JPH0840344A - 電動モータ付自転車 - Google Patents
電動モータ付自転車Info
- Publication number
- JPH0840344A JPH0840344A JP19761794A JP19761794A JPH0840344A JP H0840344 A JPH0840344 A JP H0840344A JP 19761794 A JP19761794 A JP 19761794A JP 19761794 A JP19761794 A JP 19761794A JP H0840344 A JPH0840344 A JP H0840344A
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- JP
- Japan
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- electric motor
- rear wheel
- gear
- drive system
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータ駆動系が故障しても後輪にペダル踏力
が伝わるようにする。 【構成】 後輪４の軸線上に動力伝達軸１３を配設し、
この動力伝達軸１３の途中に遊星歯車機構２１を介装
し、遊星歯車機構２１の内歯歯車２２と一体化したスプ
ロケット１４にチェーン１７を介してペダルによるクラ
ンクの回転を伝えると共に、動力伝達軸１３に固定した
太陽歯車２３に減速機構２１を介して電動モータ１０の
回転を伝えるようにし、さらに、内歯歯車２２と太陽歯
車２３との間に配置した遊星歯車２４を支持するキャリ
ヤ２５に後輪４を連結する。走行中、モータ側の回転が
停止されても、遊星歯車２４が動力伝達軸１３の周りを
自転しながら公転し、これにより、キャリヤ２５の回転
が維持されて、後輪の回転が継続される。
が伝わるようにする。 【構成】 後輪４の軸線上に動力伝達軸１３を配設し、
この動力伝達軸１３の途中に遊星歯車機構２１を介装
し、遊星歯車機構２１の内歯歯車２２と一体化したスプ
ロケット１４にチェーン１７を介してペダルによるクラ
ンクの回転を伝えると共に、動力伝達軸１３に固定した
太陽歯車２３に減速機構２１を介して電動モータ１０の
回転を伝えるようにし、さらに、内歯歯車２２と太陽歯
車２３との間に配置した遊星歯車２４を支持するキャリ
ヤ２５に後輪４を連結する。走行中、モータ側の回転が
停止されても、遊星歯車２４が動力伝達軸１３の周りを
自転しながら公転し、これにより、キャリヤ２５の回転
が維持されて、後輪の回転が継続される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペダルの踏力を電動モ
ータの駆動力で補助する電動モータ付自転車に関するも
のである。
ータの駆動力で補助する電動モータ付自転車に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】この種の自転車においては、ペダル駆動
系の出力とモータ駆動系の出力とを合力装置により合力
して後輪に伝達するようにしており、その合力装置とし
ては、従来より種々の形式のものが用いられている。例
えば特開平５−５８３７９号公報には、大傘歯車を有す
る合力軸を備え、この合力軸に増速機および前記大傘歯
車を介してペダル駆動系の出力を伝えると共に、減速機
および前記大傘歯車を介してモータ駆動系の出力を伝え
るようにしたものが記載され、また、特開平４−２４４
４９６号公報には、人力で回転するチェーンの緊張側に
圧接される補助スプロケットを備え、この補助スプロケ
ットに歯車機構を介してモータ駆動系の出力を伝えるよ
うにしたものが記載されている。
系の出力とモータ駆動系の出力とを合力装置により合力
して後輪に伝達するようにしており、その合力装置とし
ては、従来より種々の形式のものが用いられている。例
えば特開平５−５８３７９号公報には、大傘歯車を有す
る合力軸を備え、この合力軸に増速機および前記大傘歯
車を介してペダル駆動系の出力を伝えると共に、減速機
および前記大傘歯車を介してモータ駆動系の出力を伝え
るようにしたものが記載され、また、特開平４−２４４
４９６号公報には、人力で回転するチェーンの緊張側に
圧接される補助スプロケットを備え、この補助スプロケ
ットに歯車機構を介してモータ駆動系の出力を伝えるよ
うにしたものが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報類に記載された合力装置によれば、万一、電動モータ
や減速機等のモータ駆動系が故障した場合に合力装置が
ロックしてしまい、ペダルの踏力の後輪への伝達が規制
されるという問題があった。なお、このロック対策とし
て、電動モータにクラッチを取付けることも考えられる
が、この場合は、高価なクラッチの使用により自転車全
体のコストが上昇することになる。
報類に記載された合力装置によれば、万一、電動モータ
や減速機等のモータ駆動系が故障した場合に合力装置が
ロックしてしまい、ペダルの踏力の後輪への伝達が規制
されるという問題があった。なお、このロック対策とし
て、電動モータにクラッチを取付けることも考えられる
が、この場合は、高価なクラッチの使用により自転車全
体のコストが上昇することになる。
【０００４】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、モータ駆動系が
故障しても、後輪にペダル駆動系の出力を有効に伝達す
ることができる電動モータ付自転車を提供することにあ
る。
れたもので、その目的とするところは、モータ駆動系が
故障しても、後輪にペダル駆動系の出力を有効に伝達す
ることができる電動モータ付自転車を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ペダル駆動系の出力とモータ駆動系の出
力とを合力装置により合力して後輪に伝達する電動モー
タ付自転車において、前記合力装置を遊星歯車機構から
構成すると共に、該遊星歯車機構を後輪に一体化するよ
うにしたことを特徴とする。
め、本発明は、ペダル駆動系の出力とモータ駆動系の出
力とを合力装置により合力して後輪に伝達する電動モー
タ付自転車において、前記合力装置を遊星歯車機構から
構成すると共に、該遊星歯車機構を後輪に一体化するよ
うにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記のように構成した電動モータ付自転車にお
いては、電動モータ、減速機等のモータ駆動系が故障し
ても、遊星歯車機構が作動してペダル駆動系の出力が後
輪に伝達される。
いては、電動モータ、減速機等のモータ駆動系が故障し
ても、遊星歯車機構が作動してペダル駆動系の出力が後
輪に伝達される。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。
て説明する。
【０００８】図５は、本実施例で対象とする自転車の全
体構造を示したものである。同図において、１はフレー
ム、２は、フレーム１の前部にハンドル３により操作可
能に支持された前輪、４は、フレーム１の後部に後述の
動力伝達機構５を介して支持された後輪、６はフレーム
１の中央部に支持されたサドル、７は、前記サドル６の
下方に配置された、ペダル８を有するクランク、９は、
前記動力伝達機構５の一端側にクランク７の回転を伝達
するチェーン伝達機構、１０は、フレーム１に支持され
前記動力伝達機構５の他端側へ伝える駆動力を発生する
電動モータである。
体構造を示したものである。同図において、１はフレー
ム、２は、フレーム１の前部にハンドル３により操作可
能に支持された前輪、４は、フレーム１の後部に後述の
動力伝達機構５を介して支持された後輪、６はフレーム
１の中央部に支持されたサドル、７は、前記サドル６の
下方に配置された、ペダル８を有するクランク、９は、
前記動力伝達機構５の一端側にクランク７の回転を伝達
するチェーン伝達機構、１０は、フレーム１に支持され
前記動力伝達機構５の他端側へ伝える駆動力を発生する
電動モータである。
【０００９】動力伝達機構５は、図１〜３に良く示され
るように、フレーム１から延ばした左右一対のブラケッ
ト１１の間に橋架され、かつ各ブラケット１１に対して
軸受１２を介して回動自在に支持された動力伝達軸１３
を備えている。動力伝達軸１３は後輪４の軸線上に配置
され、その途中には後に詳述する遊星歯車機構２１が介
装されている。動力伝達軸１３の、乗車右側に位置する
部分には、後述する遊星歯車機構２１の内歯歯車２２と
一体のスプロケット１４が軸受１５を介して回動自在に
取付けられており、これには上記クランク７に固定した
スプロケット１６から延ばしたチェーン１７が掛けられ
ている。これらスプロケット１４，１６およびチェーン
１７は上記チェーン伝達機構９を構成し、遊星歯車機構
２１の内歯歯車２２には、このチェーン伝達機構９を介
してクランク７の回転が伝達されるようになる。
るように、フレーム１から延ばした左右一対のブラケッ
ト１１の間に橋架され、かつ各ブラケット１１に対して
軸受１２を介して回動自在に支持された動力伝達軸１３
を備えている。動力伝達軸１３は後輪４の軸線上に配置
され、その途中には後に詳述する遊星歯車機構２１が介
装されている。動力伝達軸１３の、乗車右側に位置する
部分には、後述する遊星歯車機構２１の内歯歯車２２と
一体のスプロケット１４が軸受１５を介して回動自在に
取付けられており、これには上記クランク７に固定した
スプロケット１６から延ばしたチェーン１７が掛けられ
ている。これらスプロケット１４，１６およびチェーン
１７は上記チェーン伝達機構９を構成し、遊星歯車機構
２１の内歯歯車２２には、このチェーン伝達機構９を介
してクランク７の回転が伝達されるようになる。
【００１０】一方、動力伝達軸１３の、乗車左側に位置
する部分にはホイールギヤ１８が嵌着され、このホイー
ルギヤ１８には、前記電動モータ１０の出力軸１０ａの
先端に固定したウオームギヤ１９が噛み合されている。
これらホイールギヤ１８およびウオームギヤ１９は減速
機構２０を構成し、動力伝達軸１３には、この減速機構
２０を介して電動モータ１２の回転が伝達されるように
なる。
する部分にはホイールギヤ１８が嵌着され、このホイー
ルギヤ１８には、前記電動モータ１０の出力軸１０ａの
先端に固定したウオームギヤ１９が噛み合されている。
これらホイールギヤ１８およびウオームギヤ１９は減速
機構２０を構成し、動力伝達軸１３には、この減速機構
２０を介して電動モータ１２の回転が伝達されるように
なる。
【００１１】遊星歯車機構２１は、図２および３に良く
示されるように、内歯歯車２２の内側において前記動力
伝達軸１３に固定された太陽歯車２３と、内歯歯車２２
と太陽歯車２３とに噛み合わされた複数（こゝでは３
個）の遊星歯車２４と、各遊星歯車２４を回動自在に支
持するキャリヤ２５とを備えている。キャリヤ２５は筒
状をなし、その周面には前記各遊星歯車２４を収容する
ための複数の長孔２６が設けられている。また、キャリ
ヤ２５には、その一端から前記長孔２６を軸方向に横断
するようにピン２７が打ち込まれており、このピン２７
に各遊星歯車２４が回動自在に取付けられている。しか
して、キャリヤ２５は、その一端が内歯歯車２２からわ
ずか突出するように配置されており、その突出端には後
輪４のスポーク４ａが取付けられている。
示されるように、内歯歯車２２の内側において前記動力
伝達軸１３に固定された太陽歯車２３と、内歯歯車２２
と太陽歯車２３とに噛み合わされた複数（こゝでは３
個）の遊星歯車２４と、各遊星歯車２４を回動自在に支
持するキャリヤ２５とを備えている。キャリヤ２５は筒
状をなし、その周面には前記各遊星歯車２４を収容する
ための複数の長孔２６が設けられている。また、キャリ
ヤ２５には、その一端から前記長孔２６を軸方向に横断
するようにピン２７が打ち込まれており、このピン２７
に各遊星歯車２４が回動自在に取付けられている。しか
して、キャリヤ２５は、その一端が内歯歯車２２からわ
ずか突出するように配置されており、その突出端には後
輪４のスポーク４ａが取付けられている。
【００１２】かゝる遊星歯車機構２１においては、内歯
歯車２２と太陽歯車２３とが同一方向に同じ回転数で回
転すると、遊星歯車２４は自転することなく動力伝達軸
１３の周りを公転し、この結果、キャリヤ２５も動力伝
達軸１３を中心に回転してその回転が後輪４に伝達され
る。一方、内歯歯車２２と太陽歯車２３とが異なる回転
数で回転すると、遊星歯車２４は自転しながら動力伝達
軸１３の周りを公転し、前記同様にキャリヤ２５も動力
伝達軸１３を中心に回転してその回転が後輪４に伝達さ
れる。
歯車２２と太陽歯車２３とが同一方向に同じ回転数で回
転すると、遊星歯車２４は自転することなく動力伝達軸
１３の周りを公転し、この結果、キャリヤ２５も動力伝
達軸１３を中心に回転してその回転が後輪４に伝達され
る。一方、内歯歯車２２と太陽歯車２３とが異なる回転
数で回転すると、遊星歯車２４は自転しながら動力伝達
軸１３の周りを公転し、前記同様にキャリヤ２５も動力
伝達軸１３を中心に回転してその回転が後輪４に伝達さ
れる。
【００１３】こゝで、動力伝達軸１３を支持する左・右
ブラケット１１のそれぞれには、スプロケット１４一体
の内歯歯車２２と動力伝達軸１３との回転数Ｓt ，Ｓm
（図４）を検出する回転センサ２８、２９が取付けられ
ている。各回転センサ２８，２９の信号はコントローラ
３０に送出されるようになっており、コントローラ３０
は、前記各回転センサ２８，２９からの信号に基いて、
左右の力配分すなわちペダル駆動系とモータ駆動系との
力配分が所定の比率となるように電動モータ１０の回転
数を制御する機能を有している。
ブラケット１１のそれぞれには、スプロケット１４一体
の内歯歯車２２と動力伝達軸１３との回転数Ｓt ，Ｓm
（図４）を検出する回転センサ２８、２９が取付けられ
ている。各回転センサ２８，２９の信号はコントローラ
３０に送出されるようになっており、コントローラ３０
は、前記各回転センサ２８，２９からの信号に基いて、
左右の力配分すなわちペダル駆動系とモータ駆動系との
力配分が所定の比率となるように電動モータ１０の回転
数を制御する機能を有している。
【００１４】以下、上記のように構成した電動モータ付
自転車の作用を説明する。
自転車の作用を説明する。
【００１５】本実施例においては、通常は左右の力配分
が１：１となるように、コントローラ３０が電動モータ
１０の回転数を制御している。したがって、ペダル８を
踏込んでクランク７を回転させると、内歯歯車２２と動
力伝達軸１３すなわち太陽歯車２３とは同じ回転数で回
転し、これにより遊星歯車２４が動力伝達軸１３の周り
を公転して、キャリヤ２５が回転し、これと一体に後輪
４が回転する。なお、この時、後輪４に対する力配分は
２となる。しかして、電動モータ１０または減速機構２
０が何らかの原因により作動停止すると、動力伝達軸１
３の回転が停止して太陽歯車２３が固定状態となり、こ
の結果、遊星歯車２４は自転しながら動力伝達軸１３の
周りを公転し、キャリヤ２５の回転が継続されて、後輪
４も回転を継続する。したがって、モータ駆動系の回転
が停止しても自転車が急制動することはなくなる。
が１：１となるように、コントローラ３０が電動モータ
１０の回転数を制御している。したがって、ペダル８を
踏込んでクランク７を回転させると、内歯歯車２２と動
力伝達軸１３すなわち太陽歯車２３とは同じ回転数で回
転し、これにより遊星歯車２４が動力伝達軸１３の周り
を公転して、キャリヤ２５が回転し、これと一体に後輪
４が回転する。なお、この時、後輪４に対する力配分は
２となる。しかして、電動モータ１０または減速機構２
０が何らかの原因により作動停止すると、動力伝達軸１
３の回転が停止して太陽歯車２３が固定状態となり、こ
の結果、遊星歯車２４は自転しながら動力伝達軸１３の
周りを公転し、キャリヤ２５の回転が継続されて、後輪
４も回転を継続する。したがって、モータ駆動系の回転
が停止しても自転車が急制動することはなくなる。
【００１６】本実施例においては特に、遊星歯車機構２
１のキャリヤ２５が後輪４の駆動軸として用いられてい
るので、合力装置としての遊星歯車機構２１と後輪４と
を接続する特別の動力伝達機構が不要になり、部品点数
の削減によるコスト低減が可能になる。また、この遊星
歯車機構２１を含む動力伝達機構５を始め、電動モータ
１０が後輪４内およびその付近に集中するので、これら
をユニット化することが可能になり、通常の二輪自転車
を容易に電動モータ付自転車に改造することができる。
１のキャリヤ２５が後輪４の駆動軸として用いられてい
るので、合力装置としての遊星歯車機構２１と後輪４と
を接続する特別の動力伝達機構が不要になり、部品点数
の削減によるコスト低減が可能になる。また、この遊星
歯車機構２１を含む動力伝達機構５を始め、電動モータ
１０が後輪４内およびその付近に集中するので、これら
をユニット化することが可能になり、通常の二輪自転車
を容易に電動モータ付自転車に改造することができる。
【００１７】なお、上記実施例において、遊星歯車機構
２１を構成する内歯歯車２２にペダル駆動系を、太陽歯
車２３にモータ駆動系をそれぞれ連結したが、両者の関
係は逆、すなわち内歯歯車２２にモータ駆動系を、太陽
歯車２３にペダル駆動系をそれぞれ連結するようにして
も良い。また、回転センサ２８，２９で検出した回転数
をコントローラ３０に入力して左右の力配分を制御する
ようにしたが、本発明は、回転センサに代えてトルクセ
ンサを設け、このトルクセンサからの信号に基いて左右
の力配分を制御するようにしても良いものである。
２１を構成する内歯歯車２２にペダル駆動系を、太陽歯
車２３にモータ駆動系をそれぞれ連結したが、両者の関
係は逆、すなわち内歯歯車２２にモータ駆動系を、太陽
歯車２３にペダル駆動系をそれぞれ連結するようにして
も良い。また、回転センサ２８，２９で検出した回転数
をコントローラ３０に入力して左右の力配分を制御する
ようにしたが、本発明は、回転センサに代えてトルクセ
ンサを設け、このトルクセンサからの信号に基いて左右
の力配分を制御するようにしても良いものである。
【００１８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる電動モータ付自転車によれば、電動モータ、減速
機等のモータ駆動系が故障しても、ペダル駆動系の出力
を遊星歯車機構を介して後輪に伝達することができ、急
制動を未然に防止できる効果がある。また、遊星歯車機
構を後輪と一体化しているので、部品の共用による構造
の簡略化が可能になるばかりか、既存の自転車を容易に
電動付自転車に改造することが可能になる。
かゝる電動モータ付自転車によれば、電動モータ、減速
機等のモータ駆動系が故障しても、ペダル駆動系の出力
を遊星歯車機構を介して後輪に伝達することができ、急
制動を未然に防止できる効果がある。また、遊星歯車機
構を後輪と一体化しているので、部品の共用による構造
の簡略化が可能になるばかりか、既存の自転車を容易に
電動付自転車に改造することが可能になる。
【図１】本発明にかゝる電動モータ付自転車の要部構造
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図２】遊星歯車機構を含む動力伝達機構を拡大して示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】遊星歯車機構の構造を示す断面図である。
【図４】本電動モータ付自転車の動力伝達機構および制
御系を示すブロック図である。
御系を示すブロック図である。
【図５】本発明で対象とした電動モータ付自転車の全体
構造を模式的に示す側面図である。
構造を模式的に示す側面図である。
１ フレーム ４ 後輪 ７ クランク ８ ペダル ９ チェーン伝達機構 １０ 電動モータ １３ 動力伝達軸 ２０ 減速機構 ２１ 遊星歯車機構 ２２ 内歯歯車 ２３ 太陽歯車 ２４ 遊星歯車 ２５ キャリヤ
Claims (2)
- 【請求項１】 ペダル駆動系の出力とモータ駆動系の出
力とを合力装置により合力して後輪に伝達する電動モー
タ付自転車において、前記合力装置を遊星歯車機構から
構成すると共に、該遊星歯車機構を後輪と一体化したこ
とを特徴とする電動モータ付自転車。 - 【請求項２】 遊星歯車機構を構成する内歯歯車と太陽
歯車との何れか一方にペダル駆動系を、何れか他方にモ
ータ駆動系を連結し、かつ前記両歯車に噛み合う遊星歯
車を支持するキャリヤに後輪を連結したことを特徴とす
る請求項１に記載の電動モータ付自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19761794A JPH0840344A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電動モータ付自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19761794A JPH0840344A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電動モータ付自転車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0840344A true JPH0840344A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16377462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19761794A Pending JPH0840344A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電動モータ付自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0840344A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012086804A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Tokyo R & D Co Ltd | 電動アシスト自転車 |
| JP2012214147A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Honda Motor Co Ltd | 電動車両 |
| WO2015005376A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Ntn株式会社 | 駆動力伝達機構 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP19761794A patent/JPH0840344A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012086804A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Tokyo R & D Co Ltd | 電動アシスト自転車 |
| JP2012214147A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Honda Motor Co Ltd | 電動車両 |
| WO2015005376A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Ntn株式会社 | 駆動力伝達機構 |
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