JP3067590U - 自転車用サーボモータドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】サーボモータとエンコーダを組み合わせ，サー
ボモータ軸端に硬質ゴムを焼き付け加工したフライホイ
ールの半円溝面を自転車後輪タイヤ側面に押圧し，コン
ピュータ制御により駆動する自転車の補助動力源を提供
する。 【解決手段】サーボモータ４，エンコーダ５，サーボモ
ータ４の軸端に硬質ゴムを焼き付け加工したフライホイ
ール３を取り付け一体化し，これらを装着金具６で固定
し，フライホイール３半円溝面を自転車後輪タイヤ２側
面に押圧しながら既存の自転車１車体骨に装着し，自転
車ペタル７の内側に永久磁石８を取り付け．安全カバー
９に磁気センサー１０を取り付け，バッテリー１１，給
電／充電切り替えリレー１２，サーボモータ駆動電流増
幅器１３，コンピュータ制御部１５，カギ付電源駆動ス
イッチ１６，充電ダイオード１８，収納カバー１７を装
着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，サーボモータとエンコーダを組み合わせ，その一体化したサーボモ ータ軸端に硬質ゴムを焼き付け加工したフライホイールの半円溝面を既存の自転 車後輪タイヤ側面に押圧装着し，サーボモータをコンピュータ制御により駆動し ，既存の自転車の補助動力源に関わるものである。

【０００２】

【従来の技術】

小型ガソリンエンジンの動力軸にフライホイールを付け，自転車後輪リムを駆 動し，速度制御を人間の手で操作して運転していたため，緊急時，急ブレーキを 掛けても，エンジンが駆動している為，大きな事故に至る場合が多発した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

自転車に小型ガソリンエンジン搭載のため，重量，騒音，大気公害，そして， 手動による速度制御，ブレーキを掛けてもエンジンが駆動している為ほとんど功 を奏しない為，事故につながる危険性が多大である。従って動力源をサーボモー タで行ないエンコーダ出力信号とサーボモータ駆動，速度制御及び制動制御をコ ンピュータ制御することにより前述の欠点を解消しようとするももである。

【０００４】

【課題が解決するための手段】

サーボモータとエンコーダを一体化した，サーボモータ軸端に硬質ゴムを焼き 付け加工したフライホイールを取り付け，その硬質ゴムを焼き付け加工したフラ イホイール半円溝部分を既存の自転車の後輪タイヤ側面に押圧して，取り付け金 具で既存の自転車車体骨に装着し，既存の自転車ペタル内側に永久磁石を取り付 け，一方既存の自転車車体骨に磁気センサーを取り付け，サーボモータとエンコ ーダ，磁気センサー等からの電気信号をコンピュータ制御部に接続しコンピュー タは多くのデータを演算処理して安全運転を行なう方法である。

【０００５】

【作用】

サーボモータとエンコーダを一体化した，サーボモータ軸端に硬質ゴムを焼き 付け加工したフライホイールを取り付け，それを既存の自転車の後輪タイヤ側面 に，そのフライホイール半円溝部分を押圧しながら取り付け金具で既存の自転車 車体骨に装着し，一体化したサーボモータとエンコーダに安全カバーを取り付け ，既存の自転車ペタル内側に永久磁石を取り付け，この磁石の磁力線がさ交する 位置，つまり安全カバーの外側に磁気センサーを取り付け，それらの電気的信号 をコンピュータ制御部に接続し，カギ付き電源駆動スイッチを投入し，既存の自 転車ペタルを踏み漕ぐ事により，速度に対応してサーボモータを駆動する。ペタ ルを踏み漕がない時は磁気センサーの信号が無い為，サーボモータは駆動されず 発電機となり，此の発電気はコンピュータが給電／充電リレーを充電側に制御さ れて充電ダイオードを介してバッテリーの充電負荷電流が制動動作し，減速され る，上述の動作を運転者は繰り返し自転車を操作する，運転者は上述の動作機能 が如何なる状態でも必要に応じて，手動急ブレーキを使用する事が可能である。 上記の動作が運転者の補助動力源となり，安全かつ楽々運転を奏する。

【０００６】

【実施例】

以下，添付図面に従って実施例を説明する。１は既存の自転車，２は既存の自 転車の後車輪タイヤ，この後車輪タイヤ側面の半円状に加工したフライホイール ３に硬質ゴムを焼き付け加工したフライホイールを４サーボモータ５エンコーダ を直列に一体化した４サーボモータの軸端に取り付け，此の一体化した４サーボ モータに，６の３，４，５，装着金具を装着し，３に硬質ゴムを焼き付け加工し たフライホイールを自転車後車輪タイヤ側面の半円状の位置に押圧しながら６の ３，４，５，装着金具を既存の自転車車体骨に装着し，７の既存の自転車ペタル の内側に８永久磁石を取り付け，一体化したサーボモータとエンコーダに９の安 全カバーを取り付け，７の既存の自転車ペタルの内側の８永久磁石の磁束がさ交 する位置，つまりその位置は９安全カバー外側に１０磁気センサーを取り付け， １１バッテリー１２ボルト，１２給電／充電リレー切り替えリレー，１３サーボ モータ駆動電流増幅器，１４速度制御パラメータ設定用リンクジャク，１５コン ピュータ制御部，１６カギ付き電源駆動スイッチ，１８充電ダイオード，等々で １７は１１，１２，１３，１４，１５，１６等々を収納ケース内に装着し，１３ サーボモータの電源は１２給電／充電切り替えリレーのコモン端子へ配線し，そ のリレーのブレーク端子は１３サーボータ駆動電流増幅器出力へ配線され，その リレーのメイク端子は１８充電ダイオードのアノード電極へ配線し，１５コンピ ュータ制御部のサーボータ駆動電圧は１３サーボータ駆動電流増幅器入力に配線 され，５エンコーダ出力は１５コンピュータ制御部信号入力に配線され，１８充 電ダイオードのカソード電極から１１バッテリープラス電極に配線し，１０磁気 センサーの信号電極から１５コンピュータ制御部信号入力に配線し，１１バッテ リープラス電極から１６カギ付き電源駆動スイッチ入力端子へ配線し，そのスイ ッチの出力端子から１５コンピュータ制御部及び１３サーボータ駆動電流増幅器 ，それぞれの電源入力端子へ配線し，１６カギ付き電源駆動スイッチを投入し， ７既存の自転車ペタルを踏み漕ぐと７既存の自転車ペタルの内側の８永久磁石の 磁束が１０磁気センサーを，さ交すると，インパルスが発生し，１５コピュータ 制御部から４サーボモータへ駆動電圧を供給する。この発進走行駆動電圧は瞬時 に上昇すると運転者にショックを与える為，約２秒間指数関数的に駆動電圧を立 ち上がらせている。７既存の自転車ペタルを踏み漕げば５エンコーダから速度に 対応したパルス数が１５コンピュータ制御部信号入力に供給され，そのパルス数 を前回のパルス数と今回のパルス数をサンプリングし，時々刻々と演算処理を行 ない，４サーボモータへ駆動電圧を供給する。７既存の自転車ペタルを踏み漕ぐ のを中止したり，又は法定の３０Ｋｍ／Ｈの速度に達すると１５コンピュータ制 御部は１２給電／充電切り替えリレーを充電側に制御し１８充電ダイオードを介 して１１バッテリーのプラス電極に充電負荷電流を与え減速させ，運転者は必要 に応じて手動ブレーキを効かす事ができる。以上の動作により運転者は発進から 登坂に至るまで安全，かつ，楽々運転が可能となる。

【０００７】

【考案の効課】

上述の様に，本考案の，踏んだモータは，本考案装置を既存の自転車に装着し ，自転車ペタルを踏み漕ぐ事により，発進走行時から平坦道路そして登坂道路に 至るまで，既存の自転車の後輪タイヤ側面を硬質ゴムを焼き付け加工したフライ ホイールをサーボモータが駆動しそれが補助動力源となり抜群の機動力を発揮し 功を奏する。

【提出日】平成１１年１０月７日（１９９９．１０．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，サーボモータとエンコーダを組み合わせ，その一体化したサーボモ ータ軸端に硬質ゴムを焼き付け加工したフライホイールの半円溝面を自転車後輪 タイヤ側面に押圧装着し，サーボモータをコンピュータ制御により駆動し，自転 車の補助動力源に関わるものである。

【０００２】

【従来の技術】

小型ガソリンエンジンの動力軸にフライホイールを付け，自転車後輪リムを駆 動し，速度制御を人間の手で操作して運転していたため，緊急時，急ブレーキを 掛けても，エンジンが駆動している為，大きな事故に至る場合が多発した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

自転車に小型ガソリンエンジン搭載のため，重量，騒音，大気公害，そして， 手動による速度制御，ブレーキを掛けてもエンジンが駆動している為ほとんど功 を奏しない為，事故につながる危険性が多大である。従って動力源をサーボモー タで行ないエンコーダ出力信号とサーボモータ駆動，速度制御及び制動制御をコ ンピュータ制御することにより前述の欠点を解消しようとするももである。

【０００４】

【課題が解決するための手段】

サーボモータとエンコーダを一体化した，サーボモータ軸端に硬質ゴムを焼き 付け加工したフライホイールを取り付け，その硬質ゴムを焼き付け加工したフラ イホイール半円溝部分を自転車の後輪タイヤ側面に押圧して，取り付け金具で自 転車車体骨に装着し，自転車ペタル内側に永久磁石を取り付け，一方自転車車体 骨に磁気センサーを取り付け，サーボモータとエンコーダ，そして磁気センサー からの電気信号をコンピュータ制御部に接続しコンピュータは多くのデータを演 算処理して安全運転を行なう方法である。

【０００５】

【作用】

サーボモータとエンコーダを一体化した，サーボモータ軸端に硬質ゴムを焼き 付け加工したフライホイールを取り付け，それを自転車の後輪タイヤ側面に，そ のフライホイール半円溝部分を押圧しながら取り付け金具で自転車車体骨に装着 し，一体化したサーボモータとエンコーダに安全カバーを取り付け，自転車ペタ ル内側に永久磁石を取り付け，この磁石の磁力線がさ交する位置，つまり安全カ バーの外側に磁気センサーを取り付け，それらの電気的信号をコンピュータ制御 部に接続し，カギ付き電源駆動スイッチを投入し，自転車ペタルを踏み漕ぐ事に より，速度に対応してサーボモータを駆動する。ペタルを踏み漕がない時は磁気 センサーの信号が無い為，サーボモータは駆動されず発電機となり，此の発電気 はコンピュータが給電／充電リレーを充電側に制御されて充電ダイオードを介し てバッテリーの充電負荷電流が制動動作し，減速される，上述の動作を運転者は 繰り返し自転車を操作する，運転者は上述の動作機能が如何なる状態でも必要に 応じて，手動急ブレーキを使用する事が可能である。上記の動作が運転者の補助 動力源となり，安全かつ楽々運転を奏する。

【０００６】

【実施例】

以下，添付図面に従って実施例を説明する。１は自転車２は自転車の後車輪タ イヤ，この後車輪タイヤ側面の半円状に加工したフライホイール３に硬質ゴムを 焼き付け加工したフライホイールを４サーボモータ５エンコーダを直列に一体化 した４サーボモータの軸端に取り付け，此の一体化した４サーボモータに，６の ３，４，５，装着金具を装着し，３に硬質ゴムを焼き付け加工したフライホイー ルを自転車後車輪タイヤ側面の半円状の位置に押圧しながら６の３，４，５，装 着金具を自転車車体骨に装着し，７自転車ペタルの内側に８永久磁石を取り付け ，一体化したサーボモータとエンコーダに９の安全カバーを取り付け，７自転車 ペタルの内側の８永久磁石の磁束がさ交する位置，つまりその位置は９安全カバ ー外側に１０磁気センサーを取り付け，１１バッテリー，１２給電／充電リレー 切り替えリレー，１３サーボモータ駆動電流増幅器，１４速度制御パラメータ設 定用リンクジャク，１５コンピュータ制御部，１６カギ付き電源駆動スイッチ， そして１８充電ダイオードで１７は１１，１２，１３，１４，１５，そして１６ ，を収納ケース内に装着し，１３サーボモータの電源は１２給電／充電切り替え リレーのコモン端子へ配線し，そのリレーのブレーク端子は１３サーボモータ駆 動電流増幅器出力へ配線され，そのリレーのメイク端子は１８充電ダイオードの アノード電極へ配線し，１５コンピュータ制御部のサーボータ駆動電圧は１３サ ーボータ駆動電流増幅器入力に配線され，５エンコーダ出力は１５コンピュータ 制御部信号入力に配線され，１８充電ダイオードのカソード電極から１１バッテ リープラス電極に配線し，１０磁気センサーの信号電極から１５コンピュータ制 御部信号入力に配線し，１１バッテリープラス電極から１６カギ付き電源駆動ス イッチ入力端子へ配線し，そのスイッチの出力端子から１５コンピュータ制御部 及び１３サーボータ駆動電流増幅器，それぞれの電源入力端子へ配線し，１６カ ギ付き電源駆動スイッチを投入し，７自転車ペタルを踏み漕ぐと７自転車ペタル の内側の８永久磁石の磁束が１０磁気センサーを，さ交すると，インパルスが発 生し，１５コピュータ制御部から４サーボモータへ駆動電圧を供給する。この発 進走行駆動電圧は瞬時に上昇すると運転者にショックを与える為，約２秒間指数 関数的に駆動電圧を立ち上がらせている。７自転車ペタルを踏み漕げば５エンコ ーダから速度に対応したパルス数が１５コンピュータ制御部信号入力に供給され ，そのパルス数を前回のパルス数と今回のパルス数をサンプリングし，時々刻々 と演算処理を行ない，４サーボモータへ駆動電圧を供給する。７自転車ペタルを 踏み漕ぐのを中止したり，又は法定の３０Ｋｍ／Ｈの速度に達すると１５コンピ ュータ制御部は１２給電／充電切り替えリレーを充電側に制御し１８充電ダイオ ードを介して１１バッテリーのプラス電極に充電負荷電流を与え減速させ，運転 者は必要に応じて手動ブレーキを効かす事ができる。以上の動作により運転者は 発進走行から登坂に至るまで安全，かつ，楽々運転が可能となる。

【０００７】

【考案の効課】

上述の様に，本考案の，自転車用サーボモータ ドライブ装置は本考案装置を 自転車に装着し，自転車ペタルを踏み漕ぐ事により，発進走行時から平坦道路そ して登坂道路に至るまで，自転車の後輪タイヤ側面を硬質ゴムを焼き付け加工し たフライホイールをサーボモータが駆動しそれが補助動力源となり抜群の機動力 を発揮し功を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の，踏んだモータの実施例を示す図であ
る。

【図２】踏んだモータの回路図である。

【符号の説明】 １ 既存の自転車 ２ 既存の自転車の後輪タイヤ ３ 硬質ゴムを焼き付け加工したフライホイール ４ サーボモータ ５ エンコーダ ６ ３，４，５，の装着金具 ７ 既存の自転車ペタル ８ 既存の自転車ペタルの内側に取り付けた永久磁石 ９ 安全カバー １０ 磁気センサー １１ バッテリー １２ 給電／充電切り替えリレー １３ サーボモータ駆動電流増幅器 １４ 速度制御パラメータ設定用リンクジャック １５ コンピュータ制御部 １６ カギ付電源駆動スイッチ １７ １１，１２，１３，１４，１５，１６，の収納ケ
ース １８ 充電ダイオード

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１０月７日（１９９９．１０．
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【考案の名称】 自転車用サーボモータ ド
ライブ装置

【実用新案登録請求の範囲】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の，自転車用サーボモータ ドライブ装
置実施例を示す図である。

【図２】自転車用サーボモータ ドライブ装置の回路図
である。

【符号の説明】 １ 自転車 ２ 自転車の後輪タイヤ ３ 硬質ゴムを焼き付け加工したフライホイール ４ サーボモータ ５ エンコーダ ６ ３，４，５，の装着金具 ７ 自転車ペタル ８ 自転車ペタルの内側に取り付けた永久磁石 ９ 安全カバー １０ 磁気センサー １１ バッテリー １２ 給電／充電切り替えリレー １３ サーボモータ駆動電流増幅器 １４ 速度制御パラメータ設定用リンクジャック １５ コンピュータ制御部 １６ カギ付電源駆動スイッチ １７ １１，１２，１３，１４，１５，１６，の収納ケ
ース １８ 充電ダイオード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボモータとエンコーダを組み合わ
   せ，サーボモータ軸端に硬質ゴムを焼き付け加工したフ
   ライホイールを取り付け，一体化したサーボモータを装
   着金具に取り付け，既存の自転車後輪タイヤ側面に硬質
   ゴムを焼き付け加工したフライホイールの半円溝面を押
   圧装着しながら，既存の自転車車体骨に装着し，ペタル
   内側に永久磁石を取り付け，この永久磁石の磁束がさ交
   する位置，詰まり，安全カバー外側に磁気センサーを取
   り付け，バッテリー，充電ダイオード，給電／充電切り
   替えリレー，電流増幅器，複数の異なるタイヤ直径に対
   応するための速度制御パラメータ設定用リンクジャッ
   ク，カギ付き電源駆動スイッチ，等々を電気的にコンピ
   ュータ制御部と接続し，既存の自転車の速度及び電気的
   制動をコンピュータ制御する装置である。