JPH08130853A - Direct coupled planetary roller reduction gear - Google Patents

Direct coupled planetary roller reduction gear

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JPH08130853A
JPH08130853A JP26859894A JP26859894A JPH08130853A JP H08130853 A JPH08130853 A JP H08130853A JP 26859894 A JP26859894 A JP 26859894A JP 26859894 A JP26859894 A JP 26859894A JP H08130853 A JPH08130853 A JP H08130853A
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motor
roller
output
shaft
planetary
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Hisayoshi Takahashi
久義 高橋
Masanori Abe
政則 阿部
Seiji Nakamura
清二 中村
Masahiro Sakai
正博 坂井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a direct coupled motor planetary roller reduction gear having compactness and excellent durability with less vibration and noise. CONSTITUTION: This reduction gear has a thin motor 31 forming a sun roller 32a at the tip of an output shaft equipped with a mounting flange portion on the outer periphery of a casing, a reduction gear casing 41 fitted to an inner roller or an elastic ring 33 concentric with a motor shaft on the inner periphery of an end surface of a drum portion having an window drilled for inserting an output chain to the drum portion of an outer large-diameter cylindrical shape supporting, through a bearing, an output bearing 32 of the same motor with an inner small-diameter cylindrical portion attached to a flange portion, and a tip of the motor output shaft 32 circumscribing the sun roller. Therefore, the gear comprises a plurality of planetary rollers 34 inscribing elastic rings 33 or inner rollers, planetary roller shaft 35 supporting these planetary rollers 34 in a freely rotatable manner, and a planetary roller carrier 36 which fixes and supports said roller shaft 35 and is supported freely rotatably through a bearing on an inner small-diameter cylindrical portion of the reduction gear casing 41 thereby constituting an output of the reduction gear.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自転車の補助駆動用のモ
ーラ直結遊星ローラ減速機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mora directly connected planetary roller reducer for auxiliary driving of a bicycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来における自転車用の補助動力として
使われる伝動モータの配置と機能についての一例を図5
〜図8によって説明する(特開昭58−149277号
公報)と、後輪のハブ1に第1のフリーホイール2と第
2のフリーホイール3を取付け、第1のフリーホイール
2には駆動スプロケットである第1のギア4との間に第
1のチエン5を懸架し、第2のフリーホイール3には駆
動用モータ6の出力軸に取付けた第2のギヤ7との間に
第2のチエン8を懸架する。また、第1のチエン5の途
中には同チエン5に掛かる張力の大きさを検出して電気
量(例えば電気抵抗又は電気容量の大きさ)に変換する
ためのトルク検出器9を設ける。詳しくは図7及び図8
に示すように、トルク検出器9の回動軸10にテンショ
ンアーム11を取付け、その両端部にフリーギヤ12,
12’を枢着し、これら2つのフリーギヤに第1のチエ
ン5を装架し、かつテンションアーム11には図7の図
面上時計方向へ回動力を付勢するためのスプリング13
を取付ける。このように構成することにより、搭乗者に
よってペダル14,クランク15、第1のギヤ4を介し
て伝動される踏込力に起因する第1のチエン5に掛かる
テンションを、回動軸10の回動角度として検出するこ
とができる。発進時や加速時、或いは登板時などにおい
て、ペダル14を強く踏み込むと、第1のチエン5に大
きなテンションが掛かり、スプリング13の弾圧力に抗
してテンションアーム11が図面上反時計方向に回動
し、回動軸10に連結されたポテンショメータ9の摺動
子(図示せず)をそのテンションに応じた角度だけ回転
させる。所要角度以上回転するとモータ6の電力が供給
され、モータ6の出力軸に取付けられた第2のギヤ7が
回転して第2のチエン8を介して第2のフリーホイール
3を回転させ、後輪を駆動することになり、従って後輪
は人力とモータとの両者の合成トルクにより駆動される
ことになる。逆に言えば、同じ駆動トルクを後輪に与え
るのに従来の自転車と比べれば人力による負担が軽減さ
れることになる。一方平坦な道路の走行は軽いトルクで
良いので第1のチエン5に掛かるテンションも小さくな
り、テンションアーム11の回動角度も小さくなるの
で、モータ6への電力供給は停止され、ペダルの回転の
みの力にて自転車は走行することとなる。
2. Description of the Related Art An example of the arrangement and function of a conventional transmission motor used as auxiliary power for a bicycle is shown in FIG.
8 (JP-A-58-149277), a first freewheel 2 and a second freewheel 3 are attached to a hub 1 of a rear wheel, and a drive sprocket is attached to the first freewheel 2. The first chain 5 is suspended between the second free wheel 3 and the second gear 7 attached to the output shaft of the drive motor 6, and the second chain 7 is suspended between the second chain 7 and the second gear 7. Suspend the chain 8. Further, a torque detector 9 for detecting the magnitude of the tension applied to the first chain 5 and converting it into an electric quantity (for example, the magnitude of electric resistance or electric capacity) is provided in the middle of the first chain 5. For details, refer to FIG. 7 and FIG.
As shown in, a tension arm 11 is attached to the rotating shaft 10 of the torque detector 9, and the free gear 12 and
12 'is pivotally mounted, the first chain 5 is mounted on these two free gears, and the tension arm 11 is provided with a spring 13 for urging rotational force in the clockwise direction in the drawing of FIG.
Install. With this configuration, the tension applied to the first chain 5 due to the stepping force transmitted by the occupant through the pedal 14, the crank 15, and the first gear 4 causes the rotation shaft 10 to rotate. It can be detected as an angle. When the pedal 14 is strongly depressed when starting, accelerating, or climbing a plate, a large tension is applied to the first chain 5, and the tension arm 11 rotates counterclockwise in the drawing against the elastic force of the spring 13. It moves to rotate a slider (not shown) of the potentiometer 9 connected to the rotating shaft 10 by an angle corresponding to the tension. When the motor 6 is rotated more than the required angle, the electric power of the motor 6 is supplied, the second gear 7 attached to the output shaft of the motor 6 is rotated, and the second freewheel 3 is rotated via the second chain 8, The wheels are driven, and therefore the rear wheels are driven by the combined torque of both the human power and the motor. To put it the other way around, the same driving torque is applied to the rear wheels, but the burden of human power is reduced as compared with the conventional bicycle. On the other hand, since a light torque is sufficient for traveling on a flat road, the tension applied to the first chain 5 is also small, and the rotation angle of the tension arm 11 is also small, so the power supply to the motor 6 is stopped and only the rotation of the pedal The power of the bicycle will drive the bicycle.

【0003】このような補助動力に使われている原動機
であるモータ6の構造についての一般的な従来例の1つ
を説明すると、図9に示したような構造のものが小型コ
ンパクトな例として挙げられる。即ち、薄型の直流モー
タ21に薄型の遊星歯車減速機を直結したものである。
22はモータ21の出力軸であり、この出力軸22の先
端に太陽歯車22aが直接加工されている。減速機ケー
シング28に取付けられた内歯歯車23、同内歯歯車2
3に内接噛合し、前記太陽歯車22aに外接噛合する複
数の遊星歯車24と、これら遊星歯車24を各遊星歯車
軸25によって軸支する遊星歯車キャリヤ26aで遊星
歯車減速機構を構成している。遊星歯車キャリヤ26a
は出力軸26と一体となっており、同出力軸26にスプ
ロケットホイール27が取付けられて自転車の後輪を駆
動するチエンが掛けられる。
A general conventional example of the structure of the motor 6, which is the prime mover used for such auxiliary power, will be described. The structure shown in FIG. 9 is a small and compact example. Can be mentioned. That is, the thin DC motor 21 is directly connected to the thin planetary gear reducer.
Reference numeral 22 denotes an output shaft of the motor 21, and the sun gear 22a is directly processed at the tip of the output shaft 22. Internal gear 23 and internal gear 2 mounted on the reducer casing 28
3, a plurality of planetary gears 24 that mesh inwardly with the sun gear 22a, and a planetary gear carrier 26a that supports the planetary gears 24 by respective planetary gear shafts 25 constitute a planetary gear reduction mechanism. . Planet gear carrier 26a
Is integrated with the output shaft 26, a sprocket wheel 27 is attached to the output shaft 26, and a chain for driving the rear wheels of the bicycle is hung on the sprocket wheel 27.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記のように従来の補
助動力モータの減速機は歯車方式なので、噛合歯車間に
おいてバックラッシュがあり、自転車の補助動力として
の使用において、モータ動力加勢時に速度変動による振
動や騒音を生じ、乗り心地を悪化させた。またチエンが
動力装置の出力端に巻き掛かっているので、自転車の幅
と比べ動力措置のはみ出し幅が大きくなるがかりでな
く、出力軸26が片持ち支持によって撓み易く左右のバ
ランスが取り難いものであった。このため本発明は、前
記従来の課題を解決して、振動や騒音が少なく、コンパ
クトで耐久性に優れるモータ直結遊星ローラ減速機を提
供する。
As described above, since the speed reducer of the conventional auxiliary power motor is a gear system, there is backlash between the meshing gears, and when used as auxiliary power for a bicycle, speed fluctuations occur when the motor power is applied. Caused vibration and noise, which deteriorated the riding comfort. In addition, since the chain is wrapped around the output end of the power plant, the width of the power device is larger than the width of the bicycle, and the output shaft 26 is easily bent by the cantilever support, making it difficult to balance left and right. there were. For this reason, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a motor-directly connected planetary roller reducer which is compact in vibration and noise, excellent in durability, and excellent in durability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このため本発明は、ケー
シング外周に取付けフランジ部を備え出力軸の先端に太
陽ローラを形成した薄型モータと、同モータの前記フラ
ンジ部に取付けられ、内側の小径円筒部で同モータの出
力軸を軸受を介して支え外側の大径円筒形状の胴部に出
力用チエン挿通のための窓が穿設され同胴部の端面内周
にモータ軸と同心に弾性リングまたは内ローラを嵌合す
る減速機ケーシングと、前記モータ出力軸先端の太陽ロ
ーラに外接し、前記弾性リングまたは内ローラに内接す
る複数の遊星ローラ、これら遊星ローラを回転自在に支
える遊星ローラ軸及び同ローラ軸を固定して支え前記減
速機ケーシングの内側の小径円筒部上において軸受を介
して回転自在に支えられて減速機の出力を構成する遊星
ローラキャリアとで構成されている遊星ローラ減速機構
と、前記遊星ローラキャリアに取付けた出力スプロケッ
トホイールとにより構成され、遊星ローラキャリアを支
える軸受が前記太陽ローラとモータとの間に配置された
出力スプロケットホイールの内側に配設されて、同軸受
が前記出力スプロケットにかかるチエンの引張力を直接
に受けるようにしてなるもので、これを課題解決のため
の手段とするものである。また本発明は、前記モータ直
結遊星ローラ減速機の出力スプロケットをチエンを介し
て後輪軸に取付けられた従動スプロケットに連結したこ
とを特徴とする補助動力機構を備えた自転車にある。
Therefore, according to the present invention, a thin motor having a mounting flange portion on the outer periphery of the casing and a sun roller formed at the tip of the output shaft, and a small inner diameter mounted on the flange portion of the motor. The output shaft of the motor is supported by the cylindrical part through a bearing, and a window for inserting an output chain is formed in the outer cylindrical part of the large diameter, and the inner part of the end face of the same part is elastically concentric with the motor shaft. A reduction gear casing in which a ring or an inner roller is fitted, a plurality of planet rollers that are circumscribing the sun roller at the tip of the motor output shaft and are inscribed in the elastic ring or the inner roller, and a planet roller shaft that rotatably supports these planet rollers. And a planetary roller carrier that fixes and supports the roller shaft and is rotatably supported via a bearing on a small-diameter cylindrical portion inside the reduction gear casing to configure the output of the reduction gear. A planetary roller deceleration mechanism configured and an output sprocket wheel mounted on the planetary roller carrier, and a bearing for supporting the planetary roller carrier is provided inside the output sprocket wheel arranged between the sun roller and the motor. The bearing is arranged so that the tensile force of the chain applied to the output sprocket is directly received, and this serves as means for solving the problem. The present invention also provides a bicycle equipped with an auxiliary power mechanism, wherein the output sprocket of the planetary roller reducer directly connected to the motor is connected to a driven sprocket attached to a rear wheel shaft via a chain.

【0006】[0006]

【作用】以上の手段により、モータの出力軸の回転をこ
れに直結した高減速比遊星ローラ減速機構によって期待
する出力回転まで減速し、必要なトルクを出力する。遊
星ローラを使用した転がり摩擦駆動であるので振動、騒
音が少ない。薄型モータの出力軸端に太陽ローラが形成
され、この太陽ローラの回転面に遊星ローラ減速機構が
構成されているので、モータと減速機構の組合せ全体の
軸方向の長さが短くなっている。それに加えて、遊星ロ
ーラキャリヤとして形成された減速機構出力軸部がモー
タと減速機構の中間に設けられ、同出力軸部に取付けら
れたスプロケットホイールに掛けられた出力用チエン
が、前記減速機ケーシング側面の窓を通して、従動側ス
プロケットホイールに連掛されるので、モータ付減速機
を自転車のような幅が狭い車両に取付けるときに車体の
中心線に近寄せることが可能であるため、装置の収まり
が良く、重量の大きなアンバランスを回避し得るものと
なっている。また遊星ローラキャリヤを支える軸受が前
記出力スプロケットホイールの内側の同じ位置に重なる
ように配置されているので、同軸受が前記出力スプロケ
ットにかかるチエンの引張力を直接に受持ち、従来の如
き片持ちの出力軸のような曲げ応力を受けることがない
ので耐久性に優れる。
With the above means, the rotation of the output shaft of the motor is reduced to the expected output rotation by the high reduction ratio planetary roller reduction mechanism directly connected to this, and the required torque is output. Since it is a rolling friction drive using a planetary roller, there is little vibration and noise. Since the sun roller is formed at the output shaft end of the thin motor and the planetary roller speed reduction mechanism is formed on the rotation surface of the sun roller, the axial length of the entire combination of the motor and the speed reduction mechanism is shortened. In addition, a reduction mechanism output shaft formed as a planetary roller carrier is provided in the middle of the motor and the reduction mechanism, and an output chain hung on a sprocket wheel attached to the output shaft is the reduction gear casing. Since it is linked to the driven side sprocket wheel through the side window, it is possible to approach the center line of the vehicle body when mounting the reduction gear with motor to a narrow vehicle such as a bicycle, so the device fits It is good and avoids a large weight imbalance. Further, since the bearing for supporting the planetary roller carrier is arranged so as to overlap with the same position inside the output sprocket wheel, the bearing directly receives the tensile force of the chain applied to the output sprocket and has a conventional cantilever structure. Excellent durability because it does not receive bending stress like the output shaft.

【0007】[0007]

【実施例】以下本発明の実施例を図面について説明する
と、図1はモータ直結遊星ローラ減速機30の側面断面
図、図2は図1のA−A断面を示す正面図である。モー
タ直結遊星ローラ減速機30の構造を説明する。31は
プリントコイル等により配線された薄い円板状電機子、
永久磁石の固定子、整流ブラシ等により構成されている
薄型直流モータである。モータ31の出力軸32の先端
には、太陽ローラ32aが形成されている。このモータ
31の外周には取付けフランジを備え、このフランジに
減速機ケーシング41が取付けられている。減速機ケー
シング41の内側に設けられた小径円筒部41bはモー
タ出力軸32を軸受50を介して支え、外側の大径円筒
形状の胴部には径方向位置に対称に1対の大きな窓41
a(図2)が穿設され、同胴部の配面内周に弾性リング
33又はシマリバメ式内ローラ33aを嵌合する円周段
部が設けられている。モータ出力軸32先端の太陽ロー
ラ32aと、減速機ケーシング41と減速機蓋42によ
って締め付けられて固定されている弾性リンク33と、
これに圧接する複数の遊星ローラ34と、軸受を介して
遊星ローラ34を回転自在に支える遊星ローラ軸35
と、ローラ軸35を固定して支える遊星ローラキャリヤ
36とによって遊星ローラ減速機構が構成されている。
遊星ローラキャリア36は減速機ケーシング41の内側
の小径円筒部41bにおいて軸受38を介して回転自在
に支えられて、減速機の出力軸となっている。遊星ロー
ラキャリヤ36には出力スプロケットホイール37が取
付けられる。この遊星ローラ減速機構の減速比1/n
は、
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the drawings, an embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a side sectional view of a planetary roller reducer 30 directly connected to a motor, and FIG. The structure of the planetary roller speed reducer 30 directly connected to the motor will be described. 31 is a thin disk-shaped armature wired by a print coil,
It is a thin DC motor composed of a permanent magnet stator, a commutation brush, and the like. A sun roller 32a is formed at the tip of the output shaft 32 of the motor 31. A mounting flange is provided on the outer periphery of the motor 31, and the reduction gear casing 41 is mounted on the flange. A small-diameter cylindrical portion 41b provided inside the speed reducer casing 41 supports the motor output shaft 32 via a bearing 50, and a large-diameter cylindrical body portion on the outer side has a pair of large windows 41 symmetrically in a radial direction.
a (FIG. 2) is bored, and a circumferential step portion into which the elastic ring 33 or the shrink fit inner roller 33a is fitted is provided on the inner periphery of the surface of the body portion. A sun roller 32a at the tip of the motor output shaft 32, an elastic link 33 that is fastened and fixed by a speed reducer casing 41 and a speed reducer lid 42,
A plurality of planet rollers 34 that are pressed against this, and a planet roller shaft 35 that rotatably supports the planet rollers 34 via bearings.
And a planetary roller carrier 36 that fixes and supports the roller shaft 35 to form a planetary roller reduction mechanism.
The planetary roller carrier 36 is rotatably supported by a small diameter cylindrical portion 41b inside the reduction gear casing 41 via a bearing 38, and serves as an output shaft of the reduction gear. An output sprocket wheel 37 is attached to the planetary roller carrier 36. Reduction ratio 1 / n of this planetary roller reduction mechanism
Is

【数1】1/n=太陽ローラの直径/(太陽ローラの直
径÷弾性リング内径) であり、出力スプロケットホイール37の出力トルク
は、動力伝達の機械的損失を無視すれば、モータ出力ト
ルクのn倍となる。このモータ直結遊星ローラ減速機3
0の作用を説明する。モータの出力軸32の回転を、こ
れに直結した遊星ローラ減速機構によって前記のように
1/nに減速すると、大きな必要なトルクが得られ、ま
た振動、騒音も少ない。直流薄型モータ31の出力軸3
2端に太陽ローラ32aが形成され、この太陽ローラ3
2aの回転面に遊星ローラ減速機構が構成されているの
で、モータ31と減速機構の組合せ全体の軸方向長さが
コンパクトになっている。それに加えて、出力スプロケ
ットホイール37が取付けられた減速機構出力軸となる
遊星ローラキャリヤ36の出力軸部がモータ31と減速
機構の中間に設けられ、出力スプロケットヒール37に
掛けられた出力用チエン39が、前記減速機ケーシング
41側面の窓41aを通して、従動側スプロケットホイ
ールに連掛されるので、自転車のような幅が狭く軽量の
車両に取付けときに車体の中心線に近寄せることが可能
であるため、装置として収まりが良く、重量の大きなア
ンバランスを回避できるものとなっている。また遊星キ
ャリヤ36を支えるボールベアリング等の軸受38が前
記出力スプロケットホイール37の径方向の内側に同心
に配置されているので、同軸受38が前記出力スプロケ
ット37にかかるチエン39の引張力を直線に受けるこ
とができるので、従来のような片持ちの出力軸のような
曲げ応力を受けることがないので、耐久性が向上すると
共に芯振れ等の現象も無い。
## EQU1 ## 1 / n = the diameter of the sun roller / (the diameter of the sun roller / the inner diameter of the elastic ring), and the output torque of the output sprocket wheel 37 is equal to the motor output torque if the mechanical loss of power transmission is ignored. n times. This motor directly connected planetary roller reducer 3
The action of 0 will be described. When the rotation of the output shaft 32 of the motor is reduced to 1 / n as described above by the planetary roller reduction mechanism directly connected to this, a large required torque is obtained, and vibration and noise are small. Output shaft 3 of DC thin motor 31
The sun roller 32a is formed at the two ends, and the sun roller 3a
Since the planetary roller reduction mechanism is formed on the rotation surface of 2a, the axial length of the entire combination of the motor 31 and the reduction mechanism is compact. In addition, the output shaft portion of the planetary roller carrier 36, which serves as a reduction mechanism output shaft to which the output sprocket wheel 37 is attached, is provided between the motor 31 and the reduction mechanism, and the output chain 39 hung on the output sprocket heel 37. However, since it is linked to the driven side sprocket wheel through the window 41a on the side surface of the speed reducer casing 41, it is possible to approach the center line of the vehicle body when it is mounted on a vehicle having a narrow width and light weight such as a bicycle. Therefore, the device fits well and a large weight imbalance can be avoided. Further, a bearing 38 such as a ball bearing that supports the planet carrier 36 is concentrically arranged inside the output sprocket wheel 37 in the radial direction, so that the bearing 38 linearly applies the tensile force of the chain 39 applied to the output sprocket 37. Since it can be received, bending stress unlike the conventional cantilevered output shaft is not received, so that durability is improved and there is no phenomenon such as runout.

【0008】次に自転車にこのモータ直結遊星ローラ減
速機30を取付けた例について説明すると、図3は自転
車の側面図、図4は図3のB−B断面の拡大図である。
16は補助勢力付自転車、4は人力作動のクランク軸1
5に取付けられているスプロケットホイールである。1
4はクランク軸15を回すペダルである。また5は、自
転車16の後輪17の軸に、ワンウェイクラッチを介し
て取付けられた従動スプロケットホイール2と、スプロ
ケットホイール4とを連掛し、人力によって回されるク
ランク軸15のトルクを伝えるチエンである。ここまで
の自転車の部品番号の表示は、従来例の自転車の動力機
構で説明したときのものと、構造機能が同じであるので
同符番としてある。後輪17のタイヤを支えるリムは後
輪ハブと一体の成形品で支持円板部が偏ったものを例示
してある。このような構造であれば、モータ直結遊星ロ
ーラ減速機30は自転車16の構成部材の間に図に示さ
れたように具合良く取付けることができる(タイヤのリ
ムを支えるのが通常の多数のスポークである場合は、モ
ータ直結減速機30をスポークに触れぬ程度まで寄せる
ことができるが、図4に示したものよりは少し図の下側
に移動し、この場合、出力スプロケットホイール37が
外側へずれるため、従動スプロケットホイール45の位
置も外側へ移動し、後輪のハブが多少長くなり、後輪軸
の取付け幅がやや広くなる。) 減速機の出力スプロケットホイール37と、自転車の後
輪軸にワンウェイクラッチを介して取付けられた従動ス
プロケットホイール45とは、チエン39で連掛してあ
る。チエン5の引張り側にトルクセンサ19が設けてあ
る。このトルクセンサ19はレバー先端のローラがバネ
等により常にチエン5を上に押し上げ、チエン5が強く
引張られるとローラが押されてレバーが回動してその変
位を検知することにより運転時のトルクを検出する方式
のものであり、運転中の自転車16が坂道等にさしかか
り、人力による駆動トルクが或る数値以上になったと
き、トルクセンサ19がそのトルクを検出して、図示略
の電気制御回路の働きで、搭載しているバッテリ46か
らモータ直結遊星ローラ減速機30に電流を送り、これ
を駆動して人力を補助することができる。平坦な道路と
なり、自転車16の駆動トルクが小さくてもよくなった
ときには、トルクセンサ19は補助駆動への発信を止
め、モータ付減速装置30は停止し、自転車16は人力
で走行する。従動スプロケットホイール2と45は、後
輪軸とワンウェイクラッチを介して取付けられているの
で、人力による運転中も、モータ付減速装置30による
運転中も、また自転車が惰性で移動中も互いに干渉する
虞れはない。
Next, an example in which the motor-directly connected planetary roller reducer 30 is attached to a bicycle will be described. FIG. 3 is a side view of the bicycle, and FIG. 4 is an enlarged view of a BB section of FIG.
16 is a bicycle with auxiliary power, 4 is a human-operated crankshaft 1
It is a sprocket wheel attached to No. 5. 1
Reference numeral 4 is a pedal for rotating the crankshaft 15. Further, 5 is a chain that transmits the torque of the crankshaft 15 that is rotated by human power by connecting the driven sprocket wheel 2 and the sprocket wheel 4, which are attached to the shaft of the rear wheel 17 of the bicycle 16 via a one-way clutch. Is. The display of the bicycle part number up to this point is the same as that of the bicycle power mechanism of the conventional example because it has the same structural function. The rim that supports the tire of the rear wheel 17 is a molded product integrated with the rear wheel hub, and the supporting disc portion is biased. With such a structure, the motor-coupled planetary roller reducer 30 can be conveniently mounted between the components of the bicycle 16 as shown in the figure (a large number of spokes normally supporting the rim of a tire). If it is, the motor direct-coupled reducer 30 can be moved to the extent that it does not touch the spokes, but it moves a little lower than that shown in FIG. 4, and in this case, the output sprocket wheel 37 moves outward. Due to the shift, the position of the driven sprocket wheel 45 also moves outward, the hub of the rear wheel becomes slightly longer, and the mounting width of the rear wheel shaft becomes slightly wider.) The output sprocket wheel 37 of the reduction gear and the one-way for the rear wheel shaft of the bicycle The driven sprocket wheel 45 mounted via the clutch is linked by a chain 39. A torque sensor 19 is provided on the pulling side of the chain 5. In this torque sensor 19, a roller at the tip of the lever always pushes up the chain 5 by a spring or the like, and when the chain 5 is strongly pulled, the roller is pushed and the lever rotates to detect its displacement, thereby detecting the torque during operation. When a driving bicycle 16 approaches a slope or the like and the driving torque due to human power exceeds a certain numerical value, the torque sensor 19 detects the torque and the electric control (not shown) is performed. By the function of the circuit, a current can be sent from the mounted battery 46 to the motor direct connection planetary roller speed reducer 30, and this current can be driven to assist human power. When the road becomes flat and the driving torque of the bicycle 16 becomes small, the torque sensor 19 stops transmitting to the auxiliary drive, the motorized reduction gear transmission 30 stops, and the bicycle 16 travels manually. Since the driven sprocket wheels 2 and 45 are mounted via the rear wheel shaft and the one-way clutch, they may interfere with each other during manual operation, during operation by the motored reduction gear transmission 30, and during inertial movement of the bicycle. There is no such thing.

【0009】[0009]

【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明は、遊星
ローラ減速機を使用しているので歯車式減速機に比べて
振動、騒音が少ない。そして薄型モータの出力軸端に太
陽ローラが形成され、この太陽ローラの回転面に遊星ロ
ーラ減速機構が構成され、出力軸側はモータとの間の空
間に配設されているので、モータと減速機構の組合せ全
体の軸方向長さが短くできる。自転車の補助動力として
このモータ付遊星ローラ減速機を使う場合、薄型モータ
と薄型減速機の中間に出力チエンスプロケットが配置さ
れるので減速機は出張らず、被動側のスプロケットも著
しく出張る必要は無くなり、取付けの収まりが良い。ま
たこの減速機はチエンを中心とした対称形に構成でき
る。遊星キャリヤを支える軸受が前記出力スプロケット
ホイールの内側に同心に配置されており、同軸受が前記
出力スプロケットに掛かるチエンの引張力を直接に受持
ち、片持ちの出力軸のような曲げ応力を受けることがな
いので、軸受の負荷容量が小さくて済み、芯振れもなく
耐久性が向上する。
As described above in detail, since the present invention uses the planetary roller reducer, it has less vibration and noise than the gear type reducer. A sun roller is formed at the output shaft end of the thin motor, and a planetary roller speed reduction mechanism is configured on the rotation surface of the sun roller. The output shaft side is arranged in the space between the motor and The axial length of the entire mechanism combination can be shortened. When using this planetary roller reducer with motor as auxiliary power for the bicycle, the output chain sprocket is placed between the thin motor and the thin reducer, so the reducer does not travel, and the driven side sprocket does not need to travel significantly. It disappears and the installation is good. The speed reducer can be configured symmetrically with the chain as the center. A bearing for supporting a planet carrier is concentrically arranged inside the output sprocket wheel, and the bearing directly receives the tensile force of the chain applied to the output sprocket and receives bending stress like a cantilevered output shaft. Since the bearing has a small load capacity, there is no runout and the durability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係るモータ直結遊星ローラ減
速機の側面断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view of a motor direct coupling planetary roller reducer according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A断面を示す正面図である。2 is a front view showing an AA cross section of FIG. 1. FIG.

【図3】図1の減速機を取付けた自転車を示す側面図で
ある。
FIG. 3 is a side view showing a bicycle to which the speed reducer of FIG. 1 is attached.

【図4】図3のB−B断面を示す平面拡大図である。FIG. 4 is an enlarged plan view showing a BB cross section of FIG. 3;

【図5】従来の自転車の動力機構の概要を示す側面図で
ある。
FIG. 5 is a side view showing an outline of a conventional bicycle power mechanism.

【図6】図5の自転車の動力機構の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the power mechanism of the bicycle shown in FIG.

【図7】図5中のトルク検出器の例を示す正面図であ
る。
FIG. 7 is a front view showing an example of the torque detector in FIG.

【図8】図7のトルク検出器の平面図である。8 is a plan view of the torque detector of FIG. 7. FIG.

【図9】従来のモータ直結遊星歯車減速機の側面断面図
である。
FIG. 9 is a side sectional view of a conventional motor direct coupling planetary gear reducer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 補助動力付自転車 17 後輪 19 トルクセンサ 30 モータ直結遊星ローラ減速機 31 薄型直流モータ 32 モータ出力軸 32a 太陽ローラ 33 弾性リング又は内ローラ 34 遊星ローラ 35 遊星ローラ軸 36 遊星ローラキャリア 37 出力スプロケット 38 ボールベアリング(軸受) 39 チエン 41 減速機ケーシング 41a ケーシング窓 45 従動スプロケット 50 軸受 16 Bicycle with auxiliary power 17 Rear wheel 19 Torque sensor 30 Motor direct connection planetary roller speed reducer 31 Thin DC motor 32 Motor output shaft 32a Sun roller 33 Elastic ring or inner roller 34 Planetary roller 35 Planetary roller shaft 36 Planetary roller carrier 37 Output sprocket 38 Ball bearing 39 Chain 41 Reducer casing 41a Casing window 45 Driven sprocket 50 Bearing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 正博 名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱 重工業株式会社名古屋機器製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Sakai No. 1 Takamichi, Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya-shi Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagoya Machinery Works

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケーシング外周に取付けフランジ部を備
え出力軸の先端に太陽ローラを形成した薄型モータと、
同モータの前記フランジ部に取付けられ、内側の小径円
筒部で同モータの出力軸を軸受を介して支え外側の大径
円筒形状の胴部に出力用チエン挿通のための窓が穿設さ
れ同胴部の端面内周にモータ軸と同心に弾性リングまた
は内ローラを嵌合する減速機ケーシングと、前記モータ
出力軸先端の太陽ローラに外接し、前記弾性リングまた
は内ローラに内接する複数の遊星ローラ、これら遊星ロ
ーラを回転自在に支える遊星ローラ軸及び同ローラ軸を
固定して支え前記減速機ケーシングの内側の小径円筒部
上において軸受を介して回転自在に支えられて減速機の
出力を構成する遊星ローラキャリアとで構成されている
遊星ローラ減速機構と、前記遊星ローラキャリアに取付
けた出力スプロケットホイールとにより構成され、遊星
ローラキャリアを支える軸受が前記太陽ローラとモータ
との間に配置された出力スプロケットホイールの内側に
配設されて、同軸受が前記出力スプロケットにかかるチ
エンの引張力を直接に受けるようにしてなるモータ直結
遊星ローラ減速機。
1. A thin motor having a mounting flange portion on the outer periphery of a casing and a sun roller formed at the tip of an output shaft,
Attached to the flange portion of the motor, the output shaft of the motor is supported by a small-diameter cylindrical portion on the inner side through a bearing, and a window for inserting an output chain is bored on a large-diameter cylindrical body portion on the outer side. A reducer casing in which an elastic ring or an inner roller is fitted concentrically with the motor shaft on the inner circumference of the end face of the body, and a plurality of planets circumscribing the sun roller at the tip of the motor output shaft and inscribed in the elastic ring or the inner roller. A roller, a planetary roller shaft that rotatably supports these planetary rollers, and a roller shaft that fixes and supports the roller shaft and is rotatably supported via a bearing on a small-diameter cylindrical portion inside the speed reducer casing to configure the output of the speed reducer. A planetary roller carrier, and an output sprocket wheel mounted on the planetary roller carrier. A bearing directly attached to the motor is arranged inside the output sprocket wheel disposed between the sun roller and the motor, and the bearing directly receives the pulling force of the chain applied to the output sprocket. Decelerator.
【請求項2】 請求項1記載のモータ直結遊星ローラ減
速機の出力スプロケットをチエンを介して後輪軸に取付
けられた従動スプロケットに連結したことを特徴とする
補助動力機構を備えた自転車。
2. A bicycle having an auxiliary power mechanism, wherein the output sprocket of the planetary roller reducer directly coupled to the motor according to claim 1 is connected to a driven sprocket mounted on a rear wheel shaft via a chain.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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