JP3081960U - 電動自転車のための伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低費用で簡単かつ小型の構造を有する、電動
自転車のための伝動装置を提供すること。 【解決手段】 伝動装置は、ハウジング内に伸びる出力
軸を有するモータと、該出力軸に固定されかつアイドラ
に係合された駆動ギヤとを含む。クランク軸は、段付き
スリーブと被駆動ギヤとの間に組み付けられた第１の非
回転手段と、段付きスリーブとクランク軸との間に組み
付けられた第２の非回転手段とを含む。台座は、クラン
ク軸に回動可能に設けられかつ第２の非回転手段に固定
された第１の端部を有する第１のギヤと、クランク車軸
に固定された第２のギヤと、第１のギヤと第２のギヤと
に係合された二重ギヤと、台座の外面に設けられた突出
部とを含む。力センサーは、ハウジングの内壁に組み立
てられ、突出部に対応している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、電動自転車に関し、より詳しくは、電動自転車のための伝動装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

電動自転車のための従来の伝動装置は、クランクから動力を伝動するために遊 星歯車の組立体を用いている。遊星歯車の構造は複雑で高精度な製造を必要とす るので、遊星歯車にかかる費用は高価となる。種々の自転車のために必要とする 速度が変更になったとき、伝動装置は他の遊星歯車の組立体と交換する必要を生 じる。これがまた製造費用を増加させる。さらに、モータと自転車のクランク軸 との間の相対的な角度を変更することは、変更後の条件で他のエレメントを再設 計しなければならないので、製造者にとって不都合である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

したがって、本考案の目的は、前記した問題を低減および／又は除去するため に、改善された、電動自転車のための伝動装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段、作用および効果】

本考案による電動自転車のための伝動装置は、互いに対称的に組み付けられた 第１の半ハウジング１０１および第２の半ハウジング１０２を含むハウジング１ ０と、前記ハウジング内へ伸びる出力軸２１と該出力軸に固定されかつアイドラ ２３に係合された駆動ギヤ２２とを有するモータ２０と、前記ハウジングを経て 伸びるクランク軸３０であって前記クランク軸に回動可能に設けられた段付きス リーブ３２と前記段付きスリーブに設けられかつ前記アイドラに係合された被駆 動ギヤ３４と前記段付きスリーブと前記被駆動ギヤとの間に組み付けられた第１ の非回転手段３５と前記段付きスリーブと前記クランク軸との間に組み付けられ た第２の非回転手段３６とを有するクランク軸３０と、前記段付きスリーブの第 １の端部に固定された鎖車６０と、前記クランク軸のための、該クランク軸に貫 通される台座であって前記クランク軸に回動可能に設けられ、前記第２の非回転 手段に固定された第１の端部を有する第１のギヤ４６と前記クランク軸に固定さ れた第２のギヤ４７と前記第１のギヤに係合された第３のギヤ４８１と前記第２ のギヤに係合された第４のギヤ４８２とからなる二重ギヤ４８と前記台座の外面 に設けられた突出部５０とを備える台座４１と、前記ハウジングの内壁に組み付 けられかつ前記突出部に対応する力センサー５５とを含む。前記クランク軸は前 記出力軸と平行であり、少なくとも１つの第１の軸受３１が前記クランク軸と前 記段付きスリーブとの間に設けられ、第２の軸受が前記段付きスリーブと前記ハ ウジングとの間に設けられ、距離スリーブ３３が、前記段付きスリーブの外側か つ前記被駆動ギヤと前記第２の軸受との間に設けられ、前記段付きスリーブは該 スリーブの第２の端部に形成された凹所３２１を有し、前記第２の非回転手段は 前記凹所に組み付けられている。このことから、本考案による電動自転車のため の伝動装置は、低費用で簡単かつ小型の構造を有する電動装置とすることができ る。

【０００５】 また、本考案による電動自転車のための伝動装置は、モータとクランク軸との 間の相対的な角度を変更することができる。

【０００６】 本考案の他の目的、利点および新規な特徴は、添付図面を参照してする以下の 詳細な説明から明らかになろう。

【０００７】

【考案の実施の形態】

図１、図２を参照するに、本考案による電動自転車のための伝動装置は、モー タ２０に連結されたハウジング１０を有する。ハウジング１０は、２つの対称的 な半ハウジング、すなわち、互いに組み付けられた第１の半ハウジング１０１お よび第２の半ハウジング１０２を含む。説明を簡単なものにするために、第１の 半ハウジング１０１のみを詳しく説明する。第２の半ハウジング１０２は、第１ の半ハウジングと完全に対称的である。

【０００８】 第１の半ハウジング１０１は、チャンバー１１と、第１の半ハウジングの端部 に形成された複数の穴１３とを有する。これらの穴１３を経て挿入されたボルト によって、第１の半ハウジング１０１および第２の半ハウジング１０２は、ハウ ジング１０を形成するために結合されている。

【０００９】 モータ２０は、ハウジング１０内に挿入された出力軸２１を有し、駆動ギヤ２ ２は、出力軸２１に固定されている。この実施例において、駆動ギヤ２２は、２ つの歯を有する螺旋状のギヤシャフトである。駆動ギヤ２２は、アイドラ２３に 係合されている。

【００１０】 クランク軸３０は、第１の半ハウジング１０１と第２の半ハウジング１０２と の間に横方向に伸び、モータ２０の出力軸２１と平行である。一対のクランク６ ２は、クランク軸３０の２つの端部に組み付けられている。第１の軸受３１は、 クランク軸３０の第１の端部に設けられている。段付きスリーブ３２は、第１の 軸受３１に設けられ、クランク軸３０の回りに回動可能である。段付きスリーブ ３２は、段付きスリーブ３２とハウジング１０との間に設けられた第２の軸受（ 番号を付していない。）によってハウジング１０の回りに回動可能である。段付 きスリーブ３２の第１の端部は、ハウジング１０から伸び、スリーブ３２に固定 された鎖車６０を有する。

【００１１】 被駆動ギヤ３４は、段付きスリーブ３２の第２の端部に設けられ、距離スリー ブ３３によって段付きスリーブ３２の第２の軸受から隔てられている。被駆動ギ ヤ３４は、アイドラ２３に係合され、段付きスリーブ３２と被駆動ギヤ３４との 間にはめ込まれた非回転軸受または爪車のような第１の非回転手段３５を有する 。段付きスリーブ３２は、スリーブ３２の第２の端部に形成された凹所３２１を 有し、凹所３２にはめ込まれた第２の非回転手段３６を有する。

【００１２】 クランク軸３０は、ハウジング１０に受け入れられた台座４１を経て挿入され ている。図２、図４、図６を参照するに、台座４１は、連結部分４２と、連結部 分４２と直角に配置された３つの腕４３，４３１，４３２とを含み、第１の腕４ ３、第２の腕４３１および第３の腕４３２は、互いに平行であり、第１の腕４３ と第２の腕４３１との間の距離は、第１の腕４３と第３の腕４３２との距離より 小さい。２つのブッシュ４５は、クランク軸３０と第１の腕４３との間およびク ランク軸３０と第２の腕４３１との間にそれぞれ設けられ、メンテナンスフリー の軸受（番号を付していない。）が、ブッシュ４５とクランク軸３０との間にそ れぞれ設けられている。第１のギヤ４６は、第２の腕４３１のブッシュ４５に第 ２の腕４３１の外側において組み付けられ、クランク軸３０の回りに回動可能で ある。第１のギヤ４６は、第２の非回転手段３６に係合された段差部（番号を付 していない。）を有する。第２のギヤ４７は、第１の腕４３と第２の腕４３１と の間に設けられ、クランク軸３０のスロット（番号を付していない。）に受け入 れられたキィー（番号を付していない。）によってクランク軸３０に固定されて いる。したがって、クランク軸３０が回転されたとき、第２のギヤ４７はクラン ク軸３０と共に回動される。二重ギヤ４８は第１の腕４３と第３の腕４３２との 間に設けられ、第１のギヤ４６に係合された第３のギヤ４８１と、第２のギヤ４ ７に係合された第４のギヤ４８２とを含む。シャフト４９は、二重ギヤ４８を経 て挿入され、第１の腕４３および第３の腕４３２に固定されている。留め具４９ １は、シャフト４９を固定するために、ねじによって第３の腕４３２に組み付け られている。

【００１３】 図３に示すように、台座４１は、連結部分４２に設けられた突出部５０を有し 、ハウジング１０の側壁に固定された力センサー５５に隣接している。力センサ ー５５は、制御回路（図示せず、または番号を付していない。）に電気的に接続 されている。可撓性シート５６は、力センサー５５の側に組み付けられ、連結部 分４２を押す上端を有する。速度センサー５３は、ハウジング１０に組み付けら れ、チャンバー１０１内に伸びている。

【００１４】 図２、図６を参照するに、使用者が電力を用いないで自転車を走らせたとき、 クランク軸３０は、使用者の足によって回転され、第２のギヤ４７を回動させる ために駆動する。その後、第４のギヤ４８２は、シャフト４９の回りに回動する ために第２のギヤ４７によって駆動される。したがって、第４のギヤ４８２と一 体の第３のギヤ４８１は、第１のギヤ４６をクランク軸３０の回りに回動させる ために駆動する。第２の非回転手段３６は、第１のギヤ４６と共に回動され、段 付きスリーブ３２を回動させるために駆動し、段付きスリーブ３２は、鎖車６０ を回動させるために駆動し、したがって、自転車は前方へ移動する。この場合に おいて、第１の非回転手段３５および被駆動ギヤ３４は回動することができない 。

【００１５】 使用者が電力を補助動力として用いたとき、力センサー５５および速度センサ ー５３に連動する制御回路によって制御されるモータ２０は、クランク軸３０を 駆動するために適した動力を供給する。

【００１６】 図３を参照するに、使用者がクランク軸３０を回動させるためにクランク６２ を踏んだとき、第２のギヤ４７のクランク軸３０と直角の対抗力がある。したが って、台座４１はクランク軸３０の回りに枢動する傾向を有するが、台座４１は 、力センサー５５によって阻止された突出部５０のために、枢動することができ ない。したがって、台座４１は突出部５０と同様に、対抗力を受けてわずかに変 位するのみである。同時に、力センサーは、突出部５０の変位に対応した変形を 生じ、モータ２０を作動させるために制御回路に信号を送る。モータ２０の出力 された動力は、クランク軸３０にかかる対抗力に対応している。台座４１および 突出部５０は、対抗力が除かれたとき、可撓性シート５６の力を受けてそれぞれ の原位置へ戻ることができる。

【００１７】 モータ２０の出力された動力は駆動ギヤ２２によって伝達され、次に、アイド ラ２３から被駆動ギヤ３４へ伝達され、第１の非回転手段３５によって段付きス リーブ３２を回動させるために駆動する。その後、段付きスリーブ３２は、鎖車 ６０を回動させるために駆動する。モータ２０の高回動速度のために、第１の非 回転手段３５の回動速度は、第２の非回転手段３６の回動速度より高い。この場 合において、段付きスリーブ３２は、モータ２０によって完全に駆動され、使用 者はクランク６２を踏む必要がない。

【００１８】 速度センサー５３は第２のギヤ４７の回動速度を検出することができ、モータ ２０の出力された動力を変更させるために力センサー５５に一体に形成されてい る。

【００１９】 本考案の第２の実施例において、図５を参照するに、出力軸２１ａはクランク 軸３０と直角である。円錐駆動ギヤ８３は出力軸２１に設けられている。アイド ラ８５は、ギヤシャフト８６と、ギヤシャフト８６に固定された円錐ギヤ８７と を含む。円錐駆動ギヤ８３は円錐ギヤ８７に係合され、ギヤシャフト８６は被駆 動ギヤ３４に係合されている。

【００２０】 上記したことから、本考案は以下の利点を有することがわかる。

【００２１】 １．伝動装置はクランクからの動力を伝動するために二重ギヤ４８に係合され たギヤ４６、４７を用いているので、電動装置の構造は、遊星歯車を有する従来 の装置より簡単で、製造費用は安価である。

【００２２】 ２．出力軸２１がクランク軸３０と平行である状態において、伝動の効率は最 も高い。

【００２３】 ３．駆動ギヤ２２の歯の数は２つであるので、駆動ギヤを製造することは容易 であり、これは伝動のための大きな速度の到達を促進する。

【００２４】 ４．使用者が電力を用いないで自転車を駆動するためにクランクを踏んだとき 、第１の非回転手段３５の作動により、段付きスリーブ３２の回動は、被駆動ギ ヤ３４およびモータの出力軸２２を駆動しない。その後、使用者は、被駆動ギヤ ３４およびモータを駆動するために力を浪費しない。

【００２５】 ５．モータ２０は、クランク軸３０と直角の出力軸２１ａと整列され、伝動装 置の他のエレメントを再設計する必要はない。

【００２６】 本考案の実施例について説明したが、詳細において、特に、部品の形状、寸法 および配置の事項に関して変更が可能であることは、当該技術分野の知識を有す る者にとって明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による電動自転車のための伝動装置の正
面図。

【図２】図１の２−２線での断面図。

【図３】本考案による電動自転車のための伝動装置の前
から見た断面図。

【図４】本考案による電動自転車のための伝動装置の斜
視図。

【図５】本考案による電動自転車のための伝動装置の第
２の実施例の断面図。

【図６】図３の６−６線での断面図。

【符号の説明】

１０ ハウジング １０１ 第１の半ハウジング １０２ 第２の半ハウジング ２０ モータ ２１ 出力軸 ２２ 駆動ギヤ ２３ アイドラ ３０ クランク軸 ３１ 第１の軸受 ３２ 段付きスリーブ ３２１ 凹所 ３３ 距離スリーブ ３４ 被駆動ギヤ ３５ 第１の非回転手段 ３６ 第２の非回転手段 ４１ 台座 ４６ 第１のギヤ ４７ 第２のギヤ ４８ 二重ギヤ ４８１ 第３のギヤ ４８２ 第４のギヤ ５０ 突出部 ５５ 力センサー ６０ 鎖車

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対称的に組み付けられた第１の半
   ハウジング（１０１）および第２の半ハウジング（１０
   ２）を含むハウジング（１０）と、 前記ハウジング内へ伸びる出力軸（２１）と、該出力軸
   に固定されかつアイドラ（２３）に係合された駆動ギヤ
   （２２）とを有するモータ（２０）と、 前記ハウジングを経て伸びるクランク軸（３０）であっ
   て、該クランク軸に回動可能に設けられた段付きスリー
   ブ（３２）と、前記段付きスリーブに設けられかつ前記
   アイドラに係合された被駆動ギヤ（３４）と、前記段付
   きスリーブと前記被駆動ギヤとの間に組み付けられた第
   １の非回転手段（３５）と、前記段付きスリーブと前記
   クランク軸との間に組み付けられた第２の非回転手段
   （３６）とを有するクランク軸（３０）と、 前記段付きスリーブの第１の端部に固定された鎖車（６
   ０）と、 前記クランク軸のための、該クランク軸に貫通される台
   座であって、前記クランク軸に回動可能に設けられ、前
   記第２の非回転手段に固定された第１の端部を有する第
   １のギヤ（４６）と、前記クランク軸に固定された第２
   のギヤ（４７）と、前記第１のギヤに係合された第３の
   ギヤ（４８１）と前記第２のギヤに係合された第４のギ
   ヤ（４８２）とからなる二重ギヤ（４８）と、前記台座
   の外面に設けられた突出部（５０）とを備える台座（４
   １）と、 前記ハウジングの内壁に組み付けられかつ前記突出部に
   対応する力センサー（５５）とを含み、 前記クランク軸は前記出力軸と平行であり、少なくとも
   １つの第１の軸受（３１）が前記クランク軸と前記段付
   きスリーブとの間に設けられ、第２の軸受が前記段付き
   スリーブと前記ハウジングとの間に設けられ、 距離スリーブ（３３）が、前記段付きスリーブの外側か
   つ前記被駆動ギヤと前記第２の軸受との間に設けられ、 前記段付きスリーブは該スリーブの第２の端部に形成さ
   れた凹所（３２１）を有し、前記第２の非回転手段は前
   記凹所に組み付けられている、電動自転車のための伝動
   装置。
2. 【請求項２】 前記台座（４１）は、連結部分（４２）
   と、該連結部分と直角に配置された３つの腕（４３，４
   ３１，４３２）とを含み、第１の腕（４３）と第２の腕
   （４３１）との間の距離は前記第１の腕と第３の腕（４
   ３２）との間の距離より小さく、前記突出部（５０）は
   前記連結部分に設けられ、前記駆動ギヤ（２２）の歯の
   数は２である、請求項１に記載の伝動装置。
3. 【請求項３】 前記クランク軸（３０）は前記第１の腕
   （４３）および前記第２の腕（４３１）を経て挿入さ
   れ、２つのブッシュ（４５）が前記クランク軸と前記第
   １の腕との間および前記クランク軸と前記第２の腕との
   間にそれぞれ設けられ、前記第１のギヤ（４６）は前記
   第２の腕の前記ブッシュに組み付けられかつ前記第２の
   腕の外側に配置され、前記第２のギヤ（４７）は前記第
   １の腕と前記第２の腕との間に配置され、前記二重ギヤ
   （４８）は前記第１の腕と前記第３の腕（４３２）との
   間に組み付けられ、 前記台座（４１）は前記第１の腕および前記第３の腕を
   経て伸びるシャフト（４９）を有し、前記二重ギヤは前
   記シャフトに設けられ、 前記台座は、前記シャフトを固定するためにねじによっ
   て前記第３の腕に組み付けられた留め具（４９１）を有
   し、 前記第１の非回転手段（３５）および前記第２の非回転
   手段（３６）は爪車であり、 前記モータ（２０）の前記出力軸（２１ａ）は前記クラ
   ンク軸と直角にかつ前記出力軸に固定された円錐駆動ギ
   ヤ（８３）を有し、前記アイドラ（８５）はギヤシャフ
   ト（８６）と該ギヤシャフトに固定された円錐ギヤ（８
   ７）とを有し、前記円錐駆動ギヤは前記円錐ギヤに係合
   され、前記ギヤシャフトは前記被駆動ギヤに係合され、 前記ギヤシャフトの歯の数は２であり、 速度センサー（５３）が、前記ハウジングに組み付けら
   れかつ前記チャンバー（１０１）内へ伸びている、請求
   項２に記載の伝動装置。