JP7041016B2 - 人力駆動車用装置 - Google Patents

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Description

本発明は、人力駆動車用装置に関する。
人力駆動車のアンチロック・ブレーキシステム(Antilock Brake System:ABS)を構成する人力駆動車用装置が知られている。従来の人力駆動車用装置では、液圧の増圧および減圧によって人力駆動車の制動力が制御される。特許文献1は、従来の人力駆動車用装置の一例を開示している。
特表2016-502959号公報
人力駆動車の外観に影響を及ぼしにくい人力駆動車用装置が望まれる。
本発明の目的は、人力駆動車の外観の向上に貢献できる人力駆動車用装置を提供することである。
本発明の第1側面に従う人力駆動車用装置は、人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、前記液圧調整部は、前記人力駆動車のハブに設けられる。
前記第1側面の人力駆動車用装置によれば、液圧調整部が人力駆動車のハブに設けられるため、液圧調整部が人力駆動車の外観に影響を及ぼしにくい。このため、人力駆動車の外観の向上に貢献できる。
前記第1側面に従う第2側面の人力駆動車用装置において、前記ハブは、ハブ軸と、前記ハブ軸に対して回転可能な状態で前記ハブ軸に設けられるハブ本体とを含む。
前記第2側面の人力駆動車用装置によれば、人力駆動車の外観の向上に貢献できる。
前記第2側面に従う第3側面の人力駆動車用装置において、前記液圧調整部は、少なくとも部分的に前記ハブ本体の内部に設けられる。
前記第3側面の人力駆動車用装置によれば、液圧調整部が人力駆動車の外観に影響を及ぼしにくいため、人力駆動車の外観の向上に貢献できる。また、ハブ本体の内部におけるデッドスペースを有効に活用できるため、人力駆動車を小型に構成できる。
前記第2または第3側面に従う第4側面の人力駆動車用装置において、前記液圧調整部の動作を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記ハブ本体の内部および前記ハブ軸の端部の少なくとも一方に設けられる。
前記第4側面の人力駆動車用装置によれば、液圧調整部の動作を好適に制御できる。
前記第2~第4側面のいずれか1つに従う第5側面の人力駆動車用装置において、前記液圧調整部は液圧ポンプを含む。
前記第5側面の人力駆動車用装置によれば、人力駆動車の制動力を好適に制御できる。
前記第5側面に従う第6側面の人力駆動車用装置において、前記液圧ポンプは、前記ハブ軸の軸線方向に液圧を発生させる。
前記第6側面の人力駆動車用装置によれば、液圧ポンプがハブ本体の内部に設けられる場合、ハブ軸の軸線方向においてハブ本体を省スペースに構成できる。
前記第5側面に従う第7側面の人力駆動車用装置において、前記液圧ポンプは、前記ハブ軸の軸線方向と直交する方向に液圧を発生させる。
前記第7側面の人力駆動車用装置によれば、液圧ポンプがハブ本体の内部に設けられる場合、ハブ軸の径方向においてハブ本体を省スペースに構成できる。
前記第6または第7側面に従う第8側面の人力駆動車用装置において、前記液圧ポンプは、前記ハブ軸の周方向に間隔を隔てて設けられる複数の液圧供給部を含む。
前記第8側面の人力駆動車用装置によれば、液圧の脈動を低減できる。
本発明の第9側面に従う人力駆動車用装置は、人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、前記液圧調整部は、少なくとも液圧ポンプを含み、前記液圧ポンプは、複数の液圧供給部を含む。
前記第9側面の人力駆動車用装置によれば、液圧の脈動が低減されるため、人力駆動車の制動力を好適に制御できる。
前記第8または第9側面に従う第10側面の人力駆動車用装置において、前記複数の液圧供給部は、前記人力駆動車のハブ軸の周方向に等間隔に設けられる。
前記第10側面の人力駆動車用装置によれば、複数の液圧供給部における重心バランスをとることができる。
前記第8~第10側面のいずれか1つに従う第11側面の人力駆動車用装置において、前記複数の液圧供給部は、液圧の増減のタイミングが互いに異なる。
前記第11側面の人力駆動車用装置によれば、液圧を増圧または減圧する場合に作用する負荷を分散できる。
前記第11側面に従う第12側面の人力駆動車用装置において、前記複数の液圧供給部は、液圧の増減のタイミングが一定の間隔でずれている。
前記第12側面の人力駆動車用装置によれば、液圧を増圧または減圧する場合に作用する負荷を分散できる。
前記第8~第12側面のいずれか1つに従う第13側面の人力駆動車用装置において、前記複数の液圧供給部は、共通の第1貯留部に液体を貯留する。
前記第13側面の人力駆動車用装置によれば、複数の液圧供給部から供給される液体が共通の第1貯留部に貯留されるため、部品点数を削減できる。
前記第5~第13側面のいずれか1つに従う第14側面の人力駆動車用装置において、前記液圧ポンプは、前記人力駆動車のハブ軸に固定される第1部材と、前記ハブ軸に対して回転する第2部材とを含む。
前記第14側面の人力駆動車用装置によれば、液圧ポンプを簡素に構成できる。
前記第14側面に従う第15側面の人力駆動車用装置において、前記第1部材は、カム部材を含み、前記第2部材は、ピストンを含み、前記液圧ポンプは、前記ピストンが前記ハブ軸に対して回転する場合、前記ピストンが前記カム部材に押されることによって液圧を発生させる。
前記第15側面の人力駆動車用装置によれば、ハブ本体を回転させる人力駆動力によって液圧ポンプが駆動されるため、液圧ポンプを簡素に構成できる。
前記第14または第15側面に従う第16側面の人力駆動車用装置において、前記第1部材と前記第2部材との連携を切り替えるクラッチをさらに備える。
前記第16側面の人力駆動車用装置によれば、液圧ポンプの駆動および停止を容易に切り替えることができる。
前記第5~第16側面のいずれか1つに従う第17側面の人力駆動車用装置において、前記液圧ポンプは油圧ポンプである。
前記第17側面の人力駆動車用装置によれば、油圧ポンプを用いて人力駆動車の制動力を制御できる。
前記第5~第17側面のいずれか1つに従う第18側面の人力駆動車用装置において、前記液圧ポンプは電動液圧ポンプである。
前記第18側面の人力駆動車用装置によれば、電動液圧ポンプを用いて人力駆動車の制動力を制御できる。
前記第2~第18側面のいずれか1つに従う第19側面の人力駆動車用装置において、前記液圧調整部は第2貯留部を含む。
前記第19側面の人力駆動車用装置によれば、液体を第2貯留部に貯留できる。
前記第2~第19側面のいずれか1つに従う第20側面の人力駆動車用装置において、前記人力駆動車の車輪と一体的に回転するハブ本体の回転角速度を検出する角速度センサをさらに備え、前記角速度センサの検出結果に基づいて前記液圧調整部の動作を制御する。
前記第20側面の人力駆動車用装置によれば、液圧調整部の動作を好適に制御できる。
前記第2~第20側面のいずれか1つに従う第21側面の人力駆動車用装置において、液圧の供給によって前記人力駆動車の車輪を制動する制動装置をさらに備える。
前記第21側面の人力駆動車用装置によれば、液圧調整部によって人力駆動車の車輪を好適に制動できる。
前記第21側面に従う第22側面の人力駆動車用装置において、前記制動装置は、一対の第1摩擦部材および第2摩擦部材を含み、前記一対の第1摩擦部材および前記第2摩擦部材の一方は、他方に対して回転し、前記一対の第1摩擦部材は、前記車輪を制動するように前記第2摩擦部材を挟持する。
前記第22側面の人力駆動車用装置によれば、人力駆動車の車輪を好適に制動できる。
前記第22側面に従う第23側面の人力駆動車用装置において、前記一対の第1摩擦部材は、前記車輪と一体的に回転するハブ本体に設けられる。
前記第23側面の人力駆動車用装置によれば、人力駆動車の車輪を好適に制動できる。
前記第23側面に従う第24側面の人力駆動車用装置において、前記一対の第1摩擦部材は、変速機構を介して前記ハブ本体に設けられる。
前記第24側面の人力駆動車用装置によれば、人力駆動車の制動力を向上または制限できるため、人力駆動車の車輪を好適に制動できる。
前記第21側面に従う第25側面の人力駆動車用装置において、前記制動装置は、前記車輪と一体的に回転する第3摩擦部材と、前記第3摩擦部材に対して回転する第4摩擦部材と、液圧の供給によって前記第3摩擦部材および前記第4摩擦部材の一方を他方に向けて押圧する押圧部材とを含む。
前記第25側面の人力駆動車用装置によれば、人力駆動車の車輪を好適に制動できる。
前記第25側面に従う第26側面の人力駆動車用装置において、前記押圧部材は、前記人力駆動車のハブ軸の周方向に延びる環状をなすように構成される。
前記第26側面の人力駆動車用装置によれば、第3摩擦部材と第4摩擦部材との間に生じる摩擦力を分散できる。
前記第25側面に従う第27側面の人力駆動車用装置において、前記押圧部材は、前記人力駆動車のハブ軸の周方向に間隔を隔てて複数設けられる。
前記第27側面の人力駆動車用装置によれば、第3摩擦部材と第4摩擦部材との間に生じる摩擦力を分散できる。
前記第25~第27側面のいずれか1つに従う第28側面の人力駆動車用装置において、前記制動装置は、多板クラッチを含む。
前記第28側面の人力駆動車用装置によれば、人力駆動車の車輪を好適に制動できる。
前記第28側面に従う第29側面の人力駆動車用装置において、前記多板クラッチを冷却する冷却装置をさらに備える。
前記第29側面の人力駆動車用装置によれば、多板クラッチの熱を好適に冷却できる。
前記第2~第29側面のいずれか1つに従う第30側面の人力駆動車用装置において、前記人力駆動車のハブ軸は、前記液圧調整部と連通する供給路を含む。
前記第30側面の人力駆動車用装置によれば、液圧調整部への液体の供給路を簡素に構成できる。
前記第1~第30側面のいずれか1つに従う第31側面の人力駆動車用装置において、前記液圧調整部は、アンチロック・ブレーキシステムに含まれる。
前記第31側面の人力駆動車用装置によれば、アンチロック・ブレーキシステムを搭載する人力駆動車の外観の向上に貢献できる。
本発明の人力駆動車用装置によれば、人力駆動車の外観の向上に貢献できる。
第1実施形態の人力駆動車用装置を含む人力駆動車の側面図。 図1の人力駆動車用装置の構成を示す模式図。 図1の人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 第2実施形態の人力駆動車用装置の構成を示す模式図。 図4の人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 図5のカム部材の斜視図。 液圧調整部の配置に関する第4例を示す模式図。 液圧調整部の配置に関する第5例を示す模式図。 複数の液圧供給部と液圧の増減との関係を示すグラフ。 第3実施形態の人力駆動車用装置を含む人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 図10の液圧調整部の配置に関する一例を示す模式図。 第4実施形態の人力駆動車用装置を含む人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 図12の押圧部材の構成に関する第6例を示す模式図。 図12の押圧部材の構成に関する第7例を示す模式図。 第5実施形態の人力駆動車用装置を含む人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 第6実施形態の人力駆動車用装置を含む人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 第7実施形態の人力駆動車用装置を含む人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 第8実施形態の人力駆動車用装置の構成を示す模式図。 第9実施形態の人力駆動車用装置を含む人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 第10実施形態の人力駆動車用装置を含む人力駆動車のハブおよびその周辺の構成を模式的に示す部分断面図。 変形例のカム部材の斜視図。
<第1実施形態>
図1を参照して、人力駆動車用装置10を含む人力駆動車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の推進を補助する電動補助ユニットEを含む自転車である。具体的には、図示される人力駆動車Aは、トレッキングバイクである。人力駆動車Aは、フレームA1、フロントフォークA2、車輪W、ハンドルH、および、ドライブトレインBをさらに含む。車輪Wは、前輪WFおよび後輪WRを含む。
ドライブトレインBは、チェーンドライブタイプに構成される。ドライブトレインBは、クランクC、フロントスプロケットD1、リアスプロケットD2、および、チェーンD3を含む。クランクCは、フレームA1に回転可能に支持されるクランク軸C1、および、クランク軸C1の両端部のそれぞれに設けられる一対のクランクアームC2を含む。各クランクアームC2の先端には、ペダルPDが回転可能に取り付けられる。ドライブトレインBは、任意のタイプから選択でき、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。
フロントスプロケットD1は、クランク軸C1と一体に回転するようにクランクCに設けられる。リアスプロケットD2は、後輪WRのハブHUに設けられる。チェーンD3は、フロントスプロケットD1およびリアスプロケットD2に巻き掛けられる。人力駆動車Aに搭乗するユーザによってペダルPDに加えられる人力駆動力は、フロントスプロケットD1、チェーンD3、および、リアスプロケットD2を介して後輪WRに伝達される。
電動補助ユニットEは、人力駆動車Aの推進力がアシストされるように動作する。電動補助ユニットEは、例えばペダルPDに加えられる人力駆動力に応じて動作する。電動補助ユニットEは、電気モータE1を含む。電動補助ユニットEは、人力駆動車Aに搭載されるバッテリBTから供給される電力によって駆動される。人力駆動車Aは、電動補助ユニットEを省略して構成されてもよい。
人力駆動車Aは、車輪Wの数に対応する制動装置20をさらに含む。本実施形態では、前輪WFに対応する制動装置20、および、後輪WRに対応する制動装置20が人力駆動車Aに設けられる。2つの制動装置20は、互いに同じ構成を有する。制動装置20は、人力駆動車Aの車輪Wを制動する。制動装置20は、一対の第1摩擦部材22Aおよび第2摩擦部材22Bを含む。一対の第1摩擦部材22Aおよび第2摩擦部材22Bの一方は、他方に対して回転する。本実施形態では、一対の第1摩擦部材22Aが第2摩擦部材22Bに対して回転する。一対の第1摩擦部材22Aは、車輪Wを制動するように第2摩擦部材22Bを挟持する。一例では、第1摩擦部材22Aと第2摩擦部材22Bとが互いに接触するように、第2摩擦部材22Bが一対の第1摩擦部材22Aによって挟持される。第1摩擦部材22Aと第2摩擦部材22Bとの相対回転速度が減ずることに伴って、人力駆動車Aの車輪Wが制動される。
一対の第1摩擦部材22Aは、例えば人力駆動車AのハブHUに設けられる。具体的には、前輪WFに対応する一対の第1摩擦部材22Aが前輪WFのハブHUに設けられ、後輪WRに対応する一対の第1摩擦部材22Aが後輪WRのハブHUに設けられる。一対の第1摩擦部材22Aは、車輪Wと一体的に回転する。第2摩擦部材22Bは、例えば人力駆動車AのフレームA1またはフロントフォークA2等に設けられる。具体的には、前輪WFに対応する第2摩擦部材22BがフロントフォークA2に設けられ、後輪WRに対応する第2摩擦部材22BがフレームA1のシートステイA3およびチェーンステイA4の少なくとも一方に設けられる。第2摩擦部材22Bは、フレームA1に対して回転しない。第2摩擦部材22Bは、例えば金属製の環状円板である。本実施形態では、制動装置20は、人力駆動車Aの金属製の環状円板を制動するディスクブレーキ装置である。
人力駆動車Aは、制動装置20を操作可能な操作装置ODをさらに含む。操作装置ODは、人力駆動車Aの中心平面に対して、ハンドルHの右側、および、ハンドルHの左側にそれぞれ設けられる。操作装置ODは、レバーOD1を含む。一方の操作装置ODのレバーOD1の操作に応じて一方の制動装置20が駆動され、他方の操作装置ODのレバーOD1の動作に応じて他方の制動装置20が駆動される。制動装置20が駆動されることによって、第1摩擦部材22Aと第2摩擦部材22Bとが接触し、人力駆動車Aの車輪Wに制動力が作用する。
人力駆動車Aは、前輪WFに対応する人力駆動車用装置10、および、後輪WRに対応する人力駆動車用装置10の少なくとも一方を含む。各人力駆動車用装置10は、互いに同じ構成を有する。以下の説明では、前輪WFに対応する人力駆動車用装置10、および、後輪WRに対応する人力駆動車用装置10を区別しない。
図2を参照して、人力駆動車用装置10の構成について説明する。
人力駆動車用装置10は、人力駆動車Aの制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部12を備える。液圧調整部12は、人力駆動車AのハブHUに設けられる。人力駆動車用装置10は、アンチロック・ブレーキシステムを構成する。一例では、液圧調整部12は、アンチロック・ブレーキシステムに含まれる。人力駆動車用装置10は、液圧の供給によって人力駆動車Aの車輪Wを制動する制動装置20をさらに備える。
液圧調整部12は、制動装置20と操作装置ODとの間に設けられる。一例では、制動装置20と操作装置ODとは、流路FP1~FP4および液圧調整部12を介して流体的に接続される。流路FP1~FP4は、第1流路FP1、第2流路FP2、第3流路FP3、および、第4流路FP4を含む。流路FP1~FP4内は、液体で満たされる。液体の一例は作動油である。操作装置ODは、流路FP1~FP4を介して、対応する制動装置20と接続される。一例では、操作装置ODへの入力に応じて制動装置20に液圧が作用し、制動装置20が駆動される。図2は、一方の制動装置20と一方の操作装置ODとの接続関係を示す。
液圧調整部12は、第1電磁弁14Aおよび第2電磁弁14Bを含む。第1電磁弁14Aおよび第2電磁弁14Bは、例えば人力駆動車Aに搭載されるバッテリBT、および、ハブHUに搭載されるダイナモの少なくとも一方から供給される電力によって駆動される。第1電磁弁14Aおよび第2電磁弁14Bの動作は、後述する制御部26によって制御される。
第1電磁弁14Aは、第1流路FP1を介して操作装置ODと流体的に接続され、第2流路FP2を介して制動装置20と流体的に接続される。第1電磁弁14Aは、例えば第1流路FP1と第2流路FP2との間を液体が流通する状態と、第1流路FP1と第2流路FP2との間を液体が流通しない状態とを切り替えるように開閉可能に構成される。一例では、第1電磁弁14Aは、非通電状態において液体が流通するように開放され、通電状態において液体が流通しないように閉鎖される。
第2電磁弁14Bは、第1流路FP1から分岐する第3流路FP3と、第2流路FP2から分岐する第4流路FP4との間に設けられる。第2電磁弁14Bは、例えば第3流路FP3と第4流路FP4との間を液体が流通する状態と、第3流路FP3と第4流路FP4との間を液体が流通しない状態とを切り替えるように開閉可能に構成される。一例では、第2電磁弁14Bは、非通電状態において液体が流通しないように閉鎖され、通電状態において液体が流通するように開放される。
液圧調整部12は、第1逆止弁16Aおよび第2逆止弁16Bをさらに含む。第1逆止弁16Aは、例えば第1電磁弁14Aと並列するように、第1流路FP1と第2流路FP2との間に設けられる。一例では、第1逆止弁16Aは、第2流路FP2を流れる液体を第1流路FP1に流し、第1流路FP1を流れる液体を第2流路FP2に流さないように構成される。第2逆止弁16Bは、例えば第3流路FP3に設けられる。一例では、第2逆止弁16Bは、第3流路FP3において第2逆止弁16Bよりも下流を流れる液体を上流に流し、第2逆止弁16Bよりも上流を流れる液体を下流に流さないように構成される。流路FP1~FP4は、操作装置ODに近い方を上流と定義し、制動装置20に近い方を下流と定義する。
液圧調整部12は第2貯留部18をさらに含む。第2貯留部18は、第3流路FP3と流体的に接続される。第2貯留部18は、液体を貯留可能に構成される。一例では、第2貯留部18はアキュムレータである。第2貯留部18は、液体を貯留する貯留室18A、および、貯留室18Aの容積を変化させる可変容積機構18Bを含む。可変容積機構18Bは、貯留室18Aに設けられる。可変容積機構18Bは、例えば弾性部材を含む。可変容積機構18Bは、例えばダイアフラムである。一例では、第2電磁弁14Bが開放される場合、第2流路FP2を流れる液体が第4流路FP4および第3流路FP3を介して第2貯留部18に流れ込み、貯留室18Aの容積が大きくなるように可変容積機構18Bが動作する。この場合、制動装置20に作用する液圧が減圧される。すなわち、第2電磁弁14Bは、減圧弁として機能する。第2電磁弁14Bが閉鎖される場合、貯留室18Aの容積が小さくなるように可変容積機構18Bが動作し、貯留室18Aに貯留される液体が第3流路FP3を介して第1流路FP1に流れ込む。可変容積機構18Bに弾性部材が含まれる例では、操作装置ODのレバーOD1が操作されなくなると、弾性部材の弾性力によって、貯留室18Aに貯留される液体が第3流路FP3を介して第1流路FP1に流れ込む。図2に示される実線の可変容積機構18Bは、貯留室18Aの容積が最大となるように変形した状態を示す。図2に示される二点鎖線の可変容積機構18Bは、貯留室18Aの容積が最小となるように変形した状態を示す。
操作装置ODは、シリンダOD2、レバーOD1の操作に応じてシリンダOD2内を移動するピストンOD3、および、レバーOD1を初期位置に戻すようにピストンOD3に付勢力を与える付勢部材OD4をさらに含む。レバーOD1は、シリンダOD2に回転可能に設けられる。付勢部材OD4は、例えばばねを含む。一例では、レバーOD1が操作されることによってピストンOD3がシリンダOD2内を移動し、第1流路FP1および第2流路FP2を介して制動装置20に液圧が作用する。レバーOD1が操作されなくなると、付勢部材OD4の付勢力によってピストンOD3がシリンダOD2内を移動し、レバーOD1が初期位置に戻される。操作装置ODは、シリンダOD2内に液体を供給できるように液体を貯留するリザーバOD5をさらに含む。リザーバOD5内には、ダイアフラムが設けられる。
制動装置20は、一対の第1摩擦部材22Aを第2摩擦部材22Bに押圧するように構成されるキャリパ24をさらに含む。キャリパ24は、ハウジング24A、液圧によって変位する一対のピストン24B、一対のピストン24Bが互いに離れる方向に変位するように一対のピストン24Bを付勢する付勢部材24Cを含む。ハウジング24A内は、液体で満たされる。一対のピストン24Bおよび付勢部材24Cは、ハウジング24A内に収容される。一例では、一方の第1摩擦部材22Aが一方のピストン24Bに取り付けられ、他方の第1摩擦部材22Aが他方のピストン24Bに取り付けられる。一対のピストン24Bが液圧により変位することによって、一対の第1摩擦部材22Aが第2摩擦部材22Bを挟持するように押圧する。付勢部材24C、例えばばねを含む。付勢部材24Cは、一対の第1摩擦部材22Aを介して一対のピストン24Bを付勢する。可変容積機構18Bに弾性部材が含まれる例では、液体に対する付勢部材24Cの付勢力は、液体に対する弾性部材の付勢力よりも大きいことが好ましい。
第1電磁弁14Aが開放され、第2電磁弁14Bが閉鎖される場合、操作装置ODのレバーOD1が操作されることによって、シリンダOD2内の液体が第1流路FP1および第2流路FP2を介してキャリパ24に供給される。そして、一対の第1摩擦部材22Aが第2摩擦部材22Bに近づくように一対のピストン24Bが変位する。このように、操作装置ODへの入力に応じて制動装置20に液圧が作用し、第1摩擦部材22Aと第2摩擦部材22Bとの接触によって人力駆動車Aの車輪Wが制動される。一方、操作装置ODへの入力が解除されると、付勢部材24Cの付勢力によって一対の第1摩擦部材22Aが第2摩擦部材22Bから離れるようにピストン24Bが変位する。そして、ハウジング24A内の液体が流路FP1、FP2等を介してシリンダOD2内およびリザーバOD5内に戻され、操作装置ODのレバーOD1が付勢部材OD4の付勢力等によって初期位置に戻される。
操作装置ODのレバーOD1が操作される状態において、第1電磁弁14Aが閉鎖され、第2電磁弁14Bが開放される場合、ハウジング24A内の液体が第2流路FP2、第4流路FP4、および、第3流路FP3を介して第2貯留部18に流れ込む。この場合、人力駆動車Aの車輪Wに作用する制動力が減少するように制動装置20に作用する液圧が減圧される。このように、第1電磁弁14Aおよび第2電磁弁14Bが制御されることによって、人力駆動車Aの制動力が制御される。一方、操作装置ODへの入力が解除されると、シリンダOD2内が大気圧状態となるため、第2貯留部18内の液体が流路FP1~FP4に戻される。そして、ハウジング24A内の液体が流路FP1、FP2等を介してシリンダOD2内およびリザーバOD5内に戻され、操作装置ODのレバーOD1が付勢部材OD4の付勢力等によって初期位置に戻される。
図3は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図3に示される例では、液圧調整部12の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および各逆止弁16A、16Bを省略している。図3に示される液圧調整部12の構成は、図2に示される液圧調整部12の構成と同じである。
ハブHUは、ハブ軸HAと、ハブ軸HAに対して回転可能な状態でハブ軸HAに設けられるハブ本体HBとを含む。人力駆動車Aのハブ軸HAは、液圧調整部12と連通する供給路HA1を含む。供給路HA1は、例えばハブ軸HAを貫通するようにハブ軸HA内に設けられる。供給路HA1は、第1流路FP1の一部を構成する。液圧調整部12は、少なくとも部分的にハブ本体HBの内部に設けられる。本実施形態では、液圧調整部12の全体がハブ本体HBの内部に設けられる。
後輪WRに対応する制動装置20は、例えばハブ軸HAの軸線方向における中心線に対してリアスプロケットD2とは反対側に設けられる。ハブ軸HAの軸線方向は、ハブ軸HAの中心軸心に沿う。一対の第1摩擦部材22Aは、車輪Wと一体的に回転するハブ本体HBに設けられる。具体的には、一対の第1摩擦部材22Aは、キャリパ24を介してハブ本体HBに設けられる。キャリパ24は、例えばハブ本体HBの外表面HB1に固定される。一対の第1摩擦部材22Aおよびキャリパ24は、ハブ本体HBの回転に伴ってハブ軸HAまわりに回転する。
人力駆動車用装置10は、液圧調整部12の動作を制御する制御部26をさらに備える。制御部26は、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)である。制御部26は、ハブ本体HBの内部およびハブ軸HAの端部HA2の少なくとも一方に設けられる。本実施形態では、制御部26は、ハブ本体HBの内部に設けられる。
人力駆動車用装置10は、人力駆動車Aの車輪Wと一体的に回転するハブ本体HBの回転角速度を検出する角速度センサ28をさらに備える。角速度センサ28は、例えばハブ本体HBの内部に設けられる。角速度センサ28は、ハブ本体HBの回転角速度に関する情報を制御部26に出力する。ハブ本体HBの回転角速度は、車輪Wの回転速度と実質的に同じである。制御部26は、角速度センサ28の検出結果に基づいて液圧調整部12の動作を制御する。
制御部26は、例えば以下の第1例~第3例のいずれか1つに従って液圧調整部12の動作を制御する。第1例では、制御部26は、前輪WFに対応する角速度センサ28の検出結果に基づいて前輪WFの回転速度を取得し、後輪WRに対応する角速度センサ28の検出結果に基づいて後輪WRの回転速度を取得する。そして、制御部26は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との関係に基づいて液圧調整部12の動作を制御する。第2例では、制御部26は、角速度センサ28の検出結果から取得した車輪Wの回転速度の変化に基づいて液圧調整部12の動作を制御する。第3例では、制御部26は、角速度センサ28の検出結果から取得した車輪Wの回転速度に基づく人力駆動車Aの走行速度と、角速度センサ28とは別のセンサから取得した人力駆動車Aの走行速度との関係に基づいて液圧調整部12の動作を制御する。本実施形態では、制御部26は、上記第1例に従って液圧調整部12の動作を制御する。
制御部26は、例えば以下のとおり液圧調整部12の動作を制御する。制御部26は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度未満であると判定した場合、第1電磁弁14Aを開放し、第2電磁弁14Bを閉鎖するように各電磁弁14A、14Bの動作を制御する。この場合、操作装置ODのレバーOD1が操作されると、液圧の供給によって制動装置20が駆動され、人力駆動車Aの車輪Wが制動される。
前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上である場合、回転速度が低い方の車輪Wがロックする可能性が高いことが示唆される。すなわち、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上であると判定した場合、回転速度が低い方の車輪Wの対応する制御部26が以下の制御を実行することが好ましい。制御部26は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上であると判定した場合、第1電磁弁14Aを閉鎖し、第2電磁弁14Bを開放するように各電磁弁14A、14Bの動作を制御する。この場合、キャリパ24のハウジング24A内を流れる液体が第2貯留部18に流れ込み、制動装置20に作用する液圧が減圧される。このため、車輪Wのロックが回避または解除される。
<第2実施形態>
図4~図9を参照して、第2実施形態の人力駆動車用装置30について説明する。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。
人力駆動車Aは、第1実施形態の人力駆動車用装置10に代えて人力駆動車用装置30を含む。一例では、人力駆動車Aは、前輪WFに対応する人力駆動車用装置30、および、後輪WRに対応する人力駆動車用装置30の少なくとも一方を含む。各人力駆動車用装置30は、互いに同じ構成を有する。以下の説明では、前輪WFに対応する人力駆動車用装置30、および、後輪WRに対応する人力駆動車用装置30を区別しない。
図4に示されるように、人力駆動車用装置30は、人力駆動車Aの制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部32を備える。液圧調整部32は、人力駆動車AのハブHUに設けられる。人力駆動車用装置30は、アンチロック・ブレーキシステムを構成する。一例では、液圧調整部32は、アンチロック・ブレーキシステムに含まれる。人力駆動車用装置30は、液圧の供給によって人力駆動車Aの車輪Wを制動する制動装置20をさらに備える。液圧調整部32は、制動装置20と操作装置ODとの間に設けられる。一例では、制動装置20と操作装置ODとは、流路FP1~FP4および液圧調整部32を介して流体的に接続される。図4は、一方の制動装置20と一方の操作装置ODとの接続関係を示す。
液圧調整部32は、少なくとも液圧ポンプ34を含む。液圧ポンプ34は、第3流路FP3に設けられる。液圧ポンプ34は、例えば第3流路FP3の下流から上流に向けて液圧を発生させるように第3流路FP3に設けられる。一例では、液圧ポンプ34が駆動される場合、制動装置20に作用する液圧が増圧される。液圧ポンプ34は、例えば人力駆動車AのクランクCから伝達される人力駆動力、および、車輪Wの回転の少なくとも一方に応じて動作する液圧ポンプ34である。本実施形態では、液圧ポンプ34は油圧ポンプである。図4の破線で示されるように、液圧ポンプ34は、電気モータEMの駆動によって動作する液圧ポンプ34であってもよい。この場合、液圧ポンプ34は電動液圧ポンプである。具体的には、液圧ポンプ34は電動油圧ポンプである。電気モータEMは、後述する制御部48によって制御される。
液圧調整部32は、第1電磁弁14A、第2電磁弁14B、第3電磁弁14C、第4電磁弁14D、および、第5電磁弁14Eをさらに含む。各電磁弁14A~14Eは、例えば人力駆動車Aに搭載されるバッテリBT、または、ハブHUに搭載されるダイナモの少なくとも一方から供給される電力によって駆動される。各電磁弁14A~14Eの動作は、制御部48によって制御される。
第3電磁弁14Cは、第1流路FP1に設けられる。具体的には、第3電磁弁14Cは、第1流路FP1において第3流路FP3との分岐点よりも上流に設けられる。第3電磁弁14Cは、例えば第1流路FP1を液体が流通する状態と、第1流路FP1を液体が流通しない状態とを切り替えるように開閉可能に構成される。一例では、第3電磁弁14Cは、非通電状態において液体が流通するように開放され、通電状態において液体が流通しないように閉鎖される。第3電磁弁14Cが閉鎖される場合、第1流路FP1において第3電磁弁14Cよりも下流から上流に向けて液体が流れない。このため、操作装置ODへの入力が解除されたとしても、制動装置20に安定した液圧が作用する。
第4電磁弁14Dは、第3流路FP3に設けられる。具体的には、第4電磁弁14Dは、第3流路FP3において液圧ポンプ34よりも上流に設けられる。第4電磁弁14Dは、例えば第3流路FP3を液体が流通する状態と、第3流路FP3を液体が流通しない状態とを切り替えるように開閉可能に構成される。一例では、第4電磁弁14Dは、非通電状態において液体が流通しないように閉鎖され、通電状態において液体が流通するように開放される。
第5電磁弁14Eは、液圧ポンプ34と並列するように第3流路FP3に設けられる。第5電磁弁14Eは、例えば液圧ポンプ34から吐出される液体が循環する状態と、液圧ポンプ34から吐出される液体が循環しない状態とを切り替えるように開閉可能に構成される。一例では、第5電磁弁14Eは、非通電状態において液体が流通するように開放され、通電状態において液体が流通しないように閉鎖される。第5電磁弁14Eが開放される場合、液圧ポンプ34から吐出される液体が後述する第1貯留部46に流れ込みにくい。液圧調整部32は、第3電磁弁14Cを省略して構成されてもよい。
液圧調整部32は、第1逆止弁16A、第2逆止弁16B、および、第3逆止弁16Cをさらに含む。第2逆止弁16Bは、例えば第3流路FP3において液圧ポンプ34と第4電磁弁14Dとの間に設けられる。第3逆止弁16Cは、例えば第3電磁弁14Cと並列するように、第1流路FP1に設けられる。一例では、第3逆止弁16Cは、第1流路FP1において第3逆止弁16Cよりも上流を流れる液体を下流に流し、第3逆止弁16Cよりも下流を流れる液体を上流に流さないように構成される。
液圧調整部32は第1貯留部46をさらに含む。第1貯留部46は、第3流路FP3と流体的に接続される。第1貯留部46は、例えば第3流路FP3のうちの第4電磁弁14Dと第2逆止弁16Bとの間の部分と流体的に接続される。第1貯留部46は、液体を貯留可能に構成される。一例では、第1貯留部46はアキュムレータである。第1貯留部46は、液体を貯留する貯留室46A、および、貯留室46Aの容積を変化させる可変容積機構46Bを含む。可変容積機構46Bは、貯留室46Aに設けられる。可変容積機構46Bは、例えば弾性部材を含む。可変容積機構46Bは、例えばダイアフラムである。一例では、液圧ポンプ34が駆動される場合、液圧ポンプ34から吐出される液体が第3流路FP3を介して第1貯留部46に流れ込み、貯留室46Aが大きくなるように可変容積機構46Bが動作する。その後、第1電磁弁14Aおよび第4電磁弁14Dが開放されることによって、貯留室46Aが小さくなるように可変容積機構46Bが動作する。そして、貯留室46Aに貯留された液体が第3流路FP3、第1流路FP1、および、第2流路FP2を介して制動装置20に流れ込む。この場合、制動装置20に作用する液圧が増圧される。すなわち、第4電磁弁14Dは、加圧弁として機能する。可変容積機構46Bに弾性部材が含まれる例では、液体に対する付勢部材24Cの付勢力は、液体に対する弾性部材の付勢力よりも大きいことが好ましい。図4に示される実線の可変容積機構46Bは、貯留室46Aの容積が最大となるように変形した状態を示す。図4に示される二点鎖線の可変容積機構46Bは、貯留室46Aの容積が最小となるように変形した状態を示す。液圧調整部32は第2貯留部18をさらに含む。第2貯留部18は、例えば第3流路FP3のうちの液圧ポンプ34と第2電磁弁14Bとの間の部分と流体的に接続される。
第1電磁弁14Aおよび第3電磁弁14Cが開放され、第2電磁弁14Bおよび第4電磁弁14Dが閉鎖される場合、操作装置ODのレバーOD1が操作されることによって、シリンダOD2内の液体が第1流路FP1および第2流路FP2を介してキャリパ24に供給される。そして、一対の第1摩擦部材22Aが第2摩擦部材22Bに近づくように一対のピストン24Bが変位する。このように、操作装置ODへの入力に応じて制動装置20に液圧が作用し、第1摩擦部材22Aと第2摩擦部材22Bとの接触によって人力駆動車Aの車輪Wが制動される。一方、操作装置ODへの入力が解除されると、付勢部材24Cの付勢力によって一対の第1摩擦部材22Aが第2摩擦部材22Bから離れるようにピストン24Bが変位する。そして、ハウジング24A内の液体が流路FP1、FP2等を介してシリンダOD2内およびリザーバOD5内に戻され、操作装置ODのレバーOD1が付勢部材OD4の付勢力等によって初期位置に戻される。
操作装置ODのレバーOD1が操作される状態において、第1電磁弁14A、第3電磁弁14C、および、第4電磁弁14Dが閉鎖され、第2電磁弁14Bが開放される場合、ハウジング24A内の液体が第2流路FP2、第4流路FP4、および、第3流路FP3を介して第2貯留部18および液圧ポンプ34に流れ込む。この場合、人力駆動車Aの車輪Wに作用する制動力が減少するように制動装置20に作用する液圧が減圧される。
その後、第2電磁弁14Bが閉鎖され、第1電磁弁14Aおよび第4電磁弁14Dが開放される場合、第1貯留部46に貯留された液体が第3流路FP3、第1流路FP1、および、第2流路FP2を介して制動装置20に流れ込む。この場合、人力駆動車Aの車輪Wに作用する制動力が増大するように制動装置20に作用する液圧が増圧される。このように、各電磁弁14A~14Eが制御されることによって、人力駆動車Aの制動力が制御される。一方、操作装置ODへの入力が解除され、第3電磁弁14Cが開放されると、ハウジング24A内の液体が流路FP1、FP2等を介してシリンダOD2内およびリザーバOD5内に戻される。そして、操作装置ODのレバーOD1が付勢部材OD4の付勢力等によって初期位置に戻される。
なお、第5電磁弁14Eは適宜開閉される。一例では、第5電磁弁14Eは、貯留室46Aの容積および貯留室46Aに作用する液圧の少なくとも一方に基づいて開閉される。具体的には、第5電磁弁14Eは、貯留室46Aの容積が所定容積以上、および、貯留室46Aに作用する液圧が所定液圧以上の少なくとも一方を満たすと判定した場合に開放される。また、第5電磁弁14Eは、貯留室46Aの容積が所定容積未満、および、貯留室46Aに作用する液圧が所定液圧未満の少なくとも一方を満たすと判定した場合に閉鎖される。第5電磁弁14Eは、第3電磁弁14Cが開放される場合に開放され、第3電磁弁14Cが閉鎖される場合に閉鎖されてもよい。
図5は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図5に示される例では、液圧調整部32の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および各逆止弁16A~16Cを省略している。図5に示される液圧調整部32の構成は、図4に示される液圧調整部32の構成と同じである。なお、図5は、ハブ軸HAの中心軸心で120°傾けて切断した断面を示す。
人力駆動車AのハブHUは、液圧調整部32と連通する供給路HA1を含む。液圧調整部32は、少なくとも部分的にハブ本体HBの内部に設けられる。第3電磁弁14Cおよび第1貯留部46は、例えばハブ軸HAの内部に設けられる。本実施形態では、第3電磁弁14Cおよび第1貯留部46は、ハブ本体HBを貫通する部分におけるハブ軸HAの内部に設けられる。すなわち、液圧調整部32の全体がハブ本体HBの内部に設けられる。第3電磁弁14Cおよび第1貯留部46の少なくとも一方は、液圧調整部32に含まれる他の要素と同様に、ハブ本体HBの内部においてハブ軸HAの内部とは別の部分に設けられてもよい。
人力駆動車用装置30は、液圧調整部32の動作を制御する制御部48をさらに備える。制御部48は、CPUまたはMPUである。制御部48は、ハブ本体HBの内部およびハブ軸HAの端部HA2の少なくとも一方に設けられる。本実施形態では、制御部48は、ハブ本体HBの内部に設けられる。人力駆動車用装置30は、人力駆動車Aの車輪Wと一体的に回転するハブ本体HBの回転角速度を検出する角速度センサ28をさらに備える。角速度センサ28は、ハブ本体HBの回転角速度に関する情報を制御部48に出力する。制御部48は、角速度センサ28の検出結果に基づいて液圧調整部32の動作を制御する。
液圧ポンプ34は、ハブ軸HAの軸線方向に液圧を発生させる。液圧ポンプ34は、例えばピストンポンプである。一例では、液圧ポンプ34は、アキシャルポンプである。液圧ポンプ34は、ハブ軸HAの周方向に間隔を隔てて設けられる複数の液圧供給部36を含む。複数の液圧供給部36は、例えばハブ本体HBと一体的に回転するようにハブ本体HBの内部に設けられる。複数の液圧供給部36は、共通の第1貯留部46に液体を貯留する。液圧供給部36は、シリンダCY、および、シリンダCY内を移動するピストン44Aを含む。一例では、ピストン44AがシリンダCY内を移動することによって、ハブ軸HAの軸線方向に液圧が発生する。
液圧ポンプ34は、プレート38をさらに含む。プレート38は、例えばハブ軸HAに固定される。一例では、プレート38は円板形状を有する。プレート38は、液圧供給部36のシリンダCY内に液体を流入させる流入口、および、ピストン44Aの移動に伴いシリンダCY内の液体を排出する排出口を含む。
液圧ポンプ34は、人力駆動車Aのハブ軸HAに固定される第1部材40と、ハブ軸HAに対して回転する第2部材44とをさらに含む。一例では、プレート38および第1部材40は、ハブ軸HAの軸線方向において複数の液圧供給部36を挟むようにハブ軸HAに固定される。第1部材40は、カム部材42を含む。第2部材44は、ピストン44Aを含む。液圧ポンプ34は、ピストン44Aがハブ軸HAに対して回転する場合、ピストン44Aがカム部材42に押されることによって液圧を発生させる。
図6に示されるように、カム部材42は、円板形状を有する斜板である。カム部材42は、ピストン44Aと接触する接触面42A、および、接触面42Aと対向する背面42Dを含む。本実施形態では、カム部材42は、接触面42Aが背面42Dに対して傾斜するように構成される。具体的には、カム部材42は、接触面42Aが背面42Dに対して所定角度で傾斜するように構成される。
接触面42Aは、山部42Bおよび谷部42Cを含む。本実施形態では、山部42Bおよび谷部42Cの数は、互いに1つである。山部42Bは、ハブ軸HAの軸線方向において、接触面42Aと背面42Dとの間隔が最も大きい部分である。山部42Bは、例えばプレート38の排出口と対向する。一例では、ピストン44Aが山部42Bと接触するように液圧供給部36がハブ軸HAまわりに回転した場合、ハブ軸HAの軸線方向に液圧が発生する。谷部42Cは、ハブ軸HAの軸線方向において、接触面42Aと背面42Dとの間隔が最も小さい部分である。谷部42Cは、例えばプレート38の流入口と対向する。一例では、ピストン44Aが谷部42Cと接触するように液圧供給部36がハブ軸HAまわりに回転した場合、シリンダCY内に液体が流入する。すなわち、ハブ本体HBがハブ軸HAまわりに回転することによって、複数の液圧供給部36が発生させる液圧が異なるタイミングにて増減を繰り返す。このため、液圧の脈動が低減され、ハブ軸HAの軸線方向に安定した液圧が発生する。
図7および図8を参照して、複数の液圧供給部36の配置について説明する。なお、図7および図8は、ハブ軸HAの軸線方向から見た複数の液圧供給部36の配置を示す。
複数の液圧供給部36は、第1液圧供給部36A、第2液圧供給部36B、および、第3液圧供給部36Cを含む。各液圧供給部36A~36Cは、互いに同じ構成を有する。複数の液圧供給部36は、例えば以下の第4例および第5例のいずれかに従って配置される。
図7に示されるように、第4例では、複数の液圧供給部36は、人力駆動車Aのハブ軸HAの周方向に等間隔に設けられる。すなわち、第1間隔IA1、第2間隔IA2、および、第3間隔IA3は、互いに同じ間隔である。第1間隔IA1は、ハブ軸HAの周方向における第1液圧供給部36Aの中心軸心と第2液圧供給部36Bの中心軸心との間隔である。第2間隔IA2は、ハブ軸HAの周方向における第2液圧供給部36Bの中心軸心と第3液圧供給部36Cの中心軸心との間隔である。第3間隔IA3は、ハブ軸HAの周方向における第1液圧供給部36Aの中心軸心と第3液圧供給部36Cの中心軸心との間隔である。換言すれば、複数の液圧供給部36は、ハブ軸HAの周方向において120°間隔で配置される。本実施形態では、複数の液圧供給部36は、上記第4例に従って配置される。図7に示される一点鎖線は、ハブ軸HAの中心軸心と各液圧供給部36A~36Cの中心軸心とを繋ぐ中心線である。
図8に示されるように、第5例では、複数の液圧供給部36は、人力駆動車Aのハブ軸HAの周方向に不等間隔に設けられる。第1間隔IA1は、例えば第2間隔IA2よりも狭い。第1間隔IA1は、例えば第3間隔IA3と実質的に同じ間隔である。すなわち、第2間隔IA2は、第1間隔IA1および第3間隔IA3よりも広い。第1間隔IA1と第2間隔IA2との関係、第1間隔IA1と第3間隔IA3との関係、および、第2間隔IA2と第3間隔IA3との関係は、全ての間隔IA1~IA3が同じ間隔である場合を除き、任意に変更可能である。図8に示される一点鎖線は、ハブ軸HAの中心軸心と各液圧供給部36A~36Cの中心軸心とを繋ぐ中心線である。図8に示される二点鎖線は、図7に示される一点鎖線と同一の中心線を示す仮想線である。
図7および図8に示される例では、液圧調整部32に含まれる各種の要素は以下のとおり配置される。第2電磁弁14Bは、例えばハブ軸HAの周方向において、第1液圧供給部36Aと第2液圧供給部36Bとの間に配置される。第2貯留部18は、例えばハブ軸HAの周方向において、第2液圧供給部36Bと第3液圧供給部36Cとの間に配置される。第4電磁弁14Dは、例えばハブ軸HAの周方向において、第1液圧供給部36Aと第3液圧供給部36Cとの間に配置される。図7に示される例では、第1液圧供給部36A、第2電磁弁14B、第2液圧供給部36B、第2貯留部18、第3液圧供給部36C、および、第4電磁弁14Dは、ハブ軸HAの周方向に等間隔に設けられる。
図9は、複数の液圧供給部36における液圧の増減のタイミングの一例を示す。なお、図9は、上記第4例に従う複数の液圧供給部36の液圧の増減のタイミングを示す。
複数の液圧供給部36は、液圧の増減のタイミングが互いに異なる。液圧の増減のタイミングは、例えばカム部材42の形状と複数の液圧供給部36の配置との関係によって規定される。一例では、複数の液圧供給部36は、液圧の増減のタイミングが一定の間隔でずれている。図9に示される実線は、第1液圧供給部36Aにおける液圧の増減のタイミングの一例を示す。図9に示される一点鎖線は、第2液圧供給部36Bにおける液圧の増減のタイミングの一例を示す。図9に示される二点鎖線は、第3液圧供給部36Cにおける液圧の増減のタイミングの一例を示す。
制御部48は、例えば以下のとおり液圧調整部32の動作を制御する。制御部48は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度未満であると判定した場合、第1電磁弁14A、第3電磁弁14C、および、第5電磁弁14Eを開放し、第2電磁弁14Bおよび第4電磁弁14Dを閉鎖するように各電磁弁14A~14Eの動作を制御する。この場合、操作装置ODのレバーOD1が操作されると、液圧の供給によって制動装置20が駆動され、人力駆動車Aの車輪Wが制動される。
前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上である場合、回転速度が低い方の車輪Wがロックする可能性が高いことが示唆される。すなわち、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上であると判定した場合、回転速度が低い方の車輪Wの対応する制御部48が以下の制御を実行することが好ましい。制御部48は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上であると判定した場合、第1制御と第2制御とを繰り返すように各電磁弁14A~14Eの動作を制御する。第1制御では、第1電磁弁14A、第3電磁弁14C、第4電磁弁14D、および、第5電磁弁14Eが閉鎖され、第2電磁弁14Bが開放される。この場合、人力駆動車Aの車輪Wに作用する制動力が減少するように制動装置20に作用する液圧が減圧される。第2制御では、第2電磁弁14B、第3電磁弁14C、および、第5電磁弁14Eが閉鎖され、第1電磁弁14Aおよび第4電磁弁14Dが開放される。この場合、人力駆動車Aの車輪Wに作用する制動力が増大するように制動装置20に作用する液圧が増圧される。このように、制動装置20に作用する液圧が増減するため、車輪Wのロックが回避または解除される。
<第3実施形態>
図10および図11を参照して、第3実施形態の人力駆動車用装置30について説明する。第2実施形態と共通する構成については、第2実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図10は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図10に示される例では、液圧調整部32の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および逆止弁16A~16Cを省略している。図10に示される液圧調整部32の構成は、液圧ポンプの構成を除いて図4に示される液圧調整部32の構成と実質的に同じである。なお、図10は、ハブ軸HAの中心軸心で120°傾けて切断した断面を示す。
液圧調整部32は、第2実施形態の液圧ポンプ34に代えて、少なくとも液圧ポンプ50を含む。液圧ポンプ50は、第3流路FP3に設けられる。液圧ポンプ50は、例えば第3流路FP3の下流から上流に向けて液圧を発生させるように第3流路FP3に設けられる。一例では、液圧ポンプ50が駆動される場合、制動装置20に作用する液圧が増圧される。液圧ポンプ50は、例えば人力駆動車AのクランクCから伝達される人力駆動力、および、車輪Wの回転の少なくとも一方に応じて動作する液圧ポンプ50である。本実施形態では、液圧ポンプ50は油圧ポンプである。液圧ポンプ50は、電気モータEMの駆動によって動作する液圧ポンプ50であってもよい。この場合、液圧ポンプ50は電動液圧ポンプである。具体的には、液圧ポンプ50は電動油圧ポンプである。
液圧ポンプ50は、ハブ軸HAの軸線方向と直交する方向に液圧を発生させる。液圧ポンプ50は、例えばピストンポンプである。ハブ軸HAの軸線方向と直交する方向は、ハブ軸HAの径方向に沿う。液圧ポンプ50は、ハブ軸HAの周方向に間隔を隔てて設けられる複数の液圧供給部52を含む。複数の液圧供給部52は、例えばハブ本体HBと一体的に回転するようにハブ本体HBの内部に設けられる。複数の液圧供給部52は、共通の第1貯留部46に液体を貯留する。液圧供給部52は、シリンダCY、および、シリンダCY内を移動するピストン60Aを含む。一例では、ピストン60AがシリンダCY内を移動することによって、ハブ軸HAの軸線方向と直交する方向に液圧が発生する。
液圧ポンプ50は、プレート54をさらに含む。プレート54は、例えばハブ軸HAに固定される。一例では、プレート54は円環形状を有する。プレート54は、液圧供給部52のシリンダCY内に液体を流入させる流入口、および、ピストン60Aの移動に伴いシリンダCY内の液体を排出する排出口を含む。
液圧ポンプ50は、人力駆動車Aのハブ軸HAに固定される第1部材56と、ハブ軸HAに対して回転する第2部材60とをさらに含む。一例では、プレート54および第1部材56は、ハブ軸HAの軸線方向と直交する方向において複数の液圧供給部52を挟むようにハブ軸HAに固定される。第1部材56は、カム部材58を含む。第2部材60は、ピストン60Aを含む。液圧ポンプ50は、ピストン60Aがハブ軸HAに対して回転する場合、ピストン60Aがカム部材58に押されることによって液圧を発生させる。
カム部材58は、例えばハブ軸HAに設けられる凸部である。カム部材58は、ピストン60Aと接触する接触面58Aを含む。一例では、ピストン60Aが接触面58Aと接触するように液圧供給部52がハブ軸HAまわりに回転した場合、ハブ軸HAの軸線方向と直交する方向に液圧が発生する。ピストン60Aがハブ軸HAと接触するように液圧供給部52がハブ軸HAまわりに回転した場合、シリンダCY内に液体が流入する。すなわち、ハブ本体HBがハブ軸HAまわりに回転することによって、複数の液圧供給部52が発生させる液圧が異なるタイミングにて増減を繰り返す。このため、液圧の脈動が低減され、ハブ軸HAの軸線方向と直交する方向に安定した液圧が発生する。
図11を参照して、複数の液圧供給部52の配置について説明する。なお、図11は、ハブ軸HAの軸線方向から見た複数の液圧供給部52の配置を示す。
複数の液圧供給部52は、第1液圧供給部52A、第2液圧供給部52B、および、第3液圧供給部52Cを含む。各液圧供給部52A~52Cは、互いに同じ構成を有する。複数の液圧供給部52は、人力駆動車Aのハブ軸HAの周方向に等間隔に設けられる。すなわち、第1間隔IB1、第2間隔IB2、および、第3間隔IB3は、互いに同じ間隔である。第1間隔IB1は、ハブ軸HAの周方向における第1液圧供給部52Aの中心軸心と第2液圧供給部52Bの中心軸心との間隔である。第2間隔IB2は、ハブ軸HAの周方向における第2液圧供給部52Bの中心軸心と第3液圧供給部52Cの中心軸心との間隔である。第3間隔IB3は、ハブ軸HAの周方向における第1液圧供給部52Aの中心軸心と第3液圧供給部52Cの中心軸心との間隔である。換言すれば、複数の液圧供給部52は、ハブ軸HAの周方向において120°間隔で配置される。図11に示される一点鎖線は、ハブ軸HAの中心軸心と各液圧供給部52A~52Cの中心軸心とを繋ぐ中心線である。
複数の液圧供給部52は、液圧の増減のタイミングが互いに異なる。液圧の増減のタイミングは、例えばカム部材58の数または形状と複数の液圧供給部52の配置との関係によって規定される。一例では、複数の液圧供給部52は、液圧の増減のタイミングが一定の間隔でずれている。複数の液圧供給部52は、人力駆動車Aのハブ軸HAの周方向に不等間隔に設けられてもよい。
図11に示される例では、液圧調整部32に含まれる各種の要素は以下のとおり配置される。第2電磁弁14Bは、例えばハブ軸HAの周方向において、第1液圧供給部52Aと第2液圧供給部52Bとの間に配置される。第2貯留部18は、例えばハブ軸HAの周方向において、第2液圧供給部52Bと第3液圧供給部52Cとの間に配置される。第4電磁弁14Dは、例えばハブ軸HAの周方向において、第1液圧供給部52Aと第3液圧供給部52Cとの間に配置される。図11に示される例では、第1液圧供給部52A、第2電磁弁14B、第2液圧供給部52B、第2貯留部18、第3液圧供給部52C、および、第4電磁弁14Dは、ハブ軸HAの周方向に等間隔に設けられる。
<第4実施形態>
図12~図14を参照して、第4実施形態の人力駆動車用装置30について説明する。第2実施形態と共通する構成については、第2実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、第4実施形態の人力駆動車用装置30は、第2実施形態および第3実施形態のいずれにおいても適用できる。
図12は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図12に示される例では、液圧調整部32の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および各逆止弁16A~16Cを省略している。図12に示される液圧調整部32の構成は、図4に示される液圧調整部32の構成と同じである。なお、図12は、ハブ軸HAの中心軸心で120°傾けて切断した断面を示す。
人力駆動車用装置30は、第2実施形態の制動装置20に代えて制動装置62を備える。制動装置62は、液圧の供給によって人力駆動車Aの車輪Wを制動する。本実施形態では、前輪WFに対応する制動装置62、および、後輪WRに対応する制動装置62が人力駆動車Aに設けられる。2つの制動装置62は、互いに同じ構成を有する。制動装置62は、人力駆動車Aの車輪Wを制動する。本実施形態では、制動装置62は、人力駆動車Aのハブ本体HBを制動する多板ブレーキ装置である。制動装置62は、多板クラッチ64を含む。後輪WRに対応する制動装置62は、例えばハブ軸HAの軸線方向における中心線に対してリアスプロケットD2とは反対側に設けられる。
制動装置62は、車輪Wと一体的に回転する第3摩擦部材66A、第3摩擦部材66Aに対して回転する第4摩擦部材66Bと、液圧の供給によって第3摩擦部材66Aおよび第4摩擦部材66Bの一方を他方に向けて押圧する押圧部材68とを含む。一例では、制動装置62は、複数の第3摩擦部材66Aおよび複数の第4摩擦部材66Bを含む。第3摩擦部材66Aは、例えば円環形状を有する。第4摩擦部材66Bは、例えば円環形状を有する。第3摩擦部材66Aの数は、第4摩擦部材66Bの数と同じである。一例では、複数の第3摩擦部材66Aおよび複数の第4摩擦部材66Bによって、多板クラッチ64が構成される。
制動装置62は、複数の第3摩擦部材66Aを支持する第1支持部70A、および、複数の第4摩擦部材66Bを支持する第2支持部70Bをさらに含む。第1支持部70Aは、例えばハブ軸HAの軸線方向に移動可能にハブ本体HBの内部に設けられる。具体的には、第1支持部70Aは、押圧部材68による押圧によって移動可能にハブ本体HBの内部に設けられる。第2支持部70Bは、例えば人力駆動車AのフレームA1またはフロントフォークA2に設けられる。一例では、複数の第3摩擦部材66Aは、複数の第4摩擦部材66Bと1枚毎に交互に配置されるように第1支持部70Aに支持される。複数の第4摩擦部材66Bは、例えば第2支持部70Bに固定される。制動装置62は、第1支持部70Aが初期位置に戻るように第1支持部70Aを付勢する付勢部材72をさらに含む。付勢部材72は、例えばばねを含む。
押圧部材68は、例えば液圧の供給によって複数の第3摩擦部材66Aを複数の第4摩擦部材66Bに向けて押圧するように構成される。押圧部材68は、シリンダ68A、および、シリンダ68A内を移動するピストン68Bを含む。一例では、液圧の供給によってピストン68Bがシリンダ68A内を移動し、ピストン68Bが第1支持部70Aを押圧する。そして、第1支持部70Aがハブ軸HAの軸線方向に移動することによって、複数の第3摩擦部材66Aが複数の第4摩擦部材66Bに押し付けられる。このため、人力駆動車Aの車輪Wが制動される。
図13および図14を参照して、押圧部材68の構成について説明する。なお、図13および図14は、ハブ軸HAの軸線方向から見た押圧部材68の構成を示す。
押圧部材68は、例えば以下の第6例および第7例のいずれかに従って構成される。図13に示されるように、第6例では、押圧部材68は、人力駆動車Aのハブ軸HAの周方向に延びる環状をなすように構成される。一例では、押圧部材68は、ハブ軸HAまわりにおいて円環形状に構成される。すなわち、シリンダ68Aおよびピストン68Bは、ハブ軸HAまわりにおいて円環形状に構成される。本実施形態では、押圧部材68は、第6例に従って構成される。
図14に示されるように、第7例では、押圧部材68は、人力駆動車Aのハブ軸HAの周方向に間隔を隔てて複数設けられる。一例では、複数の押圧部材68は、ハブ軸HAの周方向に等間隔に設けられる。複数の押圧部材68の数の一例は6つである。すなわち、複数の押圧部材68は、ハブ軸HAの周方向において60°間隔で配置される。複数の押圧部材68は、例えばハブ軸HAの周方向において、第1液圧供給部36Aと第2電磁弁14Bとの間、第2電磁弁14Bと第2液圧供給部36Bとの間、第2液圧供給部36Bと第2貯留部18との間、第2貯留部18と第3液圧供給部36Cとの間、第3液圧供給部36Cと第4電磁弁14Dとの間、および、第4電磁弁14Dと第1液圧供給部36Aとの間に設けられる。複数の押圧部材68は、例えばハブ軸HAの径方向において複数の液圧供給部36よりも外側に設けられる。図14に示される一点鎖線は、各押圧部材68の中心軸心を繋ぐ中心線である。
図12に示されるように、人力駆動車用装置30は、多板クラッチ64を冷却する冷却装置74をさらに備える。冷却装置74は、例えばハブ本体HBに設けられる。本実施形態では、冷却装置74は、ハブ本体HBを覆うようにハブ本体HBの外表面HB1に取り付けられる。冷却装置74は、複数の第3摩擦部材66Aおよび複数の第4摩擦部材66Bを冷却する。一例では、冷却装置74は、不凍液を含む冷却液を用いるラジエータである。一例では、冷却装置74の外表面にフィンが設けられる。人力駆動車用装置30は、冷却装置74を省略して構成されてもよい。
<第5実施形態>
図15を参照して、第5実施形態の人力駆動車用装置30について説明する。第2実施形態と共通する構成については、第2実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、第5実施形態の人力駆動車用装置30は、第2実施形態~第4実施形態のいずれにおいても適用できる。
図15は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図15に示される例では、液圧調整部32の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および各逆止弁16A~16Cを省略している。図15に示される液圧調整部32の構成は、図4に示される液圧調整部32の構成と同じである。なお、図15は、ハブ軸HAの中心軸心で120°傾けて切断した断面を示す。
人力駆動車用装置30は、第1部材40と第2部材44との連携を切り替えるクラッチ76をさらに備える。本実施形態では、クラッチ76は、カム部材42とピストン44Aとの連携を切り替える。クラッチ76は、例えばハブ本体HBの内部においてハブ軸HAに設けられる。一例では、クラッチ76は、ハブ軸HAの軸線方向においてピストン44Aとの間にカム部材42を挟むようにハブ軸HAに設けられる。本実施形態では、カム部材42は、ハブ軸HAに回転可能に支持される。
クラッチ76は、例えばハブ本体HBの回転に伴いピストン44Aがカム部材42に対して回転する第1状態と、ハブ本体HBの回転に伴いカム部材42およびピストン44Aが一体的に回転する第2状態とを切り替える。具体的には、クラッチ76は、第1状態においてカム部材42とピストン44Aとの相対的な回転を許可するようにカム部材42を支持し、第2状態においてカム部材42がピストン44Aと一体的に回転するようにカム部材42を支持しない。第1状態では、ピストン44AがシリンダCY内を移動するようにピストン44Aとカム部材42とが接触するため、ハブ軸HAの軸線方向に液圧が発生する。第2状態では、ピストン44AがシリンダCY内を移動しないため、液圧が発生しない。すなわち、第2状態では、液圧ポンプ34が駆動されない。クラッチ76は、例えば制御部48によって制御される。
制御部48は、例えば以下のとおりクラッチ76を制御する。制御部48は、第1貯留部46の状態に基づいてクラッチ76を制御する。一例では、制御部48は、貯留室46Aの容積および貯留室46Aに作用する液圧の少なくとも一方に基づいてクラッチ76を制御する。具体的には、制御部48は、貯留室46Aの容積が所定容積以上、および、貯留室46Aに作用する液圧が所定液圧以上の少なくとも一方を満たすと判定した場合、第2状態となるようにクラッチ76を制御する。また、制御部48は、貯留室46Aの容積が所定容積未満、および、貯留室46Aに作用する液圧が所定液圧未満の少なくとも一方を満たすと判定した場合、第1状態となるようにクラッチ76を制御する。液圧調整部32は、第5電磁弁14Eを省略して構成されてもよい。
第1貯留部46が液圧調整部32に含まれない例では、制御部48は、車輪Wの回転速度に基づいてクラッチ76を制御する。具体的には、制御部48は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度未満であると判定した場合、第2状態となるようにクラッチ76を制御する。また、制御部48は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上であると判定した場合、第1状態となるようにクラッチ76を制御する。制御部48は、液圧調整部32に第1貯留部46が含まれる場合においても、上述のとおりクラッチ76を制御してもよい。
クラッチ76は、カム部材42とピストン44Aとが接触するようにカム部材42を支持する第3状態と、カム部材42とピストン44Aとが接触しないようにカム部材42を支持する第4状態とを切り替えるようにカム部材42を移動させてもよい。第3状態では、ピストン44AがシリンダCY内を移動するようにピストン44Aとカム部材42とが接触するため、ハブ軸HAの軸線方向に液圧が発生する。第4状態では、ピストン44AがシリンダCY内を移動しないため、液圧が発生しない。すなわち、第4状態では、液圧ポンプ34が駆動されない。
<第6実施形態>
図16を参照して、第6実施形態の人力駆動車用装置30について説明する。第2実施形態と共通する構成については、第2実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、第6実施形態の人力駆動車用装置30は、第2実施形態、第3実施形態、および、第5実施形態のいずれにおいても適用できる。
図16は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図16に示される例では、液圧調整部32の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および各逆止弁16A~16Cを省略している。図16に示される液圧調整部32の構成は、図4に示される液圧調整部32の構成と同じである。なお、図16は、ハブ軸HAの中心軸心で120°傾けて切断した断面を示す。
キャリパ24は、着脱機構78を介してハブ本体HBに設けられる。一例では、キャリパ24は、着脱機構78を介してハブ本体HBの外表面HB1に設けられる。着脱機構78は、例えばセレーション、スプライン、および、ねじ等によってハブ本体HBの外表面HB1に着脱可能に設けられる。キャリパ24は、例えば着脱機構78と一体的に設けられる。この構成によれば、キャリパ24をハブ本体HBに対して容易に着脱できる。キャリパ24は、着脱機構78に対して着脱可能に設けられてもよく、着脱機構78を介さずにハブ本体HBの外表面HB1に着脱可能に設けられてもよい。
<第7実施形態>
図17を参照して、第7実施形態の人力駆動車用装置30について説明する。第2実施形態と共通する構成については、第2実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、第7実施形態の人力駆動車用装置30は、第2実施形態、第3実施形態、および、第5実施形態のいずれにおいても適用できる。
図17は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図17に示される例では、液圧調整部32の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および各逆止弁16A~16Cを省略している。図17に示される液圧調整部32の構成は、図4に示される液圧調整部32の構成と同じである。なお、図17は、ハブ軸HAの中心軸心で120°傾けて切断した断面を示す。
一対の第1摩擦部材22Aは、変速機構80を介してハブ本体HBに設けられる。具体的には、一対の第1摩擦部材22Aは、キャリパ24および変速機構80を介してハブ本体HBに設けられる。すなわち、キャリパ24が変速機構80を介してハブ本体HBに設けられる。一例では、キャリパ24は、変速機構80を介してハブ本体HBの外表面HB1に設けられる。変速機構80は、例えばハブ本体HBの回転速度とキャリパ24の回転速度との比率を変化させる。一例では、変速機構80は、遊星歯車機構82を含む。遊星歯車機構82は、太陽歯車82A、遊星歯車82B、および、内歯車82Cを含む。ハブ本体HBの回転速度とキャリパ24の回転速度との比率は、遊星歯車機構82に含まれる各歯車82A~82Cの歯数によって予め決められる。
変速機構80は、ハブ本体HBの回転速度に対してキャリパ24の回転速度が高くなるように比率を変化させてもよく、ハブ本体HBの回転速度に対してキャリパ24の回転速度が低くなるように比率を変化させてもよい。ハブ本体HBの回転速度に対してキャリパ24の回転速度が高くなるように比率を変化させる場合、人力駆動車Aの制動力を制限できる。このため、低速走行において人力駆動車Aの車輪Wを好適に制動できる。ハブ本体HBの回転速度に対してキャリパ24の回転速度が低くなるように比率を変化させる場合、人力駆動車Aの制動力を向上できる。このため、高速走行において人力駆動車Aの車輪Wを好適に制動できる。本実施形態では、変速機構80は、ハブ本体HBの回転速度に対してキャリパ24の回転速度が高くなるように比率を変化させるように構成される。
<第8実施形態>
図18を参照して、第8実施形態の人力駆動車用装置30について説明する。第2実施形態と共通する構成については、第2実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、第8実施形態の人力駆動車用装置30は、第2実施形態~第7実施形態のいずれにおいても適用できる。
本実施形態では、制動装置20と操作装置ODとは、流路FP1~FP5および液圧調整部32を介して流体的に接続される。流路FP1~FP5は、第1流路FP1、第2流路FP2、第3流路FP3、第4流路FP4、および、第5流路FP5を含む。第5流路FP5は、第4流路FP4から分岐し、第3流路FP3と第2貯留部18とを繋げる流路FIに接続される。流路FP1~FP5内は、液体で満たされる。操作装置ODは、流路FP1~FP5を介して、対応する制動装置20と接続される。図18は、一方の制動装置20と一方の操作装置ODとの接続関係を示す。
液圧ポンプ34は、第5流路FP5に設けられる。液圧ポンプ34は、例えば第5流路FP5の上流から下流に向けて液圧を発生させるように第5流路FP5に設けられる。一例では、液圧ポンプ34が駆動される場合、制動装置20に作用する液圧が増圧される。液圧調整部32は、第2実施形態の第4電磁弁14D、第5電磁弁14E、および、第1貯留部46に代えて、第4逆止弁16Dおよび第5逆止弁16Eを含む。第4逆止弁16Dは、例えば第5流路FP5において液圧ポンプ34よりも上流に設けられる。一例では、第4逆止弁16Dは、第5流路FP5において第4逆止弁16Dよりも上流を流れる液体を下流に流し、第4逆止弁16Dよりも下流を流れる液体を上流に流さないように構成される。第5逆止弁16Eは、例えば第5流路FP5において液圧ポンプ34よりも下流に設けられる。一例では、第5逆止弁16Eは、第5流路FP5において第5逆止弁16Eよりも上流を流れる液体を下流に流し、第5逆止弁16Eよりも下流を流れる液体を上流に流さないように構成される。
制御部48は、例えば以下のとおり液圧調整部32の動作を制御する。制御部48は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度未満であると判定した場合、第1電磁弁14Aおよび第3電磁弁14Cを開放し、第2電磁弁14Bを閉鎖するように各電磁弁14A~14Cを制御する。この場合、操作装置ODのレバーOD1が操作されると、液圧の供給によって制動装置20が駆動され、人力駆動車Aの車輪Wが制動される。
前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上である場合、回転速度が低い方の車輪Wがロックする可能性が高いことが示唆される。すなわち、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上であると判定した場合、回転速度が低い方の車輪Wの対応する制御部48が以下の制御を実行することが好ましい。制御部48は、前輪WFの回転速度と後輪WRの回転速度との差が所定速度以上であると判定した場合、第3制御と第4制御とを繰り返すように各電磁弁14A~14Cの動作を制御する。第3制御では、第1電磁弁14Aおよび第3電磁弁14Cが閉鎖され、第2電磁弁14Bが開放される。この場合、キャリパ24のハウジング24A内の液体が第2流路FP2、第4流路FP4、および、第3流路FP3を介して第2貯留部18に流れ込み、人力駆動車Aの車輪Wに作用する制動力が減少するように制動装置20に作用する液圧が減圧される。第4制御では、全ての電磁弁14A~14Cが閉鎖される。この場合、液圧ポンプ34から吐出された液体が第5流路FP5、第4流路FP4、および、第2流路FP2を介して制動装置20に流れ込み、人力駆動車Aの車輪Wに作用する制動力が増大するように制動装置20に作用する液圧が増圧される。このように、制動装置20に作用する液圧が増減するため、車輪Wのロックが回避または解除される。
一方、上述の制御が終了すると、第1電磁弁14Aおよび第3電磁弁14Cが開放される。この場合、操作装置ODへの入力が解除されると、シリンダOD2内が大気圧状態となるため、第2貯留部18内の液体が流路FP1~FP5に戻される。そして、ハウジング24A内の液体が流路FP1、FP2等を介してシリンダOD2内およびリザーバOD5内に戻され、操作装置ODのレバーOD1が付勢部材OD4の付勢力等によって初期位置に戻される。
<第9実施形態>
図19を参照して、第9実施形態の人力駆動車用装置10について説明する。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。なお、第9実施形態の人力駆動車用装置10は、第2実施形態~第8実施形態のいずれにおいても適用できる。
図19は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図19に示される例では、液圧調整部12の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および各逆止弁16A、16Bを省略している。図19に示される液圧調整部12の構成は、図2に示される液圧調整部12の構成と同じである。
制御部26は、ハブ本体HBの内部およびハブ軸HAの端部HA2の少なくとも一方に設けられる。本実施形態では、制御部26は、ハブ軸HAの端部HA2に設けられる。この場合、制御部26は、ハブ軸HAの軸線方向においてフレームA1よりも外側に配置される。制御部26は、ハブ軸HAの一方の端部HA2およびハブ軸HAの他方の端部HA2のいずれに設けられてもよい。
<第10実施形態>
図20を参照して、第10実施形態の人力駆動車用装置10について説明する。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。なお、第10実施形態の人力駆動車用装置10は、第2実施形態、第3実施形態、第5実施形態、第8実施形態、および、第9実施形態のいずれにおいても適用できる。
図20は、後輪WRに対応するハブHUおよびその周辺の構成を示す。図20に示される例では、液圧調整部12の構成を簡略化し、流路FP1~FP4の一部および各逆止弁16A、16Bを省略している。図20に示される液圧調整部12の構成は、図2に示される液圧調整部12の構成と同じである。
一対の第1摩擦部材22Aおよび第2摩擦部材22Bの一方は、他方に対して回転する。本実施形態では、第2摩擦部材22Bが一対の第1摩擦部材22Aに対して回転する。一対の第1摩擦部材22Aは、人力駆動車AのフレームA1またはフロントフォークA2等に設けられる。具体的には、前輪WFに対応する一対の第1摩擦部材22AがフロントフォークA2に設けられ、後輪WRに対応する一対の第1摩擦部材22AがフレームA1のシートステイA3およびチェーンステイA4の少なくとも一方に設けられる。一例では、一対の第1摩擦部材22Aは、キャリパ24を介してフレームA1またはフロントフォークA2等に設けられる。一対の第1摩擦部材22Aは、フレームA1に対して回転しない。第2摩擦部材22Bは、人力駆動車AのハブHUに設けられる。具体的には、前輪WFに対応する第2摩擦部材22Bが前輪WFのハブHUに設けられ、後輪WRに対応する第2摩擦部材22Bが後輪WRのハブHUに設けられる。一例では、第2摩擦部材22Bは、人力駆動車Aのハブ本体HBに固定される。第2摩擦部材22Bは、車輪Wと一体的に回転する。一例では、液圧の供給によって制動装置20が駆動されることにより、人力駆動車Aの車輪Wに制動力が作用する。
<変形例>
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う人力駆動車用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。本発明に従う人力駆動車用装置は、例えば以下に示される上記各実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、各実施形態の形態と共通する部分については、各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
・第2実施形態の第1部材40の構成は、任意に変更可能である。図21に示されるように、第1部材40は、カム部材84を含む。カム部材84の機能は、第2実施形態のカム部材42と実質的に同じである。カム部材84は、円板形状を有する斜板である。カム部材84は、ピストン44Aと接触する接触面84A、および、接触面84Aと対向する背面84Dを含む。カム部材84は、接触面84Aが背面84Dに対して傾斜するように構成される。接触面84Aは、複数の山部84Bおよび複数の谷部84Cを含む。一例では、山部84Bの数および谷部84Cの数は、互いに3つである。山部84Bの数および谷部84Cの数は、互いに2つまたは4つ以上であってもよい。
山部84Bは、ハブ軸HAの軸線方向において、接触面84Aと背面84Dとの間隔が最も大きい部分である。山部84Bは、例えばプレート38の排出口と対向する。一例では、山部84Bは、ハブ軸HAの周方向において等間隔に設けられる。この場合、複数の液圧供給部36は、図8に示される第5例に従って配置されることが好ましい。山部84Bは、ハブ軸HAの周方向において不等間隔に設けられてもよい。一例では、ピストン44Aが山部84Bと接触するように液圧供給部36がハブ軸HAまわりに回転した場合、ハブ軸HAの軸線方向に液圧が発生する。図21に示される一点鎖線は、各山部84Bの頂点を示す。
谷部84Cは、ハブ軸HAの軸線方向において、接触面84Aと背面84Dとの間隔が最も小さい部分である。谷部84Cは、例えばプレート38の流入口と対向する。谷部84Cは、ハブ軸HAの周方向において各山部84Bの間に設けられる。一例では、ピストン44Aが谷部84Cと接触するように液圧供給部36がハブ軸HAまわりに回転した場合、シリンダCY内に液体が流入する。すなわち、ハブ本体HBがハブ軸HAまわりに回転することによって、複数の液圧供給部36が発生させる液圧が異なるタイミングにて増減を繰り返す。このため、液圧の脈動が低減され、ハブ軸HAの軸線方向に安定した液圧が発生する。なお、第4実施形態~第8実施形態においても同様の変形例が成立する。
・液圧ポンプ34、50の種類は、任意に変更可能である。第1例では、液圧ポンプ34、50は、トロコイドポンプである。第2例では、液圧ポンプ34、50は、ギヤポンプである。
・液圧調整部32の配置は、任意に変更可能である。一例では、液圧調整部32は、人力駆動車AのハブHUとは別の部分に設けられる。液圧調整部32は、人力駆動車Aの制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う。液圧調整部32は、少なくとも液圧ポンプ34、50を含む。液圧ポンプ34、50は、複数の液圧供給部36、52を含む。
・制動装置20の構成は、任意に変更可能である。第1例では、制動装置20は、一対のピストン24Bの一方、および、一対の第1摩擦部材22Aの一方を省略して構成される。この場合、1つの第1摩擦部材22Aによって人力駆動車Aの車輪Wが制動される。第2例では、一方の第1摩擦部材22Aがハウジング24Aに取り付けられ、他方の第1摩擦部材22Aがピストン24Bに取り付けられる。この場合、一方のピストン24Bが制動装置20から省略される。
・制動装置20の種類は、任意に変更可能である。第1例では、制動装置20は、リムブレーキ装置である。この場合、第2摩擦部材22Bは、車輪Wのリムである。第2例では、制動装置20は、ドラムブレーキ装置またはローラブレーキ装置である。この場合、第2摩擦部材22Bは、フレームA1に対して回転可能なブレーキドラムである。
・人力駆動車用装置10、30の構成は、任意に変更可能である。第1例では、人力駆動車用装置10、30は、角速度センサ28に代えてまたは加えて、ハブ軸HAとハブ本体HBとの相対回転によって発電するダイナモを備える。ダイナモは、例えばハブ本体HBの内部に設けられる。制御部26、48は、ダイナモの発電に関する交流に基づいてハブ本体HBの回転角速度を演算し、その演算結果に基づいて液圧調整部12、32の動作を制御する。第2例では、人力駆動車用装置10、30は、角速度センサ28に代えてまたは加えて、車輪Wの回転速度に関する情報を検出する検出センサを含む。検出センサの一例は、加速度センサおよび磁気センサの少なくとも一方を含む。制御部26、48は、検出センサの検出結果に基づいて、液圧調整部12、32の動作を制御する。
・人力駆動車Aのハブ軸HAの構成は、任意に変更可能である。一例では、供給路HA1がハブ軸HAから省略される。この場合、第1流路FP1は、ハブ軸HAの内部を通過せずに操作装置ODと第1電磁弁14Aとを接続する。
・人力駆動車Aの種類は、任意に変更可能である。第1例では、人力駆動車Aは、ロードバイク、マウンテンバイク、クロスバイク、シティサイクル、カーゴバイク、または、リカンベントである。第2例では、人力駆動車Aは、キックスケータである。
10…人力駆動車用装置、12…液圧調整部、18…第2貯留部、20…制動装置、22A…第1摩擦部材、22B…第2摩擦部材、26…制御部、28…角速度センサ、30…人力駆動車用装置、32…液圧調整部、34…液圧ポンプ、36…液圧供給部、40…第1部材、42…カム部材、44…第2部材、44A…ピストン、46…第1貯留部、48…制御部、50…液圧ポンプ、52…液圧供給部、56…第1部材、58…カム部材、60…第2部材、60A…ピストン、62…制動装置、64…多板クラッチ、66A…第3摩擦部材、66B…第4摩擦部材、68…押圧部材、74…冷却装置、76…クラッチ、80…変速機構、84…カム部材、A…人力駆動車、HA…ハブ軸、HA1…供給路、HA2…端部、HB…ハブ本体、HU…ハブ、W…車輪。

Claims (39)

  1. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、前記人力駆動車のハブに設けられ、
    前記ハブは、ハブ軸と、前記ハブ軸に対して回転可能な状態で前記ハブ軸に設けられるハブ本体とを含み、
    前記液圧調整部は液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、前記ハブ軸の軸線方向に液圧を発生させる、人力駆動車用装置。
  2. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、前記人力駆動車のハブに設けられ、
    前記ハブは、ハブ軸と、前記ハブ軸に対して回転可能な状態で前記ハブ軸に設けられるハブ本体とを含み、
    前記液圧調整部は液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、前記人力駆動車のハブ軸に固定される第1部材と、前記ハブ軸に対して回転する第2部材とを含み、
    前記第1部材は、カム部材を含み、
    前記第2部材は、ピストンを含み、
    前記液圧ポンプは、前記ピストンが前記ハブ軸に対して回転する場合、前記ピストンが前記カム部材に押されることによって液圧を発生させる、人力駆動車用装置。
  3. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、前記人力駆動車のハブに設けられ、
    前記ハブは、ハブ軸と、前記ハブ軸に対して回転可能な状態で前記ハブ軸に設けられるハブ本体とを含み、
    前記液圧調整部は液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、前記人力駆動車のハブ軸に固定される第1部材と、前記ハブ軸に対して回転する第2部材とを含み、
    前記第1部材と前記第2部材との連携を切り替えるクラッチをさらに備える、人力駆動車用装置。
  4. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、前記人力駆動車のハブに設けられ、
    前記ハブは、ハブ軸と、前記ハブ軸に対して回転可能な状態で前記ハブ軸に設けられるハブ本体とを含み、
    液圧の供給によって前記人力駆動車の車輪を制動する制動装置をさらに備え、
    前記制動装置は、一対の第1摩擦部材および第2摩擦部材を含み、
    前記一対の第1摩擦部材および前記第2摩擦部材の一方は、他方に対して回転し、
    前記一対の第1摩擦部材は、前記車輪を制動するように前記第2摩擦部材を挟持し、
    前記一対の第1摩擦部材は、前記車輪と一体的に回転する前記ハブ本体に設けられる、人力駆動車用装置。
  5. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、前記人力駆動車のハブに設けられ、
    前記ハブは、ハブ軸と、前記ハブ軸に対して回転可能な状態で前記ハブ軸に設けられるハブ本体とを含み、
    液圧の供給によって前記人力駆動車の車輪を制動する制動装置をさらに備え、
    前記制動装置は、前記車輪と一体的に回転する第3摩擦部材と、前記第3摩擦部材に対して回転する第4摩擦部材と、液圧の供給によって前記第3摩擦部材および前記第4摩擦部材の一方を他方に向けて押圧する押圧部材とを含み、
    前記押圧部材は、前記ハブ軸の周方向に延びる環状をなすように構成される、人力駆動車用装置。
  6. 前記液圧調整部は液圧ポンプを含む、請求項4または5に記載の人力駆動車用装置。
  7. 前記液圧ポンプは、前記ハブ軸の軸線方向に液圧を発生させる、請求項2、3、および、6のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  8. 前記液圧ポンプは、前記ハブ軸の軸線方向と直交する方向に液圧を発生させる、請求項2、3、および、6のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  9. 前記液圧ポンプは、前記ハブ軸の周方向に間隔を隔てて設けられる複数の液圧供給部を含む、請求項1、7、または、8に記載の人力駆動車用装置。
  10. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、少なくとも液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、複数の液圧供給部を含み、
    前記複数の液圧供給部は、前記人力駆動車のハブ軸の周方向に等間隔に設けられる、人力駆動車用装置。
  11. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、少なくとも液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、複数の液圧供給部を含み、
    前記複数の液圧供給部は、液圧の増減のタイミングが互いに異なる、人力駆動車用装置。
  12. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、少なくとも液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、複数の液圧供給部を含み、
    前記液圧ポンプは、前記人力駆動車のハブ軸に固定される第1部材と、前記ハブ軸に対して回転する第2部材とを含み、
    前記第1部材は、カム部材を含み、
    前記第2部材は、ピストンを含み、
    前記液圧ポンプは、前記ピストンが前記ハブ軸に対して回転する場合、前記ピストンが前記カム部材に押されることによって液圧を発生させる、人力駆動車用装置。
  13. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、少なくとも液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、複数の液圧供給部を含み、
    前記液圧ポンプは、前記人力駆動車のハブ軸に固定される第1部材と、前記ハブ軸に対して回転する第2部材とを含み、
    前記第1部材と前記第2部材との連携を切り替えるクラッチをさらに備える、人力駆動車用装置。
  14. 前記液圧ポンプは、前記人力駆動車のハブ軸に固定される第1部材と、前記ハブ軸に対して回転する第2部材とを含む、請求項1、および6、から11のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  15. 前記第1部材は、カム部材を含み、
    前記第2部材は、ピストンを含み、
    前記液圧ポンプは、前記ピストンが前記ハブ軸に対して回転する場合、前記ピストンが前記カム部材に押されることによって液圧を発生させる、請求項2、3、および、12から14のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  16. 前記第1部材と前記第2部材との連携を切り替えるクラッチをさらに備える、請求項14または15に記載の人力駆動車用装置。
  17. 液圧の供給によって前記人力駆動車の車輪を制動する制動装置をさらに備える、請求項1から16のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  18. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、少なくとも液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、複数の液圧供給部を含み、
    液圧の供給によって前記人力駆動車の車輪を制動する制動装置をさらに備え、
    前記制動装置は、一対の第1摩擦部材および第2摩擦部材を含み、
    前記一対の第1摩擦部材および前記第2摩擦部材の一方は、他方に対して回転し、
    前記一対の第1摩擦部材は、前記車輪を制動するように前記第2摩擦部材を挟持し、
    前記一対の第1摩擦部材は、前記車輪と一体的に回転するハブ本体に設けられる、人力駆動車用装置。
  19. 人力駆動車の制動力を制御するように、液圧の増圧および減圧の少なくとも一方を行う液圧調整部を備え、
    前記液圧調整部は、少なくとも液圧ポンプを含み、
    前記液圧ポンプは、複数の液圧供給部を含み、
    液圧の供給によって前記人力駆動車の車輪を制動する制動装置をさらに備え、
    前記制動装置は、前記車輪と一体的に回転する第3摩擦部材と、前記第3摩擦部材に対して回転する第4摩擦部材と、液圧の供給によって前記第3摩擦部材および前記第4摩擦部材の一方を他方に向けて押圧する押圧部材とを含み、
    前記押圧部材は、前記人力駆動車のハブ軸の周方向に延びる環状をなすように構成される、人力駆動車用装置。
  20. 前記制動装置は、一対の第1摩擦部材および第2摩擦部材を含み、
    前記一対の第1摩擦部材および前記第2摩擦部材の一方は、他方に対して回転し、
    前記一対の第1摩擦部材は、前記車輪を制動するように前記第2摩擦部材を挟持する、請求項17に記載の人力駆動車用装置。
  21. 前記一対の第1摩擦部材は、前記車輪と一体的に回転するハブ本体に設けられる、請求項20に記載の人力駆動車用装置。
  22. 前記一対の第1摩擦部材は、変速機構を介して前記ハブ本体に設けられる、請求項4、18、または、21に記載の人力駆動車用装置。
  23. 前記制動装置は、前記車輪と一体的に回転する第3摩擦部材と、前記第3摩擦部材に対して回転する第4摩擦部材と、液圧の供給によって前記第3摩擦部材および前記第4摩擦部材の一方を他方に向けて押圧する押圧部材とを含む、請求項17に記載の人力駆動車用装置。
  24. 前記押圧部材は、前記人力駆動車のハブ軸の周方向に延びる環状をなすように構成される、請求項23に記載の人力駆動車用装置。
  25. 前記押圧部材は、前記人力駆動車のハブ軸の周方向に間隔を隔てて複数設けられる、請求項19または23に記載の人力駆動車用装置。
  26. 前記制動装置は、多板クラッチを含む、請求項19、および、23から25のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  27. 前記多板クラッチを冷却する冷却装置をさらに備える、請求項26に記載の人力駆動車用装置。
  28. 前記複数の液圧供給部は、前記人力駆動車のハブ軸の周方向に等間隔に設けられる、請求項9から13、18、および19のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  29. 前記複数の液圧供給部は、液圧の増減のタイミングが互いに異なる、請求項9から13、18、19、および28のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  30. 前記複数の液圧供給部は、液圧の増減のタイミングが一定の間隔でずれている、請求項11または29に記載の人力駆動車用装置。
  31. 前記複数の液圧供給部は、共通の第1貯留部に液体を貯留する、請求項9から13、18、19、および、28から30のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  32. 前記液圧ポンプは油圧ポンプである、請求項1から3、6から16、18、および19のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  33. 前記液圧ポンプは電動液圧ポンプである、請求項1から3、6から16、18、および19のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  34. 前記液圧調整部は第2貯留部を含む、請求項1から33のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  35. 前記人力駆動車の車輪と一体的に回転するハブ本体の回転角速度を検出する角速度センサをさらに備え、
    前記角速度センサの検出結果に基づいて前記液圧調整部の動作を制御する、請求項1から34のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  36. 前記液圧調整部は、少なくとも部分的に前記ハブ本体の内部に設けられる、請求項1から9のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  37. 前記液圧調整部の動作を制御する制御部をさらに備え、
    前記制御部は、前記ハブ本体の内部および前記ハブ軸の端部の少なくとも一方に設けられる、請求項1から9、および、36のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  38. 前記人力駆動車のハブ軸は、前記液圧調整部と連通する供給路を含む、請求項1から37のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
  39. 前記液圧調整部は、アンチロック・ブレーキシステムに含まれる、請求項1から38のいずれか一項に記載の人力駆動車用装置。
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