24km/h以上の電動アシスト自転車について

質問

こんばんは。いつもお世話になります。
電動アシスト自転車に乗っている方に教えて頂きたいのですが、アシスト基準の24km/hを過ぎた後は、モータは抵抗になるのですか？（モータ内の磁石を引きずる分ペダルが重くなる？）

それとも、モータと駆動系はクラッチなどで切り離され、普通の自転車のように24km/h以上もスピードは伸びていくのでしょうか？スポーツタイプのやつにのみクラッチがあるとか？（ジェッターとか）

また、クラッチなどがあるなら、電池が切れた場合は全速度域でクラッチを切り離して、モータを引きずらずにこげるのでしょうか？

さすがに、モータを引きずりながらこぐのは、車体の重量増（バッテリーやモーターなど）の分より、ペダルが相当重たくなる気がします。こげないことはないと思いますが…。

おそらく前輪のハブにモータが搭載されているタイプは、よほどの健脚でない限り、24km/h以上出すことは難しいと考えて間違いないでしょうか。
仕組みに詳しい方、よろしくお願いします。

回答No.2

monogusa_2 · ベストアンサー

全ての電動アシスト自転車が同じかどうかわかりません。
パナソニックのハリヤに乗ったことがあります。

多分、ワンウエイのクラッチが入っていると思いますが、チェーンを手で引くと、正転と逆転では重さが違います。

実際に乗ったときも、パワーアシストがなくても、普通の自転車と漕ぐ重さに違いは感じません。

坂を下る時も、エンジンブレーキが掛かる様な抵抗は感じませんので、走行時にアシストモーターの抵抗を感じたことはありません。

話は変わりますが、電圧の掛かっていないモーターは、発電機と同じ様に働きます。
負荷の付いていない発電機は、回転時の機械抵抗しかありませんから、モーターとしての抵抗と言う考え方には、電流負荷がある場合と、ない場合の抵抗を考える必要があります。
回生モーターとして、電池を充電する機能を組み込んだ自転車は、発電機としての負荷抵抗が大きいです。
減速してトルクを稼いでいるモーターは、減速ギヤの機械抵抗が大きいです。

前輪のハブにモーターが搭載されているタイプは、ダイレクトドライブになりますから、機械抵抗は大きくありません。
大きなハブダイナモが着いていると考えていただければ、十分なフライホイール効果がありますので、走行時に抵抗を感じることがないのは、理解していただけるでしょうか？

お礼

回答ありがとうございます。なるほど、アシストモータとペダルの間にはワンウェイクラッチがあるのですか。やはりそうですか。だったら、ペダルやタイヤからモータを回すことはない、ということですね。
ようは普通の自転車よりモータとバッテリの重量があるだけ、ということですね。

補足

前輪のハブにモータが搭載されている場合、ワンウェイクラッチはなく、ダイレクトドライブなので、回生機能も装備できる。ただし、
１．24km/hで回生機能が働けば、間違いなく24km/h以上出すのは不可能ですね。人間の力では電球程度の負荷が精一杯。
２．24km/h以上に回生機能がなければ（負荷なし。回路オープン）、モータが大きく減速されてもおらず機械抵抗なしで、抵抗は一定速度なら、(ほぼ)ない。普通の自転車よりちょっと重量が重いだけ。（加速時はフライホイールも抵抗になるが）

という考えで正しいですか？コギングトルクは関係ないですか？アシストモータの出力程度の磁石では24km/h以上出すのに支障ないレベルなんですかね？

回答No.3

monogusa_2

NO2の回答者です。
【補足について】
回生負荷については、正しいです。

通常回生負荷を発生させるのは、ブレーキを掛けたときになります。

コギングについては、外部の電流負荷がなければ、回転子が磁石に引かれる力と、磁石から離れる負荷で相殺されますから、フライホイール効果が大きければ、無視できます。

お礼

回答ありがとうございます。とても理解が深まりました。
実際に手に入れて自分でいろいろ確かめたり、遠出もしてみます。
ありがとうございました。

補足

自分が買うなら、24km/h以上でもどんどん加速するために、
・モーターとペダルの間にワンウェイクラッチのあるもの（回生機能も捨てがたいが）
・トルクセンサーが非接触のもの（これは今は当然か）
・バッテリとモータの重量増が少ないもの
・チェーンのレイアウト変更が少ないもの
あたりを狙って選んでいこうと思います。

回答No.1

tetsumyi

電動アシスト自転車にクラッチはありません。
クラッチ等を付けるとその分の重量が増えますので無駄に重くなります。
電池が切れた時や24km/h以上の速度で走る時はモータが回転しますがそれ程重くなることは無く、電池消耗を抑えたい場合は加速時以外や平坦な場所では電源をOFFにする人もいるくらいです。

モータは磁石を内蔵していますが回転するからと言ってさほど負荷が増えることはありません。
例えば、小型モータの軸を持って回転させるとすぐに回転が落ちると言うことはなくかなりの時間回転しますが、これはモータと電気回路が切り離された状態なら重くならないことを示します。
加速時はモータも回転が増えますからその分重くなりますが、速度が一定で走る状態では通常の自転車とあまり変わりませんから、バッテリーの消耗も少なく、24km/h以上でアシストがなくても普通に走ることができます。

お礼

早速の回答ありがとうございます。そうですか～。クラッチないですか。

電気回路と切り離されていても、10km/h定速ならまだしも、鍛えていない人が24km/h以上出せますかね。マブチモーターの軸をつまんで回してみたら、3秒待たずに止まってしまうのですが…。

補足

当然、ワンウェイクラッチもないですよね？