特許 7431022 人力駆動車用のドライブユニット

(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】2024-02-05

(45)【発行日】2024-02-14

(54)【発明の名称】人力駆動車用のドライブユニット

(51)【国際特許分類】

   B62M 11/16 20060101AFI20240206BHJP

   F16D 41/12 20060101ALI20240206BHJP

   F16H 3/00 20060101ALI20240206BHJP

【ＦＩ】

B62M11/16 C

F16D41/12 A

F16H3/00

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2019217228

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021084608

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-07-27

【前置審査】

(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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】浦部 宏之

(72)【発明者】

【氏名】池田 魁

【審査官】渡邊 義之

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５８－５０２３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２５４７６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭５６－１６４８８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－１１３７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｍ １１／１６

Ｂ６２Ｍ １１／１８

Ｂ６２Ｍ １１／００

Ｆ１６Ｄ ４１／１２

Ｆ１６Ｄ ４１／３０

Ｆ１６Ｈ ３／００

Ｂ６２Ｌ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人力駆動車用のドライブユニットであって、
人力駆動車の駆動力の伝達状態を切り替える切替機構を備え、
前記切替機構は、
第１回転体と、
第２回転体と、
前記第１回転体に取り付けられ、前記第２回転体と係合することによって前記第１回転体と前記第２回転体とを一体回転させる第１位置と、前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転を許容する第２位置との間で移動する爪部材と、を備え、
前記爪部材は、
前記第１回転体の周方向と交差するように延びる第１部分と、
前記周方向と交差するように延びる第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分とを接続する第１接続部分と、
前記第１接続部分から離れた位置において前記第１部分と前記第２部分とを接続する第２接続部分と、を備え、
前記第１部分、前記第２部分、前記第１接続部分、および、前記第２接続部分は、一体形成されている、ドライブユニット。

【請求項2】

前記切替機構は、第３回転体をさらに備え、
前記第１部分は、前記第１回転体に取り付けられる第１ベース部と、前記第２回転体と係合する第１係合部と、を備え、
前記第２部分は、前記第１回転体に取り付けられる第２ベース部と、前記第３回転体と接触することによって前記爪部材を前記第２位置に移動させる接触部と、を備える、請求項１に記載のドライブユニット。

【請求項3】

前記第１接続部分は、前記第１ベース部と、前記第２ベース部と、を接続する、請求項２に記載のドライブユニット。

【請求項4】

前記第２接続部分は、前記第１係合部と、前記接触部と、を接続する、請求項２または３に記載のドライブユニット。

【請求項5】

前記第２接続部分は、前記第１係合部と、前記接触部と、を軸方向と平行な方向において面一になるように接続する、請求項４に記載のドライブユニット。

【請求項6】

前記第１回転体の軸方向と平行な方向における前記第１部分の第１寸法、および、前記第１回転体の軸方向と平行な方向における前記第２部分の第２寸法は、前記第１回転体の軸方向と平行な方向における前記第１部分から前記第２部分までの距離よりも長い、請求項１から５のいずれか一項に記載のドライブユニット。

【請求項7】

前記第１寸法は、前記第２寸法と異なる、請求項６に記載のドライブユニット。

【請求項8】

前記切替機構は、前記爪部材を支持する第１支持部材をさらに備え、
前記爪部材は、前記第１部分と前記第２部分との間に位置し、前記第１支持部材が配置される第１支持部材配置部、をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のドライブユニット。

【請求項9】

人力駆動車用のドライブユニットであって、
人力駆動車の駆動力の伝達状態を切り替える切替機構を備え、
前記切替機構は、
第１回転体と、
第２回転体と、
前記第１回転体に取り付けられ、前記第２回転体と係合することによって前記第１回転体と前記第２回転体とを一体回転させる第１位置と、前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転を許容する第２位置との間で移動する爪部材と、前記爪部材を支持する第１支持部材と、を備え、
前記爪部材は、
前記第１回転体に取り付けられるベース部と、
前記第２回転体の被係合部と係合する係合部と、
前記ベース部から前記係合部に向かって延び、前記第１支持部材が配置される第１支持部材配置部と、を備え、
前記第１支持部材配置部は、
前記ベース部において前記第１回転体に近い側が閉鎖され、
前記係合部において前記第１回転体に近い側が開放され、かつ、前記第２回転体に近い側が閉鎖される、ドライブユニット。

【請求項10】

人力駆動車用のドライブユニットであって、
人力駆動車の駆動力の伝達状態を切り替える切替機構を備え、
前記切替機構は、
第１回転体と、
第２回転体と、
前記第１回転体に取り付けられ、前記第２回転体と係合することによって前記第１回転体と前記第２回転体とを一体回転させる第１位置と、前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転を許容する第２位置との間で移動する爪部材と、前記爪部材を支持する第１支持部材と、を備え、
前記爪部材は、
前記第１回転体に取り付けられるベース部と、
前記第２回転体と係合する係合部と、
前記ベース部から前記係合部に向かって延び、前記第１支持部材が配置される第１支持部材配置部と、を備え、
前記第１支持部材配置部は、
前記ベース部において前記第１回転体に近い側が閉鎖され、
前記係合部において前記第１回転体に近い側が開放され、かつ、前記第２回転体に近い側が閉鎖され、
前記第１支持部材配置部のうちの閉鎖される部分は、前記係合部と一体に形成される、ドライブユニット。

【請求項11】

前記第１支持部材配置部は、前記ベース部において前記第１回転体に近い側が閉鎖され、かつ、前記第２回転体に近い側が開放される、請求項９または１０に記載のドライブユニット。

【請求項12】

前記第１支持部材は、コイルばねである、請求項８から１１のいずれか一項に記載のドライブユニット。

【請求項13】

前記爪部材は、第１爪部材および第２爪部材を備え、
前記第１支持部材は、前記第１爪部材の前記第１支持部材配置部、および、前記第２爪部材の前記第１支持部材配置部に配置される、請求項１２に記載のドライブユニット。

【請求項14】

前記爪部材を支持する第２支持部材をさらに備え、
前記第１爪部材および前記第２爪部材は、前記第１支持部材と、前記第２支持部材とが、互いに係合することによって、前記第１回転体に取り付けられる、請求項１３に記載のドライブユニット。

【請求項15】

前記爪部材は、前記第１支持部材配置部とは異なる部分に前記第２支持部材が配置される第２支持部材配置部をさらに備える、請求項１４に記載のドライブユニット。

【請求項16】

第１遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構の回転が入力される第２遊星歯車機構と、をさらに備え、
前記第１遊星歯車機構は、前記第１回転体を含み、
前記第２遊星歯車機構は、前記第２回転体を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載のドライブユニット。

【請求項17】

前記第１回転体には、前記人力駆動車のクランクの回転が伝達され、
前記クランクが前記人力駆動車が前進する第１方向に回転する場合、前記爪部材は、前記第２位置に位置するように構成され、
前記クランクが前記第１方向とは反対方向の第２方向に回転する場合、前記爪部材は、第１位置に位置するように構成される、請求項１から１６のいずれか一項に記載のドライブユニット。

【請求項18】

前記人力駆動車のハブを構成する、請求項１から１７のいずれか一項に記載のドライブユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人力駆動車用のドライブユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１は、人力駆動車用のドライブユニットを開示する。特許文献１の人力駆動車用のドライブユニットは、駆動力の伝達状態を切り替える切替機構を備える。切替機構は、第１回転体と、第２回転体と、第１回転体に取り付けられ、第２回転体と係合することによって第１回転体と第２回転体とを一体回転させる第１位置と、第２回転体との相対回転を許容する第２位置との間で移動する爪部材と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２５４７６８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的の１つは、爪部材が駆動力を好適に伝達できる人力駆動車用のドライブユニットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１側面に従うドライブユニットは、人力駆動車用のドライブユニットであって、人力駆動車の駆動力の伝達状態を切り替える切替機構を備え、前記切替機構は、第１回転体と、第２回転体と、前記第１回転体に取り付けられ、前記第２回転体と係合することによって前記第１回転体と前記第２回転体とを一体回転させる第１位置と、前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転を許容する第２位置との間で移動する爪部材と、を備え、前記爪部材は、前記第１回転体の周方向と交差するように延びる第１部分と、前記周方向と交差するように延びる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを接続する第１接続部分と、前記第１接続部分から離れた位置において前記第１部分と前記第２部分とを接続する第２接続部分と、を備える。
上記第１側面のドライブユニットによれば、第１部分と第２部分とが第１接続部分および第２接続部分によって接続されるため、第１部分と第２部分とが第１接続部分のみによって接続される場合と比較して、爪部材が駆動力を好適に伝達できる。

【0006】

前記第１側面に従う第２側面のドライブユニットにおいて、前記切替機構は、第３回転体をさらに備え、前記第１部分は、前記第１回転体に取り付けられる第１ベース部と、前記第２回転体と係合する第１係合部と、を備え、前記第２部分は、前記第１回転体に取り付けられる第２ベース部と、前記第３回転体と接触することによって前記爪部材を前記第２位置に移動させる接触部と、を備える。
上記第２側面のドライブユニットによれば、第１部分に第１係合部を備え、第２部分に接触部を備える爪部材の剛性を高められる。

【0007】

前記第２側面に従う第３側面のドライブユニットにおいて、前記第１接続部分は、前記第１ベース部と、前記第２ベース部と、を接続する。
上記第３側面のドライブユニットによれば、第１ベース部と第２ベース部とを接続する第１接続部分によって爪部材が第１回転体に好適に取り付けられる。

【0008】

前記第２または第３側面に従う第４側面のドライブユニットにおいて、前記第２接続部分は、前記第１係合部と、前記接触部と、を接続する。
上記第４側面のドライブユニットによれば、第１係合部と接触部とを接続する第２接続部分によって爪部材の負荷の高い部分の剛性を高められる。

【0009】

前記第４側面に従う第５側面のドライブユニットにおいて、前記第２接続部分は、前記第１係合部と、前記接触部と、を軸方向と平行な方向において面一になるように接続する。
上記第５側面のドライブユニットによれば、爪部材を簡単に製造できる。

【0010】

前記第１から第５側面のいずれか１つに従う第６側面のドライブユニットにおいて、前記第１部分、前記第２部分、前記第１接続部分、および、前記第２接続部分は、一体形成されている。
上記第６側面のドライブユニットによれば、第１部分、第２部分、第１接続部分、および、第２接続部分が一体形成されることによって、爪部材の剛性を高められる。

【0011】

前記第１から第６側面のいずれか１つに従う第７側面のドライブユニットにおいて、前記第１回転体の軸方向と平行な方向における前記第１部分の第１寸法、および、前記第１回転体の軸方向と平行な方向における前記第２部分の第２寸法は、前記第１回転体の軸方向と平行な方向における前記第１部分から前記第２部分までの距離よりも長い。
上記第７側面のドライブユニットによれば、第１寸法および第２寸法が第１回転体の軸方向と平行な方向における第１部分から第２部分までの距離よりも長いため、爪部材の剛性を高められる。

【0012】

前記第７側面に従う第８側面のドライブユニットにおいて、前記第１寸法は、前記第２寸法と異なる。
上記第８側面のドライブユニットによれば、第１部分および第２部分をそれぞれに好適な寸法にできる。

【0013】

前記第１から第８側面のいずれか１つに従う第９側面のドライブユニットにおいて、前記切替機構は、前記爪部材を支持する第１支持部材をさらに備え、前記爪部材は、前記第１部分と前記第２部分との間に位置し、前記支持部材が配置される第１支持部材配置部、をさらに備える。
上記第９側面のドライブユニットによれば、第１支持部材配置部に第１支持部材を配置することによって爪部材が好適に支持される。

【0014】

本発明の第１０側面に従うドライブユニットは、人力駆動車用のドライブユニットであって、人力駆動車の駆動力の伝達状態を切り替える切替機構を備え、前記切替機構は、第１回転体と、第２回転体と、前記第１回転体に取り付けられ、前記第２回転体と係合することによって前記第１回転体と前記第２回転体とを一体回転させる第１位置と、前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転を許容する第２位置との間で移動する爪部材と、前記爪部材を支持する第１支持部材と、を備え、前記爪部材は、前記第１回転体に取り付けられるベース部と、前記第２回転体と係合する係合部と、前記ベース部から前記係合部に向かって延び、前記第１支持部材が配置される第１支持部材配置部と、を備え、前記第１支持部材配置部は、前記ベース部において前記第１回転体に近い側が閉鎖され、前記係合部において前記第１回転体に近い側が開放され、かつ、前記第２回転体に近い側が閉鎖される。
上記第１０側面のドライブユニットによれば、第１支持部材配置部の係合部において第２回転体に近い側が閉鎖されるため、第１支持部材配置部の係合部において第２回転体に近い側が開放される場合と比較して、爪部材が駆動力を好適に伝達できる。

【0015】

前記第１０側面に従う第１１側面のドライブユニットにおいて、前記第１支持部材配置部は、前記ベース部において前記第１回転体に近い側が閉鎖され、かつ、前記第２回転体に近い側が開放される。
上記第１１側面のドライブユニットによれば、ベース部において第１支持部材を第１支持部材配置部の開放側から配置できるため、第１支持部材を簡単に配置できる。

【0016】

前記第９から第１１側面のいずれか１つに従う第１２側面のドライブユニットにおいて、前記第１支持部材は、コイルばねである。
上記第１２側面のドライブユニットによれば、コイルばねによって爪部材が好適に支持される。

【0017】

前記第１２側面に従う第１３側面のドライブユニットにおいて、前記爪部材は、第１爪部材および第２爪部材を備え、前記第１支持部材は、前記第１爪部材の前記第１支持部材配置部、および、前記第２爪部材の前記第１支持部材配置部に配置される。
上記第１３側面のドライブユニットによれば、共通の第１支持部材によって第１爪部材および第２爪部材を支持できる。

【0018】

前記第１３側面に従う第１４側面のドライブユニットにおいて、前記爪部材を支持する第２支持部材をさらに備え、前記第１爪部材および前記第２爪部材は、前記第１支持部材と、前記第２支持部材とが、互いに係合することによって、前記第１回転体に取り付けられる。
上記第１４側面のドライブユニットによれば、第１支持部材と第２支持部材とを互いに係合させることによって爪部材を第１回転体に取り付けできる。

【0019】

前記第１４側面に従う第１５側面のドライブユニットにおいて、前記爪部材は、前記第１支持部材配置部とは異なる部分に前記第２支持部材が配置される第２支持部材配置部をさらに備える。
上記第１５側面のドライブユニットによれば、爪部材を第１支持部材および第２支持部材によって支持できる。

【0020】

前記第１から第１５側面のいずれか１つに従う第１６側面のドライブユニットにおいて、第１遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構の回転が入力される第２遊星歯車機構と、をさらに備え、前記第１遊星歯車機構は、前記第１回転体を含み、前記第２遊星歯車機構は、前記第２回転体を含む。
上記第１６側面のドライブユニットによれば、切替機構によって第１遊星歯車機構に含まれる第１回転体と第２遊星歯車機構に含まれる第２回転体との間における駆動力の伝達を切り替えできる。

【0021】

前記第１から第１６側面のいずれか１つに従う第１７側面のドライブユニットにおいて、前記第１回転体には、前記人力駆動車のクランクの回転が伝達され、前記クランクが前記人力駆動車が前進する第１方向に回転する場合、前記爪部材は、第２位置に位置するように構成され、前記クランクが前記第１方向とは反対方向の第２方向に回転する場合、前記爪部材は、第１位置に位置するように構成される。
上記第１７側面のドライブユニットによれば、クランクが第２方向に回転する場合に、第１回転体と第２回転体との間において駆動力を伝達できる。

【0022】

前記第１から第１７側面のいずれか１つに従う第１８側面のドライブユニットにおいて、前記人力駆動車のハブを構成する。
上記第１８側面のドライブユニットによれば、人力駆動車のハブにおいて駆動力の伝達を切り替えできる。

【発明の効果】

【0023】

本開示の人力駆動車用のドライブユニットは、爪部材が駆動力を好適に伝達できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施形態の人力駆動車用のドライブユニットを含む人力駆動車の側面図。

【図2】図１の人力駆動車用のドライブユニットの正面図。

【図3】図２のＤ３－Ｄ３線に沿う断面図。

【図4】図３の第１回転体、爪部材、および、第１支持部材の正面図。

【図5】図３のＤ５－Ｄ５線に沿う端面図。

【図6】図３のＤ６－Ｄ６線に沿う端面図。

【図7】図４の爪部材の斜視図。

【図8】図４の爪部材の側面図。

【図9】図４の爪部材の平面図。

【図10】図４の爪部材の底面図。

【図11】図３の切替機構の第１回転体が第３方向に回転している状態の模式図。

【図12】図３の切替機構の第１回転体が第４方向に回転している状態の第１模式図。

【図13】図３の切替機構の第１回転体が第４方向に回転している状態の第２模式図。

【図14】図３の第１太陽ギアと抵抗付与部材とを示す端面図。

【図15】図３の爪部材を第１回転体に取り付ける第２工程を示す斜視図。

【図16】図３の爪部材を第１回転体に取り付ける第３工程を示す斜視図。

【図17】図３の爪部材を第１回転体に取り付ける第４工程を示す斜視図。

【図18】図３の爪部材を第１回転体に取り付ける第５工程を示す斜視図。

【図19】図１８とは反対側から見た状態の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

＜実施形態＞
図１から図１９を参照して、実施形態の人力駆動車用のドライブユニット４０について説明する。人力駆動車１０は、少なくとも１つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。人力駆動車１０は、例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、および、ハンドバイク、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車１０が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車１０は、例えば１輪車および３輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車１０は、人力駆動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車１０は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。イーバイクは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車１０を、自転車として説明する。

【0026】

人力駆動車１０は、人力駆動力が入力されるクランク１２を備える。人力駆動車１０は、車輪１４と、車体１６と、を、さらに備える。車輪１４は、後輪１４Ａと、前輪１４Ｂと、を含む。車体１６は、フレーム１８を含む。クランク１２は、フレーム１８に対して回転可能なクランク軸１２Ａと、クランク軸１２Ａの軸方向の端部にそれぞれ設けられる一対のクランクアーム１２Ｂとを含む。各クランクアーム１２Ｂには、一対のペダル２０がそれぞれ連結される。後輪１４Ａは、クランク１２が回転することによって駆動される。後輪１４Ａは、フレーム１８に支持される。クランク１２と後輪１４Ａとは、駆動機構２２によって連結される。駆動機構２２は、クランク軸１２Ａに連結されるフロント回転体２４を含む。フロント回転体２４は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構２２は、リア回転体２６と、連結部材２８とをさらに含む。連結部材２８は、フロント回転体２４の回転力をリア回転体２６に伝達する。連結部材２８は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。リア回転体２６は、後輪１４Ａに連結される。リア回転体２６は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。

【0027】

フレーム１８には、フロントフォーク３０を介して前輪１４Ｂが取り付けられている。フロントフォーク３０には、ハンドルバー３４がステム３２を介して連結されている。本実施形態では、後輪１４Ａが駆動機構２２によってクランク１２に連結されるが、後輪１４Ａおよび前輪１４Ｂの少なくとも１つが、駆動機構２２によってクランク１２に連結されてもよい。

【0028】

好ましくは、ドライブユニット４０は、人力駆動車１０のハブを構成する。好ましくは、ドライブユニット４０は、後輪１４Ａのハブ１４Ｃを構成する。好ましくは、ドライブユニット４０は、人力駆動車１０の変速比を変更する内装変速機である。人力駆動車１０の変速比は、クランク１２の回転速度に対する後輪１４Ａの回転速度の比率である。ドライブユニット４０には、リア回転体２６の回転が入力される。ドライブユニット４０は、リア回転体２６から入力された回転を変速して後輪１４Ａに伝達する。

【0029】

ドライブユニット４０は、人力駆動車１０の駆動力の伝達状態を切り替える切替機構４２を備える。切替機構４２は、クランク１２が人力駆動車１０が前進する第１方向Ｒ１に回転する場合、切替機構４２による駆動力の伝達を行わない。切替機構４２は、クランク１２が第１方向Ｒ１とは反対方向の第２方向Ｒ２に回転する場合において、切替機構４２による駆動力の伝達を行う。

【0030】

ドライブユニット４０は、第１遊星歯車機構４４と、第１遊星歯車機構４４の回転が入力される第２遊星歯車機構４６と、をさらに備える。第１遊星歯車機構４４には、リア回転体２６の回転が伝達される。第２遊星歯車機構４６には、第１遊星歯車機構４４の回転が伝達される。ドライブユニット４０は、軸部材４０Ａをさらに備える。軸部材４０Ａは、人力駆動車１０のフレーム１８に支持される。第１遊星歯車機構４４および第２遊星歯車機構４６は、軸部材４０Ａに設けられる。

【0031】

第１遊星歯車機構４４は、第１太陽ギア４８、第１遊星ギア５０、第１キャリア５２、および、第１リングギア５４を備える。第１太陽ギア４８、第１遊星ギア５０、第１キャリア５２、および、第１リングギア５４の数および構成は、ドライブユニット４０に要求される変速段数に応じて変更される。第１太陽ギア４８は、軸部材４０Ａのまわりに設けられる。本実施形態では、第１太陽ギア４８は、第１太陽ギア４８Ａおよび第１太陽ギア４８Ｂを備える。第１太陽ギア４８Ａの歯数は、第１太陽ギア４８Ｂの歯数よりも少ない。第１遊星ギア５０は、第１遊星ギア５０Ａおよび第１遊星ギア５０Ｂを備える。第１遊星ギア５０Ａの歯数は、第１遊星ギア５０Ｂの歯数よりも多い。第１遊星ギア５０Ａは、第１太陽ギア４８Ａと噛み合い、第１遊星ギア５０Ｂは、第１太陽ギア４８Ｂと噛み合う。第１遊星ギア５０Ａおよび第１遊星ギア５０Ｂは、段付きの第１遊星ギアユニット５６を構成する。複数の第１遊星ギアユニット５６は、第１太陽ギア４８のまわりに配置される。第１キャリア５２は、複数の第１遊星ギアユニット５６を支持する。第１キャリア５２は、複数の第１遊星ギアユニット５６を、第１太陽ギア４８に対して一体に公転させる。第１リングギア５４は、第１遊星ギア５０Ａおよび第１遊星ギア５０Ｂの一方に噛み合うように複数の第１遊星ギアユニット５６のまわりに配置される。

【0032】

第２遊星歯車機構４６は、第２太陽ギア５８、第２遊星ギア６０、第２キャリア６２、および、第２リングギア６４を備える。第２太陽ギア５８、第２遊星ギア６０、第２キャリア６２、および、第２リングギア６４の数および構成は、ドライブユニット４０に要求される変速段数に応じて変更される。第２太陽ギア５８は、軸部材４０Ａのまわりに設けられる。本実施形態では、第２太陽ギア５８は、第２太陽ギア５８Ａおよび第２太陽ギア５８Ｂを備える。第２太陽ギア５８Ａは、軸部材４０Ａの軸方向において、第２太陽ギア５８Ｂよりも第１遊星歯車機構４４に遠い位置に設けられる。第２太陽ギア５８Ａの歯数は、第２太陽ギア５８Ｂの歯数よりも少ない。第２遊星ギア６０は、第２遊星ギア６０Ａおよび第２遊星ギア６０Ｂを備える。第２遊星ギア６０Ａの歯数は、第２遊星ギア６０Ｂの歯数よりも多い。第２遊星ギア６０Ａは、第２太陽ギア５８Ａと噛み合い、第２遊星ギア６０Ｂは、第２太陽ギア５８Ｂと噛み合う。第２遊星ギア６０Ａおよび第２遊星ギア６０Ｂは、段付きの第２遊星ギアユニット６６を構成する。複数の第２遊星ギアユニット６６は、第２太陽ギア５８のまわりに配置される。第２キャリア６２は、複数の第２遊星ギアユニット６６を支持する。第２キャリア６２は、複数の第２遊星ギアユニット６６を、第２太陽ギア５８に対して一体に公転させる。第２リングギア６４は、第２遊星ギア６０Ａおよび第２遊星ギア６０Ｂの一方に噛み合うように複数の第２遊星ギアユニット６６のまわりに配置される。

【0033】

ドライブユニット４０は、リア回転体２６と第１遊星歯車機構４４とを接続する入力部６８をさらに備える。リア回転体２６は、入力部６８と一体回転するように入力部６８の第１端部６８Ａに取り付けられる。入力部６８の第２端部６８Ｂは、第１キャリア５２の第１端部５２Ａに取り付けられ、リア回転体２６の回転を第１キャリア５２に伝達する。

【0034】

ドライブユニット４０は、出力部７０をさらに備える。出力部７０は、ハブシェルを構成する。出力部７０は、後輪１４Ａのスポークに接続されるスポーク接続部７０Ａを備える。

【0035】

ドライブユニット４０は、変速段数を変更する制御機構７２をさらに備える。制御機構７２は、第１太陽ギア４８および第２太陽ギア５８の回転状態を変更する。本実施形態では、制御機構７２は、第１太陽ギア４８Ａ、第１太陽ギア４８Ｂ、第２太陽ギア５８Ａ、および、第２太陽ギア５８Ｂの回転状態を、それぞれ軸部材４０Ａに対する回転が規制される規制状態と、軸部材４０Ａに対する回転が許容される許容状態とに切り替える。

【0036】

制御機構７２は、スリーブ７２Ａおよび規制爪７２Ｂを備える。スリーブ７２Ａは、軸部材４０Ａに対して回転可能に軸部材４０Ａに取り付けられる。規制爪７２Ｂは、第１太陽ギア４８Ａ、第１太陽ギア４８Ｂ、第２太陽ギア５８Ａ、および、第２太陽ギア５８Ｂのそれぞれに対応して設けられる。各規制爪７２Ｂは、対応する第１太陽ギア４８Ａ、第１太陽ギア４８Ｂ、第２太陽ギア５８Ａ、および、第２太陽ギア５８Ｂと、軸部材４０Ａとの間に設けられる。例えば、ドライブユニット４０の外部の操作部が操作されることによってスリーブ７２Ａの軸部材４０Ａに対する回転位相が変化する。スリーブ７２Ａが規制爪７２Ｂを規制爪７２Ｂが対応する第１太陽ギア４８Ａ、第１太陽ギア４８Ｂ、第２太陽ギア５８Ａ、および、第２太陽ギア５８Ｂの内周部に設けられる凹部と係合させることによって、第１太陽ギア４８Ａ、第１太陽ギア４８Ｂ、第２太陽ギア５８Ａ、および、第２太陽ギア５８Ｂの回転状態が許容状態から規制状態に変化する。

【0037】

第１遊星歯車機構４４の第１リングギア５４は、第２遊星歯車機構４６の第２キャリア６２の第１端部６２Ａに取り付けられる。第１リングギア５４と第２キャリア６２とは、一体に回転可能に互いに取り付けられる。

【0038】

制御機構７２は、第１ワンウェイクラッチ７４をさらに備える。第１ワンウェイクラッチ７４は、第１キャリア５２の第２端部５２Ｂの外周部と、第２キャリア６２の第１端部６２Ａの内周部との間に配置される。第１ワンウェイクラッチ７４は、駆動爪７４Ａおよび第２キャリア６２の第１端部６２Ａの内周部と対向する位置に設けられる。第１ワンウェイクラッチ７４は、クランク１２の第１方向Ｒ１と対応する回転方向における第１キャリア５２の回転速度が第２キャリア６２の回転速度以上の場合、第１キャリア５２の回転を第２キャリア６２に伝達する。第１ワンウェイクラッチ７４は、クランク１２の第１方向Ｒ１と対応する回転方向における第２キャリア６２の回転速度が第１キャリア５２を超える場合、第２キャリア６２の回転を第１キャリア５２に伝達しない。第１ワンウェイクラッチ７４は、クランク１２の第１方向Ｒ１と対応する回転方向における第１キャリア５２の回転速度が第２キャリア６２の回転速度以上の場合、駆動爪７４Ａが第２キャリア６２の内周部と係合する。

【0039】

制御機構７２は、第２ワンウェイクラッチ７６をさらに備える。第２ワンウェイクラッチ７６は、第２リングギア６４と出力部７０との間に設けられる。第２ワンウェイクラッチ７６は、クランク１２の第１方向Ｒ１と対応する回転方向における第２リングギア６４の回転速度が出力部７０の回転速度以上の場合、第２リングギア６４の回転を出力部７０に伝達する。第２ワンウェイクラッチ７６は、クランク１２の第１方向Ｒ１と対応する回転方向における出力部７０の回転速度が第２リングギア６４の回転速度を超える場合、出力部７０の回転を第２リングギア６４に伝達しない。第２ワンウェイクラッチ７６は、ローラクラッチであってもよく、爪式クラッチであってもよい。

【0040】

制御機構７２は、第３ワンウェイクラッチ７８をさらに備える。第３ワンウェイクラッチ７８は、第２キャリア６２の第２端部６２Ｂと出力部７０との間に設けられる。第３ワンウェイクラッチ７８は、クランク１２の第１方向Ｒ１と対応する回転方向における第２キャリア６２の回転速度が出力部７０の回転速度以上の場合、第２キャリア６２の回転を出力部７０に伝達する。第３ワンウェイクラッチ７８は、クランク１２の第１方向Ｒ１と対応する回転方向における出力部７０の回転速度が第２キャリア６２の回転速度を超える場合、出力部７０の回転を第２キャリア６２に伝達しない。第３ワンウェイクラッチ７８は、ローラクラッチであってもよく、爪式クラッチであってもよい。

【0041】

表１は、各変速段における、第１太陽ギア４８Ａ、第１太陽ギア４８Ｂ、第２太陽ギア５８Ａ、および、第２太陽ギア５８Ｂの回転状態を示す。

【0042】

【表1】

【0043】

第１変速段においては、リア回転体２６の回転は変速されずに第１遊星歯車機構４４、第１ワンウェイクラッチ７４、第２リングギア、および、第２ワンウェイクラッチ７６を介して出力部７０に伝達される。

【0044】

第２変速段においては、リア回転体２６の回転は、第１遊星歯車機構４４において第１太陽ギア４８Ａによって増速され、第１リングギア５４、第２キャリア６２、第２リングギア６４、および、第２ワンウェイクラッチ７６を介して出力部７０に伝達される。第２変速段における変速比は、第１変速段における変速比よりも大きい。

【0045】

第３変速段においては、リア回転体２６の回転は、第１遊星歯車機構４４において第１太陽ギア４８Ｂによって増速され、第１リングギア５４、第２キャリア６２、第２リングギア６４、および、第２ワンウェイクラッチ７６を介して出力部７０に伝達される。第３変速段における変速比は、第２変速段における変速比よりも大きい。

【0046】

第４変速段においては、リア回転体２６の回転は、第１遊星歯車機構４４において第１太陽ギア４８Ｂによって増速され、第１リングギア５４を介して第２遊星歯車機構４６の第２キャリア６２に伝達される。第２遊星歯車機構４６に入力された回転は、第２遊星歯車機構４６において第２太陽ギア５８Ａによって増速され、第３ワンウェイクラッチ７８を介して出力部７０に伝達される。第４変速段における変速比は、第３変速段における変速比よりも大きい。

【0047】

第５変速段においては、リア回転体２６の回転は、第１遊星歯車機構４４において第１太陽ギア４８Ｂによって増速され、第１リングギア５４を介して第２遊星歯車機構４６の第２キャリア６２に伝達される。第２遊星歯車機構４６に入力された回転は、第２遊星歯車機構４６において第２太陽ギア５８Ｂによって増速され、第２キャリア６２および第３ワンウェイクラッチ７８を介して出力部７０に伝達される。第５変速段における変速比は、第４変速段における変速比よりも大きい。

【0048】

ドライブユニット４０は、ブレーキ機構８０をさらに備える。ブレーキ機構８０は、軸部材４０Ａに対する出力部７０の回転を制動する。ブレーキ機構８０は、コースタブレーキを構成する。ブレーキ機構８０は、切替機構４２および制動部８２を備える。

【0049】

制動部８２は、第２キャリア６２の第２端部６２Ｂと出力部７０との間に設けられる。制動部８２は、摩擦部８２Ａを含む。摩擦部８２Ａは、クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合に、出力部７０に係合し、出力部７０に対して摩擦力を付与する。制動部８２は、例えば、ローラブレーキである。

【0050】

切替機構４２は、第１遊星歯車機構４４と、第２遊星歯車機構４６との間に設けられる。切替機構４２は、クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、第１遊星歯車機構４４に入力された回転を第２遊星歯車機構４６に伝達する。第２遊星歯車機構４６に伝達された回転は、制動部８２に伝達される。クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、第１ワンウェイクラッチ７４は、第１キャリア５２の回転を第２キャリア６２に伝達しない。クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、第２ワンウェイクラッチ７６は、第２リングギア６４の回転を出力部７０に伝達しない。クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、第３ワンウェイクラッチ７８は、第２キャリア６２の回転を出力部７０に伝達しない。

【0051】

図４から図６に示されるように、切替機構４２は、第１回転体８４と、第２回転体８６と、爪部材８８と、を備える。第１遊星歯車機構４４は、第１回転体８４を含み、第２遊星歯車機構４６は、第２回転体８６を含む。第１回転体８４には、人力駆動車１０のクランク１２の回転が伝達される。第１回転体８４は、第１キャリア５２と一体に形成される。第２回転体８６は、第２キャリア６２と一体に形成される。切替機構４２は、第３回転体９０をさらに備える。第３回転体９０は、第１リングギア５４と一体に形成される。

【0052】

爪部材８８は、第１回転体８４に取り付けられ、第２回転体８６と係合することによって第１回転体８４と第２回転体８６とを一体回転させる第１位置と、第１回転体８４と第２回転体８６との相対回転を許容する第２位置との間で移動する。クランク１２が人力駆動車１０が前進する第１方向Ｒ１に回転する場合、爪部材８８は、第２位置に位置するように構成される。クランク１２が第１方向Ｒ１とは反対方向の第２方向Ｒ２に回転する場合、爪部材８８は、第１位置に位置するように構成される。

【0053】

切替機構４２は、爪部材８８を支持する第１支持部材９２をさらに備える。第１支持部材９２は、コイルばねである。爪部材８８は、第１回転体８４の外周部に取り付けられる。具体的には、爪部材８８を第１回転体８４の外周部の凹部８４Ａに配置した状態において、爪部材８８の径方向外側から第１支持部材９２が爪部材８８を第１回転体８４の外周部に押し付けることによって、爪部材８８が第１回転体８４に取り付けられる。第１支持部材９２は、爪部材８８に対して、第２位置から第１位置に向かう方向の力を付与する。本実施形態では、爪部材８８は、第１爪部材８８Ａおよび第２爪部材８８Ｂを備える。本実施形態では、図１５に示されるように、第１爪部材８８Ａおよび第２爪部材８８Ｂは、第１回転体８４の周方向において互いに１８０度異なる位置に配置される。

【0054】

図５から図１０を参照して、爪部材８８の構造について説明する。
爪部材８８は、ベース部９４と、係合部９６と、を備える。爪部材８８は、第１支持部材配置部９８をさらに備える。ベース部９４は、第１回転体８４に取り付けられる。係合部９６は、第２回転体８６と係合する。第１支持部材配置部９８は、ベース部９４から係合部９６に向かって延びる。第１支持部材配置部９８には、第１支持部材９２が配置される。ベース部９４は、第１回転体８４の外周部に設けられる凹部８４Ａの内部に収容される。係合部９６は、爪部材８８が第１位置に位置する場合、第２回転体８６の内周部に設けられる凹部８６Ｂに位置する。

【0055】

爪部材８８は、第１部分１００と、第２部分１０２と、第１接続部分１０４と、第２接続部分１０６と、を備える。第１部分１００は、第１回転体８４の周方向と交差するように延びる。第２部分１０２は、周方向と交差するように延びる。第１接続部分１０４は、第１部分１００と第２部分１０２とを接続する。第２接続部分１０６は、第１接続部分１０４から離れた位置において第１部分１００と第２部分１０２とを接続する。好ましくは、第１部分１００、第２部分１０２、第１接続部分１０４、および、第２接続部分１０６は、一体形成されている。

【0056】

第１部分１００は、第１回転体８４に取り付けられる第１ベース部１０８と、第２回転体８６と係合する第１係合部１１０と、を備える。第２部分１０２は、第１回転体８４に取り付けられる第２ベース部１１２と、第３回転体９０と接触することによって爪部材８８を第２位置に移動させる接触部１１４と、を備える。

【0057】

第１支持部材配置部９８は、第１部分１００と第２部分１０２との間に位置する。第１支持部材配置部９８は、第１接続部分１０４および第２接続部分１０６を含んで構成される。第１支持部材配置部９８は、ベース部９４において第１回転体８４に近い側が閉鎖される。第１支持部材配置部９８は、係合部９６において第１回転体８４に近い側が開放され、かつ、第２回転体８６に近い側が閉鎖される。第１支持部材配置部９８は、ベース部９４において第１回転体８４に近い側が閉鎖され、かつ、第２回転体８６に近い側が開放される。第１支持部材配置部９８には、第１支持部材９２が挿入される孔９８Ａが形成される。第１接続部分１０４は、第１ベース部１０８と、第２ベース部１１２と、を接続する。第１支持部材配置部９８は、ベース部９４において第１回転体８４に近い側が第１接続部分１０４によって閉鎖される。第２接続部分１０６は、第１係合部１１０と、接触部１１４と、を接続する。第１支持部材配置部９８は、係合部９６において、第２回転体８６に近い側が第２接続部分１０６によって閉鎖される。第１ベース部１０８、第２ベース部１１２、および、第１接続部分１０４は、ベース部９４を構成する。第１係合部１１０および接触部１１４は、係合部９６を構成する。

【0058】

好ましくは、第１回転体８４の軸方向と平行な方向における第１部分１００の第１寸法Ｌ１、および、第１回転体８４の軸方向と平行な方向における第２部分１０２の第２寸法Ｌ２は、第１回転体８４の軸方向と平行な方向における第１部分１００から第２部分１０２までの距離Ｌ３よりも長い。好ましくは、第１寸法Ｌ１は、第２寸法Ｌ２と異なる。第１寸法Ｌ１、第２寸法Ｌ２、および、距離Ｌ３は、適宜変更することができる。第１寸法Ｌ１および第２寸法Ｌ２の少なくとも１つは、距離Ｌ３以下であってもよい。第１寸法Ｌ１および第２寸法Ｌ２は、同じであってもよい。

【0059】

好ましくは、第２部分１０２の接触部１１４には、第１部分１００と反対側の端部において凸部１１４Ａが形成される。第１回転体８４の軸方向と平行する方向から見た場合、凸部１１４Ａの形状は、第２接続部分１０６と実質的に一致する。好ましくは、第１回転体８４の軸方向と平行な方向における係合部９６の寸法Ｌ２２は、ベース部９４の寸法Ｌ２１よりも大きい。凸部１１４Ａにより第２部分１０２の第２寸法Ｌ２が係合部９６の寸法Ｌ２２だけ増加する。凸部１１４Ａにより、接触部１１４が第３回転体９０と接触する面積が増加しつつも、爪部材８８の重量が過大に増加することが抑えられる。

【0060】

好ましくは、爪部材８８を第１回転体８４の軸方向と平行な方向から見た場合の第１接続部分１０４の最大厚さＨ１は、爪部材８８を第１回転体８４の軸方向と平行な方向から見た場合のベース部９４の最大厚さＨＡの半分以下である。好ましくは、爪部材８８を第１回転体８４の軸方向と平行な方向から見た場合の第２接続部分１０６の最大厚さＨ２は、爪部材８８を第１回転体８４の軸方向と平行な方向から見た場合の係合部９６の最大厚さＨＢの半分以下である。

【0061】

第２接続部分１０６は、第１係合部１１０と、接触部１１４と、を軸方向と平行な方向において面一になるように接続する。爪部材８８が第１回転体８４に配置された状態において、第１係合部１１０のうちの最もベース部９４から離れた端面１１０Ａと、接触部１１４のうちの最もベース部９４から離れた端面１１４Ｂと、第２接続部分１０６のうちの最もベース部９４から離れた端面１０６Ａと、は、第１回転体８４の軸方向と平行な方向に並ぶ。第２接続部分１０６の端面１０６Ａは、第１係合部１１０の端面１１０Ａと、接触部１１４の端面１１４Ｂと、を滑らかに接続する。

【0062】

好ましくは、爪部材８８を第１回転体８４の径方向外側から見た場合、第２接続部分１０６のうちのベース部９４側の端面１０６Ｂは、第１部分１００と連続する部分がＲ形状を有する。好ましくは、爪部材８８を第１回転体８４の径方向外側から見た場合、第２接続部分１０６のうちのベース部９４側の端面１０６Ｂは、第２部分１０２と連続する部分がＲ形状を有する。

【0063】

好ましくは、爪部材８８を係合部９６側から見た場合、第２接続部分１０６のうちの第１回転体８４側の端面１０６Ｃは、第１部分１００と連続する部分がＲ形状を有する。好ましくは、爪部材８８を係合部９６側から見た場合、第２接続部分１０６のうちの第１回転体８４側の端面１０６Ｃは、第２部分１０２と連続する部分がＲ形状を有する。

【0064】

好ましくは、第２部分１０２の第１回転体８４と反対側の面には、凹部１０２Ａが形成される。第１回転体８４の軸方向と平行する方向から見た場合、凹部１０２Ａは、第２接続部分１０６のベース部９４側の端部と対応する部分からベース部９４側に向かって形成される。

【0065】

図４および図１８に示されるように、第１支持部材９２は、第１爪部材８８Ａの第１支持部材配置部９８、および、第２爪部材８８Ｂの第１支持部材配置部９８に配置される。ドライブユニット４０は、爪部材８８を支持する第２支持部材９３をさらに備える。爪部材８８は、第１支持部材配置部９８とは異なる部分に第２支持部材９３が配置される第２支持部材配置部１１６をさらに備える。第２支持部材配置部１１６は、爪部材８８のベース部９４に設けられる。第２支持部材配置部１１６は、第１ベース部１０８のうちの第２部分１０２とは反対側に設けられる。

【0066】

第１爪部材８８Ａおよび第２爪部材８８Ｂは、第１支持部材９２と、第２支持部材９３とが、互いに係合することによって、第１回転体８４に取り付けられる。第１支持部材９２は、円環部９２Ａ、第１端部９２Ｂ、および、第２端部９２Ｃを備える。コイル部材は、第１端部９２Ｂおよび第２端部９２Ｃが円環部９２Ａの軸方向と平行する方向に延びるように屈曲されている。第２支持部材９３は、円環部９３Ａ、第１端部９３Ｂ、および、第２端部９３Ｃを備える。コイル部材は、第１端部９３Ｂおよび第２端部９３Ｃが円環部９３Ａの軸方向と平行する方向に延びるように屈曲されている。爪部材８８が第１回転体８４に取り付けられた状態において、第１支持部材９２の第１端部９２Ｂおよび第２端部９２Ｃと、第２支持部材９３の第１端部９２Ｂおよび第２端部９２Ｃとは、互いに異なる方向に延びるように配置される。

【0067】

第１支持部材９２および第２支持部材９３は、第１爪部材８８Ａおよび第２爪部材８８Ｂとともに第１ワンウェイクラッチ７４の駆動爪７４Ａを支持する。第１支持部材９２および第２支持部材９３は、駆動爪７４Ａを第１回転体８４に取り付けられる。第１爪部材８８Ａ、第２爪部材８８Ｂ、および、２つの駆動爪７４Ａが第１回転体８４の外周部において、周方向に並んで配置される。第２支持部材９３は、第１支持部材９２とともに爪部材８８に対して、第２位置から第１位置に向かう方向の力を付与する。

【0068】

図１１および図１２を参照して切替機構４２の動作について説明する。
第２回転体８６と第３回転体９０とは、予め定める角度範囲において相対回転可能に取り付けられる。第２回転体８６は、外周部の径方向外側に突出する複数の凸部８６Ａを備える。第３回転体９０は、軸方向の端部に軸方向に突出する複数の凸部９０Ａを備える。第３回転体９０の凸部９０Ａのそれぞれは、第２回転体８６の複数の凸部８６Ａのうちの隣り合う２つの凸部８６Ａの間に配置される。このため、第３回転体９０の凸部９０Ａは、第２回転体８６の複数の凸部８６Ａのうちの隣り合う２つの凸部８６Ａの間において移動できる。

【0069】

爪部材８８は、第１係合部１１０が第２回転体８６の内周部と対向するように配置される。第２回転体８６のうちの第１係合部１１０と対向する部分には、周方向に並ぶ複数の凹部８６Ｂが形成される。爪部材８８は、接触部１１４が第３回転体９０の内周部と対向するように配置される。第３回転体９０のうちの接触部１１４と対向する部分には、周方向に並ぶ複数の凹９０Ｂが形成される。

【0070】

クランク１２が第１方向Ｒ１に回転する場合、かつ、第１変速段の場合、第１ワンウェイクラッチ７４の駆動爪７４Ａが第２回転体８６の凹部８６Ｂの第２壁部８６Ｄに係合し、第１回転体８４と第２回転体８６とを一体に回転させる。この場合、第２回転体８６の凸部８６Ａが第３回転体９０の凸部９０Ａと接触するまで、第３回転体９０を第３方向Ｒ３に回転させる。この場合、爪部材８８の接触部１１４と第３回転体９０の凹９０Ｂの壁部とが、第１係合部１１０と第２回転体８６の第１壁部８６Ｃとよりも先に接触する。第２回転体８６の第１壁部８６Ｃが爪部材８８の第１係合部１１０を通過するタイミングにて、第３回転体９０の凹９０Ｂの壁部が爪部材８８を第１位置から第２位置に移動させることにより、第１回転体８４と第２回転体８６との相対回転が許容される。

【0071】

図１１に示されるように、クランク１２が第１方向Ｒ１に回転する場合、かつ、第２変速段から第５変速段の場合、第２回転体８６の回転速度が第１回転体８４の回転速度以上のため、駆動爪７４Ａは、凹部８６Ｂの第１壁部８６Ｃに押されて第１回転体８４の凹部８４Ｂに移動する。この場合、第３回転体９０の凸部９０Ａが第２回転体８６の凸部８６Ａと接触するまで、第２回転体８６を第３方向Ｒ３に回転させる。この場合、爪部材８８の接触部１１４と第３回転体９０の凹９０Ｂの壁部とが、第１係合部１１０と第２回転体８６の第１壁部８６Ｃよりも先に接触する。これにより、第２回転体８６の第１壁部８６Ｃが爪部材８８の第１係合部１１０を通過するタイミングにて、第３回転体９０の凹９０Ｂの壁部が爪部材８８を第１位置から第２位置に移動させることにより、第１回転体８４と第２回転体８６との相対回転が許容される。

【0072】

図１２に示されるように、クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、相対的に第２回転体８６の第３方向Ｒ３への回転速度が第１回転体８４の回転速度以上になるため、駆動爪７４Ａは、凹部８６Ｂの第１壁部８６Ｃに押されて第１回転体８４の凹部８４Ｂに移動する。この場合、第３回転体９０の凸部９０Ａが第２回転体８６の凸部８６Ａと接触するまで、第２回転体８６を第４方向Ｒ４に回転させる。この場合、爪部材８８の接触部１１４が第３回転体９０の凹９０Ｂと対応する位置に移動すると、第１支持部材９２および第２支持部材９３の付勢力によって爪部材８８が第２位置から第１位置に移動する。爪部材８８の第１係合部１１０と第２回転体８６の第１壁部８６Ｃとが、接触部１１４と第３回転体９０の凹９０Ｂの壁部とよりも先に接触することで、爪部材８８が第１位置に移動することにより、第１回転体８４と第２回転体８６とが一体に回転する。

【0073】

図１３に示されるように、クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、第２回転体８６に対する第３回転体９０の回転が不十分であると、第３回転体９０の凸部９０Ａが第２回転体８６の凸部８６Ａと接触するまで第２回転体８６に対して第４方向Ｒ４に回転していない状態が形成されることがある。図１３の状態において、クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合から、第１方向Ｒ１に回転する場合に移行すると、爪部材８８の係合部９６には、第２回転体８６の第１壁部８６Ｃと係合して第２回転体８６と一体となりその場に留まろうとする力が付与される。加えて、爪部材８８の接触部１１４は、第３回転体９０の凹９０Ｂから径方向内向きの力が付与される。爪部材８８は、第２接続部分１０６を備えることによって剛性が高められるため、爪部材８８における異なる方向の負荷に対して変形しにくい。

【0074】

図１４に示されるように、切替機構４２は、抵抗付与部材１１８をさらに備える。抵抗付与部材１１８は、第１太陽ギア４８が軸部材４０Ａに対して回転する場合の回転に抵抗を付与する。クランク１２が第１方向Ｒ１に回転して第１遊星歯車機構４４に駆動力が伝達される場合、かつ、第１太陽ギア４８の回転状態が許容状態にある場合、第１太陽ギア４８は軸部材４０Ａに対して第５方向Ｒ５に回転する。クランク１２が第２方向Ｒ２に回転して第１遊星歯車機構４４に駆動力が伝達される場合、かつ、第１太陽ギア４８の回転状態が許容状態にある場合、第１太陽ギア４８は軸部材４０Ａに対して第６方向Ｒ６に回転する。抵抗付与部材１１８は、第１太陽ギア４８が軸部材４０Ａに対して第６方向Ｒ６に回転する場合の第１太陽ギア４８の回転に抵抗を付与する。第１太陽ギア４８が軸部材４０Ａに対して第６方向Ｒ６に回転する場合に第１太陽ギア４８へ付与する回転の抵抗力は、第１太陽ギア４８が軸部材４０Ａに対して第５方向Ｒ５に回転する場合に第１太陽ギア４８へ付与する回転の抵抗力よりも強い。

【0075】

抵抗付与部材１１８は、第１太陽ギア４８の内周部と軸部材４０Ａとの間に設けられる。抵抗付与部材１１８は、例えば、スライドスプリングである。第１太陽ギア４８が複数の第１太陽ギア４８Ａ，４８Ｂを備える場合、好ましくは、抵抗付与部材１１８は、１つの第１太陽ギア４８Ａ，４８Ｂにのみ設けられる。好ましくは、抵抗付与部材１１８は、第１太陽ギア４８が複数の第１太陽ギア４８Ａ，４８Ｂを備える場合、歯数が最も多い第１太陽ギア４８Ａ，４８Ｂに設けられる。本実施形態では、抵抗付与部材１１８は、第１太陽ギア４８Ｂに設けられる。

【0076】

抵抗付与部材１１８は、例えば、円環部１１８Ａと屈曲部１１８Ｂとを備える。円環部１１８Ａは、第１太陽ギア４８の内周部に嵌め込まれる。屈曲部１１８Ｂは、軸部材４０Ａの外周部に設けられる凹部４０Ｂの内部に位置できるように軸部材４０Ａに向かって突出するように形成される。凹部４０Ｂは、制御機構７２の規制爪７２Ｂが配置される凹部と連続していてもよい。好ましくは、屈曲部１１８Ｂは、抵抗付与部材１１８のコイル部材の一方の端部に設けられる。第１太陽ギア４８が第５方向Ｒ５に回転する場合、屈曲部１１８Ｂは、凹部４０Ｂの壁部に押し上げられながら、第１太陽ギア４８とともに第５方向Ｒ５に回転する。第１太陽ギア４８Ｂが第６方向Ｒ６に回転する場合、屈曲部１１８Ｂが凹部４０Ｂの壁部と接触することによって、第１太陽ギア４８の軸部材４０Ａに対する回転が阻害される。第１太陽ギア４８は、抵抗付与部材１１８に対して摺動しながら第６方向Ｒ６に回転する。このため、第１太陽ギア４８は、第６方向Ｒ６に回転しにくくなる。

【0077】

クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、第１太陽ギア４８が第６方向Ｒ６に回転しようとする。第１太陽ギア４８の軸部材４０Ａに対する回転が阻害されない場合、図１３に示されるように、第３回転体９０の凸部９０Ａが第２回転体８６の凸部８６Ａと接触するまで第２回転体８６に対して第４方向Ｒ４に十分に回転していない状態が発生する。この状態において、クランク１２が第１方向Ｒ１に回転しようとすると、爪部材８８の係合部９６が第２回転体８６の第１壁部８６Ｃと係合した状態にて、爪部材８８の接触部１１４が第３回転体９０の凹９０Ｂの壁部に押されることになる。

【0078】

抵抗付与部材１１８は、クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、第１太陽ギア４８の第６方向Ｒ６への回転を阻害するため、第１遊星歯車機構４４に入力された回転が第１太陽ギア４８によって増速される。このため、第３回転体９０が第２回転体８６に対して高速で第４方向Ｒ４に回転する。このため、クランク１２が第２方向Ｒ２に回転する場合、第３回転体９０が第３回転体９０の凸部９０Ａが第２回転体８６の凸部８６Ａと接触するまで第２回転体８６に対して好適に第４方向Ｒ４に回転する。

【0079】

抵抗付与部材１１８は、第１太陽ギア４８のうちの歯数が最も多い第１太陽ギア４８Ｂに設けられるため、第３回転体９０の第４方向Ｒ４の回転を好適に増速できる。第１太陽ギア４８のうちの歯数が最も多い第１太陽ギア４８Ｂは、外径が大きいため、抵抗付与部材１１８の組み付けを簡便に行える。

【0080】

図１５から図１９を参照して、爪部材８８の第１回転体８４への取り付け方法について説明する。爪部材８８の第１回転体８４への取り付け方法は、第１工程、第２工程、第３工程、第４工程、および、第５工程を含む。

【0081】

第１工程は、第１爪部材８８Ａの第１支持部材配置部９８に第１支持部材９２を配置する工程を含む。第１爪部材８８Ａの第１支持部材配置部９８の孔９８Ａに第１支持部材９２の第１端部９２Ｂおよび第２端部９２Ｃの一方を挿入し、第１爪部材８８Ａを第１支持部材９２の円環部９２Ａに配置する。第１工程では、第１支持部材９２の第１端部９２Ｂおよび第２端部９２Ｃは、第１爪部材８８Ａの第２支持部材配置部１１６に向かって延びるように第１爪部材８８Ａが第１支持部材９２に配置される。

【0082】

第２工程は、第２爪部材８８Ｂの第１支持部材配置部９８に第１支持部材９２を配置する工程を含む。第２爪部材８８Ｂの第１支持部材配置部９８の孔９８Ａに第１支持部材９２の第１端部９２Ｂおよび第２端部９２Ｃの一方を挿入し、第１爪部材８８Ａを第１支持部材９２の円環部９２Ａに配置する。第２工程では、第１支持部材９２の第１端部９２Ｂおよび第２端部９２Ｃは、第２爪部材８８Ｂの第２支持部材配置部１１６に向かって延びるように第２爪部材８８Ｂが第１支持部材９２に配置される。第１工程および第２工程によって、図１５に示すように、第１爪部材８８Ａと第２爪部材８８Ｂとが円環部９２Ａの周方向において１８０度異なる位置になるように、第１爪部材８８Ａおよび第２爪部材８８Ｂが第１支持部材９２に配置される。

【0083】

第３工程は、第２工程において第１支持部材９２に配置された第１爪部材８８Ａおよび第２爪部材８８Ｂを、それぞれ第１回転体８４の凹部８４Ａに配置する工程を含む。第３工程によって、図１６に示すように、第１爪部材８８Ａおよび第２爪部材８８Ｂが凹部８４Ａに配置される。

【0084】

第４工程は、２つの駆動爪７４Ａを凹部８４Ｂに挿入する工程を含む。第４工程によって、図１６に示すように、２つの駆動爪７４Ａが凹部８４Ｂと第１支持部材９２との間に配置される。

【0085】

第５工程は、第２支持部材９３を第１爪部材８８Ａ、第２爪部材８８Ｂ、および、２つの駆動爪７４Ａ上に配置する工程を含む。第２支持部材９３は、第１爪部材８８Ａの第２支持部材配置部１１６、第２爪部材８８Ｂの第２支持部材配置部１１６、および、２つの駆動爪７４Ａに形成される溝の内部に配置される。第５工程では、第２支持部材９３の第１端部９３Ｂおよび第２端部９３Ｃは、第１支持部材９２に向かって延びるように第１回転体８４に配置される。第５工程によって、図１８に示すように、第２支持部材９３の第１端部９３Ｂおよび第２端部９３Ｃが第１支持部材９２の円環部９２Ａと第１回転体８４の外周部との間に配置される。第５工程によって、図１９に示すように、第１支持部材９２の第１端部９２Ｂおよび第２端部９２Ｃが第２支持部材９３の円環部９３Ａと第１回転体８４の外周部との間に配置される。

【0086】

＜変形例＞
実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用のドライブユニットが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に従う人力駆動車用のドライブユニットは、例えば以下に示される実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

【0087】

・第１接続部分１０４は、第１部分１００の第１係合部１１０と第２部分１０２の接触部１１４とを接続してもよい。
・第２接続部分１０６は、第１部分１００の第１ベース部１０８と第２部分１０２の第２ベース部１１２とを接続してもよい。
・第１接続部分１０４および第２接続部分１０６の少なくとも１つは、第１回転体８４の周方向において爪部材８８の中間部に設けられてもよい。

【0088】

・爪部材８８は、第１部分１００と第２部分１０２とが第１接続部分１０４および第２接続部分１０６以外の接続部分によって接続されていてもよい。

【0089】

・爪部材８８は、第１支持部材配置部９８のベース部９４において第２回転体８６に近い側が閉鎖されていてもよい。この場合、例えば、第１接続部分１０４に、第１支持部材９２を通過するための孔が形成される。

【0090】

・切替機構４２は、内装変速機以外のドライブユニットにも用いることができる。例えば、人力駆動車１０の推進をアシストするモータを備えるドライブユニットに適用してもよい。本開示の切替機構は、特に、係合部と接触部とを備える爪部材を備える切替機構を有するドライブユニットに好適に用いられる。

【0091】

本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。

【符号の説明】

【0092】

１０…人力駆動車、１２…クランク、１４Ｃ…ハブ、４０…ドライブユニット、４２…切替機構、４４…第１遊星歯車機構、４６…第２遊星歯車機構、８４…第１回転体、８６…第２回転体、８８…爪部材、８８Ａ…第１爪部材、８８Ｂ…第２爪部材、９０…第３回転体、９２…第１支持部材、９３…第２支持部材、９４…ベース部、９６…係合部、９８…第１支持部材配置部、１００…第１部分、１０２…第２部分、１０４…第１接続部分、１０６…第２接続部分、１０８…第１ベース部、１１０…第１係合部、１１２…第２ベース部、１１４…接触部、１１６…第２支持部材配置部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】