JPH04244496A - 駆動力補助装置付き自転車 - Google Patents
駆動力補助装置付き自転車Info
- Publication number
- JPH04244496A JPH04244496A JP1047691A JP1047691A JPH04244496A JP H04244496 A JPH04244496 A JP H04244496A JP 1047691 A JP1047691 A JP 1047691A JP 1047691 A JP1047691 A JP 1047691A JP H04244496 A JPH04244496 A JP H04244496A
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- Japan
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- auxiliary
- tension
- driving force
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- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人力で駆動される軽車
両、ボート等運輸具において、高負荷時に人力を補助す
るようにした、駆動力補助装置に関する。
両、ボート等運輸具において、高負荷時に人力を補助す
るようにした、駆動力補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人力による駆動力を補助するために、駆
動側の部材を一定速度以上で駆動したとき、補助動力が
作動するようにした装置は特公昭５６−１５３５６によ
って知られている。しかし該装置は、登板時等の如く低
速で高トルクを必要とするような場合は作動しないので
、用途が限られる不都合がある。
動側の部材を一定速度以上で駆動したとき、補助動力が
作動するようにした装置は特公昭５６−１５３５６によ
って知られている。しかし該装置は、登板時等の如く低
速で高トルクを必要とするような場合は作動しないので
、用途が限られる不都合がある。
【０００３】また、人力駆動と動力駆動手段による駆動
を切換使用できるようにした原動機付自転車も知られて
いるが、この種のものは、使用時に動力駆動手段に頼っ
て人力駆動を従にし勝ちであるため、電池を動力源とす
る補助モータを使用する場合は装置が大型化する不都合
がある。
を切換使用できるようにした原動機付自転車も知られて
いるが、この種のものは、使用時に動力駆動手段に頼っ
て人力駆動を従にし勝ちであるため、電池を動力源とす
る補助モータを使用する場合は装置が大型化する不都合
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、人力駆動の
仕事量が所定値以上のとき、又は高トルクを必要とする
ときのみ補助駆動手段の動力を人力に加える手段を得る
ことを課題とする。
仕事量が所定値以上のとき、又は高トルクを必要とする
ときのみ補助駆動手段の動力を人力に加える手段を得る
ことを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明における、前記課
題を解決するための第１の手段は、ペダル人力駆動手段
と補助動力駆動手段を随時使用できるようにした駆動力
補助装置において、前記ペダルで加える回転トルクＴｃ
ｐの検出手段と、ペダルの回転速度Ｎｃの検出手段と、
これらの検出値から仕事量を算出する演算手段とを設け
、該演算手段の算出値Ｗｃｐが所定の値より大きいとき
、前記補助動力手段の出力を前記の仕事量に応じて制御
するように構成したことを特徴とするものであり、また
第２の手段は、人力で駆動する巻掛伝動部材と補助動力
駆動手段を随時使用できるように下駆動力補助装置にお
いて、巻掛伝動部材の緊張側の張力を検出する張力検出
器と、該緊張側で該巻掛伝動部材に係合する補助動力伝
達車と、該補助動力伝達車と連動し、前記張力検出器の
検出値が所定以上のとき付勢される補助原動機を備える
ことを特徴とする。
題を解決するための第１の手段は、ペダル人力駆動手段
と補助動力駆動手段を随時使用できるようにした駆動力
補助装置において、前記ペダルで加える回転トルクＴｃ
ｐの検出手段と、ペダルの回転速度Ｎｃの検出手段と、
これらの検出値から仕事量を算出する演算手段とを設け
、該演算手段の算出値Ｗｃｐが所定の値より大きいとき
、前記補助動力手段の出力を前記の仕事量に応じて制御
するように構成したことを特徴とするものであり、また
第２の手段は、人力で駆動する巻掛伝動部材と補助動力
駆動手段を随時使用できるように下駆動力補助装置にお
いて、巻掛伝動部材の緊張側の張力を検出する張力検出
器と、該緊張側で該巻掛伝動部材に係合する補助動力伝
達車と、該補助動力伝達車と連動し、前記張力検出器の
検出値が所定以上のとき付勢される補助原動機を備える
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】前記の第１の手段によれば、ペダル人力駆動手
段にかかる仕事量を算出し、この値が所定値以上のとき
、人力駆動動力の大小に応じて補助動力の出力を付加で
きる。また、第２の手段によれば、高トルク時にはチェ
ーン又はベルト等の巻掛伝動部材の緊張側の張力が増大
し、張力検出器の信号により補助用の電動機が付勢され
て駆動の補助を行なう。
段にかかる仕事量を算出し、この値が所定値以上のとき
、人力駆動動力の大小に応じて補助動力の出力を付加で
きる。また、第２の手段によれば、高トルク時にはチェ
ーン又はベルト等の巻掛伝動部材の緊張側の張力が増大
し、張力検出器の信号により補助用の電動機が付勢され
て駆動の補助を行なう。
【０００７】
【実施例】図１において１は本発明を実施した自動車で
、２はフレーム、３はハンドル、４、５は前輪及び後輪
、６はペダルクランク、６ａはクランク速度検出器、７
はペダルクランク６の軸に固定された駆動スプロケット
、８は後輪５の軸に固定された被動スプロケットで、両
スプロケット７、８にチェーン９が巻掛けられており、
該自転車１は人力でペダルクランク６を回転することに
より走行する周知のものである。
、２はフレーム、３はハンドル、４、５は前輪及び後輪
、６はペダルクランク、６ａはクランク速度検出器、７
はペダルクランク６の軸に固定された駆動スプロケット
、８は後輪５の軸に固定された被動スプロケットで、両
スプロケット７、８にチェーン９が巻掛けられており、
該自転車１は人力でペダルクランク６を回転することに
より走行する周知のものである。
【０００８】該自転車１において１０は駆動力補助装置
で、フレーム２のシートチューブ１１にピン１２ａで枢
着されたレバー１２に、補助スプロケット１３とこれを
駆動する電気モータ１４が取付けられ、また該レバー１
２とシートチューブ１１の間にチェーン９の張力検出器
としてのロードセル１５が介設されて補助スプロケット
１３をチェーン９に圧接している。そして補助スプロケ
ット１３は、チェーン９の緊張側９ａに係合し、モータ
１４にはバッテリ１６からコード１７で供給される電流
により駆動され、供給電圧は、ロードセル１５の出力で
制御される図外の電圧調整装置により制御される。
で、フレーム２のシートチューブ１１にピン１２ａで枢
着されたレバー１２に、補助スプロケット１３とこれを
駆動する電気モータ１４が取付けられ、また該レバー１
２とシートチューブ１１の間にチェーン９の張力検出器
としてのロードセル１５が介設されて補助スプロケット
１３をチェーン９に圧接している。そして補助スプロケ
ット１３は、チェーン９の緊張側９ａに係合し、モータ
１４にはバッテリ１６からコード１７で供給される電流
により駆動され、供給電圧は、ロードセル１５の出力で
制御される図外の電圧調整装置により制御される。
【０００９】人力による走行中に後輪５に加わる荷重が
増大し、これに応じてクランク６に加える力を増大させ
ると、チェーン９の緊張側９ａは直線状になろうとして
補助スプロケット１３及びアーム１２を押し上げてロー
ドセル１５を圧縮し、その出力によりモータ１４の電源
回路の電圧を制御してモータ１４を駆動し、そのトルク
をチェーン９に伝えて人力を助ける。
増大し、これに応じてクランク６に加える力を増大させ
ると、チェーン９の緊張側９ａは直線状になろうとして
補助スプロケット１３及びアーム１２を押し上げてロー
ドセル１５を圧縮し、その出力によりモータ１４の電源
回路の電圧を制御してモータ１４を駆動し、そのトルク
をチェーン９に伝えて人力を助ける。
【００１０】図２はロードセル１５に作用する力の説明
図で、チェーン９の張力をＴｐ、補助スプロケット１３
による作用力をＴａとすると、補助スプロケット１３よ
り上流側のチェーン部分にはＴｐ＋Ｔａの力が作用する
。レバー１２を該チェーン部分と略平行に配置するとＴ
ｐ＋Ｔａはレバー１２の長手方向に作用し、Ｔｐと、Ｔ
ｐ＋Ｔａの合力Ｔｔが得られるが、合力Ｔｔのレバー１
２に垂直な成分Ｔｓは、Ｔｐ＋Ｔａ又はＴａの大きさに
無関係であって、Ｔｐのみに比例する。
図で、チェーン９の張力をＴｐ、補助スプロケット１３
による作用力をＴａとすると、補助スプロケット１３よ
り上流側のチェーン部分にはＴｐ＋Ｔａの力が作用する
。レバー１２を該チェーン部分と略平行に配置するとＴ
ｐ＋Ｔａはレバー１２の長手方向に作用し、Ｔｐと、Ｔ
ｐ＋Ｔａの合力Ｔｔが得られるが、合力Ｔｔのレバー１
２に垂直な成分Ｔｓは、Ｔｐ＋Ｔａ又はＴａの大きさに
無関係であって、Ｔｐのみに比例する。
【００１１】そして、ロードセル１５に作用する力Ｆは
Ｔｓと比例するから、該力Ｆはチェーン張力Ｔｐに比例
し、したがってロードセル１５で制御されるモータ駆動
用の電圧もチェーン張力Ｔｐによって制御され、ペダル
クランク６に加える人力に応じた電気動力が供給される
。
Ｔｓと比例するから、該力Ｆはチェーン張力Ｔｐに比例
し、したがってロードセル１５で制御されるモータ駆動
用の電圧もチェーン張力Ｔｐによって制御され、ペダル
クランク６に加える人力に応じた電気動力が供給される
。
【００１２】図３に示す実施例は、モータ１４をシート
チューブ１１に固定されたモータスティ２０に固定し、
レバー１２の支軸をモータ１４と同軸とし、該レバー１
２の長手方向中心線０をチェーン９と平行に配置したも
のであり、モータ１４の出力軸には、減速装置として駆
動ピニオン２１が固定されて大径の補助ギヤ２２を駆動
するようにされ、該ギヤ２２と一体の補助スプロケット
１３かチェーン９に噛合っている。この装置においても
チェーン張力が増大すればロードセル１５の圧力が増大
してモータ１４が作動する。
チューブ１１に固定されたモータスティ２０に固定し、
レバー１２の支軸をモータ１４と同軸とし、該レバー１
２の長手方向中心線０をチェーン９と平行に配置したも
のであり、モータ１４の出力軸には、減速装置として駆
動ピニオン２１が固定されて大径の補助ギヤ２２を駆動
するようにされ、該ギヤ２２と一体の補助スプロケット
１３かチェーン９に噛合っている。この装置においても
チェーン張力が増大すればロードセル１５の圧力が増大
してモータ１４が作動する。
【００１３】図４の実施例は、図１のものと略同一構成
でレバー１２にモータ１４と補助スプロケット１３を配
置するが、減速装置は図３と同一構成のものが用いられ
ている。
でレバー１２にモータ１４と補助スプロケット１３を配
置するが、減速装置は図３と同一構成のものが用いられ
ている。
【００１４】図５、図６の実施例は、シートチューブ１
１に前方への湾曲部１１ａと受部１１ｂを有し、アーム
１２はダウンチューブ２３に枢着され、電気モータ１４
は前記湾曲部１１ａの内側に位置し、ロードセル１５は
、アーム１２にピン１２ｂで結合されると共に背面が前
記受部１１ｂに当接している。この装置においても、ペ
ダル駆動力が大になってチェーンの緊張側９ａの張力が
大になると、ロードセル１５の信号によりモータ１４に
電力が供給される。
１に前方への湾曲部１１ａと受部１１ｂを有し、アーム
１２はダウンチューブ２３に枢着され、電気モータ１４
は前記湾曲部１１ａの内側に位置し、ロードセル１５は
、アーム１２にピン１２ｂで結合されると共に背面が前
記受部１１ｂに当接している。この装置においても、ペ
ダル駆動力が大になってチェーンの緊張側９ａの張力が
大になると、ロードセル１５の信号によりモータ１４に
電力が供給される。
【００１５】前記各実施例において、人力による仕事は
、例えば図５（ａ）示すようにクランクペダリングトル
クＴｃｐとクランク速度Ｎｃの積が一定の双曲線ａ〜ｄ
で表され、他方、電圧制御による直流モータの補助駆動
トルクＴｃａとクランクスピードＮｃの関係は、図７（
ｂ）に示す直線関係にあるから、人力とモータを共働さ
せると、クランクペダリングトルクＴｃｐと速度Ｎｃを
示す曲線ａ〜ｄは、図７（ｃ）のように曲線Ａ〜Ｄに示
すように嵩上げされ、車両の走行抵抗曲線をＲとすると
各速度につきΔａ〜Δｄの増速の行われる。しかし、補
助駆動装置は、低負荷時には作動せず、ｃ，ｄ線の如き
高負荷時に作動するようにするのが好ましい。
、例えば図５（ａ）示すようにクランクペダリングトル
クＴｃｐとクランク速度Ｎｃの積が一定の双曲線ａ〜ｄ
で表され、他方、電圧制御による直流モータの補助駆動
トルクＴｃａとクランクスピードＮｃの関係は、図７（
ｂ）に示す直線関係にあるから、人力とモータを共働さ
せると、クランクペダリングトルクＴｃｐと速度Ｎｃを
示す曲線ａ〜ｄは、図７（ｃ）のように曲線Ａ〜Ｄに示
すように嵩上げされ、車両の走行抵抗曲線をＲとすると
各速度につきΔａ〜Δｄの増速の行われる。しかし、補
助駆動装置は、低負荷時には作動せず、ｃ，ｄ線の如き
高負荷時に作動するようにするのが好ましい。
【００１６】前記図外の電圧調整装置による制御作用は
、ペダリングトルクＴｃｐのみによって行なうことがで
きるが、図８に示すチャートに従って行なうようにする
ことができる。即ちペダリングトルクＴｃｐとクランク
速度Ｎｃの積Ｗｃｐが■で基準値ＷＣＰより大きくなる
と■で該Ｗｃｐに比例する電圧を発生してモータ１４に
駆動力を付加する。
、ペダリングトルクＴｃｐのみによって行なうことがで
きるが、図８に示すチャートに従って行なうようにする
ことができる。即ちペダリングトルクＴｃｐとクランク
速度Ｎｃの積Ｗｃｐが■で基準値ＷＣＰより大きくなる
と■で該Ｗｃｐに比例する電圧を発生してモータ１４に
駆動力を付加する。
【００１７】以上、チェーン伝動及び電気モータを用い
たものについて説明したが、伝動装置としてはベルト伝
動装置を用いることができ、補助原動機としては、電気
モータで駆動される油圧モータを用いることもでき、人
力駆動の雪上車、ボート等にも利用できる。
たものについて説明したが、伝動装置としてはベルト伝
動装置を用いることができ、補助原動機としては、電気
モータで駆動される油圧モータを用いることもでき、人
力駆動の雪上車、ボート等にも利用できる。
【００１８】また、補助スプロケット又は補助プーリの
移動をロードセル等の張力検出器に伝える機構は、レバ
ーに限らずカムその他の伝動機構を用いることができ、
また張力と張力検出器の出力とは必ずしも正確な比例関
係になくても実用上は差支えがない。
移動をロードセル等の張力検出器に伝える機構は、レバ
ーに限らずカムその他の伝動機構を用いることができ、
また張力と張力検出器の出力とは必ずしも正確な比例関
係になくても実用上は差支えがない。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、大きな
駆動力を作用させるとベルトが緊張し、これに伴って自
動的に補助原動機の動力が付加されるため、人体に加わ
る負荷が軽減されて疲労が生じない効果を有すると共に
、該負荷の変動が少ないため勾配の変化が多い坂道を走
行するような場合でも平地を走行するような感覚で走行
することができる効果を奏する。
駆動力を作用させるとベルトが緊張し、これに伴って自
動的に補助原動機の動力が付加されるため、人体に加わ
る負荷が軽減されて疲労が生じない効果を有すると共に
、該負荷の変動が少ないため勾配の変化が多い坂道を走
行するような場合でも平地を走行するような感覚で走行
することができる効果を奏する。
【００２０】更に、低負荷時、停止時には補助動力は自
動的に停止されるので動力の浪費が防止される効果を有
する。
動的に停止されるので動力の浪費が防止される効果を有
する。
【図１】 本発明を実施した自転車の側面図
【図２】
張力検出機構の作用説明図
張力検出機構の作用説明図
【図３】 別実施例の
正面図
正面図
【図４】 別実施例の正面図
【図５】 他の実施例の正面図
【図６】 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図
【図７】 動
力補助作用の説明図
力補助作用の説明図
【図８】 制御作用のフローチャート
１０ 駆動力補助装置
１２ レバー
１３ 補助スプロケット
１４ 電気モータ（補助原動機）
１５ ロードセル（張力検出器）
Claims (2)
- 【請求項１】 ペダル人力駆動手段と補助動力駆動手
段を随時使用できるようにした駆動力補助装置において
、前記ペダルで加える回転トルクＴｃｐの検出手段と、
ペダルの回転速度Ｎｃの検出手段と、これらの検出値か
ら仕事量を算出する演算手段とを設け、該演算手段の算
出値Ｗｃｐが所定の値より大きいとき、前記補助動力手
段の出力を前記の仕事量に応じて制御するように構成し
たことを特徴とする、駆動力補助装置。 - 【請求項２】 人力で駆動する巻掛伝動部材と補助動
力駆動手段を随時使用できるようにした駆動力補助装置
において、巻掛伝動部材の緊張側の張力を検出する張力
検出器と、該緊張側で該巻掛伝動部材に係合する補助動
力伝達車と、該補助動力伝達車と連動し、前記張力検出
器の検出値が所定以上のとき付勢される補助原動機を備
えることを特徴とする、駆動力補助装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010476A JP2814149B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 駆動力補助装置付き自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010476A JP2814149B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 駆動力補助装置付き自転車 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07294590A Division JP3141342B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 電動補助自転車 |
| JP10142949A Division JP2973109B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 駆動力補助装置付き自転車 |
| JP10142948A Division JP3072481B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 駆動力補助装置付き自転車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244496A true JPH04244496A (ja) | 1992-09-01 |
| JP2814149B2 JP2814149B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=11751206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3010476A Expired - Lifetime JP2814149B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 駆動力補助装置付き自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814149B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06105413A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Honda Motor Co Ltd | 自転車の補助駆動装置 |
| JPH08230758A (ja) * | 1995-03-01 | 1996-09-10 | Shisutemateitsuku Kk | 移動機器駆動装置 |
| JPH08230757A (ja) * | 1995-03-01 | 1996-09-10 | Shisutemateitsuku Kk | 移動機器駆動装置 |
| WO1996033906A1 (fr) * | 1995-04-28 | 1996-10-31 | Kabushiki Kaisha Tec | Dispositif de propulsion auxiliaire pour bicyclette et bicyclette equipee d'un tel dispositif de propulsion auxiliaire |
| WO1998004455A1 (en) * | 1996-07-26 | 1998-02-05 | Aerovironment, Inc. | High performance bicycle propulsion |
| EP0825101A2 (en) | 1996-08-14 | 1998-02-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electric bicyle |
| US6276479B1 (en) * | 1993-07-26 | 2001-08-21 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Drive arrangement for electric power assisted bicycle |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5197141A (ja) * | 1975-01-21 | 1976-08-26 | ||
| JPS5676590U (ja) * | 1979-11-19 | 1981-06-22 | ||
| JPS5689793U (ja) * | 1979-12-14 | 1981-07-17 | ||
| JPH0274491A (ja) * | 1988-09-10 | 1990-03-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 原動機付二輪車 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3010476A patent/JP2814149B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US5909781A (en) * | 1995-04-28 | 1999-06-08 | Kabushiki Kaisha Tec | Power-assisting device for a bicycle and a bicycle equipped with the same |
| CN1057499C (zh) * | 1995-04-28 | 2000-10-18 | 东芝泰格有限公司 | 自行车用辅助动力装置及带辅助动力装置的自行车 |
| WO1998004455A1 (en) * | 1996-07-26 | 1998-02-05 | Aerovironment, Inc. | High performance bicycle propulsion |
| EP0825101A2 (en) | 1996-08-14 | 1998-02-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electric bicyle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2814149B2 (ja) | 1998-10-22 |
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