(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-22
(45)【発行日】2023-01-05
(54)【発明の名称】ハブ
(51)【国際特許分類】
B62J 6/12 20060101AFI20221223BHJP
B60B 35/18 20060101ALI20221223BHJP
B62J 43/30 20200101ALI20221223BHJP
B62J 45/413 20200101ALI20221223BHJP
B62K 19/30 20060101ALI20221223BHJP
【ＦＩ】
B62J6/12
B60B35/18 A
B62J43/30
B62J45/413
B62K19/30
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2018246223
(22)【出願日】2018-12-27
(65)【公開番号】P2020104742
(43)【公開日】2020-07-09
【審査請求日】2021-09-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000002439
【氏名又は名称】株式会社シマノ
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山崎 あずさ
(72)【発明者】
【氏名】仁木 一喬
(72)【発明者】
【氏名】田中 雅章
【審査官】中川 隆司
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－００８０６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０８３３９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０９５２１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０２５７３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０７５１０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１４２７３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０３０４７８３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｊ ６／１２
Ｂ６０Ｂ ３５／１８
Ｂ６２Ｊ ４３／３０
Ｂ６２Ｊ ４５／４１３
Ｂ６２Ｋ １９／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、
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。
【請求項2】
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、
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。
【請求項3】
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、請求項２に記載のハブ。
【請求項4】
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、請求項２または３に記載のハブ。
【請求項5】
前記第１電子部品は、蓄電装置を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のハブ。
【請求項6】
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、請求項１から４のいずれか一項に記載のハブ。
【請求項7】
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、請求項１から６のいずれか一項に記載のハブ。
【請求項8】
前記第１電子部品は、無線通信装置を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のハブ。
【請求項9】
前記第１電子部品は、前記ハブ軸に固定される、請求項１から８のいずれか一項に記載のハブ。
【請求項10】
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、請求項１から９のいずれか一項に記載のハブ。
【請求項11】
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、請求項１０に記載のハブ。
【請求項12】
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、請求項１１に記載のハブ。
【請求項13】
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、請求項１２に記載のハブ。
【請求項14】
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、請求項１から１３のいずれか一項に記載のハブ。
【請求項15】
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、請求項１４に記載のハブ。
【請求項16】
前記回転体は、スプロケットを支持可能に構成される、請求項１から１５のいずれか一項に記載のハブ。
【請求項17】
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、請求項１から１６のいずれか一項に記載のハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ハブに関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－９５２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【発明の効果】
【0040】
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。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】実施形態に係るハブを含む人力駆動車の模式図である。
【図2】実施形態に係るハブの断面図である。
【図3】実施形態に係るハブを含む電力供給システムのブロック図である。
【図4】実施形態に係るハブの分解断面図である。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【符号の説明】
【0089】
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
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】