JPH11334675A - Bicycle with electric motor - Google Patents

Bicycle with electric motor

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JPH11334675A
JPH11334675A JP10372120A JP37212098A JPH11334675A JP H11334675 A JPH11334675 A JP H11334675A JP 10372120 A JP10372120 A JP 10372120A JP 37212098 A JP37212098 A JP 37212098A JP H11334675 A JPH11334675 A JP H11334675A
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electric motor
crankshaft
motor
pedal
bicycle
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Masahiro Kuroki
正宏 黒木
Sumitaka Ogawa
純孝 小川
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電動モータを保護し低重心化とシステムのコ
ンパクト化を図った電動モータ付き自転車を提供する。 【解決手段】 電動モータ22と、ヘッドパイプ2から後
下方に延びペダルクランク軸上方部にて上方へ延出し、
その上端でシート12を保持するフレーム部材3,5とを
備え、フレーム部材3の内部空間にバッテリ23とコント
ローラ24を内包しコントローラでバッテリから電動モー
タへの電力供給を制御する電動モータ付き自転車におい
て、ペダルクランク軸15を支持するクランク軸ケース14
をフレーム部材3,5の下部に取付け、ペダルクランク
軸の後方でクランク軸ケースに一体に電動モータがモー
タ駆動軸を略水平方向に指向させて設けられ、クランク
軸ケースに踏力を検出する踏力検出手段と車速検出手段
を設け、踏力検出手段と車速検出手段の出力に応じてコ
ントローラにより電動モータ22の出力を制御する。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] To provide a bicycle with an electric motor that protects the electric motor, reduces the center of gravity, and reduces the size of the system. SOLUTION: An electric motor 22 extends rearward and downward from a head pipe 2 and extends upward at an upper portion of a pedal crankshaft.
A bicycle with an electric motor includes frame members 3 and 5 holding the seat 12 at its upper end, and includes a battery 23 and a controller 24 in the internal space of the frame member 3 and controls power supply from the battery to the electric motor by the controller. Crankshaft case 14 that supports pedal crankshaft 15
Is attached to the lower part of the frame members 3 and 5, and an electric motor is provided integrally with the crankshaft case behind the pedal crankshaft so that the motor drive shaft is directed substantially in the horizontal direction. Means and a vehicle speed detecting means, and the controller controls the output of the electric motor 22 in accordance with the output of the pedaling force detecting means and the vehicle speed detecting means.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、人力を補助する電動モ
ータを搭載した電動モータ付き自転車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bicycle with an electric motor having an electric motor for assisting human power.

【0002】[0002]

【従来技術】この電動モータ付き自転車は、従来より種
々提案されており、例えば特開平4−358985号公
報記載されたものは、自転車のシートチューブの下部に
モータ駆動軸を略下方へ突出させて電動モータが収容さ
れており、モータ駆動軸の回転を一方向クラッチを介し
てクランク軸に伝達するようになっている。そしてハン
ドルバーに取付けられた手動のアクセルレバーの操作量
に対応して変化するモータ電流を電動モータに供給する
構成となっている。
2. Description of the Related Art Various types of bicycles with an electric motor have been proposed in the prior art. For example, the bicycle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-358895 has a motor drive shaft protruding substantially downward below a seat tube of the bicycle. An electric motor is accommodated, and the rotation of the motor drive shaft is transmitted to the crankshaft via a one-way clutch. The motor current that changes in accordance with the amount of manual operation of the accelerator lever attached to the handlebar is supplied to the electric motor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】電動モータは、モータ
駆動軸を略下方へ突出させて一方向クラッチを介してク
ランク軸に動力を伝達するようになっているので、クラ
ンク軸より上方に配置されるので、前方からの飛石や被
水を直接受けるおそれがある。
The electric motor is arranged above the crankshaft because the motor drive shaft projects substantially downward to transmit power to the crankshaft via a one-way clutch. Therefore, there is a possibility that a stepping stone or water is directly received from the front.

【0004】重量物である電動モータがクランク軸より
上方に位置して車体の重心を上方へ上げており、低重心
化が考慮されていない。またシートチューブの電動モー
タ箇所が大きく膨出しており、自転車のフレームを複雑
にしており自転車としてのシンプルな外観やシステムの
コンパクト化について配慮されていない。また車速検出
手段がモータ又は前輪に設けられているものであり、モ
ータが専用となりコスト高となったり、システムのコン
パクト化やユニット化を妨げるものとなっている。
An electric motor, which is a heavy object, is located above the crankshaft and raises the center of gravity of the vehicle body, and no consideration is given to lowering the center of gravity. In addition, the electric motor portion of the seat tube is greatly bulged, and the bicycle frame is complicated, and no consideration is given to the simple appearance of the bicycle and the compactness of the system. Further, the vehicle speed detecting means is provided on the motor or the front wheels, and the motor is dedicated, so that the cost is increased and the system is prevented from being compact and unitized.

【0005】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、電動モータを保護し低重心化
とシンプルな外観およびシステムのコンパクト化と高い
信頼性を図った電動モータ付き自転車を供する点にあ
る。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an electric motor that protects the electric motor and has a low center of gravity, a simple appearance, a compact system, and high reliability. The point is to offer a bicycle.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、ペダル人力駆動手段の駆動力
を駆動輪に伝達する駆動伝達手段にモータ駆動力を伝え
人力を補助する電動モータと、ヘッドパイプから後下方
に延びペダルクランク軸上方部にて上方へ延出し、その
上端でシートを保持するフレーム部材とを備え、前記フ
レーム部材の内部空間にバッテリとコントローラを内包
し前記コントローラでバッテリから電動モータへの電力
供給を制御する電動モータ付き自転車において、ペダル
クランク軸を支持するクランク軸ケースを前記フレーム
部材の下部に取付け、ペダルクランク軸の後方で前記ク
ランク軸ケースに一体に電動モータがモータ駆動軸を略
水平方向に指向させて設けられ、前記クランク軸ケース
にペダルクランク軸に加えられる踏力を検出する踏力検
出手段と車速を検出する車速検出手段を設け、前記踏力
検出手段と前記車速検出手段の出力に応じて前記コント
ローラにより前記電動モータの出力を制御する電動モー
タ付き自転車とした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to an electric motor which transmits a motor driving force to a drive transmitting means for transmitting a driving force of a pedal manual driving means to driving wheels and assists human power. A motor and a frame member extending rearward and downward from the head pipe, extending upward at an upper portion of the pedal crankshaft, and holding a seat at an upper end thereof, wherein a battery and a controller are included in an internal space of the frame member, In a bicycle with an electric motor that controls power supply from a battery to an electric motor, a crankshaft case that supports a pedal crankshaft is attached to a lower portion of the frame member, and is electrically integrated with the crankshaft case behind the pedal crankshaft. A motor is provided so as to direct the motor drive shaft in a substantially horizontal direction, and a pedal crank is provided on the crankshaft case. A bicycle with an electric motor provided with a pedaling force detecting means for detecting a pedaling force applied to the vehicle and a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, wherein the controller controls the output of the electric motor by the controller according to the outputs of the pedaling force detecting means and the vehicle speed detecting means And

【0007】ペダルクランク軸の後方でクランク軸ケー
スに一体に電動モータがモータ駆動軸を略水平方向に指
向させて設けられので、前方からの飛石や被水に対して
前側に位置するクランク軸ケースが電動モータを保護す
ることができる。またペダルクランク軸と同じ高さ位置
に重量物である電動モータが配設されるので、車体の低
重心化が図れ、自転車の軽快性が損なわれることがな
い。
[0007] Since the electric motor is provided integrally with the crankshaft case behind the pedal crankshaft so that the motor drive shaft is directed substantially in the horizontal direction, the crankshaft case positioned on the front side with respect to stepping stones and water from the front. Can protect the electric motor. Further, since the heavy electric motor is provided at the same height as the pedal crankshaft, the center of gravity of the vehicle body can be reduced, and the lightness of the bicycle is not impaired.

【0008】クランク軸ケースにペダルクランク軸に加
えられる踏力を検出する踏力検出手段と車速を検出する
車速検出手段が設けられるので、ユニット化できシステ
ムのコンパクト化によりシステムの信頼性を向上させる
とともに自転車としてのシンプルな外観を保つことがで
きる上、モータも汎用のものを適用することが可能とな
り、自転車の特性に合わせたアシスト特性を容易に選択
することもできる。
Since the crankshaft case is provided with a pedaling force detecting means for detecting the pedaling force applied to the pedal crankshaft and a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, the system can be unitized and the system can be made compact to improve the reliability of the system and to improve the reliability of the bicycle. In addition to the simple appearance, the motor can be a general-purpose motor, and the assist characteristics can be easily selected according to the characteristics of the bicycle.

【0009】[0009]

【実 施 例】以下図1ないし図9に図示した本発明の
一実施例について説明する。図1は本実施例の駆動力補
助装置を用いた二輪車1の側面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 9 will be described below. FIG. 1 is a side view of a motorcycle 1 using the driving force assist device of the present embodiment.

【0010】車体フレームは、ヘッドパイプ2から後輪
10の軸支部にかけて斜め下方に略直線状にメインフレー
ム3が延出し、メインフレーム3の途中から上方にシー
トポスト5が立設されている。
[0010] The body frame is moved from the head pipe 2 to the rear wheel.
The main frame 3 extends substantially linearly obliquely downward over the ten pivot portions, and a seat post 5 stands up from the middle of the main frame 3.

【0011】ヘッドパイプ2に回転自在に支持されたフ
ロントフォーク8の下端に前輪9が軸支され、メインフ
レーム3の後端に取付ボルト25により取付けられた車軸
ケース21に後輪10が軸支されている。フロントフォーク
8の上方はハンドル11に連結され、シートポスト5の上
端にシート12が設けられている。
A front wheel 9 is rotatably supported at the lower end of a front fork 8 rotatably supported by the head pipe 2, and a rear wheel 10 is rotatably supported by an axle case 21 mounted on a rear end of the main frame 3 by mounting bolts 25. Have been. An upper portion of the front fork 8 is connected to a handle 11, and a seat 12 is provided at an upper end of the seat post 5.

【0012】メインフレーム3のシートポスト5との連
結部にはブラケット13を介してクランク軸ケース14が吊
設されてクランク軸ケース14より左右へ突出したクラン
ク軸15の両端にペダルアーム16が基端を嵌着して直角に
取付けられ、ペダルアーム16の先端にペダル17が左右方
向に突設されて全体でペダルクランクを構成している。
A crankshaft case 14 is suspended from a connection portion of the main frame 3 with the seat post 5 via a bracket 13, and pedal arms 16 are provided at both ends of a crankshaft 15 projecting right and left from the crankshaft case 14. The pedal is mounted at a right angle with its ends fitted, and a pedal 17 is protruded from the tip of a pedal arm 16 in the left-right direction to constitute a pedal crank as a whole.

【0013】クランク軸ケース14の後方のギアケース18
よりドライブシャフト19が円筒カバー20を貫通して後方
へ延出して後輪10の車軸ケース21に嵌入している。ギア
ケース18に沿ってペダルクランクの間にモータ22が設け
られている。メインフレーム3の内部は空洞が形成さ
れ、該空洞内にはバッテリ23およびコントロールユニッ
ト24が内蔵されている。
A gear case 18 behind the crankshaft case 14
The drive shaft 19 further extends rearward through the cylindrical cover 20 and fits in the axle case 21 of the rear wheel 10. A motor 22 is provided between the pedal cranks along the gear case 18. A cavity is formed inside the main frame 3, and a battery 23 and a control unit 24 are built in the cavity.

【0014】ペダル17による人力駆動系およびモータ22
によるモータ駆動系の構成を図2および図3に基づき説
明する。クランク軸ケース14にベアリング15a を介して
回転自在に支持されたクランク軸15には、左右中央位置
にポールラチェット式のワンウェイクラッチ30を介して
センターボス35がクランク軸15に対し回動自在に嵌合さ
れている。
A human-powered drive system by the pedal 17 and a motor 22
The configuration of the motor drive system will be described with reference to FIGS. A center boss 35 is rotatably fitted to the crankshaft 15 via a pole ratchet type one-way clutch 30 at the left and right center positions on the crankshaft 15 rotatably supported on the crankshaft case 14 via bearings 15a. Have been combined.

【0015】センターボス35はクランク軸15に回動自在
に嵌合する嵌合円筒部35a の左端部が大径円板部35b を
なし、同大径円板部35b の左側にラチェット円筒部35c
、右側に等間隔に5つのスプリング収納用の凹部35d
が形成されている。
The center boss 35 has a large-diameter disk portion 35b at the left end of a fitting cylindrical portion 35a rotatably fitted to the crankshaft 15, and a ratchet cylindrical portion 35c on the left side of the large-diameter disk portion 35b.
, Right side, 35d recesses for storing 5 springs at equal intervals
Are formed.

【0016】前記ラチェット円筒部35c の内周面にはラ
チェット歯35e が形成されていて、その内側のクランク
軸15に形成されたポールラチェットケース15b との間に
図4に示すようにラチェットポール31およびラチェット
ポール31を付勢する付勢手段32が介装されている。
A ratchet tooth 35e is formed on the inner peripheral surface of the ratchet cylindrical portion 35c. Further, an urging means 32 for urging the ratchet pole 31 is interposed.

【0017】図4においてクランク軸15の反時計回り
(ペダル17の前進方向の回転)に対しては、ラチェット
ポール31がラチェット歯35e に係合してセンターボス35
を同方向に一体に回転させるが、クランク軸15の時計回
りに対しては、ラチェットポール31が付勢手段32に抗し
て内側に変位してラチェット歯35e を乗り越えて係合せ
ずクランク軸15は空回りしてセンターボス35に駆動力が
伝達されない。以上のようなワンウェイクラッチ30が構
成されている。
In FIG. 4, when the crankshaft 15 is rotated counterclockwise (the rotation of the pedal 17 in the forward direction), the ratchet pawl 31 engages with the ratchet teeth 35e and the center boss 35
However, in the clockwise direction of the crankshaft 15, the ratchet pawl 31 is displaced inward against the urging means 32 to get over and engage with the ratchet teeth 35e, thereby preventing the crankshaft 15 from engaging. Idles and the driving force is not transmitted to the center boss 35. The one-way clutch 30 as described above is configured.

【0018】一方センターボス35の嵌合円筒部35a の外
周にはドライブベベルギア36がセンターボス35に対して
回動自在に嵌合しており、同ドライブベベルギア36の周
縁部に右側に向いて歯36a が形成され、同ドライブベベ
ルギア36の円板部には前記センターボス35の5つの凹部
35d に対応してスプリング収納用の5つの凹部36b が形
成されている。
On the other hand, a drive bevel gear 36 is rotatably fitted on the outer periphery of the fitting cylindrical portion 35a of the center boss 35 with respect to the center boss 35. The drive bevel gear 36 has a disc portion formed with five recesses of the center boss 35.
Five recesses 36b for accommodating springs are formed corresponding to 35d.

【0019】図5に示すようにセンターボス35の凹部35
d とドライブベベルギア36の凹部36b とは合わされて1
つの円柱空間をなし、形成された5つの空間にスプリン
グ37がそれぞれ介装されている。
As shown in FIG.
d and the recess 36b of the drive bevel gear 36
Two cylindrical spaces are formed, and springs 37 are respectively interposed in the formed five spaces.

【0020】したがってセンターボス35の回転はスプリ
ング37を介してドライブベベルギア36に伝達され、セン
ターボス35とドライブベベルギア36の負荷状態に応じて
スプリング37が弾性的に縮小して両者は相対的に回動変
位する。
Therefore, the rotation of the center boss 35 is transmitted to the drive bevel gear 36 via the spring 37, and the spring 37 is elastically reduced in accordance with the load state of the center boss 35 and the drive bevel gear 36, so that the two rotate relatively. Dynamically displaces.

【0021】センターボス35のラチェット円筒部35c の
外周面には、軸方向に指向して複数の突条35f が形成さ
れていて、かかるラチェット円筒部35c の外周に円筒状
の可動片たるセンサーリング38が、その内周の溝条に前
記センターボス35側の突条35f を噛み合わせて軸方向に
摺動自在に嵌合されている。
A plurality of ridges 35f are formed on the outer peripheral surface of the ratchet cylindrical portion 35c of the center boss 35 so as to be directed in the axial direction, and a sensor ring as a cylindrical movable piece is formed on the outer periphery of the ratchet cylindrical portion 35c. 38 is fitted to the groove on the inner periphery thereof so as to be slidable in the axial direction by engaging the protrusion 35f on the center boss 35 side.

【0022】したがってセンサーリング38はセンターボ
ス35と一体に回転するとともに軸方向に変位可能であ
る。
Therefore, the sensor ring 38 rotates integrally with the center boss 35 and can be displaced in the axial direction.

【0023】一方ドライブベベルギア36の円板部の所定
半径位置から5個の突片36c が左軸方向に突出してお
り、この5個の突片36c の内側に前記センサーリング38
が同軸に近接している。
On the other hand, five protruding pieces 36c project in the left axial direction from a predetermined radial position of the disk portion of the drive bevel gear 36, and the sensor ring 38 is provided inside the five protruding pieces 36c.
Are coaxially close.

【0024】この突片36c には図6に図示するように斜
めに長孔状に溝カム36d が穿設されており、前記センサ
ーリング38より外側へ突設されたピン39がこの溝カム36
d に移動自在に嵌合している。
As shown in FIG. 6, a groove cam 36d is formed obliquely in the shape of a long hole in the protruding piece 36c, and a pin 39 protruding outward from the sensor ring 38 is provided with the pin cam 36d.
It is movably fitted to d.

【0025】したがってセンターボス35とドライブベベ
ルギア36に相対的な回動変位があると、ピン39はセンタ
ーボス35と一体に回転するので溝カム36d により案内さ
れて軸方向に移動してセンサーリング38を軸方向に変位
させる。
Therefore, when there is a relative rotational displacement between the center boss 35 and the drive bevel gear 36, the pin 39 rotates integrally with the center boss 35 and is guided by the groove cam 36d to move in the axial direction to move the sensor ring 38. Is displaced in the axial direction.

【0026】図2および図6は全くペダル側の負荷がな
い場合を実線で図示しており、センサーリング38および
ピン39は最も右端に位置しているが、ペダル側に負荷が
加わり、ワンウェイクラッチ30を介してセンターボス35
がスプリング37を圧縮してドライブベベルギア36より先
行変位すると、図6においてピン39が突片36c より先行
(左側へ相対的に変位)するので、ピン39は溝カム36d
に沿って移動し、すなわち図6に仮想線で示すように軸
方向左側に移動し、図2に仮想線で示すようにセンサー
リング38を左側へせり出させる。
FIGS. 2 and 6 show the case where there is no load on the pedal side by a solid line. The sensor ring 38 and the pin 39 are located at the rightmost end. Center Boss 35 through 30
6 compresses the spring 37 and precedes the drive bevel gear 36, the pin 39 precedes (relatively displaces to the left) the protruding piece 36c in FIG.
, That is, to the left in the axial direction as shown by the phantom line in FIG. 6, and to protrude the sensor ring 38 to the left as shown by the phantom line in FIG.

【0027】ペダル側の負荷が大きい程センターボス35
はドライブベベルギア36に対してより大きく先行しよう
とするので増々センサーリング38は左側へ変位すること
になる。
As the load on the pedal side increases, the center boss 35 increases.
Tends to precede the drive bevel gear 36 more, so that the sensor ring 38 is increasingly displaced to the left.

【0028】センサーリング38は、センターボス35のラ
チェット円筒部35c への嵌合部38aから左側へ先端を山
形に形成した突起38b が複数連続して環状に突出されて
いる。図7に示すように複数の突起38b は互いに所定間
隔を存し先端が三角形状をなしている。
In the sensor ring 38, a plurality of projections 38b each having a mountain-shaped distal end projecting leftward from the fitting portion 38a of the center boss 35 with the ratchet cylindrical portion 35c are annularly projected. As shown in FIG. 7, the plurality of protrusions 38b have a predetermined interval from each other and have a triangular tip.

【0029】センサーリング38は、嵌合部38a が突起38
b より内側へ厚く、この段部と、クランク軸15に一体に
嵌着された円板状の押え金具40との間に圧縮スプリング
41が介装されている。この圧縮スプリング41によりセン
サーリング38が常に右側に付勢されセンサーリング38と
一体のピン39と溝カム36d とのクリアランスによるヒス
テリシスをなくしている。
The sensor ring 38 has a projection 38
b The compression spring is thicker inward than between this step and the disc-shaped presser fitting 40 fitted integrally to the crankshaft 15.
41 are interposed. The compression spring 41 always urges the sensor ring 38 to the right to eliminate hysteresis due to the clearance between the pin 39 integrated with the sensor ring 38 and the groove cam 36d.

【0030】前記センサーリング38の突起38b が変位す
る軸方向所定位置に検出点42a を位置させたホールセン
サー42がクランク軸ケース14の前部に固着されている。
A Hall sensor 42 having a detection point 42a located at a predetermined axial position where the projection 38b of the sensor ring 38 is displaced is fixed to the front of the crankshaft case 14.

【0031】検出点42a は、センサーリング38が右端に
位置するときは突起38b の先端より僅かに左側にあり、
センサーリング38が左側へ変位するにしたがい突起38b
の三角形状の山を裾の方に相対的に移行することにな
る。したがってホールセンサー42が回転するセンサーリ
ング38の突起38b を検出する割合は、ペダル側の負荷が
大きくなってセンサーリング38が左側へ変位するにした
がい大きくなる。
The detection point 42a is located slightly to the left of the tip of the projection 38b when the sensor ring 38 is located at the right end.
As the sensor ring 38 is displaced to the left, the protrusion 38b
Will be relatively shifted toward the skirt. Therefore, the rate at which the hall sensor 42 detects the protrusion 38b of the sensor ring 38 that rotates is increased as the load on the pedal side is increased and the sensor ring 38 is displaced to the left.

【0032】ホールセンサー42が検出し、出力する電圧
信号波形を図8に示す。図7に示すようにセンサーリン
グ38の突起38b に対するホールセンサー42の検出点42a
の相対位置をa,b,c,dの各位置において検出した
場合のホールセンサー42の出力波形を図8に各位置につ
いて対応して示している。
FIG. 8 shows a voltage signal waveform detected and output by the Hall sensor 42. As shown in FIG. 7, the detection point 42a of the Hall sensor 42 with respect to the projection 38b of the sensor ring 38
FIG. 8 shows the output waveform of the Hall sensor 42 when the relative position of the position is detected at each of the positions a, b, c, and d.

【0033】a位置ではホールセンサー42は突起38b を
全く検出していないので、検出を示す高レベル部分がな
く、その割合は0%であり、センサーリング38がいくら
か変位したb位置では突起38b の先端部分が検出されて
高レベル部分の割合は約10%となり、さらにセンサーリ
ング38が変位したc位置では、その割合は約45%とな
り、センサーリング38がある程度以上変位して突起38b
の裾部分にホールセンサー42の検出点42a が位置するd
位置であると、高レベル部分の割合は90%となる。
At the position a, since the Hall sensor 42 has not detected the projection 38b at all, there is no high-level portion indicating the detection, the ratio is 0%, and at the position b where the sensor ring 38 is displaced somewhat, the position of the projection 38b is not detected. When the tip is detected, the ratio of the high-level portion is about 10%. Further, at the position c where the sensor ring 38 is displaced, the ratio is about 45%.
Where the detection point 42a of the Hall sensor 42 is located at the bottom of
If it is a position, the percentage of high-level parts is 90%.

【0034】この出力信号はそのままモータ22を制御す
るデューティ信号として使用される。
This output signal is used as it is as a duty signal for controlling the motor 22.

【0035】次にドライブベベルギア36より下流側の駆
動伝達手段について説明する。ドライブベベルギア36に
は直角に噛合するドリブンベベルギア45がベアリング44
で支持されてドライブシャフト19の前端に嵌着されてい
る。
Next, the drive transmission means downstream of the drive bevel gear 36 will be described. Drive bevel gear 36 has driven bevel gear 45 that meshes at right angles with bearing 44.
And is fitted to the front end of the drive shaft 19.

【0036】図3に示すようにドライブシャフト19は円
筒カバー20内を通って車軸ケース21内に嵌入して端部に
ベベルギア46が嵌着され、ベベルギア46はベアリング47
によって回動自在に支持されている。
As shown in FIG. 3, the drive shaft 19 passes through the cylindrical cover 20 and fits into the axle case 21. A bevel gear 46 is fitted at an end of the drive shaft 19, and the bevel gear 46 has a bearing 47.
It is rotatably supported by.

【0037】車軸ケース21内にベアリング48によって回
転自在に支持される回転円筒軸49は内部を枢軸50によっ
て貫通されニードルベアリング51を介して支持されてい
て、回転円筒軸49に嵌着されたベベルギア52が前記ドラ
イブシャフト19に嵌着されたベベルギア46と噛合してい
る。
A rotating cylindrical shaft 49 rotatably supported by bearings 48 in the axle case 21 is internally penetrated by a pivot 50 and is supported via a needle bearing 51, and a bevel gear fitted to the rotating cylindrical shaft 49. 52 meshes with the bevel gear 46 fitted on the drive shaft 19.

【0038】ベベルギア52の右外側に回転円筒軸49を支
持するベアリング48が嵌入されさらにその外側を蓋部材
53が被せられ、蓋部材53より外側に突出した枢軸50の右
端ねじ部にナット54を螺合してベアリング48の抜けを防
止している。回転円筒軸49の左半部のスプライン溝に後
輪10のホイールハブ55が嵌合されてナット56によって固
定されている。ホイールハブ55にはスポーク57を介して
後輪10が支持される。
A bearing 48 for supporting a rotary cylindrical shaft 49 is fitted on the right outside of the bevel gear 52, and the outside thereof is covered by a cover member.
A nut 54 is screwed onto the right end thread portion of the pivot 50 projecting outward from the lid member 53 to prevent the bearing 48 from coming off. The wheel hub 55 of the rear wheel 10 is fitted into a spline groove in the left half of the rotating cylindrical shaft 49 and is fixed by a nut 56. The rear wheel 10 is supported on the wheel hub 55 via spokes 57.

【0039】なおメインフレーム3の後部は左右のフレ
ーム3a,3bに分かれており、右側フレーム3bは車軸ケー
ス21に取付ボルト25により取り付けられ、左側フレーム
3aは後端3cがフォーク状に分岐して枢軸50の左端を嵌合
し枢軸50に形成されたフランジ50a と枢軸50の左端螺子
部に嵌合されたナット58とによってフレーム3aの後端3c
を挟着している。
The rear portion of the main frame 3 is divided into left and right frames 3a and 3b, and the right frame 3b is mounted on the axle case 21 with mounting bolts 25.
The rear end 3c of the frame 3a includes a fork-shaped rear end 3c, a left end of the pivot 50, and a flange 50a formed on the pivot 50 and a nut 58 fitted to the left end thread of the pivot 50.
Is pinched.

【0040】以上が人力駆動系であり、運転者がペダル
17を踏んでクランク軸15を回転駆動するとワンウェイク
ラッチ30、スプリング37、ベベルギア36,45を介してド
ライブシャフト19を回動してベベルギア46,52を介して
回転円筒軸49を後輪10とともに回転させ自転車として走
行させることができる。
The above is the manual drive system, in which the driver operates the pedal.
When the crankshaft 15 is rotationally driven by stepping on 17, the drive shaft 19 is rotated via the one-way clutch 30, the spring 37, and the bevel gears 36 and 45, and the rotating cylindrical shaft 49 is rotated with the rear wheel 10 via the bevel gears 46 and 52. It can be run as a bicycle.

【0041】その際坂道などを登る時や走行開始時等負
荷が大きいときは、ホールセンサー42の出力波形はその
高レベル部分の割合が増大する。また、走行中ペダルを
踏み込まないときは、後輪10の回転はドライブシャフト
19を伝わって前方のベベルギア45およびセンターボス35
にまで伝達されるが、ワンウェイクラッチ30によってク
ランク軸15およびペダル17には伝達されず、通常の自転
車走行時と同じ感覚で走行できる。
At this time, when the load is large, such as when climbing a sloping road or at the start of running, the output waveform of the Hall sensor 42 has a high level portion at an increased rate. When the pedal is not depressed during running, the rotation of the rear wheel 10 is
Bevel gear 45 and center boss 35 forward through 19
, But is not transmitted to the crankshaft 15 and the pedal 17 by the one-way clutch 30, and the vehicle can travel with the same feeling as during normal bicycle running.

【0042】一方でホールセンサー42はセンターボス35
の回転(すなわち後輪10の回転)を検出していることに
もなり、出力波形の高レベル部分の表われる周期は車速
に対応しているので、この出力波形にはペダルの負荷要
素と車速要素とがともに含まれている。
On the other hand, the hall sensor 42 is a center boss 35
This means that the rotation of the rear wheel 10 (that is, the rotation of the rear wheel 10) is detected, and the cycle in which the high level portion of the output waveform appears corresponds to the vehicle speed. Element is included.

【0043】次にクランク軸15より後方で左右のペダル
クランク間に設けられたモータ22による駆動系について
説明する。ギアケース18は、ドライブシャフト19の上流
側を収納する部分から左側へ膨出しており、その膨出部
前面開口にモータ22が前方から嵌合されている。
Next, a drive system by a motor 22 provided between the left and right pedal cranks behind the crankshaft 15 will be described. The gear case 18 protrudes leftward from a portion that houses the upstream side of the drive shaft 19, and a motor 22 is fitted into the front opening of the protruding portion from the front.

【0044】したがって前記ペダル踏力検出機構ととも
に駆動力補助機構がユニット化されている。そしてモー
タ22は、クランク軸15の近傍にあって、その駆動軸が後
方へ突出してクランク軸15とは直交する方向に指向して
おり、モータ22自体クランク軸15の左右幅内にコンパク
トに収まっている。
Accordingly, the driving force assisting mechanism is unitized together with the pedal depression force detecting mechanism. The motor 22 is located in the vicinity of the crankshaft 15, and its drive shaft projects rearward and is directed in a direction orthogonal to the crankshaft 15, so that the motor 22 itself fits compactly within the left and right widths of the crankshaft 15. ing.

【0045】前方からの前方からの飛石や被水に対して
前側に位置するクランク軸ケース14がモータ22を保護す
ることができる。またクランク軸15と同じ高さ位置に重
量物であるモータ22が配設されるので、車体の低重心化
が図れ、自転車の軽快性が損なわれることがない。
The motor shaft 22 can be protected by the crankshaft case 14 located on the front side against a flying stone or water from the front. Further, since the heavy motor 22 is disposed at the same height as the crankshaft 15, the center of gravity of the vehicle body can be reduced, and the lightness of the bicycle is not impaired.

【0046】クランク軸ケース14内にクランク軸15に加
えられる踏力を検出する踏力検出手段と踏力検出手段は
同時に車速を容易に検出でき、ユニット化されてシステ
ムのコンパクト化によりシステムの信頼性を向上させる
とともに自転車としてのシンプルな外観を保つことがで
きる。
The pedaling force detecting means for detecting the pedaling force applied to the crankshaft 15 in the crankshaft case 14 and the pedaling force detecting means can easily detect the vehicle speed at the same time, and are unitized to improve the reliability of the system by making the system compact. And keep the simple appearance of a bicycle.

【0047】モータ22の後方へ突出した駆動軸の端部に
ギア60が形成されており、同ギア60にギア61が噛合し、
ギア61を一体に支持する回転軸62にはギア62a が形成さ
れ、このギア62a にギア63が噛合し、ギア63と一体の回
転軸64にギア64a が形成されて減速ギア群が構成されて
いる。
A gear 60 is formed at the end of the drive shaft projecting rearward from the motor 22, and the gear 61 meshes with the gear 60.
A gear 62a is formed on a rotating shaft 62 that integrally supports the gear 61.A gear 63 meshes with the gear 62a, and a gear 64a is formed on a rotating shaft 64 integrated with the gear 63, thereby forming a reduction gear group. I have.

【0048】一方ドライブシャフト19にワンウェイクラ
ッチ66を介して嵌合されたギア65が前記回転軸64のギア
64a と噛合している。
On the other hand, the gear 65 fitted to the drive shaft 19 via the one-way clutch 66 is
It is in mesh with 64a.

【0049】したがってモータ22が駆動すると、減速ギ
ア群の噛合により減速されてギア65を回転させ、さらに
ワンウェイクラッチ66を介してドライブシャフト19に伝
達されて人力による後輪10の回転駆動の補助をすること
ができる。
Therefore, when the motor 22 is driven, it is reduced by the meshing of the reduction gear group to rotate the gear 65, and further transmitted to the drive shaft 19 via the one-way clutch 66 to assist the rotational drive of the rear wheel 10 by human power. can do.

【0050】そしてワンウェイクラッチ66により後輪10
の回転はギア65へ伝達されることはなく慣性で走行中等
に減速ギア群およびモータ22が抵抗となることはない。
The one-way clutch 66 allows the rear wheel 10
Is not transmitted to the gear 65, and the reduction gear group and the motor 22 do not become resistance during traveling or the like due to inertia.

【0051】以上のモータ22による人力アシスト制御
は、前記ホールセンサー42の出力信号に基づきなされ、
このモータ駆動回路を図9に示す。
The above-described human assist control by the motor 22 is performed based on the output signal of the hall sensor 42.
This motor drive circuit is shown in FIG.

【0052】ホールセンサー42の出力はアンプ70を介し
てエミッタ接地のパワートランジスタ71のベース端子に
入力され、同パワートランジスタ71のコレクタ端子はモ
ータ22の一方の端子に接続され、他方の端子はバッテリ
23に接続されている。
The output of the Hall sensor 42 is input to the base terminal of a power transistor 71 whose emitter is grounded via an amplifier 70. The collector terminal of the power transistor 71 is connected to one terminal of the motor 22, and the other terminal is connected to the battery.
Connected to 23.

【0053】ホールセンサー42の出力波形は図8に示す
ようであり、高レベル部分でパワートランジスタ71が導
通するので、このホールセンサー42の出力信号がそのま
まモータ22をデューティ制御する。したがって電気的な
チョッピング制御回路等を別途備える必要がない。
The output waveform of the Hall sensor 42 is as shown in FIG. 8. Since the power transistor 71 conducts at a high level, the output signal of the Hall sensor 42 directly controls the duty of the motor 22. Therefore, it is not necessary to separately provide an electrical chopping control circuit and the like.

【0054】モータ22のデューティ制御は、ペダル側の
負荷が大きくなる程ホールセンサー42の高レベル部分の
割合が増して(デューティ比が大きくなって)モータ22
への電力供給時間が長くなりモータ22の駆動力が増しモ
ータ22による補助が大きくなり運転者の負担が軽減され
る。
The duty control of the motor 22 is such that as the load on the pedal side increases, the ratio of the high level portion of the Hall sensor 42 increases (the duty ratio increases).
The power supply time to the motor 22 is increased, the driving force of the motor 22 is increased, the assistance by the motor 22 is increased, and the burden on the driver is reduced.

【0055】また本実施例では、モータ22の駆動力がス
プリング37による駆動伝達位置より下流側のドライブシ
ャフト19に伝達される位置にモータ22が配設されセルフ
フィードバックが可能である。すなわちモータ出力が人
間の踏力を越えるとモータ22がセンターボス35とドライ
ブベベルギア36の相対的な変位を戻す方向に作用し、結
果的にモータ出力を低下させることになる。
In this embodiment, the motor 22 is provided at a position where the driving force of the motor 22 is transmitted to the drive shaft 19 downstream of the driving transmission position by the spring 37, so that self-feedback is possible. That is, when the motor output exceeds the human treading force, the motor 22 acts in a direction to return the relative displacement between the center boss 35 and the drive bevel gear 36, and as a result, the motor output is reduced.

【0056】一方でモータ22は、コントロールユニット
24によっても制御されており、図示されないがホールセ
ンサー42の出力信号から車速が測定され、車速に基づい
てモータ22は制御されている。例えば車速が一定値以下
の低速時および一定値以上の高速時にはモータ22を停止
して、モータ22に大きな負担をかけたり、無駄な稼働を
避けるようにしている。
On the other hand, the motor 22 is a control unit
The vehicle speed is also measured by an output signal of the hall sensor 42 (not shown), and the motor 22 is controlled based on the vehicle speed. For example, when the vehicle speed is lower than a certain value and at a higher speed than a certain value, the motor 22 is stopped so that a heavy load is imposed on the motor 22 and unnecessary operation is avoided.

【0057】本実施例ではこのような制御に用いられる
車速検出もセンサーリング38やホールセンサー42等の機
構により同時に検出できるので、別途車速検出装置を設
ける必要がなく、部品点数を少なくし組付作業を簡単に
するとともに車体の軽量化、コストの低減化を図ること
ができる。
In the present embodiment, the vehicle speed detection used for such control can be simultaneously detected by a mechanism such as the sensor ring 38 and the hall sensor 42, so that there is no need to provide a separate vehicle speed detection device, the number of parts is reduced, and assembly is performed. The work can be simplified, the weight of the vehicle body can be reduced, and the cost can be reduced.

【0058】本実施例のセンサーリング38の突起部38b
は先端部が三角形状をなし先端にいくにしたがい山部分
の割合は直線的に変化するとともに、センサーリング38
の移動を案内する溝カム36dは直線的な長孔であるの
で、図10に実線Aで示すようにペダル踏力に対するホー
ルセンサー42の出力は直線的に変化する。
The protrusion 38b of the sensor ring 38 of the present embodiment.
The tip has a triangular shape, and the proportion of the peak changes linearly toward the tip, and the sensor ring 38
Since the groove cam 36d for guiding the movement of the pedal is a linear elongated hole, the output of the Hall sensor 42 with respect to the pedaling force changes linearly as shown by the solid line A in FIG.

【0059】ここで図11(1) に示すようにセンサーリン
グ138 の突起部先端の形状を前記三角形状の2辺を外側
へ膨出させた形状Iaとすると、ホールセンサー42の出
力特性は図10に一点鎖線Iで示すように上に凸の曲線を
示しペダル踏力が小さいうちにモータ22の補助力が大き
く作用するようにすることができる。
Here, as shown in FIG. 11A, assuming that the tip of the projection of the sensor ring 138 has a shape Ia in which two sides of the triangular shape are bulged outward, the output characteristics of the Hall sensor 42 are as shown in FIG. As shown by an alternate long and short dash line I in FIG. 10, an upwardly convex curve is shown, so that the assisting force of the motor 22 can be increased while the pedal effort is small.

【0060】また逆に図11(2) に示すようにセンサーリ
ング238 の突起部先端の形状を三角形の2辺を内側へ凹
ませた形状IIaとすると、ホールセンサー42の出力特性
は図10に二点鎖線IIで示すように下へ凸の曲線を示し、
ペダル踏力が大きくなる程モータ22の補助力が大きく作
用するようにすることができる。
Conversely, as shown in FIG. 11 (2), when the tip of the projection of the sensor ring 238 has a shape IIa in which two sides of a triangle are depressed inward, the output characteristics of the Hall sensor 42 are as shown in FIG. Shows a downwardly convex curve as shown by a two-dot chain line II,
The greater the pedal effort, the greater the assisting force of the motor 22 can be applied.

【0061】このようにセンターリングの突起部先端の
形状を変えることで、ホールセンサー42の出力特性を変
えモータ22の補助力の作用の仕方を簡単に変えることが
できる。
By changing the shape of the tip of the projection of the center ring in this manner, the output characteristics of the Hall sensor 42 can be changed, and the manner in which the assisting force of the motor 22 works can be easily changed.

【0062】さらにドライブベベルギア36の突片36cに
設けられた溝カム36dの形状を変えることでもホールセ
ンサー42の出力特性を変えることができる。
The output characteristics of the Hall sensor 42 can also be changed by changing the shape of the groove cam 36d provided on the projecting piece 36c of the drive bevel gear 36.

【0063】すなわち本実施例では溝カム36dは図6に
示すように斜め直線状に形成されていたので、前記図10
に実線で示すようにホールセンサー42の出力特性も直線
となっているが、図12(1) に示すように溝カム136 を傾
き方向は同じくして下に凸の湾曲した形状136dとするこ
とで、踏力の小さいうちのセンサーリング38の変位を大
きくして図10に一点鎖線Iで示す上に凸の曲線の特性を
示し、逆に図12(2) に示すように溝カム236 を上に凸の
湾曲形状236dとすることで、踏力が大きくなる程センサ
ーリング38の変位を大きくして図10に二点鎖線IIで示す
下に凸の曲線の特性を得ることができる。
That is, in this embodiment, since the groove cam 36d is formed in an oblique linear shape as shown in FIG.
Although the output characteristic of the Hall sensor 42 is also a straight line as shown by a solid line in FIG. 12, the groove cam 136 has the same inclination direction and a downwardly convex curved shape 136d as shown in FIG. Then, the displacement of the sensor ring 38 is increased while the pedaling force is small, and the characteristic of the upwardly convex curve shown by the dashed line I in FIG. 10 is shown. Conversely, as shown in FIG. With the convex curved shape 236d, the displacement of the sensor ring 38 is increased as the treading force is increased, so that the characteristic of the downwardly convex curve shown by the two-dot chain line II in FIG. 10 can be obtained.

【0064】このように溝カムの形状を変えることでモ
ータ22の補助力の作用の仕方を簡単に変えることができ
る。
By changing the shape of the groove cam in this manner, the manner of operation of the assisting force of the motor 22 can be easily changed.

【0065】以上の実施例は、ドライブシャフト19によ
り伝達駆動されるシャフトドライブ駆動の二輪車であっ
たが、本発明はチェーンによる伝達駆動方式の二輪車に
も適用可能である。
Although the above-described embodiment is a two-wheeled vehicle driven by a shaft driven by a drive shaft 19, the present invention is also applicable to a two-wheeled vehicle driven by a chain.

【0066】例えば前記実施例のドライブベベルギア36
とベベルギア52をチェーンスプロケットとして両者間に
チェーンを架渡し、モータ22からの駆動力は減速後ワン
ウェイクラッチを介してチェーンに噛み合うスプロケッ
トに伝達される機構とすれば、ドライブベベルギア36よ
り上流側のペダル負荷および車速の検知機構はそのまま
利用することができる。
For example, the drive bevel gear 36 of the above embodiment
And a bevel gear 52 as a chain sprocket, a chain is bridged between the two, and a driving force from the motor 22 is transmitted to a sprocket meshing with the chain via a one-way clutch after deceleration. The load and vehicle speed detection mechanisms can be used as they are.

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

【図1】本発明の一実施例の駆動力補助装置を適用した
二輪車の側面図である。
FIG. 1 is a side view of a motorcycle to which a driving force assist device according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】駆動系の前半部の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a first half of a drive system.

【図3】駆動系の後半部の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a rear half of a drive system.

【図4】ポールラチェット式のワンウェイクラッチ部を
示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a pole ratchet type one-way clutch unit.

【図5】スプリングによる駆動伝達部分を示す断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a drive transmission portion by a spring.

【図6】ベベルギアの突片に設けられた溝カムおよびピ
ンを示す図である。
FIG. 6 is a view showing a groove cam and a pin provided on a projection of a bevel gear.

【図7】センサーリングの突起先端の形状を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a shape of a tip of a projection of a sensor ring.

【図8】ホールセンサーの出力波形を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an output waveform of a Hall sensor.

【図9】モータの駆動制御系の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a drive control system of the motor.

【図10】ペダル踏力に対するホールセンサーの出力特
性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating output characteristics of a hall sensor with respect to a pedal depression force.

【図11】センサーリングの突起先端の形状の変形例を
示す図である。
FIG. 11 is a view showing a modification of the shape of the tip of the projection of the sensor ring.

【図12】溝カムの形状の変形例を示す図である。FIG. 12 is a view showing a modification of the shape of the groove cam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…二輪車、2…ヘッドパイプ、3…メインフレーム、
5…シートポスト、8…フロントフォーク、9…前輪、
10…後輪、13…ブラケット、14…クランク軸ケース、15
…クランク軸、16…ペダルアーム、17…ペダル、18…ギ
アケース、19…ドライブシャフト、20…円筒カバー、21
…車軸ケース、22…モータ、23…バッテリ、24…コント
ロールユニット、25…取付ボルト、30…ワンウェテクラ
ッチ、31…ラチェットポール、32…付勢手段、35…セン
ターボス、36…ドライブベベルギア、37…スプリング、
38…センサーリング、39…ピン、40…押え金具、41…圧
縮スプリング、42…ホールセンサー、44…ベアリング、
45,46…ベベルギア、47,48…ベアリング、49…回転円
筒軸、50…枢軸、51…ニードルベアリング、52…ベベル
ギア、53…蓋部材、54…ナット、55…ホイールハブ、56
…ナット、57…スポーク、58…ナット、60,61…ギア、
62…回転軸、63…ギア、64…回転軸、65…ギア、66…ワ
ンウェイクラッチ、70…アンプ、71…パワートランジス
タ、136 …溝カム、138 …センサーリング、236 …溝カ
ム、238 …センサーリング。
1 ... two-wheeled vehicle, 2 ... head pipe, 3 ... main frame,
5 ... seat post, 8 ... front fork, 9 ... front wheel,
10 ... rear wheel, 13 ... bracket, 14 ... crankshaft case, 15
... Crankshaft, 16 ... Pedal arm, 17 ... Pedal, 18 ... Gear case, 19 ... Drive shaft, 20 ... Cylinder cover, 21
... Axle case, 22 ... Motor, 23 ... Battery, 24 ... Control unit, 25 ... Mounting bolt, 30 ... One-wete clutch, 31 ... Ratchet pole, 32 ... Biasing means, 35 ... Center boss, 36 ... Drive bevel gear, 37… Spring,
38… Sensor ring, 39… Pin, 40… Presser fitting, 41… Compression spring, 42… Hall sensor, 44… Bearing,
45, 46 ... bevel gear, 47, 48 ... bearing, 49 ... rotating cylindrical shaft, 50 ... pivot, 51 ... needle bearing, 52 ... bevel gear, 53 ... lid member, 54 ... nut, 55 ... wheel hub, 56
... nuts, 57 ... spokes, 58 ... nuts, 60,61 ... gears,
62 ... rotating shaft, 63 ... gear, 64 ... rotating shaft, 65 ... gear, 66 ... one-way clutch, 70 ... amplifier, 71 ... power transistor, 136 ... groove cam, 138 ... sensor ring, 236 ... groove cam, 238 ... sensor ring.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年7月16日[Submission date] July 16, 1999

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0002[Correction target item name] 0002

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0002】[0002]

【従来技術】この電動モータ付き自転車は、従来より種
々提案されており、例えば特開平4−358985号公
報に記載されたものは、自動車のシートチューブの下部
にモータ駆動軸を略下方へ突出させて電動モータが収容
されており、モータ駆動軸の回転を一方向クラッチを介
してクランク軸に伝達するようになっている。そしてハ
ンドルバーに取付けられた手動のアクセルレバーの操作
量に対応して変化するモータ電流を電動モータに供給す
る構成となっている。また「遊星歯車機構においてクラ
ンク軸28の駆動反力を検出する踏力センサ90(図1
参照)を設けることができる。」との記載があり、その
構造は必ずしも明瞭ではないが、同公報の図1からも分
かるようにクランク軸廻りに突出して踏力センサを備え
る必要がある。
2. Description of the Related Art Various bicycles with an electric motor have been proposed in the prior art. For example, the bicycle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-358895 has a motor drive shaft protruding substantially downward below a seat tube of an automobile. An electric motor is housed therein, and the rotation of the motor drive shaft is transmitted to the crankshaft via a one-way clutch. The motor current that changes in accordance with the amount of manual operation of the accelerator lever attached to the handlebar is supplied to the electric motor. "The planetary gear mechanism
Treading force sensor 90 for detecting the driving reaction force of the link shaft 28 (FIG. 1)
Cf.). "
Although the structure is not always clear, it can be seen from FIG.
Equipped with a pedal force sensor that protrudes around the crankshaft
Need to be

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Correction target item name] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】電動モータは、モータ
駆動軸を略下方へ突出させて一方向クラッチを介してク
ランク軸に動力を伝達するようになっているので、クラ
ンク軸より上方に配置されるため、前方からの飛石や被
水を直接受けるおそれがある。さらにクランク軸廻りに
トルク検出用のセンサ等の配置スペースも必要となる。
The electric motor is arranged above the crankshaft because the motor drive shaft projects substantially downward to transmit power to the crankshaft via a one-way clutch. that reason, there is a danger of being stepping stones and the water from the front directly. Further around the crankshaft
A space for disposing a torque detection sensor and the like is also required.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、ペダル人力駆動手段の駆動力
を駆動輪に伝達する駆動伝達手段にモータ駆動力を伝え
人力を補助する電動モータを備えたアシストユニット
と、ヘッドパイプから後下方に延びペダルクランク軸上
方部にて上方へ延出し、その上端でシートを保持するフ
レーム部材とを備え、前記フレーム部材の内部空間にバ
ッテリとコントローラを内包し前記コントローラでバッ
テリから電動モータへの電力供給を制御する電動モータ
付き自転車において、ペダルクランク軸を支持するクラ
ンク軸ケースを含む前記アシストユニットを前記フレー
ム部材の下部に取付け、ペダルクランク軸の後方で前記
アシストユニットに一体に電動モータがモータ駆動軸を
略水平方向に指向させて設けられ、ペダルクランク軸上
で人力の大きさに応じた変位量をクランク軸方向に発生
させる変位手段と、前記変位量を検出する踏力検出手段
と、車速を検出する車速検出手段とを前記アシストユニ
ットに一体的に取付け、前記踏力検出手段と前記車速検
出手段の出力に応じて前記コントローラにより前記電動
モータの出力を制御する電動モータ付き自転車とした。
Means and Actions for Solving the Problems
In order to achieve this, the present invention
To the drive transmission means for transmitting the motor drive force to the drive wheels
Electric motor to assist human powerAssist unit with
And extend rearward and downward from the head pipe on the pedal crankshaft.
At the top, and hold the sheet at its upper end.
And a frame member.
Battery and controller are included, and the controller
Electric motor that controls the power supply from the battery to the electric motor
Bicycles with pedals that support the pedal crankshaft.
Link shaft caseIncluding the assist unitThe frame
Mounted on the lower part of the
Assist unitThe electric motor is integrated with the motor drive shaft
It is provided to be oriented in a substantially horizontal direction,On pedal crankshaft
Generates displacement in the crankshaft direction according to the size of human power
Displacement means for causingTreading force detecting means to detect
And vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speedAnd the assist unit
Attached to the unit,The pedaling force detection means and the vehicle speed detection
The electric motor is driven by the controller according to the output of the output means.
The bicycle has an electric motor that controls the output of the motor.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】ペダルクランク軸の後方でクランク軸ケー
スに一体に電動モータがモータ駆動軸を略水平方向に指
向させて設けられので、前方からの飛石や被水に対し
て前側に位置するクランク軸ケースが電動モータを保護
することができる。またペダルクランク軸と同じ高さ位
置に重量物である電動モータが配設されるので、車体の
低重心化が図れ、自転車の軽快性が損なわれることがな
い。しかも変位手段がペダルクランク軸上で人力の大き
さに応じた変位量をクランク軸方向に発生させ、この変
位量を踏力検出手段が検出するので、ペダルクランク軸
廻りに検出用のスペースが必要とされることはなく、し
たがって電動モータをペダルクランク軸の後方に備える
ものであってもアシストユニットの前後長をより小さく
抑えることを可能とし、小型でコンパクトなアシストユ
ニットとすることができる。
[0007] Since the rear electric motor integral with the crankshaft case in the pedal crankshaft Ru provided substantially be directed in the horizontal direction of the motor drive shaft, crankshaft positioned on the front side with respect to flying stones and the water from the front The case can protect the electric motor. Further, since the heavy electric motor is provided at the same height as the pedal crankshaft, the center of gravity of the vehicle body can be reduced, and the lightness of the bicycle is not impaired. Moreover, the displacement means is large in human power on the pedal crankshaft.
A displacement amount corresponding to the displacement is generated in the crankshaft direction.
Since the pedaling force detecting means detects the position, the pedal crankshaft
There is no need for space around the detector,
Therefore, equip the electric motor behind the pedal crankshaft.
The front and back length of the assist unit is smaller
Small, compact assist unit
Can be knit.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0044[Correction target item name] 0044

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0044】したがって前記ペダル踏力検出機構ととも
に駆動力補助機構がアシストユニットとしてユニット化
されている。しかもペダル踏力検出機構においてクラン
ク軸15に加わる人力に応じた変位量がセンサーリング38
のクランク軸方向の移動量で示されるので、クランク軸
廻りに踏力検出のためのスペースが大きく必要とされ
ず、アシストユニットの前後長を小さく抑えることがで
きる。そしてモータ22は、クランク軸15の近傍にあっ
て、その駆動軸が後方へ突出してクランク軸15とは直交
する方向に指向しており、モータ22自体クランク軸15の
左右幅内にコンパクトに収まっている。
Accordingly, the driving force assisting mechanism is unitized as an assist unit together with the pedal depression force detecting mechanism. Moreover, in the pedal force detection mechanism,
The amount of displacement according to the human force applied to the shaft 15 is the sensor ring 38
The amount of movement in the direction of the crankshaft
Large space is needed around the pedal force detection
The front and rear length of the assist unit can be kept small.
Wear. The motor 22 is located in the vicinity of the crankshaft 15, and its drive shaft projects rearward and is directed in a direction orthogonal to the crankshaft 15. ing.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0046[Correction target item name] 0046

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0046】クランク軸ケース14内にクランク軸15に加
えられる踏力を検出する踏力を検出する踏力検出手段は
同時に車速を容易に検出でき、駆動力補助機構とともに
アシストユニットとしてユニット化されてシステムのコ
ンパクト化によりシステムの信頼性を向上させるととも
に自転車としてのシンプルな外観を保つことができる。
The pedal force detecting means for detecting a depression force detecting a depression force applied to the crank shaft 15 to the crank shaft casing 14 <br/> can easily detect the vehicle speed at the same time, the driving force assist mechanism
As a unit as an assist unit, the reliability of the system can be improved by making the system compact, and the simple appearance of a bicycle can be maintained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ペダル人力駆動手段の駆動力を駆動輪に
伝達する駆動伝達手段にモータ駆動力を伝え人力を補助
する電動モータと、ヘッドパイプから後下方に延びペダ
ルクランク軸上方部にて上方へ延出し、その上端でシー
トを保持するフレーム部材とを備え、前記フレーム部材
の内部空間にバッテリとコントローラを内包し前記コン
トローラでバッテリから電動モータへの電力供給を制御
する電動モータ付き自転車において、 ペダルクランク軸を支持するクランク軸ケースを前記フ
レーム部材の下部に取付け、 ペダルクランク軸の後方で前記クランク軸ケースに一体
に電動モータがモータ駆動軸を略水平方向に指向させて
設けられ、 前記クランク軸ケースにペダルクランク軸に加えられる
踏力を検出する踏力検出手段と車速を検出する車速検出
手段を設け、 前記踏力検出手段と前記車速検出手段の出力に応じて前
記コントローラにより前記電動モータの出力を制御する
ことを特徴とする電動モータ付き自転車。
1. An electric motor for transmitting a motor driving force to a drive transmitting means for transmitting a driving force of a pedal human power driving means to driving wheels and assisting human power, and an electric motor extending rearward and downward from a head pipe and upward at an upper portion of a pedal crankshaft. A bicycle with an electric motor that includes a frame member that holds a seat at its upper end, and that includes a battery and a controller in the internal space of the frame member and controls power supply from the battery to the electric motor with the controller. A crankshaft case supporting a pedal crankshaft is attached to a lower portion of the frame member, and an electric motor is provided integrally with the crankshaft case behind the pedal crankshaft so as to direct a motor drive shaft in a substantially horizontal direction. Pedal force detecting means for detecting the pedaling force applied to the pedal crankshaft to the shaft case and vehicle speed for detecting vehicle speed A bicycle with an electric motor, further comprising a detection unit, wherein the controller controls the output of the electric motor in accordance with outputs of the pedaling force detection unit and the vehicle speed detection unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106741518A (en) * 2016-11-11 2017-05-31 刘讯岐 A kind of ultrashort electric bicycle of trick dual control
EP3381786A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-03 Yung-Sung Huang Clutch type electric drive device for bicycle

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CN106741518A (en) * 2016-11-11 2017-05-31 刘讯岐 A kind of ultrashort electric bicycle of trick dual control
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