DE102019120630A1

DE102019120630A1 - Nabe eines mit menschenkraft angetriebenen fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019120630A1
Application number: DE102019120630.8A
Authority: DE
Inventors: Tan Yan Houng; Azusa Yamazaki; Kenji Kamada
Original assignee: Shimano Inc; Shimano Singapore Pte Ltd
Current assignee: Shimano Inc; Shimano Singapore Pte Ltd
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2020-02-13
Also published as: JP6978387B2; JP2020026172A

Abstract

Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält eine Nabenwelle, ein erstes und ein zweites Element, die drehbar um die Nabenwelle vorgesehen sind, eine Einwegkupplung, die eine Drehung des ersten Elements in einer ersten Drehrichtung auf das zweite Element überträgt, und einen Nabenkörper, der um die Nabenwelle herum drehbar vorgesehen und mit dem zweiten Element gekoppelt ist, einen Getriebemechanismus, der einen Vorsprung an einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper und eine Aussparung in dem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper enthält, die mit dem Vorsprung in Eingriff steht und die Drehung des zweiten Elements auf den Nabenkörper überträgt, und einen von dem Getriebemechanismus getrennten Beschränkungsabschnitt, der die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in einer axialen Richtung der Nabenwelle beschränkt. Der Nabenkörper enthält einen ersten Eingriffsabschnitt, der mit dem Beschränkungsabschnitt in Eingriff steht und in axialer Richtung der Nabenwelle näher an dem ersten Element als der Getriebemechanismus vorgesehen ist.

Description

QUERVERWEIS AUF ANDERE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der JP-Patentanmeldung Nr. JP 2018-151052 , eingereicht am 10. August 2018. Die gesamte Offenbarung der JP-Patentanmeldung Nr. JP 2018-151052 wird hiermit hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2005-75106 offenbart eine Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, die eine Einwegkupplung enthält, die zwischen einer Getriebe- beziehungsweise Zahnradhalterung und einem Nabenkörper vorgesehen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs vorzusehen, die eine Drehung auf eine bevorzugte Weise überträgt.
Eine Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine Nabenwelle, ein erstes Element, ein zweites Element, eine Einwegkupplung, einen Nabenkörper, einen Getriebemechanismus und einen Beschränkungsabschnitt. Das erste Element ist um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar. Das zweite Element ist um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar. Die Einwegkupplung überträgt die Drehung des ersten Elements in einer ersten Drehrichtung auf das zweite Element. Der Nabenkörper ist um die Nabenwelle herum vorgesehen, relativ zur Nabenwelle drehbar und mit dem zweiten Element gekoppelt. Der Getriebemechanismus enthält einen Vorsprung und eine Aussparung. Der Vorsprung ist an einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen. Die Aussparung ist an dem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen, um mit dem Vorsprung in Eingriff zu treten beziehungsweise sein. Der Getriebemechanismus überträgt die Drehung des zweiten Elements auf den Nabenkörper. Der Beschränkungsabschnitt ist an einem Abschnitt vorgesehen, der sich von dem Getriebemechanismus unterscheidet, um die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in einer axialen Richtung der Nabenwelle zu beschränken. Der Nabenkörper enthält einen ersten Eingriffsabschnitt, der mit dem Beschränkungsabschnitt in Eingriff steht/gelangt. Der erste Eingriffsabschnitt ist in axialer Richtung der Nabenwelle näher an dem ersten Element als der Getriebemechanismus angeordnet.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Aspekt überträgt der Getriebemechanismus auf bevorzugte Weise eine Drehung von dem zweiten Element auf den Nabenkörper. Ferner ist der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle näher an dem ersten Element als der Getriebemechanismus vorgesehen. Dies vereinfacht den Aufbau im Vergleich zu einem Fall, bei dem der erste Eingriffsabschnitt näher an dem Getriebemechanismus als das erste Element vorgesehen ist.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Aspekt so eingerichtet, dass der erste Eingriffsabschnitt in einer radialen Richtung der Nabenwelle außerhalb des ersten Elements angeordnet ist.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zweiten Aspekt ist der Eingriffsabschnitt von dem ersten Element in der radialen Richtung der Nabenwelle nach außen vorgesehen. Dies vereinfacht den Aufbau im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Eingriffsabschnitt vom ersten Element nach innen vorgesehen ist.
Eine Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine Nabenwelle, ein erstes Element, ein zweites Element, eine Einwegkupplung, einen Nabenkörper, einen Getriebemechanismus und einen Beschränkungsabschnitt. Das erste Element ist um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar. Das zweite Element ist um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar. Die Einwegkupplung überträgt die Drehung des ersten Elements in einer ersten Drehrichtung auf das zweite Element. Der Nabenkörper ist um die Nabenwelle herum vorgesehen, relativ zur Nabenwelle drehbar und mit dem zweiten Element gekoppelt. Der Getriebemechanismus enthält einen Vorsprung und eine Aussparung. Der Vorsprung ist an mindestens einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen. Die Aussparung ist an dem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen, um mit dem Vorsprung in Eingriff zu sein/gelangen. Der Getriebemechanismus überträgt die Drehung des zweiten Elements auf den Nabenkörper. Der Beschränkungsabschnitt ist an einem Abschnitt vorgesehen, der sich von dem Getriebemechanismus unterscheidet, um die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in einer axialen Richtung der Nabenwelle zu beschränken. Der Nabenkörper enthält einen ersten Eingriffsabschnitt, der mit dem Beschränkungsabschnitt in Eingriff steht/gelangt. Der erste Eingriffsabschnitt befindet sich in einer radialen Richtung der Nabenwelle außerhalb des ersten Elements.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem dritten Aspekt überträgt der Getriebemechanismus auf bevorzugte Weise eine Drehung von dem zweiten Element auf den Nabenkörper. Ferner ist der erste Eingriffsabschnitt von dem ersten Element in der radialen Richtung der Nabenwelle nach außen vorgesehen. Dies vereinfacht den Aufbau im Vergleich zu einem Fall, bei dem der erste Eingriffsabschnitt von dem ersten Element nach innen vorgesehen ist.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem dritten Aspekt so eingerichtet, dass der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle näher am ersten Element als der Getriebemechanismus angeordnet ist.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem vierten Aspekt ist der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle näher an dem ersten Element als der Getriebemechanismus vorgesehen. Dies vereinfacht den Aufbau im Vergleich zu einem Fall, bei dem der erste Eingriffsabschnitt näher an dem Getriebemechanismus als das erste Element vorgesehen ist.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis vierten Aspekt einen Elektrizitätserzeugungsmechanismus und einen oder mehrere der Getriebemechanismen. Der Elektrizitätserzeugungsmechanismus ist zwischen dem Nabenkörper und der Nabenwelle angeordnet, um elektrische Energie durch Drehung des Nabenkörpers relativ zur Nabenwelle zu erzeugen. Der eine oder die mehreren Getriebemechanismen enthalten jeweils den Vorsprung und die Aussparung.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem fünften Aspekt wird die Drehung durch den Vorsprung und die Aussparung auf bevorzugte Weise zwischen jedem Element von dem zweiten Element und dem Nabenkörper übertragen. Im Vergleich zu einem Fall, in dem die Drehung durch Gewinde übertragen wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine relative Drehung zwischen dem zweiten Element und dem Nabenkörper auftritt, wenn die Drehung durch den Vorsprung und die Aussparung übertragen wird.
Eine Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine Nabenwelle, ein erstes Element, ein zweites Element, eine Einwegkupplung, einen Nabenkörper, einen oder mehrere Getriebemechanismen und einen Elektrizitätserzeugungsmechanismus. Das erste Element ist um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar. Das zweite Element ist um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar. Die Einwegkupplung überträgt die Drehung des ersten Elements in einer ersten Drehrichtung auf das zweite Element. Der Nabenkörper ist um die Nabenwelle herum vorgesehen, relativ zur Nabenwelle drehbar und mit dem zweiten Element gekoppelt. Der eine oder die mehreren Getriebemechanismen enthalten einen Vorsprung und eine Aussparung, um die Drehung des zweiten Elements auf den Nabenkörper zu übertragen. Der Vorsprung ist an einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen und erstreckt sich in einer axialen Richtung der Nabenwelle. Die Aussparung ist in dem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen und erstreckt sich in axialer Richtung der Nabenwelle, zum Eingriff mit dem Vorsprung. Der Elektrizitätserzeugungsmechanismus ist zwischen dem Nabenkörper und der Nabenwelle angeordnet, um elektrische Energie durch Drehung des Nabenkörpers relativ zur Nabenwelle zu erzeugen. Der eine oder die mehreren Getriebemechanismen enthalten jeweils den Vorsprung und die Aussparung.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechsten Aspekt wird die Drehung durch den Vorsprung und die Aussparung auf bevorzugte Weise zwischen jedem Element von dem zweiten Element und dem Nabenkörper übertragen.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechsten Aspekt ferner einen Beschränkungsabschnitt. Der Beschränkungsabschnitt ist an einem Abschnitt vorgesehen, der sich von dem Getriebemechanismus unterscheidet, und beschränkt die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in einer axialen Richtung der Nabenwelle. Der Nabenkörper enthält einen ersten Eingriffsabschnitt, der mit dem Beschränkungsabschnitt in Eingriff steht/gelangt.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem siebten Aspekt beschränkt der erste Eingriffsabschnitt auf bevorzugte Weise die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in axialer Richtung der Nabenwelle.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem siebten Aspekt so eingerichtet, dass der erste Eingriffsabschnitt in einer radialen Richtung der Nabenwelle außerhalb des ersten Elements angeordnet ist.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem achten Aspekt ist der erste Eingriffsabschnitt in der radialen Richtung der Nabenwelle von dem ersten Element nach außen vorgesehen. Dies vereinfacht den Aufbau im Vergleich zu einem Fall, bei dem der erste Eingriffsabschnitt von dem ersten Element nach innen vorgesehen ist.
Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem siebten oder achten Aspekt so eingerichtet, dass der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle näher am ersten Element als der Getriebemechanismus vorgesehen ist.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem neunten Aspekt ist der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle näher an dem ersten Element als der Getriebemechanismus vorgesehen. Dies vereinfacht den Aufbau im Vergleich zu einem Fall, bei dem der erste Eingriffsabschnitt näher an dem Getriebemechanismus als das erste Element vorgesehen ist.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis fünften und siebten bis neunten Aspekt so eingerichtet, dass der Getriebemechanismus und der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle zueinander benachbart sind.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zehnten Aspekt beschränkt der Beschränkungsabschnitt auf bevorzugte Weise die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in axialer Richtung der Nabenwelle.
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis fünften und siebten bis zehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Beschränkungsabschnitt mit dem zweiten Element und dem Nabenkörper auf lösbare Weise gekoppelt ist.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem elften Aspekt können das zweite Element und der Nabenkörper in axialer Richtung der Nabenwelle relativ zueinander in einem Fall bewegt werden, in dem der Beschränkungsabschnitt entfernt ist.
Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis fünften und siebten bis elften Aspekt so eingerichtet, dass der Beschränkungsabschnitt einen zweiten Eingriffsabschnitt enthält, der mit dem ersten Eingriffsabschnitt verbunden ist.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zwölften Aspekt ist der Beschränkungsabschnitt durch den ersten Eingriffsabschnitt und den zweiten Eingriffsabschnitt auf bevorzugte Weise mit dem Nabenkörper in Eingriff.
Nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zwölften Aspekt so eingerichtet, dass der erste Eingriffsabschnitt einen ersten Gewindeabschnitt enthält und der zweite Eingriffsabschnitt einen zweiten Gewindeabschnitt enthält, der an dem ersten Gewindeabschnitt befestigt ist.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem dreizehnten Aspekt ist der Beschränkungsabschnitt durch den ersten Eingriffsabschnitt und den zweiten Eingriffsabschnitt auf bevorzugte Weise mit dem Nabenkörper in Eingriff.
Nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem dreizehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Beschränkungsabschnitt einen ersten Abschnitt enthält, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, die eine Befestigungsrichtung des zweiten Gewindeabschnitts schneidet. Der Nabenkörper enthält einen zweiten Abschnitt, der in der ersten Richtung vorsteht. Das zweite Element ist zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet, um die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in axialer Richtung der Nabenwelle zu beschränken.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem vierzehnten Aspekt ist das zweite Element zwischen dem ersten Abschnitt des Beschränkungsabschnitts und dem zweiten Abschnitt des Nabenkörpers angeordnet, um die relative Bewegung des zweiten Elements und des Nabenkörpers in axialer Richtung der Nabenwelle auf bevorzugte Weise zu beschränken.
Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis fünften und siebten bis vierzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Beschränkungsabschnitt einen Werkzeugeingriffsabschnitt enthält, der mit einem Werkzeug in einem Zustand in Eingriff bringbar ist, in dem der Werkzeugeingriffsabschnitt mit dem zweiten Element und dem Nabenkörper gekoppelt ist.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem fünfzehnten Aspekt hebt der Eingriff des Werkzeugs mit dem Werkzeugeingriffsabschnitt die durch den Beschränkungsabschnitt auferlegte Beschränkung der Bewegung des zweiten Elements und des Nabenkörpers auf.
Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis fünften und siebten bis fünfzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Nabenkörper einen Flansch aufweist, an den Speichen eines Rads gekoppelt sind. Mindestens ein Teil des Beschränkungsabschnitts überlappt den Flansch in axialer Richtung der Nabenwelle.
Mit der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechzehnten Aspekt kann die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in axialer Richtung der Nabenwelle an einem Abschnitt beschränkt werden, der in axialer Richtung der Nabenwelle mindestens einen Teil des Flansches überlappt.
Nach einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Getriebemechanismus an einer Seite des Flansches angeordnet ist, die in axialer Richtung der Nabenwelle dem ersten Element gegenüberliegt.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem siebzehnten Aspekt kann die Drehung des zweiten Elements auf den Nabenkörper an einer Seite des Flansches übertragen werden, die in axialer Richtung der Nabenwelle dem ersten Element gegenüberliegt.
Nach einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis siebzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Getriebemechanismus von dem ersten Element in einer radialen Richtung der Nabenwelle nach außen angeordnet ist.
Die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem achtzehnten Aspekt vereinfacht den Aufbau von dem ersten Element in der radialen Richtung der Nabenwelle nach innen. Ferner kann der Durchmesser eines Abschnitts des Getriebemechanismus, an dem der Vorsprung und die Aussparung vorgesehen sind, an weiteren äußeren Stellen des Getriebemechanismus in der radialen Richtung der Nabenwelle vergrößert werden. Somit können der Vorsprung und die Aussparung, die die Drehung des zweiten Elements auf bevorzugte Weise auf den Nabenkörper übertragen, leicht ausgebildet werden.
Nach einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis achtzehnten Aspekt so eingerichtet, dass mehrere Vorsprünge und mehrere Aussparungen in Umfangsrichtung vorgesehen sind.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem neunzehnten Aspekt übertragen mehrere Vorsprünge und Aussparungen die Drehung des zweiten Elements auf bevorzugte Weise auf den Nabenkörper.
Nach einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem neunzehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Vorsprünge und die Aussparungen keilverzahnt sind.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zwanzigsten Aspekt ermöglicht die Keilverzahnung, dass die Drehung des zweiten Elements auf bevorzugte Weise auf den Nabenkörper übertragen wird.
Nach einem einundzwanzigsten Aspekt der voreingestellten Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis zwanzigsten Aspekt so eingerichtet, dass der Vorsprung einstückig mit einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper ausgebildet ist.
Die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem einundzwanzigsten Aspekt kann die Anzahl von Komponenten reduzieren.
Nach einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis einundzwanzigsten Aspekt so eingerichtet, dass die Aussparung einstückig mit dem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper ausgebildet ist.
Die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zweiundzwanzigsten Aspekt kann die Anzahl von Komponenten reduzieren.
Nach einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis zweiundzwanzigsten Aspekt so eingerichtet, dass der Nabenkörper eine Öffnung enthält, die an einem ersten Ende in axialer Richtung der Nabenwelle ausgebildet ist. Das zweite Element bedeckt die Öffnung.
Bei der Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem dreiundzwanzigsten Aspekt verhindert das zweite Element, dass ein Fremdkörper in den Nabenkörper gelangt.
Die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs der vorliegenden Offenbarung überträgt eine Drehung auf eine bevorzugte Weise.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einer Ausführungsform.
2 ist eine Vorderansicht der in 1 gezeigten Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D3-D3 in 2.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines in 1 gezeigten Beschränkungsabschnitts.
5 ist eine Draufsicht auf die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in einem Zustand, in dem der in 1 gezeigte Beschränkungsabschnitt entfernt ist.

AUSFÜHRUNGSFORM DER OFFENBARUNG
Ausführungsform
Der Ausdruck „mindestens einer von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „einer oder mehrere“ einer gewünschten Auswahlmöglichkeit. Zum Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens einer von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl seiner Auswahlmöglichkeiten zwei ist. In einem anderen Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens einer von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von mindestens zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl ihrer Auswahlmöglichkeiten drei oder mehr beträgt.
Eine Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einer Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Die Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs ist an einem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug vorgesehen. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das mindestens durch menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug enthält beispielsweise ein Fahrrad. Die Anzahl der Räder des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs ist unbeschränkt. Beispielsweise kann das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug ein Einrad oder ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern sein. Beispiele des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthalten verschiedene Arten von Fahrrädern, wie beispielsweise ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Stadtfahrrad, ein Lastenfahrrad und ein Liegerad sowie ein elektrisches Unterstützungsfahrrad (E-Bike). In der nachstehend beschriebenen Ausführungsform wird das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug als Fahrrad bezeichnet.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, enthält die Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs eine Nabenwelle 12, ein erstes Element 14, ein zweites Element 16, eine Einwegkupplung 18, einen Nabenkörper 20, einen Getriebemechanismus 22 und einen Drosselabschnitt 24. Das erste Element 14 ist in der Nähe der Nabenwelle 12 vorgesehen und relativ zur Nabenwelle 12 drehbar. Das zweite Element 16 ist in der Nähe der Nabenwelle 12 vorgesehen und relativ zur Nabenwelle 12 drehbar. Die Einwegkupplung 18 überträgt die Drehung des ersten Elements 14 in einer ersten Drehrichtung A1 auf das zweite Element 16. Der Nabenkörper 20 ist nahe der Nabenwelle 12 vorgesehen und relativ zur Nabenwelle 12 drehbar. Ferner ist der Nabenkörper 20 mit dem zweiten Element 16 gekoppelt. Der Getriebemechanismus 22 enthält einen Vorsprung 26 und eine Aussparung 28 und überträgt die Drehung des zweiten Elements 16 auf den Nabenkörper 20. Der Vorsprung 26 ist an einem von dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 vorgesehen, und die Aussparung 28 ist auf dem anderen von dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 vorgesehen, um mit dem Vorsprung 26 in Eingriff zu gelangen/sein. Der Beschränkungsabschnitt 24 ist an einem Abschnitt vorgesehen, der sich von dem Getriebemechanismus 22 unterscheidet, um die Bewegung des zweiten Elements 16 relativ zu dem Nabenkörper 20 in einer axialen Richtung C der Nabenwelle 12 zu beschränken. Der Nabenkörper 20 enthält einen ersten Eingriffsabschnitt 30, der mit dem Beschränkungsabschnitt 24 in Eingriff steht/gelangt. Der erste Eingriffsabschnitt 30 ist in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher an dem ersten Element 14 als der Getriebemechanismus 22 vorgesehen.
Die Nabenwelle 12 bildet beispielsweise eine Achse eines Hinterrads des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs. Die Nabenwelle 12 wird von einem Rahmen des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs gestützt. Die Nabenwelle 12 ist vorzugsweise eine Hohlwelle. Die Nabenwelle 12 enthält in axialer Richtung C ein erstes Ende 12A und ein zweites Ende 12B. Sowohl das erste Ende 12A als auch das zweite Ende 12B weist eine Halterung 12C auf, um die Nabenwelle 12 mit dem Rahmen zu koppeln. Die Nabenwelle ist mit dem Rahmen durch Verbinden einer Mutter oder eines Schnelllösemechanismus mit jeder Halterung 12C verbunden.
Vorzugsweise ist in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 mindestens ein Teil des ersten Elements näher an dem ersten Ende 12A der Nabenwelle 12 als das zweite Element 16 vorgesehen. Vorzugsweise ist in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 mindestens ein Teil des ersten Elements 14 näher an dem ersten Ende 12A der Nabenwelle 12 als an dem Nabenkörper 20 vorgesehen. Vorzugsweise ist in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 mindestens ein Teil des zweiten Elements 16 näher an dem ersten Ende 12A der Nabenwelle 12 als der Nabenkörper 20 vorgesehen. Vorzugsweise sind in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 das erste Element 14 und das zweite Element 16 vollständig näher am ersten Ende 12A der Nabenwelle 12 als die Mitte des Nabenkörpers 12 vorgesehen. Vorzugsweise sind in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 der Getriebemechanismus 22 und der erste Eingriffsabschnitt 30 näher an dem ersten Ende 12A als der Nabenkörper 20 vorgesehen. In diesem Fall sind der erste Eingriffsabschnitt 30 und die Mitte des Nabenkörpers 20 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 an gegenüberliegenden Seiten des Getriebemechanismus 22 vorgesehen.
Das erste Element 14 ist so geformt, dass es zylindrisch ist. Eine Drehachse des ersten Elements 14 stimmt mit einer Drehachse der Nabenwelle 12 überein. Das erste Element 14 enthält einen Außenumfangsabschnitt 14A, an dem Vorsprünge vorgesehen sind, um mit Kettenrädern gekoppelt zu werden. Vorzugsweise sind mehrere Kettenräder mit dem Außenumfangsabschnitt 14A des ersten Elements 14 gekoppelt. Ein erstes Lager 32 ist in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 zwischen einem Zwischenteil des ersten Elements 14 und der Nabenwelle 12 vorgesehen. Vorzugsweise ist das erste Lager 32 ein Wälzelementlager. Das erste Lager 32 stützt das erste Element 14 drehbar an der Nabenwelle 12.
Das zweite Element 16 ist so geformt, dass es zylindrisch ist. Eine Drehachse des zweiten Elements 16 stimmt mit der Drehachse der Nabenwelle 12 überein. Das zweite Element 16 enthält einen Abschnitt 34 mit kleinem Durchmesser, einen Abschnitt 36 mit mittlerem Durchmesser und einen Abschnitt 38 mit großem Durchmesser. Der Abschnitt 34 mit kleinem Durchmesser weist eine zylindrische Form auf. Der Abschnitt 38 mit großem Durchmesser weist eine zylindrische Form mit einem Innendurchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Abschnitts 34 mit kleinem Durchmesser ist. Der Abschnitt 36 mit mittlerem Durchmesser verbindet den Abschnitt 34 mit kleinem Durchmesser und den Abschnitt 38 mit großem Durchmesser.
Der Abschnitt 34 mit kleinem Durchmesser befindet sich zwischen der Nabenwelle 12 und dem ersten Element 14 in einer radialen Richtung X der Nabenwelle 12. Vorzugsweise ist zwischen dem Abschnitt 34 mit kleinem Durchmesser und der Nabenwelle 12 ein Gleitlager vorgesehen. Das Gleitlager stützt drehbar den Abschnitt 34 mit kleinem Durchmesser an der Nabenwelle 12.
Der Abschnitt 36 mit mittlerem Durchmesser erstreckt sich in der radialen Richtung X der Nabenwelle 12. Ein zweites Lager 40 ist zwischen einem Verbindungsabschnitt, der den Abschnitt 36 mit mittlerem Durchmesser und den Abschnitt 34 mit kleinem Durchmesser verbindet, und dem ersten Element 14 vorgesehen. Vorzugsweise ist das zweite Lager 40 ein Wälzlager. Das zweite Lager 40 stützt das zweite Element 16 drehbar an dem ersten Element 14.
Mindestens ein Teil des Abschnitts 38 mit großem Durchmesser befindet sich in der radialen Richtung X der Nabenwelle 12 zwischen der Nabenwelle 12 und dem Nabenkörper 20. Der Abschnitt 38 mit großem Durchmesser enthält ein erstes Ende 38A und ein zweites Ende 38B. Das erste Ende 38A befindet sich in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher am ersten Ende 12A der Nabenwelle 12, und das zweite Ende 38B befindet sich in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher am zweiten Ende 12B der Nabenwelle 12.
Die Einwegkupplung 18 ist zwischen dem ersten Element 14 und dem Abschnitt 34 mit kleinem Durchmesser des zweiten Elements 16 vorgesehen. Die Einwegkupplung 18 enthält eine Sperrklinke 42. Die Sperrklinke 42 ist an einem Innenumfangsabschnitt des ersten Elements 14 und einem Außenumfangsabschnitt des Abschnitts 34 mit kleinem Durchmesser vorgesehen und mit einer Nut 44 in Eingriff, die an dem anderen von dem Innenumfangsabschnitt des ersten Elements 14 und dem Außenumfangsabschnitt des Abschnitts 34 mit kleinem Durchmesser vorgesehen. In der in 3 gezeigten Nabe 42 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 ist die Sperrklinke 42 an dem Außenumfangsabschnitt des Abschnitts 34 mit kleinem Durchmesser vorgesehen und steht mit der Nut 44 in Eingriff, die in dem Innenumfangsabschnitt des ersten Elements 14 vorgesehen ist. Vorzugsweise enthält die Einwegkupplung 18 ferner ein elastisches Element, das der Sperrklinke 42 eine Kraft in einer Richtung hinzufügt, die in Richtung der Nut 44 vorsteht. Die Einwegkupplung 18 kann eine Rollenkupplung sein.
In einem Fall, in dem das erste Element 14 in der ersten Drehrichtung A1 gedreht wird, überträgt die Einwegkupplung 18 die Drehung des ersten Elements 14 auf das zweite Element 16. Die erste Drehrichtung A1 entspricht einer Drehrichtung des ersten Elements 14 in einem Fall, in dem eine menschliche Antriebskraft in eine Kurbel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs eingegeben wird und das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug bewegt sich vorwärts. In einem Fall, in dem das erste Element 14 in der ersten Drehrichtung A1 entsprechend der Drehung der Kettenräder gedreht wird, steht die Sperrklinke 42 mit der Nut 44 in Eingriff, so dass die Einwegkupplung 18 die Drehung des ersten Elements 14 auf das zweite Elements 16 überträgt. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit des zweiten Elements 16, das mit dem Nabenkörper 20 gekoppelt ist, in der ersten Drehrichtung A1 höher als die Drehgeschwindigkeit des ersten Elements 14, wenn die Trägheit ein Antriebsrad des sich vorwärts bewegenden, mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs dreht oder wenn das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug bergab fährt, die Sperrklinke 42 aus der Nut 44 gelöst. Somit ermöglicht die Einwegkupplung 18 die Drehung des zweiten Elements 16 relativ zum ersten Element 14. Dementsprechend wird die Drehung des zweiten Elements 16 nicht auf das erste Element 14 übertragen.
Der Nabenkörper 20 enthält ein erstes Ende 20A und ein zweites Ende 20B. Das erste Ende 20A befindet sich in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher am ersten Ende 12A der Nabenwelle 12, und das zweite Ende 20B befindet sich in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher am zweiten Ende 12B der Nabenwelle 12. Ein drittes Lager 46 ist zwischen dem zweiten Ende 20B und der Nabenwelle 12 vorgesehen. Das dritte Lager 46 stützt den Nabenkörper 20 drehbar an der Nabenwelle 12.
Der Nabenkörper 20 enthält Flansche 48, mit denen Radspeichen gekoppelt sind. Vorzugsweise überlappt der Beschränkungsabschnitt 24 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 mindestens teilweise die Flansche 48. Die Flansche 48 enthalten einen ersten Flansch 48A und einen zweiten Flansch 48B. Der erste Flansch 48A ist am Nabenkörper 20 näher am ersten Ende 20A vorgesehen. Der zweite Flansch 48B ist an dem Nabenkörper 20 näher an dem zweiten Ende 20B vorgesehen. Die Flansche 48A und 48B weisen jeweils Löcher 50 auf, mit denen die Speichen gekoppelt sind. Vorzugsweise überlappt der Beschränkungsabschnitt 24 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 mindestens teilweise den ersten Flansch 48A.
Der Nabenkörper 20 enthält eine Öffnung 52, die in dem ersten Ende 20A in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 ausgebildet ist. Das zweite Element 16 bedeckt die Öffnung 52. Die Öffnung 52 ist in einem Abschnitt ausgebildet, in dem der Innendurchmesser des Nabenkörpers 20 der größte ist. Der Abschnitt 38 mit großem Durchmesser des zweiten Elements 16 ist mit der Innenumfangsfläche des Nabenkörpers 20 gekoppelt. Insbesondere ist mindestens ein Teil des Abschnitts 38 mit großem Durchmesser des zweiten Elements 16 in der Öffnung 52 eingesetzt. Der Getriebemechanismus 22 ist an einem Abschnitt des Abschnitts 38 mit großem Durchmesser des zweiten Elements 16 vorgesehen, der in der Öffnung 52 eingesetzt ist. Vorzugsweise ist eine Dichtungskomponente zwischen dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 vorgesehen.
Vorzugsweise ist der Vorsprung 26 einstückig mit einem von dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 ausgebildet. Vorzugsweise ist die Aussparung 28 einstückig mit dem anderen von dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 ausgebildet. In einem Beispiel ist der Vorsprung 26 an dem Außenumfangsabschnitt des Abschnitts 38 mit großem Durchmesser des zweiten Elements 16 ausgebildet, und die Aussparung 28 ist in dem Innenumfangsabschnitt des Nabenkörpers 20 nahe der Öffnung 52 ausgebildet. Vorzugsweise sind mehrere Vorsprünge 26 und mehrere Aussparungen 28 in Umfangsrichtung vorgesehen. In einem Beispiel ist der Vorsprung 26 mit der Aussparung 28 keilverzahnt. Vorzugsweise beschränkt der Getriebemechanismus 22 die Bewegung des zweiten Elements 16 relativ zu dem Nabenkörper 20 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 nicht. Wenn der Getriebemechanismus 22 Gewinde enthält, wird es schwierig, das zweite Element 16 von dem Nabenkörper 20 zu entfernen, wenn die von den Gewinden erzeugte Axialkraft zunimmt. In der Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in der vorliegenden Ausführungsform kann das zweite Element 16 leicht von dem Nabenkörper 20 entfernt werden, indem das zweite Element 16 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 relativ zu dem Nabenkörper 20 verschoben wird, da das zweite Element 16 mit dem Nabenkörper 20 keilverzahnt ist. Der Vorsprung 26 kann mit der Aussparung 28 zahnverzahnt sein. Ferner kann nur eines von dem Vorsprung 26 und der Aussparung 28 vorgesehen sein. In diesem Fall können der Vorsprung 26 und die Aussparung 28 ein Keil bzw. eine Keilnut sein.
Der Getriebemechanismus 22 ist in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 an einer Seite des Flansches 48 gegenüber dem ersten Element 14 angeordnet. Insbesondere ist der Getriebemechanismus 22 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher am zweiten Ende 12B der Nabenwelle 12 als der erste Flansch 48A angeordnet. Vorzugsweise ist der Getriebemechanismus 22 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 vollständig näher am zweiten Ende 12B der Nabenwelle 12 als der erste Flansch 48A angeordnet.
Der Getriebemechanismus 22 ist in der radialen Richtung X der Nabenwelle 12 nach außen von dem ersten Element 14 vorgesehen. Wie in 5 gezeigt, weist das zweite Element 16 an einem Abschnitt, an dem der Getriebemechanismus 22 vorgesehen ist, einen kleinsten Außendurchmesser L21 auf. Der kleinste Außendurchmesser L21 ist größer als ein größter Außendurchmesser L11 des ersten Elements 14. Der kleinste Außendurchmesser L21 eines Abschnitts des zweiten Elements 16, an dem der Getriebemechanismus 22 vorgesehen ist, ist vorzugsweise größer als oder gleich 40 mm und kleiner als oder gleich 100 mm und weiter bevorzugt größer als oder gleich 60 mm und kleiner als oder gleich 80 mm. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der kleinste Außendurchmesser L21 eines Abschnitts des zweiten Elements 16, an dem der Getriebemechanismus 22 vorgesehen ist, 68 mm. Ferner ist ein größter Außendurchmesser L22 eines Abschnitts des zweiten Elements 16, an dem der Getriebemechanismus 22 vorgesehen ist, vorzugsweise um 1 bis 3 mm oder mehr größer als der kleinste Außendurchmesser L21. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der größte Außendurchmesser L22 eines Abschnitts des zweiten Elements 16, an dem der Getriebemechanismus 22 vorgesehen ist, 70,2 mm. Vorzugsweise ist der größte Außendurchmesser L11 des ersten Elements 14 größer als oder gleich 20 mm und kleiner als oder gleich 60 mm und weiter bevorzugt größer als oder gleich 30 mm und kleiner als oder gleich 50 mm. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der größte Außendurchmesser L11 des ersten Elements 14 37,3 mm.
Die Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält einen Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54 und einen oder mehrere Getriebemechanismen 22. Der Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54 ist zwischen dem Nabenkörper 20 und der Nabenwelle 12 angeordnet, um elektrische Energie durch Drehung des Nabenkörpers 20 relativ zum Nabenkörper 12 zu erzeugen. Vorzugsweise enthält jeder Getriebemechanismus 22 den Vorsprung 26 und die Aussparung 28. Vorzugsweise enthält die Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs einen Getriebemechanismus 22. In einem Fall, in dem eine Drehung zwischen mehreren Elementen in einem Drehübertragungsweg übertragen wird, der sich zwischen der Einwegkupplung 18 und einem mit den Speichen in Eingriff stehenden Abschnitt erstreckt, wird bevorzugt, dass die Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nur durch den Eingriff des Vorsprungs 26 mit der Aussparung 28 eine Drehung überträgt. In einem Fall, in dem eine Drehung zwischen mehreren Elementen in dem Drehübertragungsweg übertragen wird, der sich zwischen der Einwegkupplung 18 und dem mit den Speichen in Eingriff stehenden Abschnitt erstreckt, wird bevorzugt, dass die Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs durch einen Eingriff eines Außengewindes mit einem Innengewinde keine Drehung überträgt.
In einem Beispiel enthält der Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54 einen Magneten 54A und einen Anker 54B. Der Magnet 54A ist am Innenumfangsabschnitt des Nabenkörpers 20 vorgesehen, und der Anker 54B ist am Außenumfangsabschnitt der Nabenwelle 12 vorgesehen. Der Anker 54B enthält ein Joch und eine Spule. Elektrische Energie wird in einem Fall erzeugt, in dem der Nabenkörper 20 und der Magnet 54A um die Nabenwelle 12 und den Anker 54B gedreht werden.
Vorzugsweise enthält die Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs ferner eine Schaltungseinheit 56. Die von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54 erzeugte elektrische Energie wird über ein elektrisches Kabel der Schaltungseinheit 56 zugeführt. Vorzugsweise enthält die Schaltungseinheit 56 einen Controller, der die durch den Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54 erzeugte elektrische Energie steuert. Der Controller enthält einen Prozessor, der ein vorbestimmtes Steuerprogramm ausführt. Der Prozessor enthält beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU). Der Controller kann einen oder mehrere Mikrocomputer enthalten. Der Controller kann mehrere Prozessoren enthalten, die an getrennten Positionen angeordnet sind. Die Schaltungseinheit 56 kann ferner einen Speicher enthalten. Der Speicher speichert verschiedene Steuerprogramme und (eine) Information(en), die für verschiedene Steuerprozesse verwendet werden. Der Speicher enthält beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Vorzugsweise befindet sich mindestens ein Teil der Schaltungseinheit 56 in einem Raum, der innerhalb des Nabenkörpers 20 ausgebildet ist. In diesem Fall befindet sich die Schaltungseinheit 56 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 vorzugsweise an einer Position neben dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54. Die Schaltungseinheit 56 befindet sich ferner vorzugsweise in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher am ersten Ende 12A der Nabenwelle 12 als der Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54. Mindestens ein Teil der Schaltungseinheit 56 kann sich in einem Raum zwischen dem ersten Element 14 und der Nabenwelle 12 befinden. Die Schaltungseinheit 56 kann ferner einen Energiespeicher enthalten, der die von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54 erzeugte elektrische Energie speichert. Die von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54 erzeugte elektrische Energie wird vorzugsweise von der Schaltungseinheit 56 aus der Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs ausgesendet. In diesem Fall ist ein elektrischer Draht zum Verdrahten der elektrischen Energie vorzugsweise innerhalb der Nabenwelle 12 angeordnet.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist der Beschränkungsabschnitt 24 scheibenartig geformt. Der Beschränkungsabschnitt 24 ist getrennt von dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 ausgebildet. Der Beschränkungsabschnitt 24 ist auf lösbare Weise mit dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 gekoppelt.
Der Beschränkungsabschnitt 24 befindet sich in der radialen Richtung X der Nabenwelle 12 außerhalb des ersten Elements 14. Der Beschränkungsabschnitt 24 ist scheibenförmig geformt. Wie in den 3 bis 5 gezeigt, weist der Beschränkungsabschnitt 24 einen kleinsten Innendurchmesser L31 auf, der größer als der größte Außendurchmesser L11 des ersten Elements 14 ist. Der kleinste Innendurchmesser L31 des Beschränkungsabschnitts 24 ist vorzugsweise größer oder gleich 30 mm und kleiner als oder gleich 90 mm und weiter bevorzugt größer als oder gleich 50 mm und kleiner als oder gleich 70 mm. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der kleinste Innendurchmesser L31 des Beschränkungsabschnitts 24 57 mm.
Der erste Eingriffsabschnitt 30 ist außerhalb des ersten Elements 14 in der radialen Richtung X der Nabenwelle 12 vorgesehen. Der Beschränkungsabschnitt 24 enthält einen zweiten Eingriffsabschnitt 60, der mit dem ersten Eingriffsabschnitt 30 gekoppelt ist. Der erste Eingriffsabschnitt 30 enthält einen ersten Gewindeabschnitt 58. Der zweite Eingriffsabschnitt 60 enthält einen zweiten Gewindeabschnitt 62, der an dem ersten Gewindeabschnitt 58 befestigt ist. Der erste Gewindeabschnitt 58 enthält ein Innengewinde. Der erste Gewindeabschnitt 58 enthält einen Innengewindeinnendurchmesser L23, der größer als der größte Außendurchmesser L22 eines Abschnitts des zweiten Elements 16 ist, an dem der Getriebemechanismus 22 vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der InnengewindeInnendurchmesser L23 größer als oder gleich 40 mm und kleiner als oder gleich 100 mm und weiter bevorzugt größer als oder gleich 60 mm und kleiner als oder gleich 80 mm. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Innendurchmesser L23 des Innengewindes 72 mm. Der zweite Gewindeabschnitt 62 enthält ein Außengewinde. Der Außendurchmesser des zweiten Gewindeabschnitts 62 entspricht dem Innengewindeinnendurchmesser L23 des ersten Gewindeabschnitts 58.
Der Getriebemechanismus 22 und der erste Eingriffsabschnitt 30 sind in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 benachbart zueinander. Der Beschränkungsabschnitt 24 enthält einen ersten Abschnitt 24A. Der erste Abschnitt 24A erstreckt sich in einer ersten Richtung, die eine Befestigungsrichtung des zweiten Gewindeabschnitts 62 schneidet. Der Nabenkörper 20 enthält einen zweiten Abschnitt 20C, der in der ersten Richtung vorsteht. Das zweite Element 16 ist sandwichartig zwischen dem ersten Abschnitt 24A und dem zweiten Abschnitt 20C angeordnet, um die Bewegung des zweiten Elements 16 relativ zu dem Nabenkörper 20 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 zu beschränken. Bevorzugt stimmt die Befestigungsrichtung des zweiten Gewindeabschnitts 62 mit der Axialrichtung C der Nabenwelle 12 überein. Vorzugsweise ist die erste Richtung orthogonal zur Axialrichtung C der Nabenwelle 12. Der erste Abschnitt 24A ist in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher am ersten Ende 12A der Nabenwelle 12 als der zweite Gewindeabschnitt 62 vorgesehen.
Der Beschränkungsabschnitt 24 enthält einen Werkzeugeingriffsabschnitt 64, der mit einem Werkzeug in einem Zustand in Eingriff gebracht werden kann, in dem der Werkzeugeingriffsabschnitt 64 mit dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 gekoppelt ist. Vorzugsweise ist der Werkzeugeingriffsabschnitt 64 in dem ersten Abschnitt 24A ausgebildet. Ein Arbeiter betätigt ein mit dem Werkzeugeingriffsabschnitt 64 in Eingriff stehendes Werkzeug, um den Beschränkungsabschnitt 24 mit dem Nabenkörper 20 zu koppeln und den Beschränkungsabschnitt 24 von dem Nabenkörper 20 zu entfernen. Der Werkzeugeingriffsabschnitt 64 enthält zum Beispiel mehrere in dem Innenumfangsabschnitt des Beschränkungsabschnitts 24 vorgesehene Aussparungen. Ein Werkzeug mit Vorsprüngen, die den Aussparungen entsprechen, wird in einem eingepassten Zustand in dem Werkzeugeingriffsabschnitt 64 gedreht, um den zweiten Gewindeabschnitt 62 an dem ersten Gewindeabschnitt 58 zu befestigen oder den zweiten Gewindeabschnitt 62 von dem ersten Gewindeabschnitt 58 zu entfernen.
In einem Fall, in dem der zweite Gewindeabschnitt 62 an dem ersten Gewindeabschnitt 58 befestigt ist, wird der erste Abschnitt 24A des Beschränkungsabschnitts 24 gegen das erste Ende 38A des Abschnitts 38 mit großem Durchmesser des zweiten Elements 16 gedrückt, und das zweite Ende 38B des Abschnitts 38 mit großem Durchmesser wird gegen den zweiten Abschnitt 20C gedrückt. Der erste Abschnitt 24A des Beschränkungsabschnitts 24 beschränkt die Bewegung des zweiten Elements 16 an der Seite des ersten Endes 12A in axialer Richtung C der Nabenwelle 12, indem er das zweite Element 16 berührt. Der zweite Abschnitt 20C des Nabenkörpers 20 beschränkt die Bewegung des zweiten Elements 16 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 an einer Seite des zweiten Endes 12B durch Berühren des zweiten Elements 16.
In einem Fall, in dem der zweite Gewindeabschnitt 62 von dem ersten Gewindeabschnitt 58 entfernt ist, ist der Beschränkungsabschnitt 24 von dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 entfernt. In einem Fall, in dem der Beschränkungsabschnitt 24 von dem zweiten Element 16 und dem Nabenkörper 20 entfernt ist, ist die Bewegung des zweiten Elements 16 relativ zum Nabenkörper 20 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 zulässig. In einem Fall, in dem das zweite Element 16 relativ zu dem Nabenkörper 20 in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 bewegt und von dem Nabenkörper 20 entfernt wird, kann eine Wartung an der Innenseite des Nabenkörpers 20 durchgeführt werden. Das zweite Element 16 ist vorzugsweise so eingerichtet, dass es einstückig mit dem ersten Element 14 und der Einwegkupplung 18 von dem Nabenkörper 20 entfernt werden kann.
In einer hypothetischen Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, die das zweite Element mit Gewinden an dem Nabenkörper koppelt, kann das zweite Element möglicherweise nicht leicht von dem Nabenkörper entfernt werden, wenn die von den Gewinden erzeugte Axialkraft durch Drehung des zweiten Elements erhöht wird. Die Nabe 10 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in der vorliegenden Ausführungsform überträgt die Drehung des zweiten Elements 16 über den Getriebemechanismus 22 auf den Nabenkörper 20 ohne den ersten Gewindeabschnitt 58 und den zweiten Gewindeabschnitt 62. Dementsprechend ist es unwahrscheinlich, dass die Drehung des zweiten Elements 16 die Axialkraft zwischen dem ersten Gewindeabschnitt 58 und dem zweiten Gewindeabschnitt 62 erhöht. Somit kann das zweite Element 16 leicht von dem Nabenkörper 20 entfernt werden.
Modifizierte Beispiele
Die Beschreibung, die sich auf die vorstehende Ausführungsform bezieht, veranschaulicht, ohne die Absicht zu beschränken, eine anwendbare Form einer Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung. Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung beispielsweise auf modifizierte Beispiele der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispiele, die zueinander nicht im Widerspruch stehen, anwendbar. In den nachstehend beschriebenen modifizierten Beispielen sind die Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten der vorstehenden Ausführungsform identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Solche Komponenten werden nicht im Detail beschrieben.
Der Vorsprung 26 des Getriebemechanismus 22 kann getrennt von dem zweiten Element 16 ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Vorsprung 26 beispielsweise an einem ersten Getriebeelement vorgesehen, das ein von dem zweiten Element 16 getrenntes/getrennter Teil ist, und das erste Getriebeelement ist mit dem Innenumfangsab schnitt des zweiten Elements 16 gekoppelt. Das erste Getriebeelement kann durch Presspassen an dem zweiten Element 16 befestigt werden. Alternativ können das erste Getriebeelement und das zweite Element 16 keilverzahnt, kerbverzahnt oder mit einem Keil und einer Keilnut gekoppelt sein.
Die Aussparung 28 des Getriebemechanismus 22 kann getrennt von dem Nabenkörper 20 vorgesehen sein. In diesem Fall ist beispielsweise die Aussparung 28 in einem zweiten Getriebeelement vorgesehen, das ein von dem Nabenkörper 20 getrenntes/getrennter Teil ist, und das zweite Getriebeelement ist mit dem Innenumfangsabschnitt des zweiten Elements 16 gekoppelt. Das zweite Getriebeelement kann durch Presspassen an dem Nabenkörper 20 befestigt werden. Alternativ können das zweite Getriebeelement und der Nabenkörper 20 keilverzahnt, kerbverzahnt oder mit einem Keil und einer Keilnut gekoppelt sein.
Das zweite Getriebeelement des vorstehenden modifizierten Beispiels kann das erste Getriebeelement sein. In diesem Fall ist der Vorsprung 26 des Getriebemechanismus 22 getrennt von dem zweiten Element 16 vorgesehen, und die Aussparung 28 des Getriebemechanismus 22 ist getrennt von dem Nabenkörper 20 vorgesehen.
Der Elektrizitätserzeugungsmechanismus 54 kann weggelassen werden. In diesem Fall muss mindestens ein Getriebemechanismus 22 keinen Vorsprung oder eine Aussparung aufweisen. Zum Beispiel ist mindestens ein Getriebemechanismus 22 mit dem zweiten Element 16 durch Gewinde gekoppelt und überträgt eine Drehung zwischen zwei Elementen vom zweiten Element 16 zum Nabenkörper 20.
Der erste Eingriffsabschnitt 30 kann von dem ersten Element 14 in der radialen Richtung X der Nabenwelle 12 nach innen vorgesehen sein. Alternativ kann der erste Eingriffsabschnitt 30 so vorgesehen sein, dass in radialer Richtung X der Nabenwelle 12 mindestens ein Teil des ersten Eingriffsabschnitts 30 das erste Element 14 überlappt.
Der erste Eingriffsabschnitt 30 kann in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 näher an dem Nabenkörper 20 als der Getriebemechanismus 22 angeordnet sein. Alternativ kann der erste Eingriffsabschnitt 30 so angeordnet sein, dass in axialer Richtung C der Nabenwelle 12 mindestens ein Teil des ersten Eingriffsabschnitts 30 den Nabenkörper 20 überlappt.
Bezugszeichenliste

10): Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs;
12): Nabenwelle;
14): erstes Element;
16): zweites Element;
18): Einwegkupplung;
20): Nabenkörper;
20C): zweiter Abschnitt;
48A, 48): Flansch;
52): Öffnung;
22): Getriebemechanismus;
24): Beschränkungsabschnitt
24A): erster Abschnitt,
26): Vorsprung;
28): Aussparung;
30): erster Eingriffsabschnitt;
58): erster Gewindeabschnitt;
60): zweiter Eingriffsabschnitt,
62): zweiter Gewindeabschnitt;
54): Elektrizitätserzeugungsmechanismus;
64): Werkzeugeingriffsabschnitt.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018151052 [0001]

Claims

Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, umfassend: eine Nabenwelle; ein erstes Element, das um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar ist, ein zweites Element, das um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar ist, eine Einwegkupplung, die die Drehung des ersten Elements in einer ersten Drehrichtung auf das zweite Element überträgt; einen Nabenkörper, der um die Nabenwelle herum vorgesehen ist, relativ zur Nabenwelle drehbar und mit dem zweiten Element gekoppelt; einen Getriebemechanismus, der einen Vorsprung enthält, der an einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen ist, und eine Aussparung, die an einem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen ist, zum Eingriff mit dem Vorsprung, wobei der Getriebemechanismus die Drehung des zweiten Elements auf den Nabenkörper überträgt; und einen Beschränkungsabschnitt, der an einem Abschnitt vorgesehen ist, der sich von dem Getriebemechanismus unterscheidet, um die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in einer axialen Richtung der Nabenwelle zu beschränken, wobei der Nabenkörper einen ersten Eingriffsabschnitt aufweist, der mit dem Beschränkungsabschnitt in Eingriff steht/gelangt, und sich der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle näher am ersten Element als der Getriebemechanismus befindet.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei der erste Eingriffsabschnitt von dem ersten Element in einer radialen Richtung der Nabenwelle nach außen angeordnet ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, umfassend: eine Nabenwelle; ein erstes Element, das um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar ist, ein zweites Element, das um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar ist; eine Einwegkupplung, die die Drehung des ersten Elements in einer ersten Drehrichtung auf das zweite Element überträgt; einen Nabenkörper, der um die Nabenwelle herum vorgesehen ist, relativ zur Nabenwelle drehbar und mit dem zweiten Element gekoppelt; einen Getriebemechanismus, der einen Vorsprung enthält, der an einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen ist, und eine Aussparung, die an einem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen ist, zum Eingriff mit dem Vorsprung, wobei der Getriebemechanismus die Drehung des zweiten Elements auf den Nabenkörper überträgt; und einen Beschränkungsabschnitt, der an einem Abschnitt vorgesehen ist, der sich von dem Getriebemechanismus unterscheidet, um die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in einer axialen Richtung der Nabenwelle zu beschränken, wobei der Nabenkörper einen ersten Eingriffsabschnitt enthält, der mit dem Beschränkungsabschnitt in Eingriff steht/gelangt, und sich der erste Eingriffsabschnitt in einer radialen Richtung der Nabenwelle außerhalb des ersten Elements befindet.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 3, wobei der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle näher am ersten Element als der Getriebemechanismus angeordnet ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem 1 bis 4 Anspruch, umfassend: einen Elektrizitätserzeugungsmechanismus, der zwischen dem Nabenkörper und der Nabenwelle angeordnet ist, um elektrische Energie durch Drehung des Nabenkörpers relativ zur Nabenwelle zu erzeugen; und einen oder mehrere der Getriebemechanismen, wobei der eine oder die mehreren Getriebemechanismen jeweils den Vorsprung und die Aussparung enthält/enthalten.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, umfassend: eine Nabenwelle; ein erstes Element, das um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar ist; ein zweites Element, das um die Nabenwelle herum vorgesehen und relativ zur Nabenwelle drehbar ist; eine Einwegkupplung, die die Drehung des ersten Elements in einer ersten Drehrichtung auf das zweite Element überträgt; einen Nabenkörper, der um die Nabenwelle herum vorgesehen ist, relativ zur Nabenwelle drehbar und mit dem zweiten Element gekoppelt; einen oder mehrere Getriebemechanismen, die einen Vorsprung, der an einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper vorgesehen ist, der sich in einer axialen Richtung der Nabenwelle erstreckt, und eine Aussparung enthalten, die in einem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper, der sich in axialer Richtung der Nabenwelle erstreckt, vorgesehen ist, um zur Übertragung der Drehung des zweiten Elements auf den Nabenkörper mit dem Vorsprung in Eingriff zu sein/gelangen; und einen Elektrizitätserzeugungsmechanismus, der zwischen dem Nabenkörper und der Nabenwelle angeordnet ist, um elektrische Energie durch Drehung des Nabenkörpers relativ zur Nabenwelle zu erzeugen; wobei der eine oder die mehreren Getriebemechanismen jeweils den Vorsprung und die Aussparung enthalten.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 6, ferner umfassend: einen Beschränkungsabschnitt, der an einem Abschnitt vorgesehen ist, der sich von dem Getriebemechanismus unterscheidet und die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in einer axialen Richtung der Nabenwelle beschränkt, wobei der Nabenkörper einen ersten Eingriffsabschnitt enthält, der mit dem Beschränkungsabschnitt in Eingriff steht/gelangt, vorzugsweise ist der erste Eingriffsabschnitt in einer radialen Richtung der Nabenwelle außerhalb des ersten Elements angeordnet.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 7, wobei der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle näher am ersten Element als der Getriebemechanismus vorgesehen ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 bis 8, wobei der Getriebemechanismus und der erste Eingriffsabschnitt in axialer Richtung der Nabenwelle zueinander benachbart sind.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 bis 9, wobei der Beschränkungsabschnitt auf lösbare Weise mit dem zweiten Element und dem Nabenkörper gekoppelt ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 und 10, wobei der Beschränkungsabschnitt einen zweiten Eingriffsabschnitt enthält, der mit dem ersten Eingriffsabschnitt gekoppelt ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 11, wobei der erste Eingriffsabschnitt einen ersten Gewindeabschnitt enthält, und der zweite Eingriffsabschnitt einen zweiten Gewindeabschnitt enthält, der an dem ersten Gewindeabschnitt befestigt ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 12, wobei der Beschränkungsabschnitt einen ersten Abschnitt enthält, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, die eine Befestigungsrichtung des zweiten Gewindeabschnitts schneidet, wobei der Nabenkörper einen zweiten Abschnitt enthält, der in der ersten Richtung vorsteht, und das zweite Element zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, um die Bewegung des zweiten Elements relativ zu dem Nabenkörper in axialer Richtung der Nabenwelle zu beschränken.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 bis 13, wobei der Beschränkungsabschnitt einen Werkzeugeingriffsabschnitt enthält, der mit einem Werkzeug in einem Zustand in Eingriff bringbar ist, in dem der Werkzeugeingriffsabschnitt mit dem zweiten Element und dem Nabenkörper gekoppelt ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 bis 14, wobei der Nabenkörper einen Flansch enthält, an den Speichen eines Rads gekoppelt sind, und mindestens ein Teil des Beschränkungsabschnitts in axialer Richtung der Nabenwelle den Flansch überlappt, vorzugsweise befindet sich der Getriebemechanismus an einer Seite des Flansches, die in axialer Richtung der Nabenwelle dem ersten Element gegenüberliegt.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Getriebemechanismus von dem ersten Element in einer radialen Richtung der Nabenwelle nach außen angeordnet ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei mehrere Vorsprünge und mehrere Aussparungen in Umfangsrichtung vorgesehen sind, vorzugsweise sind die Vorsprünge und die Aussparungen keilverzahnt.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei a) der Vorsprung einstückig mit einem von dem zweiten Element und dem Nabenkörper ausgebildet ist und/oder b) die Aussparung einstückig mit dem anderen von dem zweiten Element und dem Nabenkörper ausgebildet ist.
Nabe eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Nabenkörper eine Öffnung enthält, die an einem ersten Ende in axialer Richtung der Nabenwelle ausgebildet ist, und das zweite Element die Öffnung bedeckt.