过去，在电动自行车中，具有为了驱动后车轮而以马达作为驱动源的 电动驱动机构，并为了向该马达供应电力，而具有蓄电池等电源部分。
在特开2001-30974号中，公开有在下坡等的行驶时，当进行制动时， 将由马达旋转产生的电力回收到电源部并对电源部进行充电的内容。
[专利文献1]特开2001-30974号公报
在上述以往例中，通过对制动机构的操作，施加由制动机构产生的制 动和同时由再生制动产生的制动，这样形成急剧的制动。
另外，在进行后轮的制动操作时，对后轮施加由制动机构产生的制动， 和由再生制动产生的制动，则对后轮形成急剧的制动。
本发明为解决这样的问题，其目的在于，通过对制动机构的操作，当 施加再生制动时，消除急剧制动的发生。

本发明的电动自行车，具有将由踏板给出的人力驱动力传递给后轮的 人力驱动机构，和以驱动前轮的马达为驱动源的电动驱动机构，其特征在 于：在对所述后轮进行制动操作时，在制动所述后轮的同时，利用所述前 轮的所述马达作为发电机，对所述前轮进行再生制动。
另外，本发明的电动自行车，具有将由踏板给出的人力驱动力传递给 后轮的人力驱动机构、和以驱动车轮的马达为驱动源的电动驱动机构，其 特征在于：具有在进行制动器控制杆的操作时、利用所述马达作为发电机， 对所述车轮进行再生制动的第1制动状态，和与这样进行再生制动的同时、 由制动机构制动的第2制动状态。
附图说明
图1是本发明的一实施例的电动自行车的侧视图，(a)是整体的侧视 图，(b)是后轮部分的放大侧视图(支架立起的状态)。
图2是本发明的一实施例的电动自行车的俯视图。
图3是本发明的一实施例的鼓型制动器的主要部分的剖视图。
图4是驱动在图1所示的电动自行车的马达的电路的方块图。
图5是本发明的一实施例的手边操作部的俯视图。
图6是表示图1所示的电动自行车的第1链轮的概略图。
图7是第1链轮的立体图。
图8是图7所示的第1链轮的背面立体图。
图9是第1链轮的概略剖视图。
图10是表示曲柄转矩传感器的另一例的概略图。
图11是再生开关的开关盒的剖视图，表示关闭状态。
图12是再生开关的开关盒的剖视图，表示打开状态。
图13是另一再生开关的开关盒的剖视图，表示关闭状态。
图14是另一再生开关的开关盒的剖视图，表示打开状态。
图中：1-车架，2-踏板曲柄，3-车轮，3A-前轮，3B-后轮，4-第1 链轮，5-第2链轮，6-链条，7-前叉，8-前轮榖，9-马达，10-电池，11- 踏板，12-锁，13-曲柄转矩传感器，14-旋转传感器，15-控制电路，16- 手边操作部，17-制动器控制杆，18-再生开关，19-温度传感器，20-电 流传感器，21-电压传感器，22-浸水传感器，23-把手，24-外轮，25-内 轮，26-外周槽，27-凹部，28-驱动臂，28A、31-凸部，29-筒部，30、32- 螺旋弹簧。

图1所示的电动自行车，具有车架1、安装有装在该车架1的下端的 踏板11的踏板曲柄2、由该踏板曲柄2带动旋转的第1链轮4和通过链条 6由踏板曲柄2带动旋转的后轮3B。通过这样的人力驱动机构，能够将由 踏板11给出的人力驱动力传递到后轮3B。
另外，还具有装入在前叉7的下端的前轮3A、内装在该前轮3A的 前轮榖8中并驱动前轮3A的马达9和向该马达9供应电力的电池10。通 过这样的电动驱动机构，以马达9作为驱动源驱动前轮3A。并且，在车 架1的下端设置有内装着后述的控制电路15的控制箱42。
另外，如图2所示，在车把23上，与通常的自行车一样，将后制动 器控制杆17B安装在骑车人的左侧，将前制动器控制杆17F安装在骑车 人的右侧。并且，作为制动前轮3A的制动机构，在前叉7上，于前轮3A 的轮缘处，设置有由压靠制动片而进行制动的侧制动器17X，通过握紧前 制动器控制杆17F的操作，拉紧内钢丝，使侧制动器17X动作。另外， 作为制动后轮3B的制动机构，在后轮3B的中心使用鼓式制动器17Y。
鼓式制动器17Y是公知的结构，如在图3的主要部分剖视图中所示， 在固定于车架1上的固定轴F的周围，具有带与后轮3B同时自由旋转地 设置的环状部71A的圆板状制动鼓71。并且，在制动鼓71的内侧，设置 有通过后制动器控制杆17B的操作向外方向的、即滑动接触制动鼓71的 环状部71A的内周并对制动鼓71的旋转(即、后轮3B的旋转)进行制 动的制动片72。鼓式制动器17Y的外侧，覆盖着制动器保持部73。另外， 制动器保持部73，将用于牢固地固定臂部73A向前方延伸出(参照图1)。 并且，与该臂部73A相邻接，具有固定后制动钢丝57的外套管57b的固 定部73B，内钢丝57a被固定在连接部件74上，连接部件74与操作制动 片72的伸出杆(未图示)连接。另外，如图1(b)所示，在固定部73B 上，如公知那样，设置有调整后制动钢丝57的长度的调整螺钉A、螺母 B。根据这样的结构，通过握紧后制动器控制杆17B的操作，拉紧后制动 钢丝57的内钢丝57a，连接部件74位移，使伸出杆动作，从而带动制动 片72制动后轮3B。
该电动自行车，在踏下踏板11后，踏板曲柄2使第1链轮4旋转， 第1链轮4通过链条6和第2链轮5使后轮3B旋转。在由踏板曲柄2驱 动后轮3B时，检测由人力产生的转矩，对内装于前轮榖8中的马达9由 电池10供应电力，马达9辅助地驱动前轮3A。电动自行车，在比设定速 度慢的区域，使马达9驱动前轮3A的旋转转矩和踏板曲柄2驱动后轮3B 的旋转转矩呈相等地来控制对马达9供应的电力。当自行车达到设定速度 时，马达9不驱动车轮3。由马达9驱动前轮3A的电动自行车，在前轮 3A处设置有锁12。该锁12以锁定的状态可靠地使前轮3A停止旋转。从 而，在锁定锁12的状态，即使由误动作而马达9驱动前轮3A，前轮3A 也不旋转。进一步，在本实施例中，也设置能够使后轮3B加锁的后轮用 的锁12B。
图4是安装在图1的电动自行车上、由电池10向马达9供应电力的 电路方块图。由该方块图表示的电动自行车，具有：检测由踏板11的踏 力驱动车轮3的转矩的曲柄转矩传感器13，和驱动车轮3的马达9，和向 该马达9供应电力的电池10，和连接在电池10和马达9之间、控制从电 池10向马达9供应的电力的控制电路15。
进而，在该方块图的电动自行车中，将切换自行车的行驶状态的手边 操作部16、检测操作自行车的制动器控制杆17并与特别设定再生制动的 时间的后制动器控制杆17B的操作连动的再生开关18、检测在控制电路15 中使用的电路元件等的温度的温度传感器19、检测电池10的电流和电压 的电流传感器20和电压传感器21都连接到控制电路15上。
对于安装在把手23上的手边操作部16的功能及显示用图5进行说 明。在图中，位于左侧的圆形的第1操作按钮41是进行电源接通、断开 的开关，在没按下的时候突出，在按下时凹入。在接通电源时，若由人力 踏下踏板并对踏板施加规定以上的负载，则辅助地由马达9产生旋转力， 使前轮3A旋转，推动自行车前进。在电源为断开时，不产生这样的旋转 力，与通常的自行车一样使用。
位于略中央位置的圆形的第2操作按钮42，是设定马达9的辅助的 旋转力的配合量(模式)的装置，详细地说，是可使该配合量切换到小、 自动、大的位置的装置，在没按下的时候突出，在按下时凹入。通过对第 2操作按钮42的按压操作，在配置于模式显示部43的3个透明的圆形显 示窗44中，相对应的一个亮灯。在各圆形显示窗44下部，配置有红色的 发光二极管。关于模式，从显示窗44的左侧按顺序分别对应有，节能(旋 转力配合量小)、自动(当由人给出的踏力转矩小的时候，助推率小，由 人给出的踏力转矩大时，助推率大)、标准(旋转力配合量大)。
另外，位于上侧的电池剩余量/再生充电显示部45，表示电池10的剩 余量，另外，是表示再生充电状态的显示部分。当不操作后制动器控制杆 17B、再生开关18为关的时候，显示部45表示电池10的剩余量，由控制 电路15，通过电池的电压检测、使用电量的累计等，表示电池的剩余量。 因此，在显示部45设置3个透明圆形的显示窗46，使对应于剩余量的一 个剩余量显示窗46亮灯。另外，在各剩余量显示窗46的下部配置红色的 发光二极管，通过发光二极管点亮，照亮剩余量显示窗46。
另外，握住后制动器控制杆17B，在处于再生充电的状态时，在这些 显示窗46、46、46中，通过从左向右的顺序使各显示窗46以亮灯灭灯的 状态的变动，使骑车的人能够由目视掌握再生制动、再生充电的状态。
另外，控制电路15，当电路元件的温度比设定温度高的过热异常信 号从温度传感器19输入时，切断从电池10给出的电流而保护电路。进而， 控制电路15根据电流传感器20和电压传感器21的输入信号，控制向马 达9供应的电流，同时计算电池10的剩余量，使电池10不产生过放电地 控制放电电流。以下说明浸水传感器22的作用。详细的说明在这里省略， 如后所述，为了使从旋转的曲柄转矩传感器13给出的电输出传输到控制 电路15中，采用了集流环，但该集流环被水打湿时就不能正常地传输电 信号。因此，由浸水传感器22检测水打湿情况，在检测出水打湿时，由 于基于踏力不能正常地驱动马达9，所以使马达9的驱动停止。
曲柄转矩传感器13，内装在由踏板曲柄2带动旋转的第1链轮4中。 图6是表示内装曲柄转矩传感器13的第1链轮4的概略图。该第1链轮 4的立体图表示在图7和图8中。在这些图中所示的第1链轮4，具有另 外在外周设置的与链条6啮合的齿(没有图示)的外轮24和位于该外轮 24的内侧并由踏板曲柄2带动旋转的内轮25。内轮25相对于外轮24连 接成能够旋转规定的角度。如图9的剖视图所示，内轮25，在其外周缘 上设置有能够使外轮24旋转而作导向的外周槽26。该外周槽26引导外 轮24，使其能够在内周缘上旋转但不能向轴方向脱开。外轮24，在其内 周部设置有用于配设曲柄转矩传感器13的凹部27。内轮25，有向外轮24 的凹部27突出的驱动臂28，在该驱动臂28和凹部27之间，配设曲柄转 矩传感器13。内轮25，如图7和图8所示，具有内装曲柄转矩传感器13 的筒部29，在该筒部29的内侧，配设有曲柄转矩传感器13。进而，驱动 臂28，在与曲柄转矩传感器13接触的相反侧配设作为按压弹簧的螺旋弹 簧30。螺旋弹簧30以一定的压力将驱动臂28按压在曲柄转矩传感器13 上。外轮24设有突出在凹部27内、插进螺旋弹簧30的凸部31。螺旋弹 簧30被插入外轮24的凸部31，并将其放入内轮25的筒部29内、配置 在固定位置上。该第1链轮4，当由踏板曲柄2使内轮25旋转时，内轮25 的驱动臂28通过曲柄转矩传感器13使外轮24旋转。踏板曲柄2的旋转 力通过曲柄转矩传感器13使外轮24旋转，外轮24通过链条6使后轮3B 旋转。当对踏板11作用强踏力时，内轮25按压曲柄转矩传感器13的压 力也变强。从而，曲柄转矩传感器13能够检测作用在其上的压力，从而 检测出踏板曲柄2的旋转转矩。该图的曲柄转矩传感器13是利用磁至伸 缩元件的压力传感器，从曲柄转矩传感器13给出的电信号输出，其详细 的说明省略，但为了得到由旋转的曲柄转矩传感器13给出的电信号输出 而使用集流环，并由控制电路15进行检测。
但是，本发明对曲柄转矩传感器13不特别指定压力传感器。对曲柄 转矩传感器13也能够使用位移传感器。图10表示了将位移传感器用作曲 柄转矩传感器13的具体例。该图的第1链轮4，在内轮25的驱动臂28 上设置凸部28A，并由位移传感器检测该凸部28A的移动。在内轮25的 驱动臂28和外轮24的凹部27之间配设作为按压弹簧的螺旋弹簧32。螺 旋弹簧32，内轮25越由踏板曲柄2的强踏力驱动、就越被压缩而变短。 当螺旋弹簧32被压缩时，内轮25的驱动臂28的凸部28A接近位移传感 器，或者被压入位移传感器。凸部28A的移动位置由位移传感器检测，从 而检测出踏板曲柄2的转矩。
下面，就作为本发明的特征的再生制动开关机构进行说明。再生开关 18是检测对后制动器控制杆17B进行操作的开关，设置在由制动器控制 杆17拉动的后制动钢丝57的途中(参照图1)。另外，再生开关18也能 够设在后制动器控制杆17B内。
对设置在制动钢丝57途中的例、使用图11、图12进行说明。再生 开关18如图所示，具有：安装在后制动钢丝57长方向途中的箱状的开关 盒50，和在开关盒50内并安装在后制动钢丝67的内钢丝57a上的套管51， 和安装在套管51上面的磁铁52，和与磁铁52相对向地被安装在开关盒 内的电路板53(没有图示电子线路配置)上的舌簧接点开关54。另外，57b 是后制动钢丝57的外套管。
舌簧接点开关54，当磁铁52处于图11的状态(没操作后制动器控 制杆17B的状态)时为关，由此状态，如图12所示，当通过内钢丝57a 的动作向左方向移动时为开。另外，虽然没有图示出，但开关盒50以大 致箱体的形状为密闭的结构。
对这样的开关机构的自行车运转时的动作在以下进行说明。当蹬踏板 11骑自行车时，转矩传感器13检测人力，马达9辅助地驱动前轮3A。这 时，在再生开关18中的舌簧接点开关54和磁铁52处于如图11所示的状 态。
由此状态，在通过握住后制动器控制杆17B进行制动操作时，拉动 后制动钢丝57的内钢丝57a。通过内钢丝57a的动作磁铁52向左移动， 在为图12的状态的同时，制动片72滑动接触制动鼓71而制动后轮3B。
并且，这样操作制动机构，当再生开关18为开状态时，使开信号输 出到控制电路15中。控制电路15输入操作制动机构的信号后，将马达9 当作发电机使用，对前轮3A进行再生制动并对电池10充电。控制电路15， 控制在马达9的激磁线圈内流过的电流的时间，使马达9作为发电机对电 池10充电。控制电路15检测电池10的剩余量，边防止电池10的过充电 边进行再生制动、对电池10进行充电。即，电池10为满充电时，即使操 作制动机构也停止再生而停止电池10的充电。
检测对制动机构的操作而进行再生制动的电动自行车，在能够顺畅地 制动的同时，能够有效地回收动能而对电池10充电。因此，具有能够使 自行车迅速停止、同时还能够通过电池10来延长行驶距离的特长。
并且，在本实施例中，握住后制动器控制杆17B时，在稍微握一下 (使后制动器控制杆17B稍微变位，即浅握)时，使舌簧接点开关54开、 并使再生开关18呈开状态，而为再生制动状态(第1制动状态)。进而， 如果深深握住制动器控制杆17B，则在维持再生制动的状态的同时，拉动 内钢丝17a，连接部件74变位，使延伸杆动作而带动制动片72工作，呈 制动后轮3B状态(第2制动状态)，这样调整制动钢丝57。
另外，根据需要，为了使再生制动和使制动片72工作的制动机构的 制动同时发挥作用，也可以调整制动钢丝57。
另外，如图11、图12所示，在该电动自行车中，作为再生开关18 使用了舌簧接点开关54，但也可以取而代，使用如在表示开关为关状态的 图13和表示开关为开状态的图14中的限位开关60。另外，在两图中61 是安装在后制动钢丝57的内钢丝57a上的动作片。
在以上的实施例中，在自行车行驶时，为了进行后轮3B的制动，如 果逐渐握住后制动器控制杆17B，首先，再生开关18从图11所示的状态 移动到图12所示的状态，通过再生开关18为开状态，将马达9作为发电 机利用，呈对前轮3A进行再生制动的第1制动状态。其后，如果维持后 制动器控制杆17B的握住状态，直到马达9为低速，能够维持再生制动状 态。在作为该第1制动状态的再生制动状态中，骑车人在骑车并能够由身 体感觉制动的感觉的同时，在手边操作部16上，由于如上所述于显示窗 46、46、46从左向右依次使各显示窗46亮灯灭灯的状态进行变动，所以 能够由目视掌握再生制动、再生充电的状态。
由该状态，进而，如果紧紧握住后制动器控制杆17B，则继续维持再 生开关18的开状态而进行再生制动，同时，拉动内钢丝17a，使连接部件 74变位，并使延伸杆动作而带动制动片72工作，呈制动后轮3B的第2 制动状态。
(发明效果)
在本发明的电动自行车中，在进行对后轮的制动操作时，制动后轮， 同时，利用前轮的马达作为发电机，再生制动前轮，这样，由对后轮的制 动操作，能够同时制动后轮和前轮两个轮子。结果，在上述的以往例中， 是对后轮急剧地施加了再生制动和制动机构的制动，但在本发明中，由于 制动两个轮子所以能够达到使自行车稳定地停止。
另外，在本发明的电动自行车中，具有在进行制动器控制杆的操作时， 利用马达作为发电机对车轮进行再生制动的第1制动状态，和在这样再生 制动的同时、由制动机构制动的第2制动状态。在上述的以往例中，由于 同时施加制动机构的制动和再生制动的制动，又由于由制动机构的制动迅 速地变成低速，则不能够在足够长时间内进行再生充电，但在本发明中， 由于可以仅维持再生制动的第1制动状态，所以使行驶中的电动自行车的 动能不由制动机构的制动而消耗，能够被用于再生制动。并且，通过再生 制动能够给电池充电。以电动机作驱动源的电动驱动机构，不仅限于前轮， 也可以驱动后轮。