TW202210354A - 人力驅動車用曲柄組件 - Google Patents

Abstract

[課題]要提供一種人力驅動車用曲柄組件，緊緻化且靜音性優異且具有單向離合器單元。 [解決手段]曲柄組件具備有：曲柄軸、曲柄臂、支承體、鏈輪、單向離合器單元；單向離合器單元包含：第1棘輪碟與第2棘輪碟；第1棘輪碟與支承體及上述鏈輪的其中一方卡合以傳遞轉矩，第2棘輪碟與支承體及鏈輪的另一方卡合以傳遞轉矩；第1棘輪碟及第2棘輪碟的至少一個，在曲柄組件的相對旋轉中心軸的軸方向可相對於曲柄軸移動，單向離合器單元在徑向配置在曲柄軸周圍。

Description

人力驅動車用曲柄組件

本發明是關於人力驅動車用曲柄組件。

已知有具有單向離合器單元的人力驅動車用曲柄組件。

[發明欲解決的課題]

本發明的一個目的，要提供一種人力驅動車用曲柄組件，緊緻化且靜音性優異且具有單向離合器單元。 [用以解決課題的手段]

本發明的第1型態的曲柄組件，是人力驅動車用曲柄組件，具備有：曲柄軸、安裝於上述曲柄軸的曲柄臂、安裝於上述曲柄臂的支承體、在上述曲柄組件的相對旋轉中心軸的徑向配置於上述支承體周圍的鏈輪、以及在上述徑向且在上述支承體及上述鏈輪之間配置至少其局部的單向離合器單元；上述單向離合器單元包含：包含複數的第1棘輪齒的第1棘輪碟、與包含用來傳遞轉矩而與上述複數的上述第1棘輪齒卡合的複數的第2棘輪齒之第2棘輪碟；上述第1棘輪碟與上述支承體及上述鏈輪的其中一方卡合以傳遞轉矩，上述第2棘輪碟與上述支承體及上述鏈輪的另一方卡合以傳遞轉矩；上述第1棘輪碟及上述第2棘輪碟的至少一個，在相對上述旋轉中心軸的軸方向可相對於上述曲柄軸移動，上述單向離合器單元在上述徑向配置在上述曲柄軸周圍。 藉由上述第1型態的曲柄組件，可以提供緊緻化且靜音性優異的曲柄組件。

依據上述第1型態的第2型態的曲柄組件，上述第1棘輪碟，具有：相對上述旋轉中心軸與上述第2棘輪碟至少在軸方向相對向的第1卡合面；上述第2棘輪碟，具有：相對上述旋轉中心軸與上述第1棘輪碟至少在軸方向相對向的第2卡合面；上述複數的上述第1棘輪齒配置於上述第1卡合面，上述複數的上述第2棘輪齒配置於上述第2卡合面。 藉由上述第2型態的曲柄組件，由於能配置很多棘輪齒，所以能抑制各棘輪齒承受的面壓力。因此，能用鋁等輕量材料製成離合器單元達成輕量化。

依據上述第2型態的第3型態的曲柄組件，上述複數的上述第1棘輪齒，相對上述旋轉中心軸在周方向配置在上述第1卡合面上，上述複數的上述第2棘輪齒，相對上述旋轉中心軸在周方向配置在上述第2卡合面上。 藉由上述第3型態的曲柄組件，由於能配置很多棘輪齒，所以能抑制各棘輪齒承受的面壓力。因此，能用鋁等輕量材料製成離合器單元達成輕量化。

依據上述第3型態的第4型態的曲柄組件，上述第1棘輪碟，具有：在上述曲柄組件的組裝狀態與上述旋轉中心軸為同軸的第1棘輪開口；上述第2棘輪碟，具有：在上述組裝狀態與上述旋轉中心軸為同軸的第2棘輪開口；上述複數的上述第1棘輪齒，相對上述旋轉中心軸配置在上述第1棘輪開口周圍，上述複數的上述第2棘輪齒，相對上述旋轉中心軸配置在上述第2棘輪開口周圍。 藉由上述第4型態的曲柄組件，由於能配置很多棘輪齒，所以能抑制各棘輪齒承受的面壓力。因此，能用鋁等輕量材料製成離合器單元達成輕量化。

依據上述第4型態的第5型態的曲柄組件，上述第1棘輪開口及上述第2棘輪開口，分別用來在上述組裝狀態收容上述曲柄軸。 藉由上述第5型態的曲柄組件，達成曲柄組件的小型化。

依據上述第1至5型態的任一型態的第6型態的曲柄組件，上述第1棘輪碟，用來傳遞轉矩而卡合於上述支承體，上述第2棘輪碟，用來傳遞轉矩而卡合於上述鏈輪。 藉由上述第6型態的曲柄組件，達成曲柄組件的小型化。

依據上述第1至5型態的任一型態的第7型態的曲柄組件，進一步具備有電致動器，上述電致動器，在自由換檔動作期間，使上述鏈輪相對於上述曲柄臂相對旋轉。 藉由上述第7型態的曲柄組件，藉由電致動器可以進行自由換檔動作。

依據上述第7型態的任一型態的第8型態的曲柄組件，上述第1棘輪碟，卡合於上述支承體以傳遞轉矩，上述第2棘輪碟，卡合於上述鏈輪以傳遞轉矩。 藉由上述第8型態的曲柄組件，藉由電致動器可以進行自由換檔動作。

依據上述第8型態的第9型態的曲柄組件，上述電致動器，包含輸出齒輪，上述第2棘輪碟，包含與上述輸出齒輪卡合的複數的轉矩傳遞齒。 藉由上述第9型態的曲柄組件，藉由電致動器可以進行自由換檔動作。

依據上述第6至8型態的任一型態的第10型態的曲柄組件，上述支承體，具有：設有複數的外側螺旋花鍵的徑向外周面，上述第1棘輪碟，具有徑向內周面，上述徑向內周面，設有複數的內側螺旋花鍵用來與上述支承體的上述複數的外側螺旋花鍵卡合。 藉由上述第10型態的曲柄組件，可提升自由換檔動作時的靜音性。

依據上述第10型態的第11型態的曲柄組件，進一步具備有電致動器，上述電致動器，在上述自由換檔動作期間，使上述鏈輪相對於上述曲柄臂相對旋轉；上述電致動器，包含輸出齒輪，上述第2棘輪碟，包含與上述輸出齒輪卡合的複數的轉矩傳遞齒；上述輸出齒輪，當從上述軸方向觀察時，其至少局部在上述徑向與上述第1棘輪碟的上述複數的內側螺旋花鍵重複。 藉由上述第11型態的曲柄組件，達成曲柄組件的小型化。

依據上述第10或11型態的第12型態的曲柄組件，上述支承體的上述複數的外側螺旋花鍵，具有：第1外側螺距角度、及與上述第1外側螺距角度不同的第2外側螺距角度；上述第1棘輪碟的上述複數的內側螺旋花鍵，具有：第1內側螺距角度、及與上述第1內側螺距角度不同的第2內側螺距角度。 藉由上述第12型態的曲柄組件，可增加螺旋花鍵的數量，所以可抑制螺旋花鍵承受的面壓力。因此可提高單向離合器單元的強度。

依據上述第12型態的第13型態的曲柄組件，上述第1外側螺距角度對應於上述第1內側螺距角度，上述第2外側螺距角度對應於上述第2內側螺距角度。 藉由上述第13型態的曲柄組件，可增加螺旋花鍵的數量，所以可抑制螺旋花鍵承受的面壓力。因此可提高單向離合器單元的強度。

依據上述第1至13型態的任一型態的第14型態的曲柄組件，上述複數的第2棘輪齒，卡合於上述複數的第1棘輪齒以用來將旋轉力從上述支承體傳遞至上述鏈輪。 藉由上述第14型態的曲柄組件，達成自由換檔機構的小型化。

依據上述第10至13型態的任一型態的第15型態的曲柄組件，上述支承體，具備有導引部，上述導引部，設置於上述徑向外周面，且在自由換檔動作期間導引上述第1棘輪碟，以讓上述第1棘輪碟與上述第2棘輪碟互相分離。 藉由上述第15型態的曲柄組件，可提升自由換檔動作時的靜音性。

依據上述第15型態的第16型態的曲柄組件，上述導引部，在上述自由換檔動作期間導引上述第1棘輪碟，以解除上述複數的上述第1棘輪齒及上述複數的上述第2棘輪齒的嚙合卡合。 藉由上述第16型態的曲柄組件，可提升自由換檔動作時的靜音性。

依據上述第15或16型態的第17型態的曲柄組件，上述導引部，至少朝相對上述旋轉中心軸的周方向延伸。 藉由上述第17型態的曲柄組件，可提升自由換檔動作時的靜音性。

依據上述第15至17型態的任一型態的第18型態的曲柄組件，上述導引部配置成相對於上述複數的外側螺旋花鍵的至少一個定義鈍角。 藉由上述第18型態的曲柄組件，可提升自由換檔動作時的靜音性。

依據上述第6、8至13、及15至18型態的任一型態的第19型態的曲柄組件，上述鏈輪具有棘輪碟卡合部，上述第2棘輪碟具有鏈輪卡合部，與上述鏈輪的上述棘輪碟卡合部卡合，以經由上述鏈輪卡合部將旋轉力及轉矩從上述第2棘輪碟傳遞到上述鏈輪。 藉由上述第19型態的曲柄組件，達成曲柄組件的小型化。

依據上述第1至19型態的任一型態的第20型態的曲柄組件，進一步具備有：配置於上述鏈輪與上述第1棘輪碟之間，且在上述軸方向將上述第1棘輪碟朝向上述第2棘輪碟彈壓的彈壓構件。 藉由上述第20型態的曲柄組件，當曲柄組件驅動旋轉時能確實傳遞轉矩。

依據上述第15型態的第21型態的曲柄組件，進一步具備有：配置於上述鏈輪與上述第1棘輪碟之間，且在上述軸方向將上述第1棘輪碟朝向上述第2棘輪碟彈壓的彈壓構件；上述彈壓構件，安裝於上述鏈輪且與上述鏈輪一起旋轉，上述第1棘輪碟，在自由換檔動作期間，接觸於上述導引部，而藉由在上述彈壓構件及上述第1棘輪碟之間產生的旋轉摩擦力而由第2棘輪碟解除卡合。 藉由上述第21型態的曲柄組件，可提升自由換檔動作時的靜音性。

依據上述第1至21型態的任一型態的第22型態的曲柄組件，上述支承體，具有：與上述第2棘輪碟抵接的抵接部，用來將從上述鏈輪分離的上述第2棘輪碟的軸方向的移動予以限制；上述第1棘輪碟，在上述軸方向且在上述第2棘輪碟的軸方向側部配置在與上述支承體的上述抵接部相反側。 藉由上述第22型態的曲柄組件，達成自由換檔機構的小型化。

依據上述第7至9型態的任一型態的第23型態的曲柄組件，上述曲柄臂，包含：在上述曲柄組件的組裝狀態用來配置上述電致動器的致動器配置部。 藉由上述第23型態的曲柄組件，達成電動自由換檔機構的小型化。 [發明效果]

本發明的人力驅動車用曲柄組件，具有能適合使用的單向離合器單元。

＜實施方式＞

參考第1圖至第10圖針對實施方式的人力驅動車用曲柄組件40加以說明。人力驅動車具有至少一車輪，是至少能藉由人力驅動力驅動的車輛。人力驅動車例如包含：登山車、公路車、城市型自行車、載貨型自行車、手搖式自行車、及躺式自行車等各種種類的自行車。人力驅動車所具有的車輪數量並未限定。人力驅動車，例如也包括單輪車及具備3輪以上的車輪的車輛。人力驅動車，並不限定僅藉由人力驅動力驅動的車輛。人力驅動車，包含：不僅利用人力驅動力也利用電動馬達的驅動力來推進的電動自行車(E-bike)。電動自行車，包括藉由電動馬達輔助推進的電動輔助自行車。以下在實施方式是將人力驅動車說明為自行車。

如第1圖所示，人力驅動車10具備有：框架12、框架12支承的車輪14、變速系統20。車輪14包含：後輪14A、及前輪14B。變速系統20，將輸入到人力驅動車10的旋轉予以變速而傳遞到後輪14A。框架12支承著車輪14的後輪14A。

如第1圖及第2圖所示，人力驅動車10具備有變速系統20。變速系統20具備有人力驅動車用曲柄組件40較佳。變速系統20進一步具備有撥鏈器28。撥鏈器28也可是後撥鏈器也可是前撥鏈器。變速系統20進一步具備有：鏈條22、後鏈輪24。曲柄組件40的曲柄軸42及曲柄組件40的曲柄臂44可安裝於框架12。曲柄臂44包含右側的第1曲柄臂44X及左側的第2曲柄臂44Y。第1曲柄臂44X安裝於曲柄軸42的其中一方的端部，第2曲柄臂44Y安裝於曲柄軸42的另一方的端部。曲柄臂44可與曲柄軸42一體旋轉較佳。曲柄臂44的端部安裝著踏板26。曲柄軸42用來將旋轉力傳遞到至少一個鏈輪48。鏈輪48是前鏈輪。在本實施方式，變速系統20具備有一個鏈輪48。在變速系統20具備前撥鏈器的情況，則變速系統20具備複數的鏈輪48較佳。

至少一個鏈輪48，包含用來與鏈條22卡合的複數的鏈輪齒48A。變速系統20進一步包含撥鏈器28。在本實施方式，撥鏈器28是後撥鏈器。撥鏈器28也可是前撥鏈器。撥鏈器28，也可藉由設置在撥鏈器28的電致動器來動作，也可以纜線連接人力驅動車10的變速操作裝置而因應纜線的移動來動作。

變速系統20，即使在曲柄臂44及曲柄軸42的旋轉停止的情況，仍可不使曲柄臂44及曲柄軸42旋轉而可進行撥鏈器28的變速的自由換檔動作較佳。具體來說，變速系統20，具備有：即使在曲柄臂44及曲柄軸42的旋轉停止的情況也使鏈輪48旋轉的機構。藉由使鏈輪48旋轉，則即使在曲柄臂44及曲柄軸42的旋轉停止的情況，也能進行撥鏈器28的變速動作。本發明的自由換檔動作，代表在曲柄臂44及曲柄軸42的旋轉停止的狀態，進行撥鏈器28的變速的動作。

如第3圖至第4圖所示，人力驅動車用曲柄組件40具備有：曲柄軸42、曲柄臂44、支承體46、鏈輪48、單向離合器單元50。曲柄臂44包含：安裝於曲柄軸42。支承體46包含：安裝於曲柄臂44。鏈輪48，在曲柄組件40的相對旋轉中心軸C1的徑向A配置在支承體46周圍。單向離合器單元50，其至少局部在徑向A配置在支承體46及鏈輪48之間。單向離合器單元50包含有：包含複數的第1棘輪齒52A的第1棘輪碟52、及包含複數的第2棘輪齒54A的第2棘輪碟54。複數的第2棘輪齒54A，與複數的第1棘輪齒52A卡合以傳遞轉矩。第1棘輪碟52卡合於支承體46及鏈輪48的其中一方以傳遞轉矩。第2棘輪碟54卡合於支承體46及鏈輪48的另一方以傳遞轉矩。第1棘輪碟52及第2棘輪碟54的至少一個，在相對旋轉中心軸C1的軸方向B，可相對於曲柄軸42移動。單向離合器單元50，在徑向A配置在曲柄軸42周圍。

支承體46、第1棘輪碟52、及第2棘輪碟54包含金屬材料較佳。支承體46例如包含鋁合金。第1棘輪碟52例如包含鋁合金。第2棘輪碟54例如包含鋁合金。可是支承體46、第1棘輪碟52、及第2棘輪碟54的至少一個也可是非金屬材料製。

如第2圖及第3圖所示，曲柄組件40進一步具備有電致動器56。電致動器56，在自由換檔期間使鏈輪48相對於曲柄臂44旋轉。電致動器56例如包括電動馬達56A。電致動器56也可進一步具備有減速器58。減速器58，將電動馬達56A的旋轉減速將其傳遞到鏈輪48。

在曲柄組件40的組裝狀態，曲柄臂44包含：配置有電致動器56的致動器配置部44A較佳。致動器配置部44A例如設置在曲柄臂44的靠前鏈輪側的面部。曲柄臂44也可具備有用來覆蓋致動器配置部44A的外殼44B。減速器58配置於致動器配置部44A較佳。也可在致動器配置部44A設置有：對電致動器56供給電力的電源、用來控制電致動器56的控制裝置、及與外部裝置通訊的通訊部的至少一個。電動馬達56A及減速器58，也可設置於單一殼體，可裝卸地安裝於致動器配置部44A。電源也可配置於曲柄軸42的內部空間。

如第2圖至第5圖所示，在本實施方式，第1棘輪碟52卡合於支承體46以傳遞轉矩。第2棘輪碟54卡合於鏈輪48以傳遞轉矩。複數的第2棘輪齒54A，卡合於複數的第1棘輪齒52A以將旋轉力從支承體46傳遞至鏈輪48。鏈輪48具有棘輪碟卡合部48B。第2棘輪碟54，具有鏈輪卡合部54B，且與鏈輪48的棘輪碟卡合部48B卡合，以經由鏈輪卡合部54B將旋轉力從第2棘輪碟54傳遞到鏈輪48來傳遞轉矩。棘輪碟卡合部48B及鏈輪卡合部54B例如是花鍵嵌合。

鏈輪48包含第1軸承48C及第2軸承48D。第1軸承48C，設置在鏈輪48與第1曲柄臂44X之間，將鏈輪48支承為可相對於第1曲柄臂44X旋轉。第2軸承48D，設置在鏈輪48與第1棘輪碟52之間，將鏈輪48支承為可相對於第1棘輪碟52旋轉。

電致動器56包含輸出齒輪60，且第2棘輪碟54包含與輸出齒輪60卡合的複數的轉矩傳遞齒54C。轉矩傳遞齒54C設置在第2棘輪碟54的內周部。在電致動器56具備有減速器58的情況，輸出齒輪60是減速器58的最終齒輪或與最終齒輪一體旋轉的齒輪。曲柄軸42與曲柄臂44可一體旋轉較佳。曲柄臂44與支承體46可一體旋轉較佳。第1棘輪碟52及第2棘輪碟54可一體旋轉且可相對旋轉。單向離合器單元50，當曲柄組件40在驅動旋轉方向R1旋轉時，是從曲柄組件40經由支承體46、第1棘輪碟52、第2棘輪碟54將旋轉轉矩傳遞到鏈輪48。單向離合器單元50，在曲柄臂44及曲柄軸42的旋轉停止的狀態使電致動器56動作時，電致動器56使第2棘輪碟54朝驅動旋轉方向R1旋轉。在該情況，操作變速操作裝置則能進行以撥鏈器28變速的自由換檔動作。

如第6圖所示，支承體46，具有：設置有複數的外側螺旋花鍵62A的徑向外周面62。第1棘輪碟52，具有：設置有複數的內側螺旋花鍵64A的徑向內周面64以卡合於支承體46的複數的外側螺旋花鍵62A。支承體46，在軸方向B具有大徑部46A、小徑部46B。外側螺旋花鍵62A設置於小徑部46B。第1棘輪碟52其至少局部配置成在軸方向B與支承體46的小徑部46B重複。外側螺旋花鍵62A具備有複數的外側螺旋花鍵62A，內側螺旋花鍵64A具備有複數的內側螺旋花鍵64A，所以可以減少個外側螺旋花鍵62A及各內側螺旋花鍵64A的面壓力。

支承體46的複數的外側螺旋花鍵62A，具有：第1外側螺距角度DA1、及與第1外側螺距角度DA1不同的第2外側螺距角度DA2較佳。第1棘輪碟52的複數的內側螺旋花鍵64A，具有：第1內側螺距角度DB1、及與第1內側螺距角度DB1不同的第2內側螺距角度DB2較佳。第1外側螺距角度DA1與第1內側螺距角度DB1對應，且第2外側螺距角度DA2與第2內側螺距角度DB2對應。複數的外側螺旋花鍵62A的外側螺距角度之中，具有第2外側螺距角度DA2的外側螺距角度的數量，與複數的內側螺旋花鍵64A的內側螺距角度之中，具有第2內側螺距角度DB2的內側螺距角度的數量相等。例如，複數的外側螺旋花鍵62A的外側螺距角度之中，形成第2外側螺距角度DA2的外側螺距角度有一個。複數的內側螺旋花鍵64A的內側螺距角度之中，形成第2內側螺距角度DB2的內側螺距角度有一個。複數的外側螺旋花鍵62A的外側螺距角度之中，形成第2外側螺距角度DA2的外側螺距角度也可是兩個以上。複數的內側螺旋花鍵64A的內側螺距角度之中，形成第2內側螺距角度DB2的內側螺距角度也可是兩個以上。在形成第2外側螺距角度DA2的外側螺距角度有兩個的情況，也可將形成兩個第2外側螺距角度DA2的外側螺距角度配置在互相差距180度的位置。在形成第2內側螺距角度DB2的內側螺距角度有兩個的情況，也可將形成第2內側螺距角度DB2的內側螺距角度配置在互相差距180度的位置。

如第3圖及第6圖所示，輸出齒輪60，在從軸方向觀察的情況，其至少局部在徑向與第1棘輪碟52的複數的內側螺旋花鍵64A重複。在形成第2外側螺距角度DA2的內側螺旋花鍵62A、與形成第2內側螺距角度DB2的內側螺旋花鍵64A對應的位置配置輸出齒輪60。支承體46具有用來配置輸出齒輪60的至少局部的配置部46C較佳。配置部46C設置於支承體46的大徑部46A。配置部46C是用來將大徑部46A貫穿於軸方向B的孔部。如第3圖所示，在配置部46C的內周部設置有用來將輸出齒輪60的軸部可旋轉地支承的軸承46D較佳。

如第4圖、第5圖、及第7圖所示，第1棘輪碟52具有：相對旋轉中心軸C1與第2棘輪碟54至少在軸方向B相對向的第1卡合面66。第2棘輪碟54具有：相對旋轉中心軸C1與第1棘輪碟52至少在軸方向B相對向的第2卡合面68。複數的第1棘輪齒52A配置於第1卡合面66，複數的第2棘輪齒54A配置於第2卡合面68。複數的第1棘輪齒52A相對旋轉中心軸C1在周方向R配置在第1卡合面66上。複數的第2棘輪齒54A相對旋轉中心軸C1在周方向R配置在第2卡合面68上。

在本實施方式，第1卡合面66，隨著從旋轉中心軸C1朝徑向遠離，而從軸方向B的其中一方朝另一方傾斜。在本實施方式，第2卡合面68，隨著從旋轉中心軸C1朝徑向遠離，而從軸方向B的其中一方朝另一方傾斜。在本實施方式，第1卡合面66，隨著從旋轉中心軸C1朝徑向遠離，而從軸方向B的第2棘輪碟54往朝向第1棘輪碟52的方向傾斜。在本實施方式，第2卡合面68，從軸方向B的第2棘輪碟54往朝向第1棘輪碟52的方向傾斜。複數的第1棘輪齒52A，在第1卡合面66上設置涵蓋第1棘輪碟52全周較佳。複數的第2棘輪齒54A，在第2卡合面68上設置涵蓋第2棘輪碟54全周較佳。第1棘輪齒52A具備有複數的第1棘輪齒52A，第2棘輪齒54A具備有複數的第2棘輪齒54A，所以可以減少各第1棘輪齒52A及各第2棘輪齒54A的面壓力。第1卡合面66也可是平面，第2卡合面68也可是平面。第1棘輪碟52及第2棘輪碟54，也可分別具有藉由摩擦傳遞轉矩的摩擦面。

第1棘輪碟52具有：在曲柄組件40的組裝狀態與旋轉中心軸C1為同軸的第1棘輪開口70。第2棘輪碟54具有：在組裝狀態與旋轉中心軸C1為同軸的第2棘輪開口72。複數的第1棘輪齒52A相對旋轉中心軸C1配置在第1棘輪開口70周圍。複數的第2棘輪齒54A相對旋轉中心軸C1配置在第2棘輪開口72周圍。第1棘輪開口70及第2棘輪開口72分別在組裝狀態用來收容曲柄軸42。第1棘輪開口70是朝旋轉中心軸C1延伸的貫穿孔。第2棘輪開口72是朝旋轉中心軸C1延伸的貫穿孔。曲柄軸42插入於第1棘輪開口70及第2棘輪開口72。

支承體46具備有導引部74。導引部74，設置在徑向外周面62，用來導引第1棘輪碟52，以在自由換檔動作期間讓第1棘輪碟52與第2棘輪碟54互相分離。導引部74，在自由換檔動作期間導引第1棘輪碟52，以解除複數的第1棘輪齒52A及複數的第2棘輪齒54A的嚙合卡合。導引部74至少朝相對旋轉中心軸C1的周方向R延伸較佳。導引部74，設置在支承體46且與複數的外側螺旋花鍵62A連續較佳。導引部74，在軸方向B設置在複數的外側螺旋花鍵62A與大徑部46A之間。導引部74配置成相對於複數的外側螺旋花鍵62A的至少一個來定義鈍角DC較佳。

如第4圖所示，曲柄組件40進一步具備有彈壓構件76較佳。彈壓構件76，配置於鏈輪48與第1棘輪碟52之間，用來將第1棘輪碟52在軸方向B朝第2棘輪碟54彈壓。彈壓構件76例如是線圈彈簧。彈壓構件76也可包括複數的彈壓構件76。在第4圖，彈壓構件76包括6個彈壓構件76。複數的彈壓構件76，在鏈輪48及第1棘輪碟52之間，在周方向R每隔預定間隔配置。彈壓構件76，安裝於鏈輪48且與鏈輪48一起旋轉。第1棘輪碟52，在自由換檔動作期間，與導引部74接觸而藉由在彈壓構件76及第1棘輪碟52之間產生的旋轉摩擦力而從第2棘輪碟54解除卡合。

支承體46具有抵接部78較佳。抵接部78抵接於第2棘輪碟54，用來限制從鏈輪48分離的第2棘輪碟54的軸方向B的移動。第1棘輪碟52，在軸方向B且在第2棘輪碟54的軸方向側部配置在與支承體46的抵接部78相反側。抵接部78設置在大徑部46A的與小徑部46B連續的端面。

曲柄組件40具有緩衝構件80較佳。緩衝構件80包含有樹脂材料較佳。緩衝構件80包含有橡膠材料較佳。緩衝構件80包含至少一個軸方向突出部80A。緩衝構件80包含複數的軸方向突出部80A較佳。緩衝構件80的軸方向突出部80A在徑向A配置在鏈輪48與第2棘輪碟54之間。緩衝構件80的軸方向突出部80A，在周方向R配置在鏈輪48的棘輪碟卡合部48B與第2棘輪碟54的鏈輪卡合部54B之間。藉由該構造，可減少因為鏈輪48的棘輪碟卡合部48B與第2棘輪碟54的鏈輪卡合部54B互相接觸所產生的驅動聲音。

參考第7圖至第10圖，針對單向離合器單元50的動作加以說明。 如第7圖及第8圖所示，當從騎乘者輸入人力驅動力，讓曲柄臂44及曲柄軸42朝驅動旋轉方向R1旋轉時，曲柄臂44的旋轉使支承體46及第1棘輪碟52朝驅動旋轉方向R1旋轉。由於藉由彈壓構件76將第1棘輪碟52朝向第2棘輪碟54彈壓，讓第1棘輪齒52A與第2棘輪齒54A卡合。因此第1棘輪碟52的驅動旋轉方向R1的旋轉使第2棘輪碟54朝驅動旋轉方向R1旋轉。由於第2棘輪碟54的鏈輪卡合部54B與鏈輪48的棘輪碟卡合部48B互相卡合，所以第2棘輪碟54的旋轉使鏈輪48朝驅動旋轉方向R1旋轉。

如第9圖及第10圖所示，當曲柄臂44及曲柄軸42的旋轉停止且藉由電致動器56讓輸出齒輪60潮與驅動旋轉方向R1對應的方向R3旋轉時，經由轉矩傳遞齒54C讓第2棘輪碟54朝驅動旋轉方向R1旋轉。藉由以第2棘輪碟54的驅動旋轉方向R1的旋轉使第1棘輪碟52朝驅動旋轉方向R1旋轉，而沿著第1棘輪碟52的內側螺旋花鍵64A及支承體46的外側螺旋花鍵62A，讓第1棘輪碟52相對於第2棘輪碟54移動朝向軸方向B的第1棘輪碟52與第2棘輪碟54互相分離的方向。藉此解除第1棘輪碟52與第2棘輪碟54的卡合。因此第2棘輪碟54的旋轉，不會使第1棘輪碟52旋轉，而經由第2棘輪碟54的鏈輪卡合部54B與鏈輪48的棘輪碟卡合部48B，使鏈輪48朝驅動旋轉方向R1旋轉。因此不會使曲柄臂44及曲柄軸42朝驅動旋轉方向R1旋轉而能驅動鏈條22。藉此可進行自由換檔動作。支承體46的導引部74，具有能使第1棘輪碟52與第2棘輪碟54在軸方向B迅速分離的功能。

本實施方式的曲柄組件40，在進行自由換檔動作的情況，由於第1棘輪碟52及第2棘輪碟54的至少一個朝軸方向B移動分離，所以能抑制噪音。

＜變形例＞ 關於實施方式的說明，是本發明的人力驅動車用曲柄組件採取的型態的例子，並非意圖限制其形態。本發明的人力驅動車用曲柄組件，可採取例如以下所示的實施方式的變形例及未相互矛盾的至少兩個變形例組合的型態。在以下的變形例，針對與實施方式共通的部分，加上與實施方式相同的符號，省略其說明。

單向離合器單元50，也可進行自由換檔動作以外的動力傳遞路線的切換。例如，藉由本發明的單向離合器單元50，也可變更成：僅用人力、以人力及馬達輔助來驅動人力驅動車10的第1狀態、搭載高輸出的馬達僅以馬達的轉矩來驅動人力驅動車10的第2狀態。

本說明書所使用的「至少一個」的表現方式，代表所需要的選項的「一個以上」。作為一個例子，在本說明書所使用的「至少一個」的表現方式，如果選項的數量為兩個的話，則代表「只有一個選項」或「兩個選項雙方」。作為其他例子，在本說明書所使用的「至少一個」的表現方式，如果選項的數量為三個以上的話，則代表「只有一個選項」或「兩個以上的任意選項的組合」。

10:人力驅動車 40:曲柄組件 42:曲柄軸 44:曲柄臂 44A:致動器配置部 46:支承體 48:鏈輪 48A:鏈輪齒 48B:棘輪碟卡合部 50:單向離合器單元 52:第1棘輪碟 52A:第1棘輪齒 54:第2棘輪碟 54A:第2棘輪齒 54B:鏈輪卡合部 54C:轉矩傳遞齒 56:電致動器 56A:電動馬達 62:徑向外周面 62A:外側螺旋花鍵 64:徑向內周面 64A:內側螺旋花鍵 66:第1卡合面 68:第2卡合面 70:第1棘輪開口 72:第2棘輪開口 74:導引部 78:抵接部 76:彈壓構件 80:緩衝部

[第1圖]是包含實施方式的人力驅動車用曲柄組件的人力驅動車的側視圖。 [第2圖]是實施方式的人力驅動車用曲柄組件的側視圖。 [第3圖]是實施方式的人力驅動車用曲柄組件的剖面圖。 [第4圖]是實施方式的人力驅動車用曲柄組件的分解立體圖。 [第5圖]是顯示第4圖的第1棘輪碟的第1卡合面的立體圖。 [第6圖]是第4圖的支承體與第1棘輪碟的立體圖。 [第7圖]為沿著第2圖的D6-D6線的剖面圖。 [第8圖]是針對實施方式的人力驅動車用組件，顯示曲柄軸旋轉時的各元件的旋轉狀態的局部的正視圖。 [第9圖]是針對實施方式的人力驅動車用組件，進行自由換檔動作時的局部剖面圖。 [第10圖]是針對實施方式的人力驅動車用組件，顯示自由換檔動作時的各元件的旋轉狀態的局部的正視圖。

20:變速系統

42:曲柄軸

44:曲柄臂

44A:致動器配置部

44B:外殼

44X:第1曲柄臂

46:支承體

46C:配置部

46D:軸承

48:鏈輪

48A:鏈輪齒

48B:棘輪碟卡合部

48C:第1軸承

48D:第2軸承

52:第1棘輪碟

54:第2棘輪碟

54B:鏈輪卡合部

56:電致動器

56A:電動馬達

58:減速器

60:輸出齒輪

66:第1卡合面

68:第2卡合面

80:緩衝部

80A:軸方向突出部

A:徑向

B:軸方向

C1:旋轉中心軸

Claims (23)

1. 一種人力驅動車用曲柄組件，具備有： 曲柄軸、 安裝於上述曲柄軸的曲柄臂、 安裝於上述曲柄臂的支承體、 在上述曲柄組件的相對旋轉中心軸的徑向配置於上述支承體周圍的鏈輪、 以及在上述徑向且在上述支承體及上述鏈輪之間配置至少其局部的單向離合器單元； 上述單向離合器單元包含：第1棘輪碟、第2棘輪碟； 上述第1棘輪碟包含複數的第1棘輪齒； 上述第2棘輪碟，包含複數的第2棘輪齒用來與上述複數的上述第1棘輪齒卡合以傳遞轉矩； 上述第1棘輪碟與上述支承體及上述鏈輪的其中一方卡合以傳遞轉矩， 上述第2棘輪碟與上述支承體及上述鏈輪的另一方卡合以傳遞轉矩； 上述第1棘輪碟及上述第2棘輪碟的至少一個，在相對上述旋轉中心軸的軸方向可相對於上述曲柄軸移動， 上述單向離合器單元在上述徑向配置在上述曲柄軸周圍。
2. 如請求項1的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述第1棘輪碟，具有：相對上述旋轉中心軸與上述第2棘輪碟至少在軸方向相對向的第1卡合面； 上述第2棘輪碟，具有：相對上述旋轉中心軸與上述第1棘輪碟至少在軸方向相對向的第2卡合面； 上述複數的上述第1棘輪齒配置於上述第1卡合面， 上述複數的上述第2棘輪齒配置於上述第2卡合面。
3. 如請求項2的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述複數的上述第1棘輪齒，相對上述旋轉中心軸在周方向配置在上述第1卡合面上， 上述複數的上述第2棘輪齒，相對上述旋轉中心軸在周方向配置在上述第2卡合面上。
4. 如請求項3的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述第1棘輪碟，具有：在上述曲柄組件的組裝狀態與上述旋轉中心軸為同軸的第1棘輪開口； 上述第2棘輪碟，具有：在上述組裝狀態與上述旋轉中心軸為同軸的第2棘輪開口； 上述複數的上述第1棘輪齒，相對上述旋轉中心軸配置在上述第1棘輪開口周圍， 上述複數的上述第2棘輪齒，相對上述旋轉中心軸配置在上述第2棘輪開口周圍。
5. 如請求項4的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述第1棘輪開口及上述第2棘輪開口，分別用來在上述組裝狀態收容上述曲柄軸。
6. 如請求項1的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述第1棘輪碟，卡合於上述支承體以傳遞轉矩， 上述第2棘輪碟，卡合於上述鏈輪以傳遞轉矩。
7. 如請求項1的人力驅動車用曲柄組件，其中，進一步具備有電致動器， 上述電致動器，在自由換檔動作期間，使上述鏈輪相對於上述曲柄臂相對旋轉。
8. 如請求項7的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述第1棘輪碟，卡合於上述支承體以傳遞轉矩， 上述第2棘輪碟，卡合於上述鏈輪以傳遞轉矩。
9. 如請求項8的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述電致動器包含輸出齒輪， 上述第2棘輪碟，包含與上述輸出齒輪卡合的複數的轉矩傳遞齒。
10. 如請求項6的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述支承體，具有：設有複數的外側螺旋花鍵的徑向外周面， 上述第1棘輪碟具有徑向內周面， 上述徑向內周面，設有複數的內側螺旋花鍵用來與上述支承體的上述複數的外側螺旋花鍵卡合。
11. 如請求項10的人力驅動車用曲柄組件，其中，進一步具備有電致動器， 上述電致動器，在上述自由換檔動作期間，使上述鏈輪相對於上述曲柄臂相對旋轉； 上述電致動器包含輸出齒輪， 上述第2棘輪碟，包含與上述輸出齒輪卡合的複數的轉矩傳遞齒； 上述輸出齒輪，當從上述軸方向觀察時，其至少局部在上述徑向與上述第1棘輪碟的上述複數的內側螺旋花鍵重複。
12. 如請求項10的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述支承體的上述複數的外側螺旋花鍵，具有：第1外側螺距角度、及與上述第1外側螺距角度不同的第2外側螺距角度； 上述第1棘輪碟的上述複數的內側螺旋花鍵，具有：第1內側螺距角度、及與上述第1內側螺距角度不同的第2內側螺距角度。
13. 如請求項12的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述第1外側螺距角度對應於上述第1內側螺距角度， 上述第2外側螺距角度對應於上述第2內側螺距角度。
14. 如請求項1的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述複數的第2棘輪齒，卡合於上述複數的第1棘輪齒以用來將旋轉力從上述支承體傳遞至上述鏈輪。
15. 如請求項10的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述支承體具備有導引部， 上述導引部，設置於上述徑向外周面，且在自由換檔動作期間導引上述第1棘輪碟，以讓上述第1棘輪碟與上述第2棘輪碟互相分離。
16. 如請求項15的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述導引部，在上述自由換檔動作期間導引上述第1棘輪碟，以解除上述複數的上述第1棘輪齒及上述複數的上述第2棘輪齒的嚙合卡合。
17. 如請求項15的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述導引部，至少朝相對上述旋轉中心軸的周方向延伸。
18. 如請求項15的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述導引部配置成相對於上述複數的外側螺旋花鍵的至少一個定義鈍角。
19. 如請求項6的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述鏈輪具有棘輪碟卡合部， 上述第2棘輪碟具有鏈輪卡合部，且與上述鏈輪的上述棘輪碟卡合部卡合，以經由上述鏈輪卡合部將旋轉力及轉矩從上述第2棘輪碟傳遞到上述鏈輪。
20. 如請求項1的人力驅動車用曲柄組件，其中，進一步具備有彈壓構件， 上述彈壓構件，配置於上述鏈輪與上述第1棘輪碟之間，且在上述軸方向將上述第1棘輪碟朝向上述第2棘輪碟彈壓。
21. 如請求項15的人力驅動車用曲柄組件，其中，進一步具備有彈壓構件， 上述彈壓構件，配置於上述鏈輪與上述第1棘輪碟之間，且在上述軸方向將上述第1棘輪碟朝向上述第2棘輪碟彈壓； 上述彈壓構件，安裝於上述鏈輪且與上述鏈輪一起旋轉， 上述第1棘輪碟，在自由換檔動作期間，接觸於上述導引部，而藉由在上述彈壓構件及上述第1棘輪碟之間產生的旋轉摩擦力而由第2棘輪碟解除卡合。
22. 如請求項1的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述支承體，具有：與上述第2棘輪碟抵接的抵接部，用來將從上述鏈輪分離的上述第2棘輪碟的軸方向的移動予以限制； 上述第1棘輪碟，在上述軸方向且在上述第2棘輪碟的軸方向側部配置在與上述支承體的上述抵接部相反側。
23. 如請求項7的人力驅動車用曲柄組件，其中，上述曲柄臂，包含：在上述曲柄組件的組裝狀態用來配置上述電致動器的致動器配置部。

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