車両用動力補助装置

【課題】車両の小型、軽量化が図れる動力補助装置を提供することを課題とする。
【解決手段】発条５５は、スイングアーム１０２、１０２に固定される発条ケース１０３に外端部が止められ、駆動輪１２の回転中心に配置される発条ボス１０４に内端部が止められる。この発条ボス１０４の一端がハブ１３に差し込まれる。発条ボス１０４とハブ１３とは一方向クラッチ７０で繋がれる。発条ボス１０４には、駆動ベベルギヤ５３に噛み合う従動ベベルギヤ５６が一体形成される。発条ボス１０４は、軸受１０５を介して発条ケース１０３に回転自在に支持される。
【効果】発条を駆動輪の側方に配置すると共に発条入力軸を駆動輪の車軸を兼ねるようにした。動力補助装置を駆動輪周りにまとめて配置することができ、動力補助装置の小型、軽量化が可能となり、車両の小型、軽量化が図れる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発条を利用した車両用動力補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が減速する際に発生する運動エネルギーを蓄え、加速エネルギーに付与することで、燃料の消費量を抑える省エネルギー技術が実用に供されている。
運動エネルギーは回生モータで回収し、バッテリに蓄えることが広く行われているが、回生モータの設置やバッテリの大型化が必要となるため、自動二輪車等の小型車両においては、車両重量の増加に直結するため、改善が求められる。
【０００３】
そこで、発条を利用した車両用動力補助装置が提案された（例えば、特許文献１（図１、図４）参照。）。
特許文献１の図１に示されるように、トランスミッション（１００）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）からアウトプット軸（１０１）及びドライブシャフト（４００）が延ばされ、これらのアウトプット軸（１０１）とドライブシャフト（４００）との間に発条装置（２００）及び遊星歯車機構（３００）が介設されている。
【０００４】
特許文献１の図４をも参照すれば、特許文献１の図１において、エネルギー回収時は摩擦材Ｂ１、Ｂ１で遊星歯車機構（３００）のアウタリングを制動状態にし、クラッチＣ１を断状態にする。次に、アシスト時は摩擦材Ｂ１、Ｂ１を開放し、クラッチＣ１を接続状態して、発条装置（２００）に蓄えてあるエネルギーを駆動輪へ供給する。
【０００５】
発条装置（２００）の他に、遊星歯車機構（３００）と摩擦材Ｂ１、Ｂ１とクラッチＣ１とが必須であり、加えて、摩擦材Ｂ１、Ｂ１の移動機構やクラッチＣ１の断接制御機構が必要となり、装置が複雑且つ大型化してしまう。結果として、車両の小型、軽量化が図り難くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０２１６７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、車両の小型、軽量化が図れる動力補助装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達される車両に付属され、減速時に動力を発条に蓄え、発進又は加速時に前記内燃機関の出力に前記発条に蓄えた動力を加えることができる発条装置を備える車両用動力補助装置であって、
前記発条装置は、前記内燃機関のクランク軸へ前記動力を伝達する発条出力軸と、前記発条を巻き上げる発条入力軸とを有し、
前記変速機は、前記クランク軸で回される変速機入力軸と、前記駆動輪を駆動する変速機出力軸とを有し、
前記発条出力軸が前記クランク軸と同軸に配置され、前記発条入力軸が前記変速機入力軸と同軸に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明では、発条出力軸は、クランク軸より発条出力軸の回転速度が大きいときに接続状態になって発条出力軸からクランク軸へ動力が伝達され、クランク軸より発条出力軸の回転速度が小さいときには分離状態になる一方向クラッチを介して前記クランク軸に繋がれていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、内燃機関の出力が変速機を介して駆動輪に伝達される車両に付属され、減速時に動力を発条に蓄え、発進又は加速時に前記内燃機関の出力に前記発条に蓄えた動力を加えることができる発条装置を備える車両用動力補助装置であって、
前記発条は、前記駆動輪の側方に配置され、前記駆動輪のハブに断接可能に接続され、
減速時に動力を前記発条に入力する発条入力軸は、前記駆動輪の車軸を兼ねていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明では、発条は、車体側に固定される発条ケースに外端部が止められ、駆動輪の回転中心に配置される発条ボスに内端部が止められ、
この発条ボスの一端が前記駆動輪のハブに差し込まれ、
発条ボスの一端は、前記ハブより発条ボスの回転速度が大きいときに接続状態になって発条ボスから径外方に前記ハブへ動力が伝達され、ハブより発条ボスの回転速度が小さいときには分離状態になる一方向クラッチを介して駆動輪のハブに断接可能に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、発条入力軸には、発条が所定まで巻き上げられた後はスリップして減速時動力の伝達を止めるトルクリミッターが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明では、発条装置に、発条が巻き上げられる際に、発条出力軸又はハブが回転することを防止するストップ機構を備え、このストップ機構は、運転者が操作するアクセル操作子の発進又は加速操作に連動して解除されるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明では、発条へは、発条が巻き上げられる際に連結する噛み合いクラッチ機構を介して減速時の動力が伝達され、
変速機入力軸と発条入力軸との間、又は内燃機関で駆動されるドリブンスプロケットと発条入力軸との間に、内燃機関が減速操作されたことに起因して変速機入力軸又はドリブンスプロケットが減速されるが、発条入力軸が慣性力で回転が維持されることの運動の差により発条入力軸を軸方向へ移動して、噛み合いクラッチ機構を噛み合い状態にする軸スライド機構を備えていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明では、軸スライド機構は、駆動輪のハブ内に収納されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、発条出力軸をクランク軸と同軸に配置し、発条入力軸を変速機入力軸と同軸に配置する。
発条出力軸をクランク軸と同軸に配置し、発条入力軸を変速機入力軸と同軸に配置することで、発条装置を内燃機関に内蔵させることができる。クランク軸が車幅方向に延びる場合には、内燃機関の車長方向の長さを変えることなく、発条装置を内燃機関に内蔵させることができる。
発条装置のためのケーシング等を省くことができるため、発条装置を内燃機関と別に配置する場合に比べ、本発明によれば、車両の小型、軽量化が図れる。
【００１７】
請求項２に係る発明では、一方向クラッチを設けたことにより、発条による動力の伝達が終わった後に、発条装置をクランク軸から分離することができ、通常運転時での機械的損失の増加を防止することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明では、発条を駆動輪の側方に配置すると共に発条入力軸を駆動輪の車軸を兼ねるようにした。車両用動力補助装置を駆動輪周りにまとめて配置することができ、車両用動力補助装置の小型、軽量化が可能となり、車両の小型、軽量化が図れる。
【００１９】
請求項４に係る発明では、発条ボスの一端は、駆動輪のハブに差し込まれ、一方向クラッチを介して駆動輪のハブに断接可能に接続されている。
仮に、駆動輪のハブに発条ボスを同軸に配置すると、駆動輪の車幅方向の幅が増大する。この点、本発明は発条ボスの一端を駆動輪のハブに差し込んだので、駆動輪の車幅方向の幅を減少させることができる。
【００２０】
請求項５に係る発明では、発条入力軸に、発条が所定まで巻き上げられた後はスリップするトルクリミッターが設けられている。トルクリミッターにより、発条の過度な巻き上げを防止することができ、発条の寿命を延ばすことができる。
【００２１】
請求項６に係る発明では、発条装置に、発条が巻き上げられる際に、発条出力軸又はハブが回転することを防止するストップ機構を備え、このストップ機構は、運転者が操作するアクセル操作子の発進又は加速操作に連動して解除される。
運転者のアクスル操作と同じタイミングで、発条装置から動力を駆動輪へ伝達することができる。ストップ機構操作レバーを別途設ける場合に比較して、本発明によれば、ストップ機構操作レバーが不要となり、且つ運転者の操作項目を少なくすることができる。
【００２２】
請求項７に係る発明では、軸スライド機構により、減速時にのみ発条が巻き上げられる。減速時以外は発条入力軸が、変速機入力軸又は変速機出力軸と分離されるため、発条入力軸の回転に伴って発生する機械的損失の発生を防止することができる。
また、クラッチ機構の制御を電気的に行うと、電気エネルギーが必要となるが、本発明ではクラッチ機構の断接は機械的に軸スライド機構で行うため、電気エネルギーが不要になり、バッテリの負担を軽減することができる
【００２３】
請求項８に係る発明では、軸スライド機構を駆動輪のハブ内に収納する。
軸スライド機構を駆動輪のハブに内蔵することで、車両用動力補助装置の一層の小型化が達成でき、車両の一層の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１に係る動力補助装置を備える自動二輪車の平面図である。
【図２】実施例１に係る動力補助装置の構成図である。
【図３】図２の３矢視図である。
【図４】図２の４矢視図である。
【図５】図２の５矢視図である。
【図６】図２の６矢視図である。
【図７】トルクリミッターの原理図である。
【図８】軸スライド機構の原理図である。
【図９】実施例１での通常運転時の作用図である。
【図１０】減速開始時の作用図である。
【図１１】減速中の作用図である。
【図１２】動力補助時の作用図である。
【図１３】実施例２に係る動力補助装置を備える自動二輪車の要部平面図である。
【図１４】実施例２に係る動力補助装置の構成図である。
【図１５】図１４の１５−１５線断面図である。
【図１６】図１４の１６−１６線断面図である。
【図１７】実施例２での通常運転時の作用図である。
【図１８】減速中の作用図である。
【図１９】動力補助時の作用図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００２６】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、車両１０は、前輪１１と、後輪である駆動輪１２とを備え、前輪１１と駆動輪１２との間に内燃機関２０を備え、前輪１１の上にハンドル１４を備え、このハンドル１４にアクセル操作子１５を備え、内燃機関２０の上に燃料タンク１６を備え、駆動輪１２の上にシート１７を備える自動二輪車である。内燃機関２０は発条装置を備えている。アクセル操作子１５は、手で操作するアクセルレバーの他、足で操作するアクセルペダルであっても良い。
【００２７】
内燃機関２０の構造を、次に説明する。
図２に示すように、内燃機関２０は、シリンダ２１と、このシリンダ２１に摺動自在に収納されるピストン２２と、ピストン２２から延びるコンロッド２３と、このコンロッド２３で回されるクランク軸２４と、このクランク軸の一端に設けられるＡＣジェネレータ２５とクランク軸２４の他端に設けられる駆動ギヤ２６とを、主要素とする。
【００２８】
変速機３０は、ギヤ群３１を支える変速機入力軸３２と、この変速機入力軸３２に平行に配置されギヤ群３１に選択的に噛み合うギヤ群３３を支える変速機出力軸３４と、この変速機出力軸３４に設けられるドライブスプロケット３５とを、主要素とする。
変速機入力軸３２は一端にクラッチインナ３７を備える。このクラッチインナ３７に噛み合わせるクラッチアウタ３８は、従動ギヤ３９を備えており、この従動ギヤ３９及び中間ギヤ４１を介して駆動ギヤ２６に連結される。
【００２９】
このような内燃機関２０及び変速機３０に、車両用動力補助装置５０が付設される。この車両用動力補助装置５０は、発条装置５１と、ストップ機構６０と、一方向クラッチ７０と、トルクリミッター７５と、軸スライド機構８０と、噛み合いクラッチ機構８７とからなる。
【００３０】
発条装置５１は、クラッチアウタ３８に、軸スライド機構８０を介して連結される発条入力軸５２と、この発条入力軸５２の先端にトルクリミッター７５を介して取付けられる駆動ベベルギヤ５３と、発条入力軸５２に平行に配置される発条出力軸５４と、この発条出力軸５４の端部に回巻される発条５５と、この発条５５を囲う従動ベベルギヤ５６と、駆動ベベルギヤ５３と従動ベベルギヤ５６との間に配置される中間ベベルギヤ５７とからなる。発条５５はゼンマイや渦巻きばねとも呼ばれる。
【００３１】
発条出力軸５４をクランク軸２４と同軸に配置し、発条入力軸５２を変速機入力軸３２と同軸に配置することで、発条装置５１を内燃機関２０のクランクケースに内蔵（又は付属）させることができる。自動二輪車では、一般にクランク軸２４は車幅方向に延びる。この場合には、内燃機関２０の車長方向の長さを変えることなく、発条装置５１を内燃機関２０に内蔵（又は付属）させることができる。
クランクケースに内蔵することにより発条装５１置のためのケーシング等を省くことができる。発条装置５１を内燃機関２０と離れた位置に別に配置する場合に比べ、本発明によれば、車両の小型、軽量化が図れる。
【００３２】
ストップ機構６０は、図３に示すように、発条出力軸５４に設けた鋸状板６１と、この鋸状板６１に形成される複数の凹部６２の１つに嵌合するピン６３と、このピン６３を噛み合い側へ付勢する弾性部材６４と、ピン６３を噛み合いを解く方向へ引くアクセルワイヤ６５とからなる。ピン６３が凹部６２に嵌合すると発条出力軸５４は回転不能となり、ピン６３が凹部６２から外されると発条出力軸５４は回転可能となる。弾性部材６４は、クランクケース２７を起点としてピン６３を付勢する。
【００３３】
発条５５は、図４に示すように、発条５５の内端部が発条出力軸５４に係止され、外端部が従動ベベルギヤ５６に係止される。従動ベベルギヤ５６が、図面反時計廻りに回されると、発条５５が巻き込まれ、発条５５にエネルギーが蓄えられる。
【００３４】
従動ベベルギヤ５６は、図５に示すように、空転止め機構６６で回転が制限される。空転止め機構６６は、例えば、従動ベベルギヤ５６側に設けるラチェット歯６７と、クランクケース２７に設けられる揺動爪６８と、この揺動爪６８を噛み合い側へ付勢するトーションばね６９とからなる。このような機構をラチェット機構という。
従動ベベルギヤ５６は、揺動爪６８がラチェット歯６７に噛み合うため、図面時計廻りに回転しない。
一方、従動ベベルギヤ５６は、図面反時計廻りに回転しようとすると、揺動爪６８が図面時計廻りに回転してラチェット歯６７から外れ、回転が可能となる。
【００３５】
一方向クラッチ７０は、内輪と外輪とコマ（矩形断面の部品）とからなり、正転時にコマが内輪と外輪とに噛み合って動力伝達状態となり、逆転時にコマが内輪と外輪とスリップし動力が伝達できない状態になる。
原理はラチェット機構と同一であるため、ラチェット機構で説明を代用する。すなわち、図６に示すように、一方向クラッチ７０は、発条出力軸５４側に設けるラチェット歯７１と、クランク軸端に設けられるカップ７２に揺動自在に設けられる揺動爪７３と、この揺動爪７３を噛み合い側へ付勢するトーションばね７４からなる。
【００３６】
カップ７２より発条出力軸５４が早く図面反時計方向に回ると、揺動爪７３がラチェット歯７１に噛み合い、発条出力軸５４でカップ７２が回される。一方、カップ７２が発条出力軸５４より早く図面反時計方向に回ると、カップ７２だけが回転する。
【００３７】
トルクリミッター７５は、図７に示すように、発条入力軸５２の軸端にボルト７６で止められる円板７７と、この円板７７へ駆動ベベルギヤ５３を押圧する円錐ばね７８と、この円錐ばね７８を発条入力軸５２に止めるトルク調節ナット７９とからなる。このトルク調節ナット７９を回して軸方向へ移動することで、駆動ベベルギヤ５３と円板７７及び駆動ベベルギヤ５３と円錐ばね７８との間で発生する摩擦力を調節することができる。
【００３８】
摩擦力に半径を掛けたものが摩擦トルクとなり、この摩擦トルク以下のトルクが加わったときには発条入力軸５２から駆動ベベルギヤ５３へトルク（動力）の伝達が行われる。摩擦トルクを超える大きなトルクが加わったときには駆動ベベルギヤ５３が空転し、発条入力軸５２から駆動ベベルギヤ５３へ過大なトルク（動力）の伝達は行われない。
【００３９】
次に、軸スライド機構と噛み合いクラッチ機構の構造を説明する。
図８（ａ）に示すように、軸スライド機構８０は、クラッチアウタ３８に繋がり直角三角形状の三角歯８１が付いている第１部材８２と、この三角歯８１に噛み合う三角歯８３が付いており発条入力軸５２に設けられる第２部材８４と、クランクケース２７を基点にして第２部材８４を噛み合い方向へ付勢する弾性材８５とからなる。
【００４０】
噛み合いクラッチ機構８７は、軸方向へは移動しない中間べベルギヤ５７と、軸方向へ移動する駆動ベベルギヤ５３とからなる。
（ａ）では、噛み合いクラッチ機構８７が噛み合い状態にあって、第１・第２部材８３、８４が矢印方向に同じ速度で回転しているが、中間べベルギヤ５７から駆動ベベルギヤ５３が離れているため、噛み合いクラッチ機構８７では動力の伝達は行われない。
次に、第１部材８２の回転が停止される又は減速されると、第２部材８４が回転するため、三角歯８１に対して三角歯８３が競り上がる。
【００４１】
結果、（ｂ）に示すように、発条入力軸５２が移動し、中間べベルギヤ５３に駆動ベベルギヤ５３が噛み合い、噛み合いクラッチ機構８７で動力の伝達が行われる。第２部材８４は、第１部材８２から分離して、第１部材８２よりも高速で回転する。
【００４２】
以上に説明した車両用動力補助装置の作用を次に説明する。
図９で通常運転の状態、図１０で内燃機関の減速開始状態、図１１でエネルギー蓄積の状態、図１２で動力補助の状態を説明する。
【００４３】
通常の運転では、図９に示すように、クランク軸２４により、駆動ギヤ２６及び中間ギヤ４１を介してクラッチアウタ３８が回され、変速機３０を介してドライブスプロケット３５が回され、チェーン８８及びドリブンスプロケット８９を介して駆動輪１２が回される。この駆動輪１２の回転方向は、自動二輪車の前進方向に合致する。発条入力軸５２は空転し、発条出力軸５４は回転しない。
【００４４】
内燃機関２０が減速状態になると、図１０に示すように、第１部材８２が減速され、第２部材８４が回転を維持する。結果、第２部材８４が矢印（１）のように軸方向に移動し、駆動ベベルギヤ５３が中間ベベルギヤ５７に噛み合う。
すると、図１１に示すように、従動ベベルギヤ５６が回され、発条５５が巻き込まれる。
【００４５】
図１２に示すように、内燃機関２０が始動されると、クランク軸２４により第１部材８２が回され、第１部材８２に第２部材８４が噛み合い、中間ベベルギヤ５７から駆動ベベルギヤ５３が離れる。始動中又は加速中に、運転者がアクセル操作子１５を操作して、鋸状板６１からピン６３を抜くと、発条５５により、発条出力軸５４が回され、動力がクランク軸２４へ付与される。
以上により、発進時や加速時に発条に蓄えた動力を、内燃機関の出力に加えられる。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。なお、名称は共通であるが、態様などに変更がある要素については、符号にＢを付す。
【００４７】
図１３に示すように、内燃機関２０の出力が変速機３０を介して駆動輪１２に伝達される。
そして、減速時に動力を発条５５に蓄え、発進又は加速時に内燃機関２０の出力に発条５５に蓄えた動力を加えることができる車両用動力補助装置５０Ｂが、駆動輪１２の周りに備えられている。実施例１と共通要素は、符号を流用して、詳細な説明は省略する。
【００４８】
発条５５は駆動輪１２の側方に配置され、図１４に示すように、駆動輪１２のハブ１３に断接可能に接続さる。減速時に動力を発条５５に入力する発条入力軸５２は、駆動輪１２の車軸を兼ねている。
すなわち、発条入力軸５２に、軸スライド機構８０の第２部材８４が一体形成され、この第２部材８４がハブ１３に車軸方向に移動可能になるようにスプライン９１で連結されている。軸スライド機構８０の第１部材８２は、軸受９２を介して回転自在に発条入力軸５２に支持され、側面にドリブンスプロケット８５が固定される。
【００４９】
発条入力軸５２は、軸方向途中に逆転機構９３を備える。逆転機構９３は、ハブ１３に設けられる収納凹部９４に収納され、正転板９５と、この正転板９５の円錐面に噛み合い、発条入力軸５２と直交する軸９６廻りに回転する中間コマ９７、９７と、これらの中間コマ９７、９７で逆回転される逆転板９８とからなる。正転板９５と逆転板９８は、中立ばね９９、９９により付勢され、軸力が付与されないときには、車幅方向の中立位置に保持される。
【００５０】
発条５５を駆動輪１２の側方に（図では右側に）配置すると共に発条入力軸５２を駆動輪１２の車軸を兼ねるようにした。車両用動力補助装置５０Ｂを駆動輪１２周りにまとめて配置することができ、車両用動力補助装置５０Ｂの小型、軽量化が可能となり、車両の小型、軽量化が図れる。
【００５１】
このような発条入力軸５２にハブ１３が軸受１０１、１０１を介して回転自在に支持される。発条入力軸５２の端部に、トルクリミッター７５を介して駆動ベベルギヤ５３が取付けられる。
【００５２】
発条５５は、車体側の部材であるスイングアーム１０２に固定される発条ケース１０３に外端部が止められ、駆動輪１２の回転中心に配置される発条ボス１０４に内端部が止められる。この発条ボス１０４の一端がハブ１３に差し込まれる。発条ボス１０４とハブ１３との間に一方向クラッチ７０Ｂが介設される。
【００５３】
仮に、駆動輪１２のハブ１３に発条ボス１０４を同軸に配置する（車幅方向に並べて直列に配置する）と、駆動輪１２の車幅方向の幅が増大する。この点、本発明は発条ボス１０４の一端を駆動輪１２のハブ１３に差し込んだので、駆動輪１２の車幅方向の幅を減少させることができる。
【００５４】
発条ボス１０４には、駆動ベベルギヤ５３に噛み合う従動ベベルギヤ５６が一体形成される。
発条ボス１０４は、軸受１０５を介して発条ケース１０３に回転自在に支持される。
発条ボス１０４は、ストップ機構６０Ｂ（詳細は、後述。）で回転止めがなされる。
【００５５】
図１５（ａ）に示すように、発条５５の内端部は発条ボス１０４に止められ、発条５５の外端部は発条ケース１０３に止められる。発条ケース１０３は非回転部材であり、発条ボス１０４が回転部材である。
【００５６】
そして、発条ボス１０４にラチェット歯１０６が設けられ、発条ケース１０３に揺動爪１０７が揺動可能に設けられ、この揺動爪１０７はトーションばね１０８で噛み合い方向へ付勢される。揺動爪１０７はワイヤ１０９で引くことにより、噛み合いが解除される。
すなわち、ラチェット歯１０６と揺動爪１０７とトーションばね１０８とワイヤ１０９とで、ストップ機構６０Ｂが構成される。
【００５７】
ワイヤ１０９は運転者が操作するアクセルグリップに繋がれたアクセルワイヤであってもよい。または、ワイヤ１０９は、アクセルグリップとは別に設けられ運転者が操作するストップ機構操作レバーに繋がれたものであってもよい。
発条ボス１０４が、図面反時計方向に回されると、発条５５が巻き上げられる。
この際、揺動爪１０７が発条ボス１０４の逆転を防止する役割を果たす。
【００５８】
（ｂ）に示すように、所定まで発条５５が巻き上げられる。ワイヤ１０９を引いて、揺動爪１７をラチェット歯１０６から外すと、発条５５により発条ボス１０４が図面時計方向へ回される。
【００５９】
図１６に示すように、発条ボス１０４とハブ１３との間に一方向クラッチ７０Ｂが介設される。
この一方向クラッチ７０Ｂは、図６で説明したように、内輪と外輪とコマ（矩形断面の部品）とからなり、正転時にコマが内輪と外輪とに噛み合って動力伝達状態となり、逆転時にコマが内輪と外輪とスリップし動力が伝達できない状態になる。
原理はラチェット機構と同一であるため、ラチェット機構で説明を代用する。すなわち、一方向クラッチ７０Ｂは、発条ボス１０４側に設けるラチェット歯７１と、ハブ１３に揺動自在に設けられる揺動爪７３と、この揺動爪７３を噛み合い側へ付勢するトーションばね７４からなる。
【００６０】
発条ボス１０４は、ハブ１３より図面時計廻りの回転速度が大きいときに接続状態になって発条ボス１０４から径外方へハブ１３へ動力が伝達され、ハブ１３より発条ボス１０４の回転速度が小さいときには分離状態になる。
【００６１】
以上に説明した動力補助装置の作用を次に説明する。
図１７で通常運転の状態、図１８で内燃機関の減速状態、図１９で動力補助の状態を説明する。
【００６２】
通常運転では、図１７において、ドリブンスプロケット８９が車両前進側へ回されと、軸スライド機構８０は噛み合い、第２部材８４を介してハブ１３が回される。従動ベベルギヤ５６から駆動ベベルギヤ５３が離れているため、発条５５が巻き上げられることはない。
【００６３】
内燃機関が減速されると、図１８に示すように、減速する第１部材８２に対して、第２部材８４は回転が継続され、第１部材８２から第２部材８４が離れ、第２部材８４と共に発条入力軸５２及び駆動ベベルギヤ５３が、図面右方向（駆動ベベルギヤ５３が従動ベベルギヤ５６に接近する方向）へ移動して、駆動ベベルギヤ５３が従動ベベルギヤ５６に噛み合う。
【００６４】
第２部材８４に駆動輪を加えた質量が、回転し続ける。この回転は逆転機構９３で向きが変えられる。そして、第２部材８４に駆動輪１２を加えた質量に基づく慣性力により、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、発条５５が巻き上げられる。
巻き上げが所定量を超えると、図１８に示すトルクリミッター７５がスリップして過剰な巻き上げが防止される。
【００６５】
発進又は加速のために内燃機関でドリブンスプロケット９８を車両前進側へ回すと、図１９に示すように第１部材８２が第２部材８４に噛み合い、結果、中立ばね９９、９９の中立作用により発条入力軸５２が戻され、従動ベベルギヤ５６から駆動ベベルギヤ５３が外れる。このタイミングでワイヤ１０９を引く。すると、発条５５により、発条ボス１０４、一方向クラッチ７０Ｂを介してハブ１３が回される。
以上により、発進時や加速時に発条に蓄えた動力を、内燃機関の出力に加えられる。
【００６６】
尚、本発明の動力補助装置は、車載スペースに制限が大きな自動二輪車に好適である。しかし、三輪車や四輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の動力補助装置は、自動二輪車に好適である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…車輪、１２…駆動輪、１３…駆動輪のハブ、１５…アクセル操作子、２０…内燃機関、２４…クランク軸、３０…変速機、３２…変速機入力軸、３４…変速機出力軸、５０、５０Ｂ…車両用動力補助装置、５１…発条装置、５２…発条入力軸、５４…発条出力軸、５５…発条、６０、６０Ｂ…ストップ機構、７０、７０Ｂ…一方向クラッチ、７５…トルクリミッター、８０…軸スライド機構、８７…噛み合いクラッチ機構、８９…ドリブンスプロケット、１０３…発条ケース、１０４…発条ボス。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（２０）の出力が変速機（３０）を介して駆動輪（１２）に伝達される車両（１０）に付属され、減速時に動力を発条（５５）に蓄え、発進又は加速時に前記内燃機関（２０）の出力に前記発条（５５）に蓄えた動力を加えることができる発条装置（５１）を備える車両用動力補助装置（５０）であって、
前記発条装置（５１）は、前記内燃機関（２０）のクランク軸（２４）へ前記動力を伝達する発条出力軸（５４）と、前記発条（５５）を巻き上げる発条入力軸（５２）とを有し、
前記変速機（３０）は、前記クランク軸（２４）で回される変速機入力軸（３２）と、前記駆動輪（１２）を駆動する変速機出力軸（３４）とを有し、
前記発条出力軸（５４）が前記クランク軸（２４）と同軸に配置され、前記発条入力軸（５２）が前記変速機入力軸（３２）と同軸に配置されていることを特徴とする車両用動力補助装置。
【請求項２】
前記発条出力軸（５４）は、前記クランク軸（２４）より前記発条出力軸（５４）の回転速度が大きいときに接続状態になって前記発条出力軸（５４）から前記クランク軸（２４）へ動力が伝達され、前記クランク軸（２４）より前記発条出力軸（５４）の回転速度が小さいときには分離状態になる一方向クラッチ（７０）を介して前記クランク軸（２４）に繋がれていることを特徴とする請求項１記載の車両用動力補助装置。
【請求項３】
内燃機関（２０）の出力が変速機（３０）を介して駆動輪（１２）に伝達される車両（１０）に付属され、減速時に動力を発条（５５）に蓄え、発進又は加速時に前記内燃機関（２０）の出力に前記発条（５５）に蓄えた動力を加えることができる発条装置（５１）を備える車両用動力補助装置（５０Ｂ）であって、
前記発条（５５）は、前記駆動輪（１２）の側方に配置され、前記駆動輪（１２）のハブ（１３）に断接可能に接続され、
減速時に動力を前記発条（５５）に入力する発条入力軸（５２）は、前記駆動輪（１２）の車軸を兼ねていることを特徴とする車両用動力補助装置。
【請求項４】
前記発条（５５）は、車体側に固定される発条ケース（１０３）に外端部が止められ、前記駆動輪（１２）の回転中心に配置される発条ボス（１０４）に内端部が止められ、
この発条ボス（１０４）の一端が前記駆動輪（１２）のハブ（１３）に差し込まれ、
前記発条ボス（１０４）の一端は、前記ハブ（１３）より前記発条ボス（１０４）の回転速度が大きいときに接続状態になって前記発条ボス（１０４）から径外方に前記ハブ（１３）へ動力が伝達され、前記ハブ（１３）より前記発条ボス（１０４）の回転速度が小さいときには分離状態になる一方向クラッチ（７０Ｂ）を介して駆動輪（１２）のハブ（１３）に断接可能に接続されていることを特徴とする請求項３記載の車両用動力補助装置。
【請求項５】
前記発条入力軸（５２）には、前記発条（５５）が所定まで巻き上げられた後はスリップして減速時動力の伝達を止めるトルクリミッター（７５）が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の車両用動力補助装置。
【請求項６】
前記発条装置（５１）には、前記発条（５５）が巻き上げられる際に、前記発条出力軸（５４）又は前記ハブ（１３）が回転することを防止するストップ機構（６０、６０Ｂ）を備え、このストップ機構（６０、６０Ｂ）は、運転者が操作するアクセル操作子（１５）の発進又は加速操作に連動して解除されるようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の車両用動力補助装置。
【請求項７】
前記発条（５５）へは、前記発条（５５）が巻き上げられる際に連結する噛み合いクラッチ機構（８７）を介して減速時の動力が伝達され、
前記変速機入力軸（３２）と前記発条入力軸（５２）との間、又は前記内燃機関（２０）で駆動されるドリブンスプロケット（８９）と前記発条入力軸（５２）との間に、前記内燃機関（２０）が減速操作されたことに起因して前記変速機入力軸（３２）又は前記ドリブンスプロケット（８９）が減速されるが、前記発条入力軸（５２）が慣性力で回転が維持されることの運動の差により前記発条入力軸（５２）を軸方向へ移動して、噛み合いクラッチ機構（８７）を噛み合い状態にする軸スライド機構（８０）を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の車両用動力補助装置。
【請求項８】
前記軸スライド機構（８０）は、前記駆動輪（１２）のハブ（１３）内に収納されていることを特徴とする請求項７記載の車両用動力補助装置。

【図１】