CN1079761C - 电动辅助自行车的动力装置 - Google Patents

Abstract

一种电动辅助自行车的动力装置，其中，动力传递部件可以传递来自曲柄轴的转动动力，被可以自由转动地支承在外壳上，并与后轮相连动和连结；上述电动辅助马达被安装在上述外壳上，它具有其轴线与上述曲柄轴相平行的马达轴，同时使沿该马达轴的轴线的长度比上述曲柄轴的轴长要短。并且对构成减速齿轮组57的多个齿轮74、76、77、78、81和82中的至少1个的特定齿轮76，使其至少外周部是由合成树脂所形成。

Description

电动辅助自行车的动力装置

技术领域

本发明涉及一种电动辅助自行车的动力装置，其构成包括：对在两端分别具有曲柄踏板的曲柄轴可以自由转动地进行支承的、且自身被支持在车架上的外壳；可以传递来自上述曲柄轴的转动动力的，且自身被可以自由转动地支承在上述外壳上，并与后轮相连动和连结的动力传递部件；被安装在上述外壳上的，且具有其轴线与上述曲柄轴相平行的马达轴的，同时沿该马达轴的轴线的长度比上述曲柄轴的轴长更短的电动辅助马达；以及设在该电动辅助马达和上述动力传递部件之间的减速齿轮组。

背景技术

以往，这样的动力装置，由例如日本专利特开平8-216968号公报等而被人所知。

不过，在这样的动力装置上，由于为使电动辅助马达小型化，而使沿着与曲柄轴的轴线为平行的马达轴的轴线的长度比曲柄轴的轴长要短，所以电动辅助马达只能是一种其绕线量相对较少的高速型的马达；并且，在设于电动辅助马达和动力传递部件之间的减速齿轮组上，至少在电动辅助马达一侧的齿轮的转动速度是比较快的。然而，在上述以往的动力装置上，由于各齿轮都是金属制的，所以由高速转动而产生的齿轮噪音是比较大的。

发明内容

本发明就是鉴于这样的情况而进行的，其目的是，提供一种电动辅助自行车的动力装置，以可以尽量抑制由减速齿轮组所引起的齿轮噪音的发生。

为达到上述目的，本发明的第一方案为一种电动辅助自行车的动力装置，包括：使在两端分别具有曲柄踏板的曲柄轴可自由转动地得到支承的、并且被支持在车架上的外壳；可对来自上述曲柄轴的转动动力进行传递的、并被可自由转动地支承在上述外壳上并与后轮相连动和连结着的动力传递部件；被安装在上述外壳上、并具有其轴线为与上述曲柄轴相平行的马达轴，同时沿该马达轴的轴线的长度比上述曲柄轴的轴长要短的电动辅助马达；以及设置在该电动辅助马达和上述动力传递部件之间的多个齿轮；该电动辅助自行车的动力装置的特征是：对构成上述多个齿轮中的至少1个的特定齿轮具有金属制的轮毂和在外周具有齿部、并由所述轮毂支承的合成树脂制的环体，在所述轮毂上设置向半径方向外方突出的突缘部和与该突缘部的外周之间形成台阶并从该突缘部向半径方向外方突出的环状的安装部，使所述突缘部的外周嵌合的所述环体与所述安装部相连接。

依据这样的本发明的第一方案的结构，对在位于减速齿轮组中的至少一个特定齿轮和与该特定齿轮相啮合着的其他齿轮之间的啮合部上的齿轮噪音的产生，就被通过使上述特定齿轮的至少外周部由合成树脂制成而得到抑制。因而，即使电动辅助马达为高速型的，也可以尽量抑制在减速齿轮组上的齿轮噪音的发生。

又，依据本发明的第二方案，在上述第一方案的基础上，还具有下列构成：使上述特定齿轮与固定在马达轴上的驱动齿轮相啮合。这样，就可以使在减速齿轮组的速度最快的啮合部上的齿轮噪音的发生得到抑制，从而可以提高齿轮噪音抑制的效果。

依据本发明的第三方案，在上述第一方案的基础上，还具有下列构成：使上述特定齿轮，由在与轴相结合着的金属制的轮毂上连结上在其外周具有齿部的合成树脂制的环体而形成，其中，上述结合有金属制的轮毂的轴由上述外壳而可以自由转动地得到支承。这样，就可以使要求更高成形精度的齿部由合成树脂的模具成形而形成，从而可以提高齿部的精度；而且，将特定齿轮结合在轴上的结合力，不会作用在因由合成树脂所制成而使其强度较差的环体上，所以可以提高上述结合力，使特定齿轮在轴上的结合更加可靠。

依据本发明的第四方案，在上述第一方案的基础上，还具有下列构成：在可以自由转动地被支承在上述外壳上的轴上，设置有沿该轴的轴线的上述特定齿轮的一端承接的限制部，同时还设置有与沿上述轴的轴线的上述特定齿轮的另一端相对且可以装卸的承受部件；并在以不能进行在其轴线周围的相对转动的方式而被安装在上述轴上的上述特定齿轮的另一端和承受部件之间，设有可以产生将该特定齿轮按压向上述限制部上的弹簧力的弹簧部件。这样，就可以在将与其它齿轮相啮合着的特定齿轮固定在轴上时，在因至少其外周部为合成树脂制成而使其与上述其他齿轮之间的啮合部的强度较差的特定齿轮上，可以避免作用有沿轴线周围的转动扭矩，而将特定齿轮固定在轴上。

进一步，依据本发明第五方案，在上述第二方案的基础上，还具有下列构成：将具有电动辅助马达的有底圆筒状的机壳可以装卸地连结在上述外壳上；经第1轴承使其一端可以自由转动地被支承在上述机壳的一端闭塞部上的马达轴的轴向中间部，经第2轴承而可以自由转动地被支承在设在外壳上的支持壁部上，其中该支持壁部与上述机壳的另一端的开口部相对向；在从上述支持壁部而突出的马达轴的另一端部上，连结有驱动齿轮；在上述马达轴的外面，设有相互平行的一对平坦的卡合面。这样，在将机壳安装在外壳上之前，通过在上述两卡合面上卡合上扳手等工具而使马达轴的转动受到阻止，就可以将驱动齿轮连结在马达轴的另一端部上。因此，即使在已与特定齿轮相啮合着的状态下将驱动齿轮往马达轴上连结时，也可以避免转动扭矩作用在特定齿轮上，从而保护住特定齿轮。

附图简介

图1为电动辅助自行车的侧面图。

图2为动力装置的纵断侧面图。

图3为图2的3-3线断面图。

图4为在省略了驱动链轮的状态下的图3的4箭头所视侧面图。

图5为图4的5-5线断面图。

图6为图3的曲柄轴附近的放大图。

图7为图6的7-7线断面图。

图8为图6的8-8线断面图。

图9为从图6的9-9线箭头方向所看到的内滑块和离合器内轮的卡合状态图。

图10为图3的电动辅助马达附近的放大断面图。

图11为图4的11-11线放大断面图。

图12为图10的12-12线放大断面图。

图13为轮毂的正面图。

图14为环体的正面图。

图15为增强板的正面图。

图16为罩子的分解立体图。

图17为与第2实施例的图10相对应的断面图。

具体实施方式

以下，依据所附图面中显示的本发明的实施例，对本发明的实施形态进行说明。

图1至图16显示了本发明的第1实施例。图1为电动辅助自行车的侧面图，图2为动力装置的纵断侧面图，图3为图2的3-3线断面图，图4为在省略了驱动链轮的状态下的图3的4箭头方向所视侧面图，图5为图4的5-5线断面图，图6为图3的曲柄轴附近的放大图，图7为图6的7-7线断面图，图8为图6的8-8线断面图，图9为从图6的9-9线箭头所视方向看到的内滑块和离合器内环的卡合状态图，图10为图3的电动辅助马达附近的放大断面图，图11为图4的11-11线的放大断面图，图12为图10的12-12线的放大断面图，图13为轮毂的正面图，图14为环体的正面图，图16为罩子的分解立体图。

首先在图1中，该电动辅助自行车，具有从侧面看为大致的U字形的车架21；在该车架21的前端的头管22上支承着可以操纵方向的前叉23；在该前叉23的下端支承着前轮W_F的轴；在前叉23的上端设有棒状把手24。又，在车架21的下部，设有具有电动辅助马达30的动力装置31；在左右一对后叉25…之间支承着后轮W_R的轴，其中该左右一对后叉25…在动力装置31的后部上方从车架21向后下方延伸，同时在动力装置31的后方以大致的水平状而伸出；在两后叉25…和车架21的后部之间，设有左右一对支杆26…。进一步，在车架21的后部，安装有在其上端设有车座27并可以对车座27的上下位置进行调整的车座杆28；在车座27的后侧，固定配置有托架29。

两端分别具有曲柄踏板32、32的曲柄轴33，可以自由转动地被支承在动力装置31的外壳45上。在驱动链轮34和从动链轮35之间，卷绕有由链罩44所覆盖着的环状链36，其中，上述驱动链轮34不仅可以传递来自曲柄轴33的动力，同时还可以使来自上述电动辅助马达30的辅助力发挥作用，而上述从动链轮35被安装在后轮W_R的车轴上。

电动辅助马达30的动作，由在动力装置31的前侧被固定在车架21的下部的控制器37所控制，该控制器37，根据电动辅助马达30的转速和由曲柄踏板32、32产生的输入扭矩而对电动辅助马达30的动作进行控制。

在头管22上，经支架43安装着前车框38。而且，配置在该前车框38的背面部上的电池收容箱39，也被安装在上述支架43上；用于给电动辅助马达30供给电力的电池40，被可以抽插地收纳在电池收纳箱39中。

另外，车架21的大部分由外罩41所覆盖。在该外罩41的上部，配设有用于将来自电池40的电力供给到控制器37和电动辅助马达30的主开关42。

同时参照图2至图5可知，动力装置的外壳45，其构成为：左半壳体46；在其与该左半壳体46之间形成有第1收容室49、并与该左半壳体46相结合着的右半壳体47；和在其与左半壳体46之间形成有第2收容室50、并与该左半壳体46相结合着的罩子48。在罩子48与左半壳体46之间的结合面上，装有橡胶制的垫片51。

曲柄轴33，以其大部分被配置在第1收容室49内的方式而可以自由转动地被支承在外壳45上。在经滚珠轴承52而被支承在右半壳体47上的作为动力传递部件的转动筒体53的内周上，经滚柱轴承54而支承着上述曲槽轴33的右端部；曲柄轴33的左端部经滚珠轴承55被支承在左半壳体46上。而且，配置在右半壳体47的右侧的驱动链轮34与上述转动筒体53相结合。

由曲柄轴33的左右两端的曲柄踏板32、32所产生的脚踏力，经动力传递装置56而从曲柄轴33被传递到驱动链轮34上。又，在外壳45上，安装有电动辅助马达30。该电动辅助马达30的输出，经可以对由曲柄踏板32、32所产生的脚踏力进行辅助的减速齿轮组57，而被传递到驱动链轮34上。

同时参照图6至图8可知，用于将曲柄轴33的动力传递到驱动链轮34上的动力传递装置56，被配置在第1收容室49内。该动力传递装置56，由与曲柄轴33相连结着的扭力杆58和设在转动筒体53和该扭力杆58之间的第1方向离合器59所构成。

在曲柄轴33上，设有沿其轴线延伸的狭缝60。扭力杆58被装置在该狭缝60内，它具有：在上述狭缝60的左右内壁面60a、60a之间可以自由转动地被嵌合着的圆柱状的轴部58a；从该轴部58a的左端(图6的下端)向两侧突出的腕部58b；和从上述轴部58a的右端(图6的上端)向两侧突出的腕部58c。

扭力杆58的一方由腕部58b，被紧配合地嵌合在狭缝60的左右内壁面60a、60a之间，并与曲柄轴33结合成一体。又，该扭力杆58的另一方的腕部58c，以在其与上述左右内壁面60a、60a之间形成间隙α、α的方式被松配合地嵌合在狭缝60内。扭力杆58的轴部58a，可以在允许腕部58c只能在上述间隙α、α内产生活动的范围内进行扭转变形。

第1方向离合器59，它具有：同轴地围绕着曲柄轴33并可以做相对自由转动的环状的离合器内环61；同轴地围绕着该离合器内环61的、作为离合器外环的转动筒体53；和被枢轴支承在离合器内环61的外周上的，并且由环状弹簧63而被赋予的扩开方向的势能的多个例如4个的棘轮爪62…。在被设置在离合器内环61的内周上的一对凹部61a、61a之间，相嵌合有扭力杆58的腕部58c的两端；在转动筒体53的内周上，形成有使上述各棘轮爪62…相卡合的棘轮齿64。

依据这样的第1方向离合器59，当脚踏曲柄踏板32、32而使曲柄轴33产生正向转动时，曲柄轴33的扭矩经扭力杆58、第1方向离合器59、和转动筒体53，而被传递到驱动链轮34上。而当脚踏曲柄踏板32、32使曲柄轴33产生反方向转动时，第1方向离合器59产生松脱，从而允许曲柄轴33的逆转。

另外，当从曲柄踏板32、32有如图8的箭头a所示方向的扭矩被输入到曲柄轴33上时，经转动筒体53和棘轮爪62…而受到来自后轮W_R的负荷的离合器内环61，为了抵抗上述箭头a方向的扭矩，会使扭力杆58的腕部58c相对于曲柄轴33沿箭头b方向做扭转而产生相对转动。其结果是，在曲柄轴33和离合器内环61之间，会产生与输入到曲柄轴33上的扭矩大小相对应的相对转动。

在曲柄轴33的外周上，支持着与其不能产生相对转动但可沿轴方向做相对移动的内滑块66；在该内滑块66的外周上，经多个滚珠67…，而支持着可以做相对自由转动的外滑块68。

如图9所示，在第1方向离合器59的离合器内环61的位于内滑块66侧的端面上，设有凹状的凸轮面61b；而在内滑块66上，设有与该凸轮面61b相卡合的凸状的凸轮面66a。

其基端部经支点销69而可以摇动地被支承在左半壳体46上的检出杆70的中间部，从与上述离合器61的相反侧与外滑块68相接触。另一方面，与上述检出杆70一起构成扭矩检出装置S_T的行程传感器71，被安装在左半壳体46上；在该行程传感器71的检测端子71a上，相接触着上述检出杆70的前端。进一步，在检出杆70和左半壳体46之间，压缩设置有弹簧72；检出杆70由该弹簧72的弹簧力而弹性释放地与外滑块68相接触，使外滑块68和内滑块66受到向着离合器内环61侧的势能的作用。

当相应于从曲柄踏板32、32传到曲柄轴33的输入扭矩而在扭力杆58上产生了扭转时，如图9所示，内滑块66相对于离合器内环61会产生沿箭头C方向的相对转动，使内滑块66的凸轮面66a受到离合器内环61的凸轮面61b的按压。其结果是，内滑块66会反抗弹簧72的弹力，沿着曲柄轴33的轴线而向箭头d所示方向产生滑动；由与内滑块66一起移动的外滑块68而受到按压的检出杆70，通过其沿支点销69周围的摇动，而使行程传感器71的检出端子71a受到按压。该检出端子71a的行程，是与扭力杆58的扭转量、即由曲柄踏板32、32所输入的扭矩成比例的。对输入扭矩由扭矩检出装置S_T进行检出。

同时参照图10可知，用于将电动辅助马达30的动力传递到驱动链轮34上的减速齿轮组57，它包括：在第2收容室50内被固定在电动辅助马达30的马达轴73上的驱动齿轮74；在第2收容室50内被固定在第1空转轴75的一端上、并与上述驱动齿轮74相啮合的作为特定齿轮的第1中间齿轮76；在第1收容器49内与第1空转轴75设计成一体的第2中间齿轮77；与第2中间齿轮77相啮合的第3中间齿轮78；与第3中间齿轮78为同轴地配置着的第2空转轴79；设在第3中间齿轮78和第2空转轴79之间的第2方向离合器80；在第1收容室49内与第2空转轴79成一体地设置着的第4中间齿轮81；以及与结合有驱动链轮34的转动筒体53成一体地设置着的、并与第4中间齿轮81相啮合的从动齿轮82。

第一空转轴75，具有与电动辅助马达30的马达轴73相平行的轴线。在右半壳体47和第1空转轴75之间，设置有滚珠轴承83；又，在左半壳体46和第1空转轴75之间，设置有滚珠轴承84。第2空转轴79，具有与第1空转轴75相平行的轴线。在右半壳体47和第2空转轴79之间，设置有滚珠轴承85；又，在左半壳体46和第2空转轴79之间，设置有滚珠轴承86。

由这样的减速齿轮组57，可使由电动辅助马达30的动作而定义的扭矩在得到减速后再被传递到驱动链轮34上。当电动辅助马达30的动作停止时，由第2方向离合器80的作用使第2空转轴79的空转得到允许，从而不会妨碍由曲柄踏板32、32的脚踏力而对驱动链轮34进行的转动。

同时参照图11可知，在外壳45的左半壳体46上，成一体地设置有向罩子48的相反侧突出的嵌合筒部88；电动辅助马达30的机壳90，以被嵌合在该嵌合筒部88上的状态，由多个例如2个螺栓89、89而被固定在左半壳体46上。

电动辅助马达30被安装在外壳45上，它具有其轴线与曲柄轴33相平行的马达轴73，同时，沿该马达轴73的轴线的长度比上述曲柄轴33的轴长要短，其构成包括：将其形成为圆筒状的卜箍90a的一端进行封闭而形成的有底圆筒状的机壳90；被固定在上述卡箍90a的内面上的多个磁铁91…；具有马达轴73的、在机壳90内同轴地配置着的转子92；在上述卡箍90a的另一端设在转动轴73上的转换开关93；以及与转换开关93滑动相接的多个电刷94…。

在左半壳体46上，成一体地设置有与电动辅助马达30的机壳90的另一端开口部相对的支持壁部95，该支持壁部95将嵌合筒部88的内端封闭着。在设置于嵌合筒部88的靠近内端的部分的内面上的嵌合部96上，嵌合有接合良好的机壳90的开口端。又，在支持壁95上，固定有定位销97；在机壳90的开口端上，设有使该定位销97卡合的缺口部98。因此，机壳90，以其沿半径方向和圆周方向的位置被保持为一定的方式与嵌合筒部88相嵌合。使其系止头部与机壳90的一端封闭部相卡合的各螺栓89、89，被紧固在支持壁部95上。

马达轴73的一端，经作为第1轴承的滚珠轴承99可以自由转动地被支承在轴承罩90b上，该轴承罩90b在机壳90的一端封闭部的中央部上向外方突出地设置着。又，马达轴73的另一端，可以自由转动地贯通着支持壁部95，并向第2收容室50侧突出着。在支持壁部95和马达轴73的中间部之间，设有作为第2轴承的滚珠轴承100，此时该滚珠轴承100的外环被压入到支持壁部95里，且该滚珠轴承100允许在机壳90内和第2收容室50之间的空气流通。在马达轴73上，安装有对滚珠轴承100的内环向转换开关93侧的移动进行限制的止动环104。

在支持壁部95上，由螺纹件116固定着支持板101；在设置于该支持板101上的多个电刷夹102…上，保持有可以滑动的各电刷94…。由分别设置在各电刷夹102…和各电刷94…之间的弹簧103…，使各电刷94…受到沿着与转换开关93之间产生滑动连接的方向的作用势能。这样，对电刷夹102…、各电刷94…、和滚珠轴承100等，就不必用马达支架等来保持，而是可以被直接支持在左半壳体46上。由这样的构成，就可以不仅实现零部件数量的减少，而且可以实现在沿曲柄轴33的轴线方向上的电动辅助马达30进而动力装置31的进一步的小型化。

在嵌合筒部88的前端内周缘上，以形成台阶的方式设在环合凹部105；在右半壳体47上，设有环状部106，该环状部106围绕着电动辅助马达30的机壳90并与嵌合筒部88的前端相接合。而且，在设有嵌事筒部88的前端内周缘上的环状凹部105和环状部106之间，夹持有与机壳90的卡箍90a的外周相紧密接触的O型环107。

另外，外壳45被支持在车架21上，此时，曲柄轴33的轴线和比该曲柄轴33要靠后方设置着的电动辅助马达30的转动轴线被设在离地面为同一的高度上。在被固定在车架21的下部的左右两侧上的支架108、108上，由一对螺栓109、109和螺母110、110而共同固定着左、右半壳体46、47的前部。又，在左、右一对后叉25…的前部上，固定着支架111、111；在外壳45的后部，在左半壳体46上以从嵌合筒体部88向外隆起的方式成一体地设置有吊架部112。在右半壳体47上设有吊架部113，该吊架部113与吊架部112一起被夹持在两支架111、111之间，并与环状部106相连成一体。该两吊架部112、113，由螺栓114和螺母115而被支持在两支架111、111之间。

在从支持壁部95向第2收容室50突出着的马达轴73的另一端部上，经花键140而安装着驱动齿轮74。又，其外环被压入到支持壁部95里的滚珠轴承100的内环，由止动环104所限制着。通过使与马达轴73同轴的螺栓142，以在其与上述滚珠轴承100的内环之间夹持有上述驱动齿轮74和磁阻分配头(リラクタ)141的方式而被螺纹连接在马达轴73的另一端上，就可以阻止驱动齿轮74沿驱动轴73的轴线的移动，使驱动齿轮74被固定在马达轴73上。

而且，在马达轴73的一端侧外面即滚珠轴承99侧上，在马达轴73的外面设有如图12所示的相互平行的一对平坦的卡合面73a、73a。由该一对平坦的卡合面73a、73a，在将螺栓142螺合固定在马达轴73上时，可以通过卡合上扳手等工具而防止马达轴73的转动。

由上述磁阻分配头141和电磁耦合线圈式的传感器143而构成转速检出装置S_R。在磁阻分配头141的外周上，设有突部141a；传感器143被固定在外壳45的左半壳体46上，它具有可以与上述突部141a相靠近和相对向的检出部143a。上述磁阻分配头141，形成为这样一种形状：根据其轴线周围的转动位置，不必将该磁阻分配头141从驱动齿轮74上取出，而可以进行其相对于第1中间齿轮76的第1空转轴75的卸下和安装。

与上述驱动齿轮74相啮合的第1中间齿轮76，其外周部也即与驱动齿轮74之间的啮合部，由合成树脂材料所形成。在与第1空转轴75相结合着的金属制的轮毂118上，连结有形成为环状的环体119，该环体119由合成树脂所制成，在其外周上具有齿部125。

同时参照图13可知，轮毂118，其一端与设在第1空转轴75上的作为限制部件的滚珠轴承84的内环相接触，并由花键120而使其不能沿轴线周围进行相对转动地被安装在第1空转轴75上。在该轮毂118的另一端上，成一体地设有向半径方向突出的突缘部118a。又，在其与该突缘部118a的外周之间构成台阶的并与轮毂118的一端侧相面对的环状的安装板部118b，以与该突缘部118a的端面连成为一个面的方式从突缘部118a向半径方向的外方突出着；在该安装板部118b的外周上，成一体地连设有向轮毂118的另一端延伸的圆筒部118c。在该圆筒部118c的圆周方向上的例如为等间隔的3个位置上，设有与安装板部118b的与上述轴向的一端侧相面对的面为同一面的、并向外方突出着的连结部118d…；在各连结部118d…上，设有螺纹孔121…。

同时参照图14可知，环体119的构成包括：具有可以使轮毂118的突缘部118a相嵌合的内径、同时具有与将在轮毂118上的各连结部118d…的外端缘相连接了的假想圆相对应的外径的形成为板状的支持部119a；同轴地围绕着该支持部件119a的圆筒部119b；和在全周上将支持部119a和圆筒部119b之间相连结的连结板部119c。在支持部119a上，成一体地埋设有与在轮毂118上的各螺纹孔121…相对应的、金属制圆筒状的连结柱环122…。又，在各连结柱环122…之间，在支持部119a的表里两面上突设有多个筋条123…；在连结板部119c的表里两面上，也突设有与圆筒部119b为同轴的圆形的筋条124…。而且，在圆筒部119b的外周上，形成有与驱动齿轮74相啮合的例如为斜齿轮的多个齿部125…。

在轮毂118的安装板部118b上，从轮毂118的轴向的一端侧与环体119的支持部119a相接；在与安装板部118b的相反侧上，与环体119相接有金属制的补强板126。该补强板126，如图15所示，形成为环状增强板，并具有与各连结柱环122…分别相对应的插通孔127…。通过使分别插通着各插通孔127…和各连结柱环122…的螺栓128…分别与轮毂118的各螺纹孔121…相螺合，就不必对合成树脂制的环体119作用过分的系紧力，而可以将环体119连结在轮毂118上，由此构成第1中间齿轮76。而且，补强板126，由上述螺栓128…的系紧作用而与环体119的在轮毂118a的轴向的一端侧的筋条124…以具有弹性的方式相接触。环体119的横向的刚性，由补强板126而得到增强，从而可以防止齿部125…发生损坏，提高动态的啮合精度。又，通过用补强板126进行补强，可以增大对环体119的形状选择的自由度。由此，可以提高齿部125…的精度，使啮合精度进一步得到提高。

在将这样的第1中间齿轮76固定在第1空转轴75上时，第1中间齿轮76的轮毂118经花键120而不能做相对转动地被安装在第1空转轴75上；同时，第1中间齿轮76的一端即轮毂118的一端与滚珠轴承84的内环相接触，又，与第1中间齿轮76的他端相对的环状的承受部129被可以装卸地安装在第1空转轴75上。即，在第1空转轴75的端部外面上安装有止动环130；承受部129以由该止动环130而使其向着离开第1中间齿轮76的方向的移动受到阻止的方式被安装在第1空转轴75上。在第1中间齿轮76和承受部129之间，设有作为弹簧部件的碟形弹簧131。该碟形弹簧131的位于第1中间齿轮76侧的端部，与轮毂118的突缘部118a相接触，此时，由第1中间齿轮76的轮毂118的圆筒部118c限制了其向半径方向的外侧的半径扩大。由该碟形弹簧131所产生的弹力，使第1中间齿轮76被按压向滚珠轴承84的内环侧。因此，由花键120而使其在轴线周围的相对转动受到阻止的第1中间齿轮76，就被按压向滚珠轴承84的内环，从而使第1中间齿轮76被固定在第1空转轴75上。

另一方面，减速齿轮组中的第1和第2空转轴75、79，如图2和图4所示，两者都位于将曲柄轴33的轴线和电动辅助马达30的转动轴线相连结了的直线的下方，且以第1空转轴75要比第2空转轴79要靠下方的方式被分别配置着；在两空转轴75、79的上方，在曲柄轴33和电动辅助马达30之间的外壳45的上部，形成有通气室134。

由图11可特别清楚地知道，通气室134是形成于左半壳体46和右半壳体47之间的，并在左半壳体46上设有使该通气室134的上部与第2收容室50相连通的连通孔135。而且，由于在电动辅助马达30内经设置在支持壁部95和马达轴73之间的滚珠轴承100而与第2收容室50相连通着，所以电动辅助马达30内就与通气室134的上部相连通。又，使通气室134内的下部与外部相连通的通气孔136，设在右半壳体47上。而且，以在连通孔135和通气孔136之间形成弯路的方式，在左半壳体46上成一体地形成有靠近右半壳体47的壁137。

另外，覆盖了车架21的大部分的外罩41，如图16所示，是由对车架21从上方侧进行覆盖的上部外罩41a和对车架21从下方进行覆盖的下部外罩41b的相互结合而形成的。在上部外罩41a的上部，设有与主开关42相面对的开口部139。

下面，对该第1实施例的作用进行说明。当使电动辅助自行车行走的骑车人脚踏曲柄踏板32、32时，曲柄轴33的动力经动力传递装置56而被传递到驱动链轮34上，再经链条36和从动链轮35而将动力传递到后轮W_R上。

这时的由曲柄踏板32、32所产生的输入扭矩，由扭矩检出装置S_T所检出。又，作为代表自行车行走速度的转动速度，电动辅助马达30的转动速度由转速检出装置S_R所检出。通过由电动辅助马达来产生与由两检出装置S_T、S_R的检出值相应的辅助动力，就可以减轻骑车人的负荷。

在这样的电动辅助自行车的动力装置31上，通过将构成减速齿轮组57的多个齿轮74、76、77、78、81、82中的1个的第1中间齿轮76的外周部由合成树脂所形成，就可以抑制在第1中间齿轮76和驱动齿轮74的啮合部之间的齿轮噪音的发生。其中，上述减速齿轮组57是设在电动辅助马达30和转动筒体53之间的。因此，由于必须使沿着与曲柄轴33的轴线相平行的马达轴73的轴线长度比曲柄轴33的轴长要短，所以即使该电动辅助马达30为高速型的，也可以尽量抑制在减速齿轮组57上的齿轮噪音的发生。而且，第1中间齿轮76，是与固定在电动辅助马达30的马达轴73上的驱动齿轮74相啮合的，所以通过对在减速齿轮组57中的速度最快部分的啮合部的齿轮噪音的发生进行抑制，就可以进一步提高齿轮噪音的抑制效果。

又，第1中间齿轮76，是通过在与第1空转轴75相结合着的金属制的轮毂118上，连接上在其外周具有多个齿部125…的合成树脂制的环体119而形成的。由于可以对要求高成形精度的齿轮125…用合成树脂的型模成形方法而形成，所以可以提高齿部125…的精度。而且，为将第1中间齿轮76固定在第1空转轴75上的连结力，由于不会作用到因由合成树脂制成而使其强度较差的环体119上，所以可以提高上述连结力，从而将第1中间齿轮76确实地固定在第1空转轴75上。

而且，在将第1中间齿轮76固定在第1空转轴75上时，该第1中间齿轮76是以不能进行在轴线周围的相对转动的方式而被安装在第1空转轴75上的；同时，在其一端与滚珠轴承84的内环相接触的第1中间齿轮76的另一端和由止动环130所承受着的承受部129之间，设有碟形弹簧131。在将与驱动齿轮74相啮合着的第1中间齿轮76固定在第1空转轴75上时，由于在第1中间齿轮76上不会作用有转动扭矩，所以可以避免将沿轴线周围的转动扭矩作用在由强度较差的合成树脂所形成的与驱动齿轮74相啮合着的环体119上，而将第1中间齿轮76固定在第1空转轴75上。

另一方面，在将驱动齿轮74固定在马达轴73上时，在将电动辅助马达30的机壳90安装在外壳45之前，先在经滚珠轴承100而贯通了支持壁部95的马达轴73的两卡合面73a、73a上，经卡合上扳手等工具而阻止该马达轴73的转动；然后在该状态下，用与马达轴73为同轴的螺栓142而将驱动齿轮74安装在马达轴73上。因此，即使在与第1中间齿轮76相啮合着的状态下将驱动齿轮74连结在马达轴73上时，也不会对第1中间齿轮76作用上转动扭矩，从而可以保护其与驱动齿轮74之间的啮合部为由合成树脂所形成的第1中间齿轮76。

电动辅助马达30的机壳90，被嵌合在设在左半壳体46上的嵌合筒部88上，并由一对螺栓89、89而与左半壳体46相连结着。在其与环状凹部105之间夹持着与机壳90的外周相密接的O型环107、并与嵌合筒部88的前端相接合的环状部106，以围绕上述机壳90的方式被设置在与左半壳体46相结合着的右半壳体47上。其中，上述环状凹部105被设置于嵌合筒部88的前端内周缘上，并形成台阶。因此，电动辅助马达30的机壳90，就以其一部分从右半壳体47上突出的方式被安装在外壳45上，而不必在外壳45上设置对电动辅助马达30全体进行覆盖的部分；可以将电动辅助马达30的机壳90在保持其与外壳45之间的密封性能的情况下安装在外壳45上，从而可以实现外壳45的小型化和轻量化。

而且，由于将环状凹部105设在嵌合筒部88的前端内周缘上，在左半壳体46为铸造制品时，在进行左半壳体46的铸造成形时就可以同时形成环状凹部105，从而不必进行切削加工，可以实现加工时的降低。

又，在将电动辅助马达30的机壳90安装在外壳45上时，也可以在左、右半壳体46、47相结合之前，先在环状凹部105上未装有O形环107的状态下将机壳90嵌合到嵌合筒部88上；然后，再依次进行往环状凹部105上装O型环107和将左、右半壳体46、47相结合的作业。这时，与先将O型环107装填后再将机壳90嵌合到嵌合筒部88上的作业方式相比，可以防止O型环107的损伤，同时可以降低对机壳90进行嵌合时的摩擦阻力，提高作业性能。

进一步，在设于右半壳体47上的环状部106上，成一体地设有吊架部113，该吊架部113与设在左半壳体46上的吊架部112一起，将外壳45支持在车架21的后叉25…上。这样，就不需要为将外壳45支持在车架21上的专用部件，可以减少部件数量。

另一方面，上述电动辅助马达30内，经滚珠轴承100而与外壳45的第2收容室50相连通着。在外壳45的上部，在左、右半壳体46、47之间形成有通气室134；在左半壳体46上设有使该通气室134内的上部与第2收容室50相连通的连通孔135，同时，在右半壳体47上设有使通气室137内的下部与外部相连通的通气孔136。因此，可以相应于因电动辅助马达30为使用状态时的发热和为非使用状态时的冷却这样的多次反复而产生的空气的膨胀或收缩，电动辅助马达30的机壳90内的空气可以经通气室134和通气孔136而进行呼吸，使电动辅助马达30的机壳90内不会出现升压或降压的情况。因此，可以将电动辅助马达30的机壳90和外壳45之间的密封构造，形成为一种如上述的只将在两半壳体46、47之间夹持着的O型环107与机壳90的外面相密接的简单化的构造。而且，由于在位于外壳45内的上部的通气室134的下部设有通气孔136，并且该通气室134的上部与电动辅助马达30内相连通着，所以可以防止水分从通气室134浸入到第2收容室50和电动辅助马达30内，而且还可以确实地将进入到通气室134的水分排出。

进一步，通过使通气室134在曲柄轴33和电动辅助马达30之间形成于外壳45的上部，将通气室134配置在离地面较高的位置上，就可以尽量防止水分浸入到通气室134内。而且，通过使作为减速齿组57的构成要素的第1和第2空转轴75、79，在比连接了曲柄轴33的轴线和电动辅助马达30的转动轴线的直线要靠下方的位置上，被可以自由转动地支承在外壳45上，就可以使曲柄轴33和电动辅助马达30相接近而构成减速齿轮组57；同时可以有效地利用位于曲柄轴33和电动辅助马达30之间的空闲空间以形成通气室134，从而可以实现动力装置31的小型化。

图17显示了本发明的第2实施例，对与上述第1实施例相对应的部分，附以同一参照符号的说明。

在与轮毂118共同动作并构成第1中间齿轮76的合成树脂制环体119上，成一体地埋设有与轮毂118上的各螺纹孔121…相对应的金属制圆筒状的连结柱环122’…，在这些连结柱环122’…上，分别成一体地设置有向连结柱环122’的半径方向的外侧突出的凸部122a…，该凸部122a…在上述轮毂118的与安装板部118b的相反侧上与环体119的一面相卡合。在这些凸部122a上，相接着具有与各连结柱环122’…分别对应的插通孔144…的、并形成为环状的金属制补强板126’的内周部；通过使插通各插通孔144…和连结柱环122’…的螺栓128…与轮毂118的各螺纹孔121…分别进行螺纹连接，就可以不必在合成树脂制的环体119上作用上过度的连结力，而将环体119连结在轮毂118上。又，在补强板126’的外周部和环体119的连结板部119c的外周部之间，夹持有O型环等环状弹性部件145。

由这样的补强板126’和环状弹性部件145，也可以对环体119的横向刚性进行增强，从而可以防止发生齿部125…的损坏，同时增加了对环体119的形状选择的自由度，提高了齿部125…的动态的啮合精度。

以上，对本发明的实施例进行了详细的说明。但本发明不只限于上述实施例，只要在不脱离在权利要求书中所述的本发明的情况下，可以有种种变更的设计。

例如，在上述实施例中，在构成减速齿轮组57的多个齿轮74、76、77、78、81和82中，是仅对第1中间齿76将其外周部由合成树脂所形成的。但也可以对上述各齿轮74、76、77、78、81和82中的多个，将它们的外周部由合成树脂所形成。又，也可以将特定齿轮的全体都由合成树脂所制成。进一步，还可以不必用接受着作为特定齿轮的第1中间齿轮76的一端的滚珠轴承84来作为限制部，而是可以直接在第1空转轴75设置台阶状的限制部。

依据如上的在第一方案中所述的发明，可以对在减速齿轮组中的至少1个特定齿轮和与该特定齿轮相啮合着的其他齿轮之间的啮合部上的齿轮噪音的发生，通过使上述特定齿轮的至少外周部是由合成树脂所形成而得到抑制，从而即使在电动辅助马达为高速型时，也可以尽量抑制在减速齿轮组上的齿轮噪音的发生。

又，依据在第二方案中所述的发明，可以抑制在减速齿轮组上为最高速的啮合部上的齿轮噪音的发生，从而可以进一步提高齿轮噪音的抑制效果。

依据在第三方案中所述的发明，通过使要求高成形精度的齿部由合成树脂的型模成形所形成而可以提高齿部的精度；同时可以避免用于将特定齿轮结合在轴上的连结力作用在环体上，所以可以提高上述结合力，更可靠地将特定齿轮连结在轴上。

依据在第四方案中所述的发明，在将特定齿轮固定在轴上时，对因至少其外周部是由合成树脂所制成而使其与其他齿轮之间的啮合部的强度较差的特定齿轮，可以避免作用有在其轴线周围的转动扭矩，而将该特定齿轮固定在轴上。

进一步，依据在第五方案中所述的发明，在将电动辅助马达的机壳安装在外壳上之前，可以通过在两卡合面上卡合上扳手等工具而阻止马达轴的转动；且即使在其与特定齿轮相啮合着的状态下将驱动齿轮连结到马达轴上时，也可以避免转动扭矩作用在特定齿轮上，从而保护住特定齿轮。

Claims (5)

1.一种电动辅助自行车的动力装置，包括：使在两端分别具有曲柄踏板(32)的曲柄轴(33)可自由转动地得到支承的、并且被支持在车架(21)上的外壳(45)；可对来自上述曲柄轴(33)的转动动力进行传递的、并被可自由转动地支承在上述外壳(45)上并与后轮(W_R)相连动和连结着的动力传递部件(53)；被安装在上述外壳(45)上、并具有其轴线为与上述曲柄轴(33)相平行的马达轴(73)，同时沿该马达轴(73)的轴线的长度比上述曲柄轴(33)的轴长要短的电动辅助马达(30)；以及设置在该电动辅助马达(30)和上述动力传递部件(53)之间的多个齿轮(74，76，78，81，82)；

该电动辅助自行车的动力装置的特征是：对构成上述多个齿轮(74、76、77、78、81、82)中的至少1个的特定齿轮(76)具有金属制的轮毂(118)和在外周具有齿部(125)、并由所述轮毂(118)支承的合成树脂制的环体(119)，在所述轮毂(118)上设置向半径方向外方突出的突缘部(118a)和与该突缘部(118a)的外周之间形成台阶并从该突缘部(118a)向半径方向外方突出的环状的安装部(118b)，使所述突缘部(118a)的外周嵌合的所述环体(119)与所述安装部(118b)相连接。

2.如权利要求1所述的电动辅助自行车的动力装置，其特征为：上述特定齿轮(76)与固定在马达轴(73)上的驱动齿轮(74)相啮合。

3.如权利要求1所述的电动辅助自行车的动力装置，其特征为：上述特定齿轮(76)由在其与轴(75)相结合着的金属制的轮毂(118)上，连结上在其外周具有齿部(125)的合成树脂制的环体(119)而形成；其中，上述轴(75)由上述外壳(45)而可以自由转动地被支承着。

4.如权利要求1所述的电动辅助自行车的动力装置，其特征为：在可以自由转动地被支承在上述外壳(45)上的轴(75)上，设有对沿该轴(75)的轴线的上述特定齿轮(76)的一端部进行接受的限制部(84)，同时还设置有与沿上述轴(75)的轴线的上述特定齿轮(76)的另一端相对地可以装卸的承受部件(129)；在以不能进行在其轴线周围的相对转动的方式而被安装在上述轴(75)上的上述特定齿轮(76)的另一端和承受部件(129)之间，设有可以产生将特定齿轮(76)按压向上述限制部(84)的弹力的弹簧部件(131)。

5.如权利要求2所述的电动辅助自行车的动力装置，其特征为：具有电动辅助马达(30)的有底圆筒状的机壳(90)被可以装卸地连结在上述外壳(45)上；经第1轴承(99)其一端可以自由转动地被支承在上述机壳(90)的一端闭塞部上的马达轴(73)的轴向中间部，经第2轴承(100)而可以自由转动地被支承在设在外壳(45)上的支持壁部(95)上，该支持壁部(95)与上述机壳(90)的另一端的开口部相对向；在从上述支持壁部(95)而突出的马达轴(73)的另一端部上，连结有驱动齿轮(74)；在上述马达轴(73)的外面，设有相互平行的一对平坦的卡合面(73a)。

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