JPH0966883A

JPH0966883A - 合成動力駆動式自転車

Info

Publication number: JPH0966883A
Application number: JP24659795A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Sugano; 信之菅野; Takeshi Nagase; 猛長瀬
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】第１駆動手段や動力合成手段がサドルに着座
した乗員の足の邪魔にならないようにして、自転車の運
転がし易くなるようにする。【解決手段】後車輪９のハブ２２に支承されるピニオ
ン４９を設ける。このピニオン４９が上記ハブ２２と共
に車軸８の軸心１０回りに公転するようにし、一方、同
上車軸８に同上軸心１０回りに回転自在に支承されて上
記ピニオン４９に噛合する両サイドベベルギヤ４６，４
７を設ける。上記一方のサイドベベルギヤ４６を回転駆
動させる第１駆動手段２７と、上記他方のサイドベベル
ギヤ４７を回転駆動させる第２駆動手段２８とを設け
る。上記第１駆動手段２７の速度もしくは変位を検出す
る検出手段７１を設ける。この検出信号に基づき上記第
２駆動手段２８の速度もしくは変位を制御する制御装置
４０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１駆動手段と、
第２駆動手段とからそれぞれ出力される動力を合成し、
この合成動力を後車輪に伝えて、自転車を走行可能とさ
せるようにした合成動力駆動式自転車に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】上記合成動力駆動式自転車には、従来、
次のように構成されたものがある。

【０００３】これによれば、車体フレームの前部に前車
輪が回転自在に支承され、後部に後車輪が回転自在に支
承され、同上車体フレームの前後方向の中途部の上部に
乗員着座用のサドルが取り付けられている。また、第１
動力を出力する第１駆動手段と、第２動力を出力する第
２駆動手段と、これら第１、第２動力を入力して合成
し、その合成動力を上記後車輪に伝える動力合成手段と
が同上車体フレームに支持され、この動力合成手段は互
いに噛合する複数のギヤで構成されている。

【０００４】より具体的には、上記第１駆動手段がペダ
ルへの踏動力で動力を出力する人力手段とされ、第２駆
動手段が電動機で構成されている。上記ペダルは車体フ
レームに支承されるペダルクランク軸の左右各端部にク
ランクアームを介して支持され、上記動力合成手段は上
記ペダルクランク軸と同じ軸心上に配設され、かつ、こ
のペダルクランク軸と車幅方向でほぼ同じところに配設
されている。

【０００５】そして、人力による第１動力と、電動機に
よる第２動力とが上記動力合成手段に入力されて、これ
ら第１、第２動力がある「合成比率」で合成され、その
合成動力によって、後車輪が回転駆動させられ、自転車
が走行させられるようになっている。

【０００６】また、上記した自転車の走行中、ペダルか
ら動力合成手段に伝えられる駆動トルクを検出するトル
ク検出手段が設けられ、この検出信号を入力して、上記
「合成比率」が所望値となるよう電動機を制御する制御
手段が設けられている。

【０００７】そして、上記「合成比率」を所望値にさせ
ることにより、その値に応じて上記人力の負担が軽減さ
せられるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成の自転車では、次の問題がある。

【０００９】第１に、第１駆動手段と動力合成手段とは
同じ軸心上で同じところに配設させられているため、こ
れらを組み合わせたものの形状が大きくなって、サドル
に着座した乗員の足の邪魔になり、よって、自転車の運
転がしにくくなるおそれがある。

【００１０】特に、上記したように、第１駆動手段がペ
ダルクランク軸と、このペダルクランク軸の各端部に取
り付けられたペダルとで構成された人力手段であるとき
には、上記第１駆動手段のペダルクランク軸と、上記動
力合成手段とが左右ペダル間に配設されることとなっ
て、上記ペダルクランク軸と動力合成手段とを組み合わ
せたものの形状が大きくなり、これがペダルの踏み込み
操作の邪魔になって、自転車の運転がしにくくなるおそ
れがある。

【００１１】第２に、上記したようにペダルクランク軸
と動力合成手段とを一カ所にまとめて配設させると、こ
れらの構成が複雑になって、これらに対する保守、点検
作業がしにくくなるおそれもある。

【００１２】第３に、上記したトルク検出手段は、構成
が複雑であると共に、形状が大きく、かつ、重いもので
あるため、これを用いた動力合成手段は構成複雑になる
と共に、大形化、重量化することとなる。よって、特
に、自転車では、構成の簡素化、コンパクト化、および
軽量化が要求されるため、このような自転車に適用した
上記動力合成装置には、より一層の改善が望まれる。

【００１３】第４に、同上トルク検出手段は、通常、ト
ーションバー等の弾性要素を用いた機械的なものである
ため、このトルク検出手段による検出信号には誤差が生
じ易く、よって、上記「合成比率」を所望値にしようと
する場合の製造上の特性の管理が難しい。

【００１４】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、次の点を課題とする。

【００１５】第１に、第１駆動手段や動力合成手段がサ
ドルに着座した乗員の足の邪魔にならないようにして、
自転車の運転がし易くなるようにする。

【００１６】第２に、第１、第２駆動手段から後車輪に
動力を伝達する動力伝達系の構成を簡単にして、これに
対する保守、点検作業を容易にさせるようにする。

【００１７】第３に、第１、第２駆動手段からそれぞれ
出力される動力を動力合成手段が入力して合成動力と
し、これを後車輪に伝える場合に、上記合成動力を所望
の「合成比率」にするための構成を簡単にし、かつ、小
形、軽量にする。

【００１８】第４に、動力合成装置において、第１駆動
手段と第２駆動手段から出力される両動力の「合成比
率」を所望値にさせようとするとき、その製造上の特性
の管理を容易にさせるようにする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の合成動力駆動式自転車は、次の如くである。

【００２０】なお、この「課題を解決するための手段」
の項において、下記した（）内の用語は、特許請求の
範囲の用語に対応するものである。

【００２１】請求項１の発明は、車体フレーム２の前部
に前車輪５を回転自在に支承し、後部に車軸８を介しそ
の軸心１０回りに後車輪９を回転自在に支承し、同上車
体フレーム２の前後方向の中途部の上部に乗員着座用の
サドル１１を取り付け、上記後車輪９のハブ２２にこの
ハブ２２を通過する他の軸心５０回りに回転自在に支承
されるピニオン４９を設け、このピニオン４９が上記ハ
ブ２２と共に上記軸心１０回りに回転してこの軸心１０
回りに公転するようにし、一方、同上車軸８に同上軸心
１０回りに回転自在に支承されて上記ピニオン４９に噛
合するサイドベベルギヤ（第１駆動ギヤ）４６とサイド
ベベルギヤ（第２駆動ギヤ）４７を設け、上記サイドベ
ベルギヤ（第１駆動ギヤ）４６を回転駆動させる第１駆
動手段２７と、上記サイドベベルギヤ（第２駆動ギヤ）
４７を回転駆動させる第２駆動手段２８とを設け、上記
第１駆動手段２７の速度もしくは変位を検出する検出手
段７１を設け、この検出信号に基づき上記第２駆動手段
２８の速度もしくは変位を制御する制御装置４０を設け
たものである。

【００２２】請求項２の発明は、上記請求項１の発明に
加えて、第１駆動手段２７の動力源を人力としたもので
ある。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００２４】図において、符号１は、合成動力駆動式自
転車であり、矢印Ｆｒはその前方を示し、下記する左右
とは、上記前方に向っての車幅方向をいうものとする。
また、Ｇは路面である。

【００２５】上記自転車１は車体フレーム２を有し、こ
の車体フレーム２の前部にフロントフォーク３が操向自
在に支承されている。このフロントフォーク３の下端に
車軸４を介し前車輪５が回転自在に支承され、つまり、
上記車体フレーム２の前部にフロントフォーク３を介し
前車輪５が支承されている。また、上記フロントフォー
ク３の上端にバー式のハンドル６が取り付けられてい
る。

【００２６】同上車体フレーム２の後部には車軸８を介
し後車輪９がその軸心１０回りに回転自在に支承され、
この軸心１０は左右に延びている。上記車体フレーム２
の前後方向の中途部で、上記前車輪５と後車輪９の間の
上部にはサドル１１が取り付けられている。

【００２７】上記車体フレーム２は、その前部にヘッド
パイプ１４を有し、このヘッドパイプ１４に前記したよ
うにフロントフォーク３が支承されている。上記ヘッド
パイプ１４から後下方に向ってダウンパイプ１５が延出
している。また、上記ダウンパイプ１５の後端部から後
上方に向ってシートチューブ１６が延出し、このシート
チューブ１６の上端部に前記したようにサドル１１が取
り付けられている。

【００２８】上記シートチューブ１６の上部から後下方
に向って左右一対のシートステー１７，１７が延出して
いる。また、上記ダウンパイプ１５の下部から後方に向
って左右一対のチェーンステー１８，１８が延出してい
る。上記シートステー１７とチェーンステー１８の各延
出端は互いに結合され、その左右結合部１９，１９に前
記車軸８が架設されている。そして、上記左右結合部１
９，１９間で上記車軸８に後車輪９が支承されている。

【００２９】図１〜３において、上記後車輪９は、上記
車軸８に外嵌してこの車軸８にその軸心１０回りに回転
自在に支承されるハブ２２と、このハブ２２に対しスポ
ーク２３により支持されるリム２４と、このリム２４に
取り付けられるタイヤ２５とで構成されている。

【００３０】全図において、第１動力Ｐ₁ を出力する第
１駆動手段２７と、第２動力Ｐ₂ を出力する第２駆動手
段２８と、上記第１動力Ｐ₁ と第２動力Ｐ₂ とを入力し
て合成し、その合成動力Ｐ₃ を上記後車輪９に伝える動
力合成手段２９とが備えられ、これらはいずれも車体フ
レーム２に支持されている。

【００３１】図２〜４において、上記第１駆動手段２７
は、上記サドル１１の下方で車体フレーム２のダウンパ
イプ１５の下端部に支持されるハウジング３１を有し、
このハウジング３１にペダルクランク軸３２がその軸心
３３回りに回転自在に支承され、この軸心３３は左右に
延びている。上記ペダルクランク軸３２の左右各端部か
らその径方向の外方にクランクアーム３５，３５が突設
され、これら各クランクアーム３５の突出端にそれぞれ
ペダル３６が支承されている。

【００３２】そして、上記サドル１１に跨って着座した
乗員が上記各ペダル３６を踏み込めば、上記ペダルクラ
ンク軸３２がその軸心３３回りに回転させられるように
なっている（図２〜４中矢印Ａ）。

【００３３】図２〜４において、上記第２駆動手段２８
は、ダウンパイプ１５に支持された電動機３９を備え、
この電動機３９には電子的な制御装置４０を介しバッテ
リ４１から電力が供給される。また、上記第２駆動手段
２８は、上記ペダルクランク軸３２にその軸心３３回り
に回転自在に支承されるベベルギヤ４２を有し、上記電
動機３９の出力は遊星歯車減速装置やピニオン４３を介
して上記ベベルギヤ４２に伝達され、このベベルギヤ４
２は軸心３３回りに回転させられるようになっている
（図２〜４中矢印Ａ）。

【００３４】図１〜３において、前記動力合成手段２９
は、前記後車輪９の車軸８と同じ軸心１０上に配設さ
れ、かつ、左右方向でほぼ同じところに配設されてい
る。上記動力合成手段２９の外殻を構成するハウジング
は前記ハブ２２によって形成され、つまり、動力合成手
段２９のハウジングをハブ２２で兼用させることによ
り、構成の簡素化が図られている。

【００３５】上記ハブ２２内にはいわゆる差動装置４５
が収容されている。この差動装置４５は左右一対のサイ
ドベベルギヤ４６，４７を有し、左側のサイドベベルギ
ヤ４６は第１駆動ギヤであり、右側のサイドベベルギヤ
４７は第２駆動ギヤであり、これら両サイドベベルギヤ
４６，４７は左右対称的に設けられている。これら両サ
イドベベルギヤ４６，４７は互いに同じモジュールで同
形同大のベベルギヤであり、上記後車輪９にその軸心１
０回りに回転自在に支承されている。また、これら両サ
イドベベルギヤ４６，４７は前記ハブ２２に対しても同
上軸心１０回りで相対的に回転自在とされている。

【００３６】上記ハブ２２を通過し、かつ、車軸８の軸
心１０に直交する他の軸心５０を有して上記車軸８にそ
の軸心１０回りに回転自在に支承される支軸４８が設け
られている。この支軸４８は上記ハブ２２と共に、軸心
１０回りに回転自在とされている。上記支軸４８にベベ
ル形のピニオン４９がその軸心５０回りに回転自在に支
承されている。上記各ピニオン４９は上記軸心１０回り
に公転自在であって、上記左右サイドベベルギヤ４６，
４６は上記各ピニオン４９にそれぞれ噛合している。そ
の他、５１は油路であり、この油路５１を通し、差動装
置４５の各部が潤滑される。

【００３７】全図において、上記第１駆動手段２７の出
力部であるペダルクランク軸３２の左端部に上記サイド
ベベルギヤ４６，４７のうち左側のサイドベベルギヤ４
６を連動連結させる第１連動手段５２が設けられてい
る。この第１連動手段５２は上記ペダルクランク軸３２
の左端部のクランクアーム３５に取り付けられて、この
クランクアーム３５と共に上記ペダルクランク軸３２の
軸心３３回りに回転する駆動鎖車５３と、上記した左側
のサイドベベルギヤ４６に第１ワンウェイクラッチ５４
を介し取り付けられる従動鎖車５５と、上記これら駆動
鎖車５３と従動鎖車５５とに巻き掛けられるチェーン５
６とで構成されている。

【００３８】そして、上記第１駆動手段２７からの第１
動力Ｐ₁ は上記第１連動手段５２を介し左側のサイドベ
ベルギヤ４６に伝達され、この際、上記第１ワンウェイ
クラッチ５４は従動鎖車５５からサイドベベルギヤ４６
へのみ動力を伝達し、これとは逆には動力は伝達しない
こととされている。

【００３９】また、上記第１連動手段５２は変速機構５
７を備え、この変速機構５７は複数の異径の変速鎖車５
８で構成される上記従動鎖車５５と、上記複数の変速鎖
車５８のうちのいずれか所望の一つの変速鎖車５８に上
記チェーン５６を掛け替え可能とする掛け替え操作手段
５９とで構成され、この掛け替え操作手段５９は上記チ
ェーン５６のテンショナーを兼ねている。上記掛け替え
操作手段５９に対する乗員の操作により、複数の変速鎖
車５８のうち径小のものもしくは径大のものに掛け替え
ることで、所望の変速が可能とされている。

【００４０】上記第２駆動手段２８の出力部であるベベ
ルギヤ４２に上記サイドベベルギヤ４６，４７のうち右
側のサイドベベルギヤ４７を連動連結させる第２連動手
段６３が設けられている。この第２連動手段６３は上記
ベベルギヤ４２に取り付けられて、このベベルギヤ４２
と共に軸心３３回りに回転する駆動鎖車６４と、上記し
た右側のサイドベベルギヤ４７に第２ワンウェイクラッ
チ６５を介し取り付けられる従動鎖車６６と、上記駆動
鎖車６４と従動鎖車６６とに巻き掛けられるチェーン６
７とで構成されている。

【００４１】そして、上記第２駆動手段２８からの第２
動力Ｐ₂ は上記第２連動手段６３を介し右側のサイドベ
ベルギヤ４７に伝達され、この際、上記第２ワンウェイ
クラッチ６５は従動鎖車６６からサイドベベルギヤ４７
へのみ動力を伝達し、これとは逆には動力は伝達しない
こととされている。

【００４２】上記したように、第１駆動手段２７からの
第１動力Ｐ₁ は左側のサイドベベルギヤ４６に伝達さ
れ、かつ、第２駆動手段２８からの第２動力Ｐ₂ は右側
のサイドベベルギヤ４７に伝達されると、これら第１動
力Ｐ₁ と第２動力Ｐ₂ により、上記ピニオン４９が軸心
１０回りに公転させられる（各図中矢印Ｂ）。そして、
このピニオン４９からの合成動力Ｐ₃ で、上記自転車１
が走行させられる。

【００４３】前記制御装置４０は、第１駆動手段２７を
駆動させたとき、上記第１駆動手段２７の速度もしくは
変位の検出信号に基づき、上記第２駆動手段２８の速度
もしくは変位を駆動制御するよう構成されている。これ
により、上記ピニオン４９の合成動力Ｐ₃ における第１
駆動手段２７の第１動力Ｐ₁ と、第２駆動手段２８の第
２動力Ｐ₂ との「合成比率」が所望値に制御される。

【００４４】図２、４において、上記第１駆動手段２７
のペダルクランク軸３２と共に軸心３３回りに回転する
歯車式の被検出体７０が設けられている。また、この被
検出体７０の歯部に対応するようハウジング３１に取り
付けられる検出手段７１が設けられ、この検出手段７１
は上記制御装置４０に電気的に接続されている。

【００４５】ここで、動力（パワー）とは、力×速度
（変位）である（換言すれば、トルク×回転数）。一
方、上記したように、第１駆動手段２７と第２駆動手段
２８の駆動により、左側のサイドベベルギヤ４６と右側
のサイドベベルギヤ４７とが上記ピニオン４９のピッチ
円上でこのピニオン４９にトルクを伝えるとき、上記ピ
ニオン４９に働く軸心５０回りのトルクはバランスして
いる。即ち、第１駆動手段２７と第２駆動手段２８のト
ルクの比率は歯数で決まるトルク比を保っている。上記
制御装置４０の制御により、第１駆動手段２７に対する
第２駆動手段２８の各速度もしくは各変位の「相対比
率」がある値になるように制御すれば、上記第１駆動手
段２７と第２駆動手段２８がピニオン４９に与える第１
動力Ｐ₁ と第２動力Ｐ₂ との「合成比率」を所望値にす
ることができる。

【００４６】上記制御装置４０につき、より詳しく説明
する。

【００４７】上記制御装置４０は、上記検出手段７１の
検出信号を入力して、左側のサイドベベルギヤ４６の第
１回転速度Ｖ₁ を演算し、この第１回転速度Ｖ₁ に対す
る右側のサイドベベルギヤ４７の第２回転速度Ｖ₂ の
「相対比率」が所望の値となるよう電動機３９の駆動速
度を制御するようになっている。

【００４８】そして、上記制御装置４０により、第１回
転速度Ｖ₁ と第２回転速度Ｖ₂ の比率が予め定められた
所望の「相対比率」に保たれることにより、ピニオン４
９における合成動力Ｐ₃ での第１駆動手段２７の第１動
力Ｐ₁ と、第２駆動手段２８の第２動力Ｐ₂ との「合成
比率」が所望の値となる。

【００４９】例えば、第１の例として、両サイドベベル
ギヤ４６，４７は同径のため、左側のサイドベベルギヤ
４６の第１回転速度Ｖ₁ と、右側のサイドベベルギヤ４
７の第２回転速度Ｖ₂ の「相対比率」が「１：１」とな
るように制御すれば、第１駆動手段２７の人力による第
１動力Ｐ₁ と、第２駆動手段２８の電動機３９による第
２動力Ｐ₂ との「合成比率」も「１：１」となり、つま
り、この制御によれば、乗員は自力で走行する場合の１
／２の動力で走行ができることとなる。

【００５０】上記の場合、ピニオン４９、および両サイ
ドベベルギヤ４６，４７は互いに相対回転することな
く、一体的に軸心１０の回りに回転し、互いに動力伝達
をしないため、その分、動力の損失が抑制される。

【００５１】また、第２の例として、両サイドベベルギ
ヤ４６，４７は同径のため、第１回転速度Ｖ₁ が第２回
転速度Ｖ₂ よりも大きく（もしくは小さく）なるような
「相対比率」に制御すれば、第１駆動手段２７の人力に
よる第１動力Ｐ₁ の方が第２駆動手段２８の電動機３９
による第２動力Ｐ₂ よりも大きくなる（もしくは小さく
なる）。

【００５２】これにより人力の負担分を１／２より大き
くすることも、小さくすることも可能であるのでユーザ
ーの体力に適合させることが可能となる。

【００５３】第３の例として、上記電動機３９が故障し
たときや、バッテリ４１のバッテリ容量が低下したとき
には、主に人力による走行となる。すると、それまで、
正転駆動していた電動機３９が、上記サイドベベルギヤ
４６、ピニオン４９、サイドベベルギヤ４７、第２連動
手段６３、およびベベルギヤ４２等を介して第１駆動手
段２１から与えられる第１動力Ｐ₁ で空転状に逆転しよ
うとする。しかし、この逆転は、上記第２ワンウェイク
ラッチ６５により阻止され、上記電動機３９の逆転が阻
止されて、これは停止状態とされる。

【００５４】そして、このときは、前記第２の例で示し
た第１回転速度Ｖ₁ よりも第２回転速度Ｖ₂ が小さい状
態となって、自転車１が走行させられる。

【００５５】なお、上記した実施の形態では、第１駆動
手段２７の第１動力Ｐ₁ と第２駆動手段２８の第２動力
Ｐ₂ の「合成比率」は、速度に基づいて制御したが、こ
れに代えて、次のようにしてもよい。

【００５６】即ち、第２駆動手段２８の電動機３９をス
テッピングモータとし、検出手段７１で検出したパルス
数に応じて、上記電動機３９をある変位量（回転角）で
繰り返し進めてゆくようにしてもよい。つまり、上記
「相対比率」を変位に基づいて制御してもよい。

【００５７】また、第１駆動手段２７と第２駆動手段２
８の各動力源は、いずれか一方もしくは双方が、人力、
電動機、内燃機関であってもよい。

【００５８】更に、差動装置４５は第１駆動手段２７と
第２駆動手段２８のトルク負担比率の異なるものであっ
てもよい。即ち、両サイドベベルギヤ４６，４７の歯数
が異なってもよいし、遊星歯車機構であってもよい。

【００５９】また、検出手段７１は車軸８、サイドベベ
ルギヤ４６、もしくは変速鎖車５８の速度や変位を検出
するものであってもよい。

【００６０】図１〜３において、前記変速機構５７の掛
け替え操作手段５９への操作により、チェーン５６が変
速鎖車５８のいずれに巻き掛けられて、いずれの変速状
態にあるかを検出する変速状態検出センサー７３が設け
られている。

【００６１】上記変速状態検出センサー７３は上記制御
装置４０の制御回路に電気的に接続させられており、こ
の変速状態検出センサー７３からの検出信号により、変
速に応じてアシスト比の設定が行えるようになってい
る。

【００６２】

【発明の効果】この発明によれば、次の効果が生じる。

【００６３】請求項１の発明によれば、車体フレームの
前部に前車輪を回転自在に支承し、後部に車軸を介しそ
の軸心回りに後車輪を回転自在に支承し、同上車体フレ
ームの前後方向の中途部の上部に乗員着座用のサドルを
取り付け、上記後車輪のハブにこのハブを通過する他の
軸心回りに回転自在に支承されるピニオンを設け、この
ピニオンが上記ハブと共に上記軸心回りに回転してこの
軸心回りに公転するようにし、一方、同上車軸に同上軸
心回りに回転自在に支承されて上記ピニオンに噛合する
第１駆動ギヤと第２駆動ギヤを設け、上記第１駆動ギヤ
を回転駆動させる第１駆動手段と、上記第２駆動ギヤを
回転駆動させる第２駆動手段とを設け、上記第１駆動手
段の速度もしくは変位を検出する検出手段を設け、この
検出信号に基づき上記第２駆動手段の速度もしくは変位
を制御する制御装置を設けてある。

【００６４】このため、第１駆動手段と第２駆動手段の
動力を合成するハブ、ピニオン、および第１、第２駆動
ギヤ等の組み合わせに係る動力合成手段はサドルよりも
後側に離れて設けられることから、上記動力合成手段が
サドルに着座した乗員の足の邪魔になることが防止され
る。よって、自転車の運転がし易くなる。

【００６５】また、第１駆動手段と動力合成手段とは、
前後に分離可能とされることから、これらを一カ所にま
とめて配設させることに比べて、個々の構成が簡単で、
かつ、作業空間が広くなり、よって、これらに対する保
守、点検作業が容易となる。

【００６６】また、第１駆動手段と動力合成手段とを離
して設けた分、これらの配置は互いに拘束されないでで
き、よって、これらの配置の自由度が向上する。

【００６７】更に、第１駆動手段の速度もしくは変位を
検出し、この検出信号に基づき上記第２駆動手段の速度
もしくは変位を制御する制御装置を設けてある。

【００６８】このため、上記制御手段の制御により、第
１駆動手段と第２駆動手段の各速度もしくは各変位の互
いの「相対比率」がある値となるよう制御すれば、合成
動力における第１駆動手段の第１動力と、第２駆動手段
の第２動力との「合成比率」を所望値にすることができ
る。

【００６９】よって、上記した速度もしくは変位に基づ
く制御によれば、上記第１動力と第２動力の「合成比
率」を所望値にする上で、従来、必要とされていたトル
ク検出手段は不要となる。

【００７０】この結果、第１に、構成が複雑で、形状の
大きいトルク検出手段が存在しない分、動力合成装置の
構成が簡単、かつ、小形化、軽量化することとなり、特
に、これら諸効果が要求される自転車に上記動力合成装
置を適用すれば、その車体の扱い易さや、人力の負担の
軽減等で、極めて有益である。

【００７１】第２に、加算する第２動力の量はトルクで
はなく速度や変位に基づいて決められており、速度や変
位は単位時間当りのパルス数もしくはパルスの時間間隔
から高精度に検出できるので、結果として第１動力と第
２動力の「合成比率」も高精度に得られる。

【００７２】請求項２の発明によれば、第１駆動手段の
動力源を人力としてある。

【００７３】このため、自転車における人力の負担の軽
減等ができて有益である。

【００７４】しかも、特に、上記第１駆動手段がペダル
クランク軸と、このペダルクランク軸の各端部に取り付
けられたペダルとで構成された入力手段であるときに
は、左右ペダル間に動力合成手段が存在しない分、ペダ
ルの踏み込み操作のための空間が広くなる。よって、上
記ペダルへの操作がし易くなって、自転車の運転がし易
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３の部分拡大断面図である。

【図２】自転車の全体側面図である。

【図３】自転車の部分平面図である。

【図４】図３の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１自転車２車体フレーム５前車輪８車軸９後車輪１０軸心１１サドル２２ハブ２７第１駆動手段２８第２駆動手段２９動力合成手段３６ペダル３９電動機４０制御装置４６サイドベベルギヤ（第１駆動ギヤ）４７サイドベベルギヤ（第２駆動ギヤ）４９ピニオン５０軸心５２第１連動手段６３第２連動手段７１検出手段Ｐ₁ 第１動力Ｐ₂ 第２動力Ｐ₃ 合成動力Ｖ₁ 第１回転速度Ｖ₂ 第２回転速度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体フレームの前部に前車輪を回転自在
に支承し、後部に車軸を介しその軸心回りに後車輪を回
転自在に支承し、同上車体フレームの前後方向の中途部
の上部に乗員着座用のサドルを取り付け、上記後車輪の
ハブにこのハブを通過する他の軸心回りに回転自在に支
承されるピニオンを設け、このピニオンが上記ハブと共
に上記軸心回りに回転してこの軸心回りに公転するよう
にし、一方、同上車軸に同上軸心回りに回転自在に支承
されて上記ピニオンに噛合する第１駆動ギヤと第２駆動
ギヤを設け、上記第１駆動ギヤを回転駆動させる第１駆
動手段と、上記第２駆動ギヤを回転駆動させる第２駆動
手段とを設け、上記第１駆動手段の速度もしくは変位を
検出する検出手段を設け、この検出信号に基づき上記第
２駆動手段の速度もしくは変位を制御する制御装置を設
けた合成動力駆動式自転車。
【請求項２】第１駆動手段の動力源を人力とした請求
項１に記載の合成動力駆動式自転車。