CN107336795B - 电动辅助自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动辅助自行车。在具备安装在车身框架上的驱动单元的电动辅助自行车中，抑制后轮中心长度变长。电动辅助自行车具备车身框架和驱动单元。驱动单元包括两个安装部。车身框架包括托架和后下叉。在托架上安装有驱动单元。后下叉在车辆的前后方向上在比曲柄轴更靠后方的位置安装在托架上。一个安装部在车辆的前后方向上位于比曲柄轴更靠前方的位置。另一个安装部在车辆的前后方向上位于比曲柄轴更靠后方的位置。当从车辆的侧面观察时，后下叉安装在托架上的区域和另一个安装部安装在托架上的区域中的至少一者不与连接后轮的车轴的轴心和曲柄轴的轴心的线段重叠。

Description

电动辅助自行车
技术领域
本发明涉及电动辅助自行车，具体地涉及具备安装在车身框架上的驱动单元的电动辅助自行车。
背景技术
自行车作为便于利用的交通工具不管男女老少已经广泛使用。近年来，正在普及由马达的驱动力来辅助骑行者的踏板踩踏力的电动辅助自行车。这种电动辅助自行车例如已在日本特开2014-196080号公报中公开。
在上述公报中，电动辅助自行车具备驱动单元。驱动单元包括曲柄轴。在曲柄轴上经由臂安装有踏板。驱动单元安装在车身框架的下端。
【专利文献1】日本特开2014-196080号公报
发明内容
上述驱动单元是现有自行车中不存在的部件。因此，例如如竞技用自行车等那样，在重视行驶性能的自行车中，驱动单元成为累赘，存在降低行驶性能的问题。具体地，存在从车辆的侧面观察时曲柄轴的轴心到后轮车轴的轴心的距离(后轮中心长度)变长的问题。
本发明的目的在于，在具备安装在车身框架上的驱动单元的电动辅助自行车中，抑制后轮中心长度变长。
本发明的实施方式涉及的电动辅助自行车具备前轮、后轮、车身框架和驱动单元。后轮位于比前轮更靠后方的位置。车身框架支承前轮以及后轮。驱动单元安装在车身框架上。驱动单元产生传递到后轮的驱动力。驱动单元包括壳体、两个安装部和曲柄轴。两个安装部形成在壳体的外表面上。两个安装部为了将壳体安装在车身框架上而使用。曲柄轴以在车辆的左右方向上贯穿壳体的方式配置。车身框架包括托架和后下叉。在托架上安装有驱动单元。后下叉在车辆的前后方向上在比曲柄轴更靠后方的位置安装在托架上。后下叉从托架向车辆的后方延伸，并支承后轮的车轴。两个安装部中的一个安装部在车辆的前后方向上位于比曲柄轴更靠前方的位置。两个安装部中的另一个安装部在车辆的前后方向上位于比曲柄轴更靠后方的位置。当从车辆的侧面观察时，后下叉安装在托架上的区域和另一个安装部安装在托架上的区域中的至少一者不与连接后轮的车轴的轴心和曲柄轴的轴心的线段重叠。
在上述电动辅助自行车中，能够抑制后轮中心长度变长。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式涉及的电动辅助自行车的右侧视图；
图2是示出图1中所示的电动辅助自行车所具备的驱动单元的内部结构的纵剖视图；
图3是放大示出图2的一部分的纵剖视图；
图4是放大示出图2的另一部分的纵剖视图；
图5是示出在取下右侧的壳体部件的状态下的驱动单元的内部结构的右侧视图；
图6是放大示出安装在托架上的驱动单元的右侧视图；
图7是示出驱动单元对托架的安装结构的剖视图；
图8是驱动单元的右侧视图；
图9是放大示出安装有托架的车身框架的一部分的右侧视图；
图10是放大示出安装有托架的车身框架的另一部分的右侧视图；
图11是放大示出安装有托架的车身框架的其他部分的右侧视图；
图12是驱动单元的立体图；
图13是示出后下叉相对于托架固定的状态的右侧视图。
具体实施方式
在驱动单元安装在车身框架上的电动辅助自行车中，本发明人等对用于抑制后轮中心长度变长的方案进行了深入研究。并且，着眼于驱动单元安装在车身框架上的结构。
本发明人具体研究了驱动单元安装在车身框架上的结构。并且，得到如在日本特开2014-196080号公报中记载的那样，在驱动单元借助三个安装部安装到车身框架上的情况下，后轮中心长度变长的见解。下面，详细描述这一见解。
三个安装部设置在驱动单元所具备的壳体的外表面上。在这三个安装部中的第一安装部从车辆的侧面观察时位于最前方的位置。从车辆的侧面观察时，剩下的两个安装部(第二安装部以及第三安装部)位于比第一安装部更靠后方的位置。第二安装部以及第三安装部在车辆的前后方向上位于基本相同的位置，且在车辆的上下方向上隔开。具体地，第二安装部位于比第三安装部更靠上方的位置。
驱动单元安装于在车身框架的下端设置的托架上。在托架上连接有与头管连接的下管和插入用于支承车座的座撑的座管以及用于支承后轮的车轴的后下叉。因此，驱动单元所具备的三个安装部需要在与连接这些管和撑条的区域不同的区域中安装在托架上。
本发明人等为了缩短后轮中心长度，着眼于后下叉连接于托架的区域和第二安装部安装在托架上的区域之间的关系。并且，注意到从车辆的侧面观察时，若后下叉安装在托架上的区域和第二安装部安装在托架上的区域处于连接后轮的车轴的轴心与曲柄轴的轴心的线段上，则后轮中心长度变长。也就是说，注意到由于第二安装部所具有的凸台的壁厚(径向厚度)成为妨碍，需要将后下叉向后方移位配置。此外，在不改变后轮中心长度的情况下，若将后下叉安装在托架上的区域向后方移位，则托架有可能与后轮接触。因此，本发明人设法研究后下叉安装在托架上的区域。
具体地研究了，通过降低驱动单元，使得后下叉安装在托架上的区域从车辆的侧面观察时基本上位于第二安装部安装在托架上的区域的正上方。然而，在这种情况下，发现难以确保驱动单元自地面的高度(最低离地高度)。
另外，也研究了使得后下叉安装在托架上的区域从车辆的侧面观察时基本上位于第二安装部安装在托架上的区域的正下方。然而，在这种情况下，发现必须考虑与第三安装部安装在托架上的区域之间的位置关系。
本发明人基于上述得到的见解进行了进一步研究。其结果，得出如下结论，为了抑制后轮中心长度变长的问题，不仅要研究后下叉安装在托架上的区域，还需要研究驱动单元安装在托架上的区域。并且，得到了如下见解，在与连接后轮的车轴的轴心和曲柄轴的轴心的线段之间的关系中，只要调节后下叉安装在托架上的区域和驱动单元安装在托架上的区域(特别是，位于比曲柄轴更靠后方的区域)即可。本发明是基于这些见解完成的。
下面，参照附图描述本发明的实施方式。在附图中相同或相应的部分标注了相同符号，并不重复对该部件的描述。
电动辅助自行车
参照图1描述本发明的实施方式涉及的电动辅助自行车10。图1是示出电动辅助自行车10的简要结构的右侧视图。
在下面的描述中，前后方向、左右方向以及上下方向分别表示从就座于电动辅助自行车10的车座18上的骑行者观看的方向。在下面的描述中所参照的附图中，箭头F表示车辆的前方，箭头U表示车辆的上方，箭头L表示车辆的左侧，箭头R表示车辆的右侧。
电动辅助自行车10具备车身框架12、前轮14F、后轮14R、车把16、车座18、驱动单元20和电池单元26。
车身框架12包括头管121、上管122、下管123、座管124和托架125。
头管121配置在车身框架12的前部，并在上下方向上延伸。在头管121旋转自如地插入有竖管27。在竖管27的上端固定有车把16。在竖管27的下端固定有前叉28。在前叉28的下端可旋转地安装有前轮14F。也就是说，前轮14F经由竖管27以及前叉28而支承于车身框架12。
上管122配置在头管121的后方，并在前后方向上延伸。上管122的前端与头管121连接。上管122的后端与座管124连接。
下管123配置在头管121的后方，并在前后方向上延伸。下管123配置在上管122的下方。下管123的前端与头管121连接。此外，在本实施方式中，下管123的前端部还与上管122的前端部连接。下管123的后端与托架125连接。
在下管123上安装有电池单元26。电池单元26向驱动单元20供给电力。电池单元26具备电池以及控制部。电池是可以充放电的充电电池。控制部在控制电池的充放电的同时，监控电池的输出电流以及剩余量等。
座管124配置在上管122以及下管123的后方，并在上下方向上延伸。座管124的下端与托架125连接。也就是说，座管124从托架125向上方延伸。
座管124在上下方向的中间部分折弯。其结果，座管124的下部在上下方向上延伸，但是座管124的上部在相对于上下方向倾斜的方向上延伸。
座管124中插入有座撑29。在座撑29的上端安装有车座18。
托架125位于车身框架12的下端。托架125支承驱动单元20。驱动单元20产生驱动力，该驱动力传递到比前轮14F位于后方的后轮14R。有关托架125以及驱动单元20的细节后面描述。
车身框架12还具备摆动臂30、一对连接臂303、303和悬架304。摆动臂30包括一对后下叉301、301和一对后上叉302、302。
一对后下叉301、301分别在前后方向上延伸。一对后下叉301、301在左右方向上并排配置。在一对后下叉301、301之间配置有后轮14R。一对后下叉301、301左右对称地配置。因此，在图1中，仅图示有右侧的后下叉301。
各后下叉301的前端部安装在托架125上。也就是说，各后下叉301从托架125向后方延伸。各后下叉301以能够绕在左右方向上延伸的轴线可摆动地配置于托架125。
在各后下叉301的后端部不可旋转地安装有后轮14R的车轴141。也就是说，后轮14R通过一对后下叉301、301能够绕车轴141可旋转地支承。总而言之，后轮14R被车身框架12支承。在后轮14R固定有多级从动链轮32。
一对后上叉302、302分别在前后方向上延伸。一对后上叉302、302在左右方向上并排配置。在一对后上叉302、302之间配置有后轮14R。一对后上叉302、302左右对称地配置。因此，在图1中，仅图示有右侧的后上叉302。
左侧的后上叉302的后端部与左侧的后下叉301的后端部连接。右侧的后上叉302的后端部与右侧的后下叉301的后端部连接。
一对连接臂303、303分别在前后方向上延伸。一对连接臂303、303在左右方向上并排配置。在一对连接臂303、303之间配置有座管124。一对连接臂303、303左右对称地配置。因此，在图1中，仅图示有右侧的连接臂303。
各连接臂303安装于座管124。各连接臂303能够绕在左右方向上延伸的轴线摆动地配置于座管124。
从车辆的侧面观察时，各连接臂303的前端位于比座管124更靠前方的位置。从车辆的侧面观察时，各连接臂303的后端位于比座管124更靠后方的位置。
左侧的连接臂303的后端部安装于左侧的后上叉302的前端部。左侧的连接臂303能够绕在左右方向上延伸的轴线摆动地配置于左侧的后上叉302。
右侧的连接臂303的后端部安装于右侧的后上叉302的前端部。右侧的连接臂303能够绕在左右方向上延伸的轴线摆动地配置于右侧的后上叉302。
悬架304配置在座管124的前方且下管123的后方。悬架304的上端部安装于一对连接臂303、303。悬架304能够绕在左右方向上延伸的轴线摆动地配置于一对连接臂303、303。悬架304的下端部安装在托架125上。悬架304能够绕在左右方向上延伸的轴线摆动地配置于托架125。悬架304对托架125的安装位置比座管124对托架125的安装位置更靠前方。
在驱动单元20上经由支承部件33安装有驱动链轮34。在驱动链轮34以及从动链轮32上卷挂有链条36。
此外，虽然未图示，在驱动单元20所具备的曲柄轴22的轴向两端部分别安装有曲柄臂。在曲柄臂上安装有踏板。
驱动单元
参照图2描述驱动单元20。图2是示出驱动单元20的内部结构的纵剖视图。
驱动单元20包括壳体21、曲柄轴22、旋转轴23、减速齿轮24和马达25。下面，对它们进行描述。
壳体21通过多个紧固件被固定于托架125。壳体21包括壳体部件211、壳体部件212和盖213。壳体部件211、壳体部件212以及盖213分别由金属材料形成。金属材料例如为铝合金。
壳体部件211在左右方向上从左侧与壳体部件212重叠。在该状态下，壳体部件211由多个紧固件来固定到壳体部件212。其结果，在壳体部件211与壳体部件212之间形成有空间214。
盖213在左右方向上从左侧与壳体部件211重叠。在该状态下，盖213由多个紧固件来固定到壳体部件211。其结果，在壳体部件211的外侧(左侧)形成有由盖213覆盖的空间215。
曲柄轴22以在左右方向上贯穿壳体21的方式配置。也就是说，曲柄轴22的中心轴线CL1在左右方向上延伸。当从曲柄轴22的轴向观察时，中心轴线CL1成为曲柄轴22的旋转中心RC1。
在曲柄轴22上形成有在曲柄轴22的轴向上贯穿的孔。也就是说，曲柄轴22具有筒形状。
曲柄轴22绕曲柄轴22的中心轴线CL1可旋转地支承于壳体21。可旋转地支承曲柄轴22的轴承38L被固定于壳体部件211。轴承38R被固定于壳体部件212，该轴承38R经由后面描述的单向离合器233的从动部件2332以及滑动轴承40L、40R可旋转地支承曲柄轴22。
曲柄轴22以贯穿旋转轴23的方式配置。旋转轴23容纳在壳体21中。有关旋转轴23的细节后面描述。
参照图3描述马达25以及减速齿轮24。图3是放大示出图2的一部分的剖视图。
马达25容纳在壳体21中。马达25产生用于辅助电动辅助自行车10行驶的驱动力。马达25具备定子251和转子252。
定子251具备多个(在本实施方式中为14个)卷绕有线圈2511的绕线管2512。在各绕线管2512中插入有铁芯2513。定子251配置在空间215内。在该状态下，定子251被固定于壳体部件211。
转子252配置在定子251的内侧。转子252的中心轴线CL2与曲柄轴22的中心轴线CL1平行。也就是说，转子252与曲柄轴22平行配置。从曲柄轴22的轴向观察时，中心轴线CL2成为转子252的旋转中心RC2。
转子252包括转子主体2521和输出轴2522。下面，对它们进行描述。
在转子主体2521的外周面上，N极和S极在圆周方向上交替地磁化。在本实施方式中，N极和S极的数量分别为7个。
输出轴2522以贯穿转子主体2521的方式配置。输出轴2522被固定于转子主体2521。也就是说，输出轴2522与转子主体2521一同旋转。
输出轴2522通过两个轴承42L、42R绕中心轴线CL2可旋转地支承于壳体21。轴承42L固定于盖213。轴承42R配置在比转子主体2521更靠右端侧(轴向另一端侧)的位置，并固定于壳体部件211。
输出轴2522以贯穿壳体部件211的方式配置。在输出轴2522中，在位于空间214内的部分形成有输出齿轮252A。
减速齿轮24容纳在壳体21中。具体地，减速齿轮24配置在空间214内。从曲柄轴22的轴向观察时，减速齿轮24配置在与马达25的一部分重叠的位置。
减速齿轮24的中心轴线CL3(也就是说，旋转轴241的中心轴线CL3)与曲柄轴22的中心轴线CL1平行。也就是说，减速齿轮24与曲柄轴22平行配置。从曲柄轴22的轴向观察时，中心轴线CL3成为减速齿轮24的旋转中心RC3。从曲柄轴22的轴向观察时，旋转中心RC3与定子251重叠。
减速齿轮24包括旋转轴241和筒部242。下面，对它们进行描述。
筒部242具有圆筒形状。筒部242具有与输出齿轮252A啮合的齿轮242A。齿轮242A比输出齿轮252A直径大，且具有比输出齿轮252A更多的齿。也就是说，齿轮242A的旋转速度比输出齿轮252A更慢。
旋转轴241插入在筒部242中。旋转轴241相对于筒部242同轴配置。旋转轴241通过将具有齿轮241A的小径轴部压入到大径轴部来形成。齿轮241A在旋转轴241的轴向上位于与齿轮242A不同的位置。齿轮241A在左右方向上位于比齿轮242A更靠近壳体部件212的位置。
在旋转轴241与筒部242之间配置有单向离合器243。由此，当转子252向正方向旋转时，旋转轴241与筒部242一同旋转。也就是说，马达25的驱动力经由减速齿轮24传递到齿轮2333。另外，在马达25停止的状态下，齿轮2333向前滚方向(车辆前进的方向)旋转时，旋转轴241相对于筒部242旋转。也就是说，齿轮2333的旋转不会传递到转子252。
旋转轴241通过两个轴承44L、44R绕中心轴线CL3可旋转地支承于壳体21。轴承44L轻轻压入到壳体部件211中。轴承44R被固定于壳体部件212。
参照图4描述旋转轴23。图4是放大示出图2的另一部分的纵剖视图。
旋转轴23与曲柄轴22同轴配置，从而能够与曲柄轴22一同旋转。旋转轴23包括连接轴231和单向离合器233。
连接轴231具有圆筒形状。在连接轴231中插入有曲柄轴22。连接轴231与曲柄轴22同轴配置。
连接轴231的左端部(轴向一端部)以花键结合等方式与曲柄轴22连接。其结果，无论曲柄轴22向前滚方向以及后滚方向的哪一方向旋转，连接轴231均与曲柄轴22一同旋转。
在连接轴231的周围配置有转矩检测装置232。转矩检测装置232被支承于壳体部件211。
转矩检测装置232检测骑行者踩踏踏板时在连接轴231上产生的转矩。转矩检测装置232是公知的磁致伸缩式转矩传感器。转矩检测装置232将检测到的转矩信号输出到安装在基板48上的控制装置。控制装置参照转矩检测装置232所检测到的转矩信号来掌握骑行者的蹬踏状态，并控制马达25。
单向离合器233在曲柄轴22的轴向上配置在比转矩检测装置232更靠近壳体部件212的位置。单向离合器233与曲柄轴22同轴配置。
单向离合器233包括驱动部件2331和从动部件2332。下面，对它们进行描述。
驱动部件2331具有圆筒形状。在驱动部件2331的左端部(轴向一端部)插入有连接轴231的右端部(轴向另一端部)。驱动部件2331与连接轴231同轴配置。在该状态下，连接轴231的右端部(轴向另一端部)以花键结合等方式与驱动部件2331的左端部(轴向一端部)连接。其结果，无论连接轴231向前滚方向以及后滚方向的哪一方向旋转，驱动部件2331均与连接轴231一同旋转。也就是说，无论曲柄轴22向前滚方向以及后滚方向的哪一方向旋转，驱动部件2331均与曲柄轴22一同旋转。连接轴231以及驱动部件2331作为与曲柄轴22一体旋转的曲柄旋转输入轴234而发挥功能。
在驱动部件2331的外周面上形成有环状的安装面233A。安装面233A在驱动部件2331的径向上扩展，且在圆周方向上延伸。在安装面233A上固定有环状磁铁46。也就是说，环状磁铁46与驱动部件2331一同旋转。因此，使用配置在壳体21内的基板48上安装的检测元件，通过检测环状磁铁46的旋转引起的磁场变化，能够检测驱动部件2331(即曲柄轴22)的旋转。
从动部件2332具有圆筒形状。曲柄轴22插入到从动部件2332中。在从动部件2332与曲柄轴22之间配置有滑动轴承40L、40R。由此，从动部件2332配置为相对于曲柄轴22在同轴上可相对旋转。
从动部件2332插入于驱动部件2331的右端部(轴向另一端部)。在从动部件2332与驱动部件2331的右端部(轴向另一端部)之间形成有作为单向离合器机构的棘轮机构。由此，驱动部件2331的前滚方向的旋转力传递到从动部件2332，但驱动部件2331的后滚方向的旋转力不会传递到从动部件2332。
从动部件2332通过固定于壳体部件212的轴承38R绕曲柄轴22的中心轴线CL1可旋转地支承于壳体21。
从动部件2332以贯穿壳体部件212的方式配置。在从动部件2332中位于壳体21外侧(右侧)的部分经由支承部件33(例如参照图1以及图8)安装有驱动链轮34(参照图1)。
从动部件2332具有齿轮2333。齿轮2333与减速齿轮24所具有的齿轮241A啮合。齿轮2333比齿轮241A直径大，且比齿轮241A具有更多的齿。也就是说，齿轮2333的旋转速度比齿轮241A的旋转速度慢。
通过从动部件2332实现合力输出轴235，该合力输出轴235输出通过单向离合器233输入的人力(踏板踩踏力)和通过齿轮2333输入的马达驱动力之合力。也就是说，合力输出轴235包括在旋转轴23中。
参照图5描述曲柄轴22的旋转中心RC1、转子252的旋转中心RC2和减速齿轮24的旋转中心RC3之间的关系。图5是示出在取下壳体部件212的状态下的驱动单元20的内部结构的右侧视图。
旋转中心RC3在车辆的前后方向上位于比旋转中心RC1更靠前方的位置。旋转中心RC2在车辆的前后方向上位于比旋转中心RC3更靠前方的位置。也就是说，旋转中心RC2在车辆的前后方向上位于比旋转中心RC1更靠前方的位置。总而言之，马达25在车辆的前后方向上位于比曲柄轴22更靠前方的位置。
从车辆的侧面观察时，旋转中心RC3位于比连接旋转中心RC1与旋转中心RC2的直线L1更靠下方的位置。
另外，如图5所示，在壳体21内配置有基板48。基板48控制向马达25的电力供给。从曲柄轴22的轴向观察时，基板48以围绕曲柄轴22的方式配置。在图5所示的例子中，从曲柄轴22的轴向观察时，基板48具有大致C形状。
在壳体21形成有用于取出连接于基板48的布线50的取出口52。此外，在本实施方式中，对于取出口52配置有索环54。索环54由弹性体形成。索环54是为了保护布线50、防尘以及防水配置的。布线50通过索环54取出到驱动单元20的外侧。布线50连接于电池单元26(参照图1)。
驱动单元对托架的安装结构
参照图6描述驱动单元20对托架125的安装结构。图6是放大示出安装于托架125的驱动单元20的右侧视图。
托架
托架125包括左右一对侧板1251、1251。一对侧板1251、1251在前后方向以及在上下方向上延伸。一对侧板1251、1251在左右方向上并排配置。一对侧板1251、1251左右对称地配置。因此，在图6中，仅图示有右侧的侧板1251。
如图7所示，托架125还包括上板1252。上板1252用于连接一对侧板1251、1251。左侧的侧板1251从上板1252的左端部向下方延伸。右侧的侧板1251从上板1252的右端部向下方延伸。此外，虽然在图7中没有明示，但是在上板1252上连接有座管124的下端和下管123的下端。
再次参照图6进行描述。各侧板1251作为整体在前后方向上延伸。各侧板1251具有边缘125A、边缘125B和边缘125C。
边缘125A在前后方向上延伸。边缘125B朝向前方且上方延伸。也就是说，边缘125B的前端位于比边缘125B的后端更靠上方的位置。边缘125B的前端连接于边缘125A的后端。边缘125C从边缘125B的后端朝向后方且下方画弧形延伸。边缘125C与旋转中心RC1基本保持一定距离来画弧形。边缘125C的后端位于比边缘125C的前端更靠后方且下方的位置。边缘125C的前端连接于边缘125B的后端。
在各侧板1251中，具有边缘125A以及边缘125B的部分作为整体朝向前方且上方延伸。下面，将该部分作为第一部分125X。
在第一部分125X的后部形成有孔1253。孔1253在左右方向(厚度方向)上贯穿第一部分125X。孔1253位于边缘125B的上方。在孔1253中插入有设置在悬架304的下部的轴3041。由此，悬架304可摆动地安装于第一部分125X。
在各侧板1251中，具有边缘125C的部分作为整体从第一部分125X的后端朝向后方且下方画弧形延伸。下面，将该部分作为第二部分125Y。第二部分125Y的前端连接于第一部分125X的后端。第二部分125Y的前端位于比第二部分125Y的后端更靠上方的位置。
第二部分125Y具有安装后下叉301的前端部的区域125D。为了便于理解，在图6中，区域125D画出了斜线。此外，在描述区域125D时所参照的其他附图中，同样地，在区域125D画出了斜线。
从车辆的侧面观察时，区域125D是在第二部分125Y中与后下叉301重叠的部分。区域125D位于在第二部分125Y延伸的方向上的中间位置。区域125D位于比边缘125C更靠后方的位置。
在区域125D形成有孔1255。也就是说，区域125D包括孔1255。在孔1255中插入有设置在后下叉301的前端部的轴3011。由此，后下叉301可摆动地安装于托架125(具体地，侧板1251)。
驱动单元的安装部
参照图8描述驱动单元20所具有的两个安装部216、217。图8是驱动单元20的右侧视图。
安装部216设置在壳体21。安装部216从壳体21的外表面朝向上方突出。安装部216位于比曲柄轴22更靠上方的位置。安装部216位于比索环54更靠前方的位置。
如图2所示，安装部216包括凸台216L和凸台216R。下面，参照图2详细描述安装部216。
凸台216L形成在壳体部件211上。凸台216L从壳体部件211的外表面突出。
在凸台216L上形成有孔2161。孔2161在左右方向上贯穿凸台216L。
凸台216R形成在壳体部件212上。凸台216R从壳体部件212的外表面突出。
在凸台216R上形成有孔2162。孔2162在左右方向上贯穿凸台216R。
孔2162包括小径部2163和大径部2164。下面，对它们进行描述。
小径部2163在左右方向上位于比大径部2164更靠近孔2161的位置。在小径部2163的内周面上形成有螺纹槽。也就是说，在孔2162中，小径部2163作为螺纹孔而发挥功能。
大径部2164具有比小径部2163更大的直径。在大径部2164的内周面上未形成有螺纹槽。在孔2162中，大径部2164作为插入孔而发挥功能。
参照图5描述孔2161。孔2161位于比直线L1更靠上方的位置。也就是说，孔2161位于相对于直线L1与旋转中心RC3相反侧的位置。孔2161位于比基板48更靠前方的位置。孔2161位于马达25的上方。孔2161位于比旋转中心RC2更靠后方的位置。孔2161位于比索环54更靠前方的位置。孔2161在前后方向上位于与旋转中心RC3基本相同的位置。孔2161位于比旋转中心RC1更靠前方的位置。
再次参照图2进行描述。在壳体部件211安装于壳体部件212的状态下，孔2161和孔2162位于同轴上。也就是说，通过孔2161和孔2162实现在左右方向上贯穿安装部216的孔2165。
此外，在图2中，安装件56轻轻压入在孔2162的大径部2164。安装件56为了将安装部216安装在托架125上而使用。安装件56作为整体具有筒形状。此外，在安装件56的右端(轴向的一端)一体地形成有异型凸缘56F。异型凸缘56F在垂直于安装件56的轴向的方向上的长度在周向上不同。通过异型凸缘56F与形成在壳体部件212的外表面上的突起2121接触，实现安装件56的旋转停止(参照图6以及图8)。
再次参照图8进行描述。安装部217设置在壳体21上。安装部217从壳体21的外表面朝向后方且下方突出。安装部217位于比曲柄轴22更靠后方的位置。安装部217位于比曲柄轴22更靠下方的位置。安装部217位于比安装部216更靠后方的位置。安装部217位于比安装部216更靠下方的位置。
与安装部216同样地，安装部217包括形成在壳体部件211的凸台217L(参照图5)和形成在壳体部件212的凸台217R。如图5所示，在凸台217L形成有孔2171。与凸台216R同样地，在凸台217R形成有具有小径部和大径部的孔。
在壳体部件211安装于壳体部件212的状态下，形成于凸台217L的孔2171和形成于凸台217R的孔位于同轴上。也就是说，通过形成于凸台217L的孔2171和形成于凸台217R的孔，实现在左右方向上贯穿安装部217的孔。
此外，如图8所示，在形成于凸台217R的孔的大径部轻轻压入有安装件58。安装件58为了将安装部217安装在托架125上而使用。与安装件56同样地，安装件58作为整体具有筒形状。此外，在安装件58的右端(轴向的一端)一体地形成有异型凸缘58F(参照图6以及图8)。异型凸缘58F在垂直于安装件58的轴向的方向上的长度在周向上不同。通过异型凸缘58F与形成在壳体部件212的外表面上的突起2122接触，实现安装件58的旋转停止(参照图6以及图8)。
参照图5描述孔2171。孔2171位于比直线L1更靠下方的位置。孔2171位于比旋转中心RC2更靠后方的位置。孔2171位于比旋转中心RC2更靠下方的位置。孔2171位于比基板48更靠后方的位置。孔2171位于比旋转中心RC1以及旋转中心RC3更靠后方的位置。
驱动单元所具有的两个安装部对托架的安装位置
如图6所示，托架125具有安装有安装部216的区域125E和安装有安装部217的区域125F。下面，描述这些区域125E、125F。此外，在下面描述中所参照的附图中，为了便于理解，在区域125E以及区域125F画出了斜线。
首先，对区域125E进行描述。区域125E设在第一部分125X的前部。从车辆的侧面观察时，区域125E是在第一部分125X中与安装部216重叠的区域。在图6中，用虚线示出用于将安装部216安装在第一部分125X的螺栓62的头部。螺栓62的轴插入在形成于区域125E的孔1254中。也就是说，区域125E包括孔1254。
区域125E位于比孔1253更靠前方的位置。区域125E位于比索环54更靠近下管123的下端(即对托架125的安装端)的位置。
参照图7描述安装部216安装在托架125上的区域125E的状态。图7是示出安装部216对托架125的安装结构的剖视图。
螺栓60从左侧插入安装部216的孔2165。在该状态下，螺栓60还插入到在左侧的侧板1251上形成的孔1254中。形成在螺栓60的外周面上的螺纹牙与形成在孔2162的内周面上的螺纹槽啮合。通过紧固螺栓60，凸台216L与左侧的侧板1251接触。
在安装件56上形成有孔561。螺栓62从右侧插入孔561。在该状态下，螺栓62还插入到在右侧的侧板1251上形成的孔1254中。形成在螺栓62的外周面上的螺纹牙与形成在孔561的内周面上的螺纹槽啮合。通过紧固螺栓62，轻轻压入到孔2162的大径部2164的安装件56向右侧(从孔2162的大径部2164拔出的方向)移动，并与右侧的侧板1251接触。
接着，对区域125F进行描述。区域125F设在第二部分125Y的后部。从车辆的侧面观察时，区域125F是在第二部分125Y中与安装部217重叠的区域。在图6中，用虚线示出用于将安装部217安装在第二部分125Y的螺栓62的头部。螺栓62的轴插入在形成于区域125F的孔1254中。也就是说，区域125F包括孔1254。
区域125F位于比区域125D更靠下方的位置。也就是说，区域125F位于比后下叉301相对于托架125的摆动中心SC1更靠下方的位置。区域125F位于比摆动中心SC1更靠前方的位置。
区域125F在第二部分125Y延伸的方向上位于比座管124安装在托架125的位置更靠后方的位置。区域125F位于比座管124的下端(即对托架125的安装端)更靠下方的位置。在图6所示的例子中，区域125F位于座管124的下端的正下方位置。
安装部217安装在托架125上的区域125F的状态与安装部216安装在托架125上的区域125E的状态相同，因此省略其详细描述。
参照图9描述区域125E和区域125F的位置关系。图9是放大示出安装有托架125的车身框架12的一部分的右侧视图。
区域125E位于比线段SL1更靠上方的位置。线段SL1是连接后轮14R的车轴141的轴心141C与曲柄轴22的轴心22C(即旋转中心RC1)的线段。线段SL1的长度表示后轮中心长度。
区域125F位于比线段SL1更靠下方的位置。与之相对地，区域125D位于比线段SL1更靠上方的位置。也就是说，区域125F和区域125D没有并排在线段SL1上。总而言之，区域125F和区域125D不与线段SL1重叠。
在图9所示的例子中，后下叉301的前端部在托架125的附近朝向上方弯曲。也就是说，后下叉301的大部分沿线段SL1延伸。
在图9所示的例子中，座管124的下端和悬架304的下端位于比线段SL1更靠上方的位置。
参照图10描述区域125E和区域125F的位置关系。图10是放大示出安装有托架125的车身框架12的另一部分的右侧视图。
区域125E位于比直线L2更靠前方的位置。直线L2是连接座管124的上端的开口中心OC1与曲柄轴22的轴心22C的直线。区域125F位于比直线L2更靠后方的位置。区域125D位于比直线L2更靠后方的位置。
在图10所示的例子中，悬架304的下端位于比直线L2更靠前方的位置。与之相对地，座管124的下端位于比直线L2更靠后方的位置。
参照图11描述区域125E和区域125F的位置关系。图11是放大示出安装有托架125的车身框架12的另一部分的右侧视图。
从车辆的侧面观察时，区域125E位于与直线L3重叠的位置。从车辆的侧面观察时，直线L3是经过曲柄轴22的轴心22C并与下管123平行延伸的直线。区域125F位于比直线L3更靠后方的位置。
在图11所示的例子中，悬架304的下端、座管124的下端以及区域125D位于比直线L3更靠后方的位置。
在电动辅助自行车10中，区域125D和区域125F没有并排在线段SL1上。因此，对于后下叉301安装在托架125的位置，安装部217(具体地，凸台217L、217R)并不妨碍。其结果，与区域125D和区域125F并排在线段SL1上的情况相比，可以缩短后轮中心长度(线段SL1的长度)。
在电动辅助自行车10中，从车辆的侧面观察时，马达25位于比曲柄轴22更靠前方的位置。因此，与马达25位于比曲柄轴22更靠后方的位置的情况相比，可以缩短后轮中心长度。
在电动辅助自行车10中，减速齿轮24的旋转中心RC3位于比直线L1更靠下方的位置。因此，能够实现驱动单元20的低重心化。另外，能够在壳体21内的上部(在直线L1上方的空间)，确保用于取出布线50的空间。
电动辅助自行车10具备悬架304。因此，在托架125中需要用于连接悬架304的下端的区域。
在托架125中，区域125E设在第一部分125X的前部，区域125F设在第二部分125Y的后部。也就是说，在侧板1251的前端部设有区域125E，在侧板1251的后端部设有区域125F。因此，容易确保用于连接悬架304的下端的区域。
在电动辅助自行车10中，索环54位于比曲柄轴22更靠前方且比安装部216更靠后方的位置。因此，容易确保座管124以及悬架304安装在托架125上的区域。
从驱动单元延伸出的布线的处理
如图5所示，用于将布线50向外部取出的索环54配置在壳体21的上部。如图6所示，在驱动单元20安装在托架125上的状态下，从驱动单元20延伸出的布线50(参照图5)经由形成在托架125上的孔(未图示)进入到下管123内。如图1所示，布线50配置在下管123中，并与位于比驱动单元20更靠上方的位置的电池单元26连接。在电动辅助自行车10中，能够缩短布线50。
壳体的外表面的形状
在驱动单元20中，如图12所示，壳体21具有侧面21A、侧面21B和侧面21C。图12是驱动单元20的立体图。下面，参照图12描述这些侧面21A、21B、21C。
侧面21A形成在壳体21的右侧面。也就是说，侧面21A形成于壳体部件212。侧面21A形成在曲柄轴22的周围。也就是说，侧面21A形成为环状。
参照图2描述侧面21A。从车辆的侧面观察时，侧面21A与齿轮2333重叠。在图2所示的例子中，侧面21A与齿轮2333中跟形成于外周边缘的多个齿相比靠内侧的部分重叠。
侧面21A的内周边缘位于比侧面21A的外周边缘更靠右侧(在左右方向上外侧)的位置。也就是说，在侧面21A中，越靠近曲柄轴22的中心轴线CL1，越向右侧(在左右方向上外侧)突出。在侧面21A中，向右侧(在左右方向上外侧)突出高度变化的比例在曲柄轴22的径向上基本不变。也就是说，侧面21A是凸状的倾斜面。
再次参照图12进行描述。侧面21B位于比侧面21A更靠左侧(在左右方向上内侧)的位置。也就是说，侧面21A位于比侧面21B更靠右侧(在左右方向上外侧)的位置。在与曲柄轴22的中心轴线CL1垂直的方向(径向)上，侧面21B位于比侧面21A更靠外侧的位置。侧面21B位于比侧面21A更靠前方的位置。侧面21B以在减速齿轮24的中心轴线CL3周围的周向上延伸的方式形成。侧面21B的内周边缘和外周边缘在左右方向上位于相同的位置。也就是说，侧面21B是平坦面。
参照图2描述侧面21B。从车辆的侧面观察时，侧面21B与减速齿轮24重叠。在图2所示的例子中，侧面21B与减速齿轮24中的筒部242重叠。
再次参照图12进行描述。侧面21C位于比侧面21B更靠左侧(在左右方向上内侧)的位置。也就是说，侧面21B位于比侧面21C更靠右侧(在左右方向上外侧)的位置。侧面21C在与曲柄轴22的中心轴线CL1垂直的方向(径向)上位于比侧面21A更靠外侧的位置。侧面21C在与减速齿轮24的中心轴线CL2垂直的方向(径向)上位于比侧面21B更靠外侧的位置。侧面21C以在转子252的中心轴线CL2周围的周向上延伸的方式形成。
参照图2描述侧面21C。从车辆的侧面观察时，侧面21C与马达25重叠。在图2所示的例子中，侧面21C的外周边缘与定子251重叠，侧面21C的内周边缘与转子252重叠。
侧面21C的内周边缘位于比侧面21C的外周边缘更靠右侧(在左右方向上外侧)的位置。也就是说，在侧面21C中，越靠近转子252的中心轴线CL2，越向右侧(在左右方向上外侧)突出。在侧面21C中，向右侧(在左右方向上外侧)突出高度变化的比例越靠近中心轴线CL2越小。也就是说，侧面21C是圆顶状的倾斜面。
再次参照图12进行描述。安装部216的凸台216R在与转子252的中心轴线CL2垂直的方向(径向)上位于比侧面21C更靠外侧的位置。凸台216R的右端面位于比侧面21C的外周边缘更靠右侧(在左右方向上外侧)的位置。
在壳体21的右侧面设置有连接部218。连接部218从壳体21的右侧面向右侧(在左右方向上外侧)突出。连接部218在转子252的径向上延伸。连接部218连接侧面21C与凸台216R的侧面(外周面)。
在电动辅助自行车10中，壳体21具有侧面21A。因此，能够提高壳体21的刚性。
在电动辅助自行车10中，壳体21具有侧面21C。因此，能够提高壳体21的刚性。
在电动辅助自行车10中，侧面21A、侧面21B和侧面21C在左右方向上形成在不同位置。因此，能够进一步提高壳体21的刚性。
在电动辅助自行车10中，在壳体21的右侧面设置有连接部218。因此，能够进一步提高壳体21的刚性。
以上，描述了本发明的实施方式，但上述实施方式仅仅是用于实施本发明的示例。因此，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其目的的范围内，可以适当变形上述实施方式来实施。
例如，在上述实施方式中，描述了后下叉301可摆动地安装于托架125的情况，但如图13所示，后下叉301也可以固定于托架125。在这种情况下，从车辆的侧面观察时，区域125F不与线段SL1重叠。也就是说，后下叉301安装在托架125上的区域和区域125F没有并排在线段SL1上。因此，能够缩短后轮中心长度。此外，在图13所示的例子中，从车辆的侧面观察时，后下叉301安装在托架125上的区域与线段SL1重叠，但也可以不与线段SL1重叠。
在上述实施方式中，描述了齿轮2333设置在单向离合器233的从动部件2332上并且输出人力(踏板踩踏力)和马达驱动力之合力的类型的驱动单元20，但是如下类型的驱动单元也可以适用于本发明，例如，代替将齿轮2333设置在从动部件2332上，在减速齿轮24的旋转轴设置辅助链轮，并在卷挂在驱动链轮34和从动链轮32上的链条36的中途增加马达驱动力。

Claims (11)

1.一种电动辅助自行车，具备：
前轮；
后轮，所述后轮位于比所述前轮更靠车辆的后方的位置；
车身框架，所述车身框架支承所述前轮以及所述后轮；以及
驱动单元，所述驱动单元安装在所述车身框架上，并产生传递到所述后轮的驱动力，
所述驱动单元包括：
壳体；
两个安装部，所述两个安装部形成在所述壳体的外表面上，用于将所述壳体安装到所述车身框架上；以及
曲柄轴，所述曲柄轴以在车辆的左右方向上贯穿所述壳体的方式配置，
所述车身框架包括：
托架，所述驱动单元安装在所述托架上；以及
后下叉，所述后下叉在车辆的前后方向上在比所述曲柄轴更靠后方的位置安装在所述托架上，并从所述托架向车辆的后方延伸，支承所述后轮的车轴，
所述两个安装部中的一个安装部在车辆的前后方向上位于比所述曲柄轴更靠前方的位置，
所述两个安装部中的另一个安装部在车辆的前后方向上位于比所述曲柄轴更靠后方的位置，
当从车辆的侧面观察时，所述后下叉安装在所述托架上的区域和所述另一个安装部安装在所述托架上的区域均不与连接所述后轮的车轴的轴心和所述曲柄轴的轴心的线段重叠，
在所述壳体上形成有取出口，所述取出口向车辆的上方开口，用于取出连接于容纳在所述壳体中的基板上的布线，
所述电动辅助自行车还具备电池单元，所述电池单元向所述驱动单元供给电力，所述电池单元配置在比所述取出口更靠上方的位置，以及
所述取出口在车辆的前后方向上位于比所述曲柄轴的轴心更靠前方且比所述一个安装部更靠后方的位置。
2.根据权利要求1所述的电动辅助自行车，其中，
所述驱动单元还包括马达，所述马达容纳在所述壳体中，
当从车辆的侧面观察时，所述马达位于比所述曲柄轴更靠前方的位置。
3.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中，
所述驱动单元还包括：
曲柄旋转输入轴，所述曲柄轴插入到所述曲柄旋转输入轴中，所述曲柄旋转输入轴的一端与所述曲柄轴结合；
合力输出轴，所述曲柄轴插入到所述合力输出轴中，所述合力输出轴经由单向离合器机构与所述曲柄旋转输入轴的另一端连接；以及
减速齿轮，所述减速齿轮容纳在所述壳体中，并将所述马达的驱动力传递到所述合力输出轴，
当从车辆的侧面观察时，所述减速齿轮的旋转中心位于比连接所述曲柄轴的轴心和所述马达所具有的转子的旋转中心的直线更靠下方的位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动辅助自行车，还具备：
车座；以及
座撑，所述座撑支承所述车座，
所述车身框架还包括座管，所述座管安装在所述托架上，并从所述托架向车辆的上方延伸，所述座撑插入到所述座管中，
设定从车辆的侧面观察时连接所述曲柄轴的轴心和所述座管的上端开口的中心的基准线，
当从车辆的侧面观察时，所述一个安装部位于比所述基准线更靠前方的位置，
当从车辆的侧面观察时，所述另一个安装部位于比所述基准线更靠后方的位置。
5.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中，
所述壳体包括凸状面，当从车辆的侧面观察时，所述凸状面与所述马达的一部分重叠，
所述凸状面在车辆的左右方向上从所述壳体的内侧朝向外侧突出，越靠近所述马达所具有的转子的旋转中心，所述凸状面向车辆的左右方向的突出高度越大。
6.根据权利要求5所述的电动辅助自行车，其中，
所述一个安装部包括凸台，当从车辆的侧面观察时，所述凸台在所述转子的径向上位于比所述凸状面更靠外侧的位置，且从所述壳体向车辆的左右方向突出，
所述壳体还包括连接部，所述连接部从所述壳体向车辆的左右方向突出，且在与作为所述转子的旋转中心的轴线正交的方向上延伸，并连接所述凸状面和所述凸台的外表面。
7.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中，
所述驱动单元还包括：
曲柄旋转输入轴，所述曲柄轴插入到所述曲柄旋转输入轴中，所述曲柄旋转输入轴的一端与所述曲柄轴结合；
合力输出轴，所述曲柄轴插入到所述合力输出轴中，所述合力输出轴经由单向离合器机构与所述曲柄旋转输入轴的另一端连接；以及
减速齿轮，所述减速齿轮容纳在所述壳体中，并将所述马达的驱动力传递到所述合力输出轴，
所述合力输出轴包括被驱动齿轮，所述被驱动齿轮与所述减速齿轮啮合，
所述壳体包括：
第一侧面，当从车辆的侧面观察时，所述第一侧面与所述马达的一部分重叠；
第二侧面，当从车辆的侧面观察时，所述第二侧面与所述减速齿轮的一部分重叠，并在车辆的左右方向上位于比所述第一侧面更靠外侧的位置；以及
第三侧面，当从车辆的侧面观察时，所述第三侧面与所述被驱动齿轮的一部分重叠，并在车辆的左右方向上位于比所述第二侧面更靠外侧的位置。
8.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中，
所述驱动单元还包括：
曲柄旋转输入轴，所述曲柄轴插入到所述曲柄旋转输入轴中，所述曲柄旋转输入轴的一端与所述曲柄轴结合；
合力输出轴，所述曲柄轴插入到所述合力输出轴中，所述合力输出轴经由单向离合器机构与所述曲柄旋转输入轴的另一端连接；以及
减速齿轮，所述减速齿轮容纳在所述壳体中，并将所述马达的驱动力传递到所述合力输出轴，
所述合力输出轴包括被驱动齿轮，所述被驱动齿轮与所述减速齿轮啮合，
所述壳体包括：
凸状面，当从车辆的侧面观察时，所述凸状面与所述被驱动齿轮的一部分重叠，
所述凸状面在车辆的左右方向上从所述壳体的内侧朝向外侧突出，越靠近所述曲柄轴的旋转中心，所述凸状面向车辆的左右方向的突出高度越大。
9.根据权利要求1所述的电动辅助自行车，其中，
所述一个安装部位于比所述曲柄轴更靠上方的位置。
10.根据权利要求9所述的电动辅助自行车，其中，
所述托架包括分别配置在左侧和右侧的一对侧板，
一对所述侧板在所述前后方向以及在上下方向上延伸，
一对所述侧板在所述左右方向上并排配置，
所述托架还包括上板，
左侧的所述侧板从所述上板的左边缘向下方延伸，并且
右侧的所述侧板从所述上板的右边缘向下方延伸。
11.一种电动辅助自行车，具备：
前轮；
后轮，所述后轮位于比所述前轮更靠车辆的后方的位置；
车身框架，所述车身框架支承所述前轮以及所述后轮；
驱动单元，所述驱动单元安装在所述车身框架上，并产生传递到所述后轮的驱动力；
车座，所述车座配置在比所述驱动单元更靠上方的位置；以及
座撑，所述座撑支承所述车座，
所述驱动单元包括：
壳体；
两个安装部，所述两个安装部形成在所述壳体的外表面上，用于将所述壳体安装到所述车身框架上；以及
曲柄轴，所述曲柄轴以在车辆的左右方向上贯穿所述壳体的方式配置，
所述车身框架包括：
托架，所述驱动单元安装在所述托架上；
后下叉，所述后下叉在车辆的前后方向上在比所述曲柄轴更靠后方的位置安装在所述托架上，并从所述托架向车辆的后方延伸，支承所述后轮的车轴；以及
座管，所述座管安装在所述托架上，并从所述托架向车辆的上方延伸，所述座撑插入到所述座管中，
当从车辆的侧面观察时，所述两个安装部中的一个安装部在所述托架延伸的方向上位于比所述座管对所述托架的安装位置更靠前方的位置，
当从车辆的侧面观察时，所述两个安装部中的另一个安装部在所述托架延伸的方向上位于比所述座管对所述托架的安装位置更靠后方的位置，
当从车辆的侧面观察时，所述后下叉安装在所述托架上的区域在所述托架延伸的方向上位于与所述另一个安装部安装在所述托架上的区域不同的位置，
在所述壳体上形成有取出口，所述取出口向车辆的上方开口，用于取出连接于容纳在所述壳体中的基板上的布线，
所述电动辅助自行车还具备电池单元，所述电池单元向所述驱动单元供给电力，所述电池单元配置在比所述取出口更靠上方的位置，以及
所述取出口在车辆的前后方向上位于比所述曲柄轴的轴心更靠前方且比所述一个安装部更靠后方的位置。
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