專(zhuān)利名稱(chēng)：驅(qū)動(dòng)力輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如自行車(chē)等的輕型車(chē)輛及小船等所使用的、減輕踩踏力之類(lèi)人力負(fù)荷用的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，尤其涉及實(shí)現(xiàn)該裝置的小型化。
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，作為人力的輔助之用，使用電動(dòng)馬達(dá)的電動(dòng)自行車(chē)受到關(guān)注。此種電動(dòng)自行車(chē)是在一般的自行車(chē)上裝載電動(dòng)馬達(dá)和向該馬達(dá)供電的電池電源部，按人力的驅(qū)動(dòng)力補(bǔ)充規(guī)定的馬達(dá)輔助動(dòng)力，以減輕人力負(fù)荷。此外，該馬達(dá)提供的輔助驅(qū)動(dòng)力不會(huì)超過(guò)人力驅(qū)動(dòng)力，并且進(jìn)行控制，以使行駛速度在每小時(shí)15公里以下時(shí)，進(jìn)行100％的輔助，當(dāng)超過(guò)該每小時(shí)15公里時(shí)，逐漸減少，當(dāng)每小時(shí)達(dá)24公里以上時(shí)，馬達(dá)的輔助被停止。
如上所述的電動(dòng)自行車(chē)如

圖17所示，是以在電動(dòng)自行車(chē)1的車(chē)架體的前后設(shè)有前輪4和后輪5，并利用踩踏力驅(qū)動(dòng)后輪5的普通自行車(chē)為基礎(chǔ)構(gòu)成的。因?yàn)樵贘IS標(biāo)準(zhǔn)中，把車(chē)架體中的符號(hào)2所示的稱(chēng)為主管，把3所示的稱(chēng)為立管，故在本說(shuō)明書(shū)中也按JIS標(biāo)準(zhǔn)使用該名稱(chēng)。
上述驅(qū)動(dòng)力輔助裝置6包括與車(chē)軸正交且配置在車(chē)體寬度方向的大致中央附近的電動(dòng)馬達(dá)M、將該馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力變換成車(chē)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向并使之減速的變換減速機(jī)構(gòu)(省略了圖示)、使該減速后的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力與人力的普通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)合成并在單獨(dú)由人力驅(qū)動(dòng)時(shí)使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與普通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分離的合成機(jī)構(gòu)(省略了圖示)。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由以電動(dòng)馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)力傳遞裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，該電動(dòng)馬達(dá)由電氣動(dòng)力裝置供給電力。即，該電氣動(dòng)力裝置包括使用多個(gè)蓄電池的蓄電池電源部、使電力穩(wěn)定地供給的電源電路部、行駛用的電動(dòng)馬達(dá)、直接控制該馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路、以及向該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路輸出速度指令等的控制電路。由該馬達(dá)產(chǎn)生的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力追加給傳統(tǒng)的動(dòng)力傳遞裝置，并通過(guò)該傳遞裝置傳遞給行駛輪，使自行車(chē)行駛。
另外，作為檢測(cè)此種人力驅(qū)動(dòng)力的方法，已知有一種根據(jù)行星齒輪對(duì)齒輪施加的反作用力來(lái)檢測(cè)人力驅(qū)動(dòng)力的大小的方法(例如日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)1992年第358987號(hào))。
然而，一般情況下，自行車(chē)相對(duì)前進(jìn)方向其左右的寬度是有限的，因此，在長(zhǎng)度方向具有較長(zhǎng)尺寸的傳統(tǒng)的電動(dòng)馬達(dá)必須沿車(chē)體的前后方向配置，所以必須把向著車(chē)體前后方向的轉(zhuǎn)軸變換成向著左右方向的曲軸的方向。因此而設(shè)置變換機(jī)構(gòu)，減速機(jī)構(gòu)等變復(fù)雜，同時(shí)有大型化的傾向。
此外，把人力的驅(qū)動(dòng)力表現(xiàn)為軸的扭轉(zhuǎn)并對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)的上述傳統(tǒng)的方法，因?yàn)榕ぞ匾鸬呐まD(zhuǎn)變位量很微小，故為了保證有充分的測(cè)定精度，在軸的長(zhǎng)度方向必需有一定程度的長(zhǎng)度，所以有大型化的傾向，不受人歡迎。
還有，上述傳統(tǒng)的方法，上述檢測(cè)是在人力驅(qū)動(dòng)力施加處進(jìn)行的，故必須做成能承受很大的該人力驅(qū)動(dòng)力的結(jié)構(gòu)，裝置本身會(huì)發(fā)生趨向大型且重量增重的不良情況。
此外，檢測(cè)人力驅(qū)動(dòng)力的踩踏力檢測(cè)裝置暴露于車(chē)體外部時(shí)，因車(chē)體的傾倒會(huì)受損傷，即使未受損傷，也會(huì)因受到猛烈撞擊而引起故障，導(dǎo)致可靠性下降。又由于會(huì)直接受到風(fēng)雨等外部自然環(huán)境的影響，及車(chē)輛行駛時(shí)產(chǎn)生的砂塵和泥土的影響，故有可能會(huì)發(fā)生誤檢測(cè)等破壞可靠性的事及裝置壽命的下降。若能把踩踏力檢測(cè)裝置裝入殼體內(nèi)，則不會(huì)發(fā)生上述問(wèn)題，但若要配置在殼體內(nèi)的曲軸附近，則必須實(shí)現(xiàn)小型化，而踩踏力檢測(cè)裝置存在很難既保證必要的檢測(cè)精度，又實(shí)現(xiàn)小型化的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供如下的一種驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，該裝置能將小型輕量的馬達(dá)與曲軸平行地裝入一體的殼體內(nèi)，適當(dāng)配置減速機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的小型化，同時(shí)通過(guò)將踩踏力檢測(cè)裝置裝配入驅(qū)動(dòng)力的傳遞機(jī)構(gòu)內(nèi)，使踩踏力檢測(cè)裝置小型化、可裝入殼體內(nèi)。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明權(quán)利要求1所述的發(fā)明，是一種將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力與人力驅(qū)動(dòng)力相合成的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其中具有人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置，所述人力驅(qū)動(dòng)裝置在被傳遞到踩踏力的曲軸的外周設(shè)有具有第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)具有第1單向離合器及傳遞人力驅(qū)動(dòng)力的彈性體，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有馬達(dá)及減速機(jī)構(gòu)，并且，來(lái)自所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)第2單向離合器后，在所述曲軸外周合成于所述驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述踩踏力檢測(cè)裝置用傳感器對(duì)夾裝在所述彈性體的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑前后的第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)差進(jìn)行檢測(cè)。
本申請(qǐng)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1中，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)構(gòu)將減速齒輪相互錯(cuò)開(kāi)配置。
本申請(qǐng)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求2中，所述減速齒輪系的各齒輪的中心配置于以連接所述馬達(dá)和曲軸的假想線(xiàn)及馬達(dá)的外徑為各條邊的假想四角形內(nèi)。
本申請(qǐng)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1中，所述踩踏力檢測(cè)裝置設(shè)有差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的兩個(gè)軸上連接著所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體，并且該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的第3軸與傳感器連接。
本申請(qǐng)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求4中，在所述第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體至所述差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)之間以及所述差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)至所述傳感器之間中的一方或雙方，附加有使轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械性放大的機(jī)構(gòu)。
本申請(qǐng)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求4中，所述差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)采用行星齒輪。
本申請(qǐng)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1中，所述踩踏力檢測(cè)裝置其傳感器采用編碼器，用該編碼器對(duì)所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)該計(jì)數(shù)差判斷人力轉(zhuǎn)矩。
本申請(qǐng)權(quán)利要求8所述的發(fā)明，是一種將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力與人力驅(qū)動(dòng)力相合成的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其中具有人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置，所述人力驅(qū)動(dòng)裝置包括同軸狀地配置在所述曲軸的外周、具有第1單向離合器、僅傳遞到所述曲軸的順?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)力的第1轉(zhuǎn)動(dòng)體，同軸狀松配合地配置在所述曲軸外周的第2轉(zhuǎn)動(dòng)體，安裝在所述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體與第2轉(zhuǎn)動(dòng)體之間、把所述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的彈性體，傳遞到所述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)力的輸出齒輪；所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括馬達(dá)，使所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力減速的減速齒輪系，同軸狀松配合地配置于所述曲軸的外周、以外周齒與所述減速齒輪的最終齒輪嚙合、且內(nèi)周具有第2單向離合器、僅把所述最終齒輪的順?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給所述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的第3轉(zhuǎn)動(dòng)體；所述踩踏力檢測(cè)裝置包括固定在所述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體外周的第1轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，固定在所述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體外周的第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，分別與所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件連接的一對(duì)第1及第2傘齒輪，嚙合安裝在所述一對(duì)第1和第2傘齒輪之間的第3傘齒輪，把樞支所述第3傘齒輪的支承軸的、對(duì)于所述一對(duì)第1和第2傘齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)變化作為該第1和第2傘齒輪的相互差動(dòng)取出的輸出軸，連接在所述輸出軸上的傳感器。
本申請(qǐng)權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求8中，在人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置之中的任一裝置上，設(shè)有速度檢測(cè)裝置。
本申請(qǐng)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1或8中，所述人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置收容在殼體內(nèi)。
本申請(qǐng)權(quán)利要求11所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，在所述殼體上，設(shè)有沿前進(jìn)方向的翅片。
本申請(qǐng)權(quán)利要求12所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1或8中，所述彈性體是扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧。
本申請(qǐng)權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1或8中，所述彈性體是扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧，該螺旋彈簧的端面形成圓角狀，且設(shè)有限制螺旋彈簧變形的部件。
本申請(qǐng)權(quán)利要求14所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求13中，接受所述螺旋彈簧端面的部位分別設(shè)置于所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體，且所述接受螺旋彈簧端面的部位設(shè)置成曲面形狀。
本申請(qǐng)權(quán)利要求15所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求13中，所述扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)角度在20度以下，最好在10度以下，一旦超過(guò)該扭轉(zhuǎn)角度，則分別設(shè)于所述第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的伸出部的側(cè)部會(huì)相互抵靠。
本申請(qǐng)權(quán)利要求16所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1或8中，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)和所述踩踏力檢測(cè)裝置配置在一側(cè)，而所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪系配置在另一側(cè)。
本申請(qǐng)權(quán)利要求17所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1或8中，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)，其定子鐵心的磁極的放射方向的端部固定于殼體。
本申請(qǐng)權(quán)利要求18所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求1或8中，所述踩踏力檢測(cè)裝置的傳感器配置在所述第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的外周。
本申請(qǐng)權(quán)利要求19所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，所述殼體是至少3部分以上的分殼體組合成一個(gè)而形成的。
本申請(qǐng)權(quán)利要求20所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，所述殼體的最大寬度設(shè)定為小于一般自行車(chē)踏板臂的間隔。
本申請(qǐng)權(quán)利要求21所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，所述殼體上形成有一個(gè)配線(xiàn)取出口，所述馬達(dá)和傳感器的配線(xiàn)從所述配線(xiàn)取出口引出。
本申請(qǐng)權(quán)利要求22所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，用連接器將所述馬達(dá)及傳感器的配線(xiàn)與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路及控制裝置的電路基板連接，用連接器將所述電路基板和電源部相連接。
本申請(qǐng)權(quán)利要求23所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，所述馬達(dá)、所述傳感器及控制裝置的電路基板配置在殼體之內(nèi)，并且，它們的配線(xiàn)通過(guò)連接器連接于配置在殼體之外的電源部。
本申請(qǐng)權(quán)利要求24所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求23中，所述電源部配置于主管，并且，所述馬達(dá)與所述電源部相對(duì)地配置于所述殼體，所述電路基板的配線(xiàn)通過(guò)連接器連接于所述電源部。
本申請(qǐng)權(quán)利要求25所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求23中，所述電源部配置于立管，并且，所述馬達(dá)與所述電源部相對(duì)地配置于所述殼體，所述電路基板的配線(xiàn)通過(guò)連接器連接于所述電源部。
本申請(qǐng)權(quán)利要求26所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，所述馬達(dá)及控制裝置的電路基板在殼體設(shè)置時(shí)，配置于前進(jìn)方向側(cè)的前面、上面或后面。
本申請(qǐng)權(quán)利要求27所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路及控制裝置的電路基板配置于所述馬達(dá)附近的減速機(jī)構(gòu)側(cè)部。
本申請(qǐng)權(quán)利要求28所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求27中，在面對(duì)所述電路基板的殼體上形成有開(kāi)口部，并在所述電路基板上配置連接器，所述連接器面對(duì)著所述開(kāi)口部設(shè)置。
本申請(qǐng)權(quán)利要求29所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，是在所述權(quán)利要求10中，電源配置于主管，用設(shè)于前進(jìn)方向側(cè)前方的殼體或殼體上方的連接器將所述電源和控制裝置的電路基板相連接。
本發(fā)明的將人力驅(qū)動(dòng)力和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力合成的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，具有人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置，當(dāng)用踩踏力使曲軸向順?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)上述第1單向離合器及上述彈性體，傳遞給輸出齒輪。
另單向，上述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)第2單向離合器，在上述曲軸外周，合成于上述人力驅(qū)動(dòng)裝置，再傳遞給上述輸出齒輪。
此外，上述曲軸的反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)由于上述第1單向離合器而空轉(zhuǎn)。同樣地，一般的上述人力驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)由于上述第2單向離合器而不會(huì)傳遞給馬達(dá)一側(cè)。上述踩踏力檢測(cè)裝置是利用傳感器對(duì)夾裝在上述彈性體的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑前后的第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)差進(jìn)行檢測(cè)的裝置，例如設(shè)置差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)而構(gòu)成，使上述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體與該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的兩個(gè)軸相連接，并使該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的第3軸與傳感器連接。因此，一旦踩踏力使曲軸向順?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，配置在上述第1單向離合器路徑前后的上述第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體即轉(zhuǎn)動(dòng)，與之相連的差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的傘齒輪或行星齒輪也分別轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)楫?dāng)踩踏力大時(shí)，上述彈性體會(huì)發(fā)生彈性變形，故在上述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體兩者之間會(huì)發(fā)生前進(jìn)角之差。又因?yàn)樯鲜霾顒?dòng)齒輪機(jī)構(gòu)嚙合著傘齒輪或行星齒輪，故上述前進(jìn)角之差變換成該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的第3軸即輸出軸的角度。該輸出軸的角度變化由連接于該輸出軸的傳感器進(jìn)行檢測(cè)，由此能測(cè)出上述踩踏力的大小，并反饋給上述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力。
如上所述，若采用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，則因?yàn)楦鳂?gòu)成部分配置合理，故能把小型輕量的馬達(dá)與曲軸平行地收容在一體的殼體內(nèi)，再通過(guò)適當(dāng)配置減速機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)整體的小型化，并把踩踏力檢測(cè)裝置組裝入驅(qū)動(dòng)力的傳遞機(jī)構(gòu)內(nèi)，因此，踩踏力檢測(cè)裝置能實(shí)現(xiàn)小型化并收入殼體之內(nèi)。
附圖簡(jiǎn)介圖1為使用本發(fā)明的動(dòng)力單元的電動(dòng)自行車(chē)，是示出整體概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖2為示出本發(fā)明的動(dòng)力單元的橫剖視圖。
圖3示出了本發(fā)明的動(dòng)力單元，是卸下殼體一部分后示出的俯視圖。
圖4示出了本發(fā)明的動(dòng)力單元，是卸下殼體一部分后示出的主視圖。
圖5示出了本發(fā)明的動(dòng)力單元，是卸下殼體一部分后示出的后視圖。
圖6示出了本發(fā)明的動(dòng)力單元，是卸下殼體一部分后示出的后視圖。
圖7是將本發(fā)明的動(dòng)力單元中所用的、第1轉(zhuǎn)動(dòng)體、彈性體和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體分離后示出的立體圖。
圖8是示出本發(fā)明的動(dòng)力單元中所用的、第1轉(zhuǎn)動(dòng)體和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的裝配立體圖。
圖9是示出本發(fā)明的動(dòng)力單元所用的踩踏力檢測(cè)裝置的主視圖。
圖10是示出本發(fā)明的動(dòng)力單元所用的踩踏力檢測(cè)裝置的仰視圖。
圖11是示出本發(fā)明的動(dòng)力單元所用的踩踏力檢測(cè)裝置的右視圖。
圖12是示出本發(fā)明的動(dòng)力單元所用的踩踏力檢測(cè)裝置的其他實(shí)施例的立體圖。
圖13是示出本發(fā)明的動(dòng)力單元所用的速度檢測(cè)裝置的立體圖。
圖14所示為使用本發(fā)明的動(dòng)力單元的電動(dòng)自行車(chē)，是示出整體概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖15是在電動(dòng)自行車(chē)內(nèi)設(shè)置了本發(fā)明的動(dòng)力單元的狀態(tài)的主視圖。
圖16是在電動(dòng)自行車(chē)內(nèi)設(shè)置了本發(fā)明的動(dòng)力單元的狀態(tài)的主視圖。
圖17為示出傳統(tǒng)電動(dòng)自行車(chē)的整體概略構(gòu)成圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下根據(jù)圖1至圖16所示的各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明予以說(shuō)明。
如圖1及后面所示的圖14所示，作為各實(shí)施例的人力驅(qū)動(dòng)的輕型車(chē)輛，示出的是使用于自行車(chē)的場(chǎng)合。又，這兒所示的自行車(chē)的基本結(jié)構(gòu)，在后面所述的各實(shí)施例中也相同。
在本實(shí)施例中，電動(dòng)自行車(chē)1與傳統(tǒng)的自行車(chē)一樣，在車(chē)架體的前后架設(shè)有車(chē)輪4、5。車(chē)架體由前叉架側(cè)的主管2及從主管2向上設(shè)置的立管3等構(gòu)成，在立管3的上端，設(shè)有使用者著座用的鞍座。此外，在主管2的下側(cè)，裝有設(shè)有曲軸13的動(dòng)力單元11，在安裝于該曲軸13的踏板臂7a的頂端，鉸接著踏板7。同樣在主管2的下側(cè)且在動(dòng)力單元11的前方，安裝有蓄電池單元8。
還有，在該動(dòng)力單元11內(nèi)，裝有電動(dòng)馬達(dá)、減速機(jī)、人力/馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力合成機(jī)構(gòu)及踩踏力檢測(cè)裝置，連接著踏板7的曲軸13與合成機(jī)構(gòu)連接，該合成機(jī)構(gòu)的輸出與輸出齒輪(本實(shí)施例中為原動(dòng)鏈輪)17連接，同時(shí)，該原動(dòng)鏈輪及與后輪5同軸固定的從動(dòng)鏈輪(未圖示)之間，通過(guò)張?jiān)O(shè)在該兩者之間的鏈條9相連接。另外，還包括一些省略未圖示的，例如設(shè)于手柄上的剎車(chē)桿、剎車(chē)機(jī)構(gòu)、夜間行駛用的燈等等，基本上使用與傳統(tǒng)的自行車(chē)相同的裝置。
另外，該前輪4通過(guò)設(shè)于前叉架上的手柄來(lái)操縱方向，另一方面，若使用者踩踏踏板7，即與普通自行車(chē)一樣，電動(dòng)自行車(chē)的后輪5利用人力行駛。即，一旦由使用者用人力踩踏踏板7，即轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)原動(dòng)鏈輪，該原動(dòng)鏈輪的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)鏈條傳遞給后輪的從動(dòng)鏈輪，后輪5被轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，于是電動(dòng)自行車(chē)前進(jìn)。
在上述蓄電池單元8內(nèi)，裝入有使電動(dòng)自行車(chē)開(kāi)始動(dòng)作的主鍵開(kāi)關(guān)、多個(gè)蓄電池等及附屬電路等。
上述蓄電池例如馬達(dá)用的24V那樣，可獲得規(guī)定的電壓。此外，該蓄電池送出的電供應(yīng)給馬達(dá)及傳感器和各電路等的各種設(shè)備。
此外，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路是以電力用的開(kāi)關(guān)元件即MOS-FET電路為主構(gòu)成的，通過(guò)該FET電路的高速開(kāi)關(guān)動(dòng)作進(jìn)行斬波控制，使供應(yīng)給行駛用馬達(dá)的有效電壓增加或減少，控制馬達(dá)輸出。又，該開(kāi)關(guān)控制的執(zhí)行是按照來(lái)自按檢測(cè)出的人力及行駛速度而決定的控制電路的指令進(jìn)行的。
該控制電路由微機(jī)構(gòu)成，該微機(jī)輸入來(lái)自動(dòng)力單元11的踩踏力檢測(cè)裝置及行駛速度傳感器、外部環(huán)境傳感器等的傳感器信號(hào)，并向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路輸出控制信號(hào)。該微機(jī)具有將各輸入信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)的A/D變換器、將該數(shù)字信號(hào)自存儲(chǔ)空間取出或讀入存儲(chǔ)空間的I/O接口、以及按讀入的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的處理及作出決定的CPU及存儲(chǔ)器等等。因此，根據(jù)各種傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)，按存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的程序進(jìn)行處理，再向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路輸出任務(wù)設(shè)定信號(hào)之類(lèi)的適當(dāng)?shù)膭?dòng)作指令。
因此，一旦使用者閉合主鍵開(kāi)關(guān)即從蓄電池單元8向各有關(guān)設(shè)備供電，即可利用電動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行人力的輔助驅(qū)動(dòng)。即，在該狀態(tài)若使用者踩踏踏板7，與此相應(yīng)地，踩踏力檢測(cè)裝置即檢測(cè)人力的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)速度傳感器檢測(cè)行駛速度，控制電路根據(jù)它們的檢測(cè)信號(hào)向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路輸出適當(dāng)?shù)膭?dòng)作指令。按照該動(dòng)作指令，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路增加或減少供應(yīng)給行駛用馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電力，調(diào)整行駛用馬達(dá)的輸出。該生成的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)構(gòu)變換成適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)合成機(jī)構(gòu)追加在人力驅(qū)動(dòng)力上，傳遞給后輪5，電動(dòng)自行車(chē)得到馬達(dá)動(dòng)力的輔助，舒適地向前行駛。
在本實(shí)施例中，如圖2-圖5所示，動(dòng)力單元11是在3部分拼合而成的殼體12(12a、12b、12c)內(nèi)裝入如下裝置而構(gòu)成的，即，固定有踏板臂7a的曲軸13，具有配置在曲軸13的外周、防止曲軸13倒轉(zhuǎn)引起的后退并在馬達(dá)停止時(shí)使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)空轉(zhuǎn)的棘爪部的、將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力追加于人力的合成機(jī)構(gòu)，配置在該合成機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞路徑中途的踩踏力檢測(cè)裝置，人力輔助用馬達(dá)，以及馬達(dá)的減速裝置。此外，各處還設(shè)有可順暢轉(zhuǎn)動(dòng)地樞支各軸的軸承，包括從滾動(dòng)軸承至滑動(dòng)軸承。
上述殼體12用鋁等傳熱性良好且輕的材料形成，包括直接裝入電動(dòng)馬達(dá)M的主殼體12a，以及覆蓋其左右兩側(cè)的殼體12b、12c，并設(shè)置成可密閉。當(dāng)馬達(dá)M動(dòng)作時(shí)，隨著電動(dòng)馬達(dá)M的動(dòng)作發(fā)生的大量熱量經(jīng)該殼體12被有效排放到空氣之中，馬達(dá)能持續(xù)穩(wěn)定地動(dòng)作。再有，最好在馬達(dá)附近的殼體上設(shè)置相對(duì)車(chē)架體的固定部。這樣，上述發(fā)出的熱量可通過(guò)殼體向自行車(chē)的車(chē)架體散發(fā)。此外，在殼體12上，設(shè)有沿前進(jìn)方向的散熱片12d，以便能提高散熱效果。
又如圖6所示，裝入在殼體12內(nèi)的馬達(dá)M及傳感器的電源電纜及傳感器軟線(xiàn)(以下僅稱(chēng)為配線(xiàn)10a)是從設(shè)于主殼體12a的單一的開(kāi)口部12e引出的。在本實(shí)施例中，在面對(duì)電路基板8a的殼體上形成開(kāi)口部12e，再在電路基板8a上配置連接器10b，并使該連接器10b面臨著開(kāi)口部12e。由此，能提高裝配性能及維修保養(yǎng)性能。還有，因?yàn)檫@些配線(xiàn)10a通過(guò)設(shè)于頂端的連接器10b，能與其他電源及控制部結(jié)合，故同樣能提高裝配性能及維修保養(yǎng)性能。
另外，在本實(shí)施例中，在殼體12內(nèi)的馬達(dá)附近且在減速機(jī)構(gòu)的側(cè)部，配置馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路及控制裝置的電路基板8a，并裝上殼體蓋12f，從外部進(jìn)行遮蔽。
本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置即動(dòng)力單元11包括踩踏踏板7使曲軸13轉(zhuǎn)動(dòng)、并將其傳遞給輸出齒輪17即原動(dòng)鏈輪使之轉(zhuǎn)動(dòng)的人力驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)馬達(dá)M的驅(qū)動(dòng)輔助曲軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)的輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，以及對(duì)所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力施加作出決定用的踩踏力檢測(cè)裝置。
首先說(shuō)明上述人力驅(qū)動(dòng)裝置。
人力驅(qū)動(dòng)裝置是配置在大致曲軸13周?chē)难b置，包括同軸狀地配置在曲軸13外周的第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14，同軸狀可轉(zhuǎn)動(dòng)地配置在曲軸13外周的第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15，裝在上述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14與第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15之間、把上述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的彈性體16，以及傳遞到上述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的轉(zhuǎn)動(dòng)力的輸出齒輪17。另外，在本實(shí)施例中，在第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15與輸出齒輪17之間，連接有筒狀的連接器18。
上述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14具有第1單向離合器，僅傳遞上述曲軸的順?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)力。該第1單向離合器一方面在曲軸13上設(shè)有向外伸出的進(jìn)給爪13a，另一方面在第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14的內(nèi)周面上，刻設(shè)有在反轉(zhuǎn)方向有傾斜面的內(nèi)周齒14a。因此，當(dāng)曲軸13向順?lè)较蚣聪蜍?chē)輛前進(jìn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該曲軸13的進(jìn)給爪13a與第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14的內(nèi)周齒14a結(jié)合而傳遞驅(qū)動(dòng)力。另一方面，當(dāng)曲軸13向行駛用馬達(dá)的反方向即讓車(chē)輛后退的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)檫M(jìn)給爪13a越過(guò)內(nèi)周齒14a的傾斜面，兩者不結(jié)合，故曲軸13空轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力不傳遞給第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14，后輪5不反轉(zhuǎn)。
如前所述，上述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14與第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15是通過(guò)彈性體16，在本實(shí)施例中是通過(guò)扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧連接的。該扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧使用按預(yù)定的尺寸及材質(zhì)做成螺旋狀、能確保規(guī)定的彈簧常數(shù)并產(chǎn)生與轉(zhuǎn)角相應(yīng)的扭矩的彈簧。
該螺旋彈簧的端面16a做成圓角狀，與該端面16a相對(duì)應(yīng)，接受螺旋彈簧端面的部位14e和15e設(shè)置成曲面形狀。因此，螺旋彈簧的端面16a對(duì)于接受該螺旋彈簧端面的部位14e和15e能穩(wěn)定接觸。
此外，在本實(shí)施例中，還采取措施使扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧發(fā)生彈性變形時(shí)，仍保持彈簧的姿勢(shì)，限制其變形超過(guò)規(guī)定量。即，設(shè)有限制部件，當(dāng)扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧受到作用力而發(fā)生彈性變形時(shí)，該限制部件保持其姿勢(shì)并限制其變形超過(guò)規(guī)定量，以使螺旋彈簧有理想的變形。在本實(shí)施例中，螺旋彈簧的變形由第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15內(nèi)周面的螺旋狀的槽14b和15b、后面將介紹的凸出部14c和15c的內(nèi)周、以及曲軸13的外周來(lái)限制。即，在第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的軸向內(nèi)部端面上，形成有與該扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧對(duì)應(yīng)的螺旋狀的槽部14b和15b，扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧即彈性體16的側(cè)部受到上述螺旋狀的槽部14b、15b的限制，或者，彈性體16的外周部分受到凸出部14c、15c的內(nèi)周的限制，或者，彈性體的內(nèi)側(cè)部分受到曲軸13的外周的限制。
因此，當(dāng)進(jìn)行后面將介紹的人力傳遞時(shí)，該扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧一邊發(fā)生彈性變形，一邊傳遞人力驅(qū)動(dòng)力，因?yàn)槁菪龔椈苫蛘吲c螺旋狀的槽14b、15b接觸，或者與凸出部14c、15c的內(nèi)周接觸，或者與曲軸13的外周接觸，所以能防止彈簧向軸向傾倒或發(fā)生異常變形，能保持應(yīng)有的形狀，因此而能確保規(guī)定的彈簧常數(shù)。另外，在本實(shí)施例中，是邊推壓扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧的端面邊傳遞人力驅(qū)動(dòng)力的，但也可以做成邊拉伸邊傳遞的形式。還有，彈性體16只要是產(chǎn)生與轉(zhuǎn)角相應(yīng)的扭矩的彈簧，則并不限于扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧，可以使用任意的彈簧。
又，在本實(shí)施例中，該扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)角度設(shè)定為20度以下，最好為10度以下為宜，以使使用者不感到不舒適。
這樣，與施加于第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地，扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧邊發(fā)生符合彈簧常數(shù)的彈性變形，邊把驅(qū)動(dòng)力傳遞給第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15。其結(jié)果，與該轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地，通過(guò)后面將介紹的踩踏力檢測(cè)裝置30檢測(cè)出差動(dòng)的兩轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的量，能檢測(cè)出踩踏力。即，在這些第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15的外周，分別固定有直徑不同的第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31、32，與踩踏力檢測(cè)裝置30的輸入齒輪41、42嚙合。在本實(shí)施例中，第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31、32是齒輪。
此外，在第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15的相對(duì)部位，沿周邊狀設(shè)有規(guī)定間隔地設(shè)有凸出部14c、15c，當(dāng)踩踏力變小彈性體16不扭轉(zhuǎn)時(shí)，可確保相互有規(guī)定的間隙L。因此，當(dāng)受到人力等導(dǎo)致的過(guò)大驅(qū)動(dòng)力時(shí)，凸出部14c、15c側(cè)部之間相互直接抵接、連接，以防止扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧的破壞。
如前所述，該第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15與筒狀的連接器18相連接。本來(lái)，第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15與連接器18在本實(shí)施例中是用不同的部件構(gòu)成的，但也可以做成一體的。
此外，在本實(shí)施例中，第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31、32如圖所示是使用齒輪的。但該第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31、32并不限于齒輪，可應(yīng)用能傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)的輥之類(lèi)任意的轉(zhuǎn)動(dòng)體。
以下對(duì)上述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行說(shuō)明。
該輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置具有馬達(dá)M，使馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力減速的減速齒輪系，以及同軸狀可轉(zhuǎn)動(dòng)地配置在上述曲軸13的外周、以其外周齒與上述減速齒輪的最終齒輪嚙合、且內(nèi)周具有第2單向離合器、僅把上述最終齒輪的順?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給上述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的第3轉(zhuǎn)動(dòng)體。
該馬達(dá)M包括由鍵固定連接在馬達(dá)軸21上的、具有磁鐵的轉(zhuǎn)子鐵心22，以及配置在其外周、直接固定在殼體12a上的定子鐵心23。如圖4所示，上述定子鐵心23通過(guò)與馬達(dá)軸平行的螺栓24把定子鐵心23的磁極23a的放射方向的端部固定在殼體的里部。即，考慮到通過(guò)該定子鐵心23的磁力線(xiàn)的位置，用螺栓24把該磁力線(xiàn)的磁通密度低的部分與殼體結(jié)合，從而能將因設(shè)置螺孔及螺栓而損害磁通之類(lèi)的壞影響抑制到最小限度，能防止因此而導(dǎo)致馬達(dá)性能的下降。另外，因不需要專(zhuān)用的馬達(dá)殼體，故能實(shí)現(xiàn)小型化。
上述減速齒輪系由固定在馬達(dá)M的馬達(dá)軸21上的第1齒輪單元25及與該第1齒輪單元依次嚙合的第2、第3齒輪單元26、27所構(gòu)成，各小直徑的斜齒輪分別與大直徑的斜齒輪嚙合進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使其與高速轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)且能獲得規(guī)定的減速比。
在本實(shí)施例中，上述減速齒輪系的各齒輪中心配置在以連接馬達(dá)M與曲軸的假想線(xiàn)及馬達(dá)外徑為各邊的、圖5中點(diǎn)劃線(xiàn)所示的假想四角形內(nèi)。并且，減速齒輪互相錯(cuò)開(kāi)配置。這樣配置時(shí)，輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)小型化。
此外，第3轉(zhuǎn)動(dòng)體28與減速齒輪的第3齒輪單元27嚙合，并配置在第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的外周，同時(shí)，在其內(nèi)周刻設(shè)有在順?lè)较蛴袃A斜面的內(nèi)周齒28a。
另單向，在第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15上設(shè)有向外伸出的進(jìn)給爪15d，因此，上述內(nèi)周齒28a被設(shè)置為僅在第3轉(zhuǎn)動(dòng)體28向順?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，才與第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15外周的進(jìn)給爪15d結(jié)合。
因此，當(dāng)曲軸13由人力向順?lè)较蜃鬓D(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)、并由于行駛條件等因素而馬達(dá)停止驅(qū)動(dòng)時(shí)，第3轉(zhuǎn)動(dòng)體28空轉(zhuǎn)，人力驅(qū)動(dòng)力不會(huì)被傳遞給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
因?yàn)樯鲜龅妮o助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置如上所述的結(jié)構(gòu)，故能將由電動(dòng)馬達(dá)獲得的輸出通過(guò)機(jī)械式減速機(jī)構(gòu)變換成適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速，并將該驅(qū)動(dòng)力有效地傳遞給合成機(jī)構(gòu)，能輔助人力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)后輪5。
接著根據(jù)圖示的實(shí)施例說(shuō)明踩踏力檢測(cè)裝置30。
在本實(shí)施例中，踩踏力檢測(cè)裝置30是根據(jù)經(jīng)上述的扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧相連的第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15的轉(zhuǎn)動(dòng)之差來(lái)判定人力轉(zhuǎn)矩的。該踩踏力檢測(cè)裝置30如圖9至圖11所示，基本上是由差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的，該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的兩根軸上連接著上述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15，同時(shí)該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的第3軸(輸出軸37)與傳感器相連。這兒的差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)是如JIS標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的那樣，當(dāng)對(duì)兩根軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)、第3軸同時(shí)受到該兩軸的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪裝置，使用的是行星齒輪裝置，以差動(dòng)為目的的，往往將中心輪和行星齒輪做成傘齒輪。在本實(shí)施例中也如后所述，在差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)中使用傘齒輪。
具體是，踩踏力檢測(cè)裝置30包括固定在所述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14外周的第1轉(zhuǎn)動(dòng)體(在實(shí)施例中是齒輪)31，固定在所述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15外周的第2轉(zhuǎn)動(dòng)體(在實(shí)施例中是齒輪)32，分別連接于所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的一對(duì)傘齒輪33、34，嚙合安裝在所述一對(duì)傘齒輪之間的多個(gè)傘齒輪35、35，固定著樞支所述傘齒輪的支承軸36并與該支承軸正交的輸出軸37，以及與該輸出軸37連接的傳感器38。
在本實(shí)施例中，差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的第3軸即輸出軸37樞支在做成圓弧狀并互相平行配置的支架39、39之間，在該輸出軸37上可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝有第1輸入齒輪41，而支承軸36與該輸出軸37一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述第1和第2輸入齒輪41、42分別固定有傘齒輪33、34，如前所述，在這些傘齒輪33、34之間，嚙合安裝有傘齒輪35、35。
上述第1及第2輸入齒輪41、42分別與直徑不同的上述第1轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31及第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件32相連。其中，第2輸入齒輪42直接與第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件32嚙合，而第1輸入齒輪41則通過(guò)小直徑的反轉(zhuǎn)齒輪43與第1轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31嚙合。這是因?yàn)?，傘齒輪33、34必須以相同的轉(zhuǎn)速向不同的方向旋轉(zhuǎn)，因?yàn)?，一方面要使向相同方向旋轉(zhuǎn)的第1轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31和第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件32之中的任一個(gè)反轉(zhuǎn)，另一方面，為使其反轉(zhuǎn)而要夾裝上反轉(zhuǎn)齒輪，故必需有夾裝上該反轉(zhuǎn)齒輪用的空間，所以，必須使上述第1轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31和第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件32的直徑不相同。
此外，在上述第1轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31和第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件32、第1和第2輸入齒輪41、42和反轉(zhuǎn)齒輪43的齒輪系中，其齒數(shù)是設(shè)定為第1轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31和第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件32的轉(zhuǎn)速被放大輸入第1及第2輸入齒輪41、42的。還有，輸出軸37通過(guò)通過(guò)放大轉(zhuǎn)速的齒輪44而與傳感器38(在本實(shí)施例中為電位器)的檢測(cè)齒輪45相連。
如上所述，在第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15至上述差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)之間，及上述差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)至上述傳感器38之間之中的一方，或如本實(shí)施例那樣在雙方，附加有機(jī)械性放大轉(zhuǎn)速的機(jī)構(gòu)的情況下，當(dāng)用傳感器變換成電信號(hào)時(shí)，輸入該傳感器的絕對(duì)量較大的可獲得更正確的電信號(hào)。
因?yàn)閲Ш舷噙B的傘齒輪35繞著輸出軸37轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)，所以由上述扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧產(chǎn)生的、與人力轉(zhuǎn)矩大小相應(yīng)的第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的前進(jìn)角之差，使輸出軸37轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)與該前進(jìn)角之差相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。即，當(dāng)該第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的轉(zhuǎn)速相等時(shí)，傘齒輪35在保持其輸出軸的角度位置的情況下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，與此相對(duì)照，當(dāng)兩者的轉(zhuǎn)速不相等時(shí)，可看成一方相對(duì)停止而另一方在轉(zhuǎn)動(dòng)，傘齒輪35與該轉(zhuǎn)動(dòng)差相應(yīng)地繞著輸出軸37轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，傘齒輪35的支承軸36按轉(zhuǎn)動(dòng)差的大小轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度。該角度再通過(guò)齒輪44放大傳遞給電位器的齒輪45，并用電位器進(jìn)行檢測(cè)，便能正確檢測(cè)出人力的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
此外，上述的差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)當(dāng)然也可以不用上述的傘齒輪，而用行星齒輪取而代之。
另外，在電位器的檢測(cè)軸的中間，向一側(cè)伸出設(shè)置有臂部件46，臂部件46上連接著另一端固定于車(chē)架的施力彈簧47的一端，并設(shè)有與該臂部件46抵靠的阻擋件48。因此，電位器的檢測(cè)軸始終因該施力彈簧47的作用而靠向一個(gè)方向，并受到阻擋件48的阻擋，所以，能確保電位器的零點(diǎn)修正，并能防止各齒輪的松動(dòng)，能保證有充分的人力轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)精度。
以下再對(duì)踩踏力檢測(cè)裝置的其他實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例中踩踏力檢測(cè)裝置使用編碼器，對(duì)第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)該計(jì)數(shù)之差判定人力轉(zhuǎn)矩。
具體是如圖12所示，在第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的外周，周狀地設(shè)置有具有規(guī)定的窄縫的圓盤(pán)狀的檢測(cè)圓板(第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31、32)，并具有夾著各檢測(cè)圓板設(shè)置的、具有發(fā)光二極管和光敏晶體管的光斷續(xù)器式的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器38。因此，當(dāng)人力驅(qū)動(dòng)力傳遞過(guò)來(lái)、兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體即第1、第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)通過(guò)各編碼器的窄縫之?dāng)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)該計(jì)數(shù)之差計(jì)測(cè)出入力轉(zhuǎn)矩。即，隨著各轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15的轉(zhuǎn)動(dòng)，各檢測(cè)圓板也轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦從各發(fā)光二極管發(fā)出的光通過(guò)各檢測(cè)圓板的窄縫到達(dá)光敏晶體管，即從光敏晶體管輸出檢測(cè)信號(hào)，所以，能根據(jù)該計(jì)數(shù)之差，判定第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)之差，即，加上扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧的彈簧常數(shù)判定人力轉(zhuǎn)矩。
因此，因?yàn)槭请S著分別設(shè)于第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15的檢測(cè)圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)而對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)的窄縫進(jìn)行計(jì)數(shù)的編碼器，故不需要模擬·數(shù)據(jù)變換器，電路構(gòu)成可簡(jiǎn)化。又因?yàn)槭歉鶕?jù)編碼器的計(jì)數(shù)之差檢測(cè)人力轉(zhuǎn)矩的，故即使從停止?fàn)顟B(tài)也能檢測(cè)人力轉(zhuǎn)矩。
此外，也可以用一般的接近傳感器來(lái)構(gòu)成踩踏力檢測(cè)裝置。即，例如，可以做成沿周向配置交替磁化N.S極的檢測(cè)圓板，以及在該檢測(cè)圓板的附近配置使用霍爾元件的磁傳感器的結(jié)構(gòu)。因此，即使各第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體14、15僅作微小的轉(zhuǎn)動(dòng)，也能獲得轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖信號(hào)，能對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)數(shù)。
此外，也可以使用本實(shí)施例的構(gòu)成兼用作檢測(cè)電動(dòng)自行車(chē)的行駛速度的速度傳感器。即，可利用其中某一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體14或15的檢測(cè)輸出來(lái)判定人力驅(qū)動(dòng)時(shí)的行駛速度。
接著對(duì)這樣的電動(dòng)自行車(chē)的動(dòng)力單元11中的驅(qū)動(dòng)力的傳遞動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先說(shuō)明人力驅(qū)動(dòng)力的傳遞動(dòng)作，然后說(shuō)明輔助該人力的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力的傳遞動(dòng)作。
一旦使用者向前進(jìn)方向踏動(dòng)踏板7，曲軸13即向順?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，該人力引起的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)曲軸13與第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14之間的棘輪機(jī)構(gòu)(第1單向離合器)傳遞給第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14，第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14順向轉(zhuǎn)動(dòng)。又，若此時(shí)使用者向后退方向踏動(dòng)踏板7，則曲軸13向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但因曲軸13的進(jìn)給爪13a與第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14不結(jié)合，故第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14不被轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
然后，一旦第1轉(zhuǎn)動(dòng)體14轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧(彈性體16)，第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15被轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，利用踩踏力檢測(cè)裝置30對(duì)該兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體之間所產(chǎn)生的、因大小與轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)彈簧的彈性扭轉(zhuǎn)而延遲的前進(jìn)角之差進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)該踩踏力及行駛速度等決定馬達(dá)的輔助驅(qū)動(dòng)力。
另外，該第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)合著的連接器18，再轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)與該連接器18結(jié)合的原動(dòng)鏈輪(輸出齒輪17)。此時(shí)，配置在第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15外周的第3轉(zhuǎn)動(dòng)體28因?yàn)榕c兩者之間的棘輪機(jī)構(gòu)(第2單向離合器)不結(jié)合，故人力驅(qū)動(dòng)力不會(huì)通過(guò)第3轉(zhuǎn)動(dòng)體28傳遞給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
最后，通過(guò)連接在該原動(dòng)鏈輪(輸出齒輪17)上的鏈條9轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)后輪5，電動(dòng)自行車(chē)向前行駛。
這樣，當(dāng)如上所述地施加有人力并且踩踏力和行駛速度在規(guī)定的輔助范圍之內(nèi)時(shí)，根據(jù)該行駛速度及人力驅(qū)動(dòng)力等數(shù)據(jù)，從控制部發(fā)出規(guī)定的指令，馬達(dá)M動(dòng)作，進(jìn)行人力輔助動(dòng)作。
即，馬達(dá)M轉(zhuǎn)動(dòng)，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速齒輪系被傳遞給第3轉(zhuǎn)動(dòng)體28，在此期間變換成合適的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩。并且，該第3轉(zhuǎn)動(dòng)體28的內(nèi)周齒28a與第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15的進(jìn)給爪15d結(jié)合，減速后的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力被傳遞給第2轉(zhuǎn)動(dòng)體15，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力被追加輔助到人力驅(qū)動(dòng)力上。該狀態(tài)持續(xù)到人力驅(qū)動(dòng)停止或行駛速度超過(guò)規(guī)定范圍。
以下對(duì)本實(shí)施例中的較佳實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
把上述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)M和上述踩踏力檢測(cè)裝置30配置在一側(cè)，把上述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的減速齒輪系配置在另一側(cè)。還有，如前所述，在本實(shí)施例中，上述減速齒輪系的各齒輪的中心配置在以連接馬達(dá)M與曲軸的假想線(xiàn)及馬達(dá)的外徑為各條邊的假想四角形內(nèi)，并且減速齒輪互相錯(cuò)開(kāi)配置。通過(guò)這樣配置，能實(shí)現(xiàn)考慮了部件的平衡之類(lèi)因素的適當(dāng)?shù)呐渲?，并?jù)此能實(shí)現(xiàn)輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的小型化。
上述踩踏力檢測(cè)裝置的傳感器配置在殼體內(nèi)的上述曲軸13的外周，其位置最好取為裝置安裝在車(chē)架體上時(shí)不易受到外力的位置。即，傳感器是精密元件，最好配置在即使自行車(chē)傾倒或受到外力時(shí)也元影響的、例如主管或立管附近。
另外，如前所述，上述殼體12是將3部分的殼體12a、12b、12c拼合成一個(gè)而形成的，在本實(shí)施例中，已確認(rèn)可將殼體12的最大寬度設(shè)定為與一般自行車(chē)相同的踏板臂間隔，即120mm以下。這也是本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置可小型化的結(jié)果。
又因?yàn)樵谏鲜鰵んw12上形成有一個(gè)配線(xiàn)取出口(開(kāi)口部12e)，并把上述馬達(dá)及傳感器的配線(xiàn)10a從上述配線(xiàn)取出口引出，故配線(xiàn)的管理可方便進(jìn)行。
這些馬達(dá)側(cè)的電路組是通過(guò)直接連接于設(shè)置在蓄電池單元的連接器的外部連接器被連接的。因此，無(wú)電纜也能連接，故能實(shí)現(xiàn)小型化及方便使用。
此外如圖14所示，馬達(dá)M及控制裝置的電路基板也可以向著立管3的上方側(cè)配置。這也是本實(shí)施例的動(dòng)力單元11能實(shí)現(xiàn)小型化及減小長(zhǎng)度和寬度的結(jié)果。
又，配線(xiàn)等可采取適當(dāng)?shù)呐渲眯螒B(tài)，例如可如圖15及圖16所示，把馬達(dá)M和傳感器的配線(xiàn)10a與控制裝置的電路基板8a通過(guò)連接器10b連接，或把馬達(dá)M及控制裝置的電路基板8a配置在殼體內(nèi)，并把它們的配線(xiàn)10a通過(guò)連接器10b連接在配置于殼體之外的電源上，或者，把馬達(dá)M和控制裝置的電路基板8a配置在殼體內(nèi)的前進(jìn)方向側(cè)的前面，或者，把電源配置于主管3a，用設(shè)于前進(jìn)方向側(cè)前方的殼體或殼體上方的連接器10b將上述電池和控制裝置的電路基板8a相連接，等等。
根據(jù)上述已介紹的本實(shí)施例，因?yàn)殡妱?dòng)馬達(dá)不是沿車(chē)體的前后方向配置，而是向著左右方向、能與曲軸平行地設(shè)置，因此能避免發(fā)生如傳統(tǒng)技術(shù)那樣的、必須將電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)變換成曲軸方向而設(shè)置變換機(jī)構(gòu)、從而導(dǎo)致減速機(jī)構(gòu)等變復(fù)雜且大型化的不良情況。
另外，傳統(tǒng)的將人力驅(qū)動(dòng)力表現(xiàn)為軸的扭轉(zhuǎn)并對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)的裝置，因?yàn)檗D(zhuǎn)矩導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)變位量很微小，故為了確保有充分的測(cè)定精度，軸在長(zhǎng)度方向必需有一定的長(zhǎng)度，因而有大型化的傾向，但若采用本實(shí)施例，因?yàn)樵诘?和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)部裝有扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧，故即使軸的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度較短，也能獲得適當(dāng)?shù)呐まD(zhuǎn)變位量，能確保充分的測(cè)定精度。
另外，上述傳統(tǒng)的裝置，因?yàn)樯鲜鰴z測(cè)是在人力驅(qū)動(dòng)力施加之處進(jìn)行的，故必須做成能承受該很大的人力驅(qū)動(dòng)力的結(jié)構(gòu)，動(dòng)力裝置本身發(fā)生變大變重的不良情況，但若采用本實(shí)施例，因?yàn)椴皇窃谌肆︱?qū)動(dòng)力施加之處而是在另外部位對(duì)轉(zhuǎn)速差進(jìn)行檢測(cè)，故例如可使用樹(shù)脂制成的小型輕量的齒輪等等，能實(shí)現(xiàn)裝置的小型、輕量及低成本化。
又因?yàn)闄z測(cè)人力驅(qū)動(dòng)力的踩踏力檢測(cè)裝置裝入在殼體內(nèi)，故不會(huì)直接受到風(fēng)雨等的外部自然環(huán)境的影響及車(chē)輛行駛時(shí)產(chǎn)生的砂塵和泥土的影響，能避免發(fā)生誤檢測(cè)之類(lèi)破壞可靠性及降低裝置壽命的情況。
又，在本實(shí)施例中，以將本發(fā)明應(yīng)用于自行車(chē)的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明也可適當(dāng)應(yīng)用于小船之類(lèi)其他使用人力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的輕型車(chē)輛或船舶。
工業(yè)上應(yīng)用的可能性本發(fā)明適合用作電動(dòng)自行車(chē)等的陸上輕型車(chē)輛的、或小船之類(lèi)海上輕型船舶的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置。
權(quán)利要求
1.一種將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力與人力驅(qū)動(dòng)力相合成的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于具有人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置，所述人力驅(qū)動(dòng)裝置在被傳遞到踩踏力的曲軸的外周設(shè)有具有第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)具有第1單向離合器及傳遞人力驅(qū)動(dòng)力的彈性體，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有馬達(dá)及減速機(jī)構(gòu)，并且，來(lái)自所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)第2單向離合器后，在所述曲軸外周合成于所述驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述踩踏力檢測(cè)裝置用傳感器對(duì)夾裝在所述彈性體的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑前后的第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)差進(jìn)行檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)構(gòu)將減速齒輪相互錯(cuò)開(kāi)配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述減速齒輪系的各齒輪的中心配置于以連接所述馬達(dá)和曲軸的假想線(xiàn)及馬達(dá)的外徑為各條邊的假想四角形內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述踩踏力檢測(cè)裝置設(shè)有差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的兩個(gè)軸上連接著所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體，并且該差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的第3軸與傳感器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，在所述第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體至所述差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)之間以及所述差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)至所述傳感器之間中的一方或雙方，附加有使轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械性放大的機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)采用行星齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述踩踏力檢測(cè)裝置其傳感器采用編碼器，用該編碼器對(duì)所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)該計(jì)數(shù)差判定人力轉(zhuǎn)矩。
8.一種將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力與人力驅(qū)動(dòng)力相合成的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于具有人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置，所述人力驅(qū)動(dòng)裝置包括同軸狀地配置在所述曲軸的外周、具有第1單向離合器、僅傳遞到所述曲軸的順?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)力的第1轉(zhuǎn)動(dòng)體，同軸狀松配合地配置在所述曲軸外周的第2轉(zhuǎn)動(dòng)體，安裝在所述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體與第2轉(zhuǎn)動(dòng)體之間、把所述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的彈性體，傳遞到所述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)力的輸出齒輪；所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括馬達(dá)，使所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力減速的減速齒輪系，同軸狀松配合地配置于所述曲軸的外周、以外周齒與所述減速齒輪的最終齒輪嚙合、且內(nèi)周具有第2單向離合器、僅把所述最終齒輪的順?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給所述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的第3轉(zhuǎn)動(dòng)體；所述踩踏力檢測(cè)裝置包括固定在所述第1轉(zhuǎn)動(dòng)體外周的第1轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，固定在所述第2轉(zhuǎn)動(dòng)體外周的第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，分別與所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件連接的一對(duì)第1及第2傘齒輪，嚙合安裝在所述一對(duì)第1和第2傘齒輪之間的第3傘齒輪，把樞支所述第3傘齒輪的支承軸的、對(duì)于所述一對(duì)第1和第2傘齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)變化作為該第1和第2傘齒輪的相互差動(dòng)取出的輸出軸，連接在所述輸出軸上的傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，在人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置之中的任一裝置上，設(shè)有速度檢測(cè)裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置收容在殼體內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，在所述殼體上，設(shè)有沿前進(jìn)方向的翅片。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述彈性體是扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述彈性體是扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧，該螺旋彈簧的端面形成圓角狀，且設(shè)有限制螺旋彈簧變形的部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，接受所述螺旋彈簧端面的部位分別設(shè)置于所述第1和第2轉(zhuǎn)動(dòng)體，且所述接受螺旋彈簧端面的部位設(shè)置成曲面形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)角度在20度以下，最好在10度以下，一旦超過(guò)該扭轉(zhuǎn)角度，則分別設(shè)于所述第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的伸出部的側(cè)部會(huì)相互抵靠。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)和所述踩踏力檢測(cè)裝置配置在一側(cè)，而所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪系配置在另一側(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)，其定子鐵心的磁極的放射方向的端部固定于殼體。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述踩踏力檢測(cè)裝置的傳感器配置在所述第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)體的外周。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述殼體是至少3部分以上的分殼體組合成一個(gè)而形成的。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述殼體的最大寬度設(shè)定為小于一般自行車(chē)踏板臂的間隔。
21.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述殼體上形成有一個(gè)配線(xiàn)取出口，所述馬達(dá)和傳感器的配線(xiàn)從所述配線(xiàn)取出口引出。
22.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，用連接器將所述馬達(dá)及傳感器的配線(xiàn)與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路及控制裝置的電路基板連接，用連接器將所述電路基板和電源部相連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述馬達(dá)、所述傳感器及控制裝置的電路基板配置在殼體之內(nèi)，并且，它們的配線(xiàn)通過(guò)連接器連接于配置在殼體之外的電源部。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述電源部配置于主管，并且，所述馬達(dá)與所述電源部相對(duì)地配置于所述殼體，所述電路基板的配線(xiàn)通過(guò)連接器連接于所述電源部。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述電源部配置于立管，并且，所述馬達(dá)與所述電源部相對(duì)地配置于所述殼體，所述電路基板的配線(xiàn)通過(guò)連接器連接于所述電源部。
26.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述馬達(dá)及控制裝置的電路基板在殼體設(shè)置時(shí)，配置于前進(jìn)方向側(cè)的前面、上面或后面。
27.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路及控制裝置的電路基板配置于所述馬達(dá)附近的減速機(jī)構(gòu)側(cè)部。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，在面對(duì)所述電路基板的殼體上形成有開(kāi)口部，并在所述電路基板上配置連接器，所述連接器面對(duì)著所述開(kāi)口部設(shè)置。
29.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，其特征在于，電源配置于主管，用設(shè)于前進(jìn)方向側(cè)前方的殼體或殼體上方的連接器將所述電源和控制裝置的電路基板相連接。
全文摘要
一種將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力與人力驅(qū)動(dòng)力相合成的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置，具有人力驅(qū)動(dòng)裝置、輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置及踩踏力檢測(cè)裝置，所述人力驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)第1單向離合器和傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力的彈性體16將人力驅(qū)動(dòng)力傳遞給輸出齒輪17，所述輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力在曲軸的外周經(jīng)第2單向離合器合成于所述人力驅(qū)動(dòng)裝置，所述踩踏力檢測(cè)裝置30具有裝于所述彈性體16前后的第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件31、32，與第1及第2轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件分別相連的一對(duì)傘齒輪33、34，嚙合安裝于該對(duì)傘齒輪33、34之間的傘齒輪35，固定有樞支傘齒輪35的支承軸36并與該支承軸正交的輸出軸37，以及與該輸出軸37連接的傳感器38。因此能獲得小型化的驅(qū)動(dòng)力輔助裝置。
文檔編號(hào)B62M6/00GK1153499SQ9619022
公開(kāi)日1997年7月2日 申請(qǐng)日期1996年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月14日
發(fā)明者宮澤弘, 高田豐, 篠崎順一郎, 田中邦章, 中里博, 新海勝美 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社