CN106985955A - 自行车用驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自行车用驱动单元，能够抑制伴随曲柄的旋转速度的变化引起辅助力降低的情况。自行车用驱动单元包括：第一行星齿轮机构，其包括第一输入体、第一输出体和将所述第一输入体的旋转传递给所述第一输出体的第一传递体；第一马达，其能够使所述第一输入体旋转；第二马达，其能够使所述第一传递体旋转；合力部件，其被传递所述第一输出体的旋转，且不经由第一行星齿轮机构被给予基于人力驱动力的旋转。

Description

自行车用驱动单元

技术领域

本发明涉及自行车用驱动单元。

背景技术

已知具备对人力驱动力进行助力的马达的自行车用驱动单元。自行车用驱动单元除了马达还包括将马达的旋转减速并输出的减速器以及被从减速器和曲柄轴分别传递旋转的合力部件等。专利文献1公开了以往的自行车用驱动单元的一例。

专利文献1：日本特许2623419号公报

以往的自行车用驱动单元中，马达的旋转速度与曲柄的旋转速度成正比。马达具有对应旋转速度而输出转矩变动的特性，所以根据曲柄的旋转速度的不同，可能会出现马达的输出转矩不足而辅助力变小或马达的驱动效率变低的情况。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种自行车用驱动单元，能够抑制伴随曲柄的旋转速度的变化而辅助力降低。

〔1〕本发明的一种自行车用驱动单元，包括：第一行星齿轮机构，其包括第一输入体、第一输出体、以及将所述第一输入体的旋转传递给所述第一输出体的第一传递体；第一马达，其能够使所述第一输入体旋转；第二马达，其能够使所述第一传递体旋转；以及合力部件，其被传递所述第一输出体的旋转，且不经由所述第一行星齿轮机构被给予基于人力驱动力的旋转。

〔2〕根据上述自行车用驱动单元，合力部件绕曲柄轴的轴心设置，能够绕所述曲柄轴的轴心旋转。

〔3〕根据上述自行车用驱动单元，该自行车用驱动单元还包括将所述第一马达的旋转传递给所述第一输入体的传递部件。

〔4〕根据上述自行车用驱动单元，所述传递部件包括所述第一马达的输出轴。

〔5〕根据上述自行车用驱动单元，该自行车用驱动单元还包括第一单向离合器，所述第一单向离合器以当所述传递部件向第一方向旋转的情况下所述第一输入体的旋转速度与所述传递部件的旋转速度相等时将所述传递部件的旋转传递给所述第一输入体，当所述第一输入体的旋转速度比所述传递部件的旋转速度高时不将所述传递部件的旋转传递给所述第一输入体的方式与所述传递部件和所述第一输入体连结。

〔6〕根据上述自行车用驱动单元，该自行车用驱动单元还包括将所述第一输出体的旋转减速并传递给所述合力部件的第一减速机构。

〔7〕根据上述自行车用驱动单元，所述第一减速机构包括第二行星齿轮机构，该第二行星齿轮机构包括被输入所述第一输出体的旋转的第二输入体、对所述合力部件传递旋转的第二输出体、以及将所述第二输入体的旋转传递给所述第二输出体的第二传递体。

〔8〕根据上述自行车用驱动单元，所述第一传递体和所述第二传递体以能够同步旋转的方式一体化。

〔9〕根据上述自行车用驱动单元，所述第一传递体和所述第二传递体以能够相对旋转的方式各自构成。

〔10〕根据上述自行车用驱动单元，所述第二输入体包括与所述第一输出体连结的太阳齿轮，所述第二输出体包括与所述第二输入体啮合的行星齿轮和将所述行星齿轮能够旋转地支承的齿轮架，所述第二传递体包括与所述第二输出体啮合的环形齿轮。

〔11〕根据上述自行车用驱动单元，所述第一输入体包括与所述第一马达连结的太阳齿轮，所述第一输出体包括与所述第一输入体啮合的行星齿轮以及将所述行星齿轮能够旋转地支承的齿轮架，所述第一传递体包括与所述第一输出体啮合的环形齿轮。

〔12〕根据上述自行车用驱动单元，该自行车用驱动单元还包括将所述第二马达的旋转减速并传递给所述第一传递体的第二减速机构。

〔13〕根据上述自行车用驱动单元，该自行车用驱动单元还包括设置有所述第一行星齿轮机构、所述第一马达和所述第二马达的机壳。

〔14〕根据上述自行车用驱动单元，所述第二传递体相对于所述机壳不能相对旋转地设置。

〔15〕根据上述自行车用驱动单元，该自行车用驱动单元还包括阻止所述第一传递体向规定方向旋转的第二单向离合器。

〔16〕根据上述自行车用驱动单元，该自行车用驱动单元还包括控制所述第一马达和所述第二马达的控制装置。

〔17〕根据上述自行车用驱动单元，所述控制装置对应人力驱动力和曲柄的旋转速度控制所述第一马达和所述第二马达的旋转。

〔18〕根据上述自行车用驱动单元，所述控制装置当所述曲柄的旋转速度高于规定速度时进行控制以使所述第二马达的旋转速度高于所述曲柄的旋转速度为规定速度以下时的旋转速度。

〔19〕根据上述自行车用驱动单元，所述控制装置对应所述曲柄的旋转速度使所述第二马达的旋转速度连续变化。

〔20〕根据上述自行车用驱动单元，该自行车用驱动单元还包括所述曲柄轴。

本发明的自行车用驱动单元能够抑制伴随曲柄的旋转速度的变化而使辅助力降低。

附图说明

图1是具有第一实施方式的自行车用驱动单元的电动助力自行车的一部分的侧面图。

图2是图1的2－2线的剖面图。

图3是第二实施方式的自行车用驱动单元的剖面图。

图4是第一变形例的自行车用驱动单元的模式图。

图5是第二变形例的自行车用驱动单元的模式图。

图6是第三变形例的自行车用驱动单元的模式图。

图7是第四变形例的自行车用驱动单元的模式图。

图8是第五变形例的自行车用驱动单元的模式图。

附图标记说明：

30驱动单元；32曲柄轴；36第一行星齿轮机构；38第一马达；40第二马达；42合力部件；44机壳；46传递部件；48第一减速机构；48A第二行星齿轮机构；50第二减速机构；52第一单向离合器；54第二单向离合器；56控制装置；62第一输入体；62A太阳齿轮；64第一输出体；64A行星齿轮；64B齿轮架；66第一传递体；66A环形齿轮；68第二输入体；68A太阳齿轮；70第二输出体；70A行星齿轮；70B齿轮架；72第二传递体；72A环形齿轮。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1所示的电动助力自行车10具备自行车用驱动单元(以下称作“驱动单元30”)。在一例中，电动助力自行车10还具备一对曲柄臂12、一对踏板16、前链轮18、后链轮20、车链22和第一离合器24。

一对曲柄臂12以能够与驱动单元30的曲柄轴32一体旋转的状态分别连结于曲柄轴32的两端部。一对曲柄臂12与曲柄轴32一起构成曲柄。一对踏板16分别具有踏板主体17和踏板轴14。踏板轴14分别连结于一对曲柄臂12。踏板主体17以能够相对踏板轴14旋转的状态分别支承于一对踏板轴14。

前链轮18以驱动单元30的合力部件42与驱动单元30连结。后链轮20经由第一离合器24与电动助力自行车10的后轮(省略图示)连结。第一离合器24是将前链轮18的旋转传递给后轮，且不将后轮的旋转传递给前链轮18的单向离合器。车链22卷挂在前链轮18和后链轮20。

驱动单元30的功能是对输入曲柄轴32的人力驱动力进行助力。驱动单元30安装于电动助力自行车10的车架，相对于车架能够拆装。将驱动单元30与车架结合的结构(手段)例如是螺栓。安装于电动助力自行车10的车架的电池(省略图示)能够对驱动单元30供给电能。

如图2所示，驱动单元30包括行星齿轮机构36、第一马达38、第二马达40和合力部件42。第一马达38的一例是电动马达。第二马达40的一例是电动马达。在一例中，驱动单元30还包括机壳44、传递部件46、第一减速机构48、第二减速机构50、第一单向离合器52、第二单向离合器54和控制装置56。

曲柄轴32以相对于驱动单元30能够旋转的状态由驱动单元30支承。曲柄轴32的两端部从机壳44突出。第一行星齿轮机构36、第一马达38、第二马达40、传递部件46、第一单向离合器52、第二单向离合器54、第一减速机构48和控制装置56设于机壳44。在另一例中，曲柄轴32可以包括于驱动单元30。

合力部件42上被传递后述的第一输出体64的旋转，不经由第一行星齿轮机构36被传递基于人力驱动力的旋转。合力部件42包括中空轴58和齿轮60。中空轴58以相对于机壳44能够旋转的状态支承于机壳44。合力部件42绕曲柄轴32的轴心设置，能够绕曲柄轴32的轴心旋转。中空轴58的一侧的端部58A从机壳44突出。曲柄轴32以其两端部从中空轴58和机壳44突出的方式插入中空轴58内。曲柄轴32经由中空轴58支承于机壳44。齿轮60以相对于中空轴58不能旋转的状态安装于中空轴58，与中空轴58同轴设置。在另一例中，齿轮60可以通过对中空轴58加工从而与中空轴58一体形成。

第二离合器34设于曲柄轴32的外周与合力部件42的内周之间。第二离合器34是单向离合器。第二离合器34以当曲柄轴32向前方旋转的情况下从曲柄轴32对合力部件42传递旋转，当曲柄轴32向后方旋转的情况下不从曲柄轴32向合力部件42传递旋转的方式与曲柄轴32及合力部件42连结。

前链轮18在机壳44的外部配置于机壳44的侧方。前链轮18由螺栓B安装于驱动单元30。螺栓B以在其与合力部件42之间固定前链轮18的方式被旋入合力部件42。

使图1所示的曲柄轴32向前方旋转的人力驱动力被输入踏板16的情况下，曲柄轴32相对于电动助力自行车10的车架向前方旋转。这种情况下，曲柄轴32的旋转经由第二离合器34及合力部件42传递给前链轮18，前链轮18的旋转经由车链22传递给后链轮20。使曲柄轴32向后方旋转的人力驱动力被输入给踏板16的情况下，曲柄轴32相对于车架向后方旋转。这种情况下，由第二离合器34的作用，曲柄轴32的旋转不传递给合力部件42及前链轮18。

如图2所示，第一行星齿轮机构36包括第一输入体62、第一输出体64和第一传递体66。

第一输入体62包括与第一马达38的传递部件46连结的太阳齿轮62A。太阳齿轮62A设于传递部件46的外周，能够与传递部件46一体旋转。在太阳齿轮62A与传递部件46之间设置有第一单向离合器52。第一单向离合器52阻止传递来使曲柄轴32前转时的人力驱动力而使第一马达38旋转。另外，曲柄轴32的前转是电动助力自行车10前进时的曲柄轴32的旋转方向。第一单向离合器52例如是滚柱离合器。第一单向离合器52以当传递部件46向第一方向旋转的情况下第一输入体62的旋转速度和传递部件46的旋转速度相等时将传递部件46的旋转传递给第一输入体62，当第一输入体62的旋转速度比传递部件46的旋转速度高时不将传递部件46的旋转传递给第一输入体62的方式与传递部件46和第一输入体62连结。第一单向离合器52阻止由使曲柄轴32前转时的人力驱动力使第一马达38旋转。

第一输出体64包括与第一输入体62啮合的行星齿轮64A和将行星齿轮64A能够旋转地支承的齿轮架64B。第一行星齿轮机构36优选具备多个行星齿轮64A。

第一传递体66将第一输入体62的旋转传递给第一输出体64。第一传递体66包括与第一输出体64啮合的环形齿轮66A。环形齿轮66A绕太阳齿轮62A与太阳齿轮62A同轴配置。第一传递体66经由第二单向离合器54支承于机壳44。第二单向离合器54例如是滚柱离合器。第二单向离合器54阻止第一传递体66向规定方向旋转。即、第一传递体66相对于机壳44能够向第一方向旋转，相对于机壳44不能向第二方向旋转。

多个行星齿轮64A配置于太阳齿轮62A和环形齿轮66A之间。多个行星齿轮64A与太阳齿轮62A和环形齿轮66A啮合。齿轮架64B经由在轴方向上分别贯通多个行星齿轮64A的行星销64C将多个行星齿轮64A能够旋转地支承。在另一例中，行星销64C可以与多个行星齿轮64A一体旋转，能够旋转地支承于齿轮架64B。

第一减速机构48将第一输出体64的旋转减速并传递给合力部件42。第一减速机构48包括第二行星齿轮机构48A。第二行星齿轮机构48A与第一行星齿轮机构36同轴设置。第二行星齿轮机构48A在第一行星齿轮机构36的轴方向上配置在与第一行星齿轮机构36相邻的位置。

第二行星齿轮机构48A包括第二输入体68、第二输出体70和第二传递体72。

在第二输入体68上被输入第一输出体64的旋转。第二输入体68包括与第一输出体64连结的太阳齿轮68A。太阳齿轮68A设于第一输出体64的外周部，与第一输出体64一体旋转。第二输入体68的太阳齿轮68A的齿数优选与第一输入体62的太阳齿轮62A的齿数相等。

第二输出体70包括与第二输入体68啮合的行星齿轮70A和将行星齿轮70A能够旋转地支承的齿轮架70B。第二行星齿轮机构48A优选具备多个行星齿轮70A。齿轮架70B经由在轴方向上分别贯通多个行星齿轮70A的行星销70C将多个行星齿轮70A能够旋转地支承。在另一例中，行星销70C可以与多个行星齿轮70A一体旋转，能够旋转地支承于齿轮架70B。

第二输出体70的行星齿轮70A的齿数优选与第一输出体64的行星齿轮64A的齿数相等。在第二输出体70的外周部设置有齿轮70D。齿轮70D与第二输出体70同轴设置。齿轮70D与设于合力部件42的外周部的齿轮60啮合。即、第二输出体70将旋转传递给合力部件42。齿轮70D和齿轮60构成减速机构。第二输出体70的旋转优选进行减速而传递给合力部件42。齿轮70D与齿轮60之间，可以是经由其他齿轮从第二输出体70对合力部件42传递旋转，也可以是通过环状部件从第二输出体70对合力部件42传递旋转的结构。环状的部件例如是卷挂在第二输出体70和合力部件42上的传送带。齿轮70与齿轮60之间，通过经由其他齿轮或由环状的部件从第二输出体70对合力部件42传递旋转，从而当第二输出体70的旋转方向与合力部件42的旋转方向变为相同方向的情况下第一马达38和第二马达40的驱动方向与第一单向离合器52和第二单向离合器54的朝向相反即可。第一马达38的转矩和施加给曲柄轴32的转矩在合力部件42被合力。第一马达38的旋转在第一行星齿轮机构36上被变速后被传递给合力部件42。施加给曲柄轴32的旋转不被变速而被传递给合力部件42。

第二传递体72将第二输入体68的旋转传递给第二输出体70。第二传递体72包括与第二输出体70啮合的环形齿轮72A。第二传递体72的环形齿轮72A的齿数优选与第一传递体66的环形齿轮66A的齿数相等。第一传递体66和第二传递体72能够同步旋转地被一体化。因此，第二传递体72相对于机壳44能够向第一方向旋转，相对于机壳44不能向第二方向旋转。第一传递体66和第二传递体72可以一体形成，也可以分体形成并连结而一体化。

第一马达38支承于机壳44。第一马达38包括输出轴和主体38A。主体38A包括转子和定子(都省略图示)。传递部件46包括第一马达38的输出轴。传递部件46将第一马达38的旋转传递给第一输入体62。即、第一马达38能够使第一输入体62旋转。第一马达38与第一行星齿轮机构36同轴设置。第一马达38在第一行星齿轮机构36的轴方向隔着第一行星齿轮机构36配置在第一减速机构48的相反侧。

第二马达40能够使第一传递体66旋转。第二马达40支承于机壳44。第二马达40包括主体40A和输出轴40B。主体40A包括转子和定子(都省略图示)。第二马达40配置在第一马达38的径方向的外侧。第二马达40的旋转轴线与第一马达38的旋转轴线平行设置。在第二马达40的输出轴40B上设置有齿轮40C。第二马达40的旋转经由第二减速机构50传递给第一传递体66。为了阻止被传递使曲柄轴32前转时的人力驱动力而使第二马达40旋转，齿轮40C可以经由单向离合器与输出轴40B连结。

第二减速机构50将第二马达40的旋转减速并传递给第一传递体66。第二减速机构50包括设于第二马达40的输出轴40B的齿轮40C、在外周部具备齿轮74A的支承体74、设于第一传递体66的外周部的齿轮66B。齿轮74A与支承体74同轴设置，与支承体74一体旋转。支承体74是轴，能够旋转地支承于机壳44。支承体74可以固定于机壳44，将齿轮74A能够旋转地支承。齿轮74A与齿轮40C啮合。齿轮74A与齿轮66B啮合。齿轮66B与第一传递体66同轴设置。齿轮74A的齿数多于齿轮40C的齿数。齿轮66B的齿数多于齿轮74A的齿数。第二减速机构50中，可以省略齿轮74A，使齿轮40C与齿轮66B啮合。这种情况下，只要使第二马达40的驱动方向相反即可。包含于第二减速机构50的齿轮的个数不做限定。

驱动单元30还包括转矩传感器76和旋转速度传感器(省略图示)。转矩传感器76例如是应变规、半导体应变传感器或磁应变传感器。转矩传感器76安装于合力部件42的中空轴58。转矩传感器76检测施加给合力部件42的转矩。

曲柄轴32的旋转被传递给合力部件42，第一马达38和第二马达40的旋转不被传递给合力部件42的情况下，转矩传感器76将反映了输入给曲柄轴32的人力驱动力的信号输出给控制装置56。曲柄轴32的旋转、第一马达38的旋转和第二马达40的旋转被传递给合力部件42的情况下，转矩传感器76将反映了输入给曲柄轴32的人力驱动力与经由第一行星齿轮机构36和第一减速机构48传递来的第一马达38的转矩和第二马达40的转矩所合成的转矩的信号输出给控制装置56。

旋转速度传感器包括检测曲柄的旋转速度的踏频传感器。踏频传感器例如检测设于曲柄轴32的磁铁。踏频传感器包括舌簧开关或霍尔元件等磁检测传感器。踏频传感器将与曲柄臂32的旋转速度对应的信号输出给控制装置56。踏频传感器也可以是检测设于曲柄臂12的磁铁的结构。这种情况下，踏频传感器将与曲柄臂12的旋转速度对应的信号输出给控制装置56。旋转速度传感器还可以包括检测电动助力自行车10的前轮或后轮的旋转速度的速度传感器。控制装置56基于旋转速度传感器的检测结果计算曲柄的旋转速度。

控制装置56控制第一马达38和第二马达40。控制装置56根据人力驱动力和曲柄的旋转速度控制第一马达38和第二马达40的旋转。在一例中，控制装置56基于由转矩传感器76检测的人力驱动力和由旋转速度传感器检测的曲柄的旋转速度和电动助力自行车10的行驶速度控制第一马达38和第二马达40的输出。

控制装置56当曲柄的旋转速度变为高于规定速度时，控制使第二马达40的旋转速度高于曲柄的旋转速度为规定速度以下时的旋转速度。控制装置56可以对应上述曲柄的旋转速度使第二马达40的旋转速度连续变化，也可以使其阶段性变化。控制装置56也可以当曲柄的旋转速度为规定速度以下时使第二马达停止，当曲柄的旋转速度高于规定速度时使第二马达40以预定的一定速度旋转。

关于第二马达40和第一行星齿轮机构36的变速比γX的关系进行说明。另外，变速比γX是第一输出体64的转速相对于第一输入体62的转速的比率，第一输入体62的旋转越减速则越小。

控制装置56通过使第一马达38旋转，从而使第一输入体62向第一方向旋转。第一输入体62向第一方向旋转时，在合力部件42上被传递向电动助力自行车10前进的方向的旋转。第一传递体66相对于机壳44不旋转时，第一输入体62的旋转被减速，从第一输出体64向第二输入体68输出。即、第一行星齿轮机构36的变速比γX小于“1”。

控制装置56通过使第二马达40旋转从而使第一传递体66向第一方向旋转。第一传递体66向第一方向的旋转速度越上升则第一行星齿轮机构36的变速比γX越上升。第一传递体66向第一方向的旋转速度与第一输入体62相等时，第一行星齿轮机构36的变速比γX为“1”。即、控制装置56通过控制第二马达40的旋转速度而能够连续变更变速比γX。通过第二马达40的控制，变速比γX能够从小于“1”的值变更至“1”。

关于第二马达40和第一减速机构48的变速比γY的关系进行说明。

第二传递体72相对于机壳44不旋转时，第二输入体68的旋转被减速而从第一输出体64输出。即、第二行星齿轮机构48A的变速比γY小于“1”。另外，变速比γY是第二输出体70的转速相对于第二输入体68的转速的比率。

控制装置56通过使第二马达40旋转，使第二传递体72向第一方向旋转。第二传递体72向第一方向的旋转速度越上升则第二行星齿轮机构48A的变速比γY越上升。第二传递体72向第一方向的旋转速度与第二输入体68相等时，第二行星齿轮机构48A的变速比γY为“1”。即、控制装置56通过控制第二马达40的旋转速度，从而能够连续变更变速比γY。通过第二马达40的控制，变速比γY能够从小于“1”的值变更至“1”。

第一传递体66和第二传递体72一体旋转。因此，第一行星齿轮机构36的变速比γX和第一减速机构48的变速比γY相关联。第一行星齿轮机构36的变速比γX越大，则第一减速机构48的变速比γY越大。

通过第一行星齿轮机构36和第一减速机构48减速的旋转通过第二减速机构50进一步减速并传递给合力部件42。即、在合力部件42中，第一输出体64的转矩和曲柄轴32的转矩被合力。

关于驱动单元30的作用和效果进行说明。

(1)驱动单元30具备将第一马达38的旋转变速并传递给合力部件42的第一行星齿轮机构36。通过驱动第二马达40，能够变更第一行星齿轮机构36的变速比。根据该结构，能够容易将第一马达38的旋转速度抑制在规定的范围内，所以能够抑制伴随曲柄的旋转速度的变化使辅助力降低的情况。

(2)驱动单元30具备第二单向离合器54，所以即使向第二马达40的电力停止时，也能够将第一马达38的旋转从第一行星齿轮机构36输出。因此，对节省电力有贡献。

(3)驱动单元30由于将第一传递体66和第二传递体72一体化，所以能够使第二马达40的转矩相对于第一马达38的转矩更小。

(第二实施方式)

参照图2说明第二实施方式的驱动单元30。

如图2所示，第一传递体66和第二传递体72以能够相对旋转的方式各自构成。

第二单向离合器54设于第一传递体66和机壳44之间。第二传递体72相对于机壳44不能相对旋转地设置。因此，第一行星齿轮机构36将从第一马达38输入的旋转对应第二马达40的旋转速度进行变速并输出给第一减速机构48。第一减速机构48的第二行星齿轮机构48A将输入给第二输入体68的旋转总是以一定的减速比减速并从第二输出体70输出。即、第一行星齿轮机构36的变速比γX是可变的，第二行星齿轮机构48A的变速比γY是小于“1”的一定值。第二实施方式的驱动单元30能够得到相当于第一实施方式的效果的效果。

(变形例)

关于上述各实施方式的说明是本发明的自行车用驱动单元能够采用的方式的例示，不意味着限制该实施方式。本发明的自行车用驱动单元例如能够采用以下所示的上述各实施方式的变形例以及彼此不矛盾的至少两个变形例组合而成的方式。

·各实施方式的驱动单元30的结构例如图4～8所示能够任意变更。图4表示驱动单元30的第一行星齿轮机构36和第一减速机构48的第一变形例。图4的驱动单元30的第一行星齿轮机构36是第一输入体62包括环形齿轮62X，第一输出体64包括齿轮架64X，第一传递体66包括太阳齿轮66X。通过这样的第一行星齿轮机构36的结构，第一马达38的旋转被输入环形齿轮62X，齿轮架64X的旋转经由第一减速机构48输出给合力部件42。第一行星齿轮机构36的变速比γX当太阳齿轮66X不旋转的情况下小于“1”。第二马达40连接于传递体66。第一马达38使第一输入体62向第一方向旋转。第二马达40使第一传递体66向第二方向旋转。第一传递体66向第一方向的旋转速度越高，则变速比γX越大。

·图4所示的第一减速机构48的第二行星齿轮机构48A优选是第二输入体68包括环形齿轮68X，第二输出体70包括齿轮架70X，第二传递体72包括太阳齿轮72X的结构。第一输出体64的旋转被传递给第二输入体68。第二行星齿轮机构48A的变速比γY当太阳齿轮72X不旋转的情况下小于“1”。第二传递体72向第一方向的旋转速度越高，则变速比γY越大。第二传递体72与第一传递体66被一体化。第二传递体72也可以与第一传递体66分体形成，固定于机壳。

·图5表示驱动单元30的第一行星齿轮机构36的第二变形例。图5的驱动单元30的第一行星齿轮机构36是第一输入体62包括齿轮架62Y，第一输出体64包括太阳齿轮64Y，第一传递体66包括环形齿轮66Y的结构。通过这样的第一行星齿轮机构36的结构，第一马达38的旋转被输入给齿轮架62Y，齿轮架62Y的旋转经由第一减速机构48输出给合力部件42。第一行星齿轮机构36的变速比γX当环形齿轮66Y不旋转的情况下大于“1”。第二马达40连接于第一传递体66。第一马达38使第一输入体62向第一方向旋转。第二马达40使第一传递体66向第二方向旋转。第一传递体66向第二方向的旋转速度越高，则变速比γX越大。第二单向离合器54限制第一传递体66相对于机壳44向第一方向的旋转，允许向第二方向的旋转。第一输出体64可以对图3或图4所示的第一减速机构48传递旋转，也可以对齿轮70D传递旋转。

·图6表示驱动单元30的第一行星齿轮机构36的第三变形例。图6的驱动单元30的第一行星齿轮机构36是第一输入体62包括齿轮架62Z，第一输出体64包括环形齿轮64Z，第一传递体66包括太阳齿轮66Z的结构。通过这样的第一行星齿轮机构36的结构，曲柄轴32的旋转被输入齿轮架62Z，环形齿轮64Z的旋转经由第一减速机构48输出给合力部件42。第一行星齿轮机构36的变速比γX当太阳齿轮66Z不旋转的情况下大于“1”。第二马达40连接于第一传递体66。第一马达38使第一输入体62向第一方向旋转。第二马达40使第一传递体66向第二方向旋转。第一传递体66向第二方向的旋转速度越高，则变速比γX越大。第一输出体64可以对图3或图4所示的第一减速机构48传递旋转，也可以对齿轮70D传递旋转。

·图7是驱动单元30的第一行星齿轮机构36的第四变形例。图7的驱动单元30的第一行星齿轮机构36是第一输入体62包括太阳齿轮62W，第一输出体64包括环形齿轮64W，第一传递体66包括齿轮架66W的结构。

·图8是驱动单元30的第一行星齿轮机构36的第五变形例。图8的驱动单元30的第一行星齿轮机构36是第一输入体62包括环形齿轮62V，第一输出体64包括太阳齿轮64V，第一传递体66包括齿轮架66V的结构。图7和图8所示的第一行星齿轮机构36的第一输出体64可以对图3或图4所示的第一减速机构48传递旋转，也可以对齿轮70D传递旋转。图7和图8所示的第一行星齿轮机构36中，第一输出体64的旋转方向和第一输入体62的旋转方向相反，所以只要设置将第一马达38和第二马达40的驱动方向形成相反方向或在第一输出体64至合力部件42的动力传递路径上变更旋转方向的机构即可。

·各实施方式的第一减速机构48的构成是能够任意变更的。例如，也能够采用由多个正齿轮构成的第一减速机构。另外，也能够将第一减速机构48配置于第一行星齿轮机构36的径方向的外侧。

·各实施方式的驱动单元30能够采用不包括第一减速机构48的方式。这种情况下，例如也能够使形成于第一输出体64的外周的齿轮与合力部件42的齿轮60啮合。

·各实施方式的驱动单元30能够采用不包括第二减速机构50的方式。这种情况下，使第二马达40的齿轮40C直接与第一传递体66的齿轮66B啮合，使齿轮40C与齿轮66B的齿数相等。

各实施方式的驱动单元30能够采用不包括第一单向离合器52的方式。这种情况下，也能够将太阳齿轮62A形成于传递部件46的外周部。并且，第一单向离合器52可以设于第一输出体64与第二输入体68之间，也可以设于第二输出体70与齿轮70D之间，或合力部件42与齿轮60之间。第一单向离合器52只要阻止由使曲柄轴32前转时的人力驱动力使第一马达38旋转，则可以设于第一马达38的输出轴至合力部件42的驱动路径的任意位置。

·各实施方式的驱动单元30能够采用不包括曲柄轴32的方式。这种情况下，作为自行车的构成要素的曲柄轴32设于驱动单元30。

·驱动单元30所设置的位置能够任意变更。在一例中，驱动单元30可以设于后链轮20附近。这种情况下，能够将后轮的轮毂壳作为合力部件构成。第一行星齿轮机构连结于后轮的轮毂壳。第一行星齿轮机构、第一减速机构、第一马达和第二马达设于后轮的轮毂壳内。曲柄轴32的旋转经由后链轮20传递给后轮的轮毂壳。因此，后轮的轮毂壳上被传递第一输出体64的旋转，不经由第一行星齿轮机构被给予曲柄轴32的旋转。

·各实施方式中，合力部件可以由曲柄轴32构成。这种情况下，省略合力部件42，第一减速机构48的旋转传递给曲柄轴32。

·各实施方式中，可以省略第二离合器34。

·各实施方式中，也可以是这样的结构，第一行星齿轮机构36在曲柄轴32的轴方向上，直接或经由第一减速机构48或者经由第一减速机构48和其他减速机构连结在合力部件42的前链轮18侧的端部。这种情况下，转矩传感器76设于合力部件42及曲柄轴32的连结部与合力部件42的前链轮侧的端部之间，即使马达38、40驱动，也能够仅检测人力驱动力。第一减速机构48的旋转传递给合力部件42的前链轮18侧的端部的情况下，例如在图2和图3所示的驱动单元30中，只要调换机壳44内的第一马达38和第二马达40与齿轮70D和齿轮60在曲柄轴32的轴线方向上的位置即可。

·各实施方式中，控制装置56可以设于机壳44的外部，也可以设于自行车的车架。

Claims (20)

1.一种自行车用驱动单元，包括：

第一行星齿轮机构，其包括第一输入体、第一输出体、以及将所述第一输入体的旋转传递给所述第一输出体的第一传递体；

第一马达，其能够使所述第一输入体旋转；

第二马达，其能够使所述第一传递体旋转；以及

合力部件，其被传递所述第一输出体的旋转，且不经由所述第一行星齿轮机构被给予基于人力驱动力的旋转。

2.如权利要求1所述的自行车用驱动单元，其中，所述合力部件绕曲柄轴的轴心设置，能够绕所述曲柄轴的轴心旋转。

3.如权利要求1或2所述的自行车用驱动单元，其中，该自行车用驱动单元还包括将所述第一马达的旋转传递给所述第一输入体的传递部件。

4.如权利要求3所述的自行车用驱动单元，其中，所述传递部件包括所述第一马达的输出轴。

5.如权利要求3或4所述的自行车用驱动单元，其中，该自行车用驱动单元还包括第一单向离合器，

所述第一单向离合器以当所述传递部件向第一方向旋转的情况下所述第一输入体的旋转速度与所述传递部件的旋转速度相等时将所述传递部件的旋转传递给所述第一输入体，当所述第一输入体的旋转速度比所述传递部件的旋转速度高时不将所述传递部件的旋转传递给所述第一输入体的方式与所述传递部件和所述第一输入体连结。

6.如权利要求1～5任一项所述的自行车用驱动单元，其中，该自行车用驱动单元还包括将所述第一输出体的旋转减速并传递给所述合力部件的第一减速机构。

7.如权利要求6所述的自行车用驱动单元，其中，所述第一减速机构包括第二行星齿轮机构，该第二行星齿轮机构包括被输入所述第一输出体的旋转的第二输入体、对所述合力部件传递旋转的第二输出体、以及将所述第二输入体的旋转传递给所述第二输出体的第二传递体。

8.如权利要求7所述的自行车用驱动单元，其中，所述第一传递体和所述第二传递体以能够同步旋转的方式一体化。

9.如权利要求7所述的自行车用驱动单元，其中，所述第一传递体和所述第二传递体以能够相对旋转的方式各自构成。

10.如权利要求7～9任一项所述的自行车用驱动单元，其中，

所述第二输入体包括与所述第一输出体连结的太阳齿轮，

所述第二输出体包括与所述第二输入体啮合的行星齿轮和将所述行星齿轮能够旋转地支承的齿轮架，

所述第二传递体包括与所述第二输出体啮合的环形齿轮。

11.如权利要求1～10任一项所述的自行车用驱动单元，其中，

所述第一输入体包括与所述第一马达连结的太阳齿轮，

所述第一输出体包括与所述第一输入体啮合的行星齿轮以及将所述行星齿轮能够旋转地支承的齿轮架，

所述第一传递体包括与所述第一输出体啮合的环形齿轮。

12.如权利要求1～11任一项所述的自行车用驱动单元，其中，该自行车用驱动单元还包括将所述第二马达的旋转减速并传递给所述第一传递体的第二减速机构。

13.如权利要求1～12任一项所述的自行车用驱动单元，其中，该自行车用驱动单元还包括设置有所述第一行星齿轮机构、所述第一马达和所述第二马达的机壳。

14.如引用权利要求9的权利要求13所述的自行车用驱动单元，其中，所述第二传递体相对于所述机壳不能相对旋转地设置。

15.如权利要求1～14任一项所述的自行车用驱动单元，其中，该自行车用驱动单元还包括阻止所述第一传递体向规定方向旋转的第二单向离合器。

16.如权利要求1～15任一项所述的自行车用驱动单元，其中，该自行车用驱动单元还包括控制所述第一马达和所述第二马达的控制装置。

17.如权利要求16所述的自行车用驱动单元，其中，所述控制装置对应人力驱动力和曲柄的旋转速度控制所述第一马达和所述第二马达的旋转。

18.如权利要求17所述的自行车用驱动单元，其中，所述控制装置当所述曲柄的旋转速度高于规定速度时进行控制以使所述第二马达的旋转速度高于所述曲柄的旋转速度为规定速度以下时的旋转速度。

19.如权利要求17或18所述的自行车用驱动单元，其中，所述控制装置对应所述曲柄的旋转速度使所述第二马达的旋转速度连续变化。

20.如权利要求2和直接或间接引用权利要求2的权利要求3～19任一项所述的自行车用驱动单元，其中，该自行车用驱动单元还包括所述曲柄轴。