JPH11129974A - Drive unit of motor-assisted bicycle - Google Patents
Drive unit of motor-assisted bicycleInfo
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- JPH11129974A JPH11129974A JP29834697A JP29834697A JPH11129974A JP H11129974 A JPH11129974 A JP H11129974A JP 29834697 A JP29834697 A JP 29834697A JP 29834697 A JP29834697 A JP 29834697A JP H11129974 A JPH11129974 A JP H11129974A
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- crankshaft
- drive unit
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動自転車の駆動
ユニットに関し、特に、クランク軸の外周に同軸をなし
て配設された円筒状の出力軸の回転力を減速しながら当
該クランク軸に加えるようにする場合に適用すると有効
なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive unit for an electric bicycle, and more particularly to a drive unit of a cylindrical output shaft disposed coaxially around a crankshaft while applying a rotational force to the crankshaft while reducing the rotational force. It is effective if applied to the case.
【0002】[0002]
【従来の技術】電動自転車の全体構成を図4に示す。図
4に示すように、電動自転車10は、フレーム11のク
ランクハブ部分に駆動ユニット100が取り付けられ
る。この駆動ユニット100は、ペダルを有するペダル
クランク16の連結する駆動側のチェンスプロケット1
5と連結している。このチェンスプロケット15と後輪
14の軸にワンウェイクラッチを介して取り付けられた
従動側のチェンスプロケット17との間にチェン18が
掛け渡されている。つまり、ペダルクランク16のペダ
ルを介した人力または上記駆動ユニット100の電動力
は、駆動側のチェンスプロケット15からチェン18を
介して従動側のチェンスプロケット17に伝達し、後輪
14を回転させるのである。なお、図4中、12はハン
ドル、13は前輪、77は充電可能なバッテリ、78は
コントローラである。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows the overall structure of an electric bicycle. As shown in FIG. 4, the electric bicycle 10 has a drive unit 100 attached to a crank hub portion of a frame 11. The drive unit 100 includes a drive-side chain sprocket 1 connected to a pedal crank 16 having a pedal.
5 is connected. A chain 18 is stretched between the chain sprocket 15 and a driven-side chain sprocket 17 attached to the shaft of the rear wheel 14 via a one-way clutch. That is, the human power through the pedal of the pedal crank 16 or the electric power of the drive unit 100 is transmitted from the chain sprocket 15 on the drive side to the chain sprocket 17 on the driven side via the chain 18 to rotate the rear wheel 14. is there. In FIG. 4, 12 is a steering wheel, 13 is a front wheel, 77 is a rechargeable battery, and 78 is a controller.
【0003】ここで、上記駆動ユニット100の内部構
造を図5を用いて説明する。図5に示すように、モータ
31は、モータケーシング39aと中壁39bとで囲ま
れて形成される空間内に配置される。モータ31のステ
ータ32は、モータケーシング39aの内部に固設され
ており、励磁用のコイルが巻かれている。モータ31の
ロータ34は、その内周に等分に配設された複数個の永
久磁石33が取り付けられている。つまり、モータ31
は、インダクションモータの構造をなし、回転速度をイ
ンバータによる周波数制御により制御し、トルクを電流
制御により制御することができるようになっているので
ある。Here, the internal structure of the drive unit 100 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the motor 31 is disposed in a space surrounded by a motor casing 39a and a middle wall 39b. The stator 32 of the motor 31 is fixed inside the motor casing 39a, and is wound with an exciting coil. The rotor 34 of the motor 31 is provided with a plurality of permanent magnets 33 which are equally arranged on the inner circumference. That is, the motor 31
Has a structure of an induction motor, in which the rotation speed can be controlled by frequency control by an inverter, and the torque can be controlled by current control.
【0004】ロータ34には、中壁39bから減速機構
側に突き出して太陽ローラを形成する中空(円筒状)の
太陽ローラ軸(出力軸)35が固設されている。太陽ロ
ーラ軸35は、その外周面のモータ側軸端が軸受36を
介してモータケーシング39aに支持され、その外周面
のローラ側が軸受38を介して中壁39bに支持されて
いる。A hollow (cylindrical) sun roller shaft (output shaft) 35 that protrudes from the middle wall 39b toward the speed reduction mechanism and forms a sun roller is fixed to the rotor 34. The outer peripheral surface of the sun roller shaft 35 is supported by a motor casing 39 a via a bearing 36 on the motor side shaft end, and the outer peripheral roller side is supported by a middle wall 39 b via a bearing 38.
【0005】減速機構ケーシング41は、一端側が中壁
39bを挟んでモータケーシング39aに一体に結合さ
れ、他端側がケーシング蓋52に一体に結合されること
により、閉鎖された動力機構ケーシングを形成してい
る。減速機構ケーシング41内には、太陽ローラ軸35
と同軸をなすように複数のピン46で位置決めされた内
ローラ43が固設されている。内ローラ43には、複数
の遊星ローラ42が内接している。これら遊星ローラ4
2は、遊星ローラキャリア45に円周方向に沿って等間
隔で配設された遊星ローラ軸44によりそれぞれ回転自
在に支持されている。このような遊星ローラ42、内ロ
ーラ43、遊星ローラ軸44、遊星ローラキャリア45
などで遊星ローラ減速機40が構成されている。The speed reduction mechanism casing 41 has one end integrally connected to the motor casing 39a with the middle wall 39b interposed therebetween and the other end integrally connected to the casing lid 52, thereby forming a closed power mechanism casing. ing. The sun roller shaft 35 is provided in the reduction mechanism casing 41.
An inner roller 43 is fixedly positioned by a plurality of pins 46 so as to be coaxial with the inner roller 43. A plurality of planetary rollers 42 are in contact with the inner roller 43. These planetary rollers 4
Numerals 2 are rotatably supported by planetary roller shafts 44 arranged at equal intervals in a circumferential direction on a planetary roller carrier 45. Such planetary roller 42, inner roller 43, planetary roller shaft 44, planetary roller carrier 45
The planetary roller speed reducer 40 is constituted by such means.
【0006】遊星ローラキャリア45は、その中空の出
力軸が軸受を介してクランク軸19に回転自在に支持さ
れると共に、外周面にピニオン45aが形成されてい
る。このクランク軸19のモータ31側(一端側)は、
軸受37を介してモータケーシング39aに支持されて
いる。ピニオン45aは、軸受および第一の一方向クラ
ッチ55を介して歯車軸54に支持された大歯車53に
噛み合っている。つまり、大歯車53は、モータ31側
からの動力のみを歯車軸54に伝えるようになっている
のである。The planetary roller carrier 45 has a hollow output shaft rotatably supported by a crankshaft 19 via a bearing, and a pinion 45a formed on the outer peripheral surface. The motor 31 side (one end side) of the crankshaft 19 is
It is supported by a motor casing 39a via a bearing 37. The pinion 45a meshes with a large gear 53 supported on a gear shaft 54 via a bearing and a first one-way clutch 55. That is, the large gear 53 transmits only the power from the motor 31 to the gear shaft 54.
【0007】歯車軸54は、一体の歯車54aを有する
と共に、減速機構ケーシング41およびケーシング蓋5
2に軸受を介して回転自在に支持されている。歯車54
aには、クランク軸19と同軸をなす最終段の第一の歯
車56が噛み合わされている。このようなピニオン45
a、大歯車53、歯車54a,56などの組み合わせに
より二段歯車減速機構50を構成している。[0007] The gear shaft 54 has an integral gear 54a, a reduction gear casing 41 and a casing lid 5.
2 is rotatably supported via a bearing. Gear 54
The first gear 56 at the last stage, which is coaxial with the crankshaft 19, is meshed with a. Such a pinion 45
a, a large gear 53, gears 54a and 56, etc., constitute a two-stage gear reduction mechanism 50.
【0008】歯車56は、軸受49を介してケーシング
蓋52に支持されると共に、軸受48を介してクランク
軸19の他端側に支持されている。歯車56には、駆動
側のチェンスプロケット15が固設されている。第二の
歯車57は、軸受を介してクランク軸19に回転可能に
支持されており、歯車56と同じ噛み合いピッチ径をな
している。この歯車57には、クランク軸19の回転が
第二の一方向クラッチ58により伝達される。一方向ク
ラッチ58は、ペダルクランク16によりクランク軸1
9に加わった力が前進方向に入力された際に係合できる
ように爪の方向を設定されている。The gear 56 is supported on the casing lid 52 via a bearing 49 and is supported on the other end of the crankshaft 19 via a bearing 48. The drive sprocket 15 is fixed to the gear 56. The second gear 57 is rotatably supported on the crankshaft 19 via a bearing, and has the same meshing pitch diameter as the gear 56. The rotation of the crankshaft 19 is transmitted to the gear 57 by a second one-way clutch 58. The one-way clutch 58 is connected to the crankshaft 1 by the pedal crank 16.
The direction of the claw is set so that the claw can engage when the force applied to 9 is input in the forward direction.
【0009】このように、駆動ユニット100は、ペダ
ルクランク16のクランク軸19と同軸をなす出力軸
(太陽ローラ軸35)を持つモータ31と、このモータ
31の出力軸を太陽ローラ軸とする遊星ローラ減速機4
0と、この遊星ローラ減速機40の遊星ローラキャリア
45の中空の出力軸に形成されてクランク軸19に軸受
を介して支持されたピニオン45aと、ピニオン45
a、大歯車53、歯車54a,56の組み合わせで構成
される二段歯車減速機構50と、この二段歯車減速機構
50の動力伝達経路に介在している第一の一方向クラッ
チ55と、上記二段歯車減速機構50の歯車56に設け
られて駆動側のチェンスプロケット15とペダルクラン
ク16のクランク軸19とに軸受を介して支持されて当
該クランク軸19の回転を当該チェンスプロケット15
に伝達する第二の一方向クラッチ58とにより、モータ
31の出力軸(太陽ローラ軸35)からの回転力を減速
しながらクランク軸19に付加することができるように
なっているのである。As described above, the drive unit 100 includes the motor 31 having the output shaft (sun roller shaft 35) coaxial with the crankshaft 19 of the pedal crank 16, and the planetary shaft having the output shaft of the motor 31 as the sun roller shaft. Roller reducer 4
0, a pinion 45a formed on the hollow output shaft of the planetary roller carrier 45 of the planetary roller reducer 40 and supported by the crankshaft 19 via a bearing;
a, a two-stage gear reduction mechanism 50 composed of a combination of a large gear 53, and gears 54a, 56; a first one-way clutch 55 interposed in a power transmission path of the two-stage gear reduction mechanism 50; It is provided on the gear 56 of the two-stage gear reduction mechanism 50 and is supported by the drive-side chain sprocket 15 and the crankshaft 19 of the pedal crank 16 via bearings.
Is transmitted to the crankshaft 19 while the rotational force from the output shaft (the sun roller shaft 35) of the motor 31 is reduced.
【0010】なお、図5中、59は圧縮ばね、60は角
度変位機構、61は角度変位検出機構、69は突出部
材、89は回転速度センサである。In FIG. 5, reference numeral 59 denotes a compression spring, 60 denotes an angular displacement mechanism, 61 denotes an angular displacement detecting mechanism, 69 denotes a projecting member, and 89 denotes a rotation speed sensor.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】このような駆動ユニッ
ト100を備えた電動自転車10では、ペダルクランク
16からの人力による動力が主体であることから、ペダ
ルクランク16による操作を通常の自転車と同様な感覚
で行えることが要求される。このため、上記駆動ユニッ
ト100をできる限り高効率、すなわち、動力損失を低
減する必要がある。In the electric bicycle 10 provided with such a drive unit 100, the operation by the pedal crank 16 is performed in the same manner as in a normal bicycle, since the power is mainly driven by human power from the pedal crank 16. You need to be able to do it with a sense. Therefore, it is necessary to make the drive unit 100 as efficient as possible, that is, to reduce power loss.
【0012】このような駆動ユニット100において、
動力損失が最も大きい箇所は、回転数が最も大きい太陽
ローラ軸35を支持する軸受36,38である。このた
め、上記軸受36,38部分での損失を小さくすれば、
効率を大きく向上させることができる。In such a drive unit 100,
The places where the power loss is greatest are the bearings 36 and 38 that support the sun roller shaft 35 with the largest number of revolutions. Therefore, if the loss at the bearings 36 and 38 is reduced,
Efficiency can be greatly improved.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による電動自転車の駆動ユニットは、ク
ランク軸の外周に同軸をなして配設された円筒状の出力
軸の回転力を減速しながら当該クランク軸に付加するよ
うにした電動自転車の駆動ユニットにおいて、前記クラ
ンク軸で前記出力軸を支持するように当該クランク軸と
当該出力軸との間に軸受を設けたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a drive unit for an electric bicycle according to the present invention provides a driving force of a cylindrical output shaft disposed coaxially around an outer periphery of a crankshaft. In a drive unit for an electric bicycle that is added to the crankshaft while decelerating, a bearing is provided between the crankshaft and the output shaft so that the output shaft is supported by the crankshaft. I do.
【0014】上述の電動自転車の駆動ユニットにおい
て、前記軸受が前記出力軸の一端側と他端側とをそれぞ
れ支持する一対の玉軸受であることを特徴とする。In the above-described drive unit for an electric bicycle, the bearing is a pair of ball bearings that support one end and the other end of the output shaft.
【0015】上述の電動自転車の駆動ユニットにおい
て、前記軸受が前記出力軸の一端側を支持する玉軸受お
よび当該出力軸の他端側を支持する針状ころ軸受である
ことを特徴とする。In the above-described drive unit for an electric bicycle, the bearing is a ball bearing that supports one end of the output shaft and a needle roller bearing that supports the other end of the output shaft.
【0016】上述の電動自転車の駆動ユニットにおい
て、前記軸受が前記出力軸の一端側を支持する玉軸受で
あることを特徴とする。In the above-described drive unit for an electric bicycle, the bearing is a ball bearing that supports one end of the output shaft.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明による電動自転車の駆動ユ
ニットの第一番目の実施の形態を図1を用いて説明す
る。なお、図1は、その内部構造を表す断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a drive unit for an electric bicycle according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view showing the internal structure.
【0018】図1に示すように、モータ31は、モータ
ケーシング39aと中壁39bとで囲まれて形成される
空間内に配置される。モータ31のステータ32は、モ
ータケーシング39aの内部に固設されており、励磁用
のコイルが巻かれている。モータ31のロータ34は、
その内周に等分に配設された複数個の永久磁石33が取
り付けられている。つまり、モータ31は、インダクシ
ョンモータの構造をなし、回転速度をインバータによる
周波数制御により制御し、トルクを電流制御により制御
することができるようになっているのである。As shown in FIG. 1, the motor 31 is disposed in a space surrounded by a motor casing 39a and a middle wall 39b. The stator 32 of the motor 31 is fixed inside the motor casing 39a, and is wound with an exciting coil. The rotor 34 of the motor 31
A plurality of equally spaced permanent magnets 33 are attached to the inner circumference. That is, the motor 31 has the structure of an induction motor, and can control the rotation speed by the frequency control by the inverter and the torque by the current control.
【0019】ロータ34には、中壁39bから減速機構
側に突き出して太陽ローラを形成する中空(円筒状)の
太陽ローラ軸(出力軸)35が固設されている。太陽ロ
ーラ軸35は、その中空部分の内周面のモータ側軸端
(一端側)が玉軸受21を介してクランク軸19に支持
され、その中空部分の内周面のローラ側(他端側)が玉
軸受22を介してクランク軸19に支持されている。A hollow (cylindrical) sun roller shaft (output shaft) 35 that protrudes from the middle wall 39b toward the speed reduction mechanism and forms a sun roller is fixed to the rotor 34. The sun roller shaft 35 has a motor-side shaft end (one end side) of the inner peripheral surface of the hollow portion supported by the crankshaft 19 via the ball bearing 21, and a roller side (the other end side) of the inner peripheral surface of the hollow portion. ) Are supported on the crankshaft 19 via ball bearings 22.
【0020】減速機構ケーシング41は、一端側が中壁
39bを挟んでモータケーシング39aに一体に結合さ
れ、他端側がケーシング蓋52に一体に結合されること
により、閉鎖された動力機構ケーシングを形成してい
る。減速機構ケーシング41内には、太陽ローラ軸35
と同軸をなすように複数のピン46で位置決めされた内
ローラ43が固設されている。内ローラ43には、複数
の遊星ローラ42が内接している。これら遊星ローラ4
2は、遊星ローラキャリア45に円周方向に沿って等間
隔で配設された遊星ローラ軸44によりそれぞれ回転自
在に支持されている。このような遊星ローラ42、内ロ
ーラ43、遊星ローラ軸44、遊星ローラキャリア45
などで遊星ローラ減速機40が構成されている。The reduction mechanism casing 41 has one end integrally connected to the motor casing 39a with the middle wall 39b interposed therebetween, and the other end integrally connected to the casing lid 52, thereby forming a closed power mechanism casing. ing. The sun roller shaft 35 is provided in the reduction mechanism casing 41.
An inner roller 43 is fixedly positioned by a plurality of pins 46 so as to be coaxial with the inner roller 43. A plurality of planetary rollers 42 are in contact with the inner roller 43. These planetary rollers 4
Numerals 2 are rotatably supported by planetary roller shafts 44 arranged at equal intervals in a circumferential direction on a planetary roller carrier 45. Such planetary roller 42, inner roller 43, planetary roller shaft 44, planetary roller carrier 45
The planetary roller speed reducer 40 is constituted by such means.
【0021】遊星ローラキャリア45は、その中空の出
力軸が軸受を介してクランク軸19に回転自在に支持さ
れると共に、外周面にピニオン45aが形成されてい
る。このクランク軸19のモータ31側(一端側)は、
軸受37を介してモータケーシング39aに支持されて
いる。ピニオン45aは、軸受および第一の一方向クラ
ッチ55を介して歯車軸54に支持された大歯車53に
噛み合っている。つまり、大歯車53は、モータ31側
からの動力のみを歯車軸54に伝えるようになっている
のである。The planetary roller carrier 45 has a hollow output shaft rotatably supported by a crankshaft 19 via a bearing and a pinion 45a formed on the outer peripheral surface. The motor 31 side (one end side) of the crankshaft 19 is
It is supported by a motor casing 39a via a bearing 37. The pinion 45a meshes with a large gear 53 supported on a gear shaft 54 via a bearing and a first one-way clutch 55. That is, the large gear 53 transmits only the power from the motor 31 to the gear shaft 54.
【0022】歯車56は、軸受49を介してケーシング
蓋52に支持されると共に、軸受48を介してクランク
軸19の他端側に支持されている。歯車56には、駆動
側のチェンスプロケット15が固設されている。第二の
歯車57は、軸受を介してクランク軸19に回転可能に
支持されており、歯車56と同じ噛み合いピッチ径をな
している。この歯車57には、クランク軸19の回転が
第二の一方向クラッチ58により伝達される。一方向ク
ラッチ58は、ペダルクランク16によりクランク軸1
9に加わった力が前進方向に入力された際に係合できる
ように爪の方向を設定されている。The gear 56 is supported by the casing lid 52 via a bearing 49 and is supported by the other end of the crankshaft 19 via a bearing 48. The drive sprocket 15 is fixed to the gear 56. The second gear 57 is rotatably supported on the crankshaft 19 via a bearing, and has the same meshing pitch diameter as the gear 56. The rotation of the crankshaft 19 is transmitted to the gear 57 by a second one-way clutch 58. The one-way clutch 58 is connected to the crankshaft 1 by the pedal crank 16.
The direction of the claw is set so that the claw can engage when the force applied to 9 is input in the forward direction.
【0023】このように、駆動ユニット1は、ペダルク
ランク16のクランク軸19と同軸をなす出力軸(太陽
ローラ軸35)を持つモータ31と、このモータ31の
出力軸を太陽ローラ軸とする遊星ローラ減速機40と、
この遊星ローラ減速機40の遊星ローラキャリア45の
中空の出力軸に形成されてクランク軸19に軸受を介し
て支持されたピニオン45aと、ピニオン45a、大歯
車53、歯車54a,56の組み合わせで構成される二
段歯車減速機構50と、この二段歯車減速機構50の動
力伝達経路に介在している第一の一方向クラッチ55
と、上記二段歯車減速機構50の歯車56に設けられて
駆動側のチェンスプロケット15とペダルクランク16
のクランク軸19とに軸受を介して支持されて当該クラ
ンク軸19の回転を当該チェンスプロケット15に伝達
する第二の一方向クラッチ58とにより、モータ31の
出力軸(太陽ローラ軸35)からの回転力を減速しなが
らクランク軸19に付加することができるようになって
いるのである。As described above, the drive unit 1 has a motor 31 having an output shaft (sun roller shaft 35) coaxial with the crankshaft 19 of the pedal crank 16, and a planet having the output shaft of the motor 31 as a sun roller shaft. A roller reducer 40,
The planetary roller reducer 40 includes a pinion 45a formed on the hollow output shaft of the planetary roller carrier 45 and supported on the crankshaft 19 via a bearing, and a combination of the pinion 45a, the large gear 53, and the gears 54a and 56. Two-stage gear reduction mechanism 50, and a first one-way clutch 55 interposed in the power transmission path of the two-stage gear reduction mechanism 50
And a drive-side chain sprocket 15 and a pedal crank 16 provided on a gear 56 of the two-stage gear reduction mechanism 50.
And a second one-way clutch 58 which is supported by the crankshaft 19 via a bearing and transmits the rotation of the crankshaft 19 to the chain sprocket 15, from the output shaft (sun roller shaft 35) of the motor 31. The rotational force can be applied to the crankshaft 19 while being reduced.
【0024】なお、図1中、59は圧縮ばね、60は角
度変位機構、61は角度変位検出機構、69は突出部
材、89は回転速度センサである。In FIG. 1, 59 is a compression spring, 60 is an angular displacement mechanism, 61 is an angular displacement detecting mechanism, 69 is a projecting member, and 89 is a rotation speed sensor.
【0025】ここで、軸受の動力損失に繋がる摩擦トル
クMと、摩擦係数μと、軸受荷重Pと、軸受直径dとの
関係を下記の式(1)に示す。Here, the relationship among the friction torque M, which leads to power loss of the bearing, the friction coefficient μ, the bearing load P, and the bearing diameter d is shown in the following equation (1).
【0026】[0026]
【数1】M=μP(d/2) (1)M = μP (d / 2) (1)
【0027】つまり、上記式(1)からわかるように、
摩擦係数μおよび軸受荷重Pが同一であっても、軸受直
径dを小さくすることにより、摩擦トルクMを小さくし
て、軸受の動力損失を低減することができるのである。That is, as can be seen from the above equation (1),
Even if the friction coefficient μ and the bearing load P are the same, by reducing the bearing diameter d, the friction torque M can be reduced and the power loss of the bearing can be reduced.
【0028】そこで、回転数の最も大きい太陽ローラ軸
35を中空内部の軸の内周側から玉軸受21,22を介
してクランク軸19で支持することにより、先の説明の
駆動ユニット100のように太陽ローラ軸35を外周側
から軸受36,38で支持した場合よりも、当該太陽ロ
ーラ軸35を支持する軸受の軸受直径dを小さくするこ
とができるのである。Therefore, the sun roller shaft 35 having the largest number of rotations is supported by the crankshaft 19 via the ball bearings 21 and 22 from the inner peripheral side of the shaft inside the hollow, so that the driving unit 100 as described above is provided. The bearing diameter d of the bearing that supports the sun roller shaft 35 can be smaller than when the sun roller shaft 35 is supported by the bearings 36 and 38 from the outer peripheral side.
【0029】したがって、このような駆動ユニット1に
よれば、先に説明した駆動ユニット100の場合よりも
摩擦トルクMを小さくして、軸受の動力損失を低減する
ことができるので、高効率化を図ることができる。Therefore, according to such a drive unit 1, the friction torque M can be made smaller than in the case of the drive unit 100 described above, and the power loss of the bearing can be reduced. Can be planned.
【0030】また、モータケーシング39aによる軸受
支持部分を削減することができるので、軽量化を図るこ
とができると共に、太陽ローラ軸35を中空内部の軸の
内周側から玉軸受21,22を介してクランク軸19で
支持するようにしたので、太陽ローラ軸35の軸方向へ
の移動を確実に防止することができる。Further, since the bearing supporting portion of the motor casing 39a can be reduced, the weight can be reduced, and the sun roller shaft 35 can be moved from the inner peripheral side of the hollow inner shaft via the ball bearings 21 and 22. Since the support is made by the crankshaft 19, the movement of the sun roller shaft 35 in the axial direction can be reliably prevented.
【0031】本発明による電動自転車の駆動ユニットの
第二番目の実施の形態を図2を用いて説明する。なお、
図2は、その内部構造を表す断面図である。 ただし、
前述した第一番目の実施の形態と同様な部材について
は、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号
と同様な符号を用いることにより、その説明を省略す
る。A second embodiment of the drive unit for an electric bicycle according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition,
FIG. 2 is a sectional view showing the internal structure. However,
The same members as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
【0032】図2に示すように、太陽ローラ軸35は、
その中空部分の内周面のモータ側軸端(一端側)が玉軸
受21を介してクランク軸19に支持され、その中空部
分の内周面のローラ側(他端側)が針状ころ軸受23を
介してクランク軸19に支持されている。この針状ころ
軸受23は、太陽ローラ軸35の中空の内周面に形成さ
れた外輪23aとクランク軸19の外周面との間に針状
ころ23bが設けられたものである。As shown in FIG. 2, the sun roller shaft 35 is
The motor-side shaft end (one end side) of the inner peripheral surface of the hollow portion is supported by the crankshaft 19 via a ball bearing 21, and the roller side (other end side) of the inner peripheral surface of the hollow portion is a needle roller bearing. It is supported by the crankshaft 19 via 23. In the needle roller bearing 23, a needle roller 23 b is provided between an outer ring 23 a formed on a hollow inner peripheral surface of the sun roller shaft 35 and an outer peripheral surface of the crankshaft 19.
【0033】つまり、前述した第一番目の実施の形態で
用いた玉軸受22に代えて、針状ころ軸受23を用いる
ようにしたのである。このため、玉軸受22を用いる場
合よりも、当該部分の軸受直径dをさらに小さくするこ
とができる。That is, a needle roller bearing 23 is used in place of the ball bearing 22 used in the first embodiment described above. For this reason, the bearing diameter d of the portion can be further reduced as compared with the case where the ball bearing 22 is used.
【0034】したがって、このような駆動ユニット2に
よれば、前述した駆動ユニット1と同様な効果を得るこ
とができるのはもちろんのこと、前述した駆動ユニット
1よりも摩擦トルクMをさらに小さくすることができる
ので、軸受の動力損失をさらに低減することができる。Therefore, according to such a drive unit 2, the same effect as that of the drive unit 1 described above can be obtained, and the friction torque M can be further reduced as compared with the drive unit 1 described above. Therefore, the power loss of the bearing can be further reduced.
【0035】本発明による電動自転車の駆動ユニットの
第三番目の実施の形態を図3を用いて説明する。なお、
図3は、その内部構造を表す断面図である。ただし、前
述した第一,二番目の実施の形態と同様な部材について
は、前述した第一,二番目の実施の形態の説明で用いた
符号と同様な符号を用いることにより、その説明を省略
する。A third embodiment of the drive unit for an electric bicycle according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition,
FIG. 3 is a sectional view showing the internal structure. However, the same members as those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals as those used in the description of the first and second embodiments, and the description thereof is omitted. I do.
【0036】図3に示すように、太陽ローラ軸35は、
その中空部分の内周面のモータ側軸端(一端側)が玉軸
受21を介してクランク軸19に支持される一方、ロー
ラ側(他端側)が前記遊星ローラ42により支持されて
いる。As shown in FIG. 3, the sun roller shaft 35 is
The motor-side shaft end (one end) of the inner peripheral surface of the hollow portion is supported by the crankshaft 19 via a ball bearing 21, while the roller side (the other end) is supported by the planetary rollers 42.
【0037】つまり、太陽ローラ軸35と噛み合う遊星
ローラ42で当該太陽ローラ軸35のローラ側を支持す
ることにより、前述した第一番目の実施の形態で用いた
玉軸受22を省略したのである。このため、動力損失を
生じる箇所を減らすことができる。That is, by supporting the roller side of the sun roller shaft 35 with the planetary roller 42 meshing with the sun roller shaft 35, the ball bearing 22 used in the first embodiment described above is omitted. Therefore, it is possible to reduce the places where power loss occurs.
【0038】したがって、このような駆動ユニット3に
よれば、前述した駆動ユニット1と同様な効果を得るこ
とができるのはもちろんのこと、前述した駆動ユニット
1,2よりも動力損失を生じる箇所が少ないので、さら
に高効率化を図ることができる。Therefore, according to such a drive unit 3, not only the same effects as those of the drive unit 1 described above can be obtained, but also a portion where power loss occurs more than in the drive units 1 and 2 described above. Since the number is small, the efficiency can be further improved.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明による電動自転車の駆動ユニット
は、クランク軸の外周に同軸をなして配設された円筒状
の出力軸の回転力を減速しながら当該クランク軸に付加
するようにした電動自転車の駆動ユニットにおいて、前
記クランク軸で前記出力軸を支持するように当該クラン
ク軸と当該出力軸との間に軸受を設けたことから、出力
軸を支持する軸受の軸受直径を小さくすることができる
ので、摩擦トルクを小さくして軸受の動力損失を低減す
ることができ、高効率化を図ることができる。The drive unit for an electric bicycle according to the present invention is an electric bicycle in which the rotational force of a cylindrical output shaft disposed coaxially around the crankshaft is added to the crankshaft while reducing the rotational force. In the bicycle drive unit, since a bearing is provided between the crankshaft and the output shaft so as to support the output shaft with the crankshaft, it is possible to reduce the bearing diameter of the bearing that supports the output shaft. As a result, the friction torque can be reduced, the power loss of the bearing can be reduced, and higher efficiency can be achieved.
【0040】また、前記軸受が前記出力軸の一端側と他
端側とをそれぞれ支持する一対の玉軸受であれば、出力
軸の軸方向への移動を確実に防止することができる。If the bearing is a pair of ball bearings that support one end and the other end of the output shaft, the output shaft can be reliably prevented from moving in the axial direction.
【0041】また、前記軸受が前記出力軸の一端側を支
持する玉軸受および当該出力軸の他端側を支持する針状
ころ軸受であれば、当該他端側の軸受直径をさらに小さ
くすることができるので、摩擦トルクをさらに小さくし
て軸受の動力損失をさらに低減することができ、さらに
高効率化を図ることができる。If the bearing is a ball bearing that supports one end of the output shaft and a needle roller bearing that supports the other end of the output shaft, the bearing diameter at the other end is further reduced. Therefore, the friction torque can be further reduced, the power loss of the bearing can be further reduced, and the efficiency can be further improved.
【0042】また、前記軸受が前記出力軸の一端側を支
持する玉軸受であれば、動力損失を生じる箇所を減らす
ことができるので、さらに高効率化を図ることができ
る。If the bearing is a ball bearing that supports one end of the output shaft, the number of places where power loss occurs can be reduced, so that higher efficiency can be achieved.
【図1】本発明による電動自転車の駆動ユニットの第一
番目の実施の形態の内部構造を表す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an internal structure of a first embodiment of a drive unit for an electric bicycle according to the present invention.
【図2】本発明による電動自転車の駆動ユニットの第二
番目の実施の形態の内部構造を表す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the internal structure of a second embodiment of the drive unit for the electric bicycle according to the present invention.
【図3】本発明による電動自転車の駆動ユニットの第三
番目の実施の形態の内部構造を表す断面図である。FIG. 3 is a sectional view illustrating an internal structure of a third embodiment of the drive unit for the electric bicycle according to the present invention.
【図4】電動自転車の概略構成の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a schematic configuration of the electric bicycle.
【図5】電動自転車の従来の駆動ユニットの内部構造を
表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of a conventional drive unit of the electric bicycle.
1,2,3 駆動ユニット 10 電動自転車 11 フレーム 12 ハンドル 13 前輪 14 後輪 15 チェンスプロケット 16 ペダルクランク 17 チェンスプロケット 18 チェン 19 クランク軸 21,22 玉軸受 23 針状ころ軸受 23a 外輪 23b 針状ころ 31 モータ 32 ステータ 33 永久磁石 34 ロータ 35 太陽ローラ軸 37 軸受 39a モータケーシング 39b 中壁 40 遊星ローラ減速機 41 減速機構ケーシング 42 遊星ローラ 43 内ローラ 44 遊星ローラ軸 45 遊星ローラ軸 45a ピニオン 46 ピン 50 二段歯車減速機構 52 ケーシング蓋 53 大歯車 54 歯車軸 54a 歯車 55 一方向クラッチ 56 第一の歯車 57 第二の歯車 58 一方向クラッチ 1, 2, 3 Drive unit 10 Electric bicycle 11 Frame 12 Handle 13 Front wheel 14 Rear wheel 15 Chain sprocket 16 Pedal crank 17 Chain sprocket 18 Chain 19 Crankshaft 21,22 Ball bearing 23 Needle roller bearing 23a Outer ring 23b Needle roller 31 Motor 32 Stator 33 Permanent magnet 34 Rotor 35 Sun roller shaft 37 Bearing 39a Motor casing 39b Middle wall 40 Planetary roller reducer 41 Reduction mechanism casing 42 Planetary roller 43 Inner roller 44 Planetary roller shaft 45 Planetary roller shaft 45a Pinion 46 Pin 50 Two-stage Gear reduction mechanism 52 Casing lid 53 Large gear 54 Gear shaft 54a Gear 55 One-way clutch 56 First gear 57 Second gear 58 One-way clutch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平林 正志 愛知県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研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Masashi Hirabayashi 1 Nagoya Research Center, Nagoya-shi, Aichi
Claims (4)
れた円筒状の出力軸の回転力を減速しながら当該クラン
ク軸に付加するようにした電動自転車の駆動ユニットに
おいて、前記クランク軸で前記出力軸を支持するように
当該クランク軸と当該出力軸との間に軸受を設けたこと
を特徴とする電動自転車の駆動ユニット。1. A drive unit for an electric bicycle, wherein a rotational force of a cylindrical output shaft disposed coaxially around a crankshaft is added to the crankshaft while reducing the rotational force. A drive unit for an electric bicycle, wherein a bearing is provided between the crankshaft and the output shaft so as to support the output shaft.
とをそれぞれ支持する一対の玉軸受であることを特徴と
する請求項1に記載の電動自転車の駆動ユニット。2. The drive unit for an electric bicycle according to claim 1, wherein the bearing is a pair of ball bearings respectively supporting one end and the other end of the output shaft.
る玉軸受および当該出力軸の他端側を支持する針状ころ
軸受であることを特徴とする請求項1に記載の電動自転
車の駆動ユニット。3. The electric bicycle according to claim 1, wherein the bearing is a ball bearing that supports one end of the output shaft and a needle roller bearing that supports the other end of the output shaft. Drive unit.
る玉軸受であることを特徴とする請求項1に記載の電動
自転車の駆動ユニット。4. The drive unit according to claim 1, wherein the bearing is a ball bearing that supports one end of the output shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29834697A JPH11129974A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Drive unit of motor-assisted bicycle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29834697A JPH11129974A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Drive unit of motor-assisted bicycle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11129974A true JPH11129974A (en) | 1999-05-18 |
Family
ID=17858496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29834697A Pending JPH11129974A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Drive unit of motor-assisted bicycle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11129974A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-10-30 JP JP29834697A patent/JPH11129974A/en active Pending
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