JPH0986477A - Bicycle with electric motor - Google Patents
Bicycle with electric motorInfo
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- JPH0986477A JPH0986477A JP24297695A JP24297695A JPH0986477A JP H0986477 A JPH0986477 A JP H0986477A JP 24297695 A JP24297695 A JP 24297695A JP 24297695 A JP24297695 A JP 24297695A JP H0986477 A JPH0986477 A JP H0986477A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、人力駆動力のトル
クの大きさに応じて電動駆動力を駆動し、人力駆動力を
電動駆動力が補助して走行することのできる電動車に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle capable of driving an electric driving force in accordance with the magnitude of the torque of the human driving force and assisting the driving force with the human driving force to travel.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えば、ヤマハ発動機製補助電動
自転車「パス」等において、人力トルクの大きさを検出
し、その大きさに応じて電動機によって電動駆動力を出
力し、人力駆動力に加えて電動駆動力を付加して走行す
るという補助電動自転車が一般的に知られている。この
ような補助電動自転車のブレーキ機構は、前輪を制動す
るためにサイドプル式キャリパーブレーキ、後輪を制動
するためにローラブレーキを用い、両輪ともに補助力の
制御とは全く関係無く制動をかける機械式ブレーキが使
用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an auxiliary electric bicycle "pass" made by Yamaha Motor, etc., the magnitude of human torque is detected, and the electric driving force is output by the electric motor in accordance with the magnitude of the human torque. BACKGROUND ART An auxiliary electric bicycle is generally known in which an electric driving force is added to the vehicle to drive the bicycle. The brake mechanism of such an auxiliary electric bicycle uses a side-pull caliper brake to brake the front wheels and a roller brake to brake the rear wheels, and mechanical braking is applied to both wheels independently of the control of the assist force. The brake is being used.
【0003】しかしながら、上記構成であれば、人力駆
動力と電動駆動力との合力が自転車にかかっていると
き、駆動力がかかった状態で制動を掛けると自転車のフ
レームや車輪などに駆動力と制動力とが共にかかってし
まい、フレームや車輪に歪みが生じやすく、耐久性等に
問題があった。However, with the above construction, when the combined force of the human-powered driving force and the electric driving force is exerted on the bicycle, if braking is applied with the driving force being applied, the driving force will be applied to the frame and wheels of the bicycle. Since the braking force is applied to the frame and the wheels are easily distorted, there is a problem in durability.
【0004】補助力を有しない通常の自転車の場合、ブ
レーキ手段動作による制動力がかかった時、駆動力は人
力の駆動力のみであるので、駆動力は小さく、フレーム
や車輪の歪みは余り問題にはならないが、人力駆動力に
電動駆動力が加わった状態、即ち人力の2倍の駆動力が
かかった状態では、制動力がかかるとフレームなどに歪
みが大きくなるという問題がある。In the case of a normal bicycle having no auxiliary force, when the braking force by the operation of the braking means is applied, the driving force is only the driving force of human power, so that the driving force is small, and the distortion of the frame and the wheels is a serious problem. However, in the state where the electric driving force is added to the human driving force, that is, the driving force which is twice as large as the human driving force is applied, there is a problem that the frame or the like is greatly distorted when the braking force is applied.
【0005】そして、電動駆動力が加わった状態でブレ
ーキを掛けるとブレーキの消耗も大きくなるという問題
が生じる。If the brake is applied while the electric driving force is applied, there is a problem that the wear of the brake increases.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みなされたもので、耐久性を向上させた電動車を提供
することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above drawbacks, and an object of the present invention is to provide an electric vehicle having improved durability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の構成
によると、人力によって車輪を回転する人力駆動部と、
人力駆動部の駆動力の変化に対応して電動機の出力を制
御する制御部を設けた電動駆動部とを並列に備え、車輪
の回転を制動するブレーキ手段を設け、制御部は、ブレ
ーキ手段の操作に応じて電動駆動部の人力駆動力に対応
した出力を減少させるという制御にし、人力による駆動
力を検出し、その駆動力に応じて電動機の出力を制御し
て、人力駆動力に電動駆動力を加えて走行し、その時、
ブレーキ手段が操作されたときに電動機の出力を減少さ
せる。According to the structure of claim 1 of the present invention, a human-powered drive unit for rotating wheels by human power,
An electric drive unit provided with a control unit that controls the output of the electric motor in response to changes in the driving force of the human-powered drive unit is provided in parallel, and brake means for braking the rotation of the wheels is provided. The control is performed to reduce the output corresponding to the human-powered driving force of the electric drive unit according to the operation, the driving force due to the human power is detected, the output of the electric motor is controlled according to the driving force, and the human-driven driving force is electrically driven. Driving with force, at that time,
The output of the electric motor is reduced when the braking means is operated.
【0008】本発明の請求項2の構成によると、制御部
は、ブレーキ手段が操作されたときに出力を停止し、人
力駆動力に電動駆動力が加えられて走行しているときに
ブレーキ手段が働くと、人力駆動力がかかっていても電
動駆動力の出力は停止し、人力駆動力に対してのみ制動
力が働くことになる。According to the second aspect of the present invention, the control section stops the output when the braking means is operated, and the braking means when the electric driving force is added to the human driving force to drive the vehicle. The output of the electric driving force is stopped even if the human driving force is applied, and the braking force acts only on the human driving force.
【0009】更に、請求項3の構成によると、制御部
は、ブレーキの操作量の増加に応じて人力駆動力に対す
る出力を減少させ、人力駆動力の大きさに応じて電動駆
動力で補助し、その補助率をブレーキの操作量に応じて
減少させるようにし、例えばブレーキ手段が0%のとき
は、人力と電動の比率を1対1にし、ブレーキ手段の操
作量が大きくなると徐々に比率を減少させ、100%ブ
レーキ手段が操作されると電動機の出力をゼロにすると
いう制御を行うものである。このことで、フレームなど
への歪みを軽減し、且つ十分な電動駆動力による補助が
できるようになる。Further, according to the third aspect of the present invention, the control unit reduces the output with respect to the human-powered driving force as the operation amount of the brake increases, and assists with the electric-powered driving force according to the magnitude of the human-powered driving force. The assist ratio is reduced according to the operation amount of the brake. For example, when the braking means is 0%, the ratio of human power to electric power is set to 1: 1 and when the operation amount of the braking means increases, the ratio gradually increases. The control is performed such that the output of the electric motor is reduced to zero when the braking means is operated to be reduced by 100%. As a result, it is possible to reduce distortion on the frame and the like, and also to assist with a sufficient electric driving force.
【0010】そして、請求項4の構成によると、ブレー
キ手段の操作量に応じて動作するブレーキ操作量検出部
を設け、検出部の動作量を電気的信号に変換して検出す
るので、ブレーキ手段の操作量に応じて電動駆動力の比
率を変える場合、ブレーキ手段の操作量が電気的信号に
変換されるので制御しやすくなる。Further, according to the structure of claim 4, the brake operation amount detecting portion which operates according to the operation amount of the braking means is provided, and the operation amount of the detecting portion is converted into an electric signal and detected. When the ratio of the electric driving force is changed according to the operation amount of, the operation amount of the braking means is converted into an electric signal, which facilitates control.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を電動自転車
を例に図1乃至図7に基づいて以下に詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. 1 to 7 by taking an electric bicycle as an example.
【0012】まず、電動自転車の全体構成について、図
7に基づき説明をする。First, the overall structure of the electric bicycle will be described with reference to FIG.
【0013】1は、前部に設けられたヘッドパイプ2、
サドル3から下方に設けられたシートチューブ4と連結
するメインフレームであり、該メインフレーム1は前記
シートチューブ4とが連結する部分に人力によって回転
することができるペダル5が取り付けられている。Reference numeral 1 denotes a head pipe 2 provided at a front portion,
The main frame 1 is connected to a seat tube 4 provided below the saddle 3. The main frame 1 is provided with a pedal 5 that can be rotated by human power at a portion connected to the seat tube 4.
【0014】6は、ハンドル7の動きに連動し、ハンド
ル7操作によって走行方向を定める前輪で、該前輪6は
スポーク8、リム9、タイヤ10から構成されている。Reference numeral 6 is a front wheel which is interlocked with the movement of the handle 7 and whose traveling direction is determined by the operation of the handle 7. The front wheel 6 comprises a spoke 8, a rim 9 and a tire 10.
【0015】11は、駆動輪となる後輪であり、該後輪11
も、タイヤ12、リム13、スポーク14、それと後輪11を駆
動するための駆動部15とから構成されている。Reference numeral 11 is a rear wheel which serves as a drive wheel.
The vehicle also includes a tire 12, a rim 13, spokes 14, and a drive unit 15 for driving the rear wheel 11.
【0016】16は、前記ペダル5の回転とともに回転す
る前スプロケットで、該前スプロケット16にはチェーン
17がかかっており前スプロケット16の回転を前記駆動部
15の車軸に設けた後スプロケット27に動力を伝達するよ
うになっている。Reference numeral 16 denotes a front sprocket that rotates with the rotation of the pedal 5, and the front sprocket 16 has a chain.
17 hangs the rotation of the front sprocket 16 to the drive unit.
Power is transmitted to the sprocket 27 provided on the 15 axles.
【0017】18は、後述する電動機49の電源となるバッ
テリで、24ボルトのニッカド電池が収められている。
また、バッテリ18は取り外し可能で充電の際は屋内で充
電をすることができる。A battery 18 serves as a power source for an electric motor 49, which will be described later, and contains a 24-volt NiCd battery.
Further, the battery 18 is removable and can be charged indoors when charging.
【0018】19は、前カゴ、20は、停車時に自転車を支
えるスタンドである。Reference numeral 19 is a front basket, and 20 is a stand for supporting the bicycle when the vehicle is stopped.
【0019】前述した駆動部15について、図2及び図3
に具体的構成を示す。2 and 3 of the drive unit 15 described above.
Shows a specific configuration.
【0020】21は、メインフレーム1に固定して取り付
けられた円盤状の固定側ケーシングで、22は、前記固定
側ケーシング21と同軸で固定側ケーシング21外側を回転
する回転側ケーシングである。これらの固定側ケーシン
グ21と回転側ケーシング22とを合わせてハブを構成して
いる。前記回転側ケーシング22の外周には2本の環状リ
ブ24が形成されており、環状リブ24からはタイヤ12が取
り付けられているリム13に向かってスポーク14が張設さ
れている。Reference numeral 21 denotes a disk-shaped fixed casing fixedly attached to the main frame 1. Reference numeral 22 denotes a rotating casing which is coaxial with the fixed casing 21 and rotates outside the fixed casing 21. The fixed casing 21 and the rotating casing 22 together form a hub. Two annular ribs 24 are formed on the outer periphery of the rotating side casing 22, and spokes 14 are stretched from the annular rib 24 toward a rim 13 to which the tire 12 is attached.
【0021】25は、車軸に設けられたハブ軸内装型の変
速機(例えばシマノ製SG−3531など)で、該変速
機25はラチェット26を介して後スプロケット27に接合し
ている。即ち、ラチェット26によりチェーン17からの人
力が一方向にしかかからないようになっており、逆回転
に力がかかったときには駆動力が遮断されるようになっ
ている。そして、該変速機25は円筒状の容器33内に収ま
っており、容器33の片側全周には鍔部28を形成してい
る。また、この変速機25は、車軸29の中空部に変速棒30
が外側に付勢された状態で摺動自在に挿入されており、
変速棒30を左右に移動させることで、変速機25中のギヤ
(図示せず)が切り替わるようになっている。そして、
変速棒30を押さえるための押具31が変速棒30に圧接して
設けてあり、該押具31を操作するための操作具(図示せ
ず)がワイヤー32によって連結してハンドル7付近に設
けてある。要するに、手元の操作具によってワイヤー32
を引っ張ると、押具31が移動し、変速棒30を移動させる
ことで変速段が変わるようになっている。Reference numeral 25 denotes a hub-shaft-internal type transmission provided on the axle (for example, SG-3531 made by Shimano), and the transmission 25 is joined to a rear sprocket 27 via a ratchet 26. That is, the ratchet 26 allows the human power from the chain 17 to be applied only in one direction, and the driving force is cut off when a force is applied to the reverse rotation. The transmission 25 is housed in a cylindrical container 33, and a flange portion 28 is formed on the entire circumference of one side of the container 33. In addition, this transmission 25 has a transmission rod 30 in the hollow portion of the axle 29.
Is slidably inserted in a state of being biased outward,
A gear (not shown) in the transmission 25 is switched by moving the shift rod 30 to the left and right. And
A pusher 31 for pressing the shift rod 30 is provided in pressure contact with the shift rod 30, and an operating tool (not shown) for operating the pusher 31 is provided near the handle 7 by connecting with a wire 32. There is. In short, the wire 32
When the button is pulled, the pusher 31 moves, and the gear shift stage is changed by moving the shift rod 30.
【0022】34は、前記変速機25の容器33に圧入して容
器33外周を囲む筒状のスリーブで、該スリーブ34は前記
鍔部28にネジ止めしてある。Reference numeral 34 denotes a cylindrical sleeve that is press-fitted into the container 33 of the transmission 25 and surrounds the outer periphery of the container 33. The sleeve 34 is screwed to the flange portion 28.
【0023】35は、前記スリーブ34、鍔部28と一体に回
転する回動板である。回動板35については、図4に示
す、動作の略図に基づいて説明をする。Reference numeral 35 is a rotating plate which rotates integrally with the sleeve 34 and the collar portion 28. The rotating plate 35 will be described based on the schematic diagram of the operation shown in FIG.
【0024】前記回動板35は、変速機25の容器33の外周
径よりも大きく、変速機25と同心円状で、相対する2ケ
所には、軸方向に押圧棒36と、変換棒37とが一体成形さ
れている。前記押圧棒36は、釣鐘型の面をもって柱状に
形成されており、釣鐘型の曲面部分で弾性体、即ちバネ
38を押さえるようになっている。そして、回動板35は、
変速機25外周をバネ38を伸縮させながら回動し、変速機
25と同心円で容器33外周をガイドとして回動する。ま
た、前記変換棒37は、車軸29方向に伸びる長方体で、先
端部分が回転方向に向かって短くなるように斜めに形成
してある。The rotating plate 35 is larger than the outer diameter of the container 33 of the transmission 25 and is concentric with the transmission 25. At two opposing positions, a pressing rod 36 and a conversion rod 37 are provided in the axial direction. Are integrally molded. The pressing rod 36 is formed in a columnar shape with a bell-shaped surface, and an elastic body, that is, a spring, at the bell-shaped curved surface portion.
Hold down 38. Then, the rotating plate 35 is
Rotate the outer periphery of the transmission 25 while expanding and contracting the spring 38,
It rotates concentrically with 25 by using the outer periphery of the container 33 as a guide. Further, the conversion rod 37 is a rectangular parallelepiped extending in the direction of the axle 29, and is formed obliquely so that its tip portion becomes shorter in the rotation direction.
【0025】前記押圧棒36によって押さえられるバネ38
は、他端を回転側ケーシング22の一部に接触させてお
り、人力駆動力の伝達の順序として回動板35から押圧棒
36、バネ38を伸縮させて回転側ケーシング22を回転させ
る。この時、伸縮されたバネ38の伸縮大きさに応じて回
転側ケーシング22と少しの歪みを生じながら回動板35は
回転する。そしてこの回動板35は、変速機25の周囲を人
力による歪みに応じて回動することになる。この時、同
時に回動板35の少しの回動によって変換棒37も回動し、
変換棒37先端に形成した傾斜部分39によって傾斜部分39
と接する山形部40が押されて車軸29方向に移動する。こ
の山形部40には磁性部材、即ちフェライト41のリングが
取り付けられており、山形部40の移動によってフェライ
ト41も移動するようになっている。このフェライト41の
先端にはフェライト41を回動板35側に付勢するためのC
リング42とバネ43が設けられている。よって回転側ケー
シング22と回動板35が歪んだ分だけフェライト41が車軸
29方向に移動するようになっている。A spring 38 held by the pressing rod 36
The other end is brought into contact with a part of the rotating side casing 22, and as a sequence of transmission of the human-powered driving force, the rotating plate 35 pushes the pressing rod.
36, the spring 38 is expanded and contracted to rotate the rotating side casing 22. At this time, the rotating plate 35 rotates while causing a slight distortion with the rotating-side casing 22 according to the expansion and contraction size of the expanded and contracted spring 38. Then, the rotating plate 35 rotates around the transmission 25 in accordance with the strain caused by human power. At this time, at the same time, the conversion rod 37 is also rotated by a slight rotation of the rotating plate 35,
The slanted portion 39 formed at the tip of the conversion rod 37 causes the slanted portion 39.
The chevron portion 40 in contact with is pushed and moves in the direction of the axle 29. A magnetic member, that is, a ring of ferrite 41 is attached to the chevron portion 40, and the ferrite 41 is also moved by the movement of the chevron portion 40. At the tip of the ferrite 41, there is a C for urging the ferrite 41 toward the rotating plate 35.
A ring 42 and a spring 43 are provided. Therefore, the ferrite 41 is attached to the axle due to the distortion of the rotating casing 22 and the rotating plate 35.
It is designed to move in 29 directions.
【0026】44は、前記固定側ケーシング21で前記フェ
ライト41近傍に設けられたコイルで、該コイル44は前記
フェライト41の接近によるインダクタンスの変化を電気
的な信号に変換することができ、この出力を利用して人
力のトルクを検出することができる。Reference numeral 44 is a coil provided in the fixed casing 21 near the ferrite 41. The coil 44 can convert a change in inductance due to the approach of the ferrite 41 into an electric signal. Can be used to detect the torque of human power.
【0027】以上、図4に示す部材をまとめてトルク検
出部45という。また、ここで変換棒37、山形部40、磁性
部材41、磁気検出部材44を検出部といい、これらによっ
て弾性体の伸縮度合いを検出することができる。また、
変換棒37、山形部40とを合わせて変換部材と言い、回転
方向の弾性体38の伸縮を車軸29方向の移動に変換する。The members shown in FIG. 4 are collectively referred to as a torque detector 45. Further, here, the conversion rod 37, the chevron portion 40, the magnetic member 41, and the magnetic detection member 44 are referred to as a detection portion, and the degree of expansion and contraction of the elastic body can be detected by these. Also,
The conversion rod 37 and the chevron portion 40 are collectively referred to as a conversion member, and the expansion and contraction of the elastic body 38 in the rotation direction is converted into movement in the axle 29 direction.
【0028】上記構成において、磁性部材にフェライト
を用いたが、アルミなどの導電性材料でリングを構成し
てもよい。また、弾性体をバネとしたが、ゴムなどを弾
性体とし、検出部としてこのゴムの伸縮を検出できるよ
うなスケールを用いて構成しても良い。更に、弾性体を
感圧ゴムとして、伸縮する圧力を電気的信号として取り
出しても構わない。Although ferrite is used as the magnetic member in the above structure, the ring may be made of a conductive material such as aluminum. Further, the elastic body is a spring, but rubber or the like may be an elastic body, and a scale capable of detecting expansion and contraction of the rubber may be used as the detection unit. Further, the elastic body may be used as pressure-sensitive rubber, and the expanding and contracting pressure may be extracted as an electric signal.
【0029】46は、前記回転側ケーシング22にボルトに
よってネジ止めされたインナーギヤで、該インナーギヤ
46は内側に形成される歯の部分を強化プラスチック、例
えばポリアセタール樹脂などで形成している。そして、
外側の部分を金属製のケーシングとし、前記インナーギ
ヤ46を強化するように外周を覆っている。Reference numeral 46 denotes an inner gear screwed to the rotating side casing 22 with a bolt.
Reference numeral 46 denotes a tooth portion formed on the inner side made of reinforced plastic such as polyacetal resin. And
The outer portion is made of a metal casing and covers the outer periphery so as to strengthen the inner gear 46.
【0030】47は、前記インナーギヤ46に一体成形され
た軸筒で、該軸筒47は前記スリーブ34との間に回動板35
が回動したときにスムーズに回動するようにベアリング
48が介入してある。Reference numeral 47 is a shaft cylinder integrally formed with the inner gear 46, and the shaft cylinder 47 is provided between the sleeve 34 and the rotary plate 35.
Bearing so that it rotates smoothly when it rotates
48 are intervening.
【0031】49は、固定側ケーシング21に内蔵した電動
機で、該電動機49の出力軸50にはベルト51が取り付けら
れ、該ベルト51は第1プーリー52に接続されている。こ
の第1プーリー52は、固定側ケーシング21に対しベアリ
ング53を介して回転自在に取り付けられている。また、
第1プーリー52と同軸でワンウェイクラッチ54とベアリ
ング55を介して第2プーリー56が設けられており、一方
向にのみ第1プーリー52からの動力を伝達するようにな
っている。そして、第2プーリー56にはギヤ57が形成し
てあり、このギヤ57と前記インナーギヤ46とが噛み合っ
て電動機49の駆動力で回転側ケーシング22を回転させ
る。このワンウェイクラッチ54は、電動機49からの駆動
力と人力の駆動力とを独立させるために設けてあり、例
えば自転車を手押ししているときに後輪11とともに電動
機49を回転させてしまうことがなく、発電制動によって
使用者に余計な負荷がかからないために設けてある。Reference numeral 49 is an electric motor built in the fixed casing 21, a belt 51 is attached to an output shaft 50 of the electric motor 49, and the belt 51 is connected to a first pulley 52. The first pulley 52 is rotatably attached to the stationary casing 21 via a bearing 53. Also,
A second pulley 56 is provided coaxially with the first pulley 52 via a one-way clutch 54 and a bearing 55, and the power from the first pulley 52 is transmitted only in one direction. A gear 57 is formed on the second pulley 56, and the gear 57 and the inner gear 46 mesh with each other to rotate the rotating side casing 22 by the driving force of the electric motor 49. The one-way clutch 54 is provided to separate the driving force from the electric motor 49 from the driving force of human power, and does not rotate the electric motor 49 together with the rear wheel 11 when the bicycle is manually pushed, for example. It is provided so that the user does not have an extra load due to the dynamic braking.
【0032】58は、前記変速機25の容器33と共に回転す
るブレーキ片で、該ブレーキ片58はブレーキケース59内
を後輪11とともに回転し、前記ハンドル7に設けられた
ブレーキレバー(図示せず)によって前記ブレーキケー
ス59内に設けられたブレーキシュー60を広げることでブ
レーキ片58に圧接し、後輪11の回転に制動をかけるよう
にしている。該ブレーキシュー60は、車軸29と同心円に
設けられ、ブレーキレバーの操作で回動するリング68が
設けられており、リング68の回転によってブレーキシュ
ー60を広げるようになっている。前記リング68には、リ
ング68の回転とともに回転する回転体69が取り付けられ
ており、回転体69の回動と共に抵抗値が変化するボリウ
ム70が前記固定側ケーシング21とブレーキケース59との
間に介在している。これらの自転車を制動させるための
装置をまとめてブレーキ手段71といい、ボリウム70をブ
レーキ操作量検出部という。Reference numeral 58 is a brake piece that rotates together with the container 33 of the transmission 25. The brake piece 58 rotates with the rear wheel 11 in the brake case 59, and a brake lever (not shown) provided on the handle 7 is provided. ), The brake shoe 60 provided in the brake case 59 is opened to press-contact the brake piece 58 and brake the rotation of the rear wheel 11. The brake shoe 60 is provided concentrically with the axle 29, and is provided with a ring 68 that is rotated by the operation of a brake lever. The rotation of the ring 68 expands the brake shoe 60. A rotary body 69 that rotates with the rotation of the ring 68 is attached to the ring 68, and a volume 70 having a resistance value that changes with the rotation of the rotary body 69 is provided between the stationary casing 21 and the brake case 59. Intervenes. The devices for braking these bicycles are collectively referred to as braking means 71, and the volume 70 is referred to as a brake operation amount detection unit.
【0033】また、回転側ケーシング22にはこのケーシ
ングの回転とともに回転するマグネット(図示せず)が
取りつけてあり、固定側ケーシング21には前記マグネッ
トを検知するリードスイッチ(図示せず)が設けられて
いる。このリードスイッチの入力回数により後輪11の回
転数、即ち走行速度を検知することができる。A magnet (not shown) that rotates with the rotation of the casing is attached to the rotating side casing 22, and a reed switch (not shown) for detecting the magnet is provided on the fixed side casing 21. ing. The number of revolutions of the rear wheel 11, that is, the traveling speed can be detected by the number of times the reed switch is input.
【0034】61は、電動機49と第1プーリー52とをつな
ぐベルト51の張りを押圧することで調節できるテンショ
ンプーリーで、該テンションプーリー61はローラー62と
基台63とからなっており、基台63片側を固定する長穴64
によってベルト51に対して押さえる力を調節するように
なっている。Reference numeral 61 is a tension pulley which can be adjusted by pressing the tension of the belt 51 connecting the electric motor 49 and the first pulley 52. The tension pulley 61 comprises a roller 62 and a base 63. 63 Slot for fixing one side 64
The force to press against the belt 51 is adjusted by.
【0035】以上、電動機49の駆動力を制御部65の制御
により伝達する部分、具体的には電動機49、減速機構4
6、制御部65等を電動駆動部といい、ペダル5の踏力を
チェーン17を介して車輪11に伝達する部分、具体的には
ペダル5、チェーン17、後スプロケット27、変速機25等
を人力駆動部という。As described above, the portion for transmitting the driving force of the electric motor 49 under the control of the control unit 65, specifically, the electric motor 49, the reduction mechanism 4
6, the control unit 65, etc. is called an electric drive unit, and the part that transmits the pedaling force of the pedal 5 to the wheels 11 via the chain 17, specifically, the pedal 5, the chain 17, the rear sprocket 27, the transmission 25, etc. It is called a drive unit.
【0036】次に、以上の構成で、動作について、図1
に基づき説明をする。Next, referring to FIG.
An explanation will be given based on.
【0037】まず、人力駆動部について説明すると、ペ
ダル5によって与えられた人力は、チェーン17によって
後スプロケット27に伝達され、変速機25で変速された
後、回動板35、バネ38を介して減速機構46に伝達されて
後輪11を回転させる。次に電動駆動部について説明する
と、バネ38の伸縮の大きさ、即ち回動板35の移動距離を
変換部材37によって車軸29方向の移動に変換し、その移
動とともにフェライト41が移動するようにする。このフ
ェライト41の移動をコイル44のインダクタンスの変化に
変換し、電気信号として制御部65に入力する。制御部65
は、固定側ケーシング21内に内蔵されている。そして、
制御部65によりコイル44からの信号と速度センサ66から
の走行速度信号とを入力し、これに基づいた電動機49の
回転となるように駆動信号を出力する。そして、電動機
49の出力は第1プーリー52、第2プーリー56などの減速
機構67で減速されて後輪11が回転する。この時、ブレー
キ手段71によって制動力がかけられると、前記回転体69
の回転によりボリウム値がブレーキ手段71の操作量とと
もに変化し、その値が制御部65に入力される。そして、
前記コイル44からの信号と速度センサ66からの信号、そ
してブレーキ操作量検出部70からの信号に基づいて、電
動機49を駆動することになる。ここで、後スプロケット
27から減速機構46、後輪11、また変換部材37、フェライ
ト41までは回転側ケーシング22に内蔵されており、制御
部65、コイル44、速度センサ66、電動機49、減速機構6
7、ブレーキ手段71、ブレーキ操作量検出部70は固定側
ケーシング21に内蔵されている。First, to explain the human power drive unit, the human power given by the pedal 5 is transmitted to the rear sprocket 27 by the chain 17 and is changed by the transmission 25, and then via the rotating plate 35 and the spring 38. It is transmitted to the speed reduction mechanism 46 to rotate the rear wheel 11. Next, the electric drive unit will be described. The expansion / contraction amount of the spring 38, that is, the movement distance of the rotating plate 35 is converted into movement in the direction of the axle 29 by the conversion member 37, and the ferrite 41 is moved along with the movement. . This movement of the ferrite 41 is converted into a change in the inductance of the coil 44 and input to the control unit 65 as an electric signal. Control unit 65
Is housed in the fixed casing 21. And
The control unit 65 inputs a signal from the coil 44 and a traveling speed signal from the speed sensor 66, and outputs a drive signal to rotate the electric motor 49 based on the signal. And electric motor
The output of 49 is reduced by the reduction mechanism 67 such as the first pulley 52 and the second pulley 56, and the rear wheel 11 rotates. At this time, when braking force is applied by the braking means 71, the rotating body 69
Rotation causes the volume value to change along with the operation amount of the braking means 71, and the value is input to the control unit 65. And
The electric motor 49 is driven based on the signal from the coil 44, the signal from the speed sensor 66, and the signal from the brake operation amount detector 70. Where the rear sprocket
From 27 to the speed reduction mechanism 46, the rear wheel 11, the conversion member 37, and the ferrite 41 are contained in the rotating side casing 22, and the control unit 65, the coil 44, the speed sensor 66, the electric motor 49, the speed reduction mechanism 6 are included.
The brake means 71 and the brake operation amount detector 70 are built in the fixed casing 21.
【0038】次に制御部65の動作について、第1実施例
を図5に基づき説明をする。Next, the operation of the control unit 65 will be described with reference to FIG.
【0039】図5は、横軸に速度、縦軸にアシスト比
率、即ち人力駆動力に対する電動駆動力の比率を示した
もので、Aは、ブレーキ手段71が全く操作されていない
状態で、あらかじめ定めた所定速度Hに達するまでは人
力駆動力と同じ駆動力で電動機49からの出力がされ、常
に1対1の比率でアシストする。そして速度Hを越える
と、速度が出過ぎないようにアシスト比率が徐々に小さ
くなるように制御している。そして最終的には電気的駆
動力はゼロになり、これ以上の速度においては人力のみ
で走行することになる。FIG. 5 shows the speed on the horizontal axis and the assist ratio on the vertical axis, that is, the ratio of the electric driving force to the human-powered driving force. A indicates in advance that the braking means 71 is not operated at all. Until the predetermined speed H is reached, the electric power is output from the electric motor 49 with the same driving force as the human-powered driving force, and the assist is always performed at a ratio of 1: 1. When the speed exceeds H, the assist ratio is controlled so as to gradually decrease so that the speed does not become excessive. Finally, the electric driving force becomes zero, and at a speed higher than this, the vehicle travels only by human power.
【0040】次に、前記ブレーキ手段71の操作量が半分
のときのアシスト比率をBに示すと、アシスト比率は速
度Hまでは0.5の比率で人力を補助することになり、
速度Hを越えると徐々にアシスト比率を下げるようにな
っている。Next, when the assist ratio when the operation amount of the brake means 71 is half is indicated by B, the assist ratio assists human power at a ratio of 0.5 up to the speed H,
When the speed H is exceeded, the assist ratio is gradually reduced.
【0041】また、ブレーキ手段71の操作量が100%
かかった時には、Cに示す如く、速度に関係なくアシス
ト比率をゼロにし、このときの駆動力は人力のみが動作
するように制御している。Further, the operation amount of the braking means 71 is 100%.
When applied, as shown by C, the assist ratio is set to zero regardless of the speed, and the driving force at this time is controlled so that only human power operates.
【0042】以上、ブレーキ手段71の操作量が0から1
00%までをA、B、Cの3段階で示したが、このよう
にデジタル的に制御してもよいが、破線矢印で示すよう
に、ボリウム70からの電気的信号に応じてアナログ的に
アシスト比率を変化させてもよい。As described above, the operation amount of the braking means 71 is 0 to 1.
Although up to 00% is shown in three stages of A, B, and C, it may be digitally controlled in this way, but as shown by the broken line arrow, it is analogized according to the electric signal from the volume 70. The assist ratio may be changed.
【0043】次に、第2実施例について、制御部65の動
作について、図6に基づき説明をする。Next, the operation of the control unit 65 in the second embodiment will be described with reference to FIG.
【0044】このグラフも第1実施例同様、横軸に速
度、縦軸にアシスト比率を示したもので、Aは、ブレー
キ手段71が全く操作されていない状態で、あらかじめ定
めた所定速度Hに達するまでは人力駆動力と同じ駆動力
で電動機49からの出力がされ、常に1対1の比率でアシ
ストする。そして速度Hを越えると、速度が出過ぎない
ようにアシスト比率が徐々に小さくなるように制御して
いる。Similar to the first embodiment, this graph also shows the speed on the horizontal axis and the assist ratio on the vertical axis. A indicates a predetermined speed H when the braking means 71 is not operated at all. Until it reaches, the electric power is output from the electric motor 49 with the same driving force as the human-powered driving force, and the assist is always provided at a ratio of 1: 1. When the speed exceeds H, the assist ratio is controlled so as to gradually decrease so that the speed does not become excessive.
【0045】以上のような制御において、ブレーキ手段
71が操作され、前記ボリウム70からブレーキが操作され
たという信号が入力されたとき、制御部65によってアシ
スト比率をゼロにし、その時の駆動力は人力のみで行わ
れるように制御している。In the above control, the braking means
When the signal that the volume 70 is operated and the brake is operated is input from the volume 70, the control unit 65 sets the assist ratio to zero, and the driving force at that time is controlled to be performed only by human power.
【0046】これらの実施例では、ブレーキの操作量を
ボリウムによって検出するようにしたが、この方式に係
わらず、第1実施例ではブレーキワイヤーの移動量を検
出してもよく、第2実施例ではブレーキが操作されると
スイッチが切れるように構成してもよい。In these embodiments, the operation amount of the brake is detected by the volume. However, regardless of this method, the movement amount of the brake wire may be detected in the first embodiment. Then, the switch may be turned off when the brake is operated.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明の請求項1の構成によると、人力
によって車輪を回転する人力駆動部と、人力駆動部の駆
動力の変化に対応して電動機の出力を制御する制御部を
設けた電動駆動部とを並列に備え、車輪の回転を制動す
るブレーキ手段を設け、制御部は、ブレーキ手段の操作
に応じて電動駆動部の人力駆動力に対応した出力を減少
させるという制御にしたので、制動力がかかった時、通
常走行、即ち人力駆動力と電動駆動力がかかった状態よ
りも電動駆動力の減少分だけ駆動力は小さいため、電動
車本体への歪みなどの負担を軽減することができる。ま
た、駆動力が小さくなるので、制動がかかりやすく安全
性が向上する等の効果を奏する。According to the structure of claim 1 of the present invention, the human-powered driving unit for rotating the wheels by human power and the control unit for controlling the output of the electric motor in response to the change in the driving force of the human-powered driving unit are provided. Since the electric drive unit is provided in parallel and the braking means for braking the rotation of the wheels is provided, the control unit controls to reduce the output corresponding to the human driving force of the electric drive unit according to the operation of the braking unit. , When the braking force is applied, the driving force is smaller than the normal running, that is, the state where the human driving force and the electric driving force are applied. be able to. In addition, since the driving force is small, braking is easily applied and safety is improved.
【0048】本発明の請求項2の構成によると、制御部
は、ブレーキ手段が操作されたときに出力を停止すると
いう制御にしたので、制動がかかったときの駆動力は人
力のみになり、制動がかかりやすく安全性が向上する。
また、このような制御にしたので、特別性動力がかかる
ブレーキ機構を用いなくてもよく、汎用の自転車用ブレ
ーキを使用することで十分性動力が得られる等の効果を
奏する。According to the structure of claim 2 of the present invention, the control unit controls the output to be stopped when the braking means is operated, so that the driving force when braking is only human power, Braking is easy and safety is improved.
Further, since the control is performed in this manner, it is not necessary to use a brake mechanism to which special power is applied, and by using a general-purpose bicycle brake, sufficient power can be obtained.
【0049】更に、請求項3の構成によると、制御部
は、ブレーキの操作量の増加に応じて人力駆動力に対す
る出力を減少させるという構成にしたので、フレームな
どへの歪みを軽減し、且つブレーキ手段の操作量に応じ
て電動駆動力が減少し、徐々に補助力の比率が減少する
ので、乗り心地のよい電動車を実現できる等の項かを奏
する。Further, according to the third aspect of the present invention, the control unit reduces the output for the human-powered driving force in accordance with the increase in the operation amount of the brake. Therefore, distortion to the frame and the like is reduced, and The electric driving force is reduced in accordance with the operation amount of the braking means, and the ratio of the assisting force is gradually reduced, so that an electric vehicle having a comfortable ride can be realized.
【0050】そして、請求項4の構成によると、ブレー
キ手段の操作量に応じて動作するブレーキ操作量検出部
を設け、検出部の動作量を電気的信号に変換して検出す
るので、ブレーキ手段の操作量に応じて電動駆動力の比
率を変える場合、ブレーキ手段の操作量が電気的信号に
変換されるので制御しやすくなる等の効果を奏する。Further, according to the structure of the fourth aspect, the brake operation amount detecting portion which operates according to the operation amount of the braking means is provided, and the operation amount of the detecting portion is converted into an electric signal to be detected. When the ratio of the electric driving force is changed according to the operation amount of, the operation amount of the braking means is converted into an electric signal, so that there is an effect that the control becomes easy.
【図1】本発明の実施例である動力系統図である。FIG. 1 is a power system diagram that is an embodiment of the present invention.
【図2】同駆動部の図3におけるA−A断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 of the drive section.
【図3】同駆動部の平面構成図である。FIG. 3 is a plan configuration diagram of the driving unit.
【図4】同トルク検出部の動作の略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an operation of the torque detector.
【図5】本発明の第1実施例である人力駆動力に対する
電動駆動力の速度との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the speed of the electric driving force and the human driving force that is the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2実施例である人力駆動力に対する
電動駆動力の速度との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the speed of the electric driving force and the human driving force that is the second embodiment of the present invention.
【図7】同全体構成図である。FIG. 7 is an overall configuration diagram of the same.
11 車輪 5 ペダル 17 チェーン 27 後スプロケット 25 変速機 49 電動機 46 減速機構 65 制御部 58 ブレーキ片 59 ブレーキケース 60 ブレーキシュー 68 リング 71 ブレーキ手段 70 ボリウム(ブレーキ操作量検出部) 11 Wheel 5 Pedal 17 Chain 27 Rear sprocket 25 Transmission 49 Electric motor 46 Reduction mechanism 65 Control unit 58 Brake piece 59 Brake case 60 Brake shoe 68 Ring 71 Brake means 70 Volume (Brake operation amount detection unit)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 裕康 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 数原 寿宏 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松本 和久 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiroyasu Ishihara 2-5-5 Keihan Hon-dori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Toshihiro Sugawara 2-chome, Keihan-hondori, Moriguchi-shi, Osaka 5-5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhisa Matsumoto 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.
Claims (4)
と、該人力駆動部の駆動力の変化に対応して電動機の出
力を制御する制御部を設けた電動駆動部とを並列に備
え、前記車輪の回転を制動するブレーキ手段を設け、前
記制御部は、前記ブレーキ手段の操作に応じて前記電動
駆動部の人力駆動力に対応した出力を減少させることを
特徴とした電動車。1. A human-powered drive unit that rotates wheels by human power, and an electric-powered drive unit that is provided with a control unit that controls the output of an electric motor in response to changes in the driving force of the human-powered drive unit in parallel, An electric vehicle characterized in that braking means for braking the rotation of the wheels is provided, and the control section reduces the output corresponding to the human-powered driving force of the electric drive section according to the operation of the braking means.
されたときに出力を停止することを特徴とする請求項1
記載の電動車。2. The control unit stops the output when the brake means is operated.
The electric car described.
量の増加に応じて人力駆動力に対する出力を減少させる
ことを特徴とする請求項1記載の電動車。3. The electric vehicle according to claim 1, wherein the control unit reduces the output with respect to the human-powered driving force in accordance with an increase in the operation amount of the brake means.
するブレーキ操作量検出部を設け、該検出部の動作量を
電気的信号に変換して検出することを特徴とする請求項
3記載の電動車。4. A brake operation amount detection unit that operates according to an operation amount of the brake means is provided, and the operation amount of the detection unit is converted into an electric signal for detection. Electric car.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24297695A JPH0986477A (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Bicycle with electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24297695A JPH0986477A (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Bicycle with electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0986477A true JPH0986477A (en) | 1997-03-31 |
Family
ID=17097045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24297695A Pending JPH0986477A (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Bicycle with electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0986477A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1134965A (en) * | 1997-07-15 | 1999-02-09 | Honda Motor Co Ltd | Electric power unit |
JP2017226296A (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ヤマハ発動機株式会社 | Electrically assisted vehicle and assist output control system |
-
1995
- 1995-09-21 JP JP24297695A patent/JPH0986477A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1134965A (en) * | 1997-07-15 | 1999-02-09 | Honda Motor Co Ltd | Electric power unit |
JP2017226296A (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ヤマハ発動機株式会社 | Electrically assisted vehicle and assist output control system |
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