JP2017019445A - 駆動ユニットおよび電動アシスト自転車 - Google Patents
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Abstract
Description
2 フレーム
3 前輪
4 後輪
7 クランク
7a クランク軸
8 ペダル
12 バッテリ(蓄電器)
13 駆動スプロケット(駆動力出力輪体)
14 後スプロケット(後部輪体)
15 チェーン(無端状駆動力伝達体)
17 変速機構
18 変速段手元操作部
20 駆動ユニット
21 モータ
22 ユニットケース
23 連動筒体
24 制御部
25 減速機構
28 人力伝達体
29 合力伝達体
30 一方向クラッチ(補助駆動力切断用の一方向クラッチ)
31 トルクセンサ(人力検知部)
36 低速段変速歯車
37〜39 第1〜第3の減速歯車
41 高速段変速歯車
44 中間軸
47 一方向クラッチ(人力駆動力切断用の一方向クラッチ)
51 低速段クラッチ
55 高速段クラッチ
56 係合部材
56b 爪部
56d 肉盛り部
60 変速段切換機構
61 クラッチ切換体
61d 面取り形状部(力付与機構)
61f カム面(力付与機構)
61g 面取り形状部(力付与機構)
62 切換体移動部
63 切換用案内軸
65 フォーク体
70 電動変速機構
Claims (15)
- ペダルからの踏力による人力駆動力に、モータにより発生する補助駆動力を加えて走行可能である電動アシスト自転車に設けられる駆動ユニットであって、
人力駆動力により回転されるクランク軸と、人力駆動力と補助駆動力とが合成された合力によって回転自在な合力伝達体と、合力伝達体の回転が伝達される駆動力出力輪体と、ギヤ比の異なる複数の選択可能な変速段を有して駆動力を合力伝達体に伝達する変速機構と、を備え、
クランク軸と合力伝達軸とが同軸に配設され、
変速機構は、低速段変速歯車および高速段変速歯車を含む複数の変速歯車と、高速段変速歯車の駆動力を合力伝達体に伝達可能な高速段クラッチと、高速段クラッチに係脱自在とされ、選択された変速段に応じて移動されるクラッチ切換体と、を備え、
クラッチ切換体が高速段クラッチに当接した際に、高速段クラッチを合力伝達体に対して接続姿勢から切断姿勢となるようにクラッチ切換体から高速段クラッチに力を与える力付与機構が設けられていることを特徴とする駆動ユニット。 - 変速機構は、低速段変速歯車の駆動力を合力伝達体に伝達可能な低速段クラッチを有することを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。
- 高速段クラッチは、高速段変速歯車およびクラッチ切換体に係脱自在の係合部材を有し、
クラッチ切換体が係合部材に係合して係合部材が傾倒姿勢にされることで、係合部材が高速段変速歯車から離脱して、高速段変速歯車から合力伝達体への駆動力が伝達されない切断状態とすることを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。 - 高速段クラッチは、高速段変速歯車およびクラッチ切換体に係脱自在の係合部材を有し、
係合部材は、合力伝達体または合力伝達体に連動する連動回転体から起立傾倒自在に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。 - 高速段クラッチは、高速段変速歯車およびクラッチ切換体に係脱自在の係合部材を有し、
力付与機構としてクラッチ切換体にカム面が形成され、このカム面は、係合部材が摺接しながらクランク軸と同じ軸心を中心として所定方向に公転することで係合部材が傾倒するように荷重を付与することを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。 - クラッチ切換体のカム面が、係合部材がクランク軸の軸心方向に沿って出退自在に入り込む箇所の手前側ほど広がるように傾斜して形成されていることを特徴とする請求項5に記載の駆動ユニット。
- クラッチ切換体のカム面が、高速段クラッチの係合部材の数の整数倍(ただし2以上の整数)設けられていることを特徴とする請求項5に記載の駆動ユニット。
- 高速段クラッチは、高速段変速歯車およびクラッチ切換体に係脱自在の係合部材を有し、
力付与機構としてクラッチ切換体に面取り形状部が形成され、この面取り形状部は、クラッチ切換体がクランク軸の軸心方向に沿って移動されることで係合部材が傾倒するように荷重を付与することを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。 - クラッチ切換体にカム面が形成されている箇所のクランク軸の軸心方向奥側に、係合部材がクランク軸の軸心方向に沿って出退自在に入り込む箇所の手前側ほど広がるように傾斜する面取り形状部が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の駆動ユニット。
- 高速段クラッチは、高速段変速歯車およびクラッチ切換体に係脱自在の係合部材を有し、
高速段クラッチの係合部材における爪部の背面部に外周側に向けて山形状に盛り上げられてなる肉盛り部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。 - 高速段クラッチおよび低速段クラッチが、クランク軸および合力伝達軸と同じ軸心を中心として公転するように配設されていることを特徴とする請求項2に記載の駆動ユニット。
- クランク軸と、モータとが、互いに異なる軸心を中心として回転するように配設されていることを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。
- 変速機構は、人力駆動力と補助駆動力とが合成されてなる合力を変速することを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。
- クランク軸の外周に、人力駆動力が伝達される人力伝達体が配設され、人力伝達体に人力駆動力を検出するトルクセンサの磁歪発生部が形成され、クランク軸の軸心方向に対して、磁歪発生部と駆動力出力輪体との間の位置に変速機構の高速段クラッチと低速段クラッチとが配設されていることを特徴とする請求項2に記載の駆動ユニット。
- 請求項1〜14の何れか1項に記載の駆動ユニットを備えた電動アシスト自転車であって、
後輪に後部輪体が設けられ、
駆動力出力輪体と後部輪体とに無端状の駆動力伝達体が掛け渡されていることを特徴とする電動アシスト自転車。
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