JP2011136676A - Power-assisted bicycle having regeneration mechanism - Google Patents

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JP2011136676A JP2010000162A JP2010000162A JP2011136676A JP 2011136676 A JP2011136676 A JP 2011136676A JP 2010000162 A JP2010000162 A JP 2010000162A JP 2010000162 A JP2010000162 A JP 2010000162A JP 2011136676 A JP2011136676 A JP 2011136676A
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Kiyohiro Ito
潔洋 伊藤
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NTN Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power-assisted bicycle of a center motor system having an internal change gear, allowing regenerative charging without complicating the device. <P>SOLUTION: The hub 1 of a drive wheel includes a shift mechanism 3 comprising a planetary gear mechanism, a one-way clutch 2 for reverse input, and a clutch selector device 9. The shift mechanism 3 comprises a sun gear 3a, and transmits a driving force to a drive wheel through a sprocket 4. The shift mechanism 3 further includes a shift control mechanism 10 for shifting the sun gear 3a to be rotatable or unrotatable around an axle 5 in response to the driving force to carry out shifting. The one-way clutch 2 for reverse input includes a one-way clutch claw 2a for reverse input installed on the sun gear 3a side and a clutch cam surface 2g for reverse input installed on the axle 5 side. The sun gear is switched to be rotatable or nonrotatable around the axle 5 in response to a reverse input by the clutch selector device 9. The clutch selector device 9 is switched in connection with the operation of a braking lever. The one-way clutch 2 for reverse input is switched not to be rotated before a brake becomes effective. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

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であって、特に、回生機構を備えた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 using an electric motor, and particularly relates to a battery-assisted bicycle including a regeneration mechanism.

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は、電動補助力を与えるためのモータ用電源としてバッテリが搭載される。このバッテリは、1回の充電で長時間走行できることが望ましいことから、自走中のエネルギーを有効に利用し、その自走中の回生発電により、バッテリを充電する機能を備えた電動補助自転車が開発されている。   A battery is mounted as a motor power source for applying an electric assisting force to an electric assisting bicycle that adds an assisting force to the human power drive system by an electric motor. Since it is desirable for this battery to be able to run for a long time with a single charge, a battery-assisted bicycle equipped with a function of charging the battery effectively by utilizing energy during self-running and regenerative power generation during the self-running Has been developed.

その回生発電によるバッテリの充電装置として、例えば、特許文献1に、ブレーキレバーの操作を検出して回生装置に回生作動を指令する回生制御装置の技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   As a battery charging device using regenerative power generation, for example, Patent Literature 1 discloses a technology of a regeneration control device that detects an operation of a brake lever and commands a regeneration operation to the regeneration device (see, for example, Patent Literature 1). ).

この種の電力回生機能を搭載する場合、例えば、特許文献2に示すように、車軸周辺にモータ及び変速機を設けた電動補助自転車(ハブモータ方式)の場合は、車軸とモータのロータを直結とすることで、電力回生は比較的容易に実現できる(例えば、特許文献2参照)。
しかし、このハブモータ方式の場合、モータから二次電池までの距離が遠くなりがちであり、その二次電池までの配線の取り回しが煩雑になる傾向がある。また、モータをフロントの車軸に配置すると操作性が悪化し、リア側に配置すると変速機との両立が困難になるという問題もある。
When this type of power regeneration function is installed, for example, as shown in Patent Document 2, in the case of a battery-assisted bicycle (hub motor system) in which a motor and a transmission are provided around the axle, the axle and the rotor of the motor are directly connected. Thus, power regeneration can be realized relatively easily (see, for example, Patent Document 2).
However, in the case of this hub motor system, the distance from the motor to the secondary battery tends to be long, and the wiring of the secondary battery tends to be complicated. Further, when the motor is disposed on the front axle, the operability is deteriorated, and when the motor is disposed on the rear side, there is a problem that it is difficult to achieve compatibility with the transmission.

このため、電力回生機能を搭載する場合、操作性と構造の簡素化を求めるならば、例えば、特許文献3のように、クランク軸及びその軸受等を含む人力駆動系と、モータによる補助動力をクランク軸に合力させる駆動系とを単一のハウジングに収容した駆動装置、いわゆるセンタモータユニットを備えた構造(センタモータ方式)とするのが有利である(例えば、特許文献3参照)。   For this reason, when a power regeneration function is installed, if operability and simplification of the structure are desired, for example, as in Patent Document 3, a manual drive system including a crankshaft and its bearings, and auxiliary power by a motor are provided. It is advantageous to adopt a structure (center motor system) provided with a drive device in which a drive system to be combined with the crankshaft is housed in a single housing, a so-called center motor unit (see, for example, Patent Document 3).

センタモータ方式で、電力回生機能を搭載した電動補助自転車として、例えば、特許文献4に示すものがある。
この電動補助自転車では、モータ出力軸と駆動スプロケットとの間に第一ワンウェイクラッチを設け、踏力が入力されるペダルクランク軸と駆動スプロケットとの間に第二のワンウェイクラッチを設け、さらにブレーキ操作に応じて第一ワンウェイクラッチをロックする直結手段を設けることで、制動時の電力回生を実現している。なお、リアハブとリアスプロケットとは、回生時にタイヤからの逆入力トルクをモータに伝えることができるように直結されている。
For example, Patent Document 4 discloses a battery-assisted bicycle that is a center motor type and has a power regeneration function.
In this battery-assisted bicycle, a first one-way clutch is provided between the motor output shaft and the drive sprocket, a second one-way clutch is provided between the pedal crankshaft to which the pedal force is input and the drive sprocket, and further for brake operation. Accordingly, by providing direct coupling means for locking the first one-way clutch, power regeneration during braking is realized. The rear hub and the rear sprocket are directly connected so that reverse input torque from the tire can be transmitted to the motor during regeneration.

また、同じく、電力回生機能を搭載した電動補助自転車として、例えば、特許文献5に示すものがある。
この電動補助自転車では、センタモータユニット内で、モータの出力軸にブレーキ操作に連動してロック方向を切り替えることが出来るツーウェイクラッチを設け、制動時の電力回生を実現している。
Similarly, for example, Patent Document 5 discloses a battery-assisted bicycle equipped with a power regeneration function.
In this battery-assisted bicycle, a two-way clutch capable of switching the lock direction in conjunction with the brake operation is provided on the output shaft of the motor in the center motor unit to realize power regeneration during braking.

すなわち、モータアシスト時には、ツーウェイクラッチを正回転方向でロックさせることにより、モータの出力を車軸に伝達することができ、モータアシストが可能となる。また、乗員のブレーキ操作に連動してツーウェイクラッチのロック方向を切替え、ツーウェイクラッチを逆回転方向でロックさせれば、車軸側からの逆入力トルク(正回転方向)をモータに伝達することができ、これによって回生発電およびブレーキアシストが可能となる。この構成では、回生時に車軸側からの逆入力トルクをモータ側に伝達させる必要があるため、リアハブとリアスプロケットとは直結としている。   That is, at the time of motor assist, by locking the two-way clutch in the forward rotation direction, the output of the motor can be transmitted to the axle, and motor assist becomes possible. In addition, if the two-way clutch lock direction is switched in conjunction with the occupant's brake operation and the two-way clutch is locked in the reverse rotation direction, the reverse input torque (forward rotation direction) from the axle side can be transmitted to the motor. This makes it possible to perform regenerative power generation and brake assist. In this configuration, since the reverse input torque from the axle side needs to be transmitted to the motor side during regeneration, the rear hub and the rear sprocket are directly connected.

特開平8−140212号公報JP-A-8-140212 特開2003−166563号公報JP 2003-166563 A 特開平10−250673号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-250673 特開2001−213383号公報JP 2001-213383 A 特開2004−268843号公報JP 2004-268843 A

前述のように、電動補助自転車は、モータを、クランク軸周辺に設けたセンタモータ方式と、モータを、フロントハブ若しくはリアハブに内装したハブモータ方式とに大別できる。   As described above, the battery-assisted bicycle can be roughly divided into a center motor system in which the motor is provided around the crankshaft and a hub motor system in which the motor is built in the front hub or the rear hub.

ハブモータ方式では、モータの他、減速機も併せてリアハブ内に組み込む必要があるが、スペース的に高減速比とすることが困難で、大きなトルクを得ることが出来ないという問題がある。また、重量物が、自転車の重心から離れた位置に配置されることで、操縦性が悪く、モータと電池が離れることで配線の取り回しも複雑になるという問題がある。さらには、タイヤからの衝撃が直接減速機及びモータに伝わるため、故障が起きやすいという欠点がある。そのため、現在ではセンタモータ方式が主流となっている。   In the hub motor system, it is necessary to incorporate a reduction gear in addition to the motor into the rear hub, but there is a problem that it is difficult to obtain a high reduction ratio in terms of space and a large torque cannot be obtained. In addition, since heavy objects are arranged at positions away from the center of gravity of the bicycle, there is a problem that maneuverability is poor, and wiring is complicated when the motor and the battery are separated. Furthermore, since the impact from the tire is directly transmitted to the speed reducer and the motor, there is a drawback that failure is likely to occur. For this reason, the center motor system is currently the mainstream.

センタモータ方式の駆動系において、電力回生機能を搭載する場合、車輪からの逆入力トルクをモータ軸に伝えるため、上記特許文献4や特許文献5では、リアハブとリアスプロケットは直結されている。   In the center motor type drive system, when the power regeneration function is installed, the rear hub and the rear sprocket are directly connected in Patent Document 4 and Patent Document 5 in order to transmit reverse input torque from the wheels to the motor shaft.

この点、一般的な自転車の変速機構は、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ッ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。内装変速機内には通常ワンウェイクラッチが設けられており、タイヤからの逆入力はリアハブからリアスプロケットに伝わらない。
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、防水性があり、メンテナンスフリーであるためシティサイクルに使われることが多い。現在のところ、電動アシスト自転車はシティサイクル自転車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。
In this regard, a general bicycle transmission mechanism is a system in which a multistage sprocket is provided on the same axis of either the crankshaft or the rear axle, or both, and the chain is moved between sprockets by a derailleur (exterior) There is a system (internal transmission) that changes gears by switching between a transmission and a gear provided inside the rear hub. A one-way clutch is usually provided in the internal transmission, and the reverse input from the tire is not transmitted from the rear hub to the rear sprocket.
The exterior transmission has a simple structure and is lightweight, but it causes wear of the sprocket and chain and also causes the chain to come off. On the other hand, internal transmissions are often used for city cycling because they are dustproof and waterproof and maintenance-free. At present, power-assisted bicycles are developed mainly for city cycle bicycles, most of which employ internal transmissions.

しかし、このように、内装変速機を採用すると、そのままでは、車輪からの逆入力はリアハブからリアスプロケットに伝わらない。このため、車輪からの逆入力によりセンタモータを回転、回生することができない。
逆入力に対応するため、例えば、車軸からクランク軸、及び車軸からモータ軸をそれぞれ別々の動力伝達要素で結合することも可能であるが、2本の伝達要素を用いることはレイアウト的にもコスト的にも商品価値の大幅な低下を招く。
However, when the internal transmission is employed as described above, the reverse input from the wheels is not transmitted from the rear hub to the rear sprocket as it is. For this reason, the center motor cannot be rotated and regenerated by reverse input from the wheels.
In order to support reverse input, for example, it is possible to connect the axle to the crankshaft and the axle to the motor shaft with separate power transmission elements, but using two transmission elements is costly in terms of layout. In particular, the product value is greatly reduced.

そこで、この発明は、内装変速機を備えたセンタモータ方式の電動補助自転車において、できる限り装置を複雑化することなく、回生充電を可能とすることを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to enable regenerative charging without complicating the device as much as possible in a center motor type electrically assisted bicycle including an internal transmission.

上記の課題を解決するために、この発明は、前輪と後輪とを結ぶフレームに二次電池及び補助駆動用のモータを取り付け、クランク軸から伝達された踏力又は前記モータの出力による駆動力を駆動輪に伝達可能とし、前進非駆動時には、前記駆動輪から前記モータの出力軸への逆入力により生じた回生電力を前記二次電池に還元する回生機構を備えた電動補助自転車において、前記駆動輪に設けたハブに変速機構と逆入力用ワンウェイクラッチとクラッチ切替装置とを備え、前記変速機構は遊星歯車機構によって構成されて、少なくとも一つの太陽歯車を有し、前記踏力又は前記モータの出力による駆動力をスプロケットを通じて前記駆動輪に伝達する機能を有して、そのスプロケットからの駆動力に対して、前記太陽歯車を車軸回りに回転可能又は回転不能とに切り替えて変速を行う変速制御機構を備えており、前記逆入力用ワンウェイクラッチは少なくとも一つの太陽歯車と車軸との間に設けられて、前記逆入力用ワンウェイクラッチは前記クラッチ切替装置によって前記駆動輪からの逆入力に対して、前記太陽歯車が車軸回りに回転可能又は回転不能とに切り替えられる機能を有しており、駆動時には、前記スプロケットからの駆動力は前記変速機構を通じて駆動輪に伝達され、前進非駆動時には、前記クラッチ切替装置により前記逆入力用ワンウェイクラッチにおける前記太陽歯車と車軸とを逆入力に対して回転不能とすることによって、前記駆動輪からの逆入力トルクを前記スプロケットに伝達できる機能を有し、前記クラッチ切替装置は、ブレーキレバーの操作に連動して前記切り替えが行われ、ブレーキが効き始めるよりも先に前記逆入力用ワンウェイクラッチが前記回転不能に切り替えられることを特徴とする電動補助自転車用リアハブ内装変速装置を採用した。   In order to solve the above-described problems, the present invention attaches a secondary battery and an auxiliary drive motor to a frame connecting the front wheel and the rear wheel, and applies a pedaling force transmitted from the crankshaft or a driving force based on the output of the motor. In the battery-assisted bicycle having a regenerative mechanism that is capable of transmitting to the drive wheel and that regenerates electric power generated by reverse input from the drive wheel to the output shaft of the motor when the vehicle is not driven forward. A hub provided on the wheel is provided with a speed change mechanism, a reverse input one-way clutch, and a clutch switching device, and the speed change mechanism is constituted by a planetary gear mechanism and has at least one sun gear, and the pedal force or the output of the motor The sun gear rotates around the axle against the driving force from the sprocket. The reverse input one-way clutch is provided between at least one sun gear and the axle, and the reverse input one-way clutch is the clutch. The sun gear is capable of being switched to be rotatable or non-rotatable around an axle with respect to the reverse input from the drive wheel by a switching device, and during driving, the driving force from the sprocket is the speed change mechanism. When the forward drive is not driven, the clutch switching device makes the sun gear and the axle in the one-way clutch for reverse input non-rotatable with respect to the reverse input, thereby reverse input from the drive wheel. It has a function to transmit torque to the sprocket, and the clutch switching device is linked to the operation of the brake lever. Wherein the switching is performed, the brake is the inverse input one-way clutch before the start effectiveness employing electric assist bicycle rear hub internal transmission device, characterized in that switched so as not to the rotating Te.

上記構成により、駆動前進時には、変速機構を介して駆動輪のスプロケットからハブに駆動力が伝達され、自転車は前進する。前進非駆動時には、逆入力用ワンウェイクラッチを介して、駆動輪のハブからの逆入力がスプロケットに伝達され、さらに、スプロケットから動力伝達要素を通してモータ駆動スプロケットにトルクが伝わることで、回生発電が可能となる。なお、駆動力に対しては、逆入力用ワンウェイクラッチは常に空転するため、駆動時において、クラッチ切替装置の状態は限定されない。
このように、逆入力用ワンウェイクラッチ、及びそれを切り替える機能を有するクラッチ切替装置を、太陽歯車と車軸との間に配置することで、内装変速機を備えたセンタモータ方式の電動補助自転車に用いられる電動補助自転車用リアハブ内装変速装置において、装置を複雑化することなく、駆動力の伝達と逆入力の伝達とを実現できる。
With the above configuration, when driving forward, the driving force is transmitted from the sprocket of the driving wheel to the hub via the speed change mechanism, and the bicycle moves forward. During forward non-drive, the reverse input from the hub of the drive wheel is transmitted to the sprocket via the reverse input one-way clutch, and regenerative power generation is possible by transmitting torque from the sprocket to the motor driven sprocket through the power transmission element. It becomes. In addition, since the one-way clutch for reverse input always idles with respect to the driving force, the state of the clutch switching device is not limited during driving.
As described above, the reverse input one-way clutch and the clutch switching device having the function of switching the same are arranged between the sun gear and the axle, thereby being used for the center motor type electrically assisted bicycle including the internal transmission. In the rear hub built-in transmission for a battery-assisted bicycle, the driving force and the reverse input can be transmitted without complicating the device.

また、このように、ブレーキ操作時に、ブレーキが効き始めるよりも先に回生発電が行われる構造とすることによって、より効果的に惰性走行時のエネルギーを発電に使うことができる。   In addition, in this way, by adopting a structure in which regenerative power generation is performed before the brake starts to be effective when the brake is operated, it is possible to more effectively use the energy during inertial running for power generation.

この構成において、前記クラッチ切替装置としては、前記車軸内に挿通されてその一端が前記車軸の外部に引き出された逆入力操作部を備え、その逆入力操作部は外部から軸方向移動の操作が可能で、その逆入力操作部の軸方向移動の操作が、ブレーキレバーの操作に連動して行われるようになっている構成を採用することができる。   In this configuration, the clutch switching device includes a reverse input operation unit that is inserted into the axle and has one end pulled out to the outside of the axle, and the reverse input operation unit is capable of an axial movement operation from the outside. It is possible to adopt a configuration in which the operation of moving the reverse input operation unit in the axial direction is performed in conjunction with the operation of the brake lever.

このように、前記クラッチ切替装置が備える逆入力操作部が、車軸内を通って外部に引き出されて、その逆入力操作部を車軸の外部から軸方向へ移動させる操作が可能な構成となっているから、簡素な構成で、前記逆入力用ワンウェイクラッチにおける前記太陽歯車の車軸に対する回転可能又は回転不能を切り替えできる機能を実現できる。このため、その逆入力操作部の軸方向移動の操作を、ブレーキレバーの操作に連動させることも容易である。   As described above, the reverse input operation unit included in the clutch switching device is pulled out to the outside through the axle, and can be operated to move the reverse input operation unit in the axial direction from the outside of the axle. Therefore, with a simple configuration, it is possible to realize a function capable of switching between rotation and non-rotation of the sun gear with respect to the axle in the reverse input one-way clutch. For this reason, it is easy to link the operation of the reverse input operation unit in the axial direction with the operation of the brake lever.

具体的な構成としては、前記ブレーキレバーの操作により前記逆入力操作部を軸方向一方へ移動させ、その軸方向一方への移動により、前記逆入力用ワンウェイクラッチを前記回転不能に切り替え、前記ブレーキレバーの操作の解除により、前記逆入力操作部を軸方向他方へ移動させ、その軸方向他方への移動により、前記逆入力用ワンウェイクラッチを前記回転可能に切り替える構成を採用することができる。   As a specific configuration, the reverse input operation unit is moved in one axial direction by operating the brake lever, and the one-way clutch for reverse input is switched to be non-rotatable by moving in the one axial direction. It is possible to employ a configuration in which the reverse input operation unit is moved in the other axial direction by releasing the lever operation, and the reverse input one-way clutch is switched to be rotatable by moving in the other axial direction.

前記クラッチ切替装置の逆入力操作部は、車軸の内部に向かって押し込む方向の外力を付与したり、あるいは、逆に車軸から外部へ引張る方向の外力を付与することにより、その軸方向移動の操作を行うことができる。また、その押し込む方向、引張る方向のいずれかの方向への外力の付与に代えて、弾性部材の付勢力を利用することもできる。
例えば、その逆入力操作部が、第一弾性部材によってその一端が前記車軸の外部へ突出する方向へ付勢されており、前記逆入力操作部の軸方向移動の操作は、前記一端を車軸内に押し込む際は、前記第一弾性部材の付勢力に抗して行われ、押し込み力が解除された際は、前記第一弾性部材の付勢力で前記一端が車軸の外部に突出する方向に移動する構成を採用することができる。
The reverse input operation part of the clutch switching device applies an external force in the direction of pushing toward the inside of the axle, or conversely applies an external force in a direction of pulling outward from the axle to operate the axial movement. It can be performed. Moreover, it can replace with the provision of the external force to the direction of either the pushing direction and the direction of pulling, and can also utilize the urging | biasing force of an elastic member.
For example, the reverse input operation unit is urged by a first elastic member in a direction in which one end protrudes to the outside of the axle. Is pushed against the urging force of the first elastic member, and when the pushing force is released, the one end moves in a direction protruding from the axle by the urging force of the first elastic member. It is possible to adopt a configuration to

さらに、前述のように、クラッチ切替装置は、ブレーキレバーの操作に連動して前記切り替えが行われ、ブレーキが効き始めるよりも先に逆入力用ワンウェイクラッチが前記回転不能に切り替えられるようになっていることから、二つの弾性部材を併用することで、ブレーキレバーの動きと逆入力操作部の動きとの連動を円滑にすることも可能である。   Further, as described above, in the clutch switching device, the switching is performed in conjunction with the operation of the brake lever, and the one-way clutch for reverse input is switched to the non-rotatable state before the brake starts to work. Therefore, by using two elastic members in combination, it is possible to smoothly link the movement of the brake lever and the movement of the reverse input operation unit.

具体的には、前記逆入力操作部は、予圧を与えられた第二弾性部材によって、その一端が前記車軸の外部へ突出する方向へ付勢されており、前記逆入力操作部の軸方向移動の操作は、前記一端を車軸内に押し込む際は、前記第一弾性部材の付勢力に抗して行われ、つぎに、前記第二弾性部材の付勢力に抗して行われ、その状態で押し込み力が解除された際は、前記第二弾性部材の付勢力で前記一端が車軸の外部に突出する方向に移動し、つぎに、前記第一弾性部材の付勢力で前記一端が車軸の外部に突出する方向に移動する構成を採用することができる。このとき、第二弾性部材に与える予圧は、前記逆入力操作部が押し込まれる際の、第一弾性部材の最大押込荷重(最も押し込まれたときの反力)以上に設定してある。 Specifically, the reverse input operation unit is biased in a direction in which one end protrudes to the outside of the axle by the pre-loaded second elastic member, and the reverse input operation unit moves in the axial direction. The operation is performed against the urging force of the first elastic member when the one end is pushed into the axle, and then against the urging force of the second elastic member. When the pushing force is released, the one end moves in a direction projecting to the outside of the axle by the biasing force of the second elastic member, and then the one end is moved to the outside of the axle by the biasing force of the first elastic member. The structure which moves to the direction which protrudes in this can be employ | adopted. At this time, the preload applied to the second elastic member is set to be equal to or greater than the maximum push load (reaction force when pushed most) of the first elastic member when the reverse input operation unit is pushed.

この構成によれば、ブレーキレバー操作によって、まず第一弾性部材が圧縮されながら逆入力操作部が移動し、前記逆入力用ワンウェイクラッチがロックする。その後、さらに続けてブレーキレバーを操作した場合、第二弾性部材が圧縮されながら逆入力操作部が移動する。
このように、ブレーキレバーの操作量に応じて、段階的に別々の弾性部材が作用するようにすれば、第一弾性部材が完全に圧縮を終えて逆入力用ワンウェイクラッチがロックしてから、第二弾性部材が完全に圧縮されるまでの間に、ブレーキが効き始めるように設定してやればよい。すなわち、各弾性部材の状況に応じて逆入力用ワンウェイクラッチのロック時期、ブレーキの効き始め時期を設定することができる。
According to this configuration, when the brake lever is operated, the first input member is moved while the first elastic member is compressed, and the one-way clutch for reverse input is locked. Thereafter, when the brake lever is further operated, the reverse input operation unit moves while the second elastic member is compressed.
In this way, if separate elastic members act in stages according to the operation amount of the brake lever, the first elastic member has completely compressed and the one-way clutch for reverse input is locked, What is necessary is just to set so that a brake may begin to work before a 2nd elastic member is compressed completely. That is, the lock timing of the reverse input one-way clutch and the brake start timing can be set according to the state of each elastic member.

また、第一弾性部材と第二弾性部材とを併せて備えた前記の構成において、前記逆入力操作部は、第一軸部と第二軸部とを備え、前記第一弾性部材は、前記第一軸部と前記車軸との間に、前記第二弾性部材は、前記第一軸部と第二軸部との間に設けられる構成を採用することができる。   Further, in the above-described configuration including both the first elastic member and the second elastic member, the reverse input operation unit includes a first shaft portion and a second shaft portion, and the first elastic member includes the first elastic member, A configuration in which the second elastic member is provided between the first shaft portion and the second shaft portion between the first shaft portion and the axle can be employed.

この構成によれば、クラッチ切替装置は、まず、ブレーキレバーの操作によって、逆入力操作部のうち第一軸部及び第二軸部がともに第一弾性部材の付勢力に抗して押し込まれ、逆入力用ワンウェイクラッチが前記回転不能に切り替えられる。つぎに、さらに続けてブレーキレバーを操作した場合、第二弾性部材が圧縮されながら第二軸部のみが移動するように設定できる。
ブレーキが効き始めるよりも先に逆入力用ワンウェイクラッチが前記回転不能に切り替えられるようになっていることから、逆入力用ワンウェイクラッチが前記回転不能に切り替えられた後、さらにブレーキが効き始めるまでの間、操作軸には押し込み力が継続して付与されるから、その間の押し込み力を、第一軸部に対する第二軸部の相対移動で吸収することができる。
According to this configuration, in the clutch switching device, first, the first shaft portion and the second shaft portion of the reverse input operation portion are both pushed against the biasing force of the first elastic member by operating the brake lever. The one-way clutch for reverse input is switched to the non-rotatable state. Next, when the brake lever is operated further, it can be set so that only the second shaft portion moves while the second elastic member is compressed.
Since the one-way clutch for reverse input is switched to the non-rotatable state before the brake starts to work, after the one-way clutch for reverse input is switched to the non-rotatable state, the brake starts to work further. Meanwhile, since the pushing force is continuously applied to the operation shaft, the pushing force during that time can be absorbed by the relative movement of the second shaft portion with respect to the first shaft portion.

これらの各構成において、ブレーキレバーの操作と操作軸の動きを連動させるために、例えば、前記ブレーキレバーに1本の主ワイヤーを接続し、その1本の主ワイヤーの進退動作により、ブレーキを動作させるブレーキ用ワイヤーと、前記クラッチ切替装置を操作するクラッチ用ワイヤーとが連動して進退動作するようにすることができる。つまり、ブレーキレバーにはワイヤーを1本だけつなぎ、その後途中でブレーキとクラッチ切替装置に分岐する構成である。   In each of these configurations, in order to synchronize the operation of the brake lever and the movement of the operation shaft, for example, one main wire is connected to the brake lever, and the brake is operated by the advance / retreat operation of the one main wire. The brake wire to be operated and the clutch wire for operating the clutch switching device can be moved forward and backward. That is, only one wire is connected to the brake lever, and then the brake and the clutch switching device are branched in the middle.

また、他の構成としては、前記ブレーキ用ワイヤーと前記クラッチ用ワイヤーは、前記主ワイヤーから分岐するように接続されてそれぞれその主ワイヤーと一体に進退する構成を採用することができる。   As another configuration, the brake wire and the clutch wire may be connected so as to be branched from the main wire, and may be configured to advance and retract together with the main wire.

さらに、他の構成としては、前記ブレーキレバーに、ブレーキを動作させるブレーキ用ワイヤーと、前記クラッチ切替装置を操作するクラッチ用ワイヤーとを接続した構成を採用することができる。つまり、ブレーキレバーにブレーキ用とクラッチ切替装置用の2本のワイヤーを設置した構成である。   Furthermore, as another configuration, a configuration in which a brake wire for operating a brake and a clutch wire for operating the clutch switching device are connected to the brake lever can be adopted. In other words, the brake lever has two wires for the brake and the clutch switching device.

前記ブレーキレバーの操作に基づく、前記逆入力用ワンウェイクラッチを前記回転不能に切り替える時期と前記ブレーキが効き始める時期とは、前記ブレーキレバーに設けた調整手段によってそれぞれ調整可能であることが望ましい。   It is desirable that the time when the reverse input one-way clutch is switched to the non-rotatable time and the time when the brake starts to be activated based on the operation of the brake lever can be adjusted by adjusting means provided on the brake lever.

なお、センタモータユニット内においては、モータ出力軸とモータ駆動スプロケットとを直結することにより、駆動力及び逆入力の両方向のトルクを伝達することができ、また、クランク軸とクランクスプロケット(人力駆動スプロケット)との間には、駆動力のみ伝達し、逆入力時は空回りするセンタワンウェイクラッチを組み込むことにより、逆入力によりペダルが強制的に回転するのを防止することができる。すなわち、駆動輪に対して駆動力を伝達する方向にロックし、駆動輪からの逆入力に対して空転するセンタワンウェイクラッチである。
このセンタワンウェイクラッチとしては、ローラクラッチ、スプラグクラッチ、ラチェットクラッチ等を採用することができる。
In the center motor unit, the motor output shaft and the motor drive sprocket can be directly connected to transmit the driving force and the torque in both directions, and the crankshaft and the crank sprocket (manpower driven sprocket). ), A center one-way clutch that transmits only the driving force and idles during reverse input can be incorporated to prevent the pedal from forcibly rotating due to reverse input. That is, it is a center one-way clutch that locks in the direction in which the driving force is transmitted to the driving wheel and idles in response to the reverse input from the driving wheel.
As this center one-way clutch, a roller clutch, a sprag clutch, a ratchet clutch, or the like can be employed.

この発明は、回生エネルギーを二次電池に蓄えることができ、回生充電しない場合と比較して充電1回当たりの航続距離を大幅に延ばすことができる。また、現行の回生機能付き電動補助自転車は、フロント若しくはリアハブ内に重量の大きなモータを配置しているが、この発明によれば、モータを重心に近いクランク軸付近に配置することができるため、自転車全体の操縦性がよい。また、変速機構を備えているためにスタート時の踏力が少なくて済み、バランスを崩し難い上にアシストパワーも節約でき、更に航続距離が延びる。変速機構はハブに内装されるため、耐久性が高くメンテナンスフリーとすることができる。さらに、逆入力用ワンウェイクラッチを太陽歯車と車軸との間に設けたことで、フレームに固定されている車軸上に逆入力用ワンウェイクラッチを配置することができる。
すなわち、逆入力用ワンウェイクラッチを太陽歯車と車軸との間に配置することで、内装変速機を備えたセンタモータ方式の電動補助自転車において、装置を複雑化することなく、駆動力の伝達と逆入力の伝達とを実現できる。
According to the present invention, regenerative energy can be stored in the secondary battery, and the cruising distance per charge can be greatly extended as compared with the case where regenerative charging is not performed. Moreover, the current battery-assisted bicycle with a regenerative function has a heavy motor arranged in the front or rear hub, but according to the present invention, the motor can be arranged near the crankshaft near the center of gravity. Good maneuverability of the entire bicycle. In addition, since the speed change mechanism is provided, less pedaling force is required at the start, the balance is not easily lost, the assist power can be saved, and the cruising distance is further extended. Since the speed change mechanism is built in the hub, it is highly durable and maintenance-free. Furthermore, the reverse input one-way clutch can be arranged on the axle fixed to the frame by providing the reverse input one-way clutch between the sun gear and the axle.
That is, by disposing the one-way clutch for reverse input between the sun gear and the axle, in the center-motor-type battery-assisted bicycle equipped with the internal transmission, the driving force transmission is reversed without complicating the device. Input transmission can be realized.

また、このように、ブレーキ操作時に、ブレーキが効き始めるよりも先に回生発電が行われる構造とすることによって、より効果的に惰性走行時のエネルギーを発電に使うことができる。   In addition, in this way, by adopting a structure in which regenerative power generation is performed before the brake starts to be effective when the brake is operated, it is possible to more effectively use the energy during inertial running for power generation.

実施形態の駆動時を示す正面図Front view showing the driving of the embodiment (a)は図1のA−A断面図、(b)は図1のB−B断面図(A) is AA sectional drawing of FIG. 1, (b) is BB sectional drawing of FIG. 実施形態において、ブレーキレバーが操作されて、逆入力トルクが伝達可能な状態(変速は2段目)を示す正面図In the embodiment, a front view showing a state in which a reverse input torque can be transmitted by operating a brake lever (shift is in the second stage) (a)は図3のA−A断面図、(b)は図3のB−B断面図(A) is AA sectional drawing of FIG. 3, (b) is BB sectional drawing of FIG. 図3において、さらにブレーキレバーが操作されて、逆入力トルクが伝達可能な状態で且つブレーキが作動した状態を示す正面図FIG. 3 is a front view showing a state where the brake lever is further operated to transmit reverse input torque and the brake is activated. (a)は図5のA−A断面図、(b)は図5のB−B断面図(A) is AA sectional drawing of FIG. 5, (b) is BB sectional drawing of FIG.

この発明の実施形態を、図1乃至図6に基づいて説明する。この実施形態の電動補助自転車は、前輪と後輪間の中央部付近において、その前輪と後輪とを結ぶフレームに二次電池及び補助駆動用のモータ(センタモータユニット)を取り付けたセンタモータ方式である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The battery-assisted bicycle of this embodiment has a center motor system in which a secondary battery and an auxiliary drive motor (center motor unit) are attached to a frame connecting the front wheel and the rear wheel in the vicinity of the center between the front wheel and the rear wheel. It is.

駆動時、すなわち、ペダルを通じてクランク軸から伝達された踏力、又は前記モータの出力による駆動力が入力された場合は、図示しないセンタモータユニットのクランクスプロケットと、駆動輪である後輪のリアスプロケット(スプロケット)4とを結ぶチェーン等の動力伝達要素を介して、その後輪に駆動力が伝達可能となっている。また、前進非駆動時には、後輪のリアハブ1から前記モータの出力軸への逆入力により生じた回生電力を、前記センタモータユニットの二次電池に還元する回生機構を備えている。   When driving, that is, when the pedaling force transmitted from the crankshaft through the pedal or the driving force due to the output of the motor is input, the crank sprocket of the center motor unit (not shown) and the rear sprocket of the rear wheel as the driving wheel ( The driving force can be transmitted to the rear wheel via a power transmission element such as a chain connecting the sprocket 4. Further, a regenerative mechanism is provided that reduces regenerative power generated by reverse input from the rear wheel rear hub 1 to the output shaft of the motor to the secondary battery of the center motor unit during forward non-drive.

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、逆入力伝達用の逆入力用ワンウェイクラッチ2を備えている。逆入力用ワンウェイクラッチ2は、ラチェットクラッチで構成されている。なお、図1,3,5において、中心軸から上側を変速用ワンウェイクラッチの断面図とし、下側を逆入力用ワンウェイクラッチの断面図としている。   As shown in FIG. 1, the rear hub 1 includes a speed change mechanism 3 and a reverse input one-way clutch 2 for reverse input transmission in a hub case 7 provided coaxially with the rear axle 5. The reverse input one-way clutch 2 is constituted by a ratchet clutch. 1, 3, and 5, the upper side from the central axis is a cross-sectional view of the transmission one-way clutch, and the lower side is a cross-sectional view of the reverse input one-way clutch.

変速機構3は、直結と2段増速の合計3段変速が可能な遊星歯車機構で構成されている。
その構成は、前記車軸5の外周に設けられた二つの太陽歯車3a(第一太陽歯車3a−1、第二太陽歯車3a−2と称する)が、それぞれ対応する変速用ワンウェイクラッチ3e(第二ワンウェイクラッチ3e−1、第三ワンウェイクラッチ3e−2と称する)を介してその車軸5に接続可能とされている。
第二ワンウェイクラッチ3e−1、第三ワンウェイクラッチ3e−2は、それぞれ車軸5の外周に設けられた変速用クラッチカム面3fに、変速用ワンウェイクラッチ爪3gが係合、又は係合解除するようになっている。
The speed change mechanism 3 is constituted by a planetary gear mechanism capable of a total of three speeds including direct connection and two speeds.
The configuration is such that two sun gears 3a (referred to as a first sun gear 3a-1 and a second sun gear 3a-2) provided on the outer periphery of the axle 5 respectively correspond to a shift one-way clutch 3e (second gear). It can be connected to the axle 5 via a one-way clutch 3e-1 and a third one-way clutch 3e-2.
In the second one-way clutch 3e-1 and the third one-way clutch 3e-2, the transmission one-way clutch pawl 3g is engaged with or disengaged from the transmission clutch cam surface 3f provided on the outer periphery of the axle 5, respectively. It has become.

また、この実施形態では、第二ワンウェイクラッチ3e−1、第三ワンウェイクラッチ3e−2は、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、他の構成からなるワンウェイクラッチを採用することは差し支えない。   In this embodiment, the second one-way clutch 3e-1 and the third one-way clutch 3e-2 employ ratchet clutches, but employ one-way clutches having other configurations such as a roller clutch and a sprag clutch. There is no problem.

また、変速機構3は、前記第一太陽歯車3a−1、第二太陽歯車3a−2に対して噛み合う2段の歯車を有する遊星歯車3b、その遊星歯車3bを保持する遊星キャリア3c、及び前記遊星歯車3bに噛み合う外輪歯車と一体であるハブケース7、遊星キャリア3cとハブケース7との間に設けられた第一ワンウェイクラッチ8を備えている。   The transmission mechanism 3 includes a planetary gear 3b having two gears meshed with the first sun gear 3a-1, the second sun gear 3a-2, a planet carrier 3c that holds the planetary gear 3b, and the A hub case 7 integrated with an outer ring gear meshing with the planetary gear 3 b and a first one-way clutch 8 provided between the planet carrier 3 c and the hub case 7 are provided.

また、この実施形態では、外輪歯車はハブケース7と一体に形成されているが、外輪歯車とハブケース7とを別体で形成して、それらを共に回転するように噛み合わせる構成も考えられる。   In this embodiment, the outer ring gear is formed integrally with the hub case 7. However, it is also conceivable that the outer ring gear and the hub case 7 are formed separately and meshed so as to rotate together.

この実施形態では、図1に示すように、第一ワンウェイクラッチ8はラチェットクラッチを採用しており、そのラチェットクラッチが備えるクラッチ爪が、遊星キャリア3cとハブケース7とが一方向へ相対回転する際に、その遊星キャリア3cの外周とハブケース7の内周との間に係合し、他方向へ相対回転する際には、その係合が解除されるようになっている。なお、第一ワンウェイクラッチ8として、ローラクラッチ、スプラグクラッチ等、他の構成からなるワンウェイクラッチを採用することは差し支えない。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, the first one-way clutch 8 employs a ratchet clutch, and the clutch pawl provided in the ratchet clutch is used when the planetary carrier 3c and the hub case 7 are relatively rotated in one direction. In addition, the engagement between the outer periphery of the planet carrier 3c and the inner periphery of the hub case 7 is released when the rotation relative to the other direction. The first one-way clutch 8 may be a one-way clutch having another configuration such as a roller clutch or a sprag clutch.

また、遊星キャリア3cと車軸5との間、及びハブケース7と車軸5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、遊星キャリア3cと車軸5、及びハブケース7と車軸5とは、それぞれ相対回転可能に支持されている。
また、遊星キャリア3cとハブケース7との間にも、軸受部13が設けられている。この軸受部13によって、遊星キャリア3c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, bearing portions 11 and 12 are provided between the planet carrier 3c and the axle 5 and between the hub case 7 and the axle 5, respectively. The bearing portions 11 and 12 support the planet carrier 3c and the axle 5 and the hub case 7 and the axle 5 so as to be relatively rotatable.
A bearing portion 13 is also provided between the planet carrier 3 c and the hub case 7. The planetary carrier 3c, the hub case 7 and the axle 5 are supported by the bearing portion 13 so as to be relatively rotatable.

前記第一太陽歯車3a−1、第二太陽歯車3a−2は、それぞれに対応する第二ワンウェイクラッチ3e−1,第三ワンウェイクラッチ3e−2により、変速制御機構10を操作することで、いずれかひとつを選択的に車軸5に固定するか、あるいは全てをフリーの状態にすることができる。   The first sun gear 3a-1 and the second sun gear 3a-2 are operated by operating the shift control mechanism 10 with the second one-way clutch 3e-1 and the third one-way clutch 3e-2, respectively. Either one can be selectively fixed to the axle 5 or all can be free.

例えば、前記第一太陽歯車3a−1、第二太陽歯車3a−2を、いずれも車軸5に対してフリーの状態とした場合に、リアスプロケット4から駆動力が伝達されると、遊星歯車機構は駆動力の増速には直接関与せず、遊星キャリア3cから第一ワンウェイクラッチ8を介してハブケース7に直接駆動力が伝達される(直結状態)。この場合、リアスプロケット4からの回転速度は変速されずにハブケース7に伝達される。   For example, when the driving force is transmitted from the rear sprocket 4 when the first sun gear 3a-1 and the second sun gear 3a-2 are both free with respect to the axle 5, the planetary gear mechanism Is not directly involved in the acceleration of the driving force, and the driving force is directly transmitted from the planetary carrier 3c to the hub case 7 via the first one-way clutch 8 (directly connected state). In this case, the rotational speed from the rear sprocket 4 is transmitted to the hub case 7 without being shifted.

また、第一太陽歯車3a−1を車軸5に固定した場合、その第一太陽歯車3a−1の歯数をa、外輪歯車の歯数をdとすると、遊星キャリア3cから外輪歯車への増速比は
(a+d)/d
となる。このとき、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。
Further, when the first sun gear 3a-1 is fixed to the axle 5, when the number of teeth of the first sun gear 3a-1 is a and the number of teeth of the outer ring gear is d, the increase from the planet carrier 3c to the outer ring gear is increased. The speed ratio is (a + d) / d
It becomes. At this time, the second sun gear 3a-2 is idling and does not participate in torque transmission.

さらに、第二太陽歯車3a−2を車軸5に固定した場合、その第二太陽歯車3a−2の歯数をa、第一太陽歯車3a−1と噛み合う遊星歯車3bの歯数をb、第二太陽歯車3a−2と噛み合う遊星歯車3bの歯数をc、外輪歯車の歯数をdとすると、遊星キャリア3cから外輪歯車への増速比は、
[(a×b)/(c×d)]+1
となる。
このとき、第一太陽歯車3aは空転状態であり、トルク伝達に関与しない。
Further, when the second sun gear 3a-2 is fixed to the axle 5, the number of teeth of the second sun gear 3a-2 is a, the number of teeth of the planetary gear 3b meshing with the first sun gear 3a-1 is b, When the number of teeth of the planetary gear 3b meshing with the two sun gears 3a-2 is c and the number of teeth of the outer ring gear is d, the speed increasing ratio from the planet carrier 3c to the outer ring gear is
[(A × b) / (c × d)] + 1
It becomes.
At this time, the first sun gear 3a is in an idling state and does not participate in torque transmission.

すなわち、前記各太陽歯車3a−1,3a−2は異なる歯数であり、全てフリーとするか、または、いずれか一つを車軸5に対し固定することで、増速比を変化させることができる。   That is, the sun gears 3a-1 and 3a-2 have different numbers of teeth, and all the gears are free, or either one is fixed to the axle 5 to change the speed increasing ratio. it can.

また、逆入力用ワンウェイクラッチ2は、前記第一太陽歯車3a−1の内周に逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aを有し、その逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aは、弾性部材2hによって、その一端が、前記車軸5側に設けた逆入力用クラッチカム面2gに向かって、起き上がる方向に付勢されている。   Further, the reverse input one-way clutch 2 has a reverse input one-way clutch pawl 2a on the inner periphery of the first sun gear 3a-1, and the reverse input one-way clutch pawl 2a is one end thereof by an elastic member 2h. However, it is biased in the direction of rising toward the reverse input clutch cam surface 2g provided on the axle 5 side.

また、変速用ワンウェイクラッチ3については、前記第一太陽歯車3a−1、第二太陽歯車3a−2の内周に、変速用ワンウェイクラッチ爪3gを有し、その変速用ワンウェイクラッチ爪3gも弾性部材3hによって、その一端が、前記車軸5側に設けた変速用クラッチカム面3fに向かって起き上がる方向に付勢されている。   The speed change one-way clutch 3 has a speed change one-way clutch pawl 3g on the inner periphery of the first sun gear 3a-1 and the second sun gear 3a-2, and the speed change one-way clutch pawl 3g is also elastic. One end of the member 3h is biased in the direction of rising toward the shift clutch cam surface 3f provided on the axle 5 side.

この実施形態では、逆入力用クラッチカム面2gと、変速用クラッチカム面3fの一部が共用されている。すなわち、第二ワンウェイクラッチ3e−1と逆入力用ワンウェイクラッチ2が、車軸5の軸方向に対してほぼ同じ位置に配置されており、車軸5の外面には、逆入力用ワンウェイクラッチ2に対応する逆入力用クラッチカム面2fと、第二ワンウェイクラッチ3e−1に対応する変速用クラッチカム面3fの両方の機能を有する両方向クラッチカム面14が設けられている(図2(b)参照)。   In this embodiment, a part of the reverse input clutch cam surface 2g and the shift clutch cam surface 3f are shared. That is, the second one-way clutch 3e-1 and the reverse input one-way clutch 2 are arranged at substantially the same position with respect to the axial direction of the axle 5. The outer surface of the axle 5 corresponds to the reverse input one-way clutch 2. The bidirectional clutch cam surface 14 having both functions of the reverse input clutch cam surface 2f and the shift clutch cam surface 3f corresponding to the second one-way clutch 3e-1 is provided (see FIG. 2B). .

なお、第三ワンウェイクラッチ3e−2に対応する変速用クラッチカム面3fは、それ単独として機能するように、車軸5の外面に設けられている(図2(a)参照)。   The shift clutch cam surface 3f corresponding to the third one-way clutch 3e-2 is provided on the outer surface of the axle 5 so as to function alone (see FIG. 2A).

逆入力用ワンウェイクラッチ2は、クラッチ切換装置9によって、前記駆動輪からの逆入力に対して、前記第一太陽歯車3a−1が車軸5回りに回転可能又は回転不能とに切り替えられる機能を有している。   The one-way clutch 2 for reverse input has a function by which the first sun gear 3a-1 can be switched around the axle 5 or non-rotatable by the clutch switching device 9 with respect to the reverse input from the drive wheels. is doing.

クラッチ切換装置9の構成は、前記車軸5の軸孔5a内を通ってその一端が前記車軸5から外部に引き出されて外部から軸方向への移動の操作が可能な逆入力操作部9aを備えている。その逆入力操作部9aを軸方向に移動操作することによって、前記逆入力用ワンウェイクラッチ2の切り替えが可能である。   The configuration of the clutch switching device 9 includes a reverse input operation unit 9a that passes through the shaft hole 5a of the axle 5 and is pulled out from the axle 5 to the outside and can be operated in the axial direction from the outside. ing. The reverse input one-way clutch 2 can be switched by operating the reverse input operation portion 9a to move in the axial direction.

また、前記クラッチ切替装置9は、軸方向に一定の長さ、周方向に一定の長さを有する開口部で構成される切欠部9eが設けられた逆入力用スリーブ9bを備えている。   The clutch switching device 9 includes a reverse input sleeve 9b provided with a notch 9e formed of an opening having a certain length in the axial direction and a certain length in the circumferential direction.

前記逆入力用スリーブ9bは、車軸5に設けられた逆入力用横穴9gに通されたピン9fによって拘束され、逆入力用スリーブ9bと前記車軸5との間に、止め輪9k,9mを介して第一弾性部材9cが設けられており、前記第一弾性部材9cによって軸方向に付勢されている。逆入力操作部9aが軸方向に移動すると、前記ピン9fが押され、前記逆入力用スリーブ9bが軸方向にスライド可能となっている。   The reverse input sleeve 9b is constrained by a pin 9f passed through a reverse input horizontal hole 9g provided on the axle 5, and a retaining ring 9k, 9m is interposed between the reverse input sleeve 9b and the axle 5. The first elastic member 9c is provided and is urged in the axial direction by the first elastic member 9c. When the reverse input operation unit 9a moves in the axial direction, the pin 9f is pushed, and the reverse input sleeve 9b is slidable in the axial direction.

また、逆入力用スリーブ9bには切欠部9eが設けられている。このため、前記逆入力用スリーブ9bが軸方向にスライドすることにより、前記切欠部9eが逆入力用ワンウェイクラッチ爪2a上に移動すると、逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aが両方向クラッチカム面14に噛み込むことが可能になる。また、前記逆入力操作部9aは外部からの操作が解除されると、前記逆入力用スリーブ9bは第一弾性部材9cの反力によって、元の位置まで押し戻される。   The reverse input sleeve 9b is provided with a notch 9e. Therefore, when the reverse input sleeve 9b slides in the axial direction and the notch 9e moves onto the reverse input one-way clutch pawl 2a, the reverse input one-way clutch pawl 2a engages with the bidirectional clutch cam surface 14. Can be included. When the reverse input operation portion 9a is released from the outside, the reverse input sleeve 9b is pushed back to the original position by the reaction force of the first elastic member 9c.

すなわち、前記逆入力操作部9aを軸方向に移動操作することによって、前記切欠部9eが前記逆入力用クラッチカム面2gの位置と前記逆入力用クラッチカム面2gから退避した位置との間で移動することができる。その移動によって、前記逆入力用ワンウェイクラッチ2の切り替えを行う。切欠部9eが、逆入力用クラッチカム面2gに臨んでいれば、逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aは、弾性部材2hの付勢力によって、その切欠部9e内に入り込んで、その一端が車軸5側の逆入力用クラッチカム面2gに係合する。切欠部9eが、逆入力用クラッチカム面2gに対応する位置から退去していれば、逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aは、逆入力用スリーブ9bによって、逆入力用クラッチカム面2gへの係合は阻止される。   That is, by operating the reverse input operation portion 9a to move in the axial direction, the notch 9e is moved between the position of the reverse input clutch cam surface 2g and the position retracted from the reverse input clutch cam surface 2g. Can move. The reverse input one-way clutch 2 is switched by the movement. If the cutout portion 9e faces the reverse input clutch cam surface 2g, the reverse input one-way clutch pawl 2a enters the cutout portion 9e by the urging force of the elastic member 2h, and one end thereof is on the axle 5 side. Is engaged with the reverse input clutch cam surface 2g. If the notch 9e is retracted from the position corresponding to the reverse input clutch cam surface 2g, the reverse input one-way clutch pawl 2a is engaged with the reverse input clutch cam surface 2g by the reverse input sleeve 9b. Is blocked.

前記逆入力用スリーブ9bの切欠部9eは、その軸方向端部にテーパ部9dを、周方向端部にもテーパ部を備える。
このように、前記切欠部9eの軸方向端部にテーパ部9dを設けることで、逆入力用クラッチカム面2gに噛み込んだ逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aと切欠部9eの縁が接触したときに、そのテーパ部の傾斜面によって逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aを逆入力用クラッチカム面2gから外す力を大きくすることができる。
また、周方向端部にテーパ部を設けることで、逆方向の回転(逆入力用クラッチ部においては、駆動方向の回転)時に、逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aはテーパ部の傾斜面に沿ってカム面上を移動するため、スムーズな回転が可能となる。
The notch portion 9e of the reverse input sleeve 9b has a tapered portion 9d at its axial end and a tapered portion at its circumferential end.
Thus, by providing the taper portion 9d at the axial end of the notch 9e, when the edge of the notch 9e comes into contact with the reverse input one-way clutch pawl 2a engaged with the reverse input clutch cam surface 2g. Moreover, the force for removing the reverse input one-way clutch pawl 2a from the reverse input clutch cam surface 2g can be increased by the inclined surface of the tapered portion.
In addition, by providing a tapered portion at the circumferential end, the reverse input one-way clutch pawl 2a follows the inclined surface of the tapered portion during reverse rotation (in the reverse input clutch portion, rotation in the driving direction). Smooth movement is possible because it moves on the cam surface.

また、前記逆入力操作部9aは、ブレーキレバーとワイヤーで連結されたベルクランク機構(図示せず)等によって、ブレーキレバー操作時に軸方向に移動することが可能となっている。   The reverse input operation unit 9a can be moved in the axial direction when the brake lever is operated by a bell crank mechanism (not shown) connected to the brake lever by a wire.

前記逆入力操作部9aは、第一軸部9iと第二軸部9jとを備えている。前記第一軸部9iと第二軸部9jとの間には、第二弾性部材9hが設けられている。このとき、前記第二弾性部材9hには予圧を与えており、予圧は前記第一弾性部材9cの最大押込荷重(第一弾性部材9cが最も縮んだときの荷重)よりも大きく設定している。   The reverse input operation unit 9a includes a first shaft portion 9i and a second shaft portion 9j. A second elastic member 9h is provided between the first shaft portion 9i and the second shaft portion 9j. At this time, a preload is applied to the second elastic member 9h, and the preload is set to be larger than the maximum pushing load of the first elastic member 9c (the load when the first elastic member 9c is most contracted). .

すなわち、前記第一軸部9iは、第一弾性部材9cによって、車軸5に対してその一端9nが前記車軸5の外部へ突出する方向(図1の左側)へ付勢されている。また、前記第二軸部9jは、第二弾性部材9hによって、前記第一軸部9iに対してその一端9pが前記車軸5の外部へ突出する方向(図1の左側)へ付勢されている。
That is, the first shaft portion 9i is urged by the first elastic member 9c in the direction in which one end 9n projects from the axle 5 to the outside of the axle 5 (left side in FIG. 1). The second shaft portion 9j is urged by the second elastic member 9h in a direction in which one end 9p protrudes outside the axle 5 (left side in FIG. 1) with respect to the first shaft portion 9i. Yes.

この逆入力操作部9aの軸方向移動の操作は、ブレーキレバー操作に連動して行われる。すなわち、逆入力操作部9aの軸方向移動は、第一弾性部材9cの付勢力に抗して逆入力操作部9aの一端を車軸5内に押し込むことで行われ、押し込み力が解除されれば、前記第一弾性部材9cの付勢力で一端が車軸5の外部に突出する方向に移動する。   The operation of moving the reverse input operation unit 9a in the axial direction is performed in conjunction with the operation of the brake lever. That is, the reverse input operation portion 9a is moved in the axial direction by pushing one end of the reverse input operation portion 9a into the axle 5 against the urging force of the first elastic member 9c, and the pushing force is released. The first elastic member 9c moves in a direction in which one end protrudes outside the axle 5 by the urging force of the first elastic member 9c.

ただし、この実施形態では、押し込み力は逆入力操作部9aの第二軸部9jに作用するようになっており、その第二軸部9jは、第一弾性部材9cの最大押込荷重よりも大きい予圧を与えられた第二弾性部材9hによって、第一軸部9iに対して付勢されている。このため、その第二軸部9jの一端9pを押しても、最初は第一弾性部材9cのみが縮まり、第二弾性部材9hは縮まらない。このとき、前記逆入力操作部9aの第一軸部9iが車軸5に対して軸方向(図1中の右側)に移動する。
第一弾性部材9cが完全に縮んで、前記第二軸部9jの一端9pをさらに押し込むと、やがて、第二弾性部材9hが縮まり始める。このとき、逆入力操作部9aの第一軸部9iは車軸5に対して不動で、第二軸部9jのみが軸方向(図1中の右側)に移動する。
However, in this embodiment, the pushing force acts on the second shaft portion 9j of the reverse input operation portion 9a, and the second shaft portion 9j is larger than the maximum pushing load of the first elastic member 9c. It is urged | biased with respect to the 1st axial part 9i by the 2nd elastic member 9h to which the preload was given. For this reason, even if one end 9p of the second shaft portion 9j is pushed, only the first elastic member 9c is initially contracted, and the second elastic member 9h is not contracted. At this time, the first shaft portion 9i of the reverse input operation portion 9a moves in the axial direction (right side in FIG. 1) with respect to the axle 5.
When the first elastic member 9c is completely contracted and the one end 9p of the second shaft portion 9j is further pushed in, the second elastic member 9h eventually starts to contract. At this time, the first shaft portion 9i of the reverse input operation portion 9a does not move with respect to the axle 5, and only the second shaft portion 9j moves in the axial direction (right side in FIG. 1).

逆に、この状態で押し込み力が緩められると、まずは、第二弾性部材9hの付勢力で第二軸部9jが、その一端9pが車軸5の外部に突出する方向(図1中の左側)に移動する。このとき、逆入力操作部9aの第一軸部9iは車軸5に対して不動で、第二軸部9jのみが軸方向に移動する。
第二弾性部材9hが完全に伸長し、さらに押し込み力が緩められると、第一弾性部材9cの付勢力で、第一軸部9iは、その一端9nが軸方向(図1中の左側)に移動する。
Conversely, when the pushing force is loosened in this state, first, the direction in which the second shaft portion 9j protrudes outside the axle 5 by the urging force of the second elastic member 9h (left side in FIG. 1). Move to. At this time, the first shaft portion 9i of the reverse input operation portion 9a does not move with respect to the axle 5, and only the second shaft portion 9j moves in the axial direction.
When the second elastic member 9h is fully extended and the pushing force is further loosened, the first shaft portion 9i has one end 9n in the axial direction (left side in FIG. 1) by the urging force of the first elastic member 9c. Moving.

つぎに、前記変速制御機構10の構成について説明する。変速制御機構10は、前記車軸5の軸孔5a内を通ってその一端が前記車軸5から外部に引き出されて外部から軸方向への移動の操作が可能な変速操作部10aを備えている。変速操作部10aは、逆入力操作部9aを引き出した側とは反対側の車軸5の端部に引き出されている。その変速操作部10aを軸方向に移動操作することによって、前記変速用ワンウェイクラッチ3eの切り替えが可能である。   Next, the configuration of the shift control mechanism 10 will be described. The speed change control mechanism 10 includes a speed change operation unit 10a that passes through the shaft hole 5a of the axle 5 and is pulled out from the axle 5 to the outside and can be operated in the axial direction from the outside. The speed change operation unit 10a is pulled out to the end of the axle 5 on the side opposite to the side from which the reverse input operation unit 9a is pulled out. The shifting one-way clutch 3e can be switched by moving the shifting operation portion 10a in the axial direction.

また、前記変速制御機構10は、軸方向に一定の長さ、周方向に一定の長さを有する開口部で構成される切欠部10eが設けられた変速用スリーブ10bを備えている。   The speed change control mechanism 10 includes a speed change sleeve 10b provided with a notch 10e formed of an opening having a constant length in the axial direction and a constant length in the circumferential direction.

前記変速操作部10aを軸方向に移動操作することによって、前記切欠部10eが前記変速用クラッチカム面3fの位置と前記変速用クラッチカム面3fから退避した位置との間で移動することができる。前記切欠部10eは、第二ワンウェイクラッチ3e−1と、第三ワンウェイクラッチ3e−2に対して、それぞれ対応するものが軸方向に並列して設けられており、それらの切欠部10e−1,10e−2の位置によって、前記第一太陽歯車3a−1、第二太陽歯車3a−2のいずれかひとつを選択的に車軸5に固定するか、あるいは全てをフリーの状態に切り替えを行う。   By operating the shift operation portion 10a to move in the axial direction, the cutout portion 10e can move between the position of the shift clutch cam surface 3f and the position retracted from the shift clutch cam surface 3f. . The notch 10e is provided corresponding to the second one-way clutch 3e-1 and the third one-way clutch 3e-2 in parallel in the axial direction, and the notches 10e-1, Depending on the position of 10e-2, either one of the first sun gear 3a-1 and the second sun gear 3a-2 is selectively fixed to the axle 5, or all are switched to a free state.

切欠部10eが、第二ワンウェイクラッチ3e−1と第三ワンウェイクラッチ3e−2のどちらかの変速用クラッチカム面3fにのみ臨むことで、その臨んだ側の変速用ワンウェイクラッチ爪3gは、弾性部材3hの付勢力によって、その切欠部10e内に入り込んで、その一端が車軸5側の変速用クラッチカム面3fに係合する。切欠部10eが同時に第二ワンウェイクラッチ3e−1と第三ワンウェイクラッチ3e−2の変速用クラッチカム面3fに臨むことはないように、軸方向に並ぶ切欠部10e同士の間隔が決定されているので、切欠部10eが臨んでいない側の変速用ワンウェイクラッチ爪3gは、変速用スリーブ10bによって、変速用クラッチカム面3fへの係合は阻止される。   Since the notch 10e faces only the shifting clutch cam surface 3f of either the second one-way clutch 3e-1 or the third one-way clutch 3e-2, the shifting one-way clutch pawl 3g on the facing side is elastic. The urging force of the member 3h enters the notch 10e, and one end thereof engages with the shift clutch cam surface 3f on the axle 5 side. The interval between the notches 10e arranged in the axial direction is determined so that the notches 10e do not simultaneously face the shifting clutch cam surface 3f of the second one-way clutch 3e-1 and the third one-way clutch 3e-2. Therefore, the shift one-way clutch pawl 3g on the side where the notch 10e does not face is prevented from engaging the shift clutch cam surface 3f by the shift sleeve 10b.

また、その変速用スリーブ10bの切欠部10eは、その軸方向端部にテーパ部10dを、周方向端部にもテーパ部を備える。
このように、前記切欠部10eの軸方向端部にテーパ部10dを設けることで、変速用クラッチカム面3fに噛み込んだ変速用ワンウェイクラッチ爪3gと切欠部10eの縁が接触したときに、そのテーパ部10dの傾斜面によって変速用ワンウェイクラッチ爪3gを変速用クラッチカム面3fから外す力を大きくすることができる。
また、周方向端部にテーパ部を設けることで、逆方向の回転(変速用クラッチ部においては、逆入力方向の回転)時に、変速用ワンウェイクラッチ爪3gはテーパ部の傾斜面に沿ってカム面上を移動するため、スムーズな回転が可能となる。
Further, the notch 10e of the speed change sleeve 10b includes a tapered portion 10d at an end portion in the axial direction and a tapered portion at an end portion in the circumferential direction.
Thus, by providing the taper portion 10d at the axial end of the notch portion 10e, when the shift one-way clutch pawl 3g engaged with the shift clutch cam surface 3f comes into contact with the edge of the notch portion 10e, Due to the inclined surface of the tapered portion 10d, it is possible to increase the force for removing the shifting one-way clutch pawl 3g from the shifting clutch cam surface 3f.
In addition, by providing a tapered portion at the circumferential end, the one-way clutch pawl 3g for shifting cams along the inclined surface of the tapered portion during reverse rotation (in the shifting clutch portion, rotation in the reverse input direction). Smooth movement is possible because it moves on the surface.

また、図1に示すように、前記変速用スリーブ10bは、前記車軸5に設けられた変速用横穴10gに挿入された変速用ピン10fによってその車軸5に固定されている。前記変速用ピン10fを前記変速操作部10aによって前記変速用横穴10g内で軸方向へ移動操作することにより、前記変速用スリーブ10bの軸方向への移動を行うことができる。また、この変速用スリーブ10bは、変速用弾性部材10cによって、軸方向に付勢されている。   As shown in FIG. 1, the speed change sleeve 10 b is fixed to the axle 5 by a speed change pin 10 f inserted into a speed change horizontal hole 10 g provided on the axle 5. The shifting sleeve 10b can be moved in the axial direction by moving the shifting pin 10f in the axial direction within the shifting lateral hole 10g by the shifting operation portion 10a. The speed change sleeve 10b is biased in the axial direction by a speed change elastic member 10c.

この実施形態では、図2(b)に示すように、前記変速用スリーブ10bの前記変速用ワンウェイクラッチ爪3gを覆う部分と、前記逆入力用スリーブ9bの前記逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aを覆う部分とは、それぞれ前記車軸5を夾んで両側に配置されるとともに相互に前記車軸5周りに90°位相がずれた位置に配置されている。すなわち、図2(b)に示す軸直交断面において、前記逆入力用スリーブ9b、前記変速用スリーブ10bが90°毎に交互に現れる。このため、両者が干渉することが無くなり、小スペースで両方の機構を成立させることが可能となっている。   In this embodiment, as shown in FIG. 2 (b), a portion of the shift sleeve 10b that covers the shift one-way clutch pawl 3g and a reverse input one-way clutch pawl 2a of the reverse input sleeve 9b are covered. The portions are respectively disposed on both sides of the axle 5 and are disposed at positions that are 90 ° out of phase with each other around the axle 5. That is, in the cross section orthogonal to the axis shown in FIG. 2B, the reverse input sleeve 9b and the shift sleeve 10b appear alternately every 90 °. For this reason, both do not interfere and both mechanisms can be established in a small space.

これらの構成により、駆動時には、前記スプロケット4からの駆動力は前記変速機構3を通じて駆動輪に伝達され、前進非駆動時には、前記クラッチ切替装置9の逆入力操作部9aの操作により、前記逆入力用ワンウェイクラッチ2における前記太陽歯車と車軸5とを逆入力に対して回転不能とすることによって、前記駆動輪からの逆入力トルクを前記スプロケット4に伝達できる機能を発揮することができる。   With these configurations, during driving, the driving force from the sprocket 4 is transmitted to the driving wheel through the speed change mechanism 3, and during forward non-driving, the reverse input is performed by operating the reverse input operation unit 9 a of the clutch switching device 9. By making the sun gear and the axle 5 in the one-way clutch 2 non-rotatable with respect to the reverse input, the function of transmitting the reverse input torque from the drive wheel to the sprocket 4 can be exhibited.

この回生機構を備えた電動補助自転車の作用について、さらに詳しく説明する。   The operation of the battery-assisted bicycle provided with this regeneration mechanism will be described in more detail.

まず、変速1段目の状態(直結状態)では、変速用ワンウェイクラッチ3eのうち、第二ワンウェイクラッチ3e−1の変速用ワンウェイクラッチ爪3g,及び第三ワンウェイクラッチ3e−2の変速用ワンウェイクラッチ爪3gは、逆入力用スリーブ9b及び変速用スリーブ10bによって、前記両方向クラッチカム面14(変速用クラッチカム面3f)と隔てられている。
このため、リアスプロケット4からの駆動力に対して、第一太陽歯車3a−1及び第二太陽歯車3a−2は、車軸5周りに相対回転可能となっている。したがって、リアスプロケット4から駆動力は、遊星キャリア3c、第一ワンウェイクラッチ8、ハブケース7の順に伝達される。
First, in the first shift state (directly connected state), among the one-way clutch 3e for shifting, the one-way clutch pawl 3g for shifting the second one-way clutch 3e-1 and the one-way clutch for shifting the third one-way clutch 3e-2. The claw 3g is separated from the bidirectional clutch cam surface 14 (transmission clutch cam surface 3f) by a reverse input sleeve 9b and a transmission sleeve 10b.
For this reason, the first sun gear 3 a-1 and the second sun gear 3 a-2 can rotate relative to the axle 5 with respect to the driving force from the rear sprocket 4. Therefore, the driving force is transmitted from the rear sprocket 4 in the order of the planet carrier 3 c, the first one-way clutch 8, and the hub case 7.

変速2段目(増速1)の状態を、図1及び図2に示す。変速制御機構10の変速操作部10aを、外部操作により軸方向に所定の位置まで押し込むことにより、図1に示すように、変速用スリーブ10bが軸方向にスライドし、第二ワンウェイクラッチ3e−1の変速用ワンウェイクラッチ爪3gの位置に変速用スリーブ10bの切欠部10eが移動する。
これにより、図2(b)に示すように、第二ワンウェイクラッチ3e−1の変速用ワンウェイクラッチ爪3gは、変速用クラッチカム面3f(両方向クラッチカム面14)に噛み込み、第一太陽歯車3a−1は、駆動力に対して車軸5にロックされる。
The state of the second speed change (speed increase 1) is shown in FIGS. As shown in FIG. 1, the speed change sleeve 10b is slid in the axial direction by pushing the speed change operating portion 10a of the speed change control mechanism 10 to a predetermined position in the axial direction by external operation, and the second one-way clutch 3e-1 The notch 10e of the shifting sleeve 10b moves to the position of the shifting one-way clutch pawl 3g.
Thereby, as shown in FIG. 2 (b), the one-way clutch pawl 3g for shifting of the second one-way clutch 3e-1 is engaged with the shifting clutch cam surface 3f (two-way clutch cam surface 14), and the first sun gear. 3a-1 is locked to the axle 5 with respect to the driving force.

なお、このとき、逆入力用ワンウェイクラッチ2の逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aは、逆入力用スリーブ9bによって、逆入力用クラッチカム面2g(前記両方向クラッチカム面14)への係合が阻止されている。   At this time, the reverse input one-way clutch pawl 2a of the reverse input one-way clutch 2 is prevented from being engaged with the reverse input clutch cam surface 2g (the bidirectional clutch cam surface 14) by the reverse input sleeve 9b. ing.

また、図2(a)に示すように、第三ワンウェイクラッチ3e−2の変速用ワンウェイクラッチ爪3gの位置では、逆入力用スリーブ9b及び変速用スリーブ10bによって、変速用クラッチカム面3fと第三ワンウェイクラッチ3e−2の変速用ワンウェイクラッチ爪3gが隔てられている。このため、第二太陽歯車3a−2は、車軸5周りに回転可能である。   Further, as shown in FIG. 2A, at the position of the shifting one-way clutch pawl 3g of the third one-way clutch 3e-2, the shifting clutch cam surface 3f and the shifting clutch cam surface 3f are shifted by the reverse input sleeve 9b and the shifting sleeve 10b. The one-way clutch pawl 3g for shifting of the three one-way clutch 3e-2 is separated. For this reason, the second sun gear 3 a-2 is rotatable around the axle 5.

この状態では、リアスプロケット4からの駆動力は、第一太陽歯車3a−1の歯数をa、ハブケース7に設けた外輪歯車の歯数を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) / d, where a is the number of teeth of the first sun gear 3a-1 and d is the number of teeth of the outer ring gear provided on the hub case 7.
Is transmitted to the hub case 7.

変速3段目(増速2)の状態は、図1及び図2に示す状態から、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押し込むことにより、変速用スリーブ10bが軸方向にスライドし、第三ワンウェイクラッチ3e−2の変速用ワンウェイクラッチ爪3gの位置に変速用スリーブ10bの切欠部10eが移動する。   In the state of the third speed change (speed increase 2), the speed change sleeve 10b is slid in the axial direction by further pressing the speed change operation portion 10a of the speed change control mechanism 10 from the state shown in FIGS. Then, the notch 10e of the shifting sleeve 10b moves to the position of the shifting one-way clutch pawl 3g of the third one-way clutch 3e-2.

これにより、第三ワンウェイクラッチ3e−2の変速用ワンウェイクラッチ爪3gは、変速用クラッチカム面3fに噛み込み、第二太陽歯車3a−2は、駆動力に対して車軸5にロックされる。   Thereby, the one-way clutch pawl 3g for shifting of the third one-way clutch 3e-2 is engaged with the clutch cam surface 3f for shifting, and the second sun gear 3a-2 is locked to the axle 5 with respect to the driving force.

このとき、第二ワンウェイクラッチ3e−1の変速用ワンウェイクラッチ爪3gの位置では、逆入力用スリーブ9b及び変速用スリーブ10bによって、両方向クラッチカム面14と第二ワンウェイクラッチ3e−1の変速用ワンウェイクラッチ爪3gとが隔てられている。このため、第一太陽歯車3a−1は車軸5周りに回転可能である。   At this time, at the position of the shifting one-way clutch pawl 3g of the second one-way clutch 3e-1, the one-way clutch for the bidirectional clutch cam surface 14 and the second one-way clutch 3e-1 is shifted by the reverse input sleeve 9b and the shifting sleeve 10b. The clutch pawl 3g is separated. For this reason, the first sun gear 3 a-1 can rotate around the axle 5.

この状態では、リアスプロケット4からの駆動力は、第二太陽歯車3a−2の歯数をa、第一太陽歯車3a−1と噛み合う遊星歯車3bの歯数をb、第二太陽歯車3a−2と噛み合う遊星歯車3bの歯数をc、外輪歯車の歯数を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 second sun gear 3a-2 is a, the number of teeth of the planetary gear 3b meshing with the first sun gear 3a-1 is b, and the second sun gear 3a- If the number of teeth of the planetary gear 3b meshing with 2 is c and the number of teeth of the outer ring gear is d, the speed increasing ratio [(a × b) / (c × d)] + 1
Is transmitted to the hub case 7.

なお、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、変速操作部10aに加えられた負荷(押圧力)を解放又は減少させることで、変速用弾性部材10cによって変速用スリーブ10bが押し戻される。このとき、切欠部10eの軸方向端部に設けられたテーパ部10dによって、変速用クラッチカム面3fに噛み込んでいる変速用ワンウェイクラッチ爪3g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、スムーズな切替が可能となる。   When returning from the third speed to the second speed, or returning from the second speed to the first speed, the load (pressing force) applied to the speed change operation unit 10a is released or reduced, thereby changing the speed. The speed change sleeve 10b is pushed back by the elastic member 10c. At this time, the taper portion 10d provided at the axial end of the notch 10e increases the force for pushing up the shift one-way clutch pawl 3g engaged with the shift clutch cam surface 3f, and the shift sleeve 10b returns. Therefore, smooth switching is possible.

つぎに、前進非駆動時(タイヤからの逆入力時)において、逆入力用ワンウェイクラッチ2をロックした状態を図3及び図4に示す。この図3及び図4は、前進非駆動時(タイヤからの逆入力時)にブレーキレバーを中程度操作し(すなわち、ブレーキの遊び範囲以内でブレーキレバーを引いた状態で)、逆入力用ワンウェイクラッチ2をロックした状態を示している。   Next, FIG. 3 and FIG. 4 show a state where the reverse input one-way clutch 2 is locked during forward non-drive (when reverse input from the tire). 3 and 4 show a one-way for reverse input by operating the brake lever moderately (ie, when the brake lever is pulled within the play range of the brake) when the forward drive is not driven (when reverse input from the tire). The state where the clutch 2 is locked is shown.

この段階では、まだブレーキが効き始めないよう、ブレーキレバーに設けた調整手段により、ブレーキレバーの引き代と、ワイヤーの進退量との関係を設定してある。ブレーキの効き始め時期、逆入力用ワンウェイクラッチ2のロック時期は、この調整手段によって、任意の時期に調整可能である。   At this stage, the relationship between the pulling amount of the brake lever and the amount of advance / retreat of the wire is set by adjusting means provided on the brake lever so that the brake does not start to work yet. The start timing of braking and the locking timing of the reverse input one-way clutch 2 can be adjusted to any timing by this adjusting means.

このとき、前記第二弾性部材9hに与えられている予圧が、前記第一弾性部材9cの最大押込荷重よりも大きいことにより、ブレーキレバーを引くと、まず、前記第一弾性部材9cが圧縮され、前記逆入力用スリーブ9bが軸方向(図3中の右側)にスライドする。   At this time, when the brake lever is pulled because the preload applied to the second elastic member 9h is larger than the maximum pushing load of the first elastic member 9c, the first elastic member 9c is first compressed. The reverse input sleeve 9b slides in the axial direction (right side in FIG. 3).

また、このとき、各太陽歯車3a−1,3a−2の車軸5に対する回転方向は、駆動力作用時と逆向きとなっている。逆入力用スリーブ9bが軸方向にスライドし、逆入力用ワンウェイクラッチ2の逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aの位置に、逆入力用スリーブ9bの切欠部9eが移動する。   At this time, the rotation directions of the sun gears 3a-1 and 3a-2 with respect to the axle 5 are opposite to those when the driving force is applied. The reverse input sleeve 9b slides in the axial direction, and the notch 9e of the reverse input sleeve 9b moves to the position of the reverse input one-way clutch pawl 2a of the reverse input one-way clutch 2.

これにより、逆入力用ワンウェイクラッチ2の逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aは、逆入力用クラッチカム面2g(両方向クラッチカム面14)に噛み込み、第一太陽歯車3a−1は逆入力に対して車軸5にロックされる。これにより、未だブレーキが効いていない状態で、タイヤからの逆入力により回生発電が可能となる。   As a result, the reverse input one-way clutch pawl 2a of the reverse input one-way clutch 2 is engaged with the reverse input clutch cam surface 2g (two-way clutch cam surface 14), and the first sun gear 3a-1 responds to the reverse input. Locked to the axle 5. As a result, regenerative power generation is possible by reverse input from the tire in a state where the brake is not yet effective.

タイヤからの逆入力は、第一太陽歯車3a−1の歯数をa、外輪歯車の歯数をdとすると、減速比
(a+d)/d
でハブケース7からリアスプロケット4に伝達される。
The reverse input from the tire is the reduction ratio (a + d) / d, where a is the number of teeth of the first sun gear 3a-1 and d is the number of teeth of the outer ring gear.
Is transmitted from the hub case 7 to the rear sprocket 4.

なお、図3では、変速機構3に関し、変速2段目の状態の時を示しているが、いずれの変速段においても逆入力に対して、第一太陽歯車3a−1が車軸5にロックするため、タイヤからの逆入力の伝達経路は一定である。   FIG. 3 shows the state of the second speed stage of the speed change mechanism 3, but the first sun gear 3a-1 is locked to the axle 5 with respect to the reverse input at any speed stage. Therefore, the reverse input transmission path from the tire is constant.

この図3及び図4に示す状態から、さらにブレーキレバーを操作した状態を、図5及び図6に示す。前記逆入力用スリーブ9bが、それ以上軸方向(図5中の右側)に移動できない状態になると第一軸部5iの移動は止まり、今度は前記第二弾性部材9hが圧縮され第二軸部9jが移動する。   FIGS. 5 and 6 show a state in which the brake lever is further operated from the state shown in FIGS. 3 and 4. When the reverse input sleeve 9b cannot move any further in the axial direction (right side in FIG. 5), the movement of the first shaft portion 5i stops, and the second elastic member 9h is now compressed and the second shaft portion is compressed. 9j moves.

このように、逆入力用ワンウェイクラッチ2がロックしてから、前記第二弾性部材9hが圧縮されていく間に、ブレーキが効き始めるように設定する。この間、逆入力操作部9aの第二軸部9jは、第一軸部9iに対して軸方向へ押し込まれる。図3に符号L1で示す突出量と、図5に符号L2で示す突出量との差が、その第二軸部9jの押し込まれる長さに相当する。   In this way, the brake is set to start to work while the second elastic member 9h is compressed after the reverse input one-way clutch 2 is locked. During this time, the second shaft portion 9j of the reverse input operation portion 9a is pushed in the axial direction with respect to the first shaft portion 9i. The difference between the protrusion amount indicated by reference numeral L1 in FIG. 3 and the protrusion amount indicated by reference numeral L2 in FIG. 5 corresponds to the length of the second shaft portion 9j to be pushed.

このような構造とすることで、ブレーキレバーの操作により、まずは、回生発電のみを行い、その後、さらにブレーキレバーを操作することにより、ブレーキが効き始めるようにすることが可能となる。   By adopting such a structure, it is possible to first perform only regenerative power generation by operating the brake lever, and then further operate the brake lever so that the brake starts to work.

また、逆に、ブレーキレバーの操作を解除する場合(ブレーキレバーの引きを緩めた場合)、逆入力操作部9aは、まず、第二軸部9jが第二弾性部材9hの付勢力で元の位置に移動する。この状態でブレーキの効きは解除されている。つぎに、ブレーキレバーをさらに緩めると、第一軸部9iが第一弾性部材9cの付勢力で元の位置に移動する。
しかしながら、逆入力トルクがかかっている状態では、逆入力用ワンウェイクラッチ爪2aの回転抵抗(揺動抵抗)が大きいため、逆入力用ワンウェイクラッチ2のロックがはずれることはない。逆入力トルクが無くなると、逆入力用弾性部材9cによる付勢力によって、逆入力操作部9aは元の位置に移動しロックが解除される。
Conversely, when releasing the brake lever operation (when the brake lever is loosened), the reverse input operation unit 9a is first configured so that the second shaft portion 9j is driven by the urging force of the second elastic member 9h. Move to position. In this state, the braking effect is released. Next, when the brake lever is further loosened, the first shaft portion 9i is moved to the original position by the urging force of the first elastic member 9c.
However, when the reverse input torque is applied, the reverse input one-way clutch 2 is not unlocked because the reverse input one-way clutch pawl 2a has a large rotational resistance (oscillation resistance). When the reverse input torque disappears, the reverse input operation portion 9a is moved to the original position by the urging force of the reverse input elastic member 9c, and the lock is released.

この構成により、リアスプロケット4からの駆動力は、直結もしくは増速されてタイヤに伝達される。一方、タイヤからの逆入力は減速され、リアスプロケット4からチェーン等の動力伝達要素を通してモータ軸に伝わり、回生充電が可能な状態となるのである。   With this configuration, the driving force from the rear sprocket 4 is directly connected or increased and transmitted to the tire. On the other hand, the reverse input from the tire is decelerated and transmitted from the rear sprocket 4 to the motor shaft through a power transmission element such as a chain, so that regenerative charging is possible.

この実施形態は、逆入力用ワンウェイクラッチ2を第一太陽歯車3a−1と車軸5との間に設けているが、第二太陽歯車3a−2と車軸5との間に設けてもよい。また、この実施形態では、遊星歯車3bを2段としているが、1段もしくは3段以上の遊星歯車を用いても差し支えない。また、車軸5の前記軸孔5aは、軸方向に伸びる穴が両端から空けられており、その車軸5の軸方向中央部は中実となっているが、これらを車軸5の軸方向全長に亘る貫通穴としてもよい。   In this embodiment, the reverse input one-way clutch 2 is provided between the first sun gear 3 a-1 and the axle 5, but may be provided between the second sun gear 3 a-2 and the axle 5. In this embodiment, the planetary gear 3b has two stages, but one or more planetary gears may be used. Further, the shaft hole 5a of the axle 5 has holes extending in the axial direction from both ends, and the central portion in the axial direction of the axle 5 is solid. It may be a through hole that extends.

なお、図示していないが、クランク軸とクランクスプロケットの間には、駆動力を伝達する方向にロックし、逆入力に対して空転するセンタワンウェイクラッチが設けられている。このため、逆入力によって、クランク軸やペダル等に対して駆動力が伝達されないようになっている。このセンタワンウェイクラッチとしては、ローラクラッチ、スプラグクラッチ、ラチェットクラッチ等、周知のワンウェイクラッチを採用できる。   Although not shown, a center one-way clutch is provided between the crankshaft and the crank sprocket that locks in the direction in which the driving force is transmitted and idles with respect to the reverse input. For this reason, the driving force is not transmitted to the crankshaft, the pedal, and the like by reverse input. As this center one-way clutch, a well-known one-way clutch such as a roller clutch, a sprag clutch, or a ratchet clutch can be employed.

また、後進非駆動時(自転車を降りて、後方に引くような状況)では、絶対的な回転方向は逆となるが、リアスプロケット4とハブケース7との相対回転の関係は、前進駆動時と同じである。   Further, when the vehicle is not driven backward (when the bicycle is dismounted and pulled backward), the absolute rotational direction is reversed, but the relationship between the relative rotation of the rear sprocket 4 and the hub case 7 is the same as that during forward driving. The same.

1 リアハブ
2 逆入力用ワンウェイクラッチ
2a 逆入力用ワンウェイクラッチ爪
2b クラッチ爪軸
2g 逆入力用クラッチカム面
2h 弾性部材
3 変速機構
3a 太陽歯車
3a−1 第一太陽歯車
3a−2 第二太陽歯車
3b 遊星歯車
3c 遊星キャリア
3d 外輪歯車
3e 変速用ワンウェイクラッチ
3e−1 第二ワンウェイクラッチ
3e−2 第三ワンウェイクラッチ
3f 変速用クラッチカム面
3g 変速用ワンウェイクラッチ爪
3h 弾性部材
4 リアスプロケット
5 車軸
6 ハブフランジ
7 ハブケース
8 第一ワンウェイクラッチ
9 クラッチ切替装置
9a 逆入力操作部
9b 逆入力用スリーブ
9c 第一弾性部材
9d テーパ部
9e 切欠部
9f 逆入力用ピン
9g 逆入力用横穴
9h 第二弾性部材
9i 第一軸部
9j 第二軸部
9k,9m 止め輪
9n,9p 一端
10 変速制御機構
10a 変速操作部
10b 変速用スリーブ
10c 変速用弾性部材
10d テーパ部
10e 切欠部
10f 変速用ピン
10g 変速用横穴
11,12,13 軸受部
14 両方向クラッチカム面
1 Rear Hub 2 Reverse Input One Way Clutch 2a Reverse Input One Way Clutch Claw 2b Clutch Claw Shaft 2g Reverse Input Clutch Cam Surface 2h Elastic Member 3 Transmission Mechanism 3a Sun Gear 3a-1 First Sun Gear 3a-2 Second Sun Gear 3b Planetary gear 3c Planetary carrier 3d Outer ring gear 3e Shifting one-way clutch 3e-1 Second one-way clutch 3e-2 Third one-way clutch 3f Shifting clutch cam surface 3g Shifting one-way clutch pawl 3h Elastic member 4 Rear sprocket 5 Axle 6 Hub flange 7 Hub case 8 First one-way clutch 9 Clutch switching device 9a Reverse input operation portion 9b Reverse input sleeve 9c First elastic member 9d Tapered portion 9e Notch portion 9f Reverse input pin 9g Reverse input side hole 9h Second elastic member 9i First Shaft portion 9j Second shaft portion 9k, 9m Retaining ring 9n, 9 One end 10 shift control mechanism 10a gearshift operating part 10b shift sleeve 10c shifting elastic member 10d tapered portion 10e notched portion 10f shift pin 10g shifting lateral hole 11, 12, 13 bearing portion 14 both clutch cam surfaces

Claims (10)

前輪と後輪とを結ぶフレームに二次電池及び補助駆動用のモータを取り付け、クランク軸から伝達された踏力又は前記モータの出力による駆動力を駆動輪に伝達可能とし、前進非駆動時には、前記駆動輪から前記モータの出力軸への逆入力により生じた回生電力を前記二次電池に還元する回生機構を備えた電動補助自転車において、
前記駆動輪に設けたハブ(1)に変速機構(3)と逆入力用ワンウェイクラッチ(2)とクラッチ切替装置(9)とを備え、前記変速機構(3)は遊星歯車機構によって構成されて、少なくとも一つの太陽歯車を有し、前記踏力又は前記モータの出力による駆動力をスプロケット(4)を通じて前記駆動輪に伝達する機能を有して、そのスプロケット(4)からの駆動力に対して、前記太陽歯車(3a)を車軸(5)回りに回転可能又は回転不能とに切り替えて変速を行う変速制御機構(10)を備えており、
前記逆入力用ワンウェイクラッチ(2)は少なくとも一つの太陽歯車(3a)と車軸(5)との間に設けられて、前記逆入力用ワンウェイクラッチ(2)は前記クラッチ切替装置(9)によって前記駆動輪からの逆入力に対して、前記太陽歯車(3a)が車軸(5)回りに回転可能又は回転不能とに切り替えられる機能を有しており、
駆動時には、前記スプロケット(4)からの駆動力は前記変速機構(3)を通じて駆動輪に伝達され、前進非駆動時には、前記クラッチ切替装置(9)により前記逆入力用ワンウェイクラッチ(2)における前記太陽歯車(3a)と車軸(5)とを逆入力に対して回転不能とすることによって、前記駆動輪からの逆入力トルクを前記スプロケット(4)に伝達できる機能を有し、前記クラッチ切替装置(9)は、ブレーキレバーの操作に連動して前記切り替えが行われ、ブレーキが効き始めるよりも先に前記逆入力用ワンウェイクラッチ(2)が前記回転不能に切り替えられることを特徴とする回生機構を備えた電動補助自転車。
A secondary battery and an auxiliary drive motor are attached to the frame connecting the front wheel and the rear wheel, and the pedaling force transmitted from the crankshaft or the driving force by the output of the motor can be transmitted to the driving wheel. In the battery-assisted bicycle provided with a regenerative mechanism for returning regenerative power generated by reverse input from the drive wheel to the output shaft of the motor to the secondary battery,
The hub (1) provided on the drive wheel is provided with a transmission mechanism (3), a reverse input one-way clutch (2), and a clutch switching device (9), and the transmission mechanism (3) is constituted by a planetary gear mechanism. , Having at least one sun gear, and having the function of transmitting the pedaling force or the driving force generated by the output of the motor to the driving wheel through the sprocket (4), with respect to the driving force from the sprocket (4) The sun gear (3a) is provided with a speed change control mechanism (10) for changing the speed by switching the sun gear (3a) around the axle (5) or not.
The reverse input one-way clutch (2) is provided between at least one sun gear (3a) and an axle (5), and the reverse input one-way clutch (2) is moved by the clutch switching device (9). The sun gear (3a) has a function of being able to rotate around the axle (5) or not to rotate with respect to the reverse input from the drive wheel,
At the time of driving, the driving force from the sprocket (4) is transmitted to the driving wheel through the speed change mechanism (3), and at the time of forward non-driving, the clutch switching device (9) causes the one-way clutch (2) for reverse input to The clutch switching device has a function of transmitting reverse input torque from the drive wheel to the sprocket (4) by making the sun gear (3a) and the axle (5) non-rotatable with respect to the reverse input. (9) The regeneration mechanism is characterized in that the switching is performed in conjunction with the operation of the brake lever, and the reverse input one-way clutch (2) is switched to the non-rotatable state before the brake starts to work. A power-assisted bicycle equipped with
前記クラッチ切替装置(9)は、前記車軸(5)内に挿通されてその一端が前記車軸(5)の外部に引き出された逆入力操作部(9a)を備え、その逆入力操作部(9a)は外部から軸方向移動の操作が可能で、その逆入力操作部(9a)の軸方向移動の操作が、ブレーキレバーの操作に連動して行われるようになっている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 clutch switching device (9) includes a reverse input operation unit (9a) that is inserted into the axle (5) and has one end pulled out of the axle (5). The reverse input operation unit (9a ) Can be operated in the axial direction from the outside, and the operation in the axial direction of the reverse input operation portion (9a) is performed in conjunction with the operation of the brake lever. A battery-assisted bicycle provided with the regeneration mechanism according to Item 1. 前記ブレーキレバーの操作により前記逆入力操作部(9a)を軸方向一方へ移動させ、その軸方向一方への移動により、前記逆入力用ワンウェイクラッチ(2)を前記回転不能に切り替え、前記ブレーキレバーの操作の解除により、前記逆入力操作部(9a)を軸方向他方へ移動させ、その軸方向他方への移動により、前記逆入力用ワンウェイクラッチ(2)を前記回転可能に切り替え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 reverse input operation portion (9a) is moved in one axial direction by operating the brake lever, and the reverse input one-way clutch (2) is switched to be non-rotatable by moving in the one axial direction, and the brake lever The reverse input operation section (9a) is moved in the other axial direction by releasing the operation, and the one-way clutch for reverse input (2) is switched to be rotatable by moving in the other axial direction. An electrically assisted bicycle comprising the regeneration mechanism according to claim 2. 前記逆入力操作部(9a)は、第一弾性部材(9c)によってその一端が前記車軸(5)の外部へ突出する方向へ付勢されており、前記逆入力操作部(9a)の軸方向移動の操作は、前記一端を車軸(5)内に押し込む際は、前記第一弾性部材(9c)の付勢力に抗して行われ、押し込み力が解除された際は、前記第一弾性部材(9c)の付勢力で前記一端が車軸(5)の外部に突出する方向に移動することを特徴とする請求項2又は3に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   One end of the reverse input operation part (9a) is urged by the first elastic member (9c) in a direction protruding to the outside of the axle (5), and the axial direction of the reverse input operation part (9a) The movement operation is performed against the urging force of the first elastic member (9c) when the one end is pushed into the axle (5), and the first elastic member is released when the pushing force is released. The battery-assisted bicycle equipped with a regenerative mechanism according to claim 2 or 3, wherein the one end moves in a direction protruding to the outside of the axle (5) by the urging force of (9c). 前記逆入力操作部(9a)は、予圧を与えられた第二弾性部材(9h)によって、その一端が前記車軸(5)の外部へ突出する方向へ付勢されており、前記予圧の大きさは、前記第一弾性部材(9c)の最大押込荷重以上に設定し、前記逆入力操作部(9a)の軸方向移動の操作は、前記一端を車軸(5)内に押し込む際は、前記第一弾性部材(9c)の付勢力に抗して行われ、つぎに、前記第二弾性部材(9h)の付勢力に抗して行われ、その状態で押し込み力が解除された際は、前記第二弾性部材(9h)の付勢力で前記一端が車軸(5)の外部に突出する方向に移動し、つぎに、前記第一弾性部材(9c)の付勢力で前記一端が車軸(5)の外部に突出する方向に移動することを特徴とする請求項4に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   One end of the reverse input operation portion (9a) is urged by a second elastic member (9h) to which a preload is applied in a direction projecting to the outside of the axle (5). Is set to be equal to or greater than the maximum pushing load of the first elastic member (9c), and the reverse input operation portion (9a) is moved in the axial direction when the one end is pushed into the axle (5). This is performed against the biasing force of the first elastic member (9c), and then against the biasing force of the second elastic member (9h). When the pushing force is released in this state, The one end moves in a direction projecting outside the axle (5) by the urging force of the second elastic member (9h), and then the one end is moved to the axle (5) by the urging force of the first elastic member (9c). The electric auxiliary equipment with a regenerative mechanism according to claim 4, wherein the electric auxiliary equipment moves in a direction projecting to the outside. Rolling car. 前記逆入力操作部(9a)は、第一軸部(9i)と第二軸部(9j)とを備え、前記第一弾性部材(9c)は、前記第一軸部(9i)と前記車軸(5)との間に、前記第二弾性部材(9h)は、前記第一軸部(9i)と第二軸部(9j)との間に設けられることを特徴とする請求項4又は5に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   The reverse input operation portion (9a) includes a first shaft portion (9i) and a second shaft portion (9j), and the first elastic member (9c) includes the first shaft portion (9i) and the axle. The second elastic member (9h) is provided between the first shaft portion (9i) and the second shaft portion (9j). A battery-assisted bicycle equipped with the regeneration mechanism described in 1. 前記ブレーキレバーに1本の主ワイヤーを接続し、その1本の主ワイヤーの進退動作により、ブレーキを動作させるブレーキ用ワイヤーと、前記クラッチ切替装置(9)を操作するクラッチ用ワイヤーとが連動して進退動作するようにしたことを特徴とする請求項1乃至6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。   One main wire is connected to the brake lever, and the brake wire for operating the brake and the clutch wire for operating the clutch switching device (9) are interlocked with each other by moving the main wire forward and backward. The battery-assisted bicycle provided with the regenerative mechanism according to any one of claims 1 to 6, wherein the battery is advanced and retracted. 前記ブレーキ用ワイヤーと前記クラッチ用ワイヤーは、前記主ワイヤーから分岐するように接続されてそれぞれその主ワイヤーと一体に進退することを特徴とする請求項7に記載の回生機構を備えた電動補助自転車。   8. The battery-assisted bicycle with a regenerative mechanism according to claim 7, wherein the brake wire and the clutch wire are connected so as to branch from the main wire and advance and retract together with the main wire, respectively. . 前記ブレーキレバーに、ブレーキを動作させるブレーキ用ワイヤーと、前記クラッチ切替装置(9)を操作するクラッチ用ワイヤーとを接続したことを特徴とする請求項1乃至6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 regeneration according to any one of claims 1 to 6, wherein a brake wire for operating a brake and a clutch wire for operating the clutch switching device (9) are connected to the brake lever. A battery-assisted bicycle with a mechanism. 前記ブレーキレバーの操作に基づく、前記逆入力用ワンウェイクラッチ(2)を前記回転不能に切り替える時期と前記ブレーキが効き始める時期とは、前記ブレーキレバーに設けた調整手段によってそれぞれ調整可能であることを特徴とする請求項7乃至9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 time when the reverse input one-way clutch (2) is switched to be non-rotatable and the time when the brake begins to be effective based on the operation of the brake lever can be adjusted by adjusting means provided on the brake lever. A battery-assisted bicycle provided with the regeneration mechanism according to any one of claims 7 to 9.
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