JP2019209849A - Motor unit and electric bicycle - Google Patents
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Abstract
【課題】アシスト力及び副駆動力を発生しつつも、大型化を抑制可能なモータユニット及び電動自転車を提供する。【解決手段】電動自転車１に用いられるモータユニット２０であって、クランク軸７ａが貫通したケース２２と、ケース２２に収容されるモータ２１と、モータ２１の正方向の第一回転を減速して伝達する減速機構２５と、少なくとも一部がケース２２の内部に配置され、減速機構２５によって伝達された第一回転に基づく補助駆動力を出力する連動体２９（第一出力部）と、少なくとも一部がケース２２の内部に配置され、モータ２１の負方向の第二回転に基づく副駆動力をケース２２の外部に出力する第二出力部６０と、を有し、第二出力部６０は、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。【選択図】図４PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor unit and an electric bicycle capable of suppressing an increase in size while generating an assisting force and an auxiliary driving force. A motor unit (20) used in an electric bicycle (1), including a case (22) through which a crankshaft (7a) penetrates, a motor (21) housed in the case (22), and a first forward rotation of the motor (21) is decelerated. At least one of the speed reducing mechanism 25 for transmitting and the interlocking body 29 (first output unit) which is arranged at least partially inside the case 22 and outputs the auxiliary driving force based on the first rotation transmitted by the speed reducing mechanism 25. And a second output unit 60 that outputs a sub-driving force based on the second rotation of the motor 21 in the negative direction to the outside of the case 22. It is arranged at a position that fits between the pair of crank arms 7b. [Selection diagram] Fig. 4
Description
本発明は、ペダルからの踏力による人力駆動力に、モータにより発生する補助駆動力を加えて走行可能なモータユニット及び電動自転車に関するものである。 The present invention relates to a motor unit and an electric bicycle that can travel by adding an auxiliary driving force generated by a motor to a human driving force generated by a pedaling force from a pedal.
近年、バッテリなどの蓄電器から給電されるモータを有し、ペダルに加えられる踏力からなる人力駆動力をトルクセンサにより検出し、人力駆動力に対応したモータの補助駆動力（アシスト力）を加えることで、上り坂等でも楽に走行できる電動自転車が知られている（例えば特許文献１参照）。 In recent years, it has a motor powered by a battery or other power storage device, detects the human driving force consisting of the pedaling force applied to the pedal by a torque sensor, and applies the auxiliary driving force (assist force) of the motor corresponding to the human driving force There is known an electric bicycle that can easily travel even on an uphill or the like (see, for example, Patent Document 1).
ここで、モータユニットには、アシスト力を発生するためのモータ以外にも別の駆動源が搭載される場合がある。この別の駆動源は、電動自転車に搭載されたアクセサリー部品（補助部品）に対する動力（副駆動力）を生成する。 Here, in addition to the motor for generating the assist force, another drive source may be mounted on the motor unit. This another driving source generates power (sub driving force) for accessory parts (auxiliary parts) mounted on the electric bicycle.
ところが、アシスト力発生用のモータと補助部品用のモータとが搭載されているとモータユニット自体が大型化してしまう。 However, if a motor for generating an assist force and a motor for auxiliary parts are mounted, the motor unit itself becomes large.
このため、本発明は、アシスト力及び補助部品に対する副駆動力を発生しつつも、大型化を抑制することができるモータユニット及び電動自転車を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a motor unit and an electric bicycle that can suppress an increase in size while generating an assist force and a sub-driving force for an auxiliary component.
上記課題を解決するために、第一スプロケットが取り付けられたクランク軸を介して連結された一対のクランクアームのそれぞれのペダルからの踏力による人力駆動力に、モータにより発生する補助駆動力を加えて走行可能である電動自転車に用いられるモータユニットであって、クランク軸が貫通したケースと、ケースに収容されるモータと、モータの正方向の第一回転を減速して伝達する減速機構と、少なくとも一部がケースの内部に配置され、減速機構によって伝達された第一回転に基づく補助駆動力を出力する第一出力部と、少なくとも一部がケースの内部に配置され、モータの負方向の第二回転に基づく副駆動力をケースの外部に出力する第二出力部と、を有し、第二出力部は、一対のクランクアームの間に収まる位置に配置されている。 In order to solve the above problems, an auxiliary driving force generated by a motor is added to a human driving force generated by a pedaling force from each pedal of a pair of crank arms connected via a crankshaft to which a first sprocket is attached. A motor unit used for an electric bicycle capable of traveling, a case with a crankshaft penetrating, a motor housed in the case, a speed reduction mechanism that transmits the first rotation of the motor in a forward direction by reducing the speed, and at least A first output part that is partly arranged inside the case and outputs an auxiliary driving force based on the first rotation transmitted by the speed reduction mechanism; and at least partly arranged inside the case, and the first output part in the negative direction of the motor A second output portion that outputs a sub-driving force based on two rotations to the outside of the case, and the second output portion is disposed at a position that fits between the pair of crank arms. There.
本発明によれば、アシスト力及び補助部品に対する副駆動力を発生しつつも、大型化を抑制可能なモータユニット及び電動自転車を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a motor unit and an electric bicycle capable of suppressing an increase in size while generating an assist force and an auxiliary driving force for an auxiliary component.
以下では、本発明の実施の形態に係るモータユニット及び電動自転車について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Below, the motor unit and electric bicycle which concern on embodiment of this invention are demonstrated in detail using drawing. Note that each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, component arrangements, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a mimetic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Therefore, for example, the scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.
以下の説明における左右方向及び前後方向は、進行方向に向って当該電動自転車１に使用者が搭乗した状態での方向を言う。 In the following description, the left-right direction and the front-rear direction refer to directions in a state where the user is on the electric bicycle 1 in the traveling direction.
［構成］
図１は、実施の形態に係る電動自転車１の全体側面図である。図２は、実施の形態に係る電動自転車１の部分切欠側面図である。図１及び図２に示すように、電動自転車１は、フレーム２と、前輪３と、後輪４と、ハンドル５と、サドル６と、クランク７と、ペダル８と、モータユニット２０と、バッテリ１２と、第一スプロケット１３と、後スプロケット１４と、チェーン１５と、チェーンカバー１７と、スタンド１６と、を備えている。
[Constitution]
FIG. 1 is an overall side view of an electric bicycle 1 according to an embodiment. FIG. 2 is a partially cutaway side view of the electric bicycle 1 according to the embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the electric bicycle 1 includes a frame 2, a front wheel 3, a
フレーム２は、金属により形成されたフレームであり、ヘッドパイプ２ａ、前フォーク２ｂ、メインパイプ２ｃ、立パイプ２ｄ、チェーンステー２ｅ、シートステー２ｆなどを備えている。
The frame 2 is a frame made of metal, and includes a
前輪３は、前フォーク２ｂの下端に回転自在に取り付けられている。後輪４は、チェーンステー２ｅの後端に回転自在に取り付けられている。ハンドル５は、前輪３の向きを変更するための部位であり、ヘッドパイプ２ａに対して連結されている。ハンドル５には、ブレーキを動作させるためのブレーキレバー５５と、使用者などが操作可能な手元操作部（図示省略）などが取り付けられている。サドル６は、前フォーク２ｂに取り付けられている。
The front wheel 3 is rotatably attached to the lower end of the
クランク７は、左右にそれぞれ設けられるクランクアーム７ｂと、左右のクランクアーム７ｂ同士を連結するクランク軸７ａとからなる。各クランクアーム７ｂにはペダル８が取り付けられている。ペダル８には、踏力からなる人力駆動力がかけられる。
The
モータユニット２０は、補助駆動力（アシスト力）を発生させる駆動源としての電動のモータ２１（図３等参照）及びこのモータ２１を含めた各種の電気的制御を行う制御部２４（図４参照）などが設けられている。モータユニット２０の詳細については、後述する。
The
バッテリ１２は、モータ２１に駆動用の電力を供給する蓄電器である。蓄電器としては、例えば、二次電池、キャパシタなどが挙げられる。
The
第一スプロケット１３は、クランク軸７ａと同軸心で一体的に回転するように、当該クランク軸７ａに取り付けられ、人力駆動力及び補助駆動力が合わされた合力を出力する駆動力出力輪体である。第一スプロケット１３は、前スプロケット、クランクスプロケットまたは前ギヤとも称せられる。後スプロケット１４は、後輪４のハブ９に取り付けられた後部輪体である。後スプロケット１４は、後ギヤとも称せられることがある。
The
チェーン１５は、第一スプロケット１３と後スプロケット１４とにわたって回転可能な状態で無端状に巻回された無端状駆動力伝達体である。チェーンカバー１７は、チェーン１５などを側方から覆うカバーである。
The
電動自転車１には、クランク軸７ａの略後方など、前輪３と後輪４との間の中間位置（より詳しくは中間位置の下部）にモータユニット２０が配置されている。このような配置構成にすることで、重量が比較的大きいモータユニット２０が、電動自転車１の前後方向中央に配置される。このため、前輪３や後輪４を持ち上げ易くて、走行路に段差があっても容易に乗り越えることができるなど、電動自転車１の車体（フレーム２など）の取り回しがよく、また、走行安定性も良好となる。
In the electric bicycle 1, a
図３は、実施の形態に係るモータユニット２０の側面図である。図４は、実施の形態に係るモータユニット２０の断面図である。なお、図３では、第一スプロケット１３の図示を省略している。また、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ切断線を含む切断面を見た断面図である。
FIG. 3 is a side view of the
図３及び図４に示すように、モータユニット２０は、ケース２２と、モータ２１と、減速機構２５とを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ケース２２は、モータケース２２ａと、左側ケース２２ｂと、右側ケース２２ｃとを備えており、このケース２２の前部をクランク軸７ａが左右に貫通している。また、クランク軸７ａの外周には、人力伝達体２８と、中間筒体２３と、連動体２９とが配設されている。さらに、ケース２２の前後方向中央部には減速機構２５が配設され、ケース２２内の後部左側にはモータ２１が配設され、ケース２２内の後部右側には制御部２４が配設されている。制御部２４は、各種の電気的制御を行う電子部品及び各種情報を記憶する記憶部などが設けられた制御用プリント基板２４ａを備えている。制御部２４は、モータ２１の駆動制御を行う。
The
ケース２２内の構成について詳細に説明する。
The configuration within the
図４に示すように、クランク軸７ａは、モータユニット２０の前部を左右に貫通した状態で軸受２６、２７により回転自在に配設されている。クランク軸７ａにおける左側寄り部分の外周には、セレーション部７ｃを介して、筒状の人力伝達体２８が一体的に回転する状態で嵌め込まれている。
As shown in FIG. 4, the
人力伝達体２８は、クランク軸７ａからの人力駆動力が伝達される略筒状の部材である。人力伝達体２８の内周におけるクランク軸７ａのセレーション部７ｃに対応する箇所には、セレーション部２８ｂが形成されている。このセレーション部２８ｂは、クランク軸７ａのセレーション部７ｃと噛み合っている。
The human
人力伝達体２８の外周表面には、磁気異方性を付与した磁歪発生部３１ｂが形成されている。人力伝達体２８の外周には、一定の隙間を介してコイル３１ａが配設されている。この磁歪発生部３１ｂ及びコイル３１ａにより磁歪式のトルクセンサ３１が構成されている。これにより、クランク軸７ａからの人力駆動力が人力伝達体２８に伝達されるとともに、トルクセンサ３１により人力駆動力が検出される。また、この磁歪式のトルクセンサ３１では、磁歪発生部３１ｂが、人力伝達体２８の軸心方向に対して例えば＋４５度と−４５度とをなす螺旋形状に形成されており、人力伝達体２８に人力駆動力が伝達されると人力伝達体２８の表面の磁歪発生部３１ｂに歪みが発生して透磁率の増加部分と減少部分とが発生するため、コイル３１ａのインダクタンス差を測定することでトルク（人力駆動力）の大きさを検出できるように構成されている。なお、この実施の形態では、上記構成により、クランク軸７ａが反対方向に回転されたことをも検出可能に構成されているがこれに限るものではない。
On the outer peripheral surface of the human
中間筒体２３は、人力伝達体２８からの人力駆動力が伝達される略筒状の部材である。中間筒体２３は、クランク軸７ａの外周における人力伝達体２８の右側に隣接した箇所で、クランク軸７ａに対して回転自在の状態で配設されている。中間筒体２３は、人力伝達体２８の右端部外周に形成されたセレーション部２８ａと、中間筒体２３の左端部内周に形成されたセレーション部２３ａとで嵌合されている。なお、この実施の形態では、人力伝達体２８のセレーション部２８ａに、中間筒体２３の左端部内周に形成されたセレーション部２３ａが外側から嵌合されている。
The
連動体２９は、中間筒体２３からの人力駆動力が一方向クラッチ３０を介して伝達される部材である。また、連動体２９は、人力伝達体２８などを介して伝達された人力駆動力とモータ２１からの補助駆動力とを合成する合力体として機能する。
The interlocking
具体的には、中間筒体２３と連動体２９との間に、一方向クラッチ３０が配設されている。一方向クラッチ３０の内側には中間筒体２３が取り付けれ、一方向クラッチ３０の外側には連動体２９が取り付けられている。連動体２９は、クランク軸７ａの外周において、クランク軸７ａに対して回転自在の状態で配設されている。連動体２９は、モータ２１からの補助駆動力をクランク軸７ａに伝達する。つまり、連動体２９は、モータ２１からの補助駆動力をクランク軸７ａに出力する第一出力部の一例である。
Specifically, a one-way clutch 30 is disposed between the
一方、一方向クラッチ３０は、中間筒体２３からの前進方向への人力駆動力は連動体２９に伝達するが、連動体２９からの前進方向への補助駆動力は中間筒体２３を介してクランク軸７ａやペダル８側に伝達されないように構成されている。つまり、この電動自転車１でも、使用者がペダル８を漕ぐことを止めても、しばらくの間だけ、モータ２１が回転し続けるように、いわゆる遅れ制御を行うが、一方向クラッチ３０により補助駆動力を切断させて、クランク軸７ａやペダル８が勝手に回転し続けることが阻止されている。
On the other hand, the one-way clutch 30 transmits the manual driving force in the forward direction from the
また、モータユニット２０には、クランク軸７ａと一体的に回転する部材である中間筒体２３、ひいては、クランク軸７ａやペダル８の回転を検出する光学式の回転検出器１０が設けられている。回転検出器１０は発光部と受光部とからなる光センサである。中間筒体２３における左端部の外周には、発光部の光を遮断したり通過させたりする回転体１１が取り付けられている。この回転体１１が通過させた発光部の光を、受光部が受光することで、回転検出器１０により中間筒体２３、ひいては、クランク軸７ａやペダル８の回転数（回転量）を検出する。回転検出器１０は、ケース２２の前端部内側から後方に延びる支持部材１８を介して、回転体１１が配設される箇所に向けて取り付けられている。
Further, the
また、連動体２９の左寄り箇所外周にはモータ２１からの補助駆動力を入力するための大径歯車部２９ｂが一体形成されている。連動体２９の右端部は、ケース２２から突出している。このように、連動体２９は少なくとも一部がケース２２の内部に配置されている。なお、連動体２９の全体がケース２２の内部に配置されていてもよい。
A large-
連動体２９の右端部外周には、駆動力出力輪体としての第一スプロケット１３が嵌め込まれている。これにより、連動体２９と第一スプロケット１３とは一体的に回転する。クランク軸７ａは、連動体２９に外嵌された軸受２７により、連動体２９を介して回転自在に支持されている。ここで、連動体２９とクランク軸７ａとの間、中間筒体２３とクランク軸７ａとの間及び人力伝達体２８の右側内周面とクランク軸７ａとの間には、それぞれ薄肉の軸受などを配設してもよい。
A
モータ２１は、軸受３２、３３によりその回転軸２１ａ及びロータ部２１ｂが回転自在に支持されている。また、モータ２１の回転軸２１ａが右側方に突出され、この突出部の外周に歯部２１ｃが形成されている。モータ２１は、制御部２４の制御に基づいて、異なる回転方向で回転軸２１ａを回転させる。ここで、補助駆動力を発生するための回転方向を正方向とし、その反対の回転方向を負方向とする。モータ２１は、負方向の回転（第二回転）では補助駆動力とは異なる副駆動力を発生する。副駆動力は、クランク軸７ａを駆動させるための部材以外の部材を動作させるために用いられる。副駆動力の用途例については、後述する。
The
減速機構２５は、モータ２１の正方向の回転（第一回転）を減速して連動体２９に伝達する減速機構である。減速機構２５は減速用歯車３６を備えている。減速機構２５は、減速用歯車３６を介することにより、モータ２１の回転トルクが増幅されて連動体２９の大径歯車部２９ｂに伝達するよう構成されている。ここで、減速用歯車３６の支持軸には、軸受３４、３５により回転自在に支持された小径支持軸部３６ａと、これよりも大径の大径支持軸部３６ｂとが一体形成されている。また、小径支持軸部３６ａの外周には、小径支持軸部３６ａとは別体の小径歯車部３６ｃが、圧入またはセレーション部などを介して、一体的に回転するように組みつけられている。そして、小径歯車部３６ｃが連動体２９の大径歯車部２９ｂに噛み合わされている。一方、減速用歯車３６の大径支持軸部３６ｂの外周には、大径歯車部３６ｄが配設されているととともに、この大径歯車部３６ｄの外歯がモータ２１の回転軸２１ａの歯部２１ｃに噛み合わされている。減速用歯車３６における大径支持軸部３６ｂと大径歯車部３６ｄとの間には、連動体２９からの回転駆動力をモータ２１側に伝達しないための、人力駆動力切断用の一方向クラッチ３７が配設されている。
The
一方向クラッチ３７は、モータ２１が正方向に回転（第一回転）している際には、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄに伝達された補助駆動力を、そのまま大径支持軸部３６ｂに伝達するように動作する。具体的には、一方向クラッチ３７は、走行中に出力されたある程度の補助駆動力に基づいて、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄの内周部分が、これに対向する大径支持軸部３６ｂの外周部分に対して、相対的に第一スプロケット１３を前進させる方向に回転する場合に、補助駆動力をそのまま大径支持軸部３６ｂに伝達する。この場合には、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄの内周の前進方向への回転数が、これに対向する大径支持軸部３６ｂの外周の前進方向への回転数よりも大きい場合が含まれる。そして、補助駆動力が、小径支持軸部３６ａと小径歯車部３６ｃとを介して、連動体２９の大径歯車部２９ｂに伝達される。これにより、連動体２９において、人力駆動力と補助駆動力とが合成され、これらの合成された合力がクランク軸７ａに出力される。この合力は、クランク軸７ａから第一スプロケット１３及びチェーン１５を介して、後輪４に伝達される。
When the
一方、バッテリ１２の残容量が無くなって、モータ２１から補助駆動力が出力されない状態でペダル８を漕いだ場合など、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄの内周部分が、これに対向する大径支持軸部３６ｂの外周部分に対して、相対的に第一スプロケット１３を前進させる方向とは逆方向に回転する場合には、補助駆動力の伝達経路が一方向クラッチ３７により切断される。この場合には、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄの内周の前進方向への回転数が、これに対向する大径支持軸部３６ｂの外周の前進方向への回転数よりも小さい場合が含まれる。
On the other hand, the inner peripheral portion of the large-
これにより、バッテリ１２の残容量が無くなって、モータ２１から補助駆動力が出力されない状態でペダル８を漕いだ場合などには、人力駆動力によって小径歯車部３６ｃ及び小径支持軸部３６ａや大径支持軸部３６ｂは回転されるが、大径歯車部３６ｄやモータ２１の回転軸２１ａ及びロータ部２１ｂは回転されない。
Thereby, when the remaining capacity of the
上記構成において、前進走行時にペダル８を踏み込むと、このペダル８にかけられた踏力に基づく人力駆動力が、クランク軸７ａから人力伝達体２８及び中間筒体２３、連動体２９に伝達され、前記人力駆動力が、人力伝達体２８に設けられたトルクセンサ３１により検出される。そして、前記人力駆動力に対応する補助駆動力が減速機構２５の減速用歯車３６などを介して、連動体２９に伝達され、連動体２９で合わされた合力が、第一スプロケット１３から、チェーン１５を介して、後輪４に伝達される。これにより、人力駆動力に対応したモータ２１の補助駆動力（アシスト力）を加えることで、上り坂等でも楽に走行できる。
In the above configuration, when the
一方、走行中に使用者がペダル８を漕ぐことを止めると、これに伴ってクランク軸７ａ及び中間筒体２３の回転も停止するため、この停止状態が回転検出器１０により検出され、モータ２１が停止または制動される。このように、走行中に使用者がペダル８を漕ぐことを止めると、モータ２１が直ぐに停止または制動されるので、無駄にモータ２１が駆動されて、バッテリ１２の消耗を抑えることができる。
On the other hand, when the user stops stroking the
また、モータ２１が負方向に回転している際には、一方向クラッチ３７は、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄに伝達された副駆動力を大径支持軸部３６ｂには伝達しないように動作する。つまり、副駆動力は、連動体２９、クランク軸７ａには伝達されない。
When the
モータユニット２０は、副駆動力をケース２２の外部に出力するための第二出力部６０を備えている。本実施の形態では、第二出力部６０は、少なくとも一部がケース２２の内部に配置されているが、第二出力部６０の全体がケース２２の内部に配置されていてもよい。
The
具体的には、第二出力部６０は、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。つまり、第二出力部６０は、一対のクランクアーム７ｂが回転したとしても当該クランクアーム７ｂに干渉しない位置に配置されている。また、第二出力部６０は、モータ２１におけるクランク軸７ａとは反対側の端部（本実施の形態では後端部）と、クランク軸７ａとの間に収まる位置に配置されている。より詳細には、第二出力部６０は、クランク軸７ａの後方であって、当該クランク軸７ａとモータ２１との間に配置されている。また、第二出力部６０は、ケース２２における第一スプロケット１３とは反対側（本実施の形態では左側）に配置されている。
Specifically, the
第二出力部６０は、ギアボックス６１と、出力回転軸６２と、歯車６３と、一方向クラッチ６４とを備えている。
The
ギアボックス６１は、ケース２２の外部に設けられたアクセサリー部品（補助部品）に対して動力を出力するためのギアボックスである。本実施の形態では、補助部品の一例であるスタンド１６の駆動部に対してギアボックス６１が動力を出力するものとする。つまり、ギアボックス６１は、図示しない動力伝達機構を介してスタンド１６の駆動部に連結されている。
The
出力回転軸６２は、軸体であり、ケース２２のモータケース２２ａを貫通して設けられている。出力回転軸６２は、図示しない軸受によって回転自在にモータケース２２ａに支持されている。出力回転軸６２は、その先端部に歯車６３が設けられている。歯車６３は、大径歯車部３６ｄの内歯に対して噛み合っている。一方向クラッチ６４は、出力回転軸６２の基端部と、ギアボックス６１との間に配置されている。一方向クラッチ６４は、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄに伝達された副駆動力をギアボックス６１に伝達するが、大径歯車部３６ｄに伝達された補助駆動力はギアボックス６１に伝達しないように構成されている。つまり、モータ２１が負方向に回転し副駆動力を出力した場合には、当該補助駆動力は一方向クラッチ６４によってギアボックス６１には伝達される。一方、モータ２１が正方向に回転し補助駆動力を出力した場合には、一方向クラッチ６４によって出力回転軸６２が空転するので、補助駆動力はギアボックス６１には伝達されない。なお、一方向クラッチ６４は、ギアボックス６１の内部に設けられていてもよい。
The
使用者は、スタンド１６を立てるときには、ハンドル５に設けられた手元操作部（図示省略）を操作する。この操作に基づいて、手元操作部は制御部２４に対して補助駆動力の出力指示を出力する。制御部２４は、出力指示を受け付けると、モータ２１を負方向に回転させる。これにより、モータ２１は副駆動力を発生する。副駆動力は、モータ２１から減速用歯車３６、歯車６３、出力回転軸６２及びギアボックス６１などを介してスタンド１６の駆動部に伝達されるので、当該駆動部に対して副駆動力を作用させることができる。したがって、使用者は、容易にスタンド１６を立てることができる。なお、制御部２４は、モータ２１が補助駆動力を出力している場合、つまり、モータ２１が正方向に回転している場合には、補助駆動力の出力指示が入力されたとしても、それを受け付けないものとする。
When the user stands the
［効果など］
以上のように、本実施の形態によれば、第一スプロケット１３が取り付けられたクランク軸７ａを介して連結された一対のクランクアーム７ｂのそれぞれのペダル８からの踏力による人力駆動力に、モータ２１により発生する補助駆動力を加えて走行可能である電動自転車１に用いられるモータユニット２０であって、クランク軸７ａが貫通したケース２２と、ケース２２に収容されるモータ２１と、モータ２１の正方向の第一回転を減速して伝達する減速機構２５と、少なくとも一部がケース２２の内部に配置され、減速機構２５によって伝達された第一回転に基づく補助駆動力を出力する連動体２９（第一出力部）と、少なくとも一部がケース２２の内部に配置され、モータ２１の負方向の第二回転に基づく副駆動力をケース２２の外部に出力する第二出力部６０と、を有し、第二出力部６０は、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。
[Effects, etc.]
As described above, according to the present embodiment, the motor driving force is generated by the pedaling force from each
また、電動自転車１は、上記モータユニット２０を備えている。
Further, the electric bicycle 1 includes the
これによれば、第二出力部６０が一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されているので、副駆動力を発生しつつもモータユニット２０の大型化を抑えることができる。
According to this, since the
まだ、第二出力部６０と一対のクランクアーム７ｂとの干渉も抑制することができる。
Still, interference between the
また、第二出力部６０は、モータ２１におけるクランク軸７ａとは反対側の端部と、クランク軸７ａとの間に収まる位置に配置されている。
The
これによれば、モータ２１におけるクランク軸７ａとは反対側の端部と、クランク軸７ａとの間に収まる位置に第二出力部６０が配置されているので、クランク軸７ａとモータ２１との並び方向（本実施の形態では前後方向）で第二出力部６０が張り出すことを抑制することができる。つまり、クランク軸７ａとモータ２１との並び方向におけるモータユニット２０の大型化を抑制することができる。
According to this, since the
また、第二出力部６０は、ケース２２における第一スプロケット１３とは反対側に配置されている。
The
ここで、ケース２２における第一スプロケット１３側においては、第一スプロケット１３と干渉を防ぐためにスペース上の制約が多い。つまり、ケース２２における第一スプロケット１３とは反対側は制約が少ない。この制約の少ない箇所に、第二出力部６０が配置されているので、第二出力部６０を比較的容易に配置することができる。
Here, on the
また、第二出力部６０は、クランク軸７ａを基準としてモータ２１側に配置されている。
The
これによれば、第二出力部６０がクランク軸７ａを基準としてモータ２１側に配置されているので、クランク軸７ａを基準としてモータ２１側に配置された補助部品に対して、第二出力部６０を連結する際にクランク軸７ａが邪魔にならない。したがって、容易に第二出力部６０を連結することができる。
According to this, since the
また、第二出力部６０は、クランク軸７ａの後方に配置されている。
The
これによれば、第二出力部６０がクランク軸７ａの後方に配置されているので、電動自転車１の後部にある補助部品（例えばスタンド１６など）に対して、容易に第二出力部６０を連結することができる。
According to this, since the
また、第二出力部６０は、クランク軸７ａの近傍に配置されているので、クランク軸７ａ近傍の余剰空間に対して第二出力部６０を配置することができる。余剰空間を有効活用することができれば、モータユニット２０の大型化を抑制することができる。
Moreover, since the
また、第一出力部は、クランク軸７ａに対して補助駆動力を出力する連動体２９である。
The first output unit is an interlocking
これによれば、クランク軸７ａに対して補助駆動力を出力する、いわゆる一軸タイプの電動自転車１に対して、本開示の特徴的な構成を適用することが可能である。
According to this, it is possible to apply the characteristic configuration of the present disclosure to the so-called single-shaft type electric bicycle 1 that outputs an auxiliary driving force to the
また、第二出力部６０は、出力回転軸６２と、出力回転軸６２に設けられた歯車６３とを備え、歯車６３は、減速機構２５に含まれる減速用歯車３６に噛み合っている。
The
これによれば、第二出力部６０の歯車６３を、減速用歯車３６に噛み合わせることで、補助駆動力をケース２２の外部に出力することができる。
According to this, the auxiliary driving force can be output to the outside of the
また、第二出力部６０は、副駆動力を、電動自転車１のスタンド１６を動作させるための動力として出力する。
The
これによれば、スタンド１６を立てる動作を副駆動力で補助することができる。
According to this, the operation of raising the
［変形例］
なお、モータユニットの構成は、上記実施の形態で説明された構成に限定されない。そこで、以下に、モータユニットについての変形例を上記実施の形態との差分を中心に説明する。以降の説明では、上記実施の形態と同一部分については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
[Modification]
The configuration of the motor unit is not limited to the configuration described in the above embodiment. Therefore, hereinafter, modifications of the motor unit will be described focusing on differences from the above embodiment. In the following description, the same parts as those in the above embodiment may be denoted by the same reference numerals and the description thereof may be omitted.
（変形例１）
図５は、変形例１に係るモータユニット２０Ａの断面図である。図５に示すように、変形例１に係るモータユニット２０Ａでは、第二出力部６０Ａの設置箇所が、実施の形態に係るモータユニット２０の第二出力部６０とは異なっている。
(Modification 1)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a
具体的には、第二出力部６０Ａは、第一スプロケット１３の後方であってモータ２１の右側に配置されている。この場合においても、第二出力部６０Ａは、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。また、第二出力部６０Ａは、モータ２１におけるクランク軸７ａとは反対側の端部（本変形例では後端部）と、クランク軸７ａとの間に収まる位置に配置されている。
Specifically, the
第二出力部６０Ａは、モータ２１の回転軸２１ａａに対して設けられている。つまり、モータ２１の回転軸２１ａａ方向に見て、第二出力部６０Ａの少なくとも一部はモータ２１に重なる位置に配置されている。第二出力部６０Ａは、ギアボックス６１ａと、一方向クラッチ６４ａとを備えている。
The
回転軸２１ａａは、その先端部がケース２２の右側ケース２２ｃを貫通した状態で、軸受９１により回転自在に支持されている。回転軸２１ａａの先端部は、一方向クラッチ６４ａを介してギアボックス６１ａに連結されている。つまり、回転軸２１ａａは、第二出力部６０Ａの出力回転軸である。
The rotary shaft 21aa is rotatably supported by a bearing 91 in a state where the tip end portion penetrates the
一方向クラッチ６４ａは、モータ２１の回転軸２１ａａから伝達された副駆動力をギアボックス６１ａに伝達するが、回転軸２１ａａに伝達された補助駆動力はギアボックス６１ａに伝達しないように構成されている。
The one-way clutch 64a transmits the auxiliary driving force transmitted from the rotating shaft 21aa of the
このように、第二出力部６０Ａは、モータ２１の回転軸２１ａａに設けられているので、この回転軸２１ａａを第二出力部６０Ａの出力回転軸とすることができる。したがって部品点数を削減することができ、これにより大型化も抑制することが可能である。
Thus, since the
また、モータ２１の回転軸２１ａａ方向に見て、第二出力部６０Ａの少なくとも一部がモータ２１に重なっているので、当該方向視における小型化を図ることができる。
Moreover, since at least a part of the
（変形例２）
図６は、変形例２に係るモータユニット２０Ｂの断面図である。図６に示すように、変形例２に係るモータユニット２０Ｂでは、第二出力部６０Ｂの設置箇所が、実施の形態に係るモータユニット２０の第二出力部６０とは異なっている。
(Modification 2)
FIG. 6 is a sectional view of a
具体的には、第二出力部６０Ｂは、モータ２１の左側に配置されている。この場合においても、第二出力部６０Ｂは、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。また、第二出力部６０Ｂは、モータ２１におけるクランク軸７ａとは反対側の端部（本変形例では後端部）と、クランク軸７ａとの間に収まる位置に配置されている。
Specifically, the
第二出力部６０Ｂは、モータ２１の回転軸２１ａｂに対して設けられている。第二出力部６０Ｂは、ギアボックス６１ｂと、一方向クラッチ６４ｂとを備えている。
The
回転軸２１ａｂは、その基端部がケース２２の左側ケース２２ｂを貫通した状態で、軸受３２により回転自在に支持されている。回転軸２１ａｂの基端部は、一方向クラッチ６４ｂを介してギアボックス６１ｂに連結されている。つまり、回転軸２１ａｂは、第二出力部６０Ｂの出力回転軸である。
The rotating shaft 21ab is rotatably supported by the bearing 32 in a state where the base end portion penetrates the
一方向クラッチ６４ｂは、モータ２１の回転軸２１ａｂから伝達された副駆動力をギアボックス６１ｂに伝達するが、回転軸２１ａｂに伝達された補助駆動力はギアボックス６１ｂに伝達しないように構成されている。
The one-way clutch 64b is configured to transmit the auxiliary driving force transmitted from the rotating shaft 21ab of the
このように、第二出力部６０Ｂは、モータ２１の回転軸２１ａｂに設けられているので、この回転軸２１ａｂを第二出力部６０Ｂの出力回転軸とすることができる。したがって部品点数を削減することができ、これにより大型化も抑制することが可能である。
Thus, since the
なお、変形例１及び変形例２では、モータ２１の回転軸２１ａａ、２１ａｂが第二出力部６０Ａ、６０Ｂの出力回転軸である場合を例示した。しかし、モータの回転軸と、第二出力部の出力回転軸が別体であってもよい。この場合、モータの回転軸に設けられたモータ歯車と、第二出力部の出力回転軸に設けられた歯車とを噛み合わせればよい。
In the first and second modifications, the case where the rotation shafts 21aa and 21ab of the
（変形例３）
図７は、変形例３に係るモータユニット２０Ｃの断面図である。図７に示すように、変形例３に係るモータユニット２０Ｃでは、第二出力部６０Ｃの設置箇所が、実施の形態に係るモータユニット２０の第二出力部６０とは異なっている。
(Modification 3)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a motor unit 20C according to the third modification. As shown in FIG. 7, in the motor unit 20C according to the modification 3, the installation location of the
具体的には、第二出力部６０Ｃは、減速用歯車３６の右側に配置されている。この場合においても、第二出力部６０Ｃは、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。また、第二出力部６０Ｃは、モータ２１におけるクランク軸７ａとは反対側の端部（本変形例では後端部）と、クランク軸７ａとの間に収まる位置に配置されている。
Specifically, the
第二出力部６０Ｃは、ギアボックス６１ｃと、出力回転軸６２ｃと、歯車６３ｃと、一方向クラッチ６４ｃとを備えている。
The
出力回転軸６２ｃは、軸体であり、ケース２２の右側ケース２２ｃを貫通して設けられている。出力回転軸６２ｃは、図示しない軸受によって回転自在に右側ケース２２ｃに支持されている。出力回転軸６２ｃは、その先端部に歯車６３ｃが設けられている。歯車６３ｃは、大径歯車部３６ｄの円筒軸体３６ｅの外周面に設けられた歯車３６ｆに対して噛み合っている。このように、第二出力部６０Ｃは、減速機構２５に含まれる減速回転軸としての円筒軸体３６ｅに設けられている。
The
一方向クラッチ６４ｃは、出力回転軸６２ｃの基端部と、ギアボックス６１ｃとの間に配置されている。一方向クラッチ６４ｃは、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄに伝達された副駆動力をギアボックス６１ｃに伝達するが、大径歯車部３６ｄに伝達された補助駆動力はギアボックス６１ｃに伝達しないように構成されている。
The one-way clutch 64c is disposed between the base end portion of the
このように、第二出力部６０Ｃが、減速機構２５に含まれる減速回転軸（円筒軸体３６ｅ）に設けられているので、減速機構２５から副駆動力を出力することができる。
As described above, since the
なお、第二出力部６０Ｃは、減速機構２５に含まれる他の減速回転軸（小径支持軸部３６ａまたは大径支持軸部３６ｂ）に設けられていてもよい。
The
（変形例４）
図８は、変形例４に係るモータユニット２０Ｄの断面図である。図８に示すように、変形例４に係るモータユニット２０Ｄでは、第二出力部６０Ｄの設置箇所が、実施の形態に係るモータユニット２０の第二出力部６０とは異なっている。また、人力駆動力切断用の一方向クラッチ３７ｄの設置箇所も実施の形態に係るモータユニット２０の一方向クラッチ３７とは異なっている。つまり、変形例４では、減速用歯車３６における大径支持軸部３６ｂと大径歯車部３６ｄとの間には、一方向クラッチ３７が設けられていない。
(Modification 4)
FIG. 8 is a cross-sectional view of a
ここで、連動体２９ｄの左寄り箇所外周には、回転部２９１ｄと、歯車部２９２ｄとが一方向クラッチ３７ｄを介して連結されている。回転部２９１ｄは、円板状に形成されており、連動体２９ｄの左寄り箇所外周に一体形成されている。また、一方向クラッチ３７ｄは、環状の一方向クラッチであり、回転部２９１ｄの全周を囲んでいる。歯車部２９２ｄは、環状の歯車であり、一方向クラッチ３７ｄの全周を囲んでいる。歯車部２９２ｄの外周部には、減速用歯車３６に噛み合う外歯が形成されており、歯車部２９２ｄにおける内周面には、第二出力部６０Ｄの歯車６３ｄに噛み合う内歯が形成されている。
Here, a rotating
一方向クラッチ３７ｄは、モータ２１が正方向に回転（第一回転）している際には、減速用歯車３６を介して歯車部２９２ｄに伝達された補助駆動力を、そのまま回転部２９１ｄに伝達するように動作する。
When the
また、モータ２１が負方向に回転（第二回転）している際には、一方向クラッチ３７ｄは、減速用歯車３６を介して歯車部２９２ｄに伝達された副駆動力を、回転部２９１ｄに伝達しないように動作する。つまり、副駆動力が伝達された場合には、歯車部２９２ｄは回転するものの回転部２９１ｄは回転しない。
Further, when the
第二出力部６０Ｄは、クランク軸７ａの前方に配置されている。この場合においても、第二出力部６０Ｄは、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。また、第二出力部６０Ｄは、クランク軸７ａの近傍に配置されている。
The
第二出力部６０Ｄは、ギアボックス６１ｄと、出力回転軸６２ｄと、歯車６３ｄと、一方向クラッチ６４ｄとを備えている。
The
出力回転軸６２ｄは、軸体であり、その先端部に歯車６３ｄが設けられている。歯車６３ｄは、歯車部２９２ｄの内歯に対して噛み合っている。
The
一方向クラッチ６４ｄは、出力回転軸６２ｄの基端部と、ギアボックス６１ｄとの間に配置されている。一方向クラッチ６４ｄは、連動体２９ｄの歯車部２９２ｄに伝達された副駆動力をギアボックス６１ｄに伝達するが、歯車部２９２ｄに伝達された補助駆動力はギアボックス６１ｄに伝達しないように構成されている。
The one-way clutch 64d is disposed between the base end portion of the
このように、第二出力部６０Ｄがクランク軸７ａの前方であって、クランク軸７ａの近傍に設けられているので、ケース２２内におけるクランク軸７ａの前方の余剰空間に対して第二出力部６０を配置することができる。余剰空間を有効活用することができれば、モータユニット２０Ｄの大型化を抑制することができる。
Thus, since the
また、第二出力部６０Ｄがクランク軸７ａの前方に配置されているので、電動自転車１の前部にある補助部品に対して、容易に第二出力部６０Ｄを連結することができる。
In addition, since the
（変形例５）
上記実施の形態では、人力駆動力と補助駆動力とを１つの軸から出力する、いわゆる一軸式のモータユニット２０を例示した。しかし、変形例５では、クランク軸７ａの一端部に配設された第一スプロケット１３とは別に、モータ２１からの補助駆動力を出力するための第二スプロケット５１を備えた、いわゆる二軸式とも称せられるモータユニット２０Ｅについて例示する。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the so-called
図９は、変形例５に係るモータユニット２０Ｅの断面図である。図９に示すように、モータユニット２０Ｅでは、モータ２１の後方に、減速機構２５の減速用歯車３６と、一方向クラッチ３７と、第二出力部６０Ｅが配置されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a
減速用歯車３６の大径支持軸部３６ｂは、右側ケース２２ｃを貫通して外部に突出している。この大径支持軸部３６ｂの先端部には、第二スプロケット５１が嵌め込まれている。チェーン１５は、第二スプロケット５１及び連動体２９に嵌め込まれた第一スプロケット１３に噛み合うように巻き回される。このため、モータ２１からの補助駆動力が、減速機構２５を介して、第二スプロケット５１から出力され、補助駆動力がチェーン１５で合成されて後輪４に伝達される。
The large-diameter
第二出力部６０Ｅは、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。つまり、第二出力部６０Ｅは、一対のクランクアーム７ｂが回転したとしても当該クランクアーム７ｂに干渉しない位置に配置されている。また、第二出力部６０Ｅは、クランク軸７ａの後方であって、ケース２２における第一スプロケット１３及び第二スプロケット５１とは反対側に配置されている。
The
第二出力部６０Ｅは、ギアボックス６１ｅと、出力回転軸６２ｅと、歯車６３ｅと、一方向クラッチ６４ｅとを備えている。
The
出力回転軸６２ｅは、軸体であり、ケース２２の左側ケース２２ｂを貫通して設けられている。出力回転軸６２ｅは、図示しない軸受によって回転自在に左側ケース２２ｂに支持されている。出力回転軸６２ｅは、その先端部に歯車６３ｅが設けられている。歯車６３ｅは、大径歯車部３６ｄの内歯に対して噛み合っている。一方向クラッチ６４ｅは、出力回転軸６２ｅの基端部と、ギアボックス６１ｅとの間に配置されている。一方向クラッチ６４ｅは、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄに伝達された副駆動力をギアボックス６１ｅに伝達するが、大径歯車部３６ｄに伝達された補助駆動力はギアボックス６１ｅに伝達しないように構成されている。
The
このように、いわゆる二軸式のモータユニット２０Ｅに対しても、副駆動力を発生しつつもモータユニット２０Ｅの大型化を抑えることができる。
As described above, it is possible to suppress the increase in size of the
（変形例６）
図１０は、変形例６に係るモータユニット２０Ｆの断面図である。図１０に示すように、変形例６に係るモータユニット２０Ｆでは、第二出力部６０Ｆの設置箇所が、変形例５に係るモータユニット２０Ｅの第二出力部６０Ｅとは異なっている。
(Modification 6)
FIG. 10 is a cross-sectional view of a
具体的には、第二出力部６０Ｆは、第一スプロケット１３の後方であってモータ２１の右側に配置されている。この場合においても、第二出力部６０Ｆは、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。また、第二出力部６０Ｆは、モータ２１におけるクランク軸７ａとは反対側の端部（本変形例では後端部）と、クランク軸７ａとの間に収まる位置に配置されている。
Specifically, the
第二出力部６０Ｆは、モータ２１の回転軸２１ａｆに対して設けられている。第二出力部６０Ｆは、ギアボックス６１ｆと、一方向クラッチ６４ｆとを備えている。
The
回転軸２１ａｆは、その先端部がケース２２の右側ケース２２ｃを貫通した状態で、図示しない軸受により回転自在に支持されている。回転軸２１ａｆの先端部は、一方向クラッチ６４ｆを介してギアボックス６１ｆに連結されている。つまり、回転軸２１ａｆは、第二出力部６０Ｆの出力回転軸である。
The rotating shaft 21af is rotatably supported by a bearing (not shown) in a state where the tip end portion penetrates the
一方向クラッチ６４ｆは、モータ２１の回転軸２１ａｆから伝達された副駆動力をギアボックス６１ｆに伝達するが、回転軸２１ａｆに伝達された補助駆動力はギアボックス６１ｆに伝達しないように構成されている。
The one-way clutch 64f transmits the auxiliary driving force transmitted from the rotating shaft 21af of the
このように、第二出力部６０Ｆは、モータ２１の回転軸２１ａｆに設けられているので、この回転軸２１ａｆを第二出力部６０Ｆの出力回転軸とすることができる。したがって部品点数を削減することができ、これにより大型化も抑制することが可能である。
Thus, since the
（変形例７）
図１１は、変形例７に係るモータユニット２０Ｇの断面図である。図１１に示すように、変形例７に係るモータユニット２０Ｇでは、第二出力部６０Ｇの設置箇所が、変形例５に係るモータユニット２０Ｅの第二出力部６０Ｅとは異なっている。
(Modification 7)
FIG. 11 is a cross-sectional view of a
具体的には、第二出力部６０Ｇは、モータ２１の左側に配置されている。この場合においても、第二出力部６０Ｇは、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。また、第二出力部６０Ｇは、モータ２１におけるクランク軸７ａとは反対側の端部（本変形例では後端部）と、クランク軸７ａとの間に収まる位置に配置されている。
Specifically, the
第二出力部６０Ｇは、モータ２１の回転軸２１ａｇに対して設けられている。第二出力部６０Ｇは、ギアボックス６１ｇと、一方向クラッチ６４ｇとを備えている。
The
回転軸２１ａｇは、その基端部がケース２２の左側ケース２２ｂを貫通した状態で、軸受３２により回転自在に支持されている。回転軸２１ａｇの基端部は、一方向クラッチ６４ｇを介してギアボックス６１ｇに連結されている。つまり、回転軸２１ａｇは、第二出力部６０Ｂの出力回転軸である。
The rotating shaft 21ag is rotatably supported by the bearing 32 in a state where the base end portion penetrates the
一方向クラッチ６４ｇは、モータ２１の回転軸２１ａｇから伝達された副駆動力をギアボックス６１ｇに伝達するが、回転軸２１ａｇに伝達された補助駆動力はギアボックス６１ｇに伝達しないように構成されている。
The one-way clutch 64g transmits the auxiliary driving force transmitted from the rotating shaft 21ag of the
このように、第二出力部６０Ｇは、モータ２１の回転軸２１ａｇに設けられているので、この回転軸２１ａｇを第二出力部６０Ｇの出力回転軸とすることができる。したがって部品点数を削減することができ、これにより大型化も抑制することが可能である。
Thus, since the
（変形例８）
図１２は、変形例８に係るモータユニット２０Ｈの断面図である。図１２に示すように、変形例８に係るモータユニット２０Ｈでは、第二出力部６０Ｈの設置箇所が、変形例５に係るモータユニット２０Ｅの第二出力部６０Ｅとは異なっている。
(Modification 8)
FIG. 12 is a cross-sectional view of a
具体的には、第二出力部６０Ｈは、第二スプロケット５１の後方であって、一対のクランクアーム７ｂの間に収まる位置に配置されている。
Specifically, the
第二出力部６０Ｈは、ギアボックス６１ｈと、出力回転軸６２ｈと、歯車６３ｈと、一方向クラッチ６４ｈとを備えている。
The
出力回転軸６２ｈは、軸体であり、ケース２２の右側ケース２２ｃを貫通して設けられている。出力回転軸６２ｈは、図示しない軸受によって回転自在に左側ケース２２ｂに支持されている。出力回転軸６２ｈは、その先端部に歯車６３ｈが設けられている。歯車６３ｈは、大径歯車部３６ｄの内歯に対して噛み合っている。一方向クラッチ６４ｈは、出力回転軸６２ｈの基端部と、ギアボックス６１ｈとの間に配置されている。一方向クラッチ６４ｈは、減速用歯車３６の大径歯車部３６ｄに伝達された副駆動力をギアボックス６１ｈに伝達するが、大径歯車部３６ｄに伝達された補助駆動力はギアボックス６１ｈに伝達しないように構成されている。
The
このように、いわゆる二軸式のモータユニット２０Ｈに対しても、副駆動力を発生しつつもモータユニット２０Ｈの大型化を抑えることができる。
In this way, it is possible to suppress an increase in size of the
［その他］
以上、本発明に係るモータユニット及び電動自転車について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
[Others]
As mentioned above, although the motor unit and electric bicycle which concern on this invention were demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment.
例えば、上記実施の形態では、種々のセレーション部を例示したが、当該セレーション部をスプライン部に変更することも可能である。 For example, in the above-described embodiment, various serration units are illustrated, but the serration unit can be changed to a spline unit.
また、モータユニット２０は、変速機を備えていてもよい。
The
また、上記実施の形態では、第二出力部６０が電動自転車１のスタンド１６を動作させるための動力として副駆動力を出力する場合を例示した。しかし、第二出力部６０は、他の補助部品を駆動させるための動力として副駆動力を出力してもよい。その他の補助部品としては、モータユニット２０に備わる変速機が挙げられる。この場合、変速機のワイヤーを牽引する動力として副駆動力を用いることができる。
Moreover, in the said embodiment, the case where the
その他の補助部品としては、電動自転車１に備わるブレーキが挙げられる。この場合、ブレーキを動作させるための動力として副駆動力を用いることができ、よりブレーキ力を高めることも可能である。 Examples of other auxiliary parts include a brake provided in the electric bicycle 1. In this case, the auxiliary driving force can be used as power for operating the brake, and the braking force can be further increased.
その他の補助部品としては、電動自転車に備わるキャパシタが挙げられる。この場合、キャパシタを充電する際の動力として副駆動力を用いることができる。 Another auxiliary component is a capacitor provided in the electric bicycle. In this case, the sub driving force can be used as the power for charging the capacitor.
その他の補助部品としては、サドル６を昇降させる昇降機構が挙げられる。この場合、昇降機構を動作させるための動力として副駆動力を用いることができる。
As other auxiliary parts, an elevating mechanism for elevating and lowering the
その他の補助部品としては、電動自転車に備わる錠前などの盗難防止機構が挙げられる。この場合、盗難防止機構を動作させるための動力として副駆動力を用いることができる。 Other auxiliary parts include anti-theft mechanisms such as locks provided on electric bicycles. In this case, the sub driving force can be used as power for operating the anti-theft mechanism.
その他の補助部品としては、電動自転車に備わる油圧ポンプが挙げられる。この場合、油圧ポンプを駆動させるための動力として副駆動力を用いることができる。 Another auxiliary component is a hydraulic pump provided in the electric bicycle. In this case, the sub driving force can be used as power for driving the hydraulic pump.
その他の補助部品としては、前照灯の方向を変更するための方向変換機構が挙げられる。この場合、方向変換機構を駆動させるための動力として副駆動力を用いることができる。 Other auxiliary parts include a direction changing mechanism for changing the direction of the headlamp. In this case, the sub driving force can be used as power for driving the direction changing mechanism.
なお、ここで例示した補助部品に対しても副駆動力を出力することが可能である。 In addition, it is possible to output a sub driving force to the auxiliary parts exemplified here.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the scope of the present invention, or forms obtained by subjecting each embodiment to various modifications conceived by those skilled in the art. Forms are also included in the present invention.
１ 電動自転車
７ａ クランク軸
７ｂ クランクアーム
８ ペダル
１３ 第一スプロケット
１６ スタンド
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ モータユニット
２１ モータ
２１ａ、２１ａａ、２１ａｂ、２１ａｆ、２１ａｇ 回転軸
２２ ケース
２５ 減速機構
２９、２９ｄ 連動体（第一出力部）
３６ 減速用歯車
５１ 第二スプロケット
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅ、６０Ｆ、６０Ｇ、６０Ｈ 第二出力部
1
36
Claims (15)
前記クランク軸が貫通したケースと、
前記ケースに収容されるモータと、
前記モータの正方向の第一回転を減速して伝達する減速機構と、
少なくとも一部が前記ケースの内部に配置され、前記減速機構によって伝達された前記第一回転に基づく前記補助駆動力を出力する第一出力部と、
少なくとも一部が前記ケースの内部に配置され、前記モータの負方向の第二回転に基づく副駆動力を前記ケースの外部に出力する第二出力部と、を有し、
前記第二出力部は、前記一対のクランクアームの間に収まる位置に配置されている
モータユニット。 Used for electric bicycles that can travel by adding the auxiliary driving force generated by the motor to the human driving force by the pedaling force of each pair of crank arms connected via the crankshaft to which the first sprocket is attached A motor unit,
A case through which the crankshaft penetrates;
A motor housed in the case;
A speed reduction mechanism that transmits the first rotation in the positive direction of the motor at a reduced speed;
A first output unit that outputs at least a part of the auxiliary driving force based on the first rotation that is disposed inside the case and transmitted by the speed reduction mechanism;
A second output unit that is disposed at least partially inside the case and outputs a sub-driving force based on a second rotation in the negative direction of the motor to the outside of the case;
The second output unit is disposed at a position that fits between the pair of crank arms.
請求項１に記載のモータユニット。 2. The motor unit according to claim 1, wherein the second output portion is disposed at a position that fits between the crankshaft and an end portion of the motor opposite to the crankshaft.
請求項１または２に記載のモータユニット。 The motor unit according to claim 1, wherein the second output unit is disposed on the opposite side of the case from the first sprocket.
請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the second output unit is disposed on the motor side with respect to the crankshaft.
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the second output unit is disposed in the vicinity of the crankshaft.
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the second output unit is disposed at a position overlapping the motor when viewed in the rotation axis direction of the motor.
請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the first output unit outputs the auxiliary driving force to the crankshaft.
請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータユニット。 The motor unit according to any one of Claims 1 to 5, wherein the first output unit outputs the auxiliary driving force to a second sprocket different from the first sprocket.
請求項６〜８のいずれか一項に記載のモータユニット。 The motor unit according to any one of claims 6 to 8, wherein the second output unit is provided on a rotation shaft of the motor.
請求項１〜８のいずれか一項に記載のモータユニット。 The motor unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the second output unit is provided on a reduction rotation shaft included in the reduction mechanism.
出力回転軸と、
前記出力回転軸に設けられた歯車とを備え、
前記歯車は、前記モータの回転軸に設けられたモータ歯車に噛み合っている
請求項６〜８のいずれか一項に記載のモータユニット。 The second output unit is
An output rotation axis;
A gear provided on the output rotation shaft,
The motor unit according to any one of claims 6 to 8, wherein the gear is meshed with a motor gear provided on a rotation shaft of the motor.
出力回転軸と、
前記出力回転軸に設けられた歯車とを備え、
前記歯車は、前記減速機構に含まれる減速用歯車に噛み合っている
請求項１〜８のいずれか一項に記載のモータユニット。 The second output unit is
An output rotation axis;
A gear provided on the output rotation shaft,
The motor unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the gear meshes with a reduction gear included in the reduction mechanism.
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のモータユニット。 The second output unit uses the sub-driving force as power for operating the transmission of the electric bicycle, power for operating the stand of the electric bicycle, power for operating the brake of the electric bicycle, and The motor unit according to claim 1, wherein the motor unit is output as at least one power for operating the anti-theft mechanism.
電動自転車。 An electric bicycle comprising the motor unit according to any one of claims 1 to 13.
請求項１４に記載の電動自転車。 The electric bicycle according to claim 14, wherein the second output portion is disposed behind the crankshaft.
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