CN102933454B - 电动自行车的张紧器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动自行车的张紧器，具有从辅助驱动用轮体（18）的同一侧与驱动力传递部件（6）啮合的旋转自如的第一轮体（31）、从辅助驱动用轮体（18）的相反的另一侧与驱动力传递部件（6）啮合的旋转自如的第二轮体（32），第一轮体（31）位于辅助驱动用轮体（18）的后方，且向驱动力传递部件（6）的张力增减的张力增减方向（G）自如地移动，并且，通过施力部件向驱动力传递部件（6）的张力增加的方向施力，第二轮体（32）固定在辅助驱动用轮体（18）与第一轮体（31）之间。

Description

电动自行车的张紧器

技术领域

本发明涉及对电动自行车的链条等驱动力传递部件赋予张力的张紧器。

背景技术

目前，如图10所示，电动自行车具有：利用向脚蹬70输入的人力驱动力（踏力）进行旋转的前部链轮71；设于后轮72的后部链轮73；卷绕在前部链轮71与后部链轮73之间的链条74；与链条74啮合的辅助驱动用链轮75；旋转驱动辅助驱动用链轮75的电动机（省略图示）；收纳电动机的壳体77；对链条74赋予张力的张紧器78。

如图11所示，辅助驱动用链轮75从下方与下位的转动路径的链条74啮合，将链条74抬起。张紧器78具有安装臂79、可动带轮80和复位弹簧（省略图示）。安装臂79上下摆动自如地设于壳体77上。可动带轮80旋转自如地设于安装臂79的自由端部，从上方与下位的链条74啮合。复位弹簧对安装臂79向下施力。

这样，通过交替地踩踏脚蹬70，前部链轮71旋转，前部链轮71的旋转经由链条74向后部链轮73传递使后轮72旋转。此时，根据施加在脚蹬70上的踏力，电动机驱动，由此，辅助驱动用链轮75旋转驱动，辅助驱动力从辅助驱动用链轮75经由链条74传递到后部链轮73。由此，在人力驱动力上加上辅助驱动力而使后轮72旋转。

此时，安装臂79被复位弹簧的弹力向下施力，因此，可动带轮80从上方向下推压下位的链条74，链条74被赋予最佳的张力，能够防止链条74的松弛。

另外，关于具备上述那样的张紧器的电动自行车，例如在下述专利文献1的日本国公开专利公报中有所记载。

专利文献1：（日本）特开2006－341774

但是，在上述现有方式中，如图11所示，车体框架的前后长度及链条74的长度因制造误差而产生偏差。由于这种长度的偏差，存在如下问题，即，安装臂79的姿势变动（即安装臂79相对于水平面的角度A增减）、辅助驱动用链轮75的卷挂角度B不固定，而是大幅变化。另外，上述卷挂角度B是表示链条74卷挂在辅助驱动用链轮75的外周部的范围的角度。

例如，当卷挂角度B小于规定角度时，存在与链条74啮合的辅助驱动用链轮75的齿数减少，辅助驱动用链轮75不能与链条74充分啮合而产生跳齿现象这样的问题。另外，跳齿现象是指，链条74骑到辅助驱动用链轮75的齿上而跳向相邻的齿的现象，当发生这种跳齿现象时，会产生辅助驱动用链轮75的旋转力不能充分地向链条74传递这样的麻烦。

另外，即使在安装臂79的角度A增大的情况下，由于链条74的松弛增加，因此，有时在后部链轮73上也会发生上述那样的跳齿现象。

另外，当卷挂角度B大于规定角度时，辅助驱动用链轮75和链条74的摩擦增大，存在辅助驱动用链轮75的旋转力的损耗（损失）增加之类的不良情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制辅助驱动用轮体的卷挂角度的变化的电动自行车的张紧器。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种张紧器，其对电动自行车的驱动力传递部件赋予张力，该电动自行车具备：与曲柄轴一同旋转自如的前部轮体、设于后轮的后部轮体、卷绕在前部轮体与后部轮体之间的转动自如的环状驱动力传递部件、从驱动力传递部件的转动路径的内外任意一侧与驱动力传递部件啮合的旋转自如的辅助驱动用轮体、对辅助驱动用轮体赋予旋转驱动力的电动机，其中，所述张紧器具有从辅助驱动用轮体的同一侧与驱动力传递部件啮合的旋转自如的第一轮体、从辅助驱动用轮体的相反的另一侧与驱动力传递部件啮合的旋转自如的第二轮体，第一轮体位于辅助驱动用轮体的后方，第二轮体位于辅助驱动用轮体与第一轮体之间，第一轮体和第二轮体中的至少第一轮体向驱动力传递部件的张力增减的张力增减方向自如地移动，第二轮体向张力增减方向的移动距离比第一轮体向张力增减方向的移动距离小，通过施力部件对第一轮体向驱动力传递部件的张力增加的方向施力。

由此，通过踩踏脚蹬，前部轮体进行旋转，前部轮体的旋转经由驱动力传递部件向后部轮体传递使后轮旋转。此时，根据施加在脚蹬上的踏力，电动机驱动，由此，辅助驱动用轮体旋转驱动，辅助驱动力从辅助驱动用轮体经由驱动力传递部件向后部轮体传递。由此，在人力驱动力上加上辅助驱动力而使后轮旋转。

此时，利用驱动力传递部件的转动，第一及第二轮体进行旋转，第一轮体利用施力部件的施力向驱动力传递部件的张力增加的方向移动而推压驱动力传递部件。由此，对驱动力传递部件赋予最佳的张力，能够防止驱动力传递部件的松弛。

另外，由于第二轮体向张力增减方向的移动距离比第一轮体向张力增减方向的移动距离小，故而抑制了辅助驱动用轮体的卷挂角度的变化。由此，能够防止跳齿现象的发生及辅助驱动用轮体的旋转力的损耗的增加。

此外，换句话说明上述的移动距离的大小关系，即，由于第一轮体向张力增减方向的移动距离比第二轮体向张力增减方向的移动距离大，故而驱动力传递部件的长度的偏差及电动自行车的车体框架的长度的偏差通过第一轮体向张力增减方向的移动被充分地吸收。

本发明第二方面的电动自行车的张紧器，第二轮体向张力增减方向的移动距离为零。

由此，第二轮体的安装位置被固定在辅助驱动用轮体与第一轮体之间。由此，防止了辅助驱动用轮体的卷挂角度的变化，卷挂角度被保持为一定。由此，能够防止跳齿现象的发生，防止辅助驱动用轮体的旋转力的损耗的增加。

本发明第三方面的电动自行车的张紧器，第一轮体向相对于连接第二轮体和后部轮体的架空的直线上下横切的方向自如地移动。

本发明第四方面的电动自行车的张紧器，第一轮体向与架空的直线正交的方向自如地移动。

由此，通过第一轮体的移动，驱动力传递部件的长度的偏差及电动自行车的车体框架的长度的偏差被进一步吸收。

本发明第五方面的电动自行车的张紧器，第一轮体安装在以左右方向的摆动轴心为中心自如地摆动的安装臂上，施力部件对安装臂向驱动力传递部件的张力增加的方向施力，在安装臂上设有表示安装臂的摆动方向上的安装臂的安装姿势的允许范围的安装姿势显示部。

由此，将张紧器安装在电动自行车上、将驱动力传递部件卷绕在前部轮体、后部轮体、辅助驱动用轮体和第一及第二轮体上时，安装臂的安装姿势的允许范围由安装姿势显示部表示，故而，能够通过目视容易地把握安装臂的安装姿势是否进入了允许范围内或是否偏离允许范围内的情况。

安装臂的安装姿势偏离允许范围内的情况下，通过使后轮的安装位置向前后方向错开等来调节前部轮体与后部轮体之间的前后距离，由此，能够使安装臂的安装姿势进入允许范围内。因此，能够以正规的安装姿势容易地安装安装臂。

本发明第六方面的电动自行车的张紧器，第一轮体安装在以左右方向的摆动轴心为中心自如地摆动的安装臂上，安装臂经由安装轴摆动自由地设于安装部件上，安装部件安装在收纳电动机的壳体的外缘部，施力部件对安装臂向驱动力传递部件的张力增加的方向施力，安装臂与安装部件的左右方向间隔设定为比安装臂与壳体的外缘部的左右方向间隔大，施力部件设于安装臂与安装部件之间。

由此，在安装臂与安装部件之间形成施力部件的安装用空间。由于安装臂与安装部件的左右方向间隔比安装臂与壳体的外缘部的左右方向间隔大，故而能够确保左右方向大的安装用空间。因此，能够将作用力大的大型的施力部件设于安装用空间，施力部件能够以更强的作用力将第一轮体向驱动力传递部件推压。由此，能够可靠地防止驱动力传递部件的松弛。

根据本发明，能够抑制辅助驱动用轮体的卷挂角度的变化，或者，能够将卷挂角度保持为一定。另外，能够充分地吸收驱动力传递部件的长度的偏差及电动自行车的车体框架的长度的偏差。

附图说明

图1是具备本发明实施方式1的张紧器的电动自行车的局部剖切侧面图；

图2是本发明实施方式1的电动自行车的驱动单元的横剖面图

图3是具备本发明实施方式1的张紧器的驱动单元的侧面图；

图4是本发明实施方式1的张紧器的剖面图；

图5是本发明实施方式1的第一安装姿势的张紧器、驱动单元、后部链轮和链条的侧面图；

图6是本发明实施方式1的第二安装姿势的张紧器、驱动单元、后部链轮和链条的侧面图；

图7是本发明实施方式1的第一安装姿势的张紧器的侧面图；

图8是本发明实施方式1的第二安装姿势的张紧器的侧面图；

图9是本发明实施方式2的张紧器的侧面图；

图10是具备现有的张紧器的电动自行车的局部剖切侧面图；

图11是具备现有的张紧器的驱动单元的侧面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

（实施方式1）

首先，对实施方式1进行说明。

如图1所示，1为电动自行车，其具备车体框架2、设于车体框架2上的前轮（省略图示）及后轮4、使后轮4旋转驱动的驱动单元5、将驱动单元5的旋转驱动力向后轮4传递的转动自如的环状链条6（驱动力传递部件之一例）。

车体框架2具有主框架10、立管11、链条支架12、将立管11、主框架10的后端和链条支架12的前端接合的吊耳（省略图示）等。

如图2所示，驱动单元5具有：设于吊耳上，通过踩踏脚蹬15而旋转的曲柄轴16、外嵌于曲柄轴16上的前部链轮17（前部轮体之一例）、旋转自如的辅助驱动用链轮18（辅助驱动用轮体之一例）、旋转驱动辅助驱动用链轮18的电动机19、壳体20。

在曲柄轴16与前部链轮17之间设有单向离合器21。当曲柄轴16向一方向Ｃ旋转时，从曲柄轴16向前部链轮17的旋转力传递路径通过单向离合器21而连接，前部链轮17与曲柄轴16一同旋转。另外，当曲柄轴16向相反方向Ｄ旋转时，从曲柄轴16向前部链轮17的旋转力传递路径被单向离合器21截断，成为曲柄轴16和前部链轮17可独立地旋转的状态。

链条6卷绕在前部链轮17与安装于后轮4的中央轴部分的后部链轮23（后部轮体之一例）之间。如图1所示，辅助驱动用链轮18设于前部链轮17与后部链轮23之间，从链条6的长圆状的转动路径的外侧（一侧之一例，该情况为下位的链条6的下方）与链条6啮合，将下位的链条6抬起。

如图2所示，在从电动机19到辅助驱动用链轮18的旋转力传递路径上设有减速机构24和单向离合器25。电动机19旋转驱动时，上述旋转力传递路径通过单向离合器25而连接，电动机19的旋转力经过减速机构24传递到辅助驱动用链轮18。另外，电动机19停止时，上述旋转力传递路径被单向离合器25截断，预防电动机19侧的负荷作用于链条6上。

曲柄轴16被插入壳体20而被旋转自由地支承，电动机19和减速机构24被收纳在壳体20内。另外，在壳体20内设有检测作用于脚蹬15上的踏力的扭矩传感器26。

如图3、图4所示，在壳体20上设有赋予链条6以张力（张紧力）的张紧器30。张紧器30具有第一带轮31（第一轮体之一例）、第二带轮32（第二轮体之一例）、安装臂33和安装板34（安装部件之一例）。

在安装板34上设有安装轴35，安装臂33设于安装轴35上，以通过安装轴35的左右方向E的摆动轴心36为中心自如地摆动。

第一带轮31经由支轴37旋转自由地安装在安装臂33的自由端部，位于辅助驱动用链轮18的后方，从辅助驱动用链轮18的同一侧（即下位的链条6的下方）与链条6啮合，将下位的链条6抬起。

第二带轮32外嵌于安装轴35上旋转自如地设置，位于辅助驱动用链轮18于第一带轮31之间，从辅助驱动用链轮18的相反侧（另一侧之一例，该情况下为下位的链条6的上方）与下位的链条6啮合。由此，下位的链条6在辅助驱动用链轮18处弯曲成山状，在第二带轮32处弯曲成谷状。

通过使安装臂33以摆动轴心36为中心进行摆动，第一带轮31向链条6的张力增减的张力增减方向G移动。另外，第二带轮32的安装位置被固定在安装臂33的基端部，由此，第二带轮32向张力增减方向G的移动距离设定为零。另外，如图5所示，张力增减方向G为与连接第二带轮32的中心和后部链轮23的中心的架空的直线48上下正交的方向。另外，安装臂33的摆动轴心36和第二带轮32的中心处于同一位置。

另外，如图4所示，以使安装臂33向上（链条6的张力增加的方向之一例）摆动的方式施力的受扭螺旋弹簧38（施力部件之一例）外嵌于安装轴35上，被保持在安装板34与安装臂33的基端部之间。由此，第一带轮31被受扭螺旋弹簧38的作用力向上施力。另外，受扭螺旋弹簧38的一端被插入形成于安装臂33的孔39中，受扭螺旋弹簧38的另一端被插入形成于安装板34的孔40中。

壳体20具有板状的外缘部20a，安装板34抵靠在壳体20的外缘部20a的背侧面，通过螺栓42（连结部件）和螺母43（连结部件）安装在外缘部20a。安装臂33的基端部与安装板34的左右方向间隔H1设定为比安装臂33的基端部与壳体20的外缘部20a的左右方向间隔H2大。

另外，如图7、图8所示，表示安装臂33的摆动方向（即张力增减方向G）上的安装臂33的安装姿势的允许范围的第一及第二安装姿势显示突部44、45（安装姿势显示部之一例）设于安装臂33的基端部。

如图7所示，若将连接第二带轮32的旋转中心（摆动轴心36）和螺栓42的头部的架空的直线49位于第一安装姿势显示突部44上时的安装臂33的安装姿势设为第一安装姿势，如图8所示，将上述直线49位于第二安装姿势显示突部45上时的安装臂33的安装姿势设为第二安装姿势时，如图5及图7所示，在安装臂33为第一安装姿势的情况下，由受扭螺旋弹簧38产生的扭矩减小，第一带轮31推压链条6的负荷F成为允许下限值。另外，如图6及图8所示，安装臂33为第二安装姿势的情况下，由受扭螺旋弹簧38产生的扭矩增大，第一带轮31推压链条6的负荷F成为允许上限值。另外，上述第一安装姿势与第二安装姿势之间的范围被设定为允许范围J，安装臂33以进入允许范围J内的姿势被安装。

以下，对上述构成的作用减小说明。

如图1所示，通过踩踏脚蹬15，前部链轮17旋转，前部链轮17的旋转经由链条6向后部链轮23传递而使后轮4旋转。此时，施加在脚蹬15上的踏力被扭矩传感器26检测，基于该检测值驱动电动机19，且旋转驱动辅助驱动用链轮18，辅助驱动力从辅助驱动用链轮18经由链条6向后部链轮23传递。由此，在人力驱动力上加上辅助驱动力而使后轮4旋转。

此时，通过链条6的转动，第一及第二带轮31、32旋转，安装臂33利用受扭螺旋弹簧38的作用力而向上摆动，第一带轮31从下侧向上推压链条6。由此，链条6被赋予最佳的张力，能够防止链条6的松弛。

另外，如图3所示，由于第二带轮32的安装位置被固定在辅助驱动用链轮18与第一带轮31之间，故而防止了辅助驱动用链轮18的卷挂角度B的变化，卷挂角度B被保持为一定。由此，能够防止跳齿现象的发生，能够防止辅助驱动用链轮18的旋转力的损耗的增加。

另外，通过使安装臂33摆动而使第一带轮31向张力增减方向G（上下方向）移动，能够吸收链条6的长度偏差及车体框架2的长度偏差。此时，如图5所示，使上述第一带轮31的移动方向即张力增减方向G与上述架空的直线48正交，因此，能够缩短吸收上述链条6及车体框架2的长度偏差时的第一带轮31的移动距离。

另外，如图4所示，在安装臂33的基端部与安装板34之间形成有受扭螺旋弹簧38的安装用空间47。此时，由于左右方向间隔H1比左右方向间隔H2大，故而在左右方向E能够确保较大的安装用空间47。因此，能够设置作用力大的大型的受扭螺旋弹簧38，受扭螺旋弹簧38能够以更强的作用力将第一带轮31向链条6推压。由此，能够可靠地防止链条6的松弛。

另外，利用螺栓42将张紧器30安装在壳体20的外缘部20a，将链条6卷绕在前部链轮17、后部链轮23、辅助驱动用链轮18和第一及第二带轮31、32上时，若安装臂33的安装姿势进入允许范围J内，则连接第二带轮32的旋转中心和螺栓42的头部的架空的直线49位于第一安装姿势显示突部44与第二安装姿势显示突部45之间。另外，当安装臂33的安装姿势偏离允许范围J内时，上述直线49从第一安装姿势显示突部44与第二安装姿势显示突部45之间伸出。这样，通过目视观察上述直线49和第一及第二安装姿势显示突部44、45就能够用肉眼容易地把握安装臂33的安装姿势是否进入允许范围内、或是否偏离允许范围内的情况。

另外，如上所述，在安装臂33的安装姿势偏离允许范围内的情况下，通过将后轮4的安装位置向前后方向错开等来调节前部链轮17与后部链轮23之间的前后距离，由此能够使安装臂33的安装姿势进入允许范围内。由此，能够以正规的安装姿势容易地安装安装臂33。

在上述实施方式1中，第二带轮32设于安装臂33，但也可以将第二带轮32设于不同于安装臂33的部件（例如安装板34等）上，将安装臂33的摆动轴心36设于连接第二带轮32的中心和后部链轮23的中心的架空的直线48上。

在上述实施方式1中，安装臂33的摆动轴心36和第二带轮32的中心设定在同一位置，但也可以如下述实施方式2那样设定在不同的位置。

（实施方式2）

在实施方式2中，如图9所示，第二带轮32设于安装臂33上，第二带轮32的中心位于安装臂33的摆动轴心36与第一带轮31的中心之间。因此，通过安装臂33的摆动，第一带轮31和第二带轮32一同向张力增减方向G移动，此时，第二带轮32向张力增减方向G的移动距离55比第一带轮31向张力增减方向G的移动距离56小。

以下，对上述构成的作用进行说明。

由于第二带轮32的移动距离55比第一带轮31的移动距离56小，故而能够抑制辅助驱动用链轮18的卷挂角度B的变化，使该变化很小。由此，能够防止跳齿现象的发生，能够防止辅助驱动用链轮18的旋转力损耗的增加。

此外，换句话说明上述的移动距离的大小关系，由于第一带轮31向张力增减方向G的移动距离56比第二带轮32向张力增减方向的移动距离55大，因此，链条6的长度的偏差及车体框架2的长度的偏差通过第一带轮31的移动被充分地吸收。

在上述实施方式2中，第二带轮32的中心位于连接安装臂33的摆动轴心36和第一带轮31的中心37之间的架空的直线上，但也可以是从直线偏离的位置。

在上述各实施方式中，作为驱动力传递部件之一例，使用了链条6，但也可以代替链条6而使用带。

在上述各实施方式中，作为施力装置使用了受扭螺旋弹簧38，但也可以使用受扭螺旋弹簧以外的种类的弹簧。

Claims (6)

1.一种电动自行车的张紧器，其对电动自行车的驱动力传递部件赋予张力，该电动自行车具备：与曲柄轴一同旋转自如的前部轮体、设于后轮的后部轮体、卷绕在前部轮体与后部轮体之间的转动自如的环状驱动力传递部件、从驱动力传递部件的转动路径的内外任意一侧与驱动力传递部件啮合的旋转自如的辅助驱动用轮体、对辅助驱动用轮体赋予旋转驱动力的电动机，其特征在于，

所述张紧器具有从辅助驱动用轮体的同一侧与驱动力传递部件啮合的旋转自如的第一轮体、从辅助驱动用轮体的相反的另一侧与驱动力传递部件啮合的旋转自如的第二轮体，

第一轮体安装在以左右方向的摆动轴心为中心自如地摆动的安装臂上，并且位于辅助驱动用轮体的后方，

安装臂经由安装轴摆动自由地设于安装部件上，并且通过施力部件对所述安装臂向驱动力传递部件的张力增加的方向施力，

安装部件安装在收纳电动机的壳体的外缘部，

第二轮体位于辅助驱动用轮体与第一轮体之间，

第一轮体和第二轮体中的至少第一轮体向驱动力传递部件的张力增减的张力增减方向自如地移动，

第二轮体向张力增减方向的移动距离比第一轮体向张力增减方向的移动距离小。

2.如权利要求1所述的电动自行车的张紧器，其特征在于，第二轮体向张力增减方向的移动距离为零。

3.如权利要求2所述的电动自行车的张紧器，其特征在于，第一轮体向相对于连接第二轮体和后部轮体的架空的直线上下横切的方向自如地移动。

4.如权利要求3所述的电动自行车的张紧器，其特征在于，第一轮体向与架空的直线正交的方向自如地移动。

5.如权利要求1所述的电动自行车的张紧器，其特征在于，

在安装臂上设有表示安装臂的摆动方向上的安装臂的安装姿势的允许范围的安装姿势显示部。

6.如权利要求1所述的电动自行车的张紧器，其特征在于，

安装臂与安装部件的左右方向间隔设定为比安装臂与壳体的外缘部的左右方向间隔大，

施力部件设于安装臂与安装部件之间。