JP2002362471A - Power-assisted bicycle, and power bicycle having operation switch - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation switch in which the determination of ON-OFF can be simply and ergonomically understood and the operation is simple in a power-assisted bicycle. SOLUTION: The power-assisted bicycle which can be traveled by supplementing the stepping force by the electric force comprises an electric motor 37 for outputting the electric force, a power source 17 for energizing the electric motor, an operation switch 60 which can be operated respectively to the ON-state and the OFF-state as the initial state so as to command ON and OFF of the power source. The operation switch 60 is in a neutral state which is neither the ON-state nor the OFF-state as an initial state, and returned to the neutral state after either operation to the ON-state or the OFF-state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動力により踏力
を補助して走行可能な電動アシスト自転車、並びに、踏
力及び電動力によるいずれの走行も可能な電動自転車に
係り、より詳しくは、人間工学的に電動力のオンオフ操
作が理解しやすい操作スイッチを備えた、電動アシスト
自転車並びに電動自転車に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrically assisted bicycle capable of running by assisting a pedaling force by an electric force, and an electric bicycle capable of traveling by both a pedaling force and an electric force. The present invention relates to an electric assist bicycle and an electric bicycle, which are provided with an operation switch that makes it easy to understand the on / off operation of electric power.

【０００２】[0002]

【従来技術】従来、踏力に応じた電動力を該踏力と並列
に付与可能な電動アシスト自転車では、一般に、電動ア
シストの実行可能モードをオンにするか或いはオフにす
るかを切り替えるための操作スイッチが設けられてい
る。この操作スイッチは、通常、バッテリーと電動モー
タとの間の接続・断続を切り替えるための所謂電源スイ
ッチで代用される。或いは、コントローラによるソフト
的な電動アシストモードのオン／オフ切り替え処置を行
う場合もある。また、踏力無しに電動力で走行可能な電
動自転車においても、電動モータへの電源供給のオン／
オフを切り替えるための操作スイッチ即ち電源スイッチ
が設けられる。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrically assisted bicycle capable of applying an electric force according to a treading force in parallel with the treading force, generally, an operation switch for switching on or off an executable mode of the electric assist. Is provided. This operation switch is usually replaced with a so-called power switch for switching connection / disconnection between the battery and the electric motor. Alternatively, there may be a case where the controller performs on / off switching processing of the soft electric assist mode by the controller. Also, in an electric bicycle that can be driven by electric power without stepping force, the power supply to the electric motor is turned on / off.
An operation switch for switching off, that is, a power switch is provided.

【０００３】上記のような電動自転車及び電動アシスト
自転車に設けられた従来の操作スイッチは、例えば図１
６に示すように、オン状態及びオフ状態を二者択一的に
選択するレバー式のスイッチを用いていた。このスイッ
チでは、電源をオフからオンにする場合、初期状態のオ
フ状態からオン状態にレバー動作させる。逆に、電源を
オンからオフにする場合、初期状態のオン状態からオフ
状態にレバー動作させる。A conventional operation switch provided on an electric bicycle and an electric assist bicycle as described above is, for example, shown in FIG.
As shown in FIG. 6, a lever-type switch for alternately selecting an ON state and an OFF state is used. With this switch, when the power is turned on from off, the lever is operated from the off state in the initial state to the on state. Conversely, when the power is turned off from on, the lever is operated from the initial on state to the off state.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動自転車及び電動アシスト自転車の中には、バッテリ
ーの節約を図るため電源を自動的に切る機能を備えたも
のがある。このような電動自転車及び電動アシスト自転
車の上記従来の操作スイッチでは、電源自動切断後に再
び電源をオンする際に、オン状態にあるスイッチをオフ
状態に一度戻してから、再びオン状態に戻さなければな
らないという操作上の手間があった。また、電源自動切
断によって電源がオフになると、スイッチはオン状態で
も実際には電源がオフになった状態となっているため、
果たして故障しているのか或いは自動切断なのかユーザ
ーには分かりにくく、ユーザーフレンドリー性に欠けて
いるという問題があった。However, some conventional electric bicycles and electric assist bicycles have a function of automatically turning off the power to save the battery. In the above-described conventional operation switch of the electric bicycle and the electric assist bicycle, when the power is turned on again after the power is automatically turned off, the switch in the on state must be returned to the off state once, and then turned on again. There was operation trouble that it did not become. Also, when the power is turned off by automatic power off, the power is actually turned off even if the switch is on,
There is a problem in that it is difficult for the user to understand whether the malfunction has occurred or the automatic disconnection has occurred, and the user friendliness is lacking.

【０００５】本発明は、上記事実に鑑みなされたもの
で、電源自動切断後においても簡易な操作によりオン状
態に直ちに復帰できると共に人間工学的にオン／オフの
判断が単純に理解しやすい操作スイッチを備えた、電動
自転車及び電動アシスト自転車を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is an operation switch which can immediately return to an on state by a simple operation even after automatic power-off, and which can easily understand the on / off judgment ergonomically. It is an object of the present invention to provide an electric bicycle and an electric assist bicycle provided with the above.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、電動力により踏力を補助して走行可能な電動アシス
ト自転車は、電動力を出力する電動モータと、電動モー
タを付勢するための電源と、電源のオン及びオフを各々
指令するため、オン状態及びオフ状態に各々操作可能な
操作スイッチと、を含み、操作スイッチは、初期状態と
してオン状態及びオフ状態のいずれでもないニュートラ
ル状態にあり、該オン状態及びオフ状態へのいずれの操
作の後にもニュートラル状態に戻ることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an electric assist bicycle capable of running by assisting the pedaling force with an electric force includes an electric motor for outputting an electric force, and a power supply for energizing the electric motor. And an operation switch that can be respectively operated in an ON state and an OFF state for instructing ON and OFF of the power supply, respectively.The operation switch is in a neutral state that is neither the ON state nor the OFF state as an initial state. And returning to the neutral state after any of the operations to the on state and the off state.

【０００７】本発明によれば、操作スイッチをニュート
ラル状態からオン状態及びオフ状態のいずれかに切り替
えても、操作完了後には必ず元のニュートラル状態に戻
る。従って、何らかの理由で電源がオフになったとして
も、再び電源オンにする際、始めて電源を入れるときと
同様の手順で、ニュートラル状態からオン状態へとスイ
ッチ操作すればよい。また、本発明では、オン状態で電
源オフということはなくなる。According to the present invention, even if the operation switch is switched from the neutral state to either the on state or the off state, it always returns to the original neutral state after the operation is completed. Therefore, even if the power is turned off for some reason, when the power is turned on again, the switch operation from the neutral state to the on state may be performed in the same procedure as when turning on the power for the first time. Further, in the present invention, the power is not turned off in the on state.

【０００８】本発明の好ましい態様は、所定時間以上、
電動モータが付勢されなかった場合、自動的に電源をオ
フにする自動切断手段を更に有する。電源オンにした
後、自動切断手段により電源がオフにされても、本発明
では、再び電源オンにする際、始めて電源を入れるとき
と同様の手順で、ニュートラル状態からオン状態へとス
イッチ操作すれば済む。[0008] A preferred embodiment of the present invention is that a predetermined time or more,
An automatic disconnecting means for automatically turning off the power when the electric motor is not energized is further provided. Even if the power is turned off by the automatic disconnection means after the power is turned on, in the present invention, when the power is turned on again, the switch operation from the neutral state to the on state is performed in the same procedure as when the power is turned on for the first time. I'm done.

【０００９】操作スイッチの態様は、例えば、レバー
式、シーソー式、押しボタン式、又は回転式等、様々に
変更可能である。オン状態及びオフ状態の操作位置（レ
バーの回動位置、押しボタンの位置）は、共通の位置と
してもよい。別の態様では、オン状態及びオフ状態の操
作位置は、別々の位置とすることもできる。後者の場
合、例えばオン状態への操作位置及びオフ状態への操作
位置の間でレバーを回動させるレバー式の操作スイッチ
では、ニュートラル状態の操作位置は、オン状態及びオ
フ状態の操作位置の中間位置に設けてもよい。この例で
は、オン状態及びオフ状態のいずれかへの操作の後、指
を離せば中間のニュートラル状態に戻ることになる。The mode of the operation switch can be variously changed, for example, a lever type, a seesaw type, a push button type, or a rotary type. The operating positions (the turning position of the lever and the position of the push button) in the on state and the off state may be a common position. In another aspect, the on and off operating positions can be separate positions. In the latter case, for example, in a lever-type operation switch that rotates the lever between the operation position to the ON state and the operation position to the OFF state, the operation position in the neutral state is intermediate between the operation positions in the ON state and the OFF state. It may be provided at a position. In this example, after the operation to either the ON state or the OFF state, if the finger is released, the state returns to the intermediate neutral state.

【００１０】また、ニュートラル状態は、オン状態及び
オフ状態を与えるいずれの操作も解放された状態として
画成される。この場合、ニュートラル状態を示す別個の
操作位置を必ずしも設ける必要はなく、例えば、オンボ
タン及びオフボタンを備えた押しボタン式の操作スイッ
チの場合、オンボタン及びオフボタンのいずれもが押さ
れていない状態としてニュートラル状態が画成される。
即ち、オンボタン及びオフボタンのいずれかを押してい
る間だけ、電源オンオフの指令ができ、ボタンから指を
離せば、ボタンが元に戻ってニュートラル状態となる。[0010] The neutral state is defined as a state in which any operation for providing the ON state and the OFF state is released. In this case, it is not necessary to provide a separate operation position indicating the neutral state. For example, in the case of a push-button operation switch having an on button and an off button, neither the on button nor the off button is pressed. A neutral state is defined as the state.
That is, the power ON / OFF command can be issued only while either the ON button or the OFF button is pressed, and when the finger is released from the button, the button returns to the original state and enters the neutral state.

【００１１】更に、本発明は、操作スイッチが、オン状
態、ニュートラル状態及びオフ状態以外に、踏力に対す
る電動力の比率を低下させるよう指令するための省エネ
ルギーモード状態を有していてもよい。Further, according to the present invention, in addition to the ON state, the neutral state, and the OFF state, the operation switch may have an energy saving mode state for instructing to reduce the ratio of the electric power to the pedaling force.

【００１２】本発明の操作スイッチは、踏力及び電動力
によるいずれの走行も可能な電動自転車にも適用でき
る。この電動自転車は、電動力を出力する電動モータ
と、電動モータを付勢するための電源と、電源のオン及
びオフを各々指令するため、オン状態及びオフ状態に各
々操作可能な操作スイッチと、を含み、操作スイッチ
は、初期状態としてオン状態及びオフ状態のいずれでも
ないニュートラル状態にあり、該オン状態及びオフ状態
へのいずれの操作の後にもニュートラル状態に戻ること
を特徴とする。The operation switch of the present invention can also be applied to an electric bicycle that can be driven by both pedaling power and electric power. This electric bicycle has an electric motor that outputs electric power, a power supply for energizing the electric motor, and an operation switch that can be respectively operated in an on state and an off state to instruct on and off of the power supply, And the operation switch is initially in a neutral state that is neither the on state nor the off state, and returns to the neutral state after any operation to the on state and the off state.

【００１３】本発明の電動自転車の好ましい態様は、所
定時間以上、電動モータが付勢されなかった場合、自動
的に電源をオフにする自動切断手段を更に有する。本発
明の他の目的及び利点は、以下で説明される本発明の好
ましい実施形態を参酌することによって、より明瞭に理
解されよう。[0013] A preferred embodiment of the electric bicycle of the present invention further comprises an automatic disconnecting means for automatically turning off the power when the electric motor is not energized for a predetermined time or more. Other objects and advantages of the present invention will be more clearly understood by considering preferred embodiments of the present invention described below.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。図１には、本発明の第
１実施形態に係る電動アシスト自転車１の概略が示され
ている。同図に示すように、この電動アシスト自転車１
の主要な骨格部分は、通常の自転車と同様に、金属管製
の車体フレーム３から構成され、該車体フレーム３に
は、前輪２０、後輪２２、ハンドル１６、及びサドル１
８などが周知の態様で取り付けられている。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows an electric assist bicycle 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The main skeletal portion is composed of a body frame 3 made of a metal tube, like a normal bicycle, and includes a front wheel 20, a rear wheel 22, a steering wheel 16, and a saddle 1
8 and the like are attached in a known manner.

【００１５】また、車体フレーム３の中央下部には、ド
ライブシャフト４が回転自在に軸支され、その左右両端
部には、クランク棒６Ｌ、６Ｒを介してペダル８Ｌ、８
Ｒが各々取り付けられている。このドライブシャフト４
には、車体の前進方向に相当するＲ方向の回転のみを伝
達するための一方向クラッチ（後述する図６（ｂ）の９
９）を介して、主スプロケット２が同軸に取り付けられ
ている。この主スプロケット２と、後輪２２の中央部に
設けられた後輪動力機構１０との間には無端回動のチェ
ーン１２が張設されている。A drive shaft 4 is rotatably supported at the center lower portion of the body frame 3, and has pedals 8L, 8 via crank rods 6L, 6R at its left and right ends.
R are each attached. This drive shaft 4
A one-way clutch (9 in FIG. 6B to be described later) for transmitting only rotation in the R direction corresponding to the forward direction of the vehicle body.
The main sprocket 2 is coaxially mounted via 9). An endlessly rotating chain 12 is stretched between the main sprocket 2 and a rear wheel power mechanism 10 provided at the center of the rear wheel 22.

【００１６】本実施形態の電動アシスト自転車１は、少
なくとも車体走行速度及び踏力から決定されたアシスト
比率（補助動力／踏力）で踏力をアシストする制御を行
う。この制御を実行する電動アシスト自転車１の制御系
の概略が図２に示されている。本実施形態に係る電動ア
シスト自転車１の制御系は、該自転車全体の電子的処理
を一括して制御する１個の１６ビット１チップマイコン
１４と、ＰＷＭ制御可能な電動モータ３７と、１チップ
マイコン１４に直接接続され、その制御信号の電力を増
幅する増幅回路１５と、該増幅回路１５に接続され電動
モータ３７に電源供給するバッテリー１７と、を含む。
１チップマイコン１４は、１単位のデータ及びコマンド
が１６ビットで構成されているため、従来の電動アシス
ト自転車で用いられている８ビットのマイコンよりも高
度な処理機能を有するプログラムをより大きなデータ量
に基づいてより高速に実行することが可能となる。The electrically assisted bicycle 1 of this embodiment performs control for assisting the pedaling force at an assist ratio (auxiliary power / pedaling force) determined at least from the vehicle running speed and the pedaling force. FIG. 2 shows an outline of a control system of the electric assist bicycle 1 that executes this control. The control system of the power-assisted bicycle 1 according to the present embodiment includes one 16-bit one-chip microcomputer 14 for collectively controlling the electronic processing of the entire bicycle, an electric motor 37 capable of PWM control, and a one-chip microcomputer. 14 includes an amplifier circuit 15 that is directly connected to and amplifies the power of the control signal, and a battery 17 that is connected to the amplifier circuit 15 and supplies power to the electric motor 37.
Since the one-chip microcomputer 14 has one unit of data and commands consisting of 16 bits, a program having a higher processing function than an 8-bit microcomputer used in a conventional electric assist bicycle is required to store a larger data amount. , It can be executed at a higher speed.

【００１７】１チップマイコン１４には、少なくとも走
行速度を演算するための回転速度信号、及び、踏力を演
算するための歪みゲージ信号１、２が入力される。これ
らの入力信号を発生する手段については後述する。１チ
ップマイコン１４は、これらの入力信号から走行速度及
び踏力を演算し、所定のアルゴリズムに基づいてアシス
ト比率を決定する電子的処理を行う。次に、１チップマ
イコン１４は、決定されたアシスト比率に対応する補助
動力を発生させるよう電動モータ３７を指令するため、
該補助動力に応じたパルス幅に変調されたパルス信号を
順次出力する。なお、増幅回路１５は、パルス信号に対
する電力増幅機能だけではなく、パルス信号のバッファ
としての機能を兼ね備えている。The one-chip microcomputer 14 receives at least a rotational speed signal for calculating a traveling speed and strain gauge signals 1 and 2 for calculating a pedaling force. The means for generating these input signals will be described later. The one-chip microcomputer 14 calculates a traveling speed and a pedaling force from these input signals, and performs electronic processing for determining an assist ratio based on a predetermined algorithm. Next, the one-chip microcomputer 14 instructs the electric motor 37 to generate auxiliary power corresponding to the determined assist ratio.
A pulse signal modulated to a pulse width corresponding to the auxiliary power is sequentially output. Note that the amplifier circuit 15 has not only a power amplification function for a pulse signal but also a function as a pulse signal buffer.

【００１８】マイコン１４の入力ポートには、オペレー
タが電源オン／オフを切り替えるための操作スイッチ６
０（又は６０ａ）の出力端が接続される。また、マイコ
ン１４の出力ポートには、増幅回路１５とバッテリー１
７との間に介設されたリレー回路６２の入力端が接続さ
れる。１チップマイコン１４は、操作スイッチ６０から
出力された切り替え信号から、電源オン及びオフのいず
れが指令されたかを判定し、電源オンの場合には、リレ
ー回路６２を接続させ、電源オフの場合は、リレー回路
６２を切断するよう指令する。An operation switch 6 for an operator to switch on / off the power supply is provided at an input port of the microcomputer 14.
0 (or 60a) output terminal is connected. The output port of the microcomputer 14 includes an amplifier circuit 15 and a battery 1.
7 is connected to an input terminal of a relay circuit 62 interposed therebetween. The one-chip microcomputer 14 determines which of power-on and power-off has been commanded from the switching signal output from the operation switch 60, connects the relay circuit 62 when the power is on, and connects the relay circuit 62 when the power is off. , The relay circuit 62 is disconnected.

【００１９】更に、マイコン１４は、内蔵タイマー（図
示せず）により、電動アシストが実行されない間（即
ち、電動モータ３７が付勢されない間）の時間を計測
し、計測された時間が所定時間以上となったとき、バッ
テリーの節約を図るため、リレー回路６２を切断させて
電源オフとする自動切断機能を持つ。Further, the microcomputer 14 measures the time during which the electric assist is not executed (that is, while the electric motor 37 is not energized) by using a built-in timer (not shown), and the measured time is equal to or longer than a predetermined time. In order to save battery power, an automatic disconnection function is provided to disconnect the relay circuit 62 and turn off the power.

【００２０】ここで、図３に本発明の一実施形態に係
る、モメンタリ機能を持ったレバー式操作スイッチ６０
の概略図を示す。この操作スイッチ６０は、運転者にと
って操作性の良い箇所、例えば電動アシスト自転車１の
ハンドル１６等に取り付けることができる。 図３に示
すように、操作スイッチ６０は、本体部分６１と、該本
体部分から突出するスイッチレバー６４とを備える。こ
のレバー６４は、初期状態としてニュートラル（Neutra
l）状態にあり、このニュートラル状態を中心として電
源をオンにするためのオン状態及び電源をオフにするた
めのオフ状態へと各々操作することができる。この操作
スイッチ６０は、一旦レバー６４をオン状態及びオフ状
態に持っていったとしても手を離すと必ずニュートラル
状態に戻るよう構成される。勿論、このニュートラル状
態でも、一旦指令した電源オン又はオフの状態は継続さ
れる。即ち、電源オン時のスイッチレバー動作は、ニュ
ートラル状態−＞オン状態−＞ニュートラル状態とな
り、電源オフ時のスイッチレバー動作は、ニュートラル
状態−＞オフ状態−＞ニュートラル状態となる。FIG. 3 shows a lever-type operation switch 60 having a momentary function according to an embodiment of the present invention.
FIG. The operation switch 60 can be attached to a location having good operability for the driver, for example, to the handle 16 of the electric assist bicycle 1 or the like. As shown in FIG. 3, the operation switch 60 includes a main body portion 61 and a switch lever 64 protruding from the main body portion. This lever 64 is initially neutral (Neutra
l) In this state, the operation can be performed from the neutral state to an on state for turning on the power and an off state for turning off the power. The operation switch 60 is configured to always return to the neutral state when the hand is released even if the lever 64 is once brought to the ON state and the OFF state. Of course, even in this neutral state, the power-on or off state once instructed is continued. That is, the switch lever operation when the power is on is in a neutral state-> on state-> neutral state, and the switch lever operation when the power is off is in a neutral state-> off state-> neutral state.

【００２１】この操作スイッチ６０によれば、上述した
自動切断機能が働いて電源がオフになっている場合、再
び電源をオンにする際に、レバー６４をオフ状態に戻す
必要はなく、始めて電源を入れるときと同様の手順で、
ニュートラル状態に戻ってきているレバー６４をオン状
態に持っていき、手を離せばよい。また、自動切断によ
って電源オフになっていても、スイッチはニュートラル
状態に戻ってきているので、オン状態で自動切断により
電源が入っていないということはなく、運転者に故障と
誤解されるおそれはない。According to the operation switch 60, when the power is turned off by the above-described automatic disconnection function, the lever 64 need not be returned to the off state when the power is turned on again. In the same procedure as when inserting
The lever 64 returning to the neutral state may be brought to the ON state and released. Also, even if the power is turned off by automatic disconnection, the switch returns to the neutral state, so it is not that power is not turned on by automatic disconnection in the on state, and there is a possibility that the driver will mistakenly think that it is a failure. Absent.

【００２２】ここで、スイッチ６０の操作位置は、オン
状態、ニュートラル状態、オフ状態という３つのポジシ
ョン以外でもよい。例えば、オン状態及びオフ状態を共
通の位置にしたり、アシスト比率を下げてバッテリーを
節約する省エネルギーモード等の位置を追加してもよ
い。Here, the operation position of the switch 60 may be other than the three positions of the ON state, the neutral state, and the OFF state. For example, the ON state and the OFF state may be set to a common position, or a position such as an energy saving mode for saving the battery by lowering the assist ratio may be added.

【００２３】次に、図４に本発明の別の実施形態に係
る、押しボタン式操作スイッチ６０ａの概略図（正面図
及び側面図）を示す。図４に示すように、操作スイッチ
６０ａは、本体部分から突出するオンボタン６５と、オ
フボタン６６とを備える。オンボタン６５及びオフボタ
ン６６は、指で押したときのみ（側面図の点線で示すよ
うに）本体部分に押し込まれ、これによって電源オン及
びオフを各々指令することができる。指を離すと、オン
ボタン６５及びオフボタン６６は、（側面図の実線で示
すように）直ちに元の位置に戻る。図４の押しボタン式
操作スイッチ６０ａでは、オンボタン６５及びオフボタ
ン６６のいずれもが押されていない状態としてニュート
ラル状態が画成される。勿論、このニュートラル状態で
も、一旦指令した電源オン又はオフの状態は継続され
る。Next, FIG. 4 is a schematic view (a front view and a side view) of a push-button type operation switch 60a according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the operation switch 60a includes an on button 65 and an off button 66 protruding from the main body. The ON button 65 and the OFF button 66 are pushed into the main body only when pressed with a finger (as indicated by the dotted line in the side view), whereby the power ON and OFF can be commanded. When the finger is released, the on button 65 and the off button 66 immediately return to their original positions (as indicated by the solid lines in the side view). In the push-button operation switch 60a of FIG. 4, a neutral state is defined as a state where neither the on button 65 nor the off button 66 is pressed. Of course, even in this neutral state, the power-on or off state once instructed is continued.

【００２４】図４の実施形態によれば、電源オン時のス
イッチ動作は、ニュートラル状態−＞オンボタン６５押
下−＞ニュートラル状態（指離し）となり、電源オフ時
のスイッチ動作は、ニュートラル状態−＞オフボタン６
６押下−＞ニュートラル状態（指離し）となる。即ち、
この操作スイッチ６０ａによれば、上述した自動切断機
能が働いて電源がオフになっている場合、再び電源をオ
ンにする際に、始めて電源を入れるときと同様の手順
で、単にオンボタン６５を押すだけでよい。また、自動
切断によって電源オフになっていても、スイッチはニュ
ートラル状態にあるので、オン状態で自動切断により電
源が入っていないということはなく、運転者に故障と誤
解されるおそれはない。According to the embodiment shown in FIG. 4, the switch operation when the power is turned on is a neutral state-> presses the ON button 65-> neutral state (finger release), and the switch operation when the power is off is a neutral state-> Off button 6
6 pressed-> Neutral state (finger release). That is,
According to the operation switch 60a, when the power is turned off due to the above-described automatic disconnection function, when the power is turned on again, simply by pressing the on button 65 in the same procedure as when turning on the power for the first time. Just press. Further, even if the power is turned off by the automatic disconnection, the switch is in the neutral state, so that there is no possibility that the power is not turned on by the automatic disconnection in the on state, and the driver does not misunderstand that the power supply is broken.

【００２５】スイッチ６０ａにおいても、オンボタン及
びオフボタンという２つのボタン以外の態様が考えられ
る。例えば、オンボタン６５及びオフボタン６６を共通
のボタンにしたり、アシスト比率を下げてバッテリーを
節約する省エネルギーモード等の状態を指定するボタン
を追加してもよい。（合力及び補助動力機構）電動アシ
スト自転車１における補助動力と踏力との合力機構、並
びに、該補助動力の供給機構を図５乃至図７を用いて説
明する。As for the switch 60a, a mode other than the two buttons of the ON button and the OFF button can be considered. For example, the ON button 65 and the OFF button 66 may be used as a common button, or a button for specifying a state such as an energy saving mode in which the assist ratio is reduced to save the battery may be added. (Synthesis and Auxiliary Power Mechanism) A combined mechanism of the auxiliary power and the stepping force in the electric assist bicycle 1 and a mechanism for supplying the auxiliary power will be described with reference to FIGS.

【００２６】図５には、主スプロケット２を裏側（図１
の反対側）から見たときの合力機構の一例が示されてい
る。この合力機構は、主スプロケット２と同軸に軸支さ
れた副スプロケット３０と、所定条件下で出力される補
助動力により回転可能な動力スプロケット３３と、動力
スプロケット３３から副スプロケット３０へ補助動力を
伝達させるため、これらのスプロケット（３０、３３）
の間に張設された無端回動のアシストチェーン３２と、
を含む。動力スプロケット３３及び副スプロケット３０
は、同一ピッチの歯を備えており、好ましくは、動力ス
プロケット３３の歯数は、副スプロケット３０の歯数よ
り小さい。FIG. 5 shows the main sprocket 2 on the back side (FIG. 1).
2 shows an example of the resultant mechanism when viewed from the opposite side of FIG. The resultant force mechanism transmits the auxiliary sprocket 30 coaxially with the main sprocket 2, a power sprocket 33 rotatable by auxiliary power output under predetermined conditions, and an auxiliary power from the power sprocket 33 to the auxiliary sprocket 30. These sprockets (30, 33)
An endlessly rotating assist chain 32 stretched between
including. Power sprocket 33 and auxiliary sprocket 30
Are provided with teeth of the same pitch, and preferably, the number of teeth of the power sprocket 33 is smaller than the number of teeth of the auxiliary sprocket 30.

【００２７】図５の合力機構は、主スプロケット２より
車体の内側に配置されているので、副スプロケット３０
及び動力スプロケット３３の車体外側への出っ張りが無
くなり、車体の小型化を図ることができる。更に、図示
のように、主スプロケット２と動力スプロケット３３と
の間隔を主スプロケット２の半径より小さくできるの
で、合力機構全体を小さくまとめることができる。この
ため、図６（ａ）に示すように、自転車外部（表側）か
ら見ると、合力機構は、主スプロケット２の軸方向内側
にそのほとんどが隠され、外観を損なうおそれがない。
チェーン１２を隠すように主スプロケット２にチェーン
カバー３５を取り付けることにより、チェーン保護と共
に更に外観を改善することができる。The resultant force mechanism shown in FIG. 5 is arranged on the inner side of the vehicle body with respect to the main sprocket 2, so that the auxiliary sprocket 30
In addition, the protrusion of the power sprocket 33 to the outside of the vehicle body is eliminated, and the vehicle body can be downsized. Further, as shown in the drawing, the distance between the main sprocket 2 and the power sprocket 33 can be made smaller than the radius of the main sprocket 2, so that the entire resultant mechanism can be made smaller. For this reason, as shown in FIG. 6A, when viewed from the outside of the bicycle (front side), the resultant force mechanism is almost entirely hidden inside the main sprocket 2 in the axial direction, and there is no risk of impairing the appearance.
By attaching the chain cover 35 to the main sprocket 2 so as to hide the chain 12, the appearance can be further improved while protecting the chain.

【００２８】図６（ａ）の側断面図を図６（ｂ）に示
す。同図に示すように、主スプロケット及び副スプロケ
ット３２は、互いに対し動かないように（即ち一体回転
するように）ピン１２３で固定されており、それらは共
に一方向クラッチ９９を介してドライブシャフト４に連
結されている。動力スプロケット３３は、ドライブシャ
フト４に平行に延びる動力シャフト３５ａを介して駆動
ユニット１３に作動的に連結される。動力スプロケット
３３の中心孔３４にセレーション（図５参照）を形成す
ることにより、動力シャフト３５ａと中心孔３４との間
の滑り回転が防止される。FIG. 6B is a side sectional view of FIG. As shown in the figure, the main sprocket and the sub sprocket 32 are fixed to each other by pins 123 so as not to move relative to each other (that is, to rotate together), and they are both connected via a one-way clutch 99 to the drive shaft 4. It is connected to. The power sprocket 33 is operatively connected to the drive unit 13 via a power shaft 35a extending parallel to the drive shaft 4. By forming serrations (see FIG. 5) in the center hole 34 of the power sprocket 33, slip rotation between the power shaft 35a and the center hole 34 is prevented.

【００２９】駆動ユニット１３は、一般の自転車と同様
のフレームに取り付けられており、そのハウジング内
に、バッテリー１７（図２）によって電源供給される電
動モータ３７と、該モータの出力軸３７ａに連結され、
その回転速度を減速して動力スプロケット３３の動力シ
ャフト３５ａに伝達する減速機構３５と、を含む。減速
機構３５における補助動力の伝達経路の途中には、一方
向にだけ動力を伝達する、いわゆる一方向クラッチ（図
示せず）が設けられている。この一方向クラッチは、電
動モータ３７からの補助動力を動力スプロケット３３に
伝達するが、その逆方向、即ち動力スプロケットから減
速機構３５へはトルクを伝達しないように構成・接続さ
れる。The drive unit 13 is mounted on a frame similar to that of a general bicycle, and is connected to an electric motor 37 powered by a battery 17 (FIG. 2) and an output shaft 37a of the motor. And
A speed reduction mechanism 35 for reducing the rotation speed and transmitting the rotation speed to the power shaft 35a of the power sprocket 33. A so-called one-way clutch (not shown) that transmits power only in one direction is provided in the transmission path of the auxiliary power in the speed reduction mechanism 35. The one-way clutch is configured and connected so as to transmit the auxiliary power from the electric motor 37 to the power sprocket 33 but not in the reverse direction, that is, to transmit the torque from the power sprocket to the reduction mechanism 35.

【００３０】次に、本実施形態に係る合力機構の作用を
説明する。所定条件下で電動モータ３７が回転制御さ
れ、その補助動力が減速機構３５を介して動力スプロケ
ット３３に提供されたとき、動力スプロケットのトルク
は、アシストチェーン１２を介して副スプロケット３０
に伝達され、該副スプロケット３０に対し固定された、
踏力により回転される主スプロケット２に直ちに伝達さ
れる。かくして、補助動力及び踏力の合力が達成され
る。Next, the operation of the resultant mechanism according to this embodiment will be described. When the rotation of the electric motor 37 is controlled under a predetermined condition, and the auxiliary power is provided to the power sprocket 33 via the speed reduction mechanism 35, the torque of the power sprocket is reduced by the auxiliary sprocket 30 via the assist chain 12.
And fixed to the auxiliary sprocket 30.
Immediately transmitted to the main sprocket 2 rotated by the pedaling force. Thus, the resultant force of the auxiliary power and the pedaling force is achieved.

【００３１】電動モータ３７が回転していないときは、
減速機構３５内に設けられた図示しない上記一方向クラ
ッチにより、モータの回転負荷は動力スプロケット３３
に伝達されることがなく、軽快な運転が可能となる。When the electric motor 37 is not rotating,
The rotational load of the motor is reduced by the one-way clutch (not shown) provided in the speed reduction mechanism 35.
, And light driving is possible.

【００３２】このように本実施形態では、従来技術のよ
うに踏力伝達用のチェーン１２に直接、補助動力を伝達
させるのではなく、動力スプロケット３３の補助トルク
を、別体のチェーン３２を介して主スプロケット２と共
に回転する副スプロケット３０に伝達させる、いわゆる
二重チェーン方式を採用した。これによって、従来技術
と比較して、駆動ユニット１３の配置の自由度が大幅に
広がることになる。例えば、図５及び図６（ａ）に示す
ように、自転車の進行方向へ駆動ユニットを配置するこ
とができるので、電動アシスト自転車用に特別に用意し
た専用フレームでなくても、通常の自転車フレームでも
駆動ユニット１３を取り付けることができる。As described above, in the present embodiment, the auxiliary torque of the power sprocket 33 is transmitted via the separate chain 32 instead of directly transmitting the auxiliary power to the pedal force transmitting chain 12 as in the prior art. A so-called double chain system in which the power is transmitted to the sub-sprocket 30 rotating together with the main sprocket 2 is employed. As a result, the degree of freedom in arranging the drive unit 13 is greatly increased as compared with the related art. For example, as shown in FIG. 5 and FIG. 6A, the drive unit can be arranged in the traveling direction of the bicycle, so that a normal bicycle frame is not necessarily a special frame specially prepared for the electric assist bicycle. However, the drive unit 13 can be attached.

【００３３】勿論、周方向の任意の位置に動力スプロケ
ット３３を配置することができる。図７には、動力スプ
ロケット３３の位置を周方向に時計回りで９０度ほど変
更した例が示されている。この場合、サドル１８（図
１）の支持フレームに駆動ユニット１３を取り付けるこ
とが可能となる。更には、アシストチェーン３２の長さ
を選択することによって、動力スプロケット３３の径方
向位置（主スプロケット２の中心から動力スプロケット
３３の中心までの距離）も、より外側及びより内側へと
自在に調整可能となる。かくして、駆動ユニット１３の
最低地上高も高くすることや低くすることもできる。Of course, the power sprocket 33 can be arranged at any position in the circumferential direction. FIG. 7 shows an example in which the position of the power sprocket 33 is changed by about 90 degrees clockwise in the circumferential direction. In this case, the drive unit 13 can be attached to the support frame of the saddle 18 (FIG. 1). Furthermore, by selecting the length of the assist chain 32, the radial position of the power sprocket 33 (the distance from the center of the main sprocket 2 to the center of the power sprocket 33) can be freely adjusted to the outside and the inside. It becomes possible. Thus, the minimum ground clearance of the drive unit 13 can be increased or decreased.

【００３４】このように二重チェーン方式には、設置自
由度があるため、自転車の種類を選ばず、その電動化を
実現することができる。逆に云えば、フレームデザイン
の自由度がきわめて高くなる。As described above, since the double chain system has a degree of freedom in installation, it is possible to realize electrification regardless of the type of bicycle. Conversely, the degree of freedom in frame design is extremely high.

【００３５】その上、図示のように動力スプロケット３
３の歯数を副スプロケット３０の歯数に対して小さくす
れば、合力機構だけで減速が可能となる。これによっ
て、減速機構３５の減速比を小さく取れ、その結果、減
速機構を簡素化及び小型化することができる。このよう
に本実施形態では、減速比に関しても設計の自由度を拡
大することができる。 （回転速度センサー）１チップマイコン１４に入力され
る回転速度信号を出力する回転速度センサーを説明す
る。In addition, as shown in FIG.
If the number of teeth 3 is made smaller than the number of teeth of the auxiliary sprocket 30, deceleration can be achieved only by the resultant mechanism. Thus, the reduction ratio of the reduction mechanism 35 can be reduced, and as a result, the reduction mechanism can be simplified and downsized. As described above, in the present embodiment, the degree of freedom in design can be increased also with respect to the reduction ratio. (Rotation Speed Sensor) A rotation speed sensor that outputs a rotation speed signal input to the one-chip microcomputer 14 will be described.

【００３６】図８には、回転速度センサーの一構成要素
としてＮＳ分極リングマグネット２００が示されてい
る。このリングマグネット２００は、その中央に開口２
０５を有する略平坦なリングに形成されている。リング
マグネット２００は、そのリングを等角度毎に区分する
複数の磁石区分からなり、これらの磁石区分では、その
正面から見てＮ極側を向けたＮ極区分２０２と、Ｓ極側
を向けたＳ極区分２０４とが交互に配置されている。こ
の場合、側面図に示すように、Ｎ極区分２０２の反対側
がＳ極となり、Ｓ極区分２０４の反対側がＮ極となるべ
く磁力線の向きがリング面に略垂直となるように磁石区
分のＮ−Ｓ極を配向するのが好ましい。図の例では、１
２個の磁石区分が形成されているが、これよりも多くて
も少なくてもよく、被検出部の回転速度及び要求される
検出精度に応じて任意好適に変更可能である。FIG. 8 shows an NS polarization ring magnet 200 as one component of the rotation speed sensor. This ring magnet 200 has an opening 2 at its center.
05 is formed in a substantially flat ring. The ring magnet 200 is composed of a plurality of magnet sections that divide the ring at equal angles. In these magnet sections, an N-pole section 202 facing the N-pole side and a S-pole section facing the front are viewed. The south pole sections 204 are alternately arranged. In this case, as shown in the side view, the N-pole of the magnet section is arranged such that the opposite side of the N-pole section 202 becomes the S-pole and the opposite side of the S-pole section 204 becomes the N-pole so that the direction of the magnetic field lines is substantially perpendicular to the ring surface. Preferably, the S pole is oriented. In the example shown, 1
Although two magnet sections are formed, the number may be larger or smaller than this, and can be arbitrarily and suitably changed according to the rotation speed of the detected portion and the required detection accuracy.

【００３７】なお、リング面に対し磁場の垂直成分が存
在すれば、各磁石区分のＮ−Ｓ極の配向の仕方は任意好
適に変更できる。例えば隣接するＮ極区分及びＳ極区分
を一つの磁石の両極として周方向に配置してもよい。こ
の場合、Ｎ極区分２０２の反対側もＮ極となり、Ｓ極区
分２０４の反対側もＳ極となるが、磁場の強度の点で
は、図８の例が好ましいと考えられる。Incidentally, if there is a vertical component of the magnetic field with respect to the ring surface, the orientation of the N-S pole of each magnet section can be arbitrarily and suitably changed. For example, adjacent north pole sections and south pole sections may be circumferentially arranged as both poles of one magnet. In this case, the opposite side of the north pole section 202 also becomes the north pole, and the opposite side of the south pole section 204 also becomes the south pole. From the viewpoint of the strength of the magnetic field, the example in FIG. 8 is considered preferable.

【００３８】図９には、回転速度の被検出部としてのギ
ア２１０が示されている。ギア２１０は、シャフト２１
４により伝達されたトルクにより回転し、その一方の表
面には、リングマグネット２００を収容できる寸法及び
形状のリング溝２０８が形成されている。このリング溝
２０８にリングマグネット２００が収容され、接着剤等
で貼り付けられる。このとき、図示のように、リングマ
グネット２００とギア２１０の表面とが面一になること
が好ましい。これにより、ギア表面からリングマグネッ
トが突出せず、回転速度センサーの設置によるスペース
の減少を最小限に抑えることができる。FIG. 9 shows a gear 210 as a portion to be detected of the rotational speed. The gear 210 is
The ring magnet 208 is rotated by the torque transmitted by the ring 4, and a ring groove 208 having a size and shape capable of accommodating the ring magnet 200 is formed on one surface thereof. The ring magnet 200 is housed in the ring groove 208 and is attached with an adhesive or the like. At this time, as shown in the figure, it is preferable that the surface of the ring magnet 200 and the surface of the gear 210 are flush. As a result, the ring magnet does not protrude from the gear surface, and the reduction in space due to the installation of the rotation speed sensor can be minimized.

【００３９】ギア２１０に設置されたリングマグネット
２００に隣接して、磁場を検出するためのホールＩＣ２
１２が配置されている。このホールＩＣは、半導体内の
電流の流れる方向と直角に磁場がある場合、ホール効果
により電流及び磁場と直角方向に電流と磁場に比例する
抵抗値を生じさせる素子を内蔵し、該抵抗値をデジタル
信号として出力する既存の磁場検出ＩＣである。ホール
ＩＣ２１２の出力端は、１チップマイコン１４に接続さ
れる。図９の回転速度センサー２２０を斜視図で表す
と、図１０に示す通りとなる。A Hall IC 2 for detecting a magnetic field adjacent to the ring magnet 200 installed on the gear 210
12 are arranged. This Hall IC has a built-in element for generating a resistance proportional to the current and the magnetic field in a direction perpendicular to the current and the magnetic field due to the Hall effect when a magnetic field is perpendicular to the direction in which the current flows in the semiconductor. This is an existing magnetic field detection IC that outputs a digital signal. The output terminal of the Hall IC 212 is connected to the one-chip microcomputer 14. FIG. 10 is a perspective view of the rotation speed sensor 220 shown in FIG.

【００４０】１チップマイコン１４は、ホールＩＣ２１
２からの磁場検出信号（回転速度信号）を任意好適な方
法により解析してギア２１０の回転速度を検出する。こ
こで、ホールＩＣ２１２の検出位置におけるリングマグ
ネット２００による磁場波形の一例を図１１（ａ）に示
す。ホールＩＣ２１２は、図１１（ａ）に示すような磁
場を検出して図１１（ｂ）に示すパルス信号を出力す
る。図１１（ｂ）のパルス信号は、図１１（ａ）の磁場
波形のＮ極側極大部分に時間的に対応している。この場
合、正の値（Ｎ極側）のみを取り出し、負の値（Ｓ極
側）を消去しているが、負の値のみや、正負の両値を採
用することもできる。このパルス信号列の周期（パルス
間時間）は、リングマグネット２００の回転速度に比例
している。そこで、１チップマイコン１４は、ホールＩ
Ｃ２１２からのパルス信号の時間間隔を検出し、直ちに
リングマグネット２００及びかくしてギア２１０の回転
速度を求めることができる。The one-chip microcomputer 14 includes a Hall IC 21
The rotation speed of the gear 210 is detected by analyzing the magnetic field detection signal (rotation speed signal) from the second device 2 by any suitable method. Here, an example of a magnetic field waveform by the ring magnet 200 at the detection position of the Hall IC 212 is shown in FIG. The Hall IC 212 detects a magnetic field as shown in FIG. 11A and outputs a pulse signal as shown in FIG. 11B. The pulse signal in FIG. 11B temporally corresponds to the N-pole-side maximum portion of the magnetic field waveform in FIG. 11A. In this case, only the positive value (N-pole side) is taken out and the negative value (S-pole side) is deleted. However, only the negative value or both the positive and negative values can be adopted. The cycle (inter-pulse time) of this pulse signal train is proportional to the rotation speed of the ring magnet 200. Therefore, the one-chip microcomputer 14 uses the Hall I
By detecting the time interval of the pulse signal from C212, the rotation speed of the ring magnet 200 and thus the gear 210 can be immediately obtained.

【００４１】勿論、磁場を検出できれば、ホールＩＣ以
外の磁場検出センサー、例えばコイル等を用いてもよ
い。この場合、磁場検出センサーの出力は、図１１
（ａ）のようなアナログ波形となり、１６ビット１チッ
プマイコン１４には、例えば、磁場信号のゼロ交差点
（磁場強度ゼロの点の時刻）、Ｎ極側ピーク、或いは、
Ｓ極側ピークを検出して、それらの時刻を求める機能が
更に付加される。図１１（ａ）に示すＮ極側ピーク２２
２及びＳ極側ピーク２２４は、Ｎ極区分及びＳ極区分の
最大磁極が磁場検出センサーの検出領域を通過した時点
を各々示しているので、各ピークの出現数及びその時刻
によりギア２１０が一回転するのに要する時間Ｔを検出
することができる。かくして、ギア２１０の回転速度
（２π／Ｔ）を直ちに求めることができる。勿論、ギア
２１０の一回転を待たなくとも、所定角度回転したとき
にギアの回転速度を求めてもよい。Of course, as long as the magnetic field can be detected, a magnetic field detection sensor other than the Hall IC, such as a coil, may be used. In this case, the output of the magnetic field detection sensor is as shown in FIG.
(A), the 16-bit one-chip microcomputer 14 receives, for example, a zero-crossing point (time at a point where the magnetic field intensity is zero) of the magnetic field signal, an N-pole peak, or
A function of detecting the S-pole peak and obtaining the times thereof is further added. The N pole side peak 22 shown in FIG.
2 and the S pole side peaks 224 indicate the time points when the maximum magnetic poles of the N pole section and the S pole section pass through the detection area of the magnetic field detection sensor. The time T required to rotate can be detected. Thus, the rotation speed (2π / T) of the gear 210 can be immediately obtained. Of course, instead of waiting for one rotation of the gear 210, the rotation speed of the gear may be obtained when the gear 210 rotates by a predetermined angle.

【００４２】本実施形態の回転速度センサーは、ＮＳ分
極リングマグネット２００が平坦なリング形状であるの
で、嵩張らず省スペース化及び軽量化を達成することが
できる。また、非常に簡易な構造なので製作が容易とな
り、従ってコスト削減を図ることもできる。In the rotation speed sensor according to the present embodiment, since the NS-polarized ring magnet 200 has a flat ring shape, it is possible to achieve space saving and weight reduction without bulkiness. Further, since the structure is very simple, the production becomes easy, and therefore, the cost can be reduced.

【００４３】また、複数の磁石区分が一つの平坦なリン
グにまとめられたので、機器への組み付けも非常に容易
となる。例えば、図９に示すように、ギア２１０の表面
にリング状の溝を掘り、そこにリングマグネットを埋め
込んで接着剤等で固定するだけである。分極に相当する
個々の磁石をギアに埋め込んでいく作業と比べて、各段
に作業効率の向上を図ることができる。その上、溝の深
さとリングマグネットの高さとを揃えれば、全く外部に
突出せず、省スペース化に寄与する。Also, since a plurality of magnet sections are combined into one flat ring, assembly to the equipment is also very easy. For example, as shown in FIG. 9, a ring-shaped groove is dug in the surface of the gear 210, a ring magnet is embedded in the groove, and fixed with an adhesive or the like. As compared with the operation of embedding the individual magnets corresponding to the polarization in the gear, the operation efficiency can be improved at each stage. In addition, if the depth of the groove is equal to the height of the ring magnet, the groove does not protrude at all and contributes to space saving.

【００４４】また、各磁石区分が占める角度範囲を小さ
くすることによって、回転速度の時間分解能を向上させ
ることができる。回転速度センサー２２０は、電動アシ
スト自転車１の走行速度を反映するように回転する任意
の被検出部に取り付けることができる。この被検出部と
して、動力スプロケット３３に直接的若しくは他のギア
を介して間接的に作動連結された減速機構３５内のギア
（図示せず）が、駆動ユニット１３のハウジング内に回
転速度センサー２２０を収容できるため好ましい。これ
以外の箇所として、例えば後輪動力伝達機構１０内に配
置された図示しないギア、スプロケット２、副スプロケ
ット３０、動力スプロケット３３、及び、前輪車軸の回
転部分等が挙げられる。１チップマイコン１４は、上述
したように求めた被検査部の回転速度を、電動アシスト
自転車１の走行速度に変換する参照テーブルを有しても
よい。 （踏力検出機構）１チップマイコン１４に入力される歪
みゲージ信号１、２を出力する踏力検出機構を図１２乃
至図１５を用いて説明する。本実施形態に係る踏力検出
機構は、踏力に応じた一方向クラッチ９９の変形によっ
て変化する歪みを検出する。The time resolution of the rotational speed can be improved by reducing the angle range occupied by each magnet section. The rotation speed sensor 220 can be attached to any detected portion that rotates so as to reflect the traveling speed of the electric assist bicycle 1. As the detected part, a gear (not shown) in the reduction mechanism 35 operatively connected to the power sprocket 33 directly or indirectly via another gear is provided in the housing of the drive unit 13 with the rotational speed sensor 220. Is preferable because it can accommodate Other locations include, for example, gears (not shown), sprocket 2, sub-sprocket 30, power sprocket 33, and a rotating portion of the front wheel axle, which are arranged in rear wheel power transmission mechanism 10. The one-chip microcomputer 14 may have a reference table for converting the rotation speed of the inspection target part obtained as described above into the traveling speed of the electric assist bicycle 1. (Treading Force Detection Mechanism) A treading force detection mechanism that outputs the strain gauge signals 1 and 2 input to the one-chip microcomputer 14 will be described with reference to FIGS. The pedaling force detecting mechanism according to the present embodiment detects distortion that changes due to deformation of the one-way clutch 99 according to the pedaling force.

【００４５】図１２に示すように、主スプロケット２
は、一方向クラッチ９９を介してドライブシャフト４に
軸支される。この一方向クラッチ９９は、図１３に示す
ように、駒部１００及び歯部１１２を備える。As shown in FIG. 12, the main sprocket 2
Are supported on the drive shaft 4 via a one-way clutch 99. As shown in FIG. 13, the one-way clutch 99 includes a bridge portion 100 and a tooth portion 112.

【００４６】駒部１００では、３つのラチェット駒１０
２が周方向に沿って等角度毎にその第２の係合面１１０
に配置されている。このラチェット駒１０２は剛体でで
きており、第２の係合面１１０の略径方向に沿った軸の
回りに回動可能とされている。ラチェット駒１０２は、
ラチェット駒１０２に力が作用していないとき、その長
さ方向が第２の係合面１１０に対して所定の角度をなす
（図１４の平衡方向１６０）ように駒立ち上げスプリン
グ１０４によって付勢されている。図１４に示すよう
に、ラチェット駒１０２が平衡方向１６０から上昇方向
ａ又は下降方向ｂに偏倚するとき、駒立ち上げスプリン
グ１０４は、その偏倚を平衡方向１６０に戻すようにラ
チェット駒１０２に僅かな弾性力を及ぼす。In the piece section 100, three ratchet pieces 10
2 has its second engagement surface 110 at equal angles along the circumferential direction.
Are located in The ratchet piece 102 is made of a rigid body, and is rotatable around an axis substantially along the radial direction of the second engagement surface 110. Ratchet piece 102
When no force is applied to the ratchet piece 102, the piece rising spring 104 urges the ratchet piece 102 so that its length direction forms a predetermined angle with respect to the second engagement surface 110 (equilibrium direction 160 in FIG. 14). Have been. As shown in FIG. 14, when the ratchet piece 102 is displaced from the equilibrium direction 160 in the ascending direction a or the descending direction b, the piece rising spring 104 causes the ratchet piece 102 to slightly return to the equilibrium direction 160. Gives elastic force.

【００４７】また、駒部１００の中央部には、ドライブ
シャフト４を受け入れるための駒部ボア１０６が形成さ
れ、この駒部ボア１０６は、駒部１００の裏面１０１か
ら突出した円筒部１０３も貫通している。裏面１０１に
は、円筒部１０３の外周囲に円状溝１５５（図１２）が
形成され、該円状溝１５５の中には、多数の鋼球１５２
が回転自在に嵌め込まれている。これによって、裏面１
０１には、軸方向の荷重受け兼滑り軸受け用のベアリン
グが形成される。A piece bore 106 for receiving the drive shaft 4 is formed at the center of the piece 100. The piece bore 106 also penetrates the cylindrical portion 103 projecting from the back surface 101 of the piece 100. are doing. On the back surface 101, a circular groove 155 (FIG. 12) is formed around the outer periphery of the cylindrical portion 103, and in the circular groove 155, a large number of steel balls 152 are formed.
Is rotatably fitted. Thereby, the back surface 1
01 is formed with a bearing for both a load bearing and a sliding bearing in the axial direction.

【００４８】皿バネ１２４が、その中心孔１２７に円筒
部１０３を通して駒部１００の裏面１０１に当接され
る。このとき、皿バネ１２４は、駒部１００からの圧力
に弾力で対抗する方向に鋼球１５２即ち荷重受けベアリ
ングを介して裏面１０１に滑動可能に接する。皿バネ１
２４の表面には、１８０度の位置関係で対向する２個所
に、歪みゲージ１２６が設置される。これらの歪みゲー
ジ１２６は、リード線１２８を介して１チップマイコン
１４に電気的に接続される。更に好ましくは、３個以上
の歪みゲージを皿バネ１２４に設置してもよい。このと
き、複数の歪みゲージを、皿バネ１２４の表面上で夫々
が回転対称の位置となるように設置するのが好ましい。A disc spring 124 is brought into contact with the back surface 101 of the bridge portion 100 through the central portion 127 through the cylindrical portion 103. At this time, the disc spring 124 slidably contacts the back surface 101 via the steel ball 152, that is, the load receiving bearing, in a direction that elastically opposes the pressure from the bridge portion 100. Disc spring 1
Strain gauges 126 are installed at two locations facing each other on the surface of 24 at a 180-degree positional relationship. These strain gauges 126 are electrically connected to the one-chip microcomputer 14 via the lead wires 128. More preferably, three or more strain gauges may be installed on the disc spring 124. At this time, it is preferable that the plurality of strain gauges are installed so that each of the strain gauges has a rotationally symmetric position on the surface of the disc spring 124.

【００４９】皿バネ１２４は、椀状の支持器１３０の内
底部１３２に収められる。支持器１３０には、ドライブ
シャフト４を貫通させるための支持ボア１３３及び後面
から突出する支持円筒部１３４が形成される。支持円筒
部１３４の外周表面には、ねじが切ってあり、これを車
体取り付け部１４５のねじ切り内壁に螺合することによ
って、支持器１３０が車体に固定される。この支持円筒
部１３４の内壁には、軸方向及び径方向の両荷重対応の
ベアリング１３８が係合され（図１２参照）、ベアリン
グ１３８は、ドライブシャフト４に形成されたストッパ
ー斜面１４４によって係止される。同様に、ドライブシ
ャフト４の反対側にもベアリング１３９（図６（ｂ）参
照）が取り付けられるので、ドライブシャフト４は車体
に対して回転自在となる。The disc spring 124 is housed in the inner bottom 132 of the bowl-shaped support 130. The support 130 has a support bore 133 for allowing the drive shaft 4 to pass therethrough and a support cylinder 134 projecting from the rear surface. The outer peripheral surface of the support cylindrical portion 134 is threaded, and is screwed into the threaded inner wall of the vehicle body attachment portion 145, whereby the support 130 is fixed to the vehicle body. Bearings 138 for both axial and radial loads are engaged with the inner wall of the support cylindrical portion 134 (see FIG. 12), and the bearings 138 are locked by stopper slopes 144 formed on the drive shaft 4. You. Similarly, a bearing 139 (see FIG. 6B) is attached to the opposite side of the drive shaft 4, so that the drive shaft 4 becomes rotatable with respect to the vehicle body.

【００５０】駒部ボア１０６の内壁には、軸方向５に延
びる第１の回転防止用溝１０８が４個所に形成されてい
る。駒部ボア１０６の内壁と摺接するドライブシャフト
４の外壁部分にも、第１の回転防止用溝１０８と対面す
るように軸方向５に延びる第２の回転防止用溝１４０が
４個所に形成されている。図１５（ａ）に示すように、
第１の回転防止用溝１０８及びこれに対面する第２の回
転防止用溝１４０は、軸方向に沿って延びる円柱溝を形
成し、各々の円柱溝の中には、これを埋めるように多数
の鋼球１５０が収容される。これによって、駒部１００
は、軸方向５に沿って摩擦抵抗最小で移動できると共
に、ドライブシャフト４に対する相対回転が防止され
る。これは、一種のボールスプラインであるが、他の形
式のボールスプライン、例えば無端回動のボールスプラ
インなどを、このような摺動可能な回転防止手段として
適用することができる。On the inner wall of the piece bore 106, first anti-rotation grooves 108 extending in the axial direction 5 are formed at four places. The second rotation preventing groove 140 extending in the axial direction 5 is formed at four locations on the outer wall portion of the drive shaft 4 that slides on the inner wall of the piece bore 106 so as to face the first rotation preventing groove 108. ing. As shown in FIG.
The first anti-rotation groove 108 and the second anti-rotation groove 140 facing the same form a cylindrical groove extending in the axial direction, and each of the cylindrical grooves has a large number so as to fill it. Of steel balls 150 are accommodated. Thereby, the piece part 100
Can move along the axial direction 5 with minimum frictional resistance, and can be prevented from rotating relative to the drive shaft 4. This is a kind of ball spline, but other types of ball splines, such as endlessly rotating ball splines, can be applied as such slidable rotation preventing means.

【００５１】また、駒部１００のドライブシャフト４へ
の取り付け方法として、図１５（ａ）のボールスプライ
ン以外の手段を用いることも可能である。例えば、図１
５（ｂ）に示すように、軸方向に延びる突起部１４０ａ
をドライブシャフト４に設け、該突起部１４０ａを収容
する第３の回転防止用溝１０８ａを駒部１００に形成す
る、いわゆるキースプライン形式も回転防止手段として
適用可能である。なお、図１５（ｂ）において、突起部
１４０ａを駒部１００側に、第３の回転防止用溝１０８
ａをドライブシャフト４側に設けてもよい。更に、図１
５（ｃ）に示すように、軸方向に延びる第４の回転防止
用溝１０８ｂ及びこれに対面する第５の回転防止用溝１
４０ｂを駒部１００及びドライブシャフト４に夫々設
け、これらの溝が形成する直方体状の溝の中にキープレ
ートを収容する、いわゆるキー溝形式も回転防止手段と
して適用可能である。As a method for attaching the bridge portion 100 to the drive shaft 4, it is possible to use means other than the ball spline shown in FIG. For example, FIG.
As shown in FIG. 5 (b), a projection 140a extending in the axial direction
A so-called key spline type in which a third anti-rotation groove 108a for accommodating the projection 140a is formed in the piece portion 100 is also applicable as the anti-rotation means. In FIG. 15B, the third anti-rotation groove 108 is provided with the projection 140a on the piece 100 side.
a may be provided on the drive shaft 4 side. Further, FIG.
As shown in FIG. 5C, the fourth anti-rotation groove 108b extending in the axial direction and the fifth anti-rotation groove 1 facing the fourth anti-rotation groove 108b
A so-called key groove type in which a key plate 40b is provided in each of the bridge portion 100 and the drive shaft 4 and a key plate is accommodated in a rectangular parallelepiped groove formed by these grooves is also applicable as the rotation preventing means.

【００５２】歯部１１２の第１の係合面１２１には、ラ
チェット駒１０２と係合するための複数のラチェット歯
１１４が形成されている。ラチェット歯１１４は、歯部
の周方向に沿って互い違いに周期的に形成された、第１
の係合面１２１に対してより急な斜面１１８と、より緩
やかな斜面１１６と、から構成される。A plurality of ratchet teeth 114 for engaging with the ratchet piece 102 are formed on the first engaging surface 121 of the tooth portion 112. Ratchet teeth 114 are formed alternately and periodically along a circumferential direction of the tooth portion.
And a gentler inclined surface 116 with respect to the engaging surface 121 of FIG.

【００５３】歯部１１２は、その第１の係合面１２１を
駒部１００の第２の係合面１１０に対面させるようにド
ライブシャフト４にカラー１１１を介して摺接可能に軸
支される。このとき、ラチェット駒１０２とラチェット
歯１１２とが係合される（図１４）。即ち、ドライブシ
ャフト４は、ラチェット駒１０２とラチェット歯１１２
との係合部分を介してのみ歯部１１２と作動的に連結さ
れる。カラー１１１を介して歯部ボア１２０を通過した
ドライブシャフト４の端部１４２には、歯部１１２が軸
方向外側にずれないようワッシャー１２２が嵌合される
（図１２）。歯部１１２には、主スプロケット２がピン
１２３（図１２）を介して動かないように取り付けら
れ、更に、ドライブシャフト４の先端にはペダル軸１４
６が取り付けられる。かくして、車体前進方向のペダル
踏力による回転のみを主スプロケット２に伝達するよう
にドライブシャフト４と主スプロケット２とを連結する
ラチェットギヤが完成する。The teeth 112 are slidably supported on the drive shaft 4 via the collar 111 so that the first engagement surface 121 faces the second engagement surface 110 of the bridge 100. . At this time, the ratchet piece 102 and the ratchet teeth 112 are engaged (FIG. 14). That is, the drive shaft 4 includes the ratchet piece 102 and the ratchet teeth 112.
Is operatively connected to the tooth portion 112 only through an engagement portion with the tooth portion 112. A washer 122 is fitted to the end 142 of the drive shaft 4 that has passed through the tooth bore 120 via the collar 111 so that the tooth 112 does not shift outward in the axial direction (FIG. 12). The main sprocket 2 is attached to the tooth portion 112 via a pin 123 (FIG. 12) so as not to move.
6 is attached. Thus, a ratchet gear connecting the drive shaft 4 and the main sprocket 2 is completed so as to transmit only the rotation due to the pedal depression force in the forward direction of the vehicle body to the main sprocket 2.

【００５４】好ましくは、オフセット用バネ１３６が、
ドライブシャフト４のストッパー斜面１４４と、駒部１
００の裏面１０１との間に介在されるのがよい。このオ
フセット用バネ１３６は、ペダル踏力が所定値以下の場
合（例えば事実上ゼロに近い場合）、裏面１０１に収容
された鋼球１５２と皿バネ１２４との間にクリアランス
を生じさせるように駒部１００を軸方向に偏倚させる。Preferably, the offset spring 136 is
Stopper slope 144 of drive shaft 4 and bridge 1
00 and the back surface 101. When the pedaling force is equal to or less than a predetermined value (for example, when the pedaling force is practically close to zero), the offset spring 136 generates a piece so as to generate a clearance between the steel ball 152 housed on the back surface 101 and the disc spring 124. 100 is displaced axially.

【００５５】次に、本踏力検出機構の作用を説明する。
搭乗者がペダル８Ｒ、８Ｌ（図１）にペダル踏力を与
え、ドライブシャフト４を車体前進方向に回転させる
と、この回転力は、ドライブシャフト４に対し回転不可
能且つ摺動可能に軸支された駒部１００に伝達される。
このとき、図１４に示すように、ラチェット駒１０２
は、駒部１００からペダル踏力に対応する力Ｆｄを与え
られので、その先端部は歯部１１２のラチェット歯のよ
り急な斜面１１８に当接し、この力をラチェット歯に伝
達しようとする。ラチェット歯部１１２は、主スプロケ
ット２に連結されているので、ラチェット駒１０２の先
端部は、駆動のための負荷による力Ｆｐをより急な斜面
１１８から受ける。その両端部から互いに反対向きの力
Ｆｐ及びＦｄを与えられたラチェット駒１０２は、ａ方
向に回転して立ち上がる。このとき駒部１００は、ラチ
ェット駒１０２の立ち上がりによって軸方向内側に移動
し、駒部１００と支持器１３０との間に介在する皿バネ
１２４を押し込む。皿バネ１２４は、これに対抗して弾
性力Ｆｒを駒部１００に作用する。この力Ｆｒと、駒部
１００を軸方向に移動させるペダル踏力を反映した力と
は短時間で釣り合う。かくして、皿バネ１２４の応力歪
み、駒部１００と歯部１１２との間のクリアランス、ラ
チェット駒１０２の第２の係合面１１０に対する角度、
駒部１００の車体フレームに対する位置及び皿バネ１２
４が押し込まれる圧力などはペダル踏力を反映する物理
量となる。従って、これらのうち少なくとも１つを検出
することによって踏力Ｔを推定することが可能となる。Next, the operation of the present pedal force detection mechanism will be described.
When the occupant applies a pedaling force to the pedals 8R and 8L (FIG. 1) to rotate the drive shaft 4 in the forward direction of the vehicle body, the rotational force is non-rotatably and slidably supported with respect to the drive shaft 4. Is transmitted to the frame portion 100.
At this time, as shown in FIG.
Is applied with a force Fd corresponding to the pedaling force from the bridge portion 100, so that the front end portion thereof comes into contact with the steeper slope 118 of the ratchet teeth of the tooth portion 112, and attempts to transmit this force to the ratchet teeth. Since the ratchet teeth 112 are connected to the main sprocket 2, the tip of the ratchet piece 102 receives the force Fp due to the driving load from the steeper slope 118. The ratchet pieces 102 to which the opposite forces Fp and Fd are applied from both ends rotate in the direction a and stand up. At this time, the piece portion 100 moves inward in the axial direction due to the rising of the ratchet piece 102, and pushes the disc spring 124 interposed between the piece portion 100 and the support 130. The disc spring 124 applies an elastic force Fr to the bridge 100 in opposition thereto. This force Fr and the force reflecting the pedaling force for moving the piece portion 100 in the axial direction are balanced in a short time. Thus, the stress-strain of the disc spring 124, the clearance between the bridge portion 100 and the tooth portion 112, the angle of the ratchet bridge 102 with respect to the second engagement surface 110,
Position of the piece part 100 with respect to the body frame and the disc spring 12
The pressure at which 4 is pushed is a physical quantity that reflects the pedal effort. Therefore, it is possible to estimate the pedaling force T by detecting at least one of these.

【００５６】本実施形態では、一例として皿バネ１２４
の応力歪みを検出する。１チップマイコン１４は、皿バ
ネ１２４に設けられた２つの歪みゲージ１２６からの信
号を少なくとも加算演算する（平均演算を含む）。この
ように複数箇所の応力歪み量を平均化して計測すること
によって、同じ踏力でも出力変化を大きくとれ且つノイ
ズ成分を平滑化することができるので、ＳＮ比を改善
し、踏力推定精度を更に向上させることができる。この
効果は、歪みゲージの個数が増えるほど大きくなる。In this embodiment, as an example, the disc spring 124 is used.
The stress strain of is detected. The one-chip microcomputer 14 performs at least addition operation (including averaging operation) on the signals from the two strain gauges 126 provided on the disc spring 124. By averaging and measuring the amount of stress and strain at a plurality of locations in this way, it is possible to obtain a large output change even with the same treading force and smooth the noise component, thereby improving the SN ratio and further improving the treading force estimation accuracy. Can be done. This effect increases as the number of strain gauges increases.

【００５７】また、ペダル踏力が所定値以下の場合など
では、オフセット用バネ１３６は、駒部１００の裏面１
０１と皿バネ１２４との間にクリアランスを生じさせて
いるため、鋼球１５２が皿バネ１２４に頻繁に衝突する
ことが少なくなる。これによって、歪みゲージ信号のノ
イズ成分が軽減して、踏力検出及び電動アシスト制御の
安定性を向上させることができる。Further, when the pedaling force is equal to or less than a predetermined value, the offset spring 136 is
Since the clearance is generated between the spring 01 and the disc spring 124, the steel ball 152 is less likely to collide with the disc spring 124 frequently. Thus, the noise component of the strain gauge signal is reduced, and the stability of the pedaling force detection and the electric assist control can be improved.

【００５８】次に、１チップマイコン１４は、少なくと
も演算された踏力Ｔに基づいて印加すべきアシスト用の
補助動力Ｔｅを演算し、該補助動力で回転駆動するよう
に電動モータ３７を指令する制御信号を演算出力する。
好ましくは、１チップマイコン１４は、回転速度センサ
ー２２０により検出された回転速度信号を車速に変換
し、踏力T及び車速の両方に基づいて適切な補助動力Tｅ
を決定し、該補助動力Ｔｅを発生させるよう電動モータ
３７を制御する。Next, the one-chip microcomputer 14 calculates assist assist power Te to be applied based on at least the calculated treading force T, and controls the electric motor 37 to instruct the electric motor 37 to rotate with the assist power. Computes and outputs signals.
Preferably, the one-chip microcomputer 14 converts the rotation speed signal detected by the rotation speed sensor 220 into a vehicle speed, and generates an appropriate auxiliary power Te based on both the pedaling force T and the vehicle speed.
Is determined, and the electric motor 37 is controlled so as to generate the auxiliary power Te.

【００５９】本実施形態の踏力検出機構には以下のよう
な更に優れた効果がある。 ラチェットギヤと踏力検出機構とを一つの機構で実
現したので、部品点数の削減化が図られ、小型、軽量化
及び低コストを達成できる。 踏力を検出する部分に、受け荷重ユニットと荷重検
出センサーとを一体化した皿バネを用い、２つの機能を
１ユニットで実現したので、上記効果に加えて更に小
型、軽量化及び低コストを達成できる。 上記項目及びに示したように踏力検出機構の小
型、軽量化及び簡素化をより高いレベルで達成したの
で、通常の自転車であっても踏力検出機構を取り付ける
可能性が更に広がった。 上記項目及びで示した理由により、従来機構に
比べて荷重の伝達ロスが少なくなり、制御の応答性のよ
いアシストフィーリングを実現できる。 上記項目及びで示した理由により、従来機構
（コイルバネ使用）に比べ、ペダルに無駄な動き（セン
サーが感知するまで）が無くなり、ペダルを踏み込んだ
ときのフィーリングは、従来機構は踏み込み時に弾力感
があったのに対し、本実施形態では、通常の自転車のフ
ィーリングと同様になった。The pedaling force detecting mechanism of this embodiment has the following more excellent effects. Since the ratchet gear and the treading force detection mechanism are realized by one mechanism, the number of parts can be reduced, and a reduction in size, weight, and cost can be achieved. Using a disc spring that integrates a receiving load unit and a load detection sensor in the part that detects the treading force, two functions are realized in one unit. In addition to the above effects, further reduction in size, weight, and cost is achieved. it can. As described above, the pedal force detection mechanism has been reduced in size, weight, and simplification at a higher level, so that the possibility of attaching the pedal force detection mechanism even to a normal bicycle has been further widened. For the reasons described in the above items and, the transmission loss of the load is reduced as compared with the conventional mechanism, and an assist feeling with good control responsiveness can be realized. For the reasons described above and above, the pedal has no unnecessary movement (until the sensor detects it) as compared with the conventional mechanism (using a coil spring), and the feeling when the pedal is depressed is less elastic than the conventional mechanism. In contrast, in the present embodiment, the feeling is the same as that of a normal bicycle.

【００６０】以上が本発明の実施形態であるが、本発明
は、上記例にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨の範囲内において任意好適に変更可能である。例え
ば、本発明の実施形態に係る操作スイッチ６０は、電動
アシスト自転車のみならず、踏力及び電動力によるいず
れの走行も可能な電動自転車にも取り付けることができ
る。この電動自転車では、通常の自転車と同様に、踏力
のみによる走行が可能であると共に、操作スイッチ６０
をオン状態にすることにより踏力に依らない電動力のみ
による走行が可能である。勿論、このような電動自転車
に、踏力に応じた電動アシストモードを追加してもよ
い。The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described examples, and can be arbitrarily and suitably changed within the scope of the present invention. For example, the operation switch 60 according to the embodiment of the present invention can be attached not only to an electric assist bicycle, but also to an electric bicycle capable of running both by pedaling power and electric power. In this electric bicycle, as with a normal bicycle, traveling using only the treading force is possible, and the operation switch 60 is used.
Is turned on, it is possible to run only with the electric force without depending on the pedaling force. Of course, an electric assist mode according to the treading force may be added to such an electric bicycle.

【００６１】図２に示す実施形態では、操作スイッチ６
０がマイコン１４を介してリレー回路６２にオンオフの
指令を与えていたが、操作スイッチ１４の切り替え信号
が直接リレー回路を制御するようにしてもよい。また、
リレー回路の構成及び歯位置も任意好適に変更可能であ
る。In the embodiment shown in FIG.
Although 0 has given the ON / OFF command to the relay circuit 62 via the microcomputer 14, the switching signal of the operation switch 14 may directly control the relay circuit. Also,
The configuration and the tooth position of the relay circuit can be arbitrarily and suitably changed.

【００６２】操作スイッチ６０自体の形態も様々に変更
することができる。例えば、上記例では押しボタン式及
びレバー式であったが、シーソー式、回転体の回転によ
る切り替えであってもよい。The form of the operation switch 60 itself can be variously changed. For example, in the above example, the push button type and the lever type are used, but the seesaw type or the switching by rotation of a rotating body may be used.

【００６３】また、上記例では、電動モータ３７から主
スプロケット２の方向にはトルクを伝達するが、その逆
方向へはトルクを伝達しないよう配置された図示しない
一方向クラッチ手段を減速機構３５内に配置したが、電
動モータ３７から主スプロケット２への電動力の伝達経
路上の他の適当な箇所にも設けることができる。例え
ば、副スプロケットを主スプロケットと一体回転するよ
うに、互いにピン止めしたが、上記一方向クラッチ手段
を副スプロケットと主スプロケットとの間のトルク伝達
経路上に設けてもよい。In the above example, one-way clutch means (not shown) arranged to transmit torque from the electric motor 37 in the direction of the main sprocket 2 but not transmit torque in the opposite direction is connected to the inside of the speed reduction mechanism 35. However, it may be provided at any other suitable place on the transmission path of the electric power from the electric motor 37 to the main sprocket 2. For example, although the auxiliary sprocket is pinned to each other so as to rotate integrally with the main sprocket, the one-way clutch means may be provided on a torque transmission path between the auxiliary sprocket and the main sprocket.

【００６４】更に、一方向クラッチ９９の駒及び歯のい
ずれか一方をスプロケットに取り付け、他方をドライブ
シャフトに取り付けるかは、任意好適に変更可能であ
る。例えば駒部１００をスプロケット側に取り付け、歯
部１１２をドライブシャフト４に摺動可能且つ回転不可
能に取り付け、歯部１１２によって皿バネ１２４を押し
込めるようにしてもよい。Further, whether one of the bridge and the teeth of the one-way clutch 99 is attached to the sprocket and the other is attached to the drive shaft can be arbitrarily and suitably changed. For example, the bridge portion 100 may be mounted on the sprocket side, the tooth portion 112 may be slidably and non-rotatably mounted on the drive shaft 4, and the disc spring 124 may be pushed by the tooth portion 112.

【００６５】また、上記例では、皿バネの応力歪みを踏
力に関連する物理量として検出したが、本発明は、これ
に限定されず、一方向クラッチ９９の踏力に応じた変形
によって変化する任意の物理量を検出することができ
る。例えば、ラチェット駒の傾き、ラチェット駒部及び
ラチェット歯部の相対間隔、ラチェット駒部及びラチェ
ット歯部のいずれかの車体に対する位置、並びに、皿バ
ネを押す圧力などを、踏力を反映する物理量として選択
することができる。Further, in the above example, the stress distortion of the disc spring was detected as a physical quantity related to the pedaling force. However, the present invention is not limited to this. Physical quantities can be detected. For example, the inclination of the ratchet piece, the relative distance between the ratchet piece and the ratchet tooth, the position of the ratchet piece and the ratchet tooth relative to the vehicle body, and the pressure for pressing the disc spring are selected as physical quantities reflecting the pedaling force. be able to.

【００６６】更に、一方向クラッチ９９の変形に対抗し
て配置される弾性体も任意好適に種類及びその形状を変
更可能である。皿バネやコイルバネ以外に例えばゴム弾
性体などを用いることもできる。また、応力歪みを検出
する手段として、歪みゲージを例にしたが、応力歪みに
関連した物理量を検出できれば、これに限定されるもの
ではない。Further, the type and shape of the elastic body arranged to oppose the deformation of the one-way clutch 99 can be arbitrarily and suitably changed. For example, a rubber elastic body or the like can be used other than the disc spring and the coil spring. Although a strain gauge is taken as an example of a means for detecting stress strain, the present invention is not limited to this as long as a physical quantity related to stress strain can be detected.

【００６７】[0067]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、操作スイッチが初期状態としてニュートラル状態
にあり、その状態からオン状態及びオフ状態のいずれか
に操作した後、手を離せば必ず初期状態のニュートラル
状態に戻るようにしたので、例えば、自動切断手段によ
り電源が自動的にオフにされても、再び電源オンにする
際、始めて電源を入れるときと同様の手順で、オン状態
へとスイッチ操作すれば済む。また、オン状態で電源オ
フということはなく、故障と誤解されるおそれはない。
従って、操作が簡易で、人間工学的にオン／オフの判断
が単純に理解しやすい、という優れた効果が得られる。As described above in detail, according to the present invention, the operation switch is in the neutral state as the initial state, and after operating from either of the on state and the off state, releasing the hand. Since the initial state is always returned to the neutral state, for example, even if the power is automatically turned off by the automatic disconnection means, when the power is turned on again, the on state is set in the same procedure as when the power is first turned on. You just need to operate the switch to. Also, the power is not turned off in the on state, and there is no possibility of being mistaken for a failure.
Therefore, an excellent effect is obtained in that the operation is simple and the determination of ON / OFF is simple and easy to understand ergonomically.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】図１は、本発明の実施形態に係る動力アシスト
自転車の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a power-assisted bicycle according to an embodiment of the present invention.

【図２】図２は、本発明の実施形態電動アシスト自転車
の制御系を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a control system of the electric assist bicycle according to the embodiment of the present invention.

【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る、レバー式
操作スイッチの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a lever-type operation switch according to an embodiment of the present invention.

【図４】図４は、本発明の別の実施形態に係る、押しボ
タン式操作スイッチの概略図である。FIG. 4 is a schematic view of a push-button operation switch according to another embodiment of the present invention.

【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る電動アシス
ト自転車の二重チェーン方式の合力機構を示すため、主
スプロケットの裏側から見た拡大正面図である。FIG. 5 is an enlarged front view of the double sprocket type combined force mechanism of the electric assist bicycle according to one embodiment of the present invention as viewed from the back side of a main sprocket.

【図６】図６は、本発明の電動アシスト自転車の合力機
構を示す図であって、（ａ）は主スプロケットの表側か
ら見た拡大正面図、（ｂ）はその側断面図である。FIGS. 6A and 6B are views showing a resultant force mechanism of the electric assist bicycle according to the present invention, wherein FIG. 6A is an enlarged front view of the main sprocket as viewed from the front side, and FIG. 6B is a side sectional view thereof.

【図７】図７は、本発明の別の実施形態に係る電動アシ
スト自転車の二重チェーン方式の合力機構を示すため、
主スプロケットの裏側から見た拡大正面図である。FIG. 7 shows a double-chain type resultant force mechanism of an electric assist bicycle according to another embodiment of the present invention.
It is the enlarged front view seen from the back side of the main sprocket.

【図８】図８は、本発明の電動アシスト自転車に組み付
けられる回転速度センサーの一構成要素としてのＮＳ分
極リングマグネットの上面図及び側面図である。FIG. 8 is a top view and a side view of an NS-polarized ring magnet as one component of a rotation speed sensor assembled to the electric assist bicycle of the present invention.

【図９】図９は、図８のＮＳ分極リングマグネットをギ
ア表面に組み付けて回転速度センサーを構成した状態を
示す正面図及び該回転速度センサーの垂直線に沿って取
られた側断面図である。FIG. 9 is a front view showing a state in which the NS polarized ring magnet of FIG. 8 is assembled on the gear surface to form a rotation speed sensor, and a side sectional view taken along a vertical line of the rotation speed sensor. is there.

【図１０】図１０は、図９の回転速度センサーの斜視図
である。FIG. 10 is a perspective view of the rotation speed sensor of FIG. 9;

【図１１】図１１は、ＮＳ分極リングマグネットに隣接
して配置されたホールＩＣにより検出された磁場信号の
時間的変化を示す波形である。FIG. 11 is a waveform showing a temporal change of a magnetic field signal detected by a Hall IC arranged adjacent to an NS-polarized ring magnet.

【図１２】図１２は、本発明の電動アシスト自転車の踏
力検出機構を具現する一方向クラッチを含むドライブシ
ャフト回りの側断面図である。FIG. 12 is a side sectional view around a drive shaft including a one-way clutch which embodies the pedaling force detecting mechanism of the electric assist bicycle according to the present invention.

【図１３】図１３は、図１２に示された一方向クラッチ
の分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view of the one-way clutch shown in FIG.

【図１４】図１４は、本発明の電動アシスト自転車の踏
力検出の原理を説明するため一方向クラッチ（ラチェッ
トギヤ）の歯及び駒の嵌合状態を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a fitting state of teeth and a piece of a one-way clutch (ratchet gear) for explaining a principle of detecting a pedaling force of the electric assist bicycle according to the present invention.

【図１５】図１５は、ドライブシャフトに対する駒部の
相対回転を防止する回転防止手段の例を示す図であり、
（ａ）はボールスプライン、（ｂ）はスプラインキー、
（ｃ）はキー溝の概略構成を示す上面図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a rotation preventing means for preventing a relative rotation of a bridge portion with respect to a drive shaft;
(A) is a ball spline, (b) is a spline key,
(C) is a top view which shows the schematic structure of a keyway.

【図１６】図１６は、従来の電動アシスト自転車の操作
スイッチを示す概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram showing an operation switch of a conventional electric assist bicycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 電動アシスト自転車 ２ 主スプロケット ４ ドライブシャフト １２ チェーン １３ 駆動ユニット １４ １チップマイコン（１６ビット） １５ 増幅回路 １７ バッテリー ２２ 駆動輪（後輪） ３０ 副スプロケット ３２ アシストチェーン ３３ 動力スプロケット ３５ 減速機構 ３５ａ 出力軸 ３７ 電動モータ ６０ レバー式操作スイッチ ６０ａ 押しボタン式操作スイッチ ６１ 操作スイッチ本体 ６２ リレー回路 ６４ 操作スイッチのレバー ６５ オンボタン ６６ オフボタン ９９ 一方向クラッチ １００ 駒部 １０２ ラチェット駒 １１２ 歯部 １１４ ラチェット歯 １２４ 皿バネ １２６ 歪みゲージ ２００ リングマグネット ２１２ ホールＩＣ ２２０ 回転速度センサー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric assist bicycle 2 Main sprocket 4 Drive shaft 12 Chain 13 Drive unit 14 1 chip microcomputer (16 bits) 15 Amplification circuit 17 Battery 22 Drive wheel (rear wheel) 30 Secondary sprocket 32 Assist chain 33 Power sprocket 35 Reduction mechanism 35a Output shaft 37 electric motor 60 lever type operation switch 60a push button type operation switch 61 operation switch body 62 relay circuit 64 operation switch lever 65 on button 66 off button 99 one way clutch 100 piece part 102 ratchet piece 112 tooth part 114 ratchet tooth 124 plate Spring 126 Strain gauge 200 Ring magnet 212 Hall IC 220 Rotation speed sensor

フロントページの続き (72)発明者 吉家 彰人 大阪府高槻市明田町７番１号 サンスター 技研株式会社内 (72)発明者 二唐 史 大阪府高槻市明田町７番１号 サンスター 技研株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Akihito Yoshiya 7-1 Akita-cho, Takatsuki-shi, Osaka Sunstar Giken Co., Ltd. (72) Inventor Fumi Futara 7-1 Akita-cho, Takatsuki-shi, Osaka Sunstar Giken stock In company

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 電動力により踏力を補助して走行可能な
電動アシスト自転車であって、 前記電動力を出力する電動モータと、 前記電動モータを付勢するための電源と、 前記電源のオン及びオフを各々指令するため、オン状態
及びオフ状態に各々操作可能な操作スイッチと、を含
み、 前記操作スイッチは、初期状態として前記オン状態及び
オフ状態のいずれでもないニュートラル状態にあり、該
オン状態及びオフ状態へのいずれの操作の後にも前記ニ
ュートラル状態に戻ることを特徴とする、電動アシスト
自転車。1. An electric assist bicycle capable of running with assisting treading force by electric power, comprising: an electric motor for outputting the electric power; a power supply for energizing the electric motor; An operation switch that can be operated to an on state and an off state, respectively, for instructing an off state, wherein the operation switch is in a neutral state other than the on state and the off state as an initial state, and is in the on state. And an electric assist bicycle that returns to the neutral state after any operation to the off state. 【請求項２】 所定時間以上、前記電動モータが付勢さ
れなかった場合、自動的に前記電源をオフにする自動切
断手段を更に有する、請求項１に記載の電動アシスト自
転車。2. The electric assist bicycle according to claim 1, further comprising an automatic disconnecting unit that automatically turns off the power when the electric motor is not energized for a predetermined time or more. 【請求項３】 前記オン状態及び前記オフ状態の操作位
置は、共通の位置である、請求項１又は２に記載の電動
アシスト自転車。3. The electric assist bicycle according to claim 1, wherein the operation positions in the on state and the off state are common positions. 【請求項４】 前記オン状態及び前記オフ状態の操作位
置は、別々の位置である、請求項１又は２に記載の電動
アシスト自転車。4. The electric assist bicycle according to claim 1, wherein the operation positions in the on state and the off state are separate positions. 【請求項５】 前記ニュートラル状態の操作位置は、前
記オン状態及び前記オフ状態の操作位置の中間位置であ
る、請求項４に記載の電動アシスト自転車。5. The electric assist bicycle according to claim 4, wherein the operation position in the neutral state is an intermediate position between the operation positions in the on state and the off state. 【請求項６】 前記ニュートラル状態は、前記オン状態
及び前記オフ状態を与えるいずれの操作も解放された状
態として画成される、請求項１乃至４のいずれか１項に
記載の電動アシスト自転車。6. The electric assist bicycle according to claim 1, wherein the neutral state is defined as a state in which any operation for providing the on state and the off state is released. 【請求項７】 前記操作スイッチは、前記オン状態、前
記ニュートラル状態及び前記オフ状態以外に、踏力に対
する電動力の比率を低下させるよう指令するための省エ
ネルギーモード状態を有する、請求項１乃至６のいずれ
か１項に記載の電動アシスト自転車。7. The operation switch according to claim 1, wherein the operation switch has an energy saving mode state for instructing to reduce a ratio of an electric power to a pedaling force in addition to the on state, the neutral state, and the off state. The electric assist bicycle according to any one of the preceding claims. 【請求項８】 踏力及び電動力によるいずれの走行も可
能な電動自転車であって、 前記電動力を出力する電動モータと、 前記電動モータを付勢するための電源と、 前記電源のオン及びオフを各々指令するため、オン状態
及びオフ状態に各々操作可能な操作スイッチと、を含
み、 前記操作スイッチは、初期状態として前記オン状態及び
オフ状態のいずれでもないニュートラル状態にあり、該
オン状態及びオフ状態へのいずれの操作の後にも前記ニ
ュートラル状態に戻ることを特徴とする、電動自転車。8. An electric bicycle capable of running by both pedaling power and electric power, an electric motor that outputs the electric power, a power supply for energizing the electric motor, and turning on and off the power supply. An operation switch operable to each of an on state and an off state, and the operation switch is in a neutral state that is neither the on state nor the off state as an initial state, An electric bicycle characterized by returning to the neutral state after any operation to the off state. 【請求項９】 所定時間以上、前記電動モータが付勢さ
れなかった場合、自動的に前記電源をオフにする自動切
断手段を更に有する、請求項８に記載の電動自転車。9. The electric bicycle according to claim 8, further comprising an automatic disconnecting unit that automatically turns off the power when the electric motor is not energized for a predetermined time or more.