JPH06321170A - 発電兼用電動機装置及び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車 - Google Patents
発電兼用電動機装置及び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車Info
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- JPH06321170A JPH06321170A JP5136584A JP13658493A JPH06321170A JP H06321170 A JPH06321170 A JP H06321170A JP 5136584 A JP5136584 A JP 5136584A JP 13658493 A JP13658493 A JP 13658493A JP H06321170 A JPH06321170 A JP H06321170A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータを発電機として兼用できる電気自転車
を提供する。 【構成】 後輪のハブ２８内にモータ、及び該モータの
回転軸４２とハブ２８とを連結する駆動伝達機構を内装
する。この駆動伝達機構は、回転軸４２の回転駆動力
を、ハブ２８に伝達するための減速機構４９と、ハブ２
８の回転駆動力を、上記回転軸４２に伝達するための増
速機構５１とで構成する。そして、この減速機構４９の
出力歯車とハブ２８内周面部の内歯との間には第２ラチ
ェット機構５０を設け、この増速機構５１の入力歯車と
ハブ２８内周面部の内歯との間にも第３ラチェット機構
５２を設ける。
を提供する。 【構成】 後輪のハブ２８内にモータ、及び該モータの
回転軸４２とハブ２８とを連結する駆動伝達機構を内装
する。この駆動伝達機構は、回転軸４２の回転駆動力
を、ハブ２８に伝達するための減速機構４９と、ハブ２
８の回転駆動力を、上記回転軸４２に伝達するための増
速機構５１とで構成する。そして、この減速機構４９の
出力歯車とハブ２８内周面部の内歯との間には第２ラチ
ェット機構５０を設け、この増速機構５１の入力歯車と
ハブ２８内周面部の内歯との間にも第３ラチェット機構
５２を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電兼用電動機装置及
び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車に係り、詳し
くは、補助動力としてモータを備えたモータ付き二輪車
又は三輪車に好適な発電兼用電動機装置及びこの発電兼
用電動機装置を備えた二輪又は三輪車に関するものであ
る。
び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車に係り、詳し
くは、補助動力としてモータを備えたモータ付き二輪車
又は三輪車に好適な発電兼用電動機装置及びこの発電兼
用電動機装置を備えた二輪又は三輪車に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば補助動力としてモータを備
えた電動自転車としては、モータを、フレーム体に取り
付けたもの（例えば実開昭５６−４６４９４号公報、実
開昭５６−６０６９８号公報、特開昭５６−３９９８０
号公報）や、車輪のハブ内に取り付けたもの（例えば実
開昭５０−９４６５６号公報、実開昭５０−９４６５７
号公報、実開昭５０−９４６５８号公報、実開昭４９−
２６２４３号公報）などが提案されている。更にモータ
を車輪のハブ内に取り付けたものにおいては、モータに
代え発電機をハブ内に内装するものも提案されている。
えた電動自転車としては、モータを、フレーム体に取り
付けたもの（例えば実開昭５６−４６４９４号公報、実
開昭５６−６０６９８号公報、特開昭５６−３９９８０
号公報）や、車輪のハブ内に取り付けたもの（例えば実
開昭５０−９４６５６号公報、実開昭５０−９４６５７
号公報、実開昭５０−９４６５８号公報、実開昭４９−
２６２４３号公報）などが提案されている。更にモータ
を車輪のハブ内に取り付けたものにおいては、モータに
代え発電機をハブ内に内装するものも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、二輪車又は
三輪車などは下り坂などでは惰性で走行することがあ
る。このような惰性走行時などにおける車輪の回転力を
利用して発電しバッテリーなどに電気を蓄積し、この蓄
積した電気を、平坦な走行路面や登り坂などでの走行
に、必要に応じて利用できれば、エネルギーを効率的に
使用できる。更に、この場合に電動機を発電機に兼用で
きれば、電動機と発電機を別々に備えるよりも車体の軽
量化などを図ることができる。そこで、本発明者は、電
動機を発電機として兼用すべく鋭意検討したところ、特
に二輪又は三輪車用の比較的小型の電動機を、発電機と
して兼用しようとする場合、車輪の回転力を発電機とし
ての電動機に伝達するのに、このような電動機から車輪
に駆動を伝達するために出力軸と車輪との間に設けられ
ている減速機構を、そのまま増速機構として使用するの
は困難な場合が多いという問題点を確認した。すなわ
ち、このように比較的小型の電動機を動力として二輪又
は三輪車の車輪を駆動するには、例えば２０対１という
ように減速比がかなり小さい減速機構を、電動機の出力
軸と車輪との間に設ける必要があり、このような減速機
構を介して車輪側から電動機の出力軸に駆動を伝達する
のは困難であった。
三輪車などは下り坂などでは惰性で走行することがあ
る。このような惰性走行時などにおける車輪の回転力を
利用して発電しバッテリーなどに電気を蓄積し、この蓄
積した電気を、平坦な走行路面や登り坂などでの走行
に、必要に応じて利用できれば、エネルギーを効率的に
使用できる。更に、この場合に電動機を発電機に兼用で
きれば、電動機と発電機を別々に備えるよりも車体の軽
量化などを図ることができる。そこで、本発明者は、電
動機を発電機として兼用すべく鋭意検討したところ、特
に二輪又は三輪車用の比較的小型の電動機を、発電機と
して兼用しようとする場合、車輪の回転力を発電機とし
ての電動機に伝達するのに、このような電動機から車輪
に駆動を伝達するために出力軸と車輪との間に設けられ
ている減速機構を、そのまま増速機構として使用するの
は困難な場合が多いという問題点を確認した。すなわ
ち、このように比較的小型の電動機を動力として二輪又
は三輪車の車輪を駆動するには、例えば２０対１という
ように減速比がかなり小さい減速機構を、電動機の出力
軸と車輪との間に設ける必要があり、このような減速機
構を介して車輪側から電動機の出力軸に駆動を伝達する
のは困難であった。
【０００４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、比較的減速比が小さ
い減速機構を介して駆動を伝える電動機を容易に発電に
も兼用できる発電兼用電動機装置、及び、このような発
電兼用電動機装置を備えた二輪又は三輪車を提供するこ
とである。
であり、その目的とするところは、比較的減速比が小さ
い減速機構を介して駆動を伝える電動機を容易に発電に
も兼用できる発電兼用電動機装置、及び、このような発
電兼用電動機装置を備えた二輪又は三輪車を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発電兼用電動機装置は、電動機の回転
子の回転を減速して伝達し所定の回転体を駆動するとと
もに、適宜該回転体の回転を増速して該回転子に伝達し
発電を行う発電兼用電動機装置において、該回転子の回
転を該回転体に伝達するための減速機構とは別に、該回
転体の回転を該回転子に伝達すめための増速機構を設け
たことを特徴とするものである。また、請求項２の発電
兼用電動機装置は、請求項１の発電兼用電動機装置にお
いて、上記減速機構と上記増速機構のいずれを介して、
上記回転子と上記回転体を連結するかを切り替える連結
切り替え手段を設けたことを特徴とするものである。ま
た、請求項３の発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車
は、請求項１の発電兼用電動機装置を車軸のハブ内に備
えた発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車であって、
該ハブ内に、上記減速機構及び上記増速機構とともに、
該減速機構を介して該回転軸から該ハブへのみ駆動を伝
達し得るフリーホイールクラッチ、及び該増速機構を介
して該ハブから該回転軸へのみ駆動を伝達し得るフリー
ホイールクラッチを設けたことを特徴とするものであ
る。また、請求項４の発電兼用電動機装置付き二輪又は
三輪車は、請求項２の発電兼用電動機装置を車軸のハブ
内に備えた発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車であ
って、該ハブ内に、上記減速機構及び上記増速機構とと
もに、上記連結切り替え手段の切り替え機構部を設けた
ことを特徴とするものである。また、請求項５の発電兼
用電動機装置付き二輪又は三輪車は、請求項４の発電兼
用電動機装置付き二輪又は三輪車において、上記連結切
り替え手段を、上記減速機構を介して上記回転子と上記
回転体を連結する状態と、上記増速機構を介して上記回
転子と上記回転体を連結する状態と、上記回転子と上記
回転体を互いにフリーにする状態とを取り得るように構
成したことを特徴とするものである。
めに、請求項１の発電兼用電動機装置は、電動機の回転
子の回転を減速して伝達し所定の回転体を駆動するとと
もに、適宜該回転体の回転を増速して該回転子に伝達し
発電を行う発電兼用電動機装置において、該回転子の回
転を該回転体に伝達するための減速機構とは別に、該回
転体の回転を該回転子に伝達すめための増速機構を設け
たことを特徴とするものである。また、請求項２の発電
兼用電動機装置は、請求項１の発電兼用電動機装置にお
いて、上記減速機構と上記増速機構のいずれを介して、
上記回転子と上記回転体を連結するかを切り替える連結
切り替え手段を設けたことを特徴とするものである。ま
た、請求項３の発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車
は、請求項１の発電兼用電動機装置を車軸のハブ内に備
えた発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車であって、
該ハブ内に、上記減速機構及び上記増速機構とともに、
該減速機構を介して該回転軸から該ハブへのみ駆動を伝
達し得るフリーホイールクラッチ、及び該増速機構を介
して該ハブから該回転軸へのみ駆動を伝達し得るフリー
ホイールクラッチを設けたことを特徴とするものであ
る。また、請求項４の発電兼用電動機装置付き二輪又は
三輪車は、請求項２の発電兼用電動機装置を車軸のハブ
内に備えた発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車であ
って、該ハブ内に、上記減速機構及び上記増速機構とと
もに、上記連結切り替え手段の切り替え機構部を設けた
ことを特徴とするものである。また、請求項５の発電兼
用電動機装置付き二輪又は三輪車は、請求項４の発電兼
用電動機装置付き二輪又は三輪車において、上記連結切
り替え手段を、上記減速機構を介して上記回転子と上記
回転体を連結する状態と、上記増速機構を介して上記回
転子と上記回転体を連結する状態と、上記回転子と上記
回転体を互いにフリーにする状態とを取り得るように構
成したことを特徴とするものである。
【０００６】
【実施例】以下、本発明をモータ付き自転車に適用した
実施例について説明する。図１は本実施例に係るモータ
付き自転車の概略構成図、図２（ａ）は同自転車の後輪
のハブの断面図である。
実施例について説明する。図１は本実施例に係るモータ
付き自転車の概略構成図、図２（ａ）は同自転車の後輪
のハブの断面図である。
【０００７】図１において、この自転車は、一般の自転
車とほぼ同様のフレームを備えている。すなわち、ほぼ
水平なトップチューブ１０の前端部とダウンチューブ１
１の上端部がヘッドチューブ１２で連結され、トップチ
ューブ１０及びダウンチューブ１１の後端部それぞれ
が、上端にサドル１３が取り付けられたシートチューブ
１４の所定箇所に、全体でほぼ三角形を構成するように
接合されている。また、ダウンチューブ１１とシートチ
ューブ１４との接合部から後方に、かつほぼ水平に、後
輪の両側に位置する一対のチェーンステー１５が延びて
おり、この一対のチェーンステー１５の後端部と、シー
トチューブ１４上部の所定箇所とが、後輪の両側に位置
する一対のシートステー１６で連結されている。
車とほぼ同様のフレームを備えている。すなわち、ほぼ
水平なトップチューブ１０の前端部とダウンチューブ１
１の上端部がヘッドチューブ１２で連結され、トップチ
ューブ１０及びダウンチューブ１１の後端部それぞれ
が、上端にサドル１３が取り付けられたシートチューブ
１４の所定箇所に、全体でほぼ三角形を構成するように
接合されている。また、ダウンチューブ１１とシートチ
ューブ１４との接合部から後方に、かつほぼ水平に、後
輪の両側に位置する一対のチェーンステー１５が延びて
おり、この一対のチェーンステー１５の後端部と、シー
トチューブ１４上部の所定箇所とが、後輪の両側に位置
する一対のシートステー１６で連結されている。
【０００８】そして、トップチューブ１０内には、ハン
ドル１７の下部が回動自在に挿入され、このハンドル１
７の下端部が、前輪の両側に位置する一対のフロントホ
ークステー１８の上端部を連結するホーククランク１９
に固定されている。このフロントホークステー１８対の
下端部に前輪２０のハブ２１が回動自在に取り付けられ
ている。また、ダウンチューブ１１の下端部とシートチ
ューブ１４の下端部との接合部には、ペダル２２がそれ
ぞれ回動自在に取り付けられたクランク２３の基部同士
を連結するハンガー軸２４が図示しない軸受を介して取
り付けられ、このハンガー軸２４には後方に延在するチ
ェーン２５が架けられたペダルスプロケット２６が取り
付けられている。このチェーン２５は後部で後車輪２７
のハブ２８に取り付けられた従動スプロケット２９（図
２参照）に架けられている。この後輪２７のハブ２８は
チェーンステー１５対とシートステー１６対との接合部
に固定的に取り付けられたハブ軸３０に回動自在に取り
付けられている。なお、前後車輪２０，２７は、それぞ
れハブ２１，２８の外周部には図示しない多数のスポー
クの内側端が取り付けられ、これらスポークの外側端が
タイヤのリム３１，３２に取り付けられている。
ドル１７の下部が回動自在に挿入され、このハンドル１
７の下端部が、前輪の両側に位置する一対のフロントホ
ークステー１８の上端部を連結するホーククランク１９
に固定されている。このフロントホークステー１８対の
下端部に前輪２０のハブ２１が回動自在に取り付けられ
ている。また、ダウンチューブ１１の下端部とシートチ
ューブ１４の下端部との接合部には、ペダル２２がそれ
ぞれ回動自在に取り付けられたクランク２３の基部同士
を連結するハンガー軸２４が図示しない軸受を介して取
り付けられ、このハンガー軸２４には後方に延在するチ
ェーン２５が架けられたペダルスプロケット２６が取り
付けられている。このチェーン２５は後部で後車輪２７
のハブ２８に取り付けられた従動スプロケット２９（図
２参照）に架けられている。この後輪２７のハブ２８は
チェーンステー１５対とシートステー１６対との接合部
に固定的に取り付けられたハブ軸３０に回動自在に取り
付けられている。なお、前後車輪２０，２７は、それぞ
れハブ２１，２８の外周部には図示しない多数のスポー
クの内側端が取り付けられ、これらスポークの外側端が
タイヤのリム３１，３２に取り付けられている。
【０００９】そして、本実施例では、後輪２７のハブ２
８内に発電兼用電動機装置が内装され、この発電兼用電
動機装置と電気接続された制御部及びバッテリー３３
が、サドル１３の下方で、トップチューブ１０などに取
付けられている。
８内に発電兼用電動機装置が内装され、この発電兼用電
動機装置と電気接続された制御部及びバッテリー３３
が、サドル１３の下方で、トップチューブ１０などに取
付けられている。
【００１０】図２において、ハブ２８は、車体に固定さ
れたハブ軸３０に回動自在に外装されている。具体的に
はハブ２８の図２中左側の端壁３４がハブ軸３０に防水
軸受３５を介して支持され、ハブ２８の図２中右側の端
壁３６が、ここに形成された開口部で、内装されている
モータのハブ軸３０に固定されたヨーク３７の右端壁突
出部４０ａの外周に、防水軸受３８を介して支持されて
いる。このハブ２８の周壁部にはスポーク３９の内側端
が固定されると共に、例えば左端部に第１ラチェット３
５を介して上記従動スプロケット２９が取り付けられて
いる。該第１ラチェット３５はペダル２２を踏んで人力
で自転車を走行する場合には爪でハブ２８を押して駆動
力を伝達する一方、ハブ２８がモータによって回転され
る場合には爪が滑って従動スプロケット２９を遊離させ
ておくものである。またハブ２８の外周部には冷却フィ
ン４１も形成されている。
れたハブ軸３０に回動自在に外装されている。具体的に
はハブ２８の図２中左側の端壁３４がハブ軸３０に防水
軸受３５を介して支持され、ハブ２８の図２中右側の端
壁３６が、ここに形成された開口部で、内装されている
モータのハブ軸３０に固定されたヨーク３７の右端壁突
出部４０ａの外周に、防水軸受３８を介して支持されて
いる。このハブ２８の周壁部にはスポーク３９の内側端
が固定されると共に、例えば左端部に第１ラチェット３
５を介して上記従動スプロケット２９が取り付けられて
いる。該第１ラチェット３５はペダル２２を踏んで人力
で自転車を走行する場合には爪でハブ２８を押して駆動
力を伝達する一方、ハブ２８がモータによって回転され
る場合には爪が滑って従動スプロケット２９を遊離させ
ておくものである。またハブ２８の外周部には冷却フィ
ン４１も形成されている。
【００１１】そして、このハブ２８内にモータ、及び該
モータの回転子の回転軸４２と回転体としてのハブ２８
の、内周面部に形成された内歯とを連結する駆動伝達機
構が内装されている。すなわち、モータはヨーク３７を
ハブ２８内に内装され、かつ上述のように該ヨーク３７
の右端面突出部３７ａをハブ軸３０に固定されてハブ軸
３０に外装されている。該ヨーク３７には固定子４３が
内装され、該右端壁内面にブラシ装置４４が取り付けら
れている。また、ハブ軸３０にはヨーク３７及びハブ２
８に独立して回転自在に、回転子の回転軸４２が適数個
の軸受４５を介して軸支されている。該回転子は、回転
軸４２と、固定子４３に内装されるように該回転軸４２
に固定されたローター４６と、ブラシ装置４４に当接し
て通電を受けるように該回転軸４２に固定されたコミテ
ータ４７とで構成されている。なお、上記ヨーク３７の
右端壁突出部４０ａには貫通孔が形成され、この貫通孔
を介してモータ電源リード４８が外部に引き出されてい
る。このモータ電源リード４８は、ヨーク３７の右端壁
突出部４０ａの外径を小さくして小型の防水軸受３８を
利用できるように、断面平板状に形成しておくことが望
ましい。
モータの回転子の回転軸４２と回転体としてのハブ２８
の、内周面部に形成された内歯とを連結する駆動伝達機
構が内装されている。すなわち、モータはヨーク３７を
ハブ２８内に内装され、かつ上述のように該ヨーク３７
の右端面突出部３７ａをハブ軸３０に固定されてハブ軸
３０に外装されている。該ヨーク３７には固定子４３が
内装され、該右端壁内面にブラシ装置４４が取り付けら
れている。また、ハブ軸３０にはヨーク３７及びハブ２
８に独立して回転自在に、回転子の回転軸４２が適数個
の軸受４５を介して軸支されている。該回転子は、回転
軸４２と、固定子４３に内装されるように該回転軸４２
に固定されたローター４６と、ブラシ装置４４に当接し
て通電を受けるように該回転軸４２に固定されたコミテ
ータ４７とで構成されている。なお、上記ヨーク３７の
右端壁突出部４０ａには貫通孔が形成され、この貫通孔
を介してモータ電源リード４８が外部に引き出されてい
る。このモータ電源リード４８は、ヨーク３７の右端壁
突出部４０ａの外径を小さくして小型の防水軸受３８を
利用できるように、断面平板状に形成しておくことが望
ましい。
【００１２】また、上記モータの回転軸４２の回転駆動
力を、ハブ２８に伝達するための減速機構４９が回転軸
４２上に外装されている。この減速機構４９としては、
例えばサイクロギヤ（住友重機工業株式会社製）を用い
ることができる。この減速機構４９の出力歯車とハブ２
８内周面部の内歯との間にはフリーホイールクラッチと
しての第２ラチェット機構５０が設けられている。該第
２ラチェット機構５０は、自転車が坂を下る等のように
惰性走行する場合や従動スプロケット２９によってハブ
２８を回転して普通の自転車として走行する場合には減
速機構４９とハブ２８との連結を解く。一方、モータに
よりハブ２８を回転して電気自転車として走行する場合
には両者を連結するものである。
力を、ハブ２８に伝達するための減速機構４９が回転軸
４２上に外装されている。この減速機構４９としては、
例えばサイクロギヤ（住友重機工業株式会社製）を用い
ることができる。この減速機構４９の出力歯車とハブ２
８内周面部の内歯との間にはフリーホイールクラッチと
しての第２ラチェット機構５０が設けられている。該第
２ラチェット機構５０は、自転車が坂を下る等のように
惰性走行する場合や従動スプロケット２９によってハブ
２８を回転して普通の自転車として走行する場合には減
速機構４９とハブ２８との連結を解く。一方、モータに
よりハブ２８を回転して電気自転車として走行する場合
には両者を連結するものである。
【００１３】更に、ハブ２８の回転駆動力を、上記回転
軸４２に伝達するための増速機構５１も回転軸４２上に
外装されている。この増速機構５１としては、例えば遊
星歯車機構を用いることができる。この増速機構５１の
入力歯車とハブ２８内周面部の内歯との間にもフリーホ
イールクラッチとしての第３ラチェット機構５２が設け
られている。該第３ラチェット機構５２は、自転車が坂
を下る等のように惰性走行する場合や従動スプロケット
２９によってハブ２８を回転して普通の自転車として走
行する場合には増速機構５１とハブ２８とを連結する一
方、モータによりハブ２８を回転して電気自転車として
走行する場合には両者の連結を解くものである。
軸４２に伝達するための増速機構５１も回転軸４２上に
外装されている。この増速機構５１としては、例えば遊
星歯車機構を用いることができる。この増速機構５１の
入力歯車とハブ２８内周面部の内歯との間にもフリーホ
イールクラッチとしての第３ラチェット機構５２が設け
られている。該第３ラチェット機構５２は、自転車が坂
を下る等のように惰性走行する場合や従動スプロケット
２９によってハブ２８を回転して普通の自転車として走
行する場合には増速機構５１とハブ２８とを連結する一
方、モータによりハブ２８を回転して電気自転車として
走行する場合には両者の連結を解くものである。
【００１４】以上の構成において、通常の自転車として
走行する場合には、足踏みペダル２２からの動力がペダ
ルスプロケット２６、チェーン２５、従動スプロケット
２９、及び第１ラチェット機構３５を介して後輪のハブ
２８に伝達され、後輪が駆動される。このハブ２８の回
転は第３ラチェット機構５２及び増速機構５１を介して
モータの回転軸４２にも伝えられ、これにより、モータ
で発電を行うことができる。この間、モータの回転軸４
２の回転により減速機構４９も駆動されるが、第２ラチ
ェット機構５０の存在により該減速機構４９の出力歯車
とハブ２８との連結は解かれている。従って、モータで
の発電を行いながらペダル２２走行を行うことができ
る。
走行する場合には、足踏みペダル２２からの動力がペダ
ルスプロケット２６、チェーン２５、従動スプロケット
２９、及び第１ラチェット機構３５を介して後輪のハブ
２８に伝達され、後輪が駆動される。このハブ２８の回
転は第３ラチェット機構５２及び増速機構５１を介して
モータの回転軸４２にも伝えられ、これにより、モータ
で発電を行うことができる。この間、モータの回転軸４
２の回転により減速機構４９も駆動されるが、第２ラチ
ェット機構５０の存在により該減速機構４９の出力歯車
とハブ２８との連結は解かれている。従って、モータで
の発電を行いながらペダル２２走行を行うことができ
る。
【００１５】一方、電気自転車として走行する場合に
は、例えば図示しない操作スイッチでモータへの電力供
給が開始されたモータの回転軸４２の回転が、減速機構
４９及び第２ラチェット機構５０を介してハブ２８に伝
達され、後輪が駆動され、モータによる走行を行うこと
ができる。このハブ２８の回転はそれぞれ第２，第３ラ
チェット機構５０，５２の存在により増速機構５１や従
動スプロケット２９には伝えられない。ここで、モータ
への電力供給のＯＮ・ＯＦＦや、供給電力の大きさを、
例えば図１に示すようなテンションセンサー５３からの
出力によって制御し、これにより、登り坂などでペダル
２２を踏む力が一定所定の力よりも大きくなったとき
に、モータを自動的にＯＮし、更にはその駆動力を変化
させるようにしても良い。
は、例えば図示しない操作スイッチでモータへの電力供
給が開始されたモータの回転軸４２の回転が、減速機構
４９及び第２ラチェット機構５０を介してハブ２８に伝
達され、後輪が駆動され、モータによる走行を行うこと
ができる。このハブ２８の回転はそれぞれ第２，第３ラ
チェット機構５０，５２の存在により増速機構５１や従
動スプロケット２９には伝えられない。ここで、モータ
への電力供給のＯＮ・ＯＦＦや、供給電力の大きさを、
例えば図１に示すようなテンションセンサー５３からの
出力によって制御し、これにより、登り坂などでペダル
２２を踏む力が一定所定の力よりも大きくなったとき
に、モータを自動的にＯＮし、更にはその駆動力を変化
させるようにしても良い。
【００１６】なお、上記実施例においては、減速機構４
９の出力歯車及び増速機構５１の入力歯車それぞれとハ
ブ２８内周面の内歯との間に第２，第３ラチェット機構
５０，５２を設けたが、これに代え又はこれに加え、減
速機構４９の入力歯車及び増速機構５１の出力歯車それ
ぞれと回転軸４２との間にラチェット機構を設けても良
い。更に、減速機構４９の出力歯車とハブ２８内周面の
内歯との間、及び、増速機構５１の出力歯車と回転軸４
２との間に、それぞれラチェット機構を設けても良い。
なお、増速機構５１を上記のように遊星歯車列で構成す
る場合に、増速機構５１の出力歯車と回転軸４２との間
に、ラチェット機構を設ける構造は、例えば、出力歯車
である太陽歯車を、ラチェット機構を介して回転軸４２
上に取り付ける構造になる。
９の出力歯車及び増速機構５１の入力歯車それぞれとハ
ブ２８内周面の内歯との間に第２，第３ラチェット機構
５０，５２を設けたが、これに代え又はこれに加え、減
速機構４９の入力歯車及び増速機構５１の出力歯車それ
ぞれと回転軸４２との間にラチェット機構を設けても良
い。更に、減速機構４９の出力歯車とハブ２８内周面の
内歯との間、及び、増速機構５１の出力歯車と回転軸４
２との間に、それぞれラチェット機構を設けても良い。
なお、増速機構５１を上記のように遊星歯車列で構成す
る場合に、増速機構５１の出力歯車と回転軸４２との間
に、ラチェット機構を設ける構造は、例えば、出力歯車
である太陽歯車を、ラチェット機構を介して回転軸４２
上に取り付ける構造になる。
【００１７】また、上記実施例においては、モータの回
転軸４２を中空軸状に形成してハブ軸３０上に外装した
が、これに代え、図３に示すように車体に固定された取
付け軸５４の対で、軸受５５を介して、モータの回転軸
４２の両端を回動自在に支持するようにしても良い。な
お、図示の例では、モータのヨーク３７の右端壁突出部
４０ａが車体フレームに直接支持され、回転軸４２の右
端部の取付け軸５５ａになっている。ここで図中の符号
５６は環状の防水シールを示す。
転軸４２を中空軸状に形成してハブ軸３０上に外装した
が、これに代え、図３に示すように車体に固定された取
付け軸５４の対で、軸受５５を介して、モータの回転軸
４２の両端を回動自在に支持するようにしても良い。な
お、図示の例では、モータのヨーク３７の右端壁突出部
４０ａが車体フレームに直接支持され、回転軸４２の右
端部の取付け軸５５ａになっている。ここで図中の符号
５６は環状の防水シールを示す。
【００１８】また、減速機構４９や増速機構５１とハブ
２８との間にそれぞれ第２，第３ラチェット機構５２，
５０を設けるのに代え、図４に示すような連結切り替え
機構を設けても良い。この連結切り替え機構において
は、減速機構４９の出力歯車及び増速機構５１の入力歯
車の外周歯部が、それぞれハブ２８内周面の内歯と所定
の間隔をおいて対向するように設けられている。そし
て、減速機構４９の出力歯車とハブ２８との間に入り込
んで両者を連結する位置と、図示のように、減速機構４
９の出力歯車と増速機構５１の入力歯車のいずれにも係
合しない位置と、増速機構５１の入力歯車とハブ２８と
の間に入り込んで両者を連結する位置とを取り得るリン
グ状の連結歯車５７が設けられている。この連結歯車５
７は、ハブ２８内周面の内歯に噛み合って一体的に回転
している状態で、該内歯で歯幅方向にガイドされながら
上記３つの位置の間を移動できるようになっている。具
体的には、部分的にハブ２８外に突出したスリーブ状の
ホルダー部５７ａが、ハブ２８の端壁に形成された開口
の内周面部と、該開口をほぼ覆うようにハブ軸３０に一
体に形成された端壁部３０ａの外周面部とで、モータの
回転軸４２の軸線方向に摺動自在に支持されている。ま
たこれらとの間には図示しない防水軸受が設けられ、回
動自在になっている。そして、該ホルダー部５７ａのハ
ブ２８外に形成されたフランジ部５７ｂに、これが摺動
し得る凹部を備えた係合部材５８が係合し、該係合部材
５８がケーブル５９を介して、自転車の例えばハンドル
に取り付けられた図示しない操作レバーによって、移動
できるようになっている。
２８との間にそれぞれ第２，第３ラチェット機構５２，
５０を設けるのに代え、図４に示すような連結切り替え
機構を設けても良い。この連結切り替え機構において
は、減速機構４９の出力歯車及び増速機構５１の入力歯
車の外周歯部が、それぞれハブ２８内周面の内歯と所定
の間隔をおいて対向するように設けられている。そし
て、減速機構４９の出力歯車とハブ２８との間に入り込
んで両者を連結する位置と、図示のように、減速機構４
９の出力歯車と増速機構５１の入力歯車のいずれにも係
合しない位置と、増速機構５１の入力歯車とハブ２８と
の間に入り込んで両者を連結する位置とを取り得るリン
グ状の連結歯車５７が設けられている。この連結歯車５
７は、ハブ２８内周面の内歯に噛み合って一体的に回転
している状態で、該内歯で歯幅方向にガイドされながら
上記３つの位置の間を移動できるようになっている。具
体的には、部分的にハブ２８外に突出したスリーブ状の
ホルダー部５７ａが、ハブ２８の端壁に形成された開口
の内周面部と、該開口をほぼ覆うようにハブ軸３０に一
体に形成された端壁部３０ａの外周面部とで、モータの
回転軸４２の軸線方向に摺動自在に支持されている。ま
たこれらとの間には図示しない防水軸受が設けられ、回
動自在になっている。そして、該ホルダー部５７ａのハ
ブ２８外に形成されたフランジ部５７ｂに、これが摺動
し得る凹部を備えた係合部材５８が係合し、該係合部材
５８がケーブル５９を介して、自転車の例えばハンドル
に取り付けられた図示しない操作レバーによって、移動
できるようになっている。
【００１９】この図４の変形例によれば、上記連結歯車
５７を、減速機構４９の出力歯車と増速機構５１の入力
歯車のいずれにも係合しない位置に移動させることで、
ハブ２８とモータの回転軸４２とを互いにフリーな状態
にできる。従って、上記実施例と異なり、ペダル２２走
行中にもこのフリーな状態にすることにより発電を行な
わずに走行することができる。また、このフリーな状態
にすることにより上記減速機構４９などに損傷を与える
ことなく、車体を引き回しで後進させることができる。
５７を、減速機構４９の出力歯車と増速機構５１の入力
歯車のいずれにも係合しない位置に移動させることで、
ハブ２８とモータの回転軸４２とを互いにフリーな状態
にできる。従って、上記実施例と異なり、ペダル２２走
行中にもこのフリーな状態にすることにより発電を行な
わずに走行することができる。また、このフリーな状態
にすることにより上記減速機構４９などに損傷を与える
ことなく、車体を引き回しで後進させることができる。
【００２０】
【発明の効果】請求項１乃至５の発明によれば、電動機
の回転子の回転を減速して伝達し所定の回転体を駆動す
るとともに、適宜該回転体の回転を増速して該回転子に
伝達し発電を行う発電兼用電動機装置において、該回転
子の回転を該回転体に伝達するための減速機構とは別
に、該回転体の回転を該回転子に伝達すめための増速機
構を設けたので、減速機構を、発電時の増速機構として
兼用する場合に比して、増速機構と減速機構の、それぞ
れについて充分な性能を発揮させることができる発電兼
用電動機装置及び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪
車を提供できるという効果がある。特に請求項５の発明
によれば、上記減速機構と上記増速機構のいずれを介し
て、上記回転子と上記回転体を連結するかを切り替える
連結切り替え手段を、上記減速機構を介して上記回転子
と上記回転体を連結する状態と、上記増速機構を介して
上記回転子と上記回転体を連結する状態と、上記回転子
と上記回転体を互いにフリーにする状態とを取り得るよ
うに構成したので、上記回転子と上記回転体とを互いに
独立に自由に回転させることができる。従って、このよ
うなフリーな状態にして、二輪又は三輪車の自由な引き
回しが可能な二輪又は三輪車を提供できる。
の回転子の回転を減速して伝達し所定の回転体を駆動す
るとともに、適宜該回転体の回転を増速して該回転子に
伝達し発電を行う発電兼用電動機装置において、該回転
子の回転を該回転体に伝達するための減速機構とは別
に、該回転体の回転を該回転子に伝達すめための増速機
構を設けたので、減速機構を、発電時の増速機構として
兼用する場合に比して、増速機構と減速機構の、それぞ
れについて充分な性能を発揮させることができる発電兼
用電動機装置及び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪
車を提供できるという効果がある。特に請求項５の発明
によれば、上記減速機構と上記増速機構のいずれを介し
て、上記回転子と上記回転体を連結するかを切り替える
連結切り替え手段を、上記減速機構を介して上記回転子
と上記回転体を連結する状態と、上記増速機構を介して
上記回転子と上記回転体を連結する状態と、上記回転子
と上記回転体を互いにフリーにする状態とを取り得るよ
うに構成したので、上記回転子と上記回転体とを互いに
独立に自由に回転させることができる。従って、このよ
うなフリーな状態にして、二輪又は三輪車の自由な引き
回しが可能な二輪又は三輪車を提供できる。
【図１】実施例に係るモータ付き自転車の概略構成図。
【図２】同自転車の後輪のハブの断面図。
【図３】変形例に係る後輪のハブの断面図。
【図４】他の変形例に係る後輪のハブの一部を示す断面
図。
図。
１０ トップチューブ １１ ダウンチューブ １２ ヘッドチューブ １４ シートチューブ １５ チェーンステー １６ シートステー １８ フロントホークステー １９ ホーククランク ２２ ペダル ２５ チェーン ２６ ペダルスプロケット ２７ 固定支持板 ２８ 固定軸 ２９ 従動スプロケット ２８ ハブ ４２ 回転軸 ４９ 減速機構 ５１ 増速機構 ５０ 第２ラチェット機構 ５２ 第３ラチェット機構
Claims (5)
- 【請求項１】電動機の回転子の回転を減速して伝達し所
定の回転体を駆動するとともに、適宜該回転体の回転を
増速して該回転子に伝達し発電を行う発電兼用電動機装
置において、該回転子の回転を該回転体に伝達するため
の減速機構とは別に、該回転体の回転を該回転子に伝達
すめための増速機構を設けたことを特徴とする発電兼用
電動機装置。 - 【請求項２】上記減速機構と上記増速機構のいずれを介
して、上記回転子と上記回転体を連結するかを切り替え
る連結切り替え手段を設けたことを特徴とする請求項１
の発電兼用電動機装置。 - 【請求項３】請求項１の発電兼用電動機装置を車軸のハ
ブ内に備えた発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車で
あって、該ハブ内に、上記減速機構及び上記増速機構と
ともに、該減速機構を介して該回転軸から該ハブへのみ
駆動を伝達し得るフリーホイールクラッチ、及び該増速
機構を介して該ハブから該回転軸へのみ駆動を伝達し得
るフリーホイールクラッチを設けたことを特徴とする発
電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車。 - 【請求項４】請求項２の発電兼用電動機装置を車軸のハ
ブ内に備えた発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車で
あって、該ハブ内に、上記減速機構及び上記増速機構と
ともに、上記連結切り替え手段の切り替え機構部を設け
たことを特徴とする発電兼用電動機装置付き二輪又は三
輪車。 - 【請求項５】上記連結切り替え手段を、上記減速機構を
介して上記回転子と上記回転体を連結する状態と、上記
増速機構を介して上記回転子と上記回転体を連結する状
態と、上記回転子と上記回転体を互いにフリーにする状
態とを取り得るように構成したことを特徴とする請求項
４の発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136584A JPH06321170A (ja) | 1993-05-15 | 1993-05-15 | 発電兼用電動機装置及び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136584A JPH06321170A (ja) | 1993-05-15 | 1993-05-15 | 発電兼用電動機装置及び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06321170A true JPH06321170A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=15178703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5136584A Withdrawn JPH06321170A (ja) | 1993-05-15 | 1993-05-15 | 発電兼用電動機装置及び発電兼用電動機装置付き二輪又は三輪車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06321170A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0798204A1 (en) * | 1996-03-29 | 1997-10-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Regeneration control device for bicycle with auxiliary motor |
| US6321863B1 (en) * | 2000-06-26 | 2001-11-27 | Mac Brushless Motor Company | Hub motor for a wheeled vehicle |
| JP2002002577A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Katsunori Onishi | 圧縮空気蓄積装置 |
| JP2003205050A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-22 | Shirouma Science Co Ltd | 足踏式発電健康装置 |
| WO2007141841A1 (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Junichi Yoshimori | ハイブリット機能を可能にした発電機兼用駆動モーター |
| KR20180132505A (ko) * | 2018-01-29 | 2018-12-12 | 김석준 | 전기차량용 구동장치 |
-
1993
- 1993-05-15 JP JP5136584A patent/JPH06321170A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0798204A1 (en) * | 1996-03-29 | 1997-10-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Regeneration control device for bicycle with auxiliary motor |
| JP2002002577A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Katsunori Onishi | 圧縮空気蓄積装置 |
| JP4536220B2 (ja) * | 2000-06-20 | 2010-09-01 | 克則 大西 | 圧縮空気蓄積装置 |
| US6321863B1 (en) * | 2000-06-26 | 2001-11-27 | Mac Brushless Motor Company | Hub motor for a wheeled vehicle |
| JP2003205050A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-22 | Shirouma Science Co Ltd | 足踏式発電健康装置 |
| US7066292B2 (en) | 2002-01-16 | 2006-06-27 | Shirouma Saiensu Kabushiki Kaisha | Pedalling power generation health machine |
| WO2007141841A1 (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Junichi Yoshimori | ハイブリット機能を可能にした発電機兼用駆動モーター |
| KR20180132505A (ko) * | 2018-01-29 | 2018-12-12 | 김석준 | 전기차량용 구동장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |