JP2019183967A - 人力駆動車の回転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１部材と第２部材との間の押圧力を好適に調整できる人力駆動車の回転装置を提供する。【解決手段】人力駆動車の回転装置は、支軸に回転可能に設けられる第１回転体と、前記第１回転体に設けられる第１部材、および、前記第１部材に押圧される第２部材を含むクラッチ機構と、前記第２部材が設けられ、前記クラッチ機構を介して前記第１回転体に連結される第２回転体と、前記支軸に関する荷重に応じて前記第１部材と前記第２部材との間の押圧力を調整する調整機構と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、人力駆動車の回転装置に関する。

特許文献１は、人力駆動車の回転装置の一例を開示している。この回転装置は、ハブ軸に回転可能に設けられる第１回転体と、第１回転体に設けられる第１部材、および、第１部材に押圧される第２部材を含むクラッチ機構と、第２部材が設けられ、クラッチ機構を介して第１回転体に連結される第２回転体とを備える。第１回転体と第２回転体とは、第１回転体と第２回転体との間に生じる相対回転力に応じて相対回転する。

特開２００７−６２７１８号公報

第１部材と第２部材との間の押圧力を好適に調整できることが好ましい。

本発明の第１側面に従う人力駆動車の回転装置は、支軸に回転可能に設けられる第１回転体と、前記第１回転体に設けられる第１部材、および、前記第１部材に押圧される第２部材を含むクラッチ機構と、前記第２部材が設けられ、前記クラッチ機構を介して前記第１回転体に連結される第２回転体と、前記支軸に関する荷重に応じて前記第１部材と前記第２部材との間の押圧力を調整する調整機構と、を備える。
第１側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、支軸に関する荷重に応じて作動する調整機構によって、第１部材と第２部材との押圧力を好適に調整できる。

前記第１側面に従う第２側面の人力駆動車の回転装置において、前記クラッチ機構は、前記第１部材と前記第２部材とを互いに向けて付勢する付勢部材を含む。
第２側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、第２部材を第１部材に容易に押圧できる。

前記第２側面に従う第３側面の人力駆動車の回転装置において、前記調整機構は、前記付勢部材の付勢力を調整する。
第３側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、第１部材と第２部材との間の押圧力を容易に調整できる。

前記第３側面に従う第４側面の人力駆動車の回転装置において、前記調整機構は、前記支軸の軸方向に移動することによって、前記第１部材および前記第２部材に対する前記付勢部材の付勢力を調整する移動部材を含む。
第４側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、第１部材と第２部材との間の押圧力を容易に調整できる。

前記第４側面に従う第５側面の人力駆動車の回転装置において、前記第１回転体および前記第２回転体の少なくとも一方は第１ねじ部を含み、前記移動部材は、前記第１ねじ部にねじ込まれる第２ねじ部を含み、前記調整機構は、前記第２ねじ部の前記第１ねじ部へのねじ込み量によって前記付勢部材の付勢力を調整する。
第５側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、回転装置を簡素に構成できる。

前記第４または第５側面に従う第６側面の人力駆動車の回転装置において、前記調整機構は、前記移動部材を移動させる移動機構をさらに含む。
第６側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、移動部材を容易に移動できる。

前記第６側面に従う第７側面の人力駆動車の回転装置において、前記移動機構は、前記移動部材を回転させる駆動部を含む。
第７側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、移動部材を容易に回転できる。

前記第７側面に従う第８側面の人力駆動車の回転装置において、前記駆動部は、電気モータを含む。
第８側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、駆動部の機械的な構成を簡素にできる。

前記第８側面に従う第９側面の人力駆動車の回転装置において、前記移動機構は、前記電気モータの回転を変速して前記移動部材に伝達する変速部を含む。
第９側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、電気モータの回転を移動部材に好適に伝達できる。

前記第８または第９側面に従う第１０側面の人力駆動車の回転装置において、前記支軸に関する荷重を検出する検出部をさらに備える。
第１０側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、支軸に関する荷重を容易に検出できる。

前記第１０側面に従う第１１側面の人力駆動車の回転装置において、前記検出部は、前記支軸に関する荷重として、前記支軸への荷重、前記人力駆動車のフロントフォークへの荷重、前記人力駆動車へのサドルへの荷重、および、前記人力駆動車のハンドルバーへの荷重の少なくとも１つを検出するように構成される。
第１１側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、支軸に関する荷重を多様に検出できる。

前記第１０または第１１側面に従う第１２側面の人力駆動車の回転装置において、前記検出部の検出結果に基づいて前記電気モータを制御する制御部をさらに備える。
第１２側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、電気モータの動作を好適に制御できる。

前記第１〜第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の人力駆動車の回転装置において、前記第１回転体および前記第２回転体は、前記人力駆動車のフレームに回転可能に支持されるハブシェルに設けられる。
第１３側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、回転装置を簡素に構成できる。

前記第１３側面に従う第１４側面の人力駆動車の回転装置において、前記フレームに対して固定されるブラケットをさらに備え前記調整機構は、前記ブラケットに設けられる。
第１４側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、調整機構をフレームに容易に固定できる。

前記第１４側面に従う第１５側面の人力駆動車の回転装置において、前記ブラケットと前記第１回転体との間に設けられるドラムブレーキ機構をさらに備える。
第１５側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、第１回転体を好適に制動できる。

前記第１４または第１５側面に従う第１６側面の人力駆動車の回転装置において、前記ブラケットは、前記フレームのフロントフォークに取り付け可能に構成される。
第１６側面に従う人力駆動車の回転装置によれば、ブラケットをフロントフォークに容易に取り付けることができる。

本発明に関する人力駆動車の回転装置によれば、第１部材と第２部材との間の押圧力を好適に調整できる。

第１実施形態の人力駆動車の回転装置が搭載される人力駆動車の側面図。 図１の回転装置が取り付けられた状態のフロントフォークおよびハブの正面図。 ハブの外側から見た図１の回転装置の斜視図。 ハブ側から見た図１の回転装置の斜視図。 図３のＤ５−Ｄ５線に沿う断面図。 図５のＤ６−Ｄ６線に沿う断面図。 図５のクラッチ機構、および、クラッチ機構付近の分解斜視図。 図７とは反対側から見た第１回転体の斜視図。 図７とは反対側から見た第２回転体の斜視図。 第２実施形態の回転装置の断面図。

(第１実施形態)
図１を参照して、人力駆動車の回転装置１０が適用される人力駆動車Ａについて説明する。ここで、人力駆動車は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両を意味し、電動で人力を補助する車両を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。通常、人力駆動車には、小型軽車両が想定され、公道での運転に免許を要しない車両が想定される。図示される人力駆動車Ａは、電気エネルギーを用いて人力駆動車Ａの推進を補助するアシスト装置Ｅを含む自転車(ｅ−ｂｉｋｅ)である。より具体的には、図示される人力駆動車Ａは、シティサイクルである。人力駆動車Ａの構成は、任意に変更可能である。人力駆動車Ａは、アシスト装置Ｅを省いて構成できる。言い換えれば、人力駆動車Ａは人力駆動力によってのみ駆動される通常の自転車であってもよい。人力駆動車Ａの種類は、ロードバイク、マウンテンバイク、クロスバイク、カーゴバイク、または、リカンベントであってもよい。人力駆動車Ａの車輪数は２輪であっても、３輪であってもよく、車輪数は問わない。なお、以下では、人力駆動車の回転装置１０を単に回転装置１０と称する。

人力駆動車Ａは、本体Ａ１、ハンドルバーＡ２、ホイールＡ３、ハンドルステムＡ４、駆動機構Ｂ、操作部Ｃ、バッテリユニットＤ、アシスト装置Ｅ、および、回転装置１０を備える。本体Ａ１はフレームＡ５を備える。ホイールＡ３は、フロントホイールＡ３１およびリアホイールＡ３２を備える。

駆動機構Ｂは、人力駆動力をリアホイールＡ３２に伝達する。駆動機構Ｂは、フロントスプロケットＢ１、リアスプロケットＢ２、チェーンＢ３、クランク機構Ｆ、および、一対のペダルＢ４を含む。なお、駆動機構Ｂは、例えば、ベルトドライブタイプ、または、シャフトドライブタイプであってもよい。

クランク機構Ｆは、クランク軸Ｆ１、右クランクアームＦ２、および、左クランクアームＦ３を含む。クランク軸Ｆ１は、フレームＡ５に設けられるボトムブラケット(図示略)に回転可能に支持される。右クランクアームＦ２および左クランクアームＦ３は、それぞれクランク軸Ｆ１に連結される。一対のペダルＢ４の一方は右クランクアームＦ２に回転可能に支持される。一対のペダルＢ４の他方は左クランクアームＦ３に回転可能に支持される。

フロントスプロケットＢ１は、クランク軸Ｆ１に連結される。クランク軸Ｆ１の回転軸心はフロントスプロケットＢ１の回転軸心と同軸である。フロントスプロケットＢ１をクランク軸Ｆ１と連結するための構造は、任意に選択可能である。クランク軸Ｆ１とフロントスプロケットＢ１との間にワンウェイクラッチ(図示略)が設けられる。ワンウェイクラッチは、前転するクランク軸Ｆ１の回転速度が、フロントスプロケットＢ１の回転速度よりも速い場合に、クランク軸Ｆ１の回転をフロントスプロケットＢ１に伝達する。なお、ワンウェイクラッチは省略されてもよい。

リアスプロケットＢ２は、リアホイールＡ３２のハブ（リアハブ）に支持される。チェーンＢ３は、フロントスプロケットＢ１およびリアスプロケットＢ２に巻き掛けられる。一対のペダルＢ４に加えられる人力駆動力によってクランク軸Ｆ１およびフロントスプロケットＢ１が前転する場合、チェーンＢ３およびリアスプロケットＢ２を介して伝達される人力駆動力によってリアホイールＡ３２が前転する。

操作部Ｃは、ハンドルバーＡ２に取り付けられる。操作部Ｃは、機械式制御ケーブルＧ(図３参照)によって、回転装置１０のドラムブレーキ機構３０（図６参照）と接続されている。操作部Ｃは、回転装置１０の制御部２６(図５参照)と無線によって通信可能に接続されてもよい。なお、図１では、機械式制御ケーブルＧの図示が省略される。

バッテリユニットＤは、バッテリＤ１、および、バッテリＤ１をフレームＡ５に着脱可能に取り付けるためのバッテリホルダＤ２を備えている。バッテリＤ１は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリＤ１は、充電池によって構成される。バッテリＤ１は、アシスト装置ＥのモータＥ３に電気的に接続される。バッテリＤ１はモータＥ３に電力を供給する。

アシスト装置Ｅは、ハウジングＥ１、駆動回路Ｅ２、および、モータＥ３を備える。ハウジングＥ１は、フレームＡ５に設けられる。駆動回路Ｅ２およびモータＥ３はハウジングＥ１に収容される。駆動回路Ｅ２は、バッテリＤ１からモータＥ３に供給される電力を制御する。モータＥ３は、人力駆動車Ａの推進をアシストする。モータＥ３は、電気モータによって構成される。モータＥ３は、クランク軸Ｆ１または内装変速機(図示略)に結合される。モータＥ３とクランク軸Ｆ１または内装変速機との間の動力伝達経路には、クランク軸Ｆ１の回転力によってモータＥ３が回転しないようにワンウェイクラッチ(図示略)が設けられることが好ましい。

図２に示されるように、回転装置１０は、フレームＡ５、および、フレームＡ５に設けられるフロントホイールＡ３１のハブＨ（フロントハブＨ）に取り付けられる。ハブＨはフロントフォークＡ６に設けられる。ハブＨは、支軸Ｈ１、および、支軸Ｈ１に対して回転可能に支軸Ｈ１に支持されるハブシェルＨ２を備える。支軸Ｈ１は、ハブ軸である。フロントフォークＡ６は、ハブＨの軸方向の両端部に取り付けられる。

図３〜図６に示されるように、回転装置１０は、支軸Ｈ１(図２参照)に回転可能に設けられる第１回転体１２と、第１回転体１２に設けられる第１部材１４、および、第１部材１４に押圧される第２部材１６を含むクラッチ機構１８と、第２部材１６が設けられ、クラッチ機構１８を介して第１回転体１２に連結される第２回転体２０と、支軸Ｈ１に関する荷重に応じて第１部材１４と第２部材１６との間の押圧力を調整する調整機構２２と、を備える。第１回転体１２および第２回転体２０は、人力駆動車ＡのフレームＡ５に回転可能に支持されるハブシェルＨ２に設けられる。このため、回転装置１０を簡素に構成できる。

回転装置１０は、好ましくは、支軸Ｈ１に関する荷重を検出する検出部２４(図２参照)をさらに備える。このため、支軸Ｈ１に関する荷重を容易に検出できる。回転装置１０は、好ましくは、検出部２４の検出結果に基づいて電気モータ６８(図５参照)を制御する制御部２６(図２参照)をさらに備える。このため、電気モータ６８の動作を好適に制御できる。回転装置１０は、好ましくは、フレームＡ５に対して固定されるブラケット２８をさらに備え、調整機構２２は、ブラケット２８に設けられる。このため、調整機構２２をフレームＡ５に容易に固定できる。回転装置１０は、好ましくは、ブラケット２８と第１回転体１２との間に設けられるドラムブレーキ機構３０をさらに備える。このため、第１回転体１２を好適に制動できる。

図３および図４に示されるブラケット２８は、フレームＡ５に取り付け可能である。ブラケット２８は、フロントフォークＡ６(図２参照)に取り付け可能に構成される。このため、ブラケット２８をフロントフォークＡ６に容易に取り付けることができる。ブラケット２８には、ドラムブレーキ機構３０を動作させる機械式制御ケーブルＧを案内する案内部２８Ａが設けられる。機械式制御ケーブルＧは、ボーデンケーブルである。機械式制御ケーブルＧは、インナケーブルＧ１、および、インナケーブルＧ１を少なくとも部分的に被覆するアウタケーシングＧ２を備える。案内部２８Ａには、アウタケーシングＧ２の端部が取り付けられる。

図５に示されるように、ドラムブレーキ機構３０は、摩擦部材３２、冷却ディスク３４、および、ブレーキ動作機構３６を備える。摩擦部材３２は、第１回転体１２に接触可能に設けられる。冷却ディスク３４は、第１回転体１２の外周部に設けられる。冷却ディスク３４は、圧入固定、かしめ固定、スプライン嵌合、および、それらの組合せ等によって、第１回転体１２と一体的に回転するように構成される。回転装置１０は、ブラケット２８に取り付けられるカバー３８によって第１回転体１２および第２回転体２０の回転軸方向ＸにおいてハブシェルＨ２とは反対側の端部が部分的に覆われる。第１回転体１２および第２回転体２０の回転軸方向Ｘは、ハブシェルＨ２の回転軸心の方向である。

図７〜図９に示されるように、第１回転体１２は、円筒形状を有する。第２回転体２０は、円筒形状を有する。第２回転体２０の少なくとも一部は、第１回転体１２の内部に配置される。第２回転体２０は、回転軸方向ＸにおいてハブＨ側の端部にフランジ部２０Ａを有する。第２回転体２０は、ハブシェルＨ２とスプライン嵌合する。具体的には、第２回転体２０の内周部にはスプライン部２０Ｂが設けられる。このスプライン部２０ＢがハブシェルＨ２の外周部に設けられる複数の凸部とスプライン嵌合することによって、第２回転体２０がハブシェルＨ２に一体回転可能に連結される。なお、ハブシェルＨ２と第２回転体２０とが一体回転可能に連結する構成であれば、スプライン嵌合以外の構成を採用することもできる。また、ハブシェルＨ２と第２回転体２０とを一体的に形成してもよい。第２回転体２０の内周部のうちのスプライン部２０Ｂよりも回転軸方向ＸにおいてハブシェルＨ２側の部分には、溝２０Ｃが形成される。図５に示されるように、溝２０Ｃには、シール部材４０が設けられる。シール部材４０は、ハブシェルＨ２の外周部と接触可能に溝２０Ｃに設けられる。シール部材４０は、クラッチ機構１８への異物の侵入を抑制するために設けられる。シール部材４０は、第１回転体１２と第２回転体２０との間に配置される。一例では、シール部材４０は、Ｏリングである。シール部材４０は、第２回転体２０のうちのフランジ部２０Ａの外周部と第１回転体１２の内周部１２Ｂとの間に配置される。

ブレーキ動作機構３６の少なくとも一部は、第１回転体１２の内部、かつ、回転軸方向Ｘにおいて第２回転体２０よりもハブシェルＨ２とは反対側に配置される。第１回転体１２は、内周部に摩擦面１２Ａを有する。摩擦面１２Ａは、第１回転体１２の内周部のうちのブレーキ動作機構３６と対向する部分に形成される。図８に示されるように、摩擦面１２Ａには、第１回転体１２の周方向Ｓに延びる複数の溝１２ＡＸが形成される。これによって、摩擦部材３２と摩擦面１２Ａとを複数個所で線状に接触させることができる。

図５および図６に示されるように、ブレーキ動作機構３６は、摩擦部材３２を第１回転体１２に接触させるように構成される。ブレーキ動作機構３６は、回転体４２、カム部材４４、複数の転動体４６、および、保持器４８を含む。回転体４２は、ブラケット２８に対して回転可能にブラケット２８に取り付けられる。回転体４２には、インナケーブルＧ１の端部が固定されるケーブル固定部４２Ａ(図３参照)が設けられる。

カム部材４４は、回転体４２と一体に回転するように回転体４２に連結される。図６に示されるように、カム部材４４は、円盤形状を有する。カム部材４４は、外周部に設けられる複数の凹部４４Ａ、および、隣り合う２つの凹部４４Ａの間に設けられるカム面４４Ｂを含む。カム面４４Ｂは、第１回転体１２の周方向Ｓの一方(図６においては時計回り方向)に移るにつれて、第１回転体１２の径方向ＤＡかつ外側に膨らむように設けられる。非制動状態において、転動体４６は、回転体４２の外周部、かつ、凹部４４Ａと対応する位置にそれぞれ配置される。

保持器４８は、複数の転動体４６をそれぞれ回転可能に保持する。また保持器４８は、複数の転動体４６をそれぞれ径方向ＤＡに移動可能に保持する。径方向ＤＡにおいて複数の転動体４６の外側には、複数の摩擦部材３２が配置される。この実施形態において、ブレーキ動作機構３６は、３つの摩擦部材３２、および、６つの転動体４６を含む。また、この実施形態において、２つの転動体４６に対して１つの摩擦部材３２が配置される。したがって、摩擦部材３２は、複数(ここでは２つ)の転動体４６と接触可能に設けられる。

摩擦部材３２は、例えば、ブレーキシューである。摩擦部材３２は、第１回転体１２に接触可能に設けられる。摩擦部材３２は、第１回転体１２の摩擦面１２Ａに接するように配置される。具体的には、径方向ＤＡにおいて複数の摩擦部材３２の外側に第１回転体１２の摩擦面１２Ａが配置される。操作部Ｃ(図１参照)の操作に伴ってインナケーブルＧ１が牽引されることによって、回転体４２が回転し、カム部材４４を回転させる。カム部材４４が転動体４６に対して周方向Ｓの他方(図６においては反時計回り方向)に移動することによって、カム部材４４のカム面４４Ｂが転動体４６を径方向ＤＡかつ外側に押し上げ、転動体４６が摩擦部材３２を第１回転体１２の摩擦面１２Ａに押し付ける。摩擦部材３２と摩擦面１２Ａとの間に生じた熱は、冷却ディスク３４を通じて回転装置１０の外部に放出される。

図５および図７に示されるクラッチ機構１８は、第１回転体１２と第２回転体２０との間に生じる相対回転力に応じて第１回転体１２と第２回転体２０との相対回転を許容するように第１回転体１２と第２回転体２０とを連結する。クラッチ機構１８は、第１回転体１２の内周部１２Ｂと第２回転体２０の外周部との間に設けられる。クラッチ機構１８は、回転軸方向Ｘにおいてブレーキ動作機構３６よりもハブＨ側に配置される。

第１部材１４は第１回転体１２に回転不能に設けられる。第２部材１６は、第２回転体２０に回転不能に設けられる。この実施形態において、クラッチ機構１８は、３つの第１部材１４、および、３つの第２部材１６を含む。第１部材１４の数、および、第２部材１６の数は等しいことが好ましい。第１部材１４は、円盤形状を有する。第２部材１６は、円盤形状を有する。第１部材１４および第２部材１６は交互に重ね合わせられる。

第１部材１４は、第１回転体１２の内周部に設けられる。具体的には、第１部材１４は、第１回転体１２の内周部１２Ｂに設けられる支持部材５２を介して、第１回転体１２の内周部１２Ｂに設けられる。支持部材５２の外周部は、第１回転体１２の内周部１２Ｂとスプライン嵌合する。支持部材５２の内周部は、第１部材１４とスプライン嵌合する。第２部材１６は、第２回転体２０の外周部に設けられる。第２部材１６の内周部は、第２回転体２０の外周部とスプライン嵌合する。

第１部材１４および第２部材１６の少なくとも一方は、第１部材１４および第２部材１６の他方に面する表面に少なくとも１つの凹部５４を有する。図７に示される例では、凹部５４は、第１部材１４に形成される。凹部５４は、貫通孔である。１つの第１部材１４において、凹部５４は、周方向Ｓまわりに複数設けられる。複数の第１部材１４は、各第１部材１４の複数の凹部５４の位相が周方向Ｓまわりに一致するように支持部材５２に支持される。複数の第１部材１４は、複数の凹部５４が回転軸方向Ｘに並ぶように支持部材５２に支持される。凹部５４には、潤滑油が保持される。潤滑油は、凹部５４の内部と、第１部材１４と第２部材１６との間において移動する。

図５に示されるクラッチ機構１８は、第１部材１４と第２部材１６とを互いに向けて付勢する付勢部材５０を含む。このため、第２部材１６を第１部材１４に容易に押圧できる。付勢部材５０は、回転軸方向Ｘにおいて、第１部材１４および第２部材１６に対してハブＨとは反対側に配置される。付勢部材５０は、例えば、皿ばねである。第１回転体１２および第２回転体２０の少なくとも一方は、第１部材１４および第２部材１６を介して付勢部材５０の付勢力を受ける受け部５６を有する。図５および図９に示されるように、受け部５６は、第２回転体２０のフランジ部２０Ａに設けられる。複数の第１部材１４および複数の第２部材１６は、付勢部材５０と受け部５６との間に挟み込まれる。

調整機構２２は、付勢部材５０の付勢力を調整する。このため、第１部材１４と前記第２部材１６との間の押圧力を容易に調整できる。図５に示されるように、調整機構２２は、支軸Ｈ１の軸方向に移動することによって、第１部材１４および第２部材１６に対する付勢部材５０の付勢力を調整する移動部材５８を含む。このため、第１部材１４と第２部材１６との間の押圧力を容易に調整できる。第１回転体１２および第２回転体２０の少なくとも一方は第１ねじ部６０を含む。図示される例では、第１ねじ部６０は、第２回転体２０に設けられる。移動部材５８は、第１ねじ部６０にねじ込まれる第２ねじ部６２を含む。調整機構２２は、第２ねじ部６２の第１ねじ部６０へのねじ込み量によって付勢部材５０の付勢力を調整する。このため、回転装置１０を簡素に構成できる。

図９に示されるように、第１ねじ部６０は、回転軸方向Ｘにおいて受け部５６とは反対側の第２回転体２０の端部に設けられる。図５に示されるように、第２ねじ部６２は、第２回転体２０とは別体の移動部材５８に設けられる。移動部材５８は、例えば、ナットである。図５に示されるように、調整機構２２は、移動部材５８を移動させる移動機構６４をさらに含む。このため、移動部材５８を容易に移動できる。移動機構６４は、移動部材５８を回転させる駆動部６６を含む。このため、移動部材５８を容易に回転できる。駆動部６６は、電気モータ６８を含む。このため、駆動部６６の機械的な構成を簡素にできる。簡素に構成できる。移動機構６４は、電気モータ６８の回転を変速して移動部材５８に伝達する変速部７０を含む。このため、電気モータ６８の回転を移動部材５８に好適に伝達できる。電気モータ６８は、カバー３８に固定される。電気モータ６８の出力軸６８Ａは、保持器４８に設けられる貫通孔を通るように延びる。これによって、出力軸６８Ａの端部は、回転軸方向Ｘにおいてブレーキ動作機構３６よりもハブシェルＨ２側に配置される。変速部７０は、電気モータ６８の回転を減速して移動部材５８に伝達する。変速部７０は、第１ギア７０Ａおよび第２ギア７０Ｂを備える。第１ギア７０Ａは、電気モータ６８の出力軸６８Ａに連結される。第２ギア７０Ｂは、第１ギア７０Ａと噛み合うように設けられる。第２ギア７０Ｂは、第１ギア７０Ａよりも大径のギアである。第２ギア７０Ｂは、移動部材５８と結合される。

検出部２４(図２参照)は、支軸Ｈ１に関する荷重として、支軸Ｈ１への荷重、人力駆動車ＡのフロントフォークＡ６(図１参照)への荷重、人力駆動車ＡへのサドルＡ７への荷重、および、人力駆動車ＡのハンドルバーＡ２への荷重の少なくとも１つを検出するように構成される。このため、支軸Ｈ１に関する荷重を多様に検出できる。検出部２４は、荷重センサである。図示される例では、検出部２４は、支軸Ｈ１への荷重を検出できるように、支軸Ｈ１に取り付けられる。検出部２４は、制御部２６と有線または無線により通信可能に接続される。検出部２４は、検出した支軸Ｈ１に関する荷重に応じた信号を制御部２６に送信する。

制御部２６(図２参照)は、電気モータ６８を制御することによって、第２ねじ部６２の第１ねじ部６０へのねじ込み量を調整する。電気モータ６８の出力軸６８Ａが第１方向に回転した場合、電気モータ６８の回転が変速部７０を介して移動部材５８に伝達され、第２ねじ部６２の第１ねじ部６０へのねじ込み量が大きくなる。第２ねじ部６２の第１ねじ部６０へのねじ込み量が大きいほど、付勢部材５０の付勢力が大きくなる。すなわち、第１部材１４と第２部材１６との摩擦力が大きくなる。一方、電気モータ６８の出力軸６８Ａが第２方向に回転した場合、電気モータ６８の回転が変速部７０を介して移動部材５８に伝達され、第２ねじ部６２の第１ねじ部６０へのねじ込み量が小さくなる。第２ねじ部６２の第１ねじ部６０へのねじ込み量が小さいほど、付勢部材５０の付勢力が小さくなる。すなわち、第１部材１４と第２部材１６との摩擦力が小さくなる。一例では、制御部２６は、検出部２４によって検出される支軸Ｈ１に関する荷重が大きいほど、第２ねじ部６２の第１ねじ部６０へのねじ込み量が大きくなるように、電気モータ６８を制御する。換言すれば、制御部２６は、支軸Ｈ１に関する荷重が大きいほど、第１部材１４と第２部材１６との摩擦力が大きくなるように電気モータ６８を制御する。第１部材１４と第２部材１６とが相対移動しにくいため、クラッチ機構１８の容量が大きくなり、第１回転体１２と第２回転体２０とが相対回転しにくくなる。一例では、制御部２６は、検出部２４によって検出される支軸Ｈ１に関する荷重が小さいほど、第２ねじ部６２の第１ねじ部６０へのねじ込み量が小さくなるように、電気モータ６８を制御する。換言すれば、制御部２６は、支軸Ｈ１に関する荷重が小さいほど、第１部材１４と第２部材１６との摩擦力が小さくなるように電気モータ６８を制御する。第１部材１４と第２部材１６とが相対移動しやすいため、クラッチ機構１８の容量が小さくなり、第１回転体１２と第２回転体２０とが相対回転しやすくなる。

第１実施形態の回転装置１０によれば、次のような作用および効果が得られる。
回転装置１０は、支軸Ｈ１に関する荷重に応じて作動する調整機構２２によって、第１部材１４と第２部材１６との押圧力を好適に調整できる。

(第２実施形態)
図１０を参照して、第２実施形態の回転装置１０について説明する。第２実施形態の回転装置１０について、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

回転装置１０は、支軸Ｈ１に回転可能に設けられる第１回転体１２と、第１回転体１２に設けられる第１部材１４、および、第１部材１４に押圧される第２部材１６を含むクラッチ機構１８と、第２部材１６が設けられ、クラッチ機構１８を介して第１回転体１２に連結される第２回転体２０と、支軸Ｈ１に関する荷重に応じて第１部材１４と第２部材１６との間の押圧力を調整する調整機構２２と、を備える。第１回転体１２および第２回転体２０は、人力駆動車ＡのフレームＡ５(図１参照)に回転可能に支持されるハブシェルＨ２に設けられる。回転装置１０は、好ましくは、第２回転体２０に対して第１回転体１２を離間するように付勢する弾性変形部材１３をさらに備える。弾性変形部材１３は第１回転体１２と第２回転体２０との間に設けられる。弾性変形部材１３は、例えば、ばねである。

クラッチ機構１８は、第１回転体１２と第２回転体２０との間に生じる相対回転力に応じて第１回転体１２と第２回転体２０との相対回転を許容するように第１回転体１２と第２回転体２０とを連結する。クラッチ機構１８は、第１回転体１２の内周部と第２回転体２０の外周部との間に設けられる。

第１部材１４は第１回転体１２に回転不能に設けられる。第２部材１６は、第２回転体２０に回転不能に設けられる。この実施形態において、クラッチ機構１８は、６つの第１部材１４、および、６つの第２部材１６を含む。第１部材１４の数および第２部材１６の数は等しいことが好ましい。第１部材１４は、円盤形状を有する。第２部材１６は、円盤形状を有する。第１部材１４および第２部材１６は交互に重ね合わせられる。

第１部材１４は、第１回転体１２の内周部に設けられる。第２部材１６は、第２回転体２０の外周部に設けられる。第１回転体１２の内周部は、第１部材１４とスプライン嵌合する。第２部材１６の内周部は、第２回転体２０の外周部とスプライン嵌合する。

クラッチ機構１８は、第１部材１４と第２部材１６とを互いに向けて付勢する付勢部材５０を含む。付勢部材５０は、例えば、皿ばねである。付勢部材５０は、第１付勢部材５０Ａおよび第２付勢部材５０Ｂを備える。第１付勢部材５０Ａは、回転軸方向Ｘにおいて、支軸Ｈ１の一方側に設けられる。第２付勢部材５０Ｂは、回転軸方向Ｘにおいて、支軸Ｈ１の他方側に設けられる。

第１回転体１２および第２回転体２０の少なくとも一方は、第１部材１４および第２部材１６を介して付勢部材５０の付勢力を受ける受け部５６を有する。図示される例では、受け部５６は、第２回転体２０に設けられる。複数の第１部材１４および複数の第２部材１６は、付勢部材５０と受け部５６との間に挟み込まれる。

調整機構２２は、付勢部材５０の付勢力を調整する。調整機構２２は、変位部７２、第１移動部材７４、および、第２移動部材７６を備える。変位部７２は、第１回転体１２の内周部１２Ｂから支軸Ｈ１に向けて突出する。変位部７２は、第１回転体１２の内周部１２Ｂから支軸Ｈ１に向けて先細りのテーパ形状である。変位部７２は、支軸Ｈ１に関する荷重が大きいほど、先端面７２Ａが支軸Ｈ１に接近するように変位する。

第１移動部材７４および第２移動部材７６は、変位部７２の変位にともない、支軸Ｈ１の回転軸方向Ｘに移動することによって、第１部材１４および第２部材１６に対する付勢部材５０の付勢力を調整する。第１移動部材７４は、第１付勢部材５０Ａと結合される。第１移動部材７４は、支軸Ｈ１の一方側から中央に向けて傾斜するテーパ面７４Ａを備える。テーパ面７４Ａは、変位部７２と接触する。第２移動部材７６は、第２付勢部材５０Ｂと結合される。第２移動部材７６は、支軸Ｈ１の他方側から中央に向けて傾斜するテーパ面７６Ａを備える。テーパ面７６Ａは、変位部７２と接触する。

第２実施形態の回転装置１０の作用について説明する。
弾性変形部材１３の付勢力を上回る荷重が支軸Ｈ１に作用した場合、変位部７２の先端面７２Ａが支軸Ｈ１に接近するように変位する。変位部７２の先端面７２Ａが支軸Ｈ１に接近する過程において、第１移動部材７４および第２移動部材７６は変位部７２に押されて、支軸Ｈ１の回転軸方向Ｘに移動する。第１移動部材７４は、回転軸方向Ｘにおいて、支軸Ｈ１の一方側に移動する。第２移動部材７６は、回転軸方向Ｘにおいて、支軸Ｈ１の他方側に移動する。支軸Ｈ１に関する荷重が大きくなるほど、換言すれば、変位部７２の先端面７２Ａが支軸Ｈ１に接近するほど、第１移動部材７４および第２移動部材７６の回転軸方向Ｘにおける移動量が大きくなる。このため、付勢部材５０の付勢力が大きくなり、第１部材１４と第２部材１６との間の摩擦力が大きくなる。第１部材１４と第２部材１６とが相対移動しにくいため、クラッチ機構１８の容量が大きくなり、第１回転体１２と第２回転体２０とが相対回転しにくくなる。一方、支軸Ｈ１に関する荷重が小さくなるほど、換言すれば、変位部７２の先端面７２Ａが支軸Ｈ１から離間するほど、第１移動部材７４および第２移動部材７６の回転軸方向Ｘにおける移動量が小さくなる。このため、付勢部材５０の付勢力が小さくなり、第１部材１４と第２部材１６との間の摩擦力が小さくなる。第１部材１４と第２部材１６とが相対移動しやすいため、クラッチ機構１８の容量が小さくなり、第１回転体１２と第２回転体２０とが相対回転しやすくなる。

(変形例)
上記実施形態は、本発明に関する人力駆動車の回転装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する人力駆動車の回転装置は、実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例の一例を示す。

・第１回転体１２の構成は任意に変更可能である。一例では、第１回転体１２が受け部５６を備える。この場合、第１回転体１２は、径方向の内方に向かって突出する凸部を備え、この凸部に受け部５６が設けられる。

・第１ねじ部６０の構成は任意に変更可能である。一例では、第１ねじ部６０は、第１回転体１２の任意の箇所に設けられる。任意の箇所は、例えば、第１回転体１２の内周部１２Ｂである。この場合、調整機構２２の外周部に第２ねじ部６２が設けられる。

・付勢部材５０の配置位置は任意に変更可能である。一例では、付勢部材５０は、第１回転体１２の回転軸方向Ｘにおいて、クラッチ機構１８に対してハブＨ側に配置される。この場合、受け部５６は、第１回転体１２の回転軸方向Ｘにおいて、クラッチ機構１８に対してハブＨとは反対側に配置されることが好ましい。
・回転装置１０が備えるブレーキ機構は、任意に選択できる。一例では、回転装置１０は、ハンドブレーキ機構またはサーブブレーキ機構を備える。

１０…回転装置、１２…第１回転体、１４…第１部材、１６…第２部材、１８…クラッチ機構、２０…第２回転体、２２…調整機構、２４…検出部、２６…制御部、２８…ブラケット、３０…ドラムブレーキ機構、５０…付勢部材、５８…移動部材、６０…第１ねじ部、６２…第２ねじ部、６４…移動機構、６６…駆動部、６８…電気モータ、７０…変速部。

Claims (16)

1. 支軸に回転可能に設けられる第１回転体と、
   前記第１回転体に設けられる第１部材、および、前記第１部材に押圧される第２部材を含むクラッチ機構と、
   前記第２部材が設けられ、前記クラッチ機構を介して前記第１回転体に連結される第２回転体と、
   前記支軸に関する荷重に応じて前記第１部材と前記第２部材との間の押圧力を調整する調整機構と、を備える、人力駆動車の回転装置。
2. 前記クラッチ機構は、前記第１部材と前記第２部材とを互いに向けて付勢する付勢部材を含む、請求項１に記載の人力駆動車の回転装置。
3. 前記調整機構は、前記付勢部材の付勢力を調整する、請求項２に記載の人力駆動車の回転装置。
4. 前記調整機構は、前記支軸の軸方向に移動することによって、前記第１部材および前記第２部材に対する前記付勢部材の付勢力を調整する移動部材を含む、請求項３に記載の人力駆動車の回転装置。
5. 前記第１回転体および前記第２回転体の少なくとも一方は第１ねじ部を含み、
   前記移動部材は、前記第１ねじ部にねじ込まれる第２ねじ部を含み、
   前記調整機構は、前記第２ねじ部の前記第１ねじ部へのねじ込み量によって前記付勢部材の付勢力を調整する、請求項４に記載の人力駆動車の回転装置。
6. 前記調整機構は、前記移動部材を移動させる移動機構をさらに含む、請求項４または５に記載の人力駆動車の回転装置。
7. 前記移動機構は、前記移動部材を回転させる駆動部を含む、請求項６に記載の人力駆動車の回転装置。
8. 前記駆動部は、電気モータを含む、請求項７に記載の人力駆動車の回転装置。
9. 前記移動機構は、前記電気モータの回転を変速して前記移動部材に伝達する変速部を含む、請求項８に記載の人力駆動車の回転装置。
10. 前記支軸に関する荷重を検出する検出部をさらに備える、請求項８または９に記載の人力駆動車の回転装置。
11. 前記検出部は、前記支軸に関する荷重として、前記支軸への荷重、前記人力駆動車のフロントフォークへの荷重、前記人力駆動車へのサドルへの荷重、および、前記人力駆動車のハンドルバーへの荷重の少なくとも１つを検出するように構成される、請求項１０に記載の人力駆動車の回転装置。
12. 前記検出部の検出結果に基づいて前記電気モータを制御する制御部をさらに備える、請求項１０または１１に記載の人力駆動車の回転装置。
13. 前記第１回転体および前記第２回転体は、前記人力駆動車のフレームに回転可能に支持されるハブシェルに設けられる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の人力駆動車の回転装置。
14. 前記フレームに対して固定されるブラケットをさらに備え、
    前記調整機構は、前記ブラケットに設けられる、請求項１３に記載の人力駆動車の回転装置。
15. 前記ブラケットと前記第１回転体との間に設けられるドラムブレーキ機構をさらに備える、請求項１４に記載の人力駆動車の回転装置。
16. 前記ブラケットは、前記フレームのフロントフォークに取り付け可能に構成される、請求項１４または１５に記載の人力駆動車の回転装置。