JP2016509660A - ハブ内蔵型の多段変速機 - Google Patents
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Abstract
Description
以下では、2段から1段への減速操作時を例にして説明する。この減速操作は、5段から4段へ、4段から3段へのすべての減速操作に同じく適用でき、重複された説明は省略する。
軸方向強制変速機能は、本実施例において、3段から2段への変速時にのみ発生する。
1段は変速レバーの操作がない初期状態で、第1ポール501だけが立てられた状態で、第2太陽歯車411bが拘束された状態であり、軸方向ポール制御部材520は、図面の左側に移動した位置にある。
2段は、変速レバーの操作によって円周方向ポール制御部材510が一定角度を回転した状態で、第2ポール502が立てられた状態で、第1太陽歯車411aが拘束された状態であり、軸方向のポール制御部材520は、図面の左側に移動した位置にそのまま位置している。
3段は、変速レバーの操作によって円周方向ポール制御部材510が一定の角度でより回転した状態で、第1太陽歯車411a及び第2太陽歯車411bの両方が拘束されていない状態であり、軸方向ポール制御部材520が、図4のように図面の右側に移動して、第3ポール503が立てられた状態にある。
4段は変速レバーの操作によって、円周方向のポール制御部材510が一定の角度でより回転した状態で、第4ポール504が立てられて第1太陽歯車411aが拘束された状態であり、軸方向ポール制御部材520が図面の右側に移動した状態を維持して、第3ポール503も立てられた状態でそのままある。
5段は変速レバーの操作によって円周方向ポール制御部材510が一定の角度でより回転した状態で、第5ポール505が立てられて第2太陽歯車411bが拘束された状態であり、軸方向ポール制御部材520が図面の右側に移動した状態を維持して、第3ポール503も立てられた状態にある。
101、102、104、105 ポール座部
200 ドライバ
203 ポール座部
210 スプロケット
300 ハブシェル
310 ダストカバー
400 変速部
410 遊星歯車セット
411a 第1太陽歯車
411b 第2太陽歯車
412 遊星歯車
412a 大径部
412b 小径部
413 キャリア
413b 一方向に傾斜した凹溝
414 リングギア
414a、414b 一方向に傾斜した凹溝
420 第1出力クラッチ
430 第2出力クラッチ
431a、431b ローラー
433 ケージ
500 制御部
501 第1ポール
502 第2ポール
503 第3ポール
504 第4ポール
505 第5ポール
510 円周方向ポール制御部材
511、512、514、515 溝部
516 回転制限突起
517 一方向に傾斜した凹溝
520 軸方向のポール制御部材
521 ポール収容溝部
523、524 傾斜した表面部位
530 ケーブル連結部材
532 中間連結部材
540 貫通連結部材
550 角度制御部材
551 ヘリカル傾斜面
553 回転制限凹部
554 ローラー
560 ガイド部材
561 軸方向ガイド溝
801 軸方向リターンスプリング
802 円周方向リターンスプリング
803 リターンスプリング
901、902 コーンナット
903、904、905 軸受
Claims (7)
- 車体に固定されたシャフト(100)と、前記シャフト(100)の外周に回転可能に位置し、回転力を入力されるドライバ(200)及び回転力を出力させるハブシェル(300)と;
前記ハブシェル(300)の内部に設けられる太陽歯車、遊星歯車(412)、キャリア(413)、リングギア(414)からなる遊星歯車セット(410)と、一方向クラッチとして前記キャリア(413)と前記ハブシェル(300)との間に設けられる第1出力クラッチ(420)と、所定の位相角度の違いを持つように一体に構成された2つの一方向クラッチとして、前記ドライバ(200)と前記リングギア(414)との間及び前記リングギア(414)と前記ハブシェル(300)との間に設けられ、回転速度の違いに応じて前記ドライバ(200)の回転力を前記リングギア(414)に伝達したり、または前記リングギア(414)の回転力を前記ハブシェル(300)に伝達する第2出力クラッチ(430)を有し、前記ドライバ(200)に入力される回転力を変速させて変速させた回転力を前記ハブシェル(300)に出力させる変速部(400)と;
変速レバーの操作に応じて円周方向に回転し、前記シャフト(100)の外周面に形成されたポール座部に位置する多数のポールをコントロールして前記太陽歯車の回転を選択的に制限する円周方向ポール制御部材(510)と、変速レバーの操作に応じて軸方向に移動し、前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールをコントロールして前記ドライバ(200)の回転を前記キャリア(413)に選択的に伝達させる軸方向ポール制御部材(520)を有し、前記変速部(400)の変速を制御する制御部(500)と;
を備えることを特徴とするハブ内蔵型の多段変速機。 - 前記第2出力クラッチ(430)は、
前記リングギア(414)の内周面及び外周面に所定の位相角度の違いを持って形成される一方向に傾斜した凹溝(414a、414b)と;
前記一方向に傾斜した凹溝(414a、414b)の内に位置する多数のローラー(431a、431b)を回転可能に支持し、内周に位置するローラー(431a)と外周に位置するローラー(431b)が所定の位相角度の違いを維持するように一体に形成されたケージ(433)を有し;
前記第2出力クラッチ(430)は、前記ドライバ(200)の外周面と前記リングギア(414)の内周面との間に内側の一方向クラッチを形成し、前記リングギア(414)の外周面と前記ハブシェル(300)の内周面との間に外側の一方向クラッチを形成する2重一方向クラッチを有する;
ことを特徴とする請求項1に記載のハブ内蔵型の多段変速機。 - 前記遊星歯車(412)は、1段遊星歯車、または、2段以上の多段遊星歯車で構成され、前記ポール及び前記太陽歯車は、前記遊星歯車の段数に応じて追加に構成され、「(2×遊星歯車の段数)+1」の変速段数で出力され得る
ことを特徴とする請求項2に記載のハブ内蔵型の多段変速機。 - 前記制御部(500)は、
変速レバーの操作により引き出されるケーブルが連結されて前記シャフト(100)の外周面に回転可能に支持されるケーブル連結部材(530)と;
前記ケーブル連結部材(530)の内周面に噛み合わされて一体に回転する中間連結部材(532)と;
前記中間連結部材(532)の内周面に設けられて一体に回転し、リターンスプリング(803)によって一方向に弾性的に回転する貫通連結部材(540)と;
前記貫通連結部材(540)に嵌合されて一体で回転されるように制御され、一側にヘリカル傾斜面(551)が形成された角度制御部材(550)と;
前記角度制御部材(550)に連結されて回転に応じて前記シャフト(100)のポール座部に位置する多数のポールを制御する円周方向ポール制御部材(510)と;
前記シャフト(100)に固定されたガイド部材(560)の軸方向のガイド溝(561)に案内されて軸方向に移動可能であり、前記角度制御部材(550)の回転に応じて前記ヘリカル傾斜面(551)にそって軸方向に移動して前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールを制御する軸方向ポール制御部材(520)を有する
ことを特徴とする請求項3に記載のハブ内蔵型の多段変速機。 - 前記軸方向ポール制御部材(520)は、外周面が前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールと接触するように、軸方向に傾斜した表面部位(523、524)及び軸方向にそって継続した円形の表面部位とを備える略円形の外周部を有し、前記軸方向ポール制御部材(520)の一方向の移動時に前記軸方向ポール制御部材(520)が前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールから離隔され、前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールが立つことが許容され、軸方向のリターンスプリング(801)によって前記軸方向ポール制御部材(520)が逆方向に復帰する時に、前記傾斜した表面部位(523、524)によって前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールが倒され、外周面の円形の表面部位によって前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールを倒れた状態で維持する
ことを特徴とする請求項4に記載のハブ内蔵型の多段変速機。 - 前記制御部(500)は、
前記円周方向ポール制御部材(510)の外周面に形成された多数の回転制限突起(516)及び多数の一方向に傾斜した凹溝(517)と;
前記角度制御部材(550)の外周縁に形成されて所定の遊びを持って前記回転制限突起(516)を収容する回転制限凹部(553)と;
前記角度制御部材(550)に半径方向に移動できる態様で支持される多数のローラー(554)と;
前記円周方向ポール制御部材(510)と前記角度制御部材(550)との間に連結されて前記角度制御部材(550)について一方向に回転するように前記円周方向ポール制御部材(510)を弾性的に支持する円周方向リターンスプリング(802)を備える円周方向強制変速手段を有し;
前記ハブ内蔵型の多段の変速機は、前記角度制御部材(550)と前記円周方向ポール制御部材(510)との間に位相角度の違いが発生することによって、前記ローラー(554)がその内周に位置して回転する前記円周方向ポール制御部材(510)の外周面に形成された一方向に傾斜した凹溝(517)から外側に強制的に移動され、前記キャリア(413)の内周面に接触する強制変速クラッチを形成し、前記円周方向ポール制御部材(510)を強制的に回転させて前記シャフト(100)のポール座部に位置する多数のポールのいずれか一つを強制的に倒す、円周方向強制変速機能を有する
ことを特徴とする請求項5に記載のハブ内蔵型の多段変速機。 - 前記軸方向のポール制御部材(520)には、多角形になるように放射状に配置されて前記外周面の円形の表面部位に至るポール収容溝部(521)が形成され、前記ポール収容溝部(521)が立てられた状態の前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールを収容し、前記ポールを前記外周面の円形の表面部位に案内することにより、回転する前記ドライバ(200)の内周面に設けられたポールを強制的に倒す、軸方向強制変速手段を有する
ことを特徴とする請求項5に記載のハブ内蔵型の多段変速機。
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