(57)【要約】【課題】走行状態にある車両のブレーキ時の慣性力でばねに変位量を与え、該変位量が戻る際の復帰トルクを次の発進時の補助力として回生する装置を提供する。【解決手段】同軸上で対向する一対の傘歯車の一方を駆動側傘歯車４として車両の駆動軸または車輪に連動させ、他方を補助動力の発生源であるばね部材を固着してばね側傘歯車５となし、該両傘歯車４・５間をその相対的な駆動及び空転を制御する一方向クラッチ７で連結し、該両傘歯車４・５に噛み合う遊星傘歯車８をその自転及び公転を自在に支持するキャリア９を車両のブレーキに連動させることにより、ブレーキ時に遊星傘歯車８の公転を止めてばね側傘歯車５を逆転させることでばね部材を巻き込み、ブレーキ解放によってばね部材が復帰する際の力と方向を一方向クラッチ７により駆動側傘歯車４にそのまま伝えて補助力として回生する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支軸（６）上で対向する一対の傘歯車の一方を駆動側傘歯車（４）として車両の駆動軸または車輪に連動させ、他方を角度変位が与えられてその角度変位が戻る時の復帰トルクが補助動力の発生源となるばね部材を固着してばね側傘歯車（５）となし、両傘歯車（４・５）間をその相対的な駆動及び空転を制御する一方向クラッチ（７）で連結し、両傘歯車（４・５）に噛合う遊星傘歯車（８）をその自転を自在に軸支しながら支軸（６）を軸に回転自在なキャリア（９）を車両のブレーキ装置に連動させた、車両のブレーキ時の慣性力を次の発進時の補助動力として回生する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、車両の駆動軸及びブレーキに連動させて、ねじりコイルばねやうずまきばね等のばね部材を、制動時において駆動軸の回転に準じた方向とは逆の回転方向に巻き込んでエネルギーを蓄え、次の発進時またはブレーキの解放時に、該ばねの復帰トルクをそのまま駆動軸に戻してやることで補助動力となす装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  車両の制動時の慣性力でゼンマイばね等を巻き込んで、これを次の発進時に補助動力として利用する発想自体は誰もが考える。しかし駆動軸の回転に従動させて補助動力の発生部材であるばねに角度変位を与え、該部材が自然復帰する際のトルクを補助力として駆動軸に戻す時、回転方向を逆にして戻さなくてはならないが、この切換え操作を駆動軸との接続を瞬時でも切ることなく行える構成でなくてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  回転方向を逆にするには、アイドル歯車を噛ませればよいが、その切換え操作時にどうしても駆動軸とばね部材の間の接続が切れるためばね部材は瞬時に空転しトルクは消滅する。つまり機械的接続を切らずに回転方向を変える必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、同軸上で対向する一対の傘歯車の一方を駆動軸に連動させ、他方には補助動力の発生源であるばね部材を固着して両傘歯車を一方向クラッチで係合させる。そして該両傘歯車と噛み合う遊星傘歯車を自転及び公転を自在に支持するリング状のキャリアをブレーキに連動させることで課題を解決するものであり、ブレーキによりキャリアの回転が止められるとばね部材を固着した傘歯車は遊星傘歯車によって駆動軸側の傘歯車の回転とは逆の方向に回転してばね部材に角度変位を与える。この時の両傘歯車間は一方向クラッチによって相互に空転する関係に組まれる。ブレーキ開放によりキャリアの回転が自由になるとばね部材の復帰も自由になり該部材を固着した傘歯車は、対向する駆動軸側の傘歯車にブレーキ時に回転していた方向と同じ方向に回転を伝えることになるが、この時の両傘歯車を繋ぐ一方向クラッチは駆動状態であり、よって両傘歯車及び遊星傘歯車更にキャリアも一体となって同方向に回転し、ばね部材の復帰トルクはそのまま車両の前進方向の補助力として駆動軸に返されることになる。
【発明の効果】
【０００５】  これにより、一時停止等でブレーキをかけるとばね部材が巻き込まれ、ブレーキを開放すれば巻き込まれたばねの復帰力が駆動軸に前進方向の力としてそのまま返されることになる。補助力として働くのは駆動輪の数回転分ではあるが、発進時により多くのエネルギーが必要とされる車両の省エネを考えた時その効果は充分であり、排気ガスの削減にも寄与するものと考える。【０００６】  また、自転車においては補助力の分、速度が増すため発進時の速度不足に起因するふらつきが減少して安定性が増しその分安全性も増すものと考える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】  本発明を自動車において実施するための一形態の断面図である。
【図２】  図１中の部分拡大図である。
【図３】  図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】  本発明を自転車において実施するための一形態の断面図である。
【図５】  図４中の部分拡大図である。
【図６】  図５中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】  本発明を自転車において実施するための一形態の断面図であり、ばね部材を渦巻きばねとしたものである。
【図８】  図７中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】  図７中のＤ−Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】    以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】  図１は自動車における一実施形態であり、ばね部材及びブレーキ部を除き、路面の凹凸でも軸の揺動が無い減速機ケース１８の内部に組み込まれる。駆動側傘歯車４は歯車３及び駆動軸歯車２を介して駆動軸１と直結し、該傘歯車４と対向するばね側傘歯車５には円筒状にまかれた矩形断面のねじりコイルばね１４が固着され、駆動側傘歯車４に固着された支軸６と一方向クラッチ７を介して組み込まれる。両傘歯車４・５に挟まれ支軸６を軸として回転自在なキャリア９には両傘歯車４・５に噛み合う遊星傘歯車８が軸心１０及び該軸心１０を押さえるカラー１１により組み込まれ、且つ、リング状歯車１２が固着されて、ブレーキドラム１３に繋がる歯車３１と噛み合う。ねじりコイルばね１４には両端にボス１５及びスライドボス１６が固着されて一方がばね側傘歯車５に螺合され、他端のスライドボス１６は該ばね１４が巻き込まれた際の巻数の増加に伴う自由長の変化を考慮して、ばねカバー１７とスラスト方向の滑りを自在としながら回転は止める形状で嵌合される。ブレーキ部についてはブレーキドラム１３を一例として図示して詳細は省略とする。【００１０】  回転方向を決める目線方向を矢印Ｘとして作動を以下に説明する。自動車が前進する時の駆動軸１の回転方向を矢印ＣＷ４１とすると、駆動側傘歯車４及び支軸６の回転方向は歯車３によって矢印ＣＣＷ４２であって、この時のばね側傘歯車５に圧入固着される一方向クラッチ７と支軸６は空転するよう組みこまれる。そして無ブレーキ状態ではばね側傘歯車５がねじりコイルばね１４により止められているため減速はされるがキャリア９も矢印ＣＣＷ４２方向に回転している。次にブレーキが掛けられキャリア９の回転が止められと遊星傘歯車８によってばね側傘歯車５は矢印ＣＷ４３方向に回転してねじりコイルばね１４を巻き込む。巻き込み方向に対し該ばね１４とボス１５の締着がより増すように該ばね１４の巻方向は右巻きにとられる。当然ながらこの時の一方向クラッチ７は空転状態である。【００１１】  ブレーキを開放するとねじりコイルばね１４の復帰力によりばね側傘歯車５は矢印ＣＣＷ４４方向に回されるが、このばね側傘歯車５からの該方向４４の入力に対する一方向クラッチ７はそのくさび作用で駆動状態であり駆動側傘歯車４もキャリア９も同方向に回転し、駆動軸１に矢印ＣＷ４１つまり前進方向の回転力を与える。
【実施例２】
【００１２】  図４は本発明を自転車において実施した一形態であって、カラー１１を固着したキャリア９をブレーキドラムとして作用させて直接ブレーキに連動させるものであり、駆動側傘歯車４は歯車３及びハブ歯車２２を介してハブ２０と直結し、一方向クラッチ７を圧入固着したばね側傘歯車５は駆動側傘歯車４に固着した支軸６と嵌合する。カラー１１の外周に配置されて摩擦材２５を固着したバンド２６は引張コイルばね２９を介してブレーキロープ２７に繋がる。該ばね２９の強さはねじりコイルばね２８の最大許容応力を超えて巻き込まれるのを防止するものであり、該応力を超えるとキャリア９と摩擦材２５間が滑る力関係に設定される。
【実施例３】
【００１３】  図７は自転車への実施形態であり、ばね部材に非接触型渦巻ばね３０を用いた実施例である。
【符号の説明】
【００１４】  １  駆動軸
２  駆動軸歯車
３  歯車
４  駆動側傘歯車
５  ばね側傘歯車
６  支軸
７  一方向クラッチ
８  遊星傘歯車
９  キャリア
１０  軸心
１１  カラー
１２  リング状歯車
１３  ブレーキドラム
１４  ねじりコイルばね
１５  ボス
１６  スライドボス
１７  ばねカバー
１８  減速機ケース
１９  軸受
２０  ハブ
２１  スポーク
２２  ハブ歯車
２３  ハブ軸
２４  フレーム
２５  摩擦材
２６  バンド
２７  ブレーキロープ
２８  ねじりコイルばね
２９  引張コイルばね
３０  渦巻ばね
３１  歯車
３２  平行キー
３３  キー溝
３４  止め輪
３５  防塵ボス
【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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