JP2002154470A - 電動自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動輪のシャフトを簡単な形状にすることが
できるとともに、その固定ケーシング取付箇所の剛性を
比較的小さくすることのできる電動自転車を提供する。 【解決手段】 電動駆動部２０は、後輪８をシャフト９
の周りに回転させる回転ケーシング５１と、回転ケーシ
ング５１の内部に設けられた固定ケーシング５２と、固
定ケーシング５２の内部に設けられたモータ２４と、チ
ェーンステー１０に固定されかつ後輪用ブレーキ２９が
内蔵されたブレーキケース５３とを備えてなる。回転ケ
ーシング５１のケーシング半体５１ｂには、ほぼ円形の
開口部４６が設けられている。固定ケーシング５２のケ
ーシング半体５２ｂには、シャフト９を取り囲んだ状態
で回転ケーシング５１の開口部４６からブレーキケース
５３側へ突出するスリーブ部４７が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動自転車に関す
るものであり、さらに詳しくは、車輪（駆動輪）のハブ
に設けたモータをバッテリで駆動することによりその車
輪に電動駆動力を付加するように構成された電動自転車
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電動自転車としては、駆
動輪のハブを回転ケーシングと固定ケーシングとに分割
して設け、ペダルから加えられた人力駆動力をスプロケ
ットにより回転ケーシングに伝達し、また、固定ケーシ
ングに内蔵されたモータによる電動駆動力を減速機構で
減速して回転ケーシングに伝達し、人力駆動力と電動駆
動力とにより回転ケーシングを介して駆動輪を回転させ
て走行するものが知られている。

【０００３】このような電動自転車にあっては、固定ケ
ーシング（モータハウジング）がモータの回転によるモ
ータ反力を受ける。そこで、その駆動輪のシャフトの一
部をフランジ状に構成しておき、モータハウジングを同
シャフトのフランジ状部分にボルトで締結するととも
に、同シャフトをフレーム体に固定することにより、モ
ータ反力の抑制をしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャフ
トのフランジ状部分はもとより、その本体部分も、大き
いモータ反力を受けることになるため、いずれも形状を
複雑にしなければならないうえに、大きい剛性が必要で
あった。

【０００５】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであり、駆動輪のシャフトを簡単な形状にするこ
とができるとともに、その固定ケーシング取付箇所の剛
性を比較的小さくすることのできる電動自転車を提供す
ることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、駆動輪
のハブを構成するとともに駆動輪をそのシャフトの周り
に回転させるための回転ケーシングと、この回転ケーシ
ングと同軸に設けられた固定ケーシングと、この固定ケ
ーシング内に設けられた駆動輪駆動用モータと、回転ケ
ーシングの一方側部に配されて車体の一部に固定されか
つ駆動輪用ブレーキが内蔵されたブレーキケースとを備
えてなり、回転ケーシングには、ブレーキケース側のシ
ャフト付近部分に開口部が設けられ、固定ケーシングに
は、回転ケーシングの前記開口部からブレーキケース側
へ突出する突出部が設けられ、この突出部がブレーキケ
ースに固定されていることを特徴とする電動自転車が提
供される。

【０００７】回転ケーシングは、ペダルから加えられた
人力駆動力と、固定ケーシングに内蔵された駆動輪駆動
用モータによる電動駆動力とで、回転し、駆動輪を回転
させる。固定ケーシング内には、駆動輪駆動用モータに
加えて、その減速機構なども設けられる。

【０００８】回転ケーシングの一方側部にはブレーキケ
ースが配されている。このブレーキケースは、駆動輪用
ブレーキを内蔵しており、車体の一部に固定されてい
る。

【０００９】回転ケーシングには開口部が設けられてい
る。この開口部は、回転ケーシングのブレーキケース側
のシャフト付近部分に設けられている。一方、固定ケー
シングには突出部が設けられている。この突出部は、回
転ケーシングの前記開口部からブレーキケース側へ突出
するように構成され、適切な固定手段によってブレーキ
ケースに固定される。開口部の数及び大きさは突出部の
数及び大きさに対応している。

【００１０】固定ケーシングの突出部がブレーキケース
に固定されており、ブレーキケースが車体の一部に固定
されているので、モータ反力を受ける固定ケーシングが
車体の一部に固定されていることになる。したがって、
従来の電動自転車のように、駆動輪のシャフトの形状を
複雑にしたりシャフトに大きい剛性を付与したりして、
モータ反力を抑制する必要がなくなる。

【００１１】本発明の電動自転車にあっては、前記車体
の一部がフレーム体であるのが好ましい。フレーム体と
は、前ホークが取り付けられるヘッドパイプ、このヘッ
ドパイプとサドル部とを連結する上パイプ、ヘッドパイ
プとペダル部とを連結する下パイプ、ペダル部とサドル
部とを連結する立パイプ、ペダル部と後輪のシャフトと
を連結するチェーンステーなどの全部あるいは一部を備
えてなる部材をいう。

【００１２】このように構成されていると、従来からあ
る部材のフレーム体によって、モータ反力を有効に抑制
することができる。

【００１３】本発明の電動自転車にあっては、前記固定
ケーシングが、回転ケーシング内に設けられ、前記突出
部が、ブレーキケース側のシャフト付近部分に設けられ
て、そのシャフトを取り囲んだ状態で回転ケーシングの
前記開口部からブレーキケース側へ突出するスリーブ部
であるのが好ましい。このようなスリーブ部は適切な固
定手段によってブレーキケースに固定される。

【００１４】このように構成されていると、固定ケーシ
ングが回転ケーシング内に設けられることでこれらがよ
りコンパクトになるとともに、スリーブ部によって固定
ケーシングが車体の一部にいっそう確実に固定されるこ
とになる。

【００１５】本発明の電動自転車にあっては、前記スリ
ーブ部が、適切な固定手段の１つであるボルトによって
ブレーキケースに固定されているのが好ましい。ボルト
の数及び取付位置はスリーブ部の断面形状や大きさなど
によって適宜、決められる。

【００１６】このように構成されていると、固定ケーシ
ングがよりコンパクトにかつより簡単に車体の一部に確
実に固定されることになる。

【００１７】本発明の電動自転車にあっては、前記スリ
ーブ部に、電装品へ電力を供給するためのコードが挿通
されているのが好ましい。スリーブ部におけるコードの
挿通位置はスリーブ部及びコードの断面形状や大きさな
どによって適宜、決められる。

【００１８】このように構成されていると、前記スリー
ブ部の一部を利用して同コードを挿通させることができ
るので、同コードを挿通させるための特別な構造を設け
る必要がない。

【００１９】本発明の電動自転車にあっては、前記スリ
ーブ部に、情報伝達用の信号を送るためのコードが挿通
されているのが好ましい。このコードは、電装品へ電力
を供給するための前記コードと別のものでもよいが、前
記コードと一体にされたものであるのがより好ましい。

【００２０】このように構成されていると、前記スリー
ブ部の一部を利用して同コードを挿通させることができ
るので、同コードを挿通させるための特別な構造を設け
る必要がない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電動自転車の
実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、これによ
って本発明が限定されるものではない。

【００２２】まず、図１に基づいて、電動自転車１００
の全体構成について説明をする。１はフレーム体であ
り、これは、前ホーク２が取り付けられたヘッドパイプ
３、ヘッドパイプ３とペダル部４とを連結する下パイプ
すなわちメインフレーム５、ペダル部４とサドル部６と
を連結する立パイプ７、ペダル部４と後輪８のシャフト
９とを連結するチェーンステー１０を備えてなる。

【００２３】１１は前輪であり、これは、ハンドル１２
の動きに連動し、ハンドル１２の操作によって走行方向
を定める。前輪１１は、スポーク１３、リム１４及びタ
イヤ１５から構成されている。後輪８は駆動輪であり、
これも、スポーク１６、リム１７及びタイヤ１８から構
成されている。

【００２４】図１及び図２に示すように、後輪８には電
動駆動部２０が設けられている。電動駆動部２０には、
ペダル部４から前スプロケット２１、チェーン２２及び
後スプロケット２３を介して伝達される人力駆動力を検
出するトルクセンサ（図示せず）が内蔵されており、ま
た、このトルクセンサの値を入力して後輪駆動用モータ
２４に駆動信号を出力するマイコン（図示せず）が内蔵
されている。

【００２５】このように、後輪８は、モータ２４を内蔵
する電動駆動部２０と、ペダル部４、チェーン２２など
からなる人力駆動部２５との２つの駆動部によって駆動
される。すなわち、この電動自転車１００はこれら２つ
の駆動部の駆動力によって走行することができる。

【００２６】２６は前ホークに固定されたカゴであり、
これは、荷物などを載せて運搬するためのものであり、
ハンドル１２の左右回動とともに左右へ回動する。

【００２７】立パイプ７には、モータ２４の電源となる
バッテリ部２７が装着されている。バッテリ部２７は、
ケースと、このケース内に配され、１つのセルの電圧が
１．２ボルトであって直列接続された複数個のセルとに
よって構成されている。

【００２８】２８は、この電動自転車１００の駐輪時に
この電動自転車１００を支えるためのスタンドである。
２９は、後輪８を制動するためのブレーキである。３０
は、ブレーキ２９を操作するためのブレーキレバーであ
る。

【００２９】次に、図１〜図４に基づいて、電動駆動部
２０のより詳しい構成について説明する。

【００３０】図３に示すように、電動駆動部２０は、駆
動輪である後輪８のハブを構成するとともに後輪８をそ
のシャフト９の周りに回転させるための回転ケーシング
５１と、回転ケーシング５１の内部に回転ケーシング５
１と同軸に設けられた固定ケーシング５２と、固定ケー
シング５２の内部に設けられた後輪駆動用モータ２４
と、回転ケーシング５２の一方側部に配されて車体の一
部であるフレーム体１のチェーンステー１０に固定され
かつ後輪用ブレーキ２９が内蔵されたブレーキケース５
３とを備えてなる。

【００３１】後輪８のシャフト９は、フレーム体１のチ
ェーンステー１０にナット５４・５４によって固定され
ており、シャフト９には、変速機３１が装着されてい
る。変速機３１は後スプロケット２３に一方向クラッチ
３２を介して連結されている。変速機３１の出力胴３３
を軸としてモータ２４のロータ３４が軸支されている。

【００３２】回転ケーシング５１は、左右２つのケーシ
ング半体５１ａ・５１ｂから構成されている。これら２
つのケーシング半体５１ａ・５１ｂは、ボルト４５で互
いに締結されている。回転ケーシング５１の内部には、
固定ケーシング５２が同軸に設けられている。固定ケー
シング５２は、モータ２４を内蔵しているため、モータ
ハウジングとも称されるが、これは、左右２つのケーシ
ング半体５２ａ・５２ｂから構成されている。一方のケ
ーシング半体５２ａは変速機３１の出力胴３３に軸支さ
れ、他方のケーシング半体５２ｂは後述のようにシャフ
ト９に係合している。これら２つのケーシング半体５２
ａ・５２ｂは、ボルト３５で互いに締結され、内側にお
いて、モータ２４のロータ３４に加えてステータ３６を
保持している。

【００３３】モータ２４のトルクの伝達については、ロ
ータ３４に固定されたプーリ３７から、ベルト３８を介
して従動プーリ３９へ１段減速がなされる。従動プーリ
３９には、一方向クラッチ４０を介してピニオンギヤ４
１が連結されており、ピニオンギヤ４１は従動ギヤ４２
に噛み合っている。従動ギヤ４２は、回転ケーシング５
１のブレーキケース５３側のケーシング半体５１ｂに固
定されている。このため、１段減速されたモータ２４の
トルクは、従動プーリ３９、一方向クラッチ４０、ピニ
オンギヤ４１及び従動ギヤ４２を介して、回転ケーシン
グ５１のブレーキケース５３側のケーシング半体５１ｂ
に伝達される。

【００３４】回転ケーシング５１のブレーキケース５３
側のケーシング半体５１ｂには、シャフト９付近部分に
ほぼ円形の開口部４６が設けられている。また、固定ケ
ーシング５２のブレーキケース５３側のケーシング半体
５２ｂには、シャフト９付近部分に設けられて、シャフ
ト９を取り囲んだ状態で回転ケーシング５１の開口部４
６からブレーキケース５３側へ突出する突出部としての
スリーブ部４７が設けられている。

【００３５】スリーブ部４７は、適切な固定手段の１つ
である３本のボルト４８・４８・４８によってブレーキ
ケース５３に固定されている。スリーブ部４７には、固
定ケーシング５２の内部とブレーキケース５３側の外部
とに通じる１つの貫通孔４９が設けられている。

【００３６】そして、この貫通孔４９にコード５０が挿
通されている。このコード５０は、電装品へ電力を供給
するためのものと、情報伝達用の信号を送るためのもの
とから構成されている。

【００３７】以上のように構成された電動自転車１００
にあっては、固定ケーシング５２のスリーブ部４７がブ
レーキケース５３に固定されており、ブレーキケース５
３がフレーム体１のチェーンステー１０に固定されてい
るので、モータ２４の反力を受ける固定ケーシング５２
が車体の一部に固定されていることになる。したがっ
て、従来の電動自転車のように、駆動輪のシャフトの形
状を複雑にしたり、シャフトに大きい剛性を付与したり
する必要がなくなる。

【００３８】また、この電動自転車１００にあっては、
モータ２４の反力を受ける固定ケーシング５２がブレー
キケース５３を介してフレーム体１のチェーンステー１
０に固定されているので、従来からある部材のチェーン
ステー１０によって、モータ反力を有効に抑制すること
ができる。

【００３９】さらに、この電動自転車１００にあって
は、固定ケーシング５２が回転ケーシング５１内に設け
られているので、電動駆動部２０がよりコンパクトにな
るとともに、スリーブ部４７によって固定ケーシング５
２が車体の一部にいっそう確実に固定されることにな
る。

【００４０】加えて、この電動自転車１００にあって
は、スリーブ部４７がボルト４８・４８・４８によって
ブレーキケース５３に固定されているので、固定ケーシ
ング５２がよりコンパクトにかつより簡単に車体の一部
に確実に固定されることになる。

【００４１】しかも、この電動自転車１００にあって
は、スリーブ部４７に、電装品へ電力を供給するためも
のと、情報伝達用の信号を送るためのものとから構成さ
れているコード５０が挿通されているので、コード５０
を挿通させるための特別な構造を設ける必要がない。

【００４２】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る電動自転車にあ
っては、駆動輪のハブを構成するとともに駆動輪をその
シャフトの周りに回転させるための回転ケーシングと、
この回転ケーシングと同軸に設けられた固定ケーシング
と、この固定ケーシング内に設けられた駆動輪駆動用モ
ータと、回転ケーシングの一方側部に配されて車体の一
部に固定されかつ駆動輪用ブレーキが内蔵されたブレー
キケースとを備えてなり、回転ケーシングには、ブレー
キケース側のシャフト付近部分に開口部が設けられ、固
定ケーシングには、回転ケーシングの前記開口部からブ
レーキケース側へ突出する突出部が設けられている。し
たがって、従来の電動自転車のように、駆動輪のシャフ
トの形状を複雑にしたりシャフトに大きい剛性を付与し
たりして、モータ反力を抑制する必要がなくなる。

【００４３】請求項２に係る電動自転車にあっては、前
記車体の一部がフレーム体であるので、従来からある部
材のフレーム体によって、モータ反力を有効に抑制する
ことができる。

【００４４】請求項３に係る電動自転車にあっては、前
記固定ケーシングが、回転ケーシング内に設けられ、前
記突出部が、ブレーキケース側のシャフト付近部分に設
けられて、そのシャフトを取り囲んだ状態で回転ケーシ
ングの前記開口部からブレーキケース側へ突出するスリ
ーブ部である。したがって、固定ケーシングが回転ケー
シング内に設けられることでこれらがよりコンパクトに
なるとともに、スリーブ部によって固定ケーシングが車
体の一部にいっそう確実に固定されることになる。

【００４５】請求項４に係る電動自転車にあっては、前
記スリーブ部が、ボルトによってブレーキケースに固定
されているので、固定ケーシングがよりコンパクトにか
つより簡単に車体の一部に確実に固定されることにな
る。

【００４６】請求項５に係る電動自転車にあっては、前
記スリーブ部に、電装品へ電力を供給するためのコード
が挿通されているので、前記スリーブ部の一部を利用し
て同コードを挿通させることができ、同コードを挿通さ
せるための特別な構造を設ける必要がない。

【００４７】請求項６に係る電動自転車にあっては、前
記スリーブ部に、情報伝達用の信号を送るためのコード
が挿通されているので、前記スリーブ部の一部を利用し
て同コードを挿通させることができ、同コードを挿通さ
せるための特別な構造を設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の1つの実施態様に係る電動自
転車の全体側面図である。

【図２】図２は、図１の電動自転車における電動駆動部
の正面図である。

【図３】図３は、図２の電動駆動部の縦断面図である。

【図４】図４は、図２の電動駆動部の一部切欠側面図で
ある。

【符号の説明】

１ フレーム体 ８ 後輪（駆動輪） ９ シャフト １１ 前輪 ２０ 電動駆動部 ２４ モータ ２５ 人力駆動部 ３４ ロータ ３６ ステータ ４６ 開口部 ４７ スリーブ部（突出部） ４８ ボルト ５０ コード ５１ 回転ケーシング ５２ 固定ケーシング ５３ ブレーキケース

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動輪のハブを構成するとともに駆動輪
   をそのシャフトの周りに回転させるための回転ケーシン
   グと、この回転ケーシングと同軸に設けられた固定ケー
   シングと、この固定ケーシング内に設けられた駆動輪駆
   動用モータと、回転ケーシングの一方側部に配されて車
   体の一部に固定されかつ駆動輪用ブレーキが内蔵された
   ブレーキケースとを備えてなり、 回転ケーシングには、ブレーキケース側のシャフト付近
   部分に開口部が設けられ、固定ケーシングには、回転ケ
   ーシングの前記開口部からブレーキケース側へ突出する
   突出部が設けられ、この突出部がブレーキケースに固定
   されていることを特徴とする電動自転車。
2. 【請求項２】 前記車体の一部が、フレーム体であるこ
   とを特徴とする請求項1記載の電動自転車。
3. 【請求項３】 前記固定ケーシングが、回転ケーシング
   内に設けられ、前記突出部が、ブレーキケース側のシャ
   フト付近部分に設けられて、そのシャフトを取り囲んだ
   状態で回転ケーシングの前記開口部からブレーキケース
   側へ突出するスリーブ部である請求項１記載の電動自転
   車。
4. 【請求項４】 前記スリーブ部が、ボルトによってブレ
   ーキケースに固定されていることを特徴とする請求項３
   記載の電動自転車。
5. 【請求項５】 前記スリーブ部に、電装品へ電力を供給
   するためのコードが挿通されていることを特徴とする請
   求項３記載の電動自転車。
6. 【請求項６】 前記スリーブ部に、情報伝達用の信号を
   送るためのコードが挿通されていることを特徴とする請
   求項３記載の電動自転車。