JPH11129974A - 電動自転車の駆動ユニット - Google Patents
電動自転車の駆動ユニットInfo
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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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- Japan
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- bearing
- crankshaft
- drive unit
- motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動力損失の少ない電動自転車の駆動ユニット
を提供する。 【解決手段】 クランク軸１９の外周に同軸をなして配
設された円筒状の太陽ローラ軸３５からの回転力を遊星
ローラ減速機４０および二段歯車減速機構５０で減速し
ながら当該クランク軸１９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、クランク軸１９で太陽ロ
ーラ軸３５を支持するように当該クランク軸１９と当該
太陽ローラ軸３５との間に玉軸受２１，２２を設けるこ
とにより、回転数の最も大きい太陽ローラ軸３５を支持
する軸受直径が小さくて済むようにした。
を提供する。 【解決手段】 クランク軸１９の外周に同軸をなして配
設された円筒状の太陽ローラ軸３５からの回転力を遊星
ローラ減速機４０および二段歯車減速機構５０で減速し
ながら当該クランク軸１９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、クランク軸１９で太陽ロ
ーラ軸３５を支持するように当該クランク軸１９と当該
太陽ローラ軸３５との間に玉軸受２１，２２を設けるこ
とにより、回転数の最も大きい太陽ローラ軸３５を支持
する軸受直径が小さくて済むようにした。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２６】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
番目の実施の形態の内部構造を表す断面図である。
【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。
番目の実施の形態の内部構造を表す断面図である。
【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。
番目の実施の形態の内部構造を表す断面図である。
【図４】電動自転車の概略構成の説明図である。
【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。
表す断面図である。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (4)
- 【請求項１】 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
を特徴とする電動自転車の駆動ユニット。 - 【請求項２】 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
する請求項１に記載の電動自転車の駆動ユニット。 - 【請求項３】 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請求項１に記載の電動自転
車の駆動ユニット。 - 【請求項４】 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請求項１に記載の電動
自転車の駆動ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29834697A JPH11129974A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 電動自転車の駆動ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29834697A JPH11129974A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 電動自転車の駆動ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11129974A true JPH11129974A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=17858496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29834697A Pending JPH11129974A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 電動自転車の駆動ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11129974A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071248A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | フォークリフトの動力伝達装置 |
| JP2010534051A (ja) * | 2007-07-18 | 2010-10-28 | クレアン モビール アーゲー | 遊星歯車機構を備えた又は備えない外部回転子型電気モータ、外部回転子型電気モータを備えた車両及びこの車両の作動方法 |
| JP2013086562A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Shimano Inc | 自転車用駆動ユニット |
| JP2014113912A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Shimano Inc | 自転車用駆動ユニット |
| DE102009045447B4 (de) | 2008-12-11 | 2021-07-22 | Robert Bosch Gmbh | Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb |
| JP2023038345A (ja) * | 2018-03-13 | 2023-03-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | モータユニット及び電動自転車 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP29834697A patent/JPH11129974A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071248A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | フォークリフトの動力伝達装置 |
| JP2010534051A (ja) * | 2007-07-18 | 2010-10-28 | クレアン モビール アーゲー | 遊星歯車機構を備えた又は備えない外部回転子型電気モータ、外部回転子型電気モータを備えた車両及びこの車両の作動方法 |
| DE102009045447B4 (de) | 2008-12-11 | 2021-07-22 | Robert Bosch Gmbh | Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb |
| JP2013086562A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Shimano Inc | 自転車用駆動ユニット |
| US9017201B2 (en) | 2011-10-13 | 2015-04-28 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
| JP2014113912A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Shimano Inc | 自転車用駆動ユニット |
| JP2023038345A (ja) * | 2018-03-13 | 2023-03-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | モータユニット及び電動自転車 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000718 |