JP3439888B2 - 動力付き自転車の制動装置 - Google Patents
動力付き自転車の制動装置Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
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- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/53—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
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- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
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- B62M6/60—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
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- B60L2200/12—Bikes
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に本発明は次の手段を採る。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
介してハブ体３０を回転駆動することになる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
図である。
【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。
を示す断面図である。
【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。
断面図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、クラッチの爪
の詳細を示す図である。
の詳細を示す図である。
【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。
カムの詳細を示す図である。
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
─────────────────────────────────────────────────────
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
Claims (3)
- 【請求項１】自転車の後輪または前輪のハブ体（３０）
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。 - 【請求項２】請求項１に記載した動力付き自転車の制動
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。 - 【請求項３】請求項２に記載した動力付き自転車の制動
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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24888795A JP3439888B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 動力付き自転車の制動装置 |
| TW084112728A TW372221B (en) | 1995-09-01 | 1995-11-29 | Powered brake apparatus for bicycle |
| CN96109640A CN1070125C (zh) | 1995-09-01 | 1996-09-02 | 附有动力的自行车制动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24888795A JP3439888B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 動力付き自転車の制動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0966881A JPH0966881A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3439888B2 true JP3439888B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=17184927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24888795A Expired - Fee Related JP3439888B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 動力付き自転車の制動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439888B2 (ja) |
| CN (1) | CN1070125C (ja) |
| TW (1) | TW372221B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8381884B2 (en) | 2008-11-10 | 2013-02-26 | Shimano Inc. | Bicycle braking system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101797950B (zh) * | 2010-04-02 | 2012-09-05 | 苏州八方电机科技有限公司 | 电动自行车轮毂 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2702541A1 (de) * | 1977-01-21 | 1978-07-27 | Siemens Ag | Antriebsanordnung fuer ein fahrzeug |
| IT1251294B (it) * | 1991-08-23 | 1995-05-08 | Giampietro Canderle | Ruota motorizzata elettricamente, particolarmente per biciclette, con cambio meccanico incorporato |
| FR2701435B1 (fr) * | 1993-02-15 | 1995-03-31 | Smh Management Services Ag | Véhicule automobile à traction électrique comprenant un dispositif de récupération d'énergie. |
| FR2705286B1 (fr) * | 1993-05-18 | 1995-09-08 | Smh Management Services Ag | Véhicule comprenant un système de freinage électrique et mécanique. |
| CN1108190A (zh) * | 1994-03-11 | 1995-09-13 | 万德鸿 | 变频发电电动驱动装置 |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP24888795A patent/JP3439888B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-29 TW TW084112728A patent/TW372221B/zh not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-09-02 CN CN96109640A patent/CN1070125C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8381884B2 (en) | 2008-11-10 | 2013-02-26 | Shimano Inc. | Bicycle braking system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1070125C (zh) | 2001-08-29 |
| JPH0966881A (ja) | 1997-03-11 |
| TW372221B (en) | 1999-10-21 |
| CN1149026A (zh) | 1997-05-07 |
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