JP7199219B2 - hub - Google Patents
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Description
本開示は、ハブに関する。 The present disclosure relates to hubs.
人力駆動車に搭載されるコンポーネントに電力を供給するハブダイナモが知られている。たとえば、特許文献1には、発電部の電力を制御する電子部品を備えるハブが記載されている。
Hub dynamos are known for powering components mounted on human powered vehicles. For example,
ところで、耐熱性の低い電子部品は、発電部から離れて設けられることが好ましい。特許文献1のハブは、外周面にスプロケットが取り付けられる回転体に、電子部品が収容される。したがって、特許文献1の電子部品は、ハブ本体に設けられる発電部から離れて設けられる。しかしながら、蓄電部等大きな電子部品が回転体に収容されることによって、回転体は、電子部品を収容する部分の径が大きくなる。このため、ハブの組み立ておよび回転体へのスプロケットの取り付けが複雑となる。
By the way, electronic components with low heat resistance are preferably provided away from the power generation section. In the hub of
本開示の目的の1つは、回転体を小型化するためのハブを提供することである。 One of the objects of the present disclosure is to provide a hub for miniaturizing the rotating body.
本開示の第1側面に従うハブは、人力駆動車に設けられるハブであって、ハブ軸と、前記ハブ軸まわりに回転可能なハブ本体と、前記ハブ軸まわりに回転可能に前記ハブ本体に連結される回転体と、前記ハブ本体に少なくとも部分的に収容される第1電子部品と、前記第1電子部品と電気的に接続されるように前記回転体に少なくとも部分的に収容される第2電子部品と、を備える。 A hub according to a first aspect of the present disclosure is a hub provided in a manpowered vehicle, comprising a hub axle, a hub body rotatable about the hub axle, and connected to the hub body rotatably about the hub axle. a first electronic component at least partially housed in the hub body; and a second electronic component at least partially housed in the rotor so as to be electrically connected to the first electronic component. and an electronic component.
第1側面のハブによると、電子部品がハブ本体と回転体とに分割して設けられるので、大きい電子部品等を第1電子部品としてハブ本体に収容し、耐熱性が低い電子部品およびクランクの回転数を検出する電子部品等を第2電子部品として回転体に収容することができる。これによって、回転体を小型化することができる。 According to the hub on the first side, since the electronic parts are divided into the hub main body and the rotating body, large electronic parts and the like can be accommodated in the hub main body as the first electronic parts, and the electronic parts with low heat resistance and the crank can be accommodated. An electronic component or the like for detecting the number of revolutions can be accommodated in the rotating body as the second electronic component. This makes it possible to reduce the size of the rotating body.
第1側面に従う第2側面のハブにおいて、前記第1電子部品は、蓄電装置を含む。 In the second side hub according to the first side, the first electronic component includes a power storage device.
第2側面のハブによると、蓄電装置がハブ本体に設けられるため、回転体を小型化することができる。 According to the hub on the second side, since the power storage device is provided in the hub body, it is possible to reduce the size of the rotating body.
第1または第2側面に従う第3側面のハブにおいて、前記第1電子部品は、自転車の変速装置を制御する制御装置を含む。 In a third side hub according to the first or second side, said first electronic component comprises a controller for controlling a bicycle transmission.
第3側面のハブによると、制御装置がハブ本体に設けられるため、回転体を小型化することができる。 According to the hub on the third side, since the control device is provided in the hub body, it is possible to downsize the rotating body.
第1~第3側面のいずれか1つに従う第4側面のハブにおいて、前記第1電子部品は、前記人力駆動車の姿勢を検出するセンサを含む。 A fourth side hub according to any one of the first to third sides, wherein said first electronic component includes a sensor for detecting an attitude of said manpowered vehicle.
第4側面のハブによると、センサがハブ本体に設けられるため、回転体を小型化することができる。 According to the hub on the fourth side, since the sensor is provided on the hub body, the rotating body can be miniaturized.
第1~第4側面のいずれか1つに従う第5側面のハブにおいて、前記第1電子部品は、無線通信装置を含む。 The hub of the fifth aspect according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first electronic component comprises a wireless communication device.
第5側面のハブによると、無線通信装置がハブ本体に設けられるため、回転体を小型化することができる。 According to the hub of the fifth aspect, since the wireless communication device is provided in the hub body, the rotating body can be miniaturized.
第1~第5側面のいずれか1つに従う第6側面のハブにおいて、前記ハブ軸と前記回転体とを回転可能に支持するように前記第1電子部品と前記第2電子部品との間に設けられる軸受をさらに備える。 In the hub of the sixth side according to any one of the first to fifth sides, the hub shaft and the rotor are rotatably supported between the first electronic component and the second electronic component. Further provided are bearings.
第6側面のハブによると、第2電子部品が第1電子部品から離れて設けられるため、電子部品の性質および機能に基づいて、各電子部品を好適な位置に設けることができる。 According to the hub on the sixth side, the second electronic component is provided separately from the first electronic component, so that each electronic component can be provided at a suitable position based on the properties and functions of the electronic component.
第6側面に従う第7側面のハブにおいて、前記第1電子部品は、前記軸受の内側を通る第1ケーブルを介して外部装置に接続される。 In the hub of the seventh side following the sixth side, said first electronic component is connected to an external device via a first cable passing inside said bearing.
第7側面のハブによると、第1ケーブルの配線を簡素化することができる。 According to the hub on the seventh side, wiring of the first cable can be simplified.
第6または第7側面に従う第8側面のハブにおいて、前記第2電子部品は、前記軸受の内側を通る第2ケーブルを介して前記第1電子部品と接続される。 In the hub of the eighth side according to the sixth or seventh side, said second electronic component is connected with said first electronic component via a second cable passing inside said bearing.
第8側面のハブによると、第2ケーブルの配線を簡素化することができる。 According to the hub on the eighth side, wiring of the second cable can be simplified.
第1~第8側面のいずれか1つに従う第9側面のハブにおいて、前記第1電子部品は、前記ハブ軸に固定される。 In the hub of the ninth side according to any one of the first to eighth sides, the first electronic component is fixed to the hub axle.
第9側面のハブによると、第1電子部品を容易に取り付けることができる。 According to the hub on the ninth side, the first electronic component can be easily attached.
第1~第9側面のいずれか1つに従う第10側面のハブにおいて、前記第2電子部品は、前記第1電子部品に対して回転しないように構成される。 In a tenth side hub according to any one of the first to ninth sides, said second electronic component is configured not to rotate with respect to said first electronic component.
第10側面のハブによると、第1電子部品と第2電子部品との接続を簡素化することができる。 According to the hub on the tenth side, connection between the first electronic component and the second electronic component can be simplified.
第10側面に従う第11側面のハブにおいて、前記第2電子部品は、前記回転体の回転を検出するセンサを含む。 In the eleventh side hub according to the tenth side, the second electronic component includes a sensor for detecting rotation of the rotating body.
第11側面のハブによると、回転体の回転数を計測することができる。 According to the hub on the eleventh side, the rotation speed of the rotating body can be measured.
第11側面に従う第12側面のハブにおいて、前記センサは、前記回転体に設けられる被検出部を検出するように構成される。 In the twelfth side hub according to the eleventh side, the sensor is configured to detect a detected portion provided on the rotating body.
第12側面のハブによると、回転体の回転数を計測することができる。 According to the hub on the twelfth side, the number of revolutions of the rotating body can be measured.
第12側面に従う第13側面のハブにおいて、前記被検出部は、磁石を含み、前記センサは、前記磁石の磁力を検出するように構成される。 In the hub of the thirteenth side according to the twelfth side, the detected part includes a magnet, and the sensor is configured to detect the magnetic force of the magnet.
第13側面のハブによると、磁力によって回転体の回転数を計測することができる。 According to the hub on the thirteenth side, the rotation speed of the rotating body can be measured by magnetic force.
第1~第13側面のいずれか1つに従う第14側面のハブにおいて、前記ハブ軸と前記ハブ本体との相対回転によって発電するように構成される発電部を、含む。 The hub of the 14th side according to any one of the 1st to 13th sides includes a power generating section configured to generate power by relative rotation between the hub shaft and the hub body.
第14側面のハブによると、簡素な構成によって発電することができる。 According to the hub of the fourteenth aspect, power can be generated with a simple configuration.
第14側面に従う第15側面のハブにおいて、前記発電部は、前記ハブ軸に設けられるステータと、前記ハブ本体に設けられるロータとを、含む。 In the hub of the fifteenth side according to the fourteenth side, the power generation section includes a stator provided on the hub axle and a rotor provided on the hub body.
第15側面のハブによると、簡素な構成によって発電することができる。 According to the hub of the fifteenth aspect, power can be generated with a simple configuration.
第1~第15側面のいずれか1つに従う第16側面のハブにおいて、前記回転体は、スプロケットを支持可能に構成される。 In the hub of the 16th side according to any one of the 1st to 15th sides, the rotating body is configured to be capable of supporting a sprocket.
第16側面のハブによると、回転体が小型であるので、スプロケットを容易に取り付けることができる。 According to the hub on the 16th side, the sprocket can be easily attached because the rotating body is small.
第1~第16側面のいずれか1つに従う第17側面のハブにおいて、前記回転体は、前記回転体の第1回転方向の回転を前記ハブ本体に伝達するように構成され、前記回転体は、前記回転体の前記第1回転方向とは反対の第2回転方向の回転を前記ハブ本体に伝達しないように構成される。 In the hub of the seventeenth side according to any one of the first to sixteenth sides, the rotating body is configured to transmit rotation of the rotating body in the first rotational direction to the hub body, and the rotating body , so as not to transmit the rotation of the rotating body in a second rotating direction opposite to the first rotating direction to the hub body.
第17側面のハブによると、回転体を小型であっても、回転体が第1回転方向の回転をハブ本体に伝達し、第2回転方向の回転をハブ本体に伝達しない構成にすることができる。 According to the hub of the seventeenth aspect, even if the rotating body is small, it is possible to configure the rotating body to transmit rotation in the first direction to the hub body and not transmit rotation in the second direction to the hub body. can.
本開示によれば、回転体を小型化できるという効果を奏する。 According to the present disclosure, it is possible to reduce the size of the rotating body.
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。本発明は、実施形態によって限定されず、実施形態が複数ある場合には、各実施形態が組み合わされる構成を含む。たとえば、実施形態では、人力駆動車が自転車である場合について説明するが、人力駆動車は他の人力で駆動する車両であってもよい。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited by the embodiment, and when there are multiple embodiments, the invention includes a configuration in which each embodiment is combined. For example, although the embodiment describes the case where the human-powered vehicle is a bicycle, the human-powered vehicle may be another human-powered vehicle.
実施形態に係る人力駆動車Aは、少なくとも人力によって駆動することができる車両である。人力駆動車Aは、車輪の数が限定されず、たとえば1輪車および3輪以上の車輪を有する車両も含む。人力駆動車Aは、たとえばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、ハンドサイクル、および、リカンベントなど種々の種類の自転車、ならびに、電動自転車(E-bike)を含む。電動自転車は、電動モータによって車両の推進を補助する電動アシスト自転車を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車A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A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。 The human-powered vehicle A according to the embodiment is a vehicle that can be driven at least by human power. The manpowered vehicle A is not limited in the number of wheels, and includes, for example, one-wheeled vehicles and vehicles with three or more wheels. Human-powered vehicles A include various types of bicycles, such as mountain bikes, road bikes, city bikes, cargo bikes, handcycles and recumbents, as well as electric bicycles (E-bikes). Electric bicycles include power-assisted bicycles that assist the propulsion of the vehicle with an electric motor. Human-powered vehicles A do not include vehicles that use only motive power other than human power. In particular, a vehicle using only an internal combustion engine as a motive power is not included in a human-powered vehicle. Usually, the human-powered vehicle A is assumed to be a small light vehicle, and a vehicle that does not require a license for driving on public roads.
図1に示すように、人力駆動車Aは、自転車である。具体的には、図示される人力駆動車Aは、ロードバイクである。人力駆動車Aは、人力駆動車Aは、フレームA1と、フロントフォークA2と、前輪WFと、後輪WRと、ハンドルHと、駆動部材Bと、複数のコンポーネントCOと、備える。人力駆動車Aは、発電部18を含むハブ10、をさらに備える。
As shown in FIG. 1, the human powered vehicle A is a bicycle. Specifically, the illustrated human powered vehicle A is a road bike. The human-powered vehicle A includes a frame A1, a front fork A2, a front wheel WF, a rear wheel WR, a handle H, a driving member B, and a plurality of components CO. The manpowered vehicle A further includes a
駆動部材Bは、クランクCと、第1回転体D1と、第2回転体D2と、連結部材D3と、を備える。クランクCは、クランク軸C1と、複数のクランクアームC2と、を備える。クランク軸C1は、フレームA1に回転可能に支持される。複数のクランクアームC2は、クランク軸C1の軸方向の両端部にそれぞれ固定される。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。本実施形態の駆動部材Bは、チェーンドライブタイプであるが、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。 The driving member B includes a crank C, a first rotating body D1, a second rotating body D2, and a connecting member D3. The crank C has a crankshaft C1 and a plurality of crank arms C2. The crankshaft C1 is rotatably supported by the frame A1. The plurality of crank arms C2 are fixed to both ends of the crankshaft C1 in the axial direction. A pedal PD is rotatably attached to the tip of each crank arm C2. The drive member B of this embodiment is of the chain drive type, but can be selected from any type, and may be of the belt drive type or the shaft drive type.
第1回転体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。第1回転体D1は、1つまたは歯数の異なる複数のスプロケットを含む。第1回転体D1が、複数のスプロケットを含む場合、複数のスプロケットは、互いに接続されている。第2回転体D2は、後輪WRのハブ10に設けられる。第2回転体D2は、1つまたは歯数の異なる複数のスプロケットD21を含む。複数のスプロケットD21は、互いに接続されている。連結部材D3は、チェーンを含む。連結部材D3は、クランクCに入力された力を、第1回転体D1から第2回転体D2に伝達する。連結部材D3は、第1回転体D1および第2回転体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に加えられる駆動力は、第1回転体D1、連結部材D3、および、第2回転体D2を介して後輪WRに伝達される。
The first rotating body D1 is provided on the crank C so as to rotate integrally with the crankshaft C1. The first rotating body D1 includes one or a plurality of sprockets having different numbers of teeth. When the first rotating body D1 includes multiple sprockets, the multiple sprockets are connected to each other. The second rotating body D2 is provided on the
複数のコンポーネントCOは、操作装置OPへの入力に応じて動作する被操作装置を含む。本実施形態の複数のコンポーネントCOは、変速装置Tと、制動装置BDと、サスペンションSUと、アジャスタブルシートポストASPと、走行補助装置Eと、とを含む。各種の外コンポーネントCOは、本実施形態に限定されない。複数のコンポーネントCOは、少なくとも1つのコンポーネントCOを含めばよい。変速装置T、制動装置BD、サスペンションSU、アジャスタブルシートポストASP、および、走行補助装置Eは、それぞれ可動部材と、可動部材を動作させるアクチュエータとを含む。アクチュエータは、たとえば、電気モータを含む。コンポーネントCOは、たとえば、発電部18を含むハブ10から供給される電力、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、または、それぞれのコンポーネントCOに搭載される専用の電源から供給される電力等によって動作する。
The plurality of components CO includes operated devices that operate according to inputs to the operating device OP. The multiple components CO of this embodiment include a transmission T, a braking device BD, a suspension SU, an adjustable seat post ASP, and a driving assistance device E. Various external components CO are not limited to this embodiment. A plurality of components CO may include at least one component CO. The transmission T, the braking device BD, the suspension SU, the adjustable seat post ASP, and the driving assist device E each include a movable member and an actuator that operates the movable member. Actuators include, for example, electric motors. The components CO are supplied with, for example, power supplied from the
変速装置Tは、外装変速機を含む。本実施形態において、変速装置Tは、フロントディレーラTFと、リアディレーラTRと、を含む。フロントディレーラTFは、フレームA1の第1回転体D1付近に設けられる。フロントディレーラTFによって、連結部材D3が巻き掛けられる第1回転体D1のスプロケットが変更されることで人力駆動車Aの変速比が変更される。リアディレーラTRは、フレームA1のリアエンドに設けられる。リアディレーラTRによって、連結部材D3が巻き掛けられる第2回転体D2のスプロケットD21が変更されることで人力駆動車Aの変速比が変更される。変速装置Tは、たとえば、変速操作装置、ブレーキ操作装置、変速操作装置とブレーキ操作装置とが一体となった変速操作装置または変速/ブレーキ操作装置への操作に応じて動作する。変速装置Tは、内装変速機を含んでいてもよい。 Transmission T includes an external transmission. In this embodiment, the transmission T includes a front derailleur TF and a rear derailleur TR. The front derailleur TF is provided near the first rotating body D1 of the frame A1. The gear ratio of the manpowered vehicle A is changed by changing the sprocket of the first rotating body D1 around which the connecting member D3 is wound by the front derailleur TF. A rear derailleur TR is provided at the rear end of the frame A1. The gear ratio of the manpowered vehicle A is changed by changing the sprocket D21 of the second rotating body D2 around which the connecting member D3 is wound by the rear derailleur TR. The transmission T operates, for example, in response to operation of a shift operation device, a brake operation device, a shift operation device in which a shift operation device and a brake operation device are integrated, or a shift/brake operation device. Transmission T may include an internal transmission.
制動装置BDは、車輪の数に対応する制動装置BDを含む。本実施形態において、制動装置BDは、前輪WFおよび後輪WRに設けられる。2つの制動装置BDは、互いに同様の構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。制動装置BDは、たとえば、リムブレーキ装置である。制動装置BDは、たとえば、ブレーキ操作装置または変速/ブレーキ操作装置の操作に応じて動作する。制動装置BDは、ディスクブレーキ装置であってもよい。 The braking devices BD include braking devices BD corresponding to the number of wheels. In this embodiment, the braking devices BD are provided for the front wheels WF and the rear wheels WR. The two braking devices BD may have the same configuration or may have different configurations. Braking device BD is, for example, a rim brake device. The braking device BD operates, for example, according to the operation of the brake operating device or the shift/brake operating device. The braking device BD may be a disc braking device.
サスペンションSUは、フロントサスペンションおよびリアサスペンションの少なくとも1つを含む。本実施形態において、サスペンションSUは、フロントサスペンションを含む。フロントサスペンションは、前輪WFが地面から受ける衝撃が緩和されるように動作する。リアサスペンションは、後輪WRが地面から受ける衝撃が緩和されるように動作する。サスペンションSUは、たとえば、サスペンション操作装置の操作に応じて電気的に駆動される。具体的には、サスペンション操作装置の操作に応じて、サスペンションSUの動作状態が変更される。サスペンションSUの動作状態は、変位状態、トラベル量、減衰力、および、反発力の少なくとも1つを含む。 Suspension SU includes at least one of a front suspension and a rear suspension. In this embodiment, the suspension SU includes a front suspension. The front suspension operates so as to reduce the impact that the front wheels WF receive from the ground. The rear suspension operates so as to reduce the impact that the rear wheel WR receives from the ground. Suspension SU is electrically driven, for example, according to the operation of the suspension operating device. Specifically, the operating state of the suspension SU is changed according to the operation of the suspension operating device. The operating state of suspension SU includes at least one of displacement state, travel amount, damping force, and repulsive force.
アジャスタブルシートポストASPは、フレームA1に対するサドルSDの高さを変更する。アジャスタブルシートポストASPは、たとえば、アジャスタブルシートポスト操作装置の操作に応じて動作する。 Adjustable seatpost ASP changes the height of saddle SD relative to frame A1. The adjustable seat post ASP operates, for example, according to the operation of an adjustable seat post operation device.
走行補助装置Eは、人力駆動車Aの推進力を補助するための補助駆動力を出力する。走行補助装置Eは、たとえば、ペダルPDに加えられる駆動力に応じて動作する。走行補助装置Eは、たとえば、走行補助操作装置の操作に応じて動作する。走行補助装置Eは、アクチュエータである電気モータおよびハウジングを含む。電気モータは、ハウジングに収容される。 The travel assistance device E outputs an auxiliary drive force for assisting the propulsive force of the manpower-driven vehicle A. FIG. The driving assistance device E operates, for example, according to the driving force applied to the pedal PD. The driving assistance device E operates, for example, according to the operation of the driving assistance operating device. The travel assistance device E includes an electric motor, which is an actuator, and a housing. An electric motor is housed in the housing.
操作装置OPは、人力駆動車Aに搭載されるコンポーネントCOを操作する。操作装置OPは、ユーザの操作が入力される。操作装置OPは、たとえば、変速/ブレーキ操作装置、サスペンション操作装置、アジャスタブルシートポスト操作装置、および、走行補助操作装置の少なくとも1つを含む。 The operating device OP operates components CO mounted on the manpowered vehicle A. FIG. A user's operation is input to the operating device OP. The operating device OP includes, for example, at least one of a shift/brake operating device, a suspension operating device, an adjustable seat post operating device, and a driving assistance operating device.
図2に示すように、ハブ10は、ハブダイナモである。ハブ10は、本実施形態において、後輪WRに設けられている。ハブ10は、本実施形態において、フレームA1に取り付けられる。ハブ10は、ハブ軸12と、ハブ本体14と、回転体16と、発電部18と、第1電子部品20と、第2電子部品22と、軸受24、軸受26、軸受28、軸受30と、を備える。ハブ10は、第1ケーブル32と、第2ケーブル34と、をさらに備える。
As shown in FIG. 2,
ハブ軸12は、円筒状に設けられる。ハブ軸12の中心軸心CAは、後輪RWの回転軸心と一致する。ハブ軸12は、たとえば、公知の固定機構によって、フレームA1のリアエンドに取り付けられる。固定機構は、連結軸36を含む。連結軸36は、ハブ軸12の内側に挿通される。
The
ハブ本体14は、円筒状に設けられる。ハブ本体14は、径方向において、ハブ軸12と間隔を隔てて設けられる。ハブ本体14は、ハブ軸12まわりに、回転可能に設けられる。ハブ本体14は、軸受24を介して、ハブ軸12に対して回転可能に支持される。ハブ本体14の回転軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAと一致する。ハブ本体14は、ハブ軸12の中心軸心CAと平行な軸方向において、回転体16と並べて設けられる。ハブ本体14は、筒状部14aと、ボス部14bと、1対のフランジ部14c、14dと、を含む。
The
筒状部14aは、円筒状に設けられる。筒状部14aの径方向内側には、発電部18および第1電子部品20が設けられる。
The
ボス部14bは、円筒状に設けられる。ボス部14bは、筒状部14aより小径に設けられる。ボス部14bは、筒状部14aと一体に設けられる。ボス部14bは、軸方向において、筒状部14aの一方の端部から軸方向に突出して設けられる。ボス部14bは、筒状部14aに対して回転体16とは反対側に設けられる。ボス部14bの径方向内側には、軸受24が設けられる。
The
フランジ部14c、14dは、円環状に設けられる。フランジ部14c、14dは、軸方向において、互いに間隔を隔てて設けられる。フランジ部14c、14dは、筒状部14aの両端部から径方向外側に突出して設けられる。フランジ部14cは、回転体16側において、筒状部14aの外周面から径方向外側に突出して設けられる。フランジ部14dは、ボス部14b側において、筒状部14aの外周面から径方向外側に突出して設けられる。フランジ部14c、14dには、後輪RWのスポークが取り付けられる。
The
回転体16は、円筒状に設けられる。回転体16の径方向内側には、第2電子部品22が設けられる。回転体16は、径方向において、ハブ軸12と間隔を隔てて設けられる。回転体16は、ハブ軸12まわりに、回転可能に設けられる。回転体16は、軸受26、伝達部材38および軸受28を介して、ハブ軸12に対して回転可能に支持される。回転体16の回転軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAおよびハブ本体14の回転軸心と一致する。回転体16は、ラチェット歯16aを含む。ラチェット歯16aは、ハブ本体14側の内周面において周方向に形成される。回転体16は、ハブ軸12の中心軸心CAと平行な軸方向において、ハブ本体14と並べて設けられる。回転体16は、ハブ本体14に連結される。回転体16は、伝達部材38および軸受30を介して、ハブ本体14に連結される。
The rotating
伝達部材38は、大径部38aと、小径部38bと、壁部38cと、を含む。大径部38aは、円筒状に設けられる。大径部38aは、ハブ本体14の径方向内側に設けられる。小径部38bは、円筒状に設けられる。小径部38bは、回転体16の径方向内側に設けられる。壁部38cは、円環状に設けられる。壁部38cは、小径部38bの大径部38a側の端部から径方向外側に突出して設けられる。壁部38cは、大径部38aの小径部38b側の端部から径方向内側に突出して設けられる。伝達部材38は、固定部材40によって、ハブ本体14に固定される。固定部材40は、円環状に設けられる。固定部材40は、ハブ本体14の回転体16側の端部において、伝達部材38の壁部38cを覆うように設けられる。伝達部材38の小径部38bには、ラチェット爪42が搖動可能に設けられる。ラチェット爪42は、小径部38bの外周面において周方向に形成される。ラチェット爪42は、回転体16のラチェット歯16aに噛み合う。
The
回転体16は、第2回転体D2の複数のスプロケットD21を支持可能に構成される。回転体16は、複数のスプロケットD21と一体回転するよう構成される。回転体16は、ラチェット歯16aおよびラチェット爪42を介して、回転体16の第1回転方向R1の回転を伝達部材38に伝達するように構成される。すなわち、回転体16は、回転体16の第1回転方向R1の回転をハブ本体14に伝達するように構成される。回転体16は、ラチェット歯16aおよびラチェット爪42を介して、回転体16の第1回転方向R1とは反対の第2回転方向R2の回転を伝達部材38に伝達しないように構成される。すなわち、回転体16は、回転体16の第2回転方向R2の回転をハブ本体14に伝達しないように構成される。第1回転方向R1は、連結部材D3から第2回転体D2へと駆動力が伝達された場合に第2回転体D2が回転する方向である。
The rotating
発電部18は、ハブ軸12とハブ本体14との相対回転によって発電するように構成される。発電部18は、径方向において、ハブ軸12とハブ本体14との間に設けられる。より詳細には、発電部18は、径方向において、ハブ軸12とハブ本体14の筒状部14aとの間に設けられる。発電部18は、軸方向において、第1電子部品20と並べて設けられる。発電部18は、第1電子部品20よりフランジ部14d側に設けられる。発電部18は、ステータ18aと、ロータ18bと、コイル18cと、を含む。
The
ステータ18aは、ハブ軸12に設けられる。ステータ18aの中心軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAと一致する。ステータ18aは、ハブ軸12と一体に回転する。ステータ18aは、ロータ18bの径方向内側に設けられる。
The
ロータ18bは、円筒状に設けられる。ロータ18bは、ハブ本体14に設けられる。ロータ18bは、ハブ本体14の筒状部14aの内周面に固定される。ロータ18bの回転軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAおよびハブ本体14の回転軸心と一致する。ロータ18bは、ハブ本体14と一体に回転する。ロータ18bは、ステータ18aの径方向外側に設けられる。
The
コイル18cは、ステータ18aに設けられる。ハブ本体14とともにロータ18bが回転することにより、ステータ18aとロータ18bとの間に電磁力が発生して、コイル18cに誘導起電力が発生する。コイル18cは、第1電子部品20に電気的に接続される。コイル18cに流れる電流は、第1電子部品20に供給される。
The
搭乗者によって、図1に示すペダルPDに駆動力を加えて第1回転体D1を正回転方向に回転させると、連結部材D3を介して、第2回転体D2が第1回転方向R1に回転する。正回転方向は、人力駆動車Aが前進するように第1回転体D1が回転する方向である。回転体16は、第1回転方向R1に、第2回転体D2と一体に回転する。回転体16の回転は、伝達部材38を介してハブ本体14に伝達される。ロータ18bは、ステータ18aのまわりを、ハブ本体14と一体に回転する。ロータ18bとステータ18aとの相対回転によって、コイル18cに誘導起電力が発生する。すなわち、発電部18は、人力駆動車Aの走行に伴って発電する。
When the rider applies a driving force to the pedal PD shown in FIG. 1 to rotate the first rotating body D1 in the forward rotation direction, the second rotating body D2 rotates in the first rotation direction R1 via the connecting member D3. do. The positive rotation direction is the direction in which the first rotating body D1 rotates so that the manpowered vehicle A moves forward. The rotating
第1電子部品20は、ハブ軸12に固定される。第1電子部品20は、径方向において、ハブ軸12とハブ本体14との間に設けられる。第1電子部品20は、ハブ本体14に少なくとも部分的に収容される。第1電子部品20は、発電部18に対して回転体16側に設けられる。
The first
図2に示すように、第1電子部品20は、筐体44の内部空間に収容される。筐体44は、径方向において、ハブ軸12とハブ本体14の筒状部14aとの間に設けられる。筐体44は、外側筒状部44aと、内側筒状部44bと、壁部44cと、を含む。筐体44の内部空間は、外側筒状部44a、内側筒状部44b、一対の壁部44c、44dによって形成される。
As shown in FIG. 2 , the first
外側筒状部44aは、筒形状に設けられる。外側筒状部44aは、内側筒状部44bの径方向外側に設けられる。外側筒状部44aは、径方向において、ハブ本体14の筒状部14aと間隔を隔てて設けられる。
The outer
内側筒状部44bは、筒形状に設けられる。内側筒状部44bは、外側筒状部44aの径方向内側に設けられる。内側筒状部44bの内周面は、ハブ軸12の外周面に固定される。内側筒状部44bは、ハブ軸12と一体に回転する。
The inner
壁部44cおよび壁部44dは、環形状に設けられる。壁部44cおよび壁部44dは、軸方向において、互いに間隔を隔てて設けられる。壁部44cは、軸方向において、発電部18側の端部である外側筒状部44aおよび内側筒状部44bの開口を覆うように設けられる。壁部44dは、軸方向において、回転体16側の端部である外側筒状部44aおよび内側筒状部44bの開口を覆うように設けられる。
The
図3に示すように、第1電子部品20は、発電部18のコイル18cに電気的に接続される。第1電子部品20は、外部装置EDに電気的に接続される。第1電子部品20は、第2電子部品22と電気的に接続される。ハブ10は、第1ケーブル32と、第2ケーブル34と、をさらに備える。第1電子部品20は、第1ケーブル32を介して、外部装置EDに接続される。外部装置EDは、複数のコンポーネントCOを含む。図2に示すように、第1ケーブル32は、径方向において、軸受26、軸受28および軸受30の内側を通るように設けられる。図3に示すように、第1電子部品20は、第2ケーブル34を介して、第2電子部品22と接続される。図2に示すように、第2ケーブル34は、径方向において、軸受26、軸受28および軸受30の内側を通るように設けられる。図3に示すように、第1電子部品20は、蓄電装置20aと、制御装置20bと、センサ20cと、無線通信装置20dと、を含む。蓄電装置20a、制御装置20b、センサ20c、および無線通信装置20dは、たとえば、電子基板に設けられる。電子基板は、筐体44に固定される。
As shown in FIG. 3, the first
蓄電装置20aは、発電部18が発電した電力を一時的に蓄電するよう構成される。蓄電装置20aは、バッテリおよびキャパシタの少なくとも1つを含む。蓄電装置20aは、外部装置EDおよび第2電子部品22に電力を供給する。蓄電装置20aは、制御装置20b、センサ20c、および無線通信装置20dに電力を供給する。
The power storage device 20a is configured to temporarily store the power generated by the
制御装置20bは、ハブ10において、各種制御を行う。制御装置20bは、たとえば、発電部18の電力制御、蓄電装置20aの蓄電制御、センサ20cおよび無線通信装置20dの信号制御等を行ってもよい。制御装置20bは、人力駆動車Aの変速装置Tを制御する。制御装置20bは、後述する第2電子部品22のセンサ22aの信号に基づいて、変速装置Tを自動的に変速するための信号を、変速装置Tに送信してもよい。
The controller 20 b performs various controls in the
センサ20cは、人力駆動車Aの姿勢を検出する。センサ20cは、たとえば、人力駆動車Aの傾きを検出する傾斜センサである。センサ20cは、重力加速度を検出する加速度センサでもよい。 The sensor 20c detects the attitude of the manpowered vehicle A. As shown in FIG. The sensor 20c is an inclination sensor that detects the inclination of the manpowered vehicle A, for example. The sensor 20c may be an acceleration sensor that detects gravitational acceleration.
無線通信装置20dは、たとえば、蓄電装置20a、制御装置20bおよびセンサ20cと無線通信する。無線通信装置20dは、たとえば、少なくとも1つのコンポーネントCOと無線通信する。 Wireless communication device 20d wirelessly communicates with power storage device 20a, control device 20b, and sensor 20c, for example. The wireless communication device 20d wirelessly communicates with at least one component CO, for example.
図2に示すように、第2電子部品22は、ハブ軸12に固定される。第2電子部品22は、径方向において、ハブ軸12と回転体16との間に設けられる。第2電子部品22は、回転体16に少なくとも部分的に収容される。第2電子部品22は、第1電子部品20と間隔を隔てて設けられる。軸受26、軸受28および軸受30は、軸方向において、第1電子部品20と第2電子部品22との間に設けられる。第2電子部品22は、第1電子部品20に対して回転しないように構成される。第2電子部品22は、ハブ軸12および筐体44を介して、第1電子部品20に固定される。図3に示すように、第2電子部品22は、第1電子部品20と電気的に接続される。第2電子部品22は、第2ケーブル34を介して、第1電子部品20と接続される。
As shown in FIG. 2 , the second
第2電子部品22は、センサ22aを含む。センサ22aは、回転体16の回転を検出する。センサ22aは、たとえば、ケイデンスセンサである。第1電子部品20の制御装置20bは、センサ22aに検出されたハブ軸12に対する回転体16の回転に基づいて、クランクCの回転速度を測定する。センサ22aは、被検出部46を検出するように構成される。図2に示すように、被検出部46は、回転体16に設けられる。被検出部46は、回転体16の内周面に固定される。被検出部46は、軸方向において、第2電子部品22に対してハブ本体14とは反対側に設けられる。被検出部46は、軸方向において、センサ22aと間隔を隔てて設けられる。被検出部46は、磁石48を含む。センサ22aは、磁石48の磁力を検出するように構成される。
The second
軸受24は、ハブ本体14のボス部14bの径方向内側に設けられる。軸受24は、ハブ軸12に対してハブ本体14を回転可能に支持する。軸受24は、内輪24aと、外輪24bと、複数の転動体24cと、を含む。内輪24aは、ハブ軸12に設けられる。内輪24aは、ハブ軸12の外周面に固定される。内輪24aの中心軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAと一致する。内輪24aは、ハブ軸12と一体に回転する。外輪24bは、ハブ本体14に設けられる。外輪24bは、ハブ本体14のボス部14bの内周面に固定される。外輪24bの中心軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAおよびハブ本体14の回転軸心と一致する。外輪24bは、ハブ本体14と一体に回転する。転動体24cは、内輪24aと外輪24bとの間に設けられる。
The
軸受26は、回転体16の径方向内側に設けられる。軸受26は、ハブ軸12に対して伝達部材38を回転可能に支持する。軸受26は、内輪26aと、外輪26bと、複数の転動体26cと、を含む。内輪26aは、ハブ軸12に設けられる。内輪26aは、ハブ軸12の外周面に固定される。内輪26aの中心軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAと一致する。内輪26aは、ハブ軸12と一体に回転する。外輪26bは、伝達部材38に固定される。外輪26bの中心軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAおよび伝達部材38の回転軸心と一致する。外輪26bは、伝達部材38と一体に回転する。外輪26bは、本実施形態において、軸受28の内輪28aと一体に設けられる。転動体26cは、内輪26aと外輪26bとの間に設けられる。
The
軸受28は、回転体16の径方向内側に設けられる。軸受28は、伝達部材38に対して回転体16を回転可能に支持する。軸受28は、内輪28aと、外輪28bと、複数の転動体28cと、を含む。内輪28aは、伝達部材38に固定される。内輪28aの中心軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAおよび伝達部材38の回転軸心と一致する。内輪28aは、伝達部材38と一体に回転する。内輪28aは、本実施形態において、軸受26の外輪26bと一体に設けられる。外輪28bは、回転体16に設けられる。外輪28bは、回転体16の内周面に固定される。外輪28bの中心軸心は、ハブ軸12の中心軸心CAおよび回転体16の回転軸心と一致する。外輪28bは、回転体16と一体に回転する。転動体26cは、内輪26aと外輪26bとの間に設けられる。
The
軸受30は、回転体16の径方向内側に設けられる。軸受30は、伝達部材38に対して回転体16を回転可能に支持する。軸受30は、内輪30aと、外輪30bと、複数の転動体30cと、を含む。内輪30aは、本実施形態において、伝達部材38と一体に設けられる。外輪30bは、本実施形態において、回転体16と一体に設けられる。転動体30cは、内輪30aと外輪30bとの間に設けられる。
The
図4に示すように、本実施形態において、ハブ10は、3つのユニットを含む。3つのユニットは、第1ユニット10Aと、第2ユニット10Bと、第3ユニット10Cと、を含む。第1ユニット10Aは、ハブ本体14と、発電部18のロータ18bと、軸受24の外輪24bと、転動体24cと、を含む。第2ユニット10Bは、ハブ軸12と、発電部18のステータ18aと、コイル18cと、第1電子部品20と、筐体44と、を含む。第3ユニット10Cは、回転体16と、軸受28と、軸受30と、伝達部材38と、ラチェット爪42と、を含む。
As shown in FIG. 4, in this embodiment the
組立者は、まず、第1ユニット10Aと、第2ユニット10Bと、第3ユニット10Cとをそれぞれ組み立てる。次に、組立者は、第2ユニット10Bのハブ軸12を、第3ユニット10Cの伝達部材38及び回転体16の径方向内側に挿入させることによって、第2ユニット10Bと第3ユニット10Cとを組み立てる。図2に示すように、筐体44の壁部44dと、伝達部材38の壁部38cとは、間隔を隔てて設けられる。組立者は、第2ユニット10Bと第3ユニット10Cとを組み立てた後、第2ユニット10Bのステータ18a、コイル18c、第1電子部品20及び筐体44を、第1ユニット10Aのハブ本体14の径方向内側に挿入させる。これにより、第2ユニット10B及び第3ユニット10Cと第1ユニット10Aとは組み立てられる。第1ユニット10Aと第3ユニット10Cとは、図2に示す固定部材40によって固定される。
An assembler first assembles the
図2に示す軸受26と、第2電子部品22と、被検出部46とは、少なくとも、第2ユニット10Bと第3ユニット10Cとを組み立てた後に取り付けられる。図2に示す固定部材40及び軸受24の内輪24aは、少なくとも、第2ユニット10B及び第3ユニット10Cと第1ユニット10Aとを組み立てた後に取り付けられる。
The
ハブ10は、第2ユニット10Bが第1電子部品20を含むので、第1電子部品20の故障を抑制し、作業性が向上する。ハブ10の組立工程は、本実施形態に限定されない。ハブ10が、複数のユニットを含む場合、組み立ての作業性が向上し、小型化に寄与できる。
Since the
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容によって実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments are not limited by the contents of these embodiments. In addition, the components described above include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those within the so-called equivalent range. Furthermore, the components described above can be combined as appropriate. Furthermore, various omissions, replacements, or modifications of components can be made without departing from the gist of the above-described embodiments.
A:人力駆動車、10:ハブ、12:ハブ軸、14:ハブ本体、16:回転体、18:発電部、18a:ステータ、18b:ロータ、20:第1電子部品、20a:蓄電装置、20b:制御装置、20c:センサ、20d:無線通信装置、22:第2電子部品、22a:センサ、24、26、28、30:軸受、32:第1ケーブル、34:第2ケーブル、46:被検出部、48:磁石、D21:スプロケット、CA:中心軸心、R1:第1回転方向、R2:第2回転方向、ED:外部装置 A: human-powered vehicle, 10: hub, 12: hub shaft, 14: hub body, 16: rotating body, 18: power generation unit, 18a: stator, 18b: rotor, 20: first electronic component, 20a: power storage device, 20b: control device, 20c: sensor, 20d: wireless communication device, 22: second electronic component, 22a: sensor, 24, 26, 28, 30: bearing, 32: first cable, 34: second cable, 46: Detected part 48: magnet D21: sprocket CA: center axis R1: first rotation direction R2: second rotation direction ED: external device
Claims (17)
ハブ軸と、
前記ハブ軸まわりに回転可能なハブ本体と、
前記ハブ軸まわりに回転可能に前記ハブ本体に連結される回転体と、
径方向において前記ハブ軸と前記ハブ本体との間に設けられ、前記ハブ軸とハブ本体との相対回転によって発電するように構成される発電部と、
前記ハブ本体に少なくとも部分的に収容される第1電子部品と、
前記第1電子部品と電気的に接続され、前記回転体の回転を検出するセンサおよび前記センサに検出される被検出部を含む第2電子部品と、を備え、
前記ハブ軸の中心軸心と平行な軸方向に、前記発電部、前記第1電子部品、および、前記被検出部の順で並べて設けられる、ハブ。 A hub provided on a human-powered vehicle,
hub axle;
a hub body rotatable around the hub axis;
a rotating body connected to the hub body so as to be rotatable about the hub axis;
a power generating section provided between the hub axle and the hub body in the radial direction and configured to generate power by relative rotation between the hub axle and the hub body;
a first electronic component at least partially housed in the hub body;
a second electronic component that is electrically connected to the first electronic component and includes a sensor that detects rotation of the rotating body and a detected part that is detected by the sensor ;
A hub in which the power generation section, the first electronic component, and the detected section are arranged in this order in an axial direction parallel to the central axis of the hub shaft .
ハブ軸と、
前記ハブ軸まわりに回転可能なハブ本体と、
前記ハブ軸まわりに回転可能に前記ハブ本体に連結される回転体と、
前記ハブ本体に少なくとも部分的に収容される第1電子部品と、
前記第1電子部品と電気的に接続されるように前記回転体に少なくとも部分的に収容される第2電子部品と、
前記ハブ軸と前記回転体とを回転可能に支持するように前記第1電子部品と前記第2電子部品との間に設けられる軸受とを備える、ハブ。 A hub provided on a human-powered vehicle,
hub axle;
a hub body rotatable around the hub axis;
a rotating body connected to the hub body so as to be rotatable about the hub axis;
a first electronic component at least partially housed in the hub body;
a second electronic component at least partially housed in the rotor so as to be electrically connected to the first electronic component;
A hub , comprising: a bearing provided between the first electronic component and the second electronic component so as to rotatably support the hub shaft and the rotating body.
前記センサは、前記磁石の磁力を検出するように構成される、請求項12に記載のハブ。 The detected part includes a magnet,
13. The hub of Claim 12, wherein the sensor is configured to detect the magnetic force of the magnet.
前記回転体は、前記回転体の前記第1回転方向とは反対の第2回転方向の回転を前記ハブ本体に伝達しないように構成される、請求項1から16のいずれか一項に記載のハブ。 the rotating body is configured to transmit rotation of the rotating body in a first rotational direction to the hub body;
17. The body of rotation according to any one of claims 1 to 16, wherein the body of rotation is configured not to transmit rotation of the body of rotation in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation to the hub body. hub.
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