JP2002362467A - 電動車 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
性にすぐれて安定走行ができる電動車を提供することを
課題とする。 【解決手段】車輪11のハブを構成し前記車輪11と共に回
転する回転ケーシング29内に固定ケーシング36を設け、
固定ケーシング36内には回転ケーシング29を回転するモ
ータ39を内蔵し、固定ケーシング36は、回転ケーシング
29内に固定して設けられ、回転ケーシング29に覆われて
配置した内装変速機28は、人力駆動部の回転ケーシング
29までの伝達経路間に設ける構成によって、固定ケーシ
ング36内に水滴や粉塵が入ることを防止でき、万一、回
転ケーシング29内に水滴や粉塵が混入したとしても、モ
ータ39への水滴や粉塵の付着を防止でき、故障を少なく
することができる。
Description
たモータの駆動によって、車輪に電動駆動力を付加する
電動車に関する。
昭50−52737号公報(B62M23/02)に記
載の補助動力付き車両に示す如く、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、人力駆
動力は回転ケーシングに設けたスプロケットにより動力
伝達し、モータによる電動駆動力は固定ケーシングに内
蔵したモータによる駆動力を減速機構で減速し、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って
駆動輪を回転させて走行するものが知られている。
固定ケーシングのモータの側面に減速機構が配置される
構成になっており、駆動部の車軸方向に外形が大きくな
ってしまう可能性があり、市販の自転車などに駆動部の
付いた車輪だけを取り付ける場合、市販の自転車のフレ
ームでは、予め決められた自転車のフレームの幅を越え
てしまうことがあり、自転車の取付けステーなどを変更
しなければならなかった。
数を減速するために複数個の減速機を使用しており、そ
の減速機は固定ケーシングと回転ケーシングとの間に挟
み込むように設けられているため、回転ケーシングを固
定ケーシングに取り付ける前に、固定ケーシングの外側
に多くのギヤを取り付けなくてはならず、作業が繁雑に
なり、組み立てが非常に困難であった。
が片側で支持されているため、回転ケーシングの強度を
かなり上げないと耐久性に問題があったり、長期間使用
していると自転車の自重や使用者の重量により回転ケー
シングが変形する恐れがあった。
鑑みなされたもので、コンパクトな構成で組立性がよ
く、防水、防塵性にすぐれて安定走行ができる電動車を
提供することを課題とする。
構成し前記車輪と共に回転する回転ケーシングと、車両
本体に設けられた固定ケーシングと、使用者の人力によ
って前記回転ケーシングを回転する人力駆動部と、前記
固定ケーシングに内蔵され前記回転ケーシングを回転さ
せるモータとを備え、前記固定ケーシングは、前記回転
ケーシング内に固定して設けられ、前記回転ケーシング
に覆われて配置した内装変速機を設け、該内装変速機
は、前記人力駆動部の前記回転ケーシングまでの伝達経
路間に設けられたことを特徴とする。
椀状に形成され、前記モータを内蔵し、前記開口にモー
タの回転を減速する減速機構を配置したことを特徴とす
る。
いたことを特徴とする。
グとの間に人力駆動部から回転ケーシングに動力伝達さ
れるトルクを検出するトルクセンサを設け、前記固定ケ
ーシングの開口は、前記人力駆動部と前記回転ケーシン
グとの間に形成される開口と相対する位置に配置される
ことを特徴とする。
の間に形成される開口の回転ケーシング内面に、該開口
を塞ぐ鍔部を設け、前記固定ケーシングの椀状の底面外
側壁に制御基板を設けたことを特徴とする。
手方向の中程まで位置させて設け、前記回転ケーシング
は、前記内装変速機と前記内装変速機の設けられない部
分の前記車軸に設けられたベアリングによって支持され
て設けられていることを特徴とする。
よる人力駆動力が入力され、該人力駆動力が入力される
側と相対する側で前記モータによる電動駆動力が入力さ
れることを特徴とする。
してベアリングによって支持されていることを特徴とす
る。
の車軸に対してベアリングによって支持されていること
を特徴とする。
シングに内蔵されたモータの電動駆動力によって車輪を
回転させる。また、車軸に設けた内装変速機によって、
人力駆動部からの入力は変速機によって変速されて車輪
を回転させる。そして、この駆動部を組み立てる際に
は、モータを内蔵した固定ケーシングを回転ケーシング
内に組み込むことによって、駆動部分を組み立てる。
速機構が配置してあり、即ち減速後の電動駆動力の出力
が回転ケーシングと連結しやすい方向に向いているの
で、回転ケーシング内に組み込んだ時に、簡単に回転ケ
ーシングと連結させることができる。
て、固定ケーシングの開口を塞ぐように構成され、回転
ケーシングに組み込んだときに駆動部の出力が回転ケー
シング内面に位置するようになる。
部と前記回転ケーシングとの間に形成される開口と相対
する向きに配置され、万一人力駆動部と回転ケーシング
と間の開口から雨水等が入り込んでも、固定ケーシング
内のモータ内に水が入り込むことがない。
の開口を塞ぐように鍔部を設けているため、制御基板に
雨水などが入りにくい。
で位置させて設け、回転ケーシングは、変速機と変速機
の設けられない部分の車軸に設けられたベアリングによ
って支持されて設けられ、固定ケーシングを回転しない
車軸に取り付けて配置でき、かつ回転ケーシングを車軸
の長手方向にわたって配置でき、安定して回転させるこ
とができる。
力が入力され、車軸方向の人力駆動力が入力される側と
相対する側で電動駆動力が入力されるので、回転ケーシ
ングにかかるバランスが良く、車輪を回転することがで
きる。
補助動力付きの電動アシスト自転車を例に説明する。
転車に限らず、モータを駆動源とした電動バイク、電気
自動車など、モータによって駆動される電動車であれ
ば、それら全てを含むことは言うまでもない。
図5に基づき説明をする。
サドル3から下方に設けられたシートチューブ4と連結
するメインフレームであり、該メインフレーム1と前記
シートチューブ4とが連結する部分に人力によって回転
することが出来るペダル5が取り付けてある。
7操作によって走行方向を定める前輪で、該前輪6はス
ポーク8、リム9、タイヤ10から構成されている。
も、タイヤ12、リム13、スポーク14、それと後輪11を駆
動するための駆動部15とから構成されている。前記駆動
部15には、チェーン16を介して伝達される人力トルクを
検出する、後述するトルクセンサ52が内蔵されており、
また、このトルクセンサ52の値を入力して後述するモー
タ39に駆動信号を出力するマイコン58が内蔵されてい
る。
る前スプロケットで、該前スプロケット17にはチェーン
16がかかっており前スプロケット17の回転を前記駆動部
15の車軸18に設けた後スプロケット19に動力を伝達する
ようになっている。上述するように、前記後輪11は、モ
ータ39を内蔵する前記駆動部15からなる電動駆動部20
と、前記ペダル5、前記チェーン16等からなる人力駆動
部21との2つの駆動部によって駆動され、走行すること
が出来る。
で、24ボルトのニッカド電池が納められている。ま
た、電池22は取り外し可能で充電の際は屋内で充電をす
ることができる。前記電池22は、前記シートチューブ4
を囲むように取り付けられており、サドル3の下方でロ
ックされるようにロック装置23が設けられている。
るスタンドである。
照明装置である。該照明装置26は、発電ダイナモとラン
プによって構成されている。
バーである。
について、図1及び図2に基づき説明する。
られた内装式の変速機で、該変速機28は前記後スプロケ
ット19に一方向クラッチ(図示せず)を介して連結され
ており、前記ペダル5の一方向でしか動力伝達せず、前
記ペダル5を逆回転させたときに変速機28と動力伝達が
遮断されるようになっている。
構成する回転ケーシングで、該回転ケーシング29は、2
部品からなっており、一方は、前記スポーク14を取り付
けるためのU字状のリング30を外周に設けた回転ケーシ
ング29Aで、もう一方は、前記車軸18にベアリング31を
介して取り付けられ、前記回転ケーシング29Aの開口部
を塞ぐように複数箇所で前記リング30にネジ止めによっ
て固定された回転ケーシング29Bである。
って固着され、車軸18と同心円状に回転ケーシング29B
外側に向かって円盤状の立壁を形成した回転片で、該回
転片32の内周には前記ブレーキレバー27の操作によって
外方向、即ち前記回転片32の内周に摺接して回転ケーシ
ング29の回転を制動するためのブレーキ装置33が設けら
れている。34は、該ブレーキ装置33の外を覆うブレーキ
カバーである。
板40に給電するためのコードで、該コード35はブレーキ
カバー34を貫通し、車軸18の一部の切り欠いた部分に挿
通させ、後述する固定ケーシング36外側壁に沿わせ、一
部、固定ケーシング36内側壁に沿わせて制御基板40に結
線されている。
前記車軸18に固定された一面を開口した椀状の固定ケー
シングで、該固定ケーシング36は前記変速機28の外周の
回転を妨げないように前記変速機28の外周との間にベア
リング37を介して固定して取り付けられ、後述するDC
ブレシレスモータ39と遊星歯車減速機構を内蔵してい
る。そして、この固定ケーシング36は、前記車軸18の長
手方向の変速機28が設けられていない部分の車軸18に固
定されている。
けられたモータ39を構成するステータで、該ステータ38
は前記固定ケーシング36の外側面に設けられた制御基板
40を介して電力供給される。また、前記ステータ38は、
18スロットを形成する鉄心に捲線を巻いて構成し、1
2極のマグネットを持つ。
けられた2個のベアリング42を介し、前記ステータ38の
内周で回転自在に設けられたロータで、該ロータ41は、
一部ギヤを形成した小径部分を形成するギヤ部43に取り
付けられている。該ギヤ部43は、後述する遊星歯車減速
機構43、44、45のサンギヤに当たる部分である。また、
前記ロータ41は、マグネット41aを有する。
てモータ39を構成している。本実施例では、DCブラシ
レスモータを使用したが、他の種類のモータを使用して
も構わず、ステッピングモータなどを使用することで、
構成を更にコンパクトにできるのは言うまでもない。
36との間に設けられた4個のプラネットギヤで、該プラ
ネットギヤ44は、前記固定ケーシング36内周に固定され
た固定ギヤ45と前記ギヤ部43に噛み合ってロータ41の回
転によって車軸18回りを回転する。そして、46は、それ
ぞれの前記プラネットギヤ44の中心に回転自在に設けら
れ、車軸18に設けたベアリング47を介して回転自在に設
けられた出力盤で、該出力盤46は、前記回転ケーシング
29の回転ケーシング29Bにラチェット機構を有する一方
向クラッチ48を介して設けられている。この一方向クラ
ッチ48は、人力によって回転ケーシング29を回転するよ
りも後輪11の回転速度が速くなったときに人力駆動力と
モータ39との動力を遮断するようになっている。
片で、該押片49は前記変速機28に固定され、変速機28と
回転ケーシング29Bとの間に形成される開口を塞ぐ大き
さに設けられた円板状の鍔50と、該鍔50の相対する位置
に形成された押板49とから構成されており、前記押板49
と前記回転ケーシング29Aとの間に磁歪素子からなるト
ルクセンサ52を挟んで押圧するようになっている。即
ち、人力駆動部21によってかかった力は押板51からトル
クセンサ52を押さえて回転ケーシング29Aを回転させ
る。この時トルクセンサ52には人力駆動力の大きさに応
じた歪みを生じることになる。
ング29との間にに取り付けられたロータリートランス
で、前記回転ケーシング29に取り付けられているコイル
をロータリートランス53A、固定ケーシング36に取り付
けられているコイルをロータリートランス53Bとする。
該ロータリートランス53は、前記トルクセンサ52の信号
を制御基板40に伝達する。
路について、図3に基づき説明をする。
成されるコア54と、該コア54外周に巻かれたコイル55か
ら構成され、前記鍔部50にかかる力がコア54を押さえる
ことによって歪みが生じ、これによって生じるコイル55
のインダクタンスの変化を検出する。そして、前記コア
54はロータリートランス53Aに接続されて、コア54の歪
みによってロータリートランス53A側のインダクタンス
が変化する。
センサ52のインダクタンスに応じて発振周波数を変化さ
せるLC発振回路である。
路56から発信された信号の発振周波数を測定しマイコン
58に出力する周波数測定回路である。
御回路について、図3に基づき説明をする。
説明する。
ル5に大きな力がかかったとき、鍔部50と回転ケーシン
グ29との間に磁歪素子からなるコア54を挟み込んで動力
が伝達されるためいるため、人力の大きさに応じた変形
が生じる。この時、コア54の変化によってコイル55のイ
ンダクタンスが変化することになる。
ートランス53Bから見たインダクタンスも変化するた
め、発振回路56の発振周波数が変化する。
圧波形は周波数測定回路57に入力され、この値がマイコ
ン58に入力される。そしてこの信号に基づいてモータ39
を駆動する駆動信号が出力される。
分について説明をする。
し、その人力駆動力の信号の大きさに応じてインバータ
回路59に駆動信号を出力するマイコンで、該マイコン58
は前記電池22の電圧を降圧する定電圧回路60に接続され
てこれを電源として動作している。そして、マイコン58
から出力された駆動信号は、インバータ回路59内の複数
のFETをスイッチングして、モータ39のステータ38に
U、V、W信号を出力してロータ41を回転させる。ま
た、ロータ41の位置を検出するためにロータ41の位置検
出のための信号線がマイコン58の入力ポートに接続され
ている。
トルクセンサ52によって検出された人力駆動力はマイコ
ン58に入力され、その人力駆動力の大きさと同じ大きさ
の電動駆動力でモータ39が駆動するように駆動信号が出
力される。即ち、人力駆動力対電動駆動力は1対1の割
合で出力されるようになっている。前記トルクセンサ52
の信号は、予めマイコン58内のテーブルデータにメモリ
されており、トルクセンサ52の信号に応じた駆動信号を
出力するようになっている。
説明をする。
いて説明する。
ペダル5に固定された前スプロケット17が回転し、チェ
ーン16を介して後スプロケット19が回転する。後スプロ
ケット19が回転すると、一方向クラッチ(図示せず)に
よって一方向のみ、動力が伝達される。
指示するギヤ比に設定された変速機28で変速された後、
トルクセンサ52の磁歪素子で形成したコア54を歪ませな
がら回転ケーシング29を回転させ、後輪11を回転させる
ことができる。
明する。
タンスの変化は、ロータリートランス53を介して制御基
板40のマイコン58に入力される。そして、その信号値に
基づき、インバータ回路59に信号が出力され、インバー
タ回路59内のFETのオンオフによってステータ38の極
性を変化させ、ロータ41に設けたマグネットによってロ
ータ41が回転し、モータ39が駆動する。モータ39の駆動
は、遊星歯車減速機構、即ちギヤ部43、プラネットギヤ
44、固定ギヤ45によって減速され、前記プラネットギヤ
44に連結された出力盤46によって出力が取り出され、一
方向クラッチ48を介して回転ケーシング29を回転させ
る。そして後輪11が回転するようになる。
回転ケーシング29で合力されて後輪11を駆動するように
なる。
自転車の第2実施例を説明する。
実施例と同じであるので説明を省略する。
づいて説明をする。また、第1実施例と同一部品につい
ては、同一番号を付して説明をする。
センサ52の部分が異なるので、トルクセンサ52部分につ
いてのみ説明をする。
片で、該押片49は前記変速機28に固定され、変速機28と
回転ケーシング29との間に形成される開口を塞ぐ大きさ
に形成される開口を塞ぐ大きさに設けられた円盤状の鍔
50と、該鍔50の相対する位置の2カ所に形成された押板
51とから構成されており、前記押板51と前記回転ケーシ
ング29との間には弾性体であるバネ61が設けられてい
る。そして、変速機28から人力駆動力が伝わると、人力
トルクの大きさに応じた収縮量でバネ61を収縮させて回
転ケーシング29を回転させる。
動可能に一端72を取り付け、他端73を回転ケーシング29
に回動可能に取り付けた円弧状のリングであり、該リン
グ62は車軸18を対称に2個設けてあり、前記バネ61の設
けてある部分付近にそれぞれ一端72がくるように設けて
ある。また、リング62の材質は、導電材料、あるいは磁
性材料を使用している。本実施例では、アルミ製のもの
を使用している。
リング62の内周に設けられたコイルで、該コイル53は、
制御基板40から給電され、リング62の変位によるインダ
クタンスの変化を人力トルクの大きさとして電気信号を
制御基板40に入力し、この信号値に基づいてモータ39が
制御されるようになっている。
なロータ41の 回転位置を検出する位置検出センサであ
り、該位置検出センサ68の信号がマイコン58に入力され
てモータ制御信号を作っている。
き具体的に説明する。
縮し、それによってリング62の押板51側の一端72が内側
に移動する。この時、リング62の押板51付近の一端72は
バネ61の収縮によって移動するため、内側に向かって移
動するが、他端73は回転ケーシング29に軸支して取り付
けてあるため変位せず、結局リング62はこの他端73を軸
に内側に変位する。即ち、リング62は実線位置から2点
鎖線の状態に変位する。また、この加えられた大きな人
力が無くなると、前記バネ61の復元力によって押板51は
元の位置に戻され、その動作によって、リング62の押板
51付近の一端がリング62の他端73を軸に元に戻される。
即ち、人力がなくなると、実線で示す如く、リング62が
外に広がる方向に変位する。
クの大きさによって変位量が変わるリング62を用いたの
で、人力トルクの大きさによってコイル53のインダクタ
ンスを変化させることができ、人力トルクの大きさを電
気信号で出力することができる。
づき説明する。
ペダル5を漕いだときにバネ61を収縮させる。そして、
バネ61は収縮しながら回転ケーシング29を回転し、車輪
11は人力駆動力によって回転する。
一端72が押されるため、リング62とコイル53との間隔が
変化し、これによってコイル53のインダクタンスが変化
し、この変化が制御基板40に電気信号として入力され
る。そして、この電気信号の大きさ、即ち人力トルクの
大きさに応じてモータ39が駆動することになり、回転ケ
ーシング29には、人力駆動力とモータ39の駆動力とが合
成されて伝達される。
ると、ロータ41が回転すると、ロータ41と一体に設けら
れ変速機28の外周に変速機28とベアリングを介して設け
られているギヤ部43が回転する。そして、固定ケーシン
グ36内部に固定された固定ギヤ45と、前記ギヤ部43との
間に設けられたプラネットギヤ44は、ギヤ部43の回転に
よって自転しながらギヤ部43の周囲を公転する。更に、
それぞれのプラネットギヤ44の中心に軸支され、変速機
28を挿通して設けられた出力盤46は、プラネットギヤ44
の公転によって回転し、出力盤46に設けられたラチェッ
ト65がギヤに噛み合って回転ケーシング29を回転させ
る。
9に基づき説明する。
施例と同一のモータを駆動する回路の部分は省略して説
明する。
どからなるトルクセンサで、該トルクセンサ52はマイコ
ン58に接続されており、人力トルクの大きさに応じた電
気信号をマイコン58に入力する。この時の人力駆動力に
対する電動駆動力の比率は1対1の割合で出力される。
なロータ41の回転位置を検出する位置検出センサであ
り、該位置検出センサ68の信号がマイコン58に入力され
てモータ制御信号を作っている。
自転車の第3実施例を説明する。
実施例と同じであるので説明を省略する。
に基づいて説明をする。また、第1実施例と同一部品に
ついては、同一番号を付して説明をする。
モータで、該モータ39は変速機28外周とベアリング42を
介して設けられているロータ41と、該ロータ41の外周に
設けられたステータ38とによって構成され、前記ステー
タ38は、固定ケーシング36の内周に固定されている。
星歯車減速機構に連結されており、該遊星歯車減速機構
は車軸18方向にトルクセンサ52とモータ39とによって挟
んだ位置に設けてある。また、遊星歯車減速機構のそれ
ぞれのサンギヤ44には、円盤状の出力盤46がサンギヤ44
が回転時在に取り付けられており、サンギヤ44が回転す
ると出力盤46が減速されて回転するようになっている。
上記記載のように、遊星歯車減速機構は車軸18方向にト
ルクセンサ52とモータ39とによって挟んだ位置に設けて
あるので、遊星歯車減速機構のギヤの噛み合う音がモー
タ39とトルクセンサ52によって遮断され、外部に漏れに
くくなっている。
れぞれ取り付けられた円板で、該円板63にはラチェット
65が設けられている。該ラチェット65は、回転ケーシン
グ29と一体に形成された突出部66のギヤに噛み合ってお
り、出力盤46の回転がラチェット65を介して一方向にの
み回転ケーシング29を回転させることになる。
口を有するケーシング蓋で、この開口に変速機28とトル
クセンサ52を挿通して、固定ケーシング36の開口を施蓋
する。
ング蓋67の開口内周に取り付けられてリング62の変位を
電気信号に変換するコイルである。
グ62の機構は第2実施例と同じなので省略する。
同様、ブレーキカバー34を貫通し、車軸18に沿って固定
ケーシング36内に配線されて制御基板40に接続されてい
る。また、制御基板40とコイル53とは、給電用と電気信
号伝送用のコードもそれぞれ設けられている。更に、制
御基板40とモータ39とは、モータ39を駆動制御するため
のコードも設けられている。そして、モータ39のロータ
41の位置を検出するための位置検出センサ68が固定ケー
シング36内側壁に設けられ、この位置検出センサ68と制
御基板40もコードによって接続されている。
づき説明する。
ペダル5を漕いだときにバネ61を収縮させる。そして、
バネ61は収縮しながら回転ケーシング29を回転し、車輪
11は人力駆動力によって回転する。
一端72が押さえられるため、この一端72に設けられた長
穴71によってリング62とコイル53との間隔が変化し、こ
れによってコイル53のインダクタンスが変化し、この変
化が制御基板40に電気信号として入力される。そして、
この電気信号の大きさ、即ち人力トルクの大きさに応じ
てモータ39が駆動することになり、回転ケーシング29に
は、人力駆動力とモータ39の駆動力とが合成されて伝達
される。
ると、ロータ41が回転すると、ロータ41と一体に設けら
れ変速機28の外周に変速機28とベアリングを介して設け
られているギヤ部43が回転する。そして、固定ケーシン
グ36内部に固定された固定ギヤ45と、前記ギヤ部43との
間に設けられたプラネットギヤ44は、ギヤ部43の回転に
よって自転しながらギヤ部43の周囲を公転する。更に、
それぞれのプラネットギヤ44の中心に軸支され、変速機
28を挿通して設けられた出力盤46は、プラネットギヤ44
の公転によって回転し、出力盤46に設けられたラチェッ
ト65がギヤに噛み合って回転ケーシング29を回転させ
る。
9に基づき説明する。
施例と同一のモータを駆動する回路の部分は省略して説
明する。
どからなるトルクセンサで、該トルクセンサ52はマイコ
ン58に接続されており、人力トルクの大きさに応じた電
気信号をマイコン58に入力する。この時の人力駆動力に
対する電動駆動力の比率は1対1の割合で出力される。
なロータ41の回転位置を検出する位置検出センサであ
り、該位置検出センサ68の信号がマイコン58に入力され
てモータ制御信号を作っている。
自転車の第4実施例を説明する。
実施例と同じであるので説明を省略する。
説明をする。また、第1実施例と同一部品については、
同一番号を付して説明をする。
の構成、トルクセンサ52は第2、第3実施例と同様の構
成であるので、説明は省略する。
によって減速して取り出す出力盤で、該出力盤46は、車
軸18にベアリング47を介して取り付けてある。そして、
出力盤46の内側にはギヤが形成されており、出力盤46の
回転と共に回転する。また、変速機28の外周に固定され
た円筒ギヤ69には、ラチェット65が設けられており、出
力盤46の一方向の回転のみ円筒ギヤ69を回転することが
できる。
同様、ブレーキカバー34を貫通し、固定ケーシング36内
に配線されて制御基板40に接続されている。また、制御
基板40とコイル53とは、給電用と電気信号伝送用のコー
ドもそれぞれ設けられている。更に、制御基板40とモー
タ39とは、モータ39を駆動制御するためのコードも設け
られている。そして、モータ39のロータ41の位置を検出
するための位置検出センサ68が固定ケーシング36内側壁
に設けられ、この位置検出センサ68と制御基板40もコー
ドによって接続されている。
を施蓋するケーシング蓋であり、該ケーシング蓋67の内
側には位置検出センサ68が設けられ、外側には制御基板
40及びコイル53が延設されて取り付けられている。ま
た、ケーシング蓋67は、変速機28とベアリング37によっ
て動力伝達が遮断されている。
基づき説明する。
ペダル5を漕いだときにトルクセンサの一部であるバネ
61を収縮させる。そして、バネ61は収縮しながら回転ケ
ーシング29を回転し、車輪11は人力駆動力によって回転
する。
一端72が押さえられるため、リング62とコイル53との間
隔が変化し、これによってコイル53のインダクタンスが
変化し、この変化が制御基板40に電気信号として入力さ
れる。
詳述すると、ロータ41が回転すると、ロータ41と一体に
設けられ変速機28の外周に変速機28とベアリングを介し
て設けられているギヤ部43が回転する。そして、固定ケ
ーシング36内部に固定された固定ギヤ45と、前記ギヤ部
43との間に設けられたプラネットギヤ44は、ギヤ部43の
回転によって自転しながらギヤ部43の周囲を公転する。
更に、それぞれのプラネットギヤ44の中心に軸支され、
変速機28を挿通して設けられた出力盤46は、プラネット
ギヤ44の公転によって回転し、出力盤46に設けられたギ
ヤがラチェット65を介して円筒ギヤ69を回転させ、変速
機28の外周に電動駆動力が伝達する。
ついて説明すると、トルクセンサ52を構成するバネ61
は、変速機28の出力後に検出するように配置されてお
り、上記実施例とは違い、電動駆動力は変速機28に動力
伝達されるため、このバネ61の収縮は人力駆動力と電動
駆動力の2つの合力を検出することになる。従って、本
実施例における制御回路は、人力駆動力と同じ大きさの
電動駆動力を出力しようとした場合、検出されるトルク
から電動駆動力を差し引いて人力駆動力を演算し、その
人力トルクの大きさに合った電動駆動力を出力するよう
にモータ39を制御する。この時、差し引く電動駆動力は
モータ電流を検出、演算することで算出することができ
る。
14に基づき説明する。
一部分については説明を省略する。
流センサで、該電流センサ70は検出した電流値の信号を
マイコン58に入力する。
52と前記電流センサ70からの信号値を元に演算してモー
タ39の駆動信号を出力する。即ち、上述したように、ト
ルクセンサ52によって検出されるトルクの大きさは、人
力とモータ39のトルクの合力であり、その値から前記電
流センサ70からの信号によって求めたモータ39の出力ト
ルクの値を差し引いて、真の人力トルクを算出する。そ
して、その人力トルクの大きさと同じ電動駆動力となる
ように、モータ39への駆動信号を出力する。
自転車の第5実施例を説明する。
実施例と同じであるので説明を省略する。
説明をする。また、第1実施例と同一部品については、
同一番号を付して説明をする。
は、第4実施例と同様の構成であるので、説明を省略す
る。
ラネットギヤ44に取り付けられた出力盤で、該出力盤46
は変速機28に連結されている。本実施例では、第4実施
例に設けてあるラチェットは設けていない。
ためのケーシング蓋で、該ケーシング蓋67は車軸18を貫
通して固定されている。
バー34を貫通し、ケーシング蓋67に沿って固定ケーシン
グ36内に配線されて制御基板40に接続されている。ま
た、制御基板40とコイル53とは、給電用と電気信号伝送
用のコードもそれぞれ設けられている。更に、制御基板
40モータ39とは、モータ39を駆動制御するためのコード
も設けられている。そして、モータ39のロータ41の位置
を検出するための位置検出センサ68が固定ケーシング36
内側壁に設けられ、この位置検出センサ68と制御基板40
もコードによって接続されている。
御回路にブロック図については、上述した第4実施例と
ラチェット65が設けられていない点で異なり、それを除
く部分については同様であるので説明を省略する。
記車輪と共に回転する回転ケーシングと、車両本体に設
けられた固定ケーシングと、使用者の人力によって前記
回転ケーシングを回転する人力駆動部と、前記固定ケー
シングに内蔵され前記回転ケーシングを回転させるモー
タとを備え、前記固定ケーシングは、前記回転ケーシン
グ内に固定して設けられ、前記回転ケーシングに覆われ
て配置した内装変速機を設け、該内装変速機は、前記人
力駆動部の前記回転ケーシングまでの伝達経路間に設け
たので、回転ケーシングは、固定ケーシングの外周を覆
うため、モータ等の電気部品を取り付けた固定ケーシン
グ内に外部からの水滴や粉塵が入ることがなく、故障が
少なくなり、また、固定ケーシングは、モータを包囲し
たので、万一、回転ケーシング内に水滴や粉塵が混入し
たとしても固定ケーシングを覆っているため、モータへ
の水滴や粉塵の付着を防止でき、故障が少なくなる等の
効果を奏する。
に形成され、モータを内蔵し、開口に減速機構を配置し
たので、固定ケーシングの片側面に駆動部分の出力が位
置するようになるので、回転ケーシングに固定ケーシン
グを組み込んだ際、モータからの出力を回転ケーシング
に連結しやすく、組み立て性が向上する等の効果を奏す
る。
で、固定ケーシングの椀状の開口を塞ぐように構成する
ことができ、コンパクトに構成することができる等の効
果を奏する。
人力駆動部を設け、人力駆動部と回転ケーシングとはズ
レを生じて回転するように配置され、人力駆動力と回転
ケーシングとの間に人力駆動力から回転ケーシングに動
力伝達されるトルクセンサを設け、固定ケーシングの開
口は、人力駆動部と回転ケーシングとの間に形成される
開口と相対する向きに配置されるので、固定ケーシング
内に雨等の水滴が入り込むことがなく、即ちモータを防
水処理することなく、水滴から守ることができる等の効
果を奏する。
に形成される開口の回転ケーシング内面に、開口を塞ぐ
鍔部を設け、固定ケーシングの椀状の底面外側壁に制御
基板を設けたので、人力駆動部と回転ケーシングとの間
の開口から水滴が入ろうとしても、それを塞ぐように鍔
部が設けてあるので、制御基板にも水滴がかかりにく
く、水分から基板を守ることができる等の効果を奏す
る。
人力駆動部を設け、人力駆動部と回転ケーシングとの間
で、車輪の回転中心となる車軸に内装変速機を設けたの
で、電動駆動力による補助に加え、変速機により使用者
が指示する最適なギヤ比で走行することができ、使用者
にとって走行が楽になる上、回転ケーシング内に変速機
を内蔵しているので非常にコンパクトになる等の効果を
奏する。
で位置させて設け、回転ケーシングは、変速機と変速機
の設けられない部分の車軸に設けられたベアリングによ
って支持されて設けられているので、固定ケーシングを
回転しない車軸に簡単に取り付けることができ、また回
転ケーシングを車軸と変速機とによって支持されている
ので、車軸の長手方向にわたって取り付けることがで
き、バランス良く回転ケーシングを配置することがで
き、安定した回転が得られる等の効果を奏する。
人力駆動力が入力され、人力駆動力が入力される側と相
対する側でモータによる電動駆動力が入力されるので、
車輪への力のかかり方がバランス良く、駆動時にブレる
ことなく、安定した回転が得られる等の効果を奏する。
ングによって支持されて設けられているので、固定ケー
シングを回転しない車軸に簡単に取り付けることができ
る等の効果を奏する。
である。
面図である。
である。
面図である。
図である。
平面図である。
図である。
図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 車輪のハブを構成し前記車輪と共に回転
する回転ケーシングと、車両本体に設けられた固定ケー
シングと、使用者の人力によって前記回転ケーシングを
回転する人力駆動部と、前記固定ケーシングに内蔵され
前記回転ケーシングを回転させるモータとを備え、前記
固定ケーシングは、前記回転ケーシング内に固定して設
けられ、前記回転ケーシングに覆われて配置した内装変
速機を設け、該内装変速機は、前記人力駆動部の前記回
転ケーシングまでの伝達経路間に設けられたことを特徴
とする電動車。 - 【請求項2】 前記固定ケーシングは、一方開口の椀状
に形成され、前記モータを内蔵し、前記開口にモータの
回転を減速する減速機構を配置したことを特徴とする請
求項1記載の電動車。 - 【請求項3】 前記減速機構は遊星減速機構を用いたこ
とを特徴とする請求項2記載の電動車。 - 【請求項4】 前記人力駆動部と前記回転ケーシングと
の間に人力駆動部から回転ケーシングに動力伝達される
トルクを検出するトルクセンサを設け、前記固定ケーシ
ングの開口は、前記人力駆動部と前記回転ケーシングと
の間に形成される開口と相対する位置に配置されること
を特徴とする請求項2記載の電動車。 - 【請求項5】 前記人力駆動部と回転ケーシングとの間
に形成される開口の回転ケーシング内面に、該開口を塞
ぐ鍔部を設け、前記固定ケーシングの椀状の底面外側壁
に制御基板を設けたことを特徴とする請求項4記載の電
動車。 - 【請求項6】 前記内装変速機は、前記車軸の長手方向
の中程まで位置させて設け、前記回転ケーシングは、前
記内装変速機と前記内装変速機の設けられない部分の前
記車軸に設けられたベアリングによって支持されて設け
られていることを特徴とする請求項1記載の電動車。 - 【請求項7】 前記回転ケーシングの片側で人力による
人力駆動力が入力され、該人力駆動力が入力される側と
相対する側で前記モータによる電動駆動力が入力される
ことを特徴とする請求項1記載の電動車。 - 【請求項8】 前記モータは、前記車輪の車軸に対して
ベアリングによって支持されていることを特徴とする請
求項1記載の電動車。 - 【請求項9】 前記回転ケーシングは、前記車輪の車軸
に対してベアリングによって支持されていることを特徴
とする請求項1記載の電動車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002082315A JP2002362467A (ja) | 1998-05-29 | 2002-03-25 | 電動車 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP14945498 | 1998-05-29 | ||
JP2002082315A JP2002362467A (ja) | 1998-05-29 | 2002-03-25 | 電動車 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10277756A Division JP2000043780A (ja) | 1998-05-29 | 1998-09-30 | 電動車 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002362467A true JP2002362467A (ja) | 2002-12-18 |
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ID=26479337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002082315A Pending JP2002362467A (ja) | 1998-05-29 | 2002-03-25 | 電動車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002362467A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000083349A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動自転車用モータ駆動ユニット |
JP2007006648A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Mao Fenshan | ホイールモーター |
JP2011111098A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Nsk Ltd | 車輪駆動装置用電食防止ユニットおよびインナーロータ型車輪駆動装置 |
CN102139739A (zh) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | 日本电产科宝株式会社 | 电动轮毂单元 |
JP2013166437A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Samsung Electro-Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd | 車輪駆動装置 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002082315A patent/JP2002362467A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000083349A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動自転車用モータ駆動ユニット |
JP2007006648A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Mao Fenshan | ホイールモーター |
JP2011111098A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Nsk Ltd | 車輪駆動装置用電食防止ユニットおよびインナーロータ型車輪駆動装置 |
CN102139739A (zh) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | 日本电产科宝株式会社 | 电动轮毂单元 |
JP2013166437A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Samsung Electro-Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd | 車輪駆動装置 |
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