(57)【要約】【課題】  ローラブレーキをモータ内蔵ハブに取り付けできるアダプタを提供する。【解決手段】  ローラブレーキ取付アダプタ３０は、自転車用モータ内蔵ハブ２０に装着可能なものであって、ハブ２０のハブシェル２４の側端部２４ｃに装着されるフランジ部３２と、フランジ部３２に一体形成された筒状部３４とを備え、筒状部３２は、内周面に設けられ、ハブシェル２４をハブ軸２２に回転自在に支持する軸受３８と接触する第１接触面３４ｃと、外周面に設けられ、周方向に間隔を隔てて形成された凹凸部３４ｂを有し、ローラブレーキ装置２８のブレーキドラム４０と接触する第２接触面３４ｃと、を有する。【選択図】      図３
2006347412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用モータ内蔵ハブに装着可能なローラブレーキ取付アダプタであって、
前記ハブのハブシェルの側端部に装着されるフランジ部と、
前記フランジ部に一体形成された筒状部と、を備え、
前記筒状部は、
内周面に設けられ、前記ハブシェルを前記ハブ軸に回転自在に支持する軸受と接触する第１接触面と、
外周面に設けられ、周方向に間隔を隔てて形成された凹凸部を有し、前記ローラブレーキ装置のブレーキドラムと接触する第２接触面と、
を有することを特徴とする、ローラブレーキ取付アダプタ。
【請求項２】
前記フランジ部は、前記側端部に着脱可能に装着されることを特徴とする、請求項１に記載のローラブレーキ取付アダプタ。
【請求項３】
前記フランジ部は、前記側端部の内側面に装着されることを特徴とする、請求項２に記載のローラブレーキ取付アダプタ。
【請求項４】
前記第１接触面の少なくとも一部が前記ハブシェルの側端部の外側面より内側に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のローラブレーキ取付アダプタ。
【請求項５】
前記第１接触面の少なくとも一部が前記ハブシェルの側端部の外側面より内側に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のローラブレーキ取付アダプタ。
【請求項６】
前記第２接触面の少なくとも一部は前記第１接触面より外側に配置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の自転車ブレーキ取付アダプタ。
【請求項７】
前記フランジ部は、前記ハブシェルの外側から挿入されたねじ部材により前記ハブシェルに固定可能であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のローラブレーキ取付アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラブレーキをハブに装着するためのアダプタ、特に、ローラブレーキを自転車用モータ内蔵ハブに装着するためのローラブレーキ取付アダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータ等を利用して、ペダルを漕ぐ力を補助する電動補助付自転車（電動アシスト自転車）等の普及、発展は、著しく、特に、中国国内では、車輪のハブにモータを内蔵し、車輪の回転を補助したり、または、車輪の回転自身をモータに行わせ、ペダルを漕がなくても、自転車が前進したりする電動自転車の普及、発展が著しい。
【０００３】
しかしながら、これら電動自転車は、モータやその電源となる電池が必要になり、自転車自身が重くなり、また、モータの駆動、アシストを受けて走行するため、通常の自転車より、高速で走行可能であるので、走行中の慣性力が大きくなるにもかかわらず、これらの電動自転車には、通常の自転車と同じ、内拡ブレーキや、バンドブレーキや、カンチブレーキ等の一般的なブレーキが利用されており、その制動力不足が疑問視されている。
【０００４】
このような、電動自転車に搭載される従来のモータ内蔵ハブが知られている（たとえば、特許文献１参照）。従来のモータ内蔵ハブは、ハブ軸と、ハブ軸を保護するケーシングとを備えている。ケーシングは、ハブ軸に固定された固定側ケーシングと、ハブ軸を覆うハブシェル（回転ドラム）とを備えている。固定側ケーシングには、内拡ブレーキ装置のブレーキシューが設けられている。内拡ブレーキ装置のブレーキドラムは、ハブシェルの軸受支持部分から突出して形成された筒状部に固定されている。
【０００５】
従来、制動力が高い自転車用ブレーキとして、ローラブレーキが知られている。ローラブレーキは、自転車のフレームに固定可能な固定ブラケットと、自転車のハブに回転不能に装着され内周面に制動面を有する円筒状のブレーキドラムと、固定ブラケットに対して回転不能であり、制動面に接触可能な接触面を有し、ブレーキドラムに制動作用する複数のブレーキシューと、ブレーキシューを径方向内方に付勢する付勢部材と、周方向に間隔を隔てて配置された複数のローラと、ブレーキシューを前記ブレーキドラムに圧接させるブレーキ動作部とを有している。ブレーキ動作部は、回動によりローラを径方向外方に押圧するカム機構と、を有している。
【０００６】
このようなローラブレーキをハブに装着する場合、最初にブレーキドラムをハブに装着する。そして、固定ブラケットにセットされたブレーキシューと付勢部材とブレーキ動作部とをハブ軸に装着し、固定ブラケットを回り止めする。最後に固定ブラケットをナットによりハブ軸に固定する。
【特許文献１】特開２００４−２５９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ローラブレーキは、ローラによりブレーキシューをブレーキドラムに均等に圧接することができるため、内拡ブレーキやバンドブレーキのようにブレーキドラムの一部にしか圧接しない一般のブレーキに比べて強いブレーキ力を得ることができる。このため、ブレーキドラムをハブに装着する部分の強度を一般のブレーキに比べて高くしなければならない。また、ローラブレーキは、一般のブレーキより軸方向の厚みが厚いため、その取付スペースを確保しなければならない。
【０００８】
このようなローラブレーキをモータ内蔵ハブに装着する場合、その装着スペースがないだけでなく、そのままでは伝達トルクが充分ではなく、強度面も含めて取り付けできないという問題がある。
【０００９】
本発明の課題は、ローラブレーキをモータ内蔵ハブに取り付けできるアダプタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明１に係るローラブレーキ取付アダプタは、自転車用モータ内蔵ハブに装着可能なアダプタであって、ハブのハブシェルの側端部に装着されるフランジ部と、フランジ部に一体形成された筒状部とを備え、筒状部は、内周面に設けられ、ハブシェルをハブ軸に回転自在に支持する軸受と接触する第１接触面と、外周面に設けられ、周方向に間隔を隔てて形成された凹凸部を有し、ローラブレーキのブレーキドラムと接触する第２接触面と、を有することを特徴とする。
【００１１】
このアダプタをモータ内蔵ハブに装着する際には、フランジ部をハブのハブシェルの側端部に装着する。すると、第２接触面にローラブレーキのブレーキドラムを装着可能になる。また、第１接触面に軸受を装着できる。ここでは、フランジ部と筒状部とでアダプタを構成し、筒状部の第２接触面に伝達トルクが大きい凹凸部を設けたので、通常のバンドブレーキより強いブレーキ力を有するローラブレーキであっても簡単にモータ内蔵ハブに取り付けることができる。
【００１２】
発明２に係るローラブレーキ取付アダプタは、発明１に記載のアダプタにおいて、フランジ部は、側端部に着脱可能に装着される。この場合には、アダプタを着脱できるので、も内蔵ハブ及びローラブレーキのメンテナンスが容易である。
【００１３】
発明３に係るローラブレーキ取付アダプタは、発明２に記載のアダプタにおいて、フランジ部は、側端部の内側面に装着されることを特徴とする。この場合には、アダプタの装着部分がハブの内側に隠れるのでアダプタを設けてもハブの外形が変化せず、ローラブレーキを簡単に装着できる。
【００１４】
発明４に係るローラブレーキ取付アダプタは、発明２に記載のアダプタにおいて、第１接触面の少なくとも一部がハブシェルの側端部の外側面より内側に配置されていることを特徴とする。この場合には、軸受の少なくとも一部が外側面より内側に配置されるので、軸受に作用するラジアル方向の力を受けやすくなる。
【００１５】
発明５に係るローラブレーキ取付アダプタは、発明３に記載のアダプタにおいて、第１接触面の少なくとも一部がハブシェルの側端部の外側面より内側に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のローラブレーキ取付アダプタ。この場合には、軸受の少なくとも一部が外側面より内側に配置されるので、軸受に作用するラジアル方向の力を受けやすくなるとともに、ローラブレーキを取り付けるためのスペースを確保することができる。
【００１６】
発明６に係るローラブレーキ取付アダプタは、発明１から５のいずれかに記載のアダプタにおいて、第２接触面の少なくとも一部は第１接触面より外側に配置されている。この場合には、ローラブレーキが軸受支持面より外側に配置されるので、ローラブレーキを第２接触面に装着しやすくなるとともに、接触面をより広く確保できる。
【００１７】
発明７に係るローラブレーキ取付アダプタは、発明１から５のいずれかに記載のアダプタにおいて、フランジ部は、ハブシェルの外側から挿入されたねじ部材によりハブシェルに固定可能であることを特徴とする。この場合には、外側からねじ部材を装着できるので、ねじ部材によりハブシェルを固定するのが容易である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フランジ部と筒状部とでアダプタを構成し、筒状部の第２接触面に伝達トルクが大きい凹凸部を設けたので、通常のバンドブレーキより強いブレーキ力を有するローラブレーキであっても簡単にモータ内蔵ハブに取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１において、本発明の一実施形態を装着した自転車１０は、フロントフォーク１２ａを含むフレーム１２と、フレーム１２の前後に配置された前輪１４及び後輪１６と、人力で後輪１６を駆動するための人力駆動部１８とを有している。人力駆動部１８は、フロント及びリアスプロケットやチェーンやクランクなどを含んでいる。後輪１６の中心には、モータで後輪１６を回転駆動するためのモータ内蔵ハブ２０が装着されている。
【００２０】
モータ内蔵ハブ２０は、図２に示すように、自転車１０のフレーム１２の後端部に装着可能なハブ軸２２と、ハブ軸２２の外周側に配置され、外周にハブフランジ２４ａを有し、内部に収納空間２４ｂを有するハブシェル２４と、収納空間２４ｂに収納され、ハブ軸２２に対してハブシェル２４を回転させるモータ２６とを備えている。モータ２６は、軸固定であり、ケース側のハブシェル２４を回転させる。ハブシェル２４の側端部２４ｃには、後輪用のローラブレーキ装置２８を装着可能な本発明の一実施形態によるローラブレーキ取付アダプタ３０が装着されている。
【００２１】
ローラブレーキ取付アダプタ３０は、図３に示すように、ローラブレーキ装置２８のブレーキドラム４０を一体回転可能に装着するものである。アダプタ３０は、ハブシェル２４の側端部２４ｃの内側面２４ｄに装着されるフランジ部３２と、フランジ部３２に一体形成された筒状部３４とを備えた鍔付き円筒状の部材である。フランジ部３２には、周方向に間隔を隔てて配置された複数のねじ孔３２ａがハブ軸２２と平行に形成されている。フランジ部３２は、ハブシェル２４の側端部２４ｃの外側面２４ｅから挿入された複数本の皿頭のねじ部材３６をねじ孔３２ａにねじ込むことにより内側面２４ｄに固定されている。
【００２２】
筒状部３４は、内周面に設けられ、ハブシェル２４をハブ軸２２に回転自在に支持する軸受３８と接触する第１接触面３４ａと、外周面に設けられ、周方向に間隔を隔てて形成された凹凸部３４ｂを有し、ローラブレーキ装置２８へのブレーキドラム４０と接触する第２接触面３４ｃと有している。また、筒状部３４は、ハブシェル２４の側端部の内周面２４ｆに接触する第３接触面３４ｄを有している。
【００２３】
第１接触面３４ａは、ハブ軸２２に内輪３８ａが装着された軸受３８の外輪３８ｂに接触している。第１接触面３４ａの少なくとも一部は、ハブシェル２４の側端部２４ｃの外側面より内側に配置されている。これにより、軸受３８に作用するラジアル方向の力を受けやすくなる。
【００２４】
第２接触面３４ｃは、筒状部３４の外側端部の外周面に配置されており、第１接触面３４ａより外側で第１接触面３４ａと一部が径方向で重なり合うように配置されている。第２接触部３４ｃの凹凸部３４ｂは、いわゆるセレーションやスプラインと呼ばれる、たとえば１〜３ｍｍ程度の幅を有する凸部が周方向に間隔を隔てて形成されたものであり、ブレーキドラム４０の内周面に噛み合ってブレーキドラム４０をハブ軸２２と一体回転させるために設けられている。
【００２５】
第３接触面３４ｄは、フランジ部３２と隣接する筒状部３４の外周面に第２接触面３４ｃより大径に形成されている。第３接触面３４ｄは、アダプタ３０を介してハブシェル２４をハブ軸２２と同芯に配置するために形成されている。この第３接触面３４ｄが側端部２４ｃの内周面２４ｆに装着することによりハブシェル２４がハブ軸２２と同芯に配置される。
【００２６】
ローラブレーキ装置２８は、図３から図５に示すように、ブレーキドラム４０と、フレーム１２に回転不能に装着される固定ブラケット４２と、ブレーキドラム４０に圧接して制動作用するブレーキシュー４４と、ブレーキシュー４４をブレーキドラム４０に圧接させるブレーキ動作部４６とを有している。
【００２７】
ブレーキドラム４０は、図３に示すように、ハブシェル２４と一体回転可能であり、内周面に制動面５０ａを有するリング状のドラム本体５０と、ドラム本体５０の外周側に固定された冷却ディスク５２とを有している。制動面５０ａは、径方向外方にいくにつれて幅が狭くなる等脚台形状に中央部が凹んで形成されている。また、ブレーキシュー４４の外周面は、逆に外周面が等脚台形状に突出して形成されている。ドラム本体５０の内周面には、第２接触面３４ｃの凹凸部３４ｂに一体回転可能に係合する凹凸部５０ｃが形成されている。制動面５０ａの最も凹んだ部分には、グリース充填溝５０ｂが形成されている。冷却ディスク５２は、好ましくはアルミニウム合金製であり、ドラム本体５０にカシメ固定されドラム本体５０を冷却するために設けられている。
【００２８】
固定ブラケット４２は、ハブ軸２２に装着されかつフレーム１２に回り止めされている。固定ブラケット４２は、ブレーキシュー４４を回り止めするとともに、ブレーキ動作部４６を回動自在に支持する。固定ブラケット４２は、ハブ軸２２にねじ込まれる固定ナット８０によりハブ軸２２に装着される。
【００２９】
ブレーキシュー４４は、たとえば３つに分割されたリング状の部材であり、固定ブラケット４２に回り止めされた状態で配置されている。ブレーキシュー４４は、リターンばね５４により制動面５０ａから離反する方向（径方向内方）に付勢されている。リターンばね５４は、弾性線材を円形に湾曲して形成された環状のばね部材である。
【００３０】
ブレーキ動作部４６は、リターンばね５４により付勢されたブレーキシュー４４を付勢力に抗して制動面５０ａに圧接するものである。図４及び図５に示すように、ブレーキ動作部４６は、固定ブラケット４２に揺動自在に装着された動作アーム部６０（図４）と、動作アーム部６０と一体回動するカム部材６２と、カム部材６２とブレーキシュー４４との間に両者に接触しかつ周方向に間隔を隔てて配置された、複数（たとえば６つ）のローラ６４と、ローラ６４を周方向に間隔を隔てて保持するローラケース６６とを有している。
【００３１】
動作アーム部６０は、金属板状の部材であり、制動ケーブル７０のインナーケーブル７０ａの一端が連結されている。インナーケーブル７０ａの他端は、ハンドル１２ｂに装着されたブレーキレバー７２（図１）に連結されている。カム部材６２は、回動に応じてローラ６４を径方向外方に押圧する、たとえば６つの傾斜面６２ａを外周面に有している。
【００３２】
ブレーキレバー７２の操作によりインナーケーブル７０ａが引っ張られる（図４左方に移動する）と、動作アーム部６０がハブ軸２２回りに図４時計回りに揺動し、動作アーム部６０と一体回動するカム部材６２が回動してローラ６４を径方向外方に移動させ、ブレーキシュー４４をブレーキドラム４０の制動面５０ａに圧接させる。ブレーキレバー７２を解放すると、インナーケーブル７０ａが元に戻り動作アーム部６０が図４反時計回りに揺動する。この結果、ローラ６４による押圧が解除され、リターンばね５４によりブレーキシュー４４は、制動面５０ａから離反する径方向内方に移動する。
【００３３】
上記のように構成されたローラブレーキ取付アダプタ３０を装着する場合には、ハブシェル２４にねじ部材３６を用いて装着すると、第１接触面３４ａと第２接触面３４ｃとが内周面と外周面とに各別に配置される。この第１接触面３４ａに軸受３８を装着してハブ軸２２に対してハブシェル２４を回転自在に支持する。
【００３４】
また、ローラブレーキ装置２８を装着する際には、第２接触面３４ｃの凹凸部３４ｂにドラム本体５０の凹凸部５０ｃを係合させて装着する。これにより、ハブシェル２４とブレーキドラム４０とが一体回転可能になる。そして、固定ナット８０をハブ軸２２にねじ込むことによりローラブレーキ装置２８がハブ軸に装着される。さらに、回り止めするために固定ブラケットの先端をフレーム１２に固定する。これによりローラブレーキ装置２８の装着が完了する。
【００３５】
ここでは、フランジ部３２と筒状部３４とでアダプタ３０を構成し、筒状部３４の第２接触面３４ｃに凹凸部３４ｂを設けたので、通常のバンドブレーキより強いブレーキ力を有するローラブレーキ装置２８であっても、簡単にモータ内蔵ハブ２０に取り付けることができる。
【００３６】
また、第１接触面３４ａの少なくとも一部がハブシェル２４の側端部２４ｃの外側面２４ｅより内側に配置されているので、軸受３８の少なくとも一部が外側面より内側に配置され、軸受３８に作用するラジアル方向の力を受けやすくなる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
（ａ）前記実施形態では、後輪に装着されるモータ内蔵ハブに取り付けられるローラブレーキアダプタを例に説明したが、前輪に装着されるモータ内蔵ハブに取り付けられるローラブレーキ取付アダプタにも本発明を適用できる。
【００３８】
（ｂ）前記実施形態では、アダプタ３０は、ハブシェル２４の側端部２４ｃの内側面２４ｄに装着されていた。しかし、図６に示すように、ローラブレーキ取付アダプタ１３０を側端部２４ｃの外側面２４ｅにねじ部材３６により装着してもよい。アダプタ１３０は、フランジ部１３２と、フランジ部１３２を中心に左右に延びる筒状部１３４とを有している。筒状部１３２の内周面には、第１接触面１３２ａが形成され、外周面には、フランジ部１３２を挟んで第２接触面１３４ｃと第３接触面１３４ｄとが配置されている。これらの形状は前記実施形態と同様である。
【００３９】
なお、図６では、ローラブレーキ装置１２８は、ブレーキドラム１４０は、冷却ディスクを有しておらず、ブレーキドラム１４０の制動面１４０ａが平坦な円周面で構成されている。したがって、ブレーキシューの外周面も平坦な円周面である。その他の構成が前記実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態が採用された自転車の側面図。
【図２】モータ内蔵ハブの正面一部破断図。
【図３】モータ内蔵ハブのローラブレーキ取付アダプタ付近の断面拡大図。
【図４】ローラブレーキ装置の正面図。
【図５】ローラブレーキ装置の内部を示す断面図。
【図６】他の実施形態の図３に相当する図。
【符号の説明】
【００４１】
２０  モータ内蔵ハブ
２４  ハブシェル
２４ｃ  側端部
２４ｄ  内側面
２４ｅ  外側面
３０  ローラブレーキ取付アダプタ
３２  フランジ部
３４  筒状部
３４ａ  第１接触面
３４ｂ  凹凸部
３４ｃ  第２接触面
３６  ねじ部材
【図１】
2006347412.tif 000003
【図２】
2006347412.tif 000004
【図３】
2006347412.tif 000005
【図４】
2006347412.tif 000006
【図５】
2006347412.tif 000007
【図６】
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