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JP2018095215A - 自転車用ハブ - Google Patents

自転車用ハブ

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JP2018095215A
JP2018095215A JP2016244708A JP2016244708A JP2018095215A JP 2018095215 A JP2018095215 A JP 2018095215A JP 2016244708 A JP2016244708 A JP 2016244708A JP 2016244708 A JP2016244708 A JP 2016244708A JP 2018095215 A JP2018095215 A JP 2018095215A
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あずさ 山崎
Azusa Yamazaki
あずさ 山崎
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Shimano Inc
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Abstract

【課題】ハブ本体を小型化する。【解決手段】本自転車用ハブは、ハブ軸11と、ハブ本体12と、発電部13と、フリーホイール14と、電子部品とを、備える。ハブ軸11は、中心軸芯Oを有する。ハブ本体12は、ハブ軸11まわりに回転可能である。発電部13は、ハブ軸11とハブ本体12との間に配置される。発電部13は、ハブ軸11及びハブ本体12の相対回転により発電可能に構成される。フリーホイール14は、リアスプロケット60を支持可能に構成される。フリーホイール14は、ハブ本体12に連結され、ハブ軸11まわりに回転可能である。電子ユニット15は、中心軸芯Oに関する径方向において、ハブ軸11とフリーホイール14との間に配置される。電子ユニット15は、発電部13と電気的に接続される。【選択図】図2

Description

本発明は、自転車用ハブに関する。
従来の自転車用ハブは、ハブ軸と、ハブ本体と、発電部と、フリーホイール(回転体の一例)とを、備える(特許文献1を参照)。ハブ軸は、中心軸心を有する。ハブ本体は、ハブ軸まわりに回転可能である。発電部は、ハブ軸とハブ本体との径方向間に配置される。フリーホイールは、ハブ本体に連結され、ハブ軸まわりに回転可能である。ここで、このタイプの自転車用ハブでは、発電部の電力を制御するために、電子部品が用いられることがある。この場合、電子部品は、ハブ軸とハブ本体との径方向間に配置され、発電部と電気的に接続される。
特開2004−82847号公報
従来の自転車用ハブでは、発電部及び電子部品が、ハブ軸とハブ本体との径方向間に配置されるので、ハブ本体が大型化してしまうという問題があった。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ハブ本体を小型化することにある。
(1)本発明の一側面に係る自転車用ハブは、ハブ軸と、ハブ本体と、発電部と、回転体と、電子部品とを、備える。ハブ軸は、中心軸心を有する。ハブ本体は、ハブ軸まわりに回転可能である。発電部は、ハブ軸とハブ本体との間に配置される。発電部は、ハブ軸及びハブ本体の相対回転により発電可能に構成される。回転体は、スプロケットを支持可能に構成される。回転体は、ハブ本体に連結され、ハブ軸まわりに回転可能である。電子部品は、中心軸心に関する径方向において、ハブ軸と回転体との間に配置される。電子部品は、発電部と電気的に接続される。
本自転車用ハブでは、電子部品が、中心軸心に関する径方向において、ハブ軸と回転体との間に配置されるので、ハブ本体を小型化することができる。
(2)本発明の一側面に係る自転車用ハブは、ハブ軸と、ハブ本体と、発電部と、回転体と、電子部品とを、備える。ハブ軸は、中心軸心を有する。ハブ本体は、ハブ軸まわりに回転可能である。発電部は、ハブ軸とハブ本体との間に配置される。発電部は、ハブ軸及びハブ本体の相対回転により発電可能に構成される。回転体は、ハブ本体に連結され、ハブ軸まわりに回転可能である。回転体は、第1回転方向の回転をハブ本体に伝達可能であり、且つ第1回転方向とは反対である第2回転方向の回転をハブ本体に伝達不能である。電子部品は、中心軸心に関する径方向において、ハブ軸と回転体との間に配置される。電子部品は、発電部と電気的に接続される。
本自転車用ハブでは、電子部品が、中心軸心に関する径方向において、ハブ軸と回転体との間に配置されるので、ハブ本体を小型化することができる。
また、本自転車用ハブでは、回転体が、第1回転方向の回転をハブ本体に伝達可能、且つ第1回転方向とは反対である第2回転方向の回転をハブ本体に伝達不能に構成されたとしても、ハブ本体を小型化することができる。
(3)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、回転体が、第1回転方向の回転をハブ本体に伝達可能であり、且つ第1回転方向とは反対である第2回転方向の回転をハブ本体に伝達不能である。このように構成しても、ハブ本体を小型化することができる。
(4)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、電子部品が、電子基板を含んでいる。この構成により、電子基板をハブ本体の内部に配置する必要がないので、ハブ本体を小型化することができる。
(5)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、電子部品が、発電部の電力を蓄電する蓄電装置を、含んでいる。この構成により、蓄電装置をハブ本体の内部に配置する必要がないので、ハブ本体を小型化することができる。
(6)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、電子部品が、ハブ軸に回転不能に固定されている。このように、電子部品を回転体ではなくハブ軸に固定することによって、電子部品を安定的に作動させることができる。
(7)本発明の別の側面に係る自転車用ハブは、第1軸受と、第1ケーブルとを、さらに備える。第1軸受は、ハブ軸に対して、ハブ本体を回転可能に支持する。第1ケーブルは、径方向において第1軸受の内側を通過し、発電部及び電子部品を電気的に接続する。この構成により、第1ケーブルの配線を簡素化することができる。
(8)本発明の別の側面に係る自転車用ハブは、第2軸受と、第1ケーブルとを、さらに備える。第2軸受は、ハブ軸に対して回転体を回転可能に支持する。第1ケーブルは、径方向において第2軸受の内側を通過し、発電部及び電子部品を電気的に接続する。この構成により、第1ケーブルの配線を簡素化することができる。
(9)本発明の別の側面に係る自転車用ハブは、第1軸受と、第2軸受と、第1ケーブルとを、さらに備える。第1軸受は、ハブ軸に対して、ハブ本体を回転可能に支持する。第2軸受は、ハブ軸に対して、回転体を回転可能に支持する。第1ケーブルは、径方向において第1軸受及び第2軸受の内側を通過し、発電部及び電子部品を電気的に接続する。この構成により、第1ケーブルの配線を簡素化することができる。
(10)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、第2軸受が、径方向において、第1軸受の内側に配置される。この構成により、ハブ本体を小型化することができる。
(11)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、電子部品が、第1コネクタを含んでいる。第1コネクタは、第1ケーブルを介して、発電部に電気的に接続される。この構成により、第1ケーブルを電子部品に容易に接続することができる。
(12)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、電子部品が、第2コネクタを含んでいる。第2コネクタは、第2ケーブルを介して、外部装置に電気的に接続される。この構成により、第1ケーブルを外部装置に容易に接続することができる。
(13)本発明の別の側面に係る自転車用ハブは、第3軸受をさらに備える。第3軸受は、ハブ軸に対して、回転体を回転可能に支持する。第2コネクタは、径方向において第3軸受の内側を通る第2ケーブルを介して、外部装置に電気的に接続される。この構成により、第2ケーブルの配線を簡素化することができる。
(14)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、ハブ本体及び回転体が、中心軸心と平行な軸方向において、並べて配置される。第2ケーブルは、ハブ本体から離れる方向に、回転体から外部に引き出される。
この構成により、第2ケーブルの配線を簡素化することができる。また、外部装置が回転体側に配置される場合、第2ケーブルをハブ本体から外部に引き出す従来の構成と比較して、第2ケーブルを容易且つ効率的に外部装置に接続することができる。
(15)本発明の別の側面に係る自転車用ハブは、回転検出部をさらに備える。回転検出部は、ハブ軸に対する回転体の回転を、検出する。回転検出部は、電子部品及び回転体のいずれか一方に設けられる被検知部と、電子部品及び回転体のいずれか他方に設けられ被検知部を検知する検知部とを、有する。この構成により、回転体の回転数例えばケイデンスを、計測することができる。
(16)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、被検知部は磁石である。検知部は、磁石の磁力を検知可能なセンサである。この場合、磁力によって、回転体の回転数例えばケイデンスを、計測することができる。
(17)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、発電部が、ハブ軸と一体回転可能に構成されるステータと、ハブ本体と一体回転可能に構成される磁石とを、含んでいる。これにより、簡単な構成で、発電部において発電することができる。
(18)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、回転体が、複数のスプロケットを支持可能に構成される。この場合、回転体に複数のスプロケットを支持させたとしても、ハブ本体を小型化することができる。
(19)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、ハブ本体及び回転体が、中心軸心と平行な軸方向において、並べて配置される。回転体は、大径部と小径部とを有する。大径部は、小径部よりハブ本体側に位置する。このように小径部を設けることによって、ハブ本体をさらに小型化することができる。
(20)本発明の別の側面に係る自転車用ハブでは、電子部品の少なくとも一部が、径方向において、大径部とハブ軸との間に配置される。この場合、大径部に電子部品を実質的に配置した上で、小径部によってハブ本体をさらに小型化することができる。
(21)本発明の一側面に係る自転車用ハブでは、ハブ軸と、ハブ本体と、発電部と、電子部品とを、備える。ハブ軸は、中心軸心を有する。ハブ本体は、ハブ軸まわりに回転可能である。発電部は、ハブ軸とハブ本体との間に配置される。発電部は、ハブ軸及びハブ本体の相対回転により発電可能に構成される。電子部品は、中心軸心と平行な軸方向において、ハブ本体より外側に配置される。電子部品は、ハブ軸とハブ本体との間に配置された発電部と、電気的に接続される。電子部品は、発電部の電力を蓄電する蓄電装置を、含んでいる。
本自転車用ハブでは、電子部品が、中心軸心と平行な軸方向において、ハブ本体より外側に配置されるので、ハブ本体を小型化することができる。
本発明によれば、自転車用ハブにおいてハブ本体を小型化することができる。
本発明の実施形態による自転車の正面図。 本発明の実施形態によるハブダイナモの断面図。 本発明の実施形態によるハブダイナモの分解図。 本発明の変形例1によるハブダイナモの部分拡大断面図。 本発明の変形例2によるハブダイナモの部分拡大断面図。
図1に示すように、本発明の第1実施形態を採用した自転車1は、フレーム2と、ハンドル3と、駆動部4と、前輪及び後輪5,6と、制御装置7,8とを、備えている。
フレーム2は、前部のサスペンションフォーク90及び後部のスイングアーム91を含む前後サスペンションを、有する。ハンドル3は、サスペンションフォーク90に固定される。駆動部4は、チェーン、クランク、前後スプロケット、及びディレーラ等から構成される。前輪及び後輪5,6は、サスペンションフォーク90及びスイングアーム91に、各別に装着される。前輪及び後輪5,6それぞれは、スポーク93を有する。後輪6には、ハブダイナモ10(図2を参照)が、設けられている。
制御装置7,8は、前後のディレーラ及び前後のサスペンションを制御する。制御装置7は、フレーム2の中央下部のハンガー部の付近に設けられている。制御装置8は、図示しない表示部を有しており、ハンドル3に装着されている。
図2に示すように、本発明の第1実施形態によるハブダイナモ10(自転車用ハブの一例)は、自転車1の後輪6に設けられている。ハブダイナモ10からの電力は、制御装置7,8、ディレーラ、及びサスペンション等に、供給される。ハブダイナモ10からの電力は、制御装置7,8を介してディレーラやサスペンション等に供給されてもよいし、制御装置7,8を介さずにディレーラやサスペンション等に供給されてもよい。
図2及び図3に示すように、ハブダイナモ10は、フレーム2に装着される。ハブダイナモ10は、ハブ軸11と、ハブ本体12と、発電部13と、フリーホイール14(回転体の一例)と、電子ユニット15(電子部品の一例)とを、備える。また、ハブダイナモ10は、第1から第4軸受16,17,18,19と、第1及び第2ケーブル20,21とを、さらに備える。また、ハブダイナモ10は、回転検出部22をさらに備える。
(ハブ軸)
ハブ軸11は、実質的に筒状に形成されている。ハブ軸11は、中心軸芯Oを有する。ハブ軸11は、フレーム2に取り付けられる。詳細には、ハブ軸11は、後部のスイングアーム91に装着される。具体的には、ハブ軸11は、固定手段例えば公知のクイックレリーズ機構50により、フレーム2のリアエンド例えばスイングアーム91の先端部に、装着される。
ここで、クイックレリーズ機構50は、レバー51と、ナット52と、連結軸53とを、有している。ハブ軸11の内周部には、クイックレリーズ機構50の連結軸53が、挿通される。レバー51及びナット52は、連結軸53の両端部に各別に螺合する。この状態で、レバー51を操作することによって、ハブ軸11は、スイングアーム91に装着される。
(ハブ本体)
図2に示すように、ハブ本体12は、ハブ軸11まわりに、回転可能に構成される。ハブ本体12は、回転軸芯を有する。ハブ本体の回転軸芯は、ハブ軸11の中心軸芯Oと同芯である。
ハブ本体12は、中心軸芯Oと平行な軸方向において、フリーホイール14と並べて配置される。ハブ本体12は、第1本体部23と、1対のフランジ部28a,28bとを、有している。
なお、軸方向は、中心軸芯O(回転軸芯)と平行な軸方向、及び中心軸芯Oに沿う軸方向を、含んでいる。周方向は、中心軸芯Oとした円の円周方向である。径方向は、中心軸芯Oを円の中心とし、中心軸芯Oから離れる半径方向である。
−第1本体部−
図2及び図3に示すように、第1本体部23は、実質的に筒状に形成されている。第1本体部23の内周部には、ハブ軸11が配置される。第1本体部23は、径方向において、ハブ軸11と間隔を隔てて配置される。第1本体部23は、第1軸受16及び第4軸受19を介して、ハブ軸11に対して回転可能に支持されている。
第1本体部23は、第1筒状部24と、第1ボス部25とを、有している。第1筒状部24は、実質的に筒状に形成されている。第1筒状部24は、ラチェット歯24aと、第1環状凹部24bと、第2環状凹部24cとを、有している。ラチェット歯24aは、第1筒状部24の内周面において周方向に形成されている。
第1環状凹部24bは、第1筒状部24の端部に環状に形成され、軸方向に開口している。第1環状凹部24bには、環状のシール部材26が配置される。第1環状凹部24bの底部には、第2環状凹部24cが形成されている。第2環状凹部24cには、フリーホイール14の端部が配置される。
第1筒状部24の内周部には、第1軸受16が配置される。第1筒状部24は、第1軸受16を介して、ハブ軸11に回転可能に支持されている。ここでは、第1軸受16の外輪を保持する第1保持部材27が、第1筒状部24に装着されている。
第1保持部材27は、実質的に筒状に形成されている。第1保持部材27は、第1本体部23の内周側に、配置される。第1保持部材27は、係合手段例えばスプライン係合によって、第1筒状部24の内周面に装着されている。これにより、第1保持部材27は、第1筒状部24と一体回転可能になり、且つ第1軸受16を介してハブ軸11に対して相対回転可能になる。また、第1保持部材27は、第1筒状部24のスプライン溝24dの端部に形成された壁部24eによって、軸方向に位置決めされている。
第1ボス部25は、実質的に筒状に形成されている。第1ボス部25は、第1筒状部24より小径に形成されている。第1ボス部25は、第1筒状部24に一体に形成される。第1ボス部25は、第1筒状部24の端部から軸方向に突出している。第1ボス部25の内周部には、第4軸受19が配置される。
−フランジ部−
図2及び図3に示すように、1対のフランジ部28a,28bには、後輪6のスポーク93(図1を参照)が装着される。1対のフランジ部28a,28bは、第1本体部23に設けられている。具体的には、1対のフランジ部28a,28bは、円環状に形成されている。フランジ部28aは、フリーホイール14側において、第1本体部23の外周部から径方向外側に突出している。フランジ部28bは、フリーホイール14とは反対側において、第1本体部23の外周部から径方向外側に突出している。すなわち、フランジ部28a及びフランジ部28bは、軸方向において互いに間隔を隔てて配置され、第1本体部23の両端部から径方向外側に各別に突出している。
(発電部)
発電部13は、ハブ軸11及びハブ本体12の相対回転により発電可能に構成される。図2に示すように、発電部13は、ハブ軸11とハブ本体12との間に配置される。詳細には、発電部13は、径方向において、ハブ軸11とハブ本体12との間に配置される。より詳細には、発電部13は、径方向において、ハブ軸11とハブ本体12の第1本体部23(第1筒状部24)との間に、配置される。
発電部13は、第1ケーブル20を介して、電子ユニット15に接続されている。図2及び図3に示すように、発電部13は、ステータコイル29(ステータの一例)と、発電用の磁石30とを、有している。ステータコイル29は、ハブ軸11と一体回転可能に構成される。
詳細には、ステータコイル29は、ステータヨーク31を介してハブ軸11に固定される。ステータヨーク31は、ハブ軸11と一体回転可能に、ハブ軸11に固定される。ステータヨーク31は、ハブ軸11に装着された固定部材32a,32bによって、軸方向に位置決めされる。ステータコイル29には、電子ユニット15に繋がる第1ケーブル20が、接続されている。
発電用の磁石30は、ハブ本体12と一体回転可能に構成される。詳細には、発電用の磁石30は、N極及びS極が周方向に交互に配置された磁石であり、実質的に円環状に形成されている。発電用の磁石30は、固定部材30aを介して、ステータコイル29の外周部に配置される。発電用の磁石30は、固定手段例えば圧入によって、ハブ本体12の第1本体部23(第1筒状部24)と一体回転可能に、ハブ本体12に固定される。
これにより、ハブ本体12がハブ軸11に対して回転すると、ハブ本体12に固定された発電用の磁石30も、ハブ軸11に固定されたステータコイル29に対して回転する。これにより、ステータコイル29には、誘導起電力が発生し電流が流れる。この電流は、第1ケーブル20を介して、電子ユニット15に供給される。
(フリーホイール)
図2に示すように、フリーホイール14は、中心軸芯Oと平行な軸方向において、ハブ本体12と並べて配置される。フリーホイール14は、ハブ本体12に連結され、ハブ軸11まわりに回転可能に構成される。フリーホイール14は、回転軸芯を有する。フリーホイール14の回転軸芯は、ハブ軸11の中心軸芯Oと同芯である。
フリーホイール14は、リアスプロケット60を支持可能に構成される。ここでは、フリーホイール14は、複数のリアスプロケット60を支持可能に構成される。
フリーホイール14は、第1回転方向の回転をハブ本体12に伝達可能であり、且つ第1回転方向とは反対である第2回転方向の回転をハブ本体12に伝達不能である。ここで、第1回転方向は、チェーンからリアスプロケット60へと駆動力が伝達された場合にリアスプロケット60が回転する方向である。
フリーホイール14は、実質的に筒状に形成されている。フリーホイール14の内周部には、ハブ軸11が配置される。フリーホイール14は、径方向において、ハブ軸11と間隔を隔てて配置される。フリーホイール14は、ハブ本体12の第1本体部23(第1筒状部24)に連結される。
フリーホイール14は、第2筒状部33(大径部の一例)と、第2ボス部34(小径部の一例)と、連結部35とを、有している。
−第2筒状部−
図2及び図3に示すように、第2筒状部33は、実質的に筒状に形成される。第2筒状部33は、ハブ本体12のフランジ部28a側において、ハブ本体12と並べて配置される。ここで、第2筒状部33は、軸方向において、第2ボス部34よりハブ本体12側に位置している。言い換えると、第2筒状部33は、軸方向において、ハブ本体12と第2ボス部34との間に位置している。
第2筒状部33の内部には、電子ユニット15が配置される。第2筒状部33の開口側の端部は、ハブ本体12の第2環状凹部24cの内部に配置される。また、第2筒状部33の開口側の端部の内周面と第1環状凹部24bの内周面との径方向間には、環状のシール部材26が配置される。このシール部材26によって、ハブ本体12の内部への異物の侵入が防止される。
第2筒状部33には、連結部35が一体回転可能に装着される。詳細には、第2筒状部33は、雌ねじ部33aを有している。雌ねじ部33aは、第2筒状部33の内周面において周方向に形成されている。雌ねじ部33aには、連結部35の雄ねじ部39a(後述する)が螺合する。これにより、連結部35の第3筒状部39(後述する)が第2筒状部33に固定される。
第2筒状部33の外周面には、複数のリアスプロケット60が配置される(図2を参照)。詳細には、第2筒状部33の外周面には、固定手段例えばスプライン係合によって、複数のリアスプロケット60が一体回転可能に装着される。
−第2ボス部−
第2ボス部34は、実質的に筒状に形成されている。第2ボス部34は、第2筒状部33より小径に形成されている。第2ボス部34は、第2筒状部33に一体に形成されている。
第2ボス部34は、第2筒状部33の端部、例えば第2筒状部33の開口とは反対側の壁部から、軸方向に突出している。詳細には、第2筒状部33の端部から径方向内側に延びる環状の壁部33bから、軸方向に突出している。第2ボス部34の内周部には、シール部材36が配置されている。このシール部材36によって、第2ボス部34の内部への異物の侵入が防止される。
第2ボス部34の内周部には、第3軸受18が配置される。第2ボス部34は、第3軸受18を介して、ハブ軸11に回転可能に支持されている。ここでは、第3軸受18の内輪を保持する第2保持部材37が、ハブ軸11に装着されている。
第2保持部材37は、実質的に筒状に形成されている。第2保持部材37は、フリーホイール14の内周側例えば第2ボス部34の内周側に、配置される。第2保持部材37は、係合手段例えばスプライン係合によって、ハブ軸11の外周面に装着されている。これにより、第2保持部材37は、ハブ軸11と一体回転可能になり、且つ第3軸受18を介して第2ボス部34に対して相対回転可能になる。また、第2保持部材37は、電子ユニット15のハウジング43(後述する)によって、軸方向に位置決めされている。
第2ボス部34の外周面には、複数のリアスプロケット60(図2を参照)が、配置される。詳細には、第2ボス部34の外周面には、固定手段例えばスプライン係合によって、複数のリアスプロケット60が一体回転可能に装着される。上述した第2筒状部33及び第2ボス部34の外周面に装着された複数のリアスプロケット60は、固定手段例えばロックナット38(図2を参照)によって、軸方向に位置決めされている。ここでは、ロックナット38は、ハブ軸11にネジ込まれている。
−連結部−
図2及び図3に示すように、連結部35は、実質的に筒状に形成されている。連結部35は、第2筒状部33に一体回転可能に装着される。連結部35は、第3筒状部39と、第3ボス部40とを、有している。
第3筒状部39は、フリーホイール14の第2筒状部33に装着される。詳細には、第3筒状部39は、雄ねじ部39aを有している。雄ねじ部39aは、第3筒状部39の外周面において周方向に形成されている。雄ねじ部39aは、第2筒状部33の雌ねじ部33aに螺合する。これにより、第3筒状部39が第2筒状部33に一体回転可能に固定される。
第3ボス部40は、第3筒状部39に一体に形成される。第3ボス部40は、第3筒状部39の端部から軸方向に突出し、第3筒状部39より小径に形成されている。
第3ボス部40は、ハブ本体12の内周部に配置される。詳細には、第3ボス部40は、ハブ本体12における第1本体部23(第1筒状部24)の内周部に、配置される。
第3ボス部40は、ハブ本体12における第1筒状部24の内周部に配置される。詳細には、第3ボス部40の外周面が径方向において第1筒状部24の内周面に対向するように、第3ボス部40は、ハブ本体12における第1筒状部24の内周部に配置される。
第3ボス部40の外周面には、ラチェット爪41が装着されている。ここでは、複数(例えば3個)のラチェット爪41が、第3ボス部40の外周面に揺動可能に装着されている。ラチェット爪41の先端部は、第1筒状部24の内周部に形成されたラチェット歯24aに、噛合している。このように、ラチェット爪41及びラチェット歯24aによって、ラチェット機構が構成されている。このラチェット機構すなわちワンウェイクラッチによって、フリーホイール14は、第1回転方向の回転をハブ本体12に伝達可能になり、且つ第2回転方向の回転をハブ本体12に伝達不能になる。
第3ボス部40の内周部には、第2軸受17が配置される。第3ボス部40は、第2軸受17を介して、ハブ軸11に回転可能に支持されている。
ここでは、第2軸受17の内輪を保持する第3保持部材42が、ハブ軸11に装着されている。第3保持部材42は、実質的にC字形状に形成されている。第3保持部材42は、フリーホイール14の内周側例えば連結部35の内周側に配置され、ハブ軸11に一体回転可能に装着されている。
第3保持部材42の内周面には、環状突起が設けられている。環状突起は、ハブ軸11の外周面に設けられた環状凹部に嵌合される。この状態で、第3保持部材42は、第1軸受16の内輪に当接し、第1軸受16を軸方向に位置決めしている。
また、第3保持部材42は、固定手段例えば環状突起及び環状凹部の嵌合によって、ハブ軸11の外周面に装着されている。これにより、第3保持部材42は、ハブ軸11と一体回転可能になり、且つ第2軸受17を介して連結部35に対して相対回転可能になる。
(電子ユニット)
電子ユニット15は、発電部13に電気的に接続される。また、電子ユニット15は、外部装置61に電気的に接続される。ここで、外部装置61には、制御装置7,8、ディレーラ、及びサスペンション等が、含まれる。なお、外部装置61には、ライト等が含まれていてもよい。
図2及び図3に示すように、電子ユニット15は、ハブ軸11に回転不能に固定されている。電子ユニット15は、中心軸芯Oに関する径方向において、ハブ軸11とフリーホイール14との間に配置される。詳細には、電子ユニット15の少なくとも一部は、径方向において、第2筒状部33とハブ軸11との間に配置される。電子ユニット15は、中心軸芯Oと平行な軸方向において、ハブ本体12より外側に配置される。
電子ユニット15は、ハウジング43と、電子基板44と、第1コネクタ45と、第2コネクタ46と、蓄電装置47とを、有している。
−ハウジング−
図2に示すように、ハウジング43は、径方向においてフリーホイール14の第2筒状部33及びハブ軸11の間に形成された空間に配置される。図3に示すように、ハウジング43は、外側筒部43aと、内側筒部43bと、1対の壁部44cとを、有している。外側筒部43aは、実質的に筒状に形成され、内側筒部43bの径方向外側に配置されている。外側筒部43aは、径方向において、第2筒状部33と間隔を隔てて配置されている。詳細には、外側筒部43aは、径方向において、第2筒状部33及び第3筒状部39と間隔を隔てて配置されている。
内側筒部43bは、実質的に筒状に形成され、外側筒部43aの径方向内側に配置されている。内側筒部43bの内周面は、係合手段例えばスプライン係合によって、ハブ軸11の外周面に装着されている。これにより、内側筒部43bは、ハブ軸11と一体回転可能になる。
1対の壁部44cそれぞれは、外側筒部43a及び内側筒部43bの開口を覆う部分である。1対の壁部44cそれぞれは、実質的に環状に形成される。1対の壁部44cそれぞれは、軸方向において互いに間隔を隔てて配置される。1対の壁部44c、外側筒部43a、及び内側筒部43bによって、ハウジング43の内部空間が形成される。すなわち、ハウジング43の内部空間は、外側筒部43a、内側筒部43b、及び1対の壁部44cによって、形成される。
−電子基板−
電子基板44は、ハブダイナモ10において各種制御を行う。例えば、電子基板44は、発電部13の電力制御、蓄電装置47の蓄電制御、及び回転検出部22の信号制御等を、行う。また、電子基板44は、ディレーラの変速制御を行ってもよい。この場合、電子基板44は、回転検出部22の信号に基づいて、ディレーラを自動的に変速するための信号をディレーラに送信してもよい。また、電子基板44は、自転車の傾きを検出する傾斜センサを、含んでいてもよい。例えば、傾斜センサが、重力加速度を検出する加速度センサである場合、この加速度センサによって自転車の傾きが検出される。図2及び図3に示すように、電子基板44は、ハウジング43に装着されている。ここでは、電子基板44は、ハウジング43の壁部に装着されている。
−第1コネクタ−
第1コネクタ45は、発電部13及び電子基板44を電気的に接続するために用いられる。図2及び図3に示すように、第1コネクタ45は、ハウジング43に装着されている。ここでは、第1コネクタ45は、発電部13側の壁部に、装着されている。詳細には、詳細には、第1コネクタ45は、発電部13側の壁部に設けられた孔部に、嵌合されている。
第1コネクタ45は、第1ケーブル20を介して、発電部13に電気的に接続される。詳細には、第1コネクタ45は、径方向において第2軸受17の内側を通る第2ケーブル21を介して、発電部13に電気的に接続される。また、第1コネクタ45は、第1接続線を介して、電子基板44に電気的に接続される。
−第2コネクタ−
第2コネクタ46は、外部装置61及び電子基板44を電気的に接続するために用いられる。図2及び図3に示すように、第2コネクタ46は、ハウジング43に装着されている。詳細には、第2コネクタ46は、発電部13とは反対側の壁部すなわちハブ軸11の端部側の壁部に、装着されている。詳細には、第2コネクタ46は、ハブ軸11の端部側の壁部に設けられた孔部に、嵌合されている。
第2コネクタ46は、第2ケーブル21を介して、外部装置61に電気的に接続される。詳細には、第2コネクタ46は、径方向において第3軸受18の内側を通る第2ケーブル21を介して、外部装置61に電気的に接続される。また、第2コネクタ46は、第2接続線を介して、電子基板44に電気的に接続される。
−蓄電装置−
蓄電装置47は、発電部13の電力を蓄電する。蓄電装置47は、電子ユニット15を動作させるとともに、外部装置61に電力を供給する。
蓄電装置47は、例えばコンデンサである。図2及び図3に示すように、蓄電装置47は、電子基板44に、取り付けられている。ここでは、複数(例えば2個)の蓄電装置47が、周方向に間隔を隔てて、電子基板44に取り付けられている。
(第1軸受)
第1軸受16は、ハブ軸11に対して、ハブ本体12を回転可能に支持する。図2及び図3に示すように、第1軸受16は、複数の転動体16aと、内輪16bと、外輪16cとを、有している。
第1軸受16の転動体16aは、第2軸受17の内輪16b及び外輪16cの間に配置される。第1軸受16の内輪16bは、ハブ軸11に一体回転可能に装着される。ここでは、第1軸受16の内輪16bは、係合手段例えば圧入によって、ハブ軸11の外周面に装着されている。また、第1軸受16の内輪16bは、第3保持部材42によって、軸方向に位置決めされている。
第1軸受16の外輪16cは、ハブ本体12(第1筒状部24)に一体回転可能に装着される。詳細には、第1軸受16の外輪16cは、第1保持部材27を介して、第1筒状部24に装着される。例えば、第1軸受16の外輪16cは、係合手段例えば圧入によって、第1筒状部24に一体回転可能に装着された第1保持部材27の段差部27aに、装着される。これにより、第1軸受16の外輪16cは、第1保持部材27を介して、ハブ本体12と一体回転可能に構成される。また、第1軸受16の外輪16cは、第1保持部材27の段差部27aによって、軸方向に位置決めされている。
(第2軸受)
第2軸受17は、ハブ軸11に対してフリーホイール14を回転可能に支持する。図2及び図3に示すように、第2軸受17は、複数の転動体17aと、内輪17bと、外輪17cとを、有している。
第2軸受17の転動体17aは、第2軸受17の内輪17b及び外輪17cの間に配置される。第2軸受17の内輪17bは、ハブ軸11に一体回転可能に装着される。詳細には、第2軸受17の内輪17bは、第3保持部材42を介して、ハブ軸11と一体回転可能に装着される。例えば、第2軸受17の内輪17bは、係合手段例えば圧入によって、ハブ軸11に一体回転可能に装着された第3保持部材42の段差部42bに、装着される。これにより、第2軸受17の内輪17bは、第3保持部材42を介して、ハブ軸11と一体回転可能に構成される。また、第2軸受17の内輪17bは、第3保持部材42の段差部42bによって、軸方向に位置決めされている。
第2軸受17の外輪17cは、フリーホイール14(連結部35)に一体回転可能に装着される。詳細には、第2軸受17の外輪17cは、連結部35の第3ボス部40に一体回転可能に装着される。例えば、第2軸受17の外輪17cは、係合手段例えば圧入によって、第3ボス部40の段差部40aに装着される。これにより、第2軸受17の外輪17cは、フリーホイール14と一体回転可能に構成される。また、第2軸受17の外輪17cは、第3ボス部40の段差部40aによって、軸方向に位置決めされている。
(第3軸受)
第3軸受18は、ハブ軸11に対して、フリーホイール14を回転可能に支持する。図2及び図3に示すように、第3軸受18は、複数の転動体18aと、内輪18bと、外輪18cとを、有している。
第3軸受18の転動体18aは、第3軸受18の内輪18b及び外輪18cの間に配置される。第3軸受18の内輪18bは、ハブ軸11に一体回転可能に装着される。詳細には、第3軸受18の内輪18bは、第2保持部材37を介して、ハブ軸11と一体回転可能に装着される。例えば、第3軸受18の内輪18bは、係合手段例えば圧入によって、ハブ軸11に一体回転可能に装着された第2保持部材37の段差部37aに、装着される。これにより、第3軸受18の内輪18bは、第2保持部材37を介して、ハブ軸11と一体回転可能に構成される。また、第3軸受18の内輪18bは、第3保持部材42の段差部37aによって、軸方向に位置決めされている。
第3軸受18の外輪18cは、フリーホイール14(第2ボス部34)に一体回転可能に装着される。詳細には、第3軸受18の外輪18cは、係合手段例えば圧入によって、第2ボス部34の段差部34aに装着される。これにより、第3軸受18の外輪18cは、フリーホイール14と一体回転可能に構成される。また、第3軸受18の外輪18cは、第3ボス部40の段差部34aによって、軸方向に位置決めされている。
(第4軸受)
第4軸受19は、ハブ軸11に対して、ハブ本体12を回転可能に支持する。図2及び図3に示すように、第4軸受19は、複数の転動体19aと、内輪19bと、外輪19cとを、有している。
第4軸受19の転動体19aは、第4軸受19の内輪19b及び外輪19cの間に配置される。第4軸受19の内輪19bは、ハブ軸11に一体回転可能に装着される。ここでは、第4軸受19の内輪19bは、係合手段例えばスプライン係合によって、ハブ軸11の外周面に装着されている。また、第4軸受19の内輪19bは、固定手段例えばロックナット48によって、軸方向に位置決めされている。ここでは、ロックナット48は、ハブ軸11にネジ込まれている。
第4軸受19の外輪19cは、ハブ本体12(第1ボス部25)に一体回転可能に装着される。詳細には、第4軸受19の外輪19cは、係合手段例えば圧入によって、第1ボス部25の段差部25aに、一体回転可能に装着される。これにより、第4軸受19の外輪19cは、ハブ本体12と一体回転可能に構成されている。また、第4軸受19の外輪19cは、第1ボス部25の段差部25aによって、軸方向に位置決めされている。
(第1ケーブル)
図2に示すように、第1ケーブル20は、発電部13及び電子ユニット15を電気的に接続する。詳細には、第1ケーブル20は、径方向において第1軸受16の内側を通過し、発電部13及び電子ユニット15を電気的に接続する。より詳細には、第1ケーブル20は、径方向において第1軸受16及び第2軸受17の内側を通過し、発電部13及び電子ユニット15を電気的に接続する。ここで、発電部13に接続された第1ケーブル20は、電子ユニット15の第1コネクタ45に電気的に接続される。これにより、発電部13において発電された電力が、電子ユニット15に供給される。
図2及び図3に示すように、第1ケーブル20は、ハブ軸11の溝部11bに、配置される。ここで、溝部11bは、ハブ軸11の外周面において軸方向に延びている。径方向における溝部11bの開口は、第1軸受16の内輪19bによって覆われている。すなわち、第1ケーブル20は、溝部11b及び第1軸受16の内輪19bによって形成された孔部に挿通された状態で、溝部11bに沿って配置される。
(第2ケーブル)
第2ケーブル21は、電子ユニット15及び外部装置61を電気的に接続する。詳細には、図2に示すように、第2ケーブル21は、径方向において第3軸受18の内側を通過し、電子ユニット15及び外部装置61を電気的に接続する。
第2ケーブル21は、ハブ本体12から離れる方向に、フリーホイール14から外部に引き出される。詳細には、第2ケーブル21は、電子ユニット15の第2コネクタ46に接続され、径方向において第3軸受18の内側を通過する。そして、第2ケーブル21は、電子ユニット15から離れる方向に延び、フリーホイール14の内周部から外部に引き出される。
図3に示すように、第2ケーブル21は、第2保持部材37に保持されている。ここで、第2保持部材37は、第2ケーブル21を保持するための第1孔部37bと、第2ケーブル21を引き出すための第2孔部37cとを、有している。第1孔部37bは、第3保持部材42において軸方向に延びている。第2孔部37cは、第1孔部37bと連なって形成され、第2保持部材37の外周部を径方向に貫通している。この構成によって、第1孔部37bに配置された第2ケーブル21は、第2孔部37cから第3保持部材42の外部に引き出される。これにより、第2ケーブル21は、フリーホイール14の内周部から外部に引き出される。
ここで、第2ケーブル21は、PLC(Power Line Communication)ケーブルでもよい。この場合、第2ケーブル21は、外部装置61に電力を供給するとともに、通信信号を送受信してもよい。また、第2ケーブルがディレーラと接続される場合には、ディレーラを動作させるための電力を、ディレーラに供給するとともに、ディレーラを動作させるための信号をディレーラに送信してもよい。
(回転検出部)
回転検出部22は、ハブ軸11に対するフリーホイール14の回転を、検出する。図2及び図3に示すように、回転検出部22は、被検知部22aと、検知部22bとを、有する。
被検知部22aは、電子ユニット15及びフリーホイール14のいずれか一方に設けられる。ここでは、被検知部22aは、ハブ軸11に対して相対回転するフリーホイール14に、装着される。
詳細には、被検知部22aは、例えば少なくとも1つの磁石である。ここでは、被検知部22aは、複数の磁石から構成されている。被検知部22a例えば複数の磁石は、周方向に間隔を隔てて配置されている。被検知部22aは、フリーホイール14の内周部、例えばフリーホイール14の第2ボス部34の内周部に、固定される。この状態で、被検知部22aは、軸方向において、電子ユニット15及び第3軸受18の間に配置される。また、被検知部22aは、電子ユニット15の第2コネクタ46の径方向外側に、配置される。
検知部22bは、被検知部22aを検知する。検知部22bは、電子ユニット15及びフリーホイール14のいずれか他方に設けられる。ここでは、検知部22bは、ハブ軸11と一体回転する電子ユニット15に、装着される。
詳細には、検知部22bは、例えば磁石の磁力を検知可能なセンサである。検知部22bは、電子ユニット15例えば電子基板44に、固定されている。これにより、被検知部22aがフリーホイール14とともにハブ軸11に対して回転すると、電子ユニット15(電子基板44)に固定された検知部22bが、被検知部22a(各磁石)の通過を検知する。
<変形例1>
変形例1におけるハブダイナモ101は、第2軸受117の構成が、前記実施形態の構成とは異なる。前記実施形態では、軸方向において第2軸受17が第1軸受16と並べて配置されていた。これに代えて、変形例1では、図4に示すように、径方向において、第2軸受117が第1軸受116の内側に配置されている。
なお、前記実施形態と同様の構成については、説明を省略し、同じ符号を付している。また、ここで省略した説明については、前記実施形態の説明に準ずる。
この場合、第1軸受116は、径方向において、第1保持部材127及びフリーホイール114の連結部135の間に、配置されている。詳細には、第1軸受116は、径方向において、第1保持部材127及び連結部135の第3ボス部140の間に、配置されている。
第2軸受117は、径方向において、フリーホイール114の連結部135及びハブ軸11の間に配置されている。詳細には、第2軸受117は、径方向において、連結部135の第3ボス部140及びハブ軸11の間に配置されている。
ここで、変形例1では、第1保持部材127の内周面にはラチェット歯127aが形成され、フリーホイール114(連結部135)の第3ボス部140の外周面にはラチェット爪141が装着されている。ラチェット爪141の先端部は、ラチェット歯127aに噛合しており、ラチェット爪141及びラチェット歯127aによって、ラチェット機構すなわちワンウェイクラッチが構成されている。
上記のように構成しても、本発明の効果を実現した上で、ハブ本体12及びフリーホイール114を、ハブ軸11に対して、回転させることができる。また、フリーホイール114は、第1回転方向の回転をハブ本体12に伝達でき、且つ第2回転方向の回転をハブ本体12に伝達不能にすることができる。
<変形例2>
変形例2におけるハブダイナモ201は、ラチェット機構の構成が、前記実施形態の構成とは異なる。前記実施形態では、ラチェット機構が、ハブ本体12のラチェット歯24aと、フリーホイール14の連結部35に装着されたラチェット爪41とによって構成されていた。これに代えて、変形例2では、図5に示すように、ラチェット機構が、第1保持部材227のラチェット歯227aと、フリーホイール214の連結部235に装着されたラチェット爪141とによって、構成されている。
なお、前記実施形態と同様の構成については、説明を省略し、同じ符号を付している。また、ここで省略した説明については、前記実施形態の説明に準ずる。
この場合、第1保持部材227の内周面にはラチェット歯227aが形成され、フリーホイール214(連結部235)の第3ボス部240の外周面にはラチェット爪241が装着されている。ラチェット爪241の先端部は、ラチェット歯227aに噛合しており、ラチェット爪241及びラチェット歯227aによって、ラチェット機構すなわちワンウェイクラッチが構成されている。
上記のように構成しても、本発明の効果を実現した上で、ハブ本体12及びフリーホイール214を、ハブ軸11に対して、回転させることができる。また、フリーホイール214は、第1回転方向の回転をハブ本体12に伝達でき、且つ第2回転方向の回転をハブ本体12に伝達不能にすることができる。
<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。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
(a)前記実施形態(変形例を含む)では、自転車1がサスペンションを有する場合の例を示したが、自転車1がハブダイナモ10を有していれば、自転車1の構成は、前記実施形態に限定されず、どのように構成してもよい。
(b)前記実施形態(変形例を含む)では、ハブ軸11は、自転車1のスイングアーム91の先端部に装着される場合の例を示したが、スイングアーム91を有していない自転車1では、ハブ軸11は、シートステイ及びチェーンステイが交わるリアエンドに装着されてもよい。
(c)前記実施形態(変形例を含む)では、フリーホイール14,114,214における第2筒状部33及び第2ボス部34の外径が異なる場合の例を示したが、第2筒状部33及び第2ボス部34は同径であってもよい。
(d)前記実施形態(変形例を含む)では、フリーホイール14,114,214における第2筒状部33及び第2ボス部34がリアスプロケット60を支持する場合の例を示したが、リアスプロケット60は第2筒状部33だけに配置されていてもよい。
自転車用ハブに、広く適用可能である。
11 ハブ軸
12 ハブ本体
13 発電部
60 スプロケット
14,114,214 フリーホイール
15 電子ユニット
44 電子基板
47 蓄電装置
16 第1軸受
17 第2軸受
18 第3軸受
19 第4軸受
20 第1ケーブル
21 第2ケーブル
22 回転検出部
45 第1コネクタ
46 第2コネクタ
22a 被検知部
22b 検知部
29 ステータコイル
30 発電用の磁石
33 第2筒状部
34 第2ボス部
O 中心軸芯、回転軸芯

Claims (21)

  1. 中心軸心を有するハブ軸と、
    前記ハブ軸まわりに回転可能であるハブ本体と、
    前記ハブ軸と前記ハブ本体との間に配置され、前記ハブ軸及び前記ハブ本体の相対回転により発電可能に構成される発電部と、
    スプロケットを支持可能に構成され、前記ハブ本体に連結され前記ハブ軸まわりに回転可能である回転体と、
    前記中心軸心に関する径方向において前記ハブ軸と前記回転体との間に配置され、前記発電部と電気的に接続される電子部品と、
    を備える自転車用ハブ。
  2. 中心軸心を有するハブ軸と、
    前記ハブ軸まわりに回転可能であるハブ本体と、
    前記ハブ軸と前記ハブ本体との間に配置され、前記ハブ軸及び前記ハブ本体の相対回転により発電可能に構成される発電部と、
    前記ハブ本体に連結され前記ハブ軸まわりに回転可能であり、第1回転方向の回転を前記ハブ本体に伝達可能であり且つ前記第1回転方向とは反対である第2回転方向の回転を前記ハブ本体に伝達不能である回転体と、
    前記中心軸心に関する径方向において前記ハブ軸と前記回転体との間に配置され、前記発電部と電気的に接続される電子部品と、
    を備える自転車用ハブ。
  3. 前記回転体は、第1回転方向の回転を前記ハブ本体に伝達可能であり且つ前記第1回転方向とは反対である第2回転方向の回転を前記ハブ本体に伝達不能である、
    請求項1に記載の自転車用ハブ。
  4. 前記電子部品は、電子基板を含む、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  5. 前記電子部品は、前記発電部の電力を蓄電する蓄電装置を、含む、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  6. 前記電子部品は、前記ハブ軸に回転不能に固定されている、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  7. 前記ハブ軸に対して前記ハブ本体を回転可能に支持する第1軸受と、
    前記発電部及び前記電子部品を電気的に接続し、前記径方向において前記第1軸受の内側を通過する第1ケーブルと、
    をさらに備える請求項1から6のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  8. 前記ハブ軸に対して前記回転体を回転可能に支持する第2軸受と、
    前記発電部及び前記電子部品を電気的に接続し、前記径方向において前記第2軸受の内側を通過する第1ケーブルと、
    をさらに備える請求項1から6のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  9. 前記ハブ軸に対して前記ハブ本体を回転可能に支持する第1軸受と、
    前記ハブ軸に対して前記回転体を回転可能に支持する第2軸受と、
    前記発電部及び前記電子部品を電気的に接続し、前記径方向において前記第1軸受及び前記第2軸受の内側を通過する第1ケーブルと、
    をさらに備える請求項1から6のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  10. 前記第2軸受が、前記径方向において前記第1軸受の内側に配置される、
    請求項9に記載の自転車用ハブ。
  11. 前記電子部品は、第1コネクタを含み、
    前記第1コネクタは、前記第1ケーブルを介して、前記発電部に電気的に接続される、
    請求項7から10のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  12. 前記電子部品は、第2コネクタを含み、
    前記第2コネクタは、第2ケーブルを介して、外部装置に電気的に接続される、
    請求項7から11のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  13. 前記ハブ軸に対して前記回転体を回転可能に支持する第3軸受、
    をさらに備え、
    前記第2コネクタは、前記径方向において前記第3軸受の内側を通る前記第2ケーブルを介して、前記外部装置に電気的に接続される、
    請求項12に記載の自転車用ハブ。
  14. 前記ハブ本体及び前記回転体は、前記中心軸心と平行な軸方向において、並べて配置され、
    前記第2ケーブルは、前記ハブ本体から離れる方向に、前記回転体から外部に引き出される、
    請求項12又は13に記載の自転車用ハブ。
  15. 前記ハブ軸に対する前記回転体の回転を検出する回転検出部、
    をさらに備え、
    前記回転検出部は、前記電子部品及び前記回転体のいずれか一方に設けられる被検知部と、前記電子部品及び前記回転体のいずれか他方に設けられ前記被検知部を検知する検知部とを、有する、
    請求項1から14のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  16. 前記被検知部は、磁石であり、
    前記検知部は、前記磁石の磁力を検知可能なセンサである、
    請求項15に記載の自転車用ハブ。
  17. 前記発電部は、前記ハブ軸と一体回転可能に構成されるステータと、前記ハブ本体と一体回転可能に構成される磁石とを、含む、
    請求項1から16のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  18. 前記回転体は、複数のスプロケットを支持可能に構成される、
    請求項1から17のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  19. 前記ハブ本体及び前記回転体は、前記中心軸心と平行な軸方向において、並べて配置され、
    前記回転体は、大径部と小径部とを有し、
    前記大径部は、前記小径部より前記ハブ本体側に位置する、
    請求項1から18のいずれか1項に記載の自転車用ハブ。
  20. 前記電子部品の少なくとも一部は、前記径方向において前記大径部と前記ハブ軸との間に配置される、
    請求項19に記載の自転車用ハブ。
  21. 中心軸心を有するハブ軸と、
    前記ハブ軸まわりに回転可能であるハブ本体と、
    前記ハブ軸と前記ハブ本体との間に配置され、前記ハブ軸及び前記ハブ本体の相対回転により発電可能に構成される発電部と、
    前記中心軸心と平行な軸方向において前記ハブ本体より外側に配置され、前記発電部と電気的に接続される電子部品と、
    を備え、
    前記電子部品は、前記発電部の電力を蓄電する蓄電装置を、含む、
    自転車用ハブ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019134893A1 (de) 2018-12-27 2020-07-02 Shimano Inc. Nabe
JP2021031019A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 シマノ(シンガポール)プライベートリミテッド 人力駆動車用のハブ
US20220388333A1 (en) * 2021-06-02 2022-12-08 Shimano Inc. Hub assembly for human-powered vehicle
JP2023151108A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 株式会社シマノ 人力駆動車用のハブアセンブリ

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6846298B2 (ja) * 2017-06-20 2021-03-24 株式会社シマノ 自転車用ハブユニット
JP6914594B2 (ja) * 2017-08-09 2021-08-04 ヤマハ発動機株式会社 駆動ユニットおよび電動補助自転車
IT201800006956A1 (it) * 2018-07-05 2020-01-05 Assieme di ruota libera a innesti frontali per bicicletta
US11260691B2 (en) * 2019-02-11 2022-03-01 Two Point Zero Usa, Inc. Interchangeable hub system for bicycle
US11643159B2 (en) 2021-06-28 2023-05-09 Shimano Inc. Electric power generator for human-powered vehicle
DE102021132524A1 (de) * 2020-12-25 2022-06-30 Shimano Inc. Nabenanordnung für vom menschen angetriebenes fahrzeug
US12145402B2 (en) 2021-04-02 2024-11-19 Shimano Inc. Hub for human-powered vehicle
TWI894403B (zh) * 2020-12-25 2025-08-21 日商島野股份有限公司 用於人力車輛的輪轂總成
US11813891B2 (en) 2021-06-02 2023-11-14 Shimano Inc. Hub for human-powered vehicle
TW202224967A (zh) * 2020-12-25 2022-07-01 日商島野股份有限公司 用於人力車輛的輪轂
US12103633B2 (en) * 2021-08-03 2024-10-01 Shimano Inc. Hub-assembly for human-powered vehicle
US20220281553A1 (en) * 2021-03-08 2022-09-08 Sram, Llc Speed sensing devices and systems for a bicycle
US11858292B2 (en) * 2021-08-27 2024-01-02 Shimano Inc. Hub assembly for human-powered vehicle
DE102021123854A1 (de) 2021-09-15 2023-03-16 Shimano Inc. Komponentenanordnung für vom menschen angetriebenes fahrzeug
US12122186B2 (en) 2021-11-17 2024-10-22 Shimano Inc. Hub assembly for human-powered vehicle
JP2024078865A (ja) 2022-11-30 2024-06-11 株式会社シマノ 人力駆動車用の回転装置、および、人力駆動車用のハブアセンブリ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004082847A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Shimano Inc 自転車用ハブダイナモ
JPWO2002076813A1 (ja) * 2001-03-27 2004-07-15 サンスター技研株式会社 回転速度センサー及び該センサーを備えた動力アシスト自転車
JP2006008062A (ja) * 2004-06-29 2006-01-12 Shimano Inc 自転車用発電ハブ、自転車用変速システム、自転車用ディレーラ及び自転車。
US7479079B2 (en) * 2005-06-20 2009-01-20 Shimano, Inc. Variable speed generator for a human powered vehicle
JP2013047078A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Shimano Inc 自転車用リアハブ
JP2014219387A (ja) * 2013-05-03 2014-11-20 メソッド・エレクトロニクス・マルタ・リミテッド 磁気弾性センサを備える自由輪ハブ、および自由輪ハブを備える自転車、電動アシスト自転車、高速電動アシスト自転車、又は電動自転車
US9013080B2 (en) * 2012-10-01 2015-04-21 Shimano Inc. Bicycle generator

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2882427A (en) * 1956-01-17 1959-04-14 Fichtel & Sachs A G Fa Bicycle hub dynamo
EP0773157B1 (en) * 1995-11-10 2004-02-04 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Hub dynamo for bicycle
US6037690A (en) * 1996-01-08 2000-03-14 Hill; Wolfgang Energy conversion system mounted in a wheel hub
JP2000152583A (ja) 1999-08-28 2000-05-30 Yoshio Hosomi 自転車および自転車用発電部品
SE515030C2 (sv) * 1999-12-28 2001-05-28 Tarmo Sjoeberg Generator
TW201034350A (en) * 2009-03-10 2010-09-16 gui-tang Liao A power combinatory device applicable in a generator
DE102011110199A1 (de) * 2011-08-16 2013-02-21 Dt Swiss Ag Nabe
US8449157B2 (en) * 2011-08-16 2013-05-28 Trek Bicycle Corp. Lighted bicycle wheel hub assembly
JP2013047081A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Shimano Inc 自転車用リアハブ
CN102594019A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 苏州八方电机科技有限公司 轮毂发电电机
US9315071B2 (en) * 2013-07-12 2016-04-19 Slipstream Bicycles, Llc Bicycle wheel system
US10155567B2 (en) * 2014-10-07 2018-12-18 Shimano Inc. Bicycle shifting control apparatus
DK3020621T3 (en) 2014-11-14 2017-02-20 Lakeview Innovation Ltd Sensor arrangement for controlling an auxiliary motor and wheel hub unit with such sensor arrangement
JP2016097825A (ja) * 2014-11-21 2016-05-30 株式会社デンソー 無線機、ハブダイナモ
CN205524785U (zh) * 2016-01-21 2016-08-31 东莞市麦卡狮机电科技有限公司 一种自行车花鼓发电装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2002076813A1 (ja) * 2001-03-27 2004-07-15 サンスター技研株式会社 回転速度センサー及び該センサーを備えた動力アシスト自転車
JP2004082847A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Shimano Inc 自転車用ハブダイナモ
JP2006008062A (ja) * 2004-06-29 2006-01-12 Shimano Inc 自転車用発電ハブ、自転車用変速システム、自転車用ディレーラ及び自転車。
US7479079B2 (en) * 2005-06-20 2009-01-20 Shimano, Inc. Variable speed generator for a human powered vehicle
JP2013047078A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Shimano Inc 自転車用リアハブ
US9013080B2 (en) * 2012-10-01 2015-04-21 Shimano Inc. Bicycle generator
JP2014219387A (ja) * 2013-05-03 2014-11-20 メソッド・エレクトロニクス・マルタ・リミテッド 磁気弾性センサを備える自由輪ハブ、および自由輪ハブを備える自転車、電動アシスト自転車、高速電動アシスト自転車、又は電動自転車

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019134893A1 (de) 2018-12-27 2020-07-02 Shimano Inc. Nabe
JP2020104742A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 株式会社シマノ ハブ
JP7199219B2 (ja) 2018-12-27 2023-01-05 株式会社シマノ ハブ
JP2021031019A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 シマノ(シンガポール)プライベートリミテッド 人力駆動車用のハブ
JP7448321B2 (ja) 2019-08-29 2024-03-12 シマノ(シンガポール)プライベートリミテッド 人力駆動車用のハブ
US20220388333A1 (en) * 2021-06-02 2022-12-08 Shimano Inc. Hub assembly for human-powered vehicle
JP2023151108A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 株式会社シマノ 人力駆動車用のハブアセンブリ

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