ES2232363T3 - Dispositivo de asistencia motriz para un vehiculo. - Google Patents

Abstract

Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor, incluyendo un motor (21) como una fuente de asistencia de potencia alojado en una carcasa (94), donde dicha unidad de accionamiento asistida por motor incluye una primera placa de control (136) y una segunda placa de control (135) en cada una de las cuales se montan dispositivos de control de dicho motor (21); donde dichas placas de control primera (136) y segunda (135) están dispuestas en dicha carcasa (94) de manera que se extiendan en la dirección perpendicular a un eje motor (83) de dicho motor (21); donde dicha segunda placa de control (135) se solapa, como se ve a lo largo de la dirección axial de dicho motor (21), con parte de dicha primera placa de control (136); donde la primera placa de control (136) tiene un agujero centrado en el eje motor (103) para inserción de dicho eje motor (103); y donde dicha segunda placa de control (135) tiene una primera región solapada con el motor (21), caracterizadaporque dicha segunda placa de control (135) tiene una segunda región no solapada con el motor (21), donde dicha primera región es más pequeña que dicha segunda región.

Description

Dispositivo de asistencia motriz para un vehículo.

La presente invención se refiere a una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor, y en particular a una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor, unidad de asistencia que es de tamaño considerablemente pequeño y por lo tanto adecuada para un vehículo asistido por motor que tiene solamente un pequeño espacio para montar la unidad de accionamiento asistida por motor según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se ha propuesto convencionalmente un vehículo tal como una bicicleta, caracterizado por detectar un par motor manual, es decir, una potencia de pedaleo, y derivar una fuente de asistencia de potencia (motor CC) conectada a un sistema de accionamiento según la potencia de pedaleo detectada, asistiendo por ello la potencia de pedaleo. Un ejemplo de una unidad de accionamiento incluyendo dicha fuente de asistencia de potencia, es decir, una unidad de accionamiento asistida por motor, se ha descrito, por ejemplo, en la Publicación de Patente japonesa número Hei 11-5584. La unidad de accionamiento está dispuesta detrás de un cigüeñal y su entorno, donde una carcasa de controlador aloja un controlador incluyendo partes electrónicas (transistor de potencia, CPU, y análogos) para activar el motor, y un la carcasa de controlador sobresale hacia abajo de un cárter de motor para alojar el motor.

La unidad de accionamiento de la técnica anterior, que incluye la carcasa de controlador que sobresale hacia abajo del cárter de motor, tiene el problema de que es de tamaño grande. Además, la unidad de accionamiento de la técnica anterior no ha tenido en cuenta su miniaturización.

Una unidad de accionamiento asistida por motor según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por US-A-5 691 584.

Un objeto de la presente invención es resolver los problemas antes descritos de la unidad de accionamiento de la técnica anterior y proporcionar una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor, que se hace de un tamaño lo más pequeño que sea posible y que puede disminuir la influencia del calor entre una placa de control y un motor.

Este objeto se logra con las características de la reivindicación 1.

Con esta característica, dado que la segunda placa de control está solapada en parte de la primera placa de control, como se ve desde la dirección axial del motor, la unidad de accionamiento asistida por motor puede ser de tamaño lo más pequeño que sea posible. Además, dispositivos de control montados en las placas de control primera y segunda se pueden disponer eficientemente teniendo en consideración la correlación entre los dispositivos de control, y las placas de control primera y segunda se pueden disponer en la carcasa sin aparición de un espacio muerto.

Según otra característica de la presente invención, una CPU como uno de los dispositivos de control del motor está montada en una porción, solapada en el motor, de la placa de control de manera que sobresalga a un intervalo entre la porción solapada de la placa de control y el motor. Con esta característica, es posible disponer una CPU que tiene un área de montaje relativamente grande en el espacio muerto convencional.

Según otra característica de la presente invención, dispositivos de control, típicamente, una CPU, un condensador, y un relé están montados en la primera placa de control, y un FET está montado en la segunda placa de control. Con esta característica, dado que los dispositivos de control de poca generación de calor, tal como la CPU, el condensador, y el relé, y los dispositivos de control de gran generación de calor, tal como el FET, se montan en las placas de control primera y segunda separados uno de otro, respectivamente, es posible evitar que el calor generado por el FET sea transferido directamente a los dispositivos de control tal como la CPU, el condensador y el relé.

Según otra característica de la presente invención, la primera placa de control está configurada como una placa de cableado impreso, y la segunda placa de control está configurada como una chapa de metal ligero. Además, según una sexta característica de la presente invención, la segunda placa de control está unida directamente a la superficie de pared interior de la carcasa, y la primera placa de control está dispuesta sobre la segunda placa de control con un intervalo específico colocado entremedio. Con estas características, es posible transferir fácilmente el calor, generado por el FET y análogos montados en la segunda placa de control, a la carcasa mediante la chapa de metal ligero, y evitar todo lo posible que la primera placa de control quede afectada por dicho calor.

Según otra característica de la presente invención, la placa de control se soporta elásticamente en la carcasa; según una octava característica de la presente invención, la placa de control se soporta elásticamente utilizando un caucho a prueba de vibración dispuesto alrededor de una porción saliente de carcasa para soportar rotativamente el eje motor del motor; y según una novena característica de la presente invención, el caucho a prueba de vibración se comprime entre la placa de control y una porción de soporte de motor de la carcasa. Con estas características, la vibración del vehículo generada durante la marcha se transmite menos a la placa de control, con el fin de estabilizar la operación de las partes eléctricas montadas en la placa de control, prolongando por lo tanto la duración de servicio de las partes eléctricas.

Según otra característica de la presente invención, los dispositivos de control del motor se montan en ambas superficies de la placa de control; un dispositivo semiconductor y una chapa que tiene buena conductividad térmica, de la que al menos parte está en contacto con el dispositivo semiconductor, se han previsto en la superficie, en el lado de carcasa, de la placa de control; y la chapa que tiene buena conductividad térmica está en contacto con la carcasa. Con esta configuración, es posible transferir efectivamente calor generado del dispositivo semiconductor con una estructura simple y barata.

Como se ha descrito anteriormente, dado que la chapa en la que se montan los dispositivos de control del motor está dispuesta, como se ve a lo largo de la dirección axial del motor, de manera que se extienda en la dirección perpendicular al eje motor y se solape parcialmente con el motor, es posible hacer que el tamaño de la unidad de accionamiento asistida por motor sea lo más pequeño que sea posible. Además del efecto anterior, las invenciones descritas en las reivindicaciones 1 a 6 exhiben los efectos siguientes.

Además, es posible disponer la CPU, que tiene un área de montaje relativamente grande, en un espacio detrás del motor, que se ha considerado como el espacio muerto, y por lo tanto incrementar el grado de libertad en la disposición de los dispositivos de control a montar en la placa de control, distintos de la CPU.

Además, dado que la segunda placa de control se solapa en parte con la primera placa de control, como se ve desde la dirección axial del motor, la unidad de accionamiento asistida por motor se puede miniaturizar más. Además, los dispositivos de control montados en las placas de control primera y segunda se pueden disponer eficientemente teniendo en consideración la correlación entre los dispositivos de control, y las placas de control primera y segunda se pueden disponer en la carcasa sin aparición de un espacio muerto.

Además, dado que los dispositivos de control de poca generación de calor, tal como la CPU, el condensador, y el relé, y el FET de gran generación de calor se montan en las chapas separados uno de otro, es posible evitar que el calor generado por el FET sea transferido directamente a los dispositivos de control tal como la CPU, el condensador y el relé.

Además, es posible transferir eficientemente el calor, que genera el FET y análogos montados en la segunda placa de control, a la carcasa mediante la chapa de metal ligero, y dado que la primera placa de control está dispuesta sobre la segunda placa de control con un intervalo específico colocado entremedio, es posible evitar todo lo posible que la primera placa de control quede afectada por dicho calor.

Además, la vibración del vehículo generada durante la marcha se transmite menos a la placa de control, para estabilizar la operación de las partes eléctricas montadas en la placa de control, prolongando por lo tanto la duración de servicio de las partes eléctricas.

Además, es posible transferir efectivamente calor generado por el dispositivo semiconductor mediante una estructura simple y barata.

A continuación, se describirá con detalle la presente invención con referencia a los dibujos. Se ilustra en:

La figura 1: una vista en sección de una unidad de accionamiento asistida por motor según una realización de la presente invención.

La figura 2: una vista en sección tomada en la línea B-B de la figura 1.

La figura 3: una vista, observada a lo largo de la dirección axial A, de un motor de accionamiento representado en la figura 1, en un estado en el que una cubierta se ha quitado.

La figura 4: una vista lateral de un vehículo asistido por motor en el que se ha montado un detector de potencia de pedaleo.

La figura 5: una vista lateral de un cigüeñal y su entorno del vehículo asistido por motor.

La figura 6: una vista en sección de una porción esencial del vehículo asistido por motor en el que se ha montado el detector de potencia de pedaleo.

La figura 7: una vista en sección tomada en la línea A-A de la figura 6.

La figura 8: una vista desde arriba de la batería.

La figura 9: una vista en sección tomada en la línea A-A de la figura 8.

La figura 10: una vista lateral, con una porción esencial cortada a lo largo de la línea B-B de la figura 8, de la batería.

La figura 11: una vista lateral en sección parcial de una porción de motor y su entorno de otra unidad de accionamiento asistida por motor de la presente invención.

La figura 12: una vista, observada a lo largo de la dirección A, de la porción de motor y su entorno representado en la figura 11, en un estado en el que se ha quitado el motor.

La figura 4 es una vista lateral de una bicicleta asistida por motor que tiene una unidad de accionamiento asistida por motor de pequeño tamaño según la presente invención. Con referencia a la figura 4, un cuadro de bicicleta 67 incluye un tubo delantero 68 colocado en una porción delantera de la bicicleta, un tubo descendente 69 que se extiende hacia atrás, hacia abajo del tubo delantero 68, y un poste de asiento 71 fijado al extremo trasero del tubo descendente 69 y elevado hacia arriba, ligeramente hacia atrás. Una horquilla delantera 72 se soporta de forma dirigible por el tubo delantero 68. Una rueda delantera 73 se soporta rotativamente por los extremos inferiores de la horquilla delantera 72 y se ha dispuesto un manillar de dirección 74 en el extremo superior de la horquilla delantera 72.

Una rueda trasera 78 como una rueda motriz se soporta rotativamente por los extremos traseros de un par de patas derecha e izquierda de una horquilla trasera 70 que se extiende hacia atrás del poste de asiento 71. Un par de soportes derecho e izquierdo 77 están conectados a los extremos traseros de la horquilla trasera 70, y los extremos superiores de los soportes 77 están conectados a la porción superior del poste de asiento 71. Un eje de soporte 75, en cuyo extremo superior se ha dispuesto un asiento 76, está montado en el poste de asiento 71 de tal manera que la posición del asiento 76 se pueda regular en la dirección vertical.

Un tubo de soporte (no representado en la figura 4) que se extiende en la dirección lateral de la carrocería de vehículo está fijado al extremo inferior del poste de asiento 71. Un cigüeñal 83 pasa por el tubo de soporte y se soporta por cojinetes. Los pedales 79 a los que el conductor aplicará potencia de pedaleo, están dispuestos en los extremos delanteros de manivelas conectadas al cigüeñal 83. Un piñón de accionamiento 80, al que se transmite la rotación del cigüeñal 83 mediante una transmisión de potencia, está dispuesto en el cigüeñal 83. La rotación del piñón de accionamiento 80 se transmite a un piñón accionado 81 en el lado de la rueda trasera 78 mediante una cadena 82. Un tensor 36 para ampliar el ángulo de devanado de la cadena 82 alrededor del piñón de accionamiento 80 y regular la tensión de la cadena 82 está dispuesto detrás del piñón de accionamiento 80.

Una unidad de accionamiento asistida por motor 86 está montada de tal manera que su porción esté conectada al poste de asiento 71 mediante un soporte (no representado) y su otra porción está suspendida del tubo descendente 69 mediante un soporte 93. La unidad de accionamiento asistida por motor 86 está dispuesta delante del cigüeñal 83, y un piñón de accionamiento asistido por motor 84 conectado a un eje de salida de la unidad de accionamiento asistida por motor 86 se engancha con la cadena antes descrita 82 para asistir el accionamiento del piñón de accionamiento 80.

Una cubierta 91 para cubrir la cadena 82 incluye una cubierta 92A para cubrir la porción de piñón de accionamiento asistido por motor 84, una cubierta 92B para cubrir el lado de tensión de la cadena 82, y una cubierta 92C para cubrir la porción de piñón de accionamiento 80. Estas cubiertas 92A, 92B y 92C se forman como un cuerpo. La cubierta de cadena 91 puede no estar pintada del mismo color en conjunto. Por ejemplo, la cubierta 92C para cubrir la porción de piñón de accionamiento 80 y la cubierta 92B para cubrir el lado de tensión de la cadena 82 se pueden pintar con un color bastante diferente del cuadro 67, y la cubierta 92A se pinta preferiblemente del mismo color que el cuadro 67. Con esta pintura, la porción de piñón de accionamiento asistido por motor 84 se puede hacer discreta.

Un soporte de batería 87 está fijado al poste de asiento 71, y una batería 2 para suministrar potencia a la unidad de accionamiento asistida por motor 86 es soportada extraiblemente por el soporte de batería 87. Se han previsto una cinta 89 para sujetar una porción superior de la batería 2 y un accesorio 88 para montar/desmontar la cinta 89 en la batería 2. El accesorio 88 está montado rotativamente en el poste de asiento 71. La fijación de la batería 2 se puede configurar de tal manera que la batería 2 se fije con la cinta 89 girando el accesorio 88 en una dirección y se libera de la cinta 89 girando el accesorio 88 en la dirección contraria. Una parte de suministro de potencia 90 está montada en la parte inferior del soporte de batería 87, y se suministra potencia de la batería 2 a la unidad de accionamiento asistida por motor 86 mediante la parte de suministro de potencia 90.

Un ejemplo de configuración de la batería 2 se describirá con referencia a las figuras 8 a 10. La figura 8 es una vista desde arriba de la batería; la figura 9 es una vista en sección tomada en la línea A-A de la figura 8; y la figura 10 es una vista lateral, con una porción esencial cortada a lo largo de la línea B-B de la figura 8, de la batería.

En la superficie superior de la batería 2 se ha dispuesto un medidor de cantidad residual de batería 200 incluyendo un interruptor operativo 201 y cinco diodos fotoemisores 202. Cuando el conductor pulsa el interruptor operativo 201, la cantidad residual de batería se expresa por la iluminación de los diodos fotoemisores 202. Si la cantidad residual de la batería es suficiente, se iluminan los cinco diodos fotoemisores 202, y cuando la cantidad residual de la batería resulta pequeña, los diodos fotoemisores se apagan de uno en uno siguiendo el orden de disposición de arriba abajo. Un cable se extiende desde la parte superior a la porción inferior de un cuerpo principal de batería 210 a lo largo de la superficie lateral exterior del cuerpo principal de batería 210. Se ha introducido un fusible 211 en un punto medio del cable y un acoplador de carga 212 está conectado al extremo inferior del cable. La figura 10 muestra una superficie lateral de la batería en el lado del poste de asiento 71. Cuando la batería 2 está introducida en un soporte de batería 87, el acoplador de carga 212 mira a la superficie lateral de la batería 2 en el lado del poste de asiento 71.

La figura 5 es una vista lateral que representa el cigüeñal 83 y su entorno en un estado en el que la cubierta de cadena 91 se ha quitado. Además, un tensor 36 representado en la figura 5 difiere del tensor 36 representado en la figura 4. Como se representa en la figura 5, el tensor 36 incluye dos piñones pequeños 37A y 37B soportados por el extremo inferior de un soporte 32 fijado a una pata de la horquilla trasera 70. La tensión de la cadena 82 se puede poner a un valor adecuado regulando el ángulo de montaje de los piñones pequeños 37A y 37B al soporte 32.

A continuación se describirá una unidad de accionamiento manual montada en el cigüeñal 83. La figura 6 es una vista en sección que muestra el cigüeñal 83 y su entorno, y la figura 7 es una vista en sección tomada en la línea A-A de la figura 6. Tapones 38L y 38R se enroscan en ambos extremos de un tubo de soporte 24 fijado al tubo descendente 69. Se ha introducido cojinetes de bolas 39L y 39R entre los tapones 38L y 38R y porciones escalonadas del cigüeñal 83, respectivamente. Los cojinetes de bolas 39L y 39R sirven para soportar rotativamente el cigüeñal 83 mientras recibe cargas de empuje y radiales aplicadas al cigüeñal 83.

Se ha dispuesto manivelas 83A en los extremos derecho e izquierdo del cigüeñal 83. Se deberá observar que solamente la manivela derecha 83A se representa en la figura 6. La manivela 83A se fija al extremo derecho del cigüeñal 83 enroscando una tuerca 83C alrededor de un tornillo 83B formado en el extremo derecho del cigüeñal 83. Un aro interior 42 de un embrague unidireccional 41 está fijado en el cigüeñal 83 en una posición entre la manivela 83A y el tubo de soporte 24. El piñón de accionamiento 80 se soporta rotativamente en la periferia externa del aro interior 42 mediante un casquillo 42A. Ambos extremos del piñón de accionamiento 80 en la dirección de empuje son retenidos por una tuerca 50A y una chapa 50B.

Se ha dispuesto un cuerpo de cubierta 64 integralmente en el piñón de accionamiento 80, y una chapa de transmisión 40 está dispuesta en un espacio rodeado por el piñón de accionamiento 80 y el cuerpo de cubierta 64. La chapa de transmisión 40 se soporta de manera que sea coaxial con el piñón de accionamiento 80. Como se describirá con detalle, se permite una desviación predeterminada entre la chapa de transmisión 40 y el piñón de accionamiento 80 en la dirección rotacional centrada en el cigüeñal 83.

Con referencia a la figura 7, se ha previsto una pluralidad de ventanas 54 (seis en esta realización) de manera que estén a ambos lados del piñón de accionamiento 80 y chapa de transmisión 40. Se ha dispuesto un muelle helicoidal de compresión 56 en cada una de las ventanas 54. Cuando se produce una desviación rotacional entre el piñón de accionamiento 80 y la chapa de transmisión 40, el muelle helicoidal de compresión 56 genera una fuerza contra la desviación rotacional.

Se ha formado dientes de trinquete 46, como el aro exterior del embrague unidireccional 41, en la periferia interna de la chapa de transmisión 40. Los dientes de trinquete 46 están enganchados con mordazas de trinquete 44 soportadas por el aro interior 42 y empujadas en la dirección radial por un muelle 45. Una cubierta antipolvo 66 está dispuesta en el embrague unidireccional 41.

La chapa de transmisión 40 tiene agujeros de bloqueo 52 en los que se han de bloquear salientes 48 (a describir con detalle más adelante) para transmitir la potencia de pedaleo. El piñón de accionamiento 80 tiene ventanas 51 para permitir que los salientes 48 se bloqueen en los agujeros de bloqueo 52. Los salientes 48 pasan por las ventanas 51 y se bloquean en las ventanas de bloqueo 52.

Una pluralidad de pequeñas ventanas 60 (tres en esta realización) diferentes de las ventanas 54 se han previsto de manera que estén a ambos lados del piñón de accionamiento 80 y la chapa de transmisión 40. En cada una de las pequeñas ventanas 60 se ha dispuesto un muelle helicoidal de compresión 63, que empuja la chapa de transmisión 40 en el lado de la dirección rotacional 58. Para ser más específicos, el muelle helicoidal de compresión 63 actúa en la dirección de absorber el aflojamiento entre el piñón de accionamiento 80 y la chapa de transmisión 40, por lo que es posible transmitir el desplazamiento de la chapa de transmisión 40 al piñón de accionamiento 80 con una buena respuesta.

Una porción sensora 1 de un detector de potencia de pedaleo está montada en una porción, cerca de la carrocería de vehículo, es decir, en el lado del tubo descendente 69, del piñón de accionamiento 80. La porción sensora 1 tiene un aro exterior 2 fijado al piñón de accionamiento 80, y un cuerpo principal de sensor 3, previsto rotativamente en el aro exterior 2, para formar un circuito magnético.

El aro exterior 2 es de un material aislante eléctrico, y está fijado al piñón de accionamiento 80 con un tornillo (no representado). Se ha previsto una cubierta 49 en una porción, en el lado del piñón de accionamiento 80, del aro exterior 2, y está fijada al aro exterior 2 con un tornillo de fijación 53.

La figura 1 es una vista en sección de la unidad de accionamiento asistida por motor 86; la figura 2 es una vista en sección tomada en la línea B-B de la figura 1; y la figura 3 es una vista, observada a lo largo de la dirección axial (dirección A), de un motor de accionamiento 21 en un estado en el que una cubierta 97 se ha quitado de la unidad 86 representada en la figura 1.

Con referencia a la figura 1, una carcasa 94 de la unidad de accionamiento asistida por motor 86 incluye una primera mitad de carcasa 95; una segunda mitad de carcasa 96, conectada a la primera mitad de carcasa 95, para formar una primera carcasa 98 entre la primera mitad de carcasa 95 y ella misma; y una cubierta 97, conectada a la primera mitad de carcasa 95, para formar una segunda carcasa 99 entre la primera mitad de carcasa 95 y ella misma.

El motor de accionamiento 21, que tiene un eje paralelo al cigüeñal 83, está alojado en la segunda carcasa 99, y se soporta fijamente por la primera mitad de carcasa 95. La salida del motor de accionamiento 2 se transmite al piñón de accionamiento (asistido por motor) 84 mediante un reductor de velocidad del tipo de rodillo 100, un tren de engranajes reductores 101, y un segundo embrague unidireccional 102 para asistir la potencia de pedaleo aplicada a los pedales 79.

Con referencia en particular a la figura 2, el reductor de velocidad del tipo de rodillo 100 incluye un eje motor 103 del motor de accionamiento 21; un aro exterior del tipo de cubilete 85 que rodea el eje motor 103; y una pluralidad de rodillos de reducción (tres, en esta realización) 104, 105 y 106 que pueden rodar en contacto con la superficie exterior del eje motor 103 y la superficie interior del aro exterior 85. El reductor de velocidad del tipo de rodillo 100 sirve para reducir silenciosamente la potencia de asistencia del motor de accionamiento 21 y transmitir la potencia reducida al lado del tren de engranajes reductores 101.

El eje motor 103 se soporta rotativamente, mediante un cojinete de bolas 108, por una primera porción cilíndrica de soporte 107 dispuesta en la primera mitad de carcasa 95 de manera que sobresalga de la segunda carcasa 99 al lado de la primera carcasa 98. El aro exterior 85 está dispuesto en la primera carcasa 98 de manera que rodee la porción de extremo, sobresaliendo en la primera carcasa 98, del eje motor 103, y una porción de extremo de base de un eje de salida 115 está fijado coaxialmente a la porción central del extremo cerrado del aro exterior 85. Por otra parte, una segunda porción cilíndrica de soporte 109 correspondiente al extremo delantero del eje de salida 115 está dispuesta en la segunda mitad de carcasa 96. El extremo delantero del eje de salida 115 se soporta rotativamente por la segunda porción de soporte 109 mediante el cojinete de bolas 110.

Los rodillos de reducción 104, 105 y 106 se soportan rotativamente por ejes de rodillo 111, 112 y 113 mediante cojinetes de agujas 116, 117 y 118, respectivamente. Un extremo de cada uno de los ejes de rodillo 111, 112, y 113 se soporta por la primera mitad de carcasa 95, y su otro extremo se soporta por una chapa de soporte 119. La chapa de soporte 119 está fijada, por medio de elementos roscados 121, en salientes 120 dispuestos integralmente en la primera mitad de carcasa 95 de manera que cada uno esté situado entre los rodillos de reducción 104, 105, y 106.

De los rodillos de reducción 104, 105 y 106, cada uno de los rodillos de reducción 104 y 105 se soporta por la primera mitad de carcasa izquierda 95 y la chapa de soporte 119 de tal manera que su posición a lo largo de la dirección circunferencial del eje motor 103 sea fija. Un agujero de encaje 122 con su parte inferior cerrada, en el que se encaja un extremo de cada uno de los ejes de rodillo 111 y 112 de los rodillos de reducción 104 y 105, está dispuesto en la primera mitad de carcasa 95.

De los rodillos de reducción 104, 105 y 106, el rodillo de reducción 106 se soporta por la primera mitad de carcasa 95 y la chapa de soporte 119 de tal manera que su posición en la dirección circunferencial del eje motor 103 se pueda cambiar dentro de un rango restringido específico para que el rodillo de reducción 106 se corte en la porción entre el eje motor 103 y el aro exterior 85 por el enganche de rozamiento con el eje motor 103 a la rotación del eje motor 103.

Un agujero de encaje 123 con su parte inferior cerrada, en el que se ha de encajar un extremo del eje de rodillo 113 del rodillo de reducción 106, está dispuesto en la primera mitad de carcasa 95. En el agujero de encaje 123 se ha dispuesto un muelle 124 para empujar un pasador (no representado) que empuja el eje de rodillo 113. El rodillo de reducción 106 es empujado por el muelle 124 en la dirección en la que corta la porción entre el eje motor 103 y el aro exterior 85.

De los rodillos de reducción 104, 105 y 106, los rodillos de reducción 104 y 106 tienen el mismo diámetro externo, mientras que el rodillo de reducción 105 tiene un diámetro externo mayor que el de los rodillos de reducción 104 y 106. La línea axial del eje de salida 115 es excéntrica con respecto a la del eje motor 103.

Con este reductor de velocidad del tipo de rodillo 120, cuando el eje motor 103 se gira en la dirección 125 representada en la figura 2 según la operación del motor de accionamiento 21, el rodillo de reducción 106 corta la porción entre el eje motor 103 y el aro exterior 85, funcionando por lo tanto como una cuña entremedio. Como resultado, la presión de la superficie de contacto de cada uno de los rodillos de reducción 104, 105 y 106 entre el eje motor 103 y el aro exterior 85 se incrementa, de manera que el par de salida del motor de accionamiento 21 se transmita desde el eje motor 103 al eje de salida 115 mediante los rodillos de reducción 104, 105 y 106 y el aro exterior 85. En este caso, el eje motor 103 está limitado en las tres direcciones por los rodillos de reducción 104, 105 y 106 que rodean el eje motor 103, y por lo tanto una fuerza proporcional al par motor del motor de accionamiento 21 actúa entre cada uno de los rodillos de reducción 104, 105 y 106 y el eje motor 103. Como resultado, es posible amortiguar la vibración generada por el motor de accionamiento 21 con el reductor de velocidad del tipo de rodillo 100.

El tren de engranajes reductores 101 incluye un engranaje de accionamiento 126 como una porción de transmisión de potencia y un engranaje movido 127 engranado con el engranaje de accionamiento 126. El engranaje de accionamiento 126 está dispuesto integralmente en el eje de salida 115 en una posición entre la segunda porción de soporte 109 de la segunda mitad de carcasa 96 y el aro exterior 85.

En el reductor de velocidad del tipo de rodillo 100, el eje motor 103 se soporta por la primera porción de soporte 107 de la primera mitad de carcasa 95 mediante el cojinete de bolas 108, y el eje de salida 115 se soporta a modo de voladizo por la segunda porción de soporte 109 de la segunda mitad de carcasa 96 mediante el cojinete de bolas 110. En este caso, la longitud LA desde el centro del cojinete de bolas 108 y el centro axial de cada uno de los rodillos de reducción 104, 105 y 106 se establece de manera que sea el doble o más que el diámetro externo DA de una porción de contacto, con cada uno de los rodillos de reducción 104, 105 y 106, del eje motor 103 (LA>DAx2); y una longitud LB desde el centro axial de cada uno de los rodillos de reducción 104, 105 y 106 y el centro axial del cojinete de bolas 110 se establece de manera que sea la mitad o más del diámetro interno DB del aro exterior 85 (LB>DBx1/2).

Con este parámetro dimensional, la longitud de soporte del eje motor 113 desde el cojinete de bolas 108 y la longitud de soporte en voladizo del eje de salida 115 desde el cojinete de bolas 110 se establecen adecuadamente, respectivamente, de manera que aunque la exactitud de montaje del eje motor 103 con cada uno de los rodillos de reducción 104, 105 y 106 del reductor de velocidad del tipo de rodillo 100 se establezca de forma relativamente aproximada, el efecto de tal establecimiento se minimiza en la porción engranada del engranaje movido 127 con el engranaje de accionamiento 126 del eje de salida 115.

El engranaje movido 127 del tren de engranajes reductores 101 está dispuesto de manera que rodee coaxialmente un eje de accionamiento de rotación 128. El eje de accionamiento de rotación 128 se soporta rotativamente por la segunda mitad de carcasa 96 mediante un cojinete de bolas 129, y también se soporta rotativamente por la primera mitad de carcasa 95 mediante un cojinete de bolas 130. El piñón de accionamiento 84 está fijado a una porción de extremo, que sobresale de la segunda mitad de carcasa 96, del eje de accionamiento de rotación 128.

Un cojinete de bolas 131 y un segundo embrague unidireccional 102 están dispuestos entre el eje de accionamiento de rotación 128 y el engranaje movido 127. El segundo embrague unidireccional 102 tiene un aro exterior de embrague 132 dispuesto integralmente en el engranaje movido 127, y un aro interior de embrague 133 dispuesto integralmente en el eje de accionamiento de rotación 128. El segundo embrague unidireccional 102 tiene la misma estructura que la del primer embrague unidireccional 41. El segundo embrague unidireccional 102 permite, cuando el motor de accionamiento 21 se pone en funcionamiento, la transmisión de un par generado por el motor de accionamiento 21 y reducido por el reductor de velocidad del tipo de rodillo 100 y el tren de engranajes reductores 101 al eje de accionamiento de rotación 128, es decir, el piñón de accionamiento 84; pero permite, cuando se para la operación del motor de accionamiento 21, la marcha en vacío del eje de accionamiento de rotación 128 para no obstruir la rotación del piñón de accionamiento 84 debido a la potencia de pedaleo aplicada a los pedales 79. Una porción sustentadora 134 formada en la carcasa 94 está fijada al soporte 93 fijado al tubo descendente 69.

Con referencia en particular a la figura 3, una unidad de control para controlar la operación del motor de accionamiento 21 está alojada en la segunda carcasa 99 en el lado trasero izquierdo (en la figura 3) del eje de accionamiento 128. La unidad de control tiene una primera placa de control 136 montada en la pared interior de la primera mitad de carcasa 95 por medio de elementos de montaje 151a, 151b, y 151c, y una segunda placa de control 135 montada en la primera mitad de carcasa 95 con un intervalo específico entre la primera placa de control 136 y ella misma. La segunda placa de control 135 se solapa en una porción de la primera placa de control 136. El intervalo entre las placas de control primera y segunda 136 y 135 lo garantizan aros 142 y 143 en los que se introducen pernos.

La primera placa de control 136, que se configura preferiblemente como una placa de cableado impreso, tiene un área que se extiende desde la pared periférica interior de la primera mitad de carcasa 95 a la periferia de la primera porción de soporte 107. En otros términos, la primera placa de control 136 tiene una zona que se extiende a una posición en la que se solapa en el motor 21, como se ve desde la dirección axial A del motor de accionamiento 21. Dispositivos de control tal como una CPU 20, un condensador 29 y un relé 30 están montados en la primera placa de control 136. Para uso efectivo de un espacio en la primera placa de control 136, la CPU de poca altura y área grande está dispuesta en el intervalo entre una porción, solapada en el motor de accionamiento 21, de la primera placa de control 136 y el motor de accionamiento 21.

La segunda placa de control 135, que se puede configurar como una chapa de metal ligero que tiene buena conductividad térmica, preferiblemente, una chapa de aluminio, está unida directamente en la superficie de pared interior de la primera mitad de carcasa 95. Dispositivos tales como un FET 27 y un diodo 28 están montados en la segunda placa de control 135 al mismo tiempo que se ponen entre la primera placa de control 136 y la segunda placa de control 135. El calor generado por estos dispositivos es transferido a la primera mitad de carcasa 95 mediante la segunda placa de control 135. Por consiguiente, es posible evitar efectivamente que los dispositivos anteriores se calienten a altas temperaturas.

Otro ejemplo de configuración de la unidad de control se describirá con referencia a las figuras 11 y 12. La figura 11 es una vista lateral en sección parcial de una porción de motor 21 y su entorno de la unidad de accionamiento asistida por motor; y la figura 12 es una vista, observada a lo largo de la dirección A, de la porción de motor 21 y su entorno representados en la figura 11, en un estado en el que el motor 21 se ha quitado.

Una primera placa de control 136, tal como una placa de cableado impreso, está dispuesta en un plano detrás del motor 21 y perpendicular al eje motor, como se ve a lo largo de la dirección A de la figura 11, de manera que esté cerca del motor 21. La primera placa de control 136 tiene un agujero circular centrado en el eje motor, y en el agujero circular se introduce una porción de soporte de eje motor 300 como una porción saliente de carcasa que tiene una sección transversal circular. Un aro de caucho anular a prueba de vibración 301 está montado entre la periferia interna del agujero circular y la periferia externa de la porción de soporte de eje motor 300 en un estado en gran parte comprimido elásticamente entremedio.

Como el ejemplo de configuración (véase las figuras 1 y 3), el condensador 29, el relé 30, y análogos están montados en la superficie de una porción, no solapada en el motor 21, de la primera placa de control 136, y una parte de poca altura y área relativamente grande, tal como la CPU 20 (no representada), está montada en la superficie de una porción, solapada en el motor 21, de la primera placa de control 136. Una segunda placa de control 302 configurada como una chapa de metal ligero que tiene buena conductividad térmica, por ejemplo, una chapa de aluminio, se soporta en la superficie trasera de una porción de la primera placa de control 136 de manera que se solape con ella. Una porción central de la segunda placa de control 302 está montada en la superficie de pared interior de la primera mitad de carcasa 95 (véase la figura 1) con un tornillo 303. Un agujero de introducción 304 en el que se ha de introducir una herramienta para girar el tornillo 303, está formado en la primera placa de control 136 en una posición que mira al tornillo 303.

Los dispositivos, tal como el FET 27 y el diodo 28, están montados en la superficie trasera de la primera placa de control 136 de manera que se pongan en un espacio entre la segunda placa de control 302 y ella misma. Las superficies superiores de estos dispositivos están en contacto con la segunda placa de control 302. Por consiguiente, el calor generado por los dispositivos, tal como el FET 27 y el diodo 28, se transfiere a la primera mitad de carcasa 95 mediante la segunda placa de control 302, y por lo tanto, se puede evitar efectivamente que estos dispositivos se calienten a temperaturas altas.

Un sensor de velocidad 145 para detectar un cuerpo magnético 144 dispuesto en el engranaje movido 127 detectando por ello la velocidad rotacional del engranaje movido 127, está montado en la superficie trasera, enfrente de la chapa de aluminio 135, de la primera mitad de carcasa 95.

Cuando los pedales 79 son accionados manualmente en la dirección de accionamiento, se gira el aro interior 42 fijado al eje de embrague 83, y la rotación se transmite a los dientes de trinquete 46 mediante las mordazas de trinquete 44. La rotación de la chapa de transmisión 40 se transmite al piñón de accionamiento 80 mediante los muelles helicoidales de compresión 56; sin embargo, dado que se aplica una carga al piñón de accionamiento 80, la rotación de la chapa de transmisión 40 no se transmite inmediatamente al piñón de accionamiento 80. Los muelles helicoidales de compresión 56 se flexionan primero dependiendo de la carga que se les aplique, y cuando la deflexión de los muelles helicoidales de compresión 56 se equilibra contra la carga, se gira el piñón de accionamiento 80. De esta forma, la chapa de transmisión 40 y el piñón de accionamiento 80 se giran mientras se desvían uno de otro en la dirección rotacional dependiendo de la carga, para transmitir una fuerza de accionamiento a la rueda trasera mediante la cadena 82. La carga aplicada al piñón de accionamiento 80 se detecta como una fuerza generada cuando los pedales 79 son accionados por un conductor, es decir, una potencia de pedaleo.

Dado que el saliente 48 que sobresale de la porción sensora 1 del detector de potencia de pedaleo se gira junto con la chapa de transmisión 40, la relación posicional entre el aro de transmisión de potencia de pedaleo (aro interior) 5 que soporta el saliente 48 y el aro exterior 2 fijado al piñón de accionamiento 80 se determina dependiendo de la potencia de pedaleo. La relación posicional es detectada por la porción sensora 1, y se suministra a una unidad de control (no representada) para detectar la potencia de pedaleo.

Cuando los pedales 79 son accionados en la dirección invertida a la dirección de accionamiento, o cuando el accionamiento de los pedales 79 se para durante la marcha del vehículo, se libera el enganche entre las mordazas de trinquete 44 y los dientes de trinquete 46, y por consiguiente, el piñón de accionamiento 80 no se gira, o durante la marcha, el piñón de accionamiento 80 se hace girar independientemente del cigüeñal 83.

Como se ha descrito anteriormente, según esta realización, dado que la chapa en la que se montan los dispositivos de control del motor está dispuesta, como se ve a lo largo de la dirección axial del motor, de manera que se extienda en la dirección perpendicular al eje motor y se solape parcialmente en el motor, es posible eliminar la necesidad de alojar la placa de control en una carcasa que sobresale hacia abajo de un cárter de motor como la unidad de accionamiento de la técnica anterior, y por lo tanto hacer el tamaño de la unidad de accionamiento asistida por motor lo más pequeño que sea posible. Además, dado que la segunda placa de control se solapa en la primera placa de control, como se ve a lo largo de la dirección axial del motor, es posible miniaturizar más la unidad de accionamiento asistida por motor.

En resumen, un objeto es proporcionar una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor, que se hace de un tamaño lo más pequeño que sea posible.

Para lograrlo, una primera placa de control 136 en la que se montan dispositivos de control de un motor de accionamiento 21, está montada en una carcasa 94. En este caso, la primera placa de control 136 se extiende en la dirección casi perpendicular al eje motor de un motor 21; y al menos parte de la primera placa de control 136 se extiende, como se ve a lo largo de la dirección axial A del motor 21, a una posición en la que se solapa en el motor 21. La segunda placa de control 135 se solapa en parte de la primera placa de control 136. Como resultado, es posible disponer una CPU 20 que tiene un área de montaje relativamente grande en una porción, solapada en el motor 21, de la primera placa de control 136, y por lo tanto usar efectivamente el espacio interior de la carcasa. Además, dado que la segunda placa de control 135 está configurada como una chapa de aluminio y está montada directamente en la pared interior de la carcasa 94, es posible transferir efectivamente el calor generado por un FET y análogos montados en la segunda placa de control 135.

Claims (9)

1. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor, incluyendo un motor (21) como una fuente de asistencia de potencia alojado en una carcasa (94), donde dicha unidad de accionamiento asistida por motor incluye

una primera placa de control (136) y una segunda placa de control (135) en cada una de las cuales se montan dispositivos de control de dicho motor (21);

donde dichas placas de control primera (136) y segunda (135) están dispuestas en dicha carcasa (94) de manera que se extiendan en la dirección perpendicular a un eje motor (83) de dicho motor (21);

donde dicha segunda placa de control (135) se solapa, como se ve a lo largo de la dirección axial de dicho motor (21), con parte de dicha primera placa de control (136);

donde la primera placa de control (136) tiene un agujero centrado en el eje motor (103) para inserción de dicho eje motor (103); y

donde dicha segunda placa de control (135) tiene una primera región solapada con el motor (21),

caracterizada porque dicha segunda placa de control (135) tiene una segunda región no solapada con el motor (21), donde dicha primera región es más pequeña que dicha segunda región.

2. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor según la reivindicación 1, donde dispositivos de control, típicamente, una CPU (20), un condensador (29), y un relé (30), están montados en dicha primera placa de control (136), y un FET (27) está montado en dicha segunda placa de control (135).

3. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor según la reivindicación 2, donde la CPU (20), como uno de dichos dispositivos de control de dicho motor (21), está montada en una porción, solapada con dicho motor (21), de dicha placa de control (136) de tal manera que sobresalga en un intervalo entre dicha porción solapada de dicha placa de control (136) y dicho motor (21).

4. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde dicha primera placa de control (136) está configurada como una placa de cableado impreso, y dicha segunda placa de control (135) está configurada como una chapa de metal ligero.

5. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde dicha segunda placa de control (135) está unida directamente a la superficie de pared interior de dicha carcasa (94), y dicha primera placa de control (136) está dispuesta sobre dicha segunda placa de control (135) con un intervalo específico colocado entremedio.

6. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde dicha placa de control (136) se soporta elásticamente en dicha carcasa (94).

7. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor según la reivindicación 6, donde dicha placa de control (136) se soporta elásticamente utilizando un caucho a prueba de vibración (301) dispuesto alrededor de una porción saliente de carcasa (300) para soportar rotativamente el eje motor (83) de dicho motor (21).

8. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor según la reivindicación 7, donde dicho caucho a prueba de vibración (301) se comprime entre dicha placa de control (136) y una porción de soporte de motor (300) de dicha carcasa (94).

9. Una unidad de accionamiento asistida por motor para un vehículo asistido por motor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde dichos dispositivos de control de dicho motor (21) se montan en ambas superficies de dicha placa de control (136);

un dispositivo semiconductor y una chapa (302) con buena conductividad térmica, de la que al menos parte está en contacto con dicho dispositivo semiconductor, se han dispuesto en la superficie, en el lado de carcasa, de dicha placa de control (136); y

dicha chapa (302) con buena conductividad térmica está en contacto con dicha carcasa (94).