JP2008044587A - Overrunning clutch enabling hybrid function and generator and drive motor with built-in deceleration gear - Google Patents

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Junichi Yoshimori
純一 吉森
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure capable of facilitating the assembling of a drive motor and a generator for a hybrid vehicle. <P>SOLUTION: An inner drum 13 installed on a vehicle body side is inserted into a rear tire wheel 2 driven by an engine, a stator coil 14 is installed around the inner periphery of the inner drum 13, a rotor is arranged inside the stator coil 14 and the rotor is coupled to a vehicle axle through a gear 3, a gear 16 and a gear 17 which are commonly used for a brake drum. Power generated by the stator coil 14 is taken out therefrom as electric energy through a power supply plug 15. In an inner space of the inner drum 13, a roll bearing 7 and an overrunning clutch 9 are installed around the inner periphery of a hub plate 5, and an inner drum lid 12 with a hydraulic drum brake 4 and a mechanical seal 11 installed inside thereof is inserted into the inner drum 13, and a first gear drum 3 commonly used as the brake drum is installed at a hub plate 5 with a bolt. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車に関する。  The present invention relates to a hybrid vehicle that travels using both an engine and a motor.

従来のハイブリット四輪車では、発電機モーター及び駆動モーターを車体の内部に配置する構造であったため、エンジン車の車体内にエンジンと発電機及び駆動モーターを組み合わせ該エンジン車の車体をハイブリット車に変更するには、大幅な改造が必要であった。  The conventional hybrid four-wheeled vehicle has a structure in which the generator motor and the drive motor are arranged inside the vehicle body. Therefore, the engine, the generator, and the drive motor are combined in the vehicle body of the engine vehicle to make the vehicle body of the engine vehicle a hybrid vehicle. To change, a major modification was required.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。The present invention is a hybrid vehicle that travels using both an engine and a motor, by attaching a generator / drive motor that incorporates an overrunning clutch and a reduction gear into the tire wheel of a conventional engine vehicle. The shortage of torque is solved, and the hybrid function is easily added to the engine car.

発明の効果The invention's effect

この発明は以上説明したように従来のハイブリット車では、駆動モーター及び発電機モーターが車体内部にありハイブリット機能を持たせるために大幅な車体の改造が必要であった、タイヤホイール内に発電機兼用駆動モターを取り付ける事で、従来のエンジン車の僅かなモデル変更でハイブリット機能を可能にし、車体のデザインの多様性にも対応出来る。
また従来のハイブリット車では、発電機兼用駆動モーターが車体内部にありモーター走行において伝動機の摩擦損失があった、モーターを直接タイヤホイールに組み込む事によってモーター走行時の効率を良くし、車体スペースの少ない軽自動車にも適し、大型トラックやバスなどは容量の大きな発電機兼用駆動モーターが必要となるが車輪（タイヤホイール）に取り付ける事で大型化を簡単に出来、四輪駆動などに対応出来る。
車軸をエンジン車とハイブリット車共通にする事によりエンジン車として生産した後，市場に応じてハイブリット機能を追加出来るので生産ラインの共通化がはかれ、同一モデルでハイブリット車とエンジン車の制作出来る。
又、発電機兼用駆動モーターを直接タイヤホイールに組み込む事によって、モター走行時のモーターのトルク不足を解消するため減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付けたハイブリット車である。
今後普及するであろうハイブリット車の省エネに役立つAs described above, according to the present invention, in the conventional hybrid vehicle, the drive motor and the generator motor are inside the vehicle body, and the vehicle body needs to be significantly modified in order to have the hybrid function. By attaching a drive motor, the hybrid function can be made possible by slightly changing the model of a conventional engine car, and it can also handle a variety of vehicle body designs.
In addition, the conventional hybrid vehicle has a generator / drive motor inside the vehicle body and there was a friction loss of the transmission during motor operation. By incorporating the motor directly into the tire wheel, the efficiency during motor operation is improved and the vehicle space is reduced. Suitable for a small number of mini vehicles, large trucks and buses require a large-capacity generator / motor drive, but can be easily increased in size by attaching to a wheel (tire wheel) and can be used for four-wheel drive.
By making the axle common to the engine vehicle and the hybrid vehicle, the hybrid vehicle can be added according to the market after being produced as an engine vehicle, so that the production line can be shared and the hybrid vehicle and the engine vehicle can be produced with the same model.
In addition, by incorporating the generator / drive motor directly into the tire wheel, the hybrid vehicle is equipped with a generator / drive motor incorporating a reduction gear in order to eliminate the motor torque shortage during motor running.
Useful for energy saving of hybrid vehicles that will become popular in the future

この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。
図１はエンジン車のエンジンで駆動する側の車輪のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーをを取り付けた後輪の発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
図１に示すように、エンジンで駆動する後輪のタイヤホイール２内に収まるように内部ドラム１３を設け、車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム１３の内周に固定子コイル１４を取り付け、固定子コイル１４は固定子コイル電源プラグ１５で電源を供給したり発電された電気エネルギーを外部に取り出す。
内部ドラム１３の内部空間にはハブプレート５の内周にロールベアリング７とオ−バーランニングクラッチ９を取り付けた後、内側に油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシール１１を取り付けた内部ドラムの蓋１２を差し込み、ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３をハブプレート５にボルトで取り付ける、その後車軸差し込み穴を歯車溝とした第２歯車架台２１に、ロールベアリング１８を取り付けその外周に第３歯車１７を取り付け、第３歯車１７に噛み合うようにロールベアリング付き第２歯車１６をボルトで取り付けた後、第１歯車ドラム３と噛み合うように車軸差し込み穴を歯車溝とした第２歯車架台２１をオーバーランニングクラッチ９及びロールベアリング７に差し込んで一体構造として、回転子永久磁石２３を取り付けた回転子永久磁石架台２２を第３歯車１７にボルトで取り付ける。
上記のように組み立てた減速ギャーを車軸差し込み穴を歯車溝とした２歯車架台２１に車軸２０を刺し込みロックナット８で固定し、油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシールを取り付けた内部ドラムの蓋１２をボルトで内部ドラム１３に取り付ける。
ロールベアリング１８は片方密閉式のロールベアリングでブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３と回転子永久磁石架台２２によって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口６よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口１０より排出する。
ハブプレート５が第２歯車架台２１の外周で回転し、ハブプレート５が回転する事で、ハブプレート５にハブボルトによって接続されたタイヤ１が、自由に回転出来る構造とした、内部にオ−バーランニングクラッチと減速ギャーを設けた発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する車輪（後輪）に取り付ける。
以上のように構成された、車のタイヤホイールに収まるように前後の車輪に設けた、クラッチ及び発電機兼用駆動モーターで電気エネルギーを取り出す構造を説明する。
後輪はエンジンの駆動力で走行していると仮定する、走行中エンジンの回転力はエンジン側の通常のトランスミッションにより車軸２０に伝えられてオーバーランニングクラッチ９でハブプレート５に伝えられている、ハブプレート５にボルトで取り付けられた、ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３も一緒に回転し第１歯車第、２歯車１６、第３歯車１７へ回転力が伝えられて第３歯車１７に取り付けられた回転子永久磁石架台２２も一緒に回転しているが、車体側に設けたインバーターで制御され発電はしていない。この状態でエンジンを減速すると内部ドラム１３の内周に設けた固定子コイル１４をインバターにより制御し発電し回生ブレーキの役割を果たし減速する。発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ１５で外部に取り出されバッテリーに充電する。
また、ブレーキを踏んだ時は内部ドラム１３に固定された油圧ドラムブレーキ４がハブプレート５に装着連結されたブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３のドラム部分と接触し、直接タイヤを停止させる。
エンジン走行中においてハブプレート５にボルトで取り付けられたブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３も一緒に回転し第１歯車第２歯車１６、第３歯車１７へ回転力が伝えられて、第３歯車１７に取り付けられた回転子永久磁石架台２２も一緒に回転しているが、車体側に設けたインバーターで制御され発電はしていない、この状態で内部ドラム１３の内周に設けた固定子コイル１４にインバーターより電源を供給すれば加速モターとしても利用出来る。
また、この状態でエンジンを停止すればオーバーランニングクラッチなので変速ショックもなくモターだけの走行が可能で、市内の低速走行や発停を繰り返す走行にはエンジンを停止させ、前輪モターと併用して四輪全て駆動モターだけの走行も可能である。
モター走行おいてもインバーターで制御され摩擦ブレーキと共に回生ブレーキを働かせる事が出来る、ただしモーターの回転はタイヤの回転と逆方向になるのでモーターは走行方向と逆に回転させる、この方法ではオーバーランニングクラッチなのでエンジンによるバック走行は出来ない、バック走行はモーターで行う。
停車中にバッテリー充電の必要性がある時は、エンジン側の通常のトランスミッションをバックギャーにして車軸２０をバック回転させる事で回転子永久磁石２３が回転し固定子コイル１４で発電し充電する、重量物運搬などのトラックに適する。The present invention is a hybrid vehicle that travels using both an engine and a motor, by attaching a generator / drive motor that incorporates an overrunning clutch and a reduction gear into the tire wheel of a conventional engine vehicle. The shortage of torque is solved, and the hybrid function is easily added to the engine car.
FIG. 1 is an overall cross-sectional view of a rear wheel generator / drive motor in which an overrunning clutch and a reduction gear are mounted in a tire wheel of a wheel driven by an engine of an engine car.
As shown in FIG. 1, an internal drum 13 is provided so as to fit within the tire wheel 2 of the rear wheel driven by the engine, is attached to the vehicle body side as a fixed type that does not rotate with the axle, and is fixed to the inner periphery of the internal drum 13 A child coil 14 is attached, and the stator coil 14 supplies power with a stator coil power plug 15 and takes out generated electric energy to the outside.
A roll bearing 7 and an overrunning clutch 9 are attached to the inner space of the internal drum 13 on the inner periphery of the hub plate 5, and then an internal drum lid 12 having a hydraulic drum brake 4 and a mechanical seal 11 attached to the inside is inserted. The first gear drum 3 also serving as a brake drum is attached to the hub plate 5 with bolts, and then the roll bearing 18 is attached to the second gear base 21 with the axle insertion hole as the gear groove, and the third gear 17 is attached to the outer periphery thereof. After the second gear 16 with roll bearings is attached with bolts so as to mesh with the three gears 17, the second gear stand 21 with the axle insertion hole as a gear groove so as to mesh with the first gear drum 3 is used as the overrunning clutch 9 and the roll. Rotation of the rotor permanent magnet 23 attached to the bearing 7 as an integral structure. Attaching a bolt child permanent magnet mount 22 to the third gear 17.
The speed reduction gear assembled as described above is inserted into the two-gear frame 21 with the axle insertion hole as the gear groove, the axle 20 is inserted and fixed with the lock nut 8, and the hydraulic drum brake 4 and the inner drum lid 12 with the mechanical seal attached thereto. Attach to the internal drum 13 with bolts.
The roll bearing 18 is a one-side sealed roll bearing, and the entire reduction gear is sealed by the first gear drum 3 serving also as a brake drum 3 and the rotor permanent magnet mount 22 to form a grease box, and grease is injected from the grease inlet 6 with a grease pump. The old grease is discharged from the grease discharge port 10.
The hub plate 5 rotates on the outer periphery of the second gear base 21 and the hub plate 5 rotates, so that the tire 1 connected to the hub plate 5 by hub bolts can be freely rotated. A generator / drive motor equipped with a running clutch and deceleration gear is attached to the wheel (rear wheel) driven by the engine.
A structure in which electric energy is extracted by the clutch and generator combined drive motor provided on the front and rear wheels so as to fit in the tire wheel of the vehicle configured as described above will be described.
Assuming that the rear wheels are running with the driving force of the engine, the rotational force of the running engine is transmitted to the axle 20 by a normal transmission on the engine side and is transmitted to the hub plate 5 by the overrunning clutch 9. The first gear drum 3 also serving as a brake drum, which is attached to the hub plate 5 with bolts, rotates together with the torque transmitted to the first gear 2, the second gear 16, and the third gear 17, and is attached to the third gear 17. The rotor permanent magnet mount 22 also rotates together, but is controlled by an inverter provided on the vehicle body side and does not generate electricity. When the engine is decelerated in this state, the stator coil 14 provided on the inner periphery of the internal drum 13 is controlled by an inverter to generate electric power, thereby acting as a regenerative brake and decelerating. The generated electric energy is taken out by the stator coil power plug 15 and charged to the battery.
When the brake is stepped on, the hydraulic drum brake 4 fixed to the internal drum 13 comes into contact with the drum portion of the brake gear-cum-first gear drum 3 mounted and connected to the hub plate 5 to directly stop the tire.
While the engine is running, the brake drum first gear drum 3 attached to the hub plate 5 with a bolt also rotates together, and the rotational force is transmitted to the first gear second gear 16 and third gear 17, and the third gear 17 The rotor permanent magnet pedestal 22 attached to the rotor is rotating together, but is not controlled by an inverter provided on the vehicle body side and is not generating power. In this state, the stator coil 14 provided on the inner periphery of the internal drum 13 If power is supplied from an inverter, it can also be used as an acceleration motor.
In addition, if the engine is stopped in this state, it is an overrunning clutch, so it is possible to run only on the motor without shifting shocks. All four wheels can be driven by a motor.
Even in motor running, the inverter is controlled by the inverter and the regenerative brake can be operated together with the friction brake, but the motor rotates in the opposite direction to the tire rotation, so the motor rotates in the opposite direction to the running direction. So you can't drive back with the engine.
When there is a need to charge the battery while the vehicle is stopped, the rotor permanent magnet 23 is rotated by rotating the axle 20 back using the normal transmission on the engine side as a back gear, and the stator coil 14 generates power and charges it. Suitable for heavy goods trucks.

他の実施形態Other embodiments

図４は二輪車におけるエンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において、モター走行時のインホイールモーターのトルク不足を解消するため、エンジンで駆動する側の車輪にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーター後輪の全体断面図である。
図４に示すように二輪車のタイヤホイール２４内に収まるように第１歯車ドラム２７を設けた内部ドラム２６に、ロールベアリング３０を填め込んだ後、チェーン歯車板２９を取り付けたオーバーランニングクラッチ３３を差し込んで内部ドラム２６にボルトで取り付ける。
その後、第２歯車架台兼用固定車軸３１の外周に、ロールベアリング４０を取り付けた第３歯車３９を差し込み、第３歯車３９に噛み合うようにベアリング付き第２歯車３７をボルトで取り付け、回転子永久磁石３６を取り付けた回転子永久磁石架台３８をボルトで取り付ける。
その後、固定子コイル３５を取り付けた固定子コイル架台４１を第２歯車架台兼用固定車軸３１に差し込んでボルトで取り付けて減速ギャーを一体構造にした後、第１歯車ドラム２７に噛み合うように、第２歯車架台兼用固定車軸３１を内部ドラム２６のロールベアリング３０に差し込んで、メカニカルシール４４を取り付けた内部ドラム蓋４５を取り付ける。
ロールベアリング３０とロールベアリング４０は片方密閉式のロールベアリングで第１歯車ドラム２７と回転子永久磁石架台３８とによって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口２８よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口３４より排出する。
内部ドラム２６が第２歯車架台兼用固定車軸３１の外周でロールベアリング３０を介して自由に回転出来る構造とし、固定子コイル３５は電源プラグ４３で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出せるように、オーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。以上のように構成された、オーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを二輪車の後輪に設けて、電気エネルギーを取り出す構造を説明する。後輪はエンジンに連結されたチェーンで後輪のチェーン歯車板２９を回転させて走行していると仮定する、
走行中チェーン歯車板２９にオーバーランニングクラッチ３３を介して取り付けられた内部ドラム２６も回転し、第１歯車ドラム２７、第２歯車３７、第３歯車３９へと回転を伝え、回転子永久磁石３６も回転しているが車体側の設けたインバーターにより制御され発電せず空回りしている。
この状態でエンジンを減速するとオーバーランニングクラッチ３３で空回りしてエンジンブレーキが効かなくなる。車体側のインバターにより固定子コイル電源プラグ４３から電源が供給され、固定子コイル３５に磁界が発生し回生ブレーキとして役目を果たすと共に発電する、発電させた電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ４３で外部に取り出されバッテリーに充電させる。
また、ブレーキを踏んだ時は第２歯車架台兼用固定車軸３１に固定されたブレーキドラム３２が内部ドラム２６の車軸側ドラム部分と接触し直接タイヤを停止させる。、
後輪をモーターで走行させる場合は後輪はエンジンに連結されたチェーンでチェーン歯車板２９を回転させて走行しているがチェーン歯車板２９はオーバーランニングクラッチ３３を介しており車体側のインバーターの制御により固定子コイル電源プラグ４３に電源を供給し固定子コイル３５により回転子永久磁石３７６を回転させてモーター走行に切り替わる。
この時、後輪はオーバーランニングクラッチなので変速ショックもなくエンジンからモーター走行に切り換える事が出来る。
又、モーターからエンジン走行に切り換える時もエンジン側の回転数が上がらない状態でエンジン側のギャーが入ってもオーバーランニングクラッチなので変速ショックもなく切り換える事が出来る。
図８は大型タイヤのエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
タイヤホイール内に発電機兼用駆動モーターを配置した残りの空きスペースにバッテリー４７を収納する。Fig. 4 shows a hybrid vehicle that uses both an engine and a motor in a two-wheeled vehicle, and an overrunning clutch and a reduction gear are incorporated in the wheel driven by the engine in order to eliminate the shortage of torque of the in-wheel motor during motor running. It is a whole sectional view of a generator combined use drive motor rear wheel.
As shown in FIG. 4, after the roll bearing 30 is fitted into the internal drum 26 provided with the first gear drum 27 so as to fit in the tire wheel 24 of the motorcycle, an overrunning clutch 33 with a chain gear plate 29 attached thereto is provided. Insert and attach to the internal drum 26 with bolts.
After that, the third gear 39 with the roll bearing 40 attached is inserted into the outer periphery of the second gear stand and fixed axle 31, and the second gear 37 with bearing is attached with bolts so as to mesh with the third gear 39, and the rotor permanent magnet The rotor permanent magnet stand 38 to which 36 is attached is attached with bolts.
After that, the stator coil mount 41 with the stator coil 35 attached is inserted into the second gear mount / fixed axle 31 and attached with bolts so that the speed reduction gear is integrated, and then the first gear drum 27 is engaged. The two-gear frame-fixing fixed axle 31 is inserted into the roll bearing 30 of the internal drum 26, and the internal drum lid 45 with the mechanical seal 44 attached is attached.
The roll bearing 30 and the roll bearing 40 are one-side sealed roll bearings, and the entire reduction gear is sealed by the first gear drum 27 and the rotor permanent magnet mount 38 to form a grease box, and the grease is supplied from the grease inlet 28 by the grease pump. The old grease is discharged from the grease discharge port 34.
The internal drum 26 is configured to freely rotate on the outer periphery of the second gear mount / fixed axle 31 via the roll bearing 30, and the stator coil 35 can supply electric power with a power plug 43 and take out generated electric energy. As mentioned above, a generator / drive motor incorporating an overrunning clutch and a reduction gear is attached to the rear wheel of a motorcycle driven by an engine. A structure for taking out electric energy by providing a generator / drive motor incorporating an overrunning clutch and a reduction gear, which is configured as described above, on the rear wheel of a motorcycle will be described. It is assumed that the rear wheel is traveling by rotating the chain gear plate 29 of the rear wheel with a chain connected to the engine.
During traveling, the internal drum 26 attached to the chain gear plate 29 via the overrunning clutch 33 also rotates to transmit the rotation to the first gear drum 27, the second gear 37, and the third gear 39, and the rotor permanent magnet 36. Although it is rotating, it is controlled by an inverter provided on the vehicle body side and is idle without generating electricity.
When the engine is decelerated in this state, the overrunning clutch 33 runs idle and the engine brake is not effective. Electric power is supplied from the stator coil power plug 43 by the inverter on the vehicle body side, and a magnetic field is generated in the stator coil 35 to serve as a regenerative brake and generate electric power. The generated electric energy is generated by the stator coil power plug 43. Take it out and let the battery charge.
Further, when the brake is stepped on, the brake drum 32 fixed to the second gear stand and fixed axle 31 comes into contact with the axle side drum portion of the internal drum 26 and directly stops the tire. ,
When the rear wheels are driven by a motor, the rear wheels are driven by rotating a chain gear plate 29 with a chain connected to the engine, but the chain gear plate 29 is connected to an inverter on the vehicle body side via an overrunning clutch 33. Power is supplied to the stator coil power plug 43 by the control, and the rotor permanent magnet 376 is rotated by the stator coil 35 to switch to motor running.
At this time, since the rear wheel is an overrunning clutch, it is possible to switch from the engine to the motor running without a shift shock.
Even when switching from the motor to the engine running, even if the engine side gear enters when the engine side speed does not increase, it can be switched without a shift shock because it is an overrunning clutch.
FIG. 8 is an overall cross-sectional view of a generator / drive motor in which an overrunning clutch, a reduction gear, and a battery are incorporated in a tire wheel on the side driven by an engine of a large tire engine motorcycle.
The battery 47 is accommodated in the remaining empty space where the generator / drive motor is disposed in the tire wheel.

図１は停車中にバッテリー不足になると後輪はオーバーランニングクラッチ９なのでエンジンによるバック走行が出来なくなる、そんなときはエンジンをバック回転しタイヤホイール内で後輪を空回しする事で、発電して前輪のモーターに電力を供給しバック走行する。図９はエンジン四輪車の後輪にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ平面図である
エンジン車の車体側を通常のトランスミッションとしエンジンで駆動する後輪のタイヤホイール内に図１のように車軸２０とハブプレート５をオーバーランニングクラッチ９で接続する。
こうすると事によってエンジンのローギャー、セカンドギャー、トップギャーの回転力をオバーランニングクラッチ９で直接車輪１に伝え、モーター走行中は完全に車軸２０を切り離す事が出来るのでモーターの効率が良い。Figure 1 shows that if the battery runs out while the vehicle is stopped, the rear wheels are overrunning clutch 9 and the engine will not be able to run backwards. In such a case, the engine is rotated back and the rear wheels are idled to generate power. Power is supplied to the front wheel motor and the vehicle runs backward. FIG. 9 is a plan view in which an overrunning clutch and a reduction gear are incorporated in the rear wheels of an engine four-wheel vehicle. As shown in FIG. 1, the vehicle body side of the engine vehicle is used as a normal transmission and is driven by the engine. The axle 20 and the hub plate 5 are connected by an overrunning clutch 9.
In this way, the rotational power of the engine low gear, second gear, and top gear is transmitted directly to the wheels 1 by the overrunning clutch 9, and the axle 20 can be completely disconnected while the motor is running, so the motor efficiency is good.

この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン四輪車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。
車体内部に設置スペースを取らないので小型の軽自動車はもちろん、大型トラックやバスなどは容量の大きな発電機兼用駆動モーターが必要となるが車輪（タイヤホイール）に取付ける事で大型化を簡単に出来、四輪駆動などに対応出来る。The present invention is a hybrid vehicle that travels using both an engine and a motor, by attaching a generator combined drive motor incorporating an overrunning clutch and a reduction gear into the tire wheel of a conventional engine four-wheeled vehicle. The shortage of motor torque is solved, and the hybrid function is easily added to the engine car.
Since there is no installation space inside the car body, large trucks and buses as well as small mini vehicles need a large-capacity generator / drive motor, but it can be easily increased in size by attaching to wheels (tire wheels). Can support four-wheel drive.

はエンジン四輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。FIG. 3 is an overall sectional view of a generator / drive motor in which an overrunning clutch and a reduction gear are incorporated in a tire wheel on the side driven by an engine of an engine four-wheel vehicle. はエンジン四輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの分解断面図である。FIG. 3 is an exploded sectional view of a generator / drive motor in which an overrunning clutch and a reduction gear are incorporated in a tire wheel on the side driven by an engine of an engine four-wheel vehicle. はエンジン四輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内に組み込んだ減速ギャーの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a reduction gear incorporated in a tire wheel on the side driven by an engine of an engine four-wheel vehicle. はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。FIG. 2 is an overall sectional view of a generator / drive motor in which an overrunning clutch and a reduction gear are incorporated in a tire wheel on the side driven by an engine of an engine motorcycle. はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの分解断面図である。FIG. 3 is an exploded cross-sectional view of a generator / drive motor in which an overrunning clutch and a reduction gear are incorporated in a tire wheel on the side driven by an engine of an engine motorcycle. はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターのタイヤ及びタイヤホイールの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a tire and a tire wheel of a generator / drive motor in which an overrunning clutch and a reduction gear are incorporated in a tire wheel on a side driven by an engine of an engine motorcycle. はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内に組み込んだ減速ギャーの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a reduction gear incorporated in a tire wheel on the side driven by an engine of an engine motorcycle. は大型タイヤのエンジン二輪車のエンジンで駆動する側のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。FIG. 2 is an overall cross-sectional view of a generator / drive motor in which an overrunning clutch, a reduction gear, and a battery are incorporated in a tire wheel on the side driven by an engine of a large tire engine motorcycle. はエンジン四輪車の後輪にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ平面図であるIs a plan view incorporating an overrunning clutch and a reduction gear on the rear wheel of an engine four-wheel vehicle.

符号の説明Explanation of symbols

１．タイヤ
２．タイヤホイール
３．ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム架台
４．ドラムブレーキ
５．ハブプレ−ト
６．オイル注入口
７．ロールベアリング
８．ロックナット
９．オーバーランニングクラッチ
１０．オイル排出口
１１．メカニカルシール
１２．内部ドラム蓋
１３．内部ドラム
１４．固定子コイル
１５．固定子コイル電源プラグ
１６．第２歯車（ベアリング付き）
１７．第３歯車
１８．ロールベアリング
１９．車軸ベアリング
２０．車軸
２１．ベアリング軸パイプ兼用第２歯車架台
２２．回転子永久磁石架台
２３．回転子永久磁石
２４．タイヤ
２５．タイヤホイール
２６．内部ドラム
２７．第１歯車ドラム
２８．グリス注入口
３９．チェーン歯車板
３０．ロールベアリング
３１．第２歯車架台兼用固定車軸
３２．ドラムブレーキ
３３．オーバーランニングクラッチ
３４．グリス排出
３５．固定子コイル
３６．回転子永久磁石
３７．第２歯車（ベアリング付き）
３８．回転子永久磁石架台
３９．第３歯車
４０．ロールベアリング
４１．固定子コイル架台
４２．通気口
４３．固定子コイル電源プラグ
４４．メカニカルシール
４５．内部ドラム蓋
４６．接続ボルト
４７．バッテリー
４８．エンジン
４９．クラッチ
５０．トランスミッション
５１．車軸1. Tire 2. 2. Tire wheel Brake drum combined 1st gear drum mount 4. 4. Drum brake Hub plate 6. Oil inlet 7. Roll bearing 8. 8. Lock nut Overrunning clutch 10. Oil outlet 11. Mechanical seal 12. Internal drum lid 13. Internal drum 14. Stator coil 15. Stator coil power plug 16. Second gear (with bearing)
17. Third gear 18. Roll bearing 19. Axle bearing 20. Axle 21. Second gear stand for bearing shaft pipe 22. Rotor permanent magnet mount 23. Rotor permanent magnet 24. Tire 25. Tire wheel 26. Internal drum 27. First gear drum 28. Grease inlet 39. Chain gear plate 30. Roll bearing 31. Second axle for fixed axle 32. Drum brake 33. Overrunning clutch 34. Grease discharge 35. Stator coil 36. Rotor permanent magnet 37. Second gear (with bearing)
38. Rotor permanent magnet mount 39. Third gear 40. Roll bearing 41. Stator coil mount 42. Vent 43. Stator coil power plug 44. Mechanical seal 45. Internal drum lid 46. Connection bolt 47. Battery 48. Engine 49. Clutch 50. Transmission 51. axle

Claims (2)

この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン四輪車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。
図は１エンジン四輪車のエンジンで駆動する側の車輪のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーをを取り付けた後輪の発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
図１に示すように、エンジンで駆動する後輪のタイヤホイール２内に収まるように内部ドラム１３を設け、車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム１３の内周に固定子コイル１４を取り付け、固定子コイル１４は固定子コイル電源プラグ１５で電源を供給したり発電された電気エネルギーを外部に取り出す。
内部ドラム１３の内部空間にはハブプレート５の内周にロールベアリング７とオ−バーランニングクラッチ９を取り付けた後、内側に油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシール１１を取り付けた内部ドラムの蓋１２を差し込み、ブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３をハブプレート５にボルトで取り付ける、その後車軸差し込み穴を歯車溝とした第２歯車架台２１に、ロールベアリング１８を取り付けその外周に第３歯車１７を取り付け、第３歯車１７に噛み合うようにロールベアリング付き第２歯車１６をボルトで取り付けた後、第１歯車ドラム３と噛み合うように車軸差し込み穴を歯車溝とした第２歯車架台２１をオーバーランニングクラッチ９及びロールベアリング７に差し込んで一体構造として、回転子永久磁石２３を取り付けた回転子永久磁石架台２２を第３歯車１７にボルトで取り付ける。
上記のように組み立てた減速ギャーを車軸差し込み穴を歯車溝とした２歯車架台２１に車軸２０を刺し込みロックナット８で固定し、油圧ドラムブレーキ４とメカニカルシールを取り付けた内部ドラムの蓋１２をボルトで内部ドラム１３に取り付ける。
ロールベアリング１８は片方密閉式のロールベアリングでブレーキドラム兼用第１歯車ドラム３と回転子永久磁石架台２２によって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口６よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口１０より排出する。
ハブプレート５が第２歯車架台２１の外周で回転し、ハブプレート５が回転する事で、ハブプレート５にハブボルトによって接続されたタイヤ１が、自由に回転出来る構造とした、内部にオ−バーランニングクラッチと減速ギャーを設けた発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する車輪（後輪）に取り付ける。The present invention is a hybrid vehicle that travels using both an engine and a motor, by attaching a generator combined drive motor incorporating an overrunning clutch and a reduction gear into the tire wheel of a conventional engine four-wheeled vehicle. The shortage of motor torque is solved, and the hybrid function is easily added to the engine car.
The figure is an overall sectional view of a rear-wheel generator / drive motor in which an overrunning clutch and a reduction gear are mounted in a tire wheel of a wheel driven by an engine of a one-engine four-wheel vehicle.
As shown in FIG. 1, an internal drum 13 is provided so as to fit within the tire wheel 2 of the rear wheel driven by the engine, is attached to the vehicle body side as a fixed type that does not rotate with the axle, and is fixed to the inner periphery of the internal drum 13 A child coil 14 is attached, and the stator coil 14 supplies power with a stator coil power plug 15 and takes out generated electric energy to the outside.
A roll bearing 7 and an overrunning clutch 9 are attached to the inner space of the internal drum 13 on the inner periphery of the hub plate 5, and then an internal drum lid 12 having a hydraulic drum brake 4 and a mechanical seal 11 attached to the inside is inserted. The first gear drum 3 also serving as a brake drum is attached to the hub plate 5 with bolts, and then the roll bearing 18 is attached to the second gear base 21 with the axle insertion hole as the gear groove, and the third gear 17 is attached to the outer periphery thereof. After the second gear 16 with roll bearings is attached with bolts so as to mesh with the three gears 17, the second gear stand 21 with the axle insertion hole as a gear groove so as to mesh with the first gear drum 3 is used as the overrunning clutch 9 and the roll. Rotation of the rotor permanent magnet 23 attached to the bearing 7 as an integral structure. Attaching a bolt child permanent magnet mount 22 to the third gear 17.
The speed reduction gear assembled as described above is inserted into the two-gear frame 21 with the axle insertion hole as the gear groove, the axle 20 is inserted and fixed with the lock nut 8, and the hydraulic drum brake 4 and the inner drum lid 12 with the mechanical seal attached thereto. Attach to the internal drum 13 with bolts.
The roll bearing 18 is a one-side sealed roll bearing, and the entire reduction gear is sealed by the first gear drum 3 serving also as a brake drum 3 and the rotor permanent magnet mount 22 to form a grease box, and grease is injected from the grease inlet 6 with a grease pump. The old grease is discharged from the grease discharge port 10.
The hub plate 5 rotates on the outer periphery of the second gear base 21 and the hub plate 5 rotates, so that the tire 1 connected to the hub plate 5 by hub bolts can be freely rotated. A generator / drive motor equipped with a running clutch and deceleration gear is attached to the wheel (rear wheel) driven by the engine. この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車において従来のエンジン二輪車のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、モター走行時のモーターのトルク不足を解消し、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。
図４はエンジン二輪車のエンジンで駆動する側の車輪のタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャーをを取り付けた後輪の発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
図４に示すように二輪車のタイヤホイール２４内に収まるように第１歯車ドラム２７を設けた内部ドラム２６に、ロールベアリング３０を填め込んだ後、チェーン歯車板２９を取り付けたオーバーランニングクラッチ３３を差し込んで内部ドラム２６にボルトで取り付ける。
その後、第２歯車架台兼用固定車軸３１の外周に、ロールベアリング４０を取り付けた第３歯車３９を差し込み、第３歯車３９に噛み合うようにベアリング付き第２歯車３７をボルトで取り付け、回転子永久磁石３６を取り付けた回転子永久磁石架台３８をボルトで取り付ける。
その後、固定子コイル３５を取り付けた固定子コイル架台４１を第２歯車架台兼用固定車軸３１に差し込んでボルトで取り付けて減速ギャーを一体構造にした後、第１歯車ドラム２７に噛み合うように、第２歯車架台兼用固定車軸３１を内部ドラム２６のロールベアリング３０に差し込んで、メカニカルシール４４を取り付けた内部ドラム蓋４５を取り付ける。
ロールベアリング３０とロールベアリング４０は片方密閉式のロールベアリングで第１歯車ドラム２７と回転子永久磁石架台３８とによって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口２８よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口３４より排出する。
内部ドラム２６が第２歯車架台兼用固定車軸３１の外周でロールベアリング３０を介して自由に回転出来る構造とし、固定子コイル３５は電源プラグ４３で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出せるように、オーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。The present invention is a hybrid vehicle that travels using both an engine and a motor, by attaching a generator combined drive motor that incorporates an overrunning clutch and a reduction gear in the tire wheel of a conventional engine motorcycle. The shortage of torque is solved, and the hybrid function is easily added to the engine car.
FIG. 4 is an overall cross-sectional view of a rear wheel generator / drive motor in which an overrunning clutch and a reduction gear are mounted in a tire wheel of a wheel driven by an engine of an engine motorcycle.
As shown in FIG. 4, after the roll bearing 30 is fitted into the internal drum 26 provided with the first gear drum 27 so as to fit in the tire wheel 24 of the motorcycle, an overrunning clutch 33 with a chain gear plate 29 attached thereto is provided. Insert and attach to the internal drum 26 with bolts.
After that, the third gear 39 with the roll bearing 40 attached is inserted into the outer periphery of the second gear stand and fixed axle 31, and the second gear 37 with bearing is attached with bolts so as to mesh with the third gear 39, and the rotor permanent magnet The rotor permanent magnet stand 38 to which 36 is attached is attached with bolts.
After that, the stator coil mount 41 with the stator coil 35 attached is inserted into the second gear mount / fixed axle 31 and attached with bolts so that the speed reduction gear is integrated, and then the first gear drum 27 is engaged. The two-gear frame-fixing fixed axle 31 is inserted into the roll bearing 30 of the internal drum 26, and the internal drum lid 45 with the mechanical seal 44 attached is attached.
The roll bearing 30 and the roll bearing 40 are one-side sealed roll bearings, and the entire reduction gear is sealed by the first gear drum 27 and the rotor permanent magnet mount 38 to form a grease box, and the grease is supplied from the grease inlet 28 by the grease pump. The old grease is discharged from the grease discharge port 34.
The internal drum 26 is configured to freely rotate on the outer periphery of the second gear mount / fixed axle 31 via the roll bearing 30, and the stator coil 35 can supply electric power with a power plug 43 and take out generated electric energy. As mentioned above, a generator / drive motor incorporating an overrunning clutch and a reduction gear is attached to the rear wheel of a motorcycle driven by an engine.
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