JPH11227672A - Power assisted bicycle - Google Patents
Power assisted bicycleInfo
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- JPH11227672A JPH11227672A JP5016298A JP5016298A JPH11227672A JP H11227672 A JPH11227672 A JP H11227672A JP 5016298 A JP5016298 A JP 5016298A JP 5016298 A JP5016298 A JP 5016298A JP H11227672 A JPH11227672 A JP H11227672A
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- driving
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/45—Control or actuating devices therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はモータを内蔵するこ
とで例えば上り坂等の登坂走行を円滑にするようにした
電動補助自転車において、自転車の走行速度と走行負荷
に対応したペダルに対する踏み込み力の大小との相対的
な比較によってモータをオン・オフし、またその走行速
度に対応した補助駆動力を自動的に制御伝達して常時安
定した走行が得られるようにした電動補助自転車に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric assisted bicycle having a built-in motor for smooth running on an uphill, for example, on an uphill or the like, and a stepping force applied to a pedal corresponding to a running speed and a running load of the bicycle. The present invention relates to an electric assisted bicycle in which a motor is turned on / off by a relative comparison with a large and small, and an auxiliary driving force corresponding to the traveling speed is automatically controlled and transmitted so that stable traveling can always be obtained.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から自転車には各種の変速制御機構
が組み込まれていて、発進時、登坂走行時等では減速さ
せることでペダルに対する踏み込み力を弱めて身体に対
する負担を軽減するようにし、また平坦走行路面での走
行時では逆に増速させることで走行速度を増大するよう
にしている。この増減速作用は変速制御機構内に配設さ
れている大小の複数の歯車の噛み合わせを変更させるこ
とで得られるものとなっており、そのためにはギヤチェ
ンジ操作が必要とされるものである。一方、近時はこう
したギヤチェンジ操作の煩わしさから解放させるために
特に上り坂等の登坂走行時における負担を軽減するよう
に組み込まれたモータの駆動力を補助的に利用するいわ
ゆる電動補助自転車が提案されてもいる。2. Description of the Related Art Conventionally, various speed change control mechanisms have been incorporated into a bicycle, and when starting or climbing a hill, the bicycle is decelerated to reduce the stepping force on the pedal to reduce the burden on the body. When traveling on a flat traveling road surface, the traveling speed is increased by increasing the speed in reverse. This acceleration / deceleration effect is obtained by changing the meshing of a plurality of large and small gears provided in the transmission control mechanism, and for that purpose, a gear change operation is required. . On the other hand, recently, in order to relieve the trouble of gear change operation, a so-called electric assisted bicycle that uses the driving force of a motor built in so as to reduce the load particularly when traveling uphill such as uphill is used. It has been proposed.
【0003】この電動補助自転車は、例えば走行速度が
時速0〜15Kmではその推進力の半分程度をモータ駆
動力で補助するために、例えば上り坂でもその登坂力が
得られて軽く登れるようにし、時速15〜24Kmでは
補助力が次第に減少し、24Kmを越えると補助力がな
くなって通常の自転車に乗っているのと同じ状態とする
ものである。そのためこの電動補助自転車には、その補
助動力源としてのモータ、電力源としての蓄電池、モー
タのオン・オフ等を制御する制御回路等が配装されてい
るのである。[0003] In this electric assist bicycle, for example, when the traveling speed is 0 to 15 km / h, about half of the propulsion force is assisted by the motor driving force. When the speed is 15 to 24 km / h, the assisting force gradually decreases. When the speed exceeds 24 km, the assisting force is lost and the vehicle is in the same state as riding a normal bicycle. For this reason, the electric assist bicycle is provided with a motor as an auxiliary power source, a storage battery as an electric power source, a control circuit for controlling turning on / off of the motor, and the like.
【0004】特にその制御回路では、低速時、登坂時等
ではペダルに対する踏み込み力が大きく強くなってその
走行補助を必要とすることになるから、その踏み込み力
を検出する圧力センサー、また自転車自体の走行速度に
ほぼ対応するチェーンの回転速度を検出する速度センサ
ー等が組み込まれ、それらのセンサーによる踏み込み
力、走行速度等を検出してそれらの相関関係からモータ
のオン・オフ等をコンピュター制御している。すなわち
走行速度が遅くなって踏み込み力が大きい場合にはモー
タをオンさせて補助動力が発生するようにして走行を補
助(アシスト)し、逆に走行速度が速くなって踏み込み
力が小さい場合にはモータ駆動力を小さく更にはオフさ
せて補助動力を発生させずに搭乗者自身のペダルに対す
る踏み込み力のみで走行させるようにするのである。[0004] In particular, in the control circuit, when the vehicle is running at a low speed or climbing a hill, the depressing force on the pedal is greatly increased and the driving assistance is required. Therefore, a pressure sensor for detecting the depressing force and the bicycle itself are used. A speed sensor etc. that detects the rotation speed of the chain almost corresponding to the running speed is incorporated, and the stepping force, running speed, etc. by these sensors are detected, and the computer ON / OFF etc. is controlled based on the correlation between them. I have. That is, when the traveling speed is low and the stepping force is large, the motor is turned on to generate auxiliary power to assist the traveling (assist). Conversely, when the traveling speed is high and the stepping force is small, The driving force of the motor is reduced and further turned off so that the vehicle is driven only by the depressing force on the pedal of the occupant without generating auxiliary power.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところがこうした従来
の電動補助自転車における上述の制御回路ではコンピュ
ーターを介しての間接制御であるから、その制御コー
ド、回路構成等が複雑なものとなるばかりでなく、IC
その他の高価な電気部品を使用しなければならないから
極めて高価なものとならざるを得ないのである。またモ
ータ駆動力による速度制御はインバータ方式としている
ために、この点でも同様に回路的な構成が複雑となり、
高価なものとなっているものである。However, since the above-described control circuit in the conventional electric assisted bicycle is an indirect control through a computer, not only the control code and the circuit configuration are complicated, but also the control circuit is complicated. IC
Since other expensive electric components must be used, they must be extremely expensive. In addition, since the speed control by the motor driving force is of the inverter type, the circuit configuration is similarly complicated in this respect as well.
It has become expensive.
【0006】そこで本発明は叙上のような従来存した諸
事情に鑑み創出されたもので、走行時のペダルに対する
踏み込み力の大小と走行速度との相関関係からのモータ
駆動のオン・オフ、走行負荷に対応した補助駆動力の大
小の設定その他の制御を電気的な構成によらずに機械的
な検出構成によって簡単に行なうことができるものと
し、また機構的に極めて簡素な構成とできて故障も少な
く確実に作動するようにし、しかも安価に提供できる電
動補助自転車を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned various circumstances, and has been made in consideration of the above-described circumstances. The setting of the magnitude of the auxiliary driving force corresponding to the traveling load and other controls can be easily performed by a mechanical detection configuration without relying on an electrical configuration, and the configuration can be made extremely simple mechanically. It is an object of the present invention to provide an electric assist bicycle that can operate reliably with little failure and can be provided at low cost.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明にあっては、ペダル3の踏み込みによる駆
動歯車4の駆動回転で駆動チェーン5を介して後輪を回
転させて走行する自転車本体1にモータ21を搭載し、
このモータ21の駆動力によって走行時の走行駆動力を
補助して走行するものにおいて、ペダル3に対する踏み
込みとこの踏み込みによって走行方向に駆動回転される
駆動歯車4との駆動差を検知し、ペダル3の踏み込みに
よって駆動歯車4が駆動回転されるときにはオンとな
り、ペダル3の踏み込みが空転するときにはオフとなる
スイッチ15を備えたペダルスイッチ機構10と、この
ペダルスイッチ機構10のオン状態で駆動するモータ2
1を備え、モータ21の駆動力が伝達されることで駆動
補助歯車31を介して駆動歯車4の駆動回転を補助する
走行補助動力機構20と、この走行補助動力機構20に
介装されていて、駆動歯車4における走行負荷が大きい
ときには当接摩擦してモータ21の駆動力を駆動補助歯
車31側に伝達し、逆に走行負荷が小さいときにはスリ
ップしてモータ21の駆動力を減少して駆動補助歯車3
1側に伝達せず、走行負荷に対応して駆動力を調整伝達
するようにしたトルククラッチ機構40とを有して成る
ものである。ペダルスイッチ機構10は、自転車本体1
のペダル部におけるペダル軸6に固着のペダルクランク
アーム7と、ペダル軸6にフリー回転自在にして嵌め合
わせた駆動歯車4とを係合する係合手段11を介して正
逆転のいずれの方向にも相互に係合しておくと共に、ペ
ダルクランクアーム7の走行方向の回転によってオンさ
れるスイッチ15を係合手段11に関連付設したものと
できる。また係合手段11は、駆動歯車4あるいはペダ
ルクランクアーム7の側面のいずれか一方に回転方向の
前後に沿って一対の係合突部12A,12Bを突設する
と共に、この係合突部12A,12B相互の間隙内に嵌
め合わせられるキー突体13をペダルクランクアーム7
あるいは駆動歯車4の側面のいずれか他方に設けたもの
である。走行補助動力機構20は、自転車フレーム2に
固定配置したモータ21と、このモータ21の駆動力を
伝達すべく自転車フレーム2に支承した伝達手段22
と、この伝達手段22からの駆動力を駆動補助歯車31
には伝達するも、駆動補助歯車31からは伝達手段22
側に回転駆動作用を伝達しない一方向クラッチ手段26
とを備えているものとできる。また一方向クラッチ手段
26は、駆動補助歯車31外周縁に対して揺動自在にな
るよう支承した揺動アーム27と、伝達手段22に常時
噛み合っていて、伝達手段22の回転に伴なう揺動アー
ム27の駆動補助歯車31側への揺動によって駆動補助
歯車31に噛み合うよう揺動アーム27に回転自在に支
承した伝達歯車28とを有して成るものである。トルク
クラッチ機構40は、モータ21側に配されるトルク入
力軸41と、このトルク入力軸41に一体的に設けられ
ていて、外周縁に複数の転動子支持溝43が形成されて
いる保持部42と、トルク入力軸41の径方向にスライ
ド自在にして転動子支持溝43内に装入された例えばロ
ーラー状の転動子44と、保持部42外周に回転自在に
囲繞配置されていて、転動子44が内周面に圧止される
トルクリング45と、このトルクリング45外周面に当
接している当接部47を有すると共にトルク入力軸41
と同軸上にしてトルク入力軸41外周に嵌め合わせら
れ、駆動補助歯車31側に連繋されるトルク出力軸46
とを備えて成るものとできる。In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, the vehicle runs by rotating the rear wheel through the drive chain 5 by the drive rotation of the drive gear 4 by depressing the pedal 3. The motor 21 is mounted on the bicycle body 1,
When the vehicle travels with the driving force of the motor 21 assisting the traveling driving force at the time of traveling, the driving difference between the depression of the pedal 3 and the driving gear 4 driven and rotated in the traveling direction by the depression is detected. The pedal switch mechanism 10 includes a switch 15 that is turned on when the drive gear 4 is driven and rotated by depression of the pedal, and is turned off when the depression of the pedal 3 is idle, and a motor 2 that is driven when the pedal switch mechanism 10 is on.
1, a driving assist power mechanism 20 that assists the driving rotation of the driving gear 4 via a driving assist gear 31 by transmitting a driving force of a motor 21, and is mounted on the driving assist power mechanism 20. When the running load on the driving gear 4 is large, the driving force of the motor 21 is transmitted to the driving auxiliary gear 31 by friction due to abutment. Conversely, when the running load is small, the motor 21 slips and the driving force of the motor 21 is reduced. Auxiliary gear 3
And a torque clutch mechanism 40 that adjusts and transmits the driving force according to the running load without transmitting the driving force to the first side. The pedal switch mechanism 10 includes the bicycle body 1
In either forward or reverse direction via an engaging means 11 which engages a pedal crank arm 7 fixed to the pedal shaft 6 in the pedal portion of the present invention and a drive gear 4 fitted to the pedal shaft 6 so as to freely rotate. And the switch 15 which is turned on by the rotation of the pedal crank arm 7 in the running direction is associated with the engaging means 11. The engaging means 11 has a pair of engaging projections 12A and 12B protruding from one of the side surfaces of the drive gear 4 and the pedal crank arm 7 along the front and rear in the rotational direction. , 12B are fitted into the gap between the pedal crank arms 7 and 12B.
Alternatively, it is provided on one of the side surfaces of the drive gear 4. The driving assistance power mechanism 20 includes a motor 21 fixedly arranged on the bicycle frame 2 and a transmission means 22 supported on the bicycle frame 2 to transmit the driving force of the motor 21.
And the driving force from the transmission means 22 to the driving assist gear 31
To the transmission means 22 from the drive assist gear 31
One-way clutch means 26 which does not transmit the rotational driving action to the side
Can be provided. The one-way clutch means 26 always meshes with a swing arm 27 which is supported so as to be able to swing with respect to the outer peripheral edge of the driving auxiliary gear 31, and the one-way clutch means 26 swings with the rotation of the transmission means 22. A transmission gear 28 rotatably supported by the swing arm 27 so as to mesh with the drive auxiliary gear 31 by the swing of the moving arm 27 toward the drive auxiliary gear 31. The torque clutch mechanism 40 is provided with a torque input shaft 41 provided on the motor 21 side, and is provided integrally with the torque input shaft 41, and has a plurality of rolling element support grooves 43 formed on an outer peripheral edge thereof. A roller 42, which is slidable in the radial direction of the torque input shaft 41 and inserted into the roller support groove 43, for example, and a roller-shaped roller 44, is rotatably surrounded on the outer periphery of the holder 42. The torque input shaft 41 includes a torque ring 45 in which the rolling element 44 is pressed against the inner peripheral surface, and a contact portion 47 in contact with the outer peripheral surface of the torque ring 45.
A torque output shaft 46 fitted coaxially with the outer periphery of the torque input shaft 41 and connected to the drive assist gear 31 side.
And can be provided.
【0008】以上のように構成された本発明に係る電動
補助自転車にあって、ペダルスイッチ機構10において
係合手段11を介して相互に係合されているよう、ペダ
ル3を連繋しているペダルクランクアーム7と駆動チェ
ーン5が掛巡されている駆動歯車4との間では、ペダル
3に対する踏み込みによってペダルクランクアーム7を
介して駆動歯車4を駆動回転させ、駆動チェーン5によ
って後輪を回転させる。それと同時に、このペダル3の
走行方向での回転はスイッチ15をオンさせて走行補助
動力機構20のモータ21を駆動させる。駆動されたモ
ータ21の駆動力は伝達手段22、一方向クラッチ手段
26を介して、駆動補助歯車31を回転させて駆動歯車
4による走行駆動を補助し、駆動歯車4を回転させるた
めのペダル3への直接の踏み込み力を軽減させる。走行
補助動力機構20の一方向クラッチ手段26において、
伝達手段22を経て回転力が伝達されて伝達歯車28が
回転されるとき、その回転に伴ない揺動アーム27が駆
動補助歯車31側に揺動して伝達歯車28が駆動補助歯
車31に噛み合い、モータ21の駆動力を駆動補助歯車
31に伝達させる。逆にモータ21側からの駆動力がな
く、また駆動伝達力が駆動補助歯車31の回転力に比し
小さいとき、駆動補助歯車31の回転力すなわち駆動歯
車4の駆動回転によって共回りするときの回転力は伝達
歯車28を従動回転させず、また伝達歯車28自体を駆
動補助歯車31から離反させ、駆動歯車4側の回転はモ
ータ21側に伝達させられない。走行補助動力機構20
に介装したトルククラッチ機構40において、モータ2
1の駆動力で回転されるトルク入力軸41が保持部42
を回転させ、保持部42を囲繞しているトルクリング4
5に遠心作用で転動子44を当接させ、トルクリング4
5を同期的に回転させる。このトルクリング45の回転
は、このトルクリング45に当接部47を介して当接し
ているトルク出力軸46をも摩擦回転させて駆動補助歯
車31側にモータ21の駆動力を伝達させる。このトル
ククラッチ機構40においてのトルクリング45とトル
ク出力軸46とは、駆動補助歯車31における回転すな
わちこの駆動補助歯車31によって補助駆動される駆動
歯車4の回転が、自転車自体の走行が登坂状態、悪路走
行状態等で大きな走行負荷が付与されることで小さくな
っていると、摩擦力は大きくなって駆動補助歯車31を
大きく回転させて駆動歯車4を回転させるためのペダル
3に対する踏み込みを軽減させる。逆に自転車自体の走
行が下り坂、平坦走行路等における高速走行状態等で小
さな走行負荷しか付与されていないことで大きくなって
いると、摩擦力は小さくなって駆動補助歯車31を小さ
く回転させて駆動歯車4に対する駆動補助を小さくし、
ペダル3に対する踏み込み力に変化を与えない。こうし
たトルクリング45とトルク出力軸46との当接摩擦
は、駆動歯車4における走行負荷の大小に自動的に対応
調整させられ、走行負荷が大きいと当接摩擦が大きくな
って駆動補助を大きくさせ、走行負荷が小さいとスリッ
プして駆動補助を小さくさせる。またローラー状の転動
子44はトルクリング45との接触面積を大きくして、
トルク入力軸41からの回転駆動をトルクリング45に
確実に伝達させる。またペダルスイッチ機構10におい
てのスイッチ15は、下り坂走行、高速惰性走行等の走
行負荷が極めて小さくなってペダル3に対する踏み込み
が不要となったり、踏み込みが解除されていたりする
と、オフとなって走行補助動力機構20による駆動補助
を行なわせない。In the electrically assisted bicycle according to the present invention having the above-described structure, the pedal 3 is connected to the pedal switch mechanism 10 so as to be engaged with each other via the engaging means 11. When the pedal 3 is depressed, the drive gear 4 is driven and rotated through the pedal crank arm 7 between the crank arm 7 and the drive gear 4 around which the drive chain 5 is hung, and the rear wheel is rotated by the drive chain 5. . At the same time, the rotation of the pedal 3 in the traveling direction turns on the switch 15 to drive the motor 21 of the traveling assist power mechanism 20. The driving force of the driven motor 21 is transmitted through the transmission means 22 and the one-way clutch means 26 to rotate the driving auxiliary gear 31 to assist the traveling driving by the driving gear 4 and to operate the pedal 3 for rotating the driving gear 4. To reduce the direct stepping force. In the one-way clutch means 26 of the traveling assist power mechanism 20,
When the rotational force is transmitted via the transmission means 22 and the transmission gear 28 is rotated, the swing arm 27 swings toward the drive auxiliary gear 31 with the rotation, and the transmission gear 28 meshes with the drive auxiliary gear 31. Then, the driving force of the motor 21 is transmitted to the driving assist gear 31. Conversely, when there is no drive force from the motor 21 side and the drive transmission force is smaller than the rotation force of the drive auxiliary gear 31, when the drive rotation of the drive auxiliary gear 31, that is, the drive rotation of the drive gear 4, rotates together. The rotation force does not cause the transmission gear 28 to rotate following the rotation of the transmission gear 28, and separates the transmission gear 28 itself from the driving auxiliary gear 31, so that the rotation of the driving gear 4 is not transmitted to the motor 21. Travel assist power mechanism 20
In the torque clutch mechanism 40 interposed in the
The torque input shaft 41 rotated by the driving force of 1
To rotate the torque ring 4 surrounding the holding portion 42.
5 is brought into contact with the rolling element 44 by centrifugal action.
5 is rotated synchronously. The rotation of the torque ring 45 also causes the torque output shaft 46 that is in contact with the torque ring 45 via the contact portion 47 to rotate frictionally, thereby transmitting the driving force of the motor 21 to the drive assist gear 31 side. The torque ring 45 and the torque output shaft 46 in the torque clutch mechanism 40 are connected to each other so that the rotation of the driving auxiliary gear 31, that is, the rotation of the driving gear 4 assisted by the driving auxiliary gear 31, causes the bicycle itself to travel uphill. If the driving force is reduced due to the application of a large traveling load in a rough road traveling state or the like, the frictional force is increased, and the depression of the pedal 3 for rotating the driving gear 4 by rotating the driving auxiliary gear 31 largely is reduced. Let it. Conversely, if the traveling of the bicycle itself is large due to the application of only a small traveling load in a high-speed traveling state on a downhill, a flat traveling road, or the like, the frictional force becomes small, and the driving auxiliary gear 31 is rotated small. To reduce the driving assistance for the driving gear 4,
There is no change in the depression force on the pedal 3. The contact friction between the torque ring 45 and the torque output shaft 46 is automatically adjusted to correspond to the magnitude of the traveling load on the drive gear 4, and when the traveling load is large, the contact friction increases to increase the driving assistance. On the other hand, when the running load is small, the vehicle slips and the driving assistance is reduced. The roller-shaped rolling element 44 has a large contact area with the torque ring 45,
The rotation drive from the torque input shaft 41 is transmitted to the torque ring 45 without fail. The switch 15 of the pedal switch mechanism 10 is turned off when the traveling load such as downhill traveling or high-speed coasting becomes extremely small and the depression on the pedal 3 becomes unnecessary or the depression is released. The driving assist by the auxiliary power mechanism 20 is not performed.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明するに、図において示される符号1は自
転車本体であり、その自転車フレーム2のペダル部に支
承したペダル軸6に一体のペダルクランクアーム7に連
繋してあるペダル3に対する踏み込みによって駆動歯車
(スプロケットホイール)4を回転し、駆動チェーン5
を介して後輪を回転走行させるものである。そして図1
1に示すようにペダル部には、後述する走行補助動力機
構20においてのモータ21の駆動、停止を制御するよ
うに、ペダル3に対する踏み込みとこの踏み込みによっ
て走行方向に駆動回転される駆動歯車4との駆動差、す
なわちペダル3の踏み込みによって駆動歯車4が駆動回
転されるときにはモータ回路を閉成すべくオンとなり、
走行による駆動歯車4の回転惰性が大きくなる等のペダ
ル3への踏み込みが空転するときにはモータ回路を開成
すべくオフとなるペダルスイッチ機構10が設けられて
いる。またペダル部近傍の自転車フレーム2には、後輪
を駆動チェーン5を介して回転させる駆動歯車4の駆動
を補助(アシスト)して回転させるべく、自転車フレー
ム2に着脱自在に搭載される充電池51によって駆動さ
れるモータ21を備えた走行補助動力機構20が設けら
れており、その駆動の補助は、ペダル部におけるペダル
クランクアーム7、駆動歯車4等と同軸上にして設けて
いるペダル軸6に固着した駆動補助歯車31を回転させ
るものとしている。そしてこの走行補助動力機構20に
おいては、例えば上り坂の登坂状態、悪路走行状態等の
後輪を走行回転させるときの走行負荷が大きいときには
駆動歯車4による回転駆動を補助すべくその補助力を大
きくし、下り坂、平坦走行路等における通常走行・高速
走行状態等の後輪に付与される走行負荷が小さいときに
は駆動歯車4に対する駆動補助を小さく、更には一定速
度に到達したときの駆動補助を停止するよう機械的に作
動するトルククラッチ機構40を介装してある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a bicycle body according to an embodiment of the present invention; FIG. The driving gear (sprocket wheel) 4 is rotated by depressing the pedal 3 connected to the pedal crank arm 7 integrated with the
, And the rear wheel is driven to rotate. And FIG.
As shown in FIG. 1, the pedal unit includes a drive gear 4 that is driven and rotated in the traveling direction by stepping on the pedal 3 so as to control driving and stopping of a motor 21 in a driving assist power mechanism 20 described later. When the drive gear 4 is driven and rotated by depressing the pedal 3, the drive gear 4 is turned on to close the motor circuit,
A pedal switch mechanism 10 is provided which is turned off to open a motor circuit when depressing the pedal 3 such that the rotational inertia of the drive gear 4 becomes large due to running or the like. A rechargeable battery removably mounted on the bicycle frame 2 in the vicinity of the pedal portion so as to assist (assist) and rotate the drive gear 4 for rotating the rear wheel via the drive chain 5. A traveling assist power mechanism 20 having a motor 21 driven by a motor 51 is provided. The driving assist is provided by a pedal shaft 6 provided coaxially with a pedal crank arm 7, a driving gear 4, and the like in a pedal portion. The driving auxiliary gear 31 fixed to the motor is rotated. In the traveling assist power mechanism 20, when the traveling load when rotating the rear wheels is large, for example, in an uphill state or on a rough road, the assisting force is used to assist the rotational drive by the drive gear 4. When the traveling load applied to the rear wheels in a normal traveling state or a high-speed traveling state on a downhill, a flat traveling road, or the like is small, the driving assistance to the driving gear 4 is reduced. A torque clutch mechanism 40 that mechanically operates so as to stop the rotation is interposed.
【0010】しかしてペダルスイッチ機構10は走行補
助動力機構20におけるモータ回路を開閉するスイッチ
となるもので、図1乃至図4に示すようにペダル部にお
けるペダル軸6に固着の、ペダル3が連繋されているペ
ダルクランクアーム7と、ペダル軸6にフリー回転自在
にして嵌め合わせた前記の駆動歯車4とを好ましくは若
干の遊びが設定されている状態で係合する係合手段11
を介して正逆転のいずれの方向にも相互に係合しておく
と共に、ペダルクランクアーム7の走行方向である正方
向の回転によってオンされるマイクロスイッチであるス
イッチ15を係合手段11に関連付設したものである。The pedal switch mechanism 10 serves as a switch for opening and closing the motor circuit in the travel assist power mechanism 20. As shown in FIGS. 1 to 4, the pedal 3 fixed to the pedal shaft 6 in the pedal section is connected. Engaging means 11 for engaging the pedal crank arm 7 and the drive gear 4 fitted to the pedal shaft 6 so as to be freely rotatable, preferably in a state where a slight play is set.
And a switch 15 which is a micro switch which is turned on by the rotation of the pedal crank arm 7 in the forward direction, which is a running direction, is related to the engagement means 11. It is attached.
【0011】図示例における係合手段11はペダルクラ
ンクアーム7の裏面と駆動歯車4の表面との間で係合す
るよう、駆動歯車4の表面に回転方向の前後に沿って一
対の係合突部12A,12Bを突設する一方、この係合
突部12A,12B相互の間隙内に回転方向の前後夫々
で所定幅員のクリアランスを設定して嵌め合わせられる
キー突体13をペダルクランクアーム7の裏面に設けた
ものである。またスイッチ15はペダルクランクアーム
7の裏面に配置し、その押圧出没するスイッチ端は自転
車自体を走行させるべくペダルクランクアーム7を回転
させるときの正方向である回転方向の前方に位置する一
方の係合突部12Aに対向させて臨ませてあり、駆動歯
車4に対するペダルクランクアーム7の相対的な正方向
の回転(図1における時計方向)は、スイッチ15のス
イッチ端を係合突部12Aに衝接させることでモータ回
路をオンさせるものとなり(図4参照)、同様に相対的
な逆方向の回転はモータ回路をオフさせるものとなって
いる(図3参照)。なお図示を省略したが、この係合手
段11においての係合突部12A,12Bはペダルクラ
ンクアーム7に、キー突体13は駆動歯車4に夫々配置
するものとしてもよいのである。The engaging means 11 in the illustrated example is provided on the surface of the drive gear 4 with a pair of engaging protrusions along the front and rear direction of rotation so as to engage between the back surface of the pedal crank arm 7 and the surface of the drive gear 4. While the projections 12A and 12B are protruded, the key projection 13 which is fitted into the gap between the engagement projections 12A and 12B with a predetermined width of clearance in front and rear in the rotation direction is fitted to the pedal crank arm 7. It is provided on the back surface. The switch 15 is disposed on the back surface of the pedal crank arm 7, and the switch end that is pushed and retracted is one of the switches located in front of the rotation direction that is the forward direction when the pedal crank arm 7 is rotated to run the bicycle itself. Rotation of the pedal crank arm 7 in the forward direction (clockwise in FIG. 1) relative to the drive gear 4 causes the switch end of the switch 15 to engage with the engagement projection 12A. The contact causes the motor circuit to be turned on (see FIG. 4), and similarly, the rotation in the opposite direction turns off the motor circuit (see FIG. 3). Although not shown, the engagement projections 12A and 12B of the engagement means 11 may be arranged on the pedal crank arm 7, and the key projection 13 may be arranged on the drive gear 4.
【0012】また自転車自体を走行させていないとき等
の走行補助動力機構20を非作動状態としておくときの
スイッチ15を常時オフ状態とさせておくように、キー
突体13にはその回転方向の前面側から突出する伸張傾
向のコイルスプリングの如き弾撥体16を挿入してあ
り、この弾撥体16による弾撥力でスイッチ端を一方の
係合突部12A側からは常時離反させるものとしてあ
る。なお図示例にあっては、一方の係合突部12Aを他
方のそれに比し長くすることでスイッチ端が衝接する部
位をも一体形成するものとしてあるも、この係合突部1
2Aにおいては、キー突体13を挟み込む部位とスイッ
チ端との衝接部位夫々を別体のものとして形成すること
も可能である。The key protruding body 13 is provided with a key protruding member 13 so that the switch 15 is always turned off when the driving assist power mechanism 20 is in a non-operating state when the bicycle itself is not running. A resilient body 16 such as a coil spring having an extension tendency protruding from the front side is inserted, and the resilient force of the resilient body 16 always keeps the switch end away from one of the engagement protrusions 12A. is there. In the illustrated example, one engagement projection 12A is made longer than the other engagement projection to thereby integrally form a portion where the switch end abuts.
In FIG. 2A, it is also possible to separately form a portion where the key protrusion 13 is sandwiched and a contact portion between the switch end and the portion.
【0013】更にスイッチ15における接点は図2に示
すようにペダル軸6内部を通り、ペダル軸6における自
転車フレーム2に対する軸受8でスリップリング構造に
よって電気的に接続されている。Further, the contacts of the switch 15 pass through the inside of the pedal shaft 6 as shown in FIG. 2, and are electrically connected by a slip ring structure at a bearing 8 of the pedal shaft 6 with respect to the bicycle frame 2.
【0014】走行補助動力機構20はモータ21の駆動
力を伝達手段22、一方向クラッチ手段26を介して前
記駆動補助歯車31に伝達させることでこの駆動補助歯
車31を回転させるものとしてあり、そのモータ21の
定格はこれの駆動力による走行速度が安全速度、例えば
法定安全速度である時速24Km乃至25Kmとなるよ
うにしてある。すなわちこの走行補助動力機構20は自
転車フレーム2に例えば充電池51を収納するボックス
に一体形成のモータケース内に収納固定することで、適
宜に固定配置したモータ21と、このモータ21の駆動
力を伝達すべく自転車フレーム2、モータケース等に適
宜支承した適数の歯車23,24,25から成る伝達手
段22と、この伝達手段22からの駆動力を駆動補助歯
車31には伝達するも、駆動補助歯車31からは伝達手
段22側に回転駆動作用を伝達しない一方向クラッチ手
段26とを備えているものである。The driving assist power mechanism 20 rotates the driving assist gear 31 by transmitting the driving force of the motor 21 to the driving assist gear 31 via the transmission means 22 and the one-way clutch means 26. The rating of the motor 21 is such that the traveling speed by its driving force is a safe speed, for example, 24 km / h to 25 km / h, which is a legal safe speed. That is, the traveling assist power mechanism 20 is housed and fixed in the bicycle frame 2 in a motor case integrally formed with a box for housing the rechargeable battery 51, for example, so that the motor 21 appropriately fixed and arranged and the driving force of the motor 21 are reduced. A transmission means 22 composed of an appropriate number of gears 23, 24 and 25 appropriately supported on the bicycle frame 2, a motor case and the like for transmission, and a driving force from the transmission means 22 is transmitted to the driving auxiliary gear 31. The one-way clutch means 26 which does not transmit the rotation driving action from the auxiliary gear 31 to the transmission means 22 side is provided.
【0015】モータ21はペダル部後方で配置形成した
前記のモータケース内に収納固定すること等によって自
転車フレーム2部位に固定されており、例えば着脱自在
に搭載セットされる充電式の蓄電池51からの電力によ
って駆動される。The motor 21 is fixed to the bicycle frame 2 by, for example, being housed and fixed in the above-described motor case arranged behind the pedal portion. For example, the motor 21 is provided from a rechargeable storage battery 51 which is removably mounted and set. Driven by electric power.
【0016】図示例における伝達手段22はモータ21
の出力軸に関連固着の小径のモータ歯車23と、自転車
フレーム2、モータケース等に関連支承した大径の中間
歯車24と、この中間歯車24と同軸上に配したクラッ
チ歯車25とを有して成り、これらの歯車間の歯数の比
によってモータ21の駆動回転を所定回転数に減速させ
ている。もとより、この伝達手段22は図示のような複
数の歯車構成による場合に限らず、ベルト伝動式等の他
の動力伝達構造のものとして構成することも可能であ
る。The transmission means 22 in the illustrated example is a motor 21
And a large-diameter intermediate gear 24 supported on the bicycle frame 2, the motor case, and the like, and a clutch gear 25 disposed coaxially with the intermediate gear 24. The driving speed of the motor 21 is reduced to a predetermined speed by the ratio of the number of teeth between these gears. Of course, the transmission means 22 is not limited to a configuration having a plurality of gears as shown, but may be configured as another power transmission structure such as a belt transmission type.
【0017】一方向クラッチ手段26は図示のように、
駆動補助歯車31の外周縁に形成されている歯に噛み合
うようにその外周縁外側に配装されており、自重によっ
て駆動補助歯車31外周縁に対して揺動自在になるよう
クラッチ歯車25あるいは中間歯車24と同軸上にして
支承した揺動アーム27と、クラッチ歯車25に常時噛
み合っていて、クラッチ歯車25の回転に伴なう揺動ア
ーム27の駆動補助歯車31側への揺動によって駆動補
助歯車31に噛み合うよう揺動アーム27に回転自在に
支承した伝達歯車28とを有して成るものである(図5
参照)。揺動アーム27自体は中間歯車24あるいはク
ラッチ歯車25等の軸を中心して揺動し、クラッチ歯車
25がモータ21の駆動力によって伝達従動回転されて
いることで伝達歯車28を回転させているときは駆動補
助歯車31側へ揺動してこの駆動補助歯車31に伝達歯
車28を噛み合わせるも(図6参照)、駆動補助歯車3
1が回転されていてもモータ21側からの駆動伝達がな
いときは駆動補助歯車31側から退避するように揺動す
るものとなっている(図7参照)。すなわちこの一方向
クラッチ手段26はモータ21側からの駆動力は駆動補
助歯車31側には伝達しても、駆動補助歯車31側から
モータ21側へは回転力を伝達しないものとなっている
のである。なお図中符号29は揺動アーム27における
一端側の伝達歯車28との重量バランスを均衡化させる
ように他端側に設けられたバランサーである。The one-way clutch means 26, as shown,
The clutch gear 25 or the intermediate portion is disposed outside the outer peripheral edge so as to mesh with the teeth formed on the outer peripheral edge of the driving auxiliary gear 31 so as to be able to swing with respect to the outer peripheral edge of the driving auxiliary gear 31 by its own weight. A swing arm 27 coaxially supported with the gear 24 and a clutch gear 25 are always meshed with each other, and the swing assist arm 27 swings to the drive assist gear 31 side as the clutch gear 25 rotates, whereby the drive assist is provided. A transmission gear 28 rotatably supported by a swing arm 27 so as to mesh with the gear 31 (FIG. 5).
reference). The oscillating arm 27 itself oscillates about an axis such as the intermediate gear 24 or the clutch gear 25, and the clutch gear 25 rotates the transmission gear 28 by the transmission driven rotation by the driving force of the motor 21. Swings toward the drive assist gear 31 and engages the transmission gear 28 with the drive assist gear 31 (see FIG. 6).
Even if 1 is rotated, when there is no drive transmission from the motor 21 side, it swings so as to retreat from the drive assist gear 31 side (see FIG. 7). That is, the one-way clutch means 26 transmits the driving force from the motor 21 to the driving auxiliary gear 31 but does not transmit the rotating force from the driving auxiliary gear 31 to the motor 21. is there. Reference numeral 29 in the drawing denotes a balancer provided on the other end side of the swing arm 27 so as to balance the weight with the transmission gear 28 on one end side.
【0018】また走行負荷の大小に対応してその駆動補
助力の大小を自動調整するよう走行補助動力機構20に
設けられるトルククラッチ機構40は、図示にあっては
モータ21のモータ出力軸に関連して、入力側はモータ
出力軸に、出力側は前記モータ歯車23に夫々接続し、
このモータ歯車23と同軸上にして配装することでその
自動調整を効率的に行なえるようにしてあるも、その配
装箇所は図示例、説明例等に限定されないことは勿論で
ある(図1、図2参照)。このトルククラッチ機構40
は、図5乃至図9に示すようにモータ出力軸に連繋され
ることで従動回転されるようモータ21側に配されるト
ルク入力軸41と、このトルク入力軸41に一体的に設
けられていて、外周縁に複数の転動子支持溝43が形成
されている保持部42と、トルク入力軸41の径方向に
スライド自在にして転動子支持溝43内に装入された転
動子44と、保持部42外周に回転自在に囲繞配置され
ていて、転動子44が内周面に圧止されるトルクリング
45と、このトルクリング45外周面に当接している当
接部47を有すると共にトルク入力軸41と同軸上にし
てトルク入力軸41外周に嵌め合わせられ、駆動補助歯
車31側に連繋されるトルク出力軸46と、更には内部
に生じる摩擦熱を放熱する放熱手段48とを備えてい
る。A torque clutch mechanism 40 provided in the traveling assist power mechanism 20 for automatically adjusting the magnitude of the driving assist force in accordance with the magnitude of the traveling load is connected to the motor output shaft of the motor 21 in the drawing. The input side is connected to the motor output shaft, and the output side is connected to the motor gear 23, respectively.
Although the automatic adjustment can be efficiently performed by disposing the motor coaxially with the motor gear 23, it is needless to say that the disposition portion is not limited to the illustrated example, the explanation example, and the like (see FIG. 1, see FIG. 2). This torque clutch mechanism 40
5 is provided integrally with the torque input shaft 41 arranged on the motor 21 side so as to be driven and rotated by being connected to the motor output shaft as shown in FIGS. 5 to 9. A plurality of rolling element support grooves 43 formed on the outer peripheral edge, and a rolling element slidable in the radial direction of the torque input shaft 41 and inserted into the roller supporting groove 43. A torque ring 45 that is rotatably surrounded by the outer periphery of the holding portion 42 and that the rolling element 44 is pressed against the inner peripheral surface; and a contact portion 47 that is in contact with the outer peripheral surface of the torque ring 45. And a torque output shaft 46 fitted coaxially with the torque input shaft 41 on the outer periphery of the torque input shaft 41 and connected to the drive assist gear 31 side, and a heat radiating means 48 for radiating frictional heat generated therein. And
【0019】トルク入力軸41は例えばモータ出力軸に
嵌め合わせてネジ止め固着されるように筒状に形成され
ており、また図示にあっては保持部42と一体状に形成
されていることで側断面でほぼT字形を呈するものとな
っており、またトルク出力軸46とはベアリングを介し
て相互にフリーに回転する入れ子構造となしてこれらの
軸芯を一致させてある(図8参照)。The torque input shaft 41 is formed in a cylindrical shape so as to be fitted and screwed to the motor output shaft, for example, and is formed integrally with the holding portion 42 in the drawing. It has a substantially T-shape in side section, and has a nested structure that rotates freely with the torque output shaft 46 via a bearing so that these shafts are aligned (see FIG. 8). .
【0020】保持部42自体は中央部が切欠された適宜
肉厚のドーナツ盤状を呈し、その中央部縁にてトルク入
力軸41に一体化してあり、またその外周縁部にはほぼ
U字形の複数の転動子支持溝43が外周縁から切欠状に
していわば放射状にして配列形成されており、この転動
子支持溝43夫々には、保持部42の回転に伴なう遠心
力で外方に突出されるようにボール状の、あるいは摩擦
接触の効率性が良好となるローラー状の転動子44が装
入されているのである。The holding portion 42 itself has the shape of a donut disk with a notch at the center, and is integrated with the torque input shaft 41 at its center edge, and has a substantially U-shaped outer peripheral edge. Are formed in a notch form from the outer peripheral edge so as to be radially arranged, and each of the roller support grooves 43 is provided with a centrifugal force accompanying the rotation of the holding portion 42. A roller-shaped rolling element 44 is provided so as to protrude outward, or a roller-shaped rolling element 44 that improves the efficiency of frictional contact.
【0021】トルクリング45は保持部42の外周縁を
囲繞するよう保持部42の肉厚に比し小さくはない幅員
に設定された筒状に形成され、転動子支持溝43夫々の
外周縁側の開口部全域を覆うようにしてある。The torque ring 45 is formed in a cylindrical shape having a width not smaller than the thickness of the holding portion 42 so as to surround the outer periphery of the holding portion 42, and the outer peripheral edge of each of the rolling element support grooves 43. The entire area of the opening is covered.
【0022】トルク出力軸46は当接部47によってト
ルクリング45に嵌め合わせられており、このトルク出
力軸46自体の出力端は図示のように例えば走行補助動
力機構20における中間歯車24に噛み合う歯車状に形
成されている。またこのトルク出力軸46は、保持部4
2の回転に伴ない転動子44が遠心力によってトルクリ
ング45内周面に当接しているとき、その保持部42の
回転によってトルクリング45、当接部47を介して回
転させられるようになっているのである(図6、図9参
照)。なおこのトルク出力軸46はトルク入力軸41に
対して同一軸芯上で円滑に回転されるように、保持部4
2の内周縁とトルク入力軸41の外周縁との間夫々に前
記のベアリングを介装させてあるのである。The torque output shaft 46 is fitted on a torque ring 45 by a contact portion 47. The output end of the torque output shaft 46 itself is, for example, a gear meshing with the intermediate gear 24 in the travel assist power mechanism 20 as shown in the figure. It is formed in a shape. The torque output shaft 46 is connected to the holding section 4.
When the rolling element 44 is in contact with the inner peripheral surface of the torque ring 45 due to centrifugal force due to the rotation of 2, the rotation of the holding part 42 allows the rotation to be performed via the torque ring 45 and the contact part 47. (See FIGS. 6 and 9). Note that the torque output shaft 46 is held on the holding portion 4 so as to be smoothly rotated on the same axis with respect to the torque input shaft 41.
The bearings are interposed between the inner peripheral edge of the shaft 2 and the outer peripheral edge of the torque input shaft 41, respectively.
【0023】放熱手段48は当接部47の内部において
転動子44とトルクリング45との圧止に伴ない生じる
摩擦熱等を外部に放散させるもので、図8に示すように
トルク出力軸46における当接部47外周面に空冷方式
となる複数のフランジフィン状にして形成されている
も、場合によっては空冷方式によらずに水冷方式等のそ
の他の冷却放熱構造に形成されることもある。The heat dissipating means 48 dissipates the frictional heat and the like generated due to the pressure stop between the rolling element 44 and the torque ring 45 inside the abutting portion 47 to the outside. As shown in FIG. The contact portion 47 at 46 has a plurality of air-cooled flange fins formed on the outer peripheral surface, but may be formed in other cooling and heat-radiating structures such as a water-cooled system instead of the air-cooled system in some cases. is there.
【0024】なお図示を省略したが、トルク入力軸41
とトルク出力軸46とを直接の入れ子構造のものとして
組み合わせずに、これらを包むボックス状構成のものと
することも可能である。Although not shown, the torque input shaft 41
It is also possible to adopt a box-like configuration that encloses the torque output shaft 46 and the torque output shaft 46 without directly combining them with each other.
【0025】以上のように構成されたトルククラッチ機
構40において、駆動された走行補助動力機構20にお
けるモータ21の駆動力によってトルク入力軸41、保
持部42が回転されると、遠心力によって転動子支持溝
43内の転動子44が外側方に突出してトルクリング4
5内周面に圧止する(図6参照)。すると転動子44と
トルクリング45相互間での摩擦作用でトルクリング4
5が共に回転する結果、トルクリング45外周面に当接
している当接部47を介してトルク出力軸46も回転
し、モータ21の駆動力を伝達手段22を介して駆動補
助歯車31に伝達するのである。このとき駆動補助歯車
31自体はその軸によって駆動歯車4と一体状であるこ
とで、駆動補助歯車31における回転は駆動歯車4の回
転を補助するものとなり、例えば登坂状態等の低速走行
時では駆動歯車4の回転を補助して搭乗者によるペダル
踏み込み力を軽減させるのである。この駆動歯車4への
回転補助力は、駆動歯車4自体がペダル3に対する踏み
込みに伴ないオンされているペダルスイッチ機構10に
よって走行補助動力機構20が駆動状態とされて回転し
ているときにあって、駆動歯車4自体の回転駆動作用が
大きい場合にはトルクリング45とトルク出力軸46と
の摩擦力が小さくなってスリップすることで半ば空転状
態となって小さくなるのであり、逆に駆動歯車4自体の
回転駆動作用が小さい場合にはトルクリング45とトル
ク出力軸46との摩擦力が大きくなってきっちりと噛み
合い一体状となることで大きくなるのである。すなわち
駆動歯車4の回転駆動状態の大小・走行速度の遅速等
に、トルクリング45とトルク出力軸46との摩擦力の
強弱が自動的に対応することでモータ21による駆動歯
車4への補助回転駆動力の大小を調整制御するのであ
る。In the torque clutch mechanism 40 constructed as described above, when the torque input shaft 41 and the holding portion 42 are rotated by the driving force of the motor 21 in the driven auxiliary driving power mechanism 20, the roller is rolled by centrifugal force. The rolling element 44 in the armature supporting groove 43 projects outward and the torque ring 4
5 to be pressed against the inner peripheral surface (see FIG. 6). Then, the frictional action between the rolling element 44 and the torque ring 45 causes the torque ring 4 to rotate.
As a result, the torque output shaft 46 also rotates through the contact portion 47 that is in contact with the outer peripheral surface of the torque ring 45, and the driving force of the motor 21 is transmitted to the drive assist gear 31 through the transmission means 22. You do it. At this time, the drive assist gear 31 itself is integrally formed with the drive gear 4 by its shaft, so that the rotation of the drive assist gear 31 assists the rotation of the drive gear 4, and for example, when the vehicle is running at a low speed such as an uphill state, the drive assist gear 31 is driven. The rotation of the gear 4 is assisted to reduce the pedal depressing force of the rider. The rotation assisting force applied to the drive gear 4 is generated when the drive assist gear 20 itself is driven by the pedal switch mechanism 10 which is turned on when the pedal 3 is depressed, and is rotated when the travel assist power mechanism 20 is driven. When the rotational driving action of the drive gear 4 itself is large, the frictional force between the torque ring 45 and the torque output shaft 46 is reduced and slips, so that the drive gear 4 is in a semi-idling state and is reduced. When the rotation driving action of the motor 4 itself is small, the frictional force between the torque ring 45 and the torque output shaft 46 increases, and the frictional engagement between the torque ring 45 and the torque output shaft 46 increases. That is, the magnitude of the frictional force between the torque ring 45 and the torque output shaft 46 automatically corresponds to the magnitude of the rotational driving state of the driving gear 4 and the slowing of the traveling speed, so that the motor 21 assists the rotation of the driving gear 4 by the motor 21. The magnitude of the driving force is adjusted and controlled.
【0026】更に図10には走行補助動力機構20にお
けるモータ21の回路図が示されており、自転車フレー
ム2の適宜箇所に着脱自在に搭載される充電池51とモ
ータ21とを一方ではペダルスイッチ機構10における
開閉されるスイッチ15を介して接続させてあり、他方
では自転車フレーム2自体にアースさせることで接続さ
せてある。また充電池51とスイッチ15との間にはス
イッチ15側に接続してあるように駆動補助歯車31側
面に配装した旋回するリング状の集電リング52と、充
電池51側に接続してあるように自転車フレーム2に適
宜支持した集電ブラシ53とが常時接触しているように
介在させてあるのである。また充電池51には、例えば
自転車本体1におけるハンドル等にメインスイッチ55
を設けてあって、走行補助動力機構20による駆動補助
の要否を選択できるようにしてある。FIG. 10 is a circuit diagram of the motor 21 in the driving assist power mechanism 20. The rechargeable battery 51 and the motor 21 which are removably mounted at appropriate places on the bicycle frame 2 are connected to one another by a pedal switch. It is connected via a switch 15 which is opened and closed in the mechanism 10, and on the other hand is connected by grounding the bicycle frame 2 itself. Further, between the rechargeable battery 51 and the switch 15, a revolving ring-shaped current collecting ring 52 disposed on the side surface of the drive assist gear 31 as connected to the switch 15 side, and connected to the rechargeable battery 51 side. As described above, the current collector brush 53 appropriately supported by the bicycle frame 2 is interposed so as to be always in contact. The rechargeable battery 51 includes, for example, a main switch 55 on a handle or the like of the bicycle body 1.
Is provided so that the necessity of driving assistance by the traveling assistance power mechanism 20 can be selected.
【0027】次にこれの使用の一例を説明するに、メイ
ンスイッチ55を投入した状態にしておいてペダル3を
踏み込むことで走行を開始させればよく、ペダル3の踏
み込みによってペダルクランクアーム7と駆動歯車4と
が係合手段11を介して係合していることで駆動歯車4
の回転に伴なう駆動チェーン5によって後輪を従動回転
させる一方では、駆動歯車4、ペダルクランクアーム7
両者の相対的な回転位相によってペダルスイッチ機構1
0におけるスイッチ15がオン作動して走行補助動力機
構20におけるモータ21を駆動させる(図4参照)。
このモータ21の駆動力はトルククラッチ機構40にお
いて、トルク入力軸41の回転に伴ない生じる遠心力で
転動子44がトルクリング45に圧止して当接部47を
介してトルク出力軸46を従動回転させる(図9参
照)。このトルク出力軸46の回転は伝達手段22を介
して一方向クラッチ手段26の伝達歯車28に伝達され
てこの伝達歯車28を回転させ、その回転力は揺動アー
ム27を駆動補助歯車31側に揺動させて伝達歯車28
を駆動補助歯車31に噛み合わせ、その結果、モータ2
1の駆動力が駆動補助歯車31を回転させるものとなる
(図6参照)。このようにして回転される駆動補助歯車
31が、搭乗者によるペダル3に対する踏み込みによる
直接的な駆動歯車4の駆動回転を補助(アシスト)する
ものとなり、走行開始時の初期負荷を軽減させるのであ
る。Next, an example of the use of the pedal will be described. In this state, the main switch 55 is turned on and the pedal 3 is depressed to start traveling. The drive gear 4 is engaged with the drive gear 4 through the engagement means 11 so that the drive gear 4
While the rear wheel is driven to rotate by the drive chain 5 accompanying the rotation of the drive gear 4, the drive gear 4 and the pedal crank arm 7
Pedal switch mechanism 1 based on the relative rotational phase of both
The switch 15 at 0 is turned on to drive the motor 21 of the travel assist power mechanism 20 (see FIG. 4).
The driving force of the motor 21 is a centrifugal force generated by the rotation of the torque input shaft 41 in the torque clutch mechanism 40 so that the rolling element 44 is pressed against the torque ring 45 and the torque output shaft 46 Is driven to rotate (see FIG. 9). The rotation of the torque output shaft 46 is transmitted to the transmission gear 28 of the one-way clutch means 26 via the transmission means 22 to rotate the transmission gear 28, and the rotational force causes the swing arm 27 to move to the drive assist gear 31 side. Oscillating transmission gear 28
Is meshed with the driving auxiliary gear 31, and as a result, the motor 2
The first drive force rotates the drive assist gear 31 (see FIG. 6). The drive assist gear 31 rotated in this way assists (assists) the drive rotation of the drive gear 4 directly by the stepping on the pedal 3 by the occupant, and reduces the initial load at the start of traveling. .
【0028】そしてペダル3に対する踏み込みが継続し
ている間はペダルスイッチ機構10のスイッチ15がオ
ン状態となってモータ21が駆動しているから、駆動歯
車4に対する直接の駆動ばかりでなく走行補助動力機構
20による駆動補助も継続しているから搭乗者のペダル
3への踏み込み力を軽減するのである。そして所定速度
例えば法定安全速度に到達した場合には走行補助動力機
構20のモータ21による駆動補助走行、駆動歯車4に
対する直接の駆動走行と相俟ちそれを維持したものとな
るのである。While the pedal 3 continues to be depressed, the switch 15 of the pedal switch mechanism 10 is turned on and the motor 21 is driven. Since the driving assistance by the mechanism 20 is also continued, the depressing force of the occupant on the pedal 3 is reduced. When a predetermined speed, for example, a legal safe speed is reached, the driving assist traveling by the motor 21 of the traveling assist power mechanism 20 and the direct driving traveling on the driving gear 4 are maintained together with the driving assist traveling.
【0029】また通常走行状態で駆動歯車4を直接に駆
動させるペダル3に対する踏み込み力が大きくなると、
この駆動歯車4の回転に同期する駆動補助歯車31を回
転させるようトルク出力軸46、伝達手段22、一方向
クラッチ手段26を介しての駆動力となる原動位置であ
るトルククラッチ機構40においてはトルク入力軸41
の回転に伴なう転動子44に対する遠心力によるトルク
リング45への圧止とこのトルクリング45に当接部4
7を介して当接回転するトルク出力軸46との間での回
転トルク伝達にスリップが生じるのである。このスリッ
プは、モータ21の駆動力による駆動補助歯車31の回
転による駆動歯車4への補助駆動作用と、駆動歯車4を
直接に駆動回転させるペダル3からの踏み込み作用とを
均衡させるのであり、駆動歯車4による駆動回転が速い
場合にはスリップが大きくなって駆動補助力が小さくな
り、逆に駆動歯車4による駆動回転が遅い場合にはスリ
ップが小さくなって駆動補助力が大きくなり、搭乗者は
ペダル3に対する踏み込み力の大小等の感覚その他に何
等の違和感なく安定した速度で自転車を走行させるので
ある(図6、図9参照)。When the depressing force on the pedal 3 for directly driving the drive gear 4 in the normal running state increases,
In order to rotate the driving auxiliary gear 31 synchronized with the rotation of the driving gear 4, the torque output shaft 46, the transmission means 22, and the torque clutch mechanism 40 which is the driving position serving as the driving force via the one-way clutch means 26 provide torque. Input shaft 41
The centrifugal force exerts on the rolling element 44 due to the rotation of the roller 44 to stop the torque ring 45 from contacting with the torque ring 45.
7, a slip occurs in the transmission of the rotational torque to and from the torque output shaft 46 which rotates in contact with the shaft. This slip balances the auxiliary driving action on the driving gear 4 by the rotation of the driving auxiliary gear 31 by the driving force of the motor 21 and the depressing action from the pedal 3 that directly drives and rotates the driving gear 4. When the driving rotation by the gear 4 is fast, the slip increases and the driving assist force decreases. On the other hand, when the driving rotation by the driving gear 4 is slow, the slip decreases and the driving assist force increases. The bicycle is driven at a stable speed without any discomfort, such as a feeling of the magnitude of the depressing force applied to the pedal 3 (see FIGS. 6 and 9).
【0030】特に上り坂等の登坂時ではペダル3に対す
る踏み込み力が大きく強くなるから、ペダルスイッチ機
構10におけるスイッチ15はオン状態のままで走行補
助動力機構20が駆動している。ただこの場合は走行負
荷が大きくなっていて、駆動歯車4による駆動回転が小
さくなっていることによりトルククラッチ機構40にお
けるスリップがほとんど生じないことになり、モータ2
1の駆動力がトルククラッチ機構40を介して駆動補助
歯車31を大きく駆動させ、大きな踏み込み力を必要と
する登坂時の駆動歯車4の駆動を補助し、小さい踏み込
み力で駆動歯車4を駆動回転させて上り坂等を登坂させ
るのである。In particular, when the vehicle is climbing an uphill or the like, the depressing force on the pedal 3 is greatly increased. Therefore, the travel assist power mechanism 20 is driven while the switch 15 of the pedal switch mechanism 10 is kept on. However, in this case, since the running load is large and the driving rotation by the driving gear 4 is small, almost no slip occurs in the torque clutch mechanism 40, and the motor 2
The driving force 1 drives the driving assist gear 31 largely through the torque clutch mechanism 40, assists the driving of the driving gear 4 when climbing a hill that requires a large stepping force, and drives and rotates the driving gear 4 with a small stepping force. This causes the user to climb an uphill or the like.
【0031】逆に下り坂の走行時、平坦走行路等におけ
る高速走行時等でペダル3に対する踏み込み力がほとん
ど不要である場合において、そのペダル3に対する踏み
込みが全くなくなったり、逆回転の空回りをさせていた
りするとペダルスイッチ機構10のスイッチ15はオフ
状態となって走行補助動力機構20は全く駆動しないか
ら(図3参照)、その走行惰性のみで自転車自体を走行
させることができ、充電池51の電力を消耗しないので
ある。このときの再度のペダル3の踏み込みはペダルス
イッチ機構10をオンさせて、上述したように走行補助
動力機構20の駆動に伴ないトルククラッチ機構40の
作用によって自動的に駆動補助することで調速された走
行速度として自転車を走行させるのである。Conversely, when the pedal 3 is hardly required to be depressed when traveling downhill, when traveling at high speed on a flat traveling road, or the like, the depression on the pedal 3 is completely eliminated, or the pedal 3 is caused to spin in reverse. When the pedal is depressed, the switch 15 of the pedal switch mechanism 10 is turned off and the driving assist power mechanism 20 is not driven at all (see FIG. 3). It does not consume power. When the pedal 3 is depressed again at this time, the pedal switch mechanism 10 is turned on, and as described above, the driving is automatically assisted by the operation of the torque clutch mechanism 40 accompanying the driving of the traveling assist power mechanism 20, thereby controlling the speed. The bicycle is run at the set running speed.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているた
め、走行時のペダル3に対する踏み込み力の大小とこの
踏み込みによる駆動歯車4の直接の駆動回転による走行
速度との相関関係から、走行補助動力機構20における
モータ21駆動のオン・オフ、更にはその駆動力による
駆動歯車4への駆動補助力の大小等の制御を電気的な構
成によらずに機械的な検出構成によって簡単に行なうこ
とができるばかりでなく、機構的に極めて簡素な構成で
ある故に故障も少なく確実に作動し、その保守点検も極
めて容易であり、しかも安価に提供できるものである。Since the present invention is constructed as described above, the traveling speed is determined from the correlation between the magnitude of the depressing force applied to the pedal 3 during traveling and the traveling speed of the drive gear 4 directly driven by this depression. On / off of the drive of the motor 21 in the auxiliary power mechanism 20, and control of the magnitude of the drive assist force to the drive gear 4 by the drive force are easily performed by a mechanical detection structure without using an electrical structure. Not only can it be operated, but also it can be operated reliably with few failures due to its extremely simple mechanical structure, and its maintenance and inspection are extremely easy and can be provided at low cost.
【0033】これはすなわち本発明において、ペダル3
の踏み込みとこの踏み込みによって走行方向に駆動回転
する駆動歯車4との駆動差を検知して、ペダル3の踏み
込みで駆動歯車4を駆動回転するときはオンし、ペダル
3の踏み込みが空転するときはオフとなるスイッチ15
を備えたペダルスイッチ機構10と、このペダルスイッ
チ機構10のオン状態で駆動するモータ21の駆動力を
伝達して回転する駆動補助歯車31を介して駆動歯車4
の駆動を補助する走行補助動力機構20と、駆動歯車4
の走行負荷が大きいときは当接摩擦してモータ21の駆
動力を駆動補助歯車31側に伝達し、走行負荷が小さい
ときはスリップしてモータ21の駆動力を減少して駆動
補助歯車31側に伝達せず、走行負荷に対応して駆動力
を調整伝達するようにしたトルククラッチ機構40とを
備えたものとしたからであり、これによって、登坂時、
発進時、悪路走行時等の走行負荷が大きいことに伴ない
ペダル3に対する踏み込みが大きくなるときでは駆動歯
車4への駆動補助が得られ、逆に下り坂、平坦走行路等
の高速惰性走行時等の走行負荷が小さくなってペダル3
に対する踏み込みが小さくなり、またそれがないときで
は駆動補助が解除されるのであり、しかも走行負荷に対
応して補助駆動力の大小を自動調整し、搭乗者はそれら
のオン・オフ、補助駆動力の自動調整等が意識されず
に、全くの違和感なく円滑に走行できるものとなるので
ある。That is, in the present invention, the pedal 3
Is turned on when the drive gear 4 is driven and rotated by depressing the pedal 3, and is turned on when the pedal 3 is depressed idling. Switch 15 that turns off
And a driving gear 4 via a driving auxiliary gear 31 which rotates by transmitting a driving force of a motor 21 driven when the pedal switching mechanism 10 is turned on.
Driving assist mechanism 20 for assisting the driving of the
When the traveling load of the motor 21 is large, the driving force of the motor 21 is transmitted to the driving auxiliary gear 31 side due to contact friction, and when the traveling load is small, the driving force of the motor 21 is reduced and the driving force of the motor 21 is reduced. And a torque clutch mechanism 40 that adjusts and transmits the driving force in accordance with the running load without transmitting to the vehicle.
When the vehicle is depressed or depressed with respect to the pedal 3 due to a large running load such as when the vehicle is starting or traveling on a rough road, the driving assist to the driving gear 4 is obtained, and conversely, high-speed coasting on a downhill, a flat running road, or the like. When the running load at the time of
The driving assist is released when there is no step on the vehicle, and when there is no driving force, the auxiliary driving force is automatically adjusted according to the running load, and the passenger turns on / off the auxiliary driving force. The vehicle can run smoothly without any uncomfortable feeling without being aware of the automatic adjustment of the vehicle.
【0034】またペダルスイッチ機構10は、ペダル軸
6に固着のペダルクランクアーム7と、ペダル軸6にフ
リー回転自在にして嵌め合わせた駆動歯車4とを係合手
段11を介して係合してあるから、ペダルクランクアー
ム7の回転は係合手段11を介して駆動歯車4を回転駆
動させるのであり、直接に駆動チェーン5によって後輪
を駆動回転できるから、従来の自転車と同様に違和感な
く搭乗走行できる。The pedal switch mechanism 10 engages a pedal crank arm 7 fixed to the pedal shaft 6 and a drive gear 4 fitted to the pedal shaft 6 so as to be freely rotatable via engaging means 11. Therefore, the rotation of the pedal crank arm 7 rotates the drive gear 4 via the engagement means 11, and the rear wheels can be directly driven and rotated by the drive chain 5, so that the rider can ride the bicycle without feeling uncomfortable like a conventional bicycle. I can run.
【0035】しかも係合手段11では、駆動歯車4ある
いはペダルクランクアーム7の側面のいずれか一方に突
設した一対の係合突部12A,12B相互の間隙内に嵌
め合わせられるキー突体13を駆動歯車4あるいはペダ
ルクランクアーム7の側面の他方に設けてあり、またこ
の係合手段11には、ペダルクランクアーム7の走行方
向の回転によってオンされるスイッチ15を関連付設し
てあるから、駆動チェーン5によって駆動歯車4に負荷
される走行負荷とペダル3に対する踏み込み力との駆動
差によって、踏み込み力が大きいときはスイッチ15を
オンさせて走行補助動力機構20を駆動でき、駆動歯車
4が回転してペダル3に対する踏み込み力がほとんどな
いときには、走行補助動力機構20を駆動させず、その
動力源である充電池51エネルギーを無駄に消費しない
ものである。Further, in the engagement means 11, the key projection 13 fitted into the gap between the pair of engagement projections 12A and 12B projecting from either the drive gear 4 or the side surface of the pedal crank arm 7 is provided. The switch 15 is provided on the other side of the drive gear 4 or the pedal crank arm 7, and a switch 15 which is turned on by rotation of the pedal crank arm 7 in the running direction is associated with the engagement means 11. Due to the drive difference between the running load applied to the drive gear 4 by the chain 5 and the stepping force on the pedal 3, when the stepping force is large, the switch 15 can be turned on to drive the driving assist power mechanism 20, and the drive gear 4 rotates. When there is almost no stepping force on the pedal 3, the driving assist power mechanism 20 is not driven, and the 51 are those which do not wasting energy.
【0036】走行補助動力機構20は、モータ21の駆
動力を伝達する伝達手段22からの駆動力を駆動補助歯
車31には伝達するも、駆動補助歯車31からは伝達手
段22側に回転駆動作用を伝達しない一方向クラッチ手
段26を備えているから、駆動歯車4側の駆動力が大き
く、これに対する補助駆動力が不要であるときには、モ
ータ21側にペダル3への踏み込み力による人力駆動が
伝達されず、モータ21の損傷等を未然に防止できるの
である。しかも一方向クラッチ手段26は、揺動自在な
揺動アーム27に、伝達手段22に常時噛み合ってい
て、伝達手段22の回転に伴なう揺動アーム27の駆動
補助歯車31側への揺動によって駆動補助歯車31に噛
み合う伝達歯車28を設けてあるから、モータ21側か
らの補助駆動力が大きい場合には、揺動アーム27の揺
動によって伝達歯車28を駆動補助歯車31に噛み合わ
せることで確実に駆動補助歯車31を従動回転させて駆
動歯車4を補助駆動させるのである。The traveling assist power mechanism 20 transmits the driving force from the transmission means 22 for transmitting the driving force of the motor 21 to the driving auxiliary gear 31, and the driving auxiliary gear 31 rotates the driving force to the transmission means 22 side. When the driving force on the driving gear 4 side is large and no auxiliary driving force is required, the one-way clutch means 26 that does not transmit the power is transmitted to the motor 21 by the manual driving by the depressing force on the pedal 3. Instead, the motor 21 can be prevented from being damaged or the like. Moreover, the one-way clutch means 26 is always meshed with the swingable swing arm 27 with the transmission means 22, and swings the swing arm 27 toward the drive assist gear 31 as the transmission means 22 rotates. When the auxiliary driving force from the motor 21 is large, the transmission gear 28 is meshed with the driving auxiliary gear 31 by the swing of the swing arm 27 because the transmission gear 28 meshing with the driving auxiliary gear 31 is provided. Thus, the driving auxiliary gear 31 is reliably driven to rotate, and the driving gear 4 is auxiliary driven.
【0037】トルククラッチ機構40は、トルク入力軸
41に一体的に設けられていて、外周縁に複数の転動子
支持溝43が形成されている保持部42、転動子支持溝
43内に装入された転動子44、保持部42外周に回転
自在に囲繞配置されていて、転動子44が内周面に圧止
されるトルクリング45、このトルクリング45外周面
に当接している当接部47を有し、トルク入力軸41と
同軸上にしたトルク出力軸46を備えて成るから、モー
タ21側からの回転トルクがあると、遠心力で外方に突
出する転動子44がトルクリング45を圧止し、当接部
47を介してトルク出力軸46を回転して駆動補助歯車
31側に駆動を伝達できるのである。The torque clutch mechanism 40 is provided integrally with the torque input shaft 41 and has a plurality of rolling element support grooves 43 formed on an outer peripheral edge thereof. The loaded rolling element 44, a torque ring 45 that is rotatably surrounded on the outer periphery of the holding portion 42, and the rolling element 44 is pressed against the inner peripheral surface, and contacts the outer peripheral surface of the torque ring 45 And a torque output shaft 46 coaxial with the torque input shaft 41, so that when there is a rotational torque from the motor 21 side, the rolling element projects outward by centrifugal force. 44 stops the torque ring 45 and rotates the torque output shaft 46 via the contact portion 47 so that the drive can be transmitted to the drive assist gear 31 side.
【0038】しかもこのトルククラッチ機構40におい
て、トルクリング45とトルク出力軸46とは当接部4
7を介して当接しており、自転車自体の走行が登坂状
態、悪路走行状態等で大きな走行負荷が付与されること
で駆動歯車4自体による直接の駆動力が小さくなってい
ると、トルク出力軸46とトルク出力軸46との摩擦力
が大きくなるから駆動補助歯車31を大きく回転させる
ことができ、駆動歯車4への補助駆動力が大きくなって
駆動歯車4を回転させるためのペダル3に対する踏み込
みを軽減できるのである。逆に自転車自体の走行が下り
坂、平坦走行路等の高速走行状態等で小さいな走行負荷
しか付与されていないことで駆動歯車4自体による直接
の駆動力が大きくなっていると、トルク出力軸46とト
ルク出力軸46との摩擦力は小さくなるから駆動補助歯
車31を小さく回転させることができ、駆動歯車4への
補助駆動力が小さくなって、駆動歯車4自体による直接
の駆動力によっての走行を円滑にさせるのである。Further, in the torque clutch mechanism 40, the torque ring 45 and the torque output shaft 46 are in contact with the contact portion 4
When the direct driving force of the drive gear 4 itself is reduced by applying a large running load when the bicycle itself travels on an uphill or on a rough road, the torque output is reduced. Since the frictional force between the shaft 46 and the torque output shaft 46 increases, the driving auxiliary gear 31 can be rotated greatly, and the auxiliary driving force applied to the driving gear 4 increases, so that the driving auxiliary gear 31 can rotate the driving gear 4. It is possible to reduce stepping. Conversely, when the bicycle itself travels on a downhill or a high-speed traveling state such as a flat traveling road or the like and only a small traveling load is applied, and the direct driving force by the driving gear 4 itself is increased, the torque output shaft is increased. Since the frictional force between the torque output shaft 46 and the torque output shaft 46 is reduced, the drive assist gear 31 can be rotated small, the auxiliary drive force to the drive gear 4 decreases, and the drive assist gear 31 itself is driven by the direct drive force. It makes the running smooth.
【0039】すなわち、こうしたトルクリング45とト
ルク出力軸46との当接摩擦は、ペダル3に対する踏み
込みによって直接に回転される駆動歯車4における走行
負荷の大小に自動的に対応調整させられているのであ
り、走行負荷が大きいと当接摩擦が大きくなって駆動補
助を大きくさせ、走行負荷が小さいとスリップして駆動
補助を小さくさせるものであり、しかもこれらの調整に
は人為的な操作は全く不要であるから、搭乗者は単に従
来と同様にペダル3を踏み込み、走行させていればよ
く、極めて簡単で取扱いも容易なものである。That is, the contact friction between the torque ring 45 and the torque output shaft 46 is automatically adjusted to correspond to the magnitude of the traveling load on the drive gear 4 which is directly rotated by depressing the pedal 3. Yes, when the running load is large, the contact friction increases and the driving assistance increases, and when the running load is low, the vehicle slips and the driving assistance decreases, and no artificial operation is required for these adjustments. Therefore, the passenger only has to depress the pedal 3 and run the vehicle as in the conventional case, which is extremely simple and easy to handle.
【図1】本発明の一実施の形態における要部の一部切欠
側面図である。FIG. 1 is a partially cutaway side view of a main part according to an embodiment of the present invention.
【図2】同じく要部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part of the same.
【図3】同じくペダルスイッチ機構においてペダルの踏
み込み前にあってのスイッチのオフ時の側面図である。FIG. 3 is a side view of the pedal switch mechanism when the switch is off before the pedal is depressed.
【図4】同じくペダルスイッチ機構においてペダルの踏
み込み後にあってのスイッチのオン時の側面図である。FIG. 4 is a side view of the pedal switch mechanism when the switch is turned on after the pedal is depressed.
【図5】同じく走行補助動力機構、トルククラッチ機構
の一部切欠側面図である。FIG. 5 is a partially cutaway side view of the traveling assist power mechanism and the torque clutch mechanism.
【図6】同じく走行補助動力機構、トルククラッチ機構
における駆動伝達時の一部切欠側面図である。FIG. 6 is a partially cutaway side view of the traveling assist power mechanism and the torque clutch mechanism during drive transmission.
【図7】同じく走行補助動力機構、トルククラッチ機構
における駆動の非伝達時の側面図である。FIG. 7 is a side view of the traveling assist power mechanism and the torque clutch mechanism when drive is not transmitted.
【図8】同じくトルククラッチ機構における一部切欠の
正面図である。FIG. 8 is a partially cutaway front view of the torque clutch mechanism.
【図9】同じくトルククラッチ機構における一部切欠の
側面図である。FIG. 9 is a side view of the torque clutch mechanism with a partial cutaway.
【図10】同じく回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of the same.
【図11】同じく自転車全体の側面図である。FIG. 11 is a side view of the entire bicycle.
1…自転車本体 2…自転車フレー
ム 3…ペダル 4…駆動歯車 5…駆動チェーン 6…ペダル軸 7…ペダルクランクアーム 8…軸受 10…ペダルスイッチ機構 11…係合手段 12A,12B…係合突部 13…キー突体 15…スイッチ 16…弾撥体 20…走行補助動力機構 21…モータ 22…伝達手段 23…モータ歯車 24…中間歯車 25…クラッチ歯
車 26…一方向クラッチ手段 27…揺動アーム 28…伝達歯車 29…バランサー 31…駆動補助歯車 40…トルククラッチ機構 41…トルク入力
軸 42…保持部 43…転動子支持
溝 44…転動子 45…トルクリン
グ 46…トルク出力軸 47…当接部 48…放熱手段 51…充電池 52…集電リング 53…集電ブラシ 55…メインスイ
ッチDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bicycle main body 2 ... Bicycle frame 3 ... Pedal 4 ... Drive gear 5 ... Drive chain 6 ... Pedal shaft 7 ... Pedal crank arm 8 ... Bearing 10 ... Pedal switch mechanism 11 ... Engagement means 12A, 12B ... Engagement projection 13 ... Key projection 15 ... Switch 16 ... Repellent body 20 ... Auxiliary power mechanism 21 ... Motor 22 ... Transmission means 23 ... Motor gear 24 ... Intermediate gear 25 ... Clutch gear 26 ... One-way clutch means 27 ... Swing arm 28 ... Transmission gear 29 Balancer 31 Driving auxiliary gear 40 Torque clutch mechanism 41 Torque input shaft 42 Holding part 43 Roller support groove 44 Roller 45 Torque ring 46 Torque output shaft 47 Contact part 48: heat dissipating means 51: rechargeable battery 52: current collecting ring 53: current collecting brush 55: main switch
Claims (7)
回転で駆動チェーンを介して後輪を回転させて走行する
自転車本体にモータを搭載し、このモータの駆動力によ
って走行時の走行駆動力を補助して走行するようにした
電動補助自転車において、ペダルに対する踏み込みとこ
の踏み込みによって走行方向に駆動回転される駆動歯車
との駆動差を検知し、ペダルの踏み込みによって駆動歯
車が駆動回転されるときにはオンとなり、ペダルの踏み
込みが空転するときにはオフとなるスイッチを備えたペ
ダルスイッチ機構と、このペダルスイッチ機構のオン状
態で駆動するモータを備え、モータの駆動力が伝達され
ることで駆動補助歯車を介して駆動歯車の駆動回転を補
助する走行補助動力機構と、この走行補助動力機構に介
装されていて、駆動歯車における走行負荷が大きいとき
には当接摩擦してモータの駆動力を駆動補助歯車側に伝
達し、逆に走行負荷が小さいときにはスリップしてモー
タの駆動力を減少して駆動補助歯車側に伝達せず、走行
負荷に対応して駆動力を調整伝達するようにしたトルク
クラッチ機構とを有して成ることを特徴とする電動補助
自転車。A motor is mounted on a bicycle body that runs by rotating a rear wheel through a drive chain by driving rotation of a driving gear by depressing a pedal, and a driving force of the running is assisted by a driving force of the motor. In an electric assisted bicycle designed to travel, the drive difference between the depression of the pedal and the drive gear driven and rotated in the traveling direction by this depression is detected, and the power is turned on when the drive gear is driven and rotated by the depression of the pedal. A pedal switch mechanism having a switch that is turned off when the pedal depresses idling, and a motor that is driven in an on state of the pedal switch mechanism. A drive assist power mechanism for assisting the drive rotation of the drive gear, and a drive assist When the running load on the gear is large, the driving force of the motor is transmitted to the driving auxiliary gear side due to contact friction. Conversely, when the running load is small, the motor slips to reduce the driving force of the motor and transmit it to the driving auxiliary gear side. And a torque clutch mechanism for adjusting and transmitting the driving force according to the running load.
ダル部におけるペダル軸に固着のペダルクランクアーム
と、ペダル軸にフリー回転自在にして嵌め合わせた駆動
歯車とを係合する係合手段を介して正逆転のいずれの方
向にも相互に係合しておくと共に、ペダルクランクアー
ムの走行方向の回転によってオンされるスイッチを係合
手段に関連付設してある請求項1記載の電動補助自転
車。2. The pedal switch mechanism includes an engaging means for engaging a pedal crank arm fixed to a pedal shaft in a pedal portion of the bicycle main body and a drive gear freely rotatably fitted to the pedal shaft. 2. The electric assist bicycle according to claim 1, wherein a switch which is turned on by rotation of the pedal crank arm in the running direction is provided in association with the engaging means while being engaged with each other in any of the forward and reverse directions.
ランクアームの側面のいずれか一方に回転方向の前後に
沿って一対の係合突部を突設すると共に、この係合突部
相互の間隙内に嵌め合わせられるキー突体をペダルクラ
ンクアームあるいは駆動歯車の側面のいずれか他方に設
けて成る請求項2記載の電動補助自転車。3. The engaging means projects a pair of engaging projections on either one of the side surface of the drive gear or the side surface of the pedal crank arm along the front and rear direction of rotation, and a gap between the engaging projections. 3. The electric assist bicycle according to claim 2, wherein a key projection fitted into the inside is provided on one of the other side of the pedal crank arm or the drive gear.
固定配置したモータと、このモータの駆動力を伝達すべ
く自転車フレームに支承した伝達手段と、この伝達手段
からの駆動力を駆動補助歯車には伝達するも、駆動補助
歯車からは伝達手段側に回転駆動作用を伝達しない一方
向クラッチ手段とを備えている請求項1乃至3のいずれ
か記載の電動補助自転車。4. A driving assistance power mechanism includes: a motor fixedly arranged on a bicycle frame; transmission means supported on the bicycle frame for transmitting the driving force of the motor; and driving force from the transmission means to a driving auxiliary gear. The electric assist bicycle according to any one of claims 1 to 3, further comprising a one-way clutch means for transmitting the rotational driving action from the drive assist gear to the transmission means side from the drive assist gear.
周縁に対して揺動自在になるよう支承した揺動アーム
と、伝達手段に常時噛み合っていて、伝達手段の回転に
伴なう揺動アームの駆動補助歯車側への揺動によって駆
動補助歯車に噛み合うよう揺動アームに回転自在に支承
した伝達歯車とを有して成る請求項4記載の電動補助自
転車。5. The one-way clutch means is constantly engaged with a swing arm which is supported so as to be able to swing with respect to the outer peripheral edge of the drive assist gear, and swings with the rotation of the transmission means. The electric assist bicycle according to claim 4, further comprising a transmission gear rotatably supported by the swing arm so as to mesh with the drive assist gear by swinging the arm toward the drive assist gear.
れるトルク入力軸と、このトルク入力軸に一体的に設け
られていて、外周縁に複数の転動子支持溝が形成されて
いる保持部と、トルク入力軸の径方向にスライド自在に
して転動子支持溝内に装入された転動子と、保持部外周
に回転自在に囲繞配置されていて、転動子が内周面に圧
止されるトルクリングと、このトルクリング外周面に当
接している当接部を有すると共にトルク入力軸と同軸上
にしてトルク入力軸外周に嵌め合わせられ、駆動補助歯
車側に連繋されるトルク出力軸とを備えて成る請求項1
乃至5のいずれか記載の電動補助自転車。6. A torque clutch mechanism comprising: a torque input shaft disposed on a motor side; and a torque input shaft integrally provided on the torque input shaft, wherein a plurality of rolling element support grooves are formed on an outer peripheral edge. A roller, which is slidably slidable in the radial direction of the torque input shaft and is inserted into the roller support groove, and is rotatably disposed around the outer periphery of the holding portion, and the roller is provided on the inner peripheral surface. A torque ring pressed against the torque ring, and a contact portion in contact with the outer peripheral surface of the torque ring. The torque ring is coaxial with the torque input shaft, fitted to the outer periphery of the torque input shaft, and connected to the drive assist gear side. 2. A torque output shaft.
6. The electric assisted bicycle according to any one of items 1 to 5.
求項6記載の電動補助自転車。7. The battery-assisted bicycle according to claim 6, wherein the rolling element is formed in a roller shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5016298A JPH11227672A (en) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Power assisted bicycle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5016298A JPH11227672A (en) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Power assisted bicycle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11227672A true JPH11227672A (en) | 1999-08-24 |
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ID=12851514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5016298A Pending JPH11227672A (en) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Power assisted bicycle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11227672A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2380806A3 (en) * | 2010-04-21 | 2012-10-10 | Daum GmbH & Co. KG | Power transmission unit |
| CN107709148A (en) * | 2015-07-14 | 2018-02-16 | 松下知识产权经营株式会社 | Driver element and electric assisted bicycle |
| JP2020524629A (en) * | 2017-06-11 | 2020-08-20 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | Assist control method for electric assist bicycle |
| CN118523540A (en) * | 2024-05-22 | 2024-08-20 | 北京北控环境保护有限公司 | Auxiliary power device for starting rotating shaft and induced draft fan |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP5016298A patent/JPH11227672A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2380806A3 (en) * | 2010-04-21 | 2012-10-10 | Daum GmbH & Co. KG | Power transmission unit |
| CN107709148A (en) * | 2015-07-14 | 2018-02-16 | 松下知识产权经营株式会社 | Driver element and electric assisted bicycle |
| CN107709148B (en) * | 2015-07-14 | 2019-11-26 | 松下知识产权经营株式会社 | Driving unit and electric assisted bicycle |
| JP2020524629A (en) * | 2017-06-11 | 2020-08-20 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | Assist control method for electric assist bicycle |
| CN118523540A (en) * | 2024-05-22 | 2024-08-20 | 北京北控环境保护有限公司 | Auxiliary power device for starting rotating shaft and induced draft fan |
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