自行车用辅助单元的制作方法_3

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00A嵌入形成在第3齿圈92的外周的凹部92A中,并限制第3齿圈92的旋转。在第3离合器部件100从突出位置向退避位置移动时,第3离合器部件100的爪部100A从形成在第3齿圈92的外周的凹部92A脱离,并容许第3齿圈92的旋转。凹部92A在第3齿圈92的周向上设置有多个,优选的是,形成为棘轮齿。
[0074]各个臂95B的形状相互不同。因此,根据变速用套筒95的旋转相位,被容许旋转的齿圈88、90、92的组合不同。由于齿圈88、90、92的齿数相互不同,根据被容许旋转的齿圈88、90、92的组合,行星齿轮机构78的各元件的旋转状态不同。因此,根据旋转限制机构80的动作,变速器60的变速比发生变化。
[0075]辅助装置62具有:辅助电机102、控制辅助电机102的驱动单元104、和将辅助电机102的第2驱动力传递给动力传递路径的传递机构106。
[0076]辅助电机102关于行星齿轮机构78的旋转轴,配置在行星齿轮机构78的径向外侦U。辅助电机102的输出部102A与曲柄轴52平行。辅助电机102是电动机。辅助电机102固定在壳体54上。辅助电机102的包含未图示的转子及定子的本体102B设置在壳体54的外部,输出部102A设置在壳体54内。辅助电机102的本体102B由安装在壳体54上的盖部件55覆盖。
[0077]传递机构106是减速机构,将辅助电机102的输出部102A的旋转减速。传递机构106具有:与辅助电机102的输出部102A啮合的输入侧的传递齿轮108、与输入侧的传递齿轮108结合的传递轴110、与传递轴110结合的中间的传递齿轮112、以及与中间的传递齿轮112啮合并与变速器60的行星架86结合的输出侧的传递齿轮114。传递齿轮114通过锯齿与输出轴56连结。传递齿轮114经由轴承由曲柄轴52可旋转地保持。此外,也可以是,行星架86与传递齿轮114 一体地形成。辅助电机102的输出部102A既可以由与辅助电机102的转子(省略图示)连结或一体地形成的输出轴构成,也可以由固定在输出轴上的齿轮构成。传递轴110的两端经由轴承或套筒,由壳体54可旋转地支承。传递齿轮112的两端经由轴承或套筒,由壳体54可旋转地支承。传递轴110的旋转轴及传递齿轮112的旋转轴与曲柄轴52平行地设置。
[0078]输入侧的传递齿轮108与传递轴110经由单向离合器116连结。单向离合器116由滚柱离合器或爪式离合器构成。在输入侧的传递齿轮108的旋转速度为传递轴110的旋转速度以上时,单向离合器116将辅助电机102的旋转力传递给传递轴。在传递轴110的外周部形成有与传递齿轮112啮合的齿110A。
[0079]辅助单元50还具有检测输入驱动力的传感器118。传感器118是应变传感器。传感器118安装在增速机构58的齿圈74上。传感器118输出与施加在齿圈74上的人力驱动力相应的信号。在曲柄轴52或行星架72上设置有用于检测曲柄轴52的旋转速度的磁铁120。为了检测磁铁,在壳体54上设置磁铁检测用传感器122。
[0080]驱动单元104设置在壳体54内,并固定在壳体54的内周部。驱动单元104包含电路基板,且电路基板的主面配置成在与曲柄轴52垂直的方向上延伸。驱动单元104基于传感器118及磁铁检测用传感器122的至少一方的输出来驱动辅助电机102。此外,驱动单元104也可以基于来自传感器118、122及检测自行车10的速度的传感器(省略图示)的输出中的至少一个,驱动辅助电机102。
[0081]辅助单元50达到以下的作用及效果。
[0082](I)传递机构106将辅助电机102的旋转传递给行星架86。S卩,在从作为变速器60的输出部的行星架86到前链轮30之间的动力传递路径中,辅助单元50将从辅助电机102输出的第2驱动力减速并加在从变速器60输出的第I驱动力上。因此,仅由人力驱动力产生的力矩被施加在变速器60的齿圈88、90、92上。因此,与将从辅助电机102输出的第2驱动力施加至变速器60的输入部以前的情况相比,在爪部96A、98A、100A从齿圈88、90,92脱离时,施加在爪部96A、98A、100A上的负载小。因此,能够抑制由于爪部96A、98A、100A从齿圈88、90、92脱离所需要的时间变长而变速的时间延长、或爪部96A、98A、100A不能从齿圈88、90、92脱离而变速失败的情况。因此,提高了变速性能。
[0083](2)在辅助单元50中,关于行星齿轮机构78的旋转轴,在行星齿轮机构78的径向外侧配置辅助电机102。因此,与辅助电机102在曲柄轴52的轴方向上与行星齿轮机构78相邻的情况相比,能够减小辅助单元50的自行车10的宽度方向上的尺寸。
[0084](3)增速机构58与变速器60经由单向离合器76连接。辅助单元50具有传感器118,所述传感器118检测被施加在增速机构58的齿圈74上的人力驱动力。因此,传感器118能够检测出不被辅助电机102的力矩影响的人力驱动力。因此,辅助单元50能够更适当地驱动辅助电机102。
[0085]本辅助单元能够采取的具体方式不限定于上述实施方式所例示的方式。本辅助单元能够采取与上述实施方式不同的各种方式。以下所示的上述实施方式的变形例是本辅助单元能够采取的各种方式的一例。
[0086]也能够构成为使行星齿轮机构78的输出部与所述曲柄轴52绕不同的轴旋转。在该情况下,行星齿轮机构78的输入部也与曲柄轴52绕不同的旋转轴旋转。另外,在这样的驱动单元中,在行星齿轮机构78的齿圈的径向外侧配置了曲柄轴52。
[0087]例如,如图7所示,行星齿轮机构78和旋转限制机构80配置在曲柄轴52与辅助电机102之间。行星齿轮机构78设置在轴127上,所述轴127与曲柄轴52平行地设置。轴127固定设置在壳体54上,例如轴127的轴线方向上的两端部分别固定在壳体54的壁部上。
[0088]如图8所示,在曲柄轴52的外周上设置有齿轮124。齿轮124与输入齿轮126啮合,所述输入齿轮126与作为行星齿轮机构78的输入部的太阳齿轮(省略图示)一体地旋转。输入齿轮126及太阳齿轮(省略图示)可旋转地设置在轴127上。由齿轮124和输入齿轮126构成增速机构。齿轮124既可以固定设置在曲柄轴52上,也可以经由单向离合器设置在曲柄轴52上。在齿轮124固定设置在曲柄轴52上的情况下,也可以在输入齿轮126与太阳齿轮之间设置单向离合器。在与行星齿轮机构78的行星架(省略图示)一体地旋转的输出部128上,设置有传递齿轮130及输出齿轮132。输出部128、传递齿轮130、以及输出齿轮132可旋转地设置在轴127上。在输出部128、传递齿轮130以及输出齿轮132与轴12之间,也可以设置套筒、轴承等旋转支承部件。在这里,使传递齿轮130及输出齿轮132的齿数不同,但也可以将传递齿轮130及输出齿轮132的齿数设为相同。在将传递齿轮130及输出齿轮132的齿数设为相同的情况下,能够用一个齿轮来实现传递齿轮130及输出齿轮132的功能。传递齿轮130及输出齿轮132连结成一体旋转。
[0089]与辅助电机102连结的传递机构106的传递齿轮134与传递齿轮130啮合。输出齿轮132与设置在输出轴56的外周的输入齿轮136嗤合。输入齿轮136固定设置在输出轴56上,并与输出轴56 —体地旋转。由此,如图9所示,曲柄轴52的旋转被传递给行星齿轮机构78的输入部,辅助电机102的输出被传递给行星齿轮机构78的输出部。然后,行星齿轮机构78的输出及辅助电机102的输出被传递给输出轴56。
[0090]在构成为图8所示的结构的情况下,由于能够绕与曲柄轴52不同的轴地设置行星齿轮机构78,因此能够抑制由于绕曲柄轴52而增大该壳体54的情况。在通常的自行车中,由于绕曲柄轴52而与地面的距离变得最小。因此,通过绕与曲柄轴52不同的轴地配置行星齿轮机构78,能够确保与地面的间隙。优选的是,在安装在自行车10上时,行星齿轮机构78及电机102夹着曲柄轴52而配置在与后轮18相反一侧。当这样配置时,通过绕与曲柄轴52不同的轴地配置行星齿轮机构78,能够接近曲柄轴52地配置后轮18,所以能够减小曲柄轴52与后轮18之间的距离。
[0091]在图7?9所示的变形例中,也能够利用链条及链轮连接行星齿轮机构78的输出部和输出轴56。
[0092]在图7?9所示的变形例中,既可以利用包含链条及链轮而不是包含齿轮的结构来连接曲柄轴52和行星齿轮机构78,也可以利用包含齿轮、链条及链轮的结构来连接。在该情况下,链条及链轮作为将曲柄轴52的旋转增速的增速机构发挥功能。
[0093]也能够将图7?9所示的变形例变更为如图10所示。具体而言,辅助电机102的输出不经由行星齿轮机构78的输出部地向输出轴56传递。
[0094]也能够将图7?9所示的变形例变更为如图11所示。具体而言,如图10所示,与行星齿轮机构78的轴127绕同轴地配置输出轴56。在该情况下,既可以是,辅助电机102的输出不经由行星齿轮机构78的输出部而传递给输出轴56,也可以是,辅助电机102的输出传递给行星齿轮机构78的输出部128 (参照图8)。在该情况下,能够使前链轮30绕与曲柄轴52不同的轴线旋转,能够提高自行车10的设计自由度。另
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