JP2022041319A5

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Publication number: JP2022041319A5
Application number: JP2020146443A
Authority: JP
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2024-02-26

Description

本開示の第６側面に従う第７側面のドライブユニットにおいて、前記第３軸受は、前記第１平面と、前記第２平面との間に全体が配置される。
第７側面のドライブユニットによれば、予め定める方向において第３軸受が配置される部分を小型化できる。 In the drive unit of the seventh aspect according to the sixth aspect of the present disclosure , the third bearing is entirely disposed between the first plane and the second plane.
According to the drive unit of the seventh side, the portion where the third bearing is arranged in the predetermined direction can be downsized.

実施形態の人力駆動車用のドライブユニットを含む人力駆動車の側面図。FIG. 1 is a side view of a human-powered vehicle including a drive unit for a human-powered vehicle according to an embodiment. 実施形態の人力駆動車用のドライブユニットの斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a drive unit for a human-powered vehicle according to an embodiment. 図２の人力駆動車用のドライブユニットの第１方向における第１側面図。FIG. 3 is a first side view in a first direction of the drive unit for the human-powered vehicle of FIG. 2; 図２の人力駆動車用のドライブユニットの第２方向における第２側面図。FIG. 3 is a second side view in a second direction of the drive unit for the human-powered vehicle of FIG. 2; 図２の人力駆動車用のドライブユニットの平面図。FIG. 3 is a plan view of the drive unit for the human-powered vehicle in FIG. 2; 図４からカバー部を取り外した状態の側面図。FIG. 5 is a side view of FIG. 4 with the cover removed. 図３のＤ７－Ｄ７線に沿う断面図。4 is a sectional view taken along line D7-D7 in FIG. 3. FIG.

本実施形態では、予め定める方向Ａにおいて、第１モータ軸受４５Ａおよび第２モータ軸受４５Ｂとの間に、ロータ５０の一部が配置される。出力軸４８のうち、ロータ５０が設けられる部分の外径は、第１モータ軸受４５Ａが設けられる部分の外径よりも小さい。出力軸４８のうち、ロータ５０が設けられる部分と第１モータ軸受４５Ａが設けられる部分との間には、第１モータ軸受４５Ａの内輪に第１方向Ａ１の下流側から接触する位置決め部が設けられる。位置決め部の外径は、第１モータ軸受４５Ａが設けられる部分の外径よりも大きい。本実施形態において、第１モータ軸受４５Ａの少なくとも一部および第２モータ軸受４５Ｂの少なくとも一部は、それぞれ、環状に形成されるステータ５２の内周面と、出力軸４８との間に配置される。 In this embodiment, in the predetermined direction A, a part of the rotor 50 is disposed between the first motor bearing 45A and the second motor bearing 45B. The outer diameter of the portion of the output shaft 48 where the rotor 50 is provided is smaller than the outer diameter of the portion where the first motor bearing 45A is provided. A positioning portion that contacts the inner ring of the first motor bearing 45A from the downstream side in the first direction A1 is provided between the portion of the output shaft 48 where the rotor 50 is provided and the portion where the first motor bearing 45A is provided. It will be done. The outer diameter of the positioning portion is larger than the outer diameter of the portion where the first motor bearing 45A is provided. In the present embodiment, at least a portion of the first motor bearing 45A and at least a portion of the second motor bearing 45B are respectively arranged between the inner circumferential surface of the annularly formed stator 52 and the output shaft 48. Ru.

好ましくは、ドライブユニット４０は、入力回転軸５６をさらに備える。入力回転軸５６は、ベース部４２に設けられ、予め定める方向Ａに延び、人力駆動力が入力される。入力回転軸５６は、少なくとも予め定める第１回転方向Ｒ１に回転する場合に、出力部５４に人力駆動力を伝達するように出力部５４に接続される。好ましくは、入力回転軸５６と、出力部５４とは、同軸に設けられる。好ましくは、出力部５４は、入力回転軸５６の外周部に設けられる。入力回転軸５６は、好ましくは、金属によって形成される。本実施形態では、入力回転軸５６は、中空軸によって形成される。入力回転軸５６は、中実軸によって形成されてもよい。 Preferably, drive unit 40 further includes an input rotation shaft 56. The input rotation shaft 56 is provided on the base portion 42, extends in a predetermined direction A, and receives human driving force. The input rotation shaft 56 is connected to the output section 54 so as to transmit human power driving force to the output section 54 at least when rotating in a predetermined first rotation direction R1. Preferably, the input rotation shaft 56 and the output section 54 are coaxially provided. Preferably, the output section 54 is provided on the outer periphery of the input rotating shaft 56. Input rotation shaft 56 is preferably formed of metal. In this embodiment, the input rotation shaft 56 is formed by a hollow shaft. The input rotation shaft 56 may be formed by a solid shaft.

好ましくは、出力部５４は、入力回転軸５６と一体に回転するように構成される。出力部５４は、少なくとも入力回転軸５６が予め定める第１回転方向Ｒ１に回転する場合に、入力回転軸５６と一体に回転するように構成される。本実施形態では、出力部５４は、入力回転軸５６が予め定める第１回転方向Ｒ１に回転する場合に、入力回転軸５６と一体に回転し、かつ、入力回転軸５６が予め定める第１回転方向Ｒ１とは反対の予め定める第２回転方向Ｒ２に回転する場合にも、入力回転軸５６と一体に回転する。 Preferably, the output section 54 is configured to rotate together with the input rotating shaft 56. The output section 54 is configured to rotate together with the input rotation shaft 56 at least when the input rotation shaft 56 rotates in a predetermined first rotation direction R1 . In this embodiment, the output unit 54 rotates together with the input rotation shaft 56 when the input rotation shaft 56 rotates in a predetermined first rotation direction R1, and the output unit 54 rotates in a predetermined first rotation direction R1. Even when rotating in a predetermined second rotation direction R2 opposite to the direction R1, it rotates integrally with the input rotation shaft 56.

第２歯車６４は、第１歯部５８の直径よりも大きい直径を有する。このため、第２歯車６４の回転速度は、第１歯部５８の回転速度よりも低くなる。第１歯部５８および第２歯部６４Ａは、平歯車を構成していてもよく、はすば歯車を構成してもよい。好ましくは、減速機４６は、第３歯部６６Ａに噛み合う第４歯部６８Ａを有し、かつ、出力部５４に設けられる第４歯車６８をさらに含む。第４歯車６８は、第３歯車６６の直径よりも大きい直径を有する。このため、第３歯車６６の回転は、減速して第４歯車６８に伝達される。第３歯部６６Ａおよび第４歯部６８Ａは、平歯車を構成していてもよく、はすば歯車を構成してもよい。 The second gear 64 has a diameter larger than the diameter of the first toothed portion 58 . Therefore, the rotation speed of the second gear 64 is lower than the rotation speed of the first tooth portion 58. The first tooth portion 58 and the second tooth portion 64A may constitute a spur gear or a helical gear. Preferably, the reducer 46 has a fourth tooth portion 68A that meshes with the third tooth portion 66A, and further includes a fourth gear 68 provided at the output portion 54. The fourth gear 68 has a diameter larger than the diameter of the third gear 66. Therefore, the rotation of the third gear 66 is transmitted to the fourth gear 68 at a reduced speed. The third tooth portion 66A and the fourth tooth portion 68A may constitute a spur gear or a helical gear.

第１歯部５８は、出力軸４８と一体に回転するように構成される。好ましくは、第１歯部５８は、単一部材として出力軸４８と一体に形成される。好ましくは、第１歯部５８は、予め定める方向Ａにおける出力軸４８の第１端部４８Ａの端面４８Ｃまで到達するように形成される。出力軸４８は、金属によって形成される。単一部材として第１歯部５８を出力軸４８と一体に形成する場合、出力軸４８を加工して第１歯部５８を形成する。出力軸４８を、例えば切削によって加工して第１歯部５８を形成する場合、出力軸４８の端面４８Ｃから予め定める方向Ａの第２端部４８Ｂに向かって出力軸４８を切削する。出力軸４８の端面４８Ｃから予め定める方向Ａの第２端部４８Ｂに向かって出力軸４８を切削する場合、切削溝のうちの予め定める方向Ａにおける第２端部４８Ｂ側の端部において切削溝を徐々に浅くすることが好ましい。切削溝のうちの予め定める方向Ａにおける第２端部４８Ｂ側の端部において切削溝を徐々に浅くすることによって、出力軸４８の強度が確保できる。切削溝のうち、切削溝が徐々に浅くなる部分は、第１歯部５８として、使用できない。出力軸４８の第１端部４８Ａに第１歯部５８を形成することによって、切削溝が徐々に浅くなる部分を、第３歯部６６Ａの配置に必要な第１歯部５８とロータ５０との間の中間部に配置できる。出力軸４８に第１歯部５８を形成することによって、第１歯部５８を出力軸４８と別体に設けて出力軸４８に取り付ける場合と比較して、部品点数の削減できる。 The first tooth portion 58 is configured to rotate together with the output shaft 48 . Preferably, first toothing 58 is integrally formed with output shaft 48 as a single piece. Preferably, the first tooth portion 58 is formed to reach the end surface 48C of the first end 48A of the output shaft 48 in the predetermined direction A. The output shaft 48 is made of metal. When the first tooth portion 58 is formed integrally with the output shaft 48 as a single member, the output shaft 48 is machined to form the first tooth portion 58 . When processing the output shaft 48 by cutting, for example, to form the first tooth portion 58, the output shaft 48 is cut from the end surface 48C of the output shaft 48 toward the second end 48B in a predetermined direction A. When cutting the output shaft 48 from the end surface 48C of the output shaft 48 toward the second end 48B in the predetermined direction A, a cut groove is formed at the end of the cutting groove on the second end 48B side in the predetermined direction A. It is preferable to gradually make it shallower. The strength of the output shaft 48 can be ensured by gradually making the cutting groove shallower at the end of the cutting groove on the second end 48B side in the predetermined direction A. A portion of the cutting groove where the cutting groove gradually becomes shallower cannot be used as the first tooth portion 58. By forming the first tooth portion 58 on the first end portion 48A of the output shaft 48, the portion where the cutting groove becomes gradually shallower can be made similar to the first tooth portion 58 and the rotor 50 necessary for arranging the third tooth portion 66A. It can be placed in the middle between. By forming the first tooth portion 58 on the output shaft 48, the number of parts can be reduced compared to the case where the first tooth portion 58 is provided separately from the output shaft 48 and attached to the output shaft 48.

予め定める方向Ａにおける中央部６４Ｅの幅Ｌ１と、予め定める方向Ａにおける中間部６４Ｂの幅Ｌ２は、予め定める方向Ａにおける外周部６４Ｆの幅Ｌ３よりも小さい。予め定める方向Ａにおける中央部６４Ｅの幅Ｌ１は、予め定める方向Ａにおける中間部６４Ｂの幅Ｌ２よりも小さい。予め定める方向Ａにおける中央部６４Ｅの幅Ｌ１は、予め定める方向Ａにおける中間部６４Ｂの幅Ｌ２と等しくてもよい。好ましくは、幅Ｌ１は、幅Ｌ３の１／５以上、２／３以下である。好ましくは、幅Ｌ１は、幅Ｌ２の１／５以上、２／３以下である。第２歯車６４の中央部６４Ｅは、金属によって形成されてもよい。第２歯車６４の中央部６４Ｅが金属によって形成され、中間部６４Ｂおよび外周部６４Ｆが合成樹脂によって形成される場合、中間部６４Ｂは中央部６４Ｅにインサート成型される。中央部６４Ｅは、圧入によって減速軸６０に固定されてもよい。中央部６４Ｅと、減速軸６０のうち中央部６４Ｅが形成される部分には、第２歯車６４と減速軸６０との相対回転を阻止するように凹部および凸部の少なくとも１つが形成されてもよい。 The width L1 of the central portion 64E in the predetermined direction A and the width L2 of the intermediate portion 64B in the predetermined direction A are smaller than the width L3 of the outer peripheral portion 64F in the predetermined direction A. The width L1 of the central portion 64E in the predetermined direction A is smaller than the width L2 of the intermediate portion 64B in the predetermined direction A. The width L1 of the central portion 64E in the predetermined direction A may be equal to the width L2 of the intermediate portion 64B in the predetermined direction A. Preferably, the width L1 is 1/5 or more and 2/3 or less of the width L3. Preferably, the width L1 is 1/5 or more and 2/3 or less of the width L2. The center portion 64E of the second gear 64 may be formed of metal. When the central portion 64E of the second gear 64 is formed of metal and the intermediate portion 64B and outer peripheral portion 64F are formed of synthetic resin, the intermediate portion 64B is insert molded into the central portion 64E. The center portion 64E may be fixed to the deceleration shaft 60 by press fitting. At least one of a concave portion and a convex portion may be formed in the central portion 64E and a portion of the deceleration shaft 60 where the central portion 64E is formed so as to prevent relative rotation between the second gear 64 and the deceleration shaft 60. good.

第２歯車６４は、予め定める方向Ａにおいて、第１端面６４Ｃと、第２端面６４Ｄと、を含む。本実施形態では、第２歯車６４のうち第１方向Ａ１の上流側の端面を第１端面６４Ｃとし、第２歯車６４のうち第１方向Ａ１の下流側の端面を第２端面６４Ｄとする。好ましくは、第１端面６４Ｃを含み、かつ、予め定める方向Ａに垂直な第１平面Ｓ１と、第２端面６４Ｄを含み、かつ、予め定める方向Ａに垂直な第２平面Ｓ２と、の間に第３軸受７０の少なくとも一部が配置される。好ましくは、第３軸受７０は、第１平面Ｓ１と、第２平面Ｓ２との間に全体が配置される。出力部５４の第１端部５４Ｃと、出力部５４の第２端部５４Ｂとの間の出力部５４の中間部と、入力回転軸５６との間には、筒状部材５７が設けられてもよい。筒状部材５７は、スリーブまたはニードルベアリングを含む。筒状部材５７は、出力部５４の中間部の内周面と、入力回転軸５６の外周面とに接触する。筒状部材５７は、第１平面Ｓ１と、第２平面Ｓ２との間に少なくとも一部が配置される。筒状部材５７は、第３軸受７０の少なくとも径方向内側に、少なくとも一部が配置される。筒状部材５７は、第４歯車６８の径方向内側に、少なくとも一部が配置される。 The second gear 64 includes a first end surface 64C and a second end surface 64D in a predetermined direction A. In this embodiment, the end surface of the second gear 64 on the upstream side in the first direction A1 is a first end surface 64C, and the end surface of the second gear 64 on the downstream side in the first direction A1 is a second end surface 64D. Preferably, between a first plane S1 that includes the first end surface 64C and is perpendicular to the predetermined direction A, and a second plane S2 that includes the second end surface 64D and is perpendicular to the predetermined direction A. At least a portion of the third bearing 70 is arranged. Preferably, the third bearing 70 is entirely disposed between the first plane S1 and the second plane S2. A cylindrical member 57 is provided between the input rotating shaft 56 and an intermediate portion of the output portion 54 between the first end 54C and the second end 54B of the output portion 54. Good too. Cylindrical member 57 includes a sleeve or needle bearing. The cylindrical member 57 contacts the inner circumferential surface of the intermediate portion of the output section 54 and the outer circumferential surface of the input rotating shaft 56 . At least a portion of the cylindrical member 57 is disposed between the first plane S1 and the second plane S2. At least a portion of the cylindrical member 57 is disposed at least radially inside the third bearing 70 . At least a portion of the cylindrical member 57 is disposed inside the fourth gear 68 in the radial direction.

好ましくは、ドライブユニット４０は、第３軸受７０に隣接して配置される、シール部材７２をさらに備える。好ましくは、シール部材７２と第３軸受７０との間に、ベース部４２の一部が配置される。第３凹部４３Ｅは、第３軸受７０の外輪の外周面に接触する内周面４３Ｘと、第３軸受７０およびシール部材７２の間に配置される第１側面部４３Ｙとを含む。例えば、第３軸受７０の外輪は、第１方向Ａ１の下流側から第１側面部４３Ｙに接触する。第１側壁部４０Ａの内周面は、第１孔４２Ｂを定義する。第１孔４２Ｂの内径は、出力部５４のうち第１孔４２Ｂに対向する部分の外径よりもわずかに大きい。シール部材７２は、ベース部４２と、出力部５４との間に配置される。シール部材７２は、弾性を有する。シール部材７２は、例えば、ゴムによって形成される。シール部材７２は、実質的に円環形状に形成される。シール部材７２の外周部は、ベース部４２に固定される。例えば、シール部材７２の外周部は、ベース部４２に形成される第４凹部４３Ｆに圧入される。シール部材７２の内周部は、出力部５４の外周面に接触する。シール部材７２は、第１ハウジング４２Ｘの外側から、ベース部４２に固定されるので、取り付けおよび交換が容易である。シール部材７２は、第１孔４２Ｂから収容空間４２Ｚに異物が侵入することを抑制する。好ましくは、予め定める方向Ａにおいて、第３軸受７０は、接続部５４Ａと、第４歯車６８との間に設けられる。 Preferably, the drive unit 40 further includes a seal member 72 disposed adjacent to the third bearing 70. Preferably, a portion of the base portion 42 is disposed between the seal member 72 and the third bearing 70. The third recess 43E includes an inner peripheral surface 43X that contacts the outer peripheral surface of the outer ring of the third bearing 70, and a first side surface 43Y that is disposed between the third bearing 70 and the seal member 72. For example, the outer ring of the third bearing 70 contacts the first side surface portion 43Y from the downstream side in the first direction A1. The inner peripheral surface of the first side wall portion 40A defines a first hole 42B. The inner diameter of the first hole 42B is slightly larger than the outer diameter of the portion of the output portion 54 that faces the first hole 42B. The seal member 72 is arranged between the base portion 42 and the output portion 54. The seal member 72 has elasticity. The seal member 72 is made of rubber, for example. The seal member 72 is formed in a substantially annular shape. An outer peripheral portion of the seal member 72 is fixed to the base portion 42. For example, the outer peripheral portion of the seal member 72 is press-fitted into the fourth recess 43F formed in the base portion 42. The inner circumferential portion of the seal member 72 contacts the outer circumferential surface of the output portion 54 . Since the seal member 72 is fixed to the base portion 42 from the outside of the first housing 42X, it is easy to attach and replace. The seal member 72 prevents foreign matter from entering the accommodation space 42Z from the first hole 42B. Preferably, in the predetermined direction A, the third bearing 70 is provided between the connecting portion 54A and the fourth gear 68.

・減速機４６は、モータ４４の回転速度を３段階以上において減速して、モータ４４の駆動力を回転体２４に伝達するように構成されてもよい。この場合、例えば、減速機４６は、第３歯車６６と、第４歯車６８との間に、第３歯車６６に噛み合う第５歯車と、第４歯車６８に噛み合う第６歯車、第５歯車および第６歯車が設けられる軸部材を含む減速部を備える。第５歯車は、第６歯車と一体に回転する。減速機４６は、第３歯車６６と、第４歯車６８との間に、歯車以外から構成される減速部を備えてもよい。歯車以外から構成される減速部は、例えば、プーリおよびベルトを備える。歯車以外から構成される減速部は、例えば、スプロケットおよびチェーンを備える。 - The speed reducer 46 may be configured to reduce the rotational speed of the motor 44 in three or more stages and transmit the driving force of the motor 44 to the rotating body 24. In this case, for example, the reducer 46 has a fifth gear that meshes with the third gear 66, a sixth gear that meshes with the fourth gear 68, a fifth gear that meshes with the fourth gear 68, a fifth gear that meshes with the third gear 66, a fifth gear that meshes with the fourth gear 68, The reduction gear unit includes a shaft member provided with a sixth gear. The fifth gear rotates together with the sixth gear. The speed reducer 46 may include a speed reduction section made of other than gears between the third gear 66 and the fourth gear 68. For example, the speed reducer composed of components other than gears includes a pulley and a belt. For example, the speed reducer composed of components other than gears includes a sprocket and a chain.

・入力回転軸５６と、出力部５４との間に第２ワンウェイクラッチが設けられてもよい。第２ワンウェイクラッチは、入力回転軸５６が、第１回転方向Ｒ１に回転する場合に、入力回転軸５６から出力部５４に人力駆動力が伝達され、入力回転軸５６が、第１回転方向Ｒ１とは反対の第２回転方向Ｒ２に回転する場合に、入力回転軸５６と出力部５４との相対回転を許容するように構成される。出力部５４の第１端部５４Ｃと第２端部５４Ｂとの間に、第２ワンウェイクラッチが設けられてもよい。出力部５４は、単一部材によって形成されてもよく、予め定める方向Ａに分割される複数の部材を組み合わせて形成されてもよい。ドライブユニット４０に第２ワンウェイクラッチが設けられる場合、入力回転軸５６の第１端部５６Ａの外周部と、出力部５４の第１端部５４Ｃの内周部との間に、第３軸受７０と同様な軸受が設けられる。 - A second one-way clutch may be provided between the input rotating shaft 56 and the output section 54. In the second one-way clutch, when the input rotation shaft 56 rotates in the first rotation direction R1, human power driving force is transmitted from the input rotation shaft 56 to the output section 54, and the input rotation shaft 56 rotates in the first rotation direction R1. It is configured to allow relative rotation between the input rotation shaft 56 and the output section 54 when rotating in the second rotation direction R2 opposite to the second rotation direction R2. A second one-way clutch may be provided between the first end 54C and the second end 54B of the output section 54. The output section 54 may be formed by a single member, or may be formed by combining a plurality of members divided in a predetermined direction A. When the second one-way clutch is provided in the drive unit 40, a third bearing 70 is provided between the outer circumference of the first end 56A of the input rotating shaft 56 and the inner circumference of the first end 54C of the output section 54. Similar bearings are provided.