JPH08276888A - Clutch unit - Google Patents
Clutch unitInfo
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- JPH08276888A JPH08276888A JP7104741A JP10474195A JPH08276888A JP H08276888 A JPH08276888 A JP H08276888A JP 7104741 A JP7104741 A JP 7104741A JP 10474195 A JP10474195 A JP 10474195A JP H08276888 A JPH08276888 A JP H08276888A
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- friction ring
- motor
- driven
- drive shaft
- driven body
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電動自転車に最適なク
ラッチユニットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clutch unit most suitable for an electric bicycle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の電動自転車では、ワンウェイクラ
ッチを介して駆動輪（後輪）を駆動するようにしてい
る。2. Description of the Related Art In a conventional electric bicycle, drive wheels (rear wheels) are driven via a one-way clutch.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従って、回生制動を行
おうとしても、駆動輪（後輪）の回転力はワンウェイク
ラッチの部分で伝達が断たれてしまうので、実現するこ
とができなかった。そのため、車載バッテリーの消耗が
早く、走行距離も短くなる欠点があった。Therefore, even if an attempt is made to perform regenerative braking, the rotational force of the drive wheels (rear wheels) cannot be realized because the transmission is interrupted at the one-way clutch. As a result, the in-vehicle battery is quickly consumed and the traveling distance is shortened.
【０００４】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、回生制動を可能とするクラッチユニットを提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a clutch unit capable of regenerative braking.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第１発明は、モータに連結された駆動力伝達部材
と、駆動力伝達部材によって駆動される駆動体と、駆動
体によって駆動される従動体と、駆動体の駆動力を、従
動体に伝達するワンウェイクラッチと、従動体の外周に
配置され、駆動体と一体に回転するフリクションリング
と、フリクションリングに当接して、従動体とフリクシ
ョンリングとを接触させる回転ローラとを具備するよう
に構成されている。To achieve this object, a first aspect of the present invention is directed to a driving force transmitting member connected to a motor, a driving body driven by the driving force transmitting member, and a driving body driven by the driving body. Driven body, a one-way clutch for transmitting the driving force of the driving body to the driven body, a friction ring arranged on the outer periphery of the driven body and rotating integrally with the driven body, and abutting on the friction ring, And a rotating roller that is in contact with the friction ring.
【０００６】第２発明は、モータに連結された駆動力伝
達部材と、駆動力伝達部材によって駆動される駆動体
と、駆動体によって駆動される従動体と、駆動体の駆動
力を、従動体に伝達するワンウェイクラッチと、従動体
の外周に配置されたフリクションリングと、駆動体とフ
リクションリングとの間に掛け渡され、従動体の外周に
配置された円筒状のねじりバネと、フリクションリング
に当接して、従動体とフリクションリングとを接触させ
る回転ローラとを具備し、回転ローラをフリクションリ
ングに当接して、従動体とフリクションリングとを接触
させたときに、ねじりバネが径方向に収縮して従動体と
の接触抵抗を増大させるように構成されている。According to a second aspect of the present invention, a driving force transmitting member connected to a motor, a driving body driven by the driving force transmitting member, a driven body driven by the driving body, and a driving force of the driving body To the one-way clutch, the friction ring arranged on the outer periphery of the driven body, and the cylindrical torsion spring arranged on the outer periphery of the driven body and laid between the drive body and the friction ring. And a rotating roller that abuts on the friction ring to bring the driven body into contact with the friction ring. When the rotating roller comes into contact with the friction ring to bring the driven body and the friction ring into contact with each other, the torsion spring contracts in the radial direction. Then, the contact resistance with the driven body is increased.
【０００７】[0007]
【作用】上記構成のクラッチユニットにおいては、回転
ローラが従動体とフリクションリングとを接触させたと
きに、フリクションリング、駆動体、および駆動力伝達
部材を介して、モータを逆駆動するようにしたので、従
動体の回転力でモータを逆駆動する回生制動が可能とな
る。In the clutch unit having the above construction, when the rotary roller makes contact between the driven body and the friction ring, the motor is driven in the reverse direction via the friction ring, the driving body and the driving force transmitting member. Therefore, regenerative braking in which the motor is driven in reverse by the rotational force of the driven body becomes possible.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００９】図１〜図３は、本発明によるクラッチユニ
ットの一実施例を示す斜視図である。図４は、本発明に
よるクラッチユニットの一実施例を示す側面図である。1 to 3 are perspective views showing an embodiment of a clutch unit according to the present invention. FIG. 4 is a side view showing an embodiment of the clutch unit according to the present invention.
【００１０】図１において、電動自転車１のダウンチュ
ーブ２には、モータ３が取付けられている。モータ３の
駆動力は、シャフトカバー４内のドライブシャフト５を
介して減速ケース６に伝達される。減速ケース６で減速
された駆動力は、トルクセンサ７を介して後輪８を回転
させる。モータ３の駆動力は、図２に示すように、まが
りばかさ歯車９、まがりばかさ歯車１０、まがりばかさ
歯車１１を介してドライブシャフト５に伝達される。即
ち、モータ３の回転軸３ａには、まがりばかさ歯車９が
固定されている。まがりばかさ歯車９は、クランク軸１
２に固定された大型のまがりばかさ歯車１０と噛合して
いる。まがりばかさ歯車１０は、ドライブシャフト５に
固定された小型のまがりばかさ歯車１１と噛合してい
る。従って、モータ３が回転すると、その駆動力はまが
りばかさ歯車９、まがりばかさ歯車１０、およびまがり
ばかさ歯車１１を順に回転させて、ドライブシャフト５
に伝達される。なお、ペダル１３を踏んでまがりばかさ
歯車１０を回転させることでも、ドライブシャフト５を
回転させることができる。In FIG. 1, a motor 3 is attached to a down tube 2 of an electric bicycle 1. The driving force of the motor 3 is transmitted to the deceleration case 6 via the drive shaft 5 in the shaft cover 4. The driving force decelerated by the deceleration case 6 causes the rear wheel 8 to rotate via the torque sensor 7. As shown in FIG. 2, the driving force of the motor 3 is transmitted to the drive shaft 5 via a spiral bevel gear 9, a spiral bevel gear 10, and a spiral bevel gear 11. That is, the spiral bevel gear 9 is fixed to the rotating shaft 3 a of the motor 3. The spiral bevel gear 9 is the crankshaft 1
It meshes with a large spiral bevel gear 10 fixed to 2. The spiral bevel gear 10 meshes with a small spiral bevel gear 11 fixed to the drive shaft 5. Therefore, when the motor 3 rotates, the driving force thereof causes the spiral bevel gear 9, the spiral bevel gear 10, and the spiral bevel gear 11 to rotate in order to drive the drive shaft 5
Is transmitted to The drive shaft 5 can also be rotated by stepping on the pedal 13 and rotating the spiral bevel gear 10.
【００１１】図３および図４は、減速ケース６の内部を
詳細に示す斜視図および側面図である。減速ケース６
は、シャフトカバー４とシートステー１４との交点附近
に配置される。減速ケース６の内部には、クラッチユニ
ット１５、まがりばかさ歯車１６、およびまがりばかさ
歯車１７が設けられている。上述したドライブシャフト
５の回転駆動力は、クラッチユニット１５を介してまが
りばかさ歯車１６を回転させる。まがりばかさ歯車１６
は、まがりばかさ歯車１７と噛合しており、まがりばか
さ歯車１７を回転駆動する。まがりばかさ歯車１７は、
トルクセンサ７の駆動軸７ａに取付けられており、トル
クセンサ７を介して後輪８（図１）を回転させる。3 and 4 are a perspective view and a side view showing the inside of the deceleration case 6 in detail. Deceleration case 6
Is arranged near the intersection of the shaft cover 4 and the seat stay 14. A clutch unit 15, a spiral bevel gear 16, and a spiral bevel gear 17 are provided inside the deceleration case 6. The rotational driving force of the drive shaft 5 described above causes the helical bevel gear 16 to rotate via the clutch unit 15. Spiral bevel gear 16
Engages with the spiral bevel gear 17 and drives the spiral bevel gear 17 to rotate. The spiral bevel gear 17 is
It is attached to the drive shaft 7a of the torque sensor 7 and rotates the rear wheel 8 (FIG. 1) via the torque sensor 7.
【００１２】図５および図６は、クラッチユニット１５
を示す断面図および斜視図である。ドライブシャフト５
には、駆動板１８が取付けられ、駆動板１８はドライブ
シャフト５と一体に回転する。ドライブシャフト５の左
端には、２つのベアリング２０および２１を介して、円
筒状の従動体２２が同軸状に取付けられる。なお、従動
体２２には、ワンウェイクラッチ２３を介して、ドライ
ブシャフト５から回転駆動力が伝達される。5 and 6 show the clutch unit 15
FIG. 3 is a cross-sectional view and a perspective view showing FIG. Drive shaft 5
A drive plate 18 is attached to the drive plate 18, and the drive plate 18 rotates integrally with the drive shaft 5. A cylindrical driven body 22 is coaxially attached to the left end of the drive shaft 5 via two bearings 20 and 21. The rotational driving force is transmitted from the drive shaft 5 to the driven body 22 via the one-way clutch 23.
【００１３】従動体２２の左端（図５）には、まがりば
かさ歯車１６が取付けられる。従動体２２の右端（図
５）に在る大径部２２ａの外側には、フリクションリン
グ２４が配置される。大径部２２ａとフリクションリン
グ２４との間には間隙が存在する。フリクションリング
２４と駆動板１８との間には、円筒状のねじりバネ２５
が掛け渡されている。ねじりバネ２５の左端２５ａは、
フリクションリング２４の孔２４ａに挿入される。ま
た、ねじりバネ２５の右端２５ｂは、駆動板１８の孔１
８ａに挿入される。フリクションリング２４の下側（図
４および図６）には、Ｌ字状のクラッチ動作レバー２６
が配置される。クラッチ動作レバー２６は、ブレーキケ
ーブル２７に引かれて回転軸２６ａを中心にして回動す
る。クラッチ動作レバー２６の曲折部には回転ローラ２
８が取付けられており、回転ローラ２８はクラッチ動作
レバー２６が回動したときに、フリクションリング２４
と当接する。A spiral bevel gear 16 is attached to the left end (FIG. 5) of the driven body 22. A friction ring 24 is arranged outside the large diameter portion 22a at the right end (FIG. 5) of the driven body 22. There is a gap between the large diameter portion 22a and the friction ring 24. A cylindrical torsion spring 25 is provided between the friction ring 24 and the drive plate 18.
Have been passed over. The left end 25a of the torsion spring 25 is
It is inserted into the hole 24a of the friction ring 24. Further, the right end 25b of the torsion spring 25 is connected to the hole 1 of the drive plate 18.
8a is inserted. An L-shaped clutch operating lever 26 is provided below the friction ring 24 (FIGS. 4 and 6).
Is arranged. The clutch operating lever 26 is pulled by the brake cable 27 and rotates about the rotating shaft 26a. The rotating roller 2 is provided on the bent portion of the clutch operating lever 26.
8 is attached to the rotary roller 28 so that when the clutch operating lever 26 rotates, the friction ring 24
Abut.
【００１４】次に、上述した構成によるクラッチユニッ
ト１５の動作について説明する。クラッチユニット１５
は、正駆動モードと、空転モードと、逆駆動モードとの
３つのモードを有する。Next, the operation of the clutch unit 15 having the above structure will be described. Clutch unit 15
Has three modes: a positive drive mode, a slipping mode, and a reverse drive mode.
【００１５】正駆動モードは、モータ３で後輪８を駆動
するモードである。このモードでは、ドライブシャフト
５、ワンウェイクラッチ２３、および従動体２２の順に
駆動力が伝達される。このとき、フリクションリング２
４と従動体２２ａ（従動体２２）は、中間に存在する間
隙によって、相互に影響されることなく自由に回転す
る。The positive drive mode is a mode in which the motor 3 drives the rear wheels 8. In this mode, the driving force is transmitted in order of the drive shaft 5, the one-way clutch 23, and the driven body 22. At this time, friction ring 2
4 and the driven body 22a (driven body 22) freely rotate without being influenced by each other due to the gap existing in the middle.
【００１６】空転モードは、電動自転車１が惰行してい
るモードである。このモードでは、ワンウェイクラッチ
２３で後輪８の回転力が遮断されるので、まがりばかさ
歯車１７およびまがりばかさ歯車１６は回転するが、ド
ライブシャフト５には後輪８の回転力は伝達されない。The idling mode is a mode in which the electric bicycle 1 is coasting. In this mode, the one-way clutch 23 cuts off the rotational force of the rear wheel 8, so that the helical bevel gear 17 and the helical bevel gear 16 rotate, but the rotational force of the rear wheel 8 is not transmitted to the drive shaft 5. .
【００１７】逆駆動モードは、電動自転車１が回生制動
を行うモードである。即ち、後輪８の回転力をモータ３
に伝達して、モータ３を発電機（負荷）として駆動する
ことで、電動自転車１の制動を行うモードである。この
モードでは、電動自転車１の運転者がブレーキレバー
（図示せず）を操作して、ブレーキケーブル２７を引く
ことによって選択される。ブレーキケーブル２７が引か
れると、回転ローラ２８が上側（図４および図６）に移
動して、フリクションリング２４に当接する。フリクシ
ョンリング２４も、上側（図４および図６）に移動し
て、従動体２２ａ（従動体２２）に当接する。後輪８の
回転力によってまがりばかさ歯車１６が回転すると従動
体２２ａ（従動体２２）も回転して、当接しているフリ
クションリング２４を回転させる。フリクションリング
２４が回転すると、フリクションリング２４と駆動板１
８との間に掛け渡されている円筒状のねじりバネ２５が
ねじられて、ねじりバネ２５が径方向に収縮する。ねじ
りバネ２５が径方向に収縮すると、従動体２２ａとの接
触抵抗が大きくなり、従動体２２ａ（従動体２２）と駆
動板１８とは一体となって回転を開始する。The reverse drive mode is a mode in which the electric bicycle 1 performs regenerative braking. That is, the rotational force of the rear wheel 8 is applied to the motor 3
To drive the motor 3 as a generator (load) to brake the electric bicycle 1. In this mode, the driver of the electric bicycle 1 operates the brake lever (not shown) and pulls the brake cable 27 to make a selection. When the brake cable 27 is pulled, the rotating roller 28 moves upward (FIGS. 4 and 6) and comes into contact with the friction ring 24. The friction ring 24 also moves to the upper side (FIGS. 4 and 6) and contacts the driven body 22a (driven body 22). When the helical bevel gear 16 is rotated by the rotational force of the rear wheel 8, the driven body 22a (driven body 22) is also rotated, and the friction ring 24 in contact is rotated. When the friction ring 24 rotates, the friction ring 24 and the drive plate 1
The cylindrical torsion spring 25, which is bridged between the torsion springs 25 and 8, is contracted in the radial direction. When the torsion spring 25 contracts in the radial direction, the contact resistance with the driven body 22a increases, and the driven body 22a (driven body 22) and the drive plate 18 start rotating integrally.
【００１８】駆動板１８はドライブシャフト５に取付け
られているので、駆動板１８が回転するとドライブシャ
フト５も回転する。ドライブシャフト５は、図２と共に
上述したように、まがりばかさ歯車１１、まがりばかさ
歯車１０、およびまがりばかさ歯車９を介して、モータ
３の回転軸３ａと連動するので、最終的に後輪８の回転
力はモータ３に伝達される。モータ３は発電機（負荷）
として駆動され、電動自転車１の制動が行われる。な
お、発電機（負荷）として駆動されるモータ３の出力
は、車載バッテリー（図示せず）の充電に利用される。Since the drive plate 18 is attached to the drive shaft 5, when the drive plate 18 rotates, the drive shaft 5 also rotates. Since the drive shaft 5 is interlocked with the rotary shaft 3a of the motor 3 via the spiral bevel gear 11, the spiral bevel gear 10, and the spiral bevel gear 9 as described above with reference to FIG. The rotational force of the wheel 8 is transmitted to the motor 3. Motor 3 is a generator (load)
The electric bicycle 1 is braked. The output of the motor 3 driven as a generator (load) is used to charge an on-vehicle battery (not shown).
【００１９】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の技術的思想によれば、種々の変形が可能であ
る。例えば、上述した実施例においては、径方向に収縮
する円筒状のねじりバネ２５を用いて従動体２２ａとの
接触抵抗が大きくなるようにしたが、回転ローラ２８を
フリクションリング２４に当接したときに、フリクショ
ンリング２４と従動体２２ａとの間に充分に大きな接触
抵抗が得られる場合には、ねじりバネ２５を省略するこ
ともできる。この場合に、フリクションリング２４は回
転ローラ２８と一体に回転する部材として従動体２２ａ
の周囲に配置される。The present invention has been described above with reference to the embodiments.
Various modifications are possible according to the technical idea of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the contact resistance with the driven body 22a is increased by using the cylindrical torsion spring 25 that contracts in the radial direction. However, when the rotating roller 28 contacts the friction ring 24, In addition, if a sufficiently large contact resistance can be obtained between the friction ring 24 and the driven body 22a, the torsion spring 25 can be omitted. In this case, the friction ring 24 is a member that rotates integrally with the rotation roller 28 and is a driven body 22a.
Placed around the.
【００２０】また、上述した実施例では、フリクション
リング２４と従動体２２ａとの間に摩擦接触が生ずるも
のとして説明したが、摩擦に依らずに噛合に依り回転力
を伝達することも可能である。Further, in the above-mentioned embodiment, the frictional contact between the friction ring 24 and the driven body 22a is explained, but it is also possible to transmit the rotational force by engagement without depending on friction. .
【００２１】また、上述した実施例では、駆動力伝達部
材としてドライブシャフト５を用いた場合について説明
したが、駆動力伝達部材としては、チェーン、ベルト、
またはギヤ列等を用いることもできる。Further, in the above-described embodiment, the case where the drive shaft 5 is used as the driving force transmitting member has been described, but the driving force transmitting member may be a chain, a belt,
Alternatively, a gear train or the like can be used.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように、本発明のクラッチユニッ
トによれば、回転ローラが従動体とフリクションリング
とを接触させたときに、フリクションリング、駆動体、
およびドライブシャフトを介して、モータを逆駆動する
ようにしたので、従動体の回転力でモータを逆駆動する
回生制動が可能となる。As described above, according to the clutch unit of the present invention, when the rotary roller brings the driven body and the friction ring into contact with each other, the friction ring, the driving body,
Since the motor is reversely driven via the drive shaft and the drive shaft, regenerative braking can be performed by reversely driving the motor by the rotational force of the driven body.
【図１】本発明によるクラッチユニットの一実施例を示
す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a clutch unit according to the present invention.
【図２】本発明によるクラッチユニットの一実施例を示
す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of a clutch unit according to the present invention.
【図３】本発明によるクラッチユニットの一実施例を示
す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of a clutch unit according to the present invention.
【図４】本発明によるクラッチユニットの一実施例を示
す側面図である。FIG. 4 is a side view showing an embodiment of a clutch unit according to the present invention.
【図５】本発明によるクラッチユニットの一実施例を示
す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of a clutch unit according to the present invention.
【図６】本発明によるクラッチユニットの一実施例を示
す分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view showing an embodiment of a clutch unit according to the present invention.
１ 電動自転車 ２ ダウンチューブ ３ モータ ３ａ 回転軸 ４ シャフトカバー ５ ドライブシャフト ６ 減速ケース ７ トルクセンサ ７ａ 駆動軸 ８ 後輪 ９ まがりばかさ歯車 １０ まがりばかさ歯車 １１ まがりばかさ歯車 １２ クランク軸 １３ ペダル １４ シートステー １５ クラッチユニット １６ まがりばかさ歯車 １７ まがりばかさ歯車 １８ 駆動板 １８ａ 孔 ２０ ベアリング ２１ ベアリング ２２ 従動体 ２３ ワンウェイクラッチ ２４ フリクションリング ２４ａ 孔 ２５ ねじりバネ ２６ クラッチ動作レバー ２６ａ 回転軸 ２７ ブレーキケーブル ２８ 回転ローラ 1 Electric Bicycle 2 Down Tube 3 Motor 3a Rotating Shaft 4 Shaft Cover 5 Drive Shaft 6 Reduction Case 7 Torque Sensor 7a Drive Shaft 8 Rear Wheel 9 Spiral Bevel Gear 10 Spiral Bevel Gear 11 Spiral Bevel Gear 12 Crankshaft 13 Pedal 14 Seat stay 15 Clutch unit 16 Spiral bevel gear 17 Spiral bevel gear 18 Drive plate 18a Hole 20 Bearing 21 Bearing 22 Follower 23 One way clutch 24 Friction ring 24a Hole 25 Torsion spring 26 Clutch operating lever 26a Rotation shaft 27 Brake cable 28 Rotation roller
Claims (2)
イクラッチと、 前記従動体の外周に配置され、前記駆動体と一体に回転
するフリクションリングと、 前記フリクションリングに当接して、前記従動体と前記
フリクションリングとを接触させる回転ローラとを具備
することを特徴とするクラッチユニット。1. A driving force transmission member connected to a motor, a driving body driven by the driving force transmission member, a driven body driven by the driving body, and a driving force of the driving body. A one-way clutch that transmits to the body, a friction ring that is arranged on the outer periphery of the driven body and rotates integrally with the drive body, and a rotating roller that abuts on the friction ring to bring the driven body and the friction ring into contact with each other. And a clutch unit.
イクラッチと、 前記従動体の外周に配置されたフリクションリングと、 前記駆動体と前記フリクションリングとの間に掛け渡さ
れ、前記従動体の外周に配置された円筒状のねじりバネ
と、 前記フリクションリングに当接して、前記従動体と前記
フリクションリングとを接触させる回転ローラとを具備
し、 該回転ローラを前記フリクションリングに当接して、前
記従動体と前記フリクションリングとを接触させたとき
に、前記ねじりバネが径方向に収縮して前記従動体との
接触抵抗を増大させることを特徴とするクラッチユニッ
ト。2. A driving force transmission member connected to a motor, a driving body driven by the driving force transmission member, a driven body driven by the driving body, and a driving force of the driving body A one-way clutch that is transmitted to the body, a friction ring that is arranged on the outer periphery of the driven body, and a cylindrical torsion spring that is bridged between the drive body and the friction ring and that is arranged on the outer periphery of the driven body. And a rotary roller that abuts the friction ring to bring the driven body and the friction ring into contact with each other. The rotary roller abuts the friction ring to bring the driven body and the friction ring into contact with each other. The clutch unit, wherein the torsion spring contracts in the radial direction to increase the contact resistance with the driven body when the clutch unit is operated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7104741A JPH08276888A (en) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | Clutch unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7104741A JPH08276888A (en) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | Clutch unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08276888A true JPH08276888A (en) | 1996-10-22 |
Family
ID=14388931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7104741A Pending JPH08276888A (en) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | Clutch unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08276888A (en) |
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