驱动单元及电动助力自行车的制作方法

文档序号:13740775阅读:276来源:国知局
驱动单元及电动助力自行车的制作方法

本发明涉及驱动单元及具备驱动单元的电动助力自行车。



背景技术:

已知有如下的电动助力自行车,即,具有由蓄电池等蓄电器供电的电动机,通过检测由施加于踏板的踏力构成的人力驱动力,并加上与该人力驱动力对应的电动机的辅助驱动力(辅助力),由此,即使是上坡等也能够轻松地行驶。

作为现有的电动助力自行车所具备的驱动单元,例如如图33所示,具备带曲柄轴201的人力驱动系、和电动机202的输出根据施加于曲柄轴201的踏力而增减的电动机驱动系,将筒状的合力轴203旋转自如地设置在与曲柄轴201同一轴线上(例如参照专利文献1)。两驱动系与合力轴203的一端连结,将合成了人力驱动系和辅助驱动力(辅助力)的合力从合力轴203的另一端向电动助力自行车的后轮传递。

曲柄轴201贯通筒状的人力传递轴204,人力传递轴204与合力轴203相邻,并且被旋转自如地设置在与曲柄轴201同一轴线上。另外,人力传递轴204的一端经由单向离合器205与合力轴203连结,人力传递轴204的另一端与曲柄轴201连结。

在合力轴203的一端,在大径的外周部形成有多个齿203a。在合力轴203的另一端部设置有输出驱动力(合力)的输出链轮207,在输出链轮207上卷绕有向后轮传递驱动力(合力)的链条208。另外,在电动机202的输出轴209形成有输出齿轮209a,在输出齿轮209a与合力轴203的齿203a之间,以啮合的状态配设有减速器211的齿轮212、213。

根据该构成,通过踩踏踏板,人力驱动力从曲柄轴201经由人力传递轴204及单向离合器205向合力轴203传递。另外,从电动机202产生的辅助驱动力经由减速器211向合力轴203传递,合力轴203通过合成了人力驱动力和辅助驱动力的合力而进行旋转。而且,通过输出链轮207与合力轴203一同旋转,将合力经由链条208向后轮传递,后轮进行旋转。

专利文献1:(日本)特开平10-250673号公报

但是,由于上述的驱动单元215不具备变速机构,故而存在在电动助力自行车在陡峭的上坡行驶的情况下,对电动机202或自行车的搭乘者作用过大的负荷的问题。



技术实现要素:

本发明的驱动单元利用合成了人力驱动力和辅助驱动力的合力使合力传递体旋转,将该合力传递体的旋转向后轮传递,在这样的驱动单元及电动助力自行车中,减轻电动机及搭乘者的负荷。

本发明的驱动单元为设置在电动助力自行车的驱动单元,该电动助力自行车可通过在来自踏板的踏力产生的人力驱动力上加上由电动机产生的辅助驱动力进行行驶。而且,具备通过人力驱动力进行旋转的曲柄轴、利用将人力驱动力和辅助驱动力合成的合力而旋转自如的合力传递体、传递合力传递体的旋转的驱动力输出轮体、具有传动比不同的多个可选择的变速级且将驱动力向合力传递体传递的变速机构。另外,将曲柄轴和合力传递轴同轴配设,变速机构具备包含低速级变速齿轮及高速级变速齿轮的多个变速齿轮、可将高速级变速齿轮的驱动力向合力传递体传递的高速级离合器、与高速级离合器卡脱自如且根据所选择的变速级进行移动的离合器切换体。另外,设置有施力机构,其在离合器切换体与高速级离合器抵接时,以使高速级离合器相对于合力传递体从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体对高速级离合器施加力。此外,驱动单元的变速机构优选为具有可将低速级变速齿轮的驱动力向合力传递体传递的低速级离合器的构成、或者高速级离合器具有与高速级变速齿轮及离合器切换体卡脱自如的卡合部件的构成。

根据该构成,在电动助力自行车行驶时,通过根据行驶路面的倾斜等选择最佳的变速级,能够减轻电动机或搭乘者的负荷,进行适于行驶路面的行驶。另外,设置有在离合器切换体与高速级离合器抵接时,以使高速级离合器相对于合力传递体从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体对高速级离合器施加力的施力机构,因此,在从高速级向低速级变速时,使离合器切换体与高速级离合器抵接,由此,以高速级离合器成为切断姿势的方式施加力,能够良好地进行变速动作。

附图说明

图1是本发明实施方式的电动助力自行车的整体左侧面图;

图2是本发明实施方式的驱动单元的左侧面图;

图3是拆下了本发明实施方式的驱动单元的驱动链轮或右侧壳体等的状态的右侧面图;

图4是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于低速级(第一速)的状态的俯视剖面图;

图5是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于低速级(第一速)的状态的主要部分放大俯视剖面图;

图6是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于低速级(第一速)的状态的低速级离合器和高速级离合器的示意侧面图;

图7是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的俯视剖面图;

图8是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的主要部分放大俯视剖面图;

图9是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的低速级离合器和高速级离合器的示意侧面图;

图10是本发明实施方式的驱动单元的合力传递体的立体图;

图11是本发明实施方式的驱动单元的高速级变速齿轮的立体图;

图12是本发明实施方式的驱动单元的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的立体图;

图13是本发明实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件(棘爪)的立体图;

图14是本发明实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件(棘爪)的侧面图;

图15是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于低速级(第一速)的状态的变速级切换机构的剖面图;

图16是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的变速级切换机构的剖面图;

图17是本发明实施方式的驱动单元的离合器切换体的立体图;

图18是本发明实施方式的驱动单元的离合器切换体的右侧面图;

图19是本发明实施方式的驱动单元的离合器切换体的剖面图,是图18的19-19剖面图;

图20是本发明实施方式的驱动单元的离合器切换体的剖面图,是图18的20-20剖面图;

图21是本发明实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的高速级离合器的主要部分侧面图;

图22是本发明实施方式的驱动单元的变速级从高速级(第二速)向低速级(第一速)切换时的状态的高速级离合器的主要部分侧面图;

图23是本发明实施方式的驱动单元的一般的卡合部件(棘爪)的侧面图;

图24是将本发明实施方式的驱动单元的变速级处于高速级(第二速)的状态的一般的卡合部件(棘爪)用于高速级离合器的情况下的主要部分侧面图;

图25是将本发明实施方式的驱动单元的变速级从高速级(第二速)切换为低速级(第一速)时的状态的一般的卡合部件(棘爪)用于高速级离合器的情况下的主要部分侧面图;

图26是本发明实施方式的驱动单元的离合器切换体处于不与高速级离合器的卡合部件接触的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的部分切口俯视图;

图27是本发明实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于嵌入离合器切换体的凸轮面的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的俯视图;

图28是本发明实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于嵌入离合器切换体的凸轮面的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的局部右侧面图;

图29是本发明实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于嵌入离合器切换体的凸轮面并倾倒的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的俯视图;

图30是本发明实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于嵌入离合器切换体的凸轮面并倾倒的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的部分右侧面图;

图31是本发明实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于从离合器切换体的凸轮面脱离的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的俯视图;

图32是本发明实施方式的驱动单元的高速级离合器的卡合部件处于从离合器切换体的凸轮面脱离的状态的合力传递体、高速级离合器及离合器切换体的部分右侧面图;

图33是现有的电动助力自行车的驱动单元的俯视剖面图。

标记说明

1:电动助力自行车

2:框架

3:前轮

4:后轮

7:曲柄

7a、201:曲柄轴

7c、23a、28a、28b、29h:锯齿部(或花键部)

8:踏板

12:蓄电池(蓄电器)

13:驱动链轮(驱动力输出轮体)

14:后链轮(后部轮体)

15、208:链条(环状驱动力传递体)

17:变速机构

18:变速级手边操作部

20、215:驱动单元

21、202:电动机

22:单元壳体

23:连动筒体

24:控制部

25:减速机构

28:人力传递体

29:合力传递体

29a:中径筒状部

29b:小径筒状部

29c:收纳凹部

29d:齿部

29f、29g:收纳槽部

29i:外周面

30、47、205:单向离合器

31:扭矩传感器(人力检测部)

36:低速级变速齿轮

36a:齿部

37:第一减速齿轮

38:第二减速齿轮

39:第三减速齿轮

41:高速级变速齿轮

41a、41d:齿部

41b:小径圆筒部

41c:中径圆筒部

41e:角部

44:中间轴

51:低速级离合器

52、56、58:卡合部件

55:高速级离合器

56a、58a:摆动基部

56b、58b:爪部

56c:槽部

56d:加厚部

56e:角部

58c:角部

60:变速级切换机构

61:离合器切换体

61a:凸缘部

61b:安装环

61c:安装槽

61d:倒角形状部(施力机构)

61e:截面凹形部分

61f:凸轮面(施力机构)

61g:倒角形状部(施力机构)

61h:凹凸部

62:切换体移动部

63:切换轴

65:叉体

70:电动变速机构

203:合力轴

203a:齿

204:人力传递轴

207:输出链轮

209:输出轴

209a:输出齿轮

211:减速机

具体实施方式

以下,基于附图说明本发明实施方式的电动助力自行车。此外,以下的说明中的左右方向及前后方向是指朝向行进方向搭乘于该电动助力自行车1的状态下的方向。另外,本发明的构成不限于以下所述的构成。

图1表示本发明实施方式的电动助力自行车。如图1所示,该电动助力自行车1具备由头管2a、前叉2b、上管2c、下管2g、立管2d、链条架2e、座架2f等构成的金属制的框架2。另外,具备旋转自如地安装在前叉2b的下端的前轮3、旋转自如地安装在链条架2e的后端的后轮4、变更前轮3方向的把手5、搭乘者就座的车座6、作用由踏力构成的人力驱动力的曲柄7及踏板8。另外,具备设置有产生辅助驱动力(辅助力)的作为驱动源的电动的电动机21(参照图4等)及进行包含该电动机21的各种电气控制的控制部24(参照图4)的驱动单元20、和向电动机21供给驱动用的电力的由二次电池构成的蓄电池12。另外,具备:变速级手边操作部18,其安装在把手5等上,搭乘者等可操作,设定后述的变速机构(减速变速机构)25的速度(低速级(第一速)或高速级(第二速));手边设定部(未图示),其安装在把手等上,搭乘者等可操作,设定该电动助力自行车1的电源的切换或行驶模式等。另外,具备以与曲柄轴7a同轴心一体地旋转的方式安装且输出将人力驱动力及辅助驱动力合在一起的合力的作为驱动力输出轮体的驱动链轮(也称作前链轮、曲柄链轮或前齿轮)13、和安装在后轮4的轮毂(也称作后轮毂)9上的作为后部轮体的后链轮(有时也称作后齿轮)14。进而具备横跨驱动链轮13和后链轮14以可旋转的状态环状卷绕的作为环状驱动力传递体的链条15等。而且,该电动助力自行车1可通过在来自踏板8的踏力产生的人力驱动力上加上通过电动机21产生的辅助驱动力而行驶,在人力驱动力上加上了辅助驱动力的合力从驱动链轮13经由链条15及后链轮14等向后轮4传递。

此外,蓄电池12是蓄电器的一例,优选二次电池,但作为蓄电器的其它例,也可以是电容器等。此外,曲柄7由左右分别设置的曲柄臂7b和将左右的曲柄臂7b连结的曲柄轴7a构成,在左右的曲柄臂7b的端部旋转自如地安装有踏板8。

如图1所示,在该电动助力自行车1中,将驱动单元20配设在曲柄轴7a的附近部位等、前轮3与后轮4之间的中间位置(更详细而言为中间位置的下部)。而且,通过设为这样的配置构成,由于将重量较大的驱动单元20配置在电动助力自行车1的前后方向中央,故而容易抬起前轮3或后轮4,即使在行驶路上存在台阶,也能够容易地越过等,电动助力自行车1的车身(框架2等)的操作性好,另外,行驶稳定性也良好。

如图2~图4等所示,驱动单元20利用由电动机壳体22a、左侧壳体22b、右侧壳体22c、切换部盖22d构成的单元壳体22构成外壳部等,曲柄轴7a左右贯通驱动单元20(本实施方式中为驱动单元20的后部)。另外,在曲柄轴7a的外周配设有:对来自曲柄轴7a的人力驱动力进行传递的大致筒状的人力传递体28、对来自人力传递体28的人力驱动力进行传递的连动筒体23。进而,配设有合力传递体29,其经由单向离合器(辅助驱动力切断用的单向离合器)30等对来自连动筒体23的人力驱动力进行传递,并且将合成了人力驱动力和来自电动机21的辅助驱动力的合力向驱动链轮13传递。

另外,如图4等所示,在驱动单元20的单元壳体22内配设有:将电动机21的旋转减速并向合力传递体29侧(在本实施方式中为中间轴44)传递的减速机构25、根据多个变速级变更向合力传递体29的旋转速度并进行传递的变速机构17。另外,在驱动单元20的单元壳体22内配设有电动机21,并且还配设有具有设置有进行各种电气控制的电子零件的控制基板24a或各种信息的存储部等的控制部24。

进一步详述驱动单元20。如图4、图5、图7、图8等所示,以左右贯通驱动单元20的后部的状态并通过轴承26、27a、27b而旋转自如地配设有曲柄轴7a,在该曲柄轴7a中的靠左侧部分的外周,经由锯齿部(或花键部)7c而以与曲柄轴7a一体旋转的状态嵌入有筒状的人力传递体28。此外,在人力传递体28的内周中的与曲柄轴7a的锯齿部(或花键部)7c对应的部位也形成有锯齿部(或花键部)28b,与曲轴7a的锯齿部(或花键部)7c啮合。

在人力传递体28的外周表面形成有赋予磁各向异性的磁致伸缩发生部31b,并且在其外周经由一定的间隙(空间)配设有线圈31a,利用这些磁致伸缩发生部31b及线圈31a构成磁致伸缩式的扭矩传感器(人力检测部)31。由此,来自曲柄轴7a的人力驱动力向人力传递体28传递,并且由扭矩传感器31检测人力驱动力。另外,在该磁致伸缩式的扭矩传感器31中,磁致伸缩发生部31b形成为相对于人力传递体28的轴心方向成例如+45度和-45度的螺旋形状。而且,构成为当向人力传递体28传递人力驱动力时,在人力传递体28的表面的磁致伸缩发生部31b产生变形而产生透磁率的增加部分和减少部分,因此,通过测量线圈31a的电感差,可检测扭矩(人力驱动力)的大小。

连动筒体23在曲柄轴7a的外周中的与人力传递体28的右侧邻接的部位,以相对于曲柄轴7a旋转自如的状态配设,但通过形成于人力传递体28的右端部外周的锯齿部(或花键部)28a和形成于连动筒体23的左端部内周的锯齿部(或花键部)23a嵌合,而与人力传递体28一体旋转。此外,在该实施方式中,形成于连动筒体23的左端部内周的锯齿部(或花键部)23a从外侧与人力传递体28的锯齿部(或花键部)28a嵌合。

另外,在本实施方式中,在连动筒体23的左侧部分的外周安装有用于检测连动筒体23的旋转状态的旋转检测体11,另外,以从左右隔开微小间隙地夹持旋转检测体11的方式,将旋转检测器10安装固定在单元壳体22侧。例如,旋转检测器10使由射出部和受光部构成的成对的光传感器沿旋转体11的旋转方向排列两个而构成,旋转检测体11具有梳齿状地沿外周方向延伸的多个齿部(遮光部)。而且,旋转检测体11的齿部通过旋转检测器10的射出部与受光部之间,由此,利用旋转检测器10电检测光的入射状态和遮光状态,在输入该信号的控制部24中,检测连动筒体23的旋转量及旋转方向。此外,也可以代替光传感器而设置磁传感器来检测连动筒体23的旋转量及旋转方向。在此,连动筒体23与人力传递体28一体旋转,人力传递体28与曲柄轴7a一体旋转,因此,通过检测连动筒体23的旋转量及旋转方向,也可检测曲柄轴7a或踏板8的旋转量及旋转方向。

另外,如图4~图9等所示,在连动筒体23的右侧部分及外周侧,经由单向离合器(辅助驱动力切断用的单向离合器)30配设有具有传动比不同的多个可选择的变速级且将驱动力向合力传递体29的变速机构17传递。变速机构17具备:低速级变速齿轮36及高速级变速齿轮41、可将高速级变速齿轮41的驱动力向合力传递体29传递的高速级离合器55、与高速级离合器55卡脱自如且根据所选择的变速级进行移动的变速级切换体61、可将低速级变速齿轮36的驱动力向合力传递体29传递的低速级离合器51等。而且,在踩踏踏板8而前进的情况下,传递至连动筒体23的人力驱动力向变速机构17的低速级变速齿轮36传递。

低速级变速齿轮36的直径比高速级变速齿轮41的直径大,具有形成于大径的外周部的齿部36a和形成于内周部并向右侧突出的小径的圆筒部36b。而且,低速级变速齿轮36经由旋转筒42旋转自如地配设在曲柄轴7a的外周。另外,低速级变速齿轮36和连动筒体23经由单向离合器(辅助驱动力切断用的单向离合器)30可连动,单向离合器30在周向上将低速级变速齿轮36和连动筒体23连接及脱离。

如图10及图4~图9等所示,合力传递体29是旋转自如地外嵌于曲柄轴7a的圆筒状的部件,具有形成于左侧的中径筒状部29a、形成于右侧的小径筒状部29b、形成于中径筒状部29a的内周的齿部29d。另外,具有:在中径筒状部29a沿周向每隔规定角度设置并将后述的高速级离合器55的卡合部件56(也称作棘爪或凸轮)以可立起倾倒的状态收纳的收纳凹部29c、将由后述的高速级离合器55的弹簧构成的施力弹簧57以收缩的状态收纳的施力弹簧收纳槽部29f。进而具有:收纳限制高速级离合器55的卡合部件56向左侧移动的限制弹簧的限制弹簧收纳槽部29g、形成在小径的右侧筒状部的外周面并安装驱动链轮13的锯齿部(或花键部)29h等。此外,合力传递体29以同轴且旋转自如的状态配设在曲柄轴7a的外周。另外,合力传递体29的小径筒状部29b的右端部从单元壳体22向外侧突出,在该小径筒状部29b的突出部分外嵌驱动链轮13,合力传递体29和驱动链轮13一体地旋转。

如图4~图9等所示,低速级变速齿轮36的圆筒部36b插入合力传递体29的中径筒状部29a内,在低速级变速齿轮36的圆筒部36b的外周设有由单向离合器构成的低速级离合器(低速级单向离合器)51。如图5、图6、图8、图9所示,低速级离合器51具有:沿径向立起横倒自如的由棘爪(凸轮)构成的多个卡合部件52、以卡合部件52立起的方式向径向外侧施力的由圆环状的弹簧构成的施力弹簧53。低速级离合器51的卡合部件52与合力传递体29的齿部29d卡脱自如,如图6所示,在卡合部件52被切换到立起姿势的情况下,卡合部件52与合力传递体29的齿部29d卡合,如图9所示,在卡合部件52被切换到倾倒姿势的情况下,卡合部件52从合力传递体29的齿部29d脱离。

如图4~图9、图11等所示,高速级变速齿轮41经由轴承48旋转自如地外嵌在合力传递体29的小径筒状部29b。高速级变速齿轮41具有形成在大径的外周部的齿部41a、形成在小径的内周部并向右侧突出的小径圆筒部41b、形成在齿部41a与小径圆筒部41b之间并向左侧突出的中径圆筒部41c、形成在中径圆筒部41c的内周的齿部41d。此外,高速级变速齿轮41的齿部41a的直径比低速级变速齿轮36的齿部36a的直径小。

如图5、图6、图8、图9、图12~图14等所示,在合力传递体29的中径筒状部29a的外周侧设有由单向离合器构成的高速级离合器55。高速级离合器55具有在径向上立起倾倒自如的由棘爪(凸轮)构成的多个卡合部件56、以卡合部件56立起的方式向径向外侧施力的由圆环状的弹簧构成的施力弹簧57。高速级离合器55的卡合部件56与高速级变速齿轮41的齿部41d卡脱自如,如图9所示,在将卡合部件56切换为立起姿势的情况下,卡合部件56与高速级变速齿轮41的齿部41d卡合,如图6所示,在将卡合部件56切换为倾倒姿势的情况下,卡合部件56从高速级变速齿轮41的齿部41d脱离。此外,卡合部件56也与后述的变速级切换体61卡脱自如。

这样,在本实施方式中,相对于曲柄轴7a的轴心方向,在扭矩传感器31(扭矩传感器31的磁致伸缩发生部31b)或旋转检测体11与作为驱动力输出轮体的驱动链轮13之间配设有具有高速级离合器55或低速级离合器51的变速机构17。以曲柄轴7a的轴心为中心,在低速级离合器51的外侧配设有高速级离合器55。

此外,如图4、图5、图7、图8等所示,曲柄轴7a的左端部经由一方的轴承26旋转自如地支承于单元壳体22(详细而言为左侧壳体22b),高速级变速齿轮41的小径圆筒部41b与曲柄轴7a的右端部和合力传递体29一同经由另一方的两个轴承27a、27b旋转自如地支承于单元壳体22(详细而言为右侧壳体22c)。

电动机21具有定子部21c、通过电动机轴承32、33旋转自如地支承的转子部21b、与转子部21b一体地旋转自如的电动机旋转轴21a。电动机21的电动机旋转轴21a向右侧方突出,在该突出轴部的外周形成有减速机构25的电动机轴减速齿轮40。

减速机构25具有平行地设置在曲柄轴7a与电动机旋转轴21a之间的中间轴44、设于中间轴44的第一减速齿轮37、第二减速齿轮38及第三减速齿轮39、人力驱动力切断用的单向离合器47。中间轴44经由一对轴承34、35旋转自如地配设在单元壳体22内。第一减速齿轮37的直径比第二减速齿轮38及第三减速齿轮39的直径大,第二减速齿轮38的直径比第一减速齿轮37及第三减速齿轮39的直径小,第三减速齿轮39的直径比第二减速齿轮38的直径大且比第一减速齿轮37的直径小。

第一减速齿轮37与电动机轴减速齿轮40啮合,第二减速齿轮38与低速级变速齿轮36啮合,第三减速齿轮39与高速级变速齿轮41啮合。由此,低速级变速齿轮36和高速级变速齿轮41经由减速机构25与电动机21连动。另外,单向离合器47配设在中间轴44的外周与第一减速齿轮37的内周之间,用于切断人力驱动力。即,也可以构成为,通过该单向离合器47,在未驱动电动机21而未产生辅助驱动力的情况下,由来自踏板8的力也不能使电动机21的转子部21b旋转。在中间轴44和第一减速齿轮37经由单向离合器47连接的情况下,第一减速齿轮37、第二减速齿轮38及第三减速齿轮39与中间轴44一同一体地向一方向旋转。

变速机构17具有传动比不同的可选择的低速级(所谓的第一速、变速级的一例)和高速级(所谓的第二速、变速级的一例)。在选择了低速级的情况下,低速级变速齿轮36的旋转被向合力传递体29传递,在选择了高速级的情况下,高速级变速齿轮41的旋转被向合力传递体29传递。另外,在变速机构17设有切换变速级的变速级切换机构60(参照图15、图16)。

变速级切换机构60具有图5、图8等所示的、切换高速级离合器55的卡合部件56的姿势的离合器切换体61。而且,具有沿着图3、图5、图8、图15、图16等所示的、在驱动单元20内与曲柄轴7a平行地被支承的切换轴63,在低速级切换位置l(参照图15)和高速级切换位置h(参照图16)移动自如且具有半圆弧状的叉体65等的由叉构成的切换体移动部62。

如图17~图20等所示,离合器切换体61为圆环状的部件,与合力传递体29的中径筒状部29a的外周面29i(参照图10)滑接,以曲柄轴7a的轴心为中心旋转自如,且沿曲柄轴7a的轴心方向移动自如(滑动自如)的状态下被外嵌。在离合器切换体61的右侧面一体形成有向外周侧凸缘状延伸的凸缘部61a,另外,在离合器切换体61的外周的靠左部分形成有安装c形状的安装环61b的安装槽61c。而且,在离合器切换体61的外周(详细而言为离合器切换体61的凸缘部61a的左侧的截面凹形状部分61e),在组装了切换体移动部62的叉体65的状态下安装安装环61b(参照图19、图20)。另外,在切换体移动部62的叉体65的右侧面和与其相对的离合器切换体61的凸缘部61a的左侧面形成有相互啮合的凹凸部61h,由此,离合器切换体61被限制为在周向上不旋转。

在此,在离合器切换体61上设有在使该离合器切换体61与高速级离合器55抵接时,以使高速级离合器55的卡合部件56相对于合力传递体29从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体61对高速级离合器55施力的施力机构。作为该施力机构之一,在离合器切换体61的右侧部内周形成有越接近端面越向径向外侧倾斜同时扩展的倒角形状部61d(参照图17~图20等)。该倒角形状部61d通过离合器切换体61沿着曲柄轴7a的轴心方向向右方移动,从左侧方抵接高速级离合器55的卡合部件56,以该卡合部件56倾倒的方式施加负荷。

另外,作为其它施力机构,以使离合器切换体61的倒角形状部61d的一部分凹陷成外周侧椭圆圆弧形状的方式,侧视时在周向上每隔规定角度(该实施方式中为90度)形成有多个(该实施方式为4个)凸轮面61f。该离合器切换体61的凸轮面61f在该电动助力自行车1的行驶中,且高速级离合器55的卡合部件56与合力传递体29一同以与曲柄轴7a相同的轴心为中心进行公转时,通过卡合部件56嵌入并逐渐向内径侧按压,以将卡合部件56向倾倒姿势引导的方式施加负荷。

但是,如图19、图20所示,离合器切换体61的凸轮面61f以随着靠近卡合部件56沿着曲柄轴7a的轴心方向进退自如地进入的部位的跟前侧而稍微扩展的方式倾斜形成(在图19所示的图18的19-19截面中为倾斜角度α,在图20所示的图18的20-20截面中为倾斜角度β)。由此,构成为,在卡合部件56以规定值以上的大力与高速级变速齿轮41的齿部41d啮合的情况下,沿着凸轮面61f的倾斜向右侧移动,并从凸轮面61f可脱离(参照图31、图32)。进而,如图19、图20所示,沿该凸轮面61f的径向切断的情况下的倾斜角度形成为,随着卡合部件56沿圆周方向公转行进而逐渐减小(即倾斜角度β>倾斜角度α)。此外,凸轮面61f相对于曲柄轴心方向的倾斜角度α、β优选为25度以下。

另外,在电动助力自行车1停止的状态下使离合器切换体61向右侧移动时,即使在卡合部件56嵌入离合器切换体61的凸轮面61f的情况下,也能够以可使卡合部件56倾倒的方式在离合器切换体61的形成有凸轮面61f的部位的曲柄轴7a的轴心方向进深侧(左侧)也形成有倒角形状部61g。

另外,在该实施方式中,如图13、图14所示,形成有将高速级离合器55的卡合部件56上的爪部56b的背面部的一部分呈山形隆起而成的加厚部56d(在图14中,为了容易理解而以斜线部表示)。高速级离合器55的卡合部件56具有:与形成于合力传递体29的中径筒状部29a的收纳凹部29c滑接且摆动自如地支承卡合部件56的侧视大致半圆形的摆动基部56a、从该摆动基部56a沿径向(图13、图14中的横方向)延伸的爪部56b、在爪部56b的宽度方向中央部位切入并使施力弹簧57插通的槽部56c。在此,目前通常的卡合部件(棘爪)58如图23所示,其爪部58b侧视时形成简单的矩形状,但本实施方式的高速级离合器55的卡合部件56的爪部56b的背面部的一部分呈大致山形隆起而一体形成加厚部56d。另外,该高速级离合器55的卡合部件56卡合的高速级变速齿轮41的齿部41d如图11、图22等所示,侧视为大致齿轮的齿形而非锯齿形。

而且,通过这样形成加厚部56d,如后述,在高速级离合器55的卡合部件56与高速级变速齿轮41的齿部41d卡合的情况下,实现了啮合部分的剪切负荷作用的部位的截面面积与未形成加厚部56d的目前通常的卡合部件58相比增加(参照图21)。另外,如图22所示,即使在高速级离合器55的卡合部件56的爪部56b前端的角部56e与高速级变速齿轮41的齿部41d的角部41e以不完全状态啮合(卡合)的状态下,通过形成加厚部56d,也能够防止该高速级离合器55的卡合部件56上的爪部56b前端的角部56e切削等发生损伤。

另外,由于在高速级离合器55的卡合部件56形成有加厚部56d,故而在为了从高速级切换为低速级而使卡合部件56与离合器切换体61的凸轮面61f抵接时,该加厚部56d以凸轮面61f上的较宽幅部分抵接,能够稳定地使卡合部件56倾倒。

如图5、图8、图15、图16等所示,变速级切换机构60的切换体移动部62是使离合器切换体61移动的部件,具有切换轴63、叉体65、连动筒66、挡圈67等。切换轴63被设于单元壳体22(左侧壳体22b和右侧壳体22c)内的一对支承部68a、68b支承,与曲柄轴7a平行地配设,沿轴心方向a(参照图15、图16)移动自如。此外,图3、图15、图16中的22d是覆盖切换轴63的一端部等的切换部盖。

叉体65具有筒状部65a和与筒状部65a相连的c形状的叉部65b。如图19、图20等所示,如上述,叉部65b从外周侧嵌入离合器切换体61的截面凹形状部分61e。如图15、图16所示,挡圈67外嵌于切换轴63,位于叉体65的筒状部65a与连动筒66之间。切换轴63插通叉体65的筒状部65a和连动筒66,叉体65和连动筒66与切换轴63一同向轴心方向a移动自如。另外,切换体移动部62被线圈状的弹簧69以从高速级切换位置h向低速级切换位置l的方向移动的方式施力。此外,切换体移动部62以通过比弹簧69小的作用力的弹簧83使叉体65与连动筒66连动的方式构成,但该弹簧83仅具有极小的作用力。

进而,在本实施方式中,如图15、图16及图2、图3等所示,设有使切换体移动部62(连动筒66等)向低速级切换位置l或高速级切换位置h移动的切换体移动机构的一例即电动变速机构70。电动变速机构70具有可一分为二的壳体部71、载置在基板82上的小型的切换用电动机72、与该切换用电动机72等连接的连接器部73。另外,具有安装于切换用电动机72的轴上的小径的电动机减速齿轮74、与该电动机减速齿轮74啮合的大径的第一减速齿轮75、与该第一减速齿轮75一体地旋转的圆筒蜗杆76、与该圆筒蜗杆76啮合的大径的蜗轮77。进而,具有与蜗轮77一体地旋转的小径的第二减速齿轮78、和通过其圆弧状齿部79a与第二减速齿轮78啮合并且设有与连动筒66卡合的臂部79b的驱动体79等。驱动体79以支承轴79c为中心旋转自如,臂部79b被插入形成于连动筒66的凹部66a。而且,通过驱动切换用电动机72,一边经由减速齿轮74、75、78及圆筒蜗杆76、蜗轮77减速一边驱动驱动体79的臂部79b,由此,能够经由连动筒66驱动切换体移动部62及叉体65。

另外,在驱动体79上贴附有扇形状的磁铁80,并且,在驱动体79成为规定的变速级位置(低速级)时,在接近磁铁80的位置,在基板82上安装有用于检测驱动体79的位置的由线性霍尔ic构成的位置检测传感器81。该位置检测传感器81能够以线性状态即直线或曲线状地多阶段(无数阶段)地检测驱动体79的位置(在该实施方式中为低速级及高速级及它们之间的中间位置)。

另外,电动变速机构70的切换用电动机72或位置检测传感器81经由与连接器部73连接的配线而与控制部24连接,根据搭乘者对安装于把手5上的变速级手边操作部18进行的操作,驱动切换用电动机72,使驱动体79移动。另外,在本实施方式中,在由位置检测传感器81检测到与离合器切换体61连动的作为连动零件的切换体移动部62(叉体65、切换轴63及连动筒66等)从高速级切换位置h侧移动到低速级切换位置l侧、例如从高速级切换位置h移动到中间位置时,如下进行作用。即,利用控制部24以使辅助驱动力暂时降低的方式控制电动机21,良好地进行从高速级向低速级的切换动作。

在上述构成中,在高速级状态下,在搭乘者操作变速级手边操作部18而选择了低速级(第一速)的情况下,驱动切换用电动机72,驱动体79移动至图15所示的位置。而且,利用弹簧69的作用力使切换体移动部62(切换体移动部62的叉体65等)向低速级切换位置l移动。

由此,如图5所示,离合器切换体61与叉体89连动而向b方向移动,与高速级离合器55的卡合部件58抵接。由此,如图6所示,卡合部件56被切换为倾倒姿势,将合力传递体29与高速级变速齿轮41之间切断。

通过在该状态下踏下踏板8,如图4、图5所示,曲柄轴7a旋转,人力传递体28和连动筒体23旋转。此时,连动筒体23在旋转方向上经由低速级离合器51与低速级变速齿轮36连接。因此,连动筒体23的旋转被向低速级变速齿轮36传递。

另外,通过驱动电动机21使电动机旋转轴21a旋转,减速机构25的第一减速齿轮37和中间轴44旋转。随之,第二减速齿轮38及第三减速齿轮39旋转,将第二减速齿轮38的旋转向低速级变速齿轮36传递,将第三减速齿轮39的旋转向高速级变速齿轮41传递。

由此,低速级变速齿轮36及高速级变速齿轮41分别旋转,此时,如图4~图6所示,低速级变速齿轮36在旋转方向上经由低速级离合器51与合力传递体29连接。因此,低速级变速齿轮36的旋转被向合力传递体29传递而使合力传递体29旋转,驱动链轮13旋转,并且使链条15转动,后轮4旋转。此时,作用于曲柄轴7a的人力驱动力和电动机21的辅助驱动力合成的合力从低速级变速齿轮36向合力传递体29传递,合力传递体29通过合力而旋转。

此外,此时,高速级离合器55的卡合部件56切换为倾倒姿势,合力传递体29与高速级变速齿轮41之间被切断,因此,高速级变速齿轮41的旋转不向合力传递体29传递。

另一方面,搭乘者在低速级状态下,在搭乘者操作变速级手边操作部18而选择了高速级(第二速)的情况下,切换用电动机72被驱动,驱动体79移动至图16所示的位置,切换体移动部62(切换体移动部62的叉体65等)一边对抗弹簧69的作用力一边向高速级切换位置h移动。

由此,如图8所示,离合器切换体61与叉体89连动而向c方向移动,从高速级离合器55的卡合部件56远离。由此,如图8所示,卡合部件56通过施力弹簧57的作用力被切换为立起姿势,将合力传递体29与高速级变速齿轮41之间连接。

通过在该状态下踏入踏板8,使曲柄轴7a旋转,人力传递体28和连动筒体23旋转。此时,连动筒体23在旋转方向上经由低速级离合器51与低速级变速齿轮36连接。因此,连动筒体23的旋转被向低速级变速齿轮36传递。

另外,通过驱动电动机21而使电动机旋转轴21a旋转,减速机构25的第一减速齿轮37和中间轴44旋转。随之,第二减速齿轮38及第三减速齿轮39旋转,第二减速齿轮38的旋转被向低速级变速齿轮36传递,第三减速齿轮39的旋转被向高速级变速齿轮41传递。

由此,低速级变速齿轮36和高速级变速齿轮41分别旋转,此时,高速级变速齿轮41在旋转方向上经由高速级离合器55与合力传递体29连接。因此,高速级变速齿轮41的旋转被向合力传递体29传递,使合力传递体29旋转,此时,合成驱动力被从高速级变速齿轮41向合力传递体29传递,通过合成驱动力使合力传递体29进行旋转。

此时,低速级变速齿轮36和高速级变速齿轮41分别旋转,但根据传动比的不同,高速级变速齿轮41的旋转速度比低速级变速齿轮36的旋转速度高。由此,合力传递体29的旋转速度也比低速级变速齿轮36的旋转速度高,如图9所示,低速级离合器51的卡合部件52不与合力传递体29的齿部29d卡合,低速级变速齿轮36被保持在空转状态。

另外,从切换为低速级的情况下(参照图5、图6)的低速级变速齿轮36向合力传递体29传递的合力的扭矩比从切换为高速级的情况下(参照图8、图9)的高速级变速齿轮41向合力传递体29传递的合力的扭矩大。

因此,例如在电动助力自行车1在上坡行驶的情况等,通过操作变速级手边操作部18选择低速级,高扭矩的合力被向后轮4传递,因此,能够减轻电动机21或搭乘者的负荷。另外,在平坦的路面等行驶中要提高行驶速度的情况等,通过操作变速级手边操作部18选择高速级,合力传递体29的扭矩降低,但合力传递体29的旋转速度提高,故而后轮4的旋转速度提高,能够容易地提升电动助力自行车1的行驶速度。

但是,在上述构成中,在从高速级向低速级变速的情况下,使离合器切换体61与高速级离合器55的卡合部件56抵接而使高速级离合器55的卡合部件56以相对于合力传递体29从连接姿势成为切断姿势的方式进行变更。该情况下,在高速级离合器55的卡合部件56以大力与合力传递体29连接(卡合)的情况下,可能难以使高速级离合器55的卡合部件56相对于合力传递体29成为切断姿势。另外,当要强制将高速级离合器55的卡合部件56相对于合力传递体29切换为切断姿势时,与高速级离合器55、合力传递体29、或离合器切换体61的卡合部件56抵接的部位等发生损伤等,可靠性可能降低。

但是,在本实施方式中,设有施力机构,其在离合器切换体61与高速级离合器55抵接时,以使高速级离合器55相对于合力传递体29从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体61对高速级离合器55施加力。因此,在从高速级向低速级变速时,通过使离合器切换体61与高速级离合器55抵接,以高速级离合器55成为切断姿势的方式施加力,能够良好地进行变速动作。

具体而言,作为施力机构之一,在离合器切换体61形成有多个凸轮面61f。因此,在该电动助力自行车1行驶中的情况下,高速级离合器55的卡合部件56以与曲柄轴7a相同的轴心为中心向规定方向进行公转,另一方面,离合器切换体61未旋转。另外,此时,利用电动变速机构70使驱动体79从图16所示的位置转动至图15所示的位置,由此,弹簧69的作用力经由连动筒66及叉体65而作用于离合器切换体61。

这样,高速级离合器55的卡合部件56旋转,通过弹簧69的作用力,离合器切换体61从图26所示的状态如图27、图28所示地向d方向(在本实施方式中为右侧)移动。其结果,在离合器切换体61的凸轮面61f嵌入高速级离合器55的卡合部件56,进而高速级离合器55的卡合部件56进行旋转(公转),由此,如图29、图30所示,卡合部件56一边沿着凸轮面61f一边向倾倒方向施加力,成为倾倒状态。这样,在卡合部件56成为倾倒状态的情况下,高速级离合器55成为切断状态,故而能够良好地进行向低速级的变速动作。

但是,在离合器切换体61上,如图19、图20所示,多个凸轮面61f以越靠近卡合部件56沿着曲柄轴7a的轴心方向进退自如地进入的部位的跟前侧越扩展的方式倾斜形成。由此,在高速级离合器55的卡合部件56以极大的力与合力传递体29连接的情况下,通过离合器切换体61的凸轮面61f的倾斜,如图31、图32所示地对抗弹簧69的作用力,使离合器切换体61向e方向移动,高速级离合器55保持连接状态。因此,将高速级离合器55的卡合部件56相对于合力传递体29强制切换为切断姿势,与高速级离合器55、合力传递体29、或离合器切换体61的卡合部件56抵接的部位等不发生损伤,能够防止可靠性降低。此外,之后,高速级离合器55的卡合部件56也伴随其公转而嵌入相邻的凸轮面61f,在高速级离合器55的卡合部件56与合力传递体29连接时的力减少的阶段,使卡合部件56倾倒,进行向低速级的变速动作。

另外,作为其它施力机构,在离合器切换体61的右侧部内周形成有越接近端面越向径向外侧倾斜同时扩展的倒角形状部61d(参照图16~图20等)。该倒角形状部61d通过离合器切换体61沿着曲柄轴7a的轴心方向向右方向移动,从左侧方抵接高速级离合器55的卡合部件56,以该卡合部件56倾倒的方式施加负荷。另外,在离合器切换体61上的形成有凸轮面61f的部位的曲柄轴7a的轴心方向进深侧(左侧)也形成有倒角形状部61g。

通过该构成,即使在电动助力自行车1停止的状态下,操作变速级手边操作部18而进行从高速级向低速级的变速指示的情况下,离合器切换体61沿着曲柄轴7a的轴心方向向右方向移动。因此,在离合器切换体61与离合器切换体61的卡合部件56抵接的情况下,与倒角形状部61d抵接,卡合部件56倾倒,或者在嵌入凸轮面61f的部位之后,与接着该凸轮面61f的倒角形状部61g抵接,卡合部件56倾倒。即,该情况下,也能够良好地进行向低速级的变速动作。

另外,在本实施方式中,根据搭乘者对安装于把手5上的变速级手边操作部18进行的操作,驱动切换用电动机72,使驱动体79移动。由此,在利用位置检测传感器81检测到与离合器切换体61连动的作为连动零件的切换体移动部62(叉体65、切换轴63及连动筒66等)从高速级切换位置h侧移动到低速级切换位置l侧时,利用控制部24以使辅助驱动力暂时降低的方式控制电动机21。由此,高速级离合器55的卡合部件56容易脱离高速级变速齿轮41的齿部41d而切断,容易进行变速,从而便利性提高。

另外,在本实施方式中,如图13、图14所示,在高速级离合器55的卡合部件56上的爪部56b的背面部形成有朝向外周侧呈山形隆起而成的加厚部56d。由此,在高速级离合器55的卡合部件56与高速级变速齿轮41的齿部41d卡合的情况下,啮合部分的剪切负荷作用的部位的截面面积与未形成加厚部56d的目前通常的卡合部件58相比增加,能够防止爪部56b前端的角部56e削减等而损伤。由此,能够提高高速级离合器55、进而变速级切换机构60等的可靠性。

另外,由于在高速级离合器55的卡合部件56形成有加厚部56d,故而在为了从高速级向低速级切换而使卡合部件56与离合器切换体61的凸轮面61f抵接时,该加厚部56d在凸轮面61f的较宽幅的部分抵接,能够稳定地使卡合部件56倾倒。由此,也能够提高变速级切换机构60等的可靠性。

另外,在本实施方式中,作为使离合器切换体61或切换体移动部62移动而切换变速级的切换体移动机构,设有电动变速机构70,因此,如使用金属线等传递变速级手边操作部18的操作的情况那样,具有没有因长期的使用而金属线拉伸,向离合器切换体61或切换体移动部62的变速动作成为不良、或者需要定期的调整等的优点。

另外,在本实施方式中,对于使离合器切换体61及切换体移动部62移动的驱动体79的位置能够利用由磁铁或线性霍尔ic构成的位置检测传感器81,包含低速级及高速级及它们之间的中间位置等在内以直线或曲线状地多阶段(无数阶段)地检测。即,也具有能够以少的零件数量高精度地检测驱动体79的位置的优点。

但不限于此,作为使离合器切换体61及切换体移动部62移动而切换变速级的切换体移动机构,显然也可以代替电动变速机构70而为将变速级手边操作部18的操作下的变动状态使用金属线等向离合器切换体61或切换体移动部62传递的构成。

另外,在上述实施方式中,叙述了设有4个高速级离合器55的卡合部件56的情况,但不限于此,也可以设置1个或4个以外的多个,但优选设置多个。另外,叙述了将离合器切换体61的凸轮面61f设置为与高速级离合器55的卡合部件56相同数量的情况,但不限于此,也可以将离合器切换体61的凸轮面61f设置高速级离合器55的卡合部件56的数量的整数倍(其中为2以上的整数)。根据该构成,与将离合器切换体61的凸轮面61f设置与高速级离合器55的卡合部件56相同数量的情况相比,在使离合器切换体61与高速级离合器55的卡合部件56抵接时,高速级离合器55的卡合部件56嵌入离合器切换体61的凸轮面61f的机会增加,因此,卡合部件56容易成为倾倒姿势。

此外,在上述实施方式中,对使用链条15作为环状驱动力传递体,将来自驱动链轮13的力经由链条15向后链轮14传递的情况进行了叙述。但不限于此,也可以构成为使用带齿带作为环状驱动力传递体,将来自相当于驱动链轮的驱动齿轮的力经由带齿带向后齿轮传递。

另外,在上述实施方式中,叙述了在驱动单元20设有2级变速功能的情况。但不限于此,也可以构成为作为减速用齿轮,设置能够3级变速的1~3级用的减速齿轮和变速用的3个单向离合器、及两个选择离合器等,在1速时仅1速用的单向离合器起作用,在2速时仅1速用的单向离合器及2速用的单向离合器起作用,在3速时所有的单向离合器起作用。由此,能够将3级变速功能附加给驱动单元20,在该情况下,也能够不成为中立状态(空转状态)而进行变速。

另外,在上述的实施方式中,叙述了作为高速级离合器55采用单向离合器的情况。但不限于此,作为高速级离合器55,也可以使用多板离合器、爪形离合器等来代替单向离合器。

如以上说明地,本发明的驱动单元是在基于来自踏板的踏力的人力驱动力上加上由电动机产生的辅助驱动力而可行驶的电动助力自行车上设置的驱动单元。而且,具备通过人力驱动力进行旋转的曲柄轴、利用将人力驱动力和辅助驱动力合成的合力而旋转自如的合力传递体、传递合力传递体的旋转的驱动力输出轮体、具有传动比不同的多个可选择的变速级并将驱动力向合力传递体传递的变速机构。另外,将曲柄轴和合力传递轴同轴配设,变速机构具备包含低速级变速齿轮及高速级变速齿轮的多个变速齿轮、可将高速级变速齿轮的驱动力向合力传递体传递的高速级离合器、与高速级离合器卡脱自如且根据所选择的变速级而移动的离合器切换体。另外,其特征在于,设置有施力机构,其在离合器切换体与高速级离合器抵接时,以使高速级离合器相对于合力传递体从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体对高速级离合器施加力。

此外,驱动单元的变速机构也可以形成为可将低速级变速齿轮的驱动力向合力传递体传递的低速级离合器的构成、或者形成为高速级离合器具有与高速级变速齿轮及离合器切换体卡脱自如的卡合部件的构成。

根据该构成,在通过电动助力自行车行驶时,通过根据行驶路面的倾斜等选择最佳的变速级,能够减轻电动机或搭乘者的负荷,进行适于行驶路面的行驶。另外,设有在离合器切换体与高速级离合器抵接时,以使高速级离合器相对于合力传递体从连接姿势成为切断姿势的方式从离合器切换体对高速级离合器施加力的施力机构,因此,在从高速级向低速级变速时,通过使离合器切换体与高速级离合器抵接,能够以高速级离合器成为切断姿势的方式施加力,能够良好地进行变速动作。另外,该情况下,离合器切换体与卡合部件卡合,卡合部件成为倾倒姿势,由此,卡合部件从高速级变速齿轮脱离,也能够成为不从高速级变速齿轮向合力传递体传递驱动力的切断状态。另外,卡合部件也可以从合力传递体或与合力传递体连动的连动旋转体立起倾倒自如地配设。

另外,也可以构成为,作为施力机构,在离合器切换体上形成凸轮面,该凸轮面以如下方式施加负荷,即,通过卡合部件一边滑接一边以与曲柄轴相同的轴心为中心向规定方向进行公转而使卡合部件倾倒。另外,该情况下,离合器切换体的凸轮面也可以以越接近卡合部件沿着曲柄轴的轴心方向进退自如地进入的部位的跟前侧越扩展的方式倾斜形成。此外,离合器切换体的凸轮面也可以设为高速级离合器的卡合部件的数量的整数倍(其中为2以上的整数)。

通过该构成,在从高速级向低速级进行变速时,使用通过人力驱动力或辅助驱动力使卡合部件进行公转时的力,通过离合器切换体的凸轮面使卡合部件倾倒,由此,高速级离合器成为切断姿势,能够良好地进行变速动作。

另外,本发明也可以构成为,作为施力机构,在离合器切换体上形成倒角形状部,该倒角形状部以如下方式施加负荷,即,通过使离合器切换体沿着曲柄轴的轴心方向移动而使卡合部件倾倒。该情况下,在离合器切换体上形成有凸轮面的部位的曲柄轴的轴心方向进深侧也可以形成有倒角形状部。

根据该构成,在从高速级向低速级变速时,即使在电动助力自行车停止的情况下,如果离合器切换体沿着曲柄轴的轴心方向移动,则也能够通过形成于离合器切换体的倒角形状部使卡合部件倾倒,使高速级离合器成为切断姿势,能够良好地进行变速动作。此外,该情况下,也可以在高速级离合器的卡合部件上的爪部的背面部形成有朝向外周侧呈山形隆起而成的加厚部。

另外,本发明也可以为将高速级离合器及低速级离合器配设成以与曲柄轴及合力传递轴同一轴心为中心进行公转的构成。另外,本发明也可以为将曲柄轴和电动机配设成以相互不同的轴心为中心进行旋转的构成。另外,本发明的变速机构还可以为将人力驱动力和辅助驱动力合成而成的合力进行变速的结构。

另外,本发明也可以构成为,在曲柄轴的外周配设传递人力驱动力的人力传递体,在人力传递体上形成检测人力驱动力的扭矩传感器的磁致伸缩发生部,相对于曲柄轴的轴心方向在磁致伸缩发生部与驱动力输出轮体之间的位置配设有变速机构的高速级离合器和低速级离合器。

另外,本发明也可以构成为,在具备驱动单元的电动助力自行车中,在后轮上设置有后部轮体,在驱动力输出轮体和后部轮体上卷挂有环状的驱动力传递体。

产业上的可利用性

本发明可适用于可通过在来自踏板的踏力产生的人力驱动力上加上由电动机产生的辅助驱动力进行行驶的各种电动助力自行车。

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