ダイレクトドライブとギア式電動自転車ハブモーターの違い

で Regen私たちは、適切なモーターを選択することが単なる技術的な決定ではなく、戦略的な決定であることを知っています。e-bike業界のブランド、小売業者、エンジニアにとって、特に次のようなことが重要です。 欧州カーゴバイク市場モーターの種類を理解することは、性能、信頼性、顧客満足を提供するための鍵です。

私たちはこれまで数多くのクライアントの最適化をサポートしてきた。 e-カーゴバイク用パワーシステムの長所と短所をナビゲートする。 ダイレクト・ドライブ そして ギアードハブモーター.このガイドでは、理論だけでなく実際のプロジェクトに基づいた私たちの洞察を紹介する。

1.はじめになぜモーター選択が重要なのか

成長を続けるE-Bikeの世界では、モーターの選択が製品の成功を左右する。モーター カーゴバイク荷重、地形、効率がこれまで以上に重要視される現在、間違ったモーターは登坂能力の低下、航続距離の制限、不必要な重量につながる可能性がある。

Regenは、欧州ブランドのモーターソリューションを専門としています。との違いを理解することがいかに重要であるかを身をもって体験してきました。 ギアードハブモーター そして ダイレクトドライブモーター より良いデザイン、より幸せな顧客、より強力な市場でのポジショニングにつながる。

この記事は主にギアードハブモーターとダイレクトドライブモーターについてです。ご興味のある方は前回の記事をご覧ください：

• ミッドマウントモーターとは何ですか？

• ミッドマウントモーターとハブモーターの違い、利点、欠点は何ですか？

技術概要

ギヤード・ハブ・モーターの仕組み

A ギアードハブモーター は、ハブケーシング内に遊星ギアを内蔵している。モーター自体は高回転数（毎分回転数）で作動するが、ギア減速システムにより、この回転数は、トルク出力を大幅に増加させながら、より低く、より使用しやすいホイール回転数に変換される。この設計により、特に頻繁な発進、停止、登坂を必要とする用途において、より小型で軽量なモーターで十分なパワーを発揮することができます。

これらのモーターの重量は、通常 2～4キロそのためコンパクトで、総重量に大きな影響を与えることなく、さまざまな自転車デザインに簡単に組み込むことができる。また、フリーホイール機構が搭載されているため、モーターを使用していないときは、ライダーは抵抗なくペダルを漕ぐことができる。

ダイレクトドライブ・ハブモーターの仕組み

これに対して ダイレクトドライブ・ハブモーター は内部ギアを完全に排除している。モーターの固定子は車軸に固定され、永久磁石が埋め込まれた外殻は車輪と一緒に直接回転する。電力は電磁力によって供給され、スムーズで静かな動作を実現する。

しかし、このシンプルさは、サイズと重量という代償を伴う。ダイレクト・ドライブ・モーターの重量は一般的に 4～9キロその直径は、しばしば、直径を超える。 20cm.これらのモーターは車輪と同じ速度で回転しなければならないため、低速での効率は本質的に低いが、高速巡航の維持には優れている。

長所と短所：比較 ギヤード・ハブモーターとダイレクトドライブ・ハブの違い

Regenでは、モーターの種類を一般的な利点だけでなく、トルク出力、エネルギー効率、耐久性、システム統合などの重要な技術パラメータに対してどのように機能するかによって評価します。

ギヤード・ハブ・モーター

メリット

• 高トルク出力： ヒルクライム、重い荷物の運搬、都市物流によくある頻繁なストップ・スタートなどの状況に最適。
• 軽量でコンパクト： より良いハンドリングをサポートし、以下のような重量に敏感な規制に容易に準拠する。 EN 15194.
• フリーホイール機能： 無動力時にモーターの抵抗を受けずにスムーズなペダリングが可能。
• 低中速でのエネルギー効率： 市街地走行や配達ルートに最適。
• 費用対効果の高い製造： 生産コストの低減は、OEMやODMにとって競争力のある価格設定につながる。

デメリット

• 機械的摩耗： インターナルギアは、通常、次のような経年劣化を起こします。 10,000～15,000キロ荷重と地形による。
• 動作ノイズ： 最新の素材とヘリカルギアの設計によって騒音レベルは低減されたが、それでもギアレスシステムよりは高い。
• 1TP2テラティブ・ブレーキなし： フリーホイール機構は、ブレーキング時のエネルギー回収を防ぐ。

ダイレクトドライブ・ハブモーター

メリット

• サイレント・オペレーション： メカニカルな接点がないため、静粛性に優れ、ライダーの快適性を高める。
• 1TP2テラティブ・ブレーキ機能： 運動エネルギーをバッテリーに戻し、長い下り坂やブレーキの摩耗を軽減する。
• 耐久性がある： 可動部品が少ないため、機械的な故障率が低くなる。
• 安定した高速効率： 一定の高速走行で最高の性能を発揮するため、スピードペデレックや都市間輸送に適している。

デメリット

• 重くてかさばる： 重量が増すため、特にカーゴバイクの場合、ハンドリングに悪影響を及ぼす可能性がある。
• 始動時のトルクが小さい： 急勾配やストップ・スタートが多い環境では、オーバーサイズの設計でないと性能が劣る。
• 磁気抵抗： フリーホイールがないため、アシストなしでのペダリングが難しくなる。
• 都市部での効率低下： 低速走行時や頻繁な加速時にエネルギー消費が高くなる。

Regenからのアプリケーション洞察

Regenは、多様な市場における豊富なプロジェクト経験をもとに、特に以下のようなモーター選定に対する構造的アプローチを開発しました。 eカーゴバイク地理、積載量、使用パターンによって運用上の要求が大きく異なる。

ユースケースに基づくモーター選択

• アーバン・カーゴバイク 頻繁に停車したり、交通量が多かったり、坂道があったりする市街地での配達用バイクには、一貫して以下のものを推奨している。 ギアードハブモーター.高トルクと軽量設計により、バッテリー効率を最大限に高めながら、密集した都市環境を移動するのに理想的だ。
• 長距離貨物輸送： ルートが平坦な地形を含み、巡航速度が長い場合、 ダイレクトドライブモーター が実行可能な選択肢になる。そのような場合、回生ブレーキは、特に長い下り坂のあるルートで、段階的な効率向上をもたらすことができる。
• ミックス・テレイン・アプリケーション 地形が変化しやすい地域では、私たちのアプローチは、高度なトルク・シミュレーションと負荷分析を伴うことが多く、強化されたギヤード・システムやハイブリッド・ソリューションがより優れた性能を提供するかどうかを判断します。

参考文献

1. エスピン・バイクス(2022). ギア式ハブモーターとダイレクトドライブ式ハブモーター：どちらが良いか？ 検索元 https://www.espinbikes.com
2. Ebikes.ca.(2024). E-バイクの1TP2テラティブ・ブレーキを理解する.検索元 https://www.ebikes.ca
3. MacArthur, J., Harpool, M., & Scheppke, D. (2021). E-Bikeの可能性：電動自転車技術の進歩.交通研究教育センター（TREC）. https://doi.org/10.15760/trec.274
4. バファン。(2023). モーター・テクノロジー白書.https://www.bafang-e.com。
5. マーレ(2024). X20システム：次世代の軽量Eバイク用モーター.検索元 https://mahle-smartbike.com
6. ネオドライブ(2023). E-バイク用効率的なダイレクトドライブ・ソリューション.検索元 https://www.neodrives.com
7. 欧州標準化委員会。(2023). EN 15194：電動アシスト自転車 - EPAC自転車.

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