(57)【要約】 【課題】  クラッチ型自転車用電力駆動装置を提供する。【解決手段】  クラッチ型自転車用電力駆動装置は、支持軸管と、モーターと、減速装置と、ワンウェイクラッチベアリングと、入力ギア軸と、軸ブラケットと、ペダル軸と、シャフトキットと、ラチェットとを備える。モーターは、支持軸管内に固定され、且つ駆動軸を備える。減速装置は、モーターの駆動軸に設置され、出力軸により出力する。ワンウェイクラッチベアリングは、出力軸に設置される内輪を有する。入力ギア軸の上端は固定孔を有し、ワンウェイクラッチベアリングの外輪は固定孔内に固定される。軸ブラケットは、支持軸管の下端に設置される。ペダル軸は、軸ブラケット内に設置される。シャフトキットは、長い管状部材である。ラチェットは、ペダル軸に接続される。【選択図】  図１
2018172115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持軸管と、モーターと、減速装置と、ワンウェイクラッチベアリングと、入力ギア軸と、軸ブラケットと、ペダル軸と、固定外部カバーと、センサーと、シャフトキットと、ラチェットと、
を備えるクラッチ型自転車用電力駆動装置であって、
前記支持軸管は、空管状部材であり、
前記モーターは、前記支持軸管内に固定され、且つ駆動軸を備え、
前記減速装置は、前記モーターの前記駆動軸に設置され、出力軸により出力し、
前記ワンウェイクラッチベアリングは、内輪と、外輪とを有し、前記ワンウェイクラッチベアリングの前記外輪は、一方向に回転する場合、前記ワンウェイクラッチベアリングの前記内輪と互いに係合され、逆方向に回転する場合、前記内輪に対して枢動され、前記ワンウェイクラッチベアリングの前記内輪は、前記出力軸に設置され、
前記入力ギア軸の上端は固定孔を有し、前記ワンウェイクラッチベアリングの前記外輪は前記固定孔内に対応して固定され、前記入力ギア軸は、第１ステアリングギアを有し、
前記軸ブラケットは、前記支持軸管の下端に対応して設置され、前記支持軸管に接続され、前記軸ブラケットの横方向の両端には、第１軸孔と、第２軸孔とがそれぞれ設置され、
前記ペダル軸は、前記軸ブラケット内に回転可能に設置され、前記第１軸孔及び前記第２軸孔に挿通され、
前記固定外部カバーは、前記ペダル軸の一端に設置され、前記ペダル軸と連動回転し、前記固定外部カバーは、前記固定外部カバーの内面に設置される固定溝と、前記固定溝の下部に位置される固定外部カバー貫通孔とを有し、前記ペダル軸は、前記固定外部カバー貫通孔に挿通され、
前記センサーは、前記ペダル軸の他端に設置され、前記ペダル軸の回転を感知して、電気信号に出力して前記モーターの駆動を制御し、
前記シャフトキットは、長い管状部材であり、前記ペダル軸に回転可能に設置され、前記第２軸孔に回転可能に挿通され、前記シャフトキットの内端は、前記軸ブラケット内に挿入され、その内端には、前記第１ステアリングギアと直接に噛合する第２ステアリングギアが設置され、前記シャフトキットは、前記固定外部カバーの内面に接続され、
前記ラチェットは、前記シャフトキットに設置されて、前記固定溝に設置され、
前記ワンウェイクラッチベアリング及び前記ラチェットは、軸方向に垂直であることを特徴とする、クラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項２】
前記減速装置は、遊星減速機を備えることを特徴とする、請求項１に記載のクラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項３】
前記ペダル軸は、前記第１軸孔の第１端に挿通されて第１ペダル組立体に固定され、前記第１ペダル組立体と連動回転すると共に、前記第２軸孔の第２端に挿通されて第２ペダル組立体に固定され、前記第２ペダル組立体と連動回転することを特徴とする、請求項１に記載のクラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項４】
前記モーターが稼働する場合、前記ラチェットを連動して空転させて、前記第１ペダル組立体及び前記第２ペダル組立体がモーターに駆動されないことを特徴とする、請求項３に記載のクラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項５】
前記第１ペダル組立体及び前記第２ペダル組立体を漕ぐことにより、前記ペダル軸及び前記入力ギア軸を連動回転させて、前記入力ギア軸は前記ワンウェイクラッチベアリングの前記外輪を連動して前記内輪に対して枢動させると共に、前記モーターを駆動しないことを特徴とする、請求項３に記載のクラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項６】
支持軸管と、モーターと、減速装置と、ワンウェイクラッチベアリングと、入力ギア軸と、軸ブラケットと、ペダル軸と、固定組立体と、シャフトキットと、第１磁気リングと、ホール効果センサーと、第２磁気リングと、ラチェットと、
を備えるクラッチ型自転車用電力駆動装置であって、
前記支持軸管は、空管状部材であり、
前記モーターは、前記支持軸管内に固定され、且つ駆動軸を備え、
前記減速装置は、前記モーターの前記駆動軸に設置され、出力軸により出力し、
前記ワンウェイクラッチベアリングは、内輪と、外輪とを有し、前記ワンウェイクラッチベアリングの前記内輪は、一方向に回転する場合、前記ワンウェイクラッチベアリングの前記外輪と互いに係合され、逆方向に回転する場合、前記外輪に対して枢動され、前記ワンウェイクラッチベアリングの内輪は、前記出力軸に設置され、
前記入力ギア軸の上端は固定孔を有し、前記ワンウェイクラッチベアリングの前記外輪は前記固定孔内に対応して固定され、前記入力ギア軸は、第１ステアリングギアを有し、
前記軸ブラケットは、前記支持軸管の下端に対応して設置され、前記支持軸管に接続され、前記軸ブラケットの横方向の両端には、第１軸孔と、第２軸孔とがそれぞれ設置され、
前記ペダル軸は、前記軸ブラケット内に回転可能に設置され、前記第１軸孔及び前記第２軸孔に挿通され、前記ペダル軸は、前記第１軸孔の第１端に挿通されて第１ペダル組立体に固定され、前記第１ペダル組立体と連動回転すると共に、前記第２軸孔の第２端に挿通されて第２ペダル組立体に固定され、前記第２ペダル組立体と連動回転し、
前記固定組立体は、固定外部カバーと、弾性部材と、固定座とを備え、
前記固定外部カバーは、前記ペダル軸の一端に設置され、前記ペダル軸と連動回転し、前記ペダル軸が挿通される固定外部カバー貫通孔と、固定溝と、前記固定外部カバーの内面の周りに設置される複数の第１爪部とを備え、
前記固定座は、固定座貫通孔と、前記複数の第１爪部に対応して前記固定座の表面の周りに設置される複数の第２爪部とを備え、
前記弾性部材は、前記固定外部カバー及び前記固定座を連結するように、前記第１爪部と前記第２爪部との間に設置され、前記第１爪部及び前記第２爪部に係合して、互いに回転して噛合し、
前記シャフトキットは、長い管状部材であり、前記ペダル軸に回転可能に設置され、前記第２軸孔に回転可能に挿通され、前記シャフトキットの内端は、前記軸ブラケット内に挿入され、前記内端には、前記第１ステアリングギアと直接に噛合する第２ステアリングギアが設置され、前記固定座は、前記固定座貫通孔に対応してシャフトキットに設置され、
前記第１磁気リングは、前記固定座の内面に設置され、前記固定座と同期に回転し、
前記ホール効果センサーは、前記軸ブラケットに固定して設置され、前記第１磁気リングと隣接して設置され、
前記第２磁気リングは、前記固定座の内面に設置され、前記固定座を通して前記固定外部カバーの内面に係止され、その軸方向が前記第１磁気リングの軸方向と重なるように配置され、
前記ラチェットは、シャフトキットに設置され、前記固定外部カバーの内面に設置され、
前記固定外部カバーに所定以上の力が付与された場合、前記固定外部カバーは前記弾性部材に圧接して、前記外部カバーに係止される前記第２磁気リングを駆動して、前記第１磁気リングに対して差動運動を行い、前記ホール効果センサーは、前記第１磁気リングと前記第２磁気リングとの差動運動により発生される磁気変化量を感知して、電気信号を出力して前記モーターの駆動を制御することを特徴とする、クラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項７】
前記第１磁気リングと前記第２磁気リングとは、交互に配置される複数の磁極を有することを特徴とする、請求項６に記載のクラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項８】
前記弾性部材は、スプリングを備えることを特徴とする、請求項６に記載のクラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項９】
前記モーターが稼働する場合、前記ラチェットを連動して空転させて、前記第１ペダル組立体及び前記第２ペダル組立体がモーターに駆動されないことを特徴とする、請求項６に記載のクラッチ型自転車用電力駆動装置。
【請求項１０】
前記第１ペダル組立体及び前記第２ペダル組立体を漕ぐことにより、前記ペダル軸及び前記入力ギア軸を連動回転させて、前記入力ギア軸は前記ワンウェイクラッチベアリングの前記外輪を連動して前記内輪に対して枢動させると共に、前記モーターを駆動しないことを特徴とする、請求項６に記載のクラッチ型自転車用電力駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ型自転車用電力駆動装置に関し、特に、ワンウェイクラッチベアリング（ｏｎｅ−ｗａｙ  ｃｌｕｔｃｈ  ｂｅａｒｉｎｇ）を減速機と整合するクラッチ型自転車用電力駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、自転車の電力駆動装置は成熟しつつあるが、現存の電力駆動装置ではサイズが大きいため、ロードバイクに完全に適用することが困難という問題がある。
【０００３】
一般的には、ロードバイクのタイヤ及びハンドルなどは空気抵抗を減らすように設計される他、使用者がペダルを容易に漕げるように、ペダルの間の間隔をより狭くしている。しかし、従来の電力駆動装置を採用する場合は、ペダルの間の間隔が広くなるので、体験の満足度を下げることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これにより、自転車に設置されて、使用者が容易に漕ぐとともに、十分な動力出力を維持可能な電力駆動装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記従来の問題点に鑑みて、本発明は、クラッチ型自転車用電力駆動装置を提供することを目的とする。クラッチ型自転車用電力駆動装置は、支持軸管と、モーターと、減速装置と、ワンウェイクラッチベアリングと、入力ギア軸と、軸ブラケットと、ペダル軸と、固定外部カバーと、センサーと、シャフトキットと、ラチェットとを備える。支持軸管は、空管状部材である。モーターは、支持軸管内に固定され、且つ駆動軸を備える。減速装置は、モーターの駆動軸に設置され、出力軸により出力する。ワンウェイクラッチベアリングは、内輪と、外輪とを有し、ワンウェイクラッチベアリングの外輪は、一方向に回転する場合、ワンウェイクラッチベアリングの内輪と互いに係合され、逆方向に回転する場合、内輪に対して枢動され、ワンウェイクラッチベアリングの内輪は、出力軸に設置される。入力ギア軸の上端は固定孔を有し、ワンウェイクラッチベアリングの外輪は固定孔内に対応して固定され、入力ギア軸は、第１ステアリングギアを有する。軸ブラケットは、支持軸管の下端に対応して設置され、支持軸管に接続され、軸ブラケットの横方向の両端には、第１軸孔と、第２軸孔とがそれぞれ設置される。ペダル軸は、軸ブラケット内に回転可能に設置され、第１軸孔及び第２軸孔に挿通される。固定外部カバーは、ペダル軸の一端に設置され、ペダル軸と連動回転し、固定外部カバーは、固定外部カバーの内面に設置される固定溝と、固定溝の下部に位置される固定外部カバー貫通孔とを有し、ペダル軸は、固定外部カバー貫通孔に挿通される。センサーは、ペダル軸の他端に設置され、ペダル軸の回転を感知して、電気信号に出力してモーターの駆動を制御する。シャフトキットは、長い管状部材であり、ペダル軸に回転可能に設置され、第２軸孔に回転可能に挿通され、シャフトキットの内端は、軸ブラケット内に挿入され、その内端には、複数のスプロケットの１つと直接に噛合する第２ステアリングギアが設置され、シャフトキットは、固定外部カバーの内面に接続される。ラチェットは、シャフトキットに設置されて、固定溝に設置される。ワンウェイクラッチベアリング及びラチェットは軸方向に垂直である。
【０００６】
より好ましくは、減速装置は、遊星減速機を備える。
【０００７】
より好ましくは、ペダル軸は、第１軸孔の第１端に挿通されて第１ペダル組立体に固定され、第１ペダル組立体と連動回転すると共に、第２軸孔の第２端に挿通されて第２ペダル組立体に固定され、第２ペダル組立体と連動回転する。
【０００８】
より好ましくは、モーターが稼働する場合、ラチェットを連動して空転させて、第１ペダル組立体及び第２ペダル組立体がモーターに駆動されない。
【０００９】
より好ましくは、第１ペダル組立体及び第２ペダル組立体を漕ぐことにより、ペダル軸及び入力ギア軸を連動回転させて、入力ギア軸はワンウェイクラッチベアリングの外輪を連動して内輪に対して枢動させると共に、モーターを駆動しない。
【００１０】
本発明は、上記の目的に基づいて、クラッチ型自転車用電力駆動装置の他の態様を提供する。その装置は、支持軸管と、モーターと、減速装置と、ワンウェイクラッチベアリングと、入力ギア軸と、軸ブラケットと、ペダル軸と、固定組立体と、第１磁気リングと、第２磁気リングと、ホール効果センサーと、シャフトキットと、ラチェットとを備える。支持軸管は、空管状部材である。モーターは、支持軸管内に固定され、且つ駆動軸を備える。減速装置は、モーターの駆動軸に設置され、出力軸により出力する。ワンウェイクラッチベアリングは、内輪と、外輪とを有し、ワンウェイクラッチベアリングの外輪は、一方向に回転する場合、ワンウェイクラッチベアリングの内輪と互いに係合され、逆方向に回転する場合、外輪に対して枢動され、ワンウェイクラッチベアリングの外輪は、出力軸に設置される。入力ギア軸の上端は固定孔を有し、ワンウェイクラッチベアリングの外輪は固定孔内に対応して固定され、入力ギア軸は、第１ステアリングギアを有する。ステアリング変速装置は、複数のスプロケットを備え、入力ギア軸に駆動されて、入力ギア軸の動力出力方向を変換する。軸ブラケットは、支持軸管の下端に対応して設置され、ステアリング変速装置に設置され、軸ブラケットの横方向の両端には、第１軸孔と、第２軸孔とがそれぞれ設置される。ペダル軸は、軸ブラケット内に回転可能に設置され、第１軸孔及び第２軸孔に挿通され、ペダル軸は、第１軸孔の第１端に挿通されて第１ペダル組立体に固定され、第１ペダル組立体と連動回転すると共に、第２軸孔の第２端に挿通されて第２ペダル組立体に固定され、第２ペダル組立体と連動回転する。固定組立体は、固定外部カバーと、弾性部材と、固定座とを備える。固定外部カバーは、ペダル軸の一端に設置され、ペダル軸と連動回転し、ペダル軸が挿通される固定外部カバー貫通孔と、固定溝と、固定外部カバーの内面の周りに設置される複数の第１爪部とを備える。固定座は、固定座貫通孔と、複数の第１爪部に対応して固定座の表面の周りに設置される複数の第２爪部とを備える。弾性部材は、固定外部カバー及び固定座を連結するように、第１爪部と第２爪部との間に設置され、第１爪部及び第２爪部に係合して、互いに回転して噛合する。シャフトキットは、長い管状部材であり、ペダル軸に回転可能に設置され、第２軸孔に回転可能に挿通され、シャフトキットの内端は、軸ブラケット内に挿入され、その内端には、第１ステアリングギアと直接に噛合する第２ステアリングギアが設置され、固定座は、固定座貫通孔に対応してシャフトキットに設置される。第１磁気リングは、固定座の内面に設置され、固定座と同期に回転する。ホール効果センサーは、軸ブラケットに固定して設置され、第１磁気リングと隣接して設置される。第２磁気リングは、固定座の内面に設置され、固定座を通して固定外部カバーの内面に係止され、その軸方向が第１磁気リングの軸方向と重なるように配置される。ラチェットは、シャフトキットに設置され、固定外部カバーの内面に設置される。固定外部カバーに所定以上の力が付与された場合、固定外部カバーは弾性部材に圧接して、外部カバーに係止される第２磁気リングを駆動して、第１磁気リングに対して差動運動を行い、ホール効果センサーは、第１磁気リングと第２磁気リングとの差動運動により発生される磁気変化量を感知して、電気信号を出力してモーターの駆動を制御する。
【００１１】
より好ましくは、第１磁気リングと第２磁気リングとは、交互に配置される複数の磁極を有する。
【００１２】
より好ましくは、弾性部材は、スプリングを備える。
【００１３】
より好ましくは、モーターが稼働する場合、ラチェットを連動して空転させて、第１ペダル組立体及び第２ペダル組立体がモーターに駆動されない。
【００１４】
より好ましくは、第１ペダル組立体及び第２ペダル組立体を漕ぐことにより、ペダル軸及び入力ギア軸を連動回転させて、入力ギア軸はワンウェイクラッチベアリングの外輪を連動して内輪に対して枢動させる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係るクラッチ型自転車用電力駆動装置の第１態様の概略図である。
【図２】本発明の実施例に係るクラッチ型自転車用電力駆動装置の第２態様の概略図である。
【図３】本発明の実施例に係るクラッチ型自転車用電力駆動装置の第１実施例の概略図である。
【図４】本発明の実施例に係るクラッチ型自転車用電力駆動装置の第２実施例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明をより完全に理解するために、本発明の技術特徴、内容と長所及びそれが達成できる作用効果については、添付図面を参照して、実施例の表現形式で以下のように詳細に説明される。但し、図示された図面は、単に例示または明細書内容を補助する目的としたものであって、本発明の実施後の原寸に比例したものや精確に配置したものには何ら拘束されない。よって、図示された図面は、添付図面の比例と配置関係で解釈されてはならず、本発明を実際に実施する権利範囲に制限することを意図したものではないことについて先に説明しておきたい。
【００１７】
以下、本発明のクラッチ型自転車用電力駆動装置の実施例を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、以下の実施例を、同様な要素には同様な符号を表示して説明する。
【００１８】
図１、図３及び図４を参照し、図１は本発明の実施例に係るクラッチ型自転車用電力駆動装置の第１態様の概略図であり、図３は、自転車用電力駆動装置の第１実施例の概略図であり、図４は、自転車用電力駆動装置の第２実施例の概略図である。本発明のクラッチ型自転車用電力駆動装置は、モーター１００と、減速装置２００と、ワンウェイクラッチベアリング３００と、入力ギア軸４００と、軸ブラケット６００と、ペダル軸７００と、固定外部カバー１２０１と、センサー１０００と、シャフトキット８００と、ラチェット９００とを備える。
【００１９】
図１に示すように、モーター１００は、減速装置２００に接続される駆動軸１０１を有する。
【００２０】
本発明の減速装置２００は、減速ギア組を備え、モーター１００の駆動軸１０１上に設置され、駆動軸１０１により駆動されて、出力軸により出力されることができる。よって、減速装置２００の設計に基づいて、モーター１００の回転速度が減少すると共に、トルクが増大することにより、自転車が十分な動力を確保してさまざまな環境で駆動されることができる。
【００２１】
ワンウェイクラッチベアリング３００は、内輪と、外輪とを有し、ワンウェイクラッチベアリング３００の内輪は、一方向に回転する場合、ワンウェイクラッチベアリング３００の外輪と互いに係合され、逆方向に回転する場合、外輪に対して枢動されることができる。ワンウェイクラッチベアリング３００の内輪は、出力軸２０１上に設置される。
【００２２】
入力ギア軸４００の上端は固定孔を有し、ワンウェイクラッチベアリング３００の内輪は固定孔内に対応して固定され、入力ギア軸４００は、第１ステアリングギア４０１を有する。
【００２３】
軸ブラケット６００は、支持軸管１１００の下端に対応して設置され、支持軸管１１００に接続され、軸ブラケット６００の両端には、第１軸孔６０１と、第２軸孔６０２とがそれぞれ設置される。
【００２４】
固定外部カバー１２０１は、固定溝１２０５を有する。図面に示すように、固定溝１２０５は、固定外部カバー１２０１の内面に設置され、固定溝１２０５の下部には、固定外部カバー貫通孔１２０２を有し、ペダル軸７００は固定外部カバー貫通孔１２０２を貫通する。
【００２５】
ペダル軸７００は、第１軸孔６０１の第１端に挿通されて第１ペダル組立体１４００に固定され、第１ペダル組立体１４００と連動回転すると共に、第２軸孔６０２の第２端に挿通されて第２ペダル組立体１５００に固定され、第２ペダル組立体１５００と連動回転することにより、第１ペダル組立体１４００と第２ペダル組立体１５００とが連動回転して、使用者が漕いで進むことができる。
【００２６】
シャフトキット８００は、長い管状部材であり、ペダル軸７００に回転可能に設置され、第２軸孔６０２に回転可能に挿通される。シャフトキット８００の内端は、軸ブラケット６００内に挿入され、その内端には、第１ステアリングギア４０１と直接に噛合する第２ステアリングギア８０１が設置される。シャフトキット８００は、固定外部カバー１２０１の内面に接続され、ラチェット９００は、シャフトキット８００に設置されて、固定溝１２０５に設置されることができる。
【００２７】
これにより、上記構成では、モーター１００が稼働する場合、ラチェット９００を連動して空転させて、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００がモーター１００に駆動されないため、ペダルを漕がなくても自転車が前進することになる。更に、使用者の安全性を保障するように、使用者がブレーキを介してモーター１００の稼働を停止することができるため、高速走行で危険をもたらすことはない。
【００２８】
更に、電力供給がない場合、使用者は足で漕いで走行することができる。よって、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を漕ぐことにより、ペダル軸７００及び入力ギア軸４００を連動回転させて、入力ギア軸４００はワンウェイクラッチベアリング３００の外輪を連動して内輪に対して枢動させる。この場合では、モーター１００が連動回転しないため、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を漕ぐ時、モーター１００の抵抗でより多くの力を費やすことはない。
【００２９】
更に、センサー１０００は、ペダル軸７００の他の一端に設置され、ペダル軸７００の回転を感知することができる。例えば、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を数回又は数秒漕ぐことにより、電気信号を出力してモーター１００の回転を制御することができる。
【００３０】
これにより、上記の配置によれば、使用者がモーター１００を動力又は補助動力として必要とする場合、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を数回又は数秒漕ぐことにより、センサー１０００を介してモーター１００を稼働させることができる。また、モーター１００が稼働する場合、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００が連動しない。第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を漕ぐ場合、センサー１０００によりモーター１００を稼動させる以外、モーター１００の駆動は干渉されない。
【００３１】
本発明の配置によれば、自転車は、漕ぐこと又はモーター１００を動力源として使うことに関わらず、互いに干渉せずに駆動することができる。更に、本発明のクラッチ型自転車用電力駆動装置は、ブレーキを介してモーター１００の稼動を停止することにより、使用者が自転車を乗る時の安全性を保障することができる。また、電力供給がない場合、通常の自転車として使用することができる。そして、自転車がモーター１００を補助動力として漕ぐ力を補助して駆動する場合、モーター１００の回転速度が速すぎて危険をもたらすことはなく、使用上の便利さ及び安全性を向上することができる。
【００３２】
図２〜図４を参照し、それらは本発明の実施例に係るクラッチ型自転車用電力駆動装置の第２態様の概略図であり、本発明の実施例に係るクラッチ型自転車用電力駆動装置の概略図である。
【００３３】
図面に示すように、本発明に係るクラッチ型自転車用電力駆動装置の他の態様は、支持軸管１１００と、モーター１００と、減速装置２００と、ワンウェイクラッチベアリング３００と、入力ギア軸４００と、軸ブラケット６００と、ペダル軸７００と、固定組立体１２００と、シャフトキット８００と、第１磁気リング１０１１と、ホール効果センサー（Ｈａｌｌ  ｅｆｆｅｃｔ  ｓｅｎｓｏｒ）１０１０と、第２磁気リング１０１２と、ラチェット９００とを備える。
【００３４】
図面に示すように、本発明のクラッチ型自転車用電力駆動装置は、上記実施例のクラッチ型自転車用電力駆動装置と、他の部材とを備える。本発明の支持軸管１１００は、中空管状部材である。モーター１００は、支持軸管１１００内に固定され、減速装置２００は、モーター１００の駆動軸１０１に設置され、出力軸２０１により出力することができる。更に、モーター１００は、外形が長筒状である管状モーターであってもよい。
【００３５】
そして、ワンウェイクラッチベアリング３００と入力ギア軸４００との間の接続関係については上述したため、モーター１００の動力は、ワンウェイクラッチベアリング３００及び入力ギア軸４００の配置により自転車の需要を満たして安定に出力することができる。また、上述したように、遊星減速機を備える減速装置２００の異なるギア比の配置により必要な出力動力を得ることができる。
【００３６】
軸ブラケット６００は、支持軸管１１００の下端に対応して設置され、支持軸管１１００に接続され、軸ブラケット６００の横方向の両端には、第１軸孔６０１と、第２軸孔６０２とがそれぞれ設置される。
【００３７】
ペダル軸７００は、軸ブラケット６００内に回転可能に設置され、第１軸孔６０１及び第２軸孔６０２に挿通されることができる。
【００３８】
更に、ペダル軸７００と第１軸孔６０１との間には少なくとも１つのベアリングユニットが設置され、シャフトキット８００と第２軸孔６０２との間には少なくとも１つのベアリングユニットが設置されることにより、ペダル軸７００は第１軸孔６０１と第２軸孔６０２との間にスムーズに回転することができる。
【００３９】
ペダル軸７００は、第１軸孔６０１の第１端に挿通されて第１ペダル組立体１４００に固定され、第１ペダル組立体１４００と連動回転すると共に、第２軸孔６０２の第２端に挿通されて第２ペダル組立体１５００に固定され、第２ペダル組立体１５００と連動回転することにより、第１ペダル組立体１４００と第２ペダル組立体１５００とが連動回転して、使用者が漕いで進むことができる。
【００４０】
固定組立体１２００は、固定外部カバー１２０１と、弾性部材１２０６と、固定座１２０３とを備える。固定外部カバー１２０１は、ペダル軸７００の一端に設置され、ペダル軸７００と連動回転し、固定外部カバー貫通孔１２０２と、固定溝１２０５と、複数の第１爪部とを備える。ペダル軸７００は、固定外部カバー貫通孔１２０２を貫通し、複数の第１爪部は、固定外部カバー１２０１の内面の周りに設置される。固定座１２０３は、固定座貫通孔１２０４と、複数の第２爪部とを備える。複数の第２爪部は、複数の第１爪部に対応して固定座１２０３の表面の周りに設置される。弾性部材１２０６は、固定外部カバー１２０１及び固定座１２０３を連結するように、第１爪部と第２爪部との間に設置され、第１爪部及び第２爪部に係合して、互いに回転して噛合することができる。
【００４１】
シャフトキット８００は、長い管状部材であり、ペダル軸７００に回転可能に設置され、第２軸孔６０２に回転可能に挿通される。シャフトキット８００の内端は、軸ブラケット６００内に挿入され、その内端には、第１ステアリングギア４０１と直接に噛合する第２ステアリングギア８０１が設置される。固定座１２０３は、固定座貫通孔１２０４に対応してシャフトキット８００に設置される。第１磁気リング１０１１は、固定座１２０３の内面に設置され、固定座１２０３と同期して回転する。ホール効果センサー１０１０は、軸ブラケット６００に固定して設置され、第１磁気リング１０１１と隣接して設置される。
【００４２】
第２磁気リング１０１２は、固定座１２０３の内面に設置され、固定座１２０３を通して固定外部カバー１２０１の内面に係止され、その軸方向が第１磁気リング１０１１の軸方向と重なるように配置される。
【００４３】
ラチェット９００は、シャフトキット８００に設置され、固定外部カバー１２０１の内面に設置される。本発明の第１磁気リング１０１１及び第２磁気リング１０１２は、交互に配置される複数の磁極を有するため、第１磁気リング１０１１と第２磁気リング１０１２との差動運動を行う場合、磁気変化が発生することになる。
【００４４】
これにより、固定外部カバー１２０１に所定以上の力が付与された場合、固定外部カバー１２０１は弾性部材１２０６に圧接して、外部カバー１２０１に係止される第２磁気リング１０１２を駆動して、第１磁気リング１０１１に対して差動運動を行う。ホール効果センサー１０１０は、第１磁気リング１０１１と第２磁気リング１０１２との差動運動により発生される磁気変化量を感知して、電気信号を出力してモーター１００の駆動を制御する。
【００４５】
この配置によれば、使用者が第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を漕ぐ場合、ホール効果センサー１０１０は、第１磁気リング１０１１と第２磁気リング１０１２との間の磁気変化量を感知して自転車の駆動を補助することができる。例えば、使用者が始動時又は坂道を登る時に第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を強く漕ぐ場合、固定外部カバー１２０１が弾性部材１２０６に圧接することにより、ホール効果センサー１０１０は第１磁気リング１０１１と第２磁気リング１０１２との差動運動により発生される磁気変化量を感知して、電気信号を出力してモーター１００の駆動を制御することで、実際の需要に応じてモーター１００を磁気変化量により稼動又は間欠的に稼動させ、或いは磁気変化量によりモーター１００を連続的に稼動させて、使用者が漕ぐ力を補助して自転車を走行することができる。
【００４６】
これにより、上記構成では、モーター１００が稼働する場合、ラチェット９００を連動して空転させて、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００がモーター１００に駆動されないため、ペダルを漕がなくても自転車が前進することができる。
【００４７】
更に、電力供給がない場合、使用者は足で漕いで走行することができる。よって、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を漕ぐことにより、ペダル軸７００及び入力ギア軸４００を連動回転させて、入力ギア軸４００はワンウェイクラッチベアリング３００の外輪を連動して内輪に対して枢動させる。この場合では、モーター１００が連動回転しないため、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００を漕ぐ時、モーター１００の抵抗でより多くの力を費やすことはない。
【００４８】
一実施例では、支持軸管１１００は、図３に示す相対位置に設置されることができる。図３では、支持軸管１１００は下管（ｄｏｗｎ  ｔｕｂｅ）の位置に設置される。
【００４９】
他の実施例では、支持軸管１１００は、図４に示す相対位置に設置されることができる。図４では、支持軸管１１００は立管（ｓｅａｔ  ｔｕｂｅ）の位置に設置される。
【００５０】
ワンウェイクラッチベアリング３００は減速装置２００と整合して支持軸管１１００に設置されるため、支持軸管１１００を下管又は立管の位置に設置しても、いずれも第１ペダル組立体１４００と第２ペダル組立体１５００との間の距離を短くすると共に、一般的な乗り方に影響しないようにすることができる。よって、一般的な補助駆動装置を備える自転車と比べて、両足の間の距離がより短くなるため、使用者がより容易に漕いで加速することができる。
【００５１】
更に、使用者の安全性を保障するように、使用者がブレーキを介してモーター１００の稼働を停止することができるため、高速走行で危険をもたらすことはない。
【００５２】
これにより、本発明のクラッチ型自転車用電力駆動装置及びそのクラッチ型自転車用電力駆動装置の設計は、使用者がワンウェイクラッチベアリング３００と、ペダル軸７００に設置されるラチェット９００とにより自転車を電力で駆動することを選択する場合、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００が連動しないため、第１ペダル組立体１４００及び第２ペダル組立体１５００はモーター１００の駆動に伴って高速回転して、使用者に不快感及び危険性をもたらすことはない。また、使用者が足で漕ぐことを選択する場合、出力軸２０１などの電力駆動部材にフィードバックして連動することはなく、使用者に負担をかけないと共に、内部部材の不要な摩擦損失を低減し、実用性及び安全性を大幅に向上させることができる。
【００５３】
上述したものは、単に例示的なものであって、本発明を限定するためのものではない。本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく均等範囲内における変更及び修正は、いずれも添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【符号の説明】
【００５４】
１００：モーター
１０１：駆動軸
２００：減速装置
２０１：出力軸
３００：ワンウェイクラッチベアリング
４００：入力ギア軸
４０１：第１ステアリングギア
６００：軸ブラケット
６０１：第１軸孔
６０２：第２軸孔
７００：ペダル軸
８００：シャフトキット
８０１：第２ステアリングギア
９００：ラチェット
１０００：センサー
１０１０：ホール効果センサー
１０１１：第１磁気リング
１０１２：第２磁気リング
１１００：支持軸管
１２００：固定組立体
１２０１：固定外部カバー
１２０２：固定外部カバー貫通孔
１２０３：固定座
１２０４：固定座貫通孔
１２０５：固定溝
１２０６：弾性部材
１４００：第１ペダル組立体
１５００：第２ペダル組立体
【図１】
2018172115.tif 000003
【図２】
2018172115.tif 000004
【図３】
2018172115.tif 000005
【図４】
2018172115.tif 000006