JP2003095179A - 電動アシスト自転車 - Google Patents
電動アシスト自転車Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/60—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
- B62M6/65—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts with axle and driving shaft arranged coaxially
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
- B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
- B62M11/16—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハブケーシング内のブラシと制御基板の配置
と構成を工夫することにより、制御部がハブ駆動部の内
側に内蔵された電動アシスト自転車を提供する。 【解決手段】 モータの固定ケーシング２２の側面円盤
面の内側に、ブラシ３５，３５が車軸７の周囲に９０度
の角度をもって２個の正負の極に配置される。固定ケー
シング２２の一部は開孔し、ブラシの端子板３６が外側
に露出している。端子板４３の表面には黄銅の導電部３
７と絶縁部３８が交互に配置され、導電部３７，３７に
端子部３９，３９が設けられていて、夫々のブラシ３
５，３５に給電する給電線４０，４０の端子がネジ止め
固定されている。ブラシが配置される以外の領域は、固
定ケーシング２２の側面円盤面が一段落ち込み制御部領
域４１を形成する。制御部領域４１にはモータ制御基板
（図示なし）、複数の制御部品４２を内装する基板ケー
ス２３が配設される。
と構成を工夫することにより、制御部がハブ駆動部の内
側に内蔵された電動アシスト自転車を提供する。 【解決手段】 モータの固定ケーシング２２の側面円盤
面の内側に、ブラシ３５，３５が車軸７の周囲に９０度
の角度をもって２個の正負の極に配置される。固定ケー
シング２２の一部は開孔し、ブラシの端子板３６が外側
に露出している。端子板４３の表面には黄銅の導電部３
７と絶縁部３８が交互に配置され、導電部３７，３７に
端子部３９，３９が設けられていて、夫々のブラシ３
５，３５に給電する給電線４０，４０の端子がネジ止め
固定されている。ブラシが配置される以外の領域は、固
定ケーシング２２の側面円盤面が一段落ち込み制御部領
域４１を形成する。制御部領域４１にはモータ制御基板
（図示なし）、複数の制御部品４２を内装する基板ケー
ス２３が配設される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人力の駆動力をモ
ータの駆動力によって補助する電動アシスト自転車に関
する。
ータの駆動力によって補助する電動アシスト自転車に関
する。
【０００２】
【従来の技術】最近、人力による人力駆動部とモータに
よる電動駆動部との両方を兼ね備え、人力による駆動力
の大きさに応じてモータを駆動し、人力の駆動力をモー
タの駆動力によって補助する電動自転車、所謂、電動ア
シスト自転車が人気を呼んでいる。
よる電動駆動部との両方を兼ね備え、人力による駆動力
の大きさに応じてモータを駆動し、人力の駆動力をモー
タの駆動力によって補助する電動自転車、所謂、電動ア
シスト自転車が人気を呼んでいる。
【０００３】このような電動アシスト自転車は後輪駆動
タイプのものが一般的である。以下、電動アシスト自転
車の例を図面に基づいて説明する。図１はアシスト自転
車の全体斜視図であり、アシスト自転車本体のフロント
バスケット１の下にバッテリ２が設置され、後輪ハブ３
にモータ駆動部が内蔵して設置される。人による踏力は
ペダル４、クランク５、チエーン６を経て後輪駆動部の
人力入力部へと伝達される。
タイプのものが一般的である。以下、電動アシスト自転
車の例を図面に基づいて説明する。図１はアシスト自転
車の全体斜視図であり、アシスト自転車本体のフロント
バスケット１の下にバッテリ２が設置され、後輪ハブ３
にモータ駆動部が内蔵して設置される。人による踏力は
ペダル４、クランク５、チエーン６を経て後輪駆動部の
人力入力部へと伝達される。
【０００４】そして、人力によるトルクの大きさに応じ
て、時速１５ｋｍまでは１対１の比率で、時速１５ｋｍ
を超えて時速２４ｋｍまでは０に至るまで漸減して、モ
ータ駆動部の駆動力を変化させ、人力による力をモータ
駆動部の力によってアシストして走行させる。
て、時速１５ｋｍまでは１対１の比率で、時速１５ｋｍ
を超えて時速２４ｋｍまでは０に至るまで漸減して、モ
ータ駆動部の駆動力を変化させ、人力による力をモータ
駆動部の力によってアシストして走行させる。
【０００５】従来の後輪ハブケーシングに内蔵された駆
動部の構成を図４の側面平面半断面図に示す。後輪駆動
部の構成を大別すると、後輪と連動されて回転する回転
側ケーシングとなるハブケーシング２１とアシスト自転
車本体に固定されるモータカバー２８とを備え、ハブケ
ーシング２１の周囲には自転車のスポークが取付けられ
ている。
動部の構成を図４の側面平面半断面図に示す。後輪駆動
部の構成を大別すると、後輪と連動されて回転する回転
側ケーシングとなるハブケーシング２１とアシスト自転
車本体に固定されるモータカバー２８とを備え、ハブケ
ーシング２１の周囲には自転車のスポークが取付けられ
ている。
【０００６】後輪のハブケーシングには、左右２つに分
割される車軸７に実装されたスプロケットからなる人力
入力部８と、遊星ギヤ（図示なし）を内蔵した変速機
９、モータのステータヨーク２４とブラシ３４が設けら
れ全体が車軸７に固定された固定側ケーシング２２、ス
テータヨーク２４の内側に配置されたモータ軸に固定さ
れるロータ２７、該ロータ２７の回転力をハブケーシン
グ２１に伝達する遊星ギヤ３０からなる減速機、ブラシ
３５が内蔵されている。
割される車軸７に実装されたスプロケットからなる人力
入力部８と、遊星ギヤ（図示なし）を内蔵した変速機
９、モータのステータヨーク２４とブラシ３４が設けら
れ全体が車軸７に固定された固定側ケーシング２２、ス
テータヨーク２４の内側に配置されたモータ軸に固定さ
れるロータ２７、該ロータ２７の回転力をハブケーシン
グ２１に伝達する遊星ギヤ３０からなる減速機、ブラシ
３５が内蔵されている。
【０００７】そして、車軸７に沿って人力入力部８、変
速機９、遊星ギヤ３０からなる減速機、モータ、ブラシ
３５の順に配置されている。ブラシ３５は１８０度の位
置で対向して２個の正負の極が配設されている。更に、
車軸７の他端の固定側ケーシング２２にはブレーキが配
置されている。
速機９、遊星ギヤ３０からなる減速機、モータ、ブラシ
３５の順に配置されている。ブラシ３５は１８０度の位
置で対向して２個の正負の極が配設されている。更に、
車軸７の他端の固定側ケーシング２２にはブレーキが配
置されている。
【０００８】車軸７に実装された人力入力部８から入力
された踏力は、遊星ギヤを内蔵した変速機９により運転
者によって２段変速が任意に選択されハブケーシング２
１へ伝達される。
された踏力は、遊星ギヤを内蔵した変速機９により運転
者によって２段変速が任意に選択されハブケーシング２
１へ伝達される。
【０００９】円筒状のステータヨーク２４はハブケーシ
ング２１の中央に夫々車軸７と固着された左右のモータ
カバー２８により挟持して保持されている。ステータヨ
ーク２４にはマグネット２６が貼付され、その内側には
ロータ２７が回動自在に配置され、前記ブラシ３５から
整流子（図示なし）を介してロータ２７の電機子巻線に
給電し、その回転力を、遊星ギヤ３０からなる減速機を
介してハブケーシング２１に伝達されるように構成され
ている。
ング２１の中央に夫々車軸７と固着された左右のモータ
カバー２８により挟持して保持されている。ステータヨ
ーク２４にはマグネット２６が貼付され、その内側には
ロータ２７が回動自在に配置され、前記ブラシ３５から
整流子（図示なし）を介してロータ２７の電機子巻線に
給電し、その回転力を、遊星ギヤ３０からなる減速機を
介してハブケーシング２１に伝達されるように構成され
ている。
【００１０】遊星ギヤ３０の一方は左側のモータカバー
２８に直接指示され、遊星ギヤ３０の他方は固定プレー
ト３２を介して左側のモータカバー２８にネジ２５によ
り固定される。ロータ２７が固定された回動自在のモー
タ軸の一端のギヤが遊星ギヤ３０と係合され、更に遊星
ギヤ３０はハブケーシング２１に固定された外歯車３１
と係合して、ロータ２７の回転力を減速し、外歯車３１
の外周部にてフリークラッチ３４を介してハブケーシン
グ２１に伝達する。
２８に直接指示され、遊星ギヤ３０の他方は固定プレー
ト３２を介して左側のモータカバー２８にネジ２５によ
り固定される。ロータ２７が固定された回動自在のモー
タ軸の一端のギヤが遊星ギヤ３０と係合され、更に遊星
ギヤ３０はハブケーシング２１に固定された外歯車３１
と係合して、ロータ２７の回転力を減速し、外歯車３１
の外周部にてフリークラッチ３４を介してハブケーシン
グ２１に伝達する。
【００１１】また、人力入力部と相対する軸方向の一端
にはブレーキが設けられ、ハンドルのブレーキレバーを
操作することにより、図示しないワイヤを引っ張り、ブ
レーキケース２０内でブレーキパット１９がハブケーシ
ング２１を押圧制御して所望の制動力を得ることができ
る。
にはブレーキが設けられ、ハンドルのブレーキレバーを
操作することにより、図示しないワイヤを引っ張り、ブ
レーキケース２０内でブレーキパット１９がハブケーシ
ング２１を押圧制御して所望の制動力を得ることができ
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成されたハブ駆動装置ように変速機、モータ、減
速機を車軸と同一直線上に配置したものでは、径方向の
小型化を図ることはできるが、制御部をハブケーシング
内に組み込むと車軸方向が大型化するため、制御部はハ
ブケーシングの外部の別位置に配設されているのが普通
である。しかし、ハブ駆動部を自転車に取付ける利便性
から制御部はハブ駆動部の内側に内蔵することが望まれ
ていた。そこで本発明は、ハブケーシング内に設置され
るブラシと制御部の構成と配置を工夫することにより、
制御部がハブ駆動部の内側に内蔵され、小型・軽量化さ
れたハブ駆動装置を搭載した電動アシスト自転車を提供
することを目的とする。
うに構成されたハブ駆動装置ように変速機、モータ、減
速機を車軸と同一直線上に配置したものでは、径方向の
小型化を図ることはできるが、制御部をハブケーシング
内に組み込むと車軸方向が大型化するため、制御部はハ
ブケーシングの外部の別位置に配設されているのが普通
である。しかし、ハブ駆動部を自転車に取付ける利便性
から制御部はハブ駆動部の内側に内蔵することが望まれ
ていた。そこで本発明は、ハブケーシング内に設置され
るブラシと制御部の構成と配置を工夫することにより、
制御部がハブ駆動部の内側に内蔵され、小型・軽量化さ
れたハブ駆動装置を搭載した電動アシスト自転車を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の請求項１に係る電動アシスト自転車は、
ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力駆動部
と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部とを有す
る電動アシスト自転車において、後輪のハブケーシング
内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速機、トル
クセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に沿って内
蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシングの側面上
に配置した構成とした。
に、この発明の請求項１に係る電動アシスト自転車は、
ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力駆動部
と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部とを有す
る電動アシスト自転車において、後輪のハブケーシング
内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速機、トル
クセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に沿って内
蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシングの側面上
に配置した構成とした。
【００１４】これにより、本発明の電動アシスト自転車
は、固定ケーシングの側面を利用することにより、ハブ
駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはできて制御部
をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。また、ハ
ーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給電線を短
くできるのでノイズの低減、組立ての簡略化を図ること
ができる。
は、固定ケーシングの側面を利用することにより、ハブ
駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはできて制御部
をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。また、ハ
ーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給電線を短
くできるのでノイズの低減、組立ての簡略化を図ること
ができる。
【００１５】この発明の請求項２に係る電動アシスト自
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置した構成とした。
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置した構成とした。
【００１６】この発明の請求項３に係る電動アシスト自
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はハブケーシング
内のモータのステータヨークを挟持する車軸と一体の固
定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、制御基板、
モータのブラシを車軸に沿って集中配置した構成とし
た。
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はハブケーシング
内のモータのステータヨークを挟持する車軸と一体の固
定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、制御基板、
モータのブラシを車軸に沿って集中配置した構成とし
た。
【００１７】これにより、本発明の電動アシスト自転車
は、ハブケーシング内のステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域に部材の配置を集
中し、固定ケーシングの側面円盤面を利用することによ
り、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはでき
て制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。
また、ハーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給
電線を短くできるのでノイズの低減、組立ての簡略化を
図ることができる。
は、ハブケーシング内のステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域に部材の配置を集
中し、固定ケーシングの側面円盤面を利用することによ
り、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはでき
て制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。
また、ハーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給
電線を短くできるのでノイズの低減、組立ての簡略化を
図ることができる。
【００１８】この発明の請求項４に係る電動アシスト自
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置し、又は該駆動部はハブ
ケーシング内のモータのステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、
制御基板、モータのブラシを車軸に沿って集中配置し、
前記ブラシは固定側ケーシングの側面円盤面に互いに９
０度の角度で配置される構成した。
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置し、又は該駆動部はハブ
ケーシング内のモータのステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、
制御基板、モータのブラシを車軸に沿って集中配置し、
前記ブラシは固定側ケーシングの側面円盤面に互いに９
０度の角度で配置される構成した。
【００１９】これにより、本発明の電動アシスト自転車
は、ハブケーシング内のステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域に部材の配置を集
中し、固定ケーシングの側面円盤面を利用することによ
り、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることができ
て制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。
また、ブラシを固定側ケーシングの側面円盤面に互いに
９０度の角度で配置するので制御部の基板面積を広く確
保することができると共に、ハーネスの簡易化と制御基
板上からブラシへの給電線を短くできるのでノイズの低
減、組立ての簡略化を図ることができる。
は、ハブケーシング内のステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域に部材の配置を集
中し、固定ケーシングの側面円盤面を利用することによ
り、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることができ
て制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができる。
また、ブラシを固定側ケーシングの側面円盤面に互いに
９０度の角度で配置するので制御部の基板面積を広く確
保することができると共に、ハーネスの簡易化と制御基
板上からブラシへの給電線を短くできるのでノイズの低
減、組立ての簡略化を図ることができる。
【００２０】この発明の請求項５に係る電動アシスト自
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置し、又は該駆動部はハブ
ケーシング内のモータのステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、
制御基板、モータのブラシを車軸に沿って集中配置し、
前記ブラシは固定側ケーシングの側面円盤面に互いに９
０度の角度で配置され、ブラシへの給電は固定側ケーシ
ングの側面円盤面に配置された、導電部と絶縁部を交互
に設けた端子板の導電部の端子を介して行われる構成し
た。
転車は、ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達する人力
駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆動部と
を有する電動アシスト自転車において、後輪のハブケー
シング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、減速
機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシング
の側面円盤面の同心円上に配置し、又は該駆動部はハブ
ケーシング内のモータのステータヨークを挟持する車軸
と一体の固定側ケーシングの片側領域にトルクセンサ、
制御基板、モータのブラシを車軸に沿って集中配置し、
前記ブラシは固定側ケーシングの側面円盤面に互いに９
０度の角度で配置され、ブラシへの給電は固定側ケーシ
ングの側面円盤面に配置された、導電部と絶縁部を交互
に設けた端子板の導電部の端子を介して行われる構成し
た。
【００２１】これにより、本発明の電動アシスト自転車
は、ブラシを固定側ケーシングの側面円盤面に互いに９
０度の角度で配置するので制御部の基板面積を広く確保
することができると共に、端子板を簡略に構成できてハ
ーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給電線を短
くできるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図るこ
とができる。
は、ブラシを固定側ケーシングの側面円盤面に互いに９
０度の角度で配置するので制御部の基板面積を広く確保
することができると共に、端子板を簡略に構成できてハ
ーネスの簡易化と制御基板上からブラシへの給電線を短
くできるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図るこ
とができる。
【００２２】この発明の請求項６に係る電動アシスト自
転車は、請求項１乃至請求項５の駆動部において、ブラ
シの端子板への給電は制御基板に取付けた給電線を介し
て行うように構成した。
転車は、請求項１乃至請求項５の駆動部において、ブラ
シの端子板への給電は制御基板に取付けた給電線を介し
て行うように構成した。
【００２３】これにより、ブラシの端子板からの給電線
は纏まり良く取付けられ、制御部の電源と共通の外部の
給電線に接続されて制御基板上からブラシへの給電線を
短くできるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図る
ことができる。
は纏まり良く取付けられ、制御部の電源と共通の外部の
給電線に接続されて制御基板上からブラシへの給電線を
短くできるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図る
ことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電動アシスト自転
車を図面に基づいて説明する。電動アシスト自転車の全
体図は図１に示すものと同じであるので説明は省略す
る。図２は後輪ハブに内蔵された駆動部の構造の側面平
面半断面図を示す。
車を図面に基づいて説明する。電動アシスト自転車の全
体図は図１に示すものと同じであるので説明は省略す
る。図２は後輪ハブに内蔵された駆動部の構造の側面平
面半断面図を示す。
【００２５】後輪駆動部の構成を大別すると、後輪と連
動されて回転する回転側ケーシングとなるハブケーシン
グ２１とアシスト自転車本体に車軸と一体の固定側ケー
シング２２とを備え、ハブケーシング２１の周囲には自
転車のスポークが取付けられている。
動されて回転する回転側ケーシングとなるハブケーシン
グ２１とアシスト自転車本体に車軸と一体の固定側ケー
シング２２とを備え、ハブケーシング２１の周囲には自
転車のスポークが取付けられている。
【００２６】後輪のハブには、車軸７に実装されたスプ
ロケットからなる人力入力部８と、遊星ギヤ（図示な
し）を内蔵した変速機９、トルクセンサ１０、モータの
ステータヨーク２４とブラシ３５が設けられ全体が車軸
７に固定された固定側ケーシング２２、ステータヨーク
２４の内側に配置されたモータ軸に固定されるロータ２
７、該ロータ２７の回転力をハブケーシング２１に伝達
する遊星ギヤ３０からなる減速機が内蔵されており、更
に、固定側ケーシング２２にはモータの制御回路を収納
する基板ケース２３が固定され、車軸７の他端の固定側
ケーシング２２にはブレーキが配置されている。
ロケットからなる人力入力部８と、遊星ギヤ（図示な
し）を内蔵した変速機９、トルクセンサ１０、モータの
ステータヨーク２４とブラシ３５が設けられ全体が車軸
７に固定された固定側ケーシング２２、ステータヨーク
２４の内側に配置されたモータ軸に固定されるロータ２
７、該ロータ２７の回転力をハブケーシング２１に伝達
する遊星ギヤ３０からなる減速機が内蔵されており、更
に、固定側ケーシング２２にはモータの制御回路を収納
する基板ケース２３が固定され、車軸７の他端の固定側
ケーシング２２にはブレーキが配置されている。
【００２７】トルクセンサ１０は、トルクセンサケーシ
ング１２に固定したカム部１７、アーム部１８及びアル
ミのリング部材１３、キー部、スプリング１６、コイル
１４で構成される。
ング１２に固定したカム部１７、アーム部１８及びアル
ミのリング部材１３、キー部、スプリング１６、コイル
１４で構成される。
【００２８】車軸７に実装された人力入力部８から入力
された踏力は、遊星ギヤを内蔵した変速機９により運転
者によって２段変速が任意に選択され、トルクセンサ１
０のケーシング１２に伝達される。このケーシング１２
には、図３に示すように、バネ１１が内蔵されており、
押圧片１５とバネ１１を介して被押圧部であるピンを一
体としたハブケーシング２１へ伝達される。
された踏力は、遊星ギヤを内蔵した変速機９により運転
者によって２段変速が任意に選択され、トルクセンサ１
０のケーシング１２に伝達される。このケーシング１２
には、図３に示すように、バネ１１が内蔵されており、
押圧片１５とバネ１１を介して被押圧部であるピンを一
体としたハブケーシング２１へ伝達される。
【００２９】この時、トルクセンサケーシング１２とハ
ブケーシング２１の間には、踏力に応じて位相差が生じ
る。この位相差を軸方向の動きに変換し、踏力に応じて
リング部材１３を固定ケーシング２２に固定されたコイ
ルボビンのコイル１４の内周部にて動作させることによ
り、コイル１４のインダクタンスが変化し、この変化を
固定ケーシング２２の側面円盤面に配設された制御部に
より検知して人力の踏力を検出する。
ブケーシング２１の間には、踏力に応じて位相差が生じ
る。この位相差を軸方向の動きに変換し、踏力に応じて
リング部材１３を固定ケーシング２２に固定されたコイ
ルボビンのコイル１４の内周部にて動作させることによ
り、コイル１４のインダクタンスが変化し、この変化を
固定ケーシング２２の側面円盤面に配設された制御部に
より検知して人力の踏力を検出する。
【００３０】モータのステータヨーク２４はハブケーシ
ング２１の中央に夫々車軸７と一体した左右の固定ケー
シング２２によりネジ２４で挟持して保持されている。
モータカバー２８はネジ２９により右側の固定ケーシン
グ２２に固定される。ステータヨーク２４にはマグネッ
ト２６が貼付され、その内側にはロータ２７が回動自在
に配置され、前記ブラシ３５から整流子（図示なし）を
介してロータ２７の電機子巻線に給電し、その回転力
を、遊星ギヤ装置からなる減速機を介してハブケーシン
グ２１に伝達されるように構成されている。
ング２１の中央に夫々車軸７と一体した左右の固定ケー
シング２２によりネジ２４で挟持して保持されている。
モータカバー２８はネジ２９により右側の固定ケーシン
グ２２に固定される。ステータヨーク２４にはマグネッ
ト２６が貼付され、その内側にはロータ２７が回動自在
に配置され、前記ブラシ３５から整流子（図示なし）を
介してロータ２７の電機子巻線に給電し、その回転力
を、遊星ギヤ装置からなる減速機を介してハブケーシン
グ２１に伝達されるように構成されている。
【００３１】減速機となる遊星ギヤ装置は、ハブケーシ
ング２１内に外歯車３１と３個の遊星ギヤ３０から構成
されており、遊星ギヤ３０の一方は遊星ギヤキャリア３
６と兼用したモータカバー２８によって保持され、他方
は遊星ギヤプレート３２によって保持されており、ロー
タ２７が固定された回動自在のモータ軸の一端にはピニ
オンギヤ３３が形成され、遊星ギヤ３０と係合され、更
に遊星ギヤ３０はハブケーシング２１に固定された外歯
車３１と係合して、ロータ２７の回転力を減速し、内歯
車３１の外周部にてフリークラッチ３４を介してハブケ
ーシング２１に伝達する。
ング２１内に外歯車３１と３個の遊星ギヤ３０から構成
されており、遊星ギヤ３０の一方は遊星ギヤキャリア３
６と兼用したモータカバー２８によって保持され、他方
は遊星ギヤプレート３２によって保持されており、ロー
タ２７が固定された回動自在のモータ軸の一端にはピニ
オンギヤ３３が形成され、遊星ギヤ３０と係合され、更
に遊星ギヤ３０はハブケーシング２１に固定された外歯
車３１と係合して、ロータ２７の回転力を減速し、内歯
車３１の外周部にてフリークラッチ３４を介してハブケ
ーシング２１に伝達する。
【００３２】また、人力入力部と相対する軸方向の一端
にはブレーキが設けられ、ハンドルのブレーキレバーを
操作することにより、図示しないワイヤを引っ張り、ブ
レーキケース２０内でブレーキパット１９がハブケーシ
ング２１の内面を押圧制御して所望の制動力を得ること
ができる。
にはブレーキが設けられ、ハンドルのブレーキレバーを
操作することにより、図示しないワイヤを引っ張り、ブ
レーキケース２０内でブレーキパット１９がハブケーシ
ング２１の内面を押圧制御して所望の制動力を得ること
ができる。
【００３３】本発明では、ハブ駆動部を自転車に取付け
る利便性から制御部をハブ駆動部の内側に内蔵するため
に、ハブケーシング内に設置されるブラシと制御部の構
成と配置を工夫しので、次に図３を参照して説明する。
る利便性から制御部をハブ駆動部の内側に内蔵するため
に、ハブケーシング内に設置されるブラシと制御部の構
成と配置を工夫しので、次に図３を参照して説明する。
【００３４】中央に配置されたモータの固定ケーシング
２２の側面円盤面の内側に、ブラシ３５，３５が車軸７
の周囲に９０度の角度をもって２個の正負の極に配置さ
れる。固定ケーシング２２の一部は開孔し、ブラシの端
子板４３が外側に露出している。端子板４３の表面には
黄銅の導電部３７と絶縁部３８が交互に配置され、導電
部３７，３７に端子部３９，３９が設けられていて、夫
々のブラシ３５，３５に給電する給電線４０，４０の端
子がネジ止め固定されている。
２２の側面円盤面の内側に、ブラシ３５，３５が車軸７
の周囲に９０度の角度をもって２個の正負の極に配置さ
れる。固定ケーシング２２の一部は開孔し、ブラシの端
子板４３が外側に露出している。端子板４３の表面には
黄銅の導電部３７と絶縁部３８が交互に配置され、導電
部３７，３７に端子部３９，３９が設けられていて、夫
々のブラシ３５，３５に給電する給電線４０，４０の端
子がネジ止め固定されている。
【００３５】ブラシが配置される以外の領域は、固定ケ
ーシング２２の側面円盤面が一段落ち込み制御部領域４
１を形成する。制御部領域４１にはモータ制御基板（図
示なし）、複数の制御部品４２を内装する基板ケース２
３が配設される。給電線４０，４０は制御部に配線取付
され、制御部の電源と共通の外部給電線に接続される。
ーシング２２の側面円盤面が一段落ち込み制御部領域４
１を形成する。制御部領域４１にはモータ制御基板（図
示なし）、複数の制御部品４２を内装する基板ケース２
３が配設される。給電線４０，４０は制御部に配線取付
され、制御部の電源と共通の外部給電線に接続される。
【００３６】こうして、固定ケーシング２２の側面円盤
面を利用することにより、ハブ駆動装置の車軸方向の小
型化を図ることはできて制御部をハブ駆動部の内側に内
蔵することができる。また、制御部の基板面積を広く確
保することができると共に、ブラシの給電線を短くでき
るのでノイズの低減、組立ての簡略化を図ることができ
る。
面を利用することにより、ハブ駆動装置の車軸方向の小
型化を図ることはできて制御部をハブ駆動部の内側に内
蔵することができる。また、制御部の基板面積を広く確
保することができると共に、ブラシの給電線を短くでき
るのでノイズの低減、組立ての簡略化を図ることができ
る。
【００３７】このように構成された電動アシスト自転車
は、運転者がペダル４を踏むことでクランク５が回転
し、チェーン６を介して人力入力部８に伝達され、踏力
に応じたトルクはトルクセンサ１０により検出され、固
定側ケーシング２２に固定されている基板ケース２３内
のモータ制御回路に供給される。モータ制御回路は人力
による駆動力の大きさに応じて、プログラムに従ってモ
ータの駆動力を制御し、人力の駆動力をモータの駆動力
によってアシストする。
は、運転者がペダル４を踏むことでクランク５が回転
し、チェーン６を介して人力入力部８に伝達され、踏力
に応じたトルクはトルクセンサ１０により検出され、固
定側ケーシング２２に固定されている基板ケース２３内
のモータ制御回路に供給される。モータ制御回路は人力
による駆動力の大きさに応じて、プログラムに従ってモ
ータの駆動力を制御し、人力の駆動力をモータの駆動力
によってアシストする。
【００３８】また、モータのステータヨーク２４は、薄
板の鋼板を積層して形成し、ステータヨーク２４に形成
したマグネット挿入孔にはマグネット２６が挿入され、
その内部にはロータ２７が回動自在に配置されている。
ステータヨーク２４は左右の固定ケーシング２２により
ネジ２４で挟持して保持され、固定ケーシング２２の一
部を形成され、磁気特性に優れた形状をプレス加工によ
り容易に作成できて、軽量化、小型化にも最適な形状の
ステータヨークを得ることができる。
板の鋼板を積層して形成し、ステータヨーク２４に形成
したマグネット挿入孔にはマグネット２６が挿入され、
その内部にはロータ２７が回動自在に配置されている。
ステータヨーク２４は左右の固定ケーシング２２により
ネジ２４で挟持して保持され、固定ケーシング２２の一
部を形成され、磁気特性に優れた形状をプレス加工によ
り容易に作成できて、軽量化、小型化にも最適な形状の
ステータヨークを得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明の電動アシスト自
転車は、固定ケーシングの側面円盤面を利用することに
より、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはで
きて制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができ
る。また、制御部の基板面積を広く確保することができ
ると共に、ハーネスの簡易化と制御基板上からブラシへ
の給電線を短くできるのでノイズの低減、組立ての簡略
化を図ることができる。
転車は、固定ケーシングの側面円盤面を利用することに
より、ハブ駆動装置の車軸方向の小型化を図ることはで
きて制御部をハブ駆動部の内側に内蔵することができ
る。また、制御部の基板面積を広く確保することができ
ると共に、ハーネスの簡易化と制御基板上からブラシへ
の給電線を短くできるのでノイズの低減、組立ての簡略
化を図ることができる。
【００４０】また、ブラシの端子板からの給電線は纏ま
り良く取付けられ、制御部の電源と共通の外部の給電線
に接続されて制御基板上からブラシへの給電線を短くで
きるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図ることが
できる。
り良く取付けられ、制御部の電源と共通の外部の給電線
に接続されて制御基板上からブラシへの給電線を短くで
きるので、ノイズの低減、組立ての簡略化を図ることが
できる。
【図１】電動アシスト自転車全体図。
【図２】本発明のハブケーシングの駆動部の側面平面半
断面図。
断面図。
【図３】本発明ブラシと制御部の構成と配置図。
【図４】従来のハブケーシングの駆動部の側面平面半断
面図。
面図。
１ フロントバスケット
２ バッテリ
３ 後輪ハブ
７ 車軸
８ 人力入力部
９ 変速機
１０ トルクセンサ
１１ バネ
１３ リング部材
１４ コイル
１６ スプリング
１９ ブレーキパット
２０ ブレーキケース
２１ ハブケーシング
２２ 固定側ケーシング
２３ 基板ケース
２４ ステータヨーク
２６ マグネット
２７ ロータ
２８ モータカバー
３０ 遊星ギヤ
３１ 外歯車
３２ ピニオンギヤ３３
３５ ブラシ
３６ 遊星ギヤキャリア
３７ 導電部
３８ 絶縁部
３９ 端子部
４０ 給電線
４１ 制御部領域
４２ 制御部品
４３ 端子板
Claims (6)
- 【請求項１】 ペダルからの人力駆動力を後輪に伝達す
る人力駆動部と、後輪部にモータを駆動源とする電動駆
動部とを有する電動アシスト自転車において、後輪のハ
ブケーシング内に駆動部を配置し、該駆動部はモータ、
減速機、トルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車
軸に沿って内蔵し、該ブラシと制御基板は固定側ケーシ
ングの側面上に配置したことを特徴とする電動アシスト
自転車。 - 【請求項２】 前記制御基板は、固定ケーシングの円盤
面の同心円上に配置したことを特徴とする請求項１記載
の電動アシスト自転車。 - 【請求項３】 ハブケーシング内のモータのステータヨ
ークを挟持する車軸と一体の固定側ケーシングの片側領
域にトルクセンサ、制御基板、モータのブラシを車軸に
沿って集中配置したことを特徴とする請求項１記載の電
動アシスト自転車。 - 【請求項４】 前記ブラシは固定側ケーシングの側面円
盤面に互いに９０度の角度で配置されることを特徴とす
る請求項２又は請求項３記載の電動アシスト自転車。 - 【請求項５】 ブラシへの給電は固定側ケーシングの側
面円盤面に配置された、導電部と絶縁部を交互に設けた
端子板の導電部の端子を介して行われることを特徴とす
る請求項２又は請求項４記載の電動アシスト自転車。 - 【請求項６】 ブラシの端子板への給電は制御基板に取
付けた給電線を介して行うことを特徴とする請求項１乃
至請求項５記載の電動アシスト自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289635A JP2003095179A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 電動アシスト自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289635A JP2003095179A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 電動アシスト自転車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003095179A true JP2003095179A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19112097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001289635A Pending JP2003095179A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 電動アシスト自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003095179A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2233390A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Motor-driven vehicle |
| EP2394903A1 (en) | 2010-06-11 | 2011-12-14 | Shimano Inc. | Motor-integrated bicycle hub |
| DE102011108856A1 (de) | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Kokusan Denki Co. Ltd. | Fahrradnabe mit integriertem Motor |
| JP2022163919A (ja) * | 2021-04-15 | 2022-10-27 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動モータを有している自転車及びその駆動ユニット |
| TWI803295B (zh) * | 2022-04-19 | 2023-05-21 | 介隆興齒輪股份有限公司 | 內變速器的檔位切換電控機構 |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001289635A patent/JP2003095179A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2233390A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Motor-driven vehicle |
| CN101844602A (zh) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | 本田技研工业株式会社 | 马达驱动的车辆 |
| EP2394903A1 (en) | 2010-06-11 | 2011-12-14 | Shimano Inc. | Motor-integrated bicycle hub |
| CN102275626A (zh) * | 2010-06-11 | 2011-12-14 | 株式会社岛野 | 电机内置自行车用轮毂 |
| JP2011255842A (ja) * | 2010-06-11 | 2011-12-22 | Shimano Inc | モータ内蔵自転車用ハブ |
| US8657047B2 (en) | 2010-06-11 | 2014-02-25 | Shimano Inc. | Bicycle hub with integrated motor |
| DE102011108856A1 (de) | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Kokusan Denki Co. Ltd. | Fahrradnabe mit integriertem Motor |
| DE102011108856B4 (de) * | 2010-07-30 | 2016-11-17 | Kokusan Denki Co. Ltd. | Fahrradnabe mit integriertem Motor |
| JP2022163919A (ja) * | 2021-04-15 | 2022-10-27 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動モータを有している自転車及びその駆動ユニット |
| TWI803295B (zh) * | 2022-04-19 | 2023-05-21 | 介隆興齒輪股份有限公司 | 內變速器的檔位切換電控機構 |
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