(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用内装変速ハブであって、
前記自転車に装着可能なハブ軸と、
前記ハブ軸回りに回転自在なハブシェルと、
前記ハブ軸と前記ハブシェルの間に両者に回転自在に装着された駆動体と、
前記ハブシェルと前記駆動体の間に設けられた遊星歯車機構を介して前記駆動体の特定方向の回転を前記ハブシェルに伝達する複数の駆動体回転伝達経路と、
前記複数の駆動体回転伝達経路のいずれかに切り換える切換機構と、
前記ハブシェルの前記特定方向の回転を前記駆動体に伝達するハブシェル回転伝達経路と、を備え、
前記遊星歯車機構の前記駆動体回転伝達経路の出力端は、前記ハブシェルに一体回転可能に連結されている、自転車用内装変速ハブ。
【請求項２】
前記遊星歯車機構の駆動体回転伝達経路の出力端は、前記遊星歯車機構のキャリアであり、前記キャリアは前記ハブシェルに一体回転可能に連結されている、請求項１に記載の自転車用内装変速ハブ。
【請求項３】
前記遊星歯車機構は、
前記駆動体の外周側に配置されたリングギアと、
前記ハブ軸に対し回転可能な第１太陽ギアと、
前記ハブ軸に対し回転可能であり、前記第１太陽ギアより歯数が多い第２太陽ギアと、
前記リングギアと前記第１太陽ギアに噛み合う少なくとも一つの第１遊星ギアと、
前記第１遊星ギアと一体回転可能であり、前記第２太陽ギアに噛み合う少なくとも一つの第２遊星ギアと、
前記ハブシェルに一体回転可能に連結され、前記第１遊星ギア及び第２遊星ギアを回転自在に支持しかつ前記ハブ軸回りに回転自在な前記キャリアと、を有する、請求項２に記載の自転車用内装変速ハブ。
【請求項４】
前記駆動体回転伝達経路には、
前記駆動体の前記特定方向の回転のみ前記リングギアに伝達する第１ワンウェイクラッチと、
前記第１太陽ギアを前記特定方向と逆方向のみ回転不動にする第２ワンウェイクラッチと、が設けられている、請求項３に記載の自転車用内装変速ハブ。
【請求項５】
前記ハブシェル回転伝達経路には、
前記キャリアの前記特定方向の回転を前記駆動体に伝達する第３ワンウェイクラッチと、
前記ハブシェルが前記特定方向に回転すると前記第１ワンウェイクラッチを連結解除状態にする第１ワンウェイクラッチ切換部と、が設けられている、請求項４に記載の自転車用内装変速ハブ。
【請求項６】
前記第１ワンウェイクラッチは、
前記駆動体の外周面に起立姿勢及び伏臥姿勢に揺動自在に装着されたクラッチ爪と、
前記リングギアの内周面に前記クラッチ爪の先端が接触可能なラチェット歯と、
前記クラッチ爪を前記起立姿勢方向に付勢する付勢部材と、を有し、
前記第１ワンウェイクラッチ切換部は、
前記駆動体の外周面に回転方向に第１位置と前記第１位置から離反した第２位置との間で回動可能に装着され前記第１位置で前記クラッチ爪を起立可能にし、前記第２位置で前記クラッチ爪を伏臥姿勢にするクラッチ爪切換部と、
前記キャリアの前記特定方向の回転により前記クラッチ爪切換部を前記第１位置から前記第２位置に移動させる移動機構と、を有する、請求項５に記載の自転車用内装変速ハブ。
【請求項７】
前記切換機構は、
移動部材と、
前記移動部材の移動に応じて前記駆動体と前記キャリアとを連結状態と連結解除状態とに切換可能な第１クラッチ機構と、
前記移動部材の移動に応じて前記第２太陽ギアの特定方向の回転を可能状態と不能状態とに切換可能な第２クラッチ機構と、
前記移動部材の移動に応じて前記第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構を切換動作可能な動作機構と、を有する、請求項４から６のいずれか１項に記載の自転車用内装変速ハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速ハブ、特に、自転車のフレーム後部に配置される後輪用のハブとしての自転車用内装変速ハブに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車のフレーム後部に配置される後輪用のハブとして複数の変速段に変速可能な内装変速ハブが従来知られている。この種の内装変速ハブは、自転車のフレーム後部に装着可能なハブ軸と、ハブ軸回りに回転自在なハブシェルと、駆動体と、遊星歯車機構を有する回転伝達機構と、切換機構と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。駆動体は、ハブ軸とハブシェルとの間で両者に回転自在に装着されている。回転伝達機構の遊星歯車機構は、駆動体の回転を高低複数の変速段のいずれかに変速してハブシェルに伝達可能である。切換機構は、回転伝達機構を複数の変速段のいずれかに切り換える。
【０００３】
従来の内装変速ハブでは、複数の変速段の高速の変速段で駆動体の回転をそのままハブシェルに伝達するように構成されている。これにより、とくに、モータで踏力をアシストするアシスト自転車において、頻繁に使用される高速段での耐久性が高くなり、全体として内装変速ハブの耐久性を高めることができる。従来の内装変速ハブには、遊星歯車機構のキャリアの駆動方向の回転のみをハブシェルに伝達するワンウェイクラッチが設けられている。これにより、下り坂等でペダルをこがずに惰性走行する場合、ハブシェルの回転が駆動体に伝達されず、ペダルに回転力が伝達されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実登３１４６１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の内装変速ハブでは、惰性走行する場合、ハブシェルの回転が駆動体に伝達されない。このため、モータがクランク軸を駆動するアシスト自転車に使用する場合、モータを発電機として使用する回生充電を行うことができない。
【０００６】
本発明の課題は、モータがクランク軸を駆動するアシスト自転車に使用する内装変速ハブにおいて、モータによる回生充電を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明１に係る内装変速ハブは、自転車に装着可能なハブ軸と、ハブシェルと、駆動体と、複数の駆動体回転伝達機構と、切換機構と、ハブシェル回転伝達機構と、を備えている。ハブシェルはハブ軸回りに回転自在である。駆動体は、ハブ軸とハブシェルの間に両者に回転自在に装着されている。複数の駆動体回転伝達経路は、ハブシェルと駆動体との間に設けられた遊星歯車機構を介して駆動体の特定方向の回転をハブシェルに伝達する。切換機構は、複数の駆動体回転伝達経路のいずれかに切り換える。ハブシェル回転伝達経路は、ハブシェルの特定方向の回転を駆動体に伝達する。遊星歯車機構の駆動体回転伝達経路の出力端は、ハブシェルに一体回転可能に連結されている。
【０００８】
この内装変速ハブでは、ペダルをこいでチェーンやベルトなどの駆動力伝達部材を介して駆動体に特定方向の回転が伝達される。駆動体に伝達された特定方向の回転は、切換機構により切り換えられた駆動体回転伝達経路を介して駆動体からハブシェルに伝達され、ハブシェルが特定方向に回転する。一方、ペダルをこがずに惰性走行する場合、すなわち、駆動力伝達部材から駆動体に回転が伝達されない状態でハブシェルが特定方向に回転すると、ハブシェル回転伝達経路からハブシェルの回転が駆動体に伝達される。ここでは、ハブシェルの回転を駆動体に伝達するハブシェル回転伝達経路を設けたので、惰性走行の際に駆動体が回転し、その回転が駆動力伝達部材を介してクランク軸又はクランク軸の周辺の部材を回転させることができる。このため、クランク軸又はクランク軸の周辺の部材に伝達された回転によりモータを回転させれば、モータによる回生充電が可能になる。
【０００９】
また、駆動体回転伝達経路の出力端がハブシェルに一体回転可能に連結されているので、ハブシェル回転伝達経路において、ハブシェルの回転を駆動体回転経路の出力端を用いて駆動体に伝達できる。
【００１０】
発明２に係る自転車用内装変速ハブは、発明２に記載のハブにおいて、遊星歯車機構の駆動体回転伝達経路の出力端は、遊星歯車機構のキャリアであり、キャリアはハブシェルに一体回転可能に連結されている。この場合には、ハブシェルと一体回転可能に連結されたキャリアから回転が出力されるので、ハブシェル回転伝達経路において、キャリアから駆動体に簡単に回転を伝達でき、ハブシェル回転伝達経路の構成を簡素化できる。
【００１１】
発明３に係る自転車用内装変速ハブは、発明２に記載のハブにおいて、遊星歯車機構は、駆動体の外周側に配置されたリングギアと、ハブ軸に対し回転可能な第１太陽ギアと、ハブ軸に対し回転可能であり、第１太陽ギアより歯数が多い第２太陽ギアと、リングギアと第１太陽ギアに噛み合う少なくとも一つの第１遊星ギアと、第１遊星ギアと一体回転可能であり、第２太陽ギアに噛み合う少なくとも一つの第２遊星ギアと、ハブシェルに一体回転可能に連結され、第１遊星ギア及び第２遊星ギアを回転自在に支持しかつハブ軸回りに回転自在なキャリアと、を有する。
【００１２】
この場合には、遊星歯車機構を介して、駆動体と同じ回転速度とそれと異なる２つの回転速度の合計３つの回転速度でハブシェルを回転させることができる。また、キャリアを介して駆動体を直接駆動することができ、ハブシェル回転伝達経路の構成が簡素化する。
【００１３】
発明４に係る自転車内装変速ハブは、発明３に記載のハブにおいて、駆動体回転伝達経路には、駆動体の特定方向の回転のみリングギアに伝達する第１ワンウェイクラッチと、第１太陽ギアを特定方向と逆方向のみ回転不動にする第２ワンウェイクラッチと、が設けられている。この場合には、第１ワンウェイクラッチで駆動体からリングギアに回転が伝達される駆動体回転伝達経路において、２つの異なる回転速度を得ることができる。
【００１４】
発明５に係る自転車用内装変速ハブは、発明４に記載のハブにおいて、ハブシェル回転伝達経路には、キャリアの特定方向の回転を駆動体に伝達する第３ワンウェイクラッチと、ハブシェルが特定方向に回転すると第１ワンウェイクラッチを連結解除状態にする第１ワンウェイクラッチ切換部と、が設けられている。この場合には、ハブシェル回転伝達経路において、キャリアから駆動体に回転を伝達するとき、リングギアからの回転が遮断されるので、駆動体がロックしなくなる。
【００１５】
発明６に係る自転車用内装変速ハブは、発明５に記載のハブにおいて、第１ワンウェイクラッチは、駆動体の外周面に起立姿勢及び伏臥姿勢に揺動自在に装着されたクラッチ爪と、リングギアの内周面にクラッチ爪の先端が接触可能なラチェット歯と、クラッチ爪を起立姿勢の方向に付勢する付勢部材と、を有し、第１ワンウェイクラッチ切換部は、駆動体の外周面に回転方向に第１位置と第１位置から離反した第２位置との間で回動可能に装着され第１位置でクラッチ爪を起立可能にし、第２位置でクラッチ爪を伏臥姿勢にするクラッチ爪切換部と、キャリアの特定方向の回転によりクラッチ爪切換部を第１位置から第２位置に移動させる移動機構と、を有する。この場合には、ハブシェルからの回転がキャリアを回転させるとクラッチ爪切換部が第１ワンウェイクラッチを連結解除状態にできる。
【００１６】
発明７に係る自転車用内装変速ハブは、発明４から６のいずれかに記載のハブにおいて、切換機構は、移動部材と、移動部材の移動に応じて駆動体とキャリアとを連結状態と連結解除状態とに切換可能な第１クラッチ機構と、移動部材の移動に応じて第２太陽ギアの特定方向の回転を可能状態と不能状態とに切換可能な第２クラッチ機構と、移動部材の移動に応じて第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構を切換動作可能な動作機構と、を有する。この場合には、第１クラッチ機構によりキャリアと駆動体を連結すると、駆動体の回転がそのままキャリアに伝達されハブシェルに至る。また、第１クラッチ機構を連結解除状態にすると、駆動体の回転がリングギアを介して伝達され、第２クラッチ機構が不能状態の場合、第２太陽ギアと第２遊星ギアの噛み合いによる減速比で減速され、その回転がハブシェルに伝達される。また、第２クラッチ機構が可能状態の場合、第１太陽ギアと第１遊星ギアの噛み合いによる減速比で減速される。ここでは、直結の駆動体回転伝達経路が頻繁に使用される高速の変速段であるため、内装変速ハブの耐久性が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ハブシェルの回転を駆動体に伝達するハブシェル回転伝達経路を設けたので、惰性走行の際に駆動体が回転し、その回転が駆動力伝達部材を介してクランク軸又はクランク軸の周辺の部材を回転させることができる。このため、クランク軸又はクランク軸の周辺の部材に伝達された回転によりモータを回転させれば、モータによる回生充電が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の一実施形態を採用した自転車の側面図。
【図２】本考案の一実施形態による内装変速ハブの縦断面図。
【図３】そのハブ軸の斜視図。
【図４】第１ワンウェイクラッチの横断面図。
【図５】第２ワンウェイクラッチの横断面図。
【図６】第３ワンウェイクラッチの横断面図。
【図７】切換機構の分解斜視図。
【図８】カム受け部材の正面図。
【図９】カム受け部材の半截断面図。
【図１０】第２クラッチ機構の連結状態のときの横断面図。
【図１１】第２クラッチ機構が連結解除状態のときの横断面図。
【図１２】第１操作筒と第２操作筒との相対回動可能範囲を示す横断面図。
【図１３】第１駆動体回転伝達経路を説明する図２に相当する図。
【図１４】第２駆動体回転伝達経路を説明する図２に相当する図。
【図１５】第３駆動体回転伝達経路を説明する図２に相当する図。
【図１６】ハブシェル回転伝達経路を説明する図２に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１において、本考案の一実施形態を採用した自転車１０１は、フロントフォーク１０２ａを有するフレーム１０２と、ハンドル１０４と、チェーン１１０やペダル１１１が装着されたクランク１１２等からなる駆動部１０５と、前輪１０６と、後輪１０７とを備えている。この自転車１０１の後輪１０７に内装変速ハブ１０が組み込まれている。駆動部１０５は、モータを含むアシスト機構１０５ａと、アシスト機構１０５ａの電源としての着脱可能な充電池１０５ｂと、を備えている。アシスト機構１０５ａは、人力によりクランク軸に作用するトルクに対して特定のトルク（例えば、クランク軸に作用するトルクの２倍のトルク）を補助的に発生してクランク軸を回転させる。駆動部１０５は、チェーン（又はベルト）１１０を介して内装変速ハブ１０に動力を伝達する。
【００２０】
＜内装変速ハブの構成＞
内装変速ハブ１０は、図２に示すように、フレーム１０２の後部に回転不能に装着可能なハブ軸１２と、ハブシェル１４と、筒状の駆動体１６と、回転伝達機構１８と、切換機構２０と、を備えている。ハブシェル１４の一端（図２左端）は、軸受２２ａを介してハブ軸１２に回転自在に支持されている。駆動体１６は、ハブ軸１２に軸受２２ｂを介して回転自在に支持されている。ハブシェル１４の他端（図２右端）は、駆動体１６に、軸受２２ｃを介して回転自在に支持されている。
【００２１】
軸受２２ａは、ハブ軸１２の後述する第２雄ねじ部２６に螺合する玉押し２３ａと、ハブシェル１４の一端内周面に形成された玉受け２３ｂと、玉押し２３ａと玉受け２３ｂとの間に配置された鋼球２３ｃと、を有している。軸受２２ｂは、ハブ軸１２の後述する回り止め溝２７ｂに回り止めされた玉押し２３ｄと、駆動体１６の一端内周面に形成された玉受け２３ｅと、玉押し２３ｄと玉受け２３ｅとの間に配置された鋼球２３ｆと、を有している。軸受２２ｃは、駆動体１６の外周面に形成された玉押し２３ｇと、ハブシェル１４の他端内周面に形成された玉受け２３ｈと、玉押し２３ｇと玉受け２３ｈとの間に配置された鋼球２３ｉと、を有している。
【００２２】
＜ハブ軸の構成＞
ハブ軸１２は、図３に示すように、フレーム１０２の後部に形成された後爪部（図示せず）にナット（図示せず）により固定するための第１雄ねじ部２４ａ，２４ｂを両端部に有している。第１雄ねじ部２４ａ，２４ｂには、後爪部に回り止めされる平行に形成された回り止め部２５ａ，２５ｂが形成されている。第１雄ねじ部２４ａの軸方向内側には、軸受２２ａを装着するための第２雄ねじ部２６が形成されている。第１雌ねじ部２４ｂの軸方内側には、軸受２２ｂ及び切換機構２０の構成部材を回り止めするための幅が異なる２つの回り止め溝２７ａ，２７ｂが１８０度間隔で軸方向に沿って形成されている。ハブ軸１２の軸方向の中央部には、切換機構２０のワンウェイクラッチとして機能する第１突起部２８と、回り止めとして機能する第２突起部２９と、が１８０度間隔で径方向に突出して形成されている。第２突起部２９の軸方向の中央部には、位置決め凹部２９ａが形成されている。
【００２３】
＜ハブシェルの構成＞
ハブシェル１４は、ハブ軸１２回りに回転自在である。ハブシェル１４は、図２に示すように、一端（図２左端）から他端（図２右端）に向けて階段状に拡径する筒状の部材にある。ハブシェル１４の外周面は、後輪１０７のスポークが連結される１対のハブフランジ３０ａ，３０ｂが軸方向に間隔を隔てて一体回転可能に装着されている。ハブシェル１４の一端には、後輪のブレーキ装置３１を装着するための、例えばスプラインの形態のブレーキ装着部１４ａが形成されている。また、ハブシェル１４の内周面には、回転伝達機構１８と一体回転可能に連結される、例えばスプラインの形態の連結突起１４ｂが形成されている。
【００２４】
＜駆動体の構成＞
駆動体１６は、ハブ軸１２とハブシェル１４の間に両者に回転自在に装着された筒状の部材である。駆動体１６は、他端から一端（図２右端）に向けて階段状に縮径している。駆動体１６の一端外周面には、チェーン１１０が噛み合うスプロケット３３を装着するためのスプロケット装着部１６ａが、例えばスプラインの形態で形成されている。
【００２５】
＜回転伝達機構の構成＞
回転伝達機構１８は、駆動体１６の回転をハブシェル１４に伝達すると共にハブシェル１４の回転を駆動体１６に伝達する遊星歯車機構３２を有している。遊星歯車機構３２は、図６に矢符Ａで示す駆動体１６の進行方向（特定方向の一例）の回転をハブシェル１４に三段階の異なる回転速度で伝達する第１駆動体回転伝達経路３２ａと、第２駆動体回転伝達経路３２ｂと、第３駆動体回転伝達経路３２ｃと、を有している。また、遊星歯車機構３２は、ハブシェル１４の進行方向の回転を駆動体１６に伝達するハブシェル回転伝達経路３２ｄを有している。これらの第１駆動体回転伝達経路３２ａ〜第３駆動体回転伝達経路３２ｃ及びハブシェル回転伝達経路３２ｄについては、遊星歯車機構３２の動作とともに後で説明する。
【００２６】
遊星歯車機構３２は、リングギア３４と、第１遊星ギア３６と、第２遊星ギア３８と、第１遊星ギア３６及び第２遊星ギア３８を回転自在に支持するキャリア４０と、第１遊星ギア３６にかみ合う第１太陽ギア４２と、第２遊星ギア３８にかみ合う第２太陽ギア４４と、を有している。リングギア３４は、駆動体１６の他端側（図２左側）の外周側に配置され、ハブ軸１２回りに回転自在である。リングギア３４は、内周面に内歯ギア３４ａを有している。
【００２７】
第１遊星ギア３６は、リングギア３４の内歯ギア３４ａに噛み合う少なくとも一つ（例えば３つ）のギアである。第２遊星ギア３８は、第１遊星ギア３６と一体回転可能であり、第１遊星ギア３６より歯数が多い少なくとも一つ（例えば３つ）のギアである。この実施形態では、第１遊星ギア３６と第２遊星ギア３８は一体形成されているが別体で形成してもよい。第２遊星ギア３８が第１遊星ギア３６と別体で形成する場合は、内歯ギア３４ａが第２遊星ギア３８にも噛み合うような構造にする必要がある。
【００２８】
キャリア４０は、周方向に等間隔で配置されたそれぞれ３つの第１遊星ギア３６及び第２遊星ギア３８を回転自在に支持し、かつハブ軸１２回りに回転自在である。第１太陽ギア４２は、ハブ軸１２回りに回転し、第１遊星ギア３６に噛み合うギアである。第２太陽ギア４４は、ハブ軸１２回りに回転し、第２遊星ギア３８に噛み合うギアである。キャリア４０は、ハブ軸１２と平行に配置された複数本（例えば３本）の支持軸４０ａにより第１遊星ギア３６及び第２遊星ギア３８を支持している。キャリア４０は、ハブ軸１２に回転自在に装着された連結部材４６によりハブシェル１４と一体回転可能に連結されている。
【００２９】
連結部材４６は、図２に示すように、概ね筒状の部材であり、一端側（図２右側）の外周面にキャリア４０の内周部に一体回転可能に連結される、例えばスプラインの形態の第１連結部４６ａを有している。また、他端側（図２左側）の外周面にハブシェル１４の内周面の連結突起１４ｂに一体回転可能に連結される、例えばスプラインの形態の第２連結部４６ｂを有している。連結部材４６は、ハブ軸１２の外周面に装着された止め輪５３により軸方向の移動が規制されている。
【００３０】
また、回転伝達機構１８は、第１ワンウェイクラッチ５０と、第２ワンウェイクラッチ５２と、第３ワンウェイクラッチ５４と、第１ワンウェイクラッチ切換部５１と、をさらに有している。
【００３１】
第１ワンウェイクラッチ５０は、図４及び図５に示すように、駆動体１６の図４に矢符Ａで示す進行方向の回転をリングギア３４に伝達するものである。第１ワンウェイクラッチ５０は、駆動体１６の他端側（図２左側側）の外周面に形成された第１装着凹部１６ｂに起立及び伏臥自在に装着された複数（例えば２つ）の第１クラッチ爪５５と、第１クラッチ爪５５に噛み合うようにリングギア３４の内周面に形成された第１ラチェット歯５６と、を有している。第１クラッチ爪５５は、駆動体１６の外周面に装着されたＣ字状に湾曲した弾性線材製の第１バネ部材５７により、第１ラチェット歯５６に噛み合う起立姿勢に向けて付勢されている。
【００３２】
第２ワンウェイクラッチ５２は、図６及び図７に示すように、第１太陽ギア４２の進行方向と逆方向の矢符Ｂで示す回転を阻止する。第２ワンウェイクラッチ５２は、図２に示すように、ハブ軸１２に回転不能に連結された筒状の第２爪支持部５８を有している。第２爪支持部５８は、図６及び図７に示すように、内周面にハブ軸１２の第２突起部２９に係合する係合凹部５８ａを有する回り止め部５８ｂが径方向内方に突出して形成されている。第２爪支持部５８は、位置決め凹部２９ａに係合する位置決めピン５９によりハブ軸１２方向の移動が規制されている。位置決めピン５９は、第２爪支持部５８の径方向に沿って配置された固定孔５８ｃに配置されている。これより、第２爪支持部５８がハブ軸１２に回転不能かつ軸方向移動不能に連結されている。
【００３３】
第２爪支持部５８は、外周面に後述する第２クラッチ爪６０を起立及び伏臥自在に装着する周方向に間隔を隔てて配置された複数（例えば２つ）の第２装着凹部５８ｄを有している。また、切換機構２０の後述する第１捩りバネ９７の他端９７ｂを係止するためのバネ係止孔５８ｅ（図７）を外周面に有している。
【００３４】
第２ワンウェイクラッチ５２は、第２装着凹部５８ｄに配置され、起立及び伏臥自在に装着された複数（例えば２つ）の第２クラッチ爪６０と、第２クラッチ爪６０に噛み合うように第１太陽ギア４２の内周面に形成された第２ラチェット歯６１と、をさらに有している。第２クラッチ爪６０は、第２爪支持部５８の外周面に装着されたＣ字状の弾性線材製の第２バネ部材６２により、第２ラチェット歯６１に噛み合う起立姿勢に向けて付勢されている。
【００３５】
第３ワンウェイクラッチ５４は、図４に示すように、惰性走行時にハブシェル１４からキャリア４０に伝達される進行方向の回転（図４の矢符Ｄ）をキャリア４０から駆動体１６に伝達するものである。第３ワンウェイクラッチ５４は、駆動体１６の内周面に周方向に間隔を隔てて配置された複数（例えば２つ）の第３装着凹部１６ｃに起立及び伏臥自在に装着された第３クラッチ爪７４と、キャリア４０の一端外周面に形成された第３ラチェット歯７５と、を有している。第３クラッチ爪７４は、Ｃ字状に湾曲した弾性線材製の第３バネ部材７６により第３ラチェット歯７５に噛み合う起立姿勢に向けて付勢されている。
【００３６】
第３ラチェット歯７５は、台形形状の歯である。第３ラチェット歯７５が形成されたキャリア４０の一端外周面は、第３装着凹部１６ｃが形成された駆動体１６の内周面に隙間をあけて対向して配置されている。
【００３７】
第３装着凹部１６ｃは、第３クラッチ爪７４が周方向に所定距離移動可能な周方向長さを有している。この周方向長さは、第１ワンウェイクラッチ切換部５１が第１位置から第２位置に移動可能な長さである。第３装着凹部１６ｃは、第３クラッチ爪７４を装着すると共に、キャリア４０の逆方向の回転（図４の矢符Ｄと逆方向の反時計回りの回転）時に第１ワンウェイクラッチ切換部５１により第１ワンウェイクラッチ５０を連結解除状態にするために形成されている。
【００３８】
第１ワンウェイクラッチ切換部５１は、キャリア４０の逆方向の回転時にハブシェル１４から駆動体１６に回転が伝達されるとき、第１クラッチ爪５５を伏臥姿勢にして第１ワンウェイクラッチ５０を連結解除状態にする。この理由は、ハブシェル１４からキャリア４０に逆方向の回転が伝達されると、キャリア４０に対してリングギア３４が同じ逆方向に高速回転するからである。このため、そのままにしておくと、内装変速ハブ１０がロックしてしまう。これを防止するためにキャリア４０の逆方向の回転時に第１ワンウェイクラッチ５０を連結解除状態にする。
【００３９】
第１ワンウェイクラッチ切換部５１は、駆動体１６の他端側外周面に第１位置と第２位置との間で回動可能に装着されたクラッチ爪切換部４７と、クラッチ爪切換部４７を第１位置と第２位置との間で移動させる移動機構４８と、リングギアスライドバネ（摩擦係合部材の一例）４９と、を有している。クラッチ爪切換部４７は、Ｃ字状に円形に湾曲した板状部材である。クラッチ爪切換部４７は、第１クラッチ爪５５が起立及び伏臥可能な概ね矩形の切欠き部４７ａと、第３クラッチ爪７４の周方向の移動に連動してクラッチ爪切換部４７を第１位置から第２位置に移動させるための複数（例えば２つ）の係止片４７ｂと、を有している。
【００４０】
切欠き部４７ａは、第１位置で第１クラッチ爪５５を起立可能にし、第２位置で第１バネ部材５７の付勢力に抗して強制的に伏臥姿勢にする。したがって、クラッチ爪切換部４７が第２位置に配置されると、第１ワンウェイクラッチ５０が連結解除状態になる。
【００４１】
係止片４７ｂは、クラッチ爪切換部４７の側縁部で折り曲げて径方向内方に突出して形成されている。係止片４７ｂは、第３クラッチ爪７４の基端部に接触して配置されている。クラッチ爪切換部４７の回動範囲は、係止片４７ｂが駆動体１６の他端側端面に形成された移動規制部１６ｄにより規制される。移動規制部１６ｄによる規制される回動範囲は、第１位置から第２位置の回動範囲より僅かに大きい。
【００４２】
移動機構４８は、クラッチ爪切換部４７を第１位置から第２位置に移動させる第３クラッチ爪７４と、クラッチ爪切換部４７を第２位置から第１位置に戻す戻しバネ７９と、を有している。戻しバネ７９は、第１端がクラッチ爪切換部４７に係止され、第２端が駆動体１６の外周面に係止された捩りコイルバネであり、クラッチ爪切換部４７を第１位置側に付勢している。第３クラッチ爪７４は、キャリア４０が逆方向（図４反時計回りに）に回転すると、第３ラチェット歯７５により押圧されて第３装着凹部１６ｃ内を図４時計回りに移動する。そして、第３装着凹部１６ｃの壁面に基端部が接触すると第３クラッチ爪７４が第３装着凹部１６ｃ内の移動を停止し、クラッチ爪切換部４７が第２位置に配置される。したがって、キャリア４０が逆方向に回転すると第１位置から第２位置の間、キャリア４０だけが回転し、第２位置に到達すると、第３クラッチ爪７４が第３装着凹部１６ｃの壁面に接触し、キャリア４０は、駆動体１６と一体回転する。このとき、第１クラッチ爪５５が切欠き部４７ａにより押圧されて伏臥姿勢になり、第１ワンウェイクラッチ５０が連結解除状態になる。
【００４３】
リングギアスライドバネ４９は、弾性線材製のＣ字状の部材であり、リングギア３４の内周面に形成された環状のバネ装着溝３４ｂに摩擦係合可能に装着されている。リングギアスライドバネ４９は、クラッチ爪切換部４７を第２位置に維持するように機能するものであり、逆方向の回転時に、駆動体１６とリングギア３４との連結解除状態を維持させる。
【００４４】
＜切換機構の構成＞
切換機構２０は、図２に示すように、例えばハンドル１０４に装着された変速操作部（図示せず）に連結された連結部材としての変速ケーブル（図示せず）の移動により移動可能な移動部材６３を有している。また、切換機構２０は、移動部材６３の移動に応じて駆動体１６とキャリア４０とを連結状態と連結解除状態とに切換可能な第１クラッチ機構６４と、移動部材６３の移動に応じて第２太陽ギア４４を回転可能状態と回転不能状態とに切換可能な第２クラッチ機構６６と、移動部材６３の移動に応じて第１クラッチ機構６４及び第２クラッチ機構６６を切換操作可能な操作機構７０と、をさらに有している。
【００４５】
＜移動部材の構成＞
移動部材６３は、図２及び図７に示すように、変速ケーブルに連結可能なケーブル係止体８８（図２）と、ケーブル係止体８８と連動可能な第１操作筒９０と、第１操作筒９０に連動可能な第２操作筒９２と、を有している。
【００４６】
ケーブル係止体８８は、第１雄ねじ部２４ｂに螺合するナット９９により軸受２２ｂの玉押し２３ｄに押圧された状態でハブ軸１２の外周面に回動自在に配置されている。ケーブル係止体８８には、変速ケーブルが係止可能であり、変速操作部の操作による変速ケーブルの移動により回動する。ケーブル係止体８８は、変速操作部により高速位置と中間位置と低速位置との３つの位置に位置決めされ、変速ケーブルが引っ張られると、低速位置に向けて回動し、変速ケーブルの引張が解除されると、後述する第１捩りバネ９７の作用により高速位置に向けて回動する
第１操作筒９０は、ハブ軸１２の外周面に回動自在に装着されている。第１操作筒９０は、図７に示すように、一端（図７右端）にケーブル係止体８８に係合する軸方向に延びる円弧状の１対の係合突起９０ａを有している。この係合突起９０ａの先端には、ケーブル係止体８８に係合する僅かに周方向長さが短い係止部９０ｃが形成されている。この係止部９０ｃがケーブル係止体８８の内周面に係合することにより、第１操作筒９０はケーブル係止体８８の回動に連動して前述した３つの位置のいずれかに位置決めされる。係合突起９０ａは、後述するカム部材８０の通過凹部８０ｂを通過してケーブル係止体８８に係止されている。
【００４７】
第１操作筒９０の他端（図７左端）には、第２操作筒９２に連結される１対の第１連結片９０ｂが形成されている。第１連結片９０ｂの先端部９０ｄは基端部より周方向長さが短い。また、第１操作筒９０の外周面には、後述する第２捩りバネ９８の一端（図７右端）９８ａが係止されるバネ係止孔９０ｅが形成されている。
【００４８】
第２操作筒９２は、一端（図７右端）に第１操作筒９０の第１連結片９０ｂに係合する円弧状の１対の第２連結片９２ａを有している。第２連結片９２ａの先端部９２ｂは基端部より周方向長さが短い。第１連結片９０ｂと第２連結片９２ａとは、図１２に示すように、所定角度α（例えば４０度）程度の相対回動が可能なように形成されている。また、第２操作筒９２の他端（図７左端）には、第２クラッチ機構６６を制御するための１対の第２制御部材８５が一体で形成されている。
【００４９】
＜第１クラッチ機構の構成＞
第１クラッチ機構６４は、図２、図４、図５及び図７に示すように、駆動体１６とキャリア４０との間に配置された第４ワンウェイクラッチ７２と、第４ワンウェイクラッチ７２を連結状態と連結解除状態とに制御する第１制御部材７３と、を有している。
【００５０】
第４ワンウェイクラッチ７２は、駆動体１６の進行方向の図４に矢符Ａで示す回転のみキャリア４０に伝達する。第４ワンウェイクラッチ７２は、図６に示すように、駆動体１６の内周面に形成された複数（例えば２つ）の第４装着凹部１６ｅに起立緒世ちび伏臥自在に装着された第４クラッチ爪７７と、第４クラッチ爪７７に噛み合う第３ラチェット歯７５と、を有している。したがって、第４ワンウェイクラッチ７２は、第３ワンウェイクラッチ５４と同じ第３ラチェット歯７５に噛み合っている。ただし、図６に示すように、第３ラチェット歯７５は、前述したように台形形状であり、第４クラッチ爪７７は、第３クラッチ爪７４と逆側の歯面に噛み合っている。したがって、第３クラッチ爪７４と第４クラッチ爪７７は、逆向きに配置されている。第４装着凹部１６ｅは、駆動体１６の内周面に第３装着凹部１６ｃと交互に配置されている。第４クラッチ爪７７は、駆動体１６の内周面に装着されたＣ字状に湾曲した弾性線材製の第４バネ部材７８により、第３ラチェット歯７５に噛み合う起立姿勢に向けて付勢されている。
【００５１】
第１制御部材７３は、図７に示すように、ハブ軸１２に回転不能に連結されたカム部材８０と、ハブ軸１２回りに回転可能なカム受け部材８１と、を有している。
【００５２】
カム部材８０は、有底筒状の部材であり、ハブ軸１２の回り止め溝２７ａに係合する係止突起８０ａを内周面に有している。また、第１操作筒９０の係合突起９０ａを通過させる円弧状の通過凹部８０ｂを内周面に有している。通過凹部８０ｂは、第１操作筒９０の所定範囲（例えば略４０度）の回動を許容するように係合突起９０ａの周方向長さより長い周方向長さを有している。カム部材８０の筒状部の端面には、カム受け部材８１に係合する１対の傾斜カム８０ｃが形成されている。傾斜カム８０ｃは、周方向に傾斜した傾斜面で構成されている。
【００５３】
カム受け部材８１は、図８及び図９に示すように、リング状の部材であり、その内周面には、傾斜カム８０ｃに係合する１対のカム受けピン８１ａが径方向内方に突出して形成されている。また、一端面（図７奥側端面）には、第４クラッチ爪７７を第３ラチェット歯７５に噛み合う起立姿勢と第３ラチェット歯７５から離反する伏臥姿勢とに切り換える複数（例えば８つ）の制御面８１ｂが形成されている。制御面８１ｂは、周方向に間隔を隔てて配置され周方向及び径方向に傾斜したカム面を有している。なお、第４クラッチ爪７７と同じ円周上に配置される第３クラッチ爪７４には、図５に示すように、制御面８１ｂに接触しないようにするための切欠き部７４ａが形成されている。
【００５４】
カム受け部材８１は、図２に示すように、キャリア４０との間に配置されたコイルバネ８３によりハブ軸方向外方（図２右方）に付勢されている。カム受け部材８１は、操作機構７０の後述する回動部材９４が図７時計回りに回動すると、この回動によりカム部材８０の傾斜カム８０ｃにカム受けピン８１ａが係合してコイルバネ８３の付勢力に抗してハブ軸方向内方（図２左方）に移動する。このハブ軸方向内方への移動により制御面８１ｂが第４クラッチ爪７７を起立姿勢から伏臥姿勢に向けて押圧する。これにより、第４ワンウェイクラッチ７２が連結解除状態になる。また、回動部材９４が図７反時計回りに回動すると、連結状態に戻る。
【００５５】
＜第２クラッチ機構の構成＞
第２クラッチ機構６６は、図１０及び図１１に示すように、ハブ軸１２と第２太陽ギア４４との間に配置された第５ワンウェイクラッチ８４と、第５ワンウェイクラッチ８４を連結状態と連結解除状態とに制御する第２制御部材８５と、を有している。
【００５６】
第５ワンウェイクラッチ８４は、図１０に示す連結状態にあるとき、第２太陽ギア４４の進行方向の矢符Ｅで示す回転を禁止する。第５ワンウェイクラッチ８４は、第２太陽ギア４４の内周面に形成された複数（例えば２つ）の第５装着凹部４４ａに起立及び伏臥自在に装着された第５クラッチ爪８６と、第５クラッチ爪８６に噛み合うようにハブ軸１２の外周面に形成された第１突起部２８と、を有している。第５クラッチ爪８６は、第２太陽ギア４４の内周面に装着されたＣ字状に湾曲して弾性線材製の第５バネ部材８７により、第１突起部２８に噛み合う起立姿勢に向けて付勢されている。
【００５７】
第２制御部材８５は、第２操作筒９２に一体形成された円弧状断面の１対の部材である。第２制御部材８５は、ハブ軸１２の第１突起部２８の図２右側面に近接して配置されている。第２制御部材８５は、第２操作筒９２のハブ軸回りの回動により、図１０に示す連結位置と、図１１に示す連結解除位置との間で回動する。連結解除位置に第２制御部材８５が回動すると、第５クラッチ爪８６が伏臥姿勢側に押圧されて第５ワンウェイクラッチ８４が連結解除状態になり、第２太陽ギア４４が進行方向に回転可能になる。
【００５８】
＜操作機構の構成＞
操作機構７０は、図２及び図７に示すように、第２操作筒９２に連動して回動する回動部材９４と、第２操作筒９２に連動して回動する復帰部材９６と、を有している。また、操作機構７０は、第１捩りバネ９７と、第２捩りバネ９８と、を有している。
【００５９】
回動部材９４は、金属板をプレス成形して形成された円板状の部材である。回動部材９４は、カム受け部材８１をケーブル係止体８８の回動に応じて回動させるために設けられている。回動部材９４は、略座金状の本体部９４ａと、本体部９４ａの外周部両側から９０度折り曲げられて突出する１対の係合片９４ｂと、を有している。本体部９４ａの内周面には、第１操作筒９０の第１連結片９０ｂの先端部９０ｄに係合する第１係合凹部９４ｃと、第２操作筒９２の第２連結片９２ａの先端部９２ｂに係合する第２係合凹部９４ｄと、が形成されている。係合片９４ｂの中央部分には、カム受け部材８１のカム受けピン８１ａをハブ軸方向移動自在に挟持する挟持溝９４ｅが形成されている。一方の係合片９４ｂには、第２捩りバネ９８の他端９８ｂを係止するバネ係止孔９４ｆが形成されている。
【００６０】
復帰部材９６は、金属板をプレス成形して形成された円板状の部材である。復帰部材９６は、第１捩りバネ９７の付勢力を第１操作筒９０及び第２操作筒９２に伝達して第１操作筒９０及び第２操作筒９２を図７反時計回りに回動させるために設けられている。復帰部材９６は、内周側に第１操作筒９０の第１連結片９０ｂの先端部９０ｄに係合する第１係合凹部９６ａと、第２操作筒９２の第２連結片９２ａの先端部９２ｂに係合する第２係合凹部９６ｂと、を有している。また、側部に、第１捩りバネ９７の一端（図７右端）９７ａを係止するバネ係止孔９６ｃが形成されている。
【００６１】
第１捩りバネ９７は、例えば捩りコイルバネであり、第１操作筒９０及び第２操作筒９２のリターンバネとして作用する。すなわち、変速ケーブルの引張が解除されたとき、第１操作筒９０及び第２操作筒９２並びにケーブル係止体８８を図７反時計回りに回動させる。第１捩りバネ９７は、前述したように、一端９７ａが復帰部材９６に、他端９７ｂがハブ軸１２に対して回転不能な第２爪支持部５８に係止されている。
【００６２】
第２捩りバネ９８は、例えば捩りコイルバネであり、第１操作筒９０と第２操作筒９２とを連動させるものである。具体的には、第４ワンウェイクラッチ７２又は第５ワンウェイクラッチ８４が動力伝達状態で切換操作できないときに、動力伝達状態が解除されてから第２操作筒９２を回動させるために設けられている。前述したように第２捩りバネ９８は、一端９８ａが第１操作筒９０に他端が回動部材９４に係止されている。したがって、第２操作筒９２には、第２捩りバネ９８及び回動部材９４を介して第１操作筒９０の回動が伝達される。
【００６３】
＜切換機構の動作＞
次に変速操作部の操作による切換機構２０の動作について説明する。
【００６４】
変速操作部によりケーブル係止体８８が高速位置に位置決めされると、第１クラッチ機構６４において、第１制御部材７３のカム受け部材８１は第４ワンウェイクラッチ７２の第４クラッチ爪７７から離反して配置される。このため、第４ワンウェイクラッチ７２は連結状態になる。このとき、第３ワンウェイクラッチ５４の第３クラッチ爪７４は、第４クラッチ爪７７と逆側の歯面に噛み合っているので、第３ワンウェイクラッチ５４は作動しない。このため、駆動体１６の図４に矢符Ａで示す進行方向の回転がキャリア４０に伝達され、キャリア４０は、図４の矢符Ｄで示す進行方向に回転する。このとき、遊星歯車機構３２は動作せず、図１３に示すように、駆動体１６の回転が、キャリア４０及び連結部材４６を介してそのままハブシェル１４に伝達される。この駆動体１６からキャリア４０及び連結部材４６を介してハブシェル１４に伝達される経路が遊星歯車機構３２の機能を使用せずに駆動体１６が遊星歯車機構３２のキャリア４０を直接回転させる第１駆動体回転伝達経路３２ａである。
【００６５】
変速操作部により高速位置から中間位置にケーブル係止体８８が位置決めされると、ケーブル係止体８８が回動し、それに応じて第１操作筒９０が図７反時計回りに回動する。これにより第１クラッチ機構６４において、第１制御部材７３のカム受け部材８１が図７時計回りに回動しつつ図２左方に移動し、第４ワンウェイクラッチ７２の第４クラッチ爪７７を伏臥姿勢に押圧しようとする。しかし、乗り手がペダル１１１をこいでいるときは、第４ワンウェイクラッチ７２の第４クラッチ爪７７が動力伝動状態になっているため、カム受け部材８１が第４クラッチ爪７７を押圧できない。したがって、第１操作筒９０は回転しても、回動部材９４及び第２操作筒９２回転せず、第２捩りバネ９８がたわんでその力が蓄えられる。そして、乗り手がペダル１１１をこぐのをやめると、第２捩りバネ９８の付勢力により回動部材９４及び第２操作筒９２が時計回りに回動する。これにより第１クラッチ機構６４の第４ワンウェイクラッチ７２が連結解除状態になり、駆動体１６の進行方向の回転が第１ワンウェイクラッチ５０を介してリングギア３４に伝達されリングギア３４が図４に矢符Ｃで示す進行方向に回転する。このリングギア３４の回転により遊星歯車機構３２が動作する。
【００６６】
ケーブル係止体８８が中間位置にあるとき、第２クラッチ機構６６は、図１０及び図１４に示す連結状態になっている。このため、第２太陽ギア４４は、逆方向の回転が阻止されリングギア３４が進行方向に回転したときに第２太陽ギア４４が回転せず、第２遊星ギア３８及び第２太陽ギア４４の噛み合いにより決定される減速比で駆動体１６の回転を減速してキャリア４０を進行方向に回転させる。この回転が連結部材４６を介してハブシェル１４に伝達される。このため、高速位置の場合よりハブシェル１４の回転が減速する。なお、乗り手がペダル１１１をこいでいないときには、回動部材９４及び第２操作筒９２は第１操作筒９０と連動して回動する。
【００６７】
この駆動体１６から第２遊星ギア３８及び第２太陽ギア４４の作用によりキャリア４０が減速する経路が、高速側の減速経路であり、図１４に示す第２駆動体回転伝達経路３２ｂである。
【００６８】
変速操作部により中速位置から低速位置にケーブル係止体８８を回動させると、第１クラッチ機構６４は、連結解除状態のままである。このため、リングギア３４が進行方向に回転し、遊星歯車機構３２が動作する。
【００６９】
一方、第２クラッチ機構６６においては、図１１及び図１５に示すように、第２制御部材８５がハブ軸１２の第１突起部２８に回動方向で重なるようになる。このため、第５クラッチ爪８６が第１突起部２８に噛み合えなくなり、第２クラッチ機構６６が連結解除状態になる。したがって、第２太陽ギア４４が両方向に回動できるようになり、太陽ギアとしての機能を果たせなくなる。この結果、第１遊星ギア３６及び第１太陽ギア４２の噛み合いにより決定される減速比で駆動体１６の回転を減速してキャリア４０を進行方向に回転させる。このとき、第１太陽ギア４２が第２太陽ギア４４より歯数が多いので中間位置よりさらに減速してキャリア４０を進行方向に回転させる。この回転が連結部材４６を介してハブシェル１４に伝達される。
【００７０】
この駆動体１６から第１遊星ギア３６及び第１太陽ギア４２の作用によりキャリア４０がさらに減速する経路が、図１５に示す第３駆動体回転伝達経路３２ｃである。
【００７１】
また、変速操作部により変速ケーブルを引張解除方向に操作すると、第１捩りバネ９７の付勢力により復帰部材９６を介して第２操作筒９２が図７時計回りに回動し、それに応じて第１操作筒９０及び回動部材９４も図７反時計回りに回動し、高速位置側に変速動作がなされる。
【００７２】
一方、下り坂などでペダルをこがずに惰性走行すると、図４及び図１６に示すように、ハブシェル１４の進行方向の回転は、連結部材４６を介してキャリア４０に伝達され、キャリア４０が図４に矢符Ｄで示す進行方向に回転する。キャリア４０が進行方向に回転すると、第３ワンウェイクラッチ５４の第３クラッチ爪７４が図４に位置から第３装着凹部１６ｃ内を時計回りに移動する。そして第３クラッチ爪７４が第３装着凹部１６ｃに壁面に接触すると二点鎖線で示す位置で第３クラッチ爪７４が第３装着凹部１６ｃ内での移動を停止する。これにより、キャリア４０の進行方向の回転が駆動体１６に伝達され、駆動体１６がキャリア４０とともに進行方向に一体回転する。
【００７３】
ハブシェル１４からキャリア４０を介して駆動体１６を進行方向に回転させる伝達経路が、図１６に示すハブシェル回転伝達経路３２ｄである。
【００７４】
＜特徴＞
（Ａ）内装変速ハブ１０は、フレーム１０２に装着可能なハブ軸と、ハブシェル１４と、駆動体１６と、複数の駆動体回転伝達経路（例えば、第１駆動体回転伝達経路３２ａ〜第３駆動体回転伝達経路３２ｃ）と、切換機構２０と、ハブシェル回転伝達経路３２ｄと、を備えている。ハブシェル１４はハブ軸１２回りに回転自在である。駆動体１６は、ハブ軸１２とハブシェル１４の間に両者に回転自在に装着されている。駆動体回転伝達機構は、ハブシェル１４と駆動体１６との間に設けられた遊星歯車機構３２を介して駆動体１６の進行方向の回転を複数の回転速度でハブシェル１４に伝達する。切換機構２０は、複数の駆動体回転伝達経路のいずれかに切り換える。ハブシェル回転伝達経路３２ｄは、ハブシェル１４の進行方向の回転を駆動体１６に伝達する。
【００７５】
この内装変速ハブ１０では、ペダル１１１をこいでチェーン１１０を介して駆動体１６に進行方向の回転が伝達される。駆動体１６に伝達された進行方向の回転は、切換機構２０により切り換えられた駆動体回転伝達機構のいずかを介して駆動体１６からハブシェル１４に伝達され、ハブシェル１４が進行方向に回転する。一方、ペダル１１１をこがずに惰性走行する場合、ハブシェル１４が進行方向に、駆動体より高速で回転すると、ハブシェル回転伝達経路３２ｄからハブシェル１４の回転が駆動体１６に伝達される。ここでは、ハブシェル１４の回転を駆動体１６に伝達するハブシェル回転伝達経路３２ｄを設けたので、惰性走行の際に駆動体１６が回転し、その回転がチェーン１１０を介してクランク軸又はクランク軸の周辺の部材を回転させることができる。このため、クランク軸又はクランク軸の周辺の部材に伝達された回転によりモータを回転させれば、モータによる回生充電が可能になる。
【００７６】
（Ｂ）内装変速ハブ１０において、遊星歯車機構３２の駆動体回転伝達機構の出力端は、ハブシェル１４に一体回転可能に連結されている。この場合には、駆動体回転伝達経路（例えば、第１駆動体回転伝達経路３２ａ〜第３駆動体回転伝達経路３２ｃ）の出力端がハブシェル１４に一体回転可能に連結されているので、ハブシェル回転伝達経路３２ｄにおいて、ハブシェル１４の回転を駆動体回転伝達経路の出力端を用いて駆動体１６に伝達できる。
【００７７】
（Ｃ）内装変速ハブ１０において、遊星歯車機構３２の駆動体回転伝達経路（例えば、第１駆動体回転伝達経路３２ａ〜第３駆動体回転伝達経路３２ｃ）の出力端は、遊星歯車機構３２のキャリア４０であり、キャリア４０はハブシェル１４に一体回転可能に連結されている。この場合には、ハブシェル１４と一体回転可能に連結されたキャリア４０から回転が出力されるので、ハブシェル回転伝達経路３２ｄにおいて、キャリア４０から駆動体１６に簡単に回転を伝達でき、ハブシェル回転伝達経路３２ｄの構成を簡素化できる。
【００７８】
（Ｄ）内装変速ハブ１０において、遊星歯車機構３２は、駆動体１６の外周側に配置されたリングギア３４と、第１太陽ギア４２と、第２太陽ギア４４と、少なくとも一つの第１遊星ギア３６と、少なくとも一つの第２遊星ギア３８と、キャリア４０と、を有している。第１太陽ギア４２は、ハブ軸１２に対し回転可能である。第２太陽ギア４４は、ハブ軸１２に対し回転可能であり、第１太陽ギア４２より歯数が多い。第１遊星ギアは、リングギア３４と第１太陽ギア４２に噛み合う。第２遊星ギア３８は、第１遊星ギア３６と一体回転可能であり、第２太陽ギア４４に噛み合う。キャリア４０は、ハブシェル１４に一体回転可能に連結され、第１遊星ギア３６及び第２遊星ギア３８を回転自在に支持しかつハブ軸回りに回転自在である。
【００７９】
この場合には、遊星歯車機構３２を介して、駆動体１６と同じ回転速度とそれと異なる２つの回転速度の合計３つの回転速度でハブシェル１４を回転させることができる。また、キャリア４０を介して駆動体１６を直接駆動することができ、ハブシェル回転伝達経路３２ｄの構成が簡素化する。
【００８０】
（Ｅ）内装変速ハブ１０において、駆動体回転伝達経路（例えば、第１駆動体回転伝達経路３２ａ〜第３駆動体回転伝達経路３２ｃ）には、駆動体１６の進行方向の回転のみリングギア３４に伝達する第１ワンウェイクラッチ５０と、第１太陽ギア４２を特定方向と逆方向のみ回転不動にする第２ワンウェイクラッチ５２と、が設けられている。この場合には、第１ワンウェイクラッチ５０で駆動体１６からリングギア３４に回転が伝達される駆動体回転伝達経路（例えば、第１駆動体回転伝達経路３２ａ〜第３駆動体回転伝達経路３２ｃ）において、２つの異なる回転速度を得ることができる。
【００８１】
（Ｆ）内装変速ハブにおいて、ハブシェル回転伝達経路３２ｄには、キャリア４０の特定方向の回転を駆動体に伝達する第３ワンウェイクラッチ５４と、ハブシェル１４が特定方向に回転すると第１ワンウェイクラッチ５０を連結解除状態にする第１ワンウェイクラッチ切換部５１と、が設けられている。この場合には、ハブシェル回転伝達経路３２ｄにおいて、キャリア４０から駆動体１６に回転を伝達するとき、リングギア３４からの回転が遮断されるので、駆動体１６がロックしなくなる。
【００８２】
（Ｇ）内装変速ハブ１０において、第１ワンウェイクラッチ５０は、駆動体１６の外周面に起立姿勢及び伏臥姿勢に揺動自在に装着された第１クラッチ爪５５と、リングギア３４の内周面に第１クラッチ爪５５の先端が接触可能な第１ラチェット歯５６と、第１クラッチ爪５５を起立姿勢方向に付勢する第１バネ部材５７と、を有し、第１ワンウェイクラッチ切換部５１は、駆動体１６の外周面に回転方向に第１位置と第１位置から離反した第２位置との間で回動可能に装着され第１位置で第１クラッチ爪５５を起立可能にし、第２位置で第１クラッチ爪５５を伏臥姿勢にするクラッチ爪切換部４７と、キャリア４０の特定方向の回転によりクラッチ爪切換部４７を第１位置から第２位置に移動させる移動機構４８と、を有する。この場合には、ハブシェル１４からの回転がキャリア４０を回転させるとクラッチ爪切換部４７が第１ワンウェイクラッチ５０を連結解除状態にできる。
【００８３】
（Ｈ）内装変速ハブ１０において、切換機構２０は、移動部材６３と、移動部材６３の移動に応じて駆動体１６とキャリア４０とを連結状態と連結解除状態とに切換可能な第１クラッチ機構６４と、移動部材６３の移動に応じて第２太陽ギア４４の進行方向の回転を可能状態と不能状態とに切換可能な第２クラッチ機構６６と、移動部材６３の移動に応じて第１クラッチ機構６４及び第２クラッチ機構６６を切換動作可能な操作機構７０と、を有する。この場合には、第１クラッチ機構６４によりキャリア４０と駆動体１６を連結すると、駆動体１６の回転がそのままキャリア４０に伝達されハブシェル１４に至る。また、第１クラッチ機構６４を連結解除状態にすると、駆動体１６の回転がリングギア３４を介して伝達され、第２クラッチ機構６６が不能状態の場合、第２太陽ギア４４と第２遊星ギア３８の噛み合いによる減速比で減速され、その回転がハブシェル１４に伝達される。また、第２クラッチ機構６６が可能状態の場合、第１太陽ギア４２と第１遊星ギア３６の噛み合いによる減速比で減速される。ここでは、直結の第１駆動体回転伝達経路３２ａが頻繁に使用される高速の変速段であるため、内装変速ハブの耐久性が向上する。
【００８４】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８５】
（ａ）前記実施形態では、ケーブル係止体８８及び第１操作筒及び第２操作筒がハブ軸回りに回転するタイプの内装変速ハブを例に本発明を説明したが、本発明はこれ限定されない。たとえば、ベルクランクとベルクランクによりハブ軸方向に移動するプッシュロッドを有する内装変速ハブにも本発明を適用できる。
【００８６】
（ｂ）前記実施形態では、第２クラッチ機構６６により第２太陽ギア４４を動作可能状態と動作不能状態とに切り換えたが、第２クラッチ機構により第１太陽ギアを切り換えるように構成してもよい。
【００８７】
（ｃ）前記実施形態では、３段変速の内装変速ハブ１０を例に本発明を説明したが、内装変速ハブの変速段数は、前記実施形態に限定されない。
【００８８】
（ｄ）前記実施形態では、手動の変速操作部で操作される内装変速ハブ１０を例に本発明を説明したが、電気スイッチ等を有する電動の変速操作部により操作され、モータ等のアクチュエータにより駆動される電動内装変速ハブにも本発明を適用できる。
【００８９】
（ｄ）前記実施形態では、ハブシェル回転伝達経路３２ｄにおいて、ハブシェル１４の回転方向と駆動体１６の回転方向を合わせるために、第１ワンウェイクラッチ５０を設けたが、駆動体の内周面にリングギアを形成してもよい。この場合、第４ワンウェイクラッチが不要になるとともに、ハブシェルの回転が逆方向にかつ増速されて駆動体に伝達される。
【符号の説明】
【００９０】
１０    内装変速ハブ
１２    ハブ軸
１４    ハブシェル
１６    駆動体
２０    切換機構
３２    遊星歯車機構
３２ａ  第１駆動体回転伝達経路
３２ｂ  第２駆動体回転伝達経路
３２ｃ  第３駆動体回転伝達経路
３２ｄ  ハブシェル回転伝達経路
３４    リングギア
３４ａ  内歯ギア
３６    第１遊星ギア
３８    第２遊星ギア
４０    キャリア
４２    第１太陽ギア
４４    第２太陽ギア
４６    連結部材
４７    クラッチ爪切換部
４８    移動機構
４９    リングギアスライドバネ
５０    第１ワンウェイクラッチ
５１    第１ワンウェイクラッチ切換部
５２    第２ワンウェイクラッチ
５４    第３ワンウェイクラッチ
５５    第１クラッチ爪
５６    第１ラチェット歯
５７    第１バネ部材
６３    移動部材
６４    第１クラッチ機構
６６    第２クラッチ機構
７０    操作機構（動作機構の一例）
１０１    自転車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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