JPH09169290A - Bicycle with auxiliary driving device and motor direct-coupled planetary roller speed reducing device - Google Patents

Bicycle with auxiliary driving device and motor direct-coupled planetary roller speed reducing device

Info

Publication number
JPH09169290A
JPH09169290A JP32680295A JP32680295A JPH09169290A JP H09169290 A JPH09169290 A JP H09169290A JP 32680295 A JP32680295 A JP 32680295A JP 32680295 A JP32680295 A JP 32680295A JP H09169290 A JPH09169290 A JP H09169290A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
motor
planetary
planetary roller
bicycle
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.)
Withdrawn
Application number
JP32680295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisayoshi Takahashi
久義 高橋
Hiroyuki Sonobe
浩之 園部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP32680295A priority Critical patent/JPH09169290A/en
Publication of JPH09169290A publication Critical patent/JPH09169290A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce vibrations and noises and to well distribute weight among the front and rear wheels by providing a one-way clutch between a crank shaft and a driving shaft chain sprocket and a two-step planetary roller speed reducing mechanism and a one-way clutch between a motor and the driving shaft chain sprocket. SOLUTION: A motor direct-coupled planetary roller speed reducing gear 30 receives a motor 31 in a motor easing 38 and a two-step planetary roller speed reducing mechanism in a speed reducing mechanism easing 41 and these casings 38, 41 are joined via a side wall. The output shaft of a first planetary roller carrier 45 is supported by a crank shaft 39 and a pedal crank 15 is fitted on a square shaft of the crank shaft 39. The outer periphery 48a of a one-way clutch is formed in the inner side of the output shaft of the second planetary roller carrier 48 and the inner periphery 55 of the one-way clutch is fitted on a serration 39a of the clutch shaft 39 and the intermediate part 56 of the one- way clutch is disposed between them and a chain sprocket 4 of a driving side is fixed thereto.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、補助駆動装置付き
自転車及びその駆動装置であるモータ直結遊星ローラ減
速装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bicycle equipped with an auxiliary drive device and a planetary roller speed reducer directly connected to the motor, which is the drive device for the bicycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の補助駆動動力付き自転車の一例を
図10〜図11に示す(特開昭56−149277号公
報)。同図に示すように、後輪のハブ1に第1のフリー
ホィール2と第2のフリーホィール3を取付け、第1の
フリーホィール2には駆動スプロケットである第1のギ
ヤ4との間に第1のチェン5を懸架し、第2のフリーホ
ィール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のチェン8を懸架する。
2. Description of the Related Art An example of a conventional bicycle with auxiliary drive power is shown in FIGS. 10 to 11 (Japanese Patent Laid-Open No. 56-149277). As shown in the figure, the first freewheel 2 and the second freewheel 3 are attached to the hub 1 of the rear wheel, and between the first freewheel 2 and the first gear 4 which is a drive sprocket. The first chain 5 is suspended, and the second chain 8 is suspended between the second freewheel 3 and a second gear 7 attached to the output shaft of the drive motor 6.

【0003】また、第1のチェン5の途中には、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。
トルク検出器9は、図12及び図13に示すように、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12,12′に第1のチェン5を装架し、かつテ
ンションアーム11には図12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を取付けたものであ
る。
A torque detector 9 for detecting the magnitude of the tension and converting it into an electric quantity (for example, the magnitude of the electric resistance or the electric capacity) is provided in the middle of the first chain 5.
As shown in FIGS. 12 and 13, the torque detector 9 has tension arms 11 attached to a rotary shaft 10, and free gears 12, 12 'are pivotally attached to both ends thereof, and these two free gears 12, 12' are attached. The first chain 5 is mounted, and the tension arm 11 is provided with a spring 13 for urging rotational force in the clockwise direction in the drawing of FIG.

【0004】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のチェン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。従って、発進時や加速時、あるいは登坂時
などにおいて、ペダル14を強く踏み込むと、第1のチ
ェン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。
With this configuration, the tension applied to the first chain 5 due to the stepping force transmitted by the occupant via the pedal 14, the crank 15, and the first gear 4 is applied to the rotary shaft 10. Can be detected as the rotation angle. Therefore, when the pedal 14 is strongly depressed at the time of starting, accelerating, or climbing a hill, a large tension is applied to the first chain 5, and the tension arm 11 moves counterclockwise in the drawing against the elastic force of the spring 13. Then, the slider (not shown) of the potentiometer 9 connected to the rotating shaft 10 is rotated by an angle corresponding to the tension.

【0005】このため、テンションアーム11が所要角
度以上回転するとモータ6へ電力が供給され、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
チェン8を介して第2のフリーホィール3を回転させ、
後輪を駆動することになり、後輪は人力とモータ6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
方平坦な道路の送行は軽いトルクで良いので第1のチェ
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14の回転のみの力にて自転車
は走行することとなる。
Therefore, when the tension arm 11 rotates by a required angle or more, electric power is supplied to the motor 6 and the motor 6
The second gear 7 attached to the output shaft of rotates the second freewheel 3 via the second chain 8,
The rear wheels will be driven, and the rear wheels will be driven by the combined torque of both the human power and the motor 6. 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 light torque is sufficient for traveling on a flat road, the tension applied to the first chain 5 is also reduced, and the rotation angle of the tension arm 11 is also reduced, so that the power supply to the motor 6 is stopped and the rotation of the pedal 14 is stopped. The bicycle will run with only this power.

【0006】ここで、モータ6としては、図14に示す
ように、薄型の直流モータ21に遊星歯車減速機構を直
結したものが用いられる。即ち、直流モータ21の出力
軸22の先端に太陽歯車22aが直接加工される一方、
直流モータ21には減速機ケーシング28が取り付けら
れている。そのケーシング28の内周面には内歯歯車2
3が形成され、更に、この内歯歯車23に外接噛合し、
且つ、前記太陽歯車22aに内接噛合する遊星歯車24
が上記ケーシング28内に複数収納されている。
Here, as the motor 6, as shown in FIG. 14, a thin DC motor 21 having a planetary gear reduction mechanism directly connected thereto is used. That is, while the sun gear 22a is directly processed at the tip of the output shaft 22 of the DC motor 21,
A reducer casing 28 is attached to the DC motor 21. The internal gear 2 is provided on the inner peripheral surface of the casing 28.
3 is formed, and further, externally meshed with this internal gear 23,
In addition, a planetary gear 24 that internally meshes with the sun gear 22a
Are stored in the casing 28.

【0007】更に、これら遊星歯車24は各々遊星歯車
軸25により回転自在に支えられると共にこれら遊星歯
車軸25は遊星歯車キャリア26aにより軸支され、更
に、この遊星歯車キャリア26aは、スプロケットホィ
ール27を備えた出力軸26が一体となっている。スプ
ロケットホィール27は、自転車の後輪を駆動するチェ
ン(図示省略)が掛けられる。
Further, each of the planetary gears 24 is rotatably supported by a planetary gear shaft 25, and the planetary gear shafts 25 are rotatably supported by a planetary gear carrier 26a. Further, the planetary gear carrier 26a has a sprocket wheel 27. The provided output shaft 26 is integrated. A chain (not shown) for driving the rear wheels of the bicycle is hung on the sprocket wheel 27.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の補
助動力装置の減速機は歯車式なので、噛合歯車において
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、乗り心地も悪化させた。また、チェンが動力
装置の出力端に巻き掛かっているので、自転車の幅と比
べ動力装置のはみ出し幅が大きくなるばかりでなく、出
力軸が片持ち支持となって撓み易く左右のバランスが取
り難いものであった。
As described above, since the speed reducer of the conventional auxiliary power unit is of the gear type, there is backlash in the meshing gears, and when the bicycle is used as auxiliary power for a bicycle, the speed variation is caused when the motor power is applied. Vibration and noise were generated, and the riding comfort was deteriorated. Also, since the chain is wrapped around the output end of the power unit, not only is the width of the power unit protruding beyond the width of the bicycle, but the output shaft is cantilevered and easily bends, making it difficult to balance left and right. It was a thing.

【0009】さらに、動力装置が後輪寄りに置かれるた
め、後輪に過大の重量配分となり、前輪が軽くなりすぎ
て自転車の操縦が不安定になり勝ちとなる。また、自転
車を人力で後方へ移動したいとき、ワンウェイクラッチ
が補助動力装置のクラッチ・インの方向となるため後輪
の回転が著しく重くなり、取り扱い難くなる。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、
軸(巾)方向がコンパクトで前後輪の重量配分も良好で
取り扱い易く、耐久性に優れるモータ直結遊星ローラ減
速装置を提供することを目的とする。更に、本発明の他
の目的は、そのようなモータ直結遊星ローラ減速装置を
駆動装置とした補助駆動装置付き自転車を提供すること
にある。
Further, since the power unit is placed near the rear wheels, excessive weight distribution is given to the rear wheels, and the front wheels become too light, which makes the bicycle unstable and easy to operate. Further, when the user wants to move the bicycle backward manually, the one-way clutch is in the clutch-in direction of the auxiliary power unit, so that the rotation of the rear wheel becomes extremely heavy and difficult to handle. The present invention solves the above-mentioned conventional problems and reduces vibration and noise,
An object of the present invention is to provide a planetary roller speed reducer directly coupled to a motor, which has a compact axial (width) direction, good weight distribution of front and rear wheels, is easy to handle, and has excellent durability. Further, another object of the present invention is to provide a bicycle with an auxiliary drive device using such a motor direct-coupled planetary roller speed reducer as a drive device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の請求項1に係るモータ直結遊星ローラ減速装置
は、クランク軸と駆動側チェンスプロケットとの間に一
方向クラッチが介装されると共にモータと前記駆動側チ
ェンスプロケットとの間に2段減速の遊星ローラ減速機
構及び一方向クラッチが介設されたことを特徴とする。
In the motor direct coupling planetary roller speed reducer according to claim 1 of the present invention which achieves such an object, a one-way clutch is interposed between the crankshaft and the drive side chain sprocket. At the same time, a planetary roller speed reduction mechanism for two-step speed reduction and a one-way clutch are interposed between the motor and the drive side chain sprocket.

【0011】上記目的を達成する本発明の請求項2に係
るモータ直結遊星ローラ減速装置は、ケーシングに軸受
を介して支持される中空の出力軸が第1太陽ローラを形
成しているモータと、前記ケーシングの内周に前記第1
太陽ローラと同心に取付けられた第1内ローラと、前記
第1太陽ローラに外接し前記第1内ローラに内接する複
数の第1遊星ローラと、前記第1遊星ローラを回転自在
に支える複数の遊星ローラ軸及び該ローラ軸を固定して
支えその中空の出力軸が第2太陽ローラを形成している
第1遊星ローラキャリアと、前記ケーシングの内周に前
記第1内ローラと隣接し前記第1太陽ローラと同心に取
付けられた第2内ローラと、前記第2太陽ローラに外接
し前記第2内ローラに内接する複数の第2遊星ローラ
と、前記第2遊星ローラを回転自在に支える複数の遊星
ローラ軸及び該ローラ軸を固定して支える中空の出力軸
を有する第2遊星ローラキャリアと、前記ケーシングに
軸受を介して回転自在に支えられ前記モータの出力軸及
び前記第1遊星ローラキャリア及び第2遊星ローラキャ
リアの中空軸を回転自在に貫通するクランク軸と、前記
第2遊星ローラキャリアの出力軸と前記クランク軸との
間に軸受を兼ねて介装される2重の一方向クラッチと、
該2重の一方向クラッチを通じて、前記第2遊星ローラ
キャリアの出力軸と前記クランク軸の双方同時にでも又
単独でも動力が伝達される駆動側チェンスプロケットと
を備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor direct-coupling planetary roller speed reducer including a motor in which a hollow output shaft supported by a casing forms a first sun roller. At the inner circumference of the casing, the first
A first inner roller mounted concentrically with the sun roller, a plurality of first planetary rollers circumscribing the first sun roller and inscribed in the first inner roller, and a plurality of rotatably supporting the first planetary roller. A planetary roller shaft and a first planetary roller carrier, the hollow output shaft of which holds and supports the roller shaft to form a second sun roller, and an inner periphery of the casing that is adjacent to the first inner roller and is adjacent to the first inner roller. 1 a second inner roller mounted concentrically with the sun roller, a plurality of second planetary rollers circumscribing the second sun roller and inscribed in the second inner roller, and a plurality of rotatably supporting the second planetary roller Second planetary roller carrier having a planetary roller shaft and a hollow output shaft for fixing and supporting the roller shaft, an output shaft of the motor rotatably supported by the casing through a bearing, and the first planetary roller carrier. A crankshaft that rotatably passes through the hollow shaft of the carrier and the second planetary roller carrier, and a double unidirectional direction that is also interposed between the crankshaft and the output shaft of the second planetary roller carrier and also serves as a bearing. Clutch and
A drive side chain sprocket is provided to which power is transmitted to both the output shaft of the second planetary roller carrier and the crank shaft simultaneously or independently through the double one-way clutch.

【0012】ここで、上記目的を達成する本発明の請求
項3に係るモータ直結遊星ローラ減速装置は、前記請求
項1に係る前記遊星ローラ減速機構が、前記モータを収
容するモータケーシングと中間壁を挟んで設けられる減
速機構ケーシング内に収容され、前記中間壁に軸受を介
して支持されて減速機構側へ突出し前記モータの中空な
出力軸に外周に形成されている第1太陽ローラと、該第
1太陽ローラの出力軸の内周面にブシュを介して回転自
在に圧嵌されるクランク軸と、前記減速機構ケーシング
の内周面に隙間を開けて前記第1太陽ローラと同心に第
1内ローラとして取り付けられた弾性リングと、前記第
1太陽ローラに外接し前記弾性リングに内接する複数の
第1遊星ローラと、前記第1遊星ローラを回転自在に支
える複数の遊星ローラ軸及び該ローラ軸を固定して支え
前記クランク軸と同軸心である中空の出力軸が第2太陽
ローラを形成している第1遊星ローラキャリアと、前記
減速機構ケーシングの内周面に隙間を開けて側面が前記
弾性リングと接触し前記第2太陽ローラと同心に第2内
ローラとして取り付けられたソリッド内ローラと、前記
減速機構ケーシング内にあって当該ケーシングの取付け
時に前記ソリッド内ローラと前記弾性リングに加わる軸
方向の圧力を調整する円環状のシムと、前記第2太陽ロ
ーラに外接し前記ソリッド内ローラに内接する複数の第
2遊星ローラと、前記第2遊星ローラを回転自在に支え
る複数の遊星ローラ軸及び該ローラ軸を固定して支える
中空の出力軸を有する第2遊星ローラキャリアとを備え
たことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a motor direct coupling planetary roller speed reducer according to the first aspect of the present invention, wherein the planetary roller speed reduction mechanism according to the first aspect is a motor casing for accommodating the motor and an intermediate wall. A first sun roller that is housed in a reduction mechanism casing that is sandwiched in between, is supported by the intermediate wall via a bearing, protrudes toward the reduction mechanism, and is formed on the outer periphery of a hollow output shaft of the motor; A crankshaft is rotatably press-fitted to the inner peripheral surface of the output shaft of the first sun roller via a bush, and a gap is formed between the inner peripheral surface of the reduction mechanism casing and a first concentric with the first sun roller. An elastic ring attached as an inner roller, a plurality of first planetary rollers circumscribing the first sun roller and inscribed in the elastic ring, and a plurality of planetary rollers rotatably supporting the first planetary roller. The first planetary roller carrier, in which the hollow output shaft, which is coaxial with the crankshaft and which supports the roller shaft and the roller shaft, forms the second sun roller, and a gap between the inner peripheral surface of the reduction mechanism casing. A solid inner roller having a side surface in contact with the elastic ring and mounted as a second inner roller concentrically with the second sun roller; and a solid inner roller in the deceleration mechanism casing when the casing is mounted. An annular shim for adjusting the axial pressure applied to the elastic ring, a plurality of second planetary rollers circumscribing the second sun roller and inscribing the solid inner roller, and the second planetary roller rotatably A second planetary roller carrier having a plurality of supporting planetary roller shafts and a hollow output shaft for fixing and supporting the roller shafts is provided.

【0013】上記目的を達成する本発明の請求項4に係
るモータ直結遊星ローラ減速装置は、前記請求項3にお
いて、前記弾性リングに代えて第1ソリッド内ローラを
設けると共に前記シムを省略し、且つ、前記第1ソリッ
ド内ローラ及び前記ソリッド内ローラの前記減速機構ケ
ーシングに対する回り止めを設けたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a motor direct coupling planetary roller speed reducer according to the third aspect, wherein the elastic ring is replaced with a first inner solid roller and the shim is omitted. In addition, a rotation stopper for the first solid inner roller and the solid inner roller with respect to the speed reduction mechanism casing is provided.

【0014】上記目的を達成する本発明の請求項5に係
る補助駆動装置付き自転車に係る構成は、前記請求項
1,2,3又は4に係るモータ直結遊星ローラ減速装置
を自転車のクランクハブとなる位置にフレームと一体に
取付け、同減速機の出力スプロケットをチェンを介して
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。
According to a fifth aspect of the present invention which achieves the above object, there is provided a bicycle equipped with an auxiliary driving device, wherein the motor direct coupling planetary roller speed reducer according to the first, second, third or fourth aspect is used as a bicycle crank hub. It is characterized in that the output sprocket of the speed reducer is connected to a driven sprocket attached to the rear wheel shaft via a chain at an integral position.

【0015】上記目的を達成する本発明の請求項6に係
る補助駆動装置付き自転車に係る構成は、前記請求項5
に係る補助駆動装置付き自転車の出力スプロケット以降
の動力伝達部に伝達トルクセンサ、速度センサを設け、
これらのセンサの信号を受けた制御装置において自転車
の送行動力を補助する適正なモータのトルク、回転を算
出してモータを制御すると共に、自転車を手動後送させ
るとき、モータを逆回転して減速機構の抵抗負荷を無く
すように制御することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention which achieves the above object, there is provided the construction according to the bicycle with an auxiliary drive device, the fifth aspect comprising:
A transmission torque sensor and a speed sensor are provided in the power transmission section after the output sprocket of the bicycle with the auxiliary drive device according to
The control device that receives the signals from these sensors controls the motor by calculating the proper torque and rotation of the motor that assists the power of the bicycle to move, and when the bicycle is manually re-fed, the motor reversely rotates to decelerate. It is characterized by controlling so as to eliminate the resistance load of the mechanism.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に係るモータ直
結遊星ローラ減速装置は、モータの出力軸の回転をこれ
に直結した2段減速の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。更に、本発明の請求項2に係るモータ直結
遊星ローラ減速装置は、モータの出力軸端に第1太陽ロ
ーラが形成され、この第1太陽ローラの回転面に第1遊
星ローラ減速機構が構成され、更にこの第1遊星ローラ
減速機構の遊星ローラキャリアと一体の出力軸が第2遊
星ローラ減速機構の太陽ローラを形成し、この太陽ロー
ラの回転面に第2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わせ全体の長さも外径も
コンパクトとなっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A planetary roller speed reducer directly coupled to a motor according to claim 1 of the present invention reduces the rotation of an output shaft of a motor to a desired output rotation by a planetary speed reducer mechanism of two-stage deceleration directly connected thereto. , Output the required torque. Since it is a rolling friction drive using a planetary roller, there is little vibration and noise. Furthermore, in the motor direct connection planetary roller speed reducer according to claim 2 of the present invention, the first sun roller is formed at the output shaft end of the motor, and the first planetary roller speed reduction mechanism is configured on the rotation surface of the first sun roller. Further, the output shaft integrated with the planetary roller carrier of the first planetary roller reduction mechanism forms the sun roller of the second planetary roller reduction mechanism, and the second planetary roller reduction mechanism is formed on the rotation surface of the sun roller. Therefore, the total length and outer diameter of the combination of the motor and the speed reduction mechanism are compact.

【0017】また、それに加えて、第2遊星ローラ減速
機構の出力軸の長さの中に一方向クラッチが2重に嵌め
込まれ、この2重の一方向クラッチの中間部にチェンス
プロケットが取付けられており、ケーシングに支えられ
たクランク軸がモータと第1,第2遊星ローラ減速機構
及び2重一方向クラッチを突き通して設けられ、ペダル
クランクの間隔は通常の自転車と殆ど同寸法に収めるこ
とができる。2重の一方向クラッチは内側のクランク軸
に対し、ペダルを踏んでクランク軸を駆動するとき、チ
ェンスプロケットを回す方向にクラッチが入り、クラン
ク軸が止まり、チェンスプロケットが進行方向に回され
るときには、クラッチが入らず空回りする。
In addition to that, a one-way clutch is doubly fitted in the length of the output shaft of the second planetary roller reduction mechanism, and a chain sprocket is attached to an intermediate portion of the double one-way clutch. The crankshaft supported by the casing penetrates the motor, the first and second planetary roller reduction mechanisms, and the double one-way clutch, and the pedal crank spacing should be almost the same as that of a normal bicycle. You can The double one-way clutch has a clutch engaged in the direction of turning the chain sprocket when the pedal is stepped on the inner crankshaft to drive the crankshaft, and the crankshaft stops and the chain sprocket is turned in the forward direction. , The clutch does not engage and spins idle.

【0018】また、このクラッチの外筒側は減速出力軸
(第2遊星ローラキャリアの出力軸)と係合し、モータ
の動力が遊星ローラ減速機構を介して減速出力軸に伝達
されたときはクラッチが入り、モータが止まっていて自
転車が足踏み送行中は、クラッチが切れ空回りをする。
The outer cylinder side of this clutch is engaged with the deceleration output shaft (the output shaft of the second planetary roller carrier), and when the power of the motor is transmitted to the deceleration output shaft via the planetary roller deceleration mechanism. While the clutch is engaged, the motor is stopped and the bicycle is stepping on and off, the clutch disengages and the bicycle spins freely.

【0019】本発明の請求項3に係る自転車用モータ直
結遊星ローラ減速装置においては、動力伝達機能に関し
ては、請求項1に係る自転車用モータ直結遊星ローラ減
速装置と同様である。但し、第1請求項と異なる点は、
減速機構ケーシングと第1、第2内ローラとなる弾性リ
ング、ソリッド内ローラとを別体とし、弾性リング、ソ
リッド内ローラの外径を減速機構ケーシングの内径より
も小さくして、組み込みを容易としたこと、第1段減速
の内ローラを弾性リングとしたことである。
A bicycle motor direct-coupled planetary roller speed reducer for a bicycle according to a third aspect of the present invention has the same power transmission function as the bicycle motor-directly-coupled planetary roller speed reducer for a bicycle according to the first aspect. However, the difference from the first claim is that
The reduction gear mechanism casing, the elastic ring serving as the first and second inner rollers, and the solid inner roller are separated, and the outer diameter of the elastic ring and the solid inner roller is made smaller than the inner diameter of the reduction gear mechanism casing to facilitate the assembly. What is done is that the inner roller for the first stage deceleration is an elastic ring.

【0020】これに伴い、弾性リング、ソリッド内ロー
ラの調心は、太陽ローラと遊星ローラとの組合せ時のセ
ルフアライメント(自動調心)なる。また、シムの厚さ
を調整し、弾性リングの幅を狭めて内径を縮めることに
より、駆動に必要な第1遊星ローラとの圧接力を調整す
ると同時に、弾性リングの側圧によるケーシングとの摩
擦力を、弾性リング及びソリッド内ローラの回り止め力
として兼用する。
Along with this, the alignment of the elastic ring and the solid inner roller is self-alignment (automatic alignment) when the sun roller and the planetary roller are combined. Also, by adjusting the thickness of the shim, narrowing the width of the elastic ring and shrinking the inner diameter, the pressure contact force with the first planetary roller required for driving is adjusted, and at the same time, the frictional force with the casing due to the side pressure of the elastic ring. Also serves as a rotation stopping force for the elastic ring and the solid inner roller.

【0021】この結果、減速機構部のみを外部で分解組
み立てできる構造として、組み立て作業を容易にでき
る。更に、セルフアライメントの基準となる第1太陽ロ
ーラの軸筒側に、クランク軸39に嵌合してこれを支え
るブシュ73を設けたため、第1太陽ローラ72の軸心
の振れを抑えることができる。
As a result, the assembling work can be facilitated as a structure in which only the speed reducing mechanism can be disassembled and assembled outside. Further, since the bush 73 that is fitted to and supports the crankshaft 39 is provided on the shaft cylinder side of the first sun roller that serves as a reference for self-alignment, it is possible to suppress the deflection of the shaft center of the first sun roller 72. .

【0022】本発明の請求項4に係る自転車用モータ直
結遊星ローラ減速装置においては、動力伝達機能に関し
ては、請求項1に係る自転車用モータ直結遊星ローラ減
速装置と同様である。但し、請求項4と異なり、減速機
構の前段、後段とも内ローラとし、この内ローラは外径
をやや小さくして減速機構ケーシングに対して半径方向
にフローティング構造とし、ケーシングと内ローラとを
別体とし遊星ローラ減速機構部だけの部分組立を可能に
している。また、第1段の減速機構は第2段のそれより
伝達トルクは小さいので内ローラ以下の構成部品は第2
段減速機構より小径で良く、遊星ローラの数も少なくて
良い。
A bicycle motor direct-coupled planetary roller speed reducer according to a fourth aspect of the present invention has the same power transmission function as the bicycle motor-directly-coupled planetary roller speed reducer according to the first aspect. However, unlike the fourth aspect, both the front and rear stages of the speed reduction mechanism are inner rollers, and the inner diameter of the inner roller is made slightly smaller to have a floating structure in the radial direction with respect to the speed reduction mechanism casing. As a body, only the planetary roller speed reduction mechanism can be partially assembled. Further, since the transmission torque of the first stage reduction mechanism is smaller than that of the second stage, the components below the inner roller are
The diameter is smaller than that of the step reduction mechanism, and the number of planet rollers is small.

【0023】本発明の請求項5に係る補助駆動装置付き
自転車において、自転車用モータ直結遊星ローラ減速装
置は、自転車のクランクハブとなる位置にそのままフレ
ームと一体に取付けられるので、前輪後輪の重量バラン
スは、変わりなく良好に保つことができる。
In the bicycle with an auxiliary drive device according to a fifth aspect of the present invention, since the bicycle motor direct coupling planetary roller speed reducer is directly attached to the frame directly to the crank hub of the bicycle, the weight of the front and rear wheels is reduced. The balance can be kept good without any change.

【0024】本発明の請求項6に係る補助駆動装置付き
自転車において、出力スプロケット以降の動力伝達部に
設けられた伝達トルクセンサと速度センサは、信号を制
御装置に送り、ペダルクランクから伝わってくる足踏み
トルクが一定値以上となったとき、制御装置が適正なモ
ータのトルク、回転を算出してモータを制御し、自転車
の送行動力を補助する。また、自転車を止め、操縦者が
降りて自転車を後方向に引き戻す際、モータが停止して
いれば、一方向クラッチは補助駆動装置側に係合し、こ
れを回そうとすると駆動装置の摩擦抵抗で非常に重くな
り、自由に操作し難くなる。
In the bicycle with an auxiliary drive device according to a sixth aspect of the present invention, the transmission torque sensor and the speed sensor provided in the power transmission portion after the output sprocket send signals to the control device and are transmitted from the pedal crank. When the stepping torque exceeds a certain value, the control device calculates appropriate torque and rotation of the motor, controls the motor, and assists the feeding action of the bicycle. If the motor is stopped when the bicycle is stopped and the operator descends and pulls the bicycle back in the backward direction, the one-way clutch engages with the auxiliary drive device side, and when trying to turn it, the drive device friction will occur. Resistance makes it very heavy and difficult to operate freely.

【0025】これを解決するために、速度センサは速度
が殆ど零であることを検出したとき制御装置はモータを
低速で逆回転するように指令する。モータが逆回転すれ
ば、一方向クラッチは切れた状態を保つ。このようにし
て、操縦者が自転車を降りてこれを後方向に楽に移動さ
せることができる。自転車を前進させて速度センサがあ
る程度の回転を検出すれば、モータが停止し通常のペダ
ルクランク足踏みの前進状態に戻る。
In order to solve this, when the speed sensor detects that the speed is almost zero, the control device commands the motor to reversely rotate at a low speed. If the motor rotates in the reverse direction, the one-way clutch remains disengaged. In this way, the operator can step off the bicycle and easily move it backwards. When the bicycle is moved forward and the speed sensor detects a certain amount of rotation, the motor stops and the normal pedal crank stepping state is restored.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕本発明の第1の実施例を図1及び図2に示
す。本実施例は、モータ直結遊星ローラ減速機30に関
するものである。即ち、モータケーシング38内にモー
タ31が収納されると共に減速機構ケーシング41内に
2段減速遊星ローラ減速機構が収納され、これらケーシ
ング38,41は側壁(中壁)を介して結合している。
[Embodiment 1] A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. This embodiment relates to a planetary roller speed reducer 30 directly connected to a motor. That is, the motor 31 is housed in the motor casing 38, the two-stage deceleration planetary roller deceleration mechanism is housed in the deceleration mechanism casing 41, and the casings 38 and 41 are coupled via the side wall (intermediate wall).

【0027】モータ31は、モータケーシング38内に
固設され励磁用のコイルが巻かれたステータ32と、内
周等分に複数個の永久磁石33を取付けたロータ34と
から構成される。即ちこのモータ31はインダクション
モータの構成であり、回転速度の制御はインバータによ
る周波数制御、トルクは電流制御である。
The motor 31 is composed of a stator 32 fixedly installed in a motor casing 38 and wound with a coil for excitation, and a rotor 34 having a plurality of permanent magnets 33 attached to its inner circumference. That is, the motor 31 is an induction motor, the rotation speed is controlled by an inverter and the torque is controlled by a current.

【0028】このロータ34には、側壁から減速機構側
に突き出して第1太陽ローラ35を形成する中空の出力
軸が固設してある。第1太陽ローラ35はモータ側軸端
を軸受36を介してモータケーシング38に支えられ、
ローラ側は第1内ローラ41aと複数の第1遊星ローラ
42により支えられている。
A hollow output shaft, which projects from the side wall toward the speed reduction mechanism and forms the first sun roller 35, is fixed to the rotor 34. The first sun roller 35 is supported at its motor-side shaft end by a motor casing 38 via a bearing 36,
The roller side is supported by the first inner roller 41a and the plurality of first planetary rollers 42.

【0029】また、この第1太陽ローラ35は中間部に
おいて、側壁に取付けたシールリングによって遊星ロー
ラ側の潤滑剤がモータ31側に洩れぬようにシールされ
ている。モータケーシング38には自転車に取付けるた
めの取付け部材38a,38b,38cが一体に備えら
れている。減速機構ケーシング41には、第1太陽ロー
ラ35と同心に第1内ローラ41aが形成され、第1太
陽ローラ35に外接し、内ローラ41aに内接する複数
の第1遊星ローラ42が遊星ローラ軸44により回転自
在に支えられ、第1遊星ローラキャリア45がこれらロ
ーラ軸44を円周上等配し固定して支えている。
In the middle portion of the first sun roller 35, a seal ring attached to the side wall is sealed so that the lubricant on the planet roller side does not leak to the motor 31 side. The motor casing 38 is integrally provided with mounting members 38a, 38b, 38c for mounting on the bicycle. A first inner roller 41a is formed concentrically with the first sun roller 35 in the speed reduction mechanism casing 41, and a plurality of first planetary rollers 42 circumscribing the first sun roller 35 and inscribed in the inner roller 41a are planetary roller shafts. It is rotatably supported by 44, and the first planetary roller carrier 45 supports these roller shafts 44 by equidistantly fixing them on the circumference.

【0030】第1遊星ローラキャリア45は、その中空
の出力軸がクランク軸39に軸受(ブシュ)50を介し
て回転自在に支えられ、軸端は第2太陽ローラ45aを
形成している。減速機構ケーシング41の内周に第1内
ローラ41aと隣接し、第2太陽ローラ45aと同心に
第2内ローラ41bが形成され、第2太陽ローラ45a
に外接し前記第2内ローラ41bに内接する複数の第2
遊星ローラ46が遊星ローラ軸49により回転自在に支
えられ、第2遊星ローラキャリア48がこれら遊星ロー
ラ軸49を円周上等配し固定して支える。
The hollow output shaft of the first planetary roller carrier 45 is rotatably supported by the crankshaft 39 via a bearing (bush) 50, and the shaft end forms a second sun roller 45a. A second inner roller 41b is formed adjacent to the first inner roller 41a on the inner periphery of the speed reduction mechanism casing 41 and concentric with the second sun roller 45a.
A plurality of second inner rollers circumscribing the second inner roller 41b
A planet roller 46 is rotatably supported by a planet roller shaft 49, and a second planet roller carrier 48 supports these planet roller shafts 49 by equidistantly fixing them on the circumference.

【0031】このように、2重の遊星ローラ減速機構
は、減速機構ケーシング41とこれに取付けられた内蓋
51の中に収容され、また、内蓋51の外側にスプロケ
ットケーシング52がその外側に取付けられている。ス
プロケットケーシング52と内蓋51との間にはスプロ
ケット4が配置され、スプロケットケーシング52はチ
ェンスプロケット4の保護カバーであると同時に、モー
タケーシング38の軸受37と共にクランク軸39を軸
受53を介して回転自由に支えている。
As described above, the double planetary roller reduction mechanism is housed in the reduction mechanism casing 41 and the inner lid 51 attached thereto, and the sprocket casing 52 is provided outside the inner lid 51. Installed. The sprocket 4 is arranged between the sprocket casing 52 and the inner lid 51. The sprocket casing 52 is a protective cover for the chain sprocket 4, and at the same time rotates the crankshaft 39 together with the bearing 37 of the motor casing 38 via the bearing 53. Supports freely.

【0032】スプロケットケーシング52には出力用チ
ェン5挿通のための窓52aが穿設されている。クラン
ク軸39は、第1太陽ローラ35、第1遊星ローラキャ
リア45及び第2遊星ローラキャリア48の軸中空部を
突き通して設置され、軸の1部にセレーション39aを
備え、両端に角形軸を形成している。クランク軸39の
角形軸には、ペダルクランク15が嵌装される。
The sprocket casing 52 has a window 52a for inserting the output chain 5. The crankshaft 39 is installed so as to penetrate the hollow shafts of the first sun roller 35, the first planetary roller carrier 45, and the second planetary roller carrier 48, and is provided with serrations 39a at a part of the shaft and has a square shaft at both ends. Is forming. The pedal crank 15 is fitted on the square shaft of the crank shaft 39.

【0033】更に、第2遊星ローラキャリア出力軸48
とクランク軸39との間には、軸受を兼ねる2重の一方
向クラッチが構成されている。即ち、第2遊星ローラキ
ャリア出力軸48の内径側には一方向クラッチ外周部4
8aが形成される一方、クランク軸39のセレーション
39aに一方向クラッチ内周部55が嵌合しており、一
方向クラッチ外周部48aと一方向クラッチ内周部55
との間には、一方向のみに回転が拘束される一方向クラ
ッチ中間部56が配設されている。この一方向クラッチ
中間部56は、駆動側チェンスプロケット4が固定して
取り付けられている。
Further, the second planetary roller carrier output shaft 48
A double one-way clutch that doubles as a bearing is formed between the crankshaft 39 and the crankshaft 39. That is, the one-way clutch outer peripheral portion 4 is provided on the inner diameter side of the second planetary roller carrier output shaft 48.
8a is formed, the one-way clutch inner peripheral portion 55 is fitted to the serration 39a of the crankshaft 39, and the one-way clutch outer peripheral portion 48a and the one-way clutch inner peripheral portion 55 are formed.
A one-way clutch intermediate portion 56, which is restricted from rotating in only one direction, is disposed between and. The drive side chain sprocket 4 is fixedly attached to the one-way clutch intermediate portion 56.

【0034】ここで、一方向クラッチ中間部56には、
図2において、第2遊星ローラキャリア48の出力側の
一方向クラッチ外周部48aの駆動力が時計回りに入力
されるとき係合するように、また、一方向クラッチ内周
部55はクランク軸39に加わるペダルクランク力が時
計回りに入力されるとき係合するように、クラッチの爪
の方向を配置してある。
Here, in the one-way clutch intermediate portion 56,
In FIG. 2, the one-way clutch outer peripheral portion 48a of the output side of the second planetary roller carrier 48 is engaged when the driving force is input in the clockwise direction, and the one-way clutch inner peripheral portion 55 is connected to the crankshaft 39. The direction of the claws of the clutch is arranged so that the pedal crank force applied to is engaged when it is input in the clockwise direction.

【0035】上記構成を有する本実施例のモータ直結遊
星ローラ減速機30の作用について説明する。モータ3
1の出力軸を第1太陽ローラ35としてこれに直結した
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。
The operation of the motor direct connection planetary roller speed reducer 30 of the present embodiment having the above structure will be described. Motor 3
The output shaft of No. 1 is the first sun roller 35, and the planetary roller speed reduction mechanism directly connected to the first sun roller 35 reduces the speed to the expected output rotation and outputs the required torque. Since it is a rolling friction drive using a planetary roller, there is little vibration and noise.

【0036】モータの出力軸端の太陽ローラ35の回転
面に第1遊星ローラ減速機構が構成され、第1太陽ロー
ラ35を支持する右側の軸受は35,42,41で構成
される第1遊星ローラ装置で兼用することによりコンパ
クト化を実現している。更にこの第1遊星ローラ減速機
構の遊星ローラキャリア45と一体の出力軸が第2遊星
ローラ減速機構の太陽ローラ45aを形成し、この太陽
ローラ45aの回転面に第2遊星ローラ減速機構が構成
されているので、モータ31と減速機構の組合わせ全体
の長さも外径もコンパクトとなっている。
A first planetary roller deceleration mechanism is formed on the surface of rotation of the sun roller 35 at the output shaft end of the motor, and the right bearing for supporting the first sun roller 35 is the first planetary roller 35, 42, 41. The roller device also serves as a compact device. Further, the output shaft integrated with the planetary roller carrier 45 of the first planetary roller reduction mechanism forms the sun roller 45a of the second planetary roller reduction mechanism, and the second planetary roller reduction mechanism is formed on the rotating surface of the sun roller 45a. Therefore, the entire length and outer diameter of the combination of the motor 31 and the speed reduction mechanism are compact.

【0037】また、それに加えて、第2遊星ローラ減速
機構の出力軸である第2遊星ローラキャリア48と一体
の一方向クラッチ外周部48aの長さの範囲内で一方向
クラッチ中間部56とクランク軸の回転を伝える一方向
クランク55が2重に嵌め込まれ、この2重の一方向ク
ラッチの2方向から動力を受ける一方向クラッチ中間部
56にチェンスプロケット4が取付けられており、モー
タケーシング38とスプロケットケーシング52に支え
られたクランク軸39がモータ31と第1,第2遊星ロ
ーラ減速機構及び2重の一方向クラッチを突き通して設
けられ、ペダルクランク15の間隔は通常の自転車と殆
ど同寸法に収められている。
In addition to this, within the range of the length of the one-way clutch outer peripheral portion 48a integral with the second planetary roller carrier 48 which is the output shaft of the second planetary roller reduction mechanism, the one-way clutch intermediate portion 56 and the crank. The one-way crank 55 for transmitting the rotation of the shaft is double fitted, and the chain sprocket 4 is attached to the one-way clutch intermediate portion 56 that receives power from the two directions of the double one-way clutch. The crankshaft 39 supported by the sprocket casing 52 is provided so as to penetrate the motor 31, the first and second planetary roller speed reduction mechanisms, and the double one-way clutch, and the pedal cranks 15 are spaced at almost the same size as a normal bicycle. It is stored in.

【0038】2重の一方向クラッチ中間部56は内側の
クランク軸39に嵌め込んである一方向クラッチ内周部
55に対し、ペダルを踏んでクランク軸39を駆動する
とき、チェンスプロケット4を回す方向にクラッチが入
り、クランク軸39が止まっていて、チェンスプロケッ
ト4が進行方向に回されるときには、クラッチが入らず
空回りする。また、この一方向クラッチ中間部56の外
筒側は減速出力軸(第2遊星ローラキャリアの出力軸)
と一体の一方向クラッチ外周部48aと係合し、モータ
31の動力が遊星ローラ減速機構を介して第2遊星ロー
ラキャリア48の減速出力軸に伝達されたときはクラッ
チが入り、モータが止まっていて自転車が足踏み送行中
は、クラッチが切れて空回りをする。
The double one-way clutch intermediate part 56 rotates the chain sprocket 4 when the crank shaft 39 is driven by stepping on the pedal with respect to the one-way clutch inner peripheral part 55 fitted in the inner crank shaft 39. When the chain sprocket 4 is turned in the traveling direction with the clutch engaged in the direction and the crankshaft 39 stopped, the clutch sprocket 4 does not engage and idles. The outer cylinder side of the one-way clutch intermediate portion 56 is a deceleration output shaft (output shaft of the second planetary roller carrier).
When the power of the motor 31 is transmitted to the deceleration output shaft of the second planetary roller carrier 48 via the planetary roller reduction mechanism, the clutch is engaged and the motor is stopped. While the bicycle is stepping on and off, the clutch disengages and spins idle.

【0039】〔実施例2〕本発明の第2の実施例を図3
及び図4に示す。本実施例は、上記モータ直結遊星ロー
ラ減速機30を自転車に取付けたものである。同図に示
すように、自転車16のフレーム18には、クランクハ
ブの位置にモータ直結遊星ローラ式減速機30が取付部
材38a,38b,38cにて取付けられる。また、自
転車16には、充電可能なバッテリ68が搭載される。
[Embodiment 2] A second embodiment of the present invention is shown in FIG.
And FIG. In this embodiment, the planetary roller speed reducer 30 directly connected to the motor is attached to a bicycle. As shown in the figure, the frame 18 of the bicycle 16 is provided with a planetary roller type speed reducer 30 directly connected to the motor at the position of the crank hub by means of mounting members 38a, 38b and 38c. A rechargeable battery 68 is mounted on the bicycle 16.

【0040】後輪17の軸には、従動スプロケットホィ
ール2が取り付けられ、従動スプロケットホィール2と
チェンスプロケット4との間にチェン5が連掛され、ク
ランク15にはペダル14が取り付けられる。従って、
人力又はモータ直結遊星ローラ式減速機30の回転力に
よってチェンスプロケット4を回転させると、そのトル
クがチェン5を介して従動スプロケットホィール2に伝
えられる。
A driven sprocket wheel 2 is attached to the shaft of the rear wheel 17, a chain 5 is linked between the driven sprocket wheel 2 and a chain sprocket 4, and a pedal 14 is attached to a crank 15. Therefore,
When the chain sprocket 4 is rotated by human power or the rotational force of the planetary roller reducer 30 directly connected to the motor, the torque is transmitted to the driven sprocket wheel 2 via the chain 5.

【0041】更に、チェン5の引張り側にはトルクセン
サ19が設けられている。このトルクセンサ19は、図
5及び図6に示すように、アーム63に固定された軸6
2が本体61に回転自在に支えられ、本体61の中に収
容され、軸62に固設した磁性体がアーム63とともに
回転し、その回転角度に応じた電圧を信号として外部の
制御装置に伝えるポテンショメータを構成している。ア
ーム63の他の先端にはスプロケット65が回転自由に
取付けられ、チェン5が掛けられている。アーム63の
先端のスプロケット65は捩りばね66により常にチェ
ン5を上に(図5において2点鎖線で示した位置に)押
し上げ、チェン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(実線で示した位置に)、その変位をポ
テンショメータにより検知することにより、運転時のト
ルクを検出することができる。
Further, a torque sensor 19 is provided on the pulling side of the chain 5. As shown in FIGS. 5 and 6, the torque sensor 19 includes a shaft 6 fixed to the arm 63.
2 is rotatably supported by the main body 61, is housed in the main body 61, and the magnetic body fixed to the shaft 62 rotates together with the arm 63, and transmits a voltage corresponding to the rotation angle as a signal to an external control device. It constitutes a potentiometer. A sprocket 65 is rotatably attached to the other end of the arm 63, and the chain 5 is hung on it. The sprocket 65 at the tip of the arm 63 always pushes the chain 5 upward (to the position shown by the chain double-dashed line in FIG. 5) by the torsion spring 66, and when the chain 5 is strongly pulled, the roller is pushed and the lever is rotated. By detecting the displacement (at the position indicated by the solid line) with a potentiometer, the torque during operation can be detected.

【0042】またアーム63に取付けてある回転速度セ
ンサ67は、スプロケット65の歯の接近を検出する近
接型センサであり、運転中の自転車の速度を、単位時間
中にセンサ67の感知部を通過するスプロケット65の
歯の検出数に置き換えて計測する方式のものである。従
って、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、回転速度センサ67
がそのときの自転車の速度を測って制御装置69に送
り、制御回路69の働きで、積載しているバッテリ68
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。
The rotation speed sensor 67 attached to the arm 63 is a proximity sensor for detecting the approach of the teeth of the sprocket 65. The rotation speed sensor 67 passes the sensing portion of the sensor 67 during the unit time for the speed of the running bicycle. In this method, the number of teeth of the sprocket 65 to be detected is substituted for measurement. Therefore, when the bicycle 16 in operation approaches a slope or the like and the driving torque due to human power exceeds a certain value, the torque sensor 19 detects the torque and the rotation speed sensor 67.
Measures the speed of the bicycle at that time and sends it to the control device 69, and the control circuit 69 works so that the loaded battery 68
The electric current can be sent from the motor directly connected planetary roller speed reducer 30 to drive the current to assist human power.

【0043】また、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の信号により制御装置69は補助駆動へ速度零に
なるように制御し、モータ付減速機30は停止し、自転
車16は人力のみで送行する。更に、補助駆動中の自転
車が決められた速度以上となった場合には、回転速度セ
ンサ67の信号により制御回路が働いて、モータ付減速
機30を停止する。
When the road 16 becomes a flat road and the driving torque of the bicycle 16 becomes small, the control device 69 controls the auxiliary drive by the signal of the torque sensor 19 so that the speed becomes zero, and the speed reducer with a motor. 30 stops and the bicycle 16 travels only by manpower. Further, when the speed of the bicycle being assisted is higher than a predetermined speed, the control circuit operates by the signal from the rotation speed sensor 67 to stop the motored speed reducer 30.

【0044】〔実施例3〕本発明の第3の実施例を図7
に示す。本実施例は、モータ直結遊星ローラ減速機30
を取付けた自転車の動力伝達及び制御系統を示すもので
ある。同図に示すように、クランク軸39と駆動側チェ
ンスプロケット4との間に一方向クラッチ55,56が
介装されると共にモータ31と駆動側チェンスプロケッ
ト4との間に2段減速の遊星ローラ減速機構41〜48
及び一方向クラッチ48a,56が介設されている。
[Embodiment 3] FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
Shown in In this embodiment, the motor direct coupling planetary roller speed reducer 30 is used.
Fig. 3 shows a power transmission and control system of a bicycle equipped with. As shown in the figure, one-way clutches 55, 56 are provided between the crankshaft 39 and the drive side chain sprocket 4, and two-stage deceleration planetary rollers are provided between the motor 31 and the drive side chain sprocket 4. Reduction mechanism 41-48
Also, one-way clutches 48a and 56 are provided.

【0045】また、駆動側チェンスプロケット4は、チ
ェン5を介して後輪17に連結され、更に、チェン5に
加わる伝達トルクはトルクセンサ19により検出される
と共にチェン5の回転速度は回転速度センサ67により
検出され、これらのセンサ信号は制御装置69へ送られ
る。制御装置69は、バッテリー68に接続すると共に
モータ31に接続し、上記センサ19,67の信号を受
けて、自転車16の送行動力を補助する適正なモータの
トルク及び回転を算出してモータ31を制御し、且つ、
自転車16を手動後送させるとき、前記モータを逆回転
して減速機構の抵抗負荷を無くすように制御する。
The drive side chain sprocket 4 is connected to the rear wheel 17 via the chain 5, and the torque transmitted to the chain 5 is detected by the torque sensor 19 and the rotational speed of the chain 5 is detected by the rotational speed sensor. Detected by 67, these sensor signals are sent to the controller 69. The control device 69 is connected to the battery 68 and also to the motor 31, receives signals from the sensors 19 and 67, calculates appropriate torque and rotation of the motor for assisting the feeding action of the bicycle 16, and controls the motor 31. Control and
When the bicycle 16 is manually re-fed, the motor is rotated in the reverse direction so that the resistance load of the speed reduction mechanism is eliminated.

【0046】即ち、自転車16を止め、操縦者が降りて
自転車16を後方向に引き戻す際、モータ31が停止し
ていれば、一方向クラッチ中間部56は補助駆動装置側
の一方向クラッチ外周部48aに係合し、これを回そう
とすると駆動装置の摩擦抵抗で非常に重くなり、自由に
操作し難くなる。これを解決するために、制御回路69
は、回転速度センサ67により検出される速度が殆ど零
であるとき、モータ31を低速で逆回転するように指令
する。
That is, when the motor 31 is stopped when the bicycle 16 is stopped and the operator descends and pulls the bicycle 16 back in the backward direction, the one-way clutch intermediate portion 56 is the outer peripheral portion of the one-way clutch on the auxiliary drive side. When engaging with 48a and trying to rotate it, the frictional resistance of the drive device makes it very heavy, and it becomes difficult to operate freely. In order to solve this, the control circuit 69
When the speed detected by the rotation speed sensor 67 is almost zero, instructs the motor 31 to reversely rotate at a low speed.

【0047】モータ31が逆回転すると、一方向クラッ
チ中間部56と一方向クラッチ外周部48aは切れた状
態を保つため、操縦者は自転車16を降りてこれを後方
向に楽に移動させることができる。尚、後方向に引き戻
すことを回転速度センサ67またはトルクセンサ19で
検出し、あるいはこれらの組合せにより検出しても良
い。また、自転車16を前進させて回転速度センサ67
がある程度の回転を検出すれば、モータ31は停止し、
通常のペダルクランク足踏みの前進状態に戻る。
When the motor 31 rotates in the reverse direction, the one-way clutch intermediate portion 56 and the one-way clutch outer peripheral portion 48a remain disengaged, so that the operator can get off the bicycle 16 and easily move it backward. . The backward pullback may be detected by the rotation speed sensor 67 or the torque sensor 19 or a combination thereof. In addition, the bicycle 16 is moved forward to rotate the rotation speed sensor 67.
Detects a certain amount of rotation, the motor 31 stops,
Return to the normal pedal crank stepping forward state.

【0048】〔実施例4〕本発明の第4の実施例を図8
に示す。本実施例は、モータ直結遊星ローラ減速機70
に関するものである。即ち、モータケーシング71内に
モータ31が収納されると共に減速機構ケーシング75
内に2段減速遊星ローラ減速機構が収納され、これらケ
ーシング71,75は中壁蓋74を介して結合してい
る。
[Embodiment 4] A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG.
Shown in In this embodiment, the planetary roller speed reducer 70 directly connected to the motor is used.
It is about. That is, the motor 31 is housed in the motor casing 71 and the reduction mechanism casing 75
A two-stage decelerating planetary roller decelerating mechanism is housed therein, and these casings 71 and 75 are connected via an inner wall lid 74.

【0049】モータ31は、モータケーシング71内に
固設され励磁用のコイルが巻かれたステータ32と、内
周等分に複数個の永久磁石33を取付けたロータ34と
から構成される。即ちこのモータ31はインダクション
モータの構成であり、回転速度の制御はインバータによ
る周波数制御、トルクは電流制御である。
The motor 31 is composed of a stator 32 fixedly mounted in a motor casing 71 and wound with a coil for excitation, and a rotor 34 having a plurality of permanent magnets 33 attached to its inner circumference. That is, the motor 31 is an induction motor, the rotation speed is controlled by an inverter and the torque is controlled by a current.

【0050】このロータ34には、中壁蓋74から減速
機構側に突き出して第1太陽ローラ72を形成する中空
の出力軸が固設してある。第1太陽ローラ72はモータ
側軸端が軸受36を介してモータケーシング71に支え
られる一方、そのローラ側は、クランク軸39に対して
ブシュ73を介して回転自在に支えられている。ブシュ
73は、含油焼結合金或いは摩擦係数の小さい樹脂製ド
ライベアリング等を使用する。
A hollow output shaft, which projects from the inner wall cover 74 toward the speed reduction mechanism and forms the first sun roller 72, is fixed to the rotor 34. The motor side shaft end of the first sun roller 72 is supported by the motor casing 71 via the bearing 36, while the roller side thereof is supported rotatably by the bush 73 with respect to the crankshaft 39. As the bush 73, an oil-impregnated sintered alloy or a resin dry bearing having a small friction coefficient is used.

【0051】また、この第1太陽ローラ72は中間部に
おいて、中壁蓋74に取付けたシールリングによって遊
星ローラ側の潤滑剤がモータ31側に洩れぬようにシー
ルされている。モータケーシング71には、第1の実施
例と同様に、自転車に取付けるための取付け部材が一体
に備えられている。減速機構ケーシング75内には、第
1太陽ローラ72と同心に第1内ローラとなる弾性リン
グ76と、第2内ローラであるソリッド内ローラ81と
が外径側にルーズに収納されている。つまり、減速機構
ケーシング75の内周面と弾性リング76、ソリッド内
ローラ81の外周面との間には半径方向の隙間が存在し
ている。
In the middle portion of the first sun roller 72, a seal ring attached to the inner wall lid 74 seals the lubricant on the planet roller side so that the lubricant does not leak to the motor 31 side. Similar to the first embodiment, the motor casing 71 is integrally provided with a mounting member for mounting on the bicycle. In the deceleration mechanism casing 75, an elastic ring 76 which is concentric with the first sun roller 72 and which is a first inner roller, and a solid inner roller 81 which is a second inner roller are loosely housed on the outer diameter side. That is, there is a radial gap between the inner peripheral surface of the reduction gear mechanism casing 75 and the outer peripheral surface of the elastic ring 76 and the solid inner roller 81.

【0052】更に、減速機構ケーシング75内には、第
1太陽ローラ72に外接し、弾性リング76に内接する
複数の第1遊星ローラ78が遊星ローラ軸80により回
転自在に支えられ、第1遊星ローラキャリア82がこれ
らローラ軸80を円周上等配し固定して支えている。第
1遊星ローラキャリア82は、その中空の出力軸がクラ
ンク軸39に対し隙間を空けて同心に設置され、出力軸
端は第2太陽ローラ82aを形成している。従って、弾
性リング76と第1遊星ローラキャリア82は、複数の
第1遊星ローラ78が第1太陽ローラ72と弾性リング
76に圧接するときに、第1太陽ローラ72の軸心に自
動的に調心される。
Further, a plurality of first planetary rollers 78, which circumscribes the first sun roller 72 and inscribes the elastic ring 76, are rotatably supported by the planetary roller shaft 80 in the speed reduction mechanism casing 75, and A roller carrier 82 equally distributes and supports the roller shafts 80 on the circumference. The first planetary roller carrier 82 has its hollow output shaft concentrically arranged with respect to the crankshaft 39 with a gap therebetween, and the output shaft end forms a second sun roller 82a. Therefore, the elastic ring 76 and the first planetary roller carrier 82 are automatically adjusted to the axial center of the first sun roller 72 when the plurality of first planetary rollers 78 are pressed against the first sun roller 72 and the elastic ring 76. To be remembered.

【0053】減速機構ケーシング75内では、弾性リン
グ76とソリッド内ローラ81が隣接して収納され、こ
のソリッド内ローラ81に内接し、第2太陽ローラ82
aに外接する複数の第2遊星ローラ46が遊星ローラ軸
49により回転自在に支えられ、第2遊星ローラキャリ
ア48がこれら遊星ローラ軸49を円周上等配し固定し
て支える。これら各ローラは、駆動トルクに相当する摩
擦力が生じるように圧接されている。
In the deceleration mechanism casing 75, the elastic ring 76 and the solid inner roller 81 are housed adjacent to each other, inscribed in the solid inner roller 81, and the second sun roller 82.
A plurality of second planetary rollers 46 circumscribing a are rotatably supported by planetary roller shafts 49, and a second planetary roller carrier 48 supports these planetary roller shafts 49 by circumferentially equidistantly fixing them. These rollers are pressed against each other so that a frictional force corresponding to the driving torque is generated.

【0054】従って、ソリッド内ローラ81は、第2遊
星ローラ46が第2太陽ローラ82aとソリッド内ロー
ラ81に圧接するときに、第2太陽ローラ82aと同心
に調整される。弾性リング76を側面から押圧すること
により、弾性リング76の内径を縮めて各第1段減速ロ
ーラ間の圧接力を発生させるため、中壁蓋74と弾性リ
ング76との間に円環状のシム77を挟んで弾性リング
76の幅を調整する。このシム77による弾性リング7
6を押さえる力は相当に大きく、弾性リング76及びソ
リッド内ローラ81の回転方向の回り止めに充分な摩擦
力を保有しているため、特別な回り止めは不要である。
Therefore, the solid inner roller 81 is adjusted concentrically with the second sun roller 82a when the second planetary roller 46 is in pressure contact with the second sun roller 82a and the solid inner roller 81. By pressing the elastic ring 76 from the side surface, the inner diameter of the elastic ring 76 is reduced to generate the pressure contact force between the first-stage deceleration rollers. Therefore, an annular shim is formed between the inner wall lid 74 and the elastic ring 76. The width of the elastic ring 76 is adjusted by sandwiching 77. Elastic ring 7 by this shim 77
The force that presses 6 is considerably large, and since it has sufficient frictional force to prevent the elastic ring 76 and the solid inner roller 81 from rotating in the rotational direction, no special detent is necessary.

【0055】このように、2重の遊星ローラ減速機構
は、中壁蓋74と減速機構ケーシング75との間に収容
され、また、スプロケットケーシング52がその外側に
取付けられている。このスプロケットケーシング52以
下のクランク軸39の支持構成、クランク軸39と第2
遊星ローラキャリア出力軸48との間に構成された二組
の1方向クラッチ中間部56、外周部48a等の構造は
前述した第1の実施例と同様である。そのため、前述し
た第1の実施例と同一部分には同一符号を付して重複す
る説明を省略する。
As described above, the double planetary roller reduction mechanism is housed between the inner wall lid 74 and the reduction mechanism casing 75, and the sprocket casing 52 is attached to the outside thereof. The support structure of the crankshaft 39 below the sprocket casing 52, the crankshaft 39 and the second
The structures of the two sets of the one-way clutch intermediate portion 56, the outer peripheral portion 48a, and the like which are formed between the planetary roller carrier output shaft 48 and the planetary roller carrier output shaft 48 are the same as those in the first embodiment. Therefore, the same parts as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and the duplicated description will be omitted.

【0056】上記構成を有する本実施例のモータ直結遊
星ローラ減速機70の作用は、動力伝達機能に関して、
前述した第1の実施例に係る遊星ローラ減速機30と同
様である。但し、第1の実施例と異なる点は、減速機構
ケーシング75と第1、第2内ローラとなる弾性リング
76、ソリッド内ローラ81とを別体とし、弾性リング
76、ソリッド内ローラ81の外径を減速機構ケーシン
グ75の内径よりも小さくして、組み込みを容易とした
こと、第1段減速の内ローラを弾性リング76としたこ
とである。
The operation of the motor direct coupling planetary roller reducer 70 of the present embodiment having the above-mentioned construction is
This is the same as the planetary roller speed reducer 30 according to the first embodiment described above. However, the difference from the first embodiment is that the reduction gear mechanism casing 75 and the elastic ring 76 and the solid inner roller 81, which serve as the first and second inner rollers, are separated, and the outer portion of the elastic ring 76 and the solid inner roller 81 is different. The diameter is smaller than the inner diameter of the speed reduction mechanism casing 75 to facilitate the assembling, and the elastic roller 76 is used as the inner roller for the first stage speed reduction.

【0057】ここで、弾性リング76の調心は、第1太
陽ローラ72と第1遊星ローラ78との組合せ時にセル
フアライメント(自動調心)とし、また、第2段減速の
ソリッド内ローラ81の調心は、第1遊星ローラキャリ
ア82の出力部となっている第2太陽ローラ82aと第
2遊星ローラ46との組合せ時のセルフアライメント
(自動調心)となっている。また、シム77により弾性
リング76の幅を狭めて内径を縮めることにより、駆動
に必要な第1遊星ローラ78との圧接力を調整すると同
時に、弾性リング76の側圧により弾性リング76とシ
ム77を介した中壁蓋74との間の摩擦力及びソリッド
内ローラ81と減速機構ケーシング75の側面間の摩擦
力を、弾性リング76及びソリッド内ローラ81の回り
止め力として兼用する。
Here, the centering of the elastic ring 76 is self-alignment (self-centering) when the first sun roller 72 and the first planetary roller 78 are combined, and the solid inner roller 81 of the second stage deceleration is used. The alignment is self-alignment (automatic alignment) when the second sun roller 82a, which is the output part of the first planetary roller carrier 82, and the second planetary roller 46 are combined. In addition, the shim 77 narrows the width of the elastic ring 76 to reduce the inner diameter, thereby adjusting the pressure contact force with the first planetary roller 78 required for driving, and at the same time, the side pressure of the elastic ring 76 causes the elastic ring 76 and the shim 77 to be separated. The frictional force with the inner wall lid 74 and the frictional force between the solid inner roller 81 and the side surface of the speed reduction mechanism casing 75 are also used as the rotation stopping force of the elastic ring 76 and the solid inner roller 81.

【0058】この結果、減速機構部のみを外部で分解組
み立てできる構造として、組み立て作業を容易とできる
利点がある。更に、本実施例では、第1太陽ローラ72
の軸筒側にクランク軸39に嵌合してこれを支えるブシ
ュ73を設けたため、第1太陽ローラ72の軸心の振れ
を抑えるという効果も奏する。
As a result, there is an advantage that the assembling work can be facilitated as a structure in which only the reduction mechanism portion can be disassembled and assembled outside. Further, in this embodiment, the first sun roller 72
Since the bush 73 that is fitted to and supports the crankshaft 39 is provided on the shaft cylinder side, the effect of suppressing the deflection of the axial center of the first sun roller 72 is also obtained.

【0059】〔実施例5〕本発明の第5の実施例を図9
に示す。本実施例は、モータ直結遊星ローラ減速機85
に関するものである。本実施例は、2重の遊星ローラ減
速機構部を、中壁蓋74と減速機構ケーシング75との
間に収容した点については、前述した第3の実施例と同
様である。但し、第1段減速の内ローラである弾性リン
グ76に代えて小径のソリッド内ローラ86を用いた点
に相違がある。
[Embodiment 5] FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention.
Shown in In this embodiment, the planetary roller speed reducer 85 directly connected to the motor is used.
It is about. This embodiment is the same as the third embodiment described above in that the double planetary roller speed reduction mechanism is housed between the inner wall cover 74 and the speed reduction mechanism casing 75. However, there is a difference in that a solid inner roller 86 having a small diameter is used in place of the elastic ring 76 which is the inner roller for the first stage deceleration.

【0060】即ち、減速機構ケーシング75内には、第
1太陽ローラ72と同心に第1内ローラとなるソリッド
内ローラ86と、第2内ローラであるソリッド内ローラ
81とが外径側にルーズに収納されている。つまり、減
速機構ケーシング75内においてソリッド内ローラ86
とソリッド内ローラ81が隣接して配置され、減速機構
ケーシング75の内周面とソリッド内ローラ81,86
の外周面との間には半径方向の隙間が存在している。
That is, in the deceleration mechanism casing 75, a solid inner roller 86 which is concentric with the first sun roller 72 and which is a first inner roller, and a solid inner roller 81 which is a second inner roller are loosened toward the outer diameter side. It is stored in. That is, in the reduction mechanism casing 75, the solid inner roller 86
And the solid inner rollers 81 are arranged adjacent to each other, and the inner peripheral surface of the reduction mechanism casing 75 and the solid inner rollers 81, 86 are arranged.
There is a radial gap between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface.

【0061】従って、ソリッド内ローラ86は、複数の
第1遊星ローラキャリア78が第1太陽ローラ72と弾
性リング76に圧接するときに、第1太陽ローラ72の
軸心に自動的に調心され、同様に、ソリッド内ローラ8
1は、第2遊星ローラ46が第2太陽ローラ82aとソ
リッド内ローラ81に圧接するときに、第2太陽ローラ
82aと同心に調整される。
Therefore, the solid inner roller 86 is automatically aligned with the axis of the first sun roller 72 when the plurality of first planetary roller carriers 78 are in pressure contact with the first sun roller 72 and the elastic ring 76. , Similarly, the solid inner roller 8
1 is adjusted concentrically with the second sun roller 82a when the second planetary roller 46 is in pressure contact with the second sun roller 82a and the solid inner roller 81.

【0062】更に、減速機構ケーシング75に対するソ
リッド内ローラ81,86の回り止めとして回り止めピ
ン87,88が設けられている。この回り止めピン8
7,88は、ソリッド内ローラ81,86の半径方向の
移動を許容するために、図15(a)に示すように、孔
に対して隙間を有するように遊嵌される構造又は図15
(b)に示すように、半径方向の長孔に挿入される構造
となっている。このように、回り止めピン87,88
は、ソリッド内ローラ81,86の回り止めとして機能
するが、その半径方向の移動を拘束しないため、上記セ
ルフアライメントに支障が生じることはない。尚、上述
した構造以外は、前述した実施例と同様であるので、同
一部分には同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
Further, rotation preventing pins 87 and 88 are provided as rotation preventing means for the solid inner rollers 81 and 86 with respect to the speed reduction mechanism casing 75. This rotation stop pin 8
In order to allow the radial movements of the solid inner rollers 81 and 86, the reference numerals 7 and 88 are loosely fitted to the holes as shown in FIG.
As shown in (b), the structure is such that it is inserted into a long hole in the radial direction. In this way, the detent pins 87, 88
Functions as a detent for the solid inner rollers 81 and 86, but does not restrain the radial movement thereof, so that the self-alignment is not hindered. Since the structure is the same as that of the above-described embodiment except for the structure described above, the same portions are denoted by the same reference numerals and duplicate description will be omitted.

【0063】上記構成を有する本実施例のモータ直結遊
星ローラ減速機85の作用は、動力伝達機能に関して、
前述した第1の実施例に係る遊星ローラ減速機30と同
様である。但し、第1の実施例と異なる点は、減速機構
ケーシング75と第1,第2内ローラとなるソリッド内
ローラ81,86とを別体とし、ソリッド内ローラ8
1,86の外径を減速機構ケーシング75の内径よりも
小さくして、組み込みを容易としたこと、ソリッド内ロ
ーラ81,86を減速機構ケーシング75に対してフロ
ーティング構造としたことである。
The operation of the motor direct coupling planetary roller speed reducer 85 of the present embodiment having the above-mentioned configuration is related to the power transmission function.
This is the same as the planetary roller speed reducer 30 according to the first embodiment described above. However, the difference from the first embodiment is that the reduction mechanism casing 75 and the solid inner rollers 81 and 86, which are the first and second inner rollers, are separate bodies, and the solid inner roller 8 is
The outer diameters of 1 and 86 are smaller than the inner diameter of the speed reduction mechanism casing 75 to facilitate assembly, and the solid inner rollers 81 and 86 have a floating structure with respect to the speed reduction mechanism casing 75.

【0064】即ち、第1段減速のソリッド内ローラ86
の調心は、第1太陽ローラ72と第1遊星ローラ78の
組合せ時のセルフアライメント(自動調心)とし、第2
段減速のソリッド内ローラ81の調心は、第1遊星ロー
ラキャリア82の出力部となっいる第2太陽ローラ82
aと第2遊星ローラ46との組合せ時のセルフアライメ
ント(自動調心)となっている。
That is, the first stage deceleration solid inner roller 86
Is self-alignment (automatic alignment) when the first sun roller 72 and the first planetary roller 78 are combined, and the second
The center of the solid inner roller 81 for step deceleration is adjusted by the second sun roller 82, which is the output portion of the first planetary roller carrier 82.
Self-alignment (self-alignment) is performed when a and the second planetary roller 46 are combined.

【0065】この結果、減速機構部のみを外部で分解組
み立てできる構造として、組み立て作業を容易とできる
利点がある。尚、第1段の減速機は、第2段のそれより
伝達トルクは小さくて良いので、減速機を構成するロー
ラ72,78,86は第2段減速機を構成する各ローラ
82a,46,81より小径で良く、遊星ローラ78の
数も少なくて良い。
As a result, there is an advantage that the assembling work can be facilitated as a structure in which only the reduction mechanism portion can be disassembled and assembled outside. Since the transmission torque of the first-stage speed reducer may be smaller than that of the second-stage speed reducer, the rollers 72, 78, 86 forming the speed reducer are the rollers 82a, 46, forming the second speed reducer. The diameter may be smaller than 81, and the number of planet rollers 78 may be small.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明では、遊星ローラ減速機構を使用して
いるので、歯車減速機に比べて振動、騒音が少ない。ま
た、モータ出力軸端に太陽ローラが形成され、この太陽
ローラを中心にして第1段の遊星ローラ減速機構が構成
され、さらにこの第1段の遊星ローラ軸キャリアの出力
軸を太陽ローラとしてこれを中心に第2段目の遊星ロー
ラ減速機構が構成されているので、充分の減速比が得ら
れる。更に、モータ及び2段の遊星ローラ減速機構は一
体としてケーシング内に収容され、コンパクトで車輪へ
の重量配分も良好となっている。尚、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、出力
チェンスプロケットが通常の自転車と同じ軸方向位置に
配置できるので、被動側のスプロケットも通常の位置の
ままで良い。自転車の走行中に一定値以上の送行トルク
を必要とするとき、制御装置によりモータをその速度に
合わせた回転速度と必要なトルクとに制御することがで
きる。しかも、操縦者が自転車を降りてこれを後方向に
引き戻したいとき、逆回転検出センサによりモータを1
時的に逆回転して一方向クラッチを切り離して置くこと
により、自転車を後方向に楽に移動させることができ
る。特に、減速機構ケーシングと内ローラとを別体と
し、減速機構の外径を減速機構ケーシングの内径よりも
小さくし、内ローラの調心は太陽ローラと遊星ローラと
の組み合わせ時のセルフアライメントとしたものは、減
速機構部だけを部分組立可能であり、組み込みが容易と
なる。更に、第1段減速の内ローラを弾性リングとした
ものは、弾性リングの側圧により減速機構ケーシングの
側面間の摩擦力を、弾性リング及び第2段の内ローラの
回り止め力として利用することができるので、余分な回
り止めが不要となり、構造が簡単となる。
As described above in detail with reference to the embodiments, since the present invention uses the planetary roller speed reduction mechanism, it has less vibration and noise than the gear speed reducer. Further, a sun roller is formed at the end of the motor output shaft, and a first stage planetary roller speed reduction mechanism is constructed around this sun roller. Further, the output shaft of the first stage planetary roller shaft carrier is used as a sun roller. Since the second stage planetary roller deceleration mechanism is mainly configured by, the sufficient reduction ratio can be obtained. Further, the motor and the two-stage planetary roller speed reduction mechanism are housed in the casing as a unit, which is compact and allows good weight distribution to the wheels. When this planetary roller reducer with a motor is used as auxiliary power for the bicycle, the output chain sprocket can be arranged at the same axial position as that of a normal bicycle, so that the sprocket on the driven side can be kept at the normal position. When a traveling torque of a certain value or more is required during traveling of the bicycle, the control device can control the motor to a rotation speed matching the speed and a required torque. Moreover, when the operator gets off the bicycle and wants to pull it back in the backward direction, the reverse rotation detection sensor turns on the motor.
By reversely rotating and temporarily disengaging the one-way clutch, the bicycle can be easily moved backwards. In particular, the reduction gear mechanism casing and the inner roller are separated, the outer diameter of the reduction gear mechanism is made smaller than the inner diameter of the reduction gear mechanism casing, and the inner roller is centered for self-alignment when the sun roller and the planetary roller are combined. In the case of the product, only the speed reduction mechanism can be partially assembled, which facilitates the incorporation. Further, in the case where the inner roller of the first stage deceleration is an elastic ring, the frictional force between the side surfaces of the reduction mechanism casing due to the lateral pressure of the elastic ring is used as the rotation stopping force of the elastic ring and the inner roller of the second stage. Since it can be done, an extra detent is not required and the structure is simple.

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

【図1】本発明の第1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 connection planetary roller speed reducer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA矢視1部断面を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a cross section taken along line A in FIG.

【図3】本発明の第2の実施例に係り、図1のモータ直
結遊星ローラ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 motor direct coupling planetary roller reducer of FIG. 1 is attached according to the second embodiment of the present invention.

【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】図4中のトルク検出センサを示す側面図であ
る。
5 is a side view showing the torque detection sensor in FIG. 4. FIG.

【図6】図5のトルク検出センサの上面図である。6 is a top view of the torque detection sensor of FIG.

【図7】本発明の第3の実施例に係り、図3の自転車の
動力伝達及び制御系統を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a power transmission and control system of the bicycle of FIG. 3 according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4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. 8 is a side sectional view of a motor direct coupling planetary roller reducer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5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. 9 is a side sectional view of a motor direct connection planetary roller reducer according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】従来の自転車の動力機構の概要を示す側面図
である。
FIG. 10 is a side view showing an overview of a conventional bicycle power mechanism.

【図11】図10の自転車の動力機構の平面図である。11 is a plan view of the power mechanism of the bicycle shown in FIG.

【図12】図10中のトルク検出器の例を示す正面図で
ある。
12 is a front view showing an example of a torque detector in FIG.

【図13】図12のトルク検出器の平面図である。13 is a plan view of the torque detector of FIG.

【図14】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. 14 is a side sectional view of a conventional motor direct coupling planetary gear reducer.

【図15】回り止めピンの嵌め合い構造を示す説明図で
ある。
FIG. 15 is an explanatory view showing a fitting structure of a rotation stop pin.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 チェンスプロケット 5 チェン 16 補助動力付自転車 17 後輪 19 トルクセンサ 30,70,85 モータ直結遊星ローラ減速機 31 モータ 35,72 太陽ローラ(モータ出力軸) 38 モータケーシング 39 クランク軸 41,75 減速機構ケーシング 41a 第1内ローラ 41b 第2内ローラ 42,78 第1遊星ローラ 44,80 遊星ローラ軸 45,82 第1遊星ローラキャリア 46 第2遊星ローラ 48 第2遊星ローラキャリア 48a 一方向クラッチ 49 遊星ローラ軸 50 プッシュ 55 一方向クラッチ内周部 56 一方向クラッチ中間部 67 回転速度センサ 74 中壁蓋 76 弾性リング 77 シム 81 ソリッド内ローラ 86 第1ソリッド内ローラ 87,88 回り止めピン 4 Chain Sprocket 5 Chain 16 Bicycle with Auxiliary Power 17 Rear Wheel 19 Torque Sensor 30, 70, 85 Motor Directly Connected Planetary Roller Reducer 31 Motor 35, 72 Sun Roller (Motor Output Shaft) 38 Motor Casing 39 Crankshaft 41, 75 Reduction Mechanism Casing 41a First inner roller 41b Second inner roller 42,78 First planetary roller 44,80 Planetary roller shaft 45,82 First planetary roller carrier 46 Second planetary roller 48 Second planetary roller carrier 48a One-way clutch 49 Planetary roller Shaft 50 Push 55 One-way clutch inner peripheral portion 56 One-way clutch intermediate portion 67 Rotation speed sensor 74 Middle wall lid 76 Elastic ring 77 Shim 81 Solid inner roller 86 First solid inner roller 87,88 Anti-rotation pin

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クランク軸と駆動側チェンスプロケット
との間に一方向クラッチが介装されると共にモータと前
記駆動側チェンスプロケットとの間に2段減速の遊星ロ
ーラ減速機構及び一方向クラッチが介設されたことを特
徴とするモータ直結遊星ローラ減速装置。
1. A one-way clutch is interposed between a crankshaft and a drive-side chain sprocket, and a two-stage decelerating planetary roller reduction mechanism and a one-way clutch are interposed between a motor and the drive-side chain sprocket. A planetary roller speed reducer directly connected to a motor characterized by being installed.
【請求項2】 ケーシングに軸受を介して支持される中
空の出力軸が第1太陽ローラを形成しているモータと、
前記ケーシングの内周に前記第1太陽ローラと同心に取
付けられた第1内ローラと、前記第1太陽ローラに外接
し前記第1内ローラに内接する複数の第1遊星ローラ
と、前記第1遊星ローラを回転自在に支える複数の遊星
ローラ軸及び該ローラ軸を固定して支えその中空の出力
軸が第2太陽ローラを形成している第1遊星ローラキャ
リアと、前記ケーシングの内周に前記第1内ローラと隣
接し前記第1太陽ローラと同心に取付けられた第2内ロ
ーラと、前記第2太陽ローラに外接し前記第2内ローラ
に内接する複数の第2遊星ローラと、前記第2遊星ロー
ラを回転自在に支える遊星ローラ軸及び該ローラ軸を固
定して支える中空の出力軸を有する第2遊星ローラキャ
リアと、前記ケーシングに軸受を介して回転自在に支え
られ前記モータの出力軸及び前記第1遊星ローラキャリ
ア及び第2遊星ローラキャリアの中空軸を回転自在に貫
通するクランク軸と、前記第2遊星ローラキャリアの出
力軸と前記クランク軸との間に軸受を兼ねて介装される
2重の一方向クラッチと、該2重の一方向クラッチを通
じて、前記第2遊星ローラキャリアの出力軸と前記クラ
ンク軸の双方同時にでも又単独でも動力が伝達される駆
動側チェンスプロケットとを備えたことを特徴とする自
転車用モータ直結遊星ローラ減速装置。
2. A motor in which a hollow output shaft supported by a casing via a bearing forms a first sun roller,
A first inner roller mounted concentrically with the first sun roller on an inner circumference of the casing; a plurality of first planetary rollers circumscribing the first sun roller and inscribing the first inner roller; A plurality of planetary roller shafts that rotatably support the planetary rollers and a first planetary roller carrier that has a hollow output shaft that supports and supports the roller shafts and forms a second sun roller. A second inner roller adjacent to the first inner roller and concentrically attached to the first sun roller; a plurality of second planetary rollers circumscribing the second sun roller and inscribing the second inner roller; 2 A second planetary roller carrier having a planetary roller shaft that rotatably supports the planetary roller and a hollow output shaft that fixedly supports the roller shaft, and an output of the motor that is rotatably supported by the casing via a bearing. A crankshaft rotatably passing through a shaft and hollow shafts of the first planetary roller carrier and the second planetary roller carrier, and an intervening bearing between the output shaft of the second planetary roller carrier and the crankshaft. And a drive-side chain sprocket to which power is transmitted through both the output shaft of the second planetary roller carrier and the crankshaft simultaneously or independently through the double one-way clutch. A planetary roller speed reducer directly connected to a bicycle motor, which is characterized by being provided.
【請求項3】 前記遊星ローラ減速機構は、前記モータ
を収容するモータケーシングと中間壁を挟んで設けられ
る減速機構ケーシング内に収容され、前記中間壁に軸受
を介して支持されて減速機構側へ突出し前記モータの中
空な出力軸に外周に形成されている第1太陽ローラと、
該第1太陽ローラの出力軸の内周面にブシュを介して回
転自在に圧嵌されるクランク軸と、前記減速機構ケーシ
ングの内周面に隙間を開けて前記第1太陽ローラと同心
に第1内ローラとして取り付けられた弾性リングと、前
記第1太陽ローラに外接し前記弾性リングに内接する複
数の第1遊星ローラと、前記第1遊星ローラを回転自在
に支える複数の遊星ローラ軸及び該ローラ軸を固定して
支え前記クランク軸と同軸心である中空の出力軸が第2
太陽ローラを形成している第1遊星ローラキャリアと、
前記減速機構ケーシングの内周面に隙間を開けて側面が
前記弾性リングと接触し前記第2太陽ローラと同心に第
2内ローラとして取り付けられたソリッド内ローラと、
前記減速機構ケーシング内にあって当該ケーシングの取
付け時に前記ソリッド内ローラと前記弾性リングに加わ
る軸方向の圧力を調整する円環状のシムと、前記第2太
陽ローラに外接し前記ソリッド内ローラに内接する複数
の第2遊星ローラと、前記第2遊星ローラを回転自在に
支える複数の遊星ローラ軸及び該ローラ軸を固定して支
える中空の出力軸を有する第2遊星ローラキャリアとを
備えたことを特徴とする請求項1記載の自転車用モータ
直結遊星ローラ減速装置。
3. The planetary roller speed reduction mechanism is housed in a speed reduction mechanism casing provided with a motor casing for housing the motor and an intermediate wall interposed therebetween, and is supported by the intermediate wall via a bearing to the speed reduction mechanism side. A first sun roller projectingly formed on the outer periphery of the hollow output shaft of the motor;
A crankshaft is rotatably press-fitted to the inner peripheral surface of the output shaft of the first sun roller via a bush, and a gap is formed between the inner peripheral surface of the speed reduction mechanism casing and a first concentric with the first sun roller. 1 an elastic ring attached as an inner roller, a plurality of first planetary rollers circumscribing the first sun roller and inscribed in the elastic ring, a plurality of planetary roller shafts for rotatably supporting the first planetary roller, and The hollow output shaft that is coaxial with the crank shaft to support the roller shaft is the second
A first planetary roller carrier forming a sun roller,
A solid inner roller which is provided as a second inner roller concentrically with the second sun roller, a side surface of which is in contact with the elastic ring, with a gap being formed in the inner peripheral surface of the speed reduction mechanism casing;
An annular shim that adjusts the axial pressure applied to the solid inner roller and the elastic ring at the time of mounting the casing in the speed reduction mechanism casing, and circumscribes the second sun roller and is internal to the solid inner roller. A second planetary roller carrier having a plurality of contacting second planetary rollers, a plurality of planetary roller shafts for rotatably supporting the second planetary rollers, and a hollow output shaft for fixedly supporting the roller shafts. The planetary roller speed reducer for a bicycle motor according to claim 1, wherein the planetary roller speed reducer is a bicycle motor.
【請求項4】 前記弾性リングに代えて第1ソリッド内
ローラを設けると共に前記シムを省略し、且つ、前記第
1ソリッド内ローラ及び前記ソリッド内ローラの前記減
速機構ケーシングに対する回り止めを設けたことを特徴
とする請求項3記載の自転車用モータ直結遊星ローラ減
速装置。
4. A first solid inner roller is provided instead of the elastic ring, the shim is omitted, and a detent for the first solid inner roller and the solid inner roller with respect to the speed reduction mechanism casing is provided. The planetary roller speed reducer for a bicycle motor according to claim 3, characterized in that.
【請求項5】 請求項1,2,3又は4記載のモータ直
結遊星ローラ減速装置を自転車のクランクハブとなる位
置にフレームと一体に取付け、前記駆動側チェンスプロ
ケットはチェ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駆動装置付き
自転車。
5. The planetary roller speed reducer directly connected to a motor according to claim 1, 2, 3 or 4, is integrally mounted on a frame at a position to be a crank hub of a bicycle, and the drive side chain sprocket is attached to a rear wheel shaft via a chain. A bicycle with an auxiliary drive device, which is connected to an attached driven sprocket.
【請求項6】 請求項5の自転車の駆動側チェンスプロ
ケット以降の動力伝達部に伝達トルクセンサ及び速度セ
ンサを設け、これらのセンサの信号を受けた制御装置に
おいて自転車の送行動力を補助する適正なモータのトル
ク及び回転を算出して前記モータを制御すると共に、自
転車を手動後送させるとき、前記モータを逆回転して減
速機構の抵抗負荷を無くすように制御することを特徴と
する補助駆動装置付き自転車。
6. A bicycle according to claim 5, wherein a transmission torque sensor and a speed sensor are provided in the power transmission portion after the driving side chain sprocket of the bicycle, and the control device which receives signals from these sensors is suitable for assisting the feeding action force of the bicycle. The auxiliary drive device is characterized in that the torque and rotation of the motor are calculated to control the motor, and when the bicycle is manually re-fed, the motor is rotated in the reverse direction to eliminate the resistance load of the reduction mechanism. With bicycle.
JP32680295A 1995-10-20 1995-12-15 Bicycle with auxiliary driving device and motor direct-coupled planetary roller speed reducing device Withdrawn JPH09169290A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32680295A JPH09169290A (en) 1995-10-20 1995-12-15 Bicycle with auxiliary driving device and motor direct-coupled planetary roller speed reducing device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7-272275 1995-10-20
JP27227595 1995-10-20
JP32680295A JPH09169290A (en) 1995-10-20 1995-12-15 Bicycle with auxiliary driving device and motor direct-coupled planetary roller speed reducing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09169290A true JPH09169290A (en) 1997-06-30

Family

ID=26550115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32680295A Withdrawn JPH09169290A (en) 1995-10-20 1995-12-15 Bicycle with auxiliary driving device and motor direct-coupled planetary roller speed reducing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09169290A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6186264B1 (en) 1997-05-29 2001-02-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Motor car
WO2011023163A3 (en) * 2009-08-26 2011-04-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drive system for a motor-assisted bicycle and housing for the drive system
EP2724926A1 (en) * 2012-10-26 2014-04-30 J.D Components Co., Ltd. Central axle power output mechanism
EP2735501A1 (en) * 2012-11-27 2014-05-28 J.D Components Co., Ltd. Centrally-positioned power output mechanism of power-assisted bicycle
CN104097737A (en) * 2013-04-10 2014-10-15 株式会社岛野 Bicycle drive unit
GB2537201A (en) * 2014-12-17 2016-10-12 Williams Grand Prix Eng Ltd An electric drive wheel hub system for a vehicle and a vehicle incorporating the same
US9758212B2 (en) 2008-12-11 2017-09-12 Robert Bosch Gmbh Hybrid drive for an electric bicycle
CN107458530A (en) * 2017-08-02 2017-12-12 蒋先正 Electric assisted bicycle frame
CN109812551A (en) * 2017-11-21 2019-05-28 摩特动力工业股份有限公司 The electric boosted stepless transmission of coaxial-type
JP2020011527A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 株式会社シマノ Control device for human powered vehicle and drive device for human powered vehicle
CN111516795A (en) * 2020-04-30 2020-08-11 常州洪记两轮智能交通工具有限公司 Middle motor for electric power-assisted vehicle
JP2021501854A (en) * 2017-10-05 2021-01-21 フリーフロー テクノロジーズ リミテッドFreeflow Technologies Limited Vehicle transmission device
FR3128263A1 (en) * 2021-10-14 2023-04-21 Mavic Group Gear motor and associated cycle

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6186264B1 (en) 1997-05-29 2001-02-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Motor car
US10773771B2 (en) 2008-12-11 2020-09-15 Robert Bosch Gmbh Hybrid drive for an electric bicycle
US9758212B2 (en) 2008-12-11 2017-09-12 Robert Bosch Gmbh Hybrid drive for an electric bicycle
WO2011023163A3 (en) * 2009-08-26 2011-04-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drive system for a motor-assisted bicycle and housing for the drive system
EP2724926A1 (en) * 2012-10-26 2014-04-30 J.D Components Co., Ltd. Central axle power output mechanism
EP2735501A1 (en) * 2012-11-27 2014-05-28 J.D Components Co., Ltd. Centrally-positioned power output mechanism of power-assisted bicycle
CN104097737A (en) * 2013-04-10 2014-10-15 株式会社岛野 Bicycle drive unit
CN104097737B (en) * 2013-04-10 2016-08-24 株式会社岛野 Bicycle driving device
TWI597204B (en) * 2013-04-10 2017-09-01 島野股份有限公司 Bicycle drive unit
GB2537201A (en) * 2014-12-17 2016-10-12 Williams Grand Prix Eng Ltd An electric drive wheel hub system for a vehicle and a vehicle incorporating the same
CN107249976A (en) * 2014-12-17 2017-10-13 威廉姆斯大奖赛工程公司 It is a kind of to be used for vehicles motorized motions wheel hub system and a kind of vehicles for including the motorized motions wheel hub system
CN107249976B (en) * 2014-12-17 2021-04-20 威廉姆斯大奖赛工程公司 Electric drive hub system for vehicle and vehicle comprising same
US10967934B2 (en) 2014-12-17 2021-04-06 Williams Advanced Engineering Limited Electric drive wheel hub system for a vehicle and a vehicle incorporating the same
GB2537201B (en) * 2014-12-17 2019-09-04 Williams Advanced Engineering Ltd An electric drive wheel hub system for a vehicle and a vehicle incorporating the same
CN107458530A (en) * 2017-08-02 2017-12-12 蒋先正 Electric assisted bicycle frame
CN107458530B (en) * 2017-08-02 2019-10-01 蒋先正 Electric assisted bicycle frame
JP2021501854A (en) * 2017-10-05 2021-01-21 フリーフロー テクノロジーズ リミテッドFreeflow Technologies Limited Vehicle transmission device
US11945547B2 (en) 2017-10-05 2024-04-02 FreeFlow Technologies, Limited Transmission systems for vehicles
JP2019094050A (en) * 2017-11-21 2019-06-20 摩特動力工業股▲ふん▼有限公司Motive Power Industry Co.,Ltd. Coaxial type power-assisted stepless speed change device
CN109812551A (en) * 2017-11-21 2019-05-28 摩特动力工业股份有限公司 The electric boosted stepless transmission of coaxial-type
JP2020011527A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 株式会社シマノ Control device for human powered vehicle and drive device for human powered vehicle
CN111516795A (en) * 2020-04-30 2020-08-11 常州洪记两轮智能交通工具有限公司 Middle motor for electric power-assisted vehicle
FR3128263A1 (en) * 2021-10-14 2023-04-21 Mavic Group Gear motor and associated cycle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6196347B1 (en) Power transmission and pedal force sensing system for an electric bicycle
JP6637997B2 (en) Drive module for a manually powered vehicle with an electric auxiliary drive, and method for controlling and using the drive module
JP5818814B2 (en) Motor with built-in torque sensor
JP5561586B2 (en) Electric assist bicycle
CN108474233B (en) Human body hybrid system for vehicle or mobile device using magnetorheological fluid clutch apparatus
JP4189089B2 (en) Drive unit for electric vehicles
JPH09169290A (en) Bicycle with auxiliary driving device and motor direct-coupled planetary roller speed reducing device
JP3660460B2 (en) Electric bicycle drive device
TW201029882A (en) Hybrid drive for an electrical bicycle
WO1997000193A1 (en) Driving force auxiliary device
JP2016078618A (en) Bicycle assist unit
JPH10225053A (en) Motor
JP2020531363A (en) Power train
US11772740B2 (en) Power train for a pedal vehicle
JP2005059791A (en) Deceleration drive device
JPH09301262A (en) Motor assisted bicycle
US11091225B2 (en) Power train
JP3591354B2 (en) Motor support structure
EP2900547B1 (en) A pedal driven apparatus having a motor
JPH1120772A (en) Drive unit for electric motor bicycle
JPH10318860A (en) Driving unit for power-assisted bicycle
JP2000224797A (en) Motor supporting structure
JPH1081292A (en) Drive unit of bicycle with auxiliary power
JP3067098B2 (en) Bicycle with electric motor
JP3592766B2 (en) Planetary roller reducer with direct motor connection

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030304