专利名称：附有动力的自行车制动装置的制作方法
技术领域：
本发明，是有关附动力自行车制动装置。更详言之，是关于具有将自行车的后轮或前轮驱动之电动马达的转子发电制动用的离合器机构的附动力自行车制动装置。
已知有装载蓄电池做为动力安装电动马达的附动力自行车。自行车终究是以人蹬踏板之力做为动力，而附动力自行车是具有协助人蹬踏板用的驱动机构之自行车。该附动力自行车的驱动装置已有各种提案。其中，也已知有在轮毂编入直流电动机(特开昭53-94515号，将表平6-506891号)。
一方面，链条传动的自行车之后轮毂，是具有只以踏板驱动时使旋转力对驱动车轮只传达正旋转，相反地使驱动车轮的正旋转力不会传达至踏板之自由轮。自由轮，是具有只传达一方向的旋转力之机能，亦即单向离合器机构。
通常，前轮毂因为未具有该自由轮机构，所以在前轮毂装上电动马达，或在前叉等装载电动马达而驱动前轮时，在电动马达未动作时连电动马达的转子也将踏板驱动，而具有踏板操作会变动之问题。
并且，附动力自行车，因装载电动马达，蓄电池所以车体比一般自行车重。所以装载通常自行车所采用的制动装置时，附动力自行车具有刹车性能不能配合之问题。本发明是解决附动力自行车的此等问题。
本发明是根据如上述的技术背景而开发，将会达下述之目的。
本发明之目的，是在提供利用驱动自行车的电动马达之发电制动机能而制动的制动装置。
本发明之其他目的，是在提供使电动马达之发电制动能够开闭地具有离合器机构之附动力自行车制动装置。
为达到上述目的，本发明采取以下技术方案
一种附有动力的自行车制动装置，其是将电动马达的输出轴之旋转输出传递至自行车的后轮或前轮之轮毂的轮毂体，将前述后轮或前述前轮驱动，其特征为具有介在于前述轮毂体和前述输出轴之间，将从前述后轮或前轮的旋转传递给前述电动马达递转子而发电制动用的装置。
一种附有动力的自行车制动装置，其是将电动马达的输出轴之旋转输出传递至自行车的后轮或前轮之轮毂的轮毂体，而将前述后轮或轮驱动，其特征为具有介在于前述轮毂体和前述输出轴之间，将从前述后轮或前述前轮的旋转为了发电制动而传达至前述电动马达之转子的离合器。
所述之附有动力的自行车制动装置，其特征为具有将前述电动马达的旋转输出传达至前述轮毂体而旋转输出用之第1单向离合器。
所述之附有动力的自行车制动装置，其特征为前述离合器为，将从前述后轮或前述前轮的旋转传递至前述电动马达之转子用的第2单向离合器。
所述之附有动力的自行车制动装置，其特征为前述第2单向离合器，是能从前述后轮或前述前轮将旋转传达至前述电动马达的转子而发电制动，或将传达遮断成为中立之2位置中的任何一个择一性地选择之单向离合器。
为了解决前述课题本发明将采取以下的装置。
本发明之附动力自行车制动装置，主要是，将电动马达的输出轴之旋转输出传达至自行车的后轮或前轮之轮毂的轮毂体驱动前述后轮或前述前轮的附动力自行车之驱动装置，其特征，具有介在前述轮毂体和前述输出轴之间，将从前述后轮或前轮的旋转传达至前述电动马达之转子而发电制动用的装置。
同时，本发明之附动力自行车制动装置，主要是，将电动马达的输出轴之旋转输出传达至自行车的后轮或前轮之轮毂的轮毂体驱动前述后轮或前述前轮的附动力自行车之驱动装置，其特征为，
具有介在于前述轮毂体和前述输出轴之间，为了将从前述后轮或前述前轮的旋转发电制动之向前述电动马达的转子传达之离合器。
前述离合器，以具有将前述电动马达的旋转输出向前述轮毂体传达而前述输出用之第1单向离合器。并且前述离合器，以具有将从前述后轮或从前述前轮的旋转传达前述电动马达之转子用的第2单向离合器。
前述第2单向离合器，是能将从前述后轮或前述前轮向前述电动马达的转子传达旋转而发电制动，或遮断传达而使之成为中立的能够选择2位置中之任何一个的单向离合器时能使控制更细密而有效。本发明具有积极之效果如以上所详述，本发明因为根据电动马达发电制动，所以能够有效地制动。同时，因为编入离合器机构，所以也能够解除发电制动。并且能够将电动马达的动力和踏板操作无关地传达给车轮。以下参照附图，举例对本发明进行详细说明
图1为显示本发明的实施例之轮毂的截面图。
图2(a)，(b)为显示第2环形齿轮的明细之截面图。
图3为显示爪和棘轮爪咬合之截面图。
图4(a)，(b)，(c)为显示离合器之爪的明细之图。
图5(a)，(b)，(c)为显示离合器解除爪的明细之图。
以下，根据图面说明本发明的实施例。图1，为本发明之实施例的自行车之前轮毂的截面图。轮毂轴1，为中空之轴，在两端形成有公螺纹2，3。在公螺纹2，3，旋入有螺帽7，将前叉5的爪6插入而将爪6固定在轮毂轴1。
电动马达(未图示)，是固定在轮毂体30外部的前叉5。从电动马达之输出轴的旋转，将经由定时皮带19驱动定时带轮29。定时带轮29，因为在驱动圆板23根据锯齿状缺口25固定，所以不能互相旋转。在驱动圆板23的他端，一体地形成有第1小齿轮14。
第1小齿轮14，是咬合在行星齿轮15。驱动圆板23，是根据钢珠28自由旋转地支持在轮毂体30。同时，驱动圆板23，是根据旋入在轮毂轴1而固定的压珠件24转动之钢珠24a支持成自由旋转。
在第1小齿轮14，咬合有行星齿轮15。行星齿轮15，是在第1小齿轮14的外周等角度位置配置3个。行星齿轮15之轴16是支持在齿轮框17的轴承部18，并且行星齿轮15是在轴16自由旋转地支持。
因此，齿轮框17是略成环状，具有支持3个行星齿轮15用的空间，配置成能在轮毂轴1之周围旋转。在3个行星齿轮15之外周，配置有第1环形齿轮20。在第1环形齿轮20的中心，形成有栓槽孔21。栓槽孔21，是咬合在轮毂轴1形成之栓槽轴22。结果，第1环形齿轮20，将成为在轮毂轴1连结成不能相对旋转。
在轮毂体30的他端形成有转动面32。在转动面32，有钢珠33转动。因为钢珠33，是在压球件34之转动面35也同时转动，所以此等将构成轴承。在轮毂体30，有片檐37一体地平行设置。檐37是轮辐(未图示)的一端卡在轮辐孔38而固定。
结果，钢珠28，33，将成为把压珠件25，34和轮毂体30互相支持成自由旋转。行星齿轮15，是咬合在第1环形齿轮20形成之环状的内齿齿轮之第1内周齿40。在第1环形齿轮20，配置有3个第2小齿轮41。第2小齿轮41的轴42，是支持在第1环形齿轮20，而第2小齿轮41自由旋转地支持在轴42。
第2小齿轮41，是咬合在齿轮框17设置的外周齿43。同时，第2小齿轮41因为不公转，故将根据齿轮框17之公转，根据外周齿43而旋转驱动。第2环形齿轮45将根据第2小齿轮41的旋转，经由第2内周齿44旋转驱动。
如图2所详细显示，在第2环形齿轮45的外周，配置有单向离合器50，即棘轮机构。在图3详细显示单向离合器之咬合的截面图。单向离合器50之爪51，是咬合在轮毂体30的内周面形成之棘轮齿52。
爪51形成有弹簧卡止部54，在该弹簧卡止部54将卡合圆形的弹簧53，以弹力向中心方向拴紧。亦即，经常向立起方向加势，故将咬合在棘轮齿52。爪51是准备合计2种。另外1种是弹簧卡止部54配置在爪51的相反侧面之情况不同者(参照图2)。
另外一种爪51是隔着角度配置。和该第2种爪51隔着180度角度，在同一方向配置有2个同种类之爪51。结果，合计配置有4个爪51。此是，为了传达电动马达的动力之关是，使之传达扭矩增大时强度也足够。
单向离合器50，因是只传达一方向的旋转力之机能，亦即单向离合器机构，故只能将电动马达的动力传达给车轮。自由轮是具有只传达单向旋转力之机能，即单向离合器机构。如果未具有单向离合器50时，当停止电动马达时电动马达的转子也将会驱动，而使踏板变重。同时，具有制动时能够切断转子之惯性势的优点。
前述单向离合器50，不能停止或解除动作。在本实施例更具有离合器60。离合器60的爪61，是在第2环形齿轮45配置在以180度间隔配置2处之缝隙62(参照图2)。在爪61形成有轴孔65。在轴孔65插入有爪销64。爪销64，是插入在第2环形齿轮45之爪销孔65。
爪销64，是使之不会从爪销孔65脱落地根据圆环状的爪销固定弹簧66固定。爪61是以螺旋弹簧之爪弹簧67施力，而经常咬合在棘轮齿52。一方面，在轮毂轴1的栓槽轴22，有离合器解除凸轮70在轴线方向设成自由移动。离合器解除凸轮70，是根据螺旋弹簧71经常向轮毂轴1之轴线方向加势。
如图5所示，在离合器解除凸轮70的侧面，在角度θ，本例中是在角度约40度(接触面C)之角度位置形成有爪接触面72。爪接触面72，是形成有3个接触面A、B、C。接触面A、B、C，是根外周角度位置而角度θ不同。因接触面A、B、C的倾斜角度θ不同，故将离合器解除凸轮70驱动而接触到爪61时，楔力将根据接触位置而不同。
因此，根据双臂曲柄机构80(将后述)杠杆操作时，杠杆操作将会顺利。同时，爪61具有接触面68，离合器解除凸轮70接触到该接触面68时，爪61将会以爪销64做为中心摇动，而解除爪61和棘轮52之咬合。
离合器解除凸轮70，形成有半圆弧的销孔73，在其中有销75贯穿轮毂轴1插入，所以离合器解除凸轮70和轮毂轴1是一体地连结。销75是插入在轮毂1内向直径方向穿孔之键孔74，能在该键孔74内只移动一定距离。在轮毂轴1的中心孔有推杆76向轴线方向设成自由移动。结果，等于将推杆76连结在离合器解除凸轮70。
推杆76的他端是连结在双臂曲柄机构80。双臂曲柄之机构80，是根据以离合器控制金属丝83驱支的内部件82驱动双臂曲柄81而驱动推杆76者。该双臂曲柄机构80之构造为众所周知，故将省略说明。结果，以离合器控制金属丝83驱动推杆76时，推杆76将向轴线方向驱动而驱动离合器爪解除凸轮70，其爪接触面72会接触在爪61的接触面68，而解除爪61和棘轮齿52之卡合。
因为根据解除，能够和电动马达的驱动是统切离，所以能够如通常之自行车地驾驶。反之，当该爪61和棘轮齿51卡合时，轮毂体30的驱动会从棘轮齿52传达至爪61，最后将会驱动电动马达之转子。
从前述说明可知，电动马达的输出之第1小齿轮14的旋转，是行星齿轮15，公转之齿轮框17及固定的环形齿轮之第1内周齿40，构成行星齿轮机构，而成为差动齿轮机构。换言之，将构成把电动马达的输出旋转之第1小齿轮14的旋转减速之第1减速机构。
第1减速机构的输出，将做为齿轮框17的外周齿43之旋转输出。第2小齿轮41，将旋转驱动环形齿轮的第2内周齿44。因为第2小齿轮41之齿数比第2内周齿44的差数少，所以将会更减速。虽然该行星齿轮机构不会构成差动齿轮机构，但是将会构成第2减速机构。
已减速的旋转，成为经由单向离合器50将轮毂体30旋转驱动。
以下，说明前述实施例的动作。从前述说明可知，电动马达的输出轴12之第1小齿轮14，行星齿轮15，公转的旋转臂17及固定之第1内周齿40，将构成行星齿轮机构，而成差动齿轮机构。换言之，将构成把电动马达的输出旋转之第1小齿轮14的旋转减速之第1减速机构。
第1减速机构的输出，将做为旋转臂17之外周齿43的旋转而输出。已减速之电动马达的输出，将会旋转驱动第2小齿轮41。第2小齿轮41，将旋转驱动第2内周齿44。因为第2小齿轮41的齿数是比第2内周齿44之齿数少，所以在此将会更减速。
该行星齿轮机构虽然不构成差动齿轮机构，但是将会构成第2头号机构。已减速的旋转，将经由单向离合器50将轮毂体30旋转驱动，单向离合器50在使踏板停止时，也能够只将电动马达之动力传达给车轮。
以离合器控制金属丝83驱动推杆76时，会将推杆76向轴线方向驱动而将离合器解除凸轮70驱动，其爪接触面72将会接触爪61的接触面68，而解除爪61和棘轮齿52之卡合。
根据该解除，将能和电动马达的驱动是统切离，故能根据如通常之自行车的踏板操作而驾驶。反之，该爪61和棘轮齿51卡合时，轮毂体30的驱动将从棘轮齿51传达至爪61，最后将驱动电动马达之转子而发电制动。
前述实施例，是将电动马达装载在前叉者，但是，也可以为例如编入轮毂内，或装载在手柄杆，如众所周知之技术地更配置在其他位置。
权利要求
1.一种附有动力的自行车制动装置，其是将电动马达的输出轴之旋转输出传递至自行车的后轮或前轮之轮毂的轮毂体，将前述后轮或前述前轮驱动，其特征为具有介在于前述轮毂体和前述输出轴之间，将从前述后轮或前轮的旋转传递给前述电动马达递转子而发电制动用的装置。
2.一种附有动力的自行车制动装置，其是将电动马达的输出轴之旋转输出传递至自行车的后轮或前轮之轮毂的轮毂体，而将前述后轮或轮驱动，其特征为具有介在于前述轮毂体和前述输出轴之间，将从前述后轮或前述前轮的旋转为了发电制动而传达至前述电动马达之转子的离合器。
3.如权利要求2所述之附有动力的自行车制动装置，其特征为具有将前述电动马达的旋转输出传达至前述轮毂体而旋转输出用之第1单向离合器。
4.如权利要求2或3所述之附有动力的自行车制动装置，其特征为前述离合器为，将从前述后轮或前述前轮的旋转传递至前述电动马达之转子用的第2单向离合器。
5.如权利要求4所述之附有动力的自行车制动装置，其特征为前述第2单向离合器，是能从前述后轮或前述前轮将旋转传达至前述电动马达的转子而发电制动，或将传达遮断成为中立之2位置中的任何一个择一性地选择之单向离合器。
全文摘要
本发明公开一种附有动力的自行车制动装置，其第1小齿轮，行星齿轮，将公转的齿轮框及固定之第1内周齿将构成行星齿轮机构，而构成第1减速机构。减速的电动马达之输出，将把第2小齿轮旋转驱动，第2小齿轮的旋转将以第2内周齿减速，已减速之旋转，经由单向离合器将轮毂体旋转驱动，而能只将电动马达的动力传达给前车轮，离合器机构将把从轮毂体之驱动向电动马达传达式解除，而发电制动式解除。
文档编号B60K7/00GK1149026SQ96109640
公开日1997年5月7日 申请日期1996年9月2日 优先权日1995年9月1日
发明者福井清二, 松尾信幸 申请人:岛野株式会社