TW518301B - Drive unit for motor-assisted bicycle - Google Patents

Description

518301 五、發明說明d) 【發明所屬 本發明係 於求得電動 置。 [習知技術 已知有_ 之踩踏力量 踩踏力量， 動糸統。例 容含有曲柄 助動力之馬 驅動裝置之 【發明所欲 上述區動 而以金屬材 以人力驅動 輕電動辅助 保剛性而以 此種輕型化 本發明目 可實現車重 用驅動裝置 【解決問題 為了達成 種電動 傳輸至 將輔助 如，特 軸及其 達輸出 自行車 解決之 裝置之 料構成 ，故為 自行車 金屬材 〇 的在於 輕型化 〇 之手段 前述目 技術領域】 有關電動輔助自行車用驅動努 輔助自行車輕型化之電動辅助：f其有關適 自仃車用驅動裝 輔助自行車，其具備 後輪之人力驅動系統用2施：，板 動力添加於前述人力驅 I曰應則述 軸承等之人力驅動揭路—種具有收 人成m Γ 統，以及將作為輔 :成於曲柄軸之驅動系統於單一外：： 問題】 外殼為了軸支承曲 〇另一方而^柄輛須具備極高剛性 为方面，由於電動赭狀6 — 土 生 了減小辅助動力源之仃車主要 全體之重量較佳。特別H 士擔，以減 料製成之驅動裝置變以：於為了確 i成重型物，故期望 消除上述習知裝置之 ’復可.保充份剛性：電動 的 本發明具有第"寺徵’此特徵在

89l27〇23.ptd 518301 — 五、發明說明（2) _ 和產生透：：：：：：，力量之踏板曲柄軸之人力驅動部 動部之電動輔助自行車動力之馬達之馬達驅 驅動部和前述馬達驅 = f置=，具備收容前述人力 板曲柄軸之箱，同時兮;!ώ2支承前述馬達之軸和前述踏 於用樹脂構成驅動穿脂成型’根據第"寺徵’由 為又有助::0動輔助=體部件❿ >叶、耳、告表明具有第2特徵，此特徵在於，且借用决％ 月|J述馬達之轴之細7¾芬义、X、 ' /、備用來補強 構件，前述補強構件& 板曲柄軸之軸承部份之補強 箱内。 樹脂成型時洗鑄成形於該 又，本發明具有第3特徵， 用來將該箱安裝於本體之 ^将徵在於，於前述箱設有 時，補強構件澆鑄成形於亍^部，在前述箱以樹脂成型 徵，既求得輕型化，德捋^述弔架部。根據第2及第3特 部充份強度。 承党極大荷重之軸承部、吊架 又，本發明具有第4特徵 與至少另一補強構件以形成一匕特徵在於，前述補強構件 連結該補強構件，獲得更言體補強板，根據第4特徵， 之連結部增進箱全體之強g。度。特別是，各補強構件間 本發明進一步具有第5特徼， 軸與前述踏板曲柄軸配置* ，此特徵在於，前述馬達之 體和分別安裝於該箱本舻—目互平行，同時前述箱由 達之軸及前述踏板曲柄輪/之蓋構件構成，支持前 _ 各2個軸承中之1個轴承固 89127023.ptd _ $ 7頁 518301 五、發明說明（3) 前述箱本體上，前冰 定於前述二蓋構件二”之軸：2個？承中之另1個轴承固 抽承之另-個轴承固定於前；且#:=曲柄輪之2個 第5特徵與第〗〜第〇 瓜構件之另一個上。 體之輕型化，同時賦予常7 ，可充分有助於自行車全 【發明之實施形態】 要強度部份足夠高之強度。 二= : =實施形態，係具有本發 放大圖。電動辅助自行車：二：：圖’圖2係圖1之要部 之車頭管21，自車#管2]車體支罙2具備位於車體前方 自下伸管22之終= = ，以及 管22與車座支柱23之結合部二支柱23。下伸 之可裝卸樹脂蓋3 3覆蓋。细ώ ^ 4〇 ± 0以刀成上下二部份 轉動自如插通車頭管21之二由手柄支柱27Α，轉向手柄27 叉26支承於4管匕部：與手柄支㈣Α連結之前 叉2 6之下端。、 刖輪旋轉自如軸支承於前 _ 達：之車支：2之：部’、作為含有踩踏力量辅助用電動馬 山、置之電動輔助單元1，以螺栓螺緊、懸掛在下 二下鳊之連結部92，設在熔接於車座支柱23之電池座 4 9岫，之連結部9丨（參照圖2 )，以及電池座4 9後部之連結 部9 0二個部位。電動輔助單元}與鏈條支桿2 5藉連結部9 〇 固定在一起。 電動輔助單元1之電源開關部2 9設於下伸管2 2上之車頭 官2 1近傍’俾藉電源開關通斷。且，電源開關2 g亦可設於 \\326\2d-\90-02\89127023.ptd 第8頁 518301 五、發明說明（4) 手柄支柱27A前方之手柄27上，又，電動輔助單元！可藉例 如使用紅外線信號之遙控開關（後述）接通此電源。於^情 形下’於電源開關部29設置接收自遙控開關發出之紅外= 4吕號之接收機。 ''' 於電動輔助單元1設置驅動鏈輪1 3，曲柄轴1 〇 1之旋轉自 驅動鏈輪1 3，通過鏈條6，傳輸至後鏈輪14。且，為了可 再生發電’驅動鏈輪1 3和後鏈輪1 4剛性安装，亦即、，安妒 成一鏈輪之一沿任一方向旋轉，另一鏈輪隨其旋轉。、 車：227; Ϊ刹車桿27B ’此刹車桿27B之操作係通過刹 旱鋼絲39，傳輸至後輪WR之剎車裝置（未圖示）。又， =39進一步由電動輔助單元!分歧，剎車桿27β之摔：亦 =至後述再生發電裝置動作用凸輪，造成刹車鋼絲39之 一由於下伸管22和車座支柱23之結合部佈置於電 元1之前部，故此自行車可將電動輔Λ 早 灸 —曰仃早』竹尾勁補助早兀1配置於低位， 性」亦良好。 门反故易跨 曲柄軸1 0 1旋轉自如支承於電動輔助 曲柄11軸支承於曲拓鈾彳m夕—士 1踏板12經由 1种叉承於曲柄軸101之左右二端。作為驅

後輪WR軸支承於自電動辅助單元i伸延至 :J 鏈條支桿25之終端間。於車座支柱23 之左右^對 終端間設置左右一對車座支桿24。A 上°卩和一鏈條25之 下位置，#車座支柱二為未可調整車座30之上 罝％早从叉柱23女I可滑動於車庙*飪”如—， 具備車座30之車座管31。 内之上端 第9頁 \\326\2d-\90-02\89127023.ptd 518301 五、發明說明（5) ,於車座3 0下方，在車座支柱2 3之後部安裝供收納、安裝 電池之電池收納匣5(下稱「收納匣」）電池4包含複數電 池，其沿縱長方向為大致上下方向之車座支柱23設置。 圖3係電動輔助單元】之剖視圖，圖4係沿圖3之々 — A箭頭 。：動輔助單元1之箱由本體70以及分別安裝於其 ^之^^盖701及右蓋70R構成。由於輕型化，箱70和左 : 盍J〇R以樹脂成型品製#。於箱本體70之周圍形 之^加邱9:則t下伸官22、電池座49之連結部90、91、92 木置軸^ 、仏。於本體7〇設有轴承71，於右蓋 及軸承72支持。八72之内輪。亦即，曲柄軸1 01藉軸承71 離於：:例如棘輪機構構成之單向 來，輔 威點看來，可為螺旋齒輪。 人自無务〖生寻 於套筒73之端部形成齒於 、 輪，於其外周配置三個行=去&，以此齒輪73a為恒I齒 支持板102之軸77a去杜，* M輪77。行星齒輪巧以主設於 器78支持於曲柄軸丨、。’―持板102進一步經由單向離合 環79，與形成於其内之订齒輪77面對踩踏力量檢測用 J輪14結合之驅動鏈輪U固鏈條6與前述； 輪之一側）。 、套离7 3之端部（未形成㈤ \\326\2d-\9〇- 〇2\89l27023.ptd 第10頁 518301 五、發明說明（6) 踩踏力量檢測用環79具有伸屮1时 79a、79b藉設於臂79a與本體^出門其之臂79a、79b，臂 臂79b與本體7〇間之塵縮彈# 拉2黃8〇以及設於 轉方向相反之方向(圖中：時==之與行進時旋 81係為防止環79不穩而設。於臂7qh μ ^ 沿旋轉方向位移之電位計82。、#7913上设置用來檢測環79 配ΐ m離t ϊ板86經由彈黃塾圈85鄰接輔助齒輪μ 板87谁—ί ί几:早黃Ϊ圈將板86按壓於輔助*輪76側之壓 相對於备t離合器板86配置。離合器板86及壓板87均 、、：套绮7 3沿其軸向滑動自如設置。 離ί 妾形成於其中心部份之傾斜面之凸輪88偏靠 LVl 凸輪88藉抽89轉動自如支持於右蓋，槓 :口接於此軸89之端部，亦即自右蓋7〇R突出外部之部 與剎車鋼絲39結合，於剎車時，槓桿7藉剎車鋼 、、、糸39轉動，凸輪88以軸89為中心繞其轉動。 固定於馬達Μ之軸之小齒輪83與前述齒輪76嚙合。馬達μ 1二相之無電刷馬達，由具有斂（Nd —系）磁石之磁極 轉子1 1 1，設於其外周之定子線圈1 1 2，設於轉子丨！ ！ 側面之磁極傳感器用橡膠磁環（N極與S極交互配置形成環 者）丨13，對向橡膠磁環113配置，安裝於 义 IC115,以及轉子⑴之軸116構成。轴116藉設於左 之轴承98及設於箱本體70之軸承99支持。 口於箱本體70之靠近車體前方處設有包含供控制馬達％之 驅動用FET(場效電晶體）、€容器之控制器100，通過此 \\326\2d-\90-02\89127023.ptd

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518301 五、發明說明（7) 共之電雷至Λ子線圈112。控制器100響應作為踩踏力量柃 、-之電位叶8 2檢測之 才双 助動力。 里作動馬達Μ，產生輔 箱本肢7 0、蓋7 〇 l、7 0 R自輕型.化之顴點丟士 成型品構成者H俺/看來固然以樹脂 戶之必I 佳，惟，另一面，軸承之周圍卻有提高強 又；、。因此，本實施形態於軸承周圍配設鐵L :，金出銅合金等金屬之補強構件105、106、m。特別铭 Ϊ承本體70之補強構件_ 之吊加9 〇 、Q】 之軸承9 9以及構成安裝於車體之構件 之吊木9〇a、9la、92a等可預其承受極大荷重之 =吏各部份之補強構件相互連結，形成一體之補強板 強構件猎盘W金板105 ’配置於各轴承、吊架周圍之各個補 補：二強構件相互絡接，進一'步提高補強效果。 補強板105不限於全部將轴承71、軸承9 91a、92a周圍之補強播放、“本& _ 久节木yua 補強構件連結者，亦可為將此等補強構件 η夕、*二列如吊架9(^周圍之補強構件與轴承99周 ^冓件連結，或將軸承71周.圍之補強構件盥軸承9 9 周圍之補強構件或吊架9(^、91a、92a之一連結者、。且， 於樹脂成型時，此等補強構件1〇5、1〇6、1〇7 蓋70L·、7〇R —體澆鑄成形。 ”相, /就上配置之電動輔助單元i而言，一經由曲柄1 1施加 踩踏力買於曲柄軸1(Π，曲柄軸1〇1命旋轉。曲柄軸1〇1之 旋轉經由單向離合器78傳輸至支持板1〇2之齒輪，使行星 齒輪77之軸77a繞恒星齒輪73a旋轉，經由行星齒輪口使恒 第12頁 W326\2d-\90-02\89127023.ptd. 518301

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、發明說明（9) 持於設在箱本體70之軸承48及設在右蓋70R之軸承51，驅 動鍵輪13固定於自輸出軸47之端部即右蓋7 OR突出於外部 之部份。且，於軸承48、51等之周圍設置補強構件52、 53 °此等補強構件52、53可分別與如補強板丨〇5鄰接之補 ，構件連結。如此，由於藉由分散荷重減小各軸承分擔之 ^ 故可更谷易採用樹脂成型品之麵。 【發明效果】 易於：ΐί:可知，由於申請專利範圍第1至7項之發明之 助於雷也ι里部件之驅動裝置之箱以樹脂成型，故大大古 利r = 自行車全體之輕型化。特別*，根據申4 ί的荷重之軸承部、吊架部充份強t。又，：：：與承受 稭各補強構件間之連結；2。特別 【凡件編號說明】 回相王體之強度。 電動輔助單元 車體支架 電池 6 11 12 13 14 21 鍵條 曲柄 踏板 驅動鍵輪 後鏈輪 車頭管

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89127023.ptd 第15頁 518301 五、發明說明（11) 76 輔 77 行 77a 轴 78 離 79 檢 79b 臂 81 壓 82 電 83 小 86 離 87 壓 88 凸 89 轴 90a 、91 a、92a 92 連 98 > 9 9 轴 100 控 101 踏 102 行 105 >106 ^ 107 110 磁 111 轉 112 定 113 橡 助齒輪 星齒輪 合器 測用環 縮彈簧 位計 齒輪 合器板 板 輪 弔架部 結部 承 制器 板曲柄轴 星齒輪支持板 補強構件 極 子 子線圈 膠磁環

89127023.ptd 第16頁 518301 五、發明說明（12) 114 基板 115 霍爾1C 116 馬達之軸 89127023.ptd 第17頁 111·· 518301 圖式簡單說明 圖1係安裝本發明驅動裝置之電動輔助自行車之全體配 置圖。 圖2係圖1之要部構造之放大圖。 圖3係電動輔助單元之要部剖視圖。 圖4係圖3之A - A位置之剖視圖。 圖5係變形例之電動輔助單元之立體圖。 圖6係圖5之要部剖視圖。

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Claims (1)

1. 518301 六、申請專利範圍 1 · 一種電動辅助自行車用驅動穿 ^ 踏力量之踏板曲柄軸之人力驅動，、係/、有包含傳輪踩 驅動部合成之輔助動力之馬達 透過該人力 為： ^建驅動部者，其特徵 具備收容前述人力驅動部及前 述馬達之軸及前述踏板曲柄軸，、，、達驅動部，軸支承前 型。 相’同時該箱由樹脂成 2 ·如申請專利範圍第1項之電動 置，其中具備用來補強前述馬ϋ助自行車用驅動裝 、而軸之軸承部份之補強構件，a之軸承及前述踏板曲 述補強構件澆鑄成形於該箱内。、則述箱以樹脂成型時，前 3·如申請專利範圍第丨項之 ^，其中於前述箱.設有用來安助自行車用驅動裝 :逃箱以樹脂成型日夺，前述補於車體之吊架部，於 π。 強構件澆鑄成形於前述弔架 4·如申請專利範圍第2項之 ’其中於前述箱設有安裝自行車用驅動裝 相以樹脂成型時，補強構件准車體之吊架部，於前述 5·如申請專利範圍第3項之'％成形於前述吊架部。 置，其中前述補強構件與至/動輔助自行車用驅動裝 體之補強板。 、^另一補強構件連結以形成一 6·如申請專利範圍第4項 置，其中前述補強構件邀至動辅助自行車用驅動裝 體補強板。 /、〉另一補強構件連結以形成一 89127〇23, Ptd I 第19頁 518301 六、申請專利範圍 7.如申請 用驅動裝置 相互平行， 前述箱由 構成， 支持前述 個轴承固定 前述馬達 之一上， 前述踏板 構件之另— 意構件 個固定於前 蓋 專利範圍第2至5項中任一項之電動輔助自行車 ，其中前述馬達之軸與前述踏板曲柄軸配置成 同時， 箱本體以及分別安裝於該箱本體二側> ^ a丄 <盍構件 馬達之軸及前述踏板曲柄軸之各2個 於前述箱本體上， 轴承中之1 之轴之2個軸承中之另1個固定於“ ::袖之2個轴承令之另一