JPH10273088A - 補助動力装置付自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、汎用自転車に補助動力装置のカバー
の取付を容易とした補助動力装置付自転車を提供するこ
とにある。 【解決手段】前輪１０および後輪１２を備えた車体Ｂ
と、筐体２０に設けられた電動機５０、この電動機５０
の回転力を伝達する減速機構、この減速機構の回転力を
伝達する中空軸７０、この中空軸７０に挿通されペダル
の踏力を前記中空軸７０に伝達するクランク軸８０から
等からなり前記車体Ｂに取り付けられた補助動力装置Ｃ
と、この補助動力装置Ｃを覆うカバー６０とを備えた補
助動力装置付自転車Ａにおいて、前記筐体２０に取付部
（柱状突起３４ａ〜３４ｄ、４１ａ〜４１ｃ）を形成
し、この取付部に前記カバー６０を取り付けることによ
り補助動力装置Ｃへのカバー６０の取付を容易にした補
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
ダルの踏力に応じて動力を補助する補助動力装置付自転
車に関し、とくに補助動力装置をカバーで覆ったものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、走行中にペダルの踏力が大きくな
ったとき、この踏力を検出して電動機の回転力を減速機
構を介して中空軸に伝達し、さらにこの中空軸に取り付
けたスプロケット、このスプロケットに架けられたチェ
ーンを介して後輪に伝達して動力を補助して踏力を軽減
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。

【０００３】そして、この種の補助動力装置付自転車は
一般に専用の車体つまり補助動力装置が取り付けられる
ように構成した車体に補助動力装置を取り付ける構成と
なっているものである。そして、車体に取り付けられた
補助動力装置の筐体は内部に減速機構等の配設する等機
能面に重点が置かれているため、筐体外側面が凹凸状と
なっていることから、運転時つまりペダルを踏んで走行
している際等にズボン等の被服が触れることによる汚
れ、または前記凹凸に被服が引っ掛かることを防止する
ため、あるいは補助動力装置に直接雨水等がかかること
を防止するために、補助動力装置はカバーで覆われてい
るものである。

【０００４】このカバーの車体への取り付けは、例えば
図５に示すような構造となっている。つまり、車体を構
成するパイプ１０１の左右に、先端部に取付孔（不図
示）を設けた一対の固定具１０２を溶接により固着し、
一方カバー１０３を上カバー１０３ａと左右に分割した
下カバー１０３ｂ、１０３ｃとから構成し、前記上カバ
ー１０３ａの内側壁に前記一対の固定具１０２に対応し
て設けられ取付孔（不図示）を形成した一対の取付片１
０４を設け、そして、上カバー１０３ａを前記パイプ１
０１の上方に配置するとともに一対の取付片１０４を前
記固定具１０２と対応させ、前記図示しない取付片１０
４と固定具１０２に取付孔を介してねじ１０５およびナ
ット１０６によって固定することにより、上カバー１０
３ａをパイプ１０１つまり車体に取り付け、ついで前記
下カバー１０３ｂ、１０３ｃを上カバー１０３ａに図示
しないねじによって取り付けることにより補助動力装置
１００を前記カバー１０３で覆うようにしたものであ
る。

【０００５】このため固定具１０２、取付片１０４等部
品点数が多くなり、また、固定具１０２、取付片１０４
を取り付けるための組立工数が多くなるという問題があ
る。

【０００６】また、上述のように専用の車体に補助動力
装置を取り付ける構成とした場合は高価となる欠点があ
ることから、この欠点を解消するために一般用つまり汎
用自転車の車体のハンガラグに補助動力装置に設けた中
空軸を嵌合して補助動力装置を取り付ける構成として安
価とした補助動力装置付自転車を出願人は開発している
が、このように汎用自転車の車体に取り付けられた補助
動力装置を覆うカバーを車体に取り付ける場合は、車体
のフレームにはもともと固定具が設けられていないこと
から別途固定具を取り付けなければならないため、上記
のようにパイプに固定具を取り付けることが必要であ
り、また、この固定具の取付はフレームのパイプの断面
が円形であるとともに車体のフレームの構造が多種であ
ること、およびこの取り付けはカバーを確実に取り付け
る必要があることから溶接等により取り付ける必要があ
るものであり、また、部品点数が多くなるとともにその
取付構造が複雑となり、取り付けるための作業が繁雑と
なるとともに組立工数が多くなるという問題がある。

【０００７】

【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においては、補助動力装置を覆
うカバーの取り付けは、固定具等の部品点数が多くなる
とともに車体のフレームに固定具を溶接等により確実に
取り付ける必要があるためその構造が複雑となり、ま
た、取り付けるための治具が必要となるとともに取り付
けにおける組立工数が多くなるという問題がある。

【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、前輪および後輪を備えた車体
と、筐体、この筐体に取り付けられた電動機、この電動
機の回転力を伝達する減速機構、この減速機構の回転力
を伝達する中空軸、この中空軸に挿通されペダルの踏力
を前記中空軸に伝達するクランク軸から構成されるとと
もに、前記中空軸を前記車体のハンガラグに回転自在に
挿通して前記車体に取り付けられた補助動力装置と、こ
の補助動力装置を覆うカバーとを備えた補助動力装置付
自転車において、前記筐体に取付部を形成し、この取付
部に前記カバーを取り付けることとした補助動力装置付
自転車としたものである。

【０００９】このように構成した上記発明は、補助動力
装置の筐体に取付部を形成し、この取付部に前記カバー
を取り付ける構成としたことから、部品点数を少なくす
るとともに構造を簡単にして取り付けが容易でかつ確実
にできるとともに、取付作業が簡単となり組立工数の低
減が図れるという作用を有するものである。

【００１０】

【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４に基づいて説明する。図１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１２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１
２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（図１では不図示）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８
１ａ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の下
部には図示しないバッテリーを収納するバッテリーケー
ス１４ａが取り付けられている。また、前記図示しない
バッテリーと後述する電動機５０（図１では不図示）お
よび図示しない制御手段とは図１に示すようにリード線
１６を介して電力が供給されるようになっている。ま
た、走行時の回転力を伝達するスプロケット（図１では
不図示）１７と後輪１２の図示しないスプロケットには
チェーン１８が架けられている。

【００１１】そして、前記動力装置Ｃは図３に示すよう
に、主筐体３０と副筐体４０とをねじ２１（図４参照）
によって結合して形成された筐体２０、この筐体２０に
軸受２２を介して回転自在に取り付けらた中空軸７０、
この中空軸７０を貫通して設けられるとともに両端部に
前記クランク８１およびクランク８２が取り付けられ前
記ペダル８１ａおよびペダル８２ａの踏力つまり回転力
が伝達されるクランク軸８０、前記筐体２０に取り付け
られた電動機５０、前記筐体２０内に設けられ前記電動
機５０の回転力を前記中空軸７０に伝達する複数の歯車
列からなる図示しない減速機構等から構成されている。

【００１２】また、前記筐体２０内には前記クランク８
１およびクランク８２を介して前記クランク軸８０に伝
達された回転力を検出し、この回転力に応じた電気的出
力を出力するトルクセンサーからなる図示しない回転力
検出手段が設けられている。また、前記筐体２０内には
前記回転力検出手段からの電気的出力に応じて、前記電
動機５０の出力つまり回転力を制御するマイクロコンピ
ューター等からなる図示しない制御手段が設けられてい
る。

【００１３】そして、前記主筐体３０および副筐体４０
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
ら形成されており、また、この主筐体３０の側壁にはこ
の側壁から突出して形成され前記電動機５０を収納する
収納部３１とこの収納部３１の上方に離間して同じ側壁
から突出して形成され内部に図示しない各種電気部品を
収納する収納部３２がそれぞれ形成されており、これら
収納部３１と収納部３２とを突出して形成することによ
り両収納部３１、３２間には凹部３３が形成されてい
る。そして、図２に示すように筐体２０つまり動力装置
Ｃを車体Ｂに取り付けられた状態ではフレーム６の下パ
イプ３が前記凹部３３内に位置するようになっている。

【００１４】また、主筐体３０の側壁には図２、図３に
示すように取付部としての柱状突起３４ａないし３４ｄ
が形成され、これら柱状突起３４ａないし３４ｄの端面
は同一平面となるように形成されるとともにその先端部
にねじ穴３５ａないし３５ｄが形成されている。また、
主筐体３０には前記軸受２２の周囲に４個の取付穴３６
が形成されている。

【００１５】つぎに、前記副筐体４０の側壁には図４に
示すように取付部としての柱状突起４１ａないし４１ｃ
が形成され、これら柱状突起４１ａないし４１ｃの端面
は同一平面となるように形成されるとともにその先端部
にねじ穴４２ａないし４２ｃが形成されている。また、
図４に示すように副筐体４０には貫通孔４３が形成され
この貫通孔４３から前記クランク軸８０の端部が突出し
ている。

【００１６】つぎに、前記筐体２０つまり動力装置Ｃを
覆うカバー６０について説明する。このカバー６０は、
前記左クランク８１側から前記筐体２０を覆う左カバー
６１と右クランク８２側から前記筐体２０を覆う右カバ
ー６６とから構成されている。

【００１７】そして、前記左カバー６１は図４に示すよ
うに長方形状の側壁６１ａとこの側壁６１ａに図におい
て下端側を除いて形成された周壁つまり上壁６１ｂ、前
壁６１ｃおよび後壁６１ｄとから形成されており、ま
た、前記側壁６１ａには前後方向中央部よりやや後方つ
まり図において右側に下方を解放したＵ字状の切欠部６
２が形成され、この切欠部６２にはこの左カバー６１を
筐体２０に取り付けた際に前記クランク軸８０の端部が
左カバー６１側面より突出するようになっている。 ま
た、前記上壁６１ｂの後方側に前記フレーム６の立パイ
プ２の左側半分を入り込ませる半円形の切欠６３ａが形
成され、また、前記前壁６１ｃには前記下パイプ３の左
側半分を入り込ませる半円形の切欠６３ｂが形成され、
また、後壁６１ｄには前記チェーンステー７が入り込む
Ｕ字状の切欠６３ｃが形成されている。また、前記側壁
６１ａには前記副筐体４０に形成した柱状突起４１ａな
いし４１ｃに形成したねじ穴４２ａないし４２ｃに対応
して形成されたねじ穴６４ａないし６４ｃが形成されて
いる。そして、前記側壁６１ａの内面は前記柱状突起４
１ａないし４１ｃの先端面に当接して位置決めされると
ともに取付ねじ４５ａないし４５ｃによって前記柱状突
起４１ａないし４１ｃつまり筐体２０に取り付けられる
ものである。

【００１８】つぎに、前記右カバー６６は図２、図３に
示すように、略長方形状の側壁６６ａとこの長方形状の
側壁６６ａに図において下端側および左側（前記後輪１
２側）の下方を除いて形成された周壁つまり上壁６６
ｂ、前壁６６ｃおよび後壁６６ｄとから形成されてお
り、また、前記側壁６６ａには後方つまり図において左
側に下方を解放した切欠部６７が形成され、この切欠部
６７にはこの右カバー６６を筐体２０に取り付けた際
に、図２に示すようにチェーンカバー１９の一部が嵌ま
り合うようになっている。なお、前記チェーンカバー１
９には貫通孔１９ａが形成されており、この貫通孔１９
ａから前記クランク軸８０の先端部が突出するようにな
っている。

【００１９】また、前記上壁６６ｂの後方側に前記フレ
ーム６の立パイプ２の右側半分を入り込ませる半円形の
切欠６８ａが形成され、また、前記前壁６６ｃには前記
下パイプ３の右側半分を入り込ませる半円形の切欠６８
ｂが形成され、また、後壁６６ｄには前記チェーンステ
ー７が入り込むＵ字状の切欠６８ｃが形成されている。
また、前記側壁６６ａには前記主筐体３０に形成した柱
状突起３４ａないし３４ｄに形成したねじ穴３５ａない
し３５ｄに対応して形成されたねじ孔６９ａないし６９
ｄが形成されている。そして、前記側壁６６ａの内面は
前記柱状突起３４ａないし３４ｄの先端面に当接して位
置決めされるとともに取付ねじ３７ａないし３７ｄによ
って前記柱状突起３４ａないし３４ｄつまり筐体２０に
取り付けられるものである。

【００２０】つぎに、前記動力装置Ｃおよびカバー６０
の車体Ｂへの取り付けについて説明する。

【００２１】まず、前記動力装置Ｃの組み立てを説明す
ると、筐体２０に軸受２２を取り付けるとともにこの軸
受２２に前記中空軸７０を軸支させ、また、この中空軸
７０に前記クランク軸８０を図示しない軸受を介して挿
通して取り付け、また、前記筐体２０の一方である主筐
体３０の収納部３１に、前記電動機５０を取り付けると
ともに、内部に前記図示しない減速機構、回転力検出手
段、制御手段等を所定の位置に配置した後、この主筐体
３０に前記副筐体４０をねじ２１によって取り付けて図
３、図４に示すように筐体２０としてつまり動力装置Ｃ
として組み立てられる。そして、このようにして組み立
てられた動力装置Ｃは図３に示すように主筐体３０の側
面からは中空軸７０およびクランク軸８０が突出してお
り、また、図４に示すように副筐体４０の側面からはク
ランク軸８０の端部が突出している。

【００２２】また、一方前記車体Ｂのハンガラグ１の一
方の端面に図２に示すように取付板９０を溶接等により
取付ける。

【００２３】そして、上述のように組み立てられた動力
装置Ｃを、主筐体３０の側面から突出している中空軸７
０を前記ハンガラグ１内に設けた図示しない軸受に回動
自在に軸支して配置するとともに、主筐体３０に形成し
た前記ねじ穴３６を前記取付板９０に設けた図示しない
ねじ孔に対応させてねじ９１を締結することによって、
車体Ｂに取り付ける。そして、前記中空軸７０の先端部
に図２に示すスプロケット１７を図示しないが取付手段
によって取り付け、そして、チェーン１８（図２では不
図示）を前記スプロケット１７と図示しない前記後輪１
２に設けたスプロケットに架けた状態として、貫通孔１
９ａにクランク軸８０の先端部を貫通させてチェーンカ
バー１９を図示しないねじによって車体Ｂに取り付け
る。ついで前記クランク軸８０の両先端部に、ペダル８
１ａおよびペダル８２ａを取り付けた左クランク８１お
よび右クランク８２をそれぞれ嵌合した後、前記クラン
ク軸８０の両先端部に設けたねじ８０ａ、８０ｂにナッ
ト８３を締結することによって取り付ける。

【００２４】つぎに、このようにして車体Ｂに動力装置
Ｃを取り付け、また、クランク軸８０の両先端部に左ク
ランク８１および右クランク８２を取り付けた後、動力
装置Ｃを覆うカバー６０の取付について説明する。ま
ず、前記左カバー６１の取付は、この左カバー６１を上
壁６１ｂに形成した切欠６３ａ、前壁６１ｃに形成した
切欠６３ｂおよび後壁６１ｄに形成した切欠６３ｃ内
に、それれぞれ前記車体Ｂのフレーム６の立パイプ２、
下パイプ３および一方（左側）のチェーンステー７を位
置させるとともに前記筐体２０つまり副筐体４０に形成
した柱状突起４１ａないし４１ｃの先端面に副筐体４０
の内面を当接させて位置決めした後、ねじ４５ａないし
４５ｃをねじ孔６４ａないし６４ｃに挿入して柱状突起
４１ａないし４１ｃに形成したねじ穴４２ａないし４２
ｃに締結することによって、この左カバー４０は筐体２
０に確実に取り付けられるものである。

【００２５】同様に、前記右カバー６６の取付は、この
右カバー６６を上壁６６ｂに形成した切欠６８ａ、前壁
６６ｃに形成した切欠６８ｂおよび後壁６６ｄに形成し
た切欠６８ｃ内に、それれぞれ前記車体Ｂのフレーム６
の立パイプ２、下パイプ３および他方（右側）のチェー
ンステー７を位置させるとともに前記筐体２０つまり主
筐体３０に形成した柱状突起３４ａないし３４ｄの先端
面に主筐体３０の内面を当接させて位置決めした後、ね
じ３７ａないし３７ｄをねじ孔６９ａないし６９ｄに挿
入して柱状突起３４ａないし３４ｄに形成したねじ穴３
５ａないし３５ｄに締結することによって、この右カバ
ー３０は筐体２０に確実に取り付けられるものである。

【００２６】なお、前記左カバー６１および右カバー６
６を取り付ける順序は任意である。このようにカバー６
０つまり左カバー６１および右カバー６６の取り付け
は、車体Ｂに取り付けられた動力装置Ｃつまり動力装置
Ｃの主筐体３０および副筐体４０にそれぞれ形成した柱
状突起３４ａないし３４ｄおよび柱状突起４１ａないし
４１ｃに、ねじ３７ａないし３７ｄおよびねじ４５ａな
いし４５ｂによって直接取り付けるようにしたことか
ら、従来のように固定具等を必要としないため部品点数
を少なくすることができるとともに構造を簡単にして取
り付けが容易となるものであり、したがって、従来のも
のに比べて車体のフレームに固定具を取り付ける必要が
なく、また、車体のフレームに固定具を取り付ける構造
が複雑ではなくなるため取り付けるための組立工数の低
減が図れるものである。

【００２７】また、汎用自転車においては車体Ｂのフレ
ーム６は種々の形態つまりフレーム６を構成する各パイ
プの数あるいは形状が異なるものが多くあるが、カバー
６０つまり左カバー６１および右カバー６６のそれぞれ
の上壁６１ｂ、６６ｂ、前壁６１ｃ、６６ｃおよび後壁
６１ｄ、６６ｄに形成する切欠６３ａ、６８ａ、６３
ｂ、６８ｂおよび６３ｃ、６８ｃの位置を変更するのみ
で、車体Ｂのフレーム６の形態が異なったとしても容易
に対応できるものである。

【００２８】つぎに、上記のように構成された自転車Ａ
を運転する場合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５０に電力を供給す
るため図示しない始動スイッチを閉成して自転車を運転
する。そして、平地等を走行している場合は、上述した
ように運転者のペダル８１ａ、８２ａの踏力は小さくク
ランク軸８０に加わる回転力は小さい。そして、この時
のクランク軸８０の回転力は前記図示しない回転力検出
手段で検出され、この回転力に応じた電気的出力を前記
図示しない制御手段に出力する。制御手段はこの回転力
に応じてあらかじめ定められた回転力を出力するように
前記電動機５０を制御し、この制御に基づいた電動機５
０の回転力は前記図示しない減速機構を介して前記中空
軸７０に伝達され、ついでスプロケット１７、チェーン
１８を介して後輪１２に伝達つまり動力の補助がなされ
る。なお、この時に補助される動力つまり回転力は小さ
いものである。

【００２９】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に加
わる回転力が大きくなる。そして、この時のクランク軸
８０に加わっている大きな回転力は前記図示しない回転
力検出手段で検出され、この回転力に応じた電気的出力
を前記図示しない制御手段に出力する。制御手段は上記
と同様にこの回転力に応じてあらかじめ定められた回転
力を出力するように前記電動機５０を制御し、この制御
に基づいた電動機５０の回転力は前記図示しない減速機
構を介して前記中空軸７０に伝達され、ついでスプロケ
ット１７、チェーン１８を介して後輪１２に伝達つまり
動力の補助がなされる。そして、この時に補助される動
力つまり回転力は大きく、したがって、運転者は登り坂
等の大きな回転力を要する場合も楽な走行ができるもの
である。

【００３０】なお、上記実施の形態では、動力装置Ｃの
下側部はカバー６０によっては覆わない構成としたが、
これは下側に下壁を形成して下側部も覆うようにしても
よいことは勿論である。

【００３１】また、上記実施の形態では、左カバー６１
と右カバー６６とを中央部で二分するようにして形成す
る構成としたが、これは必ずしも二分する構成とするこ
となくいずれか一方の上壁、前壁および後壁の高さ寸法
を大きくし他方を小さくするようにしてもよいものであ
る。

【００３２】また、上記実施の形態では、左カバー６１
および右カバー６６のそれぞれに形成した切欠６３ａ、
６８ａ、６３ｂ、６８ｂおよび６３ｃ、６８ｃの縁部に
は何も設けることのない構成としたが、切欠６３ａ、６
８ａ、６３ｂ、６８ｂおよび６３ｃ、６８ｃの縁部には
ゴム等の弾性を有するシール部材を設けて立パイプ２、
下パイプ３およびチェーンステー７を伝わってカバー６
０の内部に雨水等の侵入を防止するようにしてもよいも
のである。

【００３３】

【発明の効果】上記のように構成した本発明は、補助動
力装置の筐体に取付部を形成し、この取付部に前記カバ
ーを取り付ける構成としたことから、部品点数を少なく
するとともに構造を簡単にして取り付けが容易でかつ確
実にできるとともに、取付作業が簡単となり組立工数の
低減が図れるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の補助動力装置付自転車の
全体を示す図。

【図２】上記実施の形態の補助動力装置を車体に取り付
け、一方のカバー（右カバー）を取り外した状態を示す
分解斜視図。

【図３】上記実施の形態の補助動力装置と右カバーとの
関係を示す分解斜視図。

【図４】上記実施の形態の補助動力装置と左カバーとの
関係を示す分解斜視図。

【図５】従来のカバーの取付構造を示す断面図。

【符号の説明】

Ａ 補助動力装置付自転車 Ｂ 車体 Ｃ 補助動力装置 １ ハンガラグ １７ スプロケット １８ チェーン ２０ 補助動力装置の筐体 ５０ 電動機 ６０ カバー ６１ 左カバー（カバーの一部） ６６ 右カバー（カバーの一部） ７０ 中空軸 ８０ クランク軸 ８１ａ、８２ａ ペダル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪および後輪を備えた車体と、筐体、こ
   の筐体に取り付けられた電動機、この電動機の回転力を
   伝達する減速機構、この減速機構の回転力を伝達する中
   空軸、この中空軸に挿通されペダルの踏力を前記中空軸
   に伝達するクランク軸から構成されるとともに、前記中
   空軸を前記車体のハンガラグに回転自在に挿通して前記
   車体に取り付けられた補助動力装置と、この補助動力装
   置を覆うカバーとを備えた補助動力装置付自転車におい
   て、前記筐体に取付部を形成し、この取付部に前記カバ
   ーを取り付けることを特徴とする補助動力装置付自転
   車。