CN103038128A - 电动自行车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在紧紧地握住手把的状态下能够刹车制动的电动自行车。本发明的电动自行车具备产生辅助驱动力的电动机、配设于后轮（4）的轮毂（16）内且在使踏板（8）向与前进行驶时反方向旋转时动作的倒轮闸、在倒轮闸动作时使电动机进行再生制动动作或制动动作的控制部。由此，通过用脚使踏板（8）向与前进行驶时反方向旋转，在紧紧地握住手把（5）的状态下能够使倒轮闸动作而制动，同时也可以执行电动机的制动。

Description

电动自行车

技术领域

本发明涉及能够在基于来自踏板的踏力的人力驱动力上追加由电动机产生的辅助驱动力而进行行驶，并且可通过上述电动机进行再生制动动作（再生动作及制动动作）及制动动作（仅制动动作）等的电动自行车。

背景技术

已公知有如下的电动自行车，即，具有蓄电池等蓄电器和由该蓄电器供电的电动机，利用扭矩传感器等踏力检测器检测施加在踏板上的踏力，通过在基于上述踏力的人力驱动力上追加上述电动机的辅助驱动力（辅助力），即使在上坡等也能够轻松地行驶。另外，在这种电动自行车中还公知有在操作制动杆时对电动机进行再生控制的构成。

例如，在专利文献1～3中公开有如下的技术，即，在具备产生辅助驱动力的电动机的电动自行车中设有检测安装于手把的制动杆的动作的开关及传感器，在操作上述制动杆并驱动前轮的制动装置及后轮的制动装置时，对上述电动机进行再生控制，进行伴随着电动机的再生控制的制动动作和将上述电动机用作发电机而对蓄电池充电的再生动作。

专利文献1：（日本）特开2003－204602号公报

专利文献2：（日本）实开平5－75086号公报

专利文献3：（日本）特开2010－28970号公报

但是，在现有的可进行电动机的再生制动动作及制动动作的电动自行车中，在制动时必须对制动杆进行操作，因此，具有在紧紧地握住手把的状态下不能刹车制动这样的缺点。

发明内容

本发明改善上述的缺点，其目的在于提供在紧紧地握住手把的状态下能够良好地刹车制动的电动自行车。

为了解决上述课题，本发明的电动自行车具备：产生辅助驱动力的电动机、配设于后轮的轮毂内且在使踏板向前进行驶时的反方向旋转时动作的倒轮闸、倒轮闸动作时使所述电动机进行再生制动动作、制动动作或停止动作的控制部。

根据上述构成，在行驶时（前进行驶时），在使踏板向反方向旋转时，倒轮闸动作且通过控制部进行电动机的再生制动动作及制动动作而制动、或停止。因此，可以在紧紧地握住手把的状态下使倒轮闸动作而进行制动。另外，在使倒轮闸动作时，使所述电动机进行再生制动动作或制动动作时，也可以通过电动机的再生制动动作及制动动作进行制动。另外，在倒轮闸动作时，通过使所述电动机停止动作，可以节电并制动。

另外，本发明的电动自动车，将所述电动机配设于前轮的轮毂内，所述控制部在倒轮闸动作时使所述电动机进行再生制动动作或制动动作。根据该构成，使踏板向反方向旋转时，通过倒轮闸对后轮进行制动，并且通过电动机的再生制动动作及制动动作对前轮进行制动。因此，通过基于倒轮闸进行的后轮的制动和基于电动机的再生制动动作及制动动作进行的前轮的制动，能够对该电动自行车以稳定的姿势进行良好地制动。

另外，优选设有检测踏板向反方向旋转或产生与之对应的现象的反方向旋转检测器，作为所述反方向旋转检测器，至少使用下述传感器中的一个：安装于设有曲柄轴的部位的扭矩传感器、检测曲柄轴的旋转方向的曲柄旋转传感器、在安装于后轮的轮毂的后部轮体安装的扭矩传感器、检测安装于后轮的轮毂的后部轮体的旋转方向的后部轮体旋转传感器、向后轮侧传递对踏板的踏力的环状驱动力传递体的张紧状态的张力传感器、检测后轮的轮毂轴的扭矩的轮毂轴扭矩传感器、检测该电动自行车的加速度的加速度传感器。

另外，本发明的电动自行车也利用检测对踏板的踏力的踏力检测器来检测安装有踏板的曲柄向前进行驶时的反方向旋转的情况。

根据该构成，也可以将检测对踏板的踏力的踏力检测器兼用作检测踏板向前进行驶时的反方向旋转的检测器。因此，相应地可减少制造成本。即，在现有的电动自行车中，利用踏力检测器检测施加在踏板上的踏力，除此之外，需要用于检测制动杆的动作的开关及传感器，因此，具有相应地增加制造成本的缺点。对此，根据本发明，由于无需用于检测制动杆的动作的开关及传感器，故而可相应地减少制造成本。

另外，也可以具有作为所述电动机的电源的蓄电器，通过所述电动机的再生制动动作对所述蓄电器进行充电。另外，也可以将本发明的所述电动机配设于前轮与后轮之间的中间位置。

另外，优选设有检测踏板向反方向旋转的反方向旋转检测器，检测到踏板向反方向旋转时，通过控制部立即使所述电动机停止。根据该构成，可以防止使踏板向反方向旋转时经由踏板对乘车者的脚作用极大的负荷，能够削减能源消耗。另外，也可以对使踏板向反方向旋转时的踏力设计阈值，在检测到踏板向反方向旋转且以比所述阈值大的踏力使其向反方向旋转时，通过控制部立即使所述电动机停止。

根据本发明，通过具备在配设于后轮的轮毂内且在使踏板向前进行驶时的反方向旋转时进行动作的倒轮闸、在倒轮闸动作时使所述电动机进行再生制动动作、制动动作或停止动作的控制部，在紧紧地握住手把的状态下，可同时进行基于倒轮闸的制动和基于电动机的再生制动动作或制动动作的制动，安全性提高。

另外，通过将电动机配设于前轮的轮毂内，能够在基于倒轮闸进行的后轮的制动和基于电动机的再生制动动作或制动动作进行的前轮的制动下对该电动自行车以非常稳定的姿势进行制动，制动时的稳定性提高。

另外，通过还利用检测对踏板的踏力的踏力检测器来检测安装有踏板的曲柄向前进行驶时的反方向的旋转，由此，可以将检测对踏板的踏力的踏力检测器兼用作检测踏板向前进行驶时的反方向旋转的检测器，可以相应地抑制制造成本。

另外，通过设置检测使踏板向反方向旋转的反方向旋转检测器，在检测到踏板向反方向旋转时通过控制部立即使所述电动机停止，可以减轻使踏板向前进行驶时的反方向旋转时对乘车者的脚的负荷，可以削减能源消耗。

附图说明

图1是本发明实施方式的电动自行车的整体侧面图；

图2是该电动自行车的部分剖切侧面图；

图3是该电动自行车的前轮的轮毂的纵剖面图；

图4是该电动自行车的前轮的控制单元的横剖面图；

图5是该电动自行车的后轮的轮毂的分解立体图；

图6A是该电动自行车的后轮的轮毂的纵剖面图，是通过踏板的踏力使后轮旋转驱动的状态；

图6B是该电动自行车的后轮的轮毂的纵剖面图，使踏板向前进行驶时的反方向旋转而使倒轮闸动作的状态、或在行驶中使踏板的旋转停止的状态；

图7是本发明其它实施方式的电动自行车的整体侧面图；

图8是本发明其它实施方式的电动自行车的整体侧面图；

图9是该电动自行车的部分剖切侧面图；

图10是该电动自行车的前轮的控制单元的横剖面图；

图11是该电动自行车的主要部分侧面图；

图12是表示该电动自行车的踏力和电动机的电流的关系的图；

图13是表示作为比较例的电动自行车的踏力和电动机的电流的关系的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明实施方式的电动自行车进行说明。

如图1、图2所示，1是电动自行车，该电动自行车1具备由头管2a、前叉2b、主管2c、立管2d、链条架2e等构成的金属制的车架2、旋转自如地安装于前叉2b的下端的前轮3、旋转自如地安装于链条架2e的后端的后轮4、变更前轮3的方向的手把5、车座6、曲柄7及踏板8、产生辅助驱动力（辅助力）的电动机10、进行包含电动机10在内的各种电气控制的控制部11、由向电动机10供给驱动用的电力的二次电池构成的蓄电池12、安装于手把5等且乘车者等可操作的手边操作部（未图示）、以与曲柄7一体旋转的方式安装的作为人力驱动力输出轮体的前链轮（所谓的曲柄齿轮）13、安装于后轮4的轮毂（也称为后轮毂）9的作为后部轮体的后链轮（所谓的后轮齿轮）14、挂设于前链轮13及后链轮14的作为环状驱动力传递体的链条15、从侧方覆盖链条15等的链条盖21等。另外，蓄电池12是蓄电器的一例，理想的是二次电池，但作为蓄电器的其它例，也可以是电容器等。

在该电动自行车1中，作为制动装置，未设有向前轮的轮圈按压通过操作制动杆而分别动作的制动蹄的轮圈制动器及后轮的带制动器及滚筒制动器等。而是代替这些制动装置，如图5所示地在后轮毂9上设有通过向前进行驶时的旋转方向的反方向旋转踏板8而进行制动的倒轮闸50。

另外，踏板8旋转自如地安装在曲柄7的两端部，将作为人力驱动力的踏力向踏板8施加。而且，若对踏板8施加踏力，则曲柄7以曲柄轴7a为中心旋转，该旋转驱动力经由前链轮13、链条15以及后链轮14向后轮4传递并旋转。

如图3所示，在该实施方式的电动自行车1中，电动机10内设于在前轮3的中心部配设的金属制的轮毂（以下，也称为前轮毂）16。即，前轮毂16的外轮廓部由安装有车轮辐条的内端部且与前轮3的轮胎部等一体地旋转的金属制的旋转部16a、与前轮3的轮毂轴17同样地不旋转的金属制的固定部16b、16c、16d等构成，在由这些旋转部16a和固定部16b～16d等构成的前轮毂16的内部内设有电动机10。另外，图3中的18是前轮3的车轮辐条。

另一方面，如图2、图4所示，控制部11配设在经由支承托架悬挂支承于电动自行车1的中央下部的控制单元22内。在控制部11配设有进行电动自行车1的各构成要素（包含电动机）的控制的控制基板及存储电路等。曲柄轴7a以横向贯通的方式旋转自如地配设在控制单元22的前部，前链轮13与曲柄轴7a一体地旋转的方式安装在曲柄轴7a的一端部。

另外，在控制单元22内的曲柄轴7a的外周位置配设有由检测曲柄轴7a（详细地说，与曲柄轴7a一体旋转的曲柄轴外装筒体38）的扭转状态并检测作用于踏板8的踏力的扭矩传感器等构成的踏力检测器23、及通过检测曲柄轴7a的转速来检测电动自行车1的速度的行驶速度检测器（未图示）。在此，作为踏力检测器23，通过使用磁致伸缩式扭矩传感器（使用因外力的施加其导磁率变化的原料，利用探索线圈读取透磁率的变化作为磁通量的变化），检测作用于踏板8的扭矩即可。另外，该踏力检测器23不仅可以检测踏力的大小，还可以检测踏力的方向。具体而言，使用踏力检测器23，该踏力检测器23例如以利用乘车者的踏力使电动自行车1前进（驱动）的方式，在图2所示的状态下，使用在踏板8及曲柄7顺时针旋转的状态下，从由扭矩传感器等构成的踏力检测器23输出正输出，在通过乘车者使踏板8及曲柄7（逆时针）逆时针旋转的状态下，从由扭矩传感器等构成的踏力检测器23输出负输出，在踏板8及曲柄7未旋转的状态下，输出0或绝对值小的规定值范围的输出。由此，由乘车者逆时针（逆时针）旋转踏板8及曲柄7时，输出负输出，因此，可以判别通过乘车者逆时针（逆时针）旋转踏板8及曲柄7的情况。

图5是设有倒轮闸50的后轮4的轮毂（后轮毂）9的分解立体图，图6A、图6B分别是后轮毂的剖面图。在该实施方式中，使用JISD9419规定的自行车用飞轮轮毂机构B型“滚柱式单向超越离合器驱动式”的倒轮闸50，在形成后轮毂9的外轮廓部且与后轮一体地旋转的轮毂主体9a的内部配设有倒轮闸50。如图5、图6A、图6B所示，倒轮闸50包括：驱动体51，其旋转自如地外嵌于后轮4的轮毂轴24上，在一端侧（图5的右端侧）外周以一体旋转的方式固定有后链轮14，在另一端侧（图5的左端侧）在周向每隔适当的间隔形成有图6A、图6B所示的突部51a、大径凸轮面51b及小径凸轮面51c；凸轮台53，其在靠外周部分的周向上每隔适当间隔配设有滚柱52，并且具有沿轴向（图5的左侧）突出的凸轮部53a；扩张器54，其倾斜凸轮部54a与凸轮台53的凸轮部53a卡合并且具有锥面54b；制动蹄55，其在径向可扩缩且可与后轮毂9的内周面滑动接触；制动锥56，其具有可使制动蹄55向外侧移动的锥面56a。

而且，踏板8向通常的行驶方向（前进行驶时的旋转方向）旋转时，驱动体51经由链条15及后链轮14等向图6A所示的A方向旋转，伴随于此，滚柱52被驱动体51的大径部51b向外侧按压。其结果，滚柱52在被强有力地压接的状态下夹在驱动体51与后轮毂9的轮毂主体9a之间，由此，上述轮毂主体9a与驱动体51一体化，后轮4整体也旋转。此时，凸轮台53的凸轮部53a成为相对于扩张器54的倾斜凸轮部54a的轴向与薄的厚度部分抵接的状态，扩张器54在图5中位于靠右侧的位置，因此，扩张器54的锥面54b不与制动蹄55抵接，制动蹄55也未被扩径，而是从后轮毂9的内周面背离的状态。

另一方面，在踏板8向前进行驶时的旋转方向的反方向旋转，经由链条15使后链轮14向反方向旋转的情况下，如图6B所示，驱动体51向与后链轮14同方向即B方向旋转，由此，在滚柱52的部位成为与驱动体51的小径凸轮面51c抵接，距轮毂主体9a的内周面具有间隙的状态。但是，通过驱动体51向B方向的旋转，经由滚柱52而使凸轮台53向B方向旋转时，利用倾斜凸轮部54a与凸轮台53的凸轮部53a抵接的扩张器54向图5的左侧移动。由此，制动蹄55被扩张器54的锥面54b和制动锥56的锥面56a从两侧按压进行扩径，向后轮毂9的轮毂主体9a的内周面强有力地按压，其结果，经由后轮毂9将后轮4制动。

另外，在行驶中停止踏板8，经由链条15停止后链轮14的旋转的情况下，使驱动体51向图6A所示的A方向旋转的力消失，因此，如图6B所示，滚柱52成为偏靠驱动体51的小径凸轮面51c侧且距后轮毂9的内周面具有间隙的状态。另外，由于驱动体51不旋转，所以凸轮台53也不旋转，由此，扩张器54依然是在图5中位于靠右侧的状态，扩张器54的锥面54b未与制动蹄55抵接，制动蹄55也未被扩径，而是成为从后轮毂9的内周面背离的状态。其结果，即使为后轮毂9旋转的状态，后轮毂9的旋转力也不向驱动体51及后链轮14传递，如在它们之间配设有自由轮（单向离合）的情况那样地成为空转状态，维持惰性行驶状态。

在上述构成中，控制部11由乘车者操作设于手边操作部的电源开关，在处于可追加辅助驱动力的可辅助状态的情况下，进行以下的控制动作。

在由乘车者向前进行驶时的旋转驱动方向踩踏踏板8进行行驶时，通过踏力检测器23检测踏板8（曲柄轴7a）的踏力和旋转方向，以输出与之对应的辅助驱动力的方式控制电动机10。另外，电动自行车1的行驶速度超过规定速度时，逐渐减少辅助驱动力的附加量，以在上限行驶速度值以上时不追加辅助驱动力的方式进行控制。

另外，在行驶中由乘车者停止踏板8的旋转的情况下，踏力为0或接近0的值，该状态由踏力检测器23检测，因此，控制部11以不追加辅助驱动力的方式控制电动机10等。

在行驶中由乘车者使踏板8向前进行驶时的旋转方向的反方向旋转的情况下，通过踏力检测器23检测曲柄轴7a向反方向旋转的情况，并且也检测此时的踏力，向控制部11输入这些信息的信号。控制部11在从踏力检测器23输入曲柄轴7a向反方向旋转的信息的信号时，以使电动机10进行再生制动动作的方式进行控制。由此，电动机10通过再生制动动作使配设于轮毂16的前轮3制动。另外，优选对应于踏力而在踏力越大的情况下，以电动机10的再生制动动作下的发电量越大的方式进行控制，增加再生制动动作下的制动力。但不限于此，也可以踏力达到规定值时，只进行将电动机10的再生动作从OFF状态切换为ON状态的控制。另外，再生发电的电力向蓄电池12充电。

根据上述构成，由乘车者将踏板8向前进行驶时的旋转驱动方向踩踏而进行行驶时，通过作为人力驱动力的踏力经由链条15使后轮4旋转，并且追加与上述踏力对应的辅助驱动力而使前轮3旋转，因此即使在上坡等也可以轻松地行驶。

另外，在行驶中停止踏板8的旋转的情况下，不追加辅助驱动力，并且倒轮闸50为空旋转状态，因此可以无障碍地进行惰性行驶。

另外，在行驶中由乘车者使踏板8向前进行驶时的旋转方向的反方向旋转的情况下，倒轮闸50动作而对后轮4进行制动，并且通过电动机10的再生制动动作对前轮3进行制动。这样，不仅制动后轮4，也制动前轮3，因此与只制动后轮4的情况相比，能够以稳定的状态进行制动。另外，该情况下，对应于踏力，踏力越大，电动机10的再生制动动作下的制动力越大，由此能够以前轮3和后轮4的制动力的比率稳定的状态更好地停止等，更更加良好地制动。

另外，在该电动自行车1中采用了倒轮闸50，因此，可进行电动机10的再生制动动作，并且通过用脚使踏板8向前进行驶时的反方向旋转，在紧紧地握住手把5的状态下使倒轮闸50动作进行制动，并且能够执行电动机10的再生制动动作下的制动，与使用制动杆进行制动的情况相比，安全性提高。

另外，后轮4仅通过倒轮闸50进行制动，前轮3仅通过电动机10的再生制动动作进行制动，因此，可以防止前轮3和后轮4的制动力的比率不平衡（对应于踏力，调节控制电动机10的再生制动动作下的制动力的情况），或者将其抑制在最小限度（根据踏力，仅简单地ON／OFF控制电动机10的再生动作的情况）。其结果，可以在稳定的状态下极好地对前轮3和后轮4进行制动，良好地维持安全性。

另外，根据上述构成，将由检测对踏板8的踏力的扭矩传感器等构成的踏力检测器23兼用作检测踏板8向前进行驶时的反方向旋转的检测器，因此，可以相应地减少零件数量，降低制造成本。即，在现有的电动自行车中，利用踏力检测器检测施加在踏板的踏力，但除此之外，需要用于检测制动杆的动作的开关及传感器，因此，具有相应地增加制造成本的缺点，根据本发明，无需用于检测制动杆的动作的开关及传感器，因此，能够相应地抑制制造成本。

另外，在上述实施方式中，作为倒轮闸50，对使用“滚柱式单向超越离合器驱动式”的情况进行了说明，但不限于此，也可以代替该方式而使用“圆锥体驱动式”的倒轮闸及“多板式”的倒轮闸。

另外，在上述实施方式中对将由检测对踏板8的踏力的扭矩传感器等构成的踏力检测器23用作检测踏板8向前进行驶时的反方向旋转的检测器（即，作为检测通过乘车者使倒轮闸50动作的动作的检测器的倒轮闸动作检测器）的情况进行了说明，但不限于此。即，代替由扭矩传感器构成的踏力检测器23，作为检测踏板8向反方向旋转的反方向旋转检测器，也可以至少使用下述传感器的一个：检测曲柄7的旋转方向的曲柄旋转传感器、在作为安装于后轮4的轮毂9的后部轮体的后链轮14安装的扭矩传感器、检测作为安装于后轮4的轮毂9的后部轮体的后链轮14的旋转方向的后部轮体旋转传感器、检测作为向后轮4侧传递对踏板8的踏力的环状驱动力传递体的链条15的张紧状态的张力传感器、检测后轮4的轮毂轴的扭矩的轮毂轴扭矩传感器、检测该电动自行车的加速度的加速度传感器。

上述曲柄旋转传感器检测曲柄7的旋转方向，即使不使用高精度的传感器也能够容易地检测曲柄7的反方向的旋转。因此，作为上述反方向旋转检测器，通过使用曲柄旋转传感器，具有可减少制造成本的优点。另外，也可以代替检测曲柄7的旋转方向的传感器，简单地将能够检测曲柄7向反方向旋转的机械式传感器及电气传感器设置在曲柄轴附近部位及曲柄轴的轴承部等。另外，也可以将同样构成的机械式传感器及电气传感器安装在后链轮14上。另外，作为检测链条15的张紧状态的张力传感器，也可以如下地构成，即，设置检测作用于挂设在前链轮13和后链轮14的链条15的下侧部分的负荷值的负荷传感器，在使曲柄7向反方向旋转时，利用链条15的下侧部分的张紧，链条15的下侧部分按压上述荷重传感器，在作用规定负荷以上的情况下，判定为曲柄7向反方向旋转。另外，也可以根据链条张力检测检测链条15的下侧部分张紧的力增加，判定为曲柄7向反方向旋转。另外，还可以在后轮4的轮毂9上设有扭矩传感器，判定为曲柄7向反方向旋转。

另外，作为上述反方向旋转检测器，也可以构成为组合检测曲柄位置的传感器和检测踏板踏力的传感器，判别踏板踏力向正方向或反方向的哪一方向作用。另外，还可以组合检测电动自行车1的加速度的加速度传感器和检测踏板踏力的扭矩传感器，检测加速度为负值的情况及踏力，判定曲柄7向反方向旋转。另外，还可以组合检测电动自行车1的加速度的加速度传感器和曲柄旋转传感器，检测加速度为负值的情况及曲柄的旋转，判定曲柄7向反方向旋转。

另外，在上述实施方式中，使曲柄7向反方向旋转时，控制部11对电动机10进行再生制动动作，进行制动以及充电，但不限于此，控制部11也可以不进行充电动作（再生动作）而只进行制动动作。另外，也可以在使曲柄7向反方向旋转时，代替控制部11对电动机10进行再生制动动作及制动动作，使电动机10立即进行停止动作。该情况下，不进行前轮3的制动动作，例如，与在使曲柄7向反方向旋转时也延迟进行电动机10的停止动作的情况相比，可以削减能源消耗。

另外，在上述实施方式中对作为向后轮4传递来自踏板8的踏力的环状的驱动力传递体使用链条15的情况进行了说明，但不限于此，也可以代替链条15而使用齿形带。另外，同样地，在使用齿形带（驱动力传递齿形带）的情况下，作为后部轮体，可以代替后链轮14而使用后齿轮。

另外，在上述实施方式中对作为制动装置仅设有倒轮闸50的情况进行了说明，但不限于此。即，也可以构成为在具有上述构成的倒轮闸50的基础上，如图7简略所示地设有设于一般的自行车那样的通过由制动杆41进行操作而动作的前轮3的制动装置40，另外，还可以设有通过由制动杆41进行操作而动作的后轮4的制动装置（未图示）。另外，即使在该构成的情况下，只要在使倒轮闸50动作时，使电动机10进行再生动作即可。

另外，在该构成中，在制动的情况下基本上也使倒轮闸50动作，在非常的情况下及对倒轮闸50不适应的乘车者暂时乘坐的情况下优选使用由制动杆41进行操作的制动装置40。

另外，如上述，在不仅设有倒轮闸50，还设有通过由制动杆41进行操作而动作的前轮3等制动装置（制动杆操作型制动装置）时，也可以如下地构成。即，可以通过控制部11如下进行控制，即，以使操作制动杆41且倒轮闸50动作的方式使踏板8向反方向旋转的情况下的对电动机10的再生制动动作及制动动作下的制动力比倒轮闸50或上述制动杆操作型制动装置的仅任一方动作时的对电动机10的再生制动动作及制动动作下的制动力小。即，在倒轮闸50和制动杆操作型制动装置的二者动作时，可能会进一步施加电动机10的制动，制动力急剧增加并打滑等，因此，为了避免这样的不良情况的产生，在倒轮闸50和制动杆操作型制动装置二者动作时，优选减小电动机10的制动力。

另外，在上述实施方式中对电动机10内设于在前轮3的中心部配设的前轮毂16的情况进行了说明，但不限于此。图8～图11表示本发明其它实施方式的电动自行车。在该实施方式中，如图8～图11所示，电动机10配设于在前轮3与后轮4之间的中间位置（更详细地说，中间位置的下部）配置的电动机驱动单元30的内部。而且，通过形成这样的配置构成，重量较大的电动机驱动单元30配置在电动自行车1的前后方向中央，因此，容易抬高前轮3及后轮4，行驶路中即使有台阶也能容易地跨过等，电动自行车1的车身（车架2等）的操作性优良，另外，行驶稳定性也良好。

如图10所示，电动机驱动单元30将形成外壳部及隔壁部的单元壳体31的内部划分为配设于前侧且旋转自如地支承曲柄轴7a而构成的曲柄轴配设部32；配设于前后方向的中央且配设有由控制基板及各种电子零件等构成的控制部11的控制区域部33；靠后配设于左侧且内装有电动机10的电动机部34；配设有以旋转自如地方式配设减速齿轮35及辅助驱动力输出轴36等而构成的减速机构37的减速机构部等。另外，在电动机控制单元30前部的曲柄轴7a的外周位置配设有由检测与曲柄轴7a一体地旋转的曲柄轴外装筒体38的扭转状态，检测作用于踏板8的踏力的扭矩传感器等构成，也作为反方向旋转检测器发挥功能的踏力检测器23、及通过检测曲柄轴7a的旋转速度来检测电动自行车1的速度的行驶速度检测器（未图示）。另外，图10的39是以与曲柄轴外装筒体38一体旋转的方式通过一端部连结，在另一端部安装有前链轮13的曲柄轴外装辅助筒体。

另外，在电动机驱动单元30的前链轮13的后方部位，以安装于从电动机驱动单元30突出的辅助驱动力输出轴36的姿势配设有输出在电动机10产生的辅助驱动力的作为辅助驱动轮体的辅助驱动链轮40。而且，通过使辅助驱动链轮40在前链轮13的后方部位以向上方抬起链条15的下侧部分的状态啮合配置，在人力驱动力上追加辅助驱动力，向后轮4传递这些驱动力。另外，在该实施方式中，在电动机驱动单元30的电动机10与辅助驱动链轮40之间的辅助驱动力传递路径上，更详细地说在减速齿轮35与辅助驱动力输出轴36之间配设有单向离合器机构41。由此，在电动机10未旋转的状态下踩踏踏板8的情况下，防止电动机10的负荷作用于踏板8上，以使踩踏踏板8的力不过大。另外，图9、图12的42是以链条15与辅助驱动链轮40啮合的卷绕角度增加至适当的角度的方式进行导向，并且吸收链条15的松弛而适度地保持链条15的张紧状态的张力装置。

在上述构成中，控制部11在通过乘车者操作设于手边操作部的电源开关而处于可追加辅助驱动力的可辅助状态的情况下，进行以下的控制动作。

在由乘车者向前进行驶时的旋转驱动方向踩踏踏板8进行行驶时，通过踏力检测器23检测踏板8（曲柄轴7a）的踏力和旋转方向，以输出与此对应的辅助驱动力的方式控制电动机10。另外，电动自行车1的行驶速度超过规定速度时，逐渐减少辅助驱动力的附加量，以上限行驶速度值以上时不追加辅助驱动力的方式进行控制。

另外，行驶中通过乘车者停止踏板8的旋转的情况下，踏力为0或接近于0的值，通过踏力检测器2检测该状态，因此，控制部11以不追加辅助驱动力的方式控制电动机10等。

在行驶中通过乘车者向前进行驶时的旋转方向的反方向旋转踏板8的情况下，通过踏力检测器23检测曲柄轴7a向反方向旋转的情况并且也检测此时的踏力，将这些信息的信号向控制部11输入。控制部11在从踏力检测器23输入使曲柄轴7a向反方向旋转的信息的信号时，如图12所示，以立即使电动机10（瞬间地）停止动作的方式进行控制。由此，在电动机10立即停止的状态下使倒轮闸50动作。

根据该构成，在使踏板8向反方向旋转时，可以防止经由踏板8对乘车者的脚作用极大的负荷，可以减轻对乘车者的脚的负荷。

即，在没有倒轮闸50，操作制动杆进行制动动作的一般的电动自行车中，在行驶中几乎不使踏板8向反方向旋转，另外，在后链轮与后轮4的轮毂之间安装单向离合器，几乎不将反向的旋转力向后轮4侧传递。另外，在乘车者停止踩踏而使踏力为0（或接近于0的小值）时，以立即停止电动机10的方式进行控制时，电动机10的急停会产生对踏板8的若干冲击（所谓的不适感），或由于对踏板8的冲击而产生反复ON、OFF动作的现象（所谓的生涩感）。因此，此时，通常延迟电动机10的停止动作（例如，0.4秒），尽可能顺畅地使其停止。

但是，在行驶中向反方向旋转踏板8的情况同样地适用这种控制方法时，如图13所示，在使踏板8向反方向旋转的瞬间，电动机10也向正方向（输出辅助驱动力的旋转方向）旋转，因此，对于乘车者的脚踩踏动作，在上述延迟时间期间，通过电动机10产生大的反作用力，对乘车者的脚的负荷极大地增加。

因此，为了应对这种问题，在从踏力检测器23输入使曲柄轴7a向反方向旋转的信息的信号时，以立即（瞬间地）使电动机10停止动作的方式进行控制。由此，使电动机10即时停止，可以防止在使踏板8向反方向旋转时经由踏板8对乘车者的脚作用极大的负荷，可以减轻对乘车者的脚的负荷。另外，根据该构成，还具有可以即时停止电动机10的无用的旋转，可以减少能源消耗。

另外，在该情况下，更优选作为使电动机10立即停止时的反方向的踏力值，设置阈值（电动机停止用阈值，例如－3.0kg），在作用比该反方向的踏力低的踏力时，判断为乘车者有意地向反方向旋转踏板8，使电动机10立即停止。即，即使在行驶中停止踏板8进行惰性行驶时，也根据情况的不同而有可能会使踏板8反旋，该情况下，向反方向旋转的踏力不太大，因此，以使在该情况下以使该踏力为阈值以下的方式设定阈值。由此，在这种惰性行驶时不使电动机10急停，而使电动机10的停止动作延迟。其结果，可防止电动机10急停造成的对踏板8的若干冲击（所谓的不适感）及因对踏板8的冲击而反复进行ON、OFF动作的现象（所谓滞涩感）的发生。

产业上的可利用性

本发明可适用于可在来自踏板的踏力的人力驱动力上追加由电动机产生的辅助驱动力进行行驶，并且可利用上述电动机进行再生制动动作及制动动作及停止动作的各种电动自行车。

Claims (8)

1.一种电动自行车，其特征在于，具备：

电动机，其产生辅助驱动力；

倒轮闸，其配设于后轮的轮毂内，在使踏板向前进行驶时的反方向旋转时动作；

控制部，其在倒轮闸动作时使所述电动机进行再生制动动作、制动动作或停止动作。

2.如权利要求1所述的电动自动车，其特征在于，

所述电动机配设于前轮的轮毂内，所述控制部在倒轮闸动作时使所述电动机进行再生制动动作或制动动作。

3.如权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，

设有检测踏板向反方向旋转或产生与之对应的现象的反方向旋转检测器，作为所述反方向旋转检测器，至少使用下述传感器中的一个：安装于设有曲柄轴的部位的扭矩传感器、检测曲柄轴的旋转方向的曲柄旋转传感器、在安装于后轮的轮毂的后部轮体安装的扭矩传感器、检测安装于后轮的轮毂的后部轮体的旋转方向的后部轮体旋转传感器、向后轮侧传递对踏板的踏力的环状驱动力传递体的张紧状态的张力传感器、检测后轮的轮毂轴的扭矩的轮毂轴扭矩传感器、检测该电动自行车的加速度的加速度传感器。

4.如权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，

也利用检测对踏板的踏力的踏力检测器来检测安装有踏板的曲柄向前进行驶时的反方向旋转的情况。

5.如权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，

具有作为所述电动机的电源的蓄电器，通过所述电动机的再生制动动作对所述蓄电器进行充电。

6.如权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，

所述电动机配置于前轮与后轮之间的中间位置。

7.如权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，

设有检测踏板向反方向旋转的反方向旋转检测器，

检测到踏板向反方向旋转时，通过控制部立即使所述电动机停止。

8.如权利要求7所述的电动自行车，其特征在于，

对使踏板向反方向旋转时的踏力设计阈值，在检测到踏板向反方向旋转且以比所述阈值大的踏力使其向反方向旋转时，通过控制部立即使所述电动机停止。

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