(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のエンジン二輪車と変わりない使い勝手でハイブリット機能を可能にする。【解決手段】二輪車のタイヤホイール２内に収まるようにその内周に回転子永久磁石９を取り付け、内部ドラム３にロールベアリング５とブレーキドラム７を填め込み、チェーン歯車盤４を取り付けたオーバーランニングクラッチ８をボルトで取り付け、固定子コイル１０及び固定子コイル１０とバッテリー１６を取り付けたバッテリー架台１４を固定車軸６にボルトで固定した後、ロールベアリング５とブレーキドラム７に固定車軸６を差し込んで一体構造にし、チェーン歯車盤４をエンジンで駆動する共に、前記タイヤホイール内にバッテリーと共に内蔵した発電機兼用駆動モターで駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
図１に示すように二輪車のタイヤホイール２内に収まるように、内周に回転子永久磁石９を取り付けた内部ドラム３にロールベアリング５とブレーキドラム７を填め込み、チェーン歯車盤４を取り付けたオーバーランニングクラッチ８をボルトで取り付ける。その後、固定子コイル１０とバッテリー１６を取り付けた、固定子コイル及びバッテリー架台１４を固定車軸６にボルトで固定した後、ロールベアリング５とブレーキドラム７に固定車軸６を差し込んで一体構造にし、メカニカルシール１２を取り付けた内部ドラムの蓋１１をボルトで取り付ける。車体側にインバターを設けて、バッテリー１６及び固定子コイル１０は電源プラグ１３で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出す。後輪の内部ドラム３の内周に回転子永久磁石９を取り付けてアウトローター発電機兼用駆動モーターとする事でモーター走行時のトルク不足を解消し、オーバーランニングクラッチを取り付けてロールベアリング５の外周で回転出来る構造とする事で、二輪車用ハイブリット機能を可能にした、タイヤホイール内部にバッテリーを設けた発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。
【請求項２】
図４に示すように二輪車のタイヤホイール１９内に収まるように、第１歯車ドラム２１を設けた内部ドラム２０に、ロールベアリング２５とブレーキドラム２７を填め込み、チェーン歯車盤２４を取り付けたオーバーランニングクラッチ２８をボルトで取り付ける。その後、第２歯車架台兼用固定車軸２６にベアリング付き第２歯車２２をボルトで取り付け、ベアリング付き第２歯車２２に噛み合うようにベアリング３５を取り付けた第３歯車３４を第２歯車架台兼用固定車軸２６に差し込んだ後、回転子永久磁石３３を取り付けた回転子永久磁石架台３９をボルトで取り付ける。その後、固定子コイル３２及びバッテリー３１を取り付けた固定子コイル及びバッテリー架台３６を第２歯車架台兼用固定車軸２６に差し込んでボルトで取り付けて減速ギャーを一体構造にした後、第１歯車ドラム２１にベアリング付き第２歯車２２が噛み合うように、第２歯車架台兼用固定車軸２６を内部ドラム２０のロールベアリング２５とブレーキドラム２７に差し込んで、メカニカルシール３８を取り付けた内部ドラム蓋４０を取り付ける。ロールベアリング２５とベアリング３５は片方密閉式のベアリングでブ第１歯車ドラム２１と回転子永久磁石架台３９とによって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口２３よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口２９より排出する。内部ドラム２０が第２歯車架台兼用固定車軸２６の外周でロールベアリング２５を介して回転出来る構造とする事でモーター走行時のトルク不足を解消し、固定子コイル３２は電源プラグ３７で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出せるように、オーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、エンジンとモーターを併用して走行するハイブリット車に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来のエンジン二輪車にモーターとバッテリーを搭載してハイブリット機能を持たせるにはエンジンにモーターを抱き合わせチェーンで連結されたものがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  この発明は、従来のエンジン二輪車をハイブリット車にするための最大の問題は、発電機兼用駆動モター及びバッテリーを搭載する場所が無く、従来のエンジン車と変わりない使い勝手でハイブリットにするのに困難であった。この考案は従来の二輪車のタイヤホイール内にバッテリーを内蔵した発電機兼用駆動モタを取り付ける事で設置場所を確保し、従来のエンジン車と変わりない使い勝手でハイブリット機能を可能にした。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  この発明を図面に基づいて説明すると、図１に示すように二輪車のタイヤホイール２内に収まるように、内周に回転子永久磁石９を取り付けた内部ドラム３にロールベアリング５とブレーキドラム７を填め込み、チェーン歯車盤４を取り付けたオーバーランニングクラッチ８をボルトで取り付ける。その後、固定子コイル１０とバッテリー１６を取り付けた、固定子コイル及びバッテリー架台１４を固定車軸６にボルトで固定した後、ロールベアリング５とブレーキドラム７に固定車軸６を差し込んで一体構造にし、メカニカルシール１２を取り付けた内部ドラムの蓋１１をボルトで取り付ける。車体側にインバターを設けて、バッテリー１６及び固定子コイル１０は電源プラグ１３で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出す。後輪の内部ドラム３の内周に回転子永久磁石９を取り付けてアウトローター発電機兼用駆動モーターとする事でモーター走行時のトルク不足を解消し、オーバーランニングクラッチを取り付けてロールベアリング５の外周で回転出来る構造とした、タイヤホイール内部にバッテリーを設けた発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。
【発明の効果】
【０００５】  この発明は以上説明したように、従来の二輪車用ではハイブリット車にするためには発電機兼用駆動モター及びバッテリーを組み込む場所が無く、エンジンにモーターを抱き合わせチェーンで連結されたものがあったが、二輪車のタイヤホイール内にバッテリーを内蔵した発電機兼用駆動モーターを組み込む事で場所を取らず簡単にハイブリット機能を組み込める。今後普及するであろうハイブリット二輪車に役立つ
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】この発明を図面に基づいて説明すると、図１はタイヤホイールにアウトローター発電機兼用駆動モーター及びバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の全体断面図である。図１に示すように二輪車のタイヤホイール２内に収まるように、内周に回転子永久磁石９を取り付けた内部ドラム３にロールベアリング５とドラムブレーキ７を填め込み、チェーン歯車盤４を取り付けたオーバーランニングクラッチ８をボルトで取り付ける。その後、固定子コイル１０とバッテリー１６を取り付けた、固定子コイル及びバッテリー架台１４を固定車軸６にボルトで固定した後、ロールベアリング５とブレーキドラム７に固定車軸６を差し込んでメカニカルシール１２を取り付けた内部ドラムの蓋１１をボルトで取り付けて一体構造にし、ロールベアリング５の外周で回転出来る構造とする。車体側にインバターを設けて、バッテリー１６及び固定子コイル１０は電源プラグ１３で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出す。後輪をバッテリー内蔵アウトローター式発電機兼用駆動モーターとする事でモーター走行時のトルク不足を解消し、二輪車用ハイブリット機能を可能にした、発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。以上のように構成された、二輪車のタイヤホイールに収まるように後輪に内部ドラムを設け、内部に取り付けたバッテリー及びアウトローター発電機兼用駆動モーターで電気エネルギーを取り出す構造を説明する。後輪は車体中央部のエンジンとチェーンで連結されエンジンの駆動力で走行していると仮定する、、回転子永久磁石９はタイヤホイール２と一緒に回転し走行しているがインバーターにより制御され発電せず空回りしてる。この状態でアクセルを減速すると車体側の設けられたインバーターの制御により固定子コイル１０に電源を供給し回生ブレーキの役目を果たし発電し減速する、発電された電気エネルギーは電源プラグ１３で取り出されバッテリー１６に充電される。また、ブレーキを踏んだ時はドラムブレーキ７で内部ドラム３の回転軸ドラム部分に接触し、直接車輪を停止させる。エンジン走行中は、回転子永久磁石９はタイヤホイール２と一緒に回転し走行しているが固定子コイル１０はインバーターにより制御され発電せず空回りしてる。この状態で固定子コイル１０にインバーターにより電源を供給すれば後輪は一方向連動オーバーランニングクラッチなので変速ショックも無く加速モターとしてとしても利用出来る。後輪は一方向連動オーバーランニングクラッチなのでエンジンを停止し、インバーターの制御により固定子コイル１０に電源を供給すれば変速ショックも無くモターだけの走行が可能で、市内の低速走行や発停を繰り返す走行にはエンジンを停止させモターだけの走行も可能である。モター走行においてもブレーキを踏んだ時はドラムブレーキ７で直接車輪を停止させると共に固定子コイル１０をインバーター制御により回生ブレーキとしての役目を果たし発電し減速する。後輪をオーバーランニングクラッチにする事によって、アクセルで減速する時エンジンは減速しても空回りしてエンジンブレーキは効かなくなるが、それをタイヤホイールの内部ドラム３に設けられた発電機兼用駆動モーターで回生ブレーキを掛けて発電し減速する。後輪は一方向連動オーバーランニングクラッチなのでエンジン側の回転より車輪の回転が早い場合は空回りする、このことで走行中後輪のモーター走行からエンジン走行に切り替える時、エンジンの回転数が上がらない初期の状態でエンジンクラッチが入っても回転速度の差によるショックが無く、数秒間モーターとエンジンの並列走行しスムーズな切り替えが出来る。又、エンジンからモターに切り替える時もモーターの回転子永久磁石９はエンジン側のチェーン歯車盤４に連結されて回転している状態で電源が入りモーターは直接誘導でタイヤを回すので切り替え時に回転速度の差によるショックが無くなりスムーズな切り替えが出来る。エンジンとモーターの走行切換えスイッチを設けておき、初期段階はモーター走行とし低速走行を超えた走行でエンジンを駆動させ一番効率の良い帯域で駆動するように燃料を設定しておけば、スピードメータとアクセルの簡単なブリッジ回路で回生ブレーキを掛けたり、走行中バッテリーの容量が満杯になれば切換えスイッチでモーターを駆動させタイマーで数秒間併走させエンジンを停止させる、その時エンジン側に回転速度の遅れが出てもショックを感じない、逆にモーターからエンジンに切り変える時も同様である。コンピューター制御という高度な制御を必要とせずハイブリット運転が可能である。
【他の実施形態】
【０００７】図４に示すように二輪車のタイヤホイール１９内に収まるように、第１歯車ドラム２１を設けた内部ドラム２０に、ロールベアリング２５とブレーキドラム２７を填め込み、チェーン歯車盤２４を取り付けたオーバーランニングクラッチ２８をボルトで取り付ける。その後、第２歯車架台兼用固定車軸２６にベアリング付き第２歯車２２をボルトで取り付け、ベアリング付き第２歯車２２に噛み合うようにベアリング３５をとりつけた第３歯車３４を第２歯車架台兼用固定車軸２６に差し込んだ後、回転子永久磁石３３を取り付けた回転子永久磁石架台３９をボルトで取り付ける。その後、固定子コイル３２及びバッテリー３１をを取り付けた固定子コイル及びバッテリー架台３６を第２歯車架台兼用固定車軸２６に差し込んでボルトで固定し、減速ギャーを一体構造にした後、第１歯車ドラム２１にベアリング付き第２歯車２２が噛み合うように、第２歯車架台兼用固定車軸２６を内部ドラム２０のロールベアリング２５とブレーキドラム２７に差し込んで、メカニカルシール３７を取り付けた内部ドラム蓋４０を取り付ける。ロールベアリング２５とベアリング３５は片方密閉式のロールベアリングで、第１歯車ドラム２１と回転子永久磁石架台３９とによって減速歯車全体を密封しグリスボックスを形成し、グリスポンプでグリス注入口２３よりグリスを注入し古いグリスはグリス排出口２９より排出する。内部ドラム２０が第２歯車架台兼用固定車軸２６の外周でロールベアリング２５を介して回転出来る構造とする事でモーター走行時のトルク不足を解消し、固定子コイル３２は電源プラグ３７で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出せるように、オーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターをエンジンで駆動する二輪車の後輪に取り付ける。以上のように構成された、二輪車のタイヤホイールに収まるように後輪に内部ドラムを設け、内部にオーバーランニングクラッチと減速ギャーを組み込んだ発電機兼用駆動モーターで電気エネルギーを取り出す構造を説明する。後輪はエンジンに連結されたチェーンでチェーン歯車盤２４を回転させて走行していると仮定する、走行中はチェーン歯車盤２４にオーバーランニングクラッチ２８を介して取り付けられた内部ドラム２０も回転し、第１歯車ドラム２１、第２歯車２２、第３歯車３４へと回転を伝え、回転子永久磁石３３も回転しているが車体側の設けたインバーターにより制御され発電せず空回りしている。この状態でエンジンを減速するとオーバーランニングクラッチ２８で空回りしてエンジンブレーキが効かなくなるが車体側のインバターにより電源プラグ３７から固定子コイル３２に電源が供給され、固定子コイル３２に磁界が発生し回生ブレーキとして役目を果たすと共に発電する、発電させた電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ３７で外部に取り出されバッテリーに充電させる。また、ブレーキを踏んだ時は第２歯車架台兼用固定車軸２６に固定されたブレーキドラム２７が内部ドラム２０の車軸側ドラム部分と接触し直接タイヤを停止させる。、後輪をモーターで走行させる場合は後輪はエンジンに連結されたチェーンでチェーン歯車盤２４を回転させて走行しているがチェーン歯車盤２４はオーバーランニングクラッチ２８を介しており車体側のインバーターの制御により固定子コイル電源プラグ３７に電源を供給し固定子コイル３２により回転子永久磁石３３を回転させてモーター走行に切り替わる。この時、後輪はオーバーランニングクラッチなので変速ショックもなくエンジンからモーター走行に切り換える事が出来る。又、モーターからエンジン走行に切り換える時もエンジン側の回転数が上がらない状態でエンジン側のギャーが入ってもオーバーランニングクラッチなので変速ショックもなく切り換える事が出来る。ただしモーターの回転はタイヤの回転と逆方向になるのでモーターは走行方向と逆に回転させる、タイヤホイール内に発電機兼用駆動モーターを配置した残りの空きスペースにバッテリー３１を収納する。
【実施例】
【０００８】図１はタイヤホイールにアウトローター発電機兼用駆動モーターとバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の全体断面図である。二輪車のタイヤホイール２内に収まるように固定車軸６にロールベアリング５を介して内部ドラム３を取り付け、後輪ギャー４を取り付けたオーバーランニングクラッチ８をボルトで取り付ける。内部ドラム３の内周には回転子永久磁石９を取り付けてロールベアリング５の外周で回転出来る構造とする。内部ドラム３の内側には固定子コイル及びバッテリー架台１４を設け、バッテリー１６と固定子コイル１０を取り付けて固定車軸６に固定する。車体側にインバターを設ける。バッテリー１６及び固定子コイルは１０は電源プラグ１３で電力を供給したり、発電された電気エネルギーを取り出す。バッテリー１６はドーナツ型で固定子コイル及びバッテリー取り付け架台１４に固定して取り付けられる。後輪は一方向連動オーバーランニングクラッチとし、内部にバッテリーを設けた発電機兼用駆動モーターを二輪車の後輪に取り付ける。図２〜３はタイヤホイールにアウトローター発電機兼用駆動モーターとバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の分解断面図である。図４はタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の全体側面図である。図５〜６はタイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の全体側面図である。
【産業上の利用可能性】
【０００９】この発明は従来の二輪エンジン車のタイヤホイールにバッテリーを内蔵した発電機兼用駆動モーターを組み込む事でハイブリット機能を可能にし、設置スペースの少ない二輪車に簡単に設置出来る、今後普及するであろうハイブリット車の省エネに役立つ
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】タイヤホイールにアウトローター発電機兼用駆動モーターとバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の全体断面図である。
【図２】タイヤホイールにアウトローター発電機兼用駆動モーターとバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の分解断面図である。
【図３】タイヤホイールにアウトローター発電機兼用駆動モーターとバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の分解断面図である。
【図４】タイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の全体側面図である。
【図５】タイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の全体側面図である。
【図６】タイヤホイール内にオーバーランニングクラッチと減速ギャー及びバッテリーを組み込んだハイブリット二輪車の後輪の全体側面図である。
【符号の説明】
【００１１】      １．タイヤ      ２．タイヤホイール      ３．内部ドラム      ４．チェーン歯車盤      ５．ロールベアリング      ６．固定車軸      ７．ドラムブレーキ      ８．オーバーランニングクラッチ      ９．回転子永久磁石    １０．固定子コイル    １１．内部ドラムの蓋    １２．メカニカルシール    １３．電源プラグ    １４．固定子コイル及びバッテリー架台    １５．通気    １６．バッテリー    １７．接続ボルト    １８．タイヤ    １９．タイヤホイール    ２０．内部ドラム    ２１．第１歯車ドラム    ２２．ベアリング付き第２歯車    ２３．グリス注入口    ２４．チェーン歯車盤    ２５．ロールベアリング    ２６．第２歯車架台兼用固定車軸    ２７．ドラムブレーキ    ２８．オーバーランニングクラッチ    ２９．グリス排出口    ３０．接続ボルト    ３１．バッテリー    ３２．固定子コイル    ３３．回転子永久磁石    ３４．第３歯車    ３５．ベアリング    ３６．固定子コイル及びバッテリー架台    ３７．電源プラグ    ３８．メカニカルシー    ３９．回転子永久磁石架台    ４０．内部ドラムの蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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