JP2000177677A - Bicycle - Google Patents
BicycleInfo
- Publication number
- JP2000177677A JP2000177677A JP10362230A JP36223098A JP2000177677A JP 2000177677 A JP2000177677 A JP 2000177677A JP 10362230 A JP10362230 A JP 10362230A JP 36223098 A JP36223098 A JP 36223098A JP 2000177677 A JP2000177677 A JP 2000177677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- input shaft
- wheel
- teeth
- motorcycle
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータを主動
力源又は補助動力源として備える、オートバイ、アシス
ト自転車等の二輪車に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motorcycle, such as a motorcycle or an assist bicycle, provided with an electric motor as a main power source or an auxiliary power source.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ペダルにかける踏力に応じ車輪に
対し補助的に駆動力を供給することにより、人力のみで
走行する自転車に比べ、半分程度の脚力で走行すること
が可能な自転車(本説明では「アシスト自転車」とい
う。)が実用化されている。図12には、従来のアシスト
自転車の代表的な構造を、概略的に示している。このア
シスト自転車 101は、補助動力装置 102をフレーム 103
に固定している。その他、普通の自転車と同様に、前輪
104、後輪 105、ハンドル 106、サドル 107、フロント
フォーク 108を備える。また、ペダル 112にかける踏力
も、普通の自転車と同様に、クランク 111を介して駆動
スプロケット 109に伝達し、さらに、チェーン 113を介
して後輪に設けられた従動スプロケット 110に伝達す
る。図中、符号114, 115で示される部分は、泥よけで
ある。2. Description of the Related Art In recent years, a bicycle capable of running with approximately half the leg force as compared to a bicycle running solely by human power by supplying auxiliary driving force to wheels in accordance with the pedaling force applied to the pedal (the book). In the explanation, it is called "assisted bicycle." FIG. 12 schematically shows a typical structure of a conventional assisted bicycle. This assist bicycle 101 has an auxiliary power unit 102 with a frame 103
It is fixed to. Other, like the normal bicycle, front wheel
104, rear wheel 105, handle 106, saddle 107, front fork 108. In addition, the pedaling force applied to the pedal 112 is transmitted to the driving sprocket 109 via the crank 111 and transmitted to the driven sprocket 110 provided on the rear wheel via the chain 113, as in a normal bicycle. In the figure, portions indicated by reference numerals 114 and 115 are mudguards.
【0003】補助動力装置 102は、ペダル 112にかけら
れた踏力を検出し、該踏力に応じて、電気モータにより
駆動スプロケット 109を補助的に駆動する。したがっ
て、ペダル 112にかけられた踏力と補助動力装置 102で
発生した動力との合計の力が、チェーン 113を介して従
動スプロケット 110に伝達され、後輪 105を駆動する。
また、図13に示すように、補助動力装置として、後輪 1
05にいわゆるダイレクトドライブモータ 116を組み込
み、後輪に直接的に動力を供給する形式のアシスト自転
車も存在する。An auxiliary power unit 102 detects a pedaling force applied to a pedal 112 and, in accordance with the pedaling force, auxiliaryally drives a driving sprocket 109 by an electric motor. Therefore, the total force of the pedaling force applied to the pedal 112 and the power generated by the auxiliary power device 102 is transmitted to the driven sprocket 110 via the chain 113, and drives the rear wheel 105.
Also, as shown in FIG.
There is also an assist bicycle of a type that incorporates a so-called direct drive motor 116 into the 05 and directly supplies power to the rear wheels.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記アシスト自転車
は、1回の充電で補助動力を得られる距離を延ばすため
に、また自転車としての取扱性を向上させるために、補
助動力装置の小型化、軽量化、消費電力の低減をより進
めることが必要である。しかしながら、必要な駆動トル
クを得る上では、モータ等の小型化には限度があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、補助
動力装置を有するアシスト自転車等、電動自転車の、動
力源の小型、軽量化を図ることにある。又、消費電力を
低減することにより走行距離の増加を図り、電動自転車
の更なる普及に貢献することを目的とするものである。
又、電動モータを主もしくは補助動力源として備えるオ
ートバイの提供を図るものでもある。SUMMARY OF THE INVENTION In order to increase the distance over which assist power can be obtained by one charge, and to improve the handleability of the bicycle, the assist bicycle has been reduced in size and weight. It is necessary to further reduce the power consumption and power consumption. However, in order to obtain a necessary driving torque, there is a limit to downsizing the motor and the like.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the size and weight of a power source of an electric bicycle such as an assist bicycle having an auxiliary power device. Another object of the present invention is to reduce the power consumption to increase the mileage and contribute to the further spread of the electric bicycle.
Another object is to provide a motorcycle provided with an electric motor as a main or auxiliary power source.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
二輪車は、ハウジングに固定された歯数n1 の第1歯車
と、出力軸に取付けられた歯数n4 の第4歯車と、入力
軸との各軸芯を一致させて配置し、歯数n2 の第2歯車
および歯数n3 の第3歯車を一体に設けた回転体を、第
2歯車が第1歯車と噛み合い、第3歯車が第4歯車と噛
み合うように前記入力軸の傾斜部で軸支し、前記第1、
第2歯車の各ピッチ円を通る共通球面の中心点と、前記
第3、第4の歯車の各ピッチ円を通る共通球面の中心点
とが一致する点を原点とするXY座標のX軸上に前記入
力軸の軸芯を配置し、かつ、第1、第2歯車の噛み合い
点と第4、第3歯車の噛み合い点とを該XY座標の同一
象限若しくは異なる象限上に置いてなるコリオリ運動歯
車装置を減速機として備え、前記出力軸によって駆動さ
れるホイールハブをアウターハウジングに有する電動イ
ンホイールモータを動力源とすることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a motorcycle including a first gear having n 1 teeth fixed to a housing, and a fourth gear having n 4 teeth fixed to an output shaft. A rotating body in which the input shaft and the input shaft are aligned with each other and the second gear having the number of teeth n 2 and the third gear having the number of teeth n 3 are integrally provided, the second gear meshes with the first gear , The third gear is rotatably supported by the inclined portion of the input shaft so as to mesh with the fourth gear.
On the X-axis of the XY coordinate system, the origin is a point where the center point of the common spherical surface passing through each pitch circle of the second gear and the central point of the common spherical surface passing through each pitch circle of the third and fourth gears coincide. Coriolis motion in which the shaft center of the input shaft is disposed and the mesh point of the first and second gears and the mesh point of the fourth and third gears are placed in the same quadrant or different quadrants of the XY coordinates. A gear device is provided as a speed reducer, and an electric in-wheel motor having a wheel hub driven by the output shaft in an outer housing is used as a power source.
【0006】本発明では、二輪車の動力源として電動モ
ータと減速機とを、ホイールハブ内に一体に組み込んだ
電動インホイールモータを用いる。また、前記減速機と
してコリオリ運動歯車装置を用いることにより、当該減
速機と電動モータとを、共にホイールハブ内にコンパク
トに納めることが可能となる。また、ここで用いられる
電動モータは、小型かつ軽量であることから、二輪車の
重量の軽減と、消費電力の削減を図ることができる。In the present invention, an electric in-wheel motor in which an electric motor and a speed reducer are integrated into a wheel hub is used as a power source of a motorcycle. Further, by using a Coriolis motion gear device as the speed reducer, the speed reducer and the electric motor can both be compactly housed in the wheel hub. Further, since the electric motor used here is small and lightweight, it is possible to reduce the weight of the motorcycle and the power consumption.
【0007】また、本発明の請求項2に係る二輪車は、
前記入力軸の傾斜部に対し前記回転体を軸支する軸受を
4点接触玉軸受としている。この4点接触玉軸受は、例
えば複列アンギュラ玉軸受に比して、部品点数の減少、
コスト削減等を図る上で有利である。[0007] Further, the motorcycle according to claim 2 of the present invention,
The bearing that supports the rotating body with respect to the inclined portion of the input shaft is a four-point contact ball bearing. This four-point contact ball bearing has a reduced number of parts compared to, for example, a double row angular contact ball bearing.
This is advantageous in reducing costs and the like.
【0008】さらに、本発明の請求項3に係る二輪車
は、前記入力軸の傾斜部に対し前記回転体を軸支する軸
受の外輪と、前記回転体とを一体形成している。すなわ
ち、前記入力軸の傾斜部に対し前記回転体を軸支する軸
受の外輪を、前記回転体の一部として形成することによ
り、前記入力軸の傾斜部と前記回転体との間に介在する
部品の点数を削減する。Further, in the motorcycle according to a third aspect of the present invention, an outer ring of a bearing that supports the rotating body with respect to the inclined portion of the input shaft, and the rotating body are integrally formed. That is, by forming an outer ring of a bearing that supports the rotating body with respect to the inclined portion of the input shaft as a part of the rotating body, the outer ring is interposed between the inclined portion of the input shaft and the rotating body. Reduce the number of parts.
【0009】また、本発明の請求項4に係る二輪車は、
前記出力軸と前記アウターハウジングとの間に、一方向
クラッチを介している。したがって、電動モータから駆
動力を発生していないときには、車輪のみが大きな抵抗
を受けることなく回転し、空走状態での走行抵抗の増加
を防ぐことができる。Further, the motorcycle according to claim 4 of the present invention,
A one-way clutch is interposed between the output shaft and the outer housing. Therefore, when no driving force is generated from the electric motor, only the wheels rotate without receiving a large resistance, and it is possible to prevent an increase in running resistance in the idle running state.
【0010】加えて、本発明の請求項5に係る二輪車
は、前記インホイールモータが前輪に設けられているこ
とを特徴とする。本発明によると、前輪を本発明に係る
インホイールモータにより駆動し、後輪を他の動力によ
り駆動することにより、いわゆる全輪駆動の二輪車と
し、操縦安定性を向上させることができる。しかも、通
常動力源を持たない前輪のホイールハブを、本発明に係
るホイールハブとを交換する等、本発明に係るインホイ
ールモータをアフターパーツとして供給すれば、後発的
に本発明に係る電動の動力源を有する二輪車へと変更す
ることも可能となる。また、前記インホイールモータ
は、前述のごとく小型軽量であることから、前輪に取付
けても二輪車の操舵性に悪影響を与えることはない。さ
らに、チェーンが掛け回される後輪のホイールハブより
も、前輪のホイールハブの方が後発的に本発明に係る二
輪車へと変更する際の作業も容易である。[0010] In addition, the motorcycle according to claim 5 of the present invention is characterized in that the in-wheel motor is provided on a front wheel. According to the present invention, the front wheels are driven by the in-wheel motor according to the present invention, and the rear wheels are driven by other motive power, so that a so-called all-wheel drive two-wheeled vehicle can be obtained, and steering stability can be improved. Moreover, if the in-wheel motor according to the present invention is supplied as an after-part such as replacing the wheel hub of the front wheel which does not normally have a power source with the wheel hub according to the present invention, the electric motor according to the present invention It is also possible to change to a motorcycle having a power source. Further, since the in-wheel motor is small and lightweight as described above, it does not adversely affect the steering performance of the two-wheeled vehicle even when attached to the front wheels. Further, it is easier to change the front wheel hub to the two-wheeled vehicle according to the present invention later than the rear wheel hub around which the chain is hung.
【0011】又、本発明の請求項6に係る電動自転車
は、オートバイであることを特徴とするものであり、請
求項7に係る電動自転車は、アシスト自転車であること
を特徴とするものである。すなわち、本発明によれば、
上記インホイールモータにより発生する動力を、主動力
に用いるか補助動力に用いるかの選択も、自由に行うこ
とが可能である。The electric bicycle according to claim 6 of the present invention is a motorcycle, and the electric bicycle according to claim 7 is an assist bicycle. . That is, according to the present invention,
It is possible to freely select whether to use the power generated by the in-wheel motor as the main power or the auxiliary power.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来例と同一部分若
しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい
説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, the same or corresponding parts as in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0013】まず、本発明の構成の一部をなすコリオリ
運動歯車装置について、図5、図6、図7に基づき以下
に説明する。図5に示すように、コリオリ運動歯車装置
は、歯数の異なる4つの歯車として、第1〜第4歯車A
1 〜A4 を有している。各歯車は傘歯車である。このう
ち第1歯車A1 は、ハウジング6に一体的に固定され、
回転をしない固定歯車である。第2歯車A2 、第3歯車
A3 は、入力軸1によって軸支される回転体3に形成さ
れている。また、第4歯車A4 は出力軸2に設けられ、
ハウジング6により回転自在に支持されている。そし
て、第1歯車A1と第2歯車A2 、第3歯車A3 と第4
歯車A4 とが夫々噛み合っている。First, a Coriolis motion gear device forming a part of the structure of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5, 6, and 7. As shown in FIG. 5, the Coriolis motion gear device includes first to fourth gears A as four gears having different numbers of teeth.
It has a 1 ~A 4. Each gear is a bevel gear. Among them, the first gear A 1 is integrally fixed to the housing 6,
This is a fixed gear that does not rotate. The second gear A 2 and the third gear A 3 are formed on a rotating body 3 that is supported by the input shaft 1. The fourth gear A 4 is provided on the output shaft 2,
It is rotatably supported by the housing 6. Then, the first gear A 1 and the second gear A 2 , and the third gear A 3 and the fourth gear A 3
Gear A 4 Togaotto people are engaged.
【0014】回転体3は、入力軸1の軸線に対して所定
の角度をなす傾斜部1aによって支持されている。入力
軸1自体も、ハウジング6によって回動自在に支持され
ている。入力軸1が回転すると、傾斜部1aが首を振る
ような運動をし、これに軸支される回転体3は、あたか
も停止寸前のこまのように首振り運動をする。この回転
体3の動きをコリオリ運動という。そして、回転体3は
コリオリ運動をすることにより、第2歯車A2 を第1歯
車A1 に、また、第3歯車A3 を第4歯車A4に夫々噛
み合わせていく(図6(a),(b)参照)。すると、
第2歯車A2 は、1周期のコリオリ運動(入力軸1の1
回転)当り、第1歯車A1 との歯数差に相当する分だけ
第1歯車A1 に対して回転する。すなわち、第1歯車A
1 と、第2歯車A2 との間で、1段階の減速がなされ
る。The rotating body 3 is supported by an inclined portion 1a that forms a predetermined angle with respect to the axis of the input shaft 1. The input shaft 1 itself is also rotatably supported by the housing 6. When the input shaft 1 rotates, the inclined portion 1a makes a motion of swinging the head, and the rotating body 3 supported by the tilted portion 1a makes a swing motion as if it were a frame just before stopping. This movement of the rotating body 3 is called Coriolis movement. Then, the rotating body 3 makes a Coriolis motion, thereby meshing the second gear A 2 with the first gear A 1 and the third gear A 3 with the fourth gear A 4 (FIG. 6A ), (B)). Then
The second gear A 2 has one cycle of Coriolis motion (1 of the input shaft 1).
Rotation) per rotates relative amount corresponding first gear A 1 which corresponds to the difference in the number of teeth between the first gear A 1. That is, the first gear A
1, between the second gear A 2, 1 stage speed reduction is performed.
【0015】ここで、第1歯車A1 の歯数を 100、第2
歯車A2 の歯数を 101とした場合を考える。入力軸1が
1回正回転すると、第1歯車A1 に対して第2歯車A2
は1/100 だけ正回転する。また、第1歯車A1 の歯数を
100、第2歯車A2 の歯数を99とすると、第1歯車A1
に対して第2歯車A2 は1/100 だけ逆回転する。第2歯
車A2 の運動は、第3歯車A3 に直接伝わり、第3歯車
A3 と第4歯車A4 との間でも、同様の噛み合いを行
う。よって、第3歯車A3 と第4歯車A4 との間でも、
1段階の減速がなされる。すなわち、入力軸1の回転運
動が出力軸2に伝達される際に、第1、第2歯車A1 ,
A2 と、第3、第4歯車A3 ,A4 とで、2段階の減速
作用を受けることになる。Here, the number of teeth of the first gear A 1 is set to 100,
The number of gear A 2 Consider the case of a 101. When the input shaft 1 rotates forward once, the second gear A 2 is moved relative to the first gear A 1 .
Rotates forward by 1/100. Also, the number of teeth of the first gear A 1 is
Assuming that 100 and the number of teeth of the second gear A 2 are 99, the first gear A 1
On the other hand, the second gear A 2 rotates reversely by 1/100. Movement of the second gear A 2 is transmitted directly to the third gear A 3, also between the third gear A 3 and the fourth gear A 4, performs the same engagement. Therefore, even between the third gear A 3 and the fourth gear A 4 ,
One-step deceleration is performed. That is, when the rotational motion of the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 2, the first and second gears A 1 ,
And A 2, in the third, and the fourth gear A 3, A 4, will undergo a reduction effect of the two stages.
【0016】上記コリオリ運動歯車装置の減速比をR
(入力軸1が1回転したときの出力軸2の回転数)とす
ると、 R=1−(n4 ×n2 )/(n3 ×n1 ) ……(i) ここで、 n1 :第1歯車A1 の歯数 n2 :第2歯車A2 の歯数 n3 :第3歯車A3 の歯数 n4 :第4歯車A4 の歯数 で求めることができる。ここで、n1 = 999,n2 =10
00,n3 =1001,n4 =1000とすると、減速比R=1/ 1
00万(正回転)となる。このように、コリオリ運動歯車
装置は、僅か4枚の歯車で大きな減速比を得ることがで
きるものである。しかも、効率η≧0.9 が可能となる。The reduction ratio of the Coriolis motion gear device is R
Assuming that (the rotation speed of the output shaft 2 when the input shaft 1 makes one rotation), R = 1− (n 4 × n 2 ) / (n 3 × n 1 ) (i) where n 1 : first gear a 1 number of teeth n 2: the second gear a 2 of the number of teeth n 3: the third gear a 3 number of teeth n 4: can be obtained in the number of teeth of the fourth gear a 4. Here, n 1 = 999, n 2 = 10
00, when n 3 = 1001, n 4 = 1000, the reduction ratio R = 1/1
One million (positive rotation). As described above, the Coriolis motion gear device can obtain a large reduction ratio with only four gears. In addition, the efficiency η ≧ 0.9 can be achieved.
【0017】また、第2歯車A2 、第3歯車A3 がコリ
オリ運動をしながら、第1歯車A1、第4歯車A4 と噛
み合う際には、各噛み合い面には摺動を生ずる。この摺
動により発生する騒音、振動および発熱による焼き付き
を防止する為に、図5および図7に示すように、各歯車
の歯には、コロ4およびコロとの内接面5を採用してい
る。具体的には、図7に示すように第1歯車A1 (第4
歯車A4 )に形成されたコロとの内接面5にコロ4を浮
遊支持し、半円筒状の凸歯を形成している。また、第2
歯車A2 (第3歯車A3 )にもコロとの内接面5を形成
し、半円溝状の凹歯を形成する。そして、回転体3が矢
印Bで示す方向にコリオリ運動を行うと、第2歯車A2
(第3歯車A3 )は矢印Cで示す方向に移動し、各凹歯
と凸歯とを噛み合わせていく。そして、各凹歯と凸歯と
の間に生ずる摺動を、コロ4の回転で吸収している。
(以上、NIKKEI MECHANICAL 1996.10.28 no.492 第12項
から第13項より一部抜粋。)したがって、バックラッシ
の設定を不要とするばかりか、各歯車間に予圧を付与し
て、精密な噛み合わせを行うことができる。Further, when the second gear A 2 and the third gear A 3 engage with the first gear A 1 and the fourth gear A 4 while performing the Coriolis motion, sliding occurs on each meshing surface. To prevent image sticking due to noise, vibration and heat generated by the sliding, as shown in FIGS. 5 and 7, the teeth of each gear are provided with a roller 4 and an inscribed surface 5 with the roller. I have. Specifically, as shown in FIG. 7, the first gear A 1 (the fourth gear A 1 )
The roller 4 is floatingly supported on the inscribed surface 5 with the roller formed on the gear A 4 ) to form a semi-cylindrical convex tooth. Also, the second
The gear A 2 (third gear A 3 ) is also formed with an inscribed surface 5 with the rollers, and has semicircular groove-shaped concave teeth. When the rotating body 3 makes a Coriolis motion in the direction shown by the arrow B, the second gear A 2
The (third gear A 3 ) moves in the direction shown by the arrow C and engages each concave tooth with the convex tooth. Then, the sliding generated between the concave teeth and the convex teeth is absorbed by the rotation of the rollers 4.
(The above is partly excerpted from NIKKEI MECHANICAL 1996.10.28 no.492, paragraphs 12 to 13.) Therefore, not only is it unnecessary to set the backlash, but also by applying a preload between the gears to precisely engage It can be performed.
【0018】尚、前述のごとく、第1歯車A1 の歯数と
第2歯車A2 の歯数差が1の場合には、コリオリ運動が
1周期進むと、第1歯車A1 と第2歯車A2 との間で、
噛み合う歯は1つずれる。また、同歯数差が2の場合
は、コリオリ運動が1周期進むと、第1歯車A1 と第2
歯車A2 との間で、噛み合う歯は2つずれる。同様にし
て、歯数差がnの場合には、噛み合う歯はn個ずれるこ
とになる。このことは、第3、第4歯車A3 ,A4 の関
係においても同じである。As described above, when the difference between the number of teeth of the first gear A 1 and the number of teeth of the second gear A 2 is 1, when the Coriolis motion advances by one cycle, the first gear A 1 and the second gear A 2 Between gear A 2
The meshing teeth are shifted by one. When the number of teeth is two, if the Coriolis motion advances by one cycle, the first gear A 1 and the second gear A 1
Between the gear A 2 , two meshing teeth are shifted. Similarly, if the difference in the number of teeth is n, the meshing teeth are shifted by n. The same applies to the relationship between the third and fourth gears A 3 and A 4 .
【0019】続いて、図5に示すコリオリ運動歯車装置
の歯形を求める手法について、以下に説明する。ここ
で、図5に示すコリオリ運動歯車装置の各傘歯車の歯形
を求める手法を示す展開図を図8に、その要部拡大図を
図9に示す。尚、各傘歯車A1,A2 ,A3 ,A4 は摸
式的にピッチ円錐で示している。Next, a method of obtaining the tooth profile of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 5 will be described below. Here, FIG. 8 is a development view showing a method of obtaining the tooth profile of each bevel gear of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 5, and FIG. 9 is an enlarged view of a main part thereof. Each bevel gear A 1 , A 2 , A 3 , A 4 is schematically shown by a pitch cone.
【0020】ここでは、第1傘歯車A1 、第2傘歯車A
2 の各ピッチ円を通る共通球面Cir1と、第3傘歯車A
3 、第4傘歯車A4 の各ピッチ円を通る共通球面Cir2と
を考える。そして、各共通球面の中心点を一致させ、該
一致点を点Oとする。さらに、点Oを原点とするXY座
標を考える。このXY座標のX軸上に入力軸1(図5)
の軸芯を配置する。また、第1、第2傘歯車A1 ,A2
の噛み合い点をC1 、第3、第4傘歯車A3 ,A4 の噛
み合い点をC2 とする。そして、噛み合い点C1,C2
を、第1象限と第3象限若しくは第2象限と第4象限に
置く。Here, the first bevel gear A 1 , the second bevel gear A
2 common spherical surface Cir1 passing through each pitch circle and the third bevel gear A
3, consider a common spherical Cir2 through each pitch circle of the fourth bevel gear A 4. Then, the center points of the common spherical surfaces are made to coincide with each other, and the coincident point is set as a point O. Further, consider XY coordinates with the point O as the origin. Input axis 1 (FIG. 5) on the X axis of the XY coordinates
Is arranged. Further, the first and second bevel gears A 1 and A 2
Point engagement of the C 1, third, the engagement point of the fourth bevel gear A 3, A 4 and C 2. Then, the engagement points C 1 and C 2
In the first and third quadrants or in the second and fourth quadrants.
【0021】また、入力軸1の軸芯方向と傾斜部1a
(図5)とがなす角度をθ、第1歯車A1 の背円錐とピ
ッチ円錐の中心線とでなす角度をθ1 、第2傘歯車A2
の背円錐とピッチ円錐の中心線とでなす角度をθ2 とす
ると、θ1 +θ2 =θである。なお、θ1 ,θ2 のいず
れか一方の角度を零とすることも可能であり、この場合
は、前記角度を零とした方の傘歯車が冠歯車となる。同
様にして、第3、第4傘歯車A3 ,A4 の背円錐と各ピ
ッチ円錐の中心線とでなす角度は、第3傘歯車A 3 はθ
3 、第4傘歯車A4 はθ4 かつθ3 +θ4 =θである。The axial direction of the input shaft 1 and the inclined portion 1a
(FIG. 5), the first gear A1 Back cone and pi
Angle between the center of the1 , The second bevel gear ATwo
Angle between the spine of the back cone and the center line of the pitch cone is θTwo Toss
Then, θ1 + ΘTwo = Θ. Note that θ1 , ΘTwo Nozomi
It is also possible to make one of the angles zero, in which case
, The bevel gear whose angle is zero is the crown gear. same
Thus, the third and fourth bevel gears AThree , AFour Back cone and each pi
The angle formed by the center of the notch cone is the third bevel gear A Three Is θ
Three , 4th bevel gear AFour Is θFour And θThree + ΘFour = Θ.
【0022】また、第1〜第4傘歯車の歯数を夫々n
1 ,n2 ,n3 ,n4 かつn1 ,n2の値、n3 ,n4
の値は互いに異なるものとする。ここで、第1〜第4傘
歯車A 1 〜A4 の各ピッチ円錐の頂点O1 ,O2 ,O
3 ,O4 から、各背円錐の頂点D 1 ,D2 ,D3 ,D4
までの距離D1 O1 ,D2 O2 ,D3 O3 ,D4 O4
を、ピッチ円半径とする円筒歯車ER1 ,ER2 ,ER
3 ,ER4 を考える。そして、このピッチ円上に形成さ
れるインボリュート歯形若しくは任意の歯形を想定し、
これを第1〜第4傘歯車A1 〜A4 の相当円筒歯車とす
る。ここで、該相当円筒歯車の相当歯数をZ1 ,Z2 ,
Z3 ,Z4 とすると、 Z1 =n1 /Sinθ1 ……(ii) Z2 =n2 /Sinθ2 ……(iii ) Z3 =n3 /Sinθ3 ……(iv) Z4 =n4 /Sinθ4 ……(v) と表すことができる。The number of teeth of each of the first to fourth bevel gears is n
1 , NTwo , NThree , NFour And n1 , NTwoThe value of nThree , NFour
Are different from each other. Here, the first to fourth umbrellas
Gear A 1 ~ AFour Apex O of each pitch cone1 , OTwo , O
Three , OFour From the vertex D of each spine 1 , DTwo , DThree , DFour
Distance D to1 O1 , DTwo OTwo , DThree OThree , DFour OFour
Is a cylindrical gear ER having a pitch circle radius1 , ERTwo , ER
Three , ERFour think of. And formed on this pitch circle
Assuming an involute tooth profile or any tooth profile
This is the first to fourth bevel gears A1 ~ AFour Equivalent cylindrical gear
You. Here, the equivalent number of teeth of the equivalent cylindrical gear is Z1 , ZTwo ,
ZThree , ZFour Then, Z1 = N1 / Sinθ1 …… (ii) ZTwo = NTwo / SinθTwo …… (iii) ZThree = NThree / SinθThree …… (iv) ZFour = NFour / SinθFour ... (V).
【0023】上記式(ii),(iii )で得られる関係を
有する相当円筒歯車において、インボリュート歯形若し
くは任意歯形を創成するカッターで、第1傘歯車A1 に
等高歯の歯形を創成し(なお、等高歯を創成すれば、必
然的に等歯厚歯にもなる)、さらに、第2傘歯車A2 に
該歯形を転写する。第3、第4傘歯車A3 ,A4 も同様
にして形成する。さらに、前記等高歯の歯形にかえて、
コロとの内接面5を形成すると、図5に示すものと同様
の歯形を得ることができる。図5は歯形としてコロ4お
よびコロとの内接面5を用いた場合を示している。な
お、ここで用いられるコロには、円筒コロ、針状コロの
いずれをも含むものとする。In the equivalent cylindrical gear having the relationship obtained by the above formulas (ii) and (iii), an involute tooth profile or an arbitrary tooth profile is created by using a cutter for creating the first bevel gear A 1 with a constant tooth profile ( Incidentally, if creating an equal height teeth, becomes also inevitably Toha thick tooth), further, to transfer the tooth-shaped to the second bevel gear a 2. The third and fourth bevel gears A 3 and A 4 are formed in the same manner. Furthermore, instead of the tooth profile of the above-mentioned contour tooth,
When the inscribed surface 5 with the rollers is formed, a tooth profile similar to that shown in FIG. 5 can be obtained. FIG. 5 shows a case where the roller 4 and the inscribed surface 5 with the roller are used as the tooth profile. The rollers used here include both cylindrical rollers and needle rollers.
【0024】以上のごとく、図5に示すコリオリ運動歯
車装置は、第1、第2傘歯車A1 ,A2 の噛み合い点C
1 と、第3、第4傘歯車A3 ,A4 の噛み合い点とC2
を第1象限と第3象限若しくは第2象限と第4象限に置
いた場合、すなわち互いに異なる象限上に置いた場合を
示したものであるが、この噛み合い点C1 ,C2 を、互
いに同一象限上に置くことも可能である。As described above, the Coriolis motion gear device shown in FIG. 5 uses the meshing point C of the first and second bevel gears A 1 and A 2.
1 and the meshing point of the third and fourth bevel gears A 3 and A 4 with C 2
Are placed in the first and third quadrants or in the second and fourth quadrants, that is, when they are placed in different quadrants, the meshing points C 1 and C 2 are the same as each other. It is also possible to place it in the quadrant.
【0025】図10には、図5に示すコリオリ運動歯車装
置の変形例として、前記噛み合い点C1 ,C2 を互いに
同一象限上に置いた場合の、歯車装置の要部断面図を示
している。尚、図10においては、図5に示すコリオリ運
動歯車装置と相違する部分のみを示している。また、図
5に示す実施の形態と、同一部分若しくは相当する部分
については同一符号で示し、詳しい説明は省略する。FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the gear device when the meshing points C 1 and C 2 are placed in the same quadrant as a modification of the Coriolis motion gear device shown in FIG. I have. Note that FIG. 10 shows only parts different from the Coriolis motion gear device shown in FIG. The same or corresponding parts as those in the embodiment shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0026】図10に示すように、第1傘歯車A1 はハウ
ジングの一部分(符号6で示す)に固定されている。ま
た、第4傘歯車A4 は出力軸2に取付けられている。回
転体3に設けられた第2、第3傘歯車A2 ,A3 は、回
転体3の同一軸方向面(図10では回転体3の左側面)に
設けられている。入力軸1は出力軸2を中空として入力
軸1をその内部に貫通させている。また、入力軸1も中
空として、その中空内部を貫通路1bとして構成してい
る。As shown in FIG. 10, the first bevel gear A 1 is fixed to a portion of the housing (indicated by reference numeral 6). The fourth bevel gear A 4 is attached to the output shaft 2. The second and third bevel gears A 2 and A 3 provided on the rotating body 3 are provided on the same axial direction surface of the rotating body 3 (the left side surface of the rotating body 3 in FIG. 10). The input shaft 1 has the output shaft 2 hollow and the input shaft 1 penetrates the interior thereof. The input shaft 1 is also hollow, and the inside of the hollow is configured as a through passage 1b.
【0027】図11には、図10に示すコリオリ運動歯車装
置の展開図を示している。図11は、図5に示すコリオリ
運動歯車装置の相当円筒歯車への展開図を示す図9に相
当するものである。なお、図10に示すコリオリ運動歯車
装置の歯形を求める手法は、図5に示すコリオリ運動歯
車装置と同様であり、図8に相当する展開図の全体図
と、歯形を求める手法の詳細な説明は省略する。図11か
ら明らかなように、図10のコリオリ運動歯車装置は、第
1、第2傘歯車A1 ,A2 の噛み合い点C1 と、第3、
第4傘歯車A3 ,A4 の噛み合い点C2 の双方が、前記
XY座標の第2象限(若しくは第3象限)に、すなわち
同一象限上にある。FIG. 11 is a development view of the Coriolis motion gear device shown in FIG. FIG. 11 corresponds to FIG. 9 which shows a development view of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 5 into a corresponding cylindrical gear. The method for obtaining the tooth profile of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 10 is the same as that of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 5, and is an overall view of a development view corresponding to FIG. Is omitted. As apparent from FIG. 11, the Coriolis motion gear device of FIG. 10, first, second bevel gear A 1, engagement point C 1 of A 2, 3,
Both the fourth bevel gear A 3, engagement point of A 4 C 2 is the second quadrant (or the third quadrant) of the XY coordinate, i.e. on the same quadrant.
【0028】図10に示すコリオリ運動歯車装置は、第1
〜第4傘歯車を回転体3の同一軸方向面に置くことによ
り、図5に示すコリオリ運動歯車装置に対して、歯車装
置の軸方向寸法を減少させることが可能となる。また、
入力軸1と同一方向に延びるように出力軸2を配置する
ことが容易となる。よって、4つの歯車のみによって大
減速比を得ることが可能なコリオリ運動歯車装置の適用
範囲を広げることができるという利点がある。また、図
5、図10に示すコリオリ運動歯車装置共に、はすば歯車
として構成することも可能である。この、はすば歯車へ
の応用については、本発明者は、特願平9-65410 号明細
書にその詳細を開示している。The Coriolis motion gear device shown in FIG.
Placing the fourth to fourth bevel gears on the same axial surface of the rotating body 3 makes it possible to reduce the axial dimension of the gear device with respect to the Coriolis motion gear device shown in FIG. Also,
It is easy to arrange the output shaft 2 so as to extend in the same direction as the input shaft 1. Therefore, there is an advantage that the applicable range of the Coriolis motion gear device capable of obtaining a large reduction ratio with only four gears can be expanded. Further, both the Coriolis motion gear devices shown in FIGS. 5 and 10 can be configured as helical gears. The present inventor discloses the details of the application to the helical gear in Japanese Patent Application No. 9-65410.
【0029】以上のごとく、コリオリ運動歯車装置は、
各傘歯車A1 〜A4 の相当円筒歯車に基づき歯車の歯形
を決定することにより、該相当円筒歯車よりもピッチ円
径の小さな各傘歯車A1 〜A4 によって、相当円筒歯車
の噛み合い歯数と同等の噛み合い歯数を得ることができ
る。したがって、コリオリ運動歯車装置はその大きさの
割に大きなトルクを伝達することが可能であり、本発明
のごとく、軽量小型のモータと組み合わせてインホイー
ルモータに用いれば、小型、軽量、大出力のインホイー
ルモータを構成することができる。As described above, the Coriolis motion gear device is:
By determining the tooth profile of the gear based on the corresponding cylindrical gears of each bevel gear A 1 to A 4, by a small respective bevel gears A 1 to A 4 of the pitch circle diameter than said phase equivalent cylindrical gear, the corresponding cylindrical gear meshing teeth The same number of meshing teeth as the number can be obtained. Therefore, the Coriolis motion gear device can transmit a large torque for its size. As in the present invention, if the Coriolis motion gear device is used for an in-wheel motor in combination with a light and small motor, a small, light and large output can be obtained. An in-wheel motor can be configured.
【0030】次に、コリオリ運動歯車装置を減速装置と
して備えるインホイールモータを二輪車に用いた場合に
ついて説明する。図2には、本発明の実施の形態に係る
電動アシスト自転車を示している。また、図1には、図
2の電動アシスト自転車の補助動力装置であるインホイ
ールモータを示している。ハウジング6は円盤状をなす
部分(仮に6Lとする)と、筒状をなす部分(仮に6R
とする)からなり、6L,6Rの夫々が、自転車のフロ
ントフォークの先端部18に対し、回転不能に支持されて
いる。そして、減速装置としてコリオリ運動歯車装置を
備える。ハウジング6の一方の部分6Rには、モータ13
が設けられている。このモータ13は、回転軸13aを中空
軸とした、いわゆる「中空モータ」である。また、コリ
オリ運動歯車装置の入力軸1も、中空軸となっている。
そして、回転軸13aの貫通路13bおよび入力軸1の貫通
路1bには、アクスルシャフト19を挿通し、アクスルシ
ャフト19の両端部をフロントフォーク先端部18に対し回
転不能に固定している。Next, a case where an in-wheel motor having a Coriolis motion gear device as a speed reducer is used for a motorcycle will be described. FIG. 2 shows an electric assist bicycle according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an in-wheel motor which is an auxiliary power unit of the electric assist bicycle of FIG. The housing 6 has a disc-shaped portion (provisionally 6L) and a cylindrical portion (provisionally 6R).
), And each of 6L and 6R is non-rotatably supported by the tip 18 of the front fork of the bicycle. And a Coriolis motion gear device is provided as a reduction gear. A motor 13 is provided on one portion 6R of the housing 6.
Is provided. The motor 13 is a so-called "hollow motor" in which the rotating shaft 13a is a hollow shaft. The input shaft 1 of the Coriolis motion gear device is also a hollow shaft.
The axle shaft 19 is inserted through the through-path 13b of the rotating shaft 13a and the through-path 1b of the input shaft 1, and both ends of the axle shaft 19 are fixed to the front fork tip 18 so as not to rotate.
【0031】さらに、回転体3を軸支する軸受20に4点
接触玉軸受を用いることにより、例えば複列アンギュラ
玉軸受を用いる場合に比して、部品点数の減少による軽
量化、コスト削減等を図ることが可能となる。しかも、
軸受20の外輪には第2歯車A 2 、第3歯車A3 を直接的
に形成することにより、入力軸1の傾斜部1aと回転体
3との間に介在する部品の点数を削減している。そし
て、単体としての外輪がなくなった分だけ、回転体3に
形成される第2歯車A2 、第3歯車A3 、および、入力
軸1、傾斜部1aの寸法設定の自由度を高めている。し
たがって、図1に示すように入力軸1、モータ13の回転
軸13aを中空軸として、各貫通路1b,13bにアクスル
シャフト19を挿通するような構造を採用しても、各歯車
の直径を拡大する必要がなくなり、後述するハウジング
21内に、コリオリ運動歯車装置とモータ13とをコンパク
トに納めることが可能となる。Further, the bearing 20 which supports the rotating body 3 has four points.
By using contact ball bearings, for example, double row angular
Lighter due to reduced number of parts compared to using ball bearings
Quantification, cost reduction, etc. can be achieved. Moreover,
The second gear A is provided on the outer ring of the bearing 20. Two , The third gear AThree Directly
The inclined portion 1a of the input shaft 1 and the rotating body
3 and the number of components interposed therebetween is reduced. Soshi
And, as much as the outer ring as a single unit has disappeared,
Second gear A to be formedTwo , The third gear AThree , And input
The degree of freedom in setting the dimensions of the shaft 1 and the inclined portion 1a is increased. I
Therefore, the rotation of the input shaft 1 and the motor 13 as shown in FIG.
The shaft 13a is a hollow shaft, and an axle is
Even if a structure in which the shaft 19 is inserted is adopted, each gear
It is no longer necessary to increase the diameter of the housing.
The compaction of the Coriolis motion gear device and the motor 13
It becomes possible to put in.
【0032】出力軸2は、入力軸1と同軸状に、ハウジ
ング6に対し回転自在に支持されている。さらに、ハウ
ジング6の半径方向外側には、ハウジング6を覆うアウ
ターハウジング21が設けられている。アウターハウジン
グ21は円筒状をなし、アンギュラ玉軸受22,23を介し
て、ハウジング6L,6Rに対し回転自在に支持されて
いる。そして、出力軸2によって、アウターハウジング
21を駆動することが可能となっている。すなわち、当該
インホイールモータは、いわゆる「アウターロータギア
ードモータ」の構成を有するものである。アウターハウ
ジング21の外周部分には、円盤状のフランジ21aが形成
され、図示しないリムを固定するための穴21bが複数設
けられている。なお、出力軸2からアウターハウジング
21への動力伝達機構として、一方向クラッチ24を用いて
いる。各部に用いられているベアリングについては、必
要に応じて他の形式のものに変更することが可能であ
り、例えば、符号25で示すニードルローラベアリングを
四点接触玉軸受に交換すれば、入力軸1の軸方向の位置
決めをこのベアリング25のみによって行うことも可能と
なる。また、より高速回転に耐えるものとなる。The output shaft 2 is rotatably supported by the housing 6 coaxially with the input shaft 1. Further, an outer housing 21 that covers the housing 6 is provided radially outside the housing 6. The outer housing 21 has a cylindrical shape, and is rotatably supported by the housings 6L and 6R via angular ball bearings 22 and 23. And, by the output shaft 2, the outer housing
21 can be driven. That is, the in-wheel motor has a so-called “outer rotor geared motor” configuration. A disc-shaped flange 21a is formed on an outer peripheral portion of the outer housing 21, and a plurality of holes 21b for fixing a rim (not shown) are provided. In addition, from the output shaft 2 to the outer housing
A one-way clutch 24 is used as a power transmission mechanism to 21. The bearing used for each part can be changed to another type if necessary.For example, if the needle roller bearing denoted by reference numeral 25 is replaced with a four-point contact ball bearing, the input shaft can be changed. The positioning in the axial direction can be performed only by the bearing 25. Further, it can withstand higher-speed rotation.
【0033】図2には、本発明の実施の形態に係る電動
アシスト自転車の全体図を、概略的に示している。こ
の、電動アシスト自転車 101は、図1で説明したインホ
イールモータを、前輪 104のハブ内に設けたものである
(図1は、図2のI−I線における断面図である。)。
なお、図中符号27に示す部分はバッテリーであるが、こ
のバッテリーの搭載位置が、図示の位置に限定されるも
のではい。また、バッテリー27から補助動力装置 102ま
での電力供給は、電気ケーブル等(図示省略)を介して
行うことができる。FIG. 2 schematically shows an overall view of an electric assist bicycle according to an embodiment of the present invention. The electric assist bicycle 101 has the in-wheel motor described with reference to FIG. 1 provided in the hub of the front wheel 104 (FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2).
Although the portion indicated by reference numeral 27 in the drawing is a battery, the mounting position of this battery is not limited to the illustrated position. The power supply from the battery 27 to the auxiliary power unit 102 can be performed via an electric cable or the like (not shown).
【0034】以上のごとく、本発明の実施の形態に係る
コリオリ運動歯車装置を用いて、自転車用インホイール
モータを構成すると、車輪のスポークを支えるハブ内に
モータ、減速装置等の動力機構をコンパクトに納めるこ
とが可能となる。したがって、電動アシスト自転車の動
力伝達機構の小型、軽量化を図ることができる。また、
通常の動力源を持たない自転車のホイールハブと、本発
明に係るホイールハブとを交換する等、本発明に係るイ
ンホイールモータをアフターパーツとして供給すれば、
通常の自転車を、後発的に本発明に係る電動自転車へと
変更することも可能となる。しかも、コリオリ運動歯車
装置を減速装置として有することから、大きな減速比が
得られ、ここで用いられるモータ13を小型かつ軽量のも
のとすることができ、重量の軽減と、消費電力の削減を
図ることができる。よって、1回の充電で補助動力を得
られる距離を延ばすことができる。以上のことより、ア
シスト自転車の普及を促進することができる。As described above, when the in-wheel motor for a bicycle is formed by using the Coriolis motion gear device according to the embodiment of the present invention, the power mechanisms such as the motor and the reduction gear are compactly mounted in the hub supporting the spokes of the wheels. It is possible to put in. Therefore, the power transmission mechanism of the electrically assisted bicycle can be reduced in size and weight. Also,
If the in-wheel motor according to the present invention is supplied as an after-part, such as exchanging the wheel hub of a bicycle having no ordinary power source and the wheel hub according to the present invention,
It is also possible to later replace a normal bicycle with the electric bicycle according to the present invention. In addition, since the Coriolis motion gear device is used as the reduction gear, a large reduction ratio can be obtained, and the motor 13 used here can be made small and lightweight, and the weight and power consumption can be reduced. be able to. Therefore, the distance over which the auxiliary power can be obtained by one charge can be extended. From the above, the spread of assisted bicycles can be promoted.
【0035】また、回転体3を軸支する軸受20を4点接
触玉軸受とすることにより、例えば複列アンギュラ玉軸
受を用いる場合に比して、部品点数の減少による軽量
化、コスト削減等を図ることが可能となる。Further, by using a four-point contact ball bearing as the bearing 20 that supports the rotating body 3, the weight and cost can be reduced by reducing the number of parts, for example, as compared with the case of using a double row angular contact ball bearing. Can be achieved.
【0036】さらに、出力軸2とアウターハウジング21
との間に、一方向クラッチ24を介している。したがっ
て、モータ13から駆動力を発生していないときには、前
輪 104が大きな抵抗を受けることなく回転し、空走状態
での走行抵抗の増加を防ぐことができる。Further, the output shaft 2 and the outer housing 21
And a one-way clutch 24 is interposed therebetween. Therefore, when no driving force is generated from the motor 13, the front wheel 104 rotates without receiving a large resistance, and it is possible to prevent an increase in running resistance in the idle running state.
【0037】本発明の実施の形態に係る電動アシスト自
転車は、前輪 104を補助動力装置 102であるインホイー
ルモータにより駆動し、後輪 105を踏力により駆動する
ことにより、いわゆる全輪駆動の自転車とすることがで
きるので、特に滑り易い路面上を走行する際(降雪時
等)の操縦安定性を向上させることができる。また、当
該インホイールモータは小型軽量であることから、前輪
104に取付けても自転車の操舵性に悪影響を与えること
はない。さらに、チェーンが掛け回される後輪 105のホ
イールハブよりも、前輪 104のホイールハブの方が後発
的に本発明に係る電動自転車へと変更する際の作業も容
易である。The electrically assisted bicycle according to the embodiment of the present invention has a so-called all-wheel drive bicycle in which front wheels 104 are driven by an in-wheel motor, which is an auxiliary power unit 102, and rear wheels 105 are driven by stepping force. Therefore, it is possible to improve the steering stability particularly when traveling on a slippery road surface (such as during snowfall). In addition, since the in-wheel motor is small and light,
Mounting on the 104 does not adversely affect the steering characteristics of the bicycle. Further, the work of changing the wheel hub of the front wheel 104 to the electric bicycle according to the present invention later is easier than the wheel hub of the rear wheel 105 around which the chain is hung.
【0038】なお、本発明に係るインホイールモータを
前輪に組み込むことにより、通常の自転車の前輪に対し
重量増加を来すこととなっても、例えば、フロントフォ
ーク108の傾斜角度や、トレール等を調節することによ
り、旋回性等をスポイルすることなく、いわゆるジャイ
ロ効果の増大による直進性の向上を図ることが可能とな
る。By incorporating the in-wheel motor according to the present invention into the front wheels, the weight of the front wheels of a normal bicycle may be increased. By adjusting, it is possible to improve the straightness by increasing the so-called gyro effect without spoiling the turning performance and the like.
【0039】以上説明したように、本発明の実施の形態
では、インホイールモータの動力を補助的に用いる電動
アシスト自転車を例に挙げた。しかし、インホイールモ
ータの動力を主動力とし、人力によることなく走行する
ことが可能ないわゆる電動モペット等にも用いることも
可能である。さらに、図3に示すようなエンジン28を動
力源として有し、後輪29を駆動して走行するオートバイ
の、前輪30のハブ31に、当該インホイールモータを用い
ることも可能である。また、図4に示すスクータ(やは
りエンジンにより後輪を駆動する)の前輪32のハブ33に
も、同様に採用することにより、全輪駆動のオートバ
イ、スクータ(モペットを含む)を提供することも可能
である。なお、オートバイへの適用に際しては、エンジ
ン自体の出力が比較的大きいことから、本発明に係るイ
ンホイールモータを補助動力として用いることが好まし
く、スクータへの適用に際しては、エンジン自体の出力
が比較的小さいことから、本発明に係るインホイールモ
ータを、主動力装置としても補助動力装置としても用い
ることができる。As described above, in the embodiment of the present invention, the electric assist bicycle using the power of the in-wheel motor as an auxiliary has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a so-called electric moped or the like which can travel without human power using the power of the in-wheel motor as a main power. Further, it is also possible to use the in-wheel motor for the hub 31 of the front wheel 30 of a motorcycle having an engine 28 as a power source as shown in FIG. Also, by adopting the same manner for the hub 33 of the front wheel 32 of the scooter shown in FIG. 4 (the rear wheel is also driven by the engine), an all-wheel drive motorcycle and a scooter (including a moped) can be provided. It is possible. In addition, when applied to a motorcycle, the output of the engine itself is relatively large, so it is preferable to use the in-wheel motor according to the present invention as auxiliary power, and when applied to a scooter, the output of the engine itself is relatively large. Because of its small size, the in-wheel motor according to the present invention can be used as both a main power device and an auxiliary power device.
【0040】[0040]
【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。まず、本発明の請求項1に係る
二輪車によると、動力源の重量の軽減と、消費電力の削
減を図ることができる。According to the present invention, the following effects are obtained. First, according to the two-wheeled vehicle of the present invention, it is possible to reduce the weight of the power source and the power consumption.
【0041】また、本発明の請求項2によると、小型軽
量化を促進し、かつ、低コストのインホイールモータを
有する二輪車を提供することが可能となる。Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a two-wheeled vehicle having a low-cost in-wheel motor that can be reduced in size and weight.
【0042】さらに、本発明の請求項3に係るによると
によると、前記入力軸と前記各歯車との間に介在する部
品の点数を削減することによって、前記入力軸および前
記回転体の寸法設定の自由度を広げることが可能とな
る。よって、さまざまな二輪車の動力源としての適用が
可能となる。また、減速機であるコリオリ運動歯車装置
の組立工数の減少や、組立精度の向上を図り、高精度の
インホイールモータをより安定供給することができる。
また、一体形成された部分の機械加工、熱処理等を一工
程で行うことができるので、インホイールモータの加工
コストの低減を図ることも可能となる。このため、当該
インホイールモータを備える車輪のコストを削減するこ
とができる。Further, according to the third aspect of the present invention, by reducing the number of parts interposed between the input shaft and the gears, it is possible to set the dimensions of the input shaft and the rotating body. Can be expanded. Therefore, application as a power source of various motorcycles is possible. Further, the number of man-hours for assembling the Coriolis motion gear device, which is a speed reducer, is reduced, and the assembling accuracy is improved.
Further, since machining, heat treatment, and the like of the integrally formed portion can be performed in one step, it is also possible to reduce the processing cost of the in-wheel motor. For this reason, the cost of the wheel including the in-wheel motor can be reduced.
【0043】そして、本発明の請求項4に係る二輪車に
よると、空走状態での走行抵抗の増加を防ぐことが可能
となり、走行性能を高め、かつ、使い勝手を向上させる
ことができる。According to the motorcycle of the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent an increase in running resistance in an idle running state, thereby improving running performance and improving usability.
【0044】加えて、本発明の請求項5に係る二輪車に
よると、操縦安定性を向上させることが可能となる。ま
た、後発的に本発明に係るインホイールモータを動力源
として有する二輪車へと変更する際の作業も容易とな
る。また、本発明に係るインホイールモータをアフター
パーツとして供給すれば、通常の自転車を、後発的に本
発明に係る電動自転車へと変更することも可能となり、
また、既存のオートバイ等に取付ける事により、後発的
に全輪駆動のオートバイとすることも可能となる。In addition, according to the motorcycle according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to improve the steering stability. In addition, the operation when changing to a two-wheeled vehicle having the in-wheel motor according to the present invention as a power source later becomes easy. In addition, if the in-wheel motor according to the present invention is supplied as an after-part, a normal bicycle can be changed to the electric bicycle according to the present invention later.
In addition, by attaching it to an existing motorcycle or the like, it becomes possible to make the motorcycle all-wheel drive later.
【0045】さらに、本発明の請求項6に係る二輪車
は、全輪駆動のオートバイとすることができるので、滑
り易い路面上でも、高い走行安定性を備えることができ
る。また、本発明の請求項7に係る二輪車は、人力を補
助するように動力を発生させるものであることから、目
的に応じて様々な形式の電動自転車を供給することが可
能となる。Furthermore, the two-wheeled vehicle according to the sixth aspect of the present invention can be an all-wheel drive motorcycle, so that high running stability can be provided even on a slippery road surface. Further, since the motorcycle according to claim 7 of the present invention generates power so as to assist human power, it is possible to supply various types of electric bicycles according to the purpose.
【図1】本発明の実施の形態に係る電動アシスト自転車
のインホイールモータを示す図であり、図2のI−I線
における断面図である。FIG. 1 is a view showing an in-wheel motor of an electric assist bicycle according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line II of FIG.
【図2】本発明の実施の形態に係る電動アシスト自転車
の該略図である。FIG. 2 is a schematic view of the electric assist bicycle according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態に係るオートバイの該略図
である。FIG. 3 is a schematic view of a motorcycle according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態に係るスクータの該略図で
ある。FIG. 4 is a schematic view of a scooter according to an embodiment of the present invention.
【図5】コリオリ運動歯車装置の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of a Coriolis motion gear device.
【図6】図5に示すコリオリ運動歯車装置の作動の様子
を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing an operation of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 5;
【図7】図5に示すコリオリ運動歯車装置の作動の様子
を示す概略正面図である。FIG. 7 is a schematic front view showing an operation state of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 5;
【図8】図7に示すコリオリ運動歯車装置の、相当円筒
歯車への展開図である。FIG. 8 is a development view of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 7 into an equivalent cylindrical gear.
【図9】図8の要部拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of a main part of FIG. 8;
【図10】図9に示すコリオリ運動歯車装置の応用例を
示す要部断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a main part showing an application example of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 9;
【図11】図10に示すコリオリ運動歯車装置の、相当
円筒歯車への展開図である。FIG. 11 is a development view of the Coriolis motion gear device shown in FIG. 10 into an equivalent cylindrical gear.
【図12】従来のアシスト自転車の一例を示す該略図で
ある。FIG. 12 is a schematic view showing an example of a conventional assist bicycle.
【図13】従来のアシスト自転車の一例を示す該略図で
ある。FIG. 13 is a schematic view showing an example of a conventional assist bicycle.
1 入力軸 1a 傾斜部 1c 内輪 2 出力軸 3 回転体 3a 外輪 6 ハウジング 8 軸受 19 アクスルシャフト 21 アウターハウジング 21a 円盤状のフランジ 21b リムを固定するための穴 24 一方向クラッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input shaft 1a Inclined part 1c Inner ring 2 Output shaft 3 Rotating body 3a Outer ring 6 Housing 8 Bearing 19 Axle shaft 21 Outer housing 21a Disc-shaped flange 21b Hole for fixing rim 24 One-way clutch
Claims (7)
歯車と、出力軸に取付けられた歯数n4 の第4歯車と、
入力軸との各軸芯を一致させて配置し、歯数n2 の第2
歯車および歯数n3 の第3歯車を一体に設けた回転体
を、第2歯車が第1歯車と噛み合い、第3歯車が第4歯
車と噛み合うように前記入力軸の傾斜部で軸支し、前記
第1、第2歯車の各ピッチ円を通る共通球面の中心点
と、前記第3、第4の歯車の各ピッチ円を通る共通球面
の中心点とが一致する点を原点とするXY座標のX軸上
に前記入力軸の軸芯を配置し、かつ、第1、第2歯車の
噛み合い点と第4、第3歯車の噛み合い点とを該XY座
標の同一象限若しくは異なる象限上に置いてなるコリオ
リ運動歯車装置を減速機として備え、前記出力軸によっ
て駆動されるホイールハブをアウターハウジングに有す
る電動インホイールモータを動力源とすることを特徴と
する二輪車。A first member having a number of teeth fixed to the housing;
A fourth gear having a number of teeth n 4 attached to the output shaft;
Match the respective axis of the input shaft is disposed, a second number of teeth n 2
A rotating body integrally provided with a gear and a third gear having the number of teeth n 3 is supported by the inclined portion of the input shaft so that the second gear meshes with the first gear and the third gear meshes with the fourth gear. XY having a point at which a center point of a common spherical surface passing through each pitch circle of the first and second gears coincides with a central point of a common spherical surface passing through each pitch circle of the third and fourth gears. The axis of the input shaft is arranged on the X axis of the coordinates, and the mesh points of the first and second gears and the mesh points of the fourth and third gears are placed on the same quadrant or different quadrants of the XY coordinates. A two-wheeled vehicle, comprising a Coriolis motion gear device as a reduction gear, and an electric in-wheel motor having a wheel hub driven by the output shaft in an outer housing as a power source.
軸支する軸受を4点接触玉軸受としたことを特徴とする
請求項1記載の二輪車。2. The two-wheeled vehicle according to claim 1, wherein the bearing that supports the rotating body with respect to the inclined portion of the input shaft is a four-point contact ball bearing.
軸支する軸受の外輪と、前記回転体とを一体形成したこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の二輪車。3. The two-wheeled vehicle according to claim 1, wherein an outer ring of a bearing that supports the rotating body with respect to the inclined portion of the input shaft is integrally formed with the rotating body.
の間に、一方向クラッチを介したことを特徴とする請求
項1ないし3のいずれか1項記載の二輪車。4. The motorcycle according to claim 1, wherein a one-way clutch is interposed between the output shaft and the outer housing.
れていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか
1項記載の二輪車。5. The motorcycle according to claim 1, wherein the in-wheel motor is provided on a front wheel.
項1ないし5のいずれか1項記載の二輪車。6. The motorcycle according to claim 1, wherein the motorcycle is a motorcycle.
請求項1ないし5のいずれか1項記載の二輪車。7. The two-wheeled vehicle according to claim 1, wherein the two-wheeled vehicle is an assisted bicycle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10362230A JP2000177677A (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Bicycle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10362230A JP2000177677A (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Bicycle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000177677A true JP2000177677A (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=18476325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10362230A Pending JP2000177677A (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Bicycle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000177677A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014240248A (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | ブリヂストンサイクル株式会社 | Power-assisted bicycle |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP10362230A patent/JP2000177677A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014240248A (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | ブリヂストンサイクル株式会社 | Power-assisted bicycle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101873963B (en) | Accelerating apparatus for a bicycle for improving the speed of travel | |
CN110770114B (en) | Electric bicycle with power split | |
US8475327B2 (en) | Accelerating system for improving the running speed of a bicycle | |
KR200418803Y1 (en) | Driving Gear of Bike | |
JPH08290794A (en) | Auxiliary power assist device for auxiliary power assist type bicycle | |
JP2004075031A (en) | Front-wheel drive bicycle | |
JP2000205351A (en) | Coriolis movement gear device | |
JP2000177677A (en) | Bicycle | |
JP2008224020A (en) | Differential device for tricycle | |
EP4048580A1 (en) | Front motor drive bicycle with side mounted wheels | |
TWM597833U (en) | Harmonic drive system for pedal electric cycle | |
JP2000078707A (en) | Motor-driven tricycle | |
JPH07117779A (en) | Bicycle having electric motor | |
JPH04176788A (en) | Transmission device for bicycle | |
JP2002127979A (en) | Unicycle with built-in free crank | |
CN214138836U (en) | Chainless driving bicycle | |
JP2000006874A (en) | Motor assisting bicycle | |
KR850001698Y1 (en) | High speed bicycle | |
GB2617391A (en) | Drive apparatus | |
TWM635056U (en) | Electric assisted bicycle | |
CN2168814Y (en) | Differential mechanism for motorcycle with sidecar | |
TWM504890U (en) | Continuous variable speed device of power-assisting bicycle | |
CN113074232A (en) | Harmonic transmission system of electric bicycle | |
TWM656089U (en) | Electronic hub | |
TW202126932A (en) | Harmonic drive system for pedal electric cycle |