JPH07132874A - ペダル付き電動車輌 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータまたはペダルにて走行させることがで
き、その切り替えを簡単な構造にて自動的に行い、足腰
の運動をすることも可能なペダル付き電動車輌を得るこ
とにある。 【構成】 車軸を回転させるモータ３６と、車輌の速度
設定を行うスロットル２８の操作状態に応じてモータ３
６を回転させるモータ駆動部３４と、ワンウェイクラッ
チを介して一方向の回転を車軸に伝達する足こぎ用のペ
ダルと、モータ３６から車軸への回転の伝達を切断接続
するクラッチ３２と、制御部１００と、を含み、この制
御部１００は、センサ２２によって検出されたペダルの
回転に対応する速度が、ほぼスロットル２８による設定
速度以上になったときクラッチ３２を切り、ほぼ設定速
度以下になったときクラッチ３２を接続する制御を行う
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータまたはペダルに
て走行が可能であり、その切り替えを自動的に行うペダ
ル付き電動車輌に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、足腰の弱った人の移動用に電
動車輌が用いられている。この電動車輌は、既に広く販
売されており周知のものであるが、具体的にこの電動車
輌を開示した文献として、実開平２−１４３９３１号公
報がある。

【０００３】この電動車輌は、前輪および後輪を有する
走行フレームと、前輪を操作できるように設けられたハ
ンドルと、後輪を駆動するモータと、座席と、を有する
ものである。そして、運転者は、座席に着席してハンド
ルに設けられた操作レバーを操作して走行させるように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この電動車輌
によれば、指で操作レバーを軽く操作するだけで電動車
輌を走行させることができるので、運転者は走行中に足
腰を使うことがほとんどなくなる。

【０００５】そうすると、足腰が完全に不自由な人であ
ればともかく、足腰が弱ってはいるものの動かすことは
できる人であっても、足腰を使うことがほとんどなくな
り、ますます足腰が弱ってしまうという問題があった。

【０００６】そこで、この問題を解決するために、単に
モータと足こぎ用のペダルとを設けて、必要に応じてい
ずれによって車輌を走行させるかを切り替えるという方
法も考えられるが、この場合、特に高齢者にとっては切
り替え操作が面倒であるという問題がある。

【０００７】あるいは、モータによるトルクとペダルに
よるトルクとを比較することで、駆動源の切り替えを自
動的に行うことも考えられるが、この場合、トルクの大
きさを検出する手段は構造が複雑になるという問題があ
る。

【０００８】本発明は、このような従来の課題に鑑みな
されたものであり、その目的は、モータまたはペダルに
て走行させることができ、その切り替えを簡単な構造に
て自動的に行い、足腰の運動をすることも可能なペダル
付き電動車輌を得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、車軸を回転させるモータ
と、車輌の速度設定を行う速度設定部の操作状態に応じ
て前記モータを回転させる駆動部と、ワンウェイクラッ
チを介して一方向の回転を前記車軸に伝達する足こぎ用
のペダルと、前記モータから前記車軸への回転の伝達を
切断接続するクラッチと、センサによって検出された前
記ペダルの回転に対応する速度が、ほぼ前記速度設定部
による設定速度以上になったとき前記クラッチを切り、
ほぼ前記設定速度以下になったとき前記クラッチを接続
する制御を行う制御部と、を含むことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、車軸を回転
させるモータと、車輌の速度設定を行う速度設定部の操
作状態に応じて前記モータを回転させる駆動部と、ワン
ウェイクラッチを介して一方向の回転を前記車軸に伝達
する足こぎ用のペダルと、走行速度が、ほぼ前記速度設
定部による設定速度に達すると、前記モータの駆動力を
低下させて前記設定速度を維持する制御を行う制御部
と、を含むことを特徴とする。

【００１１】さらに、請求項３記載の発明は、請求項２
において、前記モータから前記車軸への回転の伝達を切
断するクラッチを有し、前記制御部は、走行速度が、ほ
ぼ前記速度設定部による最大設定速度以上になったとき
前記クラッチを切り、ほぼ前記最大設定速度以下になっ
たとき前記クラッチを接続する制御を行うことを特徴と
する。

【００１２】そして、請求項４記載の発明は、車軸を回
転させるモータと、二次電池から動作電力を供給するこ
とにより、車輌の速度設定を行う速度設定部の操作状態
に応じて前記モータを回転させる駆動部と、ワンウェイ
クラッチを介して一方向の回転を前記車軸に伝達する足
こぎ用のペダルと、前記ペダルの回転が伝達されて発電
を行い、前記二次電池に対して電力を供給する発電機
と、前記モータから前記車軸への回転の伝達を切断する
第一クラッチ、および前記ペダルから前記発電機への回
転の伝達を切断する第二クラッチと、センサによって検
出された前記ペダルの回転に対応する速度が、ほぼ前記
速度設定部による設定速度以上になったとき前記第一ク
ラッチおよび第二クラッチを切り、ほぼ前記設定速度以
下になったとき前記第一クラッチおよび第二クラッチを
接続する制御を行う制御部と、を含むことを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】請求項１から請求項４記載の各発明によれば、
モータおよびペダルによって車輌を走行させることがで
きる。

【００１４】モータは、速度設定部を操作して所定の走
行速度を設定することで、所定の電力が供給されて回転
し、この回転は車軸に伝達されて車輌が走行する。

【００１５】また、ペダルはワンウェイクラッチを介し
て一方向の回転を車軸に伝達するようになっている。こ
のワンウェイクラッチは、例えば逆転止制子などを用い
て、一方向の回転を伝達し逆方向の回転を伝達しないよ
うにしたものである。

【００１６】したがって、このワンウェイクラッチを介
することで、車輌の進行方向へのペダルの回転は車軸に
伝達されるが、逆方向へのペダルの回転は車軸に伝達さ
れないようになり、かつ、車輌の進行方向への車軸の回
転はペダルに伝達されないが、逆方向への車軸の回転は
ペダルに伝達されることとなる。

【００１７】さらに、このワンウェイクラッチによっ
て、車輌走行中にペダルの回転を止めても、車輌の進行
方向への車軸の回転はペダルに伝達されないので、ブレ
ーキがかかることにはならない。また、ペダルによる速
度が、現に走行している車輌の速度よりも遅い場合に
は、このペダルの回転は車軸に伝達されることがなく、
ペダルは空回りすることとなる。

【００１８】そして、請求項１記載の発明によれば、セ
ンサによってペダルによる速度を検出し、この検出され
たペダルによる速度と設定速度とを制御部が比較判断す
る。その結果、ペダルによる速度が、ほぼ設定速度以上
であると判断されたときには、モータから車軸への回転
伝達経路に設けられたクラッチを切って、モータと車軸
との間で回転の伝達がされないよう、制御部は制御を行
う。

【００１９】こうしてクラッチが切られると、モータに
よる影響を受けずに、ペダルをこぐことのみにより車輌
を走行させることができる。

【００２０】また、ペダルによる速度が、ほぼ設定速度
以下であると判断されたときには、モータから車軸への
回転伝達経路に設けられたクラッチを接続して、モータ
の回転が車軸に伝達されるよう、制御部は制御を行う。

【００２１】こうしてクラッチが接続されると、モータ
によって車輌を走行させることができる。

【００２２】次に、請求項２記載の発明によれば、走行
速度と設定速度とを、制御部が比較判断して、走行速度
がほぼ設定速度に達すると判断されたときには、モータ
の駆動力を低下させ、設定速度を超えないよう、制御部
は制御を行う。

【００２３】ここで、モータの駆動力を低下させるとい
うことは、モータを回転させるための電力を少なくする
ことであり、これによって節電が可能となる。

【００２４】これに加えて、請求項３記載の発明によれ
ば、走行速度と最大設定速度とを、制御部が比較判断し
て、走行速度がほぼ最大設定速度以上になったと判断さ
れたときには、モータから車軸への回転伝達経路に設け
られたクラッチを切って、モータと車軸との間で回転の
伝達がされないよう、制御部は制御を行う。

【００２５】こうしてクラッチが切られると、モータの
影響を受けずに、ペダルをこぐことのみにより車輌を走
行させることができるので、最大設定速度以上の速度で
走行できるようになる。

【００２６】また、最大設定速度以上で走行した後、速
度が低下して最大設定速度以下になったと判断される
と、クラッチが接続されてモータによって車輌を走行さ
せることができる。

【００２７】次に、請求項４記載の発明によれば、ペダ
ルの回転は発電機に伝達されて発電が行われ、発電され
た電力は、モータに動作電力を供給する二次電池に供給
される。

【００２８】また、ペダルによる速度と設定速度とを、
制御部が比較判断して、ペダルによる速度がほぼ設定速
度以上であると判断されたときには、第一クラッチおよ
び第二クラッチを切るよう、制御部は制御を行う。

【００２９】ここで、第一クラッチは、モータから車軸
への回転伝達経路に設けられたもので、これを切るとモ
ータと車軸との間の回転の伝達が切断されて、ペダルを
こぐことのみにより車輌を走行させることができる。ま
た、第二クラッチは、ペダルから発電機への回転伝達経
路に設けられたもので、これを切るとペダルと発電機と
の間の回転の伝達が切断されて、ペダルに発電機による
負荷がかからない。

【００３０】したがって、第一クラッチおよび第二クラ
ッチが切られると、モータおよび発電機の影響を受けず
に、ペダルのみにより車輌を走行させることができる。

【００３１】また、ペダルによる速度と設定速度とを、
制御部が比較判断して、ペダルによる速度がほぼ設定速
度以下であると判断されたときには、第一クラッチおよ
び第二クラッチを接続するよう、制御部は制御を行う。

【００３２】そして、第一クラッチを接続することでモ
ータによって走行することができ、第二クラッチを接続
することでペダルによって発電を行うことができる。

【００３３】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明を適用した実
施例について詳細に説明する。

【００３４】第一実施例 図１は、本発明を適用した電動車輌に係る第一実施例の
主要な回路を示すブロック図である。

【００３５】同図において、センサ２２、およびスロッ
トル２８が制御部１００に接続されている。

【００３６】センサ２２は、光学式または磁気式のパル
スセンサで、ペダル５２（図３参照）の回転を車軸６０
に伝達するためのスプロケットホイール５８（図３参
照）の回転を検出して、信号を制御部１００に出力する
ものである。

【００３７】スロットル２８は、ハンドル４４（図２参
照）に取り付けられて、走行速度を任意の速度に設定す
るもので、設定しようとする速度に対応する信号を制御
部１００に出力するものである。

【００３８】こうして各種の信号が入力される制御部１
００は、ペダル速度判断部１２と、モータ制御部１８
と、クラッチ制御部１６と、を含む。

【００３９】ペダル速度判断部１２は、センサ２２から
入力された信号から、スプロケットホイール５８の単位
時間当りの回転数（回／秒）を判断し、これをペダル速
度としてクラッチ制御部１６に出力するものである。

【００４０】また、モータ制御部１８は、スロットル２
８から入力された信号に基づいて、設定速度に対応して
モータ３６を回転させるよう、モータ駆動部３４に対し
て指示するとともに、この設定速度の信号をクラッチ制
御部１６に出力するものである。

【００４１】そして、クラッチ制御部１６は、ペダル速
度判断部１２およびモータ制御部１８から入力されたペ
ダル速度および設定速度を比較判断し、ペダル速度がほ
ぼ設定速度以上であると判断したときには、クラッチ３
２の接続を切る指示をクラッチ駆動部３０に対して行う
ものである。

【００４２】また、逆に、ペダル速度がほぼ設定速度以
下であると判断すると、このクラッチ制御部１６は、ク
ラッチ３２を接続する指示をクラッチ駆動部３０に対し
て行うようになっている。

【００４３】そして、モータ駆動部３４は、モータ制御
部１８の指示に基づいて、二次電池であるバッテリー３
８から所定の電圧をモータ３６に印加して、このモータ
３６を駆動させるものであり、モータ３６は、駆動力を
車軸６０に伝達して車輌を走行させるものである。

【００４４】さらに、クラッチ駆動部３０は、クラッチ
制御部１６からの指示に基づいてクラッチ３２の切断ま
たは接続を行うもので、このクラッチ３２が切断される
とモータ３６の駆動力が車軸６０に伝達されないことと
なる。

【００４５】次に、第一実施例の電動車輌の全体構成に
ついて説明する。

【００４６】図２は、電動車輌の側面図である。同図に
おいて、この電動車輌は、車体本体４０の前部において
前輪４２を操作するようハンドル４４が設けられ、車体
本体４０の後部において、内部に制御部１００（図１参
照）、クラッチ３２、またはモータ３６（図３参照）等
を有する収納ボックス４６が設けられ、この収納ボック
ス４６の上に運転者が着席するシート４８が設けられて
いる。そして、モータ３６による駆動力は後輪５０に伝
達されるようになっている。なお、この後輪５０は、車
軸６０（図３参照）の両端に取り付けられており（図示
せず）、前輪４２と併せて三輪車となっている。

【００４７】また、この電動車輌には、ペダル５２が取
り付けられており、このペダル５２の回転によっても車
軸６０（図３参照）を回転させて、車輌を走行させられ
るようになっている。

【００４８】次に、図３は、ペダル５２およびモータ３
６の回転力を伝達する機構の概略を示す斜視図である。

【００４９】同図において、ペダル５２は、クランク６
４によってスプロケットホイール５４を回転させられる
ように取り付けられており、この回転は、チェーン５６
によってスプロケットホイール５８に伝達されるように
なっている。

【００５０】そして、このスプロケットホイール５８
は、図示しないワンウェイクラッチを介して一方向の回
転のみを車軸６０に伝達するようになっている。このワ
ンウェイクラッチは、例えば逆転止制子などを用いて、
一方向の回転を伝達し逆方向の回転を伝達しないように
したものである。

【００５１】したがって、このワンウェイクラッチを介
することで、車輌の進行方向（図中矢印方向）にペダル
５２を回転させたときには、この回転は車軸６０に伝達
されるが、逆方向にペダル５２を回転させたときには、
この回転は車軸６０に伝達されないようになっている。

【００５２】したがって、車輌走行中にペダル５２の回
転を止めても、車輌の進行方向への車軸６０の回転はペ
ダル５２に伝達されないので、ブレーキがかかることに
はならず、ペダル５２による速度が、現に走行している
車輌の速度よりも遅い場合には、このペダル５２は空回
りすることとなる。

【００５３】次に、モータ３６は、モータ駆動部３４
（図１参照）により回転させられ、この回転は、クラッ
チ３２を介し減速機構６２を経て車軸６０に伝達される
ようになっている。

【００５４】そして、センサ２２は、スプロケットホイ
ール５８の回転を検出できるように取り付けられてい
る。

【００５５】なお、センサ２４は、車軸６０の回転を検
出するもので、これにより車輌の走行速度を知ることが
できるが、第一実施例では必ずしも必要なものではな
い。

【００５６】第一実施例に係る電動車輌は上記のように
構成されており、以下この電動車輌の駆動作用について
説明する。図４は、この電動車輌の駆動作用の流れを示
す図である。

【００５７】同図において、まず、運転者がスロットル
２８を操作してモータ３６を回転させるとともにペダル
５２を足でこいで、車輌が走行している場合を想定す
る。この場合、スプロケットホイール５８の回転がセン
サ２２にて検出される（ステップ４００）。

【００５８】そして、検出されたスプロケットホイール
５８の回転からペダル速度判断部１２はペダル速度を判
断し、スロットル２８の操作による設定速度をモータ制
御部１８からの信号にて判断する（ステップ４０１）。

【００５９】こうして判断されたペダル速度および設定
速度は、クラッチ制御部１６において比較され、ペダル
速度がほぼ設定速度以上であるかどうかが判断される
（ステップ４０２）。

【００６０】ここで、車輌が設定速度で一定して走行し
ている場合（加速または減速中でない場合）、ペダル速
度がほぼ設定速度以下であるときには、スプロケットホ
イール５８のワンウェイクラッチ（図示せず）によっ
て、ペダル５２の回転は車軸６０に伝達されずに空回り
していることとなる。

【００６１】したがって、この場合には、モータ３６の
駆動力によって車輌を走行させることとし、そのために
クラッチ３２が接続されているかどうかをクラッチ制御
部１６が判断する（ステップ４０６）。

【００６２】具体的には、クラッチ制御部１６は、クラ
ッチ駆動部３０に対して最後に行った指示を記憶してい
て、これによってクラッチ３２が接続されているかどう
かを判断する。そして、クラッチ３２が切れているとき
にはこのクラッチ３２を接続する指示をクラッチ制御部
１６が行い（ステップ４０７）、これに対応してクラッ
チ３２が接続され（ステップ４０８）、その後再びステ
ップ４００に戻り処理が繰り返される。

【００６３】また、ステップ４０６において、既にクラ
ッチ３２が接続されているときも、ステップ４００に戻
り処理が繰り返される。

【００６４】一方、ペダル速度がほぼ設定速度以上にな
ると、ペダル５２の回転は全て車軸６０に伝達されるこ
ととなり、このペダル５２の回転のみによって車輌を走
行させることとする。

【００６５】そのため、クラッチ３２が切れているかど
うかをクラッチ制御部１６が判断し（ステップ４０
３）、クラッチ３２が接続されているときにはこのクラ
ッチ３２を切断する指示をクラッチ制御部１６が行い
（ステップ４０４）、これに対応してクラッチ３２が切
断され（ステップ４０５）、その後再びステップ４００
に戻り処理が繰り返される。

【００６６】また、既に、クラッチ３２の接続が切断さ
れているときも、ステップ４００に戻り処理が繰り返さ
れる。

【００６７】こうして、第一実施例によれば、ペダル速
度と設定速度との関係で、モータ３６またはペダル５２
のいずれによって車輌を走行させるかが自動的に切り替
わることとなる。そして、普段はこの電動車輛に乗って
モータ３６により走行する者であっても、体調に応じて
ペダル５２をこぐことで足腰の運動をすることができ、
お年寄りの運動不足解消のみならず、足腰のけがをした
者のリハビリのためにも広く活用できることとなる。

【００６８】第二実施例 次に、第二実施例について説明する。図５は、本発明を
適用した電動車輌に係る第二実施例の主要な回路を示す
ブロック図である。

【００６９】同図において、センサ２４、およびスロッ
トル２８が制御部２００に接続されている。

【００７０】センサ２４は、光学式または磁気式のパル
スセンサで、車軸６０（図３参照）の回転を検出して、
信号を制御部２００に出力するものである。また、スロ
ットル２８は、第一実施例と同様であるので説明は省略
する。

【００７１】こうして各種の信号が出力される制御部２
００は、車速判断部１４と、モータ制御部１８と、クラ
ッチ制御部１６と、を含む。

【００７２】車速判断部１４は、センサ２４から入力さ
れた信号から、車軸６０の単位時間当りの回転数（回／
秒）を判断し、これを車輌の走行速度としてクラッチ制
御部１６およびモータ制御部１８に出力するものであ
る。

【００７３】そして、クラッチ制御部１６は、予めこの
電動車輌のモータ３６による最大設定速度が入力されて
おり、この最大設定速度と車速判断部１４から入力され
た走行速度とを比較判断し、走行速度がほぼ最大設定速
度以上であると判断したときには、クラッチ３２の接続
を切る指示をクラッチ駆動部３０に対して行うものであ
る。

【００７４】また、逆に、走行速度がほぼ最大設定速度
以下であると判断すると、このクラッチ制御部１６は、
クラッチ３２を接続する指示をクラッチ駆動部３０に対
して行うようになっている。

【００７５】なお、最大設定速度を、足腰の弱った人の
移動用の電動車輌として取り扱われる速度（例えば現行
法によれば時速６ｋｍ／ｈ以内）に設定しておけば、原
付免許のないお年寄りでも運転することができる。

【００７６】また、モータ制御部１８は、スロットル２
８から入力された信号および車速判断部１４から入力さ
れた信号に基づいて、モータ３６を回転させるよう、モ
ータ駆動部３４に対して指示するものである。

【００７７】すなわち、スロットル２８からは設定速度
の信号が入力され、車速判断部１４からは走行速度の信
号が入力されるので、両者を比較判断して、設定速度で
走行するための駆動力をモータ３６が発生するよう、モ
ータ制御部１８はモータ駆動部３４に対して指示するも
のである。

【００７８】具体的には、例えば、走行速度が設定速度
に達しないときには、モータ制御部１８は、設定速度に
対応する駆動力をモータ３６が発生するよう、モータ駆
動部３４に対して指示する。こうして、車輌は設定速度
で走行することとなる。

【００７９】そして、走行速度が設定速度に達した後
に、ペダルをこぐことによって走行速度が設定速度を超
えようとしたときには、モータ制御部１８は、これを判
断し、走行速度が設定速度を超えないようにするため、
モータ３６の駆動力を低下させる指示をモータ駆動部３
４に対して行う。

【００８０】そして、モータ駆動部３４は、このような
モータ制御部１８の指示に基づいて、バッテリー３８か
ら所定の電圧をモータ３６に印加して、設定速度を維持
して走行できるようにモータ３６を駆動させるものであ
り、モータ３６は、駆動力を車軸６０に伝達して車輌を
走行させるものである。

【００８１】次に、第二実施例の電動車輌の全体構成に
ついて説明すると、この第二実施例は、第一実施例（図
２〜図３）からセンサ２２を省略したものであり、これ
以外の機械的構成は第一実施例と同様であるので説明は
省略する。

【００８２】そして、以下この電動車輌の駆動作用につ
いて説明する。図６は、この電動車輌の駆動作用の流れ
を示す図である。

【００８３】同図において、まず、運転者がスロットル
２８を操作してモータ３６を回転させるとともにペダル
５２を足でこいで、車輌が走行している場合を想定す
る。

【００８４】この場合、車軸６０の回転がセンサ２４に
て検出され（ステップ６００）、検出された車軸６０の
回転から車速判断部１４は走行速度を判断する（ステッ
プ６０１）。そして、判断された走行速度は、車速判断
部１４からクラッチ制御部１６およびモータ制御部１８
に出力される。

【００８５】次に、クラッチ制御部１６は、予め最大設
定速度が入力されており、この最大設定速度と走行速度
とを比較し、走行速度がほぼ最大設定速度以上であるか
が判断される（ステップ６０２）。

【００８６】ここで、車輌が平地を走行している場合、
走行速度がほぼ最大設定速度以上であるということは、
モータ３６による回転を超える速さでペダル５２を回転
させているということである。

【００８７】したがって、この場合には、モータ３６の
駆動力が伝達されないようにしてペダル５２のみによっ
て車輌を走行させることとし、そのためにクラッチ３２
が切れているかどうかをクラッチ制御部１６が判断する
（ステップ６０３）。

【００８８】具体的には、クラッチ制御部１６は、クラ
ッチ駆動部３０に対して最後に行った指示を記憶してい
て、これによってクラッチ３２が切れているかどうかを
判断する。そして、クラッチ３２が接続されているとき
にはこのクラッチ３２の接続を切断する指示をクラッチ
制御部１６が行い、これに対応してクラッチ３２の接続
が切断され（ステップ６０４）、その後再びステップ６
００に戻り処理が繰り返される。

【００８９】また、既に、クラッチ３２の接続が切断さ
れているときも、ステップ６００に戻り処理が繰り返さ
れる。

【００９０】一方、走行速度がほぼ最大設定速度以下で
ある場合には、ペダル５２を回転させているかどうかに
かかわらず、モータ３６の駆動力を用いて車輌を走行さ
せることとし、このためクラッチ３２が接続されている
かをクラッチ制御部１６が判断する（ステップ６０
５）。

【００９１】そして、クラッチ３２が切断されていると
きには、このクラッチ３２を接続する指示をクラッチ制
御部１６が行い、これに対応してクラッチ３２が接続さ
れる（ステップ６０６）。あるいは、クラッチ３２が接
続されているときには、クラッチ制御部１６は何も指示
を行わず、次の処理（ステップ６０７）へ進む。

【００９２】次に、モータ制御部１８は、走行速度と設
定速度とを比較し、走行速度が設定速度以上であるかを
判断する（ステップ６０７）。

【００９３】そして、走行速度が設定速度以上であると
判断されると、モータ制御部１８は、モータ３６の駆動
力を低下させるようモータ駆動部３４に指示する（ステ
ップ６０８）。これに対応して、モータ駆動部３４はモ
ータ３６へ供給する電力を低下させてモータ３６の駆動
力を低下させる（ステップ６０９）。こうして、モータ
３６の駆動力を低下させると、再びステップ６００の処
理に戻る。

【００９４】そして、ステップ６００から同様の処理が
行われ、モータ３６の駆動力が低下した結果、ステップ
６０７において走行速度がほぼ設定速度以下であると判
断されると、モータ３６が設定速度に対応する駆動力で
回転するよう、モータ制御部１８は指示を行い（ステッ
プ６１０）、これに対応してモータ駆動部３４はモータ
３６を駆動する（ステップ６１１）。

【００９５】こうして、車輌は設定速度で走行できるこ
ととなり、再びステップ６００の処理に戻る。

【００９６】また、この第二実施例によれば、走行速度
と設定速度との関係で、モータ３６の駆動力を低下させ
るので節電が可能となる。

【００９７】第三実施例 次に、第三実施例について説明する。図７は、本発明を
適用した電動車輌に係る第三実施例の主要な回路を示す
ブロック図である。

【００９８】同図において、センサ２２、およびスロッ
トル２８が制御部３００に接続されている。なお、セン
サ２２、およびスロットル２８については、第一実施例
と同様であるので説明は省略する。

【００９９】また、制御部３００は、ペダル速度判断部
１２と、クラッチ制御部１６と、モータ制御部１８と、
を含み、これらも第一実施例（図１参照）と同様である
ので説明は省略する。

【０１００】さらに、クラッチ駆動部３０も第一実施例
のものとほぼ等しいが、第三実施例におけるクラッチ駆
動部３０は、クラッチ３２の他にクラッチ７２の切断ま
たは接続をも行う点で第一実施例のものと相違する。

【０１０１】クラッチ３２については第一実施例と同様
であるが、クラッチ７２は、ペダル５２と発電機７６
（図８参照）との間の回転力の伝達が行われないよう切
断したり、または回転力を伝達できるように接続するも
のである。

【０１０２】そして、発電機７６はペダル５２の回転に
より発電を行うものであり、出力電圧がＤＣ／ＤＣ変換
器７４によってバッテリー３８のほぼ端子電圧に変換さ
れて、このバッテリー３８に印加されるようになってい
る。なお、このバッテリー３８のほかに別の二次電池を
設け、この二次電池に対して発電機７６から充電を行
い、必要に応じていずれの二次電池を使用するかを切り
替えるようにしてもよい。

【０１０３】次に、第三実施例の電動車輌の全体構成に
ついて説明すると、発電のための装置を設けた点を除
き、第一実施例（図２、図３参照）と同様である。

【０１０４】そして、この発電のための装置の概略を図
８に示す。同図において、発電を行うために、スプロケ
ットホイール７０と、クラッチ７２と、発電機７６と、
が用いられる。

【０１０５】スプロケットホイール７０は、ペダル５２
の回転運動を伝達するチェーン５６によって回転させら
れて、クラッチ７２を介して発電機７６を回転させるよ
うになっている。そして、クラッチ７２は、クラッチ駆
動部３０（図７参照）によって切断または接続の動作を
行うようになっている。

【０１０６】次に、第三実施例の電動車輌の駆動作用に
ついて説明する。図９は、この電動車輌の駆動作用の流
れを示す図である。

【０１０７】同図において、まず、運転者がスロットル
２８を操作してモータ３６を回転させるとともにペダル
５２を足でこいで、車輌が走行している場合を想定す
る。この場合、スプロケットホイール５８の回転がセン
サ２２にて検出される（ステップ９００）。

【０１０８】そして、検出されたスプロケットホイール
５８の回転からペダル速度判断部１２はペダル速度を判
断し、スロットル２８の操作による設定速度をモータ制
御部１８からの信号にて判断する（ステップ９０１）。

【０１０９】こうして判断されたペダル速度および設定
速度は、クラッチ制御部１６において比較され、ペダル
速度がほぼ設定速度以上であるかどうかが判断される
（ステップ９０２）。

【０１１０】ここで、車輌が設定速度で一定して走行し
ている場合（加速または減速中でない場合）、ペダル速
度がほぼ設定速度以下であるときには、スプロケットホ
イール５８のワンウェイクラッチ（図示せず）によっ
て、ペダル５２の回転は車軸６０に伝達されずに空回り
していることとなる。

【０１１１】したがって、この場合には、モータ３６の
駆動力によって車輌を走行させるとともにペダル５２の
回転を発電機７６に伝達して発電を行うこととする。

【０１１２】そのためにクラッチ３２、７２が接続され
ているかどうかをクラッチ制御部１６が判断する（ステ
ップ９０６）。

【０１１３】具体的には、クラッチ制御部１６は、クラ
ッチ駆動部３０に対して最後に行った指示を記憶してい
て、これによってクラッチ３２、７２が接続されている
かどうかを判断する。そして、クラッチ３２、７２が切
れているときにはこのクラッチ３２、７２を接続する指
示をクラッチ制御部１６が行い（ステップ９０７）、こ
れに対応してクラッチ３２、７２が接続され（ステップ
９０８）、その後再びステップ９００に戻り処理が繰り
返される。

【０１１４】また、ステップ９０６において、既にクラ
ッチ３２、７２が接続されているときも、ステップ９０
０に戻り処理が繰り返される。

【０１１５】一方、ペダル速度がほぼ設定速度以上にな
ると、ペダル５２の回転は全て車軸６０に伝達されるこ
ととなり、このペダル５２の回転のみによって車輌を走
行させるとともに発電機７６へペダル５２の回転力を伝
達しないようにして、ペダル５２の回転力を車輌の走行
のためにのみ利用する。

【０１１６】そのため、クラッチ３２、７２が切れてい
るかどうかをクラッチ制御部１６が判断し（ステップ９
０３）、クラッチ３２、７２が接続されているときには
このクラッチ３２、７２を切断する指示をクラッチ制御
部１６が行い（ステップ９０４）、これに対応してクラ
ッチ３２、７２が切断され（ステップ９０５）、その後
再びステップ９００に戻り処理が繰り返される。

【０１１７】また、ステップ９０３において、既にクラ
ッチ３２、７２の接続が切断されているときも、ステッ
プ９００に戻り処理が繰り返される。

【０１１８】こうして、第三実施例によれば、ペダル５
２の回転により発電が行われるので、バッテリー３８を
充電することができる。また、ペダル速度と設定速度と
の関係で、モータ３６および発電機７６の負荷を受けな
いようにして、ペダル５２のみにて車輌を走行させるこ
ともできる。しかも、モータ３６による走行とペダル５
２による走行との切り替えが自動的に行われる。

【０１１９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能で
ある。

【０１２０】例えば、上記実施例では、クラッチ３２が
切断されるとモータ３６が空回りすることとなるが、ク
ラッチ３２の切断に対応してモータ３６が自動的に停止
するようにしても良い。

【０１２１】また、速度上昇時と下降時のクラッチ３２
の動作にヒステリシスをもたせて、設定速度近傍におけ
る頻繁なクラッチ３２の断続を避けるようにしても良
い。

【０１２２】あるいは、第二実施例では走行速度が設定
速度に達するとモータ３６の駆動力を低下させたが、ペ
ダル５２の回転力が大きすぎて走行速度が設定速度を超
えようとする場合には、モータ３６に逆方向の駆動力を
発生させてブレーキをかけるようにしても良い。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１から請求
項４記載の発明によれば、モータのみならずペダルによ
っても車輌を走行させることができて、足腰の運動をす
ることができるという効果がある。

【０１２４】特に、請求項１記載の発明によれば、ペダ
ルの回転速度と設定速度との関係で、モータまたはペダ
ルのいずれによって車輌を走行させるかが自動的に切り
替わるので、この切り替え操作を省略できるという効果
がある。

【０１２５】また、請求項２記載の発明によれば、走行
速度と設定速度との関係で、モータの駆動力を低下させ
るので、電力の節約が可能であるという効果がある。

【０１２６】これに加えて、請求項３記載の発明によれ
ば、走行速度が最大設定速度に達すると、ペダルのみに
よって走行できることとなり、最大設定速度以上の速さ
で走行することができるという効果がある。

【０１２７】さらに、請求項４記載の発明によれば、ペ
ダルの回転により発電が行われるので、二次電池を充電
することができる。また、ペダルの回転と設定速度との
関係で、モータおよび発電機の負荷を受けずに、ペダル
のみにて車輌を走行させられるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電動車輌に係る第一実施例の
主要な回路を示すブロック図である。

【図２】第一実施例に係る電動三輪車の側面図である。

【図３】ペダルおよびモータの回転力を伝達する機構の
概略を示す斜視図である。

【図４】第一実施例に係る電動車輌の駆動作用の流れを
示す図である。

【図５】本発明を適用した電動車輌に係る第二実施例の
主要な回路を示すブロック図である。

【図６】第二実施例の電動車輌の駆動作用の流れを示す
図である。

【図７】本発明を適用した電動車輌に係る第三実施例の
主要な回路を示すブロック図である。

【図８】第三実施例において、ペダルおよびモータの回
転力を伝達する機構の概略を示す斜視図である。

【図９】第三実施例の電動車輌の駆動作用の流れを示す
図である。

【符号の説明】

２２、２４ センサ ２８ スロットル（速度設定部） ３２ クラッチ（第一クラッチ） ３４ モータ駆動部（駆動部） ３６ モータ ３８ バッテリー（二次電池） ５２ ペダル ６０ 車軸 ７２ クラッチ（第二クラッチ） ７６ 発電機 １００ 制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸を回転させるモータと、 車輌の速度設定を行う速度設定部の操作状態に応じて前
   記モータを回転させる駆動部と、 ワンウェイクラッチを介して一方向の回転を前記車軸に
   伝達する足こぎ用のペダルと、 前記モータから前記車軸への回転の伝達を切断接続する
   クラッチと、 センサによって検出された前記ペダルの回転に対応する
   速度が、ほぼ前記速度設定部による設定速度以上になっ
   たとき前記クラッチを切り、ほぼ前記設定速度以下にな
   ったとき前記クラッチを接続する制御を行う制御部と、 を含むことを特徴とするペダル付き電動車輌。
2. 【請求項２】 車軸を回転させるモータと、 車輌の速度設定を行う速度設定部の操作状態に応じて前
   記モータを回転させる駆動部と、 ワンウェイクラッチを介して一方向の回転を前記車軸に
   伝達する足こぎ用のペダルと、 走行速度が、ほぼ前記速度設定部による設定速度に達す
   ると、前記モータの駆動力を低下させて前記設定速度を
   維持する制御を行う制御部と、 を含むことを特徴とするペダル付き電動車輌。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記モータから前記車軸への回転の伝達を切断するクラ
   ッチを有し、 前記制御部は、走行速度が、ほぼ前記速度設定部による
   最大設定速度以上になったとき前記クラッチを切り、ほ
   ぼ前記最大設定速度以下になったとき前記クラッチを接
   続する制御を行うことを特徴とするペダル付き電動車
   輌。
4. 【請求項４】 車軸を回転させるモータと、 二次電池から動作電力を供給することにより、車輌の速
   度設定を行う速度設定部の操作状態に応じて前記モータ
   を回転させる駆動部と、 ワンウェイクラッチを介して一方向の回転を前記車軸に
   伝達する足こぎ用のペダルと、 前記ペダルの回転が伝達されて発電を行い、前記二次電
   池に対して電力を供給する発電機と、 前記モータから前記車軸への回転の伝達を切断する第一
   クラッチ、および前記ペダルから前記発電機への回転の
   伝達を切断する第二クラッチと、 センサによって検出された前記ペダルの回転に対応する
   速度が、ほぼ前記速度設定部による設定速度以上になっ
   たとき前記第一クラッチおよび第二クラッチを切り、ほ
   ぼ前記設定速度以下になったとき前記第一クラッチおよ
   び第二クラッチを接続する制御を行う制御部と、 を含むことを特徴とするペダル付き電動車輌。