JPH0719090U - 補助力パック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 人力車に、補助パックを付け静かだが有効か
つ安全な乗り物にする。 【構成】 チェーンの張力と速度を検出し、車輪外周を
直結モータで補助する補助パックにおいて、２系統の安
全装置を設けたことを特徴とする装置で、センサースプ
ロケット、センサー円板、センサー、処理装置、モー
タ、出力スプロケット（ローラ、プーリ）、ベルトを含
む。 【効果】 安全性を高め、補助力供給効率を高めること
ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

搬送車。自転車、三輪車、車椅子。カート。

【０００２】

【従来の技術】

自転車等人力車にバッテリー、モータなど補助力を付け、坂道など人力の強さに 応じて補助力を供給すれば良いことは既に知られている。 問題は、いかに安全で、小型かつ効率良い構成にするかにある。 従来、タイヤ駆動タイプの補助力供給パックでは、２個のモータに直結したロー ラでタイヤを挟みつけて駆動していた。 安全性で最も気になるのは電気系の故障により、異常駆動力が発生し、正常運転 に失敗（転倒等）することである。 また、種々の理由からローラの直径を大きくできないため、タイヤとの接触面積 が少なくスリップする欠点があった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

電気系の安全機構のほか機械系の安全機構を設け、運転の安全を計る。 また、ローラの直径が小さくても駆動効率が上がるようにする。 センサーも確実に動くようにする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

図１は従来の自転車に，本考案による補助力パックを取り付けた実施概要図例で あり、１は車輪タイヤ、２はチェーン、で従来のものである。、 ３はモータ、４は駆動ローラ、５はテェーン張力検出レバー、６はパックの内側 に設けた処理装置、７はバッテリー、８はチェーン張力検出スプロケットである 。 検出スプロケット８は電気信号検出器に接続され、チェーンの張力と速度が電気 信号に変換され、この大きさに応じてモータを駆動する。 しかしながら、電気系の故障が万が一発生し、意図しない大きな出力が出た場合 、自転車の横転も起こりえる。 これを防止するには、２重スイッチなど電気系に工夫をしても良いが、より確実 にするには、電気系に機械系を同時に併用すると良い。

【０００５】 図２は、機械系の安全機構を示したものであり、９は２つのモータ３の先端に付 いているバネ板１１とスプロケット８とを結ぶワイヤーである。、１２はチェー ンの上下振動を相殺するためのバランサーである。 同図で、もしチェーン張力が強くなると、ワイヤ９は引っ張られ、モータ３の先 端は、支点１０を中心に回転し、互いに近ずく。 したがって、モータ先端に設けてある２つのローラ４も互いに近ずき、この間に 位置するタイヤを締め付ける力が増し、摩擦力が増して駆動力も増大する。 逆に言うと、チェーンがさほど強くないときは、摩擦機能は低下し、たとえ、電 気系の異常によりモータ３に高い出力が出てもタイヤ１には伝わらず、場合によ っては空転する。

【０００６】 このように機械系を併用することは、安全性が増すことになるが、その他の効果 として、弱いチェーン張力で走行中はローラ４の空転も期待できることから、ロ ーラの無駄な回転を省いたり、不必用な摩擦力によるタイヤの摩耗を防ぐことが できる。なお、弱いチェーン張力のとき、ローラ４が空転しなくても、安全性の 向上と摩耗の減少があることは勿論である。 （前記ローラは一方向回転のいわゆるワンウエイローラである。）。 以上、ローラとタイヤとの接触度合について記したが、応用としてギア同士の結 合度合を制御することにも利用できる。

【０００７】 図３は電気系のみで安全性を向上させる場合の構成図である。 １３、１４は互いに独立の位置に設けられたチェーンセンサー、１５、１６は電 気スイッチである。 同図でチェーン張力が弱いときは、センサー１３、１４はオフで電気スイッチ１ ５、１６もオフである。 チェーン張力が増してくると、レバー５が支点をＡとして傾き、センサー１４は オンになり、１３はオン・オフを繰り返す。 このオン・オフの繰り返し周期とデューティ比により処理装置６はチェーン速度 と張力が分かり、適切なモータ駆動信号を電気スイッチ１５に与える。

【０００８】 つまり、電気スイッチ１６は正常判定スイッチであり、もしも処理装置６側で異 常な信号を出しても、少なくても、チェーン張力が強い時以外は、モータの高い 出力を禁止する。 このように、電気系を２重化することでも（機械系無しでも）かなりの安全性向 上が計れる。 安全センサー１４はチェーンの上下から直接検出しても良い。

【０００９】 図４は、タイヤと駆動するローラの形状の断面図に関する。 上段図はタイヤに加工のない従来のタイヤを駆動する例である。 モータ３の中心軸に付加した２つのローラ４がタイヤ１を挟んで回転する。１１ はモータの先端に付くバネ材でローラの挟み圧力を調整できる。１７はスポーク である。 大切なことは、まず、ローラの形状がメガホンのように外に開いていることであ り、その度合は の角度にすると捻れのない効率良い駆動が可能である。

【００１０】 従って、従来のタイヤを効率よく駆動するには、図のようにタイヤの外側を接触 させることになる。 この方式だと、接触面積が少なく、加圧バネ１１による相当大きな力を加えない と高トルク駆動は難しい。 これを解決する方法として、中段の図のように接触面積を多く取れるようにタイ ヤ側に工夫をする。 タイヤそのものを変えるか、取り付けや、吹き付けで、要は接触面が車輪の中心 に向かって広がっている形にすれば良い。

【００１１】 下段は、接触面積を増やす代わりに接触抵抗を増せば良いことを示す図である。 タイヤそのものに凹凸のあるものを使用するとか、張り付けをするとか、吹き付 けをして接触抵抗を増す。

【実施例】

図１

【考案の効果】

本考案によれば、人力と電気力の共存の補助力パックにおいて、安全性を高め、 かつ、補助力供給効率を高めることができる。 自転車、三輪車、カート、車椅子など人力車に適用でき、おおげさに言えば、坂 道の多い街の歩行者文化を発展できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】：助力パック 取り付け概要図

【図２】：機械式安全機構

【図３】：電気的安全機構

【図４】：ローラおよびタイヤの関連図

【符号の説明】

１：タイヤ ２：チェーン ３：モータ ４：スプロケット（ローラ、プーリ） ５：センサーレバー ６：処理装置 ７：バッテリー ８：センサースプロケット ９：ワイヤー １０：支持突起 １１：押えバネ １２：バランサー １３：センサー（磁気、光等） １４：センサー２（磁気、光等） １５、１６：電気スイッチ Ａ：支点

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 チェーンの張力と速度を検出し、それに
   依存する電気力により人力を補助する装置において、２
   系統の安全装置を備えた補助力パック。