のロータ、 ４５Ｒ…第２のロータ、 ４６Ｌ，４６Ｒ…マグネット、 ４７Ｌ，４７Ｒ…バックヨーク、 ４８Ｌ…第１のステータ、 ４８Ｒ…第２のステータ、 ４８ａ…貫通孔、 ４９Ｌ，４９Ｒ…ステータコイル、 ５０Ｌ，５０Ｒ…鉄芯、 ５６…配線   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric assist bicycle, 2 ... Frame main body, 4 ... Main frame, 25 ... Crankshaft, 26A, 26B ... Crank, 27A, 27B ... Pedal, 28 ... Front side sprocket, 29 ... Chain, 33L, 33R ... Rear wheel, 34L ... 1st axle pipe, 34R ... 2nd axle pipe, 34a ... Connecting member, 34b ... Tube hole, 36L ... 1st driven shaft (rotating shaft), 36R ... 2nd driven shaft (rotating shaft), 37 ... rear sprocket, 39 ... differential mechanism (differential mechanism), 41L ... first electric motor, 41R ... second electric motor, 45L ... first rotor, 45R ... second rotor, 46L, 46R ... magnet, 47L 47R ... back yoke, 48L ... first stator, 48R ... second stator, 48a ... through Hole, 49L, 49R ... stator coil, 50L, 50R ... iron core, 56 ... wire

Claims (5)

車輪と、
運転者から踏力が入力されるペダルと、
前記ペダルに入力された踏力を前記車輪に伝達する伝達機構と、
前記車輪の中心に取り付けられ、前記伝達機構から踏力が伝達される回転軸と、
前記車輪のホイールに固定されるロータと、
前記ロータの回転の中心側に配置され、前記ロータを介して前記車輪を回転駆動すると共に、前記回転軸が貫通する貫通孔を有するステータと、
を備えることを特徴とする電動アシスト自転車。 Wheels,
A pedal to which pedal force is input from the driver;
A transmission mechanism for transmitting a pedal force input to the pedal to the wheel;
A rotating shaft that is attached to the center of the wheel and transmits a pedaling force from the transmission mechanism;
A rotor fixed to the wheel of the wheel;
A stator that is disposed on the rotation center side of the rotor, rotationally drives the wheel via the rotor, and has a through-hole through which the rotation shaft passes;
An electrically assisted bicycle comprising: 前記ロータは、前記車輪と同心円上に配置され、
前記貫通孔は、前記ステータの中心に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電動アシスト自転車。 The rotor is disposed concentrically with the wheel;
The electrically assisted bicycle according to claim 1, wherein the through hole is formed at a center of the stator. 前記ステータには、前記ステータに電力を供給するバッテリー装置及び前記ステータを制御する制御装置と電気的に接続する配線が設けられ、
前記配線は、前記貫通孔を挿通している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動アシスト自転車。 The stator is provided with a battery device that supplies electric power to the stator and a wiring that is electrically connected to a control device that controls the stator,
The electrically assisted bicycle according to claim 1 or 2, wherein the wiring is inserted through the through hole. 惰性走行時には、前記ロータの回転に同期させて、前記ステータを駆動する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動アシスト自転車。 The electrically assisted bicycle according to any one of claims 1 to 3, wherein, during inertial running, the stator is driven in synchronization with rotation of the rotor. 進行方向と直交する方向の一側に設けられた第１の車輪と、
前記進行方向と直交する方向の他側に設けられた第２の車輪と、
運転者から踏力が入力されるペダルと、
前記ペダルに入力された踏力を前記第１の車輪と前記第２の車輪に伝達する伝達機構と、
前記第１の車輪と前記第２の車輪の中心に取り付けられて前記第１の車輪と前記第２の車輪を連結すると共に、前記伝達機構から踏力が伝達されるドリブンシャフトと、
前記第１の車輪のホイールに固定される第１のロータと、
前記第１のロータの回転の中心側に配置され、前記第１のロータを介して前記第１の車輪を回転駆動すると共に、前記ドリブンシャフトが貫通する貫通孔を有する第１のステータと、
前記第２の車輪のホイールに固定される第２のロータと、
前記第２のロータの回転の中心側に配置され、前記第２のロータを介して前記第２の車輪を回転駆動すると共に、前記ドリブンシャフトが貫通する貫通孔を有する第２のステータと、
を備えることを特徴とする電動アシスト自転車。 A first wheel provided on one side in a direction orthogonal to the traveling direction;
A second wheel provided on the other side of the direction orthogonal to the traveling direction;
A pedal to which pedal force is input from the driver;
A transmission mechanism for transmitting a pedal force input to the pedal to the first wheel and the second wheel;
A driven shaft that is attached to the center of the first wheel and the second wheel to connect the first wheel and the second wheel and to which a pedaling force is transmitted from the transmission mechanism;
A first rotor fixed to a wheel of the first wheel;
A first stator that is disposed on the center of rotation of the first rotor, rotationally drives the first wheel via the first rotor, and has a through hole through which the driven shaft passes;
A second rotor fixed to the wheel of the second wheel;
A second stator that is disposed on the center side of the rotation of the second rotor, rotates the second wheel via the second rotor, and has a through hole through which the driven shaft passes;
An electrically assisted bicycle comprising:
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