JP2021187418A - Motor unit and electric bicycle - Google Patents
Motor unit and electric bicycle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021187418A JP2021187418A JP2020097996A JP2020097996A JP2021187418A JP 2021187418 A JP2021187418 A JP 2021187418A JP 2020097996 A JP2020097996 A JP 2020097996A JP 2020097996 A JP2020097996 A JP 2020097996A JP 2021187418 A JP2021187418 A JP 2021187418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor unit
- shaft
- drive gear
- motor
- stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 99
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 91
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 31
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 31
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 239000003570 air Substances 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/02—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of unchangeable ratio
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/45—Control or actuating devices therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/06—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/06—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes
- F16H1/08—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes the members having helical, herringbone, or like teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
本開示は、モーターユニット及び電動自転車に関する。 The present disclosure relates to motor units and electric bicycles.
特許文献1には、モーターユニットを備えた電動自転車(電動アシスト自転車)が記載されている。このモーターユニットでは、外殻となるユニットケースに、モーターと減速機構が収納されている。
上記モーターユニットにおいては、モーターユニットの静音性と耐久性において改善の余地がある。 In the above motor unit, there is room for improvement in the quietness and durability of the motor unit.
本開示は、静音性と耐久性を高めたモーターユニットとこれを備えた電動自転車を提供することを、目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a motor unit having improved quietness and durability, and an electric bicycle equipped with the motor unit.
本開示の一態様に係るモーターユニットは、電動自転車に用いられるモーターユニットであって、人力で駆動されるクランク軸と、モーター軸を有するモーターと、前記クランク軸の回転を出力する出力体と、前記モーター軸の回転を減速して前記出力体に伝達する減速機構と、を備える。前記減速機構は、前記モーター軸と一体に回転する駆動歯車と、前記駆動歯車に噛み合う従動歯車と、を含む。前記減速機構のうち少なくとも前記従動歯車の材料は、ポリアセタールである。 The motor unit according to one aspect of the present disclosure is a motor unit used for an electric bicycle, and includes a crank shaft driven by human power, a motor having a motor shaft, and an output body that outputs the rotation of the crank shaft. A deceleration mechanism for decelerating the rotation of the motor shaft and transmitting the rotation to the output body is provided. The reduction mechanism includes a drive gear that rotates integrally with the motor shaft and a driven gear that meshes with the drive gear. Of the reduction mechanisms, at least the material of the driven gear is polyacetal.
本開示の一態様に係る電動自転車は、前記一態様または前記別態様に係る前記モーターユニットと、前記モーターユニットの前記モーターの回転力が伝えられる車輪と、を具備する。 The electric bicycle according to one aspect of the present disclosure includes the motor unit according to the one aspect or the other aspect, and wheels to which the rotational force of the motor of the motor unit is transmitted.
本開示は、静音性と耐久性を高めたモーターユニットとこれを備えた電動自転車を提供することができるという効果を奏する。 The present disclosure has the effect of being able to provide a motor unit with enhanced quietness and durability and an electric bicycle equipped with the motor unit.
[一実施形態]
(電動自転車の全体構成)
一実施形態の電動自転車1は、電動アシスト自転車である。一実施形態の電動自転車1は、フレーム10と、フレーム10に固定されたモーターユニット3と、フレーム10に回転自在に連結された二つの車輪11とを具備する。二つの車輪11は、前輪111と後輪112である。このうち後輪112が、モーターユニット3から出力される駆動力によって回転駆動される。
[One Embodiment]
(Overall configuration of electric bicycle)
The
本文において用いる前後左右の各方向は、電動自転車1の運転者を基準として定義される。つまり、運転者が電動自転車1に乗って進行する方向が前方、これの反対側が後方であり、運転者から見て左の方向が左方、運転者から見て右の方向が右方である。以下、各構成について詳しく説明する。
Each of the front, rear, left, and right directions used in the text is defined with reference to the driver of the
(フレーム)
図1に示すように、フレーム10は、ヘッドパイプ101、上パイプ102、下パイプ103、立パイプ104、シートステー105、チェーンステー106及びブラケット107を有する。
(flame)
As shown in FIG. 1, the
フレーム10(つまりフレーム10を構成する上記の各部)は、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属で形成されるが、非金属を一部に含んでもよい。フレーム10全体が非金属で形成されてもよく、フレーム10の材質は特に限定されない。
The frame 10 (that is, each of the above-mentioned parts constituting the frame 10) is made of a metal such as aluminum or stainless steel, but may contain a non-metal as a part. The
ヘッドパイプ101には、ハンドルポスト12が回転自在に挿通されている。ハンドルポスト12の下端部には、フロントフォーク121が形成されている。フロントフォーク121には、前輪111が回転可能に取り付けられている。ハンドルポスト12の上端部には、ハンドルバー122が固定されている。
A
ヘッドパイプ101には、上パイプ102の前端部が固定されている。上パイプ102の後端部は、立パイプ104に固定されている。立パイプ104の上端開口には、サドル13から下方に延びるパイプ132が挿入されている。このパイプ132が立パイプ104に固定されることで、サドル13が固定される。立パイプ104の下端部には、ブラケット107が固定されている。
The front end portion of the
ヘッドパイプ101には、下パイプ103の前端部が更に固定されている。下パイプ103の後端部には、ブラケット107が固定されている。
The front end portion of the
ブラケット107の下側には、モーターユニット3が固定されている。ブラケット107の後端部には、チェーンステー106の前端部が固定されている。
A
上パイプ102の後端部には、シートステー105の前端部が固定されている。シートステー105の後端部は、チェーンステー106の後端部に連結されており、この連結部分に後輪112が回転自在に装着されている。下パイプ103には、モーターユニット3に電力を供給するためのバッテリー15が、着脱自在に装着される。
The front end of the
(モーターユニット)
次に、モーターユニット3について説明する。
(Motor unit)
Next, the
図2に示すように、モーターユニット3の外殻の要部は、ユニットケース9で形成されている。ユニットケース9には、車輪11を回転駆動させるための駆動源であるモーター5が取り付けられている。図3に示すように、ユニットケース9には、モーター5と、モーター5の回転を制御する制御基板35とに加えて、クランク軸6、入力体7、出力体8、減速機構4等が収容されている。
As shown in FIG. 2, the main part of the outer shell of the
(ユニットケース)
ユニットケース9は、ユニットケース9の左右方向の半部を形成する第1分割体91と、ユニットケース9の左右方向の別の半部を構成する第2分割体92と、第1分割体91と第2分割体92の間に挟み込まれる中間部材93とを含む。第1分割体91と第2分割体92とが組み合わさって形成される中空部分に、中間部材93と制御基板35が収容される。
(Unit case)
The
中間部材93は、第1分割体91及び第2分割体92とは別部材であるが、第1分割体91または第2分割体92と一体に形成されてもよい。
The
制御基板35と第2分割体92の間には、軟質の熱伝導性部材95が配置されている。第2分割体92は、内側に突出した放熱部925を含んでおり、この放熱部925に、板状の熱伝導性部材95が当接している。放熱部925は、第2分割体92の周囲の部分よりも内側に凹んだ形状を有し、その底部分に対して熱伝導性部材95が当接している。
A soft heat
モーター軸51の軸方向に見たとき、放熱部925と熱伝導性部材95は、後述のステーター53の外形の範囲内にある。熱伝導性部材95は、モーター軸51の軸方向に見たとき、少なくともその一部がステーター53と重なる位置にある。
When viewed in the axial direction of the
一実施形態のモーターユニット3において、放熱部925と熱伝導性部材95は、制御基板35の厚み方向の一面側(第2分割体92を向く側)にだけ設けられているが、厚み方向の両面側(つまり、第2分割体92を向く側と第1分割体91を向く側の両方)に設けられてもよい。
In the
(モーター)
モーター5は、円柱状のモーター軸51と、モーター軸51と一体に回転するようにモーター軸51に結合されたローター52と、ローター52を囲んで位置する円筒状のステーター53とを有する。
(motor)
The
第1分割体91の内面には、軸受551を配置するための凹部912が形成されている。軸受551は、モーター軸51の軸方向の第1端部511を回転自在に支持する軸受である。中間部材93には、モーター軸51が挿し通される貫通孔931と、軸受551を配置するための凹部932とが形成されている。凹部932は、貫通孔931の内周面に形成されている。軸受552は、モーター軸51の軸方向の中間部分515を回転自在に支持する。
A
一実施形態のモーターユニット3において、モーター軸51の軸方向の第2端部512は、軸受によって支持されていない。モーター軸51の第1端部511と第2端部512は、軸方向において互いに反対に位置する。
In the
軸受551及び軸受552を、以下においては区別のために第1軸受551及び第2軸受552と称する。第1軸受551と第2軸受552は、ともにリング状の深溝玉軸受である。
The
第2軸受552の内径は、第1軸受551の内径よりも大きく設定されている。第1軸受551の内径は、7mmから8mmの範囲内で設定されることが好ましく、例えば7mmまたは8mmである。第2軸受552の内径は、10mmから12mmの範囲内で設定されることが好ましく、例えば10mm、11mmまたは12mmである。第2軸受552の内径は、第1軸受551の外径よりも小さいことが好ましい。
The inner diameter of the
第2軸受552と後述する1段目の駆動歯車413との間の距離は、第1軸受551と1段目の駆動歯車413との間の距離よりも、近い。
The distance between the
このように、第1軸受551と第2軸受552のうち駆動歯車413(及び後述の従動歯車415)に近い側の第2軸受552が、第1軸受551よりも大きな内径を有する比較的大型の軸受であることで、モーター軸51を軸支する構成全体の剛性が高まり、1段目の駆動歯車413と従動歯車415の噛み合いの精度が高まるという利点がある。
As described above, the
加えて、第2軸受552の内径が第1軸受551の外径よりも小さいことで、上記のようにモーター軸51を軸支する構成全体の剛性を高めつつ、モーターユニット3のコンパクト化を図ることができる。
In addition, since the inner diameter of the
(クランク軸)
クランク軸6は、ユニットケース9に収容された状態で、自身の軸線まわりに回転可能である。第1分割体91には、クランク軸6が挿し通される貫通孔911が形成されている。第2分割体92には、クランク軸6が挿通される貫通孔921が形成されている。
(Crank shaft)
The
クランク軸6の両端部には、クランクアーム18(図1参照)が固定される。クランクアーム18の先端部には、ペダル181が回転可能に取り付けられる。運転者は、ペダル181を漕ぐことにより、クランク軸6に対して人力の回転力を加えることができる。
Crank arms 18 (see FIG. 1) are fixed to both ends of the
(入力体)
入力体7は、ユニットケース9内において、クランク軸6の外周面に沿って配置されている。入力体7は筒状の部材であり、クランク軸6と一体に回転する。
(Input body)
The
入力体7は、第1入力体71と第2入力体72とに分割されている。第2入力体72は、第2分割体92内でクランク軸6に連結されている。第1入力体71は、第1分割体91内においてワンウェイクラッチを介して出力体8に連結され、出力体8に回転力を伝達するように構成されている。一実施形態のモーターユニット3においては、第1入力体71と第2入力体72が別体に構成されているが、第1入力体71と第2入力体72が一体に構成されてもよい。
The
(出力体)
出力体8は筒状の部材であり、クランク軸6の外周面に沿って回転可能に配置されている。出力体8の一端部は、第1分割体91の貫通孔911を通ってユニットケース9の外に突出している。
(Output body)
The
出力体8のうちユニットケース9から突出した部分には、前側のスプロケット191が固定されている。前側のスプロケット191は、出力体8と一体に回転する。図1に示すように、後輪112のハブには、後側のスプロケット192が固定されている。前側のスプロケット191と後側のスプロケット192の間には、チェーン193が掛け回されている。
A
図3に示すように、出力体8は、ウェブ81とリム82を一体に有する。ウェブ81は、出力体8の径方向の外側に向けて突出する。リム82は、ウェブ81の径方向の外端部に連続する。リム82が減速機構4に対して機械的に連結されることで、減速機構4の回転力が出力体8にまで伝達される。
As shown in FIG. 3, the
(減速機構)
減速機構4は、モーター5の回転を減速して出力体8に伝達するように構成されている。減速機構4は、1段目の減速部41と、第1減速軸45と、2段目の減速部42と、第2減速軸47と、3段目の減速部43とを含んだ、3段減速の平行軸歯車式の減速機構である。ユニットケース9内において、モーター軸51、第1減速軸45、第2減速軸47、及びクランク軸6は、互いに平行に位置する。
(Deceleration mechanism)
The deceleration mechanism 4 is configured to decelerate the rotation of the
ここで、本願における減速機構4の減速段数を定義する。 Here, the number of deceleration stages of the deceleration mechanism 4 in the present application is defined.
減速機構4の減速段数は、モーター軸51から出力体8に至るまでの動力伝達経路における、回転数減少が実現される部分(つまり減速部)の数である。減速部は、動力伝達可能に連結された複数の回転体を含み、これら複数の回転体を通じて回転が伝達される際に、回転数減少が実現される。回転体は、例えば歯車、スプロケット等であり得る。複数の回転体は、互いに接触して回転を伝達してもよいし、チェーン、ベルト等の動力伝達体を介して回転を伝達してもよい。上記の定義に基づいて、一実施形態のモーターユニット3が備える減速機構4は、3つの減速部(つまり、1段目、2段目及び3段目の減速部41,42,43)を有する3段減速の減速機構である。
The number of deceleration stages of the deceleration mechanism 4 is the number of portions (that is, deceleration portions) in the power transmission path from the
(1段目の減速部)
1段目の減速部41は、モーター軸51と一体に回転する1段目の駆動歯車413と、1段目の駆動歯車413に噛み合う1段目の従動歯車415とを含む。
(First stage deceleration section)
The first-
1段目の駆動歯車413は、金属製のモーター軸51の一部を塑性加工して形成した歯部で、構成されている。1段目の駆動歯車413は金属製である。
The first-
モーター軸51は、第1軸受551に支持される第1端部511と、第2軸受552に支持される中間部分515と、中間部分515よりも第1端部511から離れた部分513とを含み、この部分513の外周面に、塑性加工によって1段目の駆動歯車413が形成されている。
The
塑性加工は、例えば、鍛造加工または転造加工である。これらの塑性加工によれば、モーター軸51を削って駆動歯車413を形成する場合に比べて、良好な面粗さが得られる。そのため、1段目の駆動歯車413と従動歯車415との間の摩擦抵抗が低減され、駆動時の騒音が抑制される効果や、従動歯車415の摩耗が抑制される効果が得られる。
The plastic working is, for example, forging or rolling. According to these plastic workings, better surface roughness can be obtained as compared with the case where the
1段目の駆動歯車413には、ショットピーニング、エアブラストまたはコーティングが施されることが好ましい。
The first
ショットピーニングには、例えば、ハードショットピーニング、セミハードショットピーニング、WPC処理、二硫化モリブデンショットピーニング、及びシリウス加工が含まれる。駆動歯車413の表面にショットピーニングを施すことで、駆動歯車413の表面の面粗さが良化し、駆動歯車413の表面の滑り性が高まるので、1段目の駆動歯車413と従動歯車415との間の摩擦抵抗が低減され、駆動時の騒音が抑制される効果や、従動歯車415の摩耗が抑制される効果が得られる。また、駆動歯車413の耐摩耗性が向上し、駆動歯車413と従動歯車415の噛み合い部分の発熱が抑えられる。
Shot peening includes, for example, hard shot peening, semi-hard shot peening, WPC treatment, molybdenum disulfide shot peening, and Sirius processing. By applying shot peening to the surface of the
エアブラストには、例えば、#100のメディアを用いたエアブラスト処理と、#400のメディアを用いたエアブラスト処理とが含まれる。駆動歯車413の表面にエアブラストが施されることで、駆動歯車413の表面の面粗さが良化し、駆動歯車413の表面の滑り性が高まるので、1段目の駆動歯車413と従動歯車415との間の摩擦抵抗が低減され、駆動時の騒音が抑制される効果や、従動歯車415の摩耗が抑制される効果が得られる。
The air blast includes, for example, an air blast process using # 100 media and an air blast process using # 400 media. By applying air blast to the surface of the
コーティングには、DLC(Diamond−Like Carbon)コーティング、テフロン(登録商標)コーティング、ドライルーブ処理、アルマイト処理、硬質アルマイト処理、二硫化モリブデンコーティング、及び各種のめっき処理が含まれる。各種のめっき処理には、例えば、硬質クロムめっき、電解硬質炭化クロムめっき、三価クロメートめっき、ニッケルめっき、無電解ニッケルめっき、フッ素複合無電解ニッケルめっき、フッ素複合無電解ニッケルめっき、パーカー処理を施すことが含まれる。 Coatings include DLC (Diamond-Like Carbon) coatings, Teflon® coatings, dry lube treatments, alumite treatments, hard alumite treatments, molybdenum disulfide coatings, and various plating treatments. Various plating treatments include, for example, hard chrome plating, electrolytic hard chrome carbide plating, trivalent chromate plating, nickel plating, electroless nickel plating, fluorine composite electroless nickel plating, fluorine composite electroless nickel plating, and Parker treatment. Is included.
駆動歯車413の表面に上記のコーティングが施されることで、駆動歯車413の表面の面粗さが良化し、駆動歯車413の表面の滑り性が高まるので、1段目の駆動歯車413と従動歯車415との間の摩擦抵抗が低減され、駆動時の騒音が抑制される効果や、従動歯車415の摩耗が抑制される効果が得られる。
By applying the above coating to the surface of the
次に、1段目の従動歯車415について説明する。
Next, the driven
1段目の従動歯車415は、1段目の駆動歯車413に噛み合うことで、モーター軸51の回転駆動力を受けて回転する部材である。1段目の従動歯車415の外周面には、1段目の駆動歯車413と噛み合う複数の歯が形成されている。
The driven
1段目の従動歯車415は、樹脂を材料として筒状に成形された歯車である。樹脂は、具体的にはポリアセタールであるが、ナイロン等の他の樹脂を用いることも可能である。
The driven
ポリアセタールは、自己潤滑性を有する材料である。1段目の従動歯車415をポリアセタールで成形することで、従動歯車415の摩耗が抑制され、駆動時の騒音が抑制されるという効果や、耐久性が高まるという効果が得られる。特に、減速機構4のうち回転数が高い1段目の減速部41において、これに含まれる従動歯車415をポリアセタール製とすることで、減速機構4の全体の騒音が効果的に抑制されるという効果や、減速機構4の全体の耐久性が効果的に高まるという効果が得られる。
Polyacetal is a self-lubricating material. By molding the driven
また、一般的に、減速機構に含まれる従動歯車は大径となって重量が嵩む傾向にあるが、一実施形態のモーターユニット3では、従動歯車415がポリアセタール等の樹脂で成形されていることによって、減速機構4の軽量化が実現され、ひいては電動自転車1の全体の軽量化が実現される。加えて、従動歯車415の軽量化によって、従動歯車415の回転モーメントが小さくなるので、モーター5によって電動自転車1を駆動させるときの俊敏な動作が実現される。
Further, in general, the driven gear included in the reduction gear tends to have a large diameter and increase in weight, but in the
ここで、従動歯車415の材料がナイロンである場合を仮定してこれと比較すると、従動歯車415の材料がポリアセタールである場合には、耐久性が一層向上するという利点や、比較的に安価で提供可能になるという利点がある。
Here, as compared with the case where the material of the driven
ポリアセタールは、その分子構造に基づいてホモポリマーとコポリマーの二種類に分類される。従動歯車415の材料には、ホモポリマーとコポリマーのどちらの種類のポリアセタールを用いることも可能である。
Polyacetals are classified into two types, homopolymers and copolymers, based on their molecular structure. It is possible to use either homopolymer or copolymer type polyacetal as the material for the driven
1段目の従動歯車415の内周面には、金属製の第1減速軸45が固定されている。第1減速軸45の第1端部451は、中間部材93に配置された軸受461に、回転自在に支持されている。第1減速軸45の第2端部452は、第2分割体92に配置された軸受462に、回転自在に支持されている。軸受461と軸受462は、ともにリング状の深溝玉軸受である。軸受461と軸受462の互いの内径は同一であり、軸受461と軸受462の互いの外径は同一である。
A
クランク軸6及びモーター軸51の軸方向と直交する方向に見たとき、軸受461は、少なくともその一部が制御基板35と重なるように配置されている。
When viewed in a direction orthogonal to the axial direction of the
金属製の第1減速軸45は、樹脂製の従動歯車415に挿入された芯金として機能するので、これにより、樹脂製である従動歯車415の強度は一層高められている。また、従動歯車415の材料は、ナイロン等に比較して耐熱性が低い性質を有するポリアセタールであるが、この従動歯車415の放熱性は、金属製の第1減速軸45を介して高められている。第1減速軸45と従動歯車415はインサート成形等の一体成形で提供してもよいし、第1減速軸45を従動歯車415の貫通孔に圧入することで提供してもよい。
Since the
以上の駆動歯車413と従動歯車415とで、1段目の減速部41が構成されている。以下においては、1段目の駆動歯車413と従動歯車415の構造について、更に詳しく説明する。
The
1段目の駆動歯車413と従動歯車415は、互いに噛み合う斜歯歯車である。駆動歯車413と従動歯車415が斜歯歯車であることで、1段目の減速部41の噛み合い率(つまり駆動歯車413と従動歯車415の噛み合い率)が高まるという利点がある。加えて、従動歯車415の材料は、ナイロン等に比較して耐熱性が低い性質を有するポリアセタールであるが、従動歯車415が斜歯歯車であることから、従動歯車415の回転中に周囲の空気をかき混ぜやすく、従動歯車415の放熱性が高まるという利点がある。
The first-
駆動歯車413と従動歯車415は、20°から25°の範囲内のねじれ角を有するように設計された斜歯歯車であることが好ましいが、他の範囲内でねじれ角を設定することも可能である。斜歯歯車のねじれ角は、10°以上に設定されることが好ましいが、15°以上に設定されることや、20°以上に設定されることや、25°以上に設定されることも好ましい。但し、ねじれ角が大きすぎると、従動歯車415が倒れるおそれがあるため、ねじれ角は45°以下で設定されることが好ましい。つまり、ねじれ角は10°から45°の範囲内で設定されることが好ましく、20°から25°の範囲内で設定されることが更に好ましい。
The
1段目の減速部41の噛み合い部分(つまり駆動歯車413と従動歯車415の噛み合い部分)の幅は、15mmから20mmの範囲内で設定されている。ここでの幅は、モーター軸51の軸方向における幅を意味する。1段目の減速部41の噛み合い部分の幅は、10mm以上で設定されることが好ましいが、15mm以上で設定されることや、20mm以上で設定されることも好ましい。なお、1段目の減速部41の噛み合い部分の幅は、25mm以下で設定されることが好ましい。
The width of the meshing portion of the first-stage reduction gear 41 (that is, the meshing portion of the
1段目の駆動歯車413のモジュールは、0.8mm以上で設定されている。モジュールは、歯車の基準円直径を歯数で割ることで算出される。モジュールが大きいほど、駆動歯車413の基準円直径が同一の条件下において、各歯の寸法が大きく設定されるので、駆動歯車413と従動歯車415の歯が折れにくくなり強度が高められる。
The module of the first
1段目の駆動歯車413の歯数は6以下であり、かつ2以上である。つまり、1段目の駆動歯車413の歯数は、6,5,4,3または2であり得る。駆動歯車413の歯数が、5以下に設定されることや、4以下に設定されることも好ましい。歯数が小さいほど、駆動歯車413の基準円直径が同一の条件下において、各歯の寸法が大きく設定されるので、駆動歯車413と従動歯車415の歯が折れにくくなり強度が高められる。
The number of teeth of the first-
1段目の減速部41の減速比は、例えば6から7の範囲内で設定されている。1段目の減速部41の減速比は、10以下で設定されていることが好ましく、更に、9以下に設定されることや、8以下に設定されることや、7以下に設定されることや、6以下に設定されることも好ましい。1段目の減速部41の減速比が小さいほど、駆動歯車413と従動歯車415の一歯あたりの面圧が小さくなり、駆動歯車413と従動歯車415の歯が折れにくくなり強度が高められる。
The reduction ratio of the first-
(2段目の減速部)
2段目の減速部42は、第1減速軸45と一体に回転する2段目の駆動歯車423と、2段目の駆動歯車423に噛み合う2段目の従動歯車425と、を含む。
(Second stage deceleration section)
The second-
2段目の駆動歯車423は、金属製の第1減速軸45の外周面に形成された歯部で、構成されている。2段目の駆動歯車423は、第1減速軸45の切削加工または塑性加工によって形成することが可能である。塑性加工は、例えば、鍛造加工または転造加工である。
The second-
2段目の従動歯車425は、2段目の駆動歯車423に噛み合うことで、第1減速軸45の回転駆動力を受けて回転する部材である。2段目の従動歯車425の外周面には、2段目の駆動歯車423と噛み合う複数の歯が形成されている。
The second-stage driven
2段目の従動歯車425は、金属を材料として筒状に成形された歯車である。2段目の従動歯車425の内周面には、金属製の第2減速軸47が固定されている。第2減速軸47の第1端部471は、第1分割体91に配置された軸受481に、回転自在に支持されている。第2減速軸47の第2端部472は、第2分割体92に配置された軸受482に、回転自在に支持されている。軸受481と軸受482は、ともにリング状の深溝玉軸受である。軸受481の内径は、軸受482の内径よりも大きく設けられている。
The second-stage driven
第1減速軸45の軸方向において、制御基板35は、モーター5が有するステーター53と、1段目の従動歯車415及び2段目の減速部42との間に、位置している。より具体的に述べると、制御基板35は、ステーター53のうち2段目の減速部42(駆動歯車423及び従動歯車425)に近い側の端部と、1段目の従動歯車415のうち2段目の減速部42(駆動歯車423及び従動歯車425)に近い側の端部との間に、位置している。ここでのステーター53の端部は、ステーター53を構成するティース、巻線、積層コア等の各部材のうち最も外側に位置する部材の端部を意味する。上記の配置により、モーターユニット3内のスペースが有効活用され、デッドスペースを生じることが抑えられる。その結果、モーターユニット3の小型化が図られる。
In the axial direction of the
(3段目の減速部)
3段目の減速部43は、第2減速軸47と一体に回転する3段目の駆動歯車433と、3段目の駆動歯車433に噛み合う3段目の従動歯車435とを含む。3段目の駆動歯車433は、ワンウェイクラッチ44を介して、第2減速軸47に連結されている。ワンウェイクラッチ44は、一方向にのみ回転力を伝達するように構成されたクラッチ機構である。ワンウェイクラッチ44は、モーター軸51の回転駆動に伴って回転する方向においては回転力を伝達し、その逆方向においては回転力の伝達を遮断するように構成されている。
(Third stage deceleration part)
The third-
3段目の従動歯車435は、出力体8のリム82の外周面に、一体に形成されている。3段目の従動歯車435は、3段目の駆動歯車433に噛み合うことで、第2減速軸47の回転駆動力を受けて回転するように構成されている。3段目の従動歯車435には、3段目の駆動歯車433と噛み合う複数の歯が形成されている。
The driven
出力体8では、減速機構4を介して減速して伝達されたモーター5の回転力と、人力によるクランク軸6の回転力とが、合成される。
In the
(モーターユニットの動作)
一実施形態のモーターユニット3は上記の構成を備えるので、電動自転車1のペダル181を運転者が漕ぐことでクランク軸6が回転すると、第1入力体71及び第2入力体72は、クランク軸6と一体に回転する。第2入力体72の回転力が出力体8に伝達されると、出力体8と前側のスプロケット191とが回転する。前側のスプロケット191が回転すると、チェーン193を介して後側のスプロケット192が回転し、後輪112が回転駆動される。
(Operation of motor unit)
Since the
また、一実施形態のモーターユニット3では、以下に説明するように、モーター5から出力される回転力を出力体8に加えることが可能である。
Further, in the
モーター5のモーター軸51が回転すると、1段目の駆動歯車413と従動歯車415がそれぞれ噛み合いながら回転し、これに伴って第1減速軸45が回転する。第1減速軸45が回転すると、2段目の駆動歯車423と従動歯車425がそれぞれ噛み合いながら回転し、これに伴って第2減速軸47が回転する。
When the
第2減速軸47の回転力は、ワンウェイクラッチ44を介して3段目の駆動歯車433と従動歯車435に伝達され、ひいては出力体8に伝達される。出力体8には、モーター5からの回転力と、運転者がペダル181を漕いで発生させる回転力とが、合わさるように伝達される。
The rotational force of the
一実施形態のモーターユニット3においては、減速機構4が、1段目の減速部41、第1減速軸45、2段目の減速部42、第2減速軸47、及び3段目の減速部43を含んだ3段減速の平行軸歯車式の減速機構であり、このうち第2減速軸47に対してワンウェイクラッチ44が装着されている。そのため、モーター5を停止した状態で電動自転車1が走行するときに、減速機構4に含まれる多くの部材は、回転することが抑えられる。運転者は、モーター5を停止して走行する際に軽い走行感を得ることができる。
In the
一実施形態の電動自転車1においては、クランク軸6に掛かっているトルクと、クランク軸6の単位時間当たりの回転数に応じて、制御基板35が有する制御部が、モーター5の回転を制御する。クランク軸6に掛かっているトルクは、ユニットケース9に収容された磁歪式のトルク検出器33で検出される。
In the
トルク検出器33は磁歪式のものに限定されず、他のセンシング方式のものを採用することも可能である。他のセンシング方式のものとしては、例えば歪みセンサまたは圧力センサを用いた方式のもの、トーションバーまたはポテンショメータを用いた機械式のもの等が挙げられる。
The
クランク軸6の単位時間当たりの回転数は、回転検出器34で検出される。回転検出器34は、入力体7と一体に回転する回転体341と、回転体341から僅かな間隔をあけて位置する光センサ342とを備えた、光学式の回転検出器である。
The rotation speed of the
制御基板35の制御部は、例えばマイクロコンピュータを有し、ROM(Read Only Memory)等の記憶部に記憶されたプログラムを実行することで、各要素の動作を制御する。この制御部としては、公知のものを適宜に利用することができる。
The control unit of the
一実施形態において、減速機構4の全体の減速比は、例えば30から35の範囲内で設定されている。減速機構4の全体の減速比は、40以下で設定されていることが好ましく、更に、30以下で設定されることや、25以下で設定されることや、20以下で設定されることも好ましい。減速機構4の全体の減速比が小さいほど、減速機構4に含まれる各歯車の一歯あたりの面圧が小さくなり、摩耗が低減されて耐久性が向上する。 In one embodiment, the overall reduction ratio of the reduction mechanism 4 is set, for example, in the range of 30 to 35. The overall reduction ratio of the reduction mechanism 4 is preferably set to 40 or less, more preferably 30 or less, 25 or less, or 20 or less. .. As the overall reduction ratio of the reduction mechanism 4 becomes smaller, the surface pressure per tooth of each gear included in the reduction mechanism 4 becomes smaller, wear is reduced, and durability is improved.
[変形例]
次に、一実施形態のモーターユニット3及びこれを備えた電動自転車1の、各種の変形例について説明する。なお、以下に説明する各種の変形例において、既に説明した構成と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
[Modification example]
Next, various modifications of the
図4は、一実施形態のモーターユニット3の第1変形例を示す断面である。第1変形例では、減速機構4に組み込まれるワンウェイクラッチ49の位置が、図3に示すワンウェイクラッチ44の位置とは相違している。
FIG. 4 is a cross section showing a first modification of the
つまり、一実施形態のモーターユニット3では、モーター5の停止時に減速機構4内の動力の伝達を遮断するように機能するワンウェイクラッチ44が、3段目の駆動歯車433と第2減速軸47との間に介在するのに対して、第1変形例においては、モーター5の停止時に減速機構4内の動力の伝達を遮断するように機能するワンウェイクラッチ49が、2段目の従動歯車425と第2減速軸47との間に介在している。ワンウェイクラッチ49は、モーター軸51の回転駆動に伴って回転する方向においては回転力を伝達し、その逆方向においては回転力の伝達を遮断するように構成されている。
That is, in the
第1変形例においても、減速機構4は、1段目の減速部41、第1減速軸45、2段目の減速部42、第2減速軸47、及び3段目の減速部43を含んだ3段減速の平行軸歯車式の減速機構であり、このうち第2減速軸47に対してワンウェイクラッチ49が装着されている。そのため、モーター5を停止した状態で電動自転車1が走行するときに、減速機構4に含まれる多くの部材は、回転することが抑えられる。運転者は、モーター5を停止して走行する際に、軽い走行感を得ることができる。
Also in the first modification, the deceleration mechanism 4 includes the
図5は、一実施形態のモーターユニット3の第2変形例を示す断面である。第2変形例では、ユニットケース9のうちモーター5のステーター53を覆う部分94が、第1分割体91及び第2分割体92とは別体に設けられている。この部分94は、例えば金属を用いてカップ状に形成されたものであり、その開口縁部分が第1分割体91に固定されている。モーター軸51の軸方向の中間部分515を回転自在に支持する第2軸受552と、第1減速軸45の第1端部451を回転自在に支持する軸受461は、第1分割体91に配置されている。
FIG. 5 is a cross section showing a second modification of the
また、第2変形例では、モーター軸51の軸方向と直交する方向に見たときに、モーター軸51の中間部分を支持する軸受552と、第1減速軸45の端部を支持する軸受461とが、少なくとも一部重なるように設けられている。
Further, in the second modification, the bearing 552 that supports the intermediate portion of the
また、第2変形例では、第2減速軸47の第1端部471を支持するために第1分割体91に配置された軸受481の内径が、第2減速軸47の第2端部472を支持するために第2分割体92に配置された軸受482の内径よりも、小さく設けられている。軸受481と軸受481の内径は、同一に設けられてもよい。
Further, in the second modification, the inner diameter of the
また、第2変形例では、制御基板35と第2分割体92の間に熱伝導性部材95が配置されることに加えて、制御基板35と第1分割体91の間に軟質の熱伝導性部材96が配置されている。第1分割体91は、内側に突出した放熱部915を含んでおり、この放熱部915に、板状の熱伝導性部材96が当接している。放熱部915は、制御基板35と平行な平板状の形状を有し、放熱部915と制御基板35の間に熱伝導性部材96が挟み込まれている。
Further, in the second modification, in addition to arranging the heat
モーター軸51の軸方向に見たとき、制御基板35の厚み方向の両側に配置された熱伝導性部材95,96と放熱部925,915は、ステーター53の外形の範囲内にある。熱伝導性部材95,96は、モーター軸51の軸方向に見たとき、少なくともその一部がステーター53と重なる位置にある。
When viewed in the axial direction of the
図6は、一実施形態のモーターユニット3の第3変形例を示す断面である。第3変形例の基本的な構成は第2変形例と共通であるが、第3変形例では、減速機構4に組み込まれるワンウェイクラッチ495の位置が、第2変形例のワンウェイクラッチ44の位置とは相違している。
FIG. 6 is a cross section showing a third modification of the
具体的には、モーター5の停止時に減速機構4内の動力の伝達を遮断するように機能するワンウェイクラッチ495が、出力体8と3段目の従動歯車435との間に介在するように、クランク軸6と同軸上に装着されている。ワンウェイクラッチ495は、モーター軸51の回転駆動に伴って回転する方向においては回転力を伝達し、その逆方向においては回転力の伝達を遮断するように構成されている。
Specifically, a one-way clutch 495 that functions to cut off the transmission of power in the deceleration mechanism 4 when the
上記の一実施形態や第1−第3変形例において、モーターユニット3は、3段減速の平行軸歯車式の減速機構4を備えているが、減速機構4は3段減速に限定されず、1段減速、2段減速、または4段減速の減速機構であってもよい。いずれの場合であっても、モーター軸と一体に回転する駆動歯車に噛み合うように設けられた従動歯車が、ポリアセタールを用いて形成されていることで、駆動時の騒音が抑制される効果や、歯車の摩耗が抑制される効果が得られる。
In the above embodiment and the first to third modifications, the
図7は、一実施形態のモーターユニット3の第4変形例を示す概略的な断面である。第4変形例において、減速機構4は、第1減速軸45と、モーター軸51の回転を第1減速軸45に減速して伝達する1段目の減速部41と、第1減速軸45の回転を出力体8に減速して伝達する2段目の減速部42とを備える、2段減速の減速機構である。
FIG. 7 is a schematic cross section showing a fourth modification of the
加えて、第4変形例においては、モーターユニット3が、減速機構4とは別に変速機構31を備えている。変速機構31は、クランク軸6と入力体7の間に介在する機構であり、クランク軸6の回転を増速して入力体7ひいては出力体8に伝達するように構成されている。変速機構31は、クラン軸6の回転を増速して伝達する機構に限定されず、クランク軸6の回転を減速して入力体7及び出力体8に伝達するように構成されてもよい。
In addition, in the fourth modification, the
また、一実施形態及び各種の変形例においては、減速機構4が備える各種の歯車のうち、1段目の従動歯車415のみがポリアセタール製であるが、1段目の従動歯車415のみならず他の歯車の材料もポリアセタールとすることが可能である。例えば、1段目の従動歯車415に加えて2段目の従動歯車425をポリアセタールで形成してもよいし、1段目の従動歯車415に加えて3段目の従動歯車435をポリアセタールで形成してもよいし、1段目の従動歯車415に加えて2段目の従動歯車425と3段目の従動歯車435をポリアセタールで形成してもよい。
Further, in one embodiment and various modifications, among the various gears provided in the reduction gear mechanism 4, only the first-stage driven
つまり、一実施形態及び第1−第3変形例のように減速機構4が3段減速であれば、1段目の従動歯車415に加えて、2段目と3段目の従動歯車425,435の一方または両方をポリアセタールで形成することも可能であり、仮に減速機構4が4段減速であれば、1段目の従動歯車に加えて、2段目から4段目の従動歯車のうち少なくとも一つをポリアセタールで形成することも可能であり、第4変形例のように減速機構4が2段減速であれば、1段目の従動歯車415に加えて、2段目の従動歯車425をポリアセタールで形成することも可能である。
That is, if the deceleration mechanism 4 has three-stage deceleration as in the first embodiment and the first to third modifications, the second and third-stage driven
また、一実施形態及び各種の変形例において、モーターユニット3は、減速機構4を通じて伝達された回転力とクランク軸6の回転力とが、クランク軸6の外周に配置された出力体8で合成される、いわゆる1軸式のモーターユニットであるが、これに限定されず、従来公知の2軸式のモーターユニットであってもよい。2軸式のモーターユニットは、出力体8を、第1出力体と第2出力体とで構成したタイプのモーターユニットである。このタイプのモーターユニットにおいては、クランク軸6の回転力は、クランク軸6の外周に配された第1出力体に出力され、減速機構4を通じて伝達された回転力は、クランク軸6とは離れて位置する第2出力体に伝達される。第1出力体と第2出力体の回転力は、チェーン等を介して最終的に合成される。一実施形態及び各種変形例の減速機構4の構成は、1軸式、2軸式のどちらのモーターユニットにおいても採用することが可能である。
Further, in one embodiment and various modifications, in the
また、一実施形態の電動自転車1は、いわゆる電動アシスト自転車であるが、これに限定されず、モーター5の回転力だけで車輪11を回転駆動させることのできる電動自転車でもよい。また、一実施形態の電動自転車は、車輪11を二つ備えているが、車輪11の数は特に限定されず、例えば車輪11を三つ備えてもよい。
Further, the
[態様]
上記した一実施形態及びこれの各種変形例の説明から明らかなように、第1の態様のモーターユニット(3)は、電動自転車(1)に用いられるモーターユニット(3)であって、人力で駆動されるクランク軸(6)と、モーター軸(51)を有するモーター(5)と、クランク軸(6)の外周に配され、クランク軸(6)の回転を出力する出力体(8)と、モーター軸(51)の回転を減速して出力体(8)に伝達する減速機構(4)とを備える。減速機構(4)は、モーター軸(51)と一体に回転する駆動歯車(413)と、駆動歯車(413)に噛み合う従動歯車(415)とを含む。減速機構(4)のうち少なくとも従動歯車(415)の材料は、ポリアセタールである。
[Aspect]
As is clear from the description of the above-described embodiment and various modifications thereof, the motor unit (3) of the first aspect is the motor unit (3) used for the electric bicycle (1), and is manually operated. A driven crank shaft (6), a motor (5) having a motor shaft (51), and an output body (8) arranged on the outer periphery of the crank shaft (6) and outputting the rotation of the crank shaft (6). A deceleration mechanism (4) that decelerates the rotation of the motor shaft (51) and transmits the rotation to the output body (8) is provided. The reduction mechanism (4) includes a drive gear (413) that rotates integrally with the motor shaft (51) and a driven gear (415) that meshes with the drive gear (413). The material of at least the driven gear (415) of the reduction mechanism (4) is polyacetal.
第1の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)のなかでも回転数が高い従動歯車(415)に着目し、この従動歯車(415)をポリアセタールで形成している。ポリアセタールは、樹脂のなかでも高い自己潤滑性を有するので、回転数の高い従動歯車(415)の摩耗が抑制され、駆動時の騒音が抑制され、耐久性が高まるという効果が得られる。その結果、第1の態様のモーターユニット(3)によれば、モーターユニット(3)の静音性と耐久性が高められる。 In the motor unit (3) of the first aspect, attention is paid to a driven gear (415) having a high rotation speed among the reduction mechanism (4), and the driven gear (415) is formed of polyacetal. Since polyacetal has the highest self-lubricating property among the resins, the effect of suppressing the wear of the driven gear (415) having a high rotation speed, suppressing the noise during driving, and increasing the durability can be obtained. As a result, according to the motor unit (3) of the first aspect, the quietness and durability of the motor unit (3) are enhanced.
第2の態様のモーターユニット(3)は、第1の態様との組み合わせにより実現される。第2の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)は、4段減速の平行軸歯車式の減速機構である。 The motor unit (3) of the second aspect is realized by the combination with the first aspect. In the motor unit (3) of the second aspect, the deceleration mechanism (4) is a four-stage deceleration parallel shaft gear type deceleration mechanism.
第2の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)が4段減速であることから、各段の減速比を抑えることができ、減速機構(4)のなかでも回転数の高い1段目の駆動歯車(413)と従動歯車(415)の一歯あたりの面圧が小さくなり、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の歯が折れにくくなり強度が高められる。 In the motor unit (3) of the second aspect, since the deceleration mechanism (4) has four-stage deceleration, the reduction ratio of each stage can be suppressed, and the rotation speed is higher than that of the deceleration mechanism (4). The surface pressure per tooth of the drive gear (413) and the driven gear (415) in the stage is reduced, and the teeth of the drive gear (413) and the driven gear (415) are less likely to break and the strength is increased.
第3の態様のモーターユニット(3)は、第1の態様との組み合わせにより実現される。第3の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)は、3段減速の平行軸歯車式の減速機構である。 The motor unit (3) of the third aspect is realized by the combination with the first aspect. In the motor unit (3) of the third aspect, the deceleration mechanism (4) is a parallel shaft gear type deceleration mechanism for three-stage deceleration.
第3の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)が3段減速であることから、各段の減速比を抑えることができ、減速機構(4)のなかでも回転数の高い1段目の駆動歯車(413)と従動歯車(415)の一歯あたりの面圧が小さくなり、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の歯が折れにくくなり強度が高められる。 In the motor unit (3) of the third aspect, since the deceleration mechanism (4) has three-stage deceleration, the reduction ratio of each stage can be suppressed, and the rotation speed is higher than that of the deceleration mechanism (4). The surface pressure per tooth of the drive gear (413) and the driven gear (415) in the stage is reduced, and the teeth of the drive gear (413) and the driven gear (415) are less likely to break and the strength is increased.
第4の態様のモーターユニット(3)は、第1の態様との組み合わせにより実現される。第4の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)は、2段減速の平行軸歯車式の減速機構である。 The motor unit (3) of the fourth aspect is realized by the combination with the first aspect. In the motor unit (3) of the fourth aspect, the deceleration mechanism (4) is a two-stage deceleration parallel shaft gear type deceleration mechanism.
第4の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)が2段減速であることから、各段の減速比を抑えることができ、減速機構(4)のなかでも回転数の高い1段目の駆動歯車(413)と従動歯車(415)の一歯あたりの面圧が小さくなり、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の歯が折れにくくなり強度が高められる。 In the motor unit (3) of the fourth aspect, since the deceleration mechanism (4) has two-stage deceleration, the reduction ratio of each stage can be suppressed, and the rotation speed is higher than that of the deceleration mechanism (4). The surface pressure per tooth of the drive gear (413) and the driven gear (415) in the stage is reduced, and the teeth of the drive gear (413) and the driven gear (415) are less likely to break and the strength is increased.
第5の態様のモーターユニット(3)は、第1の態様との組み合わせにより実現される。第5の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)は、1段減速の平行軸歯車式の減速機構である。 The motor unit (3) of the fifth aspect is realized by the combination with the first aspect. In the motor unit (3) of the fifth aspect, the deceleration mechanism (4) is a parallel shaft gear type deceleration mechanism for one-step deceleration.
第5の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)が1段減速であることから、機構がコンパクト化及び軽量化され、しかも、従動歯車(415)はポリアセタール製であることから、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の摩耗が抑制され、駆動時の騒音が抑制され、耐久性が高められる。 In the motor unit (3) of the fifth aspect, since the deceleration mechanism (4) is one-step deceleration, the mechanism is made compact and lightweight, and the driven gear (415) is made of polyacetal. Wear of the drive gear (413) and the driven gear (415) is suppressed, noise during driving is suppressed, and durability is enhanced.
第6の態様のモーターユニット(3)は、第1から第4のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第6の態様のモーターユニット(3)は、制御基板(35)を更に備える。減速機構(4)は、従動歯車(415)と一体に回転する第1減速軸(45)と、第1減速軸(45)と一体に回転する2段目の駆動歯車(423)と、を更に含む。モーター(5)は、ステーター(53)を更に有する。第1減速軸(45)の軸方向において、ステーター(53)のうち2段目の駆動歯車(423)に近い側の端部と、従動歯車(415)のうち2段目の駆動歯車(423)に近い側の端部との間に、制御基板(35)が位置する。 The motor unit (3) of the sixth aspect is realized by the combination with any one of the first to fourth aspects. The motor unit (3) of the sixth aspect further includes a control board (35). The reduction gear (4) has a first reduction shaft (45) that rotates integrally with the driven gear (415) and a second-stage drive gear (423) that rotates integrally with the first reduction shaft (45). Further included. The motor (5) further has a stator (53). In the axial direction of the first reduction gear (45), the end of the stator (53) on the side closer to the second stage drive gear (423) and the second stage drive gear (423) of the driven gear (415). ), The control board (35) is located between the end and the end.
第6の態様のモーターユニット(3)では、ユニット内のスペースを有効活用し、デッドスペースが生じることを抑えることができるため、モーターユニット(3)の小型化が図られる。 In the motor unit (3) of the sixth aspect, the space in the unit can be effectively utilized and the occurrence of dead space can be suppressed, so that the motor unit (3) can be miniaturized.
第7の態様のモーターユニット(3)は、第1から第4のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第7の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)は、従動歯車(415)と一体に回転する第1減速軸(45)と、第1減速軸(45)と一体に回転する2段目の駆動歯車(423)と、2段目の駆動歯車(423)に噛み合う2段目の従動歯車(425)と、2段目の従動歯車(425)と一体に回転する第2減速軸(47)と、第2減速軸(47)に装着されたワンウェイクラッチ(44,49)とを更に含む。 The motor unit (3) of the seventh aspect is realized by the combination with any one of the first to fourth aspects. In the motor unit (3) of the seventh aspect, the deceleration mechanism (4) rotates integrally with the first deceleration shaft (45) that rotates integrally with the driven gear (415) and the first deceleration shaft (45). The second deceleration that rotates integrally with the second-stage drive gear (423), the second-stage driven gear (425) that meshes with the second-stage drive gear (423), and the second-stage driven gear (425). Further includes a shaft (47) and a one-way clutch (44, 49) mounted on the second reduction shaft (47).
第7の態様のモーターユニット(3)では、ワンウェイクラッチ(44,49)が、第1減速軸(45)ではなく第2減速軸(47)に対して装着されているので、運転者は、モーター(5)を停止して走行する際に、軽い走行感を得ることができる。 In the motor unit (3) of the seventh aspect, since the one-way clutch (44, 49) is mounted on the second reduction shaft (47) instead of the first reduction shaft (45), the driver can see. When the motor (5) is stopped and the vehicle travels, a light driving feeling can be obtained.
第8の態様のモーターユニット(3)は、第1から第7のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第8の態様のモーターユニット(3)は、クランク軸(6)の回転を減速または増速して出力体(8)に伝達する変速機構(31)を、更に備える。 The motor unit (3) of the eighth aspect is realized by the combination with any one of the first to seventh aspects. The motor unit (3) of the eighth aspect further includes a speed change mechanism (31) that decelerates or accelerates the rotation of the crank shaft (6) and transmits the rotation to the output body (8).
第8の態様のモーターユニット(3)では、人力によるクランク軸(6)の回転を、変速させて出力体(8)に伝えることができる。 In the motor unit (3) of the eighth aspect, the rotation of the crank shaft (6) by human power can be changed and transmitted to the output body (8).
第9の態様のモーターユニット(3)は、第1から第8のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第9の態様のモーターユニット(3)では、減速機構(4)の減速比は、40以下である。 The motor unit (3) of the ninth aspect is realized by the combination with any one of the first to eighth aspects. In the motor unit (3) of the ninth aspect, the reduction ratio of the reduction mechanism (4) is 40 or less.
第9の態様のモーターユニット(3)では、40以下の減速比を有するモーターユニット(3)の静音性と耐久性が高められる。 In the motor unit (3) of the ninth aspect, the quietness and durability of the motor unit (3) having a reduction ratio of 40 or less are enhanced.
第10の態様のモーターユニット(3)は、第1から第9のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第10の態様のモーターユニット(3)は、モーター軸(51)を支持する第1軸受(551)及び第2軸受(552)を、更に備える。第2軸受(552)と駆動歯車(413)との距離は、第1軸受(551)と駆動歯車(413)との距離よりも近い。第2軸受(552)の内径は、第1軸受(551)の内径よりも大きい。 The motor unit (3) of the tenth aspect is realized by the combination with any one of the first to ninth aspects. The motor unit (3) of the tenth aspect further includes a first bearing (551) and a second bearing (552) that support the motor shaft (51). The distance between the second bearing (552) and the drive gear (413) is closer than the distance between the first bearing (551) and the drive gear (413). The inner diameter of the second bearing (552) is larger than the inner diameter of the first bearing (551).
第10の態様のモーターユニット(3)では、回転数の高いモーター軸(51)を軸支する構成全体の剛性が高まるので、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の噛み合いの精度が高まる。 In the motor unit (3) of the tenth aspect, the rigidity of the entire configuration that supports the motor shaft (51) having a high rotation speed is increased, so that the meshing accuracy of the drive gear (413) and the driven gear (415) is improved. ..
第11の態様のモーターユニット(3)は、第1から第10のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第11の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)は、モーター軸(51)の一部を塑性加工して形成したものである。 The motor unit (3) of the eleventh aspect is realized by the combination with any one of the first to tenth aspects. In the motor unit (3) of the eleventh aspect, the drive gear (413) is formed by plastic working a part of the motor shaft (51).
第11の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)において良好な面粗さが得られる。そのため、駆動歯車(413)と従動歯車(415)との間の摩擦抵抗が低減され、駆動時の騒音が抑制され、従動歯車(415)の摩耗が抑制される。 In the motor unit (3) of the eleventh aspect, good surface roughness can be obtained in the drive gear (413). Therefore, the frictional resistance between the driving gear (413) and the driven gear (415) is reduced, noise during driving is suppressed, and wear of the driven gear (415) is suppressed.
第12の態様のモーターユニット(3)は、第1から第11のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第12の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)は、ショットピーニング、エアブラストまたはコーティングが施されたものである。 The motor unit (3) of the twelfth aspect is realized by the combination with any one of the first to eleventh aspects. In the motor unit (3) of the twelfth aspect, the drive gear (413) is shot peened, air blasted or coated.
第12の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)の表面の面粗さが良化し、駆動歯車(413)の表面の滑り性が高まるので、駆動歯車(413)と従動歯車(415)との間の摩擦抵抗が低減され、駆動時の騒音が抑制される効果や、従動歯車(415)の摩耗が抑制される効果が得られる。また、第12の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)の耐摩耗性が向上する効果や、放熱性が向上する効果が得られる。 In the motor unit (3) of the twelfth aspect, the surface roughness of the surface of the drive gear (413) is improved and the slipperiness of the surface of the drive gear (413) is increased. The frictional resistance with the driven gear (415) is reduced, and the effect of suppressing noise during driving and the effect of suppressing wear of the driven gear (415) can be obtained. Further, in the motor unit (3) of the twelfth aspect, the effect of improving the wear resistance of the drive gear (413) and the effect of improving the heat dissipation can be obtained.
第13の態様のモーターユニット(3)は、第1から第12のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第13の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)と従動歯車(415)は、互いに噛み合う斜歯歯車である。 The motor unit (3) of the thirteenth aspect is realized by the combination with any one of the first to the twelfth aspects. In the motor unit (3) of the thirteenth aspect, the drive gear (413) and the driven gear (415) are oblique gears that mesh with each other.
第13の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の噛み合い率が高められる。加えて、従動歯車(415)の材料は、比較的に耐熱性が低い性質を有するポリアセタールであるが、従動歯車(415)の回転中に周囲の空気をかき混ぜやすくなるため、従動歯車(415)の放熱性が高められる。 In the motor unit (3) of the thirteenth aspect, the meshing ratio between the drive gear (413) and the driven gear (415) is increased. In addition, the material of the driven gear (415) is polyacetal having a property of relatively low heat resistance, but since it becomes easy to stir the surrounding air during the rotation of the driven gear (415), the driven gear (415) The heat dissipation of is enhanced.
第14の態様のモーターユニット(3)は、第13の態様との組み合わせにより実現される。第14の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)と従動歯車(415)は、10°から45°の範囲内のねじれ角を有する斜歯歯車である。 The motor unit (3) of the fourteenth aspect is realized by the combination with the thirteenth aspect. In the motor unit (3) of the fourteenth aspect, the drive gear (413) and the driven gear (415) are oblique gears having a helix angle in the range of 10 ° to 45 °.
第14の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の噛み合い率が高められることに加えて、ねじれ角が大きすぎて従動歯車(415)が倒れることは抑えられる。 In the motor unit (3) of the fourteenth aspect, in addition to increasing the meshing ratio between the drive gear (413) and the driven gear (415), it is possible to prevent the driven gear (415) from collapsing due to an excessively large helix angle. Be done.
第15の態様のモーターユニット(3)は、第1から第14のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第15の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の噛み合い部分の幅は、10mm以上に設定されている。 The motor unit (3) of the fifteenth aspect is realized by the combination with any one of the first to the fourteenth aspects. In the motor unit (3) of the fifteenth aspect, the width of the meshing portion between the drive gear (413) and the driven gear (415) is set to 10 mm or more.
第15の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)と従動歯車(415)の噛み合いを確保し、静音性と耐久性を高めることができる。 In the motor unit (3) of the fifteenth aspect, the meshing of the drive gear (413) and the driven gear (415) can be ensured, and quietness and durability can be enhanced.
第16の態様のモーターユニット(3)は、第1から第15のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第16の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)のモジュールは、0.8mm以上である。 The motor unit (3) of the sixteenth aspect is realized by the combination with any one of the first to fifteenth aspects. In the motor unit (3) of the sixteenth aspect, the module of the drive gear (413) is 0.8 mm or more.
第16の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)の各歯の寸法が確保されるので、駆動歯車(413)の歯が折れにくくなり強度が高められる。 In the motor unit (3) of the sixteenth aspect, since the dimensions of the teeth of the drive gear (413) are secured, the teeth of the drive gear (413) are less likely to break and the strength is increased.
第17の態様のモーターユニット(3)は、第1から第16のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第17の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)と従動歯車(415)で構成される減速部(41)の減速比は、10以下である。 The motor unit (3) of the 17th aspect is realized by the combination with any one of the 1st to 16th aspects. In the motor unit (3) of the seventeenth aspect, the reduction ratio of the reduction unit (41) composed of the drive gear (413) and the driven gear (415) is 10 or less.
第17の態様のモーターユニット(3)では、減速部(41)の一歯あたりの面圧が抑えられるので、歯が折れにくくなり強度が高められる。 In the motor unit (3) of the seventeenth aspect, since the surface pressure per tooth of the deceleration portion (41) is suppressed, the teeth are less likely to break and the strength is increased.
第18の態様のモーターユニット(3)は、第1から第17のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第18の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)の歯数は、2以上であり、かつ6以下である。 The motor unit (3) of the eighteenth aspect is realized by the combination with any one of the first to the seventeenth aspects. In the motor unit (3) of the eighteenth aspect, the number of teeth of the drive gear (413) is 2 or more and 6 or less.
第18の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)の歯数と、これに噛み合う樹脂製の従動歯車(415)の歯数も抑えることができ、回転数が高い駆動歯車(413)と従動歯車(415)において歯が折れにくくなり、耐久性が更に高められる。 In the motor unit (3) of the eighteenth aspect, the number of teeth of the drive gear (413) and the number of teeth of the resin driven gear (415) that meshes with the number of teeth can be suppressed, and the drive gear (413) having a high rotation speed can be suppressed. ) And the driven gear (415), the teeth are less likely to break, and the durability is further improved.
第19の態様のモーターユニット(3)は、第18の態様との組み合わせにより実現される。第19の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)の歯数は、4以下である。 The motor unit (3) of the nineteenth aspect is realized by the combination with the eighteenth aspect. In the motor unit (3) of the nineteenth aspect, the number of teeth of the drive gear (413) is 4 or less.
第19の態様のモーターユニット(3)では、駆動歯車(413)の歯数と、これに噛み合う樹脂製の従動歯車(415)の歯数を更に抑え、耐久性を高めることができる。 In the motor unit (3) of the nineteenth aspect, the number of teeth of the drive gear (413) and the number of teeth of the resin driven gear (415) that meshes with the number of teeth can be further suppressed, and the durability can be improved.
第20の態様のモーターユニット(3)は、第1から第19のいずれか一つの態様との組み合わせにより実現される。第20の態様のモーターユニット(3)では、出力体(8)は、減速機構(4)を通じて伝達された回転力とクランク軸(6)の回転力とが合成される部材である。 The motor unit (3) of the twentieth aspect is realized by the combination with any one of the first to nineteenth aspects. In the motor unit (3) of the twentieth aspect, the output body (8) is a member in which the rotational force transmitted through the deceleration mechanism (4) and the rotational force of the crank shaft (6) are combined.
第20の態様のモーターユニット(3)では、いわゆる1軸式のモーターユニット(3)において、静音性と耐久性が高められる。 In the motor unit (3) of the twentieth aspect, the quietness and durability are enhanced in the so-called uniaxial motor unit (3).
第1の態様の電動自転車(1)は、第1から第20のいずれか一つの態様のモーターユニット(3)と、モーターユニット(3)のモーター(5)の回転力が伝えられる車輪(11)とを具備する。 The electric bicycle (1) of the first aspect is a wheel (11) to which the rotational force of the motor unit (3) of any one of the first to the twentieth aspects and the motor (5) of the motor unit (3) is transmitted. ) And.
第1の態様の電動自転車(1)では、モーターユニット(3)において静音性と耐久性が高められる。 In the electric bicycle (1) of the first aspect, the quietness and durability of the motor unit (3) are enhanced.
1 電動自転車
3 モーターユニット
4 減速機構
5 モーター
6 クランク軸
8 出力体
11 車輪
31 変速機構
35 制御基板
41 減速部
44 ワンウェイクラッチ
45 第1減速軸
47 第2減速軸
49 ワンウェイクラッチ
51 モーター軸
53 ステーター
413 駆動歯車
415 従動歯車
423 2段目の駆動歯車
425 2段目の従動歯車
551 第1軸受
552 第2軸受
1
Claims (21)
人力で駆動されるクランク軸と、
モーター軸を有するモーターと、
前記クランク軸の回転を出力する出力体と、
前記モーター軸の回転を減速して前記出力体に伝達する減速機構と、を備え、
前記減速機構は、
前記モーター軸と一体に回転する駆動歯車と、
前記駆動歯車に噛み合う従動歯車と、を含み、
前記減速機構のうち少なくとも前記従動歯車の材料は、ポリアセタールである
モーターユニット。 A motor unit used for electric bicycles
A crank shaft driven by human power and
A motor with a motor shaft and
An output body that outputs the rotation of the crank shaft and
A deceleration mechanism that decelerates the rotation of the motor shaft and transmits it to the output body is provided.
The deceleration mechanism
A drive gear that rotates integrally with the motor shaft,
Including a driven gear that meshes with the drive gear,
Of the reduction mechanism, at least the material of the driven gear is a motor unit made of polyacetal.
請求項1のモーターユニット。 The motor unit according to claim 1, wherein the deceleration mechanism is a parallel shaft gear type deceleration mechanism for 4-step deceleration.
請求項1のモーターユニット。 The motor unit according to claim 1, wherein the deceleration mechanism is a parallel shaft gear type deceleration mechanism for three-stage deceleration.
請求項1のモーターユニット。 The motor unit according to claim 1, wherein the deceleration mechanism is a parallel shaft gear type deceleration mechanism for two-stage deceleration.
請求項1のモーターユニット。 The motor unit according to claim 1, wherein the deceleration mechanism is a parallel shaft gear type deceleration mechanism for one-stage deceleration.
前記減速機構は、前記従動歯車と一体に回転する第1減速軸と、前記第1減速軸と一体に回転する2段目の駆動歯車と、を更に含み、
前記モーターは、ステーターを更に有し、
前記第1減速軸の軸方向において、前記ステーターのうち前記2段目の駆動歯車に近い側の端部と、前記従動歯車のうち前記2段目の駆動歯車に近い側の端部との間に、前記制御基板が位置する
請求項1から4のいずれか一項のモーターユニット。 Further equipped with a control board,
The deceleration mechanism further includes a first deceleration shaft that rotates integrally with the driven gear, and a second-stage drive gear that rotates integrally with the first deceleration shaft.
The motor further has a stator and
In the axial direction of the first reduction gear, between the end of the stator on the side closer to the second stage drive gear and the end of the driven gear on the side closer to the second stage drive gear. The motor unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the control board is located.
前記従動歯車と一体に回転する第1減速軸と、
前記第1減速軸と一体に回転する2段目の駆動歯車と、
前記2段目の駆動歯車に噛み合う2段目の従動歯車と、
前記2段目の従動歯車と一体に回転する第2減速軸と、
前記第2減速軸に装着されたワンウェイクラッチと、を更に含む
請求項1から4のいずれか一項のモーターユニット。 The deceleration mechanism
A first reduction shaft that rotates integrally with the driven gear,
A second-stage drive gear that rotates integrally with the first reduction shaft,
The second-stage driven gear that meshes with the second-stage drive gear,
A second reduction shaft that rotates integrally with the second-stage driven gear,
The motor unit according to any one of claims 1 to 4, further comprising a one-way clutch mounted on the second reduction shaft.
請求項1から7のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 7, further comprising a speed change mechanism for decelerating or increasing the rotation of the crank shaft and transmitting the speed to the output body.
請求項1から8のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the reduction ratio of the reduction mechanism is 40 or less.
前記第2軸受と前記駆動歯車との距離は、前記第1軸受と前記駆動歯車との距離よりも近く、
前記第2軸受の内径は、前記第1軸受の内径よりも大きい
請求項1から9のいずれか一項のモーターユニット。 A first bearing and a second bearing for supporting the motor shaft are further provided.
The distance between the second bearing and the drive gear is closer than the distance between the first bearing and the drive gear.
The motor unit according to any one of claims 1 to 9, wherein the inner diameter of the second bearing is larger than the inner diameter of the first bearing.
請求項1から10のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 10, wherein the drive gear is formed by plastic working a part of the motor shaft.
請求項1から11のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 11, wherein the drive gear is shot peening, air blasted or coated.
請求項1から12のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 12, wherein the drive gear and the driven gear are oblique tooth gears that mesh with each other.
請求項13のモーターユニット。 The motor unit according to claim 13, wherein the drive gear and the driven gear are diagonal gears having a helix angle in the range of 10 ° to 45 °.
請求項1から14のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 14, wherein the width of the meshing portion between the drive gear and the driven gear is set to 10 mm or more.
請求項1から15のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 15, wherein the drive gear module is 0.8 mm or more.
請求項1から16のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 16, wherein the reduction ratio of the reduction unit composed of the drive gear and the driven gear is 10 or less.
請求項1から17のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 17, wherein the number of teeth of the drive gear is 2 or more and 6 or less.
請求項18のモーターユニット。 The motor unit according to claim 18, wherein the number of teeth of the drive gear is 4 or less.
請求項1から19のいずれか一項のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 19, wherein the output body is a member in which the rotational force transmitted through the deceleration mechanism and the rotational force of the crank shaft are combined.
前記モーターユニットの前記モーターの回転力が伝えられる車輪と、を具備する
電動自転車。 The motor unit according to any one of claims 1 to 20 and the motor unit.
An electric bicycle including a wheel to which the rotational force of the motor of the motor unit is transmitted.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020097996A JP2021187418A (en) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | Motor unit and electric bicycle |
DE212021000391.5U DE212021000391U1 (en) | 2020-06-04 | 2021-06-03 | Motor unit and electric bike |
PCT/JP2021/021133 WO2021246473A1 (en) | 2020-06-04 | 2021-06-03 | Motor unit and electric automobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020097996A JP2021187418A (en) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | Motor unit and electric bicycle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021187418A true JP2021187418A (en) | 2021-12-13 |
Family
ID=78831253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020097996A Pending JP2021187418A (en) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | Motor unit and electric bicycle |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021187418A (en) |
DE (1) | DE212021000391U1 (en) |
WO (1) | WO2021246473A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102023134909A1 (en) | 2022-12-27 | 2024-06-27 | Shimano Inc. | DRIVE UNIT FOR A MUSCLE POWERED VEHICLE |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0931688A (en) * | 1995-07-20 | 1997-02-04 | Kobe Steel Ltd | Gear made of al alloy excellent in durability |
JPH10316081A (en) * | 1997-01-29 | 1998-12-02 | Nippon Seiko Kk | Driving force auxiliary device for bicycle |
JP2005219728A (en) * | 2004-01-06 | 2005-08-18 | Land Walker Ltd | Bicycle and differential gear for bicycle |
JP4830485B2 (en) * | 2005-12-27 | 2011-12-07 | パナソニック株式会社 | Motor unit and electric bicycle using the same |
US9718514B2 (en) | 2012-07-11 | 2017-08-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrically assisted bicycle |
JP6370736B2 (en) * | 2015-03-31 | 2018-08-08 | 株式会社シマノ | Bicycle drive unit and bicycle equipped with this drive unit |
JP7228756B2 (en) * | 2018-03-13 | 2023-02-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Motor unit and electric bicycle |
-
2020
- 2020-06-04 JP JP2020097996A patent/JP2021187418A/en active Pending
-
2021
- 2021-06-03 DE DE212021000391.5U patent/DE212021000391U1/en active Active
- 2021-06-03 WO PCT/JP2021/021133 patent/WO2021246473A1/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102023134909A1 (en) | 2022-12-27 | 2024-06-27 | Shimano Inc. | DRIVE UNIT FOR A MUSCLE POWERED VEHICLE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021246473A1 (en) | 2021-12-09 |
DE212021000391U1 (en) | 2023-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5078416A (en) | Drive-shaft driven bicycle | |
JP5205074B2 (en) | In-wheel motor for vehicles | |
JP6169531B2 (en) | Bicycle drive unit | |
EP2457816A1 (en) | Assembling structure for wheel and hub of electric bicycle | |
JP6932554B2 (en) | Bicycle drive unit | |
WO2021246473A1 (en) | Motor unit and electric automobile | |
CN115042908B (en) | Middle motor and electric bicycle | |
EP2549137A2 (en) | Traction motor | |
WO2022118705A1 (en) | Motor unit and electric bicycle | |
US20220388597A1 (en) | Front Motor Drive Bicycle With Side Mounted Wheels | |
JP2007162758A (en) | Speed reducing mechanism and stabilizer apparatus using the same | |
US20200269950A1 (en) | Drivetrain for electric bike | |
JP2022131727A (en) | Motor unit and electric bicycle | |
JPWO2020175524A1 (en) | Motor unit and electric bicycle | |
JP2010144825A (en) | Vehicular steering unit | |
CN213705692U (en) | Rear wheel power output mechanism for electric power-assisted bicycle | |
JP7325016B2 (en) | Motor unit and electric bicycle | |
JPH07117779A (en) | Bicycle having electric motor | |
Anand et al. | Design and Fabrication of Bicycle Using Bevel Gear | |
TW202210354A (en) | Crank assembly for human-powered vehicle which is compact and excellent in silencing, and has a one-way clutch unit | |
Pandit et al. | Fabrication of a Bicycle without a Chain | |
JP2023095604A (en) | Component for man power driving vehicle | |
JP2013010389A (en) | Vehicle steering device | |
JP2021084608A (en) | Drive unit for man-power drive vehicle | |
JP3139614U (en) | Speedometer device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230719 |
|
A917 | Reason for reinstatement of right to file examination request |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A917 Effective date: 20230719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240408 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240604 |