JP5455604B2 - 電動自転車およびそのブレーキ調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、人力駆動力に補助駆動力を付加して走行する電動自転車と、この電動自転車のブレーキ調整方法とに関する。

バッテリによって作動する電動モータを有する駆動ユニットを備え、ペダルに作用する踏力（人力駆動力）に、前記駆動ユニットから出力する補助駆動力（アシスト力）を加えることで、上り坂等でも楽に走行できる電動自転車は既に知られている。この種の電動自転車においては、一般に、ペダルに作用する踏力をトルクセンサ等の検出器で検出し、走行速度が所定値以下の条件下において、踏力の大きさに応じて補助駆動力を付加する、すなわち、踏力が大きいほど補助駆動力が大きくなるよう構成している。

この種の電動自転車においても、一般の自転車と同様に、ハンドルには、機械式のブレーキ（例えばキャリパーブレーキやローラーブレーキ等）を作動させるブレーキレバーが設けられている。ところで、この種の電動自転車では、信号待ちなどでブレーキレバーに手を掛けて待っている際に、ペダルを踏み込むなどした際に、思いもよらず急発進しようとして暴走する不具合があった。また、走行開始時には利用者がペダルを強く踏み込んで急発進することがあるが、この急発進時に、速度を落とそうとして、とっさにブレーキレバーを操作した場合でも、大きな補助駆動力が付加されているため、ブレーキレバーをより強く引くなどして操作しなければならず、利用者、特に力の弱い高齢者などに多大な負担を強いる不具合があった。

また、この種の電動自転車では、トルクセンサ等の踏力検出器の異常などにより、踏力の大きさにかかわらず、過大な補助駆動力が付加されて暴走する可能性が、極めて僅かではあるものの存在する不具合があった。

これらの不具合の発生を抑制する手法として、特許文献１等に、ブレーキレバーが操作された際に、補助駆動力を発生しないようにしたものが開示されている。ブレーキレバーと機械式のブレーキとはブレーキワイヤを介して連動するように連結されているが、このブレーキワイヤの移動動作を検知するブレーキスイッチを設け、ブレーキレバーが操作されてブレーキワイヤが所定量移動した場合に、前記ブレーキスイッチが作動して、電動モータへの給電動作を遮断するよう構成されている。また、類似する構成として、ブレーキレバーが操作されて制動された時に、補助駆動力の発生を停止させると同時に、電動モータから発生した電気をバッテリに充電する回生充電機能を作動させるよう構成したものが特許文献２等に開示されている。

このようにブレーキレバーが操作された際に、補助駆動力を発生しないように構成すると、踏力がペダルに加えられた場合でも、ブレーキレバーを操作してブレーキスイッチが作動させると補助駆動力が付加されないため、停止時にペダルを踏み込んだ場合でもブレーキスイッチが作動されている限り、急発進を防止することができる。また、走行中などにブレーキレバーを操作して機械式のブレーキを作動させると、踏力がペダルに加えられている場合でも補助駆動力が付加されないため、走行開始時にブレーキレバーをより強く操作しなくても急発進を防止することが可能となる。また、万一、トルクセンサ等の踏力検出器の異常などにより、電動自転車が暴走した場合でも、ブレーキレバーを操作することで、補助駆動力の発生を停止できて、安全に電動自転車を停止させることができる。

特開２００２−１２１８０号公報 特開２００３−２０４６０２号公報

しかし、特許文献１等に開示されているように、ブレーキレバーが操作された際に、補助駆動力を発生しないように構成する場合でも、ブレーキレバーの操作による電動モータの停止タイミングと機械式のブレーキが実際に作動するタイミングとによっては、問題を生じてしまう。

すなわち、ブレーキレバーを引き始めた（操作し始めた）場合（つまり、ブレーキワイヤの移動量が徐々に増加する場合）に、機械式のブレーキが作動され、その後に、補助駆動力の発生を停止する場合（第１の状況）と、これとは逆に、補助駆動力の発生が停止され、その後に、機械式のブレーキが作動する場合（第２の状況）とがあるが、前記第１の状況の場合には、力の弱い高齢者などが利用してブレーキレバーを操作する場合に、機械式のブレーキを作動させる時点で、補助駆動力が発生していることがあるので、ブレーキレバーを強い力で引かなければならず、利用者に多大な負担を強いることになる。また、前記第２の状況の場合には、ブレーキレバーを走行中に手がかかる程度の軽い力で少しだけ引いた場合でも、補助駆動力の発生動作が停止されるおそれがあり、この場合には、ブレーキレバーに手をかけたり、走行時の振動でブレーキレバーが少し移動したりしただけで、補助駆動力の発生が停止されてしまう。

このような問題に対処する方法としては、ブレーキレバーを所定量引き始めてからまず補助駆動力の発生が停止され、その後さらにブレーキレバーを引いてから機械式のブレーキが作動するよう構成することが考えられる。具体的には、図１２に示すように、ブレーキレバー５１またはブレーキワイヤ５２が、ブレーキレバー５１の開放位置（戻り位置）Ａから、所定量（第１のストローク、例えば５ｍｍ）Ｔ１だけ引かれたことを検知するようにブレーキスイッチ５３を配設し、さらに、ブレーキレバー５１が第２のストロークＴ２だけ引かれてから図外の機械式のブレーキが作動するようにする。なお、図１２において、Ｂはブレーキスイッチ５３が切り換えられるスイッチ切換位置、Ｃは機械式のブレーキが作動開始する作動開始位置、Ｄはブレーキレバー５１を最も引くことができる最大操作位置、５４はハンドルである。

このように構成すれば、ブレーキレバー５１を引いた（操作した）際に、機械式のブレーキが作動する前に、補助駆動力の発生が停止されるため、その分だけブレーキレバー５１を引く力を軽減できて、利用者に対する負担を小さくすることができ、また、ブレーキレバー５１に手をかけたり、走行時の振動でブレーキレバー５１が少し移動したりした場合でも補助駆動力の発生が停止されることを防止できる。

ところが、上記構成を実現する場合、補助駆動力の発生が停止されるブレーキレバー５１の位置を調整することが必要となるが、電動モータの停止を確認するためには、ペダルに踏力などを加えて電動モータが停止している（補助駆動力が付与されない）かどうかを確認しなければならず、確認動作に多くの手間がかかるとともに、ペダルに作用させる踏力などが小さい場合には、補助駆動力が付与されているかどうかを判定し難いという課題がある。

本発明は上記課題を解決するもので、補助駆動力の発生を停止させることができるブレーキレバーの引き代（ストローク）を容易、かつ正確に調整することができて、補助駆動力を良好に発生停止および付与することができる電動自転車およびそのブレーキ調整方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明の電動自転車は、機械式のブレーキ装置と、補助駆動力を発生する電動モータと、電動モータに駆動用の電力を供給するバッテリとを備えた電動自転車であって、ブレーキ装置は、ブレーキ本体と、ブレーキレバーと、ブレーキ本体とブレーキレバーとの間に連動連結されるブレーキ連動部材と、ブレーキレバーの操作に連動して切換えられるブレーキスイッチとを有し、ブレーキレバーを操作していない開放位置とブレーキ本体が作動する作動開始位置との間の遊びの範囲内に、ブレーキスイッチが切換えられるスイッチ切換位置が設定され、ブレーキレバーが操作されてブレーキスイッチが切換えられたことを表示する表示手段が、当該電動自転車におけるブレーキレバーを操作した際に目視できる箇所に設けられ、ブレーキスイッチの切換えにより補助駆動力の発生が停止され、ブレーキスイッチが切換えられたときの表示手段の明るさは、ブレーキスイッチが切換えられていないときの表示手段の明るさと比べて、点灯状態を維持した状態で、変化することを特徴とする。

この構成において、ブレーキレバーのストローク（引き代）を調整する場合、ブレーキレバーが開放位置からスイッチ切換位置に達すると、ブレーキスイッチが切換えられ、表示手段はブレーキスイッチが切換えられたことを表示する。これにより、作業者は、ブレーキレバーを操作しながら表示手段を目視することで、ブレーキレバーがスイッチ切換位置に達したことを容易かつ正確に認識（把握）することができる。

このようにして認識したスイッチ切換位置から実際にブレーキ本体が作動する作動開始位置までのストロークを求め、求められた前記ストロークが最適な値（目的とする値）になるようにブレーキ連動部材を調整することにより、前記ストロークを最適な値に容易かつ正確に調整することが可能である。この結果、ブレーキレバーを操作した際に、良好な位置で、補助駆動力の発生を停止させることができる。したがって、発進時に急加速した際に、ブレーキレバーを極めて強い力で引かなくても、速度を落とすことができるとともに、ブレーキレバーを走行中に手がかかる程度の軽い力で少しだけ引いた場合に、補助駆動力の発生が停止されることを防止することができる。
また、上記構成によると、ブレーキレバーが操作されてスイッチ切換位置に達すると、点灯状態を維持した状態で、表示手段の明るさが変化するため、表示手段を目視することにより、スイッチ切換位置を容易かつ正確に把握することができる。

また、本発明の表示手段は、ハンドルに取り付けられた表示灯であることを特徴とする。この構成において、ブレーキレバーが操作されてスイッチ切換位置に達すると、表示灯はブレーキスイッチが切換えられたことを表示するため、ブレーキレバーを操作しながら、ハンドルに取り付けられた表示灯を目視することにより、スイッチ切換位置を容易かつ正確に把握することができる。

また、本発明は、走行速度を検知する速度検知手段とクランク軸の回転を検知するクランク軸回転検知手段との少なくとも一方の検知手段を有し、走行速度が０または所定速度以下の低速である場合、若しくは、クランク軸の回転数が０または所定回転数以下である場合に、ブレーキスイッチの切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう構成したことを特徴とする。ここで、ブレーキレバーを所定量だけ引くと補助駆動力の発生を必ず停止させる構成とした場合、上り坂の途中など、大きな補助駆動力が付与されている状況で、ブレーキレバーに誤って手がかかるなどして引いてしまった際に、補助駆動力が急激になくなり、電動自転車のバランスをくずしてしまう恐れがある。これに対して、上記のように、走行速度が０または所定速度以下の低速である場合やクランク軸の回転数が０または所定回転数以下である場合のみ、ブレーキスイッチの切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう構成すると、停止時や走行開始時の急発進を防止できるだけでなく、前記所定程度を超えた速度（中速や高速）で走行している場合やペダルを踏み込んでクランク軸をある程度の回転数で回転させている場合には、誤ってブレーキレバーに手がかかって引いてしまった際でも、補助駆動力が急激になくなることを防止できるので、このような際に電動自転車のバランスをくずしてしまうことを防止できる。

また、本発明は、上記に記載の電動自転車に用いられるブレーキ調整方法であって、ブレーキレバーを操作し、表示手段によってブレーキスイッチの切換えが表示されて点灯状態を維持した状態で明るさが変化した時点からブレーキ本体が作動し始める時点までのブレーキレバーのストロークを求め、前記求められたストロークが最適な値になるようにブレーキ連動部材を調整することを特徴とする。

この方法によると、表示手段の表示に基づいてスイッチ切換位置を容易かつ正確に把握することができるため、ブレーキレバーのスイッチ切換位置と作動開始位置との間のストロークを最適な値に容易かつ正確に調整することが可能である。

本発明によれば、表示手段の表示に基づいてスイッチ切換位置を容易かつ正確に把握することができるため、ブレーキレバーのスイッチ切換位置と作動開始位置との間のストロークを最適な値に容易かつ正確に調整することが可能である。また、ブレーキスイッチが切換えられたことを表示する表示手段が、当該電動自転車におけるブレーキレバーを操作した際に目視できる箇所に設けられているので、ブレーキレバーを操作しながら、ハンドルなどに取り付けられた表示灯を目視することができて、スイッチ切換位置の調整を能率的に、しかも容易かつ正確に行うことができる。また、電動自転車の走行速度が０または所定速度以下の低速である場合やクランク軸の回転数が０または所定回転数以下である場合のみ、ブレーキスイッチの切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう構成することにより、上り坂の途中など、大きな補助駆動力が付与されている状況で、ブレーキレバーに誤って手がかかるなどして引いてしまった際でも、補助駆動力が急激になくなることが防止され、安全性が向上する。

本発明の実施の形態に係る電動自転車の側面図 同、電動自転車の操作盤の平面図 同、電動自転車のハンドルの斜視図 （ａ）および（ｂ）は、同、電動自転車の前ブレーキ装置の前ブレーキ本体の背面図、および後ブレーキ装置の後ブレーキ本体の背面図 同、電動自転車の前および後ブレーキレバーの操作位置を示す図 同、電動自転車の前および後ブレーキレバーの操作位置を示す図 同、電動自転車の前および後ブレーキレバーの操作位置を示す図 同、電動自転車の制御系のブロック図 同、電動自転車の制御装置による制御を示すフローチャート 本発明の他の実施の形態に係る電動自転車の制御装置による制御を示すフローチャート 本発明のその他の実施の形態に係る電動自転車の制御装置による制御を示すフローチャート 従来の電動自転車のブレーキレバーの操作位置を示す図

以下、本発明の実施の形態に係る電動自転車について図面に基づき説明する。
図１に示すように、１は電動自転車であり、フレーム２と、前車輪３および後車輪４と、ハンドル５と、ペダル６と、機械式の前および後ブレーキ装置７，８（図３、図４参照）と、補助駆動力（アシスト力）を発生させる電動モータ９と、電動モータ９に駆動用の電力を供給する二次電池からなるバッテリ１０と、ライト（前照灯）１１と、操作盤１２等が設けられている。

電動モータ９は、ブラシレスモータであり、この実施の形態では前車輪３側に設けられている。また、図示しないが、電動モータ９には、電動モータ９のロータ対ステータの位相を検知するセンサが設けられ、このセンサにより、前車輪３の回転数、ひいては電動自転車の速度を検出できるよう構成されている。バッテリ１０はフレーム２に着脱自在に設けられ、操作盤１２はハンドル５に設けられている。図２に示すように、操作盤１２には、電源をオン・オフする電源ボタン１４と、電動モータ９によるアシスト力（補助駆動力）の出力モードを切換えるためのアシスト切換ボタン１５と、ライト１１の点灯・消灯を切換えるライトボタン１６と、バッテリ１０の残量を表示する複数の残量表示灯１７ａ〜１７ｃと、アシストモードを表示する複数のモード表示灯１８ａ〜１８ｃとが設けられている。なお、残量表示灯１７ａ〜１７ｃおよびモード表示灯１８ａ〜１８ｃはそれぞれＬＥＤからなる。

図３，図４（ａ）に示すように、前ブレーキ装置７は、前車輪３を機械的に制動する前ブレーキ本体１９と、前ブレーキレバー２０と、前ブレーキ本体１９と前ブレーキレバー２０との間で連動するように連結される前ブレーキワイヤ２１（ブレーキ連動部材の一例）と、前ブレーキレバー２０の操作に連動して切換えられる一方のブレーキスイッチ２２とを有している。図４（ａ）に示すように、前ブレーキ本体１９は、キャリパーブレーキであり、ワイヤ調整ねじ１９ａとブレーキブロック１９ｂとを有している。

前記前ブレーキ装置７と同様に、後ブレーキ装置８は、後車輪４を機械的に制動する後ブレーキ本体２４と、後ブレーキレバー２５と、後ブレーキ本体２４と後ブレーキレバー２５との間で連動するように連結される後ブレーキワイヤ２６（ブレーキ連動部材の一例）と、後ブレーキレバー２５の操作に連動して切換えられる他方のブレーキスイッチ２７とを有している。図４（ｂ）に示すように、後ブレーキ本体２４は、ローラーブレーキであり、ワイヤ調整ねじ２４ａを有している。

図５に示すように、前および後ブレーキレバー２０，２５はそれぞれ、ハンドル５の左右両端部の片側に取付けられた一方および他方のレバー台２９に、軸３０を支点に回動自在に設けられている。前および後ブレーキワイヤ２１，２６はそれぞれ、アウターケーシング３１と、アウターケーシング３１内に挿入されたインナーケーブル３２と、インナーケーブル３２の一端に設けられた端末部材３３とを有している。

端末部材３３は、磁石で構成されており、前および後ブレーキレバー２０，２５にそれぞれ取付けられている。これにより、前および後ブレーキレバー２０，２５はそれぞれ、端末部材３３を介して、前および後ブレーキワイヤ２１，２６に接続されている。一方および他方のブレーキスイッチ２２，２７はそれぞれ、一方および他方のレバー台２９に設けられており、端末部材３３の磁力によってオン・オフが切換えられる近接スイッチの一種である。

また、電動自転車１には、ブレーキスイッチ２２，２７のオン・オフに基づいて補助駆動力の発生および停止（電動モータ９への通電および通電停止）を切換える制御装置２８（図８参照）と、前車輪３に設けられている電動モータ９のロータ対ステータの位相を検知することにより、前車輪３の回転数、ひいては電動自転車１の走行速度を検出する速度センサ３７と、ペダル６に作用するトルク（踏力）を検出するトルクセンサ３８と、クランク軸の回転数を検出するクランク軸回転検知センサ３９などが備えられている。

制御装置２８は、ドライブ回路３６により電動モータ９をＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）しており、両方のブレーキスイッチ２２，２７がオフであれば、補助駆動力発生動作の停止を行なわず、少なくともいずれか片方のブレーキスイッチ２２，２７がオフからオンに切換えられると、補助駆動力発生動作を停止させるように制御する。

電源ボタン１４をオンにすると、主電源が入って制御装置２８が作動し、制御装置２８は、現在のバッテリ１０の残量に対応する残量表示灯１７ａ〜１７ｃを点灯させるとともに、現在のアシストモードに対応するいずれかのモード表示灯１８ａ〜１８ｃを点灯させる（図２参照）。両方のブレーキスイッチ２２，２７がオフのとき、制御装置２８は、例えば、バッテリ１０の残量が約７０〜１００％の場合、全ての残量表示灯１７ａ〜１７ｃを第１の所定の輝度（明るさの一例）で点灯させ、バッテリ１０の残量が約４０〜７０％の場合、２個の残量表示灯１７ａ，１７ｂを第１の所定の輝度で点灯させ、バッテリ１０の残量が約１０〜４０％の場合、１個の残量表示灯１７ａを第１の所定の輝度で点灯させ、バッテリ１０の残量が約０〜１０％の場合、１個の残量表示灯１７ａを第１の所定の輝度で点滅させ、また、電動モータ９のアシスト力の強さを示すアシストモードが「強」に切換えられている場合、モード表示灯１８ａを第１の所定の輝度で点灯させ、アシストモードが「標準」に切換えられている場合、モード表示灯１８ｂを第１の所定の輝度で点灯させ、アシストモードが「オートマチック」に切換えられている場合、モード表示灯１８ｃを第１の所定の輝度で点灯させる。

制御装置２８は、各残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとをＰＷＭ制御しており、デューティー比を変えることによって各残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとの輝度（明るさの一例）を変化させることができる。さらに、制御装置２８は、電動自転車１の走行中において、少なくともいずれか片方のブレーキスイッチ２２，２７がオフからオンに切換えられると、全ての残量表示灯１７ａ〜１７ｃを点滅させ、また、電動自転車１の停止中において、少なくともいずれか片方のブレーキスイッチ２２，２７がオフからオンに切換えられると、前記第１の所定の輝度（両ブレーキスイッチ２２，２７が共にオフの時の輝度）よりも約１０％程度増大させた第２の所定の輝度で残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを点灯させる。

なお、残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとは、少なくともいずれか片方のブレーキスイッチ２２，２７がオフからオンに切換えられたことを表示する表示手段の一例である。

図５〜図７に示すように、各ブレーキレバー２０，２５についてはそれぞれ、ブレーキレバー２０，２５を操作していない開放位置Ａ（図５の実線部参照）と、ブレーキスイッチ２２，２７のオン・オフが切換えられるスイッチ切換位置Ｂ（図６の実線部および図５の一点鎖線部参照）と、ブレーキ本体１９，２４が作動する作動開始位置Ｃ（図７参照）と、ブレーキレバー２０，２５を最大ストローク操作したとき（最も引いたとき）の最大操作位置Ｄ（図７の仮想線部（二点鎖線部）参照）とが設定されている。図５に示すように、スイッチ切換位置Ｂは開放位置Ａと作動開始位置Ｃとの間の遊びの範囲Ｓ１内に設定されている。また、スイッチ切換位置Ｂと作動開始位置Ｃとの間は所定のストロークＳ２だけ離れている。

なお、開放位置Ａとスイッチ切換位置Ｂとの間は各ブレーキスイッチ２２，２７がオフに保たれ、スイッチ切換位置Ｂと最大操作位置Ｄとの間は各ブレーキスイッチ２２，２７がオンに保たれる。

以下、上記構成における作用を、図９を参照しながら説明する。
上記構成において、例えば、電動自転車１を出荷する前の調整工程において、作業者が電源ボタン１４を押してオンにすると（ステップ−１）、主電源が入って制御装置２８が起動する（ステップ−２）。

電源が入れられると、制御装置２８は、両方のブレーキスイッチ２２，２７が共にオフかを判断する（ステップ−３）。作業者が前後両ブレーキレバー２０，２５を操作せず、図５の実線で示すように、両方のブレーキレバー２０，２５が共に開放位置Ａにある場合、両方のブレーキスイッチ２２，２７が共にオフに切換えられた状態となる。これにより、制御装置２８は、現在のバッテリ１０の残量に対応する残量表示灯１７ａ〜１７ｃと現在のアシストモードに対応するいずれかのモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを、第１の所定の輝度で点灯させる（ステップ−４）。なお、この際には、補助駆動力は発生可能状態とされている。

例えば、バッテリ１０の残量が約４０〜７０％の場合、２個の残量表示灯１７ａ，１７ｂが第１の所定の輝度で点灯し、アシストモードが「標準」に切換えられている場合、モード表示灯１８ｂが第１の所定の輝度で点灯する。

これに対して、ブレーキを調整する場合は、作業者が前ブレーキレバー２０と後ブレーキレバー２５との少なくとも片方を制動方向Ｅ（図５、図６参照）に操作する。これにより、図６に示すように、例えば前ブレーキレバー２０が開放位置Ａからスイッチ切換位置Ｂに達すると、前記ステップ−５において、一方のブレーキスイッチ２２がオフからオンに切換えられる。これにより、制御装置２８は、デューティー比を大きくして、前記第１の所定の輝度よりも大きな第２の所定の輝度で残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを点灯させる（ステップ−５）。例えば、バッテリ１０の残量が約４０〜７０％の場合、２個の残量表示灯１７ａ，１７ｂが第２の所定の輝度で点灯し、アシストモードが「標準」に切換えられている場合、モード表示灯１８ｂが第２の所定の輝度で点灯する。また、補助駆動力はその発生が停止され、補助駆動力は付与されない状態となる。

このように残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとの輝度が大きくなって明るさが増すことにより、作業者は、残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを目視することで、図６に示すように、前ブレーキレバー２０がスイッチ切換位置Ｂに達したことを容易かつ正確に認識（把握）することができる。

さらに作業者が引き続いて前ブレーキレバー２０を制動方向Ｅに操作することにより、図７の実線で示すように、前ブレーキレバー２０が作動開始位置Ｃに達すると、前ブレーキ本体１９が機械的に作動して、前ブレーキ本体１９のブレーキブロック１９ｂが前車輪３のリム３ａに当接する。この際、作業者は、ブレーキブロック１９ｂの動きを目視すること或いは前車輪３を手で回して回らなくなることにより、前ブレーキレバー２０が作動開始位置Ｃに達したことを容易かつ正確に認識（把握）することができる。

作業者は、前記のようにして認識したスイッチ切換位置Ｂから作動開始位置Ｃまでの所定のストロークＳ２（図５参照）を求め、求められた所定のストロークＳ２が最適な値（目的とする値）になるように、ワイヤ調整ねじ１９ａ（図４参照）を回して前ブレーキワイヤ２１を調整する。

このように、作業者は残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとの輝度の増大に基づいてスイッチ切換位置Ｂを容易かつ正確に把握することができるため、前ブレーキレバー２０のスイッチ切換位置Ｂと作動開始位置Ｃとの間の所定のストロークＳ２を最適な値に容易かつ正確に調整することが可能である。

また、前記ステップ−５において、前ブレーキレバー２０と同様に、後ブレーキレバー２５が開放位置Ａからスイッチ切換位置Ｂ（図６参照）に達すると、他方のブレーキスイッチ２７がオフからオンに切換えられる。これにより、制御装置２８が第２の所定の輝度で残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを点灯させるため（ステップ−７）、後ブレーキレバー２５についても、スイッチ切換位置Ｂと作動開始位置Ｃとの間の所定のストロークＳ２（図５参照）を最適な値に容易かつ正確に調整することが可能である。

また、電動自転車１を出荷した後、利用者が電動自転車１に乗る際、図９に示すように、先ず、利用者が電源ボタン１４を押してオンにすると（ステップ−１）、主電源が入って制御装置２８が起動する（ステップ−２）。

利用者が前後両ブレーキレバー２０，２５を操作していない場合、両方のブレーキスイッチ２２，２７が共にオフに切換えられた状態となり（ステップ−５）、これにより、制御装置２８は、現在のバッテリ１０の残量に対応する残量表示灯１７ａ〜１７ｃと現在のアシストモードに対応するいずれかのモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを、第１の所定の輝度で点灯させる（ステップ−４）。なお、この際には、補助駆動力は発生可能状態とされている。

利用者は、アシストモードを切換えたい場合、図２に示すように、アシスト切換ボタン１５を押して切換えることができる。例えば、アシストモードを「強」モードにした場合、「標準」モードよりも強力なアシスト力が電動モータ９から発生し、また、「オートマチック」モードにした場合、走行条件に応じて電動モータ９のアシスト力が自動的に変化する。

利用者がペダル６を踏んで電動自転車１を発進させると、停止中ならびに走行中にかかわらず、利用者が前後両ブレーキレバー２０，２５を操作していない場合には、両方のブレーキスイッチ２２，２７が共にオフに切換えられた状態となり、走行中は、ペダル６に作用する踏力（トルク）がトルクセンサ３８によって検出され、制御装置２８は前記検出されたトルクに応じて電動モータ９の出力トルクが制御されて、補助駆動力が付加される（ステップ−４）。なお、従来の電動自転車と同様に、所定の高速な速度以上の状態となると、補助駆動力を減少させ、さらに高速な速度の状態となると、補助駆動力を付加させない（図示せず）。また、制御装置２８は、現在のバッテリ１０の残量に対応する残量表示灯１７ａ〜１７ｃと現在のアシストモードに対応するいずれかのモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを第１の所定の輝度で点灯させる。

一方、少なくとも一方のブレーキレバー２０，２５が操作されて、少なくとも一方のブレーキスイッチ２２，２７がオンに切換えられると、停止中ならびに走行中にかかわらず、電動モータ９への給電動作が遮断されて、補助駆動力の発生が停止される。これにより、停止時にペダル６を踏み込んだ場合でもブレーキスイッチ２２，２７が作動されている限り、急発進を防止することができる。また、走行中などにブレーキレバー２０，２５を操作してブレーキ本体１９，２４を作動させると、踏力がペダル６に加えられている場合でも補助駆動力が付加されないため、走行開始時にブレーキレバー２０，２５をより強く操作しなくても急発進を防止することが可能となる。また、万一、トルクセンサ３８の異常などにより、電動自転車１が暴走した場合でも、ブレーキレバー２０，２５を操作することで、補助駆動力の発生を停止できて、安全に電動自転車を停止させることができる。なお、制御装置２８は、現在のバッテリ１０の残量に対応する残量表示灯１７ａ〜１７ｃと現在のアシストモードに対応するいずれかのモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを第２の所定の輝度で点灯させる。

ところで、製品出荷前に、前記のようにして所定のストロークＳ２（図５参照）を最適な値に調整しても、その後、使用年月の経過にともなってブレーキワイヤ２１，２６のインナーケーブル３２が伸びることがあり、このようにインナーケーブル３２が伸びてしまうと、作動開始位置Ｃが最大操作位置Ｄ側へ変動して、前記所定のストロークＳ２が増大するとともに作動開始位置Ｃと最大操作位置Ｄとの間のストロークＳ３（図７参照）が減少するため、このままだとブレーキ装置７，８の制動力が低下してしまう。したがって、このような場合、利用者は自転車販売店等に電動自転車１を持ち込み、自転車販売店等の作業者が前記ステップ−１〜ステップ−７の行程を実施することにより、前および後ブレーキ装置７，８の所定のストロークＳ２を最適な値に容易かつ正確に調整することができる。

上記構成によれば、製品出荷前や長期にわたって使用した後であっても、ブレーキレバー２０，２５を操作しながら、残量表示灯１７ａ〜１７ｃやモード表示灯１８ａ〜１８ｃの輝度が変更することを目視することで、容易かつ正確に、ブレーキスイッチ２２，２７による補助駆動力の発生停止動作位置を確認することができる。したがって、発進時に急加速した際に、ブレーキレバー２０，２５を極めて強い力で引かなくても、補助駆動力の発生が停止されるので、速度を落とすことができるとともに、ブレーキレバー２０，２５を走行中に手がかかる程度の軽い力で少しだけ引いた場合には、補助駆動力の発生が停止されることを防止することができる。

また、上記構成によれば、ブレーキスイッチ２２，２７が切換えられたことを表示する表示手段である残量表示灯１７ａ〜１７ｃやモード表示灯１８ａ〜１８ｃが、ブレーキレバー２０，２５を操作した際に目視できる操作盤１２に設けられているので、ブレーキレバー２０、２５を操作しながら、残量表示灯１７ａ〜１７ｃやモード表示灯１８ａ〜１８ｃを直接目視することができて、ブレーキスイッチ２２，２７のスイッチ切換位置の調整を能率的に、しかも容易かつ正確に行うことができる。つまり、このようなブレーキスイッチ２２，２７が切換えられたことを表示する表示手段が設けられていないと、ペダル６に踏力などを加えて電動モータが停止している（補助駆動力が付与されない）かどうかを確認しなければならず、確認動作に多くの手間がかかるとともに、ペダルに作用させる踏力などが小さい場合には、補助駆動力が付与されているかどうかを判定し難いが、本実施の形態によれば、このような問題がなく、容易に、したがって、多くの手間や時間をかけることなく、かつ正確に補助駆動力の発生停止動作位置を確認することができる。なお、例えば、特開２００９−２２０６６９号公報には、ブレーキレバーを操作した際に、尾灯が点灯する構成が開示されているが、この尾灯の点灯は、この電動自転車より後方を走行する車両の運転手などに対して表示して注意を促す機能を備えたに過ぎないものであり、ブレーキレバーを操作した人自身で、ブレーキレバーの位置を正確に目視できるものではなく、このような技術を本発明の構成に転用できるものではない。

また、ブレーキスイッチ２２，２７が切換えられたことを表示する表示手段である残量表示灯１７ａ〜１７ｃやモード表示灯１８ａ〜１８ｃが、ハンドル５に取り付けられた操作盤１２に設けられているので、何れのブレーキレバー２０、２５を操作する場合でも、残量表示灯１７ａ〜１７ｃやモード表示灯１８ａ〜１８を良好に目視して確認することができる。

また、前記実施の形態では、残量表示灯１７ａ〜１７ｃは、バッテリ１０の残量を表示する本来の残量表示機能に加えて、輝度を変化させて、両ブレーキスイッチ２２，２７の少なくとも片方がオフからオンに切換えられたことを表示する切換表示機能も有している。同様に、モード表示灯１８ａ〜１８ｃは、選択されたアシストモードを表示する本来のモード表示機能に加えて、輝度を変化させて、両ブレーキスイッチ２２，２７の少なくとも片方がオフからオンに切換えられたことを表示する切換表示機能も有している。これにより、切換表示機能を有する専用の表示灯を別途に設けなくても済むので、部品点数を削減することができる。

なお、残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとは別に、両ブレーキスイッチ２２，２７の少なくともいずれか片方がオフからオンに切換えられたことを表示する専用の表示灯を設けてもよい。

前記実施の形態では、前記ステップ−５において、両ブレーキスイッチ２２，２７の少なくともいずれか片方がオフからオンに切換えられると、前記ステップ−７において、第１の所定の輝度よりも大きな第２の所定の輝度で残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとを点灯させているが、第２の所定の輝度を第１の所定の輝度よりも小さくしてもよい。また、第２の所定の輝度を第１の所定の輝度よりも１０％程度増大させているが、１０％という数値に限定されるものではなく、他の数値でもよい。

前記実施の形態では、前ブレーキ装置７に一方のブレーキスイッチ２２を備え、後ブレーキ装置８に他方のブレーキスイッチ２７を備えたが、前ブレーキ装置７と後ブレーキ装置８とのいずれか片方のみにブレーキスイッチを備えてもよい。

前記実施の形態では、残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとの輝度を第１の所定の輝度と第２の所定の輝度とに変化させているが、照度を変化させてもよい。

前記実施の形態では、残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとの輝度を変化させているが、残量表示灯１７ａ〜１７ｃとモード表示灯１８ａ〜１８ｃとのいずれか片方の表示灯だけの輝度を変化させてもよい。

前記実施の形態では、図２に示すように、残量表示灯１７ａ〜１７ｃを３個設けたが、３個以外の複数個又は単数個設けてもよい。同様に、モード表示灯１８ａ〜１８ｃを３個設けたが、３個以外の複数個設けてもよい。

前記実施の形態では、ブレーキ本体１９，２４として、キャリパーブレーキやローラーブレーキを用いたが、これら以外の形式のブレーキを用いてもよい。
また、上記実施の形態においては、電動自転車１の走行速度にかかわらず、ブレーキスイッチ２２，２７の切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう構成したが、これに限るものではない。すなわち、図１０に示すように、速度検知手段としての速度センサ３７からの走行速度情報に基づいて（ステップ−６）、走行速度が所定速度（例えば、時速５ｋｍ）を越えた中高速である場合には、ブレーキスイッチ２２，２７の切換えによる補助駆動力の発生の停止を行わず（すなわち補助駆動力の発生可能状態を維持し）（ステップ−４）、走行速度が０または所定速度（例えば、時速５ｋｍ）以下の低速である場合に、ブレーキスイッチ２２，２７の切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう（ステップ−５）構成してもよい。

ここで、図９に示すように、ブレーキレバー２０、２５を所定量だけ引くと補助駆動力の発生を必ず停止させる構成とした場合、上り坂の途中など、大きな補助駆動力が付与されている状況で、ブレーキレバー２０、２５に誤って手がかかるなどして引いてしまった際に、補助駆動力が急激になくなり、電動自転車のバランスをくずしてしまう恐れがある。これに対して、上記のように、走行速度が０または所定速度以下の低速である場合に、ブレーキスイッチ２２，２７の切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう構成すると、停止時や走行開始時の急発進を防止できるだけでなく、前記所定程度を超えた速度（中速や高速）で走行している場合には、誤ってブレーキレバー２０、２５に手がかかって引いてしまった際でも、補助駆動力が急激になくなることを防止できるので、このような際に電動自転車のバランスをくずしてしまうことを防止でき、安全性が向上する。

また、上記実施の形態においては、走行速度が０または所定速度（例えば、時速５ｋｍ）以下の低速である場合に、ブレーキスイッチの切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう構成した場合を述べたが、これに代えて、図１１に示すように、クランク軸回転センサ３９からのクランク軸回転数情報に基づいて（ステップ−７）、クランク軸の回転数が所定回転数を越えている場合（中回転数または高回転数である場合）には、ブレーキスイッチ２２，２７の切換えによる補助駆動力の発生の停止を行わず（すなわち補助駆動力の発生可能状態を維持し）（ステップ−４）、クランク軸の回転数が０または所定回転数以下の低回転である場合に、ブレーキスイッチ２２，２７の切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう（ステップ−５）構成してもよい。

この構成によっても、停止時や走行開始時の急発進を防止できるだけでなく、前記所定程度を超えたクランク軸回転数（中回転数や高回転数）で走行している場合には、誤ってブレーキレバー２０、２５に手がかかって引いてしまった際でも、補助駆動力が急激になくなることを防止できるので、このような際に電動自転車のバランスをくずしてしまうことを防止でき、安全性が向上する。また、万一、トルクセンサ３８の異常などにより、電動自転車１が暴走した場合でも、この場合には、クランク軸回転数が０または低回転数であるので、ブレーキレバー２０，２５を操作することで、補助駆動力の発生を停止できて、安全に電動自転車を停止させることができる。

本発明は、補助駆動力を付与可能な各種の電動自転車に良好に適用でき、ブレーキの調整が容易に行なえる。

１ 電動自転車
７ 前ブレーキ装置
８ 後ブレーキ装置
９ 電動モータ
１０ バッテリ
１７ａ〜１７ｃ 残量表示灯（表示手段）
１８ａ〜１８ｃ モード表示灯（表示手段）
１９ 前ブレーキ本体
２０ 前ブレーキレバー
２１ 前ブレーキワイヤ（ブレーキ連動部材）
２２ 一方のブレーキスイッチ
２４ 後ブレーキ本体
２５ 後ブレーキレバー
２６ 後ブレーキワイヤ（ブレーキ連動部材）
２７ 他方のブレーキスイッチ
２８ 制御装置
３３ 端末部材
３７ 速度センサ
３８ トルクセンサ
Ａ 開放位置
Ｂ 作動開始位置
Ｃ スイッチ切換位置
Ｄ 最大操作位置
Ｓ１ 遊びの範囲
Ｓ２ 所定のストローク

Claims (5)

1. 機械式のブレーキ装置と、補助駆動力を発生する電動モータと、電動モータに駆動用の電力を供給するバッテリとを備えた電動自転車であって、
   ブレーキ装置は、ブレーキ本体と、ブレーキレバーと、ブレーキ本体とブレーキレバーとの間に連動連結されるブレーキ連動部材と、ブレーキレバーの操作に連動して切換えられるブレーキスイッチとを有し、
   ブレーキレバーを操作していない開放位置とブレーキ本体が作動する作動開始位置との間の遊びの範囲内に、ブレーキスイッチが切換えられるスイッチ切換位置が設定され、
   ブレーキレバーが操作されてブレーキスイッチが切換えられたことを表示する表示手段が、当該電動自転車におけるブレーキレバーを操作した際に目視できる箇所に設けられ、
   ブレーキスイッチの切換えにより補助駆動力の発生が停止され、
   ブレーキスイッチが切換えられたときの表示手段の明るさは、ブレーキスイッチが切換えられていないときの表示手段の明るさと比べて、点灯状態を維持した状態で、変化することを特徴とする電動自転車。
2. 表示手段は、ハンドルに取り付けられた表示灯であることを特徴とする請求項１記載の電動自転車。
3. 走行速度を検知する速度検知手段を有し、走行速度が０または所定速度以下の低速である場合に、ブレーキスイッチの切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の電動自転車。
4. 走行速度を検知する速度検知手段とクランク軸の回転を検知するクランク軸回転検知手段との少なくとも一方の検知手段を有し、走行速度が０または所定速度以下の低速である場合、若しくは、クランク軸の回転数が０または所定回転数以下である場合に、ブレーキスイッチの切換えにより補助駆動力の発生が停止されるよう構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の電動自転車。
5. 前記請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電動自転車のブレーキ調整方法であって、
   ブレーキレバーを操作し、表示手段によってブレーキスイッチの切換えが表示されて点灯状態を維持した状態で明るさが変化した時点からブレーキ本体が作動し始める時点までのブレーキレバーのストロークを求め、
   前記求められたストロークが最適な値になるようにブレーキ連動部材を調整することを特徴とする電動自転車のブレーキ調整方法。

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