(57)【要約】【課題】軽量化された自転車用電気装置を提供せんとする。【解決手段】自転車用電気装置は、ケーシング１０、ペダル軸２０、モータ軸４０、ロータアセンブリ５１、ステータアセンブリ５２、ギアアセンブリ６０、チェーンホイール７０及び制御装置８０を備えている。制御装置の回路基板８１の垂線はモータ軸と平行であるので、回路基板はロータアセンブリの側面に軸線方向に隣接して配置でき、ロータアセンブリを検知する。したがって、単一の回路基板はロータアセンブリを検知するとともに、他の構成要素との電気的接続を維持し、それによって省スペースを図り、ケーシングの軽量化を果たすことができる。ケーシングが軽量化されるので、リアホイールに対して妨げとなることが回避される。【選択図】図５
2014144768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部スペースを有するケーシングと、
前記ケーシングを貫通して装着され、前記ケーシングから突出する両端を有するペダル軸と、
前記ケーシング内に枢着されたモータ軸と、
前記ケーシング内に装着され、前記モータ軸に接続され、前記モータ軸を作動するロータアセンブリと、
前記ケーシング内に堅固に装着され、前記ロータアセンブリに対応するステータアセンブリと、
前記ケーシング内に装着され、前記ペダル軸及び前記モータ軸に接続され、前記ペダル軸又は前記モータ軸によって作動されるギアアセンブリと、
前記ギアアセンブリに接続され、前記ギアアセンブリによって作動されるチェーンホイールと、
前記ケーシング内に堅固に装着された制御装置とを備え、前記制御装置は、
前記ステータアセンブリに電気的に接続された回路基板を有し、前記回路基板は、
前記モータ軸と平行な垂線と、
前記ロータアセンブリに隣接し、前記ロータアセンブリを検知するロータ検知セグメントとを有し、前記制御装置は、
前記回路基板に電気的に接続された複数のパワースイッチ装置を有することを特徴とする自転車用電気装置。
【請求項２】
前記モータ軸は、前記ペダル軸の外周に装着されることを特徴とする請求項１記載の自転車用電気装置。
【請求項３】
前記制御装置のそれぞれのパワースイッチ装置は、
前記回路基板に平行なスイッチボディと、
前記スイッチボディ及び前記回路基板に接続され、垂直方向に折曲された複数のピンとを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自転車用電気装置。
【請求項４】
前記制御装置のそれぞれのパワースイッチ装置は、
前記ケーシングの内側面に当接する金属放熱面を有し、前記ケーシングは、
前記ケーシングの外側面に形成され、前記パワースイッチ装置の外側に配置された複数の放熱フインを有することを特徴とする請求項１から請求項３何れか１項記載の自転車用電気装置。
【請求項５】
表示装置を備え、前記表示装置は、
Ａ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄコンバータ及び前記制御装置の前記回路基板に接続されたデジタルケーブルとを有することを特徴とする請求項１から請求項４何れか１項記載の自転車用電気装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記回路基板に装着されたコンデンサを有し、
前記コンデンサ及び前記パワースイッチ装置は前記回路基板に両面にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５何れか１項記載の自転車用電気装置。
【請求項７】
前記ロータアセンブリは前記モータ軸の外周に堅固に装着され、
前記ステータアセンブリは前記ロータアセンブリの外周に装着されていることを特徴とする請求項１から請求項６何れか１項記載の自転車用電気装置。
【請求項８】
前記ケーシング内に装着され、前記ペダル軸に堅固に接続されたレシーバと、
前記ケーシング内に堅固に装着され、前記ペダル軸の外周に装着され、前記制御装置の前記回路基板に電気的に接続され、前記レシーバに対応するセンサとを備えていることを特徴とする請求項１から請求項７何れか１項記載の自転車用電気装置。
【請求項９】
前記センサは前記レシーバの外周に装着されていることを特徴とする請求項８記載の自転車用電気装置。
【請求項１０】
前記モータ軸は前記センサの外周に装着されていることを特徴とする請求項８又は請求項９記載の自転車用電気装置。
【請求項１１】
前記ギアアセンブリは、
前記ペダル軸及び前記チェーンホイールの間に装着されて、前記チェーンホイールは前記ペダル軸によって作動されるが、前記ペダル軸は前記チェーンホイールによって作動されることはないようにするワンウエイペダルクラッチと、
前記モータ軸及び前記チェーンホイールの間に装着されて、前記チェーンホイールは前記モータ軸によって作動されるが、前記モータ軸は前記チェーンホイールによって作動されることはないようにするワンウエイモータクラッチとを含むことを特徴とする請求項１から請求項１０何れか１項記載の自転車用電気装置。
【請求項１２】
前記ギアアセンブリの前記ワンウエイペダルクラッチはラチェットであり、前記ギアアセンブリの前記ワンウエイモータクラッチはワンウエイベアリングであることを特徴とする請求項１１記載の自転車用電気装置。
【請求項１３】
前記モータ軸は前記モータ軸の外側面に環状に形成されたギアを有し、
前記ギアアセンブリは、
前記ケーシング内に枢着され、前記モータ軸の前記ギアと噛合する中間ギアと、
前記中間ギアに堅固に同軸で接続された小ギアと、
前記ペダル軸の外周に装着され、前記小ギアと噛合し、前記前記チェーンホイールと噛合する大ギアとを含み、
前記ギアアセンブリの前記ワンウエイモータクラッチは前記中間ギア及び前記小ギアの間に装着されて、前記小ギアは前記中間ギアによって作動されるが、前記中間ギアは前記小ギアによって作動されることはないものであり、
前記ギアアセンブリの前記ワンウエイペダルクラッチは前記ペダル軸及び前記大ギアの間に装着されて、前記大ギアは前記ペダル軸によって作動されるが、前記ペダル軸は前記大ギアによって作動されることはないものであることを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の自転車用電気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車用電気装置に係り、特に軽量化された電気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車は人力によってのみ駆動される極めて一般的な乗り物である。自転車乗り手（バイカー）の省力化を図り、負担を軽減するために、幾つかの自転車には電気推進装置が据え付けられ、このような自転車は所謂電気（電動）自転車又は電気（電動）補助自転車と称されている。
【０００３】
慣用の電気推進装置はモータと、センサと、制御装置とを有している。モータは自転車のペダル軸近傍に装着され、ケーシングと、ロータアセンブリと、ステータアセンブリとを有する。ペダル軸の両端はケーシングから突出している。ロータアセンブリはペダル軸に堅固に装着されている。ステータアセンブリはケーシングに堅固に装着されている。ステータアセンブリが通電されるとき、ステータアセンブリは磁界を発生し、ロータアセンブリをペダル軸とともに回転させる。ペダル軸はチェーンホイール及びリアホイールを回転させ、自転車を動かす。
【０００４】
センサはペダル軸の回転速度及びトルクを計測する。制御装置はケーシング内に装着され、主回路基板と、ロータ検知回路基板とを有する。主回路基板はセンサ及びステータアセンブリに電気的に接続されている。ロータ検知回路基板の垂線はロータアセンブリの軸線と平行であり、ロータ検知回路基板はロータアセンブリに隣接している。磁気ループがロータアセンブリに軸線方向に実装されている。磁気ループは帯磁されて複数のＳ磁極及び複数のＮ磁極を有している。Ｓ磁極及びＮ磁極は環状方向に交互に配置され、Ｓ磁極及びＮ磁極は軸線方向に延びている。ロータ検知回路基板はＳ磁極及びＮ磁極のうちの１つの磁極を検知する。ステータアセンブリの磁界はロータ検知回路基板がＳ磁極又はＮ磁極の何れを検知するかに応じて変化し、このようにしてロータアセンブリはペダル軸を作動させる。
【０００５】
自転車乗り手がペダルを踏んでペダル軸を回転させると、センサはペダル軸の回転速度及びトルクを計測して回転速度及びトルクを主回路基板に伝送する。そして主回路基板はロータアセンブリの回転速度を変化させてペダル軸の回転速度と合致させ、モータによって発生した力及び自転車乗り手によって発生した力を統合して自転車乗り手が遭遇する抵抗力を軽減する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＴＷ Ｍ３９５６３６ Ｕ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、慣用の電気推進装置は次のような難点を有している。
【０００８】
第１に、制御装置の主回路基板及びロータ検知回路基板は異なる位置に実装され、したがってフラットケーブルによって互いに接続されなければならない。このため、モータはフラットケーブルに対応するのに十分な大型のものでなければならない。さらに、大型のケーシングは自転車フレームの据え付けの妨げになる。ケーシングが後方へ長く延び過ぎると、ケーシングはリアホイールの妨げともなり、自転車フレームは長く延ばさなければならないか、又はモータはその外径を小さくしなければならなくなる。しかしながら、ロータアセンブリ及びステータアセンブリの小さくされた外径ではモータの出力を低下させることにもなる。
【０００９】
第２に、制御装置の主回路基板は主回路基板の表面に垂直方向に装着された複数のパワースイッチ装置を有している。パワースイッチ装置は主回路基板上で縦方向に直立しているので、モータのケーシングはパワースイッチ装置に対応するのに十分な大型のものでなければならず、これは同様の難点をもたらす。
【００１０】
第３に、制御装置は、パワースイッチ装置の熱を放散するための複数のヒートシンクを有する。それぞれの慣用のヒートシンクは外側部分及び内側部分を有する。外側部分はケーシングの外側に取付けられる。内側部分はケーシングの内側に突出してパワースイッチ装置に接触している。ヒートシンクはネジのような或る他の構成要素によってケーシングに装着された個別の構成要素であるので、したがってモータの全体量は拡大する。他方、内側部分に対応するために、ケーシングはまた十分な大型のものでなければならない。その結果、慣用のヒートシンクはまた大容量になるという同様の難点を有する。
【００１１】
さらに、電気推進装置をともなう自転車は、通常、表示装置及び幾つかの種類の周辺装置を据え付けている。例えば、パワースタート装置、パワー調節装置、パワーオフブレーキ及びスイッチグリップシフタである。表示装置は周辺装置に接続され、周辺装置の情報を表示し、又は自転車乗り手が表示装置を操作することによって周辺装置を制御できる。
【００１２】
しかしながら、慣用の表示装置は周辺装置及び主回路基板にアナログケーブルによって接続されている。それぞれの周辺装置は先ず表示装置にアナログケーブルによって接続され、次いで表示装置は主回路基板に別のアナログケーブルによって接続されている。しかも、表示装置はそれ自体、また主回路基板に別のアナログケーブルによって接続され、よって複数のケーブルが頻繁に混線し、纏まりがなく乱れてしまう。例えば、自転車が４つの周辺装置を有するならば、４つの周辺装置は表示装置に４本のアナログケーブルを介して接続され、そして表示装置は主回路基板に５本のアナログケーブルを介して接続される。その結果、全体で９本のアナログケーブルが存在し、これではケーブルの纏まりがなく混乱が容易にもたらされ、メンテナンスが不便となる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の主目的は、軽量化、即ち小型化された自転車用電気装置を提供せんとする。
【００１４】
自転車用電気装置は、ケーシング、ペダル軸、モータ軸、ロータアセンブリ、ステータアセンブリ、ギアアセンブリ、チェーンホイール及び制御装置を有する。ペダル軸はケーシングを貫通して装着されている。モータ軸はケーシングに枢着されている。ロータアセンブリは、ケーシング内に装着され、モータ軸に接続され、モータ軸を作動する。ステータアセンブリは、ケーシング内に堅固に装着され、ロータアセンブリに対応している。ギアアセンブリは、ケーシング内に装着され、ペダル軸及びモータ軸に接続され、ペダル軸及びモータ軸によって作動される。チェーンホイールは、ギアアセンブリに接続され、ギアアセンブリによって作動される。制御装置は、ケーシング内に堅固に装着され、回路基板及び複数のパワースイッチ装置を有している。回路基板は、ステータアセンブリに電気的に接続され、ロータ検知セグメントを有する。ロータ検知セグメントは、ロータアセンブリに隣接し、ロータアセンブリを検知する。回路基板の垂線はモータ軸と平行である。パワースイッチ装置は回路基板に電気的に接続されている。
【００１５】
回路基板の垂線はモータ軸と平行であるので、回路基板はロータアセンブリの側面に軸線方向に隣接でき、ロータアセンブリを検知する。したがって、本発明の単一回路基板は慣用の主回路基板及びロータ検知回路基板を統合し、それにとって替わるものである。したがって、制御装置は慣用の主回路基板とロータ検知回路基板との間で接続されるケーブルを不要とし、それによって省スペースを図り、ケーシングの軽量化、即ち小型化を果たすことができる。ケーシングが軽量化されるので、リアホイールに対して妨げとなることが回避される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の自転車用電気装置によれば、制御装置は慣用の主回路基板とロータ検知回路基板との間で接続されるケーブルを不要とし、それによって省スペースを図り、ケーシングの軽量化、即ち小型化を果たすことができる。ケーシングが軽量化されるので、リアホイールに対して妨げとなることが回避されるという作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にしたがう自転車用電気装置の動作側面図であって、自転車フレームに装着された電気装置を示す。
【図２】図１における電気装置の推進装置の斜視図である。
【図３】図１における電気装置の推進装置の分解斜視図である。
【図４】図１における電気装置の推進装置の別の分解斜視図である。
【図５】図１における電気装置の推進装置の部分断面平面図である。
【図６】図１における電気装置の推進装置の部分分解斜視図である。
【図７】図１における電気装置の推進装置の別の部分分解斜視図である。
【図８】図１における電気装置のワンウエイペダルクラッチの分解斜視図である。
【図９】図１における電気装置のワンウエイペダルクラッチの部分断面側面図である。
【図１０】図１における電気装置の表示装置の動作斜視図であって、自転車フレームに装着された表示装置を示す。
【図１１】図１における電気装置の機能ダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の自転車用電気装置を実施の形態例について図面に基づき説明する。
【００１９】
図１−図５を参照すると、本発明にしたがう自転車用電気装置は推進装置を備えている。好ましい実施の形態例において、電気装置はさらに表示装置９０を備えている。推進装置は、ケーシング１０、ペダル軸２０、モータ軸４０、ロータアセンブリ５１、ステータアセンブリ５２、ギアアセンブリ６０、チェーンホイール７０及び制御装置８０を備えている。好ましい実施の形態例において、推進装置はさらにレシーバ３１及びセンサ３２を備えている。
【００２０】
図２−図４及び図６を参照すると、ケーシング１０は内部スペースを有している。好ましい実施の形態例において、ケーシング１０は左ケーシング１１、中央ケーシング１２及び右ケーシング１３を有している。左ケーシング１１及び右ケーシング１３は中央ケーシング１２の両側にそれぞれ装着されている。ケーシング１０の内部スペースは左ケーシング１１、中央ケーシング１２及び右ケーシング１３の間に形成されている。ケーシング１０は左ケーシング１１の外側面に形成された複数の放熱フイン１１１を有している。ケーシング１０は中央ケーシング１２の外側面に形成された３個のフレームコネクタ１２１を有している。フレームコネクタ１２１は、図６に示されているように中央ケーシング１２の上部から前部にかけてフレームコネクタ１２１間の間隔で形成されている。ケーシング１０は左ケーシング１１及び中央ケーシング１２の上部に亘って形成されたケーブル孔１２２を有している。
【００２１】
図５−図７を参照すると、ペダル軸２０はケーシング１０を貫通して装着され、ケーシング１０から突出した両端を有している。好ましい実施の形態例において、ペダル軸２０の両端は右ケーシング１３及び左ケーシング１１からそれぞれ突出している。ペダル軸２０はペダル軸２０の外側面に環状に形成された複数のスプライン２２を有している。ベアリング２１はペダル軸２０及び左ケーシング１１の間に装着されている。
【００２２】
図３、図５及び図６を参照すると、レシーバ３１はケーシング１０内に装着され、中央ケーシング１２及び左ケーシング１１の間に装着されている。好ましい実施の形態例において、レシーバ３１はスリーブであり、ペダル軸２０の外周に装着されている。レシーバ３１はレシーバ３１の内側面に環状に形成された複数のスプラインを有している。レシーバ３１のスプラインはペダル軸２０のスプライン２２と係合し、レシーバ３１はペダル軸２０によって作動される。
【００２３】
センサ３２はケーシング１０内に装着され、左ケーシング１１に堅固に装着されている。センサ３２はペダル軸２０及びレシーバ３１の外周に装着されている。
【００２４】
モータ軸４０はケーシング１０に枢着されている。好ましい実施の形態例において、モータ軸４０は中央ケーシング１２及び左ケーシング１１の間に装着されている。ベアリング４１はモータ軸４０の左端及び左ケーシング１１の間に装着されている。モータ軸４０の右端は中央ケーシング１２を貫通して装着されている。もう１つのベアリング４２はモータ軸４０及び中央ケーシング１２の間に装着されている。モータ軸４０はペダル軸２０及びセンサ３２の外周に装着されている。モータ軸４０はテクスチャ（尖条）４３及びギア４４を有している。テクスチャ４３はモータ軸４０の外周面に環状に形成され、モータ軸４０の中間部から左端に形成されている。ギア４４はモータ軸４０の外周面に環状に形成され、モータ軸４０の右端に位置している。
【００２５】
ロータアセンブリ５１はケーシング１０内に装着され、モータ軸４０に接続され、モータ軸４０を作動させる。好ましい実施の形態例において、ロータアセンブリ５１は中央ケーシング１２及び左ケーシング１１の間に装着されている。ロータアセンブリ５１はモータ軸４０の外周に堅固に装着されている。ロータアセンブリ５１はモータ軸４０のテクスチャ４３の外周に堅固に装着され、モータ軸４０はロータアセンブリ５１によって作動される。ロータアセンブリ５１はロータアセンブリ５１の左側面に装着された磁気ループ５１１を有している。磁気ループ５１１は帯磁されて複数のＳ磁極及び複数のＮ磁極を有している。Ｓ磁極及びＮ磁極は環状方向に交互に配置され、Ｓ磁極及びＮ磁極は軸線方向に延びている。
【００２６】
ステータアセンブリ５２は、ケーシング１０内に堅固に装着され、ロータアセンブリ５１に対応している。好ましい実施の形態例において、ステータアセンブリ５２は中央ケーシング１２及び左ケーシング１１の間に装着され、ステータアセンブリ５２はロータアセンブリ５１の外周に装着されている。ステータアセンブリ５２は銅線の複数のリール（コイル）５２１を有している。ステータアセンブリ５２、ロータアセンブリ５１及びモータ軸４０はモータを構成している。
【００２７】
図４、図５及び図７を参照すると、ギアアセンブリ６０はケーシング１０内に装着され、ペダル軸２０及びモータ軸４０に接続され、ペダル軸２０又はモータ軸４０によって作動される。好ましい実施の形態例において、ギアアセンブリ６０は中央ケーシング１２及び右ケーシング１３の間に装着されている。ギアアセンブリ６０は中間ギア６１、小ギア６２、ワンウエイモータクラッチ６３、大ギア６４及びワンウエイペダルクラッチ６５を含んでいる。
【００２８】
中間ギア６１は中央ケーシング１２内に枢着され、ペダル軸２０の背後に位置している。中間ギア６１はモータ軸４０のギア４４と係合している。
【００２９】
小ギア６２は小ギア６２の両面にそれぞれ形成された２本のロッド６２１を有している。左ロッド６２１は中間ギア６１の中央を貫通して装着されている。それぞれのロッド６２１はロッド６２１の一端に装着されたベアリング６２２、６２３を有し、２つのベアリング６２２、６２３は中央ケーシング１２及び右ケーシング１３を貫通して装着されている。
【００３０】
ワンウエイモータクラッチ６３は中間ギア６１及び小ギア６２のロッド６２１の間に装着され、このため小ギア６２は中間ギア６１によって作動されるが、中間ギア６１は小ギア６２によって作動されることはない。好ましい実施の形態例において、ワンウエイモータクラッチ６３はワンウエイベアリングである。
【００３１】
大ギア６４はペダル軸２０の外周に装着され、小ギア６２と係合している。大ギア６４は大ギア６４の左面の中央に形成されたギア凹部６４１を有している。大ギア６４は大ギア６４の右面の中央から突出するギアセグメント６４２を有している。ベアリング６４３は大ギア６４及び右ケーシング１３の間に装着されている。
【００３２】
ワンウエイペダルクラッチ６５はペダル軸２０及び大ギア６４の間に装着され、大ギア６４のギア凹部６４１内に装着され、このため大ギア６４はペダル軸２０によって作動されるが、中ペダル軸２０は大ギア６４によって作動されることはない。
【００３３】
図５、図７−図９を参照すると、好ましい実施の形態例において、ワンウエイペダルクラッチ６５はラチェットであり、ラチェットボディ６５１、複数の当接部６５２、弾性リング６５３を有している。
【００３４】
ラチェットボディ６５１の左側はレシーバ３１の右側の外周に堅固に装着され、このためペダル軸２０はレシーバ３１を介してラチェットボディ６５１を作動する。ラチェットボディ６５１はラチェットボディ６５１の外側面に所定間隔で環状に配置された複数の当接凹部６５１１を有している。ラチェットボディ６５１はラチェットボディ６５１の外側面に環状に形成されたリング凹部６５１２を有している。
【００３５】
それぞれの当接部６５２はラチェットボディ６５１の対応する当接凹部６５１１内に装着されている。それぞれの当接部６５２は当接部６５２の中央に形成されたリング凹部６５２１を有している。
【００３６】
弾性リング６５３はラチェットボディ６５１のリング凹部６５２１の外周に装着され、当接部６５２のリング凹部６５２１の底部に当接している。それぞれの当接部６５２は弾性リング６５３によって押圧され、傾動されて大ギア６４のギア凹部６４１の対応する歯面に当接している。ワンウエイペダルクラッチ６５がギア凹部６４１の歯面に当接している当接部６５２ともに回転するとき、当接部６５２はギア凹部６４１及び大ギア６４を回転させる。しかしながら、ワンウエイペダルクラッチ６５が逆方向に回転するとき、当接部６５２はギア凹部６４１の傾斜面によって押圧され、弾性リング６５３を若干拡張する。この時、当接部６５２はギア凹部６４１の歯面に当接することはなく、また大ギア６４を回転させることもない。したがって、ワンウエイペダルクラッチ６５はワンウエイ（一方向）作動を行なう。
【００３７】
ペダル軸２０は比較的低い回転速度において比較的高いトルクをともなうので、ラチェットはワンウエイペダルクラッチ６５にとってより適切なものである。他方、中間ギア６１は比較的高い回転速度において比較的低いトルクをともなうので、ワンウエイベアリングはワンウエイモータクラッチ６３にとってより適切なものである。
【００３８】
小ギア６２は中間ギア６１よりも少ない歯数を有し、中間ギア６１は大ギア６４よりも少ない歯数を有しているので、モータ軸４０は回転数を低下させトルクを増大することが達成できる。
【００３９】
図４、図５、図７を参照すると、チェーンホイール７０はギアアセンブリ６０に接続され、ギアアセンブリ６０によって作動される。好ましい実施の形態例において、チェーンホイール７０は右ケーシング１３の外部に位置している。チェーンホイール７０はギアアセンブリ６０における大ギア６４のギアセグメント６４２の外周に装着され、ギアセグメント６４２と噛合し、このためチェーンホイール７０及びギアアセンブリ６０は互いに作動される。
【００４０】
図３、図５、図６を参照すると、制御装置８０はケーシング１０内に堅固に装着され、回路基板８１及びマルチパワースイッチ装置８３を有している。回路基板８１の垂線はモータ軸４０と平行である。回路基板８１は、ステータアセンブリ５２に電気的に接続され、ロータ検知セグメント８１１を有している。ロータ検知セグメント８１１は、ロータアセンブリ５１に隣接し、ロータアセンブリ５１を検知する。パワースイッチ装置８３は回路基板８１に電気的に接続されている。好ましい実施の形態例において、制御装置８０は中央ケーシング１２及び左ケーシング１１の間に装着されている。回路基板８１はペダル軸２０の背後に装着されている。回路基板８１の左面は左ケーシング１１に隣接し、回路基板８１は左ケーシング１１にネジで堅固に装着されている。回路基板８１はセンサ３２に電気的に接続されている。ロータ検知セグメント８１１は回路基板８１の正面側に装着され、ロータアセンブリ５１の磁気ループ５１１の左面に隣接し、このためロータ検知セグメント８１１はＳ磁極又はＮ磁極から軸線方向に延びる磁界を検知する。制御装置８０はさらに回路基板８１の右面に装着されたコンデンサ（キャパシタ）８２を有している。回路基板８１、コンデンサ８２、中間ギア６１及び小ギア６２は総てペダル軸２０の同側部に近接配置されており、このためケーシング１０は軽量化、即ち小型化が可能となって近接配置された構成要素に対応できる。パワースイッチ装置８３は回路基板８１の左面に装着されている。それぞれのパワースイッチ装置８３はスイッチボディ８３２及び複数のピン８３１を有している。ピン８３１はスイッチボディ８３２及び回路基板８１に接続されている。ピン８３１は垂直方向に折曲され、このためスイッチボディ８３２は回路基板８１に平行とされる。それぞれのスイッチボディ８３２は金属放熱面８３３を有している。金属放熱面８３３は回路基板８１から離間する方向に向かって対面し、左ケーシング１１の内側面に当接している。パワースイッチ装置８３は対応する放熱フイン１１１の内側に配置されている。パワースイッチ装置８３は、好ましくは、これに限定されないが、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）である。
【００４１】
図１、図６、図１０、図１１を参照すると、表示装置９０はＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）コンバータ９３及びデジタルケーブル９１を有している。デジタルケーブル９１の一端はＡ／Ｄコンバータ９３に接続されている。デジタルケーブル９１の他端はケーシング１０のケーブル孔１２２を通って装着され、回路基板８１の右面に電気的に接続されている。
【００４２】
図１、図２、図６を参照すると、上述した電気装置が使用されるとき、推進装置のケーシング１０は自転車フレーム１００に装着される。中央ケーシング１２の３個のフレームコネクタ１２１は自転車フレーム１００の接続セグメント１１０にネジで堅固に装着される。２つのクランク１２０はペダル軸２０の両側にそれぞれ装着され、ローラチェーンがチェーンホイール７０に巻き込まれる。
【００４３】
図１、図１０を参照すると、表示装置９０は自転車の柄（ハンドル）１４０に装着され、自転車の周辺装置にアナログケーブル９２によって接続され、このため表示装置９０は周辺装置の情報を表示できる。
【００４４】
図３、図５、図６を参照すると、上述した推進装置は以下の利点を有する。制御装置８０の回路基板８１はモータ軸４０と平行であるので、回路基板８１のロータ検知セグメント８１１はロータアセンブリ５１の磁気ループ５１１に軸線方向に隣接し、このためロータ検知セグメント８１１によって磁気ループ５１１の磁極を検知させることができる。したがって、単一の回路基板８１はロータアセンブリ５１を検知するとともに、他の構成要素との電気的接続を維持することができる。その結果、ケーシング１０は軽量化され、リアホイールに対して妨げとなることが回避される。
【００４５】
パワースイッチ装置８３のピン８３１は垂直方向に折曲されているので、スイッチボディ８３２は回路基板８１と平行とされ、回路基板８１から突出し過ぎるようなことはない。さらに、パワースイッチ装置８３は、パワースイッチ装置８３とケーシング１０との間の間隙なくケーシング１０の内側面に当接する。その結果、ケーシング１０はさらに軽量化される。
【００４６】
放熱フイン１１１はケーシング１０の外側面に一体的に形成され、対応するパワースイッチ装置８３の外側に配置されているので、ケーシング１０の外側面から突出する放熱フイン１１１の間隔は短縮され、推進装置の全体容量をさらに軽減する。
【００４７】
図５−図７を参照すると、推進装置の構成要素はケーシング１０内に密接して配置されている。ペダル軸２０、レシーバ３１、センサ３２、モータ軸４０、ロータアセンブリ５１及びステータアセンブリ５２は順次外周に互いに装着されている。回路基板８１、コンデンサ８２、中間ギア６１及び小ギア６２は総てペダル軸２０の同側部に密接配置されている。ケーシング１０は軽量化、即ち小型化されて上述の構成要素の総てに対応できる。
【００４８】
さらに、ケーシング１０内の構成要素は少量であり又は密接配置されているので、多くのスペースが利用でき、大外径のロータアセンブリ５１及びステータアセンブリ５２に対応して出力を増大できる。
【００４９】
他方、推進装置の構成要素はケーシング１０内に密接して配置されているので、外部の構成要素をケーシング１０の外側に装着することは不要であり、したがってケーシング１０の外側のケーブル及びネジのような据付用構成要素も削減又は省略される。したがって、推進装置は自転車フレーム１００に据付けるのに便利である。修理又はメンテナンス点検において、ユーザは推進装置を分解すればいいだけであり、これはその操作を簡便にする。
【００５０】
推進装置の構成要素はケーシング１０内に密接して配置されているので、ケーシング１０はレシーバ３１、センサ３２及び制御装置８０に接続されたケーブルを使用中の故障又は被害から有効に保護する。
【００５１】
図１、図６、図１０、図１１を参照すると、表示装置９０に関して、Ａ／Ｄコンバータ９３は周辺装置に接続されたアナログケーブル９２を信号デジタルケーブル９１に統合できる。したがって、表示装置９０及び制御装置８０は信号デジタルケーブル９１のみによって接続され、これはケーブル数を有効に低減し、ケーブルの混線を回避する。
【００５２】
図１、図５−図７を参照すると、上述の電気装置を使用するとき、自転車乗り手はペダル１３０を踏んでペダル軸２０を回転させる。そして、ペダル軸２０はレシーバ３１、ワンウエイペダルクラッチ６５、大ギア６４及びチェーンホイール７０を順次回転させる。チェーンホイール７０はローラチェーンを介してリアホイールを作動する。
【００５３】
制御装置８０がモータを作動するとき、ステータアセンブリ５２は通電されて磁界を発生する。磁界はステータアセンブリ５２内に装着されたロータアセンブリ５１を回転する。よって、ロータアセンブリ５１はモータ軸４０、中間ギア６１、ワンウエイモータクラッチ６３、小ギア６２、大ギア６４及びチェーンホイール７０を順次回転する。チェーンホイール７０はローラチェーンを介してリアホイールを作動する。
【００５４】
上述の技術的特長にしたがえば、大ギア６４は自転車乗り手のペダル踏み又はモータの何れかによって作動され得ることになる。自転車乗り手のペダル踏みによって作動される大ギア６４の回転速度がモータによって作動される大ギア６４の回転速度よりも高いとき、ワンウエイモータクラッチ６３が機能して、大ギア６４が小ギア６２とともに、中間ギア６１と、ロータアセンブリ５１及びステータアセンブリ５２と連結することを回避する。
【００５５】
反対に、モータによって作動される大ギア６４の回転速度が自転車乗り手のペダル踏みによって作動される大ギア６４の回転速度よりも高いとき、ワンウエイペダルクラッチ６５が機能して、大ギア６４が、ペダル軸２０及びクランク１２０と連結することを回避する。
【００５６】
その結果、モータによって作動される大ギア６４の回転速度が自転車乗り手のペダル踏みによって作動される大ギア６４の回転速度と等速であるとき、モータによって発生した力及び自転車乗り手によって発生した力が統合されて自転車乗り手の力とエネルギを補助する。
【符号の説明】
【００５７】
１０（１１、１２、１３）・・・ケーシング
２０・・・ペダル軸
３１・・・レシーバ
３２・・・センサ
４０・・・モータ軸
５１・・・ロータアセンブリ
５２・・・ステータアセンブリ
６０・・・ギアアセンブリ
４４・・・ギア
６１・・・中間ギア
６２・・・小ギア
６４・・・大ギア
６３・・・ワンウエイモータクラッチ
６５・・・ワンウエイペダルクラッチ
７０・・・チェーンホイール
８０・・・制御装置
８１・・・回路基板
８１１・・・ロータ検知セグメント
８３・・・パワースイッチ装置
８３１・・・ピン
８３２・・・スイッチボディ
８３３・・・金属放熱面
１１１・・・放熱フイン
９０・・・表示装置
９１・・・デジタルケーブル
８２・・・コンデンサ
９３・・・Ａ／Ｄコンバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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