JPH0966882A - Power assisted vehicle - Google Patents

Power assisted vehicle

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Publication number
JPH0966882A
JPH0966882A JP22221795A JP22221795A JPH0966882A JP H0966882 A JPH0966882 A JP H0966882A JP 22221795 A JP22221795 A JP 22221795A JP 22221795 A JP22221795 A JP 22221795A JP H0966882 A JPH0966882 A JP H0966882A
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JP
Japan
Prior art keywords
arm
drive system
pedal
power drive
shaft
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22221795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Saruta
隆一 猿田
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP22221795A priority Critical patent/JPH0966882A/en
Publication of JPH0966882A publication Critical patent/JPH0966882A/en
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ペダル踏力検出部分の構造を簡単にでき、コ
ストを低減できるとともに、配設スペースを削減できる
パワーアシスト車両を提供する。 【解決手段】 人力駆動系9aと、電力駆動系9bと、
ペダル踏力検出装置と、電力駆動系9bの出力を制御す
るコントローラ11とを備えたパワーアシスト自転車に
おいて、遊星歯車列41が、太陽歯車42と、アーム4
5と、遊星歯車44とを備えており、上記ペダル踏力検
出装置が、上記アーム45の回動を阻止する方向に該ア
ーム45を付勢するアーム付勢手段として機能するスプ
リングと、アーム45の回動量検出手段として機能する
ポテンショメータ47と、該検出値により上記ペダル踏
力を演算するペダル踏力演算手段として機能するコント
ローラ11とを備える。
(57) [Summary] (Correction) [PROBLEMS] To provide a power-assisted vehicle in which the structure of a pedal effort detection portion can be simplified, the cost can be reduced, and the installation space can be reduced. A human power drive system 9a, an electric power drive system 9b,
In the power assisted bicycle including the pedal effort detection device and the controller 11 that controls the output of the electric power drive system 9b, the planetary gear train 41 includes the sun gear 42 and the arm 4.
5 and a planetary gear 44, and the pedal depression force detection device functions as an arm urging means for urging the arm 45 in a direction to prevent the arm 45 from rotating, and a spring of the arm 45. A potentiometer 47 that functions as a rotation amount detecting means, and a controller 11 that functions as a pedal effort calculating means that calculates the pedal effort based on the detected value are provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、乗員のペダル踏力
に応じた補助駆動力を供給して走行するようにしたパワ
ーアシスト車両に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power-assisted vehicle which is driven by supplying an auxiliary driving force corresponding to a pedaling force of an occupant.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、パワーアシスト車両として例え
ば、人力によって走行するための人力駆動系と、モータ
を動力源とする電力駆動系とを備え、人力すなわち乗員
のペダル踏力を検出し、該検出値に応じてモータを制御
して、乗員の踏力を補助するように構成されたパワーア
シスト自転車がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power assisted vehicle, for example, a human power drive system for traveling by human power and an electric power drive system using a motor as a power source are provided, and the human power, that is, the pedal effort of an occupant is detected and the detected value is detected. There is a power-assisted bicycle configured to control the motor according to the above to assist the occupant's pedaling force.

【0003】ところで、上記従来のパワーアシスト自転
車では、上記乗員のペダル踏力を検出するためのトルク
検出手段として、例えば、クランク軸に回動可能に支持
された太陽歯車にアーム部を一体形成し、該アーム部に
当接するレバーを回動可能に軸支し、該回動軸にポテン
ショメータを固定し、さらに上記レバーをスプリングで
反回動方向に付勢した構造のものを採用している。
In the conventional power assisted bicycle described above, as a torque detecting means for detecting the pedaling force of the occupant, for example, an arm portion is integrally formed with a sun gear rotatably supported by a crankshaft, A structure in which a lever that abuts on the arm portion is rotatably supported, a potentiometer is fixed to the rotation shaft, and the lever is biased in a counter-rotation direction by a spring is adopted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のパ
ワーアシスト自転車のトルク検出手段は、部品点数が多
く、コスト高となるとともに、必要な配設スペースが大
きいという問題がある。
However, the torque detecting means of the conventional power assisted bicycle described above has a problem in that the number of parts is large, the cost is high, and the required installation space is large.

【0005】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、特にペダル踏力検出手段部分の構造を簡単に
でき、コストを低減できるとともに、配設スペースを削
減できるパワーアシスト車両を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and particularly provides a power assist vehicle in which the structure of the pedal effort detecting means can be simplified, the cost can be reduced, and the installation space can be reduced. Is intended.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ペダ
ル踏力を遊星歯車列を介して出力する人力駆動系と、こ
の人力駆動系と並列に設けられた電力駆動系と、上記人
力駆動系のペダル踏力を検出するペダル踏力検出手段
と、該検出されたペダル踏力に応じて上記電力駆動系の
出力を制御するアシスト力制御手段とを備えたパワーア
シスト車両において、上記遊星歯車列が、回転軸に設け
られた太陽歯車と、該回転軸に回動自在に支持されたア
ームと、該アームに回転自在に支持された遊星歯車とを
備えており、上記ペダル踏力検出手段が、上記アームの
回動を阻止する方向に該アームを付勢するアーム付勢手
段と、上記アームの回動量を検出する回動量検出手段
と、該検出値により上記ペダル踏力を演算するペダル踏
力演算手段とを備えていることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a human power drive system for outputting a pedaling force via a planetary gear train, an electric power drive system provided in parallel with the human power drive system, and the human power drive. In a power assisted vehicle comprising a pedal effort detection means for detecting the pedal effort of the system, and an assist force control means for controlling the output of the electric power drive system according to the detected pedal effort, in the planetary gear train, A sun gear provided on a rotating shaft, an arm rotatably supported on the rotating shaft, and a planetary gear rotatably supported on the arm, wherein the pedal depression force detecting means is the arm. An arm urging means for urging the arm in a direction to prevent rotation of the arm, a rotation amount detecting means for detecting a rotation amount of the arm, and a pedal depression force calculating means for calculating the pedal depression force based on the detected value. prepare for It is characterized in Rukoto.

【0007】請求項2の発明は、請求項1において、上
記電力駆動系が、モータ及び減速軸を回転軸と並列配置
し、モータ出力軸の一次小歯車を減速軸の一端の一次大
歯車に噛合させるとともに、減速軸の他端の二次小歯車
を上記回転軸を回転中心とする二次大歯車に噛合させた
構成となっていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the electric power drive system according to the first aspect, the motor and the reduction shaft are arranged in parallel with the rotation shaft, and the primary small gear of the motor output shaft is a primary large gear at one end of the reduction shaft. It is characterized in that the secondary small gear at the other end of the reduction shaft is meshed with the secondary large gear having the rotation shaft as the center of rotation.

【0008】請求項3の発明は、請求項2において、上
記アーム付勢手段及び回動量検出手段が、上記電力駆動
系の一次,二次大歯車間に配設されていることを特徴と
している。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the arm urging means and the rotation amount detecting means are arranged between the primary and secondary large gears of the electric power drive system. .

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1〜図5は本発明の第1実施形態
によるパワーアシスト自転車を説明するための図であ
り、図1は模式側面図、図2は要部の断面平面図、図3
は図2の III−III 線断面図、図4,5は変速比を説明
するための側面模式図,平面模式図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 are views for explaining the power-assisted bicycle according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic side view, FIG. 2 is a cross-sectional plan view of essential parts, and FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, and FIGS. 4 and 5 are a schematic side view and a schematic plan view for explaining the gear ratio.

【0010】図において、1はパワーアシスト自転車、
2は該自転車1のフレームである。このフレーム2は、
前輪3が回転自在に支持されたフロントフォーク4を操
舵自在に支持するヘッドパイプ2aと、このヘッドパイ
プ2aから後下がりに延びるダウンチューブ2bと、こ
のダウンチューブ2bの後部に立設されたシートチュー
ブ2cと、上記ダウンチューブ2bの後端に連結された
左,右一対のチェーンステー2dと、上記シートチュー
ブ2cの上部と上記チェーンステー2dの後端部とを連
結する左,右一対のシートステー2eとを備えている。
In the figure, 1 is a power assisted bicycle,
Reference numeral 2 is a frame of the bicycle 1. This frame 2
A head pipe 2a that steerably supports a front fork 4 having front wheels 3 rotatably supported, a down tube 2b extending rearward and downward from the head pipe 2a, and a seat tube erected at a rear portion of the down tube 2b. 2c, a pair of left and right chain stays 2d connected to the rear end of the down tube 2b, and a pair of left and right seat stays connecting the upper part of the seat tube 2c and the rear end of the chain stay 2d. 2e and.

【0011】上記フロントフォーク4の上端部には操向
ハンドル7aが、上記シートチューブ2cの上端部には
サドル7bがそれぞれ装着されている。また、上記チェ
ーンステー2dとシートステー2eの接続部に後輪8が
回転自在に支持されている。
A steering handle 7a is mounted on the upper end of the front fork 4, and a saddle 7b is mounted on the upper end of the seat tube 2c. Further, the rear wheel 8 is rotatably supported at the connecting portion between the chain stay 2d and the seat stay 2e.

【0012】9は上記パワーアシスト自転車1の駆動装
置である。この駆動装置9は、乗員のペダル踏力により
後輪8を駆動する人力駆動系9aと、電力による補助駆
動力を出力する電力駆動系9bと、上記踏力を検出する
ペダル踏力検出装置40と、該検出装置40による検出
値に応じて上記電力駆動系9bの出力を制御するコント
ローラ(アシスト力制御手段)11とを備えている。
Reference numeral 9 is a drive device for the power-assisted bicycle 1. The drive device 9 includes a human power drive system 9a for driving the rear wheels 8 by an occupant's pedal force, an electric power drive system 9b for outputting an auxiliary drive force by electric power, a pedal force detection device 40 for detecting the pedal force, and A controller (assist force control means) 11 that controls the output of the electric power drive system 9b according to the detection value of the detection device 40 is provided.

【0013】上記人力駆動系9aは、乗員の踏力が加え
られるペダル17およびクランク16と、該クランク1
6がその両端部に取付けられたクランク軸(回転軸)1
3と、該クランク軸13の回転を増速して後輪8に伝達
する踏力伝達装置41とを備えている。なお、上記クラ
ンク軸13は軸受け24a,24bによって左,右2分
割式のケース23に回転自在に支持されている。
The human power drive system 9a includes a pedal 17 and a crank 16 to which the occupant's pedal force is applied, and the crank 1
6 is a crankshaft (rotating shaft) 1 attached to both ends thereof
3 and a pedaling force transmission device 41 that accelerates the rotation of the crankshaft 13 and transmits it to the rear wheel 8. The crankshaft 13 is rotatably supported by bearings 24a and 24b in a left and right two-part split case 23.

【0014】上記踏力伝達装置41は、上記クランク軸
13の前進方向の回転のみを伝達する一方向クラッチ6
3を介して該クランク軸13に装着された一次太陽歯車
(入力ギヤ)42と、該クランク軸13に回動自在に支
持されたアーム45と、該アーム45に回転自在に支持
され、上記一次太陽歯車42に噛合する一次遊星歯車4
4と、該一次遊星歯車44と一体回転し、上記クランク
軸13に回転自在に装着された二次太陽歯車32に噛合
する二次遊星歯車43と、上記二次太陽歯車32のボス
部32aに固定されたクランクスプロケット15とを備
えている。該クランクスプロケット15はチェーン20
を介して後輪8のフリーホイールスプロケット21に連
結されている。該フリーホイールスプロケット21は、
チェーン20から後輪8への前進方向動力のみを伝える
一方向クラッチを備えている。
The pedaling force transmission device 41 is a one-way clutch 6 that transmits only the forward rotation of the crankshaft 13.
A primary sun gear (input gear) 42 mounted on the crankshaft 13 via an arm 3, an arm 45 rotatably supported by the crankshaft 13, and an arm 45 rotatably supported by the arm 45. Primary planetary gear 4 meshing with sun gear 42
4, a secondary planetary gear 43 that rotates integrally with the primary planetary gear 44 and meshes with a secondary sun gear 32 rotatably mounted on the crankshaft 13, and a boss portion 32a of the secondary sun gear 32. And a fixed crank sprocket 15. The crank sprocket 15 is a chain 20
Is connected to the free wheel sprocket 21 of the rear wheel 8 via. The freewheel sprocket 21 is
It has a one-way clutch that transmits only forward power from the chain 20 to the rear wheels 8.

【0015】上記電力駆動系9bは、上記ケース23の
クランク軸13後方部分にボルト25により固定された
モータ12と、該モータ12の回転を減速して上記人力
駆動系9aに伝達する減速機構31とを備えている。上
記モータ12はバッテリ10からの給電量が、コントロ
ーラ11により制御され、これにより上記人力駆動系9
aへのアシスト力が制御されるようになっている。
The electric power drive system 9b is a motor 12 fixed to a rear portion of the crankshaft 13 of the case 23 by a bolt 25, and a reduction mechanism 31 for decelerating rotation of the motor 12 and transmitting the decelerated rotation to the human power drive system 9a. It has and. The amount of power supplied from the battery 10 to the motor 12 is controlled by the controller 11, which allows the human power drive system 9 to operate.
The assisting force to a is controlled.

【0016】また上記モータ12の回転軸26,及び減
速機構31の減速軸60は上記クランク軸13と並列に
配置されている。ここで上記バッテリ10を車体に搭載
すると同時にコネクタ10a,10bを介して該バッテ
リ10がモータ12に接続されるようになっており、従
って両者間の給電用ハーネス類は不要となっている。
The rotation shaft 26 of the motor 12 and the reduction shaft 60 of the reduction mechanism 31 are arranged in parallel with the crankshaft 13. At this time, the battery 10 is mounted on the vehicle body, and at the same time, the battery 10 is connected to the motor 12 via the connectors 10a and 10b, so that a power supply harness between the two is unnecessary.

【0017】上記モータ12は、モータケース33に取
り付けられたマグネット34と、該モータ12の回転軸
26に巻回された電機子巻線35と、上記回転軸26の
一端に取り付けられた整流子36と、該整流子36を介
して上記電機子巻線35に電源を供給するブラシ37と
を備えており、上記回転軸26は軸受け38,39によ
り上記ケース33に回転自在に支持されている。
The motor 12 includes a magnet 34 attached to a motor case 33, an armature winding 35 wound around a rotating shaft 26 of the motor 12, and a commutator attached to one end of the rotating shaft 26. 36 and a brush 37 for supplying power to the armature winding 35 via the commutator 36, and the rotary shaft 26 is rotatably supported by the case 33 by bearings 38 and 39. .

【0018】上記減速機構31は、上記モータ12の回
転軸(出力軸)26に装着された一次小歯車27を上記
減速軸60の左端にモータ12から減速軸60方向への
み動力を伝達する一方向クラッチ68を介して装着され
た一次大歯車28に噛合させるとともに、減速軸60の
右端に形成された二次小歯車29を上記二次太陽歯車3
2のボス部32aにスプライン結合された二次大歯車3
0に噛合させた構成のものである。上記減速軸60は軸
受け61,62を介して上記ケース23で回転自在に支
持されている。
The deceleration mechanism 31 transfers the primary small gear 27 mounted on the rotary shaft (output shaft) 26 of the motor 12 to the left end of the deceleration shaft 60 only from the motor 12 in the direction of the deceleration shaft 60. The secondary small gear 29 formed at the right end of the reduction shaft 60 is meshed with the primary large gear 28 mounted via the directional clutch 68, and the secondary sun gear 3
The secondary gear 3 splined to the boss 32a of the second gear 3
It is configured to be meshed with 0. The reduction shaft 60 is rotatably supported by the case 23 via bearings 61 and 62.

【0019】ここで上記二次大歯車30が大径あること
からクランク軸13の前側には大きな空スペースが生じ
ており、この空スペース内に上記コントローラ11が収
納されている。なお、23aは上記コントローラ収納室
の開口を覆う蓋である。
Since the secondary large gear 30 has a large diameter, a large empty space is formed in front of the crankshaft 13, and the controller 11 is housed in this empty space. Reference numeral 23a is a lid that covers the opening of the controller storage chamber.

【0020】そして図3に破線で示すように、上記電力
駆動系の一次,二次大歯車28,30間にペダル踏力検
出装置40が配設されている。該検出装置40は、上記
アーム45の回動を阻止する方向に付勢するアーム付勢
機構46と、該アーム45の上記付勢力に抗して回動す
る回動量を検出するポテンショメータ(回動量検出手
段)47と、上記ポテンショメータ47の検出値より入
力踏力を演算する上記コントローラ(アシスト力制御手
段)11とを備えている。
As shown by the broken line in FIG. 3, a pedal effort detecting device 40 is arranged between the primary and secondary large gears 28 and 30 of the electric power drive system. The detection device 40 includes an arm urging mechanism 46 that urges the arm 45 in a direction to prevent the arm 45 from rotating, and a potentiometer (rotation amount) that detects the amount of rotation of the arm 45 that rotates against the urging force. (Detection means) 47 and the controller (assist force control means) 11 that calculates the input pedal force from the detection value of the potentiometer 47.

【0021】上記アーム付勢機構46は、上記ケース2
3に固定されたシリンダ48aにロッド48bを摺動自
在に挿入し、該ロッド48bとシリンダ48aとの間に
スプリング48cを介設したものであり、該ロッド48
bが上記左,右のアーム45,45間に固着された連結
ピン45aに当接し、これによりアーム45を図3時計
方向に付勢している。
The arm urging mechanism 46 is provided in the case 2
A rod 48b is slidably inserted into a cylinder 48a fixed to the shaft 3, and a spring 48c is provided between the rod 48b and the cylinder 48a.
b contacts the connecting pin 45a fixed between the left and right arms 45, 45, thereby urging the arm 45 in the clockwise direction in FIG.

【0022】上記ポテンショメータ47は、上記ケース
23に固定されたケーシング47a内にスライダ47b
を出没自在に配設したものであり、該スライダ47bは
アーム45の下側連結ピン45bに当接しており、該連
結ピン45の回動に応じて出没する。
The potentiometer 47 has a slider 47b in a casing 47a fixed to the case 23.
The slider 47b is in contact with the lower connecting pin 45b of the arm 45, and the slider 47b moves in and out according to the rotation of the connecting pin 45.

【0023】ここで、上記踏力伝達装置41を模式的に
示す図4,5に基づいて、本実施形態における踏力検出
の原理について説明する。図4,5において、太陽歯車
(入力ギア)42の歯数をA、一次,二次遊星歯車4
4,43の歯数をC,D、二次太陽歯車(出力ギア)3
2の歯数をEとすると、上記クランク軸13,アーム4
5,クランクスプロケット15の回転数は表1の特性を
示す。
Here, the principle of pedaling force detection in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5 which schematically show the pedaling force transmitting device 41. 4 and 5, the number of teeth of the sun gear (input gear) 42 is A, and the primary and secondary planetary gears 4 are
Number of teeth of 4, 43 is C, D, secondary sun gear (output gear) 3
When the number of teeth of 2 is E, the crankshaft 13 and the arm 4 are
5. The rotation speed of the crank sprocket 15 shows the characteristics shown in Table 1.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】同表から上記クランク軸13を基準にした
場合、 クランクスプロケット15の増速比(iE)=A・D/
C・E アーム45の増速比(iB)=1/(1−C・E/A・
D) となり、従って、 アーム45を固定するのに必要なトルク(TB)=1−
C・E/A・D となる。
From the table, when the crankshaft 13 is used as a reference, the speed increasing ratio (iE) of the crank sprocket 15 = A.D /
Speed increase ratio of C / E arm 45 (iB) = 1 / (1-C / E / A /
D) and therefore the torque (TB) required to fix the arm 45 = 1-
C / E / A / D.

【0026】例えば、上記各ギアの歯数を、A=21,
C=12,D=14,E=19と設定すると、上記各式
より、 iE=1.2895 TB=0.2245 iB=4.4545 となる。なお、上記アーム45の固定トルク(TB=
0.2245)は、上記クランク軸13への人力トルク
(1.0)と上記クランクギア15への伝達トルク(1
/iE=1/1.2895)との差に等しい。上記歯数
の場合、固定トルクによりスプリング48cに作用する
力は踏力40kg,クランク半径165mm,アーム半
径52.3mmとすると28kg程度となる。これらの
ことから、上記スプリング48cのばね定数,ポテンシ
ョメータのストローク等を適宜設定することにより、上
記クランク軸13へ入力される踏力を検出できることが
分かる。
For example, if the number of teeth of each gear is A = 21,
When C = 12, D = 14, and E = 19 are set, from the above equations, iE = 1.2895 TB = 0.2245 iB = 4.4545. The fixed torque of the arm 45 (TB =
0.2245) is a manual torque (1.0) to the crank shaft 13 and a transmission torque (1 to the crank gear 15).
/IE=1/1.2895). With the above number of teeth, the force acting on the spring 48c by the fixed torque is about 28 kg when the pedal force is 40 kg, the crank radius is 165 mm, and the arm radius is 52.3 mm. From these, it can be understood that the pedaling force input to the crankshaft 13 can be detected by appropriately setting the spring constant of the spring 48c, the stroke of the potentiometer, and the like.

【0027】次に、本実施形態によるパワーアシスト自
転車1の動作を主に図3に基づいて説明する。
Next, the operation of the power assisted bicycle 1 according to this embodiment will be described mainly with reference to FIG.

【0028】上記ペダル17に乗員の踏力が加えられる
と、該踏力が上記クランク軸13,一方向クラッチ63
を介して、上記一次太陽歯車(入力ギア)42に伝達さ
れ、該一次太陽歯車42の回転が、一次,二次遊星歯車
44,43、二次太陽歯車32で増速され、クランクス
プロケット15からフリーホイールスプロケット21を
介して、後輪8に伝達される。
When the pedal effort of the occupant is applied to the pedal 17, the pedal effort is applied to the crankshaft 13 and the one-way clutch 63.
Is transmitted to the primary sun gear (input gear) 42, and the rotation of the primary sun gear 42 is accelerated by the primary and secondary planetary gears 44 and 43 and the secondary sun gear 32, and the rotation of the crank sprocket 15 is increased. It is transmitted to the rear wheel 8 via the freewheel sprocket 21.

【0029】この場合、上記アーム45にはペダル踏力
に応じた固定トルクが作用し、該固定トルクに応じてス
プリング48cが収縮し、該収縮による上記アーム45
の回動量が上記ポテンショメータ47により検出され、
この検出値に基づいて上記コントローラ(ペダル踏力演
算手段)11により乗員の踏力が演算され、この演算さ
れた踏力値に基づいてモータ12の出力が制御される。
In this case, a fixed torque according to the pedaling force acts on the arm 45, and the spring 48c contracts according to the fixed torque, and the arm 45 is contracted by the contraction.
Is detected by the potentiometer 47,
Based on the detected value, the pedal force of the occupant is calculated by the controller (pedal pedal force calculating means) 11, and the output of the motor 12 is controlled based on the calculated pedal force.

【0030】そして、上記モータ12の回転が上記一次
小歯車27,一次大歯車28,二次小歯車29,二次大
歯車30を介してボス部32aに伝達され、上記クラン
クスプロケット15から後輪8に補助力が供給されるこ
ととなる。
The rotation of the motor 12 is transmitted to the boss portion 32a through the primary small gear 27, the primary large gear 28, the secondary small gear 29, and the secondary large gear 30, and the crank sprocket 15 and the rear wheel. 8 will be supplied with auxiliary power.

【0031】このように、本実施形態では、アーム45
をクランク軸13で軸支するとともに、このアーム45
の回動量でペダル踏力を検出するようにしたので、従来
の太陽歯車の回転角度から踏力を検出するようにしたも
のに比べて部品点数を減少できるとともに配設スペース
を削減できる。
Thus, in this embodiment, the arm 45
Is supported by the crankshaft 13 and the arm 45
Since the pedal depression force is detected based on the rotation amount of, the number of parts can be reduced and the installation space can be reduced as compared with the conventional one in which the depression force is detected from the rotation angle of the sun gear.

【0032】また、一次,二次大歯車28,30間に付
勢機構46,ポテンショメータ47を配設したので、空
スペースを利用して踏力検出装置40を配置できる。
Further, since the urging mechanism 46 and the potentiometer 47 are arranged between the primary and secondary large gears 28 and 30, the pedaling force detecting device 40 can be arranged by utilizing the empty space.

【0033】またモータ軸26,減速軸60をクランク
軸13と並列配置し、該減速軸60の両端に一次大歯車
28,二次小歯車29を配設し、クランク軸13で二次
大歯車30を軸支したので装置全体を小型化できるとと
もに、クランク軸13の前側に空スペースが生じ、コン
トロールユニット11等の配置が容易である。
Further, the motor shaft 26 and the reduction shaft 60 are arranged in parallel with the crank shaft 13, the primary large gear 28 and the secondary small gear 29 are arranged at both ends of the reduction shaft 60, and the crank shaft 13 is the secondary large gear. Since 30 is pivotally supported, the entire apparatus can be downsized, and an empty space is created in front of the crankshaft 13, so that the control unit 11 and the like can be easily arranged.

【0034】次に、図6,7に基づいて、本発明の第2
実施形態によるパワーアシスト自転車を説明する。図6
は要部側面図、図7は要部断面図であり、図1〜図3と
同符号は同一又は相当部分を示す。本実施形態は上述の
駆動装置の要部を後輪8のハブ21内に配設した例であ
る。
Next, the second aspect of the present invention will be described with reference to FIGS.
A power assisted bicycle according to the embodiment will be described. Figure 6
Is a side view of a main part, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part. The same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 denote the same or corresponding parts. The present embodiment is an example in which the main part of the above-mentioned drive device is arranged in the hub 21 of the rear wheel 8.

【0035】図において、64は、上記後輪8を軸受6
5,66を介して回転自在に支持する支持軸であり、こ
の支持軸64は、上記チェンステー2dとシートステー
2eとの接続部により固定支持されている。
In the figure, reference numeral 64 designates the rear wheel 8 as a bearing 6
The support shaft 64 is rotatably supported via 5, 66. The support shaft 64 is fixedly supported by the connecting portion between the chain stay 2d and the seat stay 2e.

【0036】人力駆動系では、クランク軸の回転はこれ
に固定されたクランクスプロケットからチェンを介して
スプロケット20に伝達され、該スプロケット20が固
定された回転軸32bから一次太陽歯車42,一次,二
次遊星歯車44,43に、さらに一方向クラッチ63を
介して二次太陽歯車32からボス部32aに固定された
後輪8に伝達される。
In the manual drive system, the rotation of the crankshaft is transmitted from the crank sprocket fixed to the crankshaft to the sprocket 20 via the chain, and the rotary shaft 32b to which the sprocket 20 is fixed makes the rotation of the primary sun gear 42, the primary sun, the secondary sun. It is transmitted to the next planetary gears 44, 43 and the secondary sun gear 32 via the one-way clutch 63 to the rear wheel 8 fixed to the boss portion 32a.

【0037】また電力駆動系では、モータ回転軸26の
回転は、一次小歯車27,大歯車28,二次小歯車2
9,二次大歯車30からボス部32aを介して後輪8に
伝達される。
In the electric power drive system, the rotation of the motor rotating shaft 26 is performed by rotating the primary small gear 27, the large gear 28, and the secondary small gear 2.
9, transmitted from the secondary gear 30 to the rear wheel 8 via the boss portion 32a.

【0038】そして、上記アーム45の上部前側に付勢
機構46が、上部後側にポテンショメータ47が配設さ
れている。
A biasing mechanism 46 is arranged on the front side of the upper part of the arm 45, and a potentiometer 47 is arranged on the rear side of the upper part.

【0039】このように、本第2実施形態においても上
記第1実施形態と同様の効果が得られる。この場合、踏
力検出装置40を上側に設けるとともに一次,二次大歯
車28,30を同じ側に配設したので、減速軸60と支
持軸64との間に空間Aが生じており、該空間にコント
ローラ等の車載部品を配置できる。
As described above, also in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In this case, since the pedal effort detection device 40 is provided on the upper side and the primary and secondary large gears 28, 30 are provided on the same side, a space A is created between the reduction shaft 60 and the support shaft 64, and the space A In-vehicle parts such as a controller can be placed in the.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1の発明に係るパワーアシスト車
両によれば遊星歯車列の構成部品であり、回転軸で軸支
されたアームを反回動方向に付勢するとともに、該アー
ムの付勢力に抗して回動する回動量に基づいてペダル踏
力を検出するようにしたので、上記従来の太陽歯車にト
ルク検出専用のアーム部を形成するとともにこれに当接
するレバーを軸支する構造のものに比べて部品点数を減
少できるとともに、配設スペースを削減できる効果があ
る。
According to the power-assisted vehicle of the first aspect of the present invention, which is a component of the planetary gear train, the arm pivotally supported by the rotating shaft is biased in the counter-rotating direction, and the arm is attached. Since the pedal depression force is detected based on the amount of rotation that rotates against the force, the conventional sun gear is provided with an arm portion dedicated to torque detection, and a lever that abuts against this arm portion is pivotally supported. The number of parts can be reduced and the space for installation can be reduced as compared with the case of the conventional one.

【0041】請求項2の発明に係るパワーアシスト車両
によれば電力駆動系のモータ,減速軸を回転軸と並列配
置するとともに、減速軸の一端にモータ出力軸の一次小
歯車に噛合する一次大歯車を、他端に回転軸の二次大歯
車に噛合する二次小歯車をそれぞれ設けた構造としたの
で、人力駆動系と電力駆動系とをコンパクトにまとめる
ことができ、駆動装置全体を小型化できる効果がある。
またこの場合、二次大歯車のクランク軸方向投影面領域
に空きスペースが生じ、コントロールユニット等の搭載
が可能となる。
According to the power assisted vehicle of the second aspect of the present invention, the motor of the electric power drive system and the reduction shaft are arranged in parallel with the rotation shaft, and one end of the reduction shaft engages with the primary small gear of the motor output shaft. Since the gear has a structure in which the secondary small gear that meshes with the secondary large gear of the rotary shaft is provided at the other end, the human power drive system and the power drive system can be compactly integrated, and the entire drive device can be made compact. There is an effect that can be converted.
Further, in this case, an empty space is generated in the area of the crankshaft direction projection surface of the secondary large gear, and the control unit or the like can be mounted.

【0042】請求項3の発明に係るパワーアシスト車両
によれば、アーム付勢手段,回動量検出手段を電力駆動
系の一次,二次大歯車間に配置したので、空きスペース
を利用してペダル踏力検出手段を配置でき、装置全体を
小型化できる効果がある。
According to the power assisted vehicle of the third aspect of the present invention, the arm urging means and the rotation amount detecting means are arranged between the primary and secondary large gears of the electric power drive system. A pedaling force detecting means can be arranged, and there is an effect that the entire apparatus can be downsized.

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

【図1】本発明の第1実施形態によるパワーアシスト自
転車の模式側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view of a power-assisted bicycle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1実施形態自転車の要部の断面平面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional plan view of a main part of the bicycle according to the first embodiment.

【図3】図2の III−III 線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;

【図4】上記第1実施形態自転車の踏力検出原理を説明
するための側面模式図である。
FIG. 4 is a schematic side view for explaining a pedaling force detection principle of the bicycle according to the first embodiment.

【図5】上記第1実施形態自転車の踏力検出原理を説明
するための平面模式図である。
FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the pedaling force detection principle of the bicycle according to the first embodiment.

【図6】本発明の第2実施形態によるパワーアシスト自
転車の要部側面図である。
FIG. 6 is a side view of a main part of a power assisted bicycle according to a second embodiment of the present invention.

【図7】上記第2実施形態自転車の要部断面背面展開図
である。
FIG. 7 is a rear development view of a cross section of a main part of the bicycle according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パワーアシスト車両 11 コントローラ(アシスト力制御手段,ペダル踏力
演算手段) 12 モータ 13 クランク軸(回転軸) 26 モータ出力軸 27 一次小歯車 28 一次大歯車 29 二次小歯車 30 二次大歯車 32b 回転軸 40 ペダル踏力検出装置 41 踏力伝達装置(遊星歯車列) 42 入力ギア(太陽歯車) 44 遊星歯車 45 アーム 47 ポテンショメータ(回動量検出手段) 48 スプリング(アーム付勢手段) 60 減速軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power assisted vehicle 11 Controller (assist force control means, pedal depression force calculation means) 12 Motor 13 Crankshaft (rotary shaft) 26 Motor output shaft 27 Primary small gear 28 Primary large gear 29 Secondary small gear 30 Secondary large gear 32b Rotation Axis 40 Pedal pedal force detection device 41 Pedal force transmission device (planetary gear train) 42 Input gear (sun gear) 44 Planetary gear 45 Arm 47 Potentiometer (rotation amount detection means) 48 Spring (arm urging means) 60 Reduction shaft

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ペダル踏力を遊星歯車列を介して出力す
る人力駆動系と、この人力駆動系と並列に設けられた電
力駆動系と、上記人力駆動系のペダル踏力を検出するペ
ダル踏力検出手段と、該検出されたペダル踏力に応じて
上記電力駆動系の出力を制御するアシスト力制御手段と
を備えたパワーアシスト車両において、上記遊星歯車列
が、回転軸に設けられた太陽歯車と、該回転軸に回動自
在に支持されたアームと、該アームに回転自在に支持さ
れた遊星歯車とを備えており、上記ペダル踏力検出手段
が、上記アームの回動を阻止する方向に該アームを付勢
するアーム付勢手段と、上記アームの回動量を検出する
回動量検出手段と、該検出値により上記ペダル踏力を演
算するペダル踏力演算手段とを備えていることを特徴と
するパワーアシスト車両。
1. A human power drive system for outputting pedal power via a planetary gear train, an electric power drive system provided in parallel with the human power drive system, and pedal power detection means for detecting pedal power of the human power drive system. In a power assisted vehicle including: an assist force control unit that controls the output of the electric power drive system according to the detected pedal effort, the planetary gear train includes a sun gear provided on a rotating shaft; An arm rotatably supported on the rotating shaft and a planetary gear rotatably supported on the arm are provided, and the pedal depression force detecting means moves the arm in a direction to prevent the arm from rotating. A power assist, comprising arm urging means for urging, rotation amount detecting means for detecting a rotation amount of the arm, and pedal stepping force calculating means for calculating the pedaling force based on the detected value. vehicle.
【請求項2】 請求項1において、上記電力駆動系が、
モータ及び減速軸を上記回転軸と並列配置し、モータ出
力軸の一次小歯車を減速軸の一端の一次大歯車に噛合さ
せるとともに、減速軸の他端の二次小歯車を上記回転軸
を回転中心とする二次大歯車に噛合させた構成となって
いることを特徴とするパワーアシスト車両。
2. The electric power drive system according to claim 1,
The motor and the reduction shaft are arranged in parallel with the rotation shaft, the primary small gear of the motor output shaft meshes with the primary large gear at one end of the reduction shaft, and the secondary small gear at the other end of the reduction shaft rotates the rotation shaft. A power-assisted vehicle characterized by being configured to mesh with a secondary large gear serving as a center.
【請求項3】 請求項2において、上記アーム付勢手段
及び回動量検出手段が、上記電力駆動系の一次,二次大
歯車間に配設されていることを特徴とするパワーアシス
ト車両。
3. The power assist vehicle according to claim 2, wherein the arm urging means and the rotation amount detecting means are arranged between the primary and secondary large gears of the electric power drive system.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1092622A3 (en) * 1999-10-13 2003-05-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Motor-driven assist unit
JP2017197131A (en) * 2016-04-28 2017-11-02 ヤマハ発動機株式会社 Drive unit and battery-assisted bicycle
DE102022104398A1 (en) 2021-02-26 2022-09-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. MOTOR UNIT AND ELECTRIC BICYCLE

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