JP3004363U - 補助動力付自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】人力とバッテリを電源とする駆動モータ（電動
機）の動力を併用でき、充電ができ、補助動力の利用が
簡便に選択でき、かつ自転車自体に摩耗や加工が不要な
補助動力付自転車を提供する。 【構成】人力と電動機による動力とを併用する自転車１
であって、オートクラッチ２２を備えた直流駆動モータ
兼用発電器２とこの駆動モータ兼用発電器２の電源充電
バッテリ３とを備え、充電と前記駆動モータによる電力
使用との切替えスイッチ装置４をハンドル部に備えてい
る。前記駆動モータ兼用発電器２は車体１に傾斜接触自
在に取り付けるとともに前記駆動モータ兼用発電器２に
備えたオートクラッチ２２の回転軸に傘型又は側面略Ｌ
字状の摩擦ゴム２１を交換自在に設けている。駆動モー
タ兼用発電器２を傾倒させて先端の摩擦ゴム２１を車輪
のリム１１に接触させ、リム１１の回転で充電したり、
或は駆動モータ兼用発電器２の回転を車輪に伝達して補
助動力として利用する。オートクラッチ２２により所定
回転以上の場合にのみ補助動力の利用ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、人力と駆動モータ（電動機）の動力を併用する補助動力付自転車に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来補助動力付自転車に関しては、 「補助動力付自転車」特開昭５０ー１１３９４７号 「補助動力付自転車」実開昭５２ー１００６４６号 などの発明のほか、細部に渡る多数の出願が開示されている。

【０００３】 前記例示の従来技術の目的は、通常の自転車として使用できるとともに、簡単 な機器の付設で動力付自転車としても使用できる自転車を提供することである。 特に長距離走行や坂道登りなどの場合に電力補助走行が可能であるとともに、走 行中充電や家庭用電源で充電できるように構成してある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の補助動力付自転車は、後輪のゴムタイヤの外周面に補助動力を接触させ て、人力を補助する構成であるが、ゴムタイヤに接触させて動力を伝達すると、 その摩擦でタイヤが摩耗してしまい、耐久性がなく現実上は、きわめて短期間し か使用できないものであり、かえってタイヤ交換などの問題があった。

【０００５】 この摩耗を少なくするために、接触圧を加減する装置を工夫したり、補助動力 の使用頻度を減らしたのでは、高価になりかつ使用に制約があって自転車に補助 動力を常備したメリットが半減してしまう。 そこで本考案では、通常の自転車として常用できることは勿論のこと、車輪と駆 動モータとの接触時間が比較的長時間に及びかつ摩耗が相応に発生しても問題の ないようにすることを目的として案出したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、人力と電動機による動力とを併用する自転車において、電動機の動 力の使用をオートクラッチ及び切替えスイッチにより自転車の始動後の補助的な ものとするとともに、車輪と駆動モータ側の回転軸との接触で摩耗する部分を交 換自在な部品とし、かつ車輪のリムの表面に接触するリムドライブ式を提案する ものである。 本考案の補助動力付自転車は、遠心オートクラッチを備えた駆動モータ兼用発 電器を設備しており、駆動と充電の両作用を行なうために車輪と前記駆動モータ 兼用発電器に備えたオートクラッチの回転軸との接触を任意に行なうことができ る。 回転軸には摩擦ゴムを被冠して、硬質合成樹脂製又は金属製のリム自体に傾斜 接触するリムドライブ式で、ゴムタイヤ面には接触しないので、ゴムタイヤの摩 耗は全くないことになる。 しかも回転軸のキャップとなる摩擦ゴムは、車輪の中心方向に傾斜したリム面 へ可及的に広い接触面を得らるように、略傘型としている。 さらに加えて、回転軸のキャップとなる摩擦ゴムは、リムの外側傾斜面及びこれ に続くスポークを取り付けた内周面に渡って接触する構成も提案する。 つまり、摩擦ゴムは、つばを備えた帽子のように側面略Ｌ字状の縁部を形成し て、主としてリム屈折縁に接触してリムを斜め上方に押すように接触付勢する構 成もである。

【０００７】 ここに本考案は、人力と電動機による動力とを併用する自転車であって、遠心 オートクラッチを備えた直流駆動モータ兼用発電器とこの駆動モータ兼用発電器 の電源充電バッテリとを備え、充電と前記駆動モータによる電力使用との切替え スイッチ装置を備え、前記駆動モータ兼用発電器に備えたオートクラッチの回転 軸に摩擦ゴムを被冠して前記摩擦ゴムが直接に車輪のリムに接触するように駆動 モータ兼用発電器を傾斜自在に取り付けた補助動力付自転車を提供するものであ る。 本考案の補助動力付自転車は、駆動モータ兼用発電器と充電器を備えた併用動 力の自転車において、リムドライブ式であること、オートクラッチの回転軸に被 冠する交換自在な摩擦ゴムを特異な形状に案出したことに特徴がある。

【０００８】

【実施例】

図１は、本考案に係る補助動力付自転車の斜視図であって、人力と電動機によ る動力とを併用する構成であって、自転車本体１に、遠心オートクラッチ２２を 備えた直流駆動モータ兼用発電器２及びこの駆動モータ兼用発電器２の電源充電 バッテリ３とを備え、充電と前記駆動モータ２による電力使用との切替えスイッ チ装置４をハンドル部に備えて結線５したものである。 切替えスイッチ装置４は、使用電力の強弱を制御できるものであれば、より好ま しい。 遠心オートクラッチ２２を備えた直流駆動モータ兼用発電器２、電源充電バッテ リ３、制御切替えスイッチ装置４、は自転車１の任意の個所に取り付けることが できるもので、図示のものは一例である。 駆動モータ兼用発電器２に備えられたオートクラッチ２２の回転軸２０の先端 には摩擦ゴム２１を交換自在に被冠している。 前記摩擦ゴム２１は直接に車輪の金属製（合成樹脂製の場合もある）のリム１１ にのみ接触する。 リム１１に比して軟質材で形成された摩擦ゴム２１は、接触により自己摩耗し てゆくが、リム１１自体は何の影響も受けない。 駆動モータ兼用発電器２は、自転車１への固定バー６に連結した傾斜自在な取付 金具７に取り付けられ、手動によるその傾斜動で先端の摩擦ゴム２１がリム１１ に接触する。 図１、図２の実施例での摩擦ゴム２１は、車輪の中心方向に傾斜したリム面へ 可及的に広い接触面を得られるように、リム１１の外側傾斜面１２及びこれに続 くスポークを取り付けた内周面１３に渡って接触しており、つまり、摩擦ゴム２ １は、つば付き帽子のように側面略Ｌ字状の縁部を形成して、主としてリム屈折 縁に接触してリム１１を斜め上方に（図中の矢印）押すように付勢している。 摩擦ゴム２１は、車輪の中心方向に傾斜したリム１１面に接触するように、図 ３で示す略傘型もよい。 このように本考案では、自転車１のリム１１に駆動モータ兼用発電器２に備え られたオートクラッチ２２の回転軸２０の摩擦ゴム２１を接触して、動力を伝達 するリムドライブ式が特徴である。 なお、摩擦ゴム２１のリム１１への接触又は接触解除は、取付金具７を手で立 ち起こすなどの手動による機械的作動で行なう。

【０００９】 オートクラッチ２２は、遠心力によるクラッチ機構であり、駆動モータ兼用発 電器２の回転軸２０と一定回転速度で自動連結する構成であって、自転車１のリ ム１１が回転していないときは、クラッチは切れている。 あくまで、人力で始動したのちに、選択的に補助動力を利用する構成である。

【００１０】 直流駆動モータ兼用発電器２は電源充電バッテリ３に接続していて、駆動モー タ兼用発電器２の回転により充電或は電力使用を行なうが、この切替えをハンド ル部に制御切替えスイッチ装置４を設けて行なっている。 接触回転していても、充電するか逆に電気を消費して駆動モータ２を回すかの選 択は、制御切替えスイッチ装置４で行なうもので、特にマイコン制御などをしな いことも特徴である。 つまり駆動モータ２を回すか否かの決定は、乗っている人の感性や習得で行なう ので、自転車のよさが失われない。 例えば、ペダル駆動力のセンサーを備えて負荷を平均化するように自動的に補助 力を検出し補助力を与える補助動力付自転車と比較すると、負荷が直感できまた 補助力の選択も自在でありより自然感がある。

【００１１】 なお夜間走行のためにライト８専用のダイナモ１０を別途前輪に取り付けても よいが、充電バッテリ３とライト８を接続しスイッチ９をハンドル部に備えて、 ライト８を点灯させることもできる。 電源充電バッテリ３を使えば、停止中もライト点灯ができるし、電源充電バッテ リ３は、ＡＣアダプターを使用して家庭用電源で充電できる。

【００１２】 図３は、本考案の補助動力部品の分解した部品図である。 直流駆動モータ兼用発電器２は電源充電バッテリ３に接続してあり、実施例（商 品）ではこれを一部品としているので、自転車１に容易に取り付けることができ る。

【００１３】 図４は、結線図であって直流駆動モータ兼用発電器２がスイッチ装置４を介し て電源充電バッテリ３に直列に接続されていることを示すものである。 構造的にはきわめて簡単であり、ある程度結線してあれば自転車を持っているも のが、これらの部品をもとめて、自己組み立ても容易にできる。

【００１４】 図５は、遠心オートクラッチ２２を備えた直流駆動モータ兼用発電器２の断面 図であり、図６は遠心オートクラッチ２２の切開平面図である。 直流駆動モータ兼用発電器２は、その上室に一体的に遠心オートクラッチ２２ を備えている。 駆動モータの回転軸とオートクタッチ２２の回転軸２０は、一定速度でクラッチ の回転軸２０が回転するときにのみ接続される構成である。 リム１１の外側傾斜面１２に摩擦ゴム２１が接触していても、リム１１が一定速 度で回転していない限り、駆動モータ２には連結されないので、例えば自転車の 初動時にリム１１に駆動モータ兼用発電器２の負荷がかかることはないし、また 自転車の初動時に補助力を得ることもできない構成である。 遠心オートクラッチ２２を備えた直流駆動モータ兼用発電器２を設けているの で、リム１１の回転が例えば１〜３Ｋｍ／ｈの所定速度になった時にのみ、動力 を断続できるものである。 この構成のため、リム１１に摩擦ゴム２１が接触していても、停止中やきわめて 低速の場合は駆動モータ兼用発電器２とは連結されていないので、負荷はかから ない。 因にオートクラッチ２２において接続状態で固定する機能を設けたり、非接続 状態で固定する機能を設けることも可能である。 以上の実施例は、基本的構成を示すもので、全体のデザインや取付個所など種 々変更できる。 取付自転車も、二輪車でも三輪車でも、又前輪駆動でも後輪駆動でも可能であ る。

【００１５】 このような構成の補助動力付自転車は、取付金具７を手動傾斜させて、直流駆 動モータ兼用発電器２を倒してその回転軸先端の摩擦ゴム２１をリム１１に接触 させて、切替スイッチ装置４により、選択的に充電或は駆動モータによる補助動 力ができるものである。 使い方は、前記接触を解除した状態では、普通の自転車として使用し、一方下り 坂を走行するときは接触させて充電の指示をして充電し、登り坂や長距離走行の ときは、接触させて駆動モータを回転させて、電動力に補助させて楽々と走行す ることができるのである。 摩擦ゴム２１は、リム１１にのみ接触するので、接触音（摩擦音）もなく（中空 のタイヤに接触させると接触音がゴーと共鳴する）、また摩擦ゴム２１の方が摩 耗してゆくので自転車側が摩耗するようなことがない。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る補助動力付自転車は、きわめて簡単な構成 で、自転車に小さな補助動力を付与するものであり、オートバイやスクータほど の馬力やスピードまでは要求されない日常的自転車走行にはきわめて便利であり 、有用である。 補助動力は、自転車始動後にのみ利用できるもので、かつその利用は手元の切替 えスイッチで選択できる構成であるので、自転車本来の機能の支障となることも ないし、逆に補助動力のみで走行できるものでもない。 そして次のような実用的効果がある。 補助動力は、始動後に選択的に使用できる構成であるので、自転車本来の走 行が損なうことはない。 オートクラッチ・切替えスイッチ・手動の傾斜自在の取付金具で、補助動力 の使用と充電を適宜に行なうことができる。 摩擦ゴムがリム面に接触するリムドライブ式の構成は、単純であって接触加 減の調整装置など余分なものが不要である。 摩擦ゴムは、直接回転軸のキャップとなっているので、接触力がロスなく、 そのままクラッチで直流駆動モータ兼用発電器に伝達される。 特に摩擦ゴムの形状は、傘型で接触効率がよく、更にリムの屈折縁に接触し て斜め上方に押して回転する縁部を設けた形状では、リムドライブ式として 最良の接触効率である。 摩擦ゴムは、比較的廉価な部品であり、その部品のみが消耗部品であるので 自転車本体を痛めたり摩耗させることはない。 装置全体がきわめてコンパクトであり、取付や取り外しが自在である。 また補助動力装置全体が軽量で、自転車としての走行に違和感がない。 ハンドル部のスイッチで、充電又は駆動モータによる補助動力走行かを選択 できるので、操作性もよい。 このように、本考案に係る補助動力付自転車は、始動後にはじめて補助動力を 補助し、接触部分をリムドライブ式にすることにより、自転車の走行を選択的に 楽にするものであり、廉価でたいへん実用価値がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る補助動力付自転車の一実施例を示
す斜視図。

【図２】摩擦ゴムとリム面との接触状態を示す部分断面
図。

【図３】本考案に係る補助動力付自転車の補助動力とな
る部品を示す分解図。

【図４】本考案に係る補助動力付自転車の電源充電バッ
テリと直流駆動モータ兼用発電器と切替えスイッチとの
結線図。

【図５】本考案に係る補助動力付自転車のオートクラッ
チを備えた駆動モータ兼用発電器の一部切開図。

【図６】オートクラッチを備えた駆動モータ兼用発電器
のオートクラッチ部分の横断面図。

【符号の説明】

１ 自転車 ２ オートクラッチを備えた駆動モータ兼用発電器 ３ 電源充電バッテリ ４ 切替えスイッチ装置 ７ 取付金具 21 摩擦ゴム 11 リム

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 人力と電動機による動力とを併用する自
   転車であって、オートクラッチを備えた直流駆動モータ
   兼用発電器とこの駆動モータ兼用発電器の電源充電バッ
   テリとを備え、充電と前記駆動モータによる電力使用と
   の切替えスイッチ装置を備え、前記駆動モータ兼用発電
   器に備えたオートクラッチの回転軸に摩擦ゴムを被冠し
   て前記摩擦ゴムが直接に車輪の金属リムに接触するよう
   に駆動モータ兼用発電器を傾斜自在に取り付けた補助動
   力付自転車。
2. 【請求項２】 人力と電動機による動力とを併用する自
   転車であって、オートクラッチを備えた直流駆動モータ
   兼用発電器とこの駆動モータ兼用発電器の電源充電バッ
   テリとを備え、充電と前記駆動モータによる電力使用と
   の切替えスイッチ装置及びライトの切替えスイッチをハ
   ンドル部に備え、前記駆動モータ兼用発電器に備えたオ
   ートクラッチの回転軸に略傘型の摩擦ゴムを被冠して前
   記摩擦ゴムが直接に車輪の金属リムの片面に接触するよ
   うに駆動モータ兼用発電器を傾斜自在に取り付けた補助
   動力付自転車。
3. 【請求項３】 オートクラッチの回転軸に摩擦ゴムを交
   換自在に被冠したオートクラッチを備えた駆動モータ兼
   用発電器と、オートクラッチを備えた駆動モータ兼用発
   電器を自転車の車輪のリムに傾斜接触自在取り付ける取
   付金具と、電源充電バッテリと、前記駆動モータを使用
   する切替えスイッチ装置と、接続配線とをセットとして
   なり、電源充電バッテリ、制御切替えスイッチ装置を任
   意の個所に取り付けた補助動力付自転車。
4. 【請求項４】 人力と電動機による動力とを併用する自
   転車であって、オートクラッチを備えた直流駆動モータ
   兼用発電器とこの駆動モータ兼用発電器の電源充電バッ
   テリとを備え、充電と前記駆動モータによる電力使用と
   の切替えスイッチ装置及びライトの切替えスイッチをハ
   ンドル部に備え、前記駆動モータ兼用発電器に備えたオ
   ートクラッチの回転軸に側面略Ｌ字状の縁部を形成した
   摩擦ゴムを交換自在に被冠して前記摩擦ゴムが直接に車
   輪の金属リムの屈折縁に接触して斜上方に付勢するよう
   に駆動モータ兼用発電器を傾斜自在に取り付けた補助動
   力付自転車。
5. 【請求項５】 人力と電動機による動力とを併用する自
   転車であって、オートクラッチを備えた直流駆動モータ
   兼用発電器とこの駆動モータ兼用発電器の電源充電バッ
   テリとを備え、充電と前記駆動モータによる電力使用と
   の切替えスイッチ装置をハンドル部に備え、前記駆動モ
   ータ兼用発電器を前輪に取り付け前記駆動モータ兼用発
   電器に備えたオートクラッチの回転軸に傘型又は側面略
   Ｌ字状の摩擦ゴムを交換自在に被冠して前記摩擦ゴムが
   直接に前輪のリムに接触するように駆動モータ兼用発電
   器を傾斜自在に取り付けた補助動力付自転車。