JPH11227664A - 補助駆動装置及びそれに用いる多段ローラ減速機 - Google Patents

補助駆動装置及びそれに用いる多段ローラ減速機

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JPH11227664A
JPH11227664A JP3302398A JP3302398A JPH11227664A JP H11227664 A JPH11227664 A JP H11227664A JP 3302398 A JP3302398 A JP 3302398A JP 3302398 A JP3302398 A JP 3302398A JP H11227664 A JPH11227664 A JP H11227664A
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JP
Japan
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input shaft
stage
rollers
roller
outer ring
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Withdrawn
Application number
JP3302398A
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English (en)
Inventor
Tatsuo Kawase
達夫 川瀬
Tomoaki Makino
智昭 牧野
Satoshi Utsunomiya
聡 宇都宮
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助動力付き自転車において、モータ及び減
速機を内蔵した補助駆動装置の大型化及び重量増加を抑
制して所望の減速比を得られるようにする。 【解決手段】 入力軸13の外周面12と、入力軸13
と同心状に配置されたアウタリング15の内周面14と
の間に、円周等間隔に配されたローラ群を径方向に亘っ
て多段に配置して多段ローラ16,17を構成し、入力
軸13、各段ローラ16,17及びアウタリング15を
相互に摩擦接触させた状態で配設し、入力軸13に入力
される補助駆動源の回転動力を多段ローラ16,17に
より減速して出力側部材に伝達する。多段ローラ16,
17のうち、少なくともいずれかの段に位置する各ロー
ラ16は2つの回転半径R1S,R1Lを持つ外周面を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は補助駆動装置及びそ
れに用いる多段ローラ減速機に関し、詳しくは、補助動
力付き自転車に装備される補助駆動装置と、その補助駆
動装置に組み付けられる多段ローラ減速機とに関する。
【0002】
【従来の技術】図9に示すようにモータを補助駆動源と
する補助動力付き自転車1において、補助駆動源となる
モータの回転動力は、減速機、出力歯車部材、リンクギ
ヤ等を介して出力軸に伝達され、更に、この出力軸でク
ランク軸からの踏力と合成されて、チェーン、フリーホ
イールを介して後輪に伝達される。前述した減速機は、
このような補助動力の伝達経路において、モータの回転
動力を減速させて出力側部材に伝達する役割を持ち、こ
の減速機を含む各構成部品は、補助動力付き自転車に装
備された補助駆動装置2に内蔵される。
【0003】このような補助動力付き自転車1に装備さ
れる減速機としては、例えば遊星歯車等の歯車式減速機
があるが、特にモータを高回転させた時に振動や騒音が
大きくなる。そのため、各歯車を高精度に製作してかみ
合い精度を向上させることで前述の振動や騒音を低くす
るようにしている。しかしながら、各歯車のかみ合い精
度を向上させるために各歯車を高精度に製作していたの
では製作コストが増大する不具合が生じている。
【0004】また、補助動力付き自転車1に装備される
他の減速機としては、図10に示すような遊星ローラ式
トラクションドライブ減速機3がある。この減速機3で
は、転がりすべり接触する滑らかなローラ間に形成され
た弾性流体潤滑油膜を介して動力が伝達される。そのた
め、遊星歯車式減速機よりも振動や騒音を低くすること
ができ、製作コストもかからない。
【0005】この遊星ローラ式トラクションドライブ減
速機3は、補助動力付き自転車1のモータにより回転す
る入力軸4と、その入力軸4に同心状に配置されたアウ
タリング5と、入力軸4の外周面とアウタリング5の内
周面との間に摩擦接触状態で配される複数の遊星ローラ
6と、入力軸4の回転に伴って自転及び公転する遊星ロ
ーラ6を保持し、遊星ローラ6の公転回転を出力側に伝
達するキャリア7とを具備する。この減速機3では、例
えば、アウタリング5についてその円周方向の回転を規
制することにより、入力軸4とキャリア7との間で動力
が伝達され、入力軸4に対して一定の減速比でもってキ
ャリア7が減速回転する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一組の遊星
ローラ式トラクションドライブ減速機3の減速比を10
以上に設定することも可能であるが、入力軸4と遊星ロ
ーラ6の接触面圧、及びアウタリング5と遊星ローラ6
の接触面圧のバランスから、通常、その減速比は3〜6
が適当である。
【0007】しかしながら、補助動力付き自転車1にお
いてモータの回転数をクランクの回転数にまで減速させ
るには一組の遊星ローラ式トラクションドライブ減速機
3では不十分であり、実際には更に歯車などにより減速
させるようにしている。そのため、歯車などからなる減
速装置が付加されることにより自転車1に搭載される補
助駆動装置2の全体の大型化及び重量増加を招来する。
【0008】そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提
案されたもので、その目的とするところは、補助動力付
き自転車において、モータ及び減速機等を内蔵した補助
駆動装置の大型化及び重量増加を抑制しつつ所望の減速
比を得られるようにすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの技術的手段として、本発明に係る多段ローラ減速機
は、入力軸の外周面と、その入力軸と同心状に配置され
たアウタリングの内周面との間に、円周等間隔に配され
たローラ群を径方向に亘って多段に配置して多段ローラ
を構成し、入力軸、各段ローラ及びアウタリングを相互
に摩擦接触させた状態で配設し、入力軸に入力される補
助駆動源の回転動力を多段ローラにより減速して出力側
部材に伝達することを特徴とする。
【0010】また、本発明に係る補助駆動装置は、入力
軸の外周面と、その入力軸と同心状に配置されたアウタ
リングの内周面との間に、円周等間隔に配されたローラ
群を径方向に亘って多段に配置して多段ローラを構成
し、入力軸、各段ローラ及びアウタリングを相互に摩擦
接触させた状態で配設した多段ローラ減速機と、多段ロ
ーラ減速機の入力軸に回転動力を入力する補助駆動源と
を具備し、補助駆動源の回転動力を多段ローラ減速機に
より減速して出力側部材に伝達することを特徴とする。
【0011】尚、本発明では、前述の多段ローラのう
ち、少なくともいずれかの段に位置する各ローラは2つ
の回転半径を持つ外周面を有することが必要である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に係る多段ローラ減速機の
実施形態を以下に詳述する。
【0013】本発明の多段ローラ減速機は、図9に示す
補助動力付き自転車1に装備された補助駆動装置2に内
蔵したモータの減速機に適用される。
【0014】本発明の実施形態における多段ローラ式ト
ラクションドライブ減速機11は、図1乃至図4に示す
ように外周面12がトラクション接触部である入力軸1
3と、内周面14がトラクション接触部であり、前述の
入力軸13と同心状に配置されたアウタリング15と、
入力軸13の外周面12とアウタリング15の内周面1
4間に、円周等間隔に配されたローラ群を径方向に亘っ
て多段に配置した(図1及び図2ではローラ16,17
の2段、図3と図4ではローラ16〜18の3段)多段
ローラ16〜18とで構成される。
【0015】このトラクションドライブ減速機11で
は、入力軸13、各段ローラ16〜18及びアウタリン
グ15を相互に摩擦接触させた状態で多段のローラ16
〜18を入力軸13とアウタリング15との間に配設し
たことにより、入力軸13に対する後述の出力側部材の
回転に大きな減速比を付与することができる。
【0016】図1乃至図4に示す各実施形態でのトラク
ションドライブ減速機11では、円周方向に等間隔に配
列した各段のローラ16〜18の個数は3個以上が好ま
しい。また、多段のローラ16〜18のうち、少なくと
もいずれかの段におけるローラ(図1ではローラ16、
図2、図3及び図4ではローラ16,17)を2つの回
転半径を持つ外周面を設けることで、より一層大きな変
速比を確保することができる。
【0017】ここで、例えば、多段のローラ16〜18
のうち少なくともいずれかの段のローラを、適宜の手段
により円周方向に回転(公転)させないように規制する
ことで、各段のローラ16〜18は公転せずに自転する
のみとなり、入力軸13からの回転動力が出力側部材と
なるアウタリング15へ伝達され、入力軸13に対して
大きな減速比でもってアウタリング15が減速回転す
る。
【0018】尚、図1(a)(b)に示す実施形態のト
ラクションドライブ減速機11は、入力軸13とアウタ
リング15の間に第1と第2ローラ16,17からなる
2段ローラを各段それぞれに4個ずつ円周方向に等間隔
に配設し、第1ローラ16のみが2つの回転半径R1S
1Lを有する。この場合、減速比eは、e=(R
O 1L)/(RS 1S)となる。
【0019】また、図2(a)(b)に示す実施形態の
トラクションドライブ減速機11は、図1(a)(b)
の実施形態と同様、入力軸13とアウタリング15の間
に、各段4個ずつの第1と第2ローラ16,17からな
る2段ローラを配設し、第1と第2ローラ16,17の
両方が2つの回転半径R1S,R1L,R2S,R2Lを有す
る。この場合、減速比eは、e=(RO 1L2L)/
(RS 1S2S)となる。
【0020】また、図3及び図4に示す実施形態のトラ
クションドライブ減速機11は、入力軸13とアウタリ
ング15の間に第1、第2、第3ローラ16〜18から
なる3段ローラを配設し、第1と第2ローラ16,17
が2つの回転半径R1S,R1L,R2S,R2Lを有する。
尚、図1乃至図4の実施形態のように2段ローラの場合
は、第1と第2ローラ16,17の個数はそれぞれ等し
いが、3段ローラの場合は、図3の実施形態のように第
1、第2、第3ローラ16〜18の個数がn−2n−2
nとなるタイプのものと、図4の実施形態のように2n
−2n−2nとなるタイプのものが可能である。どちら
の場合も、減速比eは、e=(RO 1L 2L)/(RS
1S2S)となる。
【0021】図5乃至図8は多段ローラ式トラクション
ドライブ減速機11を補助動力付き自転車1に装備した
補助駆動装置2に組み込んでモータ19の回転を減速さ
せる構造を示す。尚、図5乃至図8において、図1乃至
図4と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省
略する。
【0022】図5及び図6は入力軸13とアウタリング
15の間に第1と第2ローラ16,17からなる2段ロ
ーラを各段それぞれに4個ずつ円周方向に等間隔に配設
し、また、図7及び図8は2段ローラを各段それぞれに
5個ずつ配設した構造を示し、両方の場合、第1ローラ
16のみが2つの回転半径を有する。第1及び第2ロー
ラ16,17の個数はこれ以外にも任意に設計変更可能
である。
【0023】図5乃至図8に示す補助駆動装置2は、多
段ローラ式トラクションドライブ減速機11と補助駆動
源19とをハウジング20に組み込んだもので、その入
力軸13は、前述のハウジング20に取り付けられたモ
ータ19において、ハウジング20に軸受21,22を
介して回転自在に軸支された回転軸となっており、ま
た、第2ローラ17は、前述のハウジング20に配設さ
れた支持軸23に転がり軸受24を介して支持され、こ
れにより入力軸13を中心とする円周方向の回転(公
転)が規制されている。出力側部材であるアウタリング
15は、ボルト締めにより出力軸26に連結固定されて
いる。
【0024】尚、この図示の出力軸26は、アウタリン
グ15と別部材であるが、アウタリング15と一体成形
のものであってもよい。また、トラクションドライブ減
速機11としては、図5及び図6の実施形態では、図1
(a)(b)のタイプ(各段ローラ16,17が4個ず
つ)のものであり、図7及び図8の実施形態では、各段
ローラ16,17が5個ずつのものであるが、その他に
も、図2乃至図4に示すもの等も適用可能である。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、補助動力付き自転車に
おける補助駆動装置に組み込まれた減速機としてローラ
式トラクションドライブ減速機を用いることにより、歯
車式の減速機よりも高速回転において振動、騒音を低く
することができる。また、前述のトラクションドライブ
減速機に多段ローラ式のものを使用することにより、補
助駆動装置の大型化や重量増加を招くことなく、大きな
減速比を得ることができてその実用的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施形態を説明するためのも
ので、多段(2段)ローラ式トラクションドライブ減速
機の一例を示す側面図 (b)は(a)のA−A線に沿う断面図
【図2】(a)は多段(2段)ローラ式トラクションド
ライブ減速機の他例を示す側面図 (b)は(a)のB−B線に沿う断面図
【図3】多段(3段)ローラ式トラクションドライブ減
速機の一例を示す側面図
【図4】多段(3段)ローラ式トラクションドライブ減
速機の他例を示す側面図
【図5】多段(2段)ローラ式トラクションドライブ減
速機の一例とモータを組み込んだ補助駆動装置の一部を
示す断面図
【図6】図5のC−C線に沿う断面図
【図7】多段(2段)ローラ式トラクションドライブ減
速機の他例とモータを組み込んだ補助駆動装置の一部を
示す断面図
【図8】図7のD−D線に沿う断面図
【図9】補助動力付き自転車を示す概略構成図
【図10】遊星ローラ式トラクションドライブ減速機を
示す組立分解斜視図
【符号の説明】
1 補助動力付き自転車 2 補助駆動装置 11 減速機 12 外周面 13 入力軸 14 内周面 15 アウタリング 16〜18 ローラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力軸の外周面と、前記入力軸と同心状
    に配置されたアウタリングの内周面との間に、円周等間
    隔に配されたローラ群を径方向に亘って多段に配置して
    多段ローラを構成し、前記入力軸、各段ローラ及びアウ
    タリングを相互に摩擦接触させた状態で配設し、前記入
    力軸に入力される補助駆動源の回転動力を前記多段ロー
    ラにより減速して出力側部材に伝達することを特徴とす
    る多段ローラ減速機。
  2. 【請求項2】 前記多段ローラのうち、少なくともいず
    れかの段に位置する各ローラは2つの回転半径を持つ外
    周面を有することを特徴とする請求項1記載の多段ロー
    ラ減速機。
  3. 【請求項3】 入力軸の外周面と、前記入力軸と同心状
    に配置されたアウタリングの内周面との間に、円周等間
    隔に配されたローラ群を径方向に亘って多段に配置して
    多段ローラを構成し、前記入力軸、各段ローラ及びアウ
    タリングを相互に摩擦接触させた状態で配設した多段ロ
    ーラ減速機と、前記多段ローラ減速機の入力軸に回転動
    力を入力する補助駆動源とを具備し、前記補助駆動源の
    回転動力を前記多段ローラ減速機により減速して出力側
    部材に伝達することを特徴とする補助駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記多段ローラのうち、少なくともいず
    れかの段に位置する各ローラは2つの回転半径を持つ外
    周面を有することを特徴とする請求項3記載の補助駆動
    装置。
JP3302398A 1998-02-16 1998-02-16 補助駆動装置及びそれに用いる多段ローラ減速機 Withdrawn JPH11227664A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103003593A (zh) * 2010-07-26 2013-03-27 株式会社丰田中央研究所 牵引传动机构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103003593A (zh) * 2010-07-26 2013-03-27 株式会社丰田中央研究所 牵引传动机构
CN103003593B (zh) * 2010-07-26 2015-09-16 株式会社丰田中央研究所 牵引传动机构

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