JPH115584A - Drive unit structure for electric motor bicycle - Google Patents

Drive unit structure for electric motor bicycle

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Publication number
JPH115584A
JPH115584A JP9196996A JP19699697A JPH115584A JP H115584 A JPH115584 A JP H115584A JP 9196996 A JP9196996 A JP 9196996A JP 19699697 A JP19699697 A JP 19699697A JP H115584 A JPH115584 A JP H115584A
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JP
Japan
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controller
casing
drive unit
motor
power transistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9196996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Sonobe
浩之 園部
Katsutoshi Ota
勝利 大田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH115584A publication Critical patent/JPH115584A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a controller controlling the drive of an electric motor, to prevent the deterioration of outward appearance of a drive unit, to improve the facilitation of assembly and to improve cooling efficiency of the controller, relating to a drive unit structure for an electric motor bicycle. SOLUTION: A controller casing 28a storing a controller 21 is integrally constituted of a casing 28 of a drive unit 20, a female screw is provided in a semiconductor element 43 which is a heating part of the controller 21. By turning a screw inserted from outside the controller casing 28a, in this internal thread, the semiconductor element 43 is directly mounted in an inner wall of the controller casing 28a, and in its outer wall, a cooling fin 28c is formed.

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】本発明は、直流モータ等の電
動機を補助動力源として持つ電動自転車に関し、特に、
かかる電動自転車の補助動力源としての電動機を収納す
る駆動ユニットの構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric bicycle having an electric motor such as a DC motor as an auxiliary power source.
The present invention relates to a structure of a drive unit that houses an electric motor as an auxiliary power source of the electric bicycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、直流モータ等の電動機を補助
動力源として持つ電動自転車(パワーアシスト自転車又
は補助駆動モータ付き自転車)においては、モータの駆
動制御を行なうコントローラを、モータを収納する駆動
ユニットと分離して設置することにより、駆動ユニット
をコンパクトにし、且つ、全体の重量配分を分散させる
ことが行なわれていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric bicycle (a power assisted bicycle or a bicycle with an auxiliary driving motor) having an electric motor such as a DC motor as an auxiliary power source, a controller for controlling the driving of the motor is provided by a driving unit for housing the motor. In this case, the drive unit is made compact and the overall weight distribution is distributed.

【0003】しかし、近年になり、コントローラの冷却
性の向上と、外観の美しさと、結線を短くして電線の露
出を無くすことによる断線等の不具合の防止と、部品点
数の削減とを目的として、特開平8−175463号公
報に開示されるような電動自転車が提案されている。図
6はかかる電動自転車に用いられるコントローラの設置
の構成を示す図である。
However, in recent years, the object of the present invention is to improve the cooling performance of the controller, improve the appearance, prevent problems such as disconnection by shortening the connection and eliminating the exposure of electric wires, and reduce the number of components. An electric bicycle as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-175463 has been proposed. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of installing a controller used in such an electric bicycle.

【0004】この図6に示すように、コントローラ04
3(このコントローラ043はCPU043A,可変抵
抗器043Bを備えている)は、駆動ユニットのケーシ
ング044の肉厚を部分的に厚くして形成された収納基
部052の外側にビス等により固定され、例えば合成樹
脂で形成された収納カバー053により覆われている。
[0004] As shown in FIG.
3 (the controller 043 includes a CPU 043A and a variable resistor 043B) is fixed to the outside of a housing base 052 formed by partially increasing the thickness of a casing 044 of the drive unit with screws or the like. It is covered by a storage cover 053 made of synthetic resin.

【0005】コントローラ043が収納カバー053に
より覆われているため、コントローラ043の保護及び
外観の劣化防止がされ、また、コントローラ043がモ
ータ(図示略)に近接して配置されるため、両者を接続
する電線(図示略)の長さが大幅に短縮され、しかも電
線がケーシング044に内蔵されて外部に露出しないた
め、断線等の不具合の心配もなくなる。
[0005] Since the controller 043 is covered by the storage cover 053, the controller 043 is protected and the appearance is prevented from deteriorating. Further, since the controller 043 is arranged close to the motor (not shown), both are connected. Since the length of the electric wire (not shown) is greatly reduced, and the electric wire is built in the casing 044 and is not exposed to the outside, there is no fear of a trouble such as disconnection.

【0006】モータ駆動時にはコントローラ043は発
熱するが、コントローラ043が取り付けられている収
納基部052はアルミ合金製であり、アルミ合金は熱伝
導性に優れているため、収納基部052自体がコントロ
ーラ043の放熱体となって、コントローラ043の熱
をケーシング044側に発散させ、これにより、コント
ローラ043は効率良く冷却される。また、ケーシング
044は広い表面積を持っているため、コントローラ0
43で発生した熱は順次外気に放熱され、このため、ケ
ーシング044が過熱する心配はない。
When the motor is driven, the controller 043 generates heat. However, the storage base 052 to which the controller 043 is attached is made of an aluminum alloy. Since the aluminum alloy has excellent thermal conductivity, the storage base 052 itself is formed of the controller 043. As a radiator, the heat of the controller 043 is dissipated to the casing 044 side, whereby the controller 043 is efficiently cooled. In addition, since the casing 044 has a large surface area,
The heat generated at 43 is sequentially radiated to the outside air, so that there is no fear that the casing 044 will overheat.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成でコントローラを設置する従来の電動自転車にお
いては、コントローラ収納ケースは駆動ユニットのケー
シングの一部を別体の収納カバーで覆って成っており、
例えば合成樹脂で形成した収納カバーを用いた場合は、
アルミ合金製の駆動ユニットのケーシングとの一体感に
欠け、目的とする外観の美しさの効果が得られない虞が
ある。また、組み立て工程においても、別体の収納カバ
ーの取り付け工程が必要になり、工程が複雑である。
By the way, in the conventional electric bicycle in which the controller is installed in the above-described configuration, the controller storage case is formed by covering a part of the casing of the drive unit with a separate storage cover. Yes,
For example, when using a storage cover made of synthetic resin,
The drive unit made of an aluminum alloy lacks a sense of unity with the casing, and there is a possibility that the desired effect of the appearance is not obtained. Also, in the assembling process, a process of attaching a separate storage cover is required, and the process is complicated.

【0008】さらに、コントローラから発生した熱は駆
動ユニットのケーシングに伝わりケーシングを通じて外
気に放熱されるが、効率よく放熱しコントローラの冷却
効率を高めるには、コントローラが設置された基部の付
近の外壁の表面積を大きくして、外気への放熱が効率よ
く行なえる構造とすることが望ましい。しかしながら、
従来の電動自転車においては、コントローラがケーシン
グの外側に取り付けられているため、コントローラが設
置された基部の外壁の表面積を大きくとることは難し
く、また、コントローラから発生した熱は基部の反対
側、つまりケーシングの内側に放熱されやすく、ケーシ
ング内の温度が上昇すると放熱の効率が落ちることにな
る。
Further, the heat generated from the controller is transmitted to the casing of the drive unit and is radiated to the outside air through the casing. However, in order to efficiently radiate heat and increase the cooling efficiency of the controller, an outer wall near the base where the controller is installed is provided. It is desirable to increase the surface area so that heat can be efficiently radiated to the outside air. However,
In a conventional electric bicycle, since the controller is attached to the outside of the casing, it is difficult to increase the surface area of the outer wall of the base where the controller is installed, and the heat generated from the controller is opposite to the base, that is, The heat is easily radiated to the inside of the casing, and when the temperature in the casing rises, the heat radiation efficiency decreases.

【0009】また、コントローラをケース内に取り付け
る場合、従来のように取付用ビスの頭部をケースの内側
にして取り付けるとドライバが使い難いため作業性が悪
くなり、頭部をケースの外側にし内側をナットで締める
と内側のナットの保持のために作業性が悪くなるととも
に、ナットがスペースをとり他の部品の邪魔になるとい
う不具合がある。
In addition, when the controller is mounted in the case, if the head of the mounting screw is mounted inside the case as in the conventional case, it is difficult to use a driver, so that the workability deteriorates. If the nut is tightened with a nut, the workability is deteriorated due to the holding of the inner nut, and the nut takes up space and hinders other parts.

【0010】そこで、コントローラをケース内に取り付
ける場合のコントローラの取付構造も容易なものにした
い。本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、コ
ントローラを保護すると同時に外観が美しく、組み立て
が容易であり、且つコントローラの冷却効率にも優れ
た、電動自転車用駆動ユニット構造を提供することを目
的とする。
[0010] Therefore, it is desired that the mounting structure of the controller when the controller is mounted in the case be made easy. An object of the present invention is to provide a drive unit structure for an electric bicycle that protects a controller, has a beautiful appearance, is easy to assemble, and has excellent controller cooling efficiency. With the goal.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の電動自転車用駆動ユニット構造は、電動自転
車の補助動力源としての電動機をケーシングにて収納す
る駆動ユニットにおいて、該電動機の駆動制御を行なう
コントローラを収納するコントローラケーシングが、該
駆動ユニットのケーシングと一体に構成されていること
を特徴としている。
According to the present invention, there is provided a drive unit structure for an electric bicycle according to the present invention, wherein a motor as an auxiliary power source of the electric bicycle is housed in a casing. A controller casing accommodating a controller that performs drive control is characterized by being integrally formed with the casing of the drive unit.

【0012】また、請求項2記載の本発明の電動自転車
用駆動ユニット構造は、請求項1記載の電動自転車用駆
動ユニット構造において、該コントローラの発熱部品で
ある半導体素子が、該コントローラケーシングの内壁に
直付けされたことを特徴としている。請求項3記載の本
発明の電動自転車用駆動ユニット構造は、請求項1又は
2記載の電動自転車用駆動ユニット構造において、該半
導体素子側に雌ねじ部が設けられ、該雌ねじ部に該コン
トローラケーシングの外側より挿入されたねじが螺合さ
れることにより、該半導体素子が該コントローラケーシ
ングの内壁に直付けされたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a drive unit structure for an electric bicycle according to the first aspect, wherein the semiconductor element which is a heat-generating part of the controller is provided on an inner wall of the controller casing. It is characterized by being directly attached to. According to a third aspect of the present invention, in the drive unit structure for an electric bicycle according to the first or second aspect, a female screw portion is provided on the semiconductor element side, and the female screw portion is provided with the controller casing. The semiconductor element is directly attached to the inner wall of the controller casing by screwing a screw inserted from the outside.

【0013】さらに、請求項4記載の本発明の電動自転
車用駆動ユニット構造は、請求項1〜3のいずれかに記
載の電動自転車用駆動ユニット構造において、該コント
ローラケーシングの外壁に冷却フィンが形成されたこと
を特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a drive unit structure for an electric bicycle according to any one of the first to third aspects, wherein cooling fins are formed on an outer wall of the controller casing. It is characterized by having been done.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1〜図5は本発明の一実施形態
としての駆動ユニット構造を有する電動自転車について
示すものである。図1,図2は本実施形態にかかる電動
自転車の全体の構成を示し、図1は電動自転車の側面
図、図2は図1に示す電動自転車の制御系統及び動力伝
達系統を示す機能ブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 show an electric bicycle having a drive unit structure according to one embodiment of the present invention. 1 and 2 show the entire configuration of the electric bicycle according to the present embodiment, FIG. 1 is a side view of the electric bicycle, and FIG. 2 is a functional block diagram showing a control system and a power transmission system of the electric bicycle shown in FIG. It is.

【0015】図1に示すように、この電動自転車はブラ
シレス直流電動モータ等の電動機(以下、単に「モー
タ」という)31(図2参照)を内蔵する補助駆動ユニ
ット20を備えており、この補助駆動ユニット20はフ
レーム17の下端に取り付けられている。また、この補
助駆動ユニット20をクランク軸14が貫通し、クラン
ク軸14の両端にはペダルクランク15が固定され、ク
ランク15の先端にペダル16が取り付けられている。
さらに、チェン5が設けられており、このチェン5は、
後輪7の軸に一方向クラッチ3(図2参照)を介して取
り付けられた従動スプロットホイール2と、補助駆動ユ
ニット20のクランク軸14と同軸の駆動スプロケット
ホイール4とを連掛しており、これにより、このチェン
5は、運転者がペダル16を踏み込んでクランク軸14
を回転させる踏み込みトルクと、モータ31による補助
トルクとを駆動スプロケットホイール4と従動スプロケ
ットホイール2とを介して後輪7に伝達することができ
るようになっている。
As shown in FIG. 1, the electric bicycle includes an auxiliary drive unit 20 having a built-in electric motor (hereinafter simply referred to as "motor") 31 (refer to FIG. 2) such as a brushless DC electric motor. The drive unit 20 is attached to a lower end of the frame 17. A crankshaft 14 penetrates the auxiliary drive unit 20, a pedal crank 15 is fixed to both ends of the crankshaft 14, and a pedal 16 is attached to a tip of the crank 15.
Further, a chain 5 is provided.
The driven sprocket wheel 2 attached to the shaft of the rear wheel 7 via a one-way clutch 3 (see FIG. 2) and the drive sprocket wheel 4 coaxial with the crankshaft 14 of the auxiliary drive unit 20 are linked. This allows the driver to depress the pedal 16 to release the crankshaft 14.
Can be transmitted to the rear wheel 7 via the driving sprocket wheel 4 and the driven sprocket wheel 2.

【0016】モータ31の電源となる充電可能なバッテ
リ25が設けられており、このバッテリ25は化粧カバ
ー18に覆われる。この化粧カバー18は駆動ユニット
20の一部も覆っている。ところで、駆動ユニット20
の内部には、モータ31の駆動制御を行なうコントロー
ラ21が設けられており、このコントローラ21は、図
2に示すように、CPU42とパワートランジスタ(半
導体素子)43とを備えて構成されていて、このCPU
42が角度変位検出機構82,車速検出センサ89から
の検出信号に基づいて、モータ回転数やモータ出力の制
御のための信号をパワートランジスタ43に出力するこ
とにより、パワートランジスタ43を介してモータ31
を制御することができるようになっている。
A rechargeable battery 25 serving as a power supply for the motor 31 is provided, and the battery 25 is covered with a decorative cover 18. This decorative cover 18 also covers a part of the drive unit 20. By the way, the drive unit 20
Is provided with a controller 21 for controlling the driving of the motor 31. As shown in FIG. 2, the controller 21 includes a CPU 42 and a power transistor (semiconductor element) 43. This CPU
42 outputs a signal for controlling the motor rotation speed and motor output to the power transistor 43 based on the detection signals from the angular displacement detection mechanism 82 and the vehicle speed detection sensor 89, so that the motor 31
Can be controlled.

【0017】次に図2を参照しながら、駆動ユニット2
0についての説明を行なうと、次のようになる。即ち、
運転者がペダル16を踏み込みこむと、ペダルクランク
15にトルクが掛かり、クランク軸14を回転させ、一
方向クラッチ58及び角度変位機構81を経由して駆動
スプロケットホイール4を回転させるようになってい
る。そして、駆動スプロケットホイール4の回転はチェ
ン5を介して従動スプロケットホイール2に伝達され、
従動スプロケットホイール2と同軸の後輪ハブに設けら
れた一方向クラッチ3を介して後輪7を回転させるよう
になっている。
Next, referring to FIG.
A description of 0 is as follows. That is,
When the driver depresses the pedal 16, torque is applied to the pedal crank 15 to rotate the crankshaft 14 and rotate the drive sprocket wheel 4 via the one-way clutch 58 and the angular displacement mechanism 81. . The rotation of the driving sprocket wheel 4 is transmitted to the driven sprocket wheel 2 via the chain 5,
The rear wheel 7 is rotated via a one-way clutch 3 provided on a rear wheel hub coaxial with the driven sprocket wheel 2.

【0018】一方、角度変位機構81は、運転者がペダ
ル16を踏み込むことで発生した踏み込みトルクに比例
した相対的な角度変位を生じるようになっており、この
角度変位(踏み込みトルク)は、角度変位検出機構82
により角度変位に比例した電気信号に置き換えられ、コ
ントローラ21に内蔵されたモータ回転数・モータ出力
演算回路(CPU)42に送信されるようになってい
る。このCPU42は、踏み込みトルクに補助率(1以
下)を乗じてモータが出力すべき補助トルクを算出し、
コントローラ21に内蔵されたパワートランジスタ43
を介してバッテリ25から供給される電力を制御し、モ
ータ31を制御するようになっている。そして、モータ
31の回転は、モータ31の出力軸(図示略)に直結し
た減速機22によって所要の回転数まで落とされ、一方
向クラッチ55を介して駆動スプロケットホイール4に
伝達され、運転者の踏み込みトルクに対する補助トルク
が発生するようになっている。
On the other hand, the angular displacement mechanism 81 generates a relative angular displacement in proportion to the stepping torque generated by the driver depressing the pedal 16, and this angular displacement (stepping torque) is Displacement detection mechanism 82
Is converted into an electric signal proportional to the angular displacement, and is transmitted to a motor rotation speed / motor output calculation circuit (CPU) 42 built in the controller 21. The CPU 42 calculates an auxiliary torque to be output by the motor by multiplying the stepping torque by an auxiliary ratio (1 or less),
Power transistor 43 built in controller 21
The power supplied from the battery 25 is controlled through the control unit and the motor 31 is controlled. The rotation of the motor 31 is reduced to a required rotation speed by a speed reducer 22 directly connected to an output shaft (not shown) of the motor 31, transmitted to the driving sprocket wheel 4 via a one-way clutch 55, and An auxiliary torque for the stepping torque is generated.

【0019】角度変位検出機構82が一定値以下の角度
変位(踏み込みトルク)を検出したときは、CPU42
はモータ31を停止するようパワートランジスタ43に
指示を送り、同様に、車速検出センサ89が一定速度以
上の速度を検出した場合は、CPU42はモータ31を
停止するようパワートランジスタ43に指示を送るよう
になっている。この速度検出センサ89は補助駆動ユニ
ット30に内蔵している歯車(図示略)の歯を検出する
近接感応型センサであり、運転中の自転車のモータ31
の出力回転速度を、単位時間中に速度センサ89の感知
部近傍を通過する歯車の歯の検出数に置き換えて計測す
る方式のものである。また、自転車が運転者の踏み込み
トルクだけで走行する場合は、一方向クラッチ55にて
回転が断たれ、駆動スプロケットホイール4の回転がモ
ータ31へ伝わることはないようになっている。
When the angular displacement detecting mechanism 82 detects an angular displacement (stepping torque) equal to or less than a predetermined value, the CPU 42
Sends an instruction to the power transistor 43 to stop the motor 31. Similarly, when the vehicle speed detection sensor 89 detects a speed equal to or higher than a certain speed, the CPU 42 sends an instruction to the power transistor 43 to stop the motor 31. It has become. The speed detection sensor 89 is a proximity-sensitive sensor that detects the teeth of gears (not shown) built in the auxiliary drive unit 30, and the motor 31 of the bicycle that is being driven.
Is measured by substituting the output rotation speed for the number of teeth of the gear passing through the vicinity of the sensing portion of the speed sensor 89 during the unit time. When the bicycle runs only with the driver's stepping torque, the rotation is cut off by the one-way clutch 55, and the rotation of the drive sprocket wheel 4 is not transmitted to the motor 31.

【0020】次に図3,図4を用いて、本実施形態にか
かる電動自転車用駆動ユニットについて説明する。図3
は図1に示す電動自転車の駆動ユニット及びその周辺の
詳細図、図4は図3におけるA−A断面を取り駆動ユニ
ットのコントローラ部を示す図であるが、これらの図3
及び図4において、駆動ユニット20の片側に位置する
モータケーシング28と、中壁26とに囲まれた室内
に、直流ブラシレスモータ31が収納されている。モー
タ31は、コイルが備えられたステータ32と、円周に
永久磁石が取り付けられたロータ34とから構成され
る。このロータ34はクランク軸14と同心に回転し、
その回転は減速機構22に伝達されるようになってい
る。また、中壁26はモータ室と減速機構室を隔て減速
機構側の潤滑油の侵入を防止している。25は減速機構
ケーシングを、27はケーシング蓋を示す。また、23
は踏み込みトルク検出部(角度変位機構81及び角度変
位検出機構82)が内蔵されるケーシングである。駆動
ユニット20は、減速機構ケーシング25に設けられた
3個のボスと、これに明けられた取り付け孔25aとを
用い、ボルトによりフレーム17に取り付けられるよう
になっている。
Next, a drive unit for an electric bicycle according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 4 is a detailed view of the drive unit of the electric bicycle shown in FIG. 1 and the vicinity thereof, and FIG. 4 is a view taken along the line AA in FIG. 3 and showing a controller of the drive unit.
In FIG. 4, a DC brushless motor 31 is housed in a room surrounded by a motor casing 28 located on one side of the drive unit 20 and the middle wall 26. The motor 31 includes a stator 32 provided with a coil and a rotor 34 having a permanent magnet attached to the circumference. This rotor 34 rotates concentrically with the crankshaft 14,
The rotation is transmitted to the speed reduction mechanism 22. The middle wall 26 separates the motor chamber and the speed reduction mechanism chamber to prevent intrusion of lubricating oil on the speed reduction mechanism side. Reference numeral 25 denotes a reduction mechanism casing, and reference numeral 27 denotes a casing lid. Also, 23
Is a casing in which a stepping torque detecting unit (the angle displacement mechanism 81 and the angle displacement detection mechanism 82) is built. The drive unit 20 is attached to the frame 17 by bolts using three bosses provided on the speed reduction mechanism casing 25 and mounting holes 25a formed in the bosses.

【0021】コントローラ21を収納するコントローラ
ケーシング28aは、モータケーシング28の一部を張
り出して形成され、モータケーシング28と一体に構成
されている。そして、このコントローラケーシング28
a内には、回路基板41が取り付けられ、この回路基板
41にCPU42等の制御回路構成部品が配置され、バ
ッテリ25よりの電源配線,減速機構22よりの回転速
度信号配線,踏み込みトルク検出部(角度変位機構81
及び角度変位検出機構82)よりのトルク信号配線等が
回路結合されている。モータ31のステータ32の駆動
電流配線は、コントローラケーシング28aの内壁に沿
って直接パワートランジスタ43に配線され、パワート
ランジスタ43の電流の切り替えはホール素子(図示
略)により制御され、電流値はCPU42により制御さ
れるようになっている。
The controller casing 28a for accommodating the controller 21 is formed by projecting a part of the motor casing 28 and is formed integrally with the motor casing 28. And this controller casing 28
a, a circuit board 41 is mounted therein, and control circuit components such as a CPU 42 are disposed on the circuit board 41. A power supply wiring from the battery 25, a rotation speed signal wiring from the speed reduction mechanism 22, and a stepping torque detector ( Angle displacement mechanism 81
And the torque signal wiring and the like from the angular displacement detection mechanism 82) are circuit-coupled. The drive current wiring of the stator 32 of the motor 31 is wired directly to the power transistor 43 along the inner wall of the controller casing 28a, and the switching of the current of the power transistor 43 is controlled by a Hall element (not shown). It is controlled.

【0022】コントローラケーシング28aの蓋26a
は中壁26の延長張出部により形成されている。そし
て、このコントローラケーシング28aと蓋26aで囲
まれたコントローラ収納ケーシング部は、減速機構ケー
シング25及び踏み込みトルク検出部ケーシング23と
干渉しない位置に設置されている。また、コントローラ
ケーシング28aの内壁には、コントローラ21の発熱
部品であるパワートランジスタ43を取り付けるため
の、厚みのある座28bが備えられ、パワートランジス
タ43はこの座28bに直付けされる。
The cover 26a of the controller casing 28a
Is formed by an extension of the middle wall 26. The controller housing casing section surrounded by the controller casing 28a and the lid 26a is installed at a position where the controller housing casing section does not interfere with the speed reduction mechanism casing 25 and the stepping torque detecting section casing 23. A thick seat 28b is provided on the inner wall of the controller casing 28a for mounting a power transistor 43, which is a heat-generating component of the controller 21, and the power transistor 43 is directly attached to the seat 28b.

【0023】さらに、パワートランジスタ43が直付け
される座28bの外壁には複数の冷却フィン28cが設
けられる。なお、モータケーシング28やコントローラ
ケーシング28aあるいは駆動ユニットの中壁26,コ
ントローラケーシングの蓋26aには、例えばアルミ合
金等の熱伝導性に優れた材質が使用されている。
Further, a plurality of cooling fins 28c are provided on the outer wall of the seat 28b to which the power transistor 43 is directly attached. The motor casing 28, the controller casing 28a or the inner wall 26 of the drive unit, and the lid 26a of the controller casing are made of a material having excellent thermal conductivity such as an aluminum alloy.

【0024】本発明の一実施形態としての電動自転車
は、上述のように構成されているので、コントローラ2
1は、モータケーシング28と一体形成されたコントロ
ーラケーシング28aと蓋26aとにより構成されたコ
ントローラ収納ケーシング部により完全に覆われ、外部
からの衝撃等から十分に保護される。また、減速機構2
2からCPU42への回転速度信号配線,踏み込みトル
ク検出部(角度変位機構81及び角度変位検出機構8
2)からCPU42へのトルク信号配線,及びパワート
ランジスタ43からモータ31のステータ32への駆動
電流配線等の配線がモータケーシング28及びコントロ
ーラケーシング28aに完全に内蔵されるため、配線経
路が大幅に短縮され、また配線が外部へ露出されないた
め、断線等の発生が十分に防止される。
The electric bicycle according to one embodiment of the present invention is configured as described above.
1 is completely covered by a controller housing casing portion formed by a controller casing 28a and a lid 26a integrally formed with the motor casing 28, and is sufficiently protected from external impacts and the like. Also, the speed reduction mechanism 2
2 to the CPU 42, the rotation speed signal wiring, the stepping torque detecting unit (the angle displacement mechanism 81 and the angular displacement detection mechanism 8).
2) The wiring such as the torque signal wiring from the CPU 42 to the CPU 42 and the wiring such as the driving current wiring from the power transistor 43 to the stator 32 of the motor 31 are completely built in the motor casing 28 and the controller casing 28a. In addition, since the wiring is not exposed to the outside, the occurrence of disconnection or the like is sufficiently prevented.

【0025】また、モータ31の駆動時には、パワート
ランジスタ43が発熱するが、パワートランジスタ43
より発生した熱は、パワートランジスタ43が取り付け
られた座28bを通して、コントローラケーシング28
aに発散される。コントローラケーシング28aは、モ
ータケーシング28と一体形成構造であるため全体の熱
容量が大きく、且つ熱伝導性に優れた材質(例えばアル
ミ合金)で作られているため、パワートランジスタ43
で発生した熱は効率よくコントローラケーシング28a
及びモータケーシング28全体に発散される。そして、
コントローラケーシング28a及びモータケーシング2
8全体に伝わった熱は順次外気に放熱されるが、コント
ローラケーシング28a及びモータケーシング28の表
面積は広く、十分に外気と接触するため、放熱が間に合
わずにコントローラケーシング28a及びモータケーシ
ング28が過熱される心配もない。
When the motor 31 is driven, the power transistor 43 generates heat.
The generated heat is passed through the seat 28b to which the power transistor 43 is attached, and the controller casing 28
diverged to a. Since the controller casing 28a is formed integrally with the motor casing 28, the controller casing 28a is made of a material (for example, aluminum alloy) having a large heat capacity and excellent thermal conductivity.
Generated by the controller casing 28a
And is diverged throughout the motor casing 28. And
Controller casing 28a and motor casing 2
Although the heat transmitted to the whole 8 is successively radiated to the outside air, the surface area of the controller casing 28a and the motor casing 28 is large, and the controller casing 28a and the motor casing 28 are overheated without sufficient heat radiation because the surface area is sufficiently in contact with the outside air. No worries.

【0026】また、パワートランジスタ43が直付けさ
れた座28bの外壁に設けられた冷却フィン28cは、
コントローラケーシング28aの外気と接触する表面積
を拡大させるため、さらに効率よく外気への放熱が行な
われる。このように、本実施形態の電動自転車用駆動ユ
ニット構造によれば、コントローラ21を、モータケー
シング28と一体のコントローラケーシング28aと蓋
26aとより構成されたコントローラ収納ケーシング部
により完全に覆うことができるので、外部からの衝撃等
から十分に保護することができ、同時に、コントローラ
ケーシング28aはモータケーシング28と一体形成構
造であるため、コンパクトかつ外観の一体感があり、見
た目にも美しくすることができる。
The cooling fin 28c provided on the outer wall of the seat 28b to which the power transistor 43 is directly attached is
In order to increase the surface area of the controller casing 28a that comes into contact with the outside air, heat is more efficiently radiated to the outside air. As described above, according to the electric bicycle drive unit structure of the present embodiment, the controller 21 can be completely covered by the controller housing casing portion constituted by the controller casing 28a integrated with the motor casing 28 and the lid 26a. Therefore, the controller casing 28a can be sufficiently protected from external impacts and the like. At the same time, since the controller casing 28a is integrally formed with the motor casing 28, the controller casing 28a is compact and has a sense of unity in appearance, and can be beautifully viewed. .

【0027】また、減速機構22からCPU42への回
転速度信号配線,踏み込みトルク検出部(角度変位機構
81及び角度変位検出機構82)からCPU42へのト
ルク信号配線,及びパワートランジスタ43からモータ
31のステータ32への駆動電流配線等の配線がモータ
ケーシング28及びコントローラケーシング28aに完
全に内蔵されるため、配線経路が大幅に短縮され、また
配線が外部へ露出されないため断線等の発生を防止する
ことができ、同時に配線の露出がないことにより外観の
美しさも確保することができる。
The rotation speed signal wiring from the speed reduction mechanism 22 to the CPU 42, the torque signal wiring from the stepping torque detectors (angular displacement mechanisms 81 and 82) to the CPU 42, and the power transistor 43 to the stator of the motor 31 Since the wiring such as the driving current wiring to 32 is completely built in the motor casing 28 and the controller casing 28a, the wiring path is significantly shortened, and since the wiring is not exposed to the outside, the occurrence of disconnection or the like can be prevented. In addition, since the wiring is not exposed, beautiful appearance can be ensured.

【0028】さらに、コントローラ21を覆うための専
用の収納カバーや、このケースを駆動ユニットに固定す
るためのビス等が不要になるため、部品点数を減らすこ
とができ、組み立て性の向上及び製造コストダウンに貢
献することができる。モータ31の駆動時においては、
コントローラ21の発熱源体であるパワートランジスタ
43を、熱容量が大きく、かつ熱伝導性に優れた、モー
タケーシング28と一体形成構造であるコントローラケ
ーシング28aに直付けしているため、パワートランジ
スタ43より発生した熱は、効率よくコントローラケー
シング28a及びモータケーシング28全体に発散させ
ることができ、これによりコントローラ21の温度上昇
を効果的に抑えることができる。
Further, since a dedicated storage cover for covering the controller 21 and a screw for fixing the case to the drive unit are not required, the number of parts can be reduced, and the assemblability is improved and the manufacturing cost is reduced. Can contribute to down. When the motor 31 is driven,
Since the power transistor 43, which is a heat source of the controller 21, is directly attached to the controller casing 28a, which has a large heat capacity and excellent thermal conductivity, and is integrally formed with the motor casing 28, the power transistor 43 generates the power transistor 43. The generated heat can be efficiently dissipated to the entire controller casing 28a and the motor casing 28, whereby the temperature rise of the controller 21 can be effectively suppressed.

【0029】さらに、パワートランジスタ43が直付け
された座28bの外壁に複数の冷却フィン28cを設け
て、コントローラケーシング28aの外気と接触する表
面積を拡大させることにより、さらに効率よくパワート
ランジスタ43より発生した熱が外気へ放出され、より
効果的にコントローラ21の温度上昇を抑えることがで
きる。
Further, a plurality of cooling fins 28c are provided on the outer wall of the seat 28b to which the power transistor 43 is directly attached, and the surface area of the controller casing 28a that comes into contact with the outside air is enlarged, so that the power transistor 43 generates the power more efficiently. The generated heat is released to the outside air, and the temperature rise of the controller 21 can be suppressed more effectively.

【0030】ところで、パワートランジスタ43のコン
トローラケーシング28aへの取り付け(直付け)の具
体的な構造としては、図5(a),(b)に示すような
ものが考えられる。図5(a),(b)に示すように、
パワートランジスタ43側に雌ねじ部43dを設け、パ
ワートランジスタ43が取り付けられる座28bにはボ
ルト孔28dを設けて、ボルト孔28dに座28bの外
側から小ねじ(取付用ビス)44を通し、小ねじ44の
先端部を雌ねじ部43dに螺合させることにより、パワ
ートランジスタ43を座28bに直付けする構造であ
る。
By the way, as a specific structure of attaching (directly attaching) the power transistor 43 to the controller casing 28a, the structure shown in FIGS. 5A and 5B can be considered. As shown in FIGS. 5A and 5B,
A female screw portion 43d is provided on the power transistor 43 side, a bolt hole 28d is provided in a seat 28b to which the power transistor 43 is mounted, and a small screw (mounting screw) 44 is passed through the bolt hole 28d from outside the seat 28b. The power transistor 43 is directly attached to the seat 28b by screwing the distal end of the power transistor 44 into the female screw portion 43d.

【0031】この場合のパワートランジスタ43側へ雌
ねじ部43dを設ける構造としては、パワートランジス
タ43の本体部43aに直接雌ねじ部43dを穿設する
構造の他に、図5(a)に示すように、本体部43aに
形成された孔部43f内に、内周に雌ねじ部43dをそ
なえたインサータ43eを固着させることで、インサー
タ43eを介して雌ねじ部43dを設けるようにする構
造がある。
In this case, as a structure in which the female screw portion 43d is provided on the power transistor 43 side, in addition to a structure in which the female screw portion 43d is directly formed in the main body 43a of the power transistor 43, as shown in FIG. There is a structure in which an inserter 43e having a female screw portion 43d on the inner periphery is fixed in a hole 43f formed in the main body portion 43a, so that the female screw portion 43d is provided via the inserter 43e.

【0032】また、通常のパワートランジスタに設けら
れている取り付け用のボルト孔を利用する場合には、図
5(b)に示すように、フランジ部43gと雌ねじ部4
3dとをそなえたスリーブナット45をボルト孔43c
に挿入し、スリーブナット45がパワートランジスタ4
3に対して回転しないように接着等により固定すること
により、パワートランジスタ43に雌ねじ部43dを設
けることができる。なお、43bはパワートランジスタ
43の電極である。
When a bolt hole for attachment provided in a normal power transistor is used, as shown in FIG. 5B, a flange 43g and a female screw 4 are used.
3d and the nut 45b with the bolt hole 43c.
Into the power transistor 4
By fixing the power transistor 43 with an adhesive or the like so as not to rotate with respect to 3, the power transistor 43 can be provided with a female screw portion 43d. 43b is an electrode of the power transistor 43.

【0033】このようなパワートランジスタ43のコン
トローラケーシング28aへの取付構造によれば、小ね
じ44を作業の容易なコントローラケーシング28aの
外側から挿入して雌ねじ部43dに螺合させるだけでパ
ワートランジスタ43をコントローラケーシング28a
内に取り付けることができるため、狭隘なコントローラ
ケーシング28aの内側から小ねじ44を挿入し作業す
る場合に比べて取付作業が極めて容易になるという利点
がある。
According to the mounting structure of the power transistor 43 to the controller casing 28a, the power transistor 43 can be inserted simply by inserting the small screw 44 from the outside of the controller casing 28a, which is easy to work, and screwing it into the female screw portion 43d. To the controller casing 28a
Since it can be mounted inside, there is an advantage that the mounting operation becomes extremely easy as compared with the case where the small screw 44 is inserted from the inside of the narrow controller casing 28a.

【0034】また、パワートランジスタ43に設けられ
た雌ねじ部43dに直接小ねじ44を螺合させる構造で
あり、コントローラケーシング28aの外側から小ねじ
44により取り付ける場合にコントローラケーシング2
8aの内側に必要とされたパワートランジスタ43と別
体の取付ナットが不要となり、取付時にナットを保持す
る必要がなくなり、この点でも取付作業が容易になると
ともに、ナットの不要分だけ内部スペースに余裕が生
じ、組立時の他の電子部品や配線との干渉がなくなると
いう利点もある。
The small screw 44 is directly screwed into the female screw portion 43d provided in the power transistor 43. When the small screw 44 is attached from outside the controller casing 28a, the controller casing 2
A mounting nut separate from the power transistor 43, which is required inside the 8a, is not required, so that it is not necessary to hold the nut at the time of mounting. There is also an advantage that a margin is provided and interference with other electronic components and wiring during assembly is eliminated.

【0035】なお、本実施形態においてはコントローラ
における発熱部品としてパワートランジスタが使用され
ている例について述べたが、本発明の構造はパワートラ
ンジスタ以外の他の発熱部品となる半導体素子について
適用するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
応用や変形が可能であることは勿論である。
In this embodiment, an example has been described in which a power transistor is used as a heat-generating component in a controller. However, the structure of the present invention is applied to a semiconductor element serving as a heat-generating component other than a power transistor. Of course, various applications and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の電動自転車用駆動ユニット構造によれば、コント
ローラケーシングが駆動ユニットのケーシングと一体に
構成されて、コントローラをこの一体構造のケーシング
内に収納することができるので、外部からの衝撃等から
十分に保護することができ、同時に、コントローラケー
シングは駆動ユニットのケーシングと一体構造でるた
め、コンパクトかつ外観の一体感があり、見た目にも美
しくすることができるほか、信号配線や電動機用の駆動
配線等の配線をケーシングに完全に内蔵することがで
き、これにより、配線経路が大幅に短縮され、また配線
が外部へ露出されないため断線等の発生を十分に防止す
ることができ、同時に配線の露出がないことにより外観
の美しさも確保できる利点がある。
As described above in detail, according to the drive unit structure for an electric bicycle according to the first aspect of the present invention, the controller casing is formed integrally with the casing of the drive unit, and the controller is formed of the integrated structure. Since it can be stored in the casing, it can be sufficiently protected from external impact and the like.At the same time, since the controller casing is integrated with the drive unit casing, it is compact and has a sense of unity in appearance. In addition, wiring such as signal wiring and drive wiring for electric motors can be completely built into the casing, which greatly shortens the wiring path and disconnects the wiring because the wiring is not exposed to the outside. Etc. can be sufficiently prevented, and at the same time, since the wiring is not exposed, beautiful appearance can be secured. There is a point.

【0037】また、請求項1記載の本発明の電動自転車
用駆動ユニット構造では、コントローラを覆うための専
用の収納カバーや、このケースを駆動ユニットに固定す
るためのビス等が不要になるため、部品点数を減らすこ
とができ、組み立て性の向上及び製造コストダウンに貢
献するという利点もある。請求項2記載の本発明の電動
自転車用駆動ユニット構造によれば、上記の効果ないし
利点が得られるほか、コントローラの発熱部品である半
導体素子が、コントローラケーシングの内壁に直付けさ
れているため、電動機の駆動時に半導体素子より発生し
た熱を、効率よくコントローラケーシング及び駆動ユニ
ットのケーシング全体に発散させることができ、コント
ローラの温度上昇を効果的に抑制できる利点がある。
In the drive unit structure for an electric bicycle according to the present invention, a dedicated storage cover for covering the controller, a screw for fixing the case to the drive unit, and the like are not required. There is also an advantage that the number of parts can be reduced, which contributes to improvement in assemblability and reduction in manufacturing cost. According to the drive unit structure for an electric bicycle of the present invention described in claim 2, in addition to the above-described effects and advantages, the semiconductor element, which is a heating component of the controller, is directly attached to the inner wall of the controller casing. There is an advantage that heat generated from the semiconductor element when the motor is driven can be efficiently dissipated to the entire controller casing and the entire casing of the drive unit, and a rise in the temperature of the controller can be effectively suppressed.

【0038】請求項3記載の本発明の電動自転車用駆動
ユニット構造によれば、上記の効果ないし利点が得られ
るほか、コントローラケーシングの外側から挿入したね
じを半導体素子側の雌ねじ部に螺合させることにより、
半導体素子をコントローラケーシングに取り付けるた
め、取り付け作業が容易となり、また、コントローラケ
ーシングの内部スペースに余裕を持たせることができる
利点がある。
According to the drive unit structure for an electric bicycle according to the third aspect of the present invention, in addition to the above effects and advantages, the screw inserted from the outside of the controller casing is screwed into the female screw portion on the semiconductor element side. By doing
Since the semiconductor element is mounted on the controller casing, the mounting operation is facilitated, and there is an advantage that the internal space of the controller casing can have a margin.

【0039】請求項4記載の本発明の電動自転車用駆動
ユニット構造によれば、上記の効果ないし利点が得られ
るほか、半導体素子が直付けされたコントローラケーシ
ングの外壁に形成された冷却フィンにより、コントロー
ラケーシングが外気と接触する表面積が拡大して、さら
に効率よく半導体素子より発生した熱が外気へ放出さ
れ、より効果的にコントローラの温度上昇を抑制できる
利点がある。
According to the drive unit structure for an electric bicycle according to the fourth aspect of the present invention, in addition to the above effects and advantages, the cooling fin formed on the outer wall of the controller casing to which the semiconductor element is directly attached can be obtained. There is an advantage that the surface area of the controller casing in contact with the outside air is increased, and the heat generated from the semiconductor element is more efficiently released to the outside air, so that the temperature rise of the controller can be more effectively suppressed.

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

【図1】本発明の一実施形態としての駆動ユニット構造
を有する電動自転車を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an electric bicycle having a drive unit structure as one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態としての駆動ユニット構造
を有する電動自転車の制御系統及び動力伝達系統を示す
機能ブロック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a control system and a power transmission system of the electric bicycle having a drive unit structure according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態としての電動自転車用駆動
ユニット構造を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a drive unit structure for an electric bicycle as one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態としての電動自転車用駆動
ユニットのコントローラ部の構造を示す図3のA−A断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3, showing a structure of a controller of the electric bicycle drive unit as one embodiment of the present invention.

【図5】パワートランジスタのコントローラケーシング
への取り付け構造を示す図であり、(a)は雌ねじ部に
インサータを使用した例、(b)は雌ねじ部にスリーブ
ナットを使用した例である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a mounting structure of a power transistor to a controller casing, in which FIG. 5A shows an example in which an inserter is used in a female screw portion, and FIG. 5B shows an example in which a sleeve nut is used in a female screw portion.

【図6】従来の電動自転車におけるコントローラの配置
構造を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an arrangement structure of a controller in a conventional electric bicycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 駆動ユニット 21 コントローラ 28 モータケーシング 28a コントローラケーシング 28b 座 28c 冷却フィン 28d ボルト孔 31 モータ(電動機) 42 CPU 43 パワートランジスタ(半導体素子) 43a 本体部 43c ボルト孔 43d 雌ねじ部 43e インサータ 44 小ねじ(ねじ) 45 スリーブナット Reference Signs List 20 drive unit 21 controller 28 motor casing 28a controller casing 28b seat 28c cooling fin 28d bolt hole 31 motor (motor) 42 CPU 43 power transistor (semiconductor element) 43a main body 43c bolt hole 43d female screw 43e inserter 44 small screw (screw) 45 Sleeve nut

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

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年3月26日[Submission date] March 26, 1998

【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】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0016】モータ31の電源となる充電可能なバッテ
10が設けられており、このバッテリ10は化粧カバ
ー18に覆われる。この化粧カバー18は駆動ユニット
20の一部も覆っている。ところで、駆動ユニット20
の内部には、モータ31の駆動制御を行なうコントロー
ラ21が設けられており、このコントローラ21は、図
2に示すように、CPU42とパワートランジスタ(半
導体素子)43とを備えて構成されていて、このCPU
42が角度変位検出機構82,車速検出センサ89から
の検出信号に基づいて、モータ回転数やモータ出力の制
御のための信号をパワートランジスタ43に出力するこ
とにより、パワートランジスタ43を介してモータ31
を制御することができるようになっている。
A rechargeable battery 10 serving as a power supply for the motor 31 is provided. The battery 10 is covered with a decorative cover 18. This decorative cover 18 also covers a part of the drive unit 20. By the way, the drive unit 20
Is provided with a controller 21 for controlling the driving of the motor 31. As shown in FIG. 2, the controller 21 includes a CPU 42 and a power transistor (semiconductor element) 43. This CPU
42 outputs a signal for controlling the motor rotation speed and motor output to the power transistor 43 based on the detection signals from the angular displacement detection mechanism 82 and the vehicle speed detection sensor 89, so that the motor 31
Can be controlled.

【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】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】一方、角度変位機構81は、運転者がペダ
ル16を踏み込むことで発生した踏み込みトルクに比例
した相対的な角度変位を生じるようになっており、この
角度変位(踏み込みトルク)は、角度変位検出機構82
により角度変位に比例した電気信号に置き換えられ、コ
ントローラ21に内蔵されたモータ回転数・モータ出力
演算回路(CPU)42に送信されるようになってい
る。このCPU42は、踏み込みトルクに補助率(1以
下)を乗じてモータが出力すべき補助トルクを算出し、
コントローラ21に内蔵されたパワートランジスタ43
を介してバッテリ10から供給される電力を制御し、モ
ータ31を制御するようになっている。そして、モータ
31の回転は、モータ31の出力軸(図示略)に直結し
た減速機22によって所要の回転数まで落とされ、一方
向クラッチ55を介して駆動スプロケットホイール4に
伝達され、運転者の踏み込みトルクに対する補助トルク
が発生するようになっている。
On the other hand, the angular displacement mechanism 81 generates a relative angular displacement in proportion to the stepping torque generated by the driver depressing the pedal 16, and this angular displacement (stepping torque) is Displacement detection mechanism 82
Is converted into an electric signal proportional to the angular displacement, and is transmitted to a motor rotation speed / motor output calculation circuit (CPU) 42 built in the controller 21. The CPU 42 calculates an auxiliary torque to be output by the motor by multiplying the stepping torque by an auxiliary ratio (1 or less),
Power transistor 43 built in controller 21
The power supplied from the battery 10 is controlled via the power supply and the motor 31 is controlled. The rotation of the motor 31 is reduced to a required rotation speed by a speed reducer 22 directly connected to an output shaft (not shown) of the motor 31, transmitted to the driving sprocket wheel 4 via a one-way clutch 55, and An auxiliary torque for the stepping torque is generated.

【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】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0019】角度変位検出機構82が一定値以下の角度
変位(踏み込みトルク)を検出したときは、CPU42
はモータ31を停止するようパワートランジスタ43に
指示を送り、同様に、車速検出センサ89が一定速度以
上の速度を検出した場合は、CPU42はモータ31を
停止するようパワートランジスタ43に指示を送るよう
になっている。この車速検出センサ89は補助駆動ユニ
ット30に内蔵している歯車(図示略)の歯を検出する
近接感応型センサであり、運転中の自転車のモータ31
の出力回転速度を、単位時間中に車速検出センサ89の
感知部近傍を通過する歯車の歯の検出数に置き換えて計
測する方式のものである。また、自転車が運転者の踏み
込みトルクだけで走行する場合は、一方向クラッチ55
にて回転が断たれ、駆動スプロケットホイール4の回転
がモータ31へ伝わることはないようになっている。
When the angular displacement detecting mechanism 82 detects an angular displacement (stepping torque) equal to or less than a predetermined value, the CPU 42
Sends an instruction to the power transistor 43 to stop the motor 31. Similarly, when the vehicle speed detection sensor 89 detects a speed equal to or higher than a certain speed, the CPU 42 sends an instruction to the power transistor 43 to stop the motor 31. It has become. The vehicle speed detection sensor 89 is a proximity-sensitive sensor that detects the teeth of gears (not shown) built in the auxiliary drive unit 30, and the motor 31 of the bicycle that is being driven.
Is measured by replacing the output rotation speed with the number of teeth of a gear passing through the vicinity of the sensing portion of the vehicle speed detection sensor 89 during a unit time. When the bicycle runs only with the driver's stepping torque, the one-way clutch 55 is used.
, The rotation of the drive sprocket wheel 4 is not transmitted to the motor 31.

【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】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0020】次に図3,図4を用いて、本実施形態にか
かる電動自転車用駆動ユニットについて説明する。図3
は図1に示す電動自転車の駆動ユニット及びその周辺の
詳細図、図4は図3におけるA−A断面を取り駆動ユニ
ットのコントローラ部を示す図であるが、これらの図3
及び図4において、駆動ユニット20の片側に位置する
モータケーシング28と、中壁26とに囲まれた室内
に、モータ31が収納されている。モータ31は、コイ
ルが備えられたステータ32と、円周に永久磁石が取り
付けられたロータ34とから構成される。このロータ3
4はクランク軸14と同心に回転し、その回転は減速機
構22に伝達されるようになっている。また、中壁26
はモータ室と減速機構室を隔て減速機構側の潤滑油の侵
入を防止している。25は減速機構ケーシングを、27
はケーシング蓋を示す。また、23は踏み込みトルク検
出部(角度変位機構81及び角度変位検出機構82)が
内蔵されるケーシングである。駆動ユニット20は、減
速機構ケーシング25に設けられた3個のボスと、これ
に明けられた取り付け孔25aとを用い、ボルトにより
フレーム17に取り付けられるようになっている。
Next, a drive unit for an electric bicycle according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 4 is a detailed view of the drive unit of the electric bicycle shown in FIG. 1 and the vicinity thereof, and FIG. 4 is a view taken along the line AA in FIG. 3 and showing a controller of the drive unit.
4, a motor 31 is housed in a room surrounded by a motor casing 28 located on one side of the drive unit 20 and the middle wall 26. The motor 31 includes a stator 32 provided with a coil and a rotor 34 having a permanent magnet attached to the circumference. This rotor 3
4 rotates concentrically with the crankshaft 14, and the rotation is transmitted to the reduction mechanism 22. Also, the inner wall 26
Prevents the intrusion of lubricating oil on the reduction mechanism side by separating the motor chamber and the reduction mechanism chamber. 25 is a reduction gear casing, 27
Indicates a casing lid. Reference numeral 23 denotes a casing in which a stepping torque detecting unit (the angle displacement mechanism 81 and the angle displacement detection mechanism 82) is built. The drive unit 20 is attached to the frame 17 by bolts using three bosses provided on the speed reduction mechanism casing 25 and mounting holes 25a formed in the bosses.

【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】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0021】コントローラ21を収納するコントローラ
ケーシング28aは、モータケーシング28の一部を張
り出して形成され、モータケーシング28と一体に構成
されている。そして、このコントローラケーシング28
a内には、回路基板41が取り付けられ、この回路基板
41にCPU42等の制御回路構成部品が配置され、バ
ッテリ10よりの電源配線,減速機構22よりの回転速
度信号配線,踏み込みトルク検出部(角度変位機構81
及び角度変位検出機構82)よりのトルク信号配線等が
回路結合されている。モータ31のステータ32の駆動
電流配線は、コントローラケーシング28aの内壁に沿
って直接パワートランジスタ43に配線され、パワート
ランジスタ43の電流の切り替えはホール素子(図示
略)により制御され、電流値はCPU42により制御さ
れるようになっている。
The controller casing 28a for accommodating the controller 21 is formed by projecting a part of the motor casing 28 and is formed integrally with the motor casing 28. And this controller casing 28
a, a circuit board 41 is mounted thereon, and control circuit components such as a CPU 42 are disposed on the circuit board 41. A power supply wiring from the battery 10 , a rotation speed signal wiring from the speed reduction mechanism 22, Stepping torque detection unit (angular displacement mechanism 81
And the torque signal wiring and the like from the angular displacement detection mechanism 82) are circuit-coupled. The drive current wiring of the stator 32 of the motor 31 is wired directly to the power transistor 43 along the inner wall of the controller casing 28a, and the switching of the current of the power transistor 43 is controlled by a Hall element (not shown). It is controlled.

【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】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0031】この場合のパワートランジスタ43側へ雌
ねじ部43dを設ける構造としては、パワートランジス
タ43の本体部43aに直接雌ねじ部43dを穿設する
構造の他に、図5(a)に示すように、本体部43aに
形成された孔部43f内に、内周に雌ねじ部43dをそ
なえたインサート43eを固着させることで、インサー
43eを介して雌ねじ部43dを設けるようにする構
造がある。
In this case, as a structure in which the female screw portion 43d is provided on the power transistor 43 side, in addition to a structure in which the female screw portion 43d is directly formed in the main body 43a of the power transistor 43, as shown in FIG. , in the formed hole 43f of the main body portion 43a, by fixing the insert 43e provided with a female screw portion 43d on the inner periphery, insert
There is a structure that provided the internal thread portion 43d through the door 43e.

【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】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【符号の説明】 20 駆動ユニット 21 コントローラ 28 モータケーシング 28a コントローラケーシング 28b 座 28c 冷却フィン 28d ボルト孔 31 モータ(電動機) 42 CPU 43 パワートランジスタ(半導体素子) 43a 本体部 43c ボルト孔 43d 雌ねじ部 43e インサート 44 小ねじ(ねじ) 45 スリーブナットDESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Drive unit 21 Controller 28 Motor casing 28a Controller casing 28b Seat 28c Cooling fin 28d Bolt hole 31 Motor (motor) 42 CPU 43 Power transistor (semiconductor element) 43a Main body 43c Bolt hole 43d Female screw 43e Insert 44 Small screw (screw) 45 Sleeve nut

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動自転車の補助動力源としての電動機
をケーシングにて収納する駆動ユニットにおいて、 該電動機の駆動制御を行なうコントローラを収納するコ
ントローラケーシングが、該駆動ユニットのケーシング
と一体に構成されていることを特徴とする、電動自転車
用駆動ユニット構造。
1. A drive unit for accommodating a motor as an auxiliary power source of an electric bicycle in a casing, wherein a controller casing for accommodating a controller for controlling driving of the electric motor is formed integrally with the casing of the drive unit. A drive unit structure for an electric bicycle.
【請求項2】 該コントローラの発熱部品である半導体
素子が、該コントローラケーシングの内壁に直付けされ
たことを特徴とする、請求項1記載の電動自転車用駆動
ユニット構造。
2. The drive unit structure for an electric bicycle according to claim 1, wherein a semiconductor element as a heat-generating component of the controller is directly attached to an inner wall of the controller casing.
【請求項3】 該半導体素子側に雌ねじ部が設けられ、
該雌ねじ部に該コントローラケーシングの外側より挿入
されたねじが螺合されることにより、該半導体素子が該
コントローラケーシングの内壁に直付けされたことを特
徴とする、請求項1又は2記載の電動自転車用駆動ユニ
ット構造。
3. A female screw portion is provided on the semiconductor element side,
3. The electric motor according to claim 1, wherein the semiconductor element is directly attached to an inner wall of the controller casing by screwing a screw inserted from outside the controller casing into the female screw portion. 4. Bicycle drive unit structure.
【請求項4】 該コントローラケーシングの外壁に冷却
フィンが形成されたことを特徴とする、請求項1〜3の
いずれかに記載の電動自転車用駆動ユニット構造。
4. The drive unit structure for an electric bicycle according to claim 1, wherein cooling fins are formed on an outer wall of the controller casing.
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