JP2000053068A - 電動自転車用モータ駆動ユニット - Google Patents
電動自転車用モータ駆動ユニットInfo
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- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
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- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
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- B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
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- B62M7/12—Motorcycles characterised by position of motor or engine with the engine beside or within the driven wheel
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- Retarders (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Brushes (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハブ側にモータを装備したモータ駆動ユニッ
トの小型化・軽量化を図る。 【解決手段】 ハブ５内の車幅方向の一端部にモータ３
を配設する。このモータ３のロータ９の回転を太陽部材
から遊星部材および外周部材を介してハブ５に伝達する
遊星減速機４を他端部に配設する。モータハウジング６
と、遊星減速機４のキャリア４０とを互いに結合してな
る組立体によって車軸を構成した。
トの小型化・軽量化を図る。 【解決手段】 ハブ５内の車幅方向の一端部にモータ３
を配設する。このモータ３のロータ９の回転を太陽部材
から遊星部材および外周部材を介してハブ５に伝達する
遊星減速機４を他端部に配設する。モータハウジング６
と、遊星減速機４のキャリア４０とを互いに結合してな
る組立体によって車軸を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪のハブ内にモ
ータを装備した電動自転車用モータ駆動ユニットに関す
るものである。
ータを装備した電動自転車用モータ駆動ユニットに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車軸の近傍にモータを配設した電
動自転車用モータ駆動ユニットとしては、例えば特開平
９−３９８７２号公報に開示されたものがある。この公
報に示されたモータ駆動ユニットは、モータと遊星歯車
減速機とを車幅方向に並べ、車体フレームに固定した１
本の車軸に同軸状になるように支持させており、モータ
の出力軸の回転を遊星歯車減速機で減速してハブに伝達
する構造を採っている。ハブは、遊星歯車機構の周囲を
覆う形状に形成し、車軸に回転自在に支持させている。
動自転車用モータ駆動ユニットとしては、例えば特開平
９−３９８７２号公報に開示されたものがある。この公
報に示されたモータ駆動ユニットは、モータと遊星歯車
減速機とを車幅方向に並べ、車体フレームに固定した１
本の車軸に同軸状になるように支持させており、モータ
の出力軸の回転を遊星歯車減速機で減速してハブに伝達
する構造を採っている。ハブは、遊星歯車機構の周囲を
覆う形状に形成し、車軸に回転自在に支持させている。
【０００３】前記モータは、ハウジングを車体フレーム
に固定し、車軸を貫通させるために筒状に形成した出力
軸を遊星歯車減速機に向けて突出させている。前記遊星
歯車減速機は、遊星歯車機構を車幅方向に２個直列に並
べた構造を採っている。すなわち、モータ側に位置する
遊星歯車機構の太陽歯車がモータの出力軸とともに回転
し、この太陽歯車の回転が他方の遊星歯車機構の外周歯
車に減速されて伝達される構成を採っている。前記外周
歯車にハブを接続しており、ハブがモータの動力で回転
する構造を採っている。
に固定し、車軸を貫通させるために筒状に形成した出力
軸を遊星歯車減速機に向けて突出させている。前記遊星
歯車減速機は、遊星歯車機構を車幅方向に２個直列に並
べた構造を採っている。すなわち、モータ側に位置する
遊星歯車機構の太陽歯車がモータの出力軸とともに回転
し、この太陽歯車の回転が他方の遊星歯車機構の外周歯
車に減速されて伝達される構成を採っている。前記外周
歯車にハブを接続しており、ハブがモータの動力で回転
する構造を採っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成した従来の電動自転車用モータ駆動ユニットに
おいては、１本の車軸の周囲にモータおよび遊星歯車減
速機を配設しているため、モータ駆動ユニット全体の外
径が大きくなり、重量が重くなってしまうという問題が
あった。
うに構成した従来の電動自転車用モータ駆動ユニットに
おいては、１本の車軸の周囲にモータおよび遊星歯車減
速機を配設しているため、モータ駆動ユニット全体の外
径が大きくなり、重量が重くなってしまうという問題が
あった。
【０００５】これは、モータのロータ、出力軸および遊
星歯車減速機の太陽歯車などを車軸が貫通できる径、す
なわちモータの出力に対して大き過ぎる径をもって形成
しなければならず、これに伴ってモータのステータや遊
星歯車減速機の遊星歯車、外周歯車なども径が大きくな
るからである。
星歯車減速機の太陽歯車などを車軸が貫通できる径、す
なわちモータの出力に対して大き過ぎる径をもって形成
しなければならず、これに伴ってモータのステータや遊
星歯車減速機の遊星歯車、外周歯車なども径が大きくな
るからである。
【０００６】また、遊星歯車減速機に遊星歯車機構を減
速段数が２段になるように並設しているので、噛合部分
が多く、この噛合部分から発生する騒音が大きくなると
いう問題もあった。
速段数が２段になるように並設しているので、噛合部分
が多く、この噛合部分から発生する騒音が大きくなると
いう問題もあった。
【０００７】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、ハブ側にモータを装備したモータ駆
動ユニットの小型化・軽量化を図るとともに、騒音を小
さくすることを目的とする。
になされたもので、ハブ側にモータを装備したモータ駆
動ユニットの小型化・軽量化を図るとともに、騒音を小
さくすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明に係る電動自転車用モータ駆動ユニットは、ハ
ブ内の車幅方向の一端部にモータを配設し、このモータ
のロータの回転を太陽部材から遊星部材および外周部材
を介してハブに伝達する遊星減速機を他端部に配設し、
モータハウジングと、遊星減速機の遊星部材支持用キャ
リアとを互いに結合してなる組立体によって車軸を構成
したものである。
に本発明に係る電動自転車用モータ駆動ユニットは、ハ
ブ内の車幅方向の一端部にモータを配設し、このモータ
のロータの回転を太陽部材から遊星部材および外周部材
を介してハブに伝達する遊星減速機を他端部に配設し、
モータハウジングと、遊星減速機の遊星部材支持用キャ
リアとを互いに結合してなる組立体によって車軸を構成
したものである。
【０００９】本発明によれば、モータおよび遊星減速機
を車幅方向に貫通する１本の軸を用いることなくモー
タ、遊星減速機およびハブを支持することができるか
ら、支持剛性が低下することを阻止しながら、モータお
よび遊星減速機の軸心部に位置する部材をモータの出力
を伝達するために必要充分な寸法に形成することができ
る。
を車幅方向に貫通する１本の軸を用いることなくモー
タ、遊星減速機およびハブを支持することができるか
ら、支持剛性が低下することを阻止しながら、モータお
よび遊星減速機の軸心部に位置する部材をモータの出力
を伝達するために必要充分な寸法に形成することができ
る。
【００１０】また、モータのロータから回転が伝達され
る遊星減速機の太陽部材を小径化することができること
から、外形が大きくなることなく遊星減速機の減速比を
大きくとることができる。このため、モータは、高回転
型で出力トルクが小さいもの、すなわち小型のモータを
使用することができる。
る遊星減速機の太陽部材を小径化することができること
から、外形が大きくなることなく遊星減速機の減速比を
大きくとることができる。このため、モータは、高回転
型で出力トルクが小さいもの、すなわち小型のモータを
使用することができる。
【００１１】さらに、車軸の一部を構成するモータハウ
ジングは、強度が高くなる形状に形成することができる
から、このモータハウジングを例えばアルミニウム合金
によって形成することができ、車軸の剛性を低下させる
ことなく軽量化することができる。
ジングは、強度が高くなる形状に形成することができる
から、このモータハウジングを例えばアルミニウム合金
によって形成することができ、車軸の剛性を低下させる
ことなく軽量化することができる。
【００１２】請求項２に記載した発明に係る電動自転車
用モータ駆動ユニットは、上述した発明に係る電動自転
車用モータ駆動ユニットにおいて、モータを、ステータ
の軸心部にロータが位置するブラシレスＤＣモータによ
って構成し、モータハウジングの内周面にステータを固
定し、モータハウジングにロータを回転自在に支持させ
たものである。
用モータ駆動ユニットは、上述した発明に係る電動自転
車用モータ駆動ユニットにおいて、モータを、ステータ
の軸心部にロータが位置するブラシレスＤＣモータによ
って構成し、モータハウジングの内周面にステータを固
定し、モータハウジングにロータを回転自在に支持させ
たものである。
【００１３】この発明によれば、モータの軸心部に車軸
を貫通させる構成を採る場合に較べて、モータのロータ
の小径化および軽量化を図ることができる。このため、
モータハウジングを小径に形成することができるばかり
か、ロータを支持するために必要な強度が小さくなるこ
とに起因してモータハウジングの厚みを薄く形成するこ
とができる。
を貫通させる構成を採る場合に較べて、モータのロータ
の小径化および軽量化を図ることができる。このため、
モータハウジングを小径に形成することができるばかり
か、ロータを支持するために必要な強度が小さくなるこ
とに起因してモータハウジングの厚みを薄く形成するこ
とができる。
【００１４】請求項３に記載した発明に係る電動自転車
用モータ駆動ユニットは、請求項１記載の電動自転車用
モータ駆動ユニットにおいて、遊星減速機を、車幅方向
に並べた遊星ローラ減速機と遊星歯車減速機とから構成
し、遊星ローラ減速機の太陽ローラをモータのロータに
接続するとともに、遊星ローラ支持用キャリアを遊星歯
車減速機の太陽歯車に接続し、この遊星ローラ減速機の
外周リングと遊星歯車減速機の遊星歯車支持用キャリア
とをモータハウジングに固定し、遊星歯車減速機の外周
歯車をハブに接続したものである。
用モータ駆動ユニットは、請求項１記載の電動自転車用
モータ駆動ユニットにおいて、遊星減速機を、車幅方向
に並べた遊星ローラ減速機と遊星歯車減速機とから構成
し、遊星ローラ減速機の太陽ローラをモータのロータに
接続するとともに、遊星ローラ支持用キャリアを遊星歯
車減速機の太陽歯車に接続し、この遊星ローラ減速機の
外周リングと遊星歯車減速機の遊星歯車支持用キャリア
とをモータハウジングに固定し、遊星歯車減速機の外周
歯車をハブに接続したものである。
【００１５】この発明によれば、モータのロータの回転
が遊星ローラ減速機で減速されてから遊星歯車減速機に
伝達され、この遊星歯車減速機からハブに伝達される。
遊星ローラ減速機は、回転を摩擦によって伝達すること
から騒音が相対的に小さいので、高速で回転するモータ
のロータの回転を減速するときに発生する騒音は小さく
なる。また、遊星歯車減速機には遊星ローラ減速機で減
速された回転が伝達されるから、遊星歯車減速機は歯車
の噛合いによって騒音が発生するにもかかわらず、この
遊星歯車減速機から発生する騒音は小さくなる。
が遊星ローラ減速機で減速されてから遊星歯車減速機に
伝達され、この遊星歯車減速機からハブに伝達される。
遊星ローラ減速機は、回転を摩擦によって伝達すること
から騒音が相対的に小さいので、高速で回転するモータ
のロータの回転を減速するときに発生する騒音は小さく
なる。また、遊星歯車減速機には遊星ローラ減速機で減
速された回転が伝達されるから、遊星歯車減速機は歯車
の噛合いによって騒音が発生するにもかかわらず、この
遊星歯車減速機から発生する騒音は小さくなる。
【００１６】請求項４に記載した発明に係る電動自転車
用モータ駆動ユニットは、請求項１記載の電動自転車用
モータ駆動ユニットにおいて、モータハウジングの車体
フレーム側の端部に、車体フレーム係合用のストッパー
を突設するとともに、このストッパーより径方向の外側
にハブ支持用の軸受を嵌合させ、モータハウジングの前
記軸受より径方向の内側に配線用孔を穿設したものであ
る。
用モータ駆動ユニットは、請求項１記載の電動自転車用
モータ駆動ユニットにおいて、モータハウジングの車体
フレーム側の端部に、車体フレーム係合用のストッパー
を突設するとともに、このストッパーより径方向の外側
にハブ支持用の軸受を嵌合させ、モータハウジングの前
記軸受より径方向の内側に配線用孔を穿設したものであ
る。
【００１７】この発明によれば、モータおよび遊星減速
機の反力を車体フレームに伝達するためのストッパーを
モータハウジングに形成することによって生じるデッド
スペース、すなわちハブ支持用軸受より径方向の内側に
有するスペースを利用して配線用孔を穿設することがで
きる。
機の反力を車体フレームに伝達するためのストッパーを
モータハウジングに形成することによって生じるデッド
スペース、すなわちハブ支持用軸受より径方向の内側に
有するスペースを利用して配線用孔を穿設することがで
きる。
【００１８】
【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、本発明に係る電動自転車用モータ駆動ユニットの
一実施の形態を図１ないし図５によって詳細に説明す
る。
一実施の形態を図１ないし図５によって詳細に説明す
る。
【００１９】図１は本発明に係る電動自転車用モータ駆
動ユニットの断面図、図２はモータ駆動ユニットのモー
タ側端部を示す側面図、図３は図１における遊星ローラ
減速機のIII−III線断面図、図４は図１における遊星歯
車減速機のIV−IV線断面図、図５はコンデンサを実装す
る基板の正面図である。図５の基板を見る方向を図１中
にV−V線によって示す。
動ユニットの断面図、図２はモータ駆動ユニットのモー
タ側端部を示す側面図、図３は図１における遊星ローラ
減速機のIII−III線断面図、図４は図１における遊星歯
車減速機のIV−IV線断面図、図５はコンデンサを実装す
る基板の正面図である。図５の基板を見る方向を図１中
にV−V線によって示す。
【００２０】これらの図において、符号１で示すもの
は、この実施の形態による電動自転車用モータ駆動ユニ
ットである。このモータ駆動ユニット１は、前輪の軸心
部に装着し、図１中に符号２で示すフロントフォークに
取付ける構造を採っている。すなわち、このモータ駆動
ユニット１は、内部にブラシレスＤＣモータ３と遊星減
速機４とを車幅方向に並ぶように配設し、これらのモー
タ３および遊星減速機４を覆うようにハブ５を回転自在
に設けている。なお、このモータ駆動ユニット１を装着
する自転車は、ペダル（図示せず）を踏込むことによっ
てチェーン等を介して後輪が駆動される従来周知の構造
のものである。
は、この実施の形態による電動自転車用モータ駆動ユニ
ットである。このモータ駆動ユニット１は、前輪の軸心
部に装着し、図１中に符号２で示すフロントフォークに
取付ける構造を採っている。すなわち、このモータ駆動
ユニット１は、内部にブラシレスＤＣモータ３と遊星減
速機４とを車幅方向に並ぶように配設し、これらのモー
タ３および遊星減速機４を覆うようにハブ５を回転自在
に設けている。なお、このモータ駆動ユニット１を装着
する自転車は、ペダル（図示せず）を踏込むことによっ
てチェーン等を介して後輪が駆動される従来周知の構造
のものである。
【００２１】前記モータ３は、モータハウジング６と、
このモータハウジング６の内周面に固着したステータ７
と、モータハウジング６の軸心部に軸受８を介して回転
自在に支持させたロータ９と、モータハウジング６内の
反出力側部に収容したモータコントローラ１０とから構
成している。
このモータハウジング６の内周面に固着したステータ７
と、モータハウジング６の軸心部に軸受８を介して回転
自在に支持させたロータ９と、モータハウジング６内の
反出力側部に収容したモータコントローラ１０とから構
成している。
【００２２】前記モータハウジング６は、図１において
右側に位置する有底円筒状のハウジング本体１１と、こ
のハウジング本体１１の開口を閉塞する蓋体１２と、こ
の蓋体１２の軸心部の外端面に固定用ボルト１３によっ
て固定した連結部材１４とから構成している。前記連結
部材１４は、蓋体１２に固定した円板１５と、この円板
１５の軸心部に固定したボルト１６とから構成してい
る。なお、ハウジング本体１１および蓋体１２は、ステ
ータ７やモータコントローラ１０が発する熱を放散させ
易いように熱伝導率が高い材料、例えばアルミニウム合
金によって形成し、連結部材１４の円板１５とボルト１
６は、小型でも剛性が高くなるように鋼材によって形成
している。
右側に位置する有底円筒状のハウジング本体１１と、こ
のハウジング本体１１の開口を閉塞する蓋体１２と、こ
の蓋体１２の軸心部の外端面に固定用ボルト１３によっ
て固定した連結部材１４とから構成している。前記連結
部材１４は、蓋体１２に固定した円板１５と、この円板
１５の軸心部に固定したボルト１６とから構成してい
る。なお、ハウジング本体１１および蓋体１２は、ステ
ータ７やモータコントローラ１０が発する熱を放散させ
易いように熱伝導率が高い材料、例えばアルミニウム合
金によって形成し、連結部材１４の円板１５とボルト１
６は、小型でも剛性が高くなるように鋼材によって形成
している。
【００２３】前記蓋体１２は、軸心部にモータ内側に延
びる円筒１２ａを一体に形成し、この円筒１２ａに前記
モータコントローラ１０の２枚の基板１７，１８を車幅
方向に間隔をおいて固定している。また、円筒１２ａの
内周部には、前記円板１５に一体に形成した円筒１５ａ
を嵌合させている。このように円筒１５ａを円筒１２ａ
の内周部に嵌合させることによって、蓋体１２と円板１
５との接触面積を大きくとることができるから、蓋体１
２の熱が円板１５に伝達され易くなる。前記基板１７，
１８のうち図１において右側に位置する基板１７には、
ロータ９の磁極９ａと対応する位置に設けた検出板９ｂ
の先端の磁石９ｃを検出するためのホール素子１９と、
スイッチングノイズ除去用のコンデンサ２０と、ＩＣ２
１およびその他の電子部品などを実装し、他方の基板１
８には、このモータ３の電子整流機構のスイッチング素
子２２（ＦＥＴ）を実装している。
びる円筒１２ａを一体に形成し、この円筒１２ａに前記
モータコントローラ１０の２枚の基板１７，１８を車幅
方向に間隔をおいて固定している。また、円筒１２ａの
内周部には、前記円板１５に一体に形成した円筒１５ａ
を嵌合させている。このように円筒１５ａを円筒１２ａ
の内周部に嵌合させることによって、蓋体１２と円板１
５との接触面積を大きくとることができるから、蓋体１
２の熱が円板１５に伝達され易くなる。前記基板１７，
１８のうち図１において右側に位置する基板１７には、
ロータ９の磁極９ａと対応する位置に設けた検出板９ｂ
の先端の磁石９ｃを検出するためのホール素子１９と、
スイッチングノイズ除去用のコンデンサ２０と、ＩＣ２
１およびその他の電子部品などを実装し、他方の基板１
８には、このモータ３の電子整流機構のスイッチング素
子２２（ＦＥＴ）を実装している。
【００２４】前記コンデンサ２０は、図５に示すよう
に、同容量のものを複数個、間隔をおいて並設してい
る。このようにコンデンサ２０を複数使用することによ
って、小型のコンデンサを使用することができるから、
コンデンサを１個だけ使用する構成を採る場合に較べて
モータ３の軸線方向（車幅方向）の小型化を図ることが
できる。
に、同容量のものを複数個、間隔をおいて並設してい
る。このようにコンデンサ２０を複数使用することによ
って、小型のコンデンサを使用することができるから、
コンデンサを１個だけ使用する構成を採る場合に較べて
モータ３の軸線方向（車幅方向）の小型化を図ることが
できる。
【００２５】また、前記スイッチング素子２２は、熱が
蓋体１２に伝導されるように、パッケージをねじ２３に
よって蓋体１２に密着させている。この構成を採ること
によって、モータ３で駆動するときに発熱するスイッチ
ング素子２２をモータハウジング６によって冷却するこ
とができる。
蓋体１２に伝導されるように、パッケージをねじ２３に
よって蓋体１２に密着させている。この構成を採ること
によって、モータ３で駆動するときに発熱するスイッチ
ング素子２２をモータハウジング６によって冷却するこ
とができる。
【００２６】前記連結部材１４の円板１５（モータハウ
ジング６の車体フレーム側の端部）には、モータハウジ
ング６がモータ３および遊星減速機４の反力によって回
転するのを阻止するためのストッパー２４を突設してい
る。このストッパー２４は、図２に示すように、フロン
トフォーク２の前縁と後縁に係合するように円板１５の
二箇所に形成している。また、この円板１５の外周部、
すなわち前記ストッパー２４より径方向の外側に、ハブ
５の車幅方向の一端部を回転自在に支持するための軸受
２５を嵌合させている。
ジング６の車体フレーム側の端部）には、モータハウジ
ング６がモータ３および遊星減速機４の反力によって回
転するのを阻止するためのストッパー２４を突設してい
る。このストッパー２４は、図２に示すように、フロン
トフォーク２の前縁と後縁に係合するように円板１５の
二箇所に形成している。また、この円板１５の外周部、
すなわち前記ストッパー２４より径方向の外側に、ハブ
５の車幅方向の一端部を回転自在に支持するための軸受
２５を嵌合させている。
【００２７】さらに、前記円板１５における前記軸受２
５より径方向の内側であって、図２に示すように側面視
においてフロントフォーク２の下端と対向する部位に
は、モータ３用の配線を通すための配線用孔２６を穿設
している。この配線用孔２６には、図示していないモー
タ用の配線を通すための丸穴２７を形成したゴム製配線
支持部材２８が固着してある。このようにモータ３の反
出力側にモータコントローラ１０を設け、モータ３のフ
ロントフォーク２側の端部から配線を導出する構成を採
ることにより、前記配線をハブ５の内側で車幅方向の一
端部から他端部に延ばすことなく配線することができる
から、配線がハブ内の他の部材と干渉することはなく、
モータハウジング６を小型化することができる。
５より径方向の内側であって、図２に示すように側面視
においてフロントフォーク２の下端と対向する部位に
は、モータ３用の配線を通すための配線用孔２６を穿設
している。この配線用孔２６には、図示していないモー
タ用の配線を通すための丸穴２７を形成したゴム製配線
支持部材２８が固着してある。このようにモータ３の反
出力側にモータコントローラ１０を設け、モータ３のフ
ロントフォーク２側の端部から配線を導出する構成を採
ることにより、前記配線をハブ５の内側で車幅方向の一
端部から他端部に延ばすことなく配線することができる
から、配線がハブ内の他の部材と干渉することはなく、
モータハウジング６を小型化することができる。
【００２８】また、モータ３は、上述したようにモータ
ハウジング６内にモータコントローラ１０を収容してい
るため、モータ３に接続する配線は相対的に太い２本の
給電用配線と、相対的に細い複数の制御用配線のみにな
る。このため、前記配線用孔２６に装着したゴム製配線
支持部材２８には、配線の径および本数と対応するよう
に丸穴２７を形成している。
ハウジング６内にモータコントローラ１０を収容してい
るため、モータ３に接続する配線は相対的に太い２本の
給電用配線と、相対的に細い複数の制御用配線のみにな
る。このため、前記配線用孔２６に装着したゴム製配線
支持部材２８には、配線の径および本数と対応するよう
に丸穴２７を形成している。
【００２９】なお、前記モータコントローラ１０をモー
タ３の外に配設する構造を採る場合には、モータコント
ローラ１０とモータ３との間にモータ３の相数分だけ太
い給電用配線を配線しなければならない。すなわち、こ
の実施の形態を採ることによって、モータ３から導出す
る太い給電用配線を２本のみにすることができるので、
モータコントローラ１０がモータ外にある場合に較べて
配線貫通部を狭くすることができ、モータ廻りの配線処
理もやり易くなる。これとともに、車体側に搭載され、
モータコントローラ１０へモータ３の出力を指令する主
コントロールユニット（図示せず）側には、モータ３の
各相に電力を分配する回路を設けなくてよくなるため、
この主コントロールユニットの小型化をも図ることがで
きる。
タ３の外に配設する構造を採る場合には、モータコント
ローラ１０とモータ３との間にモータ３の相数分だけ太
い給電用配線を配線しなければならない。すなわち、こ
の実施の形態を採ることによって、モータ３から導出す
る太い給電用配線を２本のみにすることができるので、
モータコントローラ１０がモータ外にある場合に較べて
配線貫通部を狭くすることができ、モータ廻りの配線処
理もやり易くなる。これとともに、車体側に搭載され、
モータコントローラ１０へモータ３の出力を指令する主
コントロールユニット（図示せず）側には、モータ３の
各相に電力を分配する回路を設けなくてよくなるため、
この主コントロールユニットの小型化をも図ることがで
きる。
【００３０】前記遊星減速機４は、この実施の形態で
は、遊星ローラ減速機３１と遊星歯車減速機３２とを動
力伝達系においてこの順に直列に接続し、減速段数が２
段になるように構成している。動力伝達系の上流側に遊
星ローラ減速機３１を配設したのは、下記の理由によ
る。
は、遊星ローラ減速機３１と遊星歯車減速機３２とを動
力伝達系においてこの順に直列に接続し、減速段数が２
段になるように構成している。動力伝達系の上流側に遊
星ローラ減速機３１を配設したのは、下記の理由によ
る。
【００３１】すなわち、遊星ローラ減速機３１は、回転
を摩擦によって伝達することから騒音が相対的に小さい
ので、高速で回転するモータ３のロータ９の回転を減速
するときに発生する騒音を小さくすることができるから
である。また、ロータ９の回転が減速されていない部
位、すなわち動力伝達系においてトルクが相対的に小さ
い部位に遊星ローラ減速機３１を配設することによっ
て、伝達できるトルクが小さい遊星ローラ減速機３１が
もつ欠点を克服することができるからである。
を摩擦によって伝達することから騒音が相対的に小さい
ので、高速で回転するモータ３のロータ９の回転を減速
するときに発生する騒音を小さくすることができるから
である。また、ロータ９の回転が減速されていない部
位、すなわち動力伝達系においてトルクが相対的に小さ
い部位に遊星ローラ減速機３１を配設することによっ
て、伝達できるトルクが小さい遊星ローラ減速機３１が
もつ欠点を克服することができるからである。
【００３２】また、動力伝達系の下流側に遊星歯車減速
機３２を配設したのは、ロータ９の回転が遊星ローラ減
速機３１で減速されて伝達されるために、騒音が相対的
に大きい遊星歯車減速機３２の欠点を克服することがで
きるからである。しかも、遊星ローラ減速機３１に較べ
て軸線方向の幅が小さくても大きなトルクを伝達するこ
とができるから、モータ駆動ユニット１の小型化を達成
し易いからである。すなわち、この遊星歯車減速機３２
の代わりに遊星ローラ減速機を用いる場合には、大きな
トルクを伝達しなければならないことからローラの転動
面の幅（軸線方向の幅）を遊星歯車減速機３２より大き
く設定しなければならず、モータ駆動ユニット１が大型
化してしまう。
機３２を配設したのは、ロータ９の回転が遊星ローラ減
速機３１で減速されて伝達されるために、騒音が相対的
に大きい遊星歯車減速機３２の欠点を克服することがで
きるからである。しかも、遊星ローラ減速機３１に較べ
て軸線方向の幅が小さくても大きなトルクを伝達するこ
とができるから、モータ駆動ユニット１の小型化を達成
し易いからである。すなわち、この遊星歯車減速機３２
の代わりに遊星ローラ減速機を用いる場合には、大きな
トルクを伝達しなければならないことからローラの転動
面の幅（軸線方向の幅）を遊星歯車減速機３２より大き
く設定しなければならず、モータ駆動ユニット１が大型
化してしまう。
【００３３】遊星ローラ減速機３１は、図３に示すよう
に、モータ３のロータ９にセレーションによって結合さ
せた太陽ローラ３３と、この太陽ローラ３３に添接する
４個の遊星ローラ３４と、これらの遊星ローラ３４を自
転および公転自在に支持する遊星ローラ支持用キャリア
３５と、遊星ローラ３４が添接する外周リング３６とか
ら構成している。
に、モータ３のロータ９にセレーションによって結合さ
せた太陽ローラ３３と、この太陽ローラ３３に添接する
４個の遊星ローラ３４と、これらの遊星ローラ３４を自
転および公転自在に支持する遊星ローラ支持用キャリア
３５と、遊星ローラ３４が添接する外周リング３６とか
ら構成している。
【００３４】前記キャリア３５は、図１に示すように、
軸心部に遊星歯車減速機３２の太陽歯車３７を一体に形
成している。また、前記外周リング３６は、前記モータ
ハウジング６のハウジング本体１１の外周部にスペーサ
３８を介して固定用ボルト３９によって固定している。
なお、この固定用ボルト３９は、後述する遊星歯車減速
機３２の遊星歯車支持用キャリア４０もハウジング本体
１１に固定している。
軸心部に遊星歯車減速機３２の太陽歯車３７を一体に形
成している。また、前記外周リング３６は、前記モータ
ハウジング６のハウジング本体１１の外周部にスペーサ
３８を介して固定用ボルト３９によって固定している。
なお、この固定用ボルト３９は、後述する遊星歯車減速
機３２の遊星歯車支持用キャリア４０もハウジング本体
１１に固定している。
【００３５】前記遊星歯車減速機３２は、図４に示すよ
うに、前記遊星ローラ減速機３１のキャリア３５に設け
た前記太陽歯車３７と、この太陽歯車３７に噛合する３
個の遊星歯車４１と、これらの遊星歯車４１を自転自在
に支持する前記キャリア４０と、前記遊星歯車４１が噛
合する外周歯車４２とから構成している。
うに、前記遊星ローラ減速機３１のキャリア３５に設け
た前記太陽歯車３７と、この太陽歯車３７に噛合する３
個の遊星歯車４１と、これらの遊星歯車４１を自転自在
に支持する前記キャリア４０と、前記遊星歯車４１が噛
合する外周歯車４２とから構成している。
【００３６】前記キャリア４０は、遊星歯車４１より遊
星ローラ減速機３１側に位置する環状板４０ａと、この
環状板４０ａに遊星歯車用支軸４０ｂを介して結合した
キャリア本体４０ｃと、このキャリア本体４０ｃに一体
に形成したボルト４０ｄとから構成しており、遊星ロー
ラ減速機３１側の一端部、すなわち環状板４０ａの外周
部を前記モータハウジング６のハウジング本体１１に前
記固定用ボルト３９によって固定するとともに、他端部
のボルト４０ｄをフロントフォーク２の一方のエンドブ
ラケット２ａに固定している。
星ローラ減速機３１側に位置する環状板４０ａと、この
環状板４０ａに遊星歯車用支軸４０ｂを介して結合した
キャリア本体４０ｃと、このキャリア本体４０ｃに一体
に形成したボルト４０ｄとから構成しており、遊星ロー
ラ減速機３１側の一端部、すなわち環状板４０ａの外周
部を前記モータハウジング６のハウジング本体１１に前
記固定用ボルト３９によって固定するとともに、他端部
のボルト４０ｄをフロントフォーク２の一方のエンドブ
ラケット２ａに固定している。
【００３７】前記外周歯車４２は、図１中に符号４３で
示す一方向クラッチの内輪を構成しており、この一方向
クラッチ４３を介してハブ５に接続している。この一方
向クラッチ４３は、外輪４３ａをハブ５に固定用ボルト
４４によって固定しており、動力が外周歯車４２からハ
ブ５のみに伝達される構造を採っている。
示す一方向クラッチの内輪を構成しており、この一方向
クラッチ４３を介してハブ５に接続している。この一方
向クラッチ４３は、外輪４３ａをハブ５に固定用ボルト
４４によって固定しており、動力が外周歯車４２からハ
ブ５のみに伝達される構造を採っている。
【００３８】このように構成した遊星歯車減速機３２と
前記遊星ローラ減速機３１の潤滑は、この実施の形態で
は遊星ローラ減速機３１用のグリス（トラクションドラ
イブ用グリス）によって行っている。
前記遊星ローラ減速機３１の潤滑は、この実施の形態で
は遊星ローラ減速機３１用のグリス（トラクションドラ
イブ用グリス）によって行っている。
【００３９】遊星ローラ減速機３１は摩擦によってトル
クを伝達するため、歯車減速機用のグリスではトルク伝
達特性が悪くなる。このため、従来、遊星ローラ減速機
と歯車減速機とが一つのハウジング内に存在する場合に
は、両減速機間に隔壁およびオイルシールを設けてそれ
ぞれを専用のグリスによって潤滑している。しかし、こ
の実施の形態によるモータ駆動ユニット１は、遊星ロー
ラ減速機３１用のグリスで遊星歯車減速機３２を潤滑
し、前記隔壁およびオイルシールを設けなくてよいよう
に構成している。すなわち、このモータ駆動ユニット１
は、前記隔壁およびオイルシールを設けるスペースの分
だけ小型化を図ることができる。
クを伝達するため、歯車減速機用のグリスではトルク伝
達特性が悪くなる。このため、従来、遊星ローラ減速機
と歯車減速機とが一つのハウジング内に存在する場合に
は、両減速機間に隔壁およびオイルシールを設けてそれ
ぞれを専用のグリスによって潤滑している。しかし、こ
の実施の形態によるモータ駆動ユニット１は、遊星ロー
ラ減速機３１用のグリスで遊星歯車減速機３２を潤滑
し、前記隔壁およびオイルシールを設けなくてよいよう
に構成している。すなわち、このモータ駆動ユニット１
は、前記隔壁およびオイルシールを設けるスペースの分
だけ小型化を図ることができる。
【００４０】前記ハブ５は、この実施の形態では、スポ
ーク（図示せず）を接続するフランジ５１を外周部に形
成した有底円筒状のハブ本体５２と、このハブ本体５２
の開口部に螺着させた蓋体５３とから構成し、ハブ本体
５２の軸心部を前記軸受２５によってモータハウジング
６の円板１５に回転自在に支持させ、蓋体５３の軸心部
に形成したボス５３ａを前記遊星歯車減速機３２のボル
ト４０ｄに軸受５４を介して回転自在に支持させてい
る。前記蓋体５３に前記一方向クラッチ４３の外輪４３
ａを固定し、遊星歯車減速機３２から動力が伝達される
構造を採っている。なお、ハブ本体５２と蓋体５３とを
結合するねじの方向は、蓋体５３に遊星歯車減速機３２
から動力が伝達されるとねじが締まる方向になってい
る。
ーク（図示せず）を接続するフランジ５１を外周部に形
成した有底円筒状のハブ本体５２と、このハブ本体５２
の開口部に螺着させた蓋体５３とから構成し、ハブ本体
５２の軸心部を前記軸受２５によってモータハウジング
６の円板１５に回転自在に支持させ、蓋体５３の軸心部
に形成したボス５３ａを前記遊星歯車減速機３２のボル
ト４０ｄに軸受５４を介して回転自在に支持させてい
る。前記蓋体５３に前記一方向クラッチ４３の外輪４３
ａを固定し、遊星歯車減速機３２から動力が伝達される
構造を採っている。なお、ハブ本体５２と蓋体５３とを
結合するねじの方向は、蓋体５３に遊星歯車減速機３２
から動力が伝達されるとねじが締まる方向になってい
る。
【００４１】このようにハブ５をスポーク接続用フラン
ジ５１を有するハブ本体５２と蓋体５３とから分割可能
に形成することによって、ハブ５にスポークを介してリ
ム（図示せず）を組付ける作業と、モータ３や遊星減速
機４を組付ける作業の順序を自由に選択することができ
る。このため、前輪の組立作業の自由度を高くすること
ができる。しかも、メンテナンス時にスポークを取外す
ことなくモータ３や遊星減速機４を前輪から取外すこと
ができる。
ジ５１を有するハブ本体５２と蓋体５３とから分割可能
に形成することによって、ハブ５にスポークを介してリ
ム（図示せず）を組付ける作業と、モータ３や遊星減速
機４を組付ける作業の順序を自由に選択することができ
る。このため、前輪の組立作業の自由度を高くすること
ができる。しかも、メンテナンス時にスポークを取外す
ことなくモータ３や遊星減速機４を前輪から取外すこと
ができる。
【００４２】モータ３や遊星減速機４の組付けは、ハブ
５の蓋体５３に対して行う。すなわち、先ず、蓋体５３
に一方向クラッチ４３を組付け、次に、モータ３と遊星
減速機４とからなる組立体を、遊星歯車減速機３２の遊
星歯車４１が一方向クラッチ４３の内輪（外周歯車４
２）に噛合するとともに、遊星歯車減速機３２のボルト
４０ｄが蓋体５３側の軸受５４に嵌合するように蓋体５
３に組付ける。このように蓋体５３にハブ５内の全ての
部材を組付けた後、モータ３をハブ本体５２の開口に挿
入し、モータハウジング５の円板１５をハブ本体５２側
の軸受２５に嵌合させるとともに蓋体５３をハブ本体５
２に螺着する。このように蓋体５３をハブ本体５２に螺
着することによって、このモータ駆動ユニット１の組立
作業が終了する。
５の蓋体５３に対して行う。すなわち、先ず、蓋体５３
に一方向クラッチ４３を組付け、次に、モータ３と遊星
減速機４とからなる組立体を、遊星歯車減速機３２の遊
星歯車４１が一方向クラッチ４３の内輪（外周歯車４
２）に噛合するとともに、遊星歯車減速機３２のボルト
４０ｄが蓋体５３側の軸受５４に嵌合するように蓋体５
３に組付ける。このように蓋体５３にハブ５内の全ての
部材を組付けた後、モータ３をハブ本体５２の開口に挿
入し、モータハウジング５の円板１５をハブ本体５２側
の軸受２５に嵌合させるとともに蓋体５３をハブ本体５
２に螺着する。このように蓋体５３をハブ本体５２に螺
着することによって、このモータ駆動ユニット１の組立
作業が終了する。
【００４３】組立が終了した前記モータ駆動ユニット１
は、モータハウジング６のボルト１６および遊星歯車減
速機３２のキャリア４０のボルト４０ｄをフロントフォ
ーク２に固定することによって、モータ３の動力による
走行が可能な状態になる。なお、人力駆動系の途中に人
力検出手段を設け、主コントロールユニットによりモー
タ３の動力を人力の大きさに比例するように増減させる
ことによって、モータ３の動力と人力とによって走行す
ることができ、モータ３の動力を人力の大きさとは別に
制御することによって、モータ３の動力のみによって走
行することができる。
は、モータハウジング６のボルト１６および遊星歯車減
速機３２のキャリア４０のボルト４０ｄをフロントフォ
ーク２に固定することによって、モータ３の動力による
走行が可能な状態になる。なお、人力駆動系の途中に人
力検出手段を設け、主コントロールユニットによりモー
タ３の動力を人力の大きさに比例するように増減させる
ことによって、モータ３の動力と人力とによって走行す
ることができ、モータ３の動力を人力の大きさとは別に
制御することによって、モータ３の動力のみによって走
行することができる。
【００４４】電動走行時には、モータ３のロータ９の回
転が遊星ローラ減速機３１の太陽ローラ３３から→遊星
ローラ３４→キャリア３５からなる動力伝達系によって
減速されて遊星歯車減速機３２の太陽歯車３７に伝達さ
れ、さらに、太陽歯車３７→遊星歯車４１→外周歯車４
２（一方向クラッチ４３）からなる動力伝達系によって
更に減速されてハブ５に伝達される。
転が遊星ローラ減速機３１の太陽ローラ３３から→遊星
ローラ３４→キャリア３５からなる動力伝達系によって
減速されて遊星歯車減速機３２の太陽歯車３７に伝達さ
れ、さらに、太陽歯車３７→遊星歯車４１→外周歯車４
２（一方向クラッチ４３）からなる動力伝達系によって
更に減速されてハブ５に伝達される。
【００４５】このように構成したモータ駆動ユニット１
において、モータ３、遊星減速機４およびハブ５のフロ
ントフォーク２への支持は、モータハウジング６と、遊
星ローラ減速機３１の外周リング３６および遊星歯車減
速機３２のキャリア４０とを互いに結合してなる組立体
によって行っている。すなわち、このモータ駆動ユニッ
ト１は前記組立体が車軸を構成している。
において、モータ３、遊星減速機４およびハブ５のフロ
ントフォーク２への支持は、モータハウジング６と、遊
星ローラ減速機３１の外周リング３６および遊星歯車減
速機３２のキャリア４０とを互いに結合してなる組立体
によって行っている。すなわち、このモータ駆動ユニッ
ト１は前記組立体が車軸を構成している。
【００４６】したがって、このモータ駆動ユニットは、
モータ３および遊星減速機４を車幅方向に貫通する１本
の軸を用いることなくモータ３、遊星減速機４およびハ
ブ５を支持することができるから、支持剛性が低下する
ことを阻止しながら、モータ３および遊星減速機４の軸
心部に位置する部材（ロータ９、太陽ローラ３３および
太陽歯車３７）をモータ３の出力を伝達するために必要
充分な寸法に形成することができる。このため、径方向
に小型化されたモータ駆動ユニット１を製造することが
できる。
モータ３および遊星減速機４を車幅方向に貫通する１本
の軸を用いることなくモータ３、遊星減速機４およびハ
ブ５を支持することができるから、支持剛性が低下する
ことを阻止しながら、モータ３および遊星減速機４の軸
心部に位置する部材（ロータ９、太陽ローラ３３および
太陽歯車３７）をモータ３の出力を伝達するために必要
充分な寸法に形成することができる。このため、径方向
に小型化されたモータ駆動ユニット１を製造することが
できる。
【００４７】また、モータ３のロータ９から回転が伝達
される太陽ローラ３３と、太陽歯車３７とを小径化する
ことができることから、外形が大きくなることなく遊星
ローラ減速機３１および遊星歯車減速機３２の減速比を
大きくとることができる。このため、モータ３は、高回
転型で出力トルクが小さいもの、すなわち小型のモータ
を使用することができる。
される太陽ローラ３３と、太陽歯車３７とを小径化する
ことができることから、外形が大きくなることなく遊星
ローラ減速機３１および遊星歯車減速機３２の減速比を
大きくとることができる。このため、モータ３は、高回
転型で出力トルクが小さいもの、すなわち小型のモータ
を使用することができる。
【００４８】さらに、この実施の形態では、車軸の一部
を構成するモータハウジング６における強度が高くなる
形状に形成することができるハウジング本体１１および
蓋体１２をアルミニウム合金によって形成しているの
で、車軸の剛性を低させることなく軽量化することがで
きる。
を構成するモータハウジング６における強度が高くなる
形状に形成することができるハウジング本体１１および
蓋体１２をアルミニウム合金によって形成しているの
で、車軸の剛性を低させることなく軽量化することがで
きる。
【００４９】第２の実施の形態 本発明に係る電動自転車用モータ駆動ユニットは、後輪
の軸心部に装着する構造を採ることができる。この構成
を採る場合の一実施の形態を図６によって詳細に説明す
る。図６は他の実施の形態を示す断面図で、同図におい
て前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは
同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省
略する。
の軸心部に装着する構造を採ることができる。この構成
を採る場合の一実施の形態を図６によって詳細に説明す
る。図６は他の実施の形態を示す断面図で、同図におい
て前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは
同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は省
略する。
【００５０】図６に示すモータ駆動ユニット６１は、前
記第１の実施の形態を採るときに用いた前輪用モータ駆
動ユニット１の一部を後輪用に変更した構造を採ってい
る。変更箇所は以下の二箇所である。
記第１の実施の形態を採るときに用いた前輪用モータ駆
動ユニット１の一部を後輪用に変更した構造を採ってい
る。変更箇所は以下の二箇所である。
【００５１】第１の変更箇所は、車体フレーム６２に取
付ける部分である。すなわち、自転車の後輪を支持する
２個のエンドブラケット６３の間隔は、フロントフォー
ク２のエンドブラケット２ａの間隔より広いので、モー
タハウジング６の連結部材１４のボルト１６と、遊星歯
車減速機３２のキャリア４０のボルト４０ｄとを、車体
フレーム６２のエンドブラケット６３に固定できるよう
に前輪用のものより長く、しかも太く形成している。な
お、モータ３の反力を車体フレームに伝達するストッパ
ー２４は、モータハウジング６の円板１５に固着した軸
部材６４に一体に形成し、図６において左側に位置する
エンドブラケット６３に係合する構造を採っている。
付ける部分である。すなわち、自転車の後輪を支持する
２個のエンドブラケット６３の間隔は、フロントフォー
ク２のエンドブラケット２ａの間隔より広いので、モー
タハウジング６の連結部材１４のボルト１６と、遊星歯
車減速機３２のキャリア４０のボルト４０ｄとを、車体
フレーム６２のエンドブラケット６３に固定できるよう
に前輪用のものより長く、しかも太く形成している。な
お、モータ３の反力を車体フレームに伝達するストッパ
ー２４は、モータハウジング６の円板１５に固着した軸
部材６４に一体に形成し、図６において左側に位置する
エンドブラケット６３に係合する構造を採っている。
【００５２】第２の変更箇所はハブ５の蓋体５３であ
る。すなわち、ペダルを踏込む力（人力）をハブ５に伝
達できるように、蓋体５３における軸受嵌合用ボス５３
ａを前輪用のものより長く形成し、このボス５３ａの外
周部にフリーホイール６５を組付けている。なお、フリ
ーホイール６５は、一方向クラッチ６６と、チェーン６
７を巻掛けるリヤスプロケット６８とから構成してい
る。一方向クラッチ６６は、リヤスプロケット６８から
蓋体５３にのみ動力が伝達される構造を採り、チェーン
６７は、リヤスプロケット６８と図示していないペダル
クランク軸側のフロントスプロケットとを接続してい
る。
る。すなわち、ペダルを踏込む力（人力）をハブ５に伝
達できるように、蓋体５３における軸受嵌合用ボス５３
ａを前輪用のものより長く形成し、このボス５３ａの外
周部にフリーホイール６５を組付けている。なお、フリ
ーホイール６５は、一方向クラッチ６６と、チェーン６
７を巻掛けるリヤスプロケット６８とから構成してい
る。一方向クラッチ６６は、リヤスプロケット６８から
蓋体５３にのみ動力が伝達される構造を採り、チェーン
６７は、リヤスプロケット６８と図示していないペダル
クランク軸側のフロントスプロケットとを接続してい
る。
【００５３】このようにモータ駆動ユニット６１を構成
しても、第１の実施の形態を採るときと同等の効果を奏
する。また、前輪用モータ駆動ユニット１の連結部材１
４、ボルト４０ｄおよびハブ５の蓋体５３を交換するだ
けで後輪用のモータ駆動ユニット６１を形成することが
できるから、殆どの部材を前輪用と後輪用とに共用する
ことができる。このため、前輪用と後輪用の二種類のモ
ータ駆動ユニットをコスト低減を図りながら製造するこ
とができる。
しても、第１の実施の形態を採るときと同等の効果を奏
する。また、前輪用モータ駆動ユニット１の連結部材１
４、ボルト４０ｄおよびハブ５の蓋体５３を交換するだ
けで後輪用のモータ駆動ユニット６１を形成することが
できるから、殆どの部材を前輪用と後輪用とに共用する
ことができる。このため、前輪用と後輪用の二種類のモ
ータ駆動ユニットをコスト低減を図りながら製造するこ
とができる。
【００５４】なお、上述した各実施の形態では遊星減速
機４を遊星ローラ減速機３１と遊星歯車減速機３２とに
よって構成した例を示したが、遊星ローラ減速機３１の
みによって遊星減速機４を構成することもできる。この
構成を採る場合には、遊星ローラ減速機３１のキャリア
３５をモータハウジング６に固定し、外周リング３６を
ハブ５に一方向クラッチ４２を介して接続する。
機４を遊星ローラ減速機３１と遊星歯車減速機３２とに
よって構成した例を示したが、遊星ローラ減速機３１の
みによって遊星減速機４を構成することもできる。この
構成を採る場合には、遊星ローラ減速機３１のキャリア
３５をモータハウジング６に固定し、外周リング３６を
ハブ５に一方向クラッチ４２を介して接続する。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ータおよび遊星減速機を車幅方向に貫通する１本の軸を
用いることなくモータ、遊星減速機およびハブを支持す
ることができるから、支持剛性が低下することを阻止し
ながら、モータおよび遊星減速機の軸心部に位置する部
材をモータの出力を伝達するために必要充分な寸法に形
成することができる。
ータおよび遊星減速機を車幅方向に貫通する１本の軸を
用いることなくモータ、遊星減速機およびハブを支持す
ることができるから、支持剛性が低下することを阻止し
ながら、モータおよび遊星減速機の軸心部に位置する部
材をモータの出力を伝達するために必要充分な寸法に形
成することができる。
【００５６】したがって、モータおよび遊星減速機の小
型化・軽量化が図られた電動自転車用モータ駆動ユニッ
トを提供することができる。また、モータのロータから
回転が伝達される遊星減速機の太陽部材を小径化するこ
とができることから、外形が大きくなることなく遊星減
速機の減速比を大きくとることができる。このため、モ
ータは、高回転型で出力トルクが小さいもの、すなわち
小型のモータを使用することができるから、この点から
もモータ駆動ユニットの小型化を図ることができる。
型化・軽量化が図られた電動自転車用モータ駆動ユニッ
トを提供することができる。また、モータのロータから
回転が伝達される遊星減速機の太陽部材を小径化するこ
とができることから、外形が大きくなることなく遊星減
速機の減速比を大きくとることができる。このため、モ
ータは、高回転型で出力トルクが小さいもの、すなわち
小型のモータを使用することができるから、この点から
もモータ駆動ユニットの小型化を図ることができる。
【００５７】さらに、車軸の一部を構成するモータハウ
ジングは、強度が高くなる形状に形成することができる
から、このモータハウジングを例えばアルミニウム合金
によって形成することができる。この構成を採ることに
よって、車軸の剛性を低下させることなく重量を軽くす
ることができ、モータ駆動ユニットのより一層の軽量化
を図ることが可能である。
ジングは、強度が高くなる形状に形成することができる
から、このモータハウジングを例えばアルミニウム合金
によって形成することができる。この構成を採ることに
よって、車軸の剛性を低下させることなく重量を軽くす
ることができ、モータ駆動ユニットのより一層の軽量化
を図ることが可能である。
【００５８】請求項２に記載した発明によれば、モータ
の軸心部に車軸を貫通させる構成を採る場合に較べて、
モータのロータの小径化および軽量化を図ることができ
る。このため、モータハウジングを小径に形成すること
ができるばかりか、ロータを支持するために必要な強度
が小さくなることに起因してモータハウジングの厚みを
薄く形成することができるから、より一層小型化・軽量
化されたモータ駆動ユニットを提供することができる。
の軸心部に車軸を貫通させる構成を採る場合に較べて、
モータのロータの小径化および軽量化を図ることができ
る。このため、モータハウジングを小径に形成すること
ができるばかりか、ロータを支持するために必要な強度
が小さくなることに起因してモータハウジングの厚みを
薄く形成することができるから、より一層小型化・軽量
化されたモータ駆動ユニットを提供することができる。
【００５９】請求項３記載の発明によれば、モータのロ
ータの回転が遊星ローラ減速機で減速されてから遊星歯
車減速機に伝達され、遊星歯車減速機からハブに伝達さ
れる。遊星ローラ減速機は、回転を摩擦によって伝達す
ることから騒音が相対的に小さいので、高速で回転する
モータのロータの回転を減速するときに発生する騒音は
小さくなる。また、遊星歯車減速機には遊星ローラ減速
機で減速された回転が伝達されるから、遊星歯車減速機
は歯車の噛合いによって騒音が発生するにもかかわら
ず、この遊星歯車減速機から発生する騒音は小さくな
る。
ータの回転が遊星ローラ減速機で減速されてから遊星歯
車減速機に伝達され、遊星歯車減速機からハブに伝達さ
れる。遊星ローラ減速機は、回転を摩擦によって伝達す
ることから騒音が相対的に小さいので、高速で回転する
モータのロータの回転を減速するときに発生する騒音は
小さくなる。また、遊星歯車減速機には遊星ローラ減速
機で減速された回転が伝達されるから、遊星歯車減速機
は歯車の噛合いによって騒音が発生するにもかかわら
ず、この遊星歯車減速機から発生する騒音は小さくな
る。
【００６０】したがって、騒音が小さい電動自転車用モ
ータ駆動ユニットを提供することができる。
ータ駆動ユニットを提供することができる。
【００６１】請求項４記載の発明によれば、モータおよ
び遊星減速機の反力を車体フレームに伝達するためのス
トッパーをモータハウジングに形成することによって生
じるデッドスペース、すなわちハブ支持用軸受より径方
向の内側のスペースを利用して配線用孔を穿設すること
ができる。
び遊星減速機の反力を車体フレームに伝達するためのス
トッパーをモータハウジングに形成することによって生
じるデッドスペース、すなわちハブ支持用軸受より径方
向の内側のスペースを利用して配線用孔を穿設すること
ができる。
【００６２】このため、モータハウジングを小型に形成
しながら、モータ給電用の相対的に太い配線や、モータ
制御用の相対的に細い多数の配線をモータハウジングに
貫通させることができる。
しながら、モータ給電用の相対的に太い配線や、モータ
制御用の相対的に細い多数の配線をモータハウジングに
貫通させることができる。
【図１】 本発明に係る電動自転車用モータ駆動ユニッ
トの断面図である。
トの断面図である。
【図２】 モータ駆動ユニットのモータ側端部を示す側
面図である。
面図である。
【図３】 図１における遊星ローラ減速機のIII−III線
断面図である。
断面図である。
【図４】 図１における遊星歯車減速機のIV−IV線断面
図である。
図である。
【図５】 コンデンサを実装する基板の正面図である。
【図６】 他の実施の形態を示す断面図である。
１，６１…モータ駆動ユニット、２…フロントフォー
ク、３…モータ、４…遊星減速機、５…ハブ、６…モー
タハウジング、７…ステータ、９…ロータ、２４…スト
ッパー、２５…軸受、２６…配線用孔、３１…遊星ロー
ラ減速機、３２…遊星歯車減速機、３３…太陽ローラ、
３５…遊星ローラ支持用キャリア、３６…外周リング、
３７…太陽歯車、４０…遊星歯車支持用キャリア、４２
…外周歯車、６２…車体フレーム。
ク、３…モータ、４…遊星減速機、５…ハブ、６…モー
タハウジング、７…ステータ、９…ロータ、２４…スト
ッパー、２５…軸受、２６…配線用孔、３１…遊星ロー
ラ減速機、３２…遊星歯車減速機、３３…太陽ローラ、
３５…遊星ローラ支持用キャリア、３６…外周リング、
３７…太陽歯車、４０…遊星歯車支持用キャリア、４２
…外周歯車、６２…車体フレーム。
Claims (4)
- 【請求項１】 車輪の車軸に回転自在に支持させたハブ
の内側にモータおよび遊星減速機を車軸と同一軸線上に
設けた電動自転車用モータ駆動ユニットであって、前記
ハブ内の車幅方向の一端部に前記モータを配設し、この
モータのロータの回転を太陽部材から遊星部材および外
周部材を介してハブに伝達する遊星減速機を他端部に配
設し、前記モータのハウジングと、遊星減速機の遊星部
材支持用キャリアとを互いに結合してなる組立体によっ
て前記車軸を構成したことを特徴とする電動自転車用モ
ータ駆動ユニット。 - 【請求項２】 請求項１記載の電動自転車用モータ駆動
ユニットにおいて、モータを、ステータの軸心部にロー
タが位置するブラシレスＤＣモータによって構成し、モ
ータハウジングの内周面にステータを固定し、モータハ
ウジングにロータを回転自在に支持させたことを特徴と
する電動自転車用モータ駆動ユニット。 - 【請求項３】 請求項１記載の電動自転車用モータ駆動
ユニットにおいて、遊星減速機を、車幅方向に並べた遊
星ローラ減速機と遊星歯車減速機とから構成し、遊星ロ
ーラ減速機の太陽ローラをモータのロータに接続すると
ともに、遊星ローラ支持用キャリアを遊星歯車減速機の
太陽歯車に接続し、この遊星ローラ減速機の外周リング
と遊星歯車減速機の遊星歯車支持用キャリアとをモータ
ハウジングに固定し、遊星歯車減速機の外周歯車をハブ
に接続したことを特徴とする電動自転車用モータ駆動ユ
ニット。 - 【請求項４】 請求項１記載の電動自転車用モータ駆動
ユニットにおいて、モータハウジングの車体フレーム側
の端部に、車体フレームに係合するストッパーを突設す
るとともに、このストッパーより径方向の外側にハブ支
持用の軸受を嵌合させ、モータハウジングにおける前記
軸受より径方向の内側に、モータの配線を貫通させる配
線用孔を穿設したことを特徴とする電動自転車用モータ
駆動ユニット。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23151698A JP3939862B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 電動自転車用モータ駆動ユニット |
| TW088113121A TW522118B (en) | 1998-08-18 | 1999-07-31 | Motor drive unit for electric motor-operated bicycle |
| US09/371,312 US6276475B1 (en) | 1998-08-18 | 1999-08-10 | Wheel hub electric motor and transmission drive unit |
| AT99116299T ATE483623T1 (de) | 1998-08-18 | 1999-08-18 | Antriebseinheit für fahrzeuge mit elektrischem antrieb |
| CNB991179803A CN1212952C (zh) | 1998-08-18 | 1999-08-18 | 电动自行车的电机驱动装置 |
| DE69942817T DE69942817D1 (de) | 1998-08-18 | 1999-08-18 | Antriebseinheit für Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb |
| EP99116299A EP0980821B1 (en) | 1998-08-18 | 1999-08-18 | Motor drive unit for electric motor-operated vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23151698A JP3939862B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 電動自転車用モータ駆動ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000053068A true JP2000053068A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3939862B2 JP3939862B2 (ja) | 2007-07-04 |
Family
ID=16924721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23151698A Expired - Fee Related JP3939862B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 電動自転車用モータ駆動ユニット |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6276475B1 (ja) |
| EP (1) | EP0980821B1 (ja) |
| JP (1) | JP3939862B2 (ja) |
| CN (1) | CN1212952C (ja) |
| AT (1) | ATE483623T1 (ja) |
| DE (1) | DE69942817D1 (ja) |
| TW (1) | TW522118B (ja) |
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