JP3504368B2 - 電動自転車 - Google Patents
電動自転車Info
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- JP3504368B2 JP3504368B2 JP05214395A JP5214395A JP3504368B2 JP 3504368 B2 JP3504368 B2 JP 3504368B2 JP 05214395 A JP05214395 A JP 05214395A JP 5214395 A JP5214395 A JP 5214395A JP 3504368 B2 JP3504368 B2 JP 3504368B2
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- Japan
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- speed reducer
- electric bicycle
- electric motor
- heating element
- heat
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機を搭載した自転
車に関するものである。
車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、人力による駆動系と電動機による
駆動系を並列して設け、乗り手がペダルを踏む力（以
下、脚力という）を発揮した時に、その脚力に比例した
動力が電動機から出力されるように電動機を制御し、容
易に坂道を登坂できるようにした電動自転車が利用され
ている。
駆動系を並列して設け、乗り手がペダルを踏む力（以
下、脚力という）を発揮した時に、その脚力に比例した
動力が電動機から出力されるように電動機を制御し、容
易に坂道を登坂できるようにした電動自転車が利用され
ている。
【０００３】以下、従来の電動自転車について図５を参
照して説明する。図５において、４１は自転車フレー
ム、４２は補助動力を出力する電動機、４３は電動機４
２の出力トルクを増大する減速機、４４は電動機４２の
動力源としてのバッテリ、４５は脚力を検出するトルク
検出器、４６は電動機４２の出力をトルク検出器４５の
出力に比例して制御するパワー素子を含む制御手段、４
７は上記電動機４２〜制御手段４６を外部環境から保護
するとともに外観を飾るカバーである。４８は制御手段
４６におけるパワー素子などの発熱体の放熱を行なうた
めに、制御手段４６が密着して取付けられているヒート
シンクであり、走行時に走行風が当たるようにカバー４
７から露出した位置に取付けられている。４９は脚力及
び電動機４２にて駆動される後輪である。
照して説明する。図５において、４１は自転車フレー
ム、４２は補助動力を出力する電動機、４３は電動機４
２の出力トルクを増大する減速機、４４は電動機４２の
動力源としてのバッテリ、４５は脚力を検出するトルク
検出器、４６は電動機４２の出力をトルク検出器４５の
出力に比例して制御するパワー素子を含む制御手段、４
７は上記電動機４２〜制御手段４６を外部環境から保護
するとともに外観を飾るカバーである。４８は制御手段
４６におけるパワー素子などの発熱体の放熱を行なうた
めに、制御手段４６が密着して取付けられているヒート
シンクであり、走行時に走行風が当たるようにカバー４
７から露出した位置に取付けられている。４９は脚力及
び電動機４２にて駆動される後輪である。
【０００４】以上のように従来の電動自転車において
は、走行風が当たるように配設されたヒートシンク４８
に、パワー素子などの発熱体を有する制御手段４６を密
着して取付けることにより、空冷にて放熱を行なってい
る。
は、走行風が当たるように配設されたヒートシンク４８
に、パワー素子などの発熱体を有する制御手段４６を密
着して取付けることにより、空冷にて放熱を行なってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、坂道及び向かい風等の高負荷時に電動自
転車のスピードが低速になると、ヒートシンク４８の空
冷が悪化する一方で、乗り手の脚力が大きくなって脚力
に応じてアシストする電動機に大電流が流れ、パワー素
子を含む発熱体の発熱が大きくなり、パワー素子がオー
バーヒートしてシステムがダウンするという問題があ
り、またヒートシンク４８が必要であるためにスペース
及び重量が大きくなるとともに、空冷のためにパワー素
子を含む発熱体とヒートシンクの設置場所が限定される
という問題がある。
来の構成では、坂道及び向かい風等の高負荷時に電動自
転車のスピードが低速になると、ヒートシンク４８の空
冷が悪化する一方で、乗り手の脚力が大きくなって脚力
に応じてアシストする電動機に大電流が流れ、パワー素
子を含む発熱体の発熱が大きくなり、パワー素子がオー
バーヒートしてシステムがダウンするという問題があ
り、またヒートシンク４８が必要であるためにスペース
及び重量が大きくなるとともに、空冷のためにパワー素
子を含む発熱体とヒートシンクの設置場所が限定される
という問題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、オー
バーヒートによりシステムがダウンする恐れがなくて信
頼性が高く、しかも軽量・コンパクトでかつ部品配置の
自由度の高い電動自転車を提供することを目的としてい
る。
バーヒートによりシステムがダウンする恐れがなくて信
頼性が高く、しかも軽量・コンパクトでかつ部品配置の
自由度の高い電動自転車を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電動自転車は、
自転車フレーム、減速機、減速機を介して車輪を駆動す
る電動機、電動機の動力源としてのバッテリ、及びプリ
ント基板にパワー素子を含む発熱体を取付けて構成され
た制御手段を備えた電動自転車において、パワー素子を
含む発熱体をプリント基板の減速機ハウジング側となる
一方の実装面に取付けると共に金属製の前記減速機ハウ
ジングに密着して取付けたことを特徴とする。
自転車フレーム、減速機、減速機を介して車輪を駆動す
る電動機、電動機の動力源としてのバッテリ、及びプリ
ント基板にパワー素子を含む発熱体を取付けて構成され
た制御手段を備えた電動自転車において、パワー素子を
含む発熱体をプリント基板の減速機ハウジング側となる
一方の実装面に取付けると共に金属製の前記減速機ハウ
ジングに密着して取付けたことを特徴とする。
【０００８】好適には、減速機ハウジングの表面に、表
面積を増やすように凹凸形状が設けられる。
面積を増やすように凹凸形状が設けられる。
【０００９】
【作用】本発明によれば、パワー素子を含む発熱体の発
熱を熱伝導によって無限大放熱器に近い減速機ハウジン
グに伝達して効率良く放熱することができ、坂道及び向
かい風等のために、高負荷でしかもスピードが低速にな
ってもオーバーヒートする恐れがなく、また別途にヒー
トシンクを風当たりの良い箇所に配置する必要もなく、
軽量・コンパクトでかつ部品配置の自由度も高い電動自
転車を提供することができる。
熱を熱伝導によって無限大放熱器に近い減速機ハウジン
グに伝達して効率良く放熱することができ、坂道及び向
かい風等のために、高負荷でしかもスピードが低速にな
ってもオーバーヒートする恐れがなく、また別途にヒー
トシンクを風当たりの良い箇所に配置する必要もなく、
軽量・コンパクトでかつ部品配置の自由度も高い電動自
転車を提供することができる。
【００１０】また、減速機ハウジングの表面に凹凸形状
を設けることにより、一層効率的に放熱することができ
る。
を設けることにより、一層効率的に放熱することができ
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の第１実施例の電動自転車につ
いて、図１、図２を参照しながら説明する。
いて、図１、図２を参照しながら説明する。
【００１２】図１において、１は自転車フレーム、２は
補助動力を出力する電動機、３は電動機２の出力トルク
を増大する減速機、４は電動機２の動力源としてのバッ
テリ、５は脚力を検出するトルク検出器、６は電動機２
の出力をトルク検出器５の出力に比例して制御するパワ
ー素子を含む制御手段、７は電動機２とバッテリ４の間
に介装されたキースイッチ、８は上記電動機２〜制御手
段６を外部環境から保護するとともに外観を飾るカバー
である。
補助動力を出力する電動機、３は電動機２の出力トルク
を増大する減速機、４は電動機２の動力源としてのバッ
テリ、５は脚力を検出するトルク検出器、６は電動機２
の出力をトルク検出器５の出力に比例して制御するパワ
ー素子を含む制御手段、７は電動機２とバッテリ４の間
に介装されたキースイッチ、８は上記電動機２〜制御手
段６を外部環境から保護するとともに外観を飾るカバー
である。
【００１３】自転車フレーム１においては、メインパイ
プ１１の前方先端にヘッドラッグ部１２及び前フォーク
１３を介して前輪１４が装着されている。また、メイン
パイプ１１より立設された立てパイプ１５とシートステ
ー１６とチェーンステー１７とを介して後輪１８が装着
されている。
プ１１の前方先端にヘッドラッグ部１２及び前フォーク
１３を介して前輪１４が装着されている。また、メイン
パイプ１１より立設された立てパイプ１５とシートステ
ー１６とチェーンステー１７とを介して後輪１８が装着
されている。
【００１４】２１はペダル、２２はペダル２１と連動し
て回転する脚力側の駆動スプロケット、２３は後輪１８
と連動して回転する従動スプロケット、２４はスプロケ
ット２２、２３間に巻回されたチェーン、２５は減速機
３の出力軸に取付けられた電動機側の駆動スプロケッ
ト、２６は従動スプロケット、２７はスプロケット２
５、２６間に巻回されたチェーンである。
て回転する脚力側の駆動スプロケット、２３は後輪１８
と連動して回転する従動スプロケット、２４はスプロケ
ット２２、２３間に巻回されたチェーン、２５は減速機
３の出力軸に取付けられた電動機側の駆動スプロケッ
ト、２６は従動スプロケット、２７はスプロケット２
５、２６間に巻回されたチェーンである。
【００１５】制御手段６は、図２に示すように、両面実
装のプリント基板３１の一方の実装面に、パワー素子、
フライホイールダイオード、電流検出抵抗等の発熱体３
２とリード部品３３とを取付け、他方の実装面に面実装
部品３４を取付けて構成されている。発熱体３２はプリ
ント基板３１の実装面に対して垂直に取付けられてい
る。３０は金属製の減速機ハウジングであり、プリント
基板３１から垂直に突出している発熱体３２の側面が取
付ねじ３５にて減速機ハウジング３０に密着させて取付
けられている。かくして、パワー素子を含む発熱体３２
の放熱は、無限大放熱器と見なすことができる減速機ハ
ウジング３０への熱伝導によって行なわれる。なお、３
６はプリント基板３１を減速機ハウジング３０に取付け
る取付ねじである。
装のプリント基板３１の一方の実装面に、パワー素子、
フライホイールダイオード、電流検出抵抗等の発熱体３
２とリード部品３３とを取付け、他方の実装面に面実装
部品３４を取付けて構成されている。発熱体３２はプリ
ント基板３１の実装面に対して垂直に取付けられてい
る。３０は金属製の減速機ハウジングであり、プリント
基板３１から垂直に突出している発熱体３２の側面が取
付ねじ３５にて減速機ハウジング３０に密着させて取付
けられている。かくして、パワー素子を含む発熱体３２
の放熱は、無限大放熱器と見なすことができる減速機ハ
ウジング３０への熱伝導によって行なわれる。なお、３
６はプリント基板３１を減速機ハウジング３０に取付け
る取付ねじである。
【００１６】以上のように本実施例によれば、坂道及び
向かい風等の高負荷時に電動自転車のスピードが低速に
なっても、パワー素子を含む発熱体３２の発熱を効率良
く放熱することができ、システムがダウンするというこ
とがなく、また減速機ハウジング３０をヒートシンクと
して利用するためヒートシンクが不要になり、省スペー
スで軽量とでき、またパワー素子を含む制御手段６の配
設場所が限定されない。従って、信頼性が高く、軽量・
コンパクトで、かつ部品配置の自由度の高い電動自転車
を実現することができる。
向かい風等の高負荷時に電動自転車のスピードが低速に
なっても、パワー素子を含む発熱体３２の発熱を効率良
く放熱することができ、システムがダウンするというこ
とがなく、また減速機ハウジング３０をヒートシンクと
して利用するためヒートシンクが不要になり、省スペー
スで軽量とでき、またパワー素子を含む制御手段６の配
設場所が限定されない。従って、信頼性が高く、軽量・
コンパクトで、かつ部品配置の自由度の高い電動自転車
を実現することができる。
【００１７】また、パワー素子を含む発熱体３２をプリ
ント基板３１に垂直に取付けているので、プリント基板
３１の搭載部品としてリード部品が多い場合に、基板実
装密度が上がり、基板サイズをコンパクトにできる。
ント基板３１に垂直に取付けているので、プリント基板
３１の搭載部品としてリード部品が多い場合に、基板実
装密度が上がり、基板サイズをコンパクトにできる。
【００１８】次に、本発明の第２実施例の電動自転車に
ついて、図３を参照しながら説明する。なお、全体構成
は図１とその説明を援用し、また図３において第１実施
例と共通の構成要素については同一参照番号を付して説
明を省略し、相違点のみ説明する。
ついて、図３を参照しながら説明する。なお、全体構成
は図１とその説明を援用し、また図３において第１実施
例と共通の構成要素については同一参照番号を付して説
明を省略し、相違点のみ説明する。
【００１９】この実施例においては、パワー素子を含む
発熱体３２がプリント基板３１の一方の実装面に平行に
取付けられており、プリント基板３１と発熱体３２の両
者が共通の取付ねじ３７にて減速機ハウジング３０に取
付けられている。
発熱体３２がプリント基板３１の一方の実装面に平行に
取付けられており、プリント基板３１と発熱体３２の両
者が共通の取付ねじ３７にて減速機ハウジング３０に取
付けられている。
【００２０】この実施例によれば、パワー素子を含む発
熱体３２をプリント基板３１に平行に取付けているの
で、回路まわりの厚さを薄くでき、デッドスペースに制
御手段６を収納できるため、電動機２と減速機３と制御
手段６から成るモジュールをコンパクトにできる。
熱体３２をプリント基板３１に平行に取付けているの
で、回路まわりの厚さを薄くでき、デッドスペースに制
御手段６を収納できるため、電動機２と減速機３と制御
手段６から成るモジュールをコンパクトにできる。
【００２１】次に、本発明の第３実施例の電動自転車に
ついて、図４を参照しながら説明する。なお、全体構成
は図１とその説明を援用し、また図４において図３の第
２実施例と共通の構成要素については同一参照番号を付
して説明を省略し、相違点のみ説明する。
ついて、図４を参照しながら説明する。なお、全体構成
は図１とその説明を援用し、また図４において図３の第
２実施例と共通の構成要素については同一参照番号を付
して説明を省略し、相違点のみ説明する。
【００２２】この実施例においては、減速機ハウジング
３０の表面が、表面積を増やすように凹凸形状３８に形
成されている。
３０の表面が、表面積を増やすように凹凸形状３８に形
成されている。
【００２３】この実施例によれば、減速機ハウジング３
０の表面を凹凸形状３８に形成して表面積を増加させて
いるので放熱効果が上がり、そのためパワー素子を含む
発熱体３２の半導体接合部温度が下がり、一層信頼性を
高くできる。なお、図２の第１実施例においてもその減
速機ハウジング３０の表面を凹凸形状に形成することに
より同様の効果を発揮する。
０の表面を凹凸形状３８に形成して表面積を増加させて
いるので放熱効果が上がり、そのためパワー素子を含む
発熱体３２の半導体接合部温度が下がり、一層信頼性を
高くできる。なお、図２の第１実施例においてもその減
速機ハウジング３０の表面を凹凸形状に形成することに
より同様の効果を発揮する。
【００２４】
【発明の効果】本発明の電動自転車によれば、以上の説
明から明らかなように、パワー素子を含む発熱体の発熱
を熱伝導によって無限大放熱器に近い減速機ハウジング
に伝達して効率良く放熱することができ、坂道及び向か
い風等のために、高負荷でしかもスピードが低速になっ
てもオーバーヒートする恐れがなく、また別途にヒート
シンクを風当たりの良い箇所に配置する必要もなく、軽
量・コンパクトでかつ部品配置の自由度も高い電動自転
車を提供することができる。
明から明らかなように、パワー素子を含む発熱体の発熱
を熱伝導によって無限大放熱器に近い減速機ハウジング
に伝達して効率良く放熱することができ、坂道及び向か
い風等のために、高負荷でしかもスピードが低速になっ
てもオーバーヒートする恐れがなく、また別途にヒート
シンクを風当たりの良い箇所に配置する必要もなく、軽
量・コンパクトでかつ部品配置の自由度も高い電動自転
車を提供することができる。
【００２５】また、減速機ハウジングの表面に凹凸形状
を設けることにより、一層効率的に放熱することができ
る。
を設けることにより、一層効率的に放熱することができ
る。
【図１】本発明の電動自転車の第１実施例の全体構成を
示し、（ａ）は一側面図、（ｂ）は他側面図である。
示し、（ａ）は一側面図、（ｂ）は他側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視拡大断面図である。
【図３】本発明の電動自転車の第２実施例における図２
と同様の拡大断面図である。
と同様の拡大断面図である。
【図４】本発明の電動自転車の第３実施例における図２
と同様の拡大断面図である。
と同様の拡大断面図である。
【図５】従来例の電動自転車の全体構成を示す一側面図
である。
である。
１ 自転車フレーム
２ 電動機
３ 減速機
４ バッテリ
６ 制御手段
３０ 減速機ハウジング
３２ 発熱体
３８ 凹凸形状
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 和田 正美
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平８−175463（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−143864（ＪＰ，Ａ)
実開 昭52−129376（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−141355（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62M 23/02
Claims (2)
- 【請求項１】 自転車フレーム、減速機、減速機を介し
て車輪を駆動する電動機、電動機の動力源としてのバッ
テリ、及びプリント基板にパワー素子を含む発熱体を取
付けて構成された制御手段を備えた電動自転車におい
て、パワー素子を含む発熱体をプリント基板の減速機ハ
ウジング側となる一方の実装面に取付けると共に金属製
の前記減速機ハウジングに密着して取付けたことを特徴
とする電動自転車。 - 【請求項２】 減速機ハウジングの表面に、表面積を増
やすように凹凸形状を設けたことを特徴とする請求項１
記載の電動自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05214395A JP3504368B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 電動自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05214395A JP3504368B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 電動自転車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08244668A JPH08244668A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3504368B2 true JP3504368B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=12906659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05214395A Expired - Fee Related JP3504368B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 電動自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3504368B2 (ja) |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP05214395A patent/JP3504368B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08244668A (ja) | 1996-09-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
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