ES2229425T3 - Dispositivo de control para bicicleta con motor auxiliar. - Google Patents
Dispositivo de control para bicicleta con motor auxiliar.Info
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- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
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Abstract
EL OBJETO DE LA INVENCION ES OBTENER UNA FUERZA AUXILIAR A PARTIR DE UNA FUERZA DE DEPRESION Y FIJAR LA FUERZA AUXILIAR PARA UNA FUERZA DE DEPRESION FIJA PARA CONSEGUIR UN PEDALEO COMODO Y CONSEGUIR UN PEDALEO FACIL EN UNA PENDIENTE HACIA ARRIBA CON UNA FUERZA DE DEPRESION DEBIL APLICADA A LOS PEDALES SIN SENTIR INCOMODIDAD ALGUNA EN UN VELOMOTOR QUE COMPRENDE UN ELEMENTO DE DETECCION DE FUERZAS DE DEPRESION (S V ,S T , S A ) QUE DETECTA UNA FUERZA DE DEPRESION APLICADA POR EL CICLISTA Y UN MOTOR ELECTRICO CAPAZ DE EJERCER UNA FUERZA AUXILIAR SEGUN LA FUERZA DE DEPRESION DETECTADA POR EL ELEMENTO DE DETECCION DE FUERZAS DE DEPRESION, PUDIENDOSE CAMBIAR UNA RELACION DE ASISTENCIA DEFINIDA COMO LA RELACION ENTRE LA FUERZA AUXILIAR EJERCIDA POR EL MOTOR ELECTRICO Y LA FUERZA DE DEPRESION EJERCIDA POR EL CICLISTA. EL FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR ELECTRICO LO CONTROLA UN CONTROLADOR (31) DE MODO QUE SE PUEDA CAMBIAR UNA RELACION DE ASISTENCIA DEFINIDA COMO LA RELACION ENTRE UNA FUERZA AUXILIAR EJERCIDA POR EL MOTOR ELECTRICO Y UNA FUERZA DE DEPRESION EJERCIDA POR EL CICLISTA SEGUN LA FUERZA DE DEPRESION DETECTADA POR EL ELEMENTO DE DETECCION DE FUERZAS DE DEPRESION Y EL FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR ELECTRICO TAMBIEN LO CONTROLA UN CONTROLADOR DE MODO QUE CUANDO UN VALOR DETECTADO POR UN ELEMENTO DE DETECCION DE ANGULOS DE INCLINACION QUE DETECTA EL ANGULO DE INCLINACION DE LA SUPERFICIE DE UNA CARRETERA SOBRE LA QUE CIRCULA EL VELOMOTOR SEA MAYOR QUE O IGUAL A UN ANGULO PREDETERMINADO, LA RELACION DE ASISTENCIA AUMENTE DESDE 1 CON UN AUMENTO DEL VALOR DETECTADO.
Description
Dispositivo de control para bicicleta con motor
auxiliar.
La presente invención se refiere en términos
generales a una bicicleta asistida por motor de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1.
Una bicicleta asistida por motor de acuerdo con
el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por la Patente
EP-A-0 569 954.
Este documento presenta un índice de asistencia
que se cambia a "0" cuando la fuerza de depresión excede un
valor predeterminado de la fuerza durante un periodo de tiempo
predeterminado para poner en práctica el control de fallos.
Una bicicleta asistida por un motor de este tipo
se conoce, por ejemplo, por la Publicación Puesta a la Disposición
Pública de la Patente Japonesa Nº 7-309283. En esta
bicicleta asistida por un motor, el funcionamiento de un motor
eléctrico está controlado de tal manera que en el área de la
velocidad baja, de por ejemplo de 6 km/hora, o menos, la relación
de asistencia (fuerza de apoyo / fuerza de depresión) definida como
la relación de la fuerza de apoyo del motor eléctrico a la fuerza de
depresión ejercitada por el ciclista está fijada en un valor (por
ejemplo, 3) mayor que 1, mientras que en el área de la velocidad
media, mayor que por ejemplo 6 km/hora, el índice de asistencia
está, por ejemplo, fijado en 1.
Sin embargo, en el estado anterior de la técnica
presentado arriba, el índice de asistencia está determinado sin
relación ninguna a la fuerza de depresión.
En consecuencia, cuando el ciclista con una
fuerza de depresión débil, como por ejemplo una mujer o una personal
mayor, pedalea yendo en una bicicleta por una pendiente de subida,
no se puede conseguir una gran fuerza de apoyo así que al ciclista
le resulta difícil pedalear yendo por una pendiente cuesta arriba.
Además, a pesar de que la fuerza de depresión sea fija, la fuerza
de apoyo varía con la velocidad del vehículo en el área de la
velocidad baja o media y así el ciclista puede sentirse incómodo.
Aparte de lo anteriormente dicho, en el caso de que se trate de un
ciclista débil, la velocidad del vehículo decrece necesariamente
durante el recorrido por una cuesta hacia arriba así que, por
ejemplo, la fuerza de apoyo aumenta con rapidez en el área de la
velocidad baja de 6 km/hora, o menos. En consecuencia, existe la
posibilidad de que el ciclista pueda sentir la incomodidad debido a
tan rápido aumento de la fuerza de apoyo.
Por consiguiente, constituye el objeto de la
presente invención proporcionar un dispositivo de la fuerza de
apoyo en una bicicleta asistida por motor que pueda proporcionar
fuerza de apoyo acorde con la fuerza de depresión y pueda fijar la
fuerza de apoyo para una fuerza de depresión fija con el fin de
permitir un pedaleo confortable.
Se consigue este objeto por medio de las
características de la reivindicación 1.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona una bicicleta asistida por un motor que tiene medios de
detección de la fuerza de depresión para que el ciclista pueda
detectar la fuerza de depresión, y un motor eléctrico capaz de
ejercer la fuerza de apoyo de acuerdo con la fuerza de depresión
detectada por los citados medios de detección de la fuerza de
depresión, en el que se proporciona el dispositivo de control de la
fuerza de apoyo que comprende un controlador para controlar el
funcionamiento del citado motor eléctrico, caracterizado porque el
citado controlador controla el funcionamiento del citado motor
eléctrico para que la relación de asistencia (fuerza de apoyo /
fuerza de depresión) definida como la relación de la fuerza de apoyo
realizada por el citado motor eléctrico a la fuerza de depresión
ejercitada por el citado ciclista, aumenta dentro de una gama
predeterminada de la fuerza de depresión detectada por los citados
medios de detección de la fuerza de depresión.
De acuerdo con esta configuración, el índice de
asistencia cambia de acuerdo con la fuerza de depresión para que se
pueda conseguir la fuerza de apoyo de acuerdo con la fuerza de
depresión. Además, cuando la fuerza de depresión es fija, la fuerza
de apoyo no cambia para, de esta manera, permitir un pedaleo
cómodo.
Preferentemente, el citado controlador controla
el funcionamiento del citado motor eléctrico para que cuando la
fuerza de depresión detectada por los citados medios de detección
de la fuerza de depresión es igual o mayor que la fuerza ajustada,
el citado índice de asistencia se determine en 1, mientras que
cuando la fuerza de depresión detectada por los medios de detección
de la fuerza de apoyo es menor que la citada fuerza ajustada, el
citado índice de asistencia esté ajustado a un valor mayor que 1.
Con esta configuración, se ejerce una gran fuerza de apoyo en ayuda
de un ciclista con una fuerza de depresión débil y se previene un
excesivo aumento de la fuerza de apoyo en el caso del ciclista con
una gran fuerza de depresión. Además, cuando se fija la fuerza de
depresión, la fuerza de apoyo permanece sin cambio.
Preferentemente, el citado controlador controla
el funcionamiento del citado motor eléctrico para que el citado
índice de asistencia sea gradualmente aumentado desde 1 con un
incremento en la fuerza de apoyo detectada por los citados medios de
la fuerza de depresión. Con esta configuración, la fuerza de apoyo
puede ser aumentada de acuerdo con la fuerza de depresión
independientemente de la capacidad de pedaleo del ciclista.
Además, cuando la fuerza de depresión es fija, la
fuerza de depresión no se cambia.
Preferentemente, el citado controlador controla
el funcionamiento del citado motor eléctrico para que cuando la
fuerza de depresión detectada por los citados medios de detección
de la fuerza de depresión es igual o mayor que la máxima fuerza
fijada mayor que la citada fuerza fijada, el citado índice de
asistencia se fija en un valor menor de 1. Con esta configuración,
se puede evitar un aumento excesivo en la fuerza resultante como la
suma de la fuerza de depresión y la fuerza de apoyo para de esta
manera conseguir la propia fuerza resultante adaptada para la
bicicleta. En consecuencia, la fuerza de apoyo ejercitada por el
motor eléctrico puede ajustarse a la bicicleta.
Preferentemente, el dispositivo de la fuerza de
apoyo comprende además los medios de detección de la velocidad del
vehículo para detectar la velocidad del vehículo correspondiente a
la citada bicicleta donde el citado controlador controla el
funcionamiento del citado motor eléctrico para que cuando la
velocidad del vehículo detectada por los citados medios de detección
de la velocidad del vehículo esté en las áreas de la velocidad baja
o media menor de o igual a la velocidad fijada, el citado índice de
asistencia está ajustado al valor igual o mayor que 1 mientras que
la velocidad del vehículo detectada por los citados medios de
detección de la velocidad está en el área de la velocidad baja
igual a o menor que otra velocidad fijada menor que la citada
velocidad fijada, el citado índice de asistencia disminuye con el
aumento de la fuerza de depresión detectada por los citados medios
de detección de la citada fuerza de depresión. Con esta
configuración, el índice de asistencia puede ser aumentado en las
áreas de la velocidad baja y media para de esta manera hacer posible
el pedaleo fácil. Además, cuando la fuerza de depresión es grande
en el área de la velocidad baja, el índice de asistencia está
ajustado para ser relativamente pequeño para de esta manera
prevenir el consumo de la batería y el sobrecalentamiento del motor
eléctrico y evitar asimismo el rápido arranque de la bicicleta.
Preferentemente, se proporciona unos medios de
detección del ángulo de pendiente para detectar el ángulo de la
pendiente de la superficie de la carretera sobre la que se mueve la
citada bicicleta mientras que el citado controlador controla el
funcionamiento del citado motor eléctrico para que cuando el ángulo
de la pendiente detectado por medio de los citados medios de
detección del ángulo de la pendiente es igual ó mayor que el ángulo
ajustado, el citado índice de asistencia aumenta desde 1 con el
aumento del ángulo de la pendiente.
De acuerdo con esta configuración el índice de
asistencia se incrementa de acuerdo con el ángulo de la pendiente de
la superficie de la carretera cuando el ángulo de la pendiente se
vuelve mayor que o igual al ángulo fijado.
En consecuencia, la fuerza de apoyo puede ser
aumentada de acuerdo con la fuerza de depresión independientemente
de la velocidad del vehículo, para que el ciclista pueda pedalear
con facilidad cuando va en bicicleta con una fuerza de depresión
débil sin sentir ninguna incomodidad.
Preferentemente, se proporciona medios de la
detección del ángulo de la pendiente para detectar el ángulo de la
pendiente de la superficie de la carretera sobre la que se mueve la
citada bicicleta, los medios de detección de la velocidad del
vehículo para detectar la velocidad del vehículo de la citada
bicicleta, en los que el citado controlador controla el
funcionamiento del citado motor eléctrico para que en la primera
situación donde la velocidad del vehículo detectada por los citados
medios de la detección de la velocidad del vehículo sea menor o
igual a la velocidad fijada y el ángulo de la pendiente detectada
por los citados medios de detección del ángulo de la pendiente sea
mayor o igual al ángulo fijado, el citado índice de asistencia esté
ajustado al valor mayor que 1, mientras que en cualquier situación
distinta que la primera, el citado índice de asistencia está
ajustado al valor menor o igual a 1.
De acuerdo con esta configuración, cuando la
velocidad del vehículo se vuelve menor o igual a la velocidad fijada
y el ángulo de la pendiente se vuelve mayor que o igual al ángulo
fijado durante el recorrido por la pendiente de subida, el índice
de asistencia está fijado en un valor mayor que 1. Por
consiguiente, el ciclista puede pedalear con facilidad con una
fuerza de depresión débil sin sentir ninguna incomodidad. Además,
durante el recorrido por la carretera llana, el índice de
asistencia está fijado en un valor menor o igual a 1. En
consecuencia, un aumento indebido de la carga para el motor
eléctrico puede ser evitado para, de esta manera, prolongar la vida
de la batería y asimismo se puede evitar una excesiva aceleración
en la carretera llana.
Preferentemente, se ha proporcionado medios de
detección de la velocidad del vehículo para detectar la velocidad
del vehículo de la citada bicicleta, en la que el citado
controlador controla el funcionamiento del citado motor eléctrico
para que en la primera situación en la que la velocidad del vehículo
detectada por los citados medios de la detección de velocidad del
vehículo sea menor o igual a la velocidad fijada y la fuerza de
depresión detectada por los citados medios de la detección de la
fuerza de depresión sea mayor o igual a la fuerza fijada, el citado
índice de asistencia esté ajustado al valor mayor que 1 mientras
que en cualquier situación distinta a la primera, el citado índice
de asistencia está ajustado a un valor menor que o igual a 1.
De acuerdo con esta configuración, cuando la
velocidad del vehículo se vuelve menor que o igual a la velocidad
fijada y la fuerza de depresión se vuelve mayor que o igual a la
fuerza fijada durante el recorrido por la pendiente hacia arriba,
el índice de asistencia está ajustado a un valor mayor que 1. Por
consiguiente, un aumento indebido de la carga del motor eléctrico se
puede evitar para de esta manera prolongar su vida útil y también
se puede evitar la excesiva aceleración en la carretera llana.
Algunas realizaciones preferentes de la presente
invención serán descritas a continuación con referencia a los
dibujos adjuntos.
La Figura 1 es una vista lateral de una bicicleta
asistida por motor de acuerdo con la primera realización preferente
de la presente invención.
La Figura 2 es una vista vertical transversal de
una unidad de motor correspondiente a la sección transversal tomada
a lo largo de la línea 2-2 en la Figura 3.
La Figura 3 es una sección transversal tomada a
lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2.
La Figura 4 es un diagrama esquemático que
muestra la configuración del dispositivo de control para un motor
eléctrico.
La Figura 5 es un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto a la fuerza de depresión en la primera
realización preferente.
La Figura 6 es un gráfico que muestra una fuerza
de apoyo y una fuerza resultante en relación con la fuerza de
depresión en la primera realización preferente.
La Figura 7 es un gráfico que muestra una fuerza
de apoyo en relación con la fuerza de depresión en la segunda
realización de la presente invención.
La Figura 8 es un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto a la fuerza de depresión en la tercera
realización preferente de la presente invención.
La Figura 9 en un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto a una fuerza de depresión en la cuarta
realización preferente de la presente invención.
La Figura 10 es un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto a la velocidad de un vehículo y la fuerza de
depresión en la quinta realización de la presente invención.
La Figura 11 es un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto a la velocidad del vehículo y la fuerza de
depresión en la sexta realización preferente de la presente
invención.
La Figura 12 es un diagrama esquemático que
muestra la configuración de un dispositivo de control para un motor
eléctrico de acuerdo con la sexta realización preferente de la
presente invención.
La Figura 13 es un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto a un ángulo de la pendiente en la séptima
realización preferente.
La Figura 14 es un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto al ángulo de la pendiente y la velocidad del
vehículo en la octava realización preferente de la presente
invención.
La Figura 15 es un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto al ángulo de la pendiente y la velocidad del
vehículo en la novena realización de la presente invención.
La Figura 15 es un gráfico que muestra un índice
de asistencia respecto a la fuerza de depresión y la velocidad del
vehículo en la décima realización preferente de la presente
invención.
Refiriéndonos primero a la Figura 1, la bicicleta
asistida por motor incluye un cuadro 11. La horquilla delantera 13
está soportada de manera conducible por un tubo delantero 12
conectado con el extremo frontal del cuadro 11. La rueda delantera
W_{F} está sujeta de manera giratoria a los extremos más bajos de
la horquilla 13. La barra del manillar 14 está provista en el
extremo superior de la horquilla delantera 13. La unidad de motor 16
que tiene el motor eléctrico 15 está provista en la parte inferior
del cuadro 11. Un par de horquillas 17, derecha e izquierda, se
extienden de manera oblicua hacia abajo desde el cuadro 11 en la
posición situada por encima de la parte trasera de la unidad del
motor 16 y se extiende sustancialmente de manera horizontal en la
posición por detrás de la unidad del motor 16. La rueda trasera
W_{R} está sujeta de manera giratoria a los extremos traseros de
las horquillas traseras 17. Un par de soportes 18, derecho e
izquierdo, se extiende entre los extremos traseros de las
horquillas traseras 17 y el extremo trasero del cuadro 11. El
asiento 19 está montado en la parte trasera del cuadro 11 de tal
manera que el asiento 19 está ajustado verticalmente en su
posición. Un transportín de carga 20 está situado de manera fija
detrás del asiento.
El cigüeñal 22 que tiene pedales de manivela 21
en sus extremos opuestos está ajustado de manera giratoria a la
carcasa 35 de la unidad del motor 16. La rueda dentada de arrastre
24 está provista sobre el cigüeñal 22 de manera que pueda transmitir
la fuerza de rotación desde el cigüeñal 22 y asimismo puede recibir
la fuerza de apoyo del motor 15. Una cadena contínua 26 está
dispuesta entre la rueda dentada de arrastre 24 y la rueda accionada
25 provista sobre el eje de la rueda trasera W_{R}.
La cesta delantera 28 está montada a través de
una abrazadera 27 en el tubo delantero 12. La caja para la batería
29 está provista en la parte trasera de la cesta delantera 28 y
está sujeta a la abrazadera 27. La batería 30 para el suministro de
la energía eléctrica al motor 15 está guardada de manera amovible en
la caja para la batería 29.
El funcionamiento del motor 15 está controlado
por un controlador 31 sujeto fijamente a la parte inferior del
cuadro 11 delante de la unidad del motor 16. El controlador 31
controla el funcionamiento del motor 15 de acuerdo con la fuerza de
depresión por el ciclista y la velocidad del vehículo.
La mayoría del cuadro está cubierta con un
revestimiento 32. El interruptor principal 33 para el suministro de
la energía eléctrica desde la batería 30 hasta el controlador 31 y
el motor 15 está provisto en la parte superior de la cubierta
32.
En relación también con las Figuras 2 y 3, la
carcasa 35 de la unidad del motor 16 está unida de manera fija a la
parte inferior del cuadro 11. Un cilindro hueco giratorio 36
conectado con la rueda dentada de arranque 24 está unido de manera
giratoria a través del rodamiento de bolas 37 a la parte derecha de
la carcasa (la parte superior según se ve en la Figura 3). La parte
derecha extrema del cigüeñal 22 está unida a través del cojinete de
agujas 38 al cilindro giratorio 36 y la parte izquierda extrema del
cigüeñal 22 está sujeta a través del rodamiento de bolas 39 a la
parte izquierda de la carcasa 35 (la parte inferior según se puede
ver en la Figura 3).
La fuerza de depresión aplicada a los pedales de
manivela 21 fijados en los extremos opuestos del cigüeñal 22 está
transmitida desde el cigüeñal 22 a través de sistema de transmisión
de la fuerza de depresión 40 hasta la rueda dentada de arrastre 24.
El resultado del rendimiento del motor 15 montado sobre la carcasa
35 está transmitido a través del sistema de transmisión de la fuerza
de apoyo 41 hasta la rueda dentada de arrastre 24 para ayudar a la
fuerza de depresión aplicada a los pedales de manivela 21.
El sistema de transmisión de la fuerza de
depresión 40 para la transmisión de la fuerza de rotación del
cigüeñal 22 hasta la rueda dentada de arrastre 24 está compuesto de
una barra de torsión 42 conectada al cigüeñal 22 y el primer
embrague de una sola dirección 43 provisto entre el cilindro
giratorio 36 y la barra de torsión 42.
El cigüeñal 22 está formado con una ranura 44 que
se extiende de manera axial. La barra de torsión 42 está montada en
la ranura 44. La barra de torsión 42 tiene una sólida parte del eje
cilíndrica 42a unida de manera giratoria dentro de la ranura 44,
una parte del brazo 42b formado en el extremo izquierdo de la parte
del eje 42a (un extremo inferior según se puede ver en la Figura 3)
para que pueda sobresalir en direcciones opuestas, y la otra parte
del brazo 42c formada en el extremo derecho de la parte del eje 42a
(el extremo superior según se puede ver en la Figura 3). La parte
del eje 42a está torcida de acuerdo con la entrada de la fuerza de
depresión desde el cigüeñal 22 hasta la parte del brazo 42b
transmitiendo de esta manera la fuerza de depresión a la otra parte
del brazo 42c.
El primer embrague de una sola dirección 43 es
conocido dentro do esta técnica. Cuando los pedales de manivela 21
están oprimidos para hacer girar normalmente el cigüeñal 22, la
fuerza de depresión desde el cigüeñal 22 es transmitida a través de
la barra de torsión 42, el primer embrague de una sola dirección 43
y el cilindro giratorio 36 hasta la rueda dentada de arrastre 24,
mientras que cuando los pedales de manivela 21 están oprimidos para
girar al revés el cigüeñal 22, el primer embrague de una sola
dirección 43 se desliza para permitir la rotación al revés del
cigüeñal 22.
El dispositivo deslizante interno 45 está sujeto
a la circunferencia exterior del cigüeñal 22 para no poder girar
respecto al mismo y sí poder moverse de manera axial respecto al
mismo. El dispositivo deslizante exterior 46 está sujeto a través
de una pluralidad de bolas 47 a la circunferencia exterior del
dispositivo deslizante interior 45 para ser giratorio respecto al
mismo.
El dispositivo deslizante interior 45 está sujeto
a través de una leva con un anillo interior del embrague en el
primer embrague de una sola dirección 43. La palanca de detección
48 está sujeta sobre un pivote a la carcasa 35. Una parte
intermedia de la palanca de detección 48 está en contacto con el
dispositivo deslizante exterior 46 en el lado opuesto al anillo
interior del embrague. Un sensor del recorrido 49 que constituye
los medios de detección de la fuerza de depresión S_{T}, en
cooperación con la palanca de detección 48, está montado sobre la
carcasa 35. La parte extrema frontal de la palanca de detección
está en contacto con el elemento de detección 49a del sensor de
recorrido 49. Un muelle 50 está interpuesto bajo compresión entre la
palanca de detección 48 y la carcasa 35 para que la palanca de
detección 48 se mantenga en contacto elástico con el dispositivo de
deslizamiento exterior 46 por medio de una fuerza de orientación
del muelle 50. Por consiguiente, el dispositivo de deslizamiento
exterior 46 y el dispositivo de deslizamiento interior 45 están
orientados hacia el anillo interior del embrague del primer embrague
de una sola dirección 43.
Cuando la barra de torsión 42 está torcida de
acuerdo con la fuerza de depresión de entrada procedente de los
pedales de manivela 21 hasta el cigüeñal 22, el dispositivo
deslizante interno 45 se desliza hacia abajo según se puede ver en
la Figura 3 a lo largo del eje del cigüeñal 22 contra la fuerza de
orientación del muelle 50 y la palanca de detección 48 presionada
por el dispositivo deslizante exterior 46 moviéndose con las
oscilaciones del dispositivo deslizante interior 45, presionando de
esta manera el elemento de detección 49a del sensor del recorrido
49. El recorrido del elemento de detección 49a es proporcional a la
dimensión del retorcimiento de la barra de torsión 42, es decir, la
fuerza de depresión de entrada de los pedales de manivela 21. De
esta manera, la fuerza de depresión de entrada es detectada por los
medios de detección de la fuerza de depresión S_{T}.
El sistema transmisor de la fuerza de apoyo 41
para transmitir la potencia del motor 15 a la rueda dentada de
arrastre 21 incluye un mecanismo de transmisión 52 ajustado al eje
giratorio 15a del motor 15, la primera marcha intermedia 54 unida
con un extremo del primer eje reactivo 53 paralelo al eje giratorio
15a y engranado con el mecanismo de transmisión 52, la segunda
marcha intermedia 55 formada íntegramente con el primer eje reactivo
53, la tercera marcha intermedia 56 engranada con la segunda marcha
intermedia 55, el segundo eje reactivo 57 coaxial con la tercera
marcha intermedia 56, el segundo embrague de una sola dirección 58
provisto entre la tercera marcha intermedia 56 y el segundo eje
reactivo 57, la cuarta marcha intermedia 59 formada íntegramente con
el segundo eje reactivo 57, y la rueda de marcha conducida 60
formada íntegramente con el cilindro giratorio 36 a la que la rueda
dentada de arrastre 24 está conectada y engranada con la cuarta
marcha intermedia 59.
En el sistema transmisor de la fuerza de apoyo
41, según se ha mencionado arriba, la fuerza de rotación generada
por el funcionamiento del motor 15 es transmitida a la rueda dentada
de arrastre 24 con la velocidad de rotación reducida. Cuando el
funcionamiento del motor 15 se para, el segundo embrague de una sola
dirección 58 funciona para permitir el ralentí del segundo eje
reactivo 57, permitiendo de esta manera la rotación de la rueda
dentada de arrastre 24 por medio de la fuerza de depresión aplicada
a los pedales 21.
En relación con la Figura 4 el circuito de mando
del motor 62 para conducir el motor eléctrico 15 está controlado
por el controlador 31. Los valores detectados procedentes de los
medios de detección S_{T} y los medios de detección de la
velocidad del vehículo S_{V} son introducidos dentro del
controlador 31. El controlador 31 emite una señal para controlar el
funcionamiento del motor 15 de acuerdo con los valores detectados
desde los citados medios de detección S_{T} y S_{V}.
Los medios de detección de la velocidad del
vehículo S_{V} funcionan para detectar la velocidad giratoria del
motor 15 que representa la velocidad de la bicicleta en la
situación de la potencia asistida por un motor 15. Como se puede
ver en las Figuras 2 y 3, los medios de detección de la velocidad
del vehículo S_{V} están compuestos de un reluctor 63 y una
bobina electromagnética de exploración tipo sensor 64. El reluctor
63 tiene una protuberancia 63a en su circunferencia exterior y está
ajustado a un eje giratorio 15a del motor 15. El sensor 64 tiene
una parte de detección 64a adaptada para estar situada enfrente de
la protuberancia 63a en la proximidad de la misma y está ajustado a
la carcasa 35.
En el controlador 31, el índice de asistencia
definido como la relación (fuerza de apoyo / fuerza de depresión) de
la fuerza de apoyo del motor 15 a la fuerza de depresión ejercitada
por el ciclista es de forma preliminar fijado como está mostrado en
la Figura 5. Más específicamente, cuando la fuerza de depresión
detectada por los medios de detección de la fuerza de depresión
S_{T} es menor de o igual a la primera fuerza fijada T_{1}, por
ejemplo, 20 kgf/cm^{2}, ó cuando la fuerza de depresión detectada
por los medios de detección de la fuerza de depresión S_{T} es
mayor que o igual a la tercera fuerza fijada T_{3}, por ejemplo,
70 kgf/cm^{2}, el índice de asistencia está fijado en "1".
Cuando la fuerza de depresión es mayor que la primera fuerza fijada
T_{1} y menor que la tercera fuerza fijada T_{3}, el índice de
asistencia está fijado en un valor mayor que 1 y cambiado de acuerdo
con la fuerza de depresión.
En la segunda fuerza fijada T_{2} ó T_{2}'
que se encuentra entre la primera fuerza fijada T_{1} y la
tercera fuerza fijada T_{3}, el índice de asistencia se convierte
en el valor de punta n_{p} ó n_{p}'. La segunda fuerza fijada
T2 ó T2' está fijada de manera arbitraria de acuerdo con la fuerza
de depresión máxima que puede ser ejercitada por el ciclista con una
fuerza de depresión débil, como puede ser el caso de una mujer o
una persona mayor. El valor de punta n_{p} ó n_{p}' está fijado
para que la fuerza resultante de la fuerza de depresión y la fuerza
de apoyo se convierta en la fuerza resultante máxima de 140
kgf/cm^{2} para la fuerza de depresión máxima de depresión de 70
kgf/cm^{2} que se presume puede conseguir un ciclista en general,
en el caso de que el índice de asistencia sea de "1". En el
caso de que T_{2} sea de 50 kgf/cm^{2}, n_{p} está fijado,
por ejemplo, en "1,8", ó en el caso de que T_{2}' sea de 35
kgf/cm^{2}, n_{p}' está fijado, por ejemplo, en "3",.
La Figura 6 muestra la fuerza resultante de la
fuerza de depresión y la fuerza de apoyo que se ha conseguido por
medio de la fijación del índice de asistencia como se muestra en la
Figura 5. En la Figura 6, las líneas interrumpidas muestran los
resultados según la técnica anterior en la que el índice de
asistencia es constante por lo que la fuerza de apoyo es cambiada de
forma lineal de acuerdo con la fuerza de depresión y en
consecuencia la fuerza resultante está también cambiada de forma
lineal de acuerdo con la fuerza de depresión. Por el contrario, las
líneas contínuas muestran la presente invención según la cual el
índice de asistencia fijado en un valor mayor que "1" en una
gama de fuerza de depresión (mayor que la primera fuerza fijada
T_{1} y menor que la tercera fuerza fijada T_{3}) está cambiado
de acuerdo con la fuerza de depresión. Como demuestran las líneas
contínuas, la fuerza de apoyo y la fuerza resultante pueden ser
aumentadas según se requiera. En el rango de la fuerza de depresión
de T_{2} a T_{3}, es preferible que la fuerza resultante sea
sustancialmente constante independientemente del aumento de la
fuerza de depresión como está mostrado por medio de la línea
contínua ó aumenta ligeramente con el aumento de la fuerza de
depresión como está mostrado por medio de la línea
interrumpida.
El funcionamiento de la primera realización
preferente será descrito a continuación. Cuando la fuerza de
depresión detectada por los medios de detección de la fuerza de
depresión S_{T} es menor que ó igual a la primera fuerza fijada
T_{1}, ó cuando la fuerza de depresión es mayor que ó igual a la
tercera fuerza fijada T_{3}, el índice de asistencia está fijado
en "1". En consecuencia, en una situación normal de recorrido
en bicicleta, donde no es necesaria una gran fuerza de depresión
para oprimir los pedales 21, ó durante el recorrido efectuado por
el ciclista capaz de desarrollar un gran fuerza de depresión, la
fuerza de asistencia está controlada de una manera similar a la que
se utilizaba en la técnica anterior, previniendo de esta manera la
excesiva marcha a alta velocidad de la bicicleta para permitir
correr con la fuerza de conducción apropiada. Además, en el caso de
que el ciclista con una baja fuerza de depresión, como puede ser
una mujer ó una persona mayor, desarrolla la máxima fuerza de
depresión, el funcionamiento del motor 15 está controlado para que
la máxima fuerza de apoyo sea desarrollada. En consecuencia, el
ciclista con una débil fuerza de depresión puede conseguir una gran
fuerza resultante similar a la que consigue el ciclista con la
fuerza de depresión alta, para que el ciclista con una baja fuerza
de depresión pueda también pedalear con facilidad yendo por una
pendiente cuesta arriba. Además, cuando la fuerza de depresión está
fijada, la fuerza de apoyo no cambia, para que de esta manera el
ciclista, yendo en la bicicleta, pueda pedalear sin sentir ninguna
incomodidad.
La Figura 7 muestra la segunda realización
preferente de la presente invención. En la segunda realización
preferente, el índice de asistencia está fijado de acuerdo con la
fuerza de depresión de la siguiente manera. Cuando la fuerza de
depresión detectada por los medios de detección de la fuerza de
depresión S_{T} es menor que la fuerza fijada T_{0}, el índice
de asistencia fijado mayor que "1" es gradualmente decrecido
con el incremento en la fuerza de depresión. Cuando la fuerza de
depresión está en el rango desde la fuerza fijada T_{0} hasta la
máxima fuerza fijada T_{M} mayor que la fuerza fijada T_{0}, el
índice de asistencia está fijado en "1". Cuando la fuerza de
depresión es mayor que la máxima fuerza fijada T_{M}, el índice de
asistencia decrece gradualmente desde "1" con un incremento de
la fuerza de depresión. La fuerza fijada T_{0} está puesta en 60
kgf/cm^{2}, por ejemplo, lo que sustancialmente corresponde al
peso de una persona media. Aparte de lo anterior, la máxima fuerza
fijada T_{M} está fijada en 70 kgf/cm^{2}, por ejemplo, lo que
corresponde a la mitad de 140 kgf/cm^{2} asumida como la máxima
fuerza resultante para la máxima fuerza de depresión de 70
kgf/cm^{2} que pueda ser desarrollada por un ciclista medio.
Además, el índice de asistencia cambia de acuerdo
con la fuerza de depresión con el fin de no exceder la curva A. La
curva A muestra el índice de asistencia donde la fuerza resultante
como la suma de la fuerza de depresión y la fuerza de apoyo es
coincidente con la máxima fuerza de depresión que puede conseguir
un ciclista medio. Más específicamente, asumiendo que a y T designan
el índice de asistencia y la fuerza de depresión, respectivamente, y
asumiendo que la máxima fuerza resultante es de 140 kgf/cm^{2}, la
curva A se expresa por medio de { a = (140 - T) / T).
De acuerdo con la segunda realización preferente,
el ciclista con una fuerza de depresión relativamente baja puede
conseguir una fuerza de apoyo mayor para su más baja fuerza de
depresión, consiguiéndose de esta manera la misma fuerza resultante
para cada ciclista individual. Además, el ciclista con una fuerza
de depresión relativamente grande, puede obtener la fuerza de apoyo
igual a la fuerza de depresión, previniendo de esta manera un
aumento excesivo de la velocidad con la que va la bicicleta. Más
aún, el ciclista con una fuerza de depresión extremadamente grande
puede obtener una fuerza de apoyo más pequeña que su fuerza de
depresión evitando de esta manera un aumento excesivo de la fuerza
resultante con el fin de conseguir una fuerza resultante apropiada
para la bicicleta. De esta manera, la fuerza de apoyo ejercitada por
el motor 15 puede ser controlada para que esté ajustada a la
bicicleta. Adicionalmente, cuando la fuerza de depresión está
fijada, la fuerza de apoyo no cambia de manera similar que en la
primera realización preferente.
Como una modificación de la segunda realización
preferente, el índice de asistencia se puede fijar para que se
convierta en el máximo con una fuerza de depresión específica en el
rango menor que la fuerza fijada T_{0} como lo demuestra la línea
interrumpida en la Figura 7, en vez de cambiar de forma lineal el
índice de asistencia de acuerdo con la fuerza de depresión.
La Figura 8 muestra la tercera realización
preferente de la presente invención. En la tercera realización
preferente, el índice de apoyo está fijado de acuerdo con la fuerza
de depresión de la siguiente manera. Cuando la fuerza de depresión
es menor que o igual a la primera fuerza fijada T_{1}, el índice
de asistencia está fijado en "1". Cuando la fuerza de depresión
es mayor que ó igual al tercer valor fijado T_{3}, el índice de
asistencia está fijado en "3". Cuando la fuerza de depresión
es mayor que la primera fuerza fijada T_{1} y menor que la
tercera fuerza fijada T_{3}, el índice de asistencia aumenta de
forma lineal desde "1" hasta "3" con un aumento de la
fuerza de depresión.
De acuerdo con la tercera realización preferente,
el índice de asistencia puede ser aumentado en el caso del ciclista
con gran fuerza de depresión, consiguiendo de esta manera una gran
fuerza de apoyo.
La Figura 9 muestra la cuarta realización
preferente de la presente invención. En la cuarta realización
preferente, el índice de asistencia está fijado de acuerdo con la
fuerza de depresión de tal manera que cuando la fuerza de depresión
es mayor que ó igual a la tercera fuerza fijada T_{3}, el índice
de asistencia está fijado en "3", mientras que cuando la fuerza
de depresión es menor que la tercera fuerza fijada T_{3}, el
índice de asistencia aumenta de manera lineal desde "1" hasta
"3" con un aumento de la fuerza de depresión.
La Figura 10 muestra la quinta realización
preferente de la presente invención. En la quinta realización
preferente, el índice de asistencia está fijado de acuerdo con la
fuerza de depresión y la velocidad del vehículo. En la Figura 10,
la línea interrumpida muestra un caso en el que la fuerza de
depresión es grande y la línea contínua muestra un caso en el que la
fuerza de depresión es baja. En las áreas de la velocidad baja y
media, menor que ó igual a la segunda velocidad fijada V_{2} (por
ejemplo, 15 km/h), el índice de asistencia está fijado en n (>
1) independientemente de la magnitud de la fuerza de depresión. En
el área de la velocidad alta que supera la segunda velocidad fijada
V_{2}, el índice de asistencia decrece gradualmente con el aumento
de la velocidad del vehículo hasta que llegue a "0" en la
tercera velocidad fijada V_{3} (por ejemplo, 24 km/h).
Fijando el índice de asistencia "n" mayor
que "1" según se ha mencionado con anterioridad, cada ciclista
puede conseguir una gran fuerza de apoyo y de esta manera poder
pedalear con más facilidad cuando monta en bicicleta.
Si el índice de asistencia se fija en un valor
alto, durante el recorrido a baja velocidad con una fuerza de
depresión grande, una alta corriente eléctrica fluye en el motor 15
para causar posiblemente un rápido consumo de la batería o
sobrecalentamiento del motor 15. Para solucionar este tipo de
problema, cuando la fuerza de depresión es grande durante el
recorrido con velocidades bajas, menores que o iguales a la primera
velocidad fijada V_{1} (por ejemplo, 5 km/h) menor que la segunda
velocidad fijada V_{2}, el índice de asistencia decrece
gradualmente desde "n" hasta "1" con un decrecimiento de
la velocidad del vehículo, mientras que cuando la fuerza de
depresión es baja durante el recorrido en esta área de baja
velocidad, el índice de asistencia está fijado en "n". Como
está demostrado por medio de las líneas interrumpidas en la Figura
10, la relación de decrecimiento del índice de asistencia con el
decrecimiento de la velocidad del vehículo en esta área de velocidad
baja aumenta con el aumento de la fuerza de depresión.
De acuerdo con la quinta realización preferente,
se puede evitar el consumo de la batería y el sobrecalentamiento del
motor 15. Más aún, ya que el índice de asistencia está fijado en un
número relativamente alto también cuando se pone en marcha la
bicicleta, se puede eliminar la inestabilidad en el inicio de la
marcha para asegurar un comienzo suave. Adicionalmente, incluso
cuando se aplica una gran fuerza de depresión al principio de la
marcha, se puede prevenir que sea ejercitada una excesiva fuerza de
apoyo para, de esta manera, prevenir un comienzo de marcha
rápido.
La Figura 11 muestra la sexta realización
preferente de la presente invención. En la sexta realización
preferente, el índice de asistencia está fijado sobre un mapa
tridimensional determinado por la fuerza de depresión y la velocidad
del vehículo. Básicamente, en el rango de la fuerza de depresión
desde 0 kgf/cm^{2} hasta 70 kgf/cm^{2}, el índice de asistencia
está fijado de acuerdo con la velocidad del vehículo de la
siguiente manera. Por ejemplo, cuando la velocidad del vehículo es
menor que ó igual a 5 km/h, el índice de asistencia está fijado en
"3". Cuando la velocidad del vehículo está en el rango desde 5
km/h hasta 15 km/h, por ejemplo, el índice de asistencia cambia de
manera lineal de "3" a "1" con un incremento de la
velocidad del vehículo. Cuando la velocidad del vehículo está en el
rango desde 15 km/h hasta 24 km/h, por ejemplo, el índice de
asistencia cambia de manera lineal de "1" a "0" con un
incremento de la velocidad del vehículo. Particularmente, por
ejemplo, en el rango de la fuerza de depresión desde 35
kgf/cm^{2} hasta 70 kgf/cm^{2}, el índice de asistencia por
encima de plano expresado mediante la ecuación {a = (140 - T) / T)
(el plano mostrado por la línea interrumpida) no se puede conseguir
donde a y T designan el índice de asistencia y la fuerza de
depresión, respectivamente, y se asume que la fuerza resultante
máxima es de 140 kgf/cm^{2}. Además, cuando la fuerza de
depresión es mayor que 70 kgf/cm^{2}, por ejemplo, el índice de
asistencia se convierte en "0".
De acuerdo con la sexta realización preferente,
el índice de asistencia está fijado en el mapa tridimensional
determinado por la fuerza de depresión y la velocidad del
vehículo.
En consecuencia, el índice de asistencia puede
ser cambiado suavemente con los cambios en la fuerza de depresión y
la velocidad del vehículo para que el ciclista pueda sentir el
cambio lineal de la fuerza de asistencia para conseguir una
conducción cómoda.
Las Figuras desde la 1 hasta la 3 y las Figuras
desde la 12 hasta la 13 muestran la séptima realización preferente
de la presente invención en la que las Figuras de 1 a 3 están
descritas como se ha hecho con anterioridad en este documento; la
Figura 12 es un diagrama esquemático que muestra la configuración de
un dispositivo de control para un motor eléctrico; y la Figura 13
es un gráfico que muestra el índice de asistencia en relación con el
ángulo de la pendiente.
En relación con la Figura 12, el circuito de
mando del motor 62 para conducir el motor eléctrico 15 está
controlado por el controlador 31. Los valores detectados por los
medios de detección de la fuerza de depresión S_{T}, los medios
de detección de la velocidad del vehículo S_{V} y los medios de
detección del ángulo de la pendiente S_{A}, están introducidos
dentro del controlador 31. El controlador 31 emite una señal para
controlar el funcionamiento del motor 15 de acuerdo con los valores
detectados por los mencionados medios de detección S_{T}, S_{V}
y S_{A}.
Los medios de detección de la velocidad del
vehículo S_{V} funcionan para detectar la velocidad giratoria del
motor 15 que representa la velocidad de la bicicleta en la
situación de asistencia por la fuerza del motor 15. Como está
demostrado en las Figuras 2 y 3, los medios de detección de la
velocidad del vehículo están compuestos de un reluctor 63 y una
bobina electromagnética de exploración tipo sensor 64. El reluctor
63 tiene una protuberancia 63a en su circunferencia exterior y está
ajustado al eje giratorio 15a del motor 15. El sensor 64 tiene una
parte de detección 64a adaptada para estar situada enfrente de la
protuberancia 63a en la proximidad de la misma y está ajustada a la
carcasa 35.
Los medios de detección del ángulo de la
pendiente S_{A} funcionan para detectar el ángulo de la pendiente
de la superficie de la carretera sobre la que se mueve la
bicicleta. Los medios de detección del ángulo de la pendiente
S_{A} están montados preferentemente sobre el marco 11 en la
vecindad del cigüeñal 22 para que no les afecte mucho el
comportamiento del cuerpo del vehículo, ó están montados
preferentemente sobre el marco 11 en la vecindad del tubo frontal
12 para así detectar con rapidez un cambio en el ángulo de la
pendiente.
En el caso de que el valor detectado por los
medios de detección de la velocidad del vehículo S_{V} sea un
valor correspondiente a la velocidad del vehículo en las áreas de
las velocidades baja y media, el índice de asistencia definido en
la relación de asistencia (fuerza de apoyo / fuerza de depresión) de
la fuerza de apoyo prestada por el motor 15 a la fuerza de
depresión ejercitada por el ciclista, está fijado de manera
preliminar de acuerdo con los valores detectados por los medios de
detección del ángulo de la pendiente S_{A}, es decir, el ángulo
de la pendiente detectado por los medios de detección S_{A} como
se puede ver en la Figura 13. Más específicamente, cuando el ángulo
de la pendiente detectado por los medios de detección del ángulo de
la pendiente S_{A} sea menor que el primer ángulo fijado \theta
_{1}, por ejemplo, 2 grados, el índice de asistencia está fijado
en "1". Cuando el ángulo de la pendiente detectado por los
medios de detección del ángulo de la pendiente S_{A} es mayor que
el segundo ángulo fijado \theta _{2} que es mayor que el primer
ángulo fijado \theta _{1}, el índice de asistencia está fijado
en "3". Cuando el ángulo detectado por los medios de detección
del ángulo de la pendiente es mayor que ó igual al primer ángulo
fijado \theta _{1} y menor que ó igual al segundo ángulo fijado
\theta _{2}, el índice de asistencia está fijado de tal manera
que se pueda aumentar de forma lineal desde "1" hasta
"3".
El funcionamiento de la séptima realización
preferente será descrito a continuación. Cuando el ángulo de la
pendiente detectado por los medios de detección del ángulo de la
pendiente se vuelve mayor que o igual al ángulo \theta_{1}
durante el recorrido por una pendiente de subida, el índice de
asistencia se incrementa gradualmente desde "1" de acuerdo con
el ángulo de la pendiente para que la fuerza de apoyo ejercitada
por el motor 15 pueda ser aumentada de acuerdo con la fuerza de
depresión ejercitada por el ciclista independientemente de la
velocidad del vehículo. En consecuencia, incluso cuando la fuerza
de depresión que puede ser desarrollada por el ciclista es baja, el
ciclista puede montar en bicicleta y pedalear con facilidad sin
sentir ninguna incomodidad.
Además, cuando el ángulo de la pendiente
detectado por los medios de detección del ángulo de la pendiente
S_{A} se vuelve mayor que el segundo ángulo fijado \theta
_{2} que es mayor que el primer ángulo fijado \theta _{1}, el
índice de asistencia está fijado en "3", previniendo de esta
manera un incremento excesivo del índice de asistencia con el
aumento del ángulo de la pendiente. En consecuencia, el consumo de
la energía de la batería puede ser reducido y la cantidad requerida
de la fuerza de asistencia puede ser añadida a la fuerza de la
depresión para de esta manera asegurar una carrera cómoda por una
pendiente cuesta arriba.
La Figura 14 muestra la octava realización
preferente de la presente invención. En la segunda realización
preferente, el índice de asistencia está fijado de acuerdo con la
velocidad detectada por los medios de detección de la velocidad del
vehículo S_{V} y el ángulo de la pendiente detectado por los
medios de detección del ángulo de la pendiente S_{A}. Más
específicamente, cuando la velocidad del vehículo detectada por los
medios de detección de la velocidad del vehículo S_{V} es menor
que ó igual a la velocidad fijada, por ejemplo, 10 km/h y el ángulo
de la pendiente detectado por los medios de detección del ángulo de
la pendiente es mayor que o igual al primer ángulo fijado \theta
_{1}, por ejemplo, 2 grados, el índice de asistencia está fijado
de manera que le permita aumentar gradualmente desde "1" con
una disminución de la velocidad del vehículo y un aumento del
ángulo de la pendiente. En particular, cuando la velocidad del
vehículo se vuelve menor que o igual a 5 km/h, por ejemplo, y el
ángulo de la pendiente se hace mayor que ó igual al segundo ángulo
fijado \theta _{2} que es mayor que el primer ángulo fijado
\theta _{1}, el índice de asistencia está fijado en "3".
Además, cuando la velocidad del vehículo es mayor que 10 km/h y
menor que ó igual a 15 km/h, por ejemplo, ó cuando la velocidad del
vehículo es menor que ó igual a 10 km/h y el ángulo de la pendiente
es menor que el primer ángulo fijado \theta _{1}, el índice de
asistencia está fijado en "1". Más aún, cuando la velocidad
del vehículo se encuentra en el área de la velocidad alta, mayor que
15 km/h, por ejemplo, el índice de asistencia está fijado para
poder incrementar gradualmente desde "1" con un aumento de la
velocidad del vehículo. En particular, cuando la velocidad del
vehículo alcanza 24 km/h, por ejemplo, la energía que proporciona
el motor 15 queda parada.
De acuerdo con la octava realización preferente,
durante el recorrido realizado por una carretera llana, el índice de
asistencia está fijado en "1" ó menos, evitando de esta manera
un incremento indebido de carga para el motor 15 para prolongar la
vida útil de la batería evitando asimismo una excesiva aceleración
sobre la carretera llana. Más aún, durante el recorrido por una
pendiente cuesta arriba con el ángulo de la pendiente mayor que ó
igual al primer ángulo fijado \theta _{1} en velocidades bajas,
menores que ó iguales a 10 km/h, por ejemplo, el índice de
asistencia está fijado en un número mayor que "1" para que el
ciclista pueda ir en bicicleta pedaleando con facilidad con una
fuerza de depresión baja y sin sentir ninguna incomodidad.
La Figura 15 presenta la novena realización
preferente de la presente invención. La novena realización
preferente similar a la octava realización preferente mostrada en la
Figura 14 excepto que la velocidad de decrecimiento del índice de
asistencia con un aumento de la velocidad del vehículo es más baja
que en la octava realización preferente. También de acuerdo con la
novena realización, se puede conseguir un resultado similar al de la
octava realización.
La Figura 16 muestra la décima realización
preferente de la presente invención. En la décima realización
preferente, el índice de asistencia está fijado de acuerdo con la
velocidad del vehículo detectada por los medios de detección de la
velocidad del vehículo S_{V} y la fuerza de depresión detectada
por los medios de detección de la fuerza de depresión S_{T}. Más
específicamente, cuando la velocidad del vehículo detectada por los
medios de detección de la velocidad del vehículo S_{V} es menor
que ó igual a la velocidad fijada, por ejemplo, 10 km/h, y la
fuerza de depresión detectada por los medios de detección de la
fuerza de depresión S_{T}es mayor que ó igual a la primera fuerza
fijada T_{1}, el índice de asistencia está fijado para poder
aumentarlo gradualmente desde "1" con un decrecimiento de la
velocidad del vehículo y un aumento del ángulo de la pendiente. En
particular, cuando la velocidad del vehículo se vuelve menor que ó
igual a, por ejemplo, 5 km/h y la fuerza de depresión se hace mayor
que ó igual a la segunda fuerza de depresión que es mayor que la
primer fuerza de depresión T_{2} que es mayor que la primera
fuerza de depresión T_{1}, el índice de asistencia está fijado en
"3". Además, cuando la velocidad del vehículo es mayor que 10
km/h y menor que ó igual a 15 km/h, por ejemplo, ó cuando la
velocidad del vehículo es menor que ó igual a 10 km/h y la fuerza
de depresión es menor que la primera fuerza fijada T_{1}, el
índice de asistencia está fijado en "1". Más aún, cuando la
velocidad del vehículo está en el área de la velocidad alta, mayor
que 15 km/h, por ejemplo, el índice de asistencia está fijado de
manera que pueda decrecer gradualmente desde "1" con un
incremento de la velocidad del vehículo. En particular, cuando la
velocidad del vehículo alcanza 24 km/h, por ejemplo, la energía que
proporciona el motor 15 queda parada.
De acuerdo con la realización preferente, durante
el recorrido sobre una carretera llana, el índice de asistencia está
fijado en "1" ó menos, evitando de esta manera un aumento
indebido de carga para el motor 15 con el fin de prolongar la vida
útil de la batería evitando asimismo una excesiva aceleración en la
carretera llana. Más aún, durante el recorrido por una pendiente
cuesta arriba con la fuerza de depresión mayor que ó igual a la
primera fuerza T1 con velocidades bajas, menores que ó iguales a 10
km/h, por ejemplo, el índice de asistencia está fijado en el número
mayor que "1" para que el ciclista pueda ir en bicicleta
pedaleando con facilidad con una fuerza de depresión baja sin
sentir ninguna incomodidad.
Habiendo de este modo descrito las realizaciones
preferentes específicas de la presente invención, es preciso
advertir que la presente invención no está limitada a las
realizaciones presentadas con anterioridad en este documento sino
que se puede hacer varias modificaciones de diseño sin alejarse del
ámbito de la presente invención tal y como está definida en las
reivindicaciones adjuntas.
De acuerdo con la invención según está definida
en la Reivindicación 1, el índice de asistencia cambia de acuerdo
con la fuerza de depresión con el fin de poder conseguir la fuerza
de apoyo de acuerdo con la fuerza de depresión. Además, cuando la
fuerza de depresión está fijada, la fuerza de apoyo permanece sin
cambio para, de esta manera, permitir el pedaleo cómodo.
De acuerdo con la invención según está definida
en la reivindicación 2, se ejerce una gran fuerza de apoyo como
ayuda al ciclista con poca fuerza de depresión y se evita un aumento
excesivo de la fuerza de apoyo en el caso del ciclista con gran
fuerza de depresión. Además, cuando la fuerza de depresión está
fijada, la fuerza de apoyo permanece sin cambio.
De acuerdo con la invención según está definida
en la Reivindicación 3, la fuerza de apoyo puede ser aumentada de
acuerdo con la fuerza de depresión independientemente de la
capacidad de pedaleo del ciclista. Además, cuando la fuerza de
depresión está fijada, la fuerza de apoyo permanece sin cambio.
De acuerdo con la invención según está definida
en la Reivindicación 4, un excesivo aumento de la fuerza resultante
como la suma de la fuerza de depresión y la fuerza de apoyo puede
ser evitado para de esta manera conseguir una fuerza resultante
apropiada para la bicicleta. Por consiguiente, la fuerza de apoyo
ejercitada por el motor eléctrico puede resultar apropiada para la
bicicleta.
De acuerdo con la invención según está definida
en la Reivindicación 5, el índice de asistencia puede ser aumentado
en las áreas de la velocidad baja y velocidad media para de esta
manera posibilitar un pedaleo fácil. Más aún, cuando la fuerza de
depresión es grande en el área de la velocidad baja, el índice de
asistencia fijado es relativamente bajo para de este modo prevenir
el consumo de la batería y el sobrecalentamiento del motor
eléctrico y también prevenir una rápida puesta en marcha de la
bicicleta.
De acuerdo con la invención según está definida
en la reivindicación 7, la fuerza de asistencia puede aumentar de
acuerdo con la fuerza de depresión independientemente de la
velocidad del vehículo para que el ciclista pueda ir en bicicleta
pedaleando con facilidad ejerciendo poca fuerza de depresión sin
sentir ninguna incomodidad.
De acuerdo con la invención según está definida
en la reivindicación 8, cuando la velocidad del vehículo se vuelve
menor que ó igual a la velocidad fijada y el ángulo de la pendiente
es mayor que ó igual al ángulo fijado durante el recorrido por la
pendiente cuesta arriba, el índice de asistencia está fijado en un
valor mayor que 1. En consecuencia, el ciclista que va en bicicleta
puede pedalear con facilidad ejerciendo poca fuerza de depresión
sin sentir ninguna incomodidad. Además, durante el recorrido sobre
la carretera llana, el índice de asistencia está fijado en un valor
menor que ó igual a 1. En consecuencia, se puede evitar un aumento
indebido en la carga para el motor eléctrico para de esta manera
prolongar la vida útil de la batería y la excesiva aceleración sobre
una carretera llana también puede ser evitada.
De acuerdo con la invención según está definida
en la reivindicación 6, cuando la velocidad del vehículo se vuelve
menor ó igual a la velocidad fijada y la fuerza de depresión se hace
mayor que ó igual a la fuerza fijada durante el recorrido por una
pendiente cuesta arriba, el índice de asistencia está fijado en un
valor mayor que 1. En consecuencia, se puede evitar un incremento
indebido de la carga para el motor eléctrico con el fin de
prolongar de esta forma la vida útil de la batería y la excesiva
aceleración en la carretera llana también puede ser evitada.
A modo de resumen, la invención pretende
conseguir una fuerza de apoyo de acuerdo con la fuerza de depresión
y fijar la fuerza de apoyo para una fuerza de depresión determinada
con el fin de facilitar el pedaleo confortable en la bicicleta así
como conseguir el pedaleo fácil recorriendo una pendiente cuesta
arriba con poca fuerza de depresión aplicada a los pedales sin
sentir ninguna incomodidad en una bicicleta asistida por motor que
tiene medios de detección de la fuerza de depresión ejercitada por
el ciclista y un motor eléctrico capaz de ejercitar fuerza de apoyo
de acuerdo con la fuerza de depresión detectada por los medios de
detección de la fuerza de depresión, donde el índice de depresión,
definido como relación de la fuerza de apoyo ejercitada por el motor
eléctrico y la fuerza de depresión ejercitada por el ciclista,
puede ser cambiado.
El funcionamiento del motor eléctrico está
controlado por un controlador para que el índice de asistencia
definido como relación de la fuerza de apoyo ejercitada por el motor
eléctrico a la fuerza de depresión ejercitada por el ciclista,
cambia de acuerdo con la fuerza de depresión detectada por los
medios de detección de la fuerza de depresión y también el
funcionamiento del motor eléctrico está controlado por el
controlador para que cuando el valor detectado por los medios de
detección del ángulo de la pendiente para la detección de ángulo de
la pendiente de la superficie de la carretera sobre la que se está
desplazando la bicicleta, sea mayor que ó igual a un ángulo fijado,
el índice de asistencia se incremente desde 1 con el incremento del
valor detectado.
Claims (8)
1. Una bicicleta asistida por motor que tiene
medios de detección de la fuerza de depresión (S_{T}) para
detectar la fuerza de depresión ejercitada por un ciclista, y un
motor eléctrico (15) capaz de ejercer una fuerza de apoyo de
acuerdo con la fuerza de depresión detectada por los citados medios
de detección de la fuerza de depresión (S_{T}), en la que el
dispositivo de control de la fuerza de apoyo está provisto y
comprende un controlador (31) para controlar el funcionamiento del
citado motor eléctrico (15),
caracterizada porque el citado controlador
(31) controla el funcionamiento del citado motor eléctrico (15)
para que el índice de la relación (fuerza de apoyo / fuerza de
depresión) definido como el índice de la fuerza de apoyo
ejercitada por el citado motor eléctrico (15) para la fuerza de
depresión ejercitada por el citado ciclista sea incrementada en un
rango predeterminado de la fuerza de depresión detectada por los
citados medios de detección de la fuerza de depresión (ST).
2. Una bicicleta asistida por motor de acuerdo
con la Reivindicación 1, en la que el citado controlador (31)
controla el funcionamiento del citado motor eléctrico (15) para que
cuando la fuerza de depresión detectada por los citados medios de
detección de la fuerza de depresión (S_{T}) es mayor que ó igual a
la fijada fuerza, el citado índice de asistencia esté fijado en 1,
mientras que cuando la fuerza de depresión detectada por los
citados medios de detección de la fuerza de depresión (S_{T}) es
menor que la citada fuerza fijada, el citado índice de asistencia
esté fijado en un valor mayor que 1.
3. Una bicicleta asistida por motor de acuerdo
con la Reivindicación 1, en la que el citado controlador (31)
controla el funcionamiento del citado motor eléctrico (15) para que
el citado índice aumente gradualmente desde 1 con el aumento de la
fuerza de depresión detectada por los citados medios de detección
de la fuerza de depresión (S_{T}).
4. Una bicicleta asistida por motor de acuerdo
con la Reivindicación 2, en la que el citado controlador (31)
controla el funcionamiento del citado motor eléctrico (15) para que
cuando la fuerza de depresión detectada por los citados medios de
detección de la fuerza de depresión (S_{T}) es mayor que ó igual a
la máxima fuerza fijada mayor que la citada fuerza fijada, el
citado índice de asistencia esté fijado en un valor menor que
1.
5. Una bicicleta asistida por motor de acuerdo
con la Reivindicación 1, que comprende además medios de detección
de la velocidad del vehículo (S_{V}) para detectar la velocidad
del vehículo, en este caso de la citada bicicleta, donde el citado
controlador (31) controla el funcionamiento del citado motor
eléctrico (15) para que cuando la velocidad del vehículo detectada
por los citados medios de detección de la velocidad del vehículo
(S_{V}) es en las áreas de la velocidad baja y de la velocidad
media, menor que o igual a la velocidad fijada, el citado índice de
asistencia esté fijado a un valor mayor que o igual a 1, mientras
que cuando la velocidad del vehículo detectada por los citados
medios de detección de la velocidad del vehículo (S_{V}) es, en
el área de la velocidad baja, menor que ó igual a otra velocidad
fijada menor que la citada velocidad fijada, el citado índice de
asistencia esté disminuyendo con el aumento de la fuerza de
depresión detectada por los citados medios de detección de la
fuerza de depresión (S_{T}).
6. Una bicicleta asistida por motor de acuerdo
con la Reivindicación 1, que comprende además medios de detección
de la velocidad del vehículo (S_{V}) para detectar la velocidad
del vehículo de la citada bicicleta, en la que el controlador (31)
controla el funcionamiento del citado motor eléctrico (15) para que
en la primera situación, cuando la velocidad del vehículo detectada
por los citados medios de detección de la velocidad del vehículo
(S_{V}) es menor que ó igual a la velocidad fijada y la fuerza de
depresión detectada por los citados medios de detección de la
fuerza de depresión (S_{T}) es mayor que ó igual a la fuerza
fijada, el citado índice de asistencia esté fijado a un valor mayor
que 1, mientras que en cualquier situación distinta a la citada
primera situación, el citado índice de asistencia esté fijado a un
valor menor que ó igual a 1.
7. Una bicicleta asistida por motor de acuerdo
con la Reivindicación 1, que comprende además medios de detección
del ángulo de la pendiente (S_{A}) para detectar el ángulo de la
pendiente de la superficie de la carretera sobre la que se desplaza
la citada bicicleta, en la que el citado controlador (31) controla
el funcionamiento del citado motor eléctrico (15) para que cuando el
ángulo de la pendiente detectado por los citados medios del ángulo
de la pendiente (S_{A}) es mayor que ó igual al ángulo fijado, el
citado índice de asistencia aumente desde 1 con el incremento del
ángulo de la pendiente.
8. Una bicicleta asistida por motor de acuerdo
con la Reivindicación 1, que comprende además medios de detección
del ángulo de la pendiente (S_{A}) para detectar el ángulo de la
pendiente de la superficie de la carretera sobre la que se desplaza
la citada bicicleta, medios de detección de la velocidad del
vehículo (S_{V}) para detectar la velocidad de la citada
bicicleta, en la que el citado controlador (31) controla el
funcionamiento del citado motor eléctrico (15) para que en la
primera situación, cuando la velocidad del vehículo detectada por
los citados medios de detección de la velocidad del vehículo
(S_{V}) es menor que ó igual a la velocidad fijada y el ángulo de
la pendiente detectado por los citados medios de detección del
ángulo de la pendiente (S_{A}) es mayor que ó igual al ángulo
fijado, el citado índice de asistencia esté fijado a un valor
mayor que 1, mientras que en cualquier situación distinta a la
citada primera situación, el citado índice de asistencia esté
fijado a un valor menor que ó igual a 1.
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