JPH1179059A - 自転車の補助駆動装置 - Google Patents
自転車の補助駆動装置Info
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- JPH1179059A JPH1179059A JP9249441A JP24944197A JPH1179059A JP H1179059 A JPH1179059 A JP H1179059A JP 9249441 A JP9249441 A JP 9249441A JP 24944197 A JP24944197 A JP 24944197A JP H1179059 A JPH1179059 A JP H1179059A
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- Japan
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- sprocket
- chain
- bicycle
- motor
- auxiliary
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/70—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at single endless flexible member, e.g. chain, between cycle crankshaft and wheel axle, the motor engaging the endless flexible member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的構成が簡単で、自転車自体もコンパク
トで重量も軽くなる自転車の補助駆動装置を提供する。 【解決手段】 クランク軸１６に取付けられた主スプロ
ケット１９から後輪１３の従動スプロケット２１にチェ
ーン２０によって動力伝達を行い、更に電池４０を電源
とするモータ駆動機構２５によって、後輪１３の補助駆
動を行う自転車の補助駆動装置１０において、モータ駆
動機構２５の出力軸２７に、チェーン２０に噛合する駆
動スプロケット２８を設けると共に、チェーン２０の張
力を検知するチェーン張りセンサー２６を主スプロケッ
ト１９と駆動スプロケット２８の間に設け、チェーン張
りセンサー２６が一定以上のチェーン２０の張力を検知
した場合に、モータ駆動機構２５を作動させる。
トで重量も軽くなる自転車の補助駆動装置を提供する。 【解決手段】 クランク軸１６に取付けられた主スプロ
ケット１９から後輪１３の従動スプロケット２１にチェ
ーン２０によって動力伝達を行い、更に電池４０を電源
とするモータ駆動機構２５によって、後輪１３の補助駆
動を行う自転車の補助駆動装置１０において、モータ駆
動機構２５の出力軸２７に、チェーン２０に噛合する駆
動スプロケット２８を設けると共に、チェーン２０の張
力を検知するチェーン張りセンサー２６を主スプロケッ
ト１９と駆動スプロケット２８の間に設け、チェーン張
りセンサー２６が一定以上のチェーン２０の張力を検知
した場合に、モータ駆動機構２５を作動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、踏力による駆動ト
ルクの検出を容易かつ正確に行い、かつこの検出トルク
に基づいて踏力をモータによって効果的に補助すること
ができ、しかもその構造も簡単な自転車の補助駆動装置
に関する。
ルクの検出を容易かつ正確に行い、かつこの検出トルク
に基づいて踏力をモータによって効果的に補助すること
ができ、しかもその構造も簡単な自転車の補助駆動装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自転車の走行を軽快にするため、
モータによって補助駆動力を発生し、踏力に合成させる
ことができる自転車の補助駆動装置として、例えば、特
開平９−１８８２８７号公報に記載された自転車の補助
駆動装置がある。この公報に記載された自転車の補助駆
動装置は、一般に、以下の構成を有している。自転車の
固定側にクランク軸が支承され、このクランク軸の両側
には１８０度の位相を変えてクランクアームが設けら
れ、クランクアームの先部にペダルが設けられている。
クランク軸には、遊星歯車機構を介して大径の主スプロ
ケットが固定され、この主スプロケットと後輪の従動ス
プロケットがチェーンによって連結され、一方向クラッ
チを介して後輪が回転できるようになっている。前記遊
星歯車機構には、クランク軸から入力されるペダルの踏
力を検知するセンサーと、電動モータとが取付けられ
て、クランク軸からの踏力に応じて前記電動モータを駆
動し後輪の補助回転を行うようになっていた。
モータによって補助駆動力を発生し、踏力に合成させる
ことができる自転車の補助駆動装置として、例えば、特
開平９−１８８２８７号公報に記載された自転車の補助
駆動装置がある。この公報に記載された自転車の補助駆
動装置は、一般に、以下の構成を有している。自転車の
固定側にクランク軸が支承され、このクランク軸の両側
には１８０度の位相を変えてクランクアームが設けら
れ、クランクアームの先部にペダルが設けられている。
クランク軸には、遊星歯車機構を介して大径の主スプロ
ケットが固定され、この主スプロケットと後輪の従動ス
プロケットがチェーンによって連結され、一方向クラッ
チを介して後輪が回転できるようになっている。前記遊
星歯車機構には、クランク軸から入力されるペダルの踏
力を検知するセンサーと、電動モータとが取付けられ
て、クランク軸からの踏力に応じて前記電動モータを駆
動し後輪の補助回転を行うようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の自転車の補助駆動装置は、未だ、以下の解決すべき課
題を有していた。 クランク軸に取付けた遊星歯車機構が大型となって、
しかもその構造が複雑であるために、自転車自体が大型
化、重量化する。 また、ボリューム等のトルク検出器を用いているの
で、細かい調整はできる一方、その制御が複雑化する。
また、前記公報においては、電動モータで直接主スプロ
ケットを駆動しているが、例えば、前記公報の図７に示
すように、後輪のスプロケットを並列に配置して電動モ
ータを備えた駆動源を主スプロケットとは別に設けた自
転車の補助駆動装置も提案されているが、２本のチェー
ンを必要としその構成が複雑になるという問題があっ
た。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、比較
的構成が簡単で、自転車自体もコンパクトで重量も軽く
なる自転車の補助駆動装置を提供することを目的とす
る。
の自転車の補助駆動装置は、未だ、以下の解決すべき課
題を有していた。 クランク軸に取付けた遊星歯車機構が大型となって、
しかもその構造が複雑であるために、自転車自体が大型
化、重量化する。 また、ボリューム等のトルク検出器を用いているの
で、細かい調整はできる一方、その制御が複雑化する。
また、前記公報においては、電動モータで直接主スプロ
ケットを駆動しているが、例えば、前記公報の図７に示
すように、後輪のスプロケットを並列に配置して電動モ
ータを備えた駆動源を主スプロケットとは別に設けた自
転車の補助駆動装置も提案されているが、２本のチェー
ンを必要としその構成が複雑になるという問題があっ
た。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、比較
的構成が簡単で、自転車自体もコンパクトで重量も軽く
なる自転車の補助駆動装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の自転車の補助駆動装置は、クランク軸に取付けら
れた主スプロケットから後輪の従動スプロケットにチェ
ーンによって動力伝達を行い、更に電池を電源とするモ
ータ駆動機構によって、前記後輪の補助駆動を行う自転
車の補助駆動装置において、前記モータ駆動機構の出力
軸に、前記チェーンに噛合する駆動スプロケットを設け
ると共に、前記チェーンの張力を検知するチェーン張り
センサーを前記主スプロケットと前記駆動スプロケット
の間に設け、前記チェーン張りセンサーが一定以上の前
記チェーンの張力を検知した場合に、前記モータ駆動機
構を作動させて、前記後輪の補助駆動を行っている。
記載の自転車の補助駆動装置は、クランク軸に取付けら
れた主スプロケットから後輪の従動スプロケットにチェ
ーンによって動力伝達を行い、更に電池を電源とするモ
ータ駆動機構によって、前記後輪の補助駆動を行う自転
車の補助駆動装置において、前記モータ駆動機構の出力
軸に、前記チェーンに噛合する駆動スプロケットを設け
ると共に、前記チェーンの張力を検知するチェーン張り
センサーを前記主スプロケットと前記駆動スプロケット
の間に設け、前記チェーン張りセンサーが一定以上の前
記チェーンの張力を検知した場合に、前記モータ駆動機
構を作動させて、前記後輪の補助駆動を行っている。
【０００５】請求項２記載の自転車の補助駆動装置は、
請求項１記載の自転車の補助駆動装置において、前記チ
ェーン張りセンサーは、前記主スプロケットと前記駆動
スプロケットとの間の前記チェーンに外側から噛合する
進退スプロケットと、該進退スプロケットを弾性的に前
記チェーンに押圧する押圧手段と、前記進退スプロケッ
トの移動量が一定値を超えるとオンするスイッチとを有
している。請求項３記載の自転車の補助駆動装置は、請
求項１又は２記載の自転車の補助駆動装置において、前
記モータ駆動機構は、前記クランク軸とサドルを連結す
る立パイプの下部位置に取付けられ、前記チェーン張り
センサーは、前記モータ駆動機構の底部に設けられてい
る。そして、請求項４記載の自転車の補助駆動装置は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の自転車の補助駆動
装置において、前記モータはインバータ制御されたイン
ダクションモータからなる。
請求項１記載の自転車の補助駆動装置において、前記チ
ェーン張りセンサーは、前記主スプロケットと前記駆動
スプロケットとの間の前記チェーンに外側から噛合する
進退スプロケットと、該進退スプロケットを弾性的に前
記チェーンに押圧する押圧手段と、前記進退スプロケッ
トの移動量が一定値を超えるとオンするスイッチとを有
している。請求項３記載の自転車の補助駆動装置は、請
求項１又は２記載の自転車の補助駆動装置において、前
記モータ駆動機構は、前記クランク軸とサドルを連結す
る立パイプの下部位置に取付けられ、前記チェーン張り
センサーは、前記モータ駆動機構の底部に設けられてい
る。そして、請求項４記載の自転車の補助駆動装置は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の自転車の補助駆動
装置において、前記モータはインバータ制御されたイン
ダクションモータからなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係る自転車の補助駆動装置を取付けた自転車の
側面図、図２は同一部拡大図、図３は本発明の第２の実
施の形態に係る自転車の補助駆動装置を設けた自転車の
側面図、図４は同一部拡大図、図５は同一部拡大断面図
である。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係る自転車の補助駆動装置を取付けた自転車の
側面図、図２は同一部拡大図、図３は本発明の第２の実
施の形態に係る自転車の補助駆動装置を設けた自転車の
側面図、図４は同一部拡大図、図５は同一部拡大断面図
である。
【０００７】図１に示すように、本発明の第１の実施の
形態に係る自転車の補助駆動装置１０を取付けた自転車
１１は、それぞれ周知構造の前輪１２、後輪１３、フレ
ーム１４及び踏力伝達機構１５を備えている。この踏力
伝達機構１５は、フレーム１４の下部に取付けられたク
ランク軸１６と、その両側に１８０度の位相を変えて取
付けられたクランクアーム１７と、その先部に取付けら
れたペダル１８とを備え、両側のペダル１８を交互に踏
むことによって、主スプロケット１９に回転トルクが伝
達され、チェーン２０を介して後輪１３の従動スプロケ
ット２１及び後輪１３を回転駆動して前進するようにな
っている。なお、２２はサドルを、２３はブレーキ用レ
バーを示す。
形態に係る自転車の補助駆動装置１０を取付けた自転車
１１は、それぞれ周知構造の前輪１２、後輪１３、フレ
ーム１４及び踏力伝達機構１５を備えている。この踏力
伝達機構１５は、フレーム１４の下部に取付けられたク
ランク軸１６と、その両側に１８０度の位相を変えて取
付けられたクランクアーム１７と、その先部に取付けら
れたペダル１８とを備え、両側のペダル１８を交互に踏
むことによって、主スプロケット１９に回転トルクが伝
達され、チェーン２０を介して後輪１３の従動スプロケ
ット２１及び後輪１３を回転駆動して前進するようにな
っている。なお、２２はサドルを、２３はブレーキ用レ
バーを示す。
【０００８】前記フレーム１４の立パイプ２４の下部位
置には、モータ駆動機構２５が取付けられ、更にその底
部にチェーン張りセンサー２６が取付けられている。モ
ータ駆動機構２５の出力軸２７には小径の駆動スプロケ
ット２８が取付けられていると共に、この駆動スプロケ
ット２８と主スプロケット１９とにかかったＵ字状に屈
曲したチェーン２０を外側から噛合して押圧する進退ス
プロケット２９を備えた前記チェーン張りセンサー２６
が設けられている。このチェーン張りセンサー２６は、
図２に示すように、進退スプロケット２９と、進退スプ
ロケット２９が先部に回転自由に取付けられた進退ロッ
ド３０と、進退ロッド３０を前方に付勢する弾性部材の
一例であるスプリング３１と、進退ロッド３０の後退に
よって作動するリミットスイッチ（スイッチの一例）３
２と、これらを取付ける取付け台３３とを備え、スプリ
ング３１によって押圧される進退スプロケット２９によ
って常時チェーン２０を付勢している。なお、進退ロッ
ド３０とスプリング３１によって押圧手段が構成されて
いる。
置には、モータ駆動機構２５が取付けられ、更にその底
部にチェーン張りセンサー２６が取付けられている。モ
ータ駆動機構２５の出力軸２７には小径の駆動スプロケ
ット２８が取付けられていると共に、この駆動スプロケ
ット２８と主スプロケット１９とにかかったＵ字状に屈
曲したチェーン２０を外側から噛合して押圧する進退ス
プロケット２９を備えた前記チェーン張りセンサー２６
が設けられている。このチェーン張りセンサー２６は、
図２に示すように、進退スプロケット２９と、進退スプ
ロケット２９が先部に回転自由に取付けられた進退ロッ
ド３０と、進退ロッド３０を前方に付勢する弾性部材の
一例であるスプリング３１と、進退ロッド３０の後退に
よって作動するリミットスイッチ（スイッチの一例）３
２と、これらを取付ける取付け台３３とを備え、スプリ
ング３１によって押圧される進退スプロケット２９によ
って常時チェーン２０を付勢している。なお、進退ロッ
ド３０とスプリング３１によって押圧手段が構成されて
いる。
【０００９】図２に示すように、クランク軸１６及び後
輪１３がそれぞれその両側に軸着されているフレーム１
４の下部パイプ３４の中間部分には、上方に突出して高
さの低い支持部材３５が設けられ、その先部にはガイド
スプロケット３６が回転自由に設けられている。このガ
イドスプロケット３６によって、ガイドスプロケット３
６から従動スプロケット２１までのチェーン２０を略水
平状態とし、全体がコンパクトに収まるようにしてい
る。後輪１３が取付けられているフレーム１４の下部位
置には、チェーン２０のテンション機構３７が設けられ
ている。このテンション機構３７は、周知の構造となっ
て、バネによって後方に付勢されて、主スプロケット１
９から従動スプロケット２１までのチェーン２０の緩み
を吸収するようになっている。
輪１３がそれぞれその両側に軸着されているフレーム１
４の下部パイプ３４の中間部分には、上方に突出して高
さの低い支持部材３５が設けられ、その先部にはガイド
スプロケット３６が回転自由に設けられている。このガ
イドスプロケット３６によって、ガイドスプロケット３
６から従動スプロケット２１までのチェーン２０を略水
平状態とし、全体がコンパクトに収まるようにしてい
る。後輪１３が取付けられているフレーム１４の下部位
置には、チェーン２０のテンション機構３７が設けられ
ている。このテンション機構３７は、周知の構造となっ
て、バネによって後方に付勢されて、主スプロケット１
９から従動スプロケット２１までのチェーン２０の緩み
を吸収するようになっている。
【００１０】なお、後輪１３の従動スプロケットを複数
段に切り換えることも可能であり、これによって、変速
式の自転車とすることができ、この場合には、フレーム
１４の前パイプ３８の上部に設けられているレバー３９
を切り換えて従動スプロケットの切替えを行うことにな
り、結果として、これらの機構とテンション機構３７が
組合わさることになる。
段に切り換えることも可能であり、これによって、変速
式の自転車とすることができ、この場合には、フレーム
１４の前パイプ３８の上部に設けられているレバー３９
を切り換えて従動スプロケットの切替えを行うことにな
り、結果として、これらの機構とテンション機構３７が
組合わさることになる。
【００１１】前記モータ駆動機構２５は内部にインダク
ションモータを有し、電池４０を電源とするインバータ
によって制御される。このインダクションモータは回転
が速いので、直列に減速機が設けられ、この減速機の出
力軸が、前記駆動スプロケット２８が取付けられている
出力軸２７となっている。インダクションモータの制御
はリミットスイッチ３２がオンになった場合に回転し、
リミットスイッチ３２がオフになった場合に停止するよ
うになっている。なお、始動時にインダクションモータ
の過大電流の流れを防止するため、ソフトスタートを行
うのが好ましい。なお、４１は後ろブレーキ、４２は前
ブレーキであり、泥除け等の装飾物は省略されている。
ションモータを有し、電池４０を電源とするインバータ
によって制御される。このインダクションモータは回転
が速いので、直列に減速機が設けられ、この減速機の出
力軸が、前記駆動スプロケット２８が取付けられている
出力軸２７となっている。インダクションモータの制御
はリミットスイッチ３２がオンになった場合に回転し、
リミットスイッチ３２がオフになった場合に停止するよ
うになっている。なお、始動時にインダクションモータ
の過大電流の流れを防止するため、ソフトスタートを行
うのが好ましい。なお、４１は後ろブレーキ、４２は前
ブレーキであり、泥除け等の装飾物は省略されている。
【００１２】続いて、自転車の補助駆動装置１０の動作
について更に詳細に説明すると、自転車１１のペダル１
８を踏んで通常の走行を行う場合には、主スプロケット
１９に大きなトルクがかからないので、チェーン張りセ
ンサー２６の進退スプロケット２９はスプリング３１に
よって付勢されて前進し、リミットスイッチ３２はオフ
になっている。この状態では、モータ駆動機構２５の駆
動スプロケット２８からの回転動力は与えられず、比較
的自由に回転し、支障無く自転車１１の走行が可能とな
っている。
について更に詳細に説明すると、自転車１１のペダル１
８を踏んで通常の走行を行う場合には、主スプロケット
１９に大きなトルクがかからないので、チェーン張りセ
ンサー２６の進退スプロケット２９はスプリング３１に
よって付勢されて前進し、リミットスイッチ３２はオフ
になっている。この状態では、モータ駆動機構２５の駆
動スプロケット２８からの回転動力は与えられず、比較
的自由に回転し、支障無く自転車１１の走行が可能とな
っている。
【００１３】次に、坂道等に差しかかって、ペダル１８
に大きな力がかかると、主スプロケット１９に大きな回
転トルクがかかり、これによって、チェーン張りセンサ
ー２６の進退スプロケット２９がチェーン２０にかかる
テンション（張力）に従って、スプリング３１を縮めて
後退する。チェーン２０に一定以上のテンションがかか
ると進退スプロケットの移動量が一定量を超え、進退ロ
ッド３０の後部に設けられているリミットスイッチ３２
が作動して、インダクションモータがオンになり、駆動
スプロケット２８を通じて回転トルクが付加される。こ
れによって、大きな回転トルクが後輪１３に伝達される
ので、坂道を比較的簡単に登ることができる。ここで、
ペダル１８に踏力がかからない場合には、チェーン張り
センサー２６が作動しないので、モータ駆動機構２５は
作動しないことになる。
に大きな力がかかると、主スプロケット１９に大きな回
転トルクがかかり、これによって、チェーン張りセンサ
ー２６の進退スプロケット２９がチェーン２０にかかる
テンション（張力）に従って、スプリング３１を縮めて
後退する。チェーン２０に一定以上のテンションがかか
ると進退スプロケットの移動量が一定量を超え、進退ロ
ッド３０の後部に設けられているリミットスイッチ３２
が作動して、インダクションモータがオンになり、駆動
スプロケット２８を通じて回転トルクが付加される。こ
れによって、大きな回転トルクが後輪１３に伝達される
ので、坂道を比較的簡単に登ることができる。ここで、
ペダル１８に踏力がかからない場合には、チェーン張り
センサー２６が作動しないので、モータ駆動機構２５は
作動しないことになる。
【００１４】続いて、図３〜図５を参照しながら、本発
明の第２の実施の形態に係る自転車の補助駆動装置４５
及びこれを適用した自転車４６について説明する。な
お、前記実施の形態と同一の構成要素について同一の番
号を付してその詳しい説明を省略する。図３に示すよう
に、前記自転車４６は、それぞれ周知構造の前輪１２、
後輪１３、フレーム４７及び踏力伝達機構４８を備えて
いる。この踏力伝達機構４８は、フレーム４７の下部に
取付けられたクランク軸４９と、その両側に１８０度の
位相を変えて取付けられた図示しないクランクアーム
と、その先部に取付けられた図示しないペダルとを備
え、両側のペダルを交互に踏むことによって、主スプロ
ケット５０に回転トルクが伝達され、チェーン５１を介
して後輪１３の従動スプロケット２１及び後輪１３を回
転駆動して前進するようになっている。
明の第２の実施の形態に係る自転車の補助駆動装置４５
及びこれを適用した自転車４６について説明する。な
お、前記実施の形態と同一の構成要素について同一の番
号を付してその詳しい説明を省略する。図３に示すよう
に、前記自転車４６は、それぞれ周知構造の前輪１２、
後輪１３、フレーム４７及び踏力伝達機構４８を備えて
いる。この踏力伝達機構４８は、フレーム４７の下部に
取付けられたクランク軸４９と、その両側に１８０度の
位相を変えて取付けられた図示しないクランクアーム
と、その先部に取付けられた図示しないペダルとを備
え、両側のペダルを交互に踏むことによって、主スプロ
ケット５０に回転トルクが伝達され、チェーン５１を介
して後輪１３の従動スプロケット２１及び後輪１３を回
転駆動して前進するようになっている。
【００１５】前記フレーム４７の立パイプ５１ａには、
モータ駆動機構５２が取付けられ、更にその底部にチェ
ーン張りセンサー５３が取付けられている。モータ駆動
機構５２の出力軸５４には小径の駆動スプロケット５５
が取付けられていると共に、この駆動スプロケット５５
と主スプロケット５０とにかかった「く」字状に屈曲し
たチェーン５１を押圧する進退スプロケット５６を備え
た前記チェーン張りセンサー５３が設けられている。な
お、５７はガイド用スプロケットを示し、これによっ
て、チェーン５１の張り状態を略水平にしている。前記
モータ駆動機構５２は、図５に示すように、インバータ
によって駆動されるインダクションモータ５８と、その
出力軸５９に取付けられた小ベベルギア６０と、この小
ベベルギア６０に噛合する大ベベルギア６１と、大ベベ
ルギア６１が固着されて両側をベアリング６２、６３に
よって支持された前記出力軸５４と、これらを支持する
ハウジング６４とを有し、インダクションモータ５８の
回転によって小ベベルギア６０、大ベベルギア６１が回
転し、これによって出力軸５４が減速された状態で回転
するようになっている。
モータ駆動機構５２が取付けられ、更にその底部にチェ
ーン張りセンサー５３が取付けられている。モータ駆動
機構５２の出力軸５４には小径の駆動スプロケット５５
が取付けられていると共に、この駆動スプロケット５５
と主スプロケット５０とにかかった「く」字状に屈曲し
たチェーン５１を押圧する進退スプロケット５６を備え
た前記チェーン張りセンサー５３が設けられている。な
お、５７はガイド用スプロケットを示し、これによっ
て、チェーン５１の張り状態を略水平にしている。前記
モータ駆動機構５２は、図５に示すように、インバータ
によって駆動されるインダクションモータ５８と、その
出力軸５９に取付けられた小ベベルギア６０と、この小
ベベルギア６０に噛合する大ベベルギア６１と、大ベベ
ルギア６１が固着されて両側をベアリング６２、６３に
よって支持された前記出力軸５４と、これらを支持する
ハウジング６４とを有し、インダクションモータ５８の
回転によって小ベベルギア６０、大ベベルギア６１が回
転し、これによって出力軸５４が減速された状態で回転
するようになっている。
【００１６】前記チェーン張りセンサー５３は、出力軸
５４に回転自由に偏って取付けられた支持フレーム６５
と、支持フレーム６５の一部に固定軸６６を介して回転
自由に取付けられた進退スプロケット５６と、モータ駆
動機構５２の固定フレーム６７に取付けられて、支持フ
レーム６５を付勢して支持フレーム６５に取付けられた
進退スプロケット５６をチェーン５１に噛合させる方向
に押圧する押圧手段６８と、押圧手段６８のロッド６９
が一定距離以上後退した場合に作動するリミットスイッ
チ（スイッチの一例）７０とを備えている。通常は、押
圧手段６８の内部に設けられている弾性部材の一例であ
るスプリングによって支持フレーム６５を押圧し、進退
スプロケット５６によってチェーン５１を「く」字状に
押圧している。自転車４６が坂道等にさしかかった場合
には、主スプロケット５０に大きな回転トルクがかかる
ので、チェーン５１に強い張力がかかり、これによっ
て、押圧手段６８のロッド６９が後退してリミットスイ
ッチ７０が作動し、インダクションモータ５８が回転
し、駆動スプロケット５４が主スプロケット５０の回転
を助ける方向に回転する。
５４に回転自由に偏って取付けられた支持フレーム６５
と、支持フレーム６５の一部に固定軸６６を介して回転
自由に取付けられた進退スプロケット５６と、モータ駆
動機構５２の固定フレーム６７に取付けられて、支持フ
レーム６５を付勢して支持フレーム６５に取付けられた
進退スプロケット５６をチェーン５１に噛合させる方向
に押圧する押圧手段６８と、押圧手段６８のロッド６９
が一定距離以上後退した場合に作動するリミットスイッ
チ（スイッチの一例）７０とを備えている。通常は、押
圧手段６８の内部に設けられている弾性部材の一例であ
るスプリングによって支持フレーム６５を押圧し、進退
スプロケット５６によってチェーン５１を「く」字状に
押圧している。自転車４６が坂道等にさしかかった場合
には、主スプロケット５０に大きな回転トルクがかかる
ので、チェーン５１に強い張力がかかり、これによっ
て、押圧手段６８のロッド６９が後退してリミットスイ
ッチ７０が作動し、インダクションモータ５８が回転
し、駆動スプロケット５４が主スプロケット５０の回転
を助ける方向に回転する。
【００１７】前記実施の形態においては、通常走行中は
モータ駆動機構２５はフリー状態となるが、例えば、イ
ンダクションモータと減速機の出力軸との間にクラッチ
又は一方向クラッチを入れて完全にフリーにすることも
でき、これによって通常走行時の負荷が更に軽くなる。
前記クラッチに電気的又は機械的にオンオフできるクラ
ッチを使用し、例えば、下り坂走行時にはインダクショ
ンモータを発電機として使用し、電池４０を充電するこ
とも可能である。また、前記実施の形態においては、イ
ンダクションモータを使用したが、例えば直流モータを
使用する場合、リミットスイッチに無接点スイッチを使
用する場合等であっても本発明は適用される。
モータ駆動機構２５はフリー状態となるが、例えば、イ
ンダクションモータと減速機の出力軸との間にクラッチ
又は一方向クラッチを入れて完全にフリーにすることも
でき、これによって通常走行時の負荷が更に軽くなる。
前記クラッチに電気的又は機械的にオンオフできるクラ
ッチを使用し、例えば、下り坂走行時にはインダクショ
ンモータを発電機として使用し、電池４０を充電するこ
とも可能である。また、前記実施の形態においては、イ
ンダクションモータを使用したが、例えば直流モータを
使用する場合、リミットスイッチに無接点スイッチを使
用する場合等であっても本発明は適用される。
【００１８】
【発明の効果】請求項１〜４記載の自転車の補助駆動装
置は、以上の説明からも明らかなように、モータ駆動機
構の出力軸に、チェーンに噛合する駆動スプロケットを
設けて後輪の補助駆動を行うと共に、チェーンの張力を
検知するチェーン張りセンサーを主スプロケットと駆動
スプロケットの間に設け、チェーン張りセンサーが一定
以上のチェーンの張力を検知した場合に、モータ駆動機
構を作動させるようにしているので、電気的、機械的な
構造が極めて簡単であり、コンパクトな自転車の補助駆
動装置を提供できる。特に、請求項２記載の自転車の補
助駆動装置は、チェーン張りセンサーは、主スプロケッ
トと駆動スプロケットとの間のチェーンに外側から噛合
する進退スプロケットと、進退スプロケットを弾性的に
チェーンに押圧する押圧手段と、進退スプロケットの移
動量が一定値を超えるとオンとなるスイッチとを有して
構成されているので、その動作が確実で、一定以上のト
ルクが後輪及び主スプロケットにかかったことを確実に
検知できる。請求項３記載の自転車の補助駆動装置は、
モータ駆動機構は、クランク軸とサドルを連結する立パ
イプの下部位置に取付けられ、チェーン張りセンサー
は、モータ駆動機構の底部に設けられているので、全体
的構成が極めて簡単となる。そして、請求項４記載の自
転車の補助駆動装置は、モータはインバータ制御された
インダクションモータからなるので、ブラシ等の消耗品
がなく保守点検の必要のない長期の寿命を有する自転車
の補助駆動装置を提供できる。
置は、以上の説明からも明らかなように、モータ駆動機
構の出力軸に、チェーンに噛合する駆動スプロケットを
設けて後輪の補助駆動を行うと共に、チェーンの張力を
検知するチェーン張りセンサーを主スプロケットと駆動
スプロケットの間に設け、チェーン張りセンサーが一定
以上のチェーンの張力を検知した場合に、モータ駆動機
構を作動させるようにしているので、電気的、機械的な
構造が極めて簡単であり、コンパクトな自転車の補助駆
動装置を提供できる。特に、請求項２記載の自転車の補
助駆動装置は、チェーン張りセンサーは、主スプロケッ
トと駆動スプロケットとの間のチェーンに外側から噛合
する進退スプロケットと、進退スプロケットを弾性的に
チェーンに押圧する押圧手段と、進退スプロケットの移
動量が一定値を超えるとオンとなるスイッチとを有して
構成されているので、その動作が確実で、一定以上のト
ルクが後輪及び主スプロケットにかかったことを確実に
検知できる。請求項３記載の自転車の補助駆動装置は、
モータ駆動機構は、クランク軸とサドルを連結する立パ
イプの下部位置に取付けられ、チェーン張りセンサー
は、モータ駆動機構の底部に設けられているので、全体
的構成が極めて簡単となる。そして、請求項４記載の自
転車の補助駆動装置は、モータはインバータ制御された
インダクションモータからなるので、ブラシ等の消耗品
がなく保守点検の必要のない長期の寿命を有する自転車
の補助駆動装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る自転車の補助駆動
装置を取付けた自転車の側面図である。
装置を取付けた自転車の側面図である。
【図２】同一部拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る自転車の補助
駆動装置を設けた自転車の側面図である。
駆動装置を設けた自転車の側面図である。
【図４】同一部拡大図である。
【図５】同一部拡大断面図である。
１０ 自転車の補助駆動装置 １１ 自転車 １２ 前輪 １３ 後輪 １４ フレーム １５ 踏力伝達
機構 １６ クランク軸 １７ クランク
アーム １８ ペダル １９ 主スプロ
ケット ２０ チェーン ２１ 従動スプ
ロケット ２２ サドル ２３ ブレーキ
用レバー ２４ 立パイプ ２５ モータ駆
動機構 ２６ チェーン張りセンサー ２７ 出力軸 ２８ 駆動スプロケット ２９ 進退スプ
ロケット ３０ 進退ロッド ３１ スプリン
グ（弾性部材） ３２ リミットスイッチ（スイッチ） ３３ 取付け台 ３４ 下部パイプ ３５ 支持部材 ３６ ガイドスプロケット ３７ テンショ
ン機構 ３８ 前パイプ ３９ レバー ４０ 電池 ４１ 後ろブレ
ーキ ４２ 前ブレーキ ４５ 自転車の
補助駆動装置 ４６ 自転車 ４７ フレーム ４８ 踏力伝達機構 ４９ クランク
軸 ５０ 主スプロケット ５１ａ 立パイ
プ ５１ チェーン ５２ モータ駆
動機構 ５３ チェーン張りセンサー ５４ 出力軸 ５５ 駆動スプロケット ５６ 進退スプ
ロケット ５７ ガイド用スプロケット ５８ インダク
ションモータ ５９ 出力軸 ６０ 小ベベル
ギア ６１ 大ベベルギア ６２ ベアリン
グ ６３ ベアリング ６４ ハウジン
グ ６５ 支持フレーム ６６ 固定軸 ６７ 固定フレーム ６８ 押圧手段 ６９ ロッド ７０ リミットスイッチ（スイッチ）
機構 １６ クランク軸 １７ クランク
アーム １８ ペダル １９ 主スプロ
ケット ２０ チェーン ２１ 従動スプ
ロケット ２２ サドル ２３ ブレーキ
用レバー ２４ 立パイプ ２５ モータ駆
動機構 ２６ チェーン張りセンサー ２７ 出力軸 ２８ 駆動スプロケット ２９ 進退スプ
ロケット ３０ 進退ロッド ３１ スプリン
グ（弾性部材） ３２ リミットスイッチ（スイッチ） ３３ 取付け台 ３４ 下部パイプ ３５ 支持部材 ３６ ガイドスプロケット ３７ テンショ
ン機構 ３８ 前パイプ ３９ レバー ４０ 電池 ４１ 後ろブレ
ーキ ４２ 前ブレーキ ４５ 自転車の
補助駆動装置 ４６ 自転車 ４７ フレーム ４８ 踏力伝達機構 ４９ クランク
軸 ５０ 主スプロケット ５１ａ 立パイ
プ ５１ チェーン ５２ モータ駆
動機構 ５３ チェーン張りセンサー ５４ 出力軸 ５５ 駆動スプロケット ５６ 進退スプ
ロケット ５７ ガイド用スプロケット ５８ インダク
ションモータ ５９ 出力軸 ６０ 小ベベル
ギア ６１ 大ベベルギア ６２ ベアリン
グ ６３ ベアリング ６４ ハウジン
グ ６５ 支持フレーム ６６ 固定軸 ６７ 固定フレーム ６８ 押圧手段 ６９ ロッド ７０ リミットスイッチ（スイッチ）
Claims (4)
- 【請求項１】 クランク軸に取付けられた主スプロケッ
トから後輪の従動スプロケットにチェーンによって動力
伝達を行い、更に電池を電源とするモータ駆動機構によ
って、前記後輪の補助駆動を行う自転車の補助駆動装置
において、 前記モータ駆動機構の出力軸に、前記チェーンに噛合す
る駆動スプロケットを設けると共に、前記チェーンの張
力を検知するチェーン張りセンサーを前記主スプロケッ
トと前記駆動スプロケットの間に設け、前記チェーン張
りセンサーが一定以上の前記チェーンの張力を検知した
場合に、前記モータ駆動機構を作動させて、前記後輪の
補助駆動を行うことを特徴とする自転車の補助駆動装
置。 - 【請求項２】 前記チェーン張りセンサーは、前記主ス
プロケットと前記駆動スプロケットとの間の前記チェー
ンに外側から噛合する進退スプロケットと、該進退スプ
ロケットを弾性的に前記チェーンに押圧する押圧手段
と、前記進退スプロケットの移動量が一定値を超えると
オンするスイッチとを有してなる請求項１記載の自転車
の補助駆動装置。 - 【請求項３】 前記モータ駆動機構は、前記クランク軸
とサドルを連結する立パイプの下部位置に取付けられ、
前記チェーン張りセンサーは、前記モータ駆動機構の底
部に設けられている請求項１又は２記載の自転車の補助
駆動装置。 - 【請求項４】 前記モータはインバータ制御されたイン
ダクションモータからなる請求項１〜３のいずれか１項
に記載の自転車の補助駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9249441A JPH1179059A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 自転車の補助駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9249441A JPH1179059A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 自転車の補助駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1179059A true JPH1179059A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17193023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9249441A Pending JPH1179059A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 自転車の補助駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1179059A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006091089A2 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Idbike | Method and device for measuring the chain force in a bicycle |
| KR101193091B1 (ko) * | 2010-11-10 | 2012-10-19 | 한국교통대학교산학협력단 | 전기 자전거 |
| EP2581300A1 (en) * | 2010-06-10 | 2013-04-17 | Panasonic Corporation | Tensioner for electric bicycle |
| CN105480370A (zh) * | 2014-10-06 | 2016-04-13 | 福特全球技术公司 | 可附接到自行车的动力装置 |
| FR3039497A1 (fr) * | 2015-07-27 | 2017-02-03 | Ntn-Snr Roulements | Derailleur de changement de plateau et kit d'assistance d'entrainement auxiliaire motorise d'une chaine de cycle associe |
| FR3039495A1 (fr) * | 2015-07-27 | 2017-02-03 | Ntn-Snr Roulements | Kit d'assistance d'entrainement d'une chaine de cycle, et cycle associe |
| CN109436179A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 珠海迪瑞乐科技有限公司 | 自行车拨链结构及自行车 |
| WO2020254257A1 (de) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | Lang Guenter | Antriebseinrichtung und fahrzeug |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP9249441A patent/JPH1179059A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006091089A2 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Idbike | Method and device for measuring the chain force in a bicycle |
| WO2006091089A3 (en) * | 2005-02-28 | 2006-12-14 | Idbike | Method and device for measuring the chain force in a bicycle |
| US7814800B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-10-19 | Idbike C.V. | Method and device for measuring the chain force in a bicycle |
| EP2581300A1 (en) * | 2010-06-10 | 2013-04-17 | Panasonic Corporation | Tensioner for electric bicycle |
| EP2581300A4 (en) * | 2010-06-10 | 2013-11-06 | Panasonic Corp | TENSIONER FOR ELECTRIC BICYCLE |
| KR101193091B1 (ko) * | 2010-11-10 | 2012-10-19 | 한국교통대학교산학협력단 | 전기 자전거 |
| CN105480370A (zh) * | 2014-10-06 | 2016-04-13 | 福特全球技术公司 | 可附接到自行车的动力装置 |
| GB2533028A (en) * | 2014-10-06 | 2016-06-08 | Ford Global Tech Llc | Power unit attachable to a bicycle |
| US9802674B2 (en) | 2014-10-06 | 2017-10-31 | Ford Global Technologies, Llc | Power unit attachable to a bicycle |
| GB2533028B (en) * | 2014-10-06 | 2020-11-11 | Ford Global Tech Llc | Power unit attachable to a bicycle |
| FR3039497A1 (fr) * | 2015-07-27 | 2017-02-03 | Ntn-Snr Roulements | Derailleur de changement de plateau et kit d'assistance d'entrainement auxiliaire motorise d'une chaine de cycle associe |
| FR3039495A1 (fr) * | 2015-07-27 | 2017-02-03 | Ntn-Snr Roulements | Kit d'assistance d'entrainement d'une chaine de cycle, et cycle associe |
| CN109436179A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 珠海迪瑞乐科技有限公司 | 自行车拨链结构及自行车 |
| WO2020254257A1 (de) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | Lang Guenter | Antriebseinrichtung und fahrzeug |
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