[go: up one dir, main page]

JP2012040941A - Power-assisted bicycle - Google Patents

Power-assisted bicycle Download PDF

Info

Publication number
JP2012040941A
JP2012040941A JP2010183681A JP2010183681A JP2012040941A JP 2012040941 A JP2012040941 A JP 2012040941A JP 2010183681 A JP2010183681 A JP 2010183681A JP 2010183681 A JP2010183681 A JP 2010183681A JP 2012040941 A JP2012040941 A JP 2012040941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
clutch
gear
axle
driving force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010183681A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyohiro Ito
潔洋 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2010183681A priority Critical patent/JP2012040941A/en
Priority to EP11798084.7A priority patent/EP2586694A4/en
Priority to PCT/JP2011/064033 priority patent/WO2011162200A1/en
Publication of JP2012040941A publication Critical patent/JP2012040941A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the flexibility of the design of reduction gear ratio and number of shift stages by making devices compact in a configuration comprising a speed reduction mechanism, an electric motor, and a transmission mechanism which are arranged side by side along an axle.SOLUTION: The transmission mechanism 3, the speed reduction mechanism 16, and the driving motor 15 are disposed within a rear hub 1 so as to lie side by side in the axial direction of the axle 5. The transmission mechanism 3 transmits a pedaling force to a driving wheel 45 through a sprocket 4. The speed reduction mechanism 16 transmits to the driving wheel 45 a driving force transmitted from the driving motor 15. The transmission mechanism 3 includes a transmission's sun gear 3a, transmission's planetary gears 3b, and a transmission's planetary carrier 3c. The transmission mechanism 3 further includes a transmission control mechanism 10 for causing the transmission to be shifted between a position at which the transmission's sun gear 3a can be rotated about the axle 5 by the driving force and a position at which the transmission's sun gear cannot be rotated. The speed reduction mechanism 16 includes a speed reducer's sun gear 16a and speed reducer's planetary gears 16b. The speed reducer's planetary gears 16b are held by the transmission's planetary carrier 3c. A two-way clutch 30 is provided between a motor housing 15b and a speed reducer's outer ring gear 16d which meshes with the speed reducer's planetary gears 16b.

Description

この発明は、電動モータにより人力駆動系に補助力を付加させる電動補助自転車に関するものである。   The present invention relates to a battery-assisted bicycle that adds an auxiliary force to a human-powered drive system by an electric motor.

自転車の変速機には、様々な種類のものが存在する。このような中で、一般的には、クランク軸又はリア車軸の何れか一方、もしくは両方の同軸上に多段のスプロケットを設け、ディレイラーによってチェーンをスプロケット間で移動させることによって変速する方式(外装変速機)と、駆動輪である後輪のリアハブの内部に設けた歯車を掛けかえることによって変速する方式(内装変速機)がある。   There are various types of bicycle transmissions. Under such circumstances, generally, a multi-stage sprocket is provided on the same axis of either the crankshaft or the rear axle, or both, and the speed is changed by moving the chain between the sprockets by a derailleur (exterior gear shifting). And a system (internal transmission) that changes gears by switching gears provided in the rear hub of the rear wheel that is a driving wheel.

外装変速機は、構造が簡単で軽量であるが、スプロケットやチェーンが摩耗する原因になり、チェーン外れの原因にもなる。一方、内装変速機は、防塵、防水性に優れており、メンテナンスフリーといった利点があるため、シティサイクルに使われることが多い。   The exterior transmission has a simple structure and is lightweight, but it causes wear of the sprocket and the chain, and also causes the chain to come off. On the other hand, internal transmissions are often used in city cycles because they have excellent dust and water resistance and are maintenance-free.

ところで、電動モータにより人力駆動系に補助力を付加させる電動補助自転車において、その自転車の駆動輪である後輪のリアハブ内に、モータ、減速機構、変速機構が備えられたものがある。   By the way, in some electrically assisted bicycles in which an assisting force is applied to a human power drive system by an electric motor, a motor, a speed reduction mechanism, and a speed change mechanism are provided in a rear hub of a rear wheel that is a drive wheel of the bicycle.

リアハブに駆動用のモータを設けた、所謂リアハブモータ方式の電動補助自転車は、変速機構と組み合わせる場合、前記外装変速機、又は内装変速機のいずれかを用いることができる。   A so-called rear hub motor type battery-assisted bicycle provided with a drive motor on the rear hub can use either the exterior transmission or the internal transmission when combined with a speed change mechanism.

ただし、外装変速機を用いる場合、ハブの構造は、主としてモータと減速機とから構成されるので簡素となるが、前述のような外装変速機ゆえのメンテナンス上の問題がある。一方、内装変速機を用いる場合、ハブの構造は、モータ、減速機構及び変速機構とから構成されるので、ハブ自体の構造は複雑となるが、前述のような内装変速機ゆえの利点があるので有利である。   However, when an exterior transmission is used, the structure of the hub is mainly composed of a motor and a speed reducer, so that the structure is simple. However, there is a problem in maintenance due to the exterior transmission as described above. On the other hand, in the case of using an internal transmission, the structure of the hub is composed of a motor, a speed reduction mechanism, and a speed change mechanism. Therefore, the structure of the hub itself is complicated, but there are advantages due to the internal transmission as described above. This is advantageous.

現在のところ、電動補助自転車はシティサイクルを中心に展開しており、その殆どが内装変速機を採用している。従って、リアハブモータ方式の電動補助自転車においても、内装変速機とすることが望ましいと考えられている。   At present, battery-assisted bicycles are developed mainly in the city cycle, and most of them adopt an internal transmission. Therefore, it is considered that it is desirable to use an internal transmission even in a rear hub motor type battery-assisted bicycle.

この種の内装変速機を備えた電動補助自転車の構造として、例えば、特許文献1,2に記載のものがある。   Examples of the structure of a battery-assisted bicycle provided with this type of internal transmission include those described in Patent Documents 1 and 2, for example.

これらの構造では、リアハブ内において、電動機による駆動機構としては、駆動用の電動機と、その電動機の回転数を減速する動力系の減速機構を内蔵している。また、人力の入力機構としては、駆動輪の入力用のスプロケットと、車軸の中心から外周に向かって順に備えられた変速機構、減速機構がある。   In these structures, a drive motor and a power system speed reduction mechanism for reducing the rotational speed of the motor are incorporated in the rear hub as a drive mechanism by the motor. The human power input mechanism includes a sprocket for driving wheel input, a speed change mechanism and a speed reduction mechanism provided in order from the center of the axle toward the outer periphery.

また、リアハブは、回転ケーシングと固定ケーシングとを備え、前記人力の入力機構は回転ケーシング側に、前記電動機による駆動機構は、主として固定ケーシング側に配置されている。   The rear hub includes a rotary casing and a fixed casing. The human power input mechanism is arranged on the rotary casing side, and the drive mechanism using the electric motor is mainly arranged on the fixed casing side.

ペダルによって与えられた人力による駆動力は、チェーンによって駆動輪の入力用のスプロケットに伝達され、変速機で変速された後、人力系の減速機構に伝達されて、回転ケーシングを通じて駆動輪を回転させる。また、電動機による駆動力は、前述の人力系の減速機構とは別に備えた動力系の減速機構で減速されて、その後、回転ケーシングにおいて人力駆動力と電動駆動力とが合力されて、駆動輪に伝達される。   The driving force by human power given by the pedal is transmitted to the sprocket for input of the driving wheel by the chain, and after being shifted by the transmission, is transmitted to the reduction mechanism of the human power system to rotate the driving wheel through the rotating casing. . In addition, the driving force by the electric motor is decelerated by a power-system decelerating mechanism provided separately from the above-described human-powered decelerating mechanism, and then the manpower driving force and the electric driving force are combined in the rotating casing, and the driving wheel Is transmitted to.

このとき、電気信号に変換された前記人力による駆動力と、速度センサからの走行速度の電気信号とが、その電動補助自転車が備える制御部に入力され、その制御部が、所定の条件に基づいて駆動信号を出力し、電動機を制御するようになっている。   At this time, the driving force by the human power converted into the electric signal and the electric signal of the running speed from the speed sensor are input to the control unit included in the battery-assisted bicycle, and the control unit is based on a predetermined condition. The drive signal is output to control the electric motor.

しかし、これらの構造では、電動機は、車軸の軸心から偏心した位置に配置されている。このため、ハブの外径が大きくなるという問題がある。ハブの外径が大きいと、重量バランスが悪くなる傾向がある。   However, in these structures, the electric motor is arranged at a position eccentric from the axis of the axle. For this reason, there exists a problem that the outer diameter of a hub becomes large. If the outer diameter of the hub is large, the weight balance tends to deteriorate.

この点、特許文献3,4に記載の構造によれば、減速機構、電動機、変速機構を、車軸に沿って並列した構成となっているから、上記ハブの大型化は抑制できる。   In this respect, according to the structures described in Patent Documents 3 and 4, since the speed reduction mechanism, the electric motor, and the speed change mechanism are arranged along the axle, the increase in the size of the hub can be suppressed.

すなわち、これらの構造では、駆動輪である後輪のリアハブ内に、減速機構、電動機と変速機構とが車幅方向に並設されており、ペダルによって与えられた人力は、チェーンを介して後輪のスプロケットに伝達され、一方向クラッチを経て変速機構で変速された後、回転ケーシングを通じて駆動輪を回転させる。また、電動機による駆動力は、その車軸の周囲に設けた遊星歯車機構からなる減速機構で減速されて、その後、回転ケーシングにおいて人力駆動力と電動駆動力とが合力されて、駆動輪に伝達されるようになっている。   That is, in these structures, the speed reduction mechanism, the electric motor, and the speed change mechanism are arranged in parallel in the vehicle width direction in the rear hub of the rear wheel, which is the drive wheel, and the human power given by the pedal is transmitted through the chain. After being transmitted to the sprocket of the wheel and shifted by the speed change mechanism via the one-way clutch, the drive wheel is rotated through the rotating casing. Further, the driving force by the electric motor is decelerated by a speed reduction mechanism comprising a planetary gear mechanism provided around the axle, and then the human driving force and the electric driving force are combined in the rotating casing and transmitted to the driving wheel. It has become so.

特開平9−58568号公報JP-A-9-58568 特開2000−043780号公報JP 2000-043780 A 特開2002−293285号公報JP 2002-293285 A 特開2003−160089号公報JP 2003-160089 A

しかし、上記特許文献3,4に記載の構造によれば、電動機からの出力は減速機構を介してハブケース(回転ケーシング)に伝達され、ペダルからの駆動力は変速機構を介してハブケース(回転ケーシング)に伝達されている。   However, according to the structures described in Patent Documents 3 and 4, the output from the electric motor is transmitted to the hub case (rotary casing) via the speed reduction mechanism, and the driving force from the pedal is transmitted to the hub case (rotating casing) via the speed change mechanism. ).

このため、車軸の軸心に沿って並列する減速機構、電動機、変速機構の3つの機構は、それぞれ独立した構造となっている。すなわち、人力駆動力の伝達機構と、電動駆動力の伝達機構とが、それぞれ別ルートで独立して介在している。   For this reason, the three mechanisms of the speed reduction mechanism, the electric motor, and the speed change mechanism arranged in parallel along the axis of the axle have independent structures. That is, the transmission mechanism of the human driving force and the transmission mechanism of the electric driving force are interposed independently by different routes.

駆動輪の車軸方向のスペースには限りがあるので、このような構造では、変速機構のスペースが小さくなり、変速段数を増やすことが困難である。   Since the space in the axle direction of the drive wheels is limited, in such a structure, the space for the speed change mechanism is reduced, and it is difficult to increase the number of shift stages.

そこで、この発明は、車軸の軸心に沿って減速機構、電動機、変速機構の3つの機構を並列に備えた構成において、装置をコンパクトにすることにより、変速比や変速段数の設計上の自由度を高めることを課題とする。   In view of this, the present invention has a configuration in which three mechanisms of a speed reduction mechanism, an electric motor, and a speed change mechanism are provided in parallel along the axis of the axle. The challenge is to increase the degree.

上記の課題を解決するために、この発明は、駆動輪のハブ内部に、変速機構、減速機構及び駆動用モータを車軸の軸方向に並列して配置し、前記変速機構は、ペダルからの踏力による駆動力を駆動力伝達要素から前記駆動輪に伝達する機能を有し、前記減速機構は、前記駆動用モータからの駆動力を前記駆動輪に伝達する機能を有し、前記変速機構は、遊星歯車機構によって構成されて、少なくとも1つの変速機用太陽歯車と、その変速機用太陽歯車に噛み合う変速機用遊星歯車と、その変速機用遊星歯車に噛み合う変速機用外輪歯車と、その変速機用遊星歯車を保持する変速機用遊星キャリアと、変速制御機構により、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用太陽歯車を前記車軸周りに相対回転可能又は相対回転不能とに切り替えることができる変速機用第一クラッチとを備え、ペダルからの踏力による駆動力は前記駆動力伝達要素から前記変速機用遊星キャリアに入力されてその遊星キャリアから等速以上で前記駆動輪に伝達され、前記減速機構は、遊星歯車機構によって構成されて少なくとも1つの減速機用太陽歯車と、その減速機用太陽歯車に噛み合う減速機用遊星歯車と、その減速機用遊星歯車に噛み合う減速機用外輪歯車を備え、前記減速機用遊星歯車を、前記変速機用遊星キャリア又はその変速機用遊星キャリアと一体に回転する部材で保持したことを特徴とする回生機構を備えた電動補助自転車とした。   In order to solve the above-described problems, the present invention is arranged such that a speed change mechanism, a speed reduction mechanism, and a drive motor are arranged in parallel in the axial direction of an axle inside a hub of a drive wheel, and the speed change mechanism has a pedaling force from a pedal. The driving force is transmitted from the driving force transmission element to the driving wheel, the speed reduction mechanism has a function of transmitting the driving force from the driving motor to the driving wheel, and the transmission mechanism is A planetary gear mechanism, at least one transmission sun gear, a transmission planetary gear meshing with the transmission sun gear, a transmission outer ring gear meshing with the transmission planetary gear, and a speed change thereof The transmission planetary gear holding the mechanical planetary gear and the transmission control mechanism are used to switch the transmission sun gear to be relatively rotatable or non-rotatable around the axle with respect to each of the driving force and reverse input. A first clutch for a transmission that can be driven, and a driving force by a pedaling force from a pedal is input to the planetary carrier for transmission from the driving force transmitting element to the driving wheel at a constant speed or higher from the planetary carrier. The reduction mechanism is constituted by a planetary gear mechanism and is configured by at least one reduction gear sun gear, a reduction gear planet gear meshing with the reduction gear sun gear, and a reduction gear meshing with the reduction gear planet gear. A power-assisted bicycle equipped with a regenerative mechanism, wherein the reduction gear planetary gear is held by a member that rotates integrally with the transmission planet carrier or the transmission planet carrier; did.

この構成によれば、減速機用遊星歯車が、変速機用遊星キャリア又はその変速機用遊星キャリアと一体に回転する部材で保持される。すなわち、変速機用遊星キャリアと減速機用遊星キャリアとが一体に回転する構造となるので、そのキャリアを共通化することができ、車軸方向の装置のコンパクト化が実現でき、大きな変速比が得られる構成、多段の変速段数を備えた構成が可能となる。   According to this configuration, the reduction gear planetary gear is held by the transmission planet carrier or the member that rotates integrally with the transmission planet carrier. In other words, the planetary carrier for the transmission and the planetary carrier for the reduction gear rotate together, so that the carriers can be used in common, the device in the axle direction can be made compact, and a large gear ratio can be obtained. And a configuration having multiple shift speeds are possible.

また、この構成によれば、前進駆動時には、駆動力伝達要素からの踏力による駆動力は、変速機構を介してハブに伝達され、駆動用モータによる駆動力は、減速機構、変速機構を介してハブに伝達され、自転車は前進する。また、前進非駆動時には、ハブから変速機構、減速機構を介して駆動用モータに逆入力が伝わることで、回生発電が可能となる。このように機能するのは、変速機用第一クラッチは、変速制御機構によって、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用太陽歯車を前記車軸周りに相対回転可能又は相対回転不能とに切り替えることができるからである。   Further, according to this configuration, during forward driving, the driving force due to the pedaling force from the driving force transmitting element is transmitted to the hub via the speed change mechanism, and the driving force due to the driving motor is determined via the speed reduction mechanism and the speed change mechanism. The bicycle is advanced by being transmitted to the hub. Further, during forward non-drive, regenerative power generation is possible by transmitting a reverse input from the hub to the drive motor via the speed change mechanism and the speed reduction mechanism. The first clutch for transmission functions in this way, by means of the shift control mechanism, the transmission sun gear can be rotated around the axle or cannot rotate relative to the driving force and the reverse input. It is because it can switch to.

なお、駆動輪のハブからの逆入力が駆動用モータに伝達された際、回生充電を行うか否かは、別に設けた周知の制御機構によって制御することができる。例えば、ブレーキレバーの操作によって回生充電のスイッチが入るようにすることもできる。   Whether or not regenerative charging is performed when reverse input from the drive wheel hub is transmitted to the drive motor can be controlled by a well-known control mechanism provided separately. For example, the regenerative charging can be switched on by operating the brake lever.

この構成において、前記変速機構は、前記変速機用太陽歯車と前記変速機用遊星キャリアとの間に、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用太陽歯車と前記変速機用遊星キャリアとを相対回転可能又は相対回転不能とに切り替えることができる変速機用第二クラッチを備えた構成を採用することができる。   In this configuration, the transmission mechanism includes the transmission sun gear and the transmission planet carrier between the transmission sun gear and the transmission planet carrier for driving force and reverse input, respectively. It is possible to adopt a configuration including a second clutch for transmission that can be switched between relative rotation and non-rotation.

この変速機用第二クラッチを備えた構成によれば、駆動力伝達要素から変速機用遊星キャリアに入力された回転を、直結状態でハブに伝達することができる。
すなわち、その直結状態(等速状態)は、変速機用第二クラッチが、変速制御機構によって、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して変速機用太陽歯車と変速機用遊星キャリアとを相対回転不能とすることにより成立することができる。また、変速機用第二クラッチが、変速機用太陽歯車と変速機用遊星キャリアとの間に設けられることで、変速機用第一クラッチの切替に用いる変速制御機構を、近接する変速機用第二クラッチの切替にも用いることができ、変速制御機構を共用すれば、各クラッチの切替操作が容易である。
According to the configuration including the second clutch for transmission, the rotation input from the driving force transmitting element to the planetary carrier for transmission can be transmitted to the hub in a directly connected state.
That is, in the directly connected state (constant speed state), the transmission second clutch rotates the transmission sun gear and the transmission planet carrier relative to the driving force and the reverse input by the transmission control mechanism. It can be established by disabling it. In addition, since the second clutch for transmission is provided between the transmission sun gear and the planetary carrier for transmission, the transmission control mechanism used for switching the first clutch for transmission is used for the adjacent transmission. It can also be used for switching the second clutch, and if the speed change control mechanism is shared, the switching operation of each clutch is easy.

また、これらの各構成において、前記変速機用遊星歯車は複数の歯車部を有し、前記変速機用太陽歯車は前記歯車部の数と同数設けられて、前記各歯車部に対してそれぞれ一つの変速機用太陽歯車が噛み合っており、駆動力及び逆入力それぞれに対して複数の前記変速機用太陽歯車のいずれか一つを選択的に前記車軸に相対回転不能とすることにより、駆動力が複数段階の増速状態に変速可能である構成を採用することができる。これにより、シンプルな変速機構の構成によって、増速状態を複数段とすることができる。   Further, in each of these configurations, the transmission planetary gear has a plurality of gear portions, and the transmission sun gear is provided in the same number as the gear portions, and one for each gear portion. Two transmission sun gears are engaged with each other, and by selectively disabling one of the plurality of transmission sun gears relative to the axle for each of the driving force and the reverse input, the driving force However, it is possible to adopt a configuration in which the gear can be shifted to a plurality of speed increasing states. Thereby, the speed increasing state can be made into a plurality of stages by a simple structure of the speed change mechanism.

このとき、全ての前記変速機用太陽歯車と前記車軸の間にそれぞれ変速機用第一クラッチを備えることができ、前記変速制御機構は、その各変速機用第一クラッチによって、前記各変速機用太陽歯車の車軸に対する係合、係合解除の切り替えを行うことができる。   At this time, a transmission first clutch can be provided between all of the transmission sun gears and the axle, and the transmission control mechanism is configured so that each transmission has the first clutch for each transmission. The engagement / disengagement of the sun gear for the axle can be switched.

また、前記変速機用第二クラッチは、複数の前記変速機用太陽歯車のうち、前記変速機用遊星歯車の歯数の最も少ない歯車部と噛み合う前記変速機用太陽歯車と前記変速機用遊星キャリアとの間に設けられていることが望ましい。   The transmission second clutch includes the transmission sun gear and the transmission planetary gear that mesh with a gear portion having the smallest number of teeth of the transmission planetary gear among the plurality of transmission sun gears. It is desirable that it be provided between the carrier.

また、これらの各構成において、前記駆動力伝達要素と前記変速機用遊星キャリアとは、前記ハブに対して車軸の一端側に設けた入力部材を介して接続され、前記駆動用モータは前記ハブに対して前記車軸の他端側に設けられ、前記変速機構及び前記減速機構は、前記入力部材と前記駆動用モータとの間に設けられる構成を採用することができる。   In each of these configurations, the driving force transmitting element and the planetary carrier for transmission are connected to the hub via an input member provided on one end side of an axle, and the driving motor is connected to the hub. The transmission mechanism and the speed reduction mechanism may be provided between the input member and the driving motor.

このように、変速機構及び減速機構を、車軸の一端側の入力部材、他端側の駆動用モータとの間に設ければ、変速機用遊星キャリアと減速機用遊星キャリアとが近接するので、キャリアを共通化するための構造をさらに簡素とし得る。なお、駆動力伝達要素は、ペダルのクランク軸と駆動論の入力部材とを結ぶ無端状部材であり、チェーン駆動を採用している場合、駆動力伝達要素は前後スプロケット間を結ぶチェーンに相当し、入力部材は駆動輪側のスプロケットに相当する。   Thus, if the speed change mechanism and the speed reduction mechanism are provided between the input member on one end of the axle and the drive motor on the other end, the planetary carrier for transmission and the planetary carrier for reduction gear are close to each other. The structure for sharing the carrier can be further simplified. The driving force transmission element is an endless member that connects the pedal crankshaft and the driving theory input member.When chain driving is adopted, the driving force transmission element corresponds to a chain connecting the front and rear sprockets. The input member corresponds to a sprocket on the drive wheel side.

さらに、これらの各構成において、前記駆動用モータはモータハウジングに収容され、そのモータハウジングと前記減速機用外輪歯車との間に、その係合方向を切り替えることが可能なツーウェイクラッチを設けた構成を採用することができる。   Furthermore, in each of these configurations, the drive motor is housed in a motor housing, and a two-way clutch capable of switching the engagement direction between the motor housing and the outer ring gear for the speed reducer is provided. Can be adopted.

このツーウェイクラッチを設けたことにより、駆動用モータからの駆動力は遊星キャリアに伝達されるが、前進駆動時にアシスト(駆動用モータからの駆動力の入力)が無い状態では、スプロケットから遊星キャリアに伝達された踏力は、減速機用遊星歯車に入力されるが、ツーウェイクラッチにより減速機用外輪歯車がモータハウジングに対して空回りし、トルクを受けることができない。このため、前記踏力は駆動用モータの出力軸には伝達されず、モータの引き摺り抵抗を切り離すことが可能となり、前進駆動時にアシストが無い状態でも、モータを引き摺ってしまうことがなく、ペダルが重くならない。したがって、快適な走行が可能である。
また、前進非駆動時には、ツーウェイクラッチを逆入力に対して係合させることにより、駆動輪からの逆入力がモータに伝達されて回生発電が可能となる切替機能を付与することができる。
By providing this two-way clutch, the driving force from the driving motor is transmitted to the planet carrier, but when there is no assist (input of driving force from the driving motor) during forward driving, the sprocket is transferred to the planet carrier. The transmitted pedaling force is input to the reduction gear planetary gear, but the outer ring gear for reduction gear is idle with respect to the motor housing by the two-way clutch, and cannot receive torque. For this reason, the pedaling force is not transmitted to the output shaft of the driving motor, and the drag resistance of the motor can be separated. Even when there is no assist during forward driving, the motor is not dragged and the pedal is heavy. Don't be. Therefore, comfortable driving is possible.
Further, at the time of forward non-driving, by engaging the two-way clutch with the reverse input, it is possible to provide a switching function that allows the reverse input from the drive wheels to be transmitted to the motor to enable regenerative power generation.

なお、このツーウェイクラッチの係合、係合解除の切替を、前述の回生充電のスイッチと同様に、例えば、ブレーキ操作と連動して行われるようにすることができる。すなわち、例えば、ブレーキ操作が行われた際に、ツーウェイクラッチを逆入力に対して係合させるようにし、ツーウェイクラッチを介して逆入力が駆動用モータに伝達されて回生発電が成されるように設定できる。   Note that the switching between engagement and disengagement of the two-way clutch can be performed in conjunction with, for example, a brake operation, similarly to the above-described regenerative charging switch. That is, for example, when a brake operation is performed, the two-way clutch is engaged with the reverse input, and the reverse input is transmitted to the drive motor via the two-way clutch to generate regenerative power generation. Can be set.

また、このツーウェイクラッチとして、周知のクラッチ機構を採用できるが、例えば、ローラクラッチを採用することができる。   Further, as this two-way clutch, a well-known clutch mechanism can be adopted. For example, a roller clutch can be adopted.

ツーウェイクラッチをローラクラッチによって構成する場合、ローラ、保持器及びローラクラッチカム面を、固定部材であるモータハウジング側に設けることが望ましい。これにより、係合方向の切替が容易に行うことが可能となる。また、ローラは弾性部材によってモータからの駆動力に対して係合する方向に付勢しておき、前進非駆動時には外部操作によって逆方向に係合するように構成することが望ましい。この構成とすることにより、回生が必要な時にのみ前記ツーウェイクラッチの切替を行えばよいため、構造が簡素となる。   When the two-way clutch is constituted by a roller clutch, it is desirable to provide the roller, the cage and the roller clutch cam surface on the motor housing side which is a fixed member. As a result, the engagement direction can be easily switched. Further, it is desirable that the roller is urged by an elastic member in a direction to be engaged with the driving force from the motor, and is configured to be engaged in the reverse direction by an external operation when the forward drive is not driven. With this configuration, the two-way clutch needs to be switched only when regeneration is necessary, and thus the structure is simplified.

前記変速機用第一クラッチとしては、スプラグクラッチやローラクラッチ等の周知のワンウェイクラッチの構成を採用できるが、例えば、ラチェットクラッチからなる構成を採用することができる。   As the first clutch for the transmission, a well-known one-way clutch configuration such as a sprag clutch or a roller clutch can be employed. For example, a configuration including a ratchet clutch can be employed.

このとき、例えば、前記変速機用第一クラッチは、前記車軸の外面に変速機用第一クラッチ爪を備え、前記変速機用太陽歯車の内面に、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第一クラッチ爪が係合可能な変速機用第一クラッチカム面が備えられている構成を採用することができる。これは、変速機用太陽歯車の内面は、相対的に車軸の外面よりも大径であるから、その大径である側に変速機用クラッチカム面を設けることで、カム面の溝数を多く確保し、係合時のタイムラグを短くできるからである。   At this time, for example, the first clutch for transmission includes a first clutch pawl for transmission on the outer surface of the axle, and the inner surface of the sun gear for transmission is configured with respect to each of driving force and reverse input. The structure provided with the 1st clutch cam surface for transmission which can engage the 1st clutch claw for transmission can be employ | adopted. This is because the inner surface of the transmission sun gear is relatively larger in diameter than the outer surface of the axle, so by providing the transmission clutch cam surface on the larger diameter side, the number of grooves on the cam surface can be reduced. This is because a large amount can be secured and the time lag at the time of engagement can be shortened.

また、前記変速機用第二クラッチとしては、スプラグクラッチやローラクラッチ等の周知のワンウェイクラッチの構成を採用できるが、例えば、ラチェットクラッチからなる構成を採用することができる。   Further, as the second clutch for the transmission, a well-known one-way clutch configuration such as a sprag clutch or a roller clutch can be adopted, and for example, a configuration including a ratchet clutch can be adopted.

このとき、例えば、前記変速機用第二クラッチは、前記変速機用太陽歯車の外面に変速機用第二クラッチ爪を備え、前記変速機用遊星キャリアの内面に、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第二クラッチ爪が係合可能な変速機用第二クラッチカム面が備えられている構成を採用することができる。これは、変速機用遊星キャリアの内面は、相対的に変速機用太陽歯車の外面よりも大径であるから、その大径である側に変速機用第二クラッチカム面を設けることでカム面の溝数を多く確保し、係合時のタイムラグを短くするためである。   At this time, for example, the transmission second clutch includes a transmission second clutch pawl on the outer surface of the transmission sun gear, and each of the driving force and the reverse input is provided on the inner surface of the transmission planet carrier. On the other hand, it is possible to adopt a configuration in which a second clutch cam surface for transmission that can be engaged with the second clutch pawl for transmission is provided. This is because the inner surface of the planetary carrier for transmission is relatively larger in diameter than the outer surface of the transmission sun gear, so that the cam is obtained by providing the second clutch cam surface for transmission on the larger diameter side. This is for securing a large number of grooves on the surface and shortening the time lag at the time of engagement.

このように、変速機用第一クラッチや変速機用第二クラッチとして、ラチェットクラッチを用いることにより、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して係合可能で、さらに、その駆動力及び逆入力のそれぞれに対して、容易に切替(係合する状態と係合しない状態との切替)が可能な構造とすることができる。   Thus, by using the ratchet clutch as the first clutch for transmission and the second clutch for transmission, it is possible to engage with each of the driving force and the reverse input, and further, the driving force and the reverse input It can be set as the structure which can be switched easily (switching between the state which engages and the state which does not engage) with respect to each.

変速機用第一クラッチ及び変速機用第二クラッチとしてラチェットクラッチを用いた各構成において、前記変速制御機構は、前記車軸周りに切欠部を有する変速用スリーブを備え、その変速用スリーブは前記車軸の円周方向へ回転運動自在であり、前記変速用スリーブの回転運動とともに前記車軸の軸方向へ移動する変速用第二クラッチ切替部を備え、変速用スリーブが円周方向へ回転することにより、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第一クラッチを係合状態及び係合解除状態とに切り替え、前記変速機用第二クラッチ切替部が前記車軸の軸方向へ移動することにより、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第二クラッチを係合状態及び係合解除状態とに切り替える構成を採用することができる。   In each configuration using a ratchet clutch as the first clutch for transmission and the second clutch for transmission, the shift control mechanism includes a shift sleeve having a notch around the axle, and the shift sleeve is the axle. A second clutch switching portion for shifting that moves in the axial direction of the axle along with the rotational movement of the shifting sleeve, and the shifting sleeve rotates in the circumferential direction, The first clutch for transmission is switched between an engaged state and a disengaged state for each of driving force and reverse input, and the second clutch switching unit for transmission moves in the axial direction of the axle. Further, it is possible to adopt a configuration in which the second clutch for transmission is switched between an engaged state and a disengaged state for each of the driving force and the reverse input.

ハブ内の車軸の軸方向へのスペースには制約があることから、変速制御機構は、このように、変速用スリーブを車軸周りに回転運動(揺動運動)させることによって、変速機用第一クラッチや変速機用第二クラッチの切替を行う機構を用いることが好ましい。   Since the space in the axial direction of the axle in the hub is limited, the speed change control mechanism in this way allows the first transmission for the transmission by rotating (swinging) the speed change sleeve around the axle. It is preferable to use a mechanism for switching between the clutch and the second clutch for transmission.

この構成において、前記変速用スリーブに連結された変速操作部が前記ハブの外部へ引き出されており、その変速操作部を操作することにより、変速用スリーブが前記車軸の円周方向へ回転する構成を採用することができる。   In this configuration, the speed change operation unit connected to the speed change sleeve is drawn out of the hub, and the speed change sleeve rotates in the circumferential direction of the axle by operating the speed change operation unit. Can be adopted.

また、変速用スリーブや変速操作部の操作の一部を、バネ等の弾性部材の付勢力によって補助することもできる。   Further, part of the operation of the speed change sleeve and the speed change operation unit can be assisted by the biasing force of an elastic member such as a spring.

例えば、前記変速用スリーブは、第一弾性部材によって前記車軸の円周方向一方向に付勢され、前記変速機用第二クラッチ切替部は第二弾性部材によって前記車軸の軸方向一方向に付勢されており、前記変速用スリーブを前記第一弾性部材の付勢力に抗して前記車軸の円周方向他方向へ回転させれば、前記変速機用第二クラッチ切替部は前記第二弾性部材の付勢力に抗して前記車軸の軸方向他方向へ移動し、前記変速用スリーブが前記第一弾性部材の付勢力により前記車軸の円周方向一方向へ回転すれば、前記変速機用第二クラッチ切替部は前記第二弾性部材の付勢力により前記車軸の軸方向一方向へ移動する構成を採用することができる。   For example, the shift sleeve is urged in one circumferential direction of the axle by a first elastic member, and the second clutch switching portion for transmission is applied in one axial direction of the axle by a second elastic member. If the shift sleeve is rotated in the other circumferential direction of the axle against the biasing force of the first elastic member, the second clutch switching unit for the transmission is When the shift sleeve moves in one axial direction of the axle against the biasing force of the member and the shift sleeve rotates in one circumferential direction of the axle by the biasing force of the first elastic member, the transmission The second clutch switching unit may employ a configuration that moves in one axial direction of the axle by the biasing force of the second elastic member.

すなわち、この構成では、変速用スリーブは、第一弾性部材によって車軸の円周方向一方向(軸周り一方向)へ付勢されており、その付勢力に抗して変速用スリーブを車軸の円周方向他方向へ回転させることにより、変速機用第二クラッチ切替部が第二弾性部材の付勢力に抗して車軸の軸方向一方向へ移動する。また、変速用スリーブを車軸の円周方向他方向へ回転させる力を解除すれば、あるいは弱めれば、変速用スリーブは、第一弾性部材の付勢力によって車軸の円周方向一方向へ回転して元の状態に復帰し、また、変速機用第二クラッチ切替部は、第二弾性部材の付勢力によって、車軸の軸方向他方へ移動し、元の状態に復帰する。   That is, in this configuration, the speed change sleeve is urged in one circumferential direction of the axle (one direction around the axis) by the first elastic member, and the speed change sleeve is urged against the urging force. By rotating in the other circumferential direction, the second clutch switching unit for transmission moves in one axial direction of the axle against the urging force of the second elastic member. If the force that rotates the shifting sleeve in the other direction of the axle is released or weakened, the shifting sleeve is rotated in one direction of the axle by the biasing force of the first elastic member. The second clutch switching unit for transmission moves to the other axial direction of the axle by the urging force of the second elastic member and returns to the original state.

なお、変速用スリーブと変速機用第二クラッチ切替部とは一体に軸周り回転し、且つ、一定の条件で軸方向に相対移動するように接合されていればよい。例えば、変速用スリーブの外面に軸方向に形成されたスリット部に、変速機用第二クラッチ切替部の内面に設けられた案内部が挿入されており、変速用スリーブと変速機用第二クラッチ切替部との間には、外面に周方向に案内溝が形成された固定部材が設けられた構造とすることができる。
この場合、変速用スリーブを車軸周りに回転運動させると、変速用スリーブのスリット部側面が、変速機用第二クラッチ切替部の案内部に接触し、変速機用第二クラッチ切替部も車軸周りに回転運動する。ここで、固定部材の案内部がテーパ状となっており軸方向に向かって傾斜しているため、周方向に移動する変速機用第二クラッチ切替部の案内部がテーパ状の案内部に接することで、変速機用第二クラッチ切替部は回転運動しながら軸方向に移動する。変速用スリーブのスリット部は、変速機用第二クラッチ切替部の案内部の軸方向移動を可能とするため、軸方向にある程度の長さが必要である。
The transmission sleeve and the transmission second clutch switching unit need only be joined so as to rotate integrally around the shaft and to move relative to each other in the axial direction under certain conditions. For example, a guide portion provided on the inner surface of the second clutch switching portion for transmission is inserted into a slit portion formed in the axial direction on the outer surface of the transmission sleeve, and the transmission sleeve and the second clutch for transmission are inserted. Between the switching part, it can be set as the structure where the fixing member by which the guide groove was formed in the circumferential direction on the outer surface was provided.
In this case, when the transmission sleeve is rotated around the axle, the side surface of the slit portion of the transmission sleeve comes into contact with the guide portion of the second clutch switching portion for transmission, and the second clutch switching portion for transmission is also around the axle. Rotating motion. Here, since the guide portion of the fixed member is tapered and inclined toward the axial direction, the guide portion of the second clutch switching portion for transmission that moves in the circumferential direction contacts the tapered guide portion. Thus, the second clutch switching unit for transmission moves in the axial direction while rotating. The slit portion of the speed change sleeve needs to have a certain length in the axial direction in order to allow the guide portion of the second clutch switching portion for transmission to move in the axial direction.

この変速機用第一クラッチに関し、前記変速機用第一クラッチ爪は、変速機用クラッチ軸周りに揺動運動可能に前記車軸に支持されて、弾性部材によってその変速機用第一クラッチ爪の一端が前記変速機用第一クラッチカム面に係合する方向に付勢され、その他端が、前記変速用スリーブに当接することで、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第一クラッチ爪の揺動を拘束して前記変速機用第一クラッチ爪と前記変速機用第一クラッチカム面との係合解除状態を維持し、前記他端が、前記変速用スリーブの前記切欠部に入り込むことで、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第一クラッチ爪の揺動の拘束が解除されて前記変速機用第一クラッチ爪と前記変速機用第一クラッチカム面とが係合状態とされる構成を採用することができる。   With regard to the first clutch for transmission, the first clutch pawl for transmission is supported on the axle so as to be swingable around the clutch shaft for transmission, and the first clutch pawl for transmission is supported by an elastic member. One end is urged in a direction to engage with the first clutch cam surface for transmission, and the other end abuts on the transmission sleeve, so that the transmission second and second inputs are respectively applied to the transmission force and reverse input. One clutch pawl is restrained from swinging to maintain the disengaged state between the transmission first clutch pawl and the transmission first clutch cam surface, and the other end is the notch of the gear shift sleeve. The first clutch pawl for the transmission and the first clutch cam for the transmission are released by releasing the restraint of the swing of the first clutch pawl for the transmission force and the reverse input by entering the portion. The configuration is such that the surface is engaged. It can be.

さらに、その構成において、変速機用第二クラッチに関し、前記変速機用第二クラッチ爪は、変速機用クラッチ軸周りに揺動運動可能に前記太陽歯車に支持されて、弾性部材によってその変速機用第二クラッチ爪の一端が前記変速機用第二クラッチカム面に係合する方向に付勢され、その他端が、前記変速機用第二クラッチ切替部に当接することで、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第二クラッチ爪の揺動を拘束して前記変速機用第二クラッチ爪と前記変速機用第二クラッチカム面との係合解除状態を維持し、前記他端が、前記変速機用第二クラッチ切替部から離脱することで、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第二クラッチ爪の揺動の拘束が解除されて前記変速機用第二クラッチ爪と前記変速機用第二クラッチカム面とが係合状態とされる構成を採用することができる。   Further, in this configuration, with respect to the second clutch for transmission, the second clutch pawl for transmission is supported by the sun gear so as to be swingable around the clutch shaft for transmission, and the transmission is supported by an elastic member. One end of the second clutch pawl is biased in a direction to engage with the second clutch cam surface for the transmission, and the other end abuts on the second clutch switching portion for the transmission to Restraining the oscillation of the second clutch pawl for each of the inputs to maintain the disengaged state between the second clutch pawl for the transmission and the second clutch cam surface for the transmission, When the other end is detached from the second clutch switching unit for transmission, the restraint of swinging of the second clutch pawl for the transmission force and reverse input is released, and the transmission A second clutch pawl and a second clutch for the transmission It is possible to adopt a configuration in which the Tchikamu surface are engaged.

前記変速用スリーブの外面に切欠部を備えた構成において、前記切欠部は、前記車軸の円周方向一方の端部に第一テーパ面を他方の端部に第二テーパ面を有し、変速時に、前記変速機用第二クラッチ爪と前記変速機用第二クラッチカム面との係合が解除される際に、前記変速用スリーブを前記車軸の軸周りいずれの方向に回転させても、前記変速機用第二クラッチ爪の他端は、前記第一テーパ面又は前記第二テーパ面に接する構成を採用することができる。   In the configuration in which the outer surface of the transmission sleeve is provided with a notch, the notch has a first tapered surface at one end in the circumferential direction of the axle and a second tapered surface at the other end. Sometimes, when the engagement between the transmission second clutch pawl and the transmission second clutch cam surface is released, the transmission sleeve can be rotated in any direction around the axle axis, A configuration in which the other end of the second clutch pawl for transmission is in contact with the first tapered surface or the second tapered surface can be employed.

この構成によれば、前記切欠部における車軸の軸周り方向両端部に、それぞれ第一テーパ面、第二テーパ面が設けられているので、変速時、すなわち、変速用スリーブの回転によって太陽歯車の車軸に対する係合、係合解除を切り替える際に、前記変速機用第一クラッチ爪の他端、すなわち、前記変速用スリーブ側端部において、その変速用スリーブの回転方向に応じて前記第一テーパ面と前記第二テーパ面のいずれかを接触させることができる。すなわち、回転方向によって、異なる面を接触させることができる。このため、例えば、変速用スリーブを軸周り一方に回転させるシフトアップ(1速から2速に変速するような状態)、及び、変速用スリーブを軸周り他方に回転させるシフトダウン(2速から1速に変速するような状態)の両方において、変速機用第一クラッチ爪と変速機用第一クラッチカム面との係合を解除する力を大きくすることが可能となり、スムーズな変速ができる。   According to this configuration, the first taper surface and the second taper surface are provided at both ends of the notch in the axial direction of the axle, respectively. When switching between engagement and disengagement with respect to the axle, the first taper of the other end of the first clutch pawl for transmission, that is, the end portion on the side of the shift sleeve, depends on the rotation direction of the shift sleeve. Either the surface or the second tapered surface can be brought into contact. That is, different surfaces can be brought into contact with each other depending on the rotation direction. For this reason, for example, a shift-up in which the shift sleeve is rotated around one axis (a state in which the gear is shifted from the first speed to the second speed) and a shift-down in which the shift sleeve is rotated around the axis in the other direction (from the second speed to the first). In both cases, the force for releasing the engagement between the first clutch pawl for transmission and the first clutch cam surface for transmission can be increased, and a smooth shift can be achieved.

なお、前記減速機構が備える減速機用遊星歯車としては、例えば、二段歯車とすることができる。減速機用遊星歯車として歯数の異なる二段の歯車を用いることによって、高減速比とすることが可能となる。もちろん、この段数は、電動補助自転車に求められる仕様に応じて任意に設定できるから、例えば、一段とすることもできるし、三段以上とすることもできる。   In addition, as a planetary gear for reduction gears with which the said reduction mechanism is equipped, it can be set as a two-stage gear, for example. By using a two-stage gear having different number of teeth as the planetary gear for the speed reducer, a high reduction ratio can be achieved. Of course, since the number of stages can be arbitrarily set according to the specifications required for the battery-assisted bicycle, for example, it can be one stage or can be three stages or more.

また、前記駆動力伝達要素が接続される入力部材と変速機用遊星キャリアとの間にワンウェイクラッチを設けることにより、駆動力伝達要素、入力部材からの踏力は変速機用遊星キャリアに伝達されるが、駆動輪からの逆入力は、入力部材、駆動力伝達要素に伝達されないように設定できる。このため、前進非駆動時にチェーン等の駆動力伝達要素が回転しないため安全性が向上する。   Further, by providing a one-way clutch between the input member to which the driving force transmitting element is connected and the planetary carrier for transmission, the pedaling force from the driving force transmitting element and the input member is transmitted to the planetary carrier for transmission. However, the reverse input from the driving wheel can be set so as not to be transmitted to the input member and the driving force transmitting element. For this reason, since driving force transmission elements, such as a chain, do not rotate at the time of forward non-driving, safety improves.

さらに、前記駆動用モータの出力軸と前記車軸とを同軸状に接続し、前記出力軸と前記車軸とを軸受によって相対回転可能に支持した構成を採用することができる。車軸と駆動用モータの出力軸を軸受によって相対回転可能に支持することによって、車軸と駆動用モータの剛性が向上する。 Further, it is possible to adopt a configuration in which the output shaft of the drive motor and the axle are connected coaxially, and the output shaft and the axle are supported by a bearing so as to be relatively rotatable. By supporting the output shaft of the axle and the drive motor so as to be relatively rotatable by a bearing, the rigidity of the axle and the drive motor is improved.

この発明は、車軸の軸心に沿って減速機、電動機、変速機構の3つの機構を並列に備えた構成において、変速機用遊星キャリアと減速機用遊星キャリアとが一体に回転する構造としたので、そのキャリアを共通化することができ、車軸方向の装置のコンパクト化が実現できるから、変速比や変速段数の設計上の自由度を高めることができる。   This invention has a structure in which a planetary gear carrier for transmission and a planetary carrier for reduction gear are integrally rotated in a configuration in which three mechanisms of a speed reducer, an electric motor, and a speed change mechanism are provided in parallel along the axis of the axle. Therefore, the carrier can be used in common and the device in the axle direction can be made compact, so that the degree of freedom in designing the gear ratio and the number of gears can be increased.

この発明の一実施形態の直結状態を示すリアハブの縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the rear hub which shows the direct connection state of one Embodiment of this invention 直結状態を示し、(a)は図1のA−A断面図、(b)は図1のB−B断面図、(c)は図1のC−C断面図1 shows a direct connection state, (a) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, (b) is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and (c) is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 同実施形態の増速1段目の状態を示すリアハブの縦断面図Longitudinal sectional view of the rear hub showing the state of the first speed increase of the same embodiment 増速1段目の状態を示し、(a)は図3のA−A断面図、(b)は図3のB−B断面図、(c)は図3のC−C断面図The state of the first speed increase is shown, (a) is an AA cross-sectional view of FIG. 3, (b) is a BB cross-sectional view of FIG. 3, (c) is a CC cross-sectional view of FIG. 同実施形態の増速2段目の状態を示すリアハブの縦断面図Longitudinal sectional view of the rear hub showing the state of the second speed increase of the embodiment 増速2段目の状態を示し、(a)は図5のA−A断面図、(b)は図5のB−B断面図、(c)は図5のC−C断面図The state of the second speed increase is shown, (a) is an AA cross-sectional view of FIG. 5, (b) is a BB cross-sectional view of FIG. 5, (c) is a CC cross-sectional view of FIG. 同実施形態の前進非駆動時(変速は増速2段目)の状態を示すリアハブの縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the rear hub which shows the state at the time of forward non-drive of the same embodiment (speed change is 2nd speed increase) 前進非駆動時(変速は増速2段目)の状態を示し、(a)は図7のA−A断面図、(b)は図7のB−B断面図、(c)は図7のC−C断面図FIG. 7A shows a state during forward non-drive (shifting is the second speed increase), FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7, FIG. CC sectional view of (a)〜(c)は、変速機用第一ワンウェイクラッチ切替部の詳細を示す平面図(A)-(c) is a top view which shows the detail of the 1st one-way clutch switching part for transmissions モータ駆動時の状態を示す図1のD−D断面図DD sectional view of FIG. 1 showing a state when the motor is driven 前進駆動時(アシスト無し)時の状態を示す図1のD−D断面図DD sectional view of FIG. 1 showing a state during forward drive (without assist) 回生時の状態を示す図7のD−D断面図DD sectional view of FIG. 7 showing the state during regeneration 電動補助自転車の側面図Side view of a battery-assisted bicycle

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態の電動補助自転車は、駆動輪45である後輪のハブ1(以下、「リアハブ1」と称する)内部に駆動用モータ15が設けられている、リアハブモータ方式の電動補助自転車である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The battery-assisted bicycle of this embodiment is a battery-assisted bicycle of the rear hub motor type in which a drive motor 15 is provided inside the hub 1 (hereinafter referred to as “rear hub 1”) of the rear wheel, which is the drive wheel 45. .

駆動時、例えば、図13に示すペダル40を通じてクランク軸41から伝達された踏力が入力された場合は、フロントスプロケット44と後輪の入力部材(スプロケット)4(以下、「リアスプロケット4」と称する。)とを結ぶ無端状部材であるチェーン43等の駆動力伝達要素を介して、後輪に駆動力が伝達可能となっている。   When driving, for example, when the pedaling force transmitted from the crankshaft 41 is input through the pedal 40 shown in FIG. 13, the front sprocket 44 and the rear wheel input member (sprocket) 4 (hereinafter referred to as “rear sprocket 4”). The driving force can be transmitted to the rear wheels via a driving force transmitting element such as a chain 43 that is an endless member connecting the rear wheels.

また、駆動用モータ15の出力による駆動力は、ハブ内部の減速機構16等を介して、その後輪に伝達可能となっている。なお、図13中の符号46は、駆動用モータ15の電源となるバッテリ(二次電池)を収容したケースである。   Further, the driving force generated by the output of the driving motor 15 can be transmitted to the rear wheels via the speed reduction mechanism 16 in the hub. In addition, the code | symbol 46 in FIG. 13 is the case which accommodated the battery (secondary battery) used as the power supply of the motor 15 for a drive.

また、前進非駆動時に、後輪からの逆入力が前記減速機構16(逆入力の場合は増速される)等を介して前記駆動用モータ15に伝達され、逆入力によって生じた回生電力を図示しない前記二次電池に還元する回生機構を備えている。その回生機構は、リアハブ1内か、あるいは、前記二次電池を収容したケース46内等に設けられる。   Further, during forward non-drive, the reverse input from the rear wheel is transmitted to the drive motor 15 through the speed reduction mechanism 16 (in the case of reverse input, the speed is increased), and the regenerative power generated by the reverse input is transmitted. A regenerative mechanism for returning to the secondary battery (not shown) is provided. The regeneration mechanism is provided in the rear hub 1 or in the case 46 housing the secondary battery.

リアハブ1は、図1に示すように、後輪の車軸5と同軸に設けたハブケース7内に、変速機構3と減速機構16と駆動用モータ15とを備えている。変速機構3は、直結と2段階の増速が可能な3段変速の遊星歯車機構で構成している。なお、図中の符号6は、後輪と一体のハブフランジである。   As shown in FIG. 1, the rear hub 1 includes a speed change mechanism 3, a speed reduction mechanism 16, and a drive motor 15 in a hub case 7 provided coaxially with the rear wheel axle 5. The transmission mechanism 3 is a three-stage planetary gear mechanism capable of direct connection and two-stage speed increase. In addition, the code | symbol 6 in a figure is a hub flange integral with a rear wheel.

前記変速機構3は、前記車軸5の外周に設けられた2つの変速機用太陽歯車3a、すなわち、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2を備える。   The transmission mechanism 3 includes two transmission sun gears 3 a provided on the outer periphery of the axle 5, that is, a transmission first sun gear 3 a-1 and a transmission second sun gear 3 a-2.

変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2が、それぞれ変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1、第二クラッチ部3e−2を介して、車軸5に接続されている。   The first sun gear 3a-1 for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission are respectively connected via the first clutch part 3e-1 and the second clutch part 3e-2 of the first clutch 3e for transmission. , Connected to the axle 5.

この実施形態では、変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1、第二クラッチ部3e−2は、いずれもラチェットクラッチを採用している。   In this embodiment, the first clutch portion 3e-1 and the second clutch portion 3e-2 of the first transmission clutch 3e both employ ratchet clutches.

また、変速機構3は、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2に対してそれぞれ噛み合う2段の歯車部を有する変速機用遊星歯車3bを備えている。その2段の歯車部は、互いに異なる歯数となっている。   The transmission mechanism 3 also includes a transmission planetary gear 3b having two-stage gear portions that mesh with the transmission first sun gear 3a-1 and the transmission second sun gear 3a-2. . The two gear portions have different numbers of teeth.

さらに、変速機構3は、変速機用遊星歯車3bを保持する変速機用遊星キャリア3c、変速機用遊星歯車3bに噛み合う変速機用外輪歯車3dと一体であるハブケース7、及び変速機用遊星キャリア3cと変速機用第二太陽歯車3a−2との間に設けられた変速機用第二クラッチ3hを備えている。   Further, the transmission mechanism 3 includes a transmission planet carrier 3c that holds the transmission planetary gear 3b, a hub case 7 that is integral with a transmission outer ring gear 3d that meshes with the transmission planetary gear 3b, and a transmission planet carrier. A second clutch 3h for transmission provided between 3c and the second sun gear 3a-2 for transmission is provided.

この実施形態では、変速機用第二クラッチ3hとして、ラチェットクラッチを採用している。   In this embodiment, a ratchet clutch is employed as the transmission second clutch 3h.

変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1、第二クラッチ部3e−2は、後述の変速制御機構10によって、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2を車軸5周りに相対回転可能又は相対回転不能とに切り替えることができる。   The first clutch portion 3e-1 and the second clutch portion 3e-2 of the first clutch for transmission 3e are transmitted to the first sun for transmission with respect to each of driving force and reverse input by a transmission control mechanism 10 described later. The gear 3a-1 and the second sun gear 3a-2 for transmission can be switched to be rotatable relative to the periphery of the axle 5 or not relatively rotatable.

すなわち、例えば、駆動力に対して、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2の一方を車軸5周りに相対回転可能に、他方を相対回転不能とに切り替えたり、あるいは、駆動力に対して、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2の両方を車軸5周りに相対回転可能に切り替えたりすることができる。
また、例えば、逆入力に対して、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2の一方を車軸5周りに相対回転可能に、他方を相対回転不能とに切り替えたり、さらに、逆入力に対して、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2の両方を車軸5周りに相対回転可能に切り替えたりすることができる。
That is, for example, one of the first sun gear 3a-1 for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission can be rotated relative to the axle 5 and the other cannot be rotated relative to the driving force. The first sun gear 3a-1 for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission can be switched relative to each other around the axle 5 with respect to the driving force.
In addition, for example, one of the transmission first sun gear 3a-1 and the transmission second sun gear 3a-2 can be relatively rotated around the axle 5 and the other can not be rotated relative to the reverse input. In addition, both the first sun gear 3a-1 for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission can be switched around the axle 5 so as to be rotatable relative to the reverse input.

また、変速機用第二クラッチ3hは、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して変速機用太陽歯車3aのうち、変速機用第二太陽歯車3a−2と変速機用遊星キャリア3cとを相対回転可能又は相対回転不能とに切り替えることができる。   Further, the second clutch for transmission 3h makes the second sun gear for transmission 3a-2 and the planetary carrier for transmission 3c out of the transmission sun gear 3a relative to each of driving force and reverse input. It can be switched between rotatable and non-rotatable.

すなわち、駆動力に対して、変速機用第二太陽歯車3a−2と変速機用遊星キャリア3cとを相対回転可能に切り替えることができ、さらに、駆動力に対して、変速機用第二太陽歯車3a−2と変速機用遊星キャリア3cとを相対回転不能に切り替えたりすることができる。
また、逆入力に対して、変速機用第二太陽歯車3a−2と変速機用遊星キャリア3cとを相対回転可能に切り替えることができ、さらに、逆入力に対して、変速機用第二太陽歯車3a−2と変速機用遊星キャリア3cとを相対回転不能に切り替えたりすることができる。
That is, the transmission second sun gear 3a-2 and the transmission planet carrier 3c can be switched relative to each other so as to be rotatable relative to the driving force. The gear 3a-2 and the planetary carrier 3c for transmission can be switched so as not to be relatively rotatable.
Further, the second sun gear for transmission 3a-2 and the planetary carrier for transmission 3c can be switched so as to be relatively rotatable with respect to the reverse input, and further, the second sun gear for transmission with respect to the reverse input. The gear 3a-2 and the planetary carrier 3c for transmission can be switched so as not to be relatively rotatable.

また、この実施形態では、変速機用外輪歯車3dは、変速機用遊星歯車3bの歯数が多い方の歯車部と噛み合っている。他の歯車部と噛み合わせることも可能であるが、最も増速比を大きくすることができるため、この実施形態が望ましい。   In this embodiment, the transmission outer ring gear 3d meshes with the gear portion having the larger number of teeth of the transmission planetary gear 3b. Although it is possible to mesh with other gear portions, this embodiment is desirable because the speed increase ratio can be maximized.

また、この実施形態では、変速機用外輪歯車3dはハブケース7と一体に形成されているが、変速機用外輪歯車3dとハブケース7とを別体で形成して、それらを共に回転するように接合する構成も考えられる。   In this embodiment, the outer ring gear 3d for transmission is formed integrally with the hub case 7. However, the outer ring gear 3d for transmission and the hub case 7 are formed separately and rotate together. A joining structure is also conceivable.

また、変速機用遊星キャリア3cと車軸5との間、及びハブケース7と変速機用遊星キャリア3cとの間には、それぞれ軸受部11,12が設けられている。この軸受部11,12によって、変速機用遊星キャリア3cと車軸5、及び変速機用遊星キャリア3cとハブケース7とは、それぞれ相対回転可能に支持されている。
また、駆動用のモータ15を保持するモータハウジング15bとハブケース7との間にも、軸受部14が設けられている。この軸受部14によって、モータハウジング15bとハブケース7と車軸5とは相対回転可能に支持されている。
Further, bearings 11 and 12 are provided between the planetary carrier 3c for transmission and the axle 5, and between the hub case 7 and the planetary carrier 3c for transmission, respectively. The bearings 11 and 12 support the planetary carrier 3c for transmission and the axle 5 and the planetary carrier 3c for transmission and the hub case 7 so as to be relatively rotatable.
A bearing 14 is also provided between the motor housing 15 b that holds the driving motor 15 and the hub case 7. The motor housing 15b, the hub case 7, and the axle 5 are supported by the bearing portion 14 so as to be relatively rotatable.

また、リアスプロケット4と変速機用遊星キャリア3cとの間にはワンウェイクラッチ8が設けられており、ペダルからの踏力は変速機用遊星キャリア3cに伝達されるが、変速機用遊星キャリア3cからの逆入力はリアスプロケット4に伝達されない。このため、前進非駆動時にチェーン43が回らないため安全性が向上する。このワンウェイクラッチ8としては、周知のワンウェイクラッチ機構を用いることができる。   A one-way clutch 8 is provided between the rear sprocket 4 and the planetary carrier 3c for transmission, and the pedaling force from the pedal is transmitted to the planetary carrier 3c for transmission, but from the planetary carrier 3c for transmission. Is not transmitted to the rear sprocket 4. For this reason, since the chain 43 does not rotate at the time of forward non-drive, safety improves. As this one-way clutch 8, a known one-way clutch mechanism can be used.

変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1及び第二クラッチ部3e−2は、図2(b)(c)に示すように、それぞれ、車軸5の外面に変速機用第一クラッチ爪3gを、変速機用太陽歯車3aの内面には、その変速機用第一クラッチ爪3gが噛み合う変速機用第一クラッチカム面3fが設けられている。   The first clutch part 3e-1 and the second clutch part 3e-2 of the first clutch 3e for transmission are respectively arranged on the outer surface of the axle 5 as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c). The clutch claw 3g is provided on the inner surface of the transmission sun gear 3a with a first clutch cam surface 3f for transmission that meshes with the first clutch claw 3g for transmission.

なお、第一クラッチ部3e−1に関しては、変速機用第一クラッチ爪3gを、以下、第一爪部3g−1と称し、変速機用第一クラッチカム面3fを第一カム面部3f−1と称する。第二クラッチ部3e−2に関しては、変速機用第一クラッチ爪3gを、以下、第二爪部3g−2と称し、変速機用第一クラッチカム面3fを第二カム面部3f−2と称する。   Regarding the first clutch portion 3e-1, the first clutch pawl 3g for transmission is hereinafter referred to as the first pawl portion 3g-1, and the first clutch cam surface 3f for transmission is the first cam surface portion 3f-. 1 is called. Regarding the second clutch portion 3e-2, the first clutch pawl 3g for transmission is hereinafter referred to as the second pawl portion 3g-2, and the first clutch cam surface 3f for transmission is referred to as the second cam surface portion 3f-2. Called.

この第一爪部3g−1、第二爪部3g−2は、車軸5の軸方向と同方向に配置された共通の変速機用クラッチ軸3kによって、その車軸5に揺動可能に支持されている。   The first claw portion 3g-1 and the second claw portion 3g-2 are swingably supported on the axle 5 by a common transmission clutch shaft 3k disposed in the same direction as the axial direction of the axle 5. ing.

また、この第一爪部3g−1、第二爪部3g−2が変速機用クラッチ軸3k周りに揺動することにより、対応する変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2の内面に設けられた第一カム面部3f−1、第二カム面部3f−2に対し、係合又は係合解除する構造となっている。   Further, when the first claw portion 3g-1 and the second claw portion 3g-2 swing around the transmission clutch shaft 3k, the corresponding first sun gear 3a-1 for transmission, The first cam surface portion 3f-1 and the second cam surface portion 3f-2 provided on the inner surface of the two sun gears 3a-2 are configured to engage or disengage.

なお、この第一クラッチ部3e−1において、複数備えられている第一爪部3g−1は、それぞれ図示しない弾性部材によって、その第一爪部3g−1の車軸5周りの周方向端部が第一カム面部3f−1に向かって、起き上がる方向に付勢されている。
その一部のものは、その第一爪部3g−1の車軸5周りの周方向一方側の端部が弾性部材によって第一カム面部3f−1に向かって起き上がる方向に付勢されており、残りのものは、その第一爪部3g−1の車軸5周りの周方向他方側の端部が弾性部材によって第一カム面部3f−1に向かって起き上がる方向に付勢されている。
In the first clutch portion 3e-1, a plurality of first claw portions 3g-1 are provided at their circumferential ends around the axle 5 of the first claw portion 3g-1 by elastic members (not shown). Is urged toward the first cam surface portion 3f-1 in the direction of rising.
A part of the first claw portion 3g-1 is biased in a direction in which one end in the circumferential direction around the axle 5 of the first claw portion 3g-1 rises toward the first cam surface portion 3f-1 by an elastic member, The other end of the first claw portion 3g-1 around the axle 5 is biased in the direction of rising toward the first cam surface portion 3f-1 by the elastic member.

すなわち、変速機用クラッチ軸3kの軸周り一方向に付勢されている第一爪部3g−1と、変速機用クラッチ軸3kの軸周り他方向に付勢されている第一爪部3g−1とが混在する。図2(c)において、図中上側の第一爪部3g−1は、変速機用クラッチ軸3kの軸周りに時計回り方向に付勢されており、図中下側の第一爪部3g−1は、変速機用クラッチ軸3kの軸周りに反時計回り方向に付勢されている。第一カム面部3f−1は、その付勢方向の異なる両方の第一爪部3g−1が係合することができるよう、周方向に沿って凹凸が繰り返す形状となっている。   That is, the first claw portion 3g-1 urged in one direction around the transmission clutch shaft 3k and the first claw portion 3g urged in the other direction around the transmission clutch shaft 3k. -1 is mixed. 2C, the upper first claw portion 3g-1 in the drawing is urged clockwise around the transmission clutch shaft 3k, and the lower first claw portion 3g in the drawing. -1 is biased counterclockwise around the transmission clutch shaft 3k. The first cam surface portion 3f-1 has a shape in which unevenness is repeated along the circumferential direction so that both first claw portions 3g-1 having different urging directions can engage with each other.

この実施形態では、変速機用クラッチ軸3kの軸周り一方向に付勢されている第一爪部3g−1と、変速機用クラッチ軸3kの軸周り他方向に付勢されている第一爪部3g−1とが一つずつ設けられているが、付勢方向の異なる第一爪部3g−1が混在していればよい。このため、第一爪部3g−1の数は、最低2つ以上配置していればよい。   In this embodiment, the first claw portion 3g-1 urged in one direction around the transmission clutch shaft 3k and the first urged in the other direction around the transmission clutch shaft 3k. The claw portions 3g-1 are provided one by one, but the first claw portions 3g-1 having different urging directions may be mixed. For this reason, the number of the 1st nail | claw parts 3g-1 should just arrange | position at least 2 or more.

また、第二クラッチ部3e−2についても同様であり、複数備えられている第二爪部3g−2は、それぞれ図示しない弾性部材によって、その第二爪部3g−2の車軸5周りの周方向端部が第二カム面部3f−2に向かって、起き上がる方向に付勢されている。
その一部のものは、その第二爪部3g−2の車軸5周りの周方向一方側の端部が弾性部材によって第二カム面部3f−2に向かって起き上がる方向に付勢されており、残りのものは、その第二爪部3g−2の車軸5周りの周方向他方側の端部が弾性部材によって第二カム面3f−2に向かって起き上がる方向に付勢されている。
The same applies to the second clutch portion 3e-2, and the plurality of second claw portions 3g-2 are respectively arranged around the axle 5 of the second claw portion 3g-2 by an elastic member (not shown). The direction end portion is urged in the direction of rising toward the second cam surface portion 3f-2.
A part of the second claw portion 3g-2 is biased in a direction in which one end in the circumferential direction around the axle 5 of the second claw portion 3g-2 rises toward the second cam surface portion 3f-2 by an elastic member, The remaining one is biased in the direction in which the other end in the circumferential direction around the axle 5 of the second claw portion 3g-2 rises toward the second cam surface 3f-2 by the elastic member.

すなわち、変速機用クラッチ軸3kの軸周り一方向に付勢されている第二爪部3g−2と、変速機用クラッチ軸3kの軸周り他方向に付勢されている第二爪部3g−2とが混在する。図2(b)において、図中上側の第二爪部3g−2は、変速機用クラッチ軸3kの軸周りに時計回り方向に付勢されており、図中下側の第二爪部3g−2は、変速機用クラッチ軸3kの軸周りに反時計回り方向に付勢されている。第二カム面部3f−2は、その付勢方向の異なる両方の第二爪部3g−2が係合することができるよう、周方向に沿って凹凸が繰り返す形状となっている。   That is, the second claw portion 3g-2 urged in one direction around the transmission clutch shaft 3k and the second claw portion 3g urged in the other direction around the transmission clutch shaft 3k. -2 are mixed. 2B, the upper second claw portion 3g-2 in the drawing is urged clockwise around the transmission clutch shaft 3k, and the lower second claw portion 3g in the drawing. -2 is biased counterclockwise around the transmission clutch shaft 3k. The second cam surface portion 3f-2 has a shape in which unevenness is repeated along the circumferential direction so that both the second claw portions 3g-2 having different urging directions can be engaged with each other.

この実施形態では、変速機用クラッチ軸3kの軸周り一方向に付勢されている第二爪部3g−2と、変速機用クラッチ軸3kの軸周り他方向に付勢されている第二爪部3g−2とが一つずつ設けられているが、付勢方向の異なる第二爪部3g−2が混在していればよい。このため、第二爪部3g−2の数は、最低2つ以上配置していればよい。   In this embodiment, the second claw portion 3g-2 urged in one direction around the transmission clutch shaft 3k, and the second urged in the other direction around the transmission clutch shaft 3k. The claw portions 3g-2 are provided one by one, but the second claw portions 3g-2 having different urging directions may be mixed. For this reason, the number of the 2nd nail | claw part 3g-2 should just arrange | position at least 2 or more.

また、変速機用第二クラッチ3hは、図2(a)に示すように、それぞれ、変速機用第二太陽歯車3a−2の外面に変速機用第二クラッチ爪3jを、変速機用遊星キャリア3cの内面には、その変速機用第二クラッチ爪3jが噛み合う変速機用第二クラッチカム面3iが設けられている。   Further, as shown in FIG. 2A, the transmission second clutch 3h includes a transmission second clutch pawl 3j on the outer surface of the transmission second sun gear 3a-2, and a transmission planet. On the inner surface of the carrier 3c, there is provided a second clutch cam surface 3i for transmission in which the second clutch pawl 3j for transmission is engaged.

この変速機用第二クラッチ爪3jは、車軸5の軸方向と同方向に配置された変速機用クラッチ軸3mによって、その変速機用第二太陽歯車3a−2に揺動可能に支持されている。   The transmission second clutch pawl 3j is swingably supported by the transmission second sun gear 3a-2 by a transmission clutch shaft 3m disposed in the same direction as the axial direction of the axle 5. Yes.

また、この変速機用第二クラッチ爪3jが変速機用クラッチ軸3m周りに揺動することにより、変速機用遊星キャリア3cの内面に設けられた変速機用第二クラッチカム面3iに対し、係合又は係合解除する構造となっている。   Further, the second clutch pawl 3j for the transmission swings around the clutch shaft 3m for the transmission, so that the second clutch cam surface 3i for the transmission provided on the inner surface of the planetary carrier 3c for the transmission It is structured to engage or disengage.

なお、この変速機用第二クラッチ3hにおいて、複数備えられている変速機用第二クラッチ爪3jは、それぞれ図示しない弾性部材によって、その変速機用第二クラッチ爪3jの車軸5周りの周方向端部が変速機用第二クラッチカム面3iに向かって、起き上がる方向に付勢されている。
その一部のものは、その変速機用第二クラッチ爪3jの車軸5周りの周方向一方側の端部が、図示しない弾性部材によって変速機用第二クラッチカム面3iに向かって起き上がる方向に付勢されており、残りのものは、その変速機用第二クラッチ爪3jの車軸5周りの周方向他方側の端部が、図示しない弾性部材によって変速機用第二クラッチカム面3iに向かって起き上がる方向に付勢されている。
In this transmission second clutch 3h, a plurality of transmission second clutch claws 3j are respectively circumferentially around the axle 5 of the transmission second clutch pawl 3j by an elastic member (not shown). The end portion is biased in the direction of rising toward the second clutch cam surface 3i for transmission.
A part of the second clutch pawl 3j of the transmission has an end on one side in the circumferential direction around the axle 5 so as to rise up toward the second clutch cam surface 3i of the transmission by an elastic member (not shown). The other end of the second clutch pawl 3j of the transmission is directed toward the second clutch cam surface 3i of the transmission by an elastic member (not shown). It is urged to get up.

すなわち、変速機用クラッチ軸3mの軸周り一方向に付勢されている変速機用第二クラッチ爪3jと、変速機用クラッチ軸3mの軸周り他方向に付勢されている変速機用第二クラッチ爪3jとが混在する。図2(a)において、図中上側と下側の変速機用第二クラッチ爪3jは、変速機用クラッチ軸3mの軸周りに時計回り方向に付勢されており、図中左側と右側の変速機用第二クラッチ爪3jは、変速機用クラッチ軸3mの軸周りに反時計回り方向に付勢されている。変速機用第二クラッチカム面3iは、その付勢方向の異なる両方の変速機用第二クラッチ爪3jが係合することができるよう、周方向に沿って凹凸が繰り返す形状となっている。   That is, the second clutch pawl 3j that is urged in one direction around the transmission clutch shaft 3m, and the transmission second clutch claw 3j that is urged in the other direction around the transmission clutch shaft 3m. Two clutch claws 3j are mixed. In FIG. 2 (a), the upper and lower transmission second clutch claws 3j in the drawing are biased clockwise around the transmission clutch shaft 3m. The transmission second clutch pawl 3j is biased counterclockwise around the transmission clutch shaft 3m. The second clutch cam surface 3i for transmission has a shape in which irregularities are repeated along the circumferential direction so that both second clutch claws 3j for transmission having different urging directions can be engaged.

この実施形態では、変速機用クラッチ軸3mの軸周り一方向に付勢されている変速機用第二クラッチ爪3jと、変速機用クラッチ軸3mの軸周り他方向に付勢されている変速機用第二クラッチ爪3jとが二つずつ設けられているが、付勢方向の異なる変速機用第二クラッチ爪3jが混在していればよい。このため、変速機用第二クラッチ爪3jの数は、最低2つ以上配置していればよい。   In this embodiment, the transmission second clutch pawl 3j biased in one direction around the transmission clutch shaft 3m and the shift biased in the other direction around the transmission clutch shaft 3m. Two second clutch pawls 3j are provided, but it is only necessary that the second clutch pawls 3j having different urging directions are mixed. For this reason, the number of the 2nd clutch claws 3j for transmission should just be arrange | positioned at least 2 or more.

また、前述のように、変速機用太陽歯車3aは、変速制御機構10を操作することで、駆動力に対して、そのいずれかひとつの歯車を選択的に車軸5に固定するか、あるいは全てをフリーにすることができる。すなわち、変速制御機構10を操作することで、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2は、それぞれに対応する変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1、第二クラッチ部3e−2により、そのいずれかが駆動力に対して車軸5に固定(相対回転不能)とされ、そのとき、他は、車軸5に対してフリー(相対回転可能)となるように切り替えられる。あるいは、第一太陽歯車3a−1、第二太陽歯車3a−2の両方が、車軸5に対して相対回転可能となるように切り替えられる。   Further, as described above, the transmission sun gear 3a is configured to selectively fix any one of the gears to the axle 5 with respect to the driving force by operating the shift control mechanism 10 or all of them. Can be free. That is, by operating the transmission control mechanism 10, the first sun gear 3a-1 for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission correspond to the first clutch of the first clutch 3e for transmission corresponding to each. One of the parts 3e-1 and the second clutch part 3e-2 is fixed to the axle 5 with respect to the driving force (relative rotation is impossible), and the others are free with respect to the axle 5 (relative rotation). Possible). Alternatively, both the first sun gear 3 a-1 and the second sun gear 3 a-2 are switched so as to be rotatable relative to the axle 5.

つまり、変速制御機構10を操作することで、変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1、第二クラッチ部3e−2、及び、変速機用第二クラッチ3hのいずれかを、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して係合可能(相対回転不能)な状態とし、そのとき残りを係合不能(相対回転可能)な状態とすることにより変速を行うことができる。   That is, by operating the shift control mechanism 10, any one of the first clutch portion 3e-1, the second clutch portion 3e-2, and the second clutch for transmission 3h of the first clutch for transmission 3e, Shifting can be performed by setting the driving force and the reverse input to be engageable (relative rotation is impossible) and the remaining is not engageable (relative rotation is possible).

例えば、変速機用第二クラッチ3hにより、変速機用第二太陽歯車3a−2を変速機用遊星キャリア3cに相対回転不能とし、変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1及び第二クラッチ部3e−2により、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2を車軸5に対して相対回転可能な状態にした場合に、リアスプロケット4から駆動力が入力されると、変速機用遊星キャリア3cを介して変速機用遊星歯車3bに駆動力が伝達される。このとき、変速機用第一太陽歯車3a−1が変速機用遊星キャリア3cと一体であるため、等速(直結)状態で変速機用遊星歯車3bから変速機用外輪歯車3d(ハブケース7)へ駆動力が伝達される。   For example, the transmission second clutch 3h makes the transmission second sun gear 3a-2 non-rotatable relative to the transmission planet carrier 3c, and the first clutch portion 3e-1 of the transmission first clutch 3e and When the first clutch sun gear 3a-1 for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission are rotatable relative to the axle 5 by the second clutch portion 3e-2, When the driving force is input, the driving force is transmitted to the transmission planetary gear 3b via the transmission planetary carrier 3c. At this time, since the first sun gear 3a-1 for transmission is integrated with the planet carrier 3c for transmission, the outer ring gear 3d for transmission (hub case 7) from the planetary gear 3b for transmission in a constant speed (direct connection) state. Driving force is transmitted to

また、変速機用第二クラッチ3hにより、変速機用第二太陽歯車3a−2を変速機用遊星キャリア3cに相対回転可能とし、変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1により変速機用第一太陽歯車3a−1を車軸5に相対回転不能とし、第二クラッチ部3e−2により変速機用第二太陽歯車3a−2を車軸5に相対回転可能とした場合、変速機用第一太陽歯車3a−1の歯数をa、変速機用外輪歯車3dの歯数をdとすると、変速機用遊星キャリア3cから変速機用外輪歯車3dへの増速比は、
(a+d)/d
となる。このとき、変速機用第二太陽歯車3a−2は空転状態であり、トルク伝達に関与しない。
The second sun gear 3a-2 for transmission can be rotated relative to the planetary carrier 3c for transmission by the second clutch 3h for transmission, and the first clutch portion 3e-1 of the first clutch 3e for transmission can be rotated. When the first sun gear 3a-1 for transmission cannot be rotated relative to the axle 5 and the second sun gear 3a-2 for transmission can be rotated relative to the axle 5 by the second clutch portion 3e-2, the transmission When the number of teeth of the first sun gear 3a-1 for the transmission is a and the number of teeth of the outer ring gear 3d for the transmission is d, the speed increasing ratio from the planetary carrier 3c for the transmission to the outer ring gear 3d for the transmission is
(A + d) / d
It becomes. At this time, the second sun gear 3a-2 for transmission is in an idling state and does not participate in torque transmission.

また、変速機用第二クラッチ3hにより、変速機用第二太陽歯車3a−2を変速機用遊星キャリア3cに相対回転可能とし、変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1により、変速機用第一太陽歯車3a−1を車軸5に相対回転可能とし、第二クラッチ部3e−2により変速機用第二太陽歯車3a−2を車軸5に相対回転不能とした場合、変速機用第二太陽歯車3a−2の歯数をa、変速機用第一太陽歯車3a−1と噛み合う変速機用遊星歯車3bの歯数をb、変速機用第二太陽歯車3a−2と噛み合う変速機用遊星歯車3bの歯数をc、変速機用外輪歯車3dの歯数をdとすると、変速機用遊星キャリア3cから変速機用外輪歯車3dへの増速比は
[(a×b)/(c×d)]+1
となる。このとき、変速機用第一太陽歯車3a−1は空転状態であり、トルク伝達に関与しない。
The second sun gear 3a-2 for transmission can be rotated relative to the planetary carrier 3c for transmission by the second clutch 3h for transmission, and the first clutch portion 3e-1 of the first clutch 3e for transmission can be rotated. If the first sun gear 3a-1 for transmission is rotatable relative to the axle 5 and the second sun gear 3a-2 for transmission is not rotatable relative to the axle 5 by the second clutch 3e-2, The number of teeth of the second sun gear 3a-2 for machine is a, the number of teeth of the planetary gear 3b for transmission meshing with the first sun gear 3a-1 for transmission is b, and the second sun gear 3a-2 for transmission is If the number of teeth of the meshing planetary gear 3b for transmission is c and the number of teeth of the outer ring gear 3d for transmission is d, the speed increasing ratio from the planetary carrier 3c for transmission to the outer ring gear 3d for transmission is [(a × b) / (c × d)] + 1
It becomes. At this time, the first sun gear 3a-1 for transmission is in an idle state and does not participate in torque transmission.

すなわち、変速機用第一太陽歯車3a−1、変速機用第二太陽歯車3a−2は異なる歯数であり、変速機用第一太陽歯車3a−1と変速機用第二太陽歯車3a−2を車軸5に対して全てフリーとして、変速機用第二太陽歯車3a−2と変速機用遊星キャリア3cとを固定するか、変速機用第一太陽歯車3a−1と変速機用遊星キャリア3cとをフリーとして、変速機用第一太陽歯車3a−1と変速機用第二太陽歯車3a−2を車軸5に対していずれか1つを固定することで増速比を変化させることができる。   That is, the transmission first sun gear 3a-1 and the transmission second sun gear 3a-2 have different numbers of teeth. The transmission first sun gear 3a-1 and the transmission second sun gear 3a- 2 is free with respect to the axle 5, and the second sun gear 3a-2 for transmission and the planet carrier 3c for transmission are fixed, or the first sun gear 3a-1 for transmission and the planet carrier for transmission It is possible to change the speed increasing ratio by fixing any one of the first sun gear 3a-1 for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission to the axle 5 with 3c being free. it can.

この変速機用第一クラッチ3e及び変速機用第二クラッチ3hの切り替え、すなわち、変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1と第二クラッチ部3e−2のうち、選択した一つをロックし、他をフリーとし、さらに、変速機用第二クラッチ3hをフリーとするための切り替え、あるいは、変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1と第二クラッチ部3e−2の両方をフリーとし、さらに、変速機用第二クラッチ3hをロックするための切り替え操作は、変速制御機構10によって行うことができる。   Switching between the first clutch 3e for transmission and the second clutch 3h for transmission, that is, one selected from the first clutch portion 3e-1 and the second clutch portion 3e-2 of the first clutch 3e for transmission. One of the first clutch part 3e-1 and the second clutch part 3e of the first clutch 3e for the transmission, or the switching to make the second clutch 3h for the transmission free. -2 can be made free, and a switching operation for locking the transmission second clutch 3h can be performed by the transmission control mechanism 10.

変速制御機構10は、車軸5の外周に設けた変速用スリーブ10bを、車軸5の軸回りに回転運動(揺動運動)させることにより行うことができる。変速用スリーブ10bは、車軸5周りに沿う円筒面状の部分を有し、その変速用スリーブ10bが車軸5の軸周りに回転可能に支持されている。   The speed change control mechanism 10 can be performed by rotating (swinging) a speed change sleeve 10 b provided on the outer periphery of the axle 5 around the axle 5. The speed change sleeve 10 b has a cylindrical surface portion extending around the axle 5, and the speed change sleeve 10 b is rotatably supported around the axle 5 axis.

この変速用スリーブ10bが、第一クラッチ部3e−1の第一爪部3g−1と車軸5との間、及び、第二クラッチ部3e−2の第二爪部3g−2と車軸5の間に配置される。また、変速用スリーブ10bは、その軸方向一端がハブケース7外に突出するように設けられた変速操作部10aに連結されている。その変速用スリーブ10bが、変速機用第一クラッチ3eの変速機用第一クラッチ爪3gと車軸5の間に配置される。   The speed change sleeve 10b is provided between the first claw portion 3g-1 of the first clutch portion 3e-1 and the axle 5 and between the second claw portion 3g-2 of the second clutch portion 3e-2 and the axle 5. Arranged between. The speed change sleeve 10b is connected to a speed change operating portion 10a provided so that one end in the axial direction protrudes outside the hub case 7. The transmission sleeve 10 b is disposed between the transmission first clutch pawl 3 g of the transmission first clutch 3 e and the axle 5.

ハブケース7外からの操作(外部操作)により、変速操作部10aを車軸5の軸周りに回転操作することにより、変速用スリーブ10bを車軸5の軸周りに回転させ、変速を行うことを可能としている。   By operating the speed change operation portion 10a around the axle 5 by an operation (external operation) from outside the hub case 7, the speed change sleeve 10b can be rotated around the axle 5 to change the speed. Yes.

変速用スリーブ10bは、外面に切欠部10dを有している。切欠部10dは、車軸5の軸心に近づく方向に向かって凹む凹部となっている。
この切欠部10dは、図2(b)(c)に示すように、その車軸5周りの円周方向の両端部に、その切欠部10dの外側に向かうにつれて徐々に外径側に向かうように傾斜する第一テーパ面10e及び第二テーパ面10fを有している。
The speed change sleeve 10b has a notch 10d on the outer surface. The notch 10 d is a recess that is recessed in a direction approaching the axis of the axle 5.
As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the notch 10d is gradually extended toward the outer diameter side toward the outer side of the notch 10d at both ends in the circumferential direction around the axle 5. It has the 1st taper surface 10e and the 2nd taper surface 10f which incline.

また、変速制御機構10は、その変速用スリーブ10bとともに回転し、且つ、その変速操作部10aの回転ともに、一定の条件で軸方向へ移動する環状の変速用第二クラッチ切替部10cが備えられている。   The shift control mechanism 10 is provided with an annular second shift clutch switching portion 10c that rotates together with the shift sleeve 10b and that moves in the axial direction under certain conditions with the rotation of the shift operation portion 10a. ing.

変速用スリーブ10bは、車軸5の周囲に設けられた第一弾性部材10gにより、図2(a)(b)(c)で示す反時計回りの方向に付勢されている。また、変速用第二クラッチ切替部10cは、車軸5の周囲に設けられた第二弾性部材10hにより、図1で示す左方向に付勢されている。なお、この実施形態では、第一弾性部材10g、第二弾性部材10hとしてコイルバネを採用し、そのコイルバネを車軸5の周囲に配置しているが、板バネ、皿バネ等の他の構成からなる弾性部材を用いても良い。   The speed change sleeve 10b is urged in a counterclockwise direction shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C by a first elastic member 10g provided around the axle 5. Further, the second clutch switching portion 10c for shifting is urged in the left direction shown in FIG. 1 by a second elastic member 10h provided around the axle 5. In this embodiment, coil springs are employed as the first elastic member 10g and the second elastic member 10h, and the coil springs are arranged around the axle 5, but are composed of other configurations such as a leaf spring and a disc spring. An elastic member may be used.

変速操作部10aを操作することにより、変速用スリーブ10bが第一弾性部材10gの付勢力に抗して、図2(a)(b)(c)に示す時計回りに回転すると、変速用第二クラッチ切替部10cも同じく時計回りに回転する。   By operating the speed change operation portion 10a, the speed change sleeve 10b rotates counterclockwise as shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C against the urging force of the first elastic member 10g. The two-clutch switching unit 10c also rotates clockwise.

このとき、図9に示すように、変速用第二クラッチ切替部10c内面に内径側に突出するように設けた案内部10iが、車軸5の外周に設けた固定部材9の案内溝9aにガイドされる。   At this time, as shown in FIG. 9, the guide portion 10 i provided on the inner surface of the second gear change clutch switching portion 10 c so as to protrude toward the inner diameter side is guided in the guide groove 9 a of the fixing member 9 provided on the outer periphery of the axle 5. Is done.

すなわち、第一弾性部材10gの弾性力に抗して、変速機用第二クラッチ切替部10cが、図9(a)に示すy方向へ回転(前記時計回り方向に相当)すると、その案内部10iが案内溝9aにガイドされて、車軸5の軸方向、つまり、図9(a)に示すx方向に移動し、図9(b)に示す状態となる。このx方向への移動は、第二弾性部材10hの付勢力に抗して軸方向に移動するような構造となっている。   That is, when the second clutch switching portion 10c for transmission rotates in the y direction (corresponding to the clockwise direction) shown in FIG. 9A against the elastic force of the first elastic member 10g, the guide portion 10i is guided by the guide groove 9a, moves in the axial direction of the axle 5, that is, in the x direction shown in FIG. 9A, and enters the state shown in FIG. 9B. This movement in the x direction is structured to move in the axial direction against the urging force of the second elastic member 10h.

そして、さらに、変速機用第二クラッチ切替部10cがy方向へ回転すると、その案内部10iが、図9(b)に示す位置から図9(c)に示す位置へと移動する。
この位置で、案内部10iは第二弾性部材10hの付勢力によって案内溝9aの内面9bに押し付けられ、変速機用第二クラッチ切替部10cは動かないように保持される。
Further, when the transmission second clutch switching portion 10c rotates in the y direction, the guide portion 10i moves from the position shown in FIG. 9B to the position shown in FIG. 9C.
At this position, the guide portion 10i is pressed against the inner surface 9b of the guide groove 9a by the urging force of the second elastic member 10h, and the second clutch switching portion 10c for transmission is held so as not to move.

逆に、この図9(c)の位置から、変速用スリーブ10bを、図2(a)(b)(c)に示す反時計回りに回転させると、変速機用第二クラッチ切替部10cの案内部10iは、図9(c)に示す位置から−y方向へ回転し、第二弾性部材10hの付勢力によって案内溝9aの内面9bに押し付けられながら、図9(b)に示す位置を経て、その回転とともに車軸5の軸方向、つまり、図9(a)に示す−x方向に移動し、図9(a)の位置に復帰する。案内部10iは第二弾性部材10hの付勢力によって案内溝9aの内面に押し付けられ、変速機用第二クラッチ切替部10cは動かないように保持される。   On the contrary, when the speed change sleeve 10b is rotated counterclockwise as shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C from the position of FIG. 9C, the second clutch switching portion 10c for the transmission is rotated. The guide portion 10i rotates in the −y direction from the position shown in FIG. 9C and is pressed against the inner surface 9b of the guide groove 9a by the urging force of the second elastic member 10h, while the position shown in FIG. After that, along with the rotation, the axle 5 moves in the axial direction, that is, in the −x direction shown in FIG. 9A, and returns to the position shown in FIG. The guide portion 10i is pressed against the inner surface of the guide groove 9a by the urging force of the second elastic member 10h, and the transmission second clutch switching portion 10c is held so as not to move.

変速機用第二クラッチ3hについては、この変速機用第二クラッチ切替部10cの軸方向移動により、係合状態、及び係合解除状態とに切り替えられる。すなわち、図1や図2(a)に示すように、変速機用第二クラッチ切替部10cが、全ての変速機用第二クラッチ爪3jから退避した位置にあれば、変速機用第二クラッチ3hは係合状態、すなわち、駆動力又は逆入力のそれぞれに対して係合可能な状態となる。この状態は、例えば、図9(a)に示す状態に対応させることができる。   The transmission second clutch 3h is switched between the engaged state and the disengaged state by the axial movement of the second clutch clutch switching unit 10c. That is, as shown in FIGS. 1 and 2 (a), if the second clutch switching unit 10c is in a position retracted from all the second clutch claws 3j, the second clutch for transmission. 3h is an engaged state, that is, a state that can be engaged with each of the driving force and the reverse input. This state can correspond to, for example, the state shown in FIG.

また、図3や図4(a)に示すように、変速機用第二クラッチ切替部10cが、変速機用第二クラッチ爪3jに当接した位置にあれば、その変速機用第二クラッチ切替部10cが全ての変速機用第二クラッチ爪3jを外径側へ押し上げて、変速機用第二クラッチ3hは係合解除状態、すなわち、駆動力又は逆入力のそれぞれに対して係合不能な状態となる。
この状態は、例えば、図9(b)及び(c)に示す状態に対応させることができる。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4A, if the second clutch switching portion 10c for transmission is in a position in contact with the second clutch pawl 3j for transmission, the second clutch for transmission The switching unit 10c pushes up all the second clutch claws 3j to the outer diameter side, and the second clutch 3h for transmission is disengaged, that is, cannot be engaged with each of driving force or reverse input. It becomes a state.
This state can correspond to, for example, the states shown in FIGS. 9B and 9C.

また、変速機用第一クラッチ3eについては、変速用スリーブ10bの円周方向への回転により、第一クラッチ部の第一爪部3g−1の位置に変速用スリーブ10bの切欠部10dが移動し、且つ、第二クラッチ部3e−2の全ての第二爪部3g−2の位置から切欠部10dが退避すれば、第一爪部3g−1は変速用スリーブ10bによる揺動の拘束が解除され、図示しない弾性部材の付勢力によって変速機用クラッチ軸3k周りに回転し、駆動力又は逆入力のそれぞれに対して第一爪部3g−1が第一カム面部3f−1に係合可能となる。また、第二爪部3g−2は変速用スリーブ10bによりその揺動が拘束されているので、駆動力又は逆入力のそれぞれに対して第二爪部3g−2は第二カム面部3f−2に係合不能となる。この状態は、例えば、図9(b)に示す状態に対応させることができる。   In the first clutch 3e for transmission, the notch 10d of the transmission sleeve 10b is moved to the position of the first pawl 3g-1 of the first clutch portion by the rotation of the transmission sleeve 10b in the circumferential direction. If the notches 10d are retracted from the positions of all the second claw portions 3g-2 of the second clutch portion 3e-2, the first claw portion 3g-1 is restrained from swinging by the speed change sleeve 10b. The first claw portion 3g-1 is engaged with the first cam surface portion 3f-1 with respect to each of the driving force and the reverse input by being released and rotated around the transmission clutch shaft 3k by the biasing force of an elastic member (not shown). It becomes possible. Further, since the second claw portion 3g-2 is restrained from swinging by the speed change sleeve 10b, the second claw portion 3g-2 has the second cam surface portion 3f-2 for each of the driving force and the reverse input. Cannot be engaged. This state can correspond to, for example, the state shown in FIG.

変速用スリーブ10bの円周方向への回転により、第一クラッチ部の第一爪部3g−1の位置から変速用スリーブ10bの切欠部10dが退避し、且つ、第二クラッチ部3e−2の全ての第二爪部3g−2の位置に切欠部10dが移動すれば、第一爪部3g−1は変速用スリーブ10bによりその揺動が拘束されているので、駆動力又は逆入力のそれぞれに対して第一爪部3g−1は第一カム面部3f−1に係合不能となる。また、第二爪部3g−2は変速用スリーブ10bによる揺動の拘束が解除され、図示しない弾性部材の付勢力によって変速機用クラッチ軸3k周りに回転し、駆動力又は逆入力のそれぞれに対して第二爪部3g−2が第一カム面部3f−2に係合可能となる。この状態は、例えば、図9(c)に示す状態に対応させることができる。   By the rotation of the speed change sleeve 10b in the circumferential direction, the notch 10d of the speed change sleeve 10b is retracted from the position of the first claw part 3g-1 of the first clutch part, and the second clutch part 3e-2 If the notch portion 10d moves to the position of all the second claw portions 3g-2, the swinging of the first claw portion 3g-1 is restricted by the speed change sleeve 10b. On the other hand, the first claw portion 3g-1 cannot be engaged with the first cam surface portion 3f-1. Further, the second claw portion 3g-2 is released from the restraint of swinging by the speed change sleeve 10b, and rotates around the transmission clutch shaft 3k by an urging force of an elastic member (not shown), and receives the driving force or the reverse input, respectively. On the other hand, the second claw portion 3g-2 can be engaged with the first cam surface portion 3f-2. This state can correspond to, for example, the state shown in FIG.

変速1段目(直結)の状態を、図1及び図2に示す。変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1及び第二クラッチ部3e−2は、それぞれ、全ての第一爪部3g−1、第二爪部3g−2の変速用スリーブ10b側の端部が、その変速用スリーブ10bに当接しており、弾性部材の付勢力に抗して、強制的に第二カム面部3f−1、第二カム面部3f−2と係合しない状態にその揺動が拘束されている。このため、変速機用第一太陽歯車3a−1及び変速機用第二太陽歯車3a−2は、車軸5の軸周りに相対回転可能となっている。   The state of the first speed change (direct connection) is shown in FIGS. The first clutch part 3e-1 and the second clutch part 3e-2 of the first clutch 3e for transmission are respectively the shifting sleeve 10b side of all the first claw parts 3g-1 and the second claw parts 3g-2. Is in contact with the speed change sleeve 10b so that it is not forcibly engaged with the second cam surface portion 3f-1 and the second cam surface portion 3f-2 against the biasing force of the elastic member. The swing is constrained. For this reason, the transmission first sun gear 3 a-1 and the transmission second sun gear 3 a-2 are rotatable relative to each other around the axle 5.

一方、変速機用遊星キャリア3cと変速機用第二太陽歯車3a−2は、変速機用第二クラッチ3hによって、駆動力に対して相対回転不能となっている。したがって、リアスプロケット4から駆動力は、変速機用遊星キャリア3c、変速機用遊星歯車3b、ハブケース7(変速機用外輪歯車3d)の順に等速で伝達される。   On the other hand, the planetary carrier 3c for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission cannot be rotated relative to the driving force by the second clutch 3h for transmission. Therefore, the driving force is transmitted from the rear sprocket 4 at a constant speed in the order of the transmission planetary carrier 3c, the transmission planetary gear 3b, and the hub case 7 (transmission outer ring gear 3d).

変速2段目(増速1)の状態を図3及び図4に示す。変速制御機構10の変速操作部10aを、外部操作により円周方向にある位置まで回転させることにより、変速用スリーブ10bも円周方向に回転し、第一クラッチ部3e−1の全ての第一爪部3g−1の位置に変速用スリーブ10bの切欠部10dが移動する。   The state of the second speed change (speed increase 1) is shown in FIGS. By rotating the speed change operation part 10a of the speed change control mechanism 10 to a position in the circumferential direction by an external operation, the speed change sleeve 10b is also rotated in the circumferential direction, and all the first clutch parts 3e-1 are all first. The notch 10d of the speed change sleeve 10b moves to the position of the claw 3g-1.

これにより、第一クラッチ部3e−1の全ての第一爪部3g−1は変速用スリーブ10bによる拘束が解除され、そのうち、変速機用第一太陽歯車3a−1の回転方向と同方向、すなわち図中で時計回り方向に付勢された第一爪部3g−1は、図示しない弾性部材の付勢力によって変速機用クラッチ軸3k周りに回転し、その第一爪部3g−1が第一カム面部3f−1に係合可能となる。このため、変速機用第一太陽歯車3a−1は、駆動力に対して、車軸5に相対回転不能となる。   Thereby, all the first claw portions 3g-1 of the first clutch portion 3e-1 are released from the restraint by the speed change sleeve 10b, and among them, the same direction as the rotation direction of the transmission first sun gear 3a-1, That is, the first claw portion 3g-1 urged clockwise in the drawing rotates around the transmission clutch shaft 3k by the urging force of an elastic member (not shown), and the first claw portion 3g-1 It becomes possible to engage with one cam surface portion 3f-1. For this reason, the first sun gear 3a-1 for transmission cannot rotate relative to the axle 5 with respect to the driving force.

一方、変速用第二クラッチ切替部10cが、変速用スリーブ10bの回転とともに軸方向へ(図9(a)に示す状態から図9(b)に示す状態へ)移動することによって、変速用第二クラッチ切替部10cに設けられたテーパ面10jが、全ての変速機用第二クラッチ爪3jの変速用第二クラッチ切替部10c側の端部に接触し、その変速機用第二クラッチ爪3jは、変速機用第二クラッチカム面3iから切り離される。このため、変速機用遊星キャリア3cと変速機用第二太陽車3a−2は相対回転可能となる。   On the other hand, the shift second clutch switching portion 10c moves in the axial direction along with the rotation of the shift sleeve 10b (from the state shown in FIG. 9A to the state shown in FIG. 9B). The tapered surface 10j provided on the two-clutch switching portion 10c contacts the end portions of all transmission second clutch claws 3j on the side of the second clutch switching portion 10c for transmission, and the second clutch claws 3j for transmission. Is separated from the second clutch cam surface 3i for transmission. For this reason, the planetary carrier 3c for transmission and the second solar wheel 3a-2 for transmission can be rotated relative to each other.

この状態では、リアスプロケット4からの駆動力は、変速機用第一太陽歯車3a−1の歯数をa、変速機用外輪歯車3dの歯数をdとすると、増速比
(a+d)/d
でハブケース7に伝達される。
In this state, the driving force from the rear sprocket 4 is the speed increasing ratio (a + d) / where the number of teeth of the transmission first sun gear 3a-1 is a and the number of teeth of the transmission outer ring gear 3d is d. d
Is transmitted to the hub case 7.

変速3段目(増速2)の状態を図5及び図6に示す。変速制御機構10の変速操作部10aを、外部操作によりさらに回転させることにより、変速用スリーブ10bも円周方向に回転し、第二クラッチ部3e−2の全ての第二爪部3g−2の位置に変速用スリーブ10bの切欠部10dが移動する。   The state of the third speed change (speed increase 2) is shown in FIGS. By further rotating the speed change operation portion 10a of the speed change control mechanism 10 by an external operation, the speed change sleeve 10b also rotates in the circumferential direction, and all the second claw portions 3g-2 of the second clutch portion 3e-2 are rotated. The notch 10d of the speed change sleeve 10b moves to the position.

これにより、第二クラッチ部3e−2の全ての第二爪部3g−2は、変速用スリーブ10bによる揺動の拘束が解除され、そのうち、変速機用第二太陽歯車3a−2の回転方向と同方向、すなわち図中で時計回り方向に付勢された第二爪部3g−2は、図示しない弾性部材の付勢力によって変速機用クラッチ軸3k周りに回転し、その第二爪部3g−2が第二カム面部3f−2に係合可能となる。このため、変速機用第二太陽歯車3a−2は、駆動力に対して、車軸5に相対回転不能となる。   As a result, all the second claw portions 3g-2 of the second clutch portion 3e-2 are released from the restraint of swinging by the transmission sleeve 10b, and the rotation direction of the transmission second sun gear 3a-2 The second claw portion 3g-2 urged in the same direction as that in FIG. 1, that is, in the clockwise direction in the drawing, rotates around the transmission clutch shaft 3k by the urging force of an elastic member (not shown). -2 can be engaged with the second cam surface portion 3f-2. For this reason, the second sun gear 3a-2 for transmission cannot rotate relative to the axle 5 with respect to the driving force.

一方、第一クラッチ部3e−1の全ての第一爪部3g−1は、変速用スリーブ10b側の端部がその変速用スリーブ10bに当接し、弾性部材の付勢力に抗して、強制的に第一カム面部3f−1と係合しない状態にその揺動が拘束される。このとき、切欠部10dに設けられた第二テーパ面10fによって、係合が解除される方向にモーメントが負荷されるため、スムーズに係合が解除されて、変速機用第一太陽歯車3a−1は車軸5に相対回転可能となる。   On the other hand, all the first claw portions 3g-1 of the first clutch portion 3e-1 are forced against the urging force of the elastic member with the end portion on the shift sleeve 10b side contacting the shift sleeve 10b. Therefore, the rocking is restrained so as not to engage with the first cam surface portion 3f-1. At this time, the moment is applied in the direction in which the engagement is released by the second tapered surface 10f provided in the notch 10d, so that the engagement is released smoothly and the transmission first sun gear 3a- 1 can rotate relative to the axle 5.

また、変速機用第二クラッチ3hの全ての変速機用第二クラッチ爪3jは、変速用第二クラッチ切替部10cによって、変速機用第二クラッチカム面3iから切り離されているため、変速機用遊星キャリア3cと変速機用第二太陽歯車3a−2は相対回転可能となっている。変速用スリーブ10bが、図9(b)に示す状態から図9(c)に示す状態へと移動する間、変速用第二クラッチ切替部10cは車軸5の軸方向へ移動しないからである。   Further, all the second clutch claws 3j for the transmission second clutch 3h are separated from the second clutch cam surface 3i for the transmission by the second clutch switching unit 10c for the transmission. The planetary carrier 3c for transmission and the second sun gear 3a-2 for transmission can be rotated relative to each other. This is because the shift second clutch switching portion 10c does not move in the axial direction of the axle 5 while the shift sleeve 10b moves from the state shown in FIG. 9B to the state shown in FIG.

この状態では、リアスプロケット4からの駆動力は、変速機用第二太陽歯車3a−2の歯数をa、変速機用第一太陽歯車3a−1と噛み合う変速機用遊星歯車3bの歯数をb、変速機用第二太陽歯車3a−2と噛み合う変速機用遊星歯車3bの歯数をc、変速機用外輪歯車3dの歯数をdとすると、増速比
[(a×b)/(c×d)]+1
でハブケース7に伝達される。
In this state, the driving force from the rear sprocket 4 is such that the number of teeth of the transmission second sun gear 3a-2 is a and the number of teeth of the transmission planetary gear 3b meshing with the transmission first sun gear 3a-1. Is the speed increasing ratio [(a × b), where b is the number of teeth of the transmission planetary gear 3b meshing with the second sun gear 3a-2 for transmission and c is the number of teeth of the outer ring gear 3d for transmission. / (C × d)] + 1
Is transmitted to the hub case 7.

シフトダウン時(変速3段目から2段目に戻す場合や、変速2段目から1段目に戻す場合)は、第一弾性部材10gによって変速用スリーブ10bが逆方向に回転するが、切欠部10dの第一テーパ面10eによって、第一カム面部3f−1に係合している第一爪部3g−1及び第二カム面部3f−2に係合している第二爪部3g−2を押し上げる力が強くなり、変速用スリーブ10bが戻り易くなるため、スムーズな変速が可能となる。 At the time of downshifting (when returning from the third speed to the second speed or when returning from the second speed to the first speed), the speed change sleeve 10b is rotated in the reverse direction by the first elastic member 10g. By the first tapered surface 10e of the portion 10d, the first claw portion 3g-1 engaged with the first cam surface portion 3f-1 and the second claw portion 3g- engaged with the second cam surface portion 3f-2. Since the force for pushing up 2 becomes strong and the shifting sleeve 10b is easy to return, smooth shifting can be achieved.

一方、駆動用モータ15は、変速機構3、減速機構16に対して軸方向に並列する位置に配置されている。駆動用モータ15の出力は、減速機構16を介して変速機用遊星キャリア3cに減速されて伝達される。さらに変速機用遊星キャリア3cからは、変速機構3によって増速されてハブケース7に伝達される。このときの増速比は、変速制御機構10による変速機用第一クラッチ3e、変速機用第二クラッチ3hの状態によって異なる。   On the other hand, the drive motor 15 is disposed at a position parallel to the transmission mechanism 3 and the speed reduction mechanism 16 in the axial direction. The output of the drive motor 15 is decelerated and transmitted to the planetary carrier 3c for transmission via the speed reduction mechanism 16. Further, the transmission planetary carrier 3 c is accelerated by the transmission mechanism 3 and transmitted to the hub case 7. The speed increasing ratio at this time varies depending on the state of the first clutch 3e for transmission and the second clutch 3h for transmission by the transmission control mechanism 10.

また、減速機構16は、駆動用モータ15の出力軸15aの外周に設けられた歯を減速機用太陽歯車16aとし、それに噛み合う二段の減速機用遊星歯車16b、モータハウジング15bに対して軸受部13及びツーウェイクラッチ30を介して相対回転可能となっている減速機用外輪歯車16d、及び、減速機用遊星歯車16bを保持する遊星キャリアとを備える。   Further, the reduction mechanism 16 uses a tooth provided on the outer periphery of the output shaft 15a of the drive motor 15 as a reduction gear sun gear 16a, and is in bearing with respect to the two-stage reduction gear planetary gear 16b and the motor housing 15b meshing with each other. A reduction gear outer ring gear 16d that is rotatable relative to the portion 13 and the two-way clutch 30, and a planet carrier that holds the reduction gear planet gear 16b.

また、この減速機用の遊星キャリアは、変速機構3が備える変速機用遊星キャリア3cによって構成されている。すなわち、変速機用遊星歯車3bと減速機用遊星歯車16bとが共通の軸16cで、前記変速機用遊星キャリア3cに支持されている。変速機構の遊星キャリアと減速機構の遊星キャリアを共通化することにより、車軸方向のコンパクト化が図られている。   The planetary carrier for the speed reducer is constituted by a planetary carrier for transmission 3 c provided in the transmission mechanism 3. That is, the transmission planetary gear 3b and the reduction planetary gear 16b are supported by the transmission planetary carrier 3c by a common shaft 16c. By making the planetary carrier of the speed change mechanism and the planetary carrier of the speed reduction mechanism in common, the axle direction is made compact.

なお、この実施形態では、駆動用モータ15の出力軸15aと、前記車軸5とは、軸受20によって同軸状に接続されている。その軸受20によって、出力軸15aと車軸5とは、軸周り相対回転可能である。駆動用モータ15の出力軸15aを、車軸5に対して軸受20によって相対回転可能に支持することによって、車軸5と駆動用モータ15の剛性が向上する効果が期待できる。   In this embodiment, the output shaft 15 a of the drive motor 15 and the axle 5 are connected coaxially by a bearing 20. By the bearing 20, the output shaft 15a and the axle 5 can be relatively rotated around the axis. By supporting the output shaft 15a of the drive motor 15 so as to be rotatable relative to the axle 5 by the bearing 20, an effect of improving the rigidity of the axle 5 and the drive motor 15 can be expected.

ツーウェイクラッチ30は、この実施形態では、ローラクラッチによって構成されている。その構成は、モータハウジング15bの外面に設けた内輪30cにローラクラッチカム面30eが形成されている。そのローラクラッチカム面30e上には、保持器30bによってローラ30aが保持されている。減速機用外輪歯車16dの内面に、円筒状の外輪30dが設けられており、前記ローラ30aは図示しない弾性部材によって、駆動用モータ15からの駆動力に対して係合する方向に付勢されている(図10の反時計回りの方向)。   In this embodiment, the two-way clutch 30 is constituted by a roller clutch. In this configuration, a roller clutch cam surface 30e is formed on an inner ring 30c provided on the outer surface of the motor housing 15b. On the roller clutch cam surface 30e, the roller 30a is held by a holder 30b. A cylindrical outer ring 30d is provided on the inner surface of the reduction gear outer ring gear 16d, and the roller 30a is urged by an elastic member (not shown) in a direction to engage with the driving force from the driving motor 15. (Counterclockwise direction in FIG. 10).

この状態では、駆動用モータ15からの駆動力は、減速機用太陽歯車16aと噛み合う減速機用遊星歯車16bの歯数をa、減速機用外輪歯車16dの歯数をb、減速機用太陽歯車16aの歯数をc、減速機用外輪歯車16dと噛み合う減速機用遊星歯車16bの歯数をdとすると、減速機用太陽歯車16aから遊星キャリア3cへは減速比
[(a×b)/(c×d)]+1で伝達される。
In this state, the driving force from the driving motor 15 is such that the number of teeth of the reduction gear planetary gear 16b meshing with the reduction gear sun gear 16a is b, the number of teeth of the reduction gear outer ring gear 16d is b, and the reduction gear sun. Assuming that the number of teeth of the gear 16a is c and the number of teeth of the reduction gear planetary gear 16b meshing with the reduction gear outer ring gear 16d is d, the reduction ratio [(a × b) from the reduction gear sun gear 16a to the planet carrier 3c. / (C × d)] + 1.

このように、駆動用モータ15からの駆動力が、減速機用太陽歯車16aから変速機用遊星キャリア3cへ伝達されるのは、ツーウェイクラッチ30により、減速機用外輪歯車16dがモータハウジング15b周りにロックされているからである。   In this way, the driving force from the drive motor 15 is transmitted from the reduction gear sun gear 16a to the transmission planetary carrier 3c because the two-way clutch 30 causes the outer gear 16d for reduction gear to move around the motor housing 15b. It is because it is locked to.

図10において、矢印aは、駆動用モータ15の駆動力における変速機用遊星キャリア3cの回転方向を、矢印bは、その際の減速機用遊星歯車16bの回転方向を、矢印cは、ツーウェイクラッチ30による減速機用外輪歯車16dのモータハウジング15b周りのロック方向を、矢印dは、出力軸15aの回転方向を示している。   In FIG. 10, arrow a indicates the rotation direction of the planetary carrier 3c for transmission with the driving force of the drive motor 15, arrow b indicates the rotation direction of the planetary gear 16b for reduction gear, and arrow c indicates two-way. The direction of locking of the reduction gear outer ring gear 16d around the motor housing 15b by the clutch 30 and the arrow d indicate the direction of rotation of the output shaft 15a.

一方、駆動用モータ15からの駆動力が無い状態(アシストが無い状態)では、図11に示すように、ペダル40からの踏力及び駆動輪45からの逆入力は、変速機用遊星キャリア3cを介して減速機用遊星歯車16bに伝わる。   On the other hand, in a state where there is no driving force from the driving motor 15 (a state where there is no assist), as shown in FIG. 11, the pedaling force from the pedal 40 and the reverse input from the driving wheel 45 cause the planetary carrier 3c for transmission to be transmitted. Via the reduction gear planetary gear 16b.

図11において、矢印eは、駆動用モータ15からの駆動力が無い状態における、ペダル40からの踏力及び駆動輪45からの逆入力による変速機用遊星キャリア3cの回転方向を、矢印fは、その際の減速機用遊星歯車16bの回転方向を、矢印gは、減速機用外輪歯車16dのモータハウジング15b周りの回転方向(フリー)を示している。   In FIG. 11, an arrow e indicates the rotation direction of the planetary carrier 3c for transmission due to the pedaling force from the pedal 40 and the reverse input from the driving wheel 45 in a state where there is no driving force from the driving motor 15, and the arrow f indicates The rotation direction of the reduction gear planetary gear 16b at that time, and the arrow g indicates the rotation direction (free) around the motor housing 15b of the reduction gear outer ring gear 16d.

このとき、減速機用外輪歯車16dの回転方向(トルク方向)はアシストがある状態とは逆になるため、ツーウェイクラッチ30は係合しない。このため、減速機用外輪歯車16dはモータハウジング15b周りにフリーで回転する(矢印g参照)。減速機用外輪歯車16dがモータハウジング15b周りにフリーで回転するため、駆動用モータ15の出力軸15aにはトルクが伝達されることはなく、モータの引き摺り抵抗を受けずに前進することができる。   At this time, the rotation direction (torque direction) of the reduction gear outer ring gear 16d is opposite to that in the assist state, so the two-way clutch 30 is not engaged. For this reason, the reduction gear outer ring gear 16d rotates freely around the motor housing 15b (see arrow g). Since the reduction gear outer ring gear 16d rotates freely around the motor housing 15b, torque is not transmitted to the output shaft 15a of the drive motor 15 and can advance without receiving drag resistance of the motor. .

これは、減速機用外輪歯車16dがモータハウジング15bに対して空回りし、トルクを受けることができないから、踏力は,駆動用モータ15の出力軸15aには伝達されないからである。   This is because the outer ring gear 16d for the speed reducer idles with respect to the motor housing 15b and cannot receive torque, so that the pedaling force is not transmitted to the output shaft 15a of the drive motor 15.

前進非駆動時は、駆動輪からの逆入力がハブケース7から、変速機用遊星歯車3bに伝達される。このとき、その逆入力は、変速制御機構10によって、選択されている変速段に応じた減速比で変速機用遊星キャリア3cに伝達される。図7及び図8では、一例として変速2段目の状態を示している。この場合、変速機用第一太陽歯車3a−1が車軸5に相対回転不能となっているため、ハブケース7からの逆入力は、変速機用第一太陽歯車3a−1の歯数をa、変速機用外輪歯車3dの歯数をdとすると、減速比
(a+d)/d
で変速機用遊星キャリア3cに伝達される。
When the forward drive is not driven, the reverse input from the drive wheels is transmitted from the hub case 7 to the transmission planetary gear 3b. At this time, the reverse input is transmitted to the planetary carrier 3c for transmission by the transmission control mechanism 10 at a reduction ratio corresponding to the selected gear stage. 7 and 8 show the state of the second gear stage as an example. In this case, since the first sun gear 3a-1 for transmission cannot rotate relative to the axle 5, the reverse input from the hub case 7 determines the number of teeth of the first sun gear 3a-1 for transmission as a, If the number of teeth of the transmission outer ring gear 3d is d, the reduction ratio (a + d) / d
Is transmitted to the planetary carrier 3c for transmission.

その結果、駆動輪45からの逆入力は、変速機構3を介して減速されて変速機用遊星キャリア3cに伝達され、さらに、減速機構16を介して駆動用モータ15に増速されて伝達され、回生充電可能となる。   As a result, the reverse input from the drive wheel 45 is decelerated via the speed change mechanism 3 and transmitted to the planetary carrier 3c for transmission, and further accelerated and transmitted to the drive motor 15 via the speed reduction mechanism 16. Regenerative charging is possible.

このとき、保持器30bに連結された切替装置30fを車軸5外から操作することにより、図12に示すように、ローラ30aが逆入力に対して係合する方向に付勢された状態にできる(図12の時計回りの方向)。これにより、減速機用遊星歯車16bは逆入力に対してモータハウジング15bに固定され、逆入力は増速されて出力軸15aに伝達され、回生発電可能となる。   At this time, by operating the switching device 30f connected to the cage 30b from the outside of the axle 5, as shown in FIG. 12, the roller 30a can be urged in a direction to engage with the reverse input. (Clockwise direction in FIG. 12). As a result, the reduction gear planetary gear 16b is fixed to the motor housing 15b with respect to the reverse input, and the reverse input is accelerated and transmitted to the output shaft 15a to enable regenerative power generation.

この切替装置30fは、保持器30bに対する前記付勢(図示しない弾性部材による逆入力に対して係合する方向への付勢)による、その保持器30bの係合方向への移動を規制したり、あるいはその規制を解除できるものである。すなわち、保持器30bの周方向への移動を規制した状態とすることにより、逆入力が入力されてもツーウェイクラッチ30がロックしないようにでき、また、規制を解除することにより、逆入力が入力された際にツーウェイクラッチ30がロックするように設定できるものである。   The switching device 30f regulates the movement of the retainer 30b in the engaging direction due to the biasing of the retainer 30b (biasing in a direction to engage with a reverse input by an unillustrated elastic member). Or the regulations can be lifted. In other words, by setting the movement of the cage 30b in the circumferential direction to be restricted, the two-way clutch 30 can be prevented from being locked even if a reverse input is input, and by releasing the restriction, the reverse input is input. The two-way clutch 30 can be set to be locked when the operation is performed.

図12において、矢印hは、駆動用モータ15の駆動力における変速機用遊星キャリア3cの回転方向を、矢印iは、その際の減速機用遊星歯車16bの回転方向を、矢印jは、ツーウェイクラッチ30による減速機用外輪歯車16dのモータハウジング15b周りのロック方向を、矢印kは、出力軸15aの回転方向を示している。   In FIG. 12, arrow h indicates the rotational direction of the planetary carrier 3c for transmission with the driving force of the driving motor 15, arrow i indicates the rotational direction of the planetary gear 16b for reduction gear, and arrow j indicates the two-way. The direction of locking of the reduction gear outer ring gear 16d by the clutch 30 around the motor housing 15b is indicated, and the arrow k indicates the rotation direction of the output shaft 15a.

これにより、減速機用外輪歯車16dは、逆入力に対してモータハウジング15bに固定され、逆入力は増速されて出力軸15aに伝達され、回生発電可能となる。   As a result, the speed reducer outer ring gear 16d is fixed to the motor housing 15b with respect to the reverse input, and the reverse input is accelerated and transmitted to the output shaft 15a, thereby enabling regenerative power generation.

なお、後退時(自転車を手で押してバックするような状態)に関しては、変速制御機構10の操作により、係合可能な変速用クラッチが、変速機用第一クラッチ3eの第一クラッチ部3e−1、第二クラッチ部3e−2、及び変速機用第二クラッチ3hの中で常に一つである。このため、各クラッチ同士が干渉することはない。従って、いずれの変速段においても後退が可能である。   It should be noted that when the vehicle is moving backward (when the bicycle is pushed back by hand), the shift clutch that can be engaged by the operation of the shift control mechanism 10 is changed to the first clutch portion 3e- of the first clutch 3e for transmission. 1, one of the second clutch part 3e-2 and the second clutch 3h for transmission is always one. For this reason, the clutches do not interfere with each other. Therefore, it is possible to reverse at any gear.

以上のように、リアスプロケット4からの駆動力(踏力)は増速されて駆動輪45に伝達される。また、駆動用モータ15からの駆動力は、減速機構16を介して減速されて変速機用遊星キャリア3cに伝達され、その後、変速機構3を介して増速されて駆動輪45に伝達される。
一方、駆動輪45からの逆入力は、切替装置30fを操作することにより、変速機構3で減速されて伝達され、さらに、減速機構16により増速されて駆動用モータ15に伝わり、回生充電が可能な状態となる。
As described above, the driving force (stepping force) from the rear sprocket 4 is increased in speed and transmitted to the drive wheels 45. The driving force from the driving motor 15 is decelerated via the speed reduction mechanism 16 and transmitted to the planetary carrier 3c for transmission, and then accelerated through the transmission mechanism 3 and transmitted to the drive wheels 45. .
On the other hand, the reverse input from the drive wheel 45 is decelerated and transmitted by the speed change mechanism 3 by operating the switching device 30f, further accelerated by the decelerating mechanism 16 and transmitted to the drive motor 15, and regenerative charging is performed. It becomes possible.

さらに、減速機用外輪歯車16dとモータハウジング15bとの間に、車軸5外からの操作によって係合方向を切替可能なツーウェイクラッチ30を設けることにより、前進駆動時にアシストが無い状態ではモータの引き摺り抵抗を切り離して快適に走行することが可能となり、前進非駆動時にツーウェイクラッチを逆方向に係合させることにより回生発電を行うことができ、任意に回生の切替が可能となる。また、直結と複数段の増速を備えた変速機構とすることによって、コンパクトな構造で変速比を大きくすることが可能となる。   Further, by providing a two-way clutch 30 between the reduction gear outer ring gear 16d and the motor housing 15b, the direction of engagement of which can be switched by an operation from outside the axle 5, the motor is dragged in the absence of assist during forward drive. It becomes possible to travel comfortably with the resistance disconnected, and regenerative power generation can be performed by engaging the two-way clutch in the reverse direction when the forward drive is not driven, and regeneration can be switched arbitrarily. Further, by adopting a speed change mechanism having a direct connection and a plurality of speed increases, it is possible to increase the speed ratio with a compact structure.

なお、この実施形態では、変速機用遊星歯車3bの段数を二段として、直結状態と合わせて合計三段の変速機構3としているが、この変速機用遊星歯車3bの段数は、一段又は三段以上とすることもできる。   In this embodiment, the number of stages of the planetary gear 3b for transmission is two, and the transmission mechanism 3 has a total of three stages including the directly connected state. However, the number of stages of the planetary gear 3b for transmission is one or three. It can also be more than steps.

また、変速制御機構10の他の構成としては、例えば、前記変速用スリーブ10bを車軸5に対して軸方向に移動操作するものも考えられる。すなわち、変速用スリーブ10bを前記車軸5の軸方向に移動させることにより、前記切欠部が前記変速機用クラッチ爪の位置と前記変速機用クラッチ爪の位置から退避した位置との間で移動し、その移動によって、変速機用第一クラッチ3eや変速機用第二クラッチ3hの切り替えが行われる構成である。   Further, as another configuration of the speed change control mechanism 10, for example, a mechanism that moves the speed change sleeve 10b with respect to the axle 5 in the axial direction is also conceivable. That is, by moving the shift sleeve 10b in the axial direction of the axle 5, the notch moves between the position of the transmission clutch pawl and the position retracted from the position of the transmission clutch pawl. The first clutch 3e for transmission and the second clutch 3h for transmission are switched by the movement.

また、これらの実施形態では、ラチェットクラッチで構成された変速機用第一クラッチ3eにおいて、そのラチェットクラッチの各クラッチ爪のクラッチカム面への噛合を、変速用スリーブ10bによって係合できる状態と係合できない状態とに切り替える方式を採用したが、車軸5と変速機用太陽歯車3aとを相対回転可能、相対回転不能とに切り替える手段としては、その他の構成を採用してもよい。また、変速機構として、公知の自転車の変速機構を用いてもよい。   In these embodiments, in the first clutch 3e for a transmission constituted by a ratchet clutch, the engagement of each clutch pawl of the ratchet clutch with the clutch cam surface is related to the state in which the gear can be engaged by the transmission sleeve 10b. Although a method of switching to a state in which the gears cannot be combined is employed, other means may be employed as means for switching the axle 5 and the transmission sun gear 3a to be relatively rotatable and not to be relatively rotatable. Further, a known bicycle transmission mechanism may be used as the transmission mechanism.

また、この実施形態では、変速機用第一クラッチ3e、変速機用第二クラッチ3hは、それぞれラチェットクラッチを採用しているが、ローラクラッチ、スプラグクラッチ等、他の構成からなるクラッチを採用することもできる。また、ツーウェイクラッチ30としてローラクラッチを採用したが、スプラグクラッチを採用することもできる。   In this embodiment, the first clutch 3e for transmission and the second clutch 3h for transmission each employ a ratchet clutch, but a clutch having another configuration such as a roller clutch or a sprag clutch is employed. You can also. Moreover, although the roller clutch was employ | adopted as the two-way clutch 30, a sprag clutch can also be employ | adopted.

また、このツーウェイクラッチ30に代えて、ラチェットクラッチ、ローラクラッチ、スプラグクラッチ機構等を用いたワンウェイクラッチを採用することもできる。ツーウェイクラッチ30に代えてワンウェイクラッチを採用する場合は、駆動用モータ15からの駆動力が無い状態における、ペダル40からの踏力及び駆動輪45からの逆入力に対し、そのワンウェイクラッチが係合しないように設定することができる。
これにより、減速機用外輪歯車16d及び減速機用遊星歯車16bはモータハウジング15b周りにフリーで回転するため、駆動用モータ15の出力軸15aにはトルクが伝達されることはなく、モータの引き摺り抵抗を受けずに前進することができる。
Further, in place of the two-way clutch 30, a one-way clutch using a ratchet clutch, a roller clutch, a sprag clutch mechanism, or the like may be employed. When a one-way clutch is used instead of the two-way clutch 30, the one-way clutch is not engaged with the pedaling force from the pedal 40 and the reverse input from the driving wheel 45 in a state where there is no driving force from the driving motor 15. Can be set as follows.
As a result, the reduction gear outer ring gear 16d and the reduction gear planetary gear 16b rotate freely around the motor housing 15b, so that torque is not transmitted to the output shaft 15a of the drive motor 15, and the motor dragging is performed. You can move forward without resistance.

1 リアハブ(ハブ)
3 変速機構
3a 変速機用太陽歯車
3a−1 変速機用第一太陽歯車
3a−2 変速機用第二太陽歯車
3b 変速機用遊星歯車
3c 変速機用遊星キャリア
3d 変速機用外輪歯車
3e 変速機用第一クラッチ
3e−1 第一クラッチ部
3e−2 第二クラッチ部
3f 変速機用第一クラッチカム面
3f−1 第一カム面部
3f−2 第二カム面部
3g 変速機用第一クラッチ爪
3g−1 第一爪部
3g−2 第二爪部
3h 変速機用第二クラッチ
3i 変速機用第二クラッチカム面
3j 変速機用第二クラッチ爪
3k,3m 変速機用クラッチ軸
4 スプロケット(入力部材)
5 車軸
6 ハブフランジ
7 ハブケース
8 ワンウェイクラッチ
10 変速制御機構
10a 操作部
10b 変速用スリーブ
10c 変速機用第二クラッチ切替部
10d 切欠部
10e,10f テーパ面
10g 第一弾性部材
10h 第二弾性部材
10i 案内部
11,12,13,14 軸受部
15 駆動用モータ
15a 出力軸
15b モータハウジング
16 減速機構
16a 減速機用太陽歯車
16b 減速機用遊星歯車
16c 軸
16d 減速機用外輪歯車
20 軸受
30 ツーウェイクラッチ
30a ローラ
30b 保持器
30c 内輪
30d 外輪
30e ローラクラッチカム面
30f 切替装置
1 Rear hub (hub)
3 Transmission mechanism 3a Transmission sun gear 3a-1 Transmission first sun gear 3a-2 Transmission second sun gear 3b Transmission planetary gear 3c Transmission planetary carrier 3d Transmission outer ring gear 3e Transmission First clutch 3e-1 first clutch portion 3e-2 second clutch portion 3f first clutch cam surface 3f-1 for transmission first cam surface portion 3f-2 second cam surface portion 3g first clutch pawl 3g for transmission -1 first claw portion 3g-2 second claw portion 3h second clutch 3i for transmission second clutch cam surface 3j for transmission second clutch claw 3k, 3m for transmission clutch shaft 4 for transmission sprocket (input member )
5 Axle 6 Hub flange 7 Hub case 8 One-way clutch 10 Transmission control mechanism 10a Operation unit 10b Transmission sleeve 10c Transmission second clutch switching unit 10d Notch 10e, 10f Tapered surface 10g First elastic member 10h Second elastic member 10i Guide Part 11, 12, 13, 14 Bearing part 15 Driving motor 15a Output shaft 15b Motor housing 16 Reduction mechanism 16a Reduction gear sun gear 16b Reduction gear planetary gear 16c Shaft 16d Reduction gear outer ring gear 20 Bearing 30 Two-way clutch 30a Roller 30b Cage 30c Inner ring 30d Outer ring 30e Roller clutch cam surface 30f Switching device

Claims (21)

駆動輪のハブ(1)内部に、変速機構(3)、減速機構(16)及び駆動用モータ(15)を車軸(5)の軸方向に並列して配置し、前記変速機構(3)は、ペダルからの踏力による駆動力を駆動力伝達要素から前記駆動輪に伝達する機能を有し、前記減速機構(16)は、前記駆動用モータ(15)からの駆動力を前記駆動輪に伝達する機能を有し、
前記変速機構(3)は、遊星歯車機構によって構成されて、少なくとも1つの変速機用太陽歯車(3a)と、その変速機用太陽歯車(3a)に噛み合う変速機用遊星歯車(3b)と、その変速機用遊星歯車(3b)に噛み合う変速機用外輪歯車(3d)と、その変速機用遊星歯車(3b)を保持する変速機用遊星キャリア(3c)と、変速制御機構(10)により、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用太陽歯車(3a)を前記車軸(5)周りに相対回転可能又は相対回転不能とに切り替えることができる変速機用第一クラッチ(3e)とを備え、ペダルからの踏力による駆動力は前記駆動力伝達要素から前記変速機用遊星キャリア(3c)に入力されてその遊星キャリア(3c)から等速以上で前記駆動輪に伝達され、
前記減速機構(16)は、遊星歯車機構によって構成されて少なくとも1つの減速機用太陽歯車(16a)と、その減速機用太陽歯車(16a)に噛み合う減速機用遊星歯車(16b)と、その減速機用遊星歯車(16b)に噛み合う減速機用外輪歯車(16d)を備え、前記減速機用遊星歯車(16b)を、前記変速機用遊星キャリア(3c)又はその変速機用遊星キャリア(3c)と一体に回転する部材で保持したことを特徴とする回生機構を備えた電動補助自転車。
A transmission mechanism (3), a speed reduction mechanism (16), and a drive motor (15) are arranged in parallel in the axial direction of the axle (5) inside the hub (1) of the drive wheel, and the transmission mechanism (3) And a function of transmitting a driving force generated by a pedaling force from a pedal from a driving force transmitting element to the driving wheel, and the speed reduction mechanism (16) transmits a driving force from the driving motor (15) to the driving wheel. Has the function to
The transmission mechanism (3) includes a planetary gear mechanism, and includes at least one transmission sun gear (3a), and a transmission planetary gear (3b) that meshes with the transmission sun gear (3a). A transmission outer ring gear (3d) meshing with the transmission planetary gear (3b), a transmission planet carrier (3c) holding the transmission planetary gear (3b), and a transmission control mechanism (10). The transmission first clutch (3e) that can switch the transmission sun gear (3a) to be rotatable relative to the axle (5) or not to be rotatable relative to the driving force and the reverse input, respectively. The driving force by the pedaling force from the pedal is input to the planetary carrier (3c) for transmission from the driving force transmitting element, and is transmitted from the planetary carrier (3c) to the driving wheel at a constant speed or higher.
The reduction mechanism (16) includes a planetary gear mechanism, and includes at least one reduction gear sun gear (16a), a reduction gear planetary gear (16b) meshing with the reduction gear sun gear (16a), and A reduction gear outer ring gear (16d) meshing with a reduction gear planet gear (16b) is provided, and the reduction gear planet gear (16b) is connected to the transmission planet carrier (3c) or its transmission planet carrier (3c). And a regenerative mechanism that is held by a member that rotates integrally with the battery.
前記変速機構(3)は、前記変速機用太陽歯車(3a)と前記変速機用遊星キャリア(3c)との間に、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用太陽歯車(3a)と前記変速機用遊星キャリア(3c)とを相対回転可能又は相対回転不能とに切り替えることができる変速機用第二クラッチ(3h)を備えたことを特徴とする請求項1に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The transmission mechanism (3) includes the transmission sun gear (3a) for each of driving force and reverse input between the transmission sun gear (3a) and the transmission planet carrier (3c). And a planetary carrier for transmission (3c), a second clutch for transmission (3h) capable of switching between relative rotation and non-rotation is provided. A battery-assisted bicycle with a mechanism. 前記変速機用遊星歯車(3b)は複数の歯車部を有し、前記変速機用太陽歯車(3a)は前記歯車部の数と同数設けられて、前記各歯車部に対してそれぞれ一つの変速機用太陽歯車(3a)が噛み合っており、駆動力に対して複数の前記変速機用太陽歯車(3a)のいずれか一つを選択的に前記車軸(5)に相対回転不能とすることにより、駆動力が複数段階の増速状態に変速可能であることを特徴とする請求項2に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The transmission planetary gear (3b) has a plurality of gear portions, and the transmission sun gear (3a) is provided in the same number as the gear portions, and one shift gear is provided for each gear portion. The mechanical sun gear (3a) is engaged, and any one of the plurality of transmission sun gears (3a) is selectively made non-rotatable to the axle (5) with respect to the driving force. 3. The battery-assisted bicycle equipped with the regenerative mechanism according to claim 2, wherein the driving force can be shifted in a plurality of stages of speed increasing states. 前記変速機用第二クラッチ(3h)は、複数の前記変速機用太陽歯車(3a)のうち、前記変速機用遊星歯車(3b)の歯数の最も少ない歯車部と噛み合う前記変速機用太陽歯車(3a)と前記変速機用遊星キャリア(3c)との間に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The second clutch for transmission (3h) is the transmission sun that meshes with a gear portion having the smallest number of teeth of the transmission planetary gear (3b) among the plurality of transmission sun gears (3a). The battery-assisted bicycle with a regeneration mechanism according to claim 3, wherein the battery-assisted bicycle is provided between a gear (3a) and the planetary carrier (3c) for transmission. 前記駆動力伝達要素と前記変速機用遊星キャリア(3c)とは、前記ハブ(1)に対して車軸(5)の一端側に設けた入力部材(4)を介して接続され、前記駆動用モータ(15)は前記ハブ(1)に対して前記車軸(5)の他端側に設けられ、前記変速機構(3)及び前記減速機構(16)は、前記入力部材(4)と前記駆動用モータ(5)との間に設けられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The driving force transmitting element and the planetary carrier for transmission (3c) are connected to the hub (1) via an input member (4) provided on one end side of the axle (5), and The motor (15) is provided on the other end side of the axle (5) with respect to the hub (1), and the speed change mechanism (3) and the speed reduction mechanism (16) are connected to the input member (4) and the drive. The battery-assisted bicycle provided with the regeneration mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the battery-assisted bicycle is provided between the motor (5) and the motor. 前記駆動用モータ(5)はモータハウジング(15b)に収容され、そのモータハウジング(15b)と前記減速機用外輪歯車(16d)との間に、その係合方向を切り替えることが可能なツーウェイクラッチ(30)を設けたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The drive motor (5) is housed in a motor housing (15b), and the engagement direction can be switched between the motor housing (15b) and the outer ring gear (16d) for the speed reducer. (30) provided, The electrically assisted bicycle provided with the regeneration mechanism as described in any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. 前記ツーウェイクラッチ(30)がローラクラッチによって構成されたことを特徴とする請求項6に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。 The battery-assisted bicycle with a regeneration mechanism according to claim 6, wherein the two-way clutch (30) is a roller clutch. 前記ツーウェイクラッチ(30)の切替が、ブレーキ操作と連動して行われることを特徴とする請求項6又は7に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The battery-assisted bicycle with a regenerative mechanism according to claim 6 or 7, wherein the switching of the two-way clutch (30) is performed in conjunction with a brake operation. 前記変速機用第一クラッチ(3e)が、ラチェットクラッチからなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The battery-assisted bicycle with a regenerative mechanism according to any one of claims 1 to 8, wherein the first clutch for transmission (3e) is a ratchet clutch. 前記変速機用第一クラッチ(3e)は、前記車軸(5)の外面に変速機用第一クラッチ爪(3g)を備え、前記変速機用太陽歯車(3a)の内面に、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第一クラッチ爪(3g)が係合可能な変速機用第一クラッチカム面(3f)が備えられていることを特徴とする請求項9に記載の電動補助自転車。   The transmission first clutch (3e) includes a transmission first clutch pawl (3g) on an outer surface of the axle (5), and a driving force and a reverse force are provided on an inner surface of the transmission sun gear (3a). The electric transmission according to claim 9, further comprising a first clutch cam surface (3f) for transmission that can engage the first clutch pawl (3g) for each input. Auxiliary bicycle. 前記変速機用第二クラッチ(3h)が、ラチェットクラッチからなることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The battery-assisted bicycle equipped with the regeneration mechanism according to any one of claims 2 to 4, wherein the transmission second clutch (3h) is a ratchet clutch. 前記変速機用第二クラッチ(3h)は、前記変速機用太陽歯車(3a)の外面に変速機用第二クラッチ爪(3j)を備え、前記変速機用遊星キャリア(3c)の内面に、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第二クラッチ爪(3j)が係合可能な変速機用第二クラッチカム面(3i)が備えられていることを特徴とする請求項11に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The transmission second clutch (3h) includes a transmission second clutch pawl (3j) on an outer surface of the transmission sun gear (3a), and an inner surface of the transmission planet carrier (3c), 12. A transmission second clutch cam surface (3i) capable of engaging with the transmission second clutch pawl (3j) for each of driving force and reverse input is provided. A battery-assisted bicycle equipped with the regeneration mechanism described in 1. 前記変速制御機構(10)は、前記車軸(5)周りに切欠部(10d)を有する変速用スリーブ(10b)を備え、その変速用スリーブ(10b)は前記車軸(5)の円周方向へ回転運動自在であり、前記変速用スリーブ(10b)の回転運動とともに前記車軸(5)の軸方向へ移動する変速用第二クラッチ切替部(10c)を備え、変速用スリーブ(10b)が円周方向へ回転することにより、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第一クラッチ(3e)を係合状態及び係合解除状態とに切り替え、前記変速機用第二クラッチ切替部(10c)が前記車軸(5)の軸方向へ移動することにより、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第二クラッチ(3h)を係合状態及び係合解除状態とに切り替えることを特徴とする請求項12に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The shift control mechanism (10) includes a shift sleeve (10b) having a notch (10d) around the axle (5), and the shift sleeve (10b) extends in the circumferential direction of the axle (5). A second clutch switching portion (10c) for shifting, which is rotatable and moves in the axial direction of the axle (5) along with the rotational motion of the shifting sleeve (10b), is provided, and the shifting sleeve (10b) is circumferential. By rotating in the direction, the first clutch for transmission (3e) is switched between the engaged state and the disengaged state for each of the driving force and reverse input, and the second clutch switching unit for transmission ( 10c) moves in the axial direction of the axle (5) to switch the second clutch for transmission (3h) between the engaged state and the disengaged state for each of the driving force and the reverse input. With features Motor-assisted bicycle provided with a regenerative mechanism of claim 12 that. 前記変速用スリーブ(10b)に連結された変速操作部(10a)が前記ハブ(1)の外部へ引き出されており、その変速操作部(10a)を操作することにより、変速用スリーブ(10b)が前記車軸(5)の円周方向へ回転することを特徴とする請求項13に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   A speed change operation portion (10a) connected to the speed change sleeve (10b) is drawn out of the hub (1), and by operating the speed change operation portion (10a), the speed change sleeve (10b) Rotating in the circumferential direction of the axle (5), the battery-assisted bicycle with a regenerative mechanism according to claim 13. 前記変速用スリーブ(10b)は、第一弾性部材(10g)によって前記車軸(5)の円周方向一方向に付勢され、前記変速機用第二クラッチ切替部(10c)は第二弾性部材(10h)によって前記車軸(5)の軸方向一方向に付勢されており、前記変速用スリーブ(10b)を前記第一弾性部材(10g)の付勢力に抗して前記車軸(5)の円周方向他方向へ回転させれば、前記変速機用第二クラッチ切替部(10c)は前記第二弾性部材(10h)の付勢力に抗して前記車軸(5)の軸方向他方向へ移動し、前記変速用スリーブ(10b)が前記第一弾性部材(10g)の付勢力により前記車軸(5)の円周方向一方向へ回転すれば、前記変速機用第二クラッチ切替部(10c)は前記第二弾性部材(10h)の付勢力により前記車軸(5)の軸方向一方向へ移動することを特徴とする請求項13又は14に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The transmission sleeve (10b) is urged in the circumferential direction of the axle (5) by a first elastic member (10g), and the second clutch switching unit (10c) for transmission is a second elastic member. (10h) is urged in one axial direction of the axle (5), and the shift sleeve (10b) is urged against the urging force of the first elastic member (10g). When rotated in the other direction in the circumferential direction, the second clutch switching portion (10c) for transmission moves in the other direction in the axial direction of the axle (5) against the urging force of the second elastic member (10h). When the shifting sleeve (10b) is moved and rotated in one circumferential direction of the axle (5) by the biasing force of the first elastic member (10g), the transmission second clutch switching portion (10c) ) Is the axle by the urging force of the second elastic member (10h). Motor assisted bicycle provided with a regenerative mechanism according to claim 13 or 14, characterized in that movement in the axial direction in one direction 5). 前記変速機用第一クラッチ爪(3g)は、変速機用クラッチ軸(3k)周りに揺動運動可能に前記車軸(5)に支持されて、弾性部材によってその変速機用第一クラッチ爪(3g)の一端が前記変速機用第一クラッチカム面(3f)に係合する方向に付勢され、その他端が、前記変速用スリーブ(10b)に当接することで、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第一クラッチ爪(3g)の揺動を拘束して前記変速機用第一クラッチ爪(3g)と前記変速機用第一クラッチカム面(3f)との係合解除状態を維持し、前記他端が、前記変速用スリーブ(10b)の前記切欠部(10d)に入り込むことで、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第一クラッチ爪(3g)の揺動の拘束が解除されて前記変速機用第一クラッチ爪(3g)と前記変速機用第一クラッチカム面(3f)とが係合状態とされることを特徴とする請求項13乃至15のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The first clutch pawl (3g) for transmission is supported on the axle (5) so as to be capable of swinging around the clutch shaft (3k) for transmission, and the first clutch pawl (1g for transmission) is supported by an elastic member. 3g) is biased in the direction in which the first clutch cam surface (3f) for transmission is engaged, and the other end abuts on the transmission sleeve (10b), so that driving force and reverse input are Engagement between the transmission first clutch pawl (3g) and the transmission first clutch cam surface (3f) by restraining the swing of the transmission first clutch pawl (3g) with respect to each of them. The released state is maintained, and the other end enters the notch (10d) of the shift sleeve (10b), so that the first clutch pawl (3g) ) Swing restraint is released and the transmission first clutch The regenerative mechanism according to any one of claims 13 to 15, wherein the claw (3g) and the first clutch cam surface (3f) for transmission are engaged. Electric assist bicycle. 前記変速機用第二クラッチ爪(3j)は、変速機用クラッチ軸(3m)周りに揺動運動可能に前記太陽歯車(3a)に支持されて、弾性部材によってその変速機用第二クラッチ爪(3j)の一端が前記変速機用第二クラッチカム面(3i)に係合する方向に付勢され、その他端が、前記変速機用第二クラッチ切替部(10c)に当接することで、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第二クラッチ爪(3j)の揺動を拘束して前記変速機用第二クラッチ爪(3j)と前記変速機用第二クラッチカム面(3i)との係合解除状態を維持し、前記他端が、前記変速機用第二クラッチ切替部(10c)から離脱することで、駆動力及び逆入力のそれぞれに対して前記変速機用第二クラッチ爪(3j)の揺動の拘束が解除されて前記変速機用第二クラッチ爪(3j)と前記変速機用第二クラッチカム面(3i)とが係合状態とされることを特徴とする請求項13乃至16のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The second clutch pawl (3j) for transmission is supported by the sun gear (3a) so as to be swingable around the clutch shaft (3m) for transmission, and the second clutch pawl for transmission is supported by an elastic member. One end of (3j) is urged in a direction to engage the second clutch cam surface (3i) for transmission, and the other end abuts on the second clutch switching portion (10c) for transmission, The second clutch pawl (3j) for transmission and the second clutch cam surface (for transmission) are constrained to swing the second clutch pawl (3j) for transmission and reverse input, respectively. 3i) is maintained in the disengaged state, and the other end is disengaged from the second clutch switching unit (10c) for transmission, so that the transmission second and second inputs are respectively applied to the driving force and the reverse input. The shift of the two clutch pawls (3j) is released and the shift is The regenerative mechanism according to any one of claims 13 to 16, wherein the second clutch pawl (3j) and the second clutch cam surface (3i) for transmission are engaged. Equipped with a battery-assisted bicycle. 前記切欠部(10d)は、前記車軸(5)の円周方向一方の端部に第一テーパ面(10e)を他方の端部に第二テーパ面(10f)を有し、変速時に、前記変速機用第二クラッチ爪(3j)と前記変速機用第二クラッチカム面(3i)との係合が解除される際に、前記変速用スリーブ(10b)を前記車軸(5)の軸周りいずれの方向に回転させても、前記変速機用第二クラッチ爪(3j)の他端は、前記第一テーパ面(10e)又は前記第二テーパ面(10f)に接することを特徴とする請求項17に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The notch (10d) has a first taper surface (10e) at one end in the circumferential direction of the axle (5) and a second taper surface (10f) at the other end. When the engagement between the second clutch pawl (3j) for transmission and the second clutch cam surface (3i) for transmission is released, the transmission sleeve (10b) is moved around the axle (5). The second clutch pawl (3j) for transmission is in contact with the first taper surface (10e) or the second taper surface (10f) regardless of the direction of rotation. Item 18. A battery-assisted bicycle equipped with the regeneration mechanism according to Item 17. 前記減速機用遊星歯車(16b)は、歯数の異なる二段の歯車部を備えることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   19. The battery-assisted bicycle equipped with a regenerative mechanism according to claim 1, wherein the planetary gear for a speed reducer (16 b) includes a two-stage gear portion having a different number of teeth. 前記駆動力伝達要素と前記変速機用遊星キャリア(3c)とは入力部材(4)を介して接続され、前記入力部材(4)と前記変速機用遊星キャリア(3c)との間にワンウェイクラッチ(8)を設けたことを特徴とする請求項1乃至19のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The driving force transmission element and the transmission planet carrier (3c) are connected via an input member (4), and a one-way clutch is provided between the input member (4) and the transmission planet carrier (3c). The battery-assisted bicycle provided with the regeneration mechanism according to any one of claims 1 to 19, wherein (8) is provided. 駆動用モータ(15)の出力軸(15a)と前記車軸(5)とを同軸状に接続し、前記出力軸(15a)と車軸(5)とを軸受(20)によって相対回転可能に支持したことを特徴とする請求項1乃至20のいずれか一つに記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The output shaft (15a) of the drive motor (15) and the axle (5) are connected coaxially, and the output shaft (15a) and the axle (5) are supported by a bearing (20) so as to be relatively rotatable. An electrically assisted bicycle provided with the regeneration mechanism according to any one of claims 1 to 20.
JP2010183681A 2010-06-23 2010-08-19 Power-assisted bicycle Pending JP2012040941A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010183681A JP2012040941A (en) 2010-08-19 2010-08-19 Power-assisted bicycle
EP11798084.7A EP2586694A4 (en) 2010-06-23 2011-06-20 Electrically assisted bicycle
PCT/JP2011/064033 WO2011162200A1 (en) 2010-06-23 2011-06-20 Electrically assisted bicycle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010183681A JP2012040941A (en) 2010-08-19 2010-08-19 Power-assisted bicycle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012040941A true JP2012040941A (en) 2012-03-01

Family

ID=45897739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010183681A Pending JP2012040941A (en) 2010-06-23 2010-08-19 Power-assisted bicycle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012040941A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108414206A (en) * 2018-04-25 2018-08-17 北京光宇之勋科技有限公司 A kind of multiple degrees of freedom debugging apparatus
JP2020143778A (en) * 2019-03-10 2020-09-10 ジヤトコ株式会社 Power transmission device
CN116161161A (en) * 2023-02-20 2023-05-26 珠海蓝图运动科技股份有限公司 Internal bidirectional transmission and transmission control method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108414206A (en) * 2018-04-25 2018-08-17 北京光宇之勋科技有限公司 A kind of multiple degrees of freedom debugging apparatus
JP2020143778A (en) * 2019-03-10 2020-09-10 ジヤトコ株式会社 Power transmission device
JP7262893B2 (en) 2019-03-10 2023-04-24 ジヤトコ株式会社 power transmission device
CN116161161A (en) * 2023-02-20 2023-05-26 珠海蓝图运动科技股份有限公司 Internal bidirectional transmission and transmission control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011162200A1 (en) Electrically assisted bicycle
JP5561586B2 (en) Electric assist bicycle
US8684122B2 (en) Power assisted bicycle with regenerative function
JP2012122501A (en) Planetary gear mechanism and hub motor device for power-assisted bicycle provided therewith
TW200528335A (en) Internal speed changing hub for a bicycle
JP2012025328A (en) Power-assisted bicycle
JP2012116215A (en) Power-assisted bicycle, and electric motorcycle
JP6006963B2 (en) Internally assisted bicycle transmission
JP2011189877A (en) Power-assisted bicycle with regeneration mechanism
WO2012132927A1 (en) Hub unit for bicycle, electrically assisted bicycle using hub unit for bicycle, and electric two-wheeled vehicle using hub unit for bicycle
JP2012086654A (en) Power-assisted bicycle
JP2011126416A (en) Rear hub built-in transmission for power-assisted bicycle
WO2012077538A1 (en) Electrically assisted bicycle and electric two-wheeled vehicle
JP5771046B2 (en) Electric assist bicycle with regenerative mechanism
JP2013129336A (en) Hub unit for electric power-assisted human-powered vehicle and electric power-assisted human-powered vehicle
JP2012025332A (en) Power-assisted bicycle
JP2012040941A (en) Power-assisted bicycle
WO2012026325A1 (en) Electrically assisted bicycle
JP5545520B2 (en) Electric assist bicycle with regenerative mechanism
JP2013039865A (en) Hub unit for bicycle, and electrically assisted bicycle and electric two-wheeled vehicle using the hub unit
JP5567409B2 (en) Electric assist bicycle
JP2010274900A (en) Electric auxiliary bicycle including regeneration mechanism
JP2012086625A (en) Power-assisted bicycle
JP2012086628A (en) Power-assisted bicycle
JP2012066723A (en) Power-assisted bicycle with regeneration mechanism