JPH02114082A

JPH02114082A - 電動機補助式自転車

Info

Publication number: JPH02114082A
Application number: JP26494988A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sekine; 関根　忠
Original assignee: Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1990-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPH0735157B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］〈産業上の利用分野〉本発明は、電動機を用いて自転車の駆動を補助する電動
機補助式自転車に関する。

〈従来の技術〉従来から、ペダルを漕ぐ力を軽減するべく電動機が付設
された自転車が提案されている。

このような自転車に於ては、例えば１つの偏平型電動機
を、その出力軸が車輪の回転軸と平行となるように搭載
し、上記出力軸を動力伝達部材等を介して車輪の外周面
に当接させ、車輪を駆動する構造が知られている。

しかるに、上記構造では電動機が車輪の左右いずれか一
方に偏った位置に設けられ、かつその出力軸がワンウェ
イクラッチ及び動力伝達部材等を介して車輪を押圧する
ように設けられていることから、電動機の出力軸の軸受
に対する負荷が増大しがちになるばかりでなく左右のバ
ランスを欠く問題があった。

また、大きな駆動力が得られる電動機は比教的大形にな
り、車体重量が増大するばかりでなく美観を損ねる。加
えて低速度走行を行う際にブレーキを用いて減速しなり
、電動機の駆動を停止することにより速度調整を行わな
ければならず、その操作が煩雑になりがちであった。そ
こで、その制御に電流コントローラを有する制御回路を
用いることが考えられるが、コストが高騰化する問題が
ある。他方、小形の電動機を用いると駆動力が小さく高
速度走行が不可能となる。

〈発明が解決しようとする課題〉このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、低速度及び高速度走行を容易に制御でき、電動機の
軸受負荷が軽減され、小形、軽量化されると共に左右の
重量バランスがとれた電動機補助式自転車を提供するこ
とにある。

［発明の構成］〈課題を解決するための手段〉このような目的は本発明によれば、電動機補助式自転車
であって、互いに同軸的に、かつ左右対称に対向するよ
うに搭載された一対の電動機と、車輪を駆動するための
動力伝達部材と、前記出力軸と前記動力伝達部材との間
に設けられ、かつ前記出力軸から前記動力伝達部材に向
けてのみ駆動力を伝達するワンウェイクラッチとを有す
ることを特徴とする電動機補助式自転車を提供すること
により達成される。

〈作用〉このようにすれば、比較的小形、軽量な一対の電動機を
対向位置に設けることにより軸受の負荷が軽減するばか
りでなく左右のバランスもとれる。

また、複数の電源を直列或いは並列に選択的に接続し、
かつ電動機の一方或いは両方を選択的に駆動するように
することで、駆動力の大小を選択でき、状況に応じた駆
動力を好適に選択することが可能となる。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は、本発明に基づく電動機補助式自転車の構成を
示す側面図である。当該自転車のフレームユニット１の
前端部には、ハンドル２に連結された前輪３が設けられ
ている。また、フレームユニット１の後端部には後輪４
が設けられており、この後輪４は、フレームユニット１
中央上部のサドル５の下方に設けられた変速ギヤ６にチ
ェーン７を介して接続されている。変速ギヤ６はペダル
と一体をなすペダルクランク軸８に固着されている。

後輪側のフレーム９には、後輪５の外周に接するように
電動機ユニット１０が固着されている。

また、この電動機ユニット１ｏは、フレームユニット１
中央部のフレーム１１〜１３間に郭成される空間に受容
された電源ユニット１４に電気的に接続されている。こ
の電源ユニット１４は１２Ｖであって良い所定の電圧を
供給する一対のバッテリ１５．１６からなる。

第２図は、電動機ユニット１０を拡大して示す断面図で
あり、第３図は電動機ユニット１ｏを後側から見た部分
断面図である。電動機ユニット１０は、概ね円柱をなし
、該ユニットに固着されたアーム１７、がフレーム９に
固着されたブラケット１８に対して枢軸１９を介して保
持されており、第２図に矢印に示すように、電動機ユニ
ット１０は枢軸１９を支点として当該自転車の前後方向
に回動可能となっている。また、フレーム９にアーム２
０を介して固着されたボルト部材２１が電動機ユニット
１０の上部ケーシング２２に開設された通孔２３を貫通
しており、このボルト部材２１の貫通部分に巻装された
圧縮コイルばね２４により、電動機ユニット１０は後輪
４の外周面に当接する方向に付勢されている。

一方、第３図に良く示すように、電動機ユニット１０は
、互いに同軸的に対向する一対の電動機２５及び２６を
有しており、これら電動機２５．２６の互いに対向する
出力軸２７．２８には各々ボス部材２９．３０が嵌着し
ている。また、両ボス部材２９．３０にはワンウェイク
ラッチ３１．３２を介して動力伝達部材３３が嵌装され
ている。

この動力伝達部材３３は、多数の略軸線方向溝が形成さ
れた曲面状外周面３３ａを有し、この外周面３３ａが後
輪４の表面に当接し該後輪を回転駆動するようになる。

ここで、ワンウェイクラッチ３１．３２は、電動機２５
．２６の出力軸２７．２８から動力伝達部材３３には駆
動力を伝達するようになっているが、動力伝達部材３３
から出力軸２７．２８には伝達しないワンウェイクラッ
チからなる。

本実施例によれば、動力伝達部材３３を後輪４の表面に
押圧することによる後輪４からの反力を再出力軸２７．
２８にて受けているため、１つの電動機を用いる場合に
比較して出力軸の軸受負荷が軽減されている。

第４図は、本実施例の制御回路図である。電動機２５は
、互いに連動するスイッチ３５．３６を介して両バッテ
リ１５．１６に接続されている。

また、電動機２６はスイッチを介して電動機２５と同様
に両バッテリ１５及び１６に接続されている。

以下に、本実施例の作動要領を第２図及び第４図を参照
して説明する。まず、第４図に示す状態即ちスイッチ３
５．３６をオフとし、かつスイッチ３７もオフとした状
態から両スイッチ３５．３６を接点Ａの位置に移動させ
ることにより、両バッテリ１５．１６が並列に接続され
、電動機２５を駆動する。即ちこの状態では電動機ユニ
ット１０から最も弱い駆動力が得られる。このとき、例
えば搭乗者がペダルを強く漕ぐことにより、後輪４が動
力伝達部材３３よりも速く回転した場合、上記したワン
ウェイクラッチ３１．３２の作用により動力伝達部材３
３から両型動機２５．２６側には回転力が伝達されず、
搭乗者の漕ぐ際の抵抗となることがない。

次に、両スイッチ３５．３６をＡの位置としたままの状
態でスイッチ３７をオンすることにより電動機２５と共
に電動機２６も駆動され、電動機ユニット１０から比較
的強い駆動力が得られる。

また、再度スイッチ３７をオフにし、両スイッチ３５．
３６をＢの位置に移動することによりバッテリ１５．１
６が直列に接続され、電動機２５が例えば１２Ｖの倍の
２４Ｖで駆動されるようになり、電動機ユニット１０か
ら強い駆動力が得られる。

更に、両スイッチ３５．３６をＢの位置としたままの状
態でスイッチ３７をオンすることにより、電動機２６も
２４Ｖで駆動され、電動機ユニット１０から最も強い駆
動力が得られる。従って、本実施例ではスイッチ３５〜
３７を選択的に操作することにより４通りの駆動力が得
られるようになる。

尚、本発明は上記実施例に限定されず様々な応用が可能
であることは云うまでもなく、例えば上記実施例では各
電動機２５．２６の出力軸２７．２８を各別部材とした
が一つの出力軸であっても良い。また、上記実施例では
電動機を駆動するための電源ユニットを一対のバッテリ
で構成したが、３つ以上の電源で構成し、供給電圧を３
つ以上選択可能としても良い。

［発明の効果］このように本発明によれば、一対の電動機を車輪の回転
軸と平行となるように左右対称に互いに同軸的に対向さ
せ、その出力軸から駆動力をワンウェイクラッチ及び動
力伝達部材を介して車輪に伝達するようにすることで、
電動機出力軸の軸受負荷が低減し、電動機自体も小形、
軽量化される。

また、左右のバランスがとれ、美観も向上する。

更に、各電動機を選択的に駆動可能とし、電源を複数の
電源にて構成すると共に各電源を直列或いは並列に選択
的に接続可能とすれば、状況に応じた駆動力を車輪に供
給することが可能となり、自転車の快適な走行状態を得
ることができる。以上のことから本発明の効果は極めて
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された電動機補助式自転車の構成
を示す側面図である。第２図は第１図の要部拡大断面図である、第３図は第２
図の要部を自転車の後側から見た部分破断図である。第４図は本発明に基づ〈実施例の制御回路図である。１・・・フレームユニット２・・・ハンドル３・・・前
輪　　　　　　４・・・後輪５・・・サドル　　　　　
６１０．ギヤ７・・・チェーン　　　　８・・・ペダル
クランク軸９・・・フレーム　　　　１０・・・電動機
ユニット１１〜１３・・・フレーム１４・・・電源ユニ
ット１５．１６・・・バッテリ１７・・・アーム１８・
・・ブラケット　　１９・・・枢軸２０・・・アーム　
　　　２１・・・ボルト部材２２・・・上部ケーシング
２３・・・通孔２４・・・圧縮コイルばね２５．２６・
・・電動機２７．２８・・・出力軸　２９．３０・・・
ボス部材３１．３２・・・ワンウェイクラッチ３３・・・動力伝達部材　３３ａ・・・外周面３５〜３
７・・・スイッチ特　許　出　願　人　株式会社三ツ葉電機製作所代　　
理　　人　弁理士　大　島　陽　−第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電動機補助式自転車であって、互いに同軸的に、かつ左右対称に対向するように搭載さ
れた一対の電動機と、車輪を駆動するための動力伝達部材と、前記出力軸と前記動力伝達部材との間に設けられ、かつ
前記出力軸から前記動力伝達部材に向けてのみ駆動力を
伝達するワンウェイクラッチとを有することを特徴とす
る電動機補助式自転車。
（２）前記電動機のいずれか一方或いは両方を選択的に
駆動可能としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の電動機補助式自転車。
（３）前記電動機の電源が、直列及び並列のいずれか一
方の接続状態を選択可能な複数の電源からなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項若しくは第２項に記載の
電動機補助式自転車。