(57)【要約】【課題】小型で即時かつ安定に伝達駆動する同軸式電動アシストの無段変速機を提供する。【解決手段】同軸式電動アシストの無段変速機は、電動動力源９２、加速の遊星歯車群３、無段変速機４０、伝動軸９、人力動力源９１、第１の一方向伝動回転体１１１及び第２の一方向伝動回転体１１２を備える。加速の遊星歯車群３は、電動動力源９２に接続される。無段変速機４０は、加速の遊星歯車群３に接続される。伝動軸９は、電動動力源９２、加速の遊星歯車群３及び無段変速機４０とこの順に回動自在に接続される。人力動力源９１は、伝動軸９に接続される。第１の一方向伝動回転体１１１は、伝動軸９と加速の遊星歯車群３との間に接続される。伝動軸９により加速の遊星歯車群３が一方向で駆動される。【選択図】図１
2019094050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動動力源、加速の遊星歯車群、無段変速機、伝動軸、人力動力源、第１の一方向伝動回転体及び第２の一方向伝動回転体を備えた、同軸式電動アシストの無段変速機であって、
前記加速の遊星歯車群は、前記電動動力源に接続され、
前記無段変速機は、前記加速の遊星歯車群に接続され、
前記伝動軸は、前記電動動力源、前記加速の遊星歯車群及び前記無段変速機とこの順に回動自在に接続され、
前記人力動力源は、前記伝動軸に接続され、
前記第１の一方向伝動回転体は、前記伝動軸と前記加速の遊星歯車群との間に接続され、前記伝動軸により前記加速の遊星歯車群が一方向で駆動され、
前記第２の一方向伝動回転体は、前記電動動力源と前記加速の遊星歯車群との間に接続され、前記電動動力源により前記加速の遊星歯車群が一方向で駆動され、前記第１の一方向伝動回転体の駆動方向と前記第２の一方向伝動回転体の駆動方向とは反対であることを特徴とする同軸式電動アシストの無段変速機。
【請求項２】
前記無段変速機は、支持回転体、複数の伝動球体、複数の駆動円杆、動力入力挟持回転体及び動力出力挟持回転体を有し、
前記伝動球体は、前記支持回転体の円周に沿って前記支持回転体の上に間隔をおいて設けられるとともに、前記駆動円杆に回動自在にそれぞれ接続され、
前記動力入力挟持回転体は、内傾斜動力入力挟持環面を有し、
前記動力出力挟持回転体は、内傾斜動力出力挟持環面を有し、
前記伝動球体は、前記内傾斜動力入力挟持環面、前記内傾斜動力出力挟持環面、前記支持回転体との間に可動可能に挟持され、
前記動力入力挟持回転体は、前記加速の遊星歯車群に接続され、
前記伝動軸は、前記動力入力挟持回転体、前記支持回転体及び前記動力出力挟持回転体と回動可能に接続されることを特徴とする請求項１に記載の同軸式電動アシストの無段変速機。
【請求項３】
前記加速の遊星歯車群は、太陽歯車、複数の遊星歯車、キャリア及び環状歯車を有し、
前記遊星歯車は、前記太陽歯車と前記環状歯車との間に噛合されるとともに、前記キャリアと回動可能に接続され、
前記太陽歯車は、前記動力入力挟持回転体に接続され、
前記第１の一方向伝動回転体は、前記伝動軸と前記キャリアとの間に接続され、
前記第２の一方向伝動回転体は、前記キャリアと前記電動動力源との間に接続され、
前記伝動軸は、前記太陽歯車と回動可能に接続されることを特徴とする請求項２に記載の同軸式電動アシストの無段変速機。
【請求項４】
第１の減速の遊星歯車群をさらに備え、
前記第１の減速の遊星歯車群は、前記電動動力源と前記第２の一方向伝動回転体との間に接続され、
前記伝動軸は、前記第１の減速の遊星歯車群と回動可能に接続され、
前記第２の一方向伝動回転体は、前記第１の減速の遊星歯車群と前記キャリアとの間に接続され、前記第１の減速の遊星歯車群を介して前記加速の遊星歯車群を一方向で駆動させることを特徴とする請求項３に記載の同軸式電動アシストの無段変速機。
【請求項５】
前記第１の減速の遊星歯車群は、第１の太陽歯車、複数の第１の遊星歯車、第１のキャリア及び第１の環状歯車を有し、
前記第１の遊星歯車は、前記第１の太陽歯車と前記第１の環状歯車との間に噛合されるとともに、前記第１のキャリアと回動可能に接続され、
前記第１の太陽歯車は、前記電動動力源に接続され、
前記第２の一方向伝動回転体は、前記第１のキャリアと前記キャリアとの間に接続され、
前記伝動軸は、前記第１の太陽歯車と回動可能に接続されることを特徴とする請求項４に記載の同軸式電動アシストの無段変速機。
【請求項６】
第２の減速の遊星歯車群をさらに備え、
前記第２の減速の遊星歯車群は、前記電動動力源と前記第１の太陽歯車との間に接続され、
前記第２の減速の遊星歯車群は、第２の太陽歯車、複数の第２の遊星歯車、第２のキャリア及び第２の環状歯車を有し、
前記第２の遊星歯車は、前記第２の太陽歯車と前記第２の環状歯車との間に噛合されるとともに、前記第２のキャリアに回動可能に接続され、
前記第２のキャリアは、前記第１の太陽歯車に接続され、
前記第２の太陽歯車は、前記電動動力源に接続され、
前記伝動軸は、前記第２の太陽歯車及び前記第２のキャリアと回動可能に接続されることを特徴とする請求項５に記載の同軸式電動アシストの無段変速機。
【請求項７】
前記支持回転体は、２つの支持車輪を有し、
前記支持車輪は、外傾斜支持環面をそれぞれ有し、
前記伝動球体は、前記外傾斜支持環面の間に支えられるとともに、前記内傾斜動力入力挟持環面、前記内傾斜動力出力挟持環面及び前記外傾斜支持環面との間に移動可能に挟持され、
前記伝動軸は、前記支持車輪に回動可能に接続されることを特徴とする請求項２に記載の同軸式電動アシストの無段変速機。
【請求項８】
前記駆動円杆の内向きの一端部が前記支持回転体の径方向に沿って前記伝動球体とそれぞれ回動可能に接続され、
前記駆動円杆の外向きの一端部が前記伝動球体から露出され、
前記駆動円杆は、前記支持回転体の径方向から前記支持回転体の軸方向前まで偏心回転することを特徴とする請求項２に記載の同軸式電動アシストの無段変速機。
【請求項９】
前記第１の一方向伝動回転体は、一方向ラチェット又は一方向軸受であり、
前記第２の一方向伝動回転体は、一方向ラチェット又は一方向軸受であることを特徴とする請求項１に記載の同軸式電動アシストの無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸式電動アシストの無段変速機に関し、特に、小型で即時かつ安定に伝達駆動する無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、伝動アシストを備える自転車は、モータと変速機とが非同軸配置されていたため、モータと変速機とを組立てると体積が大きくなり、スペースを多くとった。また、特許文献１で開示しているリニア変速動力伝達機構は、動力入力回転体、ボール環体、動力入力挟持環体、複数の伝動球体、動力入力挟持環体、もう一つのボール環体及び動力出力回転体をこの順で含む。複数の伝動球体は、支持回転体により支えられるとともに、複数の駆動円杆によりその偏心回転が制御される。動力入力回転体は、螺旋弾性体を介して動力入力挟持環体と弾性的に連結される。動力出力回転体は、もう一つの螺旋弾性体により動力出力挟持環体と弾性的に連結される。従来のリニア変速動力伝達機構の動力入力回転体は、ボール環体を介して動力入力挟持環体へ伝達駆動し、動力入力挟持環体及び動力出力挟持環体により複数の伝動球体を挟持し、動力出力回転体は、もう一つのボール環体の伝達により動力を出力する。しかし、従来のリニア変速動力伝達機構の動力入力回転体は、回転が特定の回転数を超えなければ、遠心力により螺旋弾性体を押し広げ、動力入力挟持環体及び動力出力挟持環体により複数の伝動球体を確実に挟持し、動力出力回転体により動力を出力することはできなかった。自転車が発進するときか、自転車が登板して２つのペダルが最高位置及び最低位置にそれぞれ位置するとき、ペダルの回転速度が最も遅くて特定の回転数より少ないため、動力入力挟持環体及び動力出力挟持環体は、複数の伝動球体を確実に挟持することはできなかった。このときにもしライダーが同じ方向でペダリングし続ける場合、動力入力挟持環体及び動力出力挟持環体は、複数の伝動球体を確実に挟持することができないため、ライダーのペダリングによる動力を車輪へ確実に伝えることができず、ペダリングが空転して伝達駆動が即時に行われず、不安定となることがあった。このときにライダーがペダリングするペダルの回転数が特定の回転数を超えなければ、遠心力により螺旋弾性体を押し広げ、動力入力挟持環体及び動力出力挟持環体により複数の伝動球体を確実に挟持し、ライダーのペダリングの動力を車輪へ確実に伝達させることはできなかった。
【０００３】
そのため、小型で即時かつ安定に伝達駆動する、同軸式電動アシストの無段変速機が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾特許第Ｉ５７１５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、小型で即時かつ安定に伝達駆動する同軸式電動アシストの無段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、電動動力源、加速の遊星歯車群、無段変速機、伝動軸、人力動力源、第１の一方向伝動回転体及び第２の一方向伝動回転体を備えた、同軸式電動アシストの無段変速機であって、前記加速の遊星歯車群は、前記電動動力源に接続され、前記無段変速機は、前記加速の遊星歯車群に接続され、前記伝動軸は、前記電動動力源、前記加速の遊星歯車群及び前記無段変速機とこの順に回動自在に接続され、前記人力動力源は、前記伝動軸に接続され、前記第１の一方向伝動回転体は、前記伝動軸と前記加速の遊星歯車群との間に接続され、前記伝動軸により前記加速の遊星歯車群が一方向で駆動され、前記第２の一方向伝動回転体は、前記電動動力源と前記加速の遊星歯車群との間に接続され、前記電動動力源により前記加速の遊星歯車群が一方向で駆動され、前記第１の一方向伝動回転体の駆動方向と前記第２の一方向伝動回転体の駆動方向とは反対であることを特徴とする同軸式電動アシストの無段変速機を提供する。
【０００７】
前記無段変速機は、支持回転体、複数の伝動球体、複数の駆動円杆、動力入力挟持回転体及び動力出力挟持回転体を有し、前記伝動球体は、前記支持回転体の円周に沿って前記支持回転体の上に間隔をおいて設けられるとともに、前記駆動円杆に回動自在にそれぞれ接続され、前記動力入力挟持回転体は、内傾斜動力入力挟持環面を有し、前記動力出力挟持回転体は、内傾斜動力出力挟持環面を有し、前記伝動球体は、前記内傾斜動力入力挟持環面、前記内傾斜動力出力挟持環面、前記支持回転体との間に可動可能に挟持され、前記動力入力挟持回転体は、前記加速の遊星歯車群に接続され、前記伝動軸は、前記動力入力挟持回転体、前記支持回転体及び前記動力出力挟持回転体と回動可能に接続されることが好ましい。
【０００８】
前記加速の遊星歯車群は、太陽歯車、複数の遊星歯車、キャリア及び環状歯車を有し、前記遊星歯車は、前記太陽歯車と前記環状歯車との間に噛合されるとともに、前記キャリアと回動可能に接続され、前記太陽歯車は、前記動力入力挟持回転体に接続され、前記第１の一方向伝動回転体は、前記伝動軸と前記キャリアとの間に接続され、前記第２の一方向伝動回転体は、前記キャリアと前記電動動力源との間に接続され、前記伝動軸は、前記太陽歯車と回動可能に接続されることが好ましい。
【０００９】
第１の減速の遊星歯車群をさらに備え、前記第１の減速の遊星歯車群は、前記電動動力源と前記第２の一方向伝動回転体との間に接続され、前記伝動軸は、前記第１の減速の遊星歯車群と回動可能に接続され、前記第２の一方向伝動回転体は、前記第１の減速の遊星歯車群と前記キャリアとの間に接続され、前記第１の減速の遊星歯車群を介して前記加速の遊星歯車群を一方向で駆動させることが好ましい。
【００１０】
前記第１の減速の遊星歯車群は、第１の太陽歯車、複数の第１の遊星歯車、第１のキャリア及び第１の環状歯車を有し、前記第１の遊星歯車は、前記第１の太陽歯車と前記第１の環状歯車との間に噛合されるとともに、前記第１のキャリアと回動可能に接続され、前記第１の太陽歯車は、前記電動動力源に接続され、前記第２の一方向伝動回転体は、前記第１のキャリアと前記キャリアとの間に接続され、前記伝動軸は、前記第１の太陽歯車と回動可能に接続されることが好ましい。
【００１１】
第２の減速の遊星歯車群をさらに備え、前記第２の減速の遊星歯車群は、前記電動動力源と前記第１の太陽歯車との間に接続され、前記第２の減速の遊星歯車群は、第２の太陽歯車、複数の第２の遊星歯車、第２のキャリア及び第２の環状歯車を有し、前記第２の遊星歯車は、前記第２の太陽歯車と前記第２の環状歯車との間に噛合されるとともに、前記第２のキャリアに回動可能に接続され、前記第２のキャリアは、前記第１の太陽歯車に接続され、前記第２の太陽歯車は、前記電動動力源に接続され、前記伝動軸は、前記第２の太陽歯車及び前記第２のキャリアと回動可能に接続されることが好ましい。
【００１２】
前記支持回転体は、２つの支持車輪を有し、前記支持車輪は、外傾斜支持環面をそれぞれ有し、前記伝動球体は、前記外傾斜支持環面の間に支えられるとともに、前記内傾斜動力入力挟持環面、前記内傾斜動力出力挟持環面及び前記外傾斜支持環面との間に移動可能に挟持され、前記伝動軸は、前記支持車輪に回動可能に接続されることが好ましい。
【００１３】
前記駆動円杆の内向きの一端部が前記支持回転体の径方向に沿って前記伝動球体とそれぞれ回動可能に接続され、前記駆動円杆の外向きの一端部が前記伝動球体から露出され、前記駆動円杆は、前記支持回転体の径方向から前記支持回転体の軸方向前まで偏心回転することが好ましい。
【００１４】
前記第１の一方向伝動回転体は、一方向ラチェット又は一方向軸受であり、前記第２の一方向伝動回転体は、一方向ラチェット又は一方向軸受であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の同軸式電動アシストの無段変速機は、小型で即時かつ安定に伝達駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る同軸式電動アシストの無段変速機を示す説明図（１）である。
【図２】本発明の一実施形態に係る同軸式電動アシストの無段変速機を示す説明図（２）である。
【図３】本発明の一実施形態に係る同軸式電動アシストの無段変速機を示す応用図である。
【図４】図３のハウジングを取り除いた状態を示す断面斜視図である。
【図５】図４の正面断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る同軸式電動アシストの無段変速機の第１の減速の遊星歯車群の応用例を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る同軸式電動アシストの無段変速機の第１の一方向伝動回転体及び第２の一方向伝動回転体の応用例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る同軸式電動アシストの無段変速機の第２の減速の遊星歯車群の応用例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の目的、特徴及び効果をより分かりやすくするために、具体的な実施形態について図に基づいて詳しく説明する。
【００１８】
図１及び図７を参照する。図１及び図７に示すように、本発明の一実施形態に係る同軸式電動アシストの無段変速機は、電動動力源９２、加速の遊星歯車群３、無段変速機４０、伝動軸９、人力動力源９１、第１の一方向伝動回転体１１１及び第２の一方向伝動回転体１１２を備える。加速の遊星歯車群３は、電動動力源９２（例えば、低回転かつ高トルクのモータ）に接続される。無段変速機４０は、加速の遊星歯車群３に接続される。伝動軸９は、電動動力源９２、加速の遊星歯車群３及び無段変速機４０とこの順に回動自在に接続される。伝動軸９は、電動動力源９２及び無段変速機４０と摺動接続されるか、軸受により接続される。第１の一方向伝動回転体１１１は、伝動軸９と加速の遊星歯車群３との間に接続され、伝動軸９により加速の遊星歯車群３を一方向で駆動する。第２の一方向伝動回転体１１２は、電動動力源９２と加速の遊星歯車群３との間に接続され、電動動力源９２により加速の遊星歯車群３を一方向で駆動する。第１の一方向伝動回転体１１１の駆動方向と第２の一方向伝動回転体１１２の駆動方向とは反対である。
【００１９】
本発明の同軸式電動アシストの無段変速機は、電動動力源９２、加速の遊星歯車群３、無段変速機４０及び人力動力源９１が伝動軸９に沿って同軸配置されているため、体積が小型化する。
【００２０】
また、図１及び図７を参照する。図１及び図７に示すように、本発明の一実施形態に係る同軸式電動アシストの無段変速機は、伝動軸９により人力動力源９１を入力するか、加速の遊星歯車群３により電動動力源９２（例えば、低速かつ高トルクのモータ）を入力する。伝動軸９に人力動力源９１が入力されると、伝動軸９は、第１の一方向伝動回転体１１１のみで加速の遊星歯車群３へ伝達駆動し、第１の一方向伝動回転体１１１と第２の一方向伝動回転体１１２との駆動方向が反対であるため、伝動軸９が伝達する動力を加速の遊星歯車群３へ与えても、加速の遊星歯車群３は、第２の一方向伝動回転体１１２から電動動力源９２へ伝達駆動させない。その後、加速の遊星歯車群３が無段変速機４０の動力入力挟持回転体７へ伝達駆動し、動力入力挟持回転体７の回転数を高める。加速の遊星歯車群３に電動動力源９２（例えば、低回転かつ高トルクのモータ）が入力されると、電動動力源９２は、第２の一方向伝動回転体１１２から加速の遊星歯車群３へ伝達駆動した後、加速の遊星歯車群３から無段変速機４０の動力入力挟持回転体７へ伝達駆動し、動力入力挟持回転体７の回転数を高め、第１の一方向伝動回転体１１１と第２の一方向伝動回転体１１２との駆動方向が反対であるため、電動動力源９２が第２の一方向伝動回転体１１２を介して加速の遊星歯車群３へ伝達駆動するとき、加速の遊星歯車群３は、第１の一方向伝動回転体１１１を介して伝動軸９へ伝達駆動しない。そのため、本実施形態の同軸式電動アシストの無段変速機は、加速の遊星歯車群３により無段変速機４０の動力入力挟持回転体７の回転数を高め、動力入力挟持回転体７の回転数が特定の回転数を超えると、無段変速機４０の動力入力挟持回転体７及び動力出力挟持回転体８により無段変速機４０の伝動球体５を確実に挟持することができるため、本発明の同軸式電動アシストの無段変速機は、無段変速機４０の動力出力挟持回転体８により即時かつ安定に外部へ伝達駆動させることができる。
【００２１】
図１及び図３〜図５を参照する。図１及び図３〜図５に示すように、無段変速機４０は、支持回転体４、複数の伝動球体５、複数の駆動円杆６、動力入力挟持回転体７及び動力出力挟持回転体８を有する。本実施形態の同軸式電動アシストの無段変速機は、ハウジング１０内に設置される。複数の伝動球体５は、支持回転体４の円周に沿って支持回転体４上に間隔をおいて設けられる。これら複数の伝動球体５は、複数の駆動円杆６に回動自在に接続される。動力入力挟持回転体７の動力入力回転体７２、ボール環体７３及び動力入力挟持環体７４は、従来の動力入力回転体、ボール環体及び動力入力挟持環体と類似する上、内傾斜動力入力挟持環面７１を有するが、動力入力回転体７２と動力入力挟持環体７４との間が従来の螺旋弾性体で接続されてもよい上、複数の伸縮ばね（図示せず）で接続されてもよい。動力出力挟持回転体８の動力出力回転体８２、ボール環体８３及び動力出力挟持環体８４は、従来の動力出力回転体、ボール環体及び動力出力挟持環体と類似する上、内傾斜動力出力挟持環面８１を有するが、動力出力回転体８２と動力出力挟持環体８４との間が従来の螺旋弾性体により接続される他、複数の伸縮ばね（図示せず）により接続されてもよい。複数の伝動球体５は、内傾斜動力入力挟持環面７１、内傾斜動力出力挟持環面８１、支持回転体４との間に可動可能に挟持する。動力入力挟持回転体７は、加速の遊星歯車群３に接続される。伝動軸９は、動力入力挟持回転体７、支持回転体４及び動力出力挟持回転体８と回動可能に接続される。伝動軸９は、動力入力挟持回転体７、支持回転体４及び動力出力挟持回転体８と摺動可能に接続されるか、軸受を介して接続される。
【００２２】
図１、図３及び図５を参照する。図１、図３及び図５に示すように、加速の遊星歯車群３は、太陽歯車３１、複数の遊星歯車３２、キャリア３３及び環状歯車３４を有する。複数の遊星歯車３２は、太陽歯車３１と環状歯車３４との間に噛合し、キャリア３３と回動可能に接続される。太陽歯車３１は、動力入力挟持回転体７に接続される。第１の一方向伝動回転体１１１は、伝動軸９とキャリア３３との間に接続される。第２の一方向伝動回転体１１２は、キャリア３３と電動動力源９２との間に接続される。伝動軸９は、太陽歯車３１と回動可能に接続される。伝動軸９と太陽歯車３１とは摺動可能に接続されるか、軸受を介して接続される。環状歯車３４は、ハウジング１０内に固定される。加速の遊星歯車群３は、複数の遊星歯車３２の歯数、太陽歯車３１の歯数及び環状歯車３４の歯数を調整することにより、動力入力挟持回転体７及び太陽歯車３１の回転数をキャリア３３の回転数より大きくし、加速の遊星歯車群３により人力動力源９１（又は電動動力源９２）の回転数を高める。例えば、人力により自転車のクランクのペダルを漕いで発生させる動力源（又は低回転かつ高トルクのモータが発生する動力源）である。
【００２３】
図２を参照する。図２に示すように、上述した同軸式電動アシストの無段変速機は、第１の減速の遊星歯車群１をさらに備える。第１の減速の遊星歯車群１は、電動動力源９２と第２の一方向伝動回転体１１２との間に接続される。伝動軸９は、第１の減速の遊星歯車群１と回動可能に接続される。第２の一方向伝動回転体１１２は、第１の減速の遊星歯車群１とキャリア３３との間に接続され、第１の減速の遊星歯車群１を介して加速の遊星歯車群３を一方向で駆動させる。そのため、電動動力源９２が高回転かつ高トルクのモータであるとき、第１の減速の遊星歯車群１は電動動力源９２の回転数を下げることができる。
【００２４】
図２及び図３を参照する。図２及び図３に示すように、第１の減速の遊星歯車群１は、第１の太陽歯車１１、複数の第１の遊星歯車１２、第１のキャリア１３及び第１の環状歯車１４を有する。第１の太陽歯車１１は、電動動力源９２に接続される。例えば、これは高回転かつ高トルクのモータが発生させる動力源である。複数の第１の遊星歯車１２は、第１の太陽歯車１１と第１の環状歯車１４との間に噛合されるとともに、第１のキャリア１３と回動可能に接続される。第２の一方向伝動回転体１１２は、第１のキャリア１３とキャリア３３との間に接続される。伝動軸９は、第１の太陽歯車１１と回動可能に接続される。伝動軸９は、第１の太陽歯車１１と摺動可能に接続されるか、軸受により接続される。第１の環状歯車１４は、ハウジング１０内に固定可能である。第１の減速の遊星歯車群１は、第１の遊星歯車１２の歯数と、第１の太陽歯車１１の歯数と、第１の環状歯車１４の歯数とを調整し、キャリア３３及び第１のキャリア１３の回転数を第１の太陽歯車１１の回転数より小さくし、第１の減速の遊星歯車群１により電動動力源９２（例えば高回転かつ高トルクのモータ）の回転数を下げる。また、図５及び図６を参照する。図５及び図６に示すように、第１の遊星歯車１２は、図２に示すシングルギア以外に、互いに接続した第１の大遊星歯車１２１及び第１の小遊星歯車１２２を有してもよい。複数の第１の大遊星歯車１２１は、第１の太陽歯車１１と噛合する。第１の小遊星歯車１２２は、第１の環状歯車１４と噛合する。
【００２５】
図２〜図５を参照する。図２〜図５に示すように、伝動軸９は、人力動力源９１に接続されるとともに、伝動軸９の両端がハウジング１０から突出されて２つの自転車のクランクに接続される。伝動軸９は、第１の太陽歯車１１、キャリア３３、太陽歯車３１、動力入力挟持回転体７、支持回転体４及び動力出力挟持回転体８と回動自在に接続される。伝動軸９は、第１の太陽歯車１１、太陽歯車３１、動力入力挟持回転体７、支持回転体４及び動力出力挟持回転体８と摺動可能に接続されるか、軸受により接続される。図２を参照する。図２に示すように、第１の一方向伝動回転体１１１は、伝動軸９とキャリア３３との間に接続され、伝動軸９を介してキャリア３３を一方向で駆動させる。第１の一方向伝動回転体１１１は、一方向ラチェット（又は一方向軸受）でもよい。第１の一方向伝動回転体１１１の第１の内回転体１１１１は、伝動軸９に接続される。第１の一方向伝動回転体１１１の第１の外回転体１１１２は、キャリア３３に接続される。第２の一方向伝動回転体１１２は、キャリア３３と第１のキャリア１３との間に接続され、第１のキャリア１３によりキャリア３３を一方向で駆動させる。第２の一方向伝動回転体１１２は、一方向ラチェット（又は一方向軸受）でもよい。第２の一方向伝動回転体１１２の第２の内回転体１１２１は、キャリア３３に接続される。第２の一方向伝動回転体１１２の第２の外回転体１１２２は、第１のキャリア１３に接続される。第１の一方向伝動回転体１１１の駆動方向と第２の一方向伝動回転体１１２の駆動方向とは反対である。即ち、第１の内回転体１１１１により駆動する第１の外回転体１１１２の駆動方向と、第２の内回転体１１２１により駆動する第２の外回転体１１２２の駆動方向とが反対であるか、第１の外回転体１１１２により駆動する第１の内回転体１１１１の駆動方向と、第２の外回転体１１２２により駆動する第２の内回転体１１２１の駆動方向とが反対である。図７を参照する。図７に示すように、第１の一方向伝動回転体１１１と第２の一方向伝動回転体１１２とは図２に示す接続方式以外に、第１の一方向伝動回転体１１１の第１の内回転体１１１１及び伝動軸９が一体成形されてもよい。第１の一方向伝動回転体１１１の第１の外回転体１１１２、第２の一方向伝動回転体１１２の第２の内回転体１１２１及びキャリア（図示せず）は一体成形されてもよい。第２の一方向伝動回転体１１２の第２の外回転体１１２２と第１のキャリア（図示せず）とは一体成形されてもよい。
【００２６】
本実施形態の同軸式電動アシストの無段変速機は、伝動軸９を介して人力動力源９１を入力するか、第１の太陽歯車１１を介して電動動力源９２（例えば、高速回転かつ高トルクのモータ）を入力する。図２、図４、図５及び図７を参照する。図２、図４、図５及び図７に示すように、伝動軸９が人力動力源９１を入力するとき、伝動軸９が第１の一方向伝動回転体１１１を介するだけで加速の遊星歯車群３のキャリア３３へ伝達駆動した後、キャリア３３が複数の遊星歯車３２、太陽歯車３１及び動力入力挟持回転体７へ動力を伝達させて動力入力挟持回転体７の回転数を高め、第１の一方向伝動回転体１１１と第２の一方向伝動回転体１１２との駆動方向が反対であるため、伝動軸９がキャリア３３へ伝達駆動する際、キャリア３３は、第２の一方向伝動回転体１１２により第１のキャリア１３へ伝達駆動しない。第１の減速の遊星歯車群１の第１の太陽歯車１１が電動動力源９２（例えば、高回転かつ高トルクのモータ）を入力するとき、第１の太陽歯車１１は、複数の第１の遊星歯車１２、第１のキャリア１３及び第２の一方向伝動回転体１１２を介するだけで、加速の遊星歯車群３のキャリア３３へ伝達駆動し、電動動力源９２の回転数を下げた後、キャリア３３は、複数の遊星歯車３２、太陽歯車３１及び動力入力挟持回転体７へ動力を再び伝達し、動力入力挟持回転体７の回転数を高める。第１の一方向伝動回転体１１１と第２の一方向伝動回転体１１２との駆動方向が反対であるため、第１の太陽歯車１１は、複数の第１の遊星歯車１２、第１のキャリア１３及び第２の一方向伝動回転体１１２を介してキャリア３３へ伝達駆動する際、キャリア３３は、第１の一方向伝動回転体１１１を介して伝動軸９へ伝達駆動しない。
【００２７】
図２及び図３を参照する。図２及び図３に示すように、上述した同軸式電動アシストの無段変速機は、第２の減速の遊星歯車群２をさらに備える。第２の減速の遊星歯車群２は、電動動力源９２と第１の太陽歯車１１との間に配設される。第２の減速の遊星歯車群２は、第２の太陽歯車２１、複数の第２の遊星歯車２２、第２のキャリア２３及び第２の環状歯車２４を有する。複数の第２の遊星歯車２２は、第２の太陽歯車２１と第２の環状歯車２４との間に噛合されるとともに、第２のキャリア２３に回動可能に接続される。第２のキャリア２３は、第１の太陽歯車１１に接続される。電動動力源９２（例えば、高回転かつ高トルクのモータ）は、第２の太陽歯車２１により接続される。伝動軸９は、第２の太陽歯車２１及び第２のキャリア２３と回動可能に接続される。第２の環状歯車２４は、ハウジング１０内に固定されてもよい。第２の減速の遊星歯車群２は、第２の遊星歯車２２の歯数、第２の太陽歯車２１の歯数及び第２の環状歯車２４の歯数を調整することにより、第２のキャリア２３及び第１の太陽歯車１１の回転数を第２の太陽歯車２１の回転数より少なくし、第２の減速の遊星歯車群２により電動動力源９２の回転数をさらに減らしてもよい。伝動軸９は、第２の太陽歯車２１、第２のキャリア２３、第１の太陽歯車１１、キャリア３３、太陽歯車３１、動力入力挟持回転体７、支持回転体４及び動力出力挟持回転体８と回動可能に接続される。伝動軸９は、第２の太陽歯車２１、第２のキャリア２３、第１の太陽歯車１１、太陽歯車３１、動力入力挟持回転体７、支持回転体４及び動力出力挟持回転体８との間に摺動可能に接続されるか、軸受により接続される。図５及び図８を参照する。図５及び図８に示すように、複数の第２の遊星歯車２２は、図２に示すシングルギア以外に、互いに接続された第２の大遊星歯車２２１及び第２の小遊星歯車２２２をそれぞれ有してもよい。複数の第２の大遊星歯車２２１は、第２の太陽歯車２１と噛合する。複数の第２の小遊星歯車２２２は、第２の環状歯車２４と噛合する。
【００２８】
図１、図４及び図５を参照する。図１、図４及び図５に示すように、上述した同軸式電動アシストの無段変速機において、支持回転体４は、２つの支持車輪４１を有してもよい。複数の支持車輪４１は、外傾斜支持環面４１１をそれぞれ有する。複数の伝動球体５は、複数の外傾斜支持環面４１１間で支えられるとともに、内傾斜動力入力挟持環面７１、内傾斜動力出力挟持環面８１及び複数の外傾斜支持環面４１１の間で移動可能に挟持される。伝動軸９は、複数の支持車輪４１に回動可能に接続される。伝動軸９と複数の支持車輪４１とは、摺動可能に接続されるか、軸受により接続される。そのため、複数の伝動球体５は、動力入力挟持回転体７、動力出力挟持回転体８、支持回転体４間に安定的に設置することができる。
【００２９】
図１、図４及び図５を参照する。図１、図４及び図５に示すように、上述した同軸式電動アシストの無段変速機において、駆動円杆６の内向きの一端部が支持回転体４の径方向に沿って複数の伝動球体５とそれぞれ回動可能に接続されるとともに、複数の駆動円杆６の内向きの一端部が複数の伝動球体５から露出されるか複数の伝動球体５から露出されない。複数の駆動円杆６の外向きの一端部は、複数の伝動球体５から露出されて複数の駆動円杆６が偏心回転することを制御する。複数の駆動円杆６は、支持回転体４の径方向から支持回転体４の軸方向前まで偏心回転してもよい。そのため、本発明の同軸式電動アシストの無段変速機は、大きめの変速範囲を有してもよい。
【００３０】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３１】
１  第１の減速の遊星歯車群
２  第２の減速の遊星歯車群
３  加速の遊星歯車群
４  支持回転体
５  伝動球体
６  駆動円杆
７  動力入力挟持回転体
８  動力出力挟持回転体
９  伝動軸
１０  ハウジング
１１  第１の太陽歯車
１２  第１の遊星歯車
１３  第１のキャリア
１４  第１の環状歯車
２１  第２の太陽歯車
２２  第２の遊星歯車
２３  第２のキャリア
２４  第２の環状歯車
３１  太陽歯車
３２  遊星歯車
３３  キャリア
３４  環状歯車
４０  無段変速機
４１  支持車輪
７１  内傾斜動力入力挟持環面
７２  動力入力回転体
７３  ボール環体
７４  動力入力挟持環体
８１  内傾斜動力出力挟持環面
８２  動力出力回転体
８３  ボール環体
８４  動力出力挟持環体
９１  人力動力源
９２  電動動力源
１１１  第１の一方向伝動回転体
１１２  第２の一方向伝動回転体
１２１  第１の大遊星歯車
１２２  第１の小遊星歯車
２２１  第２の大遊星歯車
２２２  第２の小遊星歯車
４１１  外傾斜支持環面
１１１１  第１の内回転体
１１１２  第１の外回転体
１１２１  第２の内回転体
１１２２  第２の外回転体
【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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