ギア付きハブ モーターとギアレス ハブ モーター: どちらを選択すべきですか?

どちらかを選択する場合は、 ギア付きハブモーター およびギアレス (ダイレクトドライブ) ハブモーター 、簡単な答えは次のとおりです。 ギア付きハブモーターはほとんどのライダーにとって優れています —特に登坂トルク、軽量化、フリーホイールの惰性走行を求める人。耐久性、静音性、最小限のメンテナンスでの高速巡航を重視する場合は、ギアレス ハブ モーターの方が適しています。正しい選択は、地形、ライディングスタイル、そして生のパワーと航続距離をどのように天秤にかけるかによって異なります。

各モータータイプの仕組み

ギヤードハブモーター

ギア付きハブ モーターは、モーター巻線とホイール ハブの間に小さな内部遊星歯車セットを使用します。モーターは高 RPM で回転します (通常、 内部で 300 ～ 500 RPM )、およびギア減速 - 通常は約 4:1 ～ 5:1 - トルクがホイールに到達する前に増大します。これにより、強力な低速トルクを生成しながら、モーターの物理的な小型化と軽量化が可能になります。内蔵のクラッチ機構により、動力がかかっていないときでもホイールが自由に回転し、本格的なフリーホイール走行が可能になります。

ギアレス (ダイレクト ドライブ) ハブ モーター

ギアレス ハブ モーターには内部ギアがなく、モーターの外殻がホイール ハブそのものです。ステーターは車軸に固定されており、ローター (磁石付き) がその周りを直接回転します。ギア減速がないため、ホイールの動作速度に直接一致するようにモーターを巻き上げる必要があり、それには 大きくて重いモーター 。ダイレクトドライブモーターは通常重量がかかります 5～8ポンド以上 同等のギア付きユニットよりも優れていますが、機械的摩耗部品はありません。

直接比較: 主要なパフォーマンス指標

トルクとヒルクライム: ギヤードモーターが優勢な場所

定期的に坂道に挑戦したり、都市部での通勤やスタートを繰り返すライダーにとって、 ギア付きハブモーターは、ワット当たりの優れたローエンドトルクを提供します 。モーターは内部でより速く回転し、ギア減速を使用して力を増大させるため、停止状態からより効率的な RPM 範囲で動作します。一般的な 500W ギヤード モーターは、時速 0 ～ 15 マイルの範囲で 750W ギヤレス ユニットと同等のトルクを生成できます。

たとえば、Bafang G060 500W ギア付きハブ モーターは、約 ホイールのトルク 40 Nm 一方、同等のサイズの 500W ダイレクト ドライブ ユニットの出力は 20 ～ 25 Nm のみです。 10% の勾配の坂道では、トルクの違いがすぐにわかります。ギア付きモーターは、すぐに行き詰まることなく速度を維持します。

ただし、長時間のヒルクライム (連続 15 分) では、ギア付きハブ モーターは、ケーシングが小さいため保持する熱質量が少ないため、過熱する可能性があります。対照的に、ダイレクト ドライブ モーターの大型アルミニウム ハウジングはヒートシンクとして機能するため、貨物輸送や山岳ルートなどの持続的な高負荷シナリオにより適しています。

効率と航続距離: 速度に依存します

どちらのモータータイプも全体的な効率で優れているわけではありません。それは通常の走行速度によって異なります。

• 時速20マイル未満: ギア付きハブモーターはより効率的です。最適な RPM 近くで動作する頻度が高くなります。つまり、熱として浪費されるエネルギーが少なくなります。
• 時速 25 ～ 28 マイル以上: ダイレクトドライブモーターの効率が向上します。ワインディングは高速巡航に合わせて調整でき、ギアの摩擦を克服する必要はありません。
• 自由奔放な利点: ギヤードモーターは停止時に切り離されるため、電力を使わずにペダルを漕いだり惰性で走行したりしても、余分なエネルギーはほとんどかかりません。ダイレクトドライブモーターの磁石はおよそ 20～50W相当の抗力 電源が入っていないとき。

回生ブレーキはギヤレスモーター専用です。実際には、再生は通常回復します 範囲の 5 ～ 10% 頻繁に停車する都市部のライディングでは、意味はありますが、ゲームチェンジャーではありません。 EVELO や Biktrix で使用されているような一部のプレミアム ダイレクト ドライブ システムは、丘陵地で最大 15% の回復を謳っています。

重量と取り扱い: 実用的な考慮事項

重量は特にホイールにおいて重要です。バネ下質量 (ホイール自体の重量) は、乗り心地、ハンドリング、バイクを持ち上げたり操作したりするのに必要な労力に影響します。ギア付きハブモーターは大まかに追加します 3.5～5ポンド 車輪に。ダイレクトドライブモーターが追加 8～15ポンド .

折りたたみ電動自転車、軽量の通勤自転車、または頻繁に階段を運ぶ自転車の場合、ほとんどの場合、ギア付きモーターが実用的な選択肢になります。余分な重量が目立ちにくいカーゴ電動自転車、モペット、またはパフォーマンス ビルドの場合、ダイレクト ドライブの最大出力と耐久性が価値をもたらします。

メンテナンスと寿命: ギアレスモーターは長持ちします

これは、ダイレクト ドライブ モーターにとって最も明らかな利点の 1 つです。ベアリング以外の内部可動部品がないため、高品質のギアレスモーターは長持ちします。 10,000～20,000マイル 最小限のメンテナンスで。修理可能な主なコンポーネントはアクスル ベアリングで、これは簡単で安価に修理できます。

ギア付きハブ モーターは、時間の経過とともに摩耗するナイロン製遊星歯車を使用しています。モーターの品質や走行条件にもよりますが、これらのギアは通常、毎年交換する必要があります。 3,000～10,000マイル 。 Shimano STEPS や Bafang ユニットなどの高品質モーターは強化されたギアを使用しており、ハイエンドに向けて耐久性があります。柔らかいナイロンギアを備えた低価格のモーターは、高負荷がかかるとすぐに故障する可能性があります。

ギヤ交換キットは、最も一般的なギヤード モーターとコストで利用可能です。 10ドル～30ドル 基本的な DIY 修理に慣れている場合は、メンテナンスを手頃な価格で行うことができます。

騒音: ダイレクトドライブはより静かです

ギア付きハブ モーターは、遊星ギア セットから特徴的な甲高い音を発生し、特に低速時または加速時に顕著です。ほとんどのライダーは、それを柔らかなハム音またはブンブン音と表現します。不快ではありませんが、聞こえる音です。ダイレクトドライブモーターはほぼ無音で、非常に高い出力でもかすかな電磁ハム音が発生するだけです。

ステルスで静かな乗り心地を重視するライダー、特に公園や早朝の近所など騒音に敏感な場所で電動自転車を使用するライダーにとって、ダイレクトドライブは著しく快適な音響体験を提供します。

あなたのユースケースに適したモーターはどれですか?

このクイックガイドを使用して、モーターのタイプを実際の走行状況に合わせてください。

知っておく価値のある一般的なモーターの例

実際のモーターを比較すると、実際の製品の仕様を根拠付けることができます。

• Bafang G060 (ギア付き、500W): 世界中で最も広く使用されているギア付きハブ モーターの 1 つ。重量は約 5.5 ポンドで、強力な登坂トルクを生み出し、何百台の中級通勤用電動自転車に使用されています。
• Shengyi SX (ギア付き、250W): ヨーロッパ市場のエントリーレベルの電動自転車で一般的です。約 4 ポンドと軽量で、ギア付きユニットとしては静かですが、トップエンドのパワーは限られています。
• Crystalyte Crown シリーズ (ギアレス、500W ～ 1500W): パフォーマンス構築に使用される、評判の高いダイレクトドライブモーター。重量は約 10 ～ 13 ポンドで、回生ブレーキをサポートしており、長距離および高速走行向けに作られています。
• MAC モーター 10T (ギアレス、~500W): コンパクトなダイレクト ドライブ モーターは、約 7.5 ポンドの「軽量」DD オプションとも呼ばれます。再生と沈黙が重要な、スピード重視のビルドに人気です。

結論

通勤者、趣味のサイクリスト、丘陵地帯を移動する人など、大多数の電動自転車ライダーにとっては、ギア付きハブ モーターが最適な出発点です。 より軽く、低速での応答性が高く、パワーを必要としないときは通常のペダリングが可能です。その代償として、ギアの磨耗とかすかな動作音が発生します。

ギアレスハブモーターは、走行距離が長い、高速、または耐久性の高い用途に適しています。 静粛性、回生ブレーキ、ほぼゼロのメンテナンスにより、重量とコストの増加が正当化されます。これらは本格的な長距離ライダー、カーゴバイクビルダー、そして機械的に決して磨耗しないモーターを求める人に選ばれています。

結局のところ、どちらのモータータイプも普遍的に優れているというわけではありません。正しい答えは、地形、積載量、実際の乗り方に適合するモーターです。