JP2014111396A - Electric hub device and electric bicycle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric hub device and an electric bicycle capable of preventing generation of backlash between a whirl-stop member and a motor housing, and preventing the motor housing from being damaged even if a motor is used to switch over between an auxiliary drive force generation operation and a regenerative operation.SOLUTION: An electric hub device 20 includes: a hub shaft 21 fixed to a rear claw 12 of a frame tip end; a hub body 23 rotatable about this hub shaft 21; and a motor 24 provided on this hub body 23, and rotating the hub body 23. The electric hub device 20 includes: a housing body 36 of a motor housing 32 to which a stator 33 of the motor 24 is fixed and with which the hub shaft 21 is engaged; and a whirl-stop member 70 externally fitted into the hub shaft 21, and engaged with the rear claw 12. The whirl-stop member 70 is fixed to the housing body 36 by a screw 72 in a state in which the whirl-stop member 70 and the housing body 36 contact each other.

Description

本発明は、電動用ハブ装置、および電動用ハブ装置を備えた電動自転車に関する。   The present invention relates to an electric hub device and an electric bicycle including the electric hub device.

電動自転車の車輪の中心部に設けられる従来の電動用ハブ装置として、例えば図9に示すように、固定用の左右一対のハブ軸81,82と、これらのハブ軸81,82に対して回転自在なハブ体83と、このハブ体83の内部に配設されてハブ体83を回転させるモータ84とを有するものがある。なお、図9における85はスポーク、86はモータ84の回転軸で、回転軸86は左右のハブ軸81,82の間に配設されている。   As a conventional electric hub device provided at the center of the wheel of an electric bicycle, for example, as shown in FIG. 9, a pair of right and left hub shafts 81 and 82 and rotation with respect to these hub shafts 81 and 82 are rotated. Some have a free hub body 83 and a motor 84 that is disposed inside the hub body 83 and rotates the hub body 83. In FIG. 9, 85 is a spoke, 86 is a rotating shaft of a motor 84, and the rotating shaft 86 is disposed between the left and right hub shafts 81 and 82.

モータ84のロータ88および回転軸86は、ハブ体83内に設けられた遊星歯車機構などからなる減速機構87を介して、ハブ体83と連動している。モータ84のステータ89およびステータ89を保持するモータハウジング90の一部は、一方のハブ軸81とともにハブ体83の内部から外部へ突出しており、モータ84に接続された電力線、信号線などからなる接続配線84aは、モータハウジング90に形成された孔部90aを通して外部に取り出されている。   The rotor 88 and the rotation shaft 86 of the motor 84 are interlocked with the hub body 83 via a speed reduction mechanism 87 including a planetary gear mechanism provided in the hub body 83. The stator 84 of the motor 84 and a part of the motor housing 90 that holds the stator 89 protrude from the inside of the hub body 83 together with the one hub shaft 81, and include a power line, a signal line, and the like connected to the motor 84. The connection wiring 84 a is taken out through a hole 90 a formed in the motor housing 90.

また、ハブ軸81,82のハブ体83内に突入している部分の先端部には六角形状などの係合部81a、82aが形成されているとともに、これらの係合部81a、82aが、モータハウジング90に形成された六角孔形状などの係合孔部90bや、減速機構87に設けられた六角孔形状などの保持枠部99の係合孔部99aに嵌合されている。これにより、モータハウジング90や保持枠部99は、ハブ軸81,82に対して軸心部を中心として回転しないように規制された状態で組み付けられている。   In addition, hexagonal engaging portions 81a and 82a are formed at the tip portions of the hub shafts 81 and 82 protruding into the hub body 83, and these engaging portions 81a and 82a are The engagement hole 90 b such as a hexagonal hole formed in the motor housing 90 and the engagement hole 99 a of the holding frame 99 such as a hexagonal hole provided in the speed reduction mechanism 87 are fitted. As a result, the motor housing 90 and the holding frame 99 are assembled in a state of being regulated so as not to rotate around the shaft center with respect to the hub shafts 81 and 82.

ハブ軸81,82は、電動自転車のフレーム92の端部に、回り止め部材93、94やナット95、96などを介して、回転しないように規制された状態で固定されている。なお、図9における98は、樹脂製のスペーサである。図10(a)に示すように、フレーム92の先端には片側が開口された溝92bが形成されて二又形状とされたつめ部92aが形成され、このつめ部92aに、回り止め部材93、94に形成された突部93a、94aが嵌め込まれている。これにより、回り止め部材93、94がハブ軸81,82の周方向に回転しないように規制されている。また、図10(b)に示すように、ハブ軸81,82と回り止め部材93、94との嵌合する箇所は断面丸形状の一部が平面状に削除されて、断面がいわゆる「D」字形状の面取り部81c,82c、93c、94cが形成されており、これにより、ハブ軸81,82が、回り止め部材93、94を介して周方向に回転しないように規制されている。   The hub shafts 81 and 82 are fixed to the end portion of the frame 92 of the electric bicycle in a state in which the hub shafts 81 and 82 are regulated so as not to rotate via rotation preventing members 93 and 94 and nuts 95 and 96. Note that reference numeral 98 in FIG. 9 denotes a resin spacer. As shown in FIG. 10 (a), a groove 92b opened on one side is formed at the tip of the frame 92 to form a claw portion 92a having a bifurcated shape, and a detent member 93 is formed on the claw portion 92a. , 94 are formed in the protrusions 93a and 94a. As a result, the rotation preventing members 93 and 94 are restricted from rotating in the circumferential direction of the hub shafts 81 and 82. Further, as shown in FIG. 10 (b), a part where the hub shafts 81 and 82 and the anti-rotation members 93 and 94 are fitted has a part of a round cross section removed in a plane shape, and the cross section is a so-called “D”. C-shaped chamfered portions 81c, 82c, 93c, and 94c are formed, so that the hub shafts 81 and 82 are restricted from rotating in the circumferential direction via the anti-rotation members 93 and 94.

図9に示すように、モータ84の接続配線84aは、モータハウジング90のハブ軸81の近傍箇所から取り出されている。接続配線84aが取り出される側に配設される回り止め部材93には、接続配線84aを案内しながら屈曲させる湾曲凹部93bが、図9、図10(b)に示すように、周方向全周に形成されており、接続配線84aは湾曲凹部93bの一部に案内されながら、フレーム92に干渉しないように配設されている。   As shown in FIG. 9, the connection wiring 84 a of the motor 84 is taken out from the vicinity of the hub shaft 81 of the motor housing 90. As shown in FIGS. 9 and 10B, the rotation preventing member 93 disposed on the side where the connection wiring 84a is taken out has a curved recess 93b that bends while guiding the connection wiring 84a. The connection wiring 84a is arranged so as not to interfere with the frame 92 while being guided by a part of the curved recess 93b.

このような電動用ハブ装置80は、例えば前輪の中心部に配設され、この場合には、両ハブ軸81,82がフレーム92のつめ部92aとしての前ホークの先端部(下端部)に取り付けられる。また、電動用ハブ装置80が後輪に設けられる場合もあり、この場合には、両ハブ軸81,82がフレーム92のつめ部92aとしてのチェーンステーの先端部(後端部)に取り付けられる。   Such an electric hub device 80 is disposed, for example, at the center of the front wheel. In this case, both hub shafts 81 and 82 are provided at the front end (lower end) of the front fork as the claw 92a of the frame 92. It is attached. In some cases, the electric hub device 80 may be provided on the rear wheel. In this case, both hub shafts 81 and 82 are attached to the front end portion (rear end portion) of the chain stay as the claw portion 92a of the frame 92. .

このような構成において、補助駆動力を付加する場合には、モータ84のロータ88とともに回転軸86が回転することにより、減速機構87を介して減速されてハブ体83がハブ軸81,82の軸心回りに回転する。これにより、電動用ハブ装置80が設けられている車輪がモータ84の補助動力によって回転駆動する。また、モータ84のロータ88が回転する際には、モータ84のステータ89が取り付けられているモータハウジング90は、ロータ88の回転する力の反力を受ける。すなわち、モータ84のステータ89が確実に固定されていないと、ロータ88の回転力が低くなるため、補助駆動力も低下してしまう。ここで、前記ロータ88の回転する力の反力は、モータハウジング90の係合孔部90bに嵌合するハブ軸81の係合部81a(図9参照)や、ハブ軸81の面取り部81cに嵌合する回り止め部材93の面取り部93c、回り止め部材93の突部93aに係合するフレーム97のつめ部92a(図10(a)、(b)参照)で受けられる。   In such a configuration, when an auxiliary driving force is applied, the rotating shaft 86 rotates together with the rotor 88 of the motor 84, whereby the hub body 83 is decelerated via the speed reducing mechanism 87 and the hub body 83 is connected to the hub shafts 81 and 82. Rotate around the axis. Thereby, the wheel provided with the electric hub device 80 is rotationally driven by the auxiliary power of the motor 84. Further, when the rotor 88 of the motor 84 rotates, the motor housing 90 to which the stator 89 of the motor 84 is attached receives a reaction force of the rotating force of the rotor 88. That is, if the stator 89 of the motor 84 is not securely fixed, the rotational force of the rotor 88 is reduced, and the auxiliary driving force is also reduced. Here, the reaction force of the rotating force of the rotor 88 is caused by the engaging portion 81a (see FIG. 9) of the hub shaft 81 fitted in the engaging hole 90b of the motor housing 90 or the chamfered portion 81c of the hub shaft 81. The claw portion 93c of the anti-rotation member 93 that fits in and the claw portion 92a of the frame 97 that engages the projection 93a of the anti-rotation member 93 (see FIGS. 10A and 10B).

なお、上記のような電動用ハブ装置80は例えば下記の特許文献1、特許文献2などに記載されている。また、近年では、電動用ハブ装置のモータが、車輪に補助駆動力を加える補助駆動力発生動作と、車輪からの力により電力を発生する回生動作とに切替えられて使用されるものも広く知られている。   The electric hub device 80 as described above is described in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 below. In recent years, it is also widely known that the motor of the electric hub device is used by switching between an auxiliary driving force generating operation for applying auxiliary driving force to the wheel and a regenerative operation for generating electric power by the force from the wheel. It has been.

特開2006−96059JP 2006-96059 A 特開2009−12542JP2009-12542

しかしながら、図9や図10(a)、(b)に示す従来の電動用ハブ装置80では、ハブ軸81、82と回り止め部材93、94とが面取り部81c、82c、93c、94cで互いに係合しているだけであるため、モータ84の駆動時に回り止め部材93、94とハブ軸81、82とモータハウジング90や保持枠部99との間で、がたつきを生じ(隙間を生じて余計に動き)、特に、モータ84の力を直接受け易いモータハウジング90とハブ軸81との間でがたつきを生じる(隙間を生じて余計に動く)という課題を生じていた。   However, in the conventional electric hub device 80 shown in FIGS. 9 and 10A and 10B, the hub shafts 81 and 82 and the rotation preventing members 93 and 94 are mutually connected by chamfered portions 81c, 82c, 93c, and 94c. Since it is only engaged, rattling occurs between the anti-rotation members 93 and 94, the hub shafts 81 and 82, the motor housing 90 and the holding frame 99 when the motor 84 is driven (a gap is generated). In particular, there has been a problem that rattling occurs between the motor housing 90 and the hub shaft 81 that are easily subjected to the force of the motor 84 (moves excessively with a gap).

また、このがたつきによって、ハブ軸81の係合部81aが嵌合するモータハウジング90の係合孔部90bに力が集中して、電動用ハブ装置80の長期間の使用時などに、モータハウジング90の係合孔部90bが変形するなどして損傷する可能性があった。特に、電動用ハブ装置80のモータ84が、補助駆動力発生動作と回生動作とに切替えられて使用される場合には、モータハウジング90の係合孔部90bに力が作用する頻度が増加したり、作用する力が大きくなったりするおそれがあるため、モータハウジング90の係合孔部90bが変形するなどして損傷する可能性が高まることになる。   Further, due to this rattling, the force concentrates on the engagement hole 90b of the motor housing 90 in which the engagement portion 81a of the hub shaft 81 is fitted, and when the electric hub device 80 is used for a long period of time, etc. There is a possibility that the engagement hole 90b of the motor housing 90 may be damaged due to deformation. In particular, when the motor 84 of the electric hub device 80 is used by switching between the auxiliary driving force generation operation and the regenerative operation, the frequency at which the force acts on the engagement hole 90b of the motor housing 90 increases. Or the acting force may increase, the possibility that the engaging hole 90b of the motor housing 90 is damaged due to deformation or the like increases.

また、電動用ハブ装置80のモータ84では、駆動時に多くの熱を発生するため、この際の熱を良好に外部に発散し難いという問題があった。特に、電動用ハブ装置80のモータ84が、補助駆動力の発生動作と回生動作とに切替えられて使用される場合には、発熱量も増加するために、この問題に良好に対処することが困難となっていた。   In addition, since the motor 84 of the electric hub device 80 generates a lot of heat during driving, there is a problem that it is difficult to dissipate the heat well at this time. In particular, when the motor 84 of the electric hub device 80 is used by switching between the operation for generating the auxiliary driving force and the regenerative operation, the amount of heat generation also increases, so this problem can be dealt with satisfactorily. It was difficult.

本発明は、上記課題や問題を解決するもので、回り止め部材とモータハウジングとの間でがたつきを生じることを防止できて、例え、モータが補助駆動力発生動作と回生動作とに切替えられて使用される場合でも、モータハウジングが損傷することを防止でき、しかも、モータの熱を良好に外部に発散することができる電動用ハブ装置および電動自転車を提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above-mentioned problems and problems, and can prevent rattling between the rotation prevention member and the motor housing. For example, the motor is switched between the auxiliary driving force generation operation and the regenerative operation. It is an object of the present invention to provide an electric hub device and an electric bicycle that can prevent the motor housing from being damaged even when used, and can dissipate the heat of the motor to the outside. is there.

上記課題や問題を解決するために、本発明の電動用ハブ装置は、フレームに対して固定されるハブ軸と、このハブ軸に対して回転自在なハブ体と、このハブ体に配設されてハブ体を回転させるモータとを有する電動用ハブ装置であって、モータのステータが固定されかつハブ軸が係合されたモータハウジングと、ハブ軸に外嵌されるとともにフレームに係合されて、ハブ軸の軸心回りに回転することを規制された状態で取り付けられた回り止め部材とを備え、前記回り止め部材と前記モータハウジングとが互いに接触した状態でねじにより固定されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and problems, an electric hub device of the present invention is provided with a hub shaft fixed to a frame, a hub body rotatable with respect to the hub shaft, and the hub body. An electric hub device having a motor for rotating the hub body, the motor housing having the stator fixed to the motor and the hub shaft engaged with the motor housing, and being externally fitted to the hub shaft and engaged with the frame. An anti-rotation member attached to the hub shaft while being restricted from rotating about the axis of the hub shaft, and the anti-rotation member and the motor housing are fixed by screws in a state of contacting each other. Features.

なお、モータが、車輪に補助駆動力を加える補助駆動力発生動作と、車輪からの力により電力を発生する回生動作とに切替えられて使用される場合や、ハブ軸が左右に分割されており、ハブ軸の間に、ハブ軸と同軸心で回転する回転軸が設けられている場合に、特に好適である。また、この電動用ハブ装置を電動自転車に用いると好適である。   In addition, when the motor is switched between an auxiliary driving force generation operation that applies auxiliary driving force to the wheel and a regenerative operation that generates electric power by the force from the wheel, or the hub axle is divided into left and right It is particularly suitable when a rotating shaft that rotates coaxially with the hub shaft is provided between the hub shafts. Further, this electric hub device is preferably used for an electric bicycle.

この構成により、前記回り止め部材と前記モータハウジングとが互いに接触した状態でねじにより固定されているので、回り止め部材とモータハウジングとの間でがたつきを生じることを防止できる。また、フレームに係合された回り止め部材がモータハウジングに直接、固定されているので、ハブ軸とモータハウジングとの係合部分に作用する力を軽減することができて、例え、モータが補助駆動力発生動作と回生動作とに切替えられて使用される場合でも、モータハウジングが損傷することを防止できる。また、モータハウジングに作用する熱が回り止め部材に直接伝達されるので、モータの熱を良好に外部に発散することができる。   With this configuration, since the rotation preventing member and the motor housing are fixed by screws in a state where they are in contact with each other, it is possible to prevent rattling between the rotation preventing member and the motor housing. Further, since the detent member engaged with the frame is directly fixed to the motor housing, the force acting on the engaging portion between the hub shaft and the motor housing can be reduced, for example, the motor can assist. Even when used by switching between the driving force generating operation and the regenerative operation, the motor housing can be prevented from being damaged. In addition, since the heat acting on the motor housing is directly transmitted to the rotation preventing member, the heat of the motor can be dissipated well to the outside.

また、本発明の電動用ハブ装置は、前記回り止め部材における、側面視にて、ねじを挿通するねじ挿通孔部と重ならない箇所に、モータに接続された接続配線を外部に案内する配線取出用切欠部が形成されていることを特徴とする。この構成により、配線取出用切欠部を介して、モータに接続された接続配線を外部に案内しながら、前記回り止め部材を前記モータハウジングに支障なく固定することができる。   Further, the electric hub device of the present invention is a wire take-out for guiding the connection wiring connected to the motor to the outside in the position where the screw does not overlap with the screw insertion hole portion through which the screw is inserted in the anti-rotation member in a side view. A notch is formed. With this configuration, the anti-rotation member can be fixed to the motor housing without hindrance while guiding the connection wiring connected to the motor to the outside through the wiring extraction notch.

また、本発明の電動用ハブ装置は、前記回り止め部材に、フレームに形成された被係合部に係合してフレームに対して周方向の回転を規制する係合部が形成され、前記配線取出用切欠部が、側面視にて、前記回り止め部材における前記係合部と重なる位置に形成されていることを特徴とする。この構成により、モータに接続された配線部をフレームに重ならない位置に良好に取り出すことができる。つまり、回り止め部材に係合するフレームの被係合部は、フレームが配設されている箇所とは反対側に向けて延びるような位置に形成されているため、前記回り止め部材における前記係合部と重なる位置に形成された前記配線取出用切欠部を通して、配線部を外部に取り出すことにより、配線部がフレームに干渉することを良好に防止することができる。   Further, in the electric hub device of the present invention, the rotation preventing member is formed with an engaging portion that engages with an engaged portion formed on the frame and restricts rotation in the circumferential direction with respect to the frame. The wiring takeout notch is formed at a position overlapping the engaging portion of the detent member in a side view. With this configuration, it is possible to satisfactorily take out the wiring portion connected to the motor at a position that does not overlap the frame. In other words, the engaged portion of the frame that engages with the anti-rotation member is formed at a position that extends toward the side opposite to the portion where the frame is disposed. By taking out the wiring part through the wiring extraction notch part formed at the position overlapping with the joint part, it is possible to satisfactorily prevent the wiring part from interfering with the frame.

本発明によれば、固定用のハブ軸に外嵌されるとともにフレームに係合された回り止め部材と、モータハウジングとを互いに接触した状態でねじにより固定したことにより、回り止め部材とモータハウジングとの間でがたつきを生じることを防止できて、がたつきによる偏った荷重が付加されないので、信頼性が向上する。また、フレームに係合された回り止め部材がモータハウジングに直接、固定されているので、ハブ軸とモータハウジングとの係合部分に作用する力を軽減することができる。したがって、例え、モータが補助駆動力発生動作と回生動作とに切替えられて使用される場合でも、モータハウジングが損傷することを防止でき、これによっても信頼性が向上する。また、モータハウジングに作用する熱が回り止め部材に直接伝達されるので、モータの熱を良好に外部に発散することができる。   According to the present invention, the anti-rotation member externally fitted to the fixing hub shaft and engaged with the frame, and the motor housing are fixed with the screws in contact with each other, so that the anti-rotation member and the motor housing are fixed. It is possible to prevent rattling from occurring between the two, and since a biased load due to rattling is not added, reliability is improved. Further, since the rotation preventing member engaged with the frame is directly fixed to the motor housing, the force acting on the engaging portion between the hub shaft and the motor housing can be reduced. Therefore, even when the motor is used by switching between the auxiliary driving force generation operation and the regenerative operation, it is possible to prevent the motor housing from being damaged, and this also improves the reliability. In addition, since the heat acting on the motor housing is directly transmitted to the rotation preventing member, the heat of the motor can be dissipated well to the outside.

また、前記回り止め部材における、側面視して、ねじを挿通するねじ挿通部と重ならない箇所に、モータに接続された接続配線を外部に案内する配線取出用切欠部を形成することにより、配線取出用切欠部を介して、モータに接続された接続配線を外部に案内しながら、前記回り止め部材を前記モータハウジングに支障なく固定することができる。   In addition, the anti-rotation member has a wiring extraction notch for guiding the connection wiring connected to the motor to the outside at a position that does not overlap with the screw insertion portion through which the screw is inserted in a side view. The anti-rotation member can be fixed to the motor housing without hindrance while guiding the connection wiring connected to the motor to the outside through the notch for extraction.

また、前記回り止め部材に、フレームに形成された被係合部に係合してフレームに対して周方向の回転を規制する係合部を形成し、前記配線取出用切欠部が、前記回り止め部材における前記係合部と重なる位置に形成することで、モータに接続された配線部をフレームに重ならない位置に良好に取り出すことができる。   In addition, an engagement portion that engages with an engaged portion formed on the frame and restricts rotation in the circumferential direction with respect to the frame is formed on the anti-rotation member, and the cutout portion for wiring extraction has the rotation portion By forming the stopper member at a position that overlaps the engaging portion, the wiring portion connected to the motor can be satisfactorily taken out to a position that does not overlap the frame.

本発明の実施の形態に係る電動自転車の全体側面図Overall side view of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention 同電動自転車の電動用ハブ装置およびその近傍箇所の側面図Side view of the electric hub device of the electric bicycle and the vicinity thereof 同電動用ハブ装置の断面図Sectional view of the electric hub device 同電動用ハブ装置の部分拡大断面図Partial enlarged sectional view of the electric hub device 同電動用ハブ装置の部分拡大断面図Partial enlarged sectional view of the electric hub device 同電動用ハブ装置の一方の回り止め部材およびその近傍箇所の部分拡大断面図で、(a)は図5のVIa−VIa線矢視図、(b)は図5のVIb−VIb線矢視図FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of one of the rotation preventing members of the electric hub device and its vicinity, in which (a) is a view taken along the arrow line VIa-VIa in FIG. Figure 同電動用ハブ装置の回り止め部材を示す図で、(a)および(b)はそれぞれ斜視図、(c)は正面図、(d)は側面図、(e)は背面図It is a figure which shows the detent | locking member of the electric hub apparatus, (a) and (b) are perspective views, (c) is a front view, (d) is a side view, (e) is a rear view, respectively. 同電動用ハブ装置の配線保持用部材の斜視図Perspective view of wiring holding member of the same electric hub device 従来の電動用ハブ装置の断面図Sectional view of a conventional electric hub device (a)は図9のXa−Xa線矢視図、(b)は図5のXb−Xb線矢視図(A) is a view taken along line Xa-Xa in FIG. 9, and (b) is a view taken along line Xb-Xb in FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1において、1は電動自転車である。電動自転車1は、フレーム2と、フレーム2に設けられた車輪としての前輪3および後輪4と、ペダル5と、チェーン6と、クランクギヤ7と、ハンドル8と、ブレーキレバー(図示せず)を含めたディスクブレーキ装置18などのブレーキ装置と、サドル9と、バッテリ13と、ペダル5に作用する踏力を検出する検出装置31と、制御部14などを備えている。フレーム2は、チェーンステー10やバックホーク11などを有し、チェーンステー10の後端には、図2に示すように、二又形状の後づめ12が設けられている。後輪4は、その中心部に配設された電動用ハブ装置20と、この電動用ハブ装置20から後輪4の径方向に放射状に延びる複数本のスポーク15と、スポーク15の外周側端部が取り付けられたリム16と、リム16の外周側に取り付けられたタイヤ17とを有している。なお、この実施の形態では、後輪4にディスクブレーキ装置18が取り付けられている場合を図示しているが、ディスクブレーキ装置18を備えているものに限るものではなく、ディスクブレーキ装置18に代えて、バンドブレーキやドラムブレーキなどの他のハブブレーキ装置や、ブレーキシューのパッドでリムを両側から締め付けて、その摩擦力で制動するリムブレーキやその他のブレーキ装置を用いてもよい。なお、図1、図2などにおいては、ディスクブレーキ装置としてブレーキ用ディスクのみを簡略的に示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, 1 is an electric bicycle. The electric bicycle 1 includes a frame 2, front wheels 3 and rear wheels 4 provided on the frame 2, a pedal 5, a chain 6, a crank gear 7, a handle 8, and a brake lever (not shown). Including a brake device such as a disc brake device 18, a saddle 9, a battery 13, a detection device 31 that detects a pedaling force acting on the pedal 5, and a control unit 14. The frame 2 includes a chain stay 10, a back hawk 11, and the like, and a rear end 12 of a bifurcated shape is provided at the rear end of the chain stay 10 as shown in FIG. 2. The rear wheel 4 includes an electric hub device 20 disposed at the center thereof, a plurality of spokes 15 extending radially from the electric hub device 20 in the radial direction of the rear wheel 4, and an outer peripheral end of the spoke 15. And a tire 17 attached to the outer peripheral side of the rim 16. In this embodiment, the case where the disc brake device 18 is attached to the rear wheel 4 is illustrated. However, the embodiment is not limited to the one provided with the disc brake device 18, and is replaced with the disc brake device 18. In addition, other hub brake devices such as a band brake and a drum brake, a rim brake that tightens the rim from both sides with a brake shoe pad, and brakes with the friction force, and other brake devices may be used. In FIG. 1, FIG. 2, etc., only a brake disc is shown in a simplified manner as a disc brake device.

図2,図3などに示すように、電動用ハブ装置20は、フレーム2としてのチェーンステー10の後端部の後づめ12に対して固定される左右一対の固定用のハブ軸21,22と、これらのハブ軸21,22に対して回転自在なハブ体23と、このハブ体23の内部に配設されて、ハブ体23を回転させるモータ24とを有している。   As shown in FIGS. 2, 3, etc., the electric hub device 20 includes a pair of left and right fixing hub shafts 21, 22 that are fixed to the rear edge 12 of the rear end portion of the chain stay 10 as the frame 2. A hub body 23 that is rotatable with respect to the hub shafts 21 and 22, and a motor 24 that is disposed inside the hub body 23 and rotates the hub body 23.

図3〜図5に示すように、モータ24は、モータハウジング32と、モータハウジング32の内部に固定されて樹脂で覆われたステータ33と、ステータ33よりも内周側に回転自在に設けられたロータ34と、ロータ34の中心部に挿通された回転軸35とを備えており、ブラシレスモータとされている。このモータ24は、制御部14によって、検出装置31で検出された踏力に応じてモータ24の駆動を制御して車輪としての後輪4に補助駆動力を加える補助駆動力発生動作と、後輪4からの回転力により電力を発生し、バッテリ13に充電する回生動作とに切替え制御される。   As shown in FIGS. 3 to 5, the motor 24 is provided so as to be rotatable on the inner peripheral side of the motor housing 32, the stator 33 fixed inside the motor housing 32 and covered with resin, and the stator 33. The rotor 34 and a rotating shaft 35 inserted through the center of the rotor 34 are provided, and a brushless motor is provided. The motor 24 controls the driving of the motor 24 according to the pedaling force detected by the detection device 31 by the control unit 14, and generates an auxiliary driving force to apply auxiliary driving force to the rear wheel 4 as a wheel, and the rear wheel 4 is controlled to be switched to a regenerative operation in which electric power is generated by the rotational force from 4 and the battery 13 is charged.

モータ24の回転軸35は両ハブ軸21,22間に位置し、これら各軸21,22,35は同一軸心25上に配設されている。モータハウジング32は、回転軸35の軸心25方向において分割された一方(図3においては左側)のハウジング体36と他方(図3においては右側)のハウジング体37とからなる。ステータ33は両ハウジング体36,37間に挟まれており、両ハウジング体36,37は複数本のねじ38によって連結されている。回転軸35およびロータ34は、ハウジング体36,37の中心部寄り箇所に配設された軸受39、40により回転自在に支持されている。   The rotating shaft 35 of the motor 24 is located between the hub shafts 21 and 22, and these shafts 21, 22 and 35 are disposed on the same axis 25. The motor housing 32 includes a housing body 36 on one side (left side in FIG. 3) and a housing body 37 on the other side (right side in FIG. 3) divided in the direction of the axis 25 of the rotation shaft 35. The stator 33 is sandwiched between both housing bodies 36 and 37, and the both housing bodies 36 and 37 are connected by a plurality of screws 38. The rotating shaft 35 and the rotor 34 are rotatably supported by bearings 39 and 40 disposed near the center of the housing bodies 36 and 37.

ハブ体23は、ハブ軸21,22の軸心25方向における一端側(図3においては左側)に開口部26を有する略円筒状の胴部材27と、胴部材27の他端部(図3においては右側)を閉じる円盤状のカバー部材28と、カバー部材28の中央部に形成された貫通孔29と、貫通孔29に内に挿入されてカバー部材28と螺合されて結合されるとともにハブ軸22に対して回転自在な状態で外嵌された筒状の取付部材30などを備えている。   The hub body 23 includes a substantially cylindrical body member 27 having an opening 26 on one end side (left side in FIG. 3) in the direction of the axis 25 of the hub shafts 21 and 22, and the other end portion of the body member 27 (FIG. 3). A disc-shaped cover member 28 that closes the right side), a through hole 29 formed in the center of the cover member 28, and inserted into the through hole 29 and screwed into the cover member 28 to be coupled. A cylindrical mounting member 30 that is externally fitted in a rotatable manner with respect to the hub shaft 22 is provided.

ハブ体23の胴部材27の一端部(図3においては左端部)は、軸受41を介して、一方のハウジング体36に回転自在に支持されている。また、図3、図4に示すように、一方のハブ軸21はそのモータ24内に突入した部分の端部に、径方向外向きに拡がるように(この実施の形態では六角形状に拡がるように)係合部21aが形成されている。そして、この係合部21aがハウジング体36に形成された六角孔形状の係合孔部36aに嵌合されて係合されている。これにより、一方のハウジング体36と一方のハブ軸21とは、軸心25を中心として回転しないように規制された状態で組み付けられている。なお、ハブ軸21の係合部21aとハウジング体36の係合孔部36aとの形状は、互いに回転しないように規制された状態で係合されていればよく、六角形状に限るものではなく、四角形状や八角形状、その他の形状であってもよい。   One end portion (left end portion in FIG. 3) of the body member 27 of the hub body 23 is rotatably supported by one housing body 36 via a bearing 41. Also, as shown in FIGS. 3 and 4, one hub shaft 21 extends radially outwardly at the end of the portion protruding into the motor 24 (in this embodiment, it expands in a hexagonal shape). (Ii) An engaging portion 21a is formed. The engaging portion 21 a is engaged with and engaged with a hexagonal hole-shaped engaging hole 36 a formed in the housing body 36. Thereby, the one housing body 36 and the one hub shaft 21 are assembled in a state where they are regulated so as not to rotate around the shaft center 25. The shapes of the engaging portion 21a of the hub shaft 21 and the engaging hole portion 36a of the housing body 36 are not limited to the hexagonal shape as long as they are engaged with each other while being regulated so as not to rotate. Further, a quadrangular shape, an octagonal shape, or other shapes may be used.

さらに、他方のハブ軸22は、取付部材30に挿入されて、ハブ体23の外部から内部へ突入している。また、図3、図5に示すように、他方のハブ軸22は、そのモータ24内に突入した端部に、径方向外向きに拡がるように(この実施の形態では六角形状に拡がるように)係合部22aが形成されている。そして、この係合部22aが、他方のハウジング体37にねじ52を介して取り付けられた支持枠50に形成された六角孔形状の係合孔部50aに嵌合されて係合されている。これにより、支持枠50と他方のハブ軸22とは、軸心25を中心として回転しないように規制された状態で組み付けられている。なお、ハブ軸22の係合部22aと支持枠50の係合孔部50aとの形状は、互いに回転しないように規制された状態で係合されていればよく、六角形状に限るものではなく、四角形状や八角形状、その他の形状であってもよい。   Further, the other hub shaft 22 is inserted into the mounting member 30 and protrudes from the outside to the inside of the hub body 23. Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the other hub shaft 22 extends radially outwardly at the end projecting into the motor 24 (in this embodiment, it expands in a hexagonal shape). ) An engaging portion 22a is formed. The engaging portion 22 a is engaged with and engaged with a hexagonal hole-shaped engaging hole 50 a formed in the support frame 50 attached to the other housing body 37 via a screw 52. As a result, the support frame 50 and the other hub shaft 22 are assembled in a state where they are regulated so as not to rotate around the axis 25. The shapes of the engaging portion 22a of the hub shaft 22 and the engaging hole portion 50a of the support frame 50 are not limited to the hexagonal shape as long as they are engaged so as not to rotate with each other. Further, a quadrangular shape, an octagonal shape, or other shapes may be used.

図3、図5に示すように、モータ24の回転軸35とハブ体23とは、ハブ体23内でモータ24に隣接して設けられた減速機構45を介して連動する。減速機構45は、回転軸35の端部に形成された太陽歯車46と、カバー部材28の内側に連結材51を介して取り付けられた円環状の内歯歯車47(円環状歯車の一例)と、太陽歯車46と内歯歯車47とに噛合する回転自在な複数の遊星歯車48とを有している。遊星歯車48の一端部はモータ24の他方のハウジング体37で支持され、遊星歯車48の他端部は他方のハウジング体37に取り付けられた支持枠50(支持部材の一例)で支持されている。   As shown in FIGS. 3 and 5, the rotation shaft 35 of the motor 24 and the hub body 23 are linked via a speed reduction mechanism 45 provided adjacent to the motor 24 in the hub body 23. The speed reduction mechanism 45 includes a sun gear 46 formed at the end of the rotary shaft 35, an annular internal gear 47 (an example of an annular gear) attached to the inside of the cover member 28 via a connecting member 51, and And a plurality of rotatable planetary gears 48 meshing with the sun gear 46 and the internal gear 47. One end of the planetary gear 48 is supported by the other housing body 37 of the motor 24, and the other end of the planetary gear 48 is supported by a support frame 50 (an example of a support member) attached to the other housing body 37. .

各遊星歯車48は、それぞれ、互いに一体形成された大歯車部48aおよび小径歯車部48bと、これらの大歯車部48aおよび小径歯車部48bを回転自在に支持する支持軸部48cとを有している。そして、太陽歯車46に遊星歯車48の大歯車部48aに噛み合い、遊星歯車48の小歯車部48bに内歯歯車47が噛み合うことで、モータ24の回転軸35の回転を、減速して、すなわちトルクを増大させて、ハブ体23に伝達して、ハブ体23を連動させるよう構成されている。   Each planetary gear 48 includes a large gear portion 48a and a small diameter gear portion 48b that are integrally formed with each other, and a support shaft portion 48c that rotatably supports the large gear portion 48a and the small diameter gear portion 48b. Yes. Then, the sun gear 46 meshes with the large gear portion 48a of the planetary gear 48, and the internal gear 47 meshes with the small gear portion 48b of the planetary gear 48, whereby the rotation of the rotating shaft 35 of the motor 24 is reduced, that is, The torque is increased and transmitted to the hub body 23 so that the hub body 23 is interlocked.

また、カバー部材28と支持枠50との間には、支持枠50からの軸心25に沿う方向への力を受けることが可能な軸受(スラスト軸受)54が配設されている。また、この実施の形態においては、後輪4に外装変速機が取り付けられており、この外装変速装置は、リヤディレーラー(図示せず)と多段のフリーホイール19とを有している。   Further, between the cover member 28 and the support frame 50, a bearing (thrust bearing) 54 capable of receiving a force from the support frame 50 in the direction along the axis 25 is disposed. In this embodiment, an exterior transmission is attached to the rear wheel 4, and the exterior transmission includes a rear derailleur (not shown) and a multistage freewheel 19.

フリーホイール19は、ハブ体23の外側方において、他方のハブ軸22に回転自在に外嵌されている。フリーホイール19は、チェーン6に噛み合う複数枚のスプロケット60を備えた円筒状のアウターボディ61と、アウターボディ61の内部に設けられた筒状のインナーボディ62と、アウターボディ61とインナーボディ62との間に設けられ且つスプロケット60からハブ体23のみに回転駆動力を伝達するワンウェイクラッチ63と、を有している。なお、筒状のインナーボディ62の外周は円形状であり、内周は六角形状に形成されている。インナーボディ62は、取付部材30の他端側すなわち六角形状に形成されている部分に外嵌されている。これにより、インナーボディ62と取付部材30とは周方向(回転方向)において互いに係合している。   The free wheel 19 is rotatably fitted on the other hub shaft 22 on the outer side of the hub body 23. The free wheel 19 includes a cylindrical outer body 61 having a plurality of sprockets 60 meshing with the chain 6, a cylindrical inner body 62 provided inside the outer body 61, an outer body 61 and an inner body 62, And a one-way clutch 63 that transmits rotational driving force from the sprocket 60 only to the hub body 23. In addition, the outer periphery of the cylindrical inner body 62 is circular, and the inner periphery is formed in a hexagonal shape. The inner body 62 is externally fitted to the other end side of the mounting member 30, that is, a portion formed in a hexagonal shape. Thereby, the inner body 62 and the attachment member 30 are engaged with each other in the circumferential direction (rotational direction).

また、カバー部材28とインナーボディ62との間に、大径セレーション部53aと小径セレーション部53bとが一体形成されたセレーション継手53が配設されている。セレーション継手53は、小径セレーション部53bがインナーボディ62の一端部に嵌め込まれ、また、大径セレーション部53aがカバー部材28の中央部寄り箇所に形成されたボス部28aに嵌め込まれて、インナーボディ62からの力をカバー部材28に良好に伝達するよう構成されている。   A serration joint 53 in which a large-diameter serration portion 53 a and a small-diameter serration portion 53 b are integrally formed is disposed between the cover member 28 and the inner body 62. The serration joint 53 has a small-diameter serration portion 53b fitted into one end portion of the inner body 62, and a large-diameter serration portion 53a fitted into a boss portion 28a formed near the center of the cover member 28. The force from 62 is transmitted to the cover member 28 satisfactorily.

また、アウターボディ61の内部には、アウターボディ61を回転自在に支持する軸受体64が設けられている。なお、65は軸受体64に設けられた玉押しをロックするためのロックナットである。   In addition, a bearing body 64 that rotatably supports the outer body 61 is provided inside the outer body 61. Reference numeral 65 denotes a lock nut for locking the ball press provided on the bearing body 64.

ハブ体23の外周部には、後輪4の各スポーク21の内周側端部が接続されている。両ハブ軸21,22はそれぞれ両チェーンステー10の後づめ12に形成された被係合部としての溝12aに挿入されている。両ハブ軸21,22にそれぞれナット66を螺合することにより、電動用ハブ装置20と共に後輪4が両チェーンステー10間に取り付けられる。   An inner peripheral side end portion of each spoke 21 of the rear wheel 4 is connected to the outer peripheral portion of the hub body 23. Both hub shafts 21, 22 are inserted into grooves 12 a as engaged portions formed in the rear ends 12 of both chain stays 10, respectively. By screwing the nuts 66 to the hub shafts 21 and 22, the rear wheel 4 is attached between the chain stays 10 together with the electric hub device 20.

フリーホイール19が設けられている側のチェーンステー10の後づめ12と、ナット66の間には、他方のハブ軸22が軸心25回りに回転しないように規制する金属製の回り止め部材67(他方の回り止め部材67とも称す)が配設されている。この回り止め部材67は、図6(a)、(b)に示すように、一体形成された係合部としての突部67aが被係合部としての後づめ12の溝12aに嵌合されるとともに、回り止め部材67の中央部には、断面丸形状の一部が平面状に削除されて、断面がいわゆる「H」字形状の異形孔部67bが形成されている。そして、他方のハブ軸22における回り止め部材67に嵌合する箇所の断面形状もこれに合わせて、断面丸形状の一部が平面状に削除されて(切欠かれて)、断面がいわゆる「H」字形状とされている。なお、図6(b)における22bは、他方のハブ軸22に形成された切欠部である。すなわち、この箇所においては、後づめ12の溝12aに回り止め部材67の突部67aが係合することで、回り止め部材67が回転しないように規制され、さらに、回り止め部材67の異形孔部67bに他方のハブ軸22の切欠部22bが当接して係合することで、他方のハブ軸22が軸心25の回りに回転しないように規制されている。   Between the rear stay 12 of the chain stay 10 on the side where the free wheel 19 is provided and the nut 66, a metal detent member 67 that restricts the other hub shaft 22 from rotating about the axis 25. (Also referred to as the other anti-rotation member 67) is provided. As shown in FIGS. 6A and 6B, the rotation preventing member 67 has a protrusion 67a as an integrally formed engaging portion fitted in a groove 12a of the rear edge 12 as an engaged portion. At the same time, a part of the circular cross section is removed in a flat shape at the center of the rotation preventing member 67 to form a deformed hole 67b having a so-called “H” shape in cross section. In accordance with this, the cross-sectional shape of the portion of the other hub shaft 22 that fits with the rotation-preventing member 67 is also partly deleted (notched) in a circular cross-section so that the cross-section is a so-called “H”. The shape is "". In FIG. 6B, reference numeral 22b denotes a notch formed in the other hub shaft 22. That is, at this location, the protrusion 67a of the rotation preventing member 67 is engaged with the groove 12a of the rear 12 so that the rotation preventing member 67 is restricted from rotating. The notch portion 22b of the other hub shaft 22 is brought into contact with and engaged with the portion 67b, so that the other hub shaft 22 is restricted from rotating around the axis 25.

これに対して、ディスクブレーキ装置18のブレーキ用ディスクが設けられている側のチェーンステー10の後づめ12にも回り止め部材70(一方の回り止め部材70とも称す)が接して設けられているが、この回り止め部材70に設けられたハブ軸挿通用の孔部70bやこれに挿入される一方のハブ軸21は断面が単なる丸形状とされ、他方のハブ軸22や他方の回り止め部材67に設けられているような切欠部を必要としない。この回り止め部材70は、金属製とされ、後づめ12と、ハウジング体36における胴部材27の開口部26から外部に露出する箇所との間に配設されている。   On the other hand, a detent member 70 (also referred to as one detent member 70) is also provided in contact with the rear end 12 of the chain stay 10 on the side where the brake disc of the disc brake device 18 is provided. However, the hub shaft insertion hole 70b provided in the detent member 70 and the one hub shaft 21 inserted into the hole 70b have a simple round cross section, and the other hub shaft 22 and the other detent member No notch as provided in 67 is required. The anti-rotation member 70 is made of metal and is disposed between the rear edge 12 and a portion of the housing body 36 exposed to the outside from the opening 26 of the body member 27.

この回り止め部材70にも、後づめ12に形成された被係合部としての溝12aに嵌合して係合する係合部としての突部70aが形成されている。そして、この突部70aが後づめ12の溝12aに嵌合されて、後づめ12に対して、回り止め部材70が軸心25の方向を中心として回らないように係合されている。   The anti-rotation member 70 is also formed with a protrusion 70a as an engaging portion that is engaged with and engaged with a groove 12a as an engaged portion formed in the rear pawl 12. The protrusion 70 a is fitted into the groove 12 a of the rear pawl 12, and the anti-rotation member 70 is engaged with the rear pawl 12 so as not to rotate around the direction of the axis 25.

ただし、回り止め部材70は、図3、図4、図7(a)〜(e)に示すように、一方のハウジング体36における胴部材27の開口部26から外部に突出した箇所に、複数のねじ72により、その裏面側に形成されたハウジング接触面部70dで直接接触した状態で固定されている。また、モータ24に接続された接続配線24aを外部に案内する配線取出用切欠部70fが、回り止め部材70の裏面側(ハウジング体36に臨む面)における、側面視にて、ねじ72を挿通するねじ挿通孔部72cと重ならない箇所、この実施の形態では、側面視して、突部70aが形成されている箇所と重なる位置(回り止め部材70の下部)に形成されている。   However, as shown in FIGS. 3, 4, and 7 (a) to 7 (e), a plurality of anti-rotation members 70 are provided at locations protruding outward from the opening 26 of the body member 27 in one housing body 36. The screw 72 is fixed in a state of being in direct contact with the housing contact surface portion 70d formed on the back surface side thereof. In addition, the wiring extraction cutout portion 70f for guiding the connection wiring 24a connected to the motor 24 to the outside is inserted through the screw 72 in a side view on the back surface side (surface facing the housing body 36) of the rotation preventing member 70. In this embodiment, it is formed at a position that does not overlap with the screw insertion hole 72c that is to be overlapped with the position where the protrusion 70a is formed (lower portion of the rotation stopper 70).

また、この実施の形態では、回り止め部材70における後づめ12に接触するフレーム接触面70gに微小な凹凸部が形成されて、一方のハブ軸21に螺合されるナット66が締め込まれた際に、回り止め部材70のフレーム接触面70gが二又形状の後づめ12に強く接触するよう構成されている。   Further, in this embodiment, a minute uneven portion is formed on the frame contact surface 70g that contacts the rear edge 12 of the rotation preventing member 70, and the nut 66 that is screwed to one hub shaft 21 is tightened. At this time, the frame contact surface 70g of the rotation preventing member 70 is configured to come into strong contact with the rear end 12 of the forked shape.

また、この実施の形態では、図3、図4、図8に示すように、ハウジング体36における回り止め部材70が取り付けられる面の外周部に略環状の配線保持用部材71が装着されている。この実施の形態では、配線保持用部材71の一部に、本体部71aから突出する複数の突起71cが形成され、ハウジング体36に対応して形成された孔部(図示せず)に挿入されるよう構成されている。そして、配線保持用部材71の中央孔部71bにモータ24の接続配線24aを通すとともに、回り止め部材70の配線取出用切欠部70fを通して、モータ24の接続配線24aを取り出すよう構成されている。   In this embodiment, as shown in FIGS. 3, 4, and 8, a substantially annular wiring holding member 71 is attached to the outer peripheral portion of the surface of the housing body 36 to which the anti-rotation member 70 is attached. . In this embodiment, a plurality of protrusions 71 c protruding from the main body 71 a are formed in a part of the wiring holding member 71 and inserted into holes (not shown) formed corresponding to the housing body 36. It is comprised so that. The connection wiring 24 a of the motor 24 is passed through the central hole 71 b of the wiring holding member 71, and the connection wiring 24 a of the motor 24 is taken out through the wiring extraction notch 70 f of the anti-rotation member 70.

上記構成において、利用者が電動自転車1を走行させる際、ペダル7に作用する踏力は、検出装置31により検出されると共に、チェーン6を介してフリーホイール19に伝達され、フリーホイール19が回転する。フリーホイール19の回転はアウターボディ61からワンウェイクラッチ63を介してインナーボディ62に伝達され、これにより、インナーボディ62と取付部材30とカバー部材28と胴部材27とが一体的に回転し、ハブ体23が軸心25を中心に回転する。   In the above configuration, when the user runs the electric bicycle 1, the pedaling force acting on the pedal 7 is detected by the detection device 31 and transmitted to the free wheel 19 via the chain 6, and the free wheel 19 rotates. . The rotation of the free wheel 19 is transmitted from the outer body 61 to the inner body 62 via the one-way clutch 63, whereby the inner body 62, the mounting member 30, the cover member 28, and the body member 27 rotate integrally, and the hub The body 23 rotates about the axis 25.

また、検出装置31で検出された踏力に応じて制御部14がモータ24の駆動を制御する。この際、ロータ34と共に回転軸35が回転することにより、減速機構45を介してハブ体23が軸心25を中心に減速されて回転する。これにより、後輪4は、ペダル7に作用する踏力とこの踏力に応じて出力されるモータ24の回転駆動力(補助動力)とによって、回転駆動される。   Further, the control unit 14 controls the driving of the motor 24 according to the pedaling force detected by the detection device 31. At this time, the rotating shaft 35 rotates together with the rotor 34, whereby the hub body 23 is decelerated about the axis 25 via the speed reducing mechanism 45 and rotates. Thereby, the rear wheel 4 is rotationally driven by the pedaling force acting on the pedal 7 and the rotational driving force (auxiliary power) of the motor 24 output in accordance with the pedaling force.

また、ブレーキ動作や下り坂走行などを検知した際などに、制御部14はモータ24などに回生動作を行わせる。すなわち、後輪4の回転に伴ってハブ体23が回転し、減速機構45を介してモータ24の回転軸35およびロータ34も連動して回転するため、これによりモータ24で発電した電力をバッテリ13に送り出してバッテリ13を充電するなどする。   In addition, the control unit 14 causes the motor 24 or the like to perform a regenerative operation when a braking operation or downhill traveling is detected. That is, the hub body 23 rotates with the rotation of the rear wheel 4, and the rotating shaft 35 and the rotor 34 of the motor 24 also rotate in conjunction with each other via the speed reduction mechanism 45. 13 to charge the battery 13 or the like.

このように、モータ24により補助駆動力を発生したり、回生動作をさせたりする際には、当然ながら、ステータ33が良好に固定されている必要がある。ところが、図9、図10に示すように、従来の電動用ハブ装置80では、ハブ軸81と回り止め部材93とが面取り部81c、93cで互いに係合している構造であったため、モータ84の駆動時に回り止め部材93とハブ軸81とモータハウジング90との間でがたつきを生じるおそれがあった。特に、電動用ハブ装置80のモータ84が、補助駆動力発生動作と回生動作とに切替えられて使用される場合には、モータハウジング90の係合孔部90bに力が作用する頻度が増加したり、作用する力が大きくなったりするおそれがあるため、モータハウジング90の係合孔部90bが変形するなどして損傷する可能性が高まっていた。   As described above, when the auxiliary driving force is generated by the motor 24 or when the regenerative operation is performed, the stator 33 needs to be well fixed. However, as shown in FIGS. 9 and 10, the conventional electric hub device 80 has a structure in which the hub shaft 81 and the anti-rotation member 93 are engaged with each other at the chamfered portions 81 c and 93 c. There is a possibility that rattling occurs between the rotation prevention member 93, the hub shaft 81, and the motor housing 90 during the driving of the motor. In particular, when the motor 84 of the electric hub device 80 is used by switching between the auxiliary driving force generation operation and the regenerative operation, the frequency at which the force acts on the engagement hole 90b of the motor housing 90 increases. Or the acting force may increase, and the possibility that the engaging hole 90b of the motor housing 90 is damaged due to deformation is increased.

これに対して、本発明の実施の形態では、回り止め部材70と、ステータ33を保持するモータハウジング32のハウジング体36とが、互いに接触した状態でねじ72により固定されているので、回り止め部材70とハウジング体36とががたつきのない状態で固定できて、前記がたつきを生じることを防止できる。また、フレームとしての後づめ12に突部70aで係合された回り止め部材70がハウジング体36に直接、固定されているので、ステータ33を保持するハウジング体36の回転を規制する力を、後づめ12で位置規制された回り止め部材70によって直接受けることができる。したがって、一方のハブ軸21とハウジング体36とが係合部21aと係合孔部36aとで係合してハウジング体36の回転を規制しているものの、この経路を介してハブ軸21とハウジング体36との係合部分に作用する力を軽減することができる。したがって、上記のように、モータ24が補助駆動力発生動作と回生動作とに切替えられて使用される場合でも、ハウジング体36が損傷することを防止できて、信頼性が向上する。また、モータハウジング32のハウジング体36に作用する熱が、モータハウジング32に直接接触されている回り止め部材70や、回り止め部材70を介してチェーンステー10およびバックホーク11などのフレーム2に直接伝達されるので、モータ24の熱を良好に外部に発散することができ、これによっても信頼性が向上する。   On the other hand, in the embodiment of the present invention, the rotation preventing member 70 and the housing body 36 of the motor housing 32 that holds the stator 33 are fixed by the screw 72 in a state of being in contact with each other. The member 70 and the housing body 36 can be fixed without rattling, thereby preventing the rattling. Further, since the detent member 70 engaged with the rear edge 12 of the frame by the projection 70a is directly fixed to the housing body 36, the force for restricting the rotation of the housing body 36 holding the stator 33 is It can be directly received by the rotation-preventing member 70 whose position is restricted at the rear end 12. Accordingly, although one hub shaft 21 and the housing body 36 are engaged by the engaging portion 21a and the engaging hole portion 36a to restrict the rotation of the housing body 36, the hub shaft 21 and the housing body 36 are connected to the hub shaft 21 via this path. The force acting on the engagement portion with the housing body 36 can be reduced. Therefore, as described above, even when the motor 24 is used by switching between the auxiliary driving force generation operation and the regenerative operation, the housing body 36 can be prevented from being damaged, and the reliability is improved. Further, the heat acting on the housing body 36 of the motor housing 32 is directly applied to the anti-rotation member 70 that is in direct contact with the motor housing 32 and the frame 2 such as the chain stay 10 and the back fork 11 via the anti-rotation member 70. Since it is transmitted, the heat of the motor 24 can be dissipated well to the outside, which also improves the reliability.

また、上記の構成によれば、回り止め部材70における、側面視して、ねじ72を挿通するねじ挿通孔部70cと重ならない箇所に、モータ24に接続された接続配線24aを外部に案内する配線取出用切欠部70fが形成されている。これにより、配線取出用切欠部70fを介して、モータ24に接続された接続配線24aを外部に案内しながら、回り止め部材70をハウジング体36に支障なく固定することができる。   Moreover, according to said structure, the connection wiring 24a connected to the motor 24 is guided outside to the location which does not overlap with the screw insertion hole part 70c which penetrates the screw 72 in side view in the rotation stop member 70. A wiring takeout notch 70f is formed. Accordingly, the rotation preventing member 70 can be fixed to the housing body 36 without hindrance while guiding the connection wiring 24a connected to the motor 24 to the outside via the wiring extraction notch 70f.

また、回り止め部材70に、後づめ12に形成された被係合部としての溝12aに係合する係合部としての突部70aを形成し、配線取出用切欠部70fを、側面視にて、回り止め部材70における溝12aと重なる位置に形成することで、モータ24に接続された接続配線24aをフレームとしてのチェーンステー10やバックホーク11に重ならない位置に良好に取り出すことができる。すなわち、図10(b)に示すように、接続配線24aが取り出される側の従来の回り止め93においては、接続配線84aを案内しながら屈曲させる湾曲凹部93bが周方向全周に形成されていたため、どの方向に接続配線84aを取り出したらよいかを示す目印などを湾曲凹部93bにつけていなければならなかった。これに対して、本発明の実施の形態によれば、配線取出用切欠部70fが周方向の一部だけに設けられているので、目印などをつける必要がなく、しかも、接続配線84aを良好な位置に取り出すことができるので、作業性がよい。   Further, the rotation preventing member 70 is formed with a protrusion 70a as an engaging portion that engages with the groove 12a as the engaged portion formed in the rear edge 12, and the wiring extraction notch portion 70f is seen in a side view. Thus, by forming the anti-rotation member 70 at a position overlapping the groove 12a, the connection wiring 24a connected to the motor 24 can be satisfactorily taken out to a position that does not overlap the chain stay 10 or the back fork 11 as a frame. That is, as shown in FIG. 10B, in the conventional detent 93 on the side from which the connection wiring 24a is taken out, the curved recess 93b that bends while guiding the connection wiring 84a is formed on the entire circumference. In addition, a mark or the like indicating which direction the connection wiring 84a should be taken out must be attached to the curved recess 93b. On the other hand, according to the embodiment of the present invention, since the cutout portion 70f for wiring extraction is provided only in a part in the circumferential direction, there is no need to make a mark or the like, and the connection wiring 84a is excellent. Since it can be taken out at a proper position, workability is good.

なお、上記実施の形態では、外装変速機やディスクブレーキ装置18が設けられている場合を述べたが、これに限るものではなく、外装変速機やディスクブレーキ装置18が設けられていないものに対しても、上記のように、回り止め部材70とモータハウジング32とを固定する構成を同様に適用することが可能である。また、上記実施の形態では、モータハウジング32が設けられている側の一方のハブ軸21についてのみ、回り止め部材70とハウジング体36とをねじ72で固定した場合を述べたがこれに限るものではなく、外装変速機を有しないものでは、減速機構45が設けられている側の他方のハブ軸22についても、回り止め部材67と支持枠50などをねじで固定してもよい。   In the above embodiment, the case where the exterior transmission and the disc brake device 18 are provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and the case where the exterior transmission and the disc brake device 18 are not provided. However, as described above, it is possible to similarly apply the configuration in which the rotation preventing member 70 and the motor housing 32 are fixed. Further, in the above embodiment, the case where the rotation preventing member 70 and the housing body 36 are fixed with the screw 72 for only one hub shaft 21 on the side where the motor housing 32 is provided has been described. Instead, in the case of not having an exterior transmission, the anti-rotation member 67 and the support frame 50 may be fixed with screws for the other hub shaft 22 on the side where the speed reduction mechanism 45 is provided.

また、上記実施の形態では、電動用ハブ装置20を後輪4に設けたが、前輪3に設けてもよい。また、上記実施の形態では、回生動作も可能な電動自転車の場合を述べたが、回生動作は行わない電動自転車についても適用できることはもちろんである。   In the above embodiment, the electric hub device 20 is provided on the rear wheel 4, but may be provided on the front wheel 3. Moreover, although the case of the electric bicycle which can also perform regenerative operation was described in the said embodiment, of course, it can apply also to the electric bicycle which does not perform regenerative operation.

本発明は、電動用ハブ装置を備えた電動自転車に特に適しているが、電動自転車以外の電動車両、例えば電動式の車椅子や、電動二輪車や電気自動車等に適用することも可能である。   The present invention is particularly suitable for an electric bicycle provided with an electric hub device. However, the present invention can also be applied to an electric vehicle other than the electric bicycle, such as an electric wheelchair, an electric motorcycle, an electric vehicle, and the like.

1 電動自転車
2 フレーム
3 前輪(車輪)
4 後輪(車輪)
5 ペダル
6 チェーン
10 チェーンステー
11 バックホーク
12 後づめ
12a 溝(被係合部)
13 バッテリ
14 制御部
18 ディスクブレーキ
20 電動用ハブ装置
21、22 ハブ軸
21a、22a 係合部
22b 切欠部
23 ハブ体
24 モータ
25 軸心
26 開口部
27 胴部材
31 検出装置
32 モータハウジング
33 ステータ
34 ロータ
35 回転軸
36、37 ハウジング体
36a、50a 係合孔部
38 ねじ
39、40 軸受
41 軸受
45 減速機構
54 軸受
64 軸受体
65 ロックナット
66 ナット
67、70 回り止め部材
67a、70a 突部(係合部)
70b 孔部
70d ハウジング接触面部
70f 配線取出用切欠部
70g フレーム接触面
71 配線保持用部材
72 ねじ
72c ねじ挿通孔部
1 Electric bicycle 2 Frame 3 Front wheel
4 Rear wheels
5 Pedal 6 Chain 10 Chain stay 11 Back fork 12 Rear end 12a Groove (engaged part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Battery 14 Control part 18 Disc brake 20 Electric hub apparatus 21, 22 Hub shaft 21a, 22a Engagement part 22b Notch part 23 Hub body 24 Motor 25 Axis 26 Opening part 27 Body member 31 Detection apparatus 32 Motor housing 33 Stator 34 Rotor 35 Rotating shaft 36, 37 Housing body 36a, 50a Engagement hole 38 Screw 39, 40 Bearing 41 Bearing 45 Reduction mechanism 54 Bearing 64 Bearing body 65 Lock nut 66 Nut 67, 70 Anti-rotation member 67a, 70a Projection (engagement) Joint)
70b Hole portion 70d Housing contact surface portion 70f Wiring extraction cutout portion 70g Frame contact surface 71 Wiring holding member 72 Screw 72c Screw insertion hole portion

Claims (6)

フレームに対して固定されるハブ軸と、このハブ軸に対して回転自在なハブ体と、このハブ体に配設されてハブ体を回転させるモータとを有する電動用ハブ装置であって、
モータのステータが固定されかつハブ軸が係合されたモータハウジングと、
ハブ軸に外嵌されるとともにフレームに係合されて、ハブ軸の軸心回りに回転することを規制された状態で取り付けられた回り止め部材とを備え、
前記回り止め部材と前記モータハウジングとが互いに接触した状態でねじにより固定されている
ことを特徴とする電動用ハブ装置。
An electric hub device having a hub shaft fixed to a frame, a hub body rotatable with respect to the hub shaft, and a motor disposed on the hub body and rotating the hub body,
A motor housing in which a motor stator is fixed and a hub shaft is engaged;
A detent member that is fitted on the hub shaft and engaged with the frame, and is attached in a state of being restricted from rotating about the hub shaft axis;
The electric hub device, wherein the rotation preventing member and the motor housing are fixed with screws in a state where they are in contact with each other.
モータが、車輪に補助駆動力を加える補助駆動力発生動作と、車輪からの力により電力を発生する回生動作とに切替えられて使用されることを特徴とする請求項1に記載の電動用ハブ装置。   2. The electric hub according to claim 1, wherein the motor is used by being switched between an auxiliary driving force generating operation for applying auxiliary driving force to the wheel and a regenerative operation for generating electric power by the force from the wheel. apparatus. ハブ軸が左右に分割されており、ハブ軸の間に、ハブ軸と同軸心で回転する回転軸が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の電動用ハブ装置。   2. The electric hub device according to claim 1, wherein the hub shaft is divided into right and left, and a rotating shaft rotating coaxially with the hub shaft is disposed between the hub shafts. 前記回り止め部材における、側面視にて、ねじを挿通するねじ挿通孔部と重ならない箇所に、モータに接続された接続配線を外部に案内する配線取出用切欠部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電動用ハブ装置。   In the anti-rotation member, in a side view, a notch portion for wiring extraction that guides the connection wiring connected to the motor to the outside is formed at a position that does not overlap with the screw insertion hole portion through which the screw is inserted. The electric hub device according to any one of claims 1 to 3. 前記回り止め部材に、フレームに形成された被係合部に係合してフレームに対して周方向の回転を規制する係合部が形成され、前記配線取出用切欠部が、側面視にて、前記回り止め部材における前記係合部と重なる位置に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の電動用ハブ装置。   An engagement portion that engages with an engaged portion formed on the frame and restricts rotation in the circumferential direction with respect to the frame is formed on the detent member, and the wiring takeout notch portion is in a side view. The electric hub device according to claim 4, wherein the electric hub device is formed at a position overlapping the engaging portion of the rotation preventing member. 前記請求項1〜5の何れか1項に記載の電動用ハブ装置を備えたことを特徴とする電動自転車。   An electric bicycle comprising the electric hub device according to any one of claims 1 to 5.
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