JPH08127386A - 電動モータ付き自転車 - Google Patents

電動モータ付き自転車

Info

Publication number
JPH08127386A
JPH08127386A JP6265720A JP26572094A JPH08127386A JP H08127386 A JPH08127386 A JP H08127386A JP 6265720 A JP6265720 A JP 6265720A JP 26572094 A JP26572094 A JP 26572094A JP H08127386 A JPH08127386 A JP H08127386A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric motor
bicycle
torque
grip
walking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6265720A
Other languages
English (en)
Inventor
Nozomi Takada
望 高田
Yoko Kondo
洋子 近藤
Shoichiro Miyata
彰一郎 宮田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP6265720A priority Critical patent/JPH08127386A/ja
Publication of JPH08127386A publication Critical patent/JPH08127386A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45Control or actuating devices therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/53Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/12Bikes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】電力消費を節約することができる電動モータ付
き自転車を提供する。 【構成】人力による駆動系と電動モータ36による駆動
系とを併設し、電動モータ36の駆動力で人力による駆
動力を補助するようにした電動モータ付き自転車におい
て、車体を押し歩きするときに電動モータ36による駆
動系を押し歩きモードに切り換えるようになっている。
そして、車体全体を押し歩きするのに必要なトルクT1
と、車体全体から一定荷重を除いた分の車体を押し歩き
するのに必要な仮想トルクT2との差に相当するトルク
ΔTを電動モータ36に発生させる。これによって人力
を軽減するだけでなく、必要トルクの一部を人力で負担
するので電動モータ36の電力消費を節約できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、人力による駆動系と
電動モータによる駆動系とを併設し、電動モータの駆動
力で人力による駆動力を補助するようにした電動モータ
付き自転車に関する。
【0002】
【従来の技術】人力による駆動系と電動モータによる駆
動系とを併設し、電動モータの駆動力で人力による駆動
力を補助するようにした電動モータ付き自転車は、例え
ば特開平2−74491号公報に開示されているように
公知である。この電動モータ付き自転車は、足踏みペダ
ルから入力される踏力を検出し、人力の負担が大きい時
には電動モータの駆動力を大きくして人力の負担を減ら
すものである。この電動モータ付き自転車は、踏力に応
じて電動モータを駆動させるため、手で押して走行する
場合にはペダルから踏力が伝達されないから、電動モー
タの駆動力が発生しない。しかし、この自転車は電池や
モータなどが装備されているため、手押しによる走行で
は負担が大きい。
【0003】この問題を解決するため、この発明の出願
人は、特開平4−358988号公報に開示された電動
モータ付き自転車を提案した。この電動モータ付き自転
車は、車体を手で押しながら歩く状態を判別する押し歩
き判別手段と、押し歩きの状態で電動モータを人間の通
常の歩行速度よりもやや遅い押し歩き速度に制御するコ
ントローラとを備えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−358988号公報の電動モータ付き自転車では、
人力で押さなくても、車体を倒れないように支えてさえ
いれば自力で走行する程度まで、電動モータの駆動トル
クを発生させていた。この場合には使用者は車体を支え
てさえいればよいという利点があるが、駆動トルクが大
きいため大きな電流が必要とされ、電力消費量が大きく
なり、電動モータを駆動するために搭載する電池の放電
が早いという問題があった。
【0005】また、この公報の電動モータ付き自転車で
は、ハンドルを持って押し歩きするようになっている
が、ハンドルは高い位置に設けられているから、例えば
道路の段差や駐輪場の輪止を乗り越える際や、歩道橋の
傾斜面を押し上げる際には、使用者が腕を高く振り上げ
て前輪を持ち上げるなどしなければならず、大きな腕力
が必要であった。このような動作は、電動モータや電池
を搭載して重くなっているこの種の自転車では特に腕力
が必要とされ不利であった。
【0006】さらに、この公報の電動モータ付き自転車
では、電動モータによる駆動系を押し歩きモードに設定
するスイッチをハンドルまたはサドル(以下、適宜シー
トともいう)に設けていた。ここで、ハンドルにスイッ
チを設けた場合には、スイッチとコントローラとを接続
する配線をハンドルおよび車体のフレームに沿って配置
しなければならないが、ハンドルの回動動作に伴って、
この配線が振り回されたり捩れたりする。このような捩
れの力や、振り回しの際に他の部品に引っ掛かることに
よって、配線が損傷してしまうおそれがある。またサド
ルにスイッチを設けた場合には、スイッチを起動した後
ハンドルを支えるまでの時間がかかるから、その分押し
歩き動作が不安定になるから、例えば片手でハンドルを
掴み、片手でサドルやシートチューブなどを持つのが望
ましいが、この場合は前輪を持ち上げる際にさらに腕力
が必要とされる。
【0007】この発明は前記の事情を考慮してなされた
ものであり、電力消費を節約することができる電動モー
タ付き自転車を提供することを第1の目的とする。ま
た、この発明の第2の目的は大きな腕力がなくても前輪
に上向きの力を与えるのが容易な電動モータ付き自転車
を提供することである。さらに、この発明は、押し歩き
モードへ設定するスイッチの配線の損傷を回避する電動
モータ付き自転車を提供することを第3の目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に記載の発明にあっては、人力による駆動
系と電動モータによる駆動系とを併設し、電動モータの
駆動力で人力による駆動力を補助するようにした電動モ
ータ付き自転車において、車体を押し歩きするときに前
記電動モータによる駆動系を押し歩きモードに切り換え
て、車体全体を押し歩きするのに必要なトルクと、車体
全体から一定荷重を除いた分の車体を押し歩きするのに
必要な仮想トルクとの差に相当するトルクを前記電動モ
ータに発生させて、人力を軽減するようにしたことを特
徴としている。
【0009】また請求項2に記載の発明にあっては、前
輪とハンドルとを回転自在に保持するヘッドチューブ
と、シートが取り付けられたシートチューブと、前記ヘ
ッドチューブと前記シートチューブとを連結する連結部
とを備え、前記連結部の前記ヘッドチューブ側に車体を
押し歩く際に使用者が掴むことのできるグリップを設け
たことを特徴とする。さらに請求項3に記載の発明にあ
っては、前記グリップに前記電動モータによる駆動系を
前記押し歩きモードに切り換えるスイッチを設け、前記
スイッチへの配線を前記グリップの内部に挿通または前
記グリップの表面に埋設したことを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1に記載の発明にあっては、車体を押し
歩きするときに電動モータによる駆動系を押し歩きモー
ドに切り換えるようになっている。そして、押し歩きモ
ードにおいては、車体全体を押し歩きするのに必要なト
ルクと、車体全体から一定荷重を除いた分の車体を押し
歩きするのに必要な仮想トルクとの差に相当するトルク
を電動モータに発生させている。すなわち、車体全体を
押し歩きするのに必要な力をすべて電動モータに負担さ
せるのではなく、一定荷重を除いた分の車体(例えば、
電動モータを搭載しない通常の自転車)を押し歩きする
のに必要な重量分は電動モータに負担させずに、人力で
負担するようになっている。したがって、一定荷重(例
えば電動モータや電池などに相当する重量)に相当する
分だけ電動モータに負担させることになり、電動モータ
に発生させるべき駆動トルクを小さくすることができ
る。このため所要電流も小さくなり、電力消費量を節約
でき、電動モータを駆動するために搭載する電池の消耗
も少なくすることが可能である。
【0011】また請求項2に記載の発明にあっては、ヘ
ッドチューブとシートチューブとを回転自在に保持する
連結部のヘッドチューブ側にグリップを設け、車体を押
し歩く際に使用者がこのグリップを掴むようにしてい
る。したがって、使用者が掴む位置がハンドルに比べて
低くなり、例えば道路の段差や駐輪場の輪止を乗り越え
る際や、歩道橋の傾斜面を押し上げる際に、大きな腕力
がなくとも前輪に上向きの力を与えることが容易にな
る。
【0012】さらに、請求項3に記載の発明にあって
は、グリップに電動モータによる駆動系を押し歩きモー
ドに切り換えるスイッチを設け、スイッチへの配線をグ
リップの内部に挿通またはグリップの表面に埋設したか
ら、この配線が振り回されたり捩れたりすることがな
く、捩れの力や振り回しの際に他の部品に引っ掛かるこ
とによって、配線が損傷してしまうおそれがない。ま
た、スイッチを起動した後はグリップを掴んでいれば車
体を支えることができるから、押し歩き動作が不安定に
なることがなく、しかも前記のように前輪に上向きの力
を与えるのも容易である。
【0013】
【実施例】
(1) 第1実施例 A.実施例の構成 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。まず、図1は第1実施例による電動モータ付き自転
車の一部を断面にして示す側面図である。図において符
号10はメインチューブ(連結部)を示しており、この
メインチューブ10の前部にはヘッドチューブ11が固
定されている。ヘッドチューブ11の内部には、ハンド
ルステム12がヘッドチューブ11の軸線を中心にして
回動自在に挿入されている。ハンドルステム12の下部
には左右一対の前フォーク16が固定されており、この
前フォーク16には前輪14が回転可能に取り付けられ
ている。また、ハンドルステム12の上部には左右に延
びるハンドルバー18が固定されている。
【0014】メインチューブ10は前部から斜め下後方
に延びており、その後端にはシートチューブ22と1本
のリアチューブ26とが固定されている。シートチュー
ブ22は、サドル20が固定されたシートポスト19を
支持している。リアチューブ26には一対のチェーンス
テー27が固定され、チェーンステー27とシートチュ
ーブ22は、左右一対のシートステー24で連結されて
いる。図示のように、シートチューブ22、シートステ
ー24、リアチューブ26およびチェーンステー27は
ほぼ三角形をなしており、使用者が乗車したときの体重
を支持しうるようになっている。シートステー24とチ
ェーンステー27との連結部には後輪28が回転可能に
取り付けられている。
【0015】シートチューブ22の下方にはパワーユニ
ット34が取り付けられている。このパワーユニット3
4は、人力による駆動系、電動モータによる駆動系、お
よび両者の合力機構をユニットとしたものであり、その
ケースには、クランク軸33が取り付けられ、このクラ
ンク軸33の両端にはクランク32が固定されている。
クランク32にはそれぞれ足踏みペダル31が取り付け
られている。なお、符号36は電動モータを示す。
【0016】また、メインチューブ10の下部にはケー
シング41が固定されている。このケーシング41の内
部にはコントローラ42が設けられている。電動モータ
36には充電可能な電池39から駆動用の電流が供給さ
れる。この電池39はインナボックス内に上下2段に収
納されており、このインナボックスがさらにアウタボッ
クスに収容されており、アウタボックスがシートチュー
ブ22と後輪28との間に配置されて、シートチューブ
22、シートステー24、およびリアチューブ26に支
持されている。電池39は電動モータ36に電流を供給
し、コントローラ42はこの電流を増減させるものであ
る。
【0017】この電動モータ36を駆動する回路は図3
に示されている。この図において、符号54は電池39
とコントローラ42との間に介在するメインキースイッ
チを示す。このメインキースイッチ54をオフにする
と、電動モータ36はまったく駆動されず、電動モータ
付き自転車は人力のみによって推進されるようになる。
なお、電動モータ36としては、例えば永久磁石式直流
モータや直巻直流モータを使用しうる。また、コントロ
ーラ42としては、直流電圧のオン・オフの時間比(デ
ューティー比)をトルクに応じて変化させるチョッパ方
式のものが好ましい。
【0018】さらに、メインチューブ10の上部、すな
わちヘッドチューブ11の近傍には、コの字形のパイプ
からなるグリップ49が取り付けられており、車体を押
し歩く際には使用者が片手でハンドルバー18を掴み、
もう一方の手でこのグリップ49を掴むようになってい
る。これによって、使用者が掴む位置がハンドル18に
比べて低くなり、例えば道路の段差や駐輪場の輪止を乗
り越える際や、歩道橋の傾斜面を押し上げる際に、大き
な腕力がなくとも前輪14に上向きの力を与えることが
容易になる。
【0019】このグリップ49にはグリップスイッチ5
0が設けられている。グリップスイッチ50は、配線5
1を通じてコントローラ42に接続されており、後述す
るようにコントローラ42を押し歩きモードに切り換え
るようになっている。ここで、配線51はグリップ49
の内部に挿通されている。これによって、配線51が他
の部材の動きにつれて振り回されたり捩られたりして、
損傷することが回避されている。また、配線51をグリ
ップ49の表面に埋設してもよい。なお、この電動モー
タ付き自転車の車体には、メインチューブ10などを覆
うカバー89(仮想線で示す)が装着されており、グリ
ップ49は仮想線で示したカバー89から上方に突出
し、使用者がこれを掴めるようになっている。
【0020】さて図2に示すように、使用者が足踏みペ
ダル31を踏んだときのクランク軸33の回転は、一方
向クラッチ30を介して駆動スプロケット44に伝達さ
れる。この回転がチェーン37、フリーホイール29を
介して後輪28に伝達され、後輪28が回転することに
よってこの電動モータ付き自転車が推進される。
【0021】その一方、電動モータ36が駆動される
と、そのロータの回転は減速機40、一方向クラッチ3
8を介して、駆動スプロケット44に伝達され、これに
よっても後輪28が回転されるようになっている。減速
機40としては例えば遊星ローラ機構によるものが静粛
性、省スペース化の観点から好適である。このようにし
て、この電動モータ付き自転車は、クランク軸33によ
って伝えられる人力による駆動系と、電動モータ36に
よる駆動系とを備えている。
【0022】ここで、電動モータ36の駆動力は、人力
の駆動力すなわち足踏みペダル31の踏力によって制御
される。具体的には、人力による駆動系の途中にトルク
検出器52を設け、このトルク検出器52で人力の駆動
系の駆動トルクTを検出し、この検出された駆動トルク
Tの増減に応じてコントローラ42で電池39から電動
モータ36へ供給する電流を増減させるとよい。これに
よって、人力の負担が大きい時には電動モータの駆動力
を大きくして、人力の負担を減らすことが可能である。
また、足踏みペダル31からの踏力がないときは、コン
トローラ42が電動モータ36を駆動しないようになっ
ている。すなわち、この電動モータ付き自転車は人力に
よる推進力が働いていないときは、電動モータ36によ
る補助がなされないようになっている。
【0023】さらに、この電動モータ付き自転車では、
手で車体を押し歩きするときに電動モータによる駆動系
を押し歩きモードに切り換えるようになっている。この
ため、前述の駆動系の他に、押し歩き状態を判別するた
めの押し歩き判別手段60が設けられている。図3に
は、この押し歩き判別手段60の構成が示されている。
この押し歩き判別手段60は、次の3つの条件を満たす
ときに押し歩きであると判別する。 人力による駆動トルクTが0であること。 車速Vが前進方向に一定速度V0以上であること。 グリップスイッチ50が押されていること。
【0024】前記の条件は、駆動トルクTを比較器6
2で比較トルク(0kg・m)と比較することにより判別
され、トルクTが0であれば比較器62がオンにされ
る。また、条件は、前輪14または後輪28に設けた
速度センサ64(図1)により前進時の車速Vを検出
し、この車速Vを設定器66で設定した一定速度V
0(約1〜2km/hが望ましい)と、比較器68で比較す
ることにより判別され、V0以上であれば比較器68が
オンにされる。さらに、条件はグリップスイッチ50
により判別される。ここで、グリップスイッチ50は手
で押し続けることによってオンになされ、押す力を弱め
るとオフになされるようにしているようにしてもよい
し、一旦押し込んでオンにしたなら再度押し込まなけれ
ばオフにならないようにしてもよい。
【0025】比較器62、比較器68、グリップスイッ
チ50は、アンド回路72に接続されており、比較器6
2、比較器68、グリップスイッチ50の信号がすべて
オンにされると、アンド回路72は押し歩き状態である
と判断してオン信号を出力する。これによって、電動モ
ータ付き自転車は押し歩きモードになる。
【0026】このアンド回路72の出力信号は押し歩き
用のコントローラ42Aに入力される。このコントロー
ラ42Aは前述のコントローラ42の一部を共用するも
のとして設けられている。この押し歩き用のコントロー
ラ42Aの作用については後述する。
【0027】なお、この実施例では、押し歩き状態の間
でもブレーキがかけられると、押し歩きモードを解除す
る解除スイッチ74がハンドルのブレーキレバー部に設
けられている(図1参照)。このスイッチ74が、電源
とアンド回路72の入力端との間に介在する接点74A
を開閉可能になっており、ブレーキをかけた時に接点7
4Aが開かれてアンド回路72がオフ信号を出力する。
このときには、押し歩きモードが解除されて、電動モー
タ36の駆動が停止される。
【0028】B.実施例の動作 次にこの実施例の電動モータ付き自転車の動作について
説明する。通常の走行モードの動作についてはすでに説
明したのでここでは省略し、押し歩きモードの際の動作
についてのみ説明する。
【0029】まず、車体を押し歩きするときには、足踏
みペダル31からの入力がないため、駆動トルクTは0
kg・mである。なお後輪28が回転するがフリーホイー
ル29があるために、チェーン37および駆動スプロケ
ット44が回転しない。このため、比較器62がオンに
される。また、前輪14または後輪28に設けた速度セ
ンサ64(図1)により前進時の車速Vを検出し、この
車速Vが一定速度V0(約1〜2km/hが望ましい)以上
になると比較器68がオンにされる。さらに、使用者が
グリップスイッチ50を手で押してオンにする。このよ
うにして前記の条件〜がすべて満たされ、アンド回
路72がオン信号を出力する。すなわち、電動モータ付
き自転車は押し歩きモードになる。前述のように押し歩
きモードでは、使用者は片手でハンドル18を握り、も
う一方の手でグリップ49を掴んで車体を走行させる。
【0030】このアンド回路72の出力信号は押し歩き
用のコントローラ42Aに入力される。コントローラ4
2Aは、電動モータ36に電流を流し、電動モータ付き
自転車が自力で走行するには至らないが使用者の押し歩
きを補助するように電動モータ36の回転トルクを制御
する。なお、これによって車体は、一定速度V1(例え
ば2〜3km/h)で移動する。
【0031】具体的には、図5(B)に示すように、車
体全体を押し歩きするのに必要なトルクT1と、車体全
体から一定荷重を除いた分の車体を押し歩きするのに必
要な仮想トルクT2との差に相当するトルクΔTを電動
モータ36に発生させて、人力を軽減する。すなわち、
車体全体を押し歩きするのに必要な力をすべて電動モー
タ36に負担させるのではなく、一定荷重を除いた分の
車体(例えば、電動モータを搭載しない通常の自転車)
を押し歩きするのに必要な重量分は電動モータ36に負
担させずに、人力で負担するようになっている。
【0032】したがって、一定荷重(例えば電動モータ
や電池などに相当する重量)に相当する分のトルクΔT
だけ電動モータに負担させることになり、電動モータに
発生させるべき駆動トルクを小さくすることができる。
このため所要電流も小さくなり、電力消費量を節約で
き、電動モータ36を駆動するために搭載する電池39
の消耗も少なくすることが可能である。以上のことを使
用者の側からみれば、通常の自転車を押し歩きする程度
の力で電動モータ付き自転車を押し歩きすることができ
ることになる。なお、ここで仮想トルクT2はあらかじ
め通常の自転車を押し歩きして、その際に必要だった力
から計算して求めておく。
【0033】電動モータ36が負担する分の駆動トルク
ΔTは、押し歩きする路面の勾配によって異なる。すな
わち路面の勾配が小さいときは、図5(A)に示すよう
に、電動モータ付き自転車が走行する際の抵抗F1と通
常の自転車が走行する際の抵抗F2の差は小さい。これ
に対して、路面の勾配が大きいときは、図6(A)に示
すように、抵抗F1と抵抗F2の差は大きい。同一の押し
歩き速度V1をとると、この場合の抵抗F1と抵抗F2
差が、トルク差ΔT(T1−T2)に表れる。したがっ
て、路面の勾配が大きいほど、モータトルクを大きくし
なければならないことになる。ここでモータトルクはモ
ータ電流に比例するので、コントローラ42Aはモータ
36に流す電流を大きくしなければならない(図5およ
び図6の(B)参照)。
【0034】このため、コントローラ42Aは、図1に
示す傾斜センサ91と接続しておくとよい。傾斜センサ
91は、図示例ではメインチューブ10に固定されてい
るが、これに限らず、例えばケーシング41に取り付け
るなど、車体のどこに設けてもよい。そして傾斜センサ
91によって測定される勾配が大きい場合には、コント
ローラ42Aがモータ36に流す電流を大きくし、勾配
が小さい場合には、モータ36に流す電流を小さくす
る。
【0035】この押し歩きモードを解除するには、グリ
ップスイッチ50を操作してオフにするか、ハンドル1
8に取り付けられたブレーキを操作すればよい。グリッ
プスイッチ50をオフにした場合には、アンド回路72
がオフになってコントローラ42Aは電動モータ36へ
の通電を停止し、電動モータ36の回転が停止する。こ
れによって、車体は人力によってのみ移動されるように
なる。また、ブレーキを操作した場合には、接点74が
開かれてアンド回路72がオフ信号を出力する。そし
て、電動モータ36の回転が停止し、使用者が前進させ
ない限り、ブレーキによる制動を受けて車体が停止す
る。
【0036】なお、上述の例では、人力による駆動ト
ルクTが0であること、車速Vが前進方向に一定速度
0以上であること、グリップスイッチ50が押され
ていることの3つの条件がすべて満たされたときに押し
歩きモードと判別しているが、このうちの条件を判別
しないようにすることも可能である。この場合には、車
速Vが0の状態すなわち停止した状態でも、足踏みペダ
ル31を踏まずに、グリップスイッチ50を押せば押し
歩きモードにすることができる。また、図1に示すよう
に、比較器68のオン信号を遅らせるタイマ68Aを設
け、速度Vが一定速度V0以上になってから一定時間t0
が経過したなら、アンド回路72にこの信号が入力され
るようにしてもよい。このように押し歩き判別手段60
に、様々な変形を施すことが可能である。
【0037】(2) 第2実施例 図4は、この発明による電動モータ付き自転車の第2実
施例を示す側面図である。図1に示す第1実施例では、
グリップ49が仮想線で示したカバー89から上方に突
出していたが、第2実施例では、メインチューブ10な
どを覆うカバー90に孔91を形成することによって、
カバー90自体にグリップ49を設けている。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明にあっては、車体全体を押し歩きするのに必要な力
をすべて電動モータに負担させるのではなく、一定荷重
を除いた分の車体(例えば、電動モータを搭載しない通
常の自転車)を押し歩きするのに必要な重量分は電動モ
ータに負担させずに、人力で負担するようになってい
る。したがって、一定荷重(例えば電動モータや電池な
どに相当する重量)に相当する分だけ電動モータに負担
させることになり、電動モータに発生させるべき駆動ト
ルクを小さくすることができる。このため所要電流も小
さくなり、電力消費量を節約でき、電動モータを駆動す
るために搭載する電池の消耗も少なくすることが可能で
ある。
【0039】また請求項2に記載の発明にあっては、ヘ
ッドチューブとシートチューブとを連結する連結部のヘ
ッドチューブ側にグリップを設け、車体を押し歩く際に
使用者がこのグリップを掴むようにしている。したがっ
て、使用者が掴む位置がハンドルに比べて低くなり、例
えば道路の段差や駐輪場の輪止を乗り越える際や、歩道
橋の傾斜面を押し上げる際に、大きな腕力がなくとも前
輪に上向きの力を与えることが容易になる。さらに請求
項3に記載の発明にあっては、グリップに電動モータに
よる駆動系を押し歩きモードに切り換えるスイッチを設
け、スイッチへの配線をグリップの内部に挿通またはグ
リップの表面に埋設したから、この配線が振り回された
り捩れたりすることがなく、捩れの力や振り回しの際に
他の部品に引っ掛かることによって、配線が損傷してし
まうおそれがない。また、スイッチを起動した後はグリ
ップを掴んでいれば車体を支えることができるから、押
し歩き動作が安定し、しかも前記のように前輪に上向き
の力を与えるのも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1実施例による電動モータ付き
自転車の一部を断面にして示す側面図である。
【図2】 この電動モータ付き自転車の動力伝達系を示
したブロック図である。
【図3】 この電動モータ付き自転車の押し歩きに使用
される押し歩き判別手段を示す回路図である。
【図4】 この電動モータ付き自転車の第2実施例を示
す側面図である。
【図5】 実施例の電動モータ付き自転車を勾配の小さ
い路面で押し歩きする際の駆動トルクを求めるグラフで
ある。
【図6】 実施例の電動モータ付き自転車を勾配の大き
い路面で押し歩きする際の駆動トルクを求めるグラフで
ある。
【符号の説明】
10 メインチューブ(連結部)、12 ヘッドチュー
ブ、22 シートチューブ、31 足踏みペダル、32
クランク、36 電動モータ、39 電池、42A
コントローラ、49 グリップ、50 グリップスイッ
チ、51 配線。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人力による駆動系と電動モータによる駆
    動系とを併設し、電動モータの駆動力で人力による駆動
    力を補助するようにした電動モータ付き自転車におい
    て、 車体を押し歩きするときに前記電動モータによる駆動系
    を押し歩きモードに切り換えて、車体全体を押し歩きす
    るのに必要なトルクと、車体全体から一定荷重を除いた
    分の車体を押し歩きするのに必要な仮想トルクとの差に
    相当するトルクを前記電動モータに発生させて、人力を
    軽減するようにしたことを特徴とする電動モータ付き自
    転車。
  2. 【請求項2】 前輪とハンドルとを回転自在に保持する
    ヘッドチューブと、シートが取り付けられたシートチュ
    ーブと、前記ヘッドチューブと前記シートチューブとを
    連結する連結部とを備え、前記連結部の前記ヘッドチュ
    ーブ側に車体を押し歩く際に使用者が掴むことのできる
    グリップを設けたことを特徴とする請求項1に記載の電
    動モータ付き自転車。
  3. 【請求項3】 前記グリップに前記電動モータによる駆
    動系を前記押し歩きモードに切り換えるスイッチを設
    け、前記スイッチへの配線を前記グリップの内部に挿通
    または前記グリップの表面に埋設したことを特徴とする
    請求項2に記載の電動モータ付き自転車。
JP6265720A 1994-10-28 1994-10-28 電動モータ付き自転車 Pending JPH08127386A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6265720A JPH08127386A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 電動モータ付き自転車

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6265720A JPH08127386A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 電動モータ付き自転車

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08127386A true JPH08127386A (ja) 1996-05-21

Family

ID=17421077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6265720A Pending JPH08127386A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 電動モータ付き自転車

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08127386A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11105776A (ja) * 1997-10-01 1999-04-20 Honda Motor Co Ltd 電動補助自転車
US6957129B2 (en) 2001-02-28 2005-10-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control unit for motor-assisted bicycle
EP1953079A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-06 Tecnocarbur S.r.L. Propulsion device for manually driving electric bicycles with assisted pedal stroke
JP2012100397A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Honda Motor Co Ltd 鞍乗り型車両
KR101158187B1 (ko) * 2010-01-18 2012-06-19 주식회사 이랜텍 전동 자전거용 동력 배분 장치
US9604696B2 (en) 2014-07-17 2017-03-28 Shimano Inc. Bicycle control device, motor assist bicycle including bicycle control device, and method of controlling motor of motor assist bicycle

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11105776A (ja) * 1997-10-01 1999-04-20 Honda Motor Co Ltd 電動補助自転車
US6957129B2 (en) 2001-02-28 2005-10-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control unit for motor-assisted bicycle
EP1953079A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-06 Tecnocarbur S.r.L. Propulsion device for manually driving electric bicycles with assisted pedal stroke
KR101158187B1 (ko) * 2010-01-18 2012-06-19 주식회사 이랜텍 전동 자전거용 동력 배분 장치
JP2012100397A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Honda Motor Co Ltd 鞍乗り型車両
US9604696B2 (en) 2014-07-17 2017-03-28 Shimano Inc. Bicycle control device, motor assist bicycle including bicycle control device, and method of controlling motor of motor assist bicycle
US10029759B2 (en) 2014-07-17 2018-07-24 Shimano Inc. Bicycle control device, motor assist bicycle including bicycle control device, and method of controlling motor of motor assist bicycle
US10035560B2 (en) 2014-07-17 2018-07-31 Shimano Inc. Bicycle control device, motor assist bicycle including bicycle control device, and method of controlling motor of motor assist bicycle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0869053B1 (en) Muscle-operated vehicle
JP6811011B2 (ja) 電動補助自転車
JP3054234B2 (ja) 電動モータ付き自転車
JP3548477B2 (ja) 電動軽車両の走行速度制御装置と、電動軽車両
JPH11105776A (ja) 電動補助自転車
JPH0323395B2 (ja)
JP6479553B2 (ja) 電動補助自転車
JP2010120599A (ja) 電動車
JP2000095180A (ja) 電動補助自転車
JP4365113B2 (ja) 電動補助車両の補助力制御装置
JPH1149063A (ja) 電動モータ付き自転車
JPH08127386A (ja) 電動モータ付き自転車
JP7122683B2 (ja) 電動3輪自転車
JP6562717B2 (ja) 電動補助自転車
JP3054399B2 (ja) 電動モータ付き自転車
JP2000085675A (ja) 電動補助自転車
JP3169458U (ja) 手漕ぎ式自転車
JP2000095179A (ja) 電動補助自転車
JP3161543B2 (ja) 電動モータ付き自転車
JP6546789B2 (ja) 電動補助自転車
JP3812686B2 (ja) 電動車両の駆動力制御装置
JP3638701B2 (ja) 電動補助車両の補助力制御装置
JP2003095182A (ja) 電動補助車両
JP2000095178A (ja) 電動補助自転車
JP6982825B2 (ja) 電動3輪自転車