JP2814149B2 - 駆動力補助装置付き自転車 - Google Patents

駆動力補助装置付き自転車

Info

Publication number
JP2814149B2
JP2814149B2 JP3010476A JP1047691A JP2814149B2 JP 2814149 B2 JP2814149 B2 JP 2814149B2 JP 3010476 A JP3010476 A JP 3010476A JP 1047691 A JP1047691 A JP 1047691A JP 2814149 B2 JP2814149 B2 JP 2814149B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
auxiliary
bicycle
motor
torque
driving force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3010476A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04244496A (ja
Inventor
寛 神谷
Original Assignee
本田技研工業 株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=11751206&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2814149(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 本田技研工業 株式会社 filed Critical 本田技研工業 株式会社
Priority to JP3010476A priority Critical patent/JP2814149B2/ja
Publication of JPH04244496A publication Critical patent/JPH04244496A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2814149B2 publication Critical patent/JP2814149B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人力で駆動される自転
において、高負荷時に補助駆動力で人力を補助するよ
うにした、駆動力補助装置付き自転車に関する。
【0002】
【従来の技術】人力による駆動力を補助するために、駆
動側の部材を一定速度以上で駆動したとき、補助動力が
作動するようにした自転車は特公昭56−15356に
よって知られている。しかし該装置は、登板時等の如く
低速で高トルクを必要とするような場合は作動しないの
で、用途が限られる不都合がある。
【0003】また、特開平2−74491号の如く、人
力による駆動力のみに基付いて補助モータを作動させる
ように構成した装置も提案されているが、この装置にお
いては、同じ人力がかけられている場合、低速でも高速
でも同じ補助駆動力しか発生しないため、高速のときに
は補助駆動力の比率が少なくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、人力駆動
仕事量が所定値以上のときに、その仕事量に応じた補助
駆動手段の動力を人力に加えることができる装置を得る
ことを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明における、前記課
題を解決するための手段は、請求項1に記載したとお
ペダル人力駆動手段と補助動力駆動手段が並列に車
輪に連結されるようにした駆動力補助装置付き自転車に
おいて、前記人力で加えられる回転トルクTcpの検出
手段と、ペダルクランクの回転速度Ncの検出手段と、
これらの検出値に基づく仕事量Wcpが所定の値より大
きいとき、前記補助駆動手段の出力を前記の仕事量に応
じて制御するように構成したことを特徴とする。
【0006】
【作用】前記の手段によれば、ペダル人力駆動手段にか
かる仕事量に基づき、この値が所定値以上のとき、その
仕事量の大小に応じた出力の補助動力を付加するので、
車速及び人力駆動力のあらゆる状況下で、良好な補助駆
動力を提供することができる。
【0007】
【実施例】図1において1は本発明を実施した自転車
で、2はフレーム、3はハンドル、4、5は前輪及び後
輪、6はペダルクランク、6a(図3)はクランク速度
検出器、7はペダルクランク6の軸に固定された駆動ス
プロケット、8は後輪5の軸に固定された被動スプロケ
ットで、両スプロケット7、8にチェーン9が巻掛けら
れており、該自転車1は人力でペダルクランク6を回転
することにより走行する周知のものである。
【0008】 該自転車1において10は駆動力補助装置
で、フレーム2のシートチューブ11にピン12aで枢
着されたレバー12に、補助スプロケット13とこれを
駆動する電気モータ14が取付けられ、また該レバー1
2とシートチューブ11の間にチェーン9の張力検出器
としてのロードセル15が介設されて補助スプロケット
13をチェーン9に圧接している。そして補助スプロケ
ット13は、チェーン9の緊張側9aに係合し、モータ
14にはバッテリ16からコード17で供給される電流
により駆動され、供給電圧は、ロードセル15の出力で
制御される図外の電圧調整装置により制御される。
【0009】 人力による走行中に後輪5に加わる荷重が
増大し、これに応じてクランク6に加える力を増大させ
ると、チェーン9の緊張側9aは直線状になろうとして
補助スプロケット13及びアーム12を押し上げてロー
ドセル15を圧縮し、その出力によりモータ14の電源
回路の電圧を制御してモータ14を駆動し、そのトルク
をチェーン9に伝えて人力を助ける。
【0010】 図2はロードセル15に作用する力の説明
図で、チェーン9の張力をTp、補助スプロケット13
による作用力をTaとすると、補助スプロケット13よ
り上流側のチェーン部分にはTp+Taの力が作用す
る。レバー12を該チェーン部分と略平行に配置すると
Tp+Taはレバー12の長手方向に作用し、Tpと、
Tp+Taの合力Ttが得られるが、合力Ttのレバー
12に垂直な成分Tsは、Tp+Ta又はTaの大きさ
に無関係であって、Tpのみに比例する。
【0011】 そして、ロードセル15に作用する力Fは
Tsと比例するから、該力Fはチェーン張力Tpに比例
し、したがってロードセル15で制御されるモータ駆動
用の電圧もチェーン張力Tpによって制御され、ペダル
クランク6に加える人力に応じた電気動力が供給され
る。
【0012】 図3に示す実施例は、モータ14をシート
チューブ11に固定されたモータスティ20に固定し、
レバー12の支軸をモータ14と同軸とし、該レバー1
2の長手方向中心線0をチェーン9と平行に配置したも
のであり、モータ14の出力軸には、減速装置として駆
動ピニオン21が固定されて大径の補助ギヤ22を駆動
するようにされ、該ギヤ22と一体の補助スプロケット
13チェーン9に噛合っている。この装置においても
チェーン張力が増大すればロードセル15の圧力が増大
してモータ14が作動する。
【0013】 図4の実施例は、図1のものと略同一構成
でレバー12にモータ14と補助スプロケット13を配
置するが、減速装置は図3と同一構成のものが用いられ
ている。
【0014】 図5、図6の実施例は、シートチューブ1
1に前方への湾曲部11aと、該湾曲部11aと一体で
前方へ突出したU字形の輪郭をもつ板状の受部11bを
有し、アーム12はダウンチューブ23に枢着され、電
気モータ14は前記湾曲部11aの内側に位置し、ロー
ドセル15は、アーム12にピン12bで結合されると
共に面が前記受部11bの下面に当接している。この
装置においても、ペダル駆動力が大になってチェーンの
緊張側9aの張力が大になると、ロードセル15の信号
によりモータ14に電力が供給される。
【0015】 前記各実施例において、ペダルから加え
れる人力の仕事量をWcp、クランクペダリングトルク
Tcp、クランク速度をNcとすると、Wcp=(1/
716.2)Tcp・Ncで表され、人力による場合は
TcpとNcの関係は実際上図7(a)に示すように
クランクペダリングトルクTcpとクランク速度Ncの
積が一定の双曲線に近似した曲線a〜dで示すようにな
り、該線は運動量Wcpが大になれば矢印方向に移動す
る。曲線a〜dの各曲線では、それぞれ運動量Wcpは
一定である。
【0016】 また、電圧制御による直流モータの補助駆
動トルクTcaとクランク速度Ncとの関係は、図7
(b)で直a´〜d´に示すような補助駆動トルクT
caと回転速度Ncが反比例の関係にあり、該直線は印
加電圧Vaを大にすれ矢印方向に移動する。Tca、
Ncと印加電圧Vaの間にはVa=KE・N+(Ra
/KT)Tcaの関係あり、KEは誘起電圧定数、Ra
は電気子抵抗、KTはトルク定数である。曲線a´〜d
´の各曲線では、それぞれモータの印加電圧Vaは一定
である。
【0017】 そして、ペダルによる人力走行中にモータ
14が作動し、人力とモータ14を共働させると、前記
a〜bの曲線は嵩上げされて図7(c)の曲線A〜Dの
ようになる。図7でTcはクランク軸相当出力トルク、
Tcaは直流モータの補助駆動トルク、Rは走行抵抗で
ある。図7(c)において、人力は補助駆動力で嵩上げ
され、総駆動力は、曲線A,B,C,Dで示すようにな
り、速度Nc1において、総トルクTc1が発生するとき
の補助トルクはTca1であり、総トルクTc2が発生す
るときの補助トルクはTca2である。したがって、人
力で発生するトルクは、トルクの差Tc1−Tca1及び
Tc2−Tca2ですむことになる。換言すれば運転者が
ペダリング回転数一定のまま仕事量Wcpを図7(a)
の曲線dから曲線cに落した場合、モータ14の補助駆
動力は、Tca1からTca2に制御される。したがっ
て、Tc1−Tca1の値とTc2−Tca2の値が同じ場
合、人力による踏力は同じ値となるが、モータ14に
は、その時の車速に基付く運動量Wcpに応じた補助動
力が出力される。 補助駆動装置は、図7(a)で示す仕
事量の曲線a〜dのいずれの場合も作動させ得るが、低
負荷時に補助駆動をさせる必要は少ないから、本発明に
おいてはc,d線の如き高負時に作動させるものとし
た。 なお、曲線A〜Dのそれぞれで、走行抵抗曲線Rと
の交点で車速は上限となる。
【0018】 前記図外の電圧調整装置による制御作用
、図8に示すチャートに従って行なうようにすること
ができる。即ちクランクペダリングトルクTcpとクラ
ンク速度Ncの積Wcpがで基準値WCPより大きく
なるとで該Wcpに比例する電圧Va∝Wcp=Tc
p×Ncを発生してモータ14に駆動力を付加する。
えば、仕事量Wcpが図7(a)の曲線c又はdの場
合、モータ14によって図7(b)の直線c´,d´の
仕事量が付加される。これにより、クランクペダリング
トルクTcpとクランク速度Ncに基づく仕事量Wcp
が所定の値より大きいとき、該仕事量Wcpに応じてモ
ータに加わる電圧Vaを制御することになる
【0019】 以上、チェーン伝動及び電気モータを用い
たものについて説明したが、伝動装置としてはベルト伝
動装置を用いることができ、補助原動機としては、電気
モータで駆動される油圧モータを用いることもでき、人
力駆動の雪上車にも利用できる。
【0020】 また、補助スプロケット又は補助プーリの
移動をロードセル等の張力検出器に伝える機構は、レバ
ーに限らずカムその他の伝動機構を用いることができ、
また張力と張力検出器の出力とは必ずしも正確な比例関
係になくても実用上は差支えがない。
【0021】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、ペダル人力駆動手段にかかる仕事量に基づ
き、該仕事量の値が所定値以上のとき、その仕事量の大
小に応じた出力の補助動力を付加するので、車速及び人
力駆動力のあらゆる状況下で良好な補助駆動力を提供す
ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を実施した自転車の側面図
【図2】 張力検出機構の作用説明図
【図3】 別実施例の正面図
【図4】 別実施例の正面図
【図5】 他の実施例の正面図
【図6】 図5のVI−VI線断面図
【図7】 動力補助作用の説明図
【図8】 制御作用のフローチャート
【符号の説明】
10 駆動力補助装置 12 レバー 13 補助スプロケット 14 電気モータ(補助原動機) 15 ロードセル(張力検出器)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ペダル人力駆動手段と補助動力駆動手段
    が並列に車輪に連結されるようにした駆動力補助装置付
    き自転車において、前記人力で加えられる回転トルクT
    cpの検出手段と、ペダルクランクの回転速度Ncの検
    出手段と、これらの検出値に基づく仕事量Wcpが所定
    の値より大きいとき、前記補助駆動手段の出力を前記の
    仕事量に応じて制御するように構成したことを特徴とす
    る、駆動力補助装置付き自転車。
JP3010476A 1991-01-31 1991-01-31 駆動力補助装置付き自転車 Expired - Lifetime JP2814149B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3010476A JP2814149B2 (ja) 1991-01-31 1991-01-31 駆動力補助装置付き自転車

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3010476A JP2814149B2 (ja) 1991-01-31 1991-01-31 駆動力補助装置付き自転車

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07294590A Division JP3141342B2 (ja) 1995-11-13 1995-11-13 電動補助自転車
JP10142949A Division JP2973109B2 (ja) 1998-05-25 1998-05-25 駆動力補助装置付き自転車
JP10142948A Division JP3072481B2 (ja) 1998-05-25 1998-05-25 駆動力補助装置付き自転車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04244496A JPH04244496A (ja) 1992-09-01
JP2814149B2 true JP2814149B2 (ja) 1998-10-22

Family

ID=11751206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3010476A Expired - Lifetime JP2814149B2 (ja) 1991-01-31 1991-01-31 駆動力補助装置付き自転車

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2814149B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2829808B2 (ja) * 1992-09-18 1998-12-02 本田技研工業株式会社 自転車の補助駆動装置
JP2506047B2 (ja) * 1993-07-26 1996-06-12 ヤマハ発動機株式会社 電動自転車
JP2670244B2 (ja) * 1995-03-01 1997-10-29 システマティック株式会社 移動機器駆動装置
JP2670243B2 (ja) * 1995-03-01 1997-10-29 システマティック株式会社 移動機器駆動装置
JPH08295282A (ja) * 1995-04-28 1996-11-12 Tec Corp 自転車用補助動力装置および補助動力装置付自転車
US5758735A (en) * 1996-07-26 1998-06-02 Aerovironment, Inc. High performance bicycle propulsion
JP3432366B2 (ja) 1996-08-14 2003-08-04 松下電器産業株式会社 電気自転車

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1531453A (en) * 1975-01-21 1978-11-08 Lucas Industries Ltd Cycle gear selector
JPS5676590U (ja) * 1979-11-19 1981-06-22
JPS5689793U (ja) * 1979-12-14 1981-07-17
JPH0274491A (ja) * 1988-09-10 1990-03-14 Matsushita Electric Works Ltd 原動機付二輪車

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04244496A (ja) 1992-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3377258B2 (ja) 電動モータ付き乗り物
JP2634121B2 (ja) 電動モータ付き自転車およびそのモータ制御方法
EP0590674B1 (en) Method for powering a muscle-operated vehicle and vehicle
JP3190491B2 (ja) 電動モータ付き乗り物
JP3054234B2 (ja) 電動モータ付き自転車
JPH08310478A (ja) アシストモータ付き自転車における踏力検出装置
JP2814149B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JP3054268B2 (ja) 電動モータ付き自転車
JP3468799B2 (ja) 電動モータ付き乗り物およびその制御方法
JP2973109B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JP4229718B2 (ja) 電動補助車両の補助力制御装置
JP2000118481A (ja) 電動アシスト自転車
JP2002240772A (ja) 電動補助車両の補助動力制御装置
JP3141344B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JP3810130B2 (ja) 電動モータ付き乗り物およびその制御方法
JP3072481B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JP3230760B2 (ja) 電動モータ付き自転車
JP3141345B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JP3141342B2 (ja) 電動補助自転車
JP3377242B2 (ja) 電動モータ付き自転車
JPH06211179A (ja) パワーアシスト自転車
JP2001270486A (ja) 電動モータ付き乗り物およびその制御方法
JPH08175472A (ja) パワーアシスト車両の補助駆動力制御装置
JP3192296B2 (ja) 電動モータ付き乗り物
JPS6338031A (ja) 自動車の補助駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19960910

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080814

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090814

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100814

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100814

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110814

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110814

Year of fee payment: 13