專利名稱：裝有輔助動(dòng)力的自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝有輔助動(dòng)力的自行車，特別涉及具有易于使用者上下車的車架結(jié)構(gòu)的裝有輔助動(dòng)力的自行車。
圖8為描述裝配有輔助動(dòng)力的自行車的一個(gè)例子的側(cè)面圖，該自行車并列設(shè)有由踏力驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系和由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系。在該附圖中，用于輔助踏力驅(qū)動(dòng)系的動(dòng)力裝置1a通過曲柄軸101a將以由踏板12a輸入的人力驅(qū)動(dòng)力及由電動(dòng)馬達(dá)M產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞至后輪WR。馬達(dá)M及動(dòng)力裝置1a設(shè)置在曲柄軸101a前方，且懸掛在主管、即下行管22a上。在下行管22a上還懸掛有控制器CT。具有這種結(jié)構(gòu)的裝配有輔助動(dòng)力的自行車，例如在特開平8-142961號(hào)公報(bào)中被披露。
在上述現(xiàn)有的自行車中，由于動(dòng)力裝置懸掛在下行管上，并且馬達(dá)向前突出，因此，下行管距地面的高度不得不較高。若下行管的高度較高，那么使用者在上下車時(shí)難于跨越，且重心也較高。特別是，重量較大的馬達(dá)位于曲柄軸上方，會(huì)導(dǎo)致重心進(jìn)一步升高。
本發(fā)明的目的在于提供裝配有輔助動(dòng)力的自行車，其能夠讓使用者容易上下車，且通過較低的重心而改善了穩(wěn)定性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第1個(gè)特征在于設(shè)有向下凸的U字形車架，所述車架與用于支承把手的頭管連接，電動(dòng)輔助裝置用的馬達(dá)位于曲柄軸的后部，同時(shí)U字形車架的最下方位置位于所述輔助動(dòng)力裝置前方且位于所述曲柄軸的下方。
若采用具有上述第1特征的發(fā)明，由于將馬達(dá)設(shè)置在曲柄軸的后方，沒有從輔助動(dòng)力裝置向前方突出的部分，以此將U字形車架的最下部下降到比曲軸位置還低，因此降低了使用者在上下車時(shí)障礙物的位置，從而易于跨越，提高了上下車的便利性。
本發(fā)明的第2個(gè)特征在于馬達(dá)的軸平行于曲柄軸。通過該特征，由于減少了位于曲柄軸后方的馬達(dá)向后突出的部分，因此，不但確保了跨越的容易性，而且還防止了軸距的伸長(zhǎng)。
本發(fā)明的第3個(gè)特征在于電動(dòng)輔助裝置連接在所述U字形車架上，同時(shí)，該連接部位于所述曲柄軸的下部前方。若采用所述第3個(gè)特征由于電動(dòng)輔助裝置被支承在車體的下部，因此降低了重心，同時(shí)能夠使U字形車架延伸至盡可能低的位置，從而進(jìn)一步提高了跨越的容易性。
本發(fā)明的第4個(gè)特征在于所述車架由下行管和座位支柱組成，所述下行管從所述頭管向下后方延伸所述座位支柱與所述下行管下端附近的、在所述曲柄軸的前方位置與下行管接合并向上后方延伸。若采用所述第4個(gè)特征，由于車架是通過2個(gè)部件接合制造而成的，因此，能將2個(gè)部件間的接合位置降低到2個(gè)部件的角度變陡峭的位置。因此，能夠確?？缭降娜菀仔裕遗c彎曲一個(gè)部件制造頭管和座位支柱相比，生產(chǎn)性良好。并且，由于隨著向上方去擴(kuò)大，因此使用者易于跨過車架。
本發(fā)明的第5個(gè)特征在于作為所述電動(dòng)輔助裝置電源的蓄電池的裝配位置被設(shè)定為與所述座位支柱的后方相鄰接。若采用所述第5個(gè)特征，由于蓄電池未處于使用者的跨越空間，因此，不言而喻，能夠?qū)崿F(xiàn)跨越的容易性，而且由于將蓄電池設(shè)置在車架中央附近，因此能夠良好地實(shí)現(xiàn)重心的平衡，并容易進(jìn)行對(duì)電動(dòng)輔助裝置供電用的布線。
本發(fā)明的第6個(gè)特征在于在所述電動(dòng)輔助裝置內(nèi)，設(shè)有裝配在所述曲柄軸下前方位置處的電動(dòng)輔助裝置用控制器。若采用所述第6個(gè)特征，由于將控制器設(shè)置在較低位置處，因此，不僅可與其它結(jié)構(gòu)相結(jié)合來促進(jìn)了重心的降低，而且還可以使裝置與蓄電池盡可能地靠近來實(shí)現(xiàn)重心的降低及質(zhì)量的集中，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)有效地利用無(wú)用空間的控制器的配置。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)有輔助動(dòng)力的自行車的左側(cè)視圖。
圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)有輔助動(dòng)力的自行車主要部分的右側(cè)視圖。
圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)有輔助動(dòng)力的自行車的主要部分的放大視圖。
圖4為電動(dòng)輔助裝置的斷面圖。
圖5為沿圖4中A-A線的斷面圖。
圖6為沿圖4中B-B線的斷面圖。
圖7為表示車架主要部分的側(cè)視圖。
圖8為現(xiàn)有的設(shè)有輔助動(dòng)力的自行車的左側(cè)視圖。
下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、設(shè)有輔助動(dòng)力的自行車的左側(cè)面圖，圖2為表示同一自行車主要部分的右側(cè)面圖，圖3為圖1中主要部分的放大視圖。如圖1所示，電動(dòng)輔助自行車的車架2設(shè)有位于車體前方的頭管21、從頭管21向下后方延伸的下行管22、從下行管22的終端部附近向上后方豎起的座位支柱23。通過使座位支柱23與下行管22結(jié)合為一體，車架2的整體被形成向下凸?fàn)畹腢字形狀。由于座位支柱23從與下行管22的結(jié)合部向上后方延伸，下行管22的本體從該結(jié)合部向前上方延伸，因此兩者的間隔相互從所述結(jié)合部向上方去而擴(kuò)大。所以，在上下車時(shí)，使用者能夠容易地跨過所述U字形車架2。
下行管22和座位支柱23的結(jié)合部及其周邊部由上下兩個(gè)可分離裝卸的樹脂蓋33覆蓋。把手支桿27A可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地插穿過頭管21，把手支桿27A的上端部連接把手27，下端部連接前叉26。由于前叉26連接在把手支桿27A上，因此通過把手27可進(jìn)行操縱方向。前輪WF可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地軸支承在前叉26的終端。
在車架2的下部設(shè)有電動(dòng)輔助裝置1，其含有踏力輔助用的電動(dòng)馬達(dá)。電動(dòng)輔助裝置1的電源開關(guān)29以通過電源鍵進(jìn)行開／關(guān)的方式設(shè)置在下行管22上的頭管21附近。并且，電源開關(guān)29也可以設(shè)置在把手支桿27A前方的把手27上。
踏板12通過曲柄11由樞軸支承在曲柄軸101的左右兩端，所述曲柄軸101可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在電動(dòng)輔助裝置1。在從電動(dòng)輔助裝置1向后側(cè)伸出的左右一對(duì)后下臂25的后端部之間，軸支承著作為驅(qū)動(dòng)輪的后輪WR。在座位支柱23的上部和兩個(gè)后下臂25的終端之間設(shè)有左右一對(duì)后上臂24。在上端設(shè)有座位30的座位支管31可自由滑動(dòng)地裝配在座位支柱23中，從而可實(shí)現(xiàn)座位30位置的上下調(diào)整。
在位于座位30下方的座位支柱23后部，安裝有容納蓄電池4的蓄電池存儲(chǔ)箱5(以下，稱為存儲(chǔ)箱)。蓄電池4含有容納在大致為立方體的蓄電池箱中的多個(gè)蓄電池單元，該蓄電池4以縱向方向?yàn)榇笾麓怪狈较虻姆绞窖刈恢е?3設(shè)置。
在蓄電池4的縱向端部(在圖1上端)設(shè)有使握持部偏向車體右側(cè)的提手41。提手41相對(duì)于蓄電池4可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地被軸支承著，且在平常退縮在設(shè)置于蓄電池4角落處的凹部?jī)?nèi)。一般情況下，由于駕駛者經(jīng)常站立在車體的左側(cè)，因此應(yīng)使提手41的握持部配置在車體右側(cè)，使其回轉(zhuǎn)軸(圖中未示出)裝配在車體中央，這樣就易于使用提手41。另外，為了使用者能夠從乘車位置容易地確認(rèn)蓄電池的殘存量，應(yīng)使蓄電池殘量計(jì)42設(shè)置在從座位30偏向左側(cè)的位置處。
在圖3中，在蓄電池4的后方，設(shè)有用于鎖定·松開該蓄電池4的操縱桿45及車輪鎖止裝置100。操縱桿45設(shè)置在蓄電池存儲(chǔ)箱5的后側(cè)，插入沿上下方向長(zhǎng)且斷面為大致矩形的側(cè)室50內(nèi)。在側(cè)室50的下部，設(shè)有通過扭簧51沿右側(cè)所示的順時(shí)針方向被施壓的掛鉤52。在安裝蓄電池時(shí)，所述掛鉤52與設(shè)置在蓄電池4下部的斷面為“く”字形的凹部47結(jié)合，從而將蓄電池固定在存儲(chǔ)箱5中。由于蓄電池4是通過卡合掛鉤52固定下部的，因此，即使車體振動(dòng)也不會(huì)產(chǎn)生上下和左右移動(dòng)，從而維持了穩(wěn)定的插裝狀態(tài)。
設(shè)置在座位支柱23上部的座位30通過桿65的鎖止解除操作、轉(zhuǎn)動(dòng)至不會(huì)阻礙蓄電池4取出的位置處后，能夠前傾。但是，即使使座位30前傾，在卡合掛鉤52與凹部47結(jié)合的狀態(tài)下，也不能向上方取出蓄電池4。
通過懸掛在與形成側(cè)室50的壁之間的彈簧(未示出)在平常時(shí)向上方施壓操縱桿45。在將蓄電池4安裝在自行車上時(shí)，前傾座位30后，從上方使充了電的蓄電池4插入存儲(chǔ)箱5中。若整個(gè)蓄電池4進(jìn)入存儲(chǔ)箱5內(nèi)，則蓄電池4的下端接觸在卡合掛鉤52的側(cè)部，并逆時(shí)針方向推壓卡合掛鉤52。進(jìn)而，在蓄電池4收容于存儲(chǔ)箱5的內(nèi)方時(shí)，則卡合掛鉤52彈性結(jié)合在蓄電池4的“く”字形凹部47中，從而使蓄電池4固定在存儲(chǔ)箱5中。與此同時(shí)，電氣及機(jī)械地連接設(shè)置在蓄電池4的底部的+、-輸出端子(放電觸點(diǎn))和通過螺釘固定在蓄電池托架49的觸點(diǎn)裝置60，其中，所述蓄電池托架49通過焊接等方法固定在座位支柱23上。通過蓄電池4的自重和卡合掛鉤52的推壓，能夠牢固地實(shí)現(xiàn)所述連接。
在取出蓄電池4時(shí)，應(yīng)向下壓迫操縱桿45，用其前端推壓卡合掛鉤52。一旦卡合掛鉤52被操縱桿45的前端抵壓，便反抗彈螺51沿圖中逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，使卡合掛鉤52從凹部47脫出從而解除了卡止。一旦解除卡合掛鉤52和凹部46的結(jié)合，便可從上方取出蓄電池4。在取出蓄電池4時(shí)，可用前述的提手41。
在上述蓄電池4的卡止裝置中，卡合掛鉤52的轉(zhuǎn)動(dòng)中心設(shè)置在蓄電池4的凹部47的后部上方，由于通過卡合掛鉤52的回轉(zhuǎn)，卡合掛鉤52按壓蓄電池4，因此能夠沿取出蓄電池4方向的斜上方壓住蓄電池4向上方移動(dòng)。所以，雖然卡止裝置后方的突出量很小，但也能有效地作用朝向蓄電池4取出方向的卡止力。
蓄電池存儲(chǔ)箱5的上部通過螺釘39固定在蓄電池托架49上，托架40通過焊接等方法固定在后上臂24上，因此在所述托架49中，還通過螺釘44a、44b分別固定車輪鎖止裝置100和后擋泥板34。
蓄電池托架49的前端被焊接在座位支柱23，且后下側(cè)臂25的前端在懸掛部90由螺栓連接在蓄電池托架49的后端。電動(dòng)輔助裝置1通過螺栓被緊固在下行管22的后端、蓄電池托架49的前端附近及蓄電池托架49后端附近的后下側(cè)臂25這3處懸掛部92、91、90上，以此方式進(jìn)行懸掛。特別是，懸掛部92位于電動(dòng)輔助裝置1中曲柄軸101的下部，U字形狀的車架2凹溝部、即最下端部位于曲柄軸101的下方。
這樣，由于降低了車架2凹溝部的高度，因此提高了“跨越的容易性”。另外，由于電動(dòng)輔助裝置1可由設(shè)置于下行管22下端處的較低位置處的懸掛部92支承，因此能夠進(jìn)一步向下設(shè)置，從而降低了重心。
在電動(dòng)輔助裝置1內(nèi)，設(shè)有曲柄軸101，第1惰軸102，第2惰軸103及連接驅(qū)動(dòng)鏈輪13的輸出軸105，以及在這些軸之間傳遞動(dòng)力的齒輪111，102d，102e，115等。另外，安裝電動(dòng)馬達(dá)M，其具有平行于前述曲柄軸101的軸104。由于馬達(dá)M的軸平行于曲柄軸101地被設(shè)置，因此減小了從電動(dòng)輔助裝置1向車體后方的突出部。通過這樣的配置，能夠減小曲柄軸101與后輪WR間的間隔，從而避免了軸距的加長(zhǎng)。
從曲柄軸101輸入的踏力被第1惰軸102處增速傳遞，進(jìn)而從第1惰軸102傳遞至輸出軸105，從而使驅(qū)動(dòng)鏈輪13轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)鏈輪13的轉(zhuǎn)動(dòng)通過鏈條6向后輪WR的車輪鏈輪14(參照?qǐng)D1)傳遞。后文將參照?qǐng)D4-圖6對(duì)電動(dòng)輔助裝置1的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行說明。
裝載在座位支柱23后方的蓄電池托架49上的蓄電池4向馬達(dá)M供電，馬達(dá)M用于產(chǎn)生輔助動(dòng)力，所述輔助動(dòng)力對(duì)應(yīng)于通過設(shè)置在第1惰軸102上的后述踏力檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的踏力。馬達(dá)M的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞至第2惰軸103，且在第1惰軸102處與人力(踏力)合并向輸出軸105傳遞。
如圖1和圖2所示，整個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈輪13及鏈條6的上半部分由鏈條蓋32覆蓋。本發(fā)明的自行車中，由于驅(qū)動(dòng)鏈輪并不是與曲柄軸101同心設(shè)置的，因此鏈條蓋不必設(shè)置以曲柄軸101為軸的圓弧部分。但是，為了美化外觀性及防止腳勾掛，保護(hù)電動(dòng)輔助裝置1的目的，并且從常年使用會(huì)造成自行車外形圖案殘損的觀點(diǎn)來看，鏈條蓋32應(yīng)以圓筒狀擴(kuò)張至曲柄軸101的周圍。
下面，對(duì)蓋33相對(duì)于車架2的裝配狀態(tài)進(jìn)行說明。圖7為描述下行管22和座位支柱23的結(jié)合部(對(duì)接部)的側(cè)視圖，蓋33由虛線示出。在圖7中，下行管22和座位支柱23的對(duì)接部被焊接連接在一起，在所述焊接部位焊接有蓋安裝托架221。在下行管22的端部焊接有動(dòng)力裝置安裝托架222?？?23適用于前述懸掛部92的螺栓。通過所述托架221，222能夠更堅(jiān)固地使下行管22和座位支柱23結(jié)合在一起。
在托架221上部焊接有螺母224，上蓋331通過與所述螺母224相配合的固定螺釘225連接在托架221。這樣，通過使上蓋331結(jié)合在托架221上，而且，將下蓋332裝配在所述上蓋331，能夠使蓋33裝配在車架2上。
并且，雖然將上蓋331被固定在車架2上，但也可作出這樣的變化，即與其相反，將下蓋332固定在車架2上，使上蓋331固定在下蓋332上。
接著，對(duì)電動(dòng)輔助裝置1進(jìn)行更詳細(xì)說明。圖4為電動(dòng)輔助裝置1的側(cè)剖面圖，圖5為沿圖4中線A-A所示的齒輪組的剖面圖，圖6為沿圖4中線B-B所示的齒輪組的剖面圖。
在圖4，5中，電動(dòng)輔助裝置1的外殼10由鋁制成，且通過多個(gè)螺栓781將外殼10的左半體(左殼體)10L和右半體(右殼體)10R結(jié)合而成。
由于左右殼體的分割面不是位于懸掛部92，91，90的凸座771a，771b，771c上，因此在電動(dòng)輔助裝置1裝載在車架2上的情況下，通過取下螺栓781便能夠使左右殼體分開。具體地說，能夠在使左殼體10L保留在車架2上的情況下，取下右殼體10R。因此，易于進(jìn)行內(nèi)置的控制裝置(控制器)8及馬達(dá)M的維修。另外，在左殼體10L側(cè)對(duì)馬達(dá)及其驅(qū)動(dòng)系進(jìn)行維修時(shí)，通過取下后述的蓋10A便能露出裝置的內(nèi)部。
在外殼10中，作為踏力輸入軸的曲柄軸101通過軸承181，182可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸支承著。在曲柄軸101中，具有較大直徑的增速齒輪111通過單向離合器161樞軸支承著。所以，即使使曲柄軸101逆轉(zhuǎn)，也不會(huì)使增速齒輪111逆轉(zhuǎn)。在曲柄軸101的后方下部樞軸支承著設(shè)有踏力(轉(zhuǎn)矩)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的第1惰軸102。
第1惰軸102主要由左右2分割且在同一軸上沿橫向并排設(shè)置的中空的第1及第2驅(qū)動(dòng)軸102a、102b和扭力桿102c構(gòu)成，其中所述扭力桿102c插入各驅(qū)動(dòng)軸102a，102b內(nèi)部且兩端分別由花鍵連接在第1及第2驅(qū)動(dòng)軸102a，102b上。齒輪113形成在第1驅(qū)動(dòng)軸102a外周的小直徑部上，所述齒輪113與曲柄軸101的增速齒輪111嚙合。第1及第2驅(qū)動(dòng)軸102a，102b分別通過軸承183a，183b及軸承184可相對(duì)于外殼10自由轉(zhuǎn)動(dòng)地被樞軸支承著。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，輸入曲柄軸101的踏力通過增速齒輪111增速，由于減小了其扭矩，因而降低了施加在扭力桿102c上的扭矩。因此，可實(shí)現(xiàn)扭力桿102c的小型化，并能夠使踏力檢測(cè)機(jī)構(gòu)整體更加緊湊。
第1齒輪102d連接在第2驅(qū)動(dòng)軸102b外周的小直徑部上，第2齒輪102e通過棘輪162插嵌在外周大直徑部上。由于設(shè)置了棘輪162，第2齒輪102e通過后述的齒輪連接馬達(dá)M，因此在馬達(dá)M停止?fàn)顟B(tài)下以人力行走時(shí)，切斷第1齒輪102d和第2齒輪102e的連接，從而不會(huì)使逆向轉(zhuǎn)動(dòng)力施加在馬達(dá)M上。
用于踏力檢測(cè)的機(jī)構(gòu)如下所述。設(shè)置在第1惰軸102上的踏力檢測(cè)機(jī)構(gòu)在圖中軸102的右側(cè)顯示了需要較小踏力時(shí)的各組成部件的位置，在圖中左側(cè)顯示了需要較大踏力時(shí)各組成部件的位置。
滑塊921以花鍵連接在第1驅(qū)動(dòng)軸102a的外周大直徑部。滾珠帽924通過螺旋彈簧923的墊圈向第2驅(qū)動(dòng)軸102b側(cè)推壓，所述墊圈由螺旋彈簧923向車體右側(cè)方向彈壓。進(jìn)而，滑塊921通過滾珠帽924、在吸收轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下被向第2驅(qū)動(dòng)軸102b推壓。通過樞軸153支承的位移檢測(cè)桿152相對(duì)于前述螺旋彈簧923的墊圈接觸車體左側(cè)。
在設(shè)置于第2驅(qū)動(dòng)軸102b中間部分的凸緣的第1驅(qū)動(dòng)軸102a側(cè)的端面上，在多處(例如2處)設(shè)有深度沿圓周方向連續(xù)變化的凸輪槽922。前述滑塊921上的、設(shè)置在第2驅(qū)動(dòng)軸102b側(cè)的凸輪921a卡合在凸輪槽922中。
在扭力桿102c中，根據(jù)作用于曲柄軸101上的踏力會(huì)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)方向的扭轉(zhuǎn)，結(jié)果，在第1驅(qū)動(dòng)軸102a和第2驅(qū)動(dòng)軸102b之間產(chǎn)生相位差(回轉(zhuǎn)方向的位置變化)。根據(jù)所述相位差，若凸輪921a和凹狀凸輪槽922的接觸位置發(fā)生變化，則通過所述凸輪作用，滑塊921克服螺旋彈簧923的彈力、在軸102a上向車體左側(cè)滑動(dòng)，同時(shí)位移檢測(cè)桿152產(chǎn)生位移。
因此，位移檢測(cè)桿152沿軸向的位移量表示輸入曲柄軸101的踏力。通過上述踏力檢測(cè)機(jī)構(gòu)，作為沿軸向的位移量被檢測(cè)的踏力通過后文詳述的行程傳感器150(參照?qǐng)D6)轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)并被傳遞至控制裝置。
在前述第1惰軸102的后下方，第2惰軸103通過軸承185，186可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地被樞軸支承著。與前述第2驅(qū)動(dòng)軸102b中第2齒輪102e嚙合的齒輪114形成在第2惰軸103的外周部，在其端部固定有第2中間齒輪115。
在前述第2惰軸103的后下方設(shè)有電動(dòng)馬達(dá)M，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸104通過軸承187，188可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸支承著，馬達(dá)外殼10M通過螺栓782裝配在左殼體10L上。介于馬達(dá)外殼10M和左殼體10L之間安裝有O形圈10S。
含有馬達(dá)線圈130的定子轉(zhuǎn)子131固定在回轉(zhuǎn)軸104上，在定子轉(zhuǎn)子131周圍設(shè)有磁鐵132。在回轉(zhuǎn)軸104的一端，固定有與前述第2惰軸103中第2中間齒輪115嚙合的齒輪116。第2中間齒輪115最好由能夠抑制與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪116嚙合而產(chǎn)生的齒輪噪音的樹脂制成。在各齒輪115，116的車體左側(cè)，最好通過螺栓783將以樹脂材料制成的蓋10A連接在左側(cè)殼體10L上，進(jìn)一步提高了防止噪音的效果。
在蓋10A和左殼體10L的接合面沿全周設(shè)置防水密封10B，同時(shí)，在接合面外周設(shè)置防水凸緣10C，從而能夠進(jìn)一步提高防水性能。由此，即使在緊固蓋10A時(shí)產(chǎn)生變形情況下，也能夠確保防水性能。
在前述外殼10中，如圖5所示，用于控制所述電動(dòng)輔助裝置1的控制裝置8裝配在曲柄軸101前方下部的位置處?？刂蒲b置8的結(jié)構(gòu)是控制回路基板82容納在樹脂制成的碟狀殼體81內(nèi)，并通過絕緣樹脂83模制出間隙部和基板表面。各種控制回路820、多個(gè)功率晶體管(FET)821a及二極管821b與回轉(zhuǎn)傳感器822一起裝配在控制回路基板82上，會(huì)伴隨發(fā)熱的FET及二極管面接觸固定在鋁制的散熱板829上。為了提高散熱效果，散熱板829可面接觸固定在鋁制的右殼體10R上。前述回轉(zhuǎn)傳感器822在控制回路基板82的端部附近、相對(duì)于曲柄軸101的增速齒輪111外周固定。因此，各發(fā)熱性元件821a，821b發(fā)出的熱釋放至右殼體10R，故不會(huì)對(duì)設(shè)置在左殼體10L附近的回轉(zhuǎn)傳感器造成熱的不良影響。
從控制裝置8向馬達(dá)M供給電力的兩根導(dǎo)線751按以下方式設(shè)置在外殼10內(nèi)。隔壁754設(shè)置在覆蓋馬達(dá)M外周的左殼體10L壁面中的外殼10內(nèi)側(cè)的部分(內(nèi)壁部)756且在車體前方側(cè)。由隔壁754和前述內(nèi)壁部756包圍的空間形成導(dǎo)管，其用于導(dǎo)引連接控制裝置8和馬達(dá)M的導(dǎo)線751。
導(dǎo)線751的馬達(dá)側(cè)端子752在鄰接軸承188的部分，固定于貫通左殼體10L上的給電部件上。從端子752延伸的導(dǎo)線751從左殼體10L側(cè)導(dǎo)入導(dǎo)管753內(nèi)，并從右殼體10R引出。引出在右殼體10R側(cè)的導(dǎo)線751布置在沿殼體10R內(nèi)面至控制裝置8的路徑上。在支承軸承184的凸座749和支承軸承185的凸座748之間架設(shè)有止擋配件755，從前述導(dǎo)管753引出的導(dǎo)線751通過所述止擋配件755的限制，被可靠地沿右殼體10R內(nèi)側(cè)導(dǎo)引。
這樣，在裝有齒輪115和齒輪111的左殼體10L的空間內(nèi)，不必拉繞導(dǎo)線751便能夠連接馬達(dá)M和控制裝置8。另外，通過隔壁754，明確隔離了導(dǎo)線751通過的通路和齒輪等密集設(shè)置的外殼10的中央部。
這樣，在本實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)傳感器822設(shè)置在控制裝置8上，由于以使回轉(zhuǎn)傳感器822設(shè)置在與曲柄軸101同步轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)體(大直徑齒輪111)附近的方式設(shè)置控制裝置8，因此不必另外確保回轉(zhuǎn)傳感器的設(shè)置空間，能夠使電動(dòng)輔助系統(tǒng)整體變得緊湊。由于縮短了回轉(zhuǎn)傳感器822與控制裝置8間的距離，因此無(wú)需使用配線軟線，便能抑制噪聲混入回轉(zhuǎn)傳感器822的輸出信號(hào)。
由于控制裝置8在電動(dòng)輔助裝置1安裝在車架2的姿勢(shì)下裝配在曲柄軸101的前方下部，因此，在行駛時(shí)能夠獲得高的空氣冷卻效果，從而提高了冷卻效率。
另一方面，在對(duì)應(yīng)回轉(zhuǎn)傳感器822的裝配位置的碟狀殼體81的底部外側(cè)，設(shè)有沿底面平行延伸的位置確定銷811，在外殼10的對(duì)置部分，設(shè)有使前述位置確定銷811穿過的位置確定孔911。同樣，在碟狀殼體81的側(cè)面外側(cè)(參照?qǐng)D4)，設(shè)有沿側(cè)面平行延伸的位置確定銷812，在外殼10的對(duì)置部分，設(shè)有使前述位置確定銷812穿過的位置確定孔912。由此能夠確定控制裝置8的兩個(gè)面，從而使回轉(zhuǎn)傳感器822和大直徑齒輪111的間隙保持在規(guī)定狀態(tài)。
當(dāng)前述各位置確定銷811，812移向各位置確定孔911，912的入口時(shí)，前述回轉(zhuǎn)傳感器822還未與大直徑增速齒輪111相對(duì)，之后，在銷811，812插入孔911，912后，增速齒輪111與回轉(zhuǎn)傳感器822的相對(duì)位置關(guān)系(相對(duì)關(guān)系)達(dá)到預(yù)定的關(guān)系，從而確定了控制裝置8的碟狀殼體81相對(duì)于前述外殼10的位置。
如圖5所示，在與設(shè)有前述回轉(zhuǎn)傳感器822和位置確定銷811的端部的相對(duì)側(cè)端部，通過螺栓831(831a，831b參照附圖4)使碟狀殼體81的兩側(cè)螺旋緊固在外殼10上，以進(jìn)行控制裝置8相對(duì)于外殼10的固定。
這樣，在本實(shí)施例中，在控制裝置8中設(shè)置作為位置確定裝置的位置確定銷811，812，由于以規(guī)定的姿態(tài)將控制裝置8固定在輔助動(dòng)力裝置1的規(guī)定位置處，因此僅進(jìn)行控制裝置8的位置確定固定，便能夠使回轉(zhuǎn)傳感器822和回轉(zhuǎn)體(增速齒輪111)間的相對(duì)位置關(guān)系保持為預(yù)定的關(guān)系，從而能夠確保轉(zhuǎn)速的檢測(cè)精度。
并且，在本發(fā)明的實(shí)施例中，由于通過設(shè)置在控制裝置8一側(cè)的位置確定裝置使控制裝置8的一側(cè)連接在電動(dòng)輔助裝置1，且通過連接裝置連接在其它的側(cè)部，因此，簡(jiǎn)化了連接結(jié)構(gòu)，并減少了配件數(shù)目。
另一方面，在圖4和6中，在第1惰軸102的后上方，輸出軸105通過軸承191，192可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地被樞軸支承著。在輸出軸105上設(shè)有與第2驅(qū)動(dòng)軸102b的第1齒輪102d嚙合的第4齒輪118，驅(qū)動(dòng)鏈輪13被固定在從外殼10露出的端部上。
在所述的結(jié)構(gòu)中，作為人力的踏力通過踏板12及曲柄11輸入曲柄軸101，進(jìn)而通過增速齒輪111從第1惰軸102的第1驅(qū)動(dòng)軸102a向第2驅(qū)動(dòng)軸102b傳遞。另一方面，電動(dòng)馬達(dá)M的回轉(zhuǎn)力矩通過齒輪115及第2惰軸103，齒輪113，第2齒輪102e傳遞至第2驅(qū)動(dòng)軸102b，并與前述踏力合成。第2驅(qū)動(dòng)軸102b上的合力通過第1齒輪102d及第4齒輪118向輸出軸105傳遞，并通過驅(qū)動(dòng)鏈輪13和鏈條6向后輪WR傳遞。
此處，如圖6所示，一端由銷153可自由搖動(dòng)地支承的位移檢測(cè)桿152的大致中部與第1惰軸102的滾珠帽924結(jié)合，固定在右殼體10R的行程傳感器150的行程檢測(cè)軸151連接在位移檢測(cè)桿152的另一端。因此，根據(jù)輸入曲柄軸101的踏力，可在第1惰軸102的第1和第2驅(qū)動(dòng)軸102a，102b之間產(chǎn)生相位差，若滾珠帽924根據(jù)所述相位差，沿軸向產(chǎn)生位移，則其會(huì)搖動(dòng)位移檢測(cè)桿152，并傳遞至行程傳感器150以進(jìn)行檢測(cè)。
所檢測(cè)到的踏力被轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)并被供給至控制裝置8?？刂蒲b置8根據(jù)通過前述回轉(zhuǎn)傳感器822檢測(cè)到的曲柄軸(增速齒輪111)的回轉(zhuǎn)速度和前述檢測(cè)到的踏力確定最適合的輔助轉(zhuǎn)矩，利用電動(dòng)馬達(dá)M產(chǎn)生該輔助轉(zhuǎn)矩，并通過前述功率晶體管821a對(duì)向該電動(dòng)馬達(dá)M供給的驅(qū)動(dòng)電流作適宜的控制。
在本實(shí)施例中，由于在鄰接該曲柄軸101的第1惰軸102上設(shè)置有踏力檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其用于使輸入曲柄軸101的踏力變換為機(jī)械位移量，因此，無(wú)需以其它方法設(shè)置踏力檢測(cè)機(jī)構(gòu)時(shí)所必需的空間，故不會(huì)造成電動(dòng)輔助裝置1的大型化，并確保了控制裝置8的設(shè)置空間。
從以上說明可知，若采用權(quán)利要求1記載的發(fā)明，由于將馬達(dá)設(shè)置在曲柄軸的后方，沒有從輔助動(dòng)力裝置向前方突出的部分，以此降低了U字形車架凹溝部、即最下端部分，因此降低了使用者在上下車時(shí)障礙物的位置，從而易于跨越，提高了上下車的便利性。
另外，若采用權(quán)利要求2記載的發(fā)明，由于減少了位于曲柄軸后方的馬達(dá)向后突出的部分，因此，不但確保了跨越的容易性，而且還防止了軸距的伸長(zhǎng)。
即使在權(quán)利要求3所記載的發(fā)明中，由于電動(dòng)輔助裝置被支承在車體的下部，因此降低了重心，同時(shí)能夠使U字形車架延伸至盡可能低的位置，從而進(jìn)一步提高了跨越的容易性。
另外，若采用權(quán)利要求4記載的發(fā)明，由于車架是通過2個(gè)部件接合制成的，因此，可以將2個(gè)部件間的接合位置降低到兩個(gè)構(gòu)件的角度陡的位置，因此，能夠確?？缭降娜菀仔?，且與彎曲一個(gè)部件制造頭管和座位支柱相比，生產(chǎn)性良好。并且，由于隨向上方擴(kuò)大，因此使用者易于跨過車架。
另外，若采用權(quán)利要求5記載的發(fā)明，由于蓄電池未處于使用者的跨越空間，因此，不言而喻，能夠?qū)崿F(xiàn)跨越的容易性，而且由于將蓄電池設(shè)置在車架中央附近，因此能夠良好地實(shí)現(xiàn)重心的平衡，并容易進(jìn)行對(duì)電動(dòng)輔助裝置供電的布線。
若采用權(quán)利要求6記載的發(fā)明，由于將控制器設(shè)置在較低位置處，因此，無(wú)需與其它結(jié)構(gòu)相結(jié)合來促進(jìn)重心的降低，使裝置與蓄電池盡可能地靠近能夠?qū)崿F(xiàn)重心的降低及質(zhì)量的集中，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)有效地利用無(wú)用空間的控制器的設(shè)置。
權(quán)利要求
1．裝有輔助動(dòng)力的自行車，其設(shè)有曲柄軸及電動(dòng)輔助裝置，所述電動(dòng)輔助裝置設(shè)有用于產(chǎn)生作用于該曲柄軸的輔助動(dòng)力的馬達(dá)，其特征在于具有與支承把手的頭管相連接的向下凸的U字形車架，所述馬達(dá)位于所述曲柄軸的后方，同時(shí)所述U字形車架的最下方位置位于所述輔助動(dòng)力裝置前方且位于所述曲柄軸的下方。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車其特征在于所述馬達(dá)的軸平行于所述曲柄軸。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自行車其特征在于所述電動(dòng)輔助裝置連接在所述U字形車架上，同時(shí)，該連接部位于所述曲柄軸的下部前方。
4．根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的自行車其特征在于所述車架由從所述頭管向下后方延伸的下行管與在所述下行管下端附近的、從所述曲柄軸的前方位置向上后方延伸的座位支柱相連接而成。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車其特征在于作為所述電動(dòng)輔助裝置電源的蓄電池的裝配位置被設(shè)定為與所述座位支柱的后方相鄰接。
6．根據(jù)權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)所述的自行車其特征在于在所述電動(dòng)輔助裝置內(nèi)，設(shè)有裝配在所述曲柄軸下前方位置處的電動(dòng)輔助裝置用控制器。
全文摘要
裝配有輔助動(dòng)力的自行車,其設(shè)有曲柄軸101及電動(dòng)輔助裝置1,電動(dòng)輔助裝置1設(shè)有產(chǎn)生作用于曲柄軸101的輔助動(dòng)力的馬達(dá),在自行車中設(shè)有連接在頭管21上的下凸的U字形車架。馬達(dá)位于曲柄軸101的后部位置處,同時(shí)U字形車架2的凹溝部位于裝置1的前方并且在曲柄軸101的下方,由于降低了U字形車體凹溝部,即最下端部分,從而降低了使用者在上下車時(shí)障礙物的位置,因此易于跨越,提高了上下車的便利性。
文檔編號(hào)B62M6/00GK1294073SQ0012818
公開日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月13日
發(fā)明者丸山智千, 伊勢(shì)野滿 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社