(54)【考案の名称】電動車の非接触式トルクセンサ機構

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図2

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、電動車の非接触式トルクセンサ機構に関するものであり、さらに詳しくは、フットコントロール(足による制御)により電動車の前進速度を制御する、電動アシスト車の非接触式トルクセンサ機構に関するものである。

【従来の技術】

【0002】
従来の電動車は、スロットルを握って回転させることにより前進速度を制御することができる自動二輪車の操縦に似た方式が採用されているため、多くの国では未だに自動二輪車の一種と見なされており、ナンバープレートを取得し、試験に合格して免許証を取得した後でなければ公道で運転することができなかった。
【0003】
そのため、電動車の使用者は非常に少なかった。重要な点としては、操作方式が自動二輪車と略同じであるというだけで、運転に必要なハードルが高く、環境汚染の防止に貢献することが困難であった。従って、足でペダルをこいで動力を発生させるとともに、ホイールモータを同期制御して出力を変えることにより前進速度を変えることができる電動車の非接触式トルクセンサ機構が開発されているが、フットコントロール方式は、一般に規定の基準を満たすものではなかった。
特表2012−50283号公報(特許文献1)には、小型電動車における中間取付けモータ駆動装置が記載されているが、非接触式トルクセンサ機構については十分な開示がない。

【効果】

【0012】
本考案は、前記の通りの構成からなり、足による制御方式に変更したことにより運転操作を安定して効果的に行うことができ、また、機構も簡素となり耐久性にも優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は、本考案の一実施形態に係る電動車の非接触式トルクセンサ機構を示す斜視図である。
【図2】図2は、本考案の一実施形態に係る電動車の非接触式トルクセンサ機構を示す分解斜視図である。
【図3】図3は、本考案の一実施形態に係る電動車の非接続式トルクセンサ構造の止めプレートの別の角度からの斜線図である。
【図4】図4は、本考案の一実施形態に係る電動車の非接触式トルクセンサ機構を示す断面図である。
【図5】図5は、本考案の一実施形態に係る電動車の非接触式トルクセンサ機構の別の角度からの断面図である。
【図6】図6は、本考案の一実施形態に係る電動車の非接触式トルクセンサ機構が捻られるときの状態を示す断面図である。

【0014】
以下、本考案の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
【0015】
図1〜図5を参照する。図1〜図5に示すように、本考案の一実施形態に係る電動車の非接触式トルクセンサ機構は、少なくともホイールモータ10、カバー20、ホールIC30、複数のばね40、第1導体リング50、第2導体リング60、止めプレート70及び歯車群80から構成される。ホイールモータ10は、回転部材11を有する。回転部材11は、殻状の収納体であり、端部に開口12が設けられ、開口12には、回転部材11内部の周側に均等に周設された磁石が配置され(図示せず)、中心部には軸受により軸心13が挿設されている。軸心13の外周には、回転部材11の内部に複数の発電コイル(図示せず)が放射状に配置され、回転部材11が回転して発電コイルが磁力線を横切ると、ホイールモータ10に誘起電圧が発生して自ら発電を行い、軸心13には、導線を貫設させる導線孔14が設けられている。カバー20は、回転部材11の開口12を覆うとともに、軸心13が固着され、カバー20の外側表面の周縁に隣接した箇所には、複数の第1収納溝21が周設されている。第1収納溝21間には、第2収納溝22が設けられている。第2収納溝22の軸心13側には、第2収納溝22に対応した第3収納溝23が設けられている。第1収納溝21の端部外側には、凸部24がそれぞれ設けられる。ホールIC30は、カバー20の第3収納溝23中に設置されるとともに、第2収納溝22に向けて牽引される検知器31と電気的に接続される。検知器31の両側には、第2収納溝22内でそれぞれ用いられる磁性体32が設けられ、ホールIC30、検知器31及び磁性体32の組合せにより物理信号を電気信号へ変換してから出力し、制御を行う。ばね40は、カバー20の第1収納溝21中に設置され、ばね40の端部をカバー20へ当接させて固定し、第1導体リング50と第2導体リング60とを同心円方式によりそれぞれ内側と外側とに設置し、第1導体リング50をホイールモータ10の軸心13へ嵌合させ、第2導体リング60を第1導体リング50の周りで回転させ、導体リング50,60の内部には、送信機能及び受信機能を備えた誘導コイルがそれぞれ周設され、誘導コイルの両端には、導体リング50,60の側部から引き出された導線51,61が取り付けられ、軸心13の導線孔14へ第1導体リング50の導線51を挿設させ、導線51と、ホイールモータ10内部に設けられたコントローラとを接続し、第2導体リング60の導線61を用いてホールIC30に接続する。止めプレート70は、カバー20と組み合わされてカバー20上に設けた各部材を封止し、止めプレート70内面のカバー20の第1収納溝21、第2収納溝22、第3収納溝23及び複数の凸部24に対応した箇所には、第1収納溝71、第2収納溝72、第3収納溝73及び複数の凸部74が設けられ、止めプレート70とカバー20との組み合わせによりばね40、磁性体32及びホールIC30が収納され、止めプレート70とカバー20とが組み合わされると、凸部24,74が同期で対応した第1収納溝71,21へ嵌入されて止めプレート70の回転を止め、ばね40の他方の端部が止めプレート70に当接される。歯車群80は、軸心13上に取り付けられるとともに、ホイールモータ10の回転部材11に接続される。
【0016】
実際に使用する際、ホイールモータ10は、軸心13により電動車のフォーク部に固設されるとともに、回転部材11上の貫通孔にスポークが挿設され、電動車のペダルを踏むと、チェーンと歯車群80との組み合わせにより回転部材11が回転され、ホイールモータ10により発電を行い、バッテリーに電気を蓄えてバックアップ用として用いることができる上、止めプレート70とカバー20との回転のずれを利用し、ばね40が圧縮されたり弾性回復力により復位したりし(図6を併せて参照)、ばね40の変形と回転角度の大きさに基づき、ホールIC30により変換してトルクを測定し、ホイールモータ10の出力を制御して変化させ、路面の状況又は所望の速度に応じて大きさが異なる動力を発生させてライダーの運転をアシストし、速度変化を手でなく足により制御することができるため、ナンバープレートを取得して免許証がなければ公道で運転できない自動二輪車と見なされることがなくなり、人々が自在に運転することができるため、市場占有率が大幅に高まり、自動車、自動二輪車の交通量を効果的に減らして環境汚染の防止に貢献することができる。
【0017】
上述したことから分かるように、本考案の電動車の非接触式トルクセンサ機構は、以下(1)〜(3)の長所を有する。
(1)ホールIC30、検知器31、磁性体32及びばね40の組み合わせにより、電動車の前進速度を制御し、手を使った制御方式から足を使った制御方式へ変えることにより従来の制御方式と全く異なる方式にして自動二輪車と見なされることがなくなるようにし、ナンバープレート及び免許証がなくとも公道で運転できるため、市場占有率の向上に寄与し、自動車、自動二輪車の交通量を効果的に減らして環境汚染の防止に貢献することができる。
(2)ホールIC30の構造は、堅固である上、小型、軽量、長寿命、装着が容易、低消費電力、高周波数、耐振といった特性を有するとともに、塵、油、水などにより汚染したり腐食したりすることを防ぐため、電動車に応用して制御センサとして用いることができる。
(3)第1導体リング50と第2導体リング60とを嵌合させることにより、ホイールモータ10から出力された電力の一部を導線51、第1導体リング50、第2導体リング60及び導線61へ順次伝え、ホールIC30が動作する際に使用し、ホールIC30により測定して変換した電気信号が導線61、第2導体リング60、第1導体リング50及び導線51を介して反対方向で出力され、ホイールモータ10のコントローラを出力動力の大きさに基づいて設計し、非接触式トルクセンサ機構を得て、電動車へスムーズに応用する。
【0018】
以上、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【0019】
10 ホイールモータ
11 回転部材
12 開口
13 軸心
14 導線孔
20 カバー
21 第1収納溝
22 第2収納溝
23 第3収納溝
24 凸部
30 ホールIC
31 検知器
32 磁性体
40 ばね
50 第1導体リング
51 導線
60 第2導体リング
61 導線
70 止めプレート
71 第1収納溝
72 第2収納溝
73 第3収納溝
74 凸部
80 歯車群

(57)【要約】

【課題】フットコントロールにより電動車の前進速度を変化させる、電動アシスト車の非接触式トルクセンサ機構を提供する。【解決手段】電動車の非接触式トルクセンサ機構は、ホイールモータ10、カバー20、ホールIC30、複数のばね40、第1導体リング50、第2導体リング60、止めプレート70及び歯車群80を備える。ホイールモータ10は、回転部材11を有する。回転部材11は、殻状の収納体であり、端部に設けられた開口12と、軸受により中心部に挿設された軸心13とを有する。歯車群80は、軸心13に取り付けられるとともに、ホイールモータ10の回転部材11に接続される。実際に使用する際、ホイールモータ10は、軸心13により電動車のフォーク部に固設されるとともに、回転部材11にスポークが挿設される。


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