JPH1016873A

JPH1016873A - 補助動力装置付自転車

Info

Publication number: JPH1016873A
Application number: JP8172109A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhisa Yonekawa; 光久米川; Yusuke Kinoshita; 祐介木下
Original assignee: TEC CORP
Current assignee: TEC CORP
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、健康機器とし使用機能を向上させた
補助動力装置付自転車の提供を目的とする。【解決手段】自転車の車体Ｂに取り付けた補助動力装置
Ｃのケース２０内に設けたトルクセンサー１００（回転
力検出手段）で検出された回転力と、スピードセンサー
の出力に基づいて算出された車速とに基づいて運動量を
算出するとともにこの運動量を表示器（表示手段）に表
示させることにより運動量を確認でるようにし健康機器
としての機能を高めた補助動力装置付自転車。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、人力走行時にペ
ダルの踏力が所定値となった際に補助動力装置から回転
力を補助する補助動力装置付自転車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ペダルの踏力が所定値となったと
き電動機の回転力を減速機構を介して中空軸、スプロケ
ット、チェーンを介して後輪に伝達して踏力を軽減する
ようにした補助動力装置付自転車は広く知られている。
この種の補助動力装置付自転車は、登り坂での走行等の
ようにペダルの踏力が所定値つまり所定の大きさの踏力
を必要とする場合に電動機の回転力を補助するものであ
ることから、走行が楽になされるという利点を有するも
のの、健康機器として機能つまり使用させる使い方につ
いての配慮がされていない。また、自転車を健康機器と
して使用させることを目的としたものとしては、例えば
特開平７−９６８７７号公報および特開平５−２０１３
７４号公報に記載されたものがある。

【０００３】そして、前記特開平７−９６８７７号公報
に記載されているものは、同公報の発明の詳細な説明の
項の記載および図面に示されているように、ペダルに設
けた圧力センサーまたは歪ゲージ、スポークに取り付け
た磁石、この磁石の回転軌道の外側に取り付けた送信
機、ハンドルに取り付けた受信機、クランクに設けたク
ランク回転検出用の磁石、この磁石と関連して回転検出
パルス信号を発生するリードスイッチ、ＣＰＵ、表示器
等から構成した走行状態検出装置を自転車に設け、ＣＰ
Ｕでペダルの平均踏込み圧力値と走行距離および走行時
間とに基づき、運転者の運動量を算出し、この運動量を
前記表示器に表示させて運転者が運動量を確認できるよ
うにしたものである。

【０００４】上記のように自転車に取り付けた走行状態
検出手段により運転者は自己の運動量を確認できること
から自転車を健康機器として使用し易くしているもので
ある。しかし、この公報に記載のものは健康機器として
使い易くするためには、上記走行状態検出装置を自転車
に取り付けることが必要であり、また、この走行状態検
出手段の構成は公報の記載から明らかなように多数の構
成要素からなり複雑となっているとともに、その取付位
置がその構成から車体の各部に分散して配置しなければ
ならないため、取付時に多くの組立工数を要するととも
にコスト的にも高価となるという問題がある。また、各
構成要素は外部に露出状態として配置されていることか
ら、汚れ等により正確な動作が損なわれ、また、外部に
露出していることから車体が転倒等した場合には各要素
が破損してしまう虞がある。

【０００５】また、前記特開平５−２０１３７４号公報
に記載されている運動量計付自転車は、走行中の自転車
の動力伝達用チェーンの張力を測定する張力検出機構を
設け、この張力検出機構で検出されたデータを処理部で
処理して運動量を検出して表示部に表示させているもの
である。このものはチェーン張力を検出するものである
ことから、チェーンの弛み等によって検出する張力にバ
ラツキがでることから正確性にかけるとともに、チェー
ンに張力検出機構の一部であるギヤーを噛合させるもの
であることから、チェーンによって加わる外力よって張
力検出機構が破損し易いという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の補助動力装置付自転車は、運転者の踏力を補助して走
行を楽にするという利点を有するものの、健康機器とし
て機能させる使い方についての配慮がされていないとい
う問題があり、一方従来健康機器として使用できるよう
にした自転車において、走行状態検出装置を自転車に取
り付けるようにしたものでは、多数の構成要素から構成
されるとともに、これら各構成要素を車体の各部に分散
して配置しなければならない構成となっていることか
ら、構成が複雑であるとともに取付時に多くの組立工数
を要しコスト的にも高価となるという問題があり、ま
た、各構成要素は露出状態として配置されている場合に
は、汚れ等により正確な動作が損なわれ、また、外部に
露出していることから車体が転倒等した場合には各要素
が破損してしまう虞があるという問題がある。

【０００７】また、走行中の自転車の動力伝達用チェー
ンの張力を測定する張力検出機構を設けるようにしたも
のでは、チェーンの弛み等によって検出する張力にバラ
ツキが生じることから正確性にかけるとともに、チェー
ンに張力検出機構の一部であるギヤーを噛合させるもの
であることから、チェーンによって加わる外力よって張
力検出機構が破損し易いという問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、請求項１記載の発明は、車体
と、バッテリーとこのバッテリーを収納する筐体とから
なり前記車体に着脱可能に取り付けられたバッテリー装
置と、収納ケース、この収納ケースに取り付けられた電
動機、この電動機の回転力を減速する減速機構とからな
り前記車体に取り付けられた補助動力装置と、前記収納
ケースに回転可能に設けられ前記補助動力装置から回転
力を伝達される中空軸と、この中空軸内に回転自在に設
けられたクランク軸と、クランクを介してクランク軸に
伝達される踏力による回転力を検出する回転力検出手段
と、スピードセンサーと、このスピードセンサーの出力
に基づいて車速を算出する車速算出手段、前記回転力検
出手段と車速算出手段の出力に応じて前記補助動力装置
から中空軸に回転力を供給するよう制御する電動機制御
手段と、前記回転力検出手段の検出結果と車速算出手段
の算出結果に基づいて運動量を算出する運動量算出手段
と、表示手段とを備え、前記運動量算出手段で算出され
た運動量を前記表示手段に表示させる補助動力装置付自
転車としたものである。

【０００９】このように構成した請求項１記載の発明
は、補助動力装置付自転車を健康機器としての使用機能
を持たせるとともに、その構成を簡単にして精度の向上
を図るとともに、しかも、外力による破損等の発生を防
止できる作用を有するものである。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記補助動力装置から中空軸への回
転力の供給および供給停止を選択的に切り換える切換手
段を設けるとともに、少なくとも前記切換手段の切換に
よって補助動力装置からの回転力の供給を停止したと
き、前記運動量算出手段で算出された運動量を前記表示
手段に表示させる補助動力装置付自転車。

【００１１】このように構成した請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明の作用に加えて、補助動力装置
から中空軸への回転力の供給および供給停止を選択的に
切り換える切換手段を設け、この切換手段の切換によっ
て補助動力装置からの回転力の補助により楽な走行がで
きる動力補助走行態様と健康機器としての機能を主とし
た人力のみによる人力走行態様とを使用者が所望に応じ
て切り換えることができ、また、少なくとも切換手段の
切換によって人力走行態様とされた際は、前記運動量算
出手段で算出された運動量を前記表示手段に表示させる
ようにしたことから、使用者は走行時の運動量を確認で
きるという作用を有するものである。

【００１２】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２記載のそれぞれの発明におけるバッテリー
装置に、運動量算出手段で算出された運動量を記憶する
メモリーを設けた補助動力装置付自転車としたものであ
る。

【００１３】このように構成した請求項３記載の発明
は、請求項１または請求項２記載のそれぞれの発明の作
用に加えて、バッテリー装置に設けた運動量を記憶する
メモリーに記憶された内容を、バッテリーの充電時等に
走行による運動量を表示器に表示させて確認できるとい
う作用を有するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態を
図１および図９に基づいて説明する。図に示すように、
補助動力装置付自転車（以下単に自転車という）Ａは、
車体Ｂとこの車体Ｂに取り付けられた補助動力装置（以
下単に動力装置という）Ｃ等から構成されている。そし
て、前記車体Ｂは一般用自転車つまり一般に市販されて
いる汎用自転車からなるもので、ハンガラグ１に一端側
を固定された立パイプ２および下パイプ３と、この下パ
イプ３の他端側に固定されたヘッドパイプ４に一端側を
固定され他端側を前記立パイプ２の下方部に固定された
上パイプ５とからなるフレーム６、前記ハンガラグ１に
一端側を固定されたチェーンステー７、前記ヘッドパイ
プ４に取り付けられた前ホーク８、この前ホーク８の上
端に取り付けられたハンドル９、前記前ホーク８の下端
部に取り付けられた前輪１０、前記立パイプ２の上部に
一端側を固定され他端側を前記チェーンステー７の他端
側と図示しない後つめを介して固定されたバックホーク
１１、前記チェーンステー７の他端側に取り付けられた
後輪１２、前記立パイプ２の上方に取り付けられたサド
ル１３、前記後輪の上部に設けた荷受台１４等から構成
されている。なお、前記前輪１０および後輪１２の一部
はそれぞれカバー１０ａおよび１２ａによって覆われて
いる。また、前記ハンガラグ１には後述するクランク軸
８０が回動自在に設けられ、このクランク軸８０の両端
部にはそれぞれペダル８１ａと８２ａが設けられた左ク
ランク８１と右クランク８２が取り付けられている。ま
た、前記荷受台１４の上部には後述するバッテリー装置
４００が取り付けられている。また、このバッテリー装
置４００と後述する電動機４０等とは図８に示すように
配線チューブ１６に挿通されたリード線４１１（図１で
は不図示）によって接続されており、また、前記配線チ
ューブ１６内には後述する制御装置３００と前記バッテ
リー装置４００に設けた後述するメモリー手段４５０に
運動量信号を送る信号線４１２（図１では不図示）が挿
通されている。また、走行時の回転力を伝達するスプロ
ケット１７と後輪１２の図示しないスプロケット１７に
はチェーン１８が架けられている。

【００１５】つぎに、前記動力装置Ｃの構成およびその
組み立て方について説明する。

【００１６】まず、動力装置Ｃの構成を図２ないし図５
に基づいて説明する。図に示すように動力装置Ｃは、収
納ケースとしてのケース２０、このケース２０に取り付
けられた電動機４０、減速機構５０から構成されてお
り、また前記ケース２０には軸受を介して取り付けられ
前記減速機構から回転力が伝達される中空軸７０と、こ
の中空軸７０を貫通してクランク軸８０が設けられてい
る。また、前記ケース２０内には後述するマイクロコン
ピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる制御装置３００等
が収納されている。

【００１７】つぎに、上記各構成要素について説明す
る。まず、前記ケース２０は、底壁２３１とこの底壁２
３１の周囲に周壁２３２を形成して一端側を開口した有
底箱状に形成されたケース本体２３０と、このケース本
体２３０の前記開口を閉蓋する蓋ケース２５０とから構
成されている。そして、前記ケース本体２３０および蓋
ケース２５０とは熱伝導率のよい材料例えばアルミニウ
ム等の金属から形成されている。

【００１８】そして、前記ケース本体２３０には、一端
側つまり前記中空軸７０が取り付けられる側に減速機構
５０の一部が配設される配設室２３３が形成され、ま
た、他端側にはこの配設室２３３に隣接して前記制御装
置３００等が収納される収納室２３４が設けられてい
る。また、この収納室２３４の側方つまり前記中空軸７
０が突出している側には、この収納室２３４と並べて形
成され前記電動機４０が取り付けられる取付部２３５が
設けられており、この取付部２３５と前記配設室２３３
との間に位置して前記減速機構５０の一部が配設される
配設室２３６が設けられている。また、前記収納室２３
４は図４に示すように前記取付部２３５との間に間隙Ｇ
を形成して取付部２３５とでコ字状となるように形成さ
れ、この間隙Ｇには前記下パイプ３が位置するようにな
っている。

【００１９】そして、前記配設室２３３には、図２に示
すように底壁２３１に形成した凹状の第一の軸受取付部
２３３ａと底壁２３１を貫通して形成した第二の軸受取
付部２３３ｂがそれぞれ形成されている。

【００２０】また、前記収納室２３４は図２に示すよう
に、取付ボス２３４ａに取付ねじ３０１ａによって各種
の電子部品要素３０１ｂが設けられたプリント基板３０
１が取り付けられている。

【００２１】また、前記収納室２３４の前記コ字状に形
成された部分の外側壁には図４に示すように電池残量を
表示する電池残量表示器３０２が設けられ、この電池残
量表示器３０２には残量表示数値（図４では１００％な
いし２０％残量を示す１００ないし２０の数字が示して
ある）に対応してＬＥＤ３０３ａないし３０３ｅが設け
られ、このＬＥＤ３０３ａないし３０３ｅを点灯させて
残量を表示するようになっている。

【００２２】つぎに、前記電動機４０を取り付ける前記
取付部２３５は、環状壁２３５ａに囲まれるとともに一
端側つまり図２において上方を開口して形成した挿入口
２３５ｂが設けられ、また、この挿入口２３５ｂと対向
する底面には複数個（図２では１個のみ図示）貫通孔２
３５ｃが設けられている。

【００２３】そして、上記のように構成されたケース本
体２３０の前記開口に取り付けられる蓋ケース２５０に
は前記ケース本体２３０に形成された第一の軸受取付部
２３３ａ、第二の軸受取付部２３３ｂにそれぞれ対応し
て、軸受取付部２５１、貫通孔２５２が形成され、ま
た、周縁部にはねじ２５５を取り付ける複数（図２では
１個のみ図示）のねじ穴２５５ａが形成されている。ま
た、前記貫通孔２５２の周囲にシール部材２５３を収納
する環状のシール部材収納部２５３ａが形成されてい
る。そして、ケース本体２３０と蓋ケース２５０とは減
速機構５０、制御装置３００等を収納した状態で図示し
ないパッキングを介して前記ねじ２５５をねじ穴２５５
ａに締結することによって一体的に結合して取り付けら
れるようになっている。

【００２４】つぎに、前記電動機４０は、出力軸４１が
突出している側の端面に取付台４２が複数（図２では１
個のみ図示）のねじ４３によって取り付けられ、この取
付台４２には複数（図２では１個のみ図示）の突起４４
が形成されている。そして、この電動機４０はゴム等か
らなる円筒状の緩衝体４５ａを周囲に嵌合した状態で前
記挿入口２３５ｂから挿入し、前記取付部２３５に収納
し、前記突起４４を緩衝体４５ａと共に前記貫通孔２３
５ｃに嵌合させた後、後端側つまり出力軸４２の突出し
ている側と反対側を緩衝体４５ｂを介在させて蓋体４７
で覆ってこの蓋体４７をねじ４６によって前記ケース本
体２３０に取り付けることによって、電動機４０は取付
部２３５に取り付けられるものである。

【００２５】つぎに、前記減速機構５０について説明す
る。この減速機構５０は、前記電動機４０の出力軸４１
の先端部に取り付けられた歯車５１、この歯車５１と噛
合する径大な歯車５２、この歯車５２と一体に設けられ
た径小な歯車５３、固定軸５４ａに回転自在に取り付け
られ前記歯車５３と噛合する径大な歯車５４ｂとこの歯
車５４ｂと一体の傘歯車５４ｃとからなる歯車５４、前
記傘歯車５４ｃと噛合する傘歯車５５、この傘歯車５５
が取り付けられている軸と同じ軸５５ａに取り付けられ
た歯車５５ｂ、この歯車５５ｂに噛合する駆動歯車５６
とから構成されている。

【００２６】そして、前記傘歯車５５と歯車５５ｂとが
取り付けられている軸５５ａの両端にはボールベアリン
グからなる軸受５５ｃ、５５ｄが取り付けられ、これら
軸受５５ｃ、５５ｄは前記ケース本体２３０および蓋ケ
ース２５０にそれぞれ設けた第一の軸受取付部２３３ａ
および軸受取付部２５１に取り付けられる。また、前記
歯車５５ｂは前記軸５５ａに一方向性クラッチ５５ｆを
介して取り付けられている。この一方向性クラッチ５５
ｆは前記電動機４０の回転力を自転車が正規に走行する
つまり前進方向に走行するように前記駆動歯車５６に伝
達するように前記歯車５５ｂを回転させるが、逆方向に
は空転するように機能するものである。つまり一方向性
クラッチ５５ｆは後述する人力走行の際にペダル８１
ａ、８２ａが取り付けられているクランク８１、８２が
走行方向に回転したときは空転するように機能するもの
である。

【００２７】そして、前記駆動歯車５６の中央部には軸
孔５６ａが形成されており、この軸孔５６ａには凹凸条
５６ｃが形成されている。また、駆動歯車５６の蓋ケー
ス２５０側の側面には軸孔５６ａの外周に図２、図３に
示すように同心状に配置された複数（実施例では３個、
図２、図３では１個のみ図示）の突起部５７が形成され
ており、この突起部５７は図５に示す矢印方向つまり駆
動歯車５６が走行時に回転する方向に沿って同図に示す
ように上方に向かって次第に上昇する傾斜面５７ａが形
成されている。また、駆動歯車５６の前記蓋ケース２５
０側の側面には、図３に示すように前記隣接する突起部
５７の間に位置して軸孔５６ａと同心状に配置された複
数（実施例では３個設けられており、図３では１個のみ
図示）の後述する圧縮ばね６０の一端側を規制するＬ字
状の規制部材５８が形成されている。

【００２８】つぎに、前記駆動歯車５６に形成された軸
孔５６ａに嵌合して、減速機構５０を介して伝達される
前記電動機４０の動力つまり回転力をスプロケット１７
に伝達する中空軸７０について説明する。この中空軸７
０は内部に貫通孔７１を有するとともに一端側に前記軸
孔５６ａに形成された凹凸条５６ｃと係合する凹凸条７
２が形成され、前記軸孔５６ａに嵌合した状態では両凹
凸条５６ｃ、７２の係合によって周方向に回り止めされ
て、中空軸７０は駆動歯車５６と一体に回転するように
なっている。また、中空軸７０の他端側にはスプロケッ
ト１７が取り付けられている取付部材１７ａが取り付け
られている。また、この中空軸７０は前記一端側に形成
した凹凸条７２が形成された近傍をボールベアリング７
７の内輪に圧入して取り付けられており、この中空軸７
０は前記ボールベアリング７７の外輪を前記ケース本体
２３０に設けた前記第二の軸受取付部２３３ｂに圧入す
ることによってケース本体２３０に取り付けられるよう
になっている。

【００２９】つぎに、前記中空軸７０の貫通孔７１に貫
通して取り付けられるクランク軸８０について説明す
る。このクランク軸８０の一端側には外周を角柱状に形
成した嵌合部８３ａが設けられた取付部８３が、また、
他端側には同様に外周を角柱状に形成した嵌合部８４ａ
が設けられた取付部８４がそれぞれ形成されている。な
お、前記取付部８３および８４は前記した一般用自転車
の左クランク８１および右クランク８２の嵌合部８１
ｂ、８２ｂに整合する形状および寸法に形成されてい
る。

【００３０】また、前記クランク軸８０には、前記中空
軸７０に取り付けられた駆動歯車５６に接近した部位に
一方向性クラッチ８５が取り付けられ、この一方向性ク
ラッチ８５を介してクランク軸８０には駆動板９０が取
り付けられている。そして、前記一方向性クラッチ８５
はクランク軸８０が人力走行の際にペダル８１ａ、８２
ａが取り付けられたクランク８１、８２によって走行方
向に回転させられる場合は前記駆動板９０を回転させ、
これとは逆にクランク軸８０が回転したときは空転し、
前記駆動版９０を回転させないように機能するものであ
る。また、前記駆動板９０の前記蓋ケース２５０側には
前記駆動歯車５６の側面との間に空間を形成するように
所定距離離間して形成された円盤形のフランジ部９１が
形成されている。そして、このフランジ部９１の駆動歯
車５６側の面には、図３に示すように前記圧縮ばね６０
の他端側に当接して圧縮する圧縮部９２が形成されてい
る。そして、前記Ｌ字状の規制部材５８と前記圧縮部９
２との間に前記圧縮ばね６０が配設されている。

【００３１】そして、この圧縮ばね６０の付勢力の大き
さは、人力走行の際に前記クランク軸８０、一方向性ク
ラッチ８５を介して駆動板９０に加えられる回転力に応
じて圧縮するように設定されている。つまり、人力走行
の際には、前記クランク軸８０の回転に伴って一方向性
クラッチ８５とともに回転する駆動板９０の回転力に応
じて駆動歯車５６と相対移動が生じるように設定されて
いるものである。

【００３２】また、駆動板９０のフランジ部９１には、
図２、図５に示すように前記駆動歯車５６の側面に形成
した突起部５７に対応させた部位に貫通孔９３が３個
（図２、図５では１個のみ図示）形成されている。

【００３３】また、このフランジ部９１と対向して接離
可能に環状板からなる偏位プレート９５が配設されてお
り、この偏位プレート９５には前記それぞれの貫通孔９
３に対応した位置に一端側先端部を前記貫通孔９３に貫
通するように一体的に固着されたスライド軸９６が設け
られている。また、このスライド軸９６の他端側先端は
前記偏位プレート９５を貫通するとともにその先端は球
状とした球状突起９６ａが形成され、この球状突起９６
ａは前記駆動歯車５６に形成された突起部５７の傾斜面
５７ａに、前記偏位プレート９５との間に配設したコイ
ルスプリング９７によって圧接するように付勢されてい
る。つまり、前記偏位プレート９５はこの偏位プレート
９５に固着されたスライド軸９６を前記フランジ部９１
の貫通孔９３に貫通させるとともにコイルスプリング９
７によって付勢されて球状突起９６ａを前記傾斜面５７
ａに圧接された状態で駆動歯車５６と駆動板９０の間に
クランク軸８０の軸方向に移動可能に配設されているも
のである。

【００３４】そして、前記駆動歯車５６、駆動板９０、
圧縮ばね６０および偏位プレート９５は、クランク軸８
０の回転力を軸方向の力に変換するものである。つま
り、ペダル８１ａ、８２ａのクランク８１、８２によっ
て走行方向の回転力が前記クランク軸８０に加わると、
この回転力はクランク軸８０に取り付けられている一方
向性クラッチ８５を介して駆動板９０に伝達され駆動板
９０は回転し、そして、走行中に登り坂を走行する等の
状態となった場合には、それまで以上にペダル８１ａ、
８２ａを強く踏み込まなくてはならなくなる。ペダル８
１ａ、８２ａを強く踏み込むことは、このペダル８１
ａ、８２ａによって回転するクランク軸８０に一方向性
クラッチ８５を介して取り付けられている駆動板９０と
中空軸７０と一体に回転する駆動歯車５６との間に相対
移動が生じることになる。つまり、中空軸７０に大きな
負荷が掛かった状態でペダル８１ａ、８２ａを強く踏み
込むことにより、駆動板９０と駆動歯車５６との間に設
けた圧縮ばね６０は圧縮され、前記駆動板９０は駆動歯
車５６より先行して回転することになり、その結果偏位
プレート９５に固着したスライド軸９６の球状突起９６
ａは駆動歯車５６に設けた突起部５７の傾斜面５７ａに
沿って上方に移動し、この移動に伴ってコイルスプリン
グ９７は圧縮され、偏位プレート９５は駆動歯車５６か
ら離反する方向に移動し、このことによってクランク軸
８０の回転力は軸方向の力に変換される。

【００３５】そして、偏位プレート９５が駆動歯車５６
から離反する方向に移動すると、この偏位プレート９５
の移動に伴って後述する回転力検出手段としてのトルク
センサー１００の作動杆１４０を介してトルクセンサー
１００が動作するようになっている。このトルクセンサ
ー１００の電気的出力は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジ
タル値）変換器によってデジタル値に変換されて前記制
御装置３００に送られるようになっている。

【００３６】なお、登り坂の走行から平坦面の走行に変
わると、この時の回転力に応じて前記圧縮ばね６０は復
元力により復帰し、駆動板９０と駆動歯車５６との相対
的移動はなくなり、スライド軸９６は前記突起部５７の
傾斜面５７ａから下方に移動し偏位プレート９５は元の
状態に復帰する。この結果前記トルクセンサー１００の
作動杆１４０は元の状態に復帰しこのときの電気的出力
は制御装置３００に送られるようになっている。

【００３７】また、前記動力装置Ｃには蓋ケース２５０
に設けた切換手段としての始動スイッチ１５が設けられ
ており、この始動スイッチ１５にはキー挿入孔１５ａが
設けられており、このキー挿入孔１５ａに図示しないキ
ーを挿入して閉成・開成操作することにより、後述する
バッテリー４４１から電動機４０への電力の供給・停止
がなされるようになっている。そして、始動スイッチ１
５が閉成されたときは動力装置Ｃからの回転力の補助に
より楽な走行ができる動力補助走行態様となり、また開
成された時は健康機器としての機能を主とした人力のみ
による人力走行態様となるものである。

【００３８】つぎに、前記トルクセンサー１００の構成
を図６、図７に基づいて説明する。図６に示すようにト
ルクセンサー１００は、下部ケース１１０とこの下部ケ
ース１１０に取り付けられる上部ケース１２０とからな
るケース本体１０１、このケース本体１０１内に配設さ
れるセンサーとしての歪みゲージ１３０、被検出トルク
の作用力を受ける作動杆１４０およびこの作動杆１４０
が受けた作用力を歪みゲージ１３０に伝達するコイルス
プリング１５０等から構成されている。

【００３９】そして、前記歪みゲージ１３０は図７に示
すようにリード線１３３ａ、１３３ｂを介して増幅器１
３６、図示しない前記Ａ／Ｄ変換器を介して前記制御装
置３００に接続されている。

【００４０】また、前記上部ケース１２０は、底壁１２
１の外周に外周壁１２２を形成した有底箱状に形成さ
れ、この底壁１２１にはそれぞれ底壁１２１の内側およ
び外側に突出した筒部１２５が形成され、また、この筒
部１２５には外側端部から略中間部までの部位にはガイ
ド孔１２６が形成されるとともに、前記中間部から内側
端部までの部位にはガイド孔１２６より径大な孔１２７
が形成されている。

【００４１】そして、前記センサーつまり歪みゲージ１
３０は、例えばアルミニウム等からなる起歪体１３１の
表面に絶縁被膜を介して薄膜からなる４個の抵抗体Ｒ１
ないしＲ４（図６では不図示）を貼着あるいはいわゆる
半導体技術等により配設するとともに、これら４個の抵
抗体Ｒ１ないしＲ４をプリント配線された導体によっ
て、図７に示すようにブリッジＷを構成するように接続
して構成されている。そして、前記ブリッジＷの抵抗体
Ｒ１とＲ３との接続点および抵抗体Ｒ４とＲ２との接続
点はリード線１３２ａおよび１３２ｂを介して電源に接
続され、また、抵抗体Ｒ１とＲ４との接続点および抵抗
体Ｒ２とＲ３との接続点は出力端部となっており、この
出力端部からの出力つまり被検出トルクの大きさに応じ
た電気的出力は前記リード線１３３ａおよび１３３ｂを
介して前記増幅器１３６、前記図示しないＡ／Ｄ変換器
を介して制御装置３００に送られるようになっている。
そして、この出力と後述するスピードセンサー１６０か
らの出力に応じて制御装置３００は前記電動機４０の駆
動・停止を含む出力つまり回転力の制御をするようにな
っている。

【００４２】また、前記下部ケース１１０と上部ケース
１２０とに固定端を挾持して固定された起歪体１３１の
自由端１３１ａは前記筒部１２５の内側端部の下方に位
置するとともにガイド孔１２６に対応する部位まで延出
されており、この先端部にはガイド孔１２６の軸心と一
致する軸心を有するピン１３４が取り付けられ、このピ
ン１３４にはコイルスプリング１５０の他端部を受ける
環状鍔１３４ａが形成されている。

【００４３】また、前記作動杆１４０は前記ガイド孔１
２６に案内されて軸方向にスライド自在に嵌合する軸部
１４１とこの軸部１４１の一端部に形成した径大なスト
ッパー部１４２とから構成されている。また、作動杆１
４０の先端部にはコイルスプリング１５０の端部を受け
る段部１４５が形成され、この段部１４５と前記ピン１
３４の環状鍔１３４ａとの間には、前記コイルスプリン
グ１５０が所定量圧縮された状態で配設されている。な
お、ストッパー部１４２の先端部は前記偏位プレート９
５との摩擦を低減するために鋼球１４２ａが回動可能に
はめ込まれている。

【００４４】そして、このトルクセンサー１００の動作
は従来周知の歪みゲージを用いたトルクセンサーと同一
の原理で動作するものである。つまり被検出トルクすな
わち前記駆動板９０と偏位プレート９５によって軸方向
の力に変換された前記クランク軸８０の回転力が偏位プ
レート９５によって作動杆１４０に作用し、この作用に
よって起歪体１３１に曲げ力の付与または解除をして、
前記抵抗体Ｒ１ないしＲ４の抵抗値を変化させてこの抵
抗値の変化に応じたブリッジＷからの電気的出力を取り
出すものである。つまりこの実施の形態においては、人
力走行中にペダル８１ａ、８２ａの踏み込み力が所定値
を超えない状態、つまり駆動歯車５６と駆動板９０に相
対移動が生じていない状態では、偏位プレート９５が移
動することなく作動杆１４０、コイルスプリング１５０
を介して起歪体１３１に最大曲げ力が加えられ、この状
態でのブリッジＷから出力される電気的出力が基準値と
され、この基準値では電動機４０は停止状態となるよう
に制御装置３００によって制御され、また、登り坂の走
行等の場合のようにペダル８１ａ、８２ａの踏み込み力
が大きくなり、この踏み込み力に応じて駆動歯車５６と
駆動板９０に相対移動が生じ、偏位プレート９５が移動
し作動杆１４０、コイルスプリング１５０を介して加え
られていた起歪体１３１の曲げ力が減少し、この曲げ力
の減少に伴ってブリッジＷの抵抗体Ｒ１ないしＲ４の抵
抗値が変化し、この変化に応じた電気的出力がブリッジ
Ｗから出力され、増幅器１３６等を介して制御装置３０
０は電動機４０を制御するものである。

【００４５】つぎに、前記ケース２０の内部には図３に
示すように自転車Ａの車速を検出するスピードセンサー
１６０が設けられており、このスピードセンサー１６０
は周知の磁気センサーが用いられ、このスピードセンサ
ー１６０の図示しない検出部は前記駆動歯車５６の歯部
に近接して配置され、前記駆動歯車５６が回転すること
により検出部に駆動歯車５６の各歯が近接する毎に、ス
ピードセンサー１６０からはパルス信号が発生され、図
示しない信号線を介して制御装置３００に送るようにな
っている。そして、制御装置３００はスピードセンサー
１６０から送られてくるパルス信号の単位時間当たりの
パルス数を算出してこの値に基づいて車速を決定するも
のである。

【００４６】そして、制御装置３００は、前記トルクセ
ンサー１００で検出された結果つまり回転力と前記スピ
ードセンサー１６０で検出された結果つまり車速とに基
づいて、前記電動機４０の出力を制御する。つまり、走
行中における各瞬時毎の車速とその時のクランク軸８０
に加わっている回転力に応じて、当該瞬時における車速
と回転力に応じた回転力を補助するように前記電動機４
０を制御するものである。

【００４７】つぎに、前記電動機４０の駆動力の後輪１
２への伝達について説明する。

【００４８】人力走行により登り坂等を走行すると、上
述したようにペダル８１ａ、８２ａの踏込力が大きくな
り、前記駆動歯車５６と駆動板９０とに大きな相対移動
が生じ、その結果偏位プレート９５に固着したスライド
軸９６の球状突起９６ａは駆動歯車５６に設けた突起部
５７の傾斜面５７ａを上方に移動し、偏位プレート９５
は駆動歯車５６から離反する方向に移動する。その結果
前記作動杆１４０はコイルスプリング１５０の付勢力に
よって偏位プレート９５に追従して移動し起歪体１３１
の曲げ力が減少し起歪体１３１は復元し、抵抗体Ｒ１な
いしＲ４の抵抗値が変化し、ブリッジＷからはこの抵抗
値の変化に応じた電気的出力が出力さり、この出力とス
ピードセンサー１６０からの出力に応じて算出された車
速に基づく運動量によって制御装置３００は電動機４０
を制御する。そして、電動機４０が回転すると、この回
転力は減速機構５０を介して中空軸７０に伝達され、こ
の中空軸７０に取り付けられているスプロケット１７、
チェーン１８を介して後輪１２に伝達される。つまりペ
ダル８１ａ、８２ａを踏み込むことによってクランク軸
８０に伝達される人力による回転力に前記電動機４０の
回転力が補助されて自転車Ａは走行する。

【００４９】ここで、前記動力装置Ｃの組み立て方につ
いて説明する。駆動板９０を取り付けた一方向性クラッ
チ８５をクランク軸８０に取り付けた状態として準備す
る。

【００５０】そして、前記ケース本体２３０に出力軸４
１に減速機構５０の一部である歯車５１を取り付けた電
動機４０を取り付け、また、このケース本体２３０に前
記減速機構５０を構成する他の各歯車５２ないし傘歯車
５５を所定位置に配設し、また、ボールベアリング７７
が圧入された中空軸７０を前記ボールベアリング７７を
第二の軸受取付部２３３ｂに圧入してケース本体２３０
に取り付ける。また、ケース本体２３０に前記トルクセ
ンサー１００、スピードセンサー１６０および電子部品
要素３０１ａが取り付けられたプリント基板３０１等を
取り付ける。

【００５１】そして、前記中空軸７０に形成した凹凸条
７２に減速機構５０の一部である駆動歯車５６の凹凸条
５６ｃを嵌合し、ついで前記クランク軸８０を中空軸７
０の貫通孔７１内にニードルベアリング７３ａ、７３ｂ
を介して挿入する。この挿入の際に圧縮ばね６０を駆動
歯車５６に形成した規制部材５８と駆動板９０に形成し
た圧縮部９２との間に配設する。そして、この状態のケ
ース本体２３０に、蓋ケース２５０をその貫通孔２５２
にクランク軸８０を挿通してケース本体２３０の開口を
閉蓋するようにして位置決めし、ついでねじ２５５によ
って取り付けることにより動力装置Ｃは組み立てられ
る。

【００５２】つぎに、動力装置Ｃの汎用自転車の車体Ｂ
への取り付けは、まず、車体Ｂのクランク軸に取り付け
られているクランク（実施例においては左クランク８１
および右クランク８２）をクランク軸から取り外し、つ
いで、ハンガラグ１の左右に取り付けられている左わん
および右わんをハンガラグ１から取り外してハンガラグ
１に取り付けられているその他の部品をすべて取り除
く。

【００５３】つぎに、ハンガラグ１の一端側の内周壁に
形成された雌ねじ１ｂに軸受３１５を収納した取付部材
３１０を取り付け、ついで規制部材３３０を貫通孔１ａ
に挿入した後、他端側の内周壁に形成された雌ねじ１ｃ
に軸受３２５を収納した取付部材３２０を取り付ける。
ついで、動力装置Ｃに組み込まれ外方に突出している前
記中空軸７０を、図２において左側から挿入し前記軸受
３１５および３２５に回動自在に軸支させ、ついで中空
軸７０に係止部材７６を介して取り付ける。この状態で
中空軸７０は前記係止部材７６と前記中空軸７０に取り
付けた係止部材７５とによって軸方向の移動が規制され
ハンガラグ１に取り付けられる。ついで中空軸７０の他
端側に取付部材１７ａを介してスプロケット１７を取り
付ける。

【００５４】このようにして、中空軸７０がハンガラグ
１に取り付けられた状態では、動力装置Ｃはボールベア
リング７７を介して、この中空軸７０を軸として回動可
能となっている。そして、回動可能に取り付けられてい
る動力装置Ｃを中空軸７０を軸として取り付け方向に回
転させて前記ケース本体２３０を図示しない固定手段に
より前記フレーム６に取り付ける。

【００５５】そして、車体Ｂに動力装置Ｃを取り付けた
後、前記クランク軸８０の取付部８３および８４にペダ
ル８１ａ、８２ａが取り付けられた左クランク８１およ
び右クランク８２をナット８３ｂ、８４ｂによって取り
付けることにより組み立ては完了する。

【００５６】つぎに、前記バッテリー装置４００を図８
に基づいて説明する。このバッテリー装置４００は接点
台４１０および結合手段４２０が収納され前記荷受台１
４に取り付けられる固定ケース４３０と、バッテリー４
４１を収納するとともに前記結合手段４２０を介して着
脱可能に前記荷受台１４に取り付けられる筐体としての
バッテリー収納ケース４４０とから構成されている。

【００５７】そして、前記固定ケース４３０は図示しな
い固定手段によって前記荷受台１４に固定されており、
この固定ケース４３０の内部に設けられた前記接点台４
１０には一対の電源用接続ピン４１１および信号用接続
ピン４１２が固定ケース４３０から後壁つまり自転車Ａ
の後方側の壁４１３から後方に突出して設けられてい
る。前記一対の電源用接続ピン４１１および信号用接続
ピン４１２の基部は前記配線チューブ１６内に挿通され
た一対のリード線４１１ａおよび信号線４１２ａが接続
されている。なお、図９に示すように前記リード線４１
１ａは前記始動スイッチ１５に接続され、また、前記信
号線４１２ａは前記制御装置３００に接続されている。
また、前記制御装置３００は図示しないが前記バッテリ
ー４４１から電力が供給されるようになっている。

【００５８】また、固定ケース４３０内に取り付けられ
た前記結合手段４２０は一対の軸受４２１に回動自在に
軸支された軸４２２ａが形成された基部４２２、この基
部４２２と一体に形成されるとともに先端部に係合爪４
２３が形成されたアーム部４２４とからなる係合体４２
５およびこの係合体４２５を前記アーム４２４を時計方
向に回動付勢する図示しないばね部材とから構成されて
いる。そして、前記アーム部４２４の先端部は前記後壁
に形成した貫通孔４２６から後方に向けて突出して設け
られている。また、前記係合体４２５は固定ケース４３
０に設けたキー手段４２７に図示しないキーを挿入して
このキーにより半時計方向に回動できるようになってお
り、このことによって後述する係合孔４４６との係合を
解除できるようになっている。また、前記固定ケース４
３０の上方には開口４３１が設けられており、この開口
４３１は前記接点台４１０、結合手段４２０を取り付け
た後図示しない取付具によって取り付けられる蓋体４３
２によって閉蓋されるようになっている。

【００５９】つぎに、前記バッテリー収納ケース４４０
は長方形の箱状に形成されるとともに上方には開閉可能
な蓋体４４２によって閉蓋される開口４４２ａが設けら
れている。そして、このバッテリー収納ケース４４０の
内部には、前記固定ケース４３０側つまり前壁４４３に
は電源用接続ピン４１１および信号用接続ピン４１２が
挿脱できるように開口４４４が設けられた接点台４４５
が取り付けられている。また、前記前壁４４３には前記
係合体４２５のアーム部４２４に形成した係合爪４２３
が係合する係合孔４４６が形成されている。そして、前
記接点台４４５には図示しないが前記電源用接続ピン４
１１および信号用接続ピン４１２とそれぞれ接触する接
続片が設けられている。そして、これら図示しない接続
片には前記バッテリー４４１、４４１の図示しない正極
および負極の端子に接続されるリード線４４７、４４７
および後述するメモリー手段４５０に接続される信号線
４４８が接続されている。このバッテリー収納ケース４
４０には前記開口４４２ａからバッテリー４４１、４４
１が収納されるようになっており、収納した後は前記蓋
体４４２によって閉蓋されるものである。

【００６０】また、バッテリー収納ケース４４０には、
メモリー手段４５０、マイクロコンピューターからなる
制御手段が設けられた出力装置４６０および表示手段と
しての表示器４５１が設けられており、前記メモリー手
段４５０は前記信号線４１２ａ、４４８を介して制御装
置３００から送られてきた運動量を記憶するものであ
る。また、前記出力装置４６０は、前記メモリー手段４
５０に記憶されている運動量を前記表示器４５１に表示
させるようになっている。

【００６１】また、前記バッテリー収納ケース４４０に
は充電用の雌コネクター４７０が設けられ、この雌コネ
クター４７０には図示しない充電器に接続された雄コネ
クター４７１が接続されるようになっている。また、前
記雌コネクター４７０に隣接してリセット装置４７５が
設けられ、このリセット装置４７５には図示しないリセ
ットスイッチが設けられるとともに端子穴４７５ａが形
成され、また、前記雄コネクター４７１には前記端子穴
４７５ａに挿脱するピン４７２が設けられており、この
ピン４７２が前記端子穴４７５ａに挿入されて前記図示
しないリセットスイッチが閉成されると、この閉成に基
づいて前記出力装置４６０は前記メモリー手段４５０の
内容をリセットつまりクリアーするようになっている。
このことによってバッテリー４４１の充電をする際に前
記バッテリー収納ケース４４０を前記固定ケース４３０
から取り外して所定の場所つまり充電する場所に運んで
図示しない充電器に設けた前記雄コネクター４７１を雌
コネクター４７０に接続して充電をなすものであるが、
この際に前記雄コネクター４７１を雌コネクター４７０
に接続すると、この時前記端子穴４７５ａにピン４７２
が挿入されて前記図示しないリセットスイッチが閉成さ
れ、このことにより前記出力装置４６０は前記メモリー
手段４５０の内容をクリアーするものである。そして、
表示器４５１の表示もすでに確認されていることから消
すように制御する。

【００６２】また、前記セット装置４７５にはマニュア
ル操作される図示しないマニュアルリセットスイッチが
前記リセットスイッチと並列に設けられており、このマ
ニュアルリセットスイッチを操作する操作釦４７８が雌
コネクター４７０の近傍に設けられており、このマニュ
アルリセットスイッチおよび前記リセットスイッチのい
ずれかが閉成されると前記出力装置４６０は前記メモリ
ー手段４５０の内容をクリアーするようになっている。
そして、このマニュアルリセットスイッチは自転車Ａを
運転する運転者が異なった場合に、自己の運動量を計測
するためにそれまでに記憶されているメモリー手段４５
０の内容をクリアーするために操作するものである。

【００６３】つぎに、前記制御装置３００によって制御
される上記自転車Ａの制御を図９に示す制御ブロック図
に基づいて説明する。なお、前記制御装置３００は、マ
イクロコンピューター、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ
ー）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）等からなっ
ている。この制御装置３００は車速算出手段１６１、運
動量算出手段３０５、電動機制御手段３０６を有してい
るものである。

【００６４】そして、上記自転車Ａの制御は、図９に示
すようにスピードセンサー１６０の出力つまりパルス信
号が車速算出手段１６１に送られ、このパルス信号に基
づいて車速算出手段１６１は車速を算出し、この結果つ
まり車速を運動量算出手段３０５に送る。また、この時
の踏力による応じた回転力はトルクセンサー１００で検
出され、この回転力に応じたトルクセンサー１００から
の出力は上記したように図示しないＡ／Ｄ変換器等を介
して運動量算出手段３０５に送られる。そして、運動量
算出手段３０５では前記スピードセンサー１６０からの
出力に応じた車速とトルクセンサー１００の出力つまり
回転力に基づいて運動量を算出し、この算出された運動
量をバッテリー装置４００のメモリー手段４５０に送
る。そして、このメモリー手段４５０に前記運動量が記
憶されるとともに、前記バッテリー装置４００に設けら
れている出力装置４６０は前記メモリー手段４５０内に
記憶された運動量を表示器４５１に表示させる。このこ
とによってその時点における運動量が確認できるもので
ある。また、運動量算出手段３０５の出力に基づいて電
動機制御手段３０６は電動機４０の出力つまり回転力を
所要の回転力となるように電動機駆動回路３０７を制御
する。このことによって、走行中の踏力による回転力と
スピードに応じた回転力が前記電動機４０つまり動力装
置Ｃから供給されるものである。

【００６５】そして、バッテリー４４１に充電する場合
は、バッテリー収納ケース４４０を前記固定ケース４３
０から取り外し所定の場所で充電をするために、前記充
電用の雄コネクター４７１を雌コネクター４７０に接続
する。この接続動作に伴って、端子穴４７５ａにピン４
７２が挿入され、前記リセット装置４７５のリセットス
イッチが閉成しこの閉成に基づいて出力装置４６０は前
記メモリー手段４５０に記憶されている運動量をクリア
ーする。また、操作釦４７８が操作されるとマニュアル
リセットスイッチが閉成し、この閉成に基づいて同様に
出力装置４６０は前記メモリー手段４５０に記憶されて
いる運動量をクリアーする。

【００６６】また、前記電動機４０には始動スイッチ１
５が切り換え操作されることに応じて前記バッテリー４
４１から電力の供給・停止がなされるようになってい
る。

【００６７】つぎに、上記のように構成された自転車Ａ
の運転時の動作について説明する。まず、前記図示しな
いバッテリーから前記電動機４０に電力を供給するため
始動スイッチ１５を閉成して自転車を運転する。そし
て、平地あるいは下り坂を走行している場合は、上述し
たように運転者の踏力は小さくクランク軸８０を介して
駆動歯車５６に加わる回転力は小さいため、駆動歯車５
６と駆動板９０との間に配設されている圧縮ばね６０は
圧縮量は少なく、したがって、駆動歯車５６と駆動板９
０との相対的移動は少なく、偏位プレート９５の移動量
も少ない。そして、偏位プレート９５の移動に伴いトル
クセンサー１００の作動杆１４０を介してトルクセンサ
ー１００からは運転者の踏力に応じた回転力の出力が運
動量算出手段３０５に出力され、また、スピードセンサ
ー１６０からはこの時の駆動歯車５６の回転に応じた出
力つまりパルス信号が前記車速算出出手段１６１に送ら
れ、車速算出手段１６１で車速が算出される。そして、
前記トルクセンサー１００からの出力つまり回転力と車
速検出手段１６１の出力つまり車速とに基づいて運動量
算出手段３０５で運動量が算出され、この運動量出力に
基づいて電動機制御手段３０６は前記電動機駆動回路３
０７を制御して電動機４０を制御する。この場合は平地
あるいは下り坂の走行であることから、電動機４０から
回転力は供給しないつまり電動機４０は停止するように
制御されている。したがって、電動機４０は停止状態に
制御されていることから動力装置Ｃから走行力つまり回
転力は補助されず、ペダル８１ａ、８２ａを踏み込むこ
とによりクランク軸８１、８２を介して付与されるクラ
ンク軸８０の回転力は駆動歯車５６、中空軸７０、スプ
ロケット１７、チェーン１８を介して後輪１２に伝達さ
れ人力走行がなされる。また、前記運動量はメモリー手
段４５０に送られ記憶されるとともに出力装置４６０の
制御により前記メモリー手段４５０内の運動量は表示器
４５１に表示され、運転者は自己のこれまでの運動量の
確認ができる。

【００６８】つぎに、登り坂等走行するときは大きな回
転力を要することになり、その結果ペダル８１ａ、８２
ａを強く踏み込むことになり、前記クランク軸８０およ
び駆動板９０に加わる回転力が大きくなる。つまり、駆
動歯車５６には、チェーン１８を介して後輪１２に伝達
するスプロケット１７に回転力を伝える中空軸７０に加
わる負荷が大きくなるため、駆動板９０と駆動歯車５６
の相対移動量は大きくなり、その結果偏位プレート９５
の移動量も大きくなる。偏位プレート９５の移動量が大
きくなると前記トルクセンサー１００の起歪体１３１の
曲げ力が減少し、この減少に伴って抵抗体Ｒ１ないしＲ
４の抵抗値が変化して、この変化に伴った出力つまり運
転者の踏力に応じた回転力の出力がトルクセンサー１０
０から運動量算出手段３０５に出力され、また、スピー
ドセンサー１６０からはこの時の駆動歯車５６の回転に
応じた出力つまりパルス信号が前記車速算出手段１６１
に送られ車速が算出される。そして、前記トルクセンサ
ー１００からの出力つまり回転力と車速算出手段１６１
の出力つまり車速とに基づいて運動量算出手段３０５で
運動量が算出され、この運動量出力に基づいて電動機制
御手段３０６は前記電動機駆動回路３０７を制御して電
動機４０を制御する。この場合は登り坂等走行であるこ
とから、電動機４０から減速機構５０を介して中空軸７
０に回転力が供給されるように電動機４０は制御されて
いる。したがって、人力つまり運転者の踏力による回転
力に電動機４０の回転力が補助された走行となり登り坂
等の大きな回転力を要する場合も楽に走行がなされるも
のである。また、前記運動量はメモリー手段４５０に送
られ記憶されるとともに出力装置４６０の制御により前
記メモリー手段４５０内の運動量は表示器４５１に表示
され、運転者は自己のこれまでの運動量の確認ができ
る。

【００６９】このように、上記自転車Ａは走行中に運転
者の踏力に応じた回転力が前記トルクセンサー１００で
検出され、また、この時の車速がスピードセンサー１６
０の検出結果に基づいて算出され、これら回転力と車速
に基づいて運動量を算出し、これを表示器４５１に表示
するようにしたことから、補助動力装置付自転車を健康
機器として使用する場合に極めて有効であり、また、前
記トルクセンサー１００およびスピードセンサー１６０
は補助動力装置付自転車に従来から使用されていたもの
を共用できることから構造が簡単となるとともに安価と
することができるものである。また、前記トルクセンサ
ー１００およびスピードセンサー１６０は動力装置Ｃの
ケース２０内に収納されていることから、従来のように
塵埃等による汚れによる精度低下あるいは外力による破
損等を防止できるものである。

【００７０】また、切換手段としての始動スイッチ１５
により電動機４０への電力の供給および停止をすること
により、電動機４０を含む動力装置Ｃからの回転力の供
給および停止を選択的に切り換えることにより、自転車
Ａを補助動力を供給しながらの動力補助走行態様と、補
助動力の供給を受けない走行つまり健康機器として機能
させるような人力走行態様とに使い分けることができる
とともに、健康機器として機能させるような人力走行態
様のときにはその運動量が表示器４５１されることか
ら、運転者は自己の運動量を確認できるものである。

【００７１】また、バッテリー装置４００のバッテリー
収納ケース４４０にメモリー手段４５０を設け、このメ
モリー手段４５０に運動量が記憶されていることからバ
ッテリーの充電の際に充電場所にバッテリー収納ケース
４４０を運んだ場合でも、この充電場所で運動量を確認
できるものである。したがって、表示器を車体Ｂに設け
た場合のように確認し忘れた際にわざさわ車体Ｂのある
場所に確認しにいくという煩わしさを排除できるもので
ある。しかし、上記実施の形態のようにバッテリー装置
４００のバッテリー収納ケース４４０に表示器４５１を
設け充電場所で運動量を確認できるという利点を犠牲に
し単に運動量の表示させてものであれば車体Ｂに設ける
ようにしてもよいものである。

【００７２】また、充電の際に雄コネクター４７１を雌
コネクター４７０に接続するとこのときピン４７２によ
ってリセット装置４７５に設けたリセットスイッチが閉
成され前記メモリー手段４５０の記憶内容は自動的にク
リアーされることから、つぎに運転する際にメモリー手
段４５０の内容をクリアーし忘れることを確実防止でき
る。また、同一運転者が同一の自転車Ａを使用している
場合は、充電時にそれまでの運動量を確認できるもので
ある。

【００７３】また、前記リセットスイッチとは別にリセ
ット装置４７５にはマニュアルリセットスイッチを設け
たことから、同一自転車Ａを異なる運転者が運転する時
は操作釦４７８の操作によりメモリー手段４５０に記憶
されていたそれまでの運動量をクリアーして自己の運動
量のみを記憶させることができるものである。

【００７４】なお、上記実施の形態においては、自転車
Ａを補助動力を供給しながらの動力補助走行態様と、補
助動力の供給を受けない走行つまり健康機器として機能
させる人力走行態様のいずれの場合も表示器４５１に運
動量を表示させるようにしたが、これは、補助動力の供
給を受けない走行つまり健康機器として機能させる人力
走行態様のときにその運動量の確認をより必要とするも
のであることから、この態様のときのみ表示させるよう
にしてもよい。この場合は前記始動スイッチ１５を開成
操作した際に出力装置４６０を動作状態とし、閉成動作
した際には出力装置４６０を非動作状態とするよにすれ
ばよく、このようにした場合は出力装置４６０に消費さ
れる電力を節約することができる。

【００７５】また、上記実施の形態では動力補助走行態
様と人力走行態様との切り換えつまり動力装置Ｃからの
回転力の供給を停止させる切換手段を始動スイッチ１５
により構成したが、これは減速機構５０を構成する歯車
の内いずれか隣接する二つの歯車の噛合を解除するクラ
ッチ機構によって構成するようにしてもよいが、上記実
施の形態のように始動スイッチ１５で構成した場合は構
成が簡単となるとともに故障等が発生しにくいという利
点がある。

【００７６】また、上記実施の形態では、メモリー手段
４５０に記憶された運度量を表示する表示機４５１をバ
ッテリー収納ケース４４０に設ける構成としたが、これ
はバッテリー収納ケース４４０に設けることなく、例え
ば充電器に表示器を設けて、重電をする際に表示させる
ように構成してもよいものであり、このようにした場合
は、走行中の振動等による表示器の破損をあるいは塵埃
等による汚れ等を防止できるとともにバッテリー４４１
の節電ができるという利点がある。

【００７７】

【発明の効果】上記ように構成した請求項１記載の発明
は、補助動力装置付自転車を健康機器としての使用機能
を持たせるとともに、その構成を簡単にして精度の向上
を図ることができるという効果を奏するものである。

【００７８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の効果に加えて、補助動力装置からクランク軸
への回転力の供給および供給停止を選択的に切り換える
切換手段を設け、この切換手段の切換によって補助動力
装置からの回転力の補助により楽な走行ができる動力補
助走行態様と健康機器としての機能を主とした人力のみ
による人力走行態様とを使用者が所望に応じて切り換え
て使用でき、また、少なくとも切換手段の切換によって
人力走行態様とされた際は、前記運動量算出手段で算出
された運動量を前記表示手段に表示させるようにしたこ
とから、使用者は走行時の運動量を確認できるという効
果を奏するものである。

【００７９】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２記載のそれぞれの発明の効果に加えて、バ
ッテリー装置に設けた運動量を記憶するメモリー手段に
記憶された内容を、車体から取り外してバッテリーの充
電時に充電場所で運動量を表示器に表示させて確認でき
るという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補助動力装置付自転車の実施の形態の
全体を示す図。

【図２】上記実施の形態の補助動力装置の断面図。

【図３】上記実施の形態の一部を断面し補助動力装置の
左クランク側の側面図。

【図４】上記実施の形態の補助動力装置の車体の前方か
ら見た図。

【図５】上記実施の形態の駆動歯車、偏位プレート、駆
動板の関係を示す部分断面図。

【図６】上記実施の形態のトルクセンサーの断面図。

【図７】上記トルクセンサーの電気的回路図。

【図８】上記実施の形態のバッテリー装置の分解斜視
図。

【図９】上記実施の形態の制御ブロック図。

【符号の説明】

Ａ補助動力装置付自転車Ｂ自転車本体（車体）Ｃ補助動力装置１５始動スイッチ（切換手段）２０ケース（収納ケース）４０電動機（補助動力装置の一部）５０動力伝達手段（補助動力装置の一部）７０中空軸（補助動力装置の一部）８０クランク軸（補助動力装置の一部）８１左クランク８２右クランク１００トルクセンサー（運動量検出手段）１６０スピードセンサー１６１車速算出手段３００制御装置３０５運動量算出手段３０６電動機制御手段３０７電動機駆動回路４００バッテリー装置４４０バッテリー収納ケース（収納ケース）４４１バッテリー４５０メモリー手段４５１表示器（表示手段）４６０出力装置（制御手段）４７５リセット装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体と、バッテリーとこのバッテリーを収
納する筐体とからなり前記車体に着脱可能に取り付けら
れたバッテリー装置と、収納ケース、この収納ケースに
取り付けられた電動機、この電動機の回転力を減速する
減速機構とからなり前記車体に取り付けられた補助動力
装置と、前記収納ケースに回転可能に設けられ前記補助
動力装置から回転力を伝達される中空軸と、この中空軸
内に回転自在に設けられたクランク軸と、クランクを介
してクランク軸に伝達される踏力による回転力を検出す
る回転力検出手段と、スピードセンサーと、このスピー
ドセンサーの出力に基づいて車速を算出する車速算出手
段、前記回転力検出手段と車速算出手段の出力に応じて
前記補助動力装置から中空軸に回転力を供給するよう制
御する電動機制御手段と、前記回転力検出手段の検出結
果と車速算出手段の算出結果に基づいて運動量を算出す
る運動量算出手段と、表示手段とを備え、前記運動量算
出手段で算出された運動量を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする補助動力装置付自転車。
【請求項２】前記補助動力装置から中空軸への回転力の
供給および供給停止を選択的に切り換える切換手段を設
けるとともに、少なくとも前記切換手段の切換によって
補助動力装置からの回転力の供給を停止したとき、前記
運動量算出手段で算出された運動量を前記表示手段に表
示させることを特徴とする請求項１記載の補助動力装置
付自転車。
【請求項３】前記バッテリー装置に前記運動量算出手段
で算出された運動量を記憶するメモリーを設けたことを
特徴とする請求項１または請求項２記載の補助動力装置
付自転車。