CN102381430B - 带有辅助动力装置的自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有辅助动力装置的自行车(10),其提高了检测传感器的位置稳定性,抑制了传感器的错位。助力自行车(10)具有嵌插在曲轴(38)外周的环状中空构件(72)和设置在该中空构件(72)上的单向离合器(78),该单向离合器(78)在助力自行车(10)前进方向的踏力扭矩被施加到曲轴(38)上时将该踏力扭矩向后轮(WR)传递。在设置在所述中空扭矩传递构件(72)的外周的凹部(110)施加有磁性膜(84),所述检测传感器(80)以位于与所述凹部(110)的所述磁性膜(84)相向的部位的方式被支承构件(82)定位固定,该支承构件(82)以能与所述中空扭矩传递构件(72)相对转动的方式由所述凹部(110)两端支承。

Description

带有辅助动力装置的自行车
技术领域
本发明涉及一种谋求检测踏力扭矩用的检测传感器位置的稳定性的、带有辅助动力装置的自行车。
背景技术
为了检测骑车人的踏力扭矩,一直以来,在曲轴外周的中空构件中设置磁致伸缩式扭距传感器。具体而言,如专利文献1所示,在曲轴外周的中空构件外周面粘结磁性膜,将磁致伸缩式扭距传感器以与磁性膜相对的方式固定在壳体侧。
此外,如专利文献2所示,在曲轴外周的中空扭矩传递构件的外周面粘结磁性膜,以与磁性膜相对的方式设置磁致伸缩式扭距传感器。磁致伸缩式扭距传感器配设在中空扭矩传递构件和辅助动力装置的壳体之间。
专利文献1:日本特许第3499138号
专利文献2:日本特许第3642364号
但是,在上述专利文献1所记载的技术中,由于产生磁致伸缩的中空构件被多个轴承以相对于壳体可自由转动的方式支承,磁致伸缩式扭距传感器被固定在壳体侧,所以,导致磁致伸缩式扭距传感器和磁性膜在推力方向错位,难以使磁致伸缩式扭距传感器相对于磁性膜的位置稳定化。
此外,在专利文献2所记载的技术中,虽然磁致伸缩式扭距传感器被支承在中空扭矩传递构件和辅助动力装置的壳体之间,但是可能会导致磁致伸缩式扭距传感器与磁性膜在推力方向错位,磁致伸缩式扭距传感器相对于磁性膜的位置的稳定化是不够充分的。
发明内容
于是,本发明是鉴于上述以往的问题点而做出的,其目的是提供一种检测传感器的位置的稳定性得到了提高的、能够抑制传感器错位的、带有辅助动力装置的自行车。
为了达到上述目的,技术方案1的发明为带有辅助动力装置的自行车10,所述带有辅助动力装置的自行车由检测传感器80检测被施加在曲轴38上的踏力扭矩的扭矩值,具有控制装置54,该控制装置54根据所述检测传感器80检测出的所述扭矩值来控制电机50的输出,其特征在于:具有嵌插在所述曲轴38外周的环状的中空扭矩传递构件72和设置在所述中空扭矩传递构件72上的单向离合器78,该单向离合器在所述曲轴38上被施加了带有辅助动力装置的自行车10前进方向的踏力扭矩的场合向驱动轮WR传递该踏力扭矩;在设置在所述中空扭矩传递构件72的外周的凹部110施加有磁性膜84,所述检测传感器80以位于与所述凹部110的所述磁性膜84相向的部位的方式被支承构件82定位固定,该支承构件82以能与所述中空扭矩传递构件72相对转动的方式由所述凹部110两端支承。
技术方案2的发明是在技术方案1所述的带有辅助动力装置的自行车10中,具有如下特征:在所述中空扭矩传递构件72的一端侧设置凸部122、208;通过使所述凸部122和所述支承构件82抵接,所述检测传感器80被定位固定。
技术方案3的发明是在技术方案1或2所述的带有辅助动力装置的自行车10中,具有如下特征:所述支承构件82由设置在能与所述中空扭矩传递构件72相对转动的所述检测传感器80的两端侧的第1构件及第2构件116、118和用于收纳所述检测传感器80的收纳套(日语:ハウジング)114构成。
技术方案4的发明是在技术方案3所述的带有辅助动力装置的自行车10中,具有如下特征:所述收纳套114的端部内侧设有用于收纳所述第1构件116的凹部120,由所述中空扭矩传递构件72的所述凸部122和所述收纳套114及所述第1构件116对检测传感器80进行定位固定。
技术方案5的发明是在技术方案1至4中的任一项所述的带有辅助动力装置的自行车10中,具有如下特征:所述单向离合器78具有离合器内圈138、离合器外圈140、使所述离合器内圈138和所述离合器外圈140卡合的棘齿142;将所述离合器内圈138设置在所述曲轴38侧,将所述离合器外圈140设置在所述中空扭矩传递构件72侧。
技术方案6的发明是在技术方案1至5中的任一项所述的带有辅助动力装置的自行车10中,具有如下特征:具有将施加在所述曲轴38上且通过所述单向离合器78被传递的踏力扭矩向所述驱动轮WR输出的输出部36,和将所述电机50的驱动力向所述驱动轮WR输出的输出轴108;从车辆10前侧起依次配设所述曲轴38、所述电机50的驱动轴56、所述输出轴108,沿所述曲轴38设置所述输出部36,并且,从所述输出部36的相反侧配设所述单向离合器78、所述检测传感器80。
技术方案7的发明是在技术方案1至5中的任一项所述的带有辅助动力装置的自行车10中,具有如下在于:具有将施加在所述曲轴38上且通过所述单向离合器78被传递的踏力扭矩向所述驱动轮WR输出的输出部36,和将所述电机50的驱动力向所述驱动轮WR输出的输出轴108;从车辆10前侧起依次配设所述曲轴38、所述电机50的驱动轴56、所述输出轴108,沿所述曲轴38设置所述输出部36,并且,从所述输出部36侧配设所述单向离合器78、所述检测传感器80。
根据技术方案1所记载的发明,由于在设置在中空扭矩传递构件外周的凹部施加有磁性膜,检测传感器以位于与中空扭矩传递构件的磁性膜相向的部位的方式,被支承构件定位固定,该支承构件以能与所述中空扭矩传递构件相对转动的方式由所述凹部两端支承,所以能够抑制磁性膜和检测传感器的错位,能够使检测精度稳定化。此外,只要将检测传感器仅定位固定在中空扭矩传递构件上,就能够提高检测传感器的检测精度。
根据技术方案2所记载的发明,由于通过使中空扭矩传递构件的凸部和支承构件抵接,将检测传感器定位固定,所以能够将该凸部的位置作为支承构件的基准位置,能够容易地规定设置在中空扭矩传递构件上的磁性膜和检测传感器的位置关系。
根据技术方案3所记载的发明,由于支承构件由设置在能与中空扭矩传递构件相对转动的检测传感器的两端侧的第1构件及第2构件和用于收纳检测传感器的收纳套构成,所以能够将支承构件制成分割式,以提高装配性。
根据技术方案4所记载的发明,由于用于收纳第1构件的凹部设置在收纳套的端部内侧,由中空扭矩传递构件和收纳套及第1构件将检测传感器定位固定,所以能够容易地进行检测传感器的定位,并且装配性也得以提高。
根据技术方案5所记载的发明,由于将单向离合器的离合器内圈与曲轴一体成形,将离合器外圈设置在所述中空扭矩传递构件侧,所以不必设置单独的离合器内圈,能够减少零件数从而使成本降低。
根据技术方案6所记载的发明,能够利用没有配设电机的空间来配置支承构件等检测传感器的关联零件,能够将电机轴缩短。
根据技术方案7所记载的发明,能够将单向离合器配设在不与电机重叠的位置,能够缩短曲轴和电机的驱动轴的间隔。
附图说明
图1为具有执行器系统的助力自行车的左侧面图。
图2为表示图1的助力自行车的要部的左侧面图。
图3为图2的III-III线断面图。
图4为图2的III-III断面图的要部放大图。
图5为图4的V-V线局部断面图。
图6为在中空构件的凹部掩蔽磁性膜的方法的说明图。
图7为变型例中图2的III-III线断面图。
具体实施方式
下面关于本发明的执行器系统,给出一个优选的实施方式,参照附图进行详细说明。
图1为带有辅助动力装置的自行车(助力自行车)10的左侧面图,图2为表示图1助力自行车10的要部的左侧面图,图3为图2的III-III线断面图。助力自行车10具有位于车体前方的头管12、从该头管12向后方且下方延伸的下行架14、从下行架14的后端向上方立起的车座管16。头管12上以可进行转向操作的方式连接有向下方延伸的前叉18,该前叉18的下端轴支承有前轮WF。此外,头管12的上方设有车把20。
下行架14的后端配设有向后方延伸的后叉22,该后叉22的后端轴支承有后轮WR。此外,车座管16的上部与后叉22的后部之间配设有左右一对的支架24。
下行架14及后叉22对助力驱动单元26进行支承。车座管16上安装有车座柱30,车座柱30在上端具有车座28,车座柱30以车座28上下位置可调节的方式安装在车座管16上。在车座管16的后方,用于向助力驱动单元26供给电力的蓄电池32可拆装地安装在车座管16的支架34上。
沿车体宽度方向延伸的曲轴38贯穿助力驱动单元26及链轮(输出部)36而设置,在曲轴38的两侧连接有具有脚蹬40L的曲柄42L、具有脚蹬40R的曲柄42R。骑车人通过踏动脚蹬40L、40R,能够将踏力扭矩(动力)施加给曲柄38。缘于施加到曲轴38上的踏力扭矩,链轮36进行转动,该链轮36的转动通过链条44传递到后轮WR侧的链轮46上,后轮WR进行转动。链轮36、链条44及链轮46作为驱动系机构而发挥功能。
助力驱动单元26在其箱体(壳体)48内一体保持无刷电机50、使无刷电机50进行驱动的驱动器52、基于由驱动器52的PWM控制及下文将要叙述的磁致伸缩式扭矩传感器(检测传感器)所检测出的检测值进行扭矩值的计算等工作的控制器(控制机构)54、与无刷电机50的驱动轴56相啮合而转动的驱动齿轮58、与驱动齿轮58的转动相应地进行转动的输出轴108、与输出轴108成为一体地转动的助力链轮60。助力链轮60上安装有链条44。助力驱动单元26将无刷电机50的驱动力传递给上述驱动系机构。
控制器54对驱动器52进行PWM控制,从而使得无刷电机50产生通过施加到曲轴38上的踏力扭矩和对应于助力自行车10的车速的助力比决定的辅助扭矩。驱动器52具有多个相(本实施方式中为UVW三相)的各开关元件,控制器54通过以规定的占空比对UVW相的各开关元件进行通、断控制而对驱动器52进行PWM控制。通过该PWM控制,驱动器52将蓄电池32的直流电转换成三相交流电,把三相交流电流向无刷电机50的U相定子绕组(日语:コイル)、V相的定子绕组、W相的定子绕组通电。由此,无刷电机50的驱动轴56进行转动。控制器54具有时钟电路,该时钟电路也作为定时器而发挥功能。
无刷电机50所产生的辅助扭矩通过驱动轴56、驱动齿轮58被传递到输出轴108上。传递到输出轴108上的辅助扭矩通过助力链轮60被传递到链条44上。因此,通过骑车人蹬踏脚蹬40L、40R,施加到曲轴38上的踏力扭矩(驱动力)和无刷电机50所产生的辅助扭矩,通过链条44被传递到后轮WR侧的链轮46上,后轮WR进行转动。在助力链轮60的后方设有将链条44的包角放大用的惰轮62。
无刷电机50具有转子66和定子70,其中,转子66具有沿圆周方向交互配置的N极和S极永磁铁64共计8个,定子70以覆盖转子66的外周部的方式在径向与转子66相对配置,具有用于产生使转子66转动的旋转磁场的UVW相的三相定子线圈68。驱动轴56设在转子66的转动轴上。此外,由于定子70共有12个,所以U相定子线圈68、V相定子线圈68及W相定子线圈68各有4个。无刷电机50的U相定子绕组由4个U相定子线圈68构成,V相定子绕组由4个V相定子线圈68构成,W相定子绕组由4个W相定子线圈68构成。
助力驱动单元26具有这样的机构:朝助力自行车10向前行进的方向(正方向)蹬踏脚蹬40L、40R时,使链轮36转动;朝与正方向相反的方向蹬踏脚蹬40L、40R时,不使链轮36转动。具体而言,如图3所示,助力驱动单元26具有嵌插在曲轴38的外周的中空构件(中空扭矩传递构件)72、设置在该中空构件72与箱体48之间的轴承部74、设置在曲轴38与箱体48之间的轴承部76、设置在曲轴38与中空构件72之间的单向离合器78。单向离合器78具有这样的结构:在脚蹬40L、40R被朝正方向蹬踏时将曲轴38的转动传递给中空构件72;在脚蹬40L、40R被朝与正方向相反的方向蹬踏时不将曲轴38的转动传递给中空构件72。中空构件72的右端形成有花键,链轮36在与花键嵌合的状态下被安装。
脚蹬40L、40R被朝正方向蹬踏时,曲轴38进行转动,并且,在单向离合器78的作用下中空构件72进行转动。由此,链轮36进行转动。另一方面,脚蹬40L、40R被朝与正方向相反的方向蹬踏时,虽然曲轴38进行转动,但是中空构件72并不在单向离合器78作用下进行转动。由此,即使脚蹬40L、40R被朝与正方向相反的方向蹬踏,链轮36也不转动。
此外,用于检测施加到曲轴38上的踏力扭矩的磁致伸缩式扭矩传感器80配置在曲轴38上。说的详细一点,磁致伸缩式扭矩传感器80由支承构件82配置在中空构件72的外周。中空构件72上设有磁性膜84,支承构件84以使磁致伸缩式扭矩传感器80与该磁性膜84相对的方式,将该磁致伸缩式扭矩传感器80相对于中空构件72可转动地支承。磁致伸缩式扭矩传感器80包含2个检测绕组86、88,磁致伸缩式扭矩传感器80将通过中空构件72转动所产生的磁伸缩而生成的各检测绕组86、88的电感变化,转换成电压向控制器54输出。由于脚蹬40L、40R被朝与正方向相反的方向蹬踏时,中空构件72并不转动,所以,磁致伸缩式扭矩传感器80检测不到施加到曲轴38上的踏力扭矩。
无刷电机50的驱动轴56上设有用于保持磁铁90的磁铁保持架92,该磁铁保持架92与转子66一起转动。用于检测磁铁90的孔IC94与磁铁90相向地设置,孔IC94设有3个(参照图2)。由该3个孔IC94检测转子66的转角及转速。孔IC94由孔IC架96保持。孔IC架96由螺栓b安装在助力驱动单元26的箱体48内部。磁铁90沿圆周方向设有8个,N极磁铁90和S极磁铁90被交互配置。该磁铁90及孔IC94作为用于检测无刷电机50的转角的磁极传感器而发挥功能。
收纳无刷电机50和驱动齿轮58的空间被区划开。磁铁保持架92的外周设有防尘密封件98,防尘密封件98是用于防止污物等从设有驱动齿轮58的空间进入设有无刷电机50的空间的零件。用于保护无刷电机50的罩子由螺栓B沿无刷电机50的外周安装在助力驱动单元26的箱体48上。
箱体48具有用于区划箱体48内的空间的隔板100,驱动器52、控制器54及磁致伸缩式扭距传感器80被配置在同一空间内,无刷电机50被收纳配置在曲轴38后方且下方与磁致伸缩式扭距传感器80区划开的空间里。此外,驱动器52及控制器54被配置在磁致伸缩式扭距传感器80的下方。
虽然收纳磁致伸缩式扭距传感器80和无刷电机50的空间被区划开,但是磁致伸缩式扭距传感器80和无刷电机50处于被接近配置的状态。此外,虽然未图示,但是驱动器52和控制器54被固定在箱体48壁上,并且是被固定在相对的左右壁面上,控制器54被配置在磁致伸缩式扭距传感器80侧的箱体48壁面上。
惰轮62由支承臂102轴支承,枢轴104将支承臂102可摆动地轴支承。轴支承在枢轴104上的支承臂102被扭簧朝着使惰轮62对链条44加压的方向施力。
具有助力链轮60的输出轴108与驱动齿轮58之间设有单向离合器106,单向离合器106仅在驱动齿轮58向正方向(助力自行车10向前行进的方向)转动的情况下将该转动传递给输出轴108。由此,仅在无刷电机50的转子66向正方向转动的情况下,助力链轮60进行转动,无刷电机50所产生的辅助扭矩通过链条44被传递到后轮WR侧的链轮46上。
图4是图2的III-III断面图的要部放大图。中空构件72上形成有凹部110,该凹部110中成形有磁性膜84,支承构件82以使磁致伸缩式扭距传感器80被配置在与磁性膜84相对的位置上的方式,在凹部110的两端将磁致伸缩式扭距传感器80相对于中空构件72可转动地支承。也就是说,磁致伸缩式扭距传感器80以位于与磁性膜84相向的部位的方式被支承构件82定位固定。
支承构件82具有用于收纳磁致伸缩式扭距传感器80的收纳套114、轴承(第1构件)116和轴承(第2构件)118。收纳套114在端部内侧(以使轴承116在端部抵住中空构件72的方式)具有用于收纳轴承116的凹部120,轴承116被收纳在凹部120中。中空构件72具有凸部122,该凸部122与收纳套114及轴承116将磁致伸缩式扭距传感器80的一端定位固定。也就是说,通过凸部122、收纳套114及轴承116进行抵接,磁致伸缩式扭距传感器80的一端被定位固定。这样,由于通过使中空构件72的凸部122与支承构件82抵接,磁致伸缩式扭距传感器80被定位固定,所以能够将该凸部122的端面(抵住支承构件82的面)的位置作为支承构件82的基准位置。
磁致伸缩式扭距传感器80的检测绕组86隔着防护垫圈130与收纳套114抵接,检测绕组88隔着防护垫圈132与轴承118抵接。凹部120形成在收纳套114中设有检测绕组86侧。磁致伸缩式扭距传感器80具有圆筒状的形状,收纳套114具有将磁致伸缩式扭距传感器80的一方的侧表面及上表面覆盖、将另一方的侧表面敞开的圆筒状的形状。在该一方的侧表面,检测绕组86隔着防护垫圈130与收纳套114抵接,在另一方的侧表面设有轴承118。
设置在收纳套114的收纳轴承116一侧的相反侧的轴承118,隔着弹性挡圈124及垫圈126与轴承部74抵接。在轴承118与轴承部74之间可以设置盘簧。由此,磁致伸缩式扭距传感器80的另一端被定位固定。此外,由于轴承116及轴承118的作用,磁致伸缩式扭距传感器80相对于中空构件72可以转动。
图5为图4的V-V线局部断面图。曲轴38和中空构件72通过单向离合器78卡合在一起。单向离合器78具有离合器内圈138、离合器外圈140及一对棘齿142。离合器内圈138呈法兰状设置在曲轴38的外周,离合器内圈138与曲轴38一体成形。该一体成形使得零件数能够减少从而成本降低。离合器外圈140设置在中空构件72的内周。一对棘齿142设置在离合器内圈138上,一对棘齿142的端部144被弹簧148朝外侧方向施力。可以是仅离合器外圈140与中空构件72一体成形,也可以是离合器内圈138与曲轴38一体成形并且离合器外圈140与中空构件72一体成形。
离合器外圈140上设有多个卡止部150。卡止部150具有这样的功能:在离合器内圈138相对于离合器外圈140向箭头A1方向(助力自行车10前进的方向)转动后的情况下,卡止部150将棘齿142的端部144卡止;在离合器内圈138相对于离合器外圈140向箭头A2方向(助力自行车10不前进的方向)转动后的情况下,卡止部150不将棘齿142卡止。
由于朝助力自行车10前进方向蹬踏脚蹬40L、40R时,曲轴38向箭头A1方向转动,所以,离合器内圈138及离合器外圈140成为一体而转动。相反,由于朝助力自行车10前进方向的相反方向蹬踏脚蹬40L、40R时,曲轴38向箭头A2方向转动,所以,仅离合器内圈138转动,离合器外圈140不转动。
图6为在中空构件72的凹部110掩蔽磁性膜84的方法的说明图。在作为进行掩蔽的区域的凹部110以外的区域,以使磁性材料不被掩蔽的方式设置掩蔽构件160。此时,使掩蔽构件160向凹部110侧探出规定距离。也就是说,以使掩蔽构件160的端面166、168从凹部110的端面162、164向凹部110侧突出的方式设置掩蔽构件160。然后,在掩蔽构件160被探出地设置了的状态下进行掩蔽处理。
如果在不使掩蔽构件160探出的情况下进行掩蔽处理,也就是说,使掩蔽构件160的端面166、168与凹部110的端面162、164对齐的情况下进行掩蔽处理,则会导致在凹部110的端面162、164和凹部110的底面所形成的角落里滞留磁性材料,不能在凹部110中成形厚度均匀的磁性膜84。
然而,如图6所示,通过使掩蔽构件160向凹部110侧探出,在凹部110的端面162、164和凹部110的底面所形成的角落中不会滞留磁性材料,能够在凹部110中成形厚度均匀的磁性膜84。也就是说,由于通过使掩蔽构件160向凹部110侧探出,多余的磁性材料会流入掩蔽构件160和凹部110所形成的缝隙,所以能够在凹部110中形成厚度均匀的磁性膜84。
在本实施方式中,由于磁致伸缩式扭距传感器80以位于与中空构件72的磁性膜84相向的部位的方式被支承构件82定位固定,而该支承构件82以能与中空构件72相对转动的方式由凹部110两端支承,所以能够抑制磁性膜84和磁致伸缩式扭距传感器80的错位,能够使检测精度稳定化。此外,只要将磁致伸缩式扭距传感器80仅定位固定在中空构件72上,就能够使磁致伸缩80的检测精度得到提高。
此外,由于通过使中空构件72的凸部122和支承构件82抵接,而将磁致伸缩式扭距传感器80定位固定,所以能够将凸部122的位置作为支承构件82的基准位置,能够容易地规定设在中空构件72上的磁性膜84和磁致伸缩式扭距传感器80的位置关系。
由于支承构件82由设置在能与中空构件72相对转动的磁致伸缩式扭距传感器80两端侧的轴承116、118和收纳套114构成,所以能够将支承构件82分割,以提高装配性。
由于收纳套114的端部内侧设有用于收纳轴承116的凹部120,由中空构件72的凸部122和收纳套114及轴承116将磁致伸缩式扭距传感器80定位固定,所以能够容易地进行磁致伸缩式扭距传感器80的定位,并且装配性也得以提高。
上述实施方式也可以按照以下的方式进行变形。在上述实施方式中,沿曲轴38,从设置了链轮36那一侧的相反侧设置了单向离合器78、磁致伸缩式扭距传感器80,但是也可以沿曲轴38,从设有链轮36的那一侧设置单向离合器78、磁致伸缩式扭距传感器80。
图7为变型例中图2的III-III线断面图。图7中,关于具有与图3相同的功能的结构,赋予相同的标记,仅就与图3不同的部分进行说明。曲轴38的左端形成有花键,中空构件72的左端在与曲轴38花键嵌合的状态下被安装在曲轴38的左端。中空构件72中设有磁致伸缩式扭距传感器80,该磁致伸缩式扭距传感器80在凹部110的两端相对于中空构件72可转动地被支承构件82支承。在中空构件72的右侧部和嵌插在曲轴38的左侧而设置的圆筒构件200的左侧部之间设有单向离合器78。圆筒构件200的右侧部形成有花键,链轮36在与圆筒构件200花键嵌合的状态下被安装在圆筒构件200的右侧部。单向离合器78的离合器内圈138可以与圆筒构件200一体成形,离合器外圈140可以与中空构件72一体成形。
脚蹬40L、40R被朝正方向蹬踏时,曲轴38进行转动。曲轴38转动时,中空构件72即转动,并且圆筒构件200因单向离合器78而转动。由此,链轮36进行转动。另一方面,脚蹬40L、40R被朝正方向的相反方向蹬踏时,曲轴38进行转动。曲轴38转动时,虽然中空构件72转动,但是借助单向离合器78,圆筒构件200及链轮36并不转动。
中空构件72的左端设有弹性挡圈202,收纳套114及轴承116隔着盘簧204及垫圈206与弹性挡圈202抵接。由此,磁致伸缩式扭距传感器80的一端被支承构件82定位固定。此外,中空构件72上设有凸部208,轴承118和凸部208抵接,使得磁致伸缩式扭距传感器80的另一端被定位固定。
这样,由于从设有链轮36的那一侧设置了链轮36、单向离合器78、磁致伸缩式扭距传感器80,所以能够缩短曲轴38和驱动轴56的间隔。说的详细一点,由于设置单向离合器78的部位直径变大,所以当单向离合器78在曲轴38的轴向位于与无刷电机50相干涉的位置的情况下(参照图3),必须将无刷电机50的位置朝后方向挪动,曲轴38和无刷电机50的驱动轴56的间隔变长。
然而,如图7所示,为了使单向离合器78和无刷电机50不相干涉而将单向离合器78沿曲轴38的轴向挪动之后,能够使曲轴38和无刷电机50的驱动轴56的间隔缩短,能够使助力驱动单元26小型化。另一方面,如图3所示,在从设置了36的那一侧的相反侧设置单向离合器78、磁致伸缩式扭距传感器80的情况下,由于单向离合器78与无刷电机50相干涉,所以曲轴38和驱动轴56的间隔变长,但是能够使车宽方向的厚度变薄,能够使无刷电机50的驱动轴56缩短。
以上,关于本发明用优选的实施方式进行了说明,但是本发明的技术范围并不受上述实施方式所记载的范围的限定。对于本领域技术人员来说,能够对上述实施方式进行各种各样的变更或改良是不言而喻的。从说明书发明内容的记载可知,进行了这样的变更或改良的实施方式也能够包含在本发明的技术范围内。此外,说明书发明内容中所记载的带括号的标记,是为了容易理解本发明的目的而仿照附图中的标记赋予的标记,并不是用来将本发明限定为带有该标记的要素进行解释的。
(附图标记说明)
10...助力自行车          26...助力驱动单元
36、46...链轮            38...曲轴
44...链条                48...箱体
50...无刷电机            52...驱动器
54...控制器              58...驱动齿轮
60...助力链轮            64...永磁铁
66...转子                68...定子线圈
70...定子                72...中空构件
78、106单向离合器...     80...磁致伸缩式扭距传感器
82...支承构件            84...磁性膜
86、88...检测绕组        110、120...凹部
114...收纳套             116、118...轴承
122、208...凸部          138...离合器内圈
140...离合器外圈         142...棘齿
200...圆筒构件

Claims (4)

1.带有辅助动力装置的自行车(10),所述带有辅助动力装置的自行车由检测传感器(80)检测被施加在曲轴(38)上的踏力扭矩的扭矩值,具有控制装置(54),该控制装置(54)根据所述检测传感器(80)检测出的所述扭矩值来控制电机(50)的输出,其特征在于:
具有嵌插在所述曲轴(38)外周的环状的中空扭矩传递构件(72)和设置在所述中空扭矩传递构件(72)上的单向离合器(78),该单向离合器在所述曲轴(38)上被施加了带有辅助动力装置的自行车(10)前进方向的踏力扭矩的场合向驱动轮(WR)传递该踏力扭矩;
在设置在所述中空扭矩传递构件(72)的外周的凹部(110)施加有磁性膜(84),
所述检测传感器(80)以位于与所述凹部(110)的所述磁性膜(84)相向的部位的方式被支承构件(82)定位固定,该支承构件(82)以能与所述中空扭矩传递构件(72)相对转动的方式由所述凹部(110)两端支承,
在所述中空扭矩传递构件(72)的一端侧设置凸部(122、208),
通过使所述凸部(122)和所述支承构件(82)抵接,所述检测传感器(80)被定位固定,
所述支承构件(82)由设置在能与所述中空扭矩传递构件(72)相对转动的所述检测传感器(80)的两端侧的第1轴承及第2轴承(116、118)和用于收纳所述检测传感器(80)的收纳套(114)构成,
在所述收纳套(114)的端部内侧设有用于收纳所述第1轴承(116)的凹部(120);
由所述中空扭矩传递构件(72)的所述凸部(122)和所述收纳套(114)及所述第1轴承(116)对检测传感器(80)的一端进行定位固定,
所述第2轴承(118)通过弹性挡圈在所述中空扭矩传递构件(72)上定位,从而通过所述第2轴承(118)对所述检测传感器(80)的另一端进行定位。
2.如权利要求1所述的带有辅助动力装置的自行车(10),其特征在于:
所述单向离合器(78)具有离合器内圈(138)、离合器外圈(140)、使所述离合器内圈(138)和所述离合器外圈(140)卡合的棘齿(142);
所述离合器内圈(138)与所述曲轴(38)一体成形,所述离合器外圈(140)设置在所述中空扭矩传递构件(72)侧。
3.如权利要求1或2所述的带有辅助动力装置的自行车(10),其特征在于:
具有把施加在所述曲轴(38)上且通过所述单向离合器(78)被传递的踏力扭矩输出到所述驱动轮(WR)的输出部(36),和
把所述电机(50)的驱动力输出到所述驱动轮(WR)的输出轴(108);
从自行车(10)前侧起依次配设有所述曲轴(38)、所述电机(50)的驱动轴(56)、所述输出轴(108);
沿所述曲轴(38)设有所述输出部(36),并且,从所述输出部(36)的相反侧配设有所述单向离合器(78)、所述检测传感器(80)。
4.如权利要求1或2所述的带有辅助动力装置的自行车(10),其特征在于:
具有把施加在所述曲轴(38)上且通过所述单向离合器(78)被传递的踏力扭矩输出到所述驱动轮(WR)的输出部(36),和
把所述电机(50)的驱动力输出到所述驱动轮(WR)的输出轴(108);
从所述自行车(10)前侧起依次配设有所述曲轴(38)、所述电机(50)的驱动轴(56)、所述输出轴(108);
沿所述曲轴(38)设有所述输出部(36),并且,从所述输出部(36)侧配设有所述单向离合器(78)、所述检测传感器(80)。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5373946B1 (ja) * 2012-08-17 2013-12-18 株式会社シマノ 自転車用駆動ユニット
US9434445B1 (en) * 2012-03-03 2016-09-06 Dr. Nathan Jauvtis Engineering Electronic bicycle
CN103085933B (zh) * 2013-02-28 2015-05-27 原动力实业有限公司 一种自行车改装方法
CN203172840U (zh) * 2013-02-28 2013-09-04 智原动力科技有限公司 一种助力自行车
JP6095446B2 (ja) * 2013-03-29 2017-03-15 本田技研工業株式会社 電動アシスト自転車
JP6047451B2 (ja) * 2013-06-27 2016-12-21 ブリヂストンサイクル株式会社 トルクセンサの位置決め構造およびこれを備えた電動アシスト自転車
US9434447B2 (en) * 2014-02-05 2016-09-06 3G Bikes, Llc Bicycle with electric motor assist
CN103935458B (zh) * 2014-04-03 2016-05-11 新安乃达驱动技术(上海)有限公司 电动助力自行车力矩传感系统
JP6169531B2 (ja) * 2014-05-21 2017-07-26 株式会社シマノ 自転車用駆動ユニット
EP3256373B1 (en) 2015-02-13 2020-12-16 Civilized Cycles Incorporated Electric bicycle transmission systems
CN105035248A (zh) * 2015-07-10 2015-11-11 南京理工大学 电动助力自行车的运行方法
CN105015693A (zh) * 2015-07-10 2015-11-04 南京理工大学 一种结构紧凑的电动助力车
US9925999B2 (en) 2015-09-29 2018-03-27 Radio Flyer Inc. Power assist wagon
JP7148219B2 (ja) * 2016-04-28 2022-10-05 ヤマハ発動機株式会社 電動補助自転車
US10583852B2 (en) 2016-11-02 2020-03-10 Radio Flyer Inc. Foldable wagon
JP6914594B2 (ja) * 2017-08-09 2021-08-04 ヤマハ発動機株式会社 駆動ユニットおよび電動補助自転車
CN109421882A (zh) * 2017-08-31 2019-03-05 北京轻客智能科技有限责任公司 扭力采集总成、中置电机及自行车
USD866676S1 (en) 2017-11-02 2019-11-12 Radio Flyer Inc. Foldable wagon
EP3501961A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-26 Specialized Bicycle Components, Inc. Bicycle pedaling torque sensing systems, methods, and devices
JP7373762B2 (ja) * 2018-11-13 2023-11-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動自転車用動力伝達ユニット、及び電動自転車
CN209426977U (zh) * 2018-12-29 2019-09-24 浙江嘉宏运动器材有限公司 一种锂电助力自行车
DE102019111028A1 (de) * 2019-04-29 2020-10-29 Pinion Gmbh Getriebeanordnung, Antriebseinheit und Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit für ein Fahrzeug
CN111846096A (zh) * 2020-07-09 2020-10-30 大川电机科技(江苏)有限公司 一种扭矩传感器、中置电机及电助力自行车
TWI753698B (zh) 2020-12-11 2022-01-21 財團法人工業技術研究院 具扭力感測器之心軸裝置
CN113306665B (zh) * 2021-06-08 2023-04-14 范文睿 磁助力转轴驱动器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2506047B2 (ja) * 1993-07-26 1996-06-12 ヤマハ発動機株式会社 電動自転車
US5570752A (en) * 1993-07-26 1996-11-05 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Transmission arrangement for electric power assisted bicycle
JP3415325B2 (ja) * 1995-04-27 2003-06-09 ブリヂストンサイクル株式会社 自転車用トルク検出装置
JPH0995289A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Honda Motor Co Ltd 補助動力装置付き自転車
JP3642364B2 (ja) 1996-03-29 2005-04-27 本田技研工業株式会社 補助動力付き自転車の回生制御装置
US6073717A (en) * 1996-07-03 2000-06-13 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electric motor assisted vehicle
JP3499138B2 (ja) 1998-08-06 2004-02-23 松下電器産業株式会社 補助動力装置付き車輌及びその制御方法
JP2000335476A (ja) * 1999-05-31 2000-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 補助動力付き自転車用駆動ユニット及び補助動力付き自転車
JP2000335475A (ja) * 1999-05-31 2000-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 補助動力付き自転車用駆動ユニット及び補助動力付き自転車
TWI253412B (en) * 2004-05-21 2006-04-21 Kwang Yang Motor Co Engine hang-down device
JP4530783B2 (ja) * 2004-09-29 2010-08-25 本田技研工業株式会社 一方向クラッチおよびスライド機構を備えるトルク伝達機構
JP2006182148A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Toyota Motor Corp 自動車およびその制御方法
JP4091091B2 (ja) * 2006-10-02 2008-05-28 松下電器産業株式会社 補助動力装置付き車輌
CN101353076B (zh) * 2008-09-18 2012-07-18 李平 小型电动车中置电机驱动器
DE102008050236A1 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Schaeffler Kg Tretlager

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JP2012046154A (ja) 2012-03-08
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US8708084B2 (en) 2014-04-29
CN102381430A (zh) 2012-03-21
JP5649374B2 (ja) 2015-01-07
US20120048634A1 (en) 2012-03-01
ES2700286T3 (es) 2019-02-14

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