[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2000095177A - Motor drive power assist unit - Google Patents

Motor drive power assist unit

Info

Publication number
JP2000095177A
JP2000095177A JP10267587A JP26758798A JP2000095177A JP 2000095177 A JP2000095177 A JP 2000095177A JP 10267587 A JP10267587 A JP 10267587A JP 26758798 A JP26758798 A JP 26758798A JP 2000095177 A JP2000095177 A JP 2000095177A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
driving force
pulley
drive
motor
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
JP10267587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Sakuragi
邦男 桜木
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.)
LINK UP KK
Original Assignee
LINK UP KK
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 LINK UP KK filed Critical LINK UP KK
Priority to JP10267587A priority Critical patent/JP2000095177A/en
Priority to CN 99107375 priority patent/CN1248536A/en
Publication of JP2000095177A publication Critical patent/JP2000095177A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor drive power assist unit with a simple construction built at a low manufacturing cost, that is easy to mount on a bicycle or any other vehicle, and efficiently provides a human power drive with an auxiliary drive force to reduce the human effort, and ensures a safe ride of a bicycle or other vehicle. SOLUTION: This motor drive power assist unit is mounted on a bicycle or other human power-driven vehicle and, by means of its tire contact drive system, provides power assist for a human power drive. This unit comprises: a fixing portion 12 that is equipped with fixing means 11 for securing it to the main body of the human power-driven vehicle; a drive portion 13 that is mounted to said fixing portion in a manner that it can move circularly either forward or backward and that is equipped with a roller 134 which is pressed tightly against a drive motor 131 and a tire 2 to assist power to turn a rear wheel, and that is formed by a drive motor pulley 132 and a roller pulley 135 around which a belt or a chain 136 is wound to transmit rotation of the drive motor to the roller 134; and, a spring means 14 that applies force to position said fixing portion 12 and drive portion 13 with a predetermined distance away from each other to ensure that the roller 134 is in contact with the tire 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車や車いす等
の人力駆動車に簡易に装着され、タイヤ接触駆動方式に
より人力駆動を一定条件下で補助する電動駆動力補助装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric driving force assisting device which is easily mounted on a manually driven vehicle such as a bicycle or a wheelchair, and which assists manual driving under a constant condition by a tire contact driving method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自転車等の人力による駆動に電動
モータによる補助駆動力を補給して、人力を軽減する装
置、方法が各種提案されている。本出願人が提案した特
願平10−73046号や特開平4−244496号公
報、特開平7−315280号公報等に開示されてい
る。本出願人はこれらに開示された装置、方法におけ
る、駆動力が効率よく走行力として伝達されない、駆動
力伝達構造が複雑となる、等々の各種欠点を克服するべ
く特願平10−189626号においてチェーンの張力
を利用した電動駆動力補助装置を提案している。
2. Description of the Related Art In recent years, various devices and methods have been proposed for reducing the human power by supplying an auxiliary driving force by an electric motor to the manual driving of a bicycle or the like. These are disclosed in Japanese Patent Application Nos. 10-73046, 4-244496, and 7-315280 proposed by the present applicant. In order to overcome the various drawbacks of the devices and methods disclosed therein, such as the fact that the driving force is not efficiently transmitted as the traveling force, the driving force transmission structure is complicated, and the like, Japanese Patent Application No. 10-189626 discloses An electric driving force assist device using the tension of the chain has been proposed.

【0003】しかしながら、この本出願人が提案した特
願平10−189626号においては、チェーンにスプ
ロケットギヤを噛み合わせてチェーンの張力による変位
によりローラーをタイヤに圧接して後輪を補助駆動する
構成を採用しているために、構造が複雑となり、また自
転車等への取り付け、取り外しに時間と手間が必要であ
った。
However, in Japanese Patent Application No. Hei 10-189626 proposed by the present applicant, a configuration in which a sprocket gear is meshed with a chain, and a roller is pressed against a tire by displacement of the chain due to tension of the rear wheel to assist the rear wheel. As a result, the structure becomes complicated, and time and labor are required for attaching and detaching to and from a bicycle or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようする課題】本発明は、上記した事情
に鑑みなされたものであり、さらに構造がシンプルで製
造コストが低く、自転車等への取り付けが容易であり、
必要に応じて人力駆動に対して効率よく補助駆動力を補
給して人力を軽減すると共に自転車等の安全走行を確保
することのできる電動駆動力補助装置を提供することを
課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple structure, a low manufacturing cost, and is easily mounted on a bicycle or the like.
It is an object of the present invention to provide an electric driving force assisting device capable of efficiently supplying auxiliary driving force to human driving as needed to reduce manpower and ensure safe running of a bicycle or the like.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するものであり、請求項1記載の電動駆動力補助装
置は、図1、2に示すように、自転車等の人力駆動車に
装着され、タイヤ接触駆動方式により人力駆動を補助す
る電動駆動力補助装置において、人力駆動車本体に固定
するための固定手段11を有する固定部12と、前記固
定部12に回動可能に取り付けられ、駆動モータ131
と、タイヤ2に圧接して後輪を補助駆動するローラー1
34とを有し、該駆動モータ131の回転を該ローラー
134に伝達する、駆動モータのプーリー132とロー
ラーのプーリー135とがベルトまたはチェーン136
により巻装されてなる駆動部13と、前記ローラー13
4がタイヤ2と接触した状態を保証するために前記固定
部12と駆動部13とが所定の間隔に位置するように付
勢するバネ手段14と、を備えることを特徴とするもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the electric driving force assisting device according to the present invention is applicable to a human-powered vehicle such as a bicycle as shown in FIGS. An electric driving force assisting device that is mounted and assists manual driving by a tire contact driving method, a fixing portion 12 having fixing means 11 for fixing to a manually driven vehicle body, and is rotatably attached to the fixing portion 12. , Drive motor 131
And a roller 1 for pressing the rear wheel by pressing against the tire 2
, And a drive motor pulley 132 and a roller pulley 135 that transmit the rotation of the drive motor 131 to the roller 134.
A driving unit 13 wound by a roller 13
A spring means 14 is provided for urging the fixing portion 12 and the driving portion 13 so as to be positioned at a predetermined interval in order to guarantee a state in which the tire 4 is in contact with the tire 2.

【0006】請求項1記載の電動駆動力補助装置によれ
ば、自転車を走行させるために運転者がペダルを踏むと
駆動モータ131による補助駆動が始まり、該駆動モー
タの回転力により、駆動部13のローラー134が後輪
のタイヤ2に食い込み後輪を確実に補助駆動することが
できる。その後一定の走行速度となり後輪が高速回転す
るとローラー134はタイヤ2から逃げる方向に変位し
走行の障害とはならない。
According to the first aspect of the present invention, when the driver steps on the pedal to run the bicycle, the auxiliary driving by the driving motor 131 starts, and the driving unit 13 is driven by the torque of the driving motor. Roller 134 can bite into the rear wheel tire 2 to reliably drive the rear wheel. Thereafter, when the running speed becomes constant and the rear wheel rotates at high speed, the roller 134 is displaced in a direction away from the tire 2 and does not hinder the running.

【0007】請求項2記載の電動駆動力補助装置は、図
4、図5に示すように、上記した請求項1記載の特徴点
に加え、人力のトルクを検出するための人力トルクセン
サ21と、走行速度を検出するための走行速度センサ2
2と、これらから得られる信号出力とモータ回転を比較
する比較手段23と、人力に対する補助駆動力の比率や
使用環境に適合する制御条件を記憶する記憶手段24
と、前記比較手段23の出力と前記記憶手段24の出力
とを演算する演算手段25と、前記演算手段25の出力
により駆動を制御する駆動制御手段26と、を備え、前
記駆動制御手段26の出力に基づいて、駆動モータ13
1の始動、停止ならびに駆動モータ131による補助駆
動量の制御を行うことを特徴とする。
As shown in FIGS. 4 and 5, the electric driving force assisting device according to a second aspect of the present invention includes a human-powered torque sensor 21 for detecting a human-powered torque in addition to the features of the first aspect. Speed sensor 2 for detecting the running speed
2, a comparison means 23 for comparing the signal output obtained therefrom with the rotation of the motor, and a storage means 24 for storing the ratio of the auxiliary driving force to the human power and the control conditions suitable for the use environment.
And an operation unit 25 for calculating an output of the comparison unit 23 and an output of the storage unit 24; and a drive control unit 26 for controlling driving by the output of the operation unit 25. Based on the output, the drive motor 13
1 is characterized in that the start and stop and the control of the auxiliary drive amount by the drive motor 131 are performed.

【0008】請求項2記載の電動駆動力補助装置によれ
ば、人力トルクセンサ21(21A、21B、21C、
21D)により、人力のトルクが検出されるとこの信号
を受けて駆動モータ131が始動し、その後検出された
人力のトルク量に相応する駆動モータの出力量が制御さ
れる。また、走行速度センサ22(22A、22B、2
2C、22D、22E)により走行速度が検出されると
この信号を受けて当該走行速度に相応した駆動モータ1
31の出力量が制御される。これにより、補助駆動量は
人力以上とはせず、一定スピード以上の走行時には駆動
力は補給しないようにして自転車の安全走行を確保する
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, the human-powered torque sensor 21 (21A, 21B, 21C,
According to 21D), when the manual torque is detected, the drive motor 131 is started in response to the signal, and thereafter, the output amount of the drive motor corresponding to the detected manual torque amount is controlled. The traveling speed sensor 22 (22A, 22B, 2
2C, 22D, and 22E), when the traveling speed is detected, this signal is received, and the driving motor 1 corresponding to the traveling speed is received.
31 is controlled. Accordingly, the auxiliary driving amount is not set to be more than the human power, and the driving force is not supplied when the vehicle is running at a certain speed or more, so that the safe running of the bicycle can be ensured.

【0009】請求項3記載の電動駆動力補助装置は、図
6(A)に示すように、前記人力トルクセンサ21が、
前輪と後輪とに巻装された上方側のチェーンの下側に接
触し、かつ該チェーンを上方向に押し上げるように保持
されたスプロケットホイール21Aによるものであるこ
とを特徴とする。本発明に係る人力トルクセンサ21を
このようなスプロケットホイール21Aによるものとす
ることにより、チェークケース9を既に装着した自転車
等にも取り付け可能となり、また既存の装着されたチェ
ーンケース9又はチェーンを特殊なものと取り替える必
要がなく、本装置を自転車等に簡易に取り付け可能とな
る。なお、このスプロケットホイール21Aはシャフト
を介して前記固定部12に固着されている。
According to a third aspect of the present invention, as shown in FIG.
The sprocket wheel 21A is held in contact with the lower side of the upper chain wound around the front wheel and the rear wheel, and is held so as to push the chain upward. By using the human-powered torque sensor 21 according to the present invention with such a sprocket wheel 21A, it becomes possible to attach the bicycle to a bicycle or the like to which the check case 9 has already been attached, and to use the existing attached chain case 9 or chain. This device does not need to be replaced with a special device, and the device can be easily attached to a bicycle or the like. The sprocket wheel 21A is fixed to the fixed part 12 via a shaft.

【0010】請求項4に記載の電動駆動力補助装置は、
人力駆動車本体に固定するための前記固定手段11は、
図1に示すようにボルト・ナットからなるネジ機構で構
成されることを特徴とする。これにより、本発明の装置
を自転車等への取り付け、取り外しはネジの締めつけ、
外しによる簡単な作業により行うことが可能となり、ま
た、後輪のタイヤと本装置との間隔を容易に調整するこ
とが可能となる。
The electric driving force assisting device according to claim 4 is
The fixing means 11 for fixing to a manually driven vehicle body includes:
As shown in FIG. 1, it is characterized by comprising a screw mechanism composed of a bolt and a nut. Thereby, the device of the present invention can be attached to and detached from a bicycle or the like by tightening screws.
It becomes possible to carry out by a simple work by removing, and it is possible to easily adjust the interval between the tire of the rear wheel and the present device.

【0011】請求項5に記載の電動駆動力補助装置は、
前記後輪を補助駆動するローラー134が、金属製また
は硬質プラスチック製であり、その表面が内側方向に湾
曲してなり、該表面には一定間隔の溝切りまたは滑り止
め材の埋め込みが施されていることを特徴とする。これ
により、ローラー134がタイヤに圧接する際のタイヤ
との圧接度及び摩擦係数を高め両者間のスリップを阻止
することができる。
[0011] The electric driving force assisting device according to claim 5 is
The roller 134 for assisting driving of the rear wheel is made of metal or hard plastic, and has a surface curved inward. The surface is provided with a groove or anti-slip material at regular intervals. It is characterized by being. Thereby, the degree of pressure contact with the tire and the coefficient of friction when the roller 134 is pressed against the tire can be increased to prevent slippage between the two.

【0012】請求項6に記載の電動駆動力補助装置は、
前記駆動モータのプーリー132とローラーのプーリー
135とがタイミングベルトにより巻装されることを特
徴とする。これにより、駆動モータ131の回転を効率
よくかつ確実にローラー134に伝達することができ
る。また、請求項7に記載の電動駆動力補助装置は、前
記ローラーのプーリー135がワンウエイクラッチ機構
により構成されることを特徴とする。これにより、ロー
ラー134の回転は走行の障害とはならず駆動モータ1
31を破損することもない。
The electric driving force assisting device according to claim 6 is
The pulley 132 of the drive motor and the pulley 135 of the roller are wound around a timing belt. Thus, the rotation of the drive motor 131 can be efficiently and reliably transmitted to the roller 134. The electric driving force assisting device according to claim 7 is characterized in that the pulley 135 of the roller is constituted by a one-way clutch mechanism. As a result, the rotation of the roller 134 does not hinder the traveling and the drive motor 1
Also, there is no damage to 31.

【0013】請求項8、請求項9に記載の電動駆動力補
助装置は、図7〜9に示すように、上記した構成に加え
て、自動変速手段15を備えていることを特徴とする。
自動変速手段15は、前記ローラー134側に、該ロー
ラーの回転軸34にスリーブベアリング39等を併用し
て回転自在に取り付けられ両側面に摩擦リング35を形
成したプーリーであって、フランジ36を介して皿バネ
37によりタイミングプーリー135Bに対して締めつ
けられたタイミングプーリー135Aと、該ローラーの
回転軸34に固着されたタイミングプーリー135B
と、を備え、前記駆動モータ131側に、該モータの回
転軸32に固着されたタイミングプーリー132Aと、
該タイミングプーリー132Aよりも径が小さくワンウ
エイクラッチ機構により構成されたプーリーであって、
該モータの回転軸32に一方向にのみ回転自在に取り付
けられたタイミングプーリー132Bと、を備え、前記
タイミングプーリー135Aとタイミングプーリー13
2A、タイミングプーリー135Bとタイミングプーリ
ー132Bとは、それぞれタイミングベルト136A、
136Bにより巻装され、摩擦リング35による摩擦を
利用して変速の制御を行うことを特徴とする。
The electric driving force assisting device according to the eighth and ninth aspects is characterized in that, as shown in FIGS. 7 to 9, an automatic transmission means 15 is provided in addition to the above configuration.
The automatic transmission means 15 is a pulley which is rotatably mounted on the roller 134 side together with a rotation shaft 34 of the roller together with a sleeve bearing 39 and the like and has friction rings 35 formed on both side surfaces. A timing pulley 135A fastened to the timing pulley 135B by the disc spring 37, and a timing pulley 135B fixed to the rotating shaft 34 of the roller.
A timing pulley 132A fixed to the rotating shaft 32 of the driving motor 131 on the drive motor 131 side;
A pulley having a smaller diameter than the timing pulley 132A and configured by a one-way clutch mechanism,
A timing pulley 132B rotatably attached to the rotation shaft 32 of the motor in only one direction, and the timing pulley 135A and the timing pulley 13B.
2A, the timing pulley 135B and the timing pulley 132B are respectively connected to the timing belt 136A,
136 </ b> B, and the speed is controlled by utilizing the friction of the friction ring 35.

【0014】このような自動変速手段15を付加するこ
とにより、駆動モータ131の駆動力を高いトルクで得
られる状態でタイヤに伝達することが可能となる。即
ち、駆動モータ131に過度の負荷をかけることなく効
率よく後輪に対する補助駆動を行うことができる。ま
た、上記の構成の自動変速手段15によれば、摩擦を利
用するものであるため速度切替えのショックが少なく、
歯車等の外部機構を必要とせず、また皿バネ37の締め
つけ量により容易に速度切替えレベルを調節できる。
The addition of the automatic transmission means 15 makes it possible to transmit the driving force of the driving motor 131 to the tire in a state where the driving force can be obtained with a high torque. That is, the auxiliary drive for the rear wheels can be efficiently performed without applying an excessive load to the drive motor 131. In addition, according to the automatic transmission means 15 having the above configuration, since the friction is used, the shock of speed switching is small,
No external mechanism such as a gear is required, and the speed switching level can be easily adjusted by the tightening amount of the disc spring 37.

【0015】請求項10に記載の電動駆動力補助装置
は、本装置の取り付け対象装置である人力駆動車が、そ
の典型である二輪、三輪等の自転車であることを特徴と
する。
An electric driving force assisting device according to a tenth aspect of the present invention is characterized in that the manually driven vehicle to which the present device is attached is a typical two-wheeled or three-wheeled bicycle.

【0016】このような構成の電動駆動力補助装置は、
固定部12、駆動部13、バネ手段14、スプロケット
ホイール21A及び/又は自動変速手段15を例えば防
水性の硬質プラスチック等に収容したユニットとして一
体的に構成し、予め本装置を装着した自転車等として採
用することもでき、また、本装置を既存の自転車等に容
易に装着可能であり、自転車等に取り付けることによ
り、容易に電動駆動力補助装置付き自転車等に改造する
ことができる。
The electric driving force assist device having such a configuration is
The fixed part 12, the drive part 13, the spring means 14, the sprocket wheel 21A and / or the automatic transmission means 15 are integrally formed as a unit housed in, for example, a waterproof hard plastic or the like. The present device can be easily attached to an existing bicycle or the like, and can be easily modified to a bicycle with an electric driving force assist device by attaching to the bicycle or the like.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を添付
図を参照しながら説明する。図1は本発明に係る電動駆
動力補助装置を自転車に取り付けた状態を示す主要部の
断面図、図2は主要部の平面図、図3は本発明に係る電
動駆動力補助装置の変位を説明する図、図4は人力トル
クセンサ、走行速度センサを用いた実施の形態の制御ブ
ロック図、図5は人力トルクセンサ、走行速度センサの
取り付け位置の例を示す図、図6は人力トルクセンサを
スプロケットホイールによるものとした構成を説明する
ための図、図7は本発明に係る電動駆動力補助装置に自
動変速機構を付加した実施の形態を示す斜視図、図8は
当該実施の形態の構成を示す断面図、図9は当該実施の
形態に係るローラー側のプーリーの構成を説明する分解
図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a state in which the electric driving force assisting device according to the present invention is attached to a bicycle, FIG. 2 is a plan view of the main part, and FIG. FIG. 4 is a control block diagram of an embodiment using a human-powered torque sensor and a traveling speed sensor. FIG. 5 is a diagram showing an example of mounting positions of the human-powered torque sensor and the traveling speed sensor. FIG. 6 is a human-powered torque sensor. FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment in which an automatic transmission mechanism is added to the electric driving force assist device according to the present invention, and FIG. FIG. 9 is an exploded view illustrating a configuration of a roller-side pulley according to the present embodiment.

【0018】図1、2において、10は本発明の電動駆
動力補助装置、11は固定手段としての固定具(ネジ機
構)、12は本装置の固定部、13は本装置の駆動部、
14はバネである。図に示すように、本発明に係る電動
駆動力補助装置は固定具11を備えた固定部12、駆動
部13及びバネ14により構成される極めてシンプルな
装置である。本装置は、自転車の下フレーム4、後フレ
ーム5が接合するクランク軸収容フレーム7と後輪との
間のチェーンステー8の下方に取り付けられている。
1 and 2, reference numeral 10 denotes an electric driving force assisting device of the present invention, 11 denotes a fixture (screw mechanism) as fixing means, 12 denotes a fixing portion of the present device, 13 denotes a driving portion of the present device,
14 is a spring. As shown in the figure, the electric driving force assisting device according to the present invention is a very simple device including a fixing portion 12 having a fixing tool 11, a driving portion 13, and a spring 14. This device is mounted below the chain stay 8 between the rear wheel and the crankshaft housing frame 7 where the lower frame 4 and the rear frame 5 of the bicycle are joined.

【0019】固定部12は固定具11によって自転車本
体に固着される部材であり、固定部12と自転車本体と
の固定手段は半田付け等による固定も採用できるが、本
装置の自転車への取り付け、取り外し作業やタイヤ2と
の距離の調節等を考慮すれば、固定具11としてボルト
・ナットからなるネジ機構を採用すると都合がよい。こ
の場合、図1、2に示すように、固定部12の上部に植
込みボルトを溶接等により固着しておき、自転車の2本
のチェーンステー12の隙間に該ボルトの挿入孔を開口
した台座111を架設し、この台座の上からナットによ
り締めつける構成とすることができる。また、逆に固定
部12の上部にネジ孔を穿孔しておき台座の上から頭付
きボルトにより締めつける等各種態様の構成とすること
ができる。なお、ここで用いるボルトは1本に限られ
ず、本装置を適用する自転車等の種類等により適宜本数
を選定することができる。また、この固定部12には、
後述するスプロケットホイール21Aがシャフトを介し
て取り付けられる。
The fixing portion 12 is a member fixed to the bicycle main body by the fixing tool 11, and the fixing means between the fixing portion 12 and the bicycle main body may be fixed by soldering or the like. In consideration of the removal work, the adjustment of the distance from the tire 2, and the like, it is convenient to adopt a screw mechanism including a bolt and a nut as the fixing tool 11. In this case, as shown in FIGS. 1 and 2, a stud 111 is fixed to the upper portion of the fixing portion 12 by welding or the like, and an insertion hole for the bolt is opened in a gap between the two chain stays 12 of the bicycle. Can be constructed and tightened with nuts from above the pedestal. Conversely, various configurations can be adopted, such as a screw hole being drilled in the upper part of the fixing portion 12 and fastening with a headed bolt from above the pedestal. Note that the number of bolts used here is not limited to one, and the number can be appropriately selected according to the type of a bicycle or the like to which the present device is applied. In addition, this fixed part 12 includes:
A sprocket wheel 21A described later is mounted via a shaft.

【0020】駆動部13は、固定部12の下方に固定部
の一端において一定範囲回動可能に取り付けられてお
り、駆動原である駆動モータ131、該駆動モータの回
転軸に取り付けられたプーリー132、後輪のタイヤ2
に圧接して後輪を補助駆動するローラー134、該ロー
ラーの回転軸に取り付けられたプーリー135を備えて
いる。プーリー132が前記駆動モータ131の回転を
プーリー135を介してローラー134に伝達し、ロー
ラー134の回転駆動がこれと圧接した後輪を補助駆動
する。
The drive section 13 is rotatably mounted at one end of the fixed section below the fixed section 12 so as to be rotatable within a certain range. The drive section 131 is a driving source, and a pulley 132 is mounted on a rotating shaft of the drive motor. , Rear tire 2
And a pulley 135 attached to the rotating shaft of the roller for auxiliary driving of the rear wheel by pressing against the roller. The pulley 132 transmits the rotation of the drive motor 131 to the roller 134 via the pulley 135, and the rotation of the roller 134 auxiliary-drives the rear wheel pressed against the roller.

【0021】前記後輪を補助駆動するローラー134
は、金属製または硬質プラスチック製であり、その表面
が内側方向に湾曲している。また、該ローラー134の
表面には一定間隔に溝切りまたは滑り止め材の埋め込み
等が施されている。このようにローラー134の材質、
形状等を構成することにより、ローラーがタイヤ2に圧
接する際にタイヤがローラーに食い込み、タイヤとの圧
接度及び摩擦係数を高め両者間のスリップを防止して駆
動モータ131の駆動力を効率よく後輪に伝達できる。
なお、ローラー134の材質、形状等については上記し
たものに限定されるものではなく、タイヤに対する圧接
度を増しタイヤとの摩擦係数を高めるものであれば、各
種材質、形状を採用することが可能であり、例えば材質
を硬質ゴム等とすることもできる。
Roller 134 for auxiliary driving of the rear wheel
Is made of metal or hard plastic, and its surface is curved inward. The surface of the roller 134 is provided with a groove or a non-slip material at regular intervals. Thus, the material of the roller 134,
By configuring the shape and the like, when the roller comes into pressure contact with the tire 2, the tire bites into the roller, increasing the degree of pressure contact with the tire and the friction coefficient to prevent slippage between the two, thereby efficiently increasing the driving force of the drive motor 131. Can be transmitted to the rear wheel.
The material, shape, and the like of the roller 134 are not limited to those described above, and various materials and shapes can be adopted as long as they increase the degree of pressure contact with the tire and increase the coefficient of friction with the tire. For example, the material may be hard rubber or the like.

【0022】前記駆動モータのプーリー132とローラ
ーのプーリー135とを巻装するものは各種ベルトやチ
ェーンとすることができるが、これをタイミングベルト
とすると都合がよい。タイミングベルトにすることによ
り、装置そのものの軽量化が図れると共に、駆動モータ
131の回転を効率よくかつ確実にローラー135に伝
達することができる。
The belt around which the drive motor pulley 132 and the roller pulley 135 are wound can be various belts or chains, but it is convenient to use this as a timing belt. By using a timing belt, the weight of the apparatus itself can be reduced, and the rotation of the drive motor 131 can be transmitted to the roller 135 efficiently and reliably.

【0023】また、前記ローラーに取り付けられたプー
リー135はワンウエイクラッチ機構により構成されて
いる。したがって、後輪の回転数が駆動モータ131の
回転数より高い場合には該ローラーのみが回転して後輪
の高速回転を駆動モータ131に伝達することはない。
従って、ローラー134がタイヤ2に接触していても自
転車の走行には障害とはならず、駆動モータを破損する
こともない。
The pulley 135 attached to the roller is constituted by a one-way clutch mechanism. Therefore, when the rotation speed of the rear wheel is higher than the rotation speed of the drive motor 131, only the roller rotates and the high speed rotation of the rear wheel is not transmitted to the drive motor 131.
Therefore, even if the roller 134 is in contact with the tire 2, the running of the bicycle is not hindered, and the drive motor is not damaged.

【0024】バネ14は、前記ローラー134がタイヤ
2と接触した状態を保証するために固定部12と駆動部
13とが所定の間隔に位置される状態に付勢するもので
ある。図1においては、このバネ14を固定部12の上
面と駆動部13の上面とに取り付けた弦巻バネを示して
いるが、このバネの取り付け位置は任意に選定すること
ができ、また、このバネを棒状または板状のバネとし
て、固定部12と駆動部13との回動部を支点にして取
り付けることもできる。
The spring 14 urges the fixing portion 12 and the driving portion 13 to be located at a predetermined interval in order to ensure that the roller 134 is in contact with the tire 2. FIG. 1 shows a helical spring in which the spring 14 is mounted on the upper surface of the fixed portion 12 and the upper surface of the drive portion 13, but the mounting position of the spring can be arbitrarily selected. May be attached as a rod-shaped or plate-shaped spring, with the rotating portion between the fixed portion 12 and the driving portion 13 as a fulcrum.

【0025】図3(B)のように後輪の中心点Oとロー
ラーの中心点Xとの軸線を直線上にした場合は、タイヤ
2にローラーを圧接させるためには矢印のようなタイヤ
方向に対する強力な押力が必要となる。これに対して、
本発明においては、図3(A)のように支点P(固定部
と駆動部との回動部)を設けることにより、支点Pとロ
ーラーの中心点Xとの軸線を、支点Pと後輪の中心点O
との軸線から変位させている。これにより、本発明によ
れば、後輪に負荷が掛かれば掛かる程、即ち後輪の低速
回転時には、駆動モータ131からの駆動力に応じてロ
ーラー134はタイヤ2に食い込む方向(上方矢印)に
変位しタイヤ2に強く押しつけられる。このため、ロー
ラーはタイヤとスリップせず駆動力が有効に伝達され
る。逆に、駆動モータによる補助駆動を受けずにフリー
に走行する場合、即ち後輪の高速回転時には、バネ14
の付勢に反撥してローラーはタイヤ2から逃げる方向
(下方矢印)に変位するので後輪の回転の負荷となりに
くい。即ち、ローラーはタイヤに接触していても自転車
の走行の障害とはならない。
When the axis between the center point O of the rear wheel and the center point X of the roller is linear as shown in FIG. 3B, in order to press the roller against the tire 2, the tire direction as indicated by an arrow is taken. A strong pressing force is required. On the contrary,
In the present invention, by providing a fulcrum P (a rotating portion between a fixed portion and a driving portion) as shown in FIG. Center point O
And displaced from the axis. Thus, according to the present invention, as the load is applied to the rear wheel, that is, when the rear wheel rotates at a low speed, the roller 134 moves in the direction of cutting into the tire 2 (upward arrow) according to the driving force from the drive motor 131. It is displaced and pressed strongly against the tire 2. For this reason, the driving force is effectively transmitted without the roller slipping on the tire. On the other hand, when the vehicle runs free without receiving the auxiliary drive by the drive motor, that is, when the rear wheels rotate at high speed,
The roller is displaced in the direction of escaping from the tire 2 (downward arrow) in opposition to the urging of the rear wheel, so that the load of rotation of the rear wheel hardly occurs. That is, even if the rollers are in contact with the tires, they do not hinder the running of the bicycle.

【0026】また、本発明に係る電動駆動力補助装置に
は、人力トルクセンサ21、走行速度センサ22が設け
られ、これらの出力に基づいて駆動モータ131の始動
および停止ならびに駆動モータ131による補助駆動量
の制御を行う制御装置が備えられている。
The electric driving force assisting device according to the present invention is provided with a human torque sensor 21 and a traveling speed sensor 22. Based on these outputs, start and stop of the driving motor 131 and auxiliary driving by the driving motor 131. A control device for controlling the quantity is provided.

【0027】人力トルクセンサ21は人のペダルの踏力
を検出するものである。このような人力トルクセンサ2
1の構成は、電極と電極の間に例えば導電ゴムを挟み込
んだセンサ等とすることができる。本発明においては、
この人力トルクセンサを、図6(A)に示すように、自
転車等の前輪と後輪とに巻装された上方側のチェーンの
下側に接触し、かつ該チェーンを上方向に押し上げるよ
うに保持されたスプロケットホイール21Aによるもの
とすることができる。なお、このスプロケットホイール
21Aはシャフトを介して前記固定部12の上面、側面
等の適宜部位に固定されている。
The human torque sensor 21 detects the pedaling force of a human pedal. Such a human torque sensor 2
The first configuration can be a sensor or the like in which, for example, conductive rubber is interposed between electrodes. In the present invention,
As shown in FIG. 6 (A), this human-powered torque sensor is brought into contact with the lower side of an upper chain wound around a front wheel and a rear wheel of a bicycle or the like, and pushes the chain upward. It may be based on the held sprocket wheel 21A. The sprocket wheel 21A is fixed to an appropriate portion such as an upper surface or a side surface of the fixing portion 12 via a shaft.

【0028】このようなスプロケットホイールは回転動
するチェーンに噛み合わせて取り付けるものであり、ス
プロケットホイールをチェーンに取り付けた場合に該チ
ェーンの円滑な回転を保証する必要があるために、スプ
ロケットホイールの最小サイズには限界がある。したが
って、図6(B)に示すように、チェーンケース9を装
着した自転車のチェーンの上側にスプロケットホイール
を取り付ける従来の方式では、チェーンに張力が作用す
るときはスプロケットホイールが矢印のように上方に変
位するので該スプロケットホイールがチェーンケース9
と接触しないスペースを確保する必要がある。そのた
め、チェーンを撓ませるに十分な長さの特別のチェーン
を別途用意する必要がある。
Such a sprocket wheel is mounted so as to mesh with a rotating chain, and when the sprocket wheel is mounted on the chain, it is necessary to guarantee smooth rotation of the chain. There are limits to size. Therefore, as shown in FIG. 6 (B), in the conventional method in which the sprocket wheel is mounted on the upper side of the bicycle chain with the chain case 9 attached thereto, when tension acts on the chain, the sprocket wheel moves upward as shown by the arrow. The sprocket wheel is displaced so that the chain case 9
It is necessary to secure a space that does not contact with Therefore, it is necessary to separately prepare a special chain long enough to bend the chain.

【0029】また、同様に図6(C)に示すような、既
に装着された長さのチェーンにスプロケットホイールを
取り付ける方式にあっては、チェーンに張力が作用した
状態では、スプロケットホイールは矢印のように上方に
変位して該スプロケットホイールがチェーンケース9に
接触しチェーンの回転に支障が生じることになる。その
ため、該スプロケットホイールが接触する部分を切除す
る等の改変がなされた特別のチェーンケースを用意する
必要がある。
Similarly, in a system in which a sprocket wheel is attached to a chain of an already installed length as shown in FIG. 6 (C), when a tension is applied to the chain, the sprocket wheel is indicated by an arrow. As described above, the sprocket wheel is displaced upward, and the sprocket wheel contacts the chain case 9 to hinder the rotation of the chain. Therefore, it is necessary to prepare a special chain case that has been modified, such as by cutting off a portion that comes into contact with the sprocket wheel.

【0030】このように、従来のスプロケットホイール
の取り付け方式では、既に装着されたチェーンやチェー
ンケースを特殊のものと取り替えるという余分な手間、
費用が必要であった。
As described above, the conventional sprocket wheel mounting method requires extra time and effort to replace an already mounted chain or chain case with a special one.
Expense was required.

【0031】これに対して、上記した図6(A)に示す
本発明に係るスプロケットホイール21Aによれば、チ
ェーンに張力が作用した状態では、該チェーンにはスプ
ロケットホイールの接触点を支点にして左右に張力が生
じる結果、スプロケットホイールは矢印に示すように下
方向に変位する。そのため、スプロケットホイールとチ
ェーンケースとの間隔を特別に確保する必要がない。し
たがって、チェーンケースが装着された自転車であって
も、そのチェーンケースはもちろんチェーンも取り替え
る必要がなく、既存の自転車等に簡易に取り付けること
が可能となる。
On the other hand, according to the sprocket wheel 21A according to the present invention shown in FIG. 6A, when tension is applied to the chain, the sprocket wheel contacts the chain with the contact point of the sprocket wheel as a fulcrum. As a result of left and right tension, the sprocket wheel is displaced downward as indicated by the arrow. Therefore, it is not necessary to secure a special space between the sprocket wheel and the chain case. Therefore, even if the bicycle is equipped with a chain case, it is not necessary to replace the chain as well as the chain case, and the bicycle can be easily attached to an existing bicycle or the like.

【0032】本発明においては、前述したようにチェー
ンに対して張力が作用すると、スプロケットホイールは
下方向に変位する点に着目して、下方向への変化を検出
して人のペダルの踏力(人力トルク)を検出しようとす
るものである。すなわちスプロケットホイール21Aを
このように構成することにより人力トルクセンサとして
採用するものである。
In the present invention, as described above, when the tension acts on the chain, the sprocket wheel is displaced in the downward direction. It is intended to detect human-powered torque. That is, by configuring the sprocket wheel 21A as described above, the sprocket wheel 21A is employed as a human-powered torque sensor.

【0033】また、本発明における人力トルクセンサ2
1としては、前記スプロケットホイール21Aの他に、
例えば、図5に示すように、クランク(21B)、クラ
ンク軸(21C)、チェーンの上側(21D)等に取り
付け撓みや上昇の変化を該導電ゴムの電気抵抗の変化と
して検出し、ペダルの踏力の検出を行うことができる。
なお、ここで採用するセンサとしては導電ゴム式に限ら
れず、セラミック振動子の外力に対する共振周波数の変
化の利用、ストレインゲージのように外力に対する電気
抵抗の変化の利用等、外力の変化を電気的出力の変化と
して導出できるものであればいずれでも採用可能であ
る。
The human torque sensor 2 according to the present invention
1, as well as the sprocket wheel 21A,
For example, as shown in FIG. 5, a change in flexure or rise attached to a crank (21B), a crankshaft (21C), the upper side (21D) of a chain, or the like is detected as a change in the electric resistance of the conductive rubber, and the pedaling force of the pedal is detected. Can be detected.
Note that the sensor used here is not limited to the conductive rubber type, and changes in external force are electrically detected, for example, by using the change in resonance frequency with respect to the external force of a ceramic vibrator, or by using the change in electric resistance with respect to an external force like a strain gauge. Any one that can be derived as a change in output can be adopted.

【0034】このようにして検出された人力のトルクを
表す信号を加味して駆動モータ131の駆動状態を制御
することにより、補助駆動力が人力以上にならないよう
に駆動モータの出力量を制御すると共に、人力(ペダル
の踏力)の負荷が大きい場合には駆動モータの出力量を
大きくし、負荷が小さい場合には出力量を小さくするこ
とができる。したがって、乗り心地、運転効率、安全走
行に対応した優れた適切な運用が可能となる。
By controlling the drive state of the drive motor 131 in consideration of the signal representing the human-powered torque detected in this manner, the output amount of the drive motor is controlled so that the auxiliary drive power does not exceed the human power. In addition, the output of the drive motor can be increased when the load of human power (pedal force of the pedal) is large, and the output can be reduced when the load is small. Therefore, excellent and appropriate operation corresponding to ride comfort, driving efficiency, and safe driving can be performed.

【0035】走行速度センサ22は自転車の走行速度を
表す信号を適切に検出するものである。この走行速度セ
ンサ22は、例えば、図5に示すように、超音波センサ
や光電センサ等を用いて地表に向けて超音波を放射し、
受信反射波のドップラー効果から車速を検出するもの
(22B)、前輪(又は後輪)のハブ内に組み込まれた
発電機またはパルス発生器で車輪回転数から車速を検出
するもの(22C)、車輪のスポークの本数を光電的ま
たは磁気的に計数して車速を検出するもの(22D)、
車輪のリムに付されたマークの移動速度から車輪回転数
を割り出し車速を検出するもの(22E)等により走行
速度を検出することができる。また、上記したチェーン
に接触して取り付けられた人力トルク検出用センサとし
てのスプロケットホイール21Aの回転を磁気センサ等
で検出して走行速度を検出することもできる。このセン
サの検出結果により走行速度に相応したきめ細かな駆動
モータによる駆動量を補給することができる。
The running speed sensor 22 detects a signal indicating the running speed of the bicycle appropriately. The traveling speed sensor 22 emits ultrasonic waves toward the ground using an ultrasonic sensor or a photoelectric sensor, for example, as shown in FIG.
One that detects the vehicle speed from the Doppler effect of the received reflected wave (22B), one that detects the vehicle speed from the number of wheel revolutions using a generator or a pulse generator incorporated in the front wheel (or rear wheel) hub (22C), Detecting the vehicle speed by photoelectrically or magnetically counting the number of spokes (22D),
The traveling speed can be detected by, for example, a device (22E) that determines the wheel rotation speed from the moving speed of the mark attached to the rim of the wheel and detects the vehicle speed. The traveling speed can also be detected by detecting the rotation of the sprocket wheel 21A as a sensor for detecting a human-powered torque attached in contact with the above-mentioned chain with a magnetic sensor or the like. Based on the detection result of this sensor, it is possible to replenish the drive amount by the fine drive motor corresponding to the traveling speed.

【0036】図4は、これら各センサ21、22を使用
した実施の形態の制御ブロック図である。この制御回路
は、比較部23、記憶部24、演算部25、駆動制御部
26を備えている。比較部23は、人力トルクセンサ2
1、走行速度センサ22の出力を比較し、さらにモータ
回転センサ28の出力を勘案して対応する出力を発生す
るものである。
FIG. 4 is a control block diagram of an embodiment using these sensors 21 and 22. This control circuit includes a comparison unit 23, a storage unit 24, a calculation unit 25, and a drive control unit 26. The comparison unit 23 includes the human-powered torque sensor 2
1. The output of the traveling speed sensor 22 is compared, and a corresponding output is generated in consideration of the output of the motor rotation sensor 28.

【0037】記憶部24は、自転車等の運転状況に応じ
て駆動モータを最適駆動させるために必要なデータを記
憶しておくものであり、このデータには、人力に対する
補助駆動力の比率の他に使用環境に適合する制御条件、
例えば上り坂、下り坂、平坦路における加速、制動に伴
う減速等に適合するデータ等を記憶しておく。このよう
な記憶データと、前述の比較部23の出力から得られる
信号とを演算部25において演算し、その演算結果に基
づいて駆動制御部26によって駆動モータ131の始動
および停止ならびに駆動モータによる補助駆動量の制御
を行うものである。従って、乗り手に違和感を持たせ
ず、かつ自転車の安全な走行が可能となる。
The storage unit 24 stores data necessary for optimally driving the drive motor in accordance with the driving situation of the bicycle or the like. Control conditions suitable for the usage environment,
For example, data suitable for acceleration on uphills, downhills, flat roads, deceleration due to braking, and the like are stored. Such storage data and a signal obtained from the output of the comparison unit 23 are calculated in the calculation unit 25, and the drive control unit 26 starts and stops the drive motor 131 and assists the drive motor 131 based on the calculation result. This is for controlling the driving amount. Therefore, the rider does not feel uncomfortable and the bicycle can run safely.

【0038】図7〜図9は本発明に係る電動駆動力補助
装置に摩擦を利用した自動変速機構15を付加した実施
の形態を説明する図である。図に示すように、本実施例
においては、ローラー134側に2個のタイミングプー
リー135A、135Bを備え、駆動モータ131側に
2個のタイミングプーリー132A、132Bを備えて
おり、タイミングプーリー135Aと132A、タイミ
ングプーリー135Bと132Bとは、それぞれタイミ
ングベルト136A、136Bにより巻装されている。
FIGS. 7 to 9 illustrate an embodiment in which an automatic transmission mechanism 15 utilizing friction is added to the electric driving force assisting device according to the present invention. As shown in the drawing, in the present embodiment, two timing pulleys 135A and 135B are provided on the roller 134 side, and two timing pulleys 132A and 132B are provided on the drive motor 131 side, and the timing pulleys 135A and 132A are provided. The timing pulleys 135B and 132B are wound around timing belts 136A and 136B, respectively.

【0039】図8、9に示すように、ローラー134側
のタイミングプーリー135Aは、該ローラーの回転軸
34側にスリーブベアリング39を配設しローラーの回
転軸34に対して回転自在に取り付けられている。ま
た、プーリー135Aの両側面には摩擦リング35が形
成されている。摩擦リング35は一定の条件下にあって
はタイミングプーリー135Bの一方の側面およびフラ
ンジ36と摩擦するように構成されている。このプーリ
ー135Aは、フランジ36を介して皿バネ37により
タイミングプーリー135Bに対してボルト38で締め
つけられている。このフランジ36はプーリー135A
の摩擦リング35との摩擦面を形成すると共にタイミン
グベルト136Aのズレを阻止するものである。これに
対して、一方のタイミングプーリー135Bは該ローラ
ーの回転軸34に固着されており、常にローラーと一緒
に回転するものである。
As shown in FIGS. 8 and 9, the timing pulley 135A on the roller 134 is provided with a sleeve bearing 39 on the rotating shaft 34 side of the roller, and is rotatably mounted on the rotating shaft 34 of the roller. I have. Further, friction rings 35 are formed on both side surfaces of the pulley 135A. The friction ring 35 is configured to rub against one side surface of the timing pulley 135B and the flange 36 under certain conditions. The pulley 135A is fastened to the timing pulley 135B with a bolt 38 by a disc spring 37 via a flange 36. This flange 36 is a pulley 135A
And a friction surface with the friction ring 35 is formed, and the displacement of the timing belt 136A is prevented. On the other hand, one timing pulley 135B is fixed to the rotating shaft 34 of the roller, and always rotates together with the roller.

【0040】また、駆動モータ131側のタイミングプ
ーリー132Aは該モータの回転軸32に固着されてモ
ータと一緒に回転するものである。一方のタイミングプ
ーリー132Bは前記プーリー132Aよりも径が小さ
く、ワンウエイクラッチ機構により構成されており、該
モータの回転軸32に一方向のみに回転自在に取り付け
られている。
The timing pulley 132A on the drive motor 131 side is fixed to the rotating shaft 32 of the motor and rotates together with the motor. One of the timing pulleys 132B has a smaller diameter than the pulley 132A, is constituted by a one-way clutch mechanism, and is attached to the rotating shaft 32 of the motor so as to be rotatable in only one direction.

【0041】なお、本実施の形態ではタイミングプーリ
ーをローラー側と駆動モータ側のそれぞれに2個ずつ配
設した場合を説明したが、配設するプーリーの数はこれ
に限定されるものではなく、上記のような構成のタイミ
ングプーリーを3個以上ずつ組み合わせる構成とするこ
ともできる。このように多数のプーリーを組み合わせる
ことにより、よりきめ細かな変速の制御が可能となる。
In this embodiment, a case has been described where two timing pulleys are provided on each of the roller side and the drive motor side. However, the number of pulleys provided is not limited to this. A configuration in which three or more timing pulleys having the above configuration are combined may be employed. By combining a large number of pulleys in this way, finer shift control can be performed.

【0042】このような構成の自動変速機構15の動作
を説明する。ここでは説明の便宜上、プーリー135
A、135B、132Aの回転数を同一とし、プーリー
132Bの回転数をプーリー135Bの回転数の1/2
として説明する。いま、ローラー134の負荷回転力に
対して摩擦リング35による摩擦力が十分に大きいとす
れば、ローラー134の回転数を仮に2000rpmと
した場合、プーリー135B、135A、132Aの回
転数は同一となる。このときプーリー132Bの回転数
は、モータの回転軸32に対する相対値は2000rp
mであるが、4000rpmとなる。
The operation of the automatic transmission mechanism 15 having such a configuration will be described. Here, for convenience of explanation, pulley 135
A, 135B, and 132A have the same rotation speed, and the rotation speed of the pulley 132B is 1 / of the rotation speed of the pulley 135B.
It will be described as. Now, assuming that the frictional force of the friction ring 35 is sufficiently large with respect to the load rotational force of the roller 134, if the rotational speed of the roller 134 is 2,000 rpm, the rotational speeds of the pulleys 135B, 135A, 132A are the same. . At this time, the rotation number of the pulley 132B is 2000 rpm relative to the rotation shaft 32 of the motor.
m, but 4000 rpm.

【0043】一方、ローラー134の負荷が大きくなり
プーリー135Bの回転数が1000rpmに低下し、
摩擦リング35による摩擦力を越えたとすれば、プーリ
ー135Aは135Bに対してスリップすることにな
る。ここでモータ側のプーリー132Aが2000rp
mで回転していてもプーリー135Aはスリップしてロ
ーラーの回転数は1000rpmとなる。この場合、プ
ーリー132Bのモータの回転軸32に対する相対速度
は0となり、モータの回転動力はこのプーリー132B
からプーリー135Bに伝達される。したがって、モー
タ131は効率の良い高回転を維持しながらプーリー1
35Bに低速回転を与えることになる。
On the other hand, the load on the roller 134 increases, and the rotation speed of the pulley 135B decreases to 1000 rpm.
If the frictional force of the friction ring 35 is exceeded, the pulley 135A slips with respect to 135B. Here, the pulley 132A on the motor side is set at 2000 rpm.
m, the pulley 135A slips and the rotation speed of the roller becomes 1000 rpm. In this case, the relative speed of the pulley 132B with respect to the rotary shaft 32 of the motor is 0, and the rotational power of the motor is
To the pulley 135B. Therefore, the motor 131 maintains the efficient high rotation while pulley 1
35B will be given low speed rotation.

【0044】上記の構成の自動変速手段15によれば、
摩擦を利用するものであるため速度切替え時のショック
が少なく、歯車等の外部機構を必要とせず、また皿バネ
37の締めつけ量を調節することにより容易に速度切替
えレベルを調整できる。したがって、装置を複雑にする
ことがなく、自転車の乗り心地を損なうこともない。
According to the automatic transmission means 15 having the above structure,
Since friction is used, there is little shock at the time of speed switching, no external mechanism such as a gear is required, and the speed switching level can be easily adjusted by adjusting the amount of tightening of the disc spring 37. Therefore, the device is not complicated and the riding comfort of the bicycle is not impaired.

【0045】本発明に係る電動駆動力補助装置にこのよ
うな自動変速手段15を付加することにより、駆動モー
タ131の駆動力を高いトルクで得られる状態でタイヤ
に伝達することが可能となる。すなわち、駆動モータ1
31に過度の負荷をかけることなく効率よく後輪に対し
て補助駆動力を伝達することができ、消費電力を低減す
ることができる。
By adding such an automatic transmission means 15 to the electric driving force assisting device according to the present invention, the driving force of the driving motor 131 can be transmitted to the tire in a state where the driving force can be obtained with a high torque. That is, the drive motor 1
The auxiliary driving force can be efficiently transmitted to the rear wheels without applying an excessive load to the motor 31, and power consumption can be reduced.

【0046】次に、上記構成を備えた本発明に係る電動
駆動力補助装置の動作について説明する。自転車の走行
を開始させる、すなわち人力でペダルに踏力を加えてク
ランクを回転させることにより、駆動モータ131が始
動し、ローラー134はタイヤ2に食い込む方向に変位
しローラーはタイヤに強く圧接する。なお、この場合自
動変速手段15を作動させると、モータの回転動力はプ
ーリー132Bからプーリー135Bに伝達されること
になり、低速で高いトルクが必要な場合でも大きな電力
を消費することなくモータを駆動させることができる。
Next, the operation of the electric driving force assisting device according to the present invention having the above configuration will be described. By starting running of the bicycle, that is, by applying pedaling force to the pedal and rotating the crank, the drive motor 131 is started, the roller 134 is displaced in a direction to bite into the tire 2, and the roller is strongly pressed against the tire. In this case, when the automatic transmission means 15 is operated, the rotational power of the motor is transmitted from the pulley 132B to the pulley 135B, and the motor is driven without consuming a large amount of electric power even when a high torque is required at a low speed. Can be done.

【0047】その後、例えば、自転車の走行速度が時速
15km未満までは人力を越えない範囲で駆動モータに
よる駆動力の補給がなされる。このような自転車の走行
開始時や、自転車が走り出して間もないとき、坂道など
で人力に大きな負荷がかかる場合は、駆動モータによる
比較的大きな駆動力の補給がなされ人力による踏力を補
助するように機能し、自転車を楽に走行させることがで
きる。
Thereafter, for example, the driving force is supplied by the driving motor within a range not exceeding the human power until the running speed of the bicycle is less than 15 km / h. When such a bicycle starts running, or when the bicycle is just starting to run, or when a large load is applied to human power on a slope or the like, a relatively large driving power is supplied by the drive motor to assist the human-powered treading power. Function, and can make a bicycle run easily.

【0048】自転車の走行速度が時速15km以上にな
ると駆動モータによる駆動力の補給は徐々に減少し、走
行速度が時速24kmになると駆動モータによる駆動力
の補給はゼロとなる。この場合、駆動エネルギーの有効
利用が可能で、かつ駆動モータの駆動によって危険速度
まで加速することがなく、自転車の安全走行が確保され
る。また、走行中に、運転者が現状以上の速度を求めな
い場合には、ペダルを踏むことを止めれば、駆動モータ
の回転が停止する。
When the running speed of the bicycle becomes 15 km / h or more, the replenishment of the driving force by the drive motor gradually decreases, and when the running speed becomes 24 km / h, the replenishment of the driving force by the drive motor becomes zero. In this case, the driving energy can be effectively used, and the driving of the driving motor does not accelerate to a dangerous speed, so that the safe running of the bicycle is ensured. In addition, when the driver does not seek a speed higher than the current speed during traveling, if the driver stops pressing the pedal, the rotation of the drive motor stops.

【0049】なお、上記の電動駆動力補助装置の使用例
では、人力駆動車として二輪の自転車に取り付けられた
例を示して説明したが、人力駆動車としては、人力によ
って移動する乗り物であれば、上記の二輪自転車に限ら
れず、三輪自転車や例えば車椅子であってもよく、車椅
子に上記電動駆動力補助装置を取り付ければ同一の効果
を奏することができる。
In the above-described example of the use of the electric driving force assisting device, an example has been described in which the vehicle is mounted on a two-wheeled bicycle as a manually driven vehicle. However, a manually driven vehicle is a vehicle that moves by human power. However, the present invention is not limited to the above-described two-wheeled bicycle, but may be a three-wheeled bicycle or, for example, a wheelchair. The same effect can be obtained by attaching the electric driving force assist device to the wheelchair.

【0050】なお、本発明に係る電動駆動力補助装置
は、装置内に泥、塵、水等が入り込むのを防止すると共
に安全性を確保するために、本装置全体をケーシングま
たはカバー内に収納する。また、本装置を駆動するため
の電力はバッテリーにより供給されるが、このバッテリ
ーは自転車のチェーンステー8、下フレーム4、後フレ
ーム5等任意の場所に取り付け固定することができる。
The electric driving force assisting device according to the present invention accommodates the entire device in a casing or a cover in order to prevent mud, dust, water and the like from entering the device and to ensure safety. I do. The power for driving the apparatus is supplied by a battery, and the battery can be attached and fixed to an arbitrary place such as the chain stay 8, the lower frame 4, and the rear frame 5 of the bicycle.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る電動駆
動力補助装置は、構造がシンプルで製造コストが低く、
自転車等への取り付けが容易であり、必要に応じて人力
駆動に対して効率よく補助駆動力を補給して人力を軽減
することができる。
As described in detail above, the electric driving force assisting device according to the present invention has a simple structure and a low manufacturing cost.
It is easy to attach to a bicycle or the like, and it is possible to efficiently supply an auxiliary driving force to a manual driving as needed and reduce the human power.

【0052】また、本発明は、外部から加えられる人
力、走行速度等をセンサにより検出し、この検出結果を
加味して補助駆動量の制御を行うことができるので、利
用者に対して適切かつ違和感のない補助駆動が可能とな
り、自転車等の安全走行を確保することができる。
Further, according to the present invention, a human power, a running speed, and the like applied from the outside are detected by a sensor, and the auxiliary drive amount can be controlled in consideration of the detection result. Auxiliary driving without discomfort becomes possible, and safe driving such as a bicycle can be ensured.

【0053】更に、自動変速機構を付加した本発明に係
る電動駆動力補助装置によれば、装置を複雑にすること
がなく、速度切替え時のショックが少ないため自転車の
乗り心地を損なうこともない。また、駆動モータに過度
の負荷をかけることなく効率よく補助駆動が可能とな
り、消費電力を低減することができる。
Further, according to the electric driving force assisting device according to the present invention to which the automatic transmission mechanism is added, the device is not complicated and the shock at the time of speed switching is small, so that the riding comfort of the bicycle is not impaired. . Further, the auxiliary drive can be efficiently performed without applying an excessive load to the drive motor, and power consumption can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電動駆動力補助装置を自転車に取
り付けた状態を示す主要構成部の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of main components showing a state where an electric driving force assisting device according to the present invention is mounted on a bicycle.

【図2】本発明に係る電動駆動力補助装置を自転車に取
り付けた状態を示す主要構成部の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of main components showing a state where the electric driving force assisting device according to the present invention is attached to a bicycle.

【図3】本発明に係る電動駆動力補助装置の変位を説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a displacement of the electric driving force assisting device according to the present invention.

【図4】本発明に係る電動駆動力補助装置に人力トルク
センサ、走行速度センサを用いた実施の形態の制御ブロ
ック図である。
FIG. 4 is a control block diagram of an embodiment using a human-powered torque sensor and a traveling speed sensor in the electric driving force assisting device according to the present invention.

【図5】人力トルクセンサ、走行速度センサの取り付け
位置の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of mounting positions of a human-powered torque sensor and a traveling speed sensor.

【図6】人力トルクセンサをスプロケットホイールによ
るものとした構成を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration in which a human-powered torque sensor is formed by a sprocket wheel.

【図7】本発明に係る電動駆動力補助装置に自動変速機
構を付加した実施の形態を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment in which an automatic transmission mechanism is added to the electric driving force assist device according to the present invention.

【図8】本発明に係る電動駆動力補助装置に自動変速機
構を付加した実施の形態の構成を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment in which an automatic transmission mechanism is added to the electric driving force assist device according to the present invention.

【図9】本発明に係る電動駆動力補助装置に自動変速機
構を付加した実施の形態のローラー側のプーリーの構成
を説明する分解図である。
FIG. 9 is an exploded view illustrating a configuration of a roller-side pulley according to an embodiment in which an automatic transmission mechanism is added to the electric driving force assist device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 タイヤ 3 タイヤカバー 4 下フレーム 5 後フレーム 6 クランク 7 クランク軸収容フレーム 8 チェーンステー 9 チェーンケース 10 電動駆動力補助装置 11 固定具、ネジ機構(固定手段) 12 固定部 13 駆動部 14 バネ(バネ手段) 21、21A、21B、21C 人力トルクセンサ 22、22A、22B、22C、22D 走行速度セ
ンサ 23 比較部(比較手段) 24 記憶部(記憶手段) 25 演算部(演算手段) 26 駆動制御部(駆動制御手段) 28 モータ電流センサ 32 駆動モータの回転軸 34 ローラーの回転軸 35 摩擦リング 36 フランジ 37 皿バネ 38 ボルト 39 スリーブベアリング 111 台座 131 駆動モータ 132 駆動モータのプーリー 134 ローラー 135 ローラーのプーリー 135A、135B、132A、132B タイミン
グプーリー 136 ベルト、チェーン(タイミングベルト) 136A、136B タイミングベルト
2 Tire 3 Tire Cover 4 Lower Frame 5 Rear Frame 6 Crank 7 Crankshaft Housing Frame 8 Chain Stay 9 Chain Case 10 Electric Driving Force Auxiliary Device 11 Fixing Tool, Screw Mechanism (Fixing Means) 12 Fixed Part 13 Drive Part 14 Spring (Spring) Means) 21, 21A, 21B, 21C Human-powered torque sensor 22, 22A, 22B, 22C, 22D Running speed sensor 23 Comparison unit (comparison unit) 24 Storage unit (storage unit) 25 Operation unit (operation unit) 26 Drive control unit ( Drive control means) 28 Motor current sensor 32 Rotary shaft of drive motor 34 Rotary shaft of roller 35 Friction ring 36 Flange 37 Disc spring 38 Bolt 39 Sleeve bearing 111 Pedestal 131 Drive motor 132 Pulley of drive motor 134 Roller 135 Roller pulley 135A , 135B, 132A, 132B Timing pulley 136 belt, chain (timing belt) 136A, 136B Timing belt

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自転車等の人力駆動車に装着され、タイ
ヤ接触駆動方式により人力駆動を補助する電動駆動力補
助装置において、人力駆動車本体に固定するための固定
手段(11)を有する固定部(12)と、前記固定部
(12)に回動可能に取り付けられ、駆動モータ(13
1)と、タイヤ(2)に圧接して後輪を補助駆動するロ
ーラー(134)とを有し、該駆動モータ(131)の
回転を該ローラー(134)に伝達する、駆動モータの
プーリー(132)とローラーのプーリー(135)と
がベルトまたはチェーン(136)により巻装されてな
る駆動部(13)と、前記ローラー(134)がタイヤ
(2)と接触した状態を保証するために前記固定部(1
2)と駆動部(13)とが所定の間隔に位置するように
付勢するバネ手段(14)と、を備えることを特徴とす
る電動駆動力補助装置。
1. An electric driving force assisting device mounted on a human-powered vehicle such as a bicycle and assisting manual driving by a tire contact driving method, a fixing portion having fixing means (11) for fixing to a human-powered vehicle main body. (12) and a drive motor (13) rotatably attached to the fixed portion (12).
1) and a roller (134) for auxiliary driving of the rear wheel by pressing against the tire (2) and transmitting the rotation of the driving motor (131) to the roller (134). 132) and a roller pulley (135) wound around a belt or a chain (136), and a driving unit (13), and the roller (134) is in contact with the tire (2) in order to ensure a state of contact with the tire (2). Fixed part (1
2) An electric driving force assisting device comprising: a spring means (14) for urging the drive unit (13) to be positioned at a predetermined interval.
【請求項2】 人力のトルクを検出するための人力トル
クセンサ(21)と、走行速度を検出するための走行速
度センサ(22)と、これらから得られる信号出力とモ
ータ回転を比較する比較手段(23)と、人力に対する
補助駆動力の比率や使用環境に適合する制御条件を記憶
する記憶手段(24)と、前記比較手段(23)の出力
と前記記憶手段(24)の出力とを演算する演算手段
(25)と、前記演算手段(25)の出力により駆動を
制御する駆動制御手段(26)と、を備え、前記駆動制
御手段(26)の出力に基づいて、駆動モータ(13
1)の始動および停止ならびに駆動モータ(131)に
よる補助駆動量の制御を行うことを特徴とする請求項1
に記載の電動駆動力補助装置。
2. A human-power torque sensor (21) for detecting a human-powered torque, a traveling-speed sensor (22) for detecting a traveling speed, and a comparison means for comparing a signal output obtained from these with a motor rotation. (23), a storage means (24) for storing a control condition suitable for a ratio of an auxiliary driving force to a human power and a use environment, and an output of the comparison means (23) and an output of the storage means (24) are calculated. A driving motor (13) based on the output of the drive control means (26), and a drive control means (26) for controlling the drive by the output of the calculation means (25).
2. The method according to claim 1, further comprising the steps of: starting and stopping in 1) and controlling an auxiliary driving amount by a driving motor.
3. The electric driving force assisting device according to claim 1.
【請求項3】 前記人力トルクセンサ(21)が、前輪
と後輪とに巻装された上方側のチェーンの下側に接触
し、かつ該チェーンを上方向に押し上げるように保持さ
れたスプロケットホイール(21A)によるものである
ことを特徴とする請求項2に記載の電動駆動力補助装
置。
3. A sprocket wheel in which the human-powered torque sensor (21) is in contact with the lower side of an upper chain wound around a front wheel and a rear wheel, and is held so as to push the chain upward. The electric driving force assisting device according to claim 2, wherein (21A) is used.
【請求項4】 人力駆動車本体に固定するための前記固
定手段(11)は、ボルト・ナットからなるネジ機構で
構成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
に記載の電動駆動力補助装置。
4. The electric motor according to claim 1, wherein said fixing means for fixing to a manually driven vehicle body is constituted by a screw mechanism comprising a bolt and a nut. Driving force assist device.
【請求項5】 前記後輪を補助駆動するローラー(13
4)は、金属製または硬質プラスチック製であり、その
表面が内側方向に湾曲してなり、該表面には一定間隔の
溝切りまたは滑り止め材の埋め込みが施されていること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電動駆
動力補助装置。
5. A roller (13) for assisting driving of the rear wheel.
4) is made of metal or hard plastic, the surface of which is curved inward, and the surface is provided with a groove or anti-slip material at regular intervals. Item 5. The electric driving force assisting device according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】 前記駆動モータのプーリー(132)と
ローラーのプーリー(135)とがタイミングベルトに
より巻装されることを特徴とする請求項1乃至5のいず
れかに記載の電動駆動力補助装置。
6. The electric driving force assisting device according to claim 1, wherein a pulley (132) of the driving motor and a pulley (135) of a roller are wound around a timing belt. .
【請求項7】 前記ローラーのプーリー(135)が、
ワンウエイクラッチ機構により構成されることを特徴と
する請求項1乃至6のいずれかに記載の電動駆動力補助
装置。
7. The roller pulley (135)
The electric driving force assisting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the electric driving force assisting device is configured by a one-way clutch mechanism.
【請求項8】 請求項1乃至7に記載された電動駆動力
補助装置が、さらに自動変速手段(15)を備えている
ことを特徴とする電動駆動力補助装置。
8. An electric driving force assisting device according to claim 1, further comprising an automatic transmission means (15).
【請求項9】 前記自動変速手段(15)は、前記ロー
ラー(134)側に、該ローラーの回転軸(34)に回
転自在に取り付けられ両側面に摩擦リング(35)を形
成したプーリーであって、フランジ(36)を介して皿
バネ(37)によりタイミングプーリー(135B)に
対して締めつけられたタイミングプーリー(135A)
と、該ローラーの回転軸(34)に固着されたタイミン
グプーリー(135B)と、を備え、前記駆動モータ
(131)側に、該モータの回転軸(32)に固着され
たタイミングプーリー(132A)と、該タイミングプ
ーリー(132A)よりも径が小さくワンウエイクラッ
チ機構により構成されたプーリーであって、該モータの
回転軸(32)に一方向にのみ回転自在に取り付けられ
たタイミングプーリー(132B)と、を備え、前記タ
イミングプーリー(135A)とタイミングプーリー
(132A)、タイミングプーリー(135B)とタイ
ミングプーリー(132B)とは、それぞれタイミング
ベルト(136A、136B)により巻装され、摩擦リ
ング(35)による摩擦を利用して変速の制御を行うこ
とを特徴とする請求項8に記載の電動駆動力補助装置。
9. The automatic transmission means (15) is a pulley having a friction ring (35) formed on both sides thereof so as to be rotatably mounted on a rotation shaft (34) of the roller (134) on the roller (134) side. And the timing pulley (135A) fastened to the timing pulley (135B) by the disc spring (37) via the flange (36).
And a timing pulley (135B) fixed to a rotation shaft (34) of the roller, and a timing pulley (132A) fixed to the rotation shaft (32) of the motor on the drive motor (131) side. A timing pulley (132B) having a diameter smaller than that of the timing pulley (132A) and constituted by a one-way clutch mechanism, the timing pulley (132B) being rotatably attached to the rotation shaft (32) of the motor only in one direction. The timing pulley (135A) and the timing pulley (132A), and the timing pulley (135B) and the timing pulley (132B) are wound by timing belts (136A and 136B), respectively, and are driven by a friction ring (35). The shift control is performed using friction. Electric driving force assisting device according to.
【請求項10】 人力駆動車が、自転車であることを特
徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の電動駆動力
補助装置。
10. The electric driving force assisting device according to claim 1, wherein the manually driven vehicle is a bicycle.
JP10267587A 1998-09-22 1998-09-22 Motor drive power assist unit Pending JP2000095177A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10267587A JP2000095177A (en) 1998-09-22 1998-09-22 Motor drive power assist unit
CN 99107375 CN1248536A (en) 1998-09-22 1999-05-18 Electric driving force auxiliary device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10267587A JP2000095177A (en) 1998-09-22 1998-09-22 Motor drive power assist unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000095177A true JP2000095177A (en) 2000-04-04

Family

ID=17446843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10267587A Pending JP2000095177A (en) 1998-09-22 1998-09-22 Motor drive power assist unit

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2000095177A (en)
CN (1) CN1248536A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005105222A1 (en) * 2004-04-27 2005-11-10 Mitsubishi Electric Engineering Company, Limited Exercise therapy device
JP2006527853A (en) * 2003-06-17 2006-12-07 スピンパワー ビー.ブイ. Transmission system and method for measuring its driving force
US20130225360A1 (en) * 2010-10-29 2013-08-29 Günther Hirn Electric Drive for a Bicycle
WO2017040811A1 (en) * 2014-09-03 2017-03-09 GeoOrbital Inc. Powered wheel assemblies and control systems
GB2559626A (en) * 2017-02-14 2018-08-15 Revolutionworks Ltd Drive apparatus
CN113654813A (en) * 2021-09-23 2021-11-16 合肥工业大学 Automobile wheel edge motor drive control test bed

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102877423B (en) * 2012-10-20 2014-10-15 荣乌高速公路潍坊管理处 Automatic road cone placing and recycling device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006527853A (en) * 2003-06-17 2006-12-07 スピンパワー ビー.ブイ. Transmission system and method for measuring its driving force
WO2005105222A1 (en) * 2004-04-27 2005-11-10 Mitsubishi Electric Engineering Company, Limited Exercise therapy device
US7641599B2 (en) 2004-04-27 2010-01-05 Mitsubishi Electric Engineering Company, Limited Exercise therapy device
US20130225360A1 (en) * 2010-10-29 2013-08-29 Günther Hirn Electric Drive for a Bicycle
WO2017040811A1 (en) * 2014-09-03 2017-03-09 GeoOrbital Inc. Powered wheel assemblies and control systems
US10076954B2 (en) 2014-09-03 2018-09-18 Geo Orbital Inc. Self-powered planetary orbital wheel assemblies
US11220173B2 (en) 2014-09-03 2022-01-11 GeoOrbital Inc. Powered wheel assemblies and control systems
GB2559626A (en) * 2017-02-14 2018-08-15 Revolutionworks Ltd Drive apparatus
CN113654813A (en) * 2021-09-23 2021-11-16 合肥工业大学 Automobile wheel edge motor drive control test bed

Also Published As

Publication number Publication date
CN1248536A (en) 2000-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6015021A (en) Electrically assisted vehicle
JP3642364B2 (en) Bicycle regeneration control device with auxiliary power
JP5818814B2 (en) Motor with built-in torque sensor
EP1886913B1 (en) Electrically assisted bicycle
US5819867A (en) Electrically powered bicycle
CA2189203C (en) Electrically assisted vehicle
EP0743238B1 (en) Pedaling force detecting device of a motor assisted bicycle
JP3468843B2 (en) Bicycle with electric motor and control method therefor
US11772740B2 (en) Power train for a pedal vehicle
US6412800B1 (en) Universal kit for the application of an electric motor on a standard bicycle transforming same bicycle into a bicycle with pedal assist from the electric motor
JP2000095177A (en) Motor drive power assist unit
JPH11303953A (en) Driving force transmission device
JP2000142544A (en) Electric traveling vehicle
JPH08113184A (en) Motor driven bicycle
JP2000006875A (en) Motor driving force assisting device
JPH06211179A (en) Power assist bicycle
KR19980024945U (en) bicycle
GB2193936A (en) Electrically assisted pedal vehicle
JPH10119872A (en) Auxiliary power supply device for bicycle
JP3009368B2 (en) Electric bicycle
JP2670245B2 (en) Driving force transmission wheel for mobile equipment drive
JP2670244B2 (en) Mobile equipment drive
KR200182092Y1 (en) A bicycle adhered motor
KR20130078846A (en) Electric bicycle driving kit
EP1132286A2 (en) Kit system for electrically assisted bicycles