JP2013010464A - Device for driving power-assisted bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造が簡単で、重量が軽い電動自転車用駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a drive device for an electric bicycle that is simple in structure and light in weight.
従来の電動自転車は、ペタルを踏む駆動力に、電動モータを備えた補助駆動ユニットの駆動力を付加することで、坂道などでも楽に走行できる電動自転車は既に実用化されている。そして、この種の電動自転車の構成としては、クランクペタルを設けたチェンホイールと後輪のスプロケットとの間に巻き回されるチェンに、電動モータを介した駆動機構を別途に併設する特開平１１−２０８５６５や特開２００１−１３０４７６の構成、あるいは後輪タイヤの接地面に押し当てた駆動ローラにより後輪を回転駆動する特開２００１−２１９８８６があった。 Conventional electric bicycles have already been put to practical use by adding the driving force of an auxiliary driving unit equipped with an electric motor to the driving force of stepping on a petal, so that the bicycle can easily travel on a slope. As a configuration of this type of electric bicycle, a drive mechanism via an electric motor is additionally provided in a chain wound between a chain wheel provided with a crank petal and a rear wheel sprocket. -208565, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-130476, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-219886 in which the rear wheel is driven to rotate by a driving roller pressed against the ground contact surface of the rear wheel tire.
しかしながら、補助駆動ユニットを取り付けるために、通常の自転車の構造が大幅に変更されて、重量が重たく、かつ複雑でコストも高価になった。また、通常の自転車の構造であるが故に、取り付け、取り外しに高度な調整技術を必要としていた。 However, in order to install the auxiliary drive unit, the structure of a normal bicycle has been significantly changed, which is heavy, complicated, and expensive. In addition, because of the structure of a normal bicycle, advanced adjustment technology is required for installation and removal.
そこで特開２００８−１６８８８１の電動自転車の駆動構造は、回転速度可変な電動ギャモータをシートチューブの中間部位に着脱自在に取り付け、かつ当該電動ギャモータの出力軸に、噛合面を周方向に配置してなる薄板状の円環体を貼着し、前期電動ギャモータの駆動輪体と円環体との噛合いで、後輪を回転駆動するように構成した。 Therefore, in the drive structure of the electric bicycle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-168881, an electric gear motor having a variable rotation speed is detachably attached to an intermediate portion of the seat tube, and a meshing surface is arranged in the circumferential direction on the output shaft of the electric gear motor. A thin plate-like torus is attached, and the rear wheels are driven to rotate by meshing between the driving wheel and the torus of the electric gear motor in the previous period.
そのため、通常仕様の自転車本体を改造することなく、また自転車本体の基本的な部品を取り替えることなく、後輪リムの一側周面に噛合面を有する円環体を貼着し、かつシートチューブの中間部位に取り付けた電動ギャモータの駆動輪体を、円環体に噛合わせるという極めて簡単な構造であった。 Therefore, without remodeling the normal bicycle body and without replacing the basic parts of the bicycle body, an annular body having a meshing surface is attached to one circumferential surface of the rear wheel rim, and the seat tube The drive wheel body of the electric gear motor attached to the intermediate part of the structure is very simple to mesh with the torus.
従来の電動自転車は、ペタルを踏む駆動力に、電動モータなどを備えた補助駆動ユニットの駆動力を付加することで、坂道などでも楽に走行できる電動自転車は既に実用化されていたが、その重量が重く、その問題を解消するため車輪などをアルミで制作していた。しかし、軽くなると前輪の遠心力が小さくなり、低速で走ることが困難になっいた。それは普通のママチャリと呼ばれる自転車では、時速１０キロで低速走行できていたが、電動自転車のアルミで軽量している自転車では、時速１２キロで安定して走れた。それを郵便局の自転車の時速６キロで安定して走れるものと比べると、倍の速度で走らないと安定しないものであった。 Conventional electric bicycles have already been put into practical use by adding the driving force of an auxiliary drive unit equipped with an electric motor to the driving force of stepping on a petal. However, the wheels were made of aluminum to solve the problem. However, the lighter the wheel, the smaller the centrifugal force of the front wheels, making it difficult to run at low speeds. It was a normal bicycle called Mamachari, which was able to run at a low speed of 10 km / h, but a lightweight bicycle made of aluminum, an electric bicycle, could run stably at 12 km / h. Compared to a post office bicycle that can run stably at 6 km / h, it must be run twice as fast.
また特開２００８−１６８８８１の電動自転車の駆動構造は、電動ギャモータの駆動輪体と円環体との噛合いで、後輪を回転駆動するように構成した。そのため、通常仕様の自転車本体を改造することなく、また自転車本体の基本的な部品を取り替えることなく、後輪リムの一側周面に噛合面を有する円環体を貼着し、かつシートチューブの中間部位に取り付けた電動ギャモータの駆動輪体を、円環体に噛合わせるという極めて簡単な構造であったが、後輪を横から噛合わせるのには、その車輪を堅固な物にしなければならなかった。それは車輪（２）の直径を６０センチとすると、半径３０センチのところを横に押す力になり、梃の原理で、車輪（２）の軸に加わる力は強くなり、それを支えるスポークなど堅固な物にしなければならなかった。 Moreover, the drive structure of the electric bicycle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-168881 is configured to rotationally drive the rear wheel by meshing the drive wheel body and the annular body of the electric gear motor. Therefore, without remodeling the normal bicycle body and without replacing the basic parts of the bicycle body, an annular body having a meshing surface is attached to one circumferential surface of the rear wheel rim, and the seat tube The drive wheel body of the electric gear motor attached to the middle part of this was a very simple structure that meshes with the torus, but to mesh the rear wheel from the side, the wheel must be solid. did not become. If the diameter of the wheel (2) is 60 centimeters, it will be a force that pushes the side with a radius of 30 centimeters. By the heel principle, the force applied to the wheel (2) shaft will be strong, and the spokes that support it will be solid. I had to make it something.
そこで、本発明の電動自転車用駆動装置は、自転車（１）の車輪（２）に内歯車（３）を取り付け、駆動用のモータ（５）はフレーム（４）に取り付け、そのモータ（５）に具備された小歯車（７）が、中から外へ噛合う物で、特開２００８−１６８８８１の電動自転車の駆動構造は横から接触する物と比べて、優れている電動自転車用駆動装置を提供するものである。 Therefore, in the electric bicycle drive device of the present invention, the internal gear (3) is attached to the wheel (2) of the bicycle (1), the drive motor (5) is attached to the frame (4), and the motor (5). The electric gear drive structure of the electric bicycle according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-168881 is superior to the one in which the small gear (7) provided in is engaged from the inside to the outside. It is to provide.
上記目的を達成するために、電動自転車用駆動装置は、自転車（１）の車輪（２）に内歯車（３）を取り付け、駆動用モータ（５）は前記自転車（１）のフレーム（４）に取り付け、軸（６）を介して小歯車（７）が内歯車（３）に動力を伝えることで目的を達成した。 In order to achieve the above object, the electric bicycle drive device has an internal gear (3) attached to the wheel (2) of the bicycle (1), and the drive motor (5) is attached to the frame (4) of the bicycle (1). The small gear (7) transmits the power to the internal gear (3) through the shaft (6) to achieve the object.
請求項２の電動自転車用駆動装置は、自転車（１）のフレーム（４）に取り付けたモータ（５）は、軸（６）を介して小歯車（７）が、内接円板ギヤ（８）に動力を伝え、その内接円板ギヤ（８）はモータ（５）の横に具備した軸受（５ａ）に傘軸（８ｂ）が挿入して、内ギヤ（８ａ）は小歯車（７）に噛合う。そして、内接円板ギヤ（８）の外周の接触部（８ｃ）は、自転車（１）の車輪（２）のリム（２ａ）に動力を伝えることで目的を達成した。 In the electric bicycle drive device according to claim 2, the motor (5) attached to the frame (4) of the bicycle (1) has a small gear (7) via an axis (6) and an inscribed disk gear (8). ), And the inscribed disk gear (8) is inserted into the bearing (5a) provided on the side of the motor (5) by the umbrella shaft (8b), and the inner gear (8a) is connected to the small gear (7 ). And the contact part (8c) of the outer periphery of the inscribed disk gear (8) achieved the purpose by transmitting power to the rim (2a) of the wheel (2) of the bicycle (1).
本発明の電動自転車用駆動装置は、次のような効果がある。
（イ）電動自転車用駆動装置は減速装置がないため、装置が簡単である。
（ロ）電動自転車用駆動装置は減速装置がないため、装置が軽い。
（ハ）前輪の車輪に、内歯車を具備することで、車輪が重たくなり、そのことで遠心力が加わり、ゆっくり走ることができる。
（ニ）請求項２は、車輪のリムをそのままで電動自転車用駆動装置にできる。
The electric bicycle drive device of the present invention has the following effects.
(A) Since the drive device for an electric bicycle has no speed reducer, the device is simple.
(B) Since the electric bicycle drive device does not have a reduction gear, the device is light.
(C) By providing an internal gear on the front wheel, the wheel becomes heavier, and centrifugal force is thereby applied, allowing the vehicle to run slowly.
(D) Claim 2 can be used as an electric bicycle drive device with the wheel rim as it is.
本発明の電動自転車用駆動装置は、自転車（１）の前輪の、車輪（２）のリム（２ａ）の内側に内歯車（３）が具備されている。そして駆動用のモータ（５）は、自転車（１）のフレーム（４）に取り付け、そのモータ（５）は軸（６）を介して小歯車（７）が、車輪（２）の内歯車（３）に噛合って、動力を伝えるようになっている。 The drive device for an electric bicycle according to the present invention includes an internal gear (3) on the inner side of the rim (2a) of the wheel (2) of the front wheel of the bicycle (1). The driving motor (5) is attached to the frame (4) of the bicycle (1). The motor (5) is connected to the small gear (7) via the shaft (6) and the internal gear ( Engage with 3) to transmit power.
したがって、内歯車（３）は車輪（２）のタイヤ（２ｂ）と殆ど同じ周速であるため、内歯車（３）は走行する自転車（１）と、同じ速度で回転する。そこで、内歯車（３）と噛合う小歯車（７）の外周が、自転車（１）の走行する速度になる。 Therefore, since the internal gear (3) has almost the same peripheral speed as the tire (2b) of the wheel (2), the internal gear (3) rotates at the same speed as the traveling bicycle (1). Therefore, the outer periphery of the small gear (7) that meshes with the internal gear (3) becomes the traveling speed of the bicycle (1).
そのモータ（５）は、電動機械の小形のドリルφ４０ぐらいの物で良く、回転は約毎分２万回転であるため、小歯車（７）の直径をφ６とすると時速２１．６キロメートルになり、求める理想の早さとなる。そのモータ（５）に電流を通すと、モータ（５）の軸（６）が回転して小歯車（７）を回転させ、小歯車（７）が車輪（２）のリム（２ａ）の内歯車（３）を回転させ、自転車（１）に動力を与える。 The motor (5) may be a small electric machine with a diameter of about φ40, and the rotation speed is about 20,000 rpm. Therefore, if the diameter of the small gear (7) is φ6, the speed will be 21.6 km / h. It ’s the ideal speed you want. When an electric current is passed through the motor (5), the shaft (6) of the motor (5) rotates to rotate the small gear (7), and the small gear (7) moves inside the rim (2a) of the wheel (2). The gear (3) is rotated to power the bicycle (1).
その小歯車（７）が内歯車（３）に噛み合っている力は、モータ（５）自身を回動さすモータ軸（５ｃ）に取り付けたコイルバネ（５ｃ）の力によって、内歯車（３）に小歯車（７）が噛み合っているので、多少の歪みは防ぐことができる。 The force with which the small gear (7) meshes with the internal gear (3) is applied to the internal gear (3) by the force of the coil spring (5c) attached to the motor shaft (5c) that rotates the motor (5) itself. Since the small gear (7) is engaged, some distortion can be prevented.
請求項２の電動自転車用駆動装置は、自転車（１）の車輪（２）のリム（２ａ）に内歯車（３）を取り付けなくてもよい方法である。車輪（２）に内歯車（３）を使用しないと、モータ（５）の軸（６）にゴムを取り付けたとしても、直径φ６で接触部は１ミリであるため動力を伝えられない。 The electric bicycle drive device according to claim 2 is a method in which the internal gear (3) may not be attached to the rim (2a) of the wheel (2) of the bicycle (1). If the internal gear (3) is not used for the wheel (2), even if rubber is attached to the shaft (6) of the motor (5), the power cannot be transmitted because the diameter is φ6 and the contact portion is 1 mm.
そこで内接円板ギヤ（８）を間に介在させ、内接円板ギヤ（８）の外周部分の接触部（８ｃ）が、車輪（２）のリム（２ａ）と接触し、接触した接触部（８ｃ）は、直径φ２００で動力を伝える。 Therefore, the inscribed disk gear (8) is interposed therebetween, and the contact portion (8c) of the outer peripheral portion of the inscribed disk gear (8) comes into contact with the rim (2a) of the wheel (2) and comes into contact. The part (8c) transmits power with a diameter of φ200.
その接触部（８ｃ）は、ゴムの弾性体でできており、接触部（８ｃ）の接触は１０ミリになり、面積では３平方センチであるため、動力が伝わるのが特徴である。そこで電動自転車用駆動装置の、自転車（１）の前輪の、車輪（２）のリム（２ａ）は普通の形をしている。そして駆動用のモータ（５）は、モータ（５）本体の下側に軸受（５ａ）を設置し、その軸受（５ａ）に内接円板ギヤ（８）の傘軸（８ｂ）を挿入して、回転自在に取り付ける。その軸受（５ａ）はベアリングなどの、摩擦が少ない物がよい。 The contact portion (8c) is made of an elastic body of rubber, and the contact of the contact portion (8c) is 10 mm, and the area is 3 square centimeters, so that power is transmitted. Thus, the rim (2a) of the front wheel of the bicycle (1) and the rim (2a) of the wheel (2) of the electric bicycle drive device has an ordinary shape. The drive motor (5) is provided with a bearing (5a) on the lower side of the motor (5) body, and the umbrella shaft (8b) of the inscribed disk gear (8) is inserted into the bearing (5a). And attach freely. The bearing (5a) is preferably a thing with little friction such as a bearing.
内接円板ギヤ（８）外周の、内側の内ギヤ（８ａ）は、モータ（５）の小歯車（７）と噛み合っていて、モータ（５）の動力を内接円板ギヤ（８）に伝わり、内接円板ギヤ（８）の外周の接触部（８ｃ）が、車輪（２）にリム（２ａ）に動力を伝える。 The inner inner gear (8a) on the outer periphery of the inscribed disk gear (8) meshes with the small gear (7) of the motor (5), and the power of the motor (5) is transmitted to the inscribed disk gear (8). The contact portion (8c) on the outer periphery of the inscribed disk gear (8) transmits power to the rim (2a) to the wheel (2).
したがって、内接円板ギヤ（８）は車輪（２）のタイヤ（２ｂ）と回転する周速は殆ど同じであり、内接円板ギヤ（８）はモータ（５）の小歯車（７）と同じであるため、モータ（５）に小歯車（７）の回転する周速は、車輪（２）の回転する速度と一致するため、モータ（５）の小歯車（７）の回転する速度は、自転車（１）の走行する速度と一致する。 Therefore, the inscribed disk gear (8) rotates at almost the same peripheral speed as the tire (2b) of the wheel (2), and the inscribed disk gear (8) is the small gear (7) of the motor (5). Therefore, the peripheral speed at which the small gear (7) rotates in the motor (5) matches the rotational speed of the wheel (2), so the rotational speed of the small gear (7) in the motor (5). Corresponds to the traveling speed of the bicycle (1).
そのモータ（５）は、電動機械の小形のドリルφ４０ぐらいの物で良く、回転は約毎分２万回転であるため、小歯車（７）の直径をφ６とすると時速２１．６キロメートルになり、求める理想の早さとなる。そのモータ（５）に電流を通すと、モータ（５）に軸（６）が回転して小歯車（７）を回転させ、小歯車（７）が内接円板ギヤ（８）を介して車輪（２）のリム（２ａ）を回転させ、自転車（１）に動力を与える。 The motor (5) may be a small electric machine with a diameter of about φ40, and the rotation speed is about 20,000 rpm. Therefore, if the diameter of the small gear (7) is φ6, the speed will be 21.6 km / h. It ’s the ideal speed you want. When an electric current is passed through the motor (5), the shaft (6) rotates to the motor (5) to rotate the small gear (7), and the small gear (7) passes through the inscribed disk gear (8). The rim (2a) of the wheel (2) is rotated to power the bicycle (1).
その内接円板ギヤ（８）の接触部（８ｃ）が、車輪（２）のリム（２ａ）に接触している力は、モータ（５）自身を回動さすモータ軸（５ｃ）に取り付けたコイルバネ（５ｃ）の力によって、内接円板ギヤ（８）の接触部（８ｃ）と車輪（２）のリム（２ａ）が押し付けた状態で接触しているので、多少の歪みは防ぐことができる。 The force with which the contact portion (8c) of the inscribed disk gear (8) is in contact with the rim (2a) of the wheel (2) is attached to the motor shaft (5c) that rotates the motor (5) itself. Since the contact portion (8c) of the inscribed disk gear (8) and the rim (2a) of the wheel (2) are in contact with each other by the force of the coil spring (5c), some distortion is prevented. Can do.
本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
（イ）図１は、２４インチの電動自転車用駆動装置の側面図で、前輪の車輪（２）は内歯車（３）は、６２８個のギヤでできており、それをモータ（５）の小歯車（７）のギヤの山のところの直径はφ８であり、谷のところは直径φ４であり、ピッチ円の直径φ６の、６個のギヤで、動力を伝えている。したがって、小歯車（７）が回転する、小歯車（７）のピッチ円の外周と、走行距離は凡そ一致する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(A) FIG. 1 is a side view of a 24-inch electric bicycle drive device. The front wheel (2) has an internal gear (3) made up of 628 gears, and is connected to the motor (5). The diameter of the peak of the gear of the small gear (7) is φ8, the diameter of the valley is φ4, and power is transmitted by six gears having a diameter of the pitch circle φ6. Therefore, the travel distance is approximately the same as the outer periphery of the pitch circle of the small gear (7), where the small gear (7) rotates.
このモータ（５）の最高回転数を毎分２００００回転とすると、直径φ６の小歯車（７）は、一回転で１８ミリ移動して、１分間では３６０メートル進み、１時間では２１．６キロになる。 Assuming that the maximum rotation speed of this motor (5) is 20000 rotations per minute, the small gear (7) having a diameter of φ6 moves 18 millimeters in one rotation and advances 360 meters in one minute, and 21.6 km in one hour. become.
したがって、時速２１．６キロ以上にスピードを出して走行するときには、モータ（５）の回転が追いつかず、モータ（５）は自然と発電機になり、バッテリに充電する。また、下り坂などで、モータ（５）の出力以上の回転する力が加わった時は、発電機となり電気を充電する。 Therefore, when traveling at a speed of 21.6 km / h or more, the rotation of the motor (5) cannot catch up, and the motor (5) naturally becomes a generator and charges the battery. Further, when a rotating force exceeding the output of the motor (5) is applied on a downhill or the like, it becomes a generator and charges electricity.
図２は、図１のモータ（５）部分を拡大した側面図である。自転車（１）のフレーム（４）にモータ（５）を取り付ける。そのモータ（５）は、軸（６）を介して小歯車（７）が具備されており、その小歯車（７）は車輪（２）の内歯車（３）と噛み合っているところが、点線で現している。 FIG. 2 is an enlarged side view of the motor (5) portion of FIG. The motor (5) is attached to the frame (4) of the bicycle (1). The motor (5) is provided with a small gear (7) through a shaft (6), and the small gear (7) meshes with the internal gear (3) of the wheel (2) by a dotted line. It appears.
従来の制御装置から電流を受けて、モータ（５）の小歯車（７）は矢印Ａのように右に回転して、その回転を車輪（２）のリム（２ａ）の内歯車（３）が受けて、同じく矢印Ｂのように右に回転する。この発明は、モータ（５）の回転を直接車輪（２）に伝えることで、減速装置が不要になり、そのため減速装置のギヤの摩擦がなくなった物である。さらに、車輪（２）の軸と、同じ方向にモータ（５）の軸（６）を設置したため、車輪（２）のリム（２ａ）は外に力が加わるだけなので、車輪（２）に無理がかからない。 Upon receiving an electric current from the conventional control device, the small gear (7) of the motor (5) rotates to the right as shown by the arrow A, and the rotation is changed to the internal gear (3) of the rim (2a) of the wheel (2). Rotate to the right as indicated by arrow B. In the present invention, since the rotation of the motor (5) is directly transmitted to the wheel (2), the reduction gear is not required, and therefore the friction of the gear of the reduction gear is eliminated. Furthermore, since the shaft (6) of the motor (5) is installed in the same direction as the wheel (2), the rim (2a) of the wheel (2) is only subjected to an external force, so it is impossible for the wheel (2). It does not take.
（ロ）図３は、モータ（５）の取り付け部分を、自転車の発電機のように脱着可能にした斜視図である。図は作動状態のモータ（５）であり、モータ（５）はモータ軸（５ｂ）に具備されており、モータ軸（５ｂ）に巻かれたコイルバネ（５ｃ）は、モータ（５）を上に上げるように作用している。 (B) FIG. 3 is a perspective view in which the mounting portion of the motor (5) is detachable like a bicycle generator. The figure shows the motor (5) in an operating state, the motor (5) is provided on the motor shaft (5b), and the coil spring (5c) wound around the motor shaft (5b) has the motor (5) up. It works to raise.
そして、電動自転車用駆動装置を普通の自転車（１）にように作動していない状態にするときは、モータ（５）を下に下げると、モータ軸（５ｂ）を中心に回動して、モータ軸（５ｂ）に取り付けたピン（５ｄ）は、点線で示すように上に上がる。上に上がると、略コ状のストッパー（４ｂ）は、スプリング（４ｃ）が点線のようになっている状態が、スプリング（４ｃ）が働く状態であるため、ストッパー（４ｂ）は点線のようになり、モータ（５）を押し上げる力より、ストッパー（４ｂ）の止める力が大きいため、モータ（５）は点線のように下に下がった状態で固定される。 When the electric bicycle drive device is not operated as in the normal bicycle (1), when the motor (5) is lowered, the motor shaft (5b) is rotated, The pin (5d) attached to the motor shaft (5b) goes up as shown by the dotted line. When raised upward, the substantially U-shaped stopper (4b) has a state where the spring (4c) is in a dotted line, and the spring (4c) is in a working state. Therefore, since the stopping force of the stopper (4b) is larger than the force of pushing up the motor (5), the motor (5) is fixed in a state of being lowered as indicated by a dotted line.
作動していない状態から、作動している状態にするときは、点線の状態のストッパー（４ｂ）を左に引っ張ると、ピン（５ｄ）は下に移動し、モータ軸（５ｂ）も回動するため、モータ軸（５ｂ）に具備されているモータ（５）も上に上がり、小歯車（７）が内歯車（３）を回転させ、車輪（２）を回転さす。したがって、モータ（５）の小歯車（７）が、車輪（２）の内歯車（３）と噛み合う力は、モータ軸（５ｂ）のコイルバネ（５ｃ）の強さである。 When changing from the non-operating state to the operating state, if the stopper (4b) in the dotted line state is pulled to the left, the pin (5d) moves downward and the motor shaft (5b) also rotates. Therefore, the motor (5) provided on the motor shaft (5b) is also raised, and the small gear (7) rotates the internal gear (3) and rotates the wheel (2). Therefore, the force with which the small gear (7) of the motor (5) meshes with the internal gear (3) of the wheel (2) is the strength of the coil spring (5c) of the motor shaft (5b).
（ハ）図４は、モータ（５）を二個取り付けた正面から見た断面図である。両端にフレーム（４）があり、モータ（５）がそのフレーム（４）に取り付けてあり、モータ（５）の軸（６）は小歯車（７）を介して車輪（２）の内歯車（３）に動力を伝える。この電動自転車用駆動装置は、モータ（５）は１個でも構わない。また、後輪に取り付けても差支えない。しかし、本発明のリム（２ａ）に内歯車（３）を取り付るため車輪（２）自体に重量をもたせる役割があるため、やはり前輪を重たくした方が低速が効くので良い。低速自転車は、今では郵便局の赤い自転車が、低速で走っても安定している自転車で、時速６キロぐらいで安定して走ることができる。 (C) FIG. 4 is a sectional view seen from the front where two motors (5) are attached. There are frames (4) at both ends, a motor (5) is attached to the frame (4), and the shaft (6) of the motor (5) is connected to the internal gear ( 3) Transfer power to. This electric bicycle drive device may have only one motor (5). It can also be attached to the rear wheel. However, since the wheel (2) itself has a role to attach the internal gear (3) to the rim (2a) of the present invention, it is better to make the front wheel heavier because the lower speed is effective. Low speed bicycles are now red bicycles that are stable even at low speeds, and can run stably at around 6 km / h.
図５は、請求項２の内接円板ギヤ（８）を取り付けた自転車（１）の側面図である。この内接円板ギヤ（８）は、車輪（２）のリム（２ａ）に、請求項１のような内歯車（３）を取り付けなくてよい物である。その内接円板ギヤ（８）は、外側に接触部（８ｃ）が付いており、外形は約φ２００であり、接触部（８ｃ）は弾性体のゴムでできているため、接触部（８ｃ）は約３０ミリ接触して、全体では３平方センチの接触で内接円板ギヤ（８）の動力を車輪（２）に伝える。 FIG. 5 is a side view of the bicycle (1) with the inscribed disc gear (8) of claim 2 attached thereto. This inscribed disk gear (8) is a thing which does not need to attach the internal gear (3) like Claim 1 to the rim (2a) of a wheel (2). The inscribed disk gear (8) has a contact portion (8c) on the outside, the outer shape is about φ200, and the contact portion (8c) is made of elastic rubber. ) Contact about 30 millimeters and transmit the power of the inscribed disk gear (8) to the wheel (2) with a total contact of 3 square centimeters.
内接円板ギヤ（８）の内側には、内ギヤ（８ａ）が付いており、内ギヤ（８ａ）は２００個のギヤでできており、モータ（５）の小歯車（７）が駆動するのを、内接円板ギヤ（８）が介在して車輪（２）を駆動している。 An inner gear (8a) is attached to the inside of the inscribed disk gear (8). The inner gear (8a) is made up of 200 gears, and the small gear (7) of the motor (5) is driven. The inscribed disk gear (8) is interposed to drive the wheel (2).
６図は、内接円板ギヤ（８）の仕組みを現した側面図である。内接円板ギヤ（８）はレコードのターンテーブルのような形をしており、内接円板ギヤ（８）の中心に傘軸（８ｂ）があり、傘軸（８ｂ）はモータ（５）に具備した軸受（５ａ）に、回転自在に挿入してある。 FIG. 6 is a side view showing the mechanism of the inscribed disk gear (8). The inscribed disk gear (8) is shaped like a turntable of a record, and there is an umbrella shaft (8b) at the center of the inscribed disk gear (8), and the umbrella shaft (8b) is a motor (5 ) Is rotatably inserted in the bearing (5a) provided in the above.
内接円板ギヤ（８）の外周は、接触部（８ｃ）と内ギヤ（８ａ）とでできており、外側の接触部（８ｃ）は車輪（２）のリム（２ａ）に接触しているため、接触部（８ｃ）は弾性体のゴムなどでできている。そして、外周部の内側は内ギヤ（８ａ）がモータ（５）の小歯車（７）と噛み合っている。 The outer circumference of the inscribed disk gear (8) is made up of a contact portion (8c) and an inner gear (8a), and the outer contact portion (8c) is in contact with the rim (2a) of the wheel (2). Therefore, the contact portion (8c) is made of elastic rubber or the like. The inner gear (8a) meshes with the small gear (7) of the motor (5) inside the outer peripheral portion.
モータ（５）の小歯車（７）は、矢印Ａのように時計回りに回転し、その回転を内接円板ギヤ（８）の内ギヤ（８ａ）が噛み合って、矢印Ｂのように３３分の１に回転を低速回転にし、その内接円板ギヤ（８）の回転を車輪（２）に伝え、矢印Ｃのように回転し、車輪（２）の回転は、内接円板ギヤ（８）の３分の１になる。したがって、車輪（２）を１回転さすために、モータ（５）の小歯車（７）の回転は９９回、回転する。 The small gear (7) of the motor (5) rotates clockwise as indicated by an arrow A, and the rotation is meshed with the internal gear (8a) of the inscribed disk gear (8). The rotation is reduced to a fraction of the speed, the rotation of the inscribed disk gear (8) is transmitted to the wheel (2) and rotated as indicated by the arrow C, and the rotation of the wheel (2) is the inscribed disk gear. It becomes 1/3 of (8). Therefore, in order to rotate the wheel (2) once, the rotation of the small gear (7) of the motor (5) rotates 99 times.
図７は、内接円板ギヤ（８）の断面図である。その図は、両側にフレーム（４）があり、左側のフレーム（４）にはモータ（５）が具備されており、そのモータ（５）の小歯車（７）は内接円板ギヤ（８）を介して、中央の車輪（２）のリム（２ａ）に接している。その車輪（２）の断面は左側にリム（２ａ）と内接円板ギヤ（８）の接触部（８ｃ）が接触しているところがあり、車輪（２）の中央にはスポーク（２ｃ）がある。 FIG. 7 is a sectional view of the inscribed disk gear (8). In the figure, there are frames (4) on both sides, and the left frame (4) is provided with a motor (5). The small gear (7) of the motor (5) is connected to the inscribed disk gear (8 ) Is in contact with the rim (2a) of the central wheel (2). In the cross section of the wheel (2), the rim (2a) is in contact with the contact portion (8c) of the inscribed disk gear (8) on the left side, and the spoke (2c) is at the center of the wheel (2). is there.
そのフレーム（４）に取り付けたモータ（５）は、モータ（５）の外側の下に軸受（５ａ）を具備し、その軸受（５ａ）に傘軸（８ｂ）を挿入し、その傘軸（８ｂ）は回転自在になっている。内接円板ギヤ（８）の傘軸（８ｂ）を中心に外部内ギヤ（８ａ）は、モータ（５）の軸（６）小歯車（７）が噛み合っている。その回転する力は、内接円板ギヤ（８）を介して車輪（２）のリム（２ａ）に伝わり、車輪（２）は手前に回転する。 The motor (5) attached to the frame (4) has a bearing (5a) under the outside of the motor (5), and the umbrella shaft (8b) is inserted into the bearing (5a). 8b) is rotatable. The external internal gear (8a) is meshed with the shaft (6) and the small gear (7) of the motor (5) around the bevel shaft (8b) of the inscribed disk gear (8). The rotating force is transmitted to the rim (2a) of the wheel (2) via the inscribed disk gear (8), and the wheel (2) rotates forward.
そして、モータ（５）全体を図３のような装置で持ち上げているため、内接円板ギヤ（８）の接触部（８ｃ）は、自転車（１）の車輪（２）のリム（２ａ）に接触して、内接円板ギヤ（８）の回転する力を車輪（２）に伝えている。したがって、この内接円板ギヤ（８）を介在させる方法は、摩擦で接触部（８ｃ）がリム（２ａ）と接することと、内接円板ギヤ（８）が付いている分、重たいので、モータ軸（５ｂ）に具備されたコイルバネ（５ｃ）を、強い復元性のあるものにしなければならない。 Since the entire motor (5) is lifted by the device as shown in FIG. 3, the contact portion (8c) of the inscribed disk gear (8) is attached to the rim (2a) of the wheel (2) of the bicycle (1). The rotating force of the inscribed disk gear (8) is transmitted to the wheel (2). Therefore, the method of interposing the inscribed disk gear (8) is heavy because the contact portion (8c) contacts the rim (2a) by friction and the inscribed disk gear (8) is attached. The coil spring (5c) provided on the motor shaft (5b) must be highly resilient.
この電動自転車用駆動装置の構造は簡単であるため、電動車椅子にも使用できる。電動車椅子は、両側に車輪が取り付けてあり、車輪を回転させる方法は、上記のように直接車輪（２）のリム（２ａ）の内歯車（３）に動力を伝える方法と、内接円板ギヤ（８）を介在して動力を伝える方法の、２つの方法がある。そして、それを動かす装置はジョイスティクなど、開発されている技術を使用する。 Since the structure of this electric bicycle drive device is simple, it can also be used for an electric wheelchair. The electric wheelchair has wheels attached to both sides, and the method of rotating the wheels is a method of transmitting power directly to the internal gear (3) of the rim (2a) of the wheel (2) as described above, and an inscribed disc There are two methods of transmitting power through the gear (8). And the device that moves it uses technology that has been developed, such as joystick.
１ 自転車
２ 車輪 ２ａ リム ２ｂ タイヤ ２ｃ スポーク
３ 内歯車
４ フレーム ４ａ フレームステ ４ｂ ストッパー
４ｃ スプリング
５ モータ ５ａ 軸受 ５ｂ モータ軸 ５ｃ コイルバネ
５ｄ ピン
６ 軸
７ 小歯車
８ 内接円板ギヤ ８ａ 内ギヤ ８ｂ 傘軸 ８ｃ 接触部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bicycle 2 Wheel 2a Rim 2b Tire 2c Spoke 3 Internal gear 4 Frame 4a Frame stem 4b Stopper 4c Spring 5 Motor 5a Bearing 5b Motor shaft 5c Coil spring 5d Pin 6 Shaft 7 Small gear 8 Internal disk gear 8a Inner gear 8b Umbrella shaft 8b 8c Contact part
Claims (2)
前記自転車（１）のフレーム（４）に取り付けたモータ（５）は、軸（６）を介して小歯車（７）が該内歯車（３）に動力を伝えることを特徴とする電動自転車用駆動装置。 Attach the internal gear (3) to the wheel (2) of the bicycle (1)
The motor (5) attached to the frame (4) of the bicycle (1) has a small gear (7) that transmits power to the internal gear (3) via a shaft (6). Drive device.
該内接円板ギヤ（８）は、該モータ（５）の横に具備した軸受（５ａ）に傘軸（８ｂ）が挿入して、内ギヤ（８ａ）は前記小歯車（７）に噛合い、
該内接円板ギヤ（８）の外周の接触部（８ｃ）は、上記自転車（１）の車輪（２）のリム（２ａ）に動力を伝えることを特徴とする電動自転車用駆動装置。 In the motor (5) attached to the frame (4) of the bicycle (1), the small gear (7) transmits power to the inscribed disk gear (8) via the shaft (6).
The inscribed disk gear (8) has a bevel shaft (8b) inserted into a bearing (5a) provided beside the motor (5), and the inner gear (8a) meshes with the small gear (7). Yes,
The electric bicycle drive device characterized in that the contact portion (8c) on the outer periphery of the inscribed disk gear (8) transmits power to the rim (2a) of the wheel (2) of the bicycle (1).
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2011
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| EP3924244A4 (en) * | 2019-02-17 | 2023-02-08 | Aram Novikov | A bicycle propulsion system for electric bicycle conversion |
| CN115303404B (en) * | 2019-02-17 | 2024-04-09 | A·诺维科夫 | Bicycle propulsion system for electric bicycle converter |
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