JPH092369A - Bicycle having auxiliary driving force - Google Patents

Bicycle having auxiliary driving force

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Publication number
JPH092369A
JPH092369A JP17539195A JP17539195A JPH092369A JP H092369 A JPH092369 A JP H092369A JP 17539195 A JP17539195 A JP 17539195A JP 17539195 A JP17539195 A JP 17539195A JP H092369 A JPH092369 A JP H092369A
Authority
JP
Japan
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drive system
motor
sprocket
human
bicycle
Prior art date
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Pending
Application number
JP17539195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Shiratori
信二 白鳥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HOKUTO Manufacturing
HOKUTO SEISAKUSHO KK
Original Assignee
HOKUTO Manufacturing
HOKUTO SEISAKUSHO KK
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Filing date
Publication date
Application filed by HOKUTO Manufacturing, HOKUTO SEISAKUSHO KK filed Critical HOKUTO Manufacturing
Priority to JP17539195A priority Critical patent/JPH092369A/en
Publication of JPH092369A publication Critical patent/JPH092369A/en
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Abstract

PURPOSE: To reduce the manufacturing cost, to improve the design, and to improve the safety by devising the constitution of a motor driving system relative to an manual driving system to dispense with a sprocket and a chain for the motor driving system. CONSTITUTION: In a bicycle with the auxiliary driving force to which the auxiliary driving force by a motor, a motor driving system relative to a manual driving system integratedly comprises a battery, a motor 18, and a reduction gear 19. The whole structure of the motor 18, an output rotary shaft 18a, the whole structure of the reduction gear 19, and a sun gear 9a which is an output rotary shaft are provided with a hollow part 34. A crank shall 10a of a pedal 10 is held in the hollow part 34 rotatably through bearings 11-16, and rotated by the sun gear 9a through a unidirectional clutch 12. A stepping force detecting sensor 24 is connected to a rotary ring 24 to detect the tension of an input driving system chain 33 according to the torque of the stepped pedal 10.

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、モーターによる補助駆
動力が加えられる補助駆動力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 auxiliary driving force to which an auxiliary driving force is applied by a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、モーターによる補助駆動力が加え
られる補助駆動力付き自転車は、足踏みされるペダルに
より回転される人力駆動系大スプロケットと、図6に示
される第1の車輪である後車輪26を第1の一方向クラ
ッチおよび内装変速装置を介して回転するように装着さ
れた人力駆動系小スプロケット46と、人力駆動系大ス
プロケットおよび人力駆動系小スプロケット46の間に
掛けられ、人力駆動系大スプロケットの回転により人力
駆動系小スプロケット46を回転させて、車体を前進さ
せるように後車輪26を回転させる人力駆動系チェーン
と、から成る人力駆動系を備える。
2. Description of the Related Art Conventionally, a bicycle with an auxiliary drive force to which an auxiliary drive force is applied by a motor has a large sprocket for a human power drive system rotated by a pedal which is stepped on and a rear wheel which is a first wheel shown in FIG. 26 is mounted between the small sprocket 46 for manpower drive system and the large sprocket for manpower drive system and the small sprocket for manpower drive system 46 mounted so as to rotate via the first one-way clutch and the internal speed change device. A human power drive system including a human power drive system chain that rotates the small human power drive system sprocket 46 by the rotation of the system large sprocket and rotates the rear wheels 26 to advance the vehicle body is provided.

【0003】さらに、バッテリにより駆動されるモータ
ー27、減速装置28、モーター駆動系スプロケット2
9、モーター駆動系スプロケット41、および、モータ
ー駆動系チェーン31から成るモーター駆動系を備え
る。 後車輪26は、後車輪ハブ26a、タイヤ26
b、後車輪スポーク26c等から成る。モーター駆動系
スプロケット29は、減速装置28の出力回転軸に装着
され、モーター駆動系スプロケット41は、モーター駆
動系一方向クラッチを介して後車輪26を回転するよう
に後車輪26に装着される。モーター駆動系チェーン3
1は、モーター駆動系スプロケット29およびモーター
駆動系スプロケット41の間に掛けられ、モーター駆動
系スプロケット29の回転によりモーター駆動系スプロ
ケット41を回転させて、車体を前進させるように後車
輪26を回転させる。
Further, a motor 27 driven by a battery, a speed reducer 28, and a motor drive system sprocket 2
9. A motor drive system including a motor drive system sprocket 41 and a motor drive system chain 31 is provided. The rear wheel 26 includes a rear wheel hub 26a and a tire 26.
b, rear wheel spokes 26c, etc. The motor drive system sprocket 29 is mounted on the output rotary shaft of the reduction gear 28, and the motor drive system sprocket 41 is mounted on the rear wheel 26 so as to rotate the rear wheel 26 via the motor drive system one-way clutch. Motor drive chain 3
Reference numeral 1 is hung between the motor drive system sprocket 29 and the motor drive system sprocket 41, and the rotation of the motor drive system sprocket 29 causes the motor drive system sprocket 41 to rotate, thereby rotating the rear wheel 26 so as to advance the vehicle body. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来例
は、人力駆動系大スプロケットおよび人力駆動系小スプ
ロケット46とは、別に、モーター駆動系スプロケット
29およびモーター駆動系スプロケット41を必要と
し、さらに、人力駆動系チェーンとは、別に、モーター
駆動系チェーン31を必要とするため、デザイン上、好
ましくはなく、また、製造コストも高いという問題点が
あった。また、構成上、モーター27と減速装置28と
が外側に突出し、重心が高いため左右の重量バランスが
悪く、デザイン上、不都合で、また、走行上危険である
という問題点があった。そこで、本発明は、モーター駆
動系スプロケットおよびモーター駆動系チェーンを不要
として、製造コストが低減され、モーター駆動系のモー
ターと減速装置とが外側に突出せずにデザイン上、好適
で、重心が低く、走行上の安全性が高く、木目の細かい
モーター制御が可能な補助駆動力付き自転車を提供する
ことを目的とする。
However, the above-mentioned conventional example requires the motor drive system sprocket 29 and the motor drive system sprocket 41 in addition to the large manual drive system sprocket and the small manual drive system sprocket 46. In addition to the manual drive system chain, the motor drive system chain 31 is required, which is not preferable in terms of design, and the manufacturing cost is high. In addition, due to the structure, the motor 27 and the speed reducer 28 project outward, and the center of gravity is high, so that the left and right weight balance is poor, which is inconvenient in design and dangerous in traveling. Therefore, the present invention eliminates the need for a motor drive system sprocket and a motor drive system chain, reduces the manufacturing cost, and is suitable in terms of design without the motor and reducer of the motor drive system protruding outward, and has a low center of gravity. , It is an object of the present invention to provide a bicycle with auxiliary driving force, which has high traveling safety and enables fine motor control with fine grain.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、足踏みされる
ペダルにより回転され、車体に設けられる人力駆動系大
スプロケットと、第1の車輪を第1の一方向クラッチお
よび内装変速装置を介して回転するように前記車体に設
けられる人力駆動系小スプロケットと、前記人力駆動系
大スプロケットおよび前記人力駆動系小スプロケットの
間に掛けられ、前記人力駆動系大スプロケットの回転に
より前記人力駆動系小スプロケットを回転させて前記第
1の車輪を回転させる人力駆動系チェーンと、から成る
人力駆動系と、前記車体に設けられるバッテリと、前記
車体に設けられ前記バッテリにより回転されるモーター
と、前記モーターの回転を減速して前記第1の車輪を回
転させる減速装置と、から成るモーター駆動系と、 を
備えた補助駆動力付き自転車において、前記モーター、
および、前記減速装置は一体的に構成され、前記モータ
ーの全体構造と出力回転軸、および、前記減速装置の全
体構造と出力回転軸は、中空状の中空部を有するように
構成され、前記ペダルのクランク軸は、ベアリングを介
して回転可能に前記中空部内に保持され、かつ、前記減
速装置の前記出力回転軸により第2の一方向クラッチを
介して回転されるように保持され、前記人力駆動系大ス
プロケットおよび前記人力駆動系小スプロケットの間に
おいて、前記人力駆動系チェーンを上側から押圧して接
触し、前記人力駆動系チェーンの回転により回転される
回転輪と、前記回転輪が連結され、足踏みされた前記ペ
ダルのトルクに応じた前記人力駆動系チェーンの張力が
前記回転輪を介して作用することにより出力する検出セ
ンサーと、前記検出センサーからの出力に応じて前記モ
ーターの回転を制御する制御装置と、を備えたことを特
徴とする補助駆動力付き自転車である。
According to the present invention, a large sprocket for a human power drive system which is rotated by a pedal which is stepped on and which is provided on a vehicle body, a first wheel and a first one-way clutch and an internal transmission are provided. A small manual drive system sprocket provided on the vehicle body so as to rotate, and a large manual drive system sprocket and the small manual drive system sprocket are hung between the small manual drive system sprocket and the small manual sprocket. A human-powered drive system including a human-powered drive chain that rotates the first wheel to rotate the first wheel, a battery provided in the vehicle body, a motor provided in the vehicle body and rotated by the battery, and A motor drive system including a speed reducer that decelerates rotation to rotate the first wheel, and an auxiliary drive force is provided. In a bicycle, the motor,
Further, the speed reducer is integrally configured, and the entire structure of the motor and the output rotary shaft, and the overall structure of the speed reducer and the output rotary shaft are configured to have a hollow portion. Of the crankshaft is rotatably held in the hollow portion via a bearing, and is held by the output rotation shaft of the reduction gear transmission so as to be rotated via a second one-way clutch. Between the system large sprocket and the small manual drive system sprocket, the manual drive system chain is pressed from above to make contact, and the rotary wheel rotated by the rotation of the manual drive system chain and the rotary wheel are coupled, A detection sensor that outputs the tension of the human power drive system chain according to the torque of the pedal that is stepped on by acting through the rotating wheel; A control device for controlling the rotation of said motor in response to output from the sensor, a bicycle with an auxiliary driving force, comprising the.

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、モーター駆動系のモーターお
よび減速装置は一体的に構成され、モーターの全体構造
と出力回転軸、および、減速装置の全体構造と出力回転
軸は、中空状の中空部を有するように構成され、ペダル
のクランク軸は、ベアリングを介して回転可能に前記中
空部内に保持され、かつ、減速装置の出力回転軸により
第2の一方向クラッチを介して回転されるように保持さ
れる。このため、モーター駆動系スプロケットおよびモ
ーター駆動系チェーンが、不要となり、製造コストが低
減される。さらに、モーター駆動系のモーターおよび減
速装置は、ペダルのクランク軸の周囲に一体的に構成さ
れるため、外側に突出したモーターおよび減速装置の構
成が解消され、デザイン上、好適で、また、重心が低く
左右の重量バランスが良く走行上の安全性が高まる。ま
た、モーターによる補助出力の回転は、制御装置によ
り、足踏みされたペダルのトルクに応じた人力駆動系チ
ェーンの張力に基づき制御される。さらに、モーターに
よる補助出力の回転は、制御装置により、人力駆動系大
スプロケットの回転数に基づき制御される場合もある。
このため、より木目の細かい制御がなされ、より効率良
くバッテリーを使用できる。
According to the present invention, the motor of the motor drive system and the speed reducer are integrally formed, and the entire structure of the motor and the output rotary shaft, and the overall structure of the speed reducer and the output rotary shaft are hollow. And a crankshaft of the pedal is rotatably held in the hollow portion via a bearing and is rotated by the output rotary shaft of the speed reducer via a second one-way clutch. Held in. Therefore, the motor drive system sprocket and the motor drive system chain are unnecessary, and the manufacturing cost is reduced. Further, since the motor and the speed reducer of the motor drive system are integrally configured around the crankshaft of the pedal, the configurations of the motor and the speed reducer protruding outward are eliminated, which is preferable in terms of design and also has a center of gravity. It is low and the weight balance on the left and right is good, and driving safety is improved. Further, the rotation of the auxiliary output by the motor is controlled by the control device based on the tension of the human power drive system chain according to the torque of the stepped pedal. Further, the rotation of the auxiliary output by the motor may be controlled by the control device based on the rotation speed of the large sprocket of the human power drive system.
Therefore, finer grain control is performed and the battery can be used more efficiently.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明を図面を参照してその実施例に
基づいて説明する。図1は本発明の一実施例の部分断面
図、図2、図3は部分構成図、図4は全体構成図であ
る。 車体30には、第2の車輪である前車輪36、お
よび、第1の車輪である後車輪26が設けられる。 第
1の車輪は、通常、後車輪26であるが、中間の車輪、
前車輪の場合もある。人力駆動系大スプロケット17
は、車体30に設けられ、足踏みされるペダル10によ
り回転される。 人力駆動系小スプロケット46は、車
体30に設けられ、後車輪26を、図示されない第1の
一方向クラッチおよび内装変速装置を介して回転する。
人力駆動系チェーン33は、人力駆動系大スプロケット
17および人力駆動系小スプロケット46の間に掛けら
れ、人力駆動系大スプロケット17の回転により、人力
駆動系小スプロケット46を回転させて、後車輪26を
回転させる。以上のペダル10、人力駆動系大スプロケ
ット17、人力駆動系小スプロケット46、および、人
力駆動系チェーン33により人力駆動系を構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial sectional view of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are partial configuration diagrams, and FIG. 4 is an overall configuration diagram. The vehicle body 30 is provided with a front wheel 36 which is a second wheel and a rear wheel 26 which is a first wheel. The first wheel is usually the rear wheel 26, but the middle wheel,
It may be the front wheel. Large sprocket for human power drive 17
Is rotated by the pedal 10 provided on the vehicle body 30 and stepped on. The human-powered small sprocket 46 is provided on the vehicle body 30 and rotates the rear wheel 26 via a first one-way clutch and an internal transmission which are not shown.
The manpower drive system chain 33 is hung between the large manpower drive system sprocket 17 and the small manpower drive system sprocket 46, and the rotation of the large manpower drive system sprocket 17 causes the small manpower drive system sprocket 46 to rotate and the rear wheel 26. To rotate. The pedal 10, the large manual drive system sprocket 17, the small manual drive system sprocket 46, and the manual drive system chain 33 constitute a manual drive system.

【0008】次に、モーター18は、減速装置19と一
体的に構成されて、車体30に設けられ、図示されない
バッテリにより回転される。 モーター18は、さら
に、ローターヨーク1、ローターマグネット2、ステー
ターコア3、ステーターコイル4、ステーターホルダー
5、駆動部ユニットケース6、出力回転軸18aとから
成る。減速装置19は、モーター18の回転を減速して
第1の車輪である後車輪26を回転させる装置であり、
遊星ギア7、太陽ギア7a、リングギア8、遊星ギア
9、出力回転軸である太陽ギア9aおよび第2の一方向
クラッチ12とから成る。モーター18の回転力は、出
力回転軸18a、遊星ギア7、太陽ギア7a、遊星ギア
9、出力回転軸である太陽ギア9aおよび第2の一方向
クラッチ12を介して、ペダル10のクランク軸10a
に伝達され、さらに、人力駆動系大スプロケット17を
回転する。
Next, the motor 18 is formed integrally with the speed reducer 19, is provided on the vehicle body 30, and is rotated by a battery (not shown). The motor 18 further includes a rotor yoke 1, a rotor magnet 2, a stator core 3, a stator coil 4, a stator holder 5, a drive unit case 6, and an output rotary shaft 18a. The speed reducer 19 is a device that decelerates the rotation of the motor 18 to rotate the rear wheels 26 that are the first wheels.
It comprises a planetary gear 7, a sun gear 7a, a ring gear 8, a planetary gear 9, a sun gear 9a which is an output rotary shaft, and a second one-way clutch 12. The rotational force of the motor 18 is transmitted through the output rotary shaft 18a, the planetary gear 7, the sun gear 7a, the planetary gear 9, the sun gear 9a as the output rotary shaft, and the second one-way clutch 12 to the crankshaft 10a of the pedal 10.
And further rotates the large sprocket 17 of the human power drive system.

【0009】バッテリ44、モーター18および減速装
置19は一体的に構成され、さらに、モーター18の全
体構造と出力回転軸18a、および、減速装置19の全
体構造と出力回転軸である太陽ギア9aは、中空状の中
空部34を有するように構成される。ペダル10のクラ
ンク軸10aは、ベアリング11,13,14,15お
よび16を介して回転可能に中空部34内に保持され
る。 ペダル10のクランク軸10aは、さらに、減速
装置19の出力回転軸である太陽ギア9aにより第2の
一方向クラッチ12を介して回転されるように保持され
る。
The battery 44, the motor 18 and the speed reducer 19 are integrally formed. Further, the entire structure of the motor 18 and the output rotary shaft 18a, and the overall structure of the speed reducer 19 and the sun gear 9a which is the output rotary shaft are provided. , And has a hollow portion 34. The crankshaft 10a of the pedal 10 is rotatably held in the hollow portion 34 via bearings 11, 13, 14, 15 and 16. The crankshaft 10a of the pedal 10 is further held by the sun gear 9a, which is the output rotation shaft of the reduction gear device 19, so as to be rotated via the second one-way clutch 12.

【0010】次に、回転輪25は、人力駆動系大スプロ
ケット17および人力駆動系小スプロケット46の間に
おいて、人力駆動系チェーン33を上側から押圧して接
触し、人力駆動系チェーン33の回転により回転される
ように設けられる。また、ペダル踏み力検出センサー2
4は、回転輪24が連結され、足踏みされたペダル10
のトルクに応じた人力駆動系チェーン33の張力が回転
輪24を介して作用することにより出力するセンサーで
ある。また、制御装置は、制御回路40、ペダル踏み力
検出回路42およびモーター駆動回路43とから成り、
ペダル踏み力検出センサー24からの出力に応じてモー
ター18の回転を制御する装置である。 より具体的に
は、足踏みトルクとモーター18の出力トルクの合計出
力トルク、つまり、ペダル10のクランク軸10aの出
力トルクが、常に、所定トルクとなるように制御する。
ここで、ペダル踏み力検出センサー24は、例えば、ロ
ードセル、あるいは、圧電素子から成る。
Next, the rotary wheel 25 presses the human power drive system chain 33 from above between the large human power drive system sprocket 17 and the small human power drive system sprocket 46 so that the human drive system chain 33 is rotated. It is provided to be rotated. In addition, the pedal depression force detection sensor 2
4 is a pedal 10 which is connected to a rotating wheel 24 and is stepped on.
This is a sensor that outputs the tension of the human power drive system chain 33 according to the torque of the above-mentioned acting on the rotating wheel 24. The control device includes a control circuit 40, a pedal depression force detection circuit 42, and a motor drive circuit 43.
The device controls the rotation of the motor 18 according to the output from the pedal depression force detection sensor 24. More specifically, the total output torque of the stepping torque and the output torque of the motor 18, that is, the output torque of the crankshaft 10a of the pedal 10 is always controlled to be a predetermined torque.
Here, the pedal depression force detection sensor 24 is composed of, for example, a load cell or a piezoelectric element.

【0011】さらに、ペダル10のクランク軸10a
と、人力駆動系大スプロケット17との間に第3の一方
向クラッチ20が介在され、人力駆動系大スプロケット
17が逆転した場合にも人力駆動系チェーン33が緩ま
ないように構成されることが、好適である。
Further, the crankshaft 10a of the pedal 10
The third one-way clutch 20 is interposed between the large manpower drive system large sprocket 17 and the human power drive system large sprocket 17 so that the human power drive system chain 33 does not loosen even when the large human power drive system sprocket 17 reverses. Is preferred.

【0012】次に、車体30を前進させる方向への人力
駆動系大スプロケット17の回転数を検知する回転数検
知手段を備える場合もある。この場合、制御装置は、上
記の制御に、さらに、回転数検知手段により検知された
人力駆動系大スプロケット17の回転数に基づきモータ
ー18の回転を制御するように構成される。 より具体
的には、図5に示されるようにモーター18の出力トル
クを人力駆動系大スプロケット17の回転数、つまり、
車体30の走行速度に対応して、例えば、車体30の走
行速度が、15km/hの場合は、制御装置の上記の制
御による出力トルクの100%そのまま出力させるが、
走行速度が、20km/hになった場合には、制御装置
の上記の制御による出力トルクの100%を、そのまま
出力させずに約50%出力させ、さらに、走行速度が、
24km/hになった場合には、制御装置の上記の制御
による出力トルクの100%を全てカットして、モータ
ー18の回転を停止するように制御する。 この制御に
より、より木目の細かい制御がなされ、より効率良くバ
ッテリーを使用できる。
Next, there may be a case where a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the large sprocket 17 for the human power drive system in the direction of advancing the vehicle body 30 is provided. In this case, in addition to the above control, the control device is configured to control the rotation of the motor 18 based on the rotation speed of the large manual drive system sprocket 17 detected by the rotation speed detection means. More specifically, as shown in FIG. 5, the output torque of the motor 18 is set to the rotational speed of the large sprocket 17 of the human power drive system, that is,
Corresponding to the traveling speed of the vehicle body 30, for example, when the traveling speed of the vehicle body 30 is 15 km / h, 100% of the output torque by the above control of the control device is output as it is,
When the traveling speed becomes 20 km / h, about 50% of the output torque of the above-mentioned control of the control device is output without being output, and the traveling speed is
When it becomes 24 km / h, 100% of the output torque by the above control of the control device is completely cut, and the rotation of the motor 18 is controlled to be stopped. By this control, finer grain control is performed, and the battery can be used more efficiently.

【0013】この回転数検知手段は、より具体的には、
車体30に設けられる第2の車輪である前車輪36の回
転によりパルス信号を出力する発電機38と、このパル
ス信号を検出して、前記制御装置に出力するパルス検出
回路39と、から構成される。また、上記の回転数検知
手段は、人力駆動系大スプロケット17と共に回転する
ように設けられた回転数検知板35と、回転数検知板3
5にクランク軸10aを中心にして円形状に複数設けら
れたマグネット22と、人力駆動系大スプロケット17
と共に回転される複数のマグネット22の磁気を検知す
る磁気センサー21と、から構成される場合もある。回
転数検知手段は、その他、フォトトランジスタ、光電ス
イッチを利用したセンサー等が用いられる場合もある。
More specifically, this rotation speed detecting means is
It is composed of a generator 38 that outputs a pulse signal by rotation of front wheels 36 that are second wheels provided on the vehicle body 30, and a pulse detection circuit 39 that detects this pulse signal and outputs it to the control device. It Further, the rotation speed detection means described above includes a rotation speed detection plate 35 and a rotation speed detection plate 3 which are provided so as to rotate together with the large sprocket 17 of the human power drive system.
5, a plurality of magnets 22 provided in a circular shape around the crankshaft 10a, and a large sprocket 17 for a human power drive system.
In some cases, the magnetic sensor 21 detects the magnetism of a plurality of magnets 22 that are rotated together. In addition, a sensor using a phototransistor or a photoelectric switch may be used as the rotation speed detecting means.

【0014】また、前記制御装置はバッテリ44の残量
を表示する表示部45を有する場合もある。 ユーザー
にバッテリ44の消耗を知らせる機能である。ここで、
人力駆動系大スプロケット17および/または人力駆動
系小スプロケット46の代わりにプーリを用いても良
い。また、人力駆動系チェーン33の代わりにベルトを
用いても良い。さらに、人力駆動系チェーン33の下側
には、人力駆動系チェーン33の緩みを除去するテンシ
ョン装置23を設けることが好適である。さらに、人力
駆動系チェーン33の代わりに用いられたベルトの下側
には、ベルトの緩みを除去するテンション装置23を設
ける場合もある。このように、人力駆動系チェーン33
あるいは人力駆動系チェーン33の代わりに用いられた
ベルトの下側にテンション装置20を設けることによ
り、人力駆動系チェーン33が、周囲の温度変化、使用
の頻度等により伸縮しても、足踏みされたペダル10の
トルクに応じた人力駆動系チェーン33の張力を正確に
検出することができる。さらに、人力駆動系大スプロケ
ット17と人力駆動系小スプロケット46の作成時にお
ける加工精度、および、組立時における組み立て精度を
高めること、あるいは、調整を簡単に行うことができ
る。
The control device may also have a display unit 45 for displaying the remaining amount of the battery 44. This is a function of notifying the user of the exhaustion of the battery 44. here,
A pulley may be used in place of the large manual drive system sprocket 17 and / or the small manual drive system sprocket 46. Further, a belt may be used instead of the manual drive system chain 33. Further, it is preferable to provide a tension device 23 below the manpower drive system chain 33 for removing looseness of the manpower drive system chain 33. Further, a tension device 23 for removing looseness of the belt may be provided below the belt used in place of the manual drive system chain 33. In this way, the human power drive chain 33
Alternatively, by providing the tension device 20 on the lower side of the belt used in place of the human-powered drive chain 33, the human-powered drive chain 33 is stepped on and off even if the human-power drive chain 33 expands or contracts due to ambient temperature changes, frequency of use, or the like. It is possible to accurately detect the tension of the human power drive system chain 33 according to the torque of the pedal 10. Further, it is possible to enhance the processing accuracy at the time of creating the large manual drive system sprocket 17 and the small manual drive system sprocket 46 and the assembly accuracy at the time of assembly, or to easily perform adjustment.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、モータ
ー駆動系スプロケットおよびモーター駆動系チェーンを
不要として、製造コストが低減され、モーター駆動系の
モーターと減速装置とが外側に突出せずにデザイン上、
好適で、重心が低く、走行上の安全性が高いという効果
を奏する。人力駆動系チェーンあるいは人力駆動系チェ
ーンの代わりに用いられたベルトの下側にテンション装
置を設ける実施例の場合には、人力駆動系チェーンが、
周囲の温度変化、使用の頻度等により伸縮しても、足踏
みされたペダルのトルクに応じた人力駆動系チェーンの
張力を正確に検出することができ、人力駆動系大スプロ
ケットと人力駆動系小スプロケットの作成時における加
工精度、および、組立時における組み立て精度を高める
こと、あるいは、調整を簡単に行うことができる。ま
た、モーターによる補助出力の回転は、制御装置によ
り、足踏みされたペダルのトルクに応じた人力駆動系チ
ェーンの張力に基づき制御され、さらに、人力駆動系大
スプロケットの回転数に基づき制御される場合もあり、
より木目の細かい制御がなされ、より効率良くバッテリ
ーを使用できる。
As described above, the present invention eliminates the need for the motor drive system sprocket and the motor drive system chain, reduces the manufacturing cost, and prevents the motor and the reduction gear of the motor drive system from projecting outward. By design,
It is suitable, has a low center of gravity, and has an effect of high traveling safety. In the case of an embodiment in which a tension device is provided on the lower side of a belt used in place of a human power drive system chain or a human power drive system chain, the human power drive system chain is
Even if it expands or contracts due to changes in the ambient temperature or the frequency of use, the tension of the manual drive system chain can be accurately detected according to the torque of the stepped pedal, and the large manual drive system sprocket and the small manual drive system sprocket can be detected. It is possible to enhance the processing accuracy at the time of creating the item and the assembling accuracy at the time of assembling, or to easily perform the adjustment. When the rotation of the auxiliary output by the motor is controlled by the control device based on the tension of the human power drive system chain according to the torque of the stepped pedal, and is also controlled based on the rotational speed of the large sprocket of the human power drive system. There is also
Finer grain control allows more efficient battery use.

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

【図1】本発明の一実施例の部分断面図である。FIG. 1 is a partial sectional view of one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の部分構成図である。FIG. 2 is a partial configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の部分構成図である。FIG. 3 is a partial configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の全体構成図である。FIG. 4 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における速度とモーターの補
助出力割合の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between speed and auxiliary output ratio of a motor in one embodiment of the present invention.

【図6】従来例の部分構成図である。FIG. 6 is a partial configuration diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ローターヨーク 2 ローターマグネット 3 ステーターコア 4 ステーターコイル 5 ステーターホルダー 6 駆動部ユニットケース 7、9 遊星ギア 8 リングギア 10 ペダル 10a クランク軸 11、13、14、15、16 ベアリング 17 人力駆動系大スプロケット 12 第2の一方
向クラッチ 18a、19a 出力回転軸 20 第3の一方向クラ
ッチ 22 マグネット 23 テンション装置 24 ペダル踏み力検出センサー 25 回転輪 26 後車輪 30 車体 34 中空部 35 回転数検知板 36 前車輪 38 発電機 39 パルス検出回路 40 制御回路 42 ペダル踏み力検出回路 43 モーター駆動回路 44 バッテリ 45 表示部 46 人力駆動系小スプロケット
1 Rotor Yoke 2 Rotor Magnet 3 Stator Core 4 Stator Coil 5 Stator Holder 6 Drive Unit Unit Case 7, 9 Planetary Gear 8 Ring Gear 10 Pedal 10a Crankshaft 11, 13, 14, 15, 16 Bearing 17 Human Power Drive Large Sprocket 12 Second one-way clutch 18a, 19a Output rotary shaft 20 Third one-way clutch 22 Magnet 23 Tension device 24 Pedal pedal force detection sensor 25 Rotating wheel 26 Rear wheel 30 Body 34 Hollow part 35 Rotation speed detection plate 36 Front wheel 38 Generator 39 Pulse detection circuit 40 Control circuit 42 Pedal pedal force detection circuit 43 Motor drive circuit 44 Battery 45 Display 46 Human power drive system small sprocket

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 足踏みされるペダルにより回転され、車
体に設けられる人力駆動系大スプロケットと、 第1の車輪を第1の一方向クラッチおよび内装変速装置
を介して回転するように前記車体に設けられる人力駆動
系小スプロケットと、 前記人力駆動系大スプロケットおよび前記人力駆動系小
スプロケットの間に掛けられ、前記人力駆動系大スプロ
ケットの回転により前記人力駆動系小スプロケットを回
転させて前記第1の車輪を回転させる人力駆動系チェー
ンと、から成る人力駆動系と、 前記車体に設けられるバッテリと、 前記車体に設けられ前記バッテリにより回転されるモー
ターと、 前記モーターの回転を減速して前記第1の車輪を回転さ
せる減速装置と、から成るモーター駆動系と、 を備え
た補助駆動力付き自転車において、 前記モーター、および、前記減速装置は一体的に構成さ
れ、前記モーターの全体構造と出力回転軸、および、前
記減速装置の全体構造と出力回転軸は、中空状の中空部
を有するように構成され、 前記ペダルのクランク軸は、ベアリングを介して回転可
能に前記中空部内に保持され、かつ、前記減速装置の前
記出力回転軸により第2の一方向クラッチを介して回転
されるように保持され、 前記人力駆動系大スプロケットおよび前記人力駆動系小
スプロケットの間において、前記人力駆動系チェーンを
上側から押圧して接触し、前記人力駆動系チェーンの回
転により回転される回転輪と、 前記回転輪が連結され、足踏みされた前記ペダルのトル
クに応じた前記人力駆動系チェーンの張力が前記回転輪
を介して作用することにより出力するペダル踏み力検出
センサーと、 前記ペダル踏み力検出センサーからの出力に応じて前記
モーターの回転を制御する制御装置と、を備えたことを
特徴とする補助駆動力付き自転車。
1. A large sprocket for human power drive provided on a vehicle body and rotated by a foot pedal, and a first wheel provided on the vehicle body for rotation via a first one-way clutch and an internal transmission. A small sprocket of a human power drive system, and a large sprocket of the human power drive system and a small sprocket of the human power drive system, which are rotated by the rotation of the large sprocket of the human power drive system to rotate the small sprocket of the human power drive system. A human-powered drive system including a human-powered drive chain that rotates wheels, a battery provided in the vehicle body, a motor provided in the vehicle body and rotated by the battery, the rotation of the motor is decelerated, and the first motor is provided. A bicycle with an auxiliary driving force including a motor drive system including a speed reducer for rotating the wheels of The motor and the speed reducer are integrally configured, and the overall structure and output rotary shaft of the motor, and the overall structure and output rotary shaft of the speed reducer are configured to have a hollow portion. A crankshaft of the pedal is rotatably held in the hollow portion via a bearing, and is held by the output rotation shaft of the reduction gear transmission to be rotated via a second one-way clutch; Between the large human-powered drive system sprocket and the small human-powered drive system sprocket, the human-powered drive system chain is pressed from above to make contact, and the rotary wheel that is rotated by the rotation of the human-powered drive system chain is connected to the rotary wheel. And the pedal tension output by the tension of the human-power drive system chain acting according to the torque of the pedal pedaled through the rotating wheel. A bicycle with auxiliary driving force, comprising: a force detection sensor; and a control device that controls rotation of the motor according to an output from the pedal depression force detection sensor.
【請求項2】 前記ペダル踏み力検出センサーは、ロー
ドセル、あるいは、圧電素子から成る請求項1記載の補
助駆動力付き自転車。
2. The bicycle with auxiliary driving force according to claim 1, wherein the pedal depression force detection sensor includes a load cell or a piezoelectric element.
【請求項3】 前記ペダルの前記クランク軸と、前記人
力駆動系大スプロケットとの間に第3の一方向クラッチ
が介在される請求項1または2記載の補助駆動力付き自
転車。
3. The bicycle with auxiliary driving force according to claim 1, wherein a third one-way clutch is interposed between the crankshaft of the pedal and the large sprocket for the human power drive system.
【請求項4】 前記車体を前進させる方向への前記人力
駆動系大スプロケットの回転数を検知する回転数検知手
段を備え、 前記制御装置は、前記回転数検知手段により検知された
前記人力駆動系大スプロケットの前記回転数に基づき前
記モーターの回転を制御するように構成される請求項1
から3のいずれかに記載の補助駆動力付き自転車。
4. A rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the large sprocket for the human power drive system in a direction of advancing the vehicle body, wherein the control device detects the human power drive system detected by the rotational speed detection means. 2. The rotation of the motor is controlled based on the rotation speed of a large sprocket.
The bicycle with auxiliary driving force according to any one of 1 to 3.
【請求項5】 前記車体に設けられる第2の車輪の回転
によりパルス信号を出力する発電機と、 前記パルス信号を検出して、前記制御装置に出力するパ
ルス検出回路と、から前記回転数検知手段は構成される
請求項1から4のいずれかに記載の補助駆動力付き自転
車。
5. The rotation speed detection device comprising: a generator that outputs a pulse signal by rotation of a second wheel provided on the vehicle body; and a pulse detection circuit that detects the pulse signal and outputs the pulse signal to the control device. A bicycle with auxiliary driving force according to any of claims 1 to 4, wherein the means are constructed.
【請求項6】 前記人力駆動系大スプロケットと共に回
転するように設けられた回転数検知板と、前記回転数検
知板に前記クランク軸を中心にして円形状に複数設けら
れたマグネットと、前記人力駆動系大スプロケットと共
に回転される前記複数のマグネットの磁気を検知する磁
気センサーと、から前記回転数検知手段は構成される請
求項1から4のいずれかに記載の補助駆動力付き自転
車。
6. A rotation speed detection plate provided so as to rotate together with the large sprocket of the human power drive system, a plurality of magnets circularly provided on the rotation speed detection plate around the crankshaft, and the human power The bicycle with an auxiliary drive force according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotation speed detection means is composed of a magnetic sensor that detects the magnetism of the plurality of magnets that are rotated together with the drive system large sprocket.
【請求項7】 前記制御装置は前記バッテリの残量を表
示する表示部を有する請求項1から6のいずれかに記載
の補助駆動力付き自転車。
7. The bicycle with auxiliary driving force according to claim 1, wherein the control device has a display unit that displays the remaining amount of the battery.
【請求項8】 前記人力駆動系チェーンの下側には、前
記人力駆動系チェーンの緩みを除去するテンション装置
が設けられる請求項1から7のいずれかに記載の補助駆
動力付き自転車。
8. The bicycle with auxiliary driving force according to claim 1, further comprising a tension device provided below the human-powered drive chain to remove looseness of the human-powered drive chain.
【請求項9】 請求項1から8のいずれか記載の補助駆
動力付き自転車において、 前記人力駆動系大スプロケットおよび/または前記人力
駆動系小スプロケット代わりにプーリを用い、 前記人力駆動系チェーンの代わりにベルトを用いたこと
を特徴とする補助駆動力付き自転車。
9. The bicycle with an auxiliary drive force according to claim 1, wherein a pulley is used instead of the large sprocket and / or the small sprocket of the human power drive system, and the chain of the human power drive system is replaced. A bicycle with auxiliary driving force, which is characterized by using a belt for the vehicle.
【請求項10】 前記ベルトの下側には、前記ベルトの
緩みを除去するテンション装置が設けられた請求項9記
載の補助駆動力付き自転車。
10. The bicycle with an auxiliary driving force according to claim 9, further comprising a tension device provided under the belt to remove looseness of the belt.
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