JP7475992B2

JP7475992B2 - Hub unit and wheelchair equipped with same

Info

Publication number: JP7475992B2
Application number: JP2020111064A
Authority: JP
Inventors: 敏志高橋; 惠司伊藤; 健一柳
Original assignee: Kikuchi Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Kikuchi Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2024-04-30
Anticipated expiration: 2040-06-29
Also published as: JP2022022574A

Description

本発明は、駆動輪の逆回転防止機能を有するハブユニット及びそのハブユニットを備えた車椅子に関する。 The present invention relates to a hub unit with a function to prevent reverse rotation of a drive wheel and a wheelchair equipped with the hub unit.

手動式の車椅子は、利用者が、自らの手で左右の駆動輪（メインホイール）を操作することにより、前進、後進、左折、右折等の走行動作ができるよう構成されている。このような車椅子においては、例えば利用者が移乗するときの転倒事故を防ぐために、タッグルブレーキが設けられている。また、より安定的な駐車ロックを目的とした車椅子も提案されている（例えば特許文献１参照）。 Manual wheelchairs are designed so that the user can move forward, backward, turn left, turn right, etc. by operating the left and right drive wheels (main wheels) with their own hands. Such wheelchairs are equipped with a toggle brake to prevent accidents such as tipping over when the user transfers onto the wheelchair. Wheelchairs designed to provide a more stable parking lock have also been proposed (see, for example, Patent Document 1).

しかし、従来の車椅子においては、例えば自力でスロープを昇り降りする際の安全性を充分には確保できず、特に腕力が衰えた高齢者にとっては車体が途中で後進しないよう介助者の助けが必要である。この課題に関連して、近年、車椅子の駆動輪に逆回転トルクが作用したときに駆動輪をメカ的にロックする特殊な動力伝達機構（ハブユニット）が提案されている（例えば特許文献２参照）。 However, conventional wheelchairs cannot ensure sufficient safety when, for example, a user goes up or down a slope on their own, and elderly users, particularly those with weakened arm strength, require the assistance of a caregiver to prevent the body from moving backwards midway. In relation to this issue, a special power transmission mechanism (hub unit) has been proposed in recent years that mechanically locks the drive wheels of a wheelchair when a reverse rotation torque acts on them (see, for example, Patent Document 2).

特開２０１９－１７６５９号公報JP 2019-17659 A 特許第５１０５２５６号公報Japanese Patent No. 5105256

上記特許に係る逆回転防止機能を備えた動力伝達機構は、第１プラネタリギア部材及び第２プラネタリギア部材の各軸心が近接する方向へ相対的に回転するのを許容する回転規制手段を備えている。この回転規制手段は、具体的には、第１プラネタリギア部材を配置する第１キャリア部材に設けた切欠と、第２プラネタリギア部材を配置する第２キャリア部材に設けられ、前記の切欠内を自由に移動する規制ピンで構成される。車椅子の駆動輪が後方に向けて逆回転を始めると、規制ピンが切欠内を移動して第１プラネタリギア部材及び第２プラネタリギア部材の各軸心が近接する。このとき、第１プラネタリギア部材と第２プラネタリギア部材とが噛み込んだ状態となり、回転がロックされる。 The power transmission mechanism with reverse rotation prevention function according to the above patent is equipped with a rotation restriction means that allows the shaft centers of the first planetary gear member and the second planetary gear member to rotate relatively in a direction toward each other. Specifically, this rotation restriction means is composed of a notch provided in the first carrier member on which the first planetary gear member is arranged, and a restriction pin provided in the second carrier member on which the second planetary gear member is arranged and that moves freely within the notch. When the drive wheels of the wheelchair start to rotate in reverse toward the rear, the restriction pin moves within the notch, causing the shaft centers of the first planetary gear member and the second planetary gear member to approach each other. At this time, the first planetary gear member and the second planetary gear member are meshed with each other, and rotation is locked.

このような仕組みの動力伝達機構においては、その構造上、回転規制手段の規制ピンが切欠内にある位置に応じて、駆動輪がロックするまで（初動遅れ）に差が生じる。車椅子の場合、左右の駆動輪でロックのタイミングが異なると、先に停止した側の駆動輪を支点に車体が急旋回するおそれがある。また、ロックの初動遅れが大きいと、駆動輪が停止時にショックやノッキング等が生じる場合があり好ましくない。 In a power transmission mechanism with this type of mechanism, due to its structure, the time it takes for the drive wheels to lock (initial delay) varies depending on the position of the rotation restriction pin in the notch. In the case of a wheelchair, if the timing of locking differs between the left and right drive wheels, there is a risk that the body will make a sudden turn with the drive wheel that stops first as the fulcrum. Also, if there is a large initial delay in locking, shocks or knocking may occur when the drive wheels stop, which is undesirable.

本発明は、車椅子の開発過程において顕在化したかかる課題を解決するためになされたものであって、ロックの初動遅れをできるだけ小さくし又はその遅れを一定にする等の改善策を施すことにより、ロック時の車体の意図しない旋回やショック等の不具合をなくすようにしたハブユニット及びそれを備えた車椅子を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve such problems that became evident during the development process of wheelchairs, and aims to provide a hub unit and a wheelchair equipped with the same that eliminates problems such as unintended rotation and shock of the body when locked by implementing improvements such as minimizing the delay in the initial lock or making the delay constant.

上述した課題を解決するため、本発明は、自身の軸心を基準軸心とする車軸部材と、前記車軸部材の前記基準軸心と軸心を一致させて該車軸部材に固定されたサンギアと、前記基準軸心を中心にして回動可能な態様で前記車軸部材に軸支されたハブプレートと、前記基準軸心を中心にして回動可能な態様で前記車軸部材に軸支され前記ハブプレートと互いに平行かつ対向して配置された操作プレートと、前記基準軸心と平行な第１軸心周りで回動可能な態様で前記ハブプレートに軸支され、該基準軸心を中心とした第１公転半径の円周上に配置された第１プラネタリギアと、前記基準軸心と平行な第２軸心周りで回動可能な態様で前記操作プレートに軸支され、該基準軸心を中心とした前記第１公転半径よりも小さい第２公転半径の円周上に配置され、かつ、前記サンギア及び前記第１プラネタリギアにそれぞれ歯合する第２プラネタリギアとを備え、前記基準軸心と第１プラネタリギアの軸心とを結ぶ線に対し、前記基準軸心と第２プラネタリギアの軸心とを結ぶ線が、前記ハブプレート及び前記操作プレートの逆回転方向に所定の角度で傾いており、前記第２プラネタリギアの軸部材が、前記ハブプレートに形成され前記軸部材の外径よりも大きい内径を有する軸逃げ孔に貫通されていることで、前記ハブプレートに対し前記操作プレートが相対回動できる許容角度範囲が規定されており、前記ハブプレートに対する前記操作プレートの相対回動位置に応じて前記第１プラネタリギア及び前記第２プラネタリギア間の歯合状態が変化するよう構成され、更に、前記第１プラネタリギア及び前記第２プラネタリギア間の軸心間距離が小さくなる正回転方向の初期位置に向けて前記操作プレートを前記ハブプレートに対し相対回動させるよう常時付勢する初期位置復帰手段を備えている、ハブユニットである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an axle member having its own axis as a reference axis, a sun gear fixed to the axle member with its axis coinciding with the reference axis of the axle member, a hub plate journaled on the axle member in a manner that allows it to rotate about the reference axis, an operation plate journaled on the axle member in a manner that allows it to rotate about the reference axis and arranged parallel to and facing the hub plate, a first planetary gear journaled on the hub plate in a manner that allows it to rotate about a first axis parallel to the reference axis and arranged on a circumference with a first revolution radius centered on the reference axis, and a second planetary gear journaled on the operation plate in a manner that allows it to rotate about a second axis parallel to the reference axis and arranged on a circumference with a second revolution radius smaller than the first revolution radius centered on the reference axis, and meshing with the sun gear and the first planetary gear, The line connecting the reference axis and the axis of the second planetary gear is inclined at a predetermined angle in the reverse rotation direction of the hub plate and the operation plate with respect to the line connecting the reference axis and the axis of the first planetary gear, and the shaft member of the second planetary gear is inserted through a shaft relief hole formed in the hub plate and having an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft member, thereby defining an allowable angle range in which the operation plate can rotate relative to the hub plate, and the meshing state between the first planetary gear and the second planetary gear changes depending on the relative rotation position of the operation plate with respect to the hub plate, and further comprising an initial position return means that constantly biases the operation plate to rotate relative to the hub plate toward an initial position in the forward rotation direction in which the distance between the axes of the first planetary gear and the second planetary gear becomes smaller.

また、本発明は、椅子型の車体フレームと、請求項１に記載のハブユニットを介して前記車体フレームに回動可能に設けられた駆動輪と、前記駆動輪を操作するためのハンドリムとを備えた車椅子であって、前記車体フレームの車軸取付部に前記車軸部材が支持固定され、前記駆動輪のスポークが前記ハブプレートに接続され、前記ハンドリムが前記操作プレートに接続された車椅子である。 The present invention also provides a wheelchair that includes a chair-type body frame, a drive wheel that is rotatably attached to the body frame via the hub unit described in claim 1, and a hand rim for operating the drive wheel, in which the axle member is supported and fixed to the axle mounting portion of the body frame, the spokes of the drive wheel are connected to the hub plate, and the hand rim is connected to the operation plate.

本発明によれば、ハブユニットに逆回転トルクが加えられたときのロックの初動遅れを小さくすることができるので、ロック停止時のショックやノッキング等を防止することができる。また、左右の駆動輪でロックの初動遅れを一定にすることができ、停止したときに意図せずに車体が旋回してしまうといった事態を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the initial delay in locking when reverse rotation torque is applied to the hub unit, thereby preventing shocks and knocking when the lock is stopped. In addition, it is possible to make the initial delay in locking constant for the left and right drive wheels, which makes it possible to avoid situations where the vehicle body turns unintentionally when stopped.

本発明の一実施形態による車椅子の側面図である。FIG. 1 is a side view of a wheelchair according to an embodiment of the present invention. 図１の車椅子の正面図である。FIG. 2 is a front view of the wheelchair of FIG. 1; 本発明のハブユニットの一実施形態である後進防止ユニットの取り付け構造を示す平面図である。1 is a plan view showing an attachment structure of a reverse motion prevention unit, which is one embodiment of a hub unit of the present invention. 後進防止ユニットを前方外側から見た外観斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the exterior of the reverse travel prevention unit as seen from the front outside. 後進防止ユニットを前方内側から見た外観斜視図である。FIG. 2 is a front perspective view of the reverse travel prevention unit; 後進防止ユニットを略前方外側から見た外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of the reverse travel prevention unit as viewed from substantially the front outside. 後進防止ユニットを分解して示す側面図である。FIG. 4 is an exploded side view of the reverse travel prevention unit. 後進防止ユニットの内部構造を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the internal structure of the reverse travel prevention unit. 後進防止ユニットのギア配置構造を説明するための図である。11 is a diagram for explaining a gear arrangement structure of a reverse movement prevention unit. FIG. （ａ）は外側ハブプレートの側面図であり、（ｂ）は外側ハブプレートのギア取付面図である。4A is a side view of the outer hub plate, and FIG. 4B is a gear mounting surface view of the outer hub plate. （ａ）は内側ハブプレートのギア取付面図であり、（ｂ）は内側ハブプレートの側面図である。4A is a gear mounting surface view of the inner hub plate, and FIG. 4B is a side view of the inner hub plate. 外側ハブプレート及び内側ハブプレートを接合するスペーサ部の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a spacer portion joining the outer and inner hub plates. （ａ）は前進操作力が与えられたときの後進防止ユニットの動作を説明するための図であり、（ｂ）はそれに対応する車椅子の動作を説明するための図である。1A is a diagram for explaining the operation of the reverse movement prevention unit when a forward movement operating force is applied, and FIG. 1B is a diagram for explaining the corresponding operation of the wheelchair. （ａ）は後進操作力が与えられたときの後進防止ユニットの動作を説明するための図であり、（ｂ）はそれに対応する車椅子の動作を説明するための図である。1A is a diagram for explaining the operation of the reverse movement prevention unit when a reverse movement operating force is applied, and FIG. 1B is a diagram for explaining the corresponding operation of the wheelchair. （ａ）は逆回転トルクが作用したときの後進防止ユニットの動作を説明するための図であり、（ｂ）はそれに対応する車椅子の動作を説明するための図である。1A is a diagram for explaining the operation of the reverse movement prevention unit when a reverse rotation torque is applied, and FIG. 1B is a diagram for explaining the corresponding operation of the wheelchair.

以下、本発明に係る車椅子及び車椅子のメインホイールに取り付けられるハブユニットの好適な実施形態を詳細に説明する。まず、図１及び２を参照して、本発明の一実施形態である車椅子の構成を説明する。なお、以下説明する車椅子は一般的なものであり、本発明の実施にあたっては、この構成の車椅子に限定されない。また、本明細書において「利用者」とは、特に断りのない限り車椅子に搭乗する者をいう。 A preferred embodiment of the wheelchair and the hub unit attached to the main wheel of the wheelchair according to the present invention will be described in detail below. First, the configuration of the wheelchair, which is one embodiment of the present invention, will be described with reference to Figures 1 and 2. Note that the wheelchair described below is a general one, and the implementation of the present invention is not limited to a wheelchair of this configuration. In addition, in this specification, the term "user" refers to a person riding in a wheelchair, unless otherwise specified.

（車椅子の説明）
図１は本発明の一実施形態による車椅子１の側面図、図２はその正面図である。車椅子１は、椅子型に組まれた車体フレーム１０と、左右一対の駆動輪であるメインホイール２０とを備えている。 (Wheelchair explanation)
Fig. 1 is a side view of a wheelchair 1 according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a front view thereof. The wheelchair 1 comprises a body frame 10 assembled in a chair shape, and a pair of main wheels 20, which are drive wheels on the left and right.

車体フレーム１０は、左右のサイドフレーム１１，１１と、サイドフレーム１１，１１を連結するＸ形状のクロスバー部材１９とを備えている。クロスバー部材１９は、車椅子１をコンパクトに折り畳んで収納可能とするために、左右のサイドフレーム１１，１１を相互に接近及び離隔させる折り畳み機構を有している。左右のサイドフレーム１１，１１の間には着座シート４１が設けられている。 The body frame 10 comprises left and right side frames 11, 11 and an X-shaped crossbar member 19 that connects the side frames 11, 11. The crossbar member 19 has a folding mechanism that moves the left and right side frames 11, 11 closer to and farther apart from each other so that the wheelchair 1 can be folded compactly for storage. A seat 41 is provided between the left and right side frames 11, 11.

サイドフレーム１１は、基本的には、前側垂直フレーム１２、背フレーム１３、上側水平フレーム１４及び下側水平フレーム１５が剛接合されたラーメン構造からなっている。前側垂直フレーム１２の下端部にはキャスターホイール３０が設けられている。キャスターホイール３０は、車椅子１の転倒を防止するとともに、前側垂直フレーム１２の垂直軸まわりに旋回して車椅子１が進行方向を向くように操舵される。 The side frame 11 basically consists of a rigid frame structure in which a front vertical frame 12, a back frame 13, an upper horizontal frame 14, and a lower horizontal frame 15 are rigidly joined. A caster wheel 30 is provided at the lower end of the front vertical frame 12. The caster wheel 30 prevents the wheelchair 1 from tipping over, and also swivels around the vertical axis of the front vertical frame 12 to steer the wheelchair 1 so that it faces in the direction of travel.

左右の背フレーム１３，１３の間にはバックサポート（背もたれ部）４２が張設されている。また、前側垂直フレーム１２の上部は後方に向けて水平に屈曲する屈曲部となっており、その屈曲部と背フレーム１３と間を掛け渡すようにアームサポートフレーム１６が接合されている。そして、アームサポートフレーム１６の水平部分にアームサポート（肘掛部）１８が設けられている。なお、上側水平フレーム１４の下部と前側垂直フレーム１２との間に補強フレーム１７が接合されてもよい。 A back support (backrest portion) 42 is stretched between the left and right back frames 13, 13. In addition, the upper part of the front vertical frame 12 is a bent portion that is bent horizontally toward the rear, and an arm support frame 16 is joined to bridge between this bent portion and the back frame 13. An arm support (armrest portion) 18 is provided on the horizontal portion of the arm support frame 16. A reinforcing frame 17 may be joined between the lower part of the upper horizontal frame 14 and the front vertical frame 12.

また、背フレーム１３よりも後方に延びる下側水平フレーム１５の後端部はティッピングレバー４５となっている。ティッピングレバー４５は、段差などでキャスター３０を乗り上げる際に介助者が踏み込むためのレバーである。前側垂直フレーム１２の下部前方には、跳ね上げ式のフットサポート（足載部）４３が設けられている。 The rear end of the lower horizontal frame 15, which extends further rearward than the back frame 13, serves as a tipping lever 45. The tipping lever 45 is a lever that the caregiver steps on when climbing up the casters 30 over a step or the like. A flip-up foot support (footrest) 43 is provided at the front of the lower part of the front vertical frame 12.

背フレーム１３の上部であって後方に屈曲する部分には、車椅子１を後方から操作するために介助者が握るグリップ部４４が形成されている。グリップ部４４には、メインホイール２０の回動を規制する操作を行うためのブレーキ操作レバー４５Ａと、後述する後進防止ユニット１００の後進ロックを解除する操作を行うための後進ロック解除操作レバー４５Ｂとが設けられている。 The upper part of the back frame 13, which is bent backward, is provided with a grip section 44 that is gripped by a caregiver to operate the wheelchair 1 from behind. The grip section 44 is provided with a brake operation lever 45A for controlling the rotation of the main wheel 20, and a reverse lock release operation lever 45B for releasing the reverse lock of the reverse prevention unit 100, which will be described later.

車椅子１の駆動輪であるメインホイール２０は、ハブユニットである後進防止ユニット（「逆回転防止ユニット」ともいうことがある。）１００を介して、背フレーム１３の下部の車軸取付部に回動可能に設けられている。メインホイール２０のスポーク２１，２１，・・・は、後述する後進防止ユニット１００の外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に接続している。メインホイール２０の外側には、車椅子１の搭乗者がメインホイール２０に操作力を与えて走行動作をするためのハンドリム２２が設けられている。一般的な車椅子において、ハンドリムはメインホイールのリムに直結されているが、本実施形態による車椅子１では、ハンドリム２２が３本の剛スポーク２３を介して、後進防止ユニット１００の外側操作プレート１３０に接続固定されている。 The main wheel 20, which is the driving wheel of the wheelchair 1, is rotatably mounted on the axle mounting part at the bottom of the back frame 13 via a hub unit, i.e., a reverse motion prevention unit (sometimes called a "reverse rotation prevention unit") 100. The spokes 21, 21, ... of the main wheel 20 are connected to an outer hub plate 110 and an inner hub plate 120 of the reverse motion prevention unit 100, which will be described later. On the outside of the main wheel 20, a hand rim 22 is provided for the passenger of the wheelchair 1 to apply an operating force to the main wheel 20 to drive the wheelchair 1. In a typical wheelchair, the hand rim is directly connected to the rim of the main wheel, but in the wheelchair 1 according to this embodiment, the hand rim 22 is connected and fixed to the outer operating plate 130 of the reverse motion prevention unit 100 via three rigid spokes 23.

（後進防止ユニットの説明）
次に、本発明に係るハブユニットであって、メインホイール２０の逆回転を自動的にロックする機能を有する後進防止ユニット１００の構成を詳細に説明する。車椅子１の車軸に取り付けられる後進防止ユニット１００は左右対称の構造を有しているが、本明細書では、車体の右側に設けられる後進防止ユニット１００を例にその構造を代表して説明する。
また、以下の説明において「正回転」とは車椅子の前進に対応する方向へのホイール２０及びハブプレート１１０，１２０等の回転又は回動をいい、「逆回転」とは車椅子の後進に対応する方向へのそれらの回転又は回動をいうものとする。 (Explanation of reverse travel prevention unit)
Next, a detailed description will be given of the configuration of the reverse travel prevention unit 100, which is a hub unit according to the present invention and has a function of automatically locking reverse rotation of the main wheel 20. The reverse travel prevention unit 100 attached to the axle of the wheelchair 1 has a bilaterally symmetrical structure, but in this specification, the structure will be described by taking as an example the reverse travel prevention unit 100 provided on the right side of the vehicle body.
In addition, in the following description, "forward rotation" refers to the rotation or turning of the wheel 20 and hub plates 110, 120, etc. in the direction corresponding to the forward movement of the wheelchair, and "reverse rotation" refers to the rotation or turning of them in the direction corresponding to the backward movement of the wheelchair.

ここで、図４は後進防止ユニット１００を前方外側から見た外観斜視図であり、図５は後進防止ユニット１００を前方内側から見た外観斜視図であり、図６は後進防止ユニット１００を略前方から見た外観斜視図である。なお、図６にはカバー１６０が外された状態で内部のギア構造の一部が表示されている。 Here, FIG. 4 is an external perspective view of the reverse travel prevention unit 100 as seen from the front outside, FIG. 5 is an external perspective view of the reverse travel prevention unit 100 as seen from the front inside, and FIG. 6 is an external perspective view of the reverse travel prevention unit 100 as seen approximately from the front. Note that FIG. 6 shows part of the internal gear structure with the cover 160 removed.

後進防止ユニット１００は、車椅子１の車軸取付部に支持固定される車軸部材１５０と、車軸部材１５０を貫通させ当該車軸部材１５０の軸心を中心に回動可能に軸支される外側ハブプレート１１０と、同じく車軸部材１５０を貫通させ当該車軸部材１５０の軸心を中心に回動可能に軸支され、外側ハブプレート１１０と互いに平行かつ対向して配置された内側ハブプレート１２０と、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０の間に配置されたサンギア１６１、第１プラネタリギア１６２，１６２，１６２及び第２プラネタリギア１６３，１６３，１６３と、車軸部材１５０を貫通させ当該車軸部材１５０の軸心を中心に回動可能に軸支され、外側ハブプレート１１０よりも更に外側で当該外側ハブプレート１１０と互いに平行かつ対向して配置された外側操作プレート１３０と、同じく車軸部材１５０を貫通させ当該車軸部材１５０の軸心を中心に回動可能に軸支され、内側ハブプレート１２０よりも更に内側で当該内側ハブプレート１２０と互いに平行かつ対向して配置された内側操作プレート１４０と、を基本的な構成要素としている。 The reverse prevention unit 100 comprises an axle member 150 supported and fixed to the axle mounting portion of the wheelchair 1, an outer hub plate 110 through which the axle member 150 passes and which is supported so as to be rotatable about the axis of the axle member 150, an inner hub plate 120 through which the axle member 150 passes and which is supported so as to be rotatable about the axis of the axle member 150 and which is disposed parallel to and opposite the outer hub plate 110, and a sun gear 161, first planetary gears 162, 162, 162, and second planetary gears 162, 162, 162, and 162, which are disposed between the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120. The basic components are planetary gears 163, 163, 163, an outer operation plate 130 that passes through the axle member 150 and is supported so as to be rotatable around the axis of the axle member 150, and is disposed further outboard than the outer hub plate 110, parallel to and facing the outer hub plate 110, and an inner operation plate 140 that passes through the axle member 150 and is supported so as to be rotatable around the axis of the axle member 150, and is disposed further inboard than the inner hub plate 120, parallel to and facing the inner hub plate 120.

（ギア配置構造）
先ず、図７～９を参照し、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０との間に配置される、いずれも同一モジュールの平歯車であるサンギア１６１、第１プラネタリギア１６２，１６２，１６２及び第２プラネタリギア１６３，１６３，１６３のギア配置構造を説明する。サンギア１６１は、その軸心を車軸部材１５０に一致させて該車軸部材１５０に固定されている。ここで、車軸部材１５０の軸心及びそれに一致するサンギア１６１の軸心を「基準軸心」として定義する。 (Gear Arrangement Structure)
7 to 9, a gear arrangement structure of a sun gear 161, first planetary gears 162, 162, 162, and second planetary gears 163, 163, 163, all of which are spur gears of the same module and are arranged between outer hub plate 110 and inner hub plate 120, will be described. Sun gear 161 is fixed to axle member 150 with its axis coinciding with said axle member 150. Here, the axis of axle member 150 and the axis of sun gear 161 that coincides with it are defined as the "reference axis."

３つの第１プラネタリギア１６２，１６２，１６２は、それぞれの軸部材１６２ａ，１６２ａ，１６２ａの軸心（これらを「第１公転軸心」という。）を中心に回動可能な態様で、外側ハブプレート１１０のギア取付面１１０Ａに形成された軸受部１１０２及び内側ハブプレート１２０のギア取付面１２０Ａに形成された軸受部１２０２に軸支されている。第１プラネタリギア１６２，１６２，１６２の各第１公転軸心は、車軸部材１５０の基準軸心と平行であって、かつ、この基準軸心を中心とした第１公転半径の円周上に互いに１２０°の等間隔で配置されている（図９参照）。 The three first planetary gears 162, 162, 162 are supported by bearings 1102 formed on the gear mounting surface 110A of the outer hub plate 110 and bearings 1202 formed on the gear mounting surface 120A of the inner hub plate 120 in a manner that allows them to rotate around the axial centers of the respective shaft members 162a, 162a, 162a (these are referred to as "first revolution axes"). The first revolution axes of the first planetary gears 162, 162, 162 are parallel to the reference axis of the axle member 150, and are arranged at equal intervals of 120° from each other on the circumference of a first revolution radius centered on this reference axis (see FIG. 9).

また、３つの第２プラネタリギア１６３，１６３，１６３は、それぞれの軸部材１６３ａ，１６３ａ，１６３ａの中心を貫く軸芯部材１６４，１６４，１６４の軸心（これらを「第２公転軸心」という。）を中心に回動可能な態様で、外側操作プレート１３０に形成された軸受部１３０２及び内側操作プレート１４０に形成された軸受部１４０２に軸支されている。第２プラネタリギア１６３，１６３，１６３の各第２公転軸心は、車軸部材１５０の基準軸心と平行であって、かつ、この基準軸心を中心とした第２公転半径の円周上に互いに１２０°の等間隔で配置されている。 The three second planetary gears 163, 163, 163 are supported by a bearing portion 1302 formed on the outer operation plate 130 and a bearing portion 1402 formed on the inner operation plate 140 in a manner that allows them to rotate around the axis of the shaft core members 164, 164, 164 (these are referred to as the "second revolution axis") that pass through the center of each of the shaft members 163a, 163a, 163a. The second revolution axis of each of the second planetary gears 163, 163, 163 is parallel to the reference axis of the axle member 150, and is disposed at equal intervals of 120° from each other on the circumference of a second revolution radius centered on this reference axis.

また、第２プラネタリギア１６３，１６３，１６３の軸部材１６３ａ，１６３ａ，１６３ａ（軸芯部材１６４，１６４，１６４を含む）は、外側ハブプレート１１０の軸逃げ孔１１０３，１１０３，１１０３及び内側ハブプレート１２０の軸逃げ孔１２０３，１２０３，１２０３を介して、外側操作プレート１３０及び内側操作プレート１４０に軸支されている。ここで、軸逃げ孔１１０３，１２０３の内径は、第２プラネタリギア１６３の軸部材１６３ａの外径よりも若干大きいクリアランスを有している。そのクリアランスにより規定される僅かな許容角度範囲において、外側操作プレート１３０及び内側操作プレート１４０は、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に対し、基準軸心を中心に相対的に回動可能とされている。 The shaft members 163a, 163a, 163a (including shaft members 164, 164, 164) of the second planetary gears 163, 163, 163 are supported by the outer operation plate 130 and the inner operation plate 140 through the shaft clearance holes 1103, 1103, 1103 of the outer hub plate 110 and the shaft clearance holes 1203, 1203, 1203 of the inner hub plate 120. Here, the inner diameter of the shaft clearance holes 1103, 1203 has a clearance that is slightly larger than the outer diameter of the shaft member 163a of the second planetary gear 163. Within a small allowable angle range defined by the clearance, the outer operation plate 130 and the inner operation plate 140 are capable of rotating relatively around the reference axis center with respect to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120.

また、図９に示すように、第２プラネタリギア１６３の第２公転半径は、第１プラネタリギア１６２の第１公転半径よりも小さい。すなわち、第１プラネタリギア１６２は、第２プラネタリギア１６３に歯合し、第２プラネタリギア１６３は、サンギア１６１及び第１プラネタリギア１６２に歯合している。更に、サンギア１６１の基準軸心と第１プラネタリギア１６２の第１公転軸心とを結ぶ第１公転半径線に対し、該基準軸心と第２プラネタリギア１６３の第２公転軸心とを結ぶ第２公転半径線が、逆回転方向（図９では反時計回り方向）に若干の所定角度だけ傾いている。 As shown in FIG. 9, the second revolution radius of the second planetary gear 163 is smaller than the first revolution radius of the first planetary gear 162. That is, the first planetary gear 162 meshes with the second planetary gear 163, and the second planetary gear 163 meshes with the sun gear 161 and the first planetary gear 162. Furthermore, the second revolution radius line connecting the reference axis of the sun gear 161 and the first revolution axis of the first planetary gear 162 is inclined by a certain angle in the reverse rotation direction (counterclockwise in FIG. 9).

（外側ハブプレート）
次に、外側ハブプレート１１０の構成を説明する。図１０（ａ）は外側ハブプレート１１０の側面図であり、図１０（ｂ）は外側ハブプレート１１０のギア取付面１１０Ａ（内側ハブプレート１２０に対向する側の面）を示す図である。外側ハブプレート１１０は、例えばＡＤＣ１２等のアルミニウム系合金を略円盤状に圧入成型したダイキャスト部材である。外側ハブプレート１１０の中央部には、車軸部材１５０を軸支するベアリング１１１を嵌合するための車軸孔１１０１が形成されている。また、第１プラネタリギア１６２の軸部材１６２ａを回動自在に受けるための軸受部１１０２，１１０２，１１０２が、車軸孔１１０１の基準軸心を中心とした第１公転半径の円周上において互いに１２０°の間隔をあけた所定の３箇所に形成されている。また、ギア取付面１１０Ａには、第２プラネタリギア１６３の軸部材１６３ａを貫通させる軸逃げ孔１１０３，１１０３，１１０３が、車軸孔１１０１の基準軸心を中心とした第２公転半径の円周上の所定位置において互いに１２０°の等間隔に形成されている。 (Outer hub plate)
Next, the configuration of the outer hub plate 110 will be described. Fig. 10(a) is a side view of the outer hub plate 110, and Fig. 10(b) is a view showing the gear mounting surface 110A (the surface facing the inner hub plate 120) of the outer hub plate 110. The outer hub plate 110 is a die-cast member formed by pressing an aluminum alloy such as ADC12 into a substantially disk-like shape. An axle hole 1101 is formed in the center of the outer hub plate 110 into which a bearing 111 that supports the axle member 150 is fitted. In addition, bearing portions 1102, 1102, 1102 for rotatably receiving the shaft member 162a of the first planetary gear 162 are formed at three predetermined locations spaced apart by 120° from each other on a circumference of a first revolution radius centered on the reference axis of the axle hole 1101. In addition, on the gear mounting surface 110A, shaft clearance holes 1103, 1103, 1103, through which the shaft member 163a of the second planetary gear 163 passes, are formed at predetermined positions on the circumference of a circle with a second orbital radius centered on the reference axis of the axle hole 1101, at equal intervals of 120° from each other.

また、外側ハブプレート１１０のギア取付面１１０Ａには、円柱状の大径スペーサ部１１０４，１１０４，・・・が複数箇所（本実施形態では６箇所）に形成されている。大径スペーサ部１１０４の先端部分には凹状嵌合部１１０４ａが形成されている。なお、この凹状嵌合部１１０４ａは、内側ハブプレート１２０の対応する小径スペーサ部１２０４の先端部分（凸状嵌合部１２０４ａ）と突き合わされた状態で嵌合可能な寸法形状に形成されている。 In addition, cylindrical large diameter spacer portions 1104, 1104, ... are formed at multiple locations (six locations in this embodiment) on the gear mounting surface 110A of the outer hub plate 110. A concave fitting portion 1104a is formed at the tip portion of the large diameter spacer portion 1104. Note that this concave fitting portion 1104a is formed in a size and shape that allows it to fit in a state where it is butted against the tip portion (convex fitting portion 1204a) of the corresponding small diameter spacer portion 1204 of the inner hub plate 120.

また、外側ハブプレート１１０には、後述するロック解除機構部２００のロック解除キー部材２１１を挿脱させるためのキー逃げ孔１１０５と、同ロック解除機構部２００のロック解除キープレート２１０の脚部を支持するためのキープレート支持孔１１０６，１１０６とが形成されている。また、外側ハブプレート１１０の周縁部分には、スポーク支持プレート１１２をボルト１３６で固定するためのネジ孔１１０７が複数形成されている。 The outer hub plate 110 is also formed with a key clearance hole 1105 for inserting and removing the unlocking key member 211 of the unlocking mechanism 200 (described later), and key plate support holes 1106, 1106 for supporting the legs of the unlocking key plate 210 of the unlocking mechanism 200. The outer hub plate 110 is also formed with a number of screw holes 1107 on its periphery for fixing the spoke support plate 112 with bolts 136.

例えば図４に示されたスポーク支持プレート１１２は、環状の金属板部材であり、その周縁部分にメインホイール２０のスポーク２１，２１，・・・の端部を接続するためのスポーク接続孔１１２ａが複数形成されている。スポーク支持プレート１１２は、外側ハブプレート１１０の外周縁にオーバーラップする態様でボルト１３６によって着脱可能に固定される。 For example, the spoke support plate 112 shown in FIG. 4 is an annular metal plate member, and a plurality of spoke connection holes 112a are formed in the periphery thereof for connecting the ends of the spokes 21, 21, ... of the main wheel 20. The spoke support plate 112 is removably fixed by bolts 136 in a manner that overlaps the outer peripheral edge of the outer hub plate 110.

（内側ハブプレート）
次に、内側ハブプレート１２０の構成を説明する。図１１（ａ）は内側ハブプレート１２０のギア取付面１２０Ａ（外側ハブプレート１１０に対向する側の面）を示す図であり、図１１（ｂ）は内側ハブプレート１２０の側面図である。内側ハブプレート１２０は、外側ハブプレート１１０と同様に、例えばＡＤＣ１２等のアルミニウム系合金を略円盤状に圧入成型したダイキャスト部材である。 (Inner hub plate)
Next, the configuration of the inner hub plate 120 will be described. Figure 11(a) is a diagram showing the gear mounting surface 120A (the surface facing the outer hub plate 110) of the inner hub plate 120, and Figure 11(b) is a side view of the inner hub plate 120. Like the outer hub plate 110, the inner hub plate 120 is a die-cast member formed by press-molding an aluminum alloy such as ADC12 into a generally disc shape.

内側ハブプレート１２０の中央部には、車軸部材１５０を軸支するベアリング１２１を嵌合するための車軸孔１２０１が形成されている。また、第１プラネタリギア１６２の軸部材１６２ａを回動自在に受ける軸受部１２０２，１２０２，１２０２が、車軸孔１２０１の基準軸心を中心とした第１公転半径の円周上において互いに１２０°の間隔をあけた所定の３箇所に形成されている。また、ギア取付面１２０Ａには、第２プラネタリギア１６３の軸部材１６３ａを貫通させる軸逃げ孔１２０３，１２０３，１２０３が、基準軸心を中心とした第２公転半径の円周上の所定位置において互いに１２０°の等間隔に形成されている。 In the center of the inner hub plate 120, an axle hole 1201 is formed for fitting a bearing 121 that supports the axle member 150. In addition, bearings 1202, 1202, 1202 that rotatably receive the axle member 162a of the first planetary gear 162 are formed at three predetermined locations spaced apart by 120° on a circumference of a first revolution radius centered on the reference axis of the axle hole 1201. In addition, shaft relief holes 1203, 1203, 1203 through which the axle member 163a of the second planetary gear 163 passes are formed on the gear mounting surface 120A at predetermined positions on a circumference of a second revolution radius centered on the reference axis, at equal intervals of 120°.

また、ギア取付面１２０Ａには、円柱状の小径スペーサ部１２０４，１２０４，・・・が複数箇所（本実施形態では６箇所）に形成されている。小径スペーサ部１２０４の先端部分には凸状嵌合部１２０４ａが形成されている。なお、これら小径スペーサ部１２０４の先端部分（凸状嵌合部１２０４ａ）は、外側ハブプレート１１０の対応する大径スペーサ部１１０４の先端部分（凹状嵌合部１１０４ａ）と突き合わされた状態で嵌合可能な寸法形状に形成されている。また、小径スペーサ部１２０４の先端部分は、大径スペーサ部１１０４の先端部分と密着して嵌合可能であれば、例えば段差部又はテーパ部等を有するような適宜の形状とすることができる。 In addition, cylindrical small diameter spacer portions 1204, 1204, ... are formed at multiple locations (six locations in this embodiment) on the gear mounting surface 120A. A convex fitting portion 1204a is formed at the tip portion of the small diameter spacer portion 1204. The tip portions (convex fitting portion 1204a) of these small diameter spacer portions 1204 are formed in a size and shape that allows them to fit in a butted state with the tip portions (concave fitting portion 1104a) of the corresponding large diameter spacer portions 1104 of the outer hub plate 110. In addition, the tip portions of the small diameter spacer portions 1204 can be appropriately shaped, for example, with a step portion or a tapered portion, as long as they can fit closely with the tip portions of the large diameter spacer portions 1104.

図１２に示すように、小径スペーサ部１２０４の先端部である凸状嵌合部１２０４ａにはネジ孔１２０４ｂが螺刻されている。大径スペーサ部１１０４の凹状嵌合部１１０４ａと小径スペーサ部１２０４の凸状嵌合部１２０４ａとを嵌合させ、ボルト１１３を大径スペーサ部１１０４のボルト孔１１０４ｂに挿入してネジ孔１２０４ｂに螺合させることで、大径スペーサ部１１０４及び小径スペーサ部１２０４とを突き合せた状態で接合することができる。 As shown in FIG. 12, a screw hole 1204b is threaded into the convex fitting portion 1204a, which is the tip of the small diameter spacer portion 1204. The concave fitting portion 1104a of the large diameter spacer portion 1104 and the convex fitting portion 1204a of the small diameter spacer portion 1204 are fitted together, and the bolt 113 is inserted into the bolt hole 1104b of the large diameter spacer portion 1104 and screwed into the screw hole 1204b, thereby joining the large diameter spacer portion 1104 and the small diameter spacer portion 1204 in a butted state.

なお、ボルト１１３、ボルト孔１１０４ｂ及びネジ孔１２０４ｂは、大径スペーサ部１１０４及び小径スペーサ部１２０４を介して外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０を一定の間隔を保持して接合させるための接合手段を構成する要素である。 The bolt 113, the bolt hole 1104b, and the screw hole 1204b are elements that constitute the joining means for joining the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 while maintaining a constant distance between them via the large diameter spacer portion 1104 and the small diameter spacer portion 1204.

２枚のハブプレートの間に、サンギアと複数のプラネタリギアとが組み込まれた複雑なギア構造のハブユニットを全てのギアの軸芯出し（シャフトアライメント）を同時に行いながらメインホイールのハブに組み込む作業は容易ではない。しかしながら、本実施形態の後進防止ユニット１００によれば、外側ハブプレート１１０側の大径スペーサ部１１０４と内側ハブプレート１２０側の小径スペーサ部１２０４との先端部分同士を互いに突き合わせて嵌合するだけで、少なくとも３つのプラネタリギア１６２，１６２，１６２の軸芯出しを同時にかつ容易に行い、しかも外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０の相対的な位置合わせを簡単に行うことができる。 It is not easy to assemble a hub unit with a complex gear structure in which a sun gear and multiple planetary gears are assembled between two hub plates into the hub of a main wheel while simultaneously aligning the shafts of all the gears. However, with the reverse motion prevention unit 100 of this embodiment, simply by butting the tip ends of the large diameter spacer portion 1104 on the outer hub plate 110 and the small diameter spacer portion 1204 on the inner hub plate 120 together and fitting them together, it is possible to simultaneously and easily align the shafts of at least three planetary gears 162, 162, 162, and also to easily align the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 relative to each other.

また、大径スペーサ部１１０４，１１０４，・・・及び小径スペーサ部１２０４，１２０４，・・・は、図１０及び１１に示されたように、車軸孔１１０１の基準軸心を中心とした所定半径の円周上に配列して形成されていることが好ましい。それにより、車軸部材１５０（サンギア１６１）の中心の基準軸心に外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０を合わせた後、大径スペーサ部１１０４及び小径スペーサ部１２０４の相対的な回動位置を合わせるだけで、少なくとも３つのプラネタリギア１６２，１６２，１６２の軸芯出しを同時に行うことができる。更にいえば、大径スペーサ部１１０４，１１０４，・・・及び小径スペーサ部１２０４，１２０４，・・・の円周上の間隔は不均等であることが好ましい。そうすれば、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０の相対的回動位置関係を間違えるような組み立てミスを防ぐことができる。 In addition, it is preferable that the large diameter spacer parts 1104, 1104, ... and the small diameter spacer parts 1204, 1204, ... are arranged on a circumference of a predetermined radius centered on the reference axis of the axle hole 1101, as shown in Figures 10 and 11. As a result, after aligning the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 with the reference axis at the center of the axle member 150 (sun gear 161), it is possible to simultaneously align the axis center of at least three planetary gears 162, 162, 162 simply by aligning the relative rotational positions of the large diameter spacer part 1104 and the small diameter spacer part 1204. Furthermore, it is preferable that the circumferential intervals of the large diameter spacer parts 1104, 1104, ... and the small diameter spacer parts 1204, 1204, ... are unequal. In this way, it is possible to prevent assembly errors such as incorrect relative rotational position relationship of the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120.

内側ハブプレート１２０には、また、後述するロック解除機構部２００のロック解除キー部材２１１を挿脱させるためのキー逃げ孔１２０５と、同ロック解除機構部２００のロック解除キープレート２１０の脚部を支持するためのキープレート支持孔１２０６，１２０６とが形成されている。また、内側ハブプレート１２０の周縁部分には、スポーク支持プレート１２２をボルト１２６で固定するためのネジ孔１２０７が複数形成されている。 The inner hub plate 120 also has a key clearance hole 1205 for inserting and removing the unlocking key member 211 of the unlocking mechanism 200 described below, and key plate support holes 1206, 1206 for supporting the legs of the unlocking key plate 210 of the unlocking mechanism 200. In addition, multiple screw holes 1207 for fixing the spoke support plate 122 with bolts 126 are formed on the periphery of the inner hub plate 120.

例えば図５に示されたスポーク支持プレート１２２は、環状の金属板部材であり、その周縁部分にメインホイール２０のスポーク２１，２１，・・・の端部を接続するためのスポーク接続孔１２２ａが複数形成されている。スポーク支持プレート１２２は、内側ハブプレート１２０の外周縁にオーバーラップする態様でボルト１２６によって着脱可能に固定される。 For example, the spoke support plate 122 shown in FIG. 5 is an annular metal plate member, and a plurality of spoke connection holes 122a are formed in the periphery thereof for connecting the ends of the spokes 21, 21, ... of the main wheel 20. The spoke support plate 122 is removably fixed by bolts 126 in a manner that overlaps the outer periphery of the inner hub plate 120.

（外側操作プレート）
次に、外側操作プレート１３０の構成を説明する。外側操作プレート１３０は、例えばＡＤＣ１２等のアルミニウム系合金を星形略円盤状に圧入成型したダイキャスト部材である。外側操作プレート１３０の中央部には、例えば図７に示したように、車軸部材１５０を軸支するベアリング１３１を嵌合するための車軸孔１３０１が形成されている。また、外側操作プレート１３０のギア取付面（外側ハブプレート１１０に対向する側の面）には、第２プラネタリギア１６３の軸部材１６２ａを回動自在に受ける軸受部１３０２が、外側ハブプレート１１０の軸逃げ孔１１０３に対応する３箇所に形成されている。第２プラネタリギア１６３の軸部材１６２ａの内部には軸芯部材１６４が摺動回転可能に貫通しており、その軸芯部材１６４の端部が、軸受部１３０２の内部で、ボルト１３２により固定されている。 (Outer operation plate)
Next, the configuration of the outer operation plate 130 will be described. The outer operation plate 130 is a die-cast member formed by press-molding an aluminum alloy such as ADC12 into a star-shaped, approximately disk-like shape. In the center of the outer operation plate 130, as shown in FIG. 7, for example, an axle hole 1301 is formed for fitting a bearing 131 that supports the axle member 150. In addition, on the gear mounting surface (the surface facing the outer hub plate 110) of the outer operation plate 130, bearing portions 1302 that rotatably receive the shaft member 162a of the second planetary gear 163 are formed at three locations corresponding to the shaft relief holes 1103 of the outer hub plate 110. A shaft core member 164 slidably and rotatably passes through the inside of the shaft member 162a of the second planetary gear 163, and an end of the shaft core member 164 is fixed by a bolt 132 inside the bearing portion 1302.

外側操作プレート１３０の外側面（ギア取付面とは反対側の面）には、例えば図３及び４に示したように、ハンドリム２２の３本の剛スポーク２３，２３，２３をボルト１３３，１３３で固定するための台部１３０ａ，１３０ａ，１３０ａが放射状に一体形成されている。 On the outer surface of the outer operating plate 130 (the surface opposite to the gear mounting surface), bases 130a, 130a, 130a for fixing the three rigid spokes 23, 23, 23 of the hand rim 22 with bolts 133, 133 are integrally formed in a radial pattern, as shown in Figures 3 and 4, for example.

（内側操作プレート）
次に、内側操作プレート１４０の構成を説明する。内側操作プレート１４０は、例えばＡＤＣ１２等のアルミニウム系合金を略円盤状に圧入成型したダイキャスト部材である。内側操作プレート１４０の中央部には、図７に示したように、車軸部材１５０を軸支するベアリング１４１を嵌合するための車軸孔１４０１が形成されている。また、内側操作プレート１４０のギア取付面（内側ハブプレート１２０に対向する側の面）には、第２プラネタリギア１６３の軸部材１６２ａを回動自在に受ける軸受部１４０２が、内側ハブプレート１２０の軸逃げ孔１２０３に対応して３箇所に形成されている。第２プラネタリギア１６３の軸部材１６２ａを摺動回転可能に貫通する軸芯部材１６４の端部が、軸受部１４０２の内部で、ボルト１４２により固定されている。 (Inner operation plate)
Next, the configuration of the inner operation plate 140 will be described. The inner operation plate 140 is a die-cast member formed by pressing an aluminum alloy such as ADC12 into a substantially disk-like shape. As shown in FIG. 7, an axle hole 1401 is formed in the center of the inner operation plate 140 to fit a bearing 141 that supports the axle member 150. In addition, bearing parts 1402 that rotatably receive the shaft member 162a of the second planetary gear 163 are formed in three places on the gear mounting surface (the surface facing the inner hub plate 120) of the inner operation plate 140, corresponding to the shaft relief hole 1203 of the inner hub plate 120. An end of a shaft core member 164 that slidably and rotatably passes through the shaft member 162a of the second planetary gear 163 is fixed by a bolt 142 inside the bearing part 1402.

内側操作プレート１４０には、次に説明するロック解除機構部２００のロック解除キー部材２１１と係合するカム孔（図示せず）や、同ロック解除機構部２００のロック解除キープレート２１０の脚部を貫通させるための貫通孔（図示せず）が形成されている。 The inner operation plate 140 is formed with a cam hole (not shown) that engages with the unlocking key member 211 of the unlocking mechanism 200 described below, and a through hole (not shown) through which the leg of the unlocking key plate 210 of the unlocking mechanism 200 passes.

（ロック解除機構部の説明）
ロック解除機構部２００は、例えば図３に示したように、ロック解除キープレート２１０と、ロック解除キープレート２１０に固定されたロック解除キー部材２１１と、ロック解除キープレート２１０を移動させるロック解除レバー２０２とを有して構成されている。ロック解除キープレート２１０は、その中央部に車軸部材１５０を摺動可能に貫通させる貫通孔２１０ａが形成されており（図５参照）、この車軸部材１５０に沿って内側操作プレート１４０に接近及び離隔する方向に移動可能に設けられている。 (Explanation of the unlocking mechanism)
3, the unlocking mechanism 200 is configured to have an unlocking key plate 210, an unlocking key member 211 fixed to the unlocking key plate 210, and an unlocking lever 202 that moves the unlocking key plate 210. The unlocking key plate 210 has a through hole 210a formed in the center thereof through which the axle member 150 slidably passes (see FIG. 5), and is provided so as to be movable along the axle member 150 in directions approaching and moving away from the inner operation plate 140.

ロック解除レバー２０２の基端部にはワイヤ２０１が接続しており、そのワイヤ２０１が後進ロック解除操作レバー４５Ｂ（図１参照）に連結されている。すなわち、車椅子１の介助者等が後進ロック解除操作レバー４５Ｂを握る操作をすると、ワイヤ２０１が引っ張られロック解除レバー２０２が回動するとともに、ロック解除キープレート２１０がロック解除レバー２０２の先端部に押されて内側操作プレート１４０に向けて移動する。このロック解除キープレート２１０の移動とともに、くさび形を有するロック解除キー部材２１１が、上述した内側操作プレート１４０のカム孔（図示せず）に入り、内側操作プレート１４０をロック解除位置に回動させる。 A wire 201 is connected to the base end of the unlocking lever 202, and the wire 201 is connected to the reverse lock release operation lever 45B (see FIG. 1). That is, when a caregiver of the wheelchair 1 grips the reverse lock release operation lever 45B, the wire 201 is pulled, causing the unlocking lever 202 to rotate, and the unlocking key plate 210 is pushed by the tip of the unlocking lever 202 and moves toward the inner operation plate 140. As the unlocking key plate 210 moves, the wedge-shaped unlocking key member 211 enters the cam hole (not shown) of the inner operation plate 140 described above, causing the inner operation plate 140 to rotate to the unlocked position.

なお、ここでいう「ロック解除位置」とは、基準軸心を中心とする第２プラネタリギア１６３の第２公転半径線を、軸逃げ孔１２０３が許容する範囲で逆回転方向（図９では反時計回り方向）に少し移動させた、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に対する外側操作プレート１３０及び内側操作プレート１４０の相対的な回動位置を意味する。このロック解除位置では、第１プラネタリギア１６２と第２プラネタリギア１６３との間のバックラッシュが確保されるため、サンギア１６１を中心とした第１プラネタリギア１６２及び第２プラネタリギア１６３の公転及び回動が自由になる。それにより、メインホイール２０の後進ロックを解除することができる。 The "unlocked position" here refers to the relative rotational position of the outer operation plate 130 and the inner operation plate 140 with respect to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120, in which the second revolution radius line of the second planetary gear 163, which is centered on the reference axis, is moved slightly in the reverse rotation direction (counterclockwise in FIG. 9) within the range allowed by the shaft clearance hole 1203. In this unlocked position, backlash between the first planetary gear 162 and the second planetary gear 163 is ensured, so that the first planetary gear 162 and the second planetary gear 163 are free to revolve and rotate around the sun gear 161. This allows the reverse lock of the main wheel 20 to be released.

（初期位置復帰手段の説明）
本実施形態の後進防止ユニット１００は、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に対する外側操作プレート１３０及び内側操作プレート１４０の相対的な回動位置を初期位置（又は「中立位置」ともいう。）に復帰させる初期位置復帰手段を備えている。なお、ここでいう「初期位置」又は「中立位置」とは、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に対し外側操作プレート１３０及び内側操作プレート１４０が正回転方向に相対的に回動し、第１プラネタリギア１６２と第２プラネタリギア１６３の各軸心が接近して、これらのギア間のバックラッシュがゼロ又は実質的にゼロとなる、相対回動位置を意味する。すなわち、初期位置復帰手段は、、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０の軸逃げ孔１１０３，１２０３の内径と第２プラネタリギア１６３の軸部材１６３ａの外径とのクリアランスによって規定される許容角度範囲内で、上述の初期位置に向けて外側操作プレート１３０及び内側操作プレート１４０を外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に対し相対回動させるよう常時付勢するよう構成されている。 (Description of Initial Position Return Means)
The reverse motion prevention unit 100 of this embodiment is equipped with an initial position return means for returning the relative rotational positions of the outer operation plate 130 and the inner operation plate 140 to their initial positions (also called "neutral positions") with respect to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120. Note that the "initial position" or "neutral position" here refers to a relative rotational position where the outer operation plate 130 and the inner operation plate 140 rotate relative to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 in the forward rotation direction, so that the axes of the first planetary gear 162 and the second planetary gear 163 approach each other, and the backlash between these gears becomes zero or substantially zero. In other words, the initial position return means is configured to constantly urge the outer operating plate 130 and the inner operating plate 140 to rotate relative to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 toward the above-mentioned initial position within the allowable angle range defined by the clearance between the inner diameters of the shaft clearance holes 1103, 1203 of the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 and the outer diameter of the shaft member 163a of the second planetary gear 163.

例えば図４には、初期位置復帰手段として３つのコイルバネ１３７，１３７,１３７が例示されている。コイルバネ１３７は、弾性的に伸張された状態で、外側ハブプレート１１０に植設されたブラケット１１５及び外側操作プレート１３０に植設されたブラケット１３５と間に掛け渡されて設けられている。この場合、コイルバネ１３７の引っ張り弾性力は、外側ハブプレート１１０に対し、外側操作プレート１３０を、常時、正回転方向（図４では時計回り方向）の側に回動させるよう作用している。 For example, in FIG. 4, three coil springs 137, 137, 137 are illustrated as the initial position return means. The coil spring 137 is elastically stretched and is provided so as to span between the bracket 115 attached to the outer hub plate 110 and the bracket 135 attached to the outer operation plate 130. In this case, the tensile elastic force of the coil spring 137 acts to rotate the outer operation plate 130 in the positive rotation direction (clockwise direction in FIG. 4) relative to the outer hub plate 110.

また、初期位置復帰手段の他の態様として、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０の軸逃げ孔１１０３，１２０３に弾性を有するクッション材を介装して第２プラネタリギア１６３の軸部材１６３ａを貫通させてもよい。このようなクッション材によっても、上記中立位置に軸部材１６３ａを保持することができる。 As another aspect of the initial position return means, an elastic cushioning material may be interposed in the shaft clearance holes 1103, 1203 of the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120, and the shaft member 163a of the second planetary gear 163 may pass through the elastic cushioning material. This type of cushioning material can also hold the shaft member 163a in the neutral position.

このような初期位置復帰手段を後進防止ユニット１００に備えることで、車椅子１が後進時（メインホイール２０が逆回転時）にロックが作動するまでの時間的・量的遅れ（ラグ）が小さくなり、またそのような初動遅れを左右のメインホイール２０で一定にすることができる。これによりロック時に起きやすかった車体の旋回やショック等の不具合を防ぐことができ、車体をスムーズに停止させることができる。 By providing the reverse motion prevention unit 100 with such an initial position return means, the time and quantity delay (lag) until the lock is activated when the wheelchair 1 is reversed (when the main wheels 20 are rotating in the reverse direction) is reduced, and such initial delay can be made constant for both the left and right main wheels 20. This makes it possible to prevent problems such as turning and shocks of the body that tend to occur when locked, and allows the body to stop smoothly.

（後進防止ユニット及びそれを備えた車椅子の動作説明）
本発明に係るハブユニットの一実施形態である後進防止ユニット１００及び後進防止ユニット１００をメインホイール２０のハブに備えた車椅子１の動作を、以下説明する。 (Description of the operation of the reverse motion prevention unit and the wheelchair equipped with the same)
The operation of the reverse motion prevention unit 100, which is one embodiment of a hub unit according to the present invention, and the wheelchair 1 equipped with the reverse motion prevention unit 100 on the hub of the main wheel 20 will be described below.

本実施形態による後進防止ユニット１００は、上述したように、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に対する外側操作プレート１３０及び内側操作プレート１４０の相対的な回動位置に応じて、第１プラネタリギア１６２と第２プラネタリギア１６３との間の歯合状態が変化するよう構成されている。そしてそれらの相対的な回動を許容する角度範囲が、外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０の軸逃げ孔１１０３，１２０３の内径と、第２プラネタリギア１６３の軸部材１６３ａの外径とのクリアランスによって制限されている。 As described above, the reverse motion prevention unit 100 according to this embodiment is configured so that the meshing state between the first planetary gear 162 and the second planetary gear 163 changes depending on the relative rotational positions of the outer operation plate 130 and the inner operation plate 140 with respect to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120. The angular range that allows their relative rotation is limited by the clearance between the inner diameter of the shaft relief holes 1103, 1203 of the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 and the outer diameter of the shaft member 163a of the second planetary gear 163.

かかる構成の後進防止ユニット１００において、先ず、図１３を参照して、前進操作力Ｆｆが外側操作プレート１３０に与えられた場合について説明する。外側操作プレート１３０に与えられた前進操作力Ｆｆは、第２プラネタリギア１６３の軸心（軸部材１６３ａ）を、第１プラネタリギア１６２の軸心（軸部材１６２ａ）に近づかせる方向に移動させるが、そのとき第１プラネタリギア１６２及び第２プラネタリギア１６３のそれぞれは、互いのピッチ点が離れるようにして自身の軸心周りで回動する。そして同時に第１プラネタリギア１６２及び第２プラネタリギア１６３のそれぞれがサンギア１６１を中心に公転するため、結果として前進操作力Ｆｆが、第１プラネタリギア１６２を軸支する外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に伝達され、各ハブプレート１１０，１２０を正回転させる前進駆動力Ｔｆに変換されることとなる（図１３（ａ）参照）。 In the reverse movement prevention unit 100 having such a configuration, first, referring to FIG. 13, a case where a forward operation force Ff is applied to the outer operation plate 130 will be described. The forward operation force Ff applied to the outer operation plate 130 moves the axis (shaft member 163a) of the second planetary gear 163 in a direction approaching the axis (shaft member 162a) of the first planetary gear 162, and at that time, each of the first planetary gear 162 and the second planetary gear 163 rotates around its own axis so that their pitch points move away from each other. At the same time, each of the first planetary gear 162 and the second planetary gear 163 revolves around the sun gear 161, and as a result, the forward operation force Ff is transmitted to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 that support the first planetary gear 162, and is converted into a forward driving force Tf that rotates each of the hub plates 110 and 120 in the forward direction (see FIG. 13(a)).

本実施形態の車椅子１においては、ハンドリム２２を介して与えられた前進操作力Ｆｆが、後進防止ユニット１００により前進駆動力Ｔｆに変換されてメインホイール２０を正回転させる。したがって、一般的な車椅子と同様にハンドリム２２を操作して、車体を前進させることができる（図１３（ｂ）参照）。 In the wheelchair 1 of this embodiment, the forward operating force Ff applied via the hand rims 22 is converted by the reverse movement prevention unit 100 into a forward driving force Tf, which rotates the main wheel 20 in the forward direction. Therefore, the hand rims 22 can be operated in the same way as in a typical wheelchair to move the body forward (see FIG. 13(b)).

次に、図１４を参照して、後進防止ユニット１００の外側操作プレート１３０に後進操作力Ｆｒが与えられた場合について説明する。外側操作プレート１３０に与えられた後進操作力Ｆｒは、第２プラネタリギア１６３の軸心（軸部材１６３ａ）を、第１プラネタリギア１６２の軸心（軸部材１６２ａ）から離す方向に移動させる。それにより、第１プラネタリギア１６２と第２プラネタリギア１６３との間のバックラッシュが増し、それぞれのプラネタリギア１６２，１６３が自身の軸心周りで回動しながら、サンギア１６１を中心に公転する。その結果として、後進操作力Ｆｒが、第１プラネタリギア１６２を軸支する外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に伝達され、各ハブプレート１１０，１２０を後進方向に逆回転させる後進駆動力Ｔｒに変換されることとなる（図１４（ａ）参照）。 Next, referring to FIG. 14, a case where a reverse operation force Fr is applied to the outer operation plate 130 of the reverse prevention unit 100 will be described. The reverse operation force Fr applied to the outer operation plate 130 moves the axis (shaft member 163a) of the second planetary gear 163 in a direction away from the axis (shaft member 162a) of the first planetary gear 162. This increases the backlash between the first planetary gear 162 and the second planetary gear 163, and the planetary gears 162 and 163 revolve around the sun gear 161 while rotating around their own axes. As a result, the reverse operation force Fr is transmitted to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 that support the first planetary gear 162, and is converted into a reverse drive force Tr that rotates the hub plates 110 and 120 in the reverse direction (see FIG. 14(a)).

本実施形態の車椅子１においては、ハンドリム２２を介して与えられた後進操作力Ｆｒが、後進防止ユニット１００により後進駆動力Ｔｒに変換されてメインホイール２０を逆回転させる。したがって、一般的な車椅子と同様にハンドリム２２を操作して、車体を後進させることができる（図１４（ｂ）参照）。 In the wheelchair 1 of this embodiment, the reverse operation force Fr applied via the hand rim 22 is converted by the reverse prevention unit 100 into a reverse drive force Tr, which rotates the main wheel 20 in the reverse direction. Therefore, the hand rim 22 can be operated in the same way as in a typical wheelchair to move the body backwards (see FIG. 14(b)).

次に、図１５を参照して、後進防止ユニット１００の外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０を後進方向に逆回転させる逆回転トルクＷｒが作用した場合について説明する。逆回転トルクＷｒが外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０に作用すると、第１プラネタリギア１６２の軸心（軸部材１６２ａ）が第２プラネタリギア１６３の軸心（軸部材１６３ａ）に近づく方向に、外側操作プレート１３０及び内側操作プレート１４０に対する外側ハブプレート１１０及び内側ハブプレート１２０の相対的回動位置がシフトする。それにより、第１プラネタリギア１６２と第２プラネタリギア１６３のそれぞれの基準ピッチ円が重なり、つまり互いのギアが噛み込んだ状態となって、それらのギアの回動がロックされる（図１５（ａ）参照）。 Next, referring to FIG. 15, a case where a reverse rotation torque Wr is applied to rotate the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 of the reverse movement prevention unit 100 in the reverse direction will be described. When the reverse rotation torque Wr is applied to the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120, the relative rotation positions of the outer hub plate 110 and the inner hub plate 120 with respect to the outer operation plate 130 and the inner operation plate 140 shift in the direction in which the axis (shaft member 162a) of the first planetary gear 162 approaches the axis (shaft member 163a) of the second planetary gear 163. As a result, the reference pitch circles of the first planetary gear 162 and the second planetary gear 163 overlap, that is, the gears are meshed with each other, and the rotation of those gears is locked (see FIG. 15(a)).

このような逆回転トルクＷｒは、例えば車椅子１がスロープ上にあるときや、利用者が車椅子１に移乗する際の体重移動により生じることが多い。本実施形態の車椅子１においては、逆回転トルクＷｒがメインホイール２０に作用しても、車体の後方への移動がメカ的にロックされている（図１５（ｂ）参照）。そのため、スロープ上で利用者がハンドリム２２から手を離しても車椅子１が後退せず安全であり、またスロープを登りきるまで登坂動作を続けなくて済む。また、後進が自動的にメカロックされるので、利用者は安全に車椅子１に移乗することもできる。 Such reverse rotation torque Wr often occurs, for example, when the wheelchair 1 is on a slope, or due to weight shift when the user transfers to the wheelchair 1. In the wheelchair 1 of this embodiment, even if the reverse rotation torque Wr acts on the main wheel 20, the backward movement of the body is mechanically locked (see FIG. 15(b)). Therefore, even if the user takes their hands off the hand rims 22 on a slope, the wheelchair 1 does not move backwards, so it is safe, and there is no need to continue climbing the slope until it reaches the top. In addition, because reverse travel is automatically mechanically locked, the user can also safely transfer to the wheelchair 1.

１車椅子
１０車体フレーム
２０メインホイール
２１スポーク
２２ハンドリム
２３剛スポーク
１００後進防止ユニット
１１０外側ハブプレート
１１０Ａギア取付面
１１２スポーク支持プレート
１１３ボルト
１２０内側ハブプレート
１２０Ａギア取付面
１２２スポーク支持プレート
１３０外側操作プレート
１３７コイルバネ
１４０内側操作プレート
１５０車軸部材
１６１サンギア
１６２第１プラネタリギア
１６２ａ軸部材
１６３第２プラネタリギア
１６３ａ軸部材
２００ロック解除機構部
２１０ロック解除キープレート
２１１ロック解除キー部材
１１０１車軸孔
１１０２軸受部
１１０３軸逃げ孔
１１０４大径スペーサ部
１１０７ネジ孔
１２０１車軸孔
１２０２軸受部
１２０３軸逃げ孔
１２０４小径スペーサ部
１３０１車軸孔
１３０２軸受部
１４０１車軸孔
１４０２軸受部
Ｆｆ前進操作力
Ｆｒ後進操作力
Ｔｆ前進駆動力
Ｔｒ後進駆動力
Ｗｒ逆回転トルク 1 Wheelchair 10 Body frame 20 Main wheel 21 Spoke 22 Hand rim 23 Rigid spoke 100 Backward prevention unit 110 Outer hub plate 110A Gear mounting surface 112 Spoke support plate 113 Bolt 120 Inner hub plate 120A Gear mounting surface 122 Spoke support plate 130 Outer operation plate 137 Coil spring 140 Inner operation plate 150 Axle member 161 Sun gear 162 First planetary gear 162a Shaft member 163 Second planetary gear 163a Shaft member 200 Unlock mechanism 210 Unlock key plate 211 Unlock key member 1101 Axle hole 1102 Bearing portion 1103 Shaft clearance hole 1104 Large diameter spacer portion 1107 Screw hole 1201 Axle hole 1202 Bearing portion 1203 Shaft clearance hole 1204 Small diameter spacer portion 1301 Axle hole 1302 Bearing portion 1401 Axle hole 1402 Bearing portion Ff Forward operation force Fr Reverse operation force Tf Forward driving force Tr Reverse driving force Wr Reverse rotation torque

Claims

An axle member having its own axis as a reference axis;
a hub plate journalled to the axle member in a rotatable manner about the reference axis;
an operation plate journaled by the axle member in a manner that allows it to rotate about the reference axis, the operation plate being disposed parallel to and facing the hub plate;
A hub unit configured so that a rotational force applied to the operation plate can be transmitted to the hub plate,
a sun gear supported by the axle member with its axis aligned with the reference axis;
a first planetary gear journaled to the hub plate so as to be rotatable about a first axis parallel to the reference axis;
a second planetary gear supported by the operation plate in a manner to be rotatable about a second axis parallel to the reference axis, the second planetary gear meshing with the sun gear and the first planetary gear ,
a line connecting the reference axis and an axis of the second planetary gear is inclined in a reverse rotation direction with respect to a line connecting the reference axis and an axis of the first planetary gear,
a shaft member of the second planetary gear is inserted through a shaft relief hole formed in the hub plate and having an inner diameter larger than an outer diameter of the shaft member, so that a meshing state between the first planetary gear and the second planetary gear changes in response to a limited relative rotation position of the operation plate with respect to the hub plate,
When an external force acts on the hub plate in a reverse rotational direction, the axis of the first planetary gear and the axis of the second planetary gear shift in a direction approaching each other and become interlocked with each other, thereby restricting the rotation of these gears.
The hub unit further includes an initial position return means for constantly urging the operation plate to rotate relatively to the hub plate toward an initial position in a positive rotation direction in which the axis center distance between the first planetary gear and the second planetary gear becomes small.

A wheelchair using the hub unit according to claim 1 ,
A wheelchair, wherein a main wheel of the wheelchair is connected to the hub plate and a hand rim of the wheelchair is connected to the operating plate.