JP3020805U - 電動自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ペダルと後輪の間で歯車とチェーンで構成さ
れた駆動系とは別個の、独立した直流電動モータによる
駆動系を設けた電動自転車を提供することを目的として
いる。 【構成】 自転車の前輪２の中心部一側にスポーク１８
を介して歯車が取り付けてあり、自転車の前輪２回りの
支持体１４に出力軸を下向きとして縦方向に取り付けた
直流電動モータ１６の出力軸が減速機構を介して前記歯
車に連結してあると共に、自転車に搭載した蓄電池３４
と直流電動モータ１６がリード線３５で接続してある。
リード線３５に介設した押しボタンスイッチ３６がハン
ドル５に設置してある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、直流電動モータの駆動力を補助動力とするようにした電動自転車に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、直流電動モータの駆動力を補助動力とするようにした電動自転車の提案 が多数なされている。それらの電動自転車では、ペダルと後輪の間で歯車とチェ ーンで構成された駆動系に対して、直流電動モータの駆動力を伝達して後輪を駆 動できるようにしたり、ペダルを介して加えられる駆動力に直流電動モータの駆 動力を付加できるような構成が採られている。上ぼり坂などで、ペダルの負荷が 設定値以上になると直流電動モータのスイッチが自動的にＯＮとなって、モータ の駆動力がペダルの駆動力に付加されるようにした機構のものもあった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記の如くの従来の電動自転車では、何れも、直流電動モータによる駆動系を 、ペダルと後輪の間で歯車とチェーンで構成された駆動系に関連して設置する構 成であった。従って、既製の自転車に直流電動モータの駆動系を追加して設ける ことが難しい問題点があり、一般の自転車の使用者が自分で取り付けることはほ とんど不可能であった。後輪の車軸回りには、ブレーキ装置や、変速機構が設け られて複雑な構造となっている場合が多いためである。この結果、電動自転車を 欲する場合には、電動自転車として構成された新品の自転車を購入する必要があ った。

【０００４】 本考案は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、ペダルと後輪の間で歯車とチ ェーンで構成された駆動系とは別個の、独立した直流電動モータによる駆動系を 設けた電動自転車を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成する本考案は、直流電動モータによる駆動系で前輪を駆動で きるようにしたものである。

【０００６】 即ち本考案の電動自転車は、自転車の前輪の中心部一側にスポークを介して歯 車が取り付けてあり、自転車の前輪回りの支持体に取り付けた直流電動モータの 出力軸が減速機構を介して前記歯車に連結してあると共に、自転車に搭載した直 流電源と前記直流電動モータがリード線で接続してあることを特徴とする電動自 転車である。

【０００７】 また、前記の通りの電動自転車であって、更に、リード線は、押しボタンスイ ッチが介設してあり、この押しボタンスイッチがハンドルに設置してある電動自 転車である。

【０００８】 更には、前記の通りの電動自転車であって、直流電動モータは、出力軸を下向 きにして縦方向に取り付けてあり、出力軸に固着した小ベベルギヤがカムクラッ チの外輪に固着した大ベベルギヤと係合していると共に、前記カムクラッチの内 輪に固着した回転軸端にピニオンギヤが固着され、このピニオンギヤが前輪の中 心部一側に取り付けた歯車に係合している電動自転車である。

【０００９】

【作用】

本考案の電動自転車によれば、ペダルと後輪の間で構成された駆動系には手を 加えることなく直流電動モータの駆動系を取り付けることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付の図を参照して説明する。

【００１１】 図１において、１が本体フレーム、２が前輪、３が後輪、４がサドル、５がハ ンドル、６が後荷台、７が前篭であり、通常の自転車の構造となっている。本体 フレーム１の中央下側に駆動軸８を介してペダル９が設けられ、駆動軸８に固着 された大歯車１０と後輪３の車軸に固着した小歯車１１に無端チェーン１２が係 合されて駆動系が構成されている。

【００１２】 そして、前記前篭７を支持するために、前輪２の車軸１３を介して立設された 棒状の支持体１４の下部に、取り付けブラケット１５によって直流電動モータ１ ６が設置してあり、この直流電動モータ１６の出力軸１７が、前輪２のスポーク １８を介して前輪２の中心部一側に取り付けられた歯車１９と減速機構２０を介 して連結してある。

【００１３】 図２および図３は、この直流電動モータ１６、歯車１９および減速機構２０で 構成したモータ駆動系の詳細を示したものである。即ち、取り付けブラケット１ ５によって減速機構２０の筐体２１が前記支持体１４の一側（前側）に設置され 、この筐体２１の上部に直流電動モータ１６が出力軸１７を下向きにして搭載し てある。直流電動モータ１６の出力軸１７は筐体２１の頂壁を貫通して内部に突 出し、この突出させた出力軸１７に小ベベルギヤ２２が固着されている。また、 筐体２１の内部には回転軸２３がベアリング２４、２５によって回転自在に横架 してあり、回転軸２３の一側には、カムクラッチ２６（内輪および外輪が同軸で 設けられ、外輪が内輪に対して一方向にのみ回転可能とした構成となっている。 ）が、内輪を回転軸２３に固着した状態で設置され、カムクラッチ２６の外輪に 固着した大ベベルギヤ２７が前記小ベベルギヤ２２と係合させてある。

【００１４】 そして、回転軸２３の軸端２３ａが筐体２１の側壁を貫通して外部に突出して おり、この突出した軸端２３ａにピニオンギヤ２８が固着され、このピニオンギ ヤ２９が前輪２の一側に設けた前記歯車１９と係合させてある。歯車１９は、図 ３において詳細に表れているように、スポーク１８の外側に添設してあり、スポ ーク１８を横切って設けられた３本のスタッドボルト２９で前輪２と一体となる ように固定されている。各スタッドボルト２９は、隣接スポーク１８相互の交差 によって前輪２の中心部で形成される三角形の隙間３０（図２参照）に通すこと によって、前輪２との一体性を得ているものである。図３において、３１はワッ シャー、３２は固定ナットであり、また図２、３において３３は前記ピニオンギ ヤ２９と歯車１９の外側を覆うようにしたカバーである。

【００１５】 直流電動モータ１６の電源は図１に示してあるように、後荷台６の前側のサド ル４の下部に載置した蓄電池３４であり、蓄電池３４と直流電動モータ１６がリ ード線３５で接続されている。リード線３５の途中には押しボタンスイッチ３６ が介設してあり、この押しボタンスイッチ３６がハンドル５の右手握持部３７の 近くに取り付けてある。

【００１６】 図４は、上記の直流電動モータ１６、蓄電池３４および押しボタンスイッチ３ ６で構成された電気系統の配線図である。鎖線部分は蓄電池３４に対する充電回 路３８で、夜間など、自転車を使用していない時間に蓄電池３４を充電するよう にするものである。

【００１７】 上記実施例の電動自転車では、ペダル９をこぐことによって後輪３を駆動し、 通常の自転車と同様の走行をすることができる。この通常走行の際には、前輪２ も回転するが、この前輪２の回転は、歯車１９からピニオンギヤ２８を経て回転 軸２３まで伝達されるが、回転軸２３と大ベベルギヤ２７の間にはカムクラッチ ２６を介してあるので、大ベベルギヤ２７は回転することなく、従って、直流電 動モータ１６も停止状態に維持されると共に、ペダル９の負荷を大きくすること が無い。

【００１８】 上ぼり坂などでペダル９の負荷が大きくなった時や、直流電動モータ１６の駆 動による電動走行をしたい時には、押しボタンスイッチ３６を押してＯＮにする 。押しボタンスイッチ３６をＯＮにすると、蓄電池３４からリード線３５を通し て直流電動モータ１６に電流が供給されて出力軸１７が回転する。この出力軸１ ７の回転動力は、小ベベルギヤ２２から大ベベルギヤ２７へ伝えられる。この時 の回転方向は、カムクラッチ２６の外輪と内輪が係合状態となる方向で、大ベベ ルギヤ２７の回転で回転軸２３が一体となって回転してピニオンギヤ２８を回転 させる。ピニオンギヤ２８の回転は、前輪２に一体的に設けた歯車１９に伝達さ れる結果、前輪２が駆動され、電動走行をすることができる。直流電動モータ１ ６の出力軸１７と前輪２の間の動力伝達機構において、小ベベルギヤ２２と大ベ ベルギヤ２７の係合並びにピニオンギヤ２８と歯車１９の係合によって減速機構 ２０が構成されているもので、それぞれの歯数比は、直流電動モータ１６の回転 によって、例えば１５Ｋｍ／ｈ程度など、適度な速度が得られるように設定する 。

【００１９】 前記押しボタンスイッチ３６のＯＮの状態はボタンを押し続けている間維持さ れるものであり、電動走行の際に、スピードが必要以上となった時には、押しボ タンスイッチ３６から手を離せば良い。押しボタンスイッチ３６がＯＦＦになる と直流電動モータ１６の駆動は停止するので、以後は惰性で走行することになる 。自転車を停止したい時には、ハンドル５の左手握持部側のブレーキレバーを操 作して後輪３にブレーキをかけ、必要があればハンドル５の右手握持部３７側の ブレーキレバー（図示は省略してある）を操作して前輪２にもブレーキをかける ことによって停止することができる。押しボタンスイッチ３６をハンドル５の右 手握持部３７の近くに設置したので、左手による後輪３のブレーキ操作は何時で も可能の状態で押しボタンスイッチ３６を操作することが可能であり、また、リ ード線３５に介設するスイッチを押しボタンスイッチ３６として、スイッチから 手を離せば直ちにＯＦＦとできるようにしたので、搭乗者の意に反して自転車が 電動走行することがなく、また、何時でもブレーキをかけることが可能であり、 高い安全性を確保することができる。

【００２０】 また、本考案における電動駆動系は、前輪２の中心部一側に歯車１９を取り付 けると共に、取り付けブラケット１５を介して直流電動モータ１６が搭載された 筐体２１を取り付けて、筐体２１の側壁外側の歯車１９とピニオンギヤ２８を係 合させることで取り付けを完了することができる。前輪２の回りには、通常、複 雑な機構は付属していないことから、既製の自転車でも簡単に取り付けることが 可能で、新規に自転車を購入する必要がなく、また、一般の自転車の使用者でも 自分で簡単に取り付けて電動自転車に改造することができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上に説明の通り、本考案によれば、前輪に直流電動モータによる駆動系を設 けた構造としたので、後輪側の複雑な機構に手を加えることなく電動自転車を構 成できる効果があり、既製の自転車でも簡単に電動自転車に改造できる効果があ る。 また、請求項２の考案では、直流電源と直流電動モータを接続したリード線に 介設されるスイッチを押しボタンスイッチとし、この押しボタンスイッチをハン ドルに設置したので、押しボタンスイッチを押している時のみ直流電動モータが 駆動される構成となり高い安全性を得ることができる効果がある。 更に、請求項３の考案では、直流電動モータが出力軸を下向きとして縦方向に 設置されるので、外方の出っ張りを少なくできる効果がある。そして、大小のベ ベルギヤの係合と、ピニオンギヤと前輪に取り付けた歯車の係合の２か所の部分 で減速機構を構成できるので合理的な減速を得ることができる効果がある。また 、カムクラッチを介設したことによって、通常の走行時には、直流電動モータ側 が負荷にならないようにできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例の正面図である。

【図２】 同じく実施例の前輪の中心部分の一部拡大正
面図である。

【図３】 同じく実施例の前輪の中心部分の一部拡大断
面図である。

【図４】 同じく実施例の電気系統の配線図である。

【符号の説明】

１ 本体フレーム ２ 前輪 ３ 後輪 ４ サドル ５ ハンドル ６ 後荷台 ７ 前篭 ８ 駆動軸 ９ ペダル １０ 大歯車 １１ 小歯車 １２ 無端チェーン １３ 車軸 １４ 支持体 １５ 取り付けブラケット １６ 直流電動モータ １７ 出力軸 １８ スポーク １９ 歯車 ２０ 減速機構 ２１ 筐体 ２２ 小ベベルギヤ ２３ 回転軸 ２３ａ 回転軸の軸端 ２４、２５ ベアリング ２６ カムクラッチ ２７ 大ベベルギヤ ２８ ピニオンギヤ ２９ スタッドボルト ３０ 隙間 ３１ ワッシャー ３２ 固定ナット ３３ カバー ３４ 蓄電池 ３５ リード線 ３６ 押しボタンスイッチ ３７ 右手握持部 ３８ 充電回路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自転車の前輪の中心部一側にスポーク
   を介して歯車が取り付けてあり、自転車の前輪回りの支
   持体に取り付けた直流電動モータの出力軸が減速機構を
   介して前記歯車に連結してあると共に、自転車に搭載し
   た直流電源と前記直流電動モータがリード線で接続して
   あることを特徴とする電動自転車。
2. 【請求項２】 リード線は、押しボタンスイッチが介
   設してあり、この押しボタンスイッチがハンドルに設置
   してある請求項１記載の電動自転車。
3. 【請求項３】 直流電動モータは、出力軸を下向きに
   して縦方向に取り付けてあり、出力軸に固着した小ベベ
   ルギヤがカムクラッチの外輪に固着した大ベベルギヤと
   係合していると共に、前記カムクラッチの内輪に固着し
   た回転軸端にピニオンギヤが固着され、このピニオンギ
   ヤが前輪の中心部一側に取り付けた歯車に係合している
   請求項１または２記載の電動自転車。