JPH08282574A

JPH08282574A - 電動機付き自転車

Info

Publication number: JPH08282574A
Application number: JP9115095A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Tanaka; 邦章田中; Hiroshi Miyazawa; 弘宮沢; Hiroshi Nakazato; 博中里; Yutaka Takada; 豊高田; Katsumi Shinkai; 勝美新海
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-04-17
Filing date: 1995-04-17
Publication date: 1996-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電動機付き自転車において、小型
で軽量な駆動機構部の構成方法を提供する。【構成】人力駆動系を構成するクランク軸３０１の外
周に、電動機駆動系を構成する電動機１００と、前記電
動機の出力を減速する遊星減速機構２００とを共に配設
する。【効果】駆動機構ケースが小型で軽量となることか
ら、電動機付き自転車の外観が一般の自転車と大きな相
違がなくなり、さらに駆動機構の低コスト化、運転操作
性の向上が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人力駆動系と電動機駆
動系とを並列に設けた電動機付き自転車に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】人力駆動系と電動機駆動系とを並列に設
けた電動機付き自転車は、すでに公知である。しかしな
がら電動機駆動系の電動機や、電動機の出力回転数を減
速する減速機などの配設方法には数多くの提案がなされ
ている。

【０００３】例えば特開平４−３５８９８６号公報の２
頁１欄４８行から２欄６行には、部品点数の減少、カバ
ーを製造する際の成形型の小型化を実現にするために、
ペダルが取り付けられるクランク軸を保持するボトムブ
ラケットから延びるフレーム部材に沿って電動機、減速
機、電池及びコントローラを配設したものが提案されて
いる。

【０００４】また特願昭５４−１３４５５０号公報の１
頁２欄１０行から２頁３欄３行には駆動部全体形状を小
型とするために、クランク軸と電動機の出力駆動軸とを
同一のギアケース内に配設し、クランク軸の回転速度を
増速して出力駆動軸に伝達するよう両軸を連結機構にて
連結させ、出力駆動軸に連結した駆動ギアの外径を小さ
く構成することが提案されている。

【０００５】また特開昭５４−７２４０８号公報の１頁
２欄１６行から２頁３欄１行には駆動機構全体寸法を小
型形状とするために、電動機と遊星歯車装置とを車輪の
ハブ体の中に組み込んだ例について記されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら第１、第
２の従来例では、人力駆動系を形成するクランクペダル
により駆動されるクランク軸と、電動機駆動系を構成す
る電動機の軸と、電動機の回転速度を減速する減速機の
軸とが、それぞれ別軸として配設されているために、１
番目の従来例ではクランク軸ケースから電動機および減
速機が突起物として構成され、電動機付き自転車の外観
が、一般自転車とは大きく異なる。また２番目の従来例
では、駆動機構のケースが大型化するといった問題点を
有している。

【０００７】また、３番目の従来例はリアタイヤハブ内
に駆動装置を構成する例であり、電動機および減速機が
ハブ軸方向に長くなるために、一般自転車のフレームを
用いることができない。よって電動機付き自転車を製造
する際に、専用フレームを用いる必要があり、高コスト
となるといった問題点を有している。

【０００８】また、既提案のものはいずれもブラシ付き
電動機にて構成した例を示しているが、一般にブラシ付
き電動機は、転流のために整流子、刷子、ブラシ保持器
等を軸方向に配設されるために、電動機が軸方向に長く
なるといった問題を有している。さらにブラシ付き電動
機は、ブラシの磨耗により寿命が短いといった問題点
や、磨耗粉の発生によりベアリング等の軸受けを損傷す
るといった問題点を有している。

【０００９】本発明の目的は、第１に小型で軽量な駆動
機構部を構成すること、第２に低コスト化が可能な電動
自転車を提供すること、第３に長寿命な駆動機構部を構
成することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、人力駆動系と電動機駆動系とを並列に設け
た電動機付き自転車において、人力駆動系を構成するク
ランク軸の外周に、電動機駆動系を構成する電動機と、
前記電動機の出力を減速する遊星減速機とを共に配設し
たことを特徴とする。

【００１１】また本発明は、人力駆動系と電動機駆動系
とを並列に設けた電動機付き自転車において、人力駆動
系を構成するクランク軸の外周に、電動機駆動系を構成
する電動機を配設したことを特徴とする。

【００１２】また本発明は、人力駆動系と電動機駆動系
とを並列に設けた電動機付き自転車において、人力駆動
系を構成するクランク軸の外周に、電動機駆動系を構成
する電動機の出力を減速する遊星減速機を配設したこと
を特徴とする。

【００１３】また本発明は、人力駆動系と電動機駆動系
とを並列に設けた電動機付き自転車において、電動機駆
動系を構成する電動機に、前記電動機の出力を減速する
減速機構を内蔵したことを特徴とする。

【００１４】また本発明は、前記減速機構に遊星減速機
を用いたことを特徴とする。

【００１５】また本発明は、電動機駆動系を構成する電
動機を、リアタイアハブ内に配設したことを特徴とす
る。

【００１６】また本発明は、電動機駆動系を構成する電
動機を、フロントタイヤハブ内に配設したことを特徴と
する。

【００１７】また本発明は、電動機駆動系を構成する電
動機を、人力駆動系を構成するクランク軸の外周に配設
したことを特徴とする。

【００１８】また本発明は、電動機にブラシレスモータ
を用いたことを特徴とする。

【００１９】

【作用】以上説明した本発明の電動機付き自転車によれ
ば、人力駆動系と電動機駆動系とを並列に設けた電動機
付き自転車において、人力駆動系を構成するクランク軸
の外周に、電動機駆動系を構成する電動機と、前記電動
機の出力を減速する遊星減速機とを共に配設したことか
ら、電動機の軸と遊星減速機の軸を支える軸受け部分
を、駆動機構を覆う駆動機構ケースに設ける必要がない
ので、駆動機構が小型化、軽量化される。

【００２０】このように、駆動機構が小型化されること
により、フロントスプロケットの外径よりも小さく、も
しくは類似した大きさで構成されることにより、駆動機
構はフロントスプロケットに隠れる。よって、一般自転
車と比較したとき外観上大きな相違がなく、電動自転車
を構成することが可能となる。また、駆動機構が突起物
として電動機付き自転車からはみ出さないことから、転
倒等に際して、駆動機構部の損傷、破壊等を防ぐことで
きる。また駆動機構ケースを製造するにあたって、一般
に駆動機構ケースは鋳造型を用い製造されるが、駆動機
構ケースの小型化により型コストを低コストとすること
が可能となる。また、駆動機構部が軽量化されることか
ら、自転車の発進時や上り坂でのふらつきが低減され
る。また下り坂での慣性エネルギーが小さいために、ブ
レーキ性能の向上が図れ安全性が向上する。

【００２１】また、人力駆動系を構成するクランク軸の
外周に、電動機駆動系を構成する電動機、もしくは電動
機の出力を減速する遊星減速機構を配設したことによ
り、電動機の軸を支える軸受け部分、もしくは遊星歯車
減速機の軸を支える軸受け部分を、駆動機構ケースに設
ける必要がないので、駆動機構が小型化、軽量化され
る。よって前述と同様な作用が得られる。

【００２２】また、本発明では電動機の出力を隣接する
減速機構に伝達する際に、ベルトドライブ機構を用いる
ことができるので、騒音、振動を小さくすることができ
る。またベルトドライブ機構のプーリの直径比を異なる
ものとすることにより、減速比を得ることができる。

【００２３】また、電動機駆動系を構成する電動機に、
前記電動機の出力を減速する減速機構を内蔵することに
より、駆動機構を軸方向に短く構成することが可能であ
る。また前記減速機構に遊星減速機を用いることによ
り、駆動機構をよりコンパクトに構成することができ
る。また前記電動機をリアタイヤハブ内に配設すること
により、駆動機構がタイヤ軸方向に短いために、ＪＩＳ
規格（日本工業規格）に定義されるフレームにて電動自
転車を構成することが可能である。ＪＩＳ規格において
はリアタイヤハブを固定するフレーム（チェーンステ
ー）の幅は１２０ｍｍ、１２４ｍｍ、１２７ｍｍのいず
れかと規定されている。またフロントハブ内に前記電動
機を配設する場合も同様であり、駆動機構がタイヤ軸方
向に短いためにＪＩＳ規格に定義されるフレームにて電
動自転車を構成することが可能である。ＪＩＳ規格にお
いてはフロントタイヤハブを固定するフレームの幅は９
３ｍｍと規定されている。よって電動機付き自転車を製
造する際に、新規フレームを作る必要がないために、低
コストな電動機付き自転車を提供することが可能であ
る。また一般の自転車に駆動機構を取り付けて、電動機
付き自転車を構成することも可能となる。

【００２４】また、前記駆動機構をクランク軸の外周に
配設することにより、駆動機構がクランク軸方向に短く
構成されるために、ＪＩＳ規格に定義されるハンガ部幅
にて電動自転車を構成することが可能である。ＪＩＳ規
格においてはクランク軸を固定するハンガ部の幅を６８
ｍｍ、７０ｍｍ、７３ｍｍと定義されている。よってこ
の数値前後の幅であれば電動機付き自転車の運転者が駆
動機構の存在に大きな違和感を持たない。

【００２５】また電動機駆動系を構成する電動機に、前
記電動機の出力を減速する減速機構を内蔵することによ
り、駆動機構ケースに電動機の軸と遊星減速機の軸を支
える軸受け部を、駆動機構を覆う駆動機構ケースに設け
る必要がないので、駆動機構が小型化、軽量化される。
よって前述と同様な作用を得ることができる。

【００２６】また電動モータ駆動系を構成する電動機に
ブラシレスモータを用いることにより、駆動機構部をク
ランク軸、フロントタイヤハブ軸、リアタイヤハブ軸方
向にさらに短く構成することが可能である。これはブラ
シレスモータはブラシモータと比較して、コミテータ、
ブラシ、ブラシ保持器などの転流機能を必要としないた
めである。よって以上示した作用をより効果的にするこ
とが可能となる。

【００２７】さらにブラシを有しないことから電動機の
寿命が長く、またブラシの磨耗粉が発生しないことによ
り、ベアリング等に損傷を与えることがない。よって駆
動機構の信頼性を向上させることが可能である。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明の一実施例を示す駆動機構の
断面図、図２は人力駆動系と電動機駆動系の概略構成を
示す図、図３は電動機付き自転車の全体構成を示す図で
ある。本実施例においては、人力駆動系を構成するクラ
ンク軸の外周に、電動機駆動系を構成する電動機と、前
記電動機の出力を減速する遊星減速機とを共に配設した
例について詳細な説明をおこなう。

【００２９】図１において、クランク軸３０１にはクラ
ンク３０２およびクランクペダル（図示せず）が取り付
けられ、駆動機構ケース３０６の中心部をベアリング３
０３を介して回転可能に軸支されている。クランク軸３
０１とスプロケット３０４は一方向クラッチ３０５を介
して取り付けられ、人間の踏力をチェーン（図示せず）
を介してリアタイヤに伝達する。

【００３０】クランク軸３０１の外周には電動機出力駆
動系を構成する電動機１００、電動機の出力を減速する
遊星減速機２００、出力をリアタイヤに伝達する前記ス
プロケット３０４等が配設されており、それらは駆動機
構ケース３０６により全体を覆われている。

【００３１】電動機１００は、固定子１０１、回転子１
０２、界磁用マグネット１０３、電動機巻線１０４、回
転子位置検出手段１０５（例えばホール素子）から構成
された、ブラシレスモータである。固定子１０１には電
動機巻線１０４が施され、電動機巻線は回転子位置検出
手段１０５の信号により適当な相が励磁され、回転子１
０２が回転する。回転子１０２はベアリング３０９を介
してクランク軸３０１の周りに回転可能に配設されてい
る。また固定子１０１は電動機付き自転車のフレーム
（図示せず）に取り付けられた駆動機構ケース３０６に
固定されている。

【００３２】１段目遊星減速機２０１および２段目遊星
減速機２０２は、太陽ギア、遊星ギア、インターナルギ
アより構成される。１段目遊星減速機２０１の太陽ギア
２０３は、クランクアーム２０６を介して回転子１０２
と一体となっており、クランク軸３０１の周りに回転可
能に配設されている。２段目遊星減速機構２０２の太陽
ギア２０７は、ベアリング３１０を介してクランク軸３
０１周りに回転可能に配設されている。１段目遊星減速
機２０１および２段目遊星減速機２０２のインターナル
ギア２０５および２０９は駆動機構ケース３０６に固定
されている。遊星ギア２０４と太陽ギア２０７は、クラ
ンクアーム２１０を介して連結されている。遊星ギア２
０８とスプロケット３０４は一方向クラッチ３１１を介
して連結されている。

【００３３】次に電動機駆動系の力の伝達について説明
をする。電動機１００の回転子１０２からの出力は、ク
ランクアーム２０６を介して１段目遊星減速機構２０１
の太陽ギア２０３に入力され、遊星ギア２０４より出力
される。遊星ギア２０４の出力はクランクアーム２１０
により、２段目遊星減速機構２０２の太陽歯車２０７に
伝達され、遊星歯車２０８より出力される。減速機構２
００により減速された出力は、一方向クラッチ３１１を
介してスプロケット３０４に伝達される。一方向クラッ
チ３１１は、電動機駆動系が非作動状態のときに、減速
機構及び電動機が回転し、電動機付き自転車の運転者の
負荷となるのを防ぐために設けられる。

【００３４】次に駆動系の概略構成について説明をおこ
なう。図２に示すように、人力駆動系は、クランク軸を
通じてフロントスプロケットに伝達される。ただしペダ
ルの逆回転により、駆動輪に逆方向の力が伝達されない
ように一方向クラッチが介在する。次に電動機駆動系に
ついて説明を加える。人間の踏力を検出するトルク検出
器の信号と、駆動輪の速度信号はコントローラに伝達さ
れる。コントローラではその信号を基にモータの所要の
動力を算出し、電動機の電圧を決定する。それにより電
動機は所要の駆動量を得、その駆動力は一方向クラッチ
を介在して減速機に伝達され、さらにフロントスプロケ
ットに伝達される。

【００３５】コントローラでの制御方法について説明を
加える。電動機付き自転車の低速度領域では、電動機の
出力を人間の踏力による出力とほぼ同一となるように、
モータ電圧の制御を行う。また高速度領域では、人力駆
動系とモータ駆動系の合成出力のうち電動機の出力が占
める割合を、速度の増加に比例して減少するようにモー
タ電圧の制御をおこなう。よってある速度領域以上にお
いては、安全のために電動機の出力を０とすることが望
ましい。

【００３６】次に電動機付き自転車の全体構成について
説明をおこなう。図３に示すように電動機付き自転車
は、フレーム５０６、フロントタイヤ５０３、ハンドル
５０５、リアタイヤ５０２、サドル５０１など一般の自
転車の構成部品に加えて、バッテリ４０１、コントロー
ラ４０３、駆動機構４０２などから構成される。駆動機
構４０２はフレーム５０６にネジ止め、もしくは溶接に
より固定される。駆動機構４０２の電源は、トップチュ
ーブ５０９、ダウンチューブ５０８、シートチューブ５
０７との間に配設されたバッテリ４０１により供給され
る。またコントローラは同じく、トップチューブ５０
９、ダウンチューブ５０８、シートチューブ５０７との
間に配設される。

【００３７】以上の構成により、人力駆動系を構成する
クランク軸の外周に、電動機駆動系を構成する電動機
と、前記電動機の出力を減速する遊星減速機構とを共に
配設することが出来る。

【００３８】また本実施例においては、減速機に遊星減
速機を用いて説明をしたが、固定作動伝動機、連動遊星
伝動機等の他方式の遊星減速機においても実現できるこ
とは言うまでもない。

【００３９】（実施例２）図４は本発明の一実施例を示
す駆動機構の断面図を示す図である。本実施例において
は人力駆動系を構成するクランク軸の外周に、電動機駆
動系を構成する電動機を配設した例について詳細な説明
をおこなう。

【００４０】図４において、クランク軸３０１にはクラ
ンク３０２及びクランクペダル（図示せず）が取り付け
られ、駆動機構ケース３０６にベアリング３０３を介し
て軸支されている。クランク軸３０１とスプロケット３
０４は一方向クラッチ３０５を介して取り付けられ、人
間の踏力をチェーン（図示せず）を介してリアタイヤに
伝達する。

【００４１】クランク軸３０１の外周には電動機出力駆
動系を構成する電動機１００、出力をリアタイヤに伝達
する前記スプロケット３０４等が配設されている。また
前記電動機１００と隣接して、遊星減速機２００が配設
されている。電動機１００の回転子１０２に設けられた
プーリ３０７と、遊星減速機２００に設けらられたプー
リ３１２とは、駆動ベルト３０８によりつながってい
る。遊星減速機２００に設けられたプーリ３１３と、プ
ーリ３１４は駆動ベルト３１５によりつながっている。
プーリ３１４はスプロケット３０４に一方向クラッチ３
１１を介して取り付けられている。また、それらは駆動
機構ケース３０６により全体を覆われている。

【００４２】電動機１００の構成は、前実施例にて説明
されたものと同一である。ただし回転子１０２には前記
プーリ３０７が配設されている。

【００４３】次に電動機駆動系の力の伝達について説明
をする。電動機１００からの出力は、前記プーリ３０７
を介して駆動ベルト３０８、プーリ３１２、遊星減速機
構２００へと伝達される。遊星減速機構２００にて減速
された出力は、プーリ３１３、駆動ベルト３１５、プー
リ３１４、一方向クラッチ３１１を介してフロントスプ
ロケット３０４に伝達される。ここで、一方向クラッチ
３１１は、電動モータ駆動系が作動状態でないときに、
減速機及び電動機が回転し、運転者に負荷となるのを防
ぐために設けられる。また、プーリ３０７と３１２、３
１３と３１４の外径比を変えることにより、電動機１０
０からの出力を減速させることが可能なために、本実施
例の遊星減速機２００は１段の遊星歯車機構にて十分な
減速比を得ることが可能である。

【００４４】以上の構成により、人力駆動系を構成する
クランク軸の外周に、電動機駆動系を構成する電動機を
配設することができる。

【００４５】また本実施例の説明において、減速機構に
遊星減速機およびプーリとベルトによる減速機構を用い
たが、これらは本発明を限定するものではなく、他の減
速機構、例えば平歯車、ハスバ歯車、笠歯車、ウォーム
ギア等の組み合わせや、遊星差動式減速機構、ハイポサ
イクロイド等の特殊遊星減速機構等でも構成可能なこと
は明らかである。

【００４６】（実施例３）図５は本発明の一実施例を示
す駆動機構の断面図を示す図である。本実施例において
は、人力駆動系を構成するクランク軸の外周に、電動機
駆動系を構成する電動機の出力を減速する遊星減速機を
配設した例について詳細な説明をおこなう。

【００４７】図５において、クランク軸３０１にはクラ
ンク３０２及びクランクペダル（図示せず）が取り付け
られ、駆動機構ケース３０６の中心部をベアリング３０
３を介して軸支されている。クランク軸３０１とスプロ
ケット３０４は一方向クラッチ３０５を介して取り付け
られ、人間の踏力をチェーン（図示せず）を介してリア
タイヤに伝達する。

【００４８】クランク軸３０１の外周には電動機１００
の出力を減速する遊星減速機２００、出力をリアタイヤ
に伝達するスプロケット３０４等が配設されている。ま
た前記遊星減速機２００に隣接して電動機１００が配設
されている。電動機１００の回転子１０２に設けられた
プーリ３２０と遊星減速機２００に設けられたプーリ３
２１とは、駆動ベルト３２２によりつながっている。プ
ーリ３２１は、遊星減速機２０１の太陽ギア２０３と一
体となり、クランク軸３０１の周りを回転可能に軸支さ
れている。また、それらは駆動機構ケース３０６により
全体を覆われている。

【００４９】電動機１００の構成は、前実施例にて説明
されたものと同一である。ただし電動機１００はクラン
ク軸３０１に隣接して配設されており、回転子１０２に
は前記プーリ３２０が配設されている。

【００５０】また、遊星減速機２００の構成は、前実施
例にて説明されたものと同一である。ただし１段目遊星
減速機２０１の太陽ギア２０３には、前記プーリ３２１
が配設されている。

【００５１】次に電動機駆動系の力の伝達について説明
をする。電動機１００の回転子１０２からの出力は、プ
ーリ３２０、駆動ベルト３２２、プーリ３２１を介し
て、遊星減速機構２００に伝達される。遊星減速機構２
００にて減速された出力は一方向クラッチ３１１を介し
てスプロケット３０４に伝達される。一方向クラッチ３
１１は、電動機駆動系が非作動状態のときに、減速機及
び電動機が回転し、運転者に負荷となるのを防ぐために
設けられる。

【００５２】また、プーリ３２０および３２１の外径比
を変えることにより、電動機１００からの出力を減速さ
せることが可能なために、本実施例の遊星減速機構２０
０は１段の遊星減速機にて構成することも可能である。

【００５３】以上の構成により、人力駆動系を構成する
クランク軸の外周に、電動機駆動系を構成する電動機の
出力を減速する遊星減速機を配設することができる。

【００５４】また本実施例においては、減速機に遊星減
速機を用いて説明をしたが、固定作動伝動機、連動遊星
伝動機等の他方式の遊星減速機においても実現できるこ
とは言うまでもない。

【００５５】（実施例４）図６は本発明の一実施例を示
す駆動機構の断面図を示す図である。本実施例において
は、電動機駆動系を構成する電動機に、前記電動機の出
力を減速する減速機を内蔵した例について詳細な説明を
おこなう。また前記減速機に遊星減速機を用いた例につ
いて詳細な説明をおこなう。また電動機駆動系を構成す
る電動機が、リアタイヤハブ内に配設された例について
詳細な説明をおこなう。

【００５６】図６において、リアハブ５１０はフレーム
５０６にベアリング３１８を介して回転可能に軸支され
ている。リアハブにはスポーク５１３が複数本張られ、
リアタイヤを支えている。リアハブ５１０に隣接してリ
アスプロケット５１２が設けられており、チェーン（図
示せず）を媒体として人間の駆動力をリアハブ５０６に
伝達する。またリアスプロケット５１２とリアハブ５１
０との間には一方向クラッチ３１６が設けられる。

【００５７】リアハブ５１０の内部には、電動機出力駆
動系を構成する電動機１００、前記電動機１００の出力
を減速する１段目遊星減速機２０１および２段目遊星減
速機２０２、一方向クラッチ３１７等が配設されてい
る。

【００５８】電動機１００の構成は、前実施例において
説明されたものと同じである。ただし回転子１０２はベ
アリング３１９にて、モータケース１０６に回転可能に
軸支されている。また回転子１０２は、カップ形状とな
っており、内部の空間部に１段目遊星減速機構２０１を
内蔵する。モータケース１０６はフレーム５０６に固定
されている。

【００５９】１段目遊星減速機構２０１および２段目遊
星減速機２０２は、前実施例にて説明した遊星減速機で
ある。１段目遊星減速機２０１は、モータケース１０６
に固定され、電動機１００の回転子１０２の内部に配設
されている。２段目遊星減速機２０２もモータケース１
０６に固定される。回転子１０２と１段目遊星減速機２
０１、および１段目遊星減速機２０１と２段目遊星減速
機２０２は、それぞれスプライン結合にて接続されてい
る。また、２段目遊星減速機２０２とリアハブ５１０
は、一方向クラッチ３１７を介して連結されている。

【００６０】次に電動機駆動系の力の伝達について説明
をする。電動機１００の回転子１０２からの出力は回転
子の軸から、カップ状の回転子１０２に内蔵された１段
目遊星減速機２０１、２段目遊星減速機２０２と伝達さ
れる。２段目減速機構２０２の出力は一方向クラッチ３
１７を介してリアハブ５１０に伝達される。一方向クラ
ッチ３１７は、電動機駆動系が非作動状態のときに、減
速機及び電動機が回転し、運転者の負荷となるのを防ぐ
ために設けられる。

【００６１】以上の構成により、電動機駆動系を構成す
る電動機に、前記電動機の出力を減速する減速機を内蔵
し、減速機に遊星減速機を用い、また電動機駆動系を構
成する電動機が、リアタイヤハブ内に配設することがで
きる。

【００６２】また本実施例においては、電動機駆動系を
構成する電動機を、リアハブの内部に構成した例を示し
たが、フロントハブ内部、クランク軸の外周に同様な構
成がとれることは言うまでもない。

【００６３】また本実施例においては、減速機に遊星減
速機を用いて説明をしたが、固定作動伝動機、連動遊星
伝動機等の他方式の遊星減速機においても実現できるこ
とは言うまでもない。

【００６４】また以上の実施例の説明において、電動機
駆動系を駆動する電動機にインナーロータ型電動機を用
い説明をおこなったが、アウターロータ型電動機や、ア
キシャルギャップ型電動機等であっても、同様に構成で
きることは明らかである。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６６】クランク軸の外周に電動機と遊星減速機と
を共に配設したことから、電動機の軸と遊星減速機の軸
を支える軸受け部分を、駆動機構を覆う駆動機構ケース
に設ける必要がないので、駆動機構が小型化、軽量化さ
れる。

【００６７】そして駆動機構が小型化、軽量化されるこ
とにより、一般自転車と比較して外観上大きな相違がな
い電動機付き自転車を構成できる。また転倒等に際し
て、駆動機構部の損傷、破壊等を防ぐことができる。ま
た駆動機構ケースの鋳造型が小さくなるので低コストと
することができる。また、操縦の安定性が実現できる。

【００６８】また、電動機駆動系を構成する電動機に、
減速機を内蔵することにより、駆動機構を軸方向に短く
構成することが可能である。また前記電動機をリアタイ
ヤハブ内に配設することにより、ＪＩＳ規格に定義され
るフレームにて電動機付き自転車を構成することが可能
である。よって電動機付き自転車を製造する際に、新規
フレームを作る必要がないために、低コストな電動機付
き自転車を提供することができる。

【００６９】また電動機にブラシレスモータを用いるこ
とにより、電動機の寿命が長く、ブラシの磨耗粉が発生
しないことにより、ベアリング等に損傷を与えることが
ない。よって駆動機構の信頼性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】駆動機構の断面図。

【図２】人力駆動系と電動機駆動系の概略構成を示す
図。

【図３】電動モータ付き自転車の全体構成を示す図。

【図４】駆動機構の断面図。

【図５】駆動機構の断面図。

【図６】駆動機構の断面図。

【符号の説明】

１００電動機１０１固定子１０２回転子１０３界磁用マグネット１０４電動機巻線１０５回転子位置検出手段１０６モータケース２００遊星減速機構２０１一段目遊星減速機構２０２二段目遊星減速機構２０３，２０７太陽歯車２０４，２０８遊星歯車２０５，２０９インターナルギア２０６，２１０，２１１クランクアーム３０１クランク軸３０２クランク３０３，３０９，３１０，３１８，３１９ベアリング３０４スプロケット３０５，３１１，３１６，３１７一方向クラッチ３０６駆動機構ケース３０７，３１２，３１３，３１４，３２０，３２１プ
ーリ３０８，３１５，３２２駆動ベルト４００電動自転車４０１バッテリー４０２駆動機構４０３コントローラ５０１サドル５０２リアタイア５０３フロントタイア５０４ペダル５０５ハンドル５０６フレーム５０７シートチューブ５０８ダウンチューブ５０９トップチューブ５１０リアハブ５１１フロントハブ５１２リアスプロケット５１３スポーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高田豊長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者新海勝美長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人力駆動系と電動機駆動系とを並列に設
けた電動機付き自転車において、人力駆動系を構成する
クランク軸の外周に、電動機駆動系を構成する電動機
と、前記電動機の出力を減速する遊星減速機とを共に配
設したことを特徴とする電動機付き自転車。
【請求項２】人力駆動系と電動機駆動系とを並列に設
けた電動機付き自転車において、人力駆動系を構成する
クランク軸の外周に、電動機駆動系を構成する電動機を
配設したことを特徴とする電動機付き自転車。
【請求項３】人力駆動系と電動機駆動系とを並列に設
けた電動機付き自転車において、人力駆動系を構成する
クランク軸の外周に、電動機駆動系を構成する電動機の
出力を減速する遊星減速機を配設したことを特徴とする
電動機付き自転車。
【請求項４】人力駆動系と電動機駆動系とを並列に設
けた電動機付き自転車において、電動機駆動系を構成す
る電動機に、前記電動機の出力を減速する減速機構を内
蔵したことを特徴とする電動機付き自転車。
【請求項５】前記減速機構に遊星減速機を用いたこと
を特徴とする請求項４記載の電動機付き自転車。
【請求項６】電動機駆動系を構成する電動機を、リア
タイヤハブ内に配設したことを特徴とする請求項４また
は５記載の電動機付き自転車。
【請求項７】電動機駆動系を構成する電動機を、フロ
ントタイヤハブ内に配設したことを特徴とする請求項４
または５記載の電動機付き自転車。
【請求項８】電動機駆動系を構成する電動機を、人力
駆動系を構成するクランク軸の外周に配設したことを特
徴とする請求項４または５記載の電動機付き自転車。
【請求項９】電動機にブラシレスモータを用いたこと
を特徴とする請求項１から８いずれか一項記載の電動機
付き自転車。