JP5120901B2 - Transmission for both motor and pedaling - Google Patents
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Description
本発明は、自転車のハブに内蔵される変速機及び変速方法に関し、より詳しくは、モータが内蔵された電動自転車又はスクーター、一般のペダリング自転車の全てに適用することができるモータ及びペダリング兼用変速機及び変速方法に関する。 More particularly, the present invention relates to an electric bicycle or scooter with a built-in motor, and a motor and a pedaling combined transmission that can be applied to all general pedaling bicycles. And a speed change method.
一般に、自転車は、自分の足でペダルを踏むことによって車輪を回転させて走る乗り物である。 In general, a bicycle is a vehicle that runs by rotating a wheel by stepping on a pedal with its feet.
このような自転車は、人力を代替するためにモータによって駆動される電動式で発展してきた。 Such a bicycle has been developed in an electric type driven by a motor to replace human power.
電動式自転車は、アクセルを操作してモータの回転力を調整することにより、低速から高速まで自転車の速度を制御することができ、このようなアクセルによる駆動方式をスクーター式と称している。 The electric bicycle can control the speed of the bicycle from a low speed to a high speed by adjusting the rotational force of the motor by operating the accelerator, and such a driving system using the accelerator is called a scooter type.
また、電動式自転車は、ペダルを踏むとき、これを感知して自動にモータを回転させるペダルアシスト式又はPAS方式もある。 In addition, electric bicycles include a pedal assist type or a PAS type in which when a pedal is stepped on, the motor is automatically rotated by detecting this.
ハブの内部にモータを内蔵したハブ型モータは、一般のモータと同様に、回転速度が低くなると効率が急に低下し、電気自転車又はスクーターの駆動能力が劣る。したがって、低速で駆動力を良くするためには変速機が必要である。ハブ内に変速機とモータを全て内蔵したハブ型モータは、最近になってから開発されている。 A hub type motor with a built-in motor inside a hub, like a general motor, has a sudden drop in efficiency when the rotational speed is low, and the driving ability of an electric bicycle or scooter is inferior. Therefore, a transmission is necessary to improve the driving force at a low speed. Recently, a hub type motor in which a transmission and a motor are all built in a hub has been developed.
このような変速機は、一般に、モータの入力のみを変速するものであり、モータ又はペダルの駆動によって自転車が運行される間は、変速制御部に負荷がかかると、速度変換が行われない実状である。 In general, such a transmission shifts only the input of a motor. When a bicycle is operated by driving a motor or a pedal, if a shift is applied to the shift control unit, speed conversion is not performed. It is.
モータの入力とペダルの入力を一つの変速機に入力され、これを、モータ又はペダルの駆動中も、所望の変速段に直ちに変換することは容易ではないという問題があった。 There has been a problem that it is not easy to convert the motor input and the pedal input to a single transmission and to immediately convert them into a desired gear stage even while the motor or pedal is being driven.
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、電気自転車又はスクーター及び一般自転車のハブ内蔵型変速機に適用することができる変速機及び変速方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a transmission and a transmission method that can be applied to an electric bicycle or a scooter and a hub built-in type transmission of a general bicycle.
上記目的を達成するために、本発明によると、モータと、ペダルの動力を変速装置を介してハブシェルに出力させる変速機において、変速装置は、一側がモータに噛み合い、他側はペダルと連結されたドライバにスプライン嵌合又は一方向回転のみが拘束されるように結合されるキャリアと、キャリアに接続され、変速を行わせてハブシェルに伝達するリングギヤと、キャリア内に装着され、リングギヤと直結される1速用ポールと、キャリア内に装着され、リングギヤを増速させる多段遊星歯車と、多段遊星歯車と噛み合って選択的に軸に拘束される太陽歯車と、太陽歯車を外部の変速レバーによって軸に選択的に拘束させる変速制御部と、を備えることを特徴とするモータ及びペダリング兼用変速機が提供される。 To achieve the above object, according to the present invention, in a transmission that outputs the motor and pedal power to the hub shell via the transmission, the transmission is engaged with the motor on one side and connected to the pedal on the other side. A carrier that is coupled to the driver so that only spline fitting or rotation in one direction is restricted, a ring gear that is connected to the carrier and performs transmission and is transmitted to the hub shell, and is mounted in the carrier and directly connected to the ring gear. A first-speed pole, a multi-stage planetary gear mounted in the carrier for speeding up the ring gear, a sun gear meshed with the multi-stage planetary gear and selectively restrained by the shaft, and the sun gear is And a speed change control unit that selectively restrains the motor and the pedaling combined transmission.
ここで、モータとキャリアは、減速遊星歯車によって連結され、減速比を与えてもよい。 Here, the motor and the carrier may be connected by a reduction planetary gear to give a reduction ratio.
また、リングギヤとハブシェルは、出力ポールで連結され、ハブシェルがリングギヤよりも速い速度で回転されるとき、動力が逆入力されないようにすることができる。 Further, the ring gear and the hub shell are connected by an output pole, and when the hub shell is rotated at a faster speed than the ring gear, power can be prevented from being reversely input.
また、変速制御部は、多段遊星歯車の内側に噛み合った2速用太陽歯車及び3速用太陽歯車を、選択的に拘束させるための2速用ポール及び3速用ポールと、2速用ポール及び3速用ポールの隣接したシャフト上に装着され、2速用ポール及び3速用ポールを選択的に押圧するように制御し、変速レバーと一方向に弾性的に連結されたポール制御リングと、ポール制御リングの他側に突出した延長片が、内側の遊隔溝を貫通するようにポール制御リングの側方に配置される滑りリングと、ドライバの内側面上に装着され、ポール制御リング及び滑りリングの外周面に延長される強制復帰ポールと、を備え、ポール制御リングの外周面上には、強制復帰ポールに拘束されるラッチ溝が形成され、滑りリングの外周面上には、ラッチ溝よりも前方に形成され、強制復帰ポールを滑って空回りさせる滑り溝が形成されることが好ましい。 The speed change control unit includes a second speed pole and a third speed pole for selectively restraining the second speed sun gear and the third speed sun gear meshed inside the multi-stage planetary gear, and the second speed pole. And a pole control ring mounted on the shaft adjacent to the 3-speed pole and controlled to selectively press the 2-speed pole and 3-speed pole and elastically connected to the speed change lever in one direction; An extension piece protruding to the other side of the pole control ring is mounted on the inner side surface of the driver and a slip ring arranged on the side of the pole control ring so as to penetrate the inner clearance groove And a forced return pole extended to the outer peripheral surface of the slip ring, and a latch groove constrained by the forced return pole is formed on the outer peripheral surface of the pole control ring, and on the outer peripheral surface of the slide ring, Forward of the latch groove Is formed, preferably guideway to idle slipped forced return pole is formed.
また、滑りリングの側方には、延長片に挿入固定され、ポール制御リングと一体に回転する回転リングが、第2の復帰バネによって配置され、回転リングの内側方には、変速レバーによって回転力を伝達される伝達リングが第1の復帰バネによって配置され、伝達リングには、回転リングと滑りリングを一方向にのみ回転させるように延長された第2のアームが形成されることが好ましい。 A rotating ring that is inserted and fixed to the extension piece and rotates integrally with the pole control ring is disposed on the side of the sliding ring by a second return spring, and is rotated by a speed change lever on the inner side of the rotating ring. A transmission ring to which force is transmitted is disposed by a first return spring, and the transmission ring is preferably formed with a second arm extended to rotate the rotating ring and the sliding ring in only one direction. .
この際、2速用太陽歯車の内側と3速用太陽歯車の内側には、軸に組み立てられたポールに噛み合うラッチ歯が形成されており、他側に、シャフト側と滑り回転支持されるように、ラッチ歯の内周面よりも軸方向の下方に延長された内周面が一体に形成され、歯車列が揺れずに軸に支持されて回転されるように接触支持する接触支持部が設けられる。また、軸には、ポールが立てられる係止部及び制御部が組み立てられる部分のみを広くカットし、薄い延長部が組み立てられる部分は、薄い延長部が安着されて回転する程度にのみ開口し、円周方向の残りの部分は円形を維持するようにし、太陽歯車のガイド部と滑り回転支持を円滑にする。 At this time, latch teeth are formed on the inner side of the sun gear for the second speed and the inner side of the sun gear for the third speed so as to mesh with the pole assembled on the shaft. In addition, an inner peripheral surface extending downward in the axial direction from the inner peripheral surface of the latch tooth is integrally formed, and a contact support portion that contacts and supports the gear train so that it is supported by the shaft and rotated without shaking. Provided. In addition, the shaft is widely cut only at the part where the pole is raised and the control part is assembled, and the part where the thin extension is assembled opens only to the extent that the thin extension is seated and rotates. The remaining portion in the circumferential direction is maintained circular, and the guide portion of the sun gear and the sliding rotation support are made smooth.
また、前記軸は、2速用ポール及び3速用ポールが軸に安着したときは、2速用ポール及び3速用ポールの動きは、ポールシート部の形状によって、軸のポールシート部にポールが立てられ又は倒れる回転中心から一定の角度を回転し、又は回転軸の軸直線方向にのみ挟まれるように制限され、回転軸の軸直角方向には抜け出ないようになっており、2速用ポール及び3速用ポールが軸と揺れが少なく安着するように形成する。 In addition, when the 2-speed pole and the 3-speed pole are seated on the shaft, the movement of the 2-speed pole and the 3-speed pole depends on the shape of the pole seat portion. It is limited to rotate at a certain angle from the center of rotation where the pole stands or falls, or is sandwiched only in the direction of the axis of the axis of rotation, and does not come out in the direction perpendicular to the axis of the axis of rotation. The pole for 3rd speed and the pole for 3rd speed are formed so as to be seated with little shaking.
また、上記目的を達成するために、本発明によると、車輪のハブシェル内にモータと変速装置が全て設けられており、ハブシェルに内蔵されているモータによって駆動される動力と、ハブシェルの外側に別途装着され、搭乗者のペダリングによって駆動されるスプロケットに入力される動力とを、ハブシェルに内蔵された変速装置によってそれぞれ又は同時に変速させることを特徴とするモータ及びペダリング兼用変速方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the motor and the transmission are all provided in the hub shell of the wheel, and the power driven by the motor built in the hub shell and the outside of the hub shell are separately provided. There is provided a motor and pedaling / transmission method characterized in that the power input to a sprocket that is mounted and driven by the rider's pedaling is shifted respectively or simultaneously by a transmission device built in the hub shell.
ここで、モータや搭乗者の駆動力によって走行中である状態でも容易に変速されるように強制復帰手段を有し、モータの駆動力や搭乗者の駆動力によってそれぞれ又は同時に強制的に変速が制御されるようにすることができる。 Here, a forced return means is provided so that the gear can be easily shifted even when the vehicle is traveling by the driving force of the motor or the occupant, and the shifting is forcibly performed by the driving force of the motor or the driving force of the occupant, respectively or simultaneously Can be controlled.
本発明によると、モータ及びペダルの入力動力を、変速装置を通じて低速から高速まで自由に変換することができるようになる。 According to the present invention, the input power of the motor and the pedal can be freely converted from the low speed to the high speed through the transmission.
また、変速機の作動中又は未作動中でも、モータ側入力又はペダル側入力を全て受けることができるという利点がある。 Further, there is an advantage that all the motor side input or pedal side input can be received even when the transmission is operating or not operating.
また、モータ側入力及びペダル側入力が全て転嫁され、変速装置内で負荷が発生してしまい、選択した変速段に変換されないという問題点を解決した。 In addition, the motor side input and the pedal side input are all passed, and a load is generated in the transmission, which solves the problem that it is not converted to the selected gear stage.
以下、添付した図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明によるフリーホイール、すなわち、一方向クラッチ132が設けられたスプロケット130が用いられる方式の変速機を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a transmission of a type using a freewheel according to the present invention, that is, a
図2は、図1において、フリーホイールが結合される部分にスプライン嵌合溝を形成し、一般のスプロケット130が結合される方式の変速機を示す断面図であり、モータ120によるキャリア210の作動がスプロケット130側に転嫁されないように、ドライバ135に一方向クラッチ137が装着される。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a transmission in which a spline fitting groove is formed in a portion to which a free wheel is coupled in FIG. 1 and a
ここで、図1に示した変速機100の内部では、ドライバ135とキャリア210をスプライン136によって結合させるので、スプロケット130に一方向クラッチ132が必ず設けられている。
Here, in the
図1は、モータへの入力でキャリア210が回転されるとき、キャリアにスプライン嵌合結合されたドライバ135が一緒に回転し、図2は、モータへの入力でキャリア210が回転されるとき、一方向クラッチ137方式で結合されたドライバ135が回転されないという差がある。
FIG. 1 shows that when the
したがって、図1と図2は、図1に基づいて同一に説明する。 Therefore, FIG. 1 and FIG. 2 will be described in the same way based on FIG.
図1を参照すると、本発明は、大別して、シャフト110a、110bと、モータ120と、変速装置200と、出力ハブシェル140と、ペダルの駆動力をチェーン伝達装置によって入力されるスプロケット130とを備えている。
Referring to FIG. 1, the present invention is roughly divided into
本発明による変速機100は、シャフト110a、110bが回転されずに固定されるものであり、内部のモータ120やスプロケット130が回転され、これを、変速装置200を介して、車輪が結合されるハブシェル140に動力を出力するようになる。
In the
したがって、モータ120がシャフト110aに固定され、このモータ120の回転軸122に変速装置200の一側の入力部が連結され、変速装置200の他側の入力部にドライバ135が連結され、変速装置200の出力部とシャフト110aにハブシェル140が結合される。
Therefore, the
好ましくは、シャフト110a、110bは2つに分離され、一側のシャフト110aにはモータ120が結合され、他側のシャフト110bには変速装置200及びドライバ135が結合される。また、ハブシェル140は、一側のシャフト110aと変速装置200に回転可能に結合される。
Preferably,
図3は、図1に示した変速装置を詳細に示すために、シャフトの上側部位のみを拡大して示した断面図である。 FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing only the upper portion of the shaft in order to show the transmission shown in FIG. 1 in detail.
先ず、変速装置200は、図3に示すように、モータ120の回転軸122と噛み合うキャリア210を有する。キャリア210は、モータ120の動力及びドライバ135の動力を入力されるものであり、モータ120側には、減速比を与えるために、減速遊星歯車212を配置して連結させることができる。すなわち、モータ120の種類により、減速比が必要なモータの場合は、減速遊星歯車212からキャリア210に入力させ、減速比が必要ないモータの場合は、直ちにキャリア210に入力させてもよい。
First, the
また、モータ120の反対側のキャリア210には、スプロケット130と一体に結合されたドライバ135がスプライン136で連結される。
In addition, a
この際、上述した図2の変速機100‐1は、キャリア210とドライバ135が一方向クラッチ137(動力遮断ポール)で連結され、キャリア210側からドライバ135側には動力が転嫁されないように構成されている。すなわち、動力遮断ポールは、斜線方向に立てられて装着されるものであり、傾いた方向にのみ拘束され、倒れた方向には空回りするようになる。
At this time, the transmission 100-1 of FIG. 2 described above is configured such that the
次に、モータ120側とスプロケット130側から動力を入力されたキャリア210は、リングギヤ220と連結される。
Next, the
キャリア210とリングギヤ220は、3つの形態で連結されるが、第一は、1速用ポール230によって連結され、第二及び第三は、多段遊星歯車240によって連結される。
The
1速用ポール230は、キャリア210とリングギヤ220を直接連結するものであり、増速比無しに1:1の比率で連結される。
The
多段遊星歯車240は、歯数の多い2速用遊星歯車241と歯数の少ない3速用遊星歯車242が一つの遊星歯車に形成されているものであり、リングギヤ220の内周面上に噛み合い、動力を増速させながら連結される。勿論、リングギヤ220の内周面上には、1速用ポール230が拘束されると共に、2速用遊星歯車241又は3速用遊星歯車242が噛み合う内接歯車が形成されることが当然である。
The multi-stage planetary gear 240 is configured such that a 2-speed planetary gear 241 with a large number of teeth and a 3-speed planetary gear 242 with a small number of teeth are formed as one planetary gear, and meshes with the inner peripheral surface of the
ここで、多段遊星歯車240の2速用遊星歯車241及び3速用遊星歯車242の内側には、それぞれ2速用太陽歯車251及び3速用太陽歯車252が噛み合うが、このような2速用太陽歯車251及び3速用太陽歯車252は、シャフト110b上に装着される2速用ポール301及び3速用ポール302が選択的に立てられ又は倒れることにより、2速用太陽歯車251及び3速用太陽歯車252を拘束するようになる。
Here, the second-speed planetary gear 241 and the third-speed planetary gear 242 of the multi-stage planetary gear 240 mesh with the second-
このような2速用ポール301及び3速用ポール302は、外部の変速レバーによってポール制御リング310が回転されることにより、2速用ポール301及び3速用ポール302を立て又は倒すという通常のものである。
Such a
結果として、リングギヤ220は、出力ポール225によってハブシェル140と接続され、リングギヤ220の回転力がハブシェル140に伝達され、ハブシェル140に結合された車輪が駆動されるものである。この際の出力ポール225も、斜線方向に装着されるものであり、リングギヤ220側からの動力のみをハブシェル140に出力し、ハブシェル140側からの逆入力は空回りさせる役割を行う。
As a result, the
上記した変速装置200の構成によって、モータ120側からの動力入力やスプロケット130側からの動力入力が、キャリア210を介して、1速用ポール230や多段遊星歯車240によって変速され、リングギヤ220とハブシェル140に出力される。
With the configuration of the
この際、1速用ポール230は、2速用遊星歯車241や3速用遊星歯車242が接続されるとき、リングギヤ220がさらに速く回転されるので、引っ掛からず空回りするようになる。
At this time, when the second speed planetary gear 241 or the third speed planetary gear 242 is connected, the first-
また、2速用ポール301及び3速用ポール302が共に立てられて拘束されるとしても、3速用ポール302によって接続された速度比の差、すなわち、3速用遊星歯車242と2速用遊星歯車によって、2速用太陽歯車が2速用ポール301に引っ掛からない方向に回転され、2速用ポール301の機能を無力化させることができる。これは、3速用ポール302のみを立てるか、3速用ポール302と2速用ポール301を全て立てるか、変速機が3速用状態となり、同一の効果となる。
Even if the 2-
次に、2速用ポール301及び3速用ポール302をコントロールする変速制御部300について説明する。
Next, the
2速用ポール301及び3速用ポール302は、上述したように、変速レバーに連結されて回転されるポール制御リング310によってコントールされるが、2速用ポール301及び3速用ポール302が、2速用及び3速用太陽歯車の内周面に形成されたラッチ255、256に強く引っ掛かっている状態で、抑制されない場合が生じることがあり、これを解決するために特別な構成をさらに用意した。
As described above, the 2-
基本的に、変速制御部300は、変速レバー160にワイヤ325で連結されたレバーリング320がシャフト110b上に結合され、一定の角度で回転し、この回転を同軸上のポール制御リング310に転嫁させ、ポール制御リング310が一定の角度内で回転することにより、同軸上に装着された2速用ポール301又は3速用ポール302を立て又は倒すようになる。これは、ポールをポールスプリング170で付勢することにより、ポール制御リング310によってポールが押圧されていなければ、ポールがラッチ255、256に引っ掛かるように弾性的に立てられることにより可能である。
Basically, the gear
すなわち、例えば、ポール制御リング310の基本位置は、2速用ポール301及び3速用ポール302を押圧して倒れた状態となり、これを、レバーリング320が一方向に回転されながら、ポール制御リング310を一緒に回転させ、2速用ポール301の押圧を外れながら立てるようになる。また、レバーリング320が一方向にさらに回転すると、ポール制御リング310が回転し続け、2速用ポール301のみならず3速用ポール302も押圧が解除されて立てられるようになる。
That is, for example, the basic position of the
また、さらに1速とし、又は2速に一段階低めるためには、レバーリング320が戻らなければならないが、レバーリング320とポール制御リング310との間に、スプリング固定リング330がシャフト110bに固定して結合され、この固定リング330の両方に、復帰バネ331、332がそれぞれのレバーリング320とポール制御リング310で連結される。すなわち、第1の復帰バネ331は、レバーリング320を復帰させ、第2の復帰バネ332は、ポール制御リング310を復帰させて達成される。
In order to further reduce the speed to 1st speed or 2nd speed, the
しかし、このような基本形態のみで構成されると、2速用ポール301及び3速用ポール302が2速用太陽歯車251及び3速用太陽歯車252のラッチ255、256に強く拘束される場合、第2の復帰バネ332の復帰力のみでは、2速用ポール301や3速用ポール302を押圧することができず、変速に差し支えるという問題が生じる。
However, when only the basic configuration is used, the
すなわち、本発明は、モータ120の回転力のみならず、スプロケット130の回転力も変速装置200に伝達されるので、自転車が平地での運行中であっても、2速用ポール301及び3速用ポール302が太陽歯車251、252に強く食い込むことができ、2速用ポール301及び3速用ポール302を大きな力で押圧しなければ解放されないようになる。
That is, according to the present invention, not only the rotational force of the
したがって、第2の復帰バネ332が復帰されるにもかかわらず、ポール制御リング310が復帰されない場合、これを強制的に復帰させる方案が用意されている。
Accordingly, there is a method for forcibly returning the
図4は、図3の変速制御部を詳細に示した拡大断面図であり、図5は、変速制御部のみを分解して示した斜視図であり、図6は、変速制御部を一部結合させて示した斜視図である。 4 is an enlarged cross-sectional view showing the shift control unit in FIG. 3 in detail, FIG. 5 is an exploded perspective view showing only the shift control unit, and FIG. 6 shows a part of the shift control unit. It is the perspective view combined and shown.
本発明による強制復帰手段は、図4乃至図6に示すように、ポール制御リング310の側方に滑りリング360を配置し、この滑りリング360とポール制御リング310の外周面と当接する強制復帰ポール370をドライバ135の内側に接続されるように装着して達成される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the forced return means according to the present invention has a
すなわち、ドライバ135は、モータ120又はスプロケット130によって回転するが、このような回転力を、強制復帰ポール370を介して、ポール制御リング310側に強制伝達させる。
That is, the
この際、ポール制御リング310の外周面上には、強制復帰ポール370が拘束されるラッチ溝315が形成され、滑りリング360の外周面上には、強制復帰ポール370が拘束されない緩やかに曲がった滑り溝365が形成される。また、ポール制御リング310に結合されて一体に回転する回転リング350の係止突起357と滑りリング360の係止突起367が、伝達リング340の第1の制御アーム341によって一列で整列されるとき、滑り溝365をポール制御リング310のラッチ溝315よりも前方に位置させ、強制復帰ポール370がポール制御リング310のラッチ溝315に拘束されず、滑り溝365を滑るように設定する。
At this time, a
したがって、正常時は、強制復帰ポール370が先に当たっていた滑り溝365上で空回りしてから、2速用ポール301及び3速用ポール302に負荷がかかる場合は、滑りリング360が、遊隔溝361とポール制御リング310を延長片312の空間だけ回転しながら、滑り溝365がポール制御リング310のラッチ溝315の後方に位置し、強制復帰ポール370がポール制御リング310に拘束されることにより、モータの駆動力又はペダルの駆動力がポール制御リング310に伝達され、2速用ポール301及び3速用ポール302を強制に制御するようになる。
Therefore, when the load is applied to the
すると、2速用ポール301及び3速用ポール302に負荷が掛かり、復帰バネの復元力のみでポール制御リング310が作動される場合、押圧片311でポールが倒れない異常を感じた瞬間、これを感知し、ポール制御リング310のラッチ溝315よりも前方の滑りリング360を後方に回転させる構造について説明する。
Then, when a load is applied to the
ポール制御リング310には、一側面上に2速用ポール301や3速用ポール302を押す押圧片311が形成されており、2速用ポール301を選択的に押す押圧片311aと、3速用ポール302を選択的に押す押圧片311bを交互に形成し、他側面上には突出した延長片312が形成されている。
The
また、滑りリング360の内側面上には、延長片312が一定の回転上の遊隔を有して貫通するように窪んだ遊隔溝361が形成される。この際、遊隔溝361は、延長片312の幅長よりも広く形成される。また、遊隔溝361の位置は、ポール制御リング310が2速用ポール301や3速用ポール302を制御するためにポールが立てられるように、押圧片311がポール301、302から外れる回転方向に当接したとき、滑りリング360の滑り溝365を、強制復帰ポール370がポール制御リング310のラッチ溝315に拘束されないように、ポール制御リング310のラッチ溝315よりも前方に位置させる。
In addition, on the inner surface of the sliding
また、延長片312の端部に挿入され、実質的にポール制御リング310を回転させる回転リング350が滑りリング360の側方に設けられ、回転リング350の側方には、回転リング350が第2の復帰バネ332で連結されている固定リング330が設けられる。
In addition, a
この際、回転リング350及び固定リング330及び滑りリング360と内側シャフト110bとの間には、回転リング350及び滑りリングを、ポール制御リング310が2速用ポール301や3速用ポール302を制御するために、ポールが立てられるように、押圧片311がポール301、302から外れるようになる回転方向のみに、すなわち、一側方向にのみ回転させる伝達リング340が装着される。
At this time, between the
好ましくは、伝達リング340は、固定リング330に第1の復帰バネ331で連結されており、伝達リング340の両方には突出した第1のアーム341及び第2のアーム342が一体で形成される。したがって、第1のアーム341は、変速レバーとワイヤ325で連結されたレバーリング320と結合されて回転し、第2のアーム342は、回転リング350内に突出した係止突起357及び滑りリング360内に突出した係止突起367に同時に一方向のみに当接するように延長される。
Preferably, the
右側の軸受支持台380は、軸に固定され、ドライバ135とベアリングによって結合され、ドライバ135を支持する。
The right
上記した構成によるポール制御リング310の強制復帰作用について説明する。
The forced return action of the
図7は、本発明による変速制御部を示す側面図であって、3速用モードの状態を示す図であり、図8及び図9は、図7の3速用モードから強制復帰される様子を示す図であり、図10は、強制復帰後の様子を示す2速用モードの図である。 FIG. 7 is a side view showing the speed change control unit according to the present invention, showing the state of the third speed mode, and FIGS. 8 and 9 are forcibly returned from the third speed mode of FIG. FIG. 10 is a diagram of the second speed mode showing a state after forced return.
図6及び図7に示すように、変速レバーを作動してワイヤを引っ張ったとき、ワイヤが引っ掛かっているレバーリング320が回転し、このレバーリング320に嵌合結合されている伝達リング340が回転され、伝達リング340の回転は、さらに第2のアーム342を通じて回転リング350と滑りリング360を回すようになる。この際、伝達リング340が回転しながら、第1の復帰バネ331が引っ張られ、伝達リング340の復元力が発生し、また、回転リング350が回転しながら、第2の復帰バネ332が引っ張られ、回転リング350の復元力が発生する。
As shown in FIGS. 6 and 7, when the wire is pulled by operating the shift lever, the
このような回転リング350の回転は、回転リングと嵌合結合された延長片312を介してポール制御リング310を回転させ、ポール制御リングの一側に形成された2速用押圧片311aが2速用ポール301を自由にし、1次的に2速用ポール301がポールスプリング170の弾性力によって立てられるようにし、2速用ポール301が2速用太陽歯車251を軸に拘束するので、1速用モードから2速用モードに変換される。
The rotation of the
変速レバーの継続した回転力が伝達されると、1速から2速までに変換される方法と同一の方式で、ポール制御リング310がさらに回転しながら3速用ポール302まで立てるようになる。すなわち、図7に示すような状態であり、このような状態が変速装置200の3速用モードである。
When the continuous torque of the speed change lever is transmitted, the
以下、3速用モードから2速用モードに又は2速用モードから1速用モードに変換される過程は類似するので、3速用モードから2速用モードに変換される状態を基準とする。 Hereinafter, the process of converting from the 3rd speed mode to the 2nd speed mode or from the 2nd speed mode to the 1st speed mode is similar. .
図6及び図10に示すように、変速レバーを3速用モードから2速用モードに操作すると、ワイヤが緩くなり、第1の復帰バネ331の復元力で伝達リング340、レバーリング320、及び変速レバーが復元される。また、第2の復帰バネ332の復元力で回転リング350及びポール制御リング310が復元されながら、押圧片311が2速用ポール301又は3速用ポール302を押圧して1速に変速される。すなわち、図10に示すような状態であり、このような状態が2速用モードである。
As shown in FIGS. 6 and 10, when the speed change lever is operated from the 3rd speed mode to the 2nd speed mode, the wire becomes loose and the restoring force of the
一方、2速用モードにおいて2速用ポール301又は3速用モードにおいて3速用ポール302が、それぞれ2速用太陽歯車251又は3速用太陽歯車252に負荷がかかった状態で拘束されていると、第2の復帰バネ332の復帰力のみでは、ポール制御リング310の押圧片311がポール301、302を押圧する力が不足し、所望の変速段への変速制御ができない(図8における拘束用押圧片311b、3速用ポール302、3束用太陽歯車のラッチ256の相互位置)。
On the other hand, the
この瞬間、図8及び図9に示すように、伝達リング340の第2のアーム342が2速状態の位置に復帰し、滑りリング360の係止突起367及び回転リング350の係止突起357を自由にし、第2の復帰バネ332によって、3速用押圧片311bが3速用ポール302の押圧部に引っ掛かる前までに復帰する。この際、若し、モータの駆動又はペダルの駆動によって自転車が駆動中であれば、3速用ポール302の係止部が3速用太陽歯車252のラッチ256に強く噛み合い、ポール制御リング310の3速用押圧片311bが3速用ポール302を押圧することができず、これ以上のポール制御リング310の次の段階への復帰過程が行われないが、滑り溝365をポール制御リング310のラッチ溝315よりも前方に位置させた滑りリング360の係止突起367が自由状態となり、滑り溝365は、遊隔溝361と延長片312の遊隔だけ、すなわち、モータの駆動又はペダルの駆動によって回転するドライバ135に装着された強制復帰ポール370の持続的な摩擦によって、さらに回転され、ポール制御リング310のラッチ溝315の後方に位置しながら、ポール制御リング310のラッチ溝315に強制復帰ポール370が拘束される。
At this moment, as shown in FIGS. 8 and 9, the
すなわち、図8に示すように、伝達リング340が復帰され、第2のアーム342が回転リング350及び滑りリング360内の係止突起357、367から離れるが、回転リング350は、ポール制御リング310の延長片312に嵌合されているので、ポール制御リング310と一緒に復帰されないようになる。
That is, as shown in FIG. 8, the
しかし、図9に示すように、滑りリング360は、ポール制御リング310の延長片312が挿入される遊隔溝361がさらに広く形成されているので、延長片312の幅長と遊隔溝361の幅長の差だけ復帰するようになる。すなわち、滑りリング360は、伝達リング340の第2のアーム342が係止突起367に引っ掛かり取っていたので、強制復帰ポール370が摩擦を生じ空回りしていたが、第2のアーム342がない状態では、強制復帰ポール370の摩擦力がさらに強いので回るようになる。
However, as shown in FIG. 9, the sliding
したがって、滑りリング360が復帰されることにより、強制復帰ポール370は、ポール制御リング310のラッチ溝315に接続されると共に、モータの駆動又はぺダルの駆動力が、ドライバ135に装着された強制復帰ポール370によってポール制御リング310に伝達され、ポール制御リング310が選択された変速段まで強制回転するようになる。
Therefore, when the
また、強制復帰ポール370は、図10に示すように、ポール制御リング310を強制回転させてから、次の変速段に位置していた第2のアーム342によって拘束された滑りリング360に会うと、さらに滑り溝365によって空回りし、ポール制御リング310は、滑りリング360の係止突起367と回転リング350の係止突起357が一列で整列され、第2のアーム342によって拘束されるまで回転するようになる。この際、3速用押圧片311bの傾斜面から3速用ポール302の押圧部が外れ、押圧片311bの内面に位置し、ポール制御リング310が回転するのにこれ以上の負荷がないので、第2の復帰バネ332の復帰力によってさらに回転するようになる。
Further, as shown in FIG. 10, when the
このようにポール制御リング310のラッチ溝315と強制復帰ポール370が接続された状態で、図1のような変速機100では、ドライバ135が常時回転するので、自動に強制制御され、図2のような変速機100‐1では、ドライバ135の回転は、スプロケット130を転がる作用として示されるので、このとき強制復帰となり得る。
In the state where the
一方、2速用太陽歯車251の他側と3速用太陽歯車252の一側には、図4に示すように、それぞれ接触支持部253、254が形成されており、軸と滑り回転接触し、上下又は左右にがたつかずに安定的に軸に支持される役割を行う。
On the other hand,
上述した変速機は、3速を有しているが、4速、2速等、低め又は高める段で構成し、又は、同じ3速を繰り返して追加し、又は、段数が異なる4速、2速等と混合して繰り返して容易に追加し、又は、モータ無しに変速機のみでも構成することができるのが理解されるだろう。 The above-described transmission has three speeds, but is configured with lower or higher stages such as fourth speed, second speed, etc., or the same third speed is repeatedly added, or the fourth speed, the second speed is different, It will be understood that it can be easily added repeatedly, mixed with speed etc., or it can be configured with only a transmission without a motor.
以上、本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で、本発明の様々な修正及び変更が可能であることが理解されるだろう。 Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will be able to do so without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims. It will be understood that various modifications and variations of the present invention are possible.
100…変速機、120…モータ、130…スプロケット、135…ドライバ、140…ハブシェル、160…変速レバー、200…変速装置、210…キャリア、212…減速遊星歯車、220…リングギヤ、230…1速用ポール、240…多段遊星歯車、251…2速用太陽歯車、252…3速用太陽歯車、300…変速制御部、301…2速用ポール、302…3速用ポール、310…ポール制御リング、312…延長片、315…ラッチ溝、330…スプリング固定リング、331…第1の復帰バネ、332…第2の復帰バネ、340…伝達リング、341…第1のアーム、342…第2のアーム、350…回転リング、360…滑りリング、361…遊隔溝、365…滑り溝、370…強制復帰ポール
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記変速装置(200)は、一側が前記モータ(120)に噛み合い、他側は前記スプロケット(130)と連結されたドライバ(135)に一方向又は嵌合結合されるキャリア(210)と、前記キャリア(210)に接続され、変速を行わせ、前記ハブシェル(140)に伝達するリングギヤ(220)と、前記キャリア(210)内に装着され、前記リングギヤ(220)と直結される1速用ポール(230)と、前記キャリア(210)内に装着され、前記リングギヤ(220)を増速させる多段遊星歯車(240)と、前記多段遊星歯車(240)と噛み合い、軸に滑り接触支持され、選択的に軸に拘束され、速度変換可能にする2速用太陽歯車(251)及び3速用太陽歯車(252)と、外部の変速レバーで操作し、選択的に2速用ポール(301)と3速用ポール(302)を制御する変速制御部(300)と、前記変速制御部(300)内に前記ドライバ(135)の回転力を選択的に入力される滑りリング(360)と、を備えることを特徴とするモータ及びペダリング兼用変速機。 In the transmission that outputs the power of the motor (120) and the sprocket (130) to the hub shell (140) via the transmission (200),
The transmission (200) has one side meshed with the motor (120) and the other side unidirectionally or fitted to a driver (135) connected to the sprocket (130), and a carrier (210), A ring gear (220) connected to the carrier (210) to change speed and transmit to the hub shell (140), and a first speed pole mounted in the carrier (210) and directly connected to the ring gear (220) (230), meshed with the multi-stage planetary gear (240), which is mounted in the carrier (210) and accelerates the ring gear (220), and meshed with the multi-stage planetary gear (240) and supported by sliding contact with the shaft. The second-speed sun gear (251) and the third-speed sun gear (252) that are constrained by the shaft and enable speed conversion, and an external shift lever, are selectively operated. A shift control unit (300) for controlling the speed pole (301) and the third speed pole (302), and a slip which is selectively inputted with the rotational force of the driver (135) in the shift control unit (300) A motor and pedaling combined transmission comprising a ring (360).
前記ポール制御リング(310)の外周面上には、前記強制復帰ポール(370)に拘束されるラッチ溝(315)が形成され、前記滑りリング(360)の外周面上には、強制復帰ポール(370)を選択的に空回りさせる滑り溝(365)が形成されることを特徴とする請求項1に記載のモータ及びペダリング兼用変速機。 The shift control unit (300) includes a shaft (110b) for selectively restraining the second-speed sun gear (251) and the third-speed sun gear (252) meshed with the inner side of the multi-stage planetary gear (240). And the second-speed pole (301) and the third-speed pole (302) mounted thereon, and the second-speed pole (301) and the third-speed pole (302) are controlled to be selectively pressed. A pole control ring (310) elastically connected to the speed change lever (160) by a return spring, and an extension piece (312) projecting to the other side of the pole control ring (310) include an inner play groove. A sliding ring (360) disposed on a side of the latch groove (315) of the pole control ring (310) so as to pass through (361), and an inner surface of the driver (135), With a forced return pole (370) extending in the outer peripheral surface of the latch groove (315) and slip ring (360) of Lumpur control ring (310),
A latch groove (315) restrained by the forced return pole (370) is formed on the outer peripheral surface of the pole control ring (310), and the forced return pole is formed on the outer peripheral surface of the slip ring (360). 2. The motor / pedaling combined transmission according to claim 1, wherein a sliding groove (365) that selectively idles (370) is formed. 3.
When the second speed pole (301) and the third speed pole (302) are seated on the shaft, the movement of the second speed pole (301) and the third speed pole (302) Depending on the shape of the pole seat part, the pole seat part of the shaft (110b) is restricted to rotate at a certain angle from the center of rotation where the pole stands or falls or is sandwiched only in the direction of the axis of the axis of rotation. The second-speed pole (301) and the third-speed pole (302) are formed so as not to come out in the direction perpendicular to the axis of the shaft so as to be seated with little shaking with the shaft. Item 2. The motor and pedaling combined transmission according to Item 1.
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