JPH11227669A - Bicycle with electrically assisting power device - Google Patents

Bicycle with electrically assisting power device

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Publication number
JPH11227669A
JPH11227669A JP10032757A JP3275798A JPH11227669A JP H11227669 A JPH11227669 A JP H11227669A JP 10032757 A JP10032757 A JP 10032757A JP 3275798 A JP3275798 A JP 3275798A JP H11227669 A JPH11227669 A JP H11227669A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
reduction ratio
vehicle speed
electric motor
pedaling force
Prior art date
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Pending
Application number
JP10032757A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sakuo Fukumoto
茶伯夫 福本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba TEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba TEC Corp filed Critical Toshiba TEC Corp
Priority to JP10032757A priority Critical patent/JPH11227669A/en
Publication of JPH11227669A publication Critical patent/JPH11227669A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/20Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power generated by humans or animals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the power of a battery from being wastefully consumed by operating a motor with approx. the maximum efficiency always during the run. SOLUTION: A bicycle with an electrically assisting power device is composed of a body on which a front wheel and a rear wheel are mounted and a reduction gear device 300 having a motor 40 and a gear ratio adjusting mechanism 350, and is equipped with an electric assisting power device attached to th body, a motor drive circuit to adjust the input to the motor 40, an adjusting mechanism driving means (stepping motor 330 etc.), to adjust the gear ratio, a bicycle speed sensing means to sense the speed of bicycle, and a stamping force sensing means (torque sensor 100) to sense the stamping force of the pedal. Using the motor drive circuit and adjusting mechanism driving means, the input to the motor 40 and the gear ratio of the reduction gear device 300 are regulated in accordance with the bicycle speed and stamping force varying during the run so that the efficiency of the motor 40 maximizes substantially, and the motor 40 is operated always with the max. efficiency so as to prevent the battery power from being wastefully consumed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ペダルの踏力に
応じて電動機の回転力つまり動力を補助して楽な走行が
できるようにした電動補助動力装置付自転車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bicycle with an electric auxiliary power device that assists the driving force of the electric motor in accordance with the pedaling force of the pedal, that is, the power assisted bicycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、ペダルの踏力に応じて電動機の回
転力つまり動力を補助して楽な走行ができるようにした
電動補助動力装置付自転車(以下単に自転車という)が
開発され使用されている。そして、この種の自転車は、
クランク軸の両端に設けられたクランクのペダルの踏力
を、前記クランク軸の回転力と、このクランク軸の回転
力および減速装置を介して電動機の回転力(動力)が伝
達される中空軸の回転力との差を機械的な変化量に変換
する手段(以下単に変換手段という)によって機械的な
変化量に変換し、この変化量をトルク検出手段つまり踏
力検出手段に伝達して前記ペダルの踏力に応じた出力値
を出力するとともに、制御手段によって前記踏力検出手
段の出力に応じて前記電動機の出力を制御し、走行中に
踏み込まれるペダルの踏力に応じた回転力を補助して楽
な走行ができるようになっているものである。
2. Description of the Related Art Recently, a bicycle with an electric assisted power device (hereinafter simply referred to as a bicycle) has been developed and used which assists the running of the electric motor by assisting the rotational force, that is, the power, of the electric motor in accordance with the pedaling force of the pedal. I have. And this kind of bicycle is
The depression force of the pedals of the cranks provided at both ends of the crankshaft is converted into the rotation force of the crankshaft, the rotation force of the crankshaft, and the rotation of the hollow shaft to which the rotation force (power) of the electric motor is transmitted via the reduction gear. The difference from the force is converted into a mechanical change by a means for converting the difference into a mechanical change (hereinafter simply referred to as a converting means), and this change is transmitted to a torque detecting means, that is, a pedal force detecting means, and the pedal force of the pedal is transmitted. The output of the motor is controlled by the control means in accordance with the output of the pedaling force detecting means, and the control means controls the output of the electric motor to assist in the turning force in accordance with the pedaling force of the pedal depressed during running. It is something that can be done.

【0003】そして、電動補助動力装置(以下単に動力
装置という)は、電動機と複数の歯車等からなる減速装
置とから構成されているものであり、また、前記減速装
置の減速比は一定つまり固定とされているものである。
一方、自転車の走行中には登り坂、下り坂、平坦面等の
走行路面の状況等によって走行速度およびペダルを踏み
込む力つまり踏力が変化することから、電動機の負荷は
軽負荷あるいは過負荷状態で駆動つまり運転されること
から効率の悪い状態で駆動される場合が多くなる。
[0003] An electric auxiliary power unit (hereinafter simply referred to as a power unit) is composed of an electric motor and a reduction gear comprising a plurality of gears and the like, and the reduction ratio of the reduction gear is constant, that is, fixed. It is said that.
On the other hand, while the bicycle is running, the running speed and the force of depressing the pedal, that is, the stepping force, change depending on the condition of the running road surface such as uphill, downhill, flat surface, etc. In many cases, the drive is performed in an inefficient state because the drive, that is, the drive is performed.

【0004】このように効率の悪い状態で駆動される
と、電動機に電力を供給する蓄電池(以下電池という)
の電力が無駄に消費されることになり、また、電力消費
が大きくなるという問題がある。このことは、1回の充
電で走行時間が短くなるとともに頻繁に充電をしなけれ
ばならないことになる。
When the battery is driven in an inefficient state as described above, a storage battery (hereinafter referred to as a battery) for supplying electric power to the electric motor.
Power is wasted, and power consumption is increased. This means that the running time is shortened by one charging, and the charging must be performed frequently.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
自転車においては減速装置の減速比が一定に設定されて
いることから、走行路面の状況等によって走行速度およ
び踏力が変化し、電動機の負荷は軽負荷あるいは過負荷
状態つまり効率の悪い状態で駆動されることになるた
め、電池の電力が無駄に消費されることになり、また、
電力消費が大きくなるため、1回の充電での走行時間が
短くなりとともに頻繁に充電をしなければならないとい
う問題がある。
As described above, in the conventional bicycle, since the reduction ratio of the reduction gear is set to be constant, the traveling speed and the pedaling force change depending on the condition of the traveling road surface and the like, so that the electric motor is not used. Since the load is driven in a light load or overload state, that is, an inefficient state, battery power is wasted, and
Since the power consumption is increased, there is a problem that the running time in one charging is shortened and the charging must be performed frequently.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、請求項1記載の発明は、前輪およ
び後輪が設けられた車体と、蓄電池からの電力の供給に
より駆動する電動機と減速比調節機構を有し前記車体に
取り付けられた減速装置と、前記減速比調節機構の減速
比を調節する調節機構駆動手段と、前記電動機の入力を
調節して電動機を制御する電動機駆動回路と、車速を検
出する車速検出手段と、ペダルの踏力を検出する踏力検
出手段と、制御手段とを備え、前記制御手段により走行
中に変化する車速および踏力に応じて前記電動機駆動回
路と調節機構駆動手段とを制御して電動機の効率を最大
とするように前記電動機の入力と減速装置の減速比を調
節するようにした電動補助動力装置付自転車としたもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and the invention according to claim 1 is driven by supplying power from a storage battery to a vehicle body provided with front wheels and rear wheels. A speed reducer having an electric motor and a speed reduction ratio adjustment mechanism mounted on the vehicle body; an adjustment mechanism driving means for adjusting the speed reduction ratio of the speed reduction ratio adjustment mechanism; and a motor drive for controlling the electric motor by adjusting the input of the electric motor. A circuit, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, a pedaling force detecting means for detecting a pedaling force of the pedal, and a control means, wherein the control means adjusts the electric motor driving circuit in accordance with the vehicle speed and the pedaling force which change during traveling. According to another aspect of the present invention, there is provided a bicycle with an electric auxiliary power unit configured to control an input of the electric motor and a reduction ratio of a reduction gear so as to maximize a motor efficiency by controlling a mechanism driving unit.

【0007】このように請求項1記載の発明は、減速装
置に減速比調節機構を設け、この減速比調節機構の減速
比を調節する調節機構駆動手段を設けるとともに、電動
機の入力を調節して電動機を制御する電動機駆動回路を
設け、走行中に変化する車速検出手段と踏力検出手段に
よって検出された車速と踏力に応じて、電動機の効率を
最大とするように前記電動機駆動回路および調節機構駆
動手段によって電動機の入力と減速装置の減速比を調節
するようにしたことから、走行中電動機を常に略最大効
率で駆動させることができるという作用を有するもので
ある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the reduction gear is provided with the reduction ratio adjusting mechanism, the adjustment mechanism driving means for adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism is provided, and the input of the electric motor is adjusted. An electric motor drive circuit for controlling the electric motor is provided, and the electric motor drive circuit and the adjusting mechanism drive so as to maximize the efficiency of the electric motor in accordance with the vehicle speed and the pedaling force detected by the vehicle speed detecting means and the pedaling force detecting means that change during traveling. Since the input of the motor and the reduction ratio of the reduction gear are adjusted by the means, the motor has an effect that the motor can always be driven with almost maximum efficiency during traveling.

【0008】また、請求項2記載の発明は、前輪および
後輪が設けられた車体と、蓄電池からの電力の供給によ
り駆動する電動機と減速比調節機構を有し前記車体に取
り付けられた減速装置と、前記減速比調節機構の減速比
を調節する調節機構駆動手段と、前記電動機の入力を調
節して電動機を制御する電動機駆動回路と、車速を検出
する車速検出手段と、ペダルの踏力を検出する踏力検出
手段と、前記車速検出手段および踏力検出手段のそれぞ
れの車速と踏力に対応してあらかじめ求められた前記電
動機の効率が最大となる減速比データを格納した第一の
格納手段と、前記車速検出手段および踏力検出手段のそ
れぞれの車速と踏力に対応してあらかじめ求められた前
記電動機の効率が最大となる電動機の入力データを格納
する第二の格納手段と、制御手段とを備え、前記制御手
段によって走行中の車速検出手段からの車速と踏力検出
手段からの踏力に対応する前記第一の格納手段に格納さ
れた減速比データを前記調節機構駆動手段に路出力し、
第二の格納手段に格納された入力データを電動機駆動回
路に出力することにより、減速比調節機構の減速比と電
動機の入力を調節するして変化する走行中の車速および
踏力に応じて電動機の効率を常に略最大とするようにし
た電動補助動力装置付自転車としたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a speed reducer mounted on a vehicle body having a vehicle body provided with a front wheel and a rear wheel, an electric motor driven by supply of electric power from a storage battery, and a reduction ratio adjusting mechanism. Adjusting mechanism driving means for adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism; an electric motor driving circuit for controlling the electric motor by adjusting the input of the electric motor; a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed; and detecting a pedaling force of the pedal. Stepping force detection means, and first storage means storing reduction ratio data that maximizes the efficiency of the electric motor, which is obtained in advance corresponding to the vehicle speed and the pedaling force of the vehicle speed detection means and the pedaling force detection means, A second storage means for storing the input data of the motor that maximizes the efficiency of the motor, which is obtained in advance corresponding to the vehicle speed and the treading force of the vehicle speed detecting means and the pedaling force detecting means, respectively. And a control means, and the control mechanism drives the speed reduction ratio data stored in the first storage means corresponding to the vehicle speed from the vehicle speed detection means running and the treading force from the treading force detection means to the adjusting mechanism driving means. To the road,
By outputting the input data stored in the second storage means to the motor drive circuit, the speed of the motor is controlled in accordance with the running vehicle speed and the pedaling force which change by adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism and the input of the motor. This is a bicycle with an electric auxiliary power unit that always maximizes efficiency.

【0009】このように請求項2記載の発明は、減速装
置に減速比可変機構を設け、この減速比調節機構の減速
比を調節する調節機構駆動手段を設けるとともに、電動
機の入力を調節して電動機を制御する電動機駆動回路を
設け、車速検出手段および踏力検出手段のそれぞれの車
速と踏力に対応して求められた前記電動機の効率が最大
となる減速比データを第一の格納に手段格納に格納し、
電動機の入力データを第二の格納手段に格納し、制御手
段により車速検出手段からの車速と踏力検出手段からの
踏力に基づいてこれら車速と踏力とに対応する前記第一
の格納手段に格納された減速比データを調節機構駆動手
段に出力し、前記第二の格納手段に格納された入力デー
タを電動機駆動回路に出力し、減速比調節機構の減速比
と電動機の入力を調節するようにしたことから、走行中
電動機を常に略最大の効率で駆動させることができると
いう作用を有するものである。
As described above, according to the second aspect of the present invention, a speed reduction device is provided with a speed reduction ratio variable mechanism, an adjustment mechanism driving means for adjusting the speed reduction ratio of the speed reduction ratio adjustment mechanism is provided, and the input of the electric motor is adjusted. A motor drive circuit for controlling the motor is provided, and the speed reduction ratio data at which the efficiency of the motor obtained in correspondence with the vehicle speed and the treading force of the vehicle speed detecting means and the treading force detecting means is maximized is stored in the first storage in the means storage. Store,
The input data of the electric motor is stored in the second storage means, and the control means stores the input data in the first storage means corresponding to the vehicle speed and the treading force based on the vehicle speed from the vehicle speed detection means and the treading force from the treading force detection means. The speed reduction ratio data output to the adjustment mechanism driving means, the input data stored in the second storage means is output to the motor drive circuit, and the speed reduction ratio of the speed reduction ratio adjustment mechanism and the input of the motor are adjusted. Therefore, the present invention has an effect that the electric motor can always be driven with substantially the maximum efficiency during traveling.

【0010】また、請求項3記載の発明は、前輪および
後輪が設けられた車体と、蓄電池からの電力の供給によ
り駆動する電動機と減速比調節機構を有し前記車体に取
り付けられた減速装置と、前記減速比調節機構の減速比
を調節する調節機構駆動手段と、前記電動機の入力を調
節して電動機を制御する電動機駆動回路と、車速を検出
する車速検出手段と、ペダルの踏力を検出する踏力検出
手段と、変化する車速と踏力に基づいてつぎの式を演算
して電動機の入力データと減速比データとを求める演算
手段とを備え、
A third aspect of the present invention provides a speed reducer mounted on a vehicle body having a vehicle body provided with a front wheel and a rear wheel, an electric motor driven by supply of electric power from a storage battery, and a reduction ratio adjusting mechanism. Adjusting mechanism driving means for adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism; an electric motor driving circuit for controlling the electric motor by adjusting the input of the electric motor; a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed; and detecting a pedaling force of the pedal. Treading force detecting means, and calculating means for calculating the following equation based on the changing vehicle speed and treading force to obtain input data and reduction ratio data of the motor,

【数4】 (Equation 4)

【0011】[0011]

【数5】 (Equation 5)

【0012】[0012]

【数6】 (Equation 6)

【0013】この演算手段の演算によって求められた減
速比を前記調節機構駆動手段に出力し、入力データを前
記電動機駆動回路に出力することにより減速比調節機構
の減速比と電動機の入力を調節して、変化する走行中の
車速および踏力に応じて電動機の効率を常に略最大とす
るようにした電動補助動力装置付自転車としたものであ
る。
The reduction ratio obtained by the calculation by the calculation means is output to the adjustment mechanism driving means, and the input data is output to the motor drive circuit to adjust the reduction ratio of the reduction ratio adjustment mechanism and the input of the motor. Thus, the present invention provides a bicycle with an electric auxiliary power device that always maximizes the efficiency of the electric motor in accordance with the changing vehicle speed and pedaling force during traveling.

【0014】このように請求項3記載の発明は、減速装
置に減速比調節機構を設け、この減速比調節機構の減速
比を調節する調節機構駆動手段を設けるとともに、電動
機の入力を調節して電動機を制御する電動機駆動回路を
設け、演算手段により変化する車速と踏力に基づいて電
動機の入力データと減速比データを求め、この求めた入
力データと減速比をそれぞれ電動機駆動路回と調節機構
駆動手段に出力し電動機の入力と減速比調節機構の減速
比データを調節するようにしたことから、走行中電動機
を常に略最大効率で駆動させることができるという作用
を有するものである。
As described above, according to the third aspect of the present invention, the reduction gear is provided with the reduction ratio adjusting mechanism, the adjustment mechanism driving means for adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism is provided, and the input of the electric motor is adjusted. An electric motor drive circuit for controlling the electric motor is provided, and input data and reduction ratio data of the electric motor are obtained based on the vehicle speed and the pedaling force which are changed by the calculating means. Since the output to the means and the input of the motor and the reduction ratio data of the reduction ratio adjusting mechanism are adjusted, the motor has the effect that the motor can always be driven with almost maximum efficiency during traveling.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態を
図1ないし図11に基づいて説明する。図1に示すよう
に、自転車Aは、車体Bとこの車体Bに取り付けられた
動力装置Cとから構成されている。そして、前記車体B
は一般用自転車つまり一般に市販されている汎用自転車
からなるもので、ハンガラグ1に一端側を固定された立
パイプ2および下パイプ3と、この下パイプ3の他端側
に固定されたヘッドパイプ4、このヘッドパイプ4に一
端側を固定され他端側を前記立パイプ2の下方部に固定
された上パイプ5とからなるフレーム6、前記ハンガラ
グ1に一端側を固定されたチェーンステー7、前記ヘッ
ドパイプ4に取り付けられた前ホーク8、この前ホーク
8の上端に取り付けられたハンドル9、前記前ホーク8
の下端部に取り付けられた前輪10、前記立パイプ2の
上部に一端側を固定され他端側を前記チェーンステー7
の他端側と図示しない後つめを介して固定されたバック
ホーク11、前記チェーンステー7の他端側に取り付け
られた後輪12、前記立パイプ2の上方に取り付けられ
たサドル13、前記後輪12の上部に設けた荷受台14
等から構成されている。なお、前記前輪10および後輪
12の一部はそれぞれカバー10aおよび12aによっ
て覆われている。また、図2に示すように前記ハンガラ
グ1には回動自在に後述する中空軸70およびこの中空
軸70を貫通したクランク軸80が設けられ、このクラ
ンク軸80の両端部にはそれぞれペダル81aと82a
(図1参照)が設けられた左クランク81と右クランク
82が取り付けられている。また、前記荷受台14には
電池ケース15aが取り付けられており、この蓄電池ケ
ース15a内には電池(以下電池という)15が挿脱可
能に収納されている。また、前記立パイプ2には、内部
にマイクロコンピューターを含む制御回路等からなる制
御手段400が収納されたコントロールボックス16a
が取り付けられている。前記電池15と制御手段400
とはリード線17aで接続され、また、制御手段400
と後述する電動機40とはリード線17bによって接続
されている。また、走行時の回転力を伝達するスプロケ
ット18と後輪12の図示しないスプロケットにはチェ
ーン19が架けられている。また、前記コントロールボ
ックス16aには電動機40、制御手段400、電池ー
15の電気的接続をするための図示しない駆動スイッチ
が設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the bicycle A includes a vehicle body B and a power unit C attached to the vehicle body B. And the vehicle body B
Is a general-purpose bicycle, that is, a general-purpose bicycle that is generally commercially available, and includes a standing pipe 2 and a lower pipe 3 having one end fixed to a hanger lug 1 and a head pipe 4 fixed to the other end of the lower pipe 3. A frame 6 comprising an upper pipe 5 having one end fixed to the head pipe 4 and the other end fixed to a lower portion of the standing pipe 2; a chain stay 7 having one end fixed to the hanger lug 1; A front fork 8 attached to the head pipe 4, a handle 9 attached to the upper end of the front fork 8,
The front wheel 10 is attached to the lower end of the vehicle, and one end is fixed to the upper part of the standing pipe 2 and the other end is the chain stay 7.
, A rear wheel 12 attached to the other end of the chain stay 7, a saddle 13 attached above the standing pipe 2, Receiving pedestal 14 provided above wheel 12
And so on. The front wheel 10 and a part of the rear wheel 12 are covered by covers 10a and 12a, respectively. As shown in FIG. 2, the hanger lug 1 is provided with a hollow shaft 70 to be described later and a crankshaft 80 penetrating the hollow shaft 70 so as to be freely rotatable. 82a
A left crank 81 and a right crank 82 (see FIG. 1) provided are attached. A battery case 15a is attached to the loading table 14, and a battery (hereinafter referred to as a battery) 15 is housed in the storage battery case 15a so as to be insertable and removable. Further, the vertical pipe 2 has a control box 16a in which a control means 400 including a control circuit including a microcomputer is housed.
Is attached. Battery 15 and control means 400
Is connected with the lead wire 17a, and the control means 400
And the electric motor 40 described later are connected by a lead wire 17b. Further, a chain 19 is mounted on a sprocket 18 for transmitting the rotational force during traveling and a sprocket (not shown) of the rear wheel 12. The control box 16a is provided with a drive switch (not shown) for electrically connecting the electric motor 40, the control means 400, and the battery 15.

【0016】つぎに、前記動力装置Cの構成について説
明する。
Next, the configuration of the power plant C will be described.

【0017】この動力装置Cは図2および図3に示すよ
うに、筐体としてのケース30に取着された電動機4
0、前記ケース30内に配設され前記電動機40の回転
力を伝達する減速機構50と減速比調節機構350から
なる減速装置300と、この減速装置300の前記減速
機構50の最終段の歯車と噛合する第一の駆動歯車5
6、一端側を前記第一の駆動歯車56に取り付けられる
中空軸70、この中空軸70を貫通して設けらたクラン
ク軸80、このクランク軸80の一端側に取り付けられ
る第二の駆動歯車90等から構成されている。
The power unit C is, as shown in FIGS. 2 and 3, an electric motor 4 attached to a case 30 as a housing.
0, a reduction gear 300 including a reduction mechanism 50 and a reduction ratio adjusting mechanism 350 disposed in the case 30 for transmitting the rotational force of the electric motor 40, and a final gear of the reduction mechanism 50 of the reduction gear 300; First drive gear 5 to be meshed
6, a hollow shaft 70 having one end attached to the first drive gear 56, a crankshaft 80 provided through the hollow shaft 70, and a second drive gear 90 attached to one end of the crankshaft 80. And so on.

【0018】そして、前記ケース30は、ケース本体3
1とケース蓋32とから構成され、ケース本体31には
電動機40を取り付ける取付部31a、軸受取付部31
b、中央部に貫通孔31cを有した軸受取付部31d、
軸受取付部31gがそれぞれ設けられており、また、ケ
ース蓋32には前記軸受取付部31b、貫通孔31c、
軸受取付部31gにそれぞれ対応した軸受取付部32
a、貫通孔32b、軸受取付部32gが設けられてい
る。そして、ケース本体31とケース蓋32とは減速機
構50、減速比調節機構350等を収納した状態で複数
の取付ねじ33によって一体的に結合されるようになっ
ている。また、前記ケース本体31には軸受取付部31
dの側方に位置して後述する踏力検出手段としての回転
力検出器100を収納して取り付ける収納部35が設け
られ、この収納部35は蓋ケース32側を開口部35a
とした有底凹状に形成されており、この収納部35の前
記開口部35aには軸受36が取り付けられている。ま
た、この軸受36はその軸心を、前記中空軸70および
クランク軸80の軸心と平行にして前記軸受部35aに
取り付けられているものである。
The case 30 is provided in the case main body 3.
1 and a case lid 32, and a case body 31 has a mounting portion 31 a for mounting the electric motor 40, a bearing mounting portion 31.
b, a bearing mounting portion 31d having a through hole 31c in the center,
A bearing mounting portion 31g is provided, and the bearing cover 31b, the through hole 31c,
Bearing mounting parts 32 respectively corresponding to the bearing mounting parts 31g
a, a through hole 32b, and a bearing mounting portion 32g. The case body 31 and the case lid 32 are integrally connected by a plurality of mounting screws 33 in a state where the speed reduction mechanism 50, the speed reduction ratio adjustment mechanism 350, and the like are housed. The case body 31 has a bearing mounting portion 31.
d, a storage portion 35 for storing and mounting a rotational force detector 100 as a treading force detecting means, which will be described later, is provided. The storage portion 35 has an opening 35a at the lid case 32 side.
A bearing 36 is attached to the opening 35 a of the storage section 35. The bearing 36 is attached to the bearing portion 35a with its axis parallel to the axes of the hollow shaft 70 and the crankshaft 80.

【0019】つぎに、前記減速比調節機構350につい
て説明する。この減速比調節機構350は駆動プーリ3
51、従動プーリ355および駆動プーリ351と従動
プーリ355の架けられたVベルト325から構成され
ている。
Next, the reduction ratio adjusting mechanism 350 will be described. The speed reduction ratio adjusting mechanism 350 is
51, a driven pulley 355, a drive pulley 351, and a V-belt 325 around which the driven pulley 355 is hung.

【0020】そして、前記駆動プーリ351は前記電動
機40の出力軸つまり回転軸41に一体(別体にとする
構成としてもよい)に形成した固定プーリ352と、こ
の固定プーリ352に対して接離する可動プーリ353
とから構成されている。そして、前記固定プーリ352
には軸芯つまり前記回転軸41の軸心と一致するととも
に外周に軸方向に沿って形成された凹凸条352bが形
成された軸352aが形成されている。また、前記可動
プーリ353には、前記固定プーリ352側と反対側に
突出して軸354が形成されており、また、可動プーリ
353には、この可動プーリ353と前記軸354とに
亘って前記固定プーリ352側を開口した軸穴354a
が形成されており、この軸穴354aの内壁には軸方向
に沿って形成され前記軸352aに形成した凹凸条35
2bと軸方向に沿って摺動可能に嵌合する凹凸条354
bが形成されている。
The drive pulley 351 is connected to a fixed pulley 352 formed integrally with the output shaft of the electric motor 40, that is, the rotary shaft 41 (or may be formed separately). Movable pulley 353
It is composed of Then, the fixed pulley 352
Is formed with a shaft 352a having a shaft center, that is, a concave / convex ridge 352b formed in the outer periphery along the axial direction while being coincident with the axis of the rotary shaft 41. The movable pulley 353 is formed with a shaft 354 protruding on the opposite side to the fixed pulley 352 side, and the movable pulley 353 is provided with a fixed shaft extending over the movable pulley 353 and the shaft 354. Shaft hole 354a opening on the side of pulley 352
Are formed along the axial direction on the inner wall of the shaft hole 354a.
2b with ridges 354 slidably fitted along the axial direction
b is formed.

【0021】また、前記固定プーリ352および可動プ
ーリ353の互いに対向する面は中心方向に向かうにし
たがって接近させて両対向面によってV字条のベルト溝
351aが形成されるようになっている。
The surfaces of the fixed pulley 352 and the movable pulley 353 facing each other are made closer to each other toward the center so that V-shaped belt grooves 351a are formed by the both facing surfaces.

【0022】そして、前記可動プーリ353は、その軸
穴354aを前記軸352aの軸方向に沿って摺動する
ことによって、固定プーリ352に対して接近・離反す
るものであり、この接近・離反によって固定プーリ35
2および可動プーリ353の互いに対向する両対向面に
よって形成される前記ベルト溝351aの溝幅は可変つ
まり調節されるようになっている。
The movable pulley 353 approaches and separates from the fixed pulley 352 by sliding its shaft hole 354a in the axial direction of the shaft 352a. Fixed pulley 35
The groove width of the belt groove 351a formed by the opposed surfaces of the movable pulley 2 and the movable pulley 353 is variable, that is, adjustable.

【0023】また、前記軸354の底壁には取付軸35
4dが設けられており、この取付軸354dにはボール
ベアリング310の内輪が圧入されており、このボール
ベアリング310は取付軸354dの先端部に取り付け
られたねじ331によって抜け止めされている。
The mounting shaft 35 is provided on the bottom wall of the shaft 354.
4d is provided, and the inner ring of the ball bearing 310 is press-fitted into the mounting shaft 354d, and the ball bearing 310 is prevented from coming off by a screw 331 mounted on the tip of the mounting shaft 354d.

【0024】また、前記ボールベアリング310の外輪
は、一端側つまり可動プーリ353側を開口した有底筒
状に形成した軸受ケース320の前記開の内周に圧入さ
れている。また、この軸受ケース320の底壁外周部に
は被検知片322が形成されており、この被検知片32
2は後述するステッピングモータ330が回転してホー
ムポジションに位置したとき、つまり可動プーリ353
が固定プーリ352から最も離れ、ベルト溝が351a
の溝幅が最も大きくなったとき、図2において最も右側
の位置(図2に二点鎖線で示す位置)に位置するように
なっている。
The outer ring of the ball bearing 310 is press-fitted into the open inner periphery of a bottomed cylindrical bearing case 320 having one end, that is, the movable pulley 353 opened. A detection piece 322 is formed on the outer peripheral portion of the bottom wall of the bearing case 320.
Reference numeral 2 denotes a state in which a stepping motor 330 described later rotates and is located at a home position, that is, a movable pulley 353.
Is farthest from the fixed pulley 352, and the belt groove is 351a.
When the groove width becomes the largest, it is located at the rightmost position in FIG. 2 (the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 2).

【0025】また、ケース蓋32には支持突起32dが
設けられ、この支持突起32dの先端には位置センサー
260が設けられており、この位置センサー260は前
記被検知片322が図2において最も右側に位置したと
き、つまりステッピングモータ330がホームポジショ
ンに位置したことを検知して検知信号を後述するCPU
401に出力するようになっている。
A support projection 32d is provided on the case lid 32, and a position sensor 260 is provided at a tip of the support projection 32d. When the stepping motor 330 is located at the home position, and outputs a detection signal
The information is output to 401.

【0026】つぎに、前記従動プーリ355は、軸35
7に一体(別体にとする構成としてもよい)に形成した
固定プーリ356と、この固定プーリ356に対して接
近・離反する可動プーリ358とから構成されている。
Next, the driven pulley 355 is
7 includes a fixed pulley 356 formed integrally with (or may be configured as a separate body of) a movable pulley 358 that approaches and separates from the fixed pulley 356.

【0027】そして、前記軸357の一端側には歯車3
57aが設けられるとともに、その端部にはボールベア
リング312の内輪が圧入されている。
A gear 3 is provided at one end of the shaft 357.
57a is provided, and the inner ring of the ball bearing 312 is press-fitted into its end.

【0028】また、前記軸357の他端側で固定プーリ
356側の部分には、軸方向に沿って形成されて複数の
凹凸条357bが形成され、また、この他端側端部には
ボールベアリング313の内輪が圧入されている。
The other end of the shaft 357, on the side of the fixed pulley 356, is formed along the axial direction with a plurality of ridges 357b. The inner ring of the bearing 313 is press-fitted.

【0029】また、前記可動プーリ358は中心部には
前記軸357に形成した凹凸条357bに摺動可能に嵌
合する凹凸条358aが形成された貫通孔358cが形
成されており、また、前記固定プーリ356および可動
プーリ358の互いに対向する面は中心方向に向かうに
したがって接近させて両対向面によってV字条のベルト
溝355aが形成されるようになっている。
The movable pulley 358 has a central portion formed with a through hole 358c formed with an uneven ridge 358a slidably fitted to an uneven ridge 357b formed on the shaft 357. The opposing surfaces of the fixed pulley 356 and the movable pulley 358 are made closer toward the center so that a V-shaped belt groove 355a is formed by the opposing surfaces.

【0030】そして、前記可動プーリ358はその貫通
孔358cに形成された凹凸状358aが軸357に形
成した凹凸条357bと軸方向に摺動することから、固
定プーリ358に対して接近・離反可能となっているも
のであり、この接近・離反によって固定プーリ356お
よび可動プーリ358の互いに対向する両対向面によっ
て形成される前記ベルト溝355aの溝幅は可変するよ
うになっている。
The movable pulley 358 can approach / separate from the fixed pulley 358 because the concave / convex shape 358a formed in the through hole 358c slides in the axial direction with the concave / convex ridge 357b formed on the shaft 357. The width of the belt groove 355a formed by the opposing surfaces of the fixed pulley 356 and the movable pulley 358 opposing each other can be varied by the approach / separation.

【0031】そして、この従動プーリ355は、前記軸
357の一端側端部に圧入したボールべリング312の
外輪をケース本体31に設けた前記軸受取付部31gに
圧入するとともに、他端側端部に圧入したボールベアリ
ング313の外輪を前記ケース蓋32をケース本体31
と結合する際に軸受取付部32g圧入することによって
ケース30内にとり付けられるものである。なお、前記
軸357にボールベアリング313を圧入する際に、貫
通孔358cに軸357を貫通して可動プーリ358を
固定プーリ36に対向させて配置するとともに、可動プ
ーリ358と前記他端側端部に圧入したボールベアリン
グ313との間に、可動プーリ358を固定プーリ35
6側に常時付勢するコイルばね359を配置するもので
ある。
The driven pulley 355 press-fits the outer ring of the ball bearing 312 press-fitted into one end of the shaft 357 into the bearing mounting portion 31g provided in the case body 31, and also has the other end. The outer ring of the ball bearing 313 press-fitted into the
At the time of coupling, the bearing mounting portion 32g is press-fitted and is mounted in the case 30. When the ball bearing 313 is press-fitted into the shaft 357, the movable pulley 358 is disposed so as to face the fixed pulley 36 through the shaft 357 in the through hole 358c, and the movable pulley 358 is connected to the other end of the other end. The movable pulley 358 is fixed to the fixed pulley 35 between the ball bearing 313 and the fixed pulley 35.
A coil spring 359 that is constantly biased is arranged on the sixth side.

【0032】そして、前記駆動プーリ351のベルト溝
351aと従動プーリ355のベルト溝355aにはV
ベルト325が架けられ、駆動プーリ351の回転力は
Vベルト325を介して従動プーリ355に伝達される
ものである。
The belt groove 351a of the driving pulley 351 and the belt groove 355a of the driven pulley 355 have V
The belt 325 is hung, and the rotational force of the driving pulley 351 is transmitted to the driven pulley 355 via the V-belt 325.

【0033】そして、前記駆動プーリ351のベルト溝
351aの前記Vベルト325が架けられる直径は、前
記可動プーリ353が固定プーリ352に対して接近・
離反する量つまり可動プーリ353の固定プーリ352
側への移動量によって変化し、この固定プーリ351の
ベルト溝351aの直径が定まると、この直径で回転さ
せられるVベルト325の張力が変化し、このVベルト
325の張力の変化によってコイルスプリング359に
よって付勢されている可動プーリ358が固定プーリ3
56に対して接近・離反するように移動しベルト溝35
5aの溝幅が変化しベルト溝355aのVベルト325
が架けられる直径も変化し、減速比も変化するものであ
る。
The diameter of the belt groove 351a of the driving pulley 351 on which the V-belt 325 is suspended is determined by the distance that the movable pulley 353 approaches the fixed pulley 352.
The amount of separation, that is, the fixed pulley 352 of the movable pulley 353
When the diameter of the belt groove 351a of the fixed pulley 351 is determined, the tension of the V-belt 325 rotated by this diameter changes, and the change in the tension of the V-belt 325 causes the coil spring 359 to change. The movable pulley 358 urged by the
The belt groove 35 moves so as to approach and separate from the belt groove 35.
The width of the groove 5a changes, and the V belt 325 of the belt groove 355a changes.
Also, the diameter over which the bridge is formed changes, and the reduction ratio also changes.

【0034】つぎに、減速装置の一つを構成している前
記減速機構50は、前記従動プーリ355の軸357に
設けられた歯車357aと噛合する歯車54と、この歯
車54と同じ軸54aに取り付けられた歯車55とから
構成されており、この歯車55には前記第一の駆動歯車
56が噛合している。そして、前記歯車54と歯車55
とが取り付けられている軸54aの両端にはボールベア
リング54c、54dが取り付けられ、これら軸受54
c、54dは前記ケース本体31およびケース蓋32に
それぞれ設けた第一の軸受取付部31b、32aに取り
付けられている。また、前記歯車55は前記軸54aに
一方向性クラッチ54bを介して取り付けられている。
この一方向性クラッチ54bは前記電動機40の回転力
すなわち回転力を自転車が正規に走行するつまり前進方
向に走行するように前記第一の駆動歯車56に伝達する
ように前記歯車55を回転させるが、逆方向には空転す
るように機能するものである。つまり一方向性クラッチ
54bは後述する人力走行の際にペダル81a、82a
が取り付けられているクランク81、82が走行方向に
回転したときは空転するように機能するものである。
Next, the speed reduction mechanism 50 which constitutes one of the speed reduction devices is provided with a gear 54 meshing with a gear 357a provided on a shaft 357 of the driven pulley 355, and a gear 54a which is the same as the gear 54. The first drive gear 56 is meshed with the gear 55. The gear 54 and the gear 55
The ball bearings 54c and 54d are attached to both ends of the shaft 54a to which the
c and 54d are attached to first bearing attachment portions 31b and 32a provided on the case body 31 and the case lid 32, respectively. The gear 55 is attached to the shaft 54a via a one-way clutch 54b.
The one-way clutch 54b rotates the gear 55 so as to transmit the rotational force of the electric motor 40, that is, the rotational force, to the first drive gear 56 so that the bicycle normally travels, that is, travels in the forward direction. , Functioning to spin in the opposite direction. That is, the one-way clutch 54b is operated by the pedals 81a and 82a during the manual driving described later.
When the cranks 81 and 82 to which are mounted are rotated in the traveling direction, they function so as to idle.

【0035】つぎに、減速比調節機構350の減速比を
調節する調節機構駆動手段について説明する。
Next, adjustment mechanism driving means for adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism 350 will be described.

【0036】この調節機構駆動手段は、ステッピングモ
ータ330、減速機331、ジャッキ340および前記
軸受ケース320等から構成されている。
The adjusting mechanism driving means comprises a stepping motor 330, a speed reducer 331, a jack 340, the bearing case 320 and the like.

【0037】そして、前記ステッピングモータ330は
ケース蓋32に取り付けられており、このステッピング
モーター330は減速機331を介してジャッキ340
の回転軸341を回転させるようになっている。この回
転軸341の基部および先端部はケース蓋32に設けた
軸受支柱32hおよび32iの先端部に設けた図示しな
い軸受に回転自在に軸支されている。そして、ジャッキ
340の回転軸341の外周には、中央部から基部まで
は右ねじ341aが、また、先端部までは左ねじ341
bが形成されてており、また、この回転軸341には右
ねじ341aと左ねじ34bに螺合する雌ねじが形成さ
れた移動体343と344とが所定距離離間して設けら
れている。
The stepping motor 330 is attached to the case lid 32, and the stepping motor 330 is connected to the jack 340 via the speed reducer 331.
Is rotated. The base and the tip of the rotary shaft 341 are rotatably supported by bearings (not shown) provided at the tips of the bearing posts 32h and 32i provided on the case lid 32. A right-hand screw 341a extends from the center to the base, and a left-hand screw 341 extends from the center to the base.
Further, moving bodies 343 and 344 having female screws formed to be screwed into the right-hand screw 341a and the left-hand screw 34b are provided on the rotating shaft 341 at a predetermined distance from each other.

【0038】そして、回転軸341が時計方向に回転し
たときは、移動体343と344とは互いに離反する方
向に回転軸341に沿って移動し、また、回転軸341
が反時計方向に回転したときは、移動体343と344
とは互いに接近する方向に回転軸341に沿って移動す
るようになっている。
When the rotating shaft 341 rotates clockwise, the moving bodies 343 and 344 move along the rotating shaft 341 in a direction away from each other.
Are rotated counterclockwise, the moving bodies 343 and 344
Move along the rotation axis 341 in a direction approaching each other.

【0039】また、前記移動体343と344には作動
杆345および346の一端側が回動自在にして取り付
けられており、また、作動杆345および346の他端
側の両端は結合板348に設けた軸347に回動可能に
取り付けられており、この結合板348は前記軸受ケー
ス320の底壁に固定されて取り付けられている。
One end of operating rods 345 and 346 are rotatably attached to the moving bodies 343 and 344, and both ends of the other ends of operating rods 345 and 346 are provided on a coupling plate 348. The connecting plate 348 is fixedly attached to the bottom wall of the bearing case 320.

【0040】そして、前記ステッピングモーター330
が時計方向に回転したときは減速機331を介してジャ
ッキ340の回転軸341も時計方向に回転し、このと
きはジャッキ340の前記両移動体343および344
は互いに離反するように、また、ステッピングモーター
330が反時計方向に回転したときはジャッキ340の
回転軸341も反時計方向に回転し、前記両移動体34
3および344は互いに接近するようになっている。
The stepping motor 330
Is rotated clockwise, the rotation shaft 341 of the jack 340 is also rotated clockwise via the speed reducer 331. In this case, the two moving bodies 343 and 344 of the jack 340 are rotated.
Are separated from each other, and when the stepping motor 330 rotates counterclockwise, the rotation shaft 341 of the jack 340 also rotates counterclockwise.
3 and 344 are close to each other.

【0041】したがって、ステッピングモーター330
が時計方向に回転したときは両移動体343および34
4は互いに離反するため、前記結合板348は作動杆3
45および346を介して回転軸341に接近する方向
に移動し、このことにより、軸受ケース320は前記回
転軸341に接近する方向に移動するため前記可動プー
リ353は固定プーリ352から離反する方向に移動
し、この結果駆動プーリ351のベルト溝351は広く
なり、また、逆にステッピングモーター330が反時計
方向に回転したときは両回移動体343および344は
互いに接近する方向に移動することから、前記結合板3
48は作動杆345および346を介して回転軸341
から離れる方向に移動し、この結合板348の移動にと
もなって軸受ケース320も回転軸341から離れる方
向に移動し、前記可動プーリ353は固定プーリ352
側に移動し、この結果駆動プーリ351のベルト溝35
1は狭くなるようになっている。
Therefore, the stepping motor 330
Are rotated clockwise, the two moving bodies 343 and 34
4 are separated from each other, the coupling plate 348 is
The movable pulley 353 moves in a direction approaching the rotary shaft 341 through the shafts 45 and 346, thereby moving the bearing case 320 in a direction approaching the rotary shaft 341, so that the movable pulley 353 moves away from the fixed pulley 352. As a result, the belt groove 351 of the drive pulley 351 becomes wide, and conversely, when the stepping motor 330 rotates counterclockwise, the two-time moving bodies 343 and 344 move in directions approaching each other. The coupling plate 3
48 is a rotary shaft 341 via operating rods 345 and 346.
, The bearing case 320 also moves in a direction away from the rotating shaft 341 with the movement of the coupling plate 348, and the movable pulley 353 is fixed to the fixed pulley 352.
Side, and as a result, the belt groove 35 of the driving pulley 351
1 is becoming narrower.

【0042】つぎに、調節機構駆動手段によって前記減
速比調節機構350の減速比を調節する動作について説
明する。
Next, the operation of adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism 350 by the adjusting mechanism driving means will be described.

【0043】今前記ステッピングモーター330を、時
計方向に所定のステップ数回転したとすると、ジャッキ
340の移動体343および344は互いに所定距離離
反する。このことによって前記結合板348は作動杆3
45および346を介して所定距離回転軸341側に移
動し、前記可動プーリ353も固定プーリ352から所
定距離離れ、ベルト溝351aの溝幅は広くなりVベル
ト325が架けられる直径は小さくなる。この結果Vベ
ルト325に加わる張力は小さくなり、従動プーリ35
5つまり固定プーリ356と可動プーリの対向面に加わ
る作用力は小さいくなり、コイルばね359の付勢力に
よって可動プーリ358は固定プーリ356側に接近し
ベルト溝355aのVベルト325が架けられる直径は
大きくなる。この結果、減速比率は小さくなる。
Assuming that the stepping motor 330 is rotated clockwise a predetermined number of steps, the moving bodies 343 and 344 of the jack 340 are separated from each other by a predetermined distance. As a result, the connecting plate 348 is connected to the operating rod 3.
The movable pulley 353 moves away from the fixed pulley 352 by a predetermined distance via the 45 and 346 through the predetermined distance, and the groove width of the belt groove 351a is widened and the diameter of the V belt 325 is reduced. As a result, the tension applied to the V belt 325 decreases, and the driven pulley 35
5, that is, the acting force applied to the opposing surfaces of the fixed pulley 356 and the movable pulley becomes smaller, and the movable pulley 358 approaches the fixed pulley 356 side by the urging force of the coil spring 359, and the diameter of the V groove 355a of the belt groove 355a is hung. growing. As a result, the deceleration ratio decreases.

【0044】また、逆に前記ステッピングモーター33
0を、反時計方向に所定のステップ数回転したとする
と、ジャッキ340の移動体343および344は互い
に所定距離接近する。このことによって前記結合板34
8は作動杆345および346を介して所定距離回転軸
341から離れる方向に移動し、前記可動プーリ353
も固定プーリ352側に所定距離移動し、ベルト溝35
1aの幅は狭くなりVベルト325が架けられる直径は
大きくなる。この結果Vベルト325に加わる張力は大
きくなり、従動プーリ355の固定プーリ356と可動
プーリの対向面に加わる作用力は大きくなり、コイルば
ね359の付勢力に抗して可動プーリ358は固定プー
リ356から離れる方向に移動し、ベルト溝355aの
Vベルト359が架けられる直径は小さくなる。この結
果、減速比率は大きくなる。
Conversely, the stepping motor 33
If 0 is rotated a predetermined number of steps in the counterclockwise direction, the moving bodies 343 and 344 of the jack 340 approach each other by a predetermined distance. This allows the coupling plate 34
8 moves in a direction away from the rotation shaft 341 by a predetermined distance via operating rods 345 and 346, and
Also moves a predetermined distance to the fixed pulley 352 side, and the belt groove 35
The width of 1a is reduced and the diameter on which the V-belt 325 is hung is increased. As a result, the tension applied to the V-belt 325 increases, the acting force applied to the opposing surface between the fixed pulley 356 of the driven pulley 355 and the movable pulley increases, and the movable pulley 358 resists the urging force of the coil spring 359. , And the diameter of the belt groove 355a on which the V-belt 359 is hung becomes smaller. As a result, the deceleration ratio increases.

【0045】つまり、前記ステッピングモーター330
の回転方向と回転ステップを制御することにより、駆動
プーリ351と従動プーリ356とVベルト325が架
けられる直径を変化ささせることができ、このことによ
って減速比を変化つまり調節できるものである。
That is, the stepping motor 330
By controlling the rotation direction and the rotation step, the diameter around which the drive pulley 351, the driven pulley 356, and the V-belt 325 are hung can be changed, whereby the reduction ratio can be changed or adjusted.

【0046】また、前記減速機構50の歯車55と噛合
する前記第一の駆動歯車56の中央部には軸孔56aが
形成されており、この軸孔56aには軸方向に沿った凹
凸条56cが形成されている。また、第一の駆動歯車5
6の前記ケース蓋32側の側面には、図3に示すように
軸孔56aと同心状に配置された複数(実施例では3個
設けられており、図3では2個のみ図示)の後述する駆
動スプリング60の一端側を規制するL字状の規制部材
58が形成されている。
A shaft hole 56a is formed at the center of the first drive gear 56 which meshes with the gear 55 of the speed reduction mechanism 50. The shaft hole 56a has an uneven groove 56c extending in the axial direction. Are formed. Also, the first drive gear 5
6, a plurality of (three in the embodiment, only two in FIG. 3 shown) concentrically arranged with the shaft hole 56a as shown in FIG. An L-shaped regulating member 58 for regulating one end of the driving spring 60 is formed.

【0047】つぎに、前記第一の駆動歯車56に形成さ
れた軸孔56aに嵌合して取り付けられ、減速比調節機
構350および減速機構50を介して伝達される前記電
動機40の動力をスプロケット18に伝達する前記中空
軸70について説明する。
Next, the power of the electric motor 40, which is fitted and attached to the shaft hole 56a formed in the first drive gear 56 and transmitted through the reduction ratio adjusting mechanism 350 and the reduction mechanism 50, is transmitted by a sprocket. The hollow shaft 70 transmitting to the shaft 18 will be described.

【0048】この中空軸70は内部に貫通孔71を有す
るとともに一端側に前記軸孔56aに形成された凹凸条
56cと係合する凹凸条72が形成され、前記軸孔56
aに嵌合した状態では両凹凸条56c、72の係合によ
って周方向に回り止めされて第一の駆動歯車56と一体
に回転するようになっている。
The hollow shaft 70 has a through hole 71 inside and a concave / convex ridge 72 for engaging with the concave / convex ridge 56c formed in the shaft hole 56a at one end side.
In the state in which the first drive gear 56 is fitted into the first drive gear 56, the first drive gear 56 is prevented from rotating in the circumferential direction by the engagement of the concave and convex strips 56c and 72.

【0049】また、他端側の端部外周には凹凸条73が
形成されており、この凹凸条73はスプロケット18が
取り付けられる取付部材18aに形成された凹凸条18
bに整合するように形成されている。また、この中空軸
70は前記一端側に形成した凹凸条72が形成された近
傍をボールベアリング77の内輪に圧入して取り付けら
れており、この中空軸70は前記ケース本体31に設け
た貫通孔31cを貫通させるとともに前記ボールベアリ
ング77の外輪を前記ケース本体31に設けた前記第二
の軸受取付部31dに圧入することによってケース本体
31に取り付けられるようになっている。
An uneven ridge 73 is formed on the outer periphery of the other end. The uneven ridge 73 is formed on the mounting member 18a to which the sprocket 18 is mounted.
It is formed so as to match b. Further, the hollow shaft 70 is mounted by press-fitting the vicinity of the concave and convex strips 72 formed on the one end side into the inner ring of the ball bearing 77, and the hollow shaft 70 is provided with a through hole provided in the case main body 31. The ball bearing 77 is attached to the case main body 31 by passing the outer ring of the ball bearing 77 into the second bearing mounting portion 31d provided on the case main body 31 while press-fitting the outer ring of the ball bearing 77.

【0050】つぎに、前記中空軸70の貫通孔71に貫
通するとともに軸受73aおよび73bを介して取り付
けられるクランク軸80について説明する。このクラン
ク軸80の一端側には外周を角柱状に形成した嵌合部8
3aとこの嵌合部83aに突設したねじ部83bとから
なる取付部83が、また、他端側には同様に外周を角柱
状に形成した嵌合部84aとこの嵌合部84aに突設し
たねじ部84bとからなる取付部84がそれぞれ形成さ
れている。なお、前記取付部83および84は前記した
一般用自転車の左クランク81および右クランク82の
嵌合部81b、82bに整合する形状および寸法に形成
されている。
Next, a description will be given of a crankshaft 80 which penetrates the through hole 71 of the hollow shaft 70 and is mounted via bearings 73a and 73b. At one end of the crankshaft 80, a fitting portion 8 having an outer periphery formed in a prismatic shape is provided.
At the other end side, a fitting portion 84a having a prismatic outer periphery and a fitting portion 84a projecting from the fitting portion 84a are formed. The mounting portions 84 are respectively formed by the provided screw portions 84b. The attachment portions 83 and 84 are formed in shapes and dimensions that match the fitting portions 81b and 82b of the left crank 81 and the right crank 82 of the general bicycle.

【0051】また、前記クランク軸80には、前記中空
軸70に取り付けられた第一の駆動歯車56に接近した
部位に一方向性クラッチ85が取り付けられ、この一方
向性クラッチ85を介してクランク軸80には、その外
周に前記第一の駆動歯車56と同数の歯を有する第二の
駆動歯車90が取り付けられている。前記一方向性クラ
ッチ85はクランク軸80が後述する人力走行の際にペ
ダル81a、82aが取り付けられたクランク81、8
2を介して走行方向に回転する場合は前記第二の駆動歯
車90を回転させ、これとは逆方向にクランク軸80が
回転したときは空転させるように機能するものである。
A one-way clutch 85 is attached to the crankshaft 80 at a position close to the first drive gear 56 attached to the hollow shaft 70. A second drive gear 90 having the same number of teeth as the first drive gear 56 is mounted on the outer periphery of the shaft 80. The one-way clutch 85 is connected to the cranks 81, 8 to which the pedals 81a, 82a are attached when the crankshaft 80 is driven manually.
When the crankshaft 80 rotates in the running direction via the second drive gear 90, the second drive gear 90 rotates, and when the crankshaft 80 rotates in the opposite direction, the second drive gear 90 rotates.

【0052】また、前記第二の駆動歯車90には前記第
一の駆動歯車56の側面との間に空間を形成するように
環状凹部91が形成されている。そして、この環状凹部
91の第一の駆動歯車56側の面には、図3に示すよう
に前記駆動スプリング60の他端側に当接して圧縮する
圧縮部92が形成されている。そして、前記L字状の規
制部材58と前記圧縮部92との間に前記駆動スプリン
グ60が収納されている。
An annular recess 91 is formed in the second drive gear 90 so as to form a space between the second drive gear 90 and the side surface of the first drive gear 56. On the surface of the annular concave portion 91 on the first drive gear 56 side, as shown in FIG. 3, a compression portion 92 is formed which abuts on the other end side of the drive spring 60 and compresses. The drive spring 60 is housed between the L-shaped regulating member 58 and the compression section 92.

【0053】そして、この駆動スプリング60の付勢力
の大きさは、人力走行の際に前記クランク軸80、一方
向性クラッチ85を介して第二の駆動歯車90に加えら
れる踏力に基づく回転力が所定値を超えると圧縮し始め
る大きさに設定されている。すなわち、走行中に後輪1
2に大きな負荷が加わりこれに抗して踏み込むペダル8
1a、82aによる回転力つまり踏力がクランク81、
82を介して前記クランク軸80に加えられることによ
り、一方向性クラッチ85を介してクランク軸80と共
に回転する第二の駆動歯車90が駆動スプリング60を
徐々に圧縮して第一の駆動歯車56より先行して回転し
相対的に移動する大きさに設定されているものである。
The magnitude of the urging force of the drive spring 60 is determined by the rotational force based on the pedaling force applied to the second drive gear 90 via the crankshaft 80 and the one-way clutch 85 during manual driving. When the value exceeds a predetermined value, the size is set to start compression. That is, during traveling, the rear wheels 1
Pedal 8 to which a large load is applied and which is depressed against this
The rotation force, ie, the pedaling force, due to 1a, 82a is the crank 81,
The second drive gear 90, which rotates with the crankshaft 80 via the one-way clutch 85, gradually compresses the drive spring 60 by being applied to the crankshaft 80 via It is set to a size that rotates and moves relatively earlier.

【0054】つまり、人力走行の際には、前記クランク
軸80の回転に伴って一方向性クラッチ85とともに回
転する第二の駆動歯車90の回転力が所定値を超えると
第一の駆動歯車56と相対移動が生じる大きさに設定さ
れているものであり、このことによって、第二の駆動歯
車90は第一の駆動歯車56と相対移動しつつ同期して
回転するようになっている。また、第二の駆動歯車90
に加わる回転力が除かれると第二の駆動歯車90は駆動
スプリング60の付勢力によって初期状態に戻される。
In other words, during manual driving, when the rotational force of the second drive gear 90 that rotates together with the one-way clutch 85 with the rotation of the crankshaft 80 exceeds a predetermined value, the first drive gear 56 Therefore, the second drive gear 90 rotates synchronously with the first drive gear 56 while relatively moving. Also, the second drive gear 90
Is removed, the second drive gear 90 is returned to the initial state by the urging force of the drive spring 60.

【0055】したがって、前記クランク軸80に加わる
回転力が所定値を超えない場合は、第二の駆動歯車90
はほとんど圧縮されない状態に維持つまり相対移動が生
じない状態で駆動スプリング60を介して第一の駆動歯
車56と同期して回転することになる。
Therefore, if the rotational force applied to the crankshaft 80 does not exceed a predetermined value, the second drive gear 90
Is rotated in synchronization with the first drive gear 56 via the drive spring 60 in a state where it is hardly compressed, that is, in a state where no relative movement occurs.

【0056】つぎに、前記ペダル81a、82aの踏力
を機械的な変化量に変換する変換手段200について説
明する。
Next, the converting means 200 for converting the pedaling force of the pedals 81a and 82a into a mechanical change will be described.

【0057】この変換手段200は、前記第一の駆動歯
車56に噛合する第一の従動歯車210、前記第二の駆
動歯車90と噛合する第二の従動歯車220、踏力の大
きさに応じ前記第二の従動歯車220が第一の従動歯車
210に対して先行しあるいは復帰することによって相
対的に移動するにつれて第一の従動歯車210と第二の
従動歯車220とを接近・離反させる接離手段から構成
されている。つぎに、前記各構成要素について説明す
る。
The conversion means 200 comprises a first driven gear 210 meshed with the first drive gear 56, a second driven gear 220 meshed with the second drive gear 90, As the second driven gear 220 moves relatively by leading or returning to the first driven gear 210, the first driven gear 210 and the second driven gear 220 move closer to and away from each other. Means. Next, the respective components will be described.

【0058】まず、第一の従動歯車210は、歯車部2
11とこの歯車部211の中心に設けられた回動軸21
2からなり、この回動軸212を前記ケース本体31に
取り付けた軸受36に軸方向に摺動しつつ回転可能に軸
支され取り付けられている。また、前記回動軸212に
はこの回動軸212の軸方向に沿ったガイド孔213が
設けられており、また、前記歯車部211の蓋ケース3
2側の面にはガイド孔213の軸心を中心として同心状
に配置された複数(実施例では3個設けてあり、図2で
は1個のみ図示)の突起部215が形成されており、こ
の突起部215には図4に示すように後に詳述する第二
の駆動歯車90が走行時に回転する方向に回転した際に
この第二の駆動軸90に噛合して第二の従動歯車220
が図4の矢印の方向に回転する方向に沿って同図に示す
ように左側下方に向かって次第に下降する傾斜面215
aが形成されている。また、この回動軸212の先端は
凸球面213aに形成されるとともに、この凸球面21
3aは後述する回転力検出器100の作動体140の先
端面に当接し、この作動体140を突出方向に付勢して
いるコイルスプリング150aによって図2においてケ
ース蓋32側に向けて付勢されている。
First, the first driven gear 210 is
11 and a rotating shaft 21 provided at the center of the gear portion 211
The rotating shaft 212 is rotatably supported while being axially slidably mounted on a bearing 36 mounted on the case body 31. The rotating shaft 212 is provided with a guide hole 213 along the axial direction of the rotating shaft 212.
A plurality of projections 215 (three provided in the embodiment, only one shown in FIG. 2) are formed concentrically around the axis of the guide hole 213 on the second surface. As shown in FIG. 4, the second drive gear 90 meshes with the second drive shaft 90 when the second drive gear 90, which will be described in detail later, rotates in a direction in which the second driven gear 220 rotates during traveling.
The inclined surface 215 gradually descends toward the lower left side as shown in FIG. 4 along the direction of rotation in the direction of the arrow in FIG.
a is formed. The tip of the rotating shaft 212 is formed on the convex spherical surface 213a, and the convex spherical surface 213a is formed.
3a is in contact with the distal end surface of an operating member 140 of the rotational force detector 100 described later, and is urged toward the case lid 32 in FIG. 2 by a coil spring 150a which urges the operating member 140 in the protruding direction. ing.

【0059】つぎに、第二の従動歯車220は、第一の
従動歯車210と同数の歯が形成された歯車部221と
この歯車部221の中心に突設した回動軸222からな
り、この回動軸222は前記回動軸212に形成したガ
イド孔213に軸方向に沿ってスライド可能にかつ回動
可能に嵌合して取り付けられている。
Next, the second driven gear 220 is composed of a gear portion 221 having the same number of teeth as the first driven gear 210, and a rotating shaft 222 protruding from the center of the gear portion 221. The rotation shaft 222 is fitted in a guide hole 213 formed in the rotation shaft 212 so as to be slidable and rotatable along the axial direction.

【0060】また、前記歯車部221の前記第一の従動
歯車210の歯車部211と対向する面には、前記第一
の従動歯車210に形成した前記突起部215と対応す
るとともに突起部215に形成した傾斜面215aに摺
接する傾斜面225aを有する突起部225が3個形成
されている。
The surface of the gear portion 221 that faces the gear portion 211 of the first driven gear 210 corresponds to the projection 215 formed on the first driven gear 210 and is formed on the projection 215. Three projections 225 having an inclined surface 225a that is in sliding contact with the formed inclined surface 215a are formed.

【0061】なお、この傾斜面225aを有する突起部
225、前記傾斜面215aが形成されている突起部2
15、前記駆動スプリング60および前記第一の従動歯
車210の回転軸212を後述する作動体140を介し
て付勢するコイルスプリング150aとで接離手段を構
成しているものである。
The projection 225 having the inclined surface 225a and the projection 2 having the inclined surface 215a are formed.
15, the drive spring 60 and the coil spring 150a which urges the rotating shaft 212 of the first driven gear 210 via an operating body 140, which will be described later, constitute a contacting / separating means.

【0062】また、前記第二の従動歯車220のケース
蓋32側には軸226が設けられこの軸226をケース
蓋32に取り付けられた軸受227に回転可能かつケー
ス蓋32側への移動を規制されて軸支されている。ま
た、この第二の従動歯車220に設けた突起部225の
傾斜面225aは、前記コイルスプリング150aによ
って第二の従動歯車220側に向けて付勢されている第
一の従動歯車210に設けた突起部215の傾斜面21
5aと傾斜面同志で当接しており、このことにより第一
の従動歯車210と第二の従動歯車220とが静止状態
つまり駆動スプリング60が圧縮されることなく両者間
に相対移動が生じていない状態では第一の従動歯車21
0と第二の従動歯車220とは互いに傾斜面215aと
225aの中間位置で当接するようになっている。
A shaft 226 is provided on the case lid 32 side of the second driven gear 220. The shaft 226 is rotatable by a bearing 227 attached to the case lid 32 and restricts movement to the case lid 32 side. Being pivoted. The inclined surface 225a of the projection 225 provided on the second driven gear 220 is provided on the first driven gear 210 which is urged toward the second driven gear 220 by the coil spring 150a. Inclined surface 21 of protrusion 215
The first driven gear 210 and the second driven gear 220 are stationary, that is, no relative movement occurs between the first driven gear 210 and the second driven gear 220 without compressing the drive spring 60. In the state, the first driven gear 21
The zero driven gear 220 and the second driven gear 220 contact each other at an intermediate position between the inclined surfaces 215a and 225a.

【0063】そして、ペダル81a、82aの踏力が大
きくなると駆動スプリング60が圧縮され前記クランク
軸80に一方向性クラッチ85を介して設けられた第二
の駆動歯車90と中空軸70に設けた第一の駆動歯車5
6とに相対移動が生じ、第一の駆動歯車56に噛合して
いる第一の従動歯車210に対して第二の駆動歯車90
と噛合している第二の従動歯車220との間に相対移動
が生じることになる。つまり第二の従動歯車220は第
一の従動歯車210に対して先行して回転することにな
り、この相対移動が生じると第二の従動歯車220に設
けた突起部225の傾斜面225aは第一の従動歯車2
10に設けた突起部215の傾斜面215aに先行する
こととなり、この結果コイルスプリング150aによっ
て第二の従動歯車220側に付勢されている第一の従動
歯車210は、図4に二点鎖線で示すように前記踏力に
応じた移動量であるLだけ第二の従動歯車220側に近
接する方向に移動することになる。
When the pedaling force of the pedals 81a and 82a increases, the drive spring 60 is compressed and the second drive gear 90 provided on the crankshaft 80 via the one-way clutch 85 and the second drive gear 90 provided on the hollow shaft 70 One drive gear 5
6 and the second driven gear 90 with respect to the first driven gear 210 meshing with the first driving gear 56.
And the second driven gear 220 meshed with the second driven gear 220. That is, the second driven gear 220 rotates ahead of the first driven gear 210, and when this relative movement occurs, the inclined surface 225a of the projection 225 provided on the second driven gear 220 One driven gear 2
10, the first driven gear 210 urged toward the second driven gear 220 by the coil spring 150a is indicated by a two-dot chain line in FIG. As shown by, the movement is made in the direction approaching the second driven gear 220 side by the amount of movement L corresponding to the pedaling force.

【0064】この移動に伴って第一の従動歯車210の
回動軸212は軸受36内を回動しつつ第二の従動歯車
220側に移動し、この移動に伴って回動軸212の前
記軸受36からの突出量が減少する。また、逆にペダル
81a、82aの踏力が減少したときは駆動スプリング
60の復元により上記とは逆に第二の駆動歯車90は初
期つまり位相差がない状態に戻され、第一の従動歯車2
10は第二の従動歯車220から離反し、回動軸212
の軸受36からの突出量は増大する。
With this movement, the rotating shaft 212 of the first driven gear 210 moves toward the second driven gear 220 while rotating inside the bearing 36. The amount of protrusion from the bearing 36 decreases. Conversely, when the pedaling force of the pedals 81a and 82a decreases, the second drive gear 90 is returned to the initial state, that is, a state without a phase difference by the restoration of the drive spring 60, and the first driven gear 2
10 is separated from the second driven gear 220 and the rotating shaft 212
Projecting from the bearing 36 increases.

【0065】上述のように構成された変換手段200の
自転車の走行中における動作つまりペダル81a、82
aの踏力が機械的な変化量に変換される動作について説
明する。
The operation of the converting means 200 constructed as described above while the bicycle is running, that is, the pedals 81a, 82
The operation of converting the pedaling force a into a mechanical change amount will be described.

【0066】まず、自転車の走行中に、平地等において
等加速状態で走行がされているときは、ペダル81a、
82aの踏力は極めて小さいため、前記クランク軸80
に加わる回転力が所定値を超えることはなく、第二の駆
動歯車90はほとんど圧縮されない状態に維持それてい
る駆動スプリング60を介して第一の駆動歯車56と同
期して回転している、この状態から例えば登り坂への走
行あるいは加速する走行になり、ペダル81a、82a
を強く踏み込むことペダル81a、82aに加わる踏力
が大きくなり、この大きな踏力によって回転するクラン
ク軸80の回転力と後輪12から負荷を受けつつ回転し
ている中空軸70の回転力とに差が生じ、この差の大き
さに応じて駆動スプリング60が圧縮され第二の駆動歯
車90は第一の駆動歯車56に対して相対移動つまり先
行することから位相差が生じる。そして、この位相差が
生じるとこの位相差に正比例した位相差が第二の従動歯
車220と第一の従動歯車210との間に生じ、この第
二の従動歯車220と第一の従動歯車210との位相差
に応じて第一の従動歯車210は第二の従動歯車220
に対して軸方向に接近するように移動することになる。
すなわち前記ペダル81a、82aの踏力の大きさは、
第一の従動軸210の軸方向への移動とともに移動する
回動軸212の軸方向への移動量つまり機械的な変化量
に変換されることになる。
First, during running of the bicycle, when the vehicle is running at an equal acceleration state on flat ground or the like, the pedal 81a,
Since the pedaling force of the crankshaft 82a is extremely small,
Does not exceed a predetermined value, and the second drive gear 90 is rotating in synchronization with the first drive gear 56 via the drive spring 60 which is kept almost in a non-compressed state. From this state, for example, the vehicle travels uphill or travels to accelerate, and the pedals 81a, 82a
The pedaling force applied to the pedals 81a and 82a increases, and the difference between the rotational force of the crankshaft 80 rotated by the large pedaling force and the rotational force of the hollow shaft 70 rotating while receiving a load from the rear wheel 12 is increased. The driving spring 60 is compressed in accordance with the magnitude of the difference, and the second driving gear 90 moves relative to the first driving gear 56, that is, the second driving gear 90 moves ahead, so that a phase difference occurs. When this phase difference occurs, a phase difference that is directly proportional to the phase difference occurs between the second driven gear 220 and the first driven gear 210, and the second driven gear 220 and the first driven gear 210 The first driven gear 210 is turned into the second driven gear 220
Will move so as to approach in the axial direction.
That is, the magnitude of the pedaling force of the pedals 81a and 82a is
This is converted into an axial movement amount of the rotating shaft 212 that moves with the axial movement of the first driven shaft 210, that is, a mechanical change amount.

【0067】なお、登り坂の走行から平坦面の走行つま
りペダル81a、82aに踏力が加えられなくなると、
前記駆動スプリング60の復元力により初期状態に復帰
し、第二の駆動歯車90と第一の駆動歯車56および第
二の従動歯車220と第一の従動歯車210との相対移
動はなくなり、第一の駆動歯車210は第二の従動歯車
220と離反した初期の状態に保持されつつ回転する。
When running on a flat surface from running on an uphill, that is, when the pedaling force is no longer applied to the pedals 81a and 82a,
The drive spring 60 returns to the initial state by the restoring force, and the relative movement between the second drive gear 90 and the first drive gear 56 and between the second driven gear 220 and the first driven gear 210 disappears. The driving gear 210 rotates while being kept in an initial state separated from the second driven gear 220.

【0068】つぎに、前記第一の従動歯車210の回動
軸212の軸方向への移動に応じて前記クランク軸80
の回転力つまりペダル81a、82aの踏力を検出する
回転力検出器100を図5、図6に基づいて説明する。
Next, the crankshaft 80 is moved in accordance with the axial movement of the rotation shaft 212 of the first driven gear 210.
The rotational force detector 100 for detecting the rotational force of the pedals 81a and 82a will be described with reference to FIGS.

【0069】図5に示すように回転力検出器100は、
下部ケース110とこの下部ケース110に取り付けら
れる上部ケース120とからなるケース本体101、こ
のケース本体101内に配設される検出部としての歪み
ゲージ130、前記第一の従動歯車210の回動軸21
2の作用力を受ける作動体140およびこの作動体14
0が受けた作用力を歪みゲージ130に伝達するととも
に作動体140を介して前記回動軸212を押圧して第
一の従動歯車210を第二の従動歯車220に向けて付
勢するコイルスプリング150等から構成されている。
As shown in FIG. 5, the rotational force detector 100
A case main body 101 composed of a lower case 110 and an upper case 120 attached to the lower case 110, a strain gauge 130 as a detection unit disposed in the case main body 101, and a rotation axis of the first driven gear 210 21
2 and the operating body 14
A coil spring that transmits the acting force received by the first driven gear 210 to the strain gauge 130 and presses the rotating shaft 212 via the operating body 140 to urge the first driven gear 210 toward the second driven gear 220. 150 and the like.

【0070】そして、前記下部ケース110は、外周部
に設けられた外周壁111によって囲まれたプリント配
線基板112を配設する凹状の基板配設部112aが形
成されるとともに、前記外周壁111には取付用の貫通
孔113が複数個(図5では2個のみ図示)設けられて
いる。また、前記貫通孔113の図において上部開口の
外周には環状の位置決部114が形成されている。ま
た、下部ケース110にはリード線135aないし13
5dを引き出す図示しない引出孔が形成されている。
The lower case 110 is formed with a concave board mounting portion 112a for mounting a printed wiring board 112 surrounded by an outer peripheral wall 111 provided on the outer peripheral portion. Has a plurality of mounting holes 113 (only two are shown in FIG. 5). In the drawing of the through hole 113, an annular positioning portion 114 is formed on the outer periphery of the upper opening. The lower case 110 has lead wires 135a to 135a.
A drawing hole (not shown) for drawing 5d is formed.

【0071】つぎに、前記上部ケース120は、底壁1
21の外周に外周壁122を形成した有底箱状に形成さ
れ、また、前記外周壁122の外縁にはフランジ部12
3が形成され、このフランジ部123の外周には前記下
部ケース110の外周壁111の外周に嵌合する嵌合壁
124が形成されている。そして、前記底壁121には
筒部125が形成され、この筒部125の一部はそれぞ
れ底壁121の内側および外側に突出して形成されてい
る。
Next, the upper case 120 is mounted on the bottom wall 1.
21 is formed in the shape of a box with a bottom having an outer peripheral wall 122 formed on the outer periphery thereof.
A fitting wall 124 is formed on the outer periphery of the flange portion 123 so as to fit on the outer periphery of the outer peripheral wall 111 of the lower case 110. A cylindrical portion 125 is formed on the bottom wall 121, and a part of the cylindrical portion 125 is formed to protrude inside and outside the bottom wall 121, respectively.

【0072】そして、この筒部125には外側端部から
略中間部までの部位にはガイド孔126が形成されると
ともに、前記中間部から内側端部までの部位にはガイド
孔126より径大な孔127が形成されている。この径
大な孔127は前記コイルスプリング150が伸縮する
際に孔127の周壁に干渉しないように径大としている
ものである。
A guide hole 126 is formed in the cylindrical portion 125 from the outer end to the substantially middle portion, and a diameter larger than the guide hole 126 is formed in the portion from the middle to the inner end. Hole 127 is formed. The large-diameter hole 127 has a large diameter so as not to interfere with the peripheral wall of the hole 127 when the coil spring 150 expands and contracts.

【0073】また、前記フランジ部123には前記下部
ケース110の外周壁111に設けた位置決部114に
嵌合する嵌合孔128が形成されている。
Further, a fitting hole 128 is formed in the flange portion 123 so as to fit into the positioning portion 114 provided on the outer peripheral wall 111 of the lower case 110.

【0074】つぎに、前記歪みゲージ130は、例えば
アルミニウム等からなる起歪体131の表面に絶縁被膜
を介して薄膜からなる4個の抵抗体R1ないしR4を貼
着あるいはいわゆる半導体技術等により配設するととも
に、これら4個の抵抗体R1ないしR4をプリント配線
された導体によって、図6に示すようにブリッジWを構
成するように接続して構成されている。
Next, the four strain gauges R1 to R4 made of a thin film are attached to the surface of a strain generating body 131 made of, for example, aluminum, with an insulating film interposed therebetween, or the strain gauge 130 is arranged by a so-called semiconductor technique. At the same time, these four resistors R1 to R4 are connected by printed wiring to form a bridge W as shown in FIG.

【0075】そして、前記ブリッジWの抵抗体R1とR
3との接続点および抵抗体R4とR2との接続点はリー
ド線132aおよび132bを介して電源に接続され、
また、抵抗体R1とR4との接続点はおよび抵抗体R2
とR3との接続点は出力端部となっており、この出力端
部からの出力つまり踏力の大きさに応じた電気的出力す
なわち踏力はリード線133aおよび133bを介して
増幅器136に送られ、この増幅器136からの増幅さ
て、前記制御手段400に送られる。
The resistors R1 and R1 of the bridge W
3 and the connection point between the resistors R4 and R2 are connected to a power supply via lead wires 132a and 132b.
Also, the connection point between the resistors R1 and R4 is
A connection point between R3 and R3 is an output end, and an output from this output end, that is, an electrical output corresponding to the magnitude of the treading force, that is, the treading force, is sent to the amplifier 136 via the lead wires 133a and 133b. The amplified signal from the amplifier 136 is sent to the control means 400.

【0076】また、前記起歪体131の自由端131a
は前記筒部125の内側端部の下方に位置するとともに
ガイド孔126に対応するように延出されており、この
先端部にはガイド孔126の軸心と一致する軸心を有す
るピン134が取り付けられ、このピン134にはコイ
ルスプリング150の他端部を受ける環状鍔134aが
形成されている。
The free end 131a of the strain body 131
Is located below the inner end of the cylindrical portion 125 and extends so as to correspond to the guide hole 126, and a pin 134 having an axis coincident with the axis of the guide hole 126 is provided at this end. The pin 134 is provided with an annular flange 134a for receiving the other end of the coil spring 150.

【0077】また、前記作動体140の先端は平坦面1
41に形成され、この平坦面141の中心部は前記第一
の従動歯車210の回動軸212の先端部つまり凸球面
213aの先端が前記コイルスプリング150の付勢力
によって圧接状態で当接している。
The tip of the operating body 140 has a flat surface 1
41, the center of the flat surface 141 is in contact with the leading end of the rotating shaft 212 of the first driven gear 210, that is, the leading end of the convex spherical surface 213a, in a press-contact state by the urging force of the coil spring 150. .

【0078】また、作動体140の先端部には前記コイ
ルスプリング150の端部を受ける段部145が形成さ
れ、この段部145と前記ピン134の環状鍔134a
との間に、コイルスプリング150が所定量圧縮された
状態つまり前記起歪体131に所定の曲げ力を加えると
ともに前記作動体140、前記回動軸212を介して第
一の従動歯車210を第二の従動歯車220側に付勢す
る状態に圧縮されて配設される。
A step 145 for receiving the end of the coil spring 150 is formed at the distal end of the operating body 140. The step 145 and the annular flange 134a of the pin 134 are formed.
In the meantime, a state in which the coil spring 150 is compressed by a predetermined amount, that is, a predetermined bending force is applied to the strain body 131, and the first driven gear 210 is moved through the operating body 140 and the rotation shaft 212 to the second position. The second driven gear 220 is compressed and disposed so as to be urged toward the second driven gear 220 side.

【0079】そして、このように構成された回転力検出
器100は貫通孔113を介して図示しない取付ねじに
よって、前記ケース本体31に設け収納部35内に取り
付けられる。
The rotational force detector 100 configured as described above is provided on the case main body 31 and is mounted in the storage section 35 through a through hole 113 by a mounting screw (not shown).

【0080】つぎに、前記回転力検出器100の動作に
ついて説明する。この回転力検出器100は従来周知の
歪みゲージを用いた回転力検出器と同一の原理で動作す
るものである。すなわち、ペダル81a、82aの踏力
が前記変換手段200によってつまり第一の従動歯車2
10の回動軸212の軸方向の移動量に変換され、この
移動する回動軸212によって作動体140を動作つま
り軸方向に作動体140を移動させて起歪体131に曲
げ力の伝達つまり付与または解除をして、前記抵抗体R
1ないしR4の抵抗値を変化させて、この抵抗値の変化
に伴うブリッジWからの電気的出力すなわち踏力を取り
出すものである。
Next, the operation of the rotational force detector 100 will be described. The rotational force detector 100 operates on the same principle as a rotational force detector using a conventionally known strain gauge. That is, the pedaling force of the pedals 81a and 82a is changed by the conversion means 200, that is, the first driven gear 2
The moving amount of the rotating shaft 212 is converted into the amount of movement in the axial direction, and the operating body 140 is operated by the moving rotating shaft 212, that is, the operating body 140 is moved in the axial direction, and the bending force is transmitted to the flexure element 131. By applying or releasing, the resistor R
By changing the resistance values of 1 to R4, the electrical output from the bridge W, that is, the pedaling force, which accompanies the change in the resistance value, is taken out.

【0081】なお、この実施の形態においては、起歪体
131に最大曲げ力が加えられたときのブリッジWから
の出力を基準値とし、この最大曲げ力から次第に減少す
ることによって変化するブリッジWから出力される電気
的出力に応じて、制御手段16によって電動機40を制
御するように構成している。具体的には人力走行中にペ
ダル81a、82aの踏み込み力が所定値を超えない状
態、すなわち第一の駆動歯車56と第二の駆動歯車90
に相対移動が生じていない状態つまり、第一の従動歯車
210と第二の従動歯車220に相対移動が生じていな
い状態では、第一の従動歯車210は第二の従動歯車2
20側に移動することなく初期状態に位置しこの状態で
は回動軸212、作動体140およびコイルスプリング
150を介して起歪体131には最大曲げ力が加えら
れ、このときブリッジWから出力される電気的出力が基
準値とされ、この基準値では前記電動機40は停止状態
となるように制御手段400および後述する電動機駆動
回路404によって制御されるようになっている。
In this embodiment, the output from the bridge W when the maximum bending force is applied to the flexure element 131 is used as a reference value, and the bridge W changes by gradually decreasing from the maximum bending force. Is configured to control the electric motor 40 by the control means 16 in accordance with the electrical output output from the controller 40. Specifically, a state in which the depression force of the pedals 81a and 82a does not exceed a predetermined value during the manual driving, that is, the first driving gear 56 and the second driving gear 90
In the state where no relative movement has occurred, that is, in the state where no relative movement has occurred between the first driven gear 210 and the second driven gear 220, the first driven gear 210
In this state, the flexure 131 is subjected to the maximum bending force via the rotating shaft 212, the operating body 140 and the coil spring 150, and is output from the bridge W at this time. The electric output is set as a reference value. At this reference value, the motor 40 is controlled by the control means 400 and a motor drive circuit 404 to be described later so as to be in a stopped state.

【0082】また、登り坂の走行等の場合のようにペダ
ル81a、82aの踏み込み力が大きくなり、この踏み
込み力つまり踏力が所定値を超えると第一の駆動歯車5
6と第二の駆動歯車90に相対移動が生じ、このことに
よって第一の従動歯車210と第二の従動歯車220に
相対移動が生じ、第一の従動歯車210は第二の従動歯
車220に接近しこれとともに回動軸212が作動体1
40から遠ざかるように移動し、作動体140、コイル
スプリング150を介して加えられていた起歪体131
の曲げ力が減少し、この曲げ力の減少に伴って起歪体1
31が復元し、その結果ブリッジWの抵抗体R1ないし
R4の抵抗値が変化し、この変化に応じた電気的出力が
ブリッジWから出力され、この出力は増幅器136で増
幅されて制御手段400に送られるものである。
Further, as in the case of traveling on an uphill or the like, the depressing force of the pedals 81a and 82a increases, and when the depressing force, that is, the depressing force exceeds a predetermined value, the first drive gear 5
6 and the second drive gear 90, a relative movement occurs between the first driven gear 210 and the second driven gear 220, and the first driven gear 210 is moved to the second driven gear 220. When approaching, the rotating shaft 212 moves with the operating body 1
The flexure element 131 moves away from the actuator 40 and is applied via the operating body 140 and the coil spring 150.
Of the flexure element 1 with the decrease of the bending force.
31 is restored, and as a result, the resistance values of the resistors R1 to R4 of the bridge W change, and an electrical output corresponding to the change is output from the bridge W. This output is amplified by the amplifier 136 and transmitted to the control means 400. Sent.

【0083】また、前記動力装置Cには図3に示すよう
に、車速検出手段としてのスピード検出器250が設け
られており、このスピード検出器250は周知の磁気セ
ンサーが用いられ、このスピード検出器250の図示し
ない検出部は前記駆動歯車56の歯部に近接して配置さ
れ、前記駆動歯車56の回転によりその歯部が検出部に
近接する毎に発生するパルス信号の単位時間当たりのパ
ルス数に基づいて車速を検出し、その出力すなわち車速
値を制御部400に出力するようになっている。
As shown in FIG. 3, the power unit C is provided with a speed detector 250 as a vehicle speed detecting means, and this speed detector 250 uses a well-known magnetic sensor. The detection unit (not shown) of the detector 250 is disposed close to the teeth of the drive gear 56, and the pulse per unit time of the pulse signal generated each time the teeth of the drive gear 56 approaches the detection unit by the rotation of the drive gear 56. The vehicle speed is detected based on the number, and the output, that is, the vehicle speed value is output to the control unit 400.

【0084】つぎに、前記トルク検出器100からの踏
力とスピード検出器250からの車速とに基づいて電動
機40の制御および減速比調節機構350の減速比を調
節して、電動機40を常に効率の最もよい状態で制御す
る制御構成について説明する。
Next, the control of the motor 40 and the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism 350 are adjusted based on the pedaling force from the torque detector 100 and the vehicle speed from the speed detector 250, so that the efficiency of the motor 40 is always improved. A control configuration for controlling in the best state will be described.

【0085】まず、図11は自転車Aの制御構成を示す
ブロック図であり、図において400は制御手段であ
り、この制御手段400はCPU(中央演算処理装置)
401と、各種制御プログラムが格納されたROM(リ
ード・オンリー・メモリー)402、各種データ等を格
納するRAM(ランダム・アクセス・メモリー)403
等から構成されている。
First, FIG. 11 is a block diagram showing a control configuration of the bicycle A. In the figure, reference numeral 400 denotes control means, and this control means 400 is a CPU (Central Processing Unit).
401, ROM (read only memory) 402 storing various control programs, RAM (random access memory) 403 storing various data and the like
And so on.

【0086】なお、この実施の形態における電動機40
は、入力をそのパルス幅を制御することによって、入力
電流を制御してその出力を制御する形式(以下PWM制
御という)のもので、10KHzの周波数のパルスのパ
ルス幅を可変して入力電流を可変して出力を制御してい
る。
The motor 40 according to the present embodiment
Is a type in which the input current is controlled by controlling the pulse width of the input to control the output (hereinafter referred to as PWM control). The input current is controlled by varying the pulse width of a pulse having a frequency of 10 KHz. Variable output control.

【0087】そして、前記RAM403には、第一の格
納手段としての第一のファイル410、第二の格納手段
としての第二のファイル420および第三の格納手段と
しての第三のファイル430が設けられており、前記第
一のファイル410は、表1に示すように各車速(Km
/h)の値2Km/hないし12Km/hと、ペダルの
踏力(Kg)の値9.4Kgないし31.3Kgとのそ
れぞれに対応する電動機40に供給する入力を決定する
入力データとしてのパルス幅0.21ないし1.00
(例えば、車速6Km/hと踏力31.3Kgとに対応
するパルス幅は0.74)が設定されている。
The RAM 403 is provided with a first file 410 as a first storage unit, a second file 420 as a second storage unit, and a third file 430 as a third storage unit. The first file 410 stores the vehicle speeds (Km) as shown in Table 1.
/ H) of 2 Km / h to 12 Km / h, and the pulse width as input data for determining the input to be supplied to the electric motor 40 corresponding to the pedal force (Kg) of 9.4 Kg to 31.3 Kg. 0.21 to 1.00
(For example, the pulse width corresponding to the vehicle speed of 6 km / h and the pedaling force of 31.3 kg is 0.74).

【0088】[0088]

【表1】 [Table 1]

【0089】また、前記第二のファイル420には、表
2に示すように各車速(Km/h)の値2Km/hない
し12Km/hと、ペダルの踏力(Kg)の値9.4K
gないし31.3Kgとのそれぞれに対応する減速装置
300の減速比データとしての減速比の値111ないし
165の値(例えば、車速6Km/hと踏力31.3K
gとに対応する減速比は191)が設定されているもの
である。
Further, as shown in Table 2, the second file 420 has values of 2 Km / h to 12 Km / h for each vehicle speed (Km / h) and 9.4 K for the pedal effort (Kg) of the pedal.
g to 31.3 Kg, corresponding to reduction gear ratio values 111 to 165 as reduction gear ratio data of the reduction gear 300 (for example, a vehicle speed of 6 km / h and a pedaling force of 31.3 K).
The reduction ratio corresponding to g is set to 191).

【0090】[0090]

【表2】 [Table 2]

【0091】なお、表1のパルス幅および表2の減速比
の値は、使用する電動機が表1、表2の車速および踏力
のときにそれぞれに対応するパルス幅の値および減速比
の値としたとき、電動機は略大効率で動作する値であ
り、同一特性を有する電動機について実際に求めて設定
されるものである。
Note that the pulse width and the reduction ratio values in Table 1 and Table 2 correspond to the pulse width values and the reduction ratio values corresponding to the motors used in Table 1 and Table 2 when the vehicle speed and the pedaling force are used. Then, the motor operates at a substantially high efficiency, and is set by actually obtaining a motor having the same characteristics.

【0092】ここで、上記パルス幅とおよび減速比の求
め方を説明する。
Here, how to find the pulse width and the reduction ratio will be described.

【0093】まず、PWM制御される電動機における、
トルクと回転数との関係を入力電流のパルス幅毎に示し
たのが図7である。図7は横軸をトルク(Kg−c
m)、縦軸を回転数として、パルス幅を20%(1パレ
ス幅において通電を20%ととした場合)、40%、6
0%、80%および100%ととした場合の曲線であ
り、曲線aはパルス幅を20%、曲線bはパルス幅を4
0%、曲線cはパルス幅を60%、曲線dはパルス幅を
80%、曲線eはパルス幅を100%ととした場合の曲
線である。
First, in a motor controlled by PWM,
FIG. 7 shows the relationship between the torque and the rotation speed for each pulse width of the input current. FIG. 7 shows torque (Kg-c) on the horizontal axis.
m), the vertical axis represents the number of revolutions, and the pulse width is 20% (when the energization is 20% in one palace width), 40%, 6%
Curves when 0%, 80% and 100% are set, a curve a is a pulse width of 20%, and a curve b is a pulse width of 4%.
0%, curve c is a curve with a pulse width of 60%, curve d is a pulse width with a pulse width of 80%, and curve e is a curve with a pulse width of 100%.

【0094】そして、パルス幅20%の曲線aないしパ
ルス幅100%の曲線eのそれぞれの近似式を求める
と、それぞれ、N=−149.6T+730.9、N=
−165.41T+1779.3、N=−186.13
T+2898.6、N=−214.7T+3670.
3、N=−233.13T+5178.4である。
The approximate expressions of the curve a having a pulse width of 20% and the curve e having a pulse width of 100% are obtained as follows: N = -149.6T + 730.9, N =
-165.41T + 1779.3, N = -186.13
T + 2898.6, N = -214.7T + 3670.
3, N = −233.13T + 5178.4.

【0095】また、パルス幅による電動機のトルクに対
する効率の特性を求めたのが図8であり、曲線aは入力
電流のパルス幅を20%とした場合の曲線であり、曲線
bはパルス幅を40%、曲線cはパルス幅を60%、曲
線dはパルス幅を80%、曲線eはパルス幅を100%
の場合の曲線である。
FIG. 8 shows the characteristics of the efficiency with respect to the torque of the motor depending on the pulse width. FIG. 8 shows the curve a when the pulse width of the input current is 20%, and the curve b shows the pulse width when the pulse width is 20%. 40%, curve c has a pulse width of 60%, curve d has a pulse width of 80%, and curve e has a pulse width of 100%.
It is a curve in case of.

【0096】そして、図8より各パルス幅での最大効率
の点の電動機のトルクを求め、パルス幅とトルクとの関
係を示すと図9の曲線aに示すようになり、この場合の
近似式を求めると下記の式(1)となり、この近似曲線
が同図の曲線bである。なお、式(1)において、Pは
パルス幅、Tはトルク(Kg−cm)である。
Then, the torque of the motor at the point of maximum efficiency at each pulse width is obtained from FIG. 8, and the relationship between the pulse width and the torque is shown by a curve a in FIG. Is obtained, the following equation (1) is obtained, and this approximate curve is a curve b in FIG. In Equation (1), P is a pulse width, and T is a torque (Kg-cm).

【0097】[0097]

【数7】 (Equation 7)

【0098】また、図8で求めた最大効率のときのトル
クを図7で求めた上記各近似式に代入して電動機の最大
効率の点のトルクとその回転数を求め、この関係をトル
クを横軸とし回転数を縦軸としてプロットをすると図1
0に示す曲線aのようになるり、この曲線の近似式はつ
ぎの式(2)となり、この近似曲線が同図の曲線bであ
る。なお、式(2)において、Nは回転数(rpm)、
Tはトルク(Km−cm)である。
Further, the torque at the maximum efficiency obtained in FIG. 8 is substituted into the above-described approximate expressions obtained in FIG. 7 to obtain the torque at the point of maximum efficiency of the electric motor and the number of rotations thereof. Fig. 1 shows a plot with the horizontal axis and the number of rotations as the vertical axis.
0, or an approximate expression of this curve is the following expression (2), and this approximate curve is a curve b in FIG. In the equation (2), N is a rotation speed (rpm),
T is the torque (Km-cm).

【0099】[0099]

【数8】 (Equation 8)

【0100】そして、今人によるペダルの踏力と電動機
による補助力を1:1に設定すると、電動機の必要出力
W(ワット)はつぎの式(3)で表される。なお、式
(3)のおいて、Nは回転数(rpm)、Tはトルク
(Km−cm)でありηは機械効率である。
If the pedaling force of the current person and the assisting force of the electric motor are set to 1: 1, the required output W (watt) of the electric motor is expressed by the following equation (3). In equation (3), N is the number of revolutions (rpm), T is the torque (Km-cm), and η is the mechanical efficiency.

【0101】[0101]

【数9】 (Equation 9)

【0102】ここで、前記機械効率ηを0.83と仮定
すると、上記式(3)はつぎの式(3−1)のようにな
る。
Here, assuming that the mechanical efficiency η is 0.83, the above equation (3) becomes the following equation (3-1).

【0103】[0103]

【数10】 (Equation 10)

【0104】また、自転車の車速S(Km/h)は、電
動機の回転数をN(rpm)、減速比をK、自転車の車
輪の径、スプロケットと後輪のギヤーとの比で定まる定
数をαとするとつぎの式(4)で表せる。
The vehicle speed S (Km / h) of the bicycle is a constant determined by the rotational speed of the electric motor N (rpm), the reduction ratio K, the diameter of the bicycle wheel, and the ratio between the sprocket and the rear wheel gear. If α is given, it can be expressed by the following equation (4).

【0105】[0105]

【数11】 [Equation 11]

【0106】また、人のペダルの踏力F(Kg)は、電
動機のトルクをT(Km−cm)、減速比をK、自転車
のクランクの長さをβとするとつぎの式(5)で表せ
る。
The pedaling force F (Kg) of the human pedal can be expressed by the following equation (5), where T (Km-cm) is the torque of the electric motor, K is the reduction ratio, and β is the length of the crank of the bicycle. .

【0107】[0107]

【数12】 (Equation 12)

【0108】そして、前記αの値を0.378(車輪の
径26インチ、スプロケットの歯数を32、後輪のギヤ
ーの歯数を14とした場合)、βの値を16.5cmと
し、前記式(3−1)、式(4)、式(5)から、電動
機の前記必要出力W、車速Sおよび踏力Fの関係はつぎ
の式(6)のように表せる。
The value of α was 0.378 (when the diameter of the wheel was 26 inches, the number of teeth of the sprocket was 32, and the number of teeth of the rear wheel was 14), and the value of β was 16.5 cm. From the equations (3-1), (4), and (5), the relationship among the required output W, the vehicle speed S, and the pedaling force F of the electric motor can be expressed as the following equation (6).

【0109】[0109]

【数13】 (Equation 13)

【0110】つぎに、前記式(6)によりそれぞれの車
速Sと踏力Fによって求めた電動機の前記必要出力Wと
を示したのが表3である。
Next, Table 3 shows the required output W of the motor obtained from the vehicle speed S and the pedaling force F according to the equation (6).

【0111】[0111]

【表3】 [Table 3]

【0112】この表3から例えば、踏力を31.3K
g、車速6Km/hのときに必要な電動機の出力は、1
01.8ワットである。そして、前記電動機の出力を1
01.8ワットに一定とした場合のトルクと回転数の関
係を示したのが図10の曲線cである。そして、この曲
線cの近似式は、つぎの式(7)で表せ、この近似式
(7)の曲線は同図の曲線dである。
From Table 3, for example, the pedaling force is 31.3K.
g, the required motor output at a vehicle speed of 6 km / h is 1
0. 18 watts. And, the output of the motor is 1
Curve c in FIG. 10 shows the relationship between the torque and the number of revolutions at a constant value of 0. 18 watts. The approximate expression of the curve c can be expressed by the following expression (7), and the curve of the approximate expression (7) is a curve d in FIG.

【0113】[0113]

【数14】 [Equation 14]

【0114】また、上述したように電動機の最大効率の
近似曲線は図10の曲線bであるから、曲線bと曲線d
の交点つまり座標から、または、上記式(2)と式
(7)とが等しいと置くことにより、踏力を31.3K
g、車速6Km/hのときに必要な出力をする場合の電
動機の最大効率のときのトルクTは2.7(Kg−c
m)、回転数Nは3030(rpm)として求められ
る。
As described above, since the approximate curve of the maximum efficiency of the motor is the curve b in FIG. 10, the curve b and the curve d
From the intersection, that is, the coordinates, or if the above equation (2) is equal to the equation (7), the pedaling force is set to 31.3K.
g, the torque T at the maximum efficiency of the electric motor when the required output is obtained at a vehicle speed of 6 km / h is 2.7 (Kg-c
m), and the rotation speed N is obtained as 3030 (rpm).

【0115】また、前記トルクTは2.7(Kg−c
m)の値を上記式(1)に代入することによりこのとき
のパルス幅0.74を求めることができ、また、式
(4)の回転数Nに3030(rpm)を代入するか、
または、式(5)のトルクTに2.7(Kg−cm)を
代入することにより減速比191を求めることができ
る。
Further, the torque T is 2.7 (Kg-c
By substituting the value of m) into the above equation (1), a pulse width of 0.74 at this time can be obtained, and 3030 (rpm) is substituted for the rotation speed N in the equation (4), or
Alternatively, the reduction ratio 191 can be obtained by substituting 2.7 (Kg-cm) into the torque T in the equation (5).

【0116】同様にそれぞれの踏力Fと車速Sであると
きの電動機の必要出力Wを求め、それぞれの車速Sと踏
力Fとに対応したパルス幅を示したのが前記表1であ
り、また減速比を示したのが表2である。
Similarly, the required output W of the motor when the pedaling force F and the vehicle speed S are obtained, and the pulse widths corresponding to the vehicle speed S and the pedaling force F are shown in Table 1 above. Table 2 shows the ratio.

【0117】つまり、自転車Aの走行中に車速検出器2
50で検出された車速と、トルク検出器100で検出さ
れた踏力とにより、これら車速と踏力とに対応する電動
機40の最大効率のパルス幅は表1から、減速比は表2
から決定できるものである。
That is, while the bicycle A is traveling, the vehicle speed detector 2
According to the vehicle speed detected at 50 and the pedaling force detected by the torque detector 100, the pulse width of the maximum efficiency of the electric motor 40 corresponding to the vehicle speed and the pedaling force is shown in Table 1 and the reduction ratio is shown in Table 2.
Can be determined from

【0118】そして、前記第一のファイル410には上
記表1の内容つまりそれぞれの車速Sと踏力Fとの値に
対応して、このときの電動機40のを効率を最大効率と
する入力を決定するパルス幅の値が設定されているもの
であり、また第二のファイル420には上記表2の内容
つまりそれぞれの車速Sと踏力Fとの値に対応して、こ
のときの電動機40の効率を最大効率とする入力を決定
する減速比の値が設定されているものである。
In the first file 410, an input for maximizing the efficiency of the motor 40 at this time is determined in accordance with the contents of Table 1 above, that is, the values of the vehicle speed S and the pedaling force F, respectively. In the second file 420, the efficiency of the electric motor 40 at this time corresponds to the contents of Table 2 above, that is, the values of the vehicle speed S and the pedaling force F. The value of the reduction ratio that determines the input that maximizes the efficiency is set.

【0119】また、前記CPU401には、前記トルク
検出器100、スピード検出器250および位置センサ
ー260からそれぞれの検出値が送られるようになって
いる。この位置センサー260は、前述したように被検
知片322を検知することにより、ステッピングモータ
330のホームポジションの位置を検知し前記CPU4
01に送るようになっており、電動機40に何等かの事
情により電力の供給が停止した際に、ステッピングモー
タ330がホームポジションに復帰していないとき、つ
まり可動プーリ353が固定プーリ352から最も離れ
た位置となっていなとき、CPU401は前記ステッピ
ングモーター330をホームポジションの位置に復帰さ
せて、前記駆動プーリ351の可動プーリ353を固定
プーリ352から最も離れた位置にさせて減速比が最も
小さい状態(駆動プーリ351のVベルト325を架け
る径が最も小さく、従動プーリ355のVベルト325
を架ける径が最も大きい状態)とするように制御するも
のである。このことによって走行中に電動機40への給
電が停止された後、再び給電された際に急速発進をする
ことが防止できるものである。
Further, the CPU 401 is supplied with respective detection values from the torque detector 100, the speed detector 250 and the position sensor 260. The position sensor 260 detects the position of the home position of the stepping motor 330 by detecting the detected piece 322 as described above, and
01, and when the power supply to the motor 40 is stopped for some reason, when the stepping motor 330 has not returned to the home position, that is, the movable pulley 353 is farthest from the fixed pulley 352. When it is not at the depressed position, the CPU 401 returns the stepping motor 330 to the home position, moves the movable pulley 353 of the driving pulley 351 to the position farthest from the fixed pulley 352, and the state where the reduction ratio is the smallest. (The diameter of the driving pulley 351 over which the V belt 325 is hung is the smallest, and the V belt 325 of the driven pulley 355 is the smallest.
In a state where the diameter of the bridge is the largest). As a result, after the power supply to the electric motor 40 is stopped during traveling, it is possible to prevent a rapid start when the power is supplied again.

【0120】また、前記第三のファイル430には、前
記第二のファイル420に設定されている減速比の値と
対応させて、ステッピングモーター330のステップ数
が設定されており、このステップ数は、走行中等におけ
る前記スピード検出器250と踏力検出器100からの
それぞれの車速値および踏力値に対応して設定されてい
る減速比つまり駆動プーリ351と従動プーリ355と
の減速比とするために、駆動プーリ351の可動プーリ
353を固定プーリ352に対して接近あるいは離反さ
せる移動距離となるように設定されているものである。
つまり、CPU401で前記第二のファイル420に設
定されている減速比を読み出し、第三のファイル430
から、前記読み出した減速比に対応せて設定されステッ
プ数を読み出し、このステップ数から現在のステッピン
グモータ330のホームポジションから現在回転してい
るステップ数を加減演算してその数だけ時計方向あるい
は反時計方向に回転させることにより、駆動プーリ35
1と従動プーリ355の減速比を前記読み出された減速
比とするものである。
In the third file 430, the number of steps of the stepping motor 330 is set in correspondence with the value of the reduction ratio set in the second file 420. In order to obtain a reduction ratio set corresponding to the vehicle speed value and the pedaling force value from the speed detector 250 and the pedaling force detector 100 during traveling or the like, that is, a reduction ratio between the driving pulley 351 and the driven pulley 355, The driving pulley 351 is set so that the movable pulley 353 moves toward or away from the fixed pulley 352.
That is, the CPU 401 reads out the reduction ratio set in the second file 420, and reads out the third file 430
From the above, the number of steps set corresponding to the read reduction ratio is read, and the number of steps currently rotating from the current home position of the stepping motor 330 is added or subtracted from the number of steps, and the number of steps is clockwise or counterclockwise. By rotating clockwise, the drive pulley 35
1 and the reduction ratio of the driven pulley 355 is used as the read reduction ratio.

【0121】そして、この減速比は電動機40が最大効
率で駆動される減速比となっているものである。
This reduction ratio is a reduction ratio at which the electric motor 40 is driven at the maximum efficiency.

【0122】また、前記CPU401は図示しない周知
のPWM制御回路によって構成された電動機駆動回路4
04に前記第一のファイル410から読み出したパルス
幅つまり入力データを出力し、電動機駆動回路404は
前記パルス幅の電流により電動機40を制御するように
なっている。
The CPU 401 is a motor driving circuit 4 constituted by a well-known PWM control circuit (not shown).
The pulse width read out from the first file 410, that is, the input data is output to 04, and the motor drive circuit 404 controls the motor 40 by the current of the pulse width.

【0123】また、前記CPU401は図示しない周知
のステッピングモーター駆動回路からなる調節機構駆動
手段の一部を構成するステッピングモータ駆動回路40
5に減速比に応じたステップ数を出力し、ステッピング
モータ駆動回路405は前記ステップ数に基づいてステ
ッピングモータ330を制御するようになっている。
The CPU 401 is a stepping motor driving circuit 40 which constitutes a part of an adjusting mechanism driving means comprising a well-known stepping motor driving circuit (not shown).
5, the step number corresponding to the reduction ratio is output, and the stepping motor drive circuit 405 controls the stepping motor 330 based on the step number.

【0124】つぎに、上記自転車Aの動作に付いて説明
する。
Next, the operation of the bicycle A will be described.

【0125】自転車Aの走行中には道路の状況によっ
て、ペダル81a、82aに加わる踏力および車速は刻
々変化する。そして、刻々変化する踏力は前記トルク検
出器100によって検出され、また、車速は車速検出器
250によって検出され、これら検出された踏力および
車速は、前記制御手段400のCPU401に送られ
る。CPU401は踏力および車速を受けると、第一の
ファイル410から前記踏力および車速に対応して設定
されているパルス幅を読み出すつまり入力データを決定
するとともに、前記電動機駆動回路404に出力する。
そして、電動機駆動回路404は前記読み出したパルス
幅の入力電流を供給して電動機40を駆動させる。そし
て、このときの入力電流は電動機40が最大効率で駆動
する値となっている。
During the traveling of the bicycle A, the pedaling force and the vehicle speed applied to the pedals 81a and 82a change every moment depending on the road conditions. Then, the changing pedaling force is detected by the torque detector 100, and the vehicle speed is detected by the vehicle speed detector 250. The detected pedaling force and vehicle speed are sent to the CPU 401 of the control means 400. When receiving the pedaling force and the vehicle speed, the CPU 401 reads out the pulse width set corresponding to the pedaling force and the vehicle speed from the first file 410, that is, determines the input data, and outputs the input data to the motor drive circuit 404.
Then, the motor drive circuit 404 supplies the input current having the read pulse width to drive the motor 40. The input current at this time is a value at which the electric motor 40 is driven at the maximum efficiency.

【0126】また、CPU401は前記踏力および車速
を受けると、第二のファイル420から前記踏力および
車速に対応して設定されている減速比の値つまり減速比
データを読み出し、この読み出した減速比データに対応
するステップ数を前記第三のファイルから読み出す。そ
して、このステップ数にステッピングモーター330の
ホームポジションから現在位置までのステップ数を加減
演算し、ステッピングモータ駆動回路405に出力し、
このステッピングモータ駆動回路405は前記数だけス
テッピングモーター330を時計方向あるいは反時計方
向の回転させることにより、可動プーリ353を固定プ
ーリ352に対して接近あるいは離反させ駆動プーリ3
51の径を変化させる。このことにより従動プーリ35
5との減速比は前記読み出された減速比となる。また、
この減速比は電動機40が最大効率で駆動される減速比
となっているものである。
When the CPU 401 receives the pedaling force and the vehicle speed, the CPU 401 reads from the second file 420 the value of the reduction ratio set in correspondence with the pedaling force and the vehicle speed, that is, the reduction ratio data. Is read from the third file. Then, the number of steps from the home position of the stepping motor 330 to the current position is added to or subtracted from this number of steps, and output to the stepping motor drive circuit 405,
The stepping motor drive circuit 405 causes the movable pulley 353 to approach or separate from the fixed pulley 352 by rotating the stepping motor 330 clockwise or counterclockwise by the number described above.
The diameter of 51 is changed. As a result, the driven pulley 35
The reduction ratio with 5 is the read reduction ratio. Also,
This reduction ratio is a reduction ratio at which the electric motor 40 is driven at the maximum efficiency.

【0127】すなわち、走行中に道路状況および運転者
の運転状況によって刻々と変化するそれぞれの車速およ
び踏力は、前記スピード検出器250およびトルク検出
器100で検出されてCPU401に送られ、CPU4
01はこれらそれぞれの車速および踏力に対応した電動
機40が最大効率で駆動されるパルス幅を第一のファイ
ル410から読み出して、このパルス幅の入力で電動機
40を駆動させ、また、CPU401は前記車速および
踏力に対応した減速比を第二のファイル420から読み
出し、この減速比に対応するステッピングモーター33
0を駆動させるステップ数を読み出し、このステップ数
にステッピングモーター330のホームポジションから
現在回転しているステップ数を加減演算して得たステッ
プ数だけ、時計方向あるいは反時計方向に回転させるこ
とにより電動機40が最大効率で駆動される減速比とし
て、電動機40の出力つまり動力が減速装置300を介
して補助されるものである。
That is, the vehicle speed and the pedaling force, which change momentarily according to the road condition and the driving condition of the driver during traveling, are detected by the speed detector 250 and the torque detector 100, and are sent to the CPU 401.
01 reads from the first file 410 the pulse width at which the electric motor 40 corresponding to the respective vehicle speed and pedaling force is driven at the maximum efficiency, and drives the electric motor 40 by inputting this pulse width. And the speed reduction ratio corresponding to the pedaling force are read from the second file 420, and the stepping motor 33 corresponding to this speed reduction ratio is read out.
The number of steps for driving 0 is read out, and the number of steps currently being rotated from the home position of the stepping motor 330 is added or subtracted from the number of steps to rotate the motor clockwise or counterclockwise by the number of steps. The output, that is, the power of the electric motor 40 is assisted via the speed reducer 300 as a reduction ratio at which 40 is driven at the maximum efficiency.

【0128】そして、電動機40からの動力の補助は、
常に電動機40が最大効率で駆動している状態でなされ
るものであることから、電池15の電力は無駄に消費さ
れることがなく、したがって、1回の充電によって長時
間の運転が可能であり頻繁な充電を要しないものであ
る。
The assistance of the power from the electric motor 40 is as follows.
Since the electric motor 40 is always driven with the maximum efficiency, the electric power of the battery 15 is not wasted, so that a long time operation is possible by one charge. It does not require frequent charging.

【0129】なお、上記実施の形態では、車速および踏
力に対応して電動機40の最大効率となる入力とするパ
ルス幅および減速比をあらかじめ求め、第一のファイル
410および第二のファイル420に設定つまり格納
し、走行中に変化する車速および踏力に対応したパルス
幅および減速比を読み出して、電動機40の入力と減速
装置300の減速比調節機構350の減速比を決定する
ようにしたが、これは車速および踏力に応じてCPU4
01でパルス幅および減速比を計算により求め、このパ
ルス幅および減速比に基づいて電動機40および減速比
調節機構350の減速比調節するようにしてもよいもの
である。
In the above-described embodiment, the pulse width and the reduction ratio to be input, which become the maximum efficiency of the electric motor 40, are determined in advance in accordance with the vehicle speed and the pedaling force, and are set in the first file 410 and the second file 420. That is, the stored pulse width and the reduction ratio corresponding to the vehicle speed and the pedaling force that change during traveling are read out, and the input of the electric motor 40 and the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism 350 of the reduction gear 300 are determined. Is the CPU 4 according to the vehicle speed and the pedaling force.
At 01, the pulse width and the reduction ratio may be obtained by calculation, and the reduction ratio of the electric motor 40 and the reduction ratio adjusting mechanism 350 may be adjusted based on the pulse width and the reduction ratio.

【0130】この場合は、まず、上記式(3−1)と式
(6)とからつぎの式(8)を求める。
In this case, first, the following equation (8) is obtained from the above equations (3-1) and (6).

【0131】[0131]

【数15】 (Equation 15)

【0132】また、式(8)と式(2)とから式(9)
を求める。
From the equations (8) and (2), the equation (9) is obtained.
Ask for.

【0133】[0133]

【数16】 (Equation 16)

【0134】そして、この式(9)、上記パルス幅をト
ルクの関数として表した式(1)、式(2)および回転
数をトルクの関数として表した式(5)を演算する演算
プログラムをROM401またはRAM403に格納し
ておく。
An arithmetic program for calculating equation (9), equations (1) and (2) representing the pulse width as a function of torque, and equation (5) representing the number of revolutions as a function of torque is provided. It is stored in the ROM 401 or the RAM 403.

【0135】そして、スピード検出器250およびトル
ク検出器100から車速および踏力をCPU401が受
けたとき演算手段として機能するCPU401により、
まず、式(9)に前記車速および踏力の値を代入して演
算し、この車速と踏力の場合におけるトルク値を求め、
つぎに、このトルク値に基づいて式(1)を演算してパ
ルス幅を求める。また、前記トルク値と踏力の値を代入
して式(5)を演算し、この車速と踏力の場合における
減速比を求める。
When the CPU 401 receives the vehicle speed and the pedaling force from the speed detector 250 and the torque detector 100, the CPU 401 functions as a calculating means.
First, a calculation is performed by substituting the values of the vehicle speed and the pedaling force into Equation (9), and a torque value in the case of the vehicle speed and the pedaling force is obtained.
Next, the pulse width is obtained by calculating equation (1) based on the torque value. Further, the torque value and the value of the pedaling force are substituted to calculate Expression (5), and the reduction ratio in the case of the vehicle speed and the pedaling force is obtained.

【0136】そして、前記求めたパルス幅と減速比に基
づいて、電動機40およびステッピングモーター330
を制御することにより、走行中に車速と踏力とが変化し
ても常に電動機40を最大効率の状態で駆動できるもの
である。このようにパルス幅と減速比を演算で求めるよ
うにした場合は、上記実施の形態の場合に比べ、RAM
403のメモリー容量を少なくできるという利点があ
る。
Then, based on the pulse width and the reduction ratio thus determined, the motor 40 and the stepping motor 330 are used.
, The motor 40 can always be driven at the maximum efficiency even when the vehicle speed and the pedaling force change during traveling. In the case where the pulse width and the reduction ratio are obtained by the calculation in this manner, compared to the case of the above embodiment, the RAM
There is an advantage that the memory capacity of 403 can be reduced.

【0137】なお、上記実施の形態のようにパルス幅と
減速比をファイルに格納するようにした場合において
は、パルス幅と減速比を入力手段によって設定つまり書
き替え可能とするように構成できるものであり、このこ
のようにした場合は異なる特性の電動機に対しても前記
パルス幅と減速比を設定することにより対応できるとい
う利点がある。
In the case where the pulse width and the reduction ratio are stored in a file as in the above embodiment, the pulse width and the reduction ratio can be set, that is, rewritten by the input means. In this case, there is an advantage that motors having different characteristics can be handled by setting the pulse width and the reduction ratio.

【0138】なお、上記実施の形態においては、電動機
に入力電流を決める入力データはパルス幅としたがこれ
は、これはパルス幅を調節するものに限定されるもので
はなく、例えば位相制御によってなしてもよく、この場
合の入力データは位相角となるものである。
In the above embodiment, the input data for determining the input current to the electric motor is the pulse width. However, this is not limited to adjusting the pulse width. Alternatively, the input data in this case is the phase angle.

【0139】[0139]

【発明の効果】上記の請求項1記載の発明は、減速装置
に減速比調節機構を設け、この減速比調節機構の減速比
を調節する調節機構駆動手段を設けるとともに、電動機
の入力を調節して電動機を制御する電動機駆動回路を設
け、走行中に変化する車速検出手段と踏力検出手段によ
って検出された車速と踏力に応じて、電動機の効率を最
大とするように前記電動機駆動回路および調節機構駆動
手段によって電動機の入力と減速装置の減速比を調節す
るようにしたことから、走行中電動機を常に略最大効率
で駆動させることができるという効果を有するものであ
る。
According to the first aspect of the present invention, the reduction gear is provided with a reduction ratio adjusting mechanism, and an adjustment mechanism driving means for adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism is provided, and the input of the electric motor is adjusted. An electric motor drive circuit for controlling the electric motor, and the motor drive circuit and the adjusting mechanism for maximizing the efficiency of the electric motor according to the vehicle speed and the pedaling force detected by the vehicle speed detecting means and the pedaling force detecting means which change during running. Since the input of the motor and the reduction ratio of the reduction gear are adjusted by the driving means, the motor can always be driven with almost maximum efficiency during traveling.

【0140】また、請求項2記載の発明は、減速装置に
減速比可変機構を設け、この減速比調節機構の減速比を
調節する調節機構駆動手段を設けるとともに、電動機の
入力を調節して電動機を制御する電動機駆動回路を設
け、車速検出手段および踏力検出手段のそれぞれの車速
と踏力に対応して求められた前記電動機の効率が最大と
なる減速比データを第一の格納に手段格納に格納し、電
動機の入力データを第二の格納手段に格納し、制御手段
により車速検出手段からの車速と踏力検出手段からの踏
力に基づいてこれら車速と踏力とに対応する前記第一の
格納手段に格納された減速比データを調節機構駆動手段
に出力し、前記第二の格納手段に格納された入力データ
を電動機駆動回路に出力し、減速比調節機構の減速比と
電動機の入力を調節するようにしたことから、走行中電
動機を常に略最大の効率で駆動させることができるとい
う効果を有するものである。
Further, according to the present invention, a speed reduction device is provided with a speed reduction ratio variable mechanism, and an adjustment mechanism driving means for adjusting the speed reduction ratio of the speed reduction ratio adjustment mechanism is provided. And a reduction ratio data in which the efficiency of the motor obtained in accordance with the vehicle speed and the treading force of the vehicle speed detection means and the treading force detection means is maximized, is stored in the first storage in the means storage. Then, the input data of the electric motor is stored in the second storage unit, and the control unit stores the input data in the first storage unit corresponding to the vehicle speed and the treading force based on the vehicle speed from the vehicle speed detection unit and the treading force from the treading force detection unit. The stored reduction gear ratio data is output to the adjustment mechanism driving means, and the input data stored in the second storage means is output to the motor drive circuit to adjust the reduction gear ratio of the reduction gear ratio adjustment mechanism and the input of the motor. From what has been the so that, but always in the electric motor driving an effect that can be driven at approximately maximum efficiency.

【0141】また、請求項3記載の発明は、減速装置に
減速比調節機構を設け、この減速比調節機構の減速比を
調節すると調節機構駆動手段を設けるとともに、電動機
の入力を調節して電動機を制御する電動機駆動回路を設
け、演算手段により変化する車速と踏力に基づいて電動
機の入力データと減速比データを求め、この求めた入力
データと減速比データをそれぞれ電動機駆動路回と調節
機構駆動手段に出力し電動機の入力と減速比調節機構の
減速比を調節するようにしたことから、走行中電動機を
常に略最大効率で駆動させることができるという効果を
有するものである。
Further, according to the present invention, the speed reduction device is provided with a reduction ratio adjusting mechanism, and when the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism is adjusted, an adjustment mechanism driving means is provided, and the input of the motor is adjusted to adjust the motor input. A motor drive circuit is provided for controlling the motor speed, and the input data and the reduction ratio data of the motor are obtained based on the vehicle speed and the pedaling force which are changed by the calculating means. Since the output to the means is adjusted to adjust the input of the motor and the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism, the motor can always be driven with almost maximum efficiency during traveling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の電動補助動力装置付自転
車の側面図。
FIG. 1 is a side view of a bicycle with an electric auxiliary power device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施の形態の自転車本体に補助動力装置を
取り付けた状態の断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a state in which an auxiliary power unit is attached to the bicycle body according to the embodiment.

【図3】上記実施の形態の補助動力装置の一部を断面し
た側面図。
FIG. 3 is a side sectional view of a part of the auxiliary power unit according to the embodiment.

【図4】上記実施の形態における変換手段の一部である
従動歯車の部分拡大図。
FIG. 4 is a partially enlarged view of a driven gear which is a part of the conversion means in the embodiment.

【図5】本発明の踏力検出手段としての回転力検出器の
断面図。
FIG. 5 is a sectional view of a rotational force detector as a pedaling force detecting means of the present invention.

【図6】上記回転力検出器の電気回路を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an electric circuit of the rotational force detector.

【図7】上記実施の形態の電動機の出力特性曲線を示す
図。
FIG. 7 is a view showing an output characteristic curve of the electric motor according to the embodiment.

【図8】上記実施の形態の電動機の効率特性曲線を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing an efficiency characteristic curve of the electric motor according to the embodiment.

【図9】上記実施の形態の電動機の最大効率に対するト
ルクと入力データ(パルス幅)の関係を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between torque and input data (pulse width) with respect to the maximum efficiency of the electric motor of the embodiment.

【図10】上記実施の形態の電動機の最大効率と出力特
性との関係を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a maximum efficiency and an output characteristic of the electric motor according to the embodiment.

【図11】上記実施の形態の自転車の制御構成を示す制
御ブロック図
FIG. 11 is a control block diagram showing a control configuration of the bicycle according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 補助動力装置付自転車 B 自転車本体(車体) 30 ケース(筐体) 40 電動機 50 減速機構(減速装置の一部) 100 回転力検出器(踏力検出手段) 250 スピード検出器(車速検出手段) 300 減速装置 330 ステッピングモーター(調節機構駆動手段の
一部) 331 減速機 340 ジャッキ(調節機構駆動手段の一部) 350 減速比調節機構 351 駆動プーリ(減速比調節機構の一部) 325 Vベルト(減速比調節機構の一部) 355 従動プーリ(減速比調節機構の一部) 400 制御手段 401 CPU(制御手段、演算手段) 410 第一のファイル(第一の格納手段) 420 第二のファイル(第二の格納手段)
A Bicycle with auxiliary power device B Bicycle body (body) 30 Case (housing) 40 Electric motor 50 Reduction mechanism (part of reduction gear) 100 Rotational force detector (pedal force detecting means) 250 Speed detector (vehicle speed detecting means) 300 Reduction gear 330 Stepping motor (part of adjustment mechanism driving means) 331 Reduction gear 340 Jack (part of adjustment mechanism driving means) 350 Reduction gear ratio adjustment mechanism 351 Drive pulley (part of reduction gear ratio adjustment mechanism) 325 V belt (deceleration) 355 driven pulley (part of reduction ratio adjusting mechanism) 400 control means 401 CPU (control means, arithmetic means) 410 first file (first storage means) 420 second file (first part) Second storage means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前輪および後輪が設けられた車体と、蓄
電池からの電力の供給により駆動する電動機と減速比調
節機構を有し前記車体に取り付けられた減速装置と、前
記減速比調節機構の減速比を調節する調節機構駆動手段
と、前記電動機の入力を調節して電動機を制御する電動
機駆動回路と、車速を検出する車速検出手段と、ペダル
の踏力を検出する踏力検出手段と、制御手段とを備え、
前記制御手段により走行中に変化する車速および踏力に
応じて前記電動機駆動回路と調節機構駆動手段とを制御
して電動機の効率を最大とするように前記電動機の入力
と減速装置の減速比を調節するようにしたことを特徴と
する電動補助動力装置付自転車。
1. A vehicle having a front wheel and a rear wheel, a motor driven by the supply of electric power from a storage battery, and a reduction device having a reduction ratio adjustment mechanism attached to the vehicle body; Adjusting mechanism driving means for adjusting the reduction ratio, an electric motor driving circuit for controlling the electric motor by adjusting the input of the electric motor, vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, pedaling force detecting means for detecting the pedaling force of the pedal, and control means With
The control means controls the motor drive circuit and the adjusting mechanism drive means in accordance with the vehicle speed and the pedaling force which change during traveling, and adjusts the input of the motor and the reduction ratio of the reduction gear so as to maximize the efficiency of the motor. A bicycle with an electric auxiliary power unit, characterized in that:
【請求項2】 前輪および後輪が設けられた車体と、蓄
電池からの電力の供給により駆動する電動機と減速比調
節機構を有し前記車体に取り付けられた減速装置と、前
記減速比調節機構の減速比を調節する調節機構駆動手段
と、前記電動機の入力を調節して電動機を制御する電動
機駆動回路と、車速を検出する車速検出手段と、ペダル
の踏力を検出する踏力検出手段と、前記車速検出手段お
よび踏力検出手段のそれぞれの車速と踏力に対応してあ
らかじめ求められた前記電動機の効率が最大となる減速
比データを格納した第一の格納手段と、前記車速検出手
段および踏力検出手段のそれぞれの車速と踏力に対応し
てあらかじめ求められた前記電動機の効率が最大となる
電動機の入力データを格納する第二の格納手段と、制御
手段とを備え、前記制御手段によって走行中の車速検出
手段からの車速と踏力検出手段からの踏力に対応する前
記第一の格納手段に格納された減速比データを前記調節
機構駆動手段に路出力し、第二の格納手段に格納された
入力データを電動機駆動回路に出力することにより、減
速比調節機構の減速比と電動機の入力を調節して変化す
る走行中の車速および踏力に応じて電動機の効率を常に
略最大とするようにしたことを特徴とした電動補助動力
装置付自転車。
2. A vehicle equipped with a front wheel and a rear wheel, an electric motor driven by supply of electric power from a storage battery, and a reduction gear mounted on the vehicle having a reduction ratio adjusting mechanism, Adjusting mechanism driving means for adjusting the reduction ratio, an electric motor driving circuit for controlling the electric motor by adjusting the input of the electric motor, vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, pedaling force detecting means for detecting the pedaling force of the pedal, and the vehicle speed First storage means for storing reduction ratio data that maximizes the efficiency of the electric motor, which is obtained in advance corresponding to the vehicle speed and the treading force of the detection means and the treading force detection means, A second storage unit that stores input data of the motor that maximizes the efficiency of the motor, which is obtained in advance corresponding to each vehicle speed and pedaling force, and a control unit, The control means outputs the road speed reduction ratio data stored in the first storage means corresponding to the vehicle speed from the vehicle speed detection means running and the treading force from the treading force detection means to the adjusting mechanism driving means, and outputs the data to the second storage means. By outputting the input data stored in the means to the motor drive circuit, the efficiency of the motor is always substantially maximized in accordance with the changing vehicle speed and the pedaling force that are changed by adjusting the reduction ratio of the reduction ratio adjusting mechanism and the input of the motor. A bicycle with an electric auxiliary power unit, characterized in that:
【請求項3】 前輪および後輪が設けられた車体と、蓄
電池からの電力の供給により駆動する電動機と減速比調
節機構を有し前記車体に取り付けられた減速装置と、前
記減速比調節機構の減速比を調節する調節機構駆動手段
と、前記電動機の入力を調節して電動機を制御する電動
機駆動回路と、車速を検出する車速検出手段と、ペダル
の踏力を検出する踏力検出手段と、変化する車速と踏力
に基づいてつぎの式を演算して電動機の入力データと減
速比データとを求める演算手段とを備え、 【数1】 【数2】 【数3】 この演算手段の演算によって求められた減速比データを
前記調節機構駆動手段に出力し、入力データを前記電動
機駆動回路に出力することにより減速比調節機構の減速
比と電動機の入力を調節して、変化する走行中の車速お
よび踏力に応じて電動機の効率を常に略最大とするよう
にしたことを特徴とした電動補助動力装置付自転車。
3. A speed reducer mounted on the vehicle body having a vehicle body provided with front wheels and rear wheels, an electric motor driven by supply of electric power from a storage battery, and a speed reduction ratio adjusting mechanism, An adjusting mechanism driving means for adjusting a reduction ratio, an electric motor driving circuit for controlling the electric motor by adjusting an input of the electric motor, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and a pedaling force detecting means for detecting a pedaling force of a pedal. Calculating means for calculating input data and reduction ratio data of the motor by calculating the following equation based on the vehicle speed and the pedaling force; (Equation 2) (Equation 3) The reduction ratio data obtained by the calculation of the calculation unit is output to the adjustment mechanism drive unit, and the input data is output to the motor drive circuit to adjust the reduction ratio of the reduction ratio adjustment mechanism and the input of the motor. A bicycle with an electric auxiliary power unit, wherein the efficiency of the electric motor is always maximized in accordance with the changing vehicle speed and treading force during running.
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