JPH10203465A - 駆動補助力付自転車の駆動補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動補助装置の組立終了時にはアシスト比の初
期比率をケーシング外部から調整可能にし、駆動補助力
付自転車の出荷後にはユーザーの手によるアシスト比調
整を困難にして駆動補助力付自転車の性能を健全に保
つ。 【解決手段】本発明に係る駆動補助力22は、ペダル踏力
が作用するクランク軸27がケーシング40に軸支され、ケ
ーシング40内には駆動補助力を発生する電動モーター26
と、ペダル踏力および駆動補助力を合成してその合力を
ドライブスプロケット31から駆動輪に出力する合力装置
45とが内蔵され、さらに駆動補助力によるアシスト比を
検出するアシスト比検出手段と、このアシスト比検出手
段により設定されるアシスト比の初期比率をケーシング
40の外部から調整可能にする外部調整部(101,102) とが
ケーシング40に設けられたものにおいて、外部調整部(1
01,102) をケーシング40外面のドライブスプロケット31
に対面する部位に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車の車体に電
動モーターを搭載し、この電動モーターのもたらす駆動
補助力でペダル踏力をアシストすることによって登坂走
行や向い風を受けながらの走行を容易にした駆動補助力
付自転車に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の駆動補助力付自転車の多くは、
その車体フレームに駆動補助装置が１つのユニットとし
て搭載されている。駆動補助装置はアルミ合金等で形成
されたケーシングを外殻にしており、このケーシングに
ペダル踏力が作用するクランク軸が軸支されると共に電
動モーターと合力装置が内蔵されている。合力装置は、
クランク軸に加わる乗員のペダル踏力と電動モータの発
生する駆動補助力とをスムーズかつ効率良く合成し、そ
の合力を駆動輪側に出力する装置である。

【０００３】合力装置によりペダル踏力と駆動補助力と
を合成する際には、駆動補助力によるアシスト比、即ち
ペダル踏力と駆動補助力との比率が常に一定になるよう
に、好ましくはアシスト比が常に１対１になるように電
動モータの出力を制御し、ペダルを踏んだ感覚を自然に
して駆動補助力付自転車の走行フィーリングを良好に保
つ必要がある。

【０００４】そこで、駆動補助装置には常にアシスト比
を検出して電動モーターの出力を調整可能にするための
位置センサーあるいはポテンショメーターといったアシ
スト比検出手段が設けられている。

【０００５】さらに、このアシスト比検出手段の読み取
り値（中立位置）をケーシングの外部から調整してアシ
スト比の初期比率を微調整可能にする外部調整部が設け
られている。この外部調整部は駆動補助装置の組立終了
時に外部から調整され、アシスト比の初期比率が正確に
１対１等に設定された駆動補助装置が車体フレームに搭
載されて駆動補助力付自転車が出荷される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに外部調整部を操作することによってアシスト比の初
期比率を外部から容易に調整することができるため、駆
動補助力付自転車の出荷後にユーザーの手によってアシ
スト比がむやみに変えられる懸念がある。こうなると、
本来の走行性能が発揮されなくなるばかりか、走行距離
の短縮や駆動補助装置の故障といった問題が起こり得
る。

【０００７】そこで、従来では外部調整部をカバー部材
等で覆ってアシスト比検出手段の部分に容易に手が届か
ないようにしたり、あるいは外部調整部の調整ネジ類を
市販性の無いものにして特種工具を用いて調整するよう
にし、ユーザーがむやみにアシスト比を変更できないよ
うにしていたが、カバー部材の設置による部品点数およ
び組立工数の増加や、市販性の無い調整ネジ類を製作す
ることによるコストアップとった別種の問題が発生して
いた。

【０００８】本発明に係る駆動補助力付自転車の駆動補
助装置は、この課題を解決するために発明されたもの
で、その目的は、駆動補助装置の組立終了時にはアシス
ト比の初期比率をケーシング外部から調整可能にし、駆
動補助力付自転車の出荷後にはユーザーの手によるアシ
スト比調整を困難にして駆動補助力付自転車の性能を健
全に保つことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る駆動補助力付自転車の駆動補助装置
は、ペダル踏力が作用するクランク軸がケーシングに軸
支され、ケーシング内には駆動補助力を発生する電動モ
ーターと、上記ペダル踏力および駆動補助力を合成して
その合力をドライブスプロケットから駆動輪に出力する
合力装置とが内蔵され、さらに駆動補助力によるアシス
ト比を検出するアシスト比検出手段と、このアシスト比
検出手段により設定されるアシスト比の初期比率をケー
シングの外部から調整可能にする外部調整部とがケーシ
ングに設けられた駆動補助力付自転車の駆動補助装置に
おいて、上記外部調整部をケーシング外面のドライブス
プロケットに対面する部位に配置したことを特徴とす
る。

【００１０】この発明によれば、ケーシングの外面に露
出している外部調整部がドライブスプロケットによって
覆われるため、ドライブスプロケットを取り外さない限
り外部調整部を操作することができなくなる。従って、
駆動補助力付自転車の出荷後にユーザーがアシスト比を
調整することが困難になる。

【００１１】また、駆動補助装置の組立終了時には、そ
のケーシングにドライブスプロケットが取り付けられる
以前であれば外部調整部を操作できるため、アシスト比
の初期比率をケーシング外部から容易に調整することが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る
駆動補助力付自転車の左側面図である。

【００１３】この駆動補助力付自転車１は、自転車に近
い車体フレーム２を備えている。車体フレーム２は例え
ば金属パイプ製であり、その前頭部に設けられたヘッド
パイプ３からメインパイプ４が後斜め下方に延び、メイ
ンパイプ４の後端に板金プレス製のハンガーブラケット
５が固着されている。ハンガーブラケット５には上方に
延びるシートパイプ６が固着されると共に、後方へ延び
る左右一対のチェーンステー７がボルト止めされてお
り、シートパイプ６の上端から後斜め下方に延びる左右
一対のシートステー８の後端がリヤエンド９を介してチ
ェーンステー７の後端に固定されている。

【００１４】ヘッドパイプ３には前輪11を支持するフロ
ントフォーク12が左右回動自在に軸支され、このフロン
トフォーク12の上部にはハンドルポスト13を介してハン
ドルバー14が回動一体に固定される。さらに、フロント
フォーク12にはバスケット15やブレーキ装置16といった
部品類が設けられる。

【００１５】一方、車体フレーム２のリヤエンド９には
後輪18が軸支されており、シートパイプ６にはサドルポ
スト20を介してサドル21が設置され、ハンガーブラケッ
ト５には駆動補助装置22が設置されている。なお、前輪
11および後輪18は直径が18〜22インチ程度の小径車輪と
されている。

【００１６】ハンガーブラケット５は側面視で駆動補助
装置22を上方から取り囲む略「Ｃ」字形に形成されてお
り、駆動補助装置22は車幅方向に延びる３本の懸架ボル
ト23でハンガーブラケット５に固定される。なお、ハン
ガーブラケット５の上部には制御ユニット24が設置され
ている。

【００１７】駆動補助装置22には電動モーター26が内蔵
されると共に、車幅方向に延びるクランク軸27が軸支さ
れている。クランク軸27の両端部にはクランク28Ｌおよ
び28Ｒ（図２参照）が回転一体に固定され、両クランク
28Ｌ，28Ｒの先端部にそれぞれペダル29が回転自在に設
けられている。また、クランク軸27には駆動補助装置22
の右側に位置するドライブスプロケット31が軸装されて
おり、このドライブスプロケット31と、後輪18に設けら
れたドリブンスプロケット32との間にドライブチェーン
33が巻装されている。

【００１８】クランク軸27は、サドル21に着座した乗員
が足でペダル29を漕ぐことより矢印Ａで示す方向に回転
駆動され、ドライブスプロケット31はクランク軸27の回
転と電動モーター26のもたらす駆動補助力との合力を受
けてクランク軸27と同一方向Ａに回転し、このドライブ
スプロケット31の回転がドライブチェーン33を経てドリ
ブンスプロケット32に伝達されて後輪18が駆動される。

【００１９】ところで、車体フレーム２のメインパイプ
４上には充電式のバッテリーユニット35が着脱可能に設
けられている。このバッテリーユニット35は駆動補助装
置22の電動モーター26を作動させる電源である。さら
に、合成樹脂等で形成されたフレームカバー36によって
車体フレーム２のメインパイプ４および駆動補助装置22
の回りが覆われている。

【００２０】図２は、駆動補助装置22の横断面図であ
る。この駆動補助装置22の外殻をなすケーシング40は、
例えば車幅方向に重なる３つのアルミ合金製のケーシン
グ構成部材40Ｌ，40Ｍ，40Ｒが数本のボルト41で固定さ
れた構造である。

【００２１】クランク軸27はケーシング40の前部に回転
自在に軸支されており、その両端部がケーシング40から
左右に突出してこの部分に前記クランク28Ｌおよび28Ｒ
がボルト42で固定され、クランク軸27の中間部には合力
装置45が同軸的に設けられている。

【００２２】一方、電動モータ26はケーシング40の後部
に配置されており、数個のボルト46およびナット47によ
ってケーシング構成部材40Ｍに固定されていて、その主
軸48がクランク軸27に平行している。主軸48の左端には
軸受50に軸支された管状のジョイント部材51を介してド
ライブ軸52が回転一体に連結されており、ドライブ軸52
には一次ドライブギヤ53が回転一体に設けられている。

【００２３】また、ドライブ軸52の前方には第一中間軸
54が架設されて一次ドリブンギヤ55と二次ドライブギヤ
56が設けられており、その前方には第二中間軸57が架設
されて二次ドリブンギヤ58と三次ドライブギヤ59が設け
られている。

【００２４】一次ドライブギヤ53は一次ドリブンギヤ55
に噛み合い、二次ドライブギヤ56は二次ドリブンギヤ58
に噛み合う。また、三次ドライブギヤ59は合力装置45の
左側に設けられた三次ドリブンギヤ60に噛み合う。この
ため、電動モータ26の駆動補助力が６つのギヤ53,55,5
6,58,59,60 によって３段階に減速されてから合力装置4
5に入力される。

【００２５】図３および図４は合力装置45の拡大図であ
る。合力装置45は、例えば以下のように構成されてい
る。

【００２６】まず、クランク軸27の外周には略円筒状の
ペダル踏力伝達部材61が一対のメタル軸受62,63 を介し
て回転自在に、かつサークリップで軸方向右方への動き
を規制されながら軸支されている。このペダル踏力伝達
部材61の右端部は径が拡大されてクラッチハウジング64
が形成され、その内部にワンウェイクラッチ65が設けら
れている。このワンウェイクラッチ65はクランク軸27の
正転方向Ａへの回転のみをペダル踏力伝達部材61に伝
え、クランク軸27が逆転した場合やペダル踏力伝達部材
61の回転速度がクランク軸27の回転速度を上回るような
場合にはクラッチ接続を断つように構成されている。

【００２７】また、ペダル踏力伝達部材61の左端部外周
にはカップ状の駆動補助力伝達部材67が回転自在に、か
つサークリップ68で軸方向左方への動きを規制されなが
ら軸装されている。この駆動補助力伝達部材67には前述
の三次ドリブンギヤ60がスプライン嵌合等により回転一
体に設けられており、減速された電動モーター26の駆動
補助力が伝達される。

【００２８】一方、クランク軸27の右端付近には出力回
転部材70が軸受71を用いて回転自在に軸支されている。
この出力回転部材70は、右側に位置する出力ハウジング
70ａと左側に位置する出力スリーブ70ｂとが数本のボル
ト72で締結されたものである。

【００２９】出力ハウジング70ａは、その右端部がケー
シング40の右側から外部に突出しており、この突出部に
前述のドライブスプロケット31がスプライン嵌合やねじ
止め等よって回転一体に固定される。また、出力スリー
ブ70ｂの内周面には軸方向に延びる複数の内周スプライ
ン溝73が刻設されており、その両端部には鋼板製のスト
ッパプレート74,75 が装着されている。

【００３０】そして、出力回転部材70に隣接して合力回
転部材80が設けられている。この合力回転部材80は、出
力回転部材70の出力スリーブ70ｂの内側に位置する筒状
の合力スリーブ80ａと、この合力スリーブ80ａの左端に
位置するドーナツ形の合力フランジ80ｂとが一体になっ
た穴開きのカップ状に形成されており、合力フランジ80
ｂの内径部にペダル踏力伝達部材61が緩く挿通される。

【００３１】合力スリーブ80ａの外周面には軸方向に延
びる複数の外周スプライン溝81が刻設されており、出力
スリーブ70ｂの内周スプライン溝73と合力スリーブ80ａ
の外周スプライン溝81との間に鋼球82が配列されてボー
ルスプライン83が構成されている。鋼球82の列は、その
両端がストッパプレート74と75に保持され、これにより
内外周のスプライン溝73,81 からの鋼球82の抜脱が防止
されている。このボールスプライン83によって合力回転
部材80は出力回転部材70に対し回転一体となり、しかも
軸方向には相対移動自在に保たれる。

【００３２】さらに、合力回転部材80の合力フランジ80
ｂとペダル踏力伝達部材61のクラッチハウジング64との
間にはスライディングカム85が設けられ、合力フランジ
80ｂと駆動補助力伝達部材67との間にはスライディング
カム86が設けられている。これらのスライディングカム
85,86 は前述のボールスプライン83の内周側に設けられ
ている。

【００３３】図４に示すように、右側のスライディング
カム85は合力フランジ80ｂの右側面に形成された斜面カ
ム状のインナーカム87と、クラッチハウジング64の左側
面に形成されて上記インナーカム87に噛み合うアウター
カム88とから構成されている。また、左側のスライディ
ングカム86は、合力フランジ80ｂの左側面に形成された
斜面カム状のインナーカム89と、駆動補助力伝達部材67
の右側面に形成されて上記インナーカム89に噛み合うア
ウターカム90とから構成されている。

【００３４】スライディングカム85と86のカム形状は合
力フランジ80ｂを挟んで対称である。図４に示すよう
に、スライディングカム85のカム形状は、ペダル踏力伝
達部材61がクランク軸27の回転力（ペダル踏力Ｐ）を受
けてＡ方向に回動した際に、ペダル踏力Ｐを合力回転部
材80の合力フランジ80ｂに伝達すると同時に、ベクトル
で示すようにペダル踏力Ｐに比例する強度を持つスラス
ト分力ｐを発生させ、このスラスト分力ｐにより合力フ
ランジ80ｂを左方に押圧するような形状とされている。

【００３５】一方、スライディングカム86のカム形状
は、駆動補助力伝達部材67が電動モータ26の駆動補助力
Ｍを受けてＡ方向に回動した際に、駆動補助力Ｍを合力
フランジ80ｂに伝達すると同時に、駆動補助力Ｍに比例
する強度を持つスラスト分力ｍを発生させ、このスラス
ト分力ｍにより合力フランジ80ｂを右方に押圧するよう
な形状とされている。

【００３６】さらに、合力装置45の内部には左右一対の
コイルスプリング91,92 が設けられている。これらのコ
イルスプリング91,92 は、それぞれスライディングカム
85,86 の内周側に設けられている。右側のコイルスプリ
ング91は合力フランジ80ｂとペダル踏力伝達部材61のク
ラッチハウジング64との間に弾装され、左側のコイルス
プリング92は合力フランジ80ｂと駆動補助力伝達部材67
との間に弾装されている。なお、左右のコイルスプリン
グ91,92 の形状寸法およびバネ定数は同一に設定されて
いる。

【００３７】ペダル踏力伝達部材61（のクラッチハウジ
ング64）と駆動補助力伝達部材67はクランク軸27の軸方
向には不動であり、その間にある合力フランジ80ｂはク
ランク軸27の軸方向に移動自在であるため、均等な付勢
力を持った２個のコイルスプリング91,92 により合力フ
ランジ80ｂが両側から押圧されると、コイルスプリング
91,92 の長さが等しくなる位置Ｃでコイルスプリング9
1,92 の付勢力が釣り合い、合力フランジ80ｂが停止す
る。この位置Ｃは合力フランジ80ｂの中立位置となるも
ので、合力回転部材80がクランク軸27の軸方向に移動で
きる範囲の中間点となるように定められている。

【００３８】以上のように合力装置45は構成されてい
る。ところで、ケーシング40内の最前部には位置センサ
ー95が設けられている。この位置センサー95は、例えば
ケーシング構成部材40Ｍに形成された固定台座96にボル
ト97で固定されており、その左端面には左方に延びる測
定子95ａが設けられている。測定子95ａは内部のスプリ
ングに付勢されて常に延ばされている。

【００３９】一方、合力装置45を挟んで位置センサー95
の反対側には車幅方向に延びる筒状の支持台座99が設け
られている。この支持台座99は右側のケーシング構成部
材40Ｒの内側に形成されており、側面視でドライブスプ
ロケット31の輪郭内に収まるように位置付けられてい
る。ケーシング構成部材40Ｒの外面には支持台座99の位
置に合わせて凹部100 （図３参照）が形成されており、
支持台座99の中心孔99ａが凹部100 の中心を貫通してい
る。

【００４０】支持台座99には軸状のヨークアジャスター
101 が挿通される。このヨークアジャスター101 は、一
軸状に形成されたアジャストスクリュー 101ａおよびフ
ィキシングスクリュー 101ｂと、その中間部に設けられ
た鍔状のストッパー 101ｃとを備えた形状であり、フィ
キシングスクリュー 101ｂの最先端部にはドライバー溝
101ｄが刻設されている。

【００４１】フィキシングスクリュー 101ｂの部分は支
持台座99の中心孔99ａに内側から挿通され、フィキシン
グスクリュー 101ｂの先端部にケーシング40の外部から
フィキシングナット102 が締結される。これにより、ス
トッパー 101ｃが支持台座99の端面に当接してヨークア
ジャスター101 全体が支持台座99に固定される。なお、
フィキシングナット102 は凹部100 内に収まるので外部
には突出しない。

【００４２】そして、図５にも示すように、鋼板から形
成された梃状のスライディングカムヨーク103 が位置セ
ンサー95と合力装置45とヨークアジャスター101 の３部
材に跨がる形で設けられる。このスライディングカムヨ
ーク103 の中間部にはリング状の大径なフランジホルダ
ー 103ａが形成されており、このフランジホルダー 103
ａの一側には略円筒状に湾曲したピボットホルダー 103
ｂが、他側には平坦なプレッシャープレート 103ｃが設
けられている。

【００４３】フランジホルダー 103ａは、合力装置45を
構成する左側のスライディングカム86の周囲に相対回転
自在に環装され、かつコイルスプリング105 によって合
力回転部材80の合力フランジ80ｂの左側面に軽く押し当
てられる。なお、フランジホルダー 103ａが合力装置45
と接触する部分にはヨークガイド106 が環装されてい
る。

【００４４】一方、ピボットホルダー 103ｂには円柱状
のヨークピボット107 が回転自在に把持され、このヨー
クピボット107 の中央部を貫通するように形成されため
ねじ107ａにヨークアジャスター101 のアジャストスク
リュー 101ａが捩じ込まれる。さらに、プレッシャープ
レート 103ｃの右側面には位置センサー95の測定子95ａ
が押し付けられる。

【００４５】位置センサー95、支持台座99、ヨークアジ
ャスター101 、フィキシングナット102 、スライディン
グカムヨーク103 、コイルスプリング105 、ヨークガイ
ド106 、ヨークピボット107 等の部材は、請求項１に記
載したアシスト比検出手段を構成している。

【００４６】また、これらの部材のうち、ヨークアジャ
スター101 とフィキシングナット102 は請求項１に記載
した外部調整部として機能する。前述したように、ヨー
クアジャスター101 が挿通される支持台座99が側面視で
ドライブスプロケット31の輪郭内に収まっていることか
ら、この外部調整部(101,102) はケーシング40外面のド
ライブスプロケット31に対面する部位に位置している。
なお、図２に示すようにドライブスプロケット31の周囲
およびドライブチェーン33はチェーンケース108 に覆わ
れている。

【００４７】合力回転部材80（合力フランジ80ｂ）がク
ランク軸27の軸方向に移動した場合、それに追従してス
ライディングカムヨーク103 のフランジホルダー 103ａ
も移動し、これによってスライディングカムヨーク103
全体がヨークピボット107 を支点に回動する。

【００４８】このため、図３中に二点鎖線で示すように
スライディングカムヨーク103 のプレッシャープレート
103ｃが横方向に移動して位置センサー95からの測定子
95ａの突出量が変化し、その動きが位置センサー95に読
み取られて合力回転部材80（合力フランジ80ｂ）の中立
位置Ｃからの移動方向および移動量が検出される。

【００４９】位置センサー95は、図６に示すように前記
制御ユニット24に電気的に接続されており、位置センサ
ー95の測定による合力回転部材80（合力フランジ80ｂ）
の移動方向および移動量が制御ユニット24に入力される
ようになっている。

【００５０】なお、制御装置43にはバッテリーユニット
35と電動モータ26と回転速度センサー110 （図２参照）
が電気的に接続されている。回転速度センサー110 は、
例えば三次ドリブンギヤ60の左側に隣接してクランク軸
27に回転一体に設けられたセンサプレート111 の外周部
に近接して固定されており、クランク軸27と共にセンサ
プレート111 が回転すると、センサプレート111 の周囲
に刻設された歯車状の凹凸形状 111ａの動きが回転速度
センサー110 に読み取られ、このデータがクランク軸27
の回転速度として制御装置43に入力される。

【００５１】次に、このように構成された駆動補助装置
22の作用について説明する。

【００５２】駆動補助力付自転車１の走行時には、クラ
ンク軸27がペダル踏力を受けてＡ方向に回転し、このク
ランク軸27の回転がワンウェイクラッチ65を経て合力装
置45のペダル踏力伝達部材61に伝達され、ペダル踏力伝
達部材61はＡ方向へ回転駆動される。

【００５３】一方、電動モータ26の駆動補助力は各ギヤ
53,55,56,58,59,60 に減速されてから駆動補助力伝達部
材67に伝達され、駆動補助力伝達部材67も同じくＡ方向
に回転駆動される。ペダル踏力伝達部材61と駆動補助力
伝達部材67の回転力は、スライディングカム85,86 を経
て合力回転部材80に伝達され、合力回転部材80はボール
スプライン83を介して出力回転部材70をＡ方向に回転さ
せる。

【００５４】出力回転部材70の回転力は、ペダル踏力と
駆動補助力の合力であり、この合力がドライブスプロケ
ット31とドライブチェーン33とドリブンスプロケット32
により駆動輪である後輪18に出力される。このため、電
動モータ26の駆動補助力によってペダル踏力がアシスト
されることになり、小さなペダル踏力でも楽に駆動補助
力付自転車１を走行させることができる。

【００５５】スライディングカム85,86 は、ペダル踏力
伝達部材61と駆動補助力伝達部材67の回転力を合力回転
部材80に伝達すると同時に、図４に示すようにペダル踏
力Ｐおよび駆動補助力Ｍに比例する強度を持つ２つのス
ラスト分力ｐ，ｍを合力回転部材80の合力フランジ80ｂ
に左右両側から作用させるので、合力フランジ80ｂはス
ラスト分力ｐ，ｍにより左右両側から押圧される。

【００５６】アシスト比が１対１である場合、つまりペ
ダル踏力Ｐと駆動補助力Ｍの強度が均等である場合に
は、合力フランジ80ｂの両側に作用する２つのスラスト
分力ｐ，ｍの強度も均等になって互いに相殺されるた
め、合力フランジ80ｂの位置は中立位置Ｃに保たれる。

【００５７】しかし、アシスト比が１対１でなくなる
と、２つのスラスト分力ｐ，ｍの強度が不均等になるた
め、合力フランジ80ｂは強度の強い方のスラスト分力ｐ
またはｍに押圧されてクランク軸27の軸方向に移動す
る。例えば、ペダル踏力Ｐが駆動補助力Ｍよりも強けれ
ば、ペダル踏力Ｐのスラスト分力ｐが駆動補助力Ｍのス
ラスト分力ｍよりも強くなるので、合力フランジ80ｂは
スラスト分力ｐに押圧されて中立位置Ｃよりも左方へ移
動し、逆に駆動補助力Ｍがペダル踏力Ｐよりも強けれ
ば、合力フランジ80ｂはスラスト分力ｍに押圧されて中
立位置Ｃよりも右方へ移動する。

【００５８】そして、このような合力フランジ80ｂの中
立位置Ｃからの移動方向および移動量はスライディング
カムヨーク103 によって位置センサー95に伝達され、そ
のデータが制御ユニット24に入力される。なお、梃状に
形成されているスライディングカムヨーク103 の力点で
あるフランジホルダー 103ａが、支点であるヨークピボ
ット107 と作用点であるプレッシャープレート 103ｃの
間に位置しているため、合力フランジ80ｂと共に移動す
るフランジホルダー 103ａの移動量が増幅されて位置セ
ンサー95に伝達される。

【００５９】制御ユニット24は、位置センサー95からの
入力に基づいて２つのスラスト分力ｐ，ｍの強度差を検
知し、この差が０になるように電動モータ26の出力を制
御する。つまり、合力フランジ80ｂが中立位置Ｃよりも
左方へ移動した場合には電動モータ26の出力を向上さ
せ、合力フランジ80ｂが中立位置Ｃよりも右方へ移動し
た場合には電動モータ26の出力を低下させる。これによ
り、アシスト比が常に１対１に保たれる。

【００６０】さらに、制御ユニット24は回転速度センサ
ー110 から入力されるクランク軸27の回転速度から車速
を判断し、例えば車速が一定以上になった時には電動モ
ータ26への電力供給量を減少させるか０にして車速が過
大にならないようにする。

【００６１】ところで、駆動補助力付自転車１が停止し
ている時には、合力装置45にペダル踏力も駆動補助力も
作用しないため、合力装置45の合力フランジ80ｂが中立
位置Ｃに位置していなければならない。しかしながら、
合力装置45を構成する各部材の寸法公差や左右のコイル
スプリング91,92 間のバネ定数の僅かな差によって停止
時でも合力フランジ80ｂの位置が中立位置Ｃからずれる
場合があり、アシスト比の初期比率が正確に１対１にな
らないことがある。

【００６２】このため、駆動補助装置22の組立終了時に
はアシスト比の初期比率が正確に１対１になるように初
期調整が行われる。この初期調整は、外部調整部である
ヨークアジャスター101 とフィキシングナット102 を操
作してスライディングカムヨーク103 の支点であるヨー
クピボット107 を車幅方向に移動させることにより容易
に行うことができる。

【００６３】その手順は、まずヨークアジャスター101
のドライバー溝 101ｄにドライバーをあてがってヨーク
アジャスター101 の回転を規制しながらメガネレンチ等
でフィキシングナット102 を緩め、次にドライバーを回
してヨークアジャスター101を回転させる。すると、ヨ
ークアジャスター101 のアジャストスクリュー 101ａに
捩じ込まれているヨークピボット107 がアジャストスク
リュー 101ａの軸方向に移動するため、スライディング
カムヨーク103 の支点が車幅方向に移動する。

【００６４】そして、テスター等で位置センサー95の読
み取り値を見ながら、その値がゼロになるように、即ち
位置センサー95にとって合力フランジ80ｂが中立位置Ｃ
に位置したとされるようになるまでヨークアジャスター
101 を回転させ、最後にヨークアジャスター101 の回転
をドライバーで規制しながらフィキシングナット102を
締結する。これにより、アシスト比の初期比率が正確に
１対１に調整され、このように調整された駆動補助装置
22が車体フレーム２に搭載されて駆動補助力付自転車１
が出荷される。

【００６５】この駆動補助装置22は、アシスト比の外部
調整部であるヨークアジャスター101 とフィキシングナ
ット102 がケーシング40の外面に露出しているが、それ
らの上を覆うようにしてドライブスプロケット31とチェ
ーンケース108 が取り付けられているため、これらの部
材(31,108)を取り外さない限り外部調整部(101,102)を
操作することはできない。

【００６６】しかも、ドライブスプロケット31とチェー
ンケース108 を取り外すには右側のクランク28Ｒも取り
外す必要があり、専用工具が必要になる。このため、駆
動補助力付自転車１の出荷後にユーザーが外部調整部(1
01,102) を操作してアシスト比の初期比率を変更するこ
とは非常に困難であり、よって駆動補助力付自転車１の
性能を健全に保つことができる。

【００６７】また、生産工場にて駆動補助装置22の組立
が終了した時点では、ケーシング40にドライブスプロケ
ット31が取り付けられる以前の段階で外部調整部(101,1
02)を操作できるため、アシスト比の初期比率をケーシ
ング外部から容易に調整することができる。

【００６８】なお、ヨークアジャスター101 を固定する
フィキシングナット102 はケーシング構成部材40Ｒの外
面に形成された凹部100 内に収まっているため、ドライ
ブスプロケット31が取り付けられたままの状態でユーザ
ーがレンチ等を用いてフィキシングナット102 を緩める
のは不可能であり、ユーザーによる外部調整部(101,10
2) の操作を一層効果的に阻止することができる。ま
た、凹部100 を深く、かつ狭く形成すれば一般のメガネ
レンチやボックスレンチを使用できなくなるため、なお
効果的である。

【００６９】ところで、この実施形態では駆動補助力付
自転車１の後輪18がドライブチェーン33で駆動されるチ
ェーンドライブ方式となっており、駆動補助装置22の外
部調整部(101,102) がドライブスプロケット31に覆われ
ているが、例えば後輪18をベルトで駆動するベルトドラ
イブ方式にしてもよい。この場合はドライブスプロケッ
ト31ではなくドライブプーリーによって外部調整部(10
1,102) を覆うように構成する。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る駆動
補助力付自転車の駆動補助装置は、ペダル踏力が作用す
るクランク軸がケーシングに軸支され、ケーシング内に
は駆動補助力を発生する電動モーターと、上記ペダル踏
力および駆動補助力を合成してその合力をドライブスプ
ロケットから駆動輪に出力する合力装置とが内蔵され、
さらに駆動補助力によるアシスト比を検出するアシスト
比検出手段と、このアシスト比検出手段により設定され
るアシスト比の初期比率をケーシングの外部から調整可
能にする外部調整部とがケーシングに設けられた駆動補
助力付自転車の駆動補助装置において、上記外部調整部
をケーシング外面のドライブスプロケットに対面する部
位に配置したことを特徴とする。

【００７１】この発明によれば、ケーシングの外面に露
出している外部調整部がドライブスプロケットによって
覆われるため、ドライブスプロケットを取り外さない限
り外部調整部を操作することができなくなる。従って、
駆動補助力付自転車の出荷後にユーザーがアシスト比を
調整することが困難になり、駆動補助力付自転車の性能
を健全に保つことができる。また、駆動補助装置の組立
終了時には、そのケーシングにドライブスプロケットが
取り付けられる以前であれば外部調整部を操作できるた
め、アシスト比の初期比率をケーシング外部から容易に
調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る駆動補助力付自転車の左側面図。

【図２】本発明の一実施形態を示す駆動補助装置の横断
面図。

【図３】合力装置の拡大図。

【図４】合力装置の拡大図。

【図５】位置センサーとスライディングカムヨークの左
側面図。

【図６】駆動補助装置の制御系統を示すブロック図。

【符号の説明】

１ 駆動補助力付自転車 18 駆動輪である後輪 22 駆動補助装置 26 電動モーター 27 クランク軸 31 ドライブスプロケット 40 ケーシング 45 合力装置 95 アシスト比検出手段を構成する位置センサー 99 アシスト比検出手段を構成する支持台座 101 アシスト比検出手段を構成し、外部調整部として機
能するヨークアジャスター 102 アシスト比検出手段を構成し、外部調整部として機
能するフィキシングナット 103 アシスト比検出手段を構成するスライディングカム
ヨーク 105 アシスト比検出手段を構成するコイルスプリング 106 アシスト比検出手段を構成するヨークガイド 107 アシスト比検出手段を構成するヨークピボット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペダル踏力が作用するクランク軸27がケ
   ーシング40に軸支され、ケーシング40内には駆動補助力
   を発生する電動モーター26と、上記ペダル踏力および駆
   動補助力を合成してその合力をドライブスプロケット31
   から駆動輪(18)に出力する合力装置45とが内蔵され、さ
   らに駆動補助力によるアシスト比を検出するアシスト比
   検出手段と、このアシスト比検出手段により設定される
   アシスト比の初期比率をケーシング40の外部から調整可
   能にする外部調整部(101,102)とがケーシング40に設け
   られた駆動補助力付自転車の駆動補助装置22において、
   上記外部調整部(101,102) をケーシング40外面のドライ
   ブスプロケット31に対面する部位に配置したことを特徴
   とする駆動補助力付自転車の駆動補助装置22。