JP3439888B2 - Powered bicycle braking device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、動力付き自転車の
制動装置に関する。更に詳しくは、自転車の後輪又は前
輪を駆動する電動モータのロータを駆動して発電制動す
るためのクラッチ機構を備えた動力付き自転車の制動装
置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a braking device for a powered bicycle. More specifically, the present invention relates to a braking device for a powered bicycle including a clutch mechanism for driving a rotor of an electric motor that drives a rear wheel or a front wheel of the bicycle to perform dynamic braking.
【０００２】[0002]
【従来の技術】バッテリーを積み込み動力に電動モータ
を搭載した動力付き自転車が知られている。自転車はあ
くまでも人がペダルを漕ぐ力を動力とするものであり、
動力付き自転車は人が漕ぐ力を助けるための駆動機構を
備えた自転車である。この動力付き自転車の駆動装置は
種々提案されている。この中でハブに直流電動機を組み
込んだものも知られている（特開昭５３−９３５１５
号、特表平６−５０６８９１号）。2. Description of the Related Art There is known a powered bicycle having a battery loaded with an electric motor. Bicycles are powered by the power of people pedaling.
A powered bicycle is a bicycle equipped with a drive mechanism to assist a person in rowing. Various drive devices for this powered bicycle have been proposed. Among these, a hub in which a DC motor is incorporated is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 53-93515).
No. 6-506891).
【０００３】一方、チェーン伝動の自転車のリアハブ
は、ペダルで駆動する場合のみ回転力が駆動車輪に正回
転だけ伝達させ、反対に駆動車輪の正回転力はペダルに
伝わらないようにしたフリーホイールを備えている。フ
リーホイールは、一方向の回転力のみを伝える機能、す
なわちワンウェイクラッチ機構を備えている。On the other hand, in the rear hub of a chain-powered bicycle, a freewheel in which the rotational force is transmitted to the drive wheels only in the positive rotation only when it is driven by the pedal and the positive rotation force of the drive wheels is not transmitted to the pedal is used. I have it. The freewheel has a function of transmitting only one direction of rotational force, that is, a one-way clutch mechanism.
【０００４】通常フロントハブはこのフリーホイール機
構を備えていないので、フロントハブに電動モータを組
み込み、又は前フォーク等に電動モータを搭載して前輪
を駆動すると電動モータが作動していないとき、電動モ
ータのロータまでもペダル駆動することになりペダル操
作が重くなるという問題がある。Since the front hub normally does not have this freewheel mechanism, when an electric motor is incorporated in the front hub or an electric motor is mounted on a front fork or the like to drive the front wheels, the electric motor is operated when the electric motor is not operating. Even the rotor of the motor is pedal-driven, which causes a problem of heavy pedal operation.
【０００５】更に、動力付き自転車は、電動モータ、バ
ッテリーを搭載するので通常の自転車に比して車体が重
い。このため通常自転車で採用されている制動装置を搭
載すると、動力付き自転車はブレーキ性能がマッチング
しない問題がある。本発明は動力付き自転車のこれらの
問題を解決するものである。Further, since a powered bicycle is equipped with an electric motor and a battery, its body is heavier than a normal bicycle. Therefore, if a braking device that is normally used in a bicycle is installed, a powered bicycle has a problem that the braking performance does not match. The present invention solves these problems of powered bicycles.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達
成する。The present invention has been made based on the above technical background, and achieves the following objects.
【０００７】本発明の目的は、自転車を駆動する電動モ
ータの発電制動機能を利用して制動する制動装置を提供
することにある。An object of the present invention is to provide a braking device for braking by utilizing a dynamic braking function of an electric motor for driving a bicycle.
【０００８】本発明の他の目的は、電動モータの発電制
動をオンオフできるようにクラッチ機構を備えた動力付
き自転車の制動装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a braking device for a powered bicycle equipped with a clutch mechanism so as to turn on / off the dynamic braking of an electric motor.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は次の手段を採る。In order to solve the above problems, the present invention adopts the following means.
【００１０】本発明の動力付き自転車の制動装置は、自
転車の後輪または前輪のハブ体を回転可能に支持するよ
うに自転車に固定されたハブ軸と同軸に、かつ、内部に
前記ハブ軸が貫通するように配置され、電動モータによ
って駆動される出力部材と、前記出力部材に対して前記
ハブ軸の軸方向に隣接して設けられ、前記ハブ軸と同軸
に、かつ、内部に前記ハブ軸が貫通するように配置され
る減速出力部材と、前記出力部材の回転を減速して前記
減速出力部材に伝達する第１の減速機構と、前記ハブ体
を回転駆動するための駆動部材と、前記第１の減速機構
に対して前記ハブ軸の軸方向に隣接して設けられ、前記
減速出力部材の回転を減速して前記駆動部材に伝達する
第２の減速機構と、前記駆動部材と前記ハブ体との間に
介在され、前記駆動部材の一方向の回転のみを前記ハブ
体に伝達する第１の一方向クラッチと、前記駆動部材と
前記ハブ体との間に介在され、前記ハブ体の回転を前記
駆動部材に伝達するクラッチとを有するものである。[0010] The braking device for a power with a bicycle of the present invention, self
The hub body of the rear wheel or front wheel of the rolling car is rotatably supported.
On the same axis as the hub axle fixed to the bicycle and inside
The hub shaft is arranged so as to penetrate therethrough, and
And an output member driven by
Provided adjacent to the hub axle in the axial direction and coaxial with the hub axle
And so that the hub axle penetrates inside
And a deceleration output member that decelerates the rotation of the output member.
A first reduction mechanism that transmits to a deceleration output member, and the hub body
Drive member for rotationally driving a vehicle, and the first reduction mechanism
Is provided adjacent to the hub shaft in the axial direction,
Deceleration The rotation of the output member is decelerated and transmitted to the drive member.
Between the second reduction mechanism and the drive member and the hub body
The hub is interposed so that the drive member rotates only in one direction.
A first one-way clutch for transmission to the body, and the drive member
It is interposed between the hub body and the hub body to rotate the hub body.
And a clutch for transmitting to the drive member .
【００１１】また、上記の動力付き自転車の制動装置に
おいて、前記クラッチは、第１の一方向クラッチが伝達
する前記駆動部材の回転方向と同方向の前記ハブ体の回
転のみを前記駆動部材に伝達する第２の一方向クラッチ
であることが好ましい。 In addition, in the braking device for the above-mentioned powered bicycle,
The first one-way clutch is transmitted to the clutch.
Rotation of the hub body in the same direction as the rotation direction of the drive member
Second one-way clutch that transmits only rolling to the drive member
Is preferred.
【００１２】また、上記の動力付き自転車の制動装置に
おいて、前記第２の一方向クラッチの回転伝達を強制的
に切断するクラッチ解除手段を有することが好ましい。 In addition, in the braking device for the above-mentioned powered bicycle,
The forced transmission of rotation of the second one-way clutch
It is preferable to have a clutch releasing means for disconnecting.
【００１３】前記第２一方向クラッチは、前記後輪又は
前記前輪から前記電動モータのロータに回転を伝達し発
電制動するか、又は伝達を遮断しニュートラルかの２位
置の何れか一つを択一的に選択できる一方向クラッチで
あるとより制御を細かくできる効果がある。The second one-way clutch selects either one of two positions: transmission of rotation from the rear wheel or front wheel to the rotor of the electric motor for dynamic braking, or interruption of transmission to neutral. A one-way clutch that can be selected at one time has the effect of enabling finer control.
【００１４】[0014]
【本発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図
面に従って説明する。図１は、本発明の実施の形態の自
転車の前ハブの断面図である。ハブ軸１は、中空のシャ
フトであり、両端にはオネジ２，３が形成されている。
オネジ２，３には、ナット７がねじ込まれており、前ホ
ーク５の爪６を挿入して爪６をハブ軸１に固定する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a front hub of a bicycle according to an embodiment of the present invention. The hub shaft 1 is a hollow shaft, and male threads 2 and 3 are formed at both ends thereof.
A nut 7 is screwed into the male screws 2 and 3, and the claw 6 of the front fork 5 is inserted to fix the claw 6 to the hub axle 1.
【００１５】電動モータ（図示せず）は、ハブ体３０の
外部の前フォーク５に固定されている。電動モータの出
力軸からの回転は、タイミングベルト１９を介してタイ
ミングプーリ２９を駆動する。タイミングプーリ２９
は、駆動円板２３にセレーション２５により固定されて
いるので相互に回転不能である。駆動円板２３の他端に
は、第１ピニオン１４が一体に形成されている。An electric motor (not shown) is fixed to the front fork 5 outside the hub body 30. The rotation from the output shaft of the electric motor drives the timing pulley 29 via the timing belt 19. Timing pulley 29
Are fixed to the drive disk 23 by serrations 25 and thus cannot rotate relative to each other. A first pinion 14 is integrally formed at the other end of the drive disc 23.
【００１６】第１ピニオン１４は、遊星ギヤ１５に噛み
合っている。駆動円板２３は、鋼球２８によりハブ体３
０に回転自在に支持されている。同時に駆動円板２３
は、ハブ軸１にねじ込まれ固定された玉押し２４に転動
する鋼球２４ａにより回転自在に支持されている。The first pinion 14 meshes with the planet gear 15. The drive disk 23 is made up of steel balls 28 and the hub body 3
It is rotatably supported at 0. Drive disk 23 at the same time
Is rotatably supported by a steel ball 24a that rolls on a ball push 24 that is screwed into and fixed to the hub axle 1.
【００１７】第１ピニオン１４には、遊星ギヤ１５が噛
み合っている。遊星ギヤ１５は、第１ピニオン１４の外
周等角度位置に３個配置されている。遊星ギヤ１５の軸
１６はギヤ枠１７の軸受部１８に支持され、更に遊星ギ
ヤ１５は軸１６に回転自在に支持されている。A planetary gear 15 meshes with the first pinion 14. Three planetary gears 15 are arranged at equal angular positions on the outer circumference of the first pinion 14. The shaft 16 of the planetary gear 15 is supported by the bearing portion 18 of the gear frame 17, and the planetary gear 15 is rotatably supported by the shaft 16.
【００１８】従って、ギヤ枠１７は概略環状の形をした
ものであり、３個の遊星ギヤ１５を支持するための空間
を有し、ハブ軸１の周りを回転可能に配置されているこ
とになる。３個の遊星ギヤ１５の外周には、第１リング
ギヤ２０が配置されている。第１リングギヤ２０の中心
には、スプライン孔２１が形成されている。スプライン
孔２１は、ハブ軸１に形成されたスプライン軸２２に噛
み合っている。結局、第１リングギヤ２０は、ハブ軸１
に相対回転不能に連結固定されていることになる。Therefore, the gear frame 17 has a substantially annular shape, has a space for supporting the three planetary gears 15, and is rotatably arranged around the hub shaft 1. Become. The outer periphery of the three planetary formic Ya 15, first ring gear 20 is disposed. A spline hole 21 is formed at the center of the first ring gear 20. The spline hole 21 meshes with a spline shaft 22 formed on the hub shaft 1. After all, the first ring gear 20 is the hub shaft 1
It will be connected and fixed so that it cannot rotate relative to.
【００１９】ハブ体３０の他端には転動面３２が形成さ
れている。転動面３２には、鋼球３３が転動している。
鋼球３３は、玉押し３４の転動面３５にも同時に転動し
ているので、これらは軸受を構成していることになる。
ハブ体３０には、２枚のつば３７が平行に一体に設けら
れている。つば３７は、スポーク（図示せず）の一端が
スポーク穴３８に引っかけられて固定される。A rolling surface 32 is formed on the other end of the hub body 30. A steel ball 33 is rolling on the rolling surface 32.
Since the steel balls 33 are also rolling on the rolling surface 35 of the ball pushing member 34 at the same time, they constitute a bearing.
The hub body 30 is integrally provided with two flanges 37 in parallel. The collar 37 is fixed by hooking one end of a spoke (not shown) in the spoke hole 38.
【００２０】結局、鋼球２８，３３は、玉押し２４，３
４とハブ体３０を相互に回転自在に支持していることに
なる。遊星ギヤ１５は、第１リングギヤ２０に形成され
た環状の内歯歯車である第１内周歯４０に噛み合ってい
る。第１リングギヤ２０には、３個の第２ピニオン４１
が配置されている。第２ピニオン４１の軸４２は、第１
リングギヤ２０に支持され、軸４２に第２ピニオン４１
が回転自在に支持されている。After all, the steel balls 28, 33 are the ball pushers 24 , 3
4 and the hub body 30 are rotatably supported with respect to each other. The planet gears 15 mesh with the first inner peripheral teeth 40, which are annular internal gears formed on the first ring gear 20. The first ring gear 20 includes three second pinions 41.
Are arranged. The shaft 42 of the second pinion 41 has the first
The second pinion 41 is supported on the shaft 42 by being supported by the ring gear 20.
Is rotatably supported.
【００２１】第２ピニオン４１は、ギヤ枠１７に設けら
れた外周歯４３に噛み合っている。同時に、第２ピニオ
ン４１は、第２リングギヤ４５の第２内周歯４４に噛み
合っている。第２ピニオン４１は、公転しないのでギヤ
枠１７の公転により、外周歯４３により回転駆動される
ことになる。第２ピニオン４１の回転により第２内周歯
４４を介して第２リングギヤ４５が回転駆動される。The second pinion 41 meshes with the outer peripheral teeth 43 provided on the gear frame 17. At the same time, the second pinion 41 meshes with the second inner peripheral teeth 44 of the second ring gear 45. Since the second pinion 41 does not revolve, it is rotated by the outer peripheral teeth 43 due to the revolution of the gear frame 17. Due to the rotation of the second pinion 41, the second ring gear 45 is rotationally driven via the second inner peripheral teeth 44.
【００２２】図２にその詳細を示したように、第２リン
グギヤ４５の外周には、一方向クラッチ５０、すなわち
ラチェット機構が配置されている。図３に一方向クラッ
チの噛み合いを示す詳細な断面図を示す。一方向クラッ
チ５０の爪５１は、ハブ体３０の内周面に形成されたラ
チェット歯５２に噛み合っている。As shown in detail in FIG. 2, a one-way clutch 50, that is, a ratchet mechanism is arranged on the outer periphery of the second ring gear 45. FIG. 3 is a detailed sectional view showing the engagement of the one-way clutch. The claws 51 of the one-way clutch 50 mesh with the ratchet teeth 52 formed on the inner peripheral surface of the hub body 30.
【００２３】爪５１は、バネ係止部５４が形成されて
い。このバネ係止部５４には円形のバネ５３が係合し、
中心方向にバネ力で締め付けている。すなわち常時起き
あがる方向に付勢されているのでラチェット歯５２に噛
み合うことになる。爪５１は、合計２種類のものが用意
されている。他の１種類はバネ係止部５４が爪５１の反
対側面に配置された勝手違いのものである（図２参
照）。The pawl 51 is formed with a spring locking portion 54. A circular spring 53 is engaged with this spring locking portion 54,
It is tightened by spring force toward the center. That is, the ratchet teeth 52 are engaged with each other because they are always urged in the rising direction. Two types of nails 51 are prepared in total. The other type is the one in which the spring locking portion 54 is arranged on the opposite side of the claw 51 (see FIG. 2).
【００２４】他の種類の爪５１は角度を置いて配置され
ている。この２種類の爪５１と１８０度角度を置いて、
同一方向に同種の爪５１が２個配置されている。結局、
合計４個の爪５１が配置されている。これは、電動モー
タの動力を伝達する関係で伝達トルクが増大しても強度
が不足しないようにするためである。Other types of pawls 51 are arranged at an angle. 180 degrees angle with these two types of nails 51,
Two claws 51 of the same type are arranged in the same direction. After all,
A total of four claws 51 are arranged. This is to prevent the strength from being insufficient even if the transmission torque increases due to the transmission of the power of the electric motor.
【００２５】一方向クラッチ５０は一方向の回転力のみ
を伝える機能、すなわちワンウェイクラッチ機構である
ので、電動モータの動力のみを車輪に伝えることができ
る。一方向クラッチ５０を備えていないと、電動モータ
を止めたとき電動モータのロータも駆動することになり
ペダルが重くなる。また、制動時にロータの慣性モーメ
ントを遮断できる利点がある。Since the one-way clutch 50 has a function of transmitting only a one-way rotational force, that is, a one-way clutch mechanism, only the power of the electric motor can be transmitted to the wheels. If the one-way clutch 50 is not provided, when the electric motor is stopped, the rotor of the electric motor is also driven and the pedal becomes heavy. Further, there is an advantage that the moment of inertia of the rotor can be cut off during braking.
【００２６】前記一方向クラッチ５０は、作動の停止又
は解除はできない。本実施の形態では更にクラッチ６０
を備えている。クラッチ６０の爪６１は、第２リングギ
ヤ４５に１８０度間隔で２ヶ所に配置されたスリット６
２に配置されている（図２参照）。爪６１には、軸孔６
３が形成されている。軸孔６３には爪ピン６４が挿入さ
れている。爪ピン６４は、第２リングギヤ４５に形成さ
れた爪ピン孔６５に挿入されている。The one-way clutch 50 cannot be stopped or released. In the present embodiment, the clutch 60 is further added.
Is equipped with. The claw 61 of the clutch 60 has slits 6 arranged at two positions at 180 degrees intervals on the second ring gear 45.
Are arranged in two (see Fig. 2). The claw 61 has a shaft hole 6
3 is formed. A claw pin 64 is inserted in the shaft hole 63 . The claw pin 64 is inserted into a claw pin hole 65 formed in the second ring gear 45.
【００２７】爪ピン６４は、爪ピン孔６５から抜けない
ように円環状の爪ピン止めバネ６６により止められてい
る。爪６１はコイルバネである爪バネ６７で付勢され、
ラチェット歯５２に常時噛み合っている。一方、ハブ軸
１のスプライン軸２２には、クラッチ解除カム７０が軸
線方向に移動自在に設けられている。クラッチ解除カム
７０は、コイルスプリング７１により常時ハブ軸１の軸
線方向に付勢されている。The pawl pin 64 is stopped by the annular pawl pinning spring 66 so as not to escape from the pawl pin hole 65. The claw 61 is biased by a claw spring 67 which is a coil spring,
It always meshes with the ratchet teeth 52. On the other hand, a clutch release cam 70 is provided on the spline shaft 22 of the hub shaft 1 so as to be movable in the axial direction. The clutch release cam 70 is constantly urged by the coil spring 71 in the axial direction of the hub shaft 1.
【００２８】図５に示すようにクラッチ解除カム７０の
側面には角度θ、本例では約角度４０度（接触面Ｃ）の
角度位置に爪接触面７２が形成されている。爪接触面７
２は、３つの接触面Ａ，Ｂ，Ｃが形成されている。接触
面Ａ，Ｂ，Ｃは、外周角度位置により角度θが異なる。
接触面Ａ，Ｂ，Ｃの傾斜角度θが異なるので、クラッチ
解除カム７０を駆動し爪６１に接触すると接触位置によ
り楔力が異なる。As shown in FIG. 5, a claw contact surface 72 is formed on the side surface of the clutch releasing cam 70 at an angle θ, which is about 40 ° (contact surface C) in this example. Claw contact surface 7
2, two contact surfaces A, B and C are formed. The angles θ of the contact surfaces A, B, C differ depending on the outer peripheral angular position.
Since the contact surfaces A, B, and C have different inclination angles θ, when the clutch release cam 70 is driven to contact the claw 61, the wedge force varies depending on the contact position.
【００２９】このためベルクランク機構８０（後述す
る。）により、レバー操作されるときレバー操作が滑ら
かになる。また、爪６１は接触面６８を有しており、こ
の接触面６８にクラッチ解除カム７０が接触すると、爪
６１が爪ピン６４を中心に揺動されて、爪６１とラチェ
ット歯５２との噛み合いが解除される。Therefore, the bell crank mechanism 80 (described later) makes the lever operation smooth when the lever is operated. Further, the pawl 61 has a contact surface 68, and when the clutch release cam 70 comes into contact with the contact surface 68, the pawl 61 is swung around the pawl pin 64, and the pawl 61 and the ratchet teeth 52 mesh with each other. Is released.
【００３０】クラッチ解除カム７０は、半円弧のピン孔
７３が形成されており、この中にピン７５がハブ軸１を
貫通して挿入されているので、クラッチ解除カム７０と
ハブ軸１とが一体に連結されている。ピン７５はハブ軸
１内に直径方向に穿孔されたキー孔７４に挿入されてお
り、このキー孔７４内を一定距離だけ移動可能である。
ハブ軸１の中心穴にはプッシュロッド７６が軸線方向に
移動自在に設けられている。結局、プッシュロッド７６
はクラッチ解除カム７０に連結されていることになる。The clutch release cam 70 has a semi-circular pin hole 73 formed therein, and the pin 75 is inserted through the hub shaft 1 in the pin hole 73. Therefore, the clutch release cam 70 and the hub shaft 1 are separated from each other. They are connected together. The pin 75 is inserted into a key hole 74 pierced in the hub shaft 1 in the diameter direction, and can move within the key hole 74 by a predetermined distance.
A push rod 76 is provided in the center hole of the hub axle 1 so as to be movable in the axial direction. After all, push rod 76
Is connected to the clutch release cam 70.
【００３１】プッシュロッド７６の他端はベルクランク
機構８０に連結されている。ベルクランクの機構８０
は、クラッチコントロールワイヤ８３で駆動されるイン
ナ８２によりベルクランク８１を駆動してプッシュロッ
ド７６を駆動するものである。このベルクランク機構８
０の構造は周知でありその説明は省略する。結局、クラ
ッチコントロールワイヤ８３でプッシュロッド７６が駆
動されると、プッシュロッド７６が軸線方向に駆動され
てクラッチ爪解除カム７０を駆動し、その爪接触面７２
が爪６１の接触面６８に接触して爪６１とラチェット歯
５２との係合を解除する。The other end of the push rod 76 is connected to the bell crank mechanism 80. Bell crank mechanism 80
The inner crank 82 driven by the clutch control wire 83 drives the bell crank 81 to drive the push rod 76. This bell crank mechanism 8
The structure of 0 is well known and its description is omitted. Eventually, when the push rod 76 is driven by the clutch control wire 83, the push rod 76 is driven in the axial direction to drive the clutch pawl release cam 70, and the pawl contact surface 72 thereof.
Contacts the contact surface 68 of the pawl 61 to release the engagement between the pawl 61 and the ratchet teeth 52.
【００３２】この解除により、電動モータの駆動系と切
り離すことができるので通常の自転車のような運転が可
能になる。逆に、この爪６１とラチェット歯５２とが係
合しているとハブ体３０の駆動がラチェット歯５２から
爪６１に伝達されて、最終的に電動モータのロータを駆
動することになる。By releasing this, the electric motor drive system can be disconnected, so that driving like a normal bicycle becomes possible. Conversely, when the pawl 61 and the ratchet teeth 5 2 are engaged drive hub body 30 is transmitted from the ratchet teeth 52 on the pawl 61, eventually to drive the rotor of the electric motor.
【００３３】前記説明から理解されるように、電動モー
タの出力である第１ピニオン１４の回転は、遊星ギヤ１
５、公転されるギヤ枠１７及び固定されたリングギヤで
ある第１内周歯４０は、遊星歯車機構を構成し、差動歯
車機構を成す。言い換えると、電動モータの出力回転で
ある第１ピニオン１４の回転を減速する第１減速機構を
構成することになる。As can be understood from the above description, the rotation of the first pinion 14, which is the output of the electric motor, causes the planetary gear 1 to rotate.
5, the revolving gear frame 17, and the first inner peripheral teeth 40, which are fixed ring gears, constitute a planetary gear mechanism and a differential gear mechanism. In other words, the first reduction mechanism that reduces the rotation of the first pinion 14, which is the output rotation of the electric motor, is configured.
【００３４】第１減速機構の出力は、ギヤ枠１７の外周
歯４３の回転として出力される。減速された電動モータ
の出力は、第２ピニオン４１を回転駆動する。第２ピニ
オン４１は、リングギヤである第２内周歯４４を回転駆
動することになる。第２ピニオン４１の歯数は第２内周
歯４４の歯数より少ないのでここで更に減速されること
になる。この遊星歯車機構は差動歯車機構は構成しない
が第２減速機構を構成することになる。The output of the first reduction gear mechanism is output as the rotation of the outer peripheral teeth 43 of the gear frame 17. The output of the decelerated electric motor rotationally drives the second pinion 41. The second pinion 41 rotationally drives the second inner peripheral teeth 44, which is a ring gear. Since the number of teeth of the second pinion 41 is smaller than the number of teeth of the second inner peripheral teeth 44, the speed is further reduced here. This planetary gear mechanism does not constitute a differential gear mechanism but constitutes a second reduction gear mechanism.
【００３５】減速された回転は、一方向クラッチ５０を
介してハブ体３０を回転駆動することになる。The decelerated rotation rotationally drives the hub body 30 via the one-way clutch 50.
【００３６】（実施の形態の作動）
次に、前記実施の形態の動作を説明する。前記説明から
理解されるように、電動モータの回転を出力する第１ピ
ニオン１４、遊星ギヤ１５、公転される回転腕１７及び
固定された第１内周歯４０は、遊星歯車機構を構成し、
差動歯車機構を成す。言い換えると、電動モータの出力
回転である第１ピニオン１４の回転を減速する第１減速
機構を構成することになる。(Operation of Embodiment) Next, the operation of the above embodiment will be described. As can be understood from the above description, the first pinion 14, which outputs the rotation of the electric motor, the planetary gear 15, the revolving rotary arm 17, and the fixed first inner peripheral teeth 40 constitute a planetary gear mechanism,
It forms a differential gear mechanism. In other words, the first reduction mechanism that reduces the rotation of the first pinion 14, which is the output rotation of the electric motor, is configured.
【００３７】第１減速機構の出力は、回転腕１７の外周
歯４３の回転として出力される。減速された電動モータ
の出力は、第２ピニオン４１を回転駆動する。第２ピニ
オン４１は、第２内周歯４４を回転駆動することにな
る。第２ピニオン４１の歯数は第２内周歯４４の歯数よ
り少ないのでここで更に減速されることになる。The output of the first reduction mechanism is output as the rotation of the outer peripheral teeth 43 of the rotary arm 17. The output of the decelerated electric motor rotationally drives the second pinion 41. The second pinion 41 drives the second inner peripheral teeth 44 to rotate. Since the number of teeth of the second pinion 41 is smaller than the number of teeth of the second inner peripheral teeth 44, the speed is further reduced here.
【００３８】この遊星歯車機構は差動歯車機構は構成し
ないが第２減速機構を構成することになる。減速された
回転は、一方向クラッチ５０を介してハブ体３０を回転
駆動することになる。一方向クラッチ５０は、ペダルを
停止させても電動モータの動力のみを車輪に伝えること
ができる。This planetary gear mechanism does not constitute a differential gear mechanism but constitutes a second reduction mechanism. The decelerated rotation rotationally drives the hub body 30 via the one-way clutch 50. The one-way clutch 50 can transmit only the power of the electric motor to the wheels even when the pedal is stopped.
【００３９】クラッチコントロールワイヤ８３でプッシ
ュロッド７６が駆動されると、プッシュロッド７６が軸
線方向に駆動されてクラッチ爪解除カム７０を駆動し、
その爪接触面７２が爪６１の接触面６８に接触して爪６
１とラチェット歯５２との係合を解除する。When the push rod 76 is driven by the clutch control wire 83, the push rod 76 is driven in the axial direction to drive the clutch pawl release cam 70,
The claw contact surface 72 comes into contact with the contact surface 68 of the claw 61, and the claw 6
The engagement between 1 and the ratchet teeth 52 is released.
【００４０】この解除により、電動モータの駆動系と切
り離すことができるので通常の自転車のようなペダル操
作による運転が可能になる。逆に、この爪６１とラチェ
ット歯５２とが係合しているとハブ体３０の駆動がラチ
ェット歯５２から爪６１に伝達されて、最終的に電動モ
ータのロータを駆動することになり発電制動する。
（その他の実施の形態）
前記実施の形態は、前フォークに電動モータを搭載した
ものであったが、例えばハブ内に組み込んだもの、ハン
ドルステムに搭載したものであっても良く、公知の技術
のように更に他の位置に配置しても良い。By releasing this, it can be separated from the drive system of the electric motor, so that operation by pedal operation like a normal bicycle becomes possible. Conversely, when the pawl 61 and the ratchet teeth 5 2 are engaged drive hub body 30 is transmitted from the ratchet teeth 5 2 the pawl 61, eventually to drive the rotor of the electric motor Dynamic braking. Other Embodiments In the above embodiment, the electric motor was mounted on the front fork, but it may be mounted on the hub or mounted on the handle stem, for example. You may arrange | position in another position like this.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上詳記したように、本発明は電動モー
タにより発電制動するので効果的に制動できた。また、
クラッチ機構を組み込んだので、発電制動の解除もでき
る。更に電動モータの動力をペダルの操作と関係なく車
輪に伝達出来る。As described above in detail, the present invention is effective in braking because electric braking is performed by an electric motor. Also,
Since the clutch mechanism is incorporated, the dynamic braking can also be released. Furthermore, the power of the electric motor can be transmitted to the wheels regardless of pedal operation.
【図１】図１は、本発明の実施の形態を示すハブの断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a hub showing an embodiment of the present invention.
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、第２リングギヤの詳細
を示す断面図である。2A and 2B are cross-sectional views showing details of a second ring gear.
【図３】図３は、爪とラチェット爪との噛み合いを示す
断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the engagement between a pawl and a ratchet pawl.
【図４】図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、クラッチの爪
の詳細を示す図である。FIG. 4 (a), (b), (c) is a diagram showing details of a clutch claw.
【図５】図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、クラッチ解除
カムの詳細を示す図である。5 (a), (b), and (c) are diagrams showing details of a clutch release cam.
１…ハブ軸 １２…モータ出力軸 １７…ギヤ枠 ２０…第１リングギヤ １５…遊星ギヤ ３０…ハブ体 ４１…第２ピニオン ５０…一方向クラッチ ５１…爪 ７０…クラッチ解除カム 1 ... Hub axle 12 ... Motor output shaft 17 ... Gear frame 20 ... 1st ring gear 15 ... Planetary gear 30 ... Hub body 41 ... Second pinion 50 ... One-way clutch 51 ... nails 70 ... Clutch release cam
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62M 23/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B62M 23/02
Claims (3)
を回転可能に支持するように自転車に固定されたハブ軸
（１）と同軸に、かつ、内部に前記ハブ軸（１）が貫通
するように配置され、電動モータによって駆動される出
力部材（２３）と、 前記出力部材（２３）に対して前記ハブ軸（１）の軸方
向に隣接して設けられ、前記ハブ軸（１）と同軸に、か
つ、内部に前記ハブ軸（１）が貫通するように配置され
る減速出力部材（１７）と、 前記出力部材（２３）の回転を減速して前記減速出力部
材（１７）に伝達する第１の減速機構と、 前記ハブ体（３０）を回転駆動するための駆動部材（４
５）と、 前記第１の減速機構に対して前記ハブ軸（１）の軸方向
に隣接して設けられ、前記減速出力部材（１７）の回転
を減速して前記駆動部材（４５）に伝達する第２の減速
機構と、 前記駆動部材（４５）と前記ハブ体（３０）との間に介
在され、前記駆動部材（４５）の一方向の回転のみを前
記ハブ体（３０）に伝達する第１の一方向クラッチ（５
０）と、 前記駆動部材（４５）と前記ハブ体（３０）との間に介
在され、前記ハブ体（３０）の回転を前記駆動部材（４
５）に伝達するクラッチ（６０）とを有する 動力付き自
転車の制動装置。1. Hub body (30) for a rear wheel or a front wheel of a bicycle
Hub axle fixed to the bicycle to rotatably support
The hub axle (1) penetrates inside and coaxially with (1).
Output, driven by an electric motor.
A force member (23) and an axial direction of the hub axle (1) with respect to the output member (23)
Direction adjacent to each other, coaxial with the hub axle (1),
One is arranged so that the hub axle (1) penetrates inside
And a deceleration output member (17) for decelerating the rotation of the output member (23).
A first reduction mechanism that transmits to the material (17) and a driving member (4) for rotationally driving the hub body (30).
5) and the axial direction of the hub axle (1) with respect to the first reduction mechanism
Rotation of the deceleration output member (17) provided adjacent to the
Second deceleration for decelerating and transmitting to the drive member (45)
A mechanism between the drive member (45) and the hub body (30).
And the drive member (45) is rotated only in one direction.
The first one-way clutch (5) transmitted to the hub body (30).
0) and between the drive member (45) and the hub body (30).
And rotating the hub body (30) to rotate the drive member (4).
5) A braking device for a motorized bicycle having a clutch (60) for transmission to .
装置であって、 前記クラッチは、第１の一方向クラッチ（５０）が伝達
する前記駆動部材（４５）の回転方向と同方向の前記ハ
ブ体（３０）の回転のみを前記駆動部材（４５）に伝達
する第２の一方向クラッチ（６０）である 動力付き自転
車の制動装置。2. The braking of the powered bicycle according to claim 1.
The device comprises a first one-way clutch (50) for transmitting the clutch.
Of the drive member (45) in the same direction as the rotation direction of the drive member (45).
Only the rotation of the body (30) is transmitted to the drive member (45).
A second one-way clutch (60) for braking a powered bicycle.
装置であって、 前記第２の一方向クラッチ（６０）の回転伝達を強制的
に切断するクラッチ解除手段（７０）を有する 動力付き
自転車の制動装置。3. The braking of the powered bicycle according to claim 2.
A device for forcing rotation transmission of the second one-way clutch (60)
A braking device for a power-operated bicycle, which has a clutch releasing means (70) for disconnecting it .
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24888795A JP3439888B2 (en) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | Powered bicycle braking device |
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| CN96109640A CN1070125C (en) | 1995-09-01 | 1996-09-02 | Bicycle brake with power accessary |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP24888795A JP3439888B2 (en) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | Powered bicycle braking device |
Publications (2)
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| JPH0966881A JPH0966881A (en) | 1997-03-11 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN (1) | CN1070125C (en) |
| TW (1) | TW372221B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8381884B2 (en) | 2008-11-10 | 2013-02-26 | Shimano Inc. | Bicycle braking system |
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-
1996
- 1996-09-02 CN CN96109640A patent/CN1070125C/en not_active Expired - Fee Related
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| US8381884B2 (en) | 2008-11-10 | 2013-02-26 | Shimano Inc. | Bicycle braking system |
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| TW372221B (en) | 1999-10-21 |
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